用于車輛的變速器的制造方法

用于車輛的變速器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于車輛的變速器，其包括：第一和第二輸入軸、輸出軸、第一和第二中間軸、第一換擋單元、第二換擋單元、動力連接單元以及單向離合器；第一和第二輸入軸接收來自發動機的動力；輸出軸與第一輸入軸平行布置；第一和第二中間軸與第一和第二輸入軸平行布置；第一換擋單元在第一輸入軸與輸出軸之間以及第一輸入軸與第一中間軸之間形成一系列的所期望的擋位；為了形成重復擋位，第二換擋單元布置在第二輸入軸與第二中間軸之間；動力連接單元將動力從第一中間軸傳遞至輸出軸；單向離合器通過第二換擋單元將動力僅從發動機傳遞至動力連接單元。特別地，每個重復擋位的傳動比大致等同于第一換擋單元擋位的至少一個傳動比。
【專利說明】
用于車輛的變速器
技術領域
[0001]本發明涉及一種用于車輛的變速器，更具體地，本發明涉及一種能夠自動換擋的變速器的結構。
【背景技術】
[0002]本部分中的陳述僅僅提供與本發明相關的背景信息，而不構成相關技術。
[0003]在現有技術中，AMT(自動手動變速器)包括離合器致動器和換擋致動器，所述離合器致動器用于連接/斷開離合器，所述換擋致動器用于接合擋位與脫開所期望的擋位，并且AMT能夠根據車輛的行駛狀況來操作離合器致動器和換擋致動器，從而自動地換擋。
[0004]然而，對于AMT，為了通過操作換擋致動器來脫開前一擋位并接合新的所期望的擋位，需要切斷從離合器致動器至AMT的扭矩。這種扭矩切斷會引起扭矩中斷(這是由于切斷了原本應該從發動機供應至驅動輪的扭矩)，從而會導致換擋平順性與乘坐舒適性變差。
[0005]以上僅意在幫助理解本發明的背景，并不旨在本發明落入本領域技術人員公知的相關技術的范圍內。

【發明內容】

[0006]本發明提供了一種用于車輛的變速器，其能夠防止由于自動的手動變速器中的扭矩中斷所引起的換擋平順性與乘坐舒適性的變差。這種變速器由于其相對簡單與緊湊的配置而能夠更合宜地安裝于車輛中，并且能夠提高燃油效率。
[0007]根據本發明的一個方面，一種用于車輛的變速器包括:第一輸入軸、第二輸入軸、輸出軸、第一中間軸、第二中間軸、第一換擋單元、第二換擋單元、動力連接單元以及單向離合器，其中，所述第一輸入軸選擇性地接收來自發動機的動力；所述第二輸入軸連續地接收來自發動機的動力；所述輸出軸與所述第一輸入軸平行布置；所述第一中間軸與所述第一輸入軸平行布置；所述第二中間軸與所述第二輸入軸平行布置；所述第一換擋單元在所述第一輸入軸與所述輸出軸之間以及所述第一輸入軸與所述第一中間軸之間形成一系列的所期望的擋位；所述第二換擋單元布置在所述第二輸入軸與所述第二中間軸之間，以形成重復擋位，重復擋位重復所述第一換擋單元的一系列擋位中的至少一部分擋位，每個重復擋位的傳動比大致等同于所述第一換擋單元對應擋位的傳動比；所述動力連接單元將動力從所述第一中間軸傳遞至所述輸出軸；所述單向離合器經由所述第二換擋單元將動力僅從發動機傳遞至所述動力連接單元。
[0008]根據本發明，所述用于車輛的變速器能夠防止由于扭矩中斷所引起的換擋平順性與乘坐舒適性的變差，并且本發明提供了一種具有相對簡單與緊湊的配置的變速器，其能夠較容易地安裝于車輛中，并且能夠促進提高燃料效率。
[0009]通過本文提供的說明書，其它應用領域將變得明顯。應當理解，本說明書和具體實施例僅僅旨在說明的目的，而不旨在限制本發明的范圍。
【附圖說明】
[0010]為了更好地理解本發明，現將參考附圖以示例的方式描述本發明的各種形式，其中:
[0011]圖1為示出了根據本發明實施方案的用于車輛的變速器配置的示意圖；
[0012]圖2至圖5為示出了從空擋狀態到第一擋位行駛狀態的如圖1中所示的變速器的操作圖；以及
[0013]圖6至圖9為圖示了從第一擋位行駛狀態到第二擋位行駛狀態的如圖1中所示的變速器的操作圖。
[0014]本文所描述的附圖僅僅出于說明的目的，而不旨在以任何方式限制本發明所公開的范圍。
【具體實施方式】
[0015]下列描述本質上僅為示例，而并不旨在限制本發明的公開、應用或用途。應當理解，貫穿附圖，相同的附圖標記表示相似或相同的部件和特征。
[0016]參考圖1，本發明的用于車輛的變速器包括:第一輸入軸IN1、第二輸入軸IN2、輸出軸0UT、第一中間軸CN1、第二中間軸CN2、第一換擋單元SU1、第二換擋單元SU2、動力連接單元以及單向離合器0WC，其中，第一輸入軸INl選擇性地接收來自發動機E的動力；第二輸入軸IN2連續地接收來自發動機E的動力；輸出軸OUT與第一輸入軸INl平行布置；第一中間軸CNl與第一輸入軸INl平行布置；第二中間軸CN2與第二輸入軸IN2平行布置；第一換擋單元SUl在第一輸入軸INl與輸出軸OUT之間以及第一輸入軸INl與第一中間軸CNl之間，以形成一系列的所期望的換擋；第二換擋單元SU2形成重復擋位(在第二輸入軸IN2與第二中間軸CN2之間的擋位)，每個重復擋位的傳動比大致等于或小于由第一換擋單元SUl形成的一個擋位的傳動比；動力連接單元將動力從第一中間軸CNl傳遞至輸出軸OUT ;單向離合器OWC經由第二換擋SU2單元將動力僅從發動機E傳遞至動力連接單元。
[0017]S卩，除了可以通過第一換擋單元SUl將動力傳遞至輸出軸OUT的基本線路之外，本發明的變速器還具有可以通過第二換擋單元SU2來傳遞來自發動機E的動力的線路(其傳動比大致等同于由第一換擋單元SUl形成的傳動比)，從而能夠通過單向離合器0WC，在結構上防止通過第一換擋單元SUl傳遞的動力與通過第二換擋單元SU2傳遞的動力之間產生的互鎖。
[0018]第一輸入軸INl通過離合器CL連接至發動機E，所述第一輸入軸INl為圍繞著第二輸入軸IN2同軸地布置的中空軸。
[0019]在該實施方案中，動力連接單元包括提取齒輪IG、接收齒輪RV以及惰輪ID，其中，提取齒輪IG位于第一中間軸CNl上；接收齒輪RV設置在輸出軸OUT上，以接收來自提取齒輪IG的動力；惰輪ID將動力從提取齒輪IG傳遞至接收齒輪RV。
[0020]因此，來自第一中間軸CNl的動力依次通過提取齒輪IG、惰輪ID以及接收齒輪RV傳遞至輸出軸0UT，并且然后傳遞至差速器DF等等(該差速器連接至輸出軸OUT)。
[0021]在該實施方案中，單向離合器OWC布置在提取齒輪IG與第二中間軸CN2之間，并且配置為僅將動力從第二中間軸CN2傳輸至提取齒輪IG，而不會朝著相反的方向傳輸。
[0022]由于提取齒輪IG布置在第一中間軸CNl上，因此單向離合器OWC可以布置在第一中間軸CNl與第二中間軸CN2之間。
[0023]假設所有由第一換擋單元SUl形成的擋位為從第一擋位(其具有最大傳動比)至第n擋位(其具有最小傳動比)的一系列擋位，由第二換擋單元SU2形成的重復擋位為第一擋位至第m擋位的一系列擋位(m < η，η與m為自然數)。
[0024]例如，如果車輛需要的所有擋位為第一擋位至第五擋位，如在所描述的實施方案中，第一換擋單元SUl配置為能夠形成從第一擋位(其具有最大傳動比)至第5擋位(其具有最小傳動比)的全部五個前進擋位，因此η為5 ;而第二換擋單元SU2配置為能夠形成第一和第二重復擋位傳動比，因此m為2。
[0025]m^n的原因在于:當車輛在傳動比相對較大的低速下行駛時，由第二換擋單元SU2形成的重復擋位在降低或防止換擋中產生的扭矩中斷方面起到了重要的作用，該扭矩中斷會影響換擋的平順性與乘坐的舒適性。
[0026]例如，如果車輛具有五個前進擋位，車輛行駛時存在由于扭矩中斷所引起的換擋平順性與乘坐舒適性問題的擋位典型地為第一擋位至第三擋位，扭矩中斷通常不會影響在更高擋位的換擋平順性與乘坐舒適性，這是由于在這些擋位下車輛的速度一般較快，慣性一般較大。因此，為了改善可能在第一擋位至第三擋位下產生的扭矩中斷，第二換擋單元SU2形成第一與第二重復擋位(其傳動比與低擋位的傳動比相同或者基本上相同)。
[0027]在另外的形式中，由第二換擋單元SU2形成的重復擋位的數量會根據將要制造的車輛的設計理念來增加或減少，然而多個重復擋位會從具有最大傳動比的擋位順序地形成。
[0028]由第一換擋單元SUl形成的所有擋位中具有相對較大傳動比的擋位在第一輸入軸INl與第一中間軸CNl之間形成。
[0029]在該實施方案中，第一擋位(其具有最大傳動比)和接下來的第二擋位在第一輸入軸INl與第一中間軸CNl之間形成，因為這有利于在第一輸入軸INl與輸出軸OUT之間形成第一和第二擋位。
[0030]例如，在不同于本發明的相關技術中，為了在第一輸入軸INl與輸出軸OUT之間形成第一和第二擋位，需要將用于形成第一和第二擋位傳動比的驅動齒輪設置在第一輸入軸INl (其為中空軸)上，并且將用于形成第一和第二擋位的傳動比的從動齒輪設置在輸出軸OUT上，該從動齒輪與驅動齒輪嚙合。在這種情況下，由于第一輸入軸INl為中空軸，因此驅動齒輪的外直徑必定大于當它們被設置在實心軸上時的外直徑，這增大了從動齒輪的外直徑，這意味著第一輸入軸INl與輸出軸OUT之間的距離必定會增大。從而，變速器的重量和體積會增大，并且不能被較容易地安裝于車輛中，因此，要將這種變速器安裝在輕型小型車輛中是很困難的。
[0031]然而，在本發明中，當在第一輸入軸INl與第一中間軸CNl之間形成第一和第二擋位時，盡管如上面的情況一樣，第一輸入軸INl為中空軸，但是動力經由動力連接單元從第一中間軸CNl傳遞至輸出軸OUT的同時，能夠額外地形成傳動比。因此，盡管第一輸入軸INl上的驅動齒輪的外直徑大于當其形成于實心軸上時的外直徑，然而可以使得與驅動齒輪嚙合的從動齒輪的外直徑相對較小，也能夠形成所期望的的傳動比，從而第一輸入軸INl與第一中間軸CNl之間的距離也可相對較小。
[0032]因此，根據本發明，通過以上述方式來布置擋位，用于形成具有較高傳動比的擋位的驅動齒輪和從動齒輪的外直徑會縮小，并且上述軸之間的距離也會縮小，從而變速器的重量與體積也會降低，這使得能夠更容易地將變速器安裝至車輛中，并且能夠顯著地提高燃油效率。
[0033]在該實施方案中，第二換擋單元SU2形成重復擋位，所述重復擋位對應于所有由第一換擋單元SUl形成的擋位中，在第一輸入軸INl與第一中間軸CNl之間形成的擋位。
[0034]在該實施方案中，所有由第一換擋單元SUl形成的擋位中的在第一輸入軸INl與第一中間軸CNl之間形成的擋位為第一和第二擋位，并且由第二換擋單元SU2形成的重復擋位(其在第二輸入軸IN2與第二中間軸CN2之間形成)也為第一和第二擋位。
[0035]第一換擋單元SUl包括:多個第一單元驅動齒輪U1D、多個第一單元從動齒輪UlP以及第一單元同步器U1S，其中，所述多個第一單元驅動齒輪UlD布置在第一輸入軸INl上，并且配置為形成所有的擋位；所述多個第一單元從動齒輪UlP用于通過與第一單元驅動齒輪UlD嚙合來形成擋位，第一單元從動齒輪UlP布置在第一中間軸CNl和輸出軸OUT上；所述第一單元同步器UlS分別布置在第一中間軸CNl與輸出軸OUT上，用于允許或阻止第一單元從動齒輪UlP相對于第一中間軸CNl和輸出軸OUT的旋轉。
[0036]第二換擋單元SU2包括:多個第二單元驅動齒輪U2D、多個第二單元從動齒輪U2P以及第二單元同步器U2S，其中，所述多個第二單元驅動齒輪U2D布置在第二輸入軸IN2上，用于形成重復擋位；所述多個第二單元從動齒輪U2P布置在第二中間軸CN2上，用于通過與第二單元驅動齒輪U2D嚙合來形成重復擋位；所述第二單元同步器U2S布置在第二中間軸CN2上，用于允許或阻止第二單元從動齒輪U2P相對于第二中間軸CN2的旋轉。
[0037]在一種形式中，第二換擋單元SU2的第二單元同步器U2S可以不在第二中間軸CN2上，而在第二輸入軸IN2上。
[0038]下面將參考圖1至圖9來描述具有如上所述配置的用于車輛的變速器的操作情況。
[0039]作為參考，在圖1中，輸出齒輪OT位于輸出軸OUT上，以能夠使動力傳遞至差速器DF的齒圈R。
[0040]圖1示出了空擋狀態，其中，第一單元同步器UlS和第二單元同步器U2S都處于空擋狀態，從而使得發動機E可以在不論離合器CL是接合還是釋放的情況下起動，然而圖1中的離合器CL是已經釋放的。
[0041]當發動機E在圖1的狀態下起動時，由第一換擋單元SUl形成第一擋位(如圖2所示)，離合器CL接合(如圖3所示)，并且然后來自發動機E的動力經由第一換擋單元SUl轉移，并且通過提取齒輪IG、惰輪ID以及接收齒輪RV傳遞至輸出軸0UT，從而車輛在第一擋位起動。
[0042]當車輛在圖3所示的狀態下起動時，第二換擋單元SU2重復地形成第一擋位，如圖4所示。因此，在這種狀態下，來自發動機E的動力經由第一換擋單元SUl和第二換擋單元SU2兩者傳遞至輸出軸OUT。
[0043]在圖5所示的狀態下，由第一換擋單元SUl形成的第一擋位需要切換至空擋，以為切換至第二擋位做準備，其中，類似的，經由第二換擋單元SU2形成第一擋位，來自發動機E的動力被不斷地供應至輸出軸。
[0044]圖6顯示了這樣一種狀態:離合器CL已經釋放，并且第一換擋單元SUl基于圖5的狀態已經形成了第二擋位，其中，類似的，不論離合器CL是否釋放，第二輸入軸IN2直接接收來自發動機E的動力，從而在由第二換擋單元SU2形成的第一擋位的輸出經由輸出軸OUT被不斷地傳遞至差速器DF。
[0045]圖7顯示了從圖6狀態通過接合離合器CL而切換至第二擋位，其中，通過離合器CL傳遞的動力開始經由第一換擋單元SUl以第二擋位傳動比供應至輸出軸OUT。
[0046]通過第一換擋單元SUl轉移至第二擋位的動力通過第一中間軸CNl施加至輸出軸0UT，但是經由單向離合器OWC并不會傳遞至第二中間軸CN2，因此不會與通過第二換擋單元SU2傳遞至第二中間軸CN2的動力互鎖。
[0047]因此，在這種狀態下，經由第二換擋單元SU2，車輛通過第一擋位的動力來驅動，并且當離合器CL接合時，動力在不發生扭矩中斷的情況下直接經由第一換擋單元SUl切換至第二擋位，從而能夠平穩地形成換擋并提高乘坐的舒適性。
[0048]在圖8所示的狀態下，從圖7的狀態經由第二換擋單元SU2來形成第二擋位，從而使得來自發動機E的動力經由第一換擋單元SUl和第二換擋單元SU2兩者以第二擋位傳動比供應至輸出軸OUT。
[0049]圖9顯示了這樣一種狀態:當經由第一換擋單元SUl的第二擋位從圖8的狀態脫開，其中，完成了切換至第三擋位的準備，并且類似的，來自發動機E的動力經由第二換擋單元SU2以第二擋位傳動比供應至輸出軸OUT。
[0050]與從第一擋位切換至第二擋位類似，從圖9的狀態切換至第三擋位也可以在不發生扭矩中斷的情況下通過以下步驟來執行:釋放離合器CL，通過第一換擋單元SUl接合第三擋位，然后接合離合器CL。
[0051]在該實施方案中，與相關技術類似，通過以下步驟來執行切換至第四和第五擋位:僅通過第一換擋單元SU1，釋放離合器CL，脫開之前的擋位，接合所期望的擋位，并且隨后接合離合器CL。此外，如上所述，雖然與相關技術一樣，產生了扭矩中斷，但是由于擋位更高，因此不會嚴重地影響換擋的平順性或乘坐的舒適性。
[0052]雖然出于說明的目的已公開了本發明的示例性實施方案，但本領域技術人員應當理解，在不脫離如隨附權利要求所限定的本發明精神和范圍的情況下，可以進行各種改變和變形。
【主權項】
1.一種用于車輛的變速器，其包括: 第一輸入軸，其選擇性地接收來自發動機的動力； 第二輸入軸，其連續地接收來自發動機的動力； 輸出軸，其與第一輸入軸平行布置； 第一中間軸，其與第一輸入軸平行布置； 第二中間軸，其與第二輸入軸平行布置； 第一換擋單元，其在第一輸入軸與輸出軸之間以及第一輸入軸與第一中間軸之間形成一系列的所期望的擋位； 第二換擋單元，其布置在第二輸入軸與第二中間軸之間，并且配置為形成一系列的重復擋位，每個重復擋位的傳動比大致等同于所述第一換擋單元的所期望的擋位的至少一個傳動比； 動力連接單元，其將動力從第一中間軸傳遞至輸出軸；以及 單向離合器，其經由第二換擋單元僅將動力從發動機傳遞至動力連接單元。2.根據權利要求1所述的用于車輛的變速器，其中:所述第一輸入軸為中空軸，該中空軸圍繞著所述第二輸入軸裝配并且經由離合器連接至發動機。3.根據權利要求2所述的用于車輛的變速器，其中:所述動力連接單元包括: 提取齒輪，其位于所述第一中間軸上； 接收齒輪，其設置在所述輸出軸上，以接收來自提取齒輪的動力；以及 惰輪，其將動力從提取齒輪傳遞至接收齒輪。4.根據權利要求3所述的用于車輛的變速器，其中:所述單向離合器布置在所述提取齒輪與所述第二中間軸之間。5.根據權利要求2所述的用于車輛的變速器，其中:所述單向離合器布置在所述第一中間軸與所述第二中間軸之間。6.根據權利要求1所述的用于車輛的變速器，其中:所述第二換擋單元形成重復擋位，該重復擋位對應于所有由所述第一換擋單元形成的擋位中的、在所述第一輸入軸與所述第一中間軸之間形成的擋位。7.根據權利要求1所述的用于車輛的變速器，其中:在由所述第一換擋單元形成的所期望的擋位中，具有較大傳動比的擋位在所述第一輸入軸與所述第一中間軸之間形成。8.根據權利要求1所述的用于車輛的變速器，其中:在由所述第一換擋單元形成的所期望的擋位的傳動比與重復擋位的傳動比當中，第一換擋單元的所期望的擋位的最大傳動比大致等同于重復擋位的最大傳動比，并且其中，重復擋位的最小傳動比大于第一換擋單元的所期望的擋位的最小傳動比。9.根據權利要求1所述的用于車輛的變速器，其中:所述第一換擋單元進一步包括: 多個第一單元驅動齒輪，其布置在所述第一輸入軸上，并且配置為形成所期望的擋位； 多個第一單元從動齒輪，其布置在所述第一中間軸與所述輸出軸上，并且配置為通過與該第一單元驅動齒輪嚙合來形成所期望的擋位；以及 第一單元同步器，其配置為允許或限制該第一單元從動齒輪相對于第一中間軸和輸出軸的旋轉，該第一單元同步器布置在所述第一中間軸與所述輸出軸上。10.根據權利要求9所述的用于車輛的變速器，其中:所述第二換擋單元進一步包括: 多個第二單元驅動齒輪，其布置在所述第二輸入軸上，并且配置為形成重復擋位； 多個第二單元從動齒輪，其布置在所述第二中間軸上，并且配置為通過與該第二單元驅動齒輪嚙合來形成重復擋位；以及 第二單元同步器，其布置在所述第二中間軸上，并且配置為允許或限制該第二單元從動齒輪相對于所述第二中間軸的旋轉。11.根據權利要求9所述的用于車輛的變速器，其中:所述第二換擋單元進一步包括: 多個第二單元驅動齒輪，其布置在所述第二輸入軸上并且配置為形成重復擋位； 多個第二單元從動齒輪，其布置在所述第二中間軸上，并且配置為通過與所述第二單元驅動齒輪嚙合來形成重復擋位；以及 第二單元同步器，其布置在所述第二輸入軸上，并且配置為允許或限制所述第二單元驅動齒輪相對于所述第二輸入軸的旋轉。12.根據權利要求1所述的用于車輛的變速器，其中:由所述第一換擋單元形成的一系列的所期望的擋位包括的擋位數量為N，并且由所述第二換擋單元形成的一系列的重復擋位包括的擋位數量為M，其中M < N。
【文檔編號】F16H3/44GK105864369SQ201510559566
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年9月6日
【發明人】漁順基, 金千玉
【申請人】現代自動車株式會社