CN101156004A - 双离合器变速器机构的功率通量配置 - Google Patents

双离合器变速器机构的功率通量配置 Download PDF

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Abstract

公开了具有一对可选择地啮合的离合器系统的一种变速器机构，该机构具有一个上游传动比和一个下游传动比，二者相结合来提供一个有效传动比。不同的离合器驱动部件和该对离合器系统的每一个的输入侧相关联。该离合器驱动部件被发动机输入部件驱动而转动。该上游传动比是由发动机输入部件和某一离合器驱动部件之间的传动比确定。每个离合器系统的输出侧驱动一对非共轴副轴中的相关联的一个。多个小齿轮被安排在副轴上并且选择地被其驱动。一个中间轴和这些副轴分隔开，并且具有多个齿轮。每个齿轮被副轴的小齿轮之一驱动转动。该下游传动比由选定的小齿轮和互相啮合的齿轮之间的传动比来确定。

Description

双离合器变速器机构的功率通量配置
技术领域
[0001]本公开涉及一种双离合器变速器，具体地涉及具有改进机构的双离合器变速器以及一种使用双离合器变速器的功率通量(power flow)的方法。
背景技术
[0002]典型的机动车变速器利用公用输入轴从发动机向位于一个或多个传动轴上(其也可被称作“副轴(layshaft)”)的一系列齿轮(其也可被称作“小齿轮(pinion)”)提供驱动力，所述的一系列齿轮与位于并行输出轴(其也可被称作“中间轴(countershaft)”)上的对应齿轮相对准且相互啮合。可以选择副轴上对应的小齿轮和中间轴上的齿轮的具体组合，以提供用于在不同的、典型是重叠的转速范围内传递转矩的不同传动比(gear ratio)。
[0003]更确切地，对应的小齿轮和齿轮的组合为从发动机向诸如差速系统的驱动系的下游部件，并且最终向可操作地连接至该驱动系的轮传递转矩和转动提供传动比。当副轴的小齿轮驱动中间轴的对应齿轮转动时，结果传动比通常由某个齿数表示。例如，变速器系统的一档可以是副轴上的“一档”小齿轮和中间轴上与之相啮合的对应的“一档”齿轮之间的传动比的结果。在此使用了术语传动比的广义含义，以涵盖两个转动零件之间转矩或速度的任意减小。例如，术语传动比涵盖具有相互啮合齿的齿轮之间的比例，以及经由公用皮带转动的链轮之间的比例。
[0004]对于某些变速器，提供了一对共轴安排的传动轴或副轴。每个副轴选择地向一系列小齿轮传递转矩，典型地随着小齿轮的直径增加而在副轴间交替。位于副轴上的小齿轮与位于中间轴上的对应齿轮相啮合以提供期望的传动比。该中间轴进而以选定的传动比向驱动系的下游部件传递转矩和转速。通过此方式，例如，奇数副轴向小齿轮和齿轮传递转矩和转动，可以选择这些小齿轮和齿轮以提供第一、第三和第五传动比，而偶数副轴向小齿轮和齿轮传递转矩和转动，可以选择这些小齿轮和齿轮以提供第二、第四和第六传动比。因此，副轴上的小齿轮和输出轴或中间轴上的齿轮通常通过它们在由变速器提供的传动比的相对级数中的位置来表示(即，第一档位小齿轮和第一档位齿轮；第二档位小齿轮和第二档位齿轮等)。
[0005]当每个副轴装备有独立的可啮合离合器系统来选择地啮合和分离副轴以通过选定的传动比向中间轴提供转矩和转动时，具有共轴安排的副轴的变速器通常被称作双离合器变速器。提供期望“档位”的小齿轮和齿轮的期望组合，即传动比是通过自动或手动换档系统选择的。可以选择地啮合离合器系统以通过选定的离合器系统和副轴传递来自发动机输入轴的转矩和转动，以及通过对应小齿轮和齿轮的选定组合向中间轴提供转矩和转速，并然后向驱动系提供转矩和速度，该转矩和速度由输入轴转矩和速度和选定的传动比来确定。
[0006]在对相互啮合的小齿轮和齿轮的组合进行选择时，该小齿轮和/或齿轮的转速必须与其对应的副轴或中间轴的转动相同步。为了便于该调整，例如，中间轴通常包括多个可单独被启动的同步器，诸如通过使用液压传动，以此啮合正在驱动转动的中间轴的一个期望的齿轮来逐渐使该中间轴达到与该齿轮相同的转速(或反之使该该齿轮达到与中间轴相同的转速)。接着锁定齿轮和中间轴以防止进一步的相对转动。从而，当选定特定的传动比时，中间轴的转速与中间轴的所选齿轮的速度相匹配，该中间轴的所选齿轮是被位于选定的副轴上的对应小齿轮驱动转动的。
[0007]输出轴或中间轴的结果转矩和速度是由公用的输入轴的转矩和速度确定的，由变速器中的选定的小齿轮和齿轮组合的传动比修改。例如，为了选择一档，可以啮合奇数副轴离合器以将来自输入轴的转矩传递至奇数副轴。奇数副轴的转动导致安装在其上的每个小齿轮转动，所述小齿轮是诸如第一档位小齿轮、第三档位小齿轮和第五档位小齿轮。
[0008]奇数副轴的转动导致第一档位小齿轮、第三档位小齿轮和第五档位小齿轮驱动中间轴的每个对应的齿轮随其转动。然而，如果不啮合，允许中间轴的每个对应的小齿轮相对于该中间轴自由转动(free-wheel)。当选择一档时，启动位于中间轴上且与一档有关的同步器以啮合第一档位齿轮和中间轴来随其转动。安装在奇数副轴上并被奇数副轴驱动的第一档位小齿轮与中间轴上的第一档位齿轮相互啮合，从而经第一档位齿轮的转动驱动中间轴，该中间轴又进而转动该驱动系。其他的齿轮接着进行类似的步骤，并且也可反置该次序以从较高档位(诸如二档)换档至较低档位(诸如一档)。
[0009]变速器典型地位于发动机箱内，该发动机箱内还包括许多其他的部件，诸如发动机、散热器和冷却系统、电池等。在多数的现代车辆中，发动机箱提供很小的多余空地或空间。因此，车辆的设计需要考虑要安装在发动机箱内的每个部件的尺寸和几何形状。时常地，由于发动机箱内的空间限制，一个或多个部件的预定尺寸和形状将导致或引起其他部件的特定可用性。此外，发动机箱和车辆机身的设计通常受工作部件的最小装配需要的影响。在某些情况下，从商业的立场来说变速器的尺寸和/或重量的10％的节省被认为是意义重大的。
[0010]在许多双离合器变速器中，由于共轴的副轴和中间轴的布置以及最小化变速器长度的需要，同步器位于中间轴上。例如，该装置可使副轴上的小齿轮比同步器位于副轴上和位于小齿轮之间时更紧凑。然而，这样的变速器布置有缺点。
[0011]例如，每个同步器必须具有足够的能力来在中间轴和位于该中间轴上的所选齿轮之间传递转矩。同步器所需的最大转矩是中间轴和所选齿轮在它们啮合之前的速度差(w)以及齿轮转动惯量的平方的函数，而该齿轮转动惯量进而又是齿轮的直径和其他因素的函数。齿轮的直径可依期望的传动比而变化。例如，在一档中通常需要向中间轴提供相对输入轴的转矩和速度的转速降低和转矩增加。为了实现该目的，第一档位小齿轮的直径通常非常小，这是由相应的副轴的直径所限制，而中间轴上的对应第一档位齿轮则具有非常大的直径。位于副轴上的第二档位小齿轮通常具有比第一档位小齿轮大的直径，而位于中间轴上的第二档位齿轮则比第二档位齿轮的直径小，等等。
[0012]由于该第一档传动比需要相对大的速度降低和转矩增加，同步器对中间轴的第一齿轮的最大转矩通常显著地大于同步器对其他齿轮的最大转矩。因为用于第一齿轮的同步器被安装在中间轴上，所以同步器必须具有足够的最大转矩来补偿对于第一齿轮的相对高的传动比和转动惯量所施加的附加转矩负载，所述转动惯量可包括从小齿轮和副轴反射的惯性。例如，在典型的五档变速器中，传动比可如下：4.12(一档)；2.17(二档)；1.52(三档)；1.04(四档)；0.78(五档)；以及3.32(倒档)。
[0013]通常，同步器所需的能力越大则同步器越大并越昂贵。因此，为使这样的变速器的成本最小化，使用了具有不同能力的多种不同的同步器。例如，一档的同步器典型地比其他档的同步器大且昂贵，并且可以为不同的更加复杂的结构，诸如多锥形同步器，引起了额外的耐用性和服务问题。
[0014]此外，小齿轮和齿轮的布置限制了变速器的最小直径(垂至于副轴的轴线)和最小长度(平行于副轴的轴线)。例如，第一齿轮的直径，典型地是最大的齿轮直径，通常是限制减小整个变速器的直径的努力的因素。此外，中间轴上的齿轮数目可以是对变速器的最小长度的限制因素，因为齿轮通常串联排列，为了不同的传动比而为副轴的每个齿轮提供单独的中间轴齿轮。
[0015]因此，期望提供用于给设计、安装以及安装在发动机箱内的变速器部件的选择提供灵活性的部件。具体地，期望提供一种汽车变速器，其可被构造为选定的几何形状，减小成本并且可以以降低的设计紧凑复杂度工作。
发明内容
[0016]一种用于更具成本效率地从发动机输入轴向驱动系传递转矩的汽车变速器机构和系统，其可被构造为更好的空间效率，并且可使自施加力和离合器阻力减小。在一方面，该系统利用了在不同传动比下被驱动的双离合器的组合，具有被安装在副轴且可与副轴啮合的小齿轮，该副轴被离合器驱动以在又一传动比下驱动中间轴上的齿轮来提供较简单的、较低成本的变速器。
[0017]在这些方面，该系统提供了耐用且具有成本效率的机构，其向驱动系传递发动机转矩和转速，在与传统系统相同的中间轴有效传动比下降低了副轴转速，因此减少了离合器阻力和离合器自施加压力。此外，该系统允许使用尺寸更具有成本效率的小齿轮和较低复杂度的同步器以及其他啮合系统和直径减小的中间轴齿轮。由变速器和系统的该方面所提供的空间效率允许降低离合器复杂度和成本，使用可互换的离合器部件以及其他更具成本或空间效率的离合器、副轴、中间轴以及诸如减震器和油泵的相关部件。
[0018]在一方面，该变速机构和系统包括一发动机输入轴，该发动机输入轴具有发动机输入传动部件，诸如链轮或齿轮，该轴同时驱动分开的第一离合器和第二离合器。每个离合器均包括诸如链轮或齿轮的传动部件，配置其以从发动机输入向离合器的输入侧传递转矩。该发动机转矩以第一传动比被传递至第一离合器，而以不同的第二传动比被传递至第二离合器的输入侧。
[0019]在一方面，为每个离合器提供副轴，其可通过该离合器选择地啮合以在相应的第一或第二传动比下向副轴传递发动机转矩和转动。第一离合器提供有用于奇数号变速器齿轮的第一或奇数副轴，该奇数号变速器齿轮例如第一齿轮、第三齿轮以及第五齿轮，其可绕第一副轴轴线转动。第二离合器或偶数离合器提供有用于偶数号变速器齿轮的第二副轴，该偶数号变速器齿轮例如第二齿轮、第四齿轮、第六齿轮以及倒档齿轮，其可绕第二副轴轴线转动。该第一副轴轴线与第二副轴轴线分开并平行。
[0020]此外，每个副轴承载多个共轴安排的小齿轮。在第一、奇数副轴上的第一组小齿轮用于奇数档，而第二组小齿轮是位于在第二、偶数副轴上。这些小齿轮连续的相互啮合并且被定位以驱动安装在中间轴上的齿轮。在该方面，中间轴绕平行于且与第一副轴轴线和第二副轴轴线分开的轴线转动，而中间轴齿轮共轴安排在中间轴上。对于每个奇数变速器档，中间轴齿轮与第一、奇数副轴小齿轮中的对应小齿轮啮合并且被其驱动。对于每个偶数变速器档，中间轴齿轮与第二、偶数副轴的小齿轮连续地啮合并且被其驱动。
[0021]每对中间轴齿轮和小齿轮提供不同的传动比，当其与通过一个离合器提供的传动比相结合时，提供最终的有效变速器传动比，即通过中间轴向用于每个变速器档的驱动系提供的传动比。在此方面，该副轴可独立地啮合以便用不同的传动比向每个小齿轮组传递转矩和转动，并且每个组内的每个小齿轮可独立地以不同的传动比与其对应的中间轴齿轮啮合。因此，在双离合器变速机构的该方面，副轴小齿轮和对应的中间轴齿轮之间的传动比可相对于传统的变速器的传动比减小，同时提供相当的最终有效传动比。
[0022]在另一方面，由小齿轮和中间轴齿轮提供的传动比的降低允许小齿轮直径增加，并且具体地对于低档(即，一档、二档和倒档)，这允许在副轴上使用同步器，与在中间轴上使用同步器不同。在此方面，每对小齿轮和中间轴齿轮通过小齿轮与其相应副轴的啮合而被啮合。副轴同步器被安装在每个副轴上以选择性地啮合一个或多个小齿轮。在某些应用中，同步器被安排在邻近的小齿轮之间，并且可以从中间分离位置以一个方向移动来啮合一个小齿轮，并且以相反的方向来啮合另一个小齿轮。
[0023]每个同步器包括带有第一摩擦表面的接触部分，确定其方向以啮合小齿轮上接收部分的摩擦表面。为了同步副轴和小齿轮的转动，同步器接触部分被逐步地移动成与小齿轮接收表面摩擦接触，传递转矩和转动，直到副轴的转速和小齿轮的转速基本相同，并且小齿轮被锁定在适当的位置。同步器的最大转矩足以补偿齿轮、小齿轮和副轴的惯性、离合器阻力以及相关因素。
[0024]通过将同步器从双离合器变速器典型的中间轴位置移动到副轴，避免了同步器的转矩负载由于传动比因素而增加。因此，低档同步器的最大转矩相对于传统的双离合器变速器中的最大转矩可显著减小。在一方面，单锥同步器或单向离合器可以替代更昂贵且更复杂的多级同步器或者在传统的双离合器变速器中使用的较大转矩能力系统。在使用单向离合器的一个方面，也可取消液压驱动的同步器以简化控制系统。
[0025]在另一方面，发动机输入和第一与第二离合器之间选定的传动比降低了离合器和副轴的转速，这对向中间轴提供需要的转矩和转动是必要的。该速度降低减小离合器阻力、离合器中的飘移或自施加速度，其是用于冷却和操作该离合器的液体施加的离心力的函数，作为离合器转动的结果。自施加力的减小允许降低抵消自施加力的平衡系统的复杂度和减小用于抵消自施加力的弹簧力。结果，该机构和系统提供了附加的成本节省和工作效率。
[0026]在另一方面，汽车变速器机构提供有发动机输入，通过具有两个链轮的发动机轴，向第一、奇数离合器和第二偶数离合器提供分离的、同步的链轮和链传动。该发动机输入链轮和离合器驱动链轮每一个具有许多链轮齿，以在第一、奇数离合器产生第一传动比而在第二、偶数离合器产生第二传动比。
[0027]在又一方面，该发动机输入驱动、第一离合器驱动和第二离合器驱动提供有齿轮而非链轮。惰轮(idler gear)与发动机输入齿轮啮合并被其驱动，并且该惰轮驱动第一离合器齿轮和第一离合器。第二惰轮被发动机输入齿轮驱动并且驱动第二离合器驱动齿轮。该发动机输入齿轮和离合器驱动齿轮的直径为第一、奇数离合器提供第一传动比并且为第二、偶数离合器提供第二传动比。
[0028]在又一方面，发动机输入和第一、奇数离合器之间的链传动为第一上游传动比，而发动机输入和第二偶数离合器之间的齿轮传动被用于提供第二上游传动比。在其他方面，上游链轮和齿轮传动的组合用于以不同传动比驱动离合器，包括在第一离合器的驱动齿轮或链轮可以按第二传动比驱动第二离合器的齿轮或链轮的驱动。
[0029]在一方面，可以使用替代的倒档齿轮构造，其受益于离合器的下游所使用的传动比的减小。在更多方面，在此公开的该双离合器机构和系统允许在发动机输入、离合器、副轴和中间轴的布置中有非常明显的灵活性，使得其他部件可以有效地用于该系统。在这些方面，第一和第二副轴轴线可被定位成距中间轴轴线等距离处。减震器可共轴地插入到发动机的输入轴和发动机输入部件之间，以减少发动机输入轴的震动。减震器也可位于变速器外壳内，所述变速器外壳被供给有润滑油，即“湿”环境。可将泵同心地安装在发动机的输入轴上以获得该供油系统的作用。
[0030]在此公开的双离合器机构和系统还提供了一种通过选择离合器上游的传动比和离合器下游的传动比而改变该变速器部件的方法。利用该系统所提供的灵活性，可以使用下文讨论的成本和工作效率来优化特定应用中的变速器结构和操作。将在下文叙述所公开的双离合器机构和系统的其他方面、优点以及使用。
附图说明
[0031]图1是一种六速双离合器变速器机构的输入侧构造的示意性主视图，该六速双离合器变速器机构具有：用链安装在发动机输入轴上的发动机输入链轮，用于驱动适用于驱动小齿轮和齿轮以提供奇数档传动比(即，一、三、五档)的第一离合器驱动链轮；以及适合于驱动小齿轮和齿轮以提供偶数档传动比(即，二、四、六档)的第二离合器驱动链轮；
[0032]图2是图1沿线2-2的双离合器变速器机构的构造的横截面图，其显示了带有用于奇数档传动比的小齿轮的第一或奇数副轴和带有用于偶数档的小齿轮的第二或偶数副轴，以及中间轴、操纵一档的同步器和操作倒档的同步器；
[0033]图3是图1沿线3-3的双离合器变速器机构的构造的横截面图，其显示了发动机输入轴、奇数副轴、中间轴和差速系统；
[0034]图4是一种双离合器变速器机构的构造的输入侧的示意性主视图，该双离合器变速器机构具有惰轮，用于通过安装在发动机输入轴上的发动机输入齿轮来驱动第一或奇数离合器驱动齿轮和第二或偶数离合器驱动齿轮；
[0035]图5是图4沿线5-5的双离合器变速器机构的构造的输入侧的横截面图；
[0036]图6是一种双离合器变速器机构的构造的输入侧的示意性主视图，该双离合器变速器机构具有：惰轮，用于通过安装在输入轴上的输入齿轮来驱动第一或奇数离合器驱动齿轮；以及链，用于通过安装在发动机输入轴上的发动机输入链轮来驱动第二或偶数离合器驱动链轮；
[0037]图7是图6沿线7-7的双离合器变速器机构的构造的输入侧的横截面图；
[0038]图8A是一种双离合器变速器机构的构造的输入侧的示意性主视图，该双离合器变速器机构具有：第一链，用于通过安装在发动机输入轴上的第一发动机输入链轮来驱动第一或奇数离合器驱动链轮；以及第二链，用于通过安装在发动机输入轴上的第二发动机输入链轮来驱动第二或偶数离合器驱动链轮；
[0039]图8B是图8A沿线8-8的第一和第二输入链轮以及第一和第二链的构造的局部横截面图；
[0040]图9是一种双离合器变速器机构的构造的输入侧的示意性主视图，该双离合器变速器机构具有惰轮，用于通过安装在发动机输入轴上的发动机输入齿轮来驱动第一或奇数离合器驱动齿轮和第二或偶数离合器驱动齿轮；
[0041]图10是图9沿线10-10的双离合器变速器机构的构造的输入侧的横截面图；
[0042]图11是一种双离合器变速器机构的构造的输入侧的示意性主视图，该双离合器变速器机构具有：链，用于通过安装在发动机输入轴上的发动机输入链轮来驱动第一或奇数离合器驱动链轮/齿轮；以及惰轮，用于通过第一或奇数离合器驱动链轮/齿轮来驱动第二或偶数传动齿轮；
[0043]图12是图11沿线12-12的双离合器变速器机构的构造的横截面图；
[0044]图13是另一种双离合器变速器机构的构造的横截面图，其显示了发动机输入轴、中间轴和第一或奇数副轴、共心安装在发动机输入轴上的泵、外部减震器以及在第一或奇数副轴和第一档位小齿轮之间的单向离合器；
[0045]图14是一种双离合器变速器机构的构造的横截面图，其具有五速并且显示了第一或奇数副轴、第二或偶数副轴以及中间轴、在第一档位小齿轮和第一或奇数副轴之间的单向离合器以及同步器操作的倒档齿轮；
[0046]图15是图14的双离合器变速器机构的构造的不同的横截面图，其显示了第一或奇数副轴、中间轴和发动机输入轴、在第一或奇数副轴和第一档位小齿轮之间的单向离合器以及内部减震器；
[0047]图16是图14和15的双离合器变速器机构的构造的功率通量的示意表示；
[0048]图17是图1至3的双离合器变速器机构的构造的功率通量的示意表示；
[0049]图18是一种双离合器变速器机构的构造的横截面图，其具有五速并且显示了第一或奇数副轴、第二或偶数副轴以及中间轴、单向离合器操纵的第一档位小齿轮和滑动的倒档惰轮；
[0050]图19是图18的双离合器变速器机构的构造的横截面图，其显示了发动机输入轴、中间轴、第一或奇数副轴、内部减震器和差速系统；
[0051]图20是一种双离合器变速器机构的构造的横截面图，其具有六速并且显示了第一或奇数副轴、第二或偶数副轴以及中间轴、在第一或奇数副轴和第一档位小齿轮之间的单向离合器以及滑动的倒档惰轮；
[0052]图21是一种双离合器变速器机构的构造的横截面图，其具有五速并且显示了第一或奇数副轴、第二或偶数副轴以及中间轴、同步器操作的第一档位小齿轮和同步器操作的倒档小齿轮；以及
[0053]图22是一种双离合器变速器机构的构造的横截面图，其具有五速并且显示了第一或奇数副轴、第二或偶数副轴以及中间轴、行星齿轮操纵的倒档齿轮以及在第一或奇数副轴和第一档位小齿轮之间的单向离合器。
具体实施方式
[0054]首先参考图1，其中描述了一种双离合器变速器机构10的构造的实施方案。如所示，在此指代奇数副轴20的第一副轴和在此指代偶数副轴22的第二副轴被示为平行的、非共轴的、并排的轴，这些轴用于接收从车辆的发动机(未示出)传递来的功率。在发动机转速范围内由发动机工作所产生的可变转矩形式的发动机功率经过连接至输入机构26的发动机输入轴24(见图3)被传递。
[0055]在本实施方案的一方面，输入机构26是以发动机输入链轮28的形式，并且可以包括如图3中所描述的减震器30以及其他部件，所述减震器30用于减小因发动机的不稳定或可变功率所引起的震动和震颤，如下文更详细讨论的。在图1所图解的实施方案中，链轮28连接至诸如无声链的链40，链40连接至第一或奇数离合器驱动链轮42和第二或偶数离合器驱动链轮44，每一个分别通过在图2中图解的离合器系统60、62操作地连接至奇数副轴20和偶数副轴22。在其他实施方案中，齿轮系统、齿轮系统和链系统的组合、带或其他功率变速器系统可以用于经由发动机输入链轮28来驱动奇数离合器驱动链轮42和偶数离合器驱动链轮44，以典型地经由离合器系统60、62使用发动机输入轴24来驱动每个奇和偶副轴20、22，在下文详细地描述以及在图4-12图解了所述离合器系统输入机构26的实例。
[0056]参考图1和2，为了通过传动或动力系传递转矩和转速，经由一系列位于副轴20、22上的小齿轮和位于中间轴50上的齿轮定位输出或中间轴50的位置以与每个奇数副轴和偶数副轴20、22连接。根据离合器系统60、62中的哪一个被啮合来传递来自相应的奇数离合器驱动链轮42或偶数离合器驱动链轮44的转矩，中间轴50可接收来自副轴20、22中的一个或另一个的功率。进而，配置中间轴50来驱动动力系的下游部件，以向车辆的车轮传递转矩来驱动该车辆。
[0057]更具体地，在该方面，通过中间轴50驱动如图3中所示的末级传动齿轮52转动。末级传动齿轮52向诸如驱动桥或差速器的驱动系下游部件传递转矩。在此方面，中间轴50与奇数副轴20和偶数副轴22平行且间隔开定位，有利地减小了变速器10的最小轴向长度同时允许诸如平均直径的中间轴50尺寸来提供足以操纵在其间传递转矩的能力。如果希望，也可使用其他的替换装置，并且可以部分地基于变速机构10所位于的车辆的箱的设计紧凑来选择。
[0058]在图1至3图解的变速机构10的方面中，副轴20、22的转轴一般与中间轴50的转轴等距离。在其他的装置中，可以为具体的发动机、动力系和/或发动机箱的需要而修改中间轴的轴线和副轴的轴线之间的距离。
[0059]现在参考图2，其中描述了奇数和偶数副轴20、22。如图中可见，每个副轴20、22与其相应的离合器系统60、62相关。奇数离合器系统60与奇数副轴20相关而偶数离合器系统62与偶数副轴22相关。变速器机构10的控制系统(未示出)允许选择地启动或啮合离合器系统60、62，以经由发动机并且具体地是经由发动机输入轴24和输入机构26驱动奇数和偶数轴20、22。
[0060]在离合器60、62的上游侧，奇数离合器系统60以奇数离合器驱动链轮42和发动机输入链轮28之间预定的传动比通过奇数离合器驱动链轮42接收来自发动机的功率，而偶数离合器系统62以偶数离合器驱动链轮44和发动机输入链轮28之间预定的传动比通过偶数离合器驱动链轮44接收来自发动机的功率。奇数离合器驱动链轮42和偶数离合器驱动链轮44具有不同的齿数和/或不同的直径和/或链距半径。因而，尽管通过公用发动机输入链轮28驱动奇数离合器驱动链轮42和偶数离合器驱动链轮44转动，但是发动机输入链轮28和奇数离合器驱动链轮42之间的传动比不同于发动机输入链轮28和偶数传动链轮44之间的传动比。其结果是双离合器系统60、62在其输入侧接收不同的转矩和转速。
[0061]现在转至离合器系统60、62的下游侧，每个副轴20、22具有一组与输出或中间轴50上的对应齿轮相互啮合的小齿轮。在副轴20、22的每个小齿轮和对应的中间轴50的齿轮之间存在传动比。可以根据小齿轮和对应的齿轮的传动比顺次使用该小齿轮和对应的齿轮，以贡献于发动机输入轴24和中间轴50之间的有效传动比，这进而驱动末级传动齿轮52。有效传动比是上游传动比和下游传动比之间的乘积，其中上游传动比即发动机输入链轮28和选定的奇数或偶数离合器驱动链轮42、44之间的传动比，下游传动比即奇数或偶数副轴20、22中选定一个的选定小齿轮和中间轴50上的对应齿轮之间的传动比。从而通过有效传动比确定中间轴50的与转矩反相关的转速。
[0062]在离合器系统60、62的下游侧，第一档位小齿轮70、第三档位小齿轮74和第五档位小齿轮78以及倒档小齿轮82位于奇数副轴20上。第二档位小齿轮72、第四档位小齿轮76和第六档位小齿轮80位于偶数副轴22上。第一档位至第六档位小齿轮70、72、74、76、78、80通常以交替的方式排列在副轴20、22上，使得通过交替副轴20、22上齿轮的选择和驱动相应的奇数副轴20和偶数副轴22转动的奇数及偶数离合器系统60、62的啮合，变速器10能够将转矩和速度从一组选定的相啮合的副轴20、22的小齿轮70、72、74、76、78和80以及中间轴50的对应齿轮转换到下一组(传动比更高或者更低)。因为倒档齿轮所需的传动比通常大于二档的传动比而小于一档的传动比，所以第一档位小齿轮70和倒档小齿轮82均位于相同的副轴上，在具体的实施例中是在奇数副轴20上。
[0063]这些副轴20、22的每个小齿轮70、72、74、76、78、80和82均共轴且通常准许其绕相应的副轴20、22自由地转动。为了使小齿轮与其副轴相啮合，同步器120(通常简写为synchro)啮合小齿轮以使副轴20、22的速度和选定的小齿轮的速度相匹配或使选定的小齿轮的速度与相应的副轴20、22的速度相匹配。
[0064]诸如图2图解的每个同步器120可以具有花键部分121，其带有位于副轴周围的内孔，该副轴可为奇数副轴20或偶数副轴22。同步器的内孔具有内花键，其与位于副轴20、22上且与该同步器120的内孔相对准的外花键相配合。该同步器120可沿其副轴20、22移动，该同步器120的内孔的花键保持与该副轴20、22的外花键相啮合。因此，同步器120的该花键部分121随副轴20、22转动。
[0065]同步器120还具有摩擦部分122，其可与同其相关的小齿轮70、72、74、76、78、80和82中的一个或多个相啮合或相分离。例如，第一同步器123提供在奇数副轴20上，并且与第一档位小齿轮70和倒档小齿轮82相关。当变速器机构10转换至第一传动比时，同步器123向第一档位小齿轮70移动，使得摩擦部分122与第一档位小齿轮70的对应部分相啮合。如此，第一档位小齿轮的速度被加速到奇数副轴20的速度，并且如果需要，能够滑动以阻止冲击震动。也就是说，第一档位小齿轮的速度加速到奇数副轴20的转速而不锁定变速器，不使变速机构10并因而使该车辆产生显著摇晃。
[0066]一旦第一档位小齿轮70的转速已经加速到与奇数副轴20的转速相匹配(或相反的，奇数副轴20的转速与第一档位小齿轮70的转速相匹配)，同步器123的法兰121(通常称作爪环)转换成与第一档位小齿轮70相啮合。该法兰121也相对于奇数副轴20转动。法兰121包括齿(通常称作爪齿)(未示出)，其容纳于第一档位小齿轮70的对应缺口之内，使得第一档位小齿轮70和奇数副轴20以相同转速转动。
[0067]例如通过示例的方式，在奇数和偶数副轴20、22上为第一档位、第二档位、第三档位、第四档位、第五档位、第六档位和倒档小齿轮70、72、74、76、78、80和82中的每一个提供同步器120。在图14-22中阐述了同步器120的布置的其他实施例。如上所述，第一同步器123位于奇数副轴20上，用于将第一档位和倒档小齿轮70、82与奇数副轴20相啮合以驱动其随之转动。第一同步器123因传动比选择在第一档位小齿轮70和倒档小齿轮82之间转换并且包括用于第一档位和倒档小齿轮70、82中各个相应的摩擦部分122中的一个。同步器123的每个摩擦部分122均为杯形。更具体而言，第一同步器120优选为单锥同步器。
[0068]在现有的变速器系统中，诸如使用同轴安排的奇数和偶数副轴的变速器系统，副轴或轴与跟在此所述变速器机构10的单中间轴50相当的一个或多个输出或中间轴相连通(communicate)。在该种现有的变速器系统中，同步器典型地提供在中间轴上，尤其用于第一档位小齿轮和中间轴上的对应齿轮。一档的副轴小齿轮的直径相对中间轴齿轮的直径必须小以提供期望的第一档位(高转矩)传动比。在某些情况下，第一档位小齿轮被加工在副轴中以使其直径最小化。因此，在副轴上没有供使任何类型的同步器运行的充足空间，或者当第一小齿轮加工在副轴中上时同步器在副轴上是不适当的。
[0069]如上所述，在这样现有的变速器系统中对这样中间轴和中间轴齿轮加速或减速以与小齿轮和副轴的转速相匹配，使这些齿轮加速所需的同步器具有比本实施方案中的变速机构10明显大的转矩能力，本实施方案中的变速器机构10使用在副轴20、22上的同步器120，例如在奇数副轴20上的诸如第一同步器123。在典型的现有变速器系统中，用于一档、二档、三档和倒档的同步器典型地位于中间轴上。然而，如上所述，齿轮尤其是用于诸如一档和倒档传动比的高传动比的齿轮，可具有比位于副轴上的其对应档的小齿轮明显大的直径。位于中间轴上的下游齿轮的较大直径将导致下游齿轮的转动惯量增加，从而同步下游齿轮和中间轴所需的最大转矩量增加。
[0070]更确切地，同步器所需的最大转矩是两个被同步的齿轮的差速和齿轮的转动惯量的函数。例如，使用安装在现有变速器系统的输出或中间轴上的齿轮和相关的同步器选择一档时，同步器用于啮合中间轴上合适的齿轮，其与传动轴或副轴上的对应档位小齿轮相互啮合。为了使副轴的转动加速(或减速)，由同步装置给予的转矩和转动必须经中间轴的选定齿轮和副轴的相应的与之相互啮合的小齿轮来传递。在该过程期间，来自副轴的转动惯量被反射回中间轴上的同步器，并且可以以中间轴的选定齿轮和副轴上对应的与之相互啮合的小齿轮之间的传动比的平方增加。
[0071]因此，例如，当副轴上的第一档位小齿轮和中间轴上的对应齿轮间的传动比为1∶4时，将同步器如在现有变速器系统中典型安装在中间轴上将比在此公开并在图1-3中图解的变速器机构10中将同步器120安装在奇数副轴20上的构造啮合第一档位小齿轮70和奇数副轴22所需的最大转矩大16倍。
[0072]其他现有变速器系统中满足大转矩的一种方法是使用多柱的(multipost)、相对复杂的设备用于啮合齿轮和中间轴或更加复杂的具有多锥摩擦部分的同步器，诸如三锥同步器，用于一档、倒档和其他相对高传动比档位。这些多锥同步器需要一系列具有摩擦面的嵌套锥体，这些摩擦面相互作用以通过锥体和中间轴或副轴之间的相互作用逐渐地向齿轮或小齿轮传递扭矩。它们需要额外的、更加复杂的中央系统以确保正确的工作。因此，多锥同步器和其他提供该种增加的最大转矩的系统典型地比通常具有减小的最大转矩的单锥同步器的尺寸更大且更昂贵。
[0073]在此公开及由图1-3图解的变速器机构的该方面，因为同步器120安装在副轴上，所以该种多锥同步器或更复杂的大转矩能力的系统部分不是必需的。在双离合器变速器机构10的所述实施方案中，在离合器系统60、62的上游和离合器系统60、62的下游的组合传动比的使用允许使用安装在副轴上的同步器120，即奇数副轴20和偶数副轴22。这减小了同步器120的最大转矩需求，因为它们不需用其来克服上述的如位于中间轴50上的反射转矩。因此，可以使用诸如单锥同步器120的较小且较简单的同步器。因此，同步器120所需的最大转矩减小，系统的成本和尺寸亦可减小。
[0074]在奇数副轴20和偶数副轴22上安装同步器120与在现有的变速系统中典型在中间轴50上安装同步器相比的另一优点是每个同步器120可以具有相同或基本相同的工作参数，诸如最大转矩。在此方面，与安装在中间轴50上相反，同步器120均安装在奇数副轴20和偶数副轴22上，以减小所有同步器120所需的最大转矩。
[0075]在另一个方面，同步装置120安装在奇数副轴20和偶数副轴22上与安装在输出或者中间轴50上相比可以有利地提供减小的制动转矩，该制动转矩是本同步器120加速副轴20、22的转动所必须克服的。例如，如图1-3所示，当变速机构10的同步器120被安装在奇数副轴20和偶数副轴22上时，必须克服的制动转矩一般是相应的副轴20、22的部件的制动转矩。然而，当同步器被安排在中间轴上时，如现有的变速器系统中所常见的，同步器必须克服的制动转矩被乘以传动比。例如，当副轴上的第一档位小齿轮和中间轴上的对应齿轮间的传动比是1∶4时，将同步器安装在中间轴上与在此公开的变速器机构10中的副轴20或22相比，同步器必须克服的制动转矩能够增加约四倍。
[0076]事实上，因为这些副轴20，22的小齿轮70、72、74、76、78、80和82和该中间轴50的对应齿轮100、102、104、106、108和110之间的传动比在此方面比现有的变速器系统的相似部件之间典型所需的传动比更接近，同步器120均可具有相同的类型且具有相同的最大转矩。具有该种通用的同步器120能够有利地降低变速器机构10的成本并增加变速器的装配效率。由于取消对具有不同最大转矩的不同类型同步器的需要、增加装配和控制系统复杂度的附带成本以及不同类型同步器的库存，所以可以获得成本降低。
[0077]在这样的应用中，如果需要为大直径的小齿轮以及小齿轮和副轴之间的轴承提供足够的空间，可以增加副轴20、22和中间轴50间的中心距。然而，在许多构造中，这样的增加是不必要的，因为位于中间轴50(或其他较低齿轮)上的第一齿轮100的直径的减小将抵消第一小齿轮70(或其他较低小齿轮)所增加的直径。
[0078]在还一方面，在每个奇数和偶数离合器系统60，62的输入或上游侧具有不同传动比允许奇数和偶数离合器系统60，62所需的转速范围相对于该发动机输入轴26的速度降低。在此方面，该奇数和偶数离合器系统60，62的输入侧，分别具有奇数传动链轮42和偶数传动链轮44，以被输入链轮28与相应的奇数传动链轮42和偶数传动链轮44之间的传动比降低的速度被驱动。这导致离合器系统60，62的输入侧以及该离合器系统60，62和相关的奇数和偶数副轴20、22与现有的缺少上述的不同的上游传动比的变速器系统相比以减速转动，而输入轴24和中间轴50之间的有效传动比保持在相同的级别。
[0079]在此方面，这些离合器系统60、62的结构也得以简化，因为奇数离合器系统60和偶数离合器系统62的尺寸、性能如果不相同也非常类似并且可使用可互换的部件。将关于如图2所示的奇数离合器系统60描述奇数和偶数离合器系统60、62的部件，并且理解在偶数离合器系统62中显示了相似或相同的部件。该奇数离合器系统60包括多个输入侧离合器片92，所述离合器片92被安排成与多个输出离合器片94成交替关系。输入侧离合器片92被安装在输入侧离合器片载体96上，可操作地连接该离合器片载体以被奇数输入链轮42驱动而转动。输出侧离合器片94被安装在输出侧离合器片载体98上，可操作地连接该离合器片载体以驱动奇数副轴20转动。
[0080]当希望从奇数传动链轮42向奇数副轴20传递转矩时，经由液压控制系统(未示出)将液压液体引导至奇数离合器系统62的作用腔(apply chamber)90内，如同对于该类离合器系统设计所常见的。作用腔90典型地包括一些液压液体。当被加压时，附加的液压液体以足够的压力充满作用腔90以促使作用活塞93抵抗输入侧离合器片92或输出侧离合器片94之一，摩擦地压缩交替离合器片92和94到一起，使得输入侧离合器片92驱动输出侧离合器片94随其转动。
[0081]通过此方式，当啮合奇数离合器系统60时，转矩被从奇数传动链轮42传递至输入侧离合器片载体96和安装在其上的输入侧离合器片92，交替地、摩擦地啮合输出侧离合器片94和其上安装它们的输出侧离合器片载体98，并且最终传递至输出侧离合器片载体98所连接的奇数副轴20。
[0082]为了防止作用活塞93过早地移动成啮合输入侧离合器片92和输出侧离合器片94，将平衡弹簧95定位在作用活塞93相对于作用腔90的相对侧。由于离心力随奇数离合器系统60的转速增加而增加，作用腔90内液压液体的压力因奇数离合器60在工作中的转动增加。对液压液体离心力的作用通常存在于作用腔90中，该作用被由平衡弹簧95施加到应用活塞93的相对侧的力抵消，确定该平衡弹簧的大小以向作用活塞93上施加足以阻止作用活塞93在奇数离合器系统60的低转速和高转速下过早地移动的偏置力。因此，为了移动作用活塞93以将输入侧离合器片92和输出侧离合器片94相啮合，作用腔90内的液压必须克服安排在作用活塞93的相对侧的平衡弹簧95的偏置力。
[0083]在此公开的变速器机构10的一方面中，这些离合器系统60、62的减小的转速允许对移动每个作用活塞93以啮合输入侧离合器片92和输出侧离合器片94所必须的液压液体压力要求减小，以允许选定的奇数和偶数离合器系统60、62从相应的奇数传动链轮42或偶数传动链轮44向对应的奇数或偶数副轴20、22传递转矩。这是因为由于作用腔90内液体上离心力的减小，本变速器机构10的离合器系统60、62的较低转速将由于作用腔90中的液体的离心力减少而导致离合器系统60、62的自施加压力的减小。
[0084]作用于作用腔90上的离心力是离合器系统60、62的转速的平方的函数。因此，在本公开的变速器机构10内的离合器系统60、62的较低转速将导致作用腔90内的最大自施加压力显著减小。这进而导致被选择来抵抗自施加压力的弹簧95的偏置力成比例地降低。因此，供移动作用活塞93啮合输入侧离合器片92和输出侧离合器片94的作用腔90内所需的液压液体压力显著降低，尤其是在较低转速的情况。
[0085]具有减小的自施加压力和移动作用活塞93啮合离合器系统60、62所需的液体压力对应减小有几个优点。一个这样的优点是可以使用具有较低弹簧刚度的较轻弹簧95或弹簧95，这可降低变速器的成本。另一优点是需要由液压液体供应和控制系统(未示出)所提供的最大液压液体压力减小，这即可简化液压液体供应和控制系统又可降低其成本。
[0086]又一个优点是可以使用简化的即具有更少的部件且成本更低的离合器系统60、62。例如，在某些现有变速器系统中，平衡腔，通常也是容纳平衡弹簧的腔，提供有与提供给应用腔的供应相分离的液压液体供应。配置平衡腔，使得当离合器系统转动期间离心力所引起的应用腔内液体压力增加时，平衡腔内的液体承受相对增加的压力，使得作用在作用活塞的作用侧的液体大体被沿着平衡弹簧的弹力作用在作用活塞的平衡侧的液体平衡。然而，具有被供应有液体的平衡腔需要单独的液体流通路径和控制系统，从而增加了用于现有变速器系统的离合器系统的复杂度，该现有变速系统与在此公开的变速器系统10的离合器系统60、62的减小的转速相比增加了离合器系统的转速。在公布的申请US 2005-0067251中描述了对于传统的双离合器变速器系统的液体供应系统出现的困难。
[0087]在这些离合器系统60、62上游的不同传动比的上述使用以及所导致的离合器系统60、62的减小的转速具有减小离合器系统60、62的离合器阻力的附加优点。这些离合器系统60、62固有地必须克服由离合器系统60、62的输入侧和离合器系统60、62的输出侧之间的差速所产生的阻力。更具体而言，离合器阻力是由于围绕离合器系统60、62的部件的液体和部件自身之间的阻力以及交替的输入侧离合器片92和输出侧离合器片94在它们不啮合时之间的阻力而固有产生的。
[0088]离合器系统60、62的阻力值是液体流速和离合器系统60、62的输入侧与离合器系统60、62的输出侧之间的转速差的函数。例如，在离合器系统60、62的输入侧较高转速下，阻力相对于在离合器系统60、62的输入侧较低转速下的阻力增加。因此，离合器系统60、62的输入侧的减小的转速会引起减小的离合器阻力。如上所述，离合器系统60、62的减小的离合器阻力减小了同步器120的转矩需求。如上所述，同步器120的较低最大转矩需求允许使用比具有较大最大转矩的同步器成本较低、尺寸较小且复杂度降低的同步器120。
[0089]在图1-3所示的变速器机构10的实施例方面，每个下游传动比是由奇数和偶数副轴20、22的小齿轮70、72、74、76、78、80、82和中间轴50的与其对应的齿轮100、102、104、106、108、110之间比值提供的。如上所述，对于较低档需要较大的传动比，使得例如第一档位小齿轮70与提供在中间轴50上与其相应的齿轮100相比相对小，以降低中间轴50的速度并增加其转矩。相比而言，这些更高的档采用相反的方式并相对于副轴20、22增加中间轴的转速并减小其转矩。
[0090]因此，每个副轴20、22上的最高档位的小齿轮78、80具有相对于安装在中间轴50上或甚至加工在中间轴50中的对应齿轮部分(诸如108、110)有意地大的直径。在一方面，高档位小齿轮78(五档)和80(六档)的直径和齿数以及中间轴50上的齿轮108、110的直径和齿数合作以分别提供五档和六档传动比。另外，发动机输入轴24和每个奇数和偶数离合器驱动链轮42、44之间的传动比可以用来提供不同的上游传动比，其与由副轴20、22上的小齿轮78、80以及中间轴50上的齿轮108、110提供的下游传动比相结合提供所需要的有效传动比。
[0091]在另一方面，应当注意上游传动比允许中间轴50上的齿轮100、102、104和108结合奇数和偶数副轴70、72、74、76、78和80的组合，对应多于一个的有效传动比。例如，对应第一档位小齿轮70的中间轴齿轮100(用于一档传动比)可与对应于第二档位小齿轮72(用于二档传动比)的相同。如图2所述，第五档位小齿轮78和第六档位小齿轮80以及中间轴50的末级传动齿轮108可以使用相同的中间轴齿轮，从而使得在中间轴中加工的和用别的方式形成的齿轮部分108和110是一个并且相同，其中该中间轴进而驱动末级传动齿轮。还如所述的，第三档位和第四档位小齿轮74、76可共享共同的齿轮，其中齿轮部分104和106是一个并且相同。参考图1，该共享布置是通过允许每个副轴20、22的小齿轮70、72、74、76、78、80和82彼此从不同方向接近并与中间轴50以及来自中间轴50的输出传动或末级传动齿轮52相连通来实现的。该种共享还通过减少中间轴50上的齿轮数，相对于现有的变速器系统减小了变速器10的轴向长度，并且可以更便宜且更易于制造。
[0092]如上所述，输入轴24和中间轴50之间的特定传动比的范围基于档位小齿轮70、72、74、76、78、80、82和对应的齿轮100、102、104、106、108、110中的哪个被使用且离合器系统60、62中的哪个啮合。因此，也可选择性地确定发动机输入链轮和奇数和偶数离合器驱动链轮42、44的尺寸用于传动比的期望范围。也就是说，如在此所述的变速器机构10可以与多个发动机输入链轮28和离合器驱动链轮42、44相配对，其中链轮具有不同的直径和齿数，因此可相应的改变上游传动比。这允许变速机构10用于需要不同期望档位的多种应用中。
[0093]这对奇数副轴20上的第一档位小齿轮70尤其有用，例如具有最小的尺寸要求以避免机械故障，对于如中间轴50上的齿轮110也如此。此外，增加位于中间轴50上齿轮的尺寸否则可能需要扩大变速器机构10本身。更具体而言，如上所述，与较低档相关的小齿轮，诸如第一档位小齿轮70，在现在的形式可较大，因为不要求小齿轮70和齿轮100之间的大传动比，有效传动比也由上游的传动比确定。此外，可以确定第一档位小齿轮70的尺寸足够大以容纳轴承和/或第一档位小齿轮70和奇数副轴20之间的单向离合器。
[0094]应该理解离合器系统60、62可被单独驱动或啮合。具体地，当一个离合器啮合时可分离另一个离合器系统，使得副轴20、22(以及小齿轮70、72、74、76、78、80和82)可依次啮合和分离。更具体而言，在离合器系统60、62中的一个啮合但不是完全啮合期间，离合器系统60、62中的另一个可分离且不是完全分离。换言之，各个离合器系统60、62的啮合和脱离可同时达到一定程度。在又一方面，副轴20、22每个可部分地啮合以提供混合的传动比。
[0095]图1-3的双离合器变速器机构10的具体实施例的其他细节包括轴承46(a-f)和47(a-g)，如参考图2所描述的。更具体而言，如图2所示，由轴承46(a-f)相对于变速器机构10的外壳48支撑奇数和偶数副轴20、22和中间轴50中的每一个。轴承46，其可包括止推轴承，允许奇数和偶数副轴20、22以及中间轴50相对于变速器机构10的外壳48转动，并且同时使这样的转动以最小的摩擦完成。更具体而言，轴承46a在偶数副轴22的一端和与第二小齿轮72相关联的同步器120之间邻近外壳48和偶数副轴22定位，偶数副轴22的相对端操作地连接至偶数离合器系统62的输出侧。
[0096]另一轴承46b在第六小齿轮80和偶数离合器系统62的偶数输入链轮44之间邻近外壳48和奇数副轴20定位。如图2所示，相对于中间轴50，轴承46c安排在其一端而轴承46d安排在其相对端。轴承46e在奇数副轴20的一端和第一档位小齿轮70之间邻近外壳48和奇数副轴20定位，奇数副轴20的相对端操作地连接至奇数离合器系统60的输出侧。另一轴承46f在第五档位小齿轮78和奇数输入链轮42之间邻近外壳48和奇数副轴20定位在奇数副轴20与另一轴承46e相对的一端。
[0097]该变速器机构10的每个档位小齿轮70、72、74、76、78和80具有诸如滚柱轴承的轴承47(a-g)，其如图2所示定位在档位小齿轮70、72、74、76、78和80和其相应的奇数和偶数副轴20，22之间。当档位小齿轮70、72、74、76、78和80不是经由同步器120与相应的奇数和偶数副轴20，22啮合转动，而是被安装到中间轴50的相应的互相啮合的齿轮100、102、106和108驱动而自由转动时，该轴承47(a-g)帮助减少当小齿轮70、72、74、76、78和80相对于相应的奇数和偶数副轴20，22转动时的摩擦。为了帮助进一步地减小摩擦，每个轴承均提供有流经形成在奇数和偶数副轴20、22内的流动通道21和23的润滑液体流。
[0098]操作变速器10来从发动机向车辆的轮子传递功率。发动机本身在转数每分钟范围内(RPM)运转。如果发动机的RPM低于一定的程度，发动机将停转。相反地，如果发动机RPM超过一定的程度，则发动机易于受损，并且失效的发动机也可导致超出发动机箱的伤害和破坏。因此，变速器10操作允许发动机的输出轴(发动机输入轴24到变速器10)在发动机工作范围内转动。
[0099]变速器10将发动机输入轴24的高转速转化为适宜的转速，用来加速、减速和/或保持车辆的速度。在车辆从静止或低速或者在倒档或一档的最初运动期间，需要大的力加速该车辆。更适宜的，从低速加速需要通过驱动系的大转矩。在低速的加速期间，变速器10使用在此所述的不同传动比将发动机输入轴24的高转速降低至低速，以大转矩转动，经中间轴50传递至末级传动齿轮52。此外，可以使用变速器10来利用倒档惰轮112反转中间轴50的方向，倒档惰轮112位于奇数副轴20的倒档小齿轮82和中间轴50的倒档齿轮54之间。
[0100]可以用多种方式控制变速器10。也就是说，人力操作或诸如基于微处理器系统的控制系统，可以监测车辆速度(例如通过检测防抱死制动系统监控)、发动机RPM或其他因素，以做出变速器10应换档的确定。因此并且响应于期望的档位指示，可以选择地驱动离合器系统60、62，并且可以选择地啮合或分离小齿轮70、72、74、76、78和80以随相应的副轴20、22转动。
[0101]现在参考附图4和5，显示了变速器机构200的输入侧的又一构造，其具有平行的、并行安排的奇数副轴202和偶数副轴204。发动机输入轴206包括：输入机构208，以从发动机向副轴202、204提供功率；以及减震器30，用于减少因发动机的不稳定或可变功率所引起的震动和震颤，如在后文讨论的。如所示，在其他部件中，输入机构208包括与一对间隔开的惰轮212、214相啮合的发动机输入齿轮210。每个惰轮212、214还与相应的连接至副轴202、204的离合器驱动齿轮216、218相啮合。通过此方式，通过输入轴206和输入机构208从发动机传递功率，使得发动机输入齿轮210转动惰轮212、214。于是从惰轮212、214向离合器驱动齿轮216、218传递功率。
[0102]更具体而言，如图5中可以看出的，当离合器系统220、222中的一个或另一个啮合时，通过相应的离合器系统220、222的离合器驱动齿轮216、218从惰轮212、214向副轴202、204传递功率。如上所述，副轴202、204与副轴20、22基本类似，因为虽未示出，它们包括多个对应于中间轴上齿轮的档位小齿轮，用于提供一系列传动比来从发动机向传动系传递转矩。
[0103]如所示，发动机输入轴206向副轴202、204中的每一个传递传动比功率。发动机输入齿轮210、惰轮212、214和离合器驱动齿轮216、218每一个都具有特定的齿数，其可被用于在它们之间提供上游传动比。在所示出的形式中，惰轮212、214和发动机输入齿轮210中的每一个具有相同的齿数并且尺寸相同，使得每个均可用标准件。用于提供输入轴206和副轴202、204之间的上游传动比的主要方式是通过向发动机输入轴齿轮210提供与离合器驱动齿轮216、218不同的直径和不同的齿数。优选地，离合器驱动齿轮216、218中的每一个也具有不同的齿数和尺寸，使得副轴202、204具有与上游传动比不同的关联以及以及因此具有不同的转速。例如，发动机输入齿轮210和惰轮212、214每一个可具有26个齿，离合器驱动齿轮218可具有28个齿，而离合器驱动齿轮216可具有40个齿。
[0104]参考图6和7，显示了变速器机构250的输入侧的另一构造，其具有平行的、并行安排的奇数和偶数副轴252、254。发动机输入轴256连接至输入机构258。提供减震器30，用于减少因发动机的不稳定或可变功率所引起的震动和震颤。
[0105]发动机输入齿轮260与惰轮262配合和啮合，而该惰轮进而与离合器驱动齿轮264配合和啮合，该离合器驱动齿轮通过奇数离合器系统270操作地连接至奇数副轴252以从发动机输入轴256向奇数副轴252传递转矩。该发动机输入机构258还包括发动机输入链轮266，如图7所示发动机输入链轮266与链267相配合，向离合器驱动链轮268传递转矩，该离合器驱动链轮通过偶数离合器系统272操作地连接至偶数副轴254。
[0106]如图中可见，当发动机输入机构258经由一根链条连接至偶数副轴254时，偶数副轴254和发动机输入轴256同向转动。相反，通过齿轮(没有中间的惰轮)连接的轴将反向转动。因此，在输入机构258的发动机输入齿轮260和奇数副轴252的离合器驱动齿轮264之间提供惰轮262。通过此方式，副轴252、254均以相同的转向被驱动。
[0107]在如上所述的方式中，如图7可看得最清楚，发动机输入轴256经由相应的离合器系统270、272通过发动机输入机构258从发动机向副轴252、254传递功率，其中该发动机输入机构258包括发动机输入齿轮260和发动机输入链轮266。副轴252、254基本与上述的副轴20、22类似，并且包括一系列小齿轮(未示出)，其与中间轴274上的一系列小齿轮(未示出)相配合以提供传动比来从发动机向传动系传递转矩。安装在副轴252、254上的每个奇数和偶数小齿轮与中间轴274配合，该中间轴274类似于上述的中间轴50，以从中间轴274向末级传动齿轮52传递功率。
[0108]来自发动机输入轴256的转矩对于每个副轴252、254是成比例的。对于奇数副轴252，通过选择发动机输入齿轮260、惰轮262以及离合器驱动齿轮264中每一个的相对齿数和直径可以实现传动比。对于偶数副轴254，通过选择发动机输入链轮266和离合器驱动链轮268的相对齿数和直径可以实现传动比。跟据，可以选择输入轴256和奇数副轴252及偶数副轴254之间的每一个传动比，以提供关于上述实施方案期望的奇数和偶数副轴252、254之间的相对传动比。
[0109]现转至图8A-B，描述了用于从发动机向末级传动齿轮52传递功率的变速器机构300的输入侧的附加构造，其中具有以并行方式安排的平行奇数和偶数副轴302、304。发动机输入轴306提供有下文将描述的减震器30，以及用于向奇数和偶数副轴302、304传递功率的输入机构308。比较图8A和8B可以看出，该输入机构308包括发动机输入链轮310，其具有链轮轮齿316的第一和第二基本相同的行312、314。链轮轮齿行312、314每个驱动分离的链318或320以通过奇数离合器系统和偶数离合器系统(未示出)从发动机输入机构308和发动机输入轴306向副轴302、304传递转矩。
[0110]离合器系统的上游或输入侧包括相应的离合器驱动链轮330、332，其被链318、320驱动。更具体而言，奇数副轴302通过奇数离合器系统操作地连接至链轮330用于同链318配合，而偶数轴304通过偶数离合器355操作地与离合器驱动链轮332连接以与链320配合。副轴302、304中的每一个如上述经由相应的离合器系统从输入轴306接收转矩，并且经由副轴304、330上的小齿轮和中间轴340上相应的齿轮向中间轴340传递功率。
[0111]如此前的实施方案所提及的，发动机输入轴306的转动可以与奇数和偶数副轴302、304的转动成比例。这可以通过相对于发动机输入机构308的齿316的行312、314相同而选择离合器驱动链轮330、332的直径和齿数来实现。相似的，可以通过选择奇数离合器驱动链轮330和偶数离合器驱动链轮332的相对直径和齿数提供二者之间的传动比。
[0112]参考图9至10，图解了变速器机构350的输入侧的构造，其中具有奇数和偶数副轴352、354。发动机输入轴356具有发动机输入机构358，除其他部件外，它还包括发动机输入齿轮360和减震器30。该发动机输入齿轮360与第一惰轮364配合并啮合，该第一惰轮364与奇数离合器驱动齿轮366配合并啮合，该奇数离合器驱动齿轮366通过奇数离合器系统353操作地连接至奇数副轴352。因此，当奇数离合器系统353啮合时，奇数副轴352和发动机输入轴356同向转动。
[0113]奇数离合器驱动齿轮366还与第二惰轮368相啮合，该第二惰轮368然后与偶数离合器驱动齿轮370相啮合。该偶数离合器驱动齿轮370通过偶数离合器系统355操作地连接至偶数副轴354。通过使用第二惰轮368，奇数副轴352、发动机输入轴356和偶数副轴354中的每一个当其相应的离合器系统353、355啮合时同向转动。副轴352、354每个承载可与安装在中间轴380上的对应齿轮(未示出)相啮合的小齿轮(未示出)，如已经描述的用于提供下游传动比，用于向输出末级传动齿轮52传递转矩。上游传动比，即发动机输入齿轮36和离合器驱动齿轮366、370之间的传动比通过如已经描述的相对地选择离合器驱动齿轮366、370和发动机输入齿轮360的直径和齿数而获得。
[0114]参考图11和12，显示了变速器机构400的输入侧的构造，其使用了发动机输入轴406、奇数副轴402和偶数副轴404。如变速器机构350中，发动机输入轴406通过奇数离合器系统430向奇数副轴402传递功率，其进而通过偶数离合器系统432向偶数副轴404传递功率。发动机输入轴406还包括用于减少从发动机传递的震动的减震器30。
[0115]发动机输入轴406包括发动机输入机构408，除其他部件外其中还包括一个发动机输入链轮410。发动机输入链轮410经由链414向奇数离合器驱动链轮412传递转矩，该奇数离合器驱动链轮通过奇数离合器系统430操作地与奇数副轴402相连接。从图12看的最清楚，奇数副轴402也与奇数离合器驱动齿轮416相连接。奇数离合器驱动齿轮416与惰轮420相啮合，而该惰轮进而与偶数离合器驱动齿轮422相啮合，该偶数离合器驱动齿轮通过偶数离合器系统432操作地与偶数副轴404连接。因此，经由发动机输入链轮410将来自发动机输入轴406的转矩传递至链414并然后传递至奇数离合器驱动链轮412。该奇数离合器驱动链轮412和奇数离合器驱动齿轮416随奇数副轴402一同转动，使得奇数离合器驱动齿轮416将转矩传递至惰轮420并且然后传递至偶数离合器驱动齿轮422，该离合器驱动齿轮422经由偶数离合器系统432操作地连接至偶数副轴404。如上所述，经由相应的离合器系统430、432选择地啮合副轴402、404，以通过它们相应的小齿轮(未示出)将功率从副轴402、404传递至中间轴434的齿轮(未示出)，以选定传动比传递至输出末级传动齿轮52。
[0116]在发动机输入轴406和每个副轴402、404之间的上游传动比，其用作与下游传动比相结合，该下游的传动比是副轴402、404的小齿轮和中间轴432上对应的齿轮之间的传动比，该上游传动比由发动机输入链轮410、离合器驱动链轮412、奇数传动齿轮416、惰轮420和偶数离合器驱动齿轮422的直径和相对的齿数确定。应该注意，该惰轮420允许奇数和偶数副轴404、402同向转动。
[0117]如所指出的，各个变速器均可配置减震器。图3中，可以看到减震器30被提供在输入轴24上，用于降低因发动机的不稳定或可变功率所引起的震动和震颤。如所示，减震器30位于发动机输入轴24的内侧，即在变速器机构内侧的适当位置，使得输入机构26在减震器30和发动机之间。类似的，如所示，在此所述的其他变速器机构的每一个可以装备有减震器30。之前所述的其他变速器200、250、300、350和400中的每一个对于减震器30均被示为具有类似的定位。然而，参考图13，变速器机构448的减震器450可替代地位于发动机输入轴452上，使得其位于发动机和发动机输入机构452之间，如所描述，包括驱动链456的发动机输入链轮454。
[0118]例如，对于图3的构造，减震器30位于所谓的湿区。更准确地说，减震器30位于变速器机构10受到油或其他润滑液基本连续流作用的一部分内。在图13的变速器机构448的构造中，减震器450位于变速机构448典型未浸在润滑液中的一部分内，即称作干区域。如图中可见，图13的变速器机构448的减震器450与图1-3的变速器机构10的减震器30相比较大。因此，可以在多种变速机构中使用诸如减震器450的较大减震器。较大减震器可以允许使用较大转矩的发动机，以提供期望水平的转矩传输并仍然提供减震。
[0119]在从诸如图1和图4-12所图解的构造的变速器机构输入侧的不同构造中选择时，存在若干不同的考虑。例如，变速器机构的输入侧的构造可以是较坚固的并且可用在较高速运转的发动机，诸如涡轮增压发动机，该变速机构的输入侧的构造使用齿轮来从发动机输入轴连接到离合器系统的输入侧，诸如图4、5、9、10所图解的构造。该齿轮通常也具有比链-链轮传动构造更长的使用期。
[0120]然而，以此种方式使用齿轮典型地需要包括一个或多个惰轮，以使得离合器系统的输入侧因而使离合器系统的输出侧和相关的副轴彼此同向且与发动机输入轴同向转动。换言之，单链和一对链轮通常与一对齿轮成本相当，但是由一个或多个惰轮驱动的一对离合器驱动齿轮典型地比链-链轮装置贵许多。因此，使用齿轮与使用链轮相比可能导致系统总成本的增加。然而，在确定适宜的变速机构的输入侧构造中应平衡成本效益与其他的考虑。
[0121]从变速器机构的输入侧的不同构造中选择的另一考虑是将变速器机构封装在发动机箱中的灵活性。如所述，变速器的轴向长度可较其他已知的双离合器系统缩短。可以改变所示的构造的部件的相对方向，以提供不同尺寸或几何形状的变速器，这允许变速器适应发动机箱内其他部件所允许的空间。在某些车辆中，驱动桥、变速器和发动机的相对位置可引出构造、空间和/或其他安装事宜。在此所述的多种变速器可提供在输入轴的中心线和输出轴或末级传动齿轮的中心线之间的变动距离，包括非常小的距离。于是各种构造可允许基于变速器机构应用的特定设计参数而移动或选择这些中心线之间的相对距离。
[0122]参考图13，以与具有差速器462的驱动桥460部分的相对方向描述了变速器机构448。如所述，该变速驱动器460从左至右或从左侧至右侧安排于发动机箱内。因此，示出了用于向前轮驱动车辆的左前轮提供功率的等速万向节(CV)464。该等速万向节464位于左前轮的内侧，并且与末级传动齿轮52相配合的差速器462位于等速万向节464的右侧。末级传动齿轮52从变速器机构448接收功率。
[0123]如所示，驱动桥460以及若干位于发动机箱内的其他部件，具有最小的操作和安装要求。如可以理解的，变速器机构448的构造和安装以及在此所述的其他变速机构，受益于给变速器机构的构造中提供选择以允许发动机箱内其装置和安装要求的灵活性。例如，变速器机构448减小的轴向长度与现有的变速器系统相比时，提供了将部件安排到变速器机构448的左侧或右侧的较大灵活性，以及将发动机安排在发动机箱内用于向输入轴451提供输入功率的较大灵活性。
[0124]双离合器变速器机构500的另一实施例相比于图1-3的双离合器变速器机构10的六种前进速度具有五种前进速度，在一个小齿轮之间插入了单向离合器594。在一个实施例中，图14-16图解了第一档位小齿轮570以及一个副轴，在此实施例中为奇数副轴520。该单向离合器594消除了对用于啮合相关的小齿轮570和相应输入轴520的同步器120的需要，这可减少在双离合器变速器机构500中使用的同步器120的数量从而降低变速器机构500的成本。
[0125]如上所述，现有的变速器系统需要具有很小直径的第一档位小齿轮，因为整个一档传动比由位于副轴上的第一档位小齿轮和位于中间轴上的相对大的第一齿轮之间的传动比决定。还如上所述，对于第一档位小齿轮的最小直径的要求导致第一齿轮通常被加工在副轴中，该副轴将确定地防止在第一档位小齿轮和副轴之间单向离合器的使用。也如上所述，本变速器500中对发动机输入离合器输入间的传动比和副轴小齿轮和中间轴齿轮间的传动比的规定结合使用允许第一档位小齿轮570和对应的第一齿轮552之间的尺寸差异减小。因此由于足以将单向离合器594安排在奇数副轴520和第一档位小齿轮570之间的量可能增加第一档位小齿轮570的直径。
[0126]在图解的实例中，单向离合器594包括具有形成在其上的第一档位小齿轮570部分和邻近的座圈598部分。单向离合器轴承组596安排在单向离合器594的座圈部分598和奇数副轴520之间。当输入轴524驱动奇数副轴520和偶数副轴522转动到预选定的最大转速时，单向离合器轴承596将在单向离合器594的座圈部分598和奇数副轴520之间摩擦啮合，以使由奇数副轴520驱动第一齿轮570转动。一旦超过预选定的最大转速时，允许单向离合器轴承596在单向离合器594的座圈部分598和奇数副轴520之间自由转动。第一档位齿轮570不再被奇数副轴520驱动而转动，从而允许奇数副轴520上的其他齿轮，诸如第三齿轮574和第五齿轮578被奇数副轴520选择地驱动而转动，并且偶数副轴522上的其他档位小齿轮，诸如第二档位小齿轮582和第四档位小齿轮576，被驱动而转动。
[0127]现在转至图14和15中图解的双离合器变速器机构500的更多细节，提供一对离合器系统560和562以选择性地从发动机输入轴524向奇数副轴520和偶数副轴522传递转矩，该奇数和偶数副轴每个均具有多个与其选择性地啮合将被驱动转动的档位小齿轮。更具体而言，在离合器系统560和562的上游侧，发动机输入轴524驱动发动机输入链轮528转动。减震器530位于发动机输入轴524和发动机输入链轮528之间以吸收震动。同样在离合器560和562的上游侧，奇数离合器驱动链轮542连接至奇数离合器560的输入侧，而偶数离合器驱动链轮544连接偶数离合器562的输入侧。奇数离合器驱动链轮542和偶数离合器驱动链轮544同时被发动机输入链轮528，诸如链、齿轮或其组合，驱动转动，正如上文参考图1和4-12所述的。
[0128]在离合器560和562的下游侧，奇数离合器560的输出侧与奇数副轴520啮合，而偶数离合器562的输出侧与偶数副轴522啮合。奇数档位小齿轮沿着奇数副轴520轴向安排，在此实施例中是第一档位小齿轮570、第三档位小齿轮574和第五档位小齿轮578。偶数档位小齿轮沿偶数副轴522轴向安排，在此实施例中是第二档位小齿轮572和第四档位小齿轮576。此外，同步器操作的倒档小齿轮582位于偶数副轴522上。
[0129]档位小齿轮570、572、576、574、578和582中的每一个选择性地与其相应的副轴520或522相啮合，以因此被驱动转动。如在上文更详细描述的，当发动机输入链轮528被以某个预定转速驱动转动时，通过单向离合器594将第一档位小齿轮570和奇数副轴520选择性地啮合，以因此被驱动转动。使用同步器120，且优选地为单锥同步器，来将其他档位小齿轮572、576、574、578和582同其相应的副轴520或522啮合，以因此被驱动转动。更具体而言，一个同步器120安排在奇数副轴520上并且可选择地要么和第三档位小齿轮574要么和第五档位小齿轮578相啮合以随奇数副轴520转动。两个同步器120安排在偶数副轴522上，一个选择性地与倒档小齿轮582啮合以随偶数副轴522转动，而另一个选择性地要么与第二档位小齿轮572要么与第四档位小齿轮576啮合以随偶数副轴522转动。
[0130]一根中间轴550与奇数副轴520和偶数副轴522不同轴且间隔开。该中间轴550具有多个安装在其上随其转动的从动齿轮552、554和556。当啮合档位小齿轮以随其相应的奇数副轴520或偶数副轴522转动时，安装在中间轴550上的多个从动齿轮552、554、556每一个被一个或多个第一档位小齿轮570、第二档位小齿轮572、第三档位小齿轮574、第四档位小齿轮576和第五档位小齿轮578驱动而转动。偶数副轴的倒档小齿轮582经由被安装成绕惰轮轴592转动的中间惰轮590驱动中间轴550上的多个从动齿轮552、554、556中的一个。但是，不必为档位小齿轮570、572、574、576、578和582中的每一个提供单独的中间轴550上的从动齿轮552、554、556。
[0131]替代地，奇数副轴520和偶数副轴522上的一个或多个档位小齿轮570、572、574、576、578和582共用中间轴550上的一个或多个从动齿轮552、554和556。例如，第一档位小齿轮578可驱动对应的第一从动齿轮552；第二档位小齿轮572、第三档位小齿轮574和倒档小齿轮582(经由惰轮590)可驱动对应的共用第二/第三/倒档从动齿轮554；而第四档位小齿轮576和第五档位小齿轮578可驱动对应的共用第四/第五从动齿轮556。中间轴550上的第四/第五从动齿轮556驱动输出齿轮532转动，而输出齿轮进而驱动具有差速器534的驱动桥536。
[0132]双离合器变速器机构500结合离合器560和562的上游和下游传动比。更具体而言，对于一档、三档和五档的上游传动比是奇数离合器驱动链轮542和发动机输入链轮528之间的传动比，而对于二档、四档和倒档的上游传动比是偶数离合器驱动链轮544和发动机输入链轮528之间的传动比。对于一档的下游传动比是第一档位小齿轮570和第一从动齿轮552之间的传动比，对于二档的下游传动比是第二档位小齿轮572和第二/第三/倒档从动齿轮554之间的传动比，对于三档的下游传动比是第三档位小齿轮574和第二/第三/倒档从动齿轮554之间的传动比，对于倒档的下游传动比是倒档小齿轮582和第二/第三/倒档从动齿轮554之间的传动比，对于四档的下游传动比是第四档位小齿轮576和第四/第五从动齿轮556之间的传动比，对于五档的下游传动比是第五档位小齿轮578和第四/第五从动齿轮556之间的传动比。有效传动比是对于给定齿轮的上游传动比和下游传动比的乘积。通过具有上游传动比和下游传动比，能够实现上面详细阐述的部分或全部益处。
实例
[0133]可以通过选择链轮、小齿轮和齿轮构造示出在此公开的双离合器变速器的一些方面的优点的说明，诸如下面这些用于双离合器变速器机构500的构造，其具有五个前进速度和一个倒档速度，是基于链轮528、542、544、齿轮552、554和556或小齿轮570、572、574、576、578和582的齿数阐述的：
    齿轮/链轮     齿数
    输入链轮(528)     24
    奇数输入链轮(542)     42
    偶数输入链轮(544)     56
    一档(570)     17
    二档(572)     29
    三档(574)     31
    四档(576)     39
    五档(578)     38
    倒档(582)     19
    一档从动(552)     39
    二档/三档/倒档从动(554)     27
    四档/五档从动(578)     17
[0134]对于该实施例，可如下计算上游传动比(奇数离合器驱动链轮542或偶数离合器驱动链轮544和发动机输入链轮528之间的传动比)、下游传动比(位于奇数副轴520和偶数副轴522上的档位小齿轮570、572、574、576、578和582同安装在中间轴550上的从动齿轮552、554和556之间的传动比)和中间轴的有效传动比：
齿轮   发动机输入-离合器驱动齿轮传动比   副轴小齿轮-中间轴齿轮传动比 有效传动比
  一档   175   2.29   4.01
  二档   233   0.93   2.17
  三档   1.75   0.87   152
  四档   2.33   0.44   1.02
  五档   1.75   0.45   0.78
  倒档   233   1.42   3.31
[0135]如该实施例所示，使用上面假定的链轮、小齿轮和齿轮构造，上游传动比和下游传动比均远小于中间轴的有效传动比。因此，能够实现上面详细阐述的一些或全部益处。使用具有类似益处的其他链轮或齿轮、小齿轮和中间轴齿轮的构造并且在其他的传动比下能够获得类似的减少的上游和下游传动。
[0136]通过与传统的双离合器变速器进行比较，可以说明在此公开的双离合器变速器机构的工作的其他方面。例如，在传统的双离合器变速器中，发动机输入转速和第一、奇数副轴的速度之间的关系在第一、奇数离合器啮合时可表示为RL1＝RE，其中RL1是第一副轴的转速，而RE是发动机输入的转速。类似地，发动机输入转速和第二、偶数副轴的速度之间的关系在第二、偶数离合器啮合时可表示为RL2＝RE，其中RL2是第二副轴的转速。实际中，由于离合器动力传动损耗、阻力或者其他可能减少发动机输入和副轴之间的转速传递效率的因素，RL1、RL2实际可能稍小于RE。
[0137]在传统的双离合器系统中当离合器和副轴以选定的齿轮啮合时(服从上述的传递损耗的影响)，发动机输入转速和中间轴的速度之间的关系也可表示为RC＝(RE)(rn)，其中RC是中间轴的转速，而rn是选定的副轴小齿轮和中间轴齿轮对之间的传动比，而n是所选的齿轮的编号(即，第一齿轮、第二齿轮等等)。
[0138]在此所公开的变速器机构中，诸如变速器500，中间轴转速和发动机输入之间的关系对于奇数档可以表示为RCodd＝(RE)(rnodd)(rL1)，而偶数档和倒档的中间轴转速可表示为RCeven＝(RE)(rneven)(rL2)。在这些表达式中，rL1是发动机输入链轮528和第一、奇数离合器驱动链轮42之间的传动比，而rL2是发动机输入链轮528和第二、偶数离合器驱动链轮44之间的传动比。
[0139]因此，根据这些关系，可以如上所述论证上游传动比和下游传动比结合对减少离合器系统560、562并且因而减少副轴520、522的转速的作用。例如，下表对于上述的图14-16的变速器机构500的不同齿轮列出了典型发动机输入轴526速度范围，用转数每分的形式表达(RPM)，以及离合器系统560、562和副轴520、522的结果估计的RPM范围，将其与典型的传统双离合器变速器系统的估计速度相比较。在许多应用中发动机输入轴的速度范围典型地是约800至7700rpm，而对于许多应用典型的工作范围是约1000至4000rpm。
齿轮   有效传动比   发动机输入轴的典型RPM范围   传统变速器系统的副轴RPM约值   传统变速器系统的中间轴RPM约值
  一档   4.01   1000-4000   1000-4000   249-998
  二档   217   1000-4000   1000-4000   461-1843
  三档   1.52   1000-4000   1000-4000   658-2632
  四档   1.02   1000-4000   1000-4000   980-3922
  五档   0.78   1000-4000   1000-4000   1282-5128
  倒档   3.31   1000-4000   1000-4000   302-1208
齿轮   发动机输入RPM范围   发动机输入-离合器传动比 副轴RPM约值   副轴小齿轮-中间轴传动比 中间轴RPM约值   副轴RPM的降低的百分比
  一档   1000-4000   1.75   571-2286   2.29   249-998   57％
  二档   1000-4000   2.33   429-1717   0.93   461-1843   43％
  三档   1000-4000   1.75   571-2286   0.87   658-2632   57％
  四档   1000-4000   233   429-1717   0.44   980-3922   43％
  五档   1000-4000   175   571-2286   0.45   1282-5128   57％
  倒档   1000-4000   2.33   429-1717   142   302-1208   43％
[0140]通过该比较可以看出，示例中图14-16的变速器机构500的离合器系统560、562和副轴520、522与典型的传统双离合器变速器系统相比以明显降低的转速转动，因而允许转速降低的一些或全部益处，诸如减小离合器阻力和减小离合器自施加力，在设计用于特定应用的变速器机构500中得以实行并且被利用。
[0141]该实施例还可解释在此公开的变速器系统的离合器所承受的自施加力和离合器制动转矩的显著减少。该自施加力是离合器转速的函数，其可表示为自施加力＝f(Rclutch 2)，其中Rclutch是第一、奇数或第二、偶数离合器的转速(其与上述的RL1和RL2大致相同)。因此，在实施例中一档的高端转速减少离合器转速的1.75分之一，将导致减少1.752分之一，或离合器自施加力相对传统的系统(所有其他变量保持恒定)为67％。类似的，在实施例中五档的高端转速减少离合器转速的1.75分之一，将导致减少1.752分之一，或为相对传统系统的67％。在实施例中的偶数档将使离合器自加力减少2.332分之一或减少为82％。
[0142]因此，可成比例的减小抵消自施加力所需补偿的离合器平衡力，其必须补偿最大的自施加力。如上所述，通过使用具有减小的弹力或刚度常数的平衡弹簧，允许在此所公开的变速器机构的离合器系统的设计、零件和操作的复杂度降低。
[0143]离合器阻力Dclutch是与离合器结构和材料、油流量、离合器工作条件相关的多个因素以及其他因素的函数。离合器转速和离合器阻力之间的关系可表示为Dclutch＝f(Rclutch，q)，其中q＝油流速。因此，在实施例中一档的高端转速减少离合器转速的1.75分之一，将导致相对于传统系统减少离合器阻力43％(所有其他的变量保持恒定)。类似地，在实施例中五档的高端转速减少离合器转速的1.75分之一，将导致相对于传统系统减少离合器阻力43％。类似地，偶数离合器的离合器阻力减少2.33分之一，约57％的减小。
[0144]上述的实施例还可用于解释在此公开的在变速器机构的副轴上而不是如传统系统中在中间轴上配备同步器的益处。在诸如变速器机构500的系统中所需的同步器最大转矩是多个变量的函数，这些变量将依赖于系统的具体结构和工作。多个重要变量之间的关系可以表示为同步器最大转矩＝f(I，w2，t，D)。其中w＝齿轮或小齿轮与相应轴(中间轴或副轴)之间的差速；I＝同步器必须克服的转动惯量；t＝所需的同步时间；而D＝系统阻力。
[0145]如上所述，在传统的双离合器变速器系统中，当一档同步器是安装在中间轴上时，从副轴反射回的转动惯量是传动比的平方或rn 2的函数。因此，在此公开的变速机构的该方面，同步器所需的最大转矩相对于传统系统可成比例的减小，其中同步器被配置在副轴上，诸如第一、奇数副轴。在上述的实施例中，一档的传动比是rlst＝4.01，从而所需的一档同步器最大转矩相对于传统系统将减少4.012分之一或16.08分之一。对于实施例中的倒档，传动比为rreverse＝3.31，在对应副轴上应用该同步器使得同步器最大转矩减小3.312分之一或10.96分之一。
[0146]以类似的方式，对于传统系统中的每个副轴的离合器系统，离合器制动转矩Dclutch通过相互啮合的副轴小齿轮和中间轴齿轮之间的传动比反射。在传统的系统中，补偿Dclutch的该同步器最大转矩因而也增加rn倍。此处在副轴上应用同步器的变速机构的该方面，补偿Dclutch所必须的同步器最大转矩的减少相对传统系统可减少rn分之一，在上述实施例中对于一档其可减少4.01分之一。
[0147]在上述实施例中小齿轮合适的直径(Dp)和齿轮合适的直径(DG)可由小齿轮和齿轮之间期望的传动比(rn)确定。例如，对于一档的给定齿轮直径(DG1)，其第一档位小齿轮的对应直径(DP1)由下式确定：DP1＝DG1/r1。在上述的实施例中，当期望的有效传动比为4.01时，一档传动比为2.29，即第一齿轮每转一次第一档位小齿轮转2.29次，第一档位小齿轮的直径DP1由DG1/2.29确定，或约为第一齿轮直径的40％(约2/5)。在缺少上游传动比的现有变速器系统中，有效的传动比完全由小齿轮和齿轮间的传动比确定。出于比较的目的，对于一档为了获得4.01的传动比，小齿轮必须具有约为对应的第一齿轮直径25％的直径。
[0148]因此，在此公开的具有上游传动比和下游传动比的变速器机构可以具有如上述具有第一档位小齿轮和其他小齿轮的变速器系统的益处，所述第一档位小齿轮与现有变速器系统中的该种小齿轮的直径相比具有较大直径。例如，较大的第一档位小齿轮使得本变速器机构允许轴承被插入小齿轮和对应的副轴之间，这进而允许同步器安装在副轴上，以选择供驱动转动的小齿轮。
[0149]如上参考图1的讨论，单链40可用于使用发动机输入链轮528同时驱动奇数离合器驱动链轮542和偶数离合器驱动链轮544。适于用在实施例1的双离合器变速器机构500中的一个实施例具有94节链，约20mm宽，并具有约8mm的节距。在该实施例中，奇数离合器输入链轮542的中心与发动机输入链轮528的中心间隔约108mm，偶数输入链轮544的中心与发动机输入链轮528的中心间隔约218mm，而偶数离合器驱动链轮544的中心与奇数离合器传动链轮542的中心约128mm。
[0150]图18和19中图解了双离合器变速器机构600的构造的另一个实例。该变速器机构和图14-16的变速器机构在结构上相似，但主要区别在于其具有滑动的倒档惰轮692来替代同步器操纵。同步器120的数量减少可降低变速器机构600的成本。根据在此的讨论，其他的区别将是明显的。
[0151]变速器机构600具有发动机输入轴624、奇数副轴620和偶数副轴622以及中间轴650。这些轴624、620、622和650中每一个的轴线彼此不同轴且相互平行。提供奇数离合器系统660和偶数离合器系统662，其每一个可单独啮合，该目的将更详细的讨论。
[0152]在离合器系统660、662的上游侧，链640经由安装至发动机输入轴624的发动机输入链轮628驱动奇数离合器驱动链轮642和偶数离合器驱动链轮644转动。奇数离合器驱动链轮642和发动机输入链轮628之间的传动比与偶数离合器驱动链轮644和发动机输入链轮628之间的传动比不同。奇数离合器系统660的驱动或上游侧可操作地连接至奇数离合器驱动链轮642并且被其驱动转动。类似地，偶数离合器系统662的驱动或上游侧可操作地连接至偶数离合器驱动链轮644并且被其驱动转动。
[0153]现在转至离合器系统660、662的下游侧，该奇数离合器系统660的下游或输出侧可操作地连接至奇数副轴620，而偶数离合器系统662的下游或输出侧可操作地连接至偶数副轴622。当奇数离合器系统660啮合时，通过奇数离合器系统660从奇数离合器驱动链轮642传递转矩，并传递至奇数副轴620。类似地，当偶数离合器系统662啮合时，通过偶数离合器系统662从偶数离合器驱动链轮644传递转矩，并传递至偶数副轴662。
[0154]第一档位小齿轮670、第三档位小齿轮674和第五档位小齿轮678位于奇数副轴620上。定位单向离合器694，以将第一档位小齿轮670与奇数副轴620啮合来转动。同步器120位于奇数副轴620上并且被定位在第三档位小齿轮674和第五档位小齿轮678之间，用于小齿轮674或678与奇数副轴620选择地啮合。第二档位小齿轮672、第四档位小齿轮676和倒档小齿轮682位于偶数副轴622上。同步器120位于偶数副轴622上并且被定位在第二档位小齿轮672和第四档位小齿轮676之间，用于小齿轮672或676之一与偶数副轴622选择地啮合以随其转动。倒档小齿轮682被安装在偶数副轴622上。倒档惰轮690可绕惰轮轴692转动。倒档惰轮690选择地沿着第一位置和第二位置之间的倒档小齿轮682滑动。倒档惰轮690可以各种方式在第一位置和第二位置之间滑动，包括经由液压地、机械地或电力地驱动叉或杠杆臂(未示出)。
[0155]中间轴650具有第一/倒档从动齿轮652、第二从动齿轮654、第三/第四从动齿轮656和第五从动齿轮658。当倒档惰轮处于第二位置时，第一/倒档从动齿轮652与第一档位小齿轮670和倒档惰轮690对准。当倒档惰轮处于第一位置时，第一/倒档从动齿轮652与倒档惰轮690不对准。第二从动齿轮654与第二档位小齿轮672对准，第三/第四从动齿轮656与第三档位小齿轮674和第四档位小齿轮676对准，而第五从动齿轮658与第五档位小齿轮678对准。第五从动齿轮658还起末级传动齿轮的作用，并且与输出齿轮632对准，该输出齿轮进而连接至变速系统634的外壳并驱动其转动。
[0156]在副轴620、622的不同档位的小齿轮670、672、674、676、678和682以及中间轴650的相对准的从动齿轮652、654、656和658之间存在不同的下游传动比。该传动比由离合器系统660、662中的哪一个啮合来驱动副轴620、622中的哪一个、以及小齿轮672、674、676、678和682中的哪一个与相应的副轴620、622啮合确定。基于选择哪一档，即一档、二档、三档、四档、五档或倒档中的哪一个，由这些下游传动比和上游传动比的乘积产生变速器机构600的总有效传动比。
[0157]在另一个实施例中，如图20所图解的，公开了一种双离合器变速器机构700，其具有经由滑动的倒档惰轮790驱动的六个前进速度和一个倒档速度。变速器机构700包括奇数离合器系统760和偶数离合器系统762，其功能将更详细地描述。在离合器系统760、762的上游侧，发动机输入链轮(未示出)经由链740驱动奇数离合器驱动链轮742和偶数离合器驱动链轮744转动。该奇数离合器驱动链轮742被操作地连接以驱动奇数离合器系统760的输入侧，而偶数离合器驱动链轮744被操作地连接以驱动偶数离合器系统762的输入侧。发动机输入链轮和奇数离合器驱动链轮742之间的传动比与发动机输入链轮和偶数离合器驱动链轮744之间的传动比不同。
[0158]在离合器系统760、762的下游侧，由奇数离合器系统760的输出侧和输入副轴722驱动奇数副轴720转动。第一档位小齿轮770、第三档位小齿轮774和第五档位小齿轮778位于奇数副轴720上。单向离合器794，其具有类似于上述关于图14-16的变速器机构500的结构和操作，选择性地啮合第一档位小齿轮770，以随奇数副轴720转动。同步器120位于奇数副轴720上并被定位在第三档位小齿轮774和第五档位小齿轮778之间，以选择性地啮合小齿轮774和778中之一来随奇数副轴720转动。第二档位小齿轮772、第四档位小齿轮776和第六档位小齿轮780位于偶数副轴722上。
[0159]一个同步器120位于偶数副轴722上并且选择地将第二档位小齿轮722与偶数副轴722啮合以随其转动。另一个同步器120也位于偶数副轴722上并且定位在第四档位小齿轮776和第六档位小齿轮780之间以选择性地啮合这些小齿轮776和780中的一个随偶数副轴722转动。倒档小齿轮782与偶数副轴722整体形成并且与倒档惰轮790相互啮合，该倒档惰轮7用于绕空转轴792转动。倒档小齿轮782的长度大于倒档惰轮790的宽度，使得齿轮790可被如下文将详述的从第一位置滑移至第二位置，诸如使用上述关于图18和19的变速器机构600的装置。
[0160]中间轴750平行于并与奇数和偶数副轴720、722分隔开定向。第一/倒档齿轮752、第二齿轮754、第三/第四齿轮756和第五/第六齿轮758被安装在中间轴750上。对准该第一/倒档齿轮752以在第二位置而非第一位置被第一档位小齿轮770或倒档惰轮790驱动。对准该第二齿轮754以被第二档位小齿轮772驱动。对准该第三/第四齿轮756以当奇数离合器系统760被啮合来转动奇数副轴720时被第三档位小齿轮774驱动，或者当偶数离合器系统762被啮合来转动偶数副轴722时被第四档位小齿轮776驱动。对准该第五/第六齿轮758，其也用作末级传动齿轮，以当奇数离合器系统760被啮合来转动奇数副轴720时被第五档位小齿轮778驱动，或者当偶数离合器系统762被啮合来转动偶数副轴722时被第六档位小齿轮780驱动。
[0161]该中间轴750的齿轮752、754、756和758以及小齿轮770、772、774、776、778、780和782的各种组合中的每一个具有不同的下游传动比。该下游传动比被乘以上游传动比以得到变速器机构700的有效传动比，其中该上游传动比是发动机输入链轮和用于奇数档的奇数离合器驱动链轮742之间或发动机输入链轮和用于偶数档和倒档的偶数离合器驱动链轮744之间的传动比。
[0162]在图21所图解的又一个实例中，提供了一种双离合器变速器机构800，其具有五个前进速度和一个同步器操纵的倒档和一档。该变速器机构800包括奇数离合器系统860和偶数离合器系统862，其功能将在下文更详细地详述。在离合器系统860、862的上游侧，发动机输入链轮(未示出)经由链840驱动奇数离合器驱动链轮842和偶数离合器驱动链轮844转动。可操作地连接该奇数离合器驱动链轮842以驱动奇数离合器系统860的输入侧，并且可操作地连接该偶数离合器驱动链轮844以驱动偶数离合器系统862的输入侧。发动机输入链轮和奇数离合器驱动链轮842之间的传动比与发动机输入链轮和偶数离合器驱动输入链轮844之间的传动比不同。
[0163]在离合器系统860、862的下游侧，由奇数离合器系统860的输出侧和输入副轴822驱动奇数副轴820转动。第一档位小齿轮870、倒档小齿轮882、第三档位小齿轮874和第五档位小齿轮878位于奇数副轴820上。同步器120位于奇数副轴820上并被定位在第一档位小齿轮870和倒档小齿轮882之间以选择地将小齿轮870和882中之一与奇数副轴820啮合。另一同步器120位于奇数副轴820上并被定位在第三档位小齿轮874和第五档位小齿轮878之间以选择性地啮合这些小齿轮874和878中之一随奇数副轴820转动。第二档位小齿轮872、第四档位小齿轮876位于偶数副轴822上并且在其间具有同步器120，其可选择性地将第二档位小齿轮872或第四档位小齿轮876啮合以随偶数副轴822转动。
[0164]一个中间轴850平行于并与奇数和偶数副轴820、822分隔开定向。第一齿轮852、第二/倒档齿轮854、第三/第四齿轮856和第五齿轮85 8被安装在中间轴850上。对准该第一齿轮852以被第一档位小齿轮870驱动。对准该第二/倒档齿轮854以经由倒档惰轮(未示出)被第二档位小齿轮872或倒档小齿轮882驱动。对准该第三/第四齿轮856以当奇数离合器系统860被啮合来转动奇数副轴820时被第三档位小齿轮874驱动，或者当偶数离合器系统862被啮合来转动偶数副轴822时被第四档位小齿轮876驱动。对准该第五齿轮858，其也用作末级传动齿轮，以被第五档位小齿轮878驱动。
[0165]该中间轴850的齿轮852、854、856和858以及小齿轮870、872、874、876、878和882的各种组合中的每一个具有不同的下游传动比。该下游传动比被乘以上游传动比以得到变速器机构800的有效传动比，其中该上游传动比是发动机输入链轮和用于奇数档的奇数离合器驱动链轮842之间或输入链轮和用于偶数档和倒档的偶数离合器驱动链轮844之间的传动比。
[0166]在图22所图解的又一个实例中，公开了一种变速器机构900，其具有五个前进速度和一个倒档速度。该变速器机构900还具有与第一档位小齿轮970相关的单向离合器994和与倒档小齿轮982相关的行星齿轮系统992，如将更详细讨论的。该变速器机构900包括奇数离合器系统960和偶数离合器系统962，其功能将更详细详述。在离合器系统960、962的上游侧，发动机输入链轮(未示出)经由链940驱动奇数离合器驱动链轮942和偶数离合器驱动链轮944转动。可操作地连接该奇数离合器驱动链轮942以驱动奇数离合器系统960的输入侧，并且可操作地连接该偶数离合器驱动链轮944以驱动偶数离合器系统962的输入侧。发动机链轮和奇数离合器驱动链轮942之间的传动比与发动机输入链轮和偶数离合器驱动输入链轮944之间的传动比不同。
[0167]在离合器系统960、962的下游侧，由奇数离合器系统960的输出侧和输入副轴922驱动奇数副轴920转动。第一档位小齿轮970、第三档位小齿轮974和第五档位小齿轮978位于奇数副轴920上。单向离合器994，其具有类似于上述的关于图14-16的变速器机构500的结构和工作，选择地啮合第一档位小齿轮970随奇数副轴920转动。同步器120位于奇数副轴920上并被定位在第三档位小齿轮974和第五档位小齿轮978之间。该同步器120可以选择性地啮合第三档位小齿轮974和第五档位小齿轮978中之一随该奇数副轴920转动。
[0168]一个第二档位小齿轮972、第四档位小齿轮976和倒档小齿轮982位于偶数副轴922上。一个同步器120位于偶数副轴922上并且可以选择性地啮合第二档位小齿轮972或第四档位小齿轮976之一，以选择性地啮合这些小齿轮972和976之一随该偶数副轴922转动。该倒档小齿轮982，也位于偶数副轴922上，与行星齿轮系统992相关。
[0169]该行星齿轮系统992包括：位居中心的恒星齿轮966，其与偶数副轴922整体形成；一个或多个行星齿轮996，其进而被环形齿轮964围绕。当环形齿轮964被啮合时，诸如通过使用带、爪式离合器或摩擦离合器(未示出)，其被相对该变速器系统900的外壳988锁定。这进而引起恒星齿轮966转动行星齿轮964，该行星齿轮连接至倒档小齿轮982驱动其转动。该倒档小齿轮982接着经由其外周长驱动末级传动齿轮990转动。
[0170]一个中间轴950平于行并与奇数和偶数副轴920、922分隔开定向。第一齿轮952、第二齿轮954、第三/第四齿轮956和第五齿轮958被安装在中间轴950上。对准该第一齿轮952以被第一档位小齿轮970驱动。对准该第二齿轮954以被第二档位小齿轮972驱动。对准该第三/第四齿轮956以当奇数离合器系统960被啮合来转动奇数副轴920时被第三档位小齿轮974驱动，或者当偶数离合器系统962被啮合来转动偶数副轴922时被第四档位小齿轮976驱动。对准该第五齿轮958，以当奇数离合器系统960被啮合来转动奇数副轴920时被第五档位小齿轮978驱动，或者当偶数离合器系统962被啮合来转动偶数副轴922以及行星齿轮系统992驱动倒档小齿轮982转动时经由倒档小齿轮982被末级惰轮990的内周长驱动。
[0171]该中间轴950的齿轮952、954、956和958以及档位小齿轮970、972、974、976、978和982的各种组合中的每一个具有不同的下游传动比。该下游传动比被乘以上游链轮比以得到变速器机构900的一个有效传动比，其中该上游链轮比是发动机输入链轮和用于奇数档的奇数离合器驱动链轮942之间或发动机输入链轮和用于偶数档和倒档的偶数离合器驱动链轮944之间的比例。
[0172]尽管上面描述了具体实例，包括目前优选的方式，本领域内的技术人员应该理解存在属于在此公开的范围内的对上述系统和技术的许多变化、修改、替换和变更。例如，尽管图1-3、13和14-22的变速器机构被描述为在其变速器系统的上游侧具有链-链轮传动构造，应该理解基于特定的应用参数，因而图4-12的任合一个不同的输入侧构造都可对其进行替代。

Claims (32)

1.一种用于从发动机的发动机输入轴向驱动系传递转矩的汽车变速器机构，包括：
一个发动机输入轴，具有与一个第一离合器驱动部件和一个第二离合器驱动部件为同步驱动关系的一个发动机输入部件，该第一离合器驱动部件被配置为以第一传动比从该发动机输入部件向一个第一离合器的输入侧传递转矩，并且该第二离合器驱动部件被配置为以一个第二传动比从该发动机输入部件向一个第二离合器的输入侧传递转矩，该第二传动比不同于该第一传动比；
一个第一副轴，该第一副轴可绕一个第一副轴轴线转动并且可选择地啮合以被该第一离合器驱动以及以接收以第一传动比从该发动机输入部件传递的转矩；一个第二副轴，该第二副轴可绕与该第一副轴轴线分隔开的一个第二副轴轴线转动并且可选择地啮合以被该第二离合器驱动以及以接收以该第二传动比从该发动机输入部件传递的转矩；并且该第一副轴具有一个第一组的多个共轴的小齿轮，该第二副轴具有一个第二组的多个共轴的小齿轮；
一个中间轴，该中间轴可绕与该第一副轴轴线和该第二副轴轴线分隔开的一个中间轴轴线转动，该中间轴具有共轴安装在其上的一个第一组齿轮和一个第二组齿轮，该第一组齿轮中的每个齿轮与该第一组小齿轮中的一个小齿轮以它们之间的一个传动比处于互相啮合的、被驱动的关系，而该第二组齿轮中的每个齿轮与该第二组小齿轮中的一个小齿轮以它们之间的一个传动比处于互相啮合的、被驱动的关系，每对小齿轮和齿轮的该传动比不同于其他诸对小齿轮和齿轮的诸传动比；以及
当该第一离合器被啮合从而以一个有效传动比向该中间轴传递转矩时，该第一组小齿轮中的每一个可独立地与该第一副轴啮合，该有效传动比是相啮合的该小齿轮和齿轮对之间的传动比与该发动机输入部件和该第一离合器驱动部件之间的该第一传动比的一个乘积，而当该第二离合器被啮合从而以一个有效传动比向该中间轴传递转矩时，该第二组小齿轮中的每一个可独立地与该第二副轴啮合，该有效传动比是相啮合的该小齿轮和齿轮对之间的该传动比与该发动机输入部件和该第二离合器驱动部件之间的该第二传动比的一个乘积，由此所提供的诸有效传动比的每一个均不同于其他有效传动比。
2.根据权利要求1所述的汽车变速器机构，其中：
一个第一副轴同步器被安装在该第一副轴上并被适配为选择地将该第一组小齿轮中的至少一个与该第一副轴相啮合以随其转动；以及
一个第二副轴同步器被安装在该第二副轴上并被适配为选择地将该第二组小齿轮中的至少一个与该第二副轴相啮合以随其转动。
3.根据权利要求2所述的汽车变速器机构，其中：
多个同步器被安装在该第一和第二副轴上，一个第一组的该同步器中的一个被适配为选择地将该第一组小齿轮和第二组小齿轮中的至少一个与该第一副轴和第二副轴中相应的一个相啮合以随其转动。
4.根据权利要求5所述的汽车变速器机构，其中这些同步器的每一个包括具有一个第一摩擦表面的一个接触部分，并且这些小齿轮包括具有第二摩擦表面的一个接收部分，这些同步器通过逐渐增加该第一和第二摩擦表面之间的摩擦接触来啮合这些小齿轮，并且该同步器接触部分包括一个单锥，该单锥具有包括该第一摩擦表面的一个外表面。
5.根据权利要求4所述的汽车变速器机构，其中使用一个单向离合器对该第一组小齿轮中的一个进行选择性啮合以随第一副轴转动，当该第一副轴在一个预定的速度范围内转动时该单向离合器啮合该第一组小齿轮中的这一个以随该第一副轴转动，而当该第一副轴以超出该预定的速度范围的一个速度转动时该单向离合器不啮合该第一组小齿轮中的这一个来随该第一副轴转动。
6.根据权利要求1所述的汽车变速器机构，其中该发动机输入部件包括一个链轮，该第一离合器驱动部件包括一个链轮并且该第二离合器驱动部件包括一个链轮，该发动机输入链轮利用至少一根循环链同步驱动该第一离合器驱动链轮和该第二离合器驱动链轮，该发动机输入链轮驱动该第一离合器驱动链轮，该第一离合器驱动链轮和该第二离合器驱动链轮配有一个预定数目的链轮轮齿；该发动机输入链轮和该第一传动离合器链轮的链轮轮齿数被选择为产生其间的该第一传动比，而该发动机输入链轮和该第二传动离合器链轮的链轮轮齿数被选择为产生其间的该第二传动比。
7.根据权利要求1所述的汽车变速器机构，其中该发动机输入部件包括一个第一链轮和一个第二链轮，该第一发动机输入链轮利用一个第一循环链驱动该第一离合器驱动链轮，而该第二发动机输入链轮利用一个第二循环链驱动该第二离合器驱动链轮，该第一发动机输入链轮和该第一传动离合器链轮的链轮轮齿数被选择为产生其间的该第一传动比，该第二发动机输入链轮和该第二传动离合器链轮的链轮轮齿数被选择为产生其间的该第二传动比。
8.根据权利要求1所述的汽车变速器机构，其中：
该发动机输入部件、第一离合器驱动部件和第二离合器驱动部件包括多个齿轮；
一个第一惰轮与该发动机输入齿轮啮合并被其驱动转动，该第一惰轮还与该第一离合器驱动齿轮啮合并驱动其转动，以及
一个第二惰轮与该发动机输入齿轮啮合并被其驱动转动，该第二惰轮还与第二离合器驱动齿轮啮合并驱动其转动；该发动机输入齿轮具有一个预先选定的直径，并且该第一离合器驱动齿轮具有被选定为产生其间的该第一传动比的一个直径，而该第二离合器驱动齿轮具有被选定为产生第二离合器驱动齿轮和发动机输入齿轮之间的该第二传动比的一个直径。
9.根据权利要求1所述的汽车变速器机构，其中：
该发动机输入部件包括一个发动机输入链轮和一个发动机输入齿轮，该第一离合器驱动部件包括一个齿轮并且该第二离合器驱动部件包括一个链轮；
一个第一惰轮与该发动机输入部件的发动机输入齿轮相啮合并被其驱动而转动，该第一惰轮还与该第一离合器驱动齿轮相啮合并驱动其转动；以及
该发动机输入部件的发动机输入链轮利用一个循环链驱动该第二离合器驱动链轮转动，该发动机输入齿轮具有一个预先选定的直径并且该第一离合器驱动齿轮具有被选定为产生其间的该第一传动比的一个直径，而该发动机输入链轮和该第二离合器驱动链轮配有一个预选定的齿数以产生其间的该第二传动比。
10.根据权利要求1所述的汽车变速器机构，其中：
该发动机输入部件、第一离合器驱动部件和第二离合器驱动部件包括多个齿轮；
一个第一惰轮与该发动机输入部件啮合并被其驱动转动，该奇数惰轮还与该第一离合器驱动齿轮啮合并驱动其转动，以及
一个第二惰轮同该第一离合器驱动齿轮啮合并被其驱动转动，该第二惰轮还与该第二离合器驱动齿轮啮合并驱动其转动；该发动机输入齿轮具有一个预先选定的直径，并且该第一离合器驱动齿轮具有被选定为产生其间的该第一传动比的一个直径，并且该发动机输入齿轮、第一驱动离合器齿轮和该第二离合器驱动齿轮配有多个直径以便产生该发动机输入齿轮和该第二离合器驱动齿轮之间的该第二传动比。
11.根据权利要求1所述的汽车变速器机构，其中：
该发动机输入部件包括一个链轮，该第一离合器驱动部件包括一个第一离合器驱动齿轮和一个第一离合器驱动链轮，该第一离合器驱动齿轮和第一离合器驱动链轮相关联以使得一个的转动将转动另一个，并且该第二离合器驱动部件包括一个齿轮；
该发动机输入链轮利用一个循环链驱动该第一离合器驱动链轮转动；
一个第一惰轮与该第一离合器驱动齿轮相啮合并被其驱动转动，该第一惰轮还与该第二离合器驱动齿轮啮合并驱动其转动；该发动机输入链轮和该第一离合器驱动链轮配有一个预先选定的齿数以产生其间的该第一传动比，而该第一离合器驱动齿轮和该第二离合器驱动齿轮具有预选定的多个直径，这些预选定的直径被选择为产生该发动机输入链轮和该第二离合器驱动齿轮之间的该第二传动比。
12.根据权利要求1所述的汽车变速器机构，其中该第一副轴具有可独立地与该第一副轴啮合的一个倒档小齿轮，当该第一离合器被啮合从而以一个有效传动比向该中间轴传递转矩时，该倒档小齿轮与一个倒档惰轮相互啮合且该倒档惰轮与安装在该中间轴上的一个倒档齿轮相互啮合并且其间为驱动关系，该有效传动比是该倒档小齿轮和该倒档齿轮之间的传动比与该发动机输入部件和该第一离合器驱动部件之间的该第一传动比的一个乘积，并且该倒档齿轮的转动与该第一副轴的转动方向相同。
13.根据权利要求1所述的汽车变速器机构，其中：
一个倒档小齿轮被安装在该第一副轴上；
一个倒档惰轮与该倒档小齿轮相互啮合；
在该倒档惰轮的一个第一位置，该倒档惰轮与安装在该中间轴上的一个倒档齿轮相互啮合以便在该第一离合器被啮合从而以一个有效传动比向该中间轴传递转矩时驱动该倒档齿轮，该有效传动比是该倒档小齿轮和该倒档齿轮之间的比例与该发动机输入部件和该第一离合器驱动部件之间的该第一传动比的一个乘积，并且该倒档齿轮以与该第一副轴的转动方向相同的方向转动；
在该倒档惰轮的一个第二位置，该倒档惰轮不与该倒档齿相啮合；以及
用于在该第一位置和该第二位置之间移动该倒档惰轮的装置。
14.根据权利要求1所述的汽车变速器机构，其中该第一副轴具有一个倒档小齿轮，该倒档小齿轮经由一个行星齿轮系统可独立啮合以被该第一副轴驱动转动，并且以与第一副轴相反的方向转动，当该行星齿轮系统被啮合从而以一个有效传动比向该中间轴传递转矩时该倒档小齿轮与安装在该中间轴上的一个倒档齿轮相啮合并且与其为驱动关系，该有效传动比是该倒档小齿轮和该倒档齿轮之间的比例与该发动机输入部件和该第一离合器驱动部件之间的该第一传动比的一个乘积。
15.根据权利要求1所述的汽车变速器机构，其中：
该第一组小齿轮中的每个小齿轮和该第二组小齿轮中的每个小齿轮具有一个直径(Dp)；
该第一组齿轮中的每个齿轮和该第二组齿轮中的每个齿轮具有一个直径(Dg)；
该第一组和第二组小齿轮中的该小齿轮的直径是最小的直径(Dp’)并且该第一组和第二组齿轮中该直径(Dg’)具有下述关系：(Dg’)*≤2/5Dp’。
16.根据权利要求1所述的汽车变速器机构，其中该中间轴包括一个共用齿轮，该共用齿轮是该第一组齿轮中的一个和第二组齿轮中的一个，该共用齿轮被配置为当第一或第二离合器中的一个或另一个被啮合时被第一组小齿轮中的一个或第二组小齿轮中的一个所驱动。
17.根据权利要求16所述的汽车变速器机构，其中该中间轴包括多于一个的共用齿轮。
18.根据权利要求1所述的汽车变速器机构，其中：
该第一副轴的第一组小齿轮包括一个第一小齿轮、一个第三小齿轮和一个第五小齿轮，该第一、第三和第五小齿轮中的至少两个可使用安装在该第一副轴上的一个或多个同步器与该第一副轴啮合；
该第二副轴的第二组小齿轮包括一个第二小齿轮和一个第四小齿轮，该第二和第四小齿轮可使用安装在该第二副轴上的一个或多个同步器与该第二副轴啮合；
该中间轴的第一组齿轮包括与该第一小齿轮相互啮合的一个第一齿轮、与该第三小齿轮相互啮合的一个第三齿轮和与该第五小齿轮相互啮合的一个第五齿轮；以及
该中间轴的第二组齿轮包括与该第二小齿轮相互啮合的一个第二齿轮以及与该第四小齿轮相互啮合的一个第四齿轮，该第四齿轮与该第三齿轮相同。
19.根据权利要求18所述的汽车变速器机构，其中：
该第二副轴的第二组小齿轮包括一个第六小齿轮；
该中间轴的第二组齿轮包括与该第六小齿轮相互啮合的一个第六齿轮，该第六齿轮与该第五齿轮相同并且可使用安装在该第二副轴上的一个同步器与该第二副轴相啮合。
20.根据权利要求1所述的汽车变速器机构，其中：
该第一副轴的第一组小齿轮包括一个第一小齿轮、一个第三小齿轮和一个第五小齿轮，该第一、第三和第五小齿轮中的至少两个可使用安装在该第一副轴上的一个或多个同步器与该第一副轴啮合；
该第二副轴的第二组小齿轮包括一个第二小齿轮和一个第四小齿轮，该第二和第四小齿轮可使用安装在该第二副轴上的一个或多个同步器与该第二副轴啮合；
该中间轴的第一组齿轮包括与该第一小齿轮相互啮合的一个第一齿轮、与该第三小齿轮相互啮合的一个第三齿轮和与该第五小齿轮相互啮合的一个第五齿轮；以及
该中间轴的第二组齿轮包括与该第二小齿轮相互啮合的一个第二齿轮以及与该第四小齿轮相互啮合的一个第四齿轮，该第二齿轮与该第三齿轮相同。
21.根据权利要求20所述的汽车变速器机构，其中该第四齿轮与该第五齿轮相同。
22.一种用于从发动机的发动机输入轴向驱动系传递转矩的汽车变速器机构，包括：
一个发动机的输入轴，其中具有和一个第一以及一个第二离合器驱动部件成驱动关系的一个发动机输入部件，该第一离合器驱动部件被配置成以第一传动比从该发动机输入部件向一个第一离合器的输入侧传递转矩，并且该第二离合器驱动部件被配置成以一个第二传动比从发该动机输入部件向一个第二离合器的输入侧传递转矩，该第二传动比不同于该第一传动比，并且该发动机输入部件、该第一离合器驱动部件和该第二离合器驱动部件各自在一个共同的转动方向被驱动而转动；
一个第一副轴，该第一副轴可绕一个第一副轴轴线转动并且可选择地啮合从而通过从该发动机输入部件传递的转矩以该第一传动比被该第一离合器驱动；一个第二副轴，该第二副轴可绕与该第一副轴轴线分隔开的一个第二副轴轴线转动并且可选择地啮合从而被该第二离合器驱动以该第二传动比接收从该发动机输入部件传递的转矩；并且该第一副轴具有一个第一组的多个共轴的小齿轮，该第一组小齿轮中的一个或多个可使用安装在该第一副轴上的一个第一同步器而与该第一副轴选择性地啮合以随其转动，该第二副轴具有一个第二组的多个共轴的小齿轮，该第二组小齿轮中的一个或多个可使用安装在该第二副轴上的一个第二同步器与该第二副轴选择性地啮合以随其转动；
一个中间轴，该中间轴可绕与该第一副轴轴线和第二副轴轴线分隔开的一个中间轴轴线转动，该中间轴具有共轴安装在其上的一个第一组齿轮和一个第二组齿轮，该第一组齿轮中的每个齿轮与该第一组小齿轮中的一个小齿轮以它们之间的一个传动比处于互相啮合的驱动关系，而该第二组齿轮中的每个齿轮与该第二组小齿轮中的一个小齿轮以它们之间的一个传动比处于互相啮合的驱动关系，每对小齿轮和齿轮的传动比不同于其他诸对小齿轮和齿轮的诸传动比；以及
当该第一离合器被啮合从而以一个有效传动比向该中间轴传递转矩时，该第一组小齿轮中的每一个可独立地与该第一副轴啮合，该有效传动比是该啮合的小齿轮和与其互相啮合的该齿轮之间的传动比与该发动机输入部件和该第一离合器驱动部件之间的该第一传动比的一个乘积，而当该第二离合器被啮合从而以一个有效传动比向该中间轴传递转矩时，该第二组小齿轮中的每一个可独立地与该第二副轴啮合，该有效传动比是该啮合的小齿轮和与其互相啮合的该齿轮之间的传动比与该发动机输入部件和该第二离合器驱动部件之间的该第二传动比的一个乘积，由此所提供的这些有效传动比的每一个均不同于其他有效传动比。
23.根据权利要求22所述的汽车变速器机构，其中一减震器共轴地插入在该发动机的输入轴和发动机输入部件之间，以减少该发动机输入轴的震动。
24.根据权利要求23所述的汽车变速器机构，其中该第一组小齿轮、第二组小齿轮、第一组齿轮、第二组齿轮、发动机输入部件、第一离合器驱动部件、第二离合器驱动部件以及减震器被一个共用外壳包裹，该外壳具有通过其中流动的一个流体。
25.根据权利要求22所述的汽车变速器机构，其中一个泵驱动部件共心地安装于该发动机的输入轴上并且受其驱动而转动。
26.根据权利要求22所述的汽车变速器机构，其中该第一副轴轴线和第二副轴轴线距该中间轴轴线基本等距。
27.使用一个双离合器变速机构从一个发动机输入轴向一个中间轴传递输入转矩以利用多个不同的有效转矩驱动该中间轴转动的一种方法，该方法包括：
利用一个输入转矩驱动一个发动机输入轴的一个输入轴部件进行转动；
在一个第一离合器转矩下经由该输入轴部件驱动一个第一离合器的第一离合器驱动部件进行转动，该第一离合器转矩不同于该输入转矩；
在一个第二离合器转矩下经由该输入轴部件驱动一个第二离合器的第二离合器驱动部件进行转动，该第二离合器转矩不同于该输入转矩和该第一离合器转矩；
当该第一离合器被啮合以向该第一副轴传递该第一离合器转矩时，驱动一个第一副轴转动，该第一副轴具有多个第一小齿轮，这些第一小齿轮可独立地并选择地啮合从而被该第一副轴驱动进行转动；
当该第二离合器被啮合以向该第二副轴传递该第二离合器转矩时，驱动一个第二副轴进行转动，该第二副轴具有多个小齿轮，这些小齿轮可独立地并选择地啮合从而被该第二副轴驱动进行转动；
在一个有效转矩下驱动一个中间轴进行转动，该中间轴具有多个安装在其上的齿轮，该多个齿轮中的每一个被啮合并且被适配为当该第一离合器被啮合时被该多个第一小齿轮中的一个所驱动，并且当第二离合器被啮合时被该多个第二小齿轮中的一个所驱动从而驱动该中间轴在该有效转矩、以及该多个第一小齿轮的每一个之间的一个不同传动比下进行转动，当该第一离合器被啮合时，该有效转矩由第一离合器转矩来确定。
28.一种使用一个双离合器变速器机构改变转矩的方法，该方法包括：
在一输入转矩下驱动一个输入部件；
经由该输入部件在一个第一转矩下驱动一个第一驱动部件，该第一转矩由该输入部件和该第一驱动部件之间的一个第一传动比来确定，该第一转矩不同于该输入转矩但与其转动方向相同；
经由该输入部件在一个第二转矩下驱动一个第二输入部件，该第二转矩由该输入部件和该第二驱动部件之间的一个第二传动比来确定，该第二转矩不同于该第一转矩和该输入转矩但与其转动方向相同；
在该第一转矩下经由该第一驱动部件驱动一个第一离合器；
在该第二转矩下经由该第二驱动部件驱动一个第二离合器；
当该第一离合器被啮合时在该第一转矩下驱动一个第一副轴，该第一副轴具有多个第一小齿轮，每个该第一小齿轮可独立地且选择性地与该第一副轴相啮合从而在该第一转矩下被驱动进行转动；
当该第二离合器被啮合时在该第二转矩下驱动一个第二副轴，该第二副轴具有多个第一小齿轮，每个该第一小齿轮可独立地且选择性地与该第二副轴相啮合从而在该第二转矩下被驱动进行转动；
当该第一离合器被啮合时，啮合该第一副轴的小齿轮中的一个以便随该第一副轴转动；
当该第二离合器被啮合时，啮合该第二副轴的小齿轮中的一个以便随该第二副轴转动；
在一个中间轴转矩下驱动一个中间轴进行转动，该中间轴具有多个安装在其上的齿轮，当该第一和第二小齿轮中的一个或多个与该第一和第二副轴的相应一个啮合并且该第一和第二离合器中的相应一个被啮合时，每个该齿轮与该第一小齿轮中的一个或多个以及该第二小齿轮中的一个或多个相互啮合从而由它们驱动在该中间轴转矩下进行转动，该中间轴的该多个齿轮的每一个与互相啮合的该第一和第二小齿轮中的一个或多个小齿轮之间的一个齿轮/小齿轮比例，当该第一离合器被啮合时该中间轴转矩被该第一传动比和选定的齿轮/小齿轮比例的乘积所改变，当第二离合器啮合时是被该第二传动比和选定的齿轮/小齿轮比例的乘积所改变。
29.根据权利要求22所述的改变转矩的方法，其中：
当该第一离合器啮合时啮合该第一副轴的小齿轮中的一个以便随该第一副轴进行转动的步骤包括启动安装在该第一副轴上的一个第一同步器来驱动该第一副轴的小齿轮中的一个随该第一副轴进行转动的步骤；以及
当该第二离合器啮合时啮合该第二副轴的小齿轮中的一个随该第二副轴进行转动的步骤包括启动安装在该第二副轴上的一个第二同步器来驱动该第二副轴的小齿轮中的一个随该第二副轴进行转动的步骤。
30.根据权利要求23所述的改变转矩的方法，其中该中间轴的齿轮中的一个被该第一副轴的小齿轮中的一个和该第二副轴的小齿轮中的一个共用。
31.根据权利要求22所述的改变转矩的方法，其中经由该第一驱动部件在该第一转矩下驱动一个第一离合器和经由该第二驱动部件在该第二转矩下驱动一个第二离合器的诸步骤包括使用一个和多个链在该第一转矩下从该输入部件向该第一驱动部件传递该输入转矩和在该第二转矩下向该第二驱动部件传递输入转矩的步骤。
32.根据权利要求22所述的改变转矩的方法，其中经由该第一驱动部件在该第一转矩下驱动一个第一离合器和经由该第二驱动部件在该第二转矩作用下驱动一个第二离合器的步骤包括使用一个或多个齿轮在该第一转矩下从该输入部件向该第一驱动部件传递该输入转矩和在该第二转矩下向该第二驱动部件传递该输入转矩的步骤，该一个或多个齿轮位于该输入部件和该第一驱动部件和该第二驱动部件中的一个或多个之间。
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