CN101260918A - 用于单离合器型或双离合器型机动车辆传动装置的变速箱 - Google Patents

用于单离合器型或双离合器型机动车辆传动装置的变速箱 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种变速箱，所述变速箱包含一对同轴输入轴，即，内输入轴(10)和外输入轴(12)，以及第一、上输出轴(14)，第二、下输出轴(16)，和中间、倒档轴(18)。四档从动齿轮(34)和倒档从动齿轮(38)空转地安装在上输出轴(14)的相反端，从动齿轮(38)与安装在中间、倒档轴(18)上的中间齿轮(39)啮合。六档从动齿轮(36)和一档从动齿轮(31)空转地安装在下输出轴(16)的相反端。第一驱动齿轮(24)在其一端与外输入轴(12)驱动连接以旋转，且与四档从动齿轮(34)和六档第三从动齿轮(36)都啮合。与一档从动齿轮(31)啮合的第二驱动齿轮(21)以及与中间齿轮(39)啮合的第三驱动齿轮(28)在相反端与内输入轴(10)驱动连接以旋转。第三驱动齿轮(28)，倒档从动齿轮(38)以及中间齿轮(39)是直齿轮。

Description

用于单离合器型或双离合器型机动车辆传动装置的变速箱
技术领域
本发明涉及一种用于单离合器型或双离合器型机动车辆传动装置的具有六档或更多档位的变速箱。
背景技术
在以申请人名字申请的欧洲专利申请EP-A-1589257中公开了一种上述具体类型的六档变速箱。这种已知变速箱包含：
一对同轴输入轴，即，内输入轴和外输入轴，每根轴都可通过各自对应的离合器与驱动轴连接旋转，
一对输出轴，即，上输出轴和下输出轴，它们与输入轴平行，并且分别布置在那些轴的上方或下方，
第一组驱动齿轮，其与奇数档位(第一，第三和第五)和倒档相关，并由内输入轴支撑，
第二组驱动齿轮，其与偶数档位(第二，第四和第六)相关，并由外输入轴支撑，
与二档，四档和倒档相关的第一组从动齿轮，这些齿轮空转地安装在上输出轴上，并且可通过滑动接合套选择性地与该轴连接进而旋转，以及，
与一档，三档，五档和六档相关的第二组从动齿轮，这些齿轮空转地安装在下输出轴上，并且通过滑动接合套选择性地与该轴连接进而旋转。
更明确地，为了限制传动装置的整体轴向长度，在上述专利申请公开的变速箱中，在内输入轴上装有一档和倒档共用的驱动齿轮，在外输入轴上装有四档和六档共用的驱动齿轮。这两个共用驱动齿轮布置在变速箱的相反端。此外，空转地安装在下输出轴上的一档从动齿轮被用作倒档齿轮系的惰轮。
上面所描述的已知变速箱的问题在于上输出轴具有相当长的长度，这将妨碍变速箱在前面横向布置，尤其是双离合器型传动装置，其本身就由于第二离合器的存在导致较大的轴向长度。
发明内容
因此，本发明的一个目的就是提供一种用于单离合器型或双离合器型机动车辆传动装置的具有六档或更多档位的变速箱，其具有较短的上输出轴。
本发明进一步的目的是提供一种用于单离合器型或双离合器型机动车辆传动装置的具有六档或更多档位的变速箱，其设计成例如能保证单离合器型和双离合器型之间具有最大协同性，也就是说，从一种型式转变成另一种时，它能在部件的数量，结构和布置方面改动量最小。
这些和其他目的通过根据本发明的一种用于单离合器型或双离合器型机动车辆传动装置的具有六档或更多档位的变速箱能完全达到，所述变速箱包含至少一根输入轴，与输入轴平行的且布置得高于输入轴的第一输出轴，与输入轴平行的且布置得低于输入轴的第二输出轴，其中第一从动齿轮和第二从动齿轮空转地安装在第一输出轴的相反端，其中第三从动齿轮和第四从动齿轮空转地安装在第二输出轴的相反端，其中第一驱动齿轮和第二驱动齿轮在相反端与输入轴驱动连接以旋转，其中第一驱动齿轮与第一从动齿轮和第三从动齿轮都啮合以分别实现四档和六档，并且其中，第二驱动齿轮与第四从动齿轮啮合以实现一档，变速箱的特征在于它还进一步包含与输入轴平行的中间轴，空转地安装在中间轴上的中间齿轮，其与第二从动齿轮啮合，以及在第二驱动齿轮的面向第一驱动齿轮的一侧与输入轴驱动连接以旋转的第三驱动齿轮，且其与中间轴上的中间齿轮啮合以实现倒档。
本发明的有利实施例在从属权利要求中进行限定。
通过接下来的描述将逐渐清晰，根据本发明的变速箱能够限制上输出轴的长度，从而能够轻易地将变速箱安装在前面位置并且横向定位，即使是双离合器型。此外，依照本发明的变速箱可实现，手动或自动单离合器型与相应的双离合器型共用的部件数量最大化，并且从一种型式变成另一种型式时所需的改动量最小。从而，同一变速箱的单离合器型和双离合器型可以在同一生产线上制造，在成本方面有明显的优势。
附图说明
本发明进一步的特性和优点将通过下面结合附图的、仅以非限定性实施例方式给出的详细说明变得更加清楚，其中：
图1是根据本发明优选实施例的用于双离合器型机动车辆传动装置的六档变速箱的轴向剖面图，
图2是图1所示变速箱远离离合器单元的一端的透视图，
图3是与图2相似的视图，其中为了简单起见，将换档拨叉从变速箱中移除，
图4是可以从图1所示变速箱获得的用于单离合器型，手动机动车辆传动装置的六档变速箱的轴向剖面图，以及
图5是贯穿图1或图4中变速箱的倒档齿轮系的轴向剖面图。
在附图中，对于一档，二档，三档，四档，五档和六档，与传动装置各前进档对应的齿轮系分别用罗马数字I，II，III，IV，V和VI来指示，以及倒档齿轮系用字母R指示。
具体实施方式
首先参考图1，根据本发明的一个优选实施例的，用于双离合器型机动车辆传动装置的六档变速箱包含：
一对同轴输入轴，即，内输入轴10和外输入轴12，每根轴通过各自对应的离合器(未示出)与驱动轴(未示出)相连，
上输出轴14，其平行于且布置得高于两根输入轴10和12，
下输出轴16，其平行于且布置得低于两根输入轴10和12，
中间倒档轴18，其与两根输入轴10和12平行，以及
壳体19，在其中支撑着两根输入轴10，12和两根输出轴14，16。
外输入轴12形成为一中空轴，其部分地容纳内输入轴10。内输入轴10在远离离合器及发动机的一端从外输入轴12伸出。
如图1所示的从左到右的顺序，即按朝向离合器单元的顺序，内输入轴10依次支撑着：一档驱动齿轮21，倒档驱动齿轮28，三档驱动齿轮23，五档驱动齿轮25。按从左到右的顺序，外输入轴12依次支撑着：二档驱动齿轮22以及用于四档和六档的驱动齿轮24。驱动齿轮21，22，23，24，25和28安装在各自输入轴10和12上，并且与它们驱动连接以旋转，这些驱动齿轮或者与这些轴制成一体，或者相对于轴是独立的部件且通过适当的机械固定方式连接固定到所述轴上。
按从左到右的顺序，上输出轴14依次支撑着：倒档从动齿轮38，五档从动齿轮35，二档从动齿轮32，四档从动齿轮34和最终减速小齿轮15。按从左到右的顺序，下输出轴16依次支撑着：一档从动齿轮31，三档从动齿轮33，六档从动齿轮36和最终减速小齿轮17。
从动齿轮31，32，33，34，35，36和38形成为可自由旋转的齿轮，并且通过可滑动接合套40，42，44和46选择性地与各自对应的输出轴连接旋转。更具体地，第一接合套40安装在上输出轴14上倒档和五档各自对应的从动齿轮38和34之间，并且可选择性地向左或向右移动来分别连接齿轮38或齿轮35与输出轴14一起旋转。第二接合套42安装在上输出轴14上二档和四档各自对应的从动齿轮32和34之间，并且可选择性地向左或向右移动来分别连接齿轮32或齿轮34与输出轴14一起旋转。第三接合套44安装在下输出轴16上一档和三档各自对应的从动齿轮31和33之间，并且可选择性地向左或向右移动来分别连接齿轮31或齿轮33与输出轴16一起旋转。第四接合套46安装在下输出轴16上用于六档的从动齿轮36旁边，并且向右移动来连接齿轮36与输出轴16一起旋转。
中间倒档轴18支撑着自由旋转齿轮39，其与由上输出轴14支撑的倒档从动齿轮38啮合。
按从左到右的顺序，内输入轴10上的驱动齿轮21与下输出轴16上的从动齿轮31啮合以实现第一减速比(I)。内输入轴10上的驱动齿轮28与中间倒档轴18上的自由旋转齿轮39啮合，并且通过齿轮39来旋转上输出轴14上的从动齿轮38以实现倒档(R)。内输入轴10上的驱动齿轮23与下输出轴16上的从动齿轮33啮合以实现三档(III)。内输入轴10上的驱动齿轮25与上输出轴14上的从动齿轮35啮合以实现五档(V)。外输入轴12上的驱动齿轮22与上输出轴14上的从动齿轮32啮合以实现二档(II)。最后，外输入轴12上的驱动齿轮24，与上输出轴14上的从动齿轮34啮合以实现四档(IV)，且与下输出轴16上的从动齿轮36啮合以实现六档(VI)。
假如在下输出轴16上从动齿轮33和接合套46之间存在空间，就可在该轴上进一步安装一与内输入轴10上的驱动齿轮25啮合的自由旋转齿轮以实现七档。这样的话，七档的啮合可通过在六档型式时只与六档有关的接合套46控制。从图1中可看出，七档的增加不会导致变速箱轴向尺寸的增加。
众所周知，变速箱进一步包含一对与各自输出轴相关的导杆。在每根导杆上安装有两个用来操作各自接合套的换档拨叉。特别地，与上输出轴14相关的导杆48表示在图2和图3中。用来操作第一接合套40的第一换档拨叉50和用来操作第二接合套42的第二换档拨叉52安装在导杆48上。
现在参照图5，其以放大比例显示了图1中关于中间倒档轴18在变速箱中安装部分的细节，该轴在一端支撑在由变速箱壳体19形成的特殊支撑座53上，在相反端由支撑支架54支撑。支撑支架54通过螺钉56布置且固定在壳体19上，它还形成具有定位孔60的附件58(图2和3)，导杆48远离离合器单元的端部安装在所述定位孔内。
特别地，从图1中可见，由于各档相关齿轮的特别布置，根据本发明的变速箱具有短的上输出轴，远比下输出轴短。这样就能避免在变速箱前面、横向布置时出现的体积庞大的问题。
更进一步的优点是倒档齿轮系使用专用的驱动齿轮，即，不与其他档位共用的齿轮，因此直齿轮可被用于该齿轮系。这样就能避免传动装置施加轴向作用力和弯曲力矩到安装在中间倒档轴上的惰轮上。
此外，共用同一驱动齿轮的四档和六档齿轮系布置在变速箱面向离合器的那一端，而一档和倒档齿轮系布置在轴向相反端，由于这点，打算供双离合器型传动装置使用的上述型式的变速箱能够很容易地变成单离合器型传动装置的相应型式，不管是自动或手动。
在这种连接中，根据图1所示的变速箱获得的手动，单离合器型机动车辆传动装置的六档变速箱将参照图4进行描述。在图4中，与图1至3中双离合器型传动装置的六档变速箱相同或相应的部分和部件采用与那些附图中相同的附图标记。
图4中的变速箱包含：
输入轴10，其通过离合器(未示出)与驱动轴(未示出)相连，
上输出轴14，其平行于且布置得高于输入轴10，
下输出轴16，其平行于且布置得低于输入轴10，
中间倒档轴18，其与输入轴10平行，以及
壳体19，在其中支撑着输入轴10和两根输出轴14，16。
如图4所示的从左到右的顺序，即按朝向离合器的顺序，输入轴10依次支撑着：一档驱动齿轮21，倒档驱动齿轮28，二档驱动齿轮22，五档驱动齿轮25，三档驱动齿轮23，用于四档和六档的驱动齿轮24。驱动齿轮21，22，23，24，25和28安装在输入轴10上，并且与其驱动连接以旋转，这些驱动齿轮或者与该轴制成一体，或者相对于该轴是独立的部件且通过适当的机械固定方式连接固定到轴上。
按从左到右的顺序，上输出轴14依次支撑着：倒档从动齿轮38，三档从动齿轮33，四档从动齿轮34和最终减速小齿轮15。按从左到右的顺序，下输出轴16依次支撑着：一档从动齿轮31，二档从动齿轮32，五档从动齿轮35，六档从动齿轮36和最终减速小齿轮17。
从动齿轮31，32，33，34，35，36和38形成为自由旋转齿轮，并且可通过滑动接合套40，42，44和46选择性地与各自对应的输出轴连接旋转。更具体地，第一接合套40安装在上输出轴14上倒档从动齿轮38旁边，并且可向左移动来连接齿轮38与输出轴14一起旋转。第二接合套42安装在上输出轴14上三档和四档各自对应的从动齿轮33和34之间，并且可选择性地向左或向右移动来分别连接齿轮33或齿轮34与输出轴14一起旋转。第三接合套44安装在下输出轴16上一档和二档各自对应的从动齿轮31和32之间，并且可选择性地向左或向右移动来分别连接齿轮31或齿轮32与输出轴16一起旋转。第四接合套46安装在下输出轴16上五档和六档各自对应的从动齿轮35和36之间，并且可选择性地向左或向右移动来分别连接齿轮35或齿轮36与输出轴16一起旋转。
中间倒档轴18支撑着自由旋转齿轮39，其与由上输出轴14支撑的倒档从动齿轮38啮合。
按从左到右的顺序，输入轴10上的驱动齿轮21与下输出轴16上的从动齿轮31啮合以实现一档(I)。输入轴10上的驱动齿轮28与中间倒档轴18上的自由旋转齿轮39啮合，并且通过齿轮39来旋转上输出轴14上的从动齿轮38以实现倒档(R)。输入轴10上的驱动齿轮22与下输出轴16上的从动齿轮32啮合以实现二档(II)。输入轴10上的驱动齿轮25与下输出轴16上的从动齿轮35啮合以实现五档(V)。输入轴10上的驱动齿轮23与上输出轴14上的从动齿轮33啮合以实现三档(III)。最后，输入轴10上的驱动齿轮24，与上输出轴14上的从动齿轮34啮合以实现四档(IV)，且与下输出轴16上的从动齿轮36啮合以实现六档(VI)。
关于中间倒档轴18的支撑，上述结合用于图1至3所示的双离合器型传动装置的变速箱给出的描述同样适用。
通过图1和图4的对比可清楚看到，图4所示的用于单离合器型，手动传动装置的变速箱可以通过将图1所示的双离合器型传动装置的变速箱中的两根输入轴10，12替换为单根输入轴10，交换二档和三档各自对应的驱动齿轮22和23的位置，将二档从动齿轮32从上输出轴14移到下输出轴16上，将三档从动齿轮33从下输出轴16移到上输出轴14上，以及将五档从动齿轮35从上输出轴14移到下输出轴16上而获得。
同样，仅仅通过将两根输入轴用单根输入轴来替换，且仍保持相同的齿轮布置，就能从图1所示的双离合器型传动装置的变速箱变成单离合器型自动传动装置的变速箱(未示出)。
因此可理解这里提到的结构能允许不同形式变速箱之间的高度协同性，从而大大节约了制造成本。
当然，发明原理仍保持不变，实施例和构造细节可以与仅以非限定性示例的方式进行描述和阐述的情形有较大差异。

Claims (13)

1、一种用于单离合器型或双离合器型机动车辆传动装置的具有六档或更多档位的变速箱，包括：
至少一根输入轴(10，12；10)，
第一输出轴(14)，其平行于且布置得高于所述至少一根输入轴(10，12；10)，
第二输出轴(16)，其平行于且布置得低于所述至少一根输入轴(10，12；10)，
第一从动齿轮(34)和第二从动齿轮(38)，它们空转地安装在第一输出轴(14)的相反端，
第三从动齿轮(36)和第四从动齿轮(31)，它们空转地安装在第二输出轴(16)的相反端，以及
第一驱动齿轮(24)和第二驱动齿轮(21)，它们在相反端与所述至少一根输入轴(10，12；10)驱动连接从而旋转，第一驱动齿轮(24)与第一从动齿轮(34)和第三从动齿轮(36)两者啮合以分别实现四档(IV)和六档(VI)，并且第二驱动齿轮(21)与第四从动齿轮(31)啮合以实现一档(I)，
其特征在于它还进一步包括：
与所述至少一根输入轴(10，12；10)平行的中间轴(18)，
空转地安装在中间轴(18)上且与第二从动齿轮(38)啮合的中间齿轮(39)，以及
第三驱动齿轮(28)，其在第二驱动齿轮(21)的面向第一驱动齿轮(24)的一侧与所述至少一根输入轴(10，12；10)驱动连接以旋转，且与中间轴(18)上的中间齿轮(39)啮合以实现倒档(R)。
2、根据权利要求1所述的变速箱，包含一对同轴输入轴，即，内输入轴(10)和外输入轴(12)，其中，外输入轴(12)支撑着第一驱动齿轮(24)，内输入轴(10)支撑着第二和第三驱动齿轮(21，28)。
3、根据权利要求1所述的变速箱，包含单根输入轴(10)，其支撑着第一，第二和第三驱动齿轮(24，21，28)。
4、根据权利要求2所述的变速箱，其中第五从动齿轮(32)和第六从动齿轮(35)空转地安装在第一输出轴(14)上第一和第二从动齿轮(34，38)之间，其中第七从动齿轮(33)空转地安装在第二输出轴(16)上第三和第四从动齿轮(36，31)之间，其中第四驱动齿轮(23)和第五驱动齿轮(25)也与内输入轴(10)驱动连接以旋转，且分别与第七从动齿轮(33)啮合以实现三档(III)，与第六从动齿轮(35)啮合以实现五档(V)，以及其中第六驱动齿轮(22)也与外输入轴(12)驱动连接以旋转，且与第五从动齿轮(32)啮合以实现二档(II)。
5、根据权利要求4所述的变速箱，其中第八从动齿轮空转地安装在第二输出轴(16)上第三和第七从动齿轮(36，33)之间，并且与第五驱动齿轮(25)啮合以实现七档。
6、根据权利要求4所述的变速箱，其中第一接合套(40)和第二接合套(42)也安装在第一输出轴(14)上，第一接合套(40)置于第二和第六从动齿轮(38，35)之间，且可进行操作以将那些齿轮中的一个与该轴连接进而旋转，第二接合套(42)置于第一和第五从动齿轮(34，32)之间，且可进行操作以将那些齿轮中的一个与该轴(14)连接进而旋转，并且其中第三接合套(44)和第四接合套(46)也安装在第二输出轴(16)上，第三接合套(44)置于第四和第七从动齿轮(31，33)之间，且可进行操作以将那些齿轮中的一个与该轴连接进而旋转，第四接合套(46)布置在第三从动齿轮(36)旁边，且可进行操作以将该齿轮与该轴(16)连接进而旋转。
7、根据权利要求4所述的变速箱，其中第八从动齿轮空转地安装在第二输出轴(16)上第三和第七从动齿轮(36，33)之间且与第五驱动齿轮(25)啮合以实现七档，其中第一接合套(40)和第二接合套(42)也安装在第一输出轴(14)上，第一接合套(40)置于第二和第六从动齿轮(38，35)之间且可进行操作以将那些齿轮中的一个与该轴连接进而旋转，第二接合套(42)置于第一和第五从动齿轮(34，32)之间且可进行操作以将那些齿轮中的一个与该轴(14)连接进而旋转，并且其中第三接合套(44)和第四接合套(46)也安装在第二输出轴(16)上，第三接合套(44)置于第四和第七从动齿轮(31，33)之间且可进行操作以将那些齿轮中的一个与该轴连接进而旋转，第四接合套(46)置于第三从动齿轮(36)旁边且可进行操作以将该齿轮与该轴(16)连接进而旋转。
8、根据权利要求7所述的变速箱，其中第四接合套(46)置于第三从动齿轮(36)和第八从动齿轮之间且可进行操作以将那些齿轮中的一个与第二输出轴(16)连接进而旋转。
9、根据权利要求3所述的变速箱，其中第五从动齿轮(33)空转地安装在第一输出轴(14)上第一和第二从动齿轮(34，38)之间，其中第六从动齿轮(35)和第七从动齿轮(32)空转地安装在第二输出轴(16)上，位于第三和第四从动齿轮(36，31)之间，并且其中第四驱动齿轮(23)，第五驱动齿轮(25)和第六驱动齿轮(22)也与输入轴(10)驱动连接以旋转，在第一和第三驱动齿轮(24，28)之间，按顺序依次是，第四驱动齿轮(23)与第五从动齿轮(33)啮合以实现三档(III)，第五驱动齿轮(25)与第六从动齿轮(35)啮合以实现五档(V)，以及第六驱动齿轮(22)与第七从动齿轮(32)啮合以实现二档(II)。
10、根据权利要求9所述的变速箱，其中第一接合套(40)和第二接合套(42)也安装在第一输出轴(14)上，第一接合套(40)置于第二从动齿轮(38)旁边且可进行操作以将该齿轮与该轴连接进而旋转，第二接合套(42)置于第一和第五从动齿轮(34，33)之间且可进行操作以将那些齿轮中的一个与该轴(14)连接进而旋转，并且其中第三接合套(44)和第四接合套(46)也安装在第二输出轴(16)上，第三接合套(44)置于第四和第七从动齿轮(31，32)之间且可进行操作以将那些齿轮中的一个与该轴连接进而旋转，第四接合套(46)置于第三和第六从动齿轮(36，35)之间且可进行操作以将那些齿轮中的一个与该轴连接进而旋转。
11、根据权利要求1所述的变速箱，其中第三驱动齿轮(28)，第二从动齿轮(38)以及中间齿轮(39)是直齿轮。
12、根据权利要求1所述的变速箱，进一步包含壳体(19)，在其内支撑着所述至少一根输入轴(10，12；10)，第一和第二输出轴(14，16)以及中间轴(18)的一端；支架元件(54)，其固定在壳体(19)上并且支撑着中间轴(18)的另一端，其中支架元件(54)是与壳体(19)分离的部件。
13、根据权利要求12所述的变速箱，还进一步包含导杆(48)，其上滑动安装有两个换档拨叉(50，52)，其中支架元件(54)也与导杆(48)的一端接合。
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