CN101275626A

CN101275626A - 多速双离合器变速器

Info

Publication number: CN101275626A
Application number: CN200710305132.5A
Authority: CN
Inventors: P·-G·比约尔克; M·莫林; J·A·迪默; P·S·波特尔; H·K·索乌尔
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2027-12-07
Also published as: DE102007058425B4; US7870804B2; CN101275626B; US20080134820A1; DE102007058425A1

Abstract

提供一种变速器，具有输入部件、输出部件、双离合器装置、多个副传动轴、多个共面的齿轮组、多个互连部件，和多个转矩传递装置。转矩传递装置包括同步装置。

Description

多速双离合器变速器

交叉引用相关申请

[0001]本申请要求2006年12月8日提出的美国临时申请NO.60/873,646的优先权，在此引入上述申请的公开内容作为参考。

技术领域

[0002]本申请涉及变速器，并且特别地涉及一种具有双离合器组件和双副传动轴的多速变速器。

背景技术

[0003]典型的多速、双离合器变速器综合运用两个摩擦离合器和几个爪型离合器/同步器通过在一个摩擦离合器和另一个之间交替来获得″接通动力″或动态换档，利用同步器的″预先选择″在实际进行动力换档前实现接近变速比。″接通动力″换档意味着在实施换档之前来自发动机的动力流不间断。这个概念代表性地运用带有不同的、专用的齿轮副或组的副轴齿轮来获得各种前进档速度比。因此，在这个典型的设计中需要的齿轮的总数是前进档数量的两倍，加三个倒档。这需要大量的所需的齿轮副，特别是在变速器有相对大量的前进档速比时。

[0004]离合器，制动器和齿轮组结合来获得这些齿轮比和转矩范围可能导致效率低或不希望的变速器重量和型号。因此，本领域需要一种带有改善的总成的变速器来提供需要的齿轮变速比和转矩范围。

发明内容

[0005]本发明提供一种变速器具有输入部件、输出部件、双离合器装置、多个副传动轴、多个共面的齿轮组、多个互连部件，和多个转矩传递装置。转矩传递装置包括同步装置。

[0006]本发明变速器的一实施例，包括输入部件、输出部件、第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七齿轮组，每个齿轮组至少具有第一和第二齿轮，其中输出部件与齿轮组之一连续地连接，第一互连部件与第四、第五和第六齿轮组连续地连接，第二互连部件与第一和第三齿轮组连续地相连接，第一副传动轴与第七齿轮组连续地连接，第二副传动轴连续地连接到第七齿轮组，并且双离合器装置有选择地啮合以将输入部件同第一互连部件和第二互连部件其中之一相连接。四个同步装置有选择地将第一、第二、第三、第四、第五和第六齿轮组中之一与第一和第二副转动轴之一耦合连接。双离合器装置和四个同步装置将有选择地至少两个相啮合以在输入部件和输出部件之间建立至少七个前进档速比和至少一个倒档速比。

[0007]在本发明的一个方面，第一副传动轴从输入部件径向向外地定位并且与其平行。

[0008]在本发明的另一个方面，第二副传动轴从输入部件径向向外地定位并且与其平行。

[0009]在本发明的另一个方面，输出部件从输入部件径向向外地定位并且与其平行。

[0010]在本发明的另一个方面，第一互连部件定位于第二互连部件中并与其同心。

[0011]在本发明的又一方面，变矩器与输入部件连续地连接。

[0012]在本发明的又一方面，双离合器装置包括第一离合器用来有选择地连接输入部件和第一互连部件。

[0013]在本发明的又一方面，双离合器装置包括第二离合器用来有选择地连接输入部件和第二互连部件。

[0014]在本发明的另一方面，第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七齿轮组中每个的第一齿轮和第二齿轮径向对齐。

[0015]在本发明的另一方面，第一齿轮组包括连续地连接到从第一副传动轴径向向外定位的并与其平行的惰轮轴上的第三齿轮；并且其中第三齿轮与第一齿轮组的第一齿轮和第二齿轮相互啮合。

[0016]在本发明的另一方面，第二齿轮组的第二齿轮连续地被连接到惰轮轴上，并且其中第二齿轮组的第一齿轮和第二齿轮是互相啮合的。

[0017]在本发明的另一方面，第三齿轮组包括第三齿轮并且第三齿轮组的第一齿轮与第一齿轮组的第三和第二齿轮相互啮合。

[0018]在本发明的另一方面，第四齿轮组包括第三齿轮并且第四齿轮组的第一齿轮与第四齿轮组的第三和第二齿轮相互啮合。

[0019]在本发明的另一方面，第七齿轮组包括第三齿轮并且第七齿轮组的第一齿轮与第七齿轮组的第三和第二齿轮相互啮合。

[0020]在本发明的另一方面，第一、第三、第四和第七齿轮组的第一、第二和第三齿轮径向对齐。

[0021]在本发明的另一个方面，四个同步装置中的第一个有选择地将第一齿轮组和第三齿轮组中的一个连接到第一副传动轴上。

[0022]在本发明的另一个方面，四个同步装置中的第二个有选择地将第二齿轮组和第三齿轮组中的一个连接到第二副传动轴上。

[0023]在本发明的另一个方面，四个同步装置中的第三个有选择地将第四齿轮组和第六齿轮组中的一个连接到第一副传动轴上。

[0024]在本发明的另一个方面，四个同步装置中的第四个有选择地将第四齿轮组和第五齿轮组中的一个连接到第二副传动轴上。

[0025]在本发明的另一个方面，第一齿轮组与双离合器装置相邻设置，第二齿轮组与第一齿轮组相邻，第三齿轮组与第二齿轮组相邻，第四齿轮组与第三齿轮组相邻，第五齿轮组与第四齿轮组相邻，第六齿轮组与第五齿轮组相邻，第七齿轮组与第六齿轮组相邻。

[0026]在本发明的又一方面，输出部件与第七齿轮组连续地相连接。

[0027]上述特色和优点及本发明其他的特色和优势从接下来的最优模式的详细描述并且联系附图可以容易的得出并且实施本发明。

附图说明

[0028]图1是根据本发明的原理的多速变速器实施例的示意图。

具体实施方式

[0029]参见附图，其中同样的附图标记表示同样的元件，图1中表示的是多速变速器10。变速器10包括输入部件12和输出部件14。在本实施例中，输入部件12和输出部件14是轴，并且将被认为是这样的。本领域技术人员认为输入和输出部件12、14可以是除轴之外的元件。输入轴12连续地与变矩器16或其他的起动装置相连接。发动机(图中未显示)被连接到变矩器16上并为其提供驱动力矩。输出轴14连续地与末级驱动单元18相连接。变速器10包括副传动轴齿轮装置20，其包括互连轴、副传动轴、共面互相啮合的齿轮组和这里描述的有选择地可啮合的同步装置。例如，副传动轴齿轮装置20包括第一互连轴或部件22和第二互连轴或部件24，其是与第一互连轴22完全同心的套筒轴。副传动轴齿轮装置20更进一步的包括第一副传动轴26和第二副传动轴28。副传动轴26和28两个都与输入轴12，输出轴14和互连轴22、24以定距离间隔并且平行。输出轴14，互连轴22、24和副传动轴26、28由包括第一壳体部件27，第二壳体部件29和第三壳体部件31在内的多个支撑元件支撑。壳体部件27、29、31与轴承33连接来可旋转地支撑输出轴14、第一和第二互连轴22、24和副传动轴26、28。在所提供的实施例中，壳体部件27与变矩器16和末级驱动单元18最临近布置。壳体部件29被布置在壳体部件27和壳体部件31之间。

[0030]双离合器30连接在输入轴12和第一、第二互连轴22、24之间。双离合器30包括用于共同旋转而与输入轴12相连接的离合器壳体32。更进一步的，双离合器30具有第一和第二离合器元件或轴毂34和36。离合器元件34、36与壳体32一起被设置来形成摩擦离合器，也就是本领域所熟知的双离合器。更具体地说，离合器元件34、36和其上安装有摩擦板35的离合器壳体32共同形成摩擦离合器。更进一步的，离合器元件34与第一互连轴22相连接以共同旋转，并且离合器元件36与第二互连轴24相连接以共同旋转。这样，离合器元件34同离合器壳32选择啮合将输入轴12与第一互连轴22相连接以共同旋转，并且离合器元件36同离合器壳32选择啮合将输入轴12同第二互连轴24相连接以共同旋转。

[0031]副传动轴齿轮装置20也包括共面的、互相啮合的齿轮组40、50、60、70、80、90和100。在所提供的实施例中，齿轮组40、50、60、70、80和90被布置在壳体部件27和壳体部件29之间，并且齿轮组100被布置在壳体部件29和壳体部件31之间。

[0032]齿轮组40包括齿轮42、齿轮44和惰轮46。齿轮42与第二互连轴24相连接以共同旋转并且与齿轮44和惰轮46相互啮合。齿轮44有选择地与副传动轴26连接以共同旋转。惰轮46绕惰轮轴I旋转。

[0033]共面的齿轮组50包括齿轮52和齿轮54。齿轮52有选择地与第二副传动轴28连接以共同旋转并且与惰轮54相互啮合。惰轮54绕惰轮轴I旋转。

[0034]共面的齿轮组60包括齿轮62、齿轮64和齿轮66。齿轮62与第二互连轴24相连接以共同旋转并且与齿轮64和齿轮66相互啮合。齿轮64有选择地与第二副传动轴28连接以共同旋转。齿轮66有选择地与第一副传动轴26连接以共同旋转。

[0035]共面的齿轮组70包括互相啮合的齿轮72、齿轮74和齿轮76。齿轮72与第一互连轴22相连接以共同旋转并且与齿轮74、76相互啮合。齿轮74有选择地与第二副传动轴28连接。齿轮76有选择地与第二副传动轴26连接。

[0036]共面的齿轮组80包括相互啮合的齿轮82和齿轮84，齿轮82与第一互连轴22连接以共同旋转并且与齿轮84相互啮合。齿轮84有选择地与第二副传动轴28连接以共同旋转。

[0037]齿轮组90包括共面的、互相啮合的齿轮92和齿轮94。齿轮92与第一互连轴22相连接以共同旋转并且与齿轮94相互啮合。齿轮94有选择地与第一副传动轴26连接以共同旋转。

[0038]齿轮组100包括共面的、互相啮合的齿轮102，齿轮104和齿轮106。齿轮102与第二副传动轴28连接以共同旋转。齿轮102与齿轮104相互啮合。齿轮104与输出轴14相互连接以共同旋转。齿轮104与齿轮106相互啮合。齿轮106与第一副传动轴26连接以共同旋转。

[0039]变速器10进一步地包括多个有选择地可啮合的同步装置120、122、124、126、128、130、132和134。同步装置120/122、124/126、128/130、132/134是同步组件的左侧和右侧，分享共同的同步器毂和套筒。同步装置120有选择地啮合以将齿轮44与第一副传动轴26连接随其共同旋转。同步装置122有选择地啮合以将齿轮66与第一副传动轴26连接随其共同旋转。同步装置124有选择地啮合以将齿轮52与第二副传动轴28连接随其共同旋转。同步装置126有选择地啮合以将齿轮64与第二副传动轴28连接随其共同旋转。同步装置128有选择地啮合以将齿轮76与第一副传动轴26连接随其共同旋转。同步装置130有选择地啮合以将齿轮94与第一副传动轴26连接随其共同旋转。同步装置132有选择地啮合以将齿轮74与副传动轴28连接随其共同旋转。同步装置134有选择地啮合以将齿轮84与第二副传动轴28连接随其共同旋转。

[0040]变速器10能够从输入轴12向输出轴14以至少七个前进档转矩比和一个倒档转矩比传递转矩；每个前进档转矩比和倒档转矩比由双离合器30，离合器元件34、36之一和同步装置120、122、124、126、128、130、132和134中一个或多个啮合产生。本领域技术人员容易理解不同的转速比与每个转矩比相关。

[0041]为了建立倒档转矩比，双离合器30的离合器元件36与同步装置124啮合。通过此啮合，双离合器30的离合器元件36通过离合器壳32从输入轴12向第二互连轴24传递转矩。更进一步地，转矩被通过齿轮42从第二互联轴24向惰轮46传递。惰轮46与惰轮54连接以共同旋转。惰轮54向齿轮52传递转矩。依靠同步装置124的啮合，齿轮52向第二副传动轴28传递转矩。副传动轴28向齿轮102传递转矩。齿轮102向齿轮104传递转矩，其依次向输出轴14传递转矩。输出轴14向末级驱动单元18传递转矩。

[0042]第一前进档转矩比(第一档)通过将双离合器30的离合器元件34和同步装置130啮合而获得。通过此啮合，双离合器30的离合器元件34通过离合器壳32从输入轴12向第一互连轴22传递转矩。更进一步地，转矩是从第一互连轴22向齿轮92传动的。齿轮92向齿轮94传递转矩。依靠同步装置130的啮合，齿轮94向第一副传动轴26传递转矩。第一副传动轴26向齿轮106传递转矩。齿轮106向齿轮104传递转矩，其依次向输出轴14传递转矩。输出轴14向末级驱动单元18传递转矩。

[0043]随后的前进档转矩比(第二档)通过将双离合器30的离合器元件36和同步装置120啮合而建立。通过此啮合，双离合器30的离合器元件36通过离合器壳32从输入轴12向第二互连轴24传递转矩。更进一步地，转矩被从第二互联轴24向齿轮42传递。齿轮42向齿轮44传递转矩。依靠同步装置120的啮合，齿轮44向第一副传动轴26传递转矩。第一副传动轴26向齿轮106传递转矩。齿轮106向齿轮104传递转矩，其依次向输出轴14传递转矩。输出轴14向末级驱动单元18传递转矩。

[0044]随后的转矩比(第三档)通过双离合器30的离合器元件34和同步装置128的啮合而建立。通过此啮合，双离合器30的离合器元件34通过离合器壳32从输入轴12向第一互连轴22传递转矩。更进一步地，转矩被从第一互连轴22向齿轮72传递。齿轮72向齿轮76传递转矩。依靠同步装置128的啮合，齿轮76向第一副传动轴26传递转矩。第一副传动轴26向齿轮106传递转矩。齿轮106向齿轮104传递转矩，其依次向输出轴14传递转矩。输出轴14向末级驱动单元18传递转矩。

[0045]下一个前进档转矩比(第四档)通过双离合器30的离合器元件36和同步装置122的啮合而建立。通过此啮合，双离合器30的离合器元件36通过离合器壳32从输入轴12向第二互连轴24传递转矩。这样，转矩被从第二互联轴24向齿轮62传递。齿轮62向齿轮66传递转矩。更进一步地，依靠同步装置122的啮合，齿轮66向第一副传动轴26传递转矩。第一副传动轴26向齿轮106传递转矩。齿轮106向齿轮104传递转矩，其依次向输出轴14传递转矩。输出轴14向末级驱动单元18传递转矩。

[0046]随后的转矩比(第五档)通过双离合器30的离合器元件34和同步装置132的啮合而建立。通过此啮合，双离合器30的离合器元件34通过离合器壳32从输入轴12向第一互连轴22传递转矩。这样，转矩被从轴22向齿轮72传递。齿轮72向齿轮74传递转矩。更进一步地，依靠同步装置132的啮合，转矩从齿轮74向副传动轴28传递。第二副传动轴28向齿轮102传递转矩。齿轮102向齿轮104传递转矩，其依次向输出轴14传递转矩。输出轴14向末级驱动单元18传递转矩。

[0047]随后的转矩比(第六档)通过双离合器30的离合器元件36和同步装置126的啮合而建立。通过此啮合，双离合器30的离合器元件36通过离合器壳32从输入轴12向第二互连轴24传递转矩。更进一步地，转矩被从第二互联轴24向齿轮62传递。齿轮62向齿轮64传递转矩。更进一步地，依靠同步装置126的啮合，转矩从齿轮64向第二副传动轴28传递。第二副传动轴28向齿轮102传递转矩。齿轮102向齿轮104传递转矩，其依次向输出轴14传递转矩。输出轴14向末级驱动单元18传递转矩。

[0048]随后的转矩比(第七档)通过双离合器30的离合器元件34和同步装置134的啮合而建立。通过此啮合，双离合器30的离合器元件34通过离合器壳32从输入轴12向第一互连轴22传递转矩。更进一步地，转矩被从第一互连轴22向齿轮82传递。齿轮82向齿轮84传递转矩。更进一步地，依靠同步装置134的啮合，转矩从齿轮84向第二副传动轴28传递。齿轮84向第二副传动轴28传递转矩。第二副传动轴28向齿轮102传递转矩。齿轮102向齿轮104传递转矩，其依次向输出轴14传递转矩。输出轴14向末级驱动单元18传递转矩。

[0049]本发明希望各种转矩比(即，输出部件14和输入部件12的转矩的比例)可通过变速器10的齿轮的齿数的选择而获得。此外，本发明有利地在单个平面中提供了传递齿轮102、104和106。这种设置与双面传递齿轮相比提供了减少传递长度的可能。更进一步地，利用单一的孔型小齿轮(即，用于每个齿轮的分离的小齿轮)，在关于第一、第二和第七齿轮的齿轮比选择上提供了灵活的选择。用于倒档齿轮的双惰轮为获得需要的倒档齿轮比提供了很好的机会/灵活性。

[0050]在本发明的另一个实施例中，提供一驻车齿轮150。驻车齿轮150，如图1所示，与输出轴14相连接以共同旋转。依靠驻车致动器(图中未显示)起作用，驻车齿轮150被可旋转地固定并且这样，防止输出轴14的旋转。本发明希望驻车齿轮150可以定位于沿输出轴14的其他位置。

[0051]由于执行本发明的最好模式已经被详细描述，对本发明相关熟悉的本领域技术人员将认识到对于本发明的各种替代设计和本发明的实施例的实施都落入所述的权利要求的范围之内。

Claims

1、一种变速器包括：

输入部件；

输出部件；

第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七齿轮组每个具有至少第一齿轮和第二齿轮，其中输出部件连续地与齿轮组中的一个相连接；

第一互连部件连续地连接到第四、第五和第六齿轮组；

第二互连部件连续地与第一和第三齿轮组相连接；

第一副传动轴连续地连接到第七齿轮组；

第二副传动轴连续地连接到第七齿轮组；

双离合器装置有选择地啮合以将输入部件同第一互连部件和第二互连部件之一互相连接；以及

四个同步装置用于有选择地将第一、第二、第三、第四、第五和第六齿轮组中的一个与第一和第二副转动轴中的一个耦合，

其中双离合器装置和四个同步装置将有选择地至少两个相啮合以在输入部件和输出部件之间建立至少七个前进档速比和至少一个倒档速比。

2、如权利要求1所述的变速器，其特征在于第一副传动轴从输入部件径向向外地定位并且与其平行。

3、如权利要求2所述的变速器，其特征在于第二副传动轴从输入部件径向向外地定位并且与其平行。

4、如权利要求3所述的变速器，其特征在于输出部件从输入部件径向向外地定位并且与其平行。

5、如权利要求4所述的变速器，其特征在于第一互连部件定位于第二互联部件内并与其同心。

6、如权利要求5所述的变速器，更进一步地包括连续地与输入部件相连的变矩器。

7、如权利要求1所述的变速器，其特征在于双离合器装置包括第一离合器，用来有选择地连接输入部件和第一互连部件。

8、如权利要求7所述的变速器，其特征在于双离合器装置包括第二离合器，用来有选择地连接输入部件和第二互连部件。

9、如权利要求1所述的变速器，其特征在于第一、第二、第三、第四、第五、第六，和第七齿轮组中每个的第一齿轮和第二齿轮径向对齐。

10、如权利要求9所述的变速器，其特征在于第一齿轮组包括连续地连接到与第一副传动轴径向向外定位并且平行的惰轮轴上的第三齿轮，并且其中第三齿轮与第一齿轮组的第一齿轮和第二齿轮互相啮合。

11、如权利要求10所述的变速器，其特征在于第二齿轮组的第二齿轮连续地被连接到惰轮轴上，并且其中第二齿轮组的第一齿轮和第二齿轮是互相啮合的。

12、如权利要求11所述的变速器，其特征在于第三齿轮组包括第三齿轮并且第三齿轮组的第一齿轮与第一齿轮组的第三和第二齿轮相互啮合。

13、如权利要求12所述的变速器，其特征在于第四齿轮组包括第三齿轮并且第四齿轮组的第一齿轮与第四齿轮组的第三和第二齿轮相互啮合。

14、如权利要求13所述的变速器，其特征在于第七齿轮组包括第三齿轮并且第七齿轮组的第一齿轮与第七齿轮组的第三和第二齿轮相互啮合。

15、如权利要求14所述的变速器，其特征在于第一、第三，第四和第七齿轮组的第一、第二和第三齿轮径向对齐。

16、如权利要求1所述的变速器，其特征在于四个同步装置中的第一个有选择地将第一齿轮组和第三齿轮组中的一个连接到第一副传动轴上。

17、如权利要求16所述的变速器，其特征在于四个同步装置中的第二个有选择地将第二齿轮组和第三齿轮组中的一个连接到第二副传动轴上。

18、如权利要求17所述的变速器，其特征在于四个同步装置中的第三个有选择地将第四齿轮组和第六齿轮组中的一个连接到第一副传动轴上。

19、如权利要求18所述的变速器，其特征在于四个同步装置中的第四个有选择地将第四齿轮组和第五齿轮组中的一个连接到第二副传动轴上。

20、如权利要求1所述的变速器，其特征在于第一齿轮组与双离合器装置相邻设置，第二齿轮组与第一齿轮组相邻，第三齿轮组与第二齿轮组相邻，第四齿轮组与第三齿轮组相邻，第五齿轮组与第四齿轮组相邻，第六齿轮组与第五齿轮组相邻，第七齿轮组与第六齿轮组相邻。

21、如权利要求1所述的变速器，其特征在于输出部件连续地与第七齿轮组相连接。

22、一种变速器包括：

输入部件；

输出部件；

第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七齿轮组，每个具有至少第一齿轮和第二齿轮，其中输出部件连续地与第七齿轮组相连接；

第一互连部件连续地连接到第四、第五和第六齿轮组；

第二互连部件连续地与第一和第三齿轮组相连接；

第一副传动轴连续地连接到第七齿轮组；

第二副传动轴连续地连接到第七齿轮组；

双离合器装置有选择地啮合以将输入部件同第一互连部件和第二互连部件之一互相连接；

第一同步装置用于有选择地将第一齿轮组和第三齿轮组之一连接到第一副传动轴；

第二同步装置用于有选择地将第二齿轮组和第三齿轮组之一连接到第二副传动轴；

第三同步装置用于有选择地将第四齿轮组和第六齿轮组之一连接到第一副传动轴；

第四同步装置用于有选择地将第四齿轮组和第五齿轮组之一连接到第二副传动轴，并且

23、如权利要求22所述的变速器，其特征在于第一齿轮组与双离合器装置相邻设置，第二齿轮组与第一齿轮组相邻，第三齿轮组与第二齿轮组相邻，第四齿轮组与第三齿轮组相邻，第五齿轮组与第四齿轮组相邻，第六齿轮组与第五齿轮组相邻，第七齿轮组与第六齿轮组相邻。

24、如权利要求23所述的变速器，其特征在于第一、第三、第四和第七齿轮组各包括第三齿轮，其中第一、第三，第四和第七齿轮组每个的第一、第二和第三齿轮径向对齐，并且其中第二，第五和第六齿轮组每个的第一和第二齿轮径向对齐。

25、如权利要求24所述的变速器，更进一步地包括连接到输出部件用于有选择地固定输出部件防止旋转的驻车齿轮。