CN101305221B - 双离合器变速箱的传动轴的轴承 - Google Patents

双离合器变速箱的传动轴的轴承 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种双离合器变速箱(1)的传动轴的轴承，所述双离合器变速箱包含：中间的第一输入轴(W1)，其在马达侧与双离合器结构的第一离合器(K1)相连；较短的、构成为中空轴的第二输入轴(W2)，其同轴地设置在第一输入轴(W1)上，并与双离合器结构的第二离合器(K2)相连；与这两个输入轴(W1、W2)平行设置的主轴(W3)，其通过多个分别具有固定轮和浮动轮的齿轮级，并通过从属于各自浮动轮的换档离合器，选择地可与第一输入轴(W1)和第二输入轴(W2)相连，其通过由两个固定轮构成的输出比固定的齿轮副(K)和与主轴(W3)平行设置的从动轴(W4)相连，其中两个输入轴(W1、W2)各自都从属于多个换档齿轮，其中相邻齿轮级的浮动轮分别成对地设置在共同的传动轴上，并可通过两个组接在切换组件上的换档离合器进行轮流地切换，其中输出比固定的齿轮副(K)在第二输入轴(W2)的变速箱内端部的范围内设置在两对换档齿轮之间。为优化传动轴(W1、W2、W3)的轴承结构，设置有由变速箱壳体的壳体内壁(23)构成的支承面(27)，其轴向地位于输出比固定的齿轮副(K)附近，在它上面，主轴(W3)的轴承(L3.3)设置在壳体壁(23)上，第一驱动轴(W1)的轴承(L1.3)设置在第二驱动轴(W2)上，第二驱动轴(W2)的轴承(L2.3)设置在壳体壁(23)上。

Description

双离合器变速箱的传动轴的轴承
技术领域
本发明涉及一种双离合器变速箱的传动轴的轴承，所述双离合器变速箱包含：中间的第一输入轴，其在马达侧与双离合器结构的第一离合器相连；较短的、构成为中空轴的第二输入轴，其同轴地设置在第一输入轴上，并与双离合器结构的第二离合器相连；与这两个输入轴平行设置的主轴，其通过多个分别具有固定轮和浮动轮的齿轮级并通过从属于各自浮动轮的换档离合器，选择地可与第一输入轴和第二输入轴相连，其通过由两个固定轮构成的输出比固定的齿轮副和与主轴平行设置的从动轴相连，其中两个输入轴各自都从属于多个换档齿轮，其中相邻齿轮级的浮动轮分别成对地设置在共同的传动轴上，并可通过两个组接在切换组件上的换档离合器进行轮流地切换，其中输出比固定的齿轮副在第二输入轴的变速箱内端部的范围内设置在两对换档齿轮之间。
背景技术
通常已知的是，轴，例如具有固定轮和至少一个浮动轮的传动轴与以主要端面设置的轴承，可旋转地设置在壳体上。通过固定轮，径向力和轴向力都可以被接收，并轴向固定在轴上。相反，浮动轮只能接收径向力，通过轴承可轴向移动的结构或通过轴承在壳体壁上的固定，来平衡相关轴的长度变化，所述长度变化可能是由于负载力和热胀泠缩引起的。
同样也通常已知的是，在设置在端部上的轴承之间设置有较长轴的情况下，具有另外的浮动轴承，通过它可避免轴的更大下弯，但特别在机动车驱动的情况下，原则上尽量安装尽可能少的轴承，并在整体上构造得尽量简单。因此一方向实现了变速箱的简单安装，另一方面也保持了较小的变速箱的构造空间和重量。但此构造方案基本由变速器的构造方式，特别是传动轴的数量和结构决定。
由DE 3546454C2已知一种双离合器变速箱，其具有中间的第一输入轴；较短的构成为中空轴的第二输入轴，其同轴地设置在第一输入轴上；与两个输入轴平行设置的中间轴。中间轴构成为输出轴，在其马达端部上具有锥形小齿轮，用来对轴差数器的盘形轮进行驱动。第一输入轴通过一个外锥形滚子轴承和一个内锥形滚子轴承，以所谓的调整布置安装在变速箱壳体上，这两个轴承都接收了各自朝外的轴向力。第二输入轴也以相同的方式，通过一个外锥形滚子轴承和一个内锥形滚子轴承，在调整布置中安装在变速箱壳体上。
通过由两个锥形滚子轴承构成的固定轴承，通过一个中间浮动轴承和设置在对置端部上的浮动轴承，中间轴在其马达端部上安装在变速器壳体上，其中中间的浮动轴承和第二输入轴的内锥形滚子轴承位于共同的支承平面上，并设置在单独的变速箱壳体的支承板上。
相反，在DE 4123493C2中示出了一种双离合器变速箱，其具有中间的第一输入轴；较短的构成为中空轴的第二输入轴，其同轴地设置在第一输入轴上；与两个输入轴平行设置的中间轴，输出轴由另外的传动轴构成，其与两个输入轴同轴地设置。中间的第一输入轴具有变速箱内部的中空轴部段，第一输入轴借助它通过内浮动轴承和外浮动轴承安装在输出轴上。输出轴通过固定轴承安装在变速箱壳体的从动面的壳体壁上。
第二输入轴构成得相对更短，并通过固定轴承安装在变速箱壳体的驱动面的壳体壁上。第一输入轴在驱动面上通过外浮动轴承和内浮动安装在第二输入轴上，其中内浮动轴承在相同的支承面上，像固定轴承一样具有第二输入轴。中间轴分别在端部上，在驱动面上通过固定轴承安装在变速箱壳体上，在从动面上通过浮动轴承安装在变速箱壳体上。
从DE 10153014A1已知另一种双离合器变速箱，其具有中间的第一输入轴，还具有较短的构成为中空轴的第二输入轴，其同轴地设置在第一输入轴上。此双离合器变速箱具有两个与两个输入轴平行设置的中间轴，它们与两个输入轴一起设置成V形，并分别通过从动的固定轮与共同的从动组件相连。第二输入轴通过两个端部设置的轴向轴承，轴向浮动地安装在第一输入轴上。第一输出轴通过设置在远离马达的端部上的固定轴承，安装在变速器壳体的壳体壁上，并通过两个浮动轴承安装在第二输入轴上。第二输入轴通过浮动轴承，径向安装在变速箱壳体的马达侧的壳体壁上，第一输入轴的外浮动轴承也设置在此支承面上。
与前面所述的变速器相反的是，在申请的未公开的DE 102005005163.4中，介绍了一种双离合器变速箱，除了中间的第一输入轴，其在马达侧与双离合器的第一离合器相连；较短的、构成为中空轴的第二输入轴，其同轴地设置在第一输入轴上，并与双离合器的第二离合器相连；与这两个输入轴平行设置的主轴外，所述双离合器变速箱具有小齿轮轴，其与主轴平行地设置，并通过输出比固定的齿轮副与主轴相连，所述输出比固定的齿轮副由两个固定轮构成，在第二输入轴的变速箱内端部的范围内，设置在两对换档齿轮之间。
发明内容
本发明的目的是，为由DE 102005163.4中已知的双离合器变速箱，以及为构造相似的双离合器变速箱，创造一种优化的传动轴的轴承。
本发明是指用于双离合器变速箱的传动轴的轴承，所述双离合器变速箱包含：中间的第一输入轴，其在马达侧与双离合器的第一离合器相连；较短的、构成为中空轴的第二输入轴，其同轴地设置在第一输入轴上，并与双离合器的第二离合器相连；与这两个输入轴平行设置的主轴，其通过多个分别具有固定轮和浮动轮的齿轮级并通过从属于浮动轮的换档离合器，选择地可与第一输入轴和第二输入轴相连，并且其通过由两个固定轮构成的输出比固定的齿轮副和与主轴平行设置的从动轴相连，其中两个输入轴各自都从属于多个换档齿轮，其中相邻齿轮级的浮动轮分别成对地设置在共同的传动轴上，并可通过两个组接在切换组件上的换档离合器进行切换，其中输出比固定的齿轮副在第二输入轴的变速箱内端部的范围内设置在两对换档齿轮之间。
为实现所提出的目的，还设置有通过变速箱壳体的壳体内壁构成的支承面，其轴向地与输出比固定的齿轮副相邻设置，其中在此支承面上，主轴的轴承设置在所述壳体壁上，第一驱动轴的轴承设置在第二驱动轴上，第二驱动轴的轴承设置在壳体壁上。
通过这种额外的支承面的轴承，可以节省空间的方式，避免主轴和第一输入轴的中部下弯，其中第一输入轴通过径向的内轴承、第二输入轴的中空壁和径向的外轴承支撑在壳体内壁上。因此可避免所有传动轴、相关轴承和换档齿轮的齿部的机械负载，减少磨损和运行噪音。基于这种情况，传动轴也可以设计成更小的直径或更小的壁厚，并因此减少双离合器的重量。
有利的是，壳体内壁由支承板构成，其作为两个壳体部件之间或法兰轴环上的法兰板，固定在变速条壳体的壳体部径内。因此变速箱壳体的壳体部件可构成为中空体，无需壳体内壁和壳体接块。因为可取消内部的咬边，因此这种壳体部件能以相对更快、价格更便宜的压铸方法，以简单的变形由压铸成型而制出。
符合目的的是，额外的支承面设置在输出比固定的齿轮副的这样的面上，即小档、特别是第二档和倒档的换档齿轮位于此面上，因为在给出的传动力矩的情况下，它们可传递更大的切向力，其作为径向力在相关的传动轴上起作用。但还可能的是，轴承面设置在输出比固定的齿轮副的变速箱内表面上，因此主轴和第一输入轴分别径向支承在外轴承之间的大致中部上。
三个设置在壳体壁内部的轴承优选构成为浮动轴承，因为这可以大大简化传动轴的安装。在这种情况下符合目的的是，第一输入轴在外部通过设置在壳体内壁上的轴承，通过在远离马达的面上在外换档齿轮的外面设置在变速箱壳体的壳体外壁上的固定轴承，和在马达侧通过设置在双离合器结构的离合器壳上的浮动轴承而得到支承。
然后，第二输入轴能够相应地在外部通过设置在壳体内壁上的轴承，在马达侧通过在离合器壳和外换档齿轮之间设置在变速箱壳的离合器附近的壳体壁上的固定轴承而得到支承。
在这种情况下，主轴在外部通过设置在壳体内壁上的轴承，通过在远离马达的面上在外换档齿轮的外面设置在变速箱壳体的壳体外壁上的固定轴承，和通过在马达侧在外换档齿轮的外面设置在变速箱壳体的靠近离合器的壳体壁上的浮动轴承而得到支承。
但也可能的是，第一输入轴设置在壳体内壁上的轴承构成为固定轴承，其中第一输入轴通过在远离马达的面上在外换档齿轮的外面设置在变速箱壳体的壳体外壁上的浮动轴承，和在马达侧通过设置在双离合器结构的离合器壳上的浮动轴承而得到支承。
第二输入轴设置在壳体内壁上的轴承也同样可以构成为固定轴承，第二输入轴在马达侧通过在离合器壳和外换档齿轮之间设置在离合器附近的变速箱壳体壳体壁上的浮动轴承而得到支承。
此外，设置在壳体内壁上的主轴轴承也可以构成为固定轴承，并且主轴为此还通过在远离马达的面上在外换档齿轮的外面设置在变速箱壳体的壳体外壁上的浮动轴承，通过在马达侧在外换档齿轮的外面设置在离合器附近的变速箱壳体壳体壁上的浮动轴承而得到支承。
因此在极端情况下，所有设置在壳体内壁上的轴承都构成为浮动轴承，这在壳体内壁构成为支承板的设计中，可使传动轴预安装在它上面。
有利的是，双离合器结构的离合器壳通过马达侧的固定轴承和变速箱侧的浮动轴承而支承在离合器壳体的壳体壁上。
由于其坚固性以及节省空间的结构，浮动轴承优选构成为圆柱滚子轴承或滚针轴承，固定轴承构成为凹槽滚珠轴承。
附图说明
为了清楚地解释本发明，此描述附上了带两个实施例的附图。其中：
图1是指一种双离合器变速器，其具有传动轴的第一优选实施例的轴承；
图2是一种双离合器变速器，其具有传动轴的第二优选实施例的轴承。
具体实施方式
在按图1的双离合器变速箱中，双离合器结构3的离合器壳2通过驱动轴4和扭转振动阻尼器5，与未示出的内燃机的机轴相连。双离合器结构3的第一离合器K1与中间的第一输入轴W1相连。双离合器结构3的第二离合器K2与较短的第二输入轴W2相连，该第二输入轴构成为中空轴并同轴地设置在第一输入轴W1上。主轴W3与这两个输入轴W1、W2平行地设置，并且通过分别具有固定轮和浮动轮且构成齿轮级的换档齿轮以及通过从属于浮动轮的换档离合器，可选择性地与输入轴W1、W2相连。
倒档R的换档齿轮10a、10b、第一档G1的换档齿轮11a、11b、第三档的换档齿轮13a、13b、第七档G7的换档齿轮17a、17b和第五档G5的换档齿轮15a、15b都从属于第一输入轴W1。第四档G4的换档齿轮14a、14b、第六档G6的换档齿轮16a、16b和第二档G2的换档齿轮12a、12b从属于第二输入轴W2。
倒档R和第二档G2的浮动轮10b和12b设置在主轴W3上，并可轮流地通过换档套筒和组接在第一切换组件S1中的两个换档离合器进行切换。第一档G1和第三档G3的浮动轮11b和13b同样也设置在主轴W3上，并可轮流地通过相应的第二切换组件S2进行切换。第四档G4和第六档G6的浮动轮14b和16b设置在第二输入轴W2上，并可轮流地通过第三切换组件S3进行切换。第五档G5和第七档G7的浮动轮15b和17b设置在第一输入轴W1上，并可轮流地通过第四切换组件S4进行切换。
主轴W3通过由两个固定轮18a和18b构成的输出比固定的齿轮副K，与从动轴W4相连，其中从属于主轴W3的固定轮18a设置在第六档G6的固定轮16a和第二档G2的浮动轮12b之间。从动轴W4具有锥齿轮20，其与轴差数器22的盘形轮21相啮合。
第一输入轴W1通过固定轴承L1.2，在马达侧通过浮动轴承L1.1，其间通过另外的浮动轴承L1.3支承在第二输入轴W2上，所述固定轴承L1.2在远离马达的面上轴向在外换档齿轮15a、15b之外设置在变速箱壳体的壳体外壁上，所述浮动轴承L1.1设置在双离合器结构3的离合器壳2上。
第二输入轴W2在马达侧通过固定轴承L2.1，在其变速箱内端部上通过浮动轴承L2.3支承在变速箱壳体的内壳体壁23上，所述固定轴承在离合器壳2和外换档齿轮14a、14b之间，设置在变速箱壳体的靠近离合器的壳体壁上。
主轴W3通过固定轴承L3.2、通过浮动轴承L 3.1、其间通过另外的浮动轴承L3.3支承在变速箱壳体的壳体内壁上，所述固定轴承L3.2在远离马达的面上在外换档齿轮15a、15b的轴向外面设置在变速箱壳体的外壳体壁上，所述浮动轴承L3.1在马达侧在外换档齿轮14a、14b的轴向之外设置在变速箱壳体的靠近离合器的壳体壁上。
第二输入轴W2和主轴W3在马达侧的轴承L2.1和L3.1设置在第一支承面24上。第一输入轴W1和主轴W3在远离马达面上的轴承L1.2、L3.2设置在第二支承面25上。壳体内壁23设置在输出比固定的齿轮副K的齿轮18a、18b和第二档G2的换档齿轮12a、12b之间，并构成为支承板26，其借助固定装置如螺钉可安装在变速箱壳体上。支承板26构成第二支承面27，用于第一输入轴W1、第二输入轴W2和主轴W3的轴承L1.3、L2.3和L3.3。
通过壁内壁23的结构和布置，以节省空间的方式，可创造出第一输入轴W1和主轴W3的另一中间轴承，通过可使这些避免较大的下弯，并因此避免了在换档齿轮的齿部上的同轴度错误，以及自身在轴W1、W3的轴承上的同轴度错误，以及由此导致的磨损现象。
在图1中，第三支承面27的所有的轴承L1.3、L2.3、L3.3都构成为浮动轴承，与此不同的是，根据图2的双离合器变速箱的这些轴承例如构成为固定轴承，从而相关的轴W1、W2和W3都可以预安装在轴承板26上，并与之一起安装在变速箱壳体上。在这种情况下，其它的轴承，特别是第一输入轴W1的远离马达的轴承L1.2、第二输入轴W2的马达侧的轴承L2.1和主轴W3的远离马达的轴承L3.2为浮动轴承。
在本发明的两个实施例中，双离合器结构3的离合器壳2分别通过马达侧的固定轴承6和变速器侧的浮动轴承7可旋转地支承在离合器壳体的壳体壁上。
在图1和2中，浮动轴承分别象征性地表示为圆柱滚子轴承或滚针轴承，固定轴承分别表示凹槽滚珠轴承，但这并不作为这些优选构造方式的规定。
附图标记
1      双离合器变速箱
2      离合器壳
3      双离合器结构
4      驱动轴
5      扭转摆动阻尼器
6      固定轴承
7      浮动轴承
10a    固定轮(属于R)
10b    浮动轮(属于R)
11a    固定轮(属于G1)
11b    浮动轮(属于G1)
12a    固定轮(属于G2)
12b    浮动轮(属于G2)
13a    固定轮(属于G3)
13b    浮动轮(属于G3)
14a    固定轮(属于G4)
14b    浮动轮(属于G4)
15a    固定轮(属于G5)
15b    浮动轮(属于G5)
16a    固定轮(属于G6)
16b    浮动轮(属于G6)
17a    固定轮(属于G7)
17b    浮动轮(属于G7)
18a    固定轮(属于K)
18b    浮动轮(属于K)
20     锥齿轮
21     盘形轮
22     轴差数器
23    壳体内壁
24    第一支承面
25    第二支承面
26    支承板
27    第三支承面
G1    第一档
G2    第二档
G3    第三档
G4    第四档
G5    第五档
G6    第六档
G7    第七档
K     输出比固定的齿轮副
K1    第一离合器(属于3)
K2    第二离合器(属于3)
L1.1  (第一)轴承(属于W1)
L1.2  (第二)轴承(属于W1)
L1.3  (第三)轴承(属于W1)
L2.1  (第一)轴承(属于W2)
L2.3  (第一)轴承(属于W2)
L3.1  (第一)轴承(属于W3)
L3.2  (第二)轴承(属于W3)
L3.3  (第三)轴承(属于W3)
S1    第一切换组件
S2    第二切换组件
S3    第三切换组件
S4    第四切换组件
W1    第一输入轴
W2    第二输入轴
W3    主轴
W4    从动轴

Claims (15)

1.双离合器变速箱(1)的传动轴的轴承，所述双离合器变速箱包含：中间的第一输入轴(W1)，其在马达侧与双离合器结构的第一离合器(K1)相连；较短的、构成为中空轴的第二输入轴(W2)，其同轴地设置在第一输入轴(W1)上，并与双离合器结构的第二离合器(K2)相连；与这两个输入轴(W1、W2)平行设置的主轴(W3)，其通过多个分别具有固定轮和浮动轮的齿轮级并通过从属于各自浮动轮的换档离合器，而能够选择性地与第一输入轴(W1)和第二输入轴(W2)相连，并且该主轴通过由两个固定轮构成的输出比固定的齿轮副(K)和与主轴(W3)平行设置的从动轴(W4)相连，其中两个输入轴(W1、W2)各自都从属于多个换档齿轮，其中相邻齿轮级的浮动轮分别成对地设置在共同的传动轴上，并能够通过两个组接在切换组件上的换档离合器而轮流地切换，其中输出比固定的齿轮副(K)在第二输入轴(W2)的变速箱内端部的范围内设置在两对换档齿轮之间，其特征在于，设置由变速箱壳体的壳体内壁(23)构成的支承面(27)，其轴向邻近所述输出比固定的齿轮副(K)，并且在该支承面上，所述主轴(W3)的轴承(L3.3)设置在所述壳体内壁(23)上，所述第一输入轴(W1)的轴承(L1.3)设置在所述第二输入轴(W2)上，所述第二输入轴(W2)的轴承(L2.3)设置在所述壳体内壁(23)上。
2.按权利要求1所述的轴承，其特征在于，壳体内壁(23)由支承板(26)构成，该支承板作为法兰板固定在两个壳体部件之间或固定在变速箱壳体的壳体部件内部的法兰轴环上。
3.按权利要求1或2所述的轴承，其特征在于，支承面(27)设置在输出比固定的齿轮副(K)这样的面上，即较小档(G2、R)的换档齿轮(12a、12b、10a、10b)位于这个面上。
4.按权利要求1或2所述的轴承，其特征在于，支承面(27)设置 在输出比固定的齿轮副(K)的变速箱内表面上。
5.按权利要求1所述的轴承，其特征在于，三个设置在壳体内壁(23)上的轴承(L1.3、L2.3、L3.3)都构成为浮动轴承。
6.按权利要求5所述的轴承，其特征在于，第一输入轴(W1)在外部通过设置在壳体内壁(23)上的轴承(L1.3)、通过在远离马达的面上在外换档齿轮(15a、15b)的轴向外面设置在变速箱壳体的壳体外壁上的固定轴承(L1.2)、和在马达侧通过设置在双离合器结构(3)的离合器壳(2)上的浮动轴承(L1.1)而得到支承。
7.按权利要求5或6所述的轴承，其特征在于，第二输入轴(W2)在外部通过设置在壳体内壁(23)上的轴承(L2.3)、在马达侧通过在离合器壳(2)和轴向外换档齿轮(14a、14b)之间设置在变速箱壳的离合器附近的壳体壁上的固定轴承(L2.1)而得到支承。
8.按权利要求5或6所述的轴承，其特征在于，主轴(W3)在外部通过设置在壳体内壁(23)上的轴承(L3.3)、通过在远离马达的面上在轴向外换档齿轮(15a、15b)的外面设置在变速箱壳体的壳体外壁上的固定轴承(L3.2)、和在马达侧通过在轴向外换档齿轮(14a、14b)的外面设置在变速箱壳体的靠近离合器的壳体壁上的浮动轴承(L3.1)而得到支承。
9.按权利要求1所述的轴承，其特征在于，设置在壳体内壁(23)上的第一输入轴(W1)轴承(L1.3)构成为固定轴承；以及第一输入轴(W1)为此附加通过在远离马达的面上在轴向外换档齿轮(15a、15b)的外面设置在变速箱壳体的壳体外壁上的浮动轴承(L1.2)和在马达侧通过设置在双离合器结构(3)的离合器壳(2)上的浮动轴承(L1.1)而得到支承。 
10.按权利要求1所述的轴承，其特征在于，设置在壳体内壁(23)上的第二输入轴(W2)轴承(L2.3)构成为固定轴承；以及第二输入轴(W2)为此附加在马达侧通过在离合器壳(2)和轴向外换档齿轮(14a、14b)之间设置在离合器附近的变速箱壳体壳体壁上的浮动轴承(L2.1)而得到支承。
11.按权利要求1所述的轴承，其特征在于，设置在壳体内壁(23)上的主轴(W3)轴承(L3.3)构成为固定轴承；以及主轴(W3)为此附加通过在远离马达的面上在轴向外换档齿轮(15a、15b)的外面设置在变速箱壳体的壳体外壁上的浮动轴承(L3.2)以及通过在马达侧在轴向外换档齿轮(14a、14b)的外面设置在离合器附近的变速箱壳体壳体壁上的浮动轴承(3.1)而得到支承。
12.按权利要求1所述的轴承，其特征在于，双离合器结构(3)的离合器壳(2)通过马达侧的固定轴承(6)和变速箱侧的浮动轴承(7)而支承在离合器壳体的壳体壁上。
13.按权利要求5所述的轴承，其特征在于，浮动轴承中的至少一个构成为圆柱滚子轴承。
14.按权利要求5所述的轴承，其特征在于，浮动轴承中的至少一个构成为滚针轴承。
15.按权利要求5所述的轴承，其特征在于，固定轴承中的至少一个构成为凹槽滚珠轴承。 
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