CN101424328B - 双离合器自动变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双离合器自动变速器，包括输入轴(31)，输入轴齿轮(1)，第一副轴(6)，第二副轴(8)，中间轴(7)，动力输出装置，至少一个奇数档位齿轮副，至少一个偶数档位齿轮副，固定在所述第一副轴(6)上的第一离合器(2)，固定在所述第二副轴(8)上的第二离合器(3)，其关键在于所述动力输出装置包括差速器(29)、与所述差速器(29)固定连接的行星机构。这种变速器的齿轮数量少、轴向长度短、重量轻，更容易在小型前驱式轿车中布置使用。

Description

双离合器自动变速器
技术领域
本发明涉及一种车辆变速器，特别是涉及一种双离合器自动变速器。
背景技术
现有的双离合器式自动变速器包括两个离合器、换档同步器、换档控制系统、电控系统TCU及六档位变速器，该两个湿式离合器分别固定在两个副轴上，变速器的奇、偶档位的主动齿轮分别与两个湿式离合器驱动连接，两个离合器交替传递工作动力而实现档位之间的切换。但是，该种变速机构存在如下缺点：由于倒档采用倒档惰轮机构，因此变速器的齿轮数量多，变速器的重量大；另一方面，由于两个湿式离合器分别固定在两个输入轴上，其中一个输入轴是管状的并套在另一个输入轴，该另一个输入轴将其齿轮布到管状轴的端部之外，这种布置增加了变速机构的体积、重量和价格，并且不易安装在小型车上。
发明内容
本发明的目的在于提供齿轮数量少、轴向长度短的双离合器自动变速器。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种双离合器自动变速器，包括输入轴，输入轴齿轮，第一副轴，第二副轴，中间轴，动力输出装置，至少一个奇数档位齿轮副，至少一个偶数档位齿轮副，固定在所述第一副轴上的第一离合器，固定在所述第二副轴上的第二离合器，其特征是：所述动力输出装置包括差速器、与所述差速器固定连接的行星机构。
所述行星机构包括太阳轮、行星轮、行星输入齿轮、齿圈，行星架；所述输入齿轮与所述中间轴上的从动齿轮啮合且与所述太阳轮固定，所述齿圈与所述差速器固定，所述行星架与变速器的壳体固定。
为省去倒档惰轮并能实现动力倒档输出与正常动力，所述行星架与所述变速器的壳体之间连接有行星架制动器；还与所述齿圈之间还连接有行星架离合器。行星架与变速器壳体通过行星架制动器进行控制，可选择性的不固定行星架或使其与变速器壳体固定于一起，从而使行星架可以自由旋转或与变速器壳体固定，导致不可自由旋转；行星架与齿圈通过行星架离合器控制，可选择性的使行星架与齿圈分离或结合在一起，从而使行星架可自由旋转或与齿圈固定在一起旋转。
为进一步减小双离合自动变速器的轴向长度，所述输入轴、第一副轴、第二副轴间隔布置。
上述间隔布置的具体方式可以是所述输入轴与所述中间轴设置为平行式，所述第一副轴和所述第二副轴设置在所述中间轴两侧。
上述双离合自动变速器的具体结构可以是所述第一副轴上依次设置有第一离合器、第一离合齿轮、五档主动齿轮、五倒档同步器、倒档主动齿轮、三档主动齿轮、一三档同步器和一档主动齿轮；所述第二副轴上依次设置有第二离合器、第二离合器齿轮、四档主动齿轮、二四档同步器和二档主动齿轮；所述中间轴上依次设置有四五档从动齿轮、二倒档从动齿轮、三档从动齿轮和一档从动齿轮。
所述输入轴和所述输入轴齿轮可以为一体式，即输入轴为轴齿。
本发明的有益效果是：
(1)由于所述动力输出装置包括差速器、与所述差速器固定连接的行星机构，因此本发明更容易在小型前驱式轿车中布置使用，摈弃在副轴上添加惰轮来进行输出的结构可有效缩短变速器的轴向长度，在变速器设计中，如能减少10％长度、体积或重量是非常有意义的，这会使此变速器能够与更多的车型进行对接，节约整车的空间；
(2)由于所述行星机构可以设计为装入变速器壳体中，所以会使整个变速器体积非常小巧，能节省布置空间；
(3)由于所述行星机构包括太阳轮、行星轮、行星输入齿轮、齿圈，行星架，所述行星输入齿轮与所述中间轴上的从动齿轮啮合且与所述太阳轮固定，所述齿圈与所述差速器固定，通过控制行星架与变速器壳体或齿圈的分离与结合可以稳定的实现动力前驱输出；
(4)由于所述行星架上还连接有行星架离合器和行星架制动器，因此可以省去倒档惰轮并能实现动力倒档输出，从而进一步减少了齿轮的数量和变速器的体积，使变速器的结构更紧凑，在变速器设计中，如能减少10％长度、体积或重量是非常有意义的，这会使此变速器能够与更多的车型进行对接，节约整车的空间。
(5)由于所述输入轴、第一副轴、第二副轴间隔布置，因此为进一步减小双离合自动变速器的轴向长度，并避免了与汽车上其他部件发生位置干涉，使其结构小巧；
(6)由于双离合自动变速器的具体结构为所述第一副轴上依次设置有第一离合器、第一离合齿轮、五档主动齿轮、五倒档同步器、倒档主动齿轮、三档主动齿轮、一三档同步器和一档主动齿轮，所述第二副轴上依次设置有第二离合器、第二离合器齿轮、四档主动齿轮、二四档同步器和二档主动齿轮，所述中间轴上依次设置有四五档从动齿轮、二倒档从动齿轮、三档从动齿轮和一档从动齿轮，因此本发明的结构合理，并且倒档主动齿轮和二档主动齿轮共用一个从动齿轮，四档主动齿轮和五档主动齿轮共用一个从动齿轮，因此减少了齿轮的数量，同时也减小了变速器的轴向长度。
总之，由于以上的结构，本发明的变速器采用的齿轮数量较少，轴向长度短，体积小巧，能够适于在小型前驱式轿车上使用。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是图1的侧视简图；
图3是图1中的动力输出详图。
图中标记为：1、输入齿轮；2、第一离合器；3、第二离合器；4、第二离合器齿轮；5、第一离合器齿轮；6、第一副轴；7、中间轴；8、第二副轴；9、一档主动齿轮；10、二档主动齿轮；11、三档主动齿轮；12、四档主动齿轮；13、五档主动齿轮；14、倒档主动齿轮；15、一档从动齿轮；16、三档从动齿轮；17、二倒档从动齿轮；18、四五档从动齿轮；19、一三档同步器；20、二四档同步器；21、五倒档同步器；22、行星机构输入齿轮；23、行星机构太阳轮；24、行星机构行星轮；25、行星架；26、行星架离合器；27、行星架制动器；28、行星机构齿圈；29、差速器；30、轴承；31、输入轴。
具体实施方式
实施例1：如图1和图2所示，一种双离合器自动变速器，包括输入轴31，输入轴齿轮1，第一副轴6，第二副轴8，中间轴7，动力输出装置，固定在所述第一副轴6上的第一离合器2，固定在所述第二副轴8上的第二离合器3，所述动力输出装置包括差速器29、与所述差速器29固定连接的行星机构，所述行星机构包括太阳轮23、行星轮24、行星输入齿轮22、齿圈28和行星架25，所述行星架25与所述变速器的壳体之间连接有行星架制动器27，与所述齿圈28之间还连接有行星架离合器26；所述行星输入齿轮22与所述中间轴7上的从动齿轮啮合且与所述太阳轮23固定，所述齿圈28与所述差速器29固定；所述输入轴31与所述中间轴7设置为平行式，所述第一副轴6和所述第二副轴8设置在所述中间轴7两侧；所述第一副轴6上依次设置有第一离合器2、第一离合齿轮5、五档主动齿轮13、五倒档同步器21、倒档主动齿轮14、三档主动齿轮11、一三档同步器19和一档主动齿轮9；所述第二副轴8上依次设置有第二离合器3、第二离合器齿轮4、四档主动齿轮12、二四档同步器20和二档主动齿轮10；所述中间轴7上依次设置有四五档从动齿轮18、二倒档从动齿轮17、三档从动齿轮16和一档从动齿轮15；所述输入轴31和所述输入轴齿轮1为一体式。
如图3所示，本发明双离合器自动变速机构的输出级采用行星机构传动，行星机构输入齿轮22与行星机构太阳轮23固定在一起；行星机构齿圈28与差速器29固定在一起；行星架制动器27控制行星架25与变速器壳体；行星架离合器26控制行星架25与行星机构齿圈28。当行星架制动器27闭合，行星架离合器26打开时，即行星架25与变速器壳体一起固定，行星机构行星轮24可自转，行星机构齿圈28可旋转；行星机构输入齿轮22接受中间轴上档位从动齿轮18的动力输入，带动行星机构太阳轮23旋转，行星机构行星轮24自转，行星机构齿圈28旋转，差速器29旋转，正常动力输出；当行星架制动器27打开，行星架离合器26闭合时，即行星架25与行星机构齿圈28固定在一起旋转，行星机构输入齿轮22接受中间轴上档位从动齿轮18的动力输入，带动行星机构太阳轮23旋转，行星机构整体旋转，带动差速器29旋转，倒档动力输出。
本发明双离合器自动变速机构详细结构及动力传递路线如下：
一档传递路线：
换档机构预先拨动一三档同步器19挂上一档主动齿轮9，行星架制动器27闭合，行星架离合器26打开，行星架25与变速器壳体固定；发动机动力经过扭转减振器后传递至输入齿轮1；输入齿轮1啮合传递至第一离合器齿轮5；第一离合器2闭合，动力传递给第一副轴6；一档主动齿轮9啮合一档从动齿轮15转动；中间轴7转动；行星机构输入齿轮22接受中间轴上四五档从动齿轮18的动力输入，带动行星机构太阳轮23旋转，行星机构行星轮24自转，行星机构齿圈28旋转，差速器29旋转，动力输出。
二档传递路线：
换档机构预先拨动二四档同步器20挂上二档主动齿轮10，行星架制动器27闭合，行星架离合器26打开，行星架25与变速器壳体固定；发动机动力经过扭转减振器后传递至输入齿轮1；输入齿轮1将发动机动力啮合传递至第二离合器齿轮4；第二离合器3闭合，动力传递给第二副轴8；二档主动齿轮10啮合二档从动齿轮17转动；中间轴7转动；行星机构输入齿轮22接受中间轴上四五档从动齿轮18的动力输入，带动行星机构太阳轮23旋转，行星机构行星轮24自转，行星机构齿圈28旋转，差速器29旋转，动力输出。
三档传递路线：
换档机构预先拨动一三档同步器19挂上三档主动齿轮11，行星架制动器27闭合，行星架离合器26打开，行星架25与变速器壳体固定；发动机动力经过扭转减振器后传递至输入齿轮1；输入齿轮1啮合传递至第一离合器齿轮5；第一离合器2闭合，动力传递给第一副轴6；三档主动齿轮11啮合三档从动齿轮16转动；中间轴7转动；行星机构输入齿轮22接受中间轴上四五档从动齿轮18的动力输入，带动行星机构太阳轮23旋转，行星机构行星轮24自转，行星机构齿圈28旋转，差速器29旋转，动力输出。
四档传递路线：
换档机构预先拨动二四档同步器20挂上四档主动齿轮12，行星架制动器27闭合，行星架离合器26打开，行星架25与变速器壳体固定；发动机动力经过扭转减振器后传递至输入齿轮1；输入齿轮1将发动机动力啮合传递至第二离合器齿轮4；第二离合器3闭合，动力传递给第二副轴8；四档主动齿轮12啮合四档从动齿轮18转动；中间轴7转动；行星机构输入齿轮22接受中间轴上四五档从动齿轮18的动力输入，带动行星机构太阳轮23旋转，行星机构行星轮24自转，行星机构齿圈28旋转，差速器29旋转，动力输出。
五档传递路线：
换档机构预先拨动五倒档同步器21挂上五档主动齿轮13，行星架制动器27闭合，行星架离合器26打开，行星架25与变速器壳体固定；发动机动力经过扭转减振器后传递至输入齿轮1；输入齿轮1啮合传递至第一离合器齿轮5；第一离合器2闭合，动力传递给第一副轴6；五档主动齿轮13啮合五档从动齿轮18转动；中间轴7转动；行星机构输入齿轮22接受中间轴上四五档从动齿轮18的动力输入，带动行星机构太阳轮23旋转，行星机构行星轮24自转，行星机构齿圈28旋转，差速器29旋转，动力输出。
倒档传递路线：
换档机构预先拨动五倒档同步器21挂上倒档主动齿轮14，行星架制动器27打开，行星架离合器26闭合，行星架25与齿圈28固定；发动机动力经过扭转减振器后传递至输入齿轮1；输入齿轮1啮合传递至第一离合器齿轮5；第一离合器2闭合，动力传递给第一副轴6；倒档主动齿轮14啮合倒档从动齿轮17转动，中间轴7转动；行星机构输入齿轮22接受中间轴上四五档从动齿轮18的动力输入，带动行星机构太阳轮23旋转，行星机构整体旋转，带动差速器28旋转，倒档动力输出。

Claims (6)

1.一种双离合器自动变速器，包括输入轴(31)，输入轴齿轮(1)，第一副轴(6)，第二副轴(8)，中间轴(7)，动力输出装置，至少一个奇数档位齿轮副，至少一个偶数档位齿轮副，固定在所述第一副轴(6)上的第一离合器(2)，固定在所述第二副轴(8)上的第二离合器(3)，其特征是：所述动力输出装置包括差速器(29)、与所述差速器(29)固定连接的行星机构；所述第一副轴(6)上依次设置有第一离合器(2)、第一离合齿轮(5)、五档主动齿轮(13)、五倒档同步器(21)、倒档主动齿轮(14)、三档主动齿轮(11)、一三档同步器(19)和一档主动齿轮(9)；所述第二副轴(8)上依次设置有第二离合器(3)、第二离合器齿轮(4)、四档主动齿轮(12)、二四档同步器(20)和二档主动齿轮(10)；所述中间轴(7)上依次设置有四五档从动齿轮(18)、二倒档从动齿轮(17)、三档从动齿轮(16)和一档从动齿轮(15)。
2.如权利要求1所述的双离合器自动变速器，其特征是：所述行星机构包括太阳轮(23)、行星轮(24)、行星机构输入齿轮(22)、齿圈(28)，行星架(25)；所述行星输入齿轮(22)与所述中间轴(7)上的从动齿轮(18)啮合且与所述太阳轮(23)固定，所述齿圈(28)与所述差速器(29)固定。
3.如权利要求2所述的双离合器自动变速器，其特征是：所述行星架(25)与所述变速器的壳体之间连接有行星架制动器(27)；与所述齿圈(28)之间还连接有行星架离合器(26)。
4.如权利要求1或2所述的双离合器自动变速器，其特征是：所述输入轴(31)、第一副轴(6)、第二副轴(8)间隔布置。
5.如权利要求4所述的双离合器自动变速器，其特征是：所述输入轴(31)与所述中间轴(7)设置为平行式，所述第一副轴(6)和所述第二副轴(8)设置在所述中间轴(7)两侧。
6.如权利要求5所述的双离合器自动变速器，其特征是：所述输入轴(31)和所述输入轴齿轮(1)为一体式。
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