CN101551003A - 机动车辆的齿轮箱 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车辆的齿轮箱，该齿轮箱包含至少一第一输入轴(6)、至少一第一输出轴(3)，所述第一输入和输出轴(6；3)分别承载至少第一主动齿轮(11)以及第一从动齿轮(18)，用于建立正向齿轮比，以及分别承载由第一中间齿轮(15)耦合的第二主动齿轮(10)和第二从动齿轮(16)，用于建立反向传动比。所述第二从动齿轮(16)啮合第二输出轴(2)上的第三从动齿轮(23)，用于建立另一正向齿轮比。

Description

机动车辆的齿轮箱
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的齿轮箱，该齿轮箱包含至少一第一输入轴、至少一第一输出轴，所述第一输入轴和输出轴分别承载至少一第一主动齿轮和一第一从动齿轮，用于建立正向传动比，以及通过第一中间齿轮耦合的第二主动齿轮和第二从动齿轮，用于建立反向传动比。
背景技术
近来，例如公开于DE 199 231 85 A1中的具有共轴输入轴的齿轮箱已经是集约发展工作的主题，由于期望与用于驱动两个输入轴的双离合器结合，他们允许将传统自动变速器的优点例如容易操作和没有中断的换挡以及传动手动变速器的优点例如快速换挡和较高的动力效率相结合。
操作具有共轴输入轴的齿轮箱所需要的双离合器占据相当大的空间，以使得该种类型的齿轮箱难于集成到紧凑的机动车辆的发动机舱内。这使得对能容纳大量齿轮而特别是在轴的纵向方向的尺度减小的齿轮箱的需求日益增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种能满足该要求的齿轮箱。
该目的是通过一种用于机动车辆的齿轮箱予以实现的，其中所述齿轮箱包含至少一第一输入轴、至少一第一输出轴，所述第一输入和输出轴分别承载至少一第一主动齿轮和一第一从动齿轮，用于建立正向传动比，以及分别承载由第一中间齿轮耦合的第二主动齿轮和第二从动齿轮，用于建立反向传动比，其特征在于，所述第二从动齿轮啮合第二输出轴上的第三从动齿轮，用于建立另一正向齿轮比。
既然所述另一齿轮比经受比由啮合输入和输出轴的齿轮建立的齿轮比更高的磨损，因此优选所述另一正向齿轮比为第一挡(first gear)。在此，附加磨损的影响小于使用任何更高的挡。
优选地，所述齿轮箱包含被刚性耦合到所述第一中间齿轮的第二中间齿轮，所述第一中间齿轮啮合所述第二从动齿轮，第二中间齿轮啮合所述第二主动齿轮。这引起所述第二主动齿轮和所述第二从动齿轮相对于彼此轴向偏移，并减小这些齿轮半径上的限制。
而且，第二中间齿轮应当具有比所述第一中间齿轮更大的半径。在第一挡或反向挡是仅由一对啮合齿轮建立的齿轮箱中，从动齿轮必须相当大。如果使用中间齿轮，以及如果第二中间齿轮大于第一中间齿轮，从动齿轮也会被做成更小，从而允许紧凑设计所述齿轮箱。
中间齿轮可以由输出轴之一承载。这样，齿轮箱的部件的数量可以保持较少，但是它会难于满足齿轮半径上的限制，该限制例如是由各个齿轮比之间需要的间距施加的。
如果输出轴的数量是至少三个，那么中间齿轮优选由不同于第一和第二输出轴的第三输出轴承载。在此情况下，同步器应当被设置用来将中间齿轮选择性地锁紧到第三输出轴。
为了减少齿轮半径上的限制，会希望提供承载中间齿轮的副轴。
虽然本发明不限于其中第一输入轴是中空的和第二输入轴共轴地延伸通过所述第一输入轴的齿轮箱，但是因为上述原因，该类型的齿轮箱是本发明的优选应用领域。
为了使得能够在连续的齿轮之间切换而无需中断力矩流，两个输入轴之一的主动齿轮应当被用于建立奇数挡(gear)，其他输入轴的主动齿轮用于建立偶数挡。
优选地，提供了第三输出轴。在此情况下，如果至少一个主动齿轮啮合第一和第三输出轴的从动齿轮，那么齿轮箱的轴向尺寸仍可被进一步地减小。
附图说明
本发明的其他特征和优点将从随后的参考附图描述的实施例中变得更明显。
图1是根据本发明的第一实施例的齿轮箱的轴向截面视图；
图2是根据本发明的第二实施例的齿轮箱的轴向截面视图；
图3是根据所述第一或第二实施例的齿轮箱的径向截面视图；以及
图4是根据本发明的第三实施例的齿轮箱的轴向截面视图。
具体实施方式
示于图1中的齿轮箱具有实心的输入轴1、输出轴2，3，4和副轴5，其可旋转地固定在齿轮箱外壳的轴承中，齿轮箱外壳未示出。部分实心输入轴1由中空的输入轴6共轴地围绕。所述两个输入轴通过双离合器被可选择地耦合到内燃机，双离合器未示出。所述三个输出轴承载输出小齿轮7、8、9，它们都啮合相同的环形齿轮，其未示出。
中空的输入轴6承载两个主动齿轮10、11。齿轮10啮合副轴5的第一中间齿轮14。副轴5的第二中间齿轮16驱动可旋转地安装在输出轴3上的齿轮16。齿轮16依次驱动可旋转地安装在输出轴2上的齿轮23。另外，齿轮10啮合可旋转地安装在输出轴4上的齿轮17。
齿轮11分别啮合可旋转地安装在输出轴3、4上的从动齿轮18、19。
实心输入轴1承载两个主动齿轮12、13。齿轮12分别啮合可旋转地安装在输出轴3、4上的从动齿轮20、21。齿轮13啮合输出轴4的从动齿轮22。
所有的从动齿轮17到23具有与它们相关的同步器24到28用于将它们中的一个或者其他可选择性地锁定到承载它的输出轴。在第一挡中，只有同步器28被接合，以使力矩经由齿轮10、14、15、16、23从中空输入轴6传递到输出轴2。
第二挡是通过将同步器27和齿轮22啮合予以建立的，以使力矩经由齿轮13、22从实心输入轴1传递到输出轴4。
虽然齿轮13是所有主动齿轮中最小的，但是它能用于第二挡而不是第一挡，如期望地那样，因为在第一挡中，在至少两对啮合齿轮即10和14、15和16处，旋转速度减小，并且还可在齿轮16和23之间减小，如果希望地话，因为齿轮15小于齿轮14。
通过使用同步器26将齿轮17锁定到输出轴4，齿轮10还用于第三挡。
第四挡是通过使用同步器25将由齿轮12驱动的齿轮20锁定到输出轴3予以建立的。
通过使用同步器27将齿轮21锁定到输出轴4，主动齿轮12还可用于第六挡。第四和第六挡的传动比的不同是由一方面的输入轴1和另一方面的输出轴3、4之间的不同距离引起。
类似地，通过使用同步器24将齿轮18锁定到输出轴3或使用同步器26将齿轮19锁定到输出轴4，主动齿轮11被用于第五和第七挡中。
同步器24还用于通过锁定齿轮16到输出轴3而建立反向挡。
如可从图1中看出的，齿轮14在齿轮16和与其相关的同步器24之间延伸，以使同步器24的锁紧套管必须具有相当小的直径以便使齿轮通过并接合齿轮16的装齿，或者齿轮16必须通过横跨齿轮14宽度的套管29被牢固地连接到齿，如图1的剖面图所示。该问题在图2所示的实施例中被避免了。
除了中间齿轮14、15的次序之外，示于图2的第二实施例在多数方面与第一实施例是相同的。在此，两个中间齿轮的较小的一个面向同步器24，以使它能自由地就位到齿轮16。由于齿轮的位置在被交换，齿轮16比图1的实施例中齿轮16被进一步地向左放置，以便为同步器24提供足够的空间，齿轮18也被位移到左侧。既然齿轮10、17被位移到右侧，齿轮11必须要被做成比第一实施例中的齿轮11要宽，齿轮18、19啮合齿轮11的圆周的不同区域。实事上，齿轮11可被分成两个齿轮11a、11b，如果希望的话，其甚至可以具有不同半径。
图3图示垂直于轴1到6的图1和2的齿轮箱的示意性截面。选择的齿轮是通过它们的以上定义的附图标记示出和确认的，其不是所有的都位于相同的平面内。附图标记30表示由小齿轮7、8、9啮合的环形齿轮。
图4是本发明的第三实施例的类似于图1和2的轴向截面。在该实施例中，第二到第七挡正是按照与图1和2中的实施例相同的方式予以建立的，以使将不再对其重复描述。
图4的齿轮箱没有更多的副轴，仅有输入轴1、6和输出轴2、3、4。中间齿轮14的作用在此是通过齿轮17予以实现的，该齿轮17具有刚性耦合到它的中间齿轮15。既然齿轮10在此被布置在中空轴6的端部，并且齿轮15被布置在该端部的另一边，但是齿轮16被防止与输入轴干涉，尽管其直径较大。
齿轮17用于第三挡以及用于反向挡的事实将某些限制施加于反向挡具有的传动比上。为了避免第一挡传动比的限制，引入了另一齿轮31，该齿轮31被刚性地耦合到输出轴3上的齿轮16，并啮合输出轴2的齿轮23。
附图标记表
1  输入轴
2  输出轴
3  输出轴
4  输出轴
5  副轴
6  输入轴
7  输出小齿轮
8  输出小齿轮
9  输出小齿轮
10 主动齿轮
11 主动齿轮
12 主动齿轮
13 主动齿轮
14 中间齿轮
15 中间齿轮
16 从动齿轮
17 从动齿轮
18 从动齿轮
19 从动齿轮
20 从动齿轮
21 从动齿轮
22 从动齿轮
23 从动齿轮
24 同步器
25 同步器
26 同步器
27 同步器
28 同步器
29 套管
30 环形齿轮
31 齿轮

Claims (12)

1.一种用于机动车辆的齿轮箱，该齿轮箱包含至少一第一输入轴(6)、至少一第一输出轴(3)，所述第一输入轴(6)和所述第一输出轴(3)分别承载至少一第一主动齿轮(11)以及至少一第一从动齿轮(18)，用于建立正向齿轮比，以及分别承载由第一中间齿轮(15)耦合的第二主动齿轮(10)和第二从动齿轮(16)，用于建立反向传动比，其特征在于，所述第二从动齿轮(16)与第二输出轴(2)上的第三从动齿轮(23)啮合，用于建立另一正向齿轮比。
2.如权利要求1所述的齿轮箱，其中所述另一正向齿轮比建立第一挡。
3.如权利要求1或2所述的齿轮箱，还包含与所述第一中间齿轮(15)刚性耦合的第二中间齿轮(14；17)，其中，所述第一中间齿轮(15)与所述第二从动齿轮(16)啮合，而所述第二中间齿轮(14，17)则与所述第二主动齿轮(10)啮合。
4.如权利要求3所述的齿轮箱，其中，所述第二中间齿轮(14；17)具有比所述第一中间齿轮更大的半径。
5.如权利要求3或4所述的齿轮箱，其中，所述中间齿轮(14，15)由一副轴(5)承载。
6.如权利要求3或4所述的齿轮箱，其中，所述中间齿轮(15，17)由一输出轴(4)承载。
7.如权利要求6所述的齿轮箱，其中，承载所述中间齿轮(15，17)的所述输出轴(4)是不同于所述第一和第二输出轴(2，3)的第三输出轴。
8.如权利要求7所述的齿轮箱，其中，至少一个主动齿轮(11，12)与所述第一和第三输出轴(3，4)的从动齿轮(18，19，20，21)啮合。
9.如权利要求6、7或8的齿轮箱，其中，一同步器(26)适于将所述中间齿轮(15，17)锁定到所述第三输出轴(4)。
10.如权利要求5所述的齿轮箱，其中，至少一个主动齿轮(11，12)与所述第一输出轴(3)和一第三输出轴(4)的从动齿轮(18，19，20，21)啮合。
11.如权利要求3-10之一所述的齿轮箱，其中，所述第一输入轴(6)是中空的，一第二输入轴(1)共轴地延伸穿过所述第一输入轴(6)。
12.如权利要求11所述的齿轮箱，其中，所述两个输入轴之一(6)的主动齿轮(10，11)用于建立奇数挡，另一所述输入轴(1)的主动齿轮(12，13)用于建立偶数挡。
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Open date: 20091007