CN101788039A - 双离合多级变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双离合多级变速器。该变速器包括输入构件、输出传动齿轮、第一和第二轴构件、中间轴、倒车轴构件、多个共面齿轮组、和多个扭矩传递装置。扭矩传递装置包括多个同步器组件和双离合器组件。该变速器能够在输入构件与输出齿轮之间提供至少一个倒档速比和多个前进档速比。

Description

双离合多级变速器

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年1月23日提交的美国临时申请No.61/146,930的权益，该美国临时申请的全部内容在此以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种变速器，更具体地涉及一种具有两根轴和一根专用倒档轴的紧凑型双离合多级变速器。

背景技术

本节中的陈述仅提供与本发明有关的背景信息，可能构成也可能不构成现有技术。

具有中间轴和共面齿轮组的典型多级变速器使用中间轴齿轮以获得每个前进传动比，所述中间轴齿轮具有不同的专用齿轮对或齿轮组。因此，该典型设计中所需的齿轮总数为前进档的数量的两倍加上用于倒档的三个。这使得大量所需的齿轮对成为必需，尤其在前进传动比数量较多的变速器中。

尽管当前的变速器能够实现它们的预期目的，但是对于尤其在效率、响应性和平稳度方面具有改进性能并且具有改进的封装、大幅减小的尺寸和重量的新的改进型变速器构造的需求仍旧存在。因此，在本技术领域中存在对一种变速器的需求，所述变速器在提供期望的传动比和扭矩范围的同时具有改进的封装。

发明内容

本发明提供一种变速器，该变速器具有输入构件、输出传动齿轮、第一和第二轴构件、中间轴或副轴、倒档轴构件、多个共面齿轮组、和多个扭矩传递装置。扭矩传递装置包括多个同步器组件和双离合器组件。该变速器能够在输入构件与输出传动齿轮之间提供至少一个倒传动比和多个前进传动比。

在本发明的一方面，变速器包括五个共面齿轮组。

在本发明的另一方面，变速器包括单向离合器，单向离合器用于使第三齿轮组的第一齿轮选择性地连接至第二互连构件。

在本发明的另一方面，变速器包括三个同步器组件。

在本发明的另一方面，三个同步器组件包括一个单向同步器和两个双向同步器。

在本发明的另一方面，变速器能够提供至少五个前进传动比。

在本发明的又一方面，提供一种变速器，该变速器具有输入构件、输出构件、第一、第二、第三、第四、和第五齿轮组。第一齿轮组具有第一齿轮和第二齿轮，第二齿轮组具有第一齿轮和第二齿轮，第三齿轮组具有第一齿轮和第二齿轮，第四齿轮组具有第一齿轮和第二齿轮，而第五齿轮组具有第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮。

第一互连构件使第二和第四齿轮组的第一齿轮持续连接。第二互连构件与第一、第三和第五齿轮组的第一齿轮选择性地连接。第一互连构件与第二互连构件同心。

倒档轴与第一和第二互连构件间隔开并与该第一和第二互连构件平行。第五齿轮组的第二齿轮可选择性地连接至倒档轴。倒档齿轮持续地连接至倒档轴。

中间轴使输出构件、第三齿轮组的第二齿轮、第五齿轮组的第二齿轮持续连接，并使第四齿轮组的第二齿轮与第五齿轮组的第三齿轮选择性地连接。

双离合器组件能够选择性地接合，以使输入构件与第一互连构件和第二互连构件中的至少一个互连。双离合器组件包括用于使输入构件与第一互连构件选择性地连接的第一离合器和用于使输入构件与第二互连构件选择性地连接的第二离合器。

三个同步器组件使第一、第二、第三、第四和第五齿轮组的齿轮中的至少一个与第一互连构件、第二互连构件、倒档轴、和中间轴中的至少一个选择性地联接。

此外，双离合器组件和三个同步器组件能够以至少两个进行组合的方式选择性地接合，以在输入构件与输出构件之间建立至少五个前进传动比和至少一个倒传动比。三个同步器组件中的第一同步器组件使第五齿轮组的第二齿轮选择性地连接至倒档轴，以建立倒传动比。三个同步器组件中的第二同步器组件使第一齿轮组的第一齿轮和第二齿轮组的第一齿轮中的一个选择性地连接至第二互连构件，以建立第三传动比和第五传动比中的至少一个。三个同步器组件中的第三同步器组件使第四齿轮组的第二齿轮和第五齿轮组的第三齿轮中的一个选择性地连接至中间轴，以建立第二传动比和第四传动比中的至少一个。

根据本发明的一个实施例提供一种变速器，该变速器包括：输入构件；输出构件；第一、第二、第三、第四、和第五齿轮组，其中，所述第一齿轮组具有第一齿轮和第二齿轮，所述第二齿轮组具有第一齿轮和第二齿轮，所述第三齿轮组具有第一齿轮和第二齿轮，所述第四齿轮组具有第一齿轮和第二齿轮，而所述第五齿轮组具有第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮；第一互连构件，其持续地连接至所述第二和第四齿轮组的第一齿轮；第二互连构件，其能够与所述第一、第三和第五齿轮组的第一齿轮选择性地连接，并且其中，所述第一互连构件与所述第二互连构件同心；倒档轴，其与所述第一和第二互连构件间隔开并与所述第一和第二互连构件平行，并且其中，所述第五齿轮组的第二齿轮能够选择性地连接至所述倒档轴；倒档齿轮，其持续地连接至所述倒档轴；中间轴，其持续地连接至所述输出轴、所述第三齿轮组的第二齿轮、所述第五齿轮组的第二齿轮，并能够与所述第四齿轮组的第二齿轮和所述第五齿轮组的第三齿轮选择性地连接；双离合器组件，其能够选择性地接合，以使所述输入构件与所述第一互连构件和所述第二互连构件中的至少一个互连；以及三个同步器组件，所述三个同步器组件使所述第一、第二、第三、第四和第五齿轮组的齿轮中的至少一个与所述第一互连构件、所述第二互连构件、所述倒档轴、和所述中间轴中的至少一个选择性地联接，并且其中，所述双离合器组件和三个同步器组件能够以至少两个进行组合的方式选择性地接合，以在所述输入构件与所述输出构件之间建立至少五个前进档速比和至少一个倒档速比。

优选地，所述双离合器组件包括用于使所述输入构件与所述第一互连构件选择性地连接的第一离合器和用于使所述输入构件与所述第二互连构件选择性地连接的第二离合器。

优选地，所述第一、第二、第三和第四齿轮组的第一齿轮与所述第一、第二、第三和第四齿轮组的第二齿轮啮合，并且其中，所述第五齿轮组的第一齿轮与所述第五齿轮组的第二齿轮和第三齿轮啮合，并且其中，所述倒档齿轮与所述第三齿轮组的第二齿轮啮合。

优选地，所述三个同步器组件中的第一同步器组件使所述第五齿轮组的第二齿轮选择性地连接至所述倒档轴，以建立倒档传动比。

优选地，所述三个同步器组件中的第二同步器组件使所述第一齿轮组的第一齿轮和所述第二齿轮组的第一齿轮中的一个选择性地连接至所述第二互连构件。

优选地，所述三个同步器组件中的第二同步器组件使所述第一齿轮组的第一齿轮选择性地连接至所述第二互连构件，以建立第三传动比。

优选地，所述三个同步器组件中的第二同步器组件使所述第二齿轮组的第一齿轮选择性地连接至所述第二互连构件，以建立第五传动比。

优选地，所述三个同步器组件中的第三同步器组件使所述第四齿轮组的第二齿轮和所述第五齿轮组的第三齿轮中的一个选择性地连接至所述中间轴。

优选地，所述三个同步器组件中的第三同步器组件使所述第四齿轮组的第二齿轮选择性地连接至所述中间轴，以建立第四传动比。

优选地，所述三个同步器组件中的第三同步器组件使所述第五齿轮组的第三齿轮选择性地连接至所述中间轴，以建立第二传动比。

优选地，所述第一齿轮组邻近所述双离合器组件，所述第二齿轮组邻近所述第一齿轮组，所述第三齿轮组邻近所述第二齿轮组，所述第四齿轮组邻近所述第三齿轮组，而所述第五齿轮组邻近所述第四齿轮组。

优选地，所述输出构件在所述第一齿轮组的第二齿轮与可旋转地支撑所述中间轴的端部的端部轴承之间的位置处连接至所述中间轴。

优选地，所述输出构件在所述第一齿轮组的第二齿轮与所述第二齿轮组的第二齿轮之间的位置处连接至所述中间轴。

优选地，该变速器还包括设置在所述第三齿轮组的第一齿轮之间的单向离合器，该单向离合器用于使所述第三齿轮组的第一齿轮选择性地连接至所述第二互连构件。

根据本发明的另一个实施例提供一种变速器，该变速器包括：输入构件；输出构件；第一、第二、第三、第四、和第五齿轮组，其中，所述第一齿轮组具有第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述第二齿轮组具有第一齿轮和第二齿轮，所述第三齿轮组具有第一齿轮和第二齿轮，所述第四齿轮组具有第一齿轮和第二齿轮，而所述第五齿轮组具有第一齿轮和第二齿轮；第一互连构件，其持续地连接至所述第四和第五齿轮组的第一齿轮；第二互连构件，其能够与所述第一、第二和第三齿轮组的第一齿轮选择性地连接，并且其中，所述第一互连构件与所述第二互连构件同心；倒档轴，其与所述第一和第二互连构件间隔开并与所述第一和第二互连构件平行，并且其中，所述第一齿轮组的第二齿轮能够选择性地连接至所述倒档轴；倒档齿轮，其持续地连接至所述倒档轴；中间轴，其持续地连接至所述输出构件、所述第三齿轮组的第二齿轮、所述第四齿轮组的第二齿轮、所述第五齿轮组的第二齿轮，并能够与所述第一齿轮组的第二齿轮和所述第二齿轮组的第三齿轮选择性地连接；双离合器组件，其能够选择性地接合，以使所述输入构件与所述第一互连构件和所述第二互连构件中的至少一个互连；以及三个同步器组件，所述三个同步器组件用于使所述第一、第二、第三、第四和第五齿轮组的齿轮中的至少一个与所述第一互连构件、所述第二互连构件、所述倒档轴、和所述中间轴中的至少一个选择性地联接，并且其中，所述双离合器组件和三个同步器组件能够以至少两个进行组合的方式选择性地接合，以在所述输入构件与所述输出构件之间建立至少五个前进档速比和至少一个倒档速比。

优选地，所述第一齿轮组邻近所述双离合器组件，所述第二齿轮组邻近所述第一齿轮组，所述第三齿轮组邻近所述第二齿轮组，所述第四齿轮组邻近所述第三齿轮组，而所述第五齿轮组邻近所述第四齿轮组。

优选地，所述双离合器组件包括用于使所述输入构件与所述第一互连构件选择性地连接的第一离合器和用于使所述输入构件与所述第二互连构件选择性地连接的第二离合器。

优选地，所述三个同步器组件中的第一同步器组件使所述第一齿轮组的第二齿轮选择性地连接至所述倒档轴，以建立倒档传动比。

优选地，所述三个同步器组件中的第二同步器组件使所述第一齿轮组的第三齿轮和所述第二齿轮组的第二齿轮中的一个选择性地连接至所述中间轴。

优选地，所述三个同步器组件中的第二同步器组件使所述第一齿轮组的第三齿轮选择性地连接至所述中间轴，以建立第二传动比。

优选地，所述三个同步器组件中的第二同步器组件使所述第二齿轮组的第二齿轮选择性地连接至所述中间轴，以建立第四传动比。

优选地，所述三个同步器组件中的第三同步器组件使所述第四齿轮组的第一齿轮和所述第五齿轮组的第一齿轮中的一个选择性地连接至所述第一互连构件。

优选地，所述三个同步器组件中的第三同步器组件使所述第四齿轮组的第一齿轮选择性地连接至所述第一互连构件，以建立第五传动比。

优选地，所述三个同步器组件中的第三同步器组件使所述第五齿轮组的第一齿轮选择性地连接至所述第一互连构件，以建立第三传动比。

根据本发明的又一个实施例提供一种变速器，该变速器包括：输入构件；输出构件；第一、第二、第三、第四、和第五齿轮组，其中，所述第一齿轮组具有第一齿轮和第二齿轮，所述第二齿轮组具有第一齿轮和第二齿轮，所述第三齿轮组具有第一齿轮和第二齿轮，所述第四齿轮组具有第一齿轮和第二齿轮，而所述第五齿轮组具有第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮；第一互连构件，其持续地连接至所述第二和第四齿轮组的第一齿轮；第二互连构件，其能够与所述第一、第三和第五齿轮组的第一齿轮选择性地连接，并且其中，所述第一互连构件与所述第二互连构件同心；倒档轴，其与所述第一和第二互连构件间隔开并与所述第一和第二互连构件平行，并且其中，所述第五齿轮组的第二齿轮能够选择性地连接至所述倒档轴；倒档齿轮，其持续地连接至所述倒档轴；中间轴，其持续地连接至所述输出构件、所述第三齿轮组的第二齿轮、所述第五齿轮组的第二齿轮，并能够与所述第四齿轮组的第二齿轮和所述第五齿轮组的第三齿轮选择性地连接；双离合器组件，其能够选择性地接合，以使所述输入构件与所述第一互连构件和所述第二互连构件中的至少一个互连，并且其中，所述双离合器组件包括用于使所述输入构件与所述第一互连构件选择性地连接的第一离合器和用于使所述输入构件与所述第二互连构件选择性地连接的第二离合器；以及三个同步器组件，所述三个同步器组件用于使所述第一、第二、第三、第四和第五齿轮组的齿轮中的至少一个与所述第一互连构件、所述第二互连构件、所述倒档轴、和所述中间轴中的至少一个选择性地联接，并且其中，所述双离合器组件和三个同步器组件能够以至少两个进行组合的方式选择性地接合，以在所述输入构件与所述输出构件之间建立至少五个前进档速比和至少一个倒档速比，并且其中，所述三个同步器组件中的第一同步器组件使所述第五齿轮组的第二齿轮选择性地连接至所述倒档轴，以建立倒档传动比，所述三个同步器组件中的第二同步器组件使所述第一齿轮组的第一齿轮和所述第二齿轮组的第一齿轮中的一个选择性地连接至所述第二互连构件，以建立第三传动比和第五传动比中的至少一个，而所述三个同步器组件中的第三同步器组件使所述第四齿轮组的第二齿轮和所述第五齿轮组的第三齿轮中的一个选择性地连接至所述中间轴，以建立第二传动比和第四传动比中的至少一个。

当结合附图考虑时，本发明的上述以及其它特征和优点将通过下面对实施本发明的最佳模式的详细描述而清楚地显现。

附图说明

图1是根据本发明的变速器的一个实施例的侧面剖视图；

图2是根据本发明的变速器的另一个实施例的侧面剖视图；以及

图3是根据本发明的变速器的又一个实施例的侧面剖视图。

具体实施方式

参考附图，其中相同的附图标记指代相同的部件，在图1中，多级变速器总体上由附图标记10指示。变速器10包括输入构件12和输出构件或传动齿轮14。在本实施例中，输入构件12是轴，而传动齿轮14是齿轮，然而，本领域技术人员应意识到的是，输入构件12可以是不同于轴的部件，而输出构件14可以是不同于齿轮的诸如轴的部件。

输入构件12与发动机(未示出)或其它扭矩产生机器持续连接，以向输入构件12提供驱动扭矩。输出构件或传动齿轮14可旋转地驱动主减速器组件16。主减速器组件16将由传动齿轮14输送的扭矩传递至第一和第二半轴(side axle)17、18，并传递到联接至半轴17、18的车轮(未示出)上。

变速器10包括至少部分地围绕传动设备20的壳体19。如在此将描述的，传动设备20包括各种轴或构件、啮合的共面齿轮组、双离合器组件、以及能够选择性地接合的同步器。例如，传动设备20包括第一轴或构件22、第二轴或构件24、副轴26、和倒档轴或构件28。第二轴或构件24为套轴，所述套轴与第一轴或构件22同心并覆盖在该第一轴或构件22上面。副轴26与倒档构件28分别与第一和第二轴构件22、24间隔开并与该第一和第二轴构件22、24平行。第一和第二轴限定第一旋转轴线，而副轴26限定第二旋转轴线。轴构件22、24和副轴26由轴承30a、30b、30c、30d、30e和30f可旋转地支撑。

在输入构件12与第一和第二轴构件22、24之间连接有双离合器组件32。双离合器组件32包括被连接以便与输入构件12一起旋转的离合器壳体34。此外，双离合器组件32具有第一和第二离合器元件或毂36和38。如双离合器的技术领域中所公知的，离合器元件36和38与离合器壳体34一起构造以形成摩擦离合器。更具体地，离合器元件36、38和离合器壳体34具有安装在上面的摩擦片，所述摩擦片相互作用以形成摩擦离合器。离合器元件36被连接以便与第一互连构件22一起旋转，而离合器元件38被连接以便与第二互连构件24一起旋转。离合器元件36与离合器壳体34的选择性接合连接输入构件12，以便该输入构件12与第一轴构件22一起旋转。离合器元件38与离合器壳体34的选择性接合连接输入构件12，以便该输入构件12与第二轴构件24一起旋转。

传动设备20还包括多个啮合的共面齿轮组40、50、60、70和80。共面齿轮组40包括齿轮42和齿轮44。齿轮42可被选择性地连接以便与第二轴构件24一起旋转，并与齿轮44啮合。齿轮44被连接以便与副轴26一起旋转。应意识到的是，在不偏离本发明的范围的情况下，齿轮42可以是固定到第二轴构件24上的单独的齿轮结构，或者是形成在第二轴构件24的外表面上的轮齿/花键。齿轮组40定位在变速器壳体19的靠近变速器10的前侧或侧边的壁47附近。

共面齿轮组50包括齿轮52和齿轮54。齿轮52可被选择性地连接以便与第二轴构件24一起旋转，并与齿轮54啮合。齿轮54被连接以便与副轴26一起旋转。齿轮组50定位在齿轮组40附近。

共面齿轮组60包括齿轮62和齿轮64。齿轮62可被选择性地连接以便与第二轴构件24一起旋转，并与齿轮64啮合。更具体地，齿轮62安装在使齿轮62联接至第二轴24的单向离合器66上。齿轮64被连接以便与副轴26一起旋转。齿轮组60定位在齿轮组50附近。

共面齿轮组70包括齿轮72和齿轮74。齿轮72被连接以便与第一轴构件22一起旋转，并与齿轮74啮合。齿轮74可被选择性地连接以便与副轴26一起旋转。齿轮组70定位在齿轮组60附近。

共面齿轮组80包括齿轮82、齿轮84和齿轮86。齿轮82被连接以便与第一轴构件22一起旋转，并与齿轮84啮合。齿轮84可被选择性地连接以便与倒档轴28一起旋转。齿轮86可被选择性地连接以便与副轴26一起旋转，并与齿轮82啮合。齿轮组80位于齿轮组70与变速器壳体19的端壁88之间。

倒档齿轮90被连接以便与倒档轴构件28一起旋转，并与齿轮组60的齿轮64啮合。倒档齿轮90位于齿轮组80与端壁47之间。

最后，传动齿轮14被连接以便与副轴26一起旋转。传动齿轮14位于共面齿轮组40与齿轮组50之间。

变速器10还包括能够选择性地接合的多个同步器组件100、110和120。同步器100是单侧同步器，其通常包括通过致动器(未示出)双向平移至接合位置和空档或脱离位置的拨叉(未示出)。例如，同步器100能够选择性地接合，以使齿轮84与倒档轴28连接以便与之一起旋转。在优选的实施例中，同步器100仅具有一个致动器。

同步器110和120为双侧同步器，并且通常包括通过致动器(未示出)双向平移至至少两个接合位置和空档或脱离位置中的拨叉(未示出)。例如，同步器110能够选择性地接合，以使齿轮42与第二轴构件24连接以便与之一起旋转，并且能够选择性地接合，以使齿轮52与第二轴构件24连接以便与之一起旋转。同步器120能够选择性地接合，以使齿轮74与副轴构件26连接以便与之一起旋转，并且能够选择性地接合，以使齿轮86与副轴构件26连接以便与之一起旋转。

变速器10能够以至少五个前进档扭矩比和一个倒档扭矩比将扭矩从输入轴12传递至传动齿轮14。通过双离合器组件32和同步器组件100、110和120中的一个或多个同步器组件的选择性接合获得前进扭矩比和倒档扭矩比中的每个扭矩比。本领域技术人员容易理解的是，不同的速比与每个扭矩比相联系。

应意识到的是，每个单独的齿轮组40、50、60、70和80在同步器组件100、110和120选择性接合时提供一个或多个前进档和/或倒传动比，并且在不偏离本发明的范围的情况下，可改变哪个同步器和哪个齿轮组与哪个前进档或倒档速比相联系。

例如，为了建立倒档扭矩比，使离合器元件38接合以使输入构件12与第二轴构件24联接，并使同步器100接合以使齿轮84连接至倒档轴构件28。来自输入轴12的输入扭矩通过双离合器组件32传递至第二轴构件24，通过齿轮82传递至齿轮84，通过倒档构件28传递至齿轮90，从齿轮90到达齿轮64，并通过副轴26传递至传动齿轮14。

为了建立第一前进档扭矩比(即一档)，使离合器元件38接合，以使输入构件12与第二轴构件24联接。来自输入构件12的输入扭矩通过双离合器组件32传递至第二轴构件24，并通过单向离合器66传递至齿轮62。齿轮62将扭矩传递至齿轮64，该齿轮64将扭矩传递至副轴26并传递到传动齿轮14上。

为了建立第二前进档扭矩比(即二档)，使离合器元件36接合以使输入构件12联接至使齿轮82旋转的第一轴构件22。启动同步器120以将齿轮86联接至副轴构件26。因此，来自输入构件12的输入扭矩通过双离合器组件32传递至第一轴构件22，并通过齿轮82传递至齿轮86，然后通过副轴26传递至传动齿轮14。

为了建立第三前进档扭矩比(即三档)，使离合器元件38接合，以使输入构件12联接至第二轴构件24。启动同步器110以使齿轮42联接至第二轴构件24。单向离合器66超速运转(over run)以使齿轮62与第二轴24脱离。因此，来自输入构件12的输入扭矩通过双离合器组件32传递至第二轴构件24，通过齿轮42传递至齿轮44，并通过副轴26传递至传动齿轮14。

为了建立第四前进档扭矩比(即四档)，使离合器元件36接合，以使输入构件12联接至第一轴构件22。来自输入构件12的输入扭矩通过双离合器组件32传递至第一轴构件22和齿轮72。启动同步器120以将齿轮74联接至副轴构件26。因此，扭矩通过齿轮74传递至副轴26，然后通过副轴26传递至传动齿轮14。

为了建立第五前进档扭矩比(即五档)，使离合器元件38接合，以使输入构件12联接至第二轴构件24，并使同步器120接合，以使齿轮52联接至第二轴构件24。单向离合器66超速运转以使齿轮62与第二轴24脱离。来自输入构件12的输入扭矩通过双离合器组件32传递至第二轴构件24，通过齿轮52传递至齿轮54，并通过副轴26传递至传动齿轮14。

再次，应意识到的是，在不偏离本发明的范围的情况下，可由上述示例改变齿轮组40、50、60、70和80中的哪个齿轮组与哪个前进档和倒档扭矩比相联系。

本发明设想通过变速器10的齿轮的齿数的选择可获得各种扭矩比(即传动齿轮14与输入构件12的扭矩的比率)。与其它变速器相比，该设备能够减小变速器的长度。

现在参考图2，其中示出了根据本发明的变速器的另一个实施例，并且所述变速器总体上由附图标记10′标识。变速器10′包括相同的双离合器32、第一和第二轴22、24、副轴26、倒档轴28和共面齿轮组40、50、60、70、和80。然而，变速器10′与变速器10的不同之处在于同步器100、110和120中的一个同步器的布置及选择性联接。更具体地，同步器100和120如图1的实施例所示地设置，而同步器110可如图2所示设置在第一轴22上或替代性地如图2的假想线所示设置在副轴26上。由此，当同步器110设置在轴22上时，齿轮52和42可绕第一轴22旋转并通过同步器110选择性地联接至第一轴22。因此，当同步器110设置在轴22上时，齿轮54和44可旋转地固定到副轴26上。当同步器110设置在副轴26上时，齿轮54和44可绕轴26旋转并通过同步器110选择性地联接至轴26。因此，当同步器110设置在轴26上时，齿轮52和42可旋转地固定到第一轴22上。

此外，变速器10′通过重新安置传动齿轮14来允许同步器110在副轴26上的替代性位置。在变速器10′的实施例中，代替设置在齿轮44与54之间，传动齿轮14设置在小齿轮44与轴承30f之间。

现在参考图3，其中示出了根据本发明的变速器的另一个实施例，并且所述变速器总体上由附图标记200标识。变速器200包括输入构件212和输出构件或传动齿轮214。在本实施例中，输入构件212为轴，而传动齿轮214为齿轮。然而，本领域技术人员应意识到的是，输入构件212可以是不同于轴的部件，而输出构件214可以是不同于齿轮的诸如轴的部件。

输入构件212与发动机(未示出)或其它扭矩产生机器持续连接，以提供驱动扭矩使输入构件212旋转。输出构件或传动齿轮214可旋转地驱动主减速器组件216。主减速器组件216将由传动齿轮214输送的扭矩传递至第一和第二半轴217、218，并传递到联接至半轴217、218的车轮(未示出)上。

变速器200包括至少部分地围绕传动设备220的壳体219。如在此将描述的，传动设备220包括各种轴或构件、啮合的共面齿轮组、双离合器组件、以及能够选择性地接合的同步器。例如，传动设备220包括第一轴或构件222、第二轴或构件224、副轴226、和倒档轴或构件228。第二轴或构件224为套轴，所述套轴与第一轴或构件222同心并覆盖在该第一轴或构件222上面。副轴226与倒档构件228分别与第一和第二轴构件222、224间隔开并与该第一和第二轴构件222、224平行。第一和第二轴222、224限定第一旋转轴线，而副轴226限定第二旋转轴线。轴构件222、224和副轴226由轴承130a、130b、130c、130d、130e和130f可旋转地支撑。

在输入构件212与第一和第二轴构件222、224之间连接有双离合器组件332。双离合器组件332包括被连接以便与输入构件212一起旋转的离合器壳体334。此外，双离合器组件332具有第一和第二离合器元件或毂336和338。如双离合器的技术领域中所公知的，离合器元件336和338与离合器壳体334一起构造以形成摩擦离合器。更具体地，离合器元件336、338和离合器壳体334具有安装在上面的摩擦片，所述摩擦片相互作用以形成摩擦离合器。离合器元件336被连接以便与第一轴构件222一起旋转，而离合器元件338被连接以便与第二轴构件224一起旋转。离合器元件336与离合器壳体334的选择性接合连接输入构件212，以便该输入构件212与第一轴构件222一起旋转。离合器元件338与离合器壳体334的选择性接合连接输入构件212，以便该输入构件212与第二轴构件224一起旋转。

传动设备220还包括多个啮合的共面齿轮组240、250、260、270和280。共面齿轮组240包括齿轮242、齿轮244和齿轮246。齿轮242被连接以便与第一轴构件224一起旋转，并与齿轮244和246啮合。齿轮244可被选择性地连接以便与倒档轴228一起旋转。齿轮246可被选择性地连接以便与副轴226一起旋转。应意识到的是，在不偏离本发明的范围的情况下，齿轮242可以是固定到第二轴构件224上的单独的齿轮结构，或者是形成在第二轴构件224的外表面上的轮齿/花键。齿轮组240定位在变速器壳体219的靠近变速器200的前侧或侧边的壁247附近。

共面齿轮组250包括齿轮252和齿轮254。齿轮252可被选择性地连接以便与第二轴构件224一起旋转，并与齿轮254啮合。齿轮254被连接以便与副轴226一起旋转。齿轮组250定位在齿轮组240附近。

共面齿轮组260包括齿轮262和齿轮264。齿轮262可被选择性地连接以便与第一轴构件222一起旋转，并与齿轮264啮合。更具体地，齿轮262安装在使齿轮262选择性地联接至第一轴222的单向离合器266上。齿轮264被连接以便与副轴226一起旋转。齿轮组260定位在齿轮组250附近。

共面齿轮组270包括齿轮272和齿轮274。齿轮272可被选择性地连接以便与第一轴构件222一起旋转，并与齿轮274啮合。齿轮274被连接以便与副轴226一起旋转。齿轮组270定位在齿轮组260附近。

共面齿轮组280包括齿轮282和齿轮284。齿轮282可被选择性地连接以便与第一轴构件222一起旋转，并与齿轮284啮合。齿轮284被连接以便与副轴226一起旋转。齿轮组280位于齿轮组270与变速器壳体219的端壁288之间。

倒档齿轮290被连接以便与倒档轴构件228一起旋转，并与齿轮组260的齿轮264啮合。倒档齿轮290位于齿轮组250与齿轮组270之间。

最后，传动齿轮214被连接以便与副轴226一起旋转。传动齿轮214位于齿轮246与轴承130f之间。

变速器200还包括能够选择性地接合的多个同步器组件400、410和420。同步器400是单侧同步器，其通常包括通过致动器(未示出)双向平移至一个接合位置和空挡或脱离位置中的拨叉(未示出)。例如，同步器400能够选择性地接合，以使齿轮244与倒档轴228连接以便与之一起旋转。在优选的实施例中，同步器400仅具有一个致动器。

同步器410、420为双侧同步器，并通常包括通过致动器(未示出)双向平移至至少两个接合位置和空挡或脱离位置中的拨叉(未示出)。例如，同步器410能够选择性地接合，以使齿轮246与副轴构件226连接以便与之一起旋转，并能够选择性地接合，以使齿轮254与副轴构件226连接以便与之一起旋转。同步器420能够选择性地接合，以使齿轮272与第一轴构件222连接以便与之一起旋转，并能够选择性地接合，以使齿轮282与第一轴构件222连接以便与之一起旋转。替代性地，同步器420可位于副轴226上以使齿轮274和284选择性地接合至副轴226，在该情况下，齿轮272和282可旋转地固定在第二轴222上。

变速器200能够以至少五个前进档扭矩比和一个倒档扭矩比将扭矩从输入轴212传递至传动齿轮214。通过双离合器组件332与同步器组件400、410和420中的一个或多个同步器组件的选择性接合来获得前进档扭矩比和倒档扭矩比中的每个扭矩比。本领域技术人员容易理解的是，不同的速比与每个扭矩比相联系。

应意识到的是，每个单独的齿轮组240、250、260、270和280在同步器组件400、410和420选择性接合时提供一个或多个前进档和/或倒档扭矩比，并且在不偏离本发明的范围的情况下，可改变哪个同步器和哪个齿轮组与哪个前进档或倒档扭矩比相联系。

例如，为了建立倒档扭矩比，使离合器元件338接合以使输入构件212与第二轴构件224联接。使同步器400接合以使齿轮244连接至倒档车构件228。来自输入轴212的输入扭矩通过双离合器组件332传递至第二轴构件224，通过齿轮242传递至齿轮244，通过倒档构件228传递至齿轮290，从齿轮290传递至齿轮264，并通过副轴226传递至传动齿轮214。

为了建立第一前进档扭矩比(即一档)，使离合器元件338接合，以使输入构件212与第二轴构件224联接。来自输入构件212的输入扭矩通过双离合器组件332传递至第二轴构件224，并通过单向离合器266传递至齿轮262。齿轮262将扭矩传递至齿轮264，该齿轮264将扭矩传递至副轴226并传递到传动齿轮214上。

为了建立第二前进档扭矩比(即二档)，使离合器338接合以使输入构件212联接至第二轴构件224。启动同步器410以将齿轮246联接至副轴构件226。单向离合器266超速运转以使齿轮262与第二轴224脱离。因此，来自输入构件212的输入扭矩通过双离合器组件332传递至第二轴构件224，通过齿轮242传递至齿轮246，然后通过副轴226传递至传动齿轮214。

为了建立第三前进档扭矩比(即三档)，使离合器元件336接合，以使输入构件212联接至第一轴构件222。启动同步器420以使齿轮282联接至第一轴构件222。因此，来自输入构件212的输入扭矩通过双离合器组件332传递至第一轴构件222，通过齿轮282传递至齿轮284，并通过副轴226传递至传动齿轮214。

为了建立第四前进档扭矩比(即四档)，使离合器元件338接合，以使输入构件212联接至第二轴构件224，并启动同步器410，以使齿轮254联接至副轴构件226。因此，来自输入构件212的输入扭矩通过双离合器组件332传递至第二轴构件224，并传递至齿轮252。因此，扭矩通过齿轮254传递至副轴226，然后通过副轴226传递至传动齿轮214。

为了建立第五前进档扭矩比(即五档)，使离合器元件336接合，以使输入构件212联接至第一轴构件222，并使同步器420接合，以使齿轮272联接至第一轴构件222。因此，来自输入构件212的输入扭矩通过双离合器组件332传递至第一轴构件222，通过齿轮272传递至齿轮274，并通过副轴226传递至传动齿轮214。

当然，本发明还设想了变型和替代性实施例。例如，设想了齿轮的替代性设备。更具体地，齿轮组70和80可互相改变位置。此外，齿轮组40和50可交换位置，并且齿轮组60可设置在齿轮组40和50的任一侧。

尽管已详细描述了用于实现本发明的最佳模式，但熟悉本发明所涉及领域的技术人员将会认识到所附权利要求范围内的用于实践本发明的各种替代性设计和实施例。

Claims (10)

1.一种变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

第一、第二、第三、第四、和第五齿轮组，其中，所述第一齿轮组具有第一齿轮和第二齿轮，所述第二齿轮组具有第一齿轮和第二齿轮，所述第三齿轮组具有第一齿轮和第二齿轮，所述第四齿轮组具有第一齿轮和第二齿轮，而所述第五齿轮组具有第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮；

第一互连构件，其持续地连接至所述第二和第四齿轮组的第一齿轮；

第二互连构件，其能够与所述第一、第三和第五齿轮组的第一齿轮选择性地连接，并且其中，所述第一互连构件与所述第二互连构件同心；

倒档轴，其与所述第一和第二互连构件间隔开并与所述第一和第二互连构件平行，并且其中，所述第五齿轮组的第二齿轮能够选择性地连接至所述倒档轴；

倒档齿轮，其持续地连接至所述倒档轴；

中间轴，其持续地连接至所述输出构件、所述第三齿轮组的第二齿轮、所述第五齿轮组的第二齿轮，并能够与所述第四齿轮组的第二齿轮和所述第五齿轮组的第三齿轮选择性地连接；

双离合器组件，其能够选择性地接合，以使所述输入构件与所述第一互连构件和所述第二互连构件中的至少一个互连；以及

三个同步器组件，所述三个同步器组件使所述第一、第二、第三、第四和第五齿轮组的齿轮中的至少一个与所述第一互连构件、所述第二互连构件、所述倒档轴、和所述中间轴中的至少一个选择性地联接，并且

其中，所述双离合器组件和三个同步器组件能够以至少两个进行组合的方式选择性地接合，以在所述输入构件与所述输出构件之间建立至少五个前进档速比和至少一个倒档速比。

2.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述双离合器组件包括用于使所述输入构件与所述第一互连构件选择性地连接的第一离合器和用于使所述输入构件与所述第二互连构件选择性地连接的第二离合器。

3.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述第一、第二、第三和第四齿轮组的第一齿轮与所述第一、第二、第三和第四齿轮组的第二齿轮啮合，并且其中，所述第五齿轮组的第一齿轮与所述第五齿轮组的第二齿轮和第三齿轮啮合，并且其中，所述倒档齿轮与所述第三齿轮组的第二齿轮啮合。

4.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述三个同步器组件中的第一同步器组件使所述第五齿轮组的第二齿轮选择性地连接至所述倒档轴，以建立倒档传动比。

5.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述三个同步器组件中的第二同步器组件使所述第一齿轮组的第一齿轮和所述第二齿轮组的第一齿轮中的一个选择性地连接至所述第二互连构件。

6.根据权利要求5所述的变速器，其中，所述三个同步器组件中的第二同步器组件使所述第一齿轮组的第一齿轮选择性地连接至所述第二互连构件，以建立第三传动比。

7.根据权利要求6所述的变速器，其中，所述三个同步器组件中的第二同步器组件使所述第二齿轮组的第一齿轮选择性地连接至所述第二互连构件，以建立第五传动比。

8.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述三个同步器组件中的第三同步器组件使所述第四齿轮组的第二齿轮和所述第五齿轮组的第三齿轮中的一个选择性地连接至所述中间轴。

9.根据权利要求8所述的变速器，其中，所述三个同步器组件中的第三同步器组件使所述第四齿轮组的第二齿轮选择性地连接至所述中间轴，以建立第四传动比。

10.根据权利要求8所述的变速器，其中，所述三个同步器组件中的第三同步器组件使所述第五齿轮组的第三齿轮选择性地连接至所述中间轴，以建立第二传动比。

Images