CN101809323B - 双离合器变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双离合器变速器,其中设置两个双齿轮平面(5-8,7-10;5-8,6-9)并且在每个双齿轮平面(5-8,7-10;5-8,6-9)内第一中间轴(w_v1)和第二中间轴(w_v2)的各一个空套齿轮(5,8;6,9;7,10)配备给其中一个变速器输入轴(w_K1,w_K2)的一个固定齿轮(1,2,3,4),在每个双齿轮平面(5-8,7-10;5-8,6-9)内至少一个空套齿轮(5,6,7,8,9,10)能够用于至少两个挡;并且设置两个单齿轮平面(6-2,3-9;7-3,4-10),其中一个中间轴(w_v1,w_v2)的一个空套齿轮(5,8;6,9;7,10)配备给其中一个变速器输入轴(w_K1,w_K2)的一个固定齿轮(1,2,3,4),从而经由至少配备给其中一个从动齿轮(12,13)的且被打开的一个耦合装置(S_ab1,S_ab2)能够接通至少一个迂回挡。

Description

双离合器变速器
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述类型的用于汽车的双离合器变速器。
背景技术
由公开文献DE 103 05 241 A1已知一种六挡的或七挡的双离合器变速器。该双离合器变速器包括两个离合器,它们分别以其输入端与驱动轴连接并且以输出端分别与两个变速器输入轴中的一个相连接。两个变速器输入轴相互同轴地设置。此外,与两个变速器输入轴轴线平行地设置两个中间轴,它们的各空套齿轮与各变速器输入轴的固定齿轮相啮合。此外在各中间轴上以不能相对旋转的方式支承多个可轴向移动的耦合装置,以便可以接通相应的挡位齿轮。相应选择的传动比经由各从动齿轮传向差速器。为了在已知的双离合器变速器中实现符合要求的各传动级,需要大量齿轮平面,从而在安装中需要不可忽略的结构空间。
此外由公开文献DE 38 22 330 A1已知一种圆柱齿轮变速器。圆柱齿轮变速器包括一可动力换挡的双离合器,其一元件与一驱动轴连接和其另一元件与一可旋转支承在驱动轴上的驱动空心轴相连接。为了规定的传动比,驱动轴与驱动空心轴可经由切换元件(Schaltelement)相耦合。
由公开文献DE 10 2004 001 961 A1已知一种具有两个离合器的动力换挡变速器,各离合器分别配备给一个分变速器(Teilgetriebe)。两个分变速器的变速器输入轴相互同轴地设置并且经由各固定齿轮与配置的各中间轴的空套齿轮相啮合。各中间轴的各相应的空套齿轮可以借助于配置的各切换元件以不能相对旋转的方式连接于相应的中间轴。由该公开文献还已知一种七挡变速器,其中设置另一切换元件用以耦合两个变速器输入轴以便实现另一传动级。在该实施形式中七挡变速器要求至少七个在两个分变速器中的齿轮平面,以便可以实现各个传动级。这导致结构长度沿轴向方向不符合要求的加长,从而大大限制在汽车中的安装可能性。
发明内容
本发明目的在于提供一种开头所述类型的双离合器变速器,其中尽可能费用低地和以尽可能少的构件在较小空间需求的情况下实现可动力换挡的传动级。
上述目的根据本发明通过具有权利要求1的特征的双离合器变速器实现。特别是由从属权利要求和附图得出有利的构造。
据此,建议一种构造空间优化的具有两个离合器的双离合器变速器,所述离合器的输入端与一个驱动轴连接并且所述离合器的输出端分别与两个例如彼此同轴布置的变速器输入轴中的一个连接。双离合器变速器包含:至少两个中间轴,在其上可旋转地支承构成为空套齿轮的挡位齿轮;以及在两个变速器输入轴上以不能相对旋转的方式布置的构成为固定齿轮的挡位齿轮,所述固定齿轮至少部分与所述空套齿轮啮合。此外,设置多个耦合装置或类似件用于将空套齿轮与中间轴以不能相对旋转的方式连接。本发明的双离合器变速器具有各一个在两个中间轴上设置的从动齿轮或恒定小齿轮,其分别与从动轴的齿轮耦合,以便将相应的中间轴与从动装置连接,其中可接通多个可动力换挡的前进挡和至少一个倒车挡。
根据本发明,双离合器变速器优选仅仅具有四个齿轮平面,其中两个从动齿轮中的至少一个与所属的中间轴连接。在双离合器变速器中设置例如两个双齿轮平面并且在每个双齿轮平面内第一和第二中间轴的各一个空套齿轮配备给其中一个变速器输入轴的一个固定齿轮,其中在每个双齿轮平面内至少一个空套齿轮能够用于至少两个挡;并且例如设置两个单齿轮平面,其中中间轴的一个空套齿轮配备给其中一个变速器输入轴的一个固定齿轮,从而至少一个迂回挡经由至少配备给其中一个从动齿轮的且被打开的一个耦合装置可被接通,在耦合装置的打开状态下相应的从动齿轮从所配备的中间轴上松开。在未接通或未被操作的状态下所述配备给一个从动齿轮的耦合装置是闭合的,从而相应的从动齿轮与所配备的中间轴以不能相对旋转的方式连接。由于可能的空套齿轮的多重利用,在所建议的双离合器变速器中能够以尽可能少的数量的齿轮平面实现最大数量的传动比,其中优选所有的前进挡和倒车挡能够按照顺序实现可动力换挡。
通过使用两个单齿轮平面替代一个双齿轮平面,即一个固定齿轮通过两个固定齿轮替换,在本发明的双离合器变速器中特别是在四、五、六和七挡时得到和谐的渐进的挡位分级(Gangstufung)。此外对于每个中间轴而言最多可使用三个换接位置,其能够通过切换元件和/或耦合装置实现,以便在每个中间轴上必要时用最多两个操作装置控制。此外在本发明的双离合器变速器中最后一个速比间隔或倒数第二个速比间隔构成为较高的,与相应之前的速比间隔相比,以便在由驾驶员要求的降挡时提供特别高的输出力矩和输出功率。此外最高的可动力换挡的挡位可以构成为迂回挡。
根据本发明建议的双离合器变速器可以优选构成为七挡变速器。由于相对于已知的变速器构造短的构造,本发明的双离合器变速器特别适用于汽车中的前部横向安装方式。然而根据相应汽车的类型和结构空间情况,其它的安装方式也是可能的。
在本发明的范围内可以设定,在第一中间轴上的耦合装置被打开时所配备的从动齿轮与第一中间轴脱离耦合,从而第一前进挡和第七前进挡可作为迂回挡接通。在此不仅第一前进挡而且第七前进挡此外经由第三和第四前进挡的齿轮传动级实现,其中仅仅需要在中间轴上的三个换接位置或耦合装置。
根据本发明的另外一个构造可以规定,在第一中间轴上的耦合装置被打开时从动齿轮与第一中间轴脱离耦合,从而第一前进挡和第二超速挡可作为迂回挡接通,并且在第二中间轴上的耦合装置被打开时从动齿轮与第二中间轴脱离耦合,从而一个第七前进挡可作为迂回挡接通。
根据本发明的另外一个构造规定,在第一中间轴上的耦合装置被打开时从动齿轮与第一中间轴脱离耦合,从而一个第七前进挡可接通,并且在第二中间轴上的耦合装置被打开时从动齿轮与第二中间轴脱离耦合,从而一个第一前进挡可作为迂回挡接通。
利用本发明的双离合器变速器因此可以至少经由至少一个被打开的耦合装置实现各个迂回挡,其中两个分变速器的挡位齿轮彼此耦合,以便由此实现通过两个分变速器的力流。当所使用的耦合装置被打开时,相应使用的耦合装置将相应的从动齿轮与所配备的中间轴分离。由于在其中一个中间轴上的至少一个可换接的从动齿轮,一方面与仅仅应用一个切换元件时相比可实现更多的迂回挡,并且另外一方面挡位分级能够更好地适配。
当例如在双离合器变速器中使用一个附加的切换元件以实现其它的迂回挡时,可以改变用于耦合两个规定的空套齿轮的切换元件的布置,从而切换元件无需强制地设置在待耦合的各空套齿轮之间。因此也可以考虑相应的切换元件的其它的布置位置,以便例如优化与操作机构的联结。
在双离合器变速器中根据一个可能的构造规定,作为双齿轮平面的第一齿轮平面具有一个在第二分变速器的第二变速器输入轴上的固定齿轮,并且作为双齿轮平面的第二齿轮平面以及作为单齿轮平面的第三和第四齿轮平面具有三个在第一分变速器的第一变速器输入轴上的固定齿轮。然而根据另外一个构造也是可能的是,作为双齿轮平面的第一齿轮平面具有一个在第二分变速器的第二变速器输入轴上的固定齿轮,并且作为单齿轮平面的第二和第三齿轮平面以及作为双齿轮平面的第四齿轮平面具有三个在第一分变速器的第一变速器输入轴上的固定齿轮。在此可以与相应的实施方案无关,变速器输入轴的四个固定齿轮中的每个可以用于至少两个挡位。优选在每个中间轴上使用最多四个换挡位置,以便因此利用仅仅最多两个操作装置用于操纵换挡位置。然而也可以考虑其它的构造。例如可以在不同的齿轮传动级的布置中规定,用于第三和第五可动力换挡的前进挡的齿轮传动级位于一个齿轮平面内。此外可以例如将第二可动力换挡的前进挡和至少一个倒车挡的齿轮传动级同样设置在一个齿轮平面内。以有利的方式,对于前进挡变速比,仅仅需要三个在一个中间轴上的、与变速器输入轴的固定齿轮啮合的空套齿轮以及仅仅两个在另外一个中间轴上的、同样与变速器输入轴的固定齿轮啮合的空套齿轮。
为了在本发明的双离合器变速器中实现倒车挡,可以使用中间齿轮,其例如设置在一个副轴上。也可能的是,一个副轴的其中一个空套齿轮用作用于至少一个倒车挡的中间齿轮。为了倒车挡变速比,而后不需要附加的副轴,因此其中一个空套齿轮不仅与固定齿轮而且与另外的中间轴的一个其它的可换接的空套齿轮啮合。因此对于倒车挡需要的中间齿轮作为可换接的空套齿轮设置一个中间轴上并且此外用于实现至少一个其它的前进挡。中间齿轮可以总是构成为阶梯式齿轮,与它设置在中间轴或附加的副轴上无关。
为了获得期望的传动级,可以在本发明的双离合器变速器中规定,在每个中间轴上设置至少一个双向作用的耦合装置或类似件。所设置的耦合装置可以在被激活的或闭合的状态下根据操作方向分别将一个配备的空套齿轮与中间轴以不能相对旋转的方式连接。此外可以在其中至少一个中间轴上也设置一个单向作用的耦合装置或类似件作为换接位置。作为耦合装置可以使用例如液压、电力、气动、机械操纵的离合器或同样形锁合的牙嵌离合器以及任何型式的同步装置,其用于将空套齿轮与中间轴以不能相对旋转的方式连接。可能的是,一个双向作用的耦合装置通过两个单向作用的耦合装置替换和反之。
可考虑的是,改变给出的挡位齿轮的布置可能性和也改变挡位齿轮的数量以及耦合装置的数量,以便在建议的双离合器变速器中实现其它的可动力换挡的或不可动力换挡的挡位和实现结构空间以及构件节省。特别是双齿轮平面的固定齿轮可以划分为用于两个单齿轮平面的两个固定齿轮。由此改善变速器速比间隔。此外可能的是,交换各中间轴。各分变速器也可以交换,即它们沿着一个垂直的轴线镜像对称。与此同时交换空心轴和实心轴。由此例如可能的是,在实心轴上设置最小的齿轮,以便进一步优化对存在的结构空间的利用。此外各相邻的齿轮可交换,例如为了优化轴弯曲和/或最佳地联结换挡操作机构。此外能够改变耦合装置在齿轮平面上的相应的布置位置。此外也可以改变耦合装置的作用方向。
在此所使用的挡位编号可自由定义。有可能的是添加爬行挡,以便在汽车中例如改善越野特性或加速特性。此外能够例如去除第一挡,例如以便更好地优化改善变速器各档速比间隔的整体性。挡位编号方式在这些措施中根据目的发生改变。
与双离合器变速器的相应的实施方案无关,输入轴和输出轴优选不是彼此同轴地布置,这实现特别节省空间的布置。例如因此在空间上依次布置的各轴也可以稍微彼此错位。在这种布置中一个具有变速比“1”的直接挡经由齿轮啮合可实现并且能够以有利的方式相对自由地挂到第四、第五或第六挡。也可以考虑输入轴和输出轴的其它的布置可能性。
优选所建议的双离合器变速器配备整合的从动级。从动级可以包含在从动轴上的固定齿轮作为从动轮,其不仅与作为第一中间轴的固定齿轮的第一从动齿轮而且与作为第二中间轴的固定齿轮的第二从动齿轮处于啮合。然而可能的是,其中至少一个从动齿轮作为经由耦合装置可换接的齿轮。
有利地,下部的前进挡和倒车挡经由起动或换挡离合器操作,以便因此将较高的负载集中在该离合器上并且因此能够节省空间和节省费用地构成第二离合器。特别是各齿轮平面在所建议的双离合器变速器中如此布置,使其不仅能够经由内部的变速器输入轴而且也可经由外部的变速器输入轴和因此经由相应更合适的离合器起动,这也在双离合器的同心布置的径向嵌套布置的布置方式中是可能的。为此各齿轮平面可以相应镜像对称地布置或交换。也可能的是,中间轴可交换或镜像对称地布置。
与相应的实施方案无关,可以在双离合器变速器中例如交换所设置的齿轮平面。也可能的是,替代双齿轮平面使用两个单齿轮平面和/或反之。此外两个分变速器可以是镜像对称的。
附图说明
接下来本发明借助于附图详细阐述。其中示出:
图1本发明的七挡双离合器变速器的第一实施方案的示意图;
图2根据图1的第一实施方案的换挡图;
图3本发明的七挡双离合器变速器的第二实施方案的示意图;
图4根据图3的第二实施方案的换挡图;
图5本发明的七挡双离合器变速器的第三实施方案的示意图;以及
图6根据图5的第三实施方案的换挡图;
图7本发明的七挡双离合器变速器的第四实施方案的示意图;以及
图8根据图7的第四实施方案的换挡图。
具体实施方式
在附图1、3、5和7中分别示出七挡双离合器变速器的一个可能的实施方案。各实施方案的相应的换挡图在图2、4、6和8中以图表的方式示出。
与相应的实施方案无关,七挡双离合器变速器包含两个离合器K1、K2,所述离合器的输入端与一个驱动轴w_an连接,并且所述离合器的输出端分别与两个彼此同轴布置的变速器输入轴w_K1、w_K2中的一个连接。此外,在驱动轴w_an上能够设置一个扭转振动缓冲器14。此外设置两个中间轴w_v1、w_v2,构成为空套齿轮5、6、7、8、9、10的挡位齿轮可旋转地支承在所述中间轴上。在两个变速器输入轴w_K1、w_K2上以不能相对旋转的方式布置构成为固定齿轮1、2、3、4的挡位齿轮,所述固定齿轮至少部分与所述空套齿轮5、6、7、8、9、10啮合。
为了能够将空套齿轮5、6、7、8、9、10与相应的中间轴w_v1、w_v2连接,在中间轴w_v1、w_v2上设置多个可被激活的耦合装置A、B、C、D、E、F。此外在两个中间轴w_v1、w_v2上设置从动齿轮12、13作为恒定小齿轮(Konstantenritzel),其分别与从动轴w_ab的齿轮耦合。
根据本发明因此在双离合器变速器中仅仅设置四个齿轮平面,其中在每个实施方案中设置两个双齿轮平面5-8、6-9;5-8、7-10,并且设置两个单齿轮平面6-2、3-9;7-3、4-10,从而经由至少配备给其中一个从动齿轮12、13的且被打开的一个耦合装置S_ab1、S_ab2能够接通至少一个迂回挡。
据此,在该双离合器变速器中除了耦合装置A、B、C、D、E、F之外,其实现挡位齿轮和所配属的中间轴w_v1、w_v2之间旋转固定的连接,还至少设置一个在其中一个中间轴w_v1、w_v2上的、配备给其中一个从动齿轮12、13的耦合装置S_ab1、S_ab2,其为了接通至少一个迂回挡而分别被打开,以便将从动齿轮12、13从所配备的中间轴w_v1、w_v2上脱开。
与相应的实施方案无关,在第一前进挡G1和在最高的前进挡G7以及在至少一个倒车挡中使用两个分变速器,因为它们涉及迂回挡。第一可动力换挡的前进挡此外是一个迂回挡。此外可动力换挡的前进挡G3和G5的齿轮传动级i_3和i_5共同地位于作为双齿轮平面5-8的第一齿轮平面中。
在根据图1至4的双离合器变速器的第一和第二实施方案中在第一中间轴w_v1上的耦合装置S_ab1被打开时从动齿轮12与第一中间轴w_v1脱离耦合,从而第一前进挡G1和第七前进挡G7能够作为迂回挡接通。
相应于附图5和6的双离合器变速器的第三实施方案规定,在第一中间轴w_v1上的耦合装置S_ab1被打开时从动齿轮12与第一中间轴w_v1脱离耦合,从而第一前进挡G1可作为迂回挡接通,并且在第二中间轴w_v2上的耦合装置S_ab2被打开时从动齿轮13与第二中间轴w_v2脱离耦合,从而一个第七前进挡G7能够作为迂回挡接通。
最后在相应于附图7和8的双离合器变速器的第四实施方案中规定,在耦合装置S_ab1闭合时和在第二中间轴w_v2上的耦合装置S_ab2被打开时从动齿轮13与第二中间轴w_v2脱离耦合,从而第一前进挡G1能够作为迂回挡接通,并且在耦合装置S_ab2闭合时且在第一中间轴w_v1上的耦合装置S_ab1被打开时,从动齿轮12与第一中间轴w_v1脱离耦合,从而一个第七前进挡G7可作为迂回挡接通。
因此与双离合器变速器的相应的实施方案无关,第一前进挡和最高的前进挡总是迂回挡。
在根据图1的第一实施方案中,在作为双齿轮平面5-8的第一齿轮平面中第二变速器输入轴w_K2的固定齿轮1不仅与第一中间轴w_v1的空套齿轮5而且与第二中间轴w_v2的空套齿轮8相啮合。在作为单齿轮平面6-2的第二齿轮平面中第一变速器输入轴w_K1的固定齿轮2仅仅与一个中间齿轮ZR啮合,其中中间齿轮ZR实现转速反向以便实现倒车挡R1、R2。中间齿轮ZR可旋转地支承在一个副轴w_zw上,副轴w_zw例如平行于中间轴w_v1、w_v2布置。中间齿轮ZR此外与第一中间轴w_v1的空套齿轮6啮合。在作为单齿轮平面3-9的第三齿轮平面中第一变速器输入轴w_K1的固定齿轮3与第二中间轴w_v2的空套齿轮9相啮合。最后在作为双齿轮平面7-10的第四齿轮平面中第一变速器输入轴w_K1的固定齿轮4不仅与第二中间轴w_v2的空套齿轮10而且第一中间轴w_v1的空套齿轮7啮合。根据图7的第四实施方案的区别仅仅在于,在作为单齿轮平面3-9的第三齿轮平面上设置中间齿轮ZR以实现转速反向。
在根据图3的第二实施方案中以及在根据图5的第三实施方案中,在作为双齿轮平面5-8的第一齿轮平面中第二变速器输入轴w_K2的固定齿轮1不仅与第一中间轴w_v1的空套齿轮5啮合而且与第二中间轴w_v2的空套齿轮8啮合。在作为双齿轮平面6-9的第二齿轮平面中第一变速器输入轴w_K1的固定齿轮2与一个中间齿轮ZR啮合,其中中间齿轮ZR可实现转速反向以便实现倒车挡R1、R2。中间齿轮ZR可旋转地支承在一个副轴w_zw上,该副轴w_zw例如平行于中间轴w_v1、w_v2布置。中间齿轮ZR此外与第一中间轴w_v1的空套齿轮6啮合。此外第一变速器输入轴w_K1的固定齿轮2与第二中间轴w_v2的空套齿轮9啮合。在作为单齿轮平面7-3的第三齿轮平面中第一变速器输入轴w_K1的固定齿轮3与第一中间轴w_v1的空套齿轮7啮合。最后在作为单齿轮平面4-10的第四齿轮平面中第一变速器输入轴w_K1的固定齿轮4与第二中间轴w_v2的空套齿轮10啮合。
在根据图1和7的第一和第四实施方案中,在每个中间轴w_v1、w_v2上例如设置双向作用的耦合装置B、C;E、F,其中在第一中间轴w_v1上在作为双齿轮平面6-9的第二齿轮平面和作为单齿轮平面7-3的第三齿轮平面之间布置所述双向作用的耦合装置B、C,并且在第二中间轴w_v2上在作为双齿轮平面6-9的第二齿轮平面和作为单齿轮平面4-10的第四齿轮平面之间布置所述双向作用的耦合装置E、F。
与相应的实施方式无关,对于每个双向作用的耦合装置B、C;E、F而言,也可以设置两个单向作用的耦合装置。通过耦合装置B,空套齿轮6能够与第一中间轴w_v1连接,并且通过耦合装置C,空套齿轮7能够与第一中间轴w_v1连接。通过耦合装置E,空套齿轮9能够与第二中间轴w_v2连接,并且通过耦合装置F,空套齿轮10与能够第二中间轴w_v2连接。
此外在每个实施方案中规定,例如一个单向作用的耦合装置A配备给作为双齿轮平面5-8的第一齿轮平面,以便能够将空套齿轮5与第一中间轴w_v1连接。此外给作为双齿轮平面5-8的第一齿轮平面配备一个单向作用的耦合装置D,以便将空套齿轮8与第二中间轴w_v2连接。
在根据本发明的双离合器变速器中,设置一个整合的具有从动齿轮12和从动齿轮13的从动级,其中从动齿轮12和从动齿轮13分别与从动轴w_ab的一个固定齿轮11啮合。在根据图1和图3的第一和第二实施方案中,从动齿轮12经由耦合装置S_ab1与第一中间轴w_v1可换接地耦合,然而从动齿轮13与第二中间轴w_v2以不能相对旋转的方式连接。在之相反,在根据图5和图7的第三和第四实施方案中不仅从动齿轮12而且从动齿轮13经由耦合装置S_ab1或耦合装置S_ab2与第一中间轴w_v1或第二中间轴w_v2可换接地耦合。
由附图2和4分别示出的图表例如示出用于根据图1和3的七挡双离合器变速器的第一实施方案和第二实施方案的换挡图。
可所述换挡图可见,第一前进挡G1经由第二离合器K2、经由被激活的耦合装置A、经由被激活的耦合装置C和经由被激活的耦合装置E以及在耦合装置S_ab1被打开时能够作为迂回挡接通,第二前进挡G2能够经由第一离合器K1和经由被激活的耦合装置E以及在耦合装置S_ab1闭合时接通,第三前进挡G3能够经由第二离合器K2和经由被激活的耦合装置A以及在耦合装置S_ab1闭合时接通,第四前进挡G4能够经由第一离合器K1和经由被激活的耦合装置C以及在耦合装置S_ab1闭合时接通,第五前进挡G5能够经由第二离合器K2和经由被激活的耦合装置D以及在耦合装置S_ab1闭合时接通,第六前进挡G6能够经由第一离合器K1和经由被激活的耦合装置F以及在耦合装置S_ab1闭合时接通,并且第七前进挡G7经由第一离合器K1、经由被激活的耦合装置A、经由被激活的耦合装置C和经由被激活的耦合装置D以及在耦合装置S_ab1被打开时能够作为迂回挡接通。此外由该换挡图可见,一个倒车挡R1经由第一离合器K1和经由被激活的耦合装置B能够接通。
当在第一实施方案和第二实施方案中例如在第二中间轴w_v2上附加地给从动齿轮13配备一个耦合装置S_ab2时,一个另外的倒车挡R2能够从第二离合器K2出发经由被激活的耦合装置B、经由被激活的耦合装置D和经由被激活的耦合装置F以及在耦合装置S_ab1闭合时可作为迂回挡接通,当将附加的耦合装置S_ab2打开以将第二中间轴w_v2与从动齿轮脱离耦合时。
此外能够在本发明的第一和第二实施方案中例如在第二中间轴w_v2上设置一个附加的切换元件K,从而一个爬行挡C1能够经由第一离合器K1和经由被激活的耦合装置A以及在耦合装置S_ab1闭合时作为迂回挡接通,当该附加的切换元件K被闭合以便将第二中间轴w_v2的空套齿轮8与空套齿轮9连接时。例如可以使用一个用于将齿轮连接的牙嵌(Klaue)或类似件作为切换元件K。此外一个超速挡O1能够经由第二离合器K2和经由被激活的耦合装置C以及在耦合装置S_ab1闭合时能够作为迂回挡接通,当所述附加的切换元件K闭合时。
由根据图2或4的换挡图详细可见,在第一前进挡G1时从第二离合器K2出发使用齿轮传动级i_3、i_4和i_2,其中通过打开的耦合装置S_ab1实现两个分变速器耦合的可能性。在第二前进挡G2中仅仅使用齿轮传动级i_2,在第三前进挡G3时使用齿轮传动级i_3,在第四前进挡G4时使用齿轮传动级i_4,在第五前进挡G5时使用齿轮传动级i_5并且在第六前进挡G6时使用齿轮传动级i_6。在第七前进挡G7中使用齿轮传动级i_4、i_3和i_5,其中两个分变速器耦合的可能性通过被打开的耦合装置S_ab1实现。在倒车挡R1中仅仅使用在第二双齿轮平面6-9上的齿轮传动级i_R,其中另外可能的倒车挡R2作为迂回挡从第二离合器K2出发使用齿轮传动级i_5、i_6和i_R,其中通过打开的耦合装置S_ab2实现两个分变速器耦合的可能性,该耦合装置S_ab2配备给第二中间轴w_v2上的从动齿轮13。此外在爬行挡C1时从第一离合器K1出发使用i_2、i_5和i_3,其中两个分变速器通过第二中间轴w_v2上的切换元件K耦合。在超速挡O1时从第二离合器K2出发使用齿轮传动级i_5、i_2和i_4,其中两个分变速器同样通过切换元件K耦合。
在第一实施方案中,这样选择倒数第二个变速器速比间隔,使得在降挡时给驾驶员提供特别高的驱动功率或驱动力矩。通过在第二实施方案中将第四前进挡G4和第六前进挡G6的齿轮传动级分别配备给一个单齿轮平面7-3、4-10,因此第四和第六前进挡能够自由地适配并且第四前进挡的齿轮传动级可应用在迂回挡G1和G7中,从而在前进挡G4至G7的范围内的传动比序列能够特别好地适配。
由在附图6中示出的图表示例地示出根据图5的七挡双离合器变速器的第三实施方案的换挡图。
由换挡图可见,第一前进挡G1经由第二离合器K2、经由被激活的耦合装置A、经由被激活的耦合装置C和经由被激活的耦合装置E以及在耦合装置S_ab2闭合和耦合装置S_ab1被打开时能够作为迂回挡接通,第二前进挡G2经由第一离合器K1和经由被激活的耦合装置E以及在耦合装置S_ab1和耦合装置S_ab2闭合时能够接通,第三前进挡G3经由第二离合器K2和经由被激活的耦合装置A以及在耦合装置S_ab1和耦合装置S_ab2闭合时能够接通,第四前进挡G4经由第一离合器K1和经由被激活的耦合装置F以及在耦合装置S_ab1和耦合装置S_ab2闭合时能够接通,第五前进挡G5经由第二离合器K2和经由被激活的耦合装置D以及在耦合装置S_ab1和耦合装置S_ab2闭合时能够接通,第六前进挡G6经由第一离合器K1和经由被激活的耦合装置C以及在耦合装置S_ab1和耦合装置S_ab2闭合时能够接通,并且第七前进挡G7经由第二离合器K2、经由被激活的耦合装置C、经由被激活的耦合装置D和经由被激活的耦合装置F以及在耦合装置S_ab1闭合和耦合装置S_ab2被打开时能够作为迂回挡接通。此外一个倒车挡R1经由第一离合器K1和经由被激活的耦合装置B以及在耦合装置S_ab1和耦合装置S_ab2闭合时实现。此外一个超速挡O2经由第一离合器K1、经由被激活的耦合装置A、经由被激活的耦合装置C和经由被激活的耦合装置D以及在耦合装置S_ab2闭合和耦合装置S_ab1被打开时能够作为迂回挡实现。
当在第三实施方案中附加地例如在第二中间轴w_v2上设置一个切换元件K,那么此外一个第一超速挡O1能够经由第二离合器K2、经由被激活的耦合装置F作为迂回挡接通,当一个附加的切换元件(K)闭合时且两个耦合装置S_ab1和S_ab2同样闭合时。
由根据图6的换挡图详细可见,在第一前进挡G1时从第二离合器K2出发使用齿轮传动级i_3、i_6和i_2,其中通过打开的耦合装置S_ab1实现两个分变速器耦合的可能性。在第二前进挡G2中仅仅使用齿轮传动级i_2,在第三前进挡G3时使用齿轮传动级i_3,在第四前进挡G4时使用齿轮传动级i_4,在第五前进挡G5时使用齿轮传动级i_5并且在第六前进挡G6时使用齿轮传动级i_6。在第七前进挡G7中使用齿轮传动级i_5、i_4和i_6,其中两个分变速器耦合的可能性通过闭合的耦合装置S_ab1和打开的耦合装置S_ab2实现。在倒车挡R1中仅仅使用在第二齿轮平面6-9上的齿轮传动级i_R。在超速挡O1时从第二离合器K2出发使用齿轮传动级i_5、i_2和i_4,其中两个分变速器通过切换元件K耦合,其中两个耦合装置S_ab1、S_ab2时闭合的。最后在另外的超速挡O2时使用齿轮传动级i_6、i_3和i_5,其中耦合装置S_ab1被打开且耦合装置S_ab2闭合以便将两个分变速器耦合。
通过第三实施方案建议一种可动力换挡的七挡变速器,其中在使用耦合装置S_ab1的情况下提供一个附加的超速挡O1。通过较大地选择挡位速比间隔1-2和2-3,其它的速比间隔能够保持较小,以实现舒适性。
由图8示出的图表示例地示出用于根据图7的七挡双离合器变速器的第四实施方案的换挡图。
由该换挡图可见,第一前进挡G1经由第二离合器K2、经由被激活的耦合装置B、经由被激活的耦合装置D和经由被激活的耦合装置F以及在耦合装置S_ab1闭合且耦合装置S_ab2被打开时能够作为迂回挡接通,第二前进挡G2经由第一离合器K1和经由被激活的耦合装置B以及在耦合装置S_ab1和耦合装置S_ab2闭合时能够接通,第三前进挡G3经由第二离合器K2和经由被激活的耦合装置A以及在耦合装置S_ab1和耦合装置S_ab2闭合时能够接通,第四前进挡G4经由第一离合器K1和经由被激活的耦合装置C以及在耦合装置S_ab1和耦合装置S_ab2闭合时能够接通,第五前进挡G5经由第二离合器K2和经由被激活的耦合装置D以及在耦合装置S_ab1和耦合装置S_ab2闭合时能够接通,第六前进挡G6经由第一离合器K1和经由被激活的耦合装置F以及在耦合装置S_ab1和耦合装置S_ab2闭合时能够接通,并且第七前进挡G7经由第一离合器K1、经由被激活的耦合装置A、经由被激活的耦合装置C和经由被激活的耦合装置D以及在耦合装置S_ab1被打开且耦合装置S_ab2闭合时能够作为迂回挡接通。此外一个倒车挡R4经由第一离合器K1、经由被激活的耦合装置E以及在耦合装置S_ab1和S_ab2闭合时被接通。
当在第四实施方案中在第二中间轴w_v2上设置一个附加的切换元件K时,当所述附加的切换元件K被闭合以便将第二中间轴w_v2的空套齿轮8与空套齿轮9连接以将两个分变速器耦合时,一个另外的倒车挡R2经由第二离合器K2、经由被激活的耦合装置B以及在耦合装置S_ab1和耦合装置S_ab2闭合时能够作为迂回挡接通。此外当所述附加的切换元件K闭合时,一个另外的倒车挡R2能够经由第二离合器K2和经由被激活的耦合装置C以及在耦合装置S_ab1和S_ab2闭合时作为迂回挡接通。此外当所述附加的切换元件K同样闭合时,一个接下来的倒车挡R3能够经由第二离合器K2和经由被激活的耦合装置F作为迂回挡接通。
当在第四实施方案中在第一中间轴w_v1上设置一个切换元件I时,当所述附加的切换元件I闭合以便将第一中间轴w_v1的空套齿轮5与空套齿轮6连接以耦合两个分变速器时,一个超速挡O1经由第二离合器K2和经由被激活的耦合装置F作为迂回挡实现,其中两个耦合装置S_ab1和S_ab2是闭合的。
由根据图8的换挡图详细示出,在第一前进挡G1时从第二离合器K2出发使用齿轮传动级i_5、i_6和i_2,其中两个分变速器耦合的可能性通过被打开的耦合装置S_ab2实现。在第二前进挡G2中仅仅使用齿轮传动级i_2,在第三前进挡G3时使用齿轮传动级i_3,在第四前进挡G4时使用齿轮传动级i_4,在第五前进挡G5时使用齿轮传动级i_5并且在第六前进挡G6时使用齿轮传动级i_6。在第七前进挡G7中使用齿轮传动级i_4、i_3和i_5,其中两个分变速器耦合的可能性通过被打开的耦合装置S_ab1实现。在作为迂回挡的倒车挡R1中使用齿轮传动级i_5、i_R和i_2,在作为迂回挡的另外一个可能的倒车挡R2中使用齿轮传动级i_5、i_R和i_4,在一个接下来的作为迂回挡的倒车挡中使用齿轮传动级i_5、i_R和i_6,并且在一个另外的倒车挡R4中仅仅使用齿轮传动级i_R。此外在一个超速挡O1中从第二离合器K2出发,使用齿轮传动级i_3、i_2和i_6,其中两个分变速器经由切换元件I耦合。
通过第二前进挡G2的齿轮传动级与第三和第四前进挡G3和G4的齿轮传动级共同地位于第一中间轴w_v1上,第二前进挡G2配备给单齿轮平面6-2并且第一前进挡G1经由前进挡G2、G3、G4的齿轮传动级迂回,变速器挡位分级可特别好地适配。此外在齿轮布置和轴布置和轴支承方面产生优点。
在根据图1和2的第一实施方案中总结如下,在作为双齿轮平面5-8的第一齿轮平面上可以使用空套齿轮5用于四个前进挡G1、G3、G7、C1,并且使用空套齿轮8用于四个前进挡G5、G 7、C1、O1以及用于一个倒车挡R2。此外在作为单齿轮平面6-2的第二齿轮平面上使用空套齿轮6仅仅用于两个倒车挡R1、R2。此外在作为单齿轮平面3-9的第三齿轮平面上使用空套齿轮9用于四个前进挡G1、G2、C1、O1。最后可以在作为双齿轮平面7-10的第四齿轮平面上使用空套齿轮7用于四个前进挡G1、G4、G7、O1并且使用空套齿轮10用于前进挡G6和一个倒车挡R2。
根据图3和4的第二实施方案与第一实施方案在不同的空套齿轮利用方面的区别仅仅在于,第二齿轮平面是双齿轮平面6-9并且第四齿轮平面是单齿轮平面4-10。
在根据图5和图6的第三实施方案中总结如下,在作为双齿轮平面5-8的第一齿轮平面上能够使用空套齿轮5用于三个前进挡G1、G3、O2,并且使用空套齿轮8用于四个前进挡G5、G7、O1、O2。在作为双齿轮平面6-9的第二齿轮平面上可以使用空套齿轮6用于一个倒车挡R1,并且使用空套齿轮9用于三个前进挡G1、G2、O1。此外可以在作为单齿轮平面7-3的第三齿轮平面上使用空套齿轮7用于四个前进挡G1、G6、G7、O2。最后可以在作为单齿轮平面4-10的第四齿轮平面上可以使用空套齿轮10用于三个前进挡G4、G7、O1。
在根据图7和8的第四实施方案中总结如下,在作为双齿轮平面5-8的第一齿轮平面上能够使用空套齿轮5用于三个前进挡G3、G7、O1,并且使用空套齿轮8用于三个前进挡G1、G5、G7以及用于三个倒车挡R1、R2、R3。在作为单齿轮平面6-2的第二齿轮平面上能够使用空套齿轮6用于三个前进挡G1、G2、O1以及一个倒车挡R1。此外可以在作为单齿轮平面3-9的第三齿轮平面上使用空套齿轮9用于四个倒车挡R1、R2、R3、R4。最后可以在作为双齿轮平面7-10的第四齿轮平面上使用空套齿轮4用于两个前进挡G4、G7以及用于一个倒车挡R2,并且使用空套齿轮10用于三个前进挡G1、G6、O1以及一个倒车挡R3。
在双离合器变速器的所有的实施方案中由于所述的各单个齿轮的多重利用,在挡位数量保持相同的情况下需要较少的齿轮平面和因此较少的构件,从而有利地节省费用和节省结构空间。
与相应的实施方式无关,数字“1”在相应的换挡图的图表中表示,所配备的离合器K1、K2或所配备的耦合装置A、B、C、D、E、F或所配备的切换元件K、I分别是闭合的。与之相反,在根据图2和4的相应的换挡图的图表中,空白区域表示所配备的离合器K1、K2或所配备的耦合装置A、B、C、D、E、F或所配备的切换元件K、I分别是打开的。
对于配属于从动齿轮12或13的耦合装置S_ab1或S_ab2适用与上述不同的规则,即在换挡图的相应的图表中的空白区域内耦合装置S_ab1或S_ab2必须是打开的,然而在利用数字“1”表示的区域内与挡位相关,在第一组挡位时耦合装置S_ab1或S_ab2必须是闭合的并且在第二组挡位时耦合装置S_ab1或S_ab2不仅可以是打开的,而且可以是闭合的。此外在多种情况下存在这样的可能性,即嵌入其它的耦合元件或切换元件,而不影响力流。由此能够实现挡位预选。
附图标记清单
1第二变速器输入轴的固定齿轮
2第一变速器输入轴的固定齿轮
3第一变速器输入轴的固定齿轮
5第一中间轴的空套齿轮
6第一中间轴的空套齿轮
7第一中间轴的空套齿轮
8第二中间轴的空套齿轮
9第二中间轴的空套齿轮
10第二中间轴的空套齿轮
K1第一离合器
K2第二离合器
w_an驱动轴
w_ab从动轴
w_v1第一中间轴
w_v2第二中间轴
A耦合装置
B耦合装置
C耦合装置
D耦合装置
E耦合装置
F耦合装置
i_1第一前进挡的齿轮传动级
i_2第二前进挡的齿轮传动级
i_3第三前进挡的齿轮传动级
i_4第四前进挡的齿轮传动级
i_5第五前进挡的齿轮传动级
i_6第六前进挡的齿轮传动级
G1第一前进挡
G2第二前进挡
G3第三前进挡
G4第四前进挡
G5第五前进挡
G6第六前进挡
G7第七前进挡
C1爬行挡
O1超速挡
R1倒车挡
R2倒车挡
R3倒车挡
w_zw副轴
ZR中间齿轮
11从动轴的固定齿轮
12第一中间轴的从动齿轮
13第二中间轴的从动齿轮
14扭转振动缓冲器
ZS所使用的齿轮传动级
S_ab1耦合装置
S_ab2耦合装置
K可选的切换元件
I可选的切换元件

Claims (12)

1.双离合器变速器,其包含:两个离合器(K1,K2),所述离合器的输入端与驱动轴(w_an)连接并且所述离合器的输出端分别与两个彼此同轴布置的变速器输入轴(w_K1,w_K2)中的一个连接;至少两个中间轴(w_v1,w_v2),在所述中间轴上可旋转地支承构成为空套齿轮(5,6,7,8,9,10)的挡位齿轮;在两个变速器输入轴(w_K1,w_K2)上以不能相对旋转的方式布置的且构成为固定齿轮(1,2,3,4)的挡位齿轮,所述固定齿轮至少部分与所述空套齿轮(5,6,7,8,9,10)啮合;多个耦合装置(A,B,C,D,E,F),用于将空套齿轮(5,6,7,8,9,10)与中间轴(w_v1,w_v2)以不能相对旋转的方式连接;各一个在两个中间轴(w_v1,w_v2)上设置的从动齿轮(12,13),所述从动齿轮分别与从动轴(w_ab)的齿轮耦合,其中能够接通多个可动力换挡的前进挡(1,2,3,4,5,6)和至少一个倒车挡(R1),
其特征在于,设置两个双齿轮平面(5-8,7-10;5-8,6-9)并且在每个双齿轮平面(5-8,7-10;5-8,6-9)内第一中间轴(w_v1)和第二中间轴(w_v2)的各一个空套齿轮(5,8;6,9;7,10)配备给其中一个变速器输入轴(w_K1,w_K2)的一个固定齿轮(1,2,3,4),在每个双齿轮平面(5-8,7-10;5-8,6-9)内至少一个空套齿轮(5,6,7,8,9,10)能够用于至少两个挡;并且设置两个单齿轮平面(6-2,3-9;7-3,4-10),其中一个中间轴(w_v1,w_v2)的一个空套齿轮(5,8;6,9;7,10)配备给其中一个变速器输入轴(w_K1,w_K2)的一个固定齿轮(1,2,3,4),从而经由至少配备给其中一个从动齿轮(12,13)的且被打开的一个耦合装置(S_ab1,S_ab2)能够接通至少一个迂回挡。
2.如权利要求1所述的双离合器变速器,其特征在于,在第一中间轴(w_v1)上的耦合装置(S_ab1)被打开时,从动齿轮(12)与第一中间轴(w_v1)脱离耦合,从而第一前进挡(G1)和第七前进挡(G7)能够作为迂回挡接通。
3.如权利要求1所述的双离合器变速器,其特征在于,在第一中间轴(w_v1)上的耦合装置(S_ab1)被打开时从动齿轮(12)与第一中间轴(w_v1)脱离耦合,从而一个第一前进挡(G1)和一个第二超速挡(O2)能够作为迂回挡接通,并且在第二中间轴(w_v2)上的耦合装置(S_ab2)被打开时从动齿轮(13)与第二中间轴(w_v2)脱离耦合,从而一个第七前进挡(G7)能够作为迂回挡接通。
4.如权利要求1所述的双离合器变速器,其特征在于,在第一中间轴(w_v1)上的耦合装置(S_ab1)被打开时从动齿轮(12)与第一中间轴(w_v1)脱离耦合,从而一个第七前进挡(G7)能够接通,并且在第二中间轴(w_v2)上的耦合装置(S_ab2)被打开时从动齿轮(13)与第二中间轴(w_v2)脱离耦合,从而一个第一前进挡(G1)能够作为迂回挡接通。
5.如上述权利要求1至4之一项所述的双离合器变速器,其特征在于,作为双齿轮平面(5-8)的第一齿轮平面具有在第二分变速器的第二变速器输入轴(w_K2)上的固定齿轮(1),并且作为单齿轮平面(6-2,3-9)的第二和第三齿轮平面以及作为双齿轮平面(7-10)的第四齿轮平面具有三个在第一分变速器的第一变速器输入轴(w_K1)上的固定齿轮(2,3,4)。
6.如上述权利要求1至4之一项所述的双离合器变速器,其特征在于,作为双齿轮平面(5-8)的第一齿轮平面具有在第二分变速器的第二变速器输入轴(w_K2)上的固定齿轮(1),并且作为双齿轮平面(6-9)的第二齿轮平面以及作为单齿轮平面(7-3,4-10)的第三和第四齿轮平面具有三个在第一分变速器的第一变速器输入轴(w_K1)上的固定齿轮(2,3,4)。
7.如上述权利要求1至4之一项所述的双离合器变速器,其特征在于,第一前进挡(G1)经由第二离合器(K2)、经由被激活的第一耦合装置(A)、经由被激活的第三耦合装置(C)和经由被激活的第五耦合装置(E)以及在第一中间轴(w_v1)上的耦合装置(S_ab1)被打开时能够作为迂回挡接通,第二前进挡(G2)能够经由第一离合器(K1)和经由被激活的第五耦合装置(E)接通,第三前进挡(G3)能够经由第二离合器(K2)和经由被激活的第一耦合装置(A)接通,第四前进挡(G4)能够经由第一离合器(K1)和经由被激活的第三耦合装置(C)接通,第五前进挡(G5)能够经由第二离合器(K2)和经由被激活的第四耦合装置(D)接通,第六前进挡(G6)能够经由第一离合器(K1)和经由被激活的第六耦合装置(F)接通,并且第七前进挡(G7)经由第一离合器(K1)、经由被激活的第一耦合装置(A)、经由被激活的第三耦合装置(C)和经由被激活的第四耦合装置(D)以及在第一中间轴(w_v1)上的耦合装置(S_ab1)被打开时能够作为迂回挡接通。
8.如权利要求7所述的双离合器变速器,其特征在于,一个倒车挡(R1)经由第一离合器(K1)和经由被激活的第二耦合装置(B)能够接通。
9.如权利要求1至4之一项所述的双离合器变速器,其特征在于,第一前进挡(G1)经由第二离合器(K2)、经由被激活的第一耦合装置(A)、经由被激活的第三耦合装置(C)和经由被激活的第五耦合装置(E)以及在第一中间轴(w_v1)上的耦合装置(S_ab1)被打开时能够作为迂回挡接通,第二前进挡(G2)经由第一离合器(K1)和经由被激活的第五耦合装置(E)能够接通,第三前进挡(G3)经由第二离合器(K2)和经由被激活的第一耦合装置(A)能够接通,第四前进挡(G4)经由第一离合器(K1)和经由被激活的第六耦合装置(F)能够接通,第五前进挡(G5)经由第二离合器(K2)和经由被激活的第四耦合装置(D)能够接通,第六前进挡(G6)经由第一离合器(K1)和经由被激活的第三耦合装置(C)能够接通,并且第七前进挡(G7)经由第二离合器(K2)、经由被激活的第三耦合装置(C)、经由被激活的第四耦合装置(D)和经由被激活的第六耦合装置(F)以及在第二中间轴(w_v2)上的耦合装置(S_ab2)被打开时能够作为迂回挡接通。
10.如权利要求9所述的双离合器变速器,其特征在于,一个倒车挡(R1)经由第一离合器(K1)和经由被激活的第二耦合装置(B)能够接通,并且一个超速挡(O2)经由第一离合器(K1)、经由被激活的第一耦合装置(A)、经由被激活的第三耦合装置(C)和经由被激活的第四耦合装置(D)以及在第一中间轴(w_v1)上的耦合装置(S_ab1)被打开时能够作为迂回挡接通。
11.如权利要求1至4之一项所述的双离合器变速器,其特征在于,第一前进挡(G1)经由第二离合器(K2)、经由被激活的第二耦合装置(B)、经由被激活的第四耦合装置(D)和经由被激活的第六耦合装置(F)以及在第二中间轴(w_v2)上的耦合装置(S_ab2)被打开时能够作为迂回挡接通,第二前进挡(G2)经由第一离合器(K1)和经由被激活的第二耦合装置(B)能够接通,第三前进挡(G3)经由第二离合器(K2)和经由被激活的第一耦合装置(A)能够接通,第四前进挡(G4)经由第一离合器(K1)和经由被激活的第三耦合装置(C)能够接通,第五前进挡(G5)经由第二离合器(K2)和经由被激活的第四耦合装置(D)能够接通,第六前进挡(G6)经由第一离合器(K1)和经由被激活的第六耦合装置(F)能够接通,并且第七前进挡(G7)经由第一离合器(K1)、经由被激活的第一耦合装置(A)、经由被激活的第三耦合装置(C)和经由被激活的第四耦合装置(D)以及在第一中间轴(w_v1)上的耦合装置(S_ab1)被打开时能够作为迂回挡接通。
12.如权利要求11所述的双离合器变速器,其特征在于,一个倒车挡(R4)经由第一离合器(K1)和经由被激活的第五耦合装置(E)能够接通。
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