CN101858421B - 七档双离合变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及七档双离合变速器，该变速器包括输入构件、输出构件、第一和第二互连构件、第一和第二副轴构件、多个共面齿轮组以及多个扭矩传递装置。所述扭矩传递装置包括多个同步器组件和一个双离合器组件。该变速器能够在输入构件与输出构件之间提供至少一个倒档速比和多个前进档速比。

Description

七档双离合变速器
相关申请的交叉引用
本申请要求2009年4月3日提交的美国临时申请No.61/166,537的权益，该临时申请的全部内容在此通过引用并入本申请中。
技术领域
本发明涉及变速器，更具体地涉及具有三根轴以建立七个或更多个档位速度的紧凑型双离合多档变速器。
背景技术
本节的陈述仅提供与本发明相关的背景信息，可能构成也可能不构成现有技术。
具有副轴和共面齿轮组的典型的多档变速器使用副轴齿轮，副轴齿轮具有不同的专用齿轮副或齿轮组以获得每个前进档速比。因此，这种典型设计中所需的齿轮总数是前进档速度的齿轮数的两倍，加上用于倒档的三个齿轮。这需要大量的所需齿轮副，特别是在具有较大数量的前进档速比的变速器中更是如此。
尽管现有变速器实现了其预期目的，但是对于新的改进型变速器构造的需要是基本不变的，这些改进型变速器构造具有改进的性能-特别是从效率、响应性和平顺性方面来看以及改进的封装-主要是减小的尺寸和重量。因此，本领域需要一种变速器，其在提供预期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、输出构件、第一和第二轴构件、第一和第二副轴构件、多个共面齿轮组以及多个扭矩传递装置。这些扭矩传递装置包括多个同步器组件和一个双离合器组件。该变速器能够在输入构件与输出构件之间提供至少一个倒档速比和多个前进档速比。
在本发明的一个方面，该变速器包括五个共面齿轮组。
在本发明的另一个方面，五个共面齿轮组中的两个构造成每个都产生两个传动比，而五个共面齿轮组中的另外两个构造成每个都产生一个传动比。
在本发明的又一个方面，该变速器包括由四个轨和拨叉组件驱动的四个同步器组件。
在本发明的又一个方面，所述四个同步器组件包括四个双向或双侧同步器。
在本发明的又一个方面，该变速器能够提供至少七个前进档速比。
在本发明的再一个方面，本发明提供一种变速器，该变速器具有变速器壳体、可旋转地支撑在变速器壳体内的输入构件和输出构件、第一、第二、第三、第四和第五齿轮组、第一和第二互连构件、第一副轴和第二副轴、双离合器组件和四个同步器组件。
在本发明的又一个方面，第一齿轮组包括与第二齿轮啮合的第一齿轮和与第二齿轮啮合的第三齿轮。第二齿轮组包括与第二齿轮和第三齿轮啮合的第一齿轮。第三齿轮组包括与第二齿轮和第三齿轮啮合的第一齿轮。所述第四齿轮组包括与第二齿轮啮合的第一齿轮。第五齿轮组包括与第二齿轮啮合的第一齿轮。
在本发明的再一个方面，第一齿轮组邻近输入构件，第二齿轮组邻近第一齿轮组，第三齿轮组邻近第二齿轮组，第四齿轮组邻近第三齿轮组，而第五齿轮组邻近第四齿轮组以及变速器壳体的端壁。
在本发明的再一个方面，第一互连构件可旋转地支撑在所述变速器壳体内。第三、第四和第五齿轮组的第一齿轮中的每个可旋转地与第一互连构件固定起来以便共同旋转。
在本发明的又一个方面，第二互连构件可旋转地支撑在变速器壳体内，其中第一和第二齿轮组的第一齿轮中的每个可旋转地与所述第二互连构件固定起来以便共同旋转。第二互连构件与第一互连构件同心且至少部分环绕第一互连构件。
在本发明的再一个方面，第一副轴可旋转地支撑在变速器壳体内并且与第一和第二互连构件平行且分隔开。第一齿轮组的第三齿轮、第二齿轮组的第三齿轮、第三齿轮组的第三齿轮和第四齿轮组的第二齿轮每个都能够选择性地与第一副轴连接以便共同旋转。
在本发明的再一个方面，第二副轴可旋转地支撑在变速器壳体内并且与第一和第二互连构件平行且分隔开。第一齿轮组的第二齿轮和第二齿轮组的第二齿轮每个都能够选择性地与第二副轴连接以便共同旋转。
在本发明的再一个方面，双离合器组件具有第一和第二离合器，第一和第二离合器用于选择性地互连输入构件与第一互连构件和第二互连构件中的至少一个。
在本发明的再一个方面，第一同步器组件选择性地将第一齿轮组的第二齿轮和第二齿轮组的第二齿轮中的至少一个连接到第二副轴。
在本发明的再一个方面，第二同步器组件选择性地将第一齿轮组的第三齿轮和第二齿轮组的第三齿轮中的至少一个连接到第一副轴。
在本发明的再一个方面，第三同步器组件选择性地将第三齿轮组的第二齿轮和第五齿轮组的第二齿轮中的至少一个连接到第二副轴。
在本发明的再一个方面，第四同步器组件选择性地将第三齿轮组的第三齿轮和第四齿轮组的第二齿轮中的至少一个连接到第一副轴。
在本发明的再一个方面，双离合器组件和四个同步器组件中的至少一个的选择性接合在输入构件与输出构件之间建立七个前进档速比中的至少一个。
方案1.一种变速器，包括：
变速器壳体；
输入构件，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内；
输出构件，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内；
第一、第二、第三、第四和第五齿轮组，其中所述第一齿轮组包括与第二齿轮啮合的第一齿轮和与第二齿轮啮合的第三齿轮，所述第二齿轮组包括与第二齿轮和第三齿轮啮合的第一齿轮，所述第三齿轮组包括与第二齿轮和第三齿轮啮合的第一齿轮，所述第四齿轮组包括与第二齿轮啮合的第一齿轮，而所述第五齿轮组包括与第二齿轮啮合的第一齿轮；
第一互连构件，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内，其中所述第三、第四和第五齿轮组的第一齿轮中的每个可旋转地与所述第一互连构件固定起来以便共同旋转；
第二互连构件，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内，其中所述第一和第二齿轮组的第一齿轮中的每个可旋转地与所述第二互连构件固定起来以便共同旋转，并且其中所述第二互连构件与所述第一互连构件同心且至少部分环绕所述第一互连构件；
第一副轴，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内并且与所述第一和第二互连构件平行且分隔开，其中所述第一齿轮组的第三齿轮、所述第二齿轮组的第三齿轮、所述第三齿轮组的第三齿轮和所述第四齿轮组的第二齿轮每个都能够选择性地与所述第一副轴连接以便共同旋转；
第二副轴，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内并且与所述第一和第二互连构件平行且分隔开，其中所述第一齿轮组的第二齿轮和所述第二齿轮组的第二齿轮每个都能够选择性地与所述第二副轴连接以便共同旋转；
双离合器组件，其能够选择性地接合以便将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起来；以及
四个同步器组件，其用于选择性地将所述第一、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、所述第一副轴和所述第二副轴中的至少一个联接起来，并且
其中，所述双离合器组件和所述四个同步器组件中的至少一个的选择性接合在所述输入构件与所述输出构件之间建立七个前进档速比中的至少一个。
方案2.如方案1所述的变速器，其中，所述双离合器组件包括第一离合器和第二离合器，所述第一离合器用于选择性地连接所述输入构件与所述第一互连构件，而所述第二离合器用于选择性地连接所述输入构件与所述第二互连构件。
方案3.如方案2所述的变速器，其中，所述四个同步器组件中的第一个选择性地将所述第一齿轮组的第二齿轮和所述第二齿轮组的第二齿轮中的至少一个连接到所述第二副轴。
方案4.如方案3所述的变速器，其中，所述四个同步器组件中的第二个选择性地将所述第一齿轮组的第三齿轮和所述第二齿轮组的第三齿轮中的至少一个连接到所述第一副轴。
方案5.如方案4所述的变速器，其中，所述四个同步器组件中的第三个选择性地将所述第三齿轮组的第二齿轮和所述第五齿轮组的第二齿轮中的至少一个连接到所述第二副轴。
方案6.如方案5所述的变速器，其中，所述四个同步器组件中的第四个选择性地将所述第三齿轮组的第三齿轮和所述第四齿轮组的第二齿轮中的至少一个连接到所述第一副轴。
方案7.如方案1所述的变速器，其中，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。
方案8.如方案7所述的变速器，其中，所述双离合器组件包括第一离合器和第二离合器，其中所述第二离合器构造成选择性地将所述输入构件连接到所述第二互连构件，并且其中所述四个同步器组件包括第一同步器组件，所述第一同步器组件用于选择性地将所述第一齿轮组的第二齿轮连接到所述第二副轴以建立第二传动比。
方案9.如方案7所述的变速器，其中，所述双离合器组件包括第一离合器和第二离合器，其中所述第二离合器构造成选择性地将所述输入构件连接到所述第二互连构件，并且其中所述四个同步器组件包括第一同步器组件，所述第一同步器组件用于选择性地将所述第二齿轮组的第二齿轮连接到所述第二副轴以建立第六传动比。
方案10.如方案7所述的变速器，其中，所述双离合器组件包括第一离合器和第二离合器，其中所述第二离合器构造成选择性地将所述输入构件连接到所述第二互连构件，并且其中所述四个同步器组件包括第二同步器组件，所述第二同步器组件用于选择性地将所述第一齿轮组的第三齿轮连接到所述第一副轴以建立倒档传动比。
方案11.如方案7所述的变速器，其中，所述双离合器组件包括第一离合器和第二离合器，其中所述第二离合器构造成选择性地将所述输入构件连接到所述第二互连构件，并且其中所述四个同步器组件包括第二同步器组件，所述第二同步器组件用于选择性地将所述第二齿轮组的第三齿轮连接到所述第一副轴以建立第四传动比。
方案12.如方案7所述的变速器，其中，所述双离合器组件包括第一离合器和第二离合器，其中所述第一离合器构造成选择性地将所述输入构件连接到所述第一互连构件，并且其中所述四个同步器组件包括第三同步器组件，所述第三同步器组件用于选择性地将所述第三齿轮组的第二齿轮连接到所述第二副轴以建立第七传动比。
方案13.如方案1所述的变速器，其中，所述双离合器组件包括第一离合器和第二离合器，其中所述第一离合器构造成选择性地将所述输入构件连接到所述第一互连构件，并且其中所述四个同步器组件包括第三同步器组件，所述第三同步器组件用于选择性地将所述第五齿轮组的第二齿轮连接到所述第二副轴以建立第一传动比。
方案14.如方案7所述的变速器，其中，所述双离合器组件包括第一离合器和第二离合器，其中所述第一离合器构造成选择性地将所述输入构件连接到所述第一互连构件，并且其中所述四个同步器组件包括第四同步器组件，所述第四同步器组件用于选择性地将所述第三齿轮组的第三齿轮连接到所述第一副轴以建立第五传动比。
方案15.如方案7所述的变速器，其中，所述双离合器组件包括第一离合器和第二离合器，其中所述第一离合器构造成选择性地将所述输入构件连接到所述第一互连构件，并且其中所述四个同步器组件包括第四同步器组件，所述第四同步器组件用于选择性地将所述第四齿轮组的第二齿轮连接到所述第一副轴以建立第三传动比。
方案16.如方案7所述的变速器，还包括第一副轴传动齿轮和第二副轴传动齿轮，所述第一副轴传动齿轮固定到所述第一副轴以便与所述第一副轴共同旋转，所述第二副轴传动齿轮固定到所述第二副轴以便与所述第二副轴共同旋转，并且其中所述第一和第二副轴传动齿轮将扭矩从所述第一和第二副轴中的至少一个传递到所述输出构件。
方案17.如方案16所述的变速器，其中，所述输出构件是与所述第一和第二副轴传动齿轮中的每个都啮合的齿轮。
方案18.一种变速器，包括：
变速器壳体；
输入构件，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内；
输出构件，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内；
第一、第二、第三、第四和第五齿轮组，其中所述第一齿轮组包括与第二齿轮啮合的第一齿轮和与第二齿轮啮合的第三齿轮，所述第二齿轮组包括与第二齿轮和第三齿轮啮合的第一齿轮，所述第三齿轮组包括与第二齿轮和第三齿轮啮合的第一齿轮，所述第四齿轮组包括与第二齿轮啮合的第一齿轮，而所述第五齿轮组包括与第二齿轮啮合的第一齿轮，并且其中所述第一齿轮组邻近所述输入构件，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以及所述变速器壳体的端壁；
第一互连构件，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内，其中所述第三、第四和第五齿轮组的第一齿轮中的每个可旋转地与所述第一互连构件固定起来以便共同旋转；
第二互连构件，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内，其中所述第一和第二齿轮组的第一齿轮中的每个可旋转地与所述第二互连构件固定起来以便共同旋转，并且其中所述第二互连构件与所述第一互连构件同心且至少部分环绕所述第一互连构件；
第一副轴，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内并且与所述第一和第二互连构件平行且分隔开，其中所述第一齿轮组的第三齿轮、所述第二齿轮组的第三齿轮、所述第三齿轮组的第三齿轮和所述第四齿轮组的第二齿轮每个都能够选择性地与所述第一副轴连接以便共同旋转；
第二副轴，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内并且与所述第一和第二互连构件平行且分隔开，其中所述第一齿轮组的第二齿轮和所述第二齿轮组的第二齿轮每个都能够选择性地与所述第二副轴连接以便共同旋转；
双离合器组件，其具有第一和第二离合器，所述第一和第二离合器用于选择性地将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起来；
第一同步器组件，其用于选择性地将所述第一齿轮组的第二齿轮和所述第二齿轮组的第二齿轮中的至少一个连接到所述第二副轴；
第二同步器组件，其用于选择性地将所述第一齿轮组的第三齿轮和所述第二齿轮组的第三齿轮中的至少一个连接到所述第一副轴；
第三同步器组件，其用于选择性地将所述第三齿轮组的第二齿轮和所述第五齿轮组的第二齿轮中的至少一个连接到所述第二副轴；
第四同步器组件，其用于选择性地将所述第三齿轮组的第三齿轮和所述第四齿轮组的第二齿轮中的至少一个连接到所述第一副轴，并且
其中，所述双离合器组件和所述四个同步器组件中的至少一个的选择性接合在所述输入构件与所述输出构件之间建立七个前进档速比中的至少一个。
方案19.如方案18所述的变速器，其中，所述双离合器组件中的第二离合器能够选择性地接合从而将所述输入构件连接到所述第二互连构件，并且所述第一同步器组件能够选择性地接合从而将所述第一齿轮组的第二齿轮连接到所述第二副轴以建立第二传动比。
方案20.如方案18所述的变速器，其中，所述双离合器组件中的第二离合器能够选择性地接合从而将所述输入构件连接到所述第二互连构件，并且所述第一同步器组件能够选择性地接合从而将所述第二齿轮组的第二齿轮连接到所述第二副轴以建立第六传动比。
方案21.如方案18所述的变速器，其中，所述双离合器组件中的第二离合器能够选择性地接合从而将所述输入构件连接到所述第二互连构件，并且所述第二同步器组件能够选择性地接合从而将所述第一齿轮组的第三齿轮连接到所述第一副轴以建立倒档传动比。
方案22.如方案18所述的变速器，其中，所述双离合器组件中的第二离合器能够选择性地接合从而将所述输入构件连接到所述第二互连构件，并且所述第二同步器组件能够选择性地接合从而将所述第二齿轮组的第三齿轮连接到所述第一副轴以建立第四传动比。
方案23.如方案18所述的变速器，其中，所述双离合器组件中的第一离合器能够选择性地接合从而将所述输入构件连接到所述第一互连构件，并且所述第三同步器组件能够选择性地接合从而将所述第三齿轮组的第二齿轮连接到所述第二副轴以建立第七传动比。
方案24.如方案18所述的变速器，其中，所述双离合器组件中的第一离合器能够选择性地接合从而将所述输入构件连接到所述第一互连构件，并且所述第三同步器组件能够选择性地接合从而将所述第五齿轮组的第二齿轮连接到所述第二副轴以建立第一传动比。
方案25.如方案18所述的变速器，其中，所述双离合器组件中的第一离合器能够选择性地接合从而将所述输入构件连接到所述第一互连构件，并且所述第四同步器组件能够选择性地接合从而将所述第三齿轮组的第三齿轮连接到所述第一副轴以建立第五传动比。
方案26.如方案18所述的变速器，其中，所述双离合器组件中的第一离合器能够选择性地接合从而将所述输入构件连接到所述第一互连构件，并且所述第四同步器组件能够选择性地接合从而将所述第四齿轮组的第二齿轮连接到所述第一副轴以建立第三传动比。
通过下面结合附图对实施本发明的最佳模式的详细描述，本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点将清楚地显现。
附图说明
图1是根据本发明的七档变速器的一个实施方式的示意性截面图。
具体实施方式
现在参阅图1，多档变速器总体上用附图标记10标示。变速器10包括输入构件12和输出构件或齿轮14。在本实施方式中，输入构件12是轴，而输出构件14是齿轮，然而本领域技术人员将会理解，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部件，诸如轴。例如，输入构件12可以是联接到飞轮并从飞轮接收驱动扭矩的离合器壳体。
输入构件12与发动机(未图示)或将驱动扭矩提供给输入构件12的其他扭矩产生机器持续连接。输出构件或齿轮14可旋转地驱动差速器组件16。差速器组件16将输出构件14输送的扭矩最终传递到一对车轮(未图示)。
变速器10包括壳体18，壳体18至少部分地封闭齿轮设备20。齿轮设备20包括各种轴或构件、互相啮合的共面齿轮组、双离合器组件以及能够选择性接合的同步器，如本文将要描述的。例如，齿轮设备20包括第一轴或构件22、第二轴或构件24、第一副轴26和第二副轴28。第二轴或构件24是套(空心)轴，该套(空心)轴与第一轴或构件22同心并覆盖第一轴或构件22。第一副轴26和第二副轴28每个都与第一和第二轴构件22、24平行并且间隔开。第一和第二轴22、24限定第一旋转轴线，第一副轴26限定第二旋转轴线，而第二副轴28限定第三旋转轴线。
双离合器组件32连接在输入构件12与第一和第二轴构件22、24之间。双离合器组件32包括离合器壳体34，离合器壳体34与输入构件12连接以便共同旋转。因此，支撑在变速器壳体18内的离合器壳体34向变速器的齿轮组提供驱动输入扭矩，如下文将更详细地描述的。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。离合器元件36和38以及离合器壳体34构造为形成一个摩擦离合器，如本领域中所称的双离合器。更具体地，离合器元件36、38以及离合器壳体34具有安装在其上或以其他方式联接到其上的摩擦片，这些摩擦片相互作用以形成摩擦离合器。离合器元件36与第一轴或构件22连接以便共同旋转，而离合器元件38与第二轴或构件24连接以便共同旋转。因此，离合器元件36与离合器壳体34的选择性接合将输入构件12与第一轴构件22连接起来以便共同旋转。离合器元件38与离合器壳体34的选择性接合将输入构件12与第二轴构件24连接起来以便共同旋转。
齿轮设备20还包括多个啮合的共面齿轮组40、50、60、70和80。本发明构想到所述多个啮合的共面齿轮组40、50、60、70和80可沿着轴22、24以不同于图1所示的顺序轴向地设置，这也处于本发明的范围内。共面齿轮组40包括齿轮42和齿轮44。齿轮42可旋转地固定并连接到第二轴构件24以便共同旋转。齿轮44能够选择性地与第二副轴构件28连接以便共同旋转并与齿轮42啮合。应该理解的是，齿轮42可以是固定到第二轴构件24的独立齿轮结构，或者是形成在第二轴构件24的外表面上的齿轮齿/花键，这都不偏离本发明的范围。齿轮组40靠近变速器壳体18的壁48设置，壁48在变速器10的靠近双离合器组件32的前面或侧面上。
共面齿轮组50包括齿轮52、齿轮54和齿轮56。齿轮52可旋转地固定并连接到第二轴构件24以便共同旋转并与齿轮54和齿轮56啮合。齿轮54能够选择性地与第二副轴构件28连接以便共同旋转。齿轮56能够选择性地与第一副轴构件26连接以便共同旋转。齿轮组50定位在齿轮组40附近。
共面齿轮组60包括齿轮62、齿轮64和齿轮66。齿轮62可旋转地固定并连接到第一轴构件22以便共同旋转并与齿轮64和齿轮66啮合。齿轮64能够选择性地与第二副轴构件28连接以便共同旋转。齿轮66能够选择性地与第一副轴构件26连接以便共同旋转。齿轮组60设置在齿轮组50附近。
共面齿轮组70包括齿轮72和齿轮74。齿轮72可旋转地固定并连接到第一轴构件22以便共同旋转并与齿轮74啮合。齿轮74能够选择性地与第一副轴构件26连接以便共同旋转。齿轮组70定位在齿轮组60附近。
共面齿轮组80包括齿轮82和齿轮84。齿轮82可旋转地固定并连接到第一轴构件22并与齿轮84啮合。齿轮84能够选择性地与第二副轴构件28连接以便共同旋转。齿轮组80定位在齿轮组70与变速器壳体18的端壁88之间。
倒档齿轮90能够选择性地与第一副轴构件26连接以便共同旋转并与阶梯齿轮44的倒档齿轮部分92啮合。齿轮44的倒档齿轮部分92与齿轮44固定起来以便共同旋转并且其齿轮节距可不同于齿轮44的齿轮节距，以便根据需要实现倒档档位速度。倒档齿轮90定位在齿轮组50与端壁48之间。
此外，第一副轴传动齿轮100可旋转地固定并连接到第一副轴构件26以便共同旋转。第二副轴传动齿轮110可旋转地固定并连接到第二副轴构件28以便共同旋转。第一副轴传动齿轮100构造成与输出构件14啮合，而第二副轴传动齿轮110也构造成与输出构件14啮合。然而，第一副轴传动齿轮100和第二副轴传动齿轮110彼此不啮合。第一副轴传动齿轮100设置在倒档齿轮90与变速器壳体18的端壁48之间。第二副轴传动齿轮110设置在齿轮44与变速器壳体18的端壁48之间。输出构件14与第一副轴传动齿轮100和第二副轴传动齿轮110共面。
驻车齿轮112被设置，其用于将变速器10置于阻止输出构件14旋转的驻车模式。驻车制动齿轮112联接到驻车传动齿轮114。驻车传动齿轮114与输出构件14相互啮合并与传动齿轮100、110以及输出构件14共面。替代性地，本发明构想到将驻车制动齿轮固定地设置在第一和第二副轴中的一个上以实现驻车模式功能。
变速器10进一步包括能够选择性接合的多个同步器组件150、152、154和156。同步器150、152、154和156是双侧同步器且通常包括拨叉(未图示)，拨叉通过致动器(未图示)双向地平移到至少两个接合位置和一个空档或脱开位置。在本实施方式中，同步器150能够选择性地致动从而将齿轮44与第二副轴构件28连接以便共同旋转，并且同步器150能够选择性地致动从而将齿轮54与第二副轴构件28连接以便共同旋转。同步器152能够选择性地致动从而将倒档齿轮90与第一副轴26连接以便共同旋转，并且同步器152能够选择性地致动从而将齿轮56与第一副轴26连接以便共同旋转。同步器154能够选择性地致动从而将齿轮64与第二副轴28连接以便共同旋转，并且同步器154能够选择性地致动从而将齿轮84与第二副轴28连接以便共同旋转。同步器156能够选择性地致动从而将齿轮66与第一副轴构件26连接以便共同旋转，并且同步器156能够选择性地致动从而将齿轮74与第一副轴构件26连接以便共同旋转。
变速器10能够以至少七个前进档扭矩比和至少一个倒档扭矩比将扭矩从输入轴12传递到输出齿轮构件14。前进档扭矩比和倒档扭矩比中的每个通过双离合器组件32以及同步器组件150、152、154和156中的一个或多个的选择性接合来实现。本领域技术人员将容易认识到，不同的速比与每个扭矩比相关联。
应该理解的是，根据同步器组件150、152、154和156的选择性接合，每个单独的齿轮组40、50、60、70和80提供一个或多个前进档和/或倒档传动比。还应该理解的是，特定的前进档或倒档速比可通过同步器和相关齿轮组的不同组合来实现，这不偏离本发明的范围。
例如，为了建立倒档扭矩比，离合器元件38被接合并且同步器152被驱动。离合器元件38将输入构件12与第二轴构件24联接起来。同步器152将倒档齿轮90连接到第一副轴构件26。更具体地说，来自输入轴12的输入扭矩通过双离合器组件32传递到第二轴构件24，通过齿轮42传递到齿轮44，通过齿轮44传递到倒档齿轮90，从倒档齿轮90到达第一副轴构件26，通过同步器152传递到第一副轴传动齿轮100，并从第一副轴传动齿轮100传递到输出构件14。
为了建立第一前进档扭矩比(即1档)，离合器元件36被接合并且同步器154被驱动。离合器元件36将输入构件12与第一轴构件22联接起来。同步器154将齿轮84联接到第二副轴构件28。来自输入构件12的输入扭矩通过双离合器组件32传递到第一轴构件22并传递到齿轮82。齿轮82将扭矩传递给齿轮84，齿轮84又通过同步器154将扭矩传递给第二副轴构件28，并传递给第二副轴传动齿轮110，然后从第二副轴传动齿轮110传递到输出构件14。
为了建立第二前进档扭矩比(即2档)，离合器元件38被接合并且同步器150被驱动。离合器元件38将输入构件12联接到使齿轮42旋转的第二轴构件24。同步器150将齿轮44联接到第二副轴构件28。因此，来自输入构件12的输入扭矩通过双离合器组件32传递到第二轴构件24，通过齿轮42传递到齿轮44，从齿轮44传递到同步器150，从同步器150传递到第二副轴构件28，并从第二副轴构件28传递到第二副轴传动齿轮110和输出构件14。
为了建立第三前进档扭矩比(即3档)，离合器元件36被接合并且同步器156被驱动。离合器元件36将输入构件12联接到使齿轮72旋转的第一轴构件22。同步器156将齿轮74联接到第一副轴构件26。因此，来自输入构件12的输入扭矩通过双离合器组件32传递到第一轴构件22，通过齿轮72传递到齿轮74，通过齿轮74传递到同步器156，从同步器156传递到第一副轴构件26，从第一副轴构件26传递到第一副轴传动齿轮100，然后从第一副轴传动齿轮100传递到输出构件14。
为了建立第四前进档扭矩比(即4档)，离合器元件38被接合并且同步器152被驱动。离合器元件38将输入构件12联接到使齿轮52旋转的第二轴构件24。同步器152将齿轮56联接到第一副轴构件26。因此，来自输入构件12的输入扭矩通过双离合器组件32传递到第二轴构件24并传递到齿轮52，然后从齿轮52传递到齿轮56，从齿轮56传递到同步器152，从同步器152传递到第一副轴构件26，从第一副轴构件26传递到第一副轴传动齿轮100，然后从第一副轴传动齿轮100传递到输出构件14。
为了建立第五前进档扭矩比(即5档)，离合器元件36被接合并且同步器156被驱动。离合器元件36将输入构件12联接到使齿轮62旋转的第一轴构件22。同步器156将齿轮66联接到第一副轴构件26。来自输入构件12的输入扭矩通过双离合器组件32传递到第一轴构件22，从第一轴构件22传递到齿轮62，从齿轮62传递到齿轮66，从齿轮66通过同步器156传递到第一副轴构件26，传递到第一副轴传动齿轮100，并从第一副轴传动齿轮100传递到输出构件14。
为了建立第六前进档扭矩比(即6档)，离合器元件38被接合并且同步器150被驱动。离合器元件38将输入构件12联接到使齿轮52旋转的第二轴构件24。同步器150将齿轮54联接到第二副轴构件28。因此，来自输入构件12的输入扭矩通过双离合器组件32传递到第二轴构件24并传递到齿轮52，然后从齿轮52传递到齿轮54，从齿轮54传递到同步器150，从同步器150传递到第二副轴构件28，从第二副轴构件28传递到第二副轴传动齿轮110，然后从第二副轴传动齿轮110传递到输出构件14。
为了建立第七前进档扭矩比(即7档)，离合器元件36被接合并且同步器154被驱动。离合器元件36将输入构件12联接到使齿轮62旋转的第一轴构件22。同步器154将齿轮64联接到第二副轴构件28。来自输入构件12的输入扭矩通过双离合器组件32传递到第一轴构件22，从第一轴构件22传递到齿轮62，从齿轮62传递到齿轮64，从齿轮64通过同步器154传递到第二副轴构件28，并到达第二副轴传动齿轮110，并从第二副轴传动齿轮110传递到输出构件14。
再次，应该理解的是，齿轮组40、50、60、70和80中的任一个齿轮组可以被改变以产生特定的前进档扭矩比和倒档扭矩比，这不偏离本发明的范围。
本发明构想到了多种扭矩比(即输出构件14与输入构件12的扭矩的比率)和比率阶长(ratio step)可通过对变速器10的齿轮的齿数选择来实现。本发明具有优于现有技术的多种优点和益处。例如，四个同步器的采用使得能够使用四根轨，这四根轨具有位于每根轨上的拨叉。因此，能够获得一种具有更简化的致动和控制系统、减少的质量和成本以及改进的封装的变速器。
尽管已经详细描述了实施本发明的最佳模式，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施本发明的各种替代性设计和实施方式。

Claims (25)

1.一种变速器，包括：
变速器壳体；
输入构件，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内；
输出构件，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内；
第一、第二、第三、第四和第五齿轮组，其中所述第一齿轮组包括与第二齿轮啮合的第一齿轮和与第二齿轮啮合的第三齿轮，所述第二齿轮组包括与第二齿轮和第三齿轮啮合的第一齿轮，所述第三齿轮组包括与第二齿轮和第三齿轮啮合的第一齿轮，所述第四齿轮组包括与第二齿轮啮合的第一齿轮，而所述第五齿轮组包括与第二齿轮啮合的第一齿轮；
第一互连构件，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内，其中所述第三、第四和第五齿轮组的第一齿轮中的每个可旋转地与所述第一互连构件固定起来以便共同旋转；
第二互连构件，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内，其中所述第一和第二齿轮组的第一齿轮中的每个可旋转地与所述第二互连构件固定起来以便共同旋转，并且其中所述第二互连构件与所述第一互连构件同心且至少部分环绕所述第一互连构件；
第一副轴，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内并且与所述第一和第二互连构件平行且分隔开，其中所述第一齿轮组的第三齿轮、所述第二齿轮组的第三齿轮、所述第三齿轮组的第三齿轮和所述第四齿轮组的第二齿轮每个都能够选择性地与所述第一副轴连接以便共同旋转；
第二副轴，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内并且与所述第一和第二互连构件平行且分隔开，其中所述第一齿轮组的第二齿轮和所述第二齿轮组的第二齿轮每个都能够选择性地与所述第二副轴连接以便共同旋转；
双离合器组件，其能够选择性地接合以便将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起来；以及
四个同步器组件，其用于选择性地将所述第一、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、所述第一副轴和所述第二副轴中的至少一个联接起来，并且
其中，所述双离合器组件和所述四个同步器组件中的至少一个的选择性接合在所述输入构件与所述输出构件之间建立七个前进档速比中的至少一个，
其中，所述变速器还包括第一副轴传动齿轮和第二副轴传动齿轮，所述第一副轴传动齿轮固定到所述第一副轴以便与所述第一副轴共同旋转，所述第二副轴传动齿轮固定到所述第二副轴以便与所述第二副轴共同旋转，并且其中所述第一和第二副轴传动齿轮将扭矩从所述第一和第二副轴中的至少一个传递到所述输出构件，
其中，所述变速器进一步包括联接到独立的驻车齿轮轴的驻车齿轮和驻车传动齿轮，所述驻车齿轮用于将所述变速器置于阻止所述输出构件旋转的驻车模式，所述驻车传动齿轮与所述输出构件相互啮合并与所述第一和第二副轴传动齿轮以及所述输出构件共面。
2.如权利要求1所述的变速器，其中，所述双离合器组件包括第一离合器和第二离合器，所述第一离合器用于选择性地连接所述输入构件与所述第一互连构件，而所述第二离合器用于选择性地连接所述输入构件与所述第二互连构件。
3.如权利要求2所述的变速器，其中，所述四个同步器组件中的第一个选择性地将所述第一齿轮组的第二齿轮和所述第二齿轮组的第二齿轮中的至少一个连接到所述第二副轴。
4.如权利要求3所述的变速器，其中，所述四个同步器组件中的第二个选择性地将所述第一齿轮组的第三齿轮和所述第二齿轮组的第三齿轮中的至少一个连接到所述第一副轴。
5.如权利要求4所述的变速器，其中，所述四个同步器组件中的第三个选择性地将所述第三齿轮组的第二齿轮和所述第五齿轮组的第二齿轮中的至少一个连接到所述第二副轴。
6.如权利要求5所述的变速器，其中，所述四个同步器组件中的第四个选择性地将所述第三齿轮组的第三齿轮和所述第四齿轮组的第二齿轮中的至少一个连接到所述第一副轴。
7.如权利要求1所述的变速器，其中，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。
8.如权利要求7所述的变速器，其中，所述双离合器组件包括第一离合器和第二离合器，其中所述第二离合器构造成选择性地将所述输入构件连接到所述第二互连构件，并且其中所述四个同步器组件包括第一同步器组件，所述第一同步器组件用于选择性地将所述第一齿轮组的第二齿轮连接到所述第二副轴以建立第二传动比。
9.如权利要求7所述的变速器，其中，所述双离合器组件包括第一离合器和第二离合器，其中所述第二离合器构造成选择性地将所述输入构件连接到所述第二互连构件，并且其中所述四个同步器组件包括第一同步器组件，所述第一同步器组件用于选择性地将所述第二齿轮组的第二齿轮连接到所述第二副轴以建立第六传动比。
10.如权利要求7所述的变速器，其中，所述双离合器组件包括第一离合器和第二离合器，其中所述第二离合器构造成选择性地将所述输入构件连接到所述第二互连构件，并且其中所述四个同步器组件包括第二同步器组件，所述第二同步器组件用于选择性地将所述第一齿轮组的第三齿轮连接到所述第一副轴以建立倒档传动比。
11.如权利要求7所述的变速器，其中，所述双离合器组件包括第一离合器和第二离合器，其中所述第二离合器构造成选择性地将所述输入构件连接到所述第二互连构件，并且其中所述四个同步器组件包括第二同步器组件，所述第二同步器组件用于选择性地将所述第二齿轮组的第三齿轮连接到所述第一副轴以建立第四传动比。
12.如权利要求7所述的变速器，其中，所述双离合器组件包括第一离合器和第二离合器，其中所述第一离合器构造成选择性地将所述输入构件连接到所述第一互连构件，并且其中所述四个同步器组件包括第三同步器组件，所述第三同步器组件用于选择性地将所述第三齿轮组的第二齿轮连接到所述第二副轴以建立第七传动比。
13.如权利要求1所述的变速器，其中，所述双离合器组件包括第一离合器和第二离合器，其中所述第一离合器构造成选择性地将所述输入构件连接到所述第一互连构件，并且其中所述四个同步器组件包括第三同步器组件，所述第三同步器组件用于选择性地将所述第五齿轮组的第二齿轮连接到所述第二副轴以建立第一传动比。
14.如权利要求7所述的变速器，其中，所述双离合器组件包括第一离合器和第二离合器，其中所述第一离合器构造成选择性地将所述输入构件连接到所述第一互连构件，并且其中所述四个同步器组件包括第四同步器组件，所述第四同步器组件用于选择性地将所述第三齿轮组的第三齿轮连接到所述第一副轴以建立第五传动比。
15.如权利要求7所述的变速器，其中，所述双离合器组件包括第一离合器和第二离合器，其中所述第一离合器构造成选择性地将所述输入构件连接到所述第一互连构件，并且其中所述四个同步器组件包括第四同步器组件，所述第四同步器组件用于选择性地将所述第四齿轮组的第二齿轮连接到所述第一副轴以建立第三传动比。
16.如权利要求1所述的变速器，其中，所述输出构件是与所述第一和第二副轴传动齿轮中的每个都啮合的齿轮。
17.一种变速器，包括：
变速器壳体；
输入构件，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内；
输出构件，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内；
第一、第二、第三、第四和第五齿轮组，其中所述第一齿轮组包括与第二齿轮啮合的第一齿轮和与第二齿轮啮合的第三齿轮，所述第二齿轮组包括与第二齿轮和第三齿轮啮合的第一齿轮，所述第三齿轮组包括与第二齿轮和第三齿轮啮合的第一齿轮，所述第四齿轮组包括与第二齿轮啮合的第一齿轮，而所述第五齿轮组包括与第二齿轮啮合的第一齿轮，并且其中所述第一齿轮组邻近所述输入构件，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以及所述变速器壳体的端壁；
第一互连构件，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内，其中所述第三、第四和第五齿轮组的第一齿轮中的每个可旋转地与所述第一互连构件固定起来以便共同旋转；
第二互连构件，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内，其中所述第一和第二齿轮组的第一齿轮中的每个可旋转地与所述第二互连构件固定起来以便共同旋转，并且其中所述第二互连构件与所述第一互连构件同心且至少部分环绕所述第一互连构件；
第一副轴，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内并且与所述第一和第二互连构件平行且分隔开，其中所述第一齿轮组的第三齿轮、所述第二齿轮组的第三齿轮、所述第三齿轮组的第三齿轮和所述第四齿轮组的第二齿轮每个都能够选择性地与所述第一副轴连接以便共同旋转；
第二副轴，其可旋转地支撑在所述变速器壳体内并且与所述第一和第二互连构件平行且分隔开，其中所述第一齿轮组的第二齿轮和所述第二齿轮组的第二齿轮每个都能够选择性地与所述第二副轴连接以便共同旋转；
双离合器组件，其具有第一和第二离合器，所述第一和第二离合器用于选择性地将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起来；
第一同步器组件，其用于选择性地将所述第一齿轮组的第二齿轮和所述第二齿轮组的第二齿轮中的至少一个连接到所述第二副轴；
第二同步器组件，其用于选择性地将所述第一齿轮组的第三齿轮和所述第二齿轮组的第三齿轮中的至少一个连接到所述第一副轴；
第三同步器组件，其用于选择性地将所述第三齿轮组的第二齿轮和所述第五齿轮组的第二齿轮中的至少一个连接到所述第二副轴；
第四同步器组件，其用于选择性地将所述第三齿轮组的第三齿轮和所述第四齿轮组的第二齿轮中的至少一个连接到所述第一副轴，并且
其中，所述双离合器组件和所述四个同步器组件中的至少一个的选择性接合在所述输入构件与所述输出构件之间建立七个前进档速比中的至少一个，
其中，所述变速器还包括第一副轴传动齿轮和第二副轴传动齿轮，所述第一副轴传动齿轮固定到所述第一副轴以便与所述第一副轴共同旋转，所述第二副轴传动齿轮固定到所述第二副轴以便与所述第二副轴共同旋转，并且其中所述第一和第二副轴传动齿轮将扭矩从所述第一和第二副轴中的至少一个传递到所述输出构件，
其中，所述变速器进一步包括彼此联接的驻车齿轮和驻车传动齿轮，所述驻车齿轮用于将所述变速器置于阻止所述输出构件旋转的驻车模式，所述驻车传动齿轮与所述输出构件相互啮合并与所述第一和第二副轴传动齿轮以及所述输出构件共面。
18.如权利要求17所述的变速器，其中，所述双离合器组件中的第二离合器能够选择性地接合从而将所述输入构件连接到所述第二互连构件，并且所述第一同步器组件能够选择性地接合从而将所述第一齿轮组的第二齿轮连接到所述第二副轴以建立第二传动比。
19.如权利要求17所述的变速器，其中，所述双离合器组件中的第二离合器能够选择性地接合从而将所述输入构件连接到所述第二互连构件，并且所述第一同步器组件能够选择性地接合从而将所述第二齿轮组的第二齿轮连接到所述第二副轴以建立第六传动比。
20.如权利要求17所述的变速器，其中，所述双离合器组件中的第二离合器能够选择性地接合从而将所述输入构件连接到所述第二互连构件，并且所述第二同步器组件能够选择性地接合从而将所述第一齿轮组的第三齿轮连接到所述第一副轴以建立倒档传动比。
21.如权利要求17所述的变速器，其中，所述双离合器组件中的第二离合器能够选择性地接合从而将所述输入构件连接到所述第二互连构件，并且所述第二同步器组件能够选择性地接合从而将所述第二齿轮组的第三齿轮连接到所述第一副轴以建立第四传动比。
22.如权利要求17所述的变速器，其中，所述双离合器组件中的第一离合器能够选择性地接合从而将所述输入构件连接到所述第一互连构件，并且所述第三同步器组件能够选择性地接合从而将所述第三齿轮组的第二齿轮连接到所述第二副轴以建立第七传动比。
23.如权利要求17所述的变速器，其中，所述双离合器组件中的第一离合器能够选择性地接合从而将所述输入构件连接到所述第一互连构件，并且所述第三同步器组件能够选择性地接合从而将所述第五齿轮组的第二齿轮连接到所述第二副轴以建立第一传动比。
24.如权利要求17所述的变速器，其中，所述双离合器组件中的第一离合器能够选择性地接合从而将所述输入构件连接到所述第一互连构件，并且所述第四同步器组件能够选择性地接合从而将所述第三齿轮组的第三齿轮连接到所述第一副轴以建立第五传动比。
25.如权利要求17所述的变速器，其中，所述双离合器组件中的第一离合器能够选择性地接合从而将所述输入构件连接到所述第一互连构件，并且所述第四同步器组件能够选择性地接合从而将所述第四齿轮组的第二齿轮连接到所述第一副轴以建立第三传动比。
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