CN101929529B - 具有四根旋转轴线的七档双离合变速器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有四根旋转轴线的七档双离合变速器，该变速器能够连接至输入构件并且包括输出齿轮、第一和第二轴构件、第一和第二副轴构件、倒档轴、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
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2009年6月18日提交的美国临时申请No.61/218247的优先权，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，更具体地涉及一种紧凑型双离合多档变速器，该变速器具有四根轴线以建立七个或更多个档位速度。
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具有不同的专用齿轮副或齿轮组的副轴齿轮以实现每个前进档速比。因而，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，加上倒档所需的三个齿轮。这使得需要大量的所需齿轮副，尤其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求是基本不变的，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，其在提供所需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，所述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、倒档轴、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。所述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，所述变速器包括变速器壳体和双离合器组件，所述双离合器组件具有第一和第二离合器以及离合器壳体。离合器壳体能够连接至发动机的飞轮。所述离合器壳体旋转地支撑在所述变速器壳体内。
在本发明的另一个方面，所述变速器包括第一、第二、第三、第四和第五齿轮组。所述第一齿轮组包括与第二齿轮啮合的第一齿轮以及与第二齿轮啮合的倒档齿轮，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，而所述第五齿轮组也包括与第二齿轮啮合的第一齿轮。
在本发明的另一个方面，第一变速器输入构件可旋转地支撑在所述变速器壳体中。所述第三、第四和第五齿轮组的第一齿轮中的每个都可旋转地与所述第一变速器输入构件固定起来以便共同旋转。
在本发明的另一个方面，第二变速器输入构件可旋转地支撑在所述变速器壳体中。所述第一和第二齿轮组的第一齿轮中的每个都可旋转地与所述第二变速器输入构件固定起来以便共同旋转。所述第二变速器输入构件与所述第一变速器输入构件同心并且至少部分地环绕所述第一变速器输入构件。
在本发明的另一个方面，第一同步器组件将所述第二齿轮组的第二齿轮选择性地连接至所述第二副轴。
在本发明的另一个方面，第二同步器组件将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中的至少一个选择性地连接至所述第一副轴。
在本发明的另一个方面，第三同步器组件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选择性地连接至所述第二副轴。
在本发明的另一个方面，第四同步器组件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选择性地连接至所述第一副轴。
在本发明的另一个方面，第五同步器组件将所述倒档齿轮选择性地连接至所述倒档轴。
在本发明的另一个方面，第一副轴传动齿轮固定至所述第一副轴以便与第一副轴共同旋转，第二副轴传动齿轮固定至所述第二副轴以便与第二副轴共同旋转，而倒档轴传动齿轮固定至所述倒档轴以便与所述倒档轴共同旋转。所述第一和第二副轴传动齿轮以及所述倒档轴传动齿轮将扭矩从所述第一和第二副轴以及所述倒档轴中的至少一个传递至输出构件。
在本发明的另一个方面，所述双离合器组件的选择性接合将所述双离合器壳体与所述第一和第二变速器输入构件中的至少一个互连，而所述同步器组件中的至少一个的选择性接合在所述第一和第二变速器输入构件中的至少一个与所述输出构件之间建立七个前进档速比中的至少一个。
在本发明的另一个方面，所述五个共面齿轮组中的两个被构造成每个都产生两个传动比，而所述五个共面齿轮组中的其他两个被构造成每个都产生一个传动比。
在本发明的另一个方面，所述五个共面齿轮组中的一个被构造成产生一个前进档传动比和一个倒档传动比。
在本发明的另一个方面，所述五个共面齿轮组中的一个被构造成通过使用能够选择性地连接至倒档轴的倒档齿轮以产生倒档传动比，其中所述倒档轴是与所述副轴平行且分隔开的独立轴。
在本发明的另一个方面，所述五个共面齿轮组中的一个包括可旋转地支撑在倒档轴上的倒档齿轮和驻车齿轮，所述倒档轴是第四旋转轴线。
在本发明的另一个方面，所述五个同步器组件包括三个双向同步器。
在本发明的另一个方面，所述五个同步器组件包括两个单向同步器。
在本发明的另一个方面，所述变速器能够提供至少七个前进档速比。
方案1.一种变速器，包括：
变速器壳体；
双离合器组件，所述双离合器组件具有能够连接至发动机输出构件的离合器壳体，其中所述离合器壳体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以及与所述第二齿轮啮合的倒档齿轮，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，而所述第五齿轮组也包括与第二齿轮啮合的第一齿轮；
第一变速器输入构件，所述第一变速器输入构件可旋转地支撑在所述变速器壳体中，并且其中所述第三、第四和第五齿轮组的第一齿轮中的每个都与所述第一变速器输入构件可旋转地固定起来以便共同旋转；
第二变速器输入构件，所述第二变速器输入构件可旋转地支撑在所述变速器壳体中，并且其中所述第一和第二齿轮组的第一齿轮中的每个都与所述第二变速器输入构件可旋转地固定起来以便共同旋转，并且其中所述第二变速器输入构件与所述第一变速器输入构件同心并且至少部分地环绕所述第一变速器输入构件；
第一副轴，所述第一副轴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变速器输入构件平行且分隔开，其中所述第一齿轮组的第二齿轮、所述第二齿轮组的第三齿轮、所述第三齿轮组的第三齿轮以及所述第四齿轮组的第二齿轮每个都能够与所述第一副轴选择性地连接以便共同旋转；
第二副轴，所述第二副轴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变速器输入构件平行且分隔开，其中所述第二齿轮组的第二齿轮、所述第三齿轮组的第二齿轮以及所述第五齿轮组的第二齿轮每个都能够与所述第二副轴选择性地连接以便共同旋转；
倒档轴，所述倒档轴可旋转地支撑在所述变速器壳体中并且与所述第一和第二变速器输入构件平行且分隔开，用于可旋转地支撑所述倒档齿轮，其中所述倒档齿轮能够与所述倒档轴选择性地连接以便共同旋转；
五个同步器组件，所述五个同步器组件用于将所述第一、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副轴、所述第二副轴以及所述倒档轴中的至少一个选择性地联接，并且
其中，所述双离合器组件的选择性接合将所述双离合器壳体与所述第一和第二变速器输入构件中的至少一个互连，并且所述五个同步器组件中的至少一个的选择性接合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，所述五个同步器组件中的第一个将所述第二齿轮组的第二齿轮选择性地连接至所述第二副轴。
方案3.如方案2所述的变速器，其中，所述五个同步器组件中的第二个将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中的至少一个选择性地连接至所述第一副轴。
方案4.如方案3所述的变速器，其中，所述五个同步器组件中的第三个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选择性地连接至所述第二副轴。
方案5.如方案4所述的变速器，其中，所述五个同步器组件中的第四个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选择性地连接至所述第一副轴。
方案6.如方案5所述的变速器，其中，所述五个同步器组件中的第五个将所述倒档齿轮选择性地连接至所述倒档轴。
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，其中所述第二离合器被构造成将所述离合器壳体选择性地连接至所述第二变速器输入构件，并且其中所述五个同步器组件包括用于将所述第二齿轮组的第二齿轮选择性地连接至所述第二副轴以建立第六传动比的第一同步器组件。
方案9.如方案8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被构造成将所述离合器壳体选择性地连接至所述第二变速器输入构件，并且其中所述五个同步器组件包括用于将所述第一齿轮组的第二齿轮选择性地连接至所述第一副轴以建立第二传动比的第二同步器组件。
方案10.如方案8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被构造成将所述离合器壳体选择性地连接至所述第二变速器输入构件，并且其中所述五个同步器组件包括用于将所述第二齿轮组的第三齿轮选择性地连接至所述第一副轴以建立第四传动比的第二同步器组件。
方案11.如方案8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被构造成将所述离合器壳体选择性地连接至所述第一变速器输入构件，并且其中所述五个同步器组件包括用于将所述第三齿轮组的第二齿轮选择性地连接至所述第二副轴以建立第五传动比的第三同步器组件。
方案12.如方案8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被构造成将所述离合器壳体选择性地连接至所述第一变速器输入构件，并且其中所述五个同步器组件包括用于将所述第五齿轮组的第二齿轮选择性地连接至所述第二副轴以建立第七传动比的第三同步器组件。
方案13.如方案8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被构造成将所述离合器壳体选择性地连接至所述第一变速器输入构件，并且其中所述五个同步器组件包括用于将所述第三齿轮组的第三齿轮选择性地连接至所述第一副轴以建立第三传动比的第四同步器组件。
方案14.如方案8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被构造成将所述离合器壳体选择性地连接至所述第一变速器输入构件，并且其中所述五个同步器组件包括用于将所述第四齿轮组的第二齿轮选择性地连接至所述第一副轴以建立第一传动比的第四同步器组件。
方案15.如方案8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被构造成将所述离合器壳体选择性地连接至所述第二变速器输入构件，并且其中所述五个同步器组件包括用于将所述倒档齿轮选择性地连接至所述倒档轴以建立倒档传动比的第五同步器组件。
方案16.如方案1所述的变速器，进一步包括第一副轴传动齿轮、第二副轴传动齿轮和倒档轴传动齿轮，所述第一副轴传动齿轮固定至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至所述第二副轴以便与所述第二副轴共同旋转，而所述倒档轴传动齿轮固定至所述倒档轴以便与所述第一倒档轴共同旋转，并且其中所述第一和第二副轴传动齿轮以及所述倒档轴传动齿轮将扭矩从所述第一和第二副轴以及所述倒档轴中的至少一个传递至输出构件。
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以及所述倒档轴传动齿轮中的每个都啮合的齿轮。
方案18.如方案16所述的变速器，进一步包括固定至所述倒档轴的驻车齿轮，其中所述驻车齿轮被构造成当所述驻车齿轮被接合时阻止所述倒档轴传动齿轮和所述输出齿轮的旋转。
方案19.一种变速器，包括：
变速器壳体；
双离合器组件，所述双离合器组件具有第一和第二离合器以及离合器壳体，其中所述离合器壳体能够连接至发动机的飞轮，并且其中所述离合器壳体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以及与所述第二齿轮啮合的倒档齿轮，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，而所述第五齿轮组也包括与第二齿轮啮合的第一齿轮；
第一变速器输入构件，所述第一变速器输入构件可旋转地支撑在所述变速器壳体中，并且其中所述第三、第四和第五齿轮组的第一齿轮中的每个都可旋转地与所述第一变速器输入构件固定起来以便共同旋转；
第二变速器输入构件，所述第二变速器输入构件可旋转地支撑在所述变速器壳体中，其中所述第一和第二齿轮组的第一齿轮中的每个都可旋转地与所述第二变速器输入构件固定起来以便共同旋转，并且其中所述第二变速器输入构件与所述第一变速器输入构件同心并且至少部分地环绕所述第一变速器输入构件；
第一同步器组件，所述第一同步器组件将所述第二齿轮组的第二齿轮选择性地连接至所述第二副轴；
第二同步器组件，所述第二同步器组件将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中的至少一个选择性地连接至所述第一副轴；
第三同步器组件，所述第三同步器组件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选择性地连接至所述第二副轴；
第四同步器组件，所述第四同步器组件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选择性地连接至所述第一副轴；
第五同步器组件，所述第五同步器组件将所述倒档齿轮选择性地连接至所述倒档轴；以及
第一副轴传动齿轮、第二副轴传动齿轮和倒档轴传动齿轮，所述第一副轴传动齿轮固定至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至所述第二副轴以便与所述第二副轴共同旋转，而所述倒档轴传动齿轮固定至所述倒档轴以便与所述第一倒档轴共同旋转，并且其中所述第一和第二副轴传动齿轮以及所述倒档轴传动齿轮将扭矩从所述第一和第二副轴以及所述倒档轴中的至少一个传递至输出构件，并且
其中，所述双离合器组件的选择性接合将所述双离合器壳体与所述第一和第二变速器输入构件中的至少一个互连，并且所述同步器组件中的至少一个的选择性接合在所述第一和第二变速器输入构件中的至少一个与所述输出构件之间建立七个前进档速比中的至少一个。
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图。
具体实施方式
参考图1，多档变速器总体上用附图标记10标示。变速器10能够连接至输入构件12并且包括输出构件或齿轮14。在本实施方式中，输入构件12是轴而输出构件14是齿轮，但是本领域技术人员将理解的是，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部件，诸如轴。
输入构件12与发动机或发动机的飞轮(未图示)或提供驱动扭矩至输入构件12的其他扭矩产生机器持续连接。输出构件或齿轮14可旋转地驱动主减速器组件或差速器组件16。最后，组件16将输出构件14输送的扭矩传递至一对车轮(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，如本文中将要描述的。例如，齿轮设备20包括第一变速器输入轴或构件22、第二变速器输入轴或构件24、第一副轴26、第二副轴28和倒档轴30。第二变速器输入轴或构件24是与第一变速器输入轴或构件22同心并覆盖在其上的套(空心)轴。第一副轴26、第二副轴28以及倒档轴30每个都与第一和第二变速器输入轴构件22、24平行且分隔开。第一和第二变速器输入轴22、24限定出第一旋转轴线，第一副轴26限定出第二旋转轴线，第二副轴28限定出第三旋转轴线，而倒档轴30限定出第四旋转轴线。
双离合器组件32可连接在输入构件12与第一和第二变速器输入轴构件22、24之间。双离合器组件32包括能够与输入构件12连接以便与其共同旋转的离合器壳体34。进一步，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与离合器壳体34一起被构造以形成摩擦离合器，这在本领域通常称为双离合器。更具体地说，离合器元件36、38和离合器壳体34具有安装在其上或者以其他方式联接到其上的摩擦片，摩擦片互相作用以形成摩擦离合器。离合器元件36与第一变速器输入轴或构件22连接以便共同旋转，而离合器元件38与第二变速器输入轴或构件24连接以便共同旋转。因而，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与第一变速器输入轴构件22连接以便使其共同旋转。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与第二变速器输入轴构件24连接以便使其共同旋转。
齿轮设备20还包括多个共面啮合齿轮组40、50、60、70和80。本发明考虑到了，多个共面啮合齿轮组40、50、60、70和80可以按照不同于图1中示出的顺序沿着变速器输入轴22、24轴向地布置，这同样是在本发明的范围内。共面齿轮组40包括齿轮42、齿轮44和倒档齿轮46。齿轮42可旋转地固定并连接至第二变速器输入轴构件24以便共同旋转。齿轮44能够与第一副轴构件26选择性地连接以便共同旋转并且与齿轮42啮合。倒档齿轮46与齿轮44啮合，并且能够与倒档轴30选择性地连接以便共同旋转。应当理解的是，齿轮42可以是固定至第二变速器输入轴构件24的独立齿轮结构，或者可以是形成在第二变速器输入轴构件24的外表面上的齿轮齿/花键，这并不背离本发明的范围。齿轮组40紧邻变速器壳体18的壁48设置，壁48在变速器10的紧邻双离合器组件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变速器输入轴构件24以便共同旋转，并且与齿轮54和齿轮56啮合。齿轮54能够与第二副轴构件28选择性地连接以便共同旋转。齿轮56能够与第一副轴构件26选择性地连接以便共同旋转。齿轮组50邻近齿轮组40定位。
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变速器输入轴构件22以便共同旋转，并且与齿轮64和齿轮66啮合。齿轮64能够与第二副轴构件28选择性地连接以便共同旋转。齿轮66能够与第一副轴构件26选择性地连接以便共同旋转。齿轮组60邻近齿轮组50设置。
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变速器输入轴构件22以便共同旋转，并且与齿轮74啮合。齿轮74能够与第一副轴构件26选择性地连接以便共同旋转。齿轮组70邻近齿轮组60定位。
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变速器输入轴构件22以便共同旋转，并且与齿轮84啮合。齿轮84能够与第二副轴构件28选择性地连接以便共同旋转。齿轮组80定位在齿轮组70与变速器壳体18的端壁88之间。
进一步，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。倒档轴传动齿轮111可旋转地固定并连接到倒档轴30以便共同旋转。第一副轴传动齿轮100、第二副轴传动齿轮110以及倒档轴传动齿轮111每个都被构造成与输出构件14啮合。然而，第一副轴传动齿轮100、第二副轴传动齿轮110以及倒档轴传动齿轮111彼此并不啮合。第一副轴传动齿轮100设置在齿轮44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54与变速器壳体18的端壁48之间。倒档轴传动齿轮111设置在倒档齿轮46与变速器壳体18的端壁48之间。输出构件14与第一和第二副轴传动齿轮100、110以及倒档轴传动齿轮111共面。
驻车齿轮112被提供用于将变速器10置于驻车模式中，该模式阻止输出构件14旋转。驻车齿轮112可旋转地固定并连接到倒档轴30以便共同旋转。当驻车模式被启动时，驻车齿轮112可旋转地被固定以阻止倒档轴30和传动齿轮111旋转，从而阻止输出齿轮14旋转。替代性地，本发明考虑到了，将驻车齿轮112固定地设置在第一或第二副轴26、28上以实现驻车模式功能。此外，根据可获得的封装空间，驻车齿轮112沿着倒档轴30的轴向位置可以被改变。
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、156和158。同步器152、154和156是双侧同步器，并且通常包含拨叉(未图示)，拨叉能够通过致动器(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152能够选择性地致动以将齿轮44与第一副轴构件26连接以便使其共同旋转，并且同步器152能够选择性地致动以将齿轮56与第一副轴构件26连接以便使其共同旋转。同步器154能够选择性地致动以将齿轮64与第二副轴28连接以便使其共同旋转，并且同步器154能够选择性地致动以将齿轮84与第二副轴构件28连接以便使其共同旋转。同步器156能够选择性地致动以将齿轮66与第一副轴构件26连接以便使其共同旋转，并且同步器156能够选择性地致动以将齿轮74与第一副轴构件26连接以便使其共同旋转。
同步器150和158是单侧同步器，并且通常包含拨叉(未图示)，拨叉能够通过致动器(未图示)双向地平移到至少一个接合位置或一个空档或脱开位置。在本实施方式中，同步器150能够选择性地致动以将齿轮54与第二副轴28连接以便使其共同旋转。同步器158能够选择性地致动以将倒档齿轮46与倒档轴30连接以便使其共同旋转。
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都能够通过选择性地接合双离合器组件32和同步器组件150、152、154、156和158中的一个或多个来获得。本领域技术人员将容易了解的是，每个扭矩比与不同的速比相关联。
应当理解的是，每个单独的齿轮组40、50、60、70和80以及倒档齿轮90都能够通过选择性地接合同步器组件150、152、154、156和158来提供一个或多个前进档和/或倒档传动比。还应当理解的是，可以通过同步器和关联的齿轮组或齿轮的不同组合来实现特定的前进档或倒档速比，这并不背离本发明的范围。
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158被致动。离合器38将输入构件12与第二变速器输入轴构件24联接。同步器158将倒档齿轮46连接至倒档轴30。更具体地，来自输入轴12的输入扭矩通过双离合器组件32传递至第二变速器输入轴构件24，通过齿轮42传递至齿轮44，通过齿轮44传递至倒档齿轮46，通过同步器158从倒档齿轮46传递至倒档轴30继而传递至倒档传动齿轮111，并且从倒档传动齿轮111传递至输出构件14。
为了建立第一前进档扭矩比(即一档)，离合器元件36被接合并且同步器156被致动。离合器元件36将输入构件12与第一变速器输入轴构件22联接。同步器156将齿轮74联接至第一副轴构件26。来自输入构件12的输入扭矩通过双离合器组件32传递至第一变速器输入轴构件22继而传递至齿轮72。齿轮72传递扭矩至齿轮74，齿轮74通过同步器156传递扭矩至第一副轴构件26继而传递至第一副轴传动齿轮100，然后扭矩从第一副轴传动齿轮100传递至输出构件14。
为了建立第二前进档扭矩比(即二档)，离合器元件38被接合并且同步器152被致动。离合器元件38将输入构件12联接至使齿轮42旋转的第二变速器输入轴构件24。同步器152将齿轮44联接至第一副轴构件26。相应地，来自输入构件12的输入扭矩通过双离合器组件32传递至第二变速器输入轴构件24，通过齿轮42传递至齿轮44，从齿轮44传递至同步器152，从同步器152传递至第一副轴构件26并且从第一副轴构件26传递至第一副轴传动齿轮100和输出构件14。
为了建立第三前进档扭矩比(即三档)，离合器元件36被接合并且同步器156被致动。离合器元件36将输入构件12联接至使齿轮62旋转的第一变速器输入轴构件22。同步器156将齿轮66联接至第一副轴构件26。因此，来自输入构件12的输入扭矩通过双离合器组件32传递至第一变速器输入轴构件22，通过齿轮62传递至齿轮66，通过齿轮66传递至同步器156，从同步器156传递至第一副轴构件26，从第一副轴构件26传递至第一副轴传动齿轮100，然后从第一副轴传动齿轮100传递至输出构件14。
为了建立第四前进档扭矩比(即四档)，离合器元件38被接合并且同步器152被致动。离合器元件38将输入构件12联接至使齿轮52旋转的第二变速器输入轴构件24。同步器152将齿轮56联接至第一副轴构件26。因而，来自输入构件12的输入扭矩通过双离合器组件32传递至第二变速器输入轴构件24继而传递至齿轮52，然后从齿轮52传递至齿轮56，从齿轮54传递至同步器152，从同步器152传递至第一副轴构件26，从第一副轴构件26传递至第一副轴传动齿轮100，然后从第一副轴传动齿轮100传递至输出构件14。
为了建立第五前进档扭矩比(即五档)，离合器元件36被接合并且同步器154被致动。离合器元件36将输入构件12联接至使齿轮62旋转的第一变速器输入轴构件22。同步器154将齿轮64联接至第二副轴构件28。来自输入构件12的输入扭矩通过双离合器组件32传递至第一变速器输入轴构件22，从第一变速器输入轴构件22传递至齿轮62，从齿轮62传递至齿轮64，从齿轮64通过同步器154传递至第二副轴构件28继而传递至第二副轴传动齿轮110，并且从第二副轴传动齿轮110传递至输出构件14。
为了建立第六前进档扭矩比(即六档)，离合器元件38被接合并且同步器150被致动。离合器元件38将输入构件12联接至使齿轮52旋转的第二变速器输入轴构件24。同步器150将齿轮54联接至第二副轴构件28。因而，来自输入构件12的输入扭矩通过双离合器组件32传递至第二变速器输入轴构件24继而传递至齿轮52，然后从齿轮52传递至齿轮54，从齿轮54传递至同步器150，从同步器150传递至第二副轴构件28，从第二副轴构件28传递至第二副轴传动齿轮110，然后从第二副轴传动齿轮110传递至输出构件14。
为了建立第七前进档扭矩比(即七档)，离合器元件36被接合并且同步器154被致动。离合器元件36将输入构件12联接至使齿轮82旋转的第一变速器输入轴构件22。同步器154将齿轮84联接至第二副轴构件28。来自输入构件12的输入扭矩通过双离合器组件32传递至第一变速器输入轴构件22，从第一变速器输入轴构件22传递至齿轮82，从齿轮82传递至齿轮84，从齿轮84通过同步器154传递至第二副轴构件28继而传递至第二副轴传动齿轮110，并且从第一副轴传动齿轮110传递至输出构件14。
再次，应当理解的是，可以改变齿轮组40、50、60、70和80中的任一齿轮组以及倒档齿轮46以产生特定的前进档和倒档扭矩比，这并不偏离本发明的范围。
本发明考虑到了多种扭矩比(即输出构件14与输入构件12的扭矩的比率)和比率阶长(ratio steps)能够通过选择变速器10的齿轮的齿数来实现。本发明具有优于现有技术的许多优点和益处。例如，双侧同步器组件152、154、156中的每个都由一个拨叉和一个轨道组件驱动。此外，单侧同步器组件150、158中的每个都由同一轨道组件上的两个拨叉驱动。因此，四根轨道就能够驱动全部五个同步器。而且，副轴26、28能够调换位置。因而，本发明实现了具有更简单的致动和控制系统、降低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，但是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实施本发明的各种替代性设计和实施方式。
Claims (19)
1.一种变速器，包括：
变速器壳体；
双离合器组件，所述双离合器组件具有能够连接至发动机输出构件的离合器壳体，其中所述离合器壳体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以及与所述第二齿轮啮合的倒档齿轮，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，而所述第五齿轮组也包括与第二齿轮啮合的第一齿轮；
第一变速器输入构件，所述第一变速器输入构件可旋转地支撑在所述变速器壳体中，并且其中所述第三、第四和第五齿轮组的第一齿轮中的每个都与所述第一变速器输入构件可旋转地固定起来以便共同旋转；
第二变速器输入构件，所述第二变速器输入构件可旋转地支撑在所述变速器壳体中，并且其中所述第一和第二齿轮组的第一齿轮中的每个都与所述第二变速器输入构件可旋转地固定起来以便共同旋转，并且其中所述第二变速器输入构件与所述第一变速器输入构件同心并且至少部分地环绕所述第一变速器输入构件；
第一副轴，所述第一副轴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变速器输入构件平行且分隔开，其中所述第一齿轮组的第二齿轮、所述第二齿轮组的第三齿轮、所述第三齿轮组的第三齿轮以及所述第四齿轮组的第二齿轮每个都能够与所述第一副轴选择性地连接以便共同旋转；
第二副轴，所述第二副轴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变速器输入构件平行且分隔开，其中所述第二齿轮组的第二齿轮、所述第三齿轮组的第二齿轮以及所述第五齿轮组的第二齿轮每个都能够与所述第二副轴选择性地连接以便共同旋转；
倒档轴，所述倒档轴可旋转地支撑在所述变速器壳体中并且与所述第一和第二变速器输入构件平行且分隔开，用于可旋转地支撑所述倒档齿轮，其中所述倒档齿轮能够与所述倒档轴选择性地连接以便共同旋转；
五个同步器组件，所述五个同步器组件用于将所述第一、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副轴、所述第二副轴以及所述倒档轴中的至少一个选择性地联接，并且
其中，所述双离合器组件的选择性接合将所述离合器壳体与所述第一和第二变速器输入构件中的至少一个互连，并且所述五个同步器组件中的至少一个的选择性接合建立七个前进档速比中的至少一个。
2.如权利要求1所述的变速器，其中，所述五个同步器组件中的第一个将所述第二齿轮组的第二齿轮选择性地连接至所述第二副轴。
3.如权利要求2所述的变速器，其中，所述五个同步器组件中的第二个将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中的至少一个选择性地连接至所述第一副轴。
4.如权利要求3所述的变速器，其中，所述五个同步器组件中的第三个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选择性地连接至所述第二副轴。
5.如权利要求4所述的变速器，其中，所述五个同步器组件中的第四个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选择性地连接至所述第一副轴。
6.如权利要求5所述的变速器，其中，所述五个同步器组件中的第五个将所述倒档齿轮选择性地连接至所述倒档轴。
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，其中所述第二离合器被构造成将所述离合器壳体选择性地连接至所述第二变速器输入构件，并且其中所述五个同步器组件包括用于将所述第二齿轮组的第二齿轮选择性地连接至所述第二副轴以建立第六传动比的第一同步器组件。
9.如权利要求8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被构造成将所述离合器壳体选择性地连接至所述第二变速器输入构件，并且其中所述五个同步器组件包括用于将所述第一齿轮组的第二齿轮选择性地连接至所述第一副轴以建立第二传动比的第二同步器组件。
10.如权利要求8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被构造成将所述离合器壳体选择性地连接至所述第二变速器输入构件，并且其中所述五个同步器组件包括用于将所述第二齿轮组的第三齿轮选择性地连接至所述第一副轴以建立第四传动比的第二同步器组件。
11.如权利要求8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被构造成将所述离合器壳体选择性地连接至所述第一变速器输入构件，并且其中所述五个同步器组件包括用于将所述第三齿轮组的第二齿轮选择性地连接至所述第二副轴以建立第五传动比的第三同步器组件。
12.如权利要求8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被构造成将所述离合器壳体选择性地连接至所述第一变速器输入构件，并且其中所述五个同步器组件包括用于将所述第五齿轮组的第二齿轮选择性地连接至所述第二副轴以建立第七传动比的第三同步器组件。
13.如权利要求8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被构造成将所述离合器壳体选择性地连接至所述第一变速器输入构件，并且其中所述五个同步器组件包括用于将所述第三齿轮组的第三齿轮选择性地连接至所述第一副轴以建立第三传动比的第四同步器组件。
14.如权利要求8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被构造成将所述离合器壳体选择性地连接至所述第一变速器输入构件，并且其中所述五个同步器组件包括用于将所述第四齿轮组的第二齿轮选择性地连接至所述第一副轴以建立第一传动比的第四同步器组件。
15.如权利要求8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被构造成将所述离合器壳体选择性地连接至所述第二变速器输入构件，并且其中所述五个同步器组件包括用于将所述倒档齿轮选择性地连接至所述倒档轴以建立倒档传动比的第五同步器组件。
16.如权利要求1所述的变速器，进一步包括第一副轴传动齿轮、第二副轴传动齿轮和倒档轴传动齿轮，所述第一副轴传动齿轮固定至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至所述第二副轴以便与所述第二副轴共同旋转，而所述倒档轴传动齿轮固定至所述倒档轴以便与所述倒档轴共同旋转，并且其中所述第一和第二副轴传动齿轮以及所述倒档轴传动齿轮将扭矩从所述第一和第二副轴以及所述倒档轴中的至少一个传递至输出构件。
17.如权利要求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以及所述倒档轴传动齿轮中的每个都啮合的齿轮。
18.如权利要求16所述的变速器，进一步包括固定至所述倒档轴的驻车齿轮，其中所述驻车齿轮被构造成当所述驻车齿轮被接合时阻止所述倒档轴传动齿轮和所述输出构件的旋转。
19.一种变速器，包括：
变速器壳体；
双离合器组件，所述双离合器组件具有第一和第二离合器以及离合器壳体，其中所述离合器壳体能够连接至发动机的飞轮，并且其中所述离合器壳体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以及与所述第二齿轮啮合的倒档齿轮，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，而所述第五齿轮组也包括与第二齿轮啮合的第一齿轮；
第一变速器输入构件，所述第一变速器输入构件可旋转地支撑在所述变速器壳体中，并且其中所述第三、第四和第五齿轮组的第一齿轮中的每个都可旋转地与所述第一变速器输入构件固定起来以便共同旋转；
第二变速器输入构件，所述第二变速器输入构件可旋转地支撑在所述变速器壳体中，其中所述第一和第二齿轮组的第一齿轮中的每个都可旋转地与所述第二变速器输入构件固定起来以便共同旋转，并且其中所述第二变速器输入构件与所述第一变速器输入构件同心并且至少部分地环绕所述第一变速器输入构件；
第一副轴，所述第一副轴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变速器输入构件平行且分隔开，其中所述第一齿轮组的第二齿轮、所述第二齿轮组的第三齿轮、所述第三齿轮组的第三齿轮以及所述第四齿轮组的第二齿轮每个都能够与所述第一副轴选择性地连接以便共同旋转；
第二副轴，所述第二副轴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变速器输入构件平行且分隔开，其中所述第二齿轮组的第二齿轮、所述第三齿轮组的第二齿轮以及所述第五齿轮组的第二齿轮每个都能够与所述第二副轴选择性地连接以便共同旋转；
倒档轴，所述倒档轴可旋转地支撑在所述变速器壳体中并且与所述第一和第二变速器输入构件平行且分隔开，用于可旋转地支撑所述倒档齿轮，其中所述倒档齿轮能够与所述倒档轴选择性地连接以便共同旋转；
第一同步器组件，所述第一同步器组件将所述第二齿轮组的第二齿轮选择性地连接至所述第二副轴；
第二同步器组件，所述第二同步器组件将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中的至少一个选择性地连接至所述第一副轴；
第三同步器组件，所述第三同步器组件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选择性地连接至所述第二副轴；
第四同步器组件，所述第四同步器组件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选择性地连接至所述第一副轴；
第五同步器组件，所述第五同步器组件将所述倒档齿轮选择性地连接至所述倒档轴；以及
第一副轴传动齿轮、第二副轴传动齿轮和倒档轴传动齿轮，所述第一副轴传动齿轮固定至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至所述第二副轴以便与所述第二副轴共同旋转，而所述倒档轴传动齿轮固定至所述倒档轴以便与所述倒档轴共同旋转，并且其中所述第一和第二副轴传动齿轮以及所述倒档轴传动齿轮将扭矩从所述第一和第二副轴以及所述倒档轴中的至少一个传递至输出构件，并且
其中，所述双离合器组件的选择性接合将所述离合器壳体与所述第一和第二变速器输入构件中的至少一个互连，并且所述同步器组件中的至少一个的选择性接合在所述第一和第二变速器输入构件中的至少一个与所述输出构件之间建立七个前进档速比中的至少一个。
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