CN102177364A - 用于双离合变速器的能被切换的双联齿轮以及双离合变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于双离合变速器(10)的能被切换的双联齿轮(100)以及双离合变速器(10)。为了降低在双离合变速器(10)中支承空套齿轮的困难并且提供一种简化的双离合变速器(10)，根据本发明设设有一支承套(106)，所述支承套设计成不能相对所述第一齿轮体(102)转动并具有用于支承所述第二齿轮体(104)的第一支承区。

Description

用于双离合变速器的能被切换的双联齿轮以及双离合变速器

技术领域

本发明涉及一种用于双离合变速器的能被切换的双联齿轮以及双离合器变速器。

背景技术

由DE102004049832A1已知一种双离合变速器，其可实现七个前进档和一个倒车档。该变速器具有一空心轴和一内轴，所述空心轴和内轴可通过双离合器接合到驱动机器。除空心轴和内轴外还设有第一、第二副轴，其输出小齿轮驱动差速器的驱动齿轮。为了获得七个前进档和一个倒车档，在空心轴上形成两个固定齿轮，在内轴上形成三个固定齿轮，所述固定齿轮分别与支承在副轴上的空套齿轮(Losrad)啮合。为了获得倒车档，其中一个空套齿轮与用于获得第三前进档的空套齿轮相邻设置，这导致，在以第三档行驶时在这两个空套齿轮之间出现高转速差，结果所述空套齿轮的支承要求的成本很高。

发明内容

本发明的目的是，在双离合变速器中降低空套齿轮支承成本并提供一种简单的双离合变速器。

根据本发明，这个目的通过权利要求1或13的特征来实现。

根据本发明，对于用于双离合变速器的能被切换的双联齿轮，其具有相对于一轴进行支承的第一齿轮体和第二齿轮体，所述第一齿轮体和第二齿轮体能够以不能相对转动的方式彼此接合，设有一支承套，所述支承套设计成不能相对第一齿轮体转动并为支承第二齿轮体而具有第一支承区。通过所述支承套，在本发明的双联齿轮上使得第二齿轮体脱离用于轴向支承第一齿轮体的力流，由此明显降低了在第一齿轮体的支承中关注的转速差。从而能够降低支承成本。

根据本发明的一种特别优选的构型，为了以不能相对转动的方式连接第一齿轮体与第二齿轮体而设有带换档(接合)套的接合装置。这种接合装置允许第一齿轮体与第二齿轮体相互支承，因此有助于简化支承结构。

根据本发明的另一种优选构型，支承套在其外侧上具有用于第一滚针轴承的第一接纳区，所述第一滚针轴承用于支承第二齿轮体。这种轴承可以由标准元件制成，因此在实践中可简单地实施。

根据本发明的另一种优选构型提出，支承套在其内侧上——优选在其整个轴向延伸长度上——具有用于第二滚针轴承的第二接纳区，所述第二滚针轴承用于相对所述轴进行支承。通过这种构型在实践中简化了本发明的实施。

根据本发明的另—种优选构型提出，第一齿轮体的第一环形部段和第二齿轮体的第二环形部段设计成相互关联的滑动轴承面。这种构型使得可以在使用较少部件的情况下制造能被切换的双联齿轮，其中能够在公差保持很小的情况下实现齿轮体的轴向支承。

根据本发明的另一种优选构型，支承套设计成单独的构件并与第一齿轮体压接。这种构型简化了部件的制造以及随后对能被切换的双联齿轮的组装。

根据本发明的另一种优选构型提出，支承套具有端侧的支承面。这种构型简化了根据本发明的能被切换的双联齿轮的轴向支承。

根据本发明的另一种优选构型提出，支承套具有用于沿轴向支承第二齿轮体的第一止挡部。这种构型简化了第二齿轮体相对于第一齿轮体的支承。

根据另一种优选的构型提出，支承套与第一齿轮体一体形成。另外，在这种构型中优选设置一接触垫。

根据本发明的另一种优选构型，为进行轴向支承而设有第一推力轴承和第二推力轴承，所述第一推力轴承和第二推力轴承优选分段地形成在第一同步体或第二同步体上。通过这种构型能够在使用优选较少部件的情况下实现非常精确的支承。

根据本发明的另一种优选构型，在第一齿轮体和第二齿轮体上设有同步部件。

如果用于形成倒车档的空套齿轮和相邻的用于形成前进档的空套齿轮设计成按权利要求1至12之任一项的能被切换的双联齿轮，则按权利要求13的前序部分所述的双离合变速器也具有本发明的优点。因此，要求单独地保护双离合变速器。在工作原理和优点方面参见对根据本发明的能被切换的双联齿轮的说明。

附图说明

本发明其他有利的构型和扩展方案由从属权利要求以及结合附图进行的说明给出。

其中表示：

图1示出本发明双离合变速器的一种特别优选的实施方式。

图2示出图1的局部的详细结构图。

图3示出用于构造图2所示局部的第二实施方式。

具体实施方式

图1中示出前横置结构式(frontquer-Bauweise)双离合变速器10。在图纸平面中，内燃式驱动发动机12位于右侧。差速器14连同用于向前桥20输出的轮驱动半轴16，18。所示变速器轴在此仅简化地在图纸平面中示出。在实际实施中，四个几何主轴线在空间上平行地彼此错开。

双离合变速器10具有输入侧的变速器输入轴，其中一个设计成径向内轴22，而另一个设计成包围该内轴22的轴向右侧分区的外空心轴24。

在两个变速器输入轴22，24的位于右侧的、或者说靠近驱动发动机的端部上设有双离合器26的两个未详细示出的主离合器。这两个主离合器中的每一个都以未详细示出的方式、独立于另一个主离合器地与驱动发动机12摩擦接合(reibschluessig)连接。在双离合器26与排列在两个变速器输入轴22、24上的各齿轮之间设有一分隔壁，在该分隔壁上借助滚动轴承沿轴向支承并沿径向支承空心轴24。滚动轴承设计成密封的单到深沟球轴承。分隔壁沿径向向外、向右延伸，从而构成用于接纳双离合器的离合器罩/离合器外壳。

两个轴向相邻的固定齿轮28、30与空心轴24以不能相对转动的方式连接，这两个轴向相邻的固定齿轮的直径以从右向左减小。这两个固定齿轮28、30在此与空心轴24是一体的。

在朝向驱动发动机12的一侧，在空心轴24的环形槽内插入一同样靠在深沟球轴承上的挡圈。第二固定齿轮30属于第二前进档2nd并且与一布置在下部副轴34上的空套齿轮32啮合。空心轴24上的第一固定齿轮28属于第四前进档4th并与一设置在下部副轴34上的空套齿轮36啮合。另外，第一固定齿轮28属于第六前进档6th并与布置在上部副轴40上的空套齿轮38啮合。

两个副轴34、40的两个端部分别设计成耳轴形并借助于X布局(X-Anordnung)的圆锥滚子轴承支承在三件式变速器壳体上，该变速器壳体由所述的带有一体式离合器罩的分隔壁、齿轮组壳体和主轴盖板组成。

内轴22沿轴向从包围它的空心轴24伸出。在内轴22的伸出区域上布置有三个固定齿轮42、44、46。这三个固定齿轮42、44、46的直径从内轴22的左端部朝向右方逐渐减小。在最外侧的左端部处，内轴22借助于设计成密封的深沟球轴承的滚动轴承支承在齿轮组壳体内。所述齿轮组壳体设计成与前述的分隔壁独立的部件。

内轴22的直径最大的固定齿轮42属于第五前进档5th，并与下部副轴34的空套齿轮48啮合。另外，最大的固定齿轮42与上部副轴40的空套齿轮50啮合。所述空套齿轮50属于第七前进档7th。由此，最大的固定齿轮42在一个齿轮平面中与这两个空套齿轮48、50啮合，内轴22的中等直径的固定齿轮44属于第三前进档3rd，并与上部副轴40的空套齿轮52啮合。在该空套齿轮的齿轮平面中，在下部副轴34上没有齿轮。内轴22的直径最小的固定齿轮46属于第一前进档1st并与下部副轴34上的空套齿轮54啮合。

在右侧与属于第二前进档2nd的空套齿轮32相邻地设有一与下部副轴34共轴向的换档接合装置56。利用该换档接合装置56，使上述的空套齿轮32可与副轴34以不能相对转动的方式联接，从而能向在右端部上位于圆锥滚子轴承前的输出小齿轮58传递转矩。

这个小的输出小齿轮58和一个大的输出小齿轮60均与差速器14的两个圆柱齿式的驱动齿轮62啮合，所述大的输出小齿轮60在上部副轴40的右端部上位于该上部副轴的圆锥滚子轴承前方。

另外，换档接合装置56可与空套齿轮36接合，使得能在下部副轴34与空套齿轮36之间建立一种不能相对转动的连接以设定第四前进档4th。

在下部副轴34上，沿轴向在两个空套齿轮48、54之间设有另一换档接合装置64，利用该换档接合装置可以使两个空套齿轮48、54中的任一个与下部副轴34以不能相对转动的方式接合，从而设定第五前进档5th或第一前进档1st。

上部副轴40上共轴向地在分别属于第七前进档7th和第三前进档3rd的两个空套齿轮50、52之间设有一换档接合装置66。利用这个换档接合装置66可以使空套齿轮50或空套齿轮52与副轴40以不能相对转动的方式接合。

为第六前进档6th设有另一换档接合装置68。

内轴借助两个双列滚针轴承以滚动支承的方式支承在空心轴内。沿轴向在两个滚针轴承之间设有一锥形区。在内轴中从左端部起钻一盲孔，该盲孔沿轴向在锥形区的前、后在滚针轴承处设有横向孔。所述横向孔用于给两个滚针轴承供给润滑剂。为了向盲孔输送润滑剂和冷却剂，一插入套伸入盲孔的入口区内。

两个副轴34、40在其右端部上皆具有类似的润滑剂输入结构。但所述润滑剂输入结构被直接嵌入分隔壁的轴承孔内。另外，两个副轴34、40具有中央孔和横向孔以便供给润滑剂，特别是给空套齿轮的滚针轴承、也可能给齿轮啮合处供给润滑剂。

利用所述双离合变速器10可将驱动功率在

i.唯一一个倒车档Rev下从第二主离合器

ii.第一前进档1st下从第一主离合器

iii.第二前进档2nd下从第二主离合器

iv.第三前进档3rd下从第一主离合器

v.第四前进档4th下从第二主离合器

vi.第五前进档5th下从第一主离合器

vii.第六前进档6th下从第二主离合器

viii.第七前进档7th下从第一主离合器

传递到差速器14或前桥20。也就是说，每一档位都可被动力换档到与之顺序相邻的档位，这是因为(每)一切换都意味着主离合器的变换。

为了在接合的第二主离合器之前在齿轮组内设定倒车档Rev，接合两个换档接合装置。为此一方面使在下面的图2中说明的换档套70沿轴向向左移动。由此在两个可共同地相对于上部副轴40旋转的空套齿轮之间、即空套齿轮52和空套齿轮72之间建立一种不能相对转动的连接。另外，使换档接合装置64的换档套沿轴向向右移动，使得第一前进档1st的空套齿轮54与下部副轴34以不能相对转动的方式接合。然后，倒车档Rev的来自驱动发动机12的功率流从第二主离合器通过空心轴24传递到：

i.以不能相对转动的方式布置在所述空心轴上的固定齿轮30，

ii.属于第二前进档2nd的、与固定齿轮30啮合的空套齿轮32，

iii.属于倒车档Rev的、与空套齿轮32啮合的空套齿轮72，

iv.属于第三前进档3rd的、借助换档套70而不能相对于空套齿轮72转动的空套齿轮52，

v.内轴22上的与空套齿轮72啮合的中间固定齿轮44，

vi.内轴22上的不能相对于固定齿轮44转动的小的(右面的)固定齿轮，

vii.属于第一前进档1st的、与小的固定齿轮46啮合的空套齿轮54，

viii.借助于换档接合装置64而不能相对于空套齿轮54转动的小的输出小齿轮58，

ix.差速器14的与小的输出小齿轮58啮合的驱动齿轮62，并传递到车轮驱动半轴16、18以输出到前桥20上。

图2示出图1的局部，其中示出用于切换空套齿轮52、72的换档套70(换档接合装置)，所述空套齿轮构成能被切换的双联齿轮100。在图2所示的、本发明的特别优选的第一实施方式中，由空套齿轮52、72构成的能被切换的双联齿轮100形成一组装单元，其中该组装单元具有第一齿轮体102和第二齿轮体104，它们通过一支承套106相互不可分离地连接。第一齿轮体102具有斜齿部108，该属于第三前进档的齿轮体102作为空套齿轮利用所述斜齿部与内轴22的中间固定齿轮44啮合。第二齿轮体104具有直齿部110。

将两个齿轮体102、104保持在一起的支承套106被制成具有凸缘112的薄壁管的形式，其中，凸缘112在其内侧形成一止档部114，第二齿轮体104贴靠在该止档部上。完全不吸收驱动用转矩、因此可以具有薄壁设计的支承套106在其外侧上具有用于第一滚针轴承118的第一接纳区116，该第一滚针轴承支承第二齿轮体。支承套106在其内侧上具有用于第二滚针轴承122的第二接纳区120，利用该第二滚针轴承相对于上部副轴40支承能被切换的双联齿轮100。

因为支承套106仅具有很小的壁厚并且被压入在第一齿轮体102中形成的轴向延伸的接纳孔124中，所以通过凸缘112和沿径向向外突出支承套106外的第一齿轮体102形成一在横截面内呈U形的、用于第二齿轮体104的接纳区，其中第二齿轮体104可根据换档套70的切换位置相对于支承套106转动。

沿轴向彼此面对的、界定出用于第二齿轮体104的接纳区的环面设计成滑动支承面，其中一个所述环面是止挡部114。因此，与这些面相关联的、垂直于结构轴线延伸的第二齿轮体104的环形部段设计成滑动支承面。这些环形部段之一、即第二齿轮体的在图2中位于左侧的第二环形部段126与第一齿轮体102的第一环形部段128相关联，从而沿轴向方向固定地支承第二齿轮体104。为了能够通过换档套70以常用的方式方法在第一、第二齿轮体102、104同步旋转的状态下在这两个齿轮体之间建立不能相对转动的连接，在第一、第二齿轮体上设有同步部件130。

在图2所示的双离合变速器10的构造状态中，能被切换的双联齿轮100仅借助第二推力轴承支承在副轴40上，其中该推力轴承设在第一同步体132或第二同步体134上。同步体132、134设计成换档接合装置66、88的组件。

对于双离合变速器10，临界/危险负荷状况是以第三档行驶。在该第三档中，由于倒车档的结构而使空套齿轮52、72(齿轮体102、104)反向运行，使得它们之间会产生非常高的转速差。但是这种高转速差对于支承不再重要(相关)，因为空套齿轮52(齿轮体102)一方面支承在同步体132上，另一方面——在绕过空套齿轮72(齿轮体104)的情况下——通过支承套106支承在同步体134上。

也就是说，根据图2所示的特别优选的实施方式的能被切换的双联齿轮100避免了在临界负荷状况下的高转速差，由此，按特别优选的实施方式的本发明双离合变速器10的功能和结构得到了改善。

对于双离合变速器10的特别优选的实施方式的功能还应指出，利用设置在上部副轴40上的包围同步环132的换档接合装置66可以使双联齿轮100的空套齿轮52与该副轴40以不能相对转动的方式连接。

同步环132与副轴40以不能相对转动的方式连接。同步环132还用于与空套齿轮50接合。为此，在同步环132上支承切换单元的一可沿轴向方向移动的换档套，借助所述切换单元可使同步环与双联齿轮100的空套齿轮52或者是与空套齿轮50以不能相对转动的方式接合。换档套在其外周上具有一环绕的槽用于接合未详细示出的换档拨叉或切换摇臂。

在按照图1的示意图中，仅示出了作为形锁合的牙嵌式换档接合装置的换档接合装置。而在按图2的具体图中示出同步环式的换档接合装置。实际上，带同步环的实施方式和带牙嵌换档接合装置的实施方式都是可行的。

两个输出小齿轮不必具有所示的直径差。在一种替代方案中，两个输出小齿轮可以具有相同的直径。

如果如图3所示地设有能被切换的双联齿轮200，则可设想到一种双离合变速器，其在各个方面都如上述按第一实施方式的双离合变速器10那样地构造和起作用，所述双联齿轮具有支承套206，该支承套与第一齿轮体102一体形成。为沿轴向支承所述套206和第二齿轮体204设有一接触垫280。这一点并不改变其功能。仅零件加工和组装有所不同。其保持了如下优点，在临界载荷下对第一齿轮体202的支承绕过第二齿轮体204。

所述两种优选实施方式允许使用标准部件，从而简化制造。这两种优选实施方式具有比现有技术更短的公差链，并简化了支承结构的调整。

Claims (13)

1.一种用于双离合变速器的能被切换的双联齿轮，具有相对于一轴进行支承的第一齿轮体(102；202)和第二齿轮体(104；204)，所述第一齿轮体和第二齿轮体能够以不能相对转动的方式彼此接合，其特征为：

设有一支承套(106；206)，所述支承套设计成不能相对所述第一齿轮体(102；202)转动并具有用于支承所述第二齿轮体(104；204)的第一支承区。

2.按权利要求1的能被切换的双联齿轮，其特征为：为了以不能相对转动的方式连接第一、第二齿轮体(102，104)而设有带换档套(70)的接合装置。

3.按权利要求1或2的能被切换的双联齿轮，其特征为：

所述支承套(106)在其外侧上具有用于第一滚针轴承(118)的第一接纳区(116)，所述第一滚针轴承用于支承所述第二齿轮体(104)。

4.按权利要求1至3之任一项的能被切换的双联齿轮，其特征为：

所述支承套(106)在其内侧上——优选在其整个轴向延伸长度上——具有用于第二滚针轴承(122)的第二接纳区(120)，所述第二滚针轴承用于相对所述轴进行支承。

5.按权利要求1至4之任一项的能被切换的双联齿轮，其特征为：

所述第一齿轮体(102)的第一环形部段(128)和所述第二齿轮体(104)的第二环形部段(126)设计成相互关联的滑动轴承面。

6.按权利要求1至5之任一项的能被切换的双联齿轮，其特征为：

所述支承套(106)设计成单独的构件，并与所述第一齿轮体(102)压接。

7.按权利要求1至6之任一项的能被切换的双联齿轮，其特征为：

所述支承套(106)具有端侧的支承面(132)。

8.按权利要求1至7之任一项的能被切换的双联齿轮，其特征为：

所述支承套(106)具有用于沿轴向支承所述第二齿轮体(104)的第一止挡部(114)。

9.按权利要求1至5之任一项的能被切换的双联齿轮，其特征为：

所述支承套(206)与所述第一齿轮体(202)一体形成。

10.按权利要求9的能被切换的双联齿轮，其特征为：

设有一接触垫(280)。

11.按权利要求1至10之任一项的能被切换的双联齿轮，其特征为：

为进行轴向支承而设有第一推力轴承和第二推力轴承，所述第一推力轴承和第二推力轴承优选分段地形成在第一同步体(132)或第二同步体(134)上。

12.按权利要求1至11之任一项的能被切换的双联齿轮，其特征为：

在所述第一齿轮体(102)和第二齿轮体(104)上设有同步部件(130)。

13.一种双离合变速器，所述双离合变速器具有：空心轴(24)、内轴(22)以及第一、第二副轴(34，40)，所述空心轴和内轴能通过双离合器(26)接合到驱动发动机(12)，所述第一、第二副轴的输出小齿轮(58，60)驱动差速器(14)的驱动齿轮(62)，其中，在所述空心轴(24)上设有固定齿轮(28，30)，所述固定齿轮分别与支承在所述第一、第二副轴(22，24)上的空套齿轮啮合，其中一个用于形成倒车档的空套齿轮(72)布置成与用于形成一前进档的空套齿轮(52)相邻，

其特征为：

所述用于形成倒车档的空套齿轮(72)和相邻的所述用于形成一前进档的空套齿轮(52)设计成按权利要求1至12之任一项的能被切换的双联齿轮(100)。

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