CN102287507B

CN102287507B - 多级变速器

Info

Publication number: CN102287507B
Application number: CN201110157350.5A
Authority: CN
Inventors: 增元浩
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-06-15
Filing date: 2011-06-13
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2031-06-13
Also published as: JP2012002258A; US20110306458A1; CN102287507A; JP5084873B2; US8323142B2

Abstract

本发明提供既能抑制轴长和轴数量增加又能够增加变速档数的多级变速器。多级变速器具备第一、第二输入轴(11、12)、第一、第二摩擦接合机构(C1、C2)、第一、第二中间轴(31、32)、第一、第二同步啮合机构(SM1、SM2)、差动机构(PG)和第三摩擦接合机构(C3)。差动机构的第一旋转元件(Ca)和第二旋转元件(Sa)分别与第一中间轴和第二中间轴连结。差动机构的第三旋转元件(Ri)与输出部件(6)连结。在输出部件轴支承第一齿轮组(G1)的从动齿轮(G1b)。在输出部件设有第三同步啮合机构(SM3)，其将第一齿轮组的从动齿轮与输出部件连结，从而能由第一齿轮组进行第一输入轴与输出部件间的动力传递。

Description

多级变速器

技术领域

本发明涉及在借助驱动源的动力旋转的输入轴和输出部件之间夹设有变速比不同的多个齿轮组的多级变速器。

背景技术

以往，作为这种变速器，已知以如下方式构成的、所谓的双离合变速器（DCT，Dual Clutch Transmission）（例如参照专利文献1）：具备第一输入轴和第二输入轴两个输入轴、以及第一输出轴和第二输出轴两个输出轴，驱动源的动力经由第一离合器和第二离合器两个离合器分别传递至所述第一输入轴和第二输入轴，所述第一输出轴和第二输出轴分别具备与差动齿轮啮合的输出齿轮，变速比位次为第奇数位的齿轮组的驱动齿轮固定在第一输入轴，变速比位次为第偶数位的齿轮组的驱动齿轮固定在第二输入轴，低速侧的多个齿轮组的与驱动齿轮啮合的从动齿轮被轴支承于第一输出轴，高速侧的多个齿轮组的与驱动齿轮啮合的从动齿轮被轴支承于第二输出轴，第一输出轴和第二输出轴各自上的从动齿轮经由同步啮合机构选择性地与该各输出轴连结。

在这样的结构中，在经由变速比位次为第奇数位的齿轮组进行动力传递时（此时，第一离合器接合，第二离合器分离），能够使第偶数位的齿轮组的从动齿轮经由同步啮合机构与对应的输出轴连结。由此，在变速时通过使第一离合器离开并使第二离合器接合，从而能够经由响应性良好的第偶数位的齿轮组切换动力传递状态。

同样地，在经由变速比位次为第偶数位的齿轮组进行动力传递时，使第奇数位的齿轮组的从动齿轮经由同步啮合机构与对应的输出轴连结，在变速时通过使第二离合器离开并使第一离合器接合，从而能够利用响应性良好的第奇数位的齿轮组切换动力传递状态。

不过，最近为了提高燃料消耗率，期望增加变速器的变速档数。在此，上述现有例的结构需要数量与变速档的数量对应的齿轮组。此外，要增加齿轮组需要延长变速器的轴长，然而从车载空间方面来说变速器的轴长的延长并不优选。

因此，在增加变速档数的情况下，考虑减小各齿轮组的齿轮宽度，确保所增加的齿轮组的配置空间。然而，齿轮宽度减小的话，齿轮强度会降低，因此在不延长变速器的轴长的情况下增加变速档数也存在限度。

此外，也考虑了如下方法：通过追加与输入轴平行的轴并在追加的轴上设置新的齿轮组，从而在不延长轴长的情况下增加齿轮组。然而，追加轴会导致部件数量的增加，引起变速器的重量的增加以及输入轴的径向的大型化。

专利文献1：日本特开2005-172220号公报

发明内容

本发明的目的在于鉴于以上内容，提供既能够抑制轴长和轴数量的增加又能够增加变速档数的多级变速器。

[1]为了达成上述目的，本发明的多级变速器经由变速比彼此不同的多个齿轮组，将借助驱动源的动力而旋转的输入轴的旋转速度变速为多个档并从输出部件输出，所述多个齿轮组分别具备驱动齿轮和与该驱动齿轮啮合的从动齿轮，该多级变速器的特征在于具备：第一输入轴，该第一输入轴固定或者轴支承多个所述齿轮组中的变速比位次为第奇数位的各齿轮组的驱动齿轮；第二输入轴，该第二输入轴固定或者轴支承变速比位次为第偶数位的各齿轮组的驱动齿轮；第一摩擦接合机构，该第一摩擦接合机构在将所述驱动源的动力向所述第一输入轴传递的传递状态与切断该传递的断开状态之间切换自如；第二摩擦接合机构，该第二摩擦接合机构在将所述驱动源的动力向所述第二输入轴传递的传递状态与切断该传递的断开状态之间切换自如；第一中间轴，该第一中间轴轴支承或者固定变速比位次为第奇数位的所述各齿轮组的从动齿轮；第二中间轴，该第二中间轴轴支承或者固定变速比位次为第偶数位的所述各齿轮组的从动齿轮；第一同步啮合机构，该第一同步啮合机构选择变速比位次为第奇数位的所述各齿轮组中的任一齿轮组，并将所选择的齿轮组的驱动齿轮和从动齿轮中被第一输入轴轴支承的齿轮与该第一输入轴连结，或者将所选择的齿轮组的驱动齿轮和从动齿轮中被第一中间轴轴支承的齿轮与该第一中间轴连结，从而能够利用该选择的齿轮组进行第一输入轴与第一中间轴之间的动力传递；第二同步啮合机构，该第二同步啮合机构选择变速比位次为第偶数位的所述各齿轮组中的任一齿轮组，并将所选择的齿轮组的驱动齿轮和从动齿轮中被第二输入轴轴支承的齿轮与该第二输入轴连结，或者将所选择的齿轮组的驱动齿轮和从动齿轮中被第二中间轴轴支承的齿轮与该第二中间轴连结，从而能够利用该选择的齿轮组进行第二输入轴与第二中间轴之间的动力传递；差动机构，该差动机构具有能够相对旋转的第一旋转元件、第二旋转元件以及第三旋转元件这三个旋转元件，并且该差动机构构成为：当第一旋转元件和第二旋转元件以不同的速度旋转时，第三旋转元件以第一旋转元件的旋转速度和第二旋转元件的旋转速度之间的速度旋转；以及第三摩擦接合机构，该第三摩擦接合机构在将差动机构的三个旋转元件中的两个旋转元件的连结起来的连结状态与切断该连结的断开状态之间切换自如，差动机构的第一旋转元件和第二旋转元件分别与第一中间轴和第二中间轴连结，差动机构的第三旋转元件与输出部件连结，在所述输出部件轴支承或固定有确立1档的齿轮组的从动齿轮，并且，在所述输出部件设有第三同步啮合机构，该第三同步啮合机构将确立所述1档的齿轮组的驱动齿轮和从动齿轮中被第一输入轴轴支承的齿轮与该第一输入轴连结，或者将确立所述1档的齿轮组的驱动齿轮和从动齿轮中被输出部件轴支承的齿轮与该输出部件连结，从而能够利用用于确立1档的齿轮组进行第一输入轴与输出部件之间的动力传递。

根据本发明，例如借助第二摩擦接合机构形成能够以位于变速比位次为第二位的第二齿轮组进行第二输入轴和第二中间轴之间的动力传递的状态，在使第二摩擦接合机构接合时，第二旋转元件以与第二齿轮组的变速比对应的速度旋转。在该状态下，通过使第三摩擦接合机构接合，第三旋转元件以与第二旋转元件相等的速度旋转，从输出部件输出2档的动力。

从该状态解除第三摩擦接合机构的接合，形成能够以位于变速比位次为第三位的第三齿轮组进行第一输入轴和第一中间轴之间的动力传递的状态，当除了第二摩擦接合机构之外还使第一摩擦接合机构接合时，第一旋转元件以与第三齿轮组的变速比对应的速度旋转。在此，由于第二旋转元件以与第二齿轮组的变速比对应的速度旋转，因此，第三旋转元件以第二齿轮组的输出速度和第三齿轮组的输出速度之间的速度旋转，由此，确立了3档。这样，由于能够使第三旋转元件以第奇数位的齿轮组的输出速度与第偶数位的齿轮组的输出速度之间的速度旋转，因此当设齿轮组的总数为N时，能够进行（2N-2）档的变速。

在此，在本发明中，差动机构和第三摩擦接合机构是必要的，不过能够使变速档数与如上所述的变速齿轮组的数量相比显著地增加。因此，能够在使变速器的轴长、轴数和外形与现有的多级变速器相比不增加的情况下增加变速档数。

此外，在本发明中，除了最低速档的变速比位次为第一、变速比位次为第二以及最高速档的齿轮组之外，能够使齿轮组中的驱动齿轮和从动齿轮中被旋转自如地轴支承于对应的轴的一方的齿轮、在下述三档范围内利用对应的同步啮合机构与对应的轴保持连结，所述三档指仅由该齿轮组确立的变速档、以及借助于与变速比位次相邻的两个齿轮组的组合确立的两个变速档。

进而，变速比位次为第二以及最高速档的齿轮组的驱动齿轮和从动齿轮中被旋转自如地轴支承于对应的轴的一方的齿轮，也能够在下述两档范围内利用对应的同步啮合机构与对应的轴保持连结，所述两档指仅由该齿轮组确立的变速档、以及借助于与变速比位次相邻的一个齿轮组的组合确立的一个变速档。

因此，能够大幅地减少同步啮合机构的切换次数，并能够显著地减少同步啮合机构的消耗。

此外，在现有的双离合变速器（DCT）中，在进行两档变速的时候，无法通过摩擦接合机构的切换来应对，而需要使相同的摩擦接合机构接合并且切换同步啮合机构的接合状态，此外，该切换需要时间，无法顺畅地切换。由此，在以现有的DCT进行两档变速的时候，响应性会降低，因此难以实现。根据本发明，对于使第三摩擦接合机构成为连结状态而确立的变速档（其中，1档除外），能够仅通过切换第一摩擦接合机构和第二摩擦接合机构的接合进行两档变速。由此，能够响应性良好地进行两档变速。

另外，也可以考虑变速比最大的第一齿轮组的从动齿轮轴支承或者固定于第一中间轴的情况。此时，能够使第三摩擦接合机构接合并确立1档，当设齿轮组总数为N时，能够进行（2N-1）档的变速。然而，仅由第一齿轮组确立的1档产生所有变速档中最大的驱动力（转矩）。因此，需要使第三摩擦接合机构具有与该驱动力相称的容量，会使第三摩擦接合机构相对地大型化。

因此，在本发明中，将1档的第一齿轮组的从动齿轮轴支承或固定于输出轴。由此，若以第三同步啮合机构形成使第一齿轮组的驱动齿轮与第一输入轴连结、或者使从动齿轮与输出轴连结的连结状态，则无需使第三摩擦接合机构接合就能够确立1档。由此，能够抑制第三摩擦接合机构的容量，能够实现多级变速器的小型化和轻量化。

[2]此外，优选的是，在本发明中，第一中间轴和第二中间轴与差动机构配置于同一轴线上。根据该结构，由于第一中间轴和第二中间轴配置于同一轴线上，因此能够减小变速器的径向的外形，实现小型化。进而，无需将第一中间轴和第二中间轴与差动装置的第一旋转元件和第二旋转元件连结的齿轮，能够削减部件数量，实现成本降低和轻量化。此外，优选的是，在本发明中，第一输入轴和第二输入轴与差动机构配置于同一轴线上。

[3]在本发明中，能够以双小齿轮（double pinion）型的行星齿轮机构构成差动机构，该双小齿轮型的行星齿轮机构例如具有太阳齿轮、齿圈、以及将一对小齿轮轴支承成自转自如和公转自如的轴架这三个旋转元件，该一对小齿轮彼此啮合并一方与太阳齿轮啮合另一方与齿圈啮合。

[4]优选的是，在本发明中，多级变速器具备倒车档齿轮组和空转齿轮，该倒车档齿轮组具有彼此啮合的驱动齿轮和从动齿轮，该空转齿轮与配置于第一输入轴或者第二输入轴的齿轮啮合，倒车档齿轮组的驱动齿轮构成为与空转齿轮一体旋转，或者构成为相对于空转齿轮旋转自如，倒车档齿轮组的从动齿轮被轴支承或固定于输出部件，该多级变速器还设有第四同步啮合机构，该第四同步啮合机构将被轴支承于输出部件的倒车档齿轮组的从动齿轮与输出部件连结，或者将倒车档齿轮组的驱动齿轮以与空转齿轮一体旋转的方式与空转齿轮连结，从而能够由倒车档齿轮组进行从第一输入轴或第二输入轴向输出部件的动力传递。由此，能够确立倒车档。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的多级变速器的示意图。

图2是说明实施方式的多级变速器的变速动作的说明图。

标号说明

11：第一输入轴；12：第二输入轴；13：倒车档用轴；31：第一中间轴；32：第二中间轴；PG：行星齿轮机构（差动机构）；Sa：太阳齿轮；Ri：齿圈；Ca：轴架（carrier）；Pi1、Pi2：小齿轮（pinion）；6：输出轴（输出部件）；6a：输出齿轮；Gr：倒车档齿轮组；Gra：驱动齿轮；Grb：从动齿轮；Gi：空转齿轮；G1～G5：第一～第五齿轮组；G1a～G5a：驱动齿轮；G1b～G5b：从动齿轮；C1～C3：第一～第三离合器（第一～第三摩擦接合机构）；SM1～SM4：第一～第四同步啮合机构；SM1a～SM4a：同步啮合套；SM1b～SM4b、SM1c、SM2c：牙嵌齿；DA：阻尼器；DF：差动齿轮。

具体实施方式

图1示出了本发明的实施方式的多级变速器。该变速器具备：中空的第一输入轴11，所述第一输入轴11与图外的作为驱动源的内燃机（发动机）的输出轴配置于同一轴线上；第二输入轴12，所述第二输入轴12与第一输入轴11配置于同一轴线上、并且一部分插入第一输入轴11内；第一～第五齿轮组五个齿轮组G1～G5，所述第一～第五齿轮组G1～G5分别具有彼此啮合的驱动齿轮G1a～G5a和从动齿轮G1b～G5b；作为第一摩擦接合机构的第一离合器C1，所述第一离合器C1在将经由阻尼器DA传递的内燃机的旋转传递至第一输入轴11的传递状态与切断该传递的断开状态之间切换自如，所述阻尼器DA吸收内燃机的转矩变动；以及作为第二摩擦接合机构的第二离合器C2，所述第二离合器C2在将内燃机的旋转传递至第二输入轴12的传递状态与切断该传递的断开状态之间切换自如。

各齿轮组G1～G5的变速比（从动齿轮的齿数/驱动齿轮的齿数）被设定为不同的值，从较大的变速比开始按顺序排列的话，设定为第一齿轮组G1、第二齿轮组G2、第三齿轮组G3、第四齿轮组G4和第五齿轮组G5。并且，变速比位次为第奇数位的齿轮组为第一齿轮组G1、第三齿轮组G3和第五齿轮组G5。此外，变速比位次为第偶数位的齿轮组为第二齿轮组G2和第四齿轮组G4。

第一齿轮组G1的驱动齿轮G1a固定于第一输入轴11。第三齿轮组G3和第五齿轮组G5的驱动齿轮G3a、G5a被旋转自如地轴支承于第一输入轴11。第二齿轮组G2和第四齿轮组G4的驱动齿轮G2a、G4a被固定于第二输入轴12。

此外，多级变速器具备：中空的第一中间轴31，所述第一中间轴31相对于两输入轴11、12平行地配置；中空的第二中间轴32，所述第二中间轴32与第一中间轴31配置于同一轴线上、并且一部分插入第一中间轴31内；以及输出轴6，所述输出轴6与两中间轴31、32配置于同一轴线上，并且该输出轴6的一部分插入第二中间轴32内。在输出轴6设有与差动齿轮DF啮合的输出齿轮6a。

第一齿轮组G1的从动齿轮G1b被旋转自如地轴支承于输出轴6。第三齿轮组G3和第五齿轮组G5的从动齿轮G3b、G5b固定于第一中间轴31。第二齿轮组G2和第四齿轮组G4的从动齿轮G2b、G4b被旋转自如地轴支承于第二中间轴32。

此外，多级变速器具备作为差动机构的行星齿轮机构PG，该行星齿轮机构PG位于两中间轴31、32与输出轴6之间，并且与两中间轴31、32和输出轴6配置于同一轴线上。该行星齿轮机构PG构成为双小齿轮型，其包括太阳齿轮Sa、齿圈Ri和轴架Ca，所述轴架Ca将彼此啮合且一方与太阳齿轮Sa啮合另一方与齿圈Ri啮合的一对小齿轮Pi1、Pi2轴支承成自转自如和公转自如。

在将行星齿轮机构PG的齿比h（齿圈Ri的齿数/太阳齿轮Sa的齿数）设定为例如“2.0”的情况下，齿圈Ri以太阳齿轮Sa的旋转速度与轴架Ca的旋转速度的中间速度（两旋转速度的和的1/2的旋转速度）旋转。

第一中间轴31与轴架Ca连结。第二中间轴32与太阳齿轮Sa连结。输出轴6与齿圈Ri连结。在实施方式中，轴架Ca为第一旋转元件，太阳齿轮Sa为第二旋转元件，齿圈Ri为第三旋转元件。

此外，多级变速器具备作为第三摩擦接合机构的第三离合器C3。第三离合器C3构成为在连结作为第一旋转元件的轴架Ca和作为第三旋转元件的齿圈Ri的连结状态与切断该连结的断开状态之间切换自如。

此外，多级变速器具备倒车档齿轮组Gr，该倒车档齿轮组Gr由倒车档用的驱动齿轮Gra和与该驱动齿轮Gra啮合的倒车档用的从动齿轮Grb构成。倒车档用的驱动齿轮Gra被旋转自如地轴支承于倒车档用轴13，该倒车档用轴13与两输入轴11、12和两中间轴31、32平行地配置。在倒车档用轴13，以旋转自如的方式轴支承有与第一齿轮组G1的驱动齿轮G1a啮合的空转齿轮Gi。

在行星齿轮机构PG的齿圈Ri的外周面，设有倒车档齿轮组Gr的从动齿轮Grb。这样，通过将倒车档齿轮组Gr的从动齿轮Grb设于齿圈Ri的外周面，能够使行星齿轮机构PG和倒车档齿轮组Gr配置于输入轴11、12等的轴线上的同一位置。因而，与行星齿轮机构PG和倒车档齿轮组Gr的位置在轴线上不同的情况相比，能够实现轴长的进一步缩短化。

另外，在实施方式的多级变速器中，倒车档齿轮组Gr的从动齿轮Grb经由齿圈Ri固定于作为输出部件的输出轴6。此外，也可以将第一齿轮组G1的从动齿轮G1b设于齿圈Ri的外周面。据此，与将倒车档齿轮组Gr的从动齿轮Grb设于齿圈Ri的情况同样地，也能够实现轴长的进一步缩短化。在该情况下，第一齿轮组G1的从动齿轮G1b经由齿圈Ri固定于作为输出部件的输出轴6。

在第一输入轴11，在第三齿轮组G3与第五齿轮组G5的驱动齿轮G3a、G5a之间的位置，设有第一同步啮合机构SM1（同步啮合（synchromesh）机构）。第一同步啮合机构SM1具备与第一输入轴11止转连结的同步啮合套SM1a。同步啮合套SM1a构成为借助于图外的致动器沿轴向移动自如。

此外，当使同步啮合套SM1a从图1所示的空档状态的位置移动至第三齿轮组G3的驱动齿轮G3a侧时，同步啮合套SM1a与设于驱动齿轮G3a的牙嵌齿SM1b啮合，驱动齿轮G3a借助于第一同步啮合机构SM1与第一输入轴11连结。将此第一同步啮合机构SM1的状态定义为第三齿轮组侧连结状态。

当使同步啮合套SM1a从图1所示的空档状态的位置移动至第五齿轮组G5的驱动齿轮G5a侧时，同步啮合套SM1a与设于驱动齿轮G5a的牙嵌齿SM1c啮合，驱动齿轮G5a借助于第一同步啮合机构SM1与第一输入轴11连结。将此第一同步啮合机构SM1的状态定义为第五齿轮组侧连结状态。

在第二中间轴32，在第二齿轮组G2与第四齿轮组G4的从动齿轮G2b、G4b之间的位置，设有第二同步啮合机构SM2（同步啮合（synchromesh）机构）。第二同步啮合机构SM2与第一同步啮合机构SM1同样地，也具备与第二中间轴32止转连结的同步啮合套SM2a。同步啮合套SM2a也构成为借助于图外的致动器沿轴向移动自如。

并且，当使同步啮合套SM2a从图1所示的空档状态的位置移动至第二齿轮组G2的从动齿轮G2b侧时，同步啮合套SM2a与设于从动齿轮G2b的牙嵌齿SM2b啮合，从动齿轮G2b借助于第二同步啮合机构SM2与第二中间轴32连结。将此第二同步啮合机构SM2的状态定义为第二齿轮组侧连结状态。

当使同步啮合套SM2a从图1所示的空档状态的位置移动至第四齿轮组G4的从动齿轮G4b侧时，同步啮合套SM2a与设于从动齿轮G4b的牙嵌齿SM2c啮合，从动齿轮G4b借助于第二同步啮合机构SM2与第二中间轴32连结。将此第二同步啮合机构SM2的状态定义为第四齿轮组侧连结状态。

在输出轴6，与第一齿轮组G1的从动齿轮G1b相邻地设有第三同步啮合机构SM3（同步啮合（synchromesh）机构）。第三同步啮合机构SM3也具备与输出轴6止转连结的同步啮合套SM3a。该同步啮合套SM3a也构成为借助于图外的的致动器沿轴向移动自如。

并且，当使同步啮合套SM3a从图1所示的空档状态的位置移动至第一齿轮组G1的从动齿轮G1b侧时，同步啮合套SM3a与设于从动齿轮G1b的牙嵌齿SM3b啮合，从动齿轮G1b借助于第三同步啮合机构SM3与输出轴6连结。将此第三同步啮合机构SM3的状态定义为连结状态。

在倒车档齿轮组Gr的驱动齿轮Gra的空转齿轮Gi侧，设有第四同步啮合机构SM4（同步啮合（synchromesh）机构）。第四同步啮合机构SM4具备与驱动齿轮Gra止转连结的同步啮合套SM4a。该同步啮合套SM4a也构成为借助于图外的的致动器沿轴向移动自如。

并且，当使同步啮合套SM4a从图1所示的空档状态的位置移动至空转齿轮Gi侧时，同步啮合套SM4a与设于空转齿轮Gi的牙嵌齿SM4b啮合，空转齿轮Gi借助于第四同步啮合机构SM4与倒车档齿轮组Gr的驱动齿轮Gra连结。将此第四同步啮合机构SM4的状态定义为连结状态。

接着，参照图2对实施方式的多级变速器的变速动作进行说明。另外，图2的横轴表示档位（shift position）。此外，图2的纵轴的离合器C1～C3的“ON”表示传递状态或者连结状态，“OFF”表示断开状态。此外，图2的纵轴的同步啮合机构SM1～4的“NT”表示空档状态，“G1～G5、Gi”表示相应的齿轮组侧的连结状态。

首先，在车辆以1档起步时，通过使第三同步啮合机构SM3成为连结状态，由此将第一齿轮组G1的从动齿轮G1b与输出轴6连结。接着，使第一离合器C1成为传递状态，使第一离合器C1的接合力逐渐增加。当第一离合器C1完全接合时，输出轴6以与第一齿轮组G1的变速比对应的输出速度旋转，进行1档下的动力传递。

在从1档向2档升档时，使第二同步啮合机构SM2成为第二齿轮组侧连结状态，使第三离合器C3成为连结状态，然后，使第一离合器C1成为断开状态，使第二离合器C2成为传递状态。通过使第二同步啮合机构SM2成为第二齿轮组侧连结状态，第二中间轴32和与该第二中间轴32连结的作为第二旋转元件的太阳齿轮Sa以与第二齿轮组G2的变速比对应的输出速度旋转。

此外，通过使第三离合器C3成为连结状态，由行星齿轮机构PG的太阳齿轮Sa、轴架Ca和齿圈Ri构成的三个旋转元件成为不能相对旋转的锁定状态。由此，与作为第三旋转元件的齿圈Ri连结的输出轴6也以与第二齿轮组G2的变速比对应的输出速度旋转，进行2档下的动力传递。

在从2档向1档降档时，在使第三同步啮合机构SM3成为连结状态后，使第二离合器C2成为断开状态，并使第一离合器C1成为传递状态即可。

在从2档向3档升档时，在使第一同步啮合机构SM1成为第三齿轮组侧连结状态后，使第三离合器C3成为断开状态，使第一离合器C1成为传递状态。通过使第一同步啮合机构SM1成为第三齿轮组侧连结状态，由此第一中间轴31和与该第一中间轴31连结的作为第一旋转元件的轴架Ca以与第三齿轮组G3的变速比对应的输出速度旋转。

此外，第二中间轴32和与该第二中间轴32连结的作为第二旋转元件的太阳齿轮Sa与2档同样地，以与第二齿轮组G2的变速比对应的输出速度旋转。因此，当设第一中间轴31和轴架Ca的旋转速度为N1，设第二中间轴32和太阳齿轮Sa的旋转速度为N2，设行星齿轮机构PG的齿比为h时，作为第三旋转元件的齿圈Ri和输出轴6的旋转速度为{N1（h-1）+N2}/h，进行3档下的动力传递。

在从3档向2档降档时，使第一离合器C1成为断开状态，使第三离合器C3成为连结状态即可。

在从3档向4档升档时，使第二离合器C2成为断开状态，使第三离合器C3成为连结状态。由此，第一中间轴31和与该第一中间轴31连结的作为第一旋转元件的轴架Ca以与第三齿轮组G3的变速比对应的输出速度旋转。此外，行星齿轮机构PG的三个旋转元件Sa、Ca、Ri成为不能相对旋转的锁定状态。并且，与作为第三旋转元件的齿圈Ri连结的输出轴6也以与第三齿轮组G3的变速比对应的输出速度旋转，进行4档下的动力传递。

在从4档向3档降档时，在使第二同步啮合机构SM2成为第二齿轮组侧连结状态后，使第三离合器C3成为断开状态，使第二离合器C2成为传递状态即可。

在从4档向5档升档时，在使第二同步啮合机构SM2成为第四齿轮组侧连结状态后，使第三离合器C3成为断开状态，使第二离合器C2成为传递状态。通过使第二同步啮合机构SM2成为第四齿轮组侧连结状态，由此第二中间轴32和与该第二中间轴32连结的作为第二旋转元件的太阳齿轮Sa以与第四齿轮组G4的变速比对应的输出速度旋转。

此外，第一中间轴31以及与该第一中间轴31连结的作为第一旋转元件的轴架Ca与4档同样地，以与第三齿轮组G3的变速比对应的输出速度旋转。因此，当设第一中间轴31和轴架Ca的旋转速度为N1，设第二中间轴32和太阳齿轮Sa的旋转速度为N2，设行星齿轮机构PG的齿比为h时，作为第三旋转元件的齿圈Ri和输出轴6的旋转速度为{N1（h-1）+N2}/h，进行5档下的动力传递。

在从5档向4档降档时，使第二离合器C2成为断开状态，使第三离合器C3成为连结状态即可。

在从5档向6档升档时，使第一离合器C1成为断开状态，使第三离合器C3成为连结状态。由此，第二中间轴32和与该第二中间轴32连结的作为第二旋转元件的太阳齿轮Sa以与第四齿轮组G4的变速比对应的输出速度旋转。此外，行星齿轮机构PG的三个旋转元件Sa、Ca、Ri成为不能相对旋转的锁定状态。并且，与作为第三旋转元件的齿圈Ri连结的旋转轴6也以与第四齿轮组G4的变速比对应的输出速度旋转，进行6档下的动力传递。

在从6档向5档降档时，在使第一同步啮合机构SM1成为第三齿轮组侧连结状态后，使第三离合器C3成为断开状态，使第一离合器C1成为传递状态即可。

在从6档向7档升档时，在使第一同步啮合机构SM1成为第五齿轮组侧连结状态后，使第三离合器C3成为断开状态，使第一离合器C1成为传递状态。通过使第一同步啮合机构SM1成为第五齿轮组侧连结状态，由此第一中间轴31和与该第一中间轴31连结的作为第一旋转元件的轴架Ca以与第五齿轮组G5的变速比对应的输出速度旋转。

此外，第二中间轴32和与该第二中间轴32连结的作为第二旋转元件的太阳齿轮Sa与6档同样地，以与第四齿轮组G4的变速比对应的输出速度旋转。因此，当设第一中间轴31和轴架Ca的旋转速度为N1，设第二中间轴32和太阳齿轮Sa的旋转速度为N2，设行星齿轮机构PG的齿比为h时，作为第三旋转元件的齿圈Ri和输出轴6的旋转速度为{N1（h-1）+N2}/h，进行7档下的动力传递。

在从7档向6档减档时，使第一离合器C1成为断开状态，使第三离合器C3成为连结状态即可。

在从7档向8档升档时，使第二离合器C2成为断开状态，使第三离合器C3成为连结状态。由此，第一中间轴31和与该第一中间轴31连结的作为第一旋转元件的轴架Ca以与第五齿轮组G5的变速比对应的输出速度旋转。此外，行星齿轮机构PG的三个旋转元件Sa、Ca、Ri成为不能相对旋转的锁定状态。并且，与作为第三旋转元件的齿圈Ri连结的输出轴6也以与第五齿轮组G5的变速比对应的输出速度旋转，进行8档下的动力传递。

在从8档向7档降档时，使第三离合器C3成为断开状态，使第二离合器C2成为传递状态即可。

在确立倒车档时，使第四同步啮合机构SM4成为连结状态，使空转齿轮Gi与倒车档齿轮组Gr的驱动齿轮Gra连结。然后，使第一离合器C1成为传递状态，使第一离合器C1的接合力逐渐增加。当第一离合器C1完全接合时，输出轴6以与第一齿轮组G1的驱动齿轮G1a和空转齿轮Gi的齿比i（空转齿轮Gi的齿数/驱动齿轮G1的齿数）和倒车档齿轮组Gr的变速比j对应的输出速度（ij）反转（向车辆后退的方向的旋转），进行倒车档下的动力传递。

根据实施方式的多级变速器，能够使用五个齿轮组G1～G5进行八个前进档的变速。另外，齿轮组并不限于五个，例如也可以是六个或七个。在使用六个齿轮组的情况下能够进行十个前进档的变速，在使用七个齿轮组的情况下能够进行十二个前进档的变速。即，当设齿轮组的数量为N时，能够进行（2N-2）档的变速。在此，在本实施方式中，行星齿轮机构PG和第三离合器C3是必要的，不过由于能够使变速档数如上所述地显著地增加，因此能够不使变速器的轴长增加而增加变速档数。

另外，作为比较例，还考虑了将第一齿轮组G1的从动齿轮G1b轴支承于第一中间轴31的情况。根据该比较例，能够使第三离合器C3成为连结状态并确立1档，设齿轮组的总数为N，则能够进行（2N-1）档的变速。然而，1档是所有的变速档中产生最大的驱动力（转矩）的变速档。因此，在比较例中，需要使在1档下处于连结状态的第三离合器C3具有与1档的驱动力相称的容量，使得第三离合器C3相对地大型化，并且在第三离合器C3成为断开状态时产生的摩擦损失增大。

因此，在本实施方式的多级变速器中，将第一齿轮组G1的从动齿轮G1b轴支承于输出轴6。由此，以第三同步啮合机构SM3形成第一齿轮组G1的从动齿轮G1b与输出轴6相连结的连结状态的话，无需使第三离合器C3成为连结状态就能够确立1档。由此，能够抑制第三离合器C3的容量，能够实现多级变速器的小型化和轻量化，进而能够抑制第三离合器C3上的摩擦损失。在将第一齿轮组G1的从动齿轮G1b设于齿圈Ri的情况下，也同样能够获得该效果。

另外，在图2中，在1档下第三离合器C3为“ON”，即处于连结状态，然而这仅是作为用于向2档升档的准备动作而形成的连结状态，并非表示是为了确立1档所必须的。因此，例如图2中单点划线所示，也可以与第一同步啮合机构SM1的切换相配合地切换第三离合器C3的状态。

此外，在实施方式的多级变速器中，能够使第二齿轮组G2的从动齿轮G2b在2档和3档这两个变速档的范围保持与第二中间轴32连结。此外，能够使第三齿轮组G3的驱动齿轮G3a在3档～5档这三个变速档的范围保持与第一中间轴31连结。

此外，能够使第四齿轮组G4的从动齿轮G4b在5档～7档这三个变速档的范围保持与第二中间轴32连结。此外，能够使第五齿轮组G5的驱动齿轮G5a在7档和8档这两个变速档的范围保持与第一中间轴31连结。

因此，大幅降低了第一同步啮合机构SM1和第二同步啮合机构SM2的切换次数，能够显著地抑制第一同步啮合机构SM1和第二同步啮合机构SM2的消耗。此外，在3档、5档和7档下，经由两个齿轮组进行动力传递，因此能够减轻各齿轮组上的负载。

此外，在现有的双离合变速器（DCT）中，在进行两档变速（跳过一档的变速）的情况下，无法以第一离合器、第二离合器的切换来应对，需要使相同的离合器C1、C2接合、并且切换同步啮合机构的接合状态。在该情况下，无法在离合器C1、C2处于传递状态的状态下进行同步啮合机构的切换，需要短暂地使离合器C1、C2成为断开状态，因此会使来自内燃机的驱动力的传递短暂地断开，从而导致驾驶者对车辆的操作的追踪性（操控性，drivability）降低。此外，该切换需要时间，无法顺畅地进行切换。因此，在现有的DCT中，难以实现两档变速。

根据本实施方式的多级变速器，在作为第三摩擦接合机构的第三离合器C3处于连结状态的变速档（2档、4档、6档、8档）下，能够仅通过切换作为第一摩擦接合机构的第一离合器C1和作为第二摩擦接合机构的第二离合器C2的接合来进行两档变速。由此，能够响应性良好地进行两档变速。

另外，在实施方式的多级变速器中，第一中间轴31和第二中间轴32与行星齿轮机构PG配置于同一轴线上，然而本发明的结构并不限定于此。例如，也可以将输入轴11、12与行星齿轮机构PG配置在同一轴线上，将各中间轴31、32相对于行星齿轮机构PG的轴线平行地配置。在该情况下，另行设置将各中间轴31、32的旋转传递至行星齿轮机构PG的轴架Ca和太阳齿轮Sa的齿轮组即可。

此外，在实施方式的多级变速器中，差动机构由双小齿轮型的行星齿轮机构PG构成，然而也可以利用单小齿轮型的行星齿轮机构构成，该单小齿轮型的行星齿轮机构包括太阳齿轮、齿圈以及将与太阳齿轮和齿圈啮合的小齿轮轴支承成自转自如和公转自如的轴架构成。在该情况下，将第一中间轴31与太阳齿轮和齿圈的任意一方连结，并将第二中间轴32与太阳齿轮和齿圈的任意另一方连结，将作为输出部件的输出轴6与轴架连结，并将倒车档齿轮组Gr的从动齿轮Grb固定于输出轴6即可。

此外，在实施方式中，采用了行星齿轮机构作为差动机构，然而本发明的差动机构并不限于行星齿轮机构，例如也可以由侧面齿轮和小齿轮式的差动齿轮机构构成差动机构，该侧面齿轮和小齿轮式的差动齿轮机构由轴向一侧的第一侧面齿轮、轴向另一侧的第二侧面齿轮以及轴支承与两侧面齿轮啮合的小齿轮的齿轮箱构成。

在该情况下，可以构成为，将第一中间轴与第一侧面齿轮连结作为第一旋转元件，将第二中间轴与第二侧面齿轮连结作为第二旋转元件，将作为输出部件的输出齿轮与齿轮箱连结作为第三旋转元件，并以作为第三摩擦接合机构的第三离合器C3连结两侧面齿轮。由此，在第一侧面齿轮和第二侧面齿轮以不同的速度旋转的时候，也是齿轮箱以第一侧面齿轮的旋转速度和第二侧面齿轮的旋转速度的中间速度旋转，能够进行与实施方式相同的变速。

此外，在实施方式中，说明了将第一齿轮组G1的驱动齿轮G1a固定于第一输入轴11，并将第一齿轮组G1的从动齿轮G1b旋转自如地轴支承于输出轴6的结构。然而，本发明的多级变速器并不限定于此，也可以将驱动齿轮G1a旋转自如地轴支承于第一输入轴11，并将从动齿轮G1b固定于输出轴6。在该情况下，将第三同步啮合机构SM3设于第一输入轴11即可。

此外，在实施方式中，说明了将第三齿轮组G3和第五齿轮组G5的驱动齿轮G3a、G5a旋转自如地轴支承于第一输入轴11，并将第三齿轮组G3和第五齿轮组G5的从动齿轮G3b、G5b固定于第一中间轴31的结构。然而，本发明的多级变速器并不限定于此，也可以将第三齿轮组G3和第五齿轮组G5的驱动齿轮G3a、G5a固定于第一输入轴11，并将第三齿轮组G3和第五齿轮组G5的从动齿轮G3b、G5b旋转自如地轴支承于第一中间轴31。在该情况下，将第一同步啮合机构SM1设于第一中间轴31即可。

此外，在实施方式中，说明了将第二齿轮组G2和第四齿轮组G4的驱动齿轮G2a、G4a固定于第二输入轴12，并将第二齿轮组G2和第四齿轮组G4的从动齿轮G2b、G4b旋转自如地轴支承于第二中间轴32的结构。然而，本发明的多级变速器并不限定于此，也可以将第二齿轮组G2和第四齿轮组G4的驱动齿轮G2a、G4a旋转自如地轴支承于第二输入轴12，并将第二齿轮组G2和第四齿轮组G4的从动齿轮G2b、G4b固定于第二中间轴32。在该情况下，将第二同步啮合机构SM2设于第二输入轴12即可。

此外，在实施方式中，说明了将倒车档齿轮组Gr的驱动齿轮Gra旋转自如地轴支承于倒车档用轴13，并将倒车档齿轮组Gr的从动齿轮Grb固定于行星齿轮机构PG的齿圈Ri（第三旋转元件）的外周面的结构。然而，本发明的多级变速器并不限定于此，例如，也可以将驱动齿轮Gra固定于倒车档用轴13，并将从动齿轮Grb旋转自如地轴支承于输出轴6。

在该情况下，将空转齿轮Gi固定于倒车档用轴13，并将第四同步啮合机构SM4设于输出轴6即可。此外，在将第四同步啮合机构SM4设于输出轴6的情况下，可以构成为：将第三同步啮合机构SM3配置在被旋转自如地轴支承于输出轴6的第一齿轮组G1的从动齿轮G1b和倒车档齿轮组Gr的从动齿轮Grb之间，并使第三同步啮合机构SM3具有第四同步啮合机构的功能。

此外，在实施方式中，作为第三摩擦接合机构，说明了对作为第一旋转元件的轴架Ca和作为第三旋转元件的齿圈Ri自如连结的第三离合器C3。然而，本发明的第三摩擦接合机构并不限定于此，只要是能够使行星齿轮机构PG的三个旋转元件Sa、Ca、Ra成为不能相对旋转的锁定状态的结构即可。例如，也可以将第三摩擦接合机构构成为对作为第一旋转元件的轴架Ca和作为第二旋转元件的太阳齿轮Sa自如连结，此外，还可以将第三摩擦接合机构构成为对作为第二旋转元件的太阳齿轮Sa和作为第三旋转元件的齿圈Ri自如连结。

此外，实施方式的作为差动机构的行星齿轮机构PG的齿比，是考虑了变速器的变速比设定并综合地判断而确定的，在以实施方式中举例示出的齿比2.0为中心，且实现齿轮组的预定范围内的值（例如1.6～2.4）下能够成立。这在以实施方式中说明的行星齿轮机构PG以外的侧面齿轮和小齿轮式的差动齿轮机构等其他差动机构构成差动机构的情况下也是一样的。

Claims

1.一种多级变速器，该多级变速器经由变速比彼此不同的多个齿轮组，将借助驱动源的动力而旋转的输入轴的旋转速度变速为多个档并从输出部件输出，所述多个齿轮组分别具备驱动齿轮和与该驱动齿轮啮合的从动齿轮，所述多级变速器的特征在于，

所述多级变速器具备：

第一输入轴，该第一输入轴固定或者轴支承多个所述齿轮组中的变速比位次为第奇数位的各齿轮组的驱动齿轮；

第二输入轴，该第二输入轴固定或者轴支承变速比位次为第偶数位的各齿轮组的驱动齿轮；

第一摩擦接合机构，该第一摩擦接合机构在将所述驱动源的动力向所述第一输入轴传递的传递状态与切断该传递的断开状态之间切换自如；

第二摩擦接合机构，该第二摩擦接合机构在将所述驱动源的动力向所述第二输入轴传递的传递状态与切断该传递的断开状态之间切换自如；

第一中间轴，该第一中间轴轴支承或者固定变速比位次为第奇数位的所述各齿轮组的从动齿轮；

第二中间轴，该第二中间轴轴支承或者固定变速比位次为第偶数位的所述各齿轮组的从动齿轮；

第一同步啮合机构，该第一同步啮合机构选择变速比位次为第奇数位的所述各齿轮组中的任一齿轮组，并将所选择的齿轮组的驱动齿轮和从动齿轮中被第一输入轴轴支承的齿轮与该第一输入轴连结，或者将所选择的齿轮组的驱动齿轮和从动齿轮中被第一中间轴轴支承的齿轮与该第一中间轴连结，从而能够利用该选择的齿轮组进行第一输入轴与第一中间轴之间的动力传递；

第二同步啮合机构，该第二同步啮合机构选择变速比位次为第偶数位的所述各齿轮组中的任一齿轮组，并将所选择的齿轮组的驱动齿轮和从动齿轮中被第二输入轴轴支承的齿轮与该第二输入轴连结，或者将所选择的齿轮组的驱动齿轮和从动齿轮中被第二中间轴轴支承的齿轮与该第二中间轴连结，从而能够利用该选择的齿轮组进行第二输入轴与第二中间轴之间的动力传递；

差动机构，该差动机构具有能够相对旋转的第一旋转元件、第二旋转元件以及第三旋转元件这三个旋转元件，并且该差动机构构成为：当第一旋转元件和第二旋转元件以不同的速度旋转时，第三旋转元件以第一旋转元件的旋转速度和第二旋转元件的旋转速度之间的速度旋转；以及

第三摩擦接合机构，该第三摩擦接合机构在将差动机构的三个旋转元件中的两个旋转元件连结起来的连结状态与切断该连结的断开状态之间切换自如，

差动机构的第一旋转元件和第二旋转元件分别与第一中间轴和第二中间轴连结，差动机构的第三旋转元件与输出部件连结，

在所述输出部件轴支承或固定有确立1档的齿轮组的从动齿轮，并且，在所述输出部件设有第三同步啮合机构，该第三同步啮合机构将确立所述1档的齿轮组的驱动齿轮和从动齿轮中被第一输入轴轴支承的齿轮与该第一输入轴连结，或者将确立所述1档的齿轮组的驱动齿轮和从动齿轮中被输出部件轴支承的齿轮与该输出部件连结，从而能够利用用于确立1档的齿轮组进行第一输入轴与输出部件之间的动力传递。

2.根据权利要求1所述的多级变速器，其特征在于，

所述第一中间轴和所述第二中间轴与所述差动机构配置于同一轴线上。

3.根据权利要求1所述的多级变速器，其特征在于，

所述第一输入轴和所述第二输入轴与所述差动机构配置于同一轴线上。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的多级变速器，其特征在于，

所述差动机构以双小齿轮型的行星齿轮机构构成，该双小齿轮型的行星齿轮机构具有太阳齿轮、齿圈、以及将一对小齿轮轴支承成自转自如和公转自如的轴架这三个旋转元件，该一对小齿轮彼此啮合、并且一方与所述太阳齿轮啮合另一方与所述齿圈啮合。

5.根据权利要求1所述的多级变速器，其特征在于，

所述多级变速器具备倒车档齿轮组和空转齿轮，该倒车档齿轮组具有彼此啮合的驱动齿轮和从动齿轮，该空转齿轮与配置于所述第一输入轴或者所述第二输入轴的齿轮啮合，

所述倒车档齿轮组的驱动齿轮构成为与所述空转齿轮一体旋转，或者构成为相对于所述空转齿轮旋转自如，

所述倒车档齿轮组的从动齿轮被轴支承或固定于所述输出部件，

所述多级变速器还设有第四同步啮合机构，该第四同步啮合机构将被轴支承于所述输出部件的所述倒车档齿轮组的从动齿轮与所述输出部件连结，或者将所述倒车档齿轮组的驱动齿轮以与所述空转齿轮一体旋转的方式与所述空转齿轮连结，从而能够由所述倒车档齿轮组进行从所述第一输入轴或所述第二输入轴向所述输出部件的动力传递。