CN102297246A - 变速器的传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆变速器的传动装置，包括：正向驱动路径的啮合齿轮；固定至齿轮中一个的惰轮；与惰轮接合的反向齿轮；与反向齿轮接合的低速齿轮；主减速器；包括惰轮、齿轮和主减速器的低速齿轮驱动路径。本发明的优点在于包含能够产生较大传动比的低速齿轮，允许在相邻档位之间产生更小的传动比级或使用该跨度实现较大数目的超越换档。

Description

变速器的传动装置
技术领域
本发明总体上涉及机动车辆的动力系，尤其涉及用于动力换档变速器的动力学设置。
背景技术
双离合器变速器(DCT)(也称为动力换档离合器)为采用两个输入离合器用于在正向驱动和反向驱动时产生多个齿轮比的的齿轮机构。其使用同步的离合器-离合器切换(clutch-to-clutch shift)连续地传输动力。
变速器包含设置在变速器输入和其输出之间的双中间轴配置内的传动装置。一个输出离合器在输入和与某些档位相关联的第一中间轴之间传输扭矩；另一个输入离合器在变速器输入和与其它档位相关联的第二中间轴之间传输扭矩。变速器通过交替接合第一输入离合器且在当前档位运转，分离第二输入离合器，在变速器内准备用于在目标档位运转的动力路径，分离第一离合器，接合第二离合器且在变速器内准备另一用于在下个档位运转的动力路径而产生传动比变化。
动力换档离合器使用起步离合器从停止工况或几乎停止工况发动车辆。对于特定车辆尺寸，由于发动机小型化并且采用增压，在发动时不使用增压，可能导致用于发动的变速器传动比不足。
动力换档变速器通常具有特定数目的档位并且提供极少的设计自由度用于适应档位数目增加至五、六或七速。
动力换挡变速器也具有复杂的电液控制以调节所需的同步器状态。一些设计依赖于多路离合器控制以及同步器控制以试图减少成本，其导致运转性能下降，例如更长的换档时间、可重复的高质量换档的损失和故障状态数量增加。
发明内容
根据本发明一方面，提供一种车辆变速器的传动装置，包括：啮合正向齿轮；连接至正向齿轮的惰轮；与惰轮接合的反向齿轮；与反向齿轮接合的低速齿轮；主减速器；和包括惰轮、正向齿轮、反向齿轮和低速齿轮以及主减速器的低速齿轮驱动路径。
根据本发明另一方面，提供一种用于车辆变速器的传动装置，包括：正向路径中啮合齿轮和固定至齿轮中一个的惰轮；与惰轮接合的反向齿轮；与反向齿轮接合的低速齿轮；主减速器的啮合齿轮；包括所述正向路径的齿轮、惰轮、反向齿轮、低速齿轮和主减速器的齿轮的低速齿轮驱动路径。
根据本发明的一个实施例，还包含：第一和第二输入轴；第一、第二和第三中间轴，啮合齿轮中的第一个支撑在第一输入轴上，啮合齿轮中的第二个支撑在第一中间轴上，惰轮固定至啮合齿轮上的第二个并且支撑于第一中间轴上；支撑在第二中间轴上的反向齿轮；支撑在第三中间轴上的低速齿轮；包括固定至第三中间轴并且与输出小齿轮啮合的低输出的主减速器。
根据本发明的一个实施例，还包含：固定至第二输入轴的第一速度小齿轮；与第一速度小齿轮啮合并且支撑于第一中间轴上的第一速度齿轮；及用于交替地释放并且连接第一速度齿轮以及惰轮和啮合齿轮中的第二个中一个至第一中间轴的第一联轴器；包括固定至第一中间轴的第一输出小齿轮并且与输出啮合的主减速器。
根据本发明的一个实施例，还包含：固定至第二输入轴的第三速度小齿轮和第五速度小齿轮；与第三速度小齿轮啮合并且支撑于第二中间轴上的第三速度齿轮；与第五速度小齿轮啮合并且支撑于第二中间轴上的第五速度齿轮；用于交替地释放和连接第三速度齿轮和第五速度齿轮至第二中间轴上的第二联轴器；包括固定至第二中间轴的第二输出小齿轮并且与输出啮合的主减速器。
根据本发明的一个实施例，还包含：固定至第一输入轴的第四速度小齿轮；与第四速度小齿轮啮合并且支撑于第二中间轴上的第四速度齿轮；用于交替地释放和连接第三速度齿轮和第五速度齿轮至第二中间轴上的第二联轴器；包括固定至第二中间轴的第二输出小齿轮并且与输出啮合的主减速器。
根据本发明的一个实施例，还包含：固定至第一输入轴的第四速度小齿轮；与第四速度小齿轮啮合并且支撑于第一中间轴上的第六速度齿轮；用于交替地释放和连接第六速度齿轮以及惰轮和啮合齿轮中的第二个中的一个至第一中间轴上的第一联轴器；包括固定至第二中间轴的第二输出小齿轮并且与输出啮合的主减速器。
根据本发明的一个实施例，还包含：固定至第二输入轴的第七速度小齿轮；与第七速度小齿轮啮合并且支撑于第一中间轴上的第七速度齿轮；用于交替地释放和连接第一速度齿轮和第七速度齿轮至第一中间轴上的第四联轴器；包括固定至第一中间轴的第一输出小齿轮并且与输出啮合的主减速器。
根据本发明的再一方面，提供一种车辆变速器的传动装置，包含：输入和输出；第一、第二和第三中间轴；分别支撑于输入和第一中间轴上的正向驱动路径的啮合齿轮；固定至齿轮中一个的惰轮；与惰轮接合并且支撑于第二中间轴上的反向齿轮；与反向齿轮接合并且支撑于第三中间轴上的低速齿轮；包含固定至第三中间轴的小齿轮并且与输出啮合的主减速器。
根据本发明的一个实施例，还包含：用于交替地释放和固定惰轮和啮合齿轮中一个中的一个至第一中间轴上的第一联轴器；用于交替地释放和固定反向齿轮至第二中间轴上的第二联轴器；用于交替地释放和固定低速齿轮至第三中间轴上的第三联轴器。
相较于常规的动力换档变速器(其最慢齿轮具有低于20∶1的传动比，更典型的为16∶1或18∶1)，齿轮箱包含能够产生大于24∶1的传动比的低速齿轮。除了低速发动档，齿轮箱优选地产生七个正向速度和反向驱动，但是其能够被容易地转换为产生带有或不带有低速发动档的五、六或七个正向速度和反向驱动。
当包含低速发动档时，第一档位的传动比能够在数字上比通常低，允许在相邻档位之间产生更小的传动比级或使用该跨度实现较大数目的超越换档。
根据下面详细描述、权利要求和附图，本发明的优选出实施例的应用范围将变得更明显。应该明白地是该描述和特定示例(尽管指示本发明的优选实施例)仅是为了说明给出。对于本领域技术人员来说对描述的实施例和示例作出的多种改变和修改是显而易见地。
附图说明
结合附图参考下面的描述将更容易理解本发明。
图1为产生七个正向速度、反向驱动和低发动档的变速器齿轮传动的示意图。
图2为显示图1的齿轮传动的端视图的示意图。
图3为产生七个正向速度和反向驱动的变速器齿轮传动的示意图。
图4为显示图3的齿轮传动的端视图的示意图。
图5为产生六个正向速度和反向驱动的变速器齿轮传动的示意图。
图6为显示图5的齿轮传动的端视图的示意图。
图7为产生五个正向速度和反向驱动的变速器齿轮传动的示意图。
图8为显示图7的齿轮传动的端视图的示意图。
具体实施方式
现参考图1，动力换档变速器10包括第一和第二同轴输入轴11、12；可驱动地连接至车辆车轮(未显示)的输出齿轮14；第一、第二和第三中间轴16、18、20、1-7同步器22；6-2同步器24；3-5同步器26；4-R同步器28和L同步器30。外轴11通过输入离合器15可驱动地连接至发动机13。内轴12通过输入离合器17可驱动地连接至发动机13。
每个中间轴16、18、20包括固定至各个中间轴的输出小齿轮32、34、36。每个同步器固定至支撑其的中间轴并且包括具有空档位置的选择器套筒，从空档位置同步器可沿轴轴向移动以将齿轮固定至轴。输入离合器15、17包括一组离合器片，其交替地互相接合和分离。
输入小齿轮38、42、46、48固定至输入轴12。输入小齿轮40、44固定至输入轴11。第一齿轮50啮合小齿轮38并且轴颈连接于中间轴16上。第二齿轮52啮合小齿轮40并且轴颈连接于中间轴16上。第三齿轮54啮合小齿轮42并且轴颈连接于中间轴18上。第四齿轮56啮合小齿轮44并且轴颈连接于中间轴18上。第五齿轮58啮合小齿轮46并且轴颈连接于中间轴18上。第六齿轮60啮合小齿轮44并且轴颈连接于中间轴16上。第七齿轮62啮合小齿轮48并且轴颈连接于中间轴16上。反向齿轮64啮合惰轮68和低速齿轮66并且轴颈连接于中间轴18上。低速齿轮66轴颈连接于中间轴20上。固定至第二齿轮52的惰轮也轴颈连接于中间轴16上用于与齿轮52作为一个单元旋转。
在运转中，通过传输来自发动机13的动力(通过输入离合器15、17至相应于所需档位的输入轴11、12)产生每个传动比。当同步器22的选择器套筒向左移动与第一齿轮50接合并且其它同步器的选择器套筒处于它们的空档位置时，从而通过小齿轮38和齿轮50之间的啮合，以及输出小齿轮32和输出齿轮14之间的啮合将输入轴12连接至输出齿轮14而产生第一档位。
当同步器24的选择器套筒向右移动与惰轮68接合并且其它同步器的选择器套筒处于它们的空档位置时，从而通过小齿轮40与齿轮52之间的啮合以及输出小齿轮32和输出齿轮14之间的啮合将输入轴11连接至输出齿轮14而产生第二档位。
当同步器26的选择器套筒向左移动与第三齿轮54接合并且其它同步器的选择器套筒处于它们的空档位置时，从而通过小齿轮42与齿轮54之间的啮合以及输出小齿轮34和输出齿轮14之间的啮合将输入轴12连接至输出齿轮14而产生第三档位。
当同步器28的选择器套筒向左移动与第四齿轮56接合并且其它同步器的选择器套筒处于它们的空档位置时，从而通过小齿轮44与齿轮56之间的啮合以及输出小齿轮32和输出齿轮14之间的啮合将输入轴11连接至输出齿轮14而产生第四档位。
当同步器26的选择器套筒向右移动与第五齿轮58接合并且其它同步器的选择器套筒处于它们的空档位置时，从而通过小齿轮46与齿轮58之间的啮合以及输出小齿轮34和输出齿轮14之间的啮合将输入轴12连接至输出齿轮14而产生第五档位。
当同步器24的选择器套筒向左移动与第六齿轮60接合并且其它同步器的选择器套筒处于它们的空档位置时，从而通过小齿轮44与齿轮60之间的啮合以及输出小齿轮32和输出齿轮14之间的啮合将输入轴11连接至输出齿轮14而产生第六档位。
当同步器22的选择器套筒向右移动与第七齿轮62接合并且其它同步器的选择器套筒处于它们的空档位置时，从而通过小齿轮48与齿轮62之间的啮合以及输出小齿轮32和输出齿轮14之间的啮合将输入轴12连接至输出齿轮14而产生第七档位。
当同步器28的选择器套筒向右移动与反向齿轮64接合，并且其它同步器的选择器套筒处于它们的空档位置时产生倒档。穿过变速器10的倒档动力路径包括输入轴11、小齿轮40、第二齿轮52、惰轮68、反向齿轮64、同步器28、中间轴18、输出小齿轮34和输出齿轮14。
当同步器30的选择器套筒向右移动与低速发动齿轮66接合，并且其它同步器的选择器套筒处于它们的空档位置时产生超低速或深度低速发动档位。穿过变速器10的低速档位路径包括输入轴11、小齿轮40、第二齿轮52、惰轮68、反向齿轮64、低速齿轮66、同步器30、中间轴20、输出小齿轮36和输出齿轮14。
主减速器传动比(即小齿轮32、34、36和齿轮14之间的啮合)具有大约4.5的传动比。在第一档位由小齿轮38和第一齿轮50啮合产生的传动比约为4.5。因此，由变速器10产生的第一档位传动比为20∶1(4.5X4.5)。然而，在低速档位，变速器10产生由正向传动比(第二齿轮)、反向传动比、低速传动比和主减速器传动比(4.5)导致的传动比。因此，传动比20∶1不是极限，相反能够通过变速器10产生远大于20∶1的传动比，例如传动比大于24∶1。
除了超低速档外，齿轮箱优选地产生七个正向速度和反向驱动，但是其能够容易地转换为产生带有或不带有低速发动档的五个、六个或七个正向速度和反向驱动。
图3和4为移除输入离合器15、17的示意图，显示了通过简单地从图1的传动装置去掉低速齿轮66、中间轴20、同步器30和输入小齿轮36产生七个正向速度和反向驱动的变速器传动。图3和4的变速器实质上与参考图1和2中的传动所描述的那样运转，除了低速发动档。
图5和6为移除输入离合器15、17的示意图，显示了通过简单地从图3的传动装置去掉第七齿轮62、小齿轮48和接合第七齿轮62的同步器22的部分产生六个正向速度和反向驱动的变速器传动。图5和6的变速器实质上与参考图1和2中的传动所描述的那样运转，除了第七档和低速发动档。
图7和8为移除输入离合器15、17的示意图，显示了通过简单地从图5的传动装置去掉第六齿轮60和同步器22产生五个正向速度和反向驱动的变速器传动。图7和8的变速器实质上与参考图1和2中的传动所描述的那样运转，除了第六档、第七档和低速发动档。
通过包含与反向齿轮64啮合的低速齿轮66、支撑低速齿轮66的中间轴20、用于将低速齿轮66连接至中间轴20的同步器30和与输出齿轮14啮合的输出小齿轮36，低速发动档能够并入在图5和7的传动中。
尽管已经参考同步器22、24、26、28、30描述了变速器，同步器能够由离合器联轴器替代用于将中间轴连接至选择用于接合至各自中间轴的齿轮。
根据专利法相关规定，已经描述了较佳实施例。然而，应注意到能够实践除特定说明和描述之外的可替代实施例。

Claims (5)

1.一种车辆变速器的传动装置，包含：
正向驱动路径的啮合齿轮；
固定至所述齿轮中一个的惰轮；
与所述惰轮接合的反向齿轮；
与所述反向齿轮接合的低速齿轮；
主减速器；
包括所述惰轮、所述齿轮和所述主减速器的低速齿轮驱动路径。
2.如权利要求1所述的传动装置，其特征在于，还包含：
支撑所述惰轮和所述正向驱动路径上的所述齿轮中的所述一个的中间轴；
固定至所述中间轴用于交替释放和连接所述惰轮中的一个和所述啮合齿轮中的一个至所述中间轴的第一联轴器；
在其上支撑所述反向齿轮的第二中间轴；
固定至所述第二中间轴用于交替释放和连接所述反向齿轮至所述第二中间轴的第二联轴器；
在其上支撑所述低速齿轮的第三中间轴；
固定至所述第二中间轴用于交替释放和连接所述低速齿轮至所述第三中间轴的第三联轴器。
3.如权利要求1所述的传动装置，其特征在于，还包含：
中间轴；
固定至所述中间轴用于可释放地连接所述惰轮至所述中间轴的第一联轴器；
第二中间轴；
固定至所述第二中间轴用于可释放地连接所述反向齿轮至所述第二中间轴的第二联轴器；
第三中间轴；
固定至所述第二中间轴用于可释放地连接所述低速齿轮至所述第三中间轴的第三联轴器；
固定至所述第三中间轴的主减速器小齿轮。
4.如权利要求1所述的传动装置，其特征在于，还包含：
输入轴；
用于在所述输入轴和动力源之间连接和释放驱动连接的第一离合器，所述正向驱动路径的齿轮轴颈连接于所述输入轴上。
5.如权利要求1所述的传动装置，其特征在于，所述正向驱动路径的所述啮合齿轮包括第二速度齿轮和第二速度齿轮，所述惰轮固定至所述第二速度齿轮。
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