CN103115115A - 一种双离合变速器的传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双离合变速器的传动装置，第一输出轴设有副箱主动齿轮，副箱包括与第一输出轴同轴的第二输出轴，以及位于第二输出轴两侧的第一副轴和第二副轴，第一副轴和第二副轴分别设有随各自的轴转动的第一副轴从动齿轮、第一副轴变速齿轮、第二副轴从动齿轮、第二副轴变速齿轮；第二输出轴上通过轴承设有输出齿轮，第二输出轴上位于输出齿轮的左侧设有同步器，第一副轴从动齿轮、第二副轴从动齿轮分别与副箱主动齿轮常啮合，第一副轴变速齿轮、第二副轴变速齿轮分别与输出齿轮常啮合。本发明的传动装置，通过增加一副箱，可将每个档位进行变速，即在原本档位的基础上，又增加了一倍的档位数，扩大传动比范围。

Description

一种双离合变速器的传动装置

技术领域

本发明涉及一种汽车变速器，更准确地说，涉及一种DCT双离合变速器的传动装置。

背景技术

典型的双离合器变速器传动装置指的是通过两个离合器分别和两根输入轴连接，传递发动机动力。

纵置双离合器传动装置由两组同轴嵌套或平行布置的离合器，同轴、内外嵌套布置的两根输入轴，一根平行布置的第一输出轴，布置在输入轴、第一输出轴和输出轴上的多个同步器装置、多个换档拨叉组成。变速器奇、偶数档输入齿轮分别布置在两根输入轴上，通过两个离合器的切换以及不同同步器动作，经由输出轴实现扭矩变换和输出。

纵置双离合器变速器主要应用于商用车，现有纵置双离合器变速器存在的问题是档位数少，传递扭矩有限，不能够适用于商用车装载质量大，使用条件复杂，而且还不能保证重型汽车良好的动力性、经济性和加速性的要求。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种双离合变速器的传动装置，其提供的档位多，可有效传递发动机的扭矩。

为了实现上述的目的，本发明的技术方案是：一种双离合变速器的传动装置，包括由第一离合器控制的内输入轴，以及由第二离合器控制的外输入轴，还包括第一输出轴，所述内输入轴和外输入轴通过档位与第一输出轴配合，所述第一输出轴的右端设有随轴转动的副箱主动齿轮，还设有副箱，包括与第一输出轴同轴的第二输出轴，以及位于第二输出轴两侧的第一副轴和第二副轴，所述第一副轴和第二副轴分别设有随各自的轴转动的第一副轴从动齿轮、第一副轴变速齿轮、第二副轴从动齿轮、第二副轴变速齿轮；所述第二输出轴上通过轴承设有输出齿轮，所述第二输出轴上位于输出齿轮的左侧设有同步器，所述同步器选择性地与副箱主动齿轮结合或与输出齿轮结合；所述第一副轴从动齿轮、第二副轴从动齿轮分别与副箱主动齿轮常啮合，所述第一副轴变速齿轮、第二副轴变速齿轮分别与输出齿轮常啮合。

优选的是，所述内输入轴上由左至由依次设有一档主动齿轮、三档主动齿轮、五档主动齿轮、倒档主动齿轮；所述外输入轴上由左至右依次设有二档主动齿轮、六档主动齿轮、四档主动齿轮；所述一档至六档主动齿轮分别与第一输出轴上设置的一档从动齿轮、二档从动齿轮、三档从动齿轮、四档从动齿轮、五档从动齿轮、六档从动齿轮常啮合，并设有多个同步器，分别控制将相应的档位的扭矩传递至第一输出轴；还设有与所述内输入轴平行的倒档轴，以及设置在倒档轴上的倒档惰轮，所述倒档主动齿轮、倒档惰轮、第一输出轴上设置的倒档从动齿轮相互之间常啮合。

优选的是，所述二档主动齿轮、六档主动齿轮分别通过轴承与外输入轴连接，二档从动齿轮、六档从动齿轮分别与第一输出轴固定连接，所述同步器设置在外输入轴上位于二档主动齿轮和六档主动齿轮之间的位置，选择性地与二档主动齿轮结合或与六档主动齿轮结合。

优选的是，所述一档主动齿轮、三档主动齿轮分别和内输入轴固定连接；所述一档从动齿轮、三档从动齿轮分别通过轴承与第一输出轴连接，所述同步器设置在第一输出轴上位于一档从动齿轮和三档从动齿轮中间的位置，选择性地与一档从动齿轮结合或与三档从动齿轮结合。

优选的是，所述四档主动齿轮固定连接在外输入轴的轴端，所述四档从动齿轮通过轴承与第一输出轴连接，用于控制四档从动齿轮的同步器设置在第一输出轴上临近四档从动齿轮的位置。

本发明的传动装置，通过增加一副箱，控制第五同步器与副箱主动齿轮结合在一起，使得副箱主动齿轮可以驱动第二输出轴同步转动，可将内输入轴、外输入轴档位上相应的扭矩正常传递至第二输出轴上；控制第五同步器与输出齿轮结合时，此时，每个档位传递至第一输出轴上的扭矩，经过第一副轴从动齿轮、第二副轴从动齿轮传递至第一副轴和第二副轴上，然后经过第一副轴变速齿轮、第二副轴变速齿轮与输出齿轮的啮合，最终传递至第二输出轴上，可将每个档位进行变速，即在原本档位的基础上，又增加了一倍的档位数，扩大传动比范围。

附图说明

图1示出了本发明传动装置的结构示意图。

图2示出了本发明传动装置的侧视图，显示了本发明传动装置的内输入轴、外输入轴、第一输出轴、以及第二输出轴、第一副轴、第二副轴的空间位置关系。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

参考图1、图2，本发明的一种双离合变速器的传动装置，包括两的离合器，分别为第一离合器C1和第二离合器C2，两个离合器为同轴、内外嵌套式结构布置，图1只是举例显示可以使本发明双离合器变速器传动装置以湿式内外嵌套布置双离合器来实现，应该理解为本发明的纵置组合式双离合器传动装置不受附图1所示的离合器装置的限制，例如，同样可以湿式前后平行布置双离合器、内外嵌套布置或前后平行布置干式双离合器得以实现。

本发明的传动装置还包括由第一离合器C1控制的内输入轴1，以及由第二离合器C2控制的外输入轴2，通过第一离合器C1和第二离合器C2的开闭控制，可以选择性地将发动机（附图未给出）扭矩传递至内输入轴1和外输入轴2上。主箱中的内输入轴1和外输入轴2采用内外嵌套式结构布置，还包括第一输出轴3，所述内输入轴1和外输入轴2通过档位与第一输出轴3配合，通过内输入轴1和外输入轴2上的档位将发动机的扭矩传递至第一输出轴3上，上述的结构属于现有的技术，在此不再具体说明。

为了增加本发明传动装置的档位，在所述第一输出轴3的右端（图1中靠近离合器的一侧为左、远离离合器的一侧为右）设有随轴转动的副箱主动齿轮38，还设有副箱，所述副箱包括与第一输出轴3同轴的第二输出轴7，以及位于第二输出轴7两侧的第一副轴5和第二副轴6，所述第一副轴5和第二副轴6分别设有随各自的轴转动的第一副轴从动齿轮51、第一副轴变速齿轮52、第二副轴从动齿轮61、第二副轴变速齿轮62；所述第二输出轴7上通过轴承设有输出齿轮71，所述第二输出轴7上位于输出齿轮71的左侧设有第五同步器SC5，所述所述第五同步器SC5通过控制可选择性地与副箱主动齿轮38结合或与输出齿轮71结合；所述第一副轴从动齿轮51、第二副轴从动齿轮61分别与副箱主动齿轮38常啮合，所述第一副轴变速齿轮52、第二副轴变速齿轮62分别与输出齿轮71常啮合。

本发明的传动装置，通过增加一副箱，控制第五同步器SC5与副箱主动齿轮38结合在一起，使得副箱主动齿轮38可以驱动第二输出轴7同步转动，可将内输入轴1、外输入轴2档位上相应的扭矩正常传递至第二输出轴7上；控制第五同步器SC5与输出齿轮71结合时，此时，每个档位传递至第一输出轴3上的扭矩，经过第一副轴从动齿轮51、第二副轴从动齿轮61传递至第一副轴5和第二副轴6上，然后经过第一副轴变速齿轮52、第二副轴变速齿轮62与输出齿轮71的啮合，最终传递至第二输出轴7上，可将每个档位进行变速，即在原本档位的基础上，又增加了一倍的档位数，扩大传动比范围。

同步器通过花键或本领域所熟知的其它方式与轴刚性连接，在此不再具体说明。

本发明中副箱中第一副轴5、第二副轴6和第二输出轴7平行布置，并采用双中间轴浮动支撑的结构布置，此布置方式属于现有的技术，在此不再具体说明。采用此结构有利于提高关键零部件（齿轴）承载能力，提高传动装置运转稳定性；。

本发明的档位可以是如下结构：内输入轴1上由左至由依次设有一档主动齿轮11、三档主动齿轮13、五档主动齿轮15、倒档主动齿轮17；所述外输入轴上由左至右依次设有二档主动齿轮22、六档主动齿轮26、四档主动齿轮24；所述一档至六档主动齿轮分别与第一输出轴3上设置的一档从动齿轮31、二档从动齿轮32、三档从动齿轮33、四档从动齿轮34、五档从动齿轮35、六档从动齿轮36常啮合，并设有多个同步器，分别控制将相应的档位的扭矩传递至第一输出轴3；还设有与所述内输入轴1平行的倒档轴4，以及设置在倒档轴4上的倒档惰轮47，所述倒档惰轮47、倒档主动齿轮17、第一输出轴3上设置的倒档从动齿轮37相互之间常啮合。

本发明中同步器控制扭矩传递至第一输出轴3上的结构可以如下：所述二档主动齿轮22、六档主动齿轮26分别通过轴承支撑在外输入轴2上，二档从动齿轮32、六档从动齿轮36分别与第一输出轴3固定连接（使二档从动齿轮、六档从动齿轮随第一输出轴3转动），第一同步器SC1设置在外输入轴2上位于二档主动齿轮22和六档主动齿轮26之间的位置，通过控制选择性地与二档主动齿轮22结合或与六档主动齿轮26结合。当第一同步器SC1与二档主动齿轮22结合时，外输入轴2的转动可以传递至二档主动齿轮22，使二档主动齿轮22可以驱动二档从动齿轮32转动，从而驱动第一输出轴3转动。在设计的时候，也可以将二档主动齿轮22、六档主动齿轮26固定在外输入轴2上，使二档从动齿轮32、六档从动齿轮36通过轴承支撑在第一输出轴3上，此时，第一同步器SC1设置在第一输出轴3上，选择与相应的从动齿轮结合，可将相应档位的扭矩传递至第一输出轴3上。

基于同样的道理，所述一档主动齿轮11、三档主动齿轮13分别和内输入轴1固定连接；所述一档从动齿轮31、三档从动齿轮33分别通过轴承与第一输出轴3连接，第三同步器SC3设置在第一输出轴3上位于一档从动齿轮31和三档从动齿轮33之间的位置，通过控制选择性地与一档从动齿轮31结合或与三档从动齿轮33结合，可将相应档位的扭矩传递至第一输出轴3上。

所述四档主动齿轮24固定连接在外输入轴2的轴端，所述四档从动齿轮34通过轴承与第一输出轴3连接，用于控制四档从动齿轮34的第四同步器SC4设置在第一输出轴3上临近四档从动齿轮34的位置。在五档主动齿轮15和倒档主动齿轮17之间布置了第二同步器SC2等。

本发明的低档动力传递路线如下：

一档动力传递路线：第五同步器SC5和输出齿轮71结合，第三同步器SC3和一档从动齿轮31结合，第一离合器C1闭合，发动机扭矩通过第一离合器C1传递给内输入轴1，经由一档主动齿轮11、一档从动齿轮31、第三同步器SC3、第一输出轴3、副箱主动齿轮38、同时经由第一副轴5从动齿轮51和第二副轴从动齿轮61、第一副轴变速齿轮52和第二副轴变速齿轮62、输出齿轮71、第五离合器SC5和第二输出轴7，并最终由第二输出轴7输出动力。

二档动力传递路线：第五同步器SC5和输出齿轮71结合，第一同步器SC1和二档主动齿轮22结合，第二离合器C2闭合，发动机扭矩通过第二离合器C2传递给外输入轴2，经由第一同步器SC1、二档主动齿轮22、二档从动齿轮32、第一输出轴3、副箱主动齿轮38、同时经由第一副轴5从动齿轮51和第二副轴从动齿轮61、第一副轴变速齿轮52和第二副轴变速齿轮62、输出齿轮71、第五离合器SC5和第二输出轴7，并最终由第二输出轴7输出动力。

三档动力传递路线：第五同步器SC5和输出齿轮71结合，第三同步器SC3和三档从动齿轮33结合，第一离合器C1闭合，发动机扭矩通过第一离合器C1传递给内输入轴1，经由三档主动齿轮13,、三档从动齿轮33、第三离合器SC3、第一输出轴3、副箱主动齿轮38、同时经由第一副轴5从动齿轮51和第二副轴从动齿轮61、第一副轴变速齿轮52和第二副轴变速齿轮62、输出齿轮71、第五离合器SC5和第二输出轴7，并最终由第二输出轴7输出动力。

四档动力传递路线：第五同步器SC5和输出齿轮71结合，第四同步器SC4和四档从动齿轮34结合，第二离合器C2闭合，发动机扭矩通过第二离合器C2传递给外输入轴2，经由四档主动齿轮24、四档从动齿轮34、第四同步器SC4、第一输出轴3、副箱主动齿轮38、同时经由第一副轴5从动齿轮51和第二副轴从动齿轮61、第一副轴变速齿轮52和第二副轴变速齿轮62、输出齿轮71、第五离合器SC5和第二输出轴7，并最终由第二输出轴7输出动力。

五档动力传递路线：第五同步器SC5和输出齿轮71结合，第二同步器SC2和五档主动齿轮15结合，第一离合器C1闭合，发动机扭矩通过第二离合器C1传递给内输入轴1，经由第二同步器SC2、五档主动齿轮15、五档从动齿轮35、第一输出轴3、副箱主动齿轮38、同时经由第一副轴5从动齿轮51和第二副轴从动齿轮61、第一副轴变速齿轮52和第二副轴变速齿轮62、输出齿轮71、第五离合器SC5和第二输出轴7，并最终由第二输出轴7输出动力。

六档动力传递路线：第五同步器SC5和输出齿轮71结合，第一同步器SC1和六档主动齿轮26结合，第二离合器C2闭合，发动机扭矩通过第二离合器C2传递给外输入轴2，经由第一同步器SC1、六档主动齿轮26、六档从动齿轮36、第一输出轴3、副箱主动齿轮38、同时经由第一副轴5从动齿轮51和第二副轴从动齿轮61、第一副轴变速齿轮52和第二副轴变速齿轮62、输出齿轮71、第五离合器SC5和第二输出轴7，并最终由第二输出轴7输出动力。

倒档动力传递路线：第五同步器SC5和输出齿轮71结合，第二同步器SC2和倒档主动齿轮17结合，第一离合器C1闭合，发动机扭矩通过第一离合器C1传递给内输入轴1，经由第二同步器SC2、倒档主动齿轮17、倒档惰轮47、倒档从动齿轮37、第一输出轴3、副箱主动齿轮38、同时经由第一副轴5从动齿轮51和第二副轴从动齿轮61、第一副轴变速齿轮52和第二副轴变速齿轮62、输出齿轮71、第五离合器SC5和第二输出轴7，并最终由第二输出轴7输出动力。

本发明的高档动力传递路线如下：

一档动力传递路线：第五同步器SC5和副箱主动齿轮38结合，第三同步器SC3和一档从动齿轮31结合，第一离合器C1闭合，发动机扭矩通过第一离合器C1传递给内输入轴1，经由一档主动齿轮11、一档从动齿轮31、第三同步器SC3、第一输出轴3、副箱主动齿轮38、第五离合器SC5和第二输出轴7，并最终由第二输出轴7输出动力。

二档动力传递路线：第五同步器SC5和副箱主动齿轮38结合，第一同步器SC1和二档主动齿轮22结合，第二离合器C2闭合，发动机扭矩通过第二离合器C2传递给外输入轴2，经由第一同步器SC1、二档主动齿轮22、二档从动齿轮32、第一输出轴3、副箱主动齿轮38、第五离合器SC5和第二输出轴7，并最终由第二输出轴7输出动力。

三档动力传递路线：第五同步器SC5和副箱主动齿轮38结合，第三同步器SC3和三档从动齿轮33结合，第一离合器C1闭合，发动机扭矩通过第一离合器C1传递给内输入轴1，经由三档主动齿轮13,、三档从动齿轮33、第三离合器SC3、第一输出轴3、副箱主动齿轮38、第五同步器SC5和第二输出轴7，并最终由第二输出轴7输出动力。

四档动力传递路线：第五同步器SC5和副箱主动齿轮38结合，第四同步器SC4和四档从动齿轮34结合，第二离合器C2闭合，发动机扭矩通过第二离合器C2传递给外输入轴2，经由四档主动齿轮24、四档从动齿轮34、第四同步器SC4、第一输出轴3、副箱主动齿轮38、第五同步器SC5和第二输出轴7，并最终由第二输出轴7输出扭矩。

五档动力传递路线：第五同步器SC5和副箱主动齿轮38结合，第二同步器SC2和五档主动齿轮15结合，第一离合器C1闭合，发动机扭矩通过第二离合器C2传递给内输入轴1，.经由第二同步器SC2、五档主动齿轮15、五档从动齿轮35、第一输出轴3、副箱主动齿轮38、第五同步器SC5和第二输出轴7，并最终由第二输出轴7输出动力。

六档动力传递路线：第五同步器SC5和副箱主动齿轮38结合，第一同步器SC1和六档主动齿轮26结合，第二离合器C2闭合，发动机扭矩通过第二离合器C2传递给外输入轴2，经由第一同步器SC1、六档主动齿轮26、六档从动齿轮36、第一输出轴3、副箱主动齿轮38、第五同步器SC5和第二输出轴7，并最终由第二输出轴7输出动力。

倒档动力传递路线：第五同步器SC5和副箱主动齿轮38结合，第二同步器SC2和倒档主动齿轮17结合，第一离合器C1闭合，发动机扭矩通过第一离合器C1传递给内输入轴1，经由第二同步器SC2、倒档主动齿轮17、倒档惰轮47、倒档从动齿轮37、第一输出轴3、副箱主动齿轮38、第五同步器SC5和第二输出轴7，并最终由第二输出轴7输出动力。

换档过程举例说明：

主箱一档换二档过程：双离合器变速器处于一档，第三同步器SC3和一档从动齿轮31结合，第一离合器C1闭合，第二离合器C2打开；双离合器变速器控制系统（附图1中未显示）发出一档换二档指令，换挡执行机构预先将第一同步器SC1和二档主动齿轮22结合，此时第二离合器C2仍处于打开状态，即第二离合器C2和外输入轴2都不传递动力；随着换挡过程的继续，第一离合器C1逐渐打开，与此同时，第二离合器C2逐渐闭合，此过程不会出现动力中断；第一离合器C1完全打开，第二离合器C2完全闭合后，第三同步器SC3脱开与一档从动齿轮31的结合，结束换挡过程，发动机扭矩经由第二离合器C2、外输入轴2、第一同步器SC1、二档主动齿轮22、二档从动齿轮32、第一输出轴3、副箱主动齿轮38。

副箱高低档换挡过程：双离合器变速箱处于低档状态，第五同步器SC5和输出齿轮71结合，此时动力通过副箱主动齿轮38、同时经由第一副轴5从动齿轮51和第二副轴从动齿轮61、第一副轴变速齿轮52和第二副轴变速齿轮62、输出齿轮71、第五离合器SC5和第二输出轴7，并最终由第二输出轴7输出动力；双离合器变速器控制系统（附图1中未显示）发出低档换高档指令，同时断开第一离合器C1和第二离合器C2，第五同步器SC5首先经空挡，然后第五同步器SC5和副箱主动齿轮38结合，高低档换档过程结束，第一离合器C1或第二离合器C2结合。此时动力通过副箱主动齿轮38传递给第五同步器SC5、第二输出轴7，最终由第二输出轴7输出动力。

本发明已通过优选的实施方式进行了详尽的说明。然而，通过对前文的研读，对各实施方式的变化和增加对于本领域的一般技术人员来说是显而易见的。申请人的意图是所有这些变化和增加都落在了本发明权利要求的保护范围中。

相似的编号通篇指代相似的元件。为清晰起见，在附图中可能有将某些线、层、元件、部件或特征放大的情况。

本文中使用的术语仅为对具体的实施例加以说明，其并非意在对本发明进行限制。除非另有定义，本文中使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）均与本发明所属领域的一般技术人员的理解相同。还须明确的是，除在本文中有明确的定义外，诸如字典中通常定义的术语应该解释为在本说明书以及相关技术的语境中可具有一致的意思，而不应解释的理想化或过分形式化。公知的功能或结构处于简要和清楚地考虑或不再赘述。

Claims (5)

1.一种双离合变速器的传动装置，包括由第一离合器控制的内输入轴，以及由第二离合器控制的外输入轴，还包括第一输出轴，所述内输入轴和外输入轴通过档位与第一输出轴配合，其特征在于：所述第一输出轴的右端设有随轴转动的副箱主动齿轮，还设有副箱，包括与第一输出轴同轴的第二输出轴，以及位于第二输出轴两侧的第一副轴和第二副轴，所述第一副轴和第二副轴分别设有随各自的轴转动的第一副轴从动齿轮、第一副轴变速齿轮、第二副轴从动齿轮、第二副轴变速齿轮；所述第二输出轴上通过轴承设有输出齿轮，所述第二输出轴上位于输出齿轮的左侧设有同步器，所述同步器选择性地与副箱主动齿轮结合或与输出齿轮结合；所述第一副轴从动齿轮、第二副轴从动齿轮分别与副箱主动齿轮常啮合，所述第一副轴变速齿轮、第二副轴变速齿轮分别与输出齿轮常啮合。

2.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于：所述内输入轴上由左至由依次设有一档主动齿轮、三档主动齿轮、五档主动齿轮、倒档主动齿轮；所述外输入轴上由左至右依次设有二档主动齿轮、六档主动齿轮、四档主动齿轮；所述一档至六档主动齿轮分别与第一输出轴上设置的一档从动齿轮、二档从动齿轮、三档从动齿轮、四档从动齿轮、五档从动齿轮、六档从动齿轮常啮合，并设有多个同步器，分别控制将相应的档位的扭矩传递至第一输出轴；还设有与所述内输入轴平行的倒档轴，以及设置在倒档轴上的倒档惰轮，所述倒档主动齿轮、倒档惰轮、第一输出轴上设置的倒档从动齿轮相互之间常啮合。

3.根据权利要求2所述的传动装置，其特征在于：所述二档主动齿轮、六档主动齿轮分别通过轴承与外输入轴连接，二档从动齿轮、六档从动齿轮分别与第一输出轴固定连接，所述同步器设置在外输入轴上位于二档主动齿轮和六档主动齿轮之间的位置，选择性地与二档主动齿轮结合或与六档主动齿轮结合。

4.根据权利要求2所述的传动装置，其特征在于：所述一档主动齿轮、三档主动齿轮分别和内输入轴固定连接；所述一档从动齿轮、三档从动齿轮分别通过轴承与第一输出轴连接，所述同步器设置在第一输出轴上位于一档从动齿轮和三档从动齿轮中间的位置，选择性地与一档从动齿轮结合或与三档从动齿轮结合。

5.根据权利要求2所述的传动装置，其特征在于：所述四档主动齿轮固定连接在外输入轴的轴端，所述四档从动齿轮通过轴承与第一输出轴连接，用于控制四档从动齿轮的同步器设置在第一输出轴上临近四档从动齿轮的位置。

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