CN103148174A - 中间轴自动变速器 - Google Patents

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CN103148174A CN2012105185310A CN201210518531A CN103148174A CN 103148174 A CN103148174 A CN 103148174A CN 2012105185310 A CN2012105185310 A CN 2012105185310A CN 201210518531 A CN201210518531 A CN 201210518531A CN 103148174 A CN103148174 A CN 103148174A
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Abstract

本发明涉及中间轴自动变速器。该变速器包括外壳、可连接到发动机输出构件的输入构件、套筒构件和连接到所述输入构件和所述套筒构件的启动离合器组件，其中所述启动离合器选择性地可接合成将扭矩从所述输入构件传递到所述套筒构件。第一副轴被可旋转地支撑在所述变速器外壳内。第二副轴被可旋转地支撑在所述变速器外壳内。多个共面齿轮组被连接到所述输入构件、套筒构件和副轴。提供多个扭矩传递机构以用于将所述共面齿轮组中的各部件联接到输入构件、套筒构件和副轴。所述启动离合器组件和所述扭矩传递机构的选择性接合建立五个前进速度比和一个倒档速度比中的至少一者。

Description

中间轴自动变速器
技术领域
本发明涉及用于机动车辆的变速器并且更具体地涉及具有一个或更多个中间轴（layshaft）且具有紧凑设计并提供多个前进速度或档位的自动变速器。
背景技术
这部分的描述仅提供与本公开有关的背景信息并且可以或可以不构成现有技术。
双离合器变速器是对机动车辆变速器的相对新近的增加，所述机动车辆变速器先前包括手动、连续可变及自动变速器。双离合器变速器或DCT（现在其通常被如此称呼）使得良好的燃料经济性与快速执行的换档相结合。因此从性能角度看，它们几乎重现了常规机械变速器的感觉和操作。此外，它们可以被构造成作为基本自动或手动变速器运转并且因此呈现优越的多功能性。
从结构上看，双离合器变速器通常包括输入轴，其驱动一对相互排他地接合的输入离合器。输入离合器驱动一对副轴，每个所述副轴包括被置于副轴和相关联同步器离合器上的可自由旋转的多个齿轮。所述多个齿轮与固定到输出轴的齿轮恒定地啮合。同步器离合器的启用将选定的齿轮与其副轴同步和联接。之后，与该副轴关联的输入离合器被接合从而将扭矩从输入轴传递到输出轴。由于离合器、齿轮和同步器沿副轴被布置或堆叠，所以双离合器变速器的轴向长度会产生封装问题，特别是在较小的车辆中。
虽然存在多种方式来分类或归类双离合器变速器，不过一种分类方法与变速器中利用的离合器类型有关：湿式或干式。湿式双离合器变速器不仅在齿轮和同步器区段内而且在输入离合器内包含润滑传动流体。干式双离合器变速器当然在齿轮和同步器区段内包含传动流体，但离合器中不包含传动流体。虽然由于传动流体所提供的冷却的原因，湿式双离合器变速器提供略微更好的耐用性和更长的离合器寿命，但是它们呈现更大的自旋损失。此外，包括提供加压润滑和冷却流体的润滑泵还影响整体效率。因而，在所有其他参数相同的情况下，湿式双离合器变速器通常比干式双离合器变速器呈现稍低的燃料经济性。
基于前述内容，显而易见的是，解决双离合器变速器的封装和效率问题两方面的改进是理想的且可能的。本发明针对于此。
发明内容
提供了中间轴自动变速器。变速器包括：变速器外壳；可连接到发动机输出构件的输入构件；与输入构件至少部分同心且至少部分围绕输入构件的套筒构件；连接到输入构件且连接到套筒构件的启动离合器组件，其中启动离合器选择性地可接合从而将扭矩从输入构件传递到套筒构件；可旋转地固定成随套筒构件共同旋转的第一驱动齿轮；以及可旋转地固定成随输入构件共同旋转的第二驱动齿轮。第一副轴被可旋转地支撑在变速器外壳内并且与输入构件和套筒构件间隔开且与输入构件和套筒构件平行。第二副轴被可旋转地支撑在变速器外壳内，并且与输入构件和套筒构件间隔开且与输入构件和套筒构件平行。第一从动齿轮被可旋转地固定成随第一副轴共同旋转并且与第一驱动齿轮啮合，第二从动齿轮选择性地可连接成随第一副轴共同旋转并且与第二驱动齿轮啮合，第三从动齿轮选择性地可连接成随第二副轴共同旋转并且与第二驱动齿轮啮合，第四从动齿轮选择性地可连接成随第二副轴共同旋转并且与第一从动齿轮啮合，第一输出齿轮选择性地可连接成随第一副轴共同旋转，第二输出齿轮选择性地可连接成随第一副轴共同旋转，第三输出齿轮选择性地可连接成随第二副轴共同旋转，并且第四输出齿轮选择性地可连接成随第二副轴共同旋转。多个扭矩传递机构被提供以便将驱动齿轮、从动齿轮和输出齿轮的各种组合联接到输入构件、套筒构件和副轴。启动离合器组件和扭矩传递机构的选择性接合建立五个前进速度比和一个倒档速度比中的至少一者。
在本发明的一方面，扭矩传递机构包括两个离合器和三个同步器组件以及一个启动装置。
在本发明的另一方面，扭矩传递机构包括两个离合器、两个同步器组件、一个爪形离合器和一个启动装置。
在本发明的另一方面，扭矩传递机构包括三个同步器。
在本发明的又一方面，启动装置是干式离合器。
在本发明的又一方面，启动装置是湿式离合器。
在本发明的又一方面，启动装置是液力联轴器。
本发明还提供了以下技术方案。
方案1. 一种变速器，包括：
变速器外壳；
可连接到原动机输出构件的输入构件；
选择性地可连接成随所述输入构件共同旋转的第一驱动齿轮；
可旋转地固定成随所述输入构件共同旋转的第二驱动齿轮；
连接到所述输入构件和所述第一驱动齿轮的启动装置，其中所述启动装置选择性地可接合成将扭矩从所述输入构件传递到所述第一驱动齿轮；
第一副轴，其被可旋转地支撑在所述变速器外壳内并且与所述输入构件间隔开且平行于所述输入构件；
第二副轴，其被可旋转地支撑在所述变速器外壳内并且与所述输入构件间隔开且平行于所述输入构件；
第一从动齿轮，其被可旋转地固定成随所述第一副轴共同旋转且啮合于所述第一驱动齿轮；
第二从动齿轮，其选择性地可连接成随所述第一副轴共同旋转且啮合于所述第二驱动齿轮；
第三从动齿轮，其选择性地可连接成随所述第二副轴共同旋转且啮合于所述第二驱动齿轮；
第四从动齿轮，其选择性地可连接成随所述第二副轴共同旋转且啮合于所述第一从动齿轮；
第一输出齿轮，其选择性地可连接成随所述第一副轴共同旋转；
第二输出齿轮，其选择性地可连接成随所述第一副轴共同旋转；
第三输出齿轮，其选择性地可连接成随所述第二副轴共同旋转；
第四输出齿轮，其选择性地可连接成随所述第二副轴共同旋转；
两个扭矩传递组件，每个扭矩传递组件将所述第二和第三从动齿轮中的一者选择性地联接于所述第一副轴和所述第二副轴中的一者；以及
三个同步器组件，每个同步器组件将所述第四从动齿轮、所述第一输出齿轮、所述第二输出齿轮、所述第三输出齿轮和所述第四输出齿轮中的一者选择性地联接于所述第一副轴和所述第二副轴中的至少一者，以及
其中所述启动装置、所述两个扭矩传递组件和所述三个同步器组件的选择性接合建立五个前进速度比和一个倒档速度比中的至少一者。
方案2. 根据方案1所述的变速器，其中所述两个扭矩传递组件中的第一扭矩传递组件将所述第二从动齿轮选择性地连接到所述第一副轴。
方案3. 根据方案2所述的变速器，其中所述两个扭矩传递组件中的第二扭矩传递组件将所述第三从动齿轮选择性地连接到所述第二副轴。
方案4. 根据方案3所述的变速器，其中所述三个同步器组件中的第一同步器组件将所述第一输出齿轮和所述第二输出齿轮中的至少一者选择性地连接到所述第一副轴或与所述第一副轴断开。
方案5. 根据方案4所述的变速器，其中所述三个同步器组件中的第二同步器组件将所述第三输出齿轮和所述第四输出齿轮中的至少一者选择性地连接到所述第二副轴或与所述第二副轴断开。
方案6. 根据方案5所述的变速器，其中所述三个同步器组件中的第三同步器组件将所述第四从动齿轮选择性地连接到所述第二副轴。
方案7. 根据方案1所述的变速器，其中所述启动装置是湿式离合器并且旋转地支撑在所述变速器外壳内。
方案8. 根据方案1所述的变速器，其中所述启动装置是干式离合器。
方案9. 根据方案1所述的变速器，还包括筒型凸轮，其被置于所述输入构件上或平行于所述输入构件并且可操作成致动所述三个同步器组件中的至少两个。
方案10. 根据方案1所述的变速器，还包括液压泵，其被输入轴驱动并且被支撑在所述外壳内。
方案11. 根据方案1所述的变速器，其中所述第一驱动齿轮、所述第一从动齿轮和所述第四从动齿轮形成第一共面齿轮组，所述第二驱动齿轮、所述第二从动齿轮和所述第三从动齿轮形成第二共面齿轮组，所述第一输出齿轮和所述第三输出齿轮形成第三共面齿轮组，并且所述第二输出齿轮和所述第四输出齿轮形成第四共面齿轮组。
方案12. 根据方案11所述的变速器，其中至少所述共面齿轮组是阶梯共面齿轮组。
方案13. 根据方案11所述的变速器，其中所述第一共面齿轮组接近所述外壳的后壁，所述第四共面齿轮组接近所述外壳的前壁，所述第二共面齿轮组被置于所述第一共面齿轮组和所述第四共面齿轮组之间，并且所述第三共面齿轮组被置于所述第二共面齿轮组和所述第四共面齿轮组之间。
方案14. 根据方案11所述的变速器，其中所述第二共面齿轮组接近所述外壳的后壁，所述第四共面齿轮组接近所述外壳的前壁，所述第一共面齿轮组被置于所述第二共面齿轮组和所述第四共面齿轮组之间，并且所述第三共面齿轮组被置于所述第一共面齿轮组和所述第四共面齿轮组之间。
方案15. 根据方案11所述的变速器，其中所述启动装置被置于所述第一和第二共面齿轮组之间。
方案16. 一种变速器，包括：
变速器外壳；
可连接到发动机输出构件的输入套筒；
与外套筒同心的内轴；
连接到所述输入套筒和所述内轴的启动装置，其中所述启动装置选择性地可接合成将扭矩从所述输入套筒传递到所述内轴；
第一驱动齿轮，其被可旋转地固定成随所述内轴共同旋转；
第二驱动齿轮，其被可旋转地固定成随所述输入套筒共同旋转；
第一副轴，其被可旋转地支撑在所述变速器外壳内并且与所述内轴和所述输入套筒间隔开且平行于所述内轴和所述输入套筒；
第二副轴，其被可旋转地支撑在所述变速器外壳内并且与所述内轴和所述输入套筒间隔开且平行于所述内轴和所述输入套筒；
第一从动齿轮，其被可旋转地固定成随所述第一副轴共同旋转且啮合于所述第一驱动齿轮；
第二从动齿轮，其选择性地可连接成随所述第一副轴共同旋转且啮合于所述第二驱动齿轮；
第三从动齿轮，其选择性地可连接成随所述第二副轴共同旋转且啮合于所述第二驱动齿轮；
第四从动齿轮，其选择性地可连接成随所述第二副轴共同旋转且啮合于所述第一从动齿轮；
第一输出齿轮，其选择性地可连接成随所述第一副轴共同旋转；
第二输出齿轮，其选择性地可连接成随所述第一副轴共同旋转；
第三输出齿轮，其选择性地可连接成随所述第二副轴共同旋转；
第四输出齿轮，其选择性地可连接成随所述第二副轴共同旋转；
两个扭矩传递组件，每个扭矩传递组件将所述第二和第三从动齿轮中的一者选择性地联接于所述第一副轴和所述第二副轴中的一者；以及
三个同步器组件，每个同步器组件将所述第四从动齿轮、所述第一输出齿轮、所述第二输出齿轮、所述第三输出齿轮和所述第四输出齿轮中的一者选择性地联接于所述第一副轴和所述第二副轴中的至少一者，以及
其中启动离合器组件、所述两个扭矩传递组件和所述三个同步器组件的选择性接合建立五个前进速度比和一个倒档速度比中的至少一者。
方案17. 根据方案16所述的变速器，其中所述启动装置是流体动力学起动装置，并且所述变速器还包括被构造成将所述第一驱动齿轮选择性地联接到所述内轴和与所述内轴断开的第三扭矩传递组件。
方案18. 根据方案16所述的变速器，其中所述启动装置是流体动力学起动装置，并且所述变速器还包括被连接在所述第一从动齿轮和所述内轴之间以允许超越控制（overrunning）所述第一从动齿轮的飞轮元件。
方案19. 一种自动变速器，包括：
输入构件；
多个驱动齿轮；
连接到所述输入构件和所述多个驱动齿轮的启动装置，其中所述启动装置选择性地可接合成将扭矩从所述输入构件传递到所述多个驱动齿轮；
第一副轴，其被可旋转地支撑在所述变速器外壳内并且与所述输入构件间隔开且平行于所述输入构件；
第二副轴，其被可旋转地支撑在所述变速器外壳内并且与所述输入构件间隔开且平行于所述输入构件；
多个从动齿轮，其与所述驱动齿轮相互啮合且选择性地可连接于所述第一和第二副轴；
两个扭矩传递组件，每个扭矩传递组件将所述多个从动齿轮中的一者选择性地联接于所述第一副轴和所述第二副轴中的一者；以及
三个同步器组件，每个同步器组件将所述多个从动齿轮中的一者选择性地联接到所述第一副轴和所述第二副轴中的至少一者，以及
其中所述启动装置、所述两个扭矩传递组件和所述三个同步器组件的选择性接合建立五个前进速度比和一个倒档速度比中的至少一者。
从这里提供的描述中将显而易见到应用的进一步方面、优点和领域。应该理解，说明和特定示例试图仅为了描述目的并且不试图限制本公开的范围。
附图说明
这里描述的附图仅用于说明目的并且不试图以任何方式限制本公开的范围。
图1是五速中间轴变速器的实施例的示意图；
图2是五速中间轴变速器的另一实施例的示意图；
图3是五速中间轴变速器的又一实施例的示意图；
图4是五速中间轴变速器的又一实施例的示意图；
图5A是五速中间轴变速器的又一实施例的示意图；
图5B是五速中间轴变速器的又一实施例的示意图；
图6是五速中间轴变速器的又一实施例的示意图；
图7是五速中间轴变速器的又一实施例的示意图；
图8是五速中间轴变速器的又一实施例的示意图。
将意识到在所有附图中，某些部件，例如输出齿轮、差动组件和输出轴或车轴已经旋转离开径向位置，或者齿轮尺寸或轴间距已经被改变，以便更加清楚地示出部件、其位置和相互连接。
具体实施方式
下述说明实质上仅是示例性的并且不试图限制本公开、应用或使用。
参考图1，五速变速器被示出并且大体由附图标记10标示。五速双离合器变速器10包括外壳12，其具有接收、定位、支撑和保护变速器10的部件的各种孔、开口、凸缘和特征。外壳12可旋转地支撑输入轴14。输入轴14在一端联接到飞轮阻尼器组件15。飞轮阻尼器组件15从原动机（未示出）接收输入扭矩，该原动机例如内燃发动机、混合动力发动机或电动马达。输入轴14在相对端被联接到启动离合器17。启动离合器17包括联接到第一轴14以便随其旋转的多个第一离合器片或盘19。多个第二离合器片或盘21与所述多个第一离合器片或盘19交错，其联接到中空管或驱动管23并随其旋转。启动离合器17可接合成选择性地将扭矩从输入轴14传递到驱动管23。第一较小输入驱动齿轮16可旋转地固定到驱动管23，并且第二较大输入驱动齿轮18被固定到输入轴14。应该意识到，关于齿轮尺寸的术语“较小”和“较大”在这里仅使用其最相对性且通用含义并且主要用于在相应附图中确定或识别齿轮。因此，应该理解，实际齿轮尺寸及其相对尺寸可以不同于这些描述，以便实现某些或特定的传递比和/或速度变化。
与奇数齿轮（第一、第三和第五）关联的第一中间轴或副轴20以及与偶数齿轮（第二、第四和第六及倒档）关联的第二中间轴或副轴60也被可旋转地支撑在外壳12内。不过，可以存在得益于在中间轴/副轴上混合奇数和偶数齿轮的设置，并且上述描述决不限制本发明范围。第一副轴20和第二副轴60平行于输入轴14并与输入轴14间隔开。第一湿式离合器组件22位于第一副轴20的一端且具有与第一副轴20联接以随其旋转的多个第一离合器片或盘24。多个第二离合器片或盘26与所述多个第一离合器片或盘24交错并且联接到第一中空管或驱动管28并随其旋转。第一湿式离合器组件22可接合成选择性地将扭矩从第一中空管或驱动管28传递到第一副轴20。
与第一较小输入驱动齿轮16恒定啮合的第一较大从动齿轮32被可自由旋转地置于第一副轴20上。与第二较大输入齿轮18恒定啮合的第二较小从动齿轮34被可自由旋转地置于第一驱动管28上。第一湿式输入离合器组件22被置于第一较大从动齿轮32和第二较小从动齿轮34之间。
第三较大驱动齿轮46和与第三驱动齿轮46轴向间隔开的第四较小驱动齿轮48被可自由旋转地置于第一副轴20上。第一双同步器离合器组件52被置于第三较大驱动齿轮46和第四较小驱动齿轮48之间。第一同步器离合器组件52被第一相互接合同步器54旋转地联接到第一副轴20并且沿第一副轴20自由轴向平移。可以是机械的、液压的、电的或气动的第一换档致动器组件56包括输出构件和换档拨叉组件58，该组件58接合并双向平移第一同步器离合器组件52。当从空档中间位置平移到右侧或左侧时，第一同步器离合器组件52首先同步相邻齿轮的速度，或者将齿轮48的速度同步到右侧或者将齿轮46的速度同步到左侧，并且之后主动地将同步的齿轮联接到第一副轴20。
在第二副轴60的一端处的是具有多个第一离合器片或盘64的第二湿式输入离合器组件62，所述第一离合器片或盘64联接到第二副轴60以随其旋转。多个第二离合器片或盘66与所述多个第一离合器片或盘64交错并且联接到第二中空管或驱动管68并随其旋转。第二湿式输入离合器组件62可接合成选择性地将扭矩从第二中空管或驱动管68传递到第二副轴60。
被可自由旋转地置于第二中空管或驱动管68上的是与第二较大输入驱动齿轮18恒定啮合的第五从动齿轮72以及与第一较大从动齿轮32恒定啮合的第六从动齿轮74。第二湿式输入离合器组件62被置于第五从动齿轮72和第六从动齿轮74之间。
倒档爪形离合器或单侧同步器离合器组件75被置于邻近第六从动齿轮74。同步器离合器74被同步器77旋转地联接到第二副轴60并且沿第二副轴60自由轴向平移。可以是液压的、电的或气动的换档致动器组件79包括输出构件和换档拨叉组件81，该组件81接合并双向平移同步器离合器组件75。当从空档中间位置平移到右侧时，同步器离合器组件75首先同步相邻齿轮74的速度，并且之后主动地将同步的齿轮联接到第二副轴60。
第七较大驱动齿轮84和与第七驱动齿轮84轴向间隔开的第八较小驱动齿轮86被可自由旋转地置于第二副轴60上。第二双同步器离合器组件88被置于第七较大驱动齿轮84和第八较小驱动齿轮86之间。第二同步器离合器88被同步器92旋转地联接到第二副轴60并且沿第二副轴60自由轴向平移。可以是机械的、液压的、电的或气动的第二换档致动器组件94包括输出构件和换档拨叉组件96，该组件96接合并双向平移第二同步器离合器组件88。当从空档中间位置平移到右侧或左侧时，第二同步器离合器组件88首先同步相邻齿轮的速度，或者将齿轮86的速度同步到右侧或者将齿轮84的速度同步到左侧，并且之后主动地将同步的齿轮联接到第二副轴60。
第三较大驱动齿轮46和第七较大驱动齿轮84均恒定啮合且驱动第一输出或环形齿轮98，该第一输出或环形齿轮98关联于差动组件100且是该差动组件100的输入构件。类似地，第四较小驱动齿轮48和第八较小从动齿轮86均恒定啮合且驱动第二输出或环形齿轮102，该第二输出或环形齿轮102也关联于差动组件100且是该差动组件100的输入构件。差动件104联接到相应一对车轴或输出轴106和108。
在图1所示实施例中，第一较大从动齿轮32关联于一档和倒档且随其启用，第二较小从动齿轮34关联于三档和五档且随其启用，第三较大驱动齿轮46关联于五档并随其启用，并且第四较小驱动齿轮48关联于一档和三档且随其启用。第五从动齿轮72关联于二档和四档并随其启用，第六从动齿轮74关联于倒档并随其启用，第七较大驱动齿轮84关联于四档且随其启用，第八较小驱动车辆86关联于二档和倒档并随其启用。
为了接合一档，第一双同步器离合器组件52平移到右侧从而将齿轮48同步且连接到第一副轴20。启动离合器17之后可以被接合以便将驱动扭矩从输入轴14通过齿轮16、32和48传递到输出齿轮102、差动组件100和车轴或输出轴104和106。
为了接合二档，第二双同步器离合器组件88平移到右侧从而将齿轮86同步且连接到第二副轴60。第二输入离合器组件62之后可以被接合以便将驱动扭矩从输入轴14通过齿轮18、72和86传递到输出齿轮102、差动组件100和车轴或输出轴104和106。
为了接合三档，第一双同步器离合器组件52平移到右侧从而将齿轮48连接到第一副轴20。第一输入离合器组件22之后被接合以便将驱动扭矩从输入轴14通过齿轮18、34和48传递到输出齿轮102、差动组件100和车轴或输出轴104和106。
为了接合四档，第二双同步器离合器组件88平移到左侧从而将齿轮84连接到第二副轴60。第二输入离合器组件62之后被接合以便将驱动扭矩从输入轴14通过齿轮18、72和84传递到输出齿轮98、差动组件100和车轴或输出轴104和106。
为了接合五档，第一同步器离合器组件52平移到左侧从而接合齿轮46且将其连接到第一副轴20。第一输入离合器组件22之后被接合以便将驱动扭矩从输入轴14通过齿轮18、34和46传递到输出齿轮98、差动组件100和车轴或输出轴104和106。
通过使得同步器离合器组件79平移到右侧来接合齿轮74并将其连接到第二副轴60并且平移第二同步器离合器组件88到右侧以接合齿轮86并将其连接到第二副轴60来实现倒档。还可能的是使用爪形离合器或滑动倒档构造来代替被同步的倒档。启动离合器17之后被接合从而将驱动扭矩从输入轴14通过齿轮16、32、74和86传递到输出齿轮102、差动组件100和车轴或输出轴104和106。应该清楚的是存在能够使用阶梯齿轮构造的场合，例如用于实现适当的倒档且同时保持最佳封装。如上所述，通过第一从动齿轮32和第六从动齿轮74的接合来实现倒档所需的方向反转。
转向图2，示出了五速变速器的另一实施例并且其大体由附图标记200标示。变速器200类似于图1所示变速器10并且同样的部件由同样的附图标记标示。不过，变速器200还包括被固定到外壳12且位于外壳12内的液压泵202。泵202被输入轴14驱动并且将加压的液压或传动流体供给到变速器200的各种部件。不过偏轴构造也可以用于容易地通达到输入轴14。此外，变速器200包括筒型凸轮204，其被置于输入轴14上或者任选地偏轴地平行于输入轴14。筒型凸轮204被构造成接合可以包括致动器56、94和/或77的多个致动器以便相应地换档同步器52、88和75。
参考图3，示出了五速中间轴变速器的另一实施例并且其大体由附图标记300标示。变速器300类似于图1所示变速器10并且同样的部件由同样的附图标记标示。不过，启动离合器17由干式启动离合器317代替。为了适应干式启动离合器317的位置，输入轴14被替换成套筒轴314A和同心地位于套筒轴314A内的中心轴314B。套筒轴314A直接联接于启动离合器317的毂318。毂318继而被与原动机（未示出）互连的输入轴320直接驱动。驱动齿轮18可旋转地连接到套筒轴314A。
启动离合器317包括联接到中心轴314B以随其旋转的一个或更多个离合器片或盘319。配合钢板（mating steel）321与所述一个或更多个离合器片或盘319交错且联接到毂319并随其旋转。任选地，配合钢板321能够匹配到轴，并且摩擦元件能够匹配到毂，或者钢板的功能能够被集成到飞轮或阻尼器组件内。启动离合器317可接合成选择性地将扭矩从输入轴320传递到中心轴314B。驱动齿轮16可旋转地连接于中心轴314B。
参考图4，示出了五速中间轴变速器的另一实施例并且其大体由附图标记400标示。变速器400类似于图1所示变速器10并且同样的部件由同样的附图标记标示。不过，启动离合器17被置于输入轴14上、轴向位于齿轮16和齿轮18之间。此外，齿轮组46、84和98已经被轴向变换成齿轮组48、86和102。因此，在操作中，变速器400通过将第一同步器组件52平移到左侧而不是右侧来提供一档和三档，通过将第一同步器组件52平移到右侧而不是左侧来提供五档，通过将第二同步器组件88平移到左侧而不是右侧来提供倒档和二档，并且通过将第二同步器组件88平移到右侧而不是左侧来提供四档。实现的传动比和设置仅为了清楚并且能够根据设计而改变。离合器元件的位置也能够改变，只要能保持功能即可。例如，离合器22和26能够被分别置于齿轮72和34的右侧。
参考图5A，示出了手动五速双离合器变速器的实施例并且其大体由附图标记500标示。变速器500类似于图1所示变速器10并且同样的部件由同样的附图标记标示。此外，变速器500包括变速器200、300和400的一些特征。例如，启动离合器17被替换成干式启动离合器517。手动变速器500包括联接到干式启动离合器517的输入轴514。干式启动离合器517包括联接到轴514以随其旋转的一个或更多个离合器片或盘519。配合钢板521与所述离合器片或盘519交错且联接到毂518并随其旋转或者替代性地以类似于手动离合器的方式被集成到飞轮组件内。应该意识到，离合器片519和配合钢板521可以逆转。启动离合器517可接合成选择性地将扭矩从输入轴520传递到轴514。
驱动齿轮16和18被可自由旋转地置于轴514上。同步器离合器525被置于驱动齿轮16和18之间。同步器离合器525旋转地联接到中心轴514。可以是机械的、液压的、电子的或气动的换档致动器组件527包括输出构件和换档拨叉组件528，该组件528接合并双向平移同步器离合器组件525。当从空档中间位置平移到左侧时，同步器离合器组件525首先同步相邻齿轮16的速度，并且之后主动地将同步的齿轮联接到轴514。应意识到，离合器片519和配合钢板521可以逆转。当平移到右侧时，同步器离合器组件525首先同步相邻齿轮18的速度，并且之后主动地将同步的齿轮联接到轴514。在这种设置中，离合器22和66被移除并且齿轮34和72分别被旋转地固定在第一和第二副轴20和60上。此外，可以根据设计考量而任选地移除同步器离合器75。
最后，筒型凸轮530可以被置于输入轴14上并且被构造成接合致动器56、94和527以便换档同步器52、88和526。不过，其他致动手段也是可能的。
参考图5B，示出了手动五速双离合器变速器的替代实施例并且其大体由附图标记500’标示。变速器500’类似于图5A所示变速器500’并且同样的部件由同样的附图标记标示。此外，变速器500’包括变速器200、300和400的一些特征。例如，变速器500’将图5A所示的同步器离合器525替换成两个同步器离合器535’和537’。可以是机械的、液压的、电的或气动的换档致动器组件539’包括输出构件和换档拨叉组件541’，该组件541’接合并双向平移同步器离合器组件525’。当从空档中间位置平移到左侧时，同步器离合器组件535’首先同步相邻齿轮32的速度，并且之后主动地将同步的齿轮联接到副轴20。当平移到右侧时，同步器离合器组件535’首先同步相邻齿轮34的速度，并且之后主动地将同步的齿轮联接到副轴20。可以是机械的、液压的、电的或气动的换档致动器组件543’包括输出构件和换档拨叉组件545’，该组件545’接合并双向平移同步器离合器组件537’。当从空档中间位置平移到左侧时，同步器离合器组件537’首先同步相邻齿轮74的速度，并且之后主动地将同步的齿轮联接到副轴60。当平移到右侧时，同步器离合器组件537’首先同步相邻齿轮72的速度，并且之后主动地将同步的齿轮联接到副轴60。
参考图6，示出了五速双离合器变速器的另一实施例并且其大体由附图标记600标示。变速器600类似于图3所示变速器300并且同样的部件由同样的附图标记标示。不过，启动离合器317被替换成位于外壳12内的湿式启动离合器617。飞轮阻尼器组件619优选地置于外壳12外部的输入轴320上。启动离合器617优选地被轴向置于齿轮18和外壳12之间接近飞轮阻尼器组件619。
参考图7，示出了五速双离合器变速器的另一实施例并且其大体由附图标记700标示。变速器700类似于图1所示变速器10并且同样的部件由同样的附图标记标示。不过，齿轮组16、32和74已经被轴向变换成齿轮组18、34和72。此外，启动离合器17被置于齿轮组16和18之间并且离合器组件22和62被分别置于副轴20和60的端部。
最后，转向图8，示出了五速双离合器变速器的另一实施例并且其大体由附图标记800标示。变速器800类似于图1所示变速器10并且同样的部件由同样的附图标记标示。不过，变速器800包括液力联轴器或其他流体动力学起动装置802。为了适应液力联轴器802，输入轴14被替换成套筒轴814A和同心地位于套筒轴814A内的中心轴814B。套筒轴814A直接联接于液力联轴器802的泵804。泵804继而被与原动机（未示出）互连的输入轴806直接驱动。驱动齿轮18可旋转地连接到套筒轴814A。
泵804液压驱动涡轮机808。涡轮机808旋转地联接到中心轴814B。驱动齿轮16通过启动离合器17选择性地可旋转地连接于中心轴814B。替代性地，启动离合器17能够被省略并且飞轮元件820能够被添加到齿轮32，如图8的虚线所示。
根据本发明的中间轴变速器10、200、300、400、500、500’、600、700和800提供了许多特征和优点。例如，相比于等价的双离合器变速器，其具有更少的齿轮平面。此外，输入离合器被置于中空管和副轴的轴线上。所有这些特征均允许轴向更紧凑的变速器。实际上，输入轴和差动件中心之间的名义轴向距离比大多数双离合器变速器构造中的要小。
实心输入轴改进了液压泵封装并且为改进的混合作用提供了可能性。与常规双离合器变速器构造相比，输入轴和中空管上的齿轮之间的齿轮组减少了中空管、离合器和副轴的速度并且因此减少了齿轮和输入离合器二者的自旋损失。
本发明的描述实质上仅是示例性的并且不背离本发明主旨的变型旨在落入本发明范围内。这样的变型不被看作是背离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种变速器，包括：
变速器外壳；
可连接到原动机输出构件的输入构件；
选择性地可连接成随所述输入构件共同旋转的第一驱动齿轮；
可旋转地固定成随所述输入构件共同旋转的第二驱动齿轮；
连接到所述输入构件和所述第一驱动齿轮的启动装置，其中所述启动装置选择性地可接合成将扭矩从所述输入构件传递到所述第一驱动齿轮；
第一副轴，其被可旋转地支撑在所述变速器外壳内并且与所述输入构件间隔开且平行于所述输入构件；
第二副轴，其被可旋转地支撑在所述变速器外壳内并且与所述输入构件间隔开且平行于所述输入构件；
第一从动齿轮，其被可旋转地固定成随所述第一副轴共同旋转且啮合于所述第一驱动齿轮；
第二从动齿轮，其选择性地可连接成随所述第一副轴共同旋转且啮合于所述第二驱动齿轮；
第三从动齿轮，其选择性地可连接成随所述第二副轴共同旋转且啮合于所述第二驱动齿轮；
第四从动齿轮，其选择性地可连接成随所述第二副轴共同旋转且啮合于所述第一从动齿轮；
第一输出齿轮，其选择性地可连接成随所述第一副轴共同旋转；
第二输出齿轮，其选择性地可连接成随所述第一副轴共同旋转；
第三输出齿轮，其选择性地可连接成随所述第二副轴共同旋转；
第四输出齿轮，其选择性地可连接成随所述第二副轴共同旋转；
两个扭矩传递组件，每个扭矩传递组件将所述第二和第三从动齿轮中的一者选择性地联接于所述第一副轴和所述第二副轴中的一者；以及
三个同步器组件，每个同步器组件将所述第四从动齿轮、所述第一输出齿轮、所述第二输出齿轮、所述第三输出齿轮和所述第四输出齿轮中的一者选择性地联接于所述第一副轴和所述第二副轴中的至少一者，以及
其中所述启动装置、所述两个扭矩传递组件和所述三个同步器组件的选择性接合建立五个前进速度比和一个倒档速度比中的至少一者。
2.根据权利要求1所述的变速器，其中所述两个扭矩传递组件中的第一扭矩传递组件将所述第二从动齿轮选择性地连接到所述第一副轴。
3.根据权利要求2所述的变速器，其中所述两个扭矩传递组件中的第二扭矩传递组件将所述第三从动齿轮选择性地连接到所述第二副轴。
4.根据权利要求3所述的变速器，其中所述三个同步器组件中的第一同步器组件将所述第一输出齿轮和所述第二输出齿轮中的至少一者选择性地连接到所述第一副轴或与所述第一副轴断开。
5.根据权利要求4所述的变速器，其中所述三个同步器组件中的第二同步器组件将所述第三输出齿轮和所述第四输出齿轮中的至少一者选择性地连接到所述第二副轴或与所述第二副轴断开。
6.根据权利要求5所述的变速器，其中所述三个同步器组件中的第三同步器组件将所述第四从动齿轮选择性地连接到所述第二副轴。
7.根据权利要求1所述的变速器，其中所述启动装置是湿式离合器并且旋转地支撑在所述变速器外壳内。
8.根据权利要求1所述的变速器，其中所述启动装置是干式离合器。
9.一种变速器，包括：
变速器外壳；
可连接到发动机输出构件的输入套筒；
与外套筒同心的内轴；
连接到所述输入套筒和所述内轴的启动装置，其中所述启动装置选择性地可接合成将扭矩从所述输入套筒传递到所述内轴；
第一驱动齿轮，其被可旋转地固定成随所述内轴共同旋转；
第二驱动齿轮，其被可旋转地固定成随所述输入套筒共同旋转；
第一副轴，其被可旋转地支撑在所述变速器外壳内并且与所述内轴和所述输入套筒间隔开且平行于所述内轴和所述输入套筒；
第二副轴，其被可旋转地支撑在所述变速器外壳内并且与所述内轴和所述输入套筒间隔开且平行于所述内轴和所述输入套筒；
第一从动齿轮，其被可旋转地固定成随所述第一副轴共同旋转且啮合于所述第一驱动齿轮；
第二从动齿轮，其选择性地可连接成随所述第一副轴共同旋转且啮合于所述第二驱动齿轮；
第三从动齿轮，其选择性地可连接成随所述第二副轴共同旋转且啮合于所述第二驱动齿轮；
第四从动齿轮，其选择性地可连接成随所述第二副轴共同旋转且啮合于所述第一从动齿轮；
第一输出齿轮，其选择性地可连接成随所述第一副轴共同旋转；
第二输出齿轮，其选择性地可连接成随所述第一副轴共同旋转；
第三输出齿轮，其选择性地可连接成随所述第二副轴共同旋转；
第四输出齿轮，其选择性地可连接成随所述第二副轴共同旋转；
两个扭矩传递组件，每个扭矩传递组件将所述第二和第三从动齿轮中的一者选择性地联接于所述第一副轴和所述第二副轴中的一者；以及
三个同步器组件，每个同步器组件将所述第四从动齿轮、所述第一输出齿轮、所述第二输出齿轮、所述第三输出齿轮和所述第四输出齿轮中的一者选择性地联接于所述第一副轴和所述第二副轴中的至少一者，以及
其中启动离合器组件、所述两个扭矩传递组件和所述三个同步器组件的选择性接合建立五个前进速度比和一个倒档速度比中的至少一者。
10.一种自动变速器，包括：
输入构件；
多个驱动齿轮；
连接到所述输入构件和所述多个驱动齿轮的启动装置，其中所述启动装置选择性地可接合成将扭矩从所述输入构件传递到所述多个驱动齿轮；
第一副轴，其被可旋转地支撑在所述变速器外壳内并且与所述输入构件间隔开且平行于所述输入构件；
第二副轴，其被可旋转地支撑在所述变速器外壳内并且与所述输入构件间隔开且平行于所述输入构件；
多个从动齿轮，其与所述驱动齿轮相互啮合且选择性地可连接于所述第一和第二副轴；
两个扭矩传递组件，每个扭矩传递组件将所述多个从动齿轮中的一者选择性地联接于所述第一副轴和所述第二副轴中的一者；以及
三个同步器组件，每个同步器组件将所述多个从动齿轮中的一者选择性地联接到所述第一副轴和所述第二副轴中的至少一者，以及
其中所述启动装置、所述两个扭矩传递组件和所述三个同步器组件的选择性接合建立五个前进速度比和一个倒档速度比中的至少一者。
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Granted publication date: 20160511