CN103267089A

CN103267089A - 多离合器式变速传动装置

Info

Publication number: CN103267089A
Application number: CN2013102326773A
Authority: CN
Inventors: 郭质刚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-06-13
Filing date: 2013-06-13
Publication date: 2013-08-28

Abstract

多离合器式变速传动装置。本发明涉及一种双离合变速器。由输入轴、第一副轴、第二副轴、输出轴、双离合器、同步器、齿轮组成。利用两个双离合器和同步器、齿轮的组合，实现自动平稳换档。通过共用齿轮和增加一个双离合器的结构，大幅增加了档位数、减少了换档齿轮数量。每对齿轮因采用小速比和采用短传动轴结构，增加了变速器刚性并缩小了径向和轴向尺寸，使变速器结构更加紧凑。

Description

多离合器式变速传动装置

技术领域

本发明涉及一种双离合器变速机构，具体涉及一种有两个以上双离合器的变速机构。

背景技术

目前使用最多的汽车自动变速器主要有三种类型：液力自动变速器(AT)、电控机械自动变速器(AMT)和机械无级自动变速器(CVT)。在电控机械自动变速器领域，还有一种变速传动方式，即双离合器式自动变速器(DSG)。机械式自动变速器(AMT)是在手动变速器的基础上，加装自动控制装置，控制离合器和选择固定轴系上的齿轮副进行自动换档，换档过程中有动力中断现象，换档平顺性不好。电液控制自动变速器(AT)具有一组串联的行星轮系及多个离合器和制动器，可以通过电子控制液压驱动方式进行自动换档，但结构和控制系统复杂，传动效率低，零部件加工难度大，制造维修成本高。机械无级变速器(CVT)可实现连续的无级调速，但传递扭矩小，零件加工制造精度高，制造难度大，使用中零部件磨损大，使用寿命短，因其固有的摩擦传动特点，传动效率较低。双离合器变速器(DSG)具有结构简单，传动效率高，不间断动力迅速平稳换档等优点，但单输入双输出的同轴双离合器因其结构特点具有结构复杂，控制难度大，加工制造精度高，轴向长度过长、每对齿轮速比过大造成径向尺寸大、可提供档位数少、提供相同档位数情况下齿轮数过多等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种系统刚性好、结构简单紧凑、轴向和径向尺寸小、档位数多、齿轮数少、传动效率高的双离合器变速装置。

本发明采用如下技术方案：平行排列的输入轴(1)、第一副轴(24)、第二副轴(25)、输出轴(20)、倒档轴(图中未画出)。输入轴(1)上刚性连接有两齿轮(14)(15)，输出轴(20)上刚性连接有四齿轮(16)(17)(18)(19)，第一副轴(24)上有可绕其轴线自由转动的六个齿轮(2)(3)(4)(5)(6)(7)，齿轮(2)(3)之间有双离合器(L1)，齿轮(4)(5)之间有同步器(TI)，齿轮(6)(7)之间有同步器(T2)，第二副轴(25)上有可绕其轴线自由转动的六个齿轮(8)(9)(10)(11)(12)(13)，齿轮(8)(9)之间有双离合器(L2)，齿轮(10)(11)之间有同步器(T3)，齿轮(12)(13)之间有同步器(T4)，齿轮(2)(8)分别与输入轴(1)上齿轮(14)啮合，齿轮(3)(9)分别与输入轴(1)上齿轮(15)啮合，齿轮(4)(10)分别与输出轴(20)上齿轮(16)啮合，齿轮(5)(11)分别与输出轴(20)上齿轮(17)啮合，齿轮(6)(12)分别与输出轴(20)上齿轮(18)啮合，齿轮(13)与输出轴(20)上齿轮(19)啮合，倒档轴上的倒档齿轮分别与齿轮(7)和输出轴(20)上的齿轮(19)啮合，产生一个倒档，本技术方案可提供16个档位(14个前进档、2个倒档)。

一档时，双离合器(L2)与齿轮(9)接合，与齿轮(8)分开，双离合器(L1)在中间状态，与齿轮(2)(3)都分开，同步器(T1)(T3)在中间状态，同步器(T4)与齿轮(13)结合，与齿轮(12)分开，扭矩经过输入轴(1)、齿轮(15)、齿轮(9)、双离合器(L2)、第二副轴(25)、同步器(T4)、齿轮(13)、齿轮(19)、输出轴(20)输出，此时同步器(T2)与齿轮(6)结合，准备升二档；双离合器(L2)与齿轮(9)分开，同时双离合器(L1)与齿轮(3)接合，升二档完成，扭矩经过输入轴(1)、齿轮(15)、齿轮(3)、双离合器(L1)、第一副轴(24)、同步器(T2)、齿轮(6)、齿轮(18)、输出轴(20)输出；此时同步器(T4)与齿轮(12)结合，准备升三档。通过双离合器(L1)(L2)分别与对应齿轮(3)(9)分离接合，利用同步器(T2)(T4)(T1)(T3)分别与对应齿轮分离结合，产生七个前进档和一个倒档，通过双离合器(L1)(L2)分别与对应齿轮(2)(8)分离接合，利用同步器(T2)(T4)(T1)(T3)分别与对应齿轮分离结合，再产生七个前进档和一个倒档，齿轮(7)与倒档齿轮啮合可产生一个倒档。

为进一步提高档位数，可采用如下技术方案：输入轴(1)上再增加一个刚性连接齿轮(22)，第一副轴(24)和第二副轴(25)再各增加一个可绕其轴线自由转动的齿轮(21)(23)和单离合器(L3)(L4)，齿轮(21)(23)分别与齿轮(22)啮合，其它齿轮和同步器不变，本技术方案可提供24个档位。

为进一步减少串联的齿轮组，提高机械效率和减少变速箱齿轮数，可采用如下技术方案：输出轴(20)变为输入轴，与发动机输出轴直接刚性连接，取消输入轴(1)，齿轮(14)(15)变为差速器上两齿轮，齿轮(14)与第一副轴(24)上齿轮(2)和第二副轴(25)上齿轮(8)啮合，齿轮(15)与第一副轴(24)上齿轮(3)和第二副轴(25)上齿轮(9)啮合，L1和L2为双离合器，此时双离合器在输出端需承受更大扭矩，为提高离合器性能，将两个双离合器改为四个单离合器，齿轮(2)(3)(8)(9)各配置一个单离合器，离合器位置可位于齿轮左侧或右侧。

为进一步简化变速箱结构，可采用如下技术方案：取消齿轮(6)(18)(12)，将同步器(T2)(T4)改为单同步器，只对齿轮(7)(13)起作用，此时产生12个速度档(10前进档、两个倒档)；或者取消齿轮(2)，将双离合器(L1)改为单离合器，只对齿轮(3)起作用，此时产生12个速度档。

本发明的有益效果是：省去了昂贵的、结构复杂的单输入双输出同轴双离合器，使离合器布置更简单，输入输出扭矩增加；利用相同的齿轮数，大幅增加了档位数(达到16个档位)，接近无级变速器性能，提高了传动效率；通过离合器和同步器简单组合就可达到变速目的，有效简化了控制方式和控制环节，使控制和维护简单，故障率低。

另外一个优点是：结构简单，采用多对共用齿轮，节约了轴向空间；特别是12速度和16速度变速器，因为每对齿轮的变速比小，最大的对齿轮变速比为1.7∶1，直径比也为1.7∶1，节约了径向空间，使变速器结构更加紧凑。

可以用牙嵌式或齿嵌式离合器替代以上同步器或离合器。为增大扭矩，齿轮(2)与第一副轴(24)间增加单向离合器。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为24速度变速器离合器部分结构示意图。

图中：双离合器L1 L2 单离合器L3 L4

同步器T1 T2 T3 T4

输入轴1 输出轴或输出轴20 第一副轴24 第二副轴25

齿轮2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1516 17 18 19 21 22 23

具体实施方式

如图1所示，取消输入轴(1)，将齿轮(14)(15)变为差速器齿轮，输出轴(20)变为输入轴，并与发动机输出轴刚性连接，轴(20)上刚性连接有四齿轮(16)(17)(18)(19)，第一副轴(24)上有可绕其轴线自由转动的六个齿轮(2)(3)(4)(5)(6)(7)，齿轮(2)(3)之间有双离合器(L1)，齿轮(4)(5)之间有同步器(TI)，齿轮(6)(7)之间有同步器(T2)，第二副轴(25)上有可绕其轴线自由转动的六个齿轮(8)(9)(10)(11)(12)(13)，齿轮(8)(9)之间有双离合器(L2)，齿轮(10)(11)之间有同步器(T3)，齿轮(12)(13)之间有同步器(T4)，齿轮(2)(8)分别与齿轮(14)啮合，齿轮(3)(9)分别与齿轮(15)啮合，齿轮(4)(10)分别与齿轮(16)啮合，齿轮(5)(11)分别与齿轮(17)啮合，齿轮(6)(12)分别与齿轮(18)啮合，齿轮(13)与齿轮(19)啮合，倒档轴上的倒档齿轮分别与齿轮(7)和齿轮(19)啮合，产生一个倒档，本技术方案可提供16个档位。

Claims

1.一种双离合变速器机构，包括轴线互相平行的输入轴(1)、第一副轴(24)、第二副轴(25)、输出轴(20)，其特征在于：输入轴(1)上有两个刚性连接的齿轮(14)(15)，输出轴上有四个刚性连接的齿轮(16)(17)(18)(19)，第一副轴(24)和第二副轴(25)上各有六个可绕其轴线自由转动的齿轮(2-8)(3-9)(4-10)(5-11)(6-12)(7-13)，其上左边两齿轮(2-3)(8-9)间有双离合器(L1)(L2)，并且分别与输入轴(1)上两齿轮(14)(15)啮合，右边四个齿轮(4-10)(5-11)(6-12)(7-13)两两间有同步器(T1)(T2)(T3)(T4)，并且分别与输出轴(20)上四齿轮(16)(17)(18)(19)啮合。

2.根据权利要求1所述双离合变速器机构，其特征在于：输入轴(1)上有三个刚性连接的齿轮(14)(15)(22)，输出轴上有四个刚性连接的齿轮(16)(17)(18)(19)，第一副轴(24)和第二副轴(25)上各有七个可绕其轴线自由转动的齿轮，其上左边三齿轮(2-8)(3-9)(21-23)间有双离合器(L1)(L2)和单离合器(L3)(L4)，并且分别与输入轴(1)上三齿轮(14)(15)(22)啮合，右边四个齿轮两两间有同步器并且与输出轴上四齿轮(16)(17)(18)(19)啮合。

3.根据权利要求1所述双离合变速器机构，其特征在于：输出轴(20)变为输入轴，与发动机输出轴直接刚性连接，取消输入轴(1)，齿轮(14)(15)变为差速器上两齿轮，齿轮(14)与第一副轴(24)上齿轮(2)和第二副轴(25)上齿轮(8)啮合，齿轮(15)与第一副轴(24)上齿轮(3)和第二副轴(25)上齿轮(9)啮合，L1和L2为双离合器。

4.根据权利要求1所述双离合变速器机构，其特征在于：取消齿轮(6)(18)(13)，将同步器(T2)(T4)改为单同步器。

5.根据权利要求1所述双离合变速器机构，其特征在于：取消齿轮(2)，将双离合器(L1)改为单离合器。

6.根据权利要求1所述双离合变速器机构，其特征在于：可以用牙嵌式或齿嵌式离合器替代同步器或离合器.齿轮(2)与第一副轴(24)间有单向离合器。

7.根据权利要求3所述双离合变速器机构，其特征在于：将两个双离合器改为四个单离合器，齿轮(2)(3)(8)(9)各配置一个单离合器，离合器位置可位于齿轮左侧或右侧。