CN103438160B - 汽车双离合器自动变速器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种汽车双离合器自动变速器，第一输入轴分配于第一离合器，第二输入轴分配于第二离合器，第一输入轴负责一、三、五档的输入，第二输入轴负责二、四、六、倒档的输入；第一输入轴上布置一档主动齿轮和三五档主动齿轮，第二输入轴上布置二档主动齿轮和四六档主动齿轮；一档从动齿轮和二档从动齿轮分配在不同的输出轴上，二档从动齿轮同时是倒档的反向中间惰轮且与二档主动齿轮和倒档从动齿轮相互对齐；三档从动齿轮和五档从动齿轮分配在不同的输出轴上，但两者相互对齐且共用三五档主动齿轮；四档从动齿轮和六档从动齿轮分配在不同的输出轴上，但两者相互对齐且共用四六档主动齿轮；驻车棘轮布置在一档所在的输出轴上。

Description

汽车双离合器自动变速器

技术领域

本发明涉及汽车有级式自动变速器技术领域，尤其是涉及一种汽车双离合器自动变速器。

背景技术

本世纪开始，湿式和干式双离合器自动变速器先后搭配整车投入市场，逐步占据重要市场份额，而且国外各大动力总成公司也已有内部配置组合更加高效的其他多款量产机型和对外接口供货的量产能力，双离合器自动变速器因而成为国内外各大车企认定并开展的研发主流。目前市场上开发和竞争的重点是能否更加高效，更加紧凑，更加经济和更加可靠。

由于干式双离合器径向和轴向尺寸都非常大，远不能和搭配普通离合器或湿式双离合器时的情况同样对待，加上干式双离合器的液压或电动执行机构占据的额外轴向空间，和双质量飞轮可能占据的额外径向空间，这样前期在原有常规整车底盘平台系列中，进行动力总成总布置时，势必会造成要配置干式双离合器自动变速器，就必须对底盘平台进行较大改动或者干脆开发新平台，不进行大规模改动，就不能配置干式双离合器自动变速器。

要保证降低搭载成本，沿用原有底盘平台系列，或者使用相近的升级或衍生平台，就必须减少前进档档数或者从轴齿传动部分要空间。为了保证和提升变速器的性能，目前各方主要着眼于后者，而且已进行了较多的尝试，以期能提出一种紧凑高效的汽车双离合器自动变速器。

发明内容

本发明实施例提供了一种汽车双离合器自动变速器，总体结构紧凑和简单，缩短了齿轮传动部分的轴向布置尺寸。所述技术方案如下：

一种汽车双离合器自动变速器，包括第一离合器、第二离合器、第一输入轴、第二输入轴、第一输出轴、第二输出轴、及倒档输出轴，第一输入轴分配于第一离合器，第二输入轴分配于第二离合器，第一输入轴负责一、三、五档的输入，第二输入轴负责二、四、六、倒档的输入；所述汽车双离合器自动变速器还包括一档主动齿轮、二档主动齿轮、三五档主动齿轮、四六档主动齿轮、一档至六档从动齿轮、倒档从动齿轮、及驻车棘轮；第一输入轴上布置一档主动齿轮和三五档主动齿轮，第二输入轴上布置二档主动齿轮和四六档主动齿轮；一档从动齿轮和二档从动齿轮分配在不同的输出轴上，二档从动齿轮同时是倒档的反向中间惰轮且与二档主动齿轮和倒档从动齿轮相互对齐；三档从动齿轮和五档从动齿轮分配在不同的输出轴上，但两者相互对齐且共用三五档主动齿轮；四档从动齿轮和六档从动齿轮分配在不同的输出轴上，但两者相互对齐且共用四六档主动齿轮；驻车棘轮布置在一档所在的输出轴上。

进一步地，所述汽车双离合器自动变速器还包括一三档同步器、二六档同步器、四档同步器、五档同步器和倒档同步器；一三档同步器分配于一档从动齿轮和三档从动齿轮，二六档同步器分配于二档从动齿轮和六档从动齿轮，四档同步器分配于四档从动齿轮，五档同步器分配于五档从动齿轮，倒档同步器分配于倒档从动齿轮。

进一步地，从远离双离合器一端到靠近双离合器一端的方向上，第一输出轴上依序布置有三档从动齿轮、一三档同步器、一档从动齿轮、四档从动齿轮、四档同步器、驻车棘轮和第一主减速输出轴齿，第二输出轴上依序布置有五档从动齿轮、五档同步器、六档从动齿轮、二六档同步器、二档从动齿轮和第二主减速输出轴齿，倒档输出轴上依序布置有倒档同步器、倒档从动齿轮和第三主减速输出轴齿。

进一步地，从远离双离合器一端到靠近双离合器一端的方向上，第一输出轴上依序布置有一档从动齿轮、一三档同步器、三档从动齿轮、四档从动齿轮、四档同步器、驻车棘轮和第一主减速输出轴齿，第二输出轴上依序布置有五档同步器、五档从动齿轮、六档从动齿轮、二六档同步器、二档从动齿轮和第二主减速输出轴齿，倒档输出轴上依序布置有倒档同步器、倒档从动齿轮和第三主减速输出轴齿。

进一步地，所述驻车棘轮布置在第一输出轴上且与二档主动齿轮和二档从动齿轮相互对齐。

进一步地，还包括差速器，第一至第三主减速输出轴齿都与差速器上的主减速齿圈啮合。

进一步地，动力总成安装后，差速器的中心相对第一输入轴的中心有个落差，第一输入轴与第一输出轴之间的中心距要大于第一输入轴与第二输出轴之间的中心距，且第一输出轴与差速器之间的中心距要小于第二输出轴与差速器之间的中心距。

进一步地，第一输入轴为实心输入轴，第二输入轴为空心输入轴；空心第二输入轴套在实心第一输入轴的外周上且相对于实心第一输入轴同轴设置，两者之间可以自由地相对回转。

进一步地，一三档同步器和二六档同步器为具有两侧同步功能的同步器，四档同步器、五档同步器和倒档同步器为只有单边接合功能的同步器。

进一步地，第一离合器与第二离合器为干式离合器。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：上述实施例提供的汽车双离合器自动变速器，有六个前进档和一个倒档，其中共有三组齿轮共用，分别为三五档主动齿轮共用、四六档主动齿轮共用和二倒档从动齿轮共用，有三根输出轴，驻车棘轮布置在一档所在的输出轴上，而且三根输出轴都与差速器上的主减速齿圈啮合，总体结构非常紧凑和简单，最大限度地缩短了齿轮传动部分的轴向布置尺寸。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明第一实施例提供的一种汽车双离合器自动变速器的示意图；

图2是本发明第一实施例提供的一种汽车双离合器自动变速器的轴系中心距示意图；

图3是本发明第二实施例提供的一种汽车双离合器自动变速器的示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种汽车双离合器自动变速器。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

请参照图1，是本发明第一实施例提供的一种汽车双离合器自动变速器的示意图。在图1中，根据本发明实施例提供的双离合器自动变速器的第一实施方式总体用A表示。

双离合器自动变速器A中的双离合器可以是湿式双离合器，也可以是干式双离合器。由于同等前进档数目时，配置干式双离合器对整体轴向空间要求很苛刻，影响也很大，所以优先适用配置干式双离合器，以体现轴、齿轮传动部分最大限度节约轴向尺寸的价值和整体最优的紧凑效果。双离合器包括第一离合器K1和第二离合器K2。

双离合器自动变速器A具有两根输入轴，分别为实心第一输入轴1和空心第二输入轴2。实心第一输入轴1开有半通长油孔，并在长油孔尾部开有径向出油口，出油口可以为通孔也可以为半通孔。空心第二输入轴2套在实心第一输入轴1的外周上且相对于实心第一输入轴1同轴设置，两者之间通过三处滚针轴承(图未示)的支撑可以自由地相对回转。

实心第一输入轴1分配于第一离合器K1，空心第二输入轴2分配于第二离合器K2。实心第一输入轴1有比空心第二输入轴2更长的轴向长度，并超过其突出很多。

双离合器自动变速器A具有三根输出轴，分别为第一输出轴3、第二输出轴4和倒档输出轴5，此三轴都平行于输入轴1或2布置。而且此三根输出轴都与差速器6上的主减速齿圈14啮合，主减速齿圈14为右旋的斜齿圈。

更准确地说，第一输出轴3上的主减速输出轴齿11是和其一体的，即主减速输出轴齿11不可相对转动地连接于第一输出轴3上，同理为第二输出轴4上的主减速输出轴齿12和倒档输出轴5上的主减速输出轴齿13。而且这三个主减速输出轴齿(11、12、13)都与主减速齿圈14对齐，并且两两之间相互对齐。这样每一输出轴上都有恒定的主减速比，对应其上不同的档位速比，相乘得到不同的总速比。速比也即传动比。

双离合器自动变速器A中，在输入轴1、2上只布置四个主动齿轮，分别为一档主动齿轮7、二档主动齿轮8、三五档主动齿轮9和四六档主动齿轮10，其中实心第一输入轴1上布置一档主动齿轮7和三五档主动齿轮9，空心第二输入轴2上布置二档主动齿轮8和四六档主动齿轮10。四个主动齿轮为斜齿轮，螺旋方向都为右旋。

双离合器自动变速器A具有六个从动齿轮G1、G2、G3、G4、G5、G6和一个倒档从动齿轮GR；奇数档从动齿轮G1、G3、G5分配于双离合器自动变速器A的第一分变速装置，并因此分配于第一离合器K1；偶数档从动齿轮G2、G4、G6和倒档从动齿轮GR分配于双离合器自动变速器A的第二分变速装置，并因此分配于第二离合器K2。

从动齿轮G3、G1、G4分配于第一输出轴3，从动齿轮G5、G6、G2分配于第二输出轴4，倒档从动齿轮GR分配于倒档输出轴5。

从动齿轮G1、G2、G3、G4、G5、G6、GR是通过滚针轴承支撑的，未挂入此档时，可以绕相应输出轴自由转动，但在输出轴上轴向相对位置不变(即不可以轴向移动)，并通过换档拨叉推动同步器的结合从而挂上档，将动力传递到相应输出轴。

双离合器自动变速器A中，一档从动齿轮G1和二档从动齿轮G2不在同一根输出轴上；三档从动齿轮G3和五档从动齿轮G5不在同一根输出轴上，但两者相互对齐且共用三五档主动齿轮9；四档从动齿轮G4和六档从动齿轮G6不在同一根输出轴上，但两者相互对齐且共用四六档主动齿轮10；二档从动齿轮G2同时是倒档的反向中间惰轮，且与二档主动齿轮8和倒档从动齿轮GR相互对齐。

倒档可以有比前进一档稍大的总速比。

驻车棘轮P布置在一档所在第一输出轴3上。驻车棘轮P与不在同一输出轴上的二档从动齿轮G2或/和倒档从动齿轮GR相互对齐。

双离合器自动变速器A中，输出轴两端可以由球轴承加圆柱滚子轴承来支撑，其中球轴承在远离双离合器一端，圆柱滚子轴承则在靠近双离合器一端，也可以都由圆锥滚子轴承来支撑，还可以根据实际情况采取两种方法的组合；对于双离合器外的部分，输入轴两端都由球轴承来支撑，其中输入轴后轴承在实心第一输入轴1上远离双离合器一端，输入轴前轴承则在空心第二输入轴2上二档主动齿轮8和双离合器之间。

双离合器自动变速器A共有五个同步器。其中有三个只有单边接合功能的同步器，分别为四档同步器S3、五档同步器S4和倒档同步器S5，且分别安装于三根输出轴上，每根输出轴上各有一个。其中四档同步器S3安装在第一输出轴3上，并分配于从动齿轮G4；五档同步器S4安装在第二输出轴4上，并分配于从动齿轮G5；倒档同步器S5安装在倒档输出轴5上，并分配于倒档从动齿轮GR。

其余同步器为具有两侧同步功能的，具体包括具有两侧同步功能的一三档同步器S1，安装在第一输出轴3上，并分配于从动齿轮G1和G3；具有两侧同步功能的二六档同步器S2，安装在第二输出轴4上，并分配于从动齿轮G2和G6。而且其中一档和二档是三锥同步器，三档、倒档为三锥同步器或双锥同步器，四档可以为双锥同步器，其余为单锥同步器，且相同锥数的同步器可以最大限度地设计成互换通用尺寸。对于双离合器自动变速器A中同步器(同步离合器)处的设置及其同步功能，也可以替换采用其他形式的换档离合器。

双离合器自动变速器A中，第一离合器K1传递的动力只能输入到第一输入轴1，第二离合器K2传递的动力只能输入到第二输入轴2，第一输入轴1负责一、三、五档的输入，第二输入轴2负责二、四、六、倒档的输入，前进一档和倒档分别分配于不同的第一离合器K1和第二离合器K2上。

双离合器自动变速器A中，从远离双离合器一端到靠近双离合器一端的方向上，第一输出轴3上依序布置有三档从动齿轮G3、一三档同步器S1、一档从动齿轮G1、四档从动齿轮G4、四档同步器S3、驻车棘轮P和第一主减速输出轴齿11，第二输出轴4上依序布置有五档从动齿轮G5、五档同步器S4、六档从动齿轮G6、二六档同步器S2、二档从动齿轮G2和第二主减速输出轴齿12，倒档输出轴5上依序布置有倒档同步器S5、倒档从动齿轮GR和第三主减速输出轴齿13。

如图2所示，为第一实施例提供的一种汽车双离合器自动变速器的轴系中心距示意图，在整车坐标系中，动力总成安装后，差速器6的中心相对输入轴1、2的中心有个落差d。输入轴1、2与第一输出轴3之间的中心距D1要大于输入轴1、2与第二输出轴4之间的中心距D2，并且第一输出轴3与差速器6之间的中心距D3要小于第二输出轴4与差速器6之间的中心距D4。这里的中心距也称轴距。

下面描述根据本发明的双离合器自动变速器的另一种实施方式。这种方式，具有与图1和图2中基本相同的结构，总体用B表示。因此，下文仅具体说明与图1和图2中实施方式的不同之处。双离合器自动变速器A其他方面的描述也适用于下述实施方式。从而，相同的元件还是使用相同的图形、符号表示。

图3是本发明第二实施例提供的一种汽车双离合器自动变速器的示意图。在图3中，双离合器自动变速器B，从远离双离合器一端到靠近双离合器一端的方向上，第一输出轴3上依序布置有一档从动齿轮G1、一三档同步器S1、三档从动齿轮G3、四档从动齿轮G4、四档同步器S3、驻车棘轮P和第一主减速输出轴齿11，第二输出轴4上依序布置有五档同步器S4、五档从动齿轮G5、六档从动齿轮G6、二六档同步器S2、二档从动齿轮G2和第二主减速输出轴齿12，倒档输出轴5上依序布置有倒档同步器S5、倒档从动齿轮GR和第三主减速输出轴齿13。

上述实施例提供的汽车双离合器自动变速器，有六个前进档和一个倒档，其中共有三组齿轮共用，分别为三五档主动齿轮共用、四六档主动齿轮共用和二倒档从动齿轮共用，有三根输出轴，驻车棘轮布置在一档所在的输出轴上，而且三根输出轴都与差速器上的主减速齿圈啮合，总体结构非常紧凑和简单，最大限度地缩短了齿轮传动部分的轴向布置尺寸。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车双离合器自动变速器，包括第一离合器(K1)、第二离合器(K2)、第一输入轴(1)、第二输入轴(2)、第一输出轴(3)、第二输出轴(4)、及倒档输出轴(5)，第一输入轴(1)分配于第一离合器(K1)，第二输入轴(2)分配于第二离合器(K2)，第一输入轴(1)负责一、三、五档的输入，第二输入轴(2)负责二、四、六、倒档的输入；其特征在于：所述汽车双离合器自动变速器还包括一档主动齿轮(7)、二档主动齿轮(8)、三五档主动齿轮(9)、四六档主动齿轮(10)、一档至六档从动齿轮(G1、G2、G3、G4、G5、G6)、倒档从动齿轮(GR)、及驻车棘轮(P)；第一输入轴(1)上布置一档主动齿轮(7)和三五档主动齿轮(9)，第二输入轴(2)上布置二档主动齿轮(8)和四六档主动齿轮(10)；一档从动齿轮(G1)和二档从动齿轮(G2)分配在不同的输出轴上，二档从动齿轮(G2)同时是倒档的反向中间惰轮且与二档主动齿轮(8)和倒档从动齿轮(GR)相互对齐；三档从动齿轮(G3)和五档从动齿轮(G5)分配在不同的输出轴上，但两者相互对齐且共用三五档主动齿轮(9)；四档从动齿轮(G4)和六档从动齿轮(G6)分配在不同的输出轴上，但两者相互对齐且共用四六档主动齿轮(10)；驻车棘轮(P)布置在一档所在的输出轴上。

2.如权利要求1所述的汽车双离合器自动变速器，其特征在于，所述汽车双离合器自动变速器还包括一三档同步器(S1)、二六档同步器(S2)、四档同步器(S3)、五档同步器(S4)和倒档同步器(S5)；一三档同步器(S1)分配于一档从动齿轮(G1)和三档从动齿轮(G3)，二六档同步器(S2)分配于二档从动齿轮(G2)和六档从动齿轮(G6)，四档同步器(S3)分配于四档从动齿轮(G4)，五档同步器(S4)分配于五档从动齿轮(G5)，倒档同步器(S5)分配于倒档从动齿轮(GR)。

3.如权利要求2所述的汽车双离合器自动变速器，其特征在于，从远离双离合器一端到靠近双离合器一端的方向上，第一输出轴(3)上依序布置有三档从动齿轮(G3)、一三档同步器(S1)、一档从动齿轮(G1)、四档从动齿轮(G4)、四档同步器(S3)、驻车棘轮(P)和第一主减速输出轴齿(11)，第二输出轴(4)上依序布置有五档从动齿轮(G5)、五档同步器(S4)、六档从动齿轮(G6)、二六档同步器(S2)、二档从动齿轮(G2)和第二主减速输出轴齿(12)，倒档输出轴(5)上依序布置有倒档同步器(S5)、倒档从动齿轮(GR)和第三主减速输出轴齿(13)。

4.如权利要求2所述的汽车双离合器自动变速器，其特征在于，从远离双离合器一端到靠近双离合器一端的方向上，第一输出轴(3)上依序布置有一档从动齿轮(G1)、一三档同步器(S1)、三档从动齿轮(G3)、四档从动齿轮(G4)、四档同步器(S3)、驻车棘轮(P)和第一主减速输出轴齿(11)，第二输出轴(4)上依序布置有五档同步器(S4)、五档从动齿轮(G5)、六档从动齿轮(G6)、二六档同步器(S2)、二档从动齿轮(G2)和第二主减速输出轴齿(12)，倒档输出轴(5)上依序布置有倒档同步器(S5)、倒档从动齿轮(GR)和第三主减速输出轴齿(13)。

5.如权利要求3或4所述的汽车双离合器自动变速器，其特征在于，所述驻车棘轮(P)布置在第一输出轴(3)上且与二档主动齿轮(8)和二档从动齿轮(G2)相互对齐。

6.如权利要求3或4所述的汽车双离合器自动变速器，其特征在于，还包括差速器(6)，第一至第三主减速输出轴齿(11、12、13)都与差速器(6)上的主减速齿圈(14)啮合。

7.如权利要求6所述的汽车双离合器自动变速器，其特征在于，动力总成安装后，差速器(6)的中心相对第一输入轴(1)的中心有个落差(d)，第一输入轴(1)与第一输出轴(3)之间的中心距(D1)要大于第一输入轴(1)与第二输出轴(4)之间的中心距(D2)，且第一输出轴(3)与差速器(6)之间的中心距(D3)要小于第二输出轴(4)与差速器(6)之间的中心距(D4)。

8.如权利要求3或4所述的汽车双离合器自动变速器，其特征在于，第一输入轴(1)为实心输入轴，第二输入轴(2)为空心输入轴；空心第二输入轴(2)套在实心第一输入轴(1)的外周上且相对于实心第一输入轴(1)同轴设置，两者之间可以自由地相对回转。

9.如权利要求3或4所述的汽车双离合器自动变速器，其特征在于，一三档同步器(S1)和二六档同步器(S2)为具有两侧同步功能的同步器，四档同步器(S3)、五档同步器(S4)和倒档同步器(S5)为只有单边接合功能的同步器。

10.如权利要求3或4所述的汽车双离合器自动变速器，其特征在于，第一离合器(K1)与第二离合器(K2)为干式离合器。