CN104373524B - 一种八速双离合器式自动变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种八速双离合器式自动变速器，包括套接的第一、第二输入轴、与第一、第二输入轴平行的第一、第二输出轴、以及第一、第二自动离合器，在第一输入轴上固设有三五挡主动齿轮和七挡主动齿轮，第二输入轴上固设有四六挡主动齿轮和二倒挡主动齿轮，在第一输出轴上套设有二、三、四挡从动齿轮，在第二输出轴上套设有五、六挡从动齿轮、与二挡从动齿轮啮合的倒挡从动齿轮，四挡从动齿轮上设有可与三挡从动齿轮接合的四挡从动齿轮同步器，六挡从动齿轮上设有可与五挡从动齿轮接合的六挡从动齿轮同步器，从而使三五挡、四六挡主动齿轮可用于传递一挡、八挡的动力。本发明轴向长度短、结构紧凑、适用于前置前驱轿车，并布置其方便布置。

Description

一种八速双离合器式自动变速器

技术领域

本发明涉及一种车辆用变速器，特别是一种适用于前置前驱轿车的八速双离合器式自动变速器。

背景技术

随着汽车工业的发展，具有高效率、高舒适性的双离合自动变速器逐渐成为发展趋势。现有的八速双离合器式自动变速器是将两个变速箱和两个离合器集成在一个变速箱内，两根可转动地套接在一起的输入轴分别与其中一个离合器相连接，两根输入轴分别传输两个变速箱速度组的动力，通过在两个离合器之间自动切换从而完成换挡程序，因此可实现换挡过程的动力换挡，即在换挡过程中不中断动力，发动机的动力始终可以传递到车轮，换挡迅速平稳，不仅保证了车辆的加速性，而且由于车辆不再产生由于换挡引起的急剧减速情况，也极大的改善了车辆运行的舒适性。

例如，一种在中国专利文献上公开的“双离合器式自动变速器”，其公布号为CN101713459A，包括变速器的壳体、第一、第二输入轴以及选择性地将发动机的转动传递给第一或第二输入轴的第一自动离合器和第二自动离合器，在第一和第二输入轴两侧设有与其基本平行的第一输出轴和第二输出轴，设于输入轴上的主动齿轮与可转动地套接在第一输出轴和/:或第二输出轴上的从动齿轮相啃合，设于第一和第二输入轴上的主动齿轮中至少各有一个主动齿轮同时与第一和第二输出轴上的两个从动齿轮相咱合。上述双离合器式自动变速器通过共用主动齿轮，使齿轮传动组的布置方式变成平行布置方式，因此可缩短变速器的轴向长度，从而使其结构更为紧凑。

变速箱的长度主要是由输入轴上轴向排列的主动齿轮的数量决定的，一方面，由于此类八速双离合器式自动变速器中最高和最低两个挡位都是采用一级齿轮副，并通过一个同步器进行动力传递的，因此，发动机的动力都是通过其中一根输入轴上的一个主动齿轮传递到其中一根输出轴上的一个从动齿轮，再利用一个同步器使相应的输出轴与该从动齿轮同步转动，并相应地输出动力，与变速器的最高和最低挡位相对应的主动齿轮只是单纯地用于一个挡位的动力传递，从而不利于减少主动齿轮的数量。其次，由于输入轴上其余的主动齿轮中最多只是同时与第一输出轴和第二输出轴上的两个从动齿轮简单地一对二啮合并直接输出动力，也就是说，各挡位都是通过输入轴上的主动齿轮与输出轴上的一个从动齿轮之间简单的一级传动后再通过相应挡位的同步器直接传递给输出轴的，因此，一个主动齿轮最多只能同时用于两个挡位的动力传递，进而使主动齿轮的数量至少需要维持在六个，从而使整个变速器的轴向尺寸仍然偏长，使其在前置前驱轿车上的布置受到一定的限制，并且不利于轿车的轻量化。

发明内容

本发明是为了解决现有技术的八速双离合器式自动变速器所存在的变速器箱体轴向长度较长，在前置前驱轿车上的布置受到限制的问题，提供一种轴向长度短、结构紧凑方便布置的八速双离合器式自动变速器。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种八速双离合器式自动变速器，包括差速器、第一输入轴、第二输入轴以及选择性地将发动机的转动传递给第一输入轴的第一自动离合器和选择性地将发动机曲轴的转动传递给第二输入轴的第二自动离合器，第二输入轴可转动地同轴套接在第一输入轴上，第一输入轴远离发动机曲轴一端伸出于第二输入轴，在第一输入轴和第二输入轴两侧设有与第一输入轴和第二输入轴平行的第一输出轴和第二输出轴，第一输出轴上固设有与差速器的齿圈啮合的第一主减速齿轮，第二输出轴上固设有与差速器的齿圈啮合的第二主减速齿轮，在第一输入轴伸出于第二输入轴的后半段上靠近发动机曲轴一端固设有三五挡主动齿轮，第二输入轴上从靠近三五挡主动齿轮一端至靠近发动机曲轴一端依次固设有四六挡主动齿轮和二倒挡主动齿轮，在第一输出轴上可转动地套设有与三五挡主动齿轮啮合的三挡从动齿轮、与四六挡主动齿轮啮合的四挡从动齿轮、与二倒挡主动齿轮啮合的二挡从动齿轮，第一输出轴上还设有相应的三挡同步器、四挡同步器和二挡同步器，在第二输出轴上可转动地套设有与三五挡主动齿轮啮合的五挡从动齿轮、与四六挡主动齿轮啮合的六挡从动齿轮、与二挡从动齿轮啮合的倒挡从动齿轮，第二输出轴上还设有相应的五挡同步器、六挡同步器和倒挡同步器，四挡从动齿轮上设有可与三挡从动齿轮接合的四挡从动齿轮同步器。

本发明取消了现有八速双离合器式自动变速器中的一挡主动齿轮，同时在四挡从动齿轮上设置可与三挡从动齿轮结合的四挡从动齿轮同步器，这样，当车轮以一挡起步时，第一自动离合器结合使第一输入轴转动，第一输入轴上的三五挡主动齿轮即带动第一输出轴上的三挡从动齿轮转动，此时，将四挡从动齿轮同步器与三挡从动齿轮接合，使四挡从动齿轮与三挡从动齿轮结合并同步转动，进而反向带动第二输入轴上的四六挡主动齿轮转动，这样，固设在第二输入轴上的二倒挡主动齿轮转动，并带动第一输出轴上的二挡从动齿轮转动，接合二挡同步器，即可驱动第一输出轴转动，并通过第一主减速齿轮、差速器输出动力。与此同时，三五挡主动齿轮通过与其啮合的三挡从动齿轮、五挡从动齿轮，以及相应的三挡同步器和五挡同步器仍然可正常地传递三挡、五挡的动力，四六挡主动齿轮通过与其啮合的四挡从动齿轮、六挡从动齿轮，以及相应的四挡同步器和六挡同步器仍然可正常地传递四挡、六挡的动力。也就是说，本发明通过增加一个四挡从动齿轮同步器，使三五挡主动齿轮可同时作为三个挡位的主动齿轮，因此可减少主动齿轮和相应的从动齿轮的数量，而四挡从动齿轮同步器设置在三、四挡从动齿轮之间，无需增加减速器的轴向长度，因而有效地缩短了整个减速器的轴向长度，同时简化了结构，使变速箱的整体结构更为紧凑。

作为优选，在第一输入轴上固设有七挡主动齿轮，第二输出轴上则可转动地套设有与七挡主动齿轮相啮合的七挡从动齿轮，第二输出轴上还设有相应的七挡同步器。这样发动机的动力即可由第一输入轴通过七挡主动齿轮、七挡从动齿轮、七挡同步器传递到第二输出轴上，并通过第二主减速齿轮、差速器输出到车轮上。

作为优选，在六挡从动齿轮上设有可与五挡从动齿轮接合的六挡从动齿轮同步器，这样，本发明在传递八挡动力时，第二自动离合器结合使第二输入轴转动，第二输入轴上的四六挡主动齿轮即带动第二输出轴上的六挡从动齿轮转动，此时，将六挡从动齿轮同步器与五挡从动齿轮接合，使五挡从动齿轮与六挡从动齿轮结合并同步转动，进而反向带动第一输入轴上的三五挡主动齿轮转动，这样，固设在第一输入轴上的七挡主动齿轮转动，并带动第二输出轴上的七挡从动齿轮转动，接合七挡同步器，即可驱动第二输出轴转动，并通过第二主减速齿轮、差速器输出动力。也就是说，本发明通过增加一个六挡从动齿轮同步器，使四六挡主动齿轮可同时作为三个挡位的主动齿轮，因此可减少相应的八挡主动齿轮和相应的从动齿轮的数量，因而进一步缩短了整个减速器的轴向长度，同时使变速箱的整体结构更为简单和紧凑。

作为优选，所述第一输出轴上固设有驻车棘轮，所述驻车棘轮和七挡主动齿轮位于同一横截面内。

现有的双离合器式自动变速器中驻车棘轮是布置在差速器上，因而需要占用一定的箱体空间。而本发明将驻车棘轮设置在第一输出轴上，并且和七挡主动齿轮位于同一横截面内，由于第一输出轴上对应七挡主动齿轮位置具有多余的空间，因此可不增加变速器的轴向长度，也不占用额外的箱体空间。此外，由于第一输出轴的扭矩要远小于差速器的扭矩，因此，将驻车棘轮设置在第一输出轴上，有利于降低驻车制动力，从而减小了驻车机构的外形尺寸和强度要求。

因此，本发明具有如下有益效果：轴向长度短、结构紧凑、适用于前置前驱轿车，并布置其方便布置。

附图说明

图1是本发明的结构框图。

图中：1、第一输入轴 2、第二输入轴 3、第一自动离合器 4、第二自动离合器5、差速器 51、齿圈 6、曲轴 7、第一输出轴 8、第二输出轴 9、第一主减速齿轮 10、第二主减速齿轮 11、二倒挡主动齿轮 12、三五挡主动齿轮 13、四六挡主动齿轮 14、七挡主动齿轮 15、二挡从动齿轮 16、三挡从动齿轮 17、四挡从动齿轮 18、五挡从动齿轮 19、六挡从动齿轮 20、七挡从动齿轮 21、倒挡从动齿轮 22、二挡同步器 23、三挡同步器 24、四挡同步器 25、五挡同步器 26、六挡同步器 27、七挡同步器 28、倒挡同步器 29、四挡从动齿轮同步器 30、六挡从动齿轮同步器 31、驻车棘轮 。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述。

在图1所示的实施例中，本发明的一种八速双离合器式自动变速器，包括第一输入轴1、可转动地同轴套接在第一输入轴上的第二输入轴2、用于奇数挡的变速器速度的第一自动离合器3、用于偶数挡和倒挡的变速器速度的第二自动离合器4以及将动力传递给车轮的差速器5，第一自动离合器和第二自动离合器的主动摩擦片连接到发动机的曲轴6上，第一输入轴上靠近发动机曲轴的一端伸出第二输入轴，并与第一自动离合器的从动摩擦片连接，第二输入轴上靠近发动机曲轴的一端与第二自动离合器的从动摩擦片连接，从而可通过接合第一自动离合器使发动机曲轴的转动传递给第一输入轴，或者接合第二自动离合器使发动机曲轴的转动传递给第二输入轴。

第一输入轴上远离发动机曲轴的一端伸出于第二输入轴，在第一输入轴和第二输入轴两侧设置与第一输入轴和第二输入轴平行的第一输出轴7和第二输出轴8。第一输出轴上固定设置一个与差速器的齿圈51啮合的第一主减速齿轮9以输出动力，同样地，第二输出轴上固定设置一个与差速器的齿圈啮合的第二主减速齿轮10以输出动力，第一、第二主减速齿轮可分别设置在第一、第二输出轴上靠近发动机曲轴一端，其中第一输出轴用于输出一、二、三、四挡速度的动力，而第二输出轴用于输出五、六、七、八和倒挡速度的动力。

在第一输入轴伸出于第二输入轴的后半段上从靠近发动机曲轴一端起依次固定设置有三五挡主动齿轮12和七挡主动齿轮14，第二输入轴上从靠近三五挡主动齿轮一端至靠近发动机曲轴一端依次固定设置有四六挡主动齿轮13和二倒挡主动齿轮11。与此同时，在第一输出轴上对应的位置可转动地套设有与三五挡主动齿轮啮合的三挡从动齿轮16、与四六挡主动齿轮啮合的四挡从动齿轮17、与二倒挡主动齿轮啮合的二挡从动齿轮15。此外，第一输出轴上还需设置相应的三挡同步器23、四挡同步器24和二挡同步器22，三挡同步器可与三挡从动齿轮相接合，四挡同步器可与四挡从动齿轮相接合，二挡同步器可与二挡从动齿轮相接合。在第二输出轴上对应的位置则可转动地套设有与三五挡主动齿轮啮合的五挡从动齿轮18、与四六挡主动齿轮啮合的六挡从动齿轮19、与二挡从动齿轮啮合的倒挡从动齿轮21、与七挡主动齿轮相啮合的七挡从动齿轮20。此外，第二输出轴上还需设置相应的五挡同步器25、六挡同步器26、倒挡同步器28和七挡同步器27，五挡同步器可与五挡从动齿轮相接合，六挡同步器可与六挡从动齿轮相接合，倒挡同步器可与倒挡从动齿轮相接合，七挡同步器可与七挡从动齿轮相接合。

另外，我们还需在四挡从动齿轮上设置可与相邻的三挡从动齿轮接合的四挡从动齿轮同步器29，同时在六挡从动齿轮上设置可与相邻的五挡从动齿轮接合的六挡从动齿轮同步器30。

本发明在第一输入轴和第二输入轴上分别设置了两个主动齿轮，也就是说，在轴向上只有四个主动齿轮即可完成八个前进挡位和一个倒挡的动力传递，其具体地传递路线如下：

当车辆以一挡起步时，挡位切换为一挡，自动换挡机构即将四挡从动齿轮同步器与三挡从动齿轮接合，二挡同步器与二挡从动齿轮接合，此时的第一自动离合器接合，而第二自动离合器保持断开状态。发动机曲轴的转动经第一自动离合器传递给第一输入轴，然后通过第一输入轴上的三五挡主动齿轮传递给第一输出轴上的三挡从动齿轮，由于四挡从动齿轮同步器与三挡从动齿轮接合，因此三挡从动齿轮带动四挡从动齿轮转动，并将动力传递给第二输入轴上的四六挡主动齿轮，然后通过第二输入轴上的二倒挡主动齿轮传递给第一输出轴上的二挡从动齿轮，由于二挡同步器与二挡从动齿轮接合，动力即可由二挡从动齿轮传递给第一输出轴，再由与第一输出轴同步转动的第一主减速齿轮传递给差速器的齿圈，并经差速器把动力传递出去。

当车辆加速，达到接近二挡的换挡点时，自动换挡机构将挡位提前换入二挡，即将二挡同步器保持与二挡从动齿轮接合，而四挡从动齿轮同步器则与三挡从动齿轮脱开，然后松开第一自动离合器，并接合第二自动离合器，两个离合器完成切换，车辆换入二挡。此时曲轴的转动经第二自动离合器传递给第二输入轴，然后通过第二输入轴上的二倒挡主动齿轮传递给第一输出轴上的二挡从动齿轮，由于二挡同步器与二挡从动齿轮接合，动力即可由二挡从动齿轮传递给第一输出轴，再由与第一输出轴同步转动的第一主减速齿轮传递给差速器的齿圈，并经差速器把动力传递出去。

当车辆加速，需要由二挡换到三挡时，自动换挡机构将挡位提前换入三挡，即将三挡同步器与三挡从动齿轮接合，而二挡同步器则与二挡从动齿轮脱开，然后松开第二自动离合器，并接合第一自动离合器，两个离合器完成切换，车辆换入三挡。此时曲轴的转动经第一自动离合器传递给第一输入轴，然后通过第一输入轴上的三五挡主动齿轮传递给第一输出轴上的三挡从动齿轮，由于三挡同步器与三挡从动齿轮接合，动力即可由三挡从动齿轮传递给第一输出轴，再由与第一输出轴同步转动的第一主减速齿轮传递给差速器的齿圈，并经差速器把动力传递出去。

当车辆加速，需要由三挡换到四挡时，自动换挡机构将挡位提前换入四挡，即将四挡同步器与四挡从动齿轮接合，而三挡同步器则与三挡从动齿轮脱开，然后松开第一自动离合器，并接合第二自动离合器，两个离合器完成切换，车辆换入四挡。此时曲轴的转动经第二自动离合器传递给第二输入轴，然后通过第二输入轴上的四六挡主动齿轮传递给第一输出轴上的四挡从动齿轮，由于四挡同步器与四挡从动齿轮接合，动力即可由四挡从动齿轮传递给第一输出轴，再由与第一输出轴同步转动的第一主减速齿轮传递给差速器的齿圈，并经差速器把动力传递出去。

当车辆加速，需要由四挡换到五挡时，自动换挡机构将挡位提前换入五挡，即将五挡同步器与五挡从动齿轮接合，而四挡同步器则与四挡从动齿轮脱开，然后松开第二自动离合器，并接合第一自动离合器，两个离合器完成切换，车辆换入五挡。此时曲轴的转动经第一自动离合器传递给第一输入轴，然后通过第一输入轴上的三五挡主动齿轮传递给第二输出轴上的五挡从动齿轮，由于五挡同步器与五挡从动齿轮接合，动力即可由五挡从动齿轮传递给第二输出轴，再由与第二输出轴同步转动的第二主减速齿轮传递给差速器的齿圈，并经差速器把动力传递出去。

当车辆加速，需要由五挡换到六挡时，自动换挡机构将挡位提前换入六挡，即将六挡同步器与六挡从动齿轮接合，而五挡同步器则与五挡从动齿轮脱开，然后松开第一自动离合器，并接合第二自动离合器，两个离合器完成切换，车辆换入六挡。此时曲轴的转动经第二自动离合器传递给第二输入轴，然后通过第二输入轴上的四六挡主动齿轮传递给第二输出轴上的六挡从动齿轮，由于六挡同步器与六挡从动齿轮接合，动力即可由六挡从动齿轮传递给第二输出轴，再由与第二输出轴同步转动的第二主减速齿轮传递给差速器的齿圈，并经差速器把动力传递出去。

当车辆加速，需要由六挡换到七挡时，自动换挡机构将挡位提前换入七挡，即将七挡同步器与七挡从动齿轮接合，而六挡同步器则与六挡从动齿轮脱开，然后松开第二自动离合器，并接合第一自动离合器，两个离合器完成切换，车辆换入七挡。此时曲轴的转动经第一自动离合器传递给第一输入轴，然后通过第一输入轴上的七挡主动齿轮传递给第二输出轴上的七挡从动齿轮，由于七挡同步器与七挡从动齿轮接合，动力即可由七挡从动齿轮传递给第二输出轴，再由与第二输出轴同步转动的第二主减速齿轮传递给差速器的齿圈，并经差速器把动力传递出去。

当车辆加速，需要由七挡换到八挡时，自动换挡机构将挡位提前换入八挡，即保持七挡同步器与七挡从动齿轮接合，并将六挡从动齿轮同步器与五挡从动齿轮接合，然后松开第一自动离合器，并接合第二自动离合器，两个离合器完成切换，车辆换入八挡。发动机曲轴的转动经第二自动离合器传递给第二输入轴，然后通过第二输入轴上的四六挡主动齿轮传递给第二输出轴上的六挡从动齿轮，由于六挡从动齿轮同步器与五挡从动齿轮接合，因此六挡从动齿轮带动五挡从动齿轮转动，并将动力传递给第一输入轴上的三五挡主动齿轮，然后通过第一输入轴上的七挡主动齿轮传递给第二输出轴上的七挡从动齿轮，由于七挡同步器与七挡从动齿轮接合，动力即可由七挡从动齿轮传递给第二输出轴，再由与第二输出轴同步转动的第二主减速齿轮传递给差速器的齿圈，并经差速器把动力传递出去。

当我们需要倒挡时，将倒挡同步器与倒挡从动齿轮接合，然后接合第二自动离合器。此时发动机曲轴的转动经第二自动离合器传递给第二输入轴，然后通过第二输入轴上的二倒挡主动齿轮传递给第一输出轴上的二挡从动齿轮，二挡从动齿轮则将动力传递给第二输出轴上与其啮合的倒挡从动齿轮，由于倒挡同步器与倒挡从动齿轮接合，动力即可由倒挡从动齿轮传递给第二输出轴，再由与第二输出轴同步转动的第二主减速齿轮传递给差速器的齿圈，并经差速器把动力传递出去。

需要说明的是，由于第一输出轴上的二挡从动齿轮需要与第二输出轴上的倒挡从动齿轮啮合，因此，第一、第二输出轴与同轴的第一、第二输入轴并非位于同一平面内，三条轴线在空间形成三角形布置。此外，可以理解的是，位于同一平面内的二倒挡主动齿轮与倒挡从动齿轮之间应相互分开。

进一步地，我们还可在第一输出轴上固定设置驻车棘轮31。由于第一输出轴的扭矩要远小于差速器的扭矩，因此，将驻车棘轮设置在第一输出轴上，有利于降低驻车制动力，从而减小了驻车机构的外形尺寸和强度要求。由于第一输出轴上对应七挡主动齿轮的位置留有空间，因此，驻车棘轮优选地可设置在第一输出轴对应七挡主动齿轮的位置，从而使驻车棘轮和七挡主动齿轮位于同一横截面内。当然，我们也可将驻车棘轮固定设置第二输出轴上。

Claims (4)

1.一种八速双离合器式自动变速器，包括差速器、第一输入轴、第二输入轴以及选择性地将发动机的转动传递给第一输入轴的第一自动离合器和选择性地将发动机曲轴的转动传递给第二输入轴的第二自动离合器，第二输入轴可转动地同轴套接在第一输入轴上，第一输入轴远离发动机曲轴一端伸出于第二输入轴，在第一输入轴和第二输入轴两侧设有与第一输入轴和第二输入轴平行的第一输出轴和第二输出轴，第一输出轴上固设有与差速器的齿圈啮合的第一主减速齿轮，第二输出轴上固设有与差速器的齿圈啮合的第二主减速齿轮，其特征是：在第一输入轴伸出于第二输入轴的后半段上靠近发动机曲轴一端固设有三五挡主动齿轮，第二输入轴上从靠近三五挡主动齿轮一端至靠近发动机曲轴一端依次固设有四六挡主动齿轮和二倒挡主动齿轮，在第一输出轴上可转动地套设有与三五挡主动齿轮啮合的三挡从动齿轮、与四六挡主动齿轮啮合的四挡从动齿轮、与二倒挡主动齿轮啮合的二挡从动齿轮，第一输出轴上还设有相应的三挡同步器、四挡同步器和二挡同步器，在第二输出轴上可转动地套设有与三五挡主动齿轮啮合的五挡从动齿轮、与四六挡主动齿轮啮合的六挡从动齿轮、与二挡从动齿轮啮合的倒挡从动齿轮，第二输出轴上还设有相应的五挡同步器、六挡同步器和倒挡同步器，四挡从动齿轮上设有可与三挡从动齿轮接合的四挡从动齿轮同步器。

2.根据权利要求1所述的一种八速双离合器式自动变速器，其特征是，在第一输入轴上固设有七挡主动齿轮，第二输出轴上则可转动地套设有与七挡主动齿轮相啮合的七挡从动齿轮，第二输出轴上还设有相应的七挡同步器。

3.根据权利要求2所述的一种八速双离合器式自动变速器，其特征是，在六挡从动齿轮上设有可与五挡从动齿轮接合的六挡从动齿轮同步器。

4.根据权利要求2或3所述的一种八速双离合器式自动变速器，其特征是，所述第一输出轴上固设有驻车棘轮，所述驻车棘轮和七挡主动齿轮位于同一横截面内。