CN104913012A - 双离合器变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双离合器变速器,其具有驱动轴、通过第一摩擦离合器能连接在驱动轴上的第一主轴、通过第二摩擦离合器能连接在驱动轴上的第二主轴和多个齿轮组,所述齿轮组分别包括处于主轴之一上的驱动侧齿轮和处于至少一个第一中间轴上的从动侧齿轮,所述从动侧齿轮与驱动侧齿轮啮合。至少两个齿轮组包括能够由相同的双重作用的第一换挡衬套连接在第一中间轴(26)上的活动轮,其中一个活动轮与第一主轴的固定轮啮合,并且另一个活动轮与第二主轴的固定轮啮合。至少一个连接在主轴侧的第一齿轮组包括处于主轴上的活动轮和处于中间轴上的固定轮,所述活动轮能通过第二换挡衬套连接在主轴上。

Description

双离合器变速器
技术领域
本发明涉及一种例如由US 2008/01348191已知的双离合器变速器。
背景技术
这种传统的双离合器变速器具有两个主轴,它们可分别通过各自的摩擦离合器连接在共同的驱动轴上。每个主轴具有两个固定轮,所述固定轮与两个中间轴上的活动轮啮合。相同主轴的固定轮之间的间距必须足够大,以便能够在与它们啮合的中间轴活动轮之间有空间布置换挡衬套,通过换挡衬套可以分别将一个活动轮连接在其中间轴上。因为换挡衬套的直径一般小于活动轮的直径,所以这种变速器在固定轮之间具有很大的未使用空间,或者说空间需求较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种改善空间利用的双离合器变速器。
该技术问题按本发明通过一种双离合器变速器解决,它具有驱动轴、通过第一摩擦离合器能连接在驱动轴上的第一主轴、通过第二摩擦离合器连接在驱动轴上的第二主轴和多个齿轮组,所述齿轮组分别包括处于主轴之一上的驱动侧齿轮和处于至少一个第一中间轴上的从动侧齿轮,所述从动侧齿轮与所述驱动侧齿轮啮合,其中,至少两个齿轮组包括能够由相同的双重作用的第一换挡衬套连接在第一中间轴上的活动轮,其中一个活动轮与第一主轴的固定轮啮合,并且另一个活动轮与第二主轴的固定轮啮合,并且至少一个在此称为连接在主轴侧的第一齿轮组的齿轮组包括处于主轴之一上的活动轮和处于所述中间轴之一上的固定轮,所述活动轮能通过第二换挡衬套连接在主轴上。由于换挡衬套分布在主轴和中间轴上,所以可以均衡每个轴上的部件数量,由此可以使轴保持较短并且避免轴上存在未使用的空间。
所述第二换挡衬套尤其可以节省空间地布置在能通过该第二换挡衬套连接在主轴上的活动轮与配属于所述主轴的摩擦离合器之间。
为了能够在较短的轴长度上实现较大数量的挡位,可以设置第二中间轴,并且至少一个齿轮组可以包括能够由第三换挡衬套连接在第二中间轴上的活动轮,所述活动轮与第一主轴的固定轮啮合。
第三换挡衬套可以与第一换挡衬套一样是双重作用的,并且齿轮组可以包括能够由第三换挡衬套连接在第二中间轴上的活动轮和处于第二主轴上的固定轮。
此外,可以设置连接在主轴侧的第二齿轮组,所述第二齿轮组包括处于与连接在主轴侧的第一齿轮组的主轴不同的另一主轴上的活动轮和处于中间轴之一上的固定轮,所述活动轮能通过第四换挡衬套连接在所述另一主轴上。所述中间轴可以是也承载连接在主轴侧的第一齿轮组的固定轮的相同中间轴,但两个固定轮也可以分布在不同的中间轴上。
因此,可以通过每个主轴驱动三个齿轮组,有两个齿轮组的驱动侧齿轮是固定轮,并且有一个齿轮组的驱动侧齿轮是活动轮,因为可以实现总共具有六个挡位的变速器。
驱动侧齿轮处于第一主轴上的齿轮组可以形成变速器的奇数挡位,而驱动侧齿轮处于第二主轴上的齿轮组可以形成偶数挡位。因此可以通过打开其中一个摩擦离合器并且同时闭合另一个摩擦离合器而无中断地在奇数挡位与偶数挡位之间切换。
在两个由同一双重作用的换挡衬套(即第一或第三换挡衬套)连接的挡位之间不能进行无中断的切换,因为换挡衬套不能同时连接在同一中间轴上的两个活动轮。因此,为了能够在直接依次相邻的挡位之间进行无中断地切换,借助所述活动轮形成的挡位不应是直接依次相邻的挡位,也就是说在通过由相同的双重作用的换挡衬套连接的齿轮组形成的挡位之间应存在至少另一个具有中间()传动比的挡位。如上所述,如果奇数挡位通过变速器的第一主轴形成并且偶数挡位通过变速器的第二主轴形成,则必须在由相同的双重作用的换挡衬套连接的齿轮组之间存在至少两个具有中间传动比的挡位。中间挡位的数量优选正好为两个,因为大量具有中间传动比的挡位可能导致被双重作用的换挡衬套可连接在中间轴上的齿轮的直径相差太大并且由此又导致较差的空间利用。
为了将部件数量减至最小或者优化变速器的紧凑性,所述主轴中的至少一个可以承载属于两个齿轮组的固定轮,也就是说该固定轮与处于第一和第二中间轴上的活动轮啮合。
可以设置第一序列机构,用于将连续的驱动运动(例如伺服电机的转动)转换为换挡衬套之一从中立位置进入将齿轮组之一的活动轮连接在齿轮组轴上的换挡位置(Schaltstellung)的运动,并且在到达换挡位置之后,转换为驱动所述齿轮组的第一摩擦离合器的闭合运动。由此可以通过相同的连续驱动运动依次预选挡位,并且接着通过闭合配属的摩擦离合器挂入该挡位。
这种序列机构可以包括第一和第二转动-平移-转换器组件,其中,所述转动-平移-转换器组件分别包括能围绕轴线回转的驱动部件和被所述驱动部件的回转运动驱动进行平移的从动部件,所述驱动部件旋转耦连,并且所述第一转动-平移-转换器组件的从动部件与第一摩擦离合器共同作用,所述第二转动-平移-转换器组件的从动部件与换挡衬套之一共同作用。
这种转动-平移-转换器组件尤其可以包括滑槽和与所述滑槽形状配合地共同作用的凸块,所述凸块和滑槽能够围绕所述轴线相对回转,并且所述滑槽具有至少一个螺旋线形地围绕所述轴线延伸的区段和至少一个沿周向延伸的区段。当凸块与滑槽的螺旋线形区段共同作用时,凸块和滑槽的每次相对旋转也造成平移。当凸块与沿周向延伸的区段共同作用时,凸块和滑槽可以相对旋转,而不会造成平移。通过适当地布置转换器组件的滑槽上的区段,可以实现以上描述的运动顺序,其中将换挡衬套移动到换挡位置,然后才闭合摩擦离合器。
所述序列机构可以包括第三转动-平移-转换器组件,其中,由所述第二转动-平移-转换器组件操作的换挡衬套是所述双重作用的换挡衬套之一并且所述第三转动-平移-转换器组件操作第二换挡衬套。
第二序列机构应设置用于将连续的驱动运动转换为换挡衬套之一从中立位置进入将能通过第二摩擦离合器驱动的齿轮组的活动轮连接在该齿轮组的轴上的换挡位置的运动,并且在到达换挡位置之后,转换为第二摩擦离合器的闭合运动。
因为双重作用的换挡衬套分别在其换挡位置之一中将其中间轴与第一主轴扭矩配合地相连并且在第二换挡位置中将其中间轴与第二主轴扭矩配合地相连,所以应相宜地设置选择机构,所述选择机构在第一状态下将第一换挡衬套与第一序列机构相连并且将第三换挡衬套与第二序列机构相连,所述选择机构在第二状态下将第一换挡衬套与第二序列机构相连并且将第三换挡衬套与第一序列机构相连。由此,每个序列机构可以根据需要调取第一或第三换挡衬套。而第二或第四换挡衬套可以分别固定地配置给一个序列机构。
附图说明
本发明的其它特征和优点由以下参照附图对实施例的说明得出。在附图中:
图1示出按照本发明的第一设计方案的换挡变速器在中立位置中的示意图;
图2示出在图1的变速器中使用的环的立体图;
图3示出在图1的变速器中使用的齿轮的俯视图;
图4示出在图1的变速器中使用的夹持环的俯视图;
图5示出图1中的换挡变速器的序列机构和选择机构的部件的立体图;
图6以轴向剖面示出图5所示的部件;
图7示出图5和图6的部件在换挡变速器的中立位置中预选第一挡位的情形;
图8示出所述部件在挂入第一挡位时的情形;
图9示出所述部件在挂入第一挡位并且预选第二挡位时的情形;
图10示出所述部件在挂入第二挡位之后仍预选第一挡位时的情形;
图11示出所述部件在挂入第二挡位并且取消第一挡位的预选之后的情形;
图12示出用于挂入第三挡位的准备步骤;
图13示出所述部件在预选第三挡位时的情形;
图14示出所述部件在断开第二挡位时的情形;
图15示出所述部件在挂入第三挡位时的情形;
图16示出所述部件在挂入第三挡位并且预选第四挡位时的情形;
图17示出从第三挡位到第四挡位的载荷变换;
图18示出所述部件在挂入第四挡位时的情形;
图19示出所述部件在挂入第五挡位并且仍预选第四挡位时的情形;
图20示出所述部件在取消第四挡位的预选之后的情形;
图21示出所述部件在挂入第六挡位时的情形;
图22示出按照本发明的第二设计方案的换挡变速器的示意图;
图23示出换挡变速器的第三设计方案;并且
图24示出换挡变速器的第四设计方案。
具体实施方式
图1示出按照本发明的第一设计方案的换挡变速器的示意图。驱动轴1承载两个配有齿轮4、5或6、7的空心轴2、3。所述空心轴2、3分别可通过摩擦离合器8或9摩擦配合地耦连在驱动轴1上。换挡衬套10或11分别抗扭地且可轴向调节地支承在两个空心轴2、3上。随空心轴2、3旋转的换挡衬套10、11分别被环12包围,所述环相对于未示出的换挡变速器壳体是抗扭的,但可轴向移动。
图2以立体图示出环12。在环12的周向面内开设有多个滑槽46;优选有三个这种滑槽46均匀地分布在环12的周向上。每个滑槽46包括两个沿周向延伸的区段49、50和连接这两个区段的螺旋线形区段51。
两个环12本身(再次参考图1)被与驱动轴1同轴的齿轮13包围。所述齿轮13分别可围绕配属于它的环12旋转并且借助凸块14啮合到环12的滑槽46内。
在图3以轴向俯视图示出的齿轮13的钻孔内设有滚珠15。所述滚珠15分别在一侧接触夹持环16并且在另一侧接触可轴向移动的、分别围绕空心轴2、3之一而延伸的环17,所述夹持环16的轮廓在图3中用虚线示出,所述环17通过滚动轴承18支承在摩擦离合器8或9的空心轴侧的板19上。如图所示,夹持环16可以是换挡变速器壳体上的单独部件;但夹持环也可以是壳体壁的集成部件。
图4以与图3类似的轴向俯视图示出夹持环16。在夹持环16的表面内形成有多个斜面68,该斜面的形式为与延伸通过夹持环开口的驱动轴1同中心的圆弧形槽。每个斜面68具有深度相同的中央区段69,滚珠15可以在中央区段69内沿周向围绕驱动轴1来回运动。在连接在中央区段69两侧的外部区段70中,槽的深度分别向外连续减小,因此滚珠在所述外部区段中分别在螺旋线形轨道上以分别相反的方向()导引。齿轮13、滚珠15和夹持环16可以理解为第一种类型的第一转动-平移-转换器组件71,它分别将齿轮13的转动转换为滚珠15或摩擦离合器8或9的板19的平移。
图1示出齿轮13处于中立位置中的情形,齿轮13可以从中立位置中沿相反的方向调节。滚珠15分别处于其斜面68的中间。当齿轮13每次从中立位置旋转出来时,其首先经过一个角度区间,在该角度区间内滚珠15没有离开斜面68的中央区段69并且因此没有沿轴向偏转。在滚珠15进入外部区段70时,该滚珠由夹持环16逐渐压靠在板19上并且挤压板19,最终使板19与摩擦离合器8或9的驱动轴侧的板20摩擦配合地接触。
在环12的滑槽16上,中立位置相当于凸块14啮合在区段49、51之间的边界上,如在图中通过凸块14的虚线轮廓标出的那样。从该处出发,当齿轮13沿第一旋转方向旋转时,凸块14经过沿周向延伸的区段49,因此,当滚珠15离开其中央区段69时,摩擦离合器8或9闭合,而环12和由其控制的换挡衬套10或11不沿轴向运动。当齿轮13沿相反的第二旋转方向旋转时,凸块14首先经过螺旋线形的区段51,因此环12和换挡衬套10或11随之从中立位置沿第二方向沿轴向移动。以在传统的锁止式同步装置中已知的方式,换挡衬套10或11首先抵靠同步环21(参见图1)并且使同步环与挡位齿轮22或23摩擦接触,以便在挡位齿轮与空心轴2或3同步时结合到挡位齿轮22、23的啮合齿24内并且由此抗扭地耦连在空心轴2或3上。当换挡衬套10或11啮合到啮合齿24内时,凸块14到达滑槽46的沿周向延伸的区段50,因此当滚珠15离开斜面68的中央区段69时换挡衬套10或11不再继续移动并且开始使板19偏转。
变速器具有两个中间轴25、26。所述中间轴25承载固定轮27,该固定轮与挡位齿轮22啮合并且与它形成用于第五挡位的齿轮组,所述中间轴25承载固定轮28,该固定轮与挡位齿轮23啮合并且与它形成用于第二挡位的齿轮组,所述中间轴25还承载活动轮29,该活动轮与齿轮5啮合并且与它形成用于第一挡位的齿轮组,所述中间轴25还承载活动轮30,该活动轮与齿轮7啮合并且与它形成用于第四挡位的齿轮组,所述中间轴25承载换挡衬套31,该换挡衬套可以从其在图1中所示的中立位置沿相反的方向移动,以便分别将活动轮29或活动轮30抗扭地耦连在中间轴25上并且由此预选第一或第四挡位,所述中间轴25还承载从动小齿轮32。所述中间轴26承载活动轮33,该活动轮与齿轮4啮合并且与它形成用于第三挡位的齿轮组,所述中间轴26承载活动轮34,该活动轮与齿轮6啮合并且与它形成用于第六挡位的齿轮组,所述中间轴26承载换挡衬套35,该换挡衬套可以从图1所示的中立位置沿相反的方向移动,以便分别将活动轮33、34抗扭地耦连在中间轴26上并且由此预选第三或第六挡位,所述中间轴26承载从动小齿轮36。两个从动小齿轮32、36与图1未示出的差速器啮合。
在图1中,为了更好的直观性,在上述变速器部件中没有示出用于挡位选择的控制机构37,所述控制机构在图5中以立体图示出。控制机构37包括两个沿同一条与轴1、25、26平行的纵轴线40定向并且围绕轴线40可旋转地支承的换挡拨叉轴38、39。图6以沿轴线40的剖面示出控制机构37。
在此处作为示例观察的设计方案中,换挡拨叉轴39是空心轴,其在轴线40的方向上只在控制机构37的一部分上延伸并且设计为实心轴的换挡拨叉轴38容纳在所述空心轴中。作为备选,两个换挡拨叉轴也可以单侧悬臂式地支承或者可以是两个推套在共同支架上的空心轴。
每个换挡拨叉轴38、39承载一个或两个径向突出的换挡拨动杆41、42、43。在图1中示出了换挡拨叉轴38的与换挡开口(Schaltmaul)58啮合的换挡拨动杆41,所述换挡开口与作用在换挡衬套31上的换挡拨叉62固定相连。第二换挡开口52与作用在换挡衬套35上的换挡拨叉57相连。
换挡拨叉轴38、39不能相对扭转,但能够沿轴线40相对移动。为此目的,例如可以使锚固在换挡拨叉轴39上的销钉啮合到换挡拨叉轴38的纵向槽内。
换挡开口52、58基本上呈板状,具有朝向轴线40的短边或窄边,在短边或窄边内分别形成两个凹处53,一个凹处用于容纳换挡拨叉轴38的换挡拨动杆41、42并且另一个凹处用于容纳换挡拨叉轴39的换挡拨动杆43。另一个具有唯一的凹处53的换挡从动机构54可以同样布置用于容纳换挡拨动杆43。换挡开口52、58用于在六个前进挡位中进行预选,而换挡从动机构54设置用于预选倒车挡;为此设置的齿轮组在图1中未示出,安装这种齿轮组的可能性对于本领域技术人员来说是已知的。
两个换挡拨动杆41、42相对于轴线40与换挡开口52、58形成不同的角度,因此两个换挡拨动杆不可能同时啮合到换挡开口52、58中。
换挡拨叉轴38、39分别被换挡套55或56包围,所述换挡套相对于未示出的变速器壳体抗扭地布置。为了防止换挡套55、56旋转,但同时实现沿轴线40的平移,换挡套55、56分别配设有(在图2中只针对换挡套56)纵向槽61,相对壳体固定的定位销63啮合到纵向槽61中。换挡套55、56的多个径向向内指向的定位销64啮合到换挡拨叉轴38或39的环形槽65内(参见图1),以便将换挡套55、56的平移传递至换挡拨叉轴38、39,但同时允许换挡拨叉轴38、39围绕轴线40旋转。
开设在换挡套55、56上的、在此同样设计为槽的滑槽46如在环12上一样分别包括螺旋线形区段51和处于螺旋线形区段51两端的沿周向围绕轴线40延伸的区段49、50。在图2中,滑槽46大部分藏在滚筒66或67内,所述滚筒分别具有与滑槽46形状配合地共同作用的凸块44。滚筒66、67在轴向上不可动,但是可以通过以下方式围绕轴线40旋转,即由伺服电机47驱动的蜗杆48分别啮合在与滚筒66或67抗扭地连接的齿轮45上。滚筒66、67的侧壁大面积地留空,以便使定位销63穿过,而不会妨碍滚筒66、67的旋转。
因此,每个滚筒66或67与换挡套55、56(凸块44啮合到其滑槽46中)共同构成第二种类型的转动-平移-转换器组件72,所述转动-平移-转换器组件将伺服电机47的旋转转换为换挡拨叉轴38或39的平移以及分别通过换挡拨动杆41、42或43耦连在换挡拨叉轴上的换挡衬套35或31的平移。
与之类似地,齿轮13和环12(齿轮13的凸块44啮合到环12的滑槽46内)也可以理解为转动-平移-转换器组件73。在此,转换器组件72和73的工作方式是类似的,即从中立位置中转出的旋转运动(根据其是否将凸块44引入区段50或区段51中)要么不导致平移要么导致立即开始平移,然而对于第一种类型的转换器组件71,只要滚珠15在斜面68的中央区段69中运动,旋转首先就不会导致平移,但一旦滚珠15进入外部区段70,则在两个旋转方向上驱动沿相同方向的平移。由于滑槽46和斜面68的不同区段划分,由伺服电机47的连续旋转驱动地实现了换挡衬套10、11、31、35和摩擦离合器8、9的运动的连续顺序;也就是说通过齿轮45、13的啮合旋转地相互耦连的组件71、72、73共同构成了序列机构,以便依次控制通过移动换挡衬套之一对挡位的预选以及接着通过闭合摩擦离合器8或9挂入预选挡位的过程。
在图1的视图中,变速器处于空转中,空心轴2、3可相对于驱动轴1扭转,活动轮29、30和33、34可相对于中间轴25或26扭转。为了在变速器中挂入第一挡位,必须通过齿轮5、29建立从驱动轴1向差速器的扭矩流。为此,在第一步骤中操作左侧的伺服电机47,以便这样旋转与之啮合的左侧齿轮45,使得左侧滚筒66上的凸块44经过滑槽46的螺旋线形区段51并且在此将换挡拨叉轴38沿轴线40向左移动。在此,换挡拨动杆41通过换挡开口58带动换挡衬套31并且由此将活动轮29耦连在中间轴25上。图7示出所得到的控制机构37的配置,其中部分以沿两个凸块44的方向的俯视图(其中滚筒66、67的承载凸块44的部分被切掉,以便能够显示滑槽46)示出,部分以在换挡开口52、58的平面内的剖视图示出。
换挡衬套31和通过其移动造成的活动轮29在中间轴25上的耦连在图7中没有示出,因为耦连所基于的是对本领域技术人员来说长期已知的锁止式同步原理:同步环21以传统方式锁止换挡衬套31的前移运动,直至活动轮29通过摩擦与中间轴25同步。在同步环21释放换挡衬套31以便啮合在活动轮29上时,凸块44才能前移到图7所示的位置中。
左侧的齿轮13也与左侧的齿轮45一起从它们的中立位置中旋转出来,但是仍没有转到使处于齿轮13中的滚珠15轴向移动的程度。因此摩擦离合器8是打开的;即使换挡衬套31形状配合地啮合在活动轮29上,也仍没有扭矩传递。
如图8所示,通过左侧伺服电机47的继续旋转,凸块44到达滑槽46的区段50的端部上的止挡。在凸块44经过区段50期间,左侧齿轮13也继续旋转,并且其滚珠15在斜面68上轴向偏转。由此,左侧摩擦离合器8的板19、20逐渐压靠在一起,摩擦离合器8闭合,并且实现了在第一挡位中的扭矩流。
如图所示,滚珠15和斜面68以与凸块44和滑槽46相同的方式形状配合地共同作用,因此在总体意义上滚珠同样可以理解为凸块并且斜面68可以理解为导引它们的滑槽,斜面68与滑槽46的区别基本上只在于由它们引导的路径的形状。
为了切换到第二挡位,启动右侧的伺服电机47。所述右侧的伺服电机使右侧的齿轮45旋转,因此滚筒67的凸块44运动经过滑槽46的区段49。因为区段49沿周向延伸,所以调节杆(换挡拨叉轴)39没有因为旋转而运动。齿轮13与齿轮45共同旋转,并且其凸块44在环12的滑槽46中首先经过区段51,因此换挡衬套10啮合到活动轮22上。在图9所示的位置中,共同旋转的右侧齿轮13的转动一直进行到使凸块14处于环12上的区段50中并且滚珠15略微地轴向偏转,因此摩擦离合器9的板19、20开始相互接触。
在右侧齿轮45经过在图9中示出的位置继续旋转期间,左侧齿轮45同时沿相反的方向旋转,因此滚筒66的凸块44又回到区段50、51之间的边界处。在这个图10所示的状态下,扭矩在第二挡位中流动经过挡位齿轮23和固定轮28,离合器8再次打开。第一挡位仍被预选。
如图11所示,当左侧齿轮45继续往回旋转时,凸块44再次经过区段51,换挡拨叉轴38回到其在图1中所示的位置,并且换挡衬套31又处于其在活动轮29、30之间的中立位置中。由此取消了对第一挡位的预选。与此同时右侧齿轮45的位置不变,因此在图11中仍挂在第二挡位。
在图12中,换挡拨叉轴38、39围绕轴线40旋转,因此换挡拨动杆41进入空挡并且取而代之换挡拨叉轴39的换挡拨动杆43啮合到换挡开口58中,并且换挡拨叉轴38的换挡拨动杆42啮合到换挡开口52中。
左侧齿轮45的重新向前旋转(其中凸块44如图13所示地经过螺旋线形区段51)又使得左侧的换挡拨叉轴38轴向移动,但是这次换挡开口52和通过换挡拨叉57耦连在换挡开口上的处于中间轴26上的换挡衬套35被带动并且形状配合地啮合在活动轮33上。由此预选第三挡位。因为摩擦离合器9仍是闭合的并且摩擦离合器8仍是打开的,所以仍没有挂入第三挡位。
为了挂入第三挡位,如图14所示,使右侧齿轮45回到图1所示的初始位置(在该位置中右侧的摩擦离合器9是打开的),而同时通过将左侧齿轮45旋转至区段50的端部附近而闭合左侧的摩擦离合器8。
在图15中,左侧齿轮45的位置没有改变,因此摩擦离合器8仍是闭合的并且挂在第三挡位。在右侧齿轮45上,凸块44又处于区段49、51之间的边界处。
在图16中,通过右侧齿轮45的继续旋转使凸块44运动经过区段51,并且换挡拨叉轴39向右偏转。与换挡拨叉轴39一起,还有通过换挡拨动杆43耦连在换挡拨叉轴上的换挡开口58也向右偏转,并且换挡衬套31与齿轮30形状配合地啮合。
为了挂入第四挡位,必须闭合摩擦离合器9并且打开摩擦离合器8;这又通过旋转变速器左侧和右侧的相互耦连的齿轮45、13实现,因此如图17所示,右侧的凸块44到达区段50的端部附近的位置,而左侧的凸块44处于区段50、51之间的边界处。
在图18中,左侧齿轮45继续往回旋转,因此左侧凸块44又处于区段49、51之间并且耦连在左侧的换挡拨叉轴38上的换挡开口52又处于中立位置中。第四挡位被挂入并且取消了第三挡位的预选。
在图19中,右侧齿轮45又旋转到摩擦离合器9打开的位置中,而在左侧齿轮45上,凸块44处于区段49的端部附近。在该位置中,摩擦离合器8闭合,并且换挡衬套10将空心轴2耦连在挡位齿轮22上,由此挂入第五挡位,其中扭矩流通过挡位齿轮22流向中间轴25的固定轮27。
在图20中,左侧齿轮45仍处于摩擦离合器8闭合的位置中,而在右侧齿轮45上,凸块44又处于区段49、51之间,并且换挡开口58将换挡衬套31保持在换挡衬套的中立位置中,由此取消了第四挡位的预选。
为了挂入第六挡位,首先再将换挡拨叉轴38、39围绕纵轴线40旋转,因此换挡拨动杆41又连接在换挡开口58上,并且换挡拨动杆43又连接在换挡开口52上。接着,使右侧齿轮45旋转直至凸块44处于区段50的端部附近,同时打开摩擦离合器8,其到达图21所示的状态,在该状态下挂入第六挡位。扭矩流通过齿轮6和34流向中间轴26。
图22示出按照本发明的双离合器变速器的第二设计方案。控制机构37与图1至图3中的控制机构相同并且因此不重新显示。与图1的变速器的区别在于,固定轮28支承在中间轴26上。这对于上述换挡过程的流程没有影响。
在图23的设计方案中,主轴之一的固定轮、在此为主轴3的固定轮6和7合并为一个唯一的轮6/7,该轮与中间轴25、26的活动轮30、34啮合并且因此同时属于第四和第六挡位的齿轮组。这尽管实现了重量的降低,但变速器仍没有变得明显更紧凑,因为主轴2、3的相互对置的端部之间的距离还是通过相对于图1设计方案没有变化的、换挡衬套31和活动轮29、30在中间轴25上的空间需求来确定的。
在图24的设计方案中,主轴2的固定轮4、5也附加地相互合并为一个轮4/5,该轮同时属于第一和第三挡位的齿轮组。在此,所有的轴可以相对于之前所述的设计方案缩短。
在图23和图24的设计方案中,固定轮27、28分布在两个中间轴25、26上。然而两个固定轮也可以如图1那样均安装在中间轴25上,或者如附图中没有示出的那样将两个固定轮均安装在中间轴26上。
不言而喻的是,虽然上文的详细描述以及附图针对的是本发明特定的示范性设计方案,但这些内容只是为解释本发明,而并不用于限制本发明的保护范围。上述设计方案可以有不同的变型,只要不超过权利要求书及其等同技术方案的保护范围即可。尤其是从本说明书和附图中还可以推断出权利要求书中未提到的实施例的特征。这些特征还可以以不同于此处特定公开的组合方式出现。因此,多个这些特征在同一句话中或者在其它方式的上下文关系中提到,均不表示这些特征只能在特定公开的组合中出现;而是原则上可以认为只要不影响本发明的功能性,也可以从多个这些特征中去掉个别特征或者将个别特征变型。
附图标记清单
1   驱动轴
2   主轴
3   主轴
4   齿轮
5   齿轮
6   齿轮
7   齿轮
8   摩擦离合器
9   摩擦离合器
10  换挡衬套
11  换挡衬套
12  环
13  齿轮
14  销钉
15  滚珠
16  夹持环
17  环
18  滚动轴承
19  空心轴侧的板
20  驱动轴侧的板
21  同步环
22  挡位齿轮
23  挡位齿轮
24  啮合齿
25  中间轴
26  中间轴
27  固定轮
28  固定轮
29  活动轮
30  活动轮
31  换挡衬套
32  从动小齿轮
33  活动轮
34  活动轮
35  换挡衬套
36  从动小齿轮
37  控制机构
38  换挡拨叉轴
39  换挡拨叉轴
40  轴线
41  换挡拨动杆
42  换挡拨动杆
43  换挡拨动杆
44  凸块
45  齿轮
46  滑槽
47  伺服电机
48  蜗杆
49  滑槽的区段
50  滑槽的区段
51  滑槽的区段
52  换挡从动机构
53  凹处
54  换挡从动机构
55  换挡套
56  换挡套
57  换挡拨叉
58  换挡从动机构
59  纵向槽
60  定位销
61  纵向槽
62  换挡拨叉
63  定位销
64  定位销
65  槽
66  滚筒
67  滚筒
68  斜面
69  中央区段
70  外部区段
71  转动-平移-转换器组件
72  转动-平移-转换器组件
73  转动-平移-转换器组件

Claims (14)

1.一种双离合器变速器,具有驱动轴(1)、通过第一摩擦离合器(8)能连接在驱动轴(1)上的第一主轴(2)、通过第二摩擦离合器(9)能连接在驱动轴上的第二主轴(3)和多个齿轮组,所述齿轮组分别包括处于主轴(2、3)之一上的驱动侧齿轮(4、5、22、6、7、23)和处于至少一个第一中间轴(25)上的从动侧齿轮(33、29、27、34、30、28),所述从动侧齿轮与所述驱动侧齿轮(4、5、22、6、7、23)啮合,其中,至少两个齿轮组(5、29;7、30)包括能够由相同的双重作用的第一换挡衬套(31)连接在第一中间轴(25)上的活动轮(29、30),其中一个活动轮(29)与第一主轴(2)的固定轮(5)啮合,并且另一个活动轮(30)与第二主轴(3)的固定轮(7)啮合,并且至少一个连接在主轴侧的第一齿轮组(22、27)包括处于主轴之一(2)上的活动轮(22)和处于所述中间轴或中间轴之一(25)上的固定轮(27),所述活动轮(22)能通过第二换挡衬套(10)连接在主轴(2)上。
2.按权利要求1所述的双离合器变速器,其特征在于,所述第二换挡衬套(10)布置在通过所述第二换挡衬套能连接在主轴(2)上的活动轮(22)与配属于所述主轴(2)的摩擦离合器(8)之间。
3.按前述权利要求之一所述的双离合器变速器,其特征在于,至少一个齿轮组(5、29)包括能够由第三换挡衬套(35)连接在第二中间轴(26)上的活动轮(33),所述活动轮(33)与第一主轴(2)的固定轮(4)啮合。
4.按权利要求3所述的双离合器变速器,其特征在于,所述双离合器变速器还具有齿轮组(6、34),所述齿轮组包括能够由双重作用的第三换挡衬套(35)连接在第二中间轴(26)上的活动轮(34)和处于第二主轴(3)上的固定轮(6)。
5.按前述权利要求之一所述的双离合器变速器,其特征在于,所述双离合器变速器还具有连接在主轴侧的第二齿轮组(23、28),所述第二齿轮组包括处于与连接在主轴侧的第一齿轮组(22、27)的主轴(2)不同的另一主轴(3)上的活动轮(23)和处于中间轴之一(25)上的固定轮(28),所述活动轮(23)能通过第四换挡衬套(11)连接在所述另一主轴(3)上。
6.按前述权利要求之一所述的双离合器变速器,其特征在于,驱动侧齿轮(4、5、22)处于第一主轴(2)上的齿轮组形成变速器的奇数挡位,并且驱动侧齿轮(6、7、23)处于第二主轴(3)上的齿轮组形成偶数挡位。
7.按前述权利要求之一所述的双离合器变速器,其特征在于,在通过由相同的双重作用的换挡衬套(31)连接的齿轮组(5、29;7、30)形成的挡位之间存在至少另一个具有中间传动比的挡位。
8.按前述权利要求之一所述的双离合器变速器,其特征在于,所述主轴(2、3)中的至少一个承载属于两个齿轮组的固定轮(4/5、6/7)。
9.按前述权利要求之一所述的双离合器变速器,其特征在于,所述双离合器变速器具有第一序列机构(12-17、44-46),用于将连续的驱动运动转换为换挡衬套之一(31)从中立位置进入将齿轮组之一(5、29)的活动轮(29)连接在齿轮组的轴(25)上的换挡位置的运动,并且在到达换挡位置之后,转换为驱动所述齿轮组(5、29)的第一摩擦离合器(8)的闭合运动。
10.按权利要求9所述的双离合器变速器,其特征在于,所述序列机构(12-17、44-46)包括第一和第二转动-平移-转换器组件(71;72),其中,所述转动-平移-转换器组件(71;72)分别包括能围绕轴线回转的驱动部件(13;66、67)和被所述驱动部件(13;66、67)的回转运动驱动而进行平移的从动部件(17;38、39),其中,所述驱动部件(13;66、67)旋转耦连,并且所述第一转动-平移-转换器组件(71)的从动部件(71)与第一摩擦离合器(8)共同作用,所述第二转动-平移-转换器组件(72)的从动部件(38、39)与换挡衬套之一(31)共同作用。
11.按权利要求10所述的双离合器变速器,其特征在于,至少其中一个转动-平移-转换器组件包括滑槽(46)和与所述滑槽(46)形状配合地共同作用的凸块(44),所述凸块(44)和滑槽(46)能够围绕轴线(40)相对回转,并且所述滑槽(46)具有至少一个螺旋线形地围绕轴线延伸的区段(51)和至少一个沿周向延伸的区段(49、50)。
12.按权利要求10或11所述的双离合器变速器,其特征在于,所述序列机构(12-17、44-46)包括第三转动-平移-转换器组件(73),其中,由所述第二转动-平移-转换器组件(72)操作的换挡衬套(31)是所述双重作用的换挡衬套(31、35)之一并且所述第三转动-平移-转换器组件(73)操作第二换挡衬套(10)。
13.按权利要求9至12之一所述的双离合器变速器,其特征在于,所述双离合器变速器还具有第二序列机构(12-17、44-46),用于将连续的驱动运动转换为换挡衬套(31、35)之一从中立位置进入将齿轮组之一(7、30)的活动轮(30)连接在齿轮组的轴(25)上的换挡位置的运动,并且在到达换挡位置之后,转换为驱动这个齿轮组(7、30)的第二摩擦离合器(9)的闭合运动。
14.按权利要求13所述的双离合器变速器,其特征在于,所述双离合器变速器具有选择机构,所述选择机构在第一状态下将第一换挡衬套(35)与第一序列机构(12-17、44-46)相连并且将第三换挡衬套(31)与第二序列机构(12-17、44-46)相连,所述选择机构在第二状态下将第一换挡衬套(35)与第二序列机构(12-17、44-46)相连并且将第三换挡衬套(31)与第一序列机构(12-17、44-46)相连。
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