CN105041991B - 变速器以及具有其的动力传动系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变速器以及具有其的动力传动系统和车辆，变速器包括：壳体、双离合器、第一输入轴、第二输入轴、输出轴和行星齿轮机构。双离合器的两个从动盘分别与第一输入轴和第二输入轴相连，第一输入轴上设有第一至第三主动齿轮，第一同步器用于接合第三主动齿轮，第二输入轴上设有第四、五主动齿轮，输出轴上固定有第二、三同步器且空套设置有第四同步器，第二同步器选择性地接合输出轴上的第四从动齿轮和第五从动齿轮，第四同步器与第五从动齿轮固定连接且选择性接合第一从动齿轮和太阳轮，行星架固定且齿圈与第二从动齿轮固定连接，第三同步器选择性接合第二从动齿轮。根据本发明的变速器，径向尺寸较小，结构紧凑，轴向布置方便。

Description

变速器以及具有其的动力传动系统和车辆

技术领域

本发明涉及车辆领域，尤其是涉及一种变速器以及具有该变速器的动力传动系统和具有该动力传动系统的车辆。

背景技术

相关技术中，具有双离合器的变速器轴系布置困难，为了实现较大的速比、需要变速器的中心距较大，导致变速器的体积较大。而且随着挡位数的增多，变速器的零件数量较多，质量大，体积大，布置不便。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种变速器，该变速器可以减少布置的零件数量，而且径向尺寸较小，结构紧凑，轴向布置方便。

本发明进一步地提出了一种动力传动系统。

本发明进一步地还提出了一种车辆。

根据本发明的变速器，包括：壳体；双离合器，所述双离合器包括：主动盘、第一从动盘和第二从动盘，所述主动盘选择性地接合所述第一从动盘和所述第二从动盘；第一输入轴，所述第一输入轴与所述第一从动盘相连，所述第一输入轴上固定设置有第一主动齿轮、第二主动齿轮和第一同步器，所述第一输入轴上还空套设置有第三主动齿轮，所述第一同步器选择性地接合所述第三主动齿轮；第二输入轴，所述第二输入轴与所述第二从动盘相连且可转动地套设在所述第一输入轴上，所述第二输入轴上固定设置有第四主动齿轮和第五主动齿轮；输出轴，所述输出轴上空套设置有第一从动齿轮、第二从动齿轮、第四从动齿轮、第五从动齿轮和第二同步器，所述输出轴上固定设置有第三从动齿轮和第三同步器，所述第五从动齿轮上固定设置有第四同步器，所述第二同步器设置在所述第四从动齿轮和所述第五从动齿轮之间以选择性接合所述第四从动齿轮和所述第五从动齿轮，所述第三同步器邻近所述第二从动齿轮且选择性地接合所述第二从动齿轮；行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括：太阳轮、行星架、行星轮和齿圈，所述行星轮设置在所述太阳轮和所述齿圈之间，所述行星架固定在所述壳体上，所述行星轮套设在所述行星架上，所述太阳轮空套设置在所述输出轴上，所述齿圈与所述第二从动齿轮固定连接，其中，所述第四同步器选择性地接合所述第一从动齿轮和所述太阳轮，所述第一主动齿轮与所述第一从动齿轮啮合，所述第二主动齿轮与所述第二从动齿轮啮合，所述第三主动齿轮与所述第三从动齿轮啮合，所述第四主动齿轮与所述第四从动齿轮啮合，所述第五主动齿轮与所述第五从动齿轮啮合。

根据本发明的变速器，仅采用了五对齿轮副和行星齿轮机构，即可实现七个前进挡和一个倒挡，减少了变速器的零部件，使得变速器结构简单且成本低；采用第一同步器、第二同步器、第三同步器和第四同步器，可以实现七个前进挡和一个倒挡之间的无动力中断换挡，可以保证变速器的工作可靠性；变速器仅第一输入轴、第二输入轴和输出轴，使得变速器的径向尺寸减小、结构紧凑，轴向布置方便；而且变速器不需要设置倒挡轴，使用行星齿轮机构即可完成倒挡功能，从而可以进一步地简化变速器的结构，使得变速器结构更加紧凑，进而可以使得变速器轻量化。

另外，根据本发明的变速器还可具有如下附加技术特征：

在本发明的一些示例中，所述第一输入轴和所述第二输入轴同轴设置。

在本发明的一些示例中，所述主动盘为所述双离合器的壳体。

在本发明的一些示例中，所述第五从动齿轮和所述第四同步器之间设有空套在所述输出轴上的连接轴，所述第一从动齿轮空套设置在所述连接轴上。

在本发明的一些示例中，所述变速器还包括：动力输出齿轮，所述动力输出齿轮固定设置在所述输出轴上且将经所述输出轴的动力输出给差速器。

在本发明的一些示例中，所述双离合器内置在所述壳体内。

在本发明的一些示例中，所述第一输入轴为实心轴，所述第二输入轴为空心轴，所述第二输入轴的轴向尺寸小于所述第一输入轴的轴向尺寸。

在本发明的一些示例中，所述第一至第三主动齿轮到所述双离合器的距离由小到大的顺序依次为所述第一主动齿轮、所述第二主动齿轮、所述第三主动齿轮，所述第四主动齿轮和所述第五主动齿轮到所述双离合器的距离由小到大的顺序依次为所述第四主动齿轮、所述第五主动齿轮。

根据本发明的动力传动系统，包括发动机和所述的变速器，所述发动机与所述双离合器的主动盘相连。具有上述的变速器的动力传动系统结构紧凑，可以实现轻量化，而且变速器工作稳定且成本低。

根据本发明的车辆，包括所述的动力传动系统。具有上述动力传动系统的车辆结构紧凑，可以实现轻量化，而且变速器工作稳定且成本低。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的变速器的结构示意图。

附图标记：

变速器100；

主动盘1；第一从动盘2；第二从动盘3；第二输入轴4；第一输入轴5；第四主动齿轮6；第五主动齿轮7；第一主动齿轮8；行星架9；齿圈10；第二主动齿轮11；第一同步器12；第三主动齿轮13；第三从动齿轮14；第三同步器15；第二从动齿轮16；行星轮17；太阳轮18；第四同步器19；第一从动齿轮20；第五从动齿轮21；第二同步器22；差速器23；第四从动齿轮24；动力输出齿轮25；输出轴26；壳体27；连接轴28；双离合器29；行星齿轮机构30。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1描述根据本发明实施例的变速器100。根据本发明实施例的变速器100包括：壳体27、双离合器29、第一输入轴5、第二输入轴4、输出轴26和行星齿轮机构30。

如图1所示，双离合器29包括：主动盘1、第一从动盘2和第二从动盘3，主动盘1选择性地接合第一从动盘2和第二从动盘3，第一输入轴5与第一从动盘2相连，第二输入轴4与第二从动盘3相连。双离合器29的主动盘1可以与车辆的发动机(图未示出)相连，双离合器29可以选择性地将发动机的动力传递给第一输入轴5和第二输入轴4。可选地，主动盘1可以为双离合器29的壳体。可选地，双离合器29可以内置在壳体27内，从而可以使得变速器100结构紧凑，而且双离合器29可以受到壳体27的保护，减少外部环境对双离合器29工作的干扰，进一步地可以提高双离合器29的工作可靠性。

第一输入轴5上固定设置有第一主动齿轮8、第二主动齿轮11和第一同步器12，第一输入轴5上还空套设置有第三主动齿轮13，第一同步器12选择性地接合第三主动齿轮13。如图1所示，第一主动齿轮8、第二主动齿轮11和第三主动齿轮13到双离合器29的距离由小到大的顺序依次为第一主动齿轮8、第二主动齿轮11、第三主动齿轮13。也就是说，第一主动齿轮8距离双离合器29的距离最小，第三主动齿轮13距离双离合器29的距离最大，第二主动齿轮11设置在第一主动齿轮8和第三主动齿轮13之间。第一同步器12为单向同步器，当第一输入轴5的动力需要第三主动齿轮13传递时，第一同步器12接合第三主动齿轮13，当第一输入轴5的动力不需要第三主动齿轮13传递时，第一同步器12与第三主动齿轮13断开。

第二输入轴4与第二从动盘3相连，而且第二输入轴4可转动地套设在第一输入轴5上。可选地，如图1所示，第一输入轴5和第二输入轴4可以同轴设置，从而可以使得变速器100的结构紧凑，有利于降低变速器100占有车辆的空间，提高车辆的空间利用率。具体地，如图1所示，第一输入轴5可以为实心轴，第二输入轴4可以为空心轴，第二输入轴4的轴向(即图1所示的左右方向)尺寸小于第一输入轴5的轴向尺寸，从而可以便于第一输入轴5和第二输入轴4的布置，节省空间。

第二输入轴4上固定设置有第四主动齿轮6和第五主动齿轮7。第四主动齿轮6和第五主动齿轮7到双离合器29的距离由小到大的顺序依次为第四主动齿轮6、第五主动齿轮7。换言之，第四主动齿轮6距离双离合器29的距离小于第五主动齿轮7距离双离合器29的距离。其中，第五主动齿轮7距离双离合器29的距离小于第一主动齿轮8距离双离合器29的距离。

输出轴26上空套设置有第一从动齿轮20、第二从动齿轮16、第四从动齿轮24、第五从动齿轮21和第二同步器22，输出轴26上固定设置有第三从动齿轮14和第三同步器15，第五从动齿轮21上固定设置有第四同步器19，第二同步器22设置在第四从动齿轮24和第五从动齿轮21之间以选择性接合第四从动齿轮24和第五从动齿轮21，第三同步器15邻近第二从动齿轮16，而且第三同步器15选择性地接合第二从动齿轮16。其中，第一主动齿轮8与第一从动齿轮20啮合，第二主动齿轮11与第二从动齿轮16啮合，第三主动齿轮13与第三从动齿轮14啮合，第四主动齿轮6与第四从动齿轮24啮合，第五主动齿轮7与第五从动齿轮21啮合。

行星齿轮机构30包括：太阳轮18、行星架9、行星轮17和齿圈10，行星轮17设置在太阳轮18和齿圈10之间，行星架9固定在壳体27上，行星轮17套设在行星架9上，太阳轮18空套设置在输出轴26上，齿圈10与第二从动齿轮16固定连接。其中，第四同步器19选择性地接合第一从动齿轮20和太阳轮18。可选地，如图1所示，第五从动齿轮21和第四同步器19之间设有空套在输出轴26上的连接轴28，第一从动齿轮20空套设置在连接轴28上。

进一步地，变速器100还可以包括：动力输出齿轮25，动力输出齿轮25固定设置在输出轴26上，而且动力输出齿轮25将经输出轴26的动力输出给差速器23。

下面结合图1和表1详细描述变速器100的工作原理。

表1

注：K1为第一从动盘，K2为第二从动盘，0代表主动盘与该从动盘接合；“左”代表同步器与其左侧的齿轮接合、“右”代表同步器与其右侧的齿轮接合；R代表倒挡。

一挡动力传递过程：主动盘1和第二从动盘3接合，发动机的动力传递给第二输入轴4，第二输入轴4通过第五主动齿轮7、第五从动齿轮21、第四同步器19、第一从动齿轮20、第一主动齿轮8、第一同步器12、第三主动齿轮13和第三从动齿轮14将动力传递给输出轴26，输出轴26通过动力输出齿轮25将动力传递给差速器23以驱动车辆运动。在此过程中，第一同步器12接合第三主动齿轮13，第四同步器19接合第一从动齿轮20。

二挡动力传递过程：主动盘1和第一从动盘2接合，发动机的动力传递给第一输入轴5，第一输入轴5通过第一同步器12、第三主动齿轮13和第三从动齿轮14将动力传递给输出轴26，输出轴26通过动力输出齿轮25将动力传递给差速器23以驱动车辆运动。在此过程中，第一同步器12接合第三主动齿轮13。

三挡动力传递过程：主动盘1和第二从动盘3接合，发动机的动力传递给第二输入轴4，第二输入轴4通过第五主动齿轮7、第五从动齿轮21、第四同步器19、第一从动齿轮20、第一主动齿轮8、第二主动齿轮11、第二从动齿轮16、第三同步器15将动力传递给输出轴26，输出轴26通过动力输出齿轮25将动力传递给差速器23以驱动车辆运动。在此过程中，第三同步器15接合第二从动齿轮16，第四同步器19接合第一从动齿轮20。

四挡动力传递过程：主动盘1和第一从动盘2接合，发动机的动力传递给第一输入轴5，第一输入轴5通过第二主动齿轮11、第二从动齿轮16、第三同步器15将动力传递给输出轴26，输出轴26通过动力输出齿轮25将动力传递给差速器23以驱动车辆运动。在此过程中，第三同步器15接合第二从动齿轮16。

五挡动力传递过程：主动盘1和和第二从动盘3接合，发动机的动力传递给第二输入轴4，第二输入轴4通过第五主动齿轮7、第五从动齿轮21、第二同步器22将动力传递给输出轴26，输出轴26通过动力输出齿轮25将动力传递给差速器23以驱动车辆运动。在此过程中，第二同步器22接合第五从动齿轮21。

六挡动力传递过程：主动盘1和第一从动盘2接合，发动机的动力传递给第一输入轴5，第一输入轴5通过第一主动齿轮8、第一从动齿轮20、第四同步器19、第五从动齿轮21和第二同步器22将动力传递给输出轴26，输出轴26通过动力输出齿轮25将动力传递给差速器23以驱动车辆运动。在此过程中，第二同步器22接合第五从动齿轮21，第四同步器19接合第一从动齿轮20。

七挡动力传递过程：主动盘1和和第二从动盘3接合，发动机的动力传递给第二输入轴4，第二输入轴4通过第四主动齿轮6、第四从动齿轮24和第二同步器22将动力传递给输出轴26，输出轴26通过动力输出齿轮25将动力传递给差速器23以驱动车辆运动。在此过程中，第二同步器22接合第四从动齿轮24。

倒挡动力传递过程：主动盘1和和第二从动盘3接合，发动机的动力传递给第二输入轴4，第二输入轴4通过第五主动齿轮7、第五从动齿轮21、第四同步器19、太阳轮18、行星轮17、齿圈10、第二从动齿轮16和第三同步器15将动力传递给输出轴26，输出轴26通过动力输出齿轮25将动力传递给差速器23以驱动车辆运动。在此过程中，第三同步器15接合第二从动齿轮16，第四同步器19接合太阳轮18。

根据本发明实施例的变速器100，仅采用了五对齿轮副和行星齿轮机构30，即可实现七个前进挡和一个倒挡，减少了变速器100的零部件，使得变速器100结构简单且成本低；采用第一同步器、第二同步器22、第三同步器15和第四同步器19，可以实现七个前进挡和一个倒挡之间的无动力中断换挡，可以保证变速器100的工作可靠性；变速器100仅第一输入轴5、第二输入轴4和输出轴26，使得变速器100的径向尺寸小，结构紧凑，轴向布置方便；而且变速器100不需要设置倒挡轴，使用行星齿轮机构30即可完成倒挡功能，从而可以进一步地简化变速器100的结构，使得变速器100结构更加紧凑，进而可以使得变速器100轻量化。

根据本发明实施例的动力传动系统，包括上述实施例的变速器100和发动机，发动机与双离合器29的主动盘1相连。具有上述实施例的变速器100的动力传动系统结构紧凑，可以实现轻量化，而且变速器100工作稳定且成本低。

根据本发明实施例的车辆，具有上述实施例的动力传动系统。具有上述实施例的动力传动系统的车辆结构紧凑，可以实现轻量化，而且变速器100工作稳定且成本低。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种变速器，其特征在于，包括：

壳体；

双离合器，所述双离合器包括：主动盘、第一从动盘和第二从动盘，所述主动盘选择性地接合所述第一从动盘和所述第二从动盘；

第一输入轴，所述第一输入轴与所述第一从动盘相连，所述第一输入轴上固定设置有第一主动齿轮、第二主动齿轮和第一同步器，所述第一输入轴上还空套设置有第三主动齿轮，所述第一同步器选择性地接合所述第三主动齿轮；

第二输入轴，所述第二输入轴与所述第二从动盘相连且可转动地套设在所述第一输入轴上，所述第二输入轴上固定设置有第四主动齿轮和第五主动齿轮；

输出轴，所述输出轴上空套设置有第一从动齿轮、第二从动齿轮、第四从动齿轮、第五从动齿轮，所述输出轴上固定设置有第二同步器、第三从动齿轮和第三同步器，所述第五从动齿轮上固定设置有第四同步器，所述第二同步器设置在所述第四从动齿轮和所述第五从动齿轮之间以选择性接合所述第四从动齿轮和所述第五从动齿轮，所述第三同步器邻近所述第二从动齿轮且选择性地接合所述第二从动齿轮；

行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括：太阳轮、行星架、行星轮和齿圈，所述行星轮设置在所述太阳轮和所述齿圈之间，所述行星架固定在所述壳体上，所述行星轮套设在所述行星架上，所述太阳轮空套设置在所述输出轴上，所述齿圈与所述第二从动齿轮固定连接，其中，所述第四同步器选择性地接合所述第一从动齿轮和所述太阳轮，所述第一主动齿轮与所述第一从动齿轮啮合，所述第二主动齿轮与所述第二从动齿轮啮合，所述第三主动齿轮与所述第三从动齿轮啮合，所述第四主动齿轮与所述第四从动齿轮啮合，所述第五主动齿轮与所述第五从动齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第一输入轴和所述第二输入轴同轴设置。

3.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述主动盘为所述双离合器的壳体。

4.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第五从动齿轮和所述第四同步器之间设有空套在所述输出轴上的连接轴，所述第一从动齿轮空套设置在所述连接轴上。

5.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，还包括：动力输出齿轮，所述动力输出齿轮固定设置在所述输出轴上且将经所述输出轴的动力输出给差速器。

6.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述双离合器内置在所述壳体内。

7.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第一输入轴为实心轴，所述第二输入轴为空心轴，所述第二输入轴的轴向尺寸小于所述第一输入轴的轴向尺寸。

8.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第一至第三主动齿轮到所述双离合器的距离由小到大的顺序依次为所述第一主动齿轮、所述第二主动齿轮、所述第三主动齿轮，所述第四主动齿轮和所述第五主动齿轮到所述双离合器的距离由小到大的顺序依次为所述第四主动齿轮、所述第五主动齿轮。

9.一种动力传动系统，其特征在于，包括发动机和根据权利要求1-8中任一项所述的变速器，所述发动机与所述双离合器的主动盘相连。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求9所述的动力传动系统。