CN105465294A - 七速双离合变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于一种汽车变速器，特别涉及一种多档双离合变速器。其技术方案是：一种七速双离合变速器，包括：发动机、离合器模块、和变速箱模块；本发明采用五对前进档齿轮对和一对倒档齿轮对，实现了七个前进档位和三个倒档，齿轮机构复用度较高；采用与手动变速箱相类似的两轴系布置，工艺继承性好；变速箱档位切换时没有动力中断，实现了全部档位的动力换档；实现了一个超速档，有利于提高车辆的燃油经济性。

Description

七速双离合变速器
技术领域
本发明属于一种汽车变速器，特别涉及一种多档双离合变速器。
背景技术
当今汽车工业的发展，节能减排成为设计的主要方向，车辆对变速器的设计要求越趋严格，具有高传动效率、结构简单的双离合自动变速器逐渐成为发展趋势。双离合变速箱结合了手动变速箱的高效和自动变速箱的优点，使用两套离合器取代效率较低的液力变矩器，通过两套离合器的相互交替工作，来到达无间隙动力换档的效果，不仅使车辆的驾驶变得更简单，还有效地提高了汽车的舒适性、动力性与安全性。为获得双离合变速箱紧凑的体积，车辆双离合变速箱通常采用三自由度或者四自由度的定轴齿轮机构设计，通过机构的复用率，降低齿轮机构的复杂度，并实现更多的档位。但在轻量化、紧凑性方面仍有潜力可挖。
发明内容
本发明的目的是：提供一种齿轮机构复用率更高，从而重量更轻、结构更为紧凑的七速双离合变速器。
本发明的技术方案是：一种七速双离合变速器，包括发动机、离合器模块和变速箱模块；发动机通过离合器模块与变速箱模块相连。
离合器模块包括：第一离合器及对应的第一输入轴，第二离合器及对应的第二输入轴；第一输入轴同轴空套在第二输入轴外。
变速箱模块包括：与第二输入轴同轴布置的变速箱输出轴；与变速箱输出轴平行布置的中间轴、同轴空套在中间轴外的中间轴套轴。
第一输入轴上沿其动力传递方向依次连接第一齿轮和第三齿轮；第二输入轴上连接第五齿轮；变速箱输出轴上沿其动力传递方向依次连接第三同步器和第四同步器；中间轴上沿其动力传递方向依次连接第五同步器、第六同步器和第十二齿轮；中间轴套轴上沿其动力传递方向依次连接第六齿轮、第八齿轮和第十齿轮；第七齿轮、第九齿轮和第十一齿轮依次空套在变速箱输出轴上；第二齿轮和第四齿轮依次空套在中间轴上。
第三同步器向左结合时同步变速箱输出轴和第二输入轴，向右啮合时同步变速箱输出轴和第七齿轮；第四同步器向左啮合时同步变速箱输出轴和第九齿轮，向右啮合时同步变速箱输出轴和第十一齿轮；第五同步器向左啮合时同步中间轴和第二齿轮，向右啮合时同步中间轴和第四齿轮；第六同步器向左啮合时同步中间轴中间轴套轴。
第一齿轮与第二齿轮啮合，第三齿轮与第四齿轮啮合，第五齿轮与第六齿轮啮合，第七齿轮与第八齿轮啮合，第九齿轮通过惰轮与第十齿轮啮合，第十一齿轮与第十二齿轮啮合。有益效果
本发明采用五对前进档齿轮对和一对倒档齿轮对，实现了七个前进档位和三个倒档，齿轮机构复用度较高；采用与手动变速箱相类似的两轴系布置，工艺继承性好；变速箱档位切换时没有动力中断，实现了全部档位的动力换档；实现了一个超速档，有利于提高车辆的燃油经济性。
附图说明
图1为本发明传动简图；
图2为本发明1档状态功率流图；
图3为本发明2档状态功率流图；
图4为本发明3档状态功率流图；
图5为本发明4档状态功率流图；
图6为本发明5档状态功率流图；
图7为本发明6档状态功率流图；
图8为本发明7档状态功率流图；
图9为本发明倒1档状态功率流图；
图10为本发明倒2档状态功率流图；
图11为本发明倒3档状态功率流图。
具体实施方式
实施例1：参见附图1，该变速器包括发动机101、离合器模块102和变速箱模块；发动机101通过离合器模块102与变速箱模块相连。
离合器模块102包括：第一离合器202及对应的第一输入轴302，第二离合器201及对应的第二输入轴301；第一输入轴302同轴空套在第二输入轴301外。
变速箱模块包括：与第二输入轴301同轴布置的变速箱输出轴303；与变速箱输出轴303平行布置的中间轴304、同轴空套在中间轴304外的中间轴套轴305。
第一输入轴302上沿其动力传递方向依次连接第一齿轮401和第三齿轮403；第二输入轴301上连接第五齿轮405；变速箱输出轴303上沿其动力传递方向依次连接第三同步器203和第四同步器204；中间轴304上沿其动力传递方向依次连接第五同步器205、第六同步器206和第十二齿轮412；中间轴套轴305上沿其动力传递方向依次连接第六齿轮406、第八齿轮408和第十齿轮410；第七齿轮407、第九齿轮409和第十一齿轮411依次空套在变速箱输出轴303上；第二齿轮402和第四齿轮404依次空套在中间轴304上。
第三同步器203向左结合时同步变速箱输出轴303和第二输入轴301，向右啮合时同步变速箱输出轴303和第七齿轮407；第四同步器204向左啮合时同步变速箱输出轴303和第九齿轮409，向右啮合时同步变速箱输出轴303和第十一齿轮411；第五同步器205向左啮合时同步中间轴304和第二齿轮402，向右啮合时同步中间轴304和第四齿轮404；第六同步器206向左啮合时同步中间轴304中间轴套轴305。
第一齿轮401与第二齿轮402啮合，第三齿轮403与第四齿轮404啮合，第五齿轮405与第六齿轮406啮合，第七齿轮407与第八齿轮408啮合，第九齿轮409通过惰轮413与第十齿轮410啮合，第十一齿轮411与第十二齿轮412啮合。惰轮413用于实现倒挡功能，通过惰轮413使转速的方向改变，经过惰轮413的档位即为倒挡。
该七速双离合变速器七个前进档位和三个倒档，具体为：
参见图2，该七速双离合变速器处于1档状态时，第三同步器203、第五同步器205、第六同步器206工作，第三同步器203向右啮合第七齿轮407，第五同步器205向左啮合第二齿轮402，第六同步器206向左啮合中间轴套轴305；发动机101动力通过第一离合器202和第一输入轴302输入变速箱模块，然后依次经过第一齿轮401、第二齿轮402、第五同步器205、中间轴304、第六同步器206、中间轴套轴305、第八齿轮408、第七齿轮407、第三同步器203，最终输出到变速箱输出轴303。
参见图3，该七速双离合变速器处于2档状态时，第三同步器203工作，第三同步器203向右啮合第七齿轮407，发动机101动力通过第二离合器201和第二输入轴301输入变速箱模块，然后依次经过第五齿轮405、第六齿轮406、中间轴套轴305、第八齿轮408、第七齿轮407、第三同步器203，最终输出到变速箱输出轴303。
参见图4，该七速双离合变速器处于3档状态时，第四同步器204、第五同步器205工作，第四同步器204向右啮合第十一齿轮411，第五同步器205向左啮合第二齿轮402；发动机101动力通过第一离合器202和第一输入轴302输入变速箱模块，然后依次经过第一齿轮401、第二齿轮402、第五同步器205、中间轴304、第十二齿轮412、第十一齿轮411、第四同步器204，最终输出到变速箱输出轴303。
参见图5，该七速双离合变速器处于4档状态时，第四同步器204、第六同步器206工作，第四同步器204向右啮合第十一齿轮411，第六同步器206向左啮合齿轮中间轴套轴305；发动机101动力通过第二离合器201和第二输入轴301输入变速箱模块，然后依次经过第五齿轮405、第六齿轮406、中间轴套轴305、第六同步器206、中间轴304、第十二齿轮412、第十一齿轮411、第四同步器204，最终输出到变速箱输出轴303。
参见图6，该七速双离合变速器处于5档状态时，第四同步器204、第五同步器205工作，第四同步器204向右啮合第十一齿轮411，第五同步器205向右啮合第四齿轮404。发动机101动力通过第一离合器202和第一输入轴302输入变速箱模块，然后依次经过第三齿轮403、第四齿轮404、第五同步器205、中间轴304、第十二齿轮412、第十一齿轮411、第四同步器204，最终输出到变速箱输出轴303。
参见图7，该七速双离合变速器处于6档状态时，第三同步器203工作，第三同步器203左啮合第二输入轴301，发动机101动力通过第二离合器201和第二输入轴301直接输出到变速箱输出轴303。
参见图8，该七速双离合变速器处于7档状态时，第三同步器203、第五同步器205工作，第三同步器203向左啮合齿轮第二输入轴301，第五同步器205向右啮合第四齿轮404；发动机101动力通过第一离合器202和第一输入轴302输入变速箱模块，然后依次经过第三齿轮403、第四齿轮404、第五同步器205、中间轴304、第六同步器206、中间轴套轴305、第六齿轮406、第五齿轮405、第二输入轴301、第三同步器203，最终输出到变速箱输出轴303。
参见图9，七速双离合变速器处于倒1档状态时，第四同步器204、第五同步器205和第六同步器206工作，第四同步器204向左啮合第九齿轮409，第五同步器205左啮合第二齿轮402，第六同步器206向左啮合中间轴套轴305。发动机101动力通过第一离合器202和第一输入轴302输入变速箱模块，然后依次经过第一齿轮401、第二齿轮402、第五同步器205、中间轴304、第六同步器206、中间轴套轴305、第十齿轮410、惰轮413、第九齿轮409、第四同步器204，最终输出到变速箱输出轴303。
参见图10，七速双离合变速器处于倒2档状态时，第四同步器204工作，第四同步器204向左啮合第九齿轮409，发动机101动力通过第二离合器201和第二输入轴301输入变速箱模块，然后依次经过第五齿轮405、第六齿轮406、中间轴套轴305、第十齿轮410、惰轮413、第九齿轮409、第四同步器204，最终输出到变速箱输出轴303。
参见图11，七速双离合变速器处于倒3档状态时，第四同步器204、第五同步器205和第六同步器206工作，第四同步器204向左啮合第九齿轮409，第五同步器205右啮合第四齿轮404，第六同步器206向左啮合中间轴套轴305，发动机101动力通过第一离合器202和第一输入轴302输入变速箱模块，然后依次经过第三齿轮403、第四齿轮404、第五同步器205、中间轴304、第六同步器206、中间轴套轴305、第十齿轮410、惰轮413、第九齿轮409、第四同步器204，最终输出到变速箱输出轴303。
该七速双离合变速器由1档升2档换档过程中，第六同步器206向左时啮合中间轴套轴305，发动机101降负荷，第一离合器202分离，第五同步器205不再工作，转换由第三同步器203和第六同步器206工作，第二离合器201接合，发动机101输出动力。
该七速双离合变速器各档位传动比数值以及各档之间的阶比如下表所示：
该七速双离合变速器各档工作元件操纵逻辑如下表所示：
其中：K1表示第一离合器，K2表示第二离合器；a表示第五同步器205向左结合，b表示第五同步器205向右结合；c表示第六同步器206向左结合；d表示第三同步器203向右结合，e表示第三同步器203向左结合；f表示第四同步器204向左结合，g表示第四同步器204向右结合。
以上所述仅是本发明的优先实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种七速双离合变速器，包括：发动机(101)、离合器模块(102)和变速箱模块；所述发动机(101)通过离合器模块(102)与变速箱模块相连；其特征是：
所述离合器模块(102)包括：第一离合器(202)及对应的第一输入轴(302)，第二离合器(201)及对应的第二输入轴(301)；所述第一输入轴(302)同轴空套在所述第二输入轴(301)外；
所述变速箱模块包括：与所述第二输入轴(301)同轴布置的变速箱输出轴(303)；与所述变速箱输出轴(303)平行布置的中间轴(304)、同轴空套在所述中间轴(304)外的中间轴套轴(305)；
所述第一输入轴(302)上沿其动力传递方向依次连接第一齿轮(401)和第三齿轮(403)；所述第二输入轴(301)上连接第五齿轮(405)；所述变速箱输出轴(303)上沿其动力传递方向依次连接第三同步器(203)和第四同步器(204)；所述中间轴(304)上沿其动力传递方向依次连接第五同步器(205)、第六同步器(206)和第十二齿轮(412)；所述中间轴套轴(305)上沿其动力传递方向依次连接第六齿轮(406)、第八齿轮(408)和第十齿轮(410)；第七齿轮(407)、第九齿轮(409)和第十一齿轮(411)依次空套在所述变速箱输出轴(303)上；第二齿轮(402)和第四齿轮(404)依次空套在所述中间轴(304)上；
所述第三同步器(203)向左结合时同步所述变速箱输出轴(303)和第二输入轴(301)，向右啮合时同步所述变速箱输出轴(303)和所述第七齿轮(407)；所述第四同步器(204)向左啮合时同步所述变速箱输出轴(303)和所述第九齿轮(409)，向右啮合时同步所述变速箱输出轴(303)和所述第十一齿轮(411)；所述第五同步器(205)向左啮合时同步所述中间轴(304)和所述第二齿轮(402)，向右啮合时同步所述中间轴(304)和所述第四齿轮(404)；所述第六同步器(206)向左啮合时同步所述中间轴(304)所述中间轴套轴(305)；
所述第一齿轮(401)与所述第二齿轮(402)啮合，所述第三齿轮(403)与所述第四齿轮(404)啮合，所述第五齿轮(405)与所述第六齿轮(406)啮合，所述第七齿轮(407)与所述第八齿轮(408)啮合，所述第九齿轮(409)通过惰轮(413)与所述第十齿轮(410)啮合，所述第十一齿轮(411)与第十二齿轮(412)啮合。
2.根据权利要求1所述的七速双离合变速器，其特征是：
1档状态时，所述第三同步器(203)、所述第五同步器(205)、所述第六同步器(206)工作，所述第三同步器(203)向右啮合，所述第五同步器(205)向左啮合，所述第六同步器(206)向左啮合；所述发动机(101)动力通过所述第一离合器(202)和所述第一输入轴(302)输入变速箱模块后，依次经过所述第一齿轮(401)、所述第二齿轮(402)、所述第五同步器(205)、所述中间轴(304)、所述第六同步器(206)、所述中间轴套轴(305)、所述第八齿轮(408)、所述第七齿轮(407)、所述第三同步器(203)，输出到所述变速箱输出轴(303)；
2档状态时，所述第三同步器(203)工作，所述第三同步器(203)向右啮合，所述发动机(101)动力通过所述第二离合器(201)和所述第二输入轴(301)输入变速箱模块后，依次经过所述第五齿轮(405)、所述第六齿轮(406)、所述中间轴套轴(305)、所述第八齿轮(408)、所述第七齿轮(407)、所述第三同步器(203)，输出到所述变速箱输出轴(303)；
3档状态时，所述第四同步器(204)、所述第五同步器(205)工作，所述第四同步器(204)向右啮合，所述第五同步器(205)向左啮合；所述发动机(101)动力通过所述第一离合器(202)和所述第一输入轴(302)输入变速箱模块后，依次经过所述第一齿轮(401)、所述第二齿轮(402)、所述第五同步器(205)、所述中间轴(304)、所述第十二齿轮(412)、所述第十一齿轮(411)、所述第四同步器(204)，输出到所述变速箱输出轴(303)；
4档状态时，所述第四同步器(204)、所述第六同步器(206)工作，所述第四同步器(204)向右啮合，所述第六同步器(206)向左啮合；所述发动机(101)动力通过所述第二离合器(201)和所述第二输入轴(301)输入变速箱模块后，依次经过所述第五齿轮(405)、所述第六齿轮(406)、所述中间轴套轴(305)、所述第六同步器(206)、所述中间轴(304)、所述第十二齿轮(412)、所述第十一齿轮(411)、所述第四同步器(204)，输出到所述变速箱输出轴(303)；
5档状态时，所述第四同步器(204)、所述第五同步器(205)工作，所述第四同步器(204)向右啮合，所述第五同步器(205)向右啮合；所述发动机(101)动力通过所述第一离合器(202)和所述第一输入轴(302)输入变速箱模块后，依次经过所述第三齿轮(403)、所述第四齿轮(404)、所述第五同步器(205)、所述中间轴(304)、所述第十二齿轮(412)、所述第十一齿轮(411)、所述第四同步器(204)，输出到所述变速箱输出轴(303)；
6档状态时，所述第三同步器(203)工作，所述第三同步器(203)左啮合，所述发动机(101)动力通过所述第二离合器(201)和所述第二输入轴(301)后直接输出到所述变速箱输出轴(303)；
7档状态时，所述第三同步器(203)、所述第五同步器(205)工作，所述第三同步器(203)向左啮合，所述第五同步器(205)向右啮合；所述发动机(101)动力通过所述第一离合器(202)和所述第一输入轴(302)输入变速箱模块后，依次经过所述第三齿轮(403)、所述第四齿轮(404)、所述第五同步器(205)、所述中间轴(304)、所述第六同步器(206)、所述中间轴套轴(305)、所述第六齿轮(406)、所述第五齿轮(405)、所述第二输入轴(301)、所述第三同步器(203)，输出到所述变速箱输出轴(303)。
3.根据权利要求1所述的七速双离合变速器，其特征是：
倒1档状态时，所述第四同步器(204)、所述第五同步器(205)和所述第六同步器(206)工作，所述第四同步器(204)向左啮合，所述第五同步器(205)左啮合，所述第六同步器(206)向左啮合；所述发动机(101)动力通过所述第一离合器(202)和所述第一输入轴(302)输入变速箱模块后，依次经过所述第一齿轮(401)、所述第二齿轮(402)、所述第五同步器(205)、所述中间轴(304)、所述第六同步器(206)、所述中间轴套轴(305)、所述第十齿轮(410)、所述惰轮(413)、所述第九齿轮(409)、所述第四同步器(204)，输出到所述变速箱输出轴(303)；
倒2档状态时，所述第四同步器(204)工作，所述第四同步器(204)向左啮合，所述发动机(101)动力通过所述第二离合器(201)和所述第二输入轴(301)输入变速箱模块后，依次经过所述第五齿轮(405)、所述第六齿轮(406)、所述中间轴套轴(305)、所述第十齿轮(410)、所述惰轮(413)、所述第九齿轮(409)、所述第四同步器(204)，输出到所述变速箱输出轴(303)。
倒3档状态时，所述第四同步器(204)、所述第五同步器(205)和所述第六同步器(206)工作，所述第四同步器(204)向左啮合，所述第五同步器(205)右啮合，所述第六同步器(206)向左啮合，所述发动机(101)动力通过所述第一离合器(202)和所述第一输入轴(302)输入变速箱模块后，依次经过所述第三齿轮(403)、所述第四齿轮(404)、所述第五同步器(205)、所述中间轴(304)、所述第六同步器(206)、所述中间轴套轴(305)、所述第十齿轮(410)、所述惰轮(413)、所述第九齿轮(409)、所述第四同步器(204)，输出到所述变速箱输出轴(303)。
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