CN107975568B - 用于车辆的动力传动设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于车辆的动力传动设备以实现十个前进速度和一个倒车速度，其包括：双离合器；多个输入轴、输出轴和空转轴；固定至轴或在轴上可旋转的多个齿轮；将齿轮选择性地同步到轴的多个同步器。

Description

用于车辆的动力传动设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年10月21日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2016-0137779的韩国专利申请的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及一种用于利用双离合器的车辆的动力传动设备。

背景技术

车辆的环保技术是控制未来汽车工业的生存的核心技术，并且先进的汽车制造商已经将精力集中在环保车辆的开发上以实现环境和燃料效率规则。

利用电能的电动车辆(EV)或混合动力电动车辆(HEV)或者提高变速器的效率和方便性的双离合器变速器(DCT)可以是这种未来车辆技术的示例。

双离合器变速器(DCT)包括两个离合器装置和基本上手动变速器的齿轮系，通过使用两个离合器装置将从发动机输入的扭矩选择性地传输到两个输入轴，并且输出由齿轮系转变的扭矩。

这种双离合器变速器(DCT)试图紧凑地实现多于五速的多级变速器。DCT通过由控制器控制两个离合器和同步装置来实现不需要驾驶员的手动变速的自动化手动变速器(AMT)。

与使用行星齿轮的自动变速器相比，这种DCT示出优点，诸如在动力传递方面更高的效率、在修改或添加部件方面更容易的变型以实现更多挡位等，并且由于其可更容易地符合燃料消耗规则和在实现更多挡位方面的效率，因此聚集更多关注。

本部分的公开是用于提供本发明的背景技术。申请人注意到，本部分可包含在本申请之前可用的信息。然而，通过提供本部分，申请人不承认本部分中包含的任何信息构成现有技术。

发明内容

根据本公开的示例性实施例的用于车辆的动力传动设备包括：第一输入轴和第二输入轴；第一变速(shifting)输出装置和第二变速输出装置；以及第一空转单元、第二空转单元和第三空转单元。第一输入轴可设置有至少一个输入齿轮并且通过第一离合器与动力源的输出侧选择性地连接。第二输入轴可设置有至少一个输入齿轮并且通过第二离合器与动力源的输出侧选择性地连接，第二输入轴与第一输入轴轴向地设置。第一变速输出装置可包括设置在第一输出轴上的至少一个变速齿轮和固定至第一输出轴的第一中间齿轮，设置在第一输出轴上的至少一个变速齿轮与第一输入轴和第二输入轴上的第一组输入齿轮外啮合，设置在第一输出轴上的至少一个变速齿轮与第一输出轴选择性地同步。第二变速输出装置可包括设置在第二输出轴上的至少一个变速齿轮以及固定至第二输出轴的第二中间齿轮和第三中间齿轮，设置在第二输出轴上的至少一个变速齿轮与第一输入轴和第二输入轴上的第二组输入齿轮外啮合，设置在第二输出轴上的至少一个变速齿轮与第二输出轴选择性地同步。第一空转单元可包括固定至第一空转轴并且与第一输出轴上的一个变速齿轮外啮合的第一空转输入齿轮，与第一输入轴上的一个输入齿轮外啮合并与第一空转轴选择性地同步的倒车速度变速齿轮，以及与第一中间齿轮外啮合并且与第一空转齿轮选择性地同步的变速齿轮。第二空转单元可包括固定至第二空转轴的第二空转输入齿轮和与第二中间齿轮外啮合并且与第二空转轴选择性地同步的变速齿轮，第二空转输入齿轮与第二输出轴上的一个变速齿轮外啮合。第三空转单元可包括固定至第三空转轴并且与第二输出轴上的一个变速齿轮外啮合的第三空转输入齿轮和与第三中间齿轮外啮合并且与第三空转轴选择性地同步的变速齿轮。

第一输入齿轮、第二输入齿轮、第三输入齿轮和第四输入齿轮可被顺序地设置在第一输入轴上。第五输入齿轮和第六输入齿轮可被设置在第二输入轴上。第一输入齿轮可以是用于实现前进第七速度和前进第三速度的输入齿轮。第二输入齿轮可以是用于实现前进第一速度的输入齿轮。第三输入齿轮可以是用于实现前进第五速度的输入齿轮。第四输入齿轮可以是用于实现前进第九速度的输入齿轮。第五输入齿轮可以是用于实现前进第二速度、前进第四速度和倒车挡的输入齿轮。第六输入齿轮可以是用于实现前进第六速度、前进第八速度和前进第十速度的输入齿轮。

第一变速输出装置可包括：设置在输出轴上的前进第一速度变速齿轮和前进第九速度变速齿轮；第一同步器，其用于将前进第一速度变速齿轮和前进第九速度变速齿轮选择性地同步到第一输出轴；设置在第一输出轴上的前进第二速度变速齿轮和前进第八速度变速齿轮；第二同步器，其用于将前进第二速度变速齿轮和前进第八速度变速齿轮选择性地同步到第一输出轴；以及固定至第一输出轴的第一输出齿轮。

第二变速输出装置可包括：设置在第二输出轴上的前进第五速度变速齿轮和前进第七速度变速齿轮；第三同步器，其将前进第五速度变速齿轮和前进第七速度变速齿轮选择性地同步到第二输出轴；设置在第二输出轴上的前进第十速度变速齿轮；第四同步器，其将前进第十速度变速齿轮选择性地同步到第二输出轴；以及固定至第二输出轴的第二输出齿轮。

在第一变速输出装置中，前进第一速度变速齿轮可与第二输入齿轮外啮合，前进第九速度变速齿轮可与第四输入齿轮外啮合，前进第二速度变速齿轮可与第五输入齿轮外啮合，并且前进第八速度变速齿轮可与第六输入齿轮外啮合。

在第二变速输出装置中，前进第五速度变速齿轮可与第三输入齿轮外啮合，前进第七速度变速齿轮可与第一输入齿轮外啮合，并且前进第十速度变速齿轮可与第六输入齿轮外啮合。

在第二空转单元中，第二空转轴可与第二输出轴平行布置，第二空转输入齿轮可固定至第二空转轴并且与第二输出轴上的前进第七速度变速齿轮外啮合，前进第三速度变速齿轮可旋转地设置在第二空转轴上并且与第二输出轴上的第二中间齿轮外啮合，并且第六同步器可将前进第三速度变速齿轮选择性地同步到第二空转轴。

在第三空转单元中，第三空转轴可与第二输出轴平行布置，第三空转输入齿轮可固定至第三空转轴并且与第二输出轴上的前进第十速度变速齿轮外啮合，前进第六速度变速齿轮可旋转地设置在第三空转轴上并且与第三输出轴上的第三中间齿轮外啮合，并且第七同步器将前进第六速度变速齿轮选择性地同步到第三空转轴。

倒车空转轴可形成为中空轴并且与第二空转轴的上游部分重叠。

前进第三速度可通过第六同步器的操作将前进第三速度变速齿轮同步到第二空转轴然后操作第一离合器来实现。

前进第四速度可通过第五同步器的操作将前进第四速度变速齿轮同步到第一空转轴并且然后操作第二离合器来实现。

前进第六速度可通过第七同步器的操作将前进第六速度变速齿轮同步到第三空转轴并且然后操作第二离合器来实现。

倒车速度可通过第五同步器的操作将倒车速度变速齿轮同步到第一空转轴，通过第一同步器的操作将前进第一速度变速齿轮同步到第一输出轴，并且操作第二离合器来实现。

根据本公开的示例性实施例的用于车辆的动力传动设备可通过在三个空转轴上分散地设置前进第三速度变速齿轮、前进第四速度变速齿轮、前进第六速度变速齿轮和倒车速度变速齿轮来实现长度的减小。

另外，可通过最小化部件的重量和数量的增加来降低生产成本，并且可通过动力传动设备减小的长度来提高可安装性。

进一步地，在以下详细描述中直接地或暗示地描述从本公开的示例性实施例可获得或预期的效果。即，将在以下详细描述中描述从本发明的示例性实施例预期的各种效果。

附图说明

图1是根据本公开的第一示例性实施例的用于车辆的动力传动设备的齿轮布局图。

图2是根据本公开的第一示例性实施例的用于车辆的动力传动设备的操作图。

图3是根据本公开的第一示例性实施例的用于车辆的动力传动设备的前进第三速度处的动力传递路径图。

图4是根据本公开的第一示例性实施例的用于车辆的动力传动设备的前进第四速度处的动力传递路径图。

图5是根据本公开的第一示例性实施例的用于车辆的动力传动设备的前进第六速度处的动力传递路径图。

图6是根据本公开的第一示例性实施例的用于车辆的动力传动设备的倒车速度处的动力传递路径图。

图7是根据本公开的第二示例性实施例的用于车辆的动力传动设备的齿轮布局图。

附图标记说明：

CL1、CL2：第一离合器和第二离合器

D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10：第一变速齿轮、第二变速齿轮、第三变速齿轮、第四变速齿轮、第五变速齿轮、第六变速齿轮、第七变速齿轮、第八变速齿轮、第九变速齿轮和第十变速齿轮

G1、G2、G3、G4、G5、G6：第一输入齿轮、第二输入齿轮、第三输入齿轮、第四输入齿轮、第五输入齿轮和第六输入齿轮

IDG1、IDG2、IDG3：第一空转输入齿轮、第二空转输入齿轮和第三空转输入齿轮

IDS1、IDS2、IDS3：第一空转轴、第二空转轴和第三空转轴

IDU1、IDU2、IDU3：第一空转单元、第二空转单元和第三空转单元

T1、T2、T3：第一中间齿轮、第二中间齿轮和第三中间齿轮

R：倒车速度变速齿轮

IS1、IS2：第一输入轴和第二输入轴

OG1、OG2：第一输出齿轮和第二输出齿轮

OS1、OS2：第一输出轴和第二输出轴

OUT1、OUT2：第一变速输出装置和第二变速输出装置

SL1、SL2、SL3、SL4、SL5、SL6、SL7：第一同步器、第二同步器、第三同步器、第四同步器、第五同步器、第六同步器和第七同步器

具体实施方式

在下文中将参照其中示出本发明的示例性实施例的附图更全面地描述本发明。如本领域技术人员将认识到的，在都不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以以各种不同的方式修改所述的实施例。

附图和描述在本质上被认为是说明性的，而不是限制性的，并且在整个说明书中相同的附图标记表示相同的元件。

在以下描述中，由于部件的名称彼此相同，因此将部件的名称划分为第一、第二等以划分名称，并且其顺序没有特别限制。

在该详细描述中，变速器的前方或上游被称为发动机的近侧，并且变速器的后方或下游称为发动机的远侧。

提供用于具有双离合器变速器(DCT)配置的车辆的动力传动设备，其具有至少十个前进速度和倒车速度。为了使DCT实现更多的挡位，可增加齿轮和同步装置的数量，这也导致DCT的长度和重量的增加。更特别地，在一些DCT配置中，齿轮数量的增加可导致变速器的总长度的增加，如果例如变速器被横向地安装在车辆中，则这可能是不期望的。进一步地，当混合动力车辆装备有DCT时，由于除了发动机和DCT之外，发动机舱还必须容纳一个或多个驱动马达，因此特别期望最小化DCT的长度。

在实施例中，本公开的动力传动设备包括第一输入轴IS1、第二输入轴IS2、第一输出轴OS1、第二输出轴OS2和主传动器FD。来自发动机ENG的动力和扭矩在第一端被输入到动力传动设备，并且在第二端被输出到主传动器FD或差速器DIFF。离合器CL1、CL2将第一输入轴IS1和第二输入轴IS2中的一个选择性地连接到发动机ENG的曲轴。来自发动机ENG的动力和扭矩通过齿轮分别从第一输入轴IS1和第二输入轴IS2被传输到第一输出轴OS1和第二输出轴OS2。第一输出轴OS1和第二输出轴OS2通过第一输出齿轮OG1和第二输出齿轮OG2被分别连接到主传动器FD。

第一输入轴IS1和第二输入轴IS2沿着在第一端和第二端之间的轴线延伸并且彼此同轴。第一输出轴OS1和第二输出轴OS2沿着平行于第一输入轴IS1和第二输入轴IS2的轴线延伸，并且经由第一输出齿轮OG1和第二输出齿轮OG2将第一输入轴IS1和第二输入轴IS2连接到主传动器FD。连接到第一输入轴IS1和第二输入轴IS2的变速齿轮和第一输出轴OS1以及第二输出轴OS2提供动力传动设备的操作的挡位。

至少一个附加轴IDS1、附加轴IDS2、附加轴IDS3沿着第一端和第二端之间的轴线延伸。至少一个附加轴IDS1、附加轴IDS2、附加轴IDS3的轴线相对于同轴的第一输入轴IS1和第二输入轴IS2位于第一输出轴OS1和第二输出轴OS2的径向外侧。至少一个附加轴IDS1、附加轴IDS2、附加轴IDS3通过变速齿轮连接到第一输入轴IS1和第二输入轴IS2以及第一输出轴OS1和第二输出轴OS2，使得至少一个附加轴IDS1、附加轴IDS2、附加轴IDS3提供动力传动设备的操作的附加挡位。

在实施例中，可如下描述由第一输入轴IS1和第二输入轴IS2以及第一输出轴OS1和第二输出轴OS2提供的操作的挡位。参照图1，当变速齿轮D1被啮合(即，被驱动)时，第一离合器CL1被啮合并且同步器SL1啮合变速齿轮D1。来自输入轴IS1的扭矩通过驱动输出轴OS1的输入齿轮G2被传递到变速齿轮D1。来自输出轴OS1的扭矩通过输出齿轮OG1被传递到车辆的主传动器FD和差速器DIFF。

在实施例中，可如下描述由第一输入轴IS1和第二输入轴IS2、第一输出轴OS1和第二输出轴OS2以及至少一个附加轴IDS1、附加轴IDS2、附加轴IDS3提供的操作的附加挡位。参照图5，当变速齿轮D6被啮合(即，被驱动)时，第二离合器CL2被啮合并且同步器SL7啮合变速齿轮D6。来自第二输入轴IS2的扭矩通过输入齿轮G6被传递到变速齿轮D10。变速齿轮D10经由第三空转输入齿轮IDG3将扭矩传递到第三空转轴IDS3。因此，变速齿轮D6经由第二中间齿轮T3将扭矩传递到第二输出轴OS2。来自第二输出轴OS2的扭矩通过第二输出齿轮OG2被传递到车辆的主传动器FD和差速器DIFF。

类似地，参照图4，当变速齿轮D4被啮合(即，被驱动)时，第二离合器CL2被啮合并且同步器SL5啮合变速齿轮D4。来自输入轴IS2的扭矩通过输入齿轮G5被传递到变速齿轮D2。变速齿轮D2经由第一空转输入齿轮IDG1将扭矩传递到第一空转轴IDS1。因此，变速齿轮D4经由第一中间齿轮T1将扭矩传递到第一输出轴OS1。来自第一输出轴OS1的扭矩通过第一输出齿轮OG1被传递到车辆的主传动器FD和差速器DIFF。

图1是根据本公开的第一示例性实施例的用于车辆的动力传动设备的齿轮分布图。

参照图1，根据本公开的第一示例性实施例的动力传动设备包括：离合器单元，其包括第一离合器CL1和第二离合器CL2，以便控制动力源(发动机或马达)ENG的扭矩传动；输入单元，其包括第一输入轴IS1和第二输入轴IS2；变速输出单元，其包括第一变速输出装置OUT1和第二变速输出装置OUT2，以用于转变通过输入单元输入的输入扭矩并且根据各个挡位输出转变的扭矩；以及设置成靠近变速输出单元的第一空转单元IDU1、第二空转单元IDU2和第三空转单元IDU3。

对于使用典型内燃发动机的手动或自动变速器车辆，动力源可以是发动机，而对于诸如使用马达的电动车辆的混合动力车辆，动力源可以是马达。

离合器单元的第一离合器CL1和第二离合器CL2地将动力源的扭矩选择性分别传输到第一输入轴IS1和第二输入轴IS2。

第一离合器CL1将发动机ENG的扭矩选择性地传输到第一输入轴IS1，第二离合器CL2将发动机ENG的扭矩选择性地传输到第二输入轴IS2。

离合器单元的第一离合器CL1和第二离合器CL2可以是典型的多片湿式离合器，然而，本公开的范围不限于此。也可使用多片干式离合器，其中液压控制系统用于其操作和释放。

输入单元包括：第一输入轴IS1，其通过第一离合器CL1与动力源ENG的输出侧选择性地连接；以及第二输入轴IS2，其通过第二离合器CL2与动力源ENG的输出侧选择性地连接。第二输入轴IS2可以是中空轴的形式，使得第一输入轴IS1可同轴地位于第二输入轴IS2内而没有旋转干涉。

第一输入齿轮G1、第二输入齿轮G2、第三输入齿轮G3和第四输入齿轮G4被固定地设置在第一输入轴IS1上，并且在第二输入轴IS1的后方，其以第一输入齿轮G1、第二输入齿轮G2、第三输入齿轮G3和第四输入齿轮G4的顺序被顺序地布置。

第五输入齿轮G5和和第六输入齿轮G6被固定地设置在第二输入轴IS2上，其中第五输入齿轮G5被设置在前方并且第六输入齿轮G6被设置在后方。

作为结果，当第一离合器CL1操作时，第一输入轴IS1旋转，并且第一输入齿轮G1、第二输入齿轮G2、第三输入齿轮G3和第四输入齿轮G4被驱动。当第二离合器CL2操作时，第二输入轴IS2旋转并且第五输入齿轮G5和第六输入齿轮G6被驱动。

第一输入齿轮G1、第二输入齿轮G2、第三输入齿轮G3、第四输入齿轮G4、第五输入齿轮G1和第六输入齿轮G6用作各个挡位的输入齿轮。第一输入齿轮G1是用于前进第七速度和前进第三速度的输入齿轮。第二输入齿轮G2是用于前进第一速度的输入齿轮。第三输入齿轮G3是用于前进第五速度的输入齿轮。第四输入齿轮G4是用于前进第九速度的输入齿轮。

第五输入齿轮G5是用于前进第二速度、前进第四速度和倒车速度的输入齿轮。第六输入齿轮G6是用于前进第六速度、前进第八速度和前进第十速度的输入齿轮。

输入齿轮G1、输入齿轮G2、输入齿轮G3、输入齿轮G4、输入齿轮G5和输入齿轮G6的齿轮齿数对于各个挡位被适当地预先设定。形成在第一输入轴IS1上的输入齿轮G1，输入齿轮G2，输入齿轮G3和输入齿轮G4实现奇数挡位，并且形成在第二输入轴IS2上的输入齿轮G5和G6实现偶数挡位。

变速输出单元的第一变速输出装置OUT1和第二变速输出装置OUT2与第一输入轴IS1和第二输入轴IS2平行设置。

第一变速输出装置OUT1包括与第一输入轴IS1和第二输入轴IS2平行设置的第一输出轴OS1、前进第一速度变速齿轮D1、前进第二速度变速齿轮D2、前进第八速度变速齿轮D8和前进第九速度变速齿轮D9、第一同步器SL1和第二同步器SL2、第一输出齿轮OG1以及第一中间齿轮T1。

前进第一速度变速齿轮D1和前进第九速度变速齿轮D9被可旋转地设置在第一输出轴OS1上，并且第一同步器SL1将前进第一速度变速齿轮D1和前进第九速度变速齿轮D9选择性地同步到第一输出轴OS1。

前进第二速度变速齿轮D2和前进第八速度变速齿轮D8被可旋转地设置在第一输出轴OS1上，并且第二同步器SL2将前进第二速度变速齿轮D2和前进第八速度变速齿轮D8选择性地同步到第一输出轴OS1。

第一输出齿轮OG1被固定地形成在第一输出轴OS1的上游部分，第一中间齿轮T1被固定地形成在第一输出轴OS1的下游部分。

第一同步器SL1被设置在第一输出轴OS1上的第二同步器SL2的后方。前进第一速度变速齿轮D1与第二输入齿轮G2外啮合，前进第九速度变速齿轮D9与第四输入齿轮G4外啮合。

第二同步器SL2被设置在第一输出轴OS1上的第一同步器SL1的前方。前进第二速度变速齿轮D2与第五输入齿轮G5外啮合，前进第八速度变速齿轮D8与第六输入齿轮G6外啮合。

第一输出齿轮OG1通过主传动器齿轮FD将从第一输出轴OS1接收的扭矩输出到差速器DIFF。

第二变速输出装置OUT2包括与第一输入轴IS1和第二输入轴IS2平行设置的第二输出轴OS2、前进第五速度变速齿轮D5、前进第七速度变速齿轮D7和前进第十速度变速齿轮D10、第三同步器SL3和第四同步器SL4、第二输出齿轮OG2以及第二中间齿轮T2和第三中间齿轮T3。

前进第五速度变速齿轮D5和前进第七速度变速齿轮D7被可旋转地设置在第二输出轴OS2上，并且第三同步器SL3将前进第五速度变速齿轮D5和前进第七速度变速齿轮D7选择性地同步到第二输出轴OS2。

前进第十速度变速齿轮D10被可旋转地设置在第二输出轴OS2上，并且第四同步器SL4将前进第十速度变速齿轮D10选择性地同步到第二输出轴OS2。

第二输出齿轮OG2固定地形成在第二输出轴OS2的上游部分，第二中间齿轮T2固定地形成在第二输出轴OS2的下游部分，并且第三中间齿轮T3形成在第二输出轴OS2的上游部分并且靠近第二输出齿轮OG2。

第三同步器SL3被设置在第二输出轴OS2上的第四同步器SL4的后方。前进第五速度变速齿轮D5与第三输入齿轮G3外啮合，并且前进第七速度变速齿轮D7与第一输入齿轮G1外啮合。

第四同步器SL4被设置在第二输出轴OS2上的第三同步器SL3的前方。前进第十速度变速齿轮D10与第六输入齿轮G6外啮合。

第二输出齿轮OG2通过主传动器齿轮FD将从第二输出轴OS2接收的扭矩输出到差速器DIFF。

第一输出齿轮OG1和第二输出齿轮OG2与主传动器齿轮FD外啮合以便实现最终减速，并且主传动器齿轮FD的扭矩通过差速器DIFF被传递到驱动轮。

第一空转单元IDU1包括与第一输出轴OS1平行设置的第一空转轴IDS1。

第一空转输入齿轮IDG1、前进第四速度变速齿轮D4，倒车速度变速齿轮R和第五同步器SL5被布置在第一空转轴IDS1上。

第一空转输入齿轮IDG1被固定地设置在第一空转轴IDG1上，并且与前进第二速度变速齿轮D2外啮合。

前进第四速度变速齿轮D4和倒车速度变速齿轮R被可旋转地设置在第一空转轴IDS1上。

前进第四速度变速齿轮D4与固定在第一输出轴OS1上的第一中间齿轮T1外啮合，并且倒车速度变速齿轮R与第一输入齿轮G1外啮合。

第五同步器SL5将前进第四速度变速齿轮D4和倒车速度变速齿轮R选择性地同步到第一空转轴IDS1。

第二空转单元IDU2包括与第二输出轴OS2平行设置的第二空转轴IDS2。

第二空转输入齿轮IDG2、前进第三速变速齿轮D3和第六同步器SL6被布置在第二空转轴IDS2上。

第二空转输入齿轮IDG2被固定地设置在第二空转轴IDG2上并且与前进第七速度变速齿轮D7外啮合。

前进第三速度变速齿轮D3被可旋转地设置在第二空转轴IDS2上，并且与固定在第二输出轴OS2上的第二中间齿轮T2外啮合。

第六同步器SL6将前进第三速度变速齿轮D3选择性地同步到第二空转轴IDS2。

第三空转单元IDU3包括与第二输出轴OS2平行设置的第三空转轴IDS3。

第三空转输入齿轮IDG3、前进第六速度变速齿轮D6和第七同步器SL7被布置在第三空转轴IDS3上。

第三空转输入齿轮IDG3被固定地布置在第三空转轴IDG3上，并且与前进第十速度变速齿轮D10外啮合。

前进第三速度变速齿轮D6被可旋转地设置在第三空转轴IDS3上，并且与固定在第二输出轴OS2上的第三中间齿轮T3外啮合。

第七同步器SL7将前进第六速度变速齿轮D6选择性地同步到第三空转轴IDS3。

第一同步器、第二同步器、第三同步器、第四同步器、第五同步器、第六同步器和第七同步器SL1至SL7可被形成为已知的方案，并且应用到第一同步器、第二同步器、第三同步器、第四同步器、第五同步器、第六同步器和第七同步器SL1至SL7的各个套筒SLE1、SLE2、SLE3、SLE4、SLE5、SLE6和SLE7可通过由变速器控制单元控制的致动器来操作。

图中的附图标记P表示驻车齿轮。

图2是根据本公开的第一示例性实施例的用于车辆的动力传动设备的操作图。

在下文中将参照图2详细描述根据本公开的示例性实施例的用于车辆的动力传动设备的各个挡位中的操作。

[前进第一速度]

首先，对于前进第一速度，前进第一速度变速齿轮D1和第一输出轴OS1由第一同步器SL1的套筒SLE1同步，并且第一离合器CL1操作。

[前进第二速度]

对于从前进第一速度向前进第二速度的变速，前进第二速度变速齿轮D2和第一输出轴OS1由第二同步器SL2的套筒SLE2同步。然后，第一离合器CL1的操作被释放并且操作第二离合器CL2，从而实现向前进第二速度的变速。

当向前进第二速度的变速结束时，第一同步器SL1的套筒SLE1移动到空挡位置N。

[前进第三速度]

对于从第二前进速度向前进第三速度的变速，与第二中间齿轮T2外啮合的前进第三速度变速齿轮D3通过第六同步器SL6的套筒SLE6与第二空转轴IDS2同步。然后，第二离合器CL2的操作被释放并且操作第一离合器CL1，从而实现向前进第三速度的变速。

当向前进第三速度的变速结束时，第二同步器SL2的套筒SLE2移动到空挡位置N。

[前进第四速度]

对于从前进第三速度向前进第四速度的变速，与第一中间齿轮T1外啮合的前进第四速度变速齿轮D4通过第五同步器SL5的套筒SLE5与第一空转轴IDS1同步。然后，第一离合器CL1的操作被释放并且第二离合器CL2操作，从而实现向前进第四速度的变速。

当向前进第四速度的变速结束时，第六同步器SL6的套筒SLE6移动到空挡位置N。

[前进第五速度]

对于从前进第四速度向前进第五速度的变速，前进第五速度变速齿轮D5和第二输出轴OS2由第三同步器SL3的套筒SLE3同步。然后，第二离合器CL2的操作被释放并且操作第一离合器CL1，从而实现向前进第五速度的变速。

当向前进第五速度的变速结束时，第五同步器SL5的套筒SLE5移动到空挡位置N。

[前进第六速度]

对于从前进第五速度向前进第六速度的变速，与第三中间齿轮T3外啮合的前进第六速度变速齿轮D6通过第七同步器SL7的套筒SLE7与第三空转轴IDS3同步。然后，第一离合器CL1的操作被释放并且第二离合器CL2操作，从而实现向前进第六速度的变速。

当向前进第六速度的变速完成时，第三同步器SL3的套筒SLE3移动到空挡位置N。

[前进第七速度]

对于从前进第六速度向前进第七速度的变速，前进第七速度变速齿轮D7和第二输出轴OS2由第三同步器SL3的套筒SLE3同步。然后，第二离合器CL2的操作被释放并且第一离合器CL1被操作，从而实现向前进第七速度的变速。

当向前进第七速度的变速结束时，第七同步器SL7的套筒SLE7移动到空挡位置N。

[前进第八速度]

对于从前进第七速度向前进第八速度的变速，前进第八速度变速齿轮D8和第一输出轴OS1由第二同步器SL2的套筒SLE2同步。然后，第一离合器CL1的操作被释放并且操作第二离合器CL2，从而实现向前进第八速度的变速。

当向前进第八速度的变速结束时，第三同步器SL3的套筒SLE3移动到空挡位置N。

[前进第九速度]

对于从前进第八速度向前进第九速度的变速，前进第九速度变速齿轮D9和第一输出轴OS1由第一同步器SL1的套筒SLE1同步。然后，第二离合器CL2的操作被释放并且操作第一离合器CL1，从而实现向前进第九速度的变速。

当向前进第九速度的变速完成时，第二同步器SL2的套筒SLE2移动到空挡位置N。

[前进第十速度]

对于从前进第九速度向前进第十速度的变速，前进第十速度变速齿轮D10和第二输出轴OS2由第四同步器SL4的套筒SLE4同步。然后，第一离合器CL1的操作被释放并且操作第二离合器CL2，从而实现向前进第十速度的变速。

当向前进第十速度的变速结束时，第一同步器SL1的套筒SLE1移动到空挡位置N。

[倒车速度]

对于倒车速度，倒车速度变速齿轮R和第一空转轴IDS1由第五同步器SL5的套筒SLE5同步，并且同时，前进第一速度变速齿轮D1和第一输出轴OS1由第一同步器SL1的套筒SLE1同步。然后，第二离合器CL2操作。

图3是根据本公开的第一示例性实施例的用于车辆的动力传动设备的前进第三速度处的动力传递路径图。

参照图2和图3，对于向前进第三速度的变速，前进第三速度变速齿轮D3和第二空转轴IDS2由第六同步器SL6的套筒SLE6同步，并且操作第一离合器CL1。

在该情况下，作为动力源的发动机ENG的扭矩通过以下部件被顺序地传输：第一离合器CL1、第一输入轴IS1、第一输入齿轮G1、前进第七速度变速齿轮D7、第二空转输入齿轮IDG2、第二空转轴IDS2、第六同步器SL6、前进第三速度变速齿轮D3、第二中间齿轮T2、第二输出轴OS2、第二输出齿轮OG2、主传动器齿轮FD以及差动器DIFF。

图4是根据本公开的第一示例性实施例的用于车辆的动力传动设备的前进第四速度的动力传递路径图。

参照图2和图4，对于向前进第四速度的变速，前进第四速度变速齿轮D4和第一空转轴IDS1由第五同步器SL5的套筒SLE5同步，并且操作第二离合器CL2。

在该情况下，作为动力源的发动机ENG的扭矩通过以下部件被顺序地传输：第二离合器CL2、第二输入轴IS2、第五输入齿轮G5、前进第二速度变速齿轮D2、第一空转输入齿轮IDG1、第一空转轴IDS1、第五同步器SL5、前进第四速度变速齿轮D4、第一中间齿轮T1、第一输出轴OS1、第一输出齿轮OG1、主传动器齿轮FD以及差动器DIFF。

图5是根据本公开的第一示例性实施例的用于车辆的动力传动设备的前进第六速度处的动力传递路径图。

参照图2和图5，对于向第六前进速度的变速，前进第六速度变速齿轮D6和第三空转轴IDS3由第七同步器SL7的套筒SLE7同步，并且操作第二离合器CL2。

在该情况下，作为动力源的发动机ENG的扭矩通过以下部件被顺序地传输：第二离合器CL2、第二输入轴IS2、第六输入齿轮G6，前进第十速度变速齿轮D10、第三空转输入齿轮IDG3、第三空转轴IDS3、第七同步器SL7、前进第六速度变速齿轮D6、第三中间齿轮T3、第二输出轴OS2、第二输出齿轮OG2、主传动器齿轮FD和差速器DIFF。

图6是根据本公开的第一示例性实施例的用于车辆的动力传动设备的倒车速度的动力传递路径图。

参照图2和图6，对于向倒车速度的变速，倒车速度变速齿轮R和第一空转轴IDS1由第五同步器SL5的套筒SEL5同步，并且同时前进第一速度变速齿轮D1和第一输出轴OS1由第一同步器SL1的套筒SEL1同步。然后，操作第二离合器CL2。

在该情况下，作为动力源的发动机ENG的扭矩通过以下部件被顺序地传输：第二离合器CL2、第二输入轴IS2、第五输入齿轮G5、前进第二速度变速齿轮D2、第一空转输入齿轮IDG1、第一空转轴IDS1、第五同步器SL5、倒车速度变速齿轮R、第一输入齿轮G1、第一输入轴IS1、第二输入齿轮G2、前进第一速度变速齿轮D1、第一同步器SL1、第一输出轴OS1、第一输出齿轮OG1、主传动器齿轮FD以及差速器DIFF。

图7是根据本公开的第二示例性实施例的用于车辆的动力传动设备的齿轮布局图。

参照图7，在第三空转单元IDU3的布置方面，根据本公开的第二示例性实施例的用于车辆的动力传动设备不同于根据图1所示的第一示例性实施例的用于车辆的动力传动设备。

即，在本公开的第一示例性实施例中，第三空转单元IDU3的第三空转轴IDS3形成为实心轴并且位于远离第二空转轴IDS2，然而，根据本公开的第二示例性实施例，第三空转轴IDS3形成为空心轴并且同轴地且可旋转地位于第二空转轴IDS2的上游部分。

如上所述，根据本公开的示例性实施例的用于车辆的动力传动设备通过将与前进第三速度、前进第四速度和前进第六速度相关的三个同步器和齿轮分散地设置在三个空转轴上并且通过允许设置在第二输出轴上的第四同步器SL4仅执行一个挡位来实现十个前进速度和一个倒车速度。因此，可最小化部件的数量，并且从而也可最小化动力传动设备的长度。

另外，可抑制部件数量和重量的增加以便降低生产成本，并且由于缩短的长度，可提高动力传动设备的可安装性。

另外，可通过实现十个前进速度和一个倒车速度的多级来实现有效的动力传动和燃料消耗的改善。

虽然已经结合目前认为是实用的示例性实施例描述本发明，但是应当理解的是，本发明不限于公开的实施例，而是相反地，旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种变型和等同布置。

Claims (12)

1.一种用于车辆的动力传动设备，其包括：

第一输入轴，其设置有多个输入齿轮并且通过第一离合器与动力源的输出侧选择性地连接；

第二输入轴，其设置有多个输入齿轮并且通过第二离合器与动力源的所述输出侧选择性地连接，所述第二输入轴与所述第一输入轴轴向地设置；

第一变速输出装置，其包括设置在第一输出轴上的至少两个变速齿轮和固定至所述第一输出轴的第一中间齿轮，所述设置在第一输出轴上的至少两个变速齿轮与所述第一输入轴和所述第二输入轴上的第一组输入齿轮外啮合，所述设置在第一输出轴上的至少两个变速齿轮与所述第一输出轴选择性地同步；

第二变速输出装置，其包括设置在第二输出轴上的至少两个变速齿轮以及固定至所述第二输出轴的第二中间齿轮和第三中间齿轮，所述设置在第二输出轴上的至少两个变速齿轮与所述第一输入轴和所述第二输入轴上的第二组输入齿轮外啮合，所述设置在第二输出轴上的至少两个变速齿轮与所述第二输出轴选择性地同步；

第一空转单元，其包括固定至第一空转轴并且与所述第一输出轴上的一个变速齿轮外啮合的第一空转输入齿轮，与所述第一输入轴上的一个输入齿轮外啮合并且与所述第一空转轴选择性地同步的倒车速度变速齿轮，以及与所述第一中间齿轮外啮合并且与所述第一空转输入齿轮选择性地同步的变速齿轮；

第二空转单元，其包括固定至第二空转轴的第二空转输入齿轮和与所述第二中间齿轮外啮合并且与所述第二空转轴选择性地同步的变速齿轮，所述第二空转输入齿轮与所述第二输出轴上的一个变速齿轮外啮合；以及

第三空转单元，其包括固定至第三空转轴并且与所述第二输出轴上的一个变速齿轮外啮合的第三空转输入齿轮以及与所述第三中间齿轮外啮合并且与所述第三空转轴选择性地同步的变速齿轮。

2.根据权利要求1所述的动力传动设备，其中：

第一输入齿轮、第二输入齿轮、第三输入齿轮和第四输入齿轮被顺序地设置在所述第一输入轴上；

第五输入齿轮和第六输入齿轮被设置在所述第二输入轴上；

所述第一输入齿轮是用于实现前进第七速度和前进第三速度的输入齿轮；

所述第二输入齿轮是用于实现前进第一速度的输入齿轮；

所述第三输入齿轮是用于实现前进第五速度的输入齿轮；

所述第四输入齿轮是用于实现前进第九速度的输入齿轮；

所述第五输入齿轮是用于实现前进第二速度、前进第四速度和倒车挡的输入齿轮；以及

所述第六输入齿轮是用于实现前进第六速度、前进第八速度和前进第十速度的输入齿轮。

3.根据权利要求2所述的动力传动设备，其中：

所述第一变速输出装置包括：设置在所述第一输出轴上的前进第一速度变速齿轮和前进第九速度变速齿轮；第一同步器，其用于将所述前进第一速度变速齿轮和所述前进第九速度变速齿轮选择性地同步到所述第一输出轴；设置在所述第一输出轴上的前进第二速度变速齿轮和前进第八速度变速齿轮；第二同步器，其用于将所述前进第二速度变速齿轮和所述前进第八速度变速齿轮选择性地同步到所述第一输出轴；以及固定至所述第一输出轴的第一输出齿轮；并且

第二变速输出装置包括：设置在所述第二输出轴上前进第五速度变速齿轮和前进第七速度变速齿轮；第三同步器，其将所述前进第五速度变速齿轮和所述前进第七速度变速齿轮选择性地同步到所述第二输出轴；设置在所述第二输出轴上的前进第十速度变速齿轮；第四同步器，其将所述前进第十速度变速齿轮选择性地同步到所述第二输出轴；以及固定至所述第二输出轴的第二输出齿轮。

4.根据权利要求3所述的动力传动设备，其中：

在所述第一变速输出装置中，所述前进第一速度变速齿轮与所述第二输入齿轮外啮合，所述前进第九速度变速齿轮与所述第四输入齿轮外啮合，所述前进第二速度变速齿轮与所述第五输入齿轮外啮合，并且所述前进第八速度变速齿轮与所述第六输入齿轮外啮合；以及

在所述第二变速输出装置中，所述前进第五速度变速齿轮与所述第三输入齿轮外啮合，所述前进第七速度变速齿轮与所述第一输入齿轮外啮合，并且所述前进第十速度变速齿轮与所述第六输入齿轮外啮合。

5.根据权利要求3所述的动力传动设备，其中，在所述第一空转单元中：

所述第一空转轴与所述第一输出轴平行设置；

所述第一空转输入齿轮被固定在所述第一空转轴上，并且与所述第一输出轴上的所述前进第二速度变速齿轮外啮合；

倒车速度变速齿轮被可旋转地设置在所述第一空转轴的中心部分上并且与所述第一输入轴上的所述第一输入齿轮外啮合；

前进第四速度变速齿轮被可旋转地设置在所述第一空转轴上并且在所述第一输出轴上与所述第一中间齿轮外啮合；以及

第五同步器将所述倒车速度变速齿轮和所述前进第六速度变速齿轮选择性地同步到所述第一空转轴。

6.根据权利要求3所述的动力传动设备，其中，在第二空转单元中，

所述第二空转轴与所述第二输出轴平行设置；

所述第二空转输入齿轮被固定至所述第二空转轴并且与所述第二输出轴上的所述前进第七速度变速齿轮外啮合；

前进第三速度变速齿轮被可旋转地设置在所述第二空转轴上并且与所述第二输出轴上的所述第二中间齿轮外啮合；以及

第六同步器将所述前进第三速度变速齿轮选择性地同步到所述第二空转轴。

7.根据权利要求3所述的动力传动设备，其中，在第三空转单元中，

所述第三空转轴与所述第二输出轴平行布置；

所述第三空转输入齿轮被固定至所述第三空转轴并且与所述第二输出轴上的所述前进第十速度变速齿轮外啮合；

前进第六速度变速齿轮被可旋转地设置在所述第三空转轴上并且与所述第二输出轴上的所述第三中间齿轮外啮合；以及

第七同步器将所述前进第六速度变速齿轮选择性地同步到所述第三空转轴。

8.根据权利要求1所述的动力传动设备，其中所述第三空转轴形成为中空轴并且与所述第二空转轴的上游部分重叠。

9.根据权利要求6所述的动力传动设备，其中所述前进第三速度通过所述第六同步器的操作将所述前进第三速度变速齿轮同步到所述第二空转轴并且然后操作所述第一离合器来实现。

10.根据权利要求5所述的动力传动设备，其中所述前进第四速度通过所述第五同步器的操作将所述前进第四速度变速齿轮同步到所述第一空转轴并且然后操作所述第二离合器来实现。

11.根据权利要求7所述的动力传动设备，其中所述前进第六速度通过所述第七同步器的操作将所述前进第六速度变速齿轮同步到所述第三空转轴并且然后操作所述第二离合器来实现。

12.根据权利要求5所述的动力传动设备，其中所述倒车速度通过所述第五同步器的操作将所述倒车速度变速齿轮同步到所述第一空转轴，通过所述第一同步器的操作将所述前进第一速度变速齿轮同步到所述第一输出轴，并且操作所述第二离合器来实现。

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