CN111173901A - 一种多挡双离合变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多挡双离合变速器，其属于变速器技术领域，包括第一传动轮系，第一传动轮系能够形成多个不同的初级传动比；还包括行星齿轮机构，其输入端与第一传动轮系的输出端传动连接，包括太阳轮、行星轮、齿圈、行星架、第一控制件和第二控制件，太阳轮与第一传动轮系的输出端传动连接，第一控制件用于控制齿圈与多挡双离合变速器的壳体的连接状态，第二控制件用于控制齿圈与行星架的连接状态；行星齿轮机构具有第一传动比和第二传动比。本发明能够在有限的布置空间内布置更多的挡位数。

Description

一种多挡双离合变速器

技术领域

本发明涉及变速器技术领域，尤其涉及一种多挡双离合变速器。

背景技术

双离合变速器基于其换挡快、动力无中断、油耗低和舒适性优良的特性，越来越受到市场的欢迎。

传统的横置双离合变速器一般采用三轴结构，即集成的双离合器分别于嵌套式双输入轴连接，两个输入轴再通过各挡位齿轮将动力分别传输到两个输出轴上。受限于变速器的布置空间的限制，双离合变速器一般具有6-7个挡位。双离合变速器具有多个不同的传动比，每一传动比形成一个挡位。

但是，随着市场对整车动力性、经济性需求的逐渐提升，如何在有限的布置空间内布置更多的挡位数是一个亟待解决的问题。

因此，亟需一种多挡双离合变速器来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多挡双离合变速器，能够在有限的空间内实现更多挡位数的布置。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种多挡双离合变速器，包括第一传动轮系，所述第一传动轮系能够形成多个不同的初级传动比，所述多挡双离合变速器还包括行星齿轮机构，其输入端与所述第一传动轮系的输出端传动连接，包括太阳轮、行星轮、齿圈、行星架、第一控制件和第二控制件，所述太阳轮与所述第一传动轮系的输出端传动连接，所述第一控制件用于控制所述齿圈与所述多挡双离合变速器的壳体的连接状态，所述第二控制件用于控制所述齿圈与所述行星架的连接状态；

当所述齿圈与多挡双离合变速器的壳体为锁止状态、所述齿圈与所述行星架为解锁状态时，所述行星齿轮机构的传动形成第一传动比；当所述齿圈与多挡双离合变速器的壳体为解锁状态、所述齿圈与所述行星架为锁止状态时，所述行星齿轮机构的传动形成第二传动比。

可选地，所述第一传动轮系具有八个不同的所述初级传动比。

可选地，所述第一传动轮系包括：

第一输入轴，其上设有同轴固定的一挡主动齿轮、三挡主动齿轮、五挡主动齿轮和七档主动齿轮；

第二输入轴，其上设有同轴固定的二挡主动齿轮、倒挡主动齿轮、四挡主动齿轮和六挡主动齿轮；

第一输出轴，其上设有空套的一挡从动齿轮、二挡从动齿轮、五挡从动齿轮和六挡从动齿轮；

第二输出轴，其上设有空套的三挡从动齿轮、四挡从动齿轮、七挡从动齿轮和倒挡从动齿轮。

可选地，所述第一传动轮系还包括：

第一离合器，所述第一输入轴传动连接于所述第一离合器输出端；

第二离合器，所述第二输入轴传动连接于所述第二离合器输出端且与所述第一输入轴同轴设置。

可选地，所述第一离合器上设有用于控制所述第一离合器的开闭的第三控制件，所述第二离合器上设有用于控制所述第二离合器开闭的第四控制件。

可选地，所述五挡主动齿轮和所述七档主动齿轮为共用齿轮，所述四挡主动齿轮和所述六挡主动齿轮为共用齿轮。

可选地，所述第一传动轮系还包括主减速从动齿轮，所述主减速从动齿轮与所述太阳轮同轴固定。

可选地，所述第一输出轴上设有第一输出齿轮，所述第二输出轴上设有第二输出齿轮，所述第一输出齿轮与所述第二输出齿轮能够同时与所述主减速从动齿轮啮合传动，以形成多个不同的所述初级传动比。

可选地，所述主减速从动齿轮与所述太阳轮所处的固定轴为空心轴。

可选地，所述第一控制件为齿圈同步器或者离合器；所述第二控制件为齿圈同步器或者离合器。

本发明提出的多挡双离合变速器，在现有的多挡双离合变速器内的第一传动轮系的输出端设置行星齿轮机构，该行星齿轮机构具有第一传动比和第二传动比，第一传动轮系与行星齿轮机构配合，使得多挡双离合变速器的前进挡的挡位数变为第一传动轮系的前进挡的挡位数的二倍，在有限的布置空间内实现多挡双离合变速器的挡位数的增加。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的多挡双离合变速器的结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的多挡双离合变速器的结构示意图。

图中：

10、第一离合器；101、第三控制件；

20、第二离合器；201、第四控制件；

30、第一输入轴；

40、第二输入轴；

50、第一输出轴；501、第一输出齿轮；

60、第二输出轴；601、第二输出齿轮；

701、主减速从动齿轮；

80、行星齿轮机构；801、太阳轮；802、行星轮；803、齿圈；804、行星架；805、第一控制件；806、第二控制件；

90、差速器装置；

11、一挡主动齿轮；12、一挡从动齿轮；

21、二挡主动齿轮；22、二挡从动齿轮；

31、三挡主动齿轮；32、三挡从动齿轮；

41、四挡主动齿轮；42、四挡从动齿轮；

51、五挡主动齿轮；52、五挡从动齿轮；

62、六挡从动齿轮；72、七挡从动齿轮；92、倒挡从动齿轮；

100、三/七挡同步装置；1001、三挡同步器；1002、七挡同步器；

200、四/倒挡同步装置；2001、四挡同步器；2002、倒挡同步器；

300、一/五挡同步装置；3001、一挡同步器；3002、五挡同步器；

400、二/六挡同步装置；4001、二挡同步器；4002、六挡同步器。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

为了能够在不增加多挡双离合变速器的轴向尺寸的前提下，增加其挡位数，本实施例提供一种多挡双离合变速器，其包括具有多个不同的初级传动比的第一传动轮系，还包括行星齿轮机构。其在现有的多挡双离合变速器的输出端增设一行星齿轮机构，该行星齿轮机构具有两个不同的传动比，如此设置，能够使得多挡双离合变速器的前进挡的挡位数变为原来的二倍。

本实施例中，以现有技术中的七档双离合变速器为对象进行详细介绍。

在现有技术中，七档双离合变速器具有八个不同的传动比，分别为七个前进挡的传动比和一个倒挡传动比。

将现有技术中的七档双离合变速器的传动比称为初级传动比。为了使得该七档双离合变速器的挡位数增加，本实施例中，在其输出端设置具有两个不同的传动比的行星齿轮机构，将行星齿轮机构的两个传动比分别称为第一传动比和第二传动比，且第一传动比和第二传动比的大小不同。

当然，在其他的实施例中，也可以在具有其他的挡位数的多挡双离合变速器的输出端设置行星齿轮机构，例如在五挡双离合变速器、八挡双离合变速器的输出端设置行星齿轮机构。

参见图1，本实施例提供的多挡双离合变速器包括第一传动轮系，第一传动轮系能够形成多个不同的初级传动比。具体地，本实施例中，第一传动轮系能够形成八个不同的初级传动比，其中七个传动比形成七个前进挡，另外一个形成倒挡。

具体地，第一传动轮系包括第一输入轴30、第二输入轴40、第一输出轴50和第二输出轴60。

进一步地，第一传动轮系还包括第一离合器10和第二离合器20，第一离合器10和第二离合器20同轴布置，构成双离合器。

第一输入轴30传动连接于第一离合器10的输出端，第一输入轴30通过第一离合器10与动力源连接；第二输入轴40传动连接于第二离合器20的输出端，且第二输入轴40与第一输入轴30同轴设置；第二输入轴40通过第二离合器20与动力源连接。

进一步地，第一离合器10上设有用于控制第一离合器10的开闭的第三控制件101，第二离合器20上设有用于控制第二离合器20开闭的第四控制件201。可选地，第三控制件101和第四控制件201均为离合器开关元件。具体地，第三控制件101为锁止状态时，第一离合器10能够向第一输入轴30传递动力；第三控制件101为解锁状态时，第一离合器10关闭，第一输入轴30不会发生转动。第四控制件201为锁止状态时，第二离合器20能够向第二输入轴40传递动力；第四控制件201为解锁状态时，第二离合器20关闭，第二输入轴40不会发生转动。

第一输入轴30和第二输入轴40为同轴嵌套结构，且二者能够发生相对转动。具体地，当第一输入轴30转动时第二输入轴40不转；当第二输入轴40转动时第一输入轴30不转。

进一步地，第一传动轮系还包括主减速从动齿轮701。第一输出轴50上设有第一输出齿轮501，第二输出轴60上设有第二输出齿轮601，第一输出齿轮501与第二输出齿轮601能够同时与主减速从动齿轮701啮合传动，以形成多个不同的初级传动比。

具体地，本实施例中，主减速从动齿轮701与第一输出齿轮501啮合，形成第一主减速传动比；主减速从动齿轮701与第二输出齿轮601啮合，形成第二主减速传动比。本实施例中，将第一主减速传动比记为i₀；将第二主减速传动比记为i₀’。

为了能够形成多个不同的初级传动比，第一输入轴30上设有同轴固定的一挡主动齿轮11、三挡主动齿轮31、五挡主动齿轮51和七档主动齿轮；第二输入轴40上设有同轴固定的二挡主动齿轮21、倒挡主动齿轮、四挡主动齿轮41和六挡主动齿轮；第一输出轴50上设有空套的一挡从动齿轮12、二挡从动齿轮22、五挡从动齿轮52和六挡从动齿轮62；第二输出轴60上设有空套的三挡从动齿轮32、四挡从动齿轮42、七挡从动齿轮72和倒挡从动齿轮92。

其中，五挡主动齿轮51和七档主动齿轮为共用齿轮，四挡主动齿轮41和六挡主动齿轮为共用齿轮。共用齿轮的设计，能够节约传动轴的布置空间，进而节约多挡双离合变速器的布置空间。

进一步地，本实施例中，第一传动轮系还包括三/七挡同步装置100、四/倒挡同步装置200、一/五挡同步装置300和二/六挡同步装置400。

具体地，三/七挡同步装置100设于第二输出轴60上，三/七挡同步装置100用于控制三挡从动齿轮32或者七挡从动齿轮72与第二输出轴60的连接状态。具体地，三/七挡同步装置100包括三挡同步器1001和七挡同步器1002，三挡同步器1001能够将三挡从动齿轮32传动连接于第二输出轴60上；七挡同步器1002能够将七挡从动齿轮72传动连接于第二输出轴60上。

四/倒挡同步装置200设于第二输出轴60上，四/倒挡同步装置200用于控制四挡从动齿轮42或者倒挡从动齿轮92与第二输出轴60的连接状态。具体地，四/倒挡同步装置200包括四挡同步器2001和倒挡同步器2002，四挡同步器2001能够将四挡从动齿轮42传动连接于第二输出轴60上；倒挡同步器2002能够将倒挡从动齿轮92传动连接于第二输出轴60上。

一/五挡同步装置300设于第一输出轴50上，一/五挡同步装置300用于控制一挡从动齿轮12和五挡从动齿轮52与第一输出轴50的连接状态。具体地，一/五挡同步装置300包括一挡同步器3001和五挡同步器3002，一挡同步器3001能够将一挡从动齿轮12传动连接于第一输出轴50上；五挡同步器3002能够将五挡从动齿轮52传动连接于第一输出轴50上。

二/六挡同步装置400设于第一输出轴50上，二/六挡同步装置400用于控制二挡从动齿轮22与六挡从动齿轮62与第一输出轴50的连接状态。具体地，二/六挡同步装置400包括二挡同步器4001和六挡同步器4002，二挡同步器4001能够将二挡从动齿轮22传动连接于第一输出轴50上；六挡同步器4002能够将六挡从动齿轮62传动连接于第一输出轴50上。

多个不同的初级传动比的形成方式分别为：一挡主动齿轮11和一挡从动齿轮12啮合传动形成第一初级传动比，记为i₁；二挡主动齿轮21和二挡从动齿轮22啮合传动形成第二初级传动比，记为i₂；三挡主动齿轮31和三挡从动齿轮32啮合传动形成第三初级传动比，记为i₃；四挡主动齿轮41和四挡从动齿轮42啮合传动形成第四初级传动比，记为i₄；五挡主动齿轮51和五挡从动齿轮52啮合传动形成第五初级传动比，记为i₅；六挡主动齿轮和六挡从动齿轮62啮合传动形成第六初级传动比，记为i₆；七档主动齿轮和七挡从动齿轮72啮合传动形成第七初级传动比，记为i₇；二挡主动齿轮21和二挡从动齿轮22啮合传动，二挡从动齿轮22再与倒挡从动齿轮92啮合传动形成倒挡初级传动比，记为i_R。

行星齿轮机构80设于第一传动轮系的输出端。

具体地，行星齿轮机构80的输入端与第一传动轮系的输出端传动连接，包括太阳轮801、行星轮802、齿圈803、行星架804、第一控制件805和第二控制件806，太阳轮801与第一传动轮系的输出端传动连接，第一控制件805用于控制齿圈803与多挡双离合变速器的壳体的连接状态，第二控制件806用于控制齿圈803与行星架804的连接状态。

进一步地，行星齿轮机构80还包括差速器装置90，差速器装置90与行星架804同轴固定连接，由差速器装置90实现动力输出。

本实施例中，太阳轮801通过主减速从动齿轮701与第一传动轮系的输出端传动连接。具体地，主减速从动齿轮701与太阳轮801同轴固定。主减速从动齿轮701与太阳轮801所处的固定轴为空心轴，方便装配差速器装置90的传动轴。

当齿圈803与多挡双离合变速器的壳体为锁止状态、齿圈803与行星架804为解锁状态时，行星齿轮机构80的传动形成第一传动比；当齿圈803与多挡双离合变速器的壳体为解锁状态、齿圈803与行星架804为锁止状态时，行星齿轮机构80的传动形成第二传动比。

可选地，本实施例中，第一传动比的数值大于2；第二传动比的数值等于1。本实施例中，将第一传动比记为i_P1，i_P1＞2；将第二传动比记为i_P2，i_P2＝1。

具体地，本实施例中，第一控制件805和第二控制件806均为离合器。由第一控制件805控制齿圈803与多挡双离合变速器的壳体为锁止状态或者解锁状态。当齿圈803与多挡双离合变速器的壳体为锁止状态时，齿圈803保持静止，不能转动；当齿圈803与多挡双离合变速器的壳体为解锁状态时，齿圈803能够相对多挡双离合变速器的壳体发生转动。由第二控制件806控制齿圈803与行星架804为锁止状态或者解锁状态。当齿圈803与行星架804为锁止状态时，齿圈803与行星架804同时转动；当齿圈803与行星架804为解锁状态时，行星架804不能够带动齿圈转动。

进一步的，通过以上所述的初级传动比、主减速传动比、行星齿轮机构80的传动比，构成各挡位传动比，最多可以实现十四个前进挡。具体的：一挡传动比I₁＝i₁×i₀×i_P1；二挡传动比I₂＝i₂×i₀×i_P1；三挡传动比I₃＝i₃×i₀’×i_P1；四挡传动比I₄＝i₄×i₀’×i_P1；五挡传动比I₅＝i₅×i₀×i_P1；六挡传动比I₆＝i₆×i₀×i_P1；七挡传动比I₇＝i₇×i₀’×i_P1；八挡传动比I₈＝i₁×i₀×i_P2；九挡传动比I₉＝i₂×i₀×i_P2；十挡传动比I₁₀＝i₃×i₀’×i_P2；十一挡传动比I₁₁＝i₄×i₀’×i_P2；十二挡传动比I₁₂＝i₅×i₀×i_P2；十三挡传动比I₁₃＝i₆×i₀×i_P2；十四挡传动比I₁₄＝i₇×i₀’×i_P2；倒挡传动比：I_R＝i_R×i₀’×i_P1。

表1为本实施例中多挡双离合变速器的换挡逻辑。

表1-多挡双离合变速器的换挡逻辑

在表1中，元件101表示第三控制件101，元件201表示第四控制件201，元件805表示第一控制件，元件806表示第二控制件。挡位同步器1001为三挡同步器1001，挡位同步器1002为七挡同步器1002，挡位同步器2001为四挡同步器2001，挡位同步器2002为倒挡同步器2002，挡位同步器3001为一挡同步器3001，挡位同步器3002为五挡同步器3002，挡位同步器4001为二挡同步器4001，挡位同步器4002为六挡同步器4002；“×”表示元件处于锁止状态，“√”表示元件处于解锁状态。“R”表示倒挡；挡位中的数字1-14分别表示对应的14个前进挡位。

实施例二

参见图2，本实施例提供一种多挡双离合变速器，其与实施例一的不同之处在于，第一控制件805和第二控制件806均为齿圈同步器。当然，在其他的实施例中，第一控制件805和第二控制件806还可以为其他的开关元件，只要第一控制件805能够控制齿圈803和多挡双离合变速器的壳体的分离或者接合、第二控制件806能够控制齿圈803与行星架的分离或者接合即可，在此不做过多限制。

当第一控制件805为接合状态时，齿圈803与多挡双离合变速器的壳体为锁止状态；当第一控制件805为非接合状态时，齿圈803与多挡双离合变速器的壳体为解锁状态。当第二控制件806为接合状态时，齿圈803与行星架804为锁止状态；当第二控制件806为非接合状态时，齿圈803与行星架804为解锁状态。

本实施例中的其他特征与实施例一中的特征相同，在此不再进行赘述。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种多挡双离合变速器，包括第一传动轮系，所述第一传动轮系能够形成多个不同的初级传动比，其特征在于，所述多挡双离合变速器还包括行星齿轮机构(80)，其输入端与所述第一传动轮系的输出端传动连接，包括太阳轮(801)、行星轮(802)、齿圈(803)、行星架(804)、第一控制件(805)和第二控制件(806)，所述太阳轮(801)与所述第一传动轮系的输出端传动连接，所述第一控制件(805)用于控制所述齿圈(803)与所述多挡双离合变速器的壳体的连接状态，所述第二控制件(806)用于控制所述齿圈(803)与所述行星架(804)的连接状态；

当所述齿圈(803)与多挡双离合变速器的壳体为锁止状态、所述齿圈(803)与所述行星架(804)为解锁状态时，所述行星齿轮机构(80)的传动形成第一传动比；当所述齿圈(803)与多挡双离合变速器的壳体为解锁状态、所述齿圈(803)与所述行星架(804)为锁止状态时，所述行星齿轮机构(80)的传动形成第二传动比。

2.根据权利要求1所述的多挡双离合变速器，其特征在于，所述第一传动轮系具有八个不同的所述初级传动比。

3.根据权利要求2所述的多挡双离合变速器，其特征在于，所述第一传动轮系包括：

第一输入轴(30)，其上设有同轴固定的一挡主动齿轮(11)、三挡主动齿轮(31)、五挡主动齿轮(51)和七档主动齿轮；

第二输入轴(40)，其上设有同轴固定的二挡主动齿轮(21)、倒挡主动齿轮、四挡主动齿轮(41)和六挡主动齿轮；

第一输出轴(50)，其上设有空套的一挡从动齿轮(12)、二挡从动齿轮(22)、五挡从动齿轮(52)和六挡从动齿轮(62)；

第二输出轴(60)，其上设有空套的三挡从动齿轮(32)、四挡从动齿轮(42)、七挡从动齿轮(72)和倒挡从动齿轮(92)。

4.根据权利要求3所述的多挡双离合变速器，其特征在于，所述第一传动轮系还包括：

第一离合器(10)，所述第一输入轴(30)传动连接于所述第一离合器(10)输出端；

第二离合器(20)，所述第二输入轴(40)传动连接于所述第二离合器(20)输出端且与所述第一输入轴(30)同轴设置。

5.根据权利要求4所述的多挡双离合变速器，其特征在于，所述第一离合器(10)上设有用于控制所述第一离合器(10)的开闭的第三控制件(101)，所述第二离合器(20)上设有用于控制所述第二离合器(20)开闭的第四控制件(201)。

6.根据权利要求3所述的多挡双离合变速器，其特征在于，所述五挡主动齿轮(51)和所述七档主动齿轮为共用齿轮，所述四挡主动齿轮(41)和所述六挡主动齿轮为共用齿轮。

7.根据权利要求3所述的多挡双离合变速器，其特征在于，所述第一传动轮系还包括主减速从动齿轮(701)，所述主减速从动齿轮(701)与所述太阳轮(801)同轴固定。

8.根据权利要求7所述的多挡双离合变速器，其特征在于，所述第一输出轴(50)上设有第一输出齿轮(501)，所述第二输出轴(60)上设有第二输出齿轮(601)，所述第一输出齿轮(501)与所述第二输出齿轮(601)能够同时与所述主减速从动齿轮(701)啮合传动，以形成多个不同的所述初级传动比。

9.根据权利要求7所述的多挡双离合变速器，其特征在于，所述主减速从动齿轮(701)与所述太阳轮(801)所处的固定轴为空心轴。

10.根据权利要求1-9任一项所述的多挡双离合变速器，其特征在于，所述第一控制件(805)为齿圈同步器或者离合器；所述第二控制件(806)为齿圈同步器或者离合器。

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