CN202082350U - 双离合变速器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种双离合变速器。该双离合变速器使用于倒档的惰轮齿轮通过驱动齿轮之一经可自由转动地安装在中间副轴上的中间惰轮齿轮驱动，从而避免对长的中间副轴的需要。驱动齿轮、中间惰轮齿轮以及用于倒档的惰轮齿轮布置在同一平面上。该变速器中用于一档的驱动齿轮与从动齿轮在轴弯曲最严重的变速器中央或靠近中央处分别位于它们各自的输入轴和输出轴上。这使得由于齿轮弯曲产生的用于一档的驱动齿轮与从动齿轮之间的齿轮啮合错位最小化，由此因为齿轮更有效地彼此啮合而减少磨损，降低噪音。该变速器的低速、高负载档位(G1/RG，G2；G1，G2/RG)设置成与高速、低负载档位(G6/G4，G5/G3)交替。这降低了轴疲劳的概率。

Description

双离合变速器
技术领域
本实用新型涉及双离合变速器。 
背景技术
在双离合变速器中，每个离合器都与带有固定驱动轮的输入轴相连接，该驱动轮与对轴上相应的惰轮接合。选择器操作以将其中一个惰轮与对轴固定，从而由离合器向对轴传递驱动力。 
这意味着，当以这种方式选择其中一个对轴上的其中一个惰轮的同时，与另一个对轴相关联的选择器可以顺序选择下一个档位，当与该对轴对应的离合器接合时，可以完成平稳的档位更换。这意味着一个对轴承载奇数档位，而另一个将承载偶数档位。 
倒档的位置及其操作方式具有多种不同的设计，一般来说设计包括通过第二齿轮连接的惰轮轴。这通常会导致变速器尺寸不希望的增大。 
承载的负载最大的两个档位是一档和倒档。为了尽可能减小安装这两个档位的对轴弯曲的影响，这两个档位一般位于这些轴的一端或另一端附近(如US4461188、DE19821164、US7426880等所公开的)。类似的，三档、四档、五档和六档一般都位于这些对轴的中间部位。 
高负载档位(二档、一档和倒档)往往位于对轴端部处的这些布置具有最大幅度的齿轮错位以及由此产生的高接触应力，这增大了齿轮疲劳的可能性。 
实用新型内容
由上所述，业内需要一种即使在高负载时也能够将驱动齿轮和 从动齿轮之间的啮合最大化的双离合变速器，也需要能够在不增加设计整体尺寸的前提下允许倒档拥有更多档位的能力。 
现有技术中已知的双离合变速器具有通过传统方式经驱动轴机械地连接至原动机的两个离合器。每个离合器还与对应的同中心的输入轴机械连接，根据所选离合器的不同，发动机的驱动力施加在其中一根输入轴上。两根输出轴相对于输入轴平行地设置。每个输入轴承载有一组固定的驱动齿轮，这些驱动齿轮与输出轴上所承载的对应的可旋转从动惰轮组啮合。联接装置能够选择惰轮齿轮，将它们固定就位在对应的输出轴上，由此转动输出齿轮，从而推进车辆。 
本实用新型中的双离合变速器通过使一组从动惰轮齿轮中的惰轮齿轮由驱动齿轮中的一个经可自由转动地安装在用于倒档的中间副轴上的中间惰轮齿轮驱动来避免对长的中间副轴的需要。 
本实用新型中的双离合变速器使得由于齿轮弯曲而产生的用于一档的驱动齿轮与从动齿轮之间的啮合错位最小化，从而因为齿轮更有效地彼此啮合而减少磨损，降低噪音。这是通过将用于一档的驱动齿轮和从动齿轮在变速器中心或靠近中心处设置于各自的输入轴与输出轴上来实现的。 
本实用新型中的双离合变速器通过将低速、高负载档位(G1/RG，G2；G1，G2/RG)设置成与高速、低负载档位(G6/G4，G5/G3)交替来降低轴疲劳的概率。本实用新型中所使用的齿轮间距能够优化沿着轴的载荷分布，从而有助于降低轴疲劳的可能性。 
在一个方面，本实用新型涉及一种具有至少六个档位的双离合变速器，包括： 
a)彼此同轴地设置并且能够转动的内侧的第一输入轴和外侧的第二输入轴； 
b)能够连接至原动机的驱动轴的第一离合器和第二离合器，所述第一离合器驱动所述第一输入轴，且所述第二离合器则被用来驱动所述第二输入轴； 
c)能够转动的第一输出轴、第二输出轴和中间副轴； 
d)由所述第一输入轴承载并能够与其一起转动的第一组驱动齿轮； 
e)由所述第二输入轴承载并能够与其一起转动的第二组驱动齿轮； 
f)能够自由转动地安装在所述第一输出轴上的第一组从动齿轮，所述第一组从动齿轮中的每一个由相应的所述驱动齿轮驱动转动，以获得特定的档位，所述第一组从动齿轮中的每一个与相应的联接装置相关联，以选择性地将所述从动齿轮的转矩传递至所述第一输出轴； 
g)能够自由转动地安装在所述第二输出轴上的第二组从动齿轮，所述第二组从动齿轮中的每一个由相应的所述驱动齿轮驱动转动，以获得特定的档位，所述第二组从动齿轮中的每一个与相应的联接装置相关联，以选择性地将所述从动齿轮的转矩传递到所述第二输出轴；以及 
h)设置在所述第一输出轴上的第一输出齿轮和设置在所述第二输出轴上的第二输出齿轮，所述第一输出齿轮和第二输出齿轮与差速齿轮接合，使得所述输入轴上的所述驱动齿轮的转矩被选择性地改变和输出； 
其特征在于，所述第一组从动齿轮中的一个齿轮由所述驱动齿轮中的一个通过能够自由转动地安装在用于倒档的所述中间副轴上的中间惰轮齿轮驱动，从而不需要长的中间副轴； 
并且，所述第一组驱动齿轮包括至少与一档相关联的第一驱动齿轮，且所述第二组从动齿轮包括能够与用于一档的所述第一驱动齿轮啮合的第一从动齿轮，其分别在变速器中央或靠近变速器中央处设置在所述第一输入轴与所述第二输出轴上，从而使得由于齿轮弯曲产生的所述第一驱动齿轮与所述第一从动齿轮之间的齿轮啮合错位最小化，由此因为齿轮更有效地彼此啮合而减小磨损和噪音。 
在本实用新型的另一个方面，所述齿轮由所述第一驱动齿轮驱 动，从而使得由于齿轮弯曲产生的所述第一驱动齿轮与所述齿轮的齿轮啮合错位最小化，由于齿轮更有效地彼此啮合从而减小磨损和噪音。 
在本实用新型的另一个方面，所述第一组驱动齿轮包括与两个档位相关联的第二驱动齿轮。 
在本实用新型的又一个方面，所述第二组驱动齿轮包括至少与二档相关联的第三驱动齿轮和与两个档位相关联的第四驱动齿轮。 
在本实用新型的又一个方面，所述第一组从动齿轮包括能够与用于五档的第二驱动齿轮啮合的第二从动齿轮以及能够与用于六档的第三驱动齿轮啮合的第三从动齿轮。 
在本实用新型的又一个方面，所述第二组从动齿轮包括能够与用于三档的第二驱动齿轮啮合的第四从动齿轮、能够与用于四档的第三驱动齿轮啮合的第五从动齿轮、以及能够与用于二档的第四驱动齿轮啮合的第六从动齿轮。 
在本实用新型的又一个方面，所述第一组从动齿轮包括能够与用于七档的第一驱动齿轮啮合的第七从动齿轮。 
在本实用新型的又一个方面，低速、高负载的档位被设置成与高速、低负载的档位交替，从而使得轴上的负载分配均匀并且降低轴疲劳的可能性。 
附图说明
为了更完整地解释本实用新型及其技术优点，参照下述说明以及附图，附图中： 
图1为六速双离合变速器的排布示意图； 
图2为七速双离合变速器的排布示意图； 
图3A与3B示出六速变速器中倒档的操作；且 
图4A和4B示出七速变速器中倒档的操作。 
具体实施方式
图1至图3示出本实用新型的双离合变速器100的代表示意图，参考图1至图3，能够更好地理解本实用新型的实施方式及其技术优点。 
第一离合器K1和第二离合器K2通过驱动轴102与原动机104以传统方式机械连接。每个离合器还与第一输入轴106和第二输入轴108机械连接。第二输入轴与第一输入轴同心。因此，根据所选择的离合器，发动机的驱动力被施加在其中一根输入轴上。固定的驱动齿轮134、136与第一输入轴连接，且固定的驱动齿轮138、140与第二输入轴连接。第一输出轴110和第二输出轴112相对于输入轴平行地设置。从动惰轮齿轮118、120、122；120、118、116、122位于第一输出轴上，且从动惰轮齿轮124、126、128、130位于第二输出轴上。联接装置146、148、150、152能够选择惰轮齿轮，将它们固定在对应的输出轴上，由此转动输出齿轮142，144，从而推进车辆。这些方面是现有技术已知的。 
相对于现有技术具有新颖性的是对固定驱动齿轮与惰轮齿轮的传动比的特别的分配。如果固定的驱动齿轮及其对应的惰轮齿轮以及安装这些齿轮的轴不够坚固，那么当施加高负荷时它们将弯曲。与一档和倒档相对应的固定的驱动齿轮/惰轮齿轮组合上会出现高负载。这种情况可以通过增加输入轴与输出轴的直径或通过将与一档与倒档相对应的部件定位在靠近轴的轴承端处来避免。但是这没有克服固定的驱动齿轮与惰轮齿轮弯曲的问题。增加固定的驱动齿轮与惰轮齿轮的厚度能够减少弯曲，但这样将增加变速器的尺寸和重量。我们已经发现，如果将与一档和倒档对应的固定的驱动齿轮/惰轮齿轮组合定位在对轴上轴弯曲严重的点上或者该点的附近，那么通过齿轮的对应的弯曲可以使驱动齿轮/惰轮齿轮组合的啮合错位最小化。 
因此，由图1最清楚地示出，固定的驱动齿轮138与从动惰轮齿轮128啮合，即一档G1。惰轮齿轮128还与安装在中间副轴114上的中间惰轮齿轮132啮合，中间惰轮齿轮132又与倒档从动惰轮 齿轮120啮合，形成倒档。因为啮合表面更有效地彼此接合，所以这种一档安装在对轴中央或中央附近的布置有利地减小磨损，降低噪音。这样，一档G1与倒档RG被定位为由同一个驱动齿轮驱动，并且可以通过互相连接的联接装置148、152接合和分离。这样的话就无需和现有技术一样使用长的倒档齿轮惰轮轴，使得布置更紧凑。将一档G1和倒档RG布置在对轴中央附近的另一个好处是，低速、高负载档位R1/RG、R2可以被定位成与高速、低负载档位G6/G4、G5/G3交替，从而降低轴疲劳的概率。 
图1示出本实用新型的六速齿轮箱，其中驱动齿轮136、138、140均与两个惰轮齿轮118/126、120/128、122/130啮合，而驱动齿轮134仅与惰轮齿轮124啮合。通过引进更多档位的可能，可以使本排布具有其他特征。由此，参考图2，示出这样的七速齿轮箱，倒档RG与二档G2相对地定位，而在倒档原来的位置引入另一个档位G7与一档G1相对。因为啮合表面更有效地彼此接合，所以这种布置保留将一档G1安装在对轴的中央或中央附近处的减少磨损降低噪音的优点。该布置也允许低速、高负载档位与高速、低负载档位交替，从而降低轴疲劳的概率。同时，该布置的大小与六速变速器相同，但能够有利地提供七速变速器。 
参考图3A和3B能够更好地理解六速变速器中倒档的操作。这些图给出从差速齿轮154方向的变速器视图。图3A和3B中的点划线对应差速齿轮154和通常与之相连的两个输出齿轮142、144的平面。图3A和3B中的实线对应固定的驱动齿轮138和对应的从动惰轮齿轮120、128、132的平面。固定地安装在第一输入轴106上的驱动齿轮138通过第一离合器K1接收驱动力，并且与可旋转地安装在第二输出轴112上的从动惰轮齿轮128和可旋转地安装在中间副轴114上的从动中间惰轮齿轮132啮合并使它们转动。从动中间惰轮齿轮132还与可旋转地安装在第一输出轴110上的倒档从动惰轮齿轮120啮合。由此固定的驱动齿轮138为一档G1和倒档RG提供驱动力。 
当联接装置152与从动齿轮128接合时，驱动力由输入轴106传递至输出轴112，使得输出齿轮144以图示方向转动，从而将前进驱动力传递至差速齿轮154。在这种状况下，传动路径为： 
第二离合器K2→输入轴106上的驱动齿轮138→从动齿轮128-[联接装置152]-输出轴112→输出轴112上的输出齿轮144→差动齿轮154 
当联接装置152分离而联接装置148接合时，驱动力由输入轴106通过从动中间惰轮齿轮132传递至输出轴110，使得输出齿轮142以图示方向转动，从而将倒车驱动力传递至差速齿轮154。在这种状况下，传动路径为： 
第二离合器K2→输入轴106上的驱动齿轮138→中间副轴114上的中间惰轮齿轮132→从动惰轮齿轮120-[联接装置148]-输出轴110→输出轴110上的输出齿轮142→差动齿轮154 
七速变速器的倒档的操作与之类似，参见图4A和4B，其中实线对应固定的驱动齿轮134和对应的从动惰轮齿轮120、124、132的平面。由此固定的驱动齿轮134为二档R2和倒档RG提供驱动力。 
这些布置意味着驱动齿轮138、134、从动中间惰轮齿轮132以及倒档从动惰轮齿轮120都在同一平面上，从而使得转矩传递最大化。 

Claims (8)

1.一种具有至少六个档位的双离合变速器(100)，包括：
a)彼此同轴地设置并且能够转动的内侧的第一输入轴(106)和外侧的第二输入轴(108)；
b)能够连接至原动机(104)的驱动轴(102)的第一离合器和第二离合器(K1，K2)，所述第一离合器(K1)驱动所述第一输入轴(106)，且所述第二离合器(K2)则被用来驱动所述第二输入轴(108)；
c)能够转动的第一输出轴(110)、第二输出轴(112)和中间副轴(114)；
d)由所述第一输入轴(106)承载并能够与其一起转动的第一组驱动齿轮(138，140)；
e)由所述第二输入轴(108)承载并能够与其一起转动的第二组驱动齿轮(134，136)；
f)能够自由转动地安装在所述第一输出轴(110)上的第一组从动齿轮(118，120，122；120，118，116，122)，所述第一组从动齿轮中的每一个由相应的所述驱动齿轮(136，138，140；134，136，138，140)驱动转动，以获得特定的档位，所述第一组从动齿轮中的每一个与相应的联接装置(146，148)相关联，以选择性地将所述从动齿轮的转矩传递至所述第一输出轴；
g)能够自由转动地安装在所述第二输出轴(112)上的第二组从动齿轮(124，126，128，130)，所述第二组从动齿轮中的每一个由相应的所述驱动齿轮(134，136，138，140)驱动转动，以获得特定的档位，所述第二组从动齿轮中的每一个与相应的联接装置(150，152)相关联，以选择性地将所述从动齿轮的转矩传递到所述第二输出轴；以及
h)设置在所述第一输出轴上的第一输出齿轮(142)和设置在所述第二输出轴上的第二输出齿轮(144)，所述第一输出齿轮和第二 输出齿轮与差速齿轮接合，使得所述输入轴上的所述驱动齿轮的转矩被选择性地改变和输出；
其特征在于，所述第一组从动齿轮中的一个齿轮(120)由所述驱动齿轮(138，134)中的一个通过能够自由转动地安装在用于倒档(RG)的所述中间副轴上的中间惰轮齿轮(132)驱动，从而不需要长的中间副轴；
并且，所述第一组驱动齿轮包括至少与一档(G1)相关联的第一驱动齿轮(138)，且所述第二组从动齿轮包括能够与用于一档(G1)的所述第一驱动齿轮啮合的第一从动齿轮(128)，其分别在变速器中央或靠近变速器中央处设置在所述第一输入轴与所述第二输出轴上，从而使得由于齿轮弯曲产生的所述第一驱动齿轮与所述第一从动齿轮之间的齿轮啮合错位最小化，由此因为齿轮更有效地彼此啮合而减小磨损和噪音。
2.根据权利要求1所述的双离合变速器，其中所述齿轮(120)由所述第一驱动齿轮(138)驱动，从而使得由于齿轮弯曲产生的所述第一驱动齿轮与所述齿轮(120)的齿轮啮合错位最小化，由于齿轮更有效地彼此啮合从而减小磨损和噪音。
3.根据权利要求1所述的双离合变速器，其中所述第一组驱动齿轮包括与两个档位(G3和G5)相关联的第二驱动齿轮(140)。
4.根据权利要求1所述的双离合变速器，其中所述第二组驱动齿轮包括至少与二档(G2)相关联的第三驱动齿轮(134)和与两个档位(G4和G6)相关联的第四驱动齿轮(136)。
5.根据权利要求1所述的双离合变速器，其中所述第一组从动齿轮包括能够与用于五档(G5)的第二驱动齿轮啮合的第二从动齿轮(122)以及能够与用于六档(G6)的第三驱动齿轮啮合的第三从动齿轮(118)。
6.根据权利要求1所述的双离合变速器，其中所述第二组从动齿轮包括能够与用于三档(G3)的第二驱动齿轮啮合的第四从动齿轮(130)、能够与用于四档(G4)的第三驱动齿轮啮合的第五从 动齿轮(126)以及能够与用于二档(G2)的第四驱动齿轮啮合的第六从动齿轮(124)。
7.根据权利要求1，3，4，5，6中任一项所述的双离合变速器，其中所述第一组从动齿轮包括能够与用于七档(G7)的第一驱动齿轮啮合的第七从动齿轮(122)。
8.根据权利要求1所述的双离合变速器，其中低速、高负载的档位(G1/RG，G2；G1，G2/RG)被设置成与高速、低负载的档位(G6/G4，G5/G3)交替，从而使得轴上的负载分配均匀并且降低轴疲劳的可能性。 
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