CN220505699U - 一种双离合变速器结构、动力装置和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种双离合变速器结构、动力装置和车辆，其设置有四组变速齿轮组，四组变速齿轮组中的偶数组齿轮组和奇数组齿轮分别对应设置于内输入轴和外输入轴上，且四组变速齿轮组的中间位置的两组齿轮组的从动齿轮通过桥同步器可选择地传动连接，通过中间位置的两组齿轮组的变速组合，可增加实际可用挡位配置数量，实现六个挡位的变速配置。本实用新型提供的双离合变速器结构、动力装置和车辆通过桥同步器的设置，增加了四组物理齿轮组的变速配置数量，进而可通过四组物理齿轮组实现六个挡位的变速需求，提高了轻量化的双离合变速器的变速性能。

Description

一种双离合变速器结构、动力装置和车辆

技术领域

本实用新型涉及变速器技术领域，特别涉及一种双离合变速器结构、动力装置和车辆。

背景技术

目前市场上双离合变速器设计多为六挡或七挡设计，个别车辆采用8挡及以上设计，其中，输入输出轴上设置的一对齿轮组对应一个挡位，随着挡位的增加，齿轮组数量随之增加，使得变速器重量、整体布置尺寸、换挡控制复杂性等考量因素随之受到影响，不利于整车布置、车辆油耗、排放等方面的把控。

且随着国家“双碳政策”的制定，对整车油耗要求的越来越严格，使得主机厂越来越追求整车的轻量化，对于变速箱的轻量化要求也越来越高，然而变速箱的轻量化的主要手段为降低齿轮组的数量，使得轻量化的双离合变速箱的可用挡位数量较少，降低了变速箱的变速性能。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的是提供一种双离合变速器结构、动力装置和车辆，以提高轻量化的双离合变速器的变速性能，为车辆的轻量化发展提供便利。

本实用新型一方面提供一种双离合变速器结构，包括：内输入轴、外输入轴和第一输出轴，以及四组变速齿轮组和双离合器总成，其中，

所述外输入轴套设于所述内输入轴上，所述内输入轴和所述外输入轴分别与所述双离合器总成中的第一离合器和第二离合器固定连接；

所述四组变速齿轮组中的偶数组齿轮组和奇数组齿轮组的主动齿轮，分别设置于所述外输入轴和所述内输入轴上，且中间的两组齿轮组的从动齿轮通过桥同步器可选择地传动连接；

所述四组变速齿轮组的四个从动齿轮套设于所述第一输出轴上，并对应通过第一同步器和第二同步器与所述第一输出轴可选择地传动连接；

所述第一输出轴与负载传动连接。

可选地，所述四组变速齿轮组包括二挡齿轮组、三挡齿轮组、四挡齿轮组和五挡齿轮组，且中间位置的两组齿轮组为三挡齿轮组和四挡齿轮组。

可选地，所述四组变速齿轮组包括二挡齿轮组、三挡齿轮组、四挡齿轮组和五挡齿轮组，且中间位置的两组齿轮组为二挡齿轮组和五挡齿轮组。

可选地，还包括第二输出轴和套设于所述第二输出轴上的倒挡齿轮，其中，

所述倒挡齿轮与二挡从动齿轮啮合连接，且通过第三同步器与所述第二输出轴可选择地传动连接，所述第二输出轴与所述负载传动连接。

可选地，还包括惰轮组，所述惰轮组与电机的电机输出轴传动连接，并与所述内输入轴和所述外输入轴中的一个传动连接。

可选地，所述第一输出轴通过差速器总成与所述负载传动连接。

可选地，所述桥同步器固定于所述中间的两组齿轮组对应的两个从动齿轮中的任意一个上。

本实用新型另一方面提供一种动力装置，包括发动机、电机，以及本实用新型提供的双离合变速器结构，其中，所述发动机与所述双离合器总成传动连接，所述电机与所述内输入轴传动连接。

可选地，所述电机为驱动发电一体式电机。

本实用新型再一方面提供一种车辆，包括根据本实用新型提供的动力装置。

本实用新型提供的双离合变速器结构设置四组变速齿轮组，所述四组变速齿轮组中二挡主动齿轮和四挡主动齿轮固定设置于外输入轴上，三挡主动齿轮和五挡主动齿轮固定设置于内输入轴上，且所述四组变速齿轮组中的偶数组齿轮组和奇数组齿轮组的主动齿轮，分别设置于所述外输入轴和所述内输入轴上，且中间的两组齿轮组的从动齿轮通过桥同步器可选择地传动连接，其中，在中间的两组齿轮组的从动齿轮通过桥同步器连接时，其双向的变速组合，可将内输入轴和外输入轴中的一个接入的动力变速传递至另一个，再通过两端的齿轮组的再次变速输出，可实现新的输出速比配置，进而提高了实际可用挡位数量。本实用新型提供的双离合变速器结构通过桥同步器的设置，实现了中间位置的两个相邻齿轮组的两个从动齿轮的可选择性传动连接，进而可通过四组齿轮组实现六个挡位变速需求，提高了轻量化的双离合变速器的变速性能。

本实用新型提供的动力装置包括发动机、电机，以及本实用新型提供的双离合变速器结构，其中，所述发动机与所述双离合器总成传动连接，实现燃油驱动的六挡变速动力输出，所述电机与所述内输入轴传动连接，可实现电驱四挡变速，实现四组变速齿轮组的混合动力的可用挡位拓展，提升了轻量化变速器的变速性能，且可通过桥同步器的选择性加装，通过同一生产线架构，实现纯燃油驱动变速器与混合动力变速器的组装生成，便于混线生产，降低生产成本。

本实用新型提供的车辆包括本实用新型提供的动力装置，可通过四组物理齿轮组实现油驱六挡变速配置，提高了轻量化车辆的换挡平顺性、提速、油耗等综合性能，为车辆的轻量化发展提供了便利。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例中的双离合变速器结构的结构示意图；

图2为本实用新型第二实施例中的双离合变速器结构的结构示意图。

主要元件符号说明：1-双离合器总成、1a-第一离合器、1b-第二离合器、2-外输入轴、2a-二挡主动齿轮、2b-四挡主动齿轮、3-内输入轴、3a-三挡主动齿轮、3b-五挡主动齿轮、4-第一输出轴、5-二挡从动齿轮组件、6-四挡从动齿轮组件、7-三挡从动齿轮、8-五挡从动齿轮、9-第二输出轴、10-倒挡从动齿轮、11-二四挡同步器、12-桥挡同步器、13-三五挡同步器、14-倒挡同步器、15-差速器组件、16-惰轮轴、17-电机输出轴、ME-电机。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在现有技术中，随着国家“双碳政策”的制定，对整车油耗要求的越来越严格，使得变速箱向轻量化的方向发展，为实现变速箱的轻量化，变速箱内的挡位齿轮组的数量减少至四组，而挡位齿轮组的数量的降低，同时降低了变速箱的变速性能，相比于六挡位变速，四挡位变速的换挡平顺性、提速、油耗等性能均有所不足。

基于现有技术中的问题，本实用新型提供一种双离合变速器结构、动力装置和车辆，其通过桥同步器将三挡从动齿轮和四挡从动齿轮选择性关联，在三挡从动齿轮和四挡同步齿轮通过桥同步器连接时，可使内输入轴和外输入轴通过三挡齿轮组和四挡齿轮组传动连接，再通过二挡齿轮组和五挡齿轮组和相应的同步器，分别对外输入轴和内输入轴的动力进行转换输出至第一输出轴，可实现对接入动力的更低速和更高速的变速输出，将四挡变速拓展为六挡变速，提升变速器性能。

第一实施例

请参阅图1，所示为本实用新型第一实施例中的双离合变速器结构的结构示意图，其主要包括：内输入轴3、外输入轴2和第一输出轴4，以及四组变速齿轮组和双离合器总成1，内输入轴3、外输入轴2通过双离合器总成1接入发动机输出的动力，通过四组变速齿轮组变速输出至第一输出轴4，通过第一输出轴4与外部负载传动连接，以将动力输出至外部负载。其中，外部负载例如为车轮轴。

其中，所述外输入轴2套设于所述内输入轴3上，所述内输入轴3和所述外输入轴2分别与所述双离合器总成1中的第一离合器1a和第二离合器1b固定连接，第一离合器1a和第二离合器1b分挡输出，使得所述内输入轴3和所述外输入轴2可根据具体的传动配置，运行在不同的转速上。

所述四组变速齿轮组中二挡主动齿轮2a和四挡主动齿轮2b固定设置于所述外输入轴2上，三挡主动齿轮3a和五挡主动齿轮3b固定设置于所述内输入轴3上，且四挡从动齿轮6通过桥同步器12与三挡从动齿轮7可选择地传动连接。

所述四组变速齿轮组的四个从动齿轮套设于所述第一输出轴4上，并通过对应的第一同步器11和第二同步器13与所述第一输出轴4可选择地传动连接，在本实施例中，二挡从动齿轮5和四挡从动齿轮6通过第一同步器11与所述第一输出轴4可选择地传动连接，三挡从动齿轮7和五挡从动齿轮8通过第二同步器13与所述第一输出轴4可选择地传动连接。

在具体实施中，发动机的输入动力通过双离合器总成1传递至外输入轴2或内输入轴3，使得其中的一个输入轴接入动力时，另一个为空闲状态，在四挡从动齿轮6通过桥同步器12与三挡从动齿轮7传动连接时，接入的动力可通过三挡齿轮组和四挡齿轮组再次传递至另一空闲的输入轴上，通过与空闲的输入轴关联的齿轮组的再次变速，可实现额外的速比配置。

具体的，在需求二挡变速之下的一挡变速时，控制桥同步器12动作，将三挡从动齿轮7和四挡从动齿轮6连接，双离合器总成1将发动机输入的动力通过第一离合器1a传递至内输入轴3上，同时第一同步器11动作，将二挡从动齿轮5与第一输出轴4连接，则输入的动力通过三挡齿轮组、四挡齿轮组和二挡齿轮组组合变速传递至第一输出轴4上输出，其对应速比关系为S1＝S3/S4×S2，其中，S3大于S4，对应S3/S4大于1，则S1大于S2，可实现一挡速比配置。

在需求五挡变速之上的六挡变速时，控制桥同步器12动作，将三挡从动齿轮7和四挡从动齿轮6连接，双离合器总成1将发动机输入的动力通过第二离合器1b传递至外输入轴3上，同时第二同步器13动作，将五挡从动齿轮8与第一输出轴4连接，则输入的动力通过三挡齿轮组、四挡齿轮组和五挡齿轮组组合变速传递至第一输出轴4上输出，其对应速比关系为S6＝S4/S3×S5，其中，S3大于S4，对应S4/S3小于1，则S6小于S5，可实现六挡速比配置。

其中，S1、S2、S3、S4、S5和S6分别为一挡至六挡的变速速比，在一具体实例中，第二挡至第五挡的齿轮组的速比配置(对应主动轴与从动轴的转速比)分别2.647、1.792、1.219、0.825，精确到小数点后三位计算，则其一挡的变速速比为S1＝1.792/1.219×2.647＝3.718，对应内输入轴3的转速与第一输出轴4的转速的比值为3.718，高于第二挡的速比配置；六挡的变速速比S6＝1.219/1.792×0.825＝0.561，对应外输入轴2的转速与第一输出轴4的转速的比值为0.47，低于第五挡的速比配置。即本实施例的双离合变速器结构通过四组变速齿轮实现了六挡变速，提高了四挡双离合变速器的实际可用变速挡，提高了四挡双离合变速器的换挡平顺性、提速、油耗等考量因素的综合性能。

在可选实施例中，二挡齿轮组和五挡齿轮组相邻设置于四组变速齿轮组的中间位置，对应的，其六挡速比配置为：S6＝S5×S4/S2，其中，S4/S2小于1，则S6＜S5，一挡速比配置为：S1＝S2×S3/S5，其中，S3/S5大于1，则S1＞S2，同样可实现六个挡位的配速需求。

在本实施例中，还包括第二输出轴9和套设于所述第二输出轴9上的倒挡齿轮10，其中，所述倒挡齿轮10与二挡从动齿轮5啮合连接，且通过第三同步器14与所述第二输出轴9可选择地传动连接，所述第二输出轴9与差速器组件15传动连接，以通过差速器组件15与负载车轮的车轮轴传动连接。

其中，在倒挡倒车时，控制桥同步器12和第三同步器14动作，将三挡从动齿轮7和四挡从动齿轮6连接，以及将倒挡齿轮10与第二输出轴9传动连接，双离合器总成1将发动机输入的动力通过第一离合器1a传递至内输入轴3上，通过三挡齿轮组、四挡齿轮组和二挡齿轮组的组合变速，提供一挡低速供应，驱动倒挡齿轮10逆向运行的一挡低速区，进而通过第三同步器14将一挡低速传递至第二输出轴9，第二输出轴9再将动力传递至负载车轮，具体的，变速器动力由第二输出轴9输出至差速器组件15，再由差速器组件15传递到车轮，实现倒车驱动。

第二实施例

请参阅图2，所示为本实用新型第二实施例中的双离合变速器结构的结构示意图。其中，本第二实施例与第一实施例的主要区别在于桥同步器12的设计差异，以及引入电机EM的相关设计，以实现油驱和电驱的混合动力驱动，本申请在此对其中的相同结构不再赘述。

本实施例的双离合变速器结构适用于混合动力驱动，其电动驱动的实现对应设置有惰轮组，惰轮组包括惰轮轴16和套设于惰轮轴16上的惰轮，所述惰轮组的惰轮与所述五挡主动齿轮3b和电机输出齿轮啮合连接，电机输出齿轮与电机输出轴17固定连接，电机EM的输出动力通过电机输出轴17输出，再通过电机输出齿轮和惰轮传递至五挡主动齿轮3b，以实现电机EM的输出动力至内输入轴3的传递，在不配置桥同步器12时，可实现油驱四挡变速和电驱两挡变速的混合动力变速。在配置桥同步器12时，可再通过四组齿轮组，以及第一同步器11、第二同步器13和桥同步器12的选择，可实现电驱四挡变速。

在本实施例中，所述第一输出轴4通过差速器总成15与所述负载传动连接，对应的，第一输出轴4上除了设置有四个从动齿轮和两个同步器外，还设置相应的输出齿轮，以通过该输出齿轮与差速器总成15传动连接。

在本实施例中，所述桥同步器12固定于所述四挡从动齿轮6上，在可选实施例中，桥同步器12固定于所述三挡从动齿轮7上，同样可实现四挡从动齿轮6和三挡从动齿轮7的选择性传动连接。

本实用新型提供的双离合变速器结构设置四组变速齿轮组，所述四组变速齿轮组中二挡主动齿轮和四挡主动齿轮固定设置于外输入轴上，三挡主动齿轮和五挡主动齿轮固定设置于内输入轴上，且所述四组变速齿轮组中的偶数组齿轮组和奇数组齿轮组的主动齿轮，分别设置于所述外输入轴和所述内输入轴上，且中间的两组齿轮组的从动齿轮通过桥同步器可选择地传动连接，其中，在中间的两组齿轮组的从动齿轮通过桥同步器连接时，其双向的变速组合，可将内输入轴和外输入轴中的一个接入的动力变速传递至另一个，再通过两端的齿轮组的再次变速输出，可实现新的输出速比配置，进而提高了实际可用挡位数量。本实用新型提供的双离合变速器结构通过桥同步器的设置，实现了中间位置的两个相邻齿轮组的两个从动齿轮的可选择性传动连接，进而可通过四组齿轮组实现六个挡位变速需求，提高了轻量化的双离合变速器的变速性能。

本实用新型还提供一种动力装置，其包括发动机、电机，以及本实用新型提供的双离合变速器结构，其中，所述发动机与所述双离合器总成传动连接，所述电机与所述内输入轴传动连接。

在本实施例中，所述电机EM为驱动发电一体式电机，可降低驱动电机和发电电机的设置对配置空间的需求，为变速器的轻量化实现提供便利。

本实用新型提供的动力装置包括发动机、电机，以及本实用新型提供的双离合变速器结构，其中，所述发动机与所述双离合器总成传动连接，实现燃油驱动的六挡变速动力输出，所述电机与所述内输入轴传动连接，可实现电驱四挡变速，实现四组变速齿轮组的混合动力的可用挡位拓展，提升了轻量化变速器的变速性能，且可通过桥同步器的选择性加装，通过同一生产线架构，实现纯燃油驱动变速器与混合动力变速器的组装生成，便于混线生产，降低生产成本。

本实用新型还提供一种车辆，其包括本实用新型提供的动力装置，可通过双离合器架构和四组物理齿轮组实现油驱六挡变速配置，提高了轻量化车辆的换挡平顺性、提速、油耗等综合性能，为车辆的轻量化发展提供了便利，特别是对于混合动力车辆，可实现油驱六挡变速配置和电驱四挡变速配置，大大提升了混合动力车辆的综合性能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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实用新型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。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种双离合变速器结构，其特征在于，包括：内输入轴、外输入轴和第一输出轴，以及四组变速齿轮组和双离合器总成，其中，

所述外输入轴套设于所述内输入轴上，所述内输入轴和所述外输入轴分别与所述双离合器总成中的第一离合器和第二离合器固定连接；

所述四组变速齿轮组中的偶数组齿轮组和奇数组齿轮组的主动齿轮，分别设置于所述外输入轴和所述内输入轴上，且中间的两组齿轮组的从动齿轮通过桥同步器可选择地传动连接；

所述四组变速齿轮组的四个从动齿轮套设于所述第一输出轴上，并对应通过第一同步器和第二同步器与所述第一输出轴可选择地传动连接；

所述第一输出轴与负载传动连接。

2.根据权利要求1所述的双离合变速器结构，其特征在于，所述四组变速齿轮组包括二挡齿轮组、三挡齿轮组、四挡齿轮组和五挡齿轮组，且中间位置的两组齿轮组为三挡齿轮组和四挡齿轮组。

3.根据权利要求1所述的双离合变速器结构，其特征在于，所述四组变速齿轮组包括二挡齿轮组、三挡齿轮组、四挡齿轮组和五挡齿轮组，且中间位置的两组齿轮组为二挡齿轮组和五挡齿轮组。

4.根据权利要求1所述的双离合变速器结构，其特征在于，还包括第二输出轴和套设于所述第二输出轴上的倒挡齿轮，其中，

所述倒挡齿轮与二挡从动齿轮啮合连接，且通过第三同步器与所述第二输出轴可选择地传动连接，所述第二输出轴与所述负载传动连接。

5.根据权利要求1所述的双离合变速器结构，其特征在于，还包括惰轮组，所述惰轮组与电机的电机输出轴传动连接，并与所述内输入轴和所述外输入轴中的一个传动连接。

6.根据权利要求1所述的双离合变速器结构，其特征在于，所述第一输出轴通过差速器总成与所述负载传动连接。

7.根据权利要求1所述的双离合变速器结构，其特征在于，所述桥同步器固定于所述中间的两组齿轮组对应的两个从动齿轮中的任意一个上。

8.一种动力装置，其特征在于，包括发动机、电机，以及根据权利要求1至7任一项所述的双离合变速器结构，其中，所述发动机与所述双离合器总成传动连接，所述电机与所述内输入轴传动连接。

9.根据权利要求8所述的动力装置，其特征在于，所述电机为驱动发电一体式电机。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求8或9所述的动力装置。