双离合器变速器

文档序号:94581 发布日期:2021-10-12 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 双离合器变速器 (Double clutch transmission ) 是由 鱼顺基 金东佑 蔡民浩 刘一韩 金千玉 M·迈耶 M·利奇 E·史怀哲 R·雷施 于 2020-10-22 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种双离合器变速器,其可以包括:第一输入轴;第二输入轴;第一输出轴和第二输出轴;第一齿轮,其被约束至第一输入轴;第二齿轮和第三齿轮,其被约束至第二输入轴;第四齿轮,其设置为将旋转约束至第二输入轴;第五齿轮,其与所述第三齿轮啮合;第六齿轮,其与所述第四齿轮啮合;第七齿轮,其与所述第一齿轮啮合;第八齿轮,其与所述第二齿轮啮合;第九齿轮,其与所述第四齿轮啮合。(The present invention relates to a dual clutch transmission, which may include: a first input shaft; a second input shaft; a first output shaft and a second output shaft; a first gear constrained to a first input shaft; a second gear and a third gear constrained to a second input shaft; a fourth gear arranged to restrict rotation to the second input shaft; a fifth gear meshed with the third gear; a sixth gear meshed with the fourth gear; a seventh gear meshed with the first gear; an eighth gear that meshes with the second gear; a ninth gear engaged with the fourth gear.)

双离合器变速器

技术领域

本发明涉及一种安装在车辆中的双离合器变速器。

背景技术

双离合器变速器(dual clutch transmission,DCT)具有出色的动力传递效率和出色的换挡质量。

同时,随着车辆的变速器提供大量的换挡挡位,其可以更理想地实现发动机的运行点,从而提高车辆的燃料效率。

但是,随着变速器实现大量的换挡挡位,其总长度(长度)有增大的倾向,从而导致较差的车辆可安装性,并且前置前驱(front engine front drive,FF)车辆具有非常狭窄的可以被变速器占据的空间,因此变速器可能无法安装在车辆中。

在本发明的

背景技术

部分中包括的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种双离合器变速器,其可以实现大量的换挡挡位,从而提高车辆的燃料效率,并且还相对较短地配置变速器的总长度,从而保证出色的车辆可安装性。

用于实现该目的的根据本发明各种示例性实施方案的双离合器变速器配置为包括:第一输入轴和第二输入轴,其相互同心地安装;第一输出轴和第二输出轴,其安装为平行于第一输入轴,并且具有分别与差速器的齿圈啮合的输出齿轮;第一齿轮,其旋转被约束至第一输入轴;第二齿轮和第三齿轮,其旋转被约束至第二输入轴;第四齿轮,其旋转被选择性地约束至第二输入轴;第五齿轮,其与所述第三齿轮啮合,其中,第五齿轮的旋转被选择性地约束至第一输出轴;第六齿轮,其与所述第四齿轮啮合,其中,所述第六齿轮的旋转被选择性地约束至第一输出轴;第七齿轮,其与所述第一齿轮啮合,其中,所述第七齿轮的旋转被约束至第二输出轴;第八齿轮,其与所述第二齿轮啮合,设置为围绕第二输出轴可旋转,并且配置为连接至所述第七齿轮;以及第九齿轮,其与所述第四齿轮啮合,设置为围绕第二输出轴可旋转,并且配置为连接至所述第七齿轮。

第二输入轴可以由围绕第一输入轴的中空轴形成,并且第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮可以沿着其轴向方向顺序地安装。

第二输入轴可以设置有第一同步器,所述第一同步器可以将第四齿轮的旋转约束到第二输入轴。

第一输出轴可以设置有第二同步器和第三同步器,所述第二同步器可以将第五齿轮的旋转约束到第一输出轴,所述第三同步器可以将第六齿轮的旋转约束到第一输出轴,并且第六齿轮可以位于第二同步器与第三同步器之间。

第二输出轴可以设置有第四同步器、第五同步器以及第六同步器,所述第四同步器可以将第七齿轮约束到第二输出轴,可以将第八齿轮连接到第七齿轮的第五同步器可以设置在第八齿轮与第九齿轮之间,并且可以将第九齿轮连接到第七齿轮的第六同步器可以设置在第五同步器与第九齿轮之间。

第八齿轮和第九齿轮可以可旋转地安装到中空轴的外部,所述中空轴连接在第七齿轮与第四同步器之间。

双离合器变速器可以进一步包括第三输出轴,其安装为平行于第一输入轴,并且具有与差速器的齿圈啮合的第三输出齿轮,其旋转被约束到第五齿轮的第十齿轮可以设置在第五齿轮与第二同步器之间,第三输出轴可以设置有第十一齿轮,所述第十一齿轮与第十齿轮啮合,并且所述第十一齿轮的旋转可以被约束到第三输出轴。

第三输出轴可以设置有第七同步器,所述第七同步器可以将第十一齿轮的旋转约束到第三输出轴和驻车齿轮。

通过仅具有总共六个齿轮列(所述齿轮列是垂直于其轴向方向相互啮合的齿轮沿着其轴向方向占据的空间)和另外仅具有总共两个套筒列(所述套筒列是除了齿轮列沿着其轴向方向占据的空间之外,同步器沿着其轴向方向占据的空间),所述双离合器变速器可以配置为实现具有前进的六个挡位和倒车的一个挡位的所有换挡挡位。

本发明可以实现大量的换挡挡位,从而提高车辆的燃料效率,并且还相对较短地配置变速器的总长度,从而保证出色的车辆可安装性。

本发明的方法和装置具有其它的特征和优点,这些特征和优点从并入本文中的附图和随后的

具体实施方式

中将是显而易见的,或者在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述,这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1是示出了根据本发明各种示例性实施方案的双离合器变速器的各种示例性实施方案的示意图。

图2是说明图1的变速器实现第一挡位的示意图。

图3是说明图1的变速器实现第二挡位的示意图。

图4是说明图1的变速器实现第三挡位的示意图。

图5是说明图1的变速器实现第四挡位的示意图。

图6是说明图1的变速器实现第五挡位的示意图。

图7是说明图1的变速器实现第六挡位的示意图。

图8是说明图1的变速器实现R挡位的示意图。

图9是图1的变速器实现每个换挡挡位的操作表。

图10是图1的变速器的换挡表。

图11是示出了根据本发明各种示例性实施方案的双离合器变速器的各种示例性实施方案的示意图。

图12是示出了根据本发明各种示例性实施方案的双离合器变速器的齿轮列和套筒列的示意图。

可以理解,附图不一定是按照比例绘制,而是显示了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所包括的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图中,贯穿附图的多幅图,附图标记表示本发明的相同或等同的部分。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的各种实施方案,这些实施方案的示例在附图中示出并描述如下。尽管将与本发明的示例性实施方案相结合来对本发明进行描述,但是将理解,本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。另一方面,本发明旨在不但覆盖本发明的示例性实施方案,而且还覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式以及其它实施方案。

参考图1和图11,双离合器变速器的各种示例性实施方案共同配置为包括:第一输入轴IN1和第二输入轴IN2、第一输出轴O1和第二输出轴O2、第一齿轮G1、第二齿轮G2和第三齿轮G3、第四齿轮G4、第五齿轮G5、第六齿轮G6、第七齿轮G7、第八齿轮G8以及第九齿轮G9;第一输入轴IN1和第二输入轴IN2同心地安装;第一输出轴O1和第二输出轴O2安装为平行于第一输入轴IN1,并且分别具有与差速器DF的齿圈RG啮合的输出齿轮;第一齿轮G1的旋转被约束到第一输入轴IN1;第二齿轮G2和第三齿轮G3的旋转被约束到第二输入轴IN2;第四齿轮G4设置为将旋转约束到第二输入轴IN2;第五齿轮G5与第三齿轮G3啮合并且设置为将旋转约束到第一输出轴O1;第六齿轮G6与第四齿轮G4啮合并且设置为将旋转约束到第一输出轴O1;第七齿轮G7与第一齿轮G1啮合并且设置为将旋转约束到第二输出轴O2;第八齿轮G8与第二齿轮G2啮合并且设置为围绕第二输出轴O2可旋转,并且配置为连接到第七齿轮G7;第九齿轮G9与第四齿轮G4啮合并且设置为围绕第二输出轴O2可旋转,并且配置为连接到第七齿轮G7。

也就是说,本发明的各种示例性实施方案配置为包括第一输入轴IN1和第二输入轴IN2以及第一输出轴O1和第二输出轴O2,并且配置为包括第一齿轮G1至第九齿轮G9;第一输入轴IN1和第二输入轴IN2分别从动力源10(例如,发动机或电机)接收动力;并且第一输出轴O1和第二输出轴O2安装为平行于第一输入轴IN1和第二输入轴IN2。

这里,第一输入轴IN1安装为通过第一离合器CL1接收动力,第二输入轴IN2安装为通过第二离合器CL2接收动力。

第一输出轴O1通过第一输出齿轮OG1与差速器DF的齿圈RG啮合,第二输出轴O2通过第二输出齿轮OG2与差速器DF的齿圈RG啮合。

作为参考,这里,“轴向方向”表示第一输入轴IN1、第二输入轴IN2、第一输出轴O1和第二输出轴O2中的每一个的纵向方向,并且由于它们全部安装为相互平行,因此它们全部都表示具有相同的方向。

第二输入轴IN2由围绕第一输入轴IN1的中空轴形成,并且第一齿轮G1至第四齿轮G4具有沿着其轴向方向顺序安装的结构。

第一输入轴IN1安装有处于旋转受到约束的状态下的第一齿轮G1,第二输入轴IN2设置有第一同步器S1,该第一同步器S1可以将第四齿轮G4的旋转约束到第二输入轴IN2。

作为参考,这里,“同步器”通常表示这样一种装置:所述装置包括套筒,所述套筒设置为通过在毂部与离合器齿轮之间轴向滑动而联接或松开与轴一体地旋转的所述毂部以及相对于轴可旋转地安装的所述离合器齿轮;并且还包括同步器环,其根据套筒的运动来执行同步操作。

然而,近年来,在混合动力车辆、电动车辆等中,还存在通过主动且精确地控制电机来执行同步操作而没有单独的同步器环的情况,因此考虑到本发明也可以应用于这种车辆,所以可以解释为:本发明各种示例性实施方案中的“同步器”不一定仅表示包括同步器环的装置。

在附图中,由垂直相邻于其轴向方向的两条直线来表示同步器。这两条直线中的每条直线可以视为表示传统的毂部和离合器齿轮,并且附图可以被理解为简单地表示这样一种配置:其中,套筒轴向地并且滑动地安装至毂部与离合器齿轮中的任意一个以联接到另外一个。

第一输出轴O1设置有第二同步器S2和第三同步器S3,所述第二同步器S2可以将第五齿轮G5的旋转约束到第一输出轴O1,所述第三同步器S3可以将第六齿轮G6的旋转约束到第一输出轴O1,并且第六齿轮G6位于第二同步器S2与第三同步器S3之间。

第二输出轴O2设置有第四同步器S4、第五同步器S5以及第六同步器S6,所述第四同步器S4可以将第七齿轮G7约束到第二输出轴O2;可以将第八齿轮G8连接到第七齿轮G7的第五同步器S5设置在第八齿轮G8与第九齿轮G9之间;可以将第九齿轮G9连接到第七齿轮G7的第六同步器S6设置在第五同步器S5与第九齿轮G9之间。

第八齿轮G8和第九齿轮G9是可旋转地安装到中空轴HS的外部的组件,所述中空轴HS连接在第七齿轮G7与第四同步器S4之间。

前述描述是图1中的各种示例性实施方案和图11中的本发明的各种示例性实施方案共有的配置。

图1中的各种示例性实施方案进一步包括第三输出轴O3,其安装为平行于第一输入轴IN1,并且具有与差速器DF的齿圈RG啮合的第三输出齿轮OG3;其旋转被约束到第五齿轮G5的第十齿轮G10设置在第五齿轮G5与第二同步器S2之间;并且第三输出轴O3设置有第十一齿轮G11,第十一齿轮G11与第十齿轮G10啮合,并且第十一齿轮G11的旋转可以被约束到第三输出轴O3,以实现作为倒车挡位的R挡位。

第三输出轴O3设置有第七同步器S7,所述第七同步器S7可以将第十一齿轮G11的旋转约束到第三输出轴O3和驻车齿轮P。

另一方面,图11中的各种示例性实施方案不具有利用其以用于实现前述第三输出轴O3和R挡位的装置,并且配置了具有更简单的配置的变速器,所述变速器可以安装到混合动力车辆、电动车辆等。

在当前情况下,在由变速器形成第一挡位的状态下,可以通过使混合动力车辆或电动车辆的电机反向旋转的方法来实现R挡位。

作为参考,在图11中的各种示例性实施方案中,驻车齿轮P安装在第二输出轴O2上。

如上所述的本发明的示例性实施方案可以配置为通过仅具有总共六个齿轮列GC(齿轮列GC是垂直于其轴向方向相互啮合的齿轮沿着其轴向方向占据的空间)和另外仅具有总共两个套筒列SC(套筒列SC是除了齿轮列GC沿着其轴向方向占据的空间之外,同步器沿着其轴向方向占据的空间)来实现具有前进的六个挡位和倒车的一个挡位的所有换挡挡位,从而即使在变速器的总长度相对较短地配置的情况下,也实现相对较大数量的换挡挡位(参见图12)。

这里,“齿轮列”表示这样的空间:考虑到用于保证为了形成换挡挡位而接合齿轮的部分所需的强度水平所需的轴向最小长度而在变速器中需要保证的空间,并且“套筒列”表示这样的空间:考虑到同步器的套筒通过轴向运动来连接或松开两个旋转体所需的轴向最小长度而在变速器中需要保证的空间,并且仅算上不与齿轮列GC重叠的部分。

下文中,将参考图2至图10描述本发明的各种示例性实施方案实现具有第一挡位至第六挡位的前进换挡挡位以及倒车换挡挡位。

图2示出了实现第一挡位,并且,通过第一离合器CL1提供给第一输入轴IN1的动力依次经由第一齿轮G1、第七齿轮G7、第五同步器S5、第八齿轮G8、第二齿轮G2、第三齿轮G3、第五齿轮G5、第二同步器S2、第一输出轴O1和第一输出齿轮OG1而传递到差速器DF的齿圈RG。

也就是说,通过将各个齿轮进行组合来实现第一挡位传动比,而没有用于实现第一挡位传动比的单独的第一挡位换挡齿轮。

图3示出了实现第二挡位,从第一挡位到第二挡位的换挡是通过松开第一离合器CL1的同时固定第二离合器CL2来实现的,并且动力通过第二离合器CL2传递到第二输入轴IN2,然后依次经由第三齿轮G3、第五齿轮G5、第二同步器S2、第一输出轴O1和第一输出齿轮OG1而传递到差速器DF。

图4示出了实现第三挡位,在通过在第三同步器S3与第六同步器S6之间预啮合来配置第三挡位动力路径的状态下,从第二挡位到第三挡位的换挡是通过松开第二离合器CL2的同时连接第一离合器CL1来实现的。

传递到第一输入轴IN1的动力依次经由第一齿轮G1、第七齿轮G7、第六同步器S6、第九齿轮G9、第四齿轮G4、第六齿轮G6和第三同步器S3而传递到差速器DF。

图5示出了实现第四挡位,在第一同步器S1和第三同步器S3被固定的状态下,通过将动力传递到第二离合器来实现第四挡位。

从第二离合器传递到第二输入轴IN2的动力依次经由第一同步器S1、第四齿轮G4、第六齿轮G6、第三同步器S3和第一输出轴O1而传递到差速器DF。

图6示出了实现第五挡位,并且通过预接合第四同步器S4并且在松开第二离合器CL2的同时固定第一离合器CL1来实现从第四挡位到第五挡位的换挡。

传递到第一输入轴IN1的动力依次经由第一齿轮G1、第七齿轮G7、第四同步器S4、第二输出轴O2和第二输出齿轮OG2而传递到差速器DF。

图7示出了实现第六挡位,并且,通过使第一同步器S1、第四同步器S4和第六同步器S6预接合、松开第一离合器CL1并且固定第二离合器CL2来实现从第五挡位到第六挡位的换挡。

传递到第二输入轴IN2的动力依次经由第一同步器S1、第四齿轮G4、第九齿轮G9、第六同步器S6、第四同步器S4、第二输出轴O2和第二输出齿轮OG2而被取出到差速器DF。

图8示出了实现作为倒车挡位的R挡位,通过第一离合器CL1传递到第一输入轴IN1的动力依次经由第一齿轮G1、第七齿轮G7、第五同步器S5、第八齿轮G8、第二齿轮G2、第三齿轮G3、第五齿轮G5、第十齿轮G10、第十一齿轮G11、第七同步器S7、第三输出轴O3和第三输出齿轮OG3而传递到差速器DF,从而实现倒车。

当如上所述形成每个换挡挡位时,离合器和每个同步器的固定状态可以总结为如图9所示,并且图10用点示出了在各个换挡挡位之间进行换挡时,配置为用于动力换挡而没有动力断开的换挡。

作为参考,除了实现倒车挡位的部分以外,图9和图10适用于本发明的图1中的各种示例性实施方案和图11中的各种示例性实施方案。

为了方便解释和精确限定所附权利要求,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“上面”、“下面”、“向上”、“向下”、“前”、“后部”、“后”、“内”、“外”、“向内”、“向外”、“内部的”、“外部的”、“内侧”、“外侧”、“向前”、“向后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。将进一步理解,术语“连接”或其派生词既表示直接连接又表示间接连接。

此外,术语“固定连接”表示固定连接的构件总是以相同的速度旋转。此外,术语“可选择性地连接”表示:当可选择性地连接的构件不相互接合时,可选择性地连接的构件分开旋转,当可选择性地连接的构件相互接合时,可选择性地连接的构件以相同的速度旋转,当可选择性地连接的构件中的至少一个是静止构件而其余的可选择性地连接的构件接合到该静止构件时,这些可选择性地连接的构件是静止的。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的或者把本发明限制为所公开的精确形式,显然,根据上述教导,很多修改和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其各种选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

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