專利名稱：雙離合器變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及雙離合器變速器，具體涉及一種雙離合器變速器中齒輪與軸的結(jié)
構(gòu)布置。
背景技術(shù)：
目前使用傳統(tǒng)變速器的普通轎車，在80%以上的道路條件下只能利用動力潛能的40%，而在市區(qū)的道路條件下則只能利用動力潛能的25%。專家分析表明AT(傳統(tǒng)液力機械自動變速器)能自動進(jìn)行繁復(fù)的加速、減速、換擋等功能，具有變速平滑、駕駛輕便等優(yōu)點，但其在耗油方面比手動變速器高5% -15% ;CVT (無級變速器)雖然具有速比柔和、舒適的特點，但變速器內(nèi)的能量損失過大并不節(jié)油，承載扭矩還有局限性，制造成本高；AMT(手自一體式變速器)比AT和MT(手動變速器)節(jié)能，但它采用的是單離合器結(jié)構(gòu)，具有不可逾越的技術(shù)阻礙——動力中斷現(xiàn)象，一般應(yīng)用在大型乘用車上和商用車上。[0003] DCT(雙離合器變速器)的采用，不但可以保證最有效地改善廢氣排放，提高傳動效率，降低能源消耗，僅節(jié)能就比5速AT高15%，如果與混合動力相匹配，節(jié)能效果會更加明顯。 DCT在傳動效率和制造成本上均具有突出的優(yōu)點。DCT由以下主要部分組成其本體部分由擋位齒輪、主從動軸、軸承、同步器、撥叉、殼體等組成，所采用的軸套軸結(jié)構(gòu)技術(shù)含量很高；電子控制單元根據(jù)各傳感器及CAN總線上各ECU送達(dá)的信息，判斷換擋需求，并按照設(shè)定程序計算和選擇最佳換擋時機，發(fā)出換擋指令，讓換擋執(zhí)行單元完成換擋動作，其控制程序比傳統(tǒng)自動變速器復(fù)雜得多，整個過程全部自動執(zhí)行和完成；換擋執(zhí)行單元把TCU的指令轉(zhuǎn)化為液壓機械動作，推動雙離合器的離合以及換擋撥叉的滑移最終實現(xiàn)自動換擋和變速。 中國發(fā)明專利申請200410070324. 9公開了一種雙離合器變速箱，它具有兩根同軸的輸入軸、兩根平行排列的輸出軸及一根倒擋軸，其輸入軸內(nèi)軸上固定有一擋、三擋主動齒輪，其輸入軸外軸上固定有二擋、四擋主動齒輪，第一輸出軸上布置有一擋、二擋、三擋和四擋從動齒輪，第二輸出軸上布置有五擋、六擋和倒擋從動齒輪。其中一擋主動齒輪與一擋從動齒輪、倒擋從動齒輪同時嚙合；二擋主動齒輪與二擋從動齒輪相嚙合；三擋主動齒輪與三擋從動齒輪、五擋從動齒輪同時嚙合；四擋主動齒輪與四擋從動齒輪、六擋從動齒輪同時嚙合，這樣，輸入軸上僅四個主動齒輪就可以實現(xiàn)六個前進(jìn)擋和一個倒擋，可以減少齒輪的數(shù)量，使變速箱的長度大為縮短。但是，在這種雙離合器變速箱中，四個主動齒輪是按照三擋主動齒輪、一擋主動齒輪、二擋主動齒輪和四擋主動齒輪的順序依次布置的，也就是說，其高擋位的主動齒輪布置在輸入軸的兩端，而低擋位的主動齒輪布置在輸入軸的中間，這種結(jié)構(gòu)存在的缺陷是將承受最大負(fù)載的一擋(倒擋)、二擋主動齒輪布置在輸入軸的中間位置，系統(tǒng)的剛性較差，軸系變形容易造成低擋位齒輪的損傷，降低低擋位齒輪在高負(fù)載下的使用壽命。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種系統(tǒng)剛性好，軸向長度小的雙離合器變速器。 為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種雙離合器變速器，包括兩根輸入軸、兩根中間軸和一根倒擋軸，兩根輸入軸分為同軸布置的內(nèi)輸入軸和外輸入軸，兩根輸入軸上設(shè)有各擋位主動齒輪，兩根中間軸上設(shè)有與所述主動齒輪相嚙合的各擋位從動齒輪，所述一擋主動齒輪和二擋主動齒輪位于所有其它擋位主動齒輪的兩側(cè)，兩根中間軸的兩端均設(shè)有軸承，其中第一中間軸前端的軸承位于主減速主動齒輪和二擋從動齒輪之間。 優(yōu)選地，所述內(nèi)輸入軸上設(shè)有所述一擋主動齒輪和三擋主動齒輪，所述外輸入軸上設(shè)有所述二擋主動齒輪和四擋主動齒輪，所述第一中間軸上設(shè)有一擋、二擋、三擋和四擋從動齒輪，所述第二中間軸上設(shè)有五擋、六擋從動齒輪，所述倒擋軸上設(shè)有倒擋從動齒輪，所述一擋主動齒輪與一擋從動齒輪、倒擋從動齒輪同時嚙合，所述二擋主動齒輪與二擋從動齒輪相嚙合，所述三擋主動齒輪與三擋從動齒輪、五擋從動齒輪同時嚙合，所述四擋主動齒輪與四擋從動齒輪、六擋從動齒輪同時嚙合。 進(jìn)一步地，所述各擋位主動齒輪固定安裝在輸入軸上，所述各擋位從動齒輪可轉(zhuǎn)動地安裝在中間軸上且可通過同步裝置與中間軸同步。 進(jìn)一步地，所述倒擋軸上還設(shè)有倒擋主動齒輪，所述第二中間軸上可轉(zhuǎn)動地安裝有第二倒擋從動齒輪，第二倒擋從動齒輪與倒擋主動齒輪相嚙合，第二倒擋從動齒輪與第二中間軸之間設(shè)有同步裝置。 更進(jìn)一步地，所述倒擋主動齒輪與二擋主動齒輪在軸向處于平齊的位置。 進(jìn)一步地，所述兩根中間軸上的主減速主動齒輪與差速器上的主減速從動齒輪同
時嚙合。 進(jìn)一步地，在第一中間軸上，所述主減速主動齒輪、二擋從動齒輪、四擋從動齒輪、三擋從動齒輪和一擋從動齒輪從前到后依次排列。 進(jìn)一步地，在第二中間軸上，主減速主動齒輪、第二倒擋從動齒輪、六擋從動齒輪和五擋從動齒輪從前到后依次排列，在主減速主動齒輪和第二倒擋從動齒輪之間設(shè)有軸承。 本實用新型的有益效果是低速擋的一擋、二擋齒輪分別布置在軸系的兩端，這種布局的好處在于，軸系兩端的支撐剛性較好，能夠承受最大的負(fù)載和交變扭矩的影響。同樣倒擋從動齒輪與一擋從動齒輪共用一擋主動齒輪驅(qū)動，抵抗在倒擋時承受大負(fù)載和交變扭矩的影響。這種結(jié)構(gòu)可以減少軸系的變形對齒輪造成的損傷率，提高低擋位齒輪在高負(fù)載下的使用壽命。中間軸上的軸承支撐位置布置在主減速主動齒輪的內(nèi)側(cè)，可以縮短變速器內(nèi)中間軸的長度，使變速器的軸向長度減少，從而更容易滿足整車布置要求。[0016] 本實用新型的另一個優(yōu)點是采用了多對共用齒輪，其中一擋從動齒輪與倒擋從動齒輪共用一擋主動齒輪；三擋從動齒輪與五擋從動齒輪共用三擋主動齒輪；四擋從動齒輪與六擋從動齒輪共用四擋主動齒輪；兩個主減速主動齒輪共用一個主減速從動齒輪，這樣的結(jié)構(gòu)大大節(jié)約了軸向的空間，對于緊湊型的橫置變速器來說提高了發(fā)動機艙布局的靈活性，同時減少了零件，大大降低了變速器的成本。變速器軸向長度的縮短，也提高了軸系的
4剛性，減少軸系在大載荷下的變形，提高齒輪的傳動精度。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。[0018]


圖1是本實用新型雙離合器變速器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2示出了一擋主動齒輪、一擋從動齒輪、倒擋從動齒輪、倒擋主動齒輪、主減速
主動齒輪和主減速從動齒輪，以及各軸的相互關(guān)系。 圖3是本實用新型一種雙離合器變速器的剖視結(jié)構(gòu)圖。
圖中
2、內(nèi)離合器 1、外離合器軸 5、外輸入軸動齒輪 9、二擋從動齒輪主動齒輪 13、四擋從動齒輪從動齒輪 17、倒擋主動齒輪[0027] 20、主減速主動齒輪 27、第一中間軸[0029] 35、軸承
6、一擋主動齒輪
10、三擋主動齒輪
14、五擋從動齒輪
18、第二倒擋從動齒輪21、主減速從動齒輪
28、第二中間軸Gl-G6、一擋——六擋
3、離合器主動軸
7、一擋從動齒輪
11、三擋從動齒輪
15、六擋從動齒輪
19、主減速主動齒輪22、差速器
29、倒擋軸RG、倒擋
4、內(nèi)輸入8、二擋主12、四擋16、倒擋
23-26、同33、軸承
具體實施方式如
圖1、圖3所示，本實用新型一種雙離合器變速器，其兩根同軸布置的輸入軸4、5分別與兩個離合器1、2相連接，發(fā)動機的輸出軸與離合器主動軸3相連接，發(fā)動機的扭矩可以通過兩個離合器1、2選擇性地傳遞到內(nèi)輸入軸4或外輸入軸5。其中，內(nèi)輸入軸4上固定安裝有一擋主動齒輪6和三擋主動齒輪10， 一擋主動齒輪6位于內(nèi)輸入軸4的后端(遠(yuǎn)離發(fā)動機的一端)；外輸入軸5上固定安裝有二擋主動齒輪8和四擋主動齒輪12， 二擋主動齒輪8位于外輸入軸5的前端(靠近發(fā)動機的一端)，這樣，從整根輸入軸4、5上看，二擋主動齒輪8和一擋主動齒輪6位于前、后兩側(cè)，而三擋位主動齒輪10和四擋主動齒輪12位于它們之間。 兩根中間軸27、28和倒擋軸29均與輸入軸4、5相平行，其中第一中間軸27上設(shè)有一至四擋從動齒輪，它們分別與輸入軸上對應(yīng)擋位的主動齒輪相嚙合，構(gòu)成了不同的擋位。因此在第一中間軸27上二擋從動齒輪9、四擋從動齒輪13、三擋從動齒輪11和一擋從動齒輪7從前到后依次排列。這四個從動齒輪都通過軸承支撐在第一中間軸27上，因此可以相對于第一中間軸27轉(zhuǎn)動。在二擋從動齒輪9和四擋從動齒輪13之間設(shè)有同步裝置24，在三擋從動齒輪11和一擋從動齒輪7之間設(shè)有同步裝置23，通過同步裝置23、24，各從動齒輪可以選擇性地與第一中間軸27同步轉(zhuǎn)動。在第一中間軸27的最前端還固定安裝一個主減速主動齒輪19，以輸出第一中間軸27的扭矩。第一中間軸27的兩端均設(shè)有軸承，其中前端的軸承33位于主減速主動齒輪19和二擋從動齒輪9之間。 倒擋軸29上固定安裝有倒擋從動齒輪16，倒擋從動齒輪16也與一擋主動齒輪6相嚙合，見圖2所示，即倒擋與一擋共用一個主動齒輪6。在倒擋軸29的前端，與二擋主動齒輪8在軸向平齊的位置固定安裝有倒擋主動齒輪17。 第二中間軸28上設(shè)有五擋、六擋從動齒輪，其中五擋從動齒輪14也與三擋主動齒輪10相嚙合，即五擋與三擋共用一個主動齒輪10 ;六擋從動齒輪15也與四擋主動齒輪12相嚙合，即六擋與四擋共用一個主動齒輪12。在第二中間軸28上還設(shè)有一個第二倒擋從動齒輪18與倒擋主動齒輪17相嚙合，第二倒擋從動齒輪18、六擋從動齒輪15和五擋從動齒輪14都通過軸承支撐在第二中間軸28上，因此可以相對于第二中間軸28轉(zhuǎn)動。在第二倒擋從動齒輪18和六擋從動齒輪15之間設(shè)有同步裝置26，在五擋從動齒輪14與第二中間軸28之間也設(shè)有同步裝置25，通過同步裝置25、26，各從動齒輪可以選擇性地與第二中間軸28同步轉(zhuǎn)動。在第二中間軸28的最前端還固定安裝一個主減速主動齒輪20，以輸出第二中間軸28的扭矩。因此在第二中間軸28上，主減速主動齒輪20、第二倒擋從動齒輪18、六擋從動齒輪15和五擋從動齒輪14從前到后依次排列。第二中間軸28的兩端均設(shè)有軸承，其中前端的軸承35支撐在主減速主動齒輪20和第二倒擋從動齒輪18之間。[0034] 由于兩中間軸27、28上的軸承33、35支撐位置都布置在主減速主動齒輪的內(nèi)側(cè)(而不是軸端部)，這樣可以縮短變速器內(nèi)中間軸的長度，使變速器的軸向長度減少，從而更容易滿足整車布置要求。 兩根中間軸27、28的扭矩都輸出到差速器22，差速器22上連接一主減速從動齒輪21，主減速從動齒輪21與兩根中間軸27、28上的兩個主減速主動齒輪19、20同時嚙合，如圖2所示，這樣，主減速主動齒輪19、20和主減速從動齒輪21就構(gòu)成一主減速裝置，該主減速裝置將兩根中間軸27、28與差速器22連接起來。 同步裝置隨同中間軸旋轉(zhuǎn)并利用滑動花鍵可在軸上作軸向移動。當(dāng)進(jìn)行換擋時，通過換擋執(zhí)行機構(gòu)中的撥叉將同步裝置沿軸向撥向擋位從動齒輪，同步裝置中的齒套與擋位從動齒輪上的結(jié)合齒進(jìn)行結(jié)合，使得擋位從動齒輪與中間軸結(jié)合為一體，由于輸入軸上固定的主動齒輪與擋位從動齒輪處于常嚙合狀態(tài)，并驅(qū)動擋位從動齒輪，從而輸入軸將按照這對嚙合的主動/從動擋位齒輪的速比驅(qū)動中間軸，完成不同軸之間的驅(qū)動、傳輸動力的過程。由于雙離合器變速器中采用了雙離合器、雙輸入軸結(jié)構(gòu)，具有兩條動力傳遞路徑，因此在進(jìn)行擋位切換時，可以將下一擋位上的一對齒輪(位于另一根輸入軸上)通過同步裝置預(yù)先嚙合，然后進(jìn)行離合器交換，完成換擋，這樣可以避免換擋過程中的動力中斷現(xiàn)象。 在本實用新型中，雙離合器為同軸的濕式雙離合器，內(nèi)離合器2是偶數(shù)擋位離合器，通過花鍵與變速器的外輸入軸5結(jié)合，外離合器1是奇數(shù)擋位離合器，通過花鍵與變速器的內(nèi)輸入軸4結(jié)合。在擋位切換時，目標(biāo)擋位可以在當(dāng)前擋位結(jié)合的狀態(tài)下，預(yù)先進(jìn)行結(jié)合，結(jié)合的原則是奇數(shù)擋位與偶數(shù)擋位交替結(jié)合，兩個奇數(shù)擋位或兩個偶數(shù)擋位不能同時結(jié)合，即當(dāng)前擋位是奇數(shù)擋位時，預(yù)結(jié)合的目標(biāo)擋位只能是偶數(shù)擋位，不能是奇數(shù)擋位(該功能的控制由變速器的TCU所控制)。在換擋過程中的前期，當(dāng)前擋位和目標(biāo)擋位同時結(jié)合的情況下，雙離合器的奇數(shù)離合器和偶數(shù)離合器一個是結(jié)合的狀態(tài)，另一個是分離的狀態(tài)，隨著換擋過程的繼續(xù)，分離的離合器進(jìn)行結(jié)合，同時結(jié)合的離合器進(jìn)行分離，在結(jié)合與分離 的過程中，離合器內(nèi)部的主動摩擦片和被動摩擦片之間由于結(jié)合力的下降，會出現(xiàn)滑摩現(xiàn) 象，這樣，雖然當(dāng)前擋位和目標(biāo)擋位同時結(jié)合，也不會在換擋過程中因軸系之間轉(zhuǎn)速不一樣 而出現(xiàn)干涉的現(xiàn)象。
權(quán)利要求一種雙離合器變速器，包括兩根輸入軸(4，5)、兩根中間軸(27，28)和一根倒擋軸(29)，兩根輸入軸分為同軸布置的內(nèi)輸入軸(4)和外輸入軸(5)，兩根輸入軸上設(shè)有各擋位主動齒輪(6，8，10，12)，兩根中間軸上設(shè)有主減速主動齒輪(19，20)和與所述主動齒輪相嚙合的各擋位從動齒輪(7，9，11，13，14，15)，其特征是所述一擋主動齒輪(6)和二擋主動齒輪(8)位于所有其它擋位主動齒輪(10，12)的兩側(cè)，兩根中間軸的兩端均設(shè)有軸承，其中第一中間軸(27)前端的軸承(33)位于主減速主動齒輪(19)和二擋從動齒輪(9)之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙離合器變速器，其特征是所述內(nèi)輸入軸(4)上設(shè)有所述一擋主動齒輪(6)和三擋主動齒輪(IO)，所述外輸入軸(5)上設(shè)有所述二擋主動齒輪(8)和四擋主動齒輪(12)，所述第一中間軸(27)上設(shè)有一擋、二擋、三擋和四擋從動齒輪(7，9，11，13)，所述第二中間軸(28)上設(shè)有五擋、六擋從動齒輪(14，15)，所述倒擋軸(29)上設(shè)有倒擋從動齒輪(16)，所述一擋主動齒輪(6)與一擋從動齒輪(7)、倒擋從動齒輪(16)同時嚙合，所述二擋主動齒輪(8)與二擋從動齒輪(9)相嚙合，所述三擋主動齒輪(10)與三擋從動齒輪(11)、五擋從動齒輪(14)同時嚙合，所述四擋主動齒輪(12)與四擋從動齒輪(13)、六擋從動齒輪(15)同時嚙合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙離合器變速器，其特征是所述各擋位主動齒輪(6，8，10，12)固定安裝在輸入軸(4，5)上，所述各擋位從動齒輪(7，9，11，13，14，15)可轉(zhuǎn)動地安裝在中間軸(27,28)上且可通過同步裝置(23， 24， 25， 26)與中間軸同步。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙離合器變速器，其特征是所述倒擋軸(29)上還設(shè)有倒擋主動齒輪(17)，所述第二中間軸(28)上可轉(zhuǎn)動地安裝有第二倒擋從動齒輪(18)，第二倒擋從動齒輪(18)與倒擋主動齒輪(17)相嚙合，第二倒擋從動齒輪(18)與第二中間軸之間設(shè)有同步裝置(26)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙離合器變速器，其特征是所述倒擋主動齒輪(17)與二擋主動齒輪(8)在軸向處于平齊的位置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙離合器變速器，其特征是所述兩根中間軸(27,28)上的主減速主動齒輪(19,20)與差速器(22)上的主減速從動齒輪(21)同時嚙合。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙離合器變速器，其特征是在第一中間軸(27)上，所述主減速主動齒輪(19) 、二擋從動齒輪(9)、四擋從動齒輪(13)、三擋從動齒輪(11)和一擋從動齒輪(7)從前到后依次排列。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙離合器變速器，其特征是在第二中間軸(28)上，所述主減速主動齒輪(20)、第二倒擋從動齒輪(18)、六擋從動齒輪(15)和五擋從動齒輪(14)從前到后依次排列，在主減速主動齒輪(20)和第二倒擋從動齒輪(18)之間設(shè)有軸承(35)。
專利摘要本實用新型公開了一種雙離合器變速器，包括兩根輸入軸、兩根中間軸和一根倒擋軸，兩根輸入軸分為同軸布置的內(nèi)輸入軸和外輸入軸，兩根輸入軸上設(shè)有各擋位主動齒輪，兩根中間軸上設(shè)有與所述主動齒輪相嚙合的各擋位從動齒輪，所述一擋主動齒輪和二擋主動齒輪位于所有其它擋位主動齒輪的兩側(cè)，兩根中間軸的兩端均設(shè)有軸承，其中第一中間軸前端的軸承位于主減速主動齒輪和二擋從動齒輪之間。本實用新型將低速擋的一擋、二擋齒輪分別布置在軸系的兩端，支撐剛性較好，能夠承受最大的負(fù)載和交變扭矩的影響?？梢詼p少軸系的變形對齒輪造成的損傷率，提高低擋位齒輪在高負(fù)載下的使用壽命。中間軸上的軸承支撐在兩個齒輪之間，使變速器的軸向長度減少。
文檔編號F16H3/08GK201502668SQ20092007501
公開日2010年6月9日 申請日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日
發(fā)明者盧建鋼, 姜超, 張軼, 陳東海, 黃文華, 黃明禮 申請人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司;上海汽車變速器有限公司