CN106555880A - 用于机动车辆的双离合变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的双离合变速器(1)，其具有：第一输入轴和第二输入轴；两个离合器(2、3)，第一输入轴和第二输入轴通过两个离合器的方式可以被选择性地连接到发动机(4)；平行于变速器输入轴设置的两个中间轴(13、14)；包含固定轮和自由旋转齿轮的齿轮对，该齿轮对的第一齿轮被设置在输入轴的一个上以及第二齿轮被设置在中间轴(13,14)的一个上；连接装置，通过连接装置的方式自由旋转齿轮相对于各自的轴被选择性地连接；以及被设置在两个副轴(13、14)中的每个上的各自的输出齿轮(21、26)。这种类型的变速器以这样的方式被配置，即，在不需要增大变速器的尺寸和重量的情况下可行地产生多个速比。按照本发明，这通过这样的事实来实现——一个输出齿轮(21、26)被体现为自由旋转轮并可以通过连接装置(22、27)的方式被连接用于与中间轴(13、14)的共同旋转。

Description

用于机动车辆的双离合变速器

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的双离合变速器，其具有第一输入轴以及第二输入轴，优选为摩擦离合器的两个离合器——通过这样的方式第一输入轴以及第二输入轴可以被选择性地连接到发动机，与变速器输入轴平行设置的两个中间轴，包含固定轮和自由旋转轮的齿轮组——其第一齿轮被设置在输入轴的一个上以及第二齿轮被设置在中间轴的一个上，连接装置——通过相对于各自轴的连接装置的方式，自由旋转轮可以选择性地连接到其上，以及设置在两个中间轴的每个上的各自的输出齿轮。

背景技术

与汽车工业相关的是以优化的方式使发动机的运行状态适应机动车辆的当前行驶状态以在行驶过程中降低排放。举例来说，这可以通过具有多个速比的变速器来实现。在这种情况下，换挡以这样的方式来实施，即，发动机转速甚至在高运行速度的情况下被保持得尽量地低。另一个目标是最小化无负载情况下同步旋转的质量以便由此带来排放的进一步降低。

在常规的设计中，多个速比必然需要相当多的变速器齿轮以及由此导致的相当大的总长度，但在当代的汽车工程学中这是不期望的，并且它还造成相当高的变速器重量以及与此相关的相当高的动力损耗。

因此，开始所陈述的已知的变速器类型(WO 2012/084250 A1；DE 10 2013 216387 A1)在所期望的方向上正在进步中，其通过与第一变速器输入轴关联的齿轮阶段以及通过与第二变速器输入轴关联的齿轮阶段提供动力流动的可能性。

在这样的双离合变速器中，变速器输入轴被设计为内部轴和外部轴，其中内部轴和外部轴可以选择性地被驱动。附加选择的速比可以接着采取迂回的路径，其通过设置在各自的非从动变速器输入轴上的这些齿轮来传输。

这些已知的双离合变速器——通过其除了现有的齿轮配对分组以及由其产生的速比之外可以选择进一步的速比——需要用于此目的的在中间轴上以及一定程度上在变速器输入轴上的中空轴的设置，其中在每种情况下中空轴的设置设置有至少两个齿轮，其中中空轴在变速器输入轴和中间轴上自由地同步旋转，但当需要时可以被连接用于与其共同旋转。

这种类型的中空轴设置的使用不仅体现了高附加重量贡献还导致了总长度或总高度的增加以及更差的变速器效率。

因此本发明的根本目的在于制造双离合变速器，其在没有增加变速器的尺寸和重量的情况下允许更多的速比。

发明内容

按照本发明，这个目的由这样的一种事实来实现——中间轴上的一个输出齿轮被体现为自由旋转轮以及可以通过连接装置的方式被连接到中间轴以共同旋转。

体现为固定轮的输出齿轮可以被设置在两个中间轴的其中之一上。

然而，优选地，体现为自由旋转轮的一个输出齿轮被设置在两个中间轴的每个上，该齿轮可以通过连接装置的方式被连接到各自的中间轴用于共同旋转。两个输出齿轮可以具有相同的或不同的直径。

当使用这个措施时，除了常规的多个速比之外的特定的多个附加的速比——也被称为曲折路径速比(winding path ratio)——是可能的。

对于机动车辆中变速器的横向安装，这种类型的双离合变速器——其中两个输出齿轮与差速齿轮啮合——是特别适合的。

对于纵向安装，双离合变速器可以以这样的方式设计，即，两个输出齿轮都与最终驱动轴上的至少一个输入齿轮啮合。

双离合变速器——其中两个输入轴分别被体现为内部轴和外部轴——特别适用于本发明的应用。

通过本设计的协助，特别节省空间的结构是可能的。

提供用于输出齿轮的连接装置便利地作为单作用设计并且其中每个被分配给仅一个相应的输出齿轮。

动力优选地通过输入轴上的至少一个齿轮流动，该齿轮在任何的特定时间被解耦并怠速地同步旋转。以这样的方式，没有附加的齿轮需要产生另外的速比。

为了在这种类型的设计中制造附加的变化的可能性，动力可以通过各自怠速地同步旋转的输入轴上的两个不同尺寸的齿轮流动，其中怠速的输入轴承担了中间轴的功能。

来自从动输入轴的动力流可以通过第一中间轴被进一步地传递，这个中间轴以副轴的方式被连接。由此，动力流可以被传输到非从动输入轴并从后者传输到第二中间轴，其中设置在第二中间轴上的输出齿轮以固定到其上的方式被连接并将动力流传输到最终驱动轴的差速齿轮或输入轮。

如果变速器的输入轴被设计为内部轴和外部轴，则在特定的换挡操作的情况下，将从动输入轴作为内部轴是可能的，其中内部轴上的一个齿轮与第一中间轴上的一个齿轮啮合，所述齿轮通过连接装置的方式被固定地连接。在这个第一中间轴上的另一齿轮——所述齿轮通过连接装置的方式被固定地连接——可以接着与怠速外部轴上的传输齿轮啮合。在怠速地同步旋转的外部轴上的传输齿轮或一些其他的固定的齿轮可以接着与第二中间轴上的固定地连接的齿轮啮合，同时这个第二中间轴上的输出齿轮通过连接装置的方式连接用于与其共同旋转。在这种情况下，位于第一中间轴上的输出齿轮应当被解耦并自由地同步旋转。

在这个设计中，从非从动输出轴到第二中间轴的动力流可以通过具有不同于传输齿轮的直径的不同的固定齿轮进行。另外的速比和/或另外的速度升高或降低的速比的变化由此是可能的。

当然，作为选择，用于路线为最初从从动内部轴到第二中间轴以及通过怠速地同步旋转的外部轴的齿轮从第二中间轴到第一中间轴的曲折路径速比也是可能的。

在特定的换挡操作的情况下，如果从动输入轴是外部轴，则外部轴上的一个齿轮可以与第一中间轴上的一个齿轮啮合，所述齿轮通过连接装置的方式被固定地连接。在这个第一中间轴上的另一连接的齿轮接着可以与怠速地同步旋转的内部轴上的传输齿轮啮合，其中怠速地同步旋转的内部轴上的传输齿轮或另一固定的齿轮与通过连接装置的方式固定地连接到第二中间轴的齿轮啮合。在这个第二中间轴上的输出齿轮将接着通过其连接装置的方式被连接用于与其共同旋转，同时位于第一中间轴上的输出齿轮被解耦并自由地同步旋转。也在这个设计中，用于路线为最初从从动外部轴到第二中间轴以及通过怠速地同步旋转的内部轴上的齿轮从第二中间轴到第一中间轴的曲折路径的速比是随时可能的。

在以上描述的变体的辅助下，选择各种附加的速比是可能的。

为了制造附加的变体的可能性，从非从动内部轴到第二中间轴的动力流可以通过齿轮进行，该齿轮的直径不同于传输齿轮的直径，其中非从动内部轴在实践中被连接作为中间轴。

固定地连接有至少一个齿轮的分离的驱动轴被便利地提供用于选择倒挡齿轮、与从动输入轴上的齿轮以及中间轴上的齿轮啮合的所述齿轮。

附图说明

本发明通过示例的方式在附图中示出并参考附图在以下进行描述，其中：

图1示出了当第一离合器被驱动时表示第一可能的选择的双离合变速器的概要图；

图2示出了当第一离合器被驱动时表示第二可能的选择的与图1中的相同的双离合变速器；

图3示出了当第二离合器被驱动时表示第一可能的选择的与图1中的相同的双离合变速器；以及

图4示出了当第二离合器被驱动时表示第二可能的选择的与图1中的相同的双离合变速器。

具体实施方式

在图1到4中示出的变速器为6速变速器，其中六个速比配对分组和倒挡速比在每个示例中以圆圈中的附图标记1到6以及R来表示。

在各个附图中，动力路径在各自挡位位置中通过粗线来突出表示，同时闲置的变速器路径以细线表示。

在图1中示出的双离合变速器1已知本身包含两个摩擦离合器2和3，其将发动机4供应的动力流选择性地传输给两个输入轴。输入轴被设计为内部轴5和外部轴6，其中内部轴5同轴地延伸穿过外部轴6。

在变速器壳体中(附图中未示出)，内部轴5一定程度上从外部轴6突出，其中被连接用于与内部轴5共同旋转的三个齿轮7、8、9被设置在从外部轴6突出的内部轴5的端部上。三个另外的齿轮10、11、12同样被设置用于在外部轴6上共同旋转。

此外，两个中间轴13和14被提供，轴齿轮被同样地设置在中间轴上。被设置在中间轴13、14上的齿轮被可旋转地安装在中间轴13和14上并且每个可以在选择了所期望的速比后通过连接装置的方式被连接用于与中间轴13和14的共同旋转。

为了示出变速器中的动力流，如所提到的，从发动机4到变速器输出的动力路径在附图中以粗实线示出以允许方便地追踪动力流。

在图1中所示的示例性的实施例中，驱动通过摩擦离合器2从发动机4传输到内部轴5，内部轴5设置有设置用于在内部轴5上共同旋转的齿轮7、8、9。

在所示的示例性实施例中，内部轴5上的齿轮7与齿轮15啮合，齿轮15被设置作为第一中间轴13上的自由旋转轮。齿轮15通过连接装置16的方式被连接用于与第一中间轴13的共同旋转，其结果是第一中间轴13由此被驱动。

进一步松弛的导向齿轮17位于第一中间轴13上，所述齿轮通过连接装置18的方式被连接用于与第一中间轴13共同旋转并由此同样地被驱动。

齿轮17与齿轮12啮合，齿轮12被设置用于在外部轴6上共同旋转，该齿轮12未通过其摩擦离合器被连接到发动机4并因此怠速地同步旋转。凭借第一中间轴13上的齿轮17和外部轴6上的齿轮12之间的啮合配合的方式，外部轴6同样被驱动，随之设置在这个外部轴6上的其他齿轮也被驱动。在所示的示例性实施例中，外部轴6上的齿轮11与齿轮19啮合，齿轮19在第二中间轴14上被松弛地支撑并可以通过连接装置20的方式连接到第二中间轴14用于共同旋转。第二中间轴14由此也被驱动。

输出齿轮21被松弛地支撑在中间轴14上并可以通过连接装置22的方式被连接用于与第二中间轴14共同旋转。

如果图1中的动力路径通过粗实线的方式被追踪，则连接的输出齿轮21被驱动并将其扭矩传输给差速齿轮23，通过差速器(在附图中未明确示出)将扭矩传输给各自车辆的从动轮。

在附图中，变速器轴以展开图示出，随着与位于第二中间轴14上的输出齿轮21的啮合配合的结果，变速器轴通过虚线箭头33的方式概要地示出。

在按照图1的动力路径的相应的修改中，还可能的是设置在怠速地同步旋转的外部轴6上的齿轮12与连接在第二中间轴14上的齿轮直接地啮合。然而，在考虑的示例性实施例中，通过第二啮合齿轮11的路径被选择，作为结果，在外部轴6上的两个齿轮11和12以中间轴变速器的方式起作用，其中齿轮11的直径大于齿轮12的直径。

在图2中示出的示例性实施例中，发动机4一旦通过摩擦离合器2再次驱动内部轴5，则在内部轴5上，设置在外侧左侧上的轴齿轮9与第二中间轴14上的齿轮30啮合。齿轮30被设计为自由旋转轮并基于换挡状态的考虑通过连接装置31的方式被连接用于与第二中间轴14的共同旋转。

以这样的方式，位于第二中间轴14上的齿轮19同样被驱动，齿轮19通过其连接装置20的方式被连接用于与第二中间轴14的共同旋转并与自由地同步旋转的外部轴6上的齿轮11啮合。同时，外部轴6上的齿轮12还与第一中间轴13上的齿轮17啮合，该齿轮通过其连接装置18的方式被连接用于与第一中间轴13的共同旋转。

在图2所示的挡位中，被设置在第一中间轴13上的输出齿轮26通过其连接装置27的方式被连接用于与第一中间轴13的共同旋转并将其扭矩传递到差速齿轮23。

同样地与差速齿轮23啮合的第二中间轴14上的输出齿轮21在这个挡位位置上被解耦并仅自由地同步旋转。

在图3中所示的示例性实施例中，动力通过摩擦离合器3从发动机4流向输出轴6。

在图3所示的挡位状态中，以固定的方式位于外部轴6上的齿轮12与位于第一中间轴13上的齿轮17啮合，齿轮17通过连接装置18的方式被连接到第一中间轴13以共同旋转。第一中间轴13由此被驱动。

同时，中间轴13上的进一步的齿轮15通过其连接装置16的方式被连接到中间轴13以共同旋转并与自由地同步旋转的内部轴5上的齿轮7啮合，作为结果内部轴5也被驱动。

如果动力路径沿着粗实线被进一步地追踪，则设置在自由共同旋转内部轴5上的外侧左侧上并与第二中间轴14上的齿轮25啮合的齿轮9也被驱动。在这个挡位状态下，齿轮25通过连接装置24的方式被连接到第二中间轴14以共同旋转并因此驱动第二中间轴14。

在这个挡位状态下，设置在第二中间轴14上的输出齿轮21通过连接装置22的方式被连接到第二中间轴14以共同旋转并因此将其扭矩传送给差速齿轮23。位于第二中间轴13上的输出齿轮26被解耦并仅自由地同步旋转。因此，从第二中间轴上的输出齿轮21到差速齿轮23的动力流通过虚线箭头33示出。

在图4中所示的示例性实施例中，动力流通过摩擦离合器2再次从发动机4传输到输出轴6。

以固定的方式设置于外部轴6上的齿轮11与齿轮19啮合，齿轮19处于第二中间轴14上并通过连接装置20的方式连接到第二中间轴14以共同旋转。

作为结果，第二中间轴14被驱动。同时，被连接到中间轴14以共同旋转的齿轮34通过连接装置24以啮合配合的方式与以固定的方式处于自由地同步旋转的内部轴5上的齿轮8配合，作为结果，扭矩被传送给自由地同步旋转的内部轴5。

同时，同样以固定方式处于内部轴5上的齿轮7以啮合配合的方式与第一中间轴13上的齿轮15啮合，其中，在这个挡位位置中，齿轮15通过连接装置16的方式被连接到第一中间轴13用于共同旋转。以这样的方式，扭矩被传递给第一中间轴13。

在这个挡位位置中，输出齿轮26通过连接装置27的方式被连接到第一中间轴13，作为结果扭矩由此从输出齿轮26传递到差速齿轮23。

位于第二中间轴14上并同样地与差速齿轮23啮合的输出齿轮21在解耦状态下自由地同步旋转。

在这个挡位示例中，第二中间轴14因此作为副轴起作用并且自由地同步旋转的内部轴5同样作为副轴起作用，作为结果，附加的曲折路径速比可以由此被选择。

随时选择另外的曲折路径速比是可能的，以及因此如四个挡位示例的示出，非常大量的不同的选择是可能的。凭借由此获得的大量的速比，从速比到速比的步骤可以减少并且动力流的传输可以被优化。由此可能的是，由于发动机转速可以被保持在低速并且非常均匀，不仅改进了乘坐舒适度而且降低了排放。

进一步的优势在于至少一些附加可用的曲折路径速比可以在不中断牵引力的情况下被选择并且变速器的总可选范围被增加。

在这个变速器配置中，倒挡速比可以同样地以无疑问的方式产生。

如图1中所示，动力流通过摩擦离合器2从发动机4向内部轴5传输。位于内部轴5的外侧左侧上的齿轮9由此也被驱动。在此，分离的驱动轴28用于产生倒挡速比，其中与内部轴5上的齿轮9以及第一中间轴13上的齿轮32啮合的齿轮29被设置在驱动轴上。为了选择倒挡速比，齿轮32通过连接装置16的方式被连接用于与第一中间轴的共同旋转并由此，扭矩可以接着通过第一中间轴13上的连接的输出齿轮26被直接传递到差速齿轮23或作为一种选择，通过第二中间轴和其上连接的输出齿轮21由环形路径传递到差速齿轮23。然而，用于倒挡速比的动力流在四个视图中未明确地示出。

附图标记列表

1 双离合变速器

2 摩擦离合器

3 摩擦离合器

4 发动机

5 内部轴

6 外部轴

7 齿轮

8 齿轮

9 齿轮

10 齿轮

11 齿轮

12 齿轮

13 第一中间轴

14 第二中间轴

15 齿轮

16 连接装置

17 齿轮

18 连接装置

19 齿轮

20 连接装置

21 输出齿轮

22 连接装置

23 差速齿轮

24 连接装置

25 齿轮

26 输出齿轮

27 连接装置

28 驱动轴

29 齿轮

30 齿轮

31 连接装置

32 齿轮

33 虚线箭头

34 齿轮

Claims (15)

1.一种用于机动车辆的双离合变速器，具有

第一输入轴和第二输入轴，

两个离合器(2、3)，所述第一输入轴和所述第二输入轴可以通过所述两个离合器选择性地连接到所述发动机(4)，

平行于所述变速器输入轴设置的两个中间轴(13、14)，

齿轮对，所述齿轮对包含固定轮和自由旋转轮，所述齿轮对的第一齿轮被设置在所述输入轴(5、6)中的一个上以及第二齿轮被设置在所述中间轴(13、14)中的一个上，

连接装置，通过所述连接装置，相对于各自所述的轴，所述自由旋转轮可以被选择性地连接到各自所述的轴上，以及

设置在所述两个中间轴(13、14)的每个上的各自的输出齿轮(21、26)，

其中，

一个输出齿轮(21、26)被体现为自由旋转轮并且可以通过连接装置(22、27)的方式被连接用于与所述中间轴(13、14)的共同旋转。

2.如权利要求1所述的双离合变速器，

其中，

体现为固定轮的输出齿轮被设置在一个中间轴上。

3.如权利要求1所述的双离合变速器，

其中，

体现为自由旋转轮的一个输出齿轮(21、26)被设置在所述两个中间轴(13、14)的每个上，所述齿轮可以通过连接装置(22,27)的方式被连接用于与各自的中间轴(13、14)的共同旋转。

4.如前述任一权利要求所述的双离合变速器，

其中，

输出齿轮(21、26)都与差速齿轮(23)啮合。

5.如权利要求1到3中任意一项所述的双离合变速器，

其中，

输出齿轮(21、26)都与最终驱动轴上的至少一个输入齿轮啮合。

6.如前述任一权利要求所述的双离合变速器，

其中，

两个输入轴被体现为内部轴(5)和外部轴(6)。

7.如前述任一权利要求所述的双离合变速器，

其中，

被提供用于所述输出齿轮(21、26)的连接装置(22、27)为单作用设计并且每个被分配给仅一个相应的输出齿轮(21、26)。

8.如前述任一权利要求所述的双离合变速器，

其中，

动力通过所述输入轴(5或6)上的至少一个齿轮流动，所述齿轮在任何特定的时间解耦并且怠速地同步旋转。

9.如权利要求8所述的双离合变速器，

其中，

所述动力通过所述各自怠速地同步旋转的输入轴上的不同尺寸的两个齿轮流动。

10.如前述任一权利要求所述的双离合变速器，

其中，

来自从动输入轴的动力流通过第一中间轴传输，

所述中间轴以副轴的方式被连接，

所述动力从所述从动输入轴流动到所述非从动输入轴并且从所述非从动输入轴流动到所述第二中间轴，以及

设置在所述第二中间轴上的所述输出齿轮以固定到其上的方式被连接。

11.如权利要求10所述的双离合变速器，

其中，

所述从动输入轴为所述内部轴(5)，

所述内部轴(5)上的一个齿轮(7)与所述第一中间轴(13)上的一个齿轮(15)啮合，所述齿轮(15)通过连接装置(16)的方式被固定地连接，

所述第一中间轴(13)上的另一齿轮(17)，通过连接装置(18)的方式被固定地连接的所述齿轮与所述怠速的外部轴(6)上的传输齿轮(12)啮合，

所述怠速地同步旋转的外部轴(6)上的所述传输齿轮(12)或一些其他的固定的齿轮与在所述第二中间轴(14)上固定连接的齿轮(19)啮合，以及

所述第二中间轴(14)上的所述输出齿轮(21)通过连接装置(22)的方式被连接用于与所述第二中间轴(14)的共同旋转，同时位于所述第一中间轴(13)上的所述输出齿轮(26)被解耦并且自由地同步旋转。(图1)

12.如权利要求11所述的双离合变速器，

其中，

从所述非从动输出轴(6)到所述第二中间轴(14)的动力流动通过所述外部轴(6)上的固定齿轮(11)进行，所述齿轮的直径不同于所述传输齿轮(12)的直径。(图2)

13.如权利要求10所述的双离合变速器，

其中，

所述从动输入轴为所述外部轴(6)，

所述外部轴(6)上的一个齿轮(12)与所述第一中间轴(13)上的一个齿轮(17)啮合，所述齿轮(17)通过连接装置(18)的方式被固定地连接，

在所述第一中间轴(13)上的另一连接齿轮(15)与所述怠速地同步旋转的内部轴(5)上的传输齿轮(7)啮合，

所述怠速地同步旋转的内部轴(5)上的传输齿轮(7)或固定齿轮与通过连接装置(24)的方式被固定地连接到所述第二中间轴(14)的齿轮(25)啮合，以及

所述第二中间轴(14)上的所述输出齿轮(21)通过其连接装置(22)的方式被连接用于与所述第二中间轴(14)的共同旋转，同时位于所述第一中间轴(13)上的所述输出齿轮(26)被解耦并且自由地同步旋转。(图3)

14.如权利要求12所述的双离合变速器，

其中，

从所述非从动输入轴(5)到所述第二中间轴(14)的所述动力流通过齿轮(8)进行，所述齿轮(8)的直径不同于所述传输齿轮(7)的直径。(图4)

15.如前述任一权利要求所述的双离合变速器，其中，

固定地连接有至少一个齿轮(29)的分离的驱动轴(28)被设置用于选择倒挡传动，所述齿轮与所述从动输入轴上的齿轮以及与中间轴上的齿轮啮合。