CN106838261A - 用于车辆的动力传输装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的动力传输装置，其可以包括：第一输入轴，在该第一输入轴上设置至少一个输入齿轮；第二输入轴，在该第二输入轴上设置至少一个另外的输入齿轮；第一换挡输出设备，其包括至少一个换挡齿轮和第一输出轴，所述至少一个换挡齿轮与第一输出轴选择性地同步，使得从第一输入轴和第二输入轴输入的扭矩被输出至最终驱动齿轮；第二换挡输出设备，其包括至少一个另外的换挡齿轮和第二输出轴，所述至少一个另外的换挡齿轮与第二输出轴选择性地同步，使得从第一输入轴和第二输入轴输入的扭矩被输出至最终驱动齿轮；以及空转设备，其包括空转轴和至少三个空转齿轮。

Description

用于车辆的动力传输装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年10月29日提交的韩国专利申请第10-2015-0151325号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种使用双离合器的用于车辆的动力传输装置。更具体而言，本发明涉及这样一种用于车辆的动力传输装置：通过在单独的空转轴上设置用于倒车速度的同步器来使其长度最小化。

背景技术

车辆的环境友好技术是制约未来汽车工业生存的核心技术，并且业界领先的汽车制造商已经将它们的精力投入到环境友好车辆的开发中，以满足环境和燃料效率的规定。

使用电能的电动车辆(EV)或混合动力电动车辆(HEV)、同时提高效率和便利性的双离合变速器(DCT)的车辆等可以作为这种未来汽车技术的示例。

双离合变速器(DCT)包括两个离合器设备和基本的手动变速器的齿轮系，其通过使用两个离合器设备将来自发动机的扭矩输入选择性地传输至两个输入轴，并且通过齿轮系输出经改变的扭矩。

这种双离合变速器(DCT)试图紧凑地实现多于五速的多挡位变速器。该DCT通过利用控制器控制两个离合器和同步设备，来实现自动的手动变速器(AMT)，而这种自动的手动变速器不需要驾驶员手动地换挡。

与使用行星齿轮的自动变速器相比，由于DCT可以在实现更多挡位的同时更充分地符合燃料消耗的规定和效率的要求，因此这样的DCT具有这样的优点：例如，在动力传递中具有更高的效率，为了实现更多挡位，在改变或添加部件时更容易进行修改等等，因此这种变速器获得了更多的关注。

为了实现DCT的更多挡位，可以增加齿轮和同步装置的数量，这会带来长度和重量增加的缺点。

具体而言，在将DCT应用至混合动力车辆的情况下，驱动电机应当被额外地安装在安装有发动机和DCT的空间内，因此DCT长度的最小化将会被认为使DCT更适合于混合动力车辆并充分地实现更多挡位的重要因素。

公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，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用于车辆的动力传输装置，其具有如下优点：其缩短了长度，从而改善了安装性；在具有更多的换挡挡位时，其重量和部件数量的增加最小化。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的动力传输装置，其可以包括：第一输入轴，其包括实心轴，在该实心轴上设置至少一个输入齿轮，所述第一输入轴利用第一离合器能够选择性地连接到动力源的输出侧；第二输入轴，其包括空心轴，在该空心轴上设置至少一个另外的输入齿轮，所述第二输入轴在第一输入轴的前部围绕该第一输入轴而不与该第一输入轴产生干扰，所述第二输入轴利用第二离合器能够选择性地连接到动力源的输出侧；第一换挡输出设备，其包括至少一个换挡齿轮和第一输出轴，该第一输出轴设置为平行于第一输入轴和第二输入轴，所述至少一个换挡齿轮能够旋转地设置在所述第一输出轴上，并且与至少一个输入齿轮或者至少一个另外的输入齿轮持续性地啮合，并且所述至少一个换挡齿轮与第一输出轴选择性地同步，使得从第一输入轴和第二输入轴输入的扭矩被改变并将扭矩输出至最终驱动齿轮；第二换挡输出设备，其包括至少一个另外的换挡齿轮和第二输出轴，该第二输出轴设置为平行于第一输入轴和第二输入轴，所述至少一个另外的换挡齿轮能够旋转地设置在所述第二输出轴上，并且与至少一个输入齿轮或者至少一个另外的输入齿轮持续性地啮合，并且所述至少一个另外的换挡齿轮与第二输出轴选择性地同步，使得从第一输入轴和第二输入轴输入的扭矩被改变并将扭矩输出至最终驱动齿轮；以及空转设备，其包括空转轴和设置在空转轴上的至少三个空转齿轮，该空转轴设置为平行于第一输入轴和第二输入轴，所述三个空转齿轮中的第一空转齿轮固定在空转轴上，并且与第一输出轴上的至少一个换挡齿轮以及第二输出轴上的至少一个另外的换挡齿轮中的一个啮合，三个空转齿轮中的第二空转齿轮与至少一个输入齿轮和至少一个另外的输入齿轮中的一个啮合，并且与空转轴选择性地同步，三个空转齿轮中的第三空转齿轮与固定在第一输出轴和第二输出轴中的一个轴上的换挡齿轮啮合，并且与空转轴选择性地同步。

第一输入齿轮、第二输入齿轮、第三输入齿轮和第四输入齿轮可以在第一输入轴不与第二输入轴重叠的位置处依次设置在第一输入轴上；第五输入齿轮和第六输入齿轮可以设置在第二输入轴上；第一输入齿轮可以为实现第七前进速度的输入齿轮；第二输入齿轮可以为实现第一前进速度的输入齿轮；第三输入齿轮可以为实现第五前进速度的输入齿轮；第四输入齿轮可以为实现第三前进速度的输入齿轮；第五输入齿轮可以为实现第二前进速度和倒车速度的输入齿轮；并且第六输入齿轮可以为实现第六前进速度和第八前进速度的输入齿轮。

第一换挡输出设备可以包括第一输出轴，所述第一输出轴设置成平行于第一输入轴和第二输入轴，第一前进速度换挡齿轮和第三前进速度换挡齿轮设置在所述第一输出轴上，第一同步器将第一前进速度换挡齿轮和第三前进速度换挡齿轮选择性地同步至第一输出轴，第二前进速度换挡齿轮和第六前进速度换挡齿轮设置在所述第一输出轴上，第二同步器将第二前进速度换挡齿轮和第六前进速度换挡齿轮选择性地同步至第一输出轴，第一输出齿轮固定至第一输出轴并且第四前进速度换挡齿轮固定至第一输出轴；第二换挡输出设备可以包括第二输出轴，所述第二输出轴设置成平行于第一输入轴和第二输入轴，第五前进速度换挡齿轮和第七前进速度换挡齿轮设置在所述第二输出轴上，第三同步器将第五前进速度换挡齿轮和第七前进速度换挡齿轮选择性地同步至第二输出轴，第八前进速度换挡齿轮设置在所述第二输出轴上，第四同步器将第八前进速度换挡齿轮选择性地同步至第二输出轴，并且第二输出齿轮固定至第二输出轴。

在第一换挡输出设备中，第一前进速度换挡齿轮可以与第二输入齿轮啮合，第三前进速度换挡齿轮可以与第四输入齿轮啮合，第二前进速度换挡齿轮可以与第五输入齿轮啮合，并且第六前进速度换挡齿轮可以与第六输入齿轮啮合；并且在第二换挡输出设备中，第五前进速度换挡齿轮可以与第三输入齿轮啮合，第七前进速度换挡齿轮可以与第一输入齿轮啮合，并且第八前进速度换挡齿轮可以与第六输入齿轮啮合。

所述空转设备可以包括：空转轴，其设置为平行于第一输入轴和第二输入轴；空转输入齿轮，其固定至所述空转轴并且与第一输出轴上的至少一个换挡齿轮中的一个啮合；倒车速度空转齿轮，其能够旋转地设置在所述空转轴上，并且与在第一输入轴上的至少一个换挡齿轮中的一个啮合；前进速度空转齿轮，其能够旋转地设置在空转轴上，并且与固定至第一输出轴的换挡齿轮啮合；以及第五同步器，其将倒车速度空转齿轮和前进速度空转齿轮选择性地同步至空转轴。

空转输入齿轮可以与第一输出轴上的第二前进速度换挡齿轮啮合；倒车速度空转齿轮可以与第一输入轴上的第一输入齿轮啮合；并且前进速度空转齿轮可以与固定至第一输出轴的第四前进速度换挡齿轮啮合。

倒车速度可以实现为：通过第五同步器的操作而同步倒车速度空转齿轮和空转轴以及通过第一同步器的操作而同步第一前进速度换挡齿轮和第一输出轴。

根据本发明的各个方面，一种实现八个前进速度和一个倒车速度的用于车辆的动力传输装置，其可以包括：第一输入轴，其包括实心轴，在该第一输入轴上依次设置第一输入齿轮、第二输入齿轮、第三输入齿轮和第四输入齿轮，该第一输入轴由第一离合器能够选择性地连接动力源的输出侧；第二输入轴，其包括空心轴，在该第二输入轴上设置第五输入齿轮和第六输入齿轮，该第二输入轴在第一输入轴的前部围绕该第一输入轴而不与该第一输入轴产生干扰，并且该第二输入轴由第二离合器能够选择性地连接动力源的输出侧；第一换挡输出设备，其包括第一输出轴，该第一输出轴设置为平行于第一输入轴和第二输入轴，第一前进速度换挡齿轮和第三前进速度换挡齿轮设置在第一输出轴上，第一同步器将第一前进速度换挡齿轮和第三前进速度换挡齿轮选择性地同步至第一输出轴，第二前进速度换挡齿轮和第六前进速度换挡齿轮设置在第一输出轴上，第二同步器将第二前进速度换挡齿轮和第六前进速度换挡齿轮选择性地同步至第一输出轴，第一输出齿轮固定至第一输出轴，并且第四前进速度换挡齿轮固定至第一输出轴；第二换挡输出设备，其包括第二输出轴，该第二输出轴设置为平行于第一输入轴和第二输入轴，第五前进速度换挡齿轮和第七前进速度换挡齿轮设置在第二输出轴上，第三同步器将第五前进速度换挡齿轮和第七前进速度换挡齿轮选择性地同步至第二输出轴，第八前进速度换挡齿轮设置在所述第二输出轴上，第四同步器将第八前进速度换挡齿轮选择性地同步至第二输出轴，并且第二输出齿轮固定至第二输出轴；以及空转设备，其设置为平行于第一输入轴和第二输入轴，并且将传输自第二前进速度换挡齿轮的扭矩直接地传输至第一输出轴或者将传输自第二前进速度换挡齿轮的扭矩经由第一输入轴传输至第一输出轴。

空转设备可以包括：空转轴，其设置为平行于第一输入轴和第二输入轴；空转输入齿轮，其固定至所述空转轴并且与第一输出轴上的一个换挡齿轮啮合；倒车速度空转齿轮，其能够旋转地设置在所述空转轴上，并且与在第一输入轴上的一个输入齿轮啮合；前进速度空转齿轮，其能够旋转地设置在空转轴上，并且与固定至第一输出轴的第四前进速度换挡齿轮啮合；以及第五同步器，其将倒车速度空转齿轮和前进速度空转齿轮选择性地同步至空转轴。

第一输入齿轮可以与第七前进速度换挡齿轮和倒车速度空转齿轮啮合；第二输入齿轮可以与第一前进速度换挡齿轮啮合；第三输入齿轮可以与第五前进速度换挡齿轮啮合；第四输入齿轮可以与第三前进速度换挡齿轮啮合；第五输入齿轮可以与第二前进速度换挡齿轮啮合；第六输入齿轮可以与第六前进速度换挡齿轮和第八前进速度换挡齿轮啮合。

根据本发明的各个实施方案的用于车辆的动力传输装置通过在空转轴上设置与倒车速度和第四前进速度相关联的一个同步器和相应的齿轮，从而实现了八个前进速度和一个倒车速度。通过这样的布置，部件的总体数量可以最小化，并因此这种动力传输装置的总长度可以最小化。

此外，可以通过最小化重量和部件数量的增加而降低生产成本，并且可以通过缩短动力传输装置的长度来提高其可安装性。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如具有汽油动力和电力动力两者的车辆。

本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方案中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方案中进行详细陈述，这些附图和具体实施方案共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1是根据本发明的各个实施方案的用于车辆的动力传输装置的机构布局示意图；

图2是根据本发明的各个实施方案的用于车辆的动力传输装置的换挡操作图；

图3示出了根据本发明的各个实施方案的用于车辆的动力传输装置的第四前进速度的动力传递路径示意图；

图4示出了根据本发明的各个实施方案的用于车辆的动力传输装置的倒车速度的动力传递路径示意图。

应当了解，所附附图并非按比例地绘制，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。本文所公开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。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与各个实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些各个实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些各个实施方案，而且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、等价形式及其它实施方案。

图1是根据本发明的各个实施方案的用于车辆的动力传输装置的机构布局示意图。

参见图1，根据本发明的各个实施方案的动力传输装置包括：离合器设备、输入设备、换挡输出设备以及空转设备IDD。离合器设备包括第一离合器CL1和第二离合器CL2，并且连接或断开来自动力源ENG(例如，发动机或发电机)的动力传输。输入设备包括第一输入轴IS1和第二输入轴IS2。换挡输出设备包括第一换挡输出设备OUT1和第二换挡输出设备OUT2，其分别经由第一输入轴IS1和第二输入轴IS2接收来自输入设备的扭矩，并且在对输入扭矩进行变换后输出经改变的扭矩。空转设备IDD设置为靠近所述换挡输出设备。

在利用常规内燃机的手动或自动的变速器车辆的情况下，动力源ENG可以为发动机，并且在利用电机作为车辆的驱动动力源的混合动力车辆的情况下，动力源ENG可以为电机。

在离合器设备中的第一离合器CL1和第二离合器CL2接收动力源ENG的扭矩，并且将接收到的扭矩选择性地传输至第一输入轴IS1和第二输入轴IS2。

第一离合器CL1将动力源ENG的扭矩选择性地传输至第一输入轴IS1，第二离合器CL2将动力源ENG的扭矩选择性地传输至第二输入轴IS2。

第一离合器CL1和第二离合器CL2可以实现为常规的多片湿式离合器，但是并不限于此，这是因为它们也可以实现为多片干式离合器。第一离合器CL1和第二离合器CL2可以通过液压控制系统的控制来进行操作。

在输入设备中的第一输入轴IS1由第一离合器CL1能够选择性地连接到动力源ENG的输出侧。

第二输入轴IS2为空心轴并且设置在第一输入轴IS1外部，以及与第一输入轴IS1同轴地设置，使得第一输入轴IS1和第二输入轴IS2可以无干扰地旋转。这种第二输入轴IS2由第二离合器CL2能够选择性地连接到动力源的输出侧。

第一输入齿轮G1、第二输入齿轮G2、第三输入齿轮G3和第四输入齿轮G4以在四个输入齿轮G1至G4之间的预定间隔而固定在第一输入轴IS1上。四个输入齿轮G1至G4设置在第一输入轴IS1后部，即，在第二输入轴IS2的下游侧，并且它们在第一输入轴IS1从前至后的方向上，按照第一输入齿轮G1、第二输入齿轮G2、第三输入齿轮G3和第四输入齿轮G4的顺序依次进行布置。

第五输入齿轮G5和第六输入齿轮G6以它们之间预定的间隔固定在第二输入轴IS2上。相对于彼此，第五输入齿轮G5设置在前方而第六输入齿轮G6设置在后方。

当操作第一离合器CL1时，强制第一输入轴IS1旋转，从而第一输入齿轮G1、第二输入齿轮G2、第三输入齿轮G3和第四输入齿轮G4强制地旋转。当操作第二离合器CL2时，强制第二输入轴IS2旋转，从而第五输入齿轮G5和第六输入齿轮G6强制地旋转。

第一输入齿轮G1、第二输入齿轮G2、第三输入齿轮G3、第四输入齿轮G4、第五输入齿轮G5和第六输入齿轮G6分别用作各个换挡挡位的输入齿轮。第一输入齿轮G1用作用于实现第七前进速度的输入齿轮。第二输入齿轮G2用作用于实现第一前进速度的输入齿轮。第三输入齿轮G3用作用于实现第五前进速度的输入齿轮。第四输入齿轮G4用作用于实现第三前进速度的输入齿轮。

第五输入齿轮G5用作用于实现第二前进速度、第四前进速度和倒车速度的输入齿轮。第六输入齿轮G6用作用于实现第六前进速度和第八前进速度的输入齿轮。

各输入齿轮G1、G2、G3、G4、G5和G6可以具有用于实现各个换挡挡位的适当数量的齿轮齿。在第一输入轴IS1上的输入齿轮G1、G2、G3和G4实现奇数换挡挡位，在第二输入轴IS2上的输入齿轮G5和G6实现偶数换挡挡位。

换挡输出设备中的第一换挡输出设备OUT1和第二换挡输出设备OUT2设置为平行于第一输入轴IS1和第二输入轴IS2。

第一换挡输出设备OUT1包括：设置为平行于第一输入轴IS1和第二输入轴IS2的第一输出轴OS1、设置在第一输出轴OS1上的第一同步器SL1和第二同步器SL2、以及第一输出齿轮OG1。

第一同步器SL1包括可旋转地设置在第一输出轴OS1上的第一前进速度换挡齿轮D1和第三前进速度换挡齿轮D3，并且该第一同步器SL1将第一前进速度换挡齿轮D1、第三前进速度换挡齿轮D3与第一输出轴OS1选择性地同步。第二同步器SL2包括可旋转地设置在第一输出轴OS1上的第二前进速度换挡齿轮D2和第六前进速度换挡齿轮D6，并且该第二同步器SL2将第二前进速度换挡齿轮D2、第六前进速度换挡齿轮D6与第一输出轴OS1选择性地同步。

第一输出齿轮OG1设置在第一输出轴OS1的最前方。

第一同步器SL1设置在第一输出轴OS1的后方，第一前进速度换挡齿轮D1与第二输入齿轮G2外啮合，第三前进速度换挡齿轮D3与第四输入齿轮G4外啮合。

第二同步器SL2设置在第一输出轴OS1的前方，第二前进速度换挡齿轮D2与第五输入齿轮G5外啮合，第六前进速度换挡齿轮D6与第六输入齿轮G6外啮合。

第一输出齿轮OG1将经由第一输出轴OS1接收的扭矩通过最终驱动齿轮FD输出到差动装置DIFF。

第二换挡输出设备OUT2包括：设置为平行于第一输入轴IS1和第二输入轴IS2的第二输出轴OS2、设置在第二输出轴OS2上的第三同步器SL3和第四同步器SL4、以及第二输出齿轮OG2。

第三同步器SL3包括可旋转地设置在第二输出轴OS2上的第五前进速度换挡齿轮D5和第七前进速度换挡齿轮D7，并且第三同步器SL3将第五前进速度换挡齿轮D5、第七前进速度换挡齿轮D7与第二输出轴OS2选择性地同步。第四同步器SL4包括可旋转地设置在第二输出轴OS2上的第八前进速度换挡齿轮D8，并且第四同步器SL4将第八前进速度换挡齿轮D8与第二输出轴OS2选择性地同步。

第二输出齿轮OG2设置在第二输出轴OS2的最前方。

第三同步器SL3设置在第二输出轴OS2后方，第五前进速度换挡齿轮D5与第三输入齿轮G3外啮合，第七前进速度换挡齿轮D7与第一输入齿轮G1外啮合。

第四同步器SL4设置在第二输出轴OS2的前方，第八前进速度换挡齿轮D8与第六输入齿轮G6外啮合。

第二输出齿轮OG2将经由第二输出轴OS2接收的扭矩通过最终驱动齿轮FD输出到差动装置DIFF。

第一输出齿轮OG1和第二输出齿轮OG2与最终驱动齿轮FD外啮合，并且最终的减速发生在这里。经过了最终驱动齿轮FD的扭矩经由差动装置DIFF传输至车辆的驱动轮。

第一换挡输出设备OUT1包括固定在第一输出轴OS1最后方的第四前进速度换挡齿轮D4。

空转设备IDD包括设置为平行于第一输入轴IS1和第二输入轴IS2的空转轴IDS。

空转输入齿轮IDG和第五同步器SL5设置在空转轴IDS上。

空转输入齿轮IDG固定至空转轴IDS，并且与第二前进速度换挡齿轮D2外啮合。第五同步器SL5包括前进速度空转齿轮FIDG和倒车速度空转齿轮RIDG，其中前进速度空转齿轮FIDG可旋转地设置在空转轴IDS上。第五同步器SL5将前进速度空转齿轮FIDG、倒车速度空转齿轮RIDG与空转轴IDS选择性地同步。

前进速度空转齿轮FIDG与固定在第一输出轴OS1上的第四前进速度换挡齿轮D4外啮合，倒车速度空转齿轮RIDG与第一输入齿轮G1外啮合。

对于第一同步器SL1、第二同步器SL2、第三同步器SL3、第四同步器SL4和第五同步器SL5的详细描述在本领域是公知的，因此本文省略了对其进一步的具体描述。与第一同步器SL1、第二同步器SL2、第三同步器SL3、第四同步器SL4和第五同步器SL5进行操作的各个套筒SLE1、SLE2、SLE3、SLE4和SLE5可以在变速器控制单元的控制下，通过相应的执行机构来进行操作。

附图中的附图标记P表示驻车齿轮。

图2是根据本发明的各个实施方案的用于车辆的动力传输装置的换挡操作图。

下面将参考图2描述根据本发明各个实施方案的用于车辆的动力传输装置的各个换挡挡位所进行的操作。

[第一前进速度]

为了切换至第一前进速度，第一前进速度换挡齿轮D1和第一输出轴OS1利用第一同步器SL1的套筒SLE1来同步，然后操作第一离合器CL1。通过这样的操作，实现了换挡至第一前进速度。

[第二前进速度]

为了从第一前进速度切换至第二前进速度(例如，根据车辆速度的增加)，第二前进速度换挡齿轮D2和第一输出轴OS1利用第二同步器SL2的套筒SLE2来同步，然后操作第二离合器CL2的同时释放第一离合器CL1。通过这样的操作，实现了换挡至第二前进速度。

当完成到第二前进速度的切换时，第一同步器SL1的套筒SLE1移动到空闲状态。

[第三前进速度]

为了从第二前进速度切换至第三前进速度(例如，根据车辆速度的增加)，第三前进速度换挡齿轮D3和第一输出轴OS1利用第一同步器SL1的套筒SLE1来同步，然后操作第一离合器CL1的同时释放第二离合器CL2。通过这样的操作，实现了换挡至第三前进速度。

当完成到第三前进速度的切换时，第二同步器SL2的套筒SLE2移动到空闲状态。

[第四前进速度]

为了从第三前进速度切换至第四前进速度(例如，根据车辆速度的增加)，前进速度空转齿轮FIDG和空转轴IDS利用第五同步器SL5的套筒SLE5来同步，然后操作第二离合器CL2的同时释放第一离合器CL1。通过这样的操作，实现了换挡至第四前进速度。

当完成到第四前进速度的切换时，第一同步器SL1的套筒SLE1移动到空闲状态。

[第五前进速度]

为了从第四前进速度切换至第五前进速度(例如，根据车辆速度的增加)，第五前进速度换挡齿轮D5和第二输出轴OS2利用第三同步器SL3的套筒SLE3来同步，然后操作第一离合器CL1的同时释放第二离合器CL2。通过这样的操作，实现了换挡至第五前进速度。

当完成到第五前进速度的切换时，第五同步器SL5的套筒SLE5移动到空闲状态。

[第六前进速度]

为了从第五前进速度切换至第六前进速度(例如，根据车辆速度的增加)，第六前进速度换挡齿轮D6和第一输出轴OS1利用第二同步器SL2的套筒SLE2来同步，然后操作第二离合器CL2的同时释放第一离合器CL1。通过这样的操作，实现了换挡至第六前进速度。

当完成到第六前进速度的切换时，第三同步器SL3的套筒SLE3移动到空闲状态。

[第七前进速度]

为了从第六前进速度切换至第七前进速度(例如，根据车辆速度的增加)，第七前进速度换挡齿轮D7和第二输出轴OS2利用第三同步器SL3的套筒SLE3来同步，然后操作第一离合器CL1的同时释放第二离合器CL2。通过这样的操作，实现了换挡至第七前进速度。

当完成到第七前进速度的切换时，第二同步器SL2的套筒SLE2移动到空闲状态。

[第八前进速度]

为了从第七前进速度切换至第八前进速度(例如，根据车辆速度的增加)，第八前进速度换挡齿轮D8和第二输出轴OS2利用第四同步器SL4的套筒SLE4来同步，然后操作第二离合器CL2的同时释放第一离合器CL1。通过这样的操作，实现了换挡至第八前进速度。

当完成到第八前进速度的切换时，第三同步器SL3的套筒SLE3移动到空闲状态。

[倒车速度]

为了切换至倒车速度，倒车速度空转齿轮RIDG和空转轴IDS利用第五同步器SL5的套筒SLE5来同步，同时，第一前进速度换挡齿轮D1和第一输出轴OS1利用第一同步器SL1的套筒SLE1来同步。在这种状态下，操作第二离合器CL2，从而实现了换挡至倒车速度。

图3示出了根据本发明的各个实施方案的用于车辆的动力传输装置的第四前进速度的动力传递路径示意图。

参见图2和图3，为了切换至第四前进速度，前进速度空转齿轮FIDG和空转轴IDS通过第五同步器SL5的套筒SLE5来同步，并且操作第二离合器CL2。

在这种第四前进速度中，动力源ENG的扭矩经由第二离合器CL2、第二输入轴IS2、第五输入齿轮G5、第二前进速度换挡齿轮D2、空转输入齿轮IDG、空转轴IDS、第五同步器SL5、前进速度空转齿轮FIDG、第四前进速度换挡齿轮D4、第一输出轴OS1、第一输出齿轮OG1、最终驱动齿轮FD以及差动装置DIFF来进行传递。

图4示出了根据本发明的各个实施方案的用于车辆的动力传输装置的倒车速度的动力传递路径示意图。

参见图2和图4，为了切换至倒车速度，倒车速度空转齿轮RIDG和空转轴IDS通过第五同步器SL5的套筒SLE5来同步，同时，第一前进速度换挡齿轮D1和第一输出轴OS1通过第一同步器SL1的套筒SLE1来同步。在这种状态下，操作第二离合器CL2。

在这种倒车速度中，动力源ENG的扭矩经由第二离合器CL2、第二输入轴IS2、第五输入齿轮G5、第二前进速度换挡齿轮D2、空转输入齿轮IDG、空转轴IDS、第五同步器SL5、倒车速度空转齿轮RIDG、第一输入齿轮G1、第一输入轴IS1、第二输入齿轮G2、第一换挡齿轮D1、第一同步器SL1、第一输出轴OS1、第一输出齿轮OG1、最终驱动齿轮FD以及差动装置DIFF来进行传递。

如上所述，根据本发明的各个实施方案的用于车辆的动力传输装置通过在空转轴上设置与倒车速度和第四前进速度相关联的一个同步器和相应的齿轮，从而实现了八个前进速度和一个倒车速度。通过这样的布置，动力传输装置中的部件的总体数量可以最小化，从而这种动力传输装置的总长度可以最小化。

此外，可以通过最小化重量和部件数量的增加来降低生产成本，并且可以通过缩短动力传输装置的长度来提高可安装性。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上面”、“下面”、“内”、“外”、“上”、“下”、、“前方”、“下方”、“前”、“最后”、“后”、“内侧”、“外侧”、“向内地”、“向外地”、“里面”、“外面”、“向前”和“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式的特征。

前面对本发明具体各个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，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择各个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各个实施方案及其不同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。

Claims (13)

1.一种用于车辆的动力传输装置，包括：

第一输入轴，其包括实心轴，在该实心轴上设置至少一个输入齿轮，所述第一输入轴利用第一离合器能够选择性地连接到动力源的输出侧；

第二输入轴，其包括空心轴，在该空心轴上设置至少一个另外的输入齿轮，所述第二输入轴在第一输入轴的前部围绕该第一输入轴而不与该第一输入轴产生干扰，所述第二输入轴利用第二离合器能够选择性地连接到动力源的输出侧；

第一换挡输出设备，其包括至少一个换挡齿轮和第一输出轴，该第一输出轴设置为平行于第一输入轴和第二输入轴，所述至少一个换挡齿轮能够旋转地设置在所述第一输出轴上，并且与至少一个输入齿轮或者至少一个另外的输入齿轮持续性地啮合，并且所述至少一个换挡齿轮与第一输出轴选择性地同步，使得从第一输入轴和第二输入轴输入的扭矩被改变并将扭矩输出至最终驱动齿轮；

第二换挡输出设备，其包括至少一个另外的换挡齿轮和第二输出轴，该第二输出轴设置为平行于第一输入轴和第二输入轴，所述至少一个另外的换挡齿轮能够旋转地设置在所述第二输出轴上，并且与至少一个输入齿轮或者至少一个另外的输入齿轮持续性地啮合，并且所述至少一个另外的换挡齿轮与第二输出轴选择性地同步，使得从第一输入轴和第二输入轴输入的扭矩被改变并将扭矩输出至最终驱动齿轮；以及

空转设备，其包括空转轴和设置在空转轴上的至少三个空转齿轮，该空转轴设置为平行于第一输入轴和第二输入轴，所述三个空转齿轮中的第一空转齿轮固定在空转轴上，并且与第一输出轴上的至少一个换挡齿轮以及第二输出轴上的至少一个另外的换挡齿轮中的一个啮合，三个空转齿轮中的第二空转齿轮与至少一个输入齿轮和至少一个另外的输入齿轮中的一个啮合，并且与空转轴选择性地同步，三个空转齿轮中的第三空转齿轮与固定在第一输出轴和第二输出轴中的一个轴上的换挡齿轮啮合，并且与空转轴选择性地同步。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传输装置，其中：

第一输入齿轮、第二输入齿轮、第三输入齿轮和第四输入齿轮在第一输入轴不与第二输入轴重叠的位置处依次设置在第一输入轴上；

第五输入齿轮和第六输入齿轮设置在第二输入轴上；

第一输入齿轮包括有输入齿轮以实现第七前进速度；

第二输入齿轮包括有输入齿轮以实现第一前进速度；

第三输入齿轮包括有输入齿轮以实现第五前进速度；

第四输入齿轮包括有输入齿轮以实现第三前进速度；

第五输入齿轮包括有输入齿轮以实现第二前进速度和倒车速度；

第六输入齿轮包括有输入齿轮以实现第六前进速度和第八前进速度。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的动力传输装置，其中：

所述第一换挡输出设备包括第一输出轴，该第一输出轴设置为平行于第一输入轴和第二输入轴，第一前进速度换挡齿轮和第三前进速度换挡齿轮设置在第一输出轴上，第一同步器将第一前进速度换挡齿轮和第三前进速度换挡齿轮选择性地同步至第一输出轴，第二前进速度换挡齿轮和第六前进速度换挡齿轮设置在第一输出轴上，第二同步器将第二前进速度换挡齿轮和第六前进速度换挡齿轮选择性地同步至第一输出轴，第一输出齿轮固定至第一输出轴，并且第四前进速度换挡齿轮固定至第一输出轴；

所述第二换挡输出设备包括第二输出轴，该第二输出轴设置为平行于第一输入轴和第二输入轴，第五前进速度换挡齿轮和第七前进速度换挡齿轮设置在第二输出轴上，第三同步器将第五前进速度换挡齿轮和第七前进速度换挡齿轮选择性地同步至第二输出轴，第八前进速度换挡齿轮设置在第二输出轴上，第四同步器将第八前进速度换挡齿轮选择性地同步至第二输出轴，第二输出齿轮固定至第二输出轴。

4.根据权利要求3所述的用于车辆的动力传输装置，其中：

在所述第一换挡输出设备中，第一前进速度换挡齿轮与第二输入齿轮啮合，第三前进速度换挡齿轮与第四输入齿轮啮合，第二前进速度换挡齿轮与第五输入齿轮啮合，并且第六前进速度换挡齿轮与第六输入齿轮啮合；

在所述第二换挡输出设备中，第五前进速度换挡齿轮与第三输入齿轮啮合，第七前进速度换挡齿轮与第一输入齿轮啮合，并且第八前进速度换挡齿轮与第六输入齿轮啮合。

5.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述空转设备包括：

空转轴，其设置为平行于第一输入轴和第二输入轴；

空转输入齿轮，其固定至所述空转轴并且与第一输出轴上的至少一个换挡齿轮中的一个啮合；

倒车速度空转齿轮，其能够旋转地设置在所述空转轴上，并且与在第一输入轴上的至少一个换挡齿轮中的一个啮合；

前进速度空转齿轮，其能够旋转地设置在空转轴上，并且与固定至第一输出轴的换挡齿轮啮合；以及

第五同步器，其将倒车速度空转齿轮和前进速度空转齿轮选择性地同步至空转轴。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的动力传输装置，其中：

所述空转输入齿轮与第一输出轴上的第二前进速度换挡齿轮啮合；

所述倒车速度空转齿轮与第一输入轴上的第一输入齿轮啮合；

所述前进速度空转齿轮与固定至第一输出轴的第四前进速度换挡齿轮啮合。

7.根据权利要求6所述的用于车辆的动力传输装置，其中，倒车速度实现为：利用第五同步器的操作来同步倒车速度空转齿轮和空转轴以及利用第一同步器的操作来同步第一前进速度换挡齿轮和第一输出轴。

8.一种用于车辆的动力传输装置，其实现八个前进速度和一个倒车速度，该动力传输装置包括：

第一输入轴，其包括实心轴，在该第一输入轴上依次设置第一输入齿轮、第二输入齿轮、第三输入齿轮和第四输入齿轮，该第一输入轴由第一离合器能够选择性地连接动力源的输出侧；

第二输入轴，其包括空心轴，在该第二输入轴上设置第五输入齿轮和第六输入齿轮，该第二输入轴在第一输入轴的前部围绕该第一输入轴而不与该第一输入轴产生干扰，并且该第二输入轴由第二离合器能够选择性地连接动力源的输出侧；

第一换挡输出设备，其包括第一输出轴，该第一输出轴设置为平行于第一输入轴和第二输入轴，第一前进速度换挡齿轮和第三前进速度换挡齿轮设置在第一输出轴上，第一同步器将第一前进速度换挡齿轮和第三前进速度换挡齿轮选择性地同步至第一输出轴，第二前进速度换挡齿轮和第六前进速度换挡齿轮设置在第一输出轴上，第二同步器将第二前进速度换挡齿轮和第六前进速度换挡齿轮选择性地同步至第一输出轴，第一输出齿轮固定至第一输出轴，并且第四前进速度换挡齿轮固定至第一输出轴；

第二换挡输出设备，其包括第二输出轴，该第二输出轴设置为平行于第一输入轴和第二输入轴，第五前进速度换挡齿轮和第七前进速度换挡齿轮设置在第二输出轴上，第三同步器将第五前进速度换挡齿轮和第七前进速度换挡齿轮选择性地同步至第二输出轴，第八前进速度换挡齿轮设置在所述第二输出轴上，第四同步器将第八前进速度换挡齿轮选择性地同步至第二输出轴，并且第二输出齿轮固定至第二输出轴；以及

空转设备，其设置为平行于第一输入轴和第二输入轴，并且将传输自第二前进速度换挡齿轮的扭矩直接地传输至第一输出轴或者将传输自第二前进速度换挡齿轮的扭矩经由第一输入轴传输至第一输出轴。

9.根据权利要求8所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述空转设备包括：

空转轴，其设置为平行于第一输入轴和第二输入轴；

空转输入齿轮，其固定至所述空转轴并且与第一输出轴上的一个换挡齿轮啮合；

倒车速度空转齿轮，其能够旋转地设置在所述空转轴上，并且与在第一输入轴上的一个输入齿轮啮合；

前进速度空转齿轮，其能够旋转地设置在空转轴上，并且与固定至第一输出轴的第四前进速度换挡齿轮啮合；以及

第五同步器，其将倒车速度空转齿轮和前进速度空转齿轮选择性地同步至空转轴。

10.根据权利要求9所述的用于车辆的动力传输装置，其中：

第一输入齿轮与第七前进速度换挡齿轮和倒车速度空转齿轮啮合；

第二输入齿轮与第一前进速度换挡齿轮啮合；

第三输入齿轮与第五前进速度换挡齿轮啮合；

第四输入齿轮与第三前进速度换挡齿轮啮合；

第五输入齿轮与第二前进速度换挡齿轮啮合；

第六输入齿轮与第六前进速度换挡齿轮和第八前进速度换挡齿轮啮合。

11.根据权利要求9所述的用于车辆的动力传输装置，其中：

在所述第一换挡输出设备中，第一前进速度换挡齿轮与第二输入齿轮啮合，第三前进速度换挡齿轮与第四输入齿轮啮合，第二前进速度换挡齿轮与第五输入齿轮啮合，并且第六前进速度换挡齿轮与第六输入齿轮啮合；以及

在所述第二换挡输出设备中，第五前进速度换挡齿轮与第三输入齿轮啮合，第七前进速度换挡齿轮与第一输入齿轮啮合，并且第八前进速度换挡齿轮与第六输入齿轮啮合。

12.根据权利要求9所述的用于车辆的动力传输装置，其中：

所述空转输入齿轮与第一输出轴上的第二前进速度换挡齿轮啮合；

所述倒车速度空转齿轮与第一输入轴上的第一输入齿轮啮合；

所述前进速度空转齿轮与固定至第一输出轴的第四前进速度换挡齿轮啮合。

13.根据权利要求11所述的用于车辆的动力传输装置，其中，倒车速度实现为：利用第五同步器的操作来同步倒车速度空转齿轮和空转轴以及利用第一同步器的操作来同步第一前进速度换挡齿轮和第一输出轴。