專利名稱：雙離合器式手動變速器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種雙離合器式手動變速器，該變速器包括兩個通過軸與兩組傳動齒輪組分別相連的離合器，其中平滑的換檔通過可選擇地與其中一個離合器分離同時與另一個離合器嚙合以改變所嚙合的齒輪組而實現(xiàn)。
背景技術：
特開平公開號為NO.8-320054的日本專利申請公開了一種雙離合器式手動變速器用于前置發(fā)動機且前輪驅動的車輛(FF-車輛)，該雙離合器式手動變速器包括第一和第二輸入軸，它們有選擇地并可驅動地相連以便通過各個離合器接收發(fā)動機的動力輸出。第二輸入軸為中空的并且可旋轉地支承在第一輸入軸上。第一輸入軸從遠離發(fā)動機的第二輸入軸后端伸出。偶數(shù)檔位組的齒輪組設置在第一輸入軸的后端伸出部與副軸之間，該副軸與第一和第二輸入軸平行地設置，用于適當?shù)靥峁┧x擇的動力分配。此外，奇數(shù)檔位組的齒輪組設置在第二輸入軸與副軸之間，以便適當?shù)靥峁┧x擇的動力分配，由此把根據(jù)所選檔位進行換檔所產(chǎn)生的發(fā)動機動力輸出可沿著徑向從較靠近發(fā)動機的副軸前端排出。
采用這種雙離合器式手動變速器，即使其中一組的其中一個檔位根據(jù)所嚙合的相關離合器來選擇，另一組的下一個檔位也可根據(jù)與其分離的關聯(lián)離合器來預選。通過分離與其中一個檔位關聯(lián)的離合器，同時嚙合與其它組的下一個檔位關聯(lián)的離合器來實現(xiàn)換檔，也即，通俗上所稱的離合器轉換控制。另外通過在檔位組之間選擇預定的檔位，即使是手動變速器也能執(zhí)行動力自動傳輸。

發(fā)明內(nèi)容
采用上述的雙離合器式手動變速器，換檔產(chǎn)生的旋轉動力沿著徑向在從較靠近發(fā)動機的副軸前端排出。這種構造可用于FF-車輛的雙離合器式手動變速器。
但是，很難將這種構造應用于前置發(fā)動機且后輪驅動的車輛(FR-車輛)，其中換檔產(chǎn)生的旋轉動力需要沿著軸向從雙離合器式手動變速器的后端排出并傳遞給副軸。
在將雙離合器式手動變速器用于FR-車輛的情況下，本發(fā)明是基于這樣一個事實來進行的，也即，需要把根據(jù)所選檔位進行換檔所產(chǎn)生的旋轉動力沿著軸向從變速器的后端排出，所以變速器的輸出軸與第一輸入軸的后端同心且相鄰。
本發(fā)明的一個目的是在這種鄰接部提供一種直接聯(lián)接檔位，由此減少FR-車輛的雙離合器式手動變速器中的速比的數(shù)目，從而實現(xiàn)一個密接速比構造。
本發(fā)明的一方面是提供一種雙離合器式手動變速器，其包括第一和第二輸入軸，它們適于經(jīng)由各個離合器有選擇地接收發(fā)動機的旋轉動力，該第二輸入軸為中空的并可旋轉地支承在第一輸入軸上，從而該第一輸入軸從第二輸入軸的后端伸至遠離發(fā)動機的位置處以形成后端部；副軸，其平行于第一和第二輸入軸地延伸；偶數(shù)檔位組和奇數(shù)檔位組中的一組的齒輪組，其設置在第一輸入軸的后端部與副軸之間以提供動力傳輸；偶數(shù)檔位組和奇數(shù)檔位組中的另一組的齒輪組，其設置在第二輸入軸與副軸之間以提供動力傳輸；輸出軸，其與第一輸入軸的后端同心且相鄰地設置，以允許把根據(jù)所選檔位進行減速所產(chǎn)生的旋轉動力經(jīng)由副軸從輸出軸排出；嚙合機構，其設置在第一輸入軸的后端與輸出軸之間的鄰接部上，以提供直接聯(lián)接檔位；其中，設置在第一輸入軸的后端部與副軸之間的檔位組包括與奇數(shù)檔位組或偶數(shù)檔位組相同的直接聯(lián)接檔位所屬的檔位組。
附圖的簡要說明以下將參照附圖描述本發(fā)明，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的雙離合器式手動變速器的示意圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的雙離合器式手動變速器的剖視圖。
優(yōu)選實施例的詳細描述下面將結合附圖描述本發(fā)明的實施例。
本實施例的雙離合器式手動變速器應用于前置發(fā)動機且后輪驅動的車輛(FR-車輛)。
如圖1所示，雙離合器式手動變速器由變速器殼體1和容納在該變速器殼體1內(nèi)的以下將描述的換檔機構組成。
換檔機構包括自動離合器C1和自動離合器C2，該自動離合器C1較靠近具有曲軸2的發(fā)動機并具有“第一檔”、“第三檔”、“第五檔”和“倒檔”用的奇數(shù)檔位組，該自動離合器C2較靠近發(fā)動機并具有“第二檔”、“第四檔”、和“第六檔”用的偶數(shù)檔位組。這兩個離合器C1、C2在緩沖條件下經(jīng)由扭轉減震器3與發(fā)動機曲軸2相連。
變速器殼體1的前部內(nèi)側還設有一個油泵4，該油泵總是由發(fā)動機通過扭轉減震器3驅動。油泵4提供作為介質的液壓油來控制包括離合器C2，C2嚙合在內(nèi)的檔位的選擇。
如圖1和2所示，變速器殼體1中的換檔機構由第一輸入軸5和第二輸入軸6組成，發(fā)動機動力輸出通過扭轉減震器3經(jīng)由奇數(shù)檔位組的離合器C1和偶數(shù)檔位組的離合器C2有選擇地傳遞給該第一輸入軸5和第二輸入軸6。第二輸入軸6為中空軸，第一輸入軸5軸向貫穿該第二輸入軸6。限定在第一和第二輸入軸5，6之間的為環(huán)狀或管狀空間，前后滾針軸承7，8以軸向相隔的關系位于所述空間內(nèi)。這些軸承7和8以同心的關系可旋轉地支承第二輸入軸6內(nèi)的第一輸入軸5。
第一和第二輸入軸5，6的前端分別較靠近發(fā)動機地設置，它們從變速器殼體1的前壁1a向前延伸并分別與關聯(lián)的離合器C1、C2相連。
第二輸入軸6的前端的外圍由變速器殼體1的前壁1a通過球軸承9可旋轉地支承。前滾針軸承7安裝在球軸承9附近的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，而后滾針軸承8安裝在第二輸入軸6后端的遠離發(fā)動機的位置處。
第一輸入軸5的后端部5a從第二輸入軸6的后端向后伸出，并穿過變速器殼體1的中間壁1b，球軸承10安裝在該中間壁1b上以便旋轉支承變速器殼體1的中間壁1b上的后端部5a。
輸出軸11同心地以鄰接關系設置在第一輸入軸5的后端部5a，其通過球軸承12和錐形滾柱軸承13可旋轉地支承在變速器殼體1的后壁1c上。輸出軸11由輸入軸5的后端部5a通過滾針軸承14可旋轉地支承。
副軸15與第一和第二輸入軸5，6以及輸出軸11平行地設置，并通過滾柱軸承16，17，18可旋轉地支承在變速器殼體1的前壁1a、中間壁1b和后壁1c上。
副軸齒輪19整體地安裝在副軸15的后端并可與其一起旋轉，該副軸齒輪19設置在與輸出齒輪20相同的垂至于輸出軸11的平面上，以允許副軸15與輸出軸11可驅動地連接。
這里，副軸齒輪19的節(jié)圓直徑比輸出齒輪20小，其中副軸齒輪19和輸出齒輪20構成減速齒輪組。
“第一檔”和“第三檔”用的奇數(shù)檔位組的齒輪組G1，G3、以及“倒檔”檔位的齒輪組GR設置在第一輸入軸5的后端部5a與副軸15之間，并裝配于一個構造中以允許“第一檔”齒輪組G1、“倒檔”齒輪組GR和“第三檔”齒輪組G3按照從較靠近發(fā)動機的前區(qū)到后區(qū)的順序設置。
“第一檔”齒輪組G1和“倒檔”齒輪組GR設置在第二輸入軸6的后端與變速器殼體1的中間壁1b之間，“倒檔”齒輪組GR更靠近變速器殼體1的中間壁1b設置，而“第三檔”齒輪組G3設置在與變速器殼體1的中間壁1b相對的位置處并且較靠近該中間壁1b，也即，在最遠離第一輸入軸5的位置處。
“第一檔”齒輪組G1由“第一檔”輸入齒輪21和“第一檔”輸出齒輪22組成，該“第一檔”輸入齒輪21和第一輸入軸5的后端部5a一體形成，該“第一檔”輸出齒輪22可在副軸15上自由旋轉并與“第一檔”輸入齒輪21相嚙合。
“倒檔”齒輪組GR由“倒檔”輸入齒輪23、“倒檔”輸出齒輪24、“倒檔中間齒輪”25組成，其中該“倒檔”輸入齒輪23與第一輸入軸5的后端部5a一體形成，“倒檔”輸出齒輪24可旋轉地設置在副軸15上，“倒檔中間齒輪”25與齒輪23，24相嚙合從而使“倒檔”輸入齒輪23的旋轉方向反轉并使“倒檔”輸出齒輪24的旋轉方向與其它輸出齒輪的旋轉方向相反?！暗箼n中間齒輪”25可旋轉地支撐在“倒檔”中間齒輪軸25a上，該“倒檔”中間齒輪軸25a固定地緊固于變速器殼體1的中間壁1b上。
而且，離變速器殼體1的中間壁1b最遠的中間齒輪軸25a的末端，設置在齒輪22、24之間的位置處并由與變速器殼體1固定地緊固的凸緣25b所支撐。
“第三檔”齒輪組G3由“第三檔”輸入齒輪26和“第三檔”輸出齒輪27組成，該“第三檔”輸入齒輪26可在第一輸入軸5的后端部5a自由旋轉，該“第三檔”輸出齒輪27與副軸15可驅動地相連并與所述的“第三檔”輸入齒輪26相嚙合。
“第一檔-倒檔”同步器(嚙合機構)28設置在“第一檔”輸出齒輪22與“倒檔”輸出齒輪24之間的副軸15上，并包括可軸向移動的同步器接合套28a。同步器接合套28a通常假定一個空檔位置，如圖1所示。同步器接合套28a在圖1中從空檔位置可向左移動從而與離合器齒輪28b向嚙合，由此允許“第一檔”輸出齒輪22與副軸15可驅動地相連，從而能夠如下所述地選擇“第一檔”。同步器接合套28a也可從空檔位置向右移動以與離合器齒輪28c相嚙合，由此允許“倒檔”輸出齒輪24與副軸15可驅動地相連，從而能夠如下所述地選擇“倒檔”。
“第三檔-第五檔”同步器29設置在“第三檔”輸入齒輪26與輸出齒輪20之間的位于第一輸入軸5的后端部5a的位置上，并包括可軸向移動的同步器接合套29a。同步器接合套29a通常假定一個空檔位置，如圖1所示。同步器接合套29a在圖1中從空檔位置可向左移動以與離合器齒輪29b相嚙合，由此允許“第三檔”輸入齒輪26與第一輸入軸5可驅動地相連從而能夠如下所述地選擇“第三檔”，并且還可從在圖1中從空檔位置向右移動以與離合器齒輪29c相嚙合，由此允許輸出齒輪20(輸出軸11)與第一輸入軸5直接相連從而能夠如下所述地選擇“第五檔”。
“第三檔”齒輪組G3以上述的方式位于第一輸入軸5的最后區(qū)域中，因為在奇數(shù)檔位組的齒輪組中，“第三檔”齒輪組G3的輸入齒輪26與第一輸入軸5之間的同步嚙合性能(或同步器的性能)與第一輸入軸5和輸出軸11之間的同步嚙合性能最接近。這使同步器29能夠用于“第三檔”和“第五檔”，從而有助于簡化結構并節(jié)約成本。
“第二檔”、“第四檔”、和“第六檔”用的偶數(shù)檔位組的齒輪組設置在中空的第二輸入軸6與副軸15之間。這些齒輪組包括“第六檔”齒輪組G6，“第二檔”齒輪組G2和“第四檔”齒輪組G4，這些齒輪組按照從較靠近發(fā)動機前側至第二輸入軸6后端的順序設置。
“第六檔”齒輪組G6在變速器殼體1的前壁1a附近安裝于第二輸入軸6的前端，“第四檔”齒輪組G4安裝在第二輸入軸6的后端而“第二檔”齒輪組G2安裝在第二輸入軸6的中心區(qū)域。
“第六檔”齒輪組G6由“第六檔”輸入齒輪30和“第六檔”輸出齒輪31組成，該“第六檔”輸入齒輪30與第二輸入軸6的外圍一體形成，該“第六檔”輸出齒輪31可在副軸15上自由旋轉并與“第六檔”輸入齒輪30相嚙合。
“第二檔”齒輪組G2由“第二檔”輸入齒輪32和“第二檔”輸出齒輪33組成，該“第二檔”輸入齒輪32和第二輸入軸6的外圍一體形成，該“第二檔”輸出齒輪33可在副軸15上自由旋轉并與“第二檔”輸入齒輪32相嚙合。
“第四檔”齒輪組G4由“第四檔”輸入齒輪34和“第四檔”輸出齒輪35組成，該“第四檔”輸入齒輪34一體形成于第二輸入軸6后端的外圍上，該“第四檔”輸出齒輪35可在副軸15上自由旋轉并與“第四檔”輸入齒輪34相嚙合。
現(xiàn)在，說明為什么“第二檔”、“第四檔”和“第六檔”用的偶數(shù)檔位組的齒輪組G2、G4、G6以上述的方式設置在第二輸入軸6與副軸15之間，也即，為什么“第六檔”齒輪組G6、“第二檔”齒輪組G2和“第四檔”齒輪組G4按照從較靠近發(fā)動機前側至第二輸入軸6后端的順序設置的原因。
當裝配“第二檔”、“第四檔”、“第六檔”用的偶數(shù)檔位組的齒輪組G2、G4、G6時，涉及以下一些需求第一需求是，將滾針軸承7，8安裝在第一和第二輸入軸5，6之間，后滾針軸承8最好應該相對于軸承跨距定位在第二輸入軸6內(nèi)大致靠近其后端的位置處；第二需求是，根據(jù)副軸15的強度以及裝配關聯(lián)部件的容易度，在“第二檔”、“第四檔”和“第六檔”用的偶數(shù)檔位組與“第一檔”、“第三檔”和“倒檔”用的奇數(shù)檔位組之間的副軸15的中部的邊界區(qū)域優(yōu)選具有最大的直徑，并且該副軸優(yōu)選具有逐漸朝該副軸15前端減小的直徑的形狀。
為了滿足這些需求，第一，在形成于第二輸入軸6上的輸入齒輪30、32、34當中，選擇與輸入齒輪30、34相關的“第六檔”和“第四檔”檔位，該輸入齒輪32、34可用來在第一輸入軸5和第二輸入軸6之間提供可容納滾針軸承8的空間，在所選的這些檔位中，最低速比的“第四檔”齒輪組G4設置在離發(fā)動機最遠的位置處。
然后，在其它的“第六檔”和“第二檔”檔位中，最高速比的“第六檔”齒輪組G6設置在離發(fā)動機最近的位置處。
最后，剩余的“第二檔”檔位的齒輪組G2設置在齒輪組G4、G6之間。
同時在本實施例中，由于偶數(shù)檔位包括“第二檔”、“第四檔”和“第六檔”這三個單元，而所述的剩余檔位處于兩側齒輪組之間并且僅包括“第二檔”這一個單元，所述的剩余檔位在設置順序上也沒有問題，所以無需說明，在兩側齒輪組之間的所述剩余檔位包括多個單元的情況下，所述的多個單元這樣設置，即，考慮到副軸15需要從中部朝其前端變窄，當齒輪組屬于高速檔位時，這種齒輪組應該設置得更靠近發(fā)動機。
在本實施例中，有一種傾向，其中副軸15所支承的形成“第二檔”齒輪組G2的齒輪33，其直徑大于副軸15所支承的形成“第四檔”齒輪組G4的齒輪35的直徑，而副軸15的固定地緊固有齒輪33處的外徑卻小于設有齒輪35處的外徑。這種傾向易于通過采取在齒輪33和副軸15之間插入環(huán)形墊片36(圖2)的措施來解決。這樣，就不可能發(fā)生上述特定布置的齒輪組難以滿足上述的關于副軸15從中部向前端變窄的需求的情況。
而且設置在“第六檔”輸出齒輪31與“第二檔”輸出齒輪33之間的副軸15上的僅為“第六檔”的同步器37，它包括同步器接合套37a。
同步器接合套37a通常呈現(xiàn)一個空檔位置，如圖1所示。同步器接合套37a在圖1中可從空檔位置向左移動以與離合器齒輪37b相嚙合，由此允許“第六檔”輸出齒輪31與副軸15可驅動地相連從而能夠如下所述地選擇“第六檔”。
此外，同步器38設置在“第二檔”輸出齒輪33與“第四檔”輸出齒輪35之間的副軸15上，并包括同步器接合套38a。該同步器接合套38a通常呈現(xiàn)一個空檔位置，如圖1所示。
在圖1中，同步器接合套38a可從空檔位置向左移動以與離合器齒輪38b相嚙合，由此允許“第二檔”輸出齒輪33與副軸15可驅動地相連從而能夠如下所述地選擇“第二檔”。
在圖1中，同步器接合套38a可從空檔位置向右移動以與離合器齒輪38c相嚙合，由此允許“第四檔”輸出齒輪35與副軸15可驅動地相連從而能夠如下所述地選擇“第四檔”。
現(xiàn)在，將描述上述的實施例的雙離合器式手動變速器的操作。
在無需傳遞動力的空檔(N)范圍和停車(P)范圍內(nèi)，離合器C1、C2都保持嚙合而所有同步器28、29、37、38的同步器接合套28a、29a、37a、38a都分別保持在各自的空檔位置處，從而使雙離合器式手動變速器不工作。
在需要前進檔動力傳遞的“D”范圍內(nèi)，以及在需要倒檔動力傳遞的“R”范圍內(nèi)，利用油泵4所輸送的液壓油按照下面將闡述的方式分別可控制地致動同步器28、29、37、38的同步器接合套28a、29a、37a、38a，由此能夠分別選擇前進檔檔位和倒檔檔位。
如果希望“第一檔”處于“D”范圍內(nèi)，保持在嚙合狀態(tài)的離合器C1分離并且同步器28的同步器接合套28a在圖1中向左移動以促使齒輪22與副軸15可驅動地相連，于是離合器C1被嚙合。
這允許將發(fā)電機動力輸出從離合器C1沿著軸向經(jīng)由第一輸入軸5、“第一檔”齒輪組G1、副軸15和輸出齒輪組19，20傳輸給輸出軸11，由此能夠以“第一檔”獲得動力傳輸。
而且，如果“第一檔”被選為運轉的起始，當然，在嚙合之后運轉，那么就執(zhí)行離合器C1的運動控制以滿足這種起始模式。
在從“第一檔”加檔至“第二檔”的過程中，保持在嚙合狀態(tài)的離合器C2被分離，同步器38的同步器接合套38a在圖1中向左移動以促使齒輪38與副軸15可驅動地相連，其后，離合器C1被分離同時嚙合離合器C2，由此實現(xiàn)從“第一檔”加檔至“第二檔”。
一完成這種加檔操作，同步器38的同步器接合套38a就恢復至其空檔位置，并促使齒輪22與副軸15脫離，于是離合器C1被嚙合。
這允許將發(fā)電機動力輸出從離合器C2沿著軸向經(jīng)由第二輸入軸6、“第二檔”齒輪組G2、副軸15和輸出齒輪組19，20傳輸給輸出軸11，由此能夠以“第二檔”獲得動力傳輸。
從“第二檔”加檔至“第三檔”的過程中，保持在嚙合狀態(tài)的離合器C1被分離，同步器29的同步器接合套29a在圖1中向左移動以促使齒輪26與第一輸入軸5可驅動地相連，其后，離合器C2被分離同時嚙合離合器C1，由此實現(xiàn)從“第二檔”加檔至“第三檔”。
一完成這種加檔操作，同步器38的同步器接合套38a就恢復至其空檔位置，并促使齒輪33與副軸15脫離，于是離合器C2被嚙合。
這允許將發(fā)電機動力輸出從離合器C1沿著軸向經(jīng)由第一輸入軸5、“第三檔”齒輪組G3、副軸15和輸出齒輪組19，20傳輸給輸出軸11，由此能夠以“第三檔”獲得動力傳輸。
在從“第三檔”加檔至“第四檔”的過程中，保持在嚙合狀態(tài)的離合器C2被分離，同步器38的同步器接合套38a在圖1中向右移動以促使齒輪38與副軸15可驅動地相連，其后，離合器C1被分離同時嚙合離合器C2，由此實現(xiàn)從“第三檔”加檔至“第四檔”。
一完成這種加檔操作，同步器29的同步器接合套29a就恢復至其空檔位置，并促使齒輪26與第一輸入軸5脫離，于是離合器C1被嚙合。
這允許將發(fā)電機動力輸出從離合器C1沿著軸向經(jīng)由第二輸入軸6、“第四檔”齒輪組G4、副軸15和輸出齒輪組19，20傳輸給輸出軸11，由此能夠以“第四檔”獲得動力傳輸。
在從“第四檔”加檔至“第五檔”的過程中，保持在嚙合狀態(tài)的離合器C1被分離，同步器29的同步器接合套29a在圖1中向右移動以促使第一輸入軸5與輸出軸11可驅動地相連，其后，離合器C2被分離同時嚙合離合器C1，由此實現(xiàn)從“第四檔”加檔至“第五檔”。
一完成這種加檔操作，同步器38的同步器接合套38a就恢復至其空檔位置，并促使齒輪35與副軸15脫離，于是離合器C2被嚙合。
這允許將發(fā)電機動力輸出從離合器C1沿著軸向經(jīng)由第一輸入軸5和同步器接合套29a傳輸給輸出軸11，由此能夠以減速比為1∶1的“第五檔”獲得動力傳輸。
在從“第五檔”加檔至“第六檔”的過程中，保持在嚙合狀態(tài)的離合器C2被分離，同步器37的同步器接合套37a在圖1中向左移動以促使齒輪31與副軸15可驅動地相連，其后，離合器C1被分離同時嚙合離合器C2，由此實現(xiàn)從“第五檔”加檔至“第六檔”。
一完成這種加檔操作，同步器29的同步器接合套29a就恢復至其空檔位置，從而將輸出軸11與第一輸入軸5之間的直接連接釋放，于是離合器C1被嚙合。
這允許將發(fā)電機動力輸出從離合器C2沿著軸向經(jīng)由第二輸入軸6、“第六檔”齒輪組G6、副軸15和輸出齒輪組19，20傳輸給輸出軸11，由此能夠以“第六檔”獲得動力傳輸。
此外，當從“第六檔”按序減檔至“第一檔”時，減檔操作按照與實施加檔操作時相反的方式執(zhí)行，從而獲得給定的減檔。
在需要倒檔傳遞動力的“R”范圍內(nèi)，已經(jīng)保持在“N”范圍的嚙合狀態(tài)的離合器C1被分離，同步器28的同步器接合套28a在圖1中向右移動以促使齒輪24與副軸15可驅動地相連，于是離合器C1被嚙合。
這允許發(fā)動機動力傳輸從離合器C1沿著軸向經(jīng)由第一輸入軸5、“倒檔”齒輪GR、副軸15和輸出齒輪組19，20傳輸給輸出軸11，這時，“倒檔”齒輪組GR反向旋轉從而能夠在“倒檔”檔位內(nèi)進行動力傳輸。
而且，在以“倒檔”檔位啟動的過程中，當然，在嚙合之后進行啟動，在倒檔中離合器C1的運動被控制為滿足預期的啟動。
順便地，本實施例的具有上述這種構造的雙離合器式手動變速器配置在下文將描述的一個構造中。
嚙合機構29設置在第一輸入軸5的后端5a與輸出軸11之間的同心鄰接部上，以在輸入軸5與輸出軸11之間適當?shù)靥峁┲苯勇?lián)接，從而調節(jié)“第五檔”用的直接聯(lián)接檔位。
第一輸入軸5的后端5a與副軸15之間所設的檔位組采取與直接聯(lián)接檔位(“第五檔”)所屬的檔位組相同的奇數(shù)檔位組。
這使得雙離合器式手動變速器可用于FR-車輛，從而保持了雙離合器式手動變速器可提供自動動力傳輸?shù)奶卣鳎词顾鞘謩幼兯倨?，同時直接聯(lián)接檔位(“第五檔”)的提供使得減速比的數(shù)目最少，由此能夠在“第五檔”和“第一檔”之間實現(xiàn)密接速比構造。
而且，在速度高于“第五檔”的檔位較多的情況下，直接聯(lián)接檔位(“第五檔”)的提供使得高速換檔區(qū)中的速比的數(shù)目最少，從而在“第五檔”與最大速度檔位之間提供密接速比構造。
順便地，采用上述實施例，將直接聯(lián)接檔位確定為采取“第五檔”用的檔位形式，該檔位組被構造成包括奇數(shù)檔位組，該檔位組位于第一輸入軸5的后端5a與副軸15之間。
在將直接聯(lián)接檔位確定為包括奇數(shù)檔位組的情況下，不用說，第一輸入軸5的后端與副軸15之間的檔位被構造成包括奇數(shù)檔位組，由此使其能夠利用雙離合器式手動變速器獲得自動動力傳輸。
另外，采用上述的實施例，在第一輸入軸5的后端5a與副軸15之間所設的檔位組的齒輪組G1、GR、G3之中，“第三檔”用的齒輪組G3，與直接聯(lián)接檔位(“第五檔”)的同步嚙合能力最緊密，并位于第一輸入軸5的最后端。
單一的同步器29既用作可與齒輪組G3相連的嚙合機構，又用作可與“第五檔”用的直接聯(lián)接檔位相連的嚙合機構。
這使得單構件的同步器足以能用于“第三檔”和“第五檔”，從而以低成本實現(xiàn)一個簡化結構，同時使雙離合器式手動變速器的軸向尺寸最小。
另外，由于“第三檔”和“第五檔”所需的同步嚙合能力，彼此相近，所以可容易地設計“第三檔”和“第五檔”用的同步器29。
而且，采用上述的實施例，在第一輸入軸5的后端部5a與副軸15之間所設的奇數(shù)檔位組，與“倒檔”檔位結合，以允許“倒檔”檔位在第一輸入軸5的后端部5a與副軸15之間假定一個位置，從而獲得下文將描述的有利效果。
也即，由于需要在“倒檔”檔位GR中提供“倒檔中間齒輪”25，“倒檔”檔位GR需要具有三個徑向尺寸較大的齒輪。這樣，采用“倒檔”檔位GR設置在第二輸入軸6與副軸15之間的構造，具有一種傾向，其中因為第二輸入軸6的尺寸由于要將第一輸入軸5插入其中而較大，所以雙離合器式手動變速器的尺寸在徑向較大。
但是，像在本實施例中，在“倒檔”換檔設置在第一輸入軸5的后端部5a與副軸15之間的情況下，第一輸入軸5的直徑小于第二輸入軸6，從而能夠減少上述的雙離合器式手動變速器在徑向上尺寸較大的傾向。
此外，采用本實施例，第一輸入軸5的后端部5a和副軸15由變速器殼體1的固定中間壁1b可旋轉地支承，該固定中間臂1b位于“第三檔”檔位的齒輪組G3與“第一檔”、“倒檔”檔位的各個齒輪組G1、GR之間，所述的齒輪組G3定位在第一輸入軸5的最后區(qū)域，所述的齒輪組G1、GR位于比齒輪組G3更靠前的位置。
這就使得第一輸入軸5的后端部5a與副軸15之間的部分能夠由一個支承部可旋轉地支承，這樣所述的齒輪組設置在該支承部的兩側，從而第一輸入軸5的后端部5a與副軸15的支承剛性增加。
而且，采用本實施例，“倒檔”檔位的齒輪組GR設置在接近所述支承部的位置處(在具有軸承10，17的區(qū)域中)，第一輸入軸5的后端部5a與副軸15由該支承部可旋轉地支承。所以，“倒檔”檔位GR可以根據(jù)需要增加其安裝強度，該“倒檔”檔位具有較大的速比來傳遞較大扭距。
而且，采用本實施例，在第一輸入軸5的后端部5a與副軸15之間所設的檔位組的齒輪組G1、G3當中，最低速檔位的齒輪組G1與“倒檔”檔位的齒輪組GR相鄰設置。
形成最低速檔位的齒輪組G1的輸入和輸出軸21、22的節(jié)圓直徑類似于那些形成“倒檔”檔位的輸入和輸出齒輪23，24。
這樣能夠減少在把“倒檔中間齒輪”軸25a安裝于變速器殼體1上以便能夠旋轉地支承“倒檔中間齒輪”25的裝配工作中輸入和輸出齒輪21，22，23，24之間的干擾，從而能夠將設計選擇的限制減到最小，其中所述的“倒檔中間齒輪”25構成“倒檔”檔位GR。
除此之外，采用本實施例，“倒檔中間齒輪”25，形成“倒檔”檔位GR，由變速器殼體1通過“倒檔中間齒輪”軸25a可旋轉地支承，該“倒檔中間齒輪”軸25a位于凸緣25b與變速器殼體1的中間壁1b之間，該凸緣25b位于最低速檔位的齒輪組G1與“倒檔”檔位的齒輪組GR之間并固定地緊固于變速器殼體1上。
這樣使得“倒檔中間齒輪”軸25a的支承強度增加從而允許“倒檔”檔位GR可靠地提供所增加的支承強度，其中較大扭距通過該“倒檔”檔位GR傳輸。
同時，由于在這樣一個布置中，凸緣25b設置在最低速檔位的齒輪組G1與“倒檔”檔位的齒輪組GR之間的廢空間中，所以無需給凸緣25b提供一個獨立的空間，這種構造由于空間利用率增加而非常有利。
最后，采用本實施例，單一的同步器28既用作適當聯(lián)接最低速檔位的齒輪組G1的一個嚙合機構，又用作適當聯(lián)接“倒檔”檔位的齒輪組GR的一個嚙合機構，該嚙合機構28位于最低速檔位的齒輪組G1與“倒檔”檔位的齒輪組GR之間的副軸15上。
這樣使得同步器28能夠為齒輪組G1、GR所共有，并能夠設置在輸出齒輪22，24之間所限定的較大空間內(nèi)，每個輸出齒輪22，24具有較大直徑并構成齒輪組G1、GR，從而令這種嚙合機構的布置容易同時使其易于確保同步嚙合能力增加。
采用上文所述實施例的雙離合器式手動變速器還具有下面將描述的其它優(yōu)點。也即，通過換檔操作產(chǎn)生的旋轉動力可經(jīng)由副軸15和減速齒輪組19，20排出至輸出軸11，該換檔操作通過在第一輸入軸5的后端部5a與副軸15之間所設的檔位組的齒輪組G1、GR、G3，以及在第二輸入軸6與副軸15之間所設的檔位組的齒輪組G2、G4、G6來進行。
這就產(chǎn)生了這樣一種構造，即，減速用的齒輪組G1、GR、G3、G2、G4、G6沿著扭距傳遞流程設置在減速齒輪組19，20的上游區(qū)，減速齒輪組19，20減速所產(chǎn)生的帶有較大扭距的旋轉動力沒有穿過齒輪組G1、GR、G3、G2、G4、G6。
所以，對于減速用的所有G1、GR、G3、G2、G4、G6來說，沒有必要具有承受較大扭距的齒輪。這樣，僅僅是減速齒輪組19，20具有承受上述這種較大扭距的規(guī)格就足夠了，由此造成了動力傳輸?shù)妮S向尺寸增加以及成本不經(jīng)濟的結果。
此外，采用本實施例的雙離合器式手動變速器，設置在第一輸入軸5的后端部5a與副軸15之間的檔位組為“第一檔”、“倒檔”和“第三檔”用的奇數(shù)檔位組，而設置在第二輸入軸6與副軸15之間的檔位組為“第二檔”、“第四檔”和“第六檔”用的偶數(shù)檔位組，由此獲得下面將描述的優(yōu)點。
在形成各個檔位組的齒輪組G1、GR、G3、G2、G4、G6的齒輪當中，降低在輸入軸5，6上所設的輸入齒輪21，23，26，32，34，30的速度，其降低的是節(jié)圓直徑，在輸入齒輪21，23，26，32，34，30當中，“第一檔”的輸入齒輪21的節(jié)圓直徑最小。
如果第二輸入軸6與副軸15之間設置的檔位組布置成包括奇數(shù)檔位組，就需要將節(jié)圓直徑最小的“第一檔”輸入齒輪21設置在第二輸入軸6的外圍上，該第二輸入軸6是中空的并直徑較大，它較堅硬以便設置“第一檔”輸入齒輪21。
然而，如果為了設置“第一檔”輸入齒輪21而將第二輸入軸6的外徑制成較小，結果，第二輸入軸6的強度就會減小。此外，設置在第二輸入軸6內(nèi)的伸長了的第一輸入軸5，只好具有較小的直徑，而這導致其強度降低。
可是，在本實施例中，由于這樣一個構造，其中設置在第一輸入軸5的后端部5a與副軸15之間的檔位組包括奇數(shù)檔位組(“第一檔”、“倒檔”和“第三檔”)，設置在第二輸入軸6與副軸15之間的檔位組包括偶數(shù)檔位組(“第二檔”、“第四檔”、和“第六檔”)，所以具有下面將描述的其它優(yōu)點。
與“第二檔”以外的檔位關聯(lián)的輸入齒輪23，34，30位于第二輸入軸6的外圍上，即使利用那些齒輪之中的具有最小節(jié)圓直徑的“第二檔”輸入齒輪23，“第二檔”輸入齒輪23也可設置在第二輸入軸6上而不用減小第二輸入軸6的直徑，從而避免了第二輸入軸6和第一輸入軸5的強度降低的問題。
而且，雙離合器式手動變速器具有這樣一種布局，其中承載所有嚙合機構37，38的副軸15適于與第二輸入軸6與副軸15之間安裝的偶數(shù)檔位組的齒輪組G2、G4、G6嚙合。
這就導致沒有必要在第二輸入軸6上安裝同步器37，38，并且這具有能夠避免第二輸入軸6的剛度降低的顯著優(yōu)點，其中該第二輸入軸6具有因為徑向空間受到限制而令壁厚減小的傾向。
上文所述實施例的雙離合器式手動變速器還具有下面將描述的其它優(yōu)點。
在本實施例中，設置在第二輸入軸6和副軸15之間的“第二檔”、“第四檔”和“第六檔”用的偶數(shù)檔位組的齒輪組G2、G4、G6，以下面將描述的方式進行裝配。
也即，在安裝于第二輸入軸6上的齒輪30，32，34之中，最低速“第四檔”的齒輪組G4，形成與齒輪組30，34關聯(lián)的“第四檔”和“第六檔”用的其中一個檔位，并安裝在第二輸入軸6上離發(fā)動機最遠的位置處，所述齒輪組30，34的直徑可用來在第一輸入軸5和第二輸入軸6之間提供滾針軸承8用的支承容納空間。
這能夠使第二輸入軸6的后端與第一輸入軸5之間的接收滾針軸承8的容納空間增加，而無需在第一輸入軸5中形成接收滾針軸承8的環(huán)形槽。因此，在第二輸入軸6的后端與第一輸入軸5之間可以容納滾針軸承8，而不會導致第一輸入軸5的強度降低。
相應地，本實施例能夠使輸入軸5，6間所設置的滾針軸承7，8之間的軸承跨距增加，從而促使輸入軸5，6之間的支承強度增加。
另外，采用本實施例，“第二檔”、“第四檔”和“第六檔”用的偶數(shù)檔位組的齒輪組G2、G4、G6設置在第二輸入軸6與副軸15之間，除了上述的“第四檔”檔位以外，在“第二檔”、“第六檔”檔位的齒輪組G2、G6之中，最高速(“第六檔”)檔位的齒輪組G6裝配在最接近發(fā)動機的位置處。
這使得安裝在副軸15上的構成部分齒輪組G6的齒輪31，因為速度比最高而直徑較小，由此可減少較靠近發(fā)動機區(qū)域中的副軸15前端的直徑。
另一個優(yōu)點在于，副軸15的輪廓形成為使直徑從中部向前端逐漸遞減，從而既可以滿足裝配所需的要素又可以滿足強度所需的其它要素。
此外，如果第二輸入軸6與副軸15之間的檔位組多于圖1和2所示的三組，在離發(fā)動機最遠的一個齒輪組與離發(fā)動機最近的另一齒輪組之間具有多個檔位，就將這些檔位的齒輪組設置成使較高速的齒輪組離發(fā)動機較近。這樣能夠滿足上述的副軸15從中部至前端變窄的需求。
而且，在第二輸入軸6與副軸15之間的檔位組含有偶數(shù)檔位組的情況下，如圖1和2所示，經(jīng)確定，“第四檔”滿足上述的與適于實際使用的速度比有關的需求，而不考慮相應的偶數(shù)檔位組的數(shù)目，那么將“第四檔”齒輪組G4設在離發(fā)動機最遠的位置是可行的。
此外，采用本實施例，在第二輸入軸6與副軸15之間所設的“第二檔”、“第四檔”和“第六檔”檔位的齒輪組G2、G4、G6當中，離發(fā)動機最近的齒輪組G6，和齒輪組G6附近的齒輪組G2能夠提供嚙合機構37從而適當?shù)貒Ш想x發(fā)動機最近的齒輪組G6。
所以，在嚙合機構37與齒輪組G2(齒輪33)之間沒有同步嚙合用的構件，包括像離合器齒輪37b之類的離合器齒輪，達到那樣的程度，齒輪組G2(齒輪33)可被布置成離變速器殼體1的前壁1a上所安裝的支承部(滾柱軸承)16較近，以便可旋轉地支承副軸15。這就使齒輪組G2(齒輪33)用的副軸15的支承強度增加，從而充分地承受相應增加的扭距，因為具有最大的速比，所增加的扭距通過該副軸15傳輸。
這里所描述的優(yōu)選實施例為示例性的并且不受限制，本發(fā)明可以在不違背本發(fā)明的宗旨或基本特征的情況下以其它方式來實施或體現(xiàn)。由權利要求所表示的本發(fā)明的范圍、以及落在該權利要求的涵義范圍內(nèi)的所有變化都包含在此。
本發(fā)明的公開內(nèi)容涉及2004年3月22日提出的日本專利申請NO.2004-082310中所包含的主題，該申請的全部內(nèi)容在此顯然可引入作為參考。
權利要求
1.一種雙離合器式手動變速器，包括第一和第二輸入軸，它們適于經(jīng)由各個離合器有選擇地接收發(fā)動機的旋轉動力，該第二輸入軸為中空的并可旋轉地支承在第一輸入軸上，從而該第一輸入軸從第二輸入軸的后端伸至遠離發(fā)動機的位置處以形成后端部；副軸，其平行于第一和第二輸入軸延伸；偶數(shù)檔位組和奇數(shù)檔位組中之一的齒輪組，其設置在第一輸入軸的后端部與副軸之間以提供動力傳輸；偶數(shù)檔位組和奇數(shù)檔位組中之另一個的齒輪組，其設置在第二輸入軸與副軸之間以提供動力傳輸；輸出軸，其與第一輸入軸的后端同心且相鄰地設置，以允許把根據(jù)所選檔位進行減速所產(chǎn)生的旋轉動力經(jīng)由副軸從輸出軸排出；以及嚙合機構，其設置在第一輸入軸的后端與輸出軸之間的鄰接部上，以提供直接聯(lián)接檔位；其中，設置在第一輸入軸的后端部與副軸之間的檔位組包括與奇數(shù)檔位組或偶數(shù)檔位組相同的檔位組，直接聯(lián)接檔位屬于該檔位組。
2.根據(jù)權利要求1所述的雙離合器式手動變速器，其特征在于設置在第一輸入軸的后端部與副軸之間的檔位組的齒輪組當中，同步嚙合能力與直接聯(lián)接檔位最接近的檔位的齒輪組設置在第一輸入軸的最后區(qū)域中；以及可操作以使齒輪組提供動力傳輸?shù)膰Ш蠙C構用作用于直接聯(lián)接檔位的嚙合機構。
3.根據(jù)權利要求1所述的雙離合器式手動變速器，其特征在于設置在第一輸入軸的后端部與副軸之間的檔位組包括“倒檔”檔位。
4.根據(jù)權利要求2所述的雙離合器式手動變速器，其特征在于第一輸入軸的后端部和副軸可旋轉地支承在變速器殼體的固定壁的旋轉支承部上，該旋轉支承部位于設置在第一輸入軸的最后區(qū)域中的檔位組的一個齒輪組與設置在該一個齒輪組的前面區(qū)域中的檔位組的另一個齒輪組之間。
5.根據(jù)權利要求4所述的雙離合器式手動變速器，其特征在于“倒檔”檔位的齒輪組設置得靠近位于第一輸入軸的后端部與副軸之間的旋轉支承部。
6.根據(jù)權利要求5所述的雙離合器式手動變速器，其特征在于在第一輸入軸的后端部與副軸之間所設的檔位組的齒輪組當中，最低速檔位的齒輪組與“倒檔”檔位相鄰設置。
7.根據(jù)權利要求6所述的雙離合器式手動變速器，其特征在于形成“倒檔”檔位的齒輪組的“倒檔中間齒輪”經(jīng)由“倒檔中間齒輪”軸可旋轉地支承在變速器殼體上，該“倒檔中間齒輪”軸在變速器殼體的凸緣與變速器殼體的固定壁之間延伸，該凸緣形成于最低速檔位的齒輪組與“倒檔”檔位的齒輪組之間。
8.根據(jù)權利要求6所述的雙離合器式手動變速器，其特征在于可操作允許最低速檔位的齒輪組提供動力傳輸?shù)膰Ш蠙C構用作允許“倒檔”檔位的齒輪組提供動力傳輸?shù)膰Ш蠙C構；以及該嚙合機構設置在副軸上的在最低速檔位的齒輪組與“倒檔”檔位的齒輪組之間的位置上。
9.根據(jù)權利要求1所述的雙離合器式手動變速器，其特征在于直接聯(lián)接檔位用作“第五檔”，而設置在第一輸入軸的最后區(qū)域中的檔位用作“第三檔”，最低速檔位用作“第一檔”。
全文摘要
一種雙離合器式手動變速器，包括具有各個離合器的第一和第二輸入軸；與這些輸入軸平行設置的副軸；設置在第一輸入軸的后端部與副軸之間的奇數(shù)檔位組的齒輪組；設置在第二輸入軸與副軸之間的偶數(shù)檔位組的齒輪組；與第一輸入軸的后端同心且鄰接的輸出軸；和設置在第一輸入軸的后端與副軸之間的以提供直接聯(lián)接檔位的同步器。奇數(shù)檔位組包括直接聯(lián)接檔位。
文檔編號F16H3/091GK1673570SQ20051005429
公開日2005年9月28日 申請日期2005年3月21日 優(yōu)先權日2004年3月22日
發(fā)明者添田和彥 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社