專利名稱：用于車輛的雙離合器變速器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種變速器，特別是用于車輛中，該種類型的變速器包括兩個輸入軸，其由兩個用于選擇輸入軸中的一個或另一個的離合器控制。
背景技術：
傳統(tǒng)上，手動或自動變速器包括在兩個軸上的一排小齒輪對。齒輪傳動比是由通過一般是同步器的聯(lián)軸器致動的齒輪對來確定的。變速器的當前趨勢是至少有六個齒輪，因此這些變速器笨重且在長度方向占據(jù)很大的空間。
現(xiàn)有包括兩個輸入軸的變速器，特別適用于連續(xù)換檔同時限制了在被傳動動力的中的間隔。比如，對于車輛來說，現(xiàn)有變速器包括由雙離合器選擇的兩個輸入軸和通過多個齒輪對與兩個輸入軸嚙合的兩個輸出軸，齒輪對通過安裝在該兩個輸出軸上的聯(lián)軸器可選擇性地被致動。這種配置需要一個分配裝置，允許將運動傳遞到車輪上，不管哪個是有效的輸出軸。這使得變速器看起來很笨重。另一方面，其中一個輸入軸是管狀的并包圍另一個輸入軸，該另一個輸入軸將其小齒輪帶到管狀軸的端部之外。這需要延長輸出軸以使中心輸入軸能與兩輸出軸接合；結果是，變速器也延長了相同的數(shù)量，這增加了變速器的體積、重量和價格。這種變速器不能安裝在小型車上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種相對于所給出的齒輪數(shù)來說緊湊且輕的變速器。
本發(fā)明的另一目的是提供一種減小了軸向長度的變速器。
本發(fā)明的另一目的是提供一種至少滿足以上目的之一的雙離合器變速器。
本發(fā)明的附加目的是提供一種容易安裝在四輪驅動車輛上的雙離合器變速器。
根據(jù)本發(fā)明，所述變速器裝置包括兩個輸入離合器，其允許兩個輸入軸中的一個或另一個可選擇性地與驅動軸聯(lián)接，其特征在于-兩個輸入軸彼此間按一定距離布置，每個都與輸入離合器之一同軸，-兩個輸入離合器中的每一個在與相聯(lián)接的輸入軸的軸線上都具有自己的驅動元件，及-在兩個驅動元件間有驅動連桿。
根據(jù)本發(fā)明，正是輸入運動沿變速器中的兩個軸線分布。已進行了多種改進。另一方面，因為其所傳遞的力矩沒有乘以齒輪減速，所以輸入軸要比輸出軸輕。
另一方面，可以省去制造昂貴的同心軸。省去了同心軸也就消除了延長前述變速器的原因，也即內(nèi)部軸必須延長超出管狀軸，并僅能在從管狀軸上突出的部分上攜帶小齒輪?？蓛H有一個輸出軸且該軸可以相對較短。如將要在不同實施方式中所看到的，聯(lián)軸器可以分布在變速器的多個軸上，且變速器由于是雙離合器變速器且因此設計精致，因此通常比標準的單離合器變速器要短很多。


在關于非限制性的示例的下述說明中能明顯得到本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點。
在附圖中-圖1是根據(jù)本發(fā)明包括五個前進檔和一個倒檔的變速器裝置的第一實施方式的示意圖；-圖2-圖7圖示了對于在每個檔位時圖1的裝置的運行；及-圖8圖示了第二實施方式。
具體實施例方式
圖1表示變速器裝置100，其包括兩個平行的非同軸的輸入軸1和2，即與驅動軸3同軸的第一軸1，和平行于軸1并相對于軸1側向偏移的第二軸2。輸入軸1和2每個都配置一與其連接用于共同旋轉的從動離合器摩擦片6。每個摩擦片6都與驅動離合器摩擦片7相對安裝。驅動摩擦片7之一與驅動軸3成一整體，另一個同與第二輸入軸2同軸的中間軸5形成一整體。驅動軸3和中間軸5通過一個永久驅動機械連接機構9連結，在本實施方式中，該機械連接機構9包括驅動鏈11和中間小齒輪13，其中驅動鏈11同與驅動軸3成一整體的輸入小齒輪12嚙合，中間小齒輪13與中間軸5成一整體。在所述例子中，中間小齒輪13的直徑比小齒輪12的直徑小大約1.2倍，因此中間軸5的轉速比輸入軸3的轉速快大約1.2倍。
一起考慮的雙離合器8具有三種狀態(tài)，在第一種狀態(tài)(圖1所示)，雙離合器是分離的，且摩擦片6和7任何一個相互均不接觸，在第二種狀態(tài)，當中間軸5與第二輸入軸2上分離時驅動軸3與第一輸入軸1嚙合，在第三種狀態(tài)，輸入軸3通過中間軸5和相連接的離合器8驅動第二輸入軸，同時與第一輸入軸1分離。第一種狀態(tài)允許發(fā)動機相對于車輛的車輪脫開，特別是當車輛靜止，尤其是車輛準備啟動前。
裝置100還包括安裝用于與輸入軸1、2平行旋轉的輸出軸4。輸出軸4可操作性地按形態(tài)學地位于輸入軸1和2之間。
三個軸1、2和4在未示出外殼中相對固定的位置轉動。輸出軸4相對于第一輸入軸1的中心距h41小于其相對于第二輸入軸2的中心距h42。在圖中，為了清楚的原因，所有軸均在同一平面里。然而，為了限制和使所述變速器的體積適應于可用空間，實際布置可以沿輸出軸4的軸線“折疊”。
在下面，將設置離合器8的變速器側面，因此選擇用于附圖的表示中的左側面被稱為“近側”，而相對側，因此右側將被稱為“遠側”。
從近側到遠側，輸出軸4具有-第三和第四檔輸出小齒輪S34，其與由第一輸入軸1攜帶的第三檔輸入小齒輪E3和由第二輸入軸2攜帶的第四檔輸入小齒輪E4嚙合；-第一和第二檔輸出小齒輪S12，其與由第一輸入軸1攜帶的第一檔輸入小齒輪E1和由第二輸入軸2攜帶的第二檔輸入小齒輪E2嚙合；-第五檔和倒檔輸出齒輪S5R，一方面，其與由第一輸入軸1攜帶的第五檔輸入小齒輪E5嚙合，另一方面，通過空轉齒輪14，其與由第二輸入軸2攜帶的倒檔輸入小齒輪ER嚙合。
對于所述解決方案，所有的比例數(shù)均可自由選擇。
第三檔輸入小齒輪E3和第一檔輸入小齒輪E1在輸入軸1上可彼此獨立地自由旋轉，或者一個與輸入軸1連接且另一個通過雙聯(lián)軸器C13與輸入軸1分離，該雙聯(lián)軸器C13安裝在輸入軸1上在第三檔輸入小齒輪E3和第一檔輸入小齒輪E1之間。
第四檔輸入小齒輪E4和第二檔輸入小齒輪E2在第二輸入軸2上可選擇性地自由旋轉，相互間獨立，或者一個與第二軸2連接且另一個通過雙聯(lián)軸器C24與輸入軸2分離，該雙聯(lián)軸器C24安裝在輸入軸2上并且在該第四檔輸入小齒輪E3和第一檔輸入小齒輪E1之間。
輸出小齒輪S34、S12和S5R與輸出軸4成一整體旋轉。
輸入小齒輪E5在第一輸入軸1上可選擇性地自由旋轉或者通過安裝在小齒輪E5的遠側的輸入軸1上的聯(lián)軸器C5與輸入軸1連接。
輸入小齒輪ER在第二輸入軸2上可選擇性地自由旋轉或者通過安裝在小齒輪ER的遠側的輸入軸2上的聯(lián)軸器CR與輸入軸2連接。
為至少間接驅動差速齒輪(未示出)，在本實施方式中，與輸出軸4成一整體的、具有螺旋齒的變速器輸出小齒輪SB安裝在輸出小齒輪S34和S12之間，其中差速齒輪本身驅動車軸，未示出。但是變速器的輸出也可以在輸出軸4的一端和/或另一端。
在圖2-圖7，針對每個檔位，圖解了在圖1中的裝置的運行過程，涉及應用的相關檔位的元件用粗線表示。
如圖2所示，為了得到第一檔位，第一檔輸入齒輪E1通過聯(lián)軸器C13與第一輸入軸1連接，且驅動軸3與第一輸入軸1連接。因此第一檔輸入小齒輪驅動第一和第二檔輸出小齒輪S12及輸出軸4，第二檔輸出小齒輪固定在輸出軸4上。聯(lián)軸器C5處于分離位置。聯(lián)軸器CR可以布置在輸入小齒輪ER與軸2嚙合的位置，或者聯(lián)軸器C24可以布置在嚙合輸入小齒輪E2的位置。
在后面的情況中，為了通過連接機構9和中間軸5將驅動軸3重新聯(lián)結到第二輸入軸2上，通過反轉輸入離合器8的狀態(tài)實際上已經(jīng)獲得第二檔位，如圖3所示。因此第二檔輸入小齒輪E2驅動第一和第二檔輸出小齒輪S12及輸出軸4，該小齒輪固定在輸出軸4上。聯(lián)軸器C13可離開與小齒輪E1嚙合的位置以便變速器準備返回第一檔位，或者可處于與輸入小齒輪E3嚙合的位置以便準備換到第三檔位。
在后一種情況，如圖4所示，簡單地通過反轉離合器8的狀態(tài)以將驅動軸3聯(lián)結到第一輸入軸1上，實際上獲得了第三檔位。因此第三檔輸入小齒輪E3驅動第三和第四檔輸出小齒輪S34及輸出軸4，該小齒輪固定在輸出軸4上。在這期間，聯(lián)軸器C24可以離開與小齒輪E2嚙合的位置以便通過簡單地反轉離合器8使變速器準備返回第二檔位，或者將聯(lián)軸器C24換檔到與輸入小齒輪E4嚙合的位置。
在后一種情況，如圖5所示，為了實際獲得第四檔位，再將離合器8的狀態(tài)反轉以便將驅動軸3聯(lián)結到第二輸入軸2上。通過第四檔輸入小齒輪E4以一個適當?shù)膫鲃颖葘⑦\動傳遞到第三和第四檔輸出小齒輪S34。在這期間，聯(lián)軸器C13可以離開與輸入小齒輪E3嚙合的位置以便通過反轉離合器8準備返回第三檔位運行，或聯(lián)軸器C13可以放置在空檔位置，也就是，在小齒輪E1和E3的脫開位置，且聯(lián)軸器C5可以放置在與輸入小齒輪E5嚙合的位置。
在后一種情況，如圖6所示，簡單地通過反轉離合器8的狀態(tài)以將驅動軸3聯(lián)結到第一輸入軸1上，然后獲得了第五檔位。因此與第一輸入軸1成一整體的第五檔輸入小齒輪E5驅動第五檔、倒檔輸入小齒輪S5R和輸出軸4，其形成一個整體部分。在這期間，聯(lián)軸器C24可以離開與輸入小齒輪E4嚙合的位置以便通過反轉離合器8準備返回第四檔位運行。
返回到第一檔位運行狀態(tài)，這里，根據(jù)以上提及的可能性，聯(lián)軸器CR被放置在與倒檔輸入小齒輪ER聯(lián)接的位置，然后通過反轉離合器8的狀態(tài)以將驅動軸3聯(lián)結到第二輸入軸2上而獲得倒檔。輸入小齒輪ER固定在第二輸入軸2上，通過內(nèi)齒輪14驅動第五檔和倒檔輸出小齒輪S5R，并在反方向驅動輸出軸4。位于小齒輪ER和S5R間的內(nèi)齒輪14導致了小齒輪ER直徑的減小和倒檔適當?shù)臋n位減少。在這期間，聯(lián)軸器C13可以離開與輸入小齒輪E1嚙合的位置到輸入軸1上，通過反轉離合器8準備返回第一檔位運行。
考慮到變速器的檔位數(shù)，其軸向長度是非常小的。小齒輪數(shù)也減少了，因為三個輸出小齒輪S12、S34和S5R中的每個都能執(zhí)行兩個不同的檔位。五個前進檔中的三個僅涉及一種嚙合，其它兩種涉及伴隨這種嚙合的連接機構9，其使平均值明顯小于2，其對于雙離合器變速器來說是顯然的，且對于標準單離合器變速器是很好的。
具有保持獨立的兩個輸入軸，象所看到的一樣，該裝置包括六個連續(xù)的齒輪比，從倒檔到第五前進檔，通常通過從所使用的軸咬合到不同的輸入軸以便之后直接獲得下一個齒輪比而得到一種檔位。這樣，當換到下一檔位時，使用第一檔位的同時其可能準備換到第二檔位，使用第二檔位的同時其可能準備換到第三檔位，使用第三檔位的同時其可能準備換到第四檔位和使用第四檔位的同時其可能準備換到第五檔位。這樣，僅需要反轉離合器8的狀態(tài)以從一個檔位直接上移到其以上的一個檔位。對于這些檔位，利用微小的動力間隔使變速迅速且柔和。對于降檔變速也是一樣。準備但未起動的齒輪轉動輸入軸1或2，輸入軸1或2以不同于發(fā)動機3的速度脫離咬合，但這是不利的。通過僅將一個聯(lián)軸器放置在嚙合位置獲得全部檔位。
典型的是，變速器的控制是自動地、部分地或完整地。通過控制執(zhí)行器實現(xiàn)離合器8的反轉。這樣可能防止動力傳遞的任何中斷，因為一個離合器8可以開始“咬合”時，另一離合器還沒有完全分離。在現(xiàn)有技術的狀況中，這是不可能的，在現(xiàn)有技術中單個活動摩擦片從一個固定摩擦片移到另一個上。
在圖8中的實施方式僅對其相對于圖1-圖7中的差別進行說明。
從近端到遠端，輸出軸4具有下列部件-第二、第三和第四檔輸出小齒輪S234，其與由第二輸入軸2攜帶的第三檔輸入小齒輪E3嚙合，并與由第一輸入軸1攜帶的第四檔輸入小齒輪E4嚙合；-第五、第六和倒檔輸出小齒輪S56R，其與由第二輸入軸2攜帶的第五檔輸入小齒輪E5嚙合，并與由第一輸入軸1攜帶的第六檔輸入小齒輪E6嚙合；-第一檔輸出小齒輪S1，其與和第二輸入軸2成一整體的第一檔輸入小齒輪E1嚙合；及-在點線表示的可選項中，第七檔輸出小齒輪S7與第七檔輸入小齒輪E7嚙合，也可選擇，第七檔輸入小齒輪E7與第二輸入軸2成一整體。
在圖8所示的實施方式中，不考慮其與圖1進行比較的其他改進，在輸出軸4的近端有一個輸出小齒輪SB，且在其遠端可以選擇有另一個輸出小齒輪SB’。也可以僅安裝小齒輪SB’，安裝兩個輸出小齒輪是有利的，因為一個可以驅動前輪而另一個可以驅動四輪驅動車輛的后輪。
第一輸入軸1可操作性地布置在輸出軸4和中間軸15之間。中間軸15通過一對小齒輪16、17以永久固定的方式與第一輸入軸1連接。在所示的結構中，與輸入軸1成整體的小齒輪16的齒數(shù)比與中間軸15成整體的小齒輪17的齒數(shù)要少，結果是中間軸15比輸入軸1轉得慢。從而，連桿機構9在輸入軸1和2之間確定了1∶1的比率，雖然在此尺寸選擇仍然是個問題。
第四檔輸入小齒輪E4與由中間軸15攜帶的第二檔輸入小齒輪E2嚙合。
第六檔輸入小齒輪E6與由中間軸15攜帶的倒檔輸入小齒輪ER處于嚙合關系。以上提及的嚙合關系是通過在變速器殼體中安裝的可自由轉動的反向齒輪24來獲得的，未示出。其中示出齒輪24的偏移位置意味著其軸線位于第一輸入軸1和中間軸15的軸線的同一平面的后面或前面。
聯(lián)軸器C2R將輸入小齒輪E2和ER中的一個或另一個聯(lián)接到中間軸15上，或將它們都不聯(lián)接到中間軸15上。
聯(lián)軸器C46將輸入小齒輪E4和E6中的一個或另一個聯(lián)接到輸入軸1上，或將它們都不聯(lián)接到輸入軸1上。
聯(lián)軸器C35將輸入小齒輪E3和E5中的一個或另一個聯(lián)接到輸入軸2上，或將它們都不聯(lián)接到輸入軸2上。
聯(lián)軸器C1(7)將輸入小齒輪S1和S7中的一個或另一個聯(lián)接到輸出軸4上，如果被安裝的話，或者將它們都不聯(lián)接到輸出軸4上。
小齒輪S234和S56R與輸出軸4是成整體的。
為了得到倒檔，倒檔輸入小齒輪ER通過聯(lián)軸器C2R與中間軸15連接，且驅動軸3咬合第一輸入軸1。由通過小齒輪對16、17的軸3和軸15驅動的輸入小齒輪ER通過空轉齒輪24驅動輸出小齒輪S56R，輸入小齒輪E6在第一輸入軸1上形成空轉中間小齒輪，因為聯(lián)軸器C46與兩個小齒輪E4和E6處于脫開狀態(tài)。在這期間，聯(lián)軸器C1(7)可以放置在將輸出小齒輪S1連接到輸出軸4的位置上。當完成這些時，為了通過連接機構9和中間軸5將驅動軸3聯(lián)接到第二輸入軸2上，通過反轉輸入離合器8的狀態(tài)，實際上獲得了第一齒輪比。第一檔輸入小齒輪E1驅動第一檔輸出小齒輪S1和與第一檔輸出小齒輪S1聯(lián)接的輸出軸4。聯(lián)軸器C2R可以在與小齒輪ER嚙合的位置分離以便變速器準備換成倒檔，或布置在與第二檔輸入小齒輪E2嚙合的位置以便準備變換到第二檔。
在后一種情況中，通過再次反轉離合器8的狀態(tài)實際上簡單地獲得第二檔位，以便將驅動軸3與第一輸入軸1接合。因此第二檔輸入小齒輪E2驅動第二、第三和第四檔輸出小齒輪S234及輸出軸4，所述小齒輪固定在輸出軸4上。通過第四檔輸入小齒輪E4實現(xiàn)了從小齒輪E2到輸出小齒輪S234的運動傳遞，第四檔輸入小齒輪E4可以在在第一輸入軸1上自由轉動，因為聯(lián)軸器C46仍處于兩個輸入小齒輪E4和E6相對于第一輸入軸1的脫開狀態(tài)。結果，現(xiàn)在是輸入小齒輪E4在第二檔輸入小齒輪E2和輸出軸4間傳遞運動。
在這期間，聯(lián)軸器C1(7)保持在與輸出小齒輪S1接合的位置中，以便準備換到第一檔位，或該聯(lián)軸器可以布置在脫離嚙合的位置，且聯(lián)軸器C35可以換到第三檔輸入小齒輪E3的嚙合位置以便準備換到第三檔位。
對于第三、第四、第五和第六檔位的操作和變換將不進行詳細說明，因為其與圖1中所示的實施方式的第一、第二、第三和第四檔位的操作非常相似。當變速器運行在其第六檔時，聯(lián)軸器C35可以保持在將第五檔輸入小齒輪E5連接到第二輸入軸2上的位置，以便準備換到第五檔的操作，或另一方面，聯(lián)軸器C35可以變換到非連接狀態(tài)，如果小齒輪E7和S7被安裝的話，聯(lián)軸器C1(7)可以變換到將第七檔輸出小齒輪S7連接到輸出軸4的位置，以便準備變換到第七檔的操作，然后通過反轉離合器8的狀態(tài)簡單地獲得在第七檔的操作以便使第一輸入軸1退出工作并使第二輸入軸2致動。
在該實施方式中，變速器是特別緊湊的，輸出小齒輪中的兩個都運行三個不同的齒輪比，但是盡管這樣，齒輪比數(shù)值都可以彼此獨立地選擇，且所占據(jù)的空間非常小，正如全部的小齒輪都在變速器中那樣。這可能是由于輸入小齒輪E4和E6起到特殊作用而導致的，輸入小齒輪E4和E6既可以作為聯(lián)接到動力傳遞軸的小齒輪從而通過其齒數(shù)確定一給定的齒輪比，也可以可以與這個軸脫離并且簡單地用作在輸入小齒輪E2、ER和輸出軸4之間的中間小齒輪，其中輸入小齒輪E2、ER由中間軸15攜帶。
當然，本發(fā)明并不局限于已經(jīng)陳述和說明的例子。
在圖8的例子中，可以提供永久聯(lián)接第二輸入軸2的另一個中間軸15。第一檔輸入小齒輪E1和第七檔輸入小齒輪E7可以由第一輸入軸1攜帶。
在兩個實施方式中，永久的連接機構9可以通過小齒輪的串聯(lián)來實現(xiàn)，而不是通過鏈條。
也可以提供三個輸入軸，每個都具有其自己的離合器并由如鏈條式連接機構9之類的永久常用連接機構驅動。
在圖8的實施方式中，通過沿第一輸入軸1的軸線和/或沿輸出軸4的軸線折疊可以得到優(yōu)越的空間布置，在依據(jù)理想安裝情況下。
權利要求
1.一種變速器裝置，其包括兩個輸入離合器(8)，該離合器允許兩個輸入軸(1、2)中的一個或另一個可選擇性地與驅動軸(3)連接，其特征在于-兩個輸入軸(1、2)彼此間按一定距離布置，每個都與輸入離合器(8)中的一個同軸，-兩個輸入離合器(8)中的每一個在相聯(lián)的輸入軸(1、2)的軸線上具有自己的驅動部件(7)，及-在兩個驅動部件(7)間有一個驅動連接機構(9)。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述驅動連接機構(9)是機械式的。
3.如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于所述驅動連接機構包括鏈條(11)。
4.如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于所述驅動連接機構(9)包括串聯(lián)的小齒輪。
5.如權利要求1-4中任一項所述的裝置，其特征在于，所述輸入離合器(8)中的一個與驅動軸(3)同軸，另一個輸入離合器具有離驅動軸(3)一定距離的軸線。
6.如權利要求1-5中任一項所述的裝置，其特征在于，在所述驅動連接機構(9)中具有不同于1∶1的齒輪比。
7.如權利要求1-6中任一項所述的裝置，其特征在于，至少一個輸出小齒輪(S34、S12、S234、S56R)與兩個輸入小齒輪(E3和E4、E1和E2、E4和E3、E6和E5)嚙合，每個輸入小齒輪都由輸入軸(1、2)中的一個攜帶，并能通過聯(lián)軸器(C13、C24、C46、C35)可選擇性地聯(lián)接到相聯(lián)的輸入軸上。
8.如權利要求1-7中任一項所述的裝置，其特征在于，-由輸入軸中的第一輸入軸(1)攜帶的至少一個輸入小齒輪(E4、E6)可以選擇性地連接到第一輸入軸(1)上并與輸出小齒輪(S234、S56R)嚙合。-通過獨立于所述輸入小齒輪(E4、E6)的連接機構(16、17)，第一輸入軸(1)驅動由中間軸(15)攜帶并與所述輸入小齒輪(E4、E6)嚙合的小齒輪(E2、ER)。
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，至少一個輸出小齒輪(S234、S56R)傳遞用于三種不同的齒輪比的動力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變速器，其中離合器軸(3)通過雙離合器(8)的方式可選擇性地驅動兩個輸入軸(1、2)中的一個或另一個。當成功地確定變速器使用的彼此連續(xù)的傳動比時，設定確定連續(xù)比的齒輪扭矩以使動力通過一個離合器(8)和另一個可選擇性地傳遞。輸入軸(1、2)不同軸，并支承輸入小齒輪(E3、E4、E5、E6)，這些輸入小齒輪與同樣的輸出小齒輪(S234、S56R)嚙合。在一個改進的實施例中，輸入軸中的一個軸(1)驅動一中間軸(15)，中間軸通過由所述輸入軸攜帶的輸入小齒輪(E4、E6)同樣依次驅動相似的輸出小齒輪(S234、S56R)，這時如自由旋轉運動的傳送小齒輪樣運行。本發(fā)明提供了一種緊湊的裝置，并能減少小齒輪的數(shù)量。
文檔編號F16H3/091GK101052825SQ200580032099
公開日2007年10月10日 申請日期2005年9月22日 優(yōu)先權日2004年9月23日
發(fā)明者R·安東諾夫 申請人:安東諾夫汽車技術有限公司