一種多速行星齒輪式雙離合變速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種多速行星齒輪式雙離合變速器，包括第一離合及對(duì)應(yīng)的第一輸入軸，第二離合及對(duì)應(yīng)的第二輸入軸，多個(gè)同步器，輸出軸，所述第一、二輸入軸套設(shè)設(shè)置，還包括第一、第二雙排行星輪系，互相嚙合的第一齒輪和第二齒輪及第三齒輪和第四齒輪；所述第一、第二雙排行星輪系的其中一個(gè)雙排行星輪系由兩排行星排組成，在前行星排中，前太陽(yáng)輪與后行星架連成一體，通過第一常嚙合同步器或離合器與殼體固定；后行星排采用雙行星輪結(jié)構(gòu)，前齒圈與后齒圈連成一體，動(dòng)力可通過第二同步器或第三同步器或離合器經(jīng)第一后外軸傳遞到后太陽(yáng)輪或后齒圈，并由前行星架輸出。本發(fā)明用極少的齒輪對(duì)數(shù)實(shí)現(xiàn)更多速比檔位，減小變速器尺寸，汽車結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)更加靈活。
【專利說明】一種多速行星齒輪式雙離合變速器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車變速器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是涉及一種多速行星齒輪式雙離合變速器。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)按所用輪系型式不同，有軸線連接式變速器(平行軸變速器)和軸線旋轉(zhuǎn)式變速器(行星齒輪變速器)兩種。按離合器的數(shù)量可以分為單離合變速器和雙離合變速器。目前應(yīng)用的雙離合變速器的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為平行軸變速器，動(dòng)力傳動(dòng)分為兩條路線，一是奇數(shù)檔傳遞路線，二是偶數(shù)檔傳遞路線，兩條動(dòng)力傳遞路線分別通過第一、第二離合器連接第一、第二輸入軸，再通過與兩輸入軸對(duì)應(yīng)的從動(dòng)軸上的傳動(dòng)齒輪將動(dòng)力輸出，雙離合變速器通過兩離合器的協(xié)調(diào)控制和各同步器控制，能夠?qū)崿F(xiàn)在不切斷動(dòng)力的情況下轉(zhuǎn)換傳動(dòng)比，從而縮短換檔時(shí)間。然而平行軸式雙離合變速器必須采用單獨(dú)的倒檔軸及倒檔齒輪。當(dāng)采用一條輸出軸時(shí)，變速器軸向尺寸大；采用兩條輸出軸時(shí)，變速器徑向尺寸大，占用空間大，不利于汽車的結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)。目前應(yīng)用的雙離合變速器前進(jìn)檔最多采用7檔，應(yīng)用最廣的是六檔，速比變化較大，這樣換檔時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化較大，使汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)型都不是很理想，平順性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種通過全新結(jié)構(gòu)的多速行星齒輪式雙離合變速器，結(jié)構(gòu)更為緊湊，減小變速器的軸向及徑向尺寸，同時(shí)前進(jìn)檔位可以更多，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種多速行星齒輪式雙離合變速器，包括第一離合及對(duì)應(yīng)的第一輸入軸，第二離合及對(duì)應(yīng)的第二輸入軸，多個(gè)同步器，輸出軸，所述第一、二輸入軸套設(shè)設(shè)置，還包括第一、第二雙排行星輪系，互相嚙合的第一齒輪和第二齒輪及第三齒輪和第四齒輪；所述第一、第二雙排行星輪系的其中一個(gè)雙排行星輪系由兩排行星排組成，在前行星排中，前太陽(yáng)輪與后行星架連成一體，通過第一常嚙合同步器或離合器與殼體固定；后行星排采用雙行星輪結(jié)構(gòu)，前齒圈與后齒圈連成一體，動(dòng)力可通過第二同步器或第三同步器或離合器經(jīng)第一后外軸傳遞到后太陽(yáng)輪或后齒圈，并由前行星架輸出。
[0005]所述第一、第二雙排行星輪系的其中一個(gè)雙排行星輪系采用拉維娜式齒輪變速機(jī)構(gòu)，小太陽(yáng)輪與短行星輪嚙合并與第二中間軸連接，短行星輪與長(zhǎng)行星輪嚙合，后行星排的大太陽(yáng)輪也與長(zhǎng)行星輪嚙合，大太陽(yáng)輪與第二外軸連接，前后行星排共用行星架及一個(gè)齒圈，行星架與第二中間軸連接，齒圈與第二齒輪連接。
[0006]所述第一齒輪與所述第一雙排行星輪系的前行星排的行星架連接，所述第二齒輪與所述第二雙排行星輪系的前行星排的齒圈連接，所述第三齒輪與所述第一輸入軸連接，所述第四齒輪與第二雙排行星輪系的第七同步器連接，所述輸出軸與所述第二齒輪連接。[0007]所述第一常哨合同步器設(shè)在第一雙排行星輪系第一前外軸與殼體之間,第二同步器設(shè)置在第一雙排行星輪系的后齒圈與第三同步器之間，所述第三同步器設(shè)置在第一后外軸與第二輸入軸之間。
[0008]第四同步器設(shè)置在第二雙排行星輪系的后行星架與第二外軸之間，第五同步器設(shè)置在第二雙排行星輪系的第二外軸與第二常嚙合同步器之間，所述第二常嚙合同步器設(shè)置在第二雙排行星輪系的第二中間軸與第七同步器之間，所述第七同步器設(shè)置在第二雙排行星輪系的第二中間軸與第四齒輪之間。
[0009]所述第一雙排行星輪系采用拉維娜式齒輪變速機(jī)構(gòu)，小太陽(yáng)輪與短行星輪嚙合并與第二中間軸連接，短行星輪與長(zhǎng)行星輪嚙合，后行星排的大太陽(yáng)輪也與長(zhǎng)行星輪嚙合，大太陽(yáng)輪與第二外軸連接，前后行星排共用行星架及一個(gè)齒圈，行星架與第二中間軸連接，齒圈與第二齒輪連接，第二常嚙合同步器設(shè)置在第二中間軸與第二輸入軸之間。
[0010]第二齒輪與主減速器從動(dòng)齒輪嚙合，主減速器從動(dòng)齒輪連接差速器。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明是在現(xiàn)有的雙離合器變速器的基礎(chǔ)上，通過采用拉維娜式齒輪變速機(jī)構(gòu)與新型雙行星排齒輪變速機(jī)構(gòu)的組合，并配合兩個(gè)離合器、多個(gè)同步器使用，使它既可以達(dá)到用極少的齒輪對(duì)數(shù)實(shí)現(xiàn)更多速比檔位的目的，又可以實(shí)現(xiàn)雙離合器變速器的換檔性能，且可減小變速器的軸向及徑向尺寸，使變速器的尺寸大小得到控制，汽車結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)更加靈活，由于可降低生產(chǎn)成本。同時(shí)變速器檔位增加，速比變化較小，這樣換檔時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化較小，使汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)型都比較理想，同時(shí)換檔平順性得到提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明雙離合變速器第一實(shí)施例的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明雙離合變速器的輸出形式變化的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明第一雙排行星輪系及第二雙排行星輪系采用拉維娜式齒輪變速機(jī)構(gòu)或新型雙行星排齒輪變速機(jī)構(gòu)。通過組合可獲得多種傳動(dòng)方案。
[0014]下面，結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。
[0015]第一實(shí)施例(七檔)
參見圖1，本發(fā)明的雙離合器包括雙離合組件I (包括第一離合器2與第二離合器3、分別對(duì)應(yīng)兩離合的第一輸入軸4、第二輸入軸5，第一雙排行星輪系181、第二雙排行星輪系182、輸出軸8及多個(gè)同步器。第一雙排行星輪系與第二雙排行星輪系以上下結(jié)構(gòu)布置，第一雙排行星輪系采用新型雙行星排齒輪變速機(jī)構(gòu)，第二雙排行星輪系采用拉維娜式齒輪變速機(jī)構(gòu)，第一雙排行星輪系包括第一行星排Xl及第二行星排X2，第二雙排行星輪系包括第三行星排X3 (前行星排)及第四行星排X4 (后行星排)。第二輸入軸5套設(shè)在第一輸入軸4外。
[0016]第一雙排行星輪系的前太陽(yáng)輪105、后行星架106與第一前外軸115連接，前齒圈103與后齒圈107連接，前行星架102與第一齒輪161連接，后行星排X2采用雙行星輪結(jié)構(gòu)形式，外行星輪108和內(nèi)行星輪109相互嚙合，后太陽(yáng)輪110與第一后外軸114連接。第一后外軸114與第一前外軸115套設(shè)在第二輸入軸5外。
[0017]第二雙排行星輪系的前行星排X3采用雙行星輪結(jié)構(gòu)形式，小太陽(yáng)輪133與短行星輪123嚙合并與第二中間軸132連接，短行星輪123與長(zhǎng)行星輪124嚙合，后行星排X4的大太陽(yáng)輪125也與長(zhǎng)行星輪124嚙合，大太陽(yáng)輪125與第二外軸131連接，前后行星排共用行星架121及一個(gè)齒圈122，行星架121與第二中間長(zhǎng)軸130連接，齒圈122與第二齒輪162連接并通過輸出軸8進(jìn)行動(dòng)力輸出。第二外軸131設(shè)在第二中間軸132外。
[0018]第一輸入軸4另一端連接有第三齒輪163，第三齒輪163與第四齒輪164嚙合，第一齒輪161與第二齒輪162嚙合，第二齒輪162與輸出軸8連接，輸出軸8與雙離合器組件I在同一側(cè)。
[0019]第一常哨合同步器101設(shè)在第一雙排行星輪系181第一前外軸115與殼體之間，第二同步器(四檔同步器112)設(shè)置在第一雙排行星輪系181的后齒圈107與第三同步器(二、六檔同步器113)之間。第三同步器(二、六檔同步器113)設(shè)置在第一后外軸114與第二輸入軸5之間。
[0020]第四同步器(一、三檔同步器126)設(shè)置在行星架121與第二外軸131之間，第五同步器(倒檔同步器127)設(shè)置在第二外軸131與第二常嚙合同步器128之間，第二常嚙合同步器128設(shè)置在第二中間軸132與第七同步器129之間，第七同步器(五、七檔同步器)129之間設(shè)置在第二中間長(zhǎng)軸130與第四齒輪164之間。
[0021]本實(shí)施例的雙離合變速器可實(shí)現(xiàn)七速前進(jìn)檔及一速倒檔。第一雙排行星輪系181實(shí)現(xiàn)二、四、六檔位控制。第二雙排行星輪系182實(shí)現(xiàn)一、三、五、七檔及倒檔操控。
[0022]在各個(gè)檔位同步器及離合器的動(dòng)作如下:
空檔狀態(tài)時(shí)，如圖1所不，第一常哨合同步器101將第一雙排行星輪系第一前外軸115與殼體連接在一起固定不動(dòng)，第二常嚙合同步器128將第二雙排行星輪系第二中間軸132與第七同步器129連接在一起。一、三檔同步器126處于中間位置，四檔同步器112和二、六檔同步器113及五、七檔同步器129及倒檔同步器127在右側(cè)處于不接合狀態(tài)。
[0023]一檔:一、三檔同步器126左移，將第二雙排行星輪系182中的行星架121固定不轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣第二雙排行星輪系182形成約束關(guān)系。同時(shí)第一離合器2接合。動(dòng)力經(jīng)第一離合器2傳遞給第一輸入軸4,第三齒輪163,第四齒輪164,再經(jīng)第二雙排行星輪系182到輸出軸8。此時(shí)第二離合器3處于分離狀態(tài)，其余同步器處于空檔狀態(tài)時(shí)的位置。
[0024]二檔:二、六檔同步器113左移,將第一后外軸114與第二輸入軸5連接,這樣第一雙排行星輪系181形成約束關(guān)系。第一離合器2分離，同時(shí)第二離合器3接合，動(dòng)力經(jīng)第二離合器2傳遞給第二輸入軸5,經(jīng)第一雙排行星輪系182,第一齒輪161,第二齒輪162,再由輸出軸8輸出。
[0025]三檔:一、三檔同步器126右移，將第二外軸131連接，從而也將第二雙排行星輪系的大太陽(yáng)輪125連接不動(dòng)。第二離合器3分離，第一離合器2接合，實(shí)現(xiàn)三檔動(dòng)力傳遞。動(dòng)力經(jīng)第一離合器2傳遞給第一輸入軸4，第三齒輪163，第四齒輪164，再經(jīng)第二雙排行星輪系182到輸出軸8。
[0026]四檔:四檔同步器112左移，將后齒圈107與二、六檔同步器113連接。第一離合器2分離，第二離合器3接合，實(shí)現(xiàn)四檔動(dòng)力傳遞。動(dòng)力經(jīng)第二離合器2傳遞給第二輸入軸
5,經(jīng)第一雙排行星輪系181,第一齒輪161,第二齒輪162,再由輸出軸8輸出。
[0027]五檔:五、七檔同步器129左移，將第四齒輪164與第二中間長(zhǎng)軸130進(jìn)行連接。第二離合器3分離，第一離合器2接合，實(shí)現(xiàn)五檔動(dòng)力傳遞。
[0028]六檔:第一常嚙合同步器101右移，二、六檔同步器113、四檔同步器112同時(shí)左移。第一離合器2分離，第二離合器3接合，實(shí)現(xiàn)六檔檔動(dòng)力傳遞。動(dòng)力經(jīng)第二離合器2傳遞給第二輸入軸5,經(jīng)第一雙排行星輪系181,第一齒輪161,第二齒輪162,再由輸出軸8輸出。
[0029]七檔:五、七檔同步器129左移，將第四齒輪164與第二中間長(zhǎng)軸130進(jìn)行連接，第二常嚙合同步器128右移，同時(shí)一、三檔同步器126右移，將第二外軸131固定。第二離合器3分離，第一離合器2接合,實(shí)現(xiàn)七檔動(dòng)力傳遞。動(dòng)力經(jīng)第一離合器2傳遞給第一輸入軸4，第三齒輪163，第四齒輪164，再經(jīng)第二雙排行星輪系182到輸出軸8。
[0030]倒檔:倒檔同步器127左移，將第二外軸131與第二常嚙合同步器128連接，一、三檔同步器126左移固定行星架121。第二離合器3分離，第一離合器2接合，實(shí)現(xiàn)倒檔動(dòng)力傳遞。動(dòng)力經(jīng)第一離合器2傳遞給第一輸入軸4，第三齒輪163，第四齒輪164，再經(jīng)第二雙排行星輪系182到輸出軸8。
[0031]該發(fā)明中的雙離合變速器可實(shí)現(xiàn)多種檔位變換模式:
順序換檔模式:
順序升檔，以一檔升到二檔為例，換擋指令發(fā)出前，變速器處于一擋工作狀態(tài)。準(zhǔn)備實(shí)施換擋前需要事先把二、六檔同步器113左移將第一后外軸114與第二輸入軸5連接，此時(shí)第一離合器2和第二離合器3仍舊分別處于接合和分離狀態(tài)。當(dāng)控制系統(tǒng)發(fā)出換擋指令由一檔升到二檔時(shí)，所有同步器保持狀態(tài)不動(dòng)，第一離合器2逐步分離，同時(shí)第二離合器3逐步接合，直至第一離合器2完全分離，第二離合器3完全接合，并控制一、三檔同步器126回到中間位置，使第二雙排行星輪系行星架121不受約束，其余與一檔及二檔無(wú)關(guān)的同步器也不動(dòng)作。其他檔位的順序升檔及順序降檔也以同樣的方法推知。
[0032]跳躍換檔模式:
奇數(shù)檔位換到偶數(shù)檔位的跳躍升降檔，如一檔升到四檔或七檔降到四檔等，偶數(shù)檔位換到奇數(shù)檔位的跳躍升降檔，如二升檔到五檔或六檔降到三等，其換檔方式與順序升檔的控制方法一樣，可用同樣的方法推知。
[0033]奇數(shù)檔位換到奇數(shù)檔位的跳躍升檔，以一檔升三檔為例，換擋指令發(fā)出前，變速器處于一擋工作狀態(tài)。準(zhǔn)備實(shí)施換擋前，第一離合器2分離，一、三檔同步器126先回到中間位置，再右移將第二雙排行星輪系的大太陽(yáng)輪125連接不動(dòng)。第一離合器2再接合，完成一檔升三檔的控制。在此過程中，第二離合器3—直處于分離狀態(tài)，其余與一檔及三檔無(wú)關(guān)的同步器也不動(dòng)作。奇數(shù)檔位換到奇數(shù)檔位的跳躍降檔及偶數(shù)檔位換到偶數(shù)檔位的跳躍升降檔與奇數(shù)檔位換到奇數(shù)檔位的跳躍升檔控制方法一樣，可用同樣的方法推知。
[0034]各個(gè)檔位傳動(dòng)比的設(shè)置可通過各個(gè)行星排的G值等于行星排的的齒圈齒數(shù)與太陽(yáng)輪齒數(shù)之比)、第一齒輪161與第二齒輪162的傳
動(dòng)比I1及第三齒輪163與第四齒輪164傳動(dòng)比I2來設(shè)定。例如設(shè)第一雙排行星輪系包括第
一行星排Xl及第二行星排X2，第二雙排行星輪系包括第三行星排X3及第四行星排X4的a值分別為％ Ξ 2.1, α2 = 2.1, ?3 Ξ 4.4, = 3.2,11 = 1.08, ι2 = 1.25,則獲得表 I 所示的
各個(gè)檔位傳動(dòng)比、比級(jí)以及換檔執(zhí)行元件的動(dòng)作。從數(shù)值上看，各檔位的傳動(dòng)比、比級(jí)恰當(dāng)合理，得到較好的變速比特性。
[0035]表I換檔執(zhí)行元件的動(dòng)作表、各檔傳動(dòng)比及比級(jí)圖
【權(quán)利要求】
1.一種多速行星齒輪式雙離合變速器，包括第一離合及對(duì)應(yīng)的第一輸入軸，第二離合及對(duì)應(yīng)的第二輸入軸，多個(gè)同步器，輸出軸，所述第一、二輸入軸設(shè)設(shè)置，還包括第一、第二雙排行星輪系，互相嚙合的第一齒輪和第二齒輪及第三齒輪和第四齒輪；其特征在于:所述第一、第二雙排行星輪系的其中一個(gè)雙排行星輪系由兩排行星排組成，在前行星排中，前太陽(yáng)輪與后行星架連成一體，通過第一常嚙合同步器或離合器與殼體固定；后行星排采用雙行星輪結(jié)構(gòu)，前齒圈與后齒圈連成一體，動(dòng)力可通過第二同步器或第三同步器或離合器經(jīng)第一后外軸傳遞到后太陽(yáng)輪或后齒圈，并由前行星架輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多速行星齒輪式雙離合變速器，其特征在于:所述第一、第二雙排行星輪系的其中一個(gè)雙排行星輪系采用拉維娜式齒輪變速機(jī)構(gòu)，小太陽(yáng)輪與短行星輪嚙合并與第二中間軸連接，短行星輪與長(zhǎng)行星輪嚙合，后行星排的大太陽(yáng)輪也與長(zhǎng)行星輪嚙合，大太陽(yáng)輪與第二外軸連接，前后行星排共用行星架及一個(gè)齒圈，行星架與第二中間長(zhǎng)軸連接，齒圈與第二齒輪連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多速行星齒輪式雙離合變速器，其特征在于:所述第一齒輪與所述第一雙排行星輪系的前行星排的行星架連接，所述第二齒輪與所述第二雙排行星輪系的前行星排的齒圈連接，所述第三齒輪與所述第一輸入軸連接，所述第四齒輪與第二雙排行星輪系的第七同步器連接，所述輸出軸與所述第二齒輪連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多速行星齒輪式雙離合變速器，其特征在于:所述第一常嚙合同步器設(shè)在第一雙排行星輪系第一前外軸與殼體之間，第二同步器設(shè)置在第一雙排行星輪系的后齒圈與第三同步器之間，所述第三同步器設(shè)置在第一后外軸與第二輸入軸之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多速行星齒輪式雙離合變速器，其特征在于:第四同步器設(shè)置在第二雙排行星輪系的后行星架與第二外軸之間，第五同步器設(shè)置在第二雙排行星輪系的第二外軸與第二常嚙合同步器之間，所述第二常嚙合同步器設(shè)置在第二雙排行星輪系的第二中間軸與第七同步器之間，所述第七同步器設(shè)置在第二雙排行星輪系的第二中間長(zhǎng)軸與第四齒輪之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多速行星齒輪式雙離合變速器，其特征在于:所述第一雙排行星輪系采用拉維娜式齒輪變速機(jī)構(gòu)，小太陽(yáng)輪與短行星輪嚙合并與第二中間軸連接，短行星輪與長(zhǎng)行星輪嚙合，后行星排的大太陽(yáng)輪也與長(zhǎng)行星輪嚙合，大太陽(yáng)輪與第二外軸連接，前后行星排共用行星架及一個(gè)齒圈，行星架與第二中間軸連接，齒圈與第二齒輪連接，第二常嚙合同步器設(shè)置在第二中間軸與第二輸入軸之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的多速行星齒輪式雙離合變速器，其特征在于:第二齒輪與主減速器從動(dòng)齒輪嚙合，主減速器從動(dòng)齒輪連接差速器。
【文檔編號(hào)】F16H3/62GK103438163SQ201310321270
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月27日
【發(fā)明者】趙良紅, 覃嶺, 范愛民, 范夢(mèng)吾, 張曉蕾 申請(qǐng)人:順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院