一种6档双离合器自动变速器的制造方法
一种6档双离合器自动变速器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于变速器技术领域，具体涉及一种6档双离合器自动变速器。
【背景技术】
[0002] 当前商用车变速器种类繁多，但主要分为手动变速器和自动变速器两大类。手动 变速器虽然结构简单，价格相对比较低，但驾驶员驾驶操纵劳动强度大，容易导致疲劳驾 驶，影响行驶安全。自动变速器简化驾驶操作，可提高行驶安全性，同时也消除了不同水平 驾驶员对车辆的燃油经济性、动力性、排放性能以及传动系统寿命造成的差异，因此对当今 商用车市场对自动变速器有着非常迫切的需求。目前国内变速器基本上包括手动变速器、 液力自动变速器（AT)，其中绝大部分为手动变速器，国内装备的液力自动变速器都是国外 产品。国外液力自动变速器产品价格高昂，维修成本高，不适合在国内广泛推广。
[0003] 电控机械式自动变速器（AMT)技术是自动变速器的一个重要发展方向。从欧洲自 动变速器的装备情况和发展趋势来看，在各种形式的自动变速器中AMT以其结构简单、效 率高、性价比高的优点而占有优势，在国外装车率逐渐提高，欧洲超过80%。近年来，国内 AMT发展迅速，但由于AMT先天存在换挡动力中断时间长、起步换挡舒适性不佳等问题，导 致AMT难以满足当前汽车对燃油经济性、动力性、舒适性方面的要求。
[0004] 双离合器自动变速器（DCT)是在AMT的基础上发展而来的一种更加先进的自动变 速器，其相当于两个AMT，一个AMT进行工作的时候，另一个AMT已经准备好了下一个目标档 位，通过两个AMT的离合器切换，实现档位的快速切换，从而大幅减少动力中断时间，提升 换挡舒适性，同时提高燃油经济性和动力性。
[0005] 对于我国变速器生产企业来说，具有良好的AMT生产继承性，同样对于DCT也具有 良好的生产继承性，适合我国国情，市场前景广阔。DCT的开发对推进我国商用车技术的进 步，加速我国商用车自动变速器的发展，增强我国商用车产品的国际竞争力，具有很大的影 响力。
【发明内容】
[0006] 为了解决现有技术中的问题，本发明提出了一种能够开发不同速比、不同输入扭 矩的6档双离合器自动变速器。
[0007] 为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：包括：
[0008] 双离合器总成，包括离合器主动部分、第一离合器从动部分和第二离合器从动部 分；
[0009] 第一输入轴，设有第一齿轮；
[0010] 第二输入轴，设有第三齿轮；
[0011] 第一中间轴，设有第二齿轮、第八齿轮和第十齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮 啮合；
[0012] 第二中间轴，设有第四齿轮和第六齿轮，所述第四齿轮与第三齿轮啮合；
[0013] 输出轴，设有第五齿轮、第七齿轮和第九齿轮，所述第五齿轮与所述第六齿轮啮 合，所述第七齿轮与所述第八齿轮啮合；
[0014] 惰轮轴，设有惰轮，所述惰轮同时与所述第九齿轮和所述第十齿轮啮合；
[0015] 七个同步器，分别设置在第一中间轴、第二中间轴和输出轴上。
[0016] 优选地，所述第一齿轮固连在第一输入轴上；
[0017] 所述第二齿轮空套在第一中间轴上；
[0018] 所述第三齿轮固连在第二输入轴上；
[0019] 所述第四齿轮固连在第二中间轴上；
[0020] 所述第五齿轮空套在输出轴上；
[0021] 所述第六齿轮空套在第二中间轴上；
[0022] 所述第七齿轮空套在输出轴上；
[0023] 所述第八齿轮固连在第一中间轴上；
[0024] 所述第九齿轮固连在输出轴上；
[0025] 所述第十齿轮空套在第一中间轴上；
[0026] 所述惰轮空套在惰轮轴上。
[0027] 优选地，所述第一中间轴上设有第一同步器、第三同步器和第四同步器；所述第一 同步器用于第二齿轮和第一中间轴间的动力离合；第三同步器用于第六齿轮和第一中间轴 间的动力离合；第四同步器用于第十齿轮和第一中间轴间的动力离合；
[0028] 所述第二中间轴上设有第二同步器；所述第二同步器用于第三齿轮和第二中间轴 间的动力离合；
[0029] 所述输出轴上设有第五同步器、第六同步器和第七同步器；所述第五同步器用于 第二输入轴或第三齿轮与输出轴间的动力离合；所述第六同步器用于第五齿轮和输出轴间 的动力离合；所述第七同步器用于第七齿轮和输出轴间的动力离合。
[0030] 优选地，所述的自动变速器结构包括6个前进挡和2个倒档。
[0031] 优选地，所述的同步器采用单边同步器。
[0032] 优选地，所述的第一输入轴和第二中间轴均为空心轴，所述第二输入轴从第一输 入轴中穿过，第一中间轴从第二中间轴中穿过。
[0033] 优选地，所述的离合器主动部分与整车的动力系统连接；所述第一离合器从动部 分与第二输入轴连接；所述第二离合器从动部分与第一输入轴连接。
[0034] 优选地，所述的离合器主动部分与整车的动力系统固连；
[0035] 所述第一离合器从动部分与第二输入轴通过花键连接，所述第一离合器从动部分 能够在所述第二输入轴上沿轴向移动；
[0036] 所述第二离合器从动部分与第一输入轴通过花键连接，所述第二离合器从动部分 能够在所述第一输入轴上沿轴向移动。
[0037] 优选地，所述的第一输入轴、第二输入轴和输出轴同轴线设置。
[0038] 与现有技术相比，本发明通过双离合器总成实现整车驱动系统与变速器的连接， 两根输入轴输入动力，双中间轴传递动力，输出轴输出动力，两根输入轴上各设一个齿轮， 第一中间轴上设三个齿轮，第二中间轴上设两个齿轮，输出轴上设三个齿轮，惰轮轴上设惰 轮，七个同步器分别设置在第一中间轴、第二中间轴和输出轴上，通过七个同步器的相互结 合实现换挡，通过离合器从动部分与离合器主动部分结合，可实现不同档位下的动力传递， 每个档位需结合的离合器从动部分不同，当变速器当前档位处于倒1档、1档、3档、5档时， 第一离合器从动部分与离合器主动部分结合，第二离合器从动部分与离合器主动部分分 离；当变速器当前档位处于倒2档、2档、4档、6档时，第二离合器从动部分与离合器主动部 分结合，第一离合器从动部分与离合器主动部分分离。本发明档位布置方式将减小变速器 轴向长度，便于整车安装，能够开发不同速比、不同输入扭矩的商用车6档双离合器自动变 速器。
[0039] 进一步，输入轴和输出轴同轴线，便于商用车的动力传动系统布置。
[0040] 进一步，本发明采用两根空心轴，这有别于传统DCT采用一根空心轴；采用一根空 心轴结构，会导致空心轴轴向长度较长，对空心轴的加工难度提高；而且空心轴较长难以实 现变速器大扭矩传递，只适合开发输入扭矩较小的变速器，本发明的双空心轴较短，加工难 度较低，可以开发不同输入扭矩的变速器，拓宽变速器在不同车上的使用范围。
【附图说明】
[0041] 图1为本发明的结构布置图；
[0042] 图2为1档动力路线图；
[0043] 图3为2档动力路线图；
[0044] 图4为3档动力路线图；
[0045] 图5为4档动力路线图；
[0046] 图6为5档动力路线图；
[0047] 图7为6档动力路线图；
[0048] 图8为倒1档动力路线图；
[0049] 图9为倒2档动力路线图；
[0050] 其中，C0-离合器主动部分、C1-第一离合器从动部分、C2-第二离合器从动部分、 Z1-第一输入轴、Z2-第二输入轴、Z3-第一中间轴、Z4-第二中间轴、Z5-输出轴、Z6-惰轮 轴、S1-第一同步器、S2-第二同步器、S3-第三同步器、S4-第四同步器、S5-第五同步器、 S6-第六同步器、S7-第七同步器、G1-第一齿轮、G2-第二齿轮、G3-第三齿轮、G4-第四齿 轮、G5-第五齿轮、G6-第六齿轮、G7-第七齿轮、G8-第八齿轮、G9-第九齿轮、G10-第十齿 轮、G11-惰轮。
【具体实施方式】
[0051] 下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的解释说明。
[0052] 参见图1，本发明通过一个双离合器总成实现整车驱动系统与变速器的连接，离合 器主动部分C0与整车的动力系统（发动机或电机）固连，第一离合器从动部分C1与第二 输入轴Z2通过花键连接，第二离合器从动部分C2与第一输入轴Z1通过花键连接。第一离 合器从动部分C1可在第二输入轴Z2上沿轴向进行一定范围的移动，第二离合器从动部分 C2可在第一输入轴Z1上沿轴向进行一定范围的移动。
[0053] 本发明包括两根空心轴，分别为第一输入轴Z1和第二中间轴Z4。第二输入轴Z2 从第一输入轴Z1中穿过，第一中间轴Z3从第二中间轴Z4中穿过。
[0054] 第一齿轮G1固连在第一输入轴Z1上，第三齿轮G3固连在第二输入轴Z2上，第一 齿轮G1与第一输入轴Z1不能进行轴向和旋转方向的相对运行，第三齿轮G3与第二输入轴 Z2不能进行轴向和旋转方向的相对运行。
[0055] 第一齿轮G1与第二齿轮G2啮合，第二齿轮G2空套在第一中间轴Z3上，第二齿轮 G2可在第一中间轴Z3上空转，不可在第一中间轴Z3上轴向移动。第三齿轮G3与第四齿轮 G4啮合，第四齿轮G4固连在第二中间轴Z4上，第四齿轮G4不能进行轴向和旋转方向的相 对运行。
[0056] 第五齿轮G5与第六齿轮G6啮合。第五齿轮G5空套在输出轴Z5上，第五齿轮G5 可在输出轴Z5上空转，不可在输出轴Z5上轴向移动；第六齿轮G6空套在第二中间轴Z4上， 第六齿轮G6可在第二中间轴Z4上空转，不可在第二中间轴Z4上轴向移动。
[0057] 第七齿轮G7与第八齿轮G8啮合。第七齿轮G7空套在输出轴Z5上，第七齿轮G7 可在输出轴Z5上空转，不可在输出轴Z5上轴向移动；第八齿轮G8固连在第一中间轴Z3上， 第八齿轮G8不能进行轴向和旋转方向的相对运行。
[0058] 惰轮G11空套在惰轮轴Z6上，第九齿轮G9固连在输出轴Z5上，第十齿轮G10空 套在第一中间轴Z3上。惰轮G11同时与第 九齿轮G9和第十齿轮G10啮合。
[0059] 本发明包括7个单边同步器，第一同步器S1装于第一中间轴Z3上，用于第二齿 轮G2和第一中间轴Z3间的动力离合。第二同步器S2装于第二中间轴Z4上，用于第三齿 轮G3和第二中间轴Z4间的动力离合。第三同步器S3装于第一中间轴Z3上，用于第六齿 轮G6和第一中间轴Z3间的动力离合。第四同步器S4装于第一中间轴Z3上，用于第十齿 轮G10和第一中间轴Z3间的动力离合。第五同步器S5装于输出轴Z5上，用于第二输入轴 Z2(或第三齿轮G3)和输出轴Z5间的动力离合。第六同步器S6装于输出轴Z5上，用于第 五齿轮G5和输出轴Z5间的动力离合。第七同步器S7装于输出轴Z5上，用于第七齿轮G7 和输出轴Z5间的动力离合。
[0060] 本发明通过七个同步器的相互结合，实现6个前进挡和2个倒档。各个档位所需 结合的同步器如表1所示：X代表同步器结合，-代表同步器分离。
[0061] 表1档位与同步器状态关系
[0062]
[0063] 通过第一离合器从动部分Cl或第二离合器从动部分C2与离合器主动部分C0结 合，可实现不同档位下的动力传递，如表2所示。每个档位需结合的离合器从动部分不同， 当变速器当前档位处于倒1档、1档、3档、5档时，第一离合器从动部分C1与离合器主动部 分C0结合，第二离合器从动部分C2与离合器主动部分C0分离；当变速器当前档位处于倒 2档、2档、4档、6档时，第二离合器从动部分C2与离合器主动部分C0结合，第一离合器从 动部分C1与离合器主动部分C0分离。
[0064] 表2离合器切换
[0065]
[0066] 1档动力传动路线如图2所示，动力经过C1-Z2-G3-G4 -Z4-S2-G6-S3-Z3-G8-G7-S7-Z5 输出。
[0067] 2档动力传动路线如图3所示，动力经过C2-Z1-G1-G2-S1-Z3-G8-G7-S7-Z5输出。
[0068] 3档动力传动路线如图4所示，动力经过C1 -Z2-G3-G4-Z4-S2-G6-G5-S6-Z5输出。
[0069] 4档动力传动路线如图5所示，动力经过C2-Z1-G1-G2-S1-Z3 - S3 -G6 -G5 -S6-Z5输出。
[0070] 5档动力传动路线如图6所示，动力经过Cl-Z2- S5 -Z5。
[0071] 6档动力传动路线如图7所示，动力经过02-21-61-62-51-23-53-66-52-24_ G4-G3-S5-Z5 输出。
[0072] 倒1档动力传动路线如图8所示，动力经过(：1-22-63-64-24-52-66-53_ Z3-S4-G10-G11 -G9-Z5 输出。
[0073] 倒2档动力传动路线如图9所示，动力经过C2 - Z1 - G1 - G2 - SI - Z3 - S4-G10 - Gil -G9-Z5 输出。
[0074] 为了实现档位的快速切换，本发明可实现预选档位，即在当前档位运行的过程中 将下一个档位提前准备好。为了实现预选档位，在当前档位运行过程中，将预选档位所需结 合的同步器结合。下面通过一个例子解释预选档位实现的原理。
[0075] 假如当前档位为2档，即第一同步器S1和第七同步器S7处于结合状态，第二离合 器从动部分C2结合。如果预选档位为3档，则在保持第一同步器S1、第七同步器S7结合及 第二离合器从动部分C2结合的情况下，将第二同步器S2和第六同步器S6结合。尽管当前 档位为2档时，只需第一同步器S1和第七同步器S7结合，但为了实现3档的预选，还需将 第二同步器S2和第六同步器S6结合，即第一同步器S1、第二同步器S2、第六同步器S6、第 七同步器S7均处于结合状态。当需要进行档位切换时，即由2档切换到3档时，只需将第 二离合器从动部分C2分离，同时将第一离合器从动部分C1结合。同理，如果预选档位为1 档，需将第一同步器S1、第二同步器S2、第三同步器S3和第七同步器S7结合；当需要进行 档位切换时，即由2档切换到1档时，只需将第二离合器从动部分C2分离，同时将第一离合 器从动部分C1结合。
[0076] 本发明的档位切换只能逐级进行，不可跳档。预选档位与当前档位存在三种关系： 预选档位=当前档位、预选档位=当前档位+1、预选档位=当前档位-1。如当前档位为2 档时，预选档位只能为1档、2档、3档，不能为其他档位。表3表示了预选档位与当前档位 三种关系下所需结合的同步器。
[0077] 表3不同预选档位所需结合的同步器
[0078]
[0079] 本项目提供了一种商用车6档双离合器自动变速器（DCT)设计方案：1.本发明 的档位布置方式将减小变速器轴向长度，便于整车安装；2.本发明的输入轴和输出轴同轴 线，便于商用车的动力传动系统布置；3.本发明采用两根空心轴，这有别于传统DCT采用一 根空心轴；4.本发明的空心轴较短，有利于加工。
【主权项】
1. 一种6档双离合器自动变速器，其特征在于，包括： 双离合器总成，包括离合器主动部分（CO)、第一离合器从动部分（Cl)和第二离合器从 动部分（C2); 第一输入轴（Zl)，设有第一齿轮（Gl); 第二输入轴（Z2)，设有第三齿轮（G3); 第一中间轴（Z3)，设有第二齿轮（G2)、第八齿轮（G8)和第十齿轮（GlO)，所述第二齿轮 (G2)与所述第一齿轮（Gl)啮合； 第二中间轴（Z4)，设有第四齿轮（G4)和第六齿轮（G6)，所述第四齿轮（G4)与第三齿 轮（G3)啮合； 输出轴（Z5)，设有第五齿轮（G5)、第七齿轮（G7)和第九齿轮（G9)，所述第五齿轮（G5) 与所述第六齿轮（G6)啮合，所述第七齿轮（G7)与所述第八齿轮（G8)啮合； 惰轮轴（Z6)，设有惰轮（Gll)，所述惰轮（Gll)同时与所述第九齿轮（G9)和所述第十 齿轮（GlO)啮合； 七个同步器，分别设置在第一中间轴（Z3)、第二中间轴（Z4)和输出轴（Z5)上。2. 根据权利要求1所述的一种6档双离合器自动变速器，其特征在于，所述第一齿轮 (Gl)固连在第一输入轴（Zl)上； 所述第二齿轮（G2)空套在第一中间轴（Z3)上； 所述第三齿轮（G3)固连在第二输入轴（Z2)上； 所述第四齿轮（G4)固连在第二中间轴（Z4)上； 所述第五齿轮（G5)空套在输出轴（Z5)上； 所述第六齿轮（G6)空套在第二中间轴（Z4)上； 所述第七齿轮（G7)空套在输出轴（Z5)上； 所述第八齿轮（G8)固连在第一中间轴（Z3)上； 所述第九齿轮（G9)固连在输出轴（Z5)上； 所述第十齿轮（GlO)空套在第一中间轴（Z3)上； 所述惰轮（Gll)空套在惰轮轴（Z6)上。3. 根据权利要求1或2所述的一种6档双离合器自动变速器，其特征在于，所述第一 中间轴（Z3)上设有第一同步器（SI)、第三同步器（S3)和第四同步器（S4);所述第一同步 器（SI)用于第二齿轮（G2)和第一中间轴（Z3)间的动力离合；第三同步器（S3)用于第六 齿轮（G6)和第一中间轴（Z3)间的动力离合；第四同步器（S4)用于第十齿轮（GlO)和第一 中间轴（Z3)间的动力离合； 所述第二中间轴（Z4)上设有第二同步器（S2);所述第二同步器（S2)用于第三齿轮 (G3)和第二中间轴（Z4)间的动力离合； 所述输出轴（Z5)上设有第五同步器（S5)、第六同步器（S6)和第七同步器（S7);所述 第五同步器（S5)用于第二输入轴（Z2)或第三齿轮（G3)与输出轴（Z5)间的动力离合；所 述第六同步器（S6)用于第五齿轮（G5)和输出轴（Z5)间的动力离合；所述第七同步器（S7) 用于第七齿轮（G7)和输出轴（Z5)间的动力离合。4. 根据权利要求3所述的一种6档双离合器自动变速器，其特征在于，所述的自动变速 器结构包括6个前进挡和2个倒档。5. 根据权利要求3所述的一种6档双离合器自动变速器，其特征在于，所述的同步器采 用单边同步器。6. 根据权利要求1所述的一种6档双离合器自动变速器，其特征在于，所述的第一输入 轴（Zl)和第二中间轴（Z4)均为空心轴，所述第二输入轴（Z2)从第一输入轴（Zl)中穿过， 第一中间轴（Z3)从第二中间轴（Z4)中穿过。7. 根据权利要求1所述的一种6档双离合器自动变速器，其特征在于，所述的离合器 主动部分（CO)与整车的动力系统连接；所述第一尚合器从动部分（Cl)与第二输入轴（Z2) 连接；所述第二离合器从动部分（C2)与第一输入轴（Zl)连接。8. 根据权利要求7所述的一种6档双离合器自动变速器，其特征在于，所述的离合器主 动部分（CO)与整车的动力系统固连； 所述第一离合器从动部分（Cl)与第二输入轴（Z2)通过花键连接，所述第一离合器从 动部分（Cl)能够在所述第二输入轴（Z2)上沿轴向移动； 所述第二离合器从动部分（C2)与第一输入轴（Zl)通过花键连接，所述第二离合器从 动部分（C2)能够在所述第一输入轴（Zl)上沿轴向移动。9. 根据权利要求1所述的一种6档双离合器自动变速器，其特征在于，所述的第一输入 轴（Zl)、第二输入轴（Z2)和输出轴（Z5)同轴线设置。
【专利摘要】本发明公开了一种6档双离合器自动变速器，目的在于：能够开发不同速比、不同输入扭矩，加速我国商用车自动变速器的发展，增强我国商用车产品的国际竞争力，所采用的技术方案为：包括双离合器总成，包括离合器主动部分、第一离合器从动部分和第二离合器从动部分；第一输入轴，设有第一齿轮；第二输入轴，设有第三齿轮；第一中间轴，设有第二齿轮、第八齿轮和第十齿轮；第二中间轴，设有第四齿轮和第六齿轮；输出轴，设有第五齿轮、第七齿轮和第九齿轮，所述第五齿轮与所述第六齿轮啮合；惰轮轴，设有惰轮，所述惰轮同时与所述第九齿轮和所述第十齿轮啮合；七个同步器，分别设置在第一中间轴、第二中间轴和输出轴上。
【IPC分类】F16H3/097, F16H3/12, F16H57/023
【公开号】CN104896035
【申请号】CN201510334144
【发明人】聂幸福, 叶欣, 刘义
【申请人】陕西法士特齿轮有限责任公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月16日
【技术领域】
[0001] 本发明属于变速器技术领域，具体涉及一种6档双离合器自动变速器。
【背景技术】
[0002] 当前商用车变速器种类繁多，但主要分为手动变速器和自动变速器两大类。手动 变速器虽然结构简单，价格相对比较低，但驾驶员驾驶操纵劳动强度大，容易导致疲劳驾 驶，影响行驶安全。自动变速器简化驾驶操作，可提高行驶安全性，同时也消除了不同水平 驾驶员对车辆的燃油经济性、动力性、排放性能以及传动系统寿命造成的差异，因此对当今 商用车市场对自动变速器有着非常迫切的需求。目前国内变速器基本上包括手动变速器、 液力自动变速器（AT)，其中绝大部分为手动变速器，国内装备的液力自动变速器都是国外 产品。国外液力自动变速器产品价格高昂，维修成本高，不适合在国内广泛推广。
[0003] 电控机械式自动变速器（AMT)技术是自动变速器的一个重要发展方向。从欧洲自 动变速器的装备情况和发展趋势来看，在各种形式的自动变速器中AMT以其结构简单、效 率高、性价比高的优点而占有优势，在国外装车率逐渐提高，欧洲超过80%。近年来，国内 AMT发展迅速，但由于AMT先天存在换挡动力中断时间长、起步换挡舒适性不佳等问题，导 致AMT难以满足当前汽车对燃油经济性、动力性、舒适性方面的要求。
[0004] 双离合器自动变速器（DCT)是在AMT的基础上发展而来的一种更加先进的自动变 速器，其相当于两个AMT，一个AMT进行工作的时候，另一个AMT已经准备好了下一个目标档 位，通过两个AMT的离合器切换，实现档位的快速切换，从而大幅减少动力中断时间，提升 换挡舒适性，同时提高燃油经济性和动力性。
[0005] 对于我国变速器生产企业来说，具有良好的AMT生产继承性，同样对于DCT也具有 良好的生产继承性，适合我国国情，市场前景广阔。DCT的开发对推进我国商用车技术的进 步，加速我国商用车自动变速器的发展，增强我国商用车产品的国际竞争力，具有很大的影 响力。
【发明内容】
[0006] 为了解决现有技术中的问题，本发明提出了一种能够开发不同速比、不同输入扭 矩的6档双离合器自动变速器。
[0007] 为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：包括：
[0008] 双离合器总成，包括离合器主动部分、第一离合器从动部分和第二离合器从动部 分；
[0009] 第一输入轴，设有第一齿轮；
[0010] 第二输入轴，设有第三齿轮；
[0011] 第一中间轴，设有第二齿轮、第八齿轮和第十齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮 啮合；
[0012] 第二中间轴，设有第四齿轮和第六齿轮，所述第四齿轮与第三齿轮啮合；
[0013] 输出轴，设有第五齿轮、第七齿轮和第九齿轮，所述第五齿轮与所述第六齿轮啮 合，所述第七齿轮与所述第八齿轮啮合；
[0014] 惰轮轴，设有惰轮，所述惰轮同时与所述第九齿轮和所述第十齿轮啮合；
[0015] 七个同步器，分别设置在第一中间轴、第二中间轴和输出轴上。
[0016] 优选地，所述第一齿轮固连在第一输入轴上；
[0017] 所述第二齿轮空套在第一中间轴上；
[0018] 所述第三齿轮固连在第二输入轴上；
[0019] 所述第四齿轮固连在第二中间轴上；
[0020] 所述第五齿轮空套在输出轴上；
[0021] 所述第六齿轮空套在第二中间轴上；
[0022] 所述第七齿轮空套在输出轴上；
[0023] 所述第八齿轮固连在第一中间轴上；
[0024] 所述第九齿轮固连在输出轴上；
[0025] 所述第十齿轮空套在第一中间轴上；
[0026] 所述惰轮空套在惰轮轴上。
[0027] 优选地，所述第一中间轴上设有第一同步器、第三同步器和第四同步器；所述第一 同步器用于第二齿轮和第一中间轴间的动力离合；第三同步器用于第六齿轮和第一中间轴 间的动力离合；第四同步器用于第十齿轮和第一中间轴间的动力离合；
[0028] 所述第二中间轴上设有第二同步器；所述第二同步器用于第三齿轮和第二中间轴 间的动力离合；
[0029] 所述输出轴上设有第五同步器、第六同步器和第七同步器；所述第五同步器用于 第二输入轴或第三齿轮与输出轴间的动力离合；所述第六同步器用于第五齿轮和输出轴间 的动力离合；所述第七同步器用于第七齿轮和输出轴间的动力离合。
[0030] 优选地，所述的自动变速器结构包括6个前进挡和2个倒档。
[0031] 优选地，所述的同步器采用单边同步器。
[0032] 优选地，所述的第一输入轴和第二中间轴均为空心轴，所述第二输入轴从第一输 入轴中穿过，第一中间轴从第二中间轴中穿过。
[0033] 优选地，所述的离合器主动部分与整车的动力系统连接；所述第一离合器从动部 分与第二输入轴连接；所述第二离合器从动部分与第一输入轴连接。
[0034] 优选地，所述的离合器主动部分与整车的动力系统固连；
[0035] 所述第一离合器从动部分与第二输入轴通过花键连接，所述第一离合器从动部分 能够在所述第二输入轴上沿轴向移动；
[0036] 所述第二离合器从动部分与第一输入轴通过花键连接，所述第二离合器从动部分 能够在所述第一输入轴上沿轴向移动。
[0037] 优选地，所述的第一输入轴、第二输入轴和输出轴同轴线设置。
[0038] 与现有技术相比，本发明通过双离合器总成实现整车驱动系统与变速器的连接， 两根输入轴输入动力，双中间轴传递动力，输出轴输出动力，两根输入轴上各设一个齿轮， 第一中间轴上设三个齿轮，第二中间轴上设两个齿轮，输出轴上设三个齿轮，惰轮轴上设惰 轮，七个同步器分别设置在第一中间轴、第二中间轴和输出轴上，通过七个同步器的相互结 合实现换挡，通过离合器从动部分与离合器主动部分结合，可实现不同档位下的动力传递， 每个档位需结合的离合器从动部分不同，当变速器当前档位处于倒1档、1档、3档、5档时， 第一离合器从动部分与离合器主动部分结合，第二离合器从动部分与离合器主动部分分 离；当变速器当前档位处于倒2档、2档、4档、6档时，第二离合器从动部分与离合器主动部 分结合，第一离合器从动部分与离合器主动部分分离。本发明档位布置方式将减小变速器 轴向长度，便于整车安装，能够开发不同速比、不同输入扭矩的商用车6档双离合器自动变 速器。
[0039] 进一步，输入轴和输出轴同轴线，便于商用车的动力传动系统布置。
[0040] 进一步，本发明采用两根空心轴，这有别于传统DCT采用一根空心轴；采用一根空 心轴结构，会导致空心轴轴向长度较长，对空心轴的加工难度提高；而且空心轴较长难以实 现变速器大扭矩传递，只适合开发输入扭矩较小的变速器，本发明的双空心轴较短，加工难 度较低，可以开发不同输入扭矩的变速器，拓宽变速器在不同车上的使用范围。
【附图说明】
[0041] 图1为本发明的结构布置图；
[0042] 图2为1档动力路线图；
[0043] 图3为2档动力路线图；
[0044] 图4为3档动力路线图；
[0045] 图5为4档动力路线图；
[0046] 图6为5档动力路线图；
[0047] 图7为6档动力路线图；
[0048] 图8为倒1档动力路线图；
[0049] 图9为倒2档动力路线图；
[0050] 其中，C0-离合器主动部分、C1-第一离合器从动部分、C2-第二离合器从动部分、 Z1-第一输入轴、Z2-第二输入轴、Z3-第一中间轴、Z4-第二中间轴、Z5-输出轴、Z6-惰轮 轴、S1-第一同步器、S2-第二同步器、S3-第三同步器、S4-第四同步器、S5-第五同步器、 S6-第六同步器、S7-第七同步器、G1-第一齿轮、G2-第二齿轮、G3-第三齿轮、G4-第四齿 轮、G5-第五齿轮、G6-第六齿轮、G7-第七齿轮、G8-第八齿轮、G9-第九齿轮、G10-第十齿 轮、G11-惰轮。
【具体实施方式】
[0051] 下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的解释说明。
[0052] 参见图1，本发明通过一个双离合器总成实现整车驱动系统与变速器的连接，离合 器主动部分C0与整车的动力系统（发动机或电机）固连，第一离合器从动部分C1与第二 输入轴Z2通过花键连接，第二离合器从动部分C2与第一输入轴Z1通过花键连接。第一离 合器从动部分C1可在第二输入轴Z2上沿轴向进行一定范围的移动，第二离合器从动部分 C2可在第一输入轴Z1上沿轴向进行一定范围的移动。
[0053] 本发明包括两根空心轴，分别为第一输入轴Z1和第二中间轴Z4。第二输入轴Z2 从第一输入轴Z1中穿过，第一中间轴Z3从第二中间轴Z4中穿过。
[0054] 第一齿轮G1固连在第一输入轴Z1上，第三齿轮G3固连在第二输入轴Z2上，第一 齿轮G1与第一输入轴Z1不能进行轴向和旋转方向的相对运行，第三齿轮G3与第二输入轴 Z2不能进行轴向和旋转方向的相对运行。
[0055] 第一齿轮G1与第二齿轮G2啮合，第二齿轮G2空套在第一中间轴Z3上，第二齿轮 G2可在第一中间轴Z3上空转，不可在第一中间轴Z3上轴向移动。第三齿轮G3与第四齿轮 G4啮合，第四齿轮G4固连在第二中间轴Z4上，第四齿轮G4不能进行轴向和旋转方向的相 对运行。
[0056] 第五齿轮G5与第六齿轮G6啮合。第五齿轮G5空套在输出轴Z5上，第五齿轮G5 可在输出轴Z5上空转，不可在输出轴Z5上轴向移动；第六齿轮G6空套在第二中间轴Z4上， 第六齿轮G6可在第二中间轴Z4上空转，不可在第二中间轴Z4上轴向移动。
[0057] 第七齿轮G7与第八齿轮G8啮合。第七齿轮G7空套在输出轴Z5上，第七齿轮G7 可在输出轴Z5上空转，不可在输出轴Z5上轴向移动；第八齿轮G8固连在第一中间轴Z3上， 第八齿轮G8不能进行轴向和旋转方向的相对运行。
[0058] 惰轮G11空套在惰轮轴Z6上，第九齿轮G9固连在输出轴Z5上，第十齿轮G10空 套在第一中间轴Z3上。惰轮G11同时与第 九齿轮G9和第十齿轮G10啮合。
[0059] 本发明包括7个单边同步器，第一同步器S1装于第一中间轴Z3上，用于第二齿 轮G2和第一中间轴Z3间的动力离合。第二同步器S2装于第二中间轴Z4上，用于第三齿 轮G3和第二中间轴Z4间的动力离合。第三同步器S3装于第一中间轴Z3上，用于第六齿 轮G6和第一中间轴Z3间的动力离合。第四同步器S4装于第一中间轴Z3上，用于第十齿 轮G10和第一中间轴Z3间的动力离合。第五同步器S5装于输出轴Z5上，用于第二输入轴 Z2(或第三齿轮G3)和输出轴Z5间的动力离合。第六同步器S6装于输出轴Z5上，用于第 五齿轮G5和输出轴Z5间的动力离合。第七同步器S7装于输出轴Z5上，用于第七齿轮G7 和输出轴Z5间的动力离合。
[0060] 本发明通过七个同步器的相互结合，实现6个前进挡和2个倒档。各个档位所需 结合的同步器如表1所示：X代表同步器结合，-代表同步器分离。
[0061] 表1档位与同步器状态关系
[0062]
[0063] 通过第一离合器从动部分Cl或第二离合器从动部分C2与离合器主动部分C0结 合，可实现不同档位下的动力传递，如表2所示。每个档位需结合的离合器从动部分不同， 当变速器当前档位处于倒1档、1档、3档、5档时，第一离合器从动部分C1与离合器主动部 分C0结合，第二离合器从动部分C2与离合器主动部分C0分离；当变速器当前档位处于倒 2档、2档、4档、6档时，第二离合器从动部分C2与离合器主动部分C0结合，第一离合器从 动部分C1与离合器主动部分C0分离。
[0064] 表2离合器切换
[0065]
[0066] 1档动力传动路线如图2所示，动力经过C1-Z2-G3-G4 -Z4-S2-G6-S3-Z3-G8-G7-S7-Z5 输出。
[0067] 2档动力传动路线如图3所示，动力经过C2-Z1-G1-G2-S1-Z3-G8-G7-S7-Z5输出。
[0068] 3档动力传动路线如图4所示，动力经过C1 -Z2-G3-G4-Z4-S2-G6-G5-S6-Z5输出。
[0069] 4档动力传动路线如图5所示，动力经过C2-Z1-G1-G2-S1-Z3 - S3 -G6 -G5 -S6-Z5输出。
[0070] 5档动力传动路线如图6所示，动力经过Cl-Z2- S5 -Z5。
[0071] 6档动力传动路线如图7所示，动力经过02-21-61-62-51-23-53-66-52-24_ G4-G3-S5-Z5 输出。
[0072] 倒1档动力传动路线如图8所示，动力经过(：1-22-63-64-24-52-66-53_ Z3-S4-G10-G11 -G9-Z5 输出。
[0073] 倒2档动力传动路线如图9所示，动力经过C2 - Z1 - G1 - G2 - SI - Z3 - S4-G10 - Gil -G9-Z5 输出。
[0074] 为了实现档位的快速切换，本发明可实现预选档位，即在当前档位运行的过程中 将下一个档位提前准备好。为了实现预选档位，在当前档位运行过程中，将预选档位所需结 合的同步器结合。下面通过一个例子解释预选档位实现的原理。
[0075] 假如当前档位为2档，即第一同步器S1和第七同步器S7处于结合状态，第二离合 器从动部分C2结合。如果预选档位为3档，则在保持第一同步器S1、第七同步器S7结合及 第二离合器从动部分C2结合的情况下，将第二同步器S2和第六同步器S6结合。尽管当前 档位为2档时，只需第一同步器S1和第七同步器S7结合，但为了实现3档的预选，还需将 第二同步器S2和第六同步器S6结合，即第一同步器S1、第二同步器S2、第六同步器S6、第 七同步器S7均处于结合状态。当需要进行档位切换时，即由2档切换到3档时，只需将第 二离合器从动部分C2分离，同时将第一离合器从动部分C1结合。同理，如果预选档位为1 档，需将第一同步器S1、第二同步器S2、第三同步器S3和第七同步器S7结合；当需要进行 档位切换时，即由2档切换到1档时，只需将第二离合器从动部分C2分离，同时将第一离合 器从动部分C1结合。
[0076] 本发明的档位切换只能逐级进行，不可跳档。预选档位与当前档位存在三种关系： 预选档位=当前档位、预选档位=当前档位+1、预选档位=当前档位-1。如当前档位为2 档时，预选档位只能为1档、2档、3档，不能为其他档位。表3表示了预选档位与当前档位 三种关系下所需结合的同步器。
[0077] 表3不同预选档位所需结合的同步器
[0078]
[0079] 本项目提供了一种商用车6档双离合器自动变速器（DCT)设计方案：1.本发明 的档位布置方式将减小变速器轴向长度，便于整车安装；2.本发明的输入轴和输出轴同轴 线，便于商用车的动力传动系统布置；3.本发明采用两根空心轴，这有别于传统DCT采用一 根空心轴；4.本发明的空心轴较短，有利于加工。
【主权项】
1. 一种6档双离合器自动变速器，其特征在于，包括： 双离合器总成，包括离合器主动部分（CO)、第一离合器从动部分（Cl)和第二离合器从 动部分（C2); 第一输入轴（Zl)，设有第一齿轮（Gl); 第二输入轴（Z2)，设有第三齿轮（G3); 第一中间轴（Z3)，设有第二齿轮（G2)、第八齿轮（G8)和第十齿轮（GlO)，所述第二齿轮 (G2)与所述第一齿轮（Gl)啮合； 第二中间轴（Z4)，设有第四齿轮（G4)和第六齿轮（G6)，所述第四齿轮（G4)与第三齿 轮（G3)啮合； 输出轴（Z5)，设有第五齿轮（G5)、第七齿轮（G7)和第九齿轮（G9)，所述第五齿轮（G5) 与所述第六齿轮（G6)啮合，所述第七齿轮（G7)与所述第八齿轮（G8)啮合； 惰轮轴（Z6)，设有惰轮（Gll)，所述惰轮（Gll)同时与所述第九齿轮（G9)和所述第十 齿轮（GlO)啮合； 七个同步器，分别设置在第一中间轴（Z3)、第二中间轴（Z4)和输出轴（Z5)上。2. 根据权利要求1所述的一种6档双离合器自动变速器，其特征在于，所述第一齿轮 (Gl)固连在第一输入轴（Zl)上； 所述第二齿轮（G2)空套在第一中间轴（Z3)上； 所述第三齿轮（G3)固连在第二输入轴（Z2)上； 所述第四齿轮（G4)固连在第二中间轴（Z4)上； 所述第五齿轮（G5)空套在输出轴（Z5)上； 所述第六齿轮（G6)空套在第二中间轴（Z4)上； 所述第七齿轮（G7)空套在输出轴（Z5)上； 所述第八齿轮（G8)固连在第一中间轴（Z3)上； 所述第九齿轮（G9)固连在输出轴（Z5)上； 所述第十齿轮（GlO)空套在第一中间轴（Z3)上； 所述惰轮（Gll)空套在惰轮轴（Z6)上。3. 根据权利要求1或2所述的一种6档双离合器自动变速器，其特征在于，所述第一 中间轴（Z3)上设有第一同步器（SI)、第三同步器（S3)和第四同步器（S4);所述第一同步 器（SI)用于第二齿轮（G2)和第一中间轴（Z3)间的动力离合；第三同步器（S3)用于第六 齿轮（G6)和第一中间轴（Z3)间的动力离合；第四同步器（S4)用于第十齿轮（GlO)和第一 中间轴（Z3)间的动力离合； 所述第二中间轴（Z4)上设有第二同步器（S2);所述第二同步器（S2)用于第三齿轮 (G3)和第二中间轴（Z4)间的动力离合； 所述输出轴（Z5)上设有第五同步器（S5)、第六同步器（S6)和第七同步器（S7);所述 第五同步器（S5)用于第二输入轴（Z2)或第三齿轮（G3)与输出轴（Z5)间的动力离合；所 述第六同步器（S6)用于第五齿轮（G5)和输出轴（Z5)间的动力离合；所述第七同步器（S7) 用于第七齿轮（G7)和输出轴（Z5)间的动力离合。4. 根据权利要求3所述的一种6档双离合器自动变速器，其特征在于，所述的自动变速 器结构包括6个前进挡和2个倒档。5. 根据权利要求3所述的一种6档双离合器自动变速器，其特征在于，所述的同步器采 用单边同步器。6. 根据权利要求1所述的一种6档双离合器自动变速器，其特征在于，所述的第一输入 轴（Zl)和第二中间轴（Z4)均为空心轴，所述第二输入轴（Z2)从第一输入轴（Zl)中穿过， 第一中间轴（Z3)从第二中间轴（Z4)中穿过。7. 根据权利要求1所述的一种6档双离合器自动变速器，其特征在于，所述的离合器 主动部分（CO)与整车的动力系统连接；所述第一尚合器从动部分（Cl)与第二输入轴（Z2) 连接；所述第二离合器从动部分（C2)与第一输入轴（Zl)连接。8. 根据权利要求7所述的一种6档双离合器自动变速器，其特征在于，所述的离合器主 动部分（CO)与整车的动力系统固连； 所述第一离合器从动部分（Cl)与第二输入轴（Z2)通过花键连接，所述第一离合器从 动部分（Cl)能够在所述第二输入轴（Z2)上沿轴向移动； 所述第二离合器从动部分（C2)与第一输入轴（Zl)通过花键连接，所述第二离合器从 动部分（C2)能够在所述第一输入轴（Zl)上沿轴向移动。9. 根据权利要求1所述的一种6档双离合器自动变速器，其特征在于，所述的第一输入 轴（Zl)、第二输入轴（Z2)和输出轴（Z5)同轴线设置。
【专利摘要】本发明公开了一种6档双离合器自动变速器，目的在于：能够开发不同速比、不同输入扭矩，加速我国商用车自动变速器的发展，增强我国商用车产品的国际竞争力，所采用的技术方案为：包括双离合器总成，包括离合器主动部分、第一离合器从动部分和第二离合器从动部分；第一输入轴，设有第一齿轮；第二输入轴，设有第三齿轮；第一中间轴，设有第二齿轮、第八齿轮和第十齿轮；第二中间轴，设有第四齿轮和第六齿轮；输出轴，设有第五齿轮、第七齿轮和第九齿轮，所述第五齿轮与所述第六齿轮啮合；惰轮轴，设有惰轮，所述惰轮同时与所述第九齿轮和所述第十齿轮啮合；七个同步器，分别设置在第一中间轴、第二中间轴和输出轴上。
【IPC分类】F16H3/097, F16H3/12, F16H57/023
【公开号】CN104896035
【申请号】CN201510334144
【发明人】聂幸福, 叶欣, 刘义
【申请人】陕西法士特齿轮有限责任公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月16日
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