用于车辆的变速器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于车辆的变速器，其可以包括：第一输入轴，其选择性地接收来自发动机的动力；第二输入轴，其持续性地接收来自发动机的动力；第一输出轴和第二输出轴，各设置为分别与第一输入轴和第二输入轴平行；第一换挡装置，其配置为在第一输入轴和第一输出轴之间以及第一输入轴和第二输出轴之间形成一系列所期望的挡位的；以及第二换挡装置，其配置为使用第二输入轴形成重复挡位，该重复挡位具有与由第一换挡装置形成的一系列挡位中的一个或多个挡位的传动比相同的传动比。该种用于车辆的变速器，其能够避免由于扭矩中断而导致换挡平顺性和乘坐舒适性变差，并且更便于安装在车辆内以及有助于改善燃料效率。
【专利说明】
用于车辆的变速器
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于车辆的变速器。更具体的，本发明涉及这样一种变速器的配置:基于通常的用于手动变速器的同步啮合式换挡机构，能够自动换挡。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，自动手动变速器(AMT)包括离合器致动器和换挡致动器，并且能够根据车辆的行驶状态通过操作离合器致动器和换挡致动器而自动换挡。其中离合器致动器用于连接/释放离合器，而换挡致动器用于接合挡位和分离所期望的挡位。
[0003]然而，根据AMT，通过操作换挡执行器而释放之前的挡位并接合新的所期望的挡位，需要切断从离合器致动器至AMT的扭矩，因而本应从发动机供应至驱动车轮的扭矩发生中断，这影响了换挡的平顺性并且使乘坐舒适性变差。
[0004]公开于该本发明【背景技术】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】
[0005]本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的变速器，其能够避免由于扭矩中断而导致换挡平顺性和乘坐舒适性变差，该变速器以相对简化和紧凑的配置而更便于安装在车辆内，并且有助于改善燃料效率。
[0006]根据本发明的各个方面，该种用于车辆的变速器，其可包括:第一输入轴，其选择性地接收来自发动机的动力；第二输入轴，其持续性地接收来自发动机的动力；第一输出轴和第二输出轴，各设置为分别与第一输入轴和第二输入轴平行；第一换挡装置，其配置为在第一输入轴和第一输出轴之间以及第一输入轴和第二输出轴之间形成一系列所期望的挡位(gear shift ranges);以及第二换挡装置，其配置为使用第二输入轴形成重复挡位(duplicate gear shift ranges)，所述重复挡位具有与由第一换挡装置形成的一系列挡位中的一个或多个挡位的传动比相同的传动比。
[0007]所述第二换挡装置可以配置为在第二输入轴和第二输出轴之间形成重复挡位。
[0008]用于获取动力的第一输出齿轮可以设置在第一输出轴上，用于将动力传递至差速器的第二输出齿轮可以设置在第二输出轴上，而通过第一输出齿轮从第一输出轴传输的动力可以通过动力连接机构而传输至第二输出轴。
[0009]用于将动力传递至差速器的第一输出齿轮可以设置在第一输出轴上，而用于将动力传递至差速器的第二输出齿轮可以设置在第二输出轴上。
[0010]所述第二换挡装置可以配置为在第二输入轴和第一输出轴之间形成重复挡位。
[0011]所述第二换挡装置可以配置为在第二输入轴和第一输出轴以及在第二输入轴和第二输出轴之间形成重复挡位。
[0012]动力连接机构可以包括与第一输出齿轮啮合的惰轮，以及设置在第二输入轴上以与惰轮相啮合的接收齿轮。
[0013]用于将动力传递至差速器的第一输出齿轮可以设置在第一输出轴上，而用于将动力传递至差速器的第二输出齿轮可以设置在第二输出轴上。
[0014]由第一换挡装置形成的所有的挡位可以是从具有最大传动比的第一挡位和具有最小传动比的第η挡位的一系列挡位，而由第二换挡装置形成的重复挡位可以是第一至第m挡位，其中η和m是自然数，并且m小于或等于η。
[0015]所述第一换挡装置可以包括:多个第一单元驱动齿轮，其不可旋转地设置在第一输入轴上；多个第一单元从动齿轮，其分别可旋转地设置在第一输出轴和第二输出轴上，以通过与第一单元驱动齿轮相啮合而形成全部的挡位；以及多个第一单元同步器，其分别设置在第一输出轴和第二输出轴上，以允许和防止第一单元从动齿轮相对于第一输出轴和第二输出轴旋转。
[0016]第二换挡装置可以包括:多个第二单元驱动齿轮，其可旋转地设置在第二输入轴上；多个第二单元从动齿轮，其不可旋转地设置在第二输出轴上，以通过与第二单元驱动齿轮相啮合而形成重复挡位；以及多个第二单元同步器，其设置第二输入轴上，以选择性地允许和防止第二单元驱动齿轮相对于第二输入轴旋转。
[0017]第二换挡装置可以包括:多个第二单元驱动齿轮，其可旋转地设置在第二输入轴上；多个第二单元从动齿轮，其不可旋转地设置在第一输出轴上，以通过与第二单元驱动齿轮相啮合而形成重复挡位；以及多个第二单元同步器，其设置第二输入轴上，以选择性地允许和防止第二单元驱动齿轮相对于第二输入轴旋转。
[0018]所述第一输入轴可以通过离合器连接至发动机以选择性地接收来自发动机的动力。
[0019]所述第一输入轴可以是围绕第二输入轴的空心轴。
[0020]根据本发明，用于车辆的变速器能够防止扭矩中断导致换挡平顺性和驾驶舒适性变差，并具有相对简单和紧凑配置，因而其能够简单地安装在车辆中并能够有助于改善燃料效率。
[0021]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，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。
[0022]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】
[0023]图1为示出了根据本发明的用于车辆的示例性变速器的配置的示意图；
[0024]图2、图3、图4和图5为示出了图1所示的示例性变速器从空挡状态到第一挡位驱动状态的操作示意图图；
[0025]图6、图7、图8和图9为示出了图1所示的示例性变速器从第一挡位驱动状态到第二挡位驱动状态的操作示意图；
[0026]图10为示出了根据本发明的用于车辆的示例性变速器的示意图。
[0027]应当了解，所附附图并不必须是按比例绘制的，其呈现了某种程度上经过简化的说明本发明的基本原理的各个特征。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、位置和外形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】
[0028]下面将详细说明本发明的各个实施方案，其示例将在附图中示出并且在下文进行描述。虽然本发明与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以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替换形式、修改形式、等效形式以及其它实施方案。
[0029]参见图1至图10，根据本发明的各个实施方案的用于车辆的变速器共同包括:第一输入轴INl，其选择性地接收来自发动机E的动力；第二输入轴IN2，其持续性地接收来自发动机E的动力；第一输出轴OUTl和第二输出轴0UT2，该两个输入轴各设置为分别与第一输入轴INl和第二输入轴IN2平行；第一换挡装置SU1，其为在第一输入轴INl和第一输出轴OUTl之间以及第一输入轴INl和第二输出轴0UT2之间形成所期望的一系列的挡位；以及第二换挡装置SU2，其通过使用第二输入轴IN2形成重复挡位，该重复挡位具有与由第一换挡装置SUl形成的一系列挡位中的一个或多个挡位的传动比相同的传动比。
[0030]S卩，根据本发明的变速器，来自发动机E的动力能够通过从第一输入轴INl至第一换挡装置SUl的路线，以及从第二输入轴IN2至第二换挡装置SU2的另一路线而传输至差速器，更具体而言，第一换挡装置SUl和第二换挡装置SU2能够形成重复的具有相同传动比的挡位。因此，来自发动机E的动力通过第一换挡装置SUl和第二换挡装置SU2两者而改变并传输至差速器，或者通过换挡装置中的任意一个而改变，并随后传输至差速器DF。
[0031]在各个实施方案中，第一输入轴INl通过离合器而连接至发动机E，以选择性地接收来自发动机E的动力，第一输入轴INl是围绕第二输入轴IN2的空心轴。
[0032]在图1所示的各个实施方案中，第二换挡装置SU2在第二输入轴IN2和第二输出轴0UT2之间形成重复挡位。
[0033]在图10所示的各个实施方案中，第二换挡装置SU2在第二输入轴IN2和第一输出轴OUTl之间形成重复挡位。
[0034]显然，通过将图1所示的各个实施方案与图10所示的各个实施方案的配置相结合，第二换挡装置SU2可以在第二输入轴IN2和第一输出轴OUTl以及在第二输入轴IN2和第二输出轴0UT2之间形成重复挡位。
[0035]在图1所示的各个实施方案中，用于获取动力的第一输出齿轮OTl设置在第一输出轴OUTl上，而用于将动力传递至差速器DF的第二输出齿轮0T2设置在第二输出轴0UT2上，因而通过第一输出齿轮OTl从第一输出轴OUTl输出的动力通过动力连接机构而传输至第二输出轴0UT2。
[0036]该动力连接结构包括:惰轮ID，其与第一输出齿轮OTl相啮合；接收齿轮RV，其设置在第二输出轴0UT2上以与惰轮ID相啮合，从而来自第一输出轴OUTl的动力顺序地通过第一输出齿轮OT1、惰轮ID和接收齿轮RV传输至第二输出轴0UT2，并随后通过第二输出齿轮0T2输出至差速器DF。
[0037]在另一方面，在图10所示的各个实施方案中，并未设置动力连接机构，但是用于将动力传递至差速器DF的第一输出齿轮OTl设置在第一输出轴OUTl上，而用于将动力传递至差速器DF的第二输出齿轮0T2设置在第二输出轴0UT2上，从而动力能够从第一输出轴OUTl和第二输出轴0UT2传递至差速器DF，而第一输出齿轮OTl和第二输出齿轮0T2都与差速器DF的齿圈R相啮合。
[0038]在各个实施方案中，由第一换挡装置SUl形成的所有的挡位是从具有最大传动比的第一挡位至具有最小传动比的第η挡位的一系列挡位，而由第二换挡装置SU2形成的重复挡位是第一至第m挡位(η和m是自然数，m < η)。
[0039]S卩，在图1所示的各个实施方案和图10所示的各个实施方案中，第一换挡装置SUl形成车辆所期望的所有的挡位(第一至第八挡位)，而第二换挡装置SU2从第一换挡装置SUl形成的所有挡位中的具有最大传动比的挡位依序形成一些挡位(第一至第二挡位)，因而在这些情况中，η = 8而m = 2。
[0040]m^n的原因在于，当车辆以相对较大的传动比在低速行驶时，由第二换挡装置SU2形成的重复挡位在防止换挡中产生扭矩中断中起到了重要作用，而扭矩中断会影响换挡平顺性和乘坐舒适性。
[0041]S卩，例如，如在图1所示的各个实施方案和图10所示的各个实施方案中，如果车辆具有总共八个前进挡位，在车辆行驶时由于扭矩中断而存在关于换挡平顺性或乘坐舒适性的问题的挡位范围从第一挡位至第三挡位，而因为车辆的速度和惯性在更高挡位基本上更高和更大，所以扭矩中断不影响在高挡位的换挡平顺性或乘坐舒适性。因此，第二换挡装置SU2形成与低挡位具有相同传动比的第一和第二重复挡位，以改善在第一挡位至第三挡位可能会产生的扭矩中断。
[0042]显然，由第二换挡装置SU2形成的重复挡位的数量可以根据将要制造的车辆的设计理念而增加或减少，但是多个重复挡位将从具有最大传动比的挡位连续地依序形成。
[0043]第一换挡装置SUl和第二换挡装置SU2都能够以同步啮合的方式形成多个的挡位。第一换挡装置SUl包括:多个第一单元驱动齿轮U1D，其不可旋转地设置在第一输入轴INl上；多个第一单元从动齿轮U1P，其可旋转地设置在第一输出轴OUTl和第二输出轴0UT2上，通过分别与第一单元驱动齿轮UlD相啮合而形成全部的挡位；以及多个第一单元同步器U1S，其设置在第一输出轴OUTl和第二输出轴0UT2上，以分别允许和阻止第一单元从动齿轮UlP相对于第一输出轴OUTl和第二输出轴0UT2旋转。
[0044]在图1所示的各个实施方案中，第二换挡装置SU2可以包括:多个第二单元驱动齿轮U2D，其可旋转地设置在第二输入轴IN2上；多个第二单元从动齿轮U2P，其不可旋转地设置在第二输出轴0UT2上，通过与第二单元驱动齿轮U2D相啮合而形成重复挡位；以及多个第二单元同步器U2S，其设置在第二输入轴IN2上，以允许和阻止第二单元驱动齿轮U2D相对于第二输入轴IN2旋转。
[0045]在图10所示的各个实施方案中，第二换挡装置SU2包括:多个第二单元驱动齿轮U2D，其可旋转地设置在第二输入轴IN2上；多个第二单元从动齿轮U2P，其不可旋转地设置在第一输出轴OUTl上，通过与第二单元驱动齿轮U2D相啮合而形成重复挡位；以及多个第二单元同步器U2S，其设置在第二输入轴IN2上，以允许和防止第二单元驱动齿轮U2D相对于第二输入轴IN2旋转。
[0046]参见图1至图9对根据图1所示的各个实施方案的具有如上所述配置的用于车辆的变速器的操作进行描述。
[0047]参见图1，在第二输出轴0UT2上的第二输出齿轮0T2与差速器DF的齿圈R相啮合，因而第二输出齿轮能够将动力传递至差速器DF。
[0048]图1示出了空挡状态，其中第一单元同步器UlS和第二单元同步器U2S处在空挡状态，因此发动机E能够起动而与离合器CL是否接合或释放无关，在图1中离合器CL是释放的。
[0049]当发动机E在图1的状态下起动时，如图2所示，通过第一换挡装置SUl形成第一挡位，然后如图3所示接合离合器CL，来自发动机E的动力通过第一换挡装置SUl而改变，并且传递至第一输出轴0UT1。动力通过第一输出齿轮0T1、惰轮ID和接收齿轮RV而持续性地传输至第二输出轴0UT2，并随后通过在第二输出轴0UT2上的第二输出齿轮0T2而传递至差速器DF，从而车辆在第一挡位起动。
[0050]当车辆在图3所示的状态下起动之后，如图4所示，第二换挡装置SU2形成重复的第一挡位。因此，在这种状态下，来自发动机E的动力通过第一换挡装置SUl和第二换挡装置SU2两者而传递至差速器DF。
[0051]在图5所示的状态下，要将由第一换挡装置SUl形成的第一挡位切换至空挡以为换挡至第二挡位进行准备，其中，类似地，来自发动机E的动力以由第二换挡装置SU2形成的第一挡位持续性地供应至差速器DF。
[0052]图6示出了当由图5的状态，当离合器CL已经释放，第一换挡装置SUl已经形成第二挡位时的状态，其中，类似地，第二输入轴IN2直接地接收来自发动机E的动力，而与离合器CL是否接合或释放无关，因此，第一挡位的输出通过第二换挡装置SU2而持续性地传输至差速器DF。
[0053]图7示出了由图6的状态，通过接合离合器CL而换挡至第二挡位，其中，通过离合器CL而传输的动力通过第一换挡装置SUl而开始以第二挡位的传动比供应至差速器DF。
[0054]在这种情况下，通过开始接合离合器并释放由第二换挡装置SU2形成的第一挡位，使得通过第二换挡装置SU2传输的动力与通过第一换挡装置SU1、在第二挡位改变了的动力之间的互锁得以避免。
[0055]因此，在这种状态下，车辆通过第二换挡装置SU2而在第一挡位的动力下驱动，而当离合器CL接合时，动力在没有扭矩中断的情况下通过第一换挡装置SUl直接地改变至第二挡位，因此换挡得以平滑地进行，并且乘坐舒适性能够得到改善。
[0056]在图8所示的状态下，由图7的状态通过第二换挡装置SU2形成第二挡位，因而来自发动机E的动力通过第一换挡装置SUl和第二换挡装置SU2两者而以第二挡位的传动比供应至差速器DF。
[0057]图9示出了，通过第一换挡装置SUl的第二挡位从图8的状态释放时的状态，以对换挡至第三挡位进行准备，而类似地，来自发动机E的动力通过第二换挡装置SU2以第二挡位的传动比而传递。
[0058]类似于从第一挡位换挡至第二挡位，通过释放离合器CL，由图9所示的状态换挡至第三挡位能够以如下没有扭矩中断的情况下进行:经由第一换挡装置SUl而接合第三挡位，并随后接合离合器CL且经由第二换挡装置SU2释放第二挡位。
[0059]显然，在各个实施方案中，换挡至第四至第八挡位以类似的现有技术进行:仅通过第一换挡装置SU1，通过释放离合器CL，释放之前的挡位，接合所期望的挡位，之后而接合离合器CL。因此，尽管如现有技术那样发生了扭矩中断，但是由于处于高挡挡位，因此如上所述，扭矩中断对换挡平顺性或乘坐舒适性没有大的影响。
[0060]此外，不同于各个实施方案，如果第二换挡装置SU2能使形成等同于由第一换挡装置SUl形成的所有挡位的重复挡位，则能够防止换挡至所有挡位时产生的扭矩中断。
[0061]前面对本发明具体示例性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。这些选择示例性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示例性实施方案及其各种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效形式所限定。
【主权项】
1.一种用于车辆的变速器，其包括: 第一输入轴，其选择性地接收来自发动机的动力； 第二输入轴，其持续性地接收来自发动机的动力； 第一输出轴和第二输出轴，设置为分别与第一输入轴和第二输入轴平行； 第一换挡装置，其配置为在第一输入轴和第一输出轴之间以及第一输入轴和第二输出轴之间形成一系列所期望的挡位；以及 第二换挡装置，其配置为利用第二输入轴形成重复挡位，该重复挡位具有与由第一换挡装置形成的一系列挡位中的一个或多个挡位的传动比相同的传动比。2.根据权利要求1所述的用于车辆的变速器，其中:所述第二换挡装置配置为在第二输入轴和第二输出轴之间形成重复挡位。3.根据权利要求2所述的用于车辆的变速器，其中:用于获取动力的第一输出齿轮设置在第一输出轴上，用于将动力传递至差速器的第二输出齿轮设置在第二输出轴上；以及 通过第一输出齿轮从第一输出轴传输的动力经由动力连接机构而传输至第二输出轴。4.根据权利要求2所述的用于车辆的变速器，其中:用于将动力传递至差速器的第一输出齿轮设置在第一输出轴上；以及 用于将动力传递至差速器的第二输出齿轮设置在第二输出轴上。5.根据权利要求1所述的用于车辆的变速器，其中:所述第二换挡装置配置为在第二输入轴和第一输出轴之间形成重复挡位。6.根据权利要求5所述的用于车辆的变速器，其中:用于获取动力的第一输出齿轮设置在第一输出轴上，用于将动力传递至差速器的第二输出齿轮设置在第二输出轴上；以及 通过第一输出齿轮从第一输出轴传输的动力经由动力连接机构而传输至第二输出轴。7.根据权利要求5所述的用于车辆的变速器，其中:用于将动力传递至差速器的第一输出齿轮设置在第一输出轴上；以及 用于将动力传递至差速器的第二输出齿轮设置在第二输出轴上。8.根据权利要求1所述的用于车辆的变速器，其中:所述第二换挡装置配置为在第二输入轴和第一输出轴之间以及第二输入轴和第二输出轴之间形成重复挡位。9.根据权利要求8所述的用于车辆的变速器，其中:用于获取动力的第一输出齿轮设置在第一输出轴上，用于将动力传递至差速器的第二输出齿轮设置在第二输出轴上；以及 通过第一输出齿轮从第一输出轴传输的动力经由动力连接机构而传输至第二输出轴。10.根据权利要求9所述的用于车辆的变速器，其中:所述动力连接机构包括: 惰轮，其与第一输出齿轮相啮合；以及 接收齿轮，其设置在第二输出轴上，以与惰轮相啮合。11.根据权利要求8所述的用于车辆的变速器，其中:用于将动力传递至差速器的第一输出齿轮设置在第一输出轴上；以及 用于将动力传递至差速器的第二输出齿轮设置在第二输出轴上。12.根据权利要求1所述的用于车辆的变速器，其中:由第一换挡装置形成的所有的挡位是从具有最大传动比的第一挡位至具有最小传动比的第η挡位的一系列挡位，而由第二换挡装置形成的重复挡位是第一挡位至第m挡位，其中，η和m是自然数，并且m小于或等于n013.根据权利要求12所述的用于车辆的变速器，其中:所述第一换挡装置包括: 多个第一单元驱动齿轮，其不能旋转地设置在第一输入轴上； 多个第一单元从动齿轮，其能够旋转地设置在第一输出轴和第二输出轴上，该第一单元从动齿轮通过分别与第一单元驱动齿轮相啮合而形成全部挡位；以及 多个第一单元同步器，其设置在第一输出轴和第二输出轴上，以分别允许和阻止第一单元从动齿轮相对于第一输出轴和第二输出轴旋转。14.根据权利要求13所述的用于车辆的变速器，其中:所述第二换挡装置包括: 多个第二单元驱动齿轮，其能够旋转地设置在第二输入轴上； 多个第二单元从动齿轮，其不能旋转地设置在第二输出轴上，该第二单元从动齿轮通过与第二单元驱动齿轮相啮合而形成重复挡位；以及 多个第二单元同步器，其设置在第二输入轴上，以选择性地允许和阻止第二单元驱动齿轮相对于第二输入轴旋转。15.根据权利要求13所述的用于车辆的变速器，其中:所述第二换挡装置包括: 多个第二单元驱动齿轮，其能够旋转地设置在第二输入轴上； 多个第二单元从动齿轮，其不能旋转地设置在第一输出轴上，该第二单元从动齿轮通过与第二单元驱动齿轮相啮合而形成重复挡位；以及 多个第二单元同步器，其设置在第二输入轴上，以选择性地允许和阻止第二单元驱动齿轮相对于第二输入轴旋转。16.根据权利要求13所述的用于车辆的变速器，其中:所述第一输入轴通过离合器连接至发动机，以选择性地接收来自发动机的动力。17.根据权利要求16所述的用于车辆的变速器，其中:所述第一输入轴是围绕所述第二输入轴的空心轴。
【文档编号】F16H37/08GK105864385SQ201510561014
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年9月6日
【发明人】渔顺基, 金千玉, 金铉哲
【申请人】现代自动车株式会社