一种汽车及其十速变速器的制作方法

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种汽车及其十速变速器。

背景技术：

近年来，随着汽车燃油消耗限值标准以及排放标准的日益严苛，在汽车设计开发过程中，如何降低汽车燃油消耗逐渐成为不容忽视的技术问题。

现有技术中，通常会通过提高变速器的传动效率来降低汽车燃油消耗。而提高变速器传动效率的一种方法是：设置更多的档位。通过设置更多的档位，能够获得更宽的速比范围，而且也能使最高档位的速比更小，从而使发动机在高速巡航状态下的转速更低，由此达到降低油耗的目的。除此以外，设置更多的档位还能够减缓换档时的动力冲击。

目前，档位数的增加，通常是通过增加齿轮组的数目实现的。这种实现方式存在一些弊端：比如会造成变速器总成的轴向长度增加，不利于整车布置；比如还会造成变速器总成的重量增加，违背汽车的轻量化设计目标。

有鉴于此，如何开发一种变速器，使其具有较多的档位以达到节约油耗的目的，并且便于布置且符合汽车的轻量化设计目标，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种十速变速器，所述十速变速器包括：

第一输入轴，所述第一输入轴的外周固连有第一齿轮、第二齿轮；

第二输入轴，所述第二输入轴空套于所述第一输入轴的外周；所述第二输入轴的外周固连有第三齿轮、第四齿轮；

第一输出轴，所述第一输出轴的外周空套有与所述第一齿轮啮合的第五齿轮，并设有第一同步器；

嵌套轴，所述嵌套轴空套于所述第一输出轴的外周；所述嵌套轴的外周空套有与所述第二齿轮啮合的第六齿轮，并固连有与所述第三齿轮啮合的第七齿轮，并设有第二同步器；

第二输出轴，所述第二输出轴空套有分别与所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮啮合的第八齿轮、第九齿轮、第十齿轮、第十一齿轮，并设有第三同步器、第四同步器；

其中，所述第一同步器能够与所述第七齿轮接合；所述第二同步器能够与所述第六齿轮及所述第五齿轮接合；所述第三同步器能够与所述第八齿轮及所述第九齿轮接合；所述第四同步器能够与所述第十齿轮、第十一齿轮接合。

可选地，所述十速变速器还包括倒档轴，所述倒档轴的外周固连倒档齿轮，所述第一输出轴空套有第十二齿轮；所述倒档齿轮与所述第十二齿轮及所述第四齿轮啮合；所述第一同步器还能够与所述第十二齿轮接合。

可选地，所述第一输入轴、所述第一输出轴、所述第二输出轴平行设置，所述第一输入轴位于所述第一输出轴、所述第二输出轴之间。

可选地，所述第一输入轴包括第一长度端和第二长度端，所述第二输入轴空套于所述第一输入轴的所述第一长度端，所述第一齿轮、所述第二齿轮固连于所述第一输入轴的所述第二长度端。

可选地，所述十速变速器还包括能够与所述第一输入轴接合的第一离合器和能够与所述第二输入轴接合的第二离合器。

可选地，所述第一离合器、所述第二离合器均设置在所述第一输入轴的所述第一长度端一侧。

可选地，所述第一离合器与所述第二离合器相互集成，所述第二离合器嵌于所述第一离合器的内部。

可选地，所述十速变速器还包括差速器，所述差速器位于所述第一输入轴的所述第一长度端一侧。

可选地，所述差速器包括第一输入齿轮和第二输入齿轮；所述第一输出轴的外周固连第一输出齿轮，所述第一输出齿轮与所述第一输入齿轮啮合；所述第二输出轴的外周固连第二输出齿轮，所述第二输出齿轮与所述第二输入齿轮啮合。

本发明提供的十速变速器，其第一齿轮与第五齿轮以及第八齿轮啮合，三者形成第一齿轮组；其第二齿轮与第六齿轮以及第九齿轮啮合，三者形成第二齿轮组；其第三齿轮与第七齿轮以及第十齿轮啮合，三者形成第三齿轮组；其第四齿轮与倒档齿轮以及第十一齿轮啮合，倒档齿轮与第十二齿轮啮合，四者形成第四齿轮组。

本发明提供的十速变速器利用上述四个齿轮组和四个同步器就可以配置成十个前进档位和一个后退档位；并且，本发明提供的十速变速器结构简单、整体布局紧凑、轴向尺寸短、零件数量少、重量轻，并且可以采用通用的零部件配置而成，具有较高的通用性。相比现有技术中的十速变速器而言，本发明提供的十速变速器更便于布置且更符合汽车的轻量化设计需求。

本发明还提供一种汽车，所述汽车包括上述任一项所述的十速变速器。

本发明提供的汽车的有益效果与上述十速变速器的有益效果一致，在此不再重述。

附图说明

图1为本发明提供的十速变速器一种具体实施例的结构示意图；

图2为图1所示的十速变速器一档的动力传递示意图；

图3为图1所示的十速变速器二档的动力传递示意图；

图4为图1所示的十速变速器三档的动力传递示意图；

图5为图1所示的十速变速器四档的动力传递示意图；

图6为图1所示的十速变速器五档的动力传递示意图；

图7为图1所示的十速变速器六档的动力传递示意图；

图8为图1所示的十速变速器七档的动力传递示意图；

图9为图1所示的十速变速器八档的动力传递示意图；

图10为图1所示的十速变速器九档的动力传递示意图；

图11为图1所示的十速变速器十档的动力传递示意图；

图12为图1所示的十速变速器倒档的动力传递示意图。

其中，图1-图12中的附图标记说明如下：

11第一输入轴，12第二输入轴，13第一输出轴，14第二输出轴，15嵌套轴，16倒档轴；

21第一齿轮，22第二齿轮，23第三齿轮，24第四齿轮，25第五齿轮，26第六齿轮，27第七齿轮，28第八齿轮，29第九齿轮，210第十齿轮，211第十一齿轮，212第十二齿轮，213倒档齿轮，214第一输出齿轮，215第二输出齿轮；

a1第一齿轮组，a2第二齿轮组，a3第三齿轮组，a4第四齿轮组；

31第一同步器，32第二同步器，33第三同步器，34第四同步器；

4差速器，41第一输入齿轮，42第二输入齿轮；

51第一离合器，52第二离合器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

首先需要说明的是：本文中记载的“齿轮固连于轴”仅限定该齿轮相对该轴的转动，对该齿轮能否沿该轴移动并无限定作用。齿轮固连于轴的状态下，该齿轮可与该轴同步转动。本文中记载的“齿轮空套于轴”是指该齿轮套于该轴的状态下可绕该轴转动。本文中记载的“一轴空套于另一轴”是指该一轴套于该另一轴的状态下可绕该另一轴转动。

请参考图1，图1为本发明提供的十速变速器一种具体实施例的结构示意图。

如图1所示，该十速变速器包括第一输入轴11、空套于所述第一输入轴11外周的第二输入轴12、第一输出轴13、第二输出轴14、空套于所述第一输出轴13外周的嵌套轴15、倒档轴。

具体的，所述第一输入轴11、所述第一输出轴13、所述第二输出轴14以及所述倒档轴16均平行设置(图示左右方向)，并且，所述第一输入轴11位于所述第一输出轴13、所述第二输出轴14之间，所述倒档轴16位于所述第一输出轴13、所述第一输入轴11之间。

其中，所述第一输入轴11的外周固连有第一齿轮21、第二齿轮22。所述第二输入轴12的外周固连有第三齿轮23、第四齿轮24。所述第一输出轴13的外周空套有第五齿轮25、第十二齿轮212，并固连有第一输出齿轮214。所述嵌套轴15的外周空套有第六齿轮26，并固连有第七齿轮27。所述第二输出轴14的外周空套有第八齿轮28、第九齿轮29、第十齿轮210、第十一齿轮211，并固连有第二输出齿轮215。所述倒档轴16固连有倒档齿轮213。

其中，所述第一输入轴11的外周还设有第一同步器31，所述第一同步器31位于第十二齿轮212与第七齿轮27之间。所述嵌套轴15的外周还设有第二同步器32，所述第二同步器32位于第五齿轮25与第六齿轮26之间。所述第二输出轴14还设有第三同步器33和第四同步器34，所述第三同步器33位于第八齿轮28和第九齿轮29之间，所述第四同步器34位于第十齿轮210和第十一齿轮211之间。

具体的，所述第二输入轴12空套于所述第一输入轴11的左端。所述第一齿轮21、所述第二齿轮22固连于所述第一输入轴11的右端。第四齿轮24、第三齿轮23、第二齿轮22、第一齿轮21依次自左向右排布。

具体的，第十一齿轮211、第十齿轮210、第九齿轮29、第八齿轮28分别与第四齿轮24、第三齿轮23、第二齿轮22、第一齿轮21啮合。第四齿轮24、第三齿轮23、第二齿轮22、第一齿轮21依次自左向右排布的状态下，第十一齿轮211、第十齿轮210、第九齿轮29、第八齿轮28也依次自左向右排布。

具体的，倒档齿轮213与第四齿轮24啮合。第十二齿轮212、第七齿轮27、第六齿轮26、第五齿轮25分别与倒档齿轮213、第三齿轮23、第二齿轮22、第一齿轮21啮合。第四齿轮24、第三齿轮23、第二齿轮22、第一齿轮21依次自左向右排布的状态下，第十二齿轮212、第七齿轮27、第六齿轮26、第五齿轮25也依次自左向右排布。

本发明提供的十速变速器，其第一齿轮21与第五齿轮25以及第八齿轮28啮合，三者形成第一齿轮组a1；其第二齿轮22与第六齿轮26以及第九齿轮29啮合，三者形成第二齿轮组a2；其第三齿轮23与第七齿轮27以及第十齿轮210啮合，三者形成第三齿轮组a3；其第四齿轮24与倒档齿轮213以及第十一齿轮211啮合，倒档齿轮213与第十二齿轮212啮合，四者形成第四齿轮组a4。

本发明提供的十速变速器利用四个齿轮组和四个同步器就可以配置成十个前进档位和一个后退档位；并且，本发明提供的十速变速器结构简单、整体布局紧凑、轴向尺寸短、零件数量少、重量轻，并且可以采用通用的零部件配置而成，具有较高的通用性。

该十速变速器还包括差速器4。所述差速器4包括第一输入齿轮41、第二输入齿轮42。上述第一输出齿轮214与第一输入齿轮41啮合，上述第二输出齿轮215与第二输入齿轮42啮合。具体的，第一输出齿轮214、第二输出齿轮215分别固连于第一输出轴13、第二输出轴14的左端，差速器4位于第一输入轴11的左端一侧。

该十速变速器还包括第一离合器51和第二离合器52。所述第一离合器51与上述第一输入轴11接合，所述第二离合器52与上述第二输入轴12啮合。具体的，所述第一离合器51、所述第二离合器52均设置在所述第一输入轴11的左端一侧。并且，所述第一离合器51与所述第二离合器52相互集成，所述第二离合器52嵌于所述第一离合器51的内部，以节约布置空间。

请参考图2-图12，图2为图1所示的十速变速器一档的动力传递示意图；图3为图1所示的十速变速器二档的动力传递示意图；图4为图1所示的十速变速器三档的动力传递示意图；图5为图1所示的十速变速器四档的动力传递示意图；图6为图1所示的十速变速器五档的动力传递示意图；图7为图1所示的十速变速器六档的动力传递示意图；图8为图1所示的十速变速器七档的动力传递示意图；图9为图1所示的十速变速器八档的动力传递示意图；图10为图1所示的十速变速器九档的动力传递示意图；图11为图1所示的十速变速器十档的动力传递示意图；图12为图1所示的十速变速器倒档的动力传递示意图。

下面参照各图，说明本发明提供的十速变速器的各档位的动力传递路线：

如图2所示，变速器处于一档时，第二离合器52闭合，第二同步器32与第六齿轮26接合，第三同步器33与第八齿轮28接合。

此时动力传递路线为：第二离合器52→第二输入轴12→第三齿轮23→第七齿轮27→嵌套轴15→第二同步器32→第六齿轮26→第二齿轮22→第一输入轴11→第一齿轮21→第八齿轮28→第三同步器33→第二输出轴14。

如图3所示，变速器处于二档时，第一离合器51闭合，第三同步器33与第八齿轮28接合。

此时动力传递路线为：第一输入轴11→第一齿轮21→第八齿轮28→第三同步器33→第二输出轴14。

如图4所示，变速器处于三档时，第二离合器52闭合，第二同步器32与第五齿轮25接合，第三同步器33与第八齿轮28接合。

此时动力传递路线为：第二输入轴12→第三齿轮23→第七齿轮27→嵌套轴15→第二同步器32→第五齿轮25→第一齿轮21→第八齿轮28→第三同步器33→第二输出轴14。

如图5所示，变速器处于四档时，第一离合器51闭合，第二同步器32与第五齿轮25接合，第四同步器34与第十一齿轮211接合。

此时动力传递路线为：第一输入轴11→第一齿轮21→第五齿轮25→第二同步器32→嵌套轴15→第七齿轮27→第三齿轮23→第二输入轴12→第四齿轮24→第十一齿轮211→第四同步器34→第二输出轴14。

如图6所示，变速器处于五档时，第二离合器52闭合，第四同步器34与第十一齿轮211接合。

此时动力传递路线为：第二输入轴12→第四齿轮24→第十一齿轮211→第四同步器34→第二输出轴14。

如图7所示，变速器处于六档时，第一离合器51闭合，第一同步器31与第七齿轮27接合，第二同步器32与第五齿轮25接合。

此时动力传递路线为：第一输入轴11→第一齿轮21→第五齿轮25→第二同步器32→嵌套轴15→第七齿轮27→第一同步器31→第一输出轴13。

如图8所示，变速器处于七档时，第二离合器52闭合，第一同步器31与第七齿轮27接合。

此时动力传递路线为：第二输入轴12→第三齿轮23→第七齿轮27→第一同步器31→第一输出轴13。

如图9所示，变速器处于八档时，第一离合器51闭合，第一同步器31与第七齿轮27接合，第二同步器32与第六齿轮26接合。

此时动力传递路线为：第一输入轴11→第二齿轮22→第六齿轮26→第二同步器32→嵌套轴15→第七齿轮27→第一同步器31→第一输出轴13。

如图10所示，变速器处于九档时，第二离合器52闭合，第四同步器34与第十齿轮210接合。

此时动力传递路线为：第二输入轴12→第三齿轮23→第十齿轮210→第四同步器34→第二输出轴14。

如图11所示，变速器处于十档时，第一离合器51闭合，第三同步器33与第九齿轮29接合。

此时动力传递路线为：第一输入轴11→第二齿轮22→第九齿轮29→第三同步器33→第二输出轴14。

如图12所示，变速器处于倒档时，第一离合器51闭合，第一同步器31与第十二齿轮212接合，第二同步器32与第六齿轮26接合。

此时动力传递路线为：第一输入轴11→第二齿轮22→第六齿轮26→第二同步器32→嵌套轴15→第七齿轮27→第三齿轮23→第二输入轴12→第四齿轮24→倒档齿轮213→第十二齿轮212→第一同步器31→第一输出轴13。

需要说明的是，各档位的动力传递路线并不局限于上述设置，比如变速器处于二档时，动力传递路线也可以配置为上述一档状态下的动力传递路线。

另外，本发明还提供一种汽车，所述汽车包括上述的十速变速器。

以上对本发明所提供的一种汽车及其十速变速器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。