CN107975576A - 用于车辆的动力传输设备 - Google Patents

Abstract

本发明通过用于车辆的动力传输设备来实现十个前进挡和一个倒挡，该动力传输设备包括双离合器、多个输入轴、多个输出轴、多个怠速轴、固定到轴或关于轴可旋转的多个齿轮、将齿轮与轴选择性地同步的多个同步器。

Description

用于车辆的动力传输设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年10月21日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2016-0137780的韩国专利申请的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种使用双离合器的用于车辆的动力传输设备。

背景技术

车辆的环保技术是控制未来汽车工业的生存的核心技术，并且先进的汽车制造商已将其精力集中于开发环保车辆以实现环境和燃料效率规定。

使用电能或者提高了变速器的效率和便捷性的双离合器变速器(DCT)的电动车辆(EV)或混合动力电动车辆(HEV)可以是这种未来车辆技术的示例。

双离合器变速器(DCT)包括基本手动变速器的两个离合器装置和齿轮系，通过使用两个离合器装置将从发动机输入的扭矩选择性地传输到两个输入轴，并且输出通过齿轮系改变的扭矩。

这种双离合器变速器(DCT)试图紧凑地实现多于五个挡(speed)的多级变速器。DCT通过由控制器控制两个离合器和同步装置来实现不需要驾驶员手动换挡的自动手动变速器(AMT)。

与使用行星齿轮的自动变速器相比，这种DCT显示出诸如更高的动力输送效率、在修正或添加部件方面更容易修改以便实现更多的挡位等优点，并且由于它在实现更多挡位时可以更容易地符合燃料消耗规定和效率而因此聚集更多的关注。

本部分公开的内容旨在提供本发明的背景。申请人注意到，本部分可能包含本申请之前可获得的信息。但是，通过提供本部分，申请人不承认包含在本部分中的任何信息构成现有技术。

发明内容

根据本公开的示例性实施例的用于车辆的动力传输设备包括第一输入轴、第二输入轴、第一换挡输出装置、第二换挡输出装置、第一怠速单元、第二怠速单元以及倒挡单元。第一输入轴可以设置有至少一个输入齿轮并且通过第一离合器选择性地与动力源的输出侧连接。第二输入轴可以设置有至少一个输入齿轮并且通过第二离合器选择性地与动力源的输出侧连接，第二输入轴与第一输入轴轴向地设置。第一换挡输出装置可以包括设置在第一输出轴上的至少一个换挡齿轮以及固定到第一输出轴的第一和第二中间齿轮，设置在第一输出轴上的至少一个换挡齿轮与第一和第二输入轴上的第一组输入齿轮外接合，设置在第一输出轴上的至少一个换挡齿轮与第一输出轴选择性地同步。第二换挡输出装置可以包括设置在第二输出轴上的至少一个换挡齿轮以及固定到第二输出轴的第三中间齿轮，设置在第二输出轴上的至少一个换挡齿轮与第一和第二输入轴上的第二组输入齿轮外接合，设置在第二输出轴上的至少一个换挡齿轮与第二输出轴选择性地同步。第一怠速单元可以包括固定到第一怠速轴的第一怠速输入齿轮以及与第一和第二中间齿轮外接合并与第一怠速轴选择性地同步的两个换挡齿轮，第一怠速输入齿轮与第一输出轴上的一个换挡齿轮外接合。第二怠速单元可以包括固定到第二怠速轴的第二怠速输入齿轮以及与第三中间齿轮外接合并与第二怠速轴选择性地同步的换挡齿轮，第二怠速输入齿轮与第二输出轴上的一个换挡齿轮外接合。倒挡单元可以包括固定到倒挡怠速轴的第一和第二倒挡怠速齿轮以及设置在倒挡输出轴上并与倒挡输出轴选择性地同步的倒挡换挡齿轮，倒挡怠速轴与第二输出轴同轴并且相对于第二输出轴可旋转，倒挡换挡齿轮通过第一和第二倒挡怠速齿轮接收第二输入轴的扭矩。

第一、第二、第三和第四输入齿轮可以顺序地设置在第一输入轴上。第五和第六输入齿轮可以设置在第二输入轴上。第一输入齿轮可以是用于实现前进第七挡和前进第三挡的输入齿轮。第二输入齿轮可以是用于实现前进第一挡的输入齿轮。第三输入齿轮可以是用于实现前进第五挡的输入齿轮。第四输入齿轮可以是用于实现前进第九挡的输入齿轮。第五输入齿轮可以是用于实现前进第二挡、前进第四挡、前进第六挡以及倒挡的输入齿轮。第六输入齿轮可以是用于实现前进第八挡和前进第十挡的输入齿轮。

第一换挡输出装置可以包括：设置在第一输出轴上的前进第一挡换挡齿轮以及前进第九挡换挡齿轮；用于将前进第一挡换挡齿轮和前进第九挡换挡齿轮与第一输出轴选择性地同步的第一同步器；设置在第一输出轴上的前进第二挡换挡齿轮和前进第八挡换挡齿轮；用于将前进第二挡换挡齿轮和前进第八挡换挡齿轮与第一输出轴选择性地同步的第二同步器；以及固定到第一输出轴的第一输出齿轮。第二换挡输出装置可以包括：设置在第二输出轴上的前进第五挡换挡齿轮和前进第七挡换挡齿轮；将前进第五挡换挡齿轮和前进第七挡换挡齿轮与第二输出轴选择性地同步的第三同步器；设置在第二输出轴上的前进第十挡换挡齿轮；将前进第十挡换挡齿轮与第二输出轴选择性地同步的第四同步器；以及固定到第二输出轴的第二输出齿轮。

在第一换挡输出装置中，前进第一挡换挡齿轮可以与第二输入齿轮外接合，前进第九挡换挡齿轮可以与第四输入齿轮外接合，前进第二挡换挡齿轮可以与第五输入齿轮外接合，并且前进第八挡换挡齿轮可以与第六输入齿轮外接合。在第二换挡输出装置中，前进第五挡换挡齿轮可以与第三输入齿轮外接合，前进第七挡换挡齿轮可以与第一输入齿轮外接合，并且前进第十挡换挡齿轮可以与第六输入齿轮外接合。

在第一怠速单元中，可以布置为：第一怠速轴与第一输出轴平行设置，第一怠速输入齿轮固定到第一怠速轴并与第一输出轴上的前进第二挡换挡齿轮外接合，前进第四挡换挡齿轮可旋转地设置在第一怠速轴的中心部分上并与第一输出轴上的第一中间齿轮外接合，前进第六挡换挡齿轮可旋转地设置在第一怠速轴上并与第一输出轴上的第二中间齿轮外接合，并且第五同步器将前进第四挡换挡齿轮和前进第六挡换挡齿轮与第一怠速轴选择性地同步。

在第二怠速单元中，可以设置为：第二怠速轴与第二输出轴平行设置，第二怠速输入齿轮固定到第二怠速轴并与第二输出轴上的前进第七挡换挡齿轮外接合，前进第三挡换挡齿轮可旋转地设置在第二怠速轴上并与第二输出轴上的第三中间齿轮外接合，并且第六同步器将前进第三挡换挡齿轮与第二怠速轴选择性地同步。

在倒挡单元中，可以设置为：倒挡怠速轴与第二输出轴共轴并相对于第二输出轴可旋转，第一倒挡怠速齿轮固定到倒挡怠速轴并与第二输入轴上的第五输入齿轮外接合，第二倒挡怠速齿轮固定到倒挡怠速轴，倒挡输出轴与第二输出轴平行设置，倒挡换挡齿轮可旋转地设置在倒挡输出轴的中心部分上并与第二倒挡怠速齿轮外接合，第七同步器将倒挡换挡齿轮与倒挡输出轴选择性地同步，并且倒挡输出齿轮固定到倒挡输出轴。

倒挡怠速轴可以形成为中空轴并且与第二输出轴的上游部分重叠。

第一倒挡怠速齿轮的直径可大于第二倒挡怠速齿轮的直径。

可以通过第六同步器的操作使前进第三挡换挡齿轮与第二怠速轴同步并且然后通过操作第一离合器来实现前进第三挡。

可以通过第五同步器的操作使前进第四挡换挡齿轮与第一怠速轴同步并且然后通过操作第二离合器来实现前进第四挡。

可以通过第五同步器的操作使前进第六挡换挡齿轮与第一怠速轴同步并且然后通过操作第二离合器来实现前进第六挡。

可以通过第七同步器的操作使倒挡换挡齿轮与倒挡输出轴同步并且然后通过操作第二离合器来实现倒挡速度。

根据本公开的示例性实施例的用于车辆的动力传输设备可以通过将前进第三挡、第四挡、第六挡和倒挡换挡齿轮分散地设置在两个怠速轴和单独的倒挡输出轴上来实现长度的减小。

此外，通过使重量的增加和部件的数量最小化可以降低生产成本，并且可以通过减小的动力传输设备的长度来提高可安装性。

进一步地，可以从本发明的示例性实施例获得或预期的效果在以下详细描述中直接或暗示地描述。也就是说，从本发明的示例性实施例预期的各种效果将在以下详细描述中描述。

附图说明

图1是根据本公开的示例性实施例的用于车辆的动力传输设备的齿轮布置图。

图2是根据本公开的示例性实施例的用于车辆的动力传输设备的操作图。

图3是根据本公开的示例性实施例的用于车辆的动力传输设备的前进第三挡的动力输送路径图。

图4是根据本公开的示例性实施例的用于车辆的动力传输设备的前进第四挡的动力输送路径图。

图5是根据本公开的示例性实施例的用于车辆的动力传输设备的前进第六挡的动力输送路径图。

图6是根据本公开的示例性实施例的用于车辆的动力传输设备的倒挡的动力输送路径图。

<符号说明>

CL1、CL2：第一和第二离合器

D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10：第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九和第十挡换挡齿轮

G1、G2、G3、G4、G5、G6：第一、第二、第三、第四、第五和第六输入齿轮

IDG1、IDG2：第一和第二怠速输入齿轮IDS1、IDS2、IDS3：第一、第二和第三怠速轴

IDU1、IDU2：第一和第二怠速单元

T1、T2、T3：第一、第二和第三中间齿轮

RU：倒挡单元

R：倒挡换挡齿轮

ROS：倒挡输出轴

ROG：倒挡输出齿轮

RIS：倒挡怠速轴

RIG1、RIG2：第一和第二倒挡怠速齿轮

IS1、IS2：第一和第二输入轴

OG1、OG2：第一和第二输出齿轮

OS1、OS2：第一和第二输出轴

OUT1、OUT2：第一和第二换挡输出装置

SL1、SL2、SL3、SL4、SL5、SL6、SL7：第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七同步器

具体实施方式

下面将参照附图更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。如本领域技术人员将认识到的，所描述的实施例可以各种不同的方式修改，而不脱离本发明的精神或范围。

本质上，附图和描述被认为是说明性的，而不是限制性的，并且在整个说明书中相同的附图标记表示相同的元件。

在下面的描述中，因为组件的名称彼此相同，并且其顺序没有特别限制，所以将组件的名称区分为第一、第二等以用于区分名称。

在该详细描述中，变速器的前面或上游被称为靠近发动机的一侧，而变速器的后面或下游被称为远离发动机的一侧。

本发明提供一种具有双离合器变速器(DCT)配置的用于车辆的动力传输设备，该双离合器变速器(DCT)配置具有至少十个前进挡以及倒挡。为了使DCT实现更多的挡位，可以增加齿轮和同步装置的数量，这也导致DCT的长度和重量的增加。更具体地，在一些DCT配置中，例如如果变速器横向地安装在车辆中，则齿轮数量的增加可能导致可能不期望的变速器的总长度的增加。进一步地，当混合动力车辆配备有DCT时，特别期望的是最小化DCT的长度，因为除了发动机和DCT之外，发动机舱还必须容纳一个或多个驱动马达。

在实施例中，本公开的动力传输设备包括第一输入轴IS1、第二输入轴IS2、第一输出轴OS1、第二输出轴OS2以及末端传动齿轮FD。来自发动机ENG的动力和扭矩在第一端处输入到动力传输设备，并在第二端处输出到末端传动齿轮FD或差速器DIFF。离合器CL1、CL2将第一和第二输入轴IS1、IS2中的一个选择性地连接到发动机ENG的曲轴。来自发动机ENG的动力和扭矩通过齿轮分别从第一输入轴IS1和第二输入轴IS2分别传输到第一输出轴OS1和第二输出轴OS2。第一和第二输出轴OS1、OS2分别通过第一和第二输出齿轮OG1、OG2连接到末端传动齿轮FD。

第一和第二输入轴IS1、IS2沿着第一端和第二端之间的轴线延伸并且彼此共轴。第一和第二输出轴OS1、OS2沿着平行于第一和第二输入轴IS1、IS2的轴线延伸，并且经由第一和第二输出齿轮OG1、OG2将第一和第二输入轴IS1、IS2连接到末端传动齿轮FD。连接到第一和第二输入轴IS1、IS2以及第一和第二输出轴OS1、OS2的挡换挡齿轮提供动力传输设备的操作的挡位。

至少一个附加轴IDS1、IDS2、ROS沿着第一端和第二端之间的轴线延伸。至少一个附加轴IDS1、IDS2、ROS的轴线相对于共轴的第一和第二输入轴IS1、IS2径向地位于第一和第二输出轴OS1、OS2的外侧。至少一个附加轴IDS1、IDS2、ROS通过挡换挡齿轮连接到第一和第二输入轴IS1、IS2以及第一和第二输出轴OS1、OS2，使得至少一个附加轴IDS1、IDS2、ROS提供动力传输设备的操作的附加挡位。

在实施例中，由第一和第二输入轴IS1、IS2以及第一和第二输出轴OS1、OS2提供的操作的挡位可以描述如下。参照图1，当挡换挡齿轮D1被接合(即，被驱动)时，第一离合器CL1被接合并且同步器SL1接合挡换挡齿轮D1。来自输入轴IS1的扭矩通过输入齿轮G2传递到驱动输出轴OS1的挡换挡齿轮D1。来自输出轴OS1的扭矩通过输出齿轮OG1传递到车辆的末端传动齿轮FD和差速器DIFF。

在实施例中，由第一和第二输入轴IS1、IS2、第一和第二输出轴OS1、OS2以及至少一个附加轴IDS1、IDS2、IDS3提供的操作的附加挡位可以描述如下。参照图5，当挡换挡齿轮D6被接合(即，被驱动)时，第二离合器CL2被接合并且同步器SL5接合挡换挡齿轮D6。来自输入轴IS2的扭矩通过输入齿轮G5传递到挡换挡齿轮D2。挡换挡齿轮D2经由第一怠速输入齿轮IDG1将扭矩传递到第一怠速轴IDS1。因此，挡换挡齿轮D6经由第二中间齿轮T2将扭矩传递到第一输出轴OS1。来自第一输出轴OS1的扭矩通过第一输出齿轮OG1传递到车辆的末端传动齿轮FD和差速器DIFF。

类似地，参照图6，当倒挡挡换挡齿轮R被接合(即，被驱动)时，第二离合器CL2被接合并且同步器SL7与倒挡挡换挡齿轮R接合。来自输入轴IS2的扭矩通过输入齿轮G5传递到第一倒挡怠速齿轮RIG1。第一倒挡怠速齿轮RIG1连接到第二倒挡怠速齿轮RIG2，第二倒挡怠速齿轮RIG2经由倒挡挡换挡齿轮R将扭矩传递到倒挡输出轴ROS。因此，倒挡输出齿轮ROG通过第一输出齿轮OG1将扭矩直接传递到车辆的末端传动齿轮FD和差速器DIFF。

图1是根据本公开的示例性实施例的用于车辆的动力传输设备的齿轮布置图。

参照图1，根据本公开的示例性实施例的动力传输设备包括：离合器单元，其包括第一离合器CL1和第二离合器CL2以控制动力源(发动机或马达)ENG的扭矩传输；输入单元，其包括第一和第二输入轴IS1和IS2；换挡输出单元，其包括用于改变通过输入单元输入的输入扭矩并用于根据各个挡位输出改变的扭矩的第一和第二换挡输出装置OUT1和OUT2；第一和第二怠速单元IDU1和IDU2，其邻近换挡输出单元设置；以及倒挡单元RU。

对于使用典型内燃机的手动或自动变速器车辆，动力源可以是发动机，并且对于诸如使用马达的电动车辆的混合动力车辆，动力源可以是马达。

离合器单元的第一和第二离合器CL1和CL2将动力源的扭矩选择性地分别传输到第一和第二输入轴IS1和IS2。

第一离合器CL1将发动机ENG的扭矩选择性地传输到第一输入轴IS1，并且第二离合器CL2将发动机ENG的扭矩选择性地传输到第二输入轴IS2。

离合器单元的第一和第二离合器CL1和CL2可以是典型的多片(multi-plate)湿式离合器，然而，本公开的范围不限于此。也可以使用多片干式离合器，其中液压控制系统用于其操作和释放。

输入单元包括：第一输入轴IS1，其通过第一离合器CL1与动力源ENG的输出侧选择性地连接；以及第二输入轴IS2，其通过第二离合器CL2与动力源ENG的输出侧选择性地连接。第二输入轴IS2可以是中空轴的形式，使得第一输入轴IS1可以共轴地位于第二输入轴IS2内而没有旋转干涉。

第一、第二、第三和第四输入齿轮G1、G2、G3和G4固定地设置在第一输入轴IS1上，并且在第一输入轴IS1的后部，它们以第一、第二、第三和第四输入齿轮G1、G2、G3和G4的顺序被顺序地布置。

第五和第六输入齿轮G5和G6固定地设置在第二输入轴IS2上，其中第五输入齿轮G5设置在前方并且第六输入齿轮G6设置在后方。

结果，当第一离合器CL1操作时，第一输入轴IS1旋转，并且第一、第二、第三和第四输入齿轮G1、G2、G3和G4被驱动。当第二离合器CL2操作时，第二输入轴IS2旋转，并且第五和第六输入齿轮G5和G6被驱动。

第一、第二、第三、第四、第五和第六输入齿轮G1、G2、G3、G4、G5和G6作为用于各个挡位的输入齿轮。第一输入齿轮G1是用于前进第七挡和前进第三挡的输入齿轮。第二输入齿轮G2是用于前进第一挡的输入齿轮。第三输入齿轮G3是用于前进第五挡的输入齿轮。第四输入齿轮G4是用于前进第九挡的输入齿轮。

第五输入齿轮G5是用于前进第二挡、前进第四挡、前进第六挡和倒挡的输入齿轮。第六输入齿轮G6是用于前进第八挡和前进第十挡的输入齿轮。

输入齿轮G1、G2、G3、G4、G5和G6的齿轮齿的数目对于各个挡位适当地预设。形成在第一输入轴IS1上的输入齿轮G1、G2、G3和G4实现奇数挡位，并且形成在第二输入轴IS2上的输入齿轮G5和G6实现偶数挡位。

换挡输出单元的第一和第二换挡输出装置OUT1和OUT2与第一和第二输入轴IS1和IS2平行设置。

第一换挡输出装置OUT1包括与第一和第二输入轴IS1和IS2平行设置的第一输出轴OS1，前进第一、第二、第八和第九挡换挡齿轮D1、D2、D8和D9，第一和第二同步器SL1和SL2，第一输出齿轮OG1，以及第一和第二中间齿轮T1和T2。

前进第一挡换挡齿轮D1和前进第九挡换挡齿轮D9可旋转地设置在第一输出轴OS1上，并且第一同步器SL1将前进第一挡换挡齿轮D1和前进第九挡换挡齿轮D9与第一输出轴OS1选择性地同步。

前进第二挡换挡齿轮D2和前进第八挡换挡齿轮D8可旋转地设置在第一输出轴OS1上，并且第二同步器SL2将前进第二挡换挡齿轮D2和前进第八挡换挡齿轮D8与第一输出轴OS1选择性地同步。

第一输出齿轮OG1固定地形成在第一输出轴OS1的上游部分，第一中间齿轮T1固定地形成在第一输出轴OS1的中央部分，并且第二中间齿轮T2固定地形成在第一输出轴OS1的下游部分。

第一同步器SL1在第一输出轴OS1上设置在第二同步器SL2后方。前进第一挡换挡齿轮D1与第二输入齿轮G2外接合，并且前进第九挡换挡齿轮D9与第四输入齿轮G4外接合。

第二同步器SL2在第一输出轴OS1上设置在第一同步器SL1前方。前进第二挡换挡齿轮D2与第五输入齿轮G5外接合，并且前进第八挡换挡齿轮D8与第六输入齿轮G6外接合。

第一输出齿轮OG1通过末端传动齿轮FD将从第一输出轴OS1接收的扭矩输出到差速器DIFF。

第二换挡输出装置OUT2包括与第一和第二输入轴IS1和IS2平行设置的第二输出轴OS2，前进第五、第七和第十挡换挡齿轮D5、D7和D10，第三和第四同步器SL3和SL4，第二输出齿轮OG2以及第三中间齿轮T3。

前进第五挡换挡齿轮D5和前进第七挡换挡齿轮D7可旋转地设置在第二输出轴OS2上，并且第三同步器SL3将前进第五挡换挡齿轮D5和前进第七挡换挡齿轮D7与第二输出轴OS2选择性地同步。

前进第十挡换挡齿轮D10可旋转地设置在第二输出轴OS2上，并且第四同步器SL4将前进第十挡换挡齿轮D10与第二输出轴OS2选择性地同步。

第二输出齿轮OG2固定地形成在第二输出轴OS2的上游部分，并且第三中间齿轮T3固定地形成在第二输出轴OS2的下游部分。

第三同步器SL3在第二输出轴OS2上设置在第四同步器SL4后方。前进第五挡换挡齿轮D5与第三输入齿轮G3外接合，并且前进第七挡换挡齿轮D7与第一输入齿轮G1外接合。

第四同步器SL4在第二输出轴OS2上设置在第三同步器SL3前方。前进第十挡换挡齿轮D10与第六输入齿轮G6外接合。

第二输出齿轮OG2通过末端传动齿轮FD将从第二输出轴OS2接收的扭矩输出到差速器DIFF。

第一输出齿轮OG1和第二输出齿轮OG2与末端传动齿轮FD外接合，以便实现最终减速，并且末端传动齿轮FD的扭矩通过差速器DIFF传输到驱动轮。

第一怠速单元IDU1包括与第一输出轴OS1平行设置的第一怠速轴IDS1。

在第一怠速轴IDS1上布置有第一怠速输入齿轮IDG1、前进第四挡换挡齿轮D4、前进第六挡换挡齿轮D6以及第五同步器SL5。

第一怠速输入齿轮IDG1固定地设置在第一怠速轴IDS1上，并与前进第二挡换挡齿轮D2外接合。

前进第四挡换挡齿轮D4和前进第六挡换挡齿轮D6可旋转地设置在第一怠速轴IDS1上。

前进第四挡换挡齿轮D4与固定在第一输出轴OS1上的第一中间齿轮T1外接合，前进第六挡换挡齿轮D6与固定在第一输出轴OS1上的第二中间齿轮T2外接合。

第五同步器SL5将前进第四挡换挡齿轮D4和前进第六挡换挡齿轮D6与第一怠速轴IDS1选择性地同步。

第二怠速单元IDU2包括与第二输出轴OS2平行设置的第二怠速轴IDS2。

在第二怠速轴IDS2上布置有第二怠速输入齿轮IDG2、前进第三挡换挡齿轮D3以及第六同步器SL6。

第二怠速输入齿轮IDG2固定地设置在第二怠速轴IDS2上，并且与前进第七挡换挡齿轮D7外接合。

前进第三挡换挡齿轮D3可旋转地设置在第二怠速轴IDS2上，并与固定在第二输出轴OS2上的第三中间齿轮T3外接合。

第六同步器SL6将前进第三挡换挡齿轮D3与第二怠速轴IDS2选择性地同步。

倒挡单元RU包括共轴且可旋转地设置在第二输出轴OS2上的倒挡怠速轴RIS以及与第二输出轴OS2平行设置的倒挡输出轴ROS。

倒挡怠速轴RIS可以形成为容纳第二输出轴OS2的中空轴，以防止旋转干涉。

第一倒挡怠速齿轮RIG1和第二倒挡怠速齿轮RIG2固定地形成在倒挡怠速轴RIS上。

倒挡换挡齿轮R可旋转地设置在倒挡输出轴ROS的中心部分上。

第一倒挡怠速齿轮RIG1与在第二输入轴IS2上的第五输入齿轮G5外接合，并且第二倒挡怠速齿轮RIG2与倒挡换挡齿轮R外接合。

第一倒挡怠速齿轮RIG1形成为比第五输入齿轮G5大，并且倒挡换挡齿轮R形成为比第二倒挡怠速齿轮RIG2大。因此，当扭矩从第二输入轴IS2传输到倒挡换挡齿轮R时实现减速。

第七同步器SL7形成在倒挡输出轴ROS上，以便将倒挡换挡齿轮R与倒挡输出轴ROS选择性地同步。

倒挡输出齿轮ROG固定地形成在倒挡输出轴ROS上。与第一输出齿轮OG1和第二输出齿轮OG2相同，倒挡输出齿轮ROG与末端传动齿轮FD外接合，以便实现最终减速，并且末端传动齿轮FD的扭矩通过差速器DIFF传输到驱动轮。

第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七同步器SL1至SL7可以形成为已知的方案，并且应用到第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七同步器SL1至SL7的各个套筒SLE1、SLE2、SLE3、SLE4、SLE5、SLE6和SLE7可以通过致动器操作，这些致动器可以通过传输控制单元进行控制。

图中的附图标记P表示驻车齿轮。

图2是根据本公开的示例性实施例的用于车辆的动力传输设备的操作图。

下面参照图2详细描述根据本公开的示例性实施例的用于车辆的动力传输设备的各个挡位中的操作。

[前进第一挡]

首先，对于前进第一挡，前进第一挡换挡齿轮D1和第一输出轴OS1通过第一同步器SL1的套筒SLE1同步，并且操作第一离合器CL1。

[前进第二挡]

为了从前进第一挡向前进第二挡换挡，前进第二挡换挡齿轮D2和第一输出轴OS1通过第二同步器SL2的套筒SLE2同步。然后，释放对第一离合器CL1的操作，并且操作第二离合器CL2，从而实现向前进第二挡的换挡。

当向前进第二挡的换挡结束时，第一同步器SL1的套筒SLE1移动到空挡位置N。

[前进第三挡]

为了从前进第二挡向前进第三挡换挡，与第三中间齿轮T3外接合的前进第三挡换挡齿轮D3通过第六同步器SL6的套筒SLE6与第二怠速轴IDS2同步。然后，释放对第二离合器CL2的操作，并且操作第一离合器CL1，从而实现向前进第三挡的换挡。

当向前进第三挡的换挡结束时，第二同步器SL2的套筒SLE2移动到空挡位置N。

[前进第四挡]

为了从前进第三挡向前进第四挡换挡，与第一中间齿轮T1外接合的前进第四挡换挡齿轮D4通过第五同步器SL5的套筒SLE5与第一怠速轴IDS1同步。然后，释放对第一离合器CL1的操作，并且操作第二离合器CL2，从而实现向前进第四挡的换挡。

当向前进第四挡的换挡结束时，第六同步器SL6的套筒SLE6移动到空挡位置N。

[前进第五挡]

为了从前进第四挡向前进第五挡换挡，前进第五挡换挡齿轮D5和第二输出轴OS2通过第三同步器SL3的套筒SLE3同步。然后，释放对第二离合器CL2的操作，并且操作第一离合器CL1，从而实现向前进第五挡的换挡。

当向前进第五挡的换挡结束时，第五同步器SL5的套筒SLE5移动到空挡位置N。

[前进第六挡]

为了从前进第五挡向前进第六挡换挡，与第二中间齿轮T2外接合的前进第六挡换挡齿轮D6通过第五同步器SL5的套筒SLE5与第一怠速轴IDS1同步。然后，释放对第一离合器CL1的操作，并且操作第二离合器CL2，从而实现向前进第六挡的换挡。

当向前进第六挡的换挡完成时，第三同步器SL3的套筒SLE3移动到空挡位置N。

[前进第七挡]

为了从前进第六挡向前进第七挡换挡，前进第七挡换挡齿轮D7和第二输出轴OS2通过第三同步器SL3的套筒SLE3同步。然后，释放对第二离合器CL2的操作，并且操作第一离合器CL1，从而实现向前进第七挡的换挡。

当向前进第七挡的换挡结束时，第五同步器SL5的套筒SLE5移动到空挡位置N。

[前进第八挡]

为了从前进第七挡向前进第八挡换挡，前进第八挡换挡齿轮D8和第一输出轴OS1通过第二同步器SL2的套筒SLE2同步。然后，释放对第一离合器CL1的操作，并且操作第二离合器CL2，从而实现向前进第八挡的换挡。

当向前进第八挡的换挡结束时，第三同步器SL3的套筒SLE3移动到空挡位置N。

[前进第九挡]

为了从前进第八挡向前进第九挡换挡，前进第九挡换挡齿轮D9和第一输出轴OS1通过第一同步器SL1的套筒SLE1同步。然后，释放对第二离合器CL2的操作，并且操作第一离合器CL1，从而实现向前进第九挡的换挡。

当向前进第九挡的换挡完成时，第二同步器SL2的套筒SLE2移动到空挡位置N。

[前进第十挡]

为了从前进第九挡换挡到前进第十挡，前进第十挡换挡齿轮D10和第二输出轴OS2通过第四同步器SL4的套筒SLE4同步。然后，释放对第一离合器CL1的操作，并且操作第二离合器CL2，从而实现向前进第十挡的换挡。

当向前进第十挡的换挡结束时，第一同步器SL1的套筒SLE1移动到空挡位置N。

[倒挡]

对于倒挡，倒挡换挡齿轮R和倒挡输出轴ROS通过第七同步器SL7的套筒SLE7同步，并且操作第二离合器CL2。

图3是根据本公开的示例性实施例的用于车辆的动力传输设备的前进第三挡的动力输送路径图。

参照图2和图3，为了换挡到前进第三挡，前进第三挡换挡齿轮D3和第二怠速轴IDS2通过第六同步器SL6的套筒SLE6同步，并操作第一离合器CL1。

在这种情况下，作为动力源的发动机ENG的扭矩依次传输通过第一离合器CL1、第一输入轴IS1、第一输入齿轮G1、前进第七挡换挡齿轮D7、第二怠速输入齿轮IDG2、第二怠速轴IDS2、第六同步器SL6、前进第三挡换挡齿轮D3、第三中间齿轮T3、第二输出轴OS2、第二输出齿轮OG2、末端传动齿轮FD以及差速器DIFF。

图4是根据本公开的示例性实施例的用于车辆的动力传输设备的前进第四挡的动力输送路径图。

参照图2和图4，为了换挡到前进第四挡，前进第四挡换挡齿轮D4和第一怠速轴IDS1通过第五同步器SL5的套筒SLE5同步，并操作第二离合器CL2。

在这种情况下，作为动力源的发动机ENG的扭矩依次传输通过第二离合器CL2、第二输入轴IS2、第五输入齿轮G5、前进第二挡换挡齿轮D2、第一怠速输入齿轮IDG1、第一怠速轴IDS1、第五同步器SL5、前进第四挡换挡齿轮D4、第一中间齿轮T1、第一输出轴OS1、第一输出齿轮OG1、末端传动齿轮FD以及差速器DIFF。

图5是根据本公开的示例性实施例的用于车辆的动力传输设备的前进第六挡的动力输送路径图。

参照图2和图5，为了换挡到前进第六挡，前进第六挡换挡齿轮D6和第一怠速轴IDS1通过第五同步器SL5的套筒SLE5同步，并操作第二离合器CL2。

在这种情况下，作为动力源的发动机ENG的扭矩依次传输通过第二离合器CL2、第二输入轴IS2、第五输入齿轮G5、前进第二挡换挡齿轮D2、第一怠速输入齿轮IDG1、第一怠速轴IDS1、第五同步器SL5、前进第六挡换挡齿轮D6、第二中间齿轮T2、第一输出轴OS1、第一输出齿轮OG1、末端传动齿轮FD以及差速器DIFF。

图6是根据本公开的示例性实施例的用于车辆的动力传输设备的倒挡的动力输送路径图。

参照图2和图6，为了换挡到倒挡，倒挡换挡齿轮R和倒挡输出轴ROS通过第七同步器SL7的套筒SLE7同步，并操作第二离合器CL2。

在这种情况下，作为动力源的发动机ENG的扭矩依次传输通过第二离合器CL2、第二输入轴IS2、第五输入齿轮G5、第一和第二倒挡怠速齿轮RIG1和RIG2、倒挡换挡齿轮R、第七同步器SL7、倒挡输出轴ROS、倒挡输出齿轮ROG、末端传动齿轮FD以及差速器DIFF。

如上所述，根据本公开的示例性实施例的用于车辆的动力传输设备通过将与前进第三挡、第四挡和第六挡相关的三个同步器和齿轮分散地设置在两个怠速轴和一个倒挡输出轴上并通过允许设置在第二输出轴上的第四同步器SL4仅执行一个挡位，实现了十个前进挡和一个倒挡。因此，可以使部件的数量最小化，从而也可以使动力传输设备的长度最小化。

另外，可以抑制部件数量和重量的增加，从而降低生产成本，并且由于长度缩短，可以提高动力传输设备的可安装性。

另外，通过实现十个前进挡和一个倒挡的多级，可以实现有效的动力传输和燃料消耗的改善。

虽然已经结合目前被认为是实用的示例性实施例描述了本发明，但是应当理解到，本发明不限于所公开的实施例，而是相反，其旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (13)

1.一种用于车辆的动力传输设备，其包括：

第一输入轴，其设置有至少一个输入齿轮并通过第一离合器与动力源的输出侧选择性地连接；

第二输入轴，其设置有至少一个输入齿轮并通过第二离合器与动力源的输出侧选择性地连接，所述第二输入轴与所述第一输入轴轴向地设置；

第一换挡输出装置，其包括设置在第一输出轴上的至少一个换挡齿轮以及固定到所述第一输出轴的第一中间齿轮和第二中间齿轮，设置在所述第一输出轴上的至少一个换挡齿轮与所述第一输入轴和所述第二输入轴上的第一组输入齿轮外接合，设置在所述第一输出轴上的至少一个换挡齿轮与所述第一输出轴选择性地同步；

第二换挡输出装置，其包括设置在第二输出轴上的至少一个换挡齿轮以及固定到所述第二输出轴的第三中间齿轮，设置在所述第二输出轴上的至少一个换挡齿轮与所述第一输入轴和所述第二输入轴上的第二组输入齿轮外接合，设置在所述第二输出轴上的至少一个换挡齿轮与所述第二输出轴选择性地同步；

第一怠速单元，其包括固定到第一怠速轴的第一怠速输入齿轮以及与所述第一中间齿轮和所述第二中间齿轮外接合并与所述第一怠速轴选择性地同步的两个换挡齿轮，所述第一怠速输入齿轮与所述第一输出轴上的一个换挡齿轮外接合；

第二怠速单元，其包括固定到第二怠速轴的第二怠速输入齿轮以及与所述第三中间齿轮外接合并与所述第二怠速轴选择性地同步的换挡齿轮，所述第二怠速输入齿轮与所述第二输出轴上的一个换挡齿轮外接合；以及

倒挡单元，其包括固定到倒挡怠速轴的第一倒挡怠速齿轮和第二倒挡怠速齿轮以及设置在倒挡输出轴上并与所述倒挡输出轴选择性地同步的倒挡换挡齿轮，所述倒挡怠速轴与所述第二输出轴共轴并相对于所述第二输出轴可旋转，所述倒挡换挡齿轮通过所述第一倒挡怠速齿轮和所述第二倒挡怠速齿轮接收所述第二输入轴的扭矩。

2.根据权利要求1所述的动力传输设备，其中：

第一输入齿轮、第二输入齿轮、第三输入齿轮和第四输入齿轮顺序地设置在所述第一输入轴上；

第五输入齿轮和第六输入齿轮设置在所述第二输入轴上；

所述第一输入齿轮是用于实现前进第七挡和前进第三挡的输入齿轮；

所述第二输入齿轮是用于实现前进第一挡的输入齿轮；

所述第三输入齿轮是用于实现前进第五挡的输入齿轮；

所述第四输入齿轮是用于实现前进第九挡的输入齿轮；

所述第五输入齿轮是用于实现前进第二挡、前进第四挡、前进第六挡和倒挡的输入齿轮；以及

所述第六输入齿轮是用于实现前进第八挡和前进第十挡的输入齿轮。

3.根据权利要求2所述的动力传输设备，其中：

所述第一换挡输出装置包括：设置在所述第一输出轴上的前进第一挡换挡齿轮和前进第九挡换挡齿轮；用于将所述前进第一挡换挡齿轮和所述前进第九挡换挡齿轮与所述第一输出轴选择性地同步的第一同步器；设置在所述第一输出轴上的前进第二挡换挡齿轮和前进第八挡换挡齿轮；用于将所述前进第二挡换挡齿轮和所述前进第八挡换挡齿轮与所述第一输出轴选择性地同步的第二同步器；以及固定到所述第一输出轴的第一输出齿轮；并且

所述第二换挡输出装置包括：设置在所述第二输出轴上的前进第五挡换挡齿轮和前进第七挡换挡齿轮；将所述前进第五挡换挡齿轮和所述前进第七挡换挡齿轮与所述第二输出轴选择性地同步的第三同步器；设置在所述第二输出轴上的前进第十挡换挡齿轮；将所述前进第十挡换挡齿轮与所述第二输出轴选择性地同步的第四同步器；以及固定到所述第二输出轴的第二输出齿轮。

4.根据权利要求3所述的动力传输设备，其中：

在所述第一换挡输出装置中，所述前进第一挡换挡齿轮与所述第二输入齿轮外接合，所述前进第九挡换挡齿轮与所述第四输入齿轮外接合，所述前进第二挡换挡齿轮与所述第五输入齿轮外接合，并且所述前进第八挡换挡齿轮与所述第六输入齿轮外接合；并且

在所述第二换挡输出装置中，所述前进第五挡换挡齿轮与所述第三输入齿轮外接合，所述前进第七挡换挡齿轮与所述第一输入齿轮外接合，并且所述前进第十挡换挡齿轮与所述第六输入齿轮外接合。

5.根据权利要求3所述的动力传输设备，其中，在所述第一怠速单元中：

所述第一怠速轴与所述第一输出轴平行设置；

所述第一怠速输入齿轮固定到所述第一怠速轴并与所述第一输出轴上的所述前进第二挡换挡齿轮外接合；

前进第四挡换挡齿轮可旋转地设置在所述第一怠速轴的中心部分上并与所述第一输出轴上的所述第一中间齿轮外接合；

前进第六挡换挡齿轮可旋转地设置在所述第一怠速轴上并与所述第一输出轴上的所述第二中间齿轮外接合；并且

第五同步器将所述前进第四挡换挡齿轮和所述前进第六挡换挡齿轮与所述第一怠速轴选择性地同步。

6.根据权利要求3所述的动力传输装置，其中，在所述第二怠速单元中：

所述第二怠速轴与所述第二输出轴平行设置；

所述第二怠速输入齿轮固定到所述第二怠速轴并与所述第二输出轴上的所述前进第七挡换挡齿轮外接合；

前进第三挡换挡齿轮可旋转地设置在所述第二怠速轴上并与所述第二输出轴上的所述第三中间齿轮外接合；并且

第六同步器将所述前进第三挡换挡齿轮与所述第二怠速轴选择性地同步。

7.根据权利要求3所述的动力传输设备，其中，在所述倒挡单元中：

所述倒挡怠速轴与所述第二输出轴共轴并相对于所述第二输出轴可旋转；

第一倒挡怠速齿轮固定到所述倒挡怠速轴并与所述第二输入轴上的所述第五输入齿轮外接合；

第二倒挡怠速齿轮固定到所述倒挡怠速轴；

所述倒挡输出轴与所述第二输出轴平行设置；

所述倒挡换挡齿轮可旋转地设置在所述倒挡输出轴的中心部分上并与所述第二倒挡怠速齿轮外接合；

第七同步器将所述倒挡换挡齿轮与所述倒挡输出轴选择性地同步；并且

倒挡输出齿轮固定到所述倒挡输出轴。

8.根据权利要求1所述的动力传输设备，其中，所述倒挡怠速轴形成为中空轴并且与所述第二输出轴的上游部分重叠。

9.根据权利要求1所述的动力传输设备，其中，所述第一倒挡怠速齿轮的直径大于所述第二倒挡怠速齿轮的直径。

10.根据权利要求6所述的动力传输设备，其中，通过所述第六同步器的操作使所述前进第三挡换挡齿轮与所述第二怠速轴同步并且然后通过操作所述第一离合器来实现所述前进第三挡。

11.根据权利要求5所述的动力传输设备，其中，通过所述第五同步器的操作使所述前进第四挡换挡齿轮与所述第一怠速轴同步并且然后通过操作所述第二离合器来实现所述前进第四挡。

12.根据权利要求5所述的动力传输设备，其中，通过所述第五同步器的操作使所述前进第六挡换挡齿轮与所述第一怠速轴同步并且然后通过操作所述第二离合器来实现所述前进第六挡。

13.根据权利要求7所述的动力传输设备，其中，通过所述第七同步器的操作使倒挡换挡齿轮与所述倒挡输出轴同步并且然后通过操作所述第二离合器来实现所述倒挡。