用于車輛的變速器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及用于車輛的變速器，其包括：第一輸入軸，其選擇性地接收來自發動機的動力；第二輸入軸，其持續地接收來自發動機的動力；第一輸出軸，其設置為與第一輸入軸和第二輸入軸平行；差速器，其獲取來自第一輸出軸和第二輸出軸的動力；第一換擋單元，其提供希望擋位；第二換擋單元，其形成重復擋位；以及單向離合器，其將來自發動機的動力傳遞至差速器。具體而言，重復擋位具有與第一換擋單元形成的擋位中一個的傳動比大致等同的傳動比，單向離合器設置在用于通過第二換擋單元將來自發動機的動力傳遞至差速器的動力傳遞路線中。
【專利說明】
用于車輛的變速器
技術領域
[0001]本申請涉及用于車輛的變速器，更具體而言，涉及能夠自動換擋的變速器的配置。
【背景技術】
[0002]本部分中的陳述僅提供與本申請相關的背景信息，而不構成現有技術。
[0003]在現有技術中，AMT (自動手動變速器)包括離合器致動器和換擋致動器，并且能夠根據車輛的行駛狀態通過操作離合器致動器和換擋致動器而自動換擋，其中離合器致動器用于連接/斷開離合器，而換擋致動器用于接合擋位和脫開希望擋位。
[0004]然而，對于AMT，為了通過運行換擋致動器而脫開之前的擋位并接合新的希望擋位，需要切斷從離合器致動器至AMT的扭矩。這種扭矩切斷導致本應從發動機供應至驅動輪的扭矩中斷，從而使得換擋平順性和乘坐舒適性變差。
[0005]以上僅意在幫助理解本申請的背景，并非旨在意味著本申請落入本領域技術人員公知的現有技術的范圍內。

【發明內容】

[0006]本申請提供了一種用于車輛的變速器，其能夠抑制或防止在自動手動變速器中由于扭矩中斷而導致的換擋平順性和乘坐舒適性變差。所述變速器能夠以相對簡單和緊湊的配置而更加方便地安裝在車輛中，并且能夠有助于提高燃料效率。
[0007]根據本申請的一個方面，用于車輛的變速器包括:第一輸入軸，其選擇性地接收來自發動機的動力；第二輸入軸，其持續地接收來自發動機的動力；第一輸出軸，其設置為與第一輸入軸和第二輸入軸平行；差速器，其獲取來自第一輸出軸和第二輸出軸的動力；第一換擋單元，其設置在第一輸入軸與第一輸出軸之間以及第一輸入軸與第二輸出軸之間，并且配置為在第一輸入軸與第一輸出軸之間以及第一輸入軸與第二輸出軸之間形成一系列希望擋位；第二換擋單元，其設置在第二輸入軸和第一輸出軸之間以及第二輸入軸和第二輸出軸之間，并且配置為在第二輸入軸和第一輸出軸之間以及第二輸入軸和第二輸出軸之間形成一系列重復擋位(duplicate gear shifts)，每個重復擋位具有大致上等同于第一換擋單元的希望擋位的至少一個傳動比的傳動比；以及單向離合器，其設置在用于通過第二換擋單元將動力從發動機傳遞到差速器的動力傳遞路線中，并且僅將動力從發動機傳遞至差速器。
[0008]根據本申請，用于車輛的變速器能夠抑制或防止扭矩中斷而導致的換擋平順性和乘坐舒適性變差，本申請提供了具有相對簡單和緊湊配置的變速器，其能夠簡單地安裝在車輛中，并有助于改善燃料效率。
[0009]通過本文提供的描述，其它的應用領域將變得明顯。應當理解的是，說明書和具體示例僅旨在用于說明的目的，而并非旨在限制本申請的范圍。
【附圖說明】
[0010]為了使本申請可以得到更好地理解，現在將參考附圖以示例的方式給出的本發明的各種形式進行描述，其中:
[0011]圖1是示出了根據本申請的第一實施方案的用于車輛的變速器的配置的示圖；
[0012]圖2至圖5是示出了圖1中所示的變速器從空擋狀態到第一擋位驅動狀態的工作的示圖；
[0013]圖6至圖9是示出了圖中I所示的變速器從第一擋位驅動狀態到第二擋位驅動狀態的工作的示圖；
[0014]圖10至圖12是示出了圖1所示的變速器從第二擋位驅動狀態到第三擋位驅動狀態的工作的示圖；
[0015]圖13是示出了根據本申請的第二實施方案的用于車輛的變速器的示圖；
[0016]圖14是示出了根據本申請的第三實施方案的用于車輛的變速器的示圖；
[0017]圖15是示出了根據本申請的第四實施方案的用于車輛的變速器的示圖；以及
[0018]圖16是示出了根據本申請的第五實施方案的用于車輛的變速器的示圖。
[0019]本文中描述的附圖僅用于說明的目的，且并非旨在以任何方式限制本申請的范圍。
【具體實施方式】
[0020]如下描述事實上僅為示例性的，且并非旨在限制本申請、本申請的應用或用途。應當理解的是，在整個附圖中，相應的附圖標記指示相同或對應的部分和特征。
[0021]參考圖1至圖13、以及圖16，根據本申請的實施方案的用于車輛的變速器共同地包括:第一輸入軸“ INl ”，其選擇性地接收來自發動機“E”的動力；第二輸入軸“ IN2”，其持續地接收來自發動機E的動力；第一輸出軸“0UT1”，其設置為與第一輸入軸INl和第二輸入軸IN2平行；差速器“DF”，其獲取來自第一輸出軸OUTl和第二輸出軸“0UT2”的動力；第一換擋單元“SU1”，其在第一輸入軸INl與第一輸出軸OUTl或者第二輸出軸0UT2之間形成一系列希望擋位；第二換擋單元“SU2”，其形成一系列重復擋位，每個重復擋位具有大致上等同于第一換擋單元SUl的希望擋位的至少一個傳動比，擋位設置在第二輸入軸IN2與第一輸出軸OUTl之間以及第二輸入軸IN2與第二輸出軸0UT2之間；以及單向離合器“0WC”，其設置在用于通過第二換擋單元SU2將來自發動機E的動力傳遞至差速器DF的動力傳遞路線上，并且將來自發動機E的動力僅傳遞至差速器DF。
[0022]除了通過第一換擋單元SUl將動力傳遞至差速器DF的動力傳遞線路之外，本申請的變速器還具有以與由第一換擋單元SUl形成的傳動比大體等同的傳動比，通過第二換擋單元SU2將來自發動機E的動力傳遞至差速器的動力傳遞路線，因此能夠通過單向離合器OffC而從結構上防止通過第一換擋單元SUl傳遞的動力與通過第二換擋單元SU2傳遞的動力之間的互鎖。
[0023]第一輸入軸INl設置為圍繞第二輸入軸IN2而裝配的中空軸，第一輸入軸INl通過離合器CL而連接至發動機E。
[0024]假設由第一換擋單元SUl形成的擋位是從具有最大傳動比的第一擋位至第η擋位的一系列擋位，由第二換擋單元SU2形成的重復擋位是從第一擋位至第m擋位(m < n，n和m是自然數)的一系列擋位。
[0025]例如，如果車輛所需的全部擋位是從第一擋位至第六擋位(如在該實施方案中那樣)，則第一換擋單元SUl配置為能夠形成從具有最大傳動比的第一擋位至具有最小傳動比的第六擋位的總共6個前進擋位，因此η為6，而第二換擋單元SU2配置為能夠形成第一和第二重復擋位，因此，m為2。
[0026]η的原因在于，由第二換擋單元SU2形成的重復擋位在減小或防止換擋中產生扭矩中斷方面起了作用，并且當車輛在傳動比相對較大的低速下行駛時，扭矩中斷會影響換擋平順性和乘坐舒適性。
[0027]例如，如果車輛具有六個前進擋位，則在驅動車輛時由于扭矩中斷而存在關于換擋平順性或乘坐舒適性的問題的擋位典型地為第一擋位至第三擋位，但是因為在較高擋位下車輛的速度大致較快，慣性大致較大，所以扭矩中斷通常不影響在較高擋位的換擋平順性或乘坐舒適性。因此，第二換擋單元SU2使得第一和第二重復擋位具有與第一換擋單元SUl的低擋位相同或大致等同的傳動比，以改善在第一擋位至第三擋位可能會產生的扭矩中斷。
[0028]在其它形式中，由第二換擋單元SU2形成的重復擋位的數量可以根據待制造的車輛的設計構思而增加或減少，但是可以從具有最大傳動比的擋位依序形成多個重復擋位。
[0029]第一換擋單元SUl包括:多個第一單元驅動齒輪“U1D”，其設置在第一輸入軸INl上以用于形成所有的擋位；多個第一單元從動齒輪“U1P”，其分別設置在第一輸出軸OUTl和第二輸出軸0UT2上，以用于通過與第一單元驅動齒輪UlD接合而形成擋位；以及第一單元同步器U1S，其分別設置在第一輸出軸OUTl和第二輸出軸0UT2上，以用于允許或阻止第一單元從動齒輪UlP相對于第一輸出軸OUTl和第二輸出軸0UT2旋轉。
[0030]第二換擋單元SU2包括:多個第二單元驅動齒輪U2D，其設置在第二輸入軸ΙΝ2上以用于形成重復擋位；一個或多個第二單元從動齒輪U2P，其分別設置在第一輸出軸OUTl和第二輸出軸0UT2上，以用于通過與第二單元驅動齒輪U2D接合而形成重復擋位；以及第二單元同步器U2S，其分別設置在第一輸出軸OUTl和第二輸出軸0UT2上，以用于允許或阻止第二單元從動齒輪U2P相對于第一輸出軸OUTl和第二輸出軸0UT2旋轉。
[0031]設置在第一輸出軸OUTl上的第二單元同步器U2S在左側能夠允許或禁止第二單元從動齒輪U2P相對于第一輸出軸OUTl旋轉，而在右側能夠允許或禁止第一單元從動齒輪UlP相對于第一輸出軸OUTl旋轉，以形成第一換擋單元SUl的第五擋位，因此右側涉及第一單元同步器UlS而左側涉及第二單元同步器U2S。
[0032]在其他的形式中，該配置減少了必要的同步器，因此變速器的部件的數量、重量和整體長度減小。
[0033]這種配置與圖1所示的第一實施方案、圖13所示的第二實施方案、圖14所示的第三實施方案、圖15所示的第四實施方案以及圖16所示的第五實施方案相同，而第一至第五實施方案的不同之處在于單向離合器OWC的位置。
[0034]在圖1中所示的第一實施方案中，單向離合器OWC設置在第二輸入軸ΙΝ2與第二單元驅動齒輪U2D之間，僅將動力從第二輸入軸ΙΝ2傳遞至第二單元驅動齒輪U2D。
[0035]在圖13中所示的第二實施方案中，單向離合器OWC設置在第二單元從動齒輪U2P與第二單元同步器U2S之間，僅將動力從第二單元從動齒輪U2P傳遞至第二單元同步器U2S。
[0036]在第二實施方案中，第二單元從動齒輪U2P包括換擋齒輪U2P-1和離合器齒輪U2P-2，其中U2P-1通過與第二單元驅動齒輪U2D接合而實質上產生傳動比，而離合器齒輪U2P-2通過與第二單元同步器U2S接合或者從第二單元同步器U2S脫開而與第二單元同步器U2S連接或者斷開，單向離合器OWC設置在換擋齒輪U2P-1與離合器齒輪U2P-2之間，并且僅將動力從換擋齒輪U2P-1傳遞至離合器齒輪U2P-2。
[0037]在這種情況下，不同于相關技術中的通常情況，換擋齒輪U2P-1和離合器齒輪U2P-2通過單向離合器OWC而彼此分開地旋轉或者彼此連接。
[0038]在圖14中所示的第三實施方案中，通過與差速器DF的齒圈R接合而將動力傳遞至差速器DF的第一輸出齒輪OTl設置在第一輸出軸OUTl上，通過與差速器DF的齒圈R接合而將動力傳遞至差速器DF的第二輸出齒輪0T2設置在第二輸出軸0UT2上，單向離合器OWC設置在第一輸出軸OUTl與第一輸出齒輪OTl之間，以及第二輸出軸0UT2與第二輸出齒輪0T2之間。
[0039]因此，來自第一輸出軸OUTl的動力通過在第一輸出軸OUTl與第一輸出齒輪OTl之間的單向離合器OWC而傳遞至第一輸出齒輪0T1，來自第二輸出軸0UT2的動力通過在第二輸出軸0UT2與第二輸出齒輪0T2之間的單向離合器OWC而傳遞至第二輸出齒輪0T2。結果，動力傳遞至差速器DF，而不從差速器DF傳遞至第一輸出軸OUTl或者第二輸出軸0UT2。
[0040]在圖15中所示的第四實施方案中，第二單元同步器U2S的轂包括:內轂IH，其裝配在第一輸出軸OUTl或者第二輸出軸0UT2上；以及外轂0H，設置在內轂IH外部以相對于內轂IH旋轉，并且所述外轂OH支撐套筒SL。
[0041]單向離合器OWC設置在外轂OH與內轂IH之間，以僅將動力從外轂OH傳遞至內轂IH0
[0042]因此，當在第一輸出軸上的第二單元同步器的套筒與第二單元從動齒輪接合以用于重復第一擋位時，來自發動機的動力通過套筒而傳遞至外轂，并隨后通過單向離合器而傳遞至內轂，使得動力到達第一輸出軸和第一輸出齒輪。
[0043]在圖16中所示的第五實施方案中，單向離合器OWC設置在飛輪FL和第二輸入軸IN2之間，以將動力僅從發動機E的飛輪FL傳遞至第二輸入軸IN2。
[0044]如能夠從第一至第五實施方案中所共同看到的那樣，單向離合器OWC通過第二換擋單元SU2將動力從發動機E傳遞至差速器DF，而在相反方向則不會，因此在結構上阻止了在通過第二換擋單元SU2從發動機E傳遞至差速器DF的動力與通過第一換擋單元SUl從發動機E傳遞至差速器DF的動力之間的互鎖，而在沒有動力互鎖的情況下當動力能夠通過第二換擋單元SU2傳遞至差速器DF時，動力能夠僅通過第二換擋單元SU2傳遞。
[0045]參考圖1至圖12而對具有如上所述配置的本申請的第一實施方案的運作進行描述。
[0046]圖1示出了空擋狀態，其中第一單元同步器UlS和第二單元同步器U2S處在空擋狀態，因此發動機E能夠起動，而與離合器CL是否接合無關，但是在圖1中，離合器CL是脫開的。
[0047]當發動機E在圖1的狀態下起動時，如圖2所示通過第一換擋單元SUl形成第一擋位，然后如圖3所示接合離合器CL，來自發動機E的動力通過第一換擋單元SUl而傳遞，并且通過第一輸出軸OUTl和第一輸出齒輪OTl而傳遞至差速器DF，因此車輛在第一擋位起動。
[0048]當車輛在如圖3所示的狀態下起動之后，第二換擋單元SU2形成重復第一擋位，如圖4所示。因此，在這種狀態下，來自發動機E的動力通過第一換擋單元SUl和第二換擋單元SU2兩者而傳遞至第一輸出軸OUTl。
[0049]在圖5中所示的狀態下，由第一換擋單元SUl形成的第一擋位需要換擋至空擋，以為換擋至第二擋位進行準備，其中，類似地，在第二換擋單元SU2形成第一擋位的情況下，來自發動機E的動力持續地供應至第一輸出軸OUTl。
[0050]圖6示出了由圖5的狀態，離合器CL已經脫開而第一換擋單元SUl已經形成第二擋位時的狀態，其中，類似地，第二輸入軸IN2直接地接收來自發動機E的動力，而與離合器CL是否脫開無關，因此通過第二換擋單元SU2在第一擋位的輸出通過第一輸出軸OUTl持續地傳遞至差速器DF。
[0051 ] 圖7示出了由圖6的狀態，通過接合離合器CL而換擋至第二擋位，其中，通過離合器CL傳遞的動力開始通過第二輸出軸0UT2，而以通過第一換擋單元SUl形成的第二擋位的傳動比供應至差速器。
[0052]通過第一換擋單元SUl用于第二擋位傳遞的動力從差速器DF傳遞回第一輸出軸OUTl，但是受到在第二單元驅動齒輪U2D與第二輸入軸IN2之間的單向離合器OWC阻擋，因此不會與來自第二輸入軸IN2的動力互鎖。
[0053]因此，在這種狀態下，車輛通過第二換擋單元SU2而由在第一擋位的動力驅動，而當離合器CL接合時，在沒有扭矩中斷的情況下，動力通過第一換擋單元SUl直接地換擋至第二擋位，因此，平滑地完成換擋，并且改善了乘坐舒適性。
[0054]在圖8中所示的狀態中，第二換擋單元SU2由在圖7中所示的狀態形成第二擋位，因此來自發動機E的動力通過第一換擋單元SUl和第二換擋單元SU2兩者而傳遞至第一輸出軸OUTl和第二輸出軸0UT2，并且以第二擋位的傳動比傳遞的動力通過第一輸出軸OUTl和第二輸出軸0UT2兩者而傳遞至差速器DF的齒圈R。
[0055]圖9示出了由圖8的狀態，通過第一換擋單元SUl形成的第二擋位脫開時的狀態，其中，完成換擋至第三擋位的準備，而類似地，來自發動機E的動力通過第二換擋單元SU2以第二擋位的傳動比傳遞至第二輸出軸0UT2。
[0056]圖10示出了這樣的狀態，其中，離合器CL脫開，第三擋位通過第一換擋單元SUl而接合。在這種情況下，類似地，來自發動機E的動力通過第二換擋單元SU2和第二輸出軸0UT2而傳遞，因而車輛保持在第二擋位受到驅動。當離合器CL接合時，如圖11中所示，能夠在沒有扭矩中斷的情況下實現換擋至第三擋位。
[0057]圖12示出了通過由第二換擋單元SU2脫開第二擋位而為下一個換擋進行準備的狀態，其中，類似于現有技術完成換擋至第四至第六擋位，通過僅利用第一換擋單元SUl來脫開離合器CL，脫開前一擋位，接合希望擋位，然后接合離合器CL。
[0058]因此，在換擋至第四至第六擋位時，盡管如現有技術中那樣發生了扭矩中斷，但是如上所述，它們是更高的擋位，這將不會影響換擋平順性和乘坐舒適性。
[0059]第二至第五實施方案以與第一實施方案幾乎相同的方式運作，因此不對它們進行詳細描述。
[0060]盡管已出于說明的目的描述了本申請的優選實施方案，但是本領域技術人員應當理解的是，在不脫離所附權利要求中所公開的本發明的范圍和精神的情況下，各種修改、增加和替換是可能的。
【主權項】
1.一種用于車輛的變速器，其包括: 第一輸入軸，其選擇性地接收來自發動機的動力； 第二輸入軸，其持續地接收來自發動機的動力； 第一輸出軸，其設置為與第一輸入軸和第二輸入軸平行； 差速器，其獲取來自第一輸出軸和第二輸出軸的動力； 第一換擋單元，其設置在第一輸入軸與第一輸出軸之間，以及第一輸入軸與第二輸出軸之間，并且配置為在第一輸入軸與第一輸出軸之間以及第一輸入軸與第二輸出軸之間完成一系列希望擋位； 第二換擋單元，其設置在第二輸入軸與第一輸出軸之間，以及第二輸入軸與第二輸出軸之間，并且配置為在第二輸入軸與第一輸出軸之間以及第二輸入軸與第二輸出軸之間完成一系列重復擋位，每個重復擋位具有與第一換擋單元的希望擋位的至少一個傳動比大致上等同的傳動比；以及 單向離合器，其設置在用于通過第二換擋單元將來自發動機的動力傳遞至差速器的動力傳遞路線中，并且配置為僅將動力從發動機傳遞至差速器。2.根據權利要求1所述的用于車輛的變速器，其中，所述第一輸入軸是圍繞第二輸入軸而裝配的中空軸，并且通過離合器連接至發動機。3.根據權利要求2所述的用于車輛的變速器，其中，在由第一換擋單元形成的希望擋位的傳動比和重復擋位的傳動比之中，第一換擋單元的擋位的最大傳動比大致上與重復擋位的最大傳動比等同，并且其中，重復擋位的最低傳動比大于第一換擋單元的擋位的最低傳動比。4.根據權利要求3所述的用于車輛的變速器，其中，所述第一換擋單元進一步包括: 多個第一單元驅動齒輪，其設置在第一輸入軸上，并且配置為形成一系列擋位； 多個第一單元從動齒輪，其設置在第一輸出軸和第二輸出軸上，配置為通過與第一單元驅動齒輪接合而形成一系列擋位；以及 第一單元同步器，其配置為允許或禁止第一單元從動齒輪相對于第一輸出軸和第二輸出軸旋轉，所述第一單元同步器設置在第一輸出軸和第二輸出軸上。5.根據權利要求3所述的用于車輛的變速器，其中，第二換擋單元進一步包括: 多個第二單元驅動齒輪，其設置在第二輸入軸上，并且配置為形成一系列重復擋位； 一個或多個第二單元從動齒輪，其配置為通過與第二單元驅動齒輪接合而形成一系列重復擋位，第二單元從動齒輪設置在第一輸出軸和第二輸出軸上；以及 第二單元同步器，其配置為允許或禁止第二單元從動齒輪相對于第一輸出軸和第二輸出軸旋轉，所述第二單元同步器設置在第一輸出軸和第二輸出軸上。6.根據權利要求5所述的用于車輛的變速器，其中，單向離合器僅將動力從第二輸入軸傳遞至第二單元驅動齒輪，單向離合器設置在第二輸入軸與第二單元驅動齒輪之間。7.根據權利要求5所述的用于車輛的變速器，其中，單向離合器僅將動力從第二單元從動齒輪傳遞至第二單元同步器，單向離合器設置在第二單元從動齒輪與第二單元同步器之間。8.根據權利要求7所述的用于車輛的變速器，其中，第二單元從動齒輪包括換擋齒輪和離合器齒輪，所述換擋齒輪通過與第二單元驅動齒輪接合而實質上產生傳動比，而所述離合器齒輪通過與第二單元同步器接合或從第二單元同步器脫開而連接至第二單元同步器或從第二單元同步器斷開， 單向離合器設置在換擋齒輪與離合器齒輪之間，并僅將動力從換擋齒輪傳遞至離合器齒輪。9.根據權利要求5所述的用于車輛的變速器，其中，第一輸出齒輪設置在第一輸出軸上，所述第一輸出齒輪配置為通過與差速器的齒圈接合而將動力傳遞至差速器， 第二輸出齒輪設置在第二輸出軸上，所述第二輸出齒輪配置為通過與差速器的齒圈接合而將動力傳遞至差速器，并且 單向離合器設置在第一輸出軸與第一輸出齒輪之間，以及第二輸出軸與第二輸出齒輪之間。10.根據權利要求5所述的用于車輛的變速器，其中，第二單元同步器的轂包括: 內轂，其裝配在第一輸出軸或第二輸出軸上；以及 外轂，其設置在內轂的外部以相對于內轂旋轉，并且所述外轂支撐套筒， 其中，單向離合器設置在外轂與內轂之間，以僅將動力從外轂傳遞至內轂。11.根據權利要求5所述的用于車輛的變速器，其中，單向離合器設置在飛輪與第二輸入軸之間，以僅將動力從發動機的飛輪傳遞至第二輸入軸。12.根據權利要求1所述的變速器，其中，由第一換擋單元形成的一系列擋位包括N個擋位，并且其中，由第二換擋單元形成的一系列重復擋位包括M個擋位，并且其中MSN。
【文檔編號】F16H37/08GK106051103SQ201510544515
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年8月31日
【發明人】漁順基, 金鉉哲, 金千玉, 林采洪
【申請人】現代自動車株式會社