双输入离合器变速器及减少双输入离合器变速器的轴向空间的方法转让专利

申请号 : CN200710186016.6

文献号 : CN101178118B

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发明人 : J·C·舒尔茨

申请人 : 通用汽车环球科技运作公司

摘要 :

本发明提供一种双输入离合器变速器,其具有带有可转动毂的变矩器,该变速器由带有内部流体通道的变速器泵,以驱动的方式连接到毂的转子组,和通过所述流体通道与变速器泵流体连通的双输入离合器组成。所述泵和变矩器沿着共同的旋转轴线定位,所述泵环绕变矩器毂以减少轴向空间。双输入离合器被安装在变速器泵壳体以在结构上支撑。还提供一种方法以减少带变矩器的双输入离合器变速器的轴向空间,包括提供带有壳体和转子组的同轴变速器泵,提供带有可旋转毂的变矩器,所述可旋转毂以驱动的方式连接到转子组以为变速器泵提供动力,并且将双输入离合器安装到泵壳体上以支撑。

权利要求 :

1.一种双输入离合器变速器,包括:

同轴变速器泵,其具有泵体、连接到所述泵体上的泵盖、以及在所述泵体和所述泵盖中的至少一个内形成的内部流体通道;

双输入离合器,其具有紧邻所述泵盖设置的壳体,所述双输入离合器通过所述内部流体通道与所述同轴变速器泵直接流体连通;以及带有变矩器泵和可转动毂的变矩器,所述毂可操作地连接到所述变距器泵并且以驱动的方式连接到所述同轴变速器泵;其中,所述变矩器和所述同轴变速器泵沿着共同的转动轴线相邻定位。

2.如权利要求1所述的变速器,其中,所述同轴变速器泵包含在泵壳体内,该壳体至少在一侧部分地支撑所述变矩器,并且在另一侧支撑所述的双输入离合器。

3.如权利要求1所述的变速器,其中,所述的可转动毂至少部分地由所述泵环绕以最小化所述变速器的轴向尺寸。

4.如权利要求1所述的变速器,其中,所述可转动毂有至少一个槽布置在一端,并且其中,所述转子组有至少一个柄舌与所述的至少一个的槽可操作地连接,当所述可转动毂旋转的时候,所述槽被配置为传输扭矩到所述的转子组。

5.如权利要求4所述的变速器,其中,所述同轴变速器泵是一种带有内齿轮油泵齿轮组的固定排量泵。

6.一种带有变矩器和直接位于变矩器后方的变速器泵的双输入离合器变速器,所述变速器泵布置在从所述变矩器和所述双输入离合器装置的轴向紧凑的距离处,其中,所述变矩器以驱动的方式连接到所述变速器泵以为其提供动力,且其中所述泵通过其的至少一个内部流体通道与所述同轴变速器泵直接流体连通。

7.如权利要求6所述的变速器,其中,所述变速器泵和所述变矩器沿着共同的转动轴线定位。

8.如权利要求7所述的变速器,包括基本由变速器泵支撑的双输入离合器,其中,所述变速器泵具有内部流体通道,并且其中,所述双输入离合器通过所述内部流体通道与所述变速器泵流体连通。

9.如权利要求6所述的变速器,其中,所述变速器泵是从齿轮泵和叶轮泵中选择的。

10.如权利要求6所述的变速器,其中,所述变速器泵远离所述变矩器转动轴线定位,并且所述变矩器泵以驱动的方式连接到所述变速器泵。

11.如权利要求10所述的变速器,其中,驱动连接所述变矩器和所述变速器泵的是链轮和链条。

12.一种减少带有变矩器和变速器泵的双输入离合器变速器的轴向空间的方法,所述变速器泵包括泵体和泵盖,本方法包括:将所述变速器泵直接在所述变矩器后面的位置处连接到所述变矩器上;

将所述泵盖设置为与所述泵体和双输入离合器的壳体都紧邻;

将所述壳体安装到所述泵盖和所述双输入离合器上;以及

指引流体通过在所述泵体和所述泵盖中的至少一个内形成的流体通道进入所述双输入离合器内,从而使所述变矩器与所述双输入离合器之间的流体的流动距离最小化。

13.如权利要求12所述的方法,其中,变矩器和变速器泵沿着共同的转动轴线定位,本方法进一步包括直接使用所述变矩器的可旋转毂驱动所述的变速器泵。

14.如权利要求12所述的方法,进一步包括在所述同轴变速器泵上配置多个内部流体通道,用来流体连通所述同轴变速器泵和双输入离合器。

15.如权利要求12所述的方法,其中,所述同轴变速器泵是一种带有内齿轮油泵齿轮组的固定排量泵。

16.如权利要求12所述的方法,其中,所述变速器泵是从齿轮泵和叶轮泵中选择的。

说明书 :

双输入离合器变速器及减少双输入离合器变速器的轴向空

间的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及用于驱动具有双输入离合器变速器的车辆中的变速器液压泵设备和方法,所述变速器具有液压变矩器。

背景技术

[0002] 液压变矩器是用来放大和传输在步进式或者单输入离合器自动变速器的一个设备,取代经常在标准或手动变速器里使用的常规的盘式离合器或者离合器组。常规的变矩器包含在栓接在发动机挠性板(flexplate)上的单独的壳体上,并且定位在发动机和变速器之间,并且因此只要发动机转动,变矩器壳体就转动或者旋转。变矩器由一定数量的关键结构件组成,当车辆静止的时候,例如在停车灯或者交通繁忙空转的时候,所述结构件互相协作使发动机曲轴转动。关键结构件包括涡轮,即被以驱动的方式连接在变速器齿轮箱上的变矩器的从动元件,用来改变从涡轮里流出的变矩器里流体的方向静止的定子,离心泵和盖装置,即,直接连接在变矩器壳体上的变矩器驱动元件。
[0003] 与使用液压变矩器的单输入离合器变速器比较,双输入离合器变速器,也被作为DCT变速器,使用被布置在单独的同轴的可旋转输入轴上的奇数和偶数齿轮。所述的被分开的齿轮排列允许通常是湿式或液体润滑的摩擦离合器叠片的两个独立的输入离合器中的每一个适配于各自的齿轮子集,因此提供更加平稳的变速换挡事件,进而会提高燃料效率同时降低换挡冲击。然而,尽管提高了变速执行能力,然而通常DCT变速器要求更大量的轴向包围空间,因为双输入离合器的相对尺寸比应用传统变矩器的单输入离合器大。 发明内容
[0004] 因此,提供一个设备以驱动在带有具有液压变矩器的双输入离合器变速器的车辆里的变速器液压泵,同时也减少变速器中的轴向包围空间。变速器包括具有内部流体通道的变速器泵,其中双输入离合器装置通过流体通道与变速器泵连通。变速器还包括变矩器,该变矩器带有变距器泵和一个直接连接变矩器泵而且以驱动的方式连接变速器泵的可旋转毂。
[0005] 在本发明的一个方面,变速器泵和变矩器是沿着共同转动轴线相邻地安置的,而且所述的泵包含壳体,该壳体至少部分地在一侧支撑变矩器,并且在另一侧支撑双输入离合器装置。
[0006] 在本发明的另一个方面,变速器泵沿着于变矩器共同的转动轴线安置在变矩器装置和双输入离合器装置之间,所述的泵带有多种柄舌,其通过一个或者更多的配套毂槽以驱动的的方式与毂连接。
[0007] 在本发明的另一个方面,变速器泵为固定排量泵,带有内齿轮油泵(gerotor)齿轮组,进一步减少轴向包围空间。
[0008] 在本发明的另一个方面,变速器泵沿着与变矩器轴线不同的轴线放置,而且以驱动的方式与使用驱动链条和链轮轮组件的变矩器毂连接。
[0009] 在本发明的另一个方面,提供一种方法来减少在双输入离合器变速器中的轴向空间,该双输入离合器变速器带有变矩器的和变速器泵,该方法将变速器泵直接定位在变矩器后面,而且为变速泵安装双输入离合器用来支撑双输入离合器。
[0010] 在本发明的另一个方面,所述的方法包括直接使用变矩器的可旋转毂驱动变速器泵,其中变速器泵和变矩器沿着共同的转动轴线定位。
[0011] 从结合随附的图纸对实现本发明的最好方法的细节描述中,本发明的上述特点和优势以及其它特点和优势是很显然的,

附图说明

[0012] 图1是根据本发明的带有同轴变速器泵的双输入离合器变速器的剖面图; [0013] 图2A是根据本发明的第二实施例的包括离轴液压变速器泵的双输入离合器变速器的局部示意性视图;
[0014] 图2B从图2A的AA线处透视的离轴液压变速器泵的示意性视图。 具体实施方式
[0015] 参考附图,在所有的图中,其中相同的附图标记对应于相同或相似的部件,图1a中显示双输入离合器变速器或者DCT变速器10的断面图。为简单起见,只有相对于其主要中心线或旋转轴线12的DCT变速器10的一个轴向局部被显示。DCT变速器10具有液压变距器装置 或者变矩器18,其布置在外壳14中。外壳14铸造、焊接或者通过另外的方式形成,以可操作的方式与类似铸造的主齿轮箱20连接。DCT变速器10进一步包括液压变速器泵或者同轴泵24,其至少部分地包围或者环绕轴线12,术语“同轴(on-axis)”指明了同轴泵24与轴线12的相关位置关系。
[0016] 安装在邻近或者在同轴泵24后面的是双输入离合器装置26,所述装置安置在单独的离合器壳体80中。离合器壳体80通过充分坚硬的结构支撑件或者同轴泵24的后毂延长部分50可操作地连接和支撑,用来减少对离合器壳体80的额外的结构支撑构件的需求。双输入离合器装置26包括第一、第二输入离合器30A、30B,它们分别优选地都是湿式板型摩擦离合器组,通过一个或者更多的内部流体通道54与同轴泵24直接连通。当流体(未显示)传递或输送到双输入离合器装置26以润滑和冷却第一和第二离合器30A、30B时,内部流体通道54在剖面中优选是环形的,以便于使流体通道中的流体摩擦损失最小化。 [0017] 仍然参考图1,变矩器18包括变矩器泵58、涡轮46、定子72、带凸柄舌40的盖子42和变矩器离合器装置48。在DCT变速器10里,涡轮46以可操作的方式连接到变速器齿轮箱(未显示),优选地仅当DCT变速器10正常运转时被驱动。可旋转的变矩器毂22从变距器泵58向轴的方向突出或者延伸,并且具有布置在其上的槽32。毂22以可操作的方式连接到变矩器泵58并连接到盖子42,两者都以驱动的方式与发动机(图中未显示)连接。
因此,当发动机运行的时候,变距器泵58和盖子42连续地从发动机接收扭矩,并且以发动机转速被驱动或者转动。
[0018] 在前面上文描述中,同轴泵24优选地至少部分包围或者环绕并且以可旋转的毂22为中心,因此使变矩器18和双输入离合器装置26之间的轴向打包空间需求量最小化,同时也提供一个变矩器18和双输入离合器装置26可附属在上面以支撑的刚性结构,如图
1中所示。同轴泵24包括泵体25,其包括具有驱动件75和从动件71的转子组70;各种阀(未显示),其配置和安装以控制同轴泵24的操作;和泵盖27,用来覆盖和保护多种内部泵构件。泵体25和泵盖27可由任何适合的铁和/或非铁材料化合物制造,这依赖于设计需要,例如除了同轴泵24内部产生的载荷或者力,支撑多样的外部外加载荷或者力。 [0019] 同轴泵24和/或泵盖27优选地分别包括一个或更多的内部流体通道31、37,以便有效地传输或者指引油或流体通过同轴泵24到双输入离合器装置26,同时也使额外的外部流体连接器的需求最小化。另外,以这种方式安置同轴泵24和/或泵盖27可能促进更快的齿轮转换过程,因为流体从变矩器18到双输入离合器装置26通过的距离更短更直接。
内部流体通道31、37可能采取各种形式,例如,在铸铁泵体25和/或主体泵盖27里形成各种模铸或者砂铸通道或通路,或者在其中可被钻孔和/或打磨/车床加工。内部流体通道
31、37可选择性地包含或者连接液压阀(未显示)用来调节或者限制泵压力和/或流体流量,和/或用来调节流到双输入离合器装置26、变矩器18、和/或变矩器离合器装置48,和/或其它变速器构件的所需的流体流量。
[0020] 泵盖27是充分坚硬的固定组件,带有后毂延长部件50,为双输入离合器装置26提供更进一步的结构支撑,而且以可操作的方式与定子轴60连接以更容易安置定子72,所述连接优选使用齿状压配合和/或一个或多个凸耳/螺栓(未示出)实现。定子轴60优选是中空同心轴,在毂22的径向内部被固定。依据上文所述,毂22有一个或多个槽32,用来以可操作的方式连接或固定到配套柄舌或者柄舌35,所述柄舌连接到或者形成在转子组70的驱动组件75上。用来代替柄舌/槽驱动装置,“板片”可替代地被使用在毂22和驱动件75上。本领域技术人员也意识到在本发明范围内多种其它驱动装置可被用来代替槽/柄舌或者板片,以可操作地连接毂22和转子组70,例如配套齿轮齿或者其它合适的驱动装置。
[0021] 为了进一步减少DCT变速器10轴向空间需求,同轴泵24优选是带有内齿轮油泵齿轮组的固定排量泵,尽管在本发明的范围内可使用其它各种泵型式和转子组70。例如,渐开线齿轮或者其它齿轮形式或形状,或者叶轮泵,无论确定的或者可变的固定排量泵或者其它普通的泵型式或者设计都在本发明的范围内。所述的可以转动的泵体25和它的内部转子组70优选由同样或者相似的材料构成,铁或者非铁,如此来提供在泵体25和转子组70之间相似的热膨胀系数,因此允许更近凑的内部间距,从而降低内部流体泄漏。 [0022] 转向图2A,显示了使用一种替换的包装结构第二个实施例,在其中,图1中的同轴泵24被安装在远离或者离开轴线12的离轴 泵124取代。离轴泵124优选通过第一齿轮或者链轮轮92以可驱动的方式连接到或者被转动变矩器毂22驱动,所述齿轮92带有多个径向突出的齿轮齿90,所述齿轮齿90可与驱动链88的链节78配合或者啮合。如图2A中描述的,离轴泵124被安置或者间隔在轴线12的上方或者侧向远离它,尽管本领域技术人员将会意识到可使用各种其它方式的定位或者位置作为轴向限制设计和包装需求规定。 [0023] 转向图2B,这是一个示意性侧视图,取自图2A的AA向,如在上文中所描述,可转动的变矩器毂22与发动机曲轴(未显示)同步转动。由箭头91A表示的毂22的运动转动或者驱动其所可操作地连接的第一链轮92,它的运动或转动由箭头91B所表示。驱动链88,也可以是驱动带或者其它合适的驱动装置,以可驱动的方式与第二链轮96连接,第二链轮
96接着以可驱动的方式连接到离轴泵124的泵转子组170,优选连接到一对连接到或与驱动件175和从动件170一起形成的驱动柄舌173上。本领域技术人员将会意识到泵转子组
170的驱动件175和从动件171的形式可根据所使用泵的类型和/或型号而不同,驱动件
175和从动件171优选包括图2B中所显示的内齿轮油泵齿轮组。因此,当变矩器毂22以发动机转速转动,并且驱动或者转动第一链轮92时,第二链轮96(箭头91C)通过驱动链条88由第一链轮92的动作被驱动或被转动,箭头91D描绘了这一动作。第二链轮96的转动动作驱动或者给动力于离轴泵124转子组170的驱动件175,因此连续地供给离轴泵124的从动件171动力,从而可靠的带压流体(未显示)源可根据需要被传输通过被使用的变速器。 [0024] 在所述可替换的实施例里,离轴泵124可布置在从变矩器18和双输入离合器装置
26的轴向紧凑的距离处(件图1),但也可能因此需要另外的外部流体连接器和/或通道(未显示),用来输送带压流体(未显示)以控制离轴泵的操作。同样,在轴向紧凑结构中,可能需要一个单独支撑的结构来支撑双输入离合器装置26(见图1)。如上文所述,链条和链轮驱动装置是优选的装置,本领域技术人员将会意识到在本发明的范围内其它驱动装置可能也适合离轴泵124。例如,一个单独的泵轴可配置在中空的外部变矩器涡轮轴中来减少轴空间。
[0025] 尽管实现本发明的最好的方法被详细的描述,本领域技术人员将会意识到多种实现本发明的可替代的设计和具体实施方式都落 在附带的权利要求的范围中。