用于机动车的变速器以及用于机动车的驱动传动系的制作方法

本发明涉及一种用于机动车的变速器，以及一种具有这种变速器的用于机动车的驱动传动系。变速器在此尤其表示多挡变速器，其中，多个挡位、即在变速器的驱动轴与从动轴之间的固定的传动比能通过切换元件切换、优选自动切换。切换元件在此例如是离合器或制动器。这种变速器主要用于机动车中，以便使得驱动单元的转速输出特性和转矩输出特性按适合的方式适配于车辆的行驶阻力。

背景技术：

公开文件de112012003406t5描述一种混合动力驱动装置，其中，电动机设置在平行于第一轴的第二轴上。在该第一轴上设置具有输入轴和中间轴齿轮的变速器。中间轴齿轮通过差速装置与机动车的驱动轮连接。电动机通过构成为圆柱齿轮传动机构的连接机构与输入轴连接。变速器的形成挡位的部段仅示意地描述。

专利申请文件de102009018958a1描述一种多级变速器，这种多级变速器具有壳体、三个行星齿轮组以及第一、第二和第三轴，第三轴相对于第一和第二轴轴线偏离错开地设置。按在图3中描述的实施例，多级变速器具有电机，该电机同轴于第三轴地设置。电机通过链传动机构或带传动机构与第二轴持久地连接。

两个在现有技术中已知的装置设置用于机动车驱动传动系，该机动车驱动传动系横向于机动车的行驶方向定向。这种装置通常能在尽可能短的轴向结构长度方面进行优化。因为发动机和变速器的轴向组合体能设置在机动车前部结构的纵梁之间。

技术实现要素：

现在本发明的目的是，提出一种用于机动车的变速器，该变速器的特点在于尤其短的轴向结构长度。

该目的通过权利要求1的特征解决。有利的结构由从属权利要求、说明书以及附图得到。

所述变速器具有驱动轴、从动轴、多个行星齿轮组、多个切换元件以及轴线平行于驱动轴设置的电机。通过有选择地闭合切换元件，借助于行星齿轮组能切换在驱动轴与从动轴之间的不同的挡位。电机借助于圆柱齿轮传动装置或者借助于牵引元件传动装置与驱动轴持久作用连接，在驱动轴与电机之间的传动比是恒定的。

圆柱齿轮传动装置可具有一个或多个中间齿轮，其旋转轴线是轴线平行于电机转子的旋转轴线的并且是轴线平行于驱动轴的旋转轴线的。牵引元件传动装置的例子是链条、皮带或者齿带。

按本发明，形成挡位的行星齿轮组之一的多个元件至少部分沿径向设置在圆柱齿轮传动装置或牵引元件传动装置的同轴于驱动轴设置的元件内部。这些元件与圆柱齿轮传动装置或牵引元件传动装置一起设置在一个与驱动轴的旋转轴线成直角地设置的平面中。

换言之，形成挡位的行星齿轮组之一至少部分沿径向嵌套在圆柱齿轮传动装置或牵引元件传动装置的同轴于驱动轴的那一个元件内。圆柱齿轮传动装置或牵引元件传动装置的多个元件并且该行星齿轮组的多个元件设置在同一个平面中，该平面与驱动轴成直角地定向。

通过按本发明的布置能降低变速器的轴向结构长度，因为圆柱齿轮传动装置或牵引元件传动装置和各行星齿轮组不再沿轴向依次设置。

优选变速器具有至变速器外部的驱动单元、例如至内燃机的接口。该接口构成用于将旋转运动从变速器外部的驱动单元传递到变速器的驱动轴上，并且例如能构成为法兰或者插接齿部。接口能在驱动轴上构成或者能在可与驱动轴连接的连接轴上构成。接口例如也能在与驱动轴连接的液力变矩器上构成，该液力变矩器用作为起动元件。圆柱齿轮传动装置或牵引元件传动装置在此设置在变速器的对置于至变速器外部的驱动装置的接口的那一个轴向端部上。

按一种优选的结构，圆柱齿轮传动装置或者牵引元件传动装置直接与那一个行星齿轮组的齿圈作用连接，该行星齿轮组沿径向设置在圆柱齿轮传动装置或牵引元件传动装置的同轴于驱动轴设置的元件内部。在这个齿圈的外直径上能单件式地构成相应的圆柱齿轮齿部或者链轮齿部。因此可放弃单独的构件和相应的连接元件。

优选，驱动轴相对于变速器的壳体轴向支承，上述齿圈与驱动轴持久抗旋转地连接。这简化了圆柱齿轮传动装置或牵引元件传动装置的同轴于驱动轴设置的元件的支承。

按一种替选的结构，圆柱齿轮传动装置或者牵引元件传动装置直接与那一个行星齿轮组的行星架作用连接，该行星齿轮组沿径向设置在圆柱齿轮传动装置或牵引元件传动装置的同轴于驱动轴设置的元件内部。作为行星齿轮组的总轴的行星架无论如何都需要刚性的支承。行星架的支承从而也能承担圆柱齿轮传动装置或牵引元件传动装置的同轴于驱动轴设置的元件的支承。

优选其余的行星齿轮组总体上具有四个轴，所述其余的行星齿轮组的元件没有沿径向设置在圆柱齿轮传动装置或牵引元件传动装置内部，这四个轴之一是从动轴的组成部分。沿径向设置在圆柱齿轮传动装置或牵引元件传动装置内部的那一个行星齿轮组优选是在驱动轴与这四个轴之中的一个之间的可切换的功率路径的组成部分。可切换的功率路径在此表示，通过闭合所述切换元件之一可建立的、在驱动轴与这四个轴之一之间的作用连接。在此，作用连接可以或者直接实现，或者在中间连接处于力流中的行星齿轮组的情况下实现。

变速器可以是用于机动车的驱动传动系的组成部分。驱动传动系除了变速器也具有内燃机，该内燃机能变速器内部的或变速器外部的扭振减振器与变速器的驱动轴旋转弹性地连接，或者能通过分离离合器连接。从动轴与变速器内部的或变速器外部的差速器作用连接，差速器的输出轴与机动车的驱动轮连接。变速器与电机一起允许机动车的多个驱动模式。在电行驶运行时，机动车由变速器的电机驱动。在内燃机运行时，机动车由内燃机驱动。在混合动力运行时，机动车不仅由内燃机而且由变速器的电机驱动。

附图说明

下面借助于附图详细描述本发明的实施例。其中：

图1和图2显示按本发明的变速器的示意图；

图3和图4显示按本发明的变速器的多个区域的剖视图；并且

图5显示用于机动车的驱动传动系。

具体实施方式

图1显示按第一实施例的变速器g的示意图。变速器g具有驱动轴gw1、从动轴gw2、第一行星齿轮组p1、第二行星齿轮组p2、第三行星齿轮组p3、五个切换元件a、b、c、d、e、电机em、扭振减振器ts、连接轴an以及分离离合器k0。

三个行星齿轮组p1、p2、p3同轴于驱动轴gw1设置。行星齿轮组p1、p2一共具有标识为w1、w2、w3、w4的四个轴。第二行星齿轮组p2的齿圈是第三轴w3的组成部分并且与从动轴gw2持久地连接。行星齿轮组p1、p2的行星架彼此连接并且是第二轴w2的组成部分。第一行星齿轮组p1的太阳轮是第一轴w1的组成部分。第一行星齿轮组p1的齿圈与第二行星齿轮组p2的太阳轮持久地连接，并且是第四轴w4的组成部分。第一行星齿轮组p1在此沿径向设置在第二行星齿轮组p2内部。

通过闭合切换元件a，第四轴w4可与第三行星齿轮组p3的行星架e23连接。通过闭合切换元件b，第一轴w1可与第三行星齿轮组p3的行星架e23连接。通过闭合切换元件c，第一轴w1可相对于变速器g的壳体gg抗旋转地固定。通过闭合切换元件d，第二轴w2能以相同的方式抗旋转地固定。通过闭合切换元件e，驱动轴gw1可与第二轴w2连接。第三行星齿轮组p3的齿圈e33与驱动轴gw1持久连接。第三行星齿轮组p3的太阳轮e13相对于壳体gg持久地抗旋转地固定。

变速器g具有至变速器外部的驱动单元的接口ga，该驱动单元例如可构成为内燃机。接口ga设置用于，将变速器外部的驱动单元的转速传递到驱动轴gw1上。在接口ga与驱动轴gw1之间设置扭振减振器ts和分离离合器k0。通过闭合分离离合器k0，驱动轴gw1可与连接轴an连接，在连接轴上设置接口ga。

从动轴gw2在一个区段上具有圆柱齿轮齿部，该圆柱齿轮齿部设置用于在从动轴gw2与轴线平行于从动轴gw2设置的未描述的差速器ag之间传递功率。差速器ag可以是变速器g的组成部分。

电机em具有相对于壳体gg抗旋转的定子和可旋转的转子，并且轴线平行于驱动轴gw1设置。转子通过圆柱齿轮传动装置stg与驱动轴gw1持久地作用连接。圆柱齿轮传动装置stg在描述的实施例中具有中间齿轮，该中间齿轮可旋转地支承在壳体gg上。该中间齿轮与圆柱齿轮传动装置stg的同轴于驱动轴gw1设置的元件stg1啮合。在此，第三行星齿轮组p3沿径向设置在元件stg1内部。圆柱齿轮传动装置stg的组成部分以及第三行星齿轮组p3的太阳轮e13、行星架e23和齿圈e33设置在一个平面e1中，该平面垂直于驱动轴轴线地定向。元件stg1在此直接与齿圈e33连接。

图2显示变速器g的第二实施例的示意图，该变速器基本上相应于在图1中描述的第一实施例。取代圆柱齿轮传动装置stg，现在牵引元件传动装置zmg用于在电机em与驱动轴gw1之间传递功率。牵引元件传动装置zmg的同轴于驱动轴gw1设置的元件zmg1在此与行星架e23持久连接。在此，通过持久地抗旋转地固定太阳轮e13，在驱动轴gw1与电机em的转子之间存在恒定的传动比。

图3显示按在图1中描述的第一实施例的变速器g的局部剖视图，而在图4中描述按在图2中描述的第二实施例的变速器g的局部剖视图。

图5示意地显示机动车的驱动传动系。内燃机vkm通过扭振减振器ts与变速器g的连接轴an连接。在图5中描述的变速器g相应于本发明的在图1中描述的第一实施例。这应视为仅示例性的。内燃机vkm可能通过扭振减振器ts也直接与变速器g的驱动轴gw1连接。驱动传动系也可能包含液力变矩器，该液力变矩器可设置在内燃机vkm与变速器g的驱动轴gw1之间的力流中。这种液力变矩器也能包括跨接离合器。对于技术人员来说，根据外部的边界条件的不同情况能自由地配置驱动传动系的各个部件的布置和空间位置。从动轴gw2与差速器ag作用连接，通过该差速器，施加在从动轴gw2上的功率分布到机动车的驱动轮dw上。

附图标记列表

g变速器，

gg壳体，

gw1驱动轴，

gw2从动轴，

em电机，

p1第一行星齿轮组，

p2第二行星齿轮组，

w1第一轴，

w2第二轴，

w3第三轴，

w4第四轴，

p3第三行星齿轮组，

e13太阳轮，

e23行星架，

e33齿圈，

a切换元件，

b切换元件，

c切换元件，

d切换元件，

e切换元件，

stg圆柱齿轮传动装置，

stg1圆柱齿轮传动装置的元件，

zmg牵引元件传动装置，

e1平面，

ga接口，

k0分离离合器，

ts扭振减振器，

an连接轴，

vkm内燃机，

ag差速器，

dw驱动轮。