十挡行星齿轮变速器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种变速器、尤其是用在机动车中的变速器。
【背景技术】
[0002]在这里，变速器表示多挡变速器，在该多挡变速器中通过切换元件可自动切换预定数量的挡、亦即在变速器输入端和变速器输出端之间的固定传动比。切换元件在这里例如是指离合器或制动器。
[0003]DE 10 2008 032 015公开了一种具有十个前进挡和一个倒挡的动力换挡变速器。在此，该动力换挡变速器具有三个行星齿轮组，这三个行星齿轮组通过六个转矩传递装置一一其中有两个固定连接装置和四个离合器一一能以不同的组合相互连接。转矩经由一个驱动元件被导入动力换挡变速器中并且在考虑相应的传动比的情况下传递到从动元件上。在此，驱动元件和从动元件彼此同轴地设置。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，提出一种开头所述类型的变速器，该变速器在一个大的变速器速比范围的情况下具有多个小的挡速比间隔，同时在所需的结构空间方面得到优化并且具有尚的效率。
[0005]变速器速比范围应理解成最低挡的传动比与最高挡的传动比之商，其中，最低挡优选具有最大的传动比，而最高挡具有最小的传动比。当传动比i〈1.0时，传动以增速的方式进行，也就是说在变速器输出端上存在比在变速器输入端上更高的转速。
[0006]按照本发明，所述目的利用一种按照权利要求1的变速器实现。其他的优点和有利的实施方案由从属权利要求得出。
[0007]变速器至少包括一个驱动轴、一个从动轴、一个壳体和六个切换元件。特别优选地，经由驱动轴将驱动源的、例如内燃机的转矩或者说旋转运动导入变速器中。以有利的方式，在驱动源和驱动轴之间存在起动元件、如液力变矩器或液力耦合器。
[0008]在下文中，轴可以不仅理解成例如圆柱形的可转动地支承的用于传递转矩的机器元件，而是轴通常也可以理解成将单个的构件或元件相互连接的连接元件。
[0009]特别优选地，所述六个切换元件包括一个第一制动器、一个第二制动器、一个第一离合器、一个第二离合器、一个第三离合器和一个第四离合器。
[0010]在此，离合器描述根据操纵状态的不同而允许在两个构件之间的相对运动或者实现用于传递转矩的固定连接的切换元件。例如，相对运动可理解成两个构件的旋转，其中，第一构件的转速和第二构件的转速彼此不同。此外，也可想到这两个构件中的仅仅一个构件的旋转，而另一个构件静止或者沿相反的方向旋转。
[0011]在下文中，未被操纵的离合器应理解成打开的离合器。这意味着，在两个构件之间的相对运动是可能的。与此相应地，在离合器被操纵或者说闭合时，两个构件以相同的转速沿同一方向旋转。
[0012]制动器应理解成在一侧与固定的元件例如壳体相连接的、而在另一侧与可旋转的元件相连接的切换元件。在下文中，未被操纵的制动器应理解成打开的制动器。这意味着，可旋转的构件处于空转中，这就是说，制动器优选对可旋转的构件的转速没有影响。在制动器被操纵或者说闭合时，可旋转的构件的转速降低直至停止，这就是说，在可旋转的元件与固定的元件之间可建立固定的连接。
[0013]原则上，使用在未被操纵的状态下闭合并且在被操纵的状态下打开的切换元件也是可能的。与此相应地，在上述切换状态的功能和切换状态之间的配置关系也须按颠倒的方式理解。在下文的实施例中，首先基于被操纵的切换元件闭合、而未被操纵的切换元件打开的布置结构。
[0014]此外，变速器还包括一个第一行星齿轮组、一个第二行星齿轮组和一个第三行星齿轮组。
[0015]在此，一个行星齿轮组包括一个太阳轮、一个行星架和一个齿圈。在行星架上可转动地支承有行星轮，这些行星轮与太阳轮的齿部和/或与齿圈的齿部啮合。在下文中，一个负传动比行星齿轮组描述一个包括一个在其上可转动地支承有行星轮的行星架、包括一个太阳轮并且包括一个齿圈的单行星齿轮组，其中，至少其中一个行星轮的齿部不仅与太阳轮的齿部、而且与齿圈的齿部啮合，从而当太阳轮在行星架固定的情况下旋转时，齿圈和太阳轮沿相反的转动方向旋转。通过使用多个行星齿轮组可以实现特别紧凑的变速器，由此在设置变速器时实现大的自由度。
[0016]行星齿轮组的元件特别是指行星齿轮组的太阳轮、齿圈、行星架和行星轮。
[0017]特别优选地，切换元件可被选择性地、亦即单独地操纵，由此能通过在驱动轴和从动轴之间的不同传动比实现十个前进挡和一个倒挡。由于大量的挡，可以在一个大的变速器速比范围的情况下实现精细的挡分级并且因此例如可以使内燃机在优化的转速范围内且因而经济地运行。同时，这有助于提高行驶舒适性，因为内燃机优选能在低的转速水平上运行。因此，例如也降低了由于内燃机运行而产生的噪声排放。
[0018]进一步优选地，驱动轴和从动轴沿轴向彼此位错地设置。这例如导致变速器的特别小的轴向结构空间需求。由此，变速器以特别优选的方式适合于用在动力传动系前置横向设置的车辆中。
[0019]动力传动系前置横向设置应理解成驱动源、例如内燃机横向于行驶方向地安装在车辆中并且优选前轴的车轮能被驱动源或变速器驱动。
[0020]进一步优选地，驱动轴能经由第三离合器而与第一行星齿轮组的行星架相连接并且第一行星齿轮组的行星架能借助第二制动器而与壳体连接。由此在行星齿轮组方面实现大量的自由度，从而在使用比较少量切换元件和行星齿轮组的情况下能实现大量的挡。
[0021]特别优选地，第一行星齿轮组的、第二行星齿轮组的和第三行星齿轮组的所有元件是可旋转的。这意味着，在各行星齿轮组的元件与壳体之间不存在永久的连接，而是连接可以选择性地通过操作切换元件来建立。这同样有利地有助于借助少量行星齿轮组能实现大量的挡。
[0022]变速器的效率可以优选通过如下方式提高，S卩，在多个切换元件时为了改变切换状态、但不是为了保持切换状态本身而需要能量。在这里，可按需求操纵的切换元件、例如机电式切换元件或者电磁式切换元件以特别的方式是适合的。尤其是与传统可液压式操纵的切换元件相比，它们的突出之处在于特别小的并且有效的能量需求，因为它们几乎可以没有损失地运行。此外，在上述技术方案中可以有利地放弃永久地维持用于操纵例如传统液压式切换元件的控制压力，例如放弃给切换元件在切换状态下永久地加载必需的液压压力。由此例如可以取消其他构件、如液压泵，只要这些其他构件仅用于驱控和供给可传统液压式操纵的切换元件。如果给其他构件供给润滑剂不是经由单独的润滑剂泵、而是经由相同的液压泵实现，则可以至少将该液压泵的尺寸确定成更小的。尤其是在旋转的构件中在液压循环回路的油传输部位处的也可能出现的不密封性取消。这特别优选地同样有助于以更高效率的形式提高变速器的效益。在使用上述类型的可按需要操纵的切换元件时特别有利的是，这些切换元件也可良好地从外部接近。此外，这具有如下优点，即，可以良好地给切换元件供应所需的切换能量。因此，切换元件特别优选地这样设置，使得这些切换元件可良好地从外部接近。在切换元件的意义上，可良好地从外部接近意味着，在壳体和切换元件之间没有设置其他构件，或者说切换元件特别优选地设置在驱动轴上或在从动轴上。
[0023]在此，变速器输入端描述变速器的在行驶运行中将转矩从驱动源导入变速器中所在的位置。与此相反，变速器输出端应理解成变速器的在考虑相应传动比的情况下将转矩例如导入到分动器中或传递到车辆驱动轴上所在的位置。
[0024]特别优选地，第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和第三行星齿轮组构造成负传动比行星齿轮组。进一步优选地，各行星齿轮组的所有元件是可旋转的。这意味着，与固定的元件、例如壳体不存在永久的连接。在此，行星齿轮组的各个元件的锁止仅仅通过操纵相应的切换元件实现。
[0025]在另一种优选的实施例中，变速器具有一个第一圆柱齿轮输出部和一个第二圆柱齿轮输出部。按照对切换元件的操纵，借助第一圆柱齿轮输出部和第二圆柱齿轮输出部可将转矩传递到从动轴上。通过该设置结构，变速器特别优选地适合于用在动力传动系前置横向设置的车辆中，因为驱动轴和从动轴沿轴向位错的设置要求小的轴向结构空间。尤其是在动力传动系前置横向设置的车辆中，这是特别有意义的，因为对于驱动源和变速器可用的结构空间以特别的方式受到车辆宽度限制。不过，也可想到其他的传动系设置方式，例如在后驱车辆中。
[0026]圆柱齿轮输出部是指具有至少两个相互啮合的圆柱齿轮的单级或多级的圆柱齿轮传动机构。在此，圆柱齿轮各自的轴彼此平行地设置。
[0027]这两个圆柱齿轮输出部从变速器输入端开始同轴于驱动轴地按第一圆柱齿轮输出部、第二圆柱齿轮输出部的顺序设置在第一行星齿轮组和第二行星齿轮组之间。该设置结构确保一种特别节省空间的实施方式。因此，这基于如下情况，即，各个行星齿轮组和切换元件可以良好地相互嵌套设置，因为例如不同的轴在该设置结构中不相交。
[0028]在另一种优选的实施例中，驱动轴能借助第一离合器而与第一制动器和第一行星齿轮组的太阳轮连接，并且第一行星齿轮组的太阳轮能借助第一制动器而与壳体