多级自动变速器的制造方法_2

文档序号:9793719阅读:来源:国知局
合或者说传递 转矩的。在第四前进挡中,第二、第四、第五和第六切换元件是闭合或者说传递转矩的。在第 五前进挡中,第二、第三、第四和第五切换元件是闭合或者说传递转矩的。在第六前进挡中, 第二、第三、第四和第六切换元件是闭合或者说传递转矩的。在第七前进挡中,第三、第四、 第五和第六切换元件是闭合或者说传递转矩的。在第八前进挡中,第一、第三、第四和第六 切换元件是闭合或者说传递转矩的。在第九前进挡中,第一、第四、第五和第六切换元件是 闭合或者说传递转矩的。在倒车挡中,第一、第二、第四和第六切换元件是闭合或者说传递 转矩的。
[0055] 如果存在附加的第七切换元件,那么相对于具有仅六个切换元件的变速器实施方 案,在具有仅六个切换元件的变速器实施方案的第一挡下能够实现一个附加的前进挡,该 附加的前进挡的传动比大于具有仅六个切换元件的变速器实施方案的第一挡的传动比。因 此所述附加的前进挡良好地适合作为具有用于大的牵引力的小的总传动比的爬行挡。作为 换挡逻辑或者说挡位逻辑能够提出,在这样的附加的前进挡中,第一、第二、第六和第七切 换元件是闭合或者说传递转矩的,而在所有其它前进挡中和在倒车挡中,第七切换元件不 是闭合或者说传递转矩的。
[0056] 如果第六切换元件构成为形锁合的离合器,那么有利的是,在从第六切换元件不 引导转矩的前进挡升挡到第六切换元件引导转矩的、在挡位方面紧邻的较高的目标挡时, 在该升挡的过程中,首先实施降挡到在挡位方面紧邻的较低的前进挡中,并且随后实施到 目标挡中的直接换挡。因此以有利方式能简单地处理能够在升挡时利用进行接入的形锁合 的切换元件发生的舒适问题,因为所述直接切换是利用一个进行切断的摩擦锁合的切换元 件和一个进行接入的摩擦锁合的切换元件的重叠切换。
[0057] 关于四个行星轮组在自动变速器的壳体中的空间布置方案,在一个设计方案中提 出,全部四个行星轮组彼此同轴地并排地以限定的顺序"第一、第四、第二、第三行星轮组" 布置,由此可行的是,全部离合器以简单的方式以低泄漏的方式供给对于液压操作所需的 压力介质。对于具有彼此同轴地伸展的驱动轴和从动轴的应用而言,在这种情况下符合目 的的是,第一行星轮组是行星轮组群的朝向自动变速器驱动端的行星轮组。在另一设计方 案中,关于四个行星轮组在自动变速器的壳体中的空间布置方案提出,全部四个行星轮组 彼此同轴地并排地以限定的顺序"第二、第四、第一、第三行星轮组"设置,其中在该情况下 对于应用在具有所谓的"标准驱动装置"符合目的的是,第二行星轮组朝向自动变速器的驱 动端,而对于在车辆中具有所谓的"前部-横向-驱动装置"的应用而言,第三行星轮组朝向 自动变速器的驱动端。
[0058] 全部所提出的用于根据本发明的自动变速器的实施方案和设计方案尤其对于轿 车而言具有在实践中可用的传动比、非常大的速比范围、在关于行驶性能方面可接受的挡 位分级,这对所追求的低的燃料消耗起到正面的影响。此外,根据本发明的自动变速器的特 点在于,可观的挡位数,切换元件数量少,构造耗费相对低。此外,在根据本发明的自动变速 器中在所有挡中获得良好的效率,一方面由于低的拖曳损失,因为在每个挡中切换元件中 的四个切换元件分别始终接合,另一方面也由于在简单构造的单行星轮组中的低的啮合损 失。
[0059] 以有利的方式,借助根据本发明的自动变速器可行的是,机动车的起动既可借助 于变速器外部的起动元件也可借助于变速器内部的摩擦切换元件实现。变速器外部的起动 元件能够以本身已知的方式例如构成为液力变矩器、所谓的干式起动离合器、所谓的湿式 离合器、磁粉离合器或者离心力离合器。替选于沿位于驱动马达和变速器之间的动力流方 向的这种起动元件的布置方案,变速器外部的起动元件在动力流方向上也能够设置在变速 器下游,其中在这种情况下变速器的驱动轴与驱动马达的曲轴持久地无相对转动或转动弹 性地连接。作为变速器内部的起动元件一方面适合的是两个制动器,尤其是在前进挡一至 六挡中和在倒车挡中操作的制动器,另一方面也适合的是在前进挡一至四挡中和在倒车挡 中操作的离合器。
[0060] 此外,根据本发明的自动变速器设计为,使得既能够在动力流方向上也能够在空 间方面实现对不同的传动系设计方案的可适配性。因此能够在相同的变速器简图中根据各 个行星轮组的行星架固定传动比获得不同的速比间隔,使得能够实现应用或车辆特定的变 形形式。此外在无需特殊的设计措施的情况下可行的是,变速器的驱动端和从动端选择性 地彼此同轴地或轴线平行地设置。在变速器的驱动端或从动端上能够设置有轮间差速器 和/或轴间差速器。此外可行的是,在多级变速器的任意适宜的位置上设有附加的自由轮机 构,例如在轴和壳体之间或者以便必要时将两个轴连接。也能够在任意轴上,优选在驱动轴 上或者在从动轴上设置有无磨损的制动器,例如液压的或电的减速器等,其尤其对于使用 在商用车中具有特殊意义。也能够为了驱动附加总成而在任意轴上、优选在驱动轴或从动 轴上设有辅助从动端。根据本发明的自动变速器的另一优点在于,在任意轴上能够附加地 安装电机作为发电机和/或附加的驱动机械。
[0061] 所使用的切换元件能够构成为带负载切换的离合器或制动器。尤其,力锁合的离 合器或制动器,例如片式离合器、带式制动器和/或锥体离合器。但是,作为切换元件也能够 使用形锁合的制动器和/或离合器,例如同步装置或爪式离合器。
【附图说明】
[0062] 下面借助于附图示例性地详细阐述本发明。相同的或类似的构件在此也设有相同 的附图标记。附图如下:
[0063] 图1示出根据本发明的自动变速器的第一实施例的示意图;
[0064] 图2示出根据图1的变速器的示例的换挡简图;
[0065] 图3示出根据图2的具有相对于图2改变的行星架固定传动比的换挡简图;
[0066] 图4示出根据本发明的自动变速器的第二实施例的示意图;
[0067] 图5示出根据本发明的自动变速器的第三实施例的示意图;
[0068] 图6示出根据图5的变速器的示例的细节结构(变速器剖面);
[0069] 图6A示出图6中的变速器剖面细节;
[0070] 图7示出图6的相对于从DE 102005002337A1中派生出的系列变速器具有标记的变 化范围的细节结构;
[0071] 图8示出根据本发明的自动变速器的第四实施例的示意图;
[0072] 图9示出根据图8的变速器的示例的细节结构(变速器剖面);
[0073] 图9A示出图9中的变速器剖面细节;
[0074] 图10示出从根据图1的变速器中派生出的具有行星轮组类型组合的表格;
[0075] 图11示出根据本发明的自动变速器的第五实施例的示意图,其具有一个正传动比 行星轮组和三个负传动比行星轮组;
[0076] 图12示出根据本发明的自动变速器的第六实施例的示意图,其具有一个正传动比 行星轮组和三个负传动比行星轮组;
[0077]图13示出根据本发明的自动变速器的第七实施例的示意图,其具有一个正传动比 行星轮组和三个负传动比行星轮组;
[0078] 图14示出根据本发明的自动变速器的第八实施例的示意图,其具有附加的切换元 件;
[0079] 图15示出根据图14的变速器的示例的换挡简图;
[0080] 图16示出从根据图14的变速器中派生出的具有行星轮组类型组合的表格;
[0081] 图17示出根据本发明的自动变速器的第九实施例的示意图,其具有一个正传动比 行星轮组和三个负传动比行星轮组;
[0082]图18示出根据本发明的自动变速器的第十实施例的示意图,其具有一个正传动比 行星轮组和三个负传动比行星轮组。
【具体实施方式】
[0083]在图1中作为根据本发明的自动变速器的第一实施例示出九挡自动变速器的齿轮 组简图。所述变速器包括驱动轴AN、从动轴AB、四个行星轮组1^1、1^2、1?3、1?4和六个切换 元件A、B、C、D、E、F,它们全部设置在变速器的壳体GG中。全部四个行星轮组RSI、RS2、RS3、 RS4构成为负传动比单行星轮组。负传动比行星轮组已知具有行星轮,所述行星轮与该行星 轮组的太阳轮和齿圈啮合。四个行星轮组1^1、1^2、1?3、1?4的齿圈以!101、!102、!103和!104标 记,太阳轮以S01、S02、S03和S04标记,行星轮以PL1、PL2、PL3和PL4标记,并且行星架以ST1、 ST2、ST3和ST4标记,所谓的行星轮可旋转地支承于行星架上。
[0084] 因此,四个行星轮组1^1、1^2、1?3、1?4中的每个包括第一、第二和第三元件,其中 在图1中示出的实施例中,四个行星轮组中的各第一元件全部构成为太阳轮,四个行星轮组 中的各第二元件全部构成为行星架,并且四个行星轮组中的各第三元件全部构成为齿圈。
[0085] 包括驱动轴AN和从动轴AB在内,根据本发明的自动变速器具有总计九个可转动的 轴,这些轴以1至9标记。
[0086] 切换元件A和B构成为制动器,所述制动器在所示出的实施例中都构成为可摩擦锁 合地切换的片式制动器,在另一设计方案中也能够构成为可摩擦锁合地切换的带式制动器 或者例如也能够构成为可形锁合地切换的爪式制动器或锥体制动器。切换元件C、D、E和F构 成为离合器,所述离合器在所示出的实施例中全部构成为可摩擦锁合地切换的片式离合 器,在另一设计方案中例如也能够构成为可形锁合地切换的爪式或锥体离合器。借助这些 总计六个切换元件A至F能够实现九个前进挡和一个倒车挡的选择性接通,这稍后借助于图 2更详细地阐述。
[0087] 关于四个行星轮组1^1、1^2、1?3、1?4的各个元件相互间和相对于驱动轴4~和从动 轴AB的耦联,在根据图1的实施例中如下提出:第四行星轮组RS4的行星架ST4和驱动轴AN无 相对转动地或转动弹性地相互连接并且形成自动变速器的以1标记的第一轴。第三行星轮 组RS3的行星架ST2和从动轴AB无相对转动地或转动弹性地相互连接并且形成自动变速器 的以2标记的第二轴。第一行星轮组RS1的太阳轮SOI和第四行星轮组RS4的太阳轮S04无相 对转动地或转动弹性地相互连接并且形成自动变速器的以3标记的第三轴(也称为"第一联 接轴")。第一行星轮组RS1的齿圈H01形成自动变速器的以4标记的第四轴。第二行星轮组 RS2的齿圈H02和第三行星轮组RS3的太阳轮S03无相对转动地或转动弹性地相互连接并且 形成自动变速器的以5标记的第五轴(也称为"第二联接轴")。第一行星轮组RS1的行星架 ST1和第三行星轮组RS3的齿圈H03无相对转动地或转动弹性地相互连接并且形成自动变速 器的以6标记的第六轴(也称为"第三联接轴")。第四行星轮组RS4的齿圈H04形成自动变速 器的以7标记的第七轴。第二行星轮组RS2的行星架ST2形成自动变速器的以8标记的第八 轴。第二行星轮组RS2的太阳轮S02形成自动变速器的以9标记的第九轴。
[0088] 关于六个切换元件A至F到变速器的刚刚描述的轴1至9上的和到变速器壳体GG上 的耦联方面,在图1中示出的根据本发明的自动变速器中如下提出:第一切换元件A设置在 位于第三轴3和变速器壳体GG之间的动力流中。第二切换元件B设置在位于第四轴4和变速 器壳体GG之间的动力流中。第三切换元件C设置在位于第五轴5和第一轴1之间的动力流中。 第四切换元件D设置在位于第八轴8和第二轴2之间的动力流中。第五切换元件E设置在位于 第七轴7和第八轴8之间的动力流中。最后,第六切换元件F设置在位于第七轴7和第九轴9之 间的动力流之间。
[0089] 在图1中示出的实施例中,四个行星轮组RSI、RS2、RS3、RS4沿轴向方向观察以限定 的顺序"RSI、RS4、RS2、RS3"同轴地相继布置,其中驱动轴AN和从动轴AB彼此同轴地设置,并 且第一行星轮组RS1形成自动变速器的靠近驱动端的齿轮组,并且第三行星轮组RS3形成自 动变速器的靠近从动端的齿轮组。所述布置方案"1^1、1^4、1?2、1?3"能够以简单的方式实 现:三个行星轮组RS1、RS2、RS4分别仅由自动变速器的一个轴沿轴向方向居中地穿过。
[0090] 原则上,切换元件在变速器内的空间布置方案是任意的并且仅受到变速器壳体GG 的尺寸和外部造型限制。相应地,在图1中示出的构件布置方案明确地理解为大量可行的构 件布置方案形式之中的仅一个形式。对此的大量建议由本领域技术人员例如在已经提及的 文献DE102005002337A1和DE102007055808A1中找到。在图1中示出的实施例由于细长的壳 体结构特别良好地适用于安装到具有所谓的"标准驱动装置"的机动车中。在图1中示出的 构件布置方案基于在DE102005002337A1的图4中公开的自动变速器。
[0091] 如从图1中可见,两个行星轮组RS1和RS4直接相互邻接。两个制动器A、B在所示出 的实施例中在空间上观察轴向地并排设置于在此靠近驱动端的行星轮组RS1的径向上方的 区域中,其中制动器B基本上沿径向设置在第一行星轮组RS1上方。在此,这两个制动器A、B 的摩擦片组在这里示例地具有至少类似的直径。制动器A也能够在结构上简单地集成在变 速器壳体GG的靠近驱动端的壳体壁中。如已经表明的,在图1中示出的这两个制动器
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