10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、尤其是用于机动车的变速器。
【背景技术】
[0002] 变速器在此尤其是指多挡变速器，在其中可通过切换元件自动切换预定义数量的 挡位、即变速器输入端和变速器输出端之间的固定传动比。切换元件在此例如是离合器和 制动器。
[0003] DE102008032015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。该动 力换挡变速器在此包括三个行星齿轮组，所述行星齿轮组可通过六个包括两个固定连接装 置和四个离合器的转矩传递装置以不同的组合彼此连接。转矩通过驱动元件导入动力换挡 变速器中并且在考虑相应传动比的情况下传递到从动元件上。驱动元件和从动元件在此彼 此同轴设置。
【发明内容】
[0004] 本发明所基于的任务在于提出一种开头所提类型的变速器，该变速器在较大的变 速器速比范围的同时具有较小的速比间隔，同时在所需的结构空间方面得以优化和/或具 有高的效率。
[0005] 变速器速比范围可理解为最低挡位的传动比和最高挡位的传动的比值，在此最低 挡位具有最大传动比并且最高挡位具有最小传动比。在传动比i〈l时进入快速挡，也就是 说，在变速器输出端上出现的转速高于变速器输入端上的转速。
[0006] 根据本发明，该任务借助根据权利要求1的变速器来解决。其它优点和有利方案 由从属权利要求给出。
[0007] 该变速器至少包括一个驱动轴、从动轴、壳体以及六个切换元件。特别优选驱动 源、如内燃机的转矩或者说旋转运动通过驱动轴导入变速器中。优选在驱动源和驱动轴之 间设有起动元件、如液力变矩器或液力偶合器。
[0008] "轴"在下文不仅可理解为例如圆柱形的、可旋转支承的、用于传递转矩的机械元 件，更多地也可理解为广义上的连接元件，其将各构件或元件彼此连接，尤其可理解为将多 个元件彼此不可相对旋转地连接的连接元件。
[0009] 当元件之间存在固定的、尤其是不可相对旋转的连接时，尤其是称两个元件为彼 此连接。如此连接的元件尤其是以相同转速旋转。
[0010] 另外，当两个元件之间存在可分离的连接时，称这两个元件为可连接的。当存在连 接时，这种元件尤其是以相同转速旋转。
[0011] 本发明的不同构件和元件在此能经由轴或连接元件、但也可直接地、例如借助焊 接连接、压紧连接或其它连接彼此连接。
[0012] 六个切换元件特别优选包括第一制动器、第二制动器以及第一离合器、第二离合 器、第三离合器和第四离合器。
[0013] 离合器在此表示这样的切换元件，其能够根据操作状态允许两个构件之间的相对 运动或形成用于传递转矩的连接。"相对运动"例如可理解为两个构件的旋转，在此第一构 件的转速不同于第二构件的转速。另外也可想到两个可旋转构件的仅一个旋转，而另一构 件静止或反向旋转。
[0014] 在下文中"未被操作的离合器"可理解为打开的离合器。这表示，两个构件之间可 进行相对运动。在离合器被操作或者说闭合时，两个构件因此以相同转速并且向同一方向 旋转。
[0015] "制动器"可理解为这样的切换元件，其在一侧与固定的元件、如壳体连接并且在 另一侧与可旋转的元件连接。在下文中"未被操作的制动器"可理解为打开的制动器。这 表示，可旋转的构件自由转动，也就是说，制动器优选不影响可旋转构件的转速。在制动器 被操作或者说闭合时，可旋转构件的转速降低至停止，即在可旋转的元件和固定的元件之 间可建立连接。
[0016] 原则上也可使用这样的切换元件，其在未被操作的状态中闭合并且在被操作的状 态中打开。与此相应，功能与上述切换状态之间的关系以相反的方式来理解。下面的实施 例首先基于这样的设置，在其中被操作的切换元件闭合并且未被操作的切换元件打开。
[0017] 此外，变速器包括第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和第三行星齿轮组。
[0018] 行星齿轮组包括太阳轮、行星架和齿圈。在行星架上可旋转地支承有行星齿轮，所 述行星齿轮与太阳轮的齿部和/或与齿圈的齿部啮合。
[0019] 在下面，负传动比行星齿轮组表示这样的行星齿轮组，其包括行星架、太阳轮和齿 圈，在行星架上可旋转地支承有行星齿轮，至少一个行星齿轮的齿部不仅与太阳轮的齿部、 而且也与齿圈的齿部啮合，由此，当太阳轮在固定的行星架中旋转时，齿圈和太阳轮以相反 的旋转方向旋转。
[0020] 正传动比行星齿轮组与刚刚所描述的负传动比行星齿轮组的区别在于，正传动比 行星齿轮组具有内侧和外侧的行星齿轮，它们可旋转地支承在行星架上。内侧行星齿轮的 齿部在此一方面与太阳轮的齿部并且另一方面与外侧行星齿轮的齿部啮合。外侧行星齿轮 的齿部另外与齿圈的齿部啮合。这导致在固定的行星架中齿圈和太阳轮向相同的旋转方向 旋转。
[0021] 通过使用行星齿轮组可实现特别紧凑的变速器，由此在将变速器设置到车辆中时 实现较高的自由度。
[0022] "行星齿轮组的元件"尤其是理解为行星齿轮组的太阳轮、齿圈、行星架和行星齿 轮。
[0023] 特别优选切换元件选择性地、即单个或根据需要被操作，由此能通过驱动轴和从 动轴之间的不同传动比实现十个前进挡和一个倒挡。基于数量众多的挡位可在较大的变速 器速比范围中实现较细的挡位分级并且因此例如使内燃机在最佳的转速范围内并且因此 经济地运行。同时这有利于提高行驶舒适性，因为内燃机优选可在较低的转速水平上运行。 因此例如也可降低通过内燃机运行产生的噪声排放。
[0024] 另外优选驱动轴和从动轴轴向彼此错开地设置。这例如可使变速器的轴向结构空 间需求特别小。由此该变速器以特别优选的方式适合用于具有前横向布置的传动系的车辆 中。
[0025] "前横向布置的传动系"可理解为驱动源、如内燃机横向于行驶方向安装在车辆中 并且优选前桥车轮可通过驱动源或变速器驱动。
[0026] "可连接的"接下来理解成：在两个元件之间可建立可分离的连接。这意味着例如 优选通过切换元件根据操作状态在两个元件之间存在不可相对旋转的连接以传递旋转运 动，或者这两个元件在旋转方面彼此脱親。在这种情况下没有传递旋转运动。
[0027] 与之相反，"连接的"理解成：在两个元件之间存在持久的固定的连接，由此例如可 以持久地从一个元件向另外一个元件传递旋转运动。
[0028] 此外优选驱动轴可经由第一离合器与第三行星齿轮组的太阳轮和与第二制动器 连接。此外优选驱动轴可经由第二离合器与第三行星齿轮组的行星架连接，其中第三行星 齿轮组的行星架此外可与第一制动器连接。由此在行星齿轮组方面可实现许多的自由度， 从而可以在使用相对较少的切换元件和行星齿轮组的情况下实现许多的挡位。
[0029] 特别优选这三个行星齿轮组从变速器输入端开始以第一行星齿轮组、第二行星齿 轮组、第三行星齿轮组的顺序与驱动轴同轴地设置。此外切换元件优选如此设置，使得切换 元件可以易于从外部接近并且同时各个不同的切换元件或各行星齿轮组可彼此嵌套。这导 致存在较小的构造空间需求。
[0030] 变速器的效率优选可通过下述方式来提高，即在切换元件中改变切换状态需要能 量，而维持切换状态本身则不需要能量。可根据需要操作的切换元件、如机电切换元件或电 磁切换元件在此是特别适合的。它们的特征一一尤其是与传统的可液压操作的切换元件相 比一一在于特别低的且高效的能量需求，因为它们可几乎无损耗地运行。另外，在上述解决 方案中可特别有利放弃为操作例如传统的液压切换元件持续保持控制压力、例如在切换的 状态中持续以所需的液压压力加载切换元件。由此例如可进一步省却其它构件、如液压泵， 只要所述构件仅用于传统的可液压操作的切换元件的控制和供应。如未通过单独的润滑剂 泵，而是通过相同的液压泵为其它构件供应润滑剂，则至少可将该液压泵的尺寸构造得更 小。尤其是也可在旋转的构件中避免液压回路的油转移位置上可能出现的不密封性。这也 特别有利于更高效率形式的变速器效益提高。在使用上述类型的可按需要操作的切换元件 的情况下特别有利的是，所述切换元件易于从外部接近。这还具有下述优点，易于为切换元 件供应所需的切换能量。因此特别优选这样设置切换元件，使得它们易于从外部接近。在 切换元件的意义中"易于从外部接近"意味着，在壳体和切换元件之间不设置另外的构件， 或切换元件特别优选设置在驱动轴或从动轴上。
[0031] 变速器输入端在此指变速器这样的位置，在该位置上在行驶运行中转矩从驱动源 被导入变速器中。与此相反，变速器输出端可理解为变速器这样的位置，在该位置上转矩在 考虑相应传动比的情况下例如被导入分动器中或被传递到车辆的驱动桥上。
[0032] 在该方案的一种特别优选的实施方式中，变速器包括第一圆柱齿轮传动机构和第 二圆柱齿轮传动机构。经由第一圆柱齿轮传动机构和/或第二圆柱齿轮传动机构根据切换 元件的操作可在驱动轴和从动轴之间传递转矩。切换元件、圆柱齿轮传动机构和行星齿轮 组在此特别优选从变速器输入端开始