九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，变速器特别是表示多挡变速器，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，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 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〈l.〇时，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、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以及六个切换元件。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，而是轴也可以理解成通常的将单个的构件或元件相互连接的连接元件、尤其是将多 个元件不可相对转动地相互连接的连接元件。
[0009] 尤其是当在两个元件之间存在固定的、尤其是不可相对转动的连接时，这两个元 件被称为是相互连接的。尤其是，这样的相连接的元件以相同的转速转动。
[0010] 此外，当在两个元件之间存在可松脱的不可相对转动的连接时，这两个元件被称 为能连接的。尤其是，当连接以相同的转速存在时，这样的元件转动。
[0011] 在此，本发明的不同的构件和元件可以经由轴或者连接元件，但也直接地、例如借 助焊接连接、压紧连接或其他连接而相互连接。
[0012] 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。
[0013] 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旋 转，而另一个构件停止或者沿相反的方向旋转。
[0014] 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。在离合器被操纵或者说闭合时，这两个构件与此相应地以相同的转 速沿同一个方向旋转。
[0015] 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。在这上下文中，元件和构件应等同。
[0016] 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。
[0017] 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。正传动比行星齿轮组与刚刚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可转动地支承在行星架上的内侧行星轮和外侧行星轮。在此， 内侧行星轮的齿部一方面与太阳轮的齿部、而另一方面与外侧行星轮的齿部啮合。此外，外 侧行星轮的齿部与齿圈的齿部啮合。这导致，在行星架固定的情况下，齿圈和太阳轮沿相同 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，由此在车辆中设 置变速器时实现大的自由度。
[0018] 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。
[0019] 特别优选地，切换元件可被选择性地、亦即单独地或按需求地操纵，由此能通过在 驱动轴和从动轴之间的不同传动比实现九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。
[0020] 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，变速器特别优选适合于用在动力传动系前置横向设置的 车辆中。
[0021] 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。
[0022] 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 件能旋转。这意味着，在各行星齿轮组的元件和固定的元件例如壳体之间不是存在永久的 连接，而是连接可选择性地通过操纵切换元件来建立。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。在此，各行星齿轮组的各个元件的锁止可仅仅经由操纵相应的切 换元件来实现。
[0023] 进一步优选地，驱动轴能经由第一离合器而与第一行星齿轮组的太阳轮相连接。 进一步优选地，驱动轴能经由第二离合器而与第一制动器和第二行星齿轮组的齿圈相连 接。优选地，第二行星齿轮组的齿圈和第一制动器同样相互连接。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。
[0024] 变速器的效率可以优选通过如下方式提高，即，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。尤其是与可传统液压式操纵 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，则可以至少将该相同的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。
[0025] 进一步优选地，第二行星齿轮组的行星架与第一行星齿轮组的行星架相连接。
[0026] 在另一种优选的实施方式中，第一行星齿轮组和第二行星齿轮组关于驱动轴沿轴 向定位成，使得第二行星齿轮组设置在第一行星齿轮组之上。第二行星齿轮组设置在第一 行星齿轮组之上的突出之处以特别的方式在于特别小的轴向结构空间需求。特别优选地， 第二行星齿轮组的太阳轮与第一行星齿轮组的齿圈相连接。替换于此地，也可想到第二行 星齿轮组的太阳轮与第一行星齿轮组的齿圈成一件式或者说一体地构造。在这种情况下， 例如第一行星齿轮组的齿圈除了与第一行星齿轮组的行星轮的齿部啮合的内齿部之外也 具有外齿部，该外齿部优选承担第二行星齿轮组的太阳齿部的功能。在此，第一行星齿轮组 的齿圈的外齿部便与第二行星齿轮组的行星轮的齿部啮合。
[0027] 在一种特别优选的实施方式中，变速器具有一个第一圆柱齿轮输出机构和一个第 二圆柱齿轮输出机构。按照对切换元件的操纵，借助第一圆柱齿轮输出机构和第二圆柱齿 轮输出机构能在驱动轴和从动轴之间传递转矩。通过该设置结构，变速器特别优选