[发明专利]行星齿轮变速器的齿轮组系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种行星齿轮变速器例如机动车自动变速器的齿轮组系统，其具有至少两个单级的行星齿轮组，这两个行星齿轮组分别具有一个太阳轮、一个内齿轮和一个载有多个行星齿轮的行星架，通过行星齿轮组之一在另一行星齿轮组的太阳轮的径向内部的同轴嵌套布置，这两个行星齿轮组设置于一个共同的径向平面中或沿轴向彼此稍微错开的径向平面中，一方面径向内部的行星齿轮组的内齿轮和径向外部的行星齿轮组的太阳轮以及另一方面两个行星齿轮组的行星架分别不可相对旋转地彼此联接。

背景技术

为了实现多个档位，现代的机动车自动变速器通常包括多个行星齿轮组，它们可构造为单级的行星齿轮组和/或组合的行星齿轮组，例如构造为辛普森式齿轮组或拉威娜式齿轮组。这些行星齿轮组的部件如太阳轮、内齿轮和行星架(行星齿轮保持架)有一部分不可相对旋转地彼此联接或通过相配的优选构造为片式离合器和片式制动器的摩擦换档元件有选择地(即为了切换到一定档位)可与输入轴、输出轴联接或可彼此联接，或可相对于变速器壳体锁止。

但是针对以低的单位燃油消耗使发动机在转速范围中尽可能恒定地运转的要求需要越来越多的档位，由此不得不在自动变速器中设置更多数量的行星齿轮组，这在行星齿轮组常见的轴向相邻布置中导致自动变速器轴向结构长度的提高，从而使得由发动机和自动变速器构成的动力单元的前部横向安装变得困难或甚至不可能。

因此已经提出多种用于带有至少两个单级行星齿轮组的多档自动变速器的方案，其中一个行星齿轮组同轴设置或者说设置在另一行星齿轮组的太阳轮的径向内部。由此两个行星齿轮组可设置在一个共同的径向平面中或在轴向上彼此稍微错开的径向平面中，因而与轴向相邻布置相比，可省去一个齿轮组平面并由此缩短相应变速器的轴向结构长度。

具有径向套嵌地布置的两个单级行星齿轮组的第一种自动变速器由US 5 429 557A公开。这两个行星齿轮组同轴地设置在输出轴上并且构成这种已知自动变速器的主齿轮组。径向内部的行星齿轮组的内齿轮和径向外部的行星齿轮组的太阳轮一体式地构造，即组合成一个共同的齿轮部件。两个行星齿轮组的行星架彼此刚性连接并且与变速器的输出轴处于传动连接。

在该已知自动变速器的第一种实施方式中，六个前进档和一个倒档可通过三个换档离合器和两个换档制动器切换，其中输入侧的与轴向平行于输出轴地设置的输入轴的传动连接通过设有减速传动比的第一输入级和/或通过具有超速传动比的第二输入级来产生。在该自动变速器的第二种实施方式中，六个前进档和一个倒档可通过两个换档离合器和三个换档制动器切换，其中输入侧的与输入轴的传动连接通过唯一的具有减速传动比的输入级和需要时通过一个前置于主齿轮组的单级行星齿轮组来产生。

具有径向嵌套地布置的两个单级行星齿轮组的第二种自动变速器由DE 10 2005 014 592 A1公开。该已知的自动变速器具有四个彼此联接的单级行星齿轮组。这些行星齿轮组中的两个设置在一个共同的径向平面中，前置齿轮组的其中一个行星齿轮组设置在其另一个行星齿轮组的太阳轮的径向内部。径向内部的行星齿轮组的内齿轮和径向外部的行星齿轮组的太阳轮优选通过一体式的结构方式彼此刚性联接。在这种已知的自动变速器中，八个前进档和一个倒档可通过三个换档离合器和两个换档变速器切换。

具有径向套嵌地布置的两个单级行星齿轮组的另一种自动变速器为本申请人的未公开的DE 10 2008 000 429.4的主题。在那里以多个实施方式进行说明的自动变速器相应地具有一个前置齿轮组和一个主齿轮组。前置齿轮组在所有的实施方式中都包括两个联接的单级行星齿轮组，而主齿轮组由两个联接的单级行星齿轮组构成或者由一个拉威娜式齿轮组构成。

前置齿轮组的两个行星齿轮组在几个实施方式中设置在沿轴向彼此稍微错开的径向平面中，而在其余的实施方式中则设置在一个共同的径向平面中，第一行星齿轮组设置在第二行星齿轮组的太阳轮的径向内部。径向内部的行星齿轮组的内齿轮和径向外部的行星齿轮组的太阳轮彼此刚性连接。

两个行星齿轮组的行星架也彼此刚性连接并且根据实施方式的不同情况与主齿轮组的第一行星齿轮组的内齿轮、主齿轮组的第一行星齿轮组的太阳轮、拉威娜式齿轮组的小太阳轮或拉威娜式齿轮组的大太阳轮不可相对旋转地联接。在该自动变速器的这些实施形式中，各有九个前进档和一个倒档可通过三个换档离合器和三个换档制动器切换，为了避免打开的摩擦换档元件的牵引力矩，分别将一个换档离合器和一个换档制动器构造为牙嵌式离合器。