[发明专利]多级变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的行星齿轮结构方式的多级变速器、尤其是用于机动车的自动变速器。

背景技术

自动变速器、尤其是用于机动车的自动变速器根据现有技术包括多个行星齿轮组，这些行星齿轮组借助摩擦元件或者说切换元件、如离合器和制动器被切换并且通常与承受打滑作用的并且选择性地配设有跨接离合器的起动元件、如液力变矩器或液力耦合器连接。

一般而言可自动切换的行星齿轮结构方式的车辆变速器已在现有技术中有诸多说明并且始终被进一步开发和改进。这些变速器应当要求小的结构耗费、尤其是少量的切换元件，并且在顺序换挡方式时避免双切换、即避免接通或断开两个切换元件，从而在定义的挡组中换挡时分别仅变换一个切换元件。另外，应借助这种变速器降低燃料消耗，这一方面可通过减少变速器内部损失并且另一方面可通过使内燃机在理想的工作点处运行来实现。为了使内燃机在其理想的工作点处运行，尤为重要的是，在大的变速器速比范围中实现小的速比间隔，这引起挡位数量增加。

由DE102008064113A1公开了一种用于车辆自动变速器的变速器装置，其包括十个前进挡，该变速器装置包括第一行星齿轮组，其构造为单级行星齿轮组并且具有一个用作固定元件的第一旋转元件、一个提供减小的旋转速度的第二旋转元件和一个直接与输入轴连接并且用作输入元件的第三旋转元件。该已知的变速器还包括第二单级行星齿轮组，其具有一个与第二旋转元件直接连接的第四旋转元件、一个可选地通过接合第一制动器与变速器壳体连接的第五旋转元件和一个可选地通过接合第二制动器与变速器壳体连接的第六旋转元件，并且第一离合器可选地连接第四、第五和第六旋转元件之中的至少两个旋转元件。此外，设置由具有单小齿轮的行星齿轮组和具有双小齿轮的行星齿轮组组合而成的第三行星齿轮组，该第三行星齿轮组具有一个与第六旋转元件直接连接的第七旋转元件、一个可选地通过接合第二离合器与驱动轴连接和一个可选地通过接合第三制动器与变速器壳体连接的第八旋转元件、一个与从动轴连接的第九旋转元件和一个通过接合第三离合器与第四旋转元件连接的第十旋转元件，并且第四离合器设置在第七旋转元件和第八旋转元件之间。

在具有较多挡位数的变速器设计方案中产生下述问题：变速器构件的数量和因此结构耗费根据挡位数量剧烈增加。另外，变速器的内部效率基于变速器构件数量的增加而减小，以致部分抵消了通过较多挡位能实现的消耗优化。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种开头所提类型的多级变速器，其至少具有十一个前进挡和一个倒挡并且具有大的速比范围，其中，结构耗费、构件负荷和结构尺寸被优化并且效率在拖曳损失和啮合损失方面得到改进。

根据本发明，该任务通过权利要求1的特征得以解决。其它的优点和有利的方案由从属权利要求得出。

据此建议一种行星齿轮结构方式的根据本发明的多级变速器，该多级变速器具有一个驱动端和一个从动端，它们设置在一个壳体中。此外，设置至少四个行星齿轮组(以下称为第一、第二、第三和第四行星齿轮组)、八个可转动的轴(以下称为驱动轴、从动轴、第三、第四、第五、第六、第七和第八轴)以及六个优选构造为片式切换元件或形锁合切换元件的切换元件，所述切换元件包括多个制动器和多个离合器，所述切换元件的选择性接合引起在驱动端和从动端之间的不同传动比，从而优选能实现十一个前进挡和一个倒挡。

变速器的行星齿轮组优选构造成负传动比行星齿轮组。

单级的负传动比行星齿轮组已知包括一个太阳轮、一个齿圈和一个行星架，在行星架上可转动地支承有行星齿轮，这些行星齿轮分别与太阳轮和齿圈啮合。由此齿圈在行星架固定情况下具有与太阳轮相反的转动方向并得到负定轴轮系传动比(Standgetriebeübersetzung)。与此相对地，单级的正传动比行星齿轮组包括一个太阳轮、一个齿圈和一个行星架，在该行星架上可转动地支承有内侧的和外侧的行星齿轮，其中，所有内侧的行星齿轮与太阳轮啮合，而所有外侧的行星齿轮与齿圈啮合，每个内侧的行星齿轮分别与一个外侧的行星齿轮啮合。由此，在行星架固定的情况下，齿圈具有与太阳轮相同的转动方向并且得到正定轴轮系传动比。