[发明专利]动力换挡多级变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的行星齿轮结构方式的动力换挡多级变速器，其例如可用作自动变速器。

背景技术

动力换挡多级变速器在车辆传动系中用作行驶变速器。这种多级变速器具有多个变速挡位和多个切换元件。多级变速器为具有至多八个前进挡的轿车具有用于前横向安装方式或纵向安装方式的实施方式。为了产生变速器传动比，存在具有正齿轮级和行星齿轮级的动力换挡变速器。具有行星齿轮级的动力换挡变速器涉及这样的自动变速器，其借助摩擦元件或者说切换元件、如离合器和制动器切换。通常这种多级变速器与起动元件、如液力变矩器或液力偶合器连接。所述起动元件承受打滑作用并且选择性地设有锁止离合器。已知的变速器设计方案具有特定优点和特定缺点，因此其仅对于特定应用很重要。

专利文献US 7,819,772B2公开了一种驱动轴和从动轴之间的动力换挡多级变速器。该多级变速器具有多个变速挡位和多个切换元件。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种根据独立权利要求的改进的用于车辆的、行星齿轮结构方式的动力换挡多级变速器。有利的方案由从属权利要求和下述说明给出。

驱动轴和从动轴之间的行星齿轮结构方式的动力换挡多级变速器、尤其是用于车辆的自动变速器包括两个平行的轴系、六个切换元件、至少两个正齿轮级和三个行星齿轮组，所述行星齿轮组分别包括一个太阳轮、一个齿圈和带有多个行星齿轮的行星齿轮架，行星齿轮架汇合为一个行星架。两个轴系能经由所述至少两个正齿轮级彼此连接。通过六个切换元件的选择性接合可引起驱动轴和从动轴之间的不同传动比。从而能实现多个前进挡、尤其是至少九个前进挡和至少一个倒挡。

车辆可以是机动车、如轿车、载重汽车或其它商用车。车辆可装有内燃机并且同时或替换地装有电动驱动装置、即构造为混合动力车。仅在两个轴系上分布耦合的行星齿轮级实现了短的结构长度，但也导致了复杂的总体布置。

切换元件可根据具体实施方式理解为离合器或制动器。切换元件不仅可构造为摩擦锁合的切换元件而且也可构造为形锁合的切换元件。所使用的切换元件可构造为带负载切换的离合器或带负载切换的制动器。尤其是切换元件可构造为力锁合的离合器或力锁合的制动器、如片式离合器、带式制动器或锥体离合器。另外，切换元件可构造为形锁合的制动器或形锁合的离合器、如同步装置或牙嵌式离合器。可为多级变速器的六个切换元件使用不同类型的切换元件。

对于正齿轮级和行星齿轮组可采用已知的布置。例如多级变速器可具有正好两个、即不多于两个正齿轮级或正好三个、即不多于三个正齿轮级。在行星齿轮组方面多级变速器例如可具有正好三个、即不多于三个行星齿轮组。

对于前横向驱动的车辆，两个轴系的平行设置尤为有利。因此驱动轴和从动轴可彼此平行设置。有利的是，多级变速器具有较短的轴向结构类型，其对于前横向安装方式而言是理想的。另外，多级变速器的特征在于结构耗费小、成本低、重量轻以及良好的传动比系列、低的绝对转速、低的相对转速、低的行星齿轮组力矩及低的切换元件力矩、良好的啮合效率和紧凑的结构类型。

根据一种实施方式，多级变速器为9挡行星齿轮动力换挡变速器。通过齿轮组和切换元件的相应布置多级变速器也可用作前横向系统。多级变速器可具有至少九个前进挡。在此可实现具有三个行星齿轮组的多级变速器。

因此，行星齿轮结构方式的动力换挡多级变速器具有至少九个前进挡以及一个倒挡并且具有极为适合于机动车的包括高的速比范围和有利的速比间隔的传动比。变速器可在前进方向上具有高的起动传动比并且具有一个直接挡。在此多级变速器只需少的结构耗费并且尤其是具有切换元件数量少的特征并且在顺序换挡方式中避免了双切换。由此在定义的挡组中切换时可分别仅断开一个之前闭合的切换元件以及闭合一个之前断开的切换元件。

关于多级变速器可实现两种基本的布置，所述布置在下面称为第一种主系统和第二种主系统。在第一种主系统中三个行星齿轮组设置在第一轴系上。在第二主系统中三个行星齿轮组的两个设置在第一轴系上并且三个行星齿轮组的一个设置在第二轴系上，在此与第一种主系统相比需要一个附加的正齿轮级。

两个主系统还可附加地转化为不同的布置变型方案。为此切换元件可在变速器的功率路径中作用相同地设置在功率路径的不同位置上。尤其是为在下面被称为第一和第四切换元件的切换元件实现与多级变速器的不同轴的不同连接可能性。由此可实现整个变速器族。

下面说明第一种主系统的实施方式。