[发明专利]用于机动车的变速器以及用于机动车的包括这种变速器的动力总成系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的变速器以及用于机动车的包括这种变速器的动力总成系统。变速器在此尤其是指多级变速器，在其中可通过切换元件优选自动地切换多个挡位、即在变速器的两个轴之间的固定传动比。切换元件在此例如是离合器或制动器。这种变速器主要用于机动车中，以便以适合的方式使驱动单元的转速和扭矩输出特性适应车辆的行驶阻力。

背景技术

专利文献DE 10162884 A1公开了一种多级速变速器，其包括设置在壳体中的至少一个驱动轴和从动轴、两个单行星架行星齿轮组、用于定义固定输入传动比的中间轴级、至少七个可旋转的轴以及五个切换元件。驱动装置在此可同轴于中间轴级设置。驱动装置和输出装置可设置在壳体的同一侧上，唯一具体公开的实施例示出驱动装置和输出装置在壳体相反侧上的布置。这种布置尤为适合用于具有平行于行驶方向定向的动力总成系统的车辆。

专利US 5429557A描述了一种包括中间轴级和两个同心设置的行星齿轮组的多级自动变速器。行星齿轮组在此设置在一个共同平面中，在该平面的每一侧上分别设置中间轴级的一个正齿轮组。但变速器的轴向结构基于这种布置增大。

发明内容

本发明的任务在于改善现有技术中已知的、用于具有横向于机动车行驶方向设置的动力总成系统的机动车中的多级变速器，以便实现特别短的轴向结构长度。

所述任务通过权利要求1的特征来解决。有利方案由从属权利要求、说明书以及附图给出。

变速器包括驱动轴、从动轴、第一和第二正齿轮组、具有总共四个轴的行星齿轮组系统、五个切换元件以及壳体。行星齿轮组系统在此轴向平行于驱动轴并且同轴于从动轴设置。第一和第二正齿轮组具有互不相同的传动比。

行星齿轮组系统的四个轴被称为第一轴、第二轴、第三轴和第四轴，其转速按第一、第二、第三、第四轴的名称顺序线性增大、减小或相等。换言之，第一轴的转速小于等于第二轴的转速。第二轴的转速又小于等于第三轴的转速。第三轴的转速小于等于第四轴的转速。该顺序也是可逆的，因此第四轴具有最小转速，而第一轴的转速大于或等于大于第四轴的转速。在所有四个轴的转速之间始终存在线性关系。四个轴之一或多个的转速也可具有负值或零值。转速顺序因此始终涉及带有符号的转速值，而非其绝对值。当四个轴的两个彼此连接时，这四个轴具有相同的转速。因此行星齿轮组系统的特征主要在于其运动学，而非其结构。从动轴在此与按转速顺序的第三轴永久连接。

这种行星齿轮组系统通过两个单行星齿轮组的双重耦合形成。这方面的例子是所谓的拉威挪齿轮组或辛普森齿轮组。

通过闭合第一切换元件能将按转速顺序的第二轴固定成不旋转的。通过闭合第二切换元件能将按转速顺序的第一轴固定成不旋转的。通过闭合第三切换元件能在驱动轴和按转速顺序的第四轴之间建立经由第二正齿轮组引导的作用连接。通过闭合第四切换元件能在驱动轴和按转速顺序的第一轴之间建立经由第一正齿轮组引导的作用连接。通过闭合第五切换元件能在驱动轴和按转速顺序的第二轴之间建立经由第二正齿轮组引导的作用连接。

根据本发明，从动轴具有正齿轮齿，其与一个轴向平行于从动轴的轴的正齿轮齿在齿轮平面(Verzahnungsebene)中啮合。该轴向平行设置的轴例如可与车轴差速器永久连接。行星齿轮组系统在此沿轴向设置在从动轴的齿轮平面和两个正齿轮组之间。变速器包括用于连接在变速器外部的驱动单元、如内燃机或电动马达的功能接口。该功能接口构造用于从驱动单元向变速器传输旋转运动并且例如可构造为法兰或花键。接口可构造在驱动轴上或可与驱动轴连接的连接轴上。接口例如也可构造在用作起动元件的液力变矩器上。功能接口与从动轴的齿轮平面之间的轴向距离要短于功能接口与行星齿轮组系统平面之间的轴向距离。“行星齿轮组系统平面”在此理解为这样的平面，其垂直于行星齿轮组系统的旋转轴线并且与行星齿轮组系统的元件相交。

换言之，从动轴的齿轮平面和用于连接变速器外部驱动单元的接口设置在变速器的同一侧上，而第一和第二正齿轮组设置在相反一侧上。行星齿轮组系统在此沿轴向设置在(一方面)第一和第二正齿轮组和(另一方面)从动轴的齿轮平面之间。这种布置有利于将切换元件设置在两个正齿轮组中的至少一个正齿轮组的齿的径向内部。将部分切换元件设置在正齿轮组之一的径向内部就已经可减小变速器的轴向结构长度。