[发明专利]用于车辆的变速箱

说明书

本发明涉及一种用于车辆的变速箱，包括：分变速箱(15C)、主变速箱(15A)和副变速箱(15B)，其可切换入到低副挡、高副挡和倒挡；副变速箱(15B)包括：行星轮机构(14)，其具有齿圈(22)、太阳齿轮(18)和行星架(20)，至少一个行星齿轮(24)可旋转安装在行星架上，该齿圈(22)和太阳齿轮(18)与该至少一个行星齿轮(24)啮合；变速箱壳体(12)，其围绕行星轮机构(14)；第一轴向可移动耦合套筒(42)，其布置成使行星架(20)与变速箱壳体(12)啮合；第二轴向可移动耦合套筒(43)，其布置成使齿圈(22)与输出轴(28)啮合，用于实现变速箱(2)中的倒挡。分变速箱(15C)和主变速箱(15A)一起布置成具有组合最大传动比，该组合最大传动比大于当行星轮机构(14)切换入到倒挡时副变速箱(15B)中的行星轮机构(14)中的传动比。

背景技术

本发明涉及根据所附权利要求的用于车辆的变速箱和包括这种变速箱的车辆。

在车辆中，尤其是对于较重的车辆(诸如卡车)，变速箱包括主变速箱并且经常还包括连接到主变速箱的副变速箱。副变速箱使变速箱中的挡的数量加倍。副变速箱经常包括行星轮机构，其具有低挡和高挡，使得该变速箱可分为低副挡位和高副挡位。在低副挡位中，通过行星轮进行降挡，而在高副挡位中，行星轮机构中的传动比为1：1。

副变速箱经常被提供在主变速箱和耦合到车辆驱动轮的传动轴之间。副变速箱被容纳在变速箱壳体中并包括：耦合到主变速箱的输入轴、输出轴、以及设置在输入轴和输出轴之间的行星轮机构。行星轮机构经常包括三个部件，它们相对于彼此可旋转地布置，即太阳齿轮、带有行星齿轮的行星架和齿圈。通过了解太阳齿轮和齿圈的齿数，可以确定在操作期间三个部件的相对速度。在副变速箱中，太阳齿轮可旋转地连接到输入轴，多个行星齿轮啮合所述太阳齿轮，所述行星齿轮可旋转地安装在行星架上，该行星架固定地连接到输出轴，并且轴向可移位的齿圈围绕并啮合行星齿轮。

在已知的副变速箱中，通过使齿圈在低副挡位和高副挡位之间轴向移位，获得低副挡位和高副挡位，在低副挡位中齿圈相对于变速箱壳体旋转地锁定，在高副挡位中齿圈相对于变速箱壳体旋转，并且其中齿圈、行星齿轮和太阳齿轮作为共同体旋转。已知的行星轮机构包括两个布置在齿圈的每侧上的耦合环和两个布置在齿圈的每侧上的同步环。同步环是为了提供同步换挡。

文献WO0155620公开了一种副变速箱中的行星轮机构中的同步装置。行星轮机构包括太阳齿轮、行星架和齿圈。太阳齿轮可旋转地与输入轴连接并且多个行星齿轮与太阳齿轮啮合，所述行星齿轮可旋转地安装在行星架上，所述行星架连接到输出轴。轴向可移位的齿圈围绕行星齿轮并与行星齿轮啮合。通过使齿圈在低副挡和高副挡之间轴向移位，获得低挡和高挡。

然而，存在副变速箱，其中同步装置由设置有花键的耦合套筒代替。通过将传动控制为待啮合的两个部件之间的同步速度，使得耦合套筒沿着两个部件的轴向移位成为可能，以便连接所述两个部件。当所述部件应该脱离附接时，控制传动，使得在各部件之间发生扭矩平衡，使得耦合套筒不传动扭矩。然后可以沿着部件移动耦合套筒，以使它们彼此脱离啮合。

文献US6196944示出了一种行星轮机构，该行星轮机构包括太阳齿轮、带有行星齿轮的行星架和齿圈。太阳齿轮可以在低副挡位中借助于耦合套筒连接到输入轴，并且在高副挡位中从输入轴脱离啮合。在高副挡位中，输入轴借助于相同的耦合套筒连接到行星架。齿圈牢固地连接到变速箱壳体。已知的行星轮机构布置在辅助变速箱中，仅具有两个挡位。

车辆中的传动中的倒挡经常布置在主变速箱中，然后该主变速箱包括当车辆将在相反方向中驱动时啮合的挡位。预期用于倒挡的齿轮引起主变速箱的延长和车辆重量的不期望的增加。

文献WO2015/183153A1示出了一种用于车辆的变速箱，该变速箱包括副变速箱，该副变速箱设置有作用在副变速箱中的行星轮上的第一、第二和第三轴向可移动耦合套筒。取决于耦合套筒的轴向位置，可实现变速箱中的倒挡。