專利名稱：多檔變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛的按權(quán)利要求1前序部分所述的呈行星齒輪結(jié)構(gòu)形式 的多檔變速器，特別是自動變速器。
背景技術(shù)：
特別是用于車輛的自動變速器按照現(xiàn)有技術(shù)包括行星齒輪組，所述行星齒輪組借 助例如像離合器和制動器這樣的摩擦元件或換檔元件來切換并通常與承受滑移效應(yīng)的并 且選擇地設(shè)有鎖止離合器(tTberbrtickungskupplung)的起動元件相連，起動元件例如有 液動力轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器或者流體離合器。由EP 0 434 525 Al得到這樣一種變速器。該變速器基本上包括彼此并行布置的 輸入軸和輸出軸、與輸出軸同心布置的復(fù)式行星齒輪組和呈三個離合器與兩個制動器形式 的五個換檔元件，對所述換檔元件選擇性地鎖止分別成對地確定了輸入軸與輸出軸之間的 不同傳動比。在這種情況下，變速器具有一個前置齒輪組和兩個功率通路，從而通過選擇性 地成對接合五個換檔元件來實(shí)現(xiàn)六個前進(jìn)檔。在這種情況下，在第一功率通路中需要兩個離合器，用于從前置齒輪組向復(fù)式行 星齒輪組的兩個元件傳遞轉(zhuǎn)矩。這兩個離合器在動力流方向上基本上布置在復(fù)式行星齒輪 組的方向上前置齒輪組的后面。在第二功率通路中設(shè)置有另一離合器，該離合器與復(fù)式行 星齒輪組的另一元件可松開地相連。在這種情況下，離合器以如下方式設(shè)置，即，內(nèi)盤片支 架形成輸出。此外，由申請人的DE 199 49 507 Al公知如下的多檔變速器，其中，在輸入軸上設(shè) 置有兩個不可切換的前置齒輪組，這兩個前置齒輪組在輸出側(cè)產(chǎn)生兩種轉(zhuǎn)速，除了輸入軸 的轉(zhuǎn)速外，這兩種轉(zhuǎn)速也通過選擇性閉合所使用的換檔元件以如下方式切換到選擇性地作 用于輸出軸的、可切換的復(fù)式行星齒輪組上，即，為從一個檔位切換到各下個較高或者較低 的檔位，兩個正被操作的換檔元件中各僅須接入或者斷開一個換檔元件。由DE 199 12 480 Al公知一種自動換檔的車輛變速器，具有三個單行星齒輪架行 星齒輪組以及三個制動器和兩個離合器，用于切換六個前進(jìn)檔和一個倒檔，并具有輸入軸 以及輸出軸。該自動切換的車輛變速器這樣構(gòu)成，即，輸入軸與第二行星齒輪組的太陽輪直 接相連并且輸入軸可通過第一離合器與第一行星齒輪組的太陽輪相連和/或者可通過第 二離合器與第一行星齒輪組的行星齒輪架相連。作為附加或者選擇，第一行星齒輪組的太 陽輪可通過第一制動器與變速器的殼體相連和/或者第一行星齒輪組的行星齒輪架可通 過第二制動器與殼體相連和/或者第三行星齒輪組的太陽輪可通過第三制動器與殼體相 連。此外，由DE 102 13 820 Al公知一種多檔自動變速器，包括第一傳動比的第一 輸入路徑Tl ；傳動比大于該輸入路徑Tl的輸入路徑T2 ；具有四個元件的行星齒輪組，其 中，四個元件在轉(zhuǎn)速圖線中元件順序?yàn)榈谝辉?、第二元件、第三元件和第四元件；離合器 C-2，離合器C-2將輸入路徑T2的轉(zhuǎn)動傳遞到第一元件S3上；離合器C-1，離合器C-I將輸入路徑T2的轉(zhuǎn)動傳遞到第四元件S2上；離合器C-4，離合器C-4將輸入路徑Tl的轉(zhuǎn)動傳 遞到第一元件上；離合器C-3，離合器C-3將輸入路徑Tl的轉(zhuǎn)動傳遞到第二元件C3上；制 動器Β-1，制動器B-I產(chǎn)生第四元件的嵌接；制動器Β-2，制動器Β-2產(chǎn)生第二元件的嵌接； 以及輸出元件，該輸出元件與第三元件R3聯(lián)接。在申請人的DE 101 15 983 Al的范圍內(nèi)介紹如下的多檔變速器，具有與前置齒 輪組相連的輸入軸；與后置齒輪組相連的輸出軸；以及最多七個換檔元件，通過對所述換 檔元件的選擇性切換，可在沒有組換檔(Gruppenschaltimg)的情況下，切換出至少七個前 進(jìn)檔。前置齒輪組由一個前置行星齒輪組或者最多兩個不 可切換的、與第一前置行星齒輪 組聯(lián)接的前置行星齒輪組形成，其中，后置齒輪組作為雙行星齒輪架四軸變速器構(gòu)造有兩 個可切換的后置行星齒輪組構(gòu)成并具有四個自由軸。該雙行星齒輪架四軸變速器的第一自 由軸與第一換檔元件相連，第二自由軸與第二換檔元件和第三換檔元件相連，第三自由軸 與第四換檔元件和第五換檔元件相連并且第四自由軸與輸出軸相連。對具有總計六個換檔 元件的多檔變速器，依據(jù)該發(fā)明提出，后置齒輪組的第三自由軸或者第一自由軸附加地與 第六換檔元件相連。對一種具有總計七個換檔元件的多檔變速器依據(jù)該發(fā)明提出，第三自 由軸附加與第六換檔元件D'相連并且第一自由軸附加地與第七換檔元件相連。此外，在申請人DE 101 15 987的范圍內(nèi)介紹了一種具有至少七個檔位的多檔變 速器。這種變速器除了輸入軸和輸出軸外，由呈雙行星齒輪架四軸變速器形式的不可切換 的前置齒輪組和可切換的后置齒輪組組成。前置齒輪組由第一行星齒輪組組成，該第一行 星齒輪組除了輸入軸的輸入轉(zhuǎn)速外，還提供可以有選擇切換到后置齒輪組上的第二轉(zhuǎn)速。 后置齒輪組由兩個可切換的行星齒輪組組成，這兩個行星齒輪組利用六個換檔元件可以切 換出至少七個檔位，其中，形成兩個功率通路。在此，在每次換檔過程中均以具有優(yōu)點(diǎn)的方 式始終避免組換檔。此外，9檔位多檔變速器由DE 29 36 969公知；該9檔位多檔變速器包括八個換 檔元件和四個齒輪組，其中，一個齒輪組作為前置變速器使用并且主變速器具有一個辛普 森(Simpson)式齒輪組并且具有另外的用作逆變速器(Umkehrgetriebe)的齒輪組。其他多檔變速器例如由申請人的DE 102004040597 AUDE102005010210 Al和DE 102006006637 Al 公知。普遍呈行星齒輪結(jié)構(gòu)形式的可自動換檔車輛變速器在現(xiàn)有技術(shù)中已有大量介紹 并且得到持續(xù)的再開發(fā)和改善。于是，這些變速器應(yīng)需要很少的結(jié)構(gòu)開支，特別是應(yīng)需要少 量的換檔元件并在順序換檔方式中避免雙重?fù)Q檔，從而在限定的檔位組中換檔時分別僅轉(zhuǎn) 換一個換檔元件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于如下任務(wù)，S卩，提出一種開頭所述類型的多檔變速器，該多檔變速器具 有足夠傳動比的至少九個前進(jìn)檔和至少一個倒檔，其中，結(jié)構(gòu)開支和結(jié)構(gòu)尺寸，特別是結(jié)構(gòu) 長度或重量得到優(yōu)化并且此外，在倒拖損耗和嚙合損耗方面提高了效率。此外，在依據(jù)本發(fā) 明的多檔變速器中，作用于換檔元件支撐力矩很小。特別是依據(jù)本發(fā)明的變速器適用于前 置橫列的結(jié)構(gòu)形式。該任務(wù)依據(jù)本發(fā)明通過權(quán)利要求1的特征得以實(shí)現(xiàn)。其他優(yōu)點(diǎn)和具有優(yōu)點(diǎn)的構(gòu)造方案來自從屬權(quán)利要求。據(jù)此，提出一種呈行星齒輪結(jié)構(gòu)形式的、依據(jù)本發(fā)明的多檔變速器，該多檔變速器 具有設(shè)置在一個殼體內(nèi)的輸入和輸出。此外，具有至少四個行星齒輪組，下面稱為第一行星 齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組，至少八個可轉(zhuǎn)動的軸一下面 稱為輸入軸、輸出軸、第三軸、第四軸、第五軸、第六軸、第七軸和第八軸以及至少六個換檔 元件，包括制動器和離合器，對所述換檔元件選擇性嵌接產(chǎn)生了輸入軸與輸出軸之間不同 的傳動比，從而可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)選九個前進(jìn)檔和一個倒檔。依據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選作為負(fù)行星齒輪組(Minus-Planetensatz)構(gòu)成的第一行星齒 輪組和第二行星齒輪組形成可切換的前置齒輪組，其中，第三行星齒輪組和第四行星齒輪 組形成主齒輪組。依據(jù)本發(fā)明，在該多檔變速器中，第一行星齒輪組的行星齒輪架和第二行星齒輪 組的行星齒輪架通過與主齒輪組的元件相連的第四軸而相互聯(lián)接，第一行星齒輪組的齒圈 與第二行星齒輪組的太陽輪通過第八軸相聯(lián)接，第八軸通過第一離合器可以與輸入軸可松 開地相連并且第一行星齒輪組的太陽輪借助第三軸通過第一制動器可以聯(lián)接到變速器的 殼體上并且通過第二離合器可以與輸入軸可松開地相連，其中，第二行星齒輪組的齒圈借 助第五軸通過第二制動器可以聯(lián)接到變速器的殼體上。依據(jù)本發(fā)明，第七軸與主齒輪組的至少一個元件始終相連并通過第三制動器可以 聯(lián)接到變速器的殼體上，其中，第六軸與主齒輪組的至少另一元件始終相連并通過第三離 合器可以與輸入軸可松開地相連；輸出軸與主齒輪組的至少另一個元件始終相連。依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式，第四軸與行星齒輪組的齒圈相連，其中，第六軸與第 四行星齒輪組的齒圈和第三行星齒輪組的行星齒輪架始終相連并通過第三離合器可以與 輸入軸可松開地相連。此外，第七軸與第三行星齒輪組和第四行星齒輪組的太陽輪始終相 連并且通過第三制動器可以聯(lián)接到變速器的殼體上。輸出通過與第四行星齒輪組的行星齒 輪架始終相連的輸出軸來進(jìn)行。依據(jù)本發(fā)明一種具有優(yōu)點(diǎn)的改進(jìn)方案，其特征在于，主齒輪組實(shí)施為辛普森式齒 輪組，具有一個共用的寬太陽輪、兩個行星齒輪架和兩個齒圈。在本發(fā)明另一實(shí)施方式的范圍內(nèi)提出，第四軸與第三行星齒輪組的太陽輪始終相 連，其中，第六軸與第四行星齒輪組的齒圈和第三行星齒輪組的行星齒輪架始終相連并且 通過第三離合器可以與輸入軸可松開地相連，并且其中，第七軸與第四行星齒輪組的太陽 輪始終相連并通過第三制動器可以聯(lián)接到變速器的殼體上。此外，輸出軸與第三行星齒輪 組的齒圈和第四行星齒輪組的行星齒輪架始終相連。依據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式，第三行星齒輪組和第四行星齒輪組組合成或者說簡 化成具有共用行星齒輪架和共用齒圈的拉威挪(Ravigneaux)式齒輪組。在這種情況下，第四軸與拉威挪式齒輪組的第一太陽輪始終相連，其中，第六軸與 拉威挪式齒輪組的齒圈始終相連并通過第三離合器可以與輸入軸可松開地相連，并且其 中，第七軸與拉威挪式齒輪組的第二太陽輪始終相連并且通過第三制動器可以聯(lián)接到變速 器的殼體上。在這種實(shí)施方式中，輸出通過拉威挪式齒輪組的行星齒輪架來進(jìn)行。在第三行星齒輪組和第四行星齒輪組作為拉威挪式齒輪組的構(gòu)造方案中，可以另 選地設(shè)置為，第四軸與拉威挪式齒輪組的太陽輪相連，其中，第六軸與共用行星齒輪架相連
7并且通過第三離合器可以與輸入軸可松開地相連。此外，第七軸與拉威挪式齒輪組的太陽 輪相連并且通過第三制動器可以聯(lián)接到變速器的殼體上，其中，輸出通過拉威挪式齒輪組 的共用齒圈來進(jìn)行。通過多檔變速器依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造方案，特別是形成適用于轎車的傳動比以及多 檔變速器的總體分配程度(Gesamtspreizimg)的明顯提高，由此，實(shí)現(xiàn)了改善的行駛舒適 性和明顯的消耗降低。此外，利用依據(jù)本發(fā)明的多檔變速器通過很少數(shù)目的換檔元件明顯降低結(jié)構(gòu)開 支。具有優(yōu)點(diǎn)的是，利用依據(jù)本發(fā)明的多檔變速器可行的是，利用液動力轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器、外部 起動離合器或者也利用其他合適的外部起動離合器實(shí)施起動。同樣可以考慮的是，利用與 變速器整體構(gòu)成的起動元件實(shí)現(xiàn)起動過程。優(yōu)選的是，適用如下的換檔元件，該換檔元件在 第一前進(jìn)檔和倒檔中被操作。此外，在依據(jù)本發(fā)明的多檔變速器中，獲得了主行駛檔位中在倒拖損耗和嚙合損 耗方面良好的效率。此外，在多檔變速器的換檔元件和行星齒輪組中存在低力矩，由此，以具有優(yōu)點(diǎn)的 方式減少多檔變速器中的磨損。此外，通過低力矩實(shí)現(xiàn)相應(yīng)小的尺寸設(shè)定，由此，降低所需 的結(jié)構(gòu)空間和相應(yīng)的成本。此外，在軸、換檔元件和行星齒輪組中也存在低轉(zhuǎn)速。此外，依據(jù)本發(fā)明的變速器這樣設(shè)計，S卩，實(shí)現(xiàn)了在動力流方向上，還有是在空間 角度看，對不同傳動系構(gòu)造方案的可匹配性。


下面借助附圖示例性地對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。其中圖1示出依據(jù)本發(fā)明的多檔變速器一種優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖；圖2示出依據(jù)本發(fā)明的多檔變速器另一優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖；圖3示出依據(jù)本發(fā)明的多檔變速器第三優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖；圖4示出依照圖1、2和3的多檔變速器的示例性換檔圖表；圖5示出依據(jù)本發(fā)明的多檔變速器又一優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖；圖6示出依據(jù)本發(fā)明的多檔變速器第五優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖；圖7示出依據(jù)本發(fā)明的多檔變速器第六優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖；以及圖8示出依照圖5、6和7多檔變速器的示例性換檔圖表。
具體實(shí)施例方式在圖1中示出依據(jù)本發(fā)明的多檔變速器，具有設(shè)置在殼體G內(nèi)的輸入軸1和輸出 軸2。設(shè)置有四個行星齒輪組P1、P2、P3和P4，其中，優(yōu)選構(gòu)造為負(fù)行星齒輪組的第一行星 齒輪組Pl和第二行星齒輪組P2形成可切換的前置齒輪組，并且其中，第三行星齒輪組P3 和第四行星齒輪組P4形成主齒輪組。正如從圖1所看到的那樣，設(shè)置有六個換檔元件，即三個制動器03、05、07和三個 離合器13、16和18。換檔元件空間布置方案可以是任意的并僅受尺寸和外部造型的限制。利用這些換檔元件可以實(shí)現(xiàn)有選擇切換九個前進(jìn)檔和一個倒檔。依據(jù)本發(fā)明的多 檔變速器總計具有八個可轉(zhuǎn)動的軸，即軸1、2、3、4、5、6、7和8。
依據(jù)本發(fā)明，在圖1的多檔變速器中，第一行星齒輪組Pl的行星齒輪架和第二行 星齒輪組P2的行星齒輪架通過軸4彼此聯(lián)接，軸4與主齒輪組的行星齒輪組P3的齒圈相 連，其中，第一行星齒輪組Pl的齒圈與第二行星齒輪組P2的太陽輪通過軸8相聯(lián)接，軸8 通過離合器18可以與輸入軸1可松開地相連。此外，第一行星齒輪組Pl的太陽輪借助軸3通過制動器03可以聯(lián)接到變速器的 殼體G上并且通過離合器13可以與輸入軸1可松開地相連，其中，第二行星齒輪組P2的齒 圈借助軸5通過制動器05可以聯(lián)接到變速器的殼體G上。離合器13和制動器03優(yōu)選具 有共用的盤片支架。正如從圖1所看到的那樣，軸6與第四行星齒輪組P4的齒圈和第三行星齒輪組P3 的行星齒輪架始終相連并且通過離合器16可以與輸入軸1可松開地相連，其中，軸7與第 三行星齒輪組P3和第四行星齒輪組P4的太陽輪始終相連并且通過制動器07可以聯(lián)接到 變速器的殼體G上，并且其中，輸出通過與第四行星齒輪組P4的行星齒輪架始終相連的輸 出軸2來進(jìn)行。在所示的示例中，包括第三行星齒輪組P3和第四行星齒輪組P4的主齒輪組實(shí)施 為辛普森式齒輪組，具有一個共用的寬太陽輪、兩個行星齒輪架和兩個齒圈，其中，軸7與 共用的太陽輪相連。對于實(shí)施為辛普森式齒輪組的的方案另選地，行星齒輪組P3、P4可以 實(shí)施為單獨(dú)的齒輪組。此外，離合器16軸向觀察在動力流方向上布置在主齒輪組前面，從而獲得離合器 按16、P4、P3、P2、Pl順序的布置。在特別是適用于前置橫列結(jié)構(gòu)形式的所示實(shí)施例以及后面的示例中，形成前置齒 輪組的行星齒輪組P1、P2在徑向上觀察彼此相疊地布置，由此，總計四個行星齒輪組以具 有優(yōu)點(diǎn)的方式在空間中在軸向觀察限制在三個齒輪組平面上。這種布置方案特別是可以在 這種情況下實(shí)現(xiàn)，即，行星齒輪組Pl和P2的固定傳動比在數(shù)值上足夠小。在其他實(shí)施方式 的范圍內(nèi)，同樣可行的是，形成前置齒輪組的行星齒輪組P1、P2在軸向上觀察并排地布置。此外，如圖1以及其他附圖所示地，離合器18和/或者制動器07可以實(shí)施為形狀 配合的換檔元件或牙嵌式換檔元件，這樣降低了倒拖力矩。如果換檔元件僅在加檔是斷開， 如結(jié)合對圖4的說明所闡述的那樣，則可以使用形狀配合換檔元件。其他換檔元件優(yōu)選構(gòu) 造為摩擦換檔元件。離合器18在軸向上觀察優(yōu)選布置在主齒輪組與前置齒輪組之間。在圖2中所示的實(shí)施例與圖1所示實(shí)施例的區(qū)別在于，將輸入軸1與軸6可松開 地相連的離合器16在軸向上觀察布置在第三行星齒輪組與第二行星齒輪組之間或布置在 主齒輪組與前置齒輪組之間，這樣以具有優(yōu)點(diǎn)的方式減少或避免可感覺到的刺耳噪聲。圖3的主題是如下實(shí)施例，其示出具有同軸輸入軸和輸出軸的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)形式的依 據(jù)本發(fā)明的變速器；與圖2實(shí)施例的區(qū)別在于，主齒輪組的行星齒輪組P3、P4以相反的順序 設(shè)置，從而軸向觀察形成按P3、P4、P2、P1順序的布置。在這種情況下，離合器16軸向觀察 優(yōu)選也布置在主齒輪組與前置齒輪組之間。在圖4中示出依照圖1、2和3多檔變速器的示例換檔圖表，其中，假設(shè)離合器 18和制動器07實(shí)施為牙嵌式換檔元件(也就是作為牙嵌式離合器或牙嵌制動器)。對于 每個檔位(第四檔除外)，均閉合三個換檔元件。從該換檔圖表中，例如可以獲悉各個檔 級的各自傳動比i和由此來確定的檔間傳動比比值(Gangsprimg)或者說級間傳動比比值
9(Stufensprung) φο行星齒輪組PI、P2、P3和P4固定傳動比的典型數(shù)值分別為-1. 80、-1. 50、-2. 80 和-2. 80。從圖4可以看出，在順序的換檔方式中避免了雙重?fù)Q檔或組換檔，這是因?yàn)閮蓚€ 相鄰的檔級共同利用兩個換檔元件。此外可以看出，在檔間傳動比比值很小的情況下實(shí)現(xiàn) 很大的分配程度。此外，具有優(yōu)點(diǎn)的是，在主行駛檔位中很少的摩擦換檔元件是打開的例如在第八 檔和第九檔中僅打開一個摩擦換檔元件，其中，在第五檔、第六檔和第七檔中不需要兩個摩 擦換檔元件。由此，基于摩擦換檔元件的摩擦面間在打開狀態(tài)下很小的間距及包含在該間 距內(nèi)的油或空氣_油混合物而降低了倒拖力矩。第一檔通過閉合離合器18和制動器05及07獲得，第二檔通過閉合制動器03和 07及離合器18獲得，第三檔通過閉合制動器07和離合器13及18獲得，并且第四檔通過閉 合制動器07和離合器16獲得。第四檔僅通過主齒輪組產(chǎn)生；依據(jù)本發(fā)明，在第四檔中也可 以附加地切換前置齒輪組的換檔元件03、05、13、18之一，然后，該換檔元件保持無負(fù)荷。在所示的示例中，對于前置齒輪組的換檔元件具有代表性的是，牙嵌式離合器18 被選為對于第四檔選擇性切換的換檔元件。例如如果在第四檔中除了制動器07和離合器 16夕卜，還閉合制動器03，那么從第八檔向第四檔的減檔可以通過斷開一個換檔元件并接入 另一個換檔元件進(jìn)行，其中，如果除了制動器07和離合器16外還閉合制動器05的話，相同 情況適用于從第九檔向第四檔的減檔。此外，優(yōu)選構(gòu)造為直接檔位的第五檔通過閉合離合器13、16和18獲得，第六檔通 過閉合制動器03和離合器16及18獲得，第七檔通過閉合制動器05和離合器16及18獲 得，第八檔通過閉合制動器03和05及離合器16獲得并且第九檔通過閉合制動器05和離 合器13及16獲得。正如從換檔圖表中所看到的那樣，倒檔通過閉合制動器05和07及離 合器13獲得。通過在第一前進(jìn)檔和倒檔中閉合制動器05和07，則這些換檔元件(實(shí)施為摩擦換 檔元件)可以用作起動元件。在依照圖5的實(shí)施例中，包括行星齒輪組Pl和P2的前置行星齒輪組與圖1、2和 3的前置齒輪組相應(yīng)地實(shí)施，其中，前置齒輪組與主齒輪組之間的聯(lián)接方案以及主齒輪組元 件的聯(lián)接方案是不同的。這些行星齒輪組在軸向上觀察按P4、P3、P2、P1的順序設(shè)置。參照圖5，第一行星齒輪組Pl的行星齒輪架和第二行星齒輪組P2的行星齒輪架通 過與主齒輪組的行星齒輪組P3的太陽輪相連的軸4相互聯(lián)接，其中，第一行星齒輪組Pl的 齒圈與第二行星齒輪組P2的太陽輪通過軸8相聯(lián)接，軸8通過離合器18可以與輸入軸可 松開地相連。此外，第一行星齒輪組Pl的太陽輪借助軸3通過制動器03可以聯(lián)接到變速器的 殼體G上并通過離合器13可以與輸入軸1可松開地相連，其中，第二行星齒輪組P2的齒圈 借助軸5通過制動器05可以聯(lián)接到變速器的殼體G上。離合器13和制動器03優(yōu)選具有 共用的內(nèi)盤片支架。此外，軸6與第三行星齒輪組P3的行星齒輪架和第四行星齒輪組P4的齒圈始終 相連并且通過離合器16可以與輸入軸1可松開地相連，其中，軸7與第四行星齒輪組P4的 太陽輪始終相連并通過制動器07可以聯(lián)接到變速器的殼體G上。在所示的示例中，輸出軸2與第三行星齒輪組P3的齒圈和第四行星齒輪組P4的行星齒輪架始終相連。在所示的示 例中，離合器16在軸向上觀察布置在主齒輪組的行星齒輪組P3與P4之間。依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，即為圖6和7的主題，第三行星齒輪組和第四行星齒 輪組組合成或簡化成具有共用行星齒輪架和共用齒圈的拉威挪式齒輪組9。參照圖6，第一行星齒輪組Pl的行星齒輪架和第二行星齒輪組P2的行星齒輪架通 過與拉威挪式齒輪組9的第一太陽輪相連的軸4相互聯(lián)接，其中，第一行星齒輪組Pl的齒 圈與第二行星齒輪組P2的太陽輪通過軸8相聯(lián)接，軸8通過離合器18可以與輸入軸可松 開地相連。此外，第一行星齒輪組Pl的太陽輪借助軸3通過制動器03可以聯(lián)接到變速器的 殼體G上并且通過離合器13可以與輸入軸1可松開地相連，其中，第二行星齒輪組P2的齒 圈借助軸5通過制動器05可以聯(lián)接到變速器的殼體G上。離合器13和制動器03優(yōu)選具 有共用的內(nèi)盤片支架。此外，軸6與拉威挪式齒輪組9的共用齒圈相連并且通過離合器16可以與輸入軸 1可松開地相連，其中，軸7與拉威挪式齒輪組9的第二太陽輪始終相連并且通過制動器07 可以聯(lián)接到變速器的殼體G上；輸出通過拉威挪式齒輪組9的行星齒輪架來進(jìn)行。此外，制 動器07在軸向上觀察布置在前置齒輪組與拉威挪式齒輪組9之間。在所示的示例中，離合 器18和制動器07在軸向上觀察布置在主齒輪組與前置齒輪組之間。圖7中所示的示例與圖6實(shí)施例的區(qū)別在于，軸4與拉威挪式齒輪組9的第二太 陽輪相連，其中，軸6與共用的行星齒輪架相連并且通過離合器16可以與輸入軸1可松開 地相連。此外，軸7與拉威挪式齒輪組9的第一太陽輪相連并且通過制動器07可以聯(lián)接到 變速器的殼體G上，其中，輸出通過拉威挪式齒輪組9的共用齒圈來進(jìn)行。圖8的主題示出依照圖5、6和7多檔變速器的換檔圖表，其中，假設(shè)離合器18和 制動器07實(shí)施為牙嵌式換檔元件(也就是作為牙嵌式離合器或牙嵌式制動器)構(gòu)成。該 換檔圖表與依據(jù)圖4的換檔圖表的區(qū)別在于，行星齒輪組P1、P2、P3和P4的基于對傳動比 和級間傳動比比值的計算的固定傳動比分別為-1. 80、-1. 50、-1. 70和-2. 54，按照圖6分 別為-1. 80、-1. 50、+2. 70 和-2. 54 以及按照圖 7 分別為-1. 80、-1. 50、-1. 70 和 +3. 54。依據(jù)本發(fā)明，在相同的變速器方案中根據(jù)換檔邏輯方案也可以獲得不同的檔間傳 動比比值，從而可以形成一種用途特定性的或車輛特定性的方案。此外，可行的是，在多檔變速器的各個適當(dāng)?shù)奈恢蒙峡梢栽O(shè)置有附加的超越離合 器，例如在一個軸與殼體之間或者為了在需要時將兩個軸相連。在輸入側(cè)或者輸出側(cè)上，依據(jù)本發(fā)明可以設(shè)置有車軸差速器和/或分配器差速
ο在一種具有優(yōu)點(diǎn)的改進(jìn)方案的范圍內(nèi)，輸入軸1可以通過離合器元件根據(jù)需要與 發(fā)動機(jī)分離，其中，可以使用液動力轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器、液壓離合器、干式起動離合器、濕式起動離 合器、磁粉離合器或者離心式離合器作為離合器元件。同樣可行的是，這種起動元件在動力 流方向上布置在變速器后面，其中，在這種情況下，輸入軸1始終與發(fā)動機(jī)的曲軸相連。此外，依據(jù)本發(fā)明的多檔變速器實(shí)現(xiàn)了在發(fā)動機(jī)與變速器之間布置扭振減振器。在本發(fā)明未示出的另一種實(shí)施方式的范圍內(nèi)，可以在每個軸上、優(yōu)選在輸入軸1 或者輸出軸2上布置無磨損的制動器，例如像液壓減速器或者電的減速器等，這一點(diǎn)對于
11在商用車輛上的應(yīng)用而言特別具有意義。此外，為驅(qū)動附加的機(jī)組而可以在每個軸上、優(yōu)選 在輸入軸1或者輸出軸2上設(shè)置有動力輸出裝置(Nebenabtrieb)。所使用的摩擦換檔元件可以構(gòu)造為負(fù)荷切換的離合器或者制動器。特別是可以使 用力配合的離合器或者制動器，例如多盤式離合器、帶式制動器和/或錐體離合器。這里所介紹的多檔變速器的另一個優(yōu)點(diǎn)在于，在每個軸上可以附加安裝電氣機(jī)械 作為發(fā)電機(jī)(Generator)和/或作為附加驅(qū)動機(jī)械。不言而喻地，每個結(jié)構(gòu)性的構(gòu)造方案，特別是行星齒輪組和換檔元件本身的以及 彼此之間的及就此而言只要技術(shù)上有意義的空間布置方案均落在本權(quán)利要求的保護(hù)范圍 內(nèi)，即便這些構(gòu)造方案沒有詳細(xì)地在圖中或在說明書中表達(dá)，但仍不影響變速器的在權(quán)利 要求中所說明的功能。附圖標(biāo)記
1軸
2輸出軸
3軸
4軸
5軸
6軸
7軸
8軸
9拉威挪式齒輪組
03制動器
05制動器
07制動器
13畝A典 閑I=I研
16畝A典 閑I=I研
18畝A典 閑I=I研
Pl行星齒輪組
P2行星齒輪組
P3行星齒輪組
P4行星齒輪組
i傳動比
φ級間跳躍
G殼體
權(quán)利要求
呈行星齒輪結(jié)構(gòu)形式的多檔變速器，特別是用于車輛的自動變速器，包括設(shè)置在殼體(G)內(nèi)的輸入軸(1)和輸出軸(2)、四個行星齒輪組(P1、P2、P3、P4)、至少八個能轉(zhuǎn)動的軸(1、2、3、4、5、6、7、8)以及至少六個換檔元件(03、05、07、13、16、18)，所述至少六個換檔元件包括制動器(03、05、07)和離合器(13、16、18)，所述至少六個換檔元件的選擇性的接合在所述輸入軸(1)與所述輸出軸(2)之間產(chǎn)生不同的傳動比，從而能夠?qū)崿F(xiàn)至少九個前進(jìn)檔和一個倒檔，其中，所述第一行星齒輪組(P1)和所述第二行星齒輪組(P2)形成能切換的前置齒輪組并且所述第三行星齒輪組(P3)和所述第四行星齒輪組(P4)形成主齒輪組，其中，所述第一行星齒輪組(P1)的行星齒輪架及所述第二行星齒輪組(P2)的行星齒輪架通過與所述主齒輪組的元件相連的軸(4)相互聯(lián)接，其中，所述第一行星齒輪組(P1)的齒圈與所述第二行星齒輪組(P2)的太陽輪通過軸(8)相聯(lián)接，所述軸(8)通過離合器(18)能夠與所述輸入軸(1)能松開地相連，其中，所述第一行星齒輪組(P1)的太陽輪借助軸(3)通過制動器(03)能夠聯(lián)接到所述變速器的殼體(G)上并且通過離合器(13)能夠與所述輸入軸(1)能松開地相連，并且所述第二行星齒輪組(P2)的齒圈借助軸(5)通過制動器(05)能夠聯(lián)接到所述變速器的殼體(G)上，并且其中，軸(7)與所述主齒輪組的至少一個元件始終相連并且通過制動器(07)能夠聯(lián)接到所述變速器的殼體(G)上，軸(6)與所述主齒輪組的至少另一個元件始終相連并且通過離合器(16)能夠與所述輸入軸能松開地相連，并且所述輸出軸(2)與所述主齒輪組的至少另一個元件始終相連。
2.按權(quán)利要求1所述的多檔變速器，其特征在于，所述軸(4)與所述行星齒輪組(P3) 的齒圈相連，其中，所述軸(6)始終與所述第四行星齒輪組(P4)的齒圈及所述第三行星齒 輪組(P3)的行星齒輪架相連并且通過所述離合器(16)能夠與所述輸入軸(1)能松開地 相連，其中，所述軸(7)始終與所述第三行星齒輪組(P3)的太陽輪及所述第四行星齒輪組 (P4)的太陽輪相連并且通過所述制動器(07)能夠聯(lián)接到所述變速器的殼體(G)上，并且 其中，輸出通過始終與所述第四行星齒輪組(P4)的行星齒輪架相連的所述輸出軸(2)來進(jìn) 行。
3.按權(quán)利要求2所述的多檔變速器，其特征在于，包括所述第三行星齒輪組(P3)和所 述第四行星齒輪組(P4)的所述主齒輪組實(shí)施為具有一個共用的寬太陽輪、兩個行星齒輪 架和兩個齒圈的辛普森式齒輪組，其中，所述軸(7)與所述共用的太陽輪相連。
4.按權(quán)利要求2或3所述的多檔變速器，其特征在于，所述行星齒輪組按P4、P3、P2、 Pl的順序來布置。
5.按權(quán)利要求2或3所述的多檔變速器，其特征在于，所述行星齒輪組按P3、P4、P2、 Pl的順序來布置。
6.按權(quán)利要求4所述的多檔變速器，其特征在于，所述離合器(16)在軸向上觀察在動 力流方向上布置在所述主齒輪組的前面，從而獲得按16、P4、P3、P2、Pl順序的布置方案。
7.按權(quán)利要求4或5所述的多檔變速器，其特征在于，所述離合器(16)在軸向上觀察 布置在所述主齒輪組與所述前置齒輪組之間。
8.按權(quán)利要求1所述的多檔變速器，其特征在于，所述軸(4)與所述行星齒輪組(P3) 的太陽輪相連，其中，所述軸(6)始終與所述第三行星齒輪組(P3)的行星齒輪架及所述第 四行星齒輪組(P4)的齒圈相連并且通過所述離合器(16)能夠與所述輸入軸(1)能松開地 相連，其中，所述軸(7)始終與所述第四行星齒輪組(P4)的太陽輪相連并且通過所述制動器(07)能夠聯(lián)接到所述變速器的殼體(G)上，并且其中，所述輸出軸(2)始終與所述第三 行星齒輪組(P3)的齒圈及所述第四行星齒輪組(P4)的行星齒輪架相連。
9.按權(quán)利要求8所述的多檔變速器，其特征在于，所述離合器(16)在軸向上觀察布置 在所述主齒輪組的所述行星齒輪組(P3)與(P4)之間。
10.按權(quán)利要求1所述的多檔變速器，其特征在于，所述第三行星齒輪組(P3)和所述 第四行星齒輪組(P4)組合成或簡化成具有共用行星齒輪架和共用齒圈的拉威挪式齒輪組 (9)，其中，所述軸⑷與所述拉威挪式齒輪組(9)的第一太陽輪相連，其中，所述軸(6)始 終與所述拉威挪式齒輪組(9)的共用齒圈相連并且通過所述離合器(16)能夠與所述輸入 軸⑴能松開地相連，其中，所述軸(7)始終與所述拉威挪式齒輪組(9)的第二太陽輪相連 并且通過所述制動器(07)能夠聯(lián)接到所述變速器的殼體(G)上，并且其中，輸出通過所述 拉威挪式齒輪組(9)的行星齒輪架來進(jìn)行。
11.按權(quán)利要求1所述的多檔變速器，其特征在于，所述第三行星齒輪組(P3)和所述 第四行星齒輪組(P4)組合成或簡化成具有共用行星齒輪架和共用齒圈的拉威挪式齒輪組 (9)，其中，所述軸⑷與所述拉威挪式齒輪組(9)的第二太陽輪相連，其中，所述軸(6)與 所述共用行星齒輪架相連并通過所述離合器(16)能夠與所述輸入軸(1)能松開地相連，其 中，所述軸(7)與所述拉威挪式齒輪組(9)的第一太陽輪相連并且通過所述制動器(07)能 夠聯(lián)接到所述變速器的殼體(G)上，并且其中，輸出通過所述拉威挪式齒輪組(9)的所述共 用齒圈來進(jìn)行。
12.按前述權(quán)利要求之一所述的多檔變速器，其特征在于，所述離合器(18)和/或者 所述制動器(07)實(shí)施為牙嵌式換檔元件，其中，所述離合器(13、16)和所述制動器(03、05) 實(shí)施為摩擦換檔元件。
13.按前述權(quán)利要求之一所述的多檔變速器，其特征在于，能夠?qū)崿F(xiàn)九個前進(jìn)檔，其中， 第一檔通過閉合所述離合器(18)和所述制動器(05)及(07)獲得，第二檔通過閉合所述制 動器(03)和(07)及所述離合器(18)獲得，第三檔通過閉合所述制動器(07)和所述離合器 (13)及(18)獲得，第四檔通過閉合所述制動器(07)和所述離合器(16)以及選擇性地閉合 所述換檔元件(03、13、05、18)之一獲得，第五檔通過閉合所述離合器(13)、(16)和(18)獲 得，第六檔通過閉合所述制動器(03)和所述離合器(16)及(18)獲得，第七檔通過閉合所 述制動器(05)和所述離合器(16)及(18)獲得，第八檔通過閉合所述制動器(03)和(05) 以及所述離合器(16)獲得，而第九檔通過閉合所述制動器(05)和所述離合器(13)及(16) 獲得。
14.按前述權(quán)利要求之一所述的多檔變速器，其特征在于，倒檔通過閉合所述制動器 (05)和(07)及所述離合器(13)獲得。
15.按前述權(quán)利要求之一所述的多檔變速器，其特征在于，形成所述前置齒輪組的所述 行星齒輪組(P1、P2)在徑向上觀察彼此相疊地布置，由此，所述總計四個行星齒輪組在空 間上在軸向上觀察限制在三個齒輪組平面上。
16.按前述權(quán)利要求之一所述的多檔變速器，其特征在于，所述離合器(13)和所述制 動器(03)具有共用的盤片支架，特別是內(nèi)盤片支架。
17.按前述權(quán)利要求之一所述的多檔變速器，其特征在于，在所述軸(1、2、3、4、5、6、7、 8)與所述殼體(G)之間能夠使用超越離合器。
18.按前述權(quán)利要求之一所述的多檔變速器，其特征在于，在輸入側(cè)或者輸出側(cè)上布置 有車軸差速器和/或者分配器差速器。
19.按前述權(quán)利要求之一所述的多檔變速器，其特征在于，所述輸入軸(1)能夠通過離 合器元件與驅(qū)動發(fā)動機(jī)分離。
20.按權(quán)利要求19所述的多檔變速器，其特征在于，設(shè)置有液動力轉(zhuǎn)換器、液壓離合 器、干式起動離合器、濕式起動離合器、磁粉離合器或者離心式離合器作為離合器元件。
21.按前述權(quán)利要求之一所述的多檔變速器，其特征在于，在動力流方向上在所述變速 器后面能夠布置外部的起動元件，其中，所述輸入軸(1)固定地與發(fā)動機(jī)的曲軸相連。
22.按前述權(quán)利要求之一所述的多檔變速器，其特征在于，起動借助所述變速器的換檔 元件(05、07)來進(jìn)行。
23.按前述權(quán)利要求之一所述的多檔變速器，其特征在于，在發(fā)動機(jī)與變速器之間能夠 布置扭振減振器。
24.按前述權(quán)利要求之一所述的多檔變速器，其特征在于，在每個軸上能夠布置無磨損 的制動器。
25.按前述權(quán)利要求之一所述的多檔變速器，其特征在于，為了驅(qū)動附加的機(jī)組，在每 個軸上能夠布置動力輸出裝置。
全文摘要
具有九個前進(jìn)檔和一個倒檔的多檔變速器包括四個行星齒輪組(P1、P2、P3、P4)、八個可轉(zhuǎn)動軸(1、2、3、4、5、6、7、8)和六個換檔元件(03、05、07、13、16、18)，其中，第一行星齒輪組(P1)和第二行星齒輪組(P2)形成可切換的前置齒輪組以及第三行星齒輪組(P3)和第四行星齒輪組(P4)形成主齒輪組，其中，第一行星齒輪組(P1)的行星齒輪架和第二行星齒輪組(P2)的行星齒輪架通過與主齒輪組的元件相連的軸(4)相互聯(lián)接，其中，行星齒輪組(P1)的齒圈與行星齒輪組(P2)的太陽輪通過軸(8)相聯(lián)接，軸(8)通過離合器(18)可以與輸入軸(1)可松開地相連，其中，行星齒輪組(P1)的太陽輪借助軸(3)通過制動器(03)可以聯(lián)接到殼體(G)上并且通過離合器(13)可與輸入軸(1)相連并且行星齒輪組(P2)的齒圈借助軸(5)通過制動器(05)可以聯(lián)接到殼體(G)上，并且其中，軸(7)與主齒輪組的至少一個元件相連并且通過制動器(07)可以聯(lián)接到殼體(G)上，軸(6)與主齒輪組的另一元件相連并且通過離合器(16)可與輸入軸相連并且輸出軸(2)與主齒輪組的至少另一個元件相連。
文檔編號F16H3/66GK101970903SQ200980106886
公開日2011年2月9日 申請日期2009年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月28日
發(fā)明者彼得·齊默, 格哈德·貢波采貝格, 格特·鮑克內(nèi)希特, 馬克·莫爾 申請人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司