本發(fā)明涉及一種具有高總傳動效果的行星齒輪換擋變速器,尤其用于使用于機動車中,所述機動車配備有電機驅(qū)動器,其中所述行星齒輪換擋變速器包括多個分別構成為行星齒輪變速器的變速級。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明基于下述目的:實現(xiàn)一種具有高總傳動效果的行星齒輪換擋變速器,所述行星齒輪換擋變速器的特征在于高機械效率。
根據(jù)本發(fā)明,所述目的通過一種行星齒輪換擋變速器來實現(xiàn),所述行星齒輪換擋變速器具有:
-功率輸入端;
-功率輸出端;
-前置級變速器,所述前置級變速器通過功率輸入端驅(qū)動,所述前置級變速器具有固定的傳動比,所述前置級變速器具有前置級太陽輪、前置級行星齒輪組、前置級行星齒輪架和前置級齒圈,和
-負載級變速器,所述負載級變速器通過前置級變速器驅(qū)動,所述負載級變速器具有第一負載級太陽輪、第二負載級太陽輪、負載級行星齒輪、第一負載級行星齒輪架和第一負載級齒圈,和
-雙離合器裝置,所述雙離合器裝置具有用于選擇性地將第一負載級太陽輪耦聯(lián)到前置級行星齒輪架上的第一離合器,和用于選擇性地將第二負載級太陽輪耦聯(lián)到前置級行星齒輪架上的第二離合器;
-其中雙離合器裝置設置在中間區(qū)域中,所述中間區(qū)域在空間上軸向地位于前置級變速器和負載級變速器之間。
由此,以有利的方式可能的是,實現(xiàn)下述行星齒輪換擋變速器,在所述行星齒輪換擋變速器中,構成為雙離合器的離合器機構在如下變速器部段中起作用,在所述變速器部段中已經(jīng)存在平均轉(zhuǎn)矩升高以及相應地平均轉(zhuǎn)速降低。
根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器能夠以有利的方式構造成,使得功率輸入端驅(qū)動前置級太陽輪,并且經(jīng)由負載級行星齒輪架從負載級變速器中進行功率截取。
第一負載級行星齒輪組的行星齒輪優(yōu)選徑向從內(nèi)部接合到負載級齒圈中。所述行星齒輪優(yōu)選與第二負載級行星齒輪組的行星齒輪共同形成分級行星齒輪組。第一負載級行星齒輪組的在此隨后徑向從內(nèi)部接合到負載級齒圈中的行星齒輪在此優(yōu)選具有如下節(jié)圓直徑,所述節(jié)圓直徑小于第二負載級行星齒輪組的行星齒輪的節(jié)圓直徑。
根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器能夠以有利的方式構造成,使得所述行星齒輪換擋變速器包括軸頸,所述軸頸將第一負載級太陽輪與第一離合器的內(nèi)轉(zhuǎn)子連接,其中在所述軸頸上可轉(zhuǎn)動地設置有空心軸,所述空心軸將第二負載級太陽輪與第二離合器的內(nèi)轉(zhuǎn)子連接。在所述空心軸和軸頸之間,可以設有滑動軸承或優(yōu)選滾動軸承,所述滑動軸承或滾動軸承能夠?qū)崿F(xiàn)兩個部件相互間的徑向支撐。
同第一負載級輪相鄰于與其關聯(lián)的第一離合器相比,第二負載級太陽輪相鄰于與其關聯(lián)的第二離合器更近。通過該特殊的嵌套,得到負載級行星齒輪架的有利的負荷和徑向變速器尺寸的減小,因為負載級齒圈徑向地沒入到第二負載級行星齒輪組的行星齒輪的與變速器軸線同心的環(huán)繞包絡圓之下,并進而與所述負載級齒圈與第二負載級行星齒輪組的行星齒輪成對時相比具有更小的直徑。第一負載級齒圈也更靠近變速器輸出端。
雙離合器裝置的兩個離合器優(yōu)選構成為多片式離合器,其薄片以交替方式在相應的內(nèi)轉(zhuǎn)子上和在離合器殼體上抗扭地但可軸向移動地被引導。那些離合器殼體在此可以直接轉(zhuǎn)動剛性地聯(lián)接到前置級的行星齒輪架上。雙離合器的離合器優(yōu)選軸向并排地設置并且優(yōu)選通過使用盡可能多的同類的構件實現(xiàn)。
此外,根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器能夠以有利的方式構造成,使得軸頸相對彼此定心,以驅(qū)動第一太陽輪和輸入軸,所述輸入軸驅(qū)動前置級太陽輪。
借助根據(jù)本發(fā)明的變速器,能夠以特別有利的方式實現(xiàn)在i=15和i=7.5的范圍中的兩個擋位,其中簡單的前置級的軸必須與輸出側的疊加變速級的各另外的軸連接。這根據(jù)本發(fā)明借助于雙離合器實現(xiàn),所述雙離合器的離合器殼始終與前置級的輻板、即行星齒輪架連接。用作為負載級的疊加變速級優(yōu)選構成為具有分級的行星齒輪的耦合變速器。雙離合器軸向地位于前置級和提供換擋功能的疊加變速級之間。
附圖說明
本發(fā)明的其他細節(jié)和特征從下面結合附圖的描述中得出。附圖示出:
圖1示出用于圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方式的根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器的構造的示意圖,其中負載級的第一負載級太陽輪和第二負載級太陽輪可以經(jīng)由雙離合器選擇性地與前置級的行星齒輪架連接。
具體實施方式
根據(jù)圖1的視圖示出根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器的一個實施例。所述行星齒輪換擋變速器包括:功率輸入端i1;功率輸出端o1;前置級變速器vg,所述前置級變速器通過功率輸入端i1驅(qū)動,所述前置級變速器具有固定的傳動比,所述前置級變速器具有前置級太陽輪vs1、前置級行星齒輪組vp1、前置級行星齒輪架vc1和前置級齒圈vh1,所述前置級齒圈vh1在變速器殼體g上固定不動。
此外,根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器包括負載級變速器lg,所述負載級變速器通過前置級變速器vg驅(qū)動,所述負載級變速器具有第一負載級太陽輪ls1、第二負載級太陽輪ls2、第一負載級行星齒輪組lp1、第二負載級行星齒輪組lp2、第一負載級行星齒輪架lc1和第一負載級齒圈lh1。
根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器的特征在于,所述行星齒輪換擋變速器包括雙離合器裝置dk,所述雙離合器裝置具有:第一離合器k1,用于選擇性地將第一負載級太陽輪ls1耦聯(lián)到前置級行星齒輪架vc1上;和第二離合器k2,用于選擇性地將第二負載級太陽輪ls2耦聯(lián)到前置級行星齒輪架lc1上,其中雙離合器裝置dk設置在中間區(qū)域中,所述中間區(qū)域在空間上軸向位于前置級變速器vg和負載級變速器lg之間。
通過所描述的構造,可能的是實現(xiàn)下述行星齒輪換擋變速器,在所述行星齒輪換擋變速器中,構成為雙離合器的離合器機構dk在如下變速器部段中起作用,在所述變速器部段中已經(jīng)存在平均轉(zhuǎn)矩升高以及相應地平均轉(zhuǎn)速降低。
通過雙離合器裝置聯(lián)接到前置級行星齒輪架vc1上實現(xiàn),功率輸入端i1、前置級太陽輪vs1、前置級行星齒輪架vc1和兩個負載級太陽輪ls1、ls2以及還有負載級行星齒輪架lc1以相同的轉(zhuǎn)動方向旋轉(zhuǎn),使得在內(nèi)部區(qū)域中沒有形成反向的潤滑劑渦流。根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器的特征因此也在于高機械效率。
在示出的實施例中,經(jīng)由負載級行星齒輪架lc1從負載級變速器lg中進行功率截取。第一負載級行星齒輪組lp1的行星齒輪徑向從內(nèi)部接合到負載級齒圈lh1中。第一負載級行星齒輪組lp1和第二負載級行星齒輪組lp2共同形成由分級行星齒輪構成的分級行星齒輪組。第一負載級行星齒輪組lp1的接合到負載級齒圈lh1中的行星齒輪在此具有如下節(jié)圓直徑,所述節(jié)圓直徑小于第二負載級行星齒輪組lp2的行星齒輪的節(jié)圓直徑。第一行星齒輪組lp1的各一個行星齒輪與第二行星齒輪組lp2的一個行星齒輪轉(zhuǎn)動剛性地連接。這樣形成的分級行星齒輪在行星銷上可轉(zhuǎn)動地支承,所述行星銷錨固在設為用于實現(xiàn)功率截取的負載級行星齒輪架lc1中。
根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器包括軸頸lw1,所述軸頸將第一負載級太陽輪ls1與第一離合器k1的內(nèi)轉(zhuǎn)子bk1連接。在所述軸頸lw1上可轉(zhuǎn)動地設置空心軸lw2,所述空心軸將第二負載級太陽輪ls2與第二離合器k2的內(nèi)轉(zhuǎn)子連接。
這兩個離合器k1、k2構成為多片式離合器,其中雙離合器dk具有離合器殼體dk1,所述離合器殼體轉(zhuǎn)動剛性地聯(lián)接到前置級vs的行星齒輪架vc1上。雙離合器dk的離合器k1、k2軸向并排地設置并且通過使用同類的構件實現(xiàn)。
在上文中描述的變速器可以設計成,使得傳動比在相應的換擋狀態(tài)中相差范圍從1.4到2.4的因數(shù),并且此外能夠?qū)崿F(xiàn)范圍從11到17的、尤其為15的最大傳動比。
第一前置級太陽輪ls1的驅(qū)動可以通過機電的主驅(qū)動發(fā)動機通過下述方式實現(xiàn):第一前置級太陽輪vs1直接位于所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)子軸上。發(fā)動機和所描述的根據(jù)本發(fā)明的變速器可以組合成結構單元。
雙離合器dk的操作優(yōu)選地通過使用機電的致動器來進行。所述致動器的控制優(yōu)選經(jīng)由電子控制裝置來進行,所述電子控制裝置在換擋過程期間也將驅(qū)動發(fā)動機的功率分配成,使得實現(xiàn)盡可能平穩(wěn)的換擋過程。