九擋變速器的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種尤其是應用在汽車中的變速器。
【背景技術(shù)】
[0002] 變速器在此尤其是多擋變速器，其中，預設數(shù)量的擋位、即在變速器輸入端與變速 器輸出端之間的固定傳動比能通過切換元件自動地進行切換。切換元件在此例如涉及離合 器或制動器。
[0003] DE102008032015公開具有十個前進擋和一個倒擋的動力換擋變速器。在此，動力 換擋變速器具有三個行星齒輪組，所述行星齒輪組能通過六個轉(zhuǎn)矩傳遞裝置以不同的組合 相互連接，所述六個轉(zhuǎn)矩傳遞裝置包括兩個固定的連接裝置和四個離合器。轉(zhuǎn)矩通過驅(qū)動 元件導入動力換擋變速器中并且在考慮相應的傳動比的情況下傳遞到從動元件上。驅(qū)動元 件和從動元件在此彼此同軸地構(gòu)成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是，建議一種開頭所述類型的變速器，該變速器在高速比范圍的情 況下具有小速比間隔，同時在需要的結(jié)構(gòu)空間方面是優(yōu)化的和/或具有高效率。
[0005] 速比范圍可以理解成最低擋傳動比與最高擋傳動比之商，最低擋具有最大傳動比 并且最高擋具有最小傳動比。在i〈l. 0傳動比時實現(xiàn)增速傳動比，也就是說變速器輸出端 比變速器輸入端具有更高轉(zhuǎn)速。
[0006] 變速器輸入端在此說明變速器的這樣一個位置，在該位置上在行駛運行中轉(zhuǎn)矩從 驅(qū)動源導入到變速器中。與此相反，變速器輸出端可以理解成變速器的這樣一個位置，在該 位置上在考慮相應的傳動比的情況下轉(zhuǎn)矩例如導入到分動箱中或者傳遞到車輛的驅(qū)動軸 上。
[0007] 按本發(fā)明，該目的用按權(quán)利要求1所述的變速器解決。其它的優(yōu)點和有利的結(jié)構(gòu) 由從屬權(quán)利要求得到。
[0008] 變速器至少包括驅(qū)動軸、從動軸、殼體、第一行星齒輪組、第二行星齒輪組和第三 行星齒輪組以及六個切換元件。通過驅(qū)動軸尤其有利地驅(qū)動源例如內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)矩或者旋轉(zhuǎn) 運動導入變速器。按優(yōu)選的方式，起動元件例如液力變矩器或液力耦合器處于驅(qū)動源與驅(qū) 動軸之間。
[0009] 下面，軸可以不僅僅理解成用于傳遞轉(zhuǎn)矩的例如圓柱形的能旋轉(zhuǎn)支承的機械元 件，而且更準確地說也可以理解成一般性的連接元件，所述連接元件將單個構(gòu)件或元件相 互連接，尤其是將多個元件抗旋轉(zhuǎn)地彼此連接的連接元件。
[0010] 尤其是當在兩個元件之間構(gòu)成固定的尤其是抗旋轉(zhuǎn)的連接，這兩個元件看作為 "相互連接的"。特別是這些連接的元件以相同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
[0011] 另外，當在兩個元件之間構(gòu)成可松開的連接時，這兩個元件看作為"能連接的"。特 別是當構(gòu)成連接時，這些元件以相同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
[0012] 本發(fā)明的不同構(gòu)件和元件在此可通過軸或者連接元件相互連接，但是也可直接地 例如借助于焊接、壓接或者其它的連接而相互連接。
[0013] 六個切換元件尤其優(yōu)選地包括第一制動器、第二制動器、第一離合器、第二離合 器、第三離合器和第四離合器。
[0014] 在此離合器說明這樣的切換元件，所述切換元件根據(jù)操作狀態(tài)的不同情況允許在 兩個構(gòu)件之間的相對運動或者構(gòu)成用于傳遞轉(zhuǎn)矩的連接。相對運動例如可以理解成兩個構(gòu) 件的旋轉(zhuǎn)，第一構(gòu)件的轉(zhuǎn)速和第二構(gòu)件的轉(zhuǎn)速不同，另外也可以考慮兩個構(gòu)件中的僅一個 旋轉(zhuǎn)，而另一靜止或者沿相反的方向旋轉(zhuǎn)。
[0015] 下面，未被操作的離合器可以理解成打開的離合器。這意味著，在兩個構(gòu)件之間的 相對運動是可能的。在離合器被操作或者閉合時，兩個構(gòu)件與之相應地以相同轉(zhuǎn)速沿相同 方向旋轉(zhuǎn)。
[0016] 制動器可以理解成這樣的切換元件，該切換元件在一側(cè)上與固定的元件例如殼體 連接，并且在另一側(cè)上與旋轉(zhuǎn)的元件連接。下面，未被操作的制動器可以理解成打開的制動 器。這意味著，能旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件可自由地旋轉(zhuǎn)，也就是說制動器優(yōu)選不影響能旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件的轉(zhuǎn) 速。在制動器被操作或閉合時，降低能旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件的轉(zhuǎn)速，直至靜止，也就是說能建立在能 旋轉(zhuǎn)的元件與固定的元件之間的固定連接。元件和構(gòu)件在這種關(guān)系中等同。
[0017] 原則上也可以使用這樣的切換元件，所述切換元件在未被操作的狀態(tài)中是閉合的 并且在操作的狀態(tài)中是打開的。與之相應地，應以相反的方式去理解上述切換狀態(tài)的在功 能與切換狀態(tài)之間的相配關(guān)系。在下面的實施例中首先基于這樣的布置，在該布置中，操作 的切換元件是閉合的，并且未被操作的切換元件是打開的。
[0018] 行星齒輪組包括太陽輪、行星架和齒圈。行星齒輪能旋轉(zhuǎn)地支承在行星架上，所述 行星齒輪與太陽輪的齒部和/或齒圈的齒部嚙合。
[0019] 下面，負傳動比行星齒輪組說明一種行星齒輪組，其具有行星架、太陽輪和齒圈， 行星齒輪能旋轉(zhuǎn)地支承在該行星架上，所述行星齒輪中的至少一個的齒部不僅與太陽輪的 齒部而且與齒圈的齒部嚙合，因此當太陽輪在行星架固定的情況下旋轉(zhuǎn)時，齒圈和太陽輪 沿相反的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。
[0020] 相反，正傳動比行星齒輪組不同于剛剛描述的負傳動比行星齒輪組，正傳動比行 星齒輪組具有內(nèi)部的和外部的行星齒輪，所述行星齒輪能旋轉(zhuǎn)地支承在行星架上。內(nèi)部的 行星齒輪的齒部一方面與太陽輪的齒部嚙合并且另一方面與外部的行星齒輪的齒部嚙合。 另外，外部的行星齒輪的齒部與齒圈的齒部嚙合。這導致，在行星架固定的情況下，齒圈和 太陽輪沿相同的方向旋轉(zhuǎn)。
[0021] 通過采用行星齒輪組能實現(xiàn)尤其緊湊的變速器，因此在變速器布置在車輛中時實 現(xiàn)了大的自由度。
[0022] 行星齒輪組的元件尤其可以理解成行星齒輪組的太陽輪、齒圈、行星架和行星輪。
[0023] 尤其優(yōu)選，切換元件能有選擇地、單個地且按需要地被操作，因此九個前進擋和一 個倒擋能通過在驅(qū)動軸和從動軸之間的不同傳動比實現(xiàn)。由于豐富的擋位變得可能的是， 在大速比范圍的情況下實現(xiàn)精細的擋位分級，并且從而例如在最佳的轉(zhuǎn)速范圍中并且因此 經(jīng)濟地運行內(nèi)燃機。同時這有助于提高行駛舒適性，因為優(yōu)選能在低轉(zhuǎn)速水平上運行內(nèi)燃 機。從而例如也減少了通過運行內(nèi)燃機產(chǎn)生的噪音。
[0024] 另外優(yōu)選驅(qū)動軸和從動軸相互軸向錯開地設置。這例如導致變速器的尤其小的軸 向的結(jié)構(gòu)空間需求。因此變速器按尤其優(yōu)選的方式適合用在具有前部橫向布置的動力系統(tǒng) 的車輛中。
[0025] 動力系統(tǒng)的前部橫向布置可以理解成，驅(qū)動源例如內(nèi)燃機橫向于行駛方向地安裝 在車輛中，并且優(yōu)選前軸的車輪能通過驅(qū)動源或變速器驅(qū)動。
[0026] 尤其優(yōu)選第一行星齒輪組、第二行星齒輪組和第三行星齒輪組的所有元件是能旋 轉(zhuǎn)的。這意味著，在行星齒輪組的元件與固定的元件例如殼體之間不構(gòu)成永久的連接，而是 能有選擇地通過操作切換元件建立連接。這同樣有利地有助于，能借助于少量的行星齒輪 組實現(xiàn)大量的擋位。行星齒輪組的各元件的閉鎖在此能僅通過操作相應的切換元件形成。 [0027]另外優(yōu)選驅(qū)動軸能通過第二離合器與第二行星齒輪組的齒圈和第三行星齒輪組 的太陽輪連接。在此，第二行星齒輪組的齒圈和第三行星齒輪組的太陽輪也相互連接。在 這種情況中例如第二行星齒輪組的齒圈除了內(nèi)部的齒部之外還具有外部的齒部，該內(nèi)部的 齒部與第二行星齒輪組的行星輪的齒部嚙合，該外部的齒部優(yōu)選承擔第三行星齒輪組的太 陽的齒部的功能。在此，第二行星齒輪組的齒圈的外齒部與第三行星齒輪組的行星輪的齒 部嚙合。優(yōu)選驅(qū)動軸通過第一離合器與第二制動器和第二行星齒輪組的太陽輪連接，第二 制動器和第二行星齒輪組的太陽輪優(yōu)選也相互連接。因此得到關(guān)于行星齒輪組的很多自由 度，使得在使用相對較少的切換元件和行星齒輪組時能實現(xiàn)很多擋位。
[0028] 變速器效率優(yōu)選可以如下提高：在切換元件中為了改變切換狀態(tài)而不是為了維持 切換狀態(tài)本身需要能量。在此特別適合能按需要地操作的切換元件，例如機電的切換元件 或電磁的切換元件。尤其是與傳統(tǒng)的能液壓操作的切換元件相比，它們特點在于，特別小的 且有效的能量需求，因為它們幾乎能無損耗地運行。另外在上述解決方案中有利地放棄：永 久地維持用于操作例如傳統(tǒng)的液壓切換元件的控制壓力，或者在切換的狀態(tài)中永久地用需 要的液壓壓力加載切換元件。因此例如能放棄其它構(gòu)件例如液壓泵，只要該液壓泵僅用于 控制和供給傳統(tǒng)的能液壓操作的切換元件。如果其它構(gòu)件的潤滑劑供給不是通過單獨的潤 滑劑泵而是通過相同的液壓泵實現(xiàn)，那么所述液壓泵能至少更小地確定尺寸。也能排除尤 其在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中在液壓回路的油傳遞處上產(chǎn)生的泄露。這尤其優(yōu)選也有助于變速器以較高 效率的形式的效率提高。在使用上述形式的能按需要地操作的切換元件的情況下，尤其有 利的是，所述切換元件能從外面可良好地接近。另一方面這具有如下優(yōu)點：需要的切換能量 能良好地輸送給切換元件。因此切換元件尤其優(yōu)選地這樣設置，使得所述切換元件能從外 面良好地接近。"能從外面良好地接近"在切換元件的意義上意味著，在殼體與切換元件之 間沒有設置其它構(gòu)件，或者切換元件尤其優(yōu)選設置在驅(qū)動軸上或從動軸上。
[0029] 在結(jié)構(gòu)的另一優(yōu)選的形式中，第三行星齒輪組的齒圈與第一制動器連接。
[0030] 在結(jié)構(gòu)的另一尤其優(yōu)選的形式中，變速器具有第一圓柱齒輪傳動機構(gòu)和第二圓柱 齒輪傳動機構(gòu)。借助于第一圓柱齒輪傳動機構(gòu)和/或第二圓柱齒輪傳動機構(gòu)，根據(jù)操作切 換元件的不同情況，轉(zhuǎn)矩能在驅(qū)動軸與從動軸之間傳遞。通過這種布置，變速器尤其優(yōu)選地 適合用在具有前部橫向布置的動力系統(tǒng)的車輛中，因為通過驅(qū)動軸和從動軸的軸向錯開的 布置，需要較小的軸向的結(jié)構(gòu)空間。尤其在具有前部橫向布置的動力系統(tǒng)的車輛中這是尤 其有意義的，因為用于驅(qū)動軸和變速器的可用的結(jié)構(gòu)空間特別受到車輛寬度的限制。但是 例如在變速器處于尾部的車輛中和/或在動力系統(tǒng)縱向布置的車輛中也可考慮其它的動 力系統(tǒng)布置。在具有縱向布置的動力系統(tǒng)的車輛中，驅(qū)動源例如內(nèi)燃機優(yōu)選縱向于行駛方 向地在車輛中安裝，并且優(yōu)選后軸的車輪通過驅(qū)動源或變速器驅(qū)動。
[0031] 圓柱齒輪傳動機構(gòu)是具有至少兩個相互嚙合的圓柱齒輪的、單級的或多級的圓柱 齒輪傳動裝置。在此，圓柱齒輪的相應的軸或者軸和圓柱齒輪的旋轉(zhuǎn)軸相互平行地設