專利名稱：多擋變速器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種按照主要權利要求的前序部分所述的多擋變速器，該多擋變速器可以切換8個前進擋。
背景技術：
由DE 690 10 472 T2已知一種這樣的變速器。該變速器基本上包括一驅動軸和一輸出軸，其設置成相互共軸線的，還包括一同心于輸出軸設置的雙聯行星齒輪組和以三個離合器和兩個制動器的形式的五個換擋元件。其選擇性的分別成對的操作確定驅動軸與輸出軸之間的不同的各擋傳動比。
該已知的變速器具有兩個功率路線，其中雙聯行星齒輪組的第一元件通過第一離合器與第一功率路線相連接，雙聯行星齒輪組的第二元件與輸出軸固定式連接，第三元件經由第三離合器與第二功率路線相連接并通過第一制動器將其鎖定以及雙聯行星齒輪組的第四元件經由第二離合器與第一功率路線相連接并通過第二制動器制動之，以便在各換擋元件之間的選擇性成對的切換確保形成6個前進擋。其中第一擋通過第一離合器和第一制動器切換，第二擋通過第一離合器和第二制動器切換，第三擋通過第一離合器和第二離合器切換，第四擋通過第一離合器和第三離合器切換，第五擋通過第二離合器和第三離合器以及第六擋通過第三離合器和第二制動器切換。最后，通過第二離合器和第一制動器切換一倒車擋。
發明內容
本發明的目的現在在于，提供一種多擋變速器，其可以切換8個前進擋并同時包括一有利的分擋和大的擴展度。
該目的通過一種多擋變速器來達到，其除了具有主要權利要求的前序部分的特征外還具有主要權利要求的特征部分的特征。
按照本發明的變速器基本上包括一驅動軸，一輸出軸和三個行星齒輪組，其中一個行星齒輪組是不可換擋的而兩其他的行星齒輪組是可換擋的。第一行星齒輪組構成一前置齒輪組而兩可換擋的行星齒輪組共同構成一雙連橋四軸傳動形式的后置齒輪組。
該變速器具有兩個功率路線。在第一功率路線中輸入轉數經由第一行星齒輪組以一固定的傳動比變為一第二轉數。在第二功率路線中輸入轉數直接導入后置齒輪組的兩行星齒輪組中。
后置齒輪組包括兩個行星齒輪組，其又由4軸構成，其中第一軸經由第一離合器與第一功率路線相連接。第二軸經由第二離合器與第一功率路線相連接并經由第三離合器與第二功率路線相連接和經由第一制動器制動，第三軸經由第四離合器與第二功率路線相連接并經由第二制動器制動以及第四軸與輸出軸固定式連接。其中第一擋通過第一離合器和第二制動器切換，第二擋通過第一離合器和第一制動器切換，第三擋通過第一和第二離合器切換，第四擋通過第一和第三離合器切換，第五擋通過第一和第四離合器切換，第六擋通過第三和第四離合器切換，第七擋通過第二和第四離合器切換而第八擋通過第四離合器和第一制動器切換，第一倒車擋通過第二離合器和第二制動器切換以及第二倒車擋通過第三離合器和第二制動器切換。
一個主要的優點在于，按照本發明的多擋變速器在不多的齒輪組和換擋元件的情況下具有8個前進擋。其中在每一接合的擋中分別只切換兩個換擋元件。在從一擋轉換為下一擋時只脫開一個換擋元件并接合另一換擋元件。按這種方式可以避免串并聯線路，后者必須同時接合多個換擋元件并且對于換擋性能可能是關鍵的。
下列是各項適用于各軸和換擋元件上的轉數1.驅動軸上和換擋元件E和B上的轉數為n＝“1”(作為標準化值)；2.換擋元件A和F上的轉數等于“1”和位于大于“零”和小于“1”的范圍內；3.換擋元件C和D上的轉數等于“零”。
由諸從屬權利要求得到本發明的各優選的構造，其涉及可低成本地制造的多擋變速器。其中以盡可能少量的換擋元件和齒輪組切換盡可能多的變速擋。
以下參照各附圖更詳細地說明本發明及其各實施形式。其中圖1示出包括8個前進擋和兩個倒車擋的多擋變速器的第一實施形式的變速器方案；圖2示出包括8個前進擋和兩個倒車擋的多擋變速器的另一實施形式的變速器方案；圖3為一具有用于圖1和圖2的換擋邏輯的表格，其包括各擋的示例性傳動比、變速器擴展度和各個行星齒輪組的固定傳動比。
圖4示出包括8個前進擋和兩個倒車擋的多擋變速器的另一實施形式的變速器方案；圖5為一具有用于圖4的換擋邏輯的表格，其包括各擋的示例性傳動比、變速器擴展度和各個行星齒輪組的固定傳動比。
具體實施例方式
圖1示意地示出本發明的解法的第一實施例，第一行星齒輪組3經由一恒星齒輪10與驅動軸1固定式連接。行星齒輪組3具有內部的和外部的行星齒輪11、12。內部的行星齒輪11由一連橋14支承并且與恒星齒輪10和外部的行星齒輪12相嚙合。外部的行星齒輪12由一連橋15支承并且與內部的行星齒輪11和內齒輪13相嚙合，該內齒輪13與第一和第二離合器A、F相連接。此外，兩連橋14、15和第一制動器C固定式相互連接并與殼體固定式連接。第一行星齒輪組3具有一固定的傳動比，其大于零。
后置齒輪組包括兩個簡單的行星齒輪組4、5。其中行星齒輪組4包括行星齒輪17，其由連橋19支承并與恒星齒輪16和內齒輪18相嚙合。行星齒輪組5包括行星齒輪21，其由連橋23支承并與恒星齒輪20和內齒輪22相嚙合。其中第二行星齒輪組4的內齒輪18與第三行星齒輪組5的連橋23固定式連接。
后置齒輪組的第一軸6包括第二行星齒輪組4的恒星齒輪16并與第一離合器A相連接。第二軸7包括第三行星齒輪組5的恒星齒輪20，其與第二離合器F、第三離合器B和第一制動器C相連接。第三軸8為一連接軸并包括第二行星齒輪組4的內齒輪18和第三行星齒輪組5的連橋23并與第四離合器E和第二制動器D相連接。第四軸9也是一連接軸并包括第三行星齒輪組5的內齒輪22和第二行星齒輪組4的連橋19并且與輸出軸2固定連接。
圖2中示出第一實施例的一個方案，其中不同于圖1，將離合器B設置在制動器C與前置齒輪組之間。圖1和2中完成共同的或相同的功能的全部元件設有相同的標記。這樣的配置與第一實施例相比在離合器B的供油和變速器的總空間需要方面具有優點。當然離合器E可以例如設置在制動器D的下方或也可以設置在制動器D與第三行星齒輪組5之間，離合器組A和F也可以越過離合器B和制動器C設置，或設置在離合器B和制動器C與第二行星齒輪組4之間。
圖3示出屬于前兩個實施例的換擋邏輯以及各擋位的示例性傳動比、分擋傳動比比值、變速器擴展度和各個行星齒輪組的固定傳動比。
圖4中示出本發明的變速器的另一實施例。前置齒輪組相當于圖1中的第一行星齒輪組3。行星齒輪組3經由一恒星齒輪10與驅動軸1固定式連接。行星齒輪組3具有內部的和外部的行星齒輪11、12。內部的行星齒輪11由連橋14支承并與外部的行星齒輪12和恒星齒輪10相嚙合。外部的行星齒輪12由連橋15支承并與內部的行星齒輪11和內齒輪13相嚙合，該內齒輪13與第一和第二離合器A、F相連接。此外，兩連橋14、15和第一制動器C固定式相互連接并與殼體固定式連接。經由行星齒輪組3和第一和第二兩個離合器A、F可以將第一功率路線P與后置齒輪組相連接。
后置齒輪組包括兩個簡單的行星齒輪組4、5。其中行星齒輪組4包括行星齒輪17，其由連橋19支承并與恒星齒輪16和內齒輪18相嚙合。行星齒輪組5包括行星齒輪21，其由連橋23支承并與恒星齒輪20和內齒輪22相嚙合。恒星齒輪16與20固定式相互連接。連橋19與內齒輪22也固定式相互連接。
后置齒輪組的第一軸6包括第二行星齒輪組4的內齒輪18并與第一離合器A相連接。第二軸7包括恒星齒輪16和20之間的連接軸并與第二和第三離合器F、B以及第一制動器C相連接。第三軸8包括第三行星齒輪組5的連橋23并與第四離合器E相連接。第四軸9包括第二行星齒輪組4的連橋19與第三行星齒輪組5的內齒輪22之間的連接軸并與輸出軸2固定式連接。
本發明的第三實施例與前兩個相比的優點是，恒星齒輪16和20并列地位于軸2上。借此兩恒星齒輪16、20可以有利的方式在一個工序中制造，這可以降低用于制造的成本費。此外，恒星齒輪16、20在該實施例中可以比在分開的結構方式中更相互靠近地設置，這節省結構空間。而且兩行星齒輪組4、5可以以同一傳動比制造，這可以節省其他的制造成本。
圖5示出屬于第三實施例的換擋邏輯以及各擋位的示例性傳動比、分擋傳動比比值、變速器擴展度和各個行星齒輪組的固定傳動比。
在圖1、2和4的全部三個實施例中，第一擋通過第一離合器A和第二制動器D切換，第二擋通過第一離合器A和第一制動器C切換，第三擋通過第一離合器A和第二離合器F切換，第四擋通過第一離合器A和第三離合器B切換，第五擋通過第一離合器A和第四離合器E切換，第六擋通過第三離合器B和第四離合器E切換，第七擋通過第四離合器E和第二離合器F切換，第八擋通過第一制動器C和第四離合器E切換，第一倒車擋通過第二制動器D和第二離合器F切換以及第二倒車擋通過第三離合器B和第二制動器D切換。
并且在本發明的全部三個實施例中可以利用只六個換擋元件切換8個前進擋和兩個倒車擋。與此相比，在所提及的現有技術中利用五個換擋元件切換最多6個前進擋。因此其只利用一個附加的換擋元件就可多得到兩個前進擋。這意味著，以不多的結構的費用可以較多地增加可以切換的變速擋位。
在本發明的三個實施例中轉數的導入也可分別從相反的一側來實現。
附圖標記清單A 第一離合器 B 第三離合器C 第一制動器 D 第二制動器E 第四離合器 F 第二離合器P 第一功率路線 Q 第二功率路線1 驅動軸 2 輸出軸3 第一行星齒輪組 4 第二行星齒輪組5 第三行星齒輪組 6 第一軸7 第二軸 8 第三軸9 第四軸 10 恒星齒輪11 內部的行星齒輪 12 外部的行星齒輪13 內齒輪 14 連橋15 連橋 16 恒星齒輪17 行星齒輪 18 內齒輪19 連橋 20 恒星齒輪21 行星齒輪 22 內齒輪23 連橋
權利要求
1.多擋變速器，包括一驅動軸(1)、一輸出軸(2)、一由一雙重的不可換擋的行星齒輪組(3)構成的前置齒輪組、一由兩個簡單的可換擋的行星齒輪組(4、5)構成的后置齒輪組，以及六個換擋元件(A至F)，這些換擋元件與行星齒輪組(4、5)和其所屬的軸(6至9)一起構成兩條功率路線(P、Q)；其特征在于，驅動軸(1)與第三和第四離合器(B、E)以及恒星齒輪(10)相連接，連橋(14)支承內部的行星齒輪(11)，該內部的行星齒輪與恒星齒輪(10)和外部的行星齒輪(12)相嚙合，連橋(15)支承外部的行星齒輪(12)，該外部的行星齒輪與內部的行星齒輪(11)和內齒輪(13)相嚙合，內齒輪(13)與第一和第二離合器(A、F)固定式連接，兩連橋(14、15)相互連接并與第一制動器(C)和殼體固定式連接，第一功率路線經由第一行星齒輪組(3)和第一離合器(A)通向第一軸(6)并經由第二離合器(F)通向第二軸(7)，第二功率路線(Q)經由第三離合器(B)通過第二軸(7)并經由第四離合器(E)通向第三軸(8)，第一軸(6)可經由離合器(A)與恒星齒輪(16)相連接，連橋(19)支承行星齒輪(17)，該行星齒輪與恒星齒輪(16)和內齒輪(18)相嚙合，內齒輪(18)與連橋(23)相連接并構成第三軸(8)，第三軸(8)可與離合器(E)相連接并且可利用制動器(D)制動，連橋(23)支承行星齒輪(21)，該行星齒輪與恒星齒輪(20)和內齒輪(22)相嚙合，恒星齒輪(20)構成第二軸(7)，該第二軸可利用制動器(C)制動，并可經由離合器(F)與第一功率路線(P)相連接并經由離合器(B)與第二功率路線(Q)相連接，第二功率路線經由離合器(B)與第二軸(7)相連接并經由離合器(E)與第三軸(8)相連接，連橋19與內齒輪(22)相連接并構成第四軸(9)，該第四軸與輸出軸(2)固定式連接。
2.按照權利要求1所述的多擋變速器，其特征在于，從驅動方面看去，在前置齒輪組與后置齒輪組之間首先設置制動器(C)，然后設置離合器(F)和再后設置離合器(A)。
3.按照權利要求1所述的多擋變速器，其特征在于，從驅動方面看去，在后置齒輪組與殼體之間首先設置制動器(D)，然后設置離合器(E)和再后設置離合器(B)。
4.按照權利要求1所述的多擋變速器，其特征在于，從驅動方面看去，在殼體與后置齒輪組之間首先設置離合器(E)，然后設置制動器(D)。
5.按照權利要求1所述的多擋變速器，其特征在于，從驅動方面看去，在后置齒輪組與前置齒輪組之間首先設置離合器(C)，然后設置離合器(B)并且在前置齒輪組與殼體之間首先設置離合器(A)然后設置離合器(F)。
6.按照權利要求1的前序部分所述的多擋變速器，其特征在于，驅動軸(1)與第三和第四離合器(B、E)以及恒星齒輪(10)相連接，連橋(14)支承內部的行星齒輪(11)，該內部的行星齒輪與恒星齒輪(10)和外部的行星齒輪(12)相嚙合，連橋(15)支承外部的行星齒輪(12)，該外部的行星齒輪與內部的行星齒輪(11)和內齒輪(13)相嚙合，內齒輪(13)與第一和第二離合器(A、F)固定式連接，兩連橋(14、15)相互連接并與第一制動器(C)和殼體固定式連接，第一功率路線(P)經由第一行星齒輪組(3)和第一離合器(A)通向第一軸(6)并經由第二離合器(F)通過第二軸(7)，第二功率路線(Q)從驅動軸(11)經由第三離合器(B)通向第二軸(7)并經由第四離合器(E)通向第三軸(8)，第一軸(6)可經由第一離合器(A)與內齒輪(18)相連接，連橋(19)支承行星齒輪(17)，該行星齒輪與內齒輪(18)和恒星齒輪(16)相嚙合，恒星齒輪(16)與恒星齒輪(20)相連接并構成第二軸(7)，連橋(19)與內齒輪(22)相連接并構成第四軸(9)，該第四軸與輸出軸(2)固定式連接，連橋(23)支承行星齒輪(21)，該行星齒輪與內齒輪(22)和恒星齒輪(20)相嚙合，連橋(23)可經由第二制動器(D)制動并構成第三軸(8)。
全文摘要
本發明涉及一種多擋變速器，借其可以切換至少7個擋位。該變速器除了驅動軸(1)和輸出軸(2)外包括一不可換擋的前置齒輪組和一可換擋的雙連橋四軸傳動形式的后置齒輪組。前置齒輪組包括第一行星齒輪組(3)，該行星齒輪組除了驅動軸(1)的輸入轉數外提供一第二轉數，該轉數可以選擇性地切換到一后置齒輪組上。該后置齒輪組包括兩個可換擋的行星齒輪組(4、5)，其與六個換擋元件(A至F)一起可以切換至少7個擋位。其中構成兩個功率路線(P、Q)。在這里在第一換擋過程中始終避免了串并聯線路。
文檔編號F16H3/66GK1531634SQ02806105
公開日2004年9月22日 申請日期2002年3月27日 優先權日2001年3月30日
發明者彼得·齊默, 彼得 齊默 申請人:腓特烈斯港齒輪工廠股份公司