9擋行星齒輪變速器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種變速器、尤其是用于機動車的變速器。
【背景技術】
[0002] 變速器在此尤其是指多擋變速器，在其中可通過切換元件自動切換預定義數量的 擋位、即變速器輸入端和變速器輸出端之間的固定傳動比。切換元件在此例如是離合器和 制動器。
[0003] DE102008032015公開了一種具有十個前進擋和一個倒擋的動力換擋變速器。該動 力換擋變速器在此包括三個行星齒輪組，所述行星齒輪組可通過六個包括兩個固定連接裝 置和四個離合器的轉矩傳遞裝置以不同的組合彼此連接。轉矩通過驅動元件導入動力換擋 變速器中并且在考慮相應傳動比的情況下傳遞到從動元件上。驅動元件和從動元件在此彼 此同軸設置。
【發明內容】
[0004] 本發明所基于的任務在于提出一種開頭所提類型的變速器，該變速器在較大的變 速器速比范圍的同時具有較小的速比間隔，同時在所需的結構空間方面得以優化和/或具 有高的效率。
[0005] 變速器速比范圍可理解為最低擋位的傳動比和最高擋位的傳動的比值，在此最低 擋位具有最大傳動比并且最高擋位具有最小傳動比。在傳動比i〈l時進入快速擋，也就是 說，在變速器輸出端上出現的轉速高于變速器輸入端上的轉速。
[0006] 根據本發明，該任務借助根據權利要求1的變速器來解決。其它優點和有利方案 由從屬權利要求給出。
[0007] 該變速器至少包括一個驅動軸、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。特別優選驅動源、如內燃機的轉矩或者說旋轉運動 通過驅動軸導入變速器中。優選在驅動源和驅動軸之間設有起動元件、如液力變矩器或液 力偶合器。
[0008] "軸"在下文不僅可理解為例如圓柱形的、可旋轉支承的、用于傳遞轉矩的機械元 件，更多地也可理解為廣義上的連接元件，其將各構件或元件彼此連接，尤其可理解為將多 個元件彼此不可相對旋轉地連接的連接元件。
[0009] 當元件之間存在固定的、尤其是不可相對旋轉的連接時，尤其是稱兩個元件為彼 此連接。如此連接的元件尤其是以相同轉速旋轉。
[0010] 另外，當兩個元件之間存在可分離的連接時，稱這兩個元件為可連接的。當存在連 接時，這種元件尤其是以相同轉速旋轉。
[0011] 本發明的不同構件和元件在此能經由軸或連接元件、但也可直接地、例如借助焊 接連接、壓緊連接或其它連接彼此連接。
[0012] 六個切換元件特別優選包括第一制動器、第二制動器以及第一離合器、第二離合 器、第三離合器和第四離合器。
[0013] 離合器在此表示這樣的切換元件，其能夠根據操作狀態允許兩個構件之間的相對 運動或形成用于傳遞轉矩的連接。"相對運動"例如可理解為兩個構件的旋轉，在此第一構 件的轉速不同于第二構件的轉速。另外也可想到兩個可旋轉構件的僅一個旋轉，而另一構 件靜止或反向旋轉。
[0014] 在下文中"未被操作的離合器"可理解為打開的離合器。這表示，兩個構件之間可 進行相對運動。在離合器被操作或者說閉合時，兩個構件因此以相同轉速并且向同一方向 旋轉。
[0015] "制動器"可理解為這樣的切換元件，其在一側與固定的元件、如殼體連接并且在 另一側與可旋轉的元件連接。在下文中"未被操作的制動器"可理解為打開的制動器。這 表示，可旋轉的構件自由轉動，也就是說，制動器優選不影響可旋轉構件的轉速。在制動器 被操作或者說閉合時，可旋轉構件的轉速降低至停止，即在可旋轉的元件和固定的元件之 間可建立連接。元件和構件在此情況下是一樣的。
[0016] 原則上也可使用這樣的切換元件，其在未被操作的狀態中閉合并且在被操作的狀 態中打開。與此相應，功能與上述切換狀態之間的關系以相反的方式來理解。下面的實施 例首先基于這樣的設置，在其中被操作的切換元件閉合并且未被操作的切換元件打開。
[0017] 行星齒輪組包括太陽輪、行星架和齒圈。在行星架上可旋轉地支承有行星齒輪，所 述行星齒輪與太陽輪的齒部和/或與齒圈的齒部嚙合。
[0018] 在下面，負傳動比行星齒輪組表示這樣的行星齒輪組，其包括行星架、太陽輪和齒 圈，在行星架上可旋轉地支承有行星齒輪，至少一個行星齒輪的齒部不僅與太陽輪的齒部、 而且也與齒圈的齒部嚙合，由此，當太陽輪在固定的行星架中旋轉時，齒圈和太陽輪以相反 的旋轉方向旋轉。
[0019] 正傳動比行星齒輪組與剛剛所描述的負傳動比行星齒輪組的區別在于，正傳動比 行星齒輪組具有內側和外側的行星齒輪，它們可旋轉地支承在行星架上。內側行星齒輪的 齒部在此一方面與太陽輪的齒部并且另一方面與外側行星齒輪的齒部嚙合。外側行星齒輪 的齒部另外與齒圈的齒部嚙合。這導致在固定的行星架中齒圈和太陽輪向相同的旋轉方向 旋轉。
[0020] 通過使用行星齒輪組可實現特別緊湊的變速器，由此在將變速器設置到車輛中時 實現較高的自由度。
[0021] "行星齒輪組的元件"尤其是理解為行星齒輪組的太陽輪、齒圈、行星架和行星齒 輪。
[0022] 特別優選切換元件選擇性地、即單個或根據需要被操作，由此能通過驅動軸和從 動軸之間的不同傳動比實現九個前進擋和一個倒擋。基于數量眾多的擋位可在較大的變速 器速比范圍中實現較細的擋位分級并且因此例如使內燃機在最佳的轉速范圍內并且因此 經濟地運行。同時這有利于提高行駛舒適性，因為內燃機優選可在較低的轉速水平上運行。 因此例如也可降低通過內燃機運行產生的噪聲排放。
[0023] 另外優選驅動軸和從動軸軸向彼此錯開地設置。這例如可使變速器的軸向結構空 間需求特別小。由此該變速器以特別優選的方式適合用于具有前橫向布置的傳動系的車輛 中。
[0024] "前橫向布置的傳動系"可理解為驅動源、如內燃機橫向于行駛方向安裝在車輛中 并且優選前橋車輪可通過驅動源或變速器驅動。
[0025] 特別優選第一行星齒輪組、第二行星齒輪組和第三行星齒輪組的所有元件可旋 轉。這表示，行星齒輪組的元件和固定的元件、如殼體之間不存在永久連接，而是可選擇性 地通過操作切換元件來建立連接。這也有利于借助較少數量的行星齒輪組來實現較多數量 的擋位。行星齒輪組各元件的鎖定在此僅可通過操作相應切換元件來實現。
[0026] 另外優選驅動軸能經由第一離合器與第三行星齒輪組的齒圈和第二制動器連接。 另外優選第三行星齒輪組的齒圈和第二制動器也彼此連接。由此可在行星齒輪組方面實現 多個自由度，使得可通過使用相對少的切換元件和行星齒輪組實現較多的擋位。另外優選 第三軸同軸于驅動軸設置。
[0027] 變速器的效率優選可通過下述方式來提高，即在切換元件中改變切換狀態需要能 量，而維持切換狀態本身則不需要能量。可根據需要操作的切換元件、如機電切換元件或電 磁切換元件在此是特別適合的。它們的特征一一尤其是與傳統的可液壓操作的切換元件相 比一一在于特別低的且高效的能量需求，因為它們可幾乎無損耗地運行。另外，在上述解決 方案中可特別有利放棄為操作例如傳統的液壓切換元件持續保持控制壓力、例如在切換的 狀態中持續以所需的液壓壓力加載切換元件。由此例如可進一步省卻其它構件、如液壓泵， 只要所述構件僅用于傳統的可液壓操作的切換元件的控制和供應。如未通過單獨的潤滑劑 泵，而是通過相同的液壓泵為其它構件供應潤滑劑，則至少可將該液壓泵的尺寸構造得更 小。尤其是也可在旋轉的構件中避免液壓回路的油轉移位置上可能出現的不密封性。這也 特別有利于更高效率形式的變速器效益提高。在使用上述類型的可按需要操作的切換元件 的情況下特別有利的是，所述切換元件易于從外部接近。這還具有下述優點，易于為切換元 件供應所需的切換能量。因此特別優選這樣設置切換元件，使得它們易于從外部接近。在 切換元件的意義中"易于從外部接近"意味著，在殼體和切換元件之間不設置另外的構件， 或切換元件特別優選設置在驅動軸或從動軸上。
[0028] 在該方案的另一種優選實施方式中，第三行星齒輪組的太陽輪與第一制動器連 接。
[0029] 在該方案的一種特別優選的實施方式中，變速器包括第一圓柱齒輪傳動機構和第 二圓柱齒輪傳動機構。第一圓柱齒輪傳動機構的至少一個圓柱齒輪和第二圓柱齒輪傳動機 構的至少一個圓柱齒輪同軸于驅動軸設置。借助第一圓柱齒輪傳動機構和/或第二圓柱齒 輪傳動機構根據切換元件的操作可在驅動軸和從動軸之間傳遞轉矩。圓柱齒輪傳動機構的 使用允許在軸向錯開的驅動軸和從動軸之間傳遞轉矩或者說旋轉運動，由此可實現變速器 在車輛中特別小的軸向結構空間需求。這尤其是在具有前橫向布置的傳動系的車輛中特別 重要，因為車輛中可供用于驅動源和變速器的結構空間尤其受到車輛寬度的限制。但也可 想到其它傳動系布置、如在后輪驅動的車輛中和/或在具有縱向布置的傳動系的車輛中。
[0030] 在具有縱向布置的傳動系的車輛中，驅動源、如內燃機優選沿行駛方向安裝在車 輛中并且優選后橋車輪可通過驅動源或變速器驅動。
[0031] 圓柱齒輪傳動機構