9擋位行星齒輪變速器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種尤其是用于在機動車中使用的變速器。
【背景技術】
[0002] 變速器在這里尤其是指多擋位變速器，其中預定數量的擋位（亦即變速器輸入端 和變速器輸出端之間的定傳動比）可通過換擋元件自動換擋。換擋元件在這里例如是離合 器或制動器。
[0003] DE10 2008 032 015公開一種具有十個前進擋和一個倒擋的負荷開關變速器。在 此所述負荷開關變速器具有三個行星齒輪組，各行星齒輪組通過六個轉矩傳遞設備（其中 包括兩個固定的連接裝置和四個離合器）可以不同的組合相互連接。可通過驅動元件將轉 矩引入該負荷開關變速器中并且在考慮相應的傳動比的情況下可將轉矩傳遞到輸出元件 上。驅動元件和輸出元件在此彼此同軸地設置。
【發明內容】
[0004] 本發明的任務是，提出一種開頭所述類型的變速器，其在高的變速器速比范圍下 具有小的速比間隔，同時在需要的結構空間方面是優化的和/或具有高的效率。
[0005] 變速器速比范圍理解為最低擋位的傳動比和最高擋位的傳動比之商數，其中最低 擋位具有最大的傳動比并且最高擋位具有最小的傳動比。在傳動比i〈l. 0時，傳動快速地 進行，也就是說，在變速器輸出端上比在變速器輸入端上存在較高的轉速。
[0006] 該任務按照本發明利用一種按照權利要求1的變速器解決。其他的優點和有利的 設計由從屬權利要求給出。
[0007] 變速器至少具有一個驅動軸、一個輸出軸、一個殼體和六個換擋元件。特別優選 地，通過驅動軸將驅動源（例如內燃機）的轉矩或旋轉運動引入該變速器中。在優選的方 式中，起動元件（例如液力變扭器或液力偶合器）處于驅動源和驅動軸之間。
[0008] 下文中，軸不僅僅指的是例如圓柱形的、被可旋轉地支承的、用于傳遞轉矩的機器 元件，而且在下文中也指將各個構件或元件相互連接的常規連接元件，尤其是將多個元件 不可相對旋轉地相互連接的連接元件。
[0009] 當在各元件之間存在固定的、尤其是不可相對旋轉的連接時，兩個元件尤其是稱 為相互連接。尤其是，這樣連接的元件以相同的轉速旋轉。
[0010] 當在各元件之間存在可脫開的不可相對旋轉的連接時，兩個元件此外稱為可連接 的。尤其是，當連接以相同的轉速存在時，這樣的元件旋轉。
[0011] 本發明的不同構件和元件可以在此通過軸或連接元件相互連接，但也直接地、例 如借助焊接、壓接或其他的連接方式相互連接。
[0012] 六個換擋元件特別優選具有第一制動器、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。
[0013] 各離合器在此代表如下的換擋元件，這些換擋元件分別按照操縱狀態允許兩個構 件之間的相對運動或構成用于傳遞轉矩的連接。相對運動例如指的是兩個構件的旋轉，其 中第一構件的轉速和第二構件的轉速彼此不同。此外也可設想到兩個構件中的僅一個構件 旋轉，而另一個構件靜止或以相反的方向旋轉。
[0014] 下文中，未操縱的離合器指的是打開的離合器。這表示：在兩個構件之間可以相對 運動。在操縱或閉合離合器時，兩個構件與此對應地以相同的轉速沿相同的方向旋轉。
[0015] 制動器指的是如下的換擋元件，該換擋元件在一側與固定的元件、例如殼體連接 并且在另一側與可旋轉的元件連接。下文中，未操縱的制動器指的是打開的制動器。這表 示：可旋轉的構件處于空轉中，也就是說，制動器優選對可旋轉的構件的轉速沒有影響。在 操縱或閉合制動器時，可旋轉的構件的轉速減小直到停止運轉，也就是說，可建立在可旋轉 的元件和固定的元件之間的連接。
[0016] 原則上也可以使用如下的換擋元件，其在未操縱的狀態中閉合并且在操縱的狀態 中打開。與此對應地，以上所述的各換擋狀態的功能和換擋狀態之間的配置以相反的方式 理解。在下文的實施例中首先基于如下布置結構，即：操縱的換擋元件閉合并且未操縱的換 擋元件打開。
[0017] 變速器此外具有第一行星齒輪組、第二行星齒輪組和第三行星齒輪組。
[0018] 行星齒輪組在此具有太陽輪、行星架和齒圈。在行星架上可旋轉地支承行星輪，所 述行星輪與太陽輪的齒部和/或與齒圈的齒部嚙合。接著，負傳動比行星齒輪組代表包括 可旋轉地支承行星輪的行星架、太陽輪和齒圈的行星齒輪組，其中，至少一個行星輪的齒部 不僅與太陽輪的齒部而且與齒圈的齒部嚙合，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才所述的負傳動比行星齒輪組的區別如下，正傳動比行 星齒輪組具有被可旋轉地支承在行星架上的內行星輪和外行星輪。內行星輪的齒部在此一 方面與太陽輪的齒部并且另一方面與外行星輪的齒部嚙合。外行星輪的齒部此外與齒圈的 齒部嚙合。這導致：在固定的行星架中，齒圈和太陽輪以相同的旋轉方向旋轉。
[0020] 通過使用行星齒輪組可以實現特別緊湊的變速器，由此在將變速器設置在車輛中 時實現大的自由度。
[0021] 行星齒輪組的元件尤其指的是行星齒輪組的太陽輪、齒圈、行星架和行星輪。
[0022] 特別優選地，換擋元件可被選擇性地，亦即單獨地并且符合需求地操縱，由此可通 過驅動軸和輸出軸之間的不同傳動比實現九個前進擋和一個倒擋。基于多個擋位而可能的 是，在大的變速器速比范圍的情況下實現精細的擋級并且因此例如使內燃機在優化的轉速 范圍中并且借此經濟地運行。同時這有助于提高行駛舒適性，因為內燃機優選可在低的轉 速水平上運行。因此例如也減少通過內燃機運行產生的噪音發射。
[0023] 此外優選驅動軸和輸出軸彼此軸向錯開地設置。這導致例如變速器的特別小的軸 向結構空間需求。由此變速器以特別優選的方式適合用在具有傳動系的前橫向布置結構的 車輛中。
[0024] 傳動系的前橫向布置結構指的是驅動源、例如內燃機橫向于行駛方向安裝在車輛 中并且優選前軸的車輪可通過驅動源或變速器驅動。
[0025] 特別優選地，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 可旋轉的。這表示：在行星齒輪組的各元件和固定的元件、例如殼體之間不存在永久的連 接，而是可選擇性地通過操縱換擋元件建立連接。行星齒輪組的各個元件的阻擋在此可僅 通過操縱相應的換擋元件而產生。這同樣有利地有助于可借助少量行星齒輪組實現大量擋 位。
[0026] 可連接在下文中指的是，在兩個元件之間可建立可脫開的連接。這例如表示：優選 通過換擋元件分別按照操縱狀態而在兩個元件之間存在不可相對旋轉的連接以用于傳遞 旋轉運動，或兩個元件在旋轉時彼此脫離聯接。在該情況中沒有發生旋轉運動的傳遞。
[0027] 與此不同，連接指的是在兩個元件之間存在永久的、固定的連接，由此例如旋轉運 動可永久地從一個構件傳遞到另一個構件上。
[0028] 此外優選地，驅動軸通過第一離合器與第二制動器是可連接的。此外驅動軸優選 通過第二離合器與第二行星齒輪組的太陽輪是可連接的并且與第三行星齒輪組的太陽輪 是可連接的。第二行星齒輪組的太陽輪和第三行星齒輪組的太陽輪特別優選同樣相互連 接。由此關于行星齒輪組實現多個自由度，從而在使用相對少的換擋元件和行星齒輪組的 情況下可實現多個擋位。
[0029] 特別優選地，三個行星齒輪組從變速器輸入端開始以第一行星齒輪組、第二行星 齒輪組、第三行星齒輪組的順序與驅動軸同軸設置。此外換擋元件特別優選地設置為，使得 所述換擋元件可從外面良好地接近。
[0030] 變速器的效率可以優選如下提高，即，在換擋元件中，需要能量用于換擋狀態的改 變、而不用于換擋狀態本身的維持。符合需求的是，可操縱的換擋元件、例如機電式換擋元 件或電磁式換擋元件在這里特別適合。尤其是與常規可液壓操縱的換擋元件相比，其優點 在于特別小的并且有效率的能量需求，因為其可幾乎無損耗地運行。此外可以在上述的解 決方案中有利地省去永久地維持用于操縱例如常規液壓式換擋元件的控制壓力或以需要 的液壓壓力對在換擋狀態中的換擋元件永久地加載。由此可以例如省去其他的構件如液壓 泵，只要其僅用于對常規可液壓操縱的換擋元件進行操控和供應。當為其他構件供應潤滑 劑不通過單獨的潤滑劑泵而是通過該相同的液壓泵進行時，則所述液壓泵至少可以較小地 設計尺寸。尤其是在旋轉的構件中，在液壓回路的油轉移位置上也可能出現的不緊密性也 被取消。這特別優選同樣有助于變速器的較高效率形式的效率提高。在使用上述類型的可 符合需求地操縱的換擋元件時特別有利的是，所述換擋元件可從外部良好接近。這尤其具 有如下優點，即，需要的換擋能量可以良好地輸送給換擋元件。因此換擋元件特別優選地 設置為使得所述換擋元件可從外面良好接近。可從外面良好接近對于換擋元件意味著：在 殼體和換擋元件之間沒有設置其他的構件，或換擋元件特別優選地設置在驅動軸或輸出軸 上。
[0031] 變速器輸入端在此代表變速器的如下位置，在所述位置上在行駛運行中轉矩從驅 動源引入變速器中。與此不同，變速器輸出端指的是變速器的如下位置，在所述位置上轉矩 在考慮對應的傳動比的情況下例如引入分動器中或傳遞到車輛的驅動軸上。
[0032] 此外優選地，第二行星齒輪組的齒圈與第一制動器連接。該布置結構尤其允許齒 圈的外側例如作為與第一制動器處于嵌接的片式支座作用。一方面這導致在變速器中使用 的構件的減少，因為例如可以省去另一個連接元件，另一方面該布置結構構成特別是在需 要的結構空間方面優化的解決方案。
[0033] 在另一個優選的實施例中，變速器具有第一圓柱齒輪傳動裝置和第二圓柱齒輪傳 動裝置。借助第一圓柱齒輪傳動裝置和第二圓柱齒輪傳動裝置分別按照換擋元件的操縱而 可將轉矩傳遞到輸出軸上。通過該布置結構，變速器特別優選適合于在具有傳動系的前橫 向布置結構的車輛中使用，因為通過驅動軸和輸出軸的軸向錯開的布置結構而需要較小的 軸向結構空間。這尤其是在具有傳動系的前橫向布置結構的車輛中有特別的意義，因為對 于驅動源和變速器可用的結構空間以特別的方式通過車輛寬度限定。當然也可設想到其他 的動力系統布置結構，例如在后輪驅動的車輛中。
[0034] 圓柱齒輪傳動裝置是具有至少兩個相互處于嵌接的圓柱齒輪的一級或多級圓柱 齒輪傳動機構。在此各圓柱齒輪的相應的軸彼此平行地設置，或者軸和圓柱齒輪的旋轉軸 線彼此平行地設置。
[0035] 兩個圓柱齒輪傳動裝置從變速器輸入端開始沿驅動軸以第一行星齒輪組、第一圓 柱齒輪傳動裝置、第二圓柱齒輪傳動裝置、第二行星齒輪組的順序設置在第一行星齒輪組 和第二行星齒輪組之間，其中，至少第一圓柱齒輪傳動裝置的各一個圓柱齒輪和第二圓柱 齒輪傳動裝置的各一個圓柱齒輪與驅動軸同軸地設置。該布置結構確保特別節省空間