呈行星结构形式的多级变速器制造技术

提出了一种具有壳体(11)的用于车辆的呈行星结构形式的多级变速器，其中，第一轴(1)设置为驱动件(An)，并且与之轴平行地布置的第二轴(2)设置为从动件(Ab)，其中，设置有三个行星齿轮组(RS1、RS2、RS3)和另外的轴(3、4、5、6、7、8、9)以及六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)，通过对它们的操作可以实现多个挡位级，并且其中，设置有机器元件(ST1、ST2)用来在驱动件(An)与从动件(Ab)之间进行转矩传递，其中，作为驱动件的第一轴(1)至少与第三行星齿轮组(RS3)的齿圈(HR3)并且与第二行星齿轮组(RS2)的行星齿轮架(PT2)能连接或连接，并且其中作为从动件(Ab)的第二轴(2)与第一机器元件(ST1)和第二机器元件(ST2)能连接或连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】呈行星结构形式的多级变速器
本专利技术涉及一种用于车辆的呈行星结构形式的多级变速器。
技术介绍
例如，从文献DE102007014150A1中公知了一种能动力换挡的多级变速器。在该多级变速器中，驱动轴经由扭振减振器牢固地与第一轴系的第一轴连接。此外，与之平行地布置的第二轴系包含被称为第二轴的从动轴。两个轴系经由三个圆柱齿轮级彼此连接。在第一轴系上存在有三轴式的第一行星齿轮级。在第二轴系上存在有第二行星齿轮级和第三行星齿轮级。因此，该多级变速器包括十个轴，它们经由三个圆柱齿轮级和三个行星齿轮级彼此处于连接。为了切换八个前进挡和一个倒挡需要五个换挡元件。所设置的换挡元件以液压方式操作。为了减小液压损失，将换挡元件布置为可以从外部良好接近。然而，在将变速器前置横向安装在车辆中的情况下，仅提供了有限的轴向的结构空间。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，提供一种多级变速器，其在良好的啮合效率以及尽可能小的轴向的结构空间需求的情况下，同时还具有尽可能高的挡位级数量和换挡元件的良好的可达到性。根据本专利技术，该任务通过如下具有壳体的用于车辆的呈行星结构形式的多级变速器来解决，其中，第一轴设置为驱动件，并且与之轴平行地布置的第二轴设置为从动件，其中，设置有三个行星齿轮组和另外的轴以及六个换挡元件，通过对它们的操作能够实现多个挡位级，并且其中，还设置有机器元件用来在驱动件与从动件之间进行转矩传递，其特征在于，作为驱动件的第一轴至少与第三行星齿轮组的齿圈并且与第二行星齿轮组的行星齿轮架)连接或能连接，并且作为从动件的第二轴与第一机器元件并且与第二机器元件连接或能连接，其中，第一行星齿轮组和第二行星齿轮组在径向上依次布置，其中，径向内置的第一行星齿轮组和径向外置的第二行星齿轮组经由第一行星齿轮组的齿圈彼此连接。在下文中，对本专利技术的有利改进方案进行描述。因此，提出了一种能动力换挡的呈行星结构形式的多级变速器或具有壳体的用于车辆的多挡位的行星变速器，其中，针对优选的前置横向安装方式，驱动件或驱动轴和从动件或从动轴彼此间轴平行地布置。根据本专利技术的多级变速器包括仅九个轴、三个行星齿轮组和仅六个换挡元件，以便可以实现至少九个前进挡和一个倒挡。此外，为了联接驱动件和从动件，优选设置有仅两个机器元件。通过如下方式得到根据本专利技术的多级变速器，即，作为驱动件的第一轴至少与第三行星齿轮组的齿圈并且与第二行星齿轮组的行星齿轮架分别以能松开的方式连接或者能连接或者连接，并且作为从动件的第二轴与第一机器元件并且与第二机器元件连接或者以能松开的方式连接或能连接，该多级变速器能够实现对换挡元件的效率改进的且进而符合需求的操作，其中，用于前置横向结构形式的多级变速器的有利的较小数量的变速器元件彼此以如下方式嵌套，即，能够实现特别节省轴向结构空间的布置方案。除了改进效率置外，还得到小的构件负载和小的结构费用。此外，换挡元件的良好的可接近性一方面可以通过用作换挡元件的制动器来实现，另一方面也可以通过用作换挡元件的离合器来实现，这些换挡元件优选定位在外置的轴上，在根据本专利技术的多级变速器中优选定位在驱动件和从动件上。由于结构费用少，所以以有利方式得到了根据本专利技术的多级变速器的低的制造成本和小的重量。在本专利技术的可能的实施方式的范围内可以设置的是，至少一个圆柱齿轮级或类似装置用作驱动件与从动件之间联接或传递转矩的机器元件，其实现了用于从动差速所需的传动比。优选地设置仅两个机器元件或圆柱齿轮级。然而，也可以使用其他的机器元件，例如链、皮带或类似装置来传递力。从轴向上观察，行星齿轮组以第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和第三行星齿轮组的顺序布置，其中，优选设置有三个负行星齿轮组。然而可能的是，在允许可连接性的情况下，当同时更换行星架连接件或行星齿轮架连接件和齿圈连接件并将标准传动比的值提高数值1时，其中单个或多个负行星齿轮组转化为正行星齿轮组。负行星齿轮组公知地在行星齿轮架上具有以可扭转的方式支承的行星齿轮，这些行星齿轮与该行星齿轮组的太阳轮和齿圈咬合，从而在行星齿轮架固定且太阳轮转动的情况下，齿圈沿着与太阳轮转动方向相反的方向转动。正行星齿轮组公知地在其行星齿轮架上具有以可扭转的方式支承的并且彼此齿啮合的内部和外部的行星齿轮，其中，该行星齿轮组的太阳轮与内部的行星齿轮咬合并且该行星齿轮组的齿圈与外部的行星齿轮咬合，从而在行星齿轮架固定且太阳轮转动的情况下，齿圈沿着与太阳轮转动方向相同的方向转动。在本专利技术的特别的实施方式的范围内可以设置的是，其中多个行星齿轮组在径向上相叠地布置。为了联接嵌套的行星齿轮组，内行星齿轮组的齿圈和外行星齿轮组的太阳轮例如可以实施为一个构件。为此，内行星齿轮组的齿圈例如可以具有内齿部和外齿部，然而其中，其他实施方案也是能想到的。不依赖于联接类型地，彼此嵌套的行星齿轮组基本上布置在一个轴向平面内，从而以有利的方式节省了轴向上的结构空间。在根据本专利技术的多级变速器中，液力变矩器或液力离合器可以作为起动元件使用。也能想到的是，使用附加的起动离合器或集成的起动离合器或者起动制动器。此外可能的是，在其中至少一个轴上布置有电机或其他动力源/功率源。此外，在其中至少一个轴上布置有朝向壳体或朝向其他轴的自由轮(Freilauf)。优选地，在根据本专利技术的多级变速器中，可以有九个前进挡和至少一个倒挡经由所设置的换挡元件进行切换。然而也能想到的是，例如针对第四前进挡可以通过组合其他的换挡元件的另外的切换组合来实现。术语换挡元件被理解为变速器的两个元件之间的可切换的连接部，其中，在这两个元件之间所要传递的转矩借助力锁合(Kraftschluss)或摩擦锁合(Reibschluss)或借助形状锁合(Formschluss)来传递。如果可切换的连接部的两个元件可旋转地实施，那么换挡元件就被称为离合器，而当可切换的连接部的两个元件中的仅一个旋转时，换挡元件被称为制动器。此外，只要元件的可连接性受允许，那么各个换挡元件的几何上的位置或顺序可以自由选择。以该方式，各个元件可以在其位置中任意移位。此外，只要外部的造型受允许，那么多个齿轮组也可以在径向上相叠地，也就是嵌在一起地布置。力锁合的换挡元件的实施例是多片式离合器或多片式制动器、带式制动器、锥形离合器或锥形制动器、电磁离合器、磁粉离合器和电流变离合器。形状锁合的换挡元件的实施例是爪式离合器或爪式制动器和齿式离合器。因此，通常使用摩擦锁合的和形状锁合的换挡元件来用作换挡元件。优选地，基于其表征，实施为离合器的第二换挡元件和实施为离合器的第四换挡元件首选可以实施为爪式换挡元件，由此实现显著的消耗方面的优点。附图说明下面借助附图更详尽地阐述本专利技术。其中：图1示出根据本专利技术的多级变速器的第一实施变体的示意图；图2示出多级变速器的第二实施变体的示意图；图2A示出针对根据图2的第二实施变体的第一联锁变体的示意图；图2B示出针对根据图2的第二实施变体的第二联锁变体的示意图；图3示出多级变速器的第三实施变体的示意图；图4示出多级变速器的第四实施变体的示意图；图4A示出针对根据图4的第四实施变体的第一联锁变体的示意图；图4B示出针对根据图4的第四实施变体的第二联锁变体的示意图；图5示出多级变速器的第三实施变体的替选的实施变体的示意图；图6示出针对多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有壳体(11)的用于车辆的呈行星结构形式的多级变速器，其中，第一轴(1)设置为驱动件(An)，并且与之轴平行地布置的第二轴(2)设置为从动件(Ab)，其中，设置有三个行星齿轮组(RS1、RS2、RS3)和另外的轴(3、4、5、6、7、8、9)以及六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)，通过对它们的操作能够实现多个挡位级，并且其中，还设置有机器元件(ST1、ST2)用来在驱动件(An)与从动件(Ab)之间进行转矩传递，其特征在于，作为驱动件的第一轴(1)至少与第三行星齿轮组(RS3)的齿圈(HR3)并且与第二行星齿轮组(RS2)的行星齿轮架(PT2)连接或能连接，并且作为从动件(Ab)的第二轴(2)与第一机器元件(ST1)并且与所述第二机器元件(ST2)连接或能连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.22 DE 102013202885.71.一种具有壳体(11)的用于车辆的呈行星结构形式的多级变速器，其中，第一轴(1)设置为驱动件(An)，并且与之轴平行地布置的第二轴(2)设置为从动件(Ab)，其中，设置有第一行星齿轮组(RS1)、第二行星齿轮组(RS2)和第三行星齿轮组(RS3)；第三轴(3)、第四轴(4)、第五轴(5)、第六轴(6)、第七轴(7)、第八轴(8)和第九轴(9)；以及六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、B1、B2)，通过对它们的操作能够实现多个挡位级，并且其中，还设置有第一机器元件(ST1)和第二机器元件(ST2)用来在驱动件(An)与从动件(Ab)之间进行转矩传递，其特征在于，作为驱动件的第一轴(1)至少与第三行星齿轮组(RS3)的齿圈(HR3)并且与第二行星齿轮组(RS2)的行星齿轮架(PT2)连接或能连接，并且作为从动件(Ab)的第二轴(2)与所述第一机器元件(ST1)并且与所述第二机器元件(ST2)连接或能连接，其中，第一行星齿轮组(RS1)和第二行星齿轮组(RS2)在径向上依次布置，其中，径向内置的第一行星齿轮组(RS1)和径向外置的第二行星齿轮组(RS2)经由第一行星齿轮组(RS1)的齿圈(HR1)彼此连接，其中，第一行星齿轮组(RS1)的太阳轮(SR1)和第三行星齿轮组(RS3)的太阳轮(SR3)经由第三轴(3)并且经由实施为制动器的第五换挡元件(B1)与所述壳体(11)能连接。2.根据权利要求1所述的多级变速器，其特征在于，圆柱齿轮级或链设置为机器元件。3.根据权利要求1或2所述的多级变速器，其特征在于，第一轴(1)经由实施为离合器的第一换挡元件(K1)并且经由第三轴(3)与第一行星齿轮组(RS1)的太阳轮(SR1)并且与所述第三行星齿轮组(RS3)的太阳轮(SR3)能连接，第一轴(1)经由实施为离合器的第二换挡元件(K2)并且经由所述第八轴(8)与第三行星齿轮组(RS3)的齿圈(HR3)能连接，第一轴(1)经由实施为离合器的第三换挡元件(K3)并且经由第七轴(7)与第二行星齿轮组(RS2)的行星齿轮架(PT2)能连接，第二轴(2)经由实施为离合器的第四换挡元件(K4)并且经由所述第九轴(9)与构造为圆柱齿轮级的第一机器元件(ST1)的浮动轮(13)能连接，并且第二轴(2)与构造为圆柱齿轮级的第二机器元件(ST2)的固定轮(15)连接。4.根据权利要求3所述的多级变速器，其特征在于，第一行星齿轮组(RS1)的行星齿轮架(PT1)经由第四轴(4)并且经由实施为制动器的第六换挡元件(B2)与所述壳体(11)能连接，构造为圆柱齿轮级的第一机器元件(ST1)的固定轮(12)经由第五轴(5)与第一行星齿轮组(RS1)的齿圈(HR1)并且与所述第三行星齿轮组(RS3)的行星齿轮架(PT3)连接，并且构造为圆柱齿轮级的第二机器元件(ST2)的固定轮(14)经由第六轴(6)与第二行星齿轮组(RS2)的齿圈(HR2)连接。5.根据权利要求1或2所述的多级变速器，其特征在于，第一轴(1)经由实施为离合器的第一换挡元件(K1)并且经由第三轴(3)与第一行星齿轮组(RS1)的太阳轮(SR1)并且与所述第三行星齿轮组(RS3)的太阳轮(SR3)能连接，第一轴(1)与第三行星齿轮组(RS3)的齿圈(HR3)连接，第一轴(1)经由实施为离合器的第三换挡元件(K3)并且经由所述第七轴(7)与第二行星齿轮组(RS2)的行星齿轮架(PT2)能连接，第二轴(2)经由实施为离合器的第四换挡元件(K4)并且经由第九轴(9)与构造为圆柱齿轮级的第一机器元件(ST1)的浮动轮(13)能连接，并且第二轴(2)与构造为圆柱齿轮级的第二机器元件(ST2)的固定轮(15)连接。6.根据权利要求5所述的多级变速器，其特征在于，第一行星齿轮组(RS1)的行星齿轮架(PT1)经由第四轴(4)并且经由实施为制动器的第六换挡元件(B2)与所述壳体(11)能连接，构造为圆柱齿轮级的第一机器元件(ST1)的固定轮(12)经由第五轴(5)与第一行星齿轮组(RS1)的齿圈(HR1)连接，其中，构造为圆柱齿轮级的第一机器元件(ST1)的固定轮(12)和第一行星齿轮组(RS1)的齿圈(HR1)经由第五轴(5)和实施为离合器的第二换挡元件(K2)以及经由第八轴(8)与第三行星齿轮组(RS3)的行星齿轮架(PT3)能连接，并且构造为圆柱齿轮级的第二机器元件(ST2)的固定轮(14)经由第六轴(6)与第二行星齿轮组(RS2)的齿圈(HR2)连接。7.根据权利要求1或2所述的多级变速器，其特征在于，第一轴(1)与第三行星齿轮组(RS3)的齿圈(HR3)连接，第一轴(1)经由实施为离合器的第一换挡元件(K1)并且经由第八轴(8)与第三行星齿轮组(RS3)的行星齿轮架(PT3)能连接，第一轴(1)经由实施为离合器的第三换挡元件(K3)并且经由第七轴(7)与第二行星齿轮组(RS2)的行星齿轮架(PT2)能连接，第二轴(2)经由实施为离合器的第四换挡元件(K4)并且经由第九轴(9)与构造为圆柱齿轮级的第一机器元件(ST1)的浮动轮(13)能连接，并且第二轴(2)与构造为圆柱齿轮级的第二机器元件(ST2)的固定轮(15)连接。8.根据权利要求1或2所述的多级变速器，其特征在于，第一行星齿轮组(RS1)的行星齿轮架(PT1)经由第四轴(4)并且经由实施为制动器的第六换挡元件(B2)与所述壳体(11)能连接，构造为圆柱齿轮级的第一机器元件(ST1)的固定轮(12)经由第五轴(5)与第一行星齿轮组(RS1)的齿圈(HR1)连接，其中，构造为圆柱齿轮级的第一机器元件(ST1)的固定轮(12)和第一行星齿轮组(RS1)的齿圈(HR1)经由第五轴(5)并且经由实施为离合器的第二换挡元件(K2)以及经由第八轴(8)与行星齿轮架(PT3)能连接，并且构造为圆柱齿轮级的第二机器元件(ST2)的固定轮(14)经由第六轴(6)与第二行星齿轮组(RS2)的齿圈(HR2)连接。9.根据权利要求1或2所述的多级变速器，其特征在于，第一轴(1)与第三行星齿轮组(RS3)的齿圈(HR3)连接，第一轴(1)经由实施为离合器的第三换挡元件(K3)并且经由第七轴(7)与第二行星齿轮组(RS2)的行星齿轮架(PT2)能连接，第二轴(2)经由实施为离合器的第四换挡元件(K4)并且经由所述第九轴(9)与构造为圆柱齿轮级的第一机器元件(ST1)的浮动轮(13)能连接，并且第二轴(2)与构造为圆柱齿轮级的第二机器元件(ST2)的固定轮(15)连接。10.根据权利要求9所述的多级变速器，其特征在于，第一行星齿轮组(RS1)的太阳轮(SR1)和第三行星齿轮组(RS3)的太阳轮(SR3)经由第三轴(3)并且经由实施为离合器的第一换挡元件(K1)以及经由第八轴(8)与第三行星齿轮组(RS3)的行星齿轮架(PT3)能连接，并且其中，第一行星齿轮组(RS1)的太阳轮(SR1)和第三行星齿轮组(RS3)的太阳轮(SR3)经由第三轴(3)并且经由实施为离合器的第一换挡元件(K1)以及经由第八轴(8)并且经由实施为离合器的第二换挡元件(K2)以及经由第五轴(5)与第一行星齿轮组(RS1)的齿圈(HR1)能连接，第一行星齿轮组(RS1)的行星齿轮架(PT1)经由第四轴(4)并且经由实施为制动器的第六换挡元件(B2)与所述壳体(11)能连接，构造为圆柱齿轮级的第一机器元件(ST1)的固定轮(12)经由第五轴(5)与第一行星齿轮组(RS1)的齿圈(HR1)能连接，构造为圆柱齿轮级的第二机器元件(ST2)的固定轮(14)经由第六轴(6)与第二行星齿轮组(RS2)的齿圈(HR2)连接。11.根据权利要求1或2所述的多级变速器，其特征在于，第一轴(1)经由实施为离合器的第一换挡元件(K1)并且经由第三轴(3)与第一行星齿轮组(RS1)的太阳轮(SR1)并且与所述第三行星齿轮组(RS3)的太阳轮(SR3)能连接，第一轴(1)与第二行星齿轮组(RS2)的行星齿轮架(PT2)连接，第一轴(1)经由实施为离合器的第二换挡元件(K2)并且经由第八轴(8)与第三行星齿轮组(RS3)的齿圈(HR3)能连接，第二轴(2)经由实施为离合器的第四换挡元件(K4)并且经由所述第九轴(9)与构造为圆柱齿轮级的第一机器元件(ST1)的浮动轮(13)能连接，并且第二轴(2)经由实施为离合器的第三换挡元件(K3)并且经由所述第七轴(7)与构造为圆柱齿轮级的第二机器元件(ST2)的浮动轮(15A)能连接。12.根据权利要求11所述的多级变速器，其特征在于，第一行星齿轮组(RS1)的行星齿轮架(PT1)经由第四轴(4)并且经由实施为制动器的第六换挡元件(B2)与所述壳体(11)能连接，构造为圆柱齿轮级的第一机器元件(ST1)的固定轮(12)经由第五轴(5)与第一行星齿轮组(RS1)的齿圈(HR1)并且与所述第三行星齿轮组(RS3)的行星齿轮架(PT3)连接，并且构造为圆柱齿轮级的第二机器元件(ST2)的固定轮(14)经由第六轴(6)与第二行星...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡·贝克，克里斯蒂安·西卜拉，沃尔夫冈·里格尔，
申请(专利权)人：ZF腓德烈斯哈芬股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE