动力换挡变速器制造技术

本发明专利技术建议一种用于车辆的动力换挡变速器、特别是自动变速器，其包括多个摩擦锁合的和至少一个形锁合的换挡元件（A、B、C、D、E）以及多个经由换挡元件（A、B、C、D、E）在功率流中能被切换的齿轮，为了接通挡位，至少两个相配的换挡元件（A、B、C、D、E）是闭合的，以及至少一个形锁合的换挡元件（B）作为待接通的换挡元件（B）与要利用支持挡接通的挡位相配。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种按照权利要求1前序部分中详细限定类型的用于车辆的动力换挡变速器，特别是自动变速器。
技术介绍
例如由公开文献EP0434525A1已知一种用于车辆的多挡自动变速器，它包括多个行星齿轮组，它们借助摩擦元件例如离合器和制动器被接通并且通常与经受保护作用和有选择地设有跨接离合器的起动元件如例如液力变矩器或液力偶合器连接。但是这样的自动变速器的缺点是，所有换挡元件构成为摩擦锁合的摩擦片式离合器或摩擦片式制动器，它们有大的结构空间需求并且是成本大的。此外由公开文献DE10244023A1已知一种变速器，它包括多个换挡元件和多个经由换挡元件在功率流中能被切换的齿轮，为了调到变速比相应地闭合所述换挡元件中的至少一个换挡元件。在升挡时要接通的换挡元件构成为摩擦锁合的换挡元件，并且在升挡时相应只作为待切断的换挡元件的那些换挡元件构成为形锁合的换挡元件。通过多个应用的摩擦锁合的换挡元件，不利地提高了已知变速器的拖曳损失和还有成本以及结构空间需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，建议开头所述类型的变速器，其中使得拖曳损失以及变速器的结构空间需求最小化。上述目的按照本专利技术通过权利要求1的特征来达到，由从属权利要求和附图得到有利的扩展方案。因此建议一种用于车辆的行星齿轮结构形式的动力换挡变速器、特别是自动变速器，其包括多个摩擦锁合的换挡元件和至少一个形锁合的换挡元件以及多个经由换挡元件在功率流中能被切换的齿轮，为了调到变速比或者说接通变速比或者说接通挡位，所述换挡元件中的至少一个换挡元件是闭合的。按照本专利技术，至少一个形锁合的换挡元件作为在调到变速比或者说挡位时作为待接通的换挡元件，该挡位借助支持挡被接通。由此建议一种变速器、特别是带有尽可能少的能带负载切换的摩擦锁合的换挡元件的行星齿轮变速器，与此无关，除了至少一个行星齿轮组之外还设有一个或多个圆柱齿轮级。因为形锁合的换挡元件比摩擦锁合的换挡元件有明显较高的功率密度，在形锁合换挡元件处于打开状态中时，与摩擦锁合换挡元件相比，实际上不存在拖曳损失。通过这种方式，不仅在摩擦锁合换挡元件中出现的拖曳损失降低，而且还有制造成本和结构空间需求也明显降低，方式为:使用尽可能多的形锁合的非同步的换挡元件、例如换挡爪或类似元件。为了在所期望的换挡或变速比变换时可以使用形锁合换挡元件作为“待接通的”换挡元件，需要的是，例如在升挡时存在有高于待接通的目标挡的、可以作为支持挡使用的挡位。这是需要的，因为为了接通形锁合换挡元件必需消除存在的转速差。在本专利技术的有利实施方案的范围内也可以设定，附加地有至少一个形锁合的换挡元件也作为“待切断的”换挡元件配设于挡位。通过这种方式可以进一步降低所需要的摩擦锁合换挡元件的数量。在按照本专利技术的变速器中，作为可能的换挡过程，例如在升挡到一个变速级或挡位中一在该挡位中参与的“待接通的”换挡元件之一是形锁合换挡元件，建议，使用可选的挡位作为支持挡，它具有较低的变速比，借助它把转速差降低到数值零，以便然后可以接通形锁合的换挡元件。在选择合适的支持挡中要考虑，从初始挡或者说实际挡变换到相应的支持挡只引起一个换挡元件的变换或者说一个换挡元件的打开以及另一动力换挡元件或者说支持换挡元件的闭合或者贴紧。此外，为了从支持挡变换到所期望的目标挡应只打开支持换挡元件并且操纵形锁合换挡元件或者爪式换挡元件，它是“待接通的”新的换挡元件。所有其他的在参与的挡位中闭合的换挡元件有利地在整个换挡过程期间保持闭合或者说极短时地滑转。通过本专利技术的构思，对于“待接通的”换挡元件使用形锁合的换挡元件，并且在所涉及的换挡过程中使用支持挡，以便达到所需要的同步，有利地可以构成一种自动变速器，它除了所规定的作为形锁合换挡元件的爪式换挡元件之外还可以配备仅两个摩擦锁合换挡元件。由此可以在动力换挡情况下在相同的挡位数量下没有缺陷地大大降低拖曳力矩。优选例如对于所使用的摩擦换挡元件还可以使用降低拖曳力矩的、受到弱热负荷的换挡元件。如果例如按本专利技术的变速器包括仅两个摩擦换挡元件，它们可以优选在最高挡中共同地接通和在多个低挡中单个地与至少一个形锁合换挡元件或爪式换挡元件一起接通。低于具有已接通的摩擦换挡元件的挡位的待接通挡位在换挡期间可以经由支持换挡元件无牵引力中断地被接通。在实际挡与支持挡之间的速比间隔越低，在换挡期间的牵引力的限制就越小。有意义的是，所选择的支持挡应比待接通目标挡高仅一个挡位、最多高三个挡位。作为形锁合换挡元件优选可以使用非同步的爪式换挡元件，例如爪式离合器、爪式制动器或类似物，可具有任何爪形状，例如直线型轮廓或倒角轮廓(带有转向功能)。换挡元件的操纵可以例如通过液压的、机电的、电磁的方式或类似方式实现。附图说明借助示例性示出不同实施方式的附图进一步阐述出本专利技术。图1示出用于机动车的能动力换挡的六挡行星齿轮变速器的第一实施方式的示意图；图1A示出图1所示的齿轮组的可能的换挡简图；图2示出示例性从第二挡经由作为支持挡的第四挡换挡到第三挡位的换挡简图；图3示出示例性从第四挡经由作为支持挡的第六挡换挡到第五挡的换挡简图；图4示出在图2中所示的换挡期间力矩变化曲线的曲线图；图5示出在图2中所示的换挡期间绝对转速和转速差变化曲线的曲线图6示出用于机动车的能动力换挡的六挡行星齿轮变速器的第二实施方式的示意图；图6A示出图6所示的齿轮组的可能的换挡简图；图7示出用于机动车的能动力换挡的六挡行星齿轮变速器的第三实施方式的示意图；图7A示出在图7中所示的齿轮组的可能的换挡简图；图8示出用于机动车的能动力换挡的八挡行星齿轮变速器的第四实施方式的示意图；图8A示出图8所示的齿轮组的可能的换挡简图；图9示出用于机动车的能动力换挡的八挡行星齿轮变速器的第五实施方式的示意图；图9A示出在图9中所示的齿轮组的可能的换挡简图；图10示出用于机动车的能动力换挡的十挡行星齿轮变速器的第六实施方式的示意图；图1OA示出在图10中所示的齿轮组的可能的换挡简图。具体实施例方式在附图中示出按本专利技术建议的动力换挡变速器的不同实施方式，该变速器为行星齿轮结构方式，包括多个摩擦锁合的和形锁合的换挡元件A、B、C、D、E、F和G以及多个经由换挡元件能被切换到功率流中的齿轮，为了接通挡位，至少两个相配的换挡元件A、B、C、D、E、F和G闭合。按照本专利技术在变速器中使用形锁合的换挡元件，如果存在较高挡位可用作支持挡时，这些形锁合的换挡元件也是“待接通的”。通过这种方式可以不仅优化变速器的拖拽损失而且可以优化成本和结构空间，因为由此例如可以使用爪式换挡元件。在图1中示出按本专利技术的变速器作为行星齿轮变速器的第一实施方式，该行星齿轮变速器具有第一行星齿轮组RSl和构成为拉威娜式齿轮组RVS的第二双行星齿轮组以及五个换挡元件A、B、C、D和E。在按图1的齿轮结构中，第一行星齿轮组RSl的行星齿轮架I与构成为摩擦离合器的第一换挡元件A连接以及与构成为爪式离合器的第二换挡元件B连接，第一行星齿轮组RSl的齿圈2与驱动轴An连接以及与构成为摩擦离合器的第五换挡元件E连接。第一行星齿轮组RSl的太阳轮3与外壳连接。此外，拉威娜式齿轮组RVS的齿圈4与从动轴Ab连接，拉威娜式齿轮组RVS的第一太阳轮5与构成为爪式离合器的第二换挡元件B连接以及与构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.20 DE 102010042656.31.用于车辆的行星齿轮结构形式的动力换挡变速器、特别是自动变速器，其包括多个摩擦锁合的和至少一个形锁合的换挡元件(A、B、C、D、E、F、G)以及多个经由换挡元件(A、B、C、D、E、F、G)在功率流中能被切换的齿轮，为了接通挡位，至少两个相配的换挡元件(A、B、C、D、E、F、G)是闭合的，其特征在于，至少一个形锁合的换挡元件(A、B、C、D、F、G)作为待接通的换挡元件(B、C、F、G)与要利用支持挡接通的挡位相配。2.按照权利要求1所述的动力换挡变速器，其特征在于，在向目标挡升挡时，该目标挡通过闭合一个形锁合的换挡元件(B、C、F、G)能被接通，一个具有较低变速比的挡位作为用于消除换挡过程中的转速差的支持挡。3.按照权利要求1或2所述的动力换挡变速器，其特征在于，附加地有至少一个形锁合的换挡元件(A、D)作为待切断的换挡元件配设于挡位。4.按照上述权利要求之一所述的动力换挡变速器，其特征在于，设有至少一个第一行星齿轮组(RSl)和至少一个构成为拉威娜式齿轮组(RV)的双行星齿轮组以及至少五个换挡元件(A、B、C、D、E)，至少第二换挡元件(B)构成为待接通的爪式离合器，该第二换挡元件配设于第三挡和第五挡以及倒挡。5.按照权利要求4所述的动力换挡变速器，其特征在于，第一行星齿轮组(RSl)的行星齿轮架(I)与构成为摩擦离合器的第一换挡元件(A)连接以及与构成为爪式离合器的第二换挡元件(B)连接，第一行星齿轮组(RSl)的齿圈(2)与驱动轴(An)连接以及与构成为摩擦离合器的第五换挡元件(E)连接，第一行星齿轮组(RSl)的太阳轮(3)是与外壳固定的，拉威娜式齿轮组(RVS)的齿圈(4)与从动轴(Ab)连接，拉威娜式齿轮组(RVS)的第一太阳轮(5)与构成为爪式离合器的第二换挡元件(B)连接以及与构成为摩擦制动器的第三换挡元件(C)连接，拉威娜式齿轮组(RVS)的第二太阳轮(6)与构成为摩擦离合器的第一换挡元件(A)连接，以及拉威娜式齿轮组(RVS)的行星齿轮架(7)—方面与构成为摩擦离合器的第五换挡元件(E)连接和另一方面与构成为摩擦制动器的第四换挡元件(D)连接。6.按照上述权利要求之一所述的动力换挡变速器，其特征在于，设有至少一个第一行星齿轮组(RSl)和至少一个构成为拉威娜式齿轮组(RV)的第二双行星齿轮组以及至少五个换挡元件(A、B、C、D、E)，配设于第一挡至第四挡的第一换挡元件(A)构成为待切断的爪式离合器，和配设于第三挡和第五挡以及倒挡的第二换挡元件(B)构成为待接通的爪式离合器，以及配设于倒挡和第一挡的第四换挡元件(D)构成为待切断的爪式制动器，使得只有第三和第五换挡元件(C、E)分别构成为能带负载切换的摩擦锁合的换挡元件。7.按照权利要求6所述的动力换挡变速器，其特征在于，第一行星齿轮组(RSl)的行星齿轮架(I)与构成为爪式离合器的第一换挡元件(A)以及与构成为爪式离合器的第二换挡元件(B)连接，第一行星齿轮组(RSl)的齿圈(2)与驱动轴(An)以及与构成为摩擦离合器的第五换挡元件(E)连接，第一行星齿轮组(RSl)的太阳轮(3)是与壳体固定的，拉威娜式齿轮组(RVS)的齿圈(4)与从动轴(Ab)连接，拉威娜式齿轮组(RVS)的第一太阳轮(5)与构成为爪式离合器的第二换挡元件(B)以及与构成为摩擦制动器的第三换挡元件(C)连接，拉威娜式齿轮组(RVS)的第二太阳轮(6)与构成为爪式离合器的第一换挡元件(A)连接，以及拉威娜式齿轮组(RVS)的行星齿轮架(7) —方面与构成为摩擦离合器的第五换挡元件(E)连接和另一方面与构成为爪式制动器的第四换挡元件(D)连接。8.按照上述权利要求之一所述的动力换挡变速器，其特征在于，设有至少三个行星齿轮组(RS1、RS2、RS3)与至少五个换挡元件(A、B、C、D、E)，至少第三换挡元件(C)构成为待接通的爪式制动器，第三换挡元件配设于第三挡和第五挡以及倒挡。9.按照权利要求8所述的动力换挡变速器，其特征在于，第一行星齿轮组(RSl)的太阳轮(3)与驱动轴(An)连接、与构成为摩擦离合器的第一换挡元件(A)连接以及与构成为摩擦离合器的第二换挡元件(B)连接，第一行星齿轮组(RSl)的齿圈(2)与构成为爪式制动器的第三换挡元件(C)连接，第一行星齿轮组(RSl)的行星齿轮架(I)与构成为摩擦制动器的第四换挡元件(D)连接以及与第二行星齿轮组(RS2)的齿圈(8)连接，第二行星齿轮组(RS2)的行星齿轮架9 一方面与构成为摩擦离合器的第二换挡元件(B)连接和另一方面与构成为摩擦制动器的第五换挡元件(E)以及与第三行星齿轮组(RS3)的齿圈(10)连接，第二行星齿轮组(RS2)的太阳轮(11)与构成为摩擦离合器的第一换挡元件(A)和第三行星齿轮组(RS3)的太阳轮(12)连接，第三行星齿轮组(RS3)的行星齿轮架(17)与从动轴(Ab)连接。10.按照上述权利要求之一所述的动力换挡变速器，其特征在于，设有至少一个正传动比行星齿轮组(PRS)和至少一个拉威娜式齿轮组(RV)以及至少六个换挡元件(A、B、C、D、E、F)，至少第二换挡元件(B)和第六换挡元件(F)分别构成为待接通的爪式离合器，第二换挡元件配设于第三挡和第七挡以及倒...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·贡波尔茨贝格，B·西奇，M·赖施，M·格茨，M·莫尔，R·德赖布霍尔茨，P·齐默，G·鲍克内希特，
申请(专利权)人：腓特烈斯港齿轮工厂股份公司，
类型：
国别省市：