[发明专利]行星齿轮结构方式的多级变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种行星齿轮结构方式的、尤其是用于汽车的多级变速器，包括壳体和至少六个切换元件，在所述壳体中容纳有八个可旋转的轴和四个行星齿轮组，所述至少六个切换元件由至少一个制动器和离合器构成并且通过有针对性地操作切换元件可在驱动轴和输出轴之间形成不同的传动比。

背景技术

这种多级变速器优选用于汽车的自动变速器中，其中通过有针对性地操作切换元件定义相应挡位中的行星齿轮组上的有效动力流。在此在自动变速器中在行星齿轮组前面通常还设置有一个受到打滑作用的并且选择性地设有锁止离合器的起动元件、例如液力变矩器或液力耦合器。

DE102008000428A1公开了一种行星齿轮结构方式的多级变速器，其中，在壳体中设置有四个行星齿轮组以及总共八个可旋转的轴，所述轴的一个是多级变速器的驱动轴并且另一个是输出轴。另外，在轴的区域中设置至少六个切换元件，通过有针对性地操作这些切换元件来改变四个行星齿轮组上的动力流并且因此可在驱动轴和输出轴之间定义不同的传动比。由此总共可接入九个前进挡以及一个倒挡。

发明内容

本发明的任务在于提出一种开头所提类型的多级变速器，借助其可形成至少九个前进挡和一个倒挡并且尤其是将建造费用在重量和生产成本方面降低到最小程度。另外应可实现良好的传动比系列并使各个变速器元件的负荷最小化。最后应可实现良好的啮合效率。

该任务从权利要求1的前序部分出发结合其特征部分特征得以解决。从属权利要求在此给出本发明有利的扩展方案。

据此提出一种根据本发明的行星齿轮结构方式的多级变速器，其在壳体中容纳有一个驱动轴和一个输出轴以及另外六个可旋转的轴和四个行星齿轮组。所述行星齿轮组在此在轴向上看以第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组的顺序设置，每个行星齿轮组优选构造成负行星齿轮组。但也可想到，在允许连接的位置上将单个或多个负行星齿轮组改变为正行星齿轮组，即同时更换行星架和齿圈连接并且固定传动比的值增加1。

已知，单级负行星齿轮组包括一个太阳轮、一个齿圈和一个行星架，行星架可旋转地支承各行星齿轮，所述行星齿轮分别与太阳轮和齿圈啮合。当行星架被固定时，齿圈的旋转方向与太阳轮的相反。

反之，单级正行星齿轮组包括一个太阳轮、一个齿圈和一个行星架，行星架可旋转地支承内侧和外侧的各行星齿轮。在此所有内侧的行星齿轮与太阳轮啮合并且所有外侧的行星齿轮与齿圈啮合，另外每个内侧的行星齿轮分别与一个外侧行星齿轮啮合。当行星架被固定时，在此齿圈的旋转方向与太阳轮的相同。

根据本发明，第一行星齿轮组的行星架与第三轴连接，第三轴可通过第一制动器固定在壳体上并且还可借助第一离合器与第四轴连接。第四轴还与第三行星齿轮组的齿圈耦合，第五轴将第二行星齿轮组的齿圈与第三行星齿轮组的太阳轮相连接并且还可通过第二离合器与输出轴耦合。另外，第六轴与第一行星齿轮组的齿圈连接并且驱动轴可通过第三离合器与第三轴连接并且与第二行星齿轮组的行星架耦合。

根据本发明的一种实施方式，所述第六轴还与第二行星齿轮组的太阳轮和第三行星齿轮组的行星架连接。另外，第一行星齿轮组的太阳轮与第七轴耦合，第七轴可借助第二制动器固定在壳体上。

在该实施方式的扩展方案中，所述第四轴还与第四行星齿轮组的太阳轮连接，而第四行星齿轮组的齿圈与第八轴耦合，第八轴可通过第三制动器固定在壳体上。最后，输出轴还与第四行星齿轮组的行星架耦合。

在此情况下，第一前进挡通过接合第二制动器和第三制动器以及第一离合器形成，相反，第二前进挡通过操作第三制动器以及第一离合器和第三离合器接入。第三前进挡可通过接合第二制动器和第三制动器以及第三离合器选择。另外，第四前进挡通过操作第三制动器以及第二离合器和第三离合器形成，第五前进挡通过接合第二制动器以及第二离合器和第三离合器形成。第六前进挡通过操作所有离合器接入，第七前进挡可通过接合第二制动器以及第一离合器和第二离合器选择。另外，第八前进挡通过操作第一制动器以及第一离合器和第二离合器形成，相反，第九前进挡通过接合第一制动器和第二制动器以及第二离合器接入。最后，倒挡通过接合所有制动器形成。

根据该实施方式的一种替换的扩展方案，所述第四轴还与第四行星齿轮组的太阳轮连接，而输出轴还可通过第四离合器与第八轴连接，第八轴与第四行星齿轮组的行星架耦合。最后，第四行星齿轮组的齿圈与壳体不可相对转动地连接。