[发明专利]多级变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的多级变速器、特别是用于机动车的自动变速器。

背景技术

自动变速器、特别是用于机动车的自动变速器根据现有技术包括多个行星齿轮组，这些行星齿轮组借助摩擦元件或者说切换元件、如离合器和制动器被切换并且通常与承受打滑作用的并且选择性地配设有桥接离合器的起动元件、如液力变矩器或液力耦合器连接。

这样的自动变速器在现有技术中被多次描述并且始终被进一步开发和改进。因此，这些变速器应当具有足够数量的前进挡以及至少一个倒挡和带有高的总速比范围以及有利的速比间隔的非常适合于机动车的传动比。此外，这些变速器应当能实现沿前进方向的高的起动传动比并且包括直接挡。另外，自动变速器应当要求小的结构耗费和少量的切换元件，并且在顺序换挡方式时总是应当仅接通一个切换元件和断开一个切换元件。

这样的自动变速器例如由本申请人的DE 199 12 480 B4已知。该自动变速器包括三个单行星架行星齿轮组以及三个制动器和两个离合器用于切换六个前进挡和一个倒挡，并且包括一个驱动轴和一个从动轴，其中，第一行星齿轮组的行星架与第二行星齿轮组的齿圈固定连接，第二行星齿轮组的行星架与第三行星齿轮组的齿圈固定连接，并且驱动轴直接与第二行星齿轮组的太阳轮连接。

此外，在该已知的变速器中规定，驱动轴能经由第一离合器与第一行星齿轮组的太阳轮连接并且能经由第二离合器与第一行星齿轮组的行星架连接，第一行星齿轮组的太阳轮能经由第一制动器与变速器的壳体连接并且第一行星齿轮组的行星架能经由第二制动器与变速器的壳体连接，第三行星齿轮组的太阳轮能经由第三制动器与变速器的壳体连接。变速器的从动轴与第三行星齿轮组的行星架和第一行星齿轮组的齿圈固定连接。

发明内容

本发明的任务在于，给出一种多级变速器，该多级变速器沿轴向观察具有小的结构空间需求，从而能实现作为前置-横向系统的变速器的安装和可选地变速器的混合(hybridization)。此外应该在拖曳和啮合损失方面改善效率。

所述任务根据本发明通过权利要求1的特征来实现。其它的优点和有利的设计方案由从属权利要求得出。

据此建议一种多级变速器，该多级变速器具有设置在一个壳体中的驱动部和从动部。此外，该变速器包括三个行星齿轮组(以下称为第一、第二和第三行星齿轮组)、至少九个能转动的轴(以下称为驱动轴、从动轴、第三、第四、第五、第六、第七、第八和第九轴)、一个第一和一个第二圆柱齿轮级和五个切换元件，所述圆柱齿轮级与一个平行于各行星齿轮组的纵轴线设置的中间轴连接，所述中间轴用作变速器的从动轴，所述切换元件包括一个制动器和多个离合器，所述切换元件的选择性接合引起在驱动轴和从动轴之间的不同传动比，从而优选能实现八个前进挡和一个倒挡。

各行星齿轮组优选构造成负传动比行星齿轮组。单级的负传动比行星齿轮组已知包括一个太阳轮、一个齿圈和一个行星架，在该行星架上可转动地支承有行星齿轮，这些行星齿轮分别与太阳轮和齿圈啮合。由此，齿圈在行星架固定的情况下具有与太阳轮相反的转动方向。与此相对地，单级的正传动比行星齿轮组包括一个太阳轮、一个齿圈和一个行星架，在该行星架上可转动地支承有内侧的和外侧的行星齿轮，在此所有内侧的行星齿轮与太阳轮啮合、而所有外侧的行星齿轮与齿圈啮合，每个内侧的行星齿轮分别与一个外侧的行星齿轮啮合。由此，齿圈在行星架固定的情况下具有与太阳轮相同的转动方向并且产生正的固定变速器传动比。

此外，优选变速器的其中两个行星齿轮组沿径向观察上下相叠地设置，由此得到非常短的结构长度，变速器因此可按前置-横向安装方式安装到轿车中。

有利的是，第二行星齿轮组沿径向观察设置在第一行星齿轮组上方，在此各行星齿轮组沿轴向观察按第一行星齿轮组/第二行星齿轮组、第三行星齿轮组的顺序设置。在本发明的其它实施方式的范围内，各行星齿轮组的轴向顺序可以是任意的；此外，各行星齿轮组可沿轴向观察依次相继地设置。

根据本发明，驱动轴与第一行星齿轮组的行星架连接并且能经由第一离合器与第五轴可松脱地连接，该第五轴能经由第二离合器与连接于第二行星齿轮组的齿圈的第八轴可松脱地连接并且与第三行星齿轮组的太阳轮连接。

第一行星齿轮组的齿圈与连接于第二行星齿轮组的太阳轮的第六轴连接，第二行星齿轮组的行星架与第四轴连接，该第四轴经由第一圆柱齿轮级与从动轴连接。

代替或附加于第一圆柱齿轮级，第四轴可借助链条、皮带或者一个或多个其它构件经由至少一个离合器与从动轴可松脱地连接。