[发明专利]能负载换挡的多级变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的行星齿轮结构形式的能负载换挡的多级变速器，该多级变速器例如可以用作自动变速器。

背景技术

能负载换挡的多级变速器用作在车辆的动力总成系统中的行驶变速器。这种多级变速器具有多个变速器级以及多个换挡元件。因此，针对前置横向安装或针对纵向安装，以最多八个前进挡可以用于针对轿车的实施方案中。为了产生变速器传动比，存在具有圆柱齿轮级以及具有行星齿轮级的能负载换挡的多级变速器。带行星齿轮挡的多级变速器大多是自动变速器，其借助摩擦元件或换挡元件，如离合器和制动器进行换挡。通常这种多级变速器与起动元件，如液力变矩器或液力耦合器连接。这种起动元件处于滑转作用下且有选择地配设有跨接离合器。公知的变速器设计方案具有特殊的优势和特殊的缺陷，从而它们只对特定的应用情况有利。

专利文件US 7,819,772B2公开了一种在驱动轴与输出轴之间的能负载换挡的多级变速器。多级变速器具有多个变速器级以及多个换挡元件。

发明内容

在这种背景下，本发明提供了一种用于车辆的行星齿轮结构形式的能负载换挡的多级变速器。有利的设计方案由接下来的说明得出。

在驱动轴和输出轴之间的行星齿轮结构形式的能负载换挡的多级变速器，尤其是用于车辆的自动变速器，具有两个平行的轴系、六个换挡元件、至少两个圆柱齿轮级和三个行星齿轮组，这些行星齿轮组分别具有太阳齿轮、齿圈和行星齿轮支架，该行星齿轮支架具有多个行星齿轮，其中，行星齿轮支架组装在行星架中。两个轴系可以通过至少两个圆柱齿轮级相互连接。通过六个换挡元件的有选择的啮合，可以导致在驱动轴与输出轴之间的不同的传动比。由此可以实现多个前进挡，尤其是至少九个前进挡，以及至少一个倒挡。

车辆可以是一种机动车，例如轿车、载重车或其它商用车。车辆可以配备有内燃机以及同时或作为备选可以配备有电驱动器，就是说也可以实施为混合动力型车辆。所联接的行星齿轮级在仅两个轴系上的分配导致了很短的结构长度，但也导致了紧凑的整体布局。

换挡元件按照实施方式的不同可以理解成离合器或制动器。换挡元件既可以实施成摩擦锁合的(reibschlüssig)换挡元件也可以实施成形状锁合的(formschlüssig)换挡元件。所使用的换挡元件可以构造成负载换挡式离合器或负载换挡式制动器。换挡元件尤其可以实施成摩擦锁合的离合器或实施成摩擦锁合的制动器，例如片式离合器、带式制动器或锥体离合器。此外，换挡元件还可以实施成形状锁合的制动器或形状锁合的离合器，例如同步器或爪式离合器。可以将不同类型的换挡元件使用于多级变速器的六个换挡元件。

针对圆柱齿轮级以及针对行星齿轮组可以参考公知的布置方式。多级变速器例如可以具有正好两个圆柱齿轮级，也就是说不多于两个的圆柱齿轮级，或正好三个圆柱齿轮级，也就是说不多于三个的圆柱齿轮级。就行星齿轮组而言，多级变速器可以例如具有正好三个行星齿轮组，也就是说不多于三个的行星齿轮组。

对前置横向式传动的车辆来说，两个轴系的平行布置尤为有利。由此，驱动轴和输出轴可以彼此平行地布置。多级变速器有利地具有很短的轴向结构形式，其对前置横向的构造方式来说是理想的。此外，多级变速器的特征在于具有很小的构造耗费、很低的成本、很轻的重量以及很好的传动比序列、很低的绝对转速、很低的相对转速、很低的行星齿轮组力矩和很低的换挡元件力矩、很好的啮合效率和紧凑的结构形式。

按照实施方式，多级变速器是一种9挡行星齿轮式负载换挡变速器。通过齿轮组和换挡元件的相应的布置，多级变速器也可以用作前置横向式系统。多级变速器可以包括至少九个前进挡。多级变速器在此可以用三个行星齿轮组来实现。

因此，行星齿轮结构形式的能负载换挡的多级变速器可以提供至少九个前进挡以及一个倒挡，并且具有对机动车来说极为适用的传动比，该传动比具有很高的总传动比跨越范围(Gesamtspreizung)以及有利的级跃迁(Stufensprung)。变速器可以使得在前进方向上的高起动传动成为可能并且包含直接挡位。在此，多级变速器仅要求很小的结构耗费，并且尤其因很少数量的换挡元件而表现出众，并且在顺序的换挡方式下避免了双重换挡(Doppelschaltung)。由此可以在以限定的挡位组进行换挡时分别仅打开之前被闭合的换挡元件以及闭合之前被打开的换挡元件。