用于汽车的变速器.pdf

本发明涉及一种用于汽车的变速器，该变速器包括驱动轴(1)和至少两个可通过该驱动轴(1)以相反的转动方向驱动的中间轴(9，18)。所述中间轴(9，18)中的第一个(18)承载空心轴(19)，该空心轴可固定在所述第一中间轴(18)上，并且在该空心轴上抗扭地固定有第一驱动齿轮(20)。在所述空心轴(19)上还以可转动的方式安装有第二齿轮(24)，该第二齿轮与第二中间轴(9)的固定齿轮(16)啮合，并且在所述空心轴(19)上抗扭地固定有换档联接器(23)，该换档联接器(23)可在第二齿轮(24)的换档齿轮啮合的啮合位置和所述第一中间轴(18)的换档齿轮啮合的啮合位置之间移动。

1.  一种用于汽车的变速器，该变速器带有驱动轴(1)和至少两个可通过该驱动轴(1)以相反的转动方向驱动的中间轴(9，18)，其中，所述中间轴(9，18)中的第一个(18)承载一空心轴(19)，该空心轴可固定在所述第一中间轴(18)上，并且在该空心轴上抗扭地固定一第一驱动齿轮(20)，其特征在于，在所述空心轴(19)上还以可转动的方式布置有第二齿轮(24)，该第二齿轮与第二中间轴(9)的固定齿轮(16)啮合，并且在所述空心轴(19)上抗扭地固定有一换档联接器(23)，并且该换档联接器(23)可在第二齿轮(24)的换档齿轮啮合的啮合位置和所述第一中间轴(18)的换档齿轮啮合的啮合位置之间移动。

2.  如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第二齿轮(24)和所述固定齿轮(16)具有基本上相同的直径。

3.  如权利要求1或2所述的变速器，其特征在于，该变速器具有多个前进档和至少一个后退档，并且，在所述第一前进档和后退档中转矩流通过所述空心轴(19)传导到所述第一中间轴(18)。

4.  如权利要求1至3之一所述的变速器，其特征在于，所述第一齿轮(20)通过可在所述第二中间轴(9)上转动的塔轮(10)驱动。

5.  如权利要求4所述的变速器，其特征在于，所述塔轮(10)可固定在所述第二中间轴(9)上。

6.  如权利要求1至5之一所述的变速器，其特征在于，所述第一齿轮(20)与驱动轴(1)和第三中间轴(28)上的齿轮对(6，30)轴向重叠地布置。

7.  如权利要求1至6之一所述的变速器，其特征在于，所述第二齿轮(24)和所述固定齿轮(16)与驱动轴(1)和第三中间轴(28)上的齿轮对(8，32)轴向重叠地布置。

8.  如权利要求1至7之一所述的变速器，其特征在于，所述驱动轴(1)包括两个同心且可彼此相对转动的分轴(2，3)。

9.  如权利要求8所述的变速器，其特征在于，一个所述分轴是实心轴(2)，而另一分轴是包围所述实心轴(2)的空心轴(3)，并且，所述第一中间轴(18)的空心轴(19)由所述实心轴(12)驱动。

10.  如权利要求8或9所述的变速器，其特征在于，所述分轴中的一个(3)驱动直齿的档，而所述另一分轴(2)驱动非直齿的档。

用于汽车的变速器
技术领域
本发明涉及一种用于汽车的变速器，该变速器带有驱动轴和至少两个中间轴，所述中间轴为形成前进档和后退档而可以以相反的旋转方向驱动。在这种变速器中，驱动轴通常比中间轴更密集地被齿轮占据，因此出于位置原因优选的是，将带有固定齿轮的驱动轴和带有滑动齿轮和离合器的中间轮装配在中间轴上，以便有选择地固定滑动齿轮。
背景技术
如果在这种变速器中，后退档和第一前进档中的转矩流通过不同的中间轴传递，那么必须为在后退档和第一前进档之间的切换分别在一个中间轴上断开一离合器，并且在另一中间轴上闭合一离合器。因此，第一档和后退档之间的切换每次都导致转矩流明显的中断。在汽车的车轮沉陷在松软的地面上并试图使汽车由于在前进档和后退档之间的快速切换而引起的摆动运动的幅度最终大到足以使车轮从地下的凹坑中摆脱出来时，这是尤其令人不快的。仅当前进档和后退档之间的换档过程的持续时间明显短于汽车在车辙中的摆动运动的周期，这种摆脱运动才是可能的。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题在于，这样地进一步改进带有驱动轴和至少两个可方向相反地驱动的中间轴，使得在前进档和后退档之间的切换所需的时间最短。
该技术问题通过本文开头所述类型的变速器解决，其中，第一中间轴承载一空心轴，该空心轴可固定在第一中间轴上，并且在该空心轴上抗扭地固定有第一驱动齿轮，在空心轴上还以可转动的方式设有第二齿轮，该第二齿轮与第二中间轴的固定齿轮啮合，并且，将换档联接器在空心轴上旋转固定并使该换档联接器可在第二齿轮的换档齿轮啮合的啮合位置和第一中间轴的换档齿轮啮合的啮合位置之间移动。
换档联接器通过唯一的、在其两个啮合位置之间的连续运动实现在前进档和后退档之间的切换。因此，在换档过程中仅有一个换档联接器参与，这缩短了切换过程，并简化了其控制。
第二齿轮和固定齿轮优选具有基本上相同的直径，以便使前进档和后退档实现基本上方向相反的相同传动比。不能达到传动比数值上的精确一致，不过，它们之间按百分比的差明显小于这两个档位和变速器的任何其它档位之间的差。
第一齿轮优选通过可在第二中间轮上转动的塔轮驱动。该塔轮使得驱动轴和第一中间轴之间的高传动比能够在无需提供具有明显不同齿轮直径的齿轮组的情况下实现，所述齿轮组会在变速器尺寸、轴间距等方面带来强烈受限的边界条件。
塔轮也优选可固定在第二中间轮上，以便这样地形成另一档。
为了能够在变速器的结构长度较小的情况下沿轴向形成较多档位，优选设置第三中间轴。在节约空间的构造中，第一齿轮与驱动轴和第三中间轴上的齿轮对轴向重叠地布置。
第二齿轮和固定齿轮可以有利地与驱动轴和第三中间轴上的齿轮对轴向重叠。
驱动轴可以划分为两个同轴并可彼此相对转动的分轴，它们可分别相互独立地加载来自电机的转矩。如果两个分轴中的一个是空心轴而另一分轴延伸穿过该空心轴，那么，这两个分轴的离合器可以设置在变速器的同一侧。
这种构造通常导致驱动空心轴的离合器比驱动实心轴的离合器布置得更靠近变速器，所述驱动空心轴的离合器具有一孔而另一轴延伸穿过该孔，并且，因此空心轴的直径比实心轴的直径更明显的受到通过驱动轴驱动的差速器的限制。因此，实心轴更能承受负载。因为在运行时高负载首先在两档中出现，而第一中间轴的空心轴上的换档联接器在这两档之间切换，所以该空心轴优选通过另一分轴驱动。
优选分别由一个分轴驱动直齿的档，而由另一分轴驱动非直齿的档。由此能够在换档过程中在各自的另一分轴上预先选择相邻档位，并且通过将转矩流从一个分轴转移到另一分轴而进行档位切换。
附图说明
本发明其它的特征和优点由下面参照附图对实施形式的说明得出。
图1是按照本发明的变速器的示意图。
具体实施方式
图1所示的变速器的驱动轴1包括中心的、延伸经过变速器的整个轴向扩展的实心轴2以及在其长度的一部分上包围实心轴2的空心轴3。实心轴2和空心轴3可通过双作用离合器36有选择地并相互独立地联接在汽车的发动机上。双作用离合器36驱动实心轴2的离合器片37比驱动空心轴3的离合器片38具有更大的表面，并因此可承受更高的负载。
实心轴2支承固定齿轮4，5，6；空心轴配设有固定齿轮7，8。
第一中间轴9承载带有齿环11，12的塔轮10，该塔轮可通过惯性式同步装置13固定在轴9上。两个齿环11中的较大者与实心轴2的中心固定齿轮5啮合。较小的齿环12与固定齿轮6处于同一径向平面内，但并不与之啮合。
除了塔轮10之外，在中间轴9上还设有滑动齿轮14，该滑动齿轮可通过作用在一侧的惯性式同步装置15固定在轴9上。固定齿轮16以及与未示出的差速器的齿环相啮合的输出小齿轮17位于惯性式同步装置15的另一侧。
第二中间轴18承载可转动的空心轴19，在该空心轴上可固定另一惯性式同步装置21的同步体22和齿轮20。齿轮20与塔轮10的较小齿环12啮合。惯性式同步装置21的换档联接器23可从图示的中间位置沿相反的方向移动，以便使空心轴19或者与由其支承的滑动齿轮24联接，或者与中间轴18联接。中间轴18也配设有输出小齿轮25，所述输出小齿轮与差速器的齿环啮合。此外，在输出小齿轮25和将中间轴18支承在变速器的未示出的壳体上的轴承26之间设置有作为固定齿轮的驻车齿轮(Parkrad)27，所述停车齿轮可通过啮合在未示出的棘爪上而锁止整个变速器。
滑动齿轮24与中间轴9上的固定齿轮16啮合。
第三中间轴28配设有四个滑动齿轮29，30，31，32，一与差速器啮合的输出小齿轮33和两个在两个方向上起作用的惯性式同步装置34，35，用于有选择地将滑动齿轮29至32中的一个固定在轴28上。
在变速器的第一档，惯性式同步装置21使滑动齿轮24与空心轴19联接，转矩流从实心轴2通过齿轮5，塔轮10和齿轮20，24，16传递至中间轴9。
在第二档，惯性式同步装置35与滑动齿轮32啮合，并且转矩流从空心轴3通过齿轮8，32传递至中间轴28。
在第三档，惯性式同步装置13将塔轮10锁止在中间轴9上，并且转矩流从实心轴2通过齿轮5和齿环11传递至中间轴9。
在第四档中，转矩从空心轴3通过齿轮7以及由惯性式同步装置15固定的滑动齿轮14流到中间轴9。
通过用惯性式同步装置34固定滑动齿轮30而获得第五档，使得转矩可以从实心轴2通过齿轮6，30流动到中间轴28。
第六档和第四档一样，在空心轴3的齿轮7的参与下获得，方式是以惯性式同步装置35将滑动齿轮31固定在中间轴28上。
在第七档，转矩流从实心轴2通过齿轮4和由惯性式同步装置34固定的齿轮29传递至中间轴28。
在两个前进档之间的每个换档过程中始终有两个惯性式同步装置参与，在后退档和第一前进档之间的换档仅借助于惯性式同步装置21实现，因此仅需要较短的时间。
附图标记列表
1驱动轴
2实心轴
3空心轴
4-8固定齿轮
9中间轴
10塔轮
11齿环
12齿环
13惯性式同步装置
14滑动齿轮
15惯性式同步装置
16固定齿轮
17输出小齿轮
18中间轴
19空心轴
20齿轮
21惯性式同步装置
22同步件
23换档联接器
24滑动齿轮
25输出小齿轮
26轴承
27停车齿轮
28中间轴
29-32滑动齿轮
33输出小齿轮
34惯性式同步装置
35惯性式同步装置
36双作用离合器
37，38离合器片