多档变速器.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200980106873.8

申请日:

2009.02.04

公开号:

CN101970902A

公开日:

2011.02.09

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F16H 3/66申请日:20090204|||公开

IPC分类号:

F16H3/66

主分类号:

F16H3/66

申请人:

ZF腓德烈斯哈芬股份公司

发明人:

格特·鲍克内希特; 格哈德·贡波采贝格; 彼得·齐默; 马克·莫尔

地址:

德国腓德烈斯哈芬

优先权:

2008.02.28 DE 102008000428.6

专利代理机构:

中原信达知识产权代理有限责任公司 11219

代理人:

车文;樊卫民

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内容摘要

具有九个前进档和一个倒档的多档变速器包括:四个行星齿轮组(P1、P2、P3、P4)、八个可转动轴(1、2、3、4、5、6、8、9)和六个换档元件(03、05、14、16、18、49),其中,第一行星齿轮组(P1)和第二行星齿轮组(P2)形成可切换的前置齿轮组以及第三行星齿轮组(P3)和第四行星齿轮组(P4)形成主齿轮组,其中,第一行星齿轮组(P1)的行星齿轮架和第二行星齿轮组(P2)的行星齿轮架通过与行星齿轮组(P3)的太阳轮相连的轴(4)相互联接,其中,行星齿轮组(P1)的齿圈与行星齿轮组(P2)的太阳轮通过轴(8)相联接,轴(8)通过离合器(18)可以与输入轴(1)可松开地相连,其中,行星齿轮组(P1)的太阳轮借助轴(3)通过制动器(03)可以联接到壳体(G)上并且通过离合器(13)可与输入轴(1)相连并且行星齿轮组(P2)的齿圈借助轴(5)通过制动器(05)可以联接到壳体(G)上,其中,行星齿轮组(P4)的太阳轮作为不可转动的轴(7)联接到壳体(G)上,其中,轴(6)与行星齿轮组(P3)的行星齿轮架相连并且通过离合器(16)可以与输入轴(1)相连,其中,轴(9)与行星齿轮组(P4)的齿圈相连并且通过离合器(49)可以与轴(4)相连,并且其中,输出轴(2)与行星齿轮组(P3)的齿圈和行星齿轮组(P4)的行星齿轮架相连。

权利要求书

1: 呈行星齿轮结构形式的多档变速器, 特别是用于车辆的自动变速器, 包括 : 设置在 壳体 (G) 内的输入轴 (1) 和输出轴 (2)、 四个行星齿轮组 (P1、 P2、 P3、 P4)、 至少八个能转动 的轴 (1、 2、 3、 4、 5、 6、 8、 9) 以及至少六个换档元件 (03、 05、 13、 16、 18、 49), 所述至少六个换 档元件包括制动器 (03、 05) 和离合器 (13、 16、 18、 49), 所述至少六个换档元件的选择性的 接合在所述输入轴 (1) 与所述输出轴 (2) 之间产生不同的传动比, 从而能够实现至少九个 前进档和一个倒档, 其中, 所述第一行星齿轮组 (P1) 和所述第二行星齿轮组 (P2) 形成能 切换的前置齿轮组并且所述第三行星齿轮组 (P3) 和所述第四行星齿轮组 (P4) 形成主齿轮 组, 其中, 所述第一行星齿轮组 (P1) 的行星齿轮架和所述第二行星齿轮组 (P2) 的行星齿轮 架通过与所述第三行星齿轮组 (P3) 的太阳轮相连的轴 (4) 相互联接, 其中, 所述第一行星 齿轮组 (P1) 的齿圈与所述第二行星齿轮组 (P2) 的太阳轮通过轴 (8) 相联接, 所述轴 (8) 通过离合器 (18) 能够与所述输入轴 (1) 能松开地相连, 其中, 所述第一行星齿轮组 (P1) 的 太阳轮借助轴 (3) 通过所述制动器 (03) 能够联接到所述变速器的壳体 (G) 上并且通过离 合器 (13) 能够与所述输入轴 (1) 能松开地相连, 并且所述第二行星齿轮组 (P2) 的齿圈借 助轴 (5) 通过制动器 (05) 能够联接到所述变速器的壳体 (G) 上, 其中, 所述第四行星齿轮 组 (P4) 的太阳轮—不能转动的轴 (7) 始终联接到所述变速器的壳体 (G) 上, 其中, 轴 (6) 始终与所述第三行星齿轮组 (P3) 的行星齿轮架相连并且通过离合器 (16) 能够与所述输入 轴 (1) 能松开地相连, 其中, 轴 (9) 始终与所述第四行星齿轮组 (P4) 的齿圈相连并且通过 离合器 (49) 能够与所述轴 (4) 能松开地相连, 并且其中, 所述输出轴 (2) 始终与所述第三 行星齿轮组 (P3) 的齿圈及所述第四行星齿轮组 (P4) 的行星齿轮架相连。
2: 按权利要求 1 所述的多档变速器, 其特征在于, 所述行星齿轮组按 P4、 P3、 P2、 P1 的 顺序来布置。
3: 按权利要求 1 所述的多档变速器, 其特征在于, 形成所述前置齿轮组的所述行星齿 轮组 (P1、 P2) 在径向上观察彼此相叠地布置。
4: 按权利要求 1 或 3 所述的多档变速器, 其特征在于, 形成所述主齿轮组的所述行星齿 轮组 (P3、 P4) 在径向上观察彼此相叠地布置。
5: 按前述权利要求之一所述的多档变速器, 其特征在于, 所述离合器 (18) 在轴向上观 察布置在所述主齿轮组与所述前置齿轮组之间。
6: 按权利要求 5 所述的多档变速器, 其特征在于, 所述离合器 (16) 在轴向上观察布置 在所述主齿轮组与所述前置齿轮组之间。
7: 按权利要求 6 所述的多档变速器, 其特征在于, 所述离合器 (13) 在轴向上观察布置 在所述主齿轮组与所述前置齿轮组之间。
8: 按权利要求 7 所述的多档变速器, 其特征在于, 所述离合器 (13) 和 (16) 作为多盘式 换档元件, 具有共用的外盘片支架。
9: 按权利要求 6、 7 或 8 所述的多档变速器, 其特征在于, 所述输出轴 (2) 引导穿过所述 齿轮组 P4。
10: 按前述权利要求之一所述的多档变速器, 其特征在于, 所述离合器 (18) 和 / 或者 所述离合器 (49) 实施为牙嵌式换档元件, 其中, 所述离合器 (13、 16) 和所述制动器 (03、 05) 实施为摩擦换档元件。
11: 按前述权利要求之一所述的多档变速器, 其特征在于, 能够实现九个前进档, 其中, 2 第一档通过闭合所述离合器 (18) 和 (49) 及所述制动器 (05) 获得, 第二档通过闭合所述 制动器 (03) 和所述离合器 (18) 及 (49) 获得, 所述第三档通过闭合所述离合器 (13)、 (49) 及 (18) 获得, 所述第四档通过闭合所述离合器 (16) 和 (49) 以及选择性闭合所述换档元件 (03、 05、 13、 18) 之一获得, 第五档通过所述离合器 (13)、 (16) 及 (18) 获得, 第六档通过闭 合所述制动器 (03) 和所述离合器 (16) 及 (18) 获得, 第七档通过闭合所述制动器 (05) 和 所述离合器 (16) 及 (18) 获得, 所述第八档通过闭合所述制动器 (03) 和 (05) 及所述离合 器 (16) 获得, 而第九档通过闭合所述制动器 (05) 和所述离合器 (13) 及 (16) 获得。
12: 按前述权利要求之一所述的多档变速器, 其特征在于, 倒档通过闭合所述制动器 (05) 和所述离合器 (13) 及 (49) 获得。
13: 按前述权利要求之一所述的多档变速器, 其特征在于, 在所述轴 (1、 2、 3、 4、 5、 6、 8、 9) 与所述壳体 (G) 之间能够使用超越离合器。
14: 按前述权利要求之一所述的多档变速器, 其特征在于, 在输入侧或者输出侧上布置 有车轴差速器和 / 或者分配器差速器。
15: 按前述权利要求之一所述的多档变速器, 其特征在于, 所述输入轴 (1) 能够通过离 合器元件与驱动发动机分离。
16: 按权利要求 15 所述的多档变速器, 其特征在于, 设置有液动力转换器、 液压离合 器、 干式起动离合器、 湿式起动离合器、 磁粉离合器或者离心式离合器作为离合器元件。
17: 按前述权利要求之一所述的多档变速器, 其特征在于, 在动力流方向上在所述变速 器后面能够布置外部的起动元件, 其中, 所述输入轴 (1) 固定地与发动机的曲轴相连。
18: 按前述权利要求之一所述的多档变速器, 其特征在于, 起动借助所述变速器的换档 元件 (05、 49) 来进行。
19: 按前述权利要求之一所述的多档变速器, 其特征在于, 在发动机与变速器之间能够 布置扭振减振器。
20: 按前述权利要求之一所述的多档变速器, 其特征在于, 在每个轴 (1、 2、 3、 4、 5、 6、 8、 9) 上能够布置无磨损的制动器。
21: 按前述权利要求之一所述的多档变速器, 其特征在于, 为了驱动附加的机组, 在每 个轴上能够布置动力输出装置。
22: 按前述权利要求之一所述的多档变速器, 其特征在于, 在每个轴上能够安装电气机 械作为发电机和 / 或者作为附加的驱动机械。

说明书


多档变速器

    【技术领域】
     本发明涉及一种用于车辆的按权利要求 1 前序部分所述的呈行星齿轮结构形式 的多档变速器, 特别是自动变速器。背景技术
     特别是用于车辆的自动变速器按照现有技术包括行星齿轮组, 所述行星齿轮组借 助例如像离合器和制动器这样的摩擦元件或换档元件来切换并通常与承受滑移效应的并 且选择地设有锁止离合器 的起动元件相连, 起动元件例如有液动力转矩转换器或者流体离合器。
     由 EP 0 434 525 A1 得到这样一种变速器。该变速器基本上包括彼此并行布置的 输入轴和输出轴、 与输出轴同心布置的复式行星齿轮组和呈三个离合器与两个制动器形式 的五个换档元件, 对所述换档元件选择性地锁止分别成对地确定了输入轴与输出轴之间的 不同传动比。 在这种情况下, 变速器具有一个前置齿轮组和两个功率通路, 从而通过选择性 地成对接合五个换档元件来实现六个前进档。
     在这种情况下, 在第一功率通路中需要两个离合器, 用于从前置齿轮组向复式行 星齿轮组的两个元件传递转矩。 这两个离合器在动力流方向上基本上布置在复式行星齿轮 组的方向上前置齿轮组的后面。在第二功率通路中设置有另一离合器, 该离合器与复式行 星齿轮组的另一元件可松开地相连。在这种情况下, 离合器以如下方式设置, 即, 内盘片支 架形成输出。
     此外, 由申请人的 DE 199 49 507 A1 公知如下的多档变速器, 其中, 在输入轴上设 置有两个不可切换的前置齿轮组, 这两个前置齿轮组在输出侧产生两种转速, 除了输入轴 的转速外, 这两种转速也通过选择性闭合所使用的换档元件以如下方式切换到选择性地作 用于输出轴的、 可切换的复式行星齿轮组上, 即, 为从一个档位切换到各下个较高或者较低 的档位, 两个正被操作的换档元件中各仅须接入或者断开一个换档元件。
     由 DE 199 12 480 A1 公知一种自动换档的车辆变速器, 具有三个单行星齿轮架行 星齿轮组以及三个制动器和两个离合器, 用于切换六个前进档和一个倒档, 并具有输入轴 以及输出轴。 该自动切换的车辆变速器这样构成, 即, 输入轴与第二行星齿轮组的太阳轮直 接相连并且输入轴可通过第一离合器与第一行星齿轮组的太阳轮相连和 / 或者可通过第 二离合器与第一行星齿轮组的行星齿轮架相连。作为附加或者选择, 第一行星齿轮组的太 阳轮可通过第一制动器与变速器的壳体相连和 / 或者第一行星齿轮组的行星齿轮架可通 过第二制动器与壳体相连和 / 或者第三行星齿轮组的太阳轮可通过第三制动器与壳体相 连。
     此外, 由 DE 102 13 820 A1 公知一种多档自动变速器, 包括 : 第一传动比的第一 输入路径 T1 ; 传动比大于该输入路径 T1 的输入路径 T2 ; 具有四个元件的行星齿轮组, 其 中, 四个元件在转速图线中元件顺序为第一元件、 第二元件、 第三元件和第四元件 ; 离合器 C-2, 离合器 C-2 将输入路径 T2 的转动传递到第一元件 S3 上 ; 离合器 C-1, 离合器 C-1 将输入路径 T2 的转动传递到第四元件 S2 上 ; 离合器 C-4, 离合器 C-4 将输入路径 T1 的转动传 递到第一元件上 ; 离合器 C-3, 离合器 C-3 将输入路径 T1 的转动传递到第二元件 C3 上 ; 制 动器 B-1, 制动器 B-1 产生第四元件的嵌接 ; 制动器 B-2, 制动器 B-2 产生第二元件的嵌接 ; 以及输出元件, 该输出元件与第三元件 R3 联接。
     在申请人 DE 101 15 983 A1 的范围内介绍如下的多档变速器, 具有 : 与前置齿轮 组相连的输入轴 ; 与后置齿轮组相连的输出轴 ; 以及最多七个换档元件, 通过对所述换档 元件的选择性切换, 可在没有组换档 (Gruppenschaltung) 的情况下, 切换出至少七个前进 档。前置齿轮组由一个前置行星齿轮组或者最多两个不可切换的、 与第一前置行星齿轮组 联接的前置行星齿轮组形成, 其中, 后置齿轮组作为双行星齿轮架四轴变速器构造有两个 可切换的后置行星齿轮组构成并具有四个自由轴。 该双行星齿轮架四轴变速器的第一自由 轴与第一换档元件相连, 第二自由轴与第二换档元件和第三换档元件相连, 第三自由轴与 第四换档元件和第五换档元件相连并且第四自由轴与输出轴相连。 对具有总计六个换档元 件的多档变速器, 依据该发明提出, 后置齿轮组的第三自由轴或者第一自由轴附加地与第 六换档元件相连。对一种具有总计七个换档元件的多档变速器依据该发明提出, 第三自由 轴附加与第六换档元件 D′相连并且第一自由轴附加地与第七换档元件相连。
     此外, 在申请人 DE 101 15 987 的范围内介绍了一种具有至少七个档位的多档变 速器。这种变速器除了输入轴和输出轴外, 由呈双行星齿轮架四轴变速器形式的不可切换 的前置齿轮组和可切换的后置齿轮组组成。前置齿轮组由第一行星齿轮组组成, 该第一行 星齿轮组除了输入轴的输入转速外, 还提供可以有选择切换到后置齿轮组上的第二转速。 后置齿轮组由两个可切换的行星齿轮组组成, 这两个行星齿轮组利用六个换档元件可以切 换出至少七个档位, 其中, 形成两个功率通路。在此, 在每次换档过程中均以具有优点的方 式始终避免组换档。
     此外, 9 档多档变速器由 DE 29 36 969 公知 ; 该 9 档多档变速器包括八个换档 元件和四个齿轮组, 其中, 一个齿轮组作为前置变速器使用并且主变速器具有一个辛普森 (Simpson) 式齿轮组并且具有另外的用作逆变速器 (Umkehrgetrirbe) 的齿轮组。
     其他多档变速器例如由申请人的 DE 102004040597 A1、 DE102005010210 A1 和 DE 102006006637 A1 公知。
     普遍呈行星齿轮结构形式的可自动换档车辆变速器在现有技术中已有大量介绍 并且得到持续的再开发和改善。 于是, 这些变速器应需要很少的结构开支, 特别是应需要少 量的换档元件并在顺序换档方式中避免双重换档, 从而在限定的档位组中换档时分别仅转 换一个换档元件。 发明内容
     本发明基于如下任务, 即, 提出一种开头所述类型的多档变速器, 该多档变速器具 有足够传动比的至少九个前进档和至少一个倒档, 其中, 结构开支和结构尺寸, 特别是结构 长度或重量得到优化并且此外, 在倒拖损耗和啮合损耗方面提高了效率。 此外, 在依据本发 明的多档变速器中, 作用于换档元件支撑力矩很小。特别是依据本发明的变速器适用于前 置横列的结构形式。
     该任务依据本发明通过权利要求 1 的特征得以实现。其他优点和具有优点的构造方案来自从属权利要求。
     据此, 提出一种呈行星齿轮结构形式的、 依据本发明的多档变速器, 该多档变 速器具有设置在一个壳体内的输入和输出。此外, 具有至少四个优选构造为负齿轮组 (Minus-Radsatz) 的行星齿轮组, 下面称为第一行星齿轮组、 第二行星齿轮组、 第三行星齿 轮组和第四行星齿轮组, 至少八个可转动的轴—下面称为输入轴、 输出轴、 第三轴、 第四轴、 第五轴、 第六轴、 第八轴以及第九轴, 一个不能转动的轴—被称为第七轴, 以及至少六个换 档元件, 包括制动器和离合器, 对所述换档元件选择性嵌接产生了输入轴与输出轴之间不 同的传动比, 从而可以实现优选九个前进档和一个倒档。
     依据本发明, 优选作为负行星齿轮组 (Minus-Planetensatz) 构成的第一行星齿 轮组和第二行星齿轮组形成可切换的前置齿轮组, 其中, 第三行星齿轮组和第四行星齿轮 组形成主齿轮组。
     依据本发明, 在该多档变速器中, 第一行星齿轮组的行星齿轮架和第二行星齿轮 组的行星齿轮架通过与第三行星齿轮组的太阳轮相连的第四轴而相互联接, 第一行星齿轮 组的齿圈与第二行星齿轮组的太阳轮通过第八轴相联接, 第八轴通过第一离合器可以与输 入轴可松开地相连并且第一行星齿轮组的太阳轮借助第三轴通过第一制动器可以联接到 变速器的壳体上并且通过第二离合器可以与输入轴可松开地相连, 其中, 第二行星齿轮组 的齿圈借助第五轴通过第二制动器可以联接到变速器的壳体上。 依据本发明, 第四行星齿轮组的太阳轮通过第七轴始终联接到变速器的壳体上, 其中, 第六轴与第三行星齿轮组的行星齿轮架始终相连并通过第三离合器可以与输入轴可 松开地相连, 并且其中, 第九轴与第四行星齿轮组的齿圈始终相连, 并且通过第四离合器可 以与第四轴可松开地相连 ; 根据本发明, 输出轴与第三行星齿轮组的齿圈和第四行星齿轮 组的行星齿轮架始终相连。
     优选的是, 形成前置齿轮组的行星齿轮组在径向上观察彼此相叠地布置, 由此, 总 计四个行星齿轮组在空间上在轴向上观察限制在三个齿轮组平面内。 根据具有优点的改进 方案, 可以对此附加地或另选地以在径向上观察彼此相叠的方式布置有形成主齿轮组的行 星齿轮组, 从而总计四个行星齿轮组以具有优点的方式可以在空间中在轴向上观察限制在 两个齿轮组平面内。 通过这种设计方案, 变速器可以在轴向上将尺寸设定得很小, 从而实现 了前置横列结构形式。
     当行星齿轮组的固定传动比在数值上足够小时, 则实现了两个行星齿轮组彼此相 叠的布置方案。
     通过多档变速器依据本发明的构造方案, 特别是形成适用于轿车的传动比以及多 档变速器的总体分配程度 (Gesamtspreizung) 的明显提高, 由此, 实现了改善的行驶舒适 性和明显的消耗降低。
     此外, 利用依据本发明的多档变速器通过很少数目的换档元件明显降低结构开 支。具有优点的是, 利用依据本发明的多档变速器可行的是, 利用液动力转矩转换器、 外部 起动离合器或者也利用其他合适的外部起动离合器实施起动。同样可以考虑的是, 利用整 合在变速器整体中的起动元件实现起动过程。 优选的是, 适用如下的换档元件, 该换档元件 在第一前进档和倒档中被操作。
     此外, 在依据本发明的多档变速器中, 获得了主行驶档位中在倒拖损耗和啮合损
     耗方面良好的效率。
     此外, 在多档变速器的换档元件和行星齿轮组中存在低力矩, 由此, 以具有优点的 方式减少多档变速器中的磨损。此外, 通过低力矩及行星齿轮组的布置方案实现了相应小 的尺寸设定, 由此, 降低所需的结构空间和相应的成本。 此外, 在轴、 换档元件和行星齿轮组 中也存在低转速。
     此外, 依据本发明的变速器这样设计, 即, 实现了在动力流方向上, 还有是在空间 角度看, 对不同传动系构造方案的可匹配性。 附图说明
     下面借助附图示例性地对本发明进行详细说明。其中 :
     图 1 示出依据本发明的多档变速器一种优选实施方式的示意图 ;
     图 2 示出依据本发明的多档变速器另一优选实施方式的示意图 ;
     图 3 示出依据本发明的多档变速器第三优选实施方式的示意图 ;
     图 4 示出根据本发明的多档变速器第四优选实施方式的示意图 ;
     图 5 示出依据本发明的多档变速器第五优选实施方式的示意图 ; 以及
     图 6 示出依照图 1、 2、 3、 4 和 5 的多档变速器的示例性换档图表。具体实施方式
     在图 1 中示出依据本发明的多档变速器, 具有设置在壳体 G 内的输入轴 1 和输出 轴 2。设置有四个行星齿轮组 P1、 P2、 P3 和 P4, 其中, 优选构造为负行星齿轮组的第一行星 齿轮组 P1 和第二行星齿轮组 P2 形成可切换的前置齿轮组, 并且其中, 优选构造为负行星齿 轮组的第三行星齿轮组 P3 和第四行星齿轮组 P4 形成主齿轮组。
     正如从图 1 所看到的那样, 设置有六个换档元件, 即: 两个制动器 03、 05 和四个离 合器 13、 16、 18 和 49。 换档元件空间布置方案可以是任意的并仅受尺寸和外部造型的限制。
     利用这些换档元件可以实现有选择切换九个前进档和一个倒档。 依据本发明的多 档变速器总计具有八个可转动的轴, 即轴 1、 2、 3、 4、 5、 6、 8 和 9。
     依据本发明, 在图 1 的多档变速器中设置为, 第一行星齿轮组 P1 的行星齿轮架和 第二行星齿轮组 P2 的行星齿轮架通过轴 4 彼此联接, 轴 4 与主齿轮组的行星齿轮组 P3 的 太阳轮相连, 其中, 第一行星齿轮组 P1 的齿圈与第二行星齿轮组 P2 的太阳轮通过轴 8 相联 接, 轴 8 通过离合器 18 可以与输入轴 1 可松开地相连。
     此外, 第一行星齿轮组 P1 的太阳轮借助轴 3 通过制动器 03 可以联接到变速器的 壳体 G 上并且通过离合器 13 可以与输入轴 1 可松开地相连, 其中, 第二行星齿轮组 P2 的齿 圈借助轴 5 通过制动器 05 可以联接到变速器的壳体 G 上。离合器 13 和制动器 03 优选具 有共用的盘片支架。
     此外, 第四行星齿轮组 P4 的太阳轮通过轴 7 始终联接到变速器的壳体上, 其中, 轴 6 始终与第三行星齿轮组 P3 的行星齿轮架相连并且通过离合器 16 可以与输入轴 1 可松开 地相连, 并且其中, 轴 9 始终与第四行星齿轮组 P4 的齿圈相连并且离合器 49 可以与轴 4 可 松开地相连。根据本发明, 输出轴 2 始终与行星齿轮组 P3 的齿圈和第四行星齿轮组 P4 的 行星齿轮架相连。在附图中所示的特别适合于前置横列结构形式的实施例中, 形成前置齿轮组的行 星齿轮组 P1、 P2 和形成主齿轮组的行星齿轮组分别在径向上观察彼此相叠地布置, 由此, 总计四个行星齿轮组在空间中在轴向上观察限制在两个齿轮组平面内。根据其它实施方 式, 行星齿轮组在轴向上观察可以按 P4、 P3、 P2、 P1 的顺序来布置。
     另外, 如在图 1 中以及在其它图中所示地, 离合器 18 和 / 或者离合器 49 可以实施 为形状配合的换档元件或实施为牙嵌式换档元件 ; 这以如下方式实现, 即, 换档元件仅在加 档是断开, 如结合对图 6 的描述所阐述的那样。另外, 换档元件优选构造为摩擦换档元件。
     如从图 1 中所见地, 离合器 16 和 18 在轴向上观察布置在主齿轮组与前置齿轮组 之间, 这具有优点地引起 : 降低或避免了由实施为摩擦换档元件的离合器 16 的运行所引发 的可感觉到的刺耳噪声。
     在图 2 中所示的实施例与依照图 1 的实施例的区别在于, 离合器 16 在轴向上观察 在动力流方向上布置在主齿轮组的前面, 从而获得如下顺序—离合器 16、 主齿轮组、 前置齿 轮组。
     在图 3 中示出另一实施例, 其中, 离合器 16 和 18 在轴向上观察布置在主齿轮组与 前置齿轮组之间, 其中, 与图 1 中所示的变速器相对照地, 输出轴 2 引导穿过齿轮组 P4。 图 4 中所示的根据本发明的变速器于依照图 1 的变速器的区别在于, 附加于离合 器 16 和 18 地, 同样将离合器 13 在轴向上观察布置在主齿轮组与前置齿轮组之间。在这种 情况下, 离合器 13 和 16 在其实施为多盘式换档元件的情况下, 具有共用的外盘片支架。通 过这种布置方案, 由摩擦换档元件 13 和 16 引发的可感觉到的噪声得到显著减低或避免。 另 外, 输出轴 2 如图 2 中那样引导穿过齿轮组 P4。
     在图 5 中示出根据本发明的变速器, 该变速器与依照图 3 的实施例的区别在于, 该 变速器以标准结构形式实施有同轴的输入和输出。
     图 6 是依照图 1、 2、 3、 4 和 5 的多档变速器的示例性的换档图表, 其中, 假设离合器 18 和 49 实施为牙嵌式换档元件 ( 也就是实施为牙嵌式离合器 )。对于每个档位 ( 第四档 除外 ), 均闭合三个换档元件。从换档图表中可以示例性地获悉各个档位级的相应传动比 i、 啮合效率 η 和档间传动比比值 (Gangsprung) 或者说级间传动比比值 (Stufensprung) 。如由图 6 获悉地, 啮合效率 η 在所有前进档中均高于 0.98。
     对 于 行 星 齿 轮 组 P1、 P2、 P3 和 P4 固 定 传 动 比 的 典 型 数 值 分 别 有 -1.80、 -1.62、 -1.60 和 1.90。由图 6 所见的是, 在顺序换档方式中, 避免了双重换档或 组换档, 这是因为两个相邻的档位级共同利用两个换档元件。 此外所见的是, 在档间传动比 比值很小的情况下, 实现了很大的分配程度 (Spreizung)。
     另外, 具有优点的是, 在主行驶档位中, 很少的摩擦换档元件是打开的 : 例如在第 八档和第九档, 仅一个摩擦换档元件是打开的, 其中, 在第五档、 第六档及第七档不需要两 个摩擦换档元件。由此, 基于在打开状态下在摩擦换档元件的摩擦面之间很小的间距以及 包含在该间距内的油或空气 - 油混合物而降低了倒拖力矩。
     第一档通过闭合离合器 18 和 49 及制动器 05 获得, 第二档通过闭合制动器 03 及 离合器 18 和 49 获得, 第三档通过闭合离合器 13、 49 和 18 获得, 并且第四档通过闭合离合 器 16 和 49 获得。第四档仅通过主齿轮组产生 ; 依据本发明, 在第四档中也可以附加地切换 前置齿轮组的换档元件 03、 05、 13、 18 之一, 然后, 所述换档元件保持无负荷。
     在所示示例中, 对于前置齿轮组的换档元件具有代表性的是, 牙嵌式离合器 18 被 选为对于第四档选择性切换的换档元件。例如如果在第四档中除了离合器 16 和 49 外, 还 闭合制动器 03, 那么从第八档向第四档的减档可以通过断开一个换档元件并接入另一个换 档元件进行, 其中, 如果除了离合器 16 和 49 外还闭合制动器 05 的话, 相同情况适用于从第 九档向第四档的减档。
     此外, 优选构造为直接档位的第五档通过闭合离合器 13、 16 和 18 获得, 第六档通 过闭合制动器 03 和离合器 16 及 18 获得, 第七档通过闭合制动器 05 和离合器 16 及 18 获 得, 第八档通过闭合制动器 03 和 05 及离合器 16 获得并且第九档通过闭合制动器 05 和离 合器 13 及 16 获得。正如从换档图表中所看到的那样, 倒档通过闭合制动器 05 及离合器 13 和 49 获得。
     通过在第一前进档和倒档中闭合制动器 05 和离合器 49, 则这些换档元件 ( 实施为 摩擦换档元件 ) 可以用作起动元件。
     依据本发明, 在相同的变速器方案中根据换档逻辑方案也可以获得不同的档间传 动比比值, 从而可以形成一种用途特定性的或车辆特定性的方案。
     此外, 可行的是, 在多档变速器的各个适当的位置上可以设置有附加的超越离合 器, 例如在一个轴与壳体之间或者为了在需要时将两个轴相连。
     在输入侧或者输出侧上, 依据本发明可以设置有车轴差速器和 / 或分配器差速 器。
     在一种具有优点的改进方案的范围内, 输入轴 1 可以通过离合器元件根据需要与 发动机分离, 其中, 可以使用液动力转矩转换器、 液压离合器、 干式起动离合器、 湿式起动离 合器、 磁粉离合器或者离心式离合器作为离合器元件。 同样可行的是, 这种起动元件在动力 流方向上布置在变速器后面, 其中, 在这种情况下, 输入轴 1 始终与发动机的曲轴相连。
     此外, 依据本发明的多档变速器实现了在发动机与变速器之间布置扭振减振器。
     在本发明未示出的另一种实施方式的范围内, 可以在每个轴上、 优选在输入轴 1 或者输出轴 2 上布置无磨损的制动器, 例如像液压减速器或者电的减速器等, 这一点对于 在商用车辆上的应用而言特别具有意义。 此外, 为驱动附加的机组而可以在每个轴上、 优选 在输入轴 1 或者输出轴 2 上设置有动力输出装置 (Nebenabtrieb)。
     所使用的摩擦换档元件可以构造为负荷切换的离合器或者制动器。 特别是可以使 用力配合的离合器或者制动器, 例如多盘式离合器、 带式制动器和 / 或锥体离合器。
     这里所介绍的多档变速器的另一个优点在于, 在每个轴上可以附加安装电气机械 作为发电机 (Generator) 和 / 或作为附加驱动机械。
     不言而喻地, 每个结构性的构造方案, 特别是行星齿轮组和换档元件本身的以及 彼此之间的及就此而言只要技术上有意义的空间布置方案均落在本权利要求的保护范围 内, 即便这些构造方案没有详细地在图中或在说明书中表达, 但仍不影响变速器的在权利 要求中所说明的功能。
     附图标记
     1轴
     2 输出轴
     3轴4轴 5轴 6轴 7轴 8轴 03 制动器 05 制动器 13 离合器 16 离合器 18 离合器 49 离合器 P1 行星齿轮组 P2 行星齿轮组 P3 行星齿轮组 P4 行星齿轮组 i 传动比 级间传动比比值 η 啮合效率 G 壳体

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1、10申请公布号CN101970902A43申请公布日20110209CN101970902ACN101970902A21申请号200980106873822申请日20090204102008000428620080228DEF16H3/6620060171申请人ZF腓德烈斯哈芬股份公司地址德国腓德烈斯哈芬72发明人格特鲍克内希特格哈德贡波采贝格彼得齐默马克莫尔74专利代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司11219代理人车文樊卫民54发明名称多档变速器57摘要具有九个前进档和一个倒档的多档变速器包括四个行星齿轮组P1、P2、P3、P4、八个可转动轴1、2、3、4、5、6、8、9和六个换档元件。

2、03、05、14、16、18、49,其中,第一行星齿轮组P1和第二行星齿轮组P2形成可切换的前置齿轮组以及第三行星齿轮组P3和第四行星齿轮组P4形成主齿轮组,其中,第一行星齿轮组P1的行星齿轮架和第二行星齿轮组P2的行星齿轮架通过与行星齿轮组P3的太阳轮相连的轴4相互联接,其中,行星齿轮组P1的齿圈与行星齿轮组P2的太阳轮通过轴8相联接,轴8通过离合器18可以与输入轴1可松开地相连,其中,行星齿轮组P1的太阳轮借助轴3通过制动器03可以联接到壳体G上并且通过离合器13可与输入轴1相连并且行星齿轮组P2的齿圈借助轴5通过制动器05可以联接到壳体G上,其中,行星齿轮组P4的太阳轮作为不可转动的轴7。

3、联接到壳体G上,其中,轴6与行星齿轮组P3的行星齿轮架相连并且通过离合器16可以与输入轴1相连,其中,轴9与行星齿轮组P4的齿圈相连并且通过离合器49可以与轴4相连,并且其中,输出轴2与行星齿轮组P3的齿圈和行星齿轮组P4的行星齿轮架相连。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2010082786PCT申请的申请数据PCT/EP2009/0512272009020487PCT申请的公布数据WO2009/106408DE2009090351INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书7页附图3页CN101970902A1/2页21呈行星齿轮结构形式的多档变速。

4、器,特别是用于车辆的自动变速器,包括设置在壳体G内的输入轴1和输出轴2、四个行星齿轮组P1、P2、P3、P4、至少八个能转动的轴1、2、3、4、5、6、8、9以及至少六个换档元件03、05、13、16、18、49,所述至少六个换档元件包括制动器03、05和离合器13、16、18、49,所述至少六个换档元件的选择性的接合在所述输入轴1与所述输出轴2之间产生不同的传动比,从而能够实现至少九个前进档和一个倒档,其中,所述第一行星齿轮组P1和所述第二行星齿轮组P2形成能切换的前置齿轮组并且所述第三行星齿轮组P3和所述第四行星齿轮组P4形成主齿轮组,其中,所述第一行星齿轮组P1的行星齿轮架和所述第二行星。

5、齿轮组P2的行星齿轮架通过与所述第三行星齿轮组P3的太阳轮相连的轴4相互联接,其中,所述第一行星齿轮组P1的齿圈与所述第二行星齿轮组P2的太阳轮通过轴8相联接,所述轴8通过离合器18能够与所述输入轴1能松开地相连,其中,所述第一行星齿轮组P1的太阳轮借助轴3通过所述制动器03能够联接到所述变速器的壳体G上并且通过离合器13能够与所述输入轴1能松开地相连,并且所述第二行星齿轮组P2的齿圈借助轴5通过制动器05能够联接到所述变速器的壳体G上,其中,所述第四行星齿轮组P4的太阳轮不能转动的轴7始终联接到所述变速器的壳体G上,其中,轴6始终与所述第三行星齿轮组P3的行星齿轮架相连并且通过离合器16能够。

6、与所述输入轴1能松开地相连,其中,轴9始终与所述第四行星齿轮组P4的齿圈相连并且通过离合器49能够与所述轴4能松开地相连,并且其中,所述输出轴2始终与所述第三行星齿轮组P3的齿圈及所述第四行星齿轮组P4的行星齿轮架相连。2按权利要求1所述的多档变速器,其特征在于,所述行星齿轮组按P4、P3、P2、P1的顺序来布置。3按权利要求1所述的多档变速器,其特征在于,形成所述前置齿轮组的所述行星齿轮组P1、P2在径向上观察彼此相叠地布置。4按权利要求1或3所述的多档变速器,其特征在于,形成所述主齿轮组的所述行星齿轮组P3、P4在径向上观察彼此相叠地布置。5按前述权利要求之一所述的多档变速器,其特征在于,。

7、所述离合器18在轴向上观察布置在所述主齿轮组与所述前置齿轮组之间。6按权利要求5所述的多档变速器,其特征在于,所述离合器16在轴向上观察布置在所述主齿轮组与所述前置齿轮组之间。7按权利要求6所述的多档变速器,其特征在于,所述离合器13在轴向上观察布置在所述主齿轮组与所述前置齿轮组之间。8按权利要求7所述的多档变速器,其特征在于,所述离合器13和16作为多盘式换档元件,具有共用的外盘片支架。9按权利要求6、7或8所述的多档变速器,其特征在于,所述输出轴2引导穿过所述齿轮组P4。10按前述权利要求之一所述的多档变速器,其特征在于,所述离合器18和/或者所述离合器49实施为牙嵌式换档元件,其中,所述。

8、离合器13、16和所述制动器03、05实施为摩擦换档元件。11按前述权利要求之一所述的多档变速器,其特征在于,能够实现九个前进档,其中,权利要求书CN101970902A2/2页3第一档通过闭合所述离合器18和49及所述制动器05获得,第二档通过闭合所述制动器03和所述离合器18及49获得,所述第三档通过闭合所述离合器13、49及18获得,所述第四档通过闭合所述离合器16和49以及选择性闭合所述换档元件03、05、13、18之一获得,第五档通过所述离合器13、16及18获得,第六档通过闭合所述制动器03和所述离合器16及18获得,第七档通过闭合所述制动器05和所述离合器16及18获得,所述第八。

9、档通过闭合所述制动器03和05及所述离合器16获得,而第九档通过闭合所述制动器05和所述离合器13及16获得。12按前述权利要求之一所述的多档变速器,其特征在于,倒档通过闭合所述制动器05和所述离合器13及49获得。13按前述权利要求之一所述的多档变速器,其特征在于,在所述轴1、2、3、4、5、6、8、9与所述壳体G之间能够使用超越离合器。14按前述权利要求之一所述的多档变速器,其特征在于,在输入侧或者输出侧上布置有车轴差速器和/或者分配器差速器。15按前述权利要求之一所述的多档变速器,其特征在于,所述输入轴1能够通过离合器元件与驱动发动机分离。16按权利要求15所述的多档变速器,其特征在于,。

10、设置有液动力转换器、液压离合器、干式起动离合器、湿式起动离合器、磁粉离合器或者离心式离合器作为离合器元件。17按前述权利要求之一所述的多档变速器,其特征在于,在动力流方向上在所述变速器后面能够布置外部的起动元件,其中,所述输入轴1固定地与发动机的曲轴相连。18按前述权利要求之一所述的多档变速器,其特征在于,起动借助所述变速器的换档元件05、49来进行。19按前述权利要求之一所述的多档变速器,其特征在于,在发动机与变速器之间能够布置扭振减振器。20按前述权利要求之一所述的多档变速器,其特征在于,在每个轴1、2、3、4、5、6、8、9上能够布置无磨损的制动器。21按前述权利要求之一所述的多档变速器。

11、,其特征在于,为了驱动附加的机组,在每个轴上能够布置动力输出装置。22按前述权利要求之一所述的多档变速器,其特征在于,在每个轴上能够安装电气机械作为发电机和/或者作为附加的驱动机械。权利要求书CN101970902A1/7页4多档变速器技术领域0001本发明涉及一种用于车辆的按权利要求1前序部分所述的呈行星齿轮结构形式的多档变速器,特别是自动变速器。背景技术0002特别是用于车辆的自动变速器按照现有技术包括行星齿轮组,所述行星齿轮组借助例如像离合器和制动器这样的摩擦元件或换档元件来切换并通常与承受滑移效应的并且选择地设有锁止离合器的起动元件相连,起动元件例如有液动力转矩转换器或者流体离合器。0。

12、003由EP0434525A1得到这样一种变速器。该变速器基本上包括彼此并行布置的输入轴和输出轴、与输出轴同心布置的复式行星齿轮组和呈三个离合器与两个制动器形式的五个换档元件,对所述换档元件选择性地锁止分别成对地确定了输入轴与输出轴之间的不同传动比。在这种情况下,变速器具有一个前置齿轮组和两个功率通路,从而通过选择性地成对接合五个换档元件来实现六个前进档。0004在这种情况下,在第一功率通路中需要两个离合器,用于从前置齿轮组向复式行星齿轮组的两个元件传递转矩。这两个离合器在动力流方向上基本上布置在复式行星齿轮组的方向上前置齿轮组的后面。在第二功率通路中设置有另一离合器,该离合器与复式行星齿轮组。

13、的另一元件可松开地相连。在这种情况下,离合器以如下方式设置,即,内盘片支架形成输出。0005此外,由申请人的DE19949507A1公知如下的多档变速器,其中,在输入轴上设置有两个不可切换的前置齿轮组,这两个前置齿轮组在输出侧产生两种转速,除了输入轴的转速外,这两种转速也通过选择性闭合所使用的换档元件以如下方式切换到选择性地作用于输出轴的、可切换的复式行星齿轮组上,即,为从一个档位切换到各下个较高或者较低的档位,两个正被操作的换档元件中各仅须接入或者断开一个换档元件。0006由DE19912480A1公知一种自动换档的车辆变速器,具有三个单行星齿轮架行星齿轮组以及三个制动器和两个离合器,用于切。

14、换六个前进档和一个倒档,并具有输入轴以及输出轴。该自动切换的车辆变速器这样构成,即,输入轴与第二行星齿轮组的太阳轮直接相连并且输入轴可通过第一离合器与第一行星齿轮组的太阳轮相连和/或者可通过第二离合器与第一行星齿轮组的行星齿轮架相连。作为附加或者选择,第一行星齿轮组的太阳轮可通过第一制动器与变速器的壳体相连和/或者第一行星齿轮组的行星齿轮架可通过第二制动器与壳体相连和/或者第三行星齿轮组的太阳轮可通过第三制动器与壳体相连。0007此外,由DE10213820A1公知一种多档自动变速器,包括第一传动比的第一输入路径T1;传动比大于该输入路径T1的输入路径T2;具有四个元件的行星齿轮组,其中,四个。

15、元件在转速图线中元件顺序为第一元件、第二元件、第三元件和第四元件;离合器C2,离合器C2将输入路径T2的转动传递到第一元件S3上;离合器C1,离合器C1将输说明书CN101970902A2/7页5入路径T2的转动传递到第四元件S2上;离合器C4,离合器C4将输入路径T1的转动传递到第一元件上;离合器C3,离合器C3将输入路径T1的转动传递到第二元件C3上;制动器B1,制动器B1产生第四元件的嵌接;制动器B2,制动器B2产生第二元件的嵌接;以及输出元件,该输出元件与第三元件R3联接。0008在申请人DE10115983A1的范围内介绍如下的多档变速器,具有与前置齿轮组相连的输入轴;与后置齿轮组相。

16、连的输出轴;以及最多七个换档元件,通过对所述换档元件的选择性切换,可在没有组换档GRUPPENSCHALTUNG的情况下,切换出至少七个前进档。前置齿轮组由一个前置行星齿轮组或者最多两个不可切换的、与第一前置行星齿轮组联接的前置行星齿轮组形成,其中,后置齿轮组作为双行星齿轮架四轴变速器构造有两个可切换的后置行星齿轮组构成并具有四个自由轴。该双行星齿轮架四轴变速器的第一自由轴与第一换档元件相连,第二自由轴与第二换档元件和第三换档元件相连,第三自由轴与第四换档元件和第五换档元件相连并且第四自由轴与输出轴相连。对具有总计六个换档元件的多档变速器,依据该发明提出,后置齿轮组的第三自由轴或者第一自由轴附。

17、加地与第六换档元件相连。对一种具有总计七个换档元件的多档变速器依据该发明提出,第三自由轴附加与第六换档元件D相连并且第一自由轴附加地与第七换档元件相连。0009此外,在申请人DE10115987的范围内介绍了一种具有至少七个档位的多档变速器。这种变速器除了输入轴和输出轴外,由呈双行星齿轮架四轴变速器形式的不可切换的前置齿轮组和可切换的后置齿轮组组成。前置齿轮组由第一行星齿轮组组成,该第一行星齿轮组除了输入轴的输入转速外,还提供可以有选择切换到后置齿轮组上的第二转速。后置齿轮组由两个可切换的行星齿轮组组成,这两个行星齿轮组利用六个换档元件可以切换出至少七个档位,其中,形成两个功率通路。在此,在每。

18、次换档过程中均以具有优点的方式始终避免组换档。0010此外,9档多档变速器由DE2936969公知;该9档多档变速器包括八个换档元件和四个齿轮组,其中,一个齿轮组作为前置变速器使用并且主变速器具有一个辛普森SIMPSON式齿轮组并且具有另外的用作逆变速器UMKEHRGETRIRBE的齿轮组。0011其他多档变速器例如由申请人的DE102004040597A1、DE102005010210A1和DE102006006637A1公知。0012普遍呈行星齿轮结构形式的可自动换档车辆变速器在现有技术中已有大量介绍并且得到持续的再开发和改善。于是,这些变速器应需要很少的结构开支,特别是应需要少量的换档元。

19、件并在顺序换档方式中避免双重换档,从而在限定的档位组中换档时分别仅转换一个换档元件。发明内容0013本发明基于如下任务,即,提出一种开头所述类型的多档变速器,该多档变速器具有足够传动比的至少九个前进档和至少一个倒档,其中,结构开支和结构尺寸,特别是结构长度或重量得到优化并且此外,在倒拖损耗和啮合损耗方面提高了效率。此外,在依据本发明的多档变速器中,作用于换档元件支撑力矩很小。特别是依据本发明的变速器适用于前置横列的结构形式。0014该任务依据本发明通过权利要求1的特征得以实现。其他优点和具有优点的构造说明书CN101970902A3/7页6方案来自从属权利要求。0015据此,提出一种呈行星齿轮。

20、结构形式的、依据本发明的多档变速器,该多档变速器具有设置在一个壳体内的输入和输出。此外,具有至少四个优选构造为负齿轮组MINUSRADSATZ的行星齿轮组,下面称为第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组,至少八个可转动的轴下面称为输入轴、输出轴、第三轴、第四轴、第五轴、第六轴、第八轴以及第九轴,一个不能转动的轴被称为第七轴,以及至少六个换档元件,包括制动器和离合器,对所述换档元件选择性嵌接产生了输入轴与输出轴之间不同的传动比,从而可以实现优选九个前进档和一个倒档。0016依据本发明,优选作为负行星齿轮组MINUSPLANETENSATZ构成的第一行星齿轮组和第二行星齿轮。

21、组形成可切换的前置齿轮组,其中,第三行星齿轮组和第四行星齿轮组形成主齿轮组。0017依据本发明,在该多档变速器中,第一行星齿轮组的行星齿轮架和第二行星齿轮组的行星齿轮架通过与第三行星齿轮组的太阳轮相连的第四轴而相互联接,第一行星齿轮组的齿圈与第二行星齿轮组的太阳轮通过第八轴相联接,第八轴通过第一离合器可以与输入轴可松开地相连并且第一行星齿轮组的太阳轮借助第三轴通过第一制动器可以联接到变速器的壳体上并且通过第二离合器可以与输入轴可松开地相连,其中,第二行星齿轮组的齿圈借助第五轴通过第二制动器可以联接到变速器的壳体上。0018依据本发明,第四行星齿轮组的太阳轮通过第七轴始终联接到变速器的壳体上,其。

22、中,第六轴与第三行星齿轮组的行星齿轮架始终相连并通过第三离合器可以与输入轴可松开地相连,并且其中,第九轴与第四行星齿轮组的齿圈始终相连,并且通过第四离合器可以与第四轴可松开地相连;根据本发明,输出轴与第三行星齿轮组的齿圈和第四行星齿轮组的行星齿轮架始终相连。0019优选的是,形成前置齿轮组的行星齿轮组在径向上观察彼此相叠地布置,由此,总计四个行星齿轮组在空间上在轴向上观察限制在三个齿轮组平面内。根据具有优点的改进方案,可以对此附加地或另选地以在径向上观察彼此相叠的方式布置有形成主齿轮组的行星齿轮组,从而总计四个行星齿轮组以具有优点的方式可以在空间中在轴向上观察限制在两个齿轮组平面内。通过这种设。

23、计方案,变速器可以在轴向上将尺寸设定得很小,从而实现了前置横列结构形式。0020当行星齿轮组的固定传动比在数值上足够小时,则实现了两个行星齿轮组彼此相叠的布置方案。0021通过多档变速器依据本发明的构造方案,特别是形成适用于轿车的传动比以及多档变速器的总体分配程度GESAMTSPREIZUNG的明显提高,由此,实现了改善的行驶舒适性和明显的消耗降低。0022此外,利用依据本发明的多档变速器通过很少数目的换档元件明显降低结构开支。具有优点的是,利用依据本发明的多档变速器可行的是,利用液动力转矩转换器、外部起动离合器或者也利用其他合适的外部起动离合器实施起动。同样可以考虑的是,利用整合在变速器整体。

24、中的起动元件实现起动过程。优选的是,适用如下的换档元件,该换档元件在第一前进档和倒档中被操作。0023此外,在依据本发明的多档变速器中,获得了主行驶档位中在倒拖损耗和啮合损说明书CN101970902A4/7页7耗方面良好的效率。0024此外,在多档变速器的换档元件和行星齿轮组中存在低力矩,由此,以具有优点的方式减少多档变速器中的磨损。此外,通过低力矩及行星齿轮组的布置方案实现了相应小的尺寸设定,由此,降低所需的结构空间和相应的成本。此外,在轴、换档元件和行星齿轮组中也存在低转速。0025此外,依据本发明的变速器这样设计,即,实现了在动力流方向上,还有是在空间角度看,对不同传动系构造方案的可匹。

25、配性。附图说明0026下面借助附图示例性地对本发明进行详细说明。其中0027图1示出依据本发明的多档变速器一种优选实施方式的示意图;0028图2示出依据本发明的多档变速器另一优选实施方式的示意图;0029图3示出依据本发明的多档变速器第三优选实施方式的示意图;0030图4示出根据本发明的多档变速器第四优选实施方式的示意图;0031图5示出依据本发明的多档变速器第五优选实施方式的示意图;以及0032图6示出依照图1、2、3、4和5的多档变速器的示例性换档图表。具体实施方式0033在图1中示出依据本发明的多档变速器,具有设置在壳体G内的输入轴1和输出轴2。设置有四个行星齿轮组P1、P2、P3和P4。

26、,其中,优选构造为负行星齿轮组的第一行星齿轮组P1和第二行星齿轮组P2形成可切换的前置齿轮组,并且其中,优选构造为负行星齿轮组的第三行星齿轮组P3和第四行星齿轮组P4形成主齿轮组。0034正如从图1所看到的那样,设置有六个换档元件,即两个制动器03、05和四个离合器13、16、18和49。换档元件空间布置方案可以是任意的并仅受尺寸和外部造型的限制。0035利用这些换档元件可以实现有选择切换九个前进档和一个倒档。依据本发明的多档变速器总计具有八个可转动的轴,即轴1、2、3、4、5、6、8和9。0036依据本发明,在图1的多档变速器中设置为,第一行星齿轮组P1的行星齿轮架和第二行星齿轮组P2的行星。

27、齿轮架通过轴4彼此联接,轴4与主齿轮组的行星齿轮组P3的太阳轮相连,其中,第一行星齿轮组P1的齿圈与第二行星齿轮组P2的太阳轮通过轴8相联接,轴8通过离合器18可以与输入轴1可松开地相连。0037此外,第一行星齿轮组P1的太阳轮借助轴3通过制动器03可以联接到变速器的壳体G上并且通过离合器13可以与输入轴1可松开地相连,其中,第二行星齿轮组P2的齿圈借助轴5通过制动器05可以联接到变速器的壳体G上。离合器13和制动器03优选具有共用的盘片支架。0038此外,第四行星齿轮组P4的太阳轮通过轴7始终联接到变速器的壳体上,其中,轴6始终与第三行星齿轮组P3的行星齿轮架相连并且通过离合器16可以与输入。

28、轴1可松开地相连,并且其中,轴9始终与第四行星齿轮组P4的齿圈相连并且离合器49可以与轴4可松开地相连。根据本发明,输出轴2始终与行星齿轮组P3的齿圈和第四行星齿轮组P4的行星齿轮架相连。说明书CN101970902A5/7页80039在附图中所示的特别适合于前置横列结构形式的实施例中,形成前置齿轮组的行星齿轮组P1、P2和形成主齿轮组的行星齿轮组分别在径向上观察彼此相叠地布置,由此,总计四个行星齿轮组在空间中在轴向上观察限制在两个齿轮组平面内。根据其它实施方式,行星齿轮组在轴向上观察可以按P4、P3、P2、P1的顺序来布置。0040另外,如在图1中以及在其它图中所示地,离合器18和/或者离合。

29、器49可以实施为形状配合的换档元件或实施为牙嵌式换档元件;这以如下方式实现,即,换档元件仅在加档是断开,如结合对图6的描述所阐述的那样。另外,换档元件优选构造为摩擦换档元件。0041如从图1中所见地,离合器16和18在轴向上观察布置在主齿轮组与前置齿轮组之间,这具有优点地引起降低或避免了由实施为摩擦换档元件的离合器16的运行所引发的可感觉到的刺耳噪声。0042在图2中所示的实施例与依照图1的实施例的区别在于,离合器16在轴向上观察在动力流方向上布置在主齿轮组的前面,从而获得如下顺序离合器16、主齿轮组、前置齿轮组。0043在图3中示出另一实施例,其中,离合器16和18在轴向上观察布置在主齿轮组。

30、与前置齿轮组之间,其中,与图1中所示的变速器相对照地,输出轴2引导穿过齿轮组P4。0044图4中所示的根据本发明的变速器于依照图1的变速器的区别在于,附加于离合器16和18地,同样将离合器13在轴向上观察布置在主齿轮组与前置齿轮组之间。在这种情况下,离合器13和16在其实施为多盘式换档元件的情况下,具有共用的外盘片支架。通过这种布置方案,由摩擦换档元件13和16引发的可感觉到的噪声得到显著减低或避免。另外,输出轴2如图2中那样引导穿过齿轮组P4。0045在图5中示出根据本发明的变速器,该变速器与依照图3的实施例的区别在于,该变速器以标准结构形式实施有同轴的输入和输出。0046图6是依照图1、2。

31、、3、4和5的多档变速器的示例性的换档图表,其中,假设离合器18和49实施为牙嵌式换档元件也就是实施为牙嵌式离合器。对于每个档位第四档除外,均闭合三个换档元件。从换档图表中可以示例性地获悉各个档位级的相应传动比I、啮合效率和档间传动比比值GANGSPRUNG或者说级间传动比比值STUFENSPRUNG。如由图6获悉地,啮合效率在所有前进档中均高于098。0047对于行星齿轮组P1、P2、P3和P4固定传动比的典型数值分别有180、162、160和190。由图6所见的是,在顺序换档方式中,避免了双重换档或组换档,这是因为两个相邻的档位级共同利用两个换档元件。此外所见的是,在档间传动比比值很小的情。

32、况下,实现了很大的分配程度SPREIZUNG。0048另外,具有优点的是,在主行驶档位中,很少的摩擦换档元件是打开的例如在第八档和第九档,仅一个摩擦换档元件是打开的,其中,在第五档、第六档及第七档不需要两个摩擦换档元件。由此,基于在打开状态下在摩擦换档元件的摩擦面之间很小的间距以及包含在该间距内的油或空气油混合物而降低了倒拖力矩。0049第一档通过闭合离合器18和49及制动器05获得,第二档通过闭合制动器03及离合器18和49获得,第三档通过闭合离合器13、49和18获得,并且第四档通过闭合离合器16和49获得。第四档仅通过主齿轮组产生;依据本发明,在第四档中也可以附加地切换前置齿轮组的换档元。

33、件03、05、13、18之一,然后,所述换档元件保持无负荷。说明书CN101970902A6/7页90050在所示示例中,对于前置齿轮组的换档元件具有代表性的是,牙嵌式离合器18被选为对于第四档选择性切换的换档元件。例如如果在第四档中除了离合器16和49外,还闭合制动器03,那么从第八档向第四档的减档可以通过断开一个换档元件并接入另一个换档元件进行,其中,如果除了离合器16和49外还闭合制动器05的话,相同情况适用于从第九档向第四档的减档。0051此外,优选构造为直接档位的第五档通过闭合离合器13、16和18获得,第六档通过闭合制动器03和离合器16及18获得,第七档通过闭合制动器05和离合器。

34、16及18获得,第八档通过闭合制动器03和05及离合器16获得并且第九档通过闭合制动器05和离合器13及16获得。正如从换档图表中所看到的那样,倒档通过闭合制动器05及离合器13和49获得。0052通过在第一前进档和倒档中闭合制动器05和离合器49,则这些换档元件实施为摩擦换档元件可以用作起动元件。0053依据本发明,在相同的变速器方案中根据换档逻辑方案也可以获得不同的档间传动比比值,从而可以形成一种用途特定性的或车辆特定性的方案。0054此外,可行的是,在多档变速器的各个适当的位置上可以设置有附加的超越离合器,例如在一个轴与壳体之间或者为了在需要时将两个轴相连。0055在输入侧或者输出侧上,。

35、依据本发明可以设置有车轴差速器和/或分配器差速器。0056在一种具有优点的改进方案的范围内,输入轴1可以通过离合器元件根据需要与发动机分离,其中,可以使用液动力转矩转换器、液压离合器、干式起动离合器、湿式起动离合器、磁粉离合器或者离心式离合器作为离合器元件。同样可行的是,这种起动元件在动力流方向上布置在变速器后面,其中,在这种情况下,输入轴1始终与发动机的曲轴相连。0057此外,依据本发明的多档变速器实现了在发动机与变速器之间布置扭振减振器。0058在本发明未示出的另一种实施方式的范围内,可以在每个轴上、优选在输入轴1或者输出轴2上布置无磨损的制动器,例如像液压减速器或者电的减速器等,这一点对。

36、于在商用车辆上的应用而言特别具有意义。此外,为驱动附加的机组而可以在每个轴上、优选在输入轴1或者输出轴2上设置有动力输出装置NEBENABTRIEB。0059所使用的摩擦换档元件可以构造为负荷切换的离合器或者制动器。特别是可以使用力配合的离合器或者制动器,例如多盘式离合器、带式制动器和/或锥体离合器。0060这里所介绍的多档变速器的另一个优点在于,在每个轴上可以附加安装电气机械作为发电机GENERATOR和/或作为附加驱动机械。0061不言而喻地,每个结构性的构造方案,特别是行星齿轮组和换档元件本身的以及彼此之间的及就此而言只要技术上有意义的空间布置方案均落在本权利要求的保护范围内,即便这些构。

37、造方案没有详细地在图中或在说明书中表达,但仍不影响变速器的在权利要求中所说明的功能。0062附图标记00631轴00642输出轴00653轴说明书CN101970902A7/7页1000664轴00675轴00686轴00697轴00708轴007103制动器007205制动器007313离合器007416离合器007518离合器007649离合器0077P1行星齿轮组0078P2行星齿轮组0079P3行星齿轮组0080P4行星齿轮组0081I传动比0082级间传动比比值0083啮合效率0084G壳体说明书CN101970902A1/3页11图1图2说明书附图CN101970902A2/3页12图3图4说明书附图CN101970902A3/3页13图5图6说明书附图。

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