[发明专利]能动力换挡的多级变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的行星齿轮式的能动力换挡的多级变速器，该多级变速器例如可以用作自动变速器。

背景技术

能动力换挡的多级变速器用作在车辆的动力总成中的行驶变速器。这种多级变速器具有多个变速级以及多个换挡元件。它们在针对私人轿车的实施方案中有直至八个的前进挡用于正向横置式构造(Frontquer-Bauweise)或用于纵置式构造。为了产生变速器传动比，存在带有圆柱齿轮级以及带有行星齿轮级的能动力换挡的多级变速器。带有行星齿轮级的多级变速器大多是自动变速器，其借助摩擦元件或者说换挡元件，例如离合器和制动器进行换挡。这种多级变速器通常与起动元件，例如液力变矩器或液力耦合器连接。这种起动元件承受滑差作用且选择性地配设有锁止离合器。公知的变速器设计方案具有特殊的优点和特殊的缺点，因而它们只对特定的应用情形才有利。

专利文档US 7,819,772 B2公开了一种在驱动轴和输出轴之间的能动力换挡的多级变速器。该多级变速器具有多个变速级以及多个换挡元件。

发明内容

在这种背景下，本发明创造了一种用于车辆的改善了的、能动力换挡的行星齿轮式多级变速器。有利的设计方案由接下来的说明得出。

能动力换挡的行星齿轮式多级变速器，尤其是用于车辆的自动变速器，该能动力换挡的行星齿轮式多级变速器具有一根驱动轴和一根输出轴、六个换挡元件、至少两个圆柱齿轮级和三个行星齿轮组，行星齿轮组分别带有一个太阳轮、一个齿圈和一个带有多个行星齿轮的行星架，其中，行星架被整合成一保持架。两个轴系能够通过至少两个圆柱齿轮级相互连接。通过六个换挡元件有选择的嵌接能够促成驱动轴和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。

车辆可以是机动车辆，例如私人轿车、载重汽车或其它商用车。车辆可以配备有内燃机以及同时或作为备选地可以配备有电驱动装置，也就是可以被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，也导致了紧凑的整体布局。

换挡元件按照实施形式可以理解成离合器或制动器。换挡元件可以实施成摩擦的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动力换挡式离合器或动力换挡式制动器。换挡元件尤其可以实施成力锁合的(kraftschlüssig)离合器或实施成力锁合的制动器，例如片式离合器、带式制动或锥体离合器。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，例如同步装置或牙嵌式离合器。可以将不同类型的换挡元件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追溯到公知的布置方案。多级变速器例如可以具有恰好两个圆柱齿轮级，亦即不多于两个的圆柱齿轮级，或恰好三个圆柱齿轮级，亦即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恰好三个行星齿轮组，亦即不多于三个的行星齿轮组。

对前轮驱动的车辆来说，变速器在车辆的前部中的布置和变速器主方向横向于车辆主轴的取向以及因此尤其是两个轴系的平行的布置尤为有利。因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，其对正向横置的构造方式来说是理想的。此外，多级变速器的特征在于很小的构造耗费、很低的成本、很轻的重量以及良好的传动比序列、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、良好的啮合效率和紧凑的构造方式。

按照实施形式，多级变速器是9挡行星齿轮式动力换挡变速器。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正向横置系统。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实现。

能动力换挡的行星齿轮式多级变速器因此可以拥有至少九个前进挡以及一个倒挡以及具有对机动车辆来说极为适用的传动比，该传动比带有很高的总传动比范围以及有利的级间传动比比值。变速器可以实现沿前进方向的高起动传动比以及包含一个直接的挡。在此，多级变速器仅要求很小的结构耗费以及尤其以很少数量的换挡元件为特征且在连续的换挡方式下避免了双重换挡。由此可以在限定的挡组中换挡的情况下分别只打开之前被接合的换挡元件以及接合之前被打开的换挡元件。