專利名稱：多擋變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的前序部分所述的多擋變速器。
背景技術(shù)：
在US 5,106,352 A中已知多個(gè)用于自動(dòng)變速器的包括一個(gè)不可換擋的前置齒輪組和一個(gè)可換擋的主齒輪組的變速器方案，其中通過(guò)5個(gè)換擋元件的選擇切換總共可切換6個(gè)前進(jìn)擋而沒有串并聯(lián)線路。其中主齒輪組構(gòu)成為包括兩個(gè)連接的行星齒輪組的可換擋的雙連橋四軸傳動(dòng)。不可換擋的前置齒輪組可以構(gòu)成為單連橋行星輪傳動(dòng)或構(gòu)成為包括兩個(gè)不變的圓柱齒輪副的雙軸傳動(dòng)。
如果前置齒輪組構(gòu)成為不可換擋的單連橋行星傳動(dòng)，則US5,106,352 A建議，將自動(dòng)變速器的驅(qū)動(dòng)軸與該單連橋行星輪傳動(dòng)固定式連接并將由此在前置齒輪組中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速經(jīng)由不同的換擋元件選擇地傳到主齒輪組的齒輪組部件上。此外，驅(qū)動(dòng)軸可經(jīng)由一換擋元件與主齒輪組相連接。如果前置齒輪組構(gòu)成為包括不變的各圓柱齒輪級(jí)的雙軸傳動(dòng)，則US 5,106,352 A建議，將驅(qū)動(dòng)軸與兩圓柱齒輪副的各一個(gè)圓柱齒輪固定式連接。自動(dòng)變換器的驅(qū)動(dòng)軸和輸出軸因此相互是不共軸線的。通過(guò)該兩個(gè)圓柱齒輪副產(chǎn)生兩個(gè)轉(zhuǎn)速，其可經(jīng)由不同的換擋元件傳到主齒輪組的齒輪組部件上。
在本申請(qǐng)人的以前的德國(guó)專利申請(qǐng)P 199 49 507.4中描述了多個(gè)用于自動(dòng)多擋變速器的包括連接的行星齒輪組的不同的組合的變速器方案。通過(guò)在一前置齒輪組中的不可換擋的行星齒輪組組合在一后置齒輪組中的可換擋的行星齒輪組組合上的適合連接總是可切換至少7個(gè)前進(jìn)擋而沒有串并聯(lián)線路。其中可切換的前進(jìn)擋的數(shù)目的比換擋元件的數(shù)目至少多兩個(gè)。前置齒輪組和后置齒輪組始終設(shè)置成相互共軸線的。
在DE-P 199 49 507.4中同樣建議，將可換擋的后置齒輪組構(gòu)成為雙連橋四軸傳動(dòng)。所謂雙連橋四軸傳動(dòng)在這里理解為兩個(gè)單獨(dú)的機(jī)械連接的單連橋行星齒輪組的一個(gè)配置，其中連接成的單元由于兩倍的構(gòu)件連接具有四個(gè)所謂“自由軸”，其中一“軸”可以是一恒星齒輪、一內(nèi)齒輪或者一行星齒輪組的一連橋。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的現(xiàn)在在于，從上述的現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)開發(fā)一種多擋變速器，其在結(jié)構(gòu)空間方面包括驅(qū)動(dòng)軸和輸出軸的非共軸線的設(shè)置和可切換至少7個(gè)前進(jìn)擋而沒有串并聯(lián)線路，并且具有低的結(jié)構(gòu)費(fèi)用、有利的分擋和較大的擴(kuò)展度。
該目的通過(guò)具有主要權(quán)利要求的特征的多擋變速器來(lái)達(dá)到。
從US 5,106 352 A的同一種現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，多擋變速器具有一驅(qū)動(dòng)軸和一不與其共軸線設(shè)置的輸出軸。一不可換擋的前置齒輪組與驅(qū)動(dòng)軸相連接，其構(gòu)成為包括兩個(gè)不變的圓柱齒輪級(jí)的雙軸傳動(dòng)。一可換擋的主齒輪組與輸出軸相連接，其構(gòu)成為包括兩個(gè)連接的可換擋的行星齒輪組的雙連橋四軸傳動(dòng)。
前置齒輪組的兩圓柱齒輪級(jí)各產(chǎn)生一輸出轉(zhuǎn)速，其可經(jīng)由不同的換擋元件通過(guò)其選擇的接合傳到主齒輪組的行星齒輪組的各個(gè)部件上。當(dāng)然以不同的主齒輪組的構(gòu)造可以在行星齒輪組內(nèi)設(shè)置不同的構(gòu)件連接。
按照本發(fā)明，多擋變速器具有6個(gè)換擋元件，通過(guò)其選擇的接合可切換總共8個(gè)前進(jìn)擋和兩個(gè)倒車擋。因此不同于所述類型的現(xiàn)有技術(shù)，設(shè)有一附加的換擋元件，借其可以切換兩個(gè)附加的前進(jìn)擋。在每一切換的擋中同時(shí)切換兩個(gè)換擋元件。在從一擋轉(zhuǎn)換為下一擋時(shí)只脫開一個(gè)換擋元件并接合另一換擋元件，借此避免換擋性能關(guān)鍵性的串并聯(lián)線路，后者必須同時(shí)接合或脫開多個(gè)換擋元件。
主齒輪組的第一自由軸與一個(gè)換擋元件相連接，經(jīng)由該換擋元件主齒輪組的第一軸可與前置齒輪組的第二圓柱齒輪級(jí)相連接。按照本發(fā)明，主齒輪組的第二自由軸與三個(gè)換擋元件相連接，經(jīng)由這些換擋元件主齒輪組的第二軸可選擇性地與前置齒輪組的第一圓柱齒輪級(jí)或第二圓柱齒輪級(jí)相連接或固定。主齒輪組的第三自由軸與兩個(gè)換擋元件相連接，經(jīng)由這兩換擋元件主齒輪組的第三軸可與前置齒輪組的第一圓柱齒輪級(jí)相連接或固定。主齒輪組的第四自由軸與變速器的輸出軸相連接。
優(yōu)選，主齒輪組的第一和第二自由軸分別為一中心輪，亦即一恒星齒輪或一內(nèi)齒輪。主齒輪組的第三自由軸優(yōu)選為一連橋。
與同一種的現(xiàn)有技術(shù)相比，按照本發(fā)明的多擋變速器因此在構(gòu)成為雙連橋四軸傳動(dòng)的主齒輪組的第二軸上具有一附加的換擋元件。
以特別有利的方式使這樣的構(gòu)成能夠成為緊湊的節(jié)省結(jié)構(gòu)空間的8擋多擋變速器用于具有非共軸線的驅(qū)動(dòng)軸和輸出軸的應(yīng)用。這樣構(gòu)成的本發(fā)明的多擋變速器特別適用于汽車，其具有橫向于行駛方向安裝的發(fā)動(dòng)機(jī)(“前橫向驅(qū)動(dòng)”，“后橫向驅(qū)動(dòng)”)或具有沿行駛方向安裝的發(fā)動(dòng)機(jī)和前驅(qū)動(dòng)或后驅(qū)動(dòng)。
由諸從屬權(quán)利要求得到本發(fā)明的各優(yōu)選的構(gòu)造。


以下借助于附圖中所示多擋變速器的各實(shí)施形式示例性說(shuō)明本發(fā)明。其中圖1A和1B示出本發(fā)明的多擋變速器的第一實(shí)施形式，圖2A和2B示出本發(fā)明的多擋變速器的第二實(shí)施形式；以及圖3A和3B示出本發(fā)明的多擋變速器的第三實(shí)施形式。
具體實(shí)施例方式
指標(biāo)A的各圖中按照相應(yīng)的實(shí)施形式表示多擋變速器的變速器方案。指標(biāo)B的圖表示屬于該實(shí)施形式的換擋邏輯、各擋的示例性傳動(dòng)比、分擋傳動(dòng)比比值、變速器擴(kuò)展度和各個(gè)行星齒輪組和圓柱齒輪級(jí)的固定傳動(dòng)比。
諸圖中以1標(biāo)記多擋變速器的以輸入轉(zhuǎn)數(shù)n旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸而以2標(biāo)記其以一個(gè)輸出轉(zhuǎn)數(shù)nab旋轉(zhuǎn)的輸出軸。ST1和ST2標(biāo)記前置齒輪組的第一和第二圓柱齒輪級(jí)。分別包括一輸入側(cè)的圓柱齒輪S11、S21，以及分別包括一輸出側(cè)的圓柱齒輪S12、S22。因此前置齒輪組在輸出側(cè)產(chǎn)生兩個(gè)不同的轉(zhuǎn)數(shù)，即輸出轉(zhuǎn)數(shù)n1和n2，第一圓柱齒輪級(jí)ST1的輸出側(cè)的圓柱齒輪S12以n1旋轉(zhuǎn)而第二圓柱齒輪級(jí)ST2的輸出側(cè)的圓柱齒輪S22以n2旋轉(zhuǎn)。以RS1和RS2標(biāo)記主齒輪組的第一和第二行星齒輪組。行星齒輪組部件在主齒輪組內(nèi)的構(gòu)件方面的連接在所示各示例性實(shí)施形式中是不同的。設(shè)有6個(gè)換擋元件A、B、C、D、E、F，其中換擋元件A、B、E、F始終構(gòu)成為離合器而換擋元件C、D始終構(gòu)成為制動(dòng)器。
主齒輪組的第一自由軸與離合器A相連接并且在離合A接合時(shí)以第二圓柱齒輪級(jí)ST2的輸出轉(zhuǎn)數(shù)n2旋轉(zhuǎn)。主齒輪組的第二自由軸與離合器B、制動(dòng)器C和離合器F相連接，其在離合器B接合時(shí)以第二圓柱齒輪級(jí)ST2的輸出轉(zhuǎn)數(shù)n2旋轉(zhuǎn)，在制動(dòng)器C接合時(shí)停轉(zhuǎn)，而在離合器F接合時(shí)以第一圓柱齒輪級(jí)ST1的輸出轉(zhuǎn)數(shù)n1旋轉(zhuǎn)。主齒輪組的第三自由軸與制動(dòng)器D和離合器E相連接，其在制動(dòng)器D接合時(shí)停轉(zhuǎn)而在離合器E接合時(shí)以第一圓柱齒輪級(jí)ST1的輸出轉(zhuǎn)數(shù)n1旋轉(zhuǎn)。主齒輪組的第四自由軸與輸出軸2相連接并且以輸出轉(zhuǎn)數(shù)nab旋轉(zhuǎn)。
因此按照本發(fā)明主齒輪組的第二自由軸始終可通過(guò)相對(duì)于同一種現(xiàn)有技術(shù)附加的第六換擋元件F的切換可能性選擇性地與兩圓柱齒輪級(jí)ST1、ST2的兩輸出側(cè)的圓柱齒輪S12、S22(輸出轉(zhuǎn)數(shù)n1、n2)相連接，而不只是與第二圓柱齒輪級(jí)ST2的輸出側(cè)的齒輪S22相連接。
圖1A現(xiàn)在示出本發(fā)明的多擋變速器的示例性第一實(shí)施形式的變速器方案。驅(qū)動(dòng)軸1(轉(zhuǎn)數(shù)n)與第一圓柱齒輪級(jí)ST1的輸入側(cè)的圓柱齒輪S11固定式連接并且與第二圓柱齒輪級(jí)ST2的輸入側(cè)的圓柱齒輪S21固定式連接。兩行星齒輪組RS1、RS2構(gòu)成為負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)并且分別包括一恒星齒輪11、21，一內(nèi)齒輪13、23和一帶有行星齒輪12、22的連橋15、25。
第一行星齒輪組RS1的恒星齒輪11構(gòu)成主齒輪組的第一自由軸并可經(jīng)由第一換擋元件A與第二圓柱齒輪級(jí)ST2的輸出側(cè)的圓柱齒輪S22相連接。如果離合器A接合，則恒星齒輪11以轉(zhuǎn)速n2旋轉(zhuǎn)，該轉(zhuǎn)數(shù)n2由驅(qū)動(dòng)軸1的輸入轉(zhuǎn)數(shù)n和第二圓柱齒輪級(jí)的傳動(dòng)比i_ST2算出。
第二行星齒輪組RS2的恒星齒輪21構(gòu)成主齒輪組的第二自由軸并可經(jīng)由第二換擋元件B與第二圓柱齒輪級(jí)ST2的輸出側(cè)的圓柱齒輪S22相連接，其可經(jīng)由第三換擋元件C固定，并且可經(jīng)由第六換擋元件F與第一圓柱齒輪級(jí)ST1的輸出側(cè)的圓柱齒輪S12相連接。如果離合器B接合，則恒星齒輪21以轉(zhuǎn)數(shù)n2旋轉(zhuǎn)，該轉(zhuǎn)數(shù)n2由驅(qū)動(dòng)軸1的輸入轉(zhuǎn)數(shù)n和第二圓柱齒輪級(jí)的傳動(dòng)比i_ST2算出。如果制動(dòng)器C接合，則恒星齒輪21停轉(zhuǎn)。如果離合器F接合，則恒星輪21以轉(zhuǎn)數(shù)n1旋轉(zhuǎn)，該轉(zhuǎn)數(shù)n由驅(qū)動(dòng)軸1的輸入轉(zhuǎn)數(shù)n和第一圓柱齒輪級(jí)的傳動(dòng)比i-ST1算出。
第一行星齒輪組RS1的內(nèi)齒輪13與第二行星齒輪組RS2的連橋25相連接并構(gòu)成主齒輪組的第三自由軸，其可經(jīng)由第四換擋元件D固定，并且可經(jīng)由第五換擋元件E與第一圓柱齒輪級(jí)ST1的輸出側(cè)的圓柱齒輪S12相連接。如果制動(dòng)器D接合，則內(nèi)齒輪13和連接的連橋25停轉(zhuǎn)。如果離合器E接合，則內(nèi)齒輪13和連接的連橋25以轉(zhuǎn)數(shù)n1旋轉(zhuǎn)，該轉(zhuǎn)數(shù)n1由驅(qū)動(dòng)軸1的輸入轉(zhuǎn)數(shù)n和第一圓柱齒輪級(jí)的傳動(dòng)比i_ST1算出。
第二行星齒輪組RS2的內(nèi)齒輪23與第一行星齒輪組RS1的連橋15相連接并構(gòu)成主齒輪組的第四自由軸和與多擋變速器的輸出軸2相連接。
下面各項(xiàng)適用于各傳動(dòng)軸和換擋元件上的轉(zhuǎn)數(shù)1.第一圓柱齒輪級(jí)ST1的輸出轉(zhuǎn)數(shù)n1等于驅(qū)動(dòng)軸1的輸入轉(zhuǎn)數(shù)n除以第一圓柱齒輪級(jí)ST1的傳動(dòng)比i_ST1；2.第二圓柱齒輪級(jí)ST2的輸出轉(zhuǎn)數(shù)n2等于驅(qū)動(dòng)軸1的輸入轉(zhuǎn)數(shù)n除以第二圓柱齒輪級(jí)ST2的傳動(dòng)比i_ST2；3.換擋元件A和B上的轉(zhuǎn)數(shù)等于第二圓柱齒輪級(jí)ST2的輸出轉(zhuǎn)數(shù)n2；4.換擋元件E和F上的轉(zhuǎn)數(shù)等于第一圓柱齒輪級(jí)ST1的輸出轉(zhuǎn)數(shù)n1；5.接合的換擋元件C上的轉(zhuǎn)數(shù)為零；6.接合的換擋元件D上的轉(zhuǎn)數(shù)為零；7.在連接換擋元件B、C、F與第二行星齒輪組RS2的一個(gè)中心齒輪的軸上的轉(zhuǎn)數(shù)，在換擋元件A和D接合時(shí)，相對(duì)于在操作換擋元件B時(shí)出現(xiàn)的轉(zhuǎn)數(shù)為負(fù)的；8.在連接換擋元件B、C、F與第二行星齒輪組RS2的中心齒輪的軸上的轉(zhuǎn)數(shù)，在換擋元件B接合時(shí)大于零；9.在連接換擋元件B、C、F與第二行星齒輪組RS2的中心齒輪的軸上的轉(zhuǎn)數(shù)，在換擋元件F接合時(shí)大于在操作換擋元件B時(shí)出現(xiàn)的轉(zhuǎn)數(shù)；10.在連接換擋元件A與第一行星齒輪組RS1的一中心輪的軸上的轉(zhuǎn)數(shù)，在換擋元件E和F接合時(shí)大于在操作換擋元件A時(shí)出現(xiàn)的轉(zhuǎn)數(shù)；11.在連接換擋元件A與第一行星齒輪組RS1的中心齒輪的軸上的轉(zhuǎn)數(shù)，在換擋元件E和B接合時(shí)大于在操作換擋元件E和F時(shí)出現(xiàn)的轉(zhuǎn)數(shù)；12.在連接換擋元件A與第一行星齒輪組RS1的中心齒輪的軸上的轉(zhuǎn)數(shù)，在換擋元件E和C接合時(shí)大于在操作換擋元件E和B時(shí)出現(xiàn)的轉(zhuǎn)數(shù)；13.在連接換擋元件A與第一行星齒輪組RS1的中心齒輪的軸上的轉(zhuǎn)數(shù)，在換擋元件D和B接合時(shí)，相對(duì)于在操作換擋元件A時(shí)出現(xiàn)的轉(zhuǎn)數(shù)為負(fù)的；14.在連接換擋元件A與第一行星齒輪組RS1的中心齒輪的軸上的轉(zhuǎn)數(shù)，在換擋元件D和F接合時(shí)小于在操作換擋元件D和B出現(xiàn)的轉(zhuǎn)數(shù)；15.在連接換擋元件D、E與第二行星齒輪組RS2的一個(gè)連橋的軸上的轉(zhuǎn)數(shù)，在換擋元件A和B接合時(shí)大于在操作換擋元件A和C時(shí)出現(xiàn)的轉(zhuǎn)數(shù)；16.在連接換擋元件D、E與第二行星齒輪組RS2的連橋的軸上的轉(zhuǎn)數(shù)，在換擋元件A和F接合時(shí)大于在操作換擋元件A和B時(shí)出現(xiàn)的轉(zhuǎn)數(shù)；17.在連接換擋元件D、E與第二行星齒輪組RS2的連橋的軸上的轉(zhuǎn)數(shù)，在換擋元件E接合時(shí)大于在操作換擋元件A和F時(shí)出現(xiàn)的轉(zhuǎn)數(shù)。
如圖1B中所示，在本發(fā)明的多擋變速器的第一實(shí)施形式中，可切換總共8個(gè)前進(jìn)擋和兩個(gè)倒車擋而沒有影響操作舒適關(guān)鍵性的串并聯(lián)線路，同時(shí)有比較大的擴(kuò)展度和很和諧的分擋傳動(dòng)比比值。按有利的方式在第一前進(jìn)擋和也在第一倒車擋中的起動(dòng)傳動(dòng)比是較大的，從而在作為小轎車自動(dòng)變速器的應(yīng)用中例如可以省去作為起動(dòng)部件的轉(zhuǎn)矩變換器。第7和第8前進(jìn)擋構(gòu)成傳動(dòng)轉(zhuǎn)數(shù)下降為超速行駛擋。驅(qū)動(dòng)軸和輸出軸的非共軸線的構(gòu)件設(shè)置和多擋變速器的緊湊的結(jié)構(gòu)以已知的方式有利于在具有橫向于行駛方向設(shè)置的發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車中的應(yīng)用。
同樣如圖1B中所示，在本發(fā)明的多擋變速器的第一示例性實(shí)施形式中第一圓柱齒輪級(jí)ST1的輸出側(cè)的圓柱齒輪S12(轉(zhuǎn)數(shù)n1)以驅(qū)動(dòng)軸1的(負(fù)的)輸入轉(zhuǎn)數(shù)n(i_ST1＝-1.0)旋轉(zhuǎn)而第二圓柱齒輪級(jí)ST2(轉(zhuǎn)數(shù)n2)以驅(qū)動(dòng)軸1的(負(fù)的)半輸入轉(zhuǎn)數(shù)n(i_ST2＝-2.0)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然在前置齒輪組的其他的構(gòu)成中也可以為兩圓柱齒輪級(jí)ST1、ST2設(shè)置其他的傳動(dòng)比。
現(xiàn)在借助于圖2A和2B說(shuō)明本發(fā)明的多擋變速器的第二示例性實(shí)施形式。圖2A示出該第二實(shí)施形式的變速器方案。不同于以上所述第一實(shí)施形式，只改變了主齒輪組的齒輪組部件的連接和其在各個(gè)換擋元件上的連接。圖2B中示出第二實(shí)施形式的換擋邏輯、示例性固定傳動(dòng)比和分擋傳動(dòng)比比值，其按照所述相對(duì)于第一實(shí)施形式的改變是完全相同于圖1B中所示。
如圖2A中所示，構(gòu)成為雙連橋四軸傳動(dòng)的主齒輪組的第一自由軸另外通過(guò)第一行星齒輪組RS1的一中心齒輪構(gòu)成，但從現(xiàn)在起是通過(guò)其內(nèi)齒輪13。第一行星齒輪組RS1的內(nèi)齒輪13因此可經(jīng)由離合器A與第二圓柱齒輪ST2的輸出側(cè)的圓柱齒輪S22(轉(zhuǎn)數(shù)n2)相連接。主齒輪組的第二自由軸從現(xiàn)在起通過(guò)行星齒輪組RS1、RS2的兩連接的恒星齒輪11、21構(gòu)成并可經(jīng)由離合器B與第二圓柱齒輪級(jí)ST2的輸出側(cè)的圓柱齒輪S22(轉(zhuǎn)數(shù)n2)相連接，并且可經(jīng)由離合器F與第一圓柱齒輪級(jí)ST1的輸出側(cè)的圓柱齒輪S12(轉(zhuǎn)數(shù)n1)相連接。主齒輪組的第三自由軸從現(xiàn)在起單獨(dú)通過(guò)第二行星齒輪組RS2的帶有行星齒輪22的連橋25構(gòu)成并可不加改變地經(jīng)由制動(dòng)器D固定，并且可經(jīng)由離合器E與第一圓柱齒輪級(jí)ST1的輸出側(cè)的圓柱齒輪S12(轉(zhuǎn)數(shù)n1)相連接。
與上述第一實(shí)施形式相比，在本發(fā)明的多擋變速器的第二實(shí)施形式中，主齒輪組通過(guò)兩恒星齒輪11、21的構(gòu)件連接在制造技術(shù)上是有利的。
現(xiàn)在圖3A示出本發(fā)明的多擋變速器的第三實(shí)施形式的變速器方案。不同于以上所述實(shí)施形式的一個(gè)和兩個(gè)，主齒輪組從現(xiàn)在起構(gòu)成為Ravigneux齒輪組，其在結(jié)構(gòu)空間方面具有已知的優(yōu)點(diǎn)。
如圖3A中所示，第一行星齒輪組RS1構(gòu)成為正號(hào)機(jī)構(gòu)并且具有兩個(gè)與內(nèi)部的行星齒輪12’和外部的行星齒輪12”連接的連橋15’、15”。該連接的連橋15’、15”作為主齒輪組內(nèi)的第一接合與第二行星齒輪組RS2的行星齒輪22的連橋25相連接，其中第一行星齒輪組RS1的外部的行星齒輪12”與第二行星齒輪組RS2的行星齒輪22合并為一。因此兩行星齒輪組RS1、RS2的內(nèi)齒輪13和23合并為一并構(gòu)成主齒輪組內(nèi)的第二接合。
Ravigneux齒輪組的各自由軸在兩圓柱齒輪級(jí)ST1和ST2上的連接與圖1A中相符。因此第二圓柱齒輪級(jí)ST2的輸出轉(zhuǎn)數(shù)n2可經(jīng)由離合器A與第一行星齒輪組RS1的恒星齒輪11(作為第一行星齒輪組RS1的一中心齒輪)相連接并可經(jīng)由離合器B與第二行星齒輪組RS2的恒星齒輪21(作為第二行星齒輪組RS2的一中心輪)相連接。此外，第一圓柱齒輪級(jí)ST1的輸出轉(zhuǎn)數(shù)n1可經(jīng)由離合器E與兩行星齒輪組RS1、RS2的連接的連橋15’、15”、25相連接并且按照本發(fā)明，可經(jīng)由離合器F附加地與第二行星齒輪組RS2的恒星齒輪21(作為第二行星齒輪組RS2的一中心輪)相連接。不加改變地，恒星齒輪21可經(jīng)由制動(dòng)器C固定而連接的連橋15’、15”、25可經(jīng)由制動(dòng)器D固定。
圖3B中示出第三實(shí)施形式的換擋邏輯、示例性固定傳動(dòng)比和分擋傳動(dòng)比比值。與以上所述實(shí)施形式的一個(gè)和兩個(gè)相比，各擋的傳動(dòng)比稍有不同，其擴(kuò)展度稍大一些。
當(dāng)然在主齒輪組內(nèi)也可以設(shè)置其他的行星齒輪組組合，其中例如構(gòu)成為雙連橋四軸傳動(dòng)的主齒輪組的第一或第二軸通過(guò)第一或第二行星齒輪組RS1或RS2的一個(gè)連橋構(gòu)成。
在本發(fā)明的多擋變速器的另一構(gòu)成中，在主齒輪組內(nèi)也可以設(shè)置三個(gè)連接的、可換擋的行星齒輪組，其中按照該三個(gè)行星齒輪組的接合，設(shè)置一第三圓柱齒輪級(jí)可以是合乎目的的，其在輸入側(cè)與驅(qū)動(dòng)軸固定式連接并且產(chǎn)生第三輸出轉(zhuǎn)數(shù)，該轉(zhuǎn)數(shù)可附加地傳到主齒輪組上。按這種方式，可以構(gòu)成具有較小的軸向長(zhǎng)度的緊湊的多擋變速器。
在本發(fā)明的多擋變速器的另一構(gòu)成中，在構(gòu)成為雙連橋四軸傳動(dòng)的主齒輪組的后面連接一后置齒輪組。該后置齒輪組可以是不可換擋的或可經(jīng)由一附加的換擋元件換擋并且可以由一后置的行星齒輪組或由多個(gè)連接的后置行星齒輪組構(gòu)成。
附圖標(biāo)記清單1 驅(qū)動(dòng)軸 2 輸出軸11 第一行星齒輪組的恒星齒輪 12 第一行星齒輪組的行星齒輪13 第一行星齒輪組的內(nèi)齒輪 15 第一行星齒輪組的連橋21 第二行星齒輪組的恒星齒輪 22 第二行星齒輪組的行星齒輪23 第二行星齒輪組的內(nèi)齒輪 25 第二行星齒輪組的連橋A、B、C、D、E、F第一至第六換擋元件 RS1主齒輪組的第一行星齒輪組RS2 主齒輪組的第二行星齒輪組 ST1前置齒輪組的第一圓柱齒輪級(jí)ST2 前置齒輪組的第二圓柱齒輪級(jí) S11第一圓柱齒輪級(jí)的輸入側(cè)的圓柱齒輪S12 第一圓柱齒輪級(jí)的輸出側(cè)的圓 S21第二圓柱齒輪級(jí)的輸入側(cè)的圓柱柱齒輪 齒輪S22 第二圓柱齒輪級(jí)的輸出側(cè)的圓 i_ST1 第一圓柱齒輪級(jí)的傳動(dòng)比柱齒輪i_ST2 第二圓柱齒輪級(jí)的傳動(dòng) n 驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)數(shù)nab 輸出軸的轉(zhuǎn)數(shù) n1 第一圓柱齒輪級(jí)的輸出轉(zhuǎn)數(shù)n2 第二圓柱齒輪級(jí)的輸出轉(zhuǎn)數(shù)
權(quán)利要求
1.多擋變速器，包括一驅(qū)動(dòng)軸(1)和一不與其共軸線的輸出軸(2)、兩個(gè)圓柱齒輪級(jí)(ST1、ST2)，所述圓柱齒輪級(jí)在輸入側(cè)與以輸入轉(zhuǎn)數(shù)(n)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸(1)固定式連接并產(chǎn)生兩個(gè)輸出轉(zhuǎn)數(shù)(n1、n2)，還包括一主齒輪組，該主齒輪組與輸出軸(2)相連接并構(gòu)成為具有兩個(gè)連接的可換擋的行星齒輪組(RS1、RS2)的雙連橋四軸傳動(dòng)，圓柱齒輪級(jí)(ST1、ST2)的輸出轉(zhuǎn)數(shù)(n1、n2)可經(jīng)由多個(gè)換擋元件(A至E)通過(guò)其用于切換至少6個(gè)前進(jìn)擋的選擇的接合這樣傳到各行星齒輪組上，以致為了從一擋轉(zhuǎn)換為下一較高的或較低的擋由正在操作的各換擋元件中分別只脫開一個(gè)換擋元件并接合另一換擋元件，其中，第二圓柱齒輪級(jí)(ST2)的輸出轉(zhuǎn)數(shù)(n2)可經(jīng)由第一換擋元件(A)傳到主齒輪組的第一軸上并可經(jīng)由第二換擋元件(B)傳到主齒輪組的第二軸上，并且其中第一圓柱齒輪級(jí)(ST1)的輸出轉(zhuǎn)數(shù)(n1)可經(jīng)由第五換擋元件(E)傳到主齒輪組的第三軸上，其中經(jīng)由第三換擋元件(C)可固定主齒輪組的第二軸而經(jīng)由第四換擋元件(D)可固定主齒輪組的第三軸，并且主齒輪組的第四自由軸與輸出軸(2)相連接；其特征在于，設(shè)有總共六個(gè)換擋元件(A至F)，第一圓柱齒輪級(jí)(ST1)的輸出轉(zhuǎn)數(shù)(n1)附加地可經(jīng)由第六換擋元件(F)傳到主齒輪組的第二軸上，并且可切換至少8個(gè)前進(jìn)擋和最多兩個(gè)倒車擋。
2.按照權(quán)利要求1所述的多擋變速器，其特征在于，第一圓柱齒輪級(jí)(ST1)的輸出轉(zhuǎn)數(shù)(n1)按數(shù)值等于或至少近似等于驅(qū)動(dòng)軸(1)的輸入轉(zhuǎn)數(shù)(n)。
3.按照權(quán)利要求1所述的多擋變速器，其特征在于，第二圓柱齒輪級(jí)(ST2)的輸出轉(zhuǎn)數(shù)(n2)按數(shù)值為驅(qū)動(dòng)軸(1)的輸入轉(zhuǎn)數(shù)(n)的一半或至少近似一半。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的多擋變速器，其特征在于，主齒輪組的第二軸為第二行星齒輪組(RS2)的一中心齒輪。
5.按照權(quán)利要求1、2或3所述的多擋變速器，其特征在于，主齒輪組的第二軸由兩行星齒輪組(RS1、RS2)的兩個(gè)連接的中心齒輪構(gòu)成。
6.按照權(quán)利要求1、2或3所述的多擋變速器，其特征在于，主齒輪組的第二軸由第二行星齒輪組(RS2)的一個(gè)連橋(25)或由兩行星齒輪組(RS1、RS2)的連接的連橋(15、25)構(gòu)成。
7.按照權(quán)利要求1至4之一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的多擋變速器，具有下列特征-第一行星齒輪組(RS1)的一恒星齒輪(11)構(gòu)成主齒輪組的第一自由軸并可經(jīng)由第一換擋元件(A)與第二圓柱齒輪級(jí)(ST2)的一輸出側(cè)的圓柱齒輪(S22)相連接；-第二行星齒輪組(RS2)的一恒星齒輪(21)構(gòu)成主齒輪組的第二自由軸并可經(jīng)由第二換擋元件(B)與第二圓柱齒輪級(jí)(ST2)的輸出側(cè)的圓柱齒輪(S22)相連接，可經(jīng)由第三換擋元件(C)固定，并且可經(jīng)由第六換擋元件(F)與第一圓柱齒輪級(jí)(ST1)的一輸出側(cè)的圓柱齒輪(S12)相連接；-第一行星齒輪組(RS1)的一內(nèi)齒輪(13)與第二行星齒輪組(RS2)的一帶有行星齒輪(22)的連橋(25)相連接并且構(gòu)成主齒輪組的第三自由軸，其可經(jīng)由第四換擋元件(D)固定，并且可經(jīng)由第五換擋元件(E)與第一圓柱齒輪級(jí)(ST1)的輸出側(cè)的圓柱齒輪(S12)相連接；以及-第二行星齒輪組(RS2)的一內(nèi)齒輪(23)與第一行星齒輪組(RS1)的一帶有行星齒輪(12)的連橋(15)相連接并且構(gòu)成主齒輪組的第四自由軸和與輸出軸(2)相連接。(圖1A)
8.按照權(quán)利要求1至3、5之一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的多擋變速器，具有下列特征-第一行星齒輪組(RS1)的一內(nèi)齒輪(13)構(gòu)成主齒輪組的第一自由軸并可經(jīng)由第一換擋元件(A)與第二圓柱齒輪級(jí)(ST2)的一輸出側(cè)的圓柱齒輪(S22)相連接；-第一行星齒輪組(RS1)的一恒星齒輪(11)與第二行星齒輪組(RS2)的一恒星齒輪(21)相連接并且構(gòu)成主齒輪組的第二自由軸并可經(jīng)由第二換擋元件(B)與第二圓柱齒輪級(jí)(ST2)的輸出側(cè)的圓柱齒輪(S22)相連接，可經(jīng)由第三換擋元件(C)固定，并且可經(jīng)由第六換擋元件(F)與第一圓柱齒輪級(jí)(ST1)的一輸出側(cè)的圓柱齒輪(S12)相連接；-第二行星齒輪組(RS2)的一帶有行星齒輪(22)的連橋(25)構(gòu)成主齒輪組的第三自由軸并可經(jīng)由第四換擋元件(D)固定，并且可經(jīng)由第五換擋元件(E)與第一圓柱齒輪級(jí)(ST1)的輸出側(cè)的圓柱齒輪(S12)相連接；以及-第二行星齒輪組(RS2)的一內(nèi)齒輪(23)與第一行星齒輪組(RS1)的一帶有行星齒輪(12)的連橋(15)相連接并且構(gòu)成主齒輪組的第四自由軸和與輸出軸(2)相連接。(圖2A)
9.按照權(quán)利要求1至4之一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的多擋變速器，具有下列特征-第一行星齒輪組(RS1)的一恒星齒輪(11)構(gòu)成主齒輪組的第一自由軸并可經(jīng)由第一換擋元件(A)與第二圓柱齒輪級(jí)(ST2)的一輸出側(cè)的圓柱齒輪(S22)相連接；-第二行星齒輪組(RS2)的一恒星齒輪(21)構(gòu)成主齒輪組的第二自由軸并可經(jīng)由第二換擋元件(B)與第二圓柱齒輪級(jí)(ST2)的輸出側(cè)的圓柱齒輪(S22)相連接，可經(jīng)由第三換擋元件(C)固定，并且可經(jīng)由第六換擋元件(F)與第一圓柱齒輪級(jí)(ST1)的一輸出側(cè)的圓柱齒輪(S12)相連接；-第一行星齒輪組(RS1)的帶有內(nèi)部的和外部的行星齒輪(12’、12”)的兩連接的連橋(15’、15”)與第二行星齒輪組(RS2)的一帶有行星齒輪(22)的連橋(25)相連接，并構(gòu)成主齒輪組的第三自由軸，其可經(jīng)由第四換擋元件(D)固定，并且可經(jīng)由第五換擋元件(E)與第一圓柱齒輪級(jí)(ST1)的輸出側(cè)的圓柱齒輪(S12)相連接，其中第一行星齒輪組(RS1)的外部的行星齒輪(12”)與第二行星齒輪組(RS2)的行星齒輪(22)合并為一；以及-第一行星齒輪組(RS1)的一內(nèi)齒輪(13)與第二行星齒輪組(RS2)的一內(nèi)齒輪(23)合并為一并構(gòu)成主齒輪組的第四自由軸和與輸出軸(2)相連接。圖(3A)
10.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的多擋變速器，其特征在于，在主齒輪組的后面連接一不可換擋的或可經(jīng)由至少一個(gè)附加的換擋元件換擋的后置齒輪組，該后置齒輪組包括一后置的行星齒輪組或多個(gè)連接的后置行星齒輪組。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多擋變速器，包括一驅(qū)動(dòng)軸(1)和一不與其共軸線的輸出軸(2)、兩個(gè)圓柱齒輪級(jí)(ST1、ST2)，后者各在輸入側(cè)與驅(qū)動(dòng)軸(1)固定式連接并產(chǎn)生兩個(gè)輸出轉(zhuǎn)數(shù)(n1、n2)，還包括一主齒輪組，該主齒輪組與輸出軸(2)相連接并構(gòu)成為包括兩個(gè)連接的可換擋的行星齒輪組(RS1、RS2)的雙連橋四軸傳動(dòng)，圓柱齒輪級(jí)(ST1、ST2)的輸出轉(zhuǎn)數(shù)(n1、n2)可經(jīng)由多個(gè)換擋元件(A至E)這樣傳到各行星齒輪組上，以致可切換至少六個(gè)前進(jìn)擋而沒有串并聯(lián)線路。其中第二圓柱齒輪級(jí)(ST2)的輸出轉(zhuǎn)數(shù)(n2)可經(jīng)由第一換擋元件(A)傳到主齒輪組的第一軸上并可經(jīng)由第二換擋元件(B)傳到主齒輪組的第二軸上，并且第一圓柱齒輪級(jí)(ST1)的輸出轉(zhuǎn)數(shù)(n1)可經(jīng)由第五換擋元件(E)傳到主齒輪組的第三軸上，經(jīng)由第三換擋元件(C)可固定主齒輪組的第二軸而經(jīng)由第四換擋元件(D)可固定主齒輪組的第三軸，主齒輪組的第四自由軸與輸出軸(2)相連接。按照本發(fā)明，設(shè)有總共六個(gè)換擋元件(A至F)，第一圓柱齒輪級(jí)(ST1)的輸出轉(zhuǎn)數(shù)(n1)附加地可經(jīng)由第六換擋元件(F)傳到主齒輪組的第二軸上，并且可切換至少8個(gè)前進(jìn)擋和最多兩個(gè)倒車擋。
文檔編號(hào)F16H3/66GK1496456SQ02806106
公開日2004年5月12日 申請(qǐng)日期2002年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者埃伯哈德·比爾曼, 埃伯哈德 比爾曼 申請(qǐng)人:腓特烈斯港齒輪工廠股份公司