變速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種變速器，尤其是用于機動車輛的三擋變速器，優(yōu)選用于使用在電 動車輛的傳動系中或混合動力車輛的傳動系中。本發(fā)明還涉及一種用于運行這種變速器的 方法以及一種帶有這種變速器的傳動系。
【背景技術(shù)】
[0002] 變速器在此尤其是一種多擋變速器，在該多擋變速器中，可以通過換擋元件自動 地切換預(yù)先給定數(shù)量的擋，也就是在變速器輸入端和變速器輸出端之間的固定的傳動比。 換擋元件在此例如是離合器和/或制動器。
[0003] 目前主要使用一擋變速器，也就是說具有相比輸入轉(zhuǎn)速而言降低了的輸出轉(zhuǎn)速的 純粹的減速傳動級來作為用于電動車輛的驅(qū)動系統(tǒng)。然而在這種結(jié)構(gòu)中，電驅(qū)動裝置必須 覆蓋整個轉(zhuǎn)速范圍，由此使它的總效率明顯降低。此外，可實現(xiàn)的轉(zhuǎn)速范圍更為確切地說很 窄。
[0004] 因此已建議使用兩擋變速器作為用于電動車輛的驅(qū)動系統(tǒng)。但這種兩擋變速器迄 今為止都被構(gòu)造成帶有滑動套筒的傳統(tǒng)的手動換擋變速器。若使用這種變速器，那么電機 可以被設(shè)計得尺寸較小，由此獲得了明確的成本優(yōu)勢。但帶有滑動套筒的變速器的結(jié)構(gòu)恰 好在換擋期間造成了牽引力擾動。然而，對自動化的傳動系來說，這種牽引力擾動意味著巨 大的舒適度受損，這是客戶或駕駛員不希望的。
[0005] DE10 2010 024 147Al公開了一種用于在車輛的傳動系中傳遞驅(qū)動力矩的兩擋 變速器，優(yōu)選用于使用在電動車輛的傳動系、混合動力車輛的傳動系或者混合動力車輛的 輔助傳動系中，利用這種兩擋變速器可以借助兩個自動化的且能調(diào)節(jié)的離合器來執(zhí)行沒有 牽引力中斷的換擋或者減少了牽引力中斷的換擋。
[0006] DE10 2010 061 054Al公開了一種用于混合動力車輛的傳動系，利用這種傳動 系可以實現(xiàn)三個或三個以上的固定的傳動比模式，該傳動器包括第一和第二發(fā)動機-發(fā)電 機、兩個單行星齒輪組以及四個轉(zhuǎn)矩傳遞元件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，建議一種本文開頭所述類型的變速器，其在很高 的變速器傳動比范圍下具有很小的擋間傳動比比值，同時在所需的結(jié)構(gòu)空間方面被優(yōu)化和 /或具有很尚的效率。
[0008] 變速器傳動比范圍指的是最低擋的傳動比和最高擋的傳動比的商，其中，最低擋 具有最大的傳動比，而最高擋具有最小的傳動比。在傳動比i< 1. 0時實現(xiàn)了加快速度的 傳動，也就是說，在變速器輸出端上出現(xiàn)了比在變速器輸入端上更高的轉(zhuǎn)速。
[0009] 按照本發(fā)明，該技術(shù)問題利用根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器解決。其它的優(yōu)點和 有利的設(shè)計方案由從屬權(quán)利要求可知。
[0010] 因此建議一種根據(jù)本發(fā)明的變速器，其包括驅(qū)動軸、從動軸、殼體、至少兩個行星 齒輪組和至少三個換擋元件，它們的選擇性的作用促成了變速器的驅(qū)動軸和從動軸之間的 不同的傳動比，因而可以實現(xiàn)至少三個擋。
[0011] 按照本發(fā)明，第一行星齒輪組的齒圈和驅(qū)動軸抗扭轉(zhuǎn)地相互連接并形成了變速器 的能轉(zhuǎn)動的第一軸。第一行星齒輪組的行星架和從動軸抗扭轉(zhuǎn)地相互連接并形成了變速器 的能轉(zhuǎn)動的第二軸。第二行星齒輪組的齒圈形成了變速器的能轉(zhuǎn)動的第三軸。第一行星齒 輪組的太陽輪和第二行星齒輪組的太陽輪抗扭轉(zhuǎn)地相互連接并形成了變速器的能轉(zhuǎn)動的 第四軸。第二行星齒輪組的行星架與變速器的殼體抗相對轉(zhuǎn)動地聯(lián)接。
[0012] 就換擋元件到變速器的行星齒輪組的不同的元件上的連接而言，按照本發(fā)明建 議，第一換擋元件布置在變速器的第三軸和殼體之間的傳力流中并且第三換擋元件布置在 變速器的第二軸和第三軸之間的傳力流中。第二換擋元件按照本發(fā)明要么布置在第一軸和 第二軸之間的傳力流中要么布置在第二軸和第四軸之間的傳力流中。因此按照本發(fā)明，通 過換擋元件到變速器的不同的軸上的這種不同的運動學(xué)上的聯(lián)接獲得了相應(yīng)的變速器族。
[0013] 行星齒輪組優(yōu)選被構(gòu)造成所謂的負行星齒輪組。負行星齒輪組包括行星架，行星 齒輪以能轉(zhuǎn)動的方式支承在該行星架上；還包括太陽輪和齒圈，其中，至少一個行星齒輪的 齒部與太陽輪的齒部和齒圈的齒部嚙合，由此，當(dāng)太陽輪在行星架固定不動的情況下旋轉(zhuǎn) 時，齒圈和太陽輪以相反的轉(zhuǎn)動方向旋轉(zhuǎn)。
[0014] 正行星齒輪組與所述的負行星齒輪組的區(qū)別在于，正行星齒輪組具有內(nèi)部的和外 部的行星齒輪，內(nèi)部的和外部的行星齒輪以能轉(zhuǎn)動的方式支承在行星架上。內(nèi)部的行星齒 輪的齒部在此一方面與太陽輪的齒部嚙合且另一方面與外部的行星齒輪的齒部嚙合。外部 的行星齒輪的齒部此外還與齒圈的齒部嚙合。結(jié)果是，在行星架固定不動的情況下，齒圈和 太陽輪沿相同的轉(zhuǎn)動方向旋轉(zhuǎn)。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的變速器的兩個行星齒輪組構(gòu)造為負行星齒輪組被以特別的方式證 實是成本低廉的實現(xiàn)可行方案。這種布置同時具有就齒輪組而言很高的效率。倘使允許了 可連接性，那么作為替選的實施形式，至少一個負行星齒輪組被轉(zhuǎn)化成正行星齒輪組。但這 同時也要求，行星齒輪架連接和齒圈連接被交換且固定傳動比提高了數(shù)值1。當(dāng)行星架固定 時，固定傳動比在此說明了太陽輪和齒圈之間的傳動比。
[0016] 通過使用行星齒輪組，可以實現(xiàn)特別緊湊的變速器，由此可以在變速器布置在車 輛的情況中實現(xiàn)很大的自由度。
[0017] 就兩個行星齒輪組在變速器的殼體內(nèi)的空間布置而言，在一種有利的設(shè)計方案中 建議，兩個行星齒輪組被彼此同軸地布置。
[0018] 單個的行星齒輪組和換擋元件的幾何位置可以自由地選擇，只要允許了元件的可 連接性。這意味著，單個的元件可以任意地在它們在殼體內(nèi)的位置中移動，只要單個的連接 元件或軸不交叉。這同樣包含，行星齒輪組可以在徑向上疊置或者在軸向上前后相繼地沿 著例如驅(qū)動軸布置。可連接性指的是，在不同的幾何位置中，也就是在構(gòu)件的與剛剛說明的 布置所不同的布置中，確保了接口的相同的接合或連接，單個的連接元件或軸則不會交叉。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的變速器的換擋元件可以分別被構(gòu)造成摩擦配合的換擋元件，也就是 構(gòu)造成摩擦配合的離合器或構(gòu)造成摩擦配合的制動器，例如片式離合器、片式制動器或帶 式制動，或者被構(gòu)造成形狀配合的換擋元件，也就是構(gòu)造成形狀配合的離合器或構(gòu)造成形 狀配合的制動器，例如不同步的或同步的爪齒離合器或爪齒制動器或構(gòu)造成錐式離合器或 錐式制動器。
[0020] 此外，換擋元件優(yōu)選如下地布置，即，使得它們從外部能被觸及。從外部能被良好 地觸及在換擋元件中意味著，在殼體和換擋元件之間沒有布置其它的構(gòu)件，或者換擋元件 優(yōu)選布置在驅(qū)動軸上或布置在從動軸上。
[0021] 離合器在此說明如下的換擋元件，即，所述換擋元件根據(jù)操作狀態(tài)允許了至少兩 個構(gòu)件之間的相對運動或制備了抗相對轉(zhuǎn)動的連接以傳遞負載或轉(zhuǎn)矩。相對運動例如指的 是離合器的至少兩個構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)，其中，第一構(gòu)件的轉(zhuǎn)速和第二構(gòu)件的轉(zhuǎn)速彼此不同，也就 是存在著轉(zhuǎn)速差。此外，也可以考慮僅構(gòu)件中的一個旋轉(zhuǎn)，而另一個構(gòu)件則靜止不動或沿相 反的方向旋轉(zhuǎn)。
[0022] 下文中，未被操作的離合器指的是被打開的離合器。這意味著，兩個構(gòu)件之間的相 對運動是可能的。在經(jīng)操作的或閉合的離合器的情況下，兩個構(gòu)件與此相應(yīng)地以相同的轉(zhuǎn) 速朝著同一個方向旋轉(zhuǎn)。
[0023] 制動器指的是如下?lián)Q擋元件，即，該換擋元件在一側(cè)上與固定不動的元件例如與 殼體連接且在另一側(cè)上與能旋轉(zhuǎn)的元件連接。下文中，未被操作的制動器指的是被打開的 制動器。這意味著，能旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件處于空轉(zhuǎn)中，也就是說，制動器優(yōu)選不會影響能旋轉(zhuǎn)的構(gòu) 件的轉(zhuǎn)速。在經(jīng)操作的或閉合的制動器的情況下，實現(xiàn)了能旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件的轉(zhuǎn)速的降低直至 停止，也就是說，能夠在能旋轉(zhuǎn)的元件和固定不動的元件之間建立連接。
[0024] 原則上也可以使用在未經(jīng)操作的狀態(tài)下閉合的以及在經(jīng)操作的狀態(tài)下打開的換 擋元件。與此相應(yīng)的是，在上面說明的換擋狀態(tài)的功能和其中一個換擋狀態(tài)之間的配屬關(guān) 系則被以倒轉(zhuǎn)的方式來理解。在接