CN101970903A - 多档变速器 - Google Patents

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Abstract

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、7、8)和六个换档元件(03、05、07、13、16、18)，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主齿轮组的元件相连的轴(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，并且其中，轴(7)与主齿轮组的至少一个元件相连并且通过制动器(07)可以联接到壳体(G)上，轴(6)与主齿轮组的另一元件相连并且通过离合器(16)可与输入轴相连并且输出轴(2)与主齿轮组的至少另一个元件相连。

Description

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
Figure BPA00001211474500011
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。
在申请人的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档位多档变速器由DE 29 36 969公知；该9档位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(Umkehrgetriebe)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、第七轴和第八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主齿轮组的元件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，第七轴与主齿轮组的至少一个元件始终相连并通过第三制动器可以联接到变速器的壳体上，其中，第六轴与主齿轮组的至少另一元件始终相连并通过第三离合器可以与输入轴可松开地相连；输出轴与主齿轮组的至少另一个元件始终相连。
依据本发明的第一实施方式，第四轴与行星齿轮组的齿圈相连，其中，第六轴与第四行星齿轮组的齿圈和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。此外，第七轴与第三行星齿轮组和第四行星齿轮组的太阳轮始终相连并且通过第三制动器可以联接到变速器的壳体上。输出通过与第四行星齿轮组的行星齿轮架始终相连的输出轴来进行。
依据本发明一种具有优点的改进方案，其特征在于，主齿轮组实施为辛普森式齿轮组，具有一个共用的宽太阳轮、两个行星齿轮架和两个齿圈。
在本发明另一实施方式的范围内提出，第四轴与第三行星齿轮组的太阳轮始终相连，其中，第六轴与第四行星齿轮组的齿圈和第三行星齿轮组的行星齿轮架始终相连并且通过第三离合器可以与输入轴可松开地相连，并且其中，第七轴与第四行星齿轮组的太阳轮始终相连并通过第三制动器可以联接到变速器的壳体上。此外，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。
依据本发明的第三实施方式，第三行星齿轮组和第四行星齿轮组组合成或者说简化成具有共用行星齿轮架和共用齿圈的拉威挪(Ravigneaux)式齿轮组。
在这种情况下，第四轴与拉威挪式齿轮组的第一太阳轮始终相连，其中，第六轴与拉威挪式齿轮组的齿圈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，第七轴与拉威挪式齿轮组的第二太阳轮始终相连并且通过第三制动器可以联接到变速器的壳体上。在这种实施方式中，输出通过拉威挪式齿轮组的行星齿轮架来进行。
在第三行星齿轮组和第四行星齿轮组作为拉威挪式齿轮组的构造方案中，可以另选地设置为，第四轴与拉威挪式齿轮组的太阳轮相连，其中，第六轴与共用行星齿轮架相连并且通过第三离合器可以与输入轴可松开地相连。此外，第七轴与拉威挪式齿轮组的太阳轮相连并且通过第三制动器可以联接到变速器的壳体上，其中，输出通过拉威挪式齿轮组的共用齿圈来进行。
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，利用与变速器整体构成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，通过低力矩实现相应小的尺寸设定，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示出依照图1、2和3的多档变速器的示例性换档图表；
图5示出依据本发明的多档变速器又一优选实施方式的示意图；
图6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；
图7示出依据本发明的多档变速器第六优选实施方式的示意图；以及
图8示出依照图5、6和7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，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：三个制动器03、05、07和三个离合器13、16和18。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、7和8。
依据本发明，在图1的多档变速器中，第一行星齿轮组P1的行星齿轮架和第二行星齿轮组P2的行星齿轮架通过轴4彼此联接，轴4与主齿轮组的行星齿轮组P3的齿圈相连，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。
正如从图1所看到的那样，轴6与第四行星齿轮组P4的齿圈和第三行星齿轮组P3的行星齿轮架始终相连并且通过离合器16可以与输入轴1可松开地相连，其中，轴7与第三行星齿轮组P3和第四行星齿轮组P4的太阳轮始终相连并且通过制动器07可以联接到变速器的壳体G上，并且其中，输出通过与第四行星齿轮组P4的行星齿轮架始终相连的输出轴2来进行。
在所示的示例中，包括第三行星齿轮组P3和第四行星齿轮组P4的主齿轮组实施为辛普森式齿轮组，具有一个共用的宽太阳轮、两个行星齿轮架和两个齿圈，其中，轴7与共用的太阳轮相连。对于实施为辛普森式齿轮组的的方案另选地，行星齿轮组P3、P4可以实施为单独的齿轮组。
此外，离合器16轴向观察在动力流方向上布置在主齿轮组前面，从而获得离合器按16、P4、P3、P2、P1顺序的布置。
在特别是适用于前置横列结构形式的所示实施例以及后面的示例中，形成前置齿轮组的行星齿轮组P1、P2在径向上观察彼此相叠地布置，由此，总计四个行星齿轮组以具有优点的方式在空间中在轴向观察限制在三个齿轮组平面上。这种布置方案特别是可以在这种情况下实现，即，行星齿轮组P1和P2的固定传动比在数值上足够小。在其他实施方式的范围内，同样可行的是，形成前置齿轮组的行星齿轮组P1、P2在轴向上观察并排地布置。
此外，如图1以及其他附图所示地，离合器18和/或者制动器07可以实施为形状配合的换档元件或牙嵌式换档元件，这样降低了倒拖力矩。如果换档元件仅在加档是断开，如结合对图4的说明所阐述的那样，则可以使用形状配合换档元件。其他换档元件优选构造为摩擦换档元件。离合器18在轴向上观察优选布置在主齿轮组与前置齿轮组之间。
在图2中所示的实施例与图1所示实施例的区别在于，将输入轴1与轴6可松开地相连的离合器16在轴向上观察布置在第三行星齿轮组与第二行星齿轮组之间或布置在主齿轮组与前置齿轮组之间，这样以具有优点的方式减少或避免可感觉到的刺耳噪声。
图3的主题是如下实施例，其示出具有同轴输入轴和输出轴的标准结构形式的依据本发明的变速器；与图2实施例的区别在于，主齿轮组的行星齿轮组P3、P4以相反的顺序设置，从而轴向观察形成按P3、P4、P2、P1顺序的布置。在这种情况下，离合器16轴向观察优选也布置在主齿轮组与前置齿轮组之间。
在图4中示出依照图1、2和3多档变速器的示例换档图表，其中，假设：离合器18和制动器07实施为牙嵌式换档元件(也就是作为牙嵌式离合器或牙嵌制动器)。对于每个档位(第四档除外)，均闭合三个换档元件。从该换档图表中，例如可以获悉各个档级的各自传动比i和由此来确定的档间传动比比值(Gangsprung)或者说级间传动比比值(Stufensprung)
Figure BPA00001211474500101
行星齿轮组P1、P2、P3和P4固定传动比的典型数值分别为-1.80、-1.50、-2.80和-2.80。从图4可以看出，在顺序的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级共同利用两个换档元件。此外可以看出，在档间传动比比值很小的情况下实现很大的分配程度。
此外，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中仅打开一个摩擦换档元件，其中，在第五档、第六档和第七档中不需要两个摩擦换档元件。由此，基于摩擦换档元件的摩擦面间在打开状态下很小的间距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和制动器05及07获得，第二档通过闭合制动器03和07及离合器18获得，第三档通过闭合制动器07和离合器13及18获得，并且第四档通过闭合制动器07和离合器16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，该换档元件保持无负荷。
在所示的示例中，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制动器07和离合器16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，如果除了制动器07和离合器16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和07及离合器13获得。
通过在第一前进档和倒档中闭合制动器05和07，则这些换档元件(实施为摩擦换档元件)可以用作起动元件。
在依照图5的实施例中，包括行星齿轮组P1和P2的前置行星齿轮组与图1、2和3的前置齿轮组相应地实施，其中，前置齿轮组与主齿轮组之间的联接方案以及主齿轮组元件的联接方案是不同的。这些行星齿轮组在轴向上观察按P4、P3、P2、P1的顺序设置。
参照图5，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主齿轮组的行星齿轮组P3的太阳轮相连的轴4相互联接，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优选具有共用的内盘片支架。
此外，轴6与第三行星齿轮组P3的行星齿轮架和第四行星齿轮组P4的齿圈始终相连并且通过离合器16可以与输入轴1可松开地相连，其中，轴7与第四行星齿轮组P4的太阳轮始终相连并通过制动器07可以联接到变速器的壳体G上。在所示的示例中，输出轴2与第三行星齿轮组P3的齿圈和第四行星齿轮组P4的行星齿轮架始终相连。在所示的示例中，离合器16在轴向上观察布置在主齿轮组的行星齿轮组P3与P4之间。
依据本发明的另一实施方式，即为图6和7的主题，第三行星齿轮组和第四行星齿轮组组合成或简化成具有共用行星齿轮架和共用齿圈的拉威挪式齿轮组9。
参照图6，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拉威挪式齿轮组9的第一太阳轮相连的轴4相互联接，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优选具有共用的内盘片支架。
此外，轴6与拉威挪式齿轮组9的共用齿圈相连并且通过离合器16可以与输入轴1可松开地相连，其中，轴7与拉威挪式齿轮组9的第二太阳轮始终相连并且通过制动器07可以联接到变速器的壳体G上；输出通过拉威挪式齿轮组9的行星齿轮架来进行。此外，制动器07在轴向上观察布置在前置齿轮组与拉威挪式齿轮组9之间。在所示的示例中，离合器18和制动器07在轴向上观察布置在主齿轮组与前置齿轮组之间。
图7中所示的示例与图6实施例的区别在于，轴4与拉威挪式齿轮组9的第二太阳轮相连，其中，轴6与共用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。此外，轴7与拉威挪式齿轮组9的第一太阳轮相连并且通过制动器07可以联接到变速器的壳体G上，其中，输出通过拉威挪式齿轮组9的共用齿圈来进行。
图8的主题示出依照图5、6和7多档变速器的换档图表，其中，假设离合器18和制动器07实施为牙嵌式换档元件(也就是作为牙嵌式离合器或牙嵌式制动器)构成。该换档图表与依据图4的换档图表的区别在于，行星齿轮组P1、P2、P3和P4的基于对传动比和级间传动比比值的计算的固定传动比分别为-1.80、-1.50、-1.70和-2.54，按照图6分别为-1.80、-1.50、+2.70和-2.54以及按照图7分别为-1.80、-1.50、-1.70和+3.54。
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
9  拉威挪式齿轮组
03 制动器
05 制动器
07 制动器
13 离合器
16 离合器
18 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
Figure BPA00001211474500151
级间跳跃
G  壳体

Claims (25)

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、7、8)以及至少六个换档元件(03、05、07、13、16、18)，所述至少六个换档元件包括制动器(03、05、07)和离合器(13、16、18)，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)的行星齿轮架及所述第二行星齿轮组(P2)的行星齿轮架通过与所述主齿轮组的元件相连的轴(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，并且其中，轴(7)与所述主齿轮组的至少一个元件始终相连并且通过制动器(07)能够联接到所述变速器的壳体(G)上，轴(6)与所述主齿轮组的至少另一个元件始终相连并且通过离合器(16)能够与所述输入轴能松开地相连，并且所述输出轴(2)与所述主齿轮组的至少另一个元件始终相连。
2.按权利要求1所述的多档变速器，其特征在于，所述轴(4)与所述行星齿轮组(P3)的齿圈相连，其中，所述轴(6)始终与所述第四行星齿轮组(P4)的齿圈及所述第三行星齿轮组(P3)的行星齿轮架相连并且通过所述离合器(16)能够与所述输入轴(1)能松开地相连，其中，所述轴(7)始终与所述第三行星齿轮组(P3)的太阳轮及所述第四行星齿轮组(P4)的太阳轮相连并且通过所述制动器(07)能够联接到所述变速器的壳体(G)上，并且其中，输出通过始终与所述第四行星齿轮组(P4)的行星齿轮架相连的所述输出轴(2)来进行。
3.按权利要求2所述的多档变速器，其特征在于，包括所述第三行星齿轮组(P3)和所述第四行星齿轮组(P4)的所述主齿轮组实施为具有一个共用的宽太阳轮、两个行星齿轮架和两个齿圈的辛普森式齿轮组，其中，所述轴(7)与所述共用的太阳轮相连。
4.按权利要求2或3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。
5.按权利要求2或3所述的多档变速器，其特征在于，所述行星齿轮组按P3、P4、P2、P1的顺序来布置。
6.按权利要求4所述的多档变速器，其特征在于，所述离合器(16)在轴向上观察在动力流方向上布置在所述主齿轮组的前面，从而获得按16、P4、P3、P2、P1顺序的布置方案。
7.按权利要求4或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。
8.按权利要求1所述的多档变速器，其特征在于，所述轴(4)与所述行星齿轮组(P3)的太阳轮相连，其中，所述轴(6)始终与所述第三行星齿轮组(P3)的行星齿轮架及所述第四行星齿轮组(P4)的齿圈相连并且通过所述离合器(16)能够与所述输入轴(1)能松开地相连，其中，所述轴(7)始终与所述第四行星齿轮组(P4)的太阳轮相连并且通过所述制动器(07)能够联接到所述变速器的壳体(G)上，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。
9.按权利要求8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的所述行星齿轮组(P3)与(P4)之间。
10.按权利要求1所述的多档变速器，其特征在于，所述第三行星齿轮组(P3)和所述第四行星齿轮组(P4)组合成或简化成具有共用行星齿轮架和共用齿圈的拉威挪式齿轮组(9)，其中，所述轴(4)与所述拉威挪式齿轮组(9)的第一太阳轮相连，其中，所述轴(6)始终与所述拉威挪式齿轮组(9)的共用齿圈相连并且通过所述离合器(16)能够与所述输入轴(1)能松开地相连，其中，所述轴(7)始终与所述拉威挪式齿轮组(9)的第二太阳轮相连并且通过所述制动器(07)能够联接到所述变速器的壳体(G)上，并且其中，输出通过所述拉威挪式齿轮组(9)的行星齿轮架来进行。
11.按权利要求1所述的多档变速器，其特征在于，所述第三行星齿轮组(P3)和所述第四行星齿轮组(P4)组合成或简化成具有共用行星齿轮架和共用齿圈的拉威挪式齿轮组(9)，其中，所述轴(4)与所述拉威挪式齿轮组(9)的第二太阳轮相连，其中，所述轴(6)与所述共用行星齿轮架相连并通过所述离合器(16)能够与所述输入轴(1)能松开地相连，其中，所述轴(7)与所述拉威挪式齿轮组(9)的第一太阳轮相连并且通过所述制动器(07)能够联接到所述变速器的壳体(G)上，并且其中，输出通过所述拉威挪式齿轮组(9)的所述共用齿圈来进行。
12.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/或者所述制动器(07)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。
13.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，第一档通过闭合所述离合器(18)和所述制动器(05)及(07)获得，第二档通过闭合所述制动器(03)和(07)及所述离合器(18)获得，第三档通过闭合所述制动器(07)和所述离合器(13)及(18)获得，第四档通过闭合所述制动器(07)和所述离合器(16)以及选择性地闭合所述换档元件(03、13、05、18)之一获得，第五档通过闭合所述离合器(13)、(16)和(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，第八档通过闭合所述制动器(03)和(05)以及所述离合器(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。
14.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(07)及所述离合器(13)获得。
15.按前述权利要求之一所述的多档变速器，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，由此，所述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上。
16.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(13)和所述制动器(03)具有共用的盘片支架，特别是内盘片支架。
17.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、7、8)与所述壳体(G)之间能够使用超越离合器。
18.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。
19.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。
20.按权利要求19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。
21.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。
22.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、07)来进行。
23.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。
24.按前述权利要求之一所述的多档变速器，其特征在于，在每个轴上能够布置无磨损的制动器。
25.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。
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