CN102089550B - 多级变速器 - Google Patents

多级变速器 Download PDF

Info

Publication number
CN102089550B
CN102089550B CN200980127290.3A CN200980127290A CN102089550B CN 102089550 B CN102089550 B CN 102089550B CN 200980127290 A CN200980127290 A CN 200980127290A CN 102089550 B CN102089550 B CN 102089550B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gear
clutch
planetary gear
axle
gear set
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200980127290.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102089550A (zh
Inventor
P·齐默
J·豪普特
G·贡波尔茨贝格尔
P·蒂斯勒
G·迪奥西
M·布雷默
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of CN102089550A publication Critical patent/CN102089550A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102089550B publication Critical patent/CN102089550B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • F16H3/663Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another with conveying rotary motion between axially spaced orbital gears, e.g. RAVIGNEAUX
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H2003/442Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion comprising two or more sets of orbital gears arranged in a single plane
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0065Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising nine forward speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/201Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with three sets of orbital gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2012Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with four sets of orbital gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/202Transmissions using gears with orbital motion characterised by the type of Ravigneaux set
    • F16H2200/2023Transmissions using gears with orbital motion characterised by the type of Ravigneaux set using a Ravigneaux set with 4 connections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2046Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with six engaging means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

一种多级变速器,该多级变速器具有九个前进挡和一个倒挡,包含四个行星齿轮组(P1,P2,P3,P4)、八个可旋转的轴(1,2,3,4,5,6,7,8)以及六个切换元件(03,04,05,14,16,18),行星齿轮组(P1)的太阳轮与经由制动器(05)能耦联到壳体(G)上的轴(5)连接,并且行星齿轮组(P1)的行星架与轴(8)连接,该轴与行星齿轮组(P2)的行星架连接并且能够经由离合器(18)与驱动轴(1)连接,其中驱动轴(1)能够经由离合器(16)与轴(6)连接和经由离合器(14)与轴(4)连接,其中轴(6)与行星齿轮组(P3)的齿圈连接,并且轴(4)与行星齿轮组(P4)的太阳轮和行星齿轮组(P3)的太阳轮连接并且能够经由制动器(04)耦联到壳体(G)上,行星齿轮组(P1)的齿圈与从动轴(2)连接,该从动轴与行星齿轮组(P2)的齿圈连接,其中行星齿轮组(P3)的行星架与轴(7)连接,该轴与将行星齿轮组(P4)的齿圈与行星齿轮组(P2)的太阳轮彼此连接的构件相连接,并且行星齿轮组(P4)的行星架与轴(3)连接,该轴能够经由制动器(03)耦联到壳体(G)上。

Description

多级变速器
技术领域
本发明涉及一种行星齿轮构造方式的多级变速器、特别是用于汽车的自动变速器。
背景技术
自动变速器、特别是用于汽车的自动变速器根据现有技术具有多个行星齿轮组,其借助于摩擦或切换元件(如离合器和制动器)切换并且与一个受到打滑作用的且选择地设有锁止离合器的起动元件(例如液力变矩器或液力偶合器)连接。
这种类型的自动变速器例如由申请人的DE19949507A1作为多级变速器已知,其中在驱动轴上设置两个不可切换的前置齿轮组
Figure GSB00001097526000011
它们在输出端产生两个转速,其除了驱动轴的转速之外还可以通过选择性地接合所使用的切换元件,选择地切换到一个作用在输出轴上的可切换的双行星齿轮组,使得为了从一个挡位切换到相应紧接着的较高的或较低的挡位,总是仅仅需要接通或断开两个正在被操作的切换元件其中一个切换元件。在使用五个切换元件的情况下在此获得七个前进挡,在使用六个切换元件的情况下获得九个或十个前进挡。
此外由DE10213820A1已知一种具有八个前进挡和一个倒挡的多挡自动变速器,其包含一个具有第一传动比的输入路径T1;第二输入路径T2,其与输入路径T1相比具有较大的传动比;拉威挪类型的行星齿轮组,其具有四个元件,这四个元件按照转速曲线图中的元件顺序是第一元件、第二元件、第三元件和第四元件;离合器C-2,其将输入路径T2的转动传递给第一元件S3;离合器C-1,其将输入路径T2的转动传递给第四元件S2;离合器C-4,其将输入路径T1的转动传递给第一元件;离合器C-3,其将输入路径T1的转动传递给第二元件C3;制动器B-1,其建立第四元件的啮合;制动器B-2,其建立第二元件的啮合;以及驱动元件,其与第三元件S3耦联。
9挡多级变速器此外由DE2936969A1已知;其包含8个切换元件和四个齿轮组,其中一个齿轮组用作前置变速器并且主变速器具有一个辛普森式行星齿轮组和一个另外的用作换向变速器的齿轮组。
其它的多级变速器例如由申请人的DE102005010210A1和DE102006006637A1已知。
由申请人的仍未公开的DE102008000428.3已知一种行星齿轮构造方式的多级变速器,其具有一个驱动端和一个从动端,它们设置在一个壳体中。在这种已知的变速器中设置至少四个行星齿轮组(接下来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)、至少八个可旋转的轴(接下来称为驱动轴、从动轴、第三轴、第四轴、第五轴、第六轴、第七轴和第八轴)以及至少六个切换元件(其包含制动器和离合器,它们选择性的接合能够在驱动端和从动端之间形成不同的传动比),从而能够实现优选九个前进挡和一个倒挡。
在此第一和第三行星齿轮组(它们优选构成为负行星齿轮组)构成一个可切换的前置齿轮组,其中第三和第四行星齿轮组构成主齿轮组。
在这种已知的多级变速器中规定,第一和第二行星齿轮组的行星架经由第四轴彼此耦联,该第四轴与主齿轮组的一个元件连接,使得第一行星齿轮组的齿圈与第二行星齿轮组的太阳轮经由第八轴耦联,第八轴经由第一离合器与驱动轴能够可松脱地连接,并且第一行星齿轮组的太阳轮借助于第三轴经由一个制动器能够耦联到变速器的壳体上并且经由第二离合器与驱动轴可松脱地连接,其中第二行星齿轮组的齿圈借助于第五轴经由第二制动器与变速器的壳体可耦联。此外第七轴与主变速器组的至少一个元件永久地连接并且经由第三制动器与变速器的壳体耦联,其中第六轴与主齿轮组的一个另外的元件永久地连接并且经由第三离合器与驱动轴可松脱地可连接;从动轴与主齿轮组的至少一个另外的元件永久地连接。
优选在已知的变速器中第四轴与第三行星齿轮组的齿圈永久地连接,其中第六轴永久地与第四行星齿轮组的齿圈和第三行星齿轮组的行星架连接并且经由第四离合器与驱动轴可松脱地连接。此外第七轴永久地与第三和第三行星齿轮组的太阳轮连接并且经由第三制动器可与变速器的壳体耦联。从动端在此通过与第四行星齿轮组的行星架连接的从动轴实现。此外第三和第四行星齿轮组能够合并或简化成具有共同的行星架和共同的齿圈的拉威娜式行星齿轮组。
发明内容
本发明的目的在于,建议一种开头所述的多级变速器,其具有九个前进挡和一个倒挡,它们具有足够的传动比,其中优化制造费用和构造尺寸、特别是构造长度或重量并且此外改善在牵引及啮合损失方面的效率。此外在根据本发明的多级变速器中小的支承力矩作用在切换元件上。特别是本发明的变速器应当适合于横向前置式构造方式。
上述目的根据本发明行星齿轮构造方式的多级变速器实现,该多级变速器包含:设置在一个壳体中的一个驱动轴、一个从动轴和四个行星齿轮组;总共至少八个可旋转的轴;以及六个切换元件,这些切换元件包含制动器和离合器,所述制动器和离合器的选择的接合导致在驱动轴和从动轴之间的多个不同的传动比,从而能够实现九个前进挡和一个倒挡,其中第一行星齿轮组的太阳轮与经由第一制动器能耦联到变速器的壳体上的第五轴连接并且第一行星齿轮组的行星架与第八轴连接,该第八轴与第二行星齿轮组的行星架连接并且能够经由第一离合器与驱动轴可松脱地连接,其中驱动轴能够经由第二离合器与第六轴可松脱地连接和经由第三离合器与第四轴可松脱地连接,其中第六轴与第三行星齿轮组的齿圈连接,并且第四轴与第四行星齿轮组的太阳轮和第三行星齿轮组的太阳轮连接并且能够经由第二制动器耦联到变速器的壳体上,第一行星齿轮组的齿圈与从动轴连接,该从动轴与第二行星齿轮组的齿圈连接,其中第三行星齿轮组的行星架与第七轴连接,该第七轴与将第四行星齿轮组的齿圈与第二行星齿轮组的太阳轮彼此连接的构件相连接,并且第四行星齿轮组的行星架与第三轴连接,该第三轴能够经由第三制动器耦联到变速器的壳体上。
据此,建议一种根据本发明的行星齿轮构造方式的多级变速器,其具有设置在一个壳体中的驱动端和从动端。此外设置至少四个行星齿轮组(接下来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,其中第一行星齿轮组优选构成为负行星齿轮组并且其它的行星齿轮组构成为负行星齿轮组)、至少八个可旋转的轴(接下来称为驱动轴、从动轴、第三轴、第四轴、第五轴、第六轴、第七轴和第八轴)以及至少六个切换元件(其包含制动器和离合器,它们选择的接合能够在驱动端和从动端之间形成多个不同的传动比),从而能够实现优选九个前进挡和一个倒挡。
单-负行星齿轮组已知包含一个太阳轮、一个齿圈和一个行星架,行星齿轮可旋转地支承在所述行星架上,所述行星齿轮分别与太阳轮和齿圈啮合。由此齿圈在行星架被固定保持的情况下具有与太阳轮相反的旋转方向。与之不同,单-正行星齿轮组包含一个太阳轮、一个齿圈和一个行星架,内部的和外部的行星齿轮可旋转地支承在所述行星架上,所有的内部的行星齿轮与太阳轮啮合并且所有的外部的行星齿轮与齿圈啮合,其中每个内部的行星齿轮分别与一个外部的行星齿轮啮合。由此齿圈在行星架被固定保持的情况下与太阳轮具有相同的旋转方向。
根据本发明规定,其中第一行星齿轮组的太阳轮与经由第一制动器能耦联到变速器的壳体上的第五轴连接并且第一行星齿轮组的行星架与第八轴连接,该第八轴与第二行星齿轮组的行星架连接并且能够经由第一离合器与驱动轴可松脱地连接,其中驱动轴能够经由第二离合器与第六轴可松脱地连接和经由第三离合器与第四轴可松脱地连接。在此第六轴与第三行星齿轮组的齿圈连接,并且第四轴与第四行星齿轮组的太阳轮和第三行星齿轮组的太阳轮连接并且能够经由第二制动器耦联到变速器的壳体上。
此外,第一行星齿轮组的齿圈与从动轴连接,该从动轴与第二行星齿轮组的齿圈连接,其中第三行星齿轮组的行星架与第七轴连接,该第七轴与将第四行星齿轮组的齿圈与第二行星齿轮组的太阳轮彼此连接的构件相连接。根据本发明,第四行星齿轮组的行星架与第三轴连接,该第三轴能够经由第三制动器耦联到变速器的壳体上。
在本发明的另外一个构造的范围内,第一行星齿轮组和第二行星齿轮组合并或简化成具有共同的行星架和共同的齿圈的拉威娜式行星齿轮组。
通过根据本发明的多级变速器的构造产生特别是对于轿车合适的传动比以及显著提高多级变速器的整体传动比范围,由此改善乘坐舒适性和显著降低消耗。
此外利用本发明的多级变速器,由于较少数量的切换元件,显著减低制造费用。有利地利用本发明的多级变速器可能的是,利用液力变矩器、外部的起动离合器或其它合适的外部起动元件实施起动。也可以考虑的是,利用集成在变速器中的起动元件实施起动过程。优选这样的切换元件是合适的,即,其在第一前进挡和在倒挡中被操作。
此外在本发明的多级变速器中在主行驶挡中在牵引及啮合损失方面具有良好的效率。
此外在多级变速器的切换元件和行星齿轮组中存在较小的力矩,由此在多级变速器中有利地减小磨损。此外由于较小的力矩,可以实现相应较小的设计尺寸,由此减小所需要的构造空间和相应的费用。此外在轴、切换元件和行星齿轮组中也存在小的转速。
此外,根据本发明的变速器也可以这样设计,即,能够实现与不同的动力系统构造相适配以及在能流方向和空间方面进行适配。
附图说明
本发明接下来借助于附图示例性地详细阐述。在附图中示出:
图1根据本发明的多级变速器的一个优选实施方式的示意图;
图2根据本发明的多级变速器的另外一个优选实施方式的示意图;
图3根据本发明的多级变速器的另外一个实施方式的切换元件04、14和16的布置的详细视图;
图4根据图1、2和3的多级变速器的示例的换挡图;以及
图5用于图1、2和3的示出的变速器的与挡位的相应的传动比相对应的挡位传动比之比phi的示意图表。
具体实施方式
在图1中示出根据本发明的多级变速器,其具有一个驱动轴1和一个从动轴2,它们设置在一个壳体G中。设置四个行星齿轮组P1、P2、P3和P4,其中行星齿轮组P2、P3和P4构成为负行星齿轮组并且行星齿轮组P1构成为正行星齿轮组。
在图1中示出的实施例中,其特别是适合于横向前置式构造方式,第二和第四行星齿轮组P2、P4沿轴向观察设置在相同的齿轮组平面中,其中第二行星齿轮组P2沿径向观察设置在第四行星齿轮组P4上方,由此总共四个行星齿轮组有利地在空间上沿轴向观察限于三个齿轮组平面。在此第四行星齿轮组P4的齿圈经由一个构件与第二行星齿轮组P2的太阳轮连接。沿轴向观察,在这种情况下行星齿轮组按照顺序P1、P3、P4/P2设置;第三行星齿轮组P3设置在第一行星齿轮组P1和沿着径向上下布置的行星齿轮组P4/P2之间。
如由图1可见,设置六个切换元件,即三个制动器03、04、05和三个离合器14、16和18。切换元件的空间布置能够是任意的并且仅仅通过尺寸和外部造型限定。
利用这些切换元件能够实现选择性地切换到九个前进挡和一个倒挡。根据本发明的多级变速器总体上具有8个可旋转的轴,即轴1、2、3、4、5、6、7和8,其中驱动轴构成变速器的第一轴并且从动轴构成变速器的第二轴。
根据本发明在根据图1的多级变速器中规定,第一行星齿轮组P1的太阳轮与经由第一制动器05可耦联到变速器的壳体G上的第五轴05连接,并且第一行星齿轮组P1的行星架与第八轴08连接,第八轴与第二行星齿轮组P2的行星架连接并且经由第一离合器18与驱动轴1可松脱地连接,其中驱动轴1能够经由第二离合器16与第六轴6连接并且经由第三离合器14与第四轴4可松脱地连接。在此第六轴6与第三行星齿轮组P3的齿圈连接,其中第四轴4经由第二制动器04可耦联到变速器的壳体G上并且与第四行星齿轮组P4的太阳轮和第三行星齿轮组P3的太阳轮连接。
此外,第一行星齿轮组P1的齿圈与从动轴2连接,从动轴与第二行星齿轮组P2的齿圈连接,其中第三行星齿轮组P3的行星架与第七轴7连接,其与将第四行星齿轮组P4的齿圈与第二行星齿轮组P2的太阳轮彼此连接的构件相连接。根据本发明第四行星齿轮组P4的行星架与第三轴3连接,其经由第三制动器03可耦联到变速器的壳体G上。
在所示的实施例中第一离合器18在牵引传动(Zugbetrieb)时的能流方向上观察设置在第一行星齿轮组P1的上游,其中第一制动器05在牵引传动时的能流方向上观察设置在第一行星齿轮组P1的上游。
此外,第三离合器14沿径向观察设置在第二制动器04下方并且能够与第二制动器04具有共同的内摩擦片支架。此外第二离合器16沿轴向观察设置在第一行星齿轮组P1和第三行星齿轮组P3之间。
在附图2中示出的例子与根据图1的例子的区别在于,第一行星齿轮组P1和第二行星齿轮组P2合并或简化成具有共同的行星架和共同的齿圈的拉威娜式行星齿轮组,其中第三行星齿轮组P3不是如图1设置在第一行星齿轮组P1和沿着径向上下布置的行星齿轮组P4/P2之间,其中沿着径向上下布置的行星齿轮组P4/P2设置在第一行星齿轮组P1和第三行星齿轮组P3之间。
如由图2可以看出,第一离合器18在牵引传动时的能流方向上观察设置在第一行星齿轮组P1的上游,其中第一制动器05在牵引传动时的能流方向上观察设置在第一行星齿轮组P1的上游。
此外,第三离合器14沿径向观察设置在第二制动器04下方并且基本上设置在第三行星齿轮组P3上方并且能够与第二制动器04具有一个共同的内摩擦片支架。此外,第二离合器16能够沿径向观察基本上设置在第三离合器14下方,如也由图3可以看出;在此第二离合器16沿径向观察设置在第二离合器14的下方。
在附图4中示出了根据附图1、2和3的多级变速器的示例换挡图。为每个挡位接合三个切换元件。由示例的换挡图能够得出各个挡位级的相应的传动比i和由此确定的相对于紧接的较高挡位的挡位传动比之比(Gangstufe)phi,其中数值10.0表示变速器的传动比范围(Spreizung)。
行星齿轮组P1、P2、P3、P4的标准传动比的典型数值是3.20、-1.50、-2.20和1.90。由图4可以看到,按顺序的切换方式时避免了双换挡或成组换挡,因为两个相邻的挡位级共同地使用两个切换元件。此外可见,在小的传动比之比时获得大的传动比范围。此外利用在附图1中示出的变速器总体上能够实现九个前进挡和一个倒挡。
第一制动器05和/或第二离合器16优选构成为牙嵌式切换元件(Klauenschaltelemente)。由此能够减小变速器的牵引力矩,其由于在脱开状态下的摩擦式切换元件的摩擦面和包含在摩擦式切换元件中的油或空气-油混合物之间的较小的间距而产生。其余的离合器14、18和制动器03、04优选构成为摩擦式切换元件或摩擦片切换元件。
第一前进挡通过第二离合器16和第三及第一制动器03、05的接合得到,第二前进挡通过第二及第一制动器04、05和第二离合器16的接合得到,第三前进挡通过第二及第三离合器14、16和第一制动器05的接合得到,第四前进挡通过第一及第二离合器18、16和第一制动器05的接合得到,第五前进挡通过第一、第二、第三离合器18、16、14的接合得到,第六前进挡通过第二制动器04和第一及第二离合器18、16的接合得到,第七前进挡通过第三制动器03和第一及第二离合器18、16的接合得到,第八前进挡通过第三及第二制动器03、04和第一离合器18的接合得到,并且第九前进挡通过第三制动器03和第一及第三离合器18、14的接合得到。倒挡通过第三及第一制动器03、05和第三离合器14的接合得到。
由于在第一前进挡时和在倒挡时制动器03和05是接合的,从而这些切换元件(构成为摩擦式切换元件或摩擦片切换元件)能够用作起动元件。
根据本发明,在相同的变速器换挡图时根据切换逻辑能够形成不同的挡位间隔,从而能够实现与应用或汽车相对应的变型方案。
在图5中示出在附图1、2和3中示出的与在附图4中示出的值相对应的变速器的与挡位传动比i相对应的传动比之比phi。
根据本发明可能的是,在多级变速器的每个合适的位置上设置附加的单向离合器(Freilauf),例如在一个轴和壳体之间,或者用于将两个轴必要时相连接。
在驱动侧或在从动侧能够根据本发明设置轴差速器和/或分配器差速器。
在有利的进一步构造的范围内,驱动轴1能够通过一个耦联元件与驱动马达在需要时分离,其中设置液力变矩器、液压离合器、干式起动离合器、湿式起动离合器、磁铁粉末离合器或离心力离合器作为耦联元件。也可能的是,这样的起动元件在能流方向上设置在变速器下游,其中在这种情况下驱动轴1永久地与发动机的曲轴连接。
根据本发明的多级变速器此外使得可以在发动机和变速器之间设置扭转减振器。
在本发明的另外一个未示出的实施方式中能够在每个轴、优选在驱动轴1或从动轴2上设置一个无磨损的制动器例如液压的或电的减速器或类似件,这特别是对于在载货车中的应用是特别重要的。此外能够为了驱动附加的机组在每个轴上、优选在驱动轴1或从动轴2上设置辅助驱动装置。
所应用的摩擦式切换元件能够构成为动力切换(lastschaltend)的离合器或制动器。特别是能够使用力锁合的离合器或制动器,例如盘式离合器、带式制动器和/或锥体离合器。
在此阐述的多级变速器的另外一个优点在于,在每个轴上能够安装一个电机作为附加的发电机和/或作为附加的做功机械。
当然每个结构上的构成,特别是行星齿轮组和切换元件的每个空间上的自身和相互之间的设置只要在技术上有意义的,都在本发明的保护范围内,而不影响如在权利要求所述的变速器功能,即使当这些构造不是明显地在附图或说明书中示出。
附图标记清单
1第一轴,驱动轴
2第二轴,从动轴
3第三轴
4第四轴
5第五轴
6第六轴
7第七轴
8第八轴
03第三制动器
04第二制动器
05第一制动器
14第三离合器
16第二离合器
18第一离合器
P1第一行星齿轮组
P2第二行星齿轮组
P3第三行星齿轮组
P4第四行星齿轮组
i传动比
phi传动比之比
G壳体

Claims (15)

1.行星齿轮构造方式的多级变速器,该多级变速器包含:设置在一个壳体(G)中的一个驱动轴(1)、一个从动轴(2)和四个行星齿轮组(P1,P2,P3,P4);总共至少八个可旋转的轴(1,2,3,4,5,6,7,8);以及六个切换元件(03,04,05,14,16,18),这些切换元件包含制动器(03,04,05)和离合器(14,16,18),所述制动器和离合器的选择的接合导致在驱动轴(1)和从动轴(2)之间的多个不同的传动比,从而能够实现九个前进挡和一个倒挡,其中第一行星齿轮组(P1)的太阳轮与经由第一制动器(05)能耦联到变速器的壳体(G)上的第五轴(5)连接并且第一行星齿轮组(P1)的行星架与第八轴(8)连接,该第八轴与第二行星齿轮组(P2)的行星架连接并且能够经由第一离合器(18)与驱动轴(1)可松脱地连接,其中驱动轴(1)能够经由第二离合器(16)与第六轴(6)可松脱地连接和经由第三离合器(14)与第四轴(4)可松脱地连接,其中第六轴(6)与第三行星齿轮组(P3)的齿圈连接,并且第四轴(4)与第四行星齿轮组(P4)的太阳轮和第三行星齿轮组(P3)的太阳轮连接并且能够经由第二制动器(04)耦联到变速器的壳体(G)上,第一行星齿轮组(P1)的齿圈与从动轴(2)连接,该从动轴与第二行星齿轮组(P2)的齿圈连接,其中第三行星齿轮组(P3)的行星架与第七轴(7)连接,该第七轴与将第四行星齿轮组(P4)的齿圈与第二行星齿轮组(P2)的太阳轮彼此连接的构件相连接,并且第四行星齿轮组(P4)的行星架与第三轴(3)连接,该第三轴能够经由第三制动器(03)耦联到变速器的壳体(G)上。
2.如权利要求1所述的多级变速器,其特征在于,第二、第三和第四行星齿轮组(P2,P3,P4)构成为负行星齿轮组,其中第一行星齿轮组(P1)构成为正行星齿轮组。
3.如权利要求1或2所述的多级变速器,其特征在于,第二和第四行星齿轮组(P2,P4)沿轴向观察设置在相同的齿轮组平面中,其中第二行星齿轮组(P2)沿径向观察设置在第四行星齿轮组(P4)上方,由此总共四个行星齿轮组(P1,P2,P3,P4)在空间上沿轴向观察限于三个齿轮组平面。
4.如权利要求1或2所述的多级变速器,其特征在于,第一离合器(18)在牵引传动时的能流方向上观察设置在第一行星齿轮组(P1)的上游。
5.如权利要求1或2所述的多级变速器,其特征在于,第一制动器(05)在牵引传动时的能流方向上观察设置在第一行星齿轮组(P1)的上游。
6.如权利要求1或2所述的多级变速器,其特征在于,第三离合器(14)沿径向观察设置在第二制动器(04)下方。
7.如权利要求1或2所述的多级变速器,其特征在于,第三离合器(14)和第二制动器(04)具有共同的内摩擦片支架。
8.如权利要求1或2所述的多级变速器,其特征在于,第三行星齿轮组(P3)设置在第一行星齿轮组(P1)与所述沿径向上下布置的行星齿轮组(P4/P2)之间。
9.如权利要求8所述的多级变速器,其特征在于,第二离合器(16)沿轴向观察设置在第一行星齿轮组(P1)和第三行星齿轮组(P3)之间。
10.如权利要求1或2所述的多级变速器,其特征在于,第一行星齿轮组(P1)和第二行星齿轮组(P2)合并或简化成具有共同的行星架和共同的齿圈的拉威娜式行星齿轮组,其中所述沿着径向上下布置的行星齿轮组(P4/P2)设置在第一行星齿轮组(P1)和第三行星齿轮组(P3)之间。
11.如权利要求10所述的多级变速器,其特征在于,第二离合器(16)沿径向观察设置在第三离合器(14)下方。
12.如权利要求1或2所述的多级变速器,其特征在于,第一制动器(05)和/或第二离合器(16)构成为牙嵌式切换元件,其余的离合器(14,18)和制动器(03,04)构成为摩擦式切换元件。
13.如上述权利要求1或2所述的多级变速器,其特征在于,第一前进挡通过第二离合器(16)和第三及第一制动器(03,05)的接合得到,第二前进挡通过第二及第一制动器(04,05)和第二离合器(16)的接合得到,第三前进挡通过第二及第三离合器(14,16)和第一制动器(05)的接合得到,第四前进挡通过第一及第二离合器(18,16)和第一制动器(05)的接合得到,第五前进挡通过第一、第二、第三离合器(18,16,14)的接合得到,第六前进挡通过第二制动器(04)和第一及第二离合器(18,16)的接合得到,第七前进挡通过第三制动器(03)和第一及第二离合器(18,16)的接合得到,第八前进挡通过第三及第二制动器(03,04)和第一离合器(18)的接合得到,并且第九前进挡通过第三制动器(03)和第一及第三离合器(18,14)的接合得到,并且倒挡通过第三及第一制动器(03,05)和第三离合器(14)的接合得到。
14.如上述权利要求1或2所述的多级变速器,其特征在于,借助于变速器的第三或第一制动器(03,05)实现起动。
15.如权利要求1或2所述的多级变速器,其特征在于,多级变速器是用于汽车的自动变速器。
CN200980127290.3A 2008-08-13 2009-08-07 多级变速器 Expired - Fee Related CN102089550B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008041205A DE102008041205A1 (de) 2008-08-13 2008-08-13 Mehrstufengetriebe
DE102008041205.8 2008-08-13
PCT/EP2009/060274 WO2010018135A1 (de) 2008-08-13 2009-08-07 Mehrstufengetriebe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102089550A CN102089550A (zh) 2011-06-08
CN102089550B true CN102089550B (zh) 2013-11-06

Family

ID=41119951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980127290.3A Expired - Fee Related CN102089550B (zh) 2008-08-13 2009-08-07 多级变速器

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8287420B2 (zh)
EP (1) EP2310718B1 (zh)
JP (1) JP5526132B2 (zh)
KR (1) KR101589327B1 (zh)
CN (1) CN102089550B (zh)
DE (1) DE102008041205A1 (zh)
WO (1) WO2010018135A1 (zh)

Families Citing this family (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008041195B4 (de) * 2008-08-13 2017-11-30 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE102011013903A1 (de) * 2011-03-15 2012-09-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Planetenradautomatikgetriebe
DE102012201377A1 (de) * 2012-01-31 2013-08-01 Zf Friedrichshafen Ag Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
CN104126083A (zh) * 2012-03-28 2014-10-29 爱信艾达株式会社 自动变速器装置
DE102012207018B4 (de) * 2012-04-27 2022-06-02 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise
US9039564B2 (en) 2012-06-22 2015-05-26 Gm Global Technology Operations, Llc Multi-speed transmission
DE102012210840A1 (de) * 2012-06-26 2014-01-02 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
US9435404B2 (en) 2012-08-08 2016-09-06 Ford Global Technologies, Llc Multiple speed transmission
US9695913B2 (en) 2012-08-08 2017-07-04 Ford Global Technologies, Llc Multiple speed transmission
US9423005B2 (en) 2012-08-08 2016-08-23 Ford Global Technologies, Llc Multi-speed transmission
US9435403B2 (en) 2013-02-20 2016-09-06 Ford Global Technologies, Llc Multi-speed transmission
DE102012218898A1 (de) * 2012-10-17 2014-04-17 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
US9068630B2 (en) 2013-01-03 2015-06-30 Ford Global Technologies, Llc Multi-speed transmission
US8617022B1 (en) 2013-01-09 2013-12-31 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Multi-speed automatic transmission
US8529396B1 (en) 2013-01-09 2013-09-10 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Multi-speed automatic transmission
US9109668B2 (en) 2013-02-06 2015-08-18 Ford Global Technologies, Llc Multi-speed transmission
US9217493B2 (en) 2013-02-15 2015-12-22 Ford Global Technologies, Llc Multi-speed transmission
DE102013202884A1 (de) * 2013-02-22 2014-08-28 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise
US10145453B2 (en) 2013-03-08 2018-12-04 Ford Global Technologies, Llc Multi-speed transmission
DE102014213690A1 (de) * 2014-07-15 2016-01-21 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe
US20160040754A1 (en) 2014-08-07 2016-02-11 Allison Transmission, Inc. Multi-speed transmission
US9625007B2 (en) 2014-08-12 2017-04-18 Allison Transmission, Inc. Multi-speed transmission
US9512905B2 (en) 2014-10-27 2016-12-06 Allison Transmission, Inc. Multi-speed transmission
EP3212965A4 (en) 2014-10-27 2018-08-15 Allison Transmission, Inc. Multi-speed transmission
US9518638B2 (en) 2014-10-27 2016-12-13 Allison Transmission, Inc. Multi-speed transmission
US9726256B2 (en) 2014-10-27 2017-08-08 Allison Transmission, Inc. Multi-speed transmission
US9927009B2 (en) 2015-04-23 2018-03-27 Allison Transmission, Inc. Multi-speed transmission
US9689467B2 (en) 2015-04-24 2017-06-27 Allison Transmission, Inc. Multi-speed transmission
US9890835B2 (en) 2015-04-24 2018-02-13 Allison Transmission, Inc. Multi-speed transmission
US10132388B2 (en) 2015-05-15 2018-11-20 Allison Transmission, Inc. Multi-speed transmission
US9810287B2 (en) 2015-06-24 2017-11-07 Allison Transmission, Inc. Multi-speed transmission
US9803725B2 (en) 2015-07-13 2017-10-31 Allison Transmission, Inc Multi-speed transmission
WO2017044461A1 (en) 2015-09-09 2017-03-16 Allison Transmission, Inc. Multi-speed transmission
DE102015218572A1 (de) * 2015-09-28 2017-03-30 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Kraftfahrzeug
DE102016211270A1 (de) 2016-06-23 2017-12-28 Zf Friedrichshafen Ag Planetenradsatzsystem für ein Kraftfahrzeuggetriebe, Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Planetenradsatzsystem, und Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
US10533644B2 (en) 2016-09-28 2020-01-14 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10260599B2 (en) 2016-09-28 2019-04-16 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10451147B2 (en) 2016-09-28 2019-10-22 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10364867B2 (en) 2016-09-28 2019-07-30 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10253850B2 (en) 2016-09-28 2019-04-09 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10161484B2 (en) 2016-09-28 2018-12-25 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10174814B2 (en) 2016-09-28 2019-01-08 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10161486B2 (en) 2016-09-28 2018-12-25 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US9869377B1 (en) 2016-09-28 2018-01-16 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10072735B2 (en) 2016-09-28 2018-09-11 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10234001B2 (en) 2016-09-28 2019-03-19 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10072736B2 (en) 2016-09-28 2018-09-11 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10316940B2 (en) 2016-09-28 2019-06-11 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10323723B2 (en) 2016-09-28 2019-06-18 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10323722B2 (en) 2016-09-28 2019-06-18 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10156283B2 (en) 2016-09-28 2018-12-18 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10473190B2 (en) 2016-09-28 2019-11-12 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US9927008B1 (en) 2016-09-28 2018-03-27 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10302173B2 (en) 2016-09-28 2019-05-28 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US9933045B1 (en) 2016-09-28 2018-04-03 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10060512B2 (en) 2016-09-28 2018-08-28 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10060511B2 (en) 2016-09-28 2018-08-28 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
DE102018000195B4 (de) * 2018-01-12 2021-01-14 Daimler Ag Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen
DE102018000183B4 (de) * 2018-01-12 2021-01-14 Daimler Ag Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen
EP4105519A1 (de) 2021-06-16 2022-12-21 Deere & Company Getriebe und landwirtschaftliches oder industrielles nutzfahrzeug

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4395925A (en) * 1979-09-13 1983-08-02 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Planetary gear change-speed transmission
US6634980B1 (en) * 1999-10-14 2003-10-21 Zf Friedrichshafen Ag Multi-step gear
CN1592824A (zh) * 2001-03-30 2005-03-09 腓特烈斯港齿轮工厂股份公司 多挡变速器
CN101021252A (zh) * 2006-02-14 2007-08-22 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 多挡变速器
CN101109433A (zh) * 2006-02-14 2008-01-23 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 多挡变速器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4438247B2 (ja) 2001-03-29 2010-03-24 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用自動変速機
DE10115983A1 (de) * 2001-03-30 2002-10-10 Zahnradfabrik Friedrichshafen Mehrstufengetriebe
DE102005010210A1 (de) 2005-03-05 2006-09-14 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
JP2006349153A (ja) * 2005-06-14 2006-12-28 Hiroki Kawana 9速自動変速機のギヤトレーン
DE102008000428A1 (de) 2008-02-28 2009-09-03 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE102009028716B4 (de) * 2009-08-20 2022-02-17 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4395925A (en) * 1979-09-13 1983-08-02 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Planetary gear change-speed transmission
US6634980B1 (en) * 1999-10-14 2003-10-21 Zf Friedrichshafen Ag Multi-step gear
CN1592824A (zh) * 2001-03-30 2005-03-09 腓特烈斯港齿轮工厂股份公司 多挡变速器
CN101021252A (zh) * 2006-02-14 2007-08-22 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 多挡变速器
CN101109433A (zh) * 2006-02-14 2008-01-23 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 多挡变速器

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110040770A (ko) 2011-04-20
EP2310718B1 (de) 2013-01-09
US20110183807A1 (en) 2011-07-28
CN102089550A (zh) 2011-06-08
WO2010018135A1 (de) 2010-02-18
JP5526132B2 (ja) 2014-06-18
DE102008041205A1 (de) 2010-02-18
JP2011530685A (ja) 2011-12-22
EP2310718A1 (de) 2011-04-20
KR101589327B1 (ko) 2016-01-27
US8287420B2 (en) 2012-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102089550B (zh) 多级变速器
CN101970902B (zh) 多档变速器
CN101970903B (zh) 多档变速器
CN102498318B (zh) 多级变速器
CN102472371B (zh) 多级变速器
CN103270340B (zh) 多级变速器
CN101021252B (zh) 多挡变速器
CN103270338B (zh) 多级变速器
CN100538113C (zh) 多级变速器
CN101067440B (zh) 多挡变速器
US8241171B2 (en) Multi step transmission
US8088032B2 (en) Multi-speed transmission
US9458910B2 (en) Multi-ratio transmission
CN101021255B (zh) 多挡变速器
US20120115671A1 (en) Multi-ratio transmission
US20110045936A1 (en) Multi step transmission
US9285016B2 (en) Multi-ratio transmission
CN101021251A (zh) 多挡变速器
CN104246293A (zh) 多级变速器
CN104246294A (zh) 多级变速器
CN103328856A (zh) 行星齿轮结构方式的多级变速器
CN104246298A (zh) 多级变速器
US20150031495A1 (en) Multi-ratio transmission
CN104246297A (zh) 多级变速器
US9175750B2 (en) Multi-ratio transmission

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20131106

Termination date: 20210807

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee