CN102686907B - 车辆的变速器组件 - Google Patents

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Abstract

一种变速器组件(1)具有能够连接到驱动源的输入部(3)和能够连接到差速器的输出部(5)。变速器组件(1)还包括离合器(7)和具有三个旋转构件的行星齿轮传动装置(21)，行星齿轮传动装置的第一旋转构件(23)连接到离合器壳体(9)，第二旋转构件(25)连接到制动器(27)，而第三旋转构件(29)耦接到输出部(5)。变速器(31)也构成变速器组件(1)的一部分。在离合器(7)与行星齿轮传动装置(21)之间定位有分隔部(45)，分隔部连接到变速器壳体(33)，同时在分隔部与变速器壳体之间形成有湿空间(47)。离合器的致动缸(15)、制动器(27)的工作缸(48)以及通向其的油管都固定到分隔部(45)，由此，致动器被设置成单一组件。

Description

车辆的变速器组件
技术领域
本发明涉及车辆的变速器组件，其具有能够连接到驱动源的输入部和能够连接到差速器(differential)的输出部，并包括：
-离合器，包括连接到输入部的第一离合器部，该第一离合器部由离合器壳体构成；和由离合器片构成的第二离合器部；以及用于将两个离合器部压在一起的压盘装置(pressing means)，该压盘装置包括活动施压元件以及与活动施压元件连接的致动缸，
-行星齿轮传动装置，包括至少三个旋转构件，其中的第一旋转构件连接到第一离合器部，第二旋转构件连接到制动器，第三旋转构件耦接到输出部，以及
-具有变速器壳体的变速器，包括输入轴和输出轴，输入轴连接到第二离合器部，并且齿轮位于构成输出部的输出轴上。
这里，还可以经由变速器来实现将第三旋转构件耦接到输出部。在此情况下，第三旋转构件因而连接到变速器的输入轴，于是可经由变速器来实现耦接到输出部。
背景技术
这种变速器组件从专利文献EP-A-1625037中公开。在这种已知的变速器组件中，可以在各种位置安装耦接头和转换器，以减少变速器中的齿轮减速装置的数量，而不会减少挡的数量。
发明内容
本发明的目的是改进并简化已知的变速器组件。为此，根据本发明的变速器组件的特征在于，变速器组件包括分隔部，分隔部连接到变速器壳体，同时分隔部与变速器壳体之间具有空间，该空间基本上或完全是湿空间(wetspace)，而且行星齿轮传动装置位于该空间中。因此，油润滑的行星齿轮传动装置是可能的，使得可以在制动器闭合时，用行星齿轮传动装置驱动更长时间。因此，变速器中可省略齿轮比与闭合制动器时的行星齿轮传动装置的齿轮比相同的传动装置。在该变速器组件中，制动器也优选是湿构造，使得其能够比干制动器更好冷却。然而，也可以在分隔部的左侧和右侧都具有干制动器构造。离合器既可以是干盘式离合器，也可以是湿盘式离合器，其也可以安装在分隔部的左侧和右侧。
优选地，第一旋转构件连接到致动缸与变速器的输入轴之间的离合器壳体。
第一密封件优选位于第一旋转构件与致动缸之间，第二密封件优选位于第一旋转构件与变速器的输入轴之间。
离合器的致动缸优选地连接到分隔部。该分隔部优选位于离合器壳体与行星齿轮传动装置之间。离合器可设置为干离合器，使得当其以干离合器的形式应用于车辆设计时，无需进行调整。
此外，变速器组件优选包括油管或气管，其一端连接到致动缸，而且也位于分隔部中或分隔部上。结果，离合器的致动能够容纳在一个组件中。制动器的一个或多个工作缸以及通向工作缸的油管或气管优选也都位于分隔部中或分隔部上。这里，制动器的致动能够通过环形柱塞或分布在周边上的多个盘状柱塞来实施。
根据本发明的变速器组件的实施例的特征在于，离合器也位于湿空间中。因此，可使用具有所有固有优点的湿盘式离合器。
根据本发明的变速器组件的另一实施例的特征在于，第三旋转构件附接到第一齿轮，第一齿轮与附接到变速器的输出轴的第二齿轮啮合，第一齿轮轴承式安装在第一旋转构件上，第一旋转构件进而轴承式安装在变速器的输出轴上。因此，径向轴承力不会施加在分隔部上，使得无需沿径向加强分隔部。然而，第一齿轮和/或第三旋转构件也可直接地轴承式安装在变速器壳体上。优选地，第二齿轮可与端部变速器的另一齿轮直接啮合。
根据本发明的变速器组件的又一实施例的特征在于，变速器包括至少两个齿轮减速装置，每个齿轮减速装置均构成一个挡，同时第三旋转构件可任选地连接到这些齿轮减速装置中的一个或多个。变速器优选具有至少三个齿轮减速装置，使得用具有不多于三个齿轮减速装置的变速器，可以实现五挡。
优选地，其中一个挡的第一齿轮于是被固定地附接到输入轴，另一挡的第一齿轮能够围绕输入轴旋转，并任选地耦接到输入轴或耦接到第三旋转构件。
此外，优选地，第三旋转构件于是能够直接耦接到这些齿轮减速装置中的一个或多个，或者优选另一挡的第一齿轮能够直接耦接到输入轴，或直接耦接到第三旋转构件。
优选地，第三旋转构件能够任选地耦接到变速器的最低速挡或最高速挡的第一齿轮。
优选地，最低速挡的第一齿轮固定地附接到输入轴，最高速挡的第一齿轮能够围绕输入轴自由旋转，并可任选地耦接到输入轴或第三旋转构件。优选地，最高速挡的第一齿轮于是能够任选地或被直接耦接到输入轴或第三旋转构件。
根据本发明的变速器组件的再一实施例的特征在于，第三旋转构件经由自由轮轴承连接到输入轴。这样允许省略安装一个致动器，如果经由行星齿轮传动装置实现扭矩传递，那么当加速器被放开时，使驱动更舒服。另外，从这种状态更容易切换到更高速挡。
根据本发明的变速器组件的另一实施例的特征在于，其中一个挡的第一齿轮固定地附接到输入轴，另一挡的第一齿轮围绕输入轴自由旋转，而且第三旋转构件能够任选地耦接到输入轴或其它挡的第一齿轮。第三旋转构件于是能够优选地直接耦接到输入轴或其它挡的第一齿轮。
另一方面，根据本发明的变速器组件的又一实施例的特征在于，最低速挡的第一齿轮固定地附接到输入轴，最高速挡的第一齿轮能够围绕输入轴自由旋转，而且第三旋转构件能够任选地耦接到输入轴或最高速挡的第一齿轮。优选地，第三旋转构件于是能够直接耦接到输入轴或最高速挡的第一齿轮。
另外，根据本发明的变速器组件的再一实施例的特征在于，最高速挡的第二齿轮固定地附接到输出轴并构成输出部。如果省略第一齿轮(这通过经由第二挡中的行星齿轮传动装置的开动而获得)，则能够缩短变速器的输入轴与输出轴之间的中心对中心的距离，因此留有充足空间使差动齿轮在最高速挡的第二齿轮上直接运行。
此外，也可以借助于轴自身使输出轴上的齿轮连接到差速器。这优选为采用变速器沿车辆的纵向导向的后轮驱动的配置的情况。
制动器的固定制动片优选地连接到分隔部。可选地，在优选的实施例中，制动器的固定制动片可任选地连接到分隔部或变速器壳体或行星齿轮传动装置的第一旋转构件或第三旋转构件。在此情况下，变速器组件优选设有选择器开关，选择器开关配置成使得利用该选择器开关，制动器的固定制动片可任选地连接到两个或多个以下零件中的一个：分隔部、变速器壳体、行星齿轮传动装置的第一旋转构件、和行星齿轮传动装置的第三旋转构件。
附图说明
以下将基于根据附图描绘的本发明的变速器组件的实施例的示例来更详细地描述本发明，其中：
图1给出根据本发明的变速器组件的、设有干盘式离合器的第一实施例的示意图；
图2示出图1中示意性描绘的变速器组件的具体实施例；
图3给出根据本发明的变速器组件的、设有干盘式离合器的第二实施例的示意图；
图4给出根据本发明的变速器组件的、设有湿盘式离合器的第三实施例的示意图；
图5给出根据本发明的变速器组件的第四实施例的示意图，其中第三旋转构件能够耦接到输入轴。
具体实施方式
图1给出根据本发明的变速器组件的第一实施例的示意图。变速器组件1具有可连接到驱动源的输入部3和可连接到差速器的输出部5。变速器组件1还包括离合器7，该离合器7包括由离合器壳体9构成的输入连接的第一离合器部和由离合器片11构成的第二离合器部。离合器还包括用于将两个离合器部压在一起的压盘装置。这些压盘装置包括活动施压元件13和致动缸15，该致动缸15经由轴向轴承17连接到杠杆19的端部。杠杆的另一端接触环形施压元件13。
此外，变速器组件1包括具有三个旋转构件的行星齿轮传动装置21，该行星齿轮传动装置的第一旋转构件23连接到离合器壳体9，第二旋转构件25连接到制动器27，第三旋转构件29耦接到输出部5。在该实施例中，第一旋转构件23由恒星齿轮构成，第二旋转构件25由环形齿轮构成，而第三旋转构件29由行星齿轮架构成。制动器27设置为湿盘式制动器，其固定制动片连接到分隔部45。
变速器31也构成变速器组件1的一部分。该变速器包括变速器壳体33、附接到第一齿轮37的输入轴35以及附接到第二齿轮41的输出轴39，第二齿轮与第一齿轮啮合。在互相啮合的第一齿轮和第二齿轮的每个齿轮减速装置中，其中的一者固定地附接到轴(在该实施例中为第一齿轮)，而另一者(第二齿轮)能够围绕轴自由旋转并能够借助于同步齿轮系(synchromesh)或爪形离合器而被耦接。输入轴35经由齿条43连接到离合器片11，于是输出轴39上的齿轮构成输出部5。
连接到变速器壳体33的分隔部45位于离合器7与行星齿轮传动装置21之间。分隔部与变速器壳体之间是容纳行星齿轮传动装置21的湿空间47。离合器的致动缸15和制动器27的工作缸48都附接到分隔部45，通向这些缸的油管也都附接到分隔部。
第一旋转构件23在致动缸15与变速器的输入轴35之间延伸，并经由片(板)49连接到离合器壳体9。于是，第一密封件51位于第一旋转构件23与致动缸15之间，第二密封件53位于第一旋转构件23与变速器的输入轴35之间。
第三旋转构件29附接到第一齿轮55，该第一齿轮55与附接到变速器的输出轴39的第二齿轮57啮合。于是，第一齿轮55经由轴承59轴承式安装在第一旋转构件23上，第一旋转构件23进而经由轴承61轴承式安装在变速器的输入轴35上。
为了示例性目的，图2示出图1示意性描绘的变速器组件的具体实施例。
图3给出根据本发明的变速器组件的第二实施例的示意图。与第一实施例中的零件相同的所有零件均由相同的附图标记表示。在该变速器组件63中，第一旋转构件23由环形齿轮构成，第二旋转构件25由恒星齿轮构成，第三旋转构件29由行星齿轮架构成。该实施例中的变速器31包括三个齿轮减速装置65、67和69，其每一个均构成一个挡。这里，第三旋转构件29能够可选地耦接到最低速挡65(即，最低速减速装置65)的第一齿轮或耦接到最高速挡69(即，最高速减速装置69)的第一齿轮。
最低速挡65的第一齿轮固定地附接到输入轴35；借助位于第三旋转构件与输入轴35之间的自由轮轴承(freewheel bearing)71可实现与第三旋转构件29的耦接。最高速挡69的第一齿轮能够围绕输入轴35自由旋转，并能够可选地耦接到输入轴35或耦接到第三旋转构件29。于是，最高速挡69的第二齿轮固定地附接到输出轴39并构成输出部5。由于输入轴35与输出轴39之间的距离小，所以差速器75的齿轮73能够与最高速挡的第二齿轮直接啮合。
由于采用这种结构，所以可以用不超过三个齿轮减速装置来实现五挡速度。通过使制动器27闭合(并使离合器7保持松开)以及将最低速挡65的第二齿轮耦接到输出轴39来获得第一挡，同时经由行星齿轮传动装置71和最低速挡65实现驱动动作。由最低速挡65形成第二挡。为此，需要使制动器27松开，并使离合器7闭合。通过使制动器27闭合(并再次使离合器7保持松开)以及将第三旋转构件29耦接到最高速挡69的第一齿轮来获得第三挡。通过使离合器7闭合(并使制动器27保持松开)以及将中间减速装置67(即，中间挡67)的第二齿轮耦接到输出轴39来获得第四挡。最后，通过将最高速挡69的第一齿轮耦接到输入轴35，以及使离合器7闭合并使制动器27保持松开来获得第一挡。
利用该变速器组件63，可以在第一挡与第二挡之间、第二挡与第三挡之间以及第三挡与第四挡之间切换而无需中断驱动扭矩。这可以按以下方式来进行。最低速挡(即第二挡)的第二齿轮耦接到输出轴39。随后，使制动器27闭合(离合器7继续松开)。现在可以在第一挡中开动。随后，使离合器7闭合并使制动器27松开。结果，无需中断驱动转矩就切换到第二挡。接着最高速挡69(即第五挡)的第一齿轮耦接到第三旋转构件29。通过使制动器27闭合并使离合器7松开，无需中断就切换到第三挡。然后，中间挡67(即第四挡)的第二齿轮耦接到输出轴39。通过使离合器7闭合并使制动器27松开，无需中断扭矩传递就切换到第四挡。通过使离合器7松开、将最高速挡69的第一齿轮耦接到输入轴35并随后使离合器再次闭合，切换到第五挡。所以这是通过中断驱动扭矩来实现的。
图4示出根据本发明的变速器组件的第三实施例的示意图。与第二实施例中的零件相同的所有零件由相同的附图标记表示。在该变速器组件77中，离合器79也位于湿空间中。这里离合器构造为多湿盘式离合器(wet multipleplate clutch)。
图5给出根据本发明的变速器组件的第四实施例的示意图。与第三实施例中的零件相同的所有零件由相同附图标记表示。在该变速器组件81中，第三旋转构件能够直接耦接到变速器的输入轴。变速器的输出轴也能够驱动后轮来代替前轮或补充前轮。这在图中由箭头83以示意性的方式示出。
尽管前述已经基于附图描述了本发明，但是应注意本发明不以任何方式或方法局限于图中所示的实施例。在权利要求书限定的精神和范围内，本发明还扩展到与图中所示的实施例不同的所有实施例。例如，变速器组件也可设有选择器开关(未示)，选择器开关的配置为，经由该开关，制动器的固定制动片能够可选地连接到两个或多个以下零件中的一个：分隔部；变速器壳体；行星齿轮传动装置的第一旋转构件；和行星齿轮传动装置的第三旋转构件。

Claims (13)

1.一种车辆的变速器组件，具有能够连接到驱动源的输入部和能够连接到差速器的输出部，而且包括：
-离合器，所述离合器包括被连接到所述输入部的第一离合器部，所述第一离合器部由离合器壳体构成；和由离合器片构成的第二离合器部；以及用于将两个离合器部压在一起的压盘装置，所述压盘装置包括活动施压元件和连接到所述活动施压元件的致动缸，
-行星齿轮传动装置，所述行星齿轮传动装置包括至少三个旋转构件，第一旋转构件被连接到所述第一离合器部，第二旋转构件被连接到制动器，第三旋转构件被耦接到所述输出部，以及
-变速器，所述变速器包括至少两个齿轮减速装置，每一个齿轮减速装置均构成一个挡，而且所述变速器具有变速器壳体，并包括输入轴和输出轴，所述输入轴被连接到所述第二离合器部和位于构成所述输出部的所述输出轴上的齿轮，
其特征在于，其中一个挡的第一齿轮被固定地附接到所述输入轴，另一个挡的第一齿轮能够围绕所述输入轴自由旋转，而且所述第三旋转构件能够被耦接到所述输入轴或所述另一个挡的第一齿轮，所述变速器组件包括分隔部，所述分隔部被连接到所述变速器壳体，同时所述分隔部与所述变速器壳体之间具有空间，所述空间基本上或完全是湿空间，而且所述行星齿轮传动装置位于所述空间中。
2.如权利要求1所述的变速器组件，其特征在于，所述第一旋转构件被连接到位于所述致动缸与所述变速器的输入轴之间的离合器壳体。
3.如权利要求1或2所述的变速器组件，其特征在于，在所述第一旋转构件与所述致动缸之间定位有第一密封件，在所述第一旋转构件与所述变速器的输入轴之间定位有第二密封件。
4.如权利要求1或2所述的变速器组件，其特征在于，所述离合器的致动缸被连接到所述分隔部。
5.如权利要求1或2所述的变速器组件，其特征在于，所述分隔部位于所述离合器壳体与所述行星齿轮传动装置之间。
6.如权利要求1或2所述的变速器组件，其特征在于，所述变速器组件还包括油管或气管，所述油管或气管的一端被连接到所述致动缸，并且所述油管或气管也位于所述分隔部中或位于所述分隔部上。
7.如权利要求1或2所述的变速器组件，其特征在于，所述离合器也位于所述湿空间中。
8.如权利要求1或2所述的变速器组件，其特征在于，所述第三旋转构件被附接到第一齿轮，所述第一齿轮与附接到所述变速器的输出轴的第二齿轮啮合，所述第一齿轮被轴承式安装在所述第一旋转构件上，所述第一旋转构件进而被轴承式安装在所述变速器的输入轴上。
9.如权利要求8所述的变速器组件，其特征在于，所述第二齿轮能与端部变速器的另一齿轮直接啮合。
10.如权利要求1所述的变速器组件，其特征在于，其中一个挡的第一齿轮被固定地附接到所述输入轴，另一挡的第一齿轮能够围绕所述输入轴自由旋转，并能任选地被耦接到所述输入轴或被耦接到所述第三旋转构件。
11.如权利要求1或10所述的变速器组件，其特征在于，所述第三旋转构件能任选地被耦接到所述变速器的最低速挡或最高速挡的第一齿轮。
12.如权利要求11所述的变速器组件，其特征在于，所述最低速挡的第一齿轮被固定地附接到所述输入轴，所述最高速挡的第一齿轮能够围绕所述输入轴自由旋转，并能任选地被耦接到所述输入轴或被耦接到所述第三旋转构件。
13.如权利要求12所述的变速器组件，其特征在于，所述第三旋转构件经由自由轮轴承被连接到所述输入轴。
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