CN104081085B - 多级变速器 - Google Patents
多级变速器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104081085B CN104081085B CN201380006863.3A CN201380006863A CN104081085B CN 104081085 B CN104081085 B CN 104081085B CN 201380006863 A CN201380006863 A CN 201380006863A CN 104081085 B CN104081085 B CN 104081085B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gear
- clutch
- axle
- planet
- box
- 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
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H3/62—Gearings having three or more central gears
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H3/62—Gearings having three or more central gears
- F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
- F16H3/724—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously using external powered electric machines
- F16H3/725—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously using external powered electric machines with means to change ratio in the mechanical gearing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
- F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
- F16H37/04—Combinations of toothed gearings only
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
- B60K6/48—Parallel type
- B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H2003/442—Toothed 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/0008—Transmissions for multiple ratios specially adapted for front-wheel-driven vehicles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
- F16H2200/006—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising eight forward speeds
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
- F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
- F16H2200/201—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with three sets of orbital gears
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
- F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
- F16H2200/2043—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with five engaging means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
Abstract
本发明涉及一种多级变速器,其具有八个前进挡和一个倒挡并包括一个驱动轴(1)、一个从动轴(2)、三个行星齿轮组(P1、P2、P3)、一个第一和一个第二圆柱齿轮级(S1、S2)以及至少五个切换元件(03、15、27、56、58)和八个可转动的轴(1、2、3、4、5、6、7、8),所述圆柱齿轮级与一个平行于行星齿轮组(P1、P2、P3)的纵轴线设置的中间轴相连接,所述中间轴形成变速器的从动轴(2),驱动轴与第一行星齿轮组(P1)的行星架相连接并且能经由第一离合器(15)可松脱地与第五轴(5)连接,该第五轴与第三行星齿轮组(P3)的太阳轮相连接并且能经由第二离合器(58)可松脱地与连接于第二行星齿轮组(P2)的齿圈的第八轴(8)连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种多级变速器、特别是用于机动车的自动变速器。
背景技术
自动变速器、特别是用于机动车的自动变速器根据现有技术包括多个行星齿轮组,这些行星齿轮组借助摩擦元件或者说切换元件、如离合器和制动器被切换并且通常与承受打滑作用的并且选择性地配设有桥接离合器的起动元件、如液力变矩器或液力耦合器相连接。
这样的自动变速器在现有技术中被多次描述并且经历永远的进一步开发和改进。因此,这些变速器应当具有足够数量的前进挡以及至少一个倒挡和带有高的总速比范围以及有利的级速比间隔的很好适合于机动车的传动比。此外,这些变速器应当能实现沿前进方向的高的起动传动比并且包括直接挡。另外,自动变速器应当要求小的结构耗费和少量的切换元件,其中,在顺序换挡方式时总是应当仅接通一个切换元件并断开一个切换元件。
这样的自动变速器例如由本申请人的DE 199 12 480 B4已知。该自动变速器包括三个单行星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挡和一个倒挡,并且包括一个驱动轴和一个从动轴,其中,第一行星齿轮组的行星架与第二行星齿轮组的齿圈固定连接,第二行星齿轮组的行星架与第三行星齿轮组的齿圈固定连接,并且驱动轴直接与第二行星齿轮组的太阳轮相连接。
此外,在该已知的变速器中规定,驱动轴可经由第一离合器与第一行星齿轮组的太阳轮相连接并且可经由第二离合器与第一行星齿轮组的行星架相连接,其中,第一行星齿轮组的太阳轮可经由第一制动器与变速器的壳体相连接并且第一行星齿轮组的行星架可经由第二制动器与变速器的壳体相连接,第三行星齿轮组的太阳轮可经由第三制动器与变速器的壳体相连接。变速器的从动轴与第三行星齿轮组的行星架和第一行星齿轮组的齿圈固定连接。
发明内容
本发明的任务在于,给出一种多级变速器,该多级变速器沿轴向观察具有小的结构空间需求,从而能实现作为前置-横向系统的变速器的安装和可选地变速器的混合化。此外应该在拖曳和啮合损失方面改善效率。
所述任务按照本发明通过如下所述的特征来实现。多级变速器、特别是用于机动车的自动变速器包括一个驱动轴、一个从动轴、三个行星齿轮组、一个第一和一个第二圆柱齿轮级,所述第一和第二圆柱齿轮级与一个平行于各行星齿轮组的纵轴线设置的中间轴相连接,所述中间轴用作变速器的从动轴,它们设置在一个壳体中,所述多级变速器包括至少八个可转动的轴以及至少五个切换元件,所述切换元件包括一个制动器和多个离合器,所述切换元件的选择性接合引起在驱动轴和从动轴之间的不同传动比,从而能实现八个前进挡和一个倒挡,所述至少八个可转动的轴中的第一轴形成所述驱动轴,而所述至少八个可转动的轴中的第二轴形成所述从动轴,驱动轴与第一行星齿轮组的行星架相连接并且能经由第一离合器可松脱地与第五轴连接,该第五轴与第三行星齿轮组的太阳轮相连接并且能经由第二离合器可松脱地与连接于第二行星齿轮组的齿圈的第八轴连接,第一行星齿轮组的齿圈与连接于第二行星齿轮组的太阳轮的第六轴相连接,第三轴与第一行星齿轮组的太阳轮和第三行星齿轮组的齿圈相连接并且能经由制动器耦联于变速器的壳体上,第二行星齿轮组的行星架与第四轴相连接,该第四轴与第一圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮相连接,该第一圆柱齿轮级的第二圆柱齿轮与从动轴相连接,第三行星齿轮组的行星架与第七轴相连接,该第七轴能经由第二圆柱齿轮级和第三离合器可松脱地与从动轴连接,并且设有第四离合器,该第四离合器将第五轴和第六轴可松脱地连接。
据此建议一种多级变速器,该多级变速器具有设置在一个壳体中的驱动部和从动部。此外,该变速器包括三个行星齿轮组(以下称为第一、第二和第三行星齿轮组)、至少八个可转动的轴(以下称为驱动轴、从动轴、第三、第四、第五、第六、第七和第八轴)、一个第一和一个第二圆柱齿轮级和五个切换元件,所述圆柱齿轮级与一个平行于各行星齿轮组的纵轴线设置的中间轴相连接,所述中间轴用作变速器的从动轴,所述切换元件包括一个制动器和多个离合器,所述切换元件的选择性接合引起在驱动轴和从动轴之间的不同传动比,从而优选能实现八个前进挡和一个倒挡。
各行星齿轮组优选构成为负传动比行星齿轮组。一个单级的负传动比行星齿轮组已知包括一个太阳轮、一个齿圈和一个行星架,在该行星架上可转动地支承有行星齿轮,这些行星齿轮分别与太阳轮和齿圈啮合。由此,齿圈在行星架固定的情况下具有与太阳轮相反的转动方向。与此相对地,一个单级的正传动比行星齿轮组包括一个太阳轮、一个齿圈和一个行星架,在该行星架上可转动地支承有内侧的和外侧的行星齿轮,其中,所有内侧的行星齿轮与太阳轮啮合、而所有外侧的行星齿轮与齿圈啮合,每个内侧的行星齿轮分别与一个外侧的行星齿轮啮合。由此,在行星架固定的情况下,齿圈具有与太阳轮相同的转动方向并且正的固定传动比(Standgetriebeübersetzung)产生。
此外,优选变速器的其中两个行星齿轮组沿径向观察上下相叠地设置,这致使达到非常短的结构长度,变速器由此可以按前置-横向构建方式安装到轿车中。
以有利的方式,第二行星齿轮组沿径向观察设置在第一行星齿轮组外侧,其中,各行星齿轮组沿轴向观察按第一行星齿轮组/第二行星齿轮组、第三行星齿轮组的顺序设置。在本发明的其他实施方式的范围内,各行星齿轮组的轴向顺序可以是任意的;此外,各行星齿轮组可以沿轴向观察相继设置。
按照本发明,驱动轴与第一行星齿轮组的行星架相连接并且能经由第一离合器可松脱地与第五轴连接,该第五轴与第三行星齿轮组的太阳轮相连接并且可经由第二离合器可松脱地与连接于第二行星齿轮组的齿圈的第八轴连接,第一行星齿轮组的齿圈与连接于第二行星齿轮组的太阳轮的第六轴相连接。
此外,第二行星齿轮组的行星架与第四轴相连接,该第四轴能经由第一圆柱齿轮级与从动轴连接。
代替第一圆柱齿轮级或附加于第一圆柱齿轮级,第四轴可以是可借助链条、传动带或者一个或多个其他构件经由至少一个离合器可松脱地与从动轴相连接的。
此外,第三行星齿轮组的行星架与第七轴相连接,该第七轴可经由第二圆柱齿轮级和第三离合器可松脱地与从动轴连接。在这里,第七轴可以与第二圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮相连接,该第二圆柱齿轮级的第二圆柱齿轮能经由第三离合器可松脱地与从动轴连接。备选于此地,第七轴可以是可经由第三离合器可松脱地与第二圆柱齿轮级的第一圆柱齿轮相连接的,其中,第二圆柱齿轮级的第二圆柱齿轮与从动轴相连接。
代替第二圆柱齿轮级或附加于第二圆柱齿轮级,第四轴可以是可借助链条、传动带或者一个或多个其他构件经由至少一个离合器可松脱地与从动轴相连接的。
变速器的第三轴与第一行星齿轮组的太阳轮和第三行星齿轮组的齿圈相连接并且可经由制动器耦联到变速器的壳体上。
按照本发明设有一个第四离合器,通过该第四离合器的闭合能锁止第二行星齿轮组。第四离合器构造成将第六轴与第五轴可松脱地连接的离合器,从而通过耦联第二行星齿轮组的齿圈与第二行星齿轮组的太阳轮可以锁止第二行星齿轮组。
优选地,设有电机,该电机设置在变速器的驱动轴上并且与驱动轴直接相连接,或者该电机设置成轴线平行于驱动轴并且与驱动轴经由齿轮级或链传动机构相连接。
优选地,设有第七离合器,通过该第七离合器能使内燃机与变速器脱开,由此能够以纯电动方式运行变速器的所有挡。
优选地,通过闭合制动器和第一与第三离合器得到第一前进挡,通过闭合制动器和第三与第四离合器得到第二前进挡,通过闭合第一、第三和第四离合器得到第三前进挡,通过闭合第二、第三和第四离合器得到第四前进挡,通过闭合第一、第二和第三离合器得到第五前进挡,通过闭合第一、第二和第四离合器得到第六前进挡,通过闭合制动器和第一与第二离合器得到第七前进挡,并且通过闭合制动器和第二与第四离合器得到第八前进挡,其中,通过闭合离合器制动器和第二与第三离合器得到倒挡。
通过多级变速器的按照本发明的设计方案,得到多级变速器的特别适合于轿车的传动比以及提高的总速比范围,由此实现行驶舒适性的改善和显著的消耗降低。
此外,利用按照本发明的多级变速器通过少量的切换元件显著降低结构耗费。利用按照本发明的多级变速器以有利的方式可以利用液力变换器、外部的起动离合器或者也利用其他适合的外部起动元件实施起动。也可想到,利用集成在变速器中的起动元件能实现起动过程。优选地,一个在第一前进挡中和倒挡中被操纵的切换元件是适合的。
此外,在按照本发明的多级变速器中在主行驶挡中在拖曳和啮合损失方面得到好的效率。
此外,在多级变速器的切换元件和行星齿轮组中存在小的转矩,由此以有利的方式降低磨损。此外,通过小的转矩能实现相应小的尺寸化,由此降低所需的结构空间和相应的成本。此外,在各轴、切换元件和行星齿轮组中也存在小的转速。
另外,按照本发明的变速器这样设计,使得结构空间需求沿轴向观察是小的,由此能实现变速器作为前置-横向系统的混合化。
从动轴优选与差速器相连接,该差速器将转矩分配到各驱动轮上。在差速器的输入轴和从动轴之间可以设置有一个行星齿轮组。由此可以提高由从动轴向差速器从动轴的传动比,由此可以将前面提到的圆柱齿轮级和/或机械构件的传动比设计成更小的,因此可以得到结构优点、如更小的轴距或更小的齿宽。
附图说明
下面依据附图示例性地更详细地阐述本发明。在这些附图中:
图1示出按照本发明的多级变速器的一种优选实施方式的示意图;
图2示出按照本发明的多级变速器的优选的第二实施方式的示意图;和
图3示出对于按照图1和2的多级变速器的示例性的换挡示意图。
具体实施方式
在图1中示出一个按照本发明的多级变速器,其包括一个第一行星齿轮组P1、一个第二行星齿轮组P2和一个第三行星齿轮组P3、一个第一圆柱齿轮级S1和一个第二圆柱齿轮级S2,该第一和第二圆柱齿轮级与一个平行于相互同轴设置的行星齿轮组P1、P2、P3的纵轴线设置的中间轴相连接,该中间轴用作变速器的从动轴2,它们设置在一个壳体G中。
在所示的实例中,第二行星齿轮组P2沿径向观察设置在第一行星齿轮组P1外侧,由此以有利的方式减小变速器的结构长度。行星齿轮组P1、P2、P3沿轴向观察以第一行星齿轮组P1/第二行星齿轮组P2、第三行星齿轮组P3的顺序设置。
在这里,变速器的至少一个行星齿轮组可以构造成正传动比行星齿轮组,当行星架连接和齿圈连接同时更换并且固定传动比的值与作为负传动比行星齿轮组的实施方式相比提高1时。
如由图1可见,设有五个切换元件,即一个制动器03和四个离合器15、58、27和56。各切换元件的空间布置可以是任意的并且仅仅受尺寸和外部造型限制。变速器的离合器和制动器优选构造成摩擦切换元件或者说片式切换元件。
利用这些切换元件可实现八个前进挡和一个倒挡的选择性换挡。按照本发明的多级变速器总共具有至少八个可转动的轴,其中,驱动轴形成变速器的第一轴1,而从动轴形成变速器的第二轴2。
按照本发明在按照图1的多级变速器中规定,驱动轴1与第一行星齿轮组P1的行星架相连接并且可经由一个第一离合器15可松脱地与第五轴5连接,该第五轴与第三行星齿轮组P3的太阳轮相连接并且可经由第二离合器58可松脱地与连接于第二行星齿轮组P2的齿圈的第八轴8连接,其中,第一行星齿轮组P1的齿圈与连接于第二行星齿轮组P2的太阳轮的第六轴6相连接。变速器的第三轴3与第一行星齿轮组P1的太阳轮和第三行星齿轮组P3的齿圈相连接并且可经由制动器03耦联到变速器的壳体G上。
参照图1,第二行星齿轮组P2的行星架与第四轴4相连接,该第四轴与第一圆柱齿轮级S1的第一圆柱齿轮ST1相连接,该第一圆柱齿轮级的第二圆柱齿轮ST2与从动轴2相连接。
此外,第三行星齿轮组P3的行星架与连接于第二圆柱齿轮级S2的第一圆柱齿轮ST3的第七轴7相连接,该第二圆柱齿轮级的第二圆柱齿轮ST4可经由一个第三离合器27可松脱地与从动轴2连接。
此外,在按照本发明的变速器中设有一个第四离合器56,该第四离合器将第六轴6与第五轴5可松脱地连接。在这里,第一、第二和第四离合器15、58、56可以沿轴向观察并排地设置并且具有一个共同的外部片载体。
在图2中示出的变速器与按照图1的实施方式的区别在于,变速器的第七轴7可经由第三离合器27可松脱地与第二圆柱齿轮级S2的第一圆柱齿轮ST3连接,其中,第二圆柱齿轮级S2的第二圆柱齿轮ST4与从动轴2相连接。
在按照图1和2的实施例中,在变速器下游连接有另一圆柱齿轮级S3,该另一圆柱齿轮级与车辆的差速器D相连接。
在本发明的一种有利的进一步改进方案的范围内,仅仅第二离合器58和第三离合器27可以构造成能持久打滑的摩擦切换元件,由此取消转动均匀性应对措施。
在图3中示出按照图1和2的多级变速器的示例性的换挡示意图。对于每个挡闭合三个切换元件。从该换挡示意图可以示例性地得出各个挡位的各自的传动比i和可由此确定的向下一更高挡的挡位速比间隔或者说级速比间隔,其中,值8.040是变速器的速比范围。
在所示的实例中,构造成负传动比行星齿轮组的行星齿轮组P1、P2、P3的固定传动比的值分别为-1.720、-1.630和-1.580,其中,第一和第二圆柱齿轮级S1、S2的传动比分别为1.000和1.970。由图3可见,在顺序换挡方式时分别仅须接通一个切换元件并且断开一个切换元件,因为两个相邻的挡位共用两个切换元件。此外可见,在小的挡位速比间隔时得到大的速比范围。
通过闭合制动器03以及第一和第三离合器15、27得到第一前进挡,通过闭合制动器03以及第三和第四离合器27、56得到第二前进挡,通过闭合第一、第三和第四离合器15、27、56得到第三前进挡,通过闭合第二、第三和第四离合器58、27、56得到第四前进挡,通过闭合第一、第二和第三离合器15、58、27得到第五前进挡,通过闭合第一、第二和第四离合器15、58、56得到构造成直接挡的第六前进挡,通过闭合制动器03和第一与第二离合器15、58得到第七前进挡,并且通过闭合制动器03和第二与第四离合器58、56得到第八前进挡,其中,通过闭合离合器03和第二与第三离合器58、27得到倒挡。
通过在第一前进挡和倒挡中闭合制动器03和第三离合器27,可以将这些切换元件用作起动元件。
按照本发明,即使在相同的变速器示意图中视换挡逻辑的不同也得到不同的挡位速比间隔,从而能实现应用特定或车辆特定的变型方案。
原则上,可以在按照本发明的变速器的每个轴上设置一个电机或者另外的驱动源。在本发明的一种特别有利的进一步改进方案的范围内可以设有电机,该电机设置在驱动轴1上并且与驱动轴1直接连接。在这里可以设有一个第五离合器,通过该第五离合器可以将内燃机与变速器脱开,由此可以按有利的方式使变速器的所有挡纯电动地运行。
备选于电机与驱动轴的直接连接,电机可以轴线平行于驱动轴1设置并且经由齿轮级或者链式传动装置与驱动轴1连接,其中可选地可以设有一个第五离合器,通过该第五离合器可以将内燃机与变速器脱开。
按照本发明可能的是,在多级变速器的每个合适的位置处设置附加的单向离合器,例如在一个轴和壳体之间或者以便将两个轴必要时连接。
在驱动侧或在从动侧,按照本发明可以设置轮间差速器和/或轴间差速器。
在有利的进一步改进方案的范围内,驱动轴1可以按照需要通过一个离合元件与驱动发动机分开,其中,作为离合元件可使用液力变换器、液压式离合器、干式起动离合器、湿式起动离合器、磁粉离合器或者离心力离合器。也可能的是,这样的起动元件沿力流方向设置在变速器下游,其中,在这种情况下驱动轴1固定地与驱动发动机的曲轴相连接。
此外,按照本发明的多级变速器能实现扭转减震器设置在驱动发动机和变速器之间。
在本发明的另一未示出的实施方式的范围内,可以在每个轴上、优选在驱动轴1或从动轴2上设置无磨损的制动器、例如液压式或者电力式减速器或类似物,这特别是对于用在商用车中具有特别的意义。此外,为了驱动附加的机组可以在每个轴、优选在驱动轴1或从动轴2上设有副从动装置。
所使用的摩擦切换元件可以构成为可无动力中断地切换的离合器或者制动器。特别是可以使用力锁合的离合器或制动器、例如片式离合器、带式制动器和/或圆锥离合器。此外,所使用的切换元件可以构造成形锁合的切换元件。
附图标记
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 制动器
15 第一离合器
27 第三离合器
56 第四离合器
58 第二离合器
D 差速器
G 壳体
P1 第一行星齿轮组
P2 第二行星齿轮组
P3 第三行星齿轮组
S1 第一圆柱齿轮级
S2 第二圆柱齿轮级
S3 第三圆柱齿轮级
ST1 第一圆柱齿轮级S1的第一圆柱齿轮
ST2 第一圆柱齿轮级S1的第二圆柱齿轮
ST3 第二圆柱齿轮级S2的第一圆柱齿轮
ST4 第二圆柱齿轮级S2的第二圆柱齿轮
i 传动比
级速比间隔
Claims (10)
1.多级变速器,包括一个驱动轴(1)、一个从动轴(2)、三个行星齿轮组(P1、P2、P3)、一个第一和一个第二圆柱齿轮级(S1、S2),所述第一和第二圆柱齿轮级与一个平行于各行星齿轮组(P1、P2、P3)的纵轴线设置的中间轴相连接,所述中间轴用作变速器的从动轴(2),它们设置在一个壳体(G)中,所述多级变速器包括至少八个可转动的轴(1、2、3、4、5、6、7、8)以及至少五个切换元件(03、15、27、56、58),所述至少八个可转动的轴中的第一轴形成所述驱动轴(1),而所述至少八个可转动的轴中的第二轴形成所述从动轴(2),所述切换元件包括一个制动器(03)和多个离合器(15、27、56、58),所述切换元件的选择性接合引起在驱动轴(1)和从动轴(2)之间的不同传动比,从而能实现八个前进挡和一个倒挡,其中,驱动轴(1)与第一行星齿轮组(P1)的行星架相连接并且能经由第一离合器(15)可松脱地与第五轴(5)连接,该第五轴与第三行星齿轮组(P3)的太阳轮相连接并且能经由第二离合器(58)可松脱地与连接于第二行星齿轮组(P2)的齿圈的第八轴(8)连接,第一行星齿轮组(P1)的齿圈与连接于第二行星齿轮组(P2)的太阳轮的第六轴(6)相连接,第三轴(3)与第一行星齿轮组(P1)的太阳轮和第三行星齿轮组(P3)的齿圈相连接并且能经由制动器(03)耦联于变速器的壳体(G)上,第二行星齿轮组(P2)的行星架与第四轴(4)相连接,该第四轴与第一圆柱齿轮级(S1)的第一圆柱齿轮(ST1)相连接,该第一圆柱齿轮级的第二圆柱齿轮(ST2)与从动轴(2)相连接,第三行星齿轮组(P3)的行星架与第七轴(7)相连接,该第七轴能经由第二圆柱齿轮级(S2)和第三离合器(27)可松脱地与从动轴(2)连接,并且设有第四离合器(56),该第四离合器将第五轴(5)和第六轴(6)可松脱地连接。
2.根据权利要求1所述的多级变速器,其特征在于:所述第七轴(7)与第二圆柱齿轮级(S2)的第一圆柱齿轮(ST3)相连接,该第二圆柱齿轮级的第二圆柱齿轮(ST4)能经由第三离合器(27)可松脱地与从动轴(2)连接。
3.根据权利要求1所述的多级变速器,其特征在于:所述第七轴(7)能经由第三离合器(27)可松脱地与第二圆柱齿轮级(S2)的第一圆柱齿轮(ST3)连接,其中,第二圆柱齿轮级(S2)的第二圆柱齿轮(ST4)与从动轴(2)相连接。
4.根据权利要求1至3之一所述的多级变速器,其特征在于:各所述行星齿轮组(P1、P2、P3)构成为负传动比行星齿轮组。
5.根据权利要求1至3之一所述的多级变速器,其特征在于:所述第二行星齿轮组(P2)沿径向观察设置在第一行星齿轮组(P1)外侧。
6.根据权利要求5所述的多级变速器,其特征在于:各所述行星齿轮组(P1、P2、P3)沿轴向观察按第一行星齿轮组(P1)/第二行星齿轮组(P2)、第三行星齿轮组(P3)的顺序设置。
7.根据权利要求1至3之一所述的多级变速器,其特征在于:设有电机,该电机设置在变速器的驱动轴上并且与驱动轴直接相连接,或者该电机设置成轴线平行于驱动轴并且与驱动轴经由齿轮级或链传动机构相连接。
8.根据权利要求7所述的多级变速器,其特征在于:设有第七离合器,通过该第七离合器能使内燃机与变速器脱开,由此能够以纯电动方式运行变速器的所有挡。
9.根据权利要求1至3之一所述的多级变速器,其特征在于:通过闭合制动器(03)和第一与第三离合器(15、27)得到第一前进挡,通过闭合制动器(03)和第三与第四离合器(27、56)得到第二前进挡,通过闭合第一、第三和第四离合器(15、27、56)得到第三前进挡,通过闭合第二、第三和第四离合器(58、27、56)得到第四前进挡,通过闭合第一、第二和第三离合器(15、58、27)得到第五前进挡,通过闭合第一、第二和第四离合器(15、58、56)得到第六前进挡,通过闭合制动器(03)和第一与第二离合器(15、58)得到第七前进挡,并且通过闭合制动器(03)和第二与第四离合器(58、56)得到第八前进挡,其中,通过闭合制动器(03)和第二与第三离合器(58、27)得到倒挡。
10.根据权利要求1至3之一所述的多级变速器,其特征在于:所述多级变速器是用于机动车的自动变速器。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102012201689.9 | 2012-02-06 | ||
DE102012201689A DE102012201689A1 (de) | 2012-02-06 | 2012-02-06 | Mehrstufengetriebe |
PCT/EP2013/050340 WO2013117365A1 (de) | 2012-02-06 | 2013-01-10 | Mehrstufengetriebe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104081085A CN104081085A (zh) | 2014-10-01 |
CN104081085B true CN104081085B (zh) | 2016-09-21 |
Family
ID=47594663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201380006863.3A Expired - Fee Related CN104081085B (zh) | 2012-02-06 | 2013-01-10 | 多级变速器 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9347526B2 (zh) |
EP (1) | EP2812606B1 (zh) |
CN (1) | CN104081085B (zh) |
DE (1) | DE102012201689A1 (zh) |
WO (1) | WO2013117365A1 (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012201692A1 (de) * | 2012-02-06 | 2013-08-08 | Zf Friedrichshafen Ag | Mehrstufengetriebe |
DE102012201690A1 (de) * | 2012-02-06 | 2013-08-08 | Zf Friedrichshafen Ag | Mehrstufengetriebe |
DE102016214845A1 (de) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | Zf Friedrichshafen Ag | Getriebe für ein Kraftfahrzeug |
RU177064U1 (ru) * | 2017-04-27 | 2018-02-07 | Леонид Александрович Румянцев | Трехступенчатая планетарная передача |
DE102018217854A1 (de) * | 2018-10-18 | 2020-04-23 | Zf Friedrichshafen Ag | Getriebe und Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs |
CN112406507B (zh) * | 2020-10-29 | 2024-04-16 | 东风汽车集团有限公司 | 混合动力驱动方法、装置、动力系统、车辆及相关设备 |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2936969A1 (de) | 1979-09-13 | 1981-04-02 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Planetenraeder-gangwechselgetriebe mit einem vorschalt- und einem hauptgetriebe fuer fahrzeuge |
DE19912480B4 (de) | 1999-03-22 | 2006-03-16 | Zf Friedrichshafen Ag | Automatisch schaltbares Kraftfahrzeuggetriebe |
DE102004023949A1 (de) * | 2004-05-14 | 2005-12-08 | Zf Friedrichshafen Ag | Mehrstufengetriebe |
DE102004038516A1 (de) | 2004-08-07 | 2006-02-23 | Zf Friedrichshafen Ag | Mehrstufengetriebe |
DE102005010210A1 (de) | 2005-03-05 | 2006-09-14 | Zf Friedrichshafen Ag | Mehrstufengetriebe |
DE102006001760A1 (de) * | 2006-01-13 | 2007-08-09 | Zf Friedrichshafen Ag | Mehrstufengetriebe |
DE102006001746A1 (de) | 2006-01-13 | 2007-08-30 | Zf Friedrichshafen Ag | Mehrstufengetriebe |
DE102006006637B4 (de) | 2006-02-14 | 2015-02-19 | Zf Friedrichshafen Ag | Mehrstufengetriebe |
US7676313B2 (en) * | 2006-10-12 | 2010-03-09 | Ford Global Technologies, Llc | Target speed control strategy for power-off shifts in a hybrid electric vehicle |
US7871352B2 (en) | 2007-04-02 | 2011-01-18 | GM Global Technology Operations LLC | Eight speed automatic transmission |
US7857726B2 (en) * | 2007-06-29 | 2010-12-28 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Eight speed transmission with planetary and layshaft gearing |
US7896772B2 (en) * | 2007-09-24 | 2011-03-01 | GM Global Technology Operations LLC | Multi-speed transmission with external drive gearsets |
US8388488B2 (en) * | 2007-10-12 | 2013-03-05 | GM Global Technology Operations LLC | Eight, nine and ten speed automatic transmissions |
DE102009009300B4 (de) | 2008-02-20 | 2020-01-02 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Achtgang-Getriebebaugruppe für ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb |
DE102008000428A1 (de) | 2008-02-28 | 2009-09-03 | Zf Friedrichshafen Ag | Mehrstufengetriebe |
JP2009270667A (ja) * | 2008-05-09 | 2009-11-19 | Kyowa Metal Work Co Ltd | 多段変速遊星歯車列 |
US20090305837A1 (en) | 2008-06-09 | 2009-12-10 | Kazuyoshi Hiraiwa | Planetary gear type multi-stage transmission |
JP2009293762A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Kyowa Metal Work Co Ltd | 多段変速遊星歯車列 |
US8353803B2 (en) | 2008-08-07 | 2013-01-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Automatic transmission |
US8152682B2 (en) | 2008-09-16 | 2012-04-10 | GM Global Technology Operations LLC | 8-Speed hybrid transmission architectures |
DE102008051177A1 (de) | 2008-10-14 | 2009-08-20 | Daimler Ag | Getriebeeinheit |
US8133148B2 (en) | 2009-02-17 | 2012-03-13 | GM Global Technology Operations LLC | Multi-speed transmission having four planetary gear sets |
DE102009018958B4 (de) | 2009-04-25 | 2013-02-21 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Mehrstufengetriebe |
DE102009047265A1 (de) | 2009-11-30 | 2011-06-01 | Zf Friedrichshafen Ag | Mehrstufengetriebe |
-
2012
- 2012-02-06 DE DE102012201689A patent/DE102012201689A1/de not_active Withdrawn
-
2013
- 2013-01-10 CN CN201380006863.3A patent/CN104081085B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2013-01-10 WO PCT/EP2013/050340 patent/WO2013117365A1/de active Application Filing
- 2013-01-10 EP EP13700646.6A patent/EP2812606B1/de not_active Not-in-force
- 2013-01-10 US US14/376,621 patent/US9347526B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104081085A (zh) | 2014-10-01 |
US9347526B2 (en) | 2016-05-24 |
WO2013117365A1 (de) | 2013-08-15 |
EP2812606A1 (de) | 2014-12-17 |
DE102012201689A1 (de) | 2013-08-08 |
EP2812606B1 (de) | 2016-03-16 |
US20140378262A1 (en) | 2014-12-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104081090B (zh) | 多级变速器 | |
CN104094020B (zh) | 多级变速器 | |
CN104081088B (zh) | 多级变速器 | |
CN104094021B (zh) | 多级变速器 | |
CN104718399B (zh) | 多级变速器 | |
CN104334921B (zh) | 多级变速器 | |
CN104114903B (zh) | 多级变速器 | |
CN104246297B (zh) | 多级变速器 | |
CN104334920B (zh) | 多级变速器 | |
CN104145135B (zh) | 多级变速器 | |
CN104145136B (zh) | 多级变速器 | |
CN104081085B (zh) | 多级变速器 | |
CN104246298B (zh) | 多级变速器 | |
CN104081084B (zh) | 多级变速器 | |
CN104254710B (zh) | 多级变速器 | |
CN104081089B (zh) | 多级变速器 | |
CN104271984B (zh) | 多级变速器 | |
CN104271985B (zh) | 多级变速器 | |
CN104395641B (zh) | 多级变速器 | |
CN104081087B (zh) | 多级变速器 | |
CN104094019B (zh) | 多级变速器 | |
US9518635B2 (en) | Multi-speed transmission | |
CN104968968B (zh) | 呈行星结构形式的多级变速器 | |
CN104246296B (zh) | 多级变速器 | |
CN104081086B (zh) | 多级变速器 |
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 | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160921 Termination date: 20210110 |