CN104648136B - 用于商用车的机动车变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于商用车的机动车变速器(2)，该机动车变速器包括至少一个变速器输入轴(8、9)和至少一个传动级，该传动级在输出侧用于配属的减速器的各一个驱动轴(22)的接驳并且可以接入动力流中。为了可以实现至少一个减速器在机动车变速器(2)的驱动侧的可接通性，至少一个传动级的驱动侧布置在至少一个变速器输入轴(8、9)上。

Description

用于商用车的机动车变速器

技术领域

本发明涉及一种用于商用车的机动车变速器，该变速器包括至少一个变速器输入轴和至少一个传动级，该传动级在输出侧用于配属的减速器的各一个驱动轴的接驳并且可以接入动力流中。此外，本发明还涉及一种具有之前提到的机动车变速器的机动车动力总成系统。

背景技术

减速器在商用车的动力总成系统中用作无磨损的制动装置，并且在此在大多数情况下实施为液力减速器。在液力减速器的情况下，液体的流动能量用于产生制动力矩，其中，为了该目的，将液体引入定子与转子之间的工作空间中。在通常设计为环面状的工作空间中，转动的转子通过叶片携带液体并将其输送至定子的叶片，液体在那里得到支持并随后再被导回转子的叶片。导回的液体对转子起减速作用，其中，制动力矩的大小在此通过引入工作空间中的液体量来控制。

但即使在工作空间未被填充的状态下，在转动的转子中也会产生一定的制动力矩，该制动力矩源于转子与定子之间的液体残余部分和空气的循环泵送(Umpumpen)。为了避免这种也被称为通风损耗的损耗，除了制动运行之外将液力减速器部分地与动力总成系统的其余部分脱开，从而不会产生转子的转动运动并且由此也避免了之前提到的循环泵送。部分地实现了减速器在此在相应的商用车的机动车变速器内部的可接通性。

由DE 10 2009 001 147 A1得出了一种商用车动力总成系统，在该动力总成系统中实现了液力减速器和电动力减速器在机动车变速器内部的可接通性。为此，将圆柱齿轮能转动地支承在变速器输出轴上，该圆柱齿轮可以通过切换元件固定在变速器输出轴上并且与两个固定齿轮分别处于齿啮合中。于是，这两个固定齿轮中的一个安置在液力减速器的驱动轴上，一个安置在电动力减速器的驱动轴上。能转动地支承在变速器输出轴上的圆柱齿轮与两个固定齿轮一起形成两个传动级，通过这些传动级，在圆柱齿轮固定在变速器输出轴上的情况下，将变速器输出轴的转动运动传动到液力减速器和电动力减速器的相应的驱动轴上。变速器输出轴又可以通过机动车变速器的不同挡位级与变速器输入轴联接，该变速器输入轴在驱动侧可以通过摩擦离合器与内燃机的输出轴接驳。

发明内容

从之前描述的现有技术出发，本发明的任务是提供一种用于商用车的机动车变速器，在该机动车变速器中实现用于制动运行的至少一个减速器在机动车变速器的初级侧，即驱动侧的可接通性。

从本发明的用于商用车的机动车变速器来解决该任务。而且进一步给出了本发明的有利改进方案。此外，还给出一种机动车动力总成系统，在该动力总成系统中使用根据本发明的机动车变速器。

根据本发明，机动车变速器包括至少一个变速器输入轴和至少一个传动级，该传动级在输出侧用于配属的减速器的各一个驱动轴的接驳。于是在这种情况下，至少一个传动级可以接入动力流中，以便将转动运动传动到其输出侧并由此在机动车变速器安装好的状态下实现对减速器的驱动。

在本发明的框架内，机动车变速器在此可以包含多个传动级，这些传动级分别用于各一个驱动轴的接驳，其中，给每个驱动轴分别配属各一个减速器。此外，在本发明的意义中，机动车变速器可以以分组结构方式实施，其中，至少一个变速器输入轴于是是其中一个变速器组的输入轴。优选地，变速器组是主挡组或前置于主挡组的分裂挡组。此外，具有至少一个变速器输入轴的变速器或变速器组可以以行星结构方式实施或者设计为具有多个圆柱齿轮级的分级变速器，其中，在后一种情况下可以设置有一个中间轴，或也可以设置有两个中间轴。

根据本发明，在输出侧在机动车变速器安装好的状态下将各一个驱动轴与配属的减速器接驳的至少一个传动级可以有针对性地接入动力流中，从而在该接入起才进行转动运动到各一个驱动轴上的传递，并且可以与此相应地实现对与其连接的减速器的制动运行。因此，尤其在液力减速器的情况下，除了制动运行之外可以避免出现损耗，这是因为在至少一个传动级没有接入动力流中的情况下不会进行对驱动轴的驱动并进而也不会进行对转子的驱动。

本发明现在包括如下技术教导：至少一个传动级的驱动侧布置在至少一个变速器输入轴上，其中，设置有两个变速器输入轴，所述变速器输入轴分别配属于各一个分变速器并且能单个地接入动力流中。换言之，也就是将至少一个传动级布置在至少一个变速器输入轴的区域中，从而使其在机动车变速器安装好的状态下将至少一个变速器输入轴直接与配属的减速器的驱动轴联接。

总之，本发明提供了一种用于商用车的机动车变速器，所述机动车变速器包括：至少一个变速器输入轴，和至少一个传动级，所述至少一个传动级在输出侧用于配属的减速器的各一个驱动轴的接驳并且能接入动力流中，其特征在于，所述至少一个传动级的驱动侧布置在所述至少一个变速器输入轴上，其中，设置有两个变速器输入轴，所述变速器输入轴分别配属于各一个分变速器并且能单个地接入动力流中。

减速器通过相应的传动级在驱动侧的可接入性在此具有如下优点：从接入起，可以通过减速器产生依赖于挡位的制动力矩，该制动力矩随着变小的挡位与传动比成比例地升高。因此，在低的行驶速度下就已经可以实现高效的制动。基于至少一个传动级在此可以有针对性地接入动力流中的事实，减速器的驱动在这种情况下可以依赖于制动运行来设计。在至少一个传动级没有接入动力流中的情况下，在此不会进行对各配属的减速器的驱动，从而可以避免否则除了制动运行之外通过这些减速器产生的损耗。

与此不同的是，在DE 10 2009 001 147情况下，传动级设置在机动车变速器的输出侧。因此，能在相应的机动车驱动轮上高效产生的制动力矩的大小不会受到机动车变速器中挡位的切换的影响。

根据本发明的一种实施方式，将至少一个传动级实施为圆柱齿轮级，其中，至少一个传动级的驱动侧的圆柱齿轮能转动地支承在至少一个变速器输入轴上，而与驱动侧的圆柱齿轮啮合的、输出侧的圆柱齿轮用于各一个驱动轴的抗相对转动的(drehfest)接驳。但为此替选地，在本发明的框架内同样可以想到的是，将驱动侧的圆柱齿轮抗相对转动地设置在至少一个变速器输入轴上，而将与其啮合的、输出侧的圆柱齿轮能转动地支承在各一个驱动轴上，并且只有为了至少一个传动级的接入才与驱动轴接驳。

此外，在能接通多个减速器的动力总成系统中也可以将所属的传动级以如下方式联合，即，为这些传动级设置共同的驱动侧的圆柱齿轮，该圆柱齿轮于是既与一个减速器的驱动轴上的输出侧的圆柱齿轮啮合，也与设置在相应另一减速器的输出轴侧的圆柱齿轮啮合。

此外，在本发明的意义中还可以想到的是，至少一个传动级以如下方式使用机动车变速器的挡位级的圆柱齿轮，即，使至少一个传动级的能转动地布置在减速器的驱动轴上的圆柱齿轮与挡位级的空套齿轮或固定齿轮处于齿啮合中。在这种情况下，该挡位级的固定齿轮优选设置在至少一个变速器输入轴上，从而通过仅将至少一个传动级的圆柱齿轮固定在驱动轴上进行减速器的接入。在这种情况下，并不是必须设置在轴向上分离的圆柱齿轮级来作为传动级，而是减速器的接入可以在与相应的挡位级共同的平面中进行。最后，至少一个传动级原则上也可以以行星结构方式实现。

更优选的是，机动车变速器在此按双离合变速器的形式构建，其中，变速器输入轴分别可以通过各一个配属的负载切换元件接入动力流中，其中，负载切换元件组合在双离合器中。

本发明的另一优选的设计方案在于，至少一个传动级的驱动侧的圆柱齿轮能转动地支承在第一变速器输入轴上，其中，驱动侧的圆柱齿轮可以要么与第一变速器输入轴要么与第二变速器输入轴抗相对转动地连接。借助机动车变速器的该设计方案可以实现的是，用于两个分变速器的减速器以能接通的方式来设计。在本发明的该可行设计方案的改进方案中，驱动侧的圆柱齿轮一方面可以通过第一切换元件与第一变速器输入轴，并且另一方面可以借助第二切换元件与第二变速器输入轴抗相对转动地连接。

根据本发明，在具有根据本发明的机动车变速器的动力总成系统的情况下，尤其设置有液力减速器，但是其中，作为替选或者作为补充也可以在动力总成系统中布置电动力减速器。在这种情况下，至少一个传动级由于其相应的传动比优选实施为加速传动级，通过该加速传动级在接通的情况下将转动运动加速传动到配属的减速器的相应的驱动轴上。

本发明并不局限于给定的组合。此外，还得到了如下可能性：将由本发明优选实施方式的以下说明得出或者直接由附图得出的各单个特征彼此组合。通过使用附图标记对附图的引用不应该限制发明的保护范围。

附图说明

下面阐述的本发明的有利设计方案在附图中示出。其中：

图1示出具有根据本发明的第一实施方式的机动车变速器的动力总成系统的一部分的示意图；并且

图2示出一种机动车的动力总成系统的一部分的示意图，其中包括根据本发明的第二可行设计方案的机动车变速器。

具体实施方式

由图1得出商用车的动力总成系统的一部分，其具有内燃机1、机动车变速器2和液力减速器3。在这种情况下，机动车变速器2以分组结构方式实施，并且由双离合变速器形式的主挡组4以及后置于主挡组4的实施为行星变速器的范围选择挡组5组成。

从图1可以看出，主挡组4通过两个分变速器6和7形成，各一个变速器输入轴8或9分别以本领域技术人员原则上公知的方式和方法配属于这些分变速器，并且这些分变速器具有一个共同的变速器输出轴10，其中，该变速器输出轴10也同时形成后置的范围选择挡组5的输入轴。通过将变速器输入轴9设计为空心轴，变速器输入轴8穿过该空心轴，两个变速器输入轴8和9彼此同轴地延伸。在这种情况下，将分变速器6和7接入动力流中可以通过负载切换元件K1和K2来执行，这些负载切换元件分别配属于其中一个变速器输入轴8或9，并且在操纵过程中各所属的变速器输入轴8或9抗相对转动地与内燃机1的输出侧联接。在这种情况下，负载切换元件K1和K2在此实现为湿式摩擦离合器并且组合在双离合器11中。

从图1可以看出，分变速器6和7具有多个挡位级12至17，其中通过挡位级12至14在其接入动力流中的情况下可以将变速器输入轴9的转动运动传动到相对于变速器输入轴8和9轴线错开地延伸的中间轴18上，而挡位级16和17在接入动力流中的情况下分别进行变速器输入轴8与中间轴18的联接。而与此不同，挡位级15既可以通过变速器输入轴8也可以通过变速器输入轴9用于与中间轴18联接。中间轴18又通过输出恒定级19与变速器输出轴10形成永久连接，此外，该变速器输出轴还可以直接抗相对转动地和与其同轴延伸的变速器输入轴8连接。

液力减速器3以本领域技术人员公知的方式和方法由转子20和定子21组成，该转子和定子在它们之间限定出能填充以液体的工作空间。在这种情况下，转子20抗相对转动地布置于驱动轴22上，通过该驱动轴产生转子20的转动运动，并且在此在将液体引入工作空间中的情况下可以将制动力矩施加到该驱动轴上。

特别的是，液力减速器3现在可以有针对性地接入机动车变速器2的变速器输入轴8和9的区域中，从而使得在液力减速器3的制动运行时作用于驱动轴22上的制动力矩也可以相应地传递到相应的变速器输入轴8或9上。为此目的，设置有圆柱齿轮级23，该圆柱齿轮级由抗相对转动地设置在驱动轴22上的圆柱齿轮24以及与其啮合的圆柱齿轮25组成。在这种情况下，圆柱齿轮25能转动地支承在变速器输入轴8上，并且与圆柱齿轮24一起限定出如下传动比，通过该传动比将驱动侧的转动运动加速传动到液力减速器3的驱动轴22上。

从图1中还可以看出，圆柱齿轮25现在可以与变速器输入轴8联接，从而使得变速器输入轴8的转动运动相应地传递到驱动轴22上。为此目的，圆柱齿轮25可以通过切换元件26固定在变速器输入轴8上，由此建立起变速器输入轴8与驱动轴22的相应联接。

在此，切换元件26与切换元件27组合在双切换元件中，该双切换元件用于将挡位级15在变速器输入轴8这侧接入。这两个切换元件26和27在这种情况下实施为强制同步(Sperrsynchronisation)，其中，挡位级12至14和16至17的其他(这里未进一步示出的)切换元件以及用于将变速器输入轴8与变速器输出轴10直接抗相对转动地联接的切换元件也分别实现为强制同步，并且部分地组合成双切换元件。

液力减速器3的制动运行现在可以在相应的商用车的行驶期间通过驱动轴22经由圆柱齿轮级23的相应的驱动侧的接驳来执行。为此，在以分变速器6的其中一个挡位行驶时单一地操纵切换元件26，并由此执行圆柱齿轮25与变速器输入轴8的相应的抗相对转动的接驳。因此，借助圆柱齿轮级23，将制动力矩传动到变速器输入轴8上，该制动力矩在进一步的运行中通过在分变速器6中相应接通的挡位以及在后置的范围选择挡组5中选定的挡位相应地传递到商用车的驱动轮上。

而如果不操纵切换元件26，那么也就没有转动运动传递到圆柱齿轮25上，从而因此不发生对液力减速器3的驱动。因此，除了液力减速器3的制动运行之外可以避免通风损耗，该通风损耗否则在转子20转动的情况下由于在液力减速器3的工作空间中的空气和液体残余部分的循环泵送而产生。

此外，从图2得出动力总成系统的一部分的示意图，其中，该动力总成系统在最大程度上相应于根据图1的变型方案。与之前的实施方案不同的是，机动车变速器29相应于本发明的第二可行设计方案以如下方式设计，即，使得圆柱齿轮级23可以在驱动侧通过切换元件30和31一方面抗相对转动地与机动车变速器29的第一变速器输入轴32并且另一方面与第二变速器输入轴33联接。也就是说在这种情况下，液力减速器3的制动运行可以在机动车变速器29的两个分变速器34和35中实现。在相应的接入情况下，相应的变速器输入轴32或33的转动运动传动到液力减速器3的驱动轴22上。

借助根据本发明的机动车变速器设计方案以及其在商用车的动力总成系统中的布置，可以将减速器有针对性地在相应的机动车变速器的初级侧接通，而除了接通之外可以避免减速器的损耗。

附图标记

1 内燃机

2 机动车变速器

3 液力减速器

4 主挡组

5 范围选择挡组

6 分变速器

7 分变速器

8 变速器输入轴

9 变速器输入轴

10 变速器输出轴

11 双离合器

12 挡位级

13 挡位级

14 挡位级

15 挡位级

16 挡位级

17 挡位级

18 中间轴

19 输出恒定级

20 转子

21 定子

22 驱动轴

23 圆柱齿轮级

24 圆柱齿轮

25 圆柱齿轮

26 切换元件

27 切换元件

28 切换元件

29 机动车变速器

30 切换元件

31 切换元件

32 变速器输入轴

33 变速器输入轴

34 分变速器

35 分变速器

K1 负载切换元件

K2 负载切换元件

Claims (5)

1.一种用于商用车的机动车变速器(2；29)，所述机动车变速器包括：

至少一个变速器输入轴(8、9；32、33)，和

至少一个传动级，所述至少一个传动级在输出侧用于配属的减速器的各一个驱动轴(22)的接驳并且能接入动力流中，

其特征在于，所述至少一个传动级的驱动侧布置在所述至少一个变速器输入轴(8、9；32、33)上，

其中，设置有两个变速器输入轴(8、9；32、33)，所述变速器输入轴分别配属于各一个分变速器(6、7；34、35)并且能单个地接入动力流中，

其中，所述至少一个传动级的驱动侧的圆柱齿轮(25)能转动地支承在第一变速器输入轴(32)上，并且要么能与所述第一变速器输入轴(32)要么能与第二变速器输入轴(33)抗相对转动地连接，并且

其中，所述驱动侧的圆柱齿轮(25)一方面能通过第一切换元件(31)与所述第一变速器输入轴(32)并且另一方面能通过第二切换元件(30)与所述第二变速器输入轴(33)抗相对转动地连接。

2.根据权利要求1所述的机动车变速器(2；29)，其特征在于，所述传动级实施为圆柱齿轮级(23)，其中，所述驱动侧的圆柱齿轮(25)能转动地支承在所述至少一个变速器输入轴(8；32)上，而与所述驱动侧的圆柱齿轮(25)啮合的、输出侧的圆柱齿轮(24)用于所述各一个驱动轴(22)的抗相对转动的接驳。

3.一种机动车的动力总成系统，所述动力总成系统包括至少一个减速器和根据权利要求1至2中任一项所述的机动车变速器(2；29)，其中，所述至少一个减速器与所述各一个驱动轴(22)形成连接，并且通过机动车变速器的所述至少一个传动级的接入而是能接通的。

4.根据权利要求3所述的动力总成系统，其特征在于，设置有液力减速器(3)。

5.根据权利要求3或4所述的动力总成系统，其特征在于，所述机动车是商用车。