CN104822969A - 九挡行星齿轮变速器 - Google Patents

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Abstract

变速器，包括一个驱动轴(1)、一个从动轴(2)、一个壳体(G)、一个第一行星齿轮组(PR1)、一个第二行星齿轮组(PR2)和一个第三行星齿轮组(PR3)、六个切换元件，这六个切换元件包括一个第一制动器(B1)、一个第二制动器(B2)以及一个第一离合器(K1)、一个第二离合器(K2)、一个第三离合器(K3、K3’、K3”、K3”’)和一个第四离合器(K4、K4’)，其中，这些切换元件能被选择性地操纵，由此通过在驱动轴(1)和从动轴(2)之间的不同传动比能实现九个前进挡和一个倒挡，其中，每个行星齿轮组(PR1、PR2、PR3)至少具有一个太阳轮(S1、S2、S3)、一个行星轮、一个行星架(PT1、PT2、PT3)和一个齿圈(H1、H2、H3)，其特征在于：所述驱动轴(1)和所述从动轴(2)沿轴向彼此位错地设置，并且所述驱动轴(1)能经由第一离合器(K1)而与第一行星齿轮组(PR1)的太阳轮(S1)相连接并且能经由第二离合器(K2)而与第一制动器(B1)和第二行星齿轮组(PR2)的齿圈(H2)相连接，其中，所述第二行星齿轮组(PR2)的齿圈(H2)和所述第一制动器(B1)同样相互连接。

Description

九挡行星齿轮变速器
技术领域
本发明涉及一种变速器、尤其是用在机动车中的变速器。
背景技术
在这里，变速器特别是表示多挡变速器，在该多挡变速器中通过切换元件可自动切换预定数量的挡、亦即在变速器输入端和变速器输出端之间的固定传动比。切换元件在这里例如是指离合器或制动器。
DE 10 2008 032 015公开了一种具有十个前进挡和一个倒挡的动力换挡变速器。在此，动力换挡变速器具有三个行星齿轮组，这三个行星齿轮组通过六个转矩传递装置——其中有两个固定连接装置和四个离合器——能以不同的组合相互连接。转矩经由一个驱动元件被导入动力换挡变速器中并且在考虑相应的传动比的情况下传递到从动元件上。在此，驱动元件和从动元件彼此同轴地设置。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种开头所述类型的变速器，该变速器在一个大的变速器速比范围的情况下具有多个小的挡速比间隔，同时在所需的结构空间方面得到优化并且具有高的效率。
变速器速比范围应理解成最低挡的传动比与最高挡的传动比之商，其中，最低挡具有最大的传动比，而最高挡具有最小的传动比。当传动比i<1.0时，传动以增速的方式进行，也就是说在变速器输出端上存在比在变速器输入端上更高的转速。
按照本发明，所述目的利用一种按照权利要求1的变速器实现。其他的优点和有利的实施方案由从属权利要求得出。
变速器至少包括一个驱动轴、一个从动轴、一个壳体、一个第一行星齿轮组、一个第二行星齿轮组和一个第三行星齿轮组以及六个切换元件。特别优选地，经由驱动轴将驱动源的、例如内燃机的转矩或者说旋转运动导入变速器中。以有利的方式，在驱动源和驱动轴之间存在起动元件、如液力变矩器或液力耦合器。
在下文中，轴可以不仅理解成例如圆柱形的可转动地支承的用于传递转矩的机器元件，而是轴也可以理解成通常的将单个的构件或元件相互连接的连接元件、尤其是将多个元件不可相对转动地相互连接的连接元件。
尤其是当在两个元件之间存在固定的、尤其是不可相对转动的连接时，这两个元件被称为是相互连接的。尤其是，这样的相连接的元件以相同的转速转动。
此外，当在两个元件之间存在可松脱的不可相对转动的连接时，这两个元件被称为能连接的。尤其是，当连接以相同的转速存在时，这样的元件转动。
在此，本发明的不同的构件和元件可以经由轴或者连接元件，但也直接地、例如借助焊接连接、压紧连接或其他连接而相互连接。
特别优选地，所述六个切换元件包括一个第一制动器、一个第二制动器、一个第一离合器、一个第二离合器、一个第三离合器和一个第四离合器。
在此，离合器描述根据操纵状态的不同而允许在两个构件之间的相对运动或者实现用于传递转矩的连接的切换元件。例如，相对运动可理解成两个构件的旋转，其中，第一构件的转速和第二构件的转速彼此不同。此外，也可想到这两个构件中的仅仅一个构件旋转，而另一个构件停止或者沿相反的方向旋转。
在下文中，未被操纵的离合器应理解成打开的离合器。这意味着，在两个构件之间的相对运动是可能的。在离合器被操纵或者说闭合时，这两个构件与此相应地以相同的转速沿同一个方向旋转。
制动器应理解成在一侧与固定的元件例如壳体相连接的、而在另一侧与可旋转的元件相连接的切换元件。在下文中，未被操纵的制动器应理解成打开的制动器。这意味着，可旋转的构件处于空转中，这就是说，制动器优选对可旋转的构件的转速没有影响。在制动器被操纵或者说闭合时，可旋转的构件的转速降低直至停止，这就是说，在可旋转的元件与固定的元件之间可建立固定的连接。在这上下文中，元件和构件应等同。
原则上，使用在未被操纵的状态下闭合并且在被操纵的状态下打开的切换元件也是可能的。与此相应地，在上述切换状态的功能和切换状态之间的配置关系也须按颠倒的方式理解。在下文的实施例中，首先基于被操纵的切换元件闭合、而未被操纵的切换元件打开的布置结构。
一个行星齿轮组包括一个太阳轮、一个行星架和一个齿圈。在行星架上可转动地支承有行星轮，这些行星轮与太阳轮的齿部和/或与齿圈的齿部啮合。在下文中，一个负传动比行星齿轮组描述一个包括一个在其上可转动地支承有行星轮的行星架、包括一个太阳轮并且包括一个齿圈的行星齿轮组，其中，至少其中一个行星轮的齿部不仅与太阳轮的齿部、而且与齿圈的齿部啮合，从而当太阳轮在行星架固定的情况下旋转时，齿圈和太阳轮沿相反的转动方向旋转。正传动比行星齿轮组与刚刚描述的负传动比行星齿轮组的区别在于，正传动比行星齿轮组具有可转动地支承在行星架上的内侧行星轮和外侧行星轮。在此，内侧行星轮的齿部一方面与太阳轮的齿部、而另一方面与外侧行星轮的齿部啮合。此外，外侧行星轮的齿部与齿圈的齿部啮合。这导致，在行星架固定的情况下，齿圈和太阳轮沿相同的转动方向旋转。通过使用多个行星齿轮组可以实现特别紧凑的变速器，由此在车辆中设置变速器时实现大的自由度。
行星齿轮组的元件特别是指行星齿轮组的太阳轮、齿圈、行星架和行星轮。
特别优选地，切换元件可被选择性地、亦即单独地或按需求地操纵，由此能通过在驱动轴和从动轴之间的不同传动比实现九个前进挡和一个倒挡。由于大量的挡，可以在一个大的变速器速比范围的情况下实现精细的挡分级并且因此例如可以使内燃机在优化的转速范围内且因而经济地运行。同时，这有助于提高行驶舒适性，因为内燃机优选能在低的转速水平上运行。因此，例如也降低了由于内燃机运行而产生的噪声排放。
进一步优选地，驱动轴和从动轴沿轴向彼此位错地设置。这例如导致变速器的特别小的轴向结构空间需求。由此，变速器特别优选适合于用在动力传动系前置横向设置的车辆中。
动力传动系前置横向设置应理解成驱动源、例如内燃机横向于行驶方向地安装在车辆中并且优选前轴的车轮能被驱动源或变速器驱动。
特别优选地，第一行星齿轮组的、第二行星齿轮组的和第三行星齿轮组的所有元件能旋转。这意味着，在各行星齿轮组的元件和固定的元件例如壳体之间不是存在永久的连接，而是连接可选择性地通过操纵切换元件来建立。这同样有利地有助于借助少量行星齿轮组能实现大量的挡。在此，各行星齿轮组的各个元件的锁止可仅仅经由操纵相应的切换元件来实现。
进一步优选地，驱动轴能经由第一离合器而与第一行星齿轮组的太阳轮相连接。进一步优选地，驱动轴能经由第二离合器而与第一制动器和第二行星齿轮组的齿圈相连接。优选地，第二行星齿轮组的齿圈和第一制动器同样相互连接。由此在行星齿轮组方面实现大量的自由度，从而在使用比较少量切换元件和行星齿轮组的情况下能实现大量的挡。
变速器的效率可以优选通过如下方式提高，即，在多个切换元件时为了改变切换状态、但不是为了保持切换状态本身而需要能量。在这里，可按需求操纵的切换元件、例如机电式切换元件或者电磁式切换元件以特别的方式是适合的。尤其是与可传统液压式操纵的切换元件相比，它们的突出之处在于特别小的并且有效的能量需求，因为它们几乎可以没有损失地运行。此外，在上述技术方案中可以有利地放弃永久地维持用于操纵例如传统液压式切换元件的控制压力，例如放弃给切换元件在切换状态下永久地加载必需的液压压力。由此例如可以取消其他构件、如液压泵，只要这些其他构件仅用于驱控和供给可传统液压式操纵的切换元件。如果给其他构件供给润滑剂不是经由单独的润滑剂泵、而是经由相同的液压泵实现，则可以至少将该相同的液压泵的尺寸确定成更小的。尤其是在旋转的构件中在液压循环回路的油传输部位处的也可能出现的不密封性取消。这特别优选地同样有助于以更高效率的形式提高变速器的效益。在使用上述类型的可按需要操纵的切换元件时特别有利的是，这些切换元件也可良好地从外部接近。此外，这具有如下优点，即，可以良好地给切换元件供应所需的切换能量。因此，切换元件特别优选地这样设置，使得这些切换元件可良好地从外部接近。在切换元件的意义上，可良好地从外部接近意味着，在壳体和切换元件之间没有设置其他构件，或者说切换元件特别优选地设置在驱动轴上或在从动轴上。
进一步优选地，第二行星齿轮组的行星架与第一行星齿轮组的行星架相连接。
在另一种优选的实施方式中，第一行星齿轮组和第二行星齿轮组关于驱动轴沿轴向定位成，使得第二行星齿轮组设置在第一行星齿轮组之上。第二行星齿轮组设置在第一行星齿轮组之上的突出之处以特别的方式在于特别小的轴向结构空间需求。特别优选地，第二行星齿轮组的太阳轮与第一行星齿轮组的齿圈相连接。替换于此地，也可想到第二行星齿轮组的太阳轮与第一行星齿轮组的齿圈成一件式或者说一体地构造。在这种情况下，例如第一行星齿轮组的齿圈除了与第一行星齿轮组的行星轮的齿部啮合的内齿部之外也具有外齿部，该外齿部优选承担第二行星齿轮组的太阳齿部的功能。在此，第一行星齿轮组的齿圈的外齿部便与第二行星齿轮组的行星轮的齿部啮合。
在一种特别优选的实施方式中，变速器具有一个第一圆柱齿轮输出机构和一个第二圆柱齿轮输出机构。按照对切换元件的操纵，借助第一圆柱齿轮输出机构和第二圆柱齿轮输出机构能在驱动轴和从动轴之间传递转矩。通过该设置结构，变速器特别优选地适合于用在动力传动系前置横向设置的车辆中，因为驱动轴和从动轴沿轴向位错的设置要求小的轴向结构空间。尤其是在动力传动系前置横向设置的车辆中，这是特别有意义的，因为对于驱动源和变速器可用的结构空间特别受到车辆宽度限制。不过，也可想到其他的传动系设置方式，例如在后驱车辆中。
圆柱齿轮输出机构是指具有至少两个相互啮合的圆柱齿轮的单级或多级的圆柱齿轮传动机构。在此，圆柱齿轮各自的轴彼此平行地设置。
这两个圆柱齿轮输出机构在轴向方向上沿着驱动轴特别优选地在第一行星齿轮组和第三行星齿轮组之间按第一行星齿轮组、第一圆柱齿轮输出机构、第二圆柱齿轮输出机构、第三行星齿轮组的顺序设置。该设置结构确保一种特别节省空间的实施方式，因为各个行星齿轮组和切换元件可以良好地相互嵌套设置并且不同的轴例如在该设置结构中不相交。只要元件的能连接性允许这一点，就可想到各个齿轮组、切换元件和圆柱齿轮输出机构的与刚刚描述的设置结构不同的几何位置，只要构件的几何位置的更换沿着驱动轴进行。
能连接性应理解成在各构件的不同的几何位置时、亦即与刚刚描述的设置结构不同的设置结构时确保接口的相同的接合或连接，而各连接元件或轴不相交。
使用链式传动装置或带传动装置代替第一圆柱齿轮输出机构和/或第二圆柱齿轮输出机构也是可想到的。
在另一种优选的实施方式中，第一离合器、第二离合器和第三离合器特别优选地分别与驱动轴相连接。这能以特别的方式实现，第一离合器、第二离合器和第三离合器同轴于驱动轴设置，其中，这些离合器特别优选地可以彼此并排地定位。由此，第一离合器、第二离合器和第三离合器以特别的方式可良好地从外部接近。替换于此地，一个或多个离合器可以设置在与此不同的几何位置中。
在另一种优选的实施方式中，所述三个行星齿轮组中的每个行星齿轮组能与驱动轴至少经由第一离合器、第二离合器或第三离合器相连接。这意味着，每个行星齿轮组能至少与一个元件经由一个离合器而与驱动轴相连接。但替换于此地，根据切换元件的几何位置的不同，也可想到所述三个行星齿轮组之一的某个元件与驱动轴的直接连接。这意味着，在驱动轴与所述三个行星齿轮组之一的某个元件之间没有连接切换元件。
在另一种优选的实施方式中，驱动轴能经由第三离合器而与第三行星齿轮组的行星架相连接。进一步优选地，第一行星齿轮组的行星架与第一圆柱齿轮输出机构和第三行星齿轮组的太阳轮相连接。进一步优选地，第一圆柱齿轮输出机构能经由第四离合器而与从动轴连接。优选地，第三行星齿轮组的齿圈与第二圆柱齿轮输出机构相连接，而第二圆柱齿轮输出机构与从动轴相连接。
在一种进一步优选的实施方案中，在变速器中驱动轴与第三行星齿轮组的行星架相连接。优选地，第一行星齿轮组的行星架与第一圆柱齿轮输出机构相连接并且第一行星齿轮组的行星架能经由第三离合器而与第三行星齿轮组的太阳轮相连接。进一步优选地，第一圆柱齿轮输出机构能经由第四离合器而与从动轴连接。第三行星齿轮组的齿圈优选与第二圆柱齿轮输出机构相连接，并且该第二圆柱齿轮输出机构优选与从动轴相连接。
在变速器的另一种方案中，驱动轴与第三行星齿轮组的行星架相连接。进一步优选地，第一行星齿轮组的行星架与第一圆柱齿轮输出机构和第三行星齿轮组的太阳轮相连接。进一步优选地，第一圆柱齿轮输出机构能经由第四离合器而与从动轴相连接。第三行星齿轮组的齿圈优选能经由第三离合器而与第二圆柱齿轮输出机构相连接并且第二圆柱齿轮输出机构与从动轴相连接。
在另一种优选的实施方式中，驱动轴与第三行星齿轮组的行星架相连接。第一行星齿轮组的行星架优选与第一圆柱齿轮输出机构和第三行星齿轮组的太阳轮相连接。进一步优选地，第一圆柱齿轮输出机构能经由第四离合器而与从动轴相连接。第三行星齿轮组的齿圈与第二圆柱齿轮输出机构相连接并且第二圆柱齿轮输出机构能经由第三离合器而与从动轴相连接。
进一步优选地，驱动轴能经由第三离合器而与第三行星齿轮组的行星架相连接。优选地，第一行星齿轮组的行星架与第三行星齿轮组的太阳轮相连接并且第一行星齿轮组的行星架能经由第四离合器而与第一圆柱齿轮输出机构相连接。进一步优选地，第一圆柱齿轮输出机构与从动轴相连接。第三行星齿轮组的齿圈与第二圆柱齿轮输出机构相连接并且第二圆柱齿轮输出机构进一步优选与从动轴相连接。
在一种特别优选的实施方式中，第一前进挡能通过闭合的第二制动器、闭合的第一离合器和闭合的第四离合器实现。优选地，第二前进挡能通过闭合的第二制动器、闭合的第二离合器和闭合的第四离合器实现。优选地，第三前进挡能通过闭合的第一离合器、闭合的第二离合器和闭合的第四离合器实现。优选地，第四前进挡能通过闭合的第一离合器、闭合的第三离合器和闭合的第四离合器，或者通过闭合的第二制动器、闭合的第三离合器和闭合的第四离合器，或者通过闭合的第一制动器、闭合的第三离合器和闭合的第四离合器，或者通过闭合的第二离合器、闭合的第三离合器和闭合的第四离合器实现。优选地，第五前进挡能通过闭合的第一离合器、闭合的第二离合器和闭合的第三离合器实现。优选地，第六前进挡能通过闭合的第二制动器、闭合的第二离合器和闭合的第三离合器实现。优选地，第七前进挡能通过闭合的第二制动器、闭合的第一离合器和闭合的第三离合器实现。优选地，第八前进挡能通过闭合的第一制动器、闭合的第二制动器和闭合的第三离合器实现。优选地，第九前进挡能通过闭合的第一制动器、闭合的第一离合器和闭合的第三离合器实现。优选地，倒挡能通过闭合的第一制动器、闭合的第一离合器和闭合的第四离合器实现。相应未提到的切换元件在对应的挡中相应地打开。因此通过仅仅改变两个切换元件的切换状态可以从一个前进挡换到下一个前进挡中。这特别优选地有助于减少换挡时间。特别优选地，通过将至少一个之前打开的切换元件闭合并且将至少一个之前闭合的切换元件打开，来改变换挡状态。
按照本发明的另一方面提出一种用于使变速器运行的方法。在这里可以优选如此选择至少九个前进挡，使得在每个挡位中总是三个切换元件同时闭合。到相邻的更高挡或到相邻的更低挡中的换挡总是优选通过闭合刚好一个之前打开的切换元件并且通过打开刚好一个之前闭合的切换元件能实现。与是液压式、机电式还是以其他方式可操纵无关，这导致切换元件的较小的能量需求，这最终有利地作用于车辆的消耗、例如在内燃机作为驱动源时燃料的消耗。
各个行星齿轮组和切换元件的几何位置可自由选择，只要元件的能连接性允许这一点。这意味着，各个元件在它们的位置方面可在壳体中自由移动，只要各个连接元件或轴不相交。
所有切换元件原则上可以相应地摩擦锁合或形锁合地起作用。第四离合器特别优选地构造成形锁合的切换元件、特别是构造成爪齿式离合器。这导致变速器的明显改善的效率并且因而导致例如在具有内燃机的车辆中在燃料消耗方面的明显的消耗优点。
在每个轴或者说每个连接元件上原则上可以附加地设置电机或其他的动力源/功率源。
此外，在每个轴或每个连接元件上原则上可以设置至壳体或至另一轴的单向离合器。这导致，相应的切换元件的尺寸可以确定成更小的，因为至少一部分转矩经由单向离合器被接收。
原则上，至少一个行星齿轮组在本发明中可以构造成正传动比行星齿轮组，当相关行星齿轮组的行星架的和齿圈的连接被相应地匹配时。
附图说明
下面依据附图示例性地更详细地阐述本发明。图中示出：
图1：按照本发明的变速器的第一优选实施方式的示意图；
图2：按照本发明的变速器的第二优选实施方式的示意图；
图3：按照本发明的变速器的第三优选实施方式的示意图；
图4：按照本发明的变速器的第四优选实施方式的示意图；
图5：按照本发明的变速器的第五优选实施方式的示意图；
图6：用于按照图1至5的变速器的示例性的换挡示意图。
具体实施方式
图1以示意图示出变速器的一种第一优选实施方式，其中，变速器包括一个第一行星齿轮组PR1、一个第二行星齿轮组PR2、一个第三行星齿轮组PR3、一个第一圆柱齿轮输出机构ST1、一个第二圆柱齿轮输出机构ST2和六个切换元件。这些提到的元件全部设置在一个壳体G中。所述六个切换元件是一个第一制动器B1、一个第二制动器B2、一个第一离合器K1、一个第二离合器K2、一个第三离合器K3和一个第四离合器K4。第一制动器B1和第二制动器B2分别以其一侧与壳体G固定连接。此外，图1示出一个驱动轴1和一个从动轴2，其中，驱动轴1和从动轴2彼此平行地设置。在驱动轴1的第一侧，驱动轴1具有一个自由端部。在驱动轴1的该第一侧，将旋转运动或者说转矩导入变速器中。在与驱动轴1的第一侧相对置的一侧，驱动轴1与第三离合器K3相连接。在此，第一离合器K1、第二离合器K2、第三离合器K3、第一制动器B1和第二制动器B2同轴于驱动轴1地从驱动轴1的第一侧开始按第一离合器K1、第二离合器K2、第一制动器B1、第二制动器B2、第三离合器K3的顺序设置。同样同轴于驱动轴1设置地，第一行星齿轮组PR1和第二行星齿轮组PR2沿轴向延伸方向位于第一制动器B1和第二制动器B2之间。在此，第二行星齿轮组PR2设置在第一行星齿轮组PR1之上。这意味着，第一行星齿轮组PR1和第二行星齿轮组PR2关于驱动轴1设置在一条线上。由于这两个行星齿轮组PR1、PR2的这种设置结构，第一行星齿轮组PR1的齿圈H1和第二行星齿轮组PR2的太阳轮S2相互连接。此外，在驱动轴1的轴向延伸方向上，在第二制动器B2和第三离合器K3之间，一个第一圆柱齿轮输出机构ST1、一个第二圆柱齿轮输出机构ST2和第三行星齿轮组PR3沿着驱动轴1设置。在此，所提到的构件按第二制动器B2、第一圆柱齿轮输出机构ST1、第二圆柱齿轮输出机构ST2、第三行星齿轮组PR3、第三离合器K3的顺序设置。第四离合器K4同轴于从动轴2设置。在此，从动轴2在第一侧同样具有一个自由端部。在从动轴2的与从动轴2的第一侧相对置的一侧，从动轴2与第二圆柱齿轮输出机构ST2相连接。此外，驱动轴1能经由第一离合器K1而与第三轴3连接，其中，第三轴3还与第一行星齿轮组PR1的太阳轮S1相连接。此外，驱动轴1能经由第二离合器K2而与第四轴4连接，其中，第四轴4还将第二行星齿轮组PR2的齿圈H2与第一制动器B1连接。驱动轴1能经由第三离合器K3而与第五轴5连接，其中，第五轴5还与第三行星齿轮组PR3的行星架PT3相连接。第六轴6将第二行星齿轮组PR2的行星架PT2与第一行星齿轮组PR1的行星架PT1以及将第一行星齿轮组PR1的行星架PT1还与第一圆柱齿轮输出机构ST1和第三行星齿轮组PR3的太阳轮S3连接。此外，第一圆柱齿轮输出机构ST1与第九轴9相连接，其中，第九轴9能经由第四离合器K4而与从动轴2连接。第三行星齿轮组PR3的齿圈H3经由第八轴8而与第二圆柱齿轮输出机构ST2相连接，其中，第二圆柱齿轮输出机构ST2还与从动轴2相连接。第一行星齿轮组PR1的齿圈H1经由第七轴7而与第二制动器B2相连接或者能经由第二制动器B2而与壳体G连接。驱动轴1的自由端部和从动轴2的自由端部在图1中指向相同的方向。在驱动轴1和从动轴2之间的旋转运动的传递经由第一圆柱齿轮输出机构ST1和/或第二圆柱齿轮输出机构ST2实现。
第一行星齿轮组PR1设计成负传动比行星齿轮组。这意味着，第一行星齿轮组PR1的行星架PT1的行星轮与太阳轮S1和齿圈H1啮合。同样的内容适用于第二行星齿轮组PR2或者说第二行星齿轮组PR2的太阳轮S2、行星架PT2和齿圈H2以及适用于第三行星齿轮组PR3或者说第三行星齿轮组PR3的太阳轮S3、行星架PT3和齿圈H3。
图2示出在图1中描述的变速器的另一实施方式，该另一实施方式与在图1中描述的实施方式的区别首先在于第三离合器K3’的不同的定位。在本实施例中，第三离合器K3’同轴于驱动轴1地在空间上设置在第二圆柱齿轮输出机构ST2和第三行星齿轮组PR3之间。这同样致使，第一行星齿轮组PR1的行星架PT1与第六轴6相连接并且第六轴6现在能经由第三离合器K3’而与第五轴5连接，而第五轴5还与第三行星齿轮组PR3的太阳轮S3相连接。与在图1中描述的实施方式的另一区别特征在于，驱动轴1现在还直接与第三行星齿轮组PR3的行星架PT3相连接。相应构件的所有其它的连接和接口以及设置结构与在图1中描述的设置结构相应。
图3示出在图1中描述的变速器的第三方案。与在图1中描述的设置结构的一个重要区别也在于第三离合器K3”在壳体中的定位。在此，第三离合器K3”同轴于驱动轴1地设置在第二圆柱齿轮输出机构ST2和第三行星齿轮组PR3之间。如之前在图2中描述的，驱动轴1现在直接与第三行星齿轮组PR3的行星架PT3相连接。与在图1中描述的设置结构相比的另一区别在于，第三行星齿轮组PR3的齿圈H3现在与第五轴5相连接并且第五轴5能经由第三离合器K3”而与第八轴8连接，其中，第八轴8还与第二圆柱齿轮输出机构ST2相连接并且第二圆柱齿轮输出机构ST2还与从动轴2相连接。各个元件的所有其它的接口、连接和设置结构与在图1中描述的设置结构相应。
在图4中示出在图1中描述的变速器的第四方案。在此，变速器基本上与在图1中描述的实施方式相应。与在图1中描述的变速器的一个重要区别表现在第三离合器K3”’的几何位置。第三离合器K3”’同轴于从动轴2设置。在此，第三离合器K3”’位于从动轴2的与从动轴2的自由端部相对置的端部上。在此，第四离合器K4、第一圆柱齿轮输出机构ST1、第二圆柱齿轮输出机构ST2和第三离合器K3”’在从动轴2的自由端部处开始按第四离合器K4、第一圆柱齿轮输出机构ST1、第二圆柱齿轮输出机构ST2、第三离合器K3”’的顺序设置。与在图1中描述的实施方式相反，驱动轴1在这里直接与第三行星齿轮组PR3的行星架PT3相连接。第三行星齿轮组PR3的齿圈H3经由第八轴8与第二圆柱齿轮输出机构ST2相连接。此外，第二圆柱齿轮输出机构ST2与第五轴5相连接。第五轴5能经由第三离合器K3”’而与从动轴2连接。所有其它的连接和接口与在图1中描述的设置结构相应。
在图5中示出在图1中描述的变速器的另一实施方式。该另一实施方式与在图1中描述的设置结构的区别在于，第四离合器K4’同轴于驱动轴1地设置在第二制动器B2和第一圆柱齿轮输出机构ST1之间。从动轴2因此没有切换元件。从动轴2仅仅与第一圆柱齿轮输出机构ST1和第二圆柱齿轮输出机构ST2相连接。此外，第四离合器K4’的不同的设置结构导致与在图1中描述的实施方式相比改变的接口。这表现为，第一行星齿轮组PR1的行星架PT1经由第六轴6与第三行星齿轮组PR3的太阳轮S3相连接并且第六轴6能经由第四离合器K4’而与第九轴9连接，其中，第九轴9还与第一圆柱齿轮输出机构ST1相连接并且第一圆柱齿轮输出机构ST1还与从动轴2相连接。其余元件的所有其它的连接和接口以及设置结构与在图1中描述的设置结构相应。
图6以表格示出按照本发明的变速器的换挡矩阵。通过在相应区域内的X清楚地表明，其中哪个切换元件为了实现第一至第九前进挡和倒挡是闭合的。此外，利用数字4-I、4-II和4-III说明用于第四前进挡的三种换挡备选方案。
第三离合器K3’、K3”、K3”’的备选实施方式的切换状态与第三离合器K3的切换状态相同。同样的内容适用于第四离合器K4’的备选实施方式的切换状态和第四离合器K4的切换状态。这就是说，例如第三离合器K3’、K3”、K3”’的备选实施方式的切换状态在表格中例如通过第三离合器K3的切换状态限定。
此外，说明了相应挡的变速比，其中，第一前进挡具有i＝4.516的传动比，第二前进挡具有i＝2.593的传动比，第三前进挡具有i＝1.667的传动比，第四前进挡具有i＝1.267的传动比，第五前进挡具有i＝1.0的传动比，第六前进挡具有i＝0.808的传动比，第七前进挡具有i＝0.704的传动比，第八前进挡具有i＝0.6的传动比并且第九前进挡具有i＝0.503的传动比。倒挡由于转动运动的方向颠倒而具有负传动比i＝-3.454。变速比和传动比在这里是同义的。
此外，从表格可得出各前进挡的相应的挡速比间隔。挡速比间隔可理解成较低前进挡的变速比与相邻的较高前进挡的变速比之商。在此，从第一前进挡至第二前进挡的挡速比间隔具有的值，从第二前进挡到第三前进挡的挡速比间隔具有的值，从第三前进挡到第四前进挡的挡速比间隔具有的值，从第四前进挡到第五前进挡的挡速比间隔具有的值，从第五前进挡到第六前进挡的挡速比间隔具有的值，从第六前进挡到第七前进挡的挡速比间隔具有的值，从第七前进挡到第八前进挡的挡速比间隔具有的值，并且从第八前进挡到第九前进挡的挡速比间隔具有的值。作为最低前进挡和最高前进挡之商的变速器速比范围为8.977。
附图标记
1                                 驱动轴
2                                 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
9                                 第九轴
B1                                第一制动器
B2                                第二制动器
G                                 壳体
H1                                PR1的齿圈
H2                                PR2的齿圈
H3                                PR3的齿圈
K1                                第一离合器
K2                        第二离合器
K3、K3’、K3”、K3”’    第三离合器
K4、K4’                  第四离合器
PR1                       第一行星齿轮组
PR2                       第二行星齿轮组
PR3                       第三行星齿轮组
PT1                       PR1的行星架
PT2                       PR2的行星架
PT3                       PR3的行星架
S1                        PR1的太阳轮
S2                        PR2的太阳轮
S3                        PR3的太阳轮
ST1                       第一圆柱齿轮输出机构
ST2                       第二圆柱齿轮输出机构

Claims (13)

1.变速器，包括一个驱动轴(1)、一个从动轴(2)、一个壳体(G)、一个第一行星齿轮组(PR1)、一个第二行星齿轮组(PR2)和一个第三行星齿轮组(PR3)、六个切换元件，这六个切换元件包括一个第一制动器(B1)、一个第二制动器(B2)以及一个第一离合器(K1)、一个第二离合器(K2)、一个第三离合器(K3、K3’、K3”、K3”’)和一个第四离合器(K4、K4’)，其中，这些切换元件能被选择性地操纵，由此通过在驱动轴(1)和从动轴(2)之间的不同传动比能实现九个前进挡和一个倒挡，其中，每个行星齿轮组(PR1、PR2、PR3)至少具有一个太阳轮(S1、S2、S3)、一个行星轮、一个行星架(PT1、PT2、PT3)和一个齿圈(H1、H2、H3)，其特征在于：所述驱动轴(1)和所述从动轴(2)沿轴向彼此位错地设置，并且所述驱动轴(1)能经由第一离合器(K1)而与第一行星齿轮组(PR1)的太阳轮(S1)相连接并且能经由第二离合器(K2)而与第一制动器(B1)和第二行星齿轮组(PR2)的齿圈(H2)相连接，其中，所述第二行星齿轮组(PR2)的齿圈(H2)和所述第一制动器(B1)同样相互连接。
2.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于：所述第二行星齿轮组(PR2)的行星架(PT2)与所述第一行星齿轮组(PR1)的行星架(PT1)相连接。
3.根据权利要求1或2所述的变速器，其特征在于：所述第一行星齿轮组(PR1)和所述第二行星齿轮组(PR2)关于驱动轴(1)沿轴向定位成，使得第二行星齿轮组(PR2)设置在第一行星齿轮组(PR1)之上并且第一行星齿轮组(PR1)的齿圈(H1)与第二行星齿轮组(PR2)的太阳轮(S2)相连接。
4.根据权利要求1至3之一所述的变速器，其特征在于：第一圆柱齿轮输出机构(ST1)和第二圆柱齿轮输出机构(ST2)在轴向方向上沿着驱动轴(1)在第一行星齿轮组(PR1)和第三行星齿轮组(PR3)之间按第一行星齿轮组(PR1)、第一圆柱齿轮输出机构(ST1)、第二圆柱齿轮输出机构(ST2)、第三行星齿轮组(PR3)的顺序设置。
5.根据权利要求1至4之一所述的变速器，其特征在于：所述第一离合器(K1)、第二离合器(K2)和第三离合器(K3)分别与驱动轴(1)相连接。
6.根据权利要求1至5之一所述的变速器，其特征在于：每个行星齿轮组(PR1、PR2、PR3)能与驱动轴(1)至少经由第一离合器(K1)、第二离合器(K2)或第三离合器(K3)相连接。
7.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于：
所述驱动轴(1)能经由第三离合器(K3)而与第三行星齿轮组(PR3)的行星架(PT3)相连接；
所述第一行星齿轮组(PR1)的行星架(PT1)与第一圆柱齿轮输出机构(ST1)和第三行星齿轮组(PR3)的太阳轮(S3)相连接，其中，第一圆柱齿轮输出机构(ST1)能经由第四离合器(K4)而与从动轴(2)相连接；
所述第三行星齿轮组(PR3)的齿圈(H3)与第二圆柱齿轮输出机构(ST2)相连接并且第二圆柱齿轮输出机构(ST2)与从动轴(2)相连接。
8.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于：
所述驱动轴(1)与第三行星齿轮组(PR3)的行星架(PT3)相连接；
所述第一行星齿轮组(PR1)的行星架(PT1)与第一圆柱齿轮输出机构(ST1)相连接并且所述第一行星齿轮组的行星架能经由第三离合器(K3’)而与第三行星齿轮组(PR3)的太阳轮(S3)相连接，其中，第一圆柱齿轮输出机构(ST1)能经由第四离合器(K4)而与从动轴(2)相连接；
所述第三行星齿轮组(PR3)的齿圈(H3)与第二圆柱齿轮输出机构(ST2)相连接并且第二圆柱齿轮输出机构(ST2)与从动轴(2)相连接。
9.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于：
所述驱动轴(1)与第三行星齿轮组(PR3)的行星架(PT3)相连接；
所述第一行星齿轮组(PR1)的行星架(PT1)与第一圆柱齿轮输出机构(ST1)和第三行星齿轮组(PR3)的太阳轮(S3)相连接，其中，第一圆柱齿轮输出机构(ST1)能经由第四离合器(K4)而与从动轴(2)相连接；
所述第三行星齿轮组(PR3)的齿圈(H3)能经由第三离合器(K3”)而与第二圆柱齿轮输出机构(ST2)相连接并且第二圆柱齿轮输出机构(ST2)与从动轴(2)相连接。
10.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于：
所述驱动轴(1)与第三行星齿轮组(PR3)的行星架(PT3)相连接；
所述第一行星齿轮组(PR1)的行星架(PT1)与第一圆柱齿轮输出机构(ST1)和第三行星齿轮组(PR3)的太阳轮(S3)相连接，其中，第一圆柱齿轮输出机构(ST1)能经由第四离合器(K4)而与从动轴(2)相连接；
所述第三行星齿轮组(PR3)的齿圈(H3)与第二圆柱齿轮输出机构(ST2)相连接并且第二圆柱齿轮输出机构(ST2)能经由第三离合器(K3”’)而与从动轴(2)相连接。
11.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于：
所述驱动轴(1)能经由第三离合器(K3)而与第三行星齿轮组(PR3)的行星架(PT3)相连接；
所述第一行星齿轮组(PR1)的行星架(PT1)与第三行星齿轮组(PR3)的太阳轮(S3)相连接并且所述第一行星齿轮组的行星架能经由第四离合器(K4’)而与第一圆柱齿轮输出机构(ST1)相连接，其中，第一圆柱齿轮输出机构(ST1)与从动轴(2)相连接；
所述第三行星齿轮组(PR3)的齿圈(H3)与第二圆柱齿轮输出机构(ST2)相连接并且第二圆柱齿轮输出机构(ST2)与从动轴(2)相连接。
12.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于：
第一前进挡能通过闭合的第二制动器(B2)、闭合的第一离合器(K1)和闭合的第四离合器(K4、K4’)实现；
第二前进挡能通过闭合的第二制动器(B2)、闭合的第二离合器(K2)和闭合的第四离合器(K4、K4’)实现；
第三前进挡能通过闭合的第一离合器(K1)、闭合的第二离合器(K2)和闭合的第四离合器(K4、K4’)实现；
第四前进挡能通过闭合的第一离合器(K1)、闭合的第三离合器(K3、K3’、K3”、K3”’)和闭合的第四离合器(K4、K4’)，或者通过闭合的第二制动器(B2)、闭合的第三离合器(K3、K3’、K3”、K3”’)和闭合的第四离合器(K4、K4’)，或者通过闭合的第一制动器(B1)、闭合的第三离合器(K3、K3’、K3”、K3”’)和闭合的第四离合器(K4、K4’)，或者通过闭合的第二离合器(K2)、闭合的第三离合器(K3、K3’、K3”、K3”’)和闭合的第四离合器(K4、K4’)实现；
第五前进挡能通过闭合的第一离合器(K1)、闭合的第二离合器(K2)和闭合的第三离合器(K3、K3’、K3”、K3”’)实现；
第六前进挡能通过闭合的第二制动器(B2)、闭合的第二离合器(K2)和闭合的第三离合器(K3、K3’、K3”、K3”’)实现；
第七前进挡能通过闭合的第二制动器(B2)、闭合的第一离合器(K1)和闭合的第三离合器(K3、K3’、K3”、K3”’)实现；
第八前进挡能通过闭合的第一制动器(B1)、闭合的第二制动器(B2)和闭合的第三离合器(K3、K3’、K3”、K3”’)实现；
第九前进挡能通过闭合的第一制动器(B1)、闭合的第一离合器(K1)和闭合的第三离合器(K3、K3’、K3”、K3”’)实现；
倒挡能通过闭合的第一制动器(B1)、闭合的第一离合器(K1)和闭合的第四离合器(K4、K4’)实现。
13.用于使根据权利要求1所述的变速器运行的方法，其特征在于：能选择至少九个前进挡，使得在每个挡位中都是三个切换元件闭合，并且向相邻的更高挡或者向相邻的更低挡的换挡总是通过闭合刚好一个之前打开的切换元件并且通过打开刚好一个之前闭合的切换元件实现。
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