CN104968969A - 呈行星结构形式的多级变速器 - Google Patents

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Abstract

提出了一种具有壳体(11)的用于车辆的呈行星结构形式的多级变速器，其中，第一轴(1)设置为驱动件(An)，与之轴线平行地布置的第二轴(2)设置为从动件(Ab)，其中，设置有三个行星齿轮组(RS1、RS2、RS3)和另外的轴(3、4、5、6、7、8、9、10)以及六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、K5、B1)，通过操作它们能够实现多个挡位级，其中，设置有机器元件(ST1、ST2)用来在驱动件(An)与从动件(Ab)之间进行转矩传递，其中，作为驱动件的第一轴(1)与第一行星齿轮组(RS1)的行星齿轮架(PT1)连接，其中，作为驱动件的第一轴(1)至少与第二行星齿轮组(RS2)的太阳轮(SR2)并且与第三行星齿轮组(RS3)的齿圈(HR3)能连接，并且其中，作为从动件(Ab)的第二轴(2)与第一机器元件(ST1)和第二机器元件(ST2)能连接或连接。

Description

呈行星结构形式的多级变速器
技术领域
本发明涉及一种根据在权利要求1的前序部分中详细限定的类型的用于车辆的呈行星结构形式的多级变速器。
背景技术
例如，由文献DE 10 2007 014 150 A1公知了一种能动力换挡的多级变速器。在该多级变速器中，驱动轴经由扭振减振器牢固地与第一轴系的第一轴连接。此外，与之平行地布置的第二轴系包含被称为轴2的从动轴。两个轴系经由三个圆柱齿轮级彼此连接。在第一轴系上存在三轴式的第一行星齿轮级。在第二轴系上存在第二行星齿轮级和第三行星齿轮级。多级变速器因此包括十个轴，它们经由三个圆柱齿轮级和三个行星齿轮级彼此建立连接。为了切换至八个前进挡和一个倒挡需要五个换挡元件。所设置的换挡元件以液压方式操作。
为了减小液压损失，将换挡元件布置为可以从外部良好接近。然而，在变速器前置横向安装在车辆中的情况下，仅提供了有限的轴向的结构空间。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种多级变速器，其在具有良好的啮合效率以及尽可能小的轴向的结构空间需求的情况下同时具有尽可能高的挡位级数量和换挡元件的良好的可达到性。
根据本发明，该任务通过权利要求1的特征解决，其中，本发明的有利的改进方案由从属权利要求和说明书以及附图中得到。
因此，提出了一种能动力换挡的呈行星结构形式的多级变速器或具有壳体的用于车辆的多挡位的行星变速器，其中，针对优选的前置横向安装方式，驱动件或驱动轴和从动件或从动轴彼此间轴线平行地布置。根据本发明的多级变速器包括仅十个轴、三个行星齿轮组和仅六个换挡元件，以便可以实现至少九个前进挡和一个倒挡。此外，为了联接驱动件和从动件优选设置仅两个机器元件。
通过如下方式得到根据本发明的多级变速器，即，作为驱动件的第一轴与第一行星齿轮组的行星齿轮架连接，并且第一轴至少分别与第二行星齿轮组的太阳轮和第三行星齿轮组的齿圈以能松开的方式连接或者能连接，并且作为从动件的第二轴与第一机器元件并且与第二机器元件连接或者以能松开的方式连接或能连接，该多级变速器能够实现对换挡元件的效率改进的并且进而符合需求的操作，其中，用于前置横向结构形式的多级变速器的有利的较小数量的变速器元件彼此以如下方式嵌套，即，能够实现特别节省轴向的结构空间的布置。除了改进效率之外，还得到小的构件负载和小的结构费用。
此外，换挡元件的良好的可接近性一方面可以通过用作换挡元件的制动器来实现，另一方面也可以通过用作换挡元件的离合器来实现，这些换挡元件优选定位在位于外部的轴上，在根据本发明的多级变速器中优选定位在驱动件和从动件上。由于结构费用少，所以以有利方式得到了根据本发明的多级变速器的低的制造成本和小的重量。
在本发明的可能的实施形式的范围内可以设置的是，至少一个圆柱齿轮级或类似装置用作在驱动件与从动件之间联接或传递转矩的机器元件，其实现了用于从动差速所需的传动比。优选地设置仅两个机器元件或圆柱齿轮级。然而，也可以应用其他的机器元件，如例如链、皮带或类似装置来传递力。
沿轴向方向看，行星齿轮组以第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和第三行星齿轮组的顺序布置，其中，优选设置三个负行星齿轮组。然而可能的是，在允许可连接性的情况下，当同时更换行星架连接件或行星齿轮架连接件和齿圈连接件，并且将标准传动比的数值提高值1时，其中单个或多个负行星齿轮组转换为正行星齿轮组。负行星齿轮组公知地具有在行星齿轮架上可扭转地支承的行星齿轮，这些行星齿轮与该行星齿轮组的太阳轮和齿圈咬合，从而在行星齿轮架固定且太阳轮转动的情况下，齿圈沿与太阳轮转动方向相反的方向转动。正行星齿轮组公知地具有在其行星齿轮架上可扭转地支承的并且彼此齿啮合的内部的和外部的行星齿轮，其中，该行星齿轮组的太阳轮与内部的行星齿轮咬合并且该行星齿轮组的齿圈与外部的行星齿轮咬合，从而在行星齿轮架固定且太阳轮转动的情况下，齿圈沿与太阳轮转动方向相同的方向转动。
也可能的是，在根据本发明的多级变速器中，其中多个行星齿轮组在径向上相叠地布置，从而这些行星齿轮组几乎彼此嵌套地布置。不依赖于联接类型地，彼此嵌套的行星齿轮组基本上布置在一个轴向平面内，从而以有利的方式节省了轴向的结构空间。
在根据本发明的多级变速器中，液力变矩器或液力离合器作为启动元件使用。也能想到的是，应用附加的启动离合器或还有集成的启动离合器或者启动制动器。此外可能的是，在其中至少一个轴上布置有电机或其他动力源/功率源。此外，在其中至少一个轴上布置有向着壳体或向着其他轴的自由轮(Freilauf)。
优选地，在根据本发明的多级变速器中，九个前进挡和至少一个倒挡可以经由所设置的换挡元件进行切换。然而能想到的是，例如针对第一前进挡和第四前进挡，可以通过组合其他换挡元件的另外的切换组合来实现。
术语换挡元件被理解为变速器的两个元件之间的可切换的连接部，其中，在这两个元件之间所要传递的转矩借助力锁合(Kraftschluss)或摩擦锁合(Reibschluss)或借助形状锁合(Formschluss)来传递。如果可切换的连接部的两个元件可旋转地实施，那么换挡元件就被称为离合器，而当可切换的连接部的两个元件中的仅一个旋转时，换挡元件被称为制动器。此外，只要元件的可连接性受允许，那么各个换挡元件的几何上的位置或顺序可以自由选择。以该方式，各个元件可以在其位置中任意移动。此外，只要外部的造型受允许，那么多个齿轮组也可以径向相叠地，也就是套在一起地布置。
力锁合的换挡元件的实施例是多片式离合器或多片式制动器、带式制动器、锥形离合器或锥形制动器、电磁离合器、磁粉离合器和电流变离合器。形状锁合的换挡元件的实施例是爪齿式离合器或爪齿式制动器和齿式离合器。
因此，摩擦锁合的和形状锁合的换挡元件通常都用作换挡元件。优选地，基于其表征，实施为离合器的第二换挡元件和实施为离合器的第四换挡元件首选可以实施为爪齿式换挡元件，由此实现明显的消耗优点。
附图说明
下面借助附图进一步阐述本发明。其中：
图1示出根据本发明的多级变速器的第一实施变体的示意图；
图1A示出针对根据图1的第一实施变体的第一联锁变体的示意图；
图1B示出针对根据图1的第一实施变体的第二联锁变体的示意图；
图2示出多级变速器的第二实施变体的示意图；
图3示出多级变速器的第三实施变体的示意图；
图4示出根据多级变速器的第一实施变体的第一联锁变体的替选的实施方案的示意图；
图5示出针对多级变速器的不同的之前提到的实施变体的换挡图表。
具体实施形式
在图1至图4中分别示例性地示出了用于车辆的例如作为自动化的变速器的或自动变速器的根据本发明的呈行星结构形式的多级变速器的实施变体，其中，在图5中示例性地说明了针对多级变速器的所示的实施变体的换挡图表。
不依赖于相应的实施变体地，多级变速器包括仅示意性地指明的壳体11，该多级变速器具有作为驱动件An的第一轴1和与之轴线平行地布置的作为从动件Ab的第二轴2以及另外的八个轴3、4、5、6、7、8、9、10。此外，设置有第一行星齿轮组RS1、第二行星齿轮组RS2和第三行星齿轮组RS3，其中，第一行星齿轮组RS1、第二行星齿轮组RS2和第三行星齿轮组RS3优选分别实施为负行星齿轮组。为了切换多个挡位级，设置有实施为离合器的第一换挡元件K1、实施为离合器的第二换挡元件K2、实施为离合器的第三换挡元件K3、实施为离合器的第四换挡元件K4、实施为离合器的第五换挡元件K5和实施为制动器的第六换挡元件B1。为了在驱动件An与从动件Ab之间联接或传递转矩，优选设置有两个任意的机器元件，其在实施变体中示例性地实施为第一圆柱齿轮级ST1和第二圆柱齿轮级ST2。
参照根据图1的实施变体，在图2至图4中示出了作用相同的变速器变体，其中，在图1A中示出了关于根据图1的第一实施变体的第一联锁变体，而在图1B中示出了关于根据图1的第一实施变体的第二联锁变体。在图4中示出了根据图1A的第一联锁变体的变化可能性，在该变化可能性中，将配属于圆柱齿轮级ST1和ST2的换挡元件K4和K5从从动轴或中间轴转移到主轴或驱动轴上。根据图1至图4的不同的实施变体在功能上，在效率、分级等方面并不区别于根据图1的实施变体。
在所设置的轴1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、所设置的三个行星齿轮组RS1、RS2、RS3、所设置的壳体11和所设置的换挡元件K1、K2、K3、K4、K5、B1以及所设置的圆柱齿轮级ST1、ST2之间的连接可能性方面，术语“能连接的”被理解为所描述的元件例如经由换挡元件以能松开的方式连接，从而在换挡元件激活的情况下连接是闭合的，而在换挡元件没有激活的情况下连接是断开的。除了换挡元件以外，以能松开的方式的连接也可以经由至少一个另外的元件，例如轴或类似装置来实现。术语“连接”被理解为所描述的元件几乎牢固地，也就是以不能松开的方式彼此连接。直接或间接的连接可以例如经由另外的元件来实现。
根据本发明，在多级变速器中设置，作为驱动件的第一轴1与第一行星齿轮组RS1的行星齿轮架PT1连接，至少是作为驱动件的第一轴1至少与第二行星齿轮组RS2的太阳轮SR2和第三行星齿轮组RS3的齿圈HR3以能松开的方式连接或者能连接。作为从动件Ab的第二轴视实施变体而定地与第一机器元件或者说第一圆柱齿轮级ST1和第二机器元件或者说第二圆柱齿轮级ST2连接或以能松开的方式连接或能连接。
在根据本发明的多级变速器的第一实施变体中设置，第一轴1与第一行星齿轮组RS1的行星齿轮架PT1连接。此外，第一轴1经由实施为离合器的第一换挡元件K1并且经由第三轴3与第二行星齿轮组RS2的太阳轮SR2能连接，其中，第三轴3经由实施为离合器的第二换挡元件K2和第四轴4与第三行星齿轮组RS3的齿圈HR3能连接，并且其中，第四轴4经由实施为离合器的第三换挡元件K3和第五轴5与第三行星齿轮组RS3的太阳轮SR3并且与第一行星齿轮组RS1的太阳轮SR1能连接。此外，第二轴2经由实施为离合器的第四换挡元件K4并且经由第九轴9与第一圆柱齿轮级ST1的浮动齿轮13能连接。最后，第二轴2经由实施为离合器的第五换挡元件K5并且经由第十轴10与第二圆柱齿轮级ST2的浮动齿轮15能连接。
此外，在第一实施变体中设置，第一圆柱齿轮级ST1的固定齿轮12经由第六轴6与第二行星齿轮组RS2的行星齿轮架PT2并且与第一行星齿轮组RS1的齿圈HR1连接。此外，第二行星齿轮组RS2的齿圈HR2经由第八轴8并且经由实施为制动器的第六换挡元件B1与壳体11能连接。最后，第二圆柱齿轮级ST2的固定齿轮14经由第七轴7与第三行星齿轮组RS3的行星齿轮架PT3连接。
在图1A中示出了针对所提出的多级变速器的在图1中所示的第一实施变体的第一联锁变体。在图1所示的变体中，为了对第三行星齿轮组RS3进行联锁，第三行星齿轮组RS3的齿圈HR3经由实施为离合器的第三换挡元件K3并且经由第五轴5与第三行星齿轮组RS3的太阳轮SR3连接。与此相对地，在根据图1A的第一联锁变体中，第三行星齿轮组RS3的行星齿轮架PT3经由实施为离合器的第三换挡元件K3并且经由第五轴5与第三行星齿轮组RS3的太阳轮SR3连接。
详细地，在图1A所示的变体中设置，第一轴1与第一行星齿轮组RS1的行星齿轮架PT1连接。此外，第一轴1经由实施为离合器的第一换挡元件K1并且经由第三轴3与第二行星齿轮组RS2的太阳轮SR2能连接，其中，第三轴3经由实施为离合器的第二换挡元件K2并且经由第四轴4与第三行星齿轮组RS3的齿圈HR3能连接。此外，第二轴2经由实施为离合器的第四换挡元件K4并且经由第九轴9与第一圆柱齿轮级ST1的浮动齿轮13能连接。最后，第二轴2经由实施为离合器的第五换挡元件K5和第十轴10与第二圆柱齿轮级ST2的浮动齿轮15能连接。
此外，在根据图1A的实施变体中设置，第一圆柱齿轮级ST1的固定齿轮12经由第六轴6与第二行星齿轮组RS2的行星齿轮架PT2并且与第一行星齿轮组RS1的齿圈HR1连接。此外，第二行星齿轮组RS2的齿圈HR2经由第八轴8并且经由实施为制动器的第六换挡元件B1与壳体11能连接。最后，第二圆柱齿轮级ST2的固定齿轮14经由第七轴7与第三行星齿轮组RS3的行星齿轮架PT3连接，其中，第二圆柱齿轮级ST2的固定齿轮14和第三行星齿轮组RS3的行星齿轮架PT3经由第七轴7并且经由实施为离合器的第三换挡元件K3以及经由第五轴5与第一行星齿轮组RS1的太阳轮SR1并且与第三行星齿轮组RS3的太阳轮SR3能连接。
在图1B中示出了关于多级变速器的第一实施变体的第二联锁变体。在第二联锁变体中，第三行星齿轮组RS3通过如下形式联锁，即，齿圈HR3经由实施为离合器的第三换挡元件K3并且经由第七轴7与第三行星齿轮组RS3的行星齿轮架PT3连接。
详细地，在第二联锁变体中设置，第一轴1与第一行星齿轮组RS1的行星齿轮架PT1连接。此外，第一轴1经由实施为离合器的第一换挡元件K1并且经由第三轴3与第二行星齿轮组RS2的太阳轮SR2能连接，其中，第三轴3经由实施为离合器的第二换挡元件K2并且经由第四轴4与第三行星齿轮组RS3的齿圈HR3能连接，并且其中，第四轴4经由实施为离合器的第三换挡元件K3并且经由第七轴7与第三行星齿轮组RS3的行星齿轮架PT3能连接。此外，第二轴2经由实施为离合器的第四换挡元件K4并且经由第九轴9与第一圆柱齿轮级ST1的浮动齿轮13能连接。最后，第二轴2经由实施为离合器的第五换挡元件K5和第十轴10与第二圆柱齿轮级ST2的浮动齿轮15能连接。
此外，在第二联锁变体中设置的是，第一圆柱齿轮级ST1的固定齿轮12经由第六轴6与第二行星齿轮组RS2的行星齿轮架PT2并且与第一行星齿轮组RS1的齿圈HR1连接。此外，第二行星齿轮组RS2的齿圈HR2经由第八轴8并且经由实施为制动器的第六换挡元件B1与壳体11能连接。此外，第二圆柱齿轮级ST2的固定齿轮14经由第七轴7与第三行星齿轮组RS3的行星齿轮架PT3连接。最后，第一行星齿轮组RS1的太阳轮SR1经由第五轴5与第三行星齿轮组SR3的太阳轮SR3连接。
在多级变速器的图2所示的第二实施变体中设置，第一轴1与第一行星齿轮组RS1的行星齿轮架PT1连接。此外，第一轴1经由实施为离合器的第一换挡元件K1并且经由第三轴3与第二行星齿轮组RS2的太阳轮SR2能连接，其中，第三轴3经由实施为离合器的第二换挡元件K2以及经由第十轴10并且经由实施为离合器的第五换挡元件K5以及经由第四轴4与第三行星齿轮组RS3的齿圈HR3能连接，并且其中，第十轴10经由实施为离合器的第三换挡元件K3并且经由第五轴5与第一行星齿轮组RS1的太阳轮SR1并且与第三行星齿轮组RS3的太阳轮SR3能连接。此外，第二轴2经由实施为离合器的第四换挡元件K4并且经由第九轴9与第一圆柱齿轮级ST1的浮动齿轮13能连接。最后，第二轴2与第二圆柱齿轮级ST2的固定齿轮15A连接。
此外，在第二实施变体中设置，第一圆柱齿轮级ST1的固定齿轮12经由第六轴6与第二行星齿轮组RS2的行星齿轮架PT2并且与第一行星齿轮组RS1的齿圈HR1连接。此外，第二行星齿轮组RS2的齿圈HR2经由第八轴8并且经由实施为制动器的第六换挡元件B1与壳体11能连接。最后，第二圆柱齿轮级ST2的固定齿轮14经由第七轴7与第三行星齿轮组RS3的行星齿轮架PT3连接。
在图3所示的第三实施变体中设置，第一轴1与第一行星齿轮组RS1的行星齿轮架PT1连接。此外，第一轴1经由实施为离合器的第一换挡元件K1并且经由第三轴3与第二行星齿轮组RS2的太阳轮SR2能连接，其中，第三轴3经由实施为离合器的第二换挡元件K2并且经由第四轴4与第三行星齿轮组RS3的齿圈HR3能连接，其中，第四轴4经由实施为离合器的第三换挡元件K3并且经由第五轴5与第一行星齿轮组RS1的太阳轮SR1能连接，并且其中，第五轴5经由实施为离合器的第五换挡元件K5并且经由第十轴10与第三行星齿轮组RS3的太阳轮SR3能连接。此外，第二轴2经由实施为离合器的第四换挡元件K4并且经由第九轴9与第一圆柱齿轮级ST1的浮动齿轮13能连接。最后，第二轴2与第二圆柱齿轮级ST2的固定齿轮15A连接。
此外，在第三实施变体中设置，第一圆柱齿轮级ST1的固定齿轮12经由第六轴6与第二行星齿轮组RS2的行星齿轮架PT2并且与第一行星齿轮组RS1的齿圈HR1连接。此外，第二行星齿轮组RS2的齿圈HR2经由第八轴8并且经由实施为制动器的第六换挡元件B1与壳体11能连接。最后，第二圆柱齿轮级ST2的固定齿轮14经由第七轴7与第三行星齿轮组RS3的行星齿轮架PT3连接。
图4中所示的实施方案示出了根据按照图1A的第一联锁变体的变化可能性，其中，将配属于从动件Ab，也就是第二轴2或中间轴的换挡元件K4和K5配属到主轴，也就是驱动轴An或第一轴1上。详细地，在该实施方案中设置，第一轴1与第一行星齿轮组RS1的行星齿轮架PT1连接。此外，第一轴1经由实施为离合器的第一换挡元件K1并且经由第三轴3与第二行星齿轮组RS2的太阳轮SR2能连接，其中，第三轴3经由实施为离合器的第二换挡元件K2以及经由第十轴10与第三行星齿轮组RS3的齿圈HR3能连接，并且其中，第十轴10经由实施为离合器的第三换挡元件K3和第五轴5与第一行星齿轮组RS1的太阳轮SR1并且与第三行星齿轮组RS3的太阳轮SR3能连接。此外，第二轴2与第一圆柱齿轮级ST1的固定齿轮13A连接。最后，第二轴2与第二圆柱齿轮级ST2的固定齿轮15A连接。
此外，在根据图4的实施方案中设置，第一圆柱齿轮级ST1的浮动齿轮12A经由第六轴6并且经由实施为离合器的第四换挡元件K4并且经由第九轴9与第二行星齿轮组RS2的行星齿轮架PT2并且与第一行星齿轮组RS1的齿圈HR1能连接。此外，第二行星齿轮组RS2的齿圈HR2经由第八轴8并且经由实施为制动器的第六换挡元件B1与壳体11能连接。最后，第二圆柱齿轮级ST2的浮动齿轮14A经由第七轴7并且经由实施为离合器的第五换挡元件K5以及经由第十轴10与第三行星齿轮组RS3的行星齿轮架PT3能连接。
用于所示的作用相同的实施变体或实施方案，在图5中示例性地示出了针对变速器变体的换挡图表或换挡矩阵。为了实现不同的挡位级，在换挡图表中以表格形式示出了所要闭合的或者所要激活的换挡元件K1、K2、K3、K4、K5、B1，其中，给每个换挡级提供有传动比i，并且在不同的挡位级之间提供有相应的挡间传动比比值除了九个前进挡G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7、G8、G9和所提供的倒挡R以外还提供有另外附加的换挡组合M1、M2、M3、M4，例如作为替选的第一前进挡或替选的第四前进挡G4。
从换挡图表中总体上得到的是，所提出的多级变速器具有最佳的传动比序列，该传动比序列具有低的绝对和相对转速以及具有小的行星齿轮组力矩和换挡元件力矩。此外，从选择的齿轮组布置方案中得到良好的啮合效率和小的牵引力矩。
在第一行星齿轮组RS1中的例如i0＝-1.500的值、在第二行星齿轮组RS2中的例如i0＝-1.500的值、并且在第三行星齿轮组RS3中的例如i0＝-2.967的值可以用作优选的标准传动比。在第一圆柱齿轮级ST1中的例如iST1＝-1.898的值，并且在第二圆柱齿轮级ST2中的例如iST2＝-1.000的值被选择为标准传动比。此外，从换挡图表中得到的是，为了切换挡位级分别闭合四个换挡元件。
详细地，从根据图5的换挡图表中得到的是，为了实现第一前进挡G1，实施为离合器的第一换挡元件K1、实施为离合器的第二换挡元件K2、实施为离合器的第四换挡元件K4和实施为制动器的第六换挡元件B1闭合。为了切换第二前进挡G2，实施为离合器的第二换挡元件K2、实施为离合器的第三换挡元件K3、实施为离合器的第四换挡元件K4和实施为制动器的第六换挡元件B1闭合。为了切换第三前进挡G3，实施为离合器的第一换挡元件K1、实施为离合器的第二换挡元件K2、实施为离合器的第三换挡元件K3和实施为离合器的第四换挡元件K4闭合。为了切换第四前进挡G4，实施为离合器的第二换挡元件K2、实施为离合器的第三换挡元件K3、实施为离合器的第四换挡元件K4和实施为离合器的第五换挡元件K5闭合。为了切换第五前进挡G5，实施为离合器的第一换挡元件K1、实施为离合器的第二换挡元件K2、实施为离合器的第四换挡元件K4和实施为离合器的第五换挡元件K5闭合。为了切换第六前进挡G6，实施为离合器的第一换挡元件K1、实施为离合器的第二换挡元件K2、实施为离合器的第三换挡元件K3和实施为离合器的第五换挡元件K5闭合。为了切换第七前进挡G7，实施为离合器的第一换挡元件K1、实施为离合器的第二换挡元件K2、实施为离合器的第五换挡元件K5和实施为制动器的第六换挡元件B1闭合。为了切换第八前进挡G8，实施为离合器的第二换挡元件K2、实施为离合器的第三换挡元件K3、实施为离合器的第五换挡元件K5和实施为制动器的第六换挡元件B1闭合。为了切换第九前进挡G9，实施为离合器的第一换挡元件K1、实施为离合器的第三换挡元件K3、实施为离合器的第五换挡元件K5和实施为制动器的第六换挡元件B1闭合。最后，为了切换倒挡R，实施为离合器的第二换挡元件K2、实施为离合器的第四换挡元件K4、实施为离合器的第五换挡元件K5和实施为制动器的第六换挡元件B1闭合。
关于例如针对第四前进挡G4的附加的挡位组合M1和M2设置，为了切换替选的第一挡位组合M1，实施为离合器的第一换挡元件K1、实施为离合器的第三换挡元件K3、实施为离合器的第四换挡元件K4和实施为离合器的第五换挡元件K5闭合。为了切换替选的第二挡位组合M2设置，实施为离合器的第三换挡元件K3、实施为离合器的第四换挡元件K4、实施为离合器的第五换挡元件K5和实施为制动器的第六换挡元件B1闭合。
关于例如针对第一前进挡G1的附加的挡位组合M3和M4设置，为了切换替选的第三挡位组合M3，实施为离合器的第一换挡元件K1、实施为离合器的第三换挡元件K3、实施为离合器的第四换挡元件K4和实施为制动器的第六换挡元件B1闭合。为了切换替选的第四挡位组合M4设置，实施为离合器的第一换挡元件K1、实施为离合器的第四换挡元件K4、实施为离合器的第五换挡元件K5和实施为制动器的第六换挡元件B1闭合。
附图标记列表
1    作为驱动件的第一轴
2    作为从动件的第二轴
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
10   第十轴
11   壳体
K1   作为离合器的第一换挡元件
K2   作为离合器的第二换挡元件
K3   作为离合器的第三换挡元件
K4   作为离合器的第四换挡元件
K5   作为离合器的第五换挡元件
B1   作为制动器的第六换挡元件
RS1  第一行星齿轮组
RS2  第二行星齿轮组
RS3  第三行星齿轮组
SR1  第一行星齿轮组的太阳轮
PT1  第一行星齿轮组的行星齿轮架
HR1  第一行星齿轮组的齿圈
SR2  第二行星齿轮组的太阳轮
PT2  第二行星齿轮组的行星齿轮架
HR2  第二行星齿轮组的齿圈
SR3  第三行星齿轮组的太阳轮
PT3  第三行星齿轮组的行星齿轮架
HR3  第三行星齿轮组的齿圈
ST1  第一圆柱齿轮级
ST2  第二圆柱齿轮级
12   第一圆柱齿轮级的固定齿轮
12A  第一圆柱齿轮级的浮动齿轮
13   第一圆柱齿轮级的浮动齿轮
13A  第一圆柱齿轮级的固定齿轮
14   第二圆柱齿轮级的固定齿轮
14A  第二圆柱齿轮级的浮动齿轮
15A  第二圆柱齿轮级的固定齿轮
15   第二圆柱齿轮级的浮动齿轮
G1   第一前进挡
G2   第二前进挡
G3   第三前进挡
G4   第四前进挡
G5   第五前进挡
G6   第六前进挡
G7   第七前进挡
G8   第八前进挡
G9   第九前进挡
R    倒挡
M1   替选的第四挡位级
M2   替选的第四挡位级
M3   替选的第一挡位级
M4   替选的第一挡位级
i    传动比
i0   行星齿轮组的标准传动比
iST1 第一圆柱齿轮级的标准传动比
iST2 第二圆柱齿轮级的标准传动比
   挡间传动比比值

Claims (18)

1.一种具有壳体(11)的用于车辆的呈行星结构形式的多级变速器，其中，第一轴(1)设置为驱动件(An)，与之轴线平行地布置的第二轴(2)设置为从动件(Ab)，其中，设置有三个行星齿轮组(RS1、RS2、RS3)和另外的轴(3、4、5、6、7、8、9、10)以及六个换挡元件(K1、K2、K3、K4、K5、B1)，通过操作它们能够实现多个挡位级，并且其中，设置有机器元件(ST1、ST2)用来在驱动件(An)与从动件(Ab)之间进行转矩传递，其特征在于，作为驱动件的第一轴(1)与第一行星齿轮组(RS1)的行星齿轮架(PT1)连接，作为驱动件的第一轴(1)至少与第二行星齿轮组(RS2)的太阳轮(SR2)并且与第三行星齿轮组(RS3)的齿圈(HR3)能连接，并且作为从动件(Ab)的第二轴(2)与第一机器元件(ST1)和第二机器元件(ST2)连接或能连接。
2.根据权利要求1所述的多级变速器，其特征在于，圆柱齿轮级(ST1、ST2)或链设置为机器元件。
3.根据权利要求1或2所述的多级变速器，其特征在于，第一轴(1)与第一行星齿轮组(RS1)的行星齿轮架(PT1)连接，第一轴(1)经由实施为离合器的第一换挡元件(K1)并且经由第三轴(3)与第二行星齿轮组(RS2)的太阳轮(SR2)能连接，其中，第三轴(3)经由实施为离合器的第二换挡元件(K2)和第四轴(4)与第三行星齿轮组(RS3)的齿圈(HR3)能连接，并且其中，第四轴(4)经由实施为离合器的第三换挡元件(K3)和第五轴(5)与第三行星齿轮组(RS3)的太阳轮(SR3)并且与第一行星齿轮组(RS1)的太阳轮(SR1)能连接，第二轴(2)经由实施为离合器的第四换挡元件(K4)并且经由第九轴(9)与第一圆柱齿轮级(ST1)的浮动齿轮(13)能连接，并且第二轴(2)经由实施为离合器的第五换挡元件(K5)并且经由第十轴(10)与第二圆柱齿轮级(ST2)的浮动齿轮(15)能连接。
4.根据权利要求3所述的多级变速器，其特征在于，第一圆柱齿轮级(ST1)的固定齿轮(12)经由第六轴(6)与第二行星齿轮组(RS2)的行星齿轮架(PT2)并且与第一行星齿轮组(RS1)的齿圈(HR1)连接，第二行星齿轮组(RS2)的齿圈(HR2)经由第八轴(8)并且经由实施为制动器的第六换挡元件(B1)与所述壳体(11)能连接，并且第二圆柱齿轮级(ST2)的固定齿轮(14)经由第七轴(7)与第三行星齿轮组(RS3)的行星齿轮架(PT3)连接。
5.根据权利要求1或2所述的多级变速器，其特征在于，第一轴(1)与第一行星齿轮组(RS1)的行星齿轮架(PT1)连接，第一轴(1)经由实施为离合器的第一换挡元件(K1)并且经由第三轴(3)与第二行星齿轮组(RS2)的太阳轮(SR2)能连接，其中，第三轴(3)经由实施为离合器的第二换挡元件(K2)并且经由第四轴(4)与第三行星齿轮组(RS3)的齿圈(HR3)能连接，第二轴(2)经由实施为离合器的第四换挡元件(K4)并且经由第九轴(9)与第一圆柱齿轮级(ST1)的浮动齿轮(13)能连接，并且第二轴(2)经由实施为离合器的第五换挡元件(K5)和第十轴(10)与第二圆柱齿轮级(ST2)的浮动齿轮(15)能连接。
6.根据权利要求5所述的多级变速器，其特征在于，第一圆柱齿轮级(ST1)的固定齿轮(12)经由第六轴(6)与第二行星齿轮组(RS2)的行星齿轮架(PT2)并且与第一行星齿轮组(RS1)的齿圈(HR1)连接，第二行星齿轮组(RS2)的齿圈(HR2)经由第八轴(8)并且经由实施为制动器的第六换挡元件(B1)与所述壳体(11)能连接，并且第二圆柱齿轮级(ST2)的固定齿轮(14)经由第七轴(7)与第三行星齿轮组(RS3)的行星齿轮架(PT3)连接，其中，第二圆柱齿轮级(ST2)的固定齿轮(14)和第三行星齿轮组(RS3)的行星齿轮架(PT3)经由第七轴(7)并且经由实施为离合器的第三换挡元件(K3)以及经由第五轴(5)与第一行星齿轮组(RS1)的太阳轮(SR1)并且与第三行星齿轮组(RS3)的太阳轮(SR3)能连接。
7.根据权利要求1或2所述的多级变速器，其特征在于，第一轴(1)与第一行星齿轮组(RS1)的行星齿轮架(PT1)连接，第一轴(1)经由实施为离合器的第一换挡元件(K1)并且经由第三轴(3)与第二行星齿轮组(RS2)的太阳轮(SR2)能连接，其中，第三轴(3)经由实施为离合器的第二换挡元件(K2)并且经由第四轴(4)与第三行星齿轮组(RS3)的齿圈(HR3)能连接，并且其中，第四轴(4)经由实施为离合器的第三换挡元件(K3)并且经由第七轴(7)与第三行星齿轮组(RS3)的行星齿轮架(PT3)能连接，第二轴(2)经由实施为离合器的第四换挡元件(K4)并且经由第九轴(9)与第一圆柱齿轮级(ST1)的浮动齿轮(13)能连接，并且第二轴(2)经由实施为离合器的第五换挡元件(K5)和第十轴(10)与第二圆柱齿轮级(ST2)的浮动齿轮(15)能连接。
8.根据权利要求7所述的多级变速器，其特征在于，第一圆柱齿轮级(ST1)的固定齿轮(12)经由第六轴(6)与第二行星齿轮组(RS2)的行星齿轮架(PT2)并且与第一行星齿轮组(RS1)的齿圈(HR1)连接，第二行星齿轮组(RS2)的齿圈(HR2)经由第八轴(8)并且经由实施为制动器的第六换挡元件(B1)与所述壳体(11)能连接，并且第二圆柱齿轮级(ST2)的固定齿轮(14)经由第七轴(7)与第三行星齿轮组(RS3)的行星齿轮架(PT3)连接，并且第一行星齿轮组(RS1)的太阳轮(SR1)经由第五轴(5)与第三行星齿轮组(RS3)的太阳轮(SR3)连接。
9.根据权利要求1或2所述的多级变速器，其特征在于，第一轴(1)与第一行星齿轮组(RS1)的行星齿轮架(PT1)连接，第一轴(1)经由实施为离合器的第一换挡元件(K1)并且经由第三轴(3)与第二行星齿轮组(RS2)的太阳轮(SR2)能连接，其中，第三轴(3)经由实施为离合器的第二换挡元件(K2)以及经由第十轴(10)并且经由实施为离合器的第五换挡元件(K5)以及经由第四轴(4)与第三行星齿轮组(RS3)的齿圈(HR3)能连接，并且其中，第十轴(10)经由实施为离合器的第三换挡元件(K3)并且经由第五轴(5)与第一行星齿轮组(RS1)的太阳轮(SR1)并且与第三行星齿轮组(RS3)的太阳轮(SR3)能连接，第二轴(2)经由实施为离合器的第四换挡元件(K4)并且经由第九轴(9)与第一圆柱齿轮级(ST1)的浮动齿轮(13)能连接，第二轴(2)与第二圆柱齿轮级(ST2)的固定齿轮(15A)连接。
10.根据权利要求9所述的多级变速器，其特征在于，第一圆柱齿轮级(ST1)的固定齿轮(12)经由第六轴(6)与第二行星齿轮组(RS2)的行星齿轮架(PT2)并且与第一行星齿轮组(RS1)的齿圈(HR1)连接，第二行星齿轮组(RS2)的齿圈(HR2)经由第八轴(8)并且经由实施为制动器的第六换挡元件(B1)与所述壳体(11)能连接，并且第二圆柱齿轮级(ST2)的固定齿轮(14)经由第七轴(7)与第三行星齿轮组(RS3)的行星齿轮架(PT3)连接。
11.根据权利要求1或2所述的多级变速器，其特征在于，第一轴(1)与第一行星齿轮组(RS1)的行星齿轮架(PT1)连接，第一轴(1)经由实施为离合器的第一换挡元件(K1)并且经由第三轴(3)与第二行星齿轮组(RS2)的太阳轮(SR2)能连接，其中，第三轴(3)经由实施为离合器的第二换挡元件(K2)并且经由第四轴(4)与第三行星齿轮组(RS3)的齿圈(HR3)能连接，其中，第四轴(4)经由实施为离合器的第三换挡元件(K3)和第五轴(5)与第一行星齿轮组(RS1)的太阳轮(SR1)能连接，并且其中，第五轴(5)经由实施为离合器的第五换挡元件(K5)并且经由第十轴(10)与第三行星齿轮组(RS3)的太阳轮(SR3)能连接，第二轴(2)经由实施为离合器的第四换挡元件(K4)并且经由第九轴(9)与第一圆柱齿轮级(ST1)的浮动齿轮(13)能连接，并且第二轴(2)与第二圆柱齿轮级(ST2)的固定齿轮(15A)连接。
12.根据权利要求11所述的多级变速器，其特征在于，第一圆柱齿轮级(ST1)的固定齿轮(12)经由第六轴(6)与第二行星齿轮组(RS2)的行星齿轮架(PT2)并且与第一行星齿轮组(RS1)的齿圈(HR1)连接，第二行星齿轮组(RS2)的齿圈(HR2)经由第八轴(8)并且经由实施为制动器的第六换挡元件(B1)与所述壳体(11)能连接，第二圆柱齿轮级(ST2)的固定齿轮(14)经由第七轴(7)与第三行星齿轮组(RS3)的行星齿轮架(PT3)连接。
13.根据权利要求1或2所述多级变速器，其特征在于，第一轴(1)与第一行星齿轮组(RS1)的行星齿轮架(PT1)连接，第一轴(1)经由实施为离合器的第一换挡元件(K1)并且经由第三轴(3)与第二行星齿轮组(RS2)的太阳轮(SR2)能连接，其中，第三轴(3)经由实施为离合器的第二换挡元件(K2)以及经由第十轴(10)与第三行星齿轮组(RS3)的齿圈(HR3)能连接，并且其中，第十轴(10)经由实施为离合器的第三换挡元件(K3)和第五轴(5)与第一行星齿轮组(RS1)的太阳轮(SR1)并且与第三行星齿轮组(RS3)的太阳轮(SR3)能连接，第二轴(2)与第一圆柱齿轮级(ST1)的固定齿轮(13A)连接，并且第二轴(2)与第二圆柱齿轮级(ST2)的固定齿轮(15A)连接。
14.根据权利要求13所述的多级变速器，其特征在于，第一圆柱齿轮级(ST1)的浮动齿轮(12A)经由第六轴(6)并且经由实施为离合器的第四换挡元件(K4)并且经由第九轴(9)与第二行星齿轮组(RS2)的行星齿轮架(PT2)并且与第一行星齿轮组(RS1)的齿圈(HR1)能连接，第二行星齿轮组(RS2)的齿圈(HR2)经由第八轴(8)并且经由实施为制动器的第六换挡元件(B1)与所述壳体(11)能连接，并且第二圆柱齿轮级(ST2)的浮动齿轮(14A)经由第七轴(7)并且经由实施为离合器的第五换挡元件(K5)以及经由第十轴(10)与第三行星齿轮组(RS3)的行星齿轮架(PT3)能连接。
15.根据前述权利要求中任一项所述的多级变速器，其特征在于，至少九个前进挡(G1至G9)和至少一个倒挡(R)是能切换的。
16.根据前述权利要求中任一项所述的多级变速器，其特征在于，实施为离合器的第一换挡元件(K1)、实施为离合器的第二换挡元件(K2)、实施为离合器的第三换挡元件(K3)、实施为离合器的第四换挡元件(K4)、实施为离合器的第五换挡元件(K5)和实施为制动器的第六换挡元件(B1)分别能够实施为摩擦锁合的或形状锁合的换挡元件。
17.根据前述权利要求中任一项所述的多级变速器，其特征在于，为了切换至第一前进挡(G1)，实施为离合器的第一换挡元件(K1)、实施为离合器的第二换挡元件(K2)、实施为离合器的第四换挡元件(K4)和实施为制动器的第六换挡元件(B1)闭合；为了切换至第二前进挡(G2)，实施为离合器的第二换挡元件(K2)、实施为离合器的第三换挡元件(K3)、实施为离合器的第四换挡元件(K4)和实施为制动器的第六换挡元件(B1)闭合；为了切换至第三前进挡(G3)，实施为离合器的第一换挡元件(K1)、实施为离合器的第二换挡元件(K2)、实施为离合器的第三换挡元件(K3)和实施为离合器的第四换挡元件(K4)闭合，为了切换至第四前进挡(G4)，实施为离合器的第二换挡元件(K2)、实施为离合器的第三换挡元件(K3)、实施为离合器的第四换挡元件(K4)和实施为离合器的第五换挡元件(K5)闭合；为了切换至第五前进挡(G5)，实施为离合器的第一换挡元件(K1)、实施为离合器的第二换挡元件(K2)、实施为离合器的第四换挡元件(K4)和实施为离合器的第五换挡元件(K5)闭合；为了切换至第六前进挡(G6)，实施为离合器的第一换挡元件(K1)、实施为离合器的第二换挡元件(K2)、实施为离合器的第三换挡元件(K3)和实施为离合器的第五换挡元件(K5)闭合；为了切换至第七前进挡(G7)，实施为离合器的第一换挡元件(K1)、实施为离合器的第二换挡元件(K2)、实施为离合器的第五换挡元件(K5)和实施为制动器的第六换挡元件(B1)闭合；为了切换至第八前进挡(G8)，实施为离合器的第二换挡元件(K2)、实施为离合器的第三换挡元件(K3)、实施为离合器的第五换挡元件(K5)和实施为制动器的第六换挡元件(B1)闭合；为了切换至第九前进挡(G9)，实施为离合器的第一换挡元件(K1)、实施为离合器的第三换挡元件(K3)、实施为离合器的第五换挡元件(K5)和实施为制动器的第六换挡元件(B1)闭合；为了切换至倒挡(R)，实施为离合器的第二换挡元件(K2)、实施为离合器的第四换挡元件(K4)、实施为离合器的第五换挡元件(K5)和实施为制动器的第六换挡元件(B1)闭合。
18.根据前述权利要求中任一项所述的多级变速器，其特征在于，为了切换至关于第四前进挡(G4)的替选的第一挡位组合(M1)，实施为离合器的第一换挡元件(K1)、实施为离合器的第三换挡元件(K3)、实施为离合器的第四换挡元件(K4)和实施为离合器的第五换挡元件(K5)闭合，并且/或者为了切换至关于第四前进挡(G4)的替选的第二挡位组合(M2)，实施为离合器的第三换挡元件(K3)、实施为离合器的第四换挡元件(K4)、实施为离合器的第五换挡元件(K5)和实施为制动器的第六换挡元件(B1)闭合。
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