CN105143719A - 用于机动车的变速器 - Google Patents

用于机动车的变速器 Download PDF

Info

Publication number
CN105143719A
CN105143719A CN201480016683.8A CN201480016683A CN105143719A CN 105143719 A CN105143719 A CN 105143719A CN 201480016683 A CN201480016683 A CN 201480016683A CN 105143719 A CN105143719 A CN 105143719A
Authority
CN
China
Prior art keywords
speed changer
planetary gear
clutch
gear set
suo shu
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.)
Pending
Application number
CN201480016683.8A
Other languages
English (en)
Inventor
S·贝克
C·西布拉
W·里格尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of CN105143719A publication Critical patent/CN105143719A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • 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
    • F16H3/62—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
    • F16H3/666—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another with compound planetary gear units, e.g. two intermeshing 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
    • 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
    • F16H2003/445—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion without permanent connection between the input and the set 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
    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0065—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising nine 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
    • F16H2200/2012—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with four 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
    • F16H2200/2046—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with six engaging means
    • 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
    • F16H2200/2097—Transmissions using gears with orbital motion comprising an orbital gear set member permanently connected to the housing, e.g. a sun wheel permanently connected to the housing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的变速器、特别是多离合器变速器，其包括如下元件：驱动轴、多个行星齿轮组、N个切换元件和从动轴，其中行星齿轮组包括如下行星齿轮组元件—太阳轮、一个或多个行星轮、行星架和齿圈，所述N个切换元件包括多个离合器，其中，N是大于4的整数，借助所述N个切换元件中的至少一个切换元件，驱动轴和从动轴能借助所述多个行星齿轮传动机构中的至少一个行星齿轮传动机构相连接，以实现不同的挡位，其中，所述N个切换元件包括至少M个制动器和N-M个离合器，其中，M是大于等于1的整数，并且至少(N-M)/2个离合器与驱动轴和/或从动轴配合作用。

Description

用于机动车的变速器
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的变速器、特别是多离合器变速器，该变速器包括如下元件：驱动轴、多个行星齿轮组、N个切换元件和从动轴，其中，行星齿轮组包括如下行星齿轮组元件——太阳轮、一个或多个行星轮、行星架和齿圈，所述N个切换元件包括多个离合器，其中，N是大于4的整数，借助所述N个切换元件中的至少一个切换元件，驱动轴和从动轴能借助所述多个行星齿轮传动机构中的至少一个行星齿轮传动机构相连接，以实现不同的挡位。
背景技术
这种变速器例如由WO2012/052284A1已知。在WO2012/052284A1中公开了一种具有六个前进挡和一个倒挡的多级变速器，该多级变速器包括四个行星齿轮组、七根可转动的轴和五个切换元件，其中，第一行星齿轮组的太阳轮与第六轴相连接，该第六轴能经由第一制动器耦联到变速器的壳体上，第一行星齿轮组的行星架与第五轴相连接，该第五轴与第二行星齿轮组的太阳轮相连接并且该第五轴能经由第二制动器耦联到壳体上，驱动轴与第一行星齿轮组的齿圈和第三行星齿轮组的太阳轮相连接并且驱动轴能经由一个离合器可松脱地与连接于第三行星齿轮组的行星架和第四行星齿轮组的齿圈的第七轴连接，第四轴与第三行星齿轮组的齿圈和第二行星齿轮组的行星架相连接并且第四轴能经由第三制动器耦联到壳体上，从动轴与第二行星齿轮组的齿圈和第四行星齿轮组的行星架相连接并且第四行星齿轮组的太阳轮与第三轴相连接，该第三轴能经由第四制动器耦联到壳体上。
在此不利的是，切换元件、例如多片式离合器或制动器被液压操纵。该液压操纵导致高的液压损失。为了绕开这些操纵损失而建议，设置机电式或电液式操纵。在此不利的又是，切换元件、尤其是离合器难以接近。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种用于机动车的变速器，该变速器具有好的效率、小的构件负载和低的构造耗费。此外，本发明的目的是，提供一种用于机动车的变速器，该变速器的切换元件可容易地从外部接近。本发明的另一目的是，给出一种备选的用于机动车的变速器。
一种用于机动车的变速器、特别是多离合器变速器包括如下元件：驱动轴、多个行星齿轮组、N个切换元件和从动轴，其中，行星齿轮组包括如下行星齿轮组元件——太阳轮、一个或多个行星轮、行星架和齿圈，所述N个切换元件包括多个离合器，其中，N是大于4的整数，借助所述N个切换元件中的至少一个切换元件，驱动轴和从动轴能借助所述多个行星齿轮传动机构中的至少一个行星齿轮传动机构相连接，以实现不同的挡位，本发明在该变速器中通过如下方式解决所述目的，即，所述N个切换元件包括至少M个制动器和N-M个离合器，其中，M是大于等于1的整数，并且至少(N-M)/2个离合器与驱动轴和/或从动轴配合作用。
本发明同样在一种包括根据权利要求1至23之一所述的变速器的机动车中、尤其是轿车或载货车中解决所述目的。
由此达到的优点之一是，按这种方式确保了可容易地接近所有切换元件。此外，结构耗费小，这对于变速器意味着更低的成本或者重量。
术语“切换元件”在说明书中、特别是在权利要求书中优选可理解成这样的装置，该装置至少具有一个打开的和一个闭合的状态，其中，在打开的状态下该装置不能在两个与该装置或者说切换元件配合作用的装置、例如轴之间传递转矩，而在闭合的状态下该装置能在两个与该装置或者说切换元件配合作用的装置、例如轴之间传递转矩。
术语“齿圈轴”在说明书中、特别是在权利要求书中优选可理解成与行星齿轮组的齿圈相连接用以传递力和转矩的轴。术语“太阳轴”可理解成与行星齿轮组的太阳轮相连接用以传递力和转矩的轴。
术语“在……之间”在说明书中、特别是在权利要求书中、特别优选在对图1至12的描述中优选可在力和/或转矩技术意义上理解。亦即如果一装置设置在变速器的两个元件“之间”，则该装置连接到或能连接到在这两个元件之间的力和转矩流中。
在从属权利要求中描述了本发明的进一步的有利的实施方式、特征和优点。
适宜地，所有离合器与驱动轴和/或从动轴配合作用。按这种方式确保了能特别容易地接近离合器形式的切换元件。
有利地，多数离合器与驱动轴配合作用。如果多数离合器设置在驱动轴的区域内，则可以特别简单地从外部能够到或能接近离合器。此外，这些离合器可以按特别简单的方式设置在变速器中。
适宜地，太阳轴构成为至少两个行星齿轮组的共同的太阳轴。按这种方式实现变速器的紧凑的构造。同时能通过变速器实现足够数量的挡位。
有利地，齿圈轴构成为至少两个行星齿轮组的共同的齿圈轴。优点之一是，在此得到充分紧凑的构造并且同时得到在通过变速器提供挡位方面足够的柔性。
适宜地，至少两个行星齿轮组的共同的齿圈轴构成为用于至少一个另外的行星齿轮组的太阳轴。按这种方式能实现在两个行星齿轮传动机构和至少一个另外的行星齿轮传动机构之间特别简单且可靠的力和转矩传递。
有利地，一根齿圈轴构成为从动轴。按这种方式，可以将力和转矩可靠地从行星齿轮组之一的齿圈轴传递到从动轴上。
适宜地，至少一个行星齿轮组的行星架能与壳体借助各制动器中的一个制动器连接，和/或至少一个行星齿轮组的行星架与壳体固定连接。通过至少一个行星齿轮传动机构的行星架与壳体固定连接，可以实现可靠地支撑在壳体上。通过使用制动器也可以取消该支撑，从而总体上进一步提高变速器的柔性。
有利地，至少一根太阳轴能与壳体借助各制动器中的一个制动器固定地相连接。由此达到的优点之一是，一个行星齿轮传动机构的太阳轴由此可以按简单的方式通过操纵制动器之一支撑在壳体上。
适宜地，至少一个行星齿轮组、特别是其齿圈能与从动轴借助至少一个离合器相连接。由此可以按柔性且可靠的方式将行星齿轮传动机构的行星齿轮组元件与从动轴连接。
有利地，两个行星齿轮组具有带有不同符号的行星架固定传动比。这里的优点是，能按柔性的方式实现不同挡位的良好的传动比系列。
适宜地，多数行星齿轮组、特别是至少3/4的行星齿轮组具有负的行星架固定传动比。由此，齿圈在行星架固定时具有与太阳轮相反的转动方向，这能实现在太阳轮和齿圈之间可靠地传递力和转矩。
有利地，借助设置在行星齿轮组的行星齿轮组元件的转矩上游或下游的离合器，驱动轴的力和转矩能与变速器的其他元件脱联。按这种方式，离合器可以根据外部的要求设置在变速器内的不同位置处，这提高了变速器在安装到不同车辆中时的柔性，并且这不会由此减少能通过变速器实现的挡位的数量。
适宜地，两个行星齿轮组的太阳轮能借助一个离合器连接成一根共同的太阳轴。这提高了变速器的柔性，因为根据要求的不同第二行星齿轮传动机构能以相同的太阳轴被加载力和转矩，从而能实现其他挡位。
有利地，借助至少一个离合器、优选至少两个离合器，行星齿轮组的行星齿轮组元件、优选不同行星齿轮组的行星齿轮组元件能与从动轴连接，优选行星齿轮组元件是齿圈。由此进一步提高变速器在不同挡位的可实现性方面的柔性，因为根据要求的不同，一个或多个行星齿轮组能与从动轴耦联。
适宜地，借助至少一个离合器，行星齿轮组的行星架能与太阳轴、特别是共同的太阳轴相连接。由此达到的优点之一是，由此可以按特别简单且可靠的方式将多个行星齿轮组相互连接。此外，由此可以通过变速器提供多个和/或其他的挡位。
有利地，至少一个行星齿轮组具有正的行星架固定传动比。由此达到的优点之一是，例如在行星架固定时，行星齿轮组的齿圈具有与太阳轮相同的转动方向。
适宜地，具有正的行星架固定传动比的行星齿轮组的行星齿轮组元件、特别是其齿圈能借助离合器与从动轴相连接。通过正的行星架固定传动比，例如行星齿轮组可以借助离合器耦联到从动轴上，从而从动轴具有与行星齿轮组的太阳轴相同的转动方向。
有利地，所述M个制动器中的至少两个、优选所有制动器与同一个行星齿轮组的行星齿轮组元件配合作用。按这种方式可以进一步减小变速器的结构空间并且同时改善制动器的可接近性，因为这些制动器位于或者说设置在相应行星齿轮组的区域内。
适宜地，借助所述N个切换元件和行星齿轮组能实现至少十个挡位、特别是至少九个前进挡和至少一个倒挡。按这种方式通过变速器提供足够数量的前进挡和倒挡，从而变速器能灵活地用在不同的车辆中。
有利地，至少一个挡位、特别是一个前进挡能通过所述N个切换元件的至少两种、特别是四种不同的操纵实现。按这种方式确保至少一个挡位的冗余度，从而即使在切换元件之一失灵时仍还可以通过其他切换元件实现该挡位。
适宜地，对于所述至少一个挡位的一种实现，所有制动器是打开的。由此可以降低制动器的磨损，因为在该挡位运行时不必操纵任何制动器。
有利地，至少一个切换元件、特别是至少一半切换元件构造成爪齿式切换元件，优选包括至少一个制动器和至少一个离合器。这导致设有变速器的机动车的明显的消耗优点。
本发明的其他重要特征和优点由从属权利要求、由附图和由依据附图的所属附图说明得出。
当然，上文提到的以及下文还要阐述的特征不仅可以以相应给出的组合、而且也可以以其他组合或单独地应用，而不离开本发明的范围。
附图说明
本发明的优选的实施方案和实施方式在附图中示出并且在下面的说明中进一步阐述，其中，相同的附图标记涉及相同的或类似的或功能相同的构件或元件。
在此，附图分别以示意的形式示出：
图1示出按照本发明的第一实施方式的变速器；
图2示出按照本发明的第一实施方式的变速器的换挡矩阵；
图3示出按照本发明的第二实施方式的变速器；
图4示出按照本发明的第三实施方式的变速器；
图5示出按照本发明的第四实施方式的变速器；
图6示出按照本发明的第五实施方式的变速器；
图7示出按照本发明的第六实施方式的变速器；
图8示出按照本发明的第七实施方式的变速器；
图9示出按照本发明的第八实施方式的变速器；
图10示出按照本发明的第九实施方式的变速器；
图11示出按照本发明的第十实施方式的变速器；和
图12示出按照本发明的第十一实施方式的变速器。
具体实施方式
图1示出按照本发明的第一实施方式的变速器。
在图1中，附图标记1表示多级变速器。多级变速器1具有形式为四个离合器K1、K2、K3、K4以及两个制动器B1、B2的六个动力换挡切换元件。借助这四个离合器K1、K2、K3、K4可以将变速器1的驱动侧和从动侧耦联或者说连接，用以传递力和转矩。为此，第一离合器K1、第二离合器K2以及第三离合器K3在驱动侧与驱动轴ANW相连接。第一离合器K1还与第一轴W1相连接，从而该离合器在操纵时将力和转矩从驱动轴ANW传递到第一轴W1上。相应的内容也适用于第二离合器K2和第三离合器K3。在第二离合器K2闭合时，力从驱动轴ANW传递到第二轴W2上；在第三离合器K3闭合时，力和转矩从驱动轴ANW传递到第三轴W3上。
在变速器1中还设置有四个行星齿轮组GP1、GP2、GP3和GP4以及七根轴W1、W2、W3、W4、W5、W6和W7。
在下文中，现在首先描述第一行星齿轮组GP1、第二行星齿轮组GP2以及第四行星齿轮组GP4的一般构造。前面提到的行星齿轮组GP1、GP2和GP4按常见方式构造并且分别具有一个中央的太阳轮10，该太阳轮与一个或多个行星轮11配合作用，用以传递力和转矩。所述一个或多个行星轮11可转动地支承在一个行星架12上。在所述一个或多个行星轮11的径向外侧设置有一个齿圈13，所述一个或多个行星轮11啮合到该齿圈中，用以传递力和转矩。行星架或者说行星轮支架12还分别与一根轴相连接。
第三行星齿轮组GP3的构造如下：第三行星齿轮组基本上也如其他行星齿轮组GP1、GP2和GP4那样按常见的方式构造并且包括一个中央的太阳轮10，至少一个行星轮11a与该太阳轮啮合。现在，至少一个第二行星轮11b啮合到第一行星轮11a中，用以传递力和转矩。行星轮11a和11b在此可转动地支承在一个共同的行星架12上。在所述一个/多个行星轮11b的径向外侧又设置有一个齿圈13，该一个或多个行星轮11b啮合到该齿圈中。行星架12或者说行星轮支架经由第六轴W6而与变速器1的壳体G固定连接。
此外，现在描述七根不同的轴W1、W2、W3、W4、W5和W6以及W7。
第一轴W1将第一离合器K1与第四行星齿轮组GP4的行星架相连接，用以传递力和转矩。第二轴W2将第二离合器K2以及第二行星齿轮组GP2的齿圈相连接，用以传递力和转矩。第三轴W3将第三离合器K3与第一行星齿轮组GP1的和第二行星齿轮组GP2的太阳轮10相连接。第四轴W4将第一行星齿轮组GP1的齿圈和第二行星齿轮组GP2的行星架与第三行星齿轮组GP3的和第四行星齿轮组GP4的太阳轮相连接。第五轴W5一方面能经由第二制动器B2而与壳体G连接，该第五轴另一方面与第一行星齿轮组GP1的行星架相连接。第六轴W6一方面与第三行星齿轮组GP3的行星架并且另一方面与壳体G固定连接。第七轴W7一方面与第三轴W3相连接，另一方面能经由第一制动器B1而与壳体G固定连接。从动轴AW一方面经由第四离合器K4而与第三行星齿轮组GP3的齿圈、另一方面与第四行星齿轮组GP4的齿圈相连接。
图2示出用于按照本发明的第一实施方式的变速器的换挡矩阵。
在图2中示出用于按照图1的变速器1的换挡矩阵。垂直于此地向下首先示出用附图标记V1至V9标出的九个前进挡位以及一个用R标出的倒挡挡位。此外示出用于第四前进挡V4的三个备选实现方案，用附图标记V4’、V4”、V4”’标出。水平地示出相应的切换元件，其中，首先示出所述两个制动器B1和B2并且接着示出所述四个离合器K1、K2、K3和K4。此外示出相应的传动比/比例i以及在两个相继的挡/挡位之间的相应的挡速比间隔/步距就此而言，在换挡矩阵中分别在两个挡之间示出相应的挡速比间隔。在第四前进挡V4的备选实施方案中仅仅给出传动比。
在换挡矩阵中空白的登记、亦即例如在前进挡位V1中对于第一制动器B1以及对于第一离合器K1和第三离合器K3表明，相应的切换元件或者说制动器或离合器是打开的，这就是说，切换元件在这里不从变速器的连接到该切换元件上的或者与之连接的相应的轴或元件传递力或转矩。在换挡矩阵中的配设叉的登记表示被相应操纵的或者说闭合的切换元件，亦即在换挡矩阵中例如在前进挡位V1中对于离合器K2和K4以及对于制动器B2。
为了借助按照图1的变速器1实现第一前进挡V1，制动器B2以及离合器K2和K4是闭合的。传动比i为4.398。为了实现第二挡V2，制动器B1以及离合器K2和K4是闭合的。传动比i为2.634。
为了实现第三前进挡V3，离合器K2、K3和K4是闭合的。传动比i为1.819。为了实现第四挡V4，离合器K1、离合器K2以及离合器K4是闭合的。传动比i为1.328。
为了实现第五前进挡V5，离合器K1、K2和K3是闭合的。传动比i为1.000。为了实现第六前进挡V6，第一制动器B1以及离合器K1、K2是闭合的。传动比i为0.829。
为了实现第七前进挡V7，制动器B2以及离合器K1、K2是闭合的。传动比i为0.719。为了实现第八前进挡V8，两个制动器B1、B2以及离合器K1是闭合的。传动比i为0.600。为了实现第九前进挡V9，制动器B2以及离合器K1和K3是闭合的。传动比i为0.506。
为了实现倒挡R，制动器B2以及离合器K3和K4是闭合的。传动比i为-3.932。为了实现第四前进挡V4’，制动器B1以及离合器K1和K4是闭合的。传动比i为1.328。为了实现第四前进挡V4”，制动器B2以及离合器K1和K4是闭合的。传动比i为1.328。为了实现第四前进挡V4”’，离合器K1、K3和K4是闭合的并且传动比i为1.328。
在第一前进挡V1和第二前进挡V2之间的挡速比间隔为1.669，在第二前进挡V2和第三前进挡V3之间的挡速比间隔为1.448。在第三前进挡V3和第四前进挡V4之间的挡速比间隔为1.370，在第四前进挡V4和第五前进挡V5之间的挡速比间隔为1.328。在第五前进挡V5和第六前进挡V6之间的挡速比间隔为1.206，在第六前进挡V6和第七前进挡V7之间的挡速比间隔为1.153。在第七前进挡V7和第八前进挡V8之间的挡速比间隔为1.198，在第八前进挡V8和第九前进挡V9之间的挡速比间隔为1.185。总的挡速比间隔为8.685。
在此，第一行星齿轮组GP1具有i0＝-2.162的行星架固定传动比，第二行星齿轮组GP2具有i0＝-2.231的行星架固定传动比，第三行星齿轮组GP3具有i0＝-1.819的行星架固定传动比以及第四行星齿轮组GP4具有i0＝-1.500的行星架固定传动比。
图3示出按照本发明的第二实施方式的变速器。
在图3中按照图1的变速器1。与按照图1的变速器1不同，可看到用于离合器K1的两个位置A和B，在这两个位置中，第一离合器K1可以设置成与按照图1的位置作用相同的。
用于第一离合器K1的第一备选位置A在第四行星齿轮组GP4的齿圈与从动轴AW之间，用于第一离合器K1的第二位置B在第四轴W4上位于第三行星齿轮组GP3的太阳轮与第四行星齿轮组GP4的太阳轮之间，从而齿圈和从动轴或者这两个太阳轮可以借助第一离合器K1相互耦联。
图4示出按照本发明的第三实施方式的变速器。
在图4中示出按照图1的变速器1。与按照图1的变速器1不同，可看到用于离合器K2的两个位置C和D，在这两个位置中，第二离合器K2可以设置成作用相同的。用于第二离合器K2的备选的第一位置C在第二行星齿轮组GP2的行星架和第四轴W4之间，用于第二离合器K2的第二位置D在第三轴W3上位于第一行星齿轮组GP1的太阳轮和第二行星齿轮组GP2的太阳轮之间，从而该行星架和第四轴或者这两个太阳轮可以相互耦联。
图5示出按照本发明的第四实施方式的变速器。
在图5中，第一离合器K1设置在按照图3的位置A，现在用附图标记K1’标出。驱动轴ANW因而直接与第四行星齿轮组GP4的行星架经由第一轴W1相连接。
图6示出按照本发明的第五实施方式的变速器。
在图6中，第一离合器K1设置在按照图3的位置B，现在用附图标记K1”标出。驱动轴ANW在此经由第一轴W1直接与第四行星齿轮组GP4的行星架相连接。第一离合器K1在第四轴W4上设置在第三行星齿轮组GP3的太阳轮和第四行星齿轮组GP4的太阳轮之间。
图7示出按照本发明的第六实施方式的变速器。
在图7中，第二离合器K2现在设置在按照图4的位置C，现在用附图标记K2’标出。驱动轴ANW因而经由第二轴W2直接与第二行星齿轮组GP2的齿圈相连接。第二行星齿轮组GP2的行星架能经由第二离合器K2而与第四轴W4连接。
图8示出按照本发明的第七实施方式的变速器。
在图8中，在这里用附图标记K2’标出的第二离合器K2设置在按照图4的位置C，以及在这里用附图标记K1’标出的第一离合器K1设置在按照图3的位置A。
图9示出按照本发明的第八实施方式的变速器。
在图9中，第一离合器K1设置在按照图3的位置B，在这里用附图标记K1”标出，以及第二离合器K2设置在按照图4的位置C，在这里用附图标记K2’标出。
图10示出按照本发明的第九实施方式的变速器。
在图10中，第二离合器K2设置在按照图4的位置D，在这里用附图标记K2”标出。第二离合器K2”因而在第三轴W3上设置在第一行星齿轮组GP1的太阳轮和第二行星齿轮组GP2的太阳轮之间，并且能实现用于在第一行星齿轮组GP1的太阳轴和第二行星齿轮组GP2的太阳轴之间传递力和转矩的连接。
图11示出按照本发明的第十实施方式的变速器。
在图11中，第一离合器K1设置在按照图3的位置A，在这里用附图标记K1’标出，以及第二离合器K2设置在按照图4的位置D，在这里用附图标记K2”标出。
图12示出按照本发明的第十一实施方式的变速器。
在图12中，第一离合器K1设置在按照图3的位置B，在这里用附图标记K1”标出，以及第二离合器K2设置在按照图4的位置D，在这里用附图标记K2”标出。
总之，按照图1至12的变速器1包括四个行星齿轮组齿轮平面GP1、GP2、GP3、GP4、六个切换元件B1、B2、K1、K2、K3、K4，其中，切换元件以四个离合器K1、K2、K3、K4和两个制动器B1、B2的形式构成。此外，固定的壳体耦联以第六轴W6的形式存在。最后，设置有两个可同时切换的切换元件。
作为用于变速器1的起动元件，可以设置液力变矩器、液力耦合器、附加的起动离合器、集成的起动离合器或制动器和/或附加的电机。在轴W1至W7中的每根轴上可以设置一个电机或其他动力源/功率源。此外，可以在轴W1至W7中的每根轴上设置与壳体G或与其他轴W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7的单向离合器。变速器1可以优选按标准传动安装方式或者还以前置/横向安装方式装入机动车中。摩擦锁合的和/或形锁合的切换元件可以作为切换元件。第二制动器B2、第二离合器K2以及第四离合器K4可以构造成爪齿式切换元件，这导致设有变速器的机动车的明显的消耗优点。
总而言之，本发明提供如下优点，即，变速器需要小的结构耗费，这使得变速器的制造成本更低并且重量更小。此外，变速器提供良好的传动比系列、低的绝对转速和相对转速以及低的行星齿轮组力矩和切换元件力矩。此外，本发明提供良好的啮合效率以及可实现非常容易地够到所有切换元件，特别是为了其保养。
尽管在上面依据优选的实施例描述了本发明，但本发明不限于此，而是可以按多种多样的方式修改。
因此，例如各个行星齿轮组GP1、GP2、GP3、GP4以及各个切换元件K1、K2、K3、K4、B1、B2的几何位置/顺序可以在考虑相应变速器元件相互间的可连接性的情况下自由选择。个别变速器元件因而可以在其在变速器1之内的位置/定位方面任意移动。
附图标记
1变速器
GP1、GP2、GP3、GP4行星齿轮组
10太阳轮
11、11a、11b行星轮
12行星架
13齿圈
ANW驱动轴
AW从动轴
B1、B2制动器
K1、K2、K3、K4离合器
G壳体
V1、V2、V3、V4、V5、V6、
V7、V8、V9、V4’、V4”、V4”’前进挡
R倒挡
W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7轴
i传动比/比例
挡速比间隔/步距
A、B、C、D离合器位置

Claims (24)

1.用于机动车的变速器(1)、特别是多离合器变速器，包括如下元件：驱动轴(ANW)、多个行星齿轮组(GP1、GP2、GP3、N个切换元件(B1、B2、K1、K2、K3、K4)和从动轴(AW)，其中，行星齿轮组包括如下行星齿轮组元件：太阳轮(10)、一个或多个行星轮(11、11a、11b)、行星架(12)和齿圈(13)，所述N个切换元件包括多个离合器(K1、K2、K3、K4)，其中，N是大于4的整数，借助所述N个切换元件(B1、B2、K1、K2、K3、K4)中的至少一个切换元件，驱动轴(ANW)和从动轴(AW)能借助所述多个行星齿轮传动机构(GP1、GP2、GP3、GP4)中的至少一个行星齿轮传动机构相连接，以实现不同的挡位(V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9、V4’、V4”、V4”’)，其特征在于，所述N个切换元件(B1、B2、K1、K2、K3、K4)包括至少M个制动器(B1、B2)和N-M个离合器(K1、K2、K3、K4)，其中，M是大于等于1的整数，并且至少(N-M)/2个离合器与驱动轴(ANW)和/或从动轴(AW)配合作用。
2.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所有离合器(K1、K2、K3、K4)与驱动轴(ANW)和/或从动轴(AW)配合作用。
3.根据权利要求1至2之一所述的变速器，其特征在于，多数离合器(K1、K2、K3)与驱动轴(ANW)配合作用。
4.根据权利要求1至3之一所述的变速器，其特征在于，太阳轴(W3、W4)构成为至少两个行星齿轮组(GP1、GP2，GP3、GP4)的共同的太阳轴(W3、W4)。
5.根据权利要求1至4之一所述的变速器，其特征在于，齿圈轴构成为至少两个行星齿轮组(GP1、GP2，GP3、GP4)的共同的齿圈轴(W4、AW)。
6.根据权利要求4和5所述的变速器，其特征在于，至少两个行星齿轮组(GP1、GP2)的共同的齿圈轴(W4、AW)构成为用于至少一个另外的行星齿轮组(GP3、GP4)的太阳轴(W4)。
7.根据权利要求1至6之一所述的变速器，其特征在于，一根齿圈轴构成为从动轴(AW)。
8.根据权利要求1至7之一所述的变速器，其特征在于，至少一个行星齿轮组(GP1)的行星架能与壳体(G)借助各制动器(B1、B2)中的一个制动器(B2)连接，和/或至少一个行星齿轮组(GP3)的行星架(12)与壳体(G)固定连接。
9.根据权利要求1至8之一所述的变速器，其特征在于，至少一根太阳轴(W3)能与壳体(G)借助各制动器(B1、B2)中的一个制动器(B1)固定地相连接。
10.根据权利要求1至9之一所述的变速器，其特征在于，至少一个行星齿轮组(GP3)、特别是其齿圈(13)能与从动轴(AW)借助至少一个离合器(K4)相连接。
11.根据权利要求1至10之一所述的变速器，其特征在于，两个行星齿轮组(GP1、GP3，GP2、GP3，GP4、GP3)具有带有不同符号的行星架固定传动比。
12.根据权利要求1至11之一所述的变速器，其特征在于，多数行星齿轮组(GP1、GP2、GP4)、特别是至少3/4的行星齿轮组(GP1、GP2、GP3、GP4)具有负的行星架固定传动比。
13.根据权利要求1至12之一所述的变速器，其特征在于，借助设置在行星齿轮组(GP4)的行星齿轮组元件的转矩上游或下游的离合器(K1)，驱动轴(ANW)的力和转矩能与变速器(1)的其他元件脱联。
14.根据权利要求1至13之一所述的变速器，其特征在于，借助一个离合器(K1”、K2”)，两个行星齿轮组(GP3、GP4，GP1、GP2)的太阳轮能连接成一根共同的太阳轴(W4，W3)。
15.根据权利要求1至14之一所述的变速器，其特征在于，借助至少一个离合器(K4)、优选至少两个离合器(K4、K1’)，行星齿轮组(GP3)的行星齿轮组元件、优选不同行星齿轮组(GP3、GP4)的行星齿轮组元件能与从动轴(AW)连接，优选行星齿轮组元件是齿圈(13)。
16.根据权利要求1至15之一所述的变速器，其特征在于，借助至少一个离合器(K2’)，行星齿轮组(GP2)的行星架(12)能与太阳轴(W4)、特别是共同的太阳轴相连接。
17.根据权利要求1至16之一所述的变速器，其特征在于，至少一个行星齿轮组(GP3)具有正的行星架固定传动比。
18.根据权利要求17所述的变速器，其特征在于，具有正的行星架固定传动比的行星齿轮组(GP3)的行星齿轮组元件、特别是其齿圈(13)能借助离合器(K4)与从动轴(AW)相连接。
19.根据权利要求1至18之一所述的变速器，其特征在于，所述M个制动器(B1、B2)中的至少两个、优选所有制动器(B1、B2)与同一个行星齿轮组(GP1)的行星齿轮组元件配合作用。
20.根据权利要求1至19之一所述的变速器，其特征在于，借助所述N个切换元件(B1、B2、K1、K2、K3、K4)和行星齿轮组能实现至少十个挡位(V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9、R、V4’、V4”、V4”’)、特别是至少九个前进挡(V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9、V4’、V4”、V4”’)和至少一个倒挡(R)。
21.根据权利要求1至20之一所述的变速器，其特征在于，至少一个挡位(V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9、R、V4’、V4”、V4”’)、特别是一个前进挡(V4)能通过所述N个切换元件(B1、B2、K1、K2、K3、K4)的至少两种、特别是四种不同的操纵(V4’、V4”、V4”’、V4)实现。
22.根据权利要求21所述的变速器，其特征在于，对于所述至少一个挡位(V4、V4’、V4”、V4”’)的一种实现(V4)，所有制动器(B1、B2)是打开的。
23.根据权利要求1至22之一所述的变速器，其特征在于，至少一个切换元件(B2、K2、K4)、特别是至少一半切换元件(B2、K2、K4)构造成爪齿式切换元件，优选包括至少一个制动器(B2)和至少一个离合器(K2、K4)。
24.机动车、特别是轿车或载货车，包括根据权利要求1至23之一所述的变速器(1)。
CN201480016683.8A 2013-03-27 2014-02-25 用于机动车的变速器 Pending CN105143719A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013205376.2 2013-03-27
DE102013205376.2A DE102013205376A1 (de) 2013-03-27 2013-03-27 Getriebe für ein Kraftfahrzeug
PCT/EP2014/053567 WO2014154410A1 (de) 2013-03-27 2014-02-25 Getriebe für ein kraftfahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105143719A true CN105143719A (zh) 2015-12-09

Family

ID=50151308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480016683.8A Pending CN105143719A (zh) 2013-03-27 2014-02-25 用于机动车的变速器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20160053868A1 (zh)
EP (1) EP2978997A1 (zh)
JP (1) JP2016514807A (zh)
CN (1) CN105143719A (zh)
DE (1) DE102013205376A1 (zh)
WO (1) WO2014154410A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110603391A (zh) * 2017-04-24 2019-12-20 Zf 腓德烈斯哈芬股份公司 机动车的传动装置

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013205377A1 (de) * 2013-03-27 2014-10-02 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufen-Planetengetriebe
DE102013205382A1 (de) * 2013-03-27 2014-10-02 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Kraftfahrzeug
JP6064849B2 (ja) * 2013-09-25 2017-01-25 マツダ株式会社 自動変速機
KR101683501B1 (ko) * 2014-12-11 2016-12-07 현대자동차 주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
US9746054B2 (en) * 2015-09-09 2017-08-29 Allison Transmission, Inc. Multi-speed transmission
US10451147B2 (en) 2016-09-28 2019-10-22 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10316940B2 (en) 2016-09-28 2019-06-11 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10060511B2 (en) 2016-09-28 2018-08-28 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10302173B2 (en) 2016-09-28 2019-05-28 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US9933045B1 (en) 2016-09-28 2018-04-03 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10060512B2 (en) 2016-09-28 2018-08-28 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10161486B2 (en) 2016-09-28 2018-12-25 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10364867B2 (en) 2016-09-28 2019-07-30 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10473190B2 (en) 2016-09-28 2019-11-12 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10174814B2 (en) 2016-09-28 2019-01-08 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10260599B2 (en) 2016-09-28 2019-04-16 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10323722B2 (en) * 2016-09-28 2019-06-18 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10234001B2 (en) 2016-09-28 2019-03-19 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10253850B2 (en) 2016-09-28 2019-04-09 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10323723B2 (en) 2016-09-28 2019-06-18 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10533644B2 (en) 2016-09-28 2020-01-14 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10161484B2 (en) 2016-09-28 2018-12-25 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101103212A (zh) * 2005-01-17 2008-01-09 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 多级变速器
CN101344149A (zh) * 2007-07-09 2009-01-14 通用汽车环球科技运作公司 8级变速器
DE102009019046A1 (de) * 2009-04-28 2010-11-04 Daimler Ag Getriebevorrichtung
US20120053005A1 (en) * 2010-08-27 2012-03-01 Zf Friedrichshafen Ag Multistage transmission
WO2012084376A1 (de) * 2010-12-21 2012-06-28 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe in planetenbauweise

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006349153A (ja) * 2005-06-14 2006-12-28 Hiroki Kawana ９速自動変速機のギヤトレーン
DE102008000428A1 (de) * 2008-02-28 2009-09-03 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE102009019045A1 (de) * 2009-04-28 2010-11-04 Daimler Ag Getriebevorrichtung
DE102009028685A1 (de) * 2009-08-20 2011-02-24 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE102010041883A1 (de) * 2010-05-28 2011-12-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Planetenradautomatikgetriebe
DE102010042669A1 (de) 2010-10-20 2012-04-26 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE102012202813A1 (de) * 2012-02-24 2013-08-29 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE102012206774B4 (de) * 2012-04-25 2021-03-11 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
US9625007B2 (en) * 2014-08-12 2017-04-18 Allison Transmission, Inc. Multi-speed transmission
US9512905B2 (en) * 2014-10-27 2016-12-06 Allison Transmission, Inc. Multi-speed transmission
WO2016069360A1 (en) * 2014-10-27 2016-05-06 Allison Transmission, Inc. Multi-speed transmission
US9518638B2 (en) * 2014-10-27 2016-12-13 Allison Transmission, Inc. Multi-speed transmission

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101103212A (zh) * 2005-01-17 2008-01-09 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 多级变速器
CN101344149A (zh) * 2007-07-09 2009-01-14 通用汽车环球科技运作公司 8级变速器
DE102009019046A1 (de) * 2009-04-28 2010-11-04 Daimler Ag Getriebevorrichtung
US20120053005A1 (en) * 2010-08-27 2012-03-01 Zf Friedrichshafen Ag Multistage transmission
WO2012084376A1 (de) * 2010-12-21 2012-06-28 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe in planetenbauweise

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110603391A (zh) * 2017-04-24 2019-12-20 Zf 腓德烈斯哈芬股份公司 机动车的传动装置
CN110603391B (zh) * 2017-04-24 2022-04-08 Zf 腓德烈斯哈芬股份公司 机动车的传动装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2978997A1 (de) 2016-02-03
DE102013205376A1 (de) 2014-10-02
US20160053868A1 (en) 2016-02-25
WO2014154410A1 (de) 2014-10-02
JP2016514807A (ja) 2016-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105143719A (zh) 用于机动车的变速器
CN105051421B (zh) 用于机动车的变速器、用于运行变速器的方法和机动车
US9194464B2 (en) Multi-speed gearbox
JP6310055B2 (ja) 変速機、変速機を作動させる方法、及び自動車
US9371891B2 (en) Multi-speed gearbox
CN104105904B (zh) 用于车辆的多挡行星齿轮变速器
CN105051415A (zh) 用于机动车的变速器
CN105051417A (zh) 用于机动车的变速器
CN103423388A (zh) 多级变速器
CN103511564A (zh) 多速变速器
CN104114904A (zh) 用于车辆的行星齿轮结构方式的多级变速器
CN103322140B (zh) 多挡变速器
CN105051416A (zh) 用于机动车的变速器
CN104514849A (zh) 多级变速器
US9476482B2 (en) Multi-speed gearbox
CN105074276A (zh) 多级行星齿轮变速器
CN104094020A (zh) 多级变速器
CN105051414A (zh) 用于机动车的变速器
JP6312797B2 (ja) 自動車用変速機
CN104271985A (zh) 多级变速器
CN104379967A (zh) 多级变速器
CN105026794A (zh) 行星结构式多级变速器
CN105051420A (zh) 用于机动车的变速器
CN104246296A (zh) 多级变速器
KR101002528B1 (ko) 자동 변속기의 8속 파워 트레인

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20151209