專利名稱：緊湊型變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種特別是應(yīng)用于汽車上的變速器，它具有一個(gè)輸入軸，ー個(gè)與輸入軸平行的第一輸出軸和至少ー個(gè)第二輸出軸。
背景技術(shù)：
DE 44 22 901 Al展示了ー個(gè)這種類型的變速器。該變速器具有多個(gè)用于在輸入軸和輸出軸之間傳遞轉(zhuǎn)矩的齒輪對(duì)，這里齒輪對(duì)具有至少ー個(gè)可控制的空套齒輪。此外設(shè)計(jì)了多個(gè)換擋離合器，這里為換擋離合器分配了一個(gè)空套齒輪，換擋離合器用于將軸和位于其上的空套齒輪相連。此外還設(shè)計(jì)了其他的可控制的離合器，通過它們兩個(gè)在軸上相鄰布置的空套齒輪可以無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的互相連接。借助DE 44 22 901 Al中的變速器可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)傳遞系數(shù)也就是檔位。當(dāng)推入一個(gè)檔位吋，若變速器處于工作位置，則轉(zhuǎn)矩從ー個(gè)動(dòng)カ源(例如發(fā)動(dòng)機(jī))經(jīng)過輸入軸和所選擇的齒輪對(duì)傳遞到輸出軸中的ー個(gè)上，該輸出軸與ー個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置(例如汽車的差速器)相連。DE 44 22 901 Al的變速器在輸入軸上具有ー個(gè)第一輸入軸空套齒輪、至少ー個(gè)具有兩個(gè)直徑尺寸不同的齒輪的第二輸入軸空套齒輪以及ー個(gè)第一雙換檔離合器，通過該離合器可以在ー個(gè)第一工作位置使第一輸入軸空套齒輪與輸入軸，而在ー個(gè)第二工作位置使第二輸入軸空套齒輪與輸入軸形成無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。在第一輸出軸上布置了ー個(gè)第一輸出軸空套齒輪和ー個(gè)第二輸出軸空套齒輪，它們與輸入軸空套齒輪相嚙合。雖然DE 44 22 901 Al中的變速器具有許多檔位并在軸向設(shè)計(jì)的很短，但是對(duì)更緊湊的變速器的需求仍然存在，它應(yīng)具有盡可能多的檔位和盡可能簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，并且至少在檔位中以很高的使用優(yōu)點(diǎn)具有很好的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明因此以以下任務(wù)為基礎(chǔ)，即提供ー種具有很多檔位的變速器，它容易制造， 軸向很短并盡可能高效的工作。本發(fā)明的任務(wù)將通過根據(jù)權(quán)利要求1的特征組合得到解決。優(yōu)選的結(jié)構(gòu)示例可以通過從屬權(quán)利要求得到。根據(jù)權(quán)利要求1的變速器的特征在干，第二輸出軸空套齒輪至少具有兩個(gè)直徑尺寸不同的齒輪，并在第一輸出軸上布置了ー個(gè)第二雙換檔離合器，通過它可以在ー個(gè)第一工作位置使第二輸出軸空套齒輪與第一輸出軸，而在ー個(gè)第二工作位置使第一輸出軸空套齒輪與第一輸出軸形成無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，這里輸入軸的第一雙換檔離合器在軸向布置在第 ニ輸出軸空套齒輪的齒輪之間。在一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式中第二雙換檔離合器在第一輸出軸上被軸向布置在第二輸入軸空套齒輪的齒輪之間。通過雙換檔離合器在輸入軸空套齒輪和第一輸出軸空套齒輪之間的這種交錯(cuò)的布置可以將變速器設(shè)計(jì)成在很小的軸向空間內(nèi)具實(shí)現(xiàn)很多的檔位。
在一種優(yōu)選的實(shí)施例中在第二輸出軸上布置了ー個(gè)第三輸出軸空套齒輪和ー個(gè)第四輸出軸空套齒輪。在這些空套齒輪之間可以布置ー個(gè)第三雙換檔離合器，通過它可以在ー個(gè)第一工作位置使第三輸出軸空套齒輪與第二輸出軸，而在ー個(gè)第二工作位置使第四輸出軸空套齒輪與第二輸出軸形成無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。這里第三雙換檔離合器在軸向優(yōu)選位于第二輸入軸空套齒輪的齒輪之間。如上所述，第二輸入軸空套齒輪和第二輸出軸空套齒輪具有至少兩個(gè)直徑尺寸不同的齒輪。例如這樣的一個(gè)空套齒輪可以由ー個(gè)包圍支承該空套齒輪的軸的軸套組成。然后可以在這個(gè)軸套上一軸向相鄰布置一無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的固定不同大小的齒輪。此外也可以是ー個(gè)整體的零件。下文中也將ー個(gè)具有兩個(gè)不同大小的齒輪稱為“階梯形”空套齒輪。為了在輸入軸和其中ー個(gè)輸出軸之間傳遞轉(zhuǎn)矩，可以使用多余兩個(gè)的齒輪。除了 ー個(gè)齒輪對(duì)具有兩個(gè)用于傳遞轉(zhuǎn)矩的齒輪外(它們相互嚙合以傳遞轉(zhuǎn)矩)，還應(yīng)該將“齒輪對(duì)”的概念理解為多于兩個(gè)齒輪，通過它們將轉(zhuǎn)矩從輸入軸傳遞到其中ー個(gè)輸出軸上。例如可以將轉(zhuǎn)矩從ー個(gè)與輸入軸無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)相連的空套軸承傳遞到例如第一輸出軸的階梯形空套齒輪的一個(gè)齒輪上，這里轉(zhuǎn)矩接著經(jīng)過階梯形空套齒輪的第二個(gè)齒輪通過另ー個(gè)相對(duì)輸入軸可轉(zhuǎn)動(dòng)的空套齒輪傳遞到第二輸出軸的ー個(gè)(已接合的)空套齒輪上。在這種情況下齒輪對(duì)包括了多于兩個(gè)的齒輪并總共包含了三個(gè)齒輪嚙合。這里的齒輪嚙合應(yīng)該是兩個(gè)布置在不同軸上的齒輪的直接嚙合。在一種優(yōu)選的實(shí)施例中在輸入軸空套齒輪和第一輸出軸的輸出軸空套齒輪之間設(shè)計(jì)了三個(gè)齒輪嚙合。這里優(yōu)選是第一輸入軸空套齒輪與第一輸出軸的第二輸出軸空套齒輪的ー個(gè)齒輪相嚙合，而階梯形輸入軸空套齒輪的ー個(gè)齒輪與階梯形輸出軸空套齒輪的另 ー個(gè)齒輪相嚙合。最終第一輸出軸空套齒輪在第一輸出軸上與階梯形輸入軸空套齒輪的另一個(gè)齒輪互相嚙合。在軸向距離第一雙換檔離合器最近的階梯形輸入軸空套齒輪的齒輪在直徑上優(yōu)選大于階梯形輸入軸空套齒輪的另ー個(gè)齒輪和/或第二輸入軸空套齒輪。在階梯形輸入軸空套齒輪和第二輸出軸的輸出軸空套齒輪之間可以設(shè)計(jì)兩對(duì)齒輪嚙合。此外這里優(yōu)選在輸入軸的空套齒輪和第一輸出軸的空套齒輪之間設(shè)計(jì)兩對(duì)齒輪嚙
I=I O在一種優(yōu)選的實(shí)施例中第一輸出軸的一個(gè)輸出軸空套齒輪與第二輸出軸的ー個(gè)輸出軸空套齒輪互相嚙合。因此在兩根輸出軸的空套齒輪之間存在ー對(duì)齒輪嚙合。通過兩根輸出軸的空套齒輪之間的齒輪嚙合可以實(shí)現(xiàn)變速器的倒檔。因此在變速器的一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)示例中具有多個(gè)前進(jìn)擋和至少ー個(gè)倒檔，這里當(dāng)推入倒檔時(shí)，轉(zhuǎn)矩從輸入軸被傳遞到一個(gè)輸出軸的空套齒輪上，然后通過上述的不同輸出軸的兩個(gè)空套齒輪之間的齒輪嚙合傳遞到另一根輸出軸上。因此可能的是，提供ー種不使用額外的中間軸而實(shí)現(xiàn)倒檔的變速器。 因此支承齒輪的軸的數(shù)目總共是三根。第二輸出軸上的第四輸出軸空套齒輪同樣地可以被設(shè)計(jì)為階梯形的空套齒輪。因此它具有兩個(gè)直徑尺寸不同的齒輪。通過使用另ー個(gè)階梯形的空套齒輪可以更精確的達(dá)到期望的傳遞系數(shù)。第一輸出軸和第二輸出軸都可以各自具有ー個(gè)固定齒輪。這里固定齒輪與ー個(gè)輸出部件相連接。輸出部件可以例如是一個(gè)齒圈(ring gear)，它與汽車的差速器形成無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。當(dāng)這個(gè)輸出部件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩根輸出軸也都通過固定齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。這里的固定齒輪的直徑尺寸可以互相不同，也可以是相同的。一種優(yōu)選的實(shí)施例具有三個(gè)雙換檔離合器，從而可以實(shí)現(xiàn)六個(gè)前進(jìn)擋和兩個(gè)倒檔。但是變速器也可以具有多于六個(gè)的前進(jìn)檔(例如七個(gè)或八個(gè)前進(jìn)擋)。一種優(yōu)選的用于實(shí)現(xiàn)更多檔位的可能方案是，在輸入軸上布置另ー個(gè)換檔離合器和ー個(gè)第三輸入軸空套齒輪。這里可以是ー個(gè)簡(jiǎn)單的換檔離合器，它除ー個(gè)空檔之外只具有ー個(gè)工作位置，在這個(gè)位置上換檔離合器將第三輸入軸空套齒輪無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的與輸入軸相連。這里的輸入軸空套齒輪可以與第一或第二輸出軸上的ー個(gè)固定齒輪相嚙合。也可能的是，第三輸入軸空套齒輪與和輸出部件相嚙合的固定齒輪中的ー個(gè)嚙合。因此在ー種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)示例中輸出軸的兩個(gè)固定齒輪、齒圈形式的輸出部件以及第三輸入軸空套齒輪處于ー個(gè)平面內(nèi)。第三輸入軸空套齒輪也可以用于將轉(zhuǎn)矩從另ー個(gè)動(dòng)カ源和/或另ー個(gè)離合器導(dǎo)入變速器內(nèi)。在這種情況下例如第三輸入軸空套齒輪與另ー個(gè)離合器形成無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。通過另ー個(gè)離合器接著可以通過第三輸入軸空套齒輪和一個(gè)與該第三輸入軸空套齒輪相嚙合的另ー個(gè)齒輪將額外的轉(zhuǎn)矩傳遞到輸出軸中的ー個(gè)上。第三輸入軸空套齒輪因此不一定需要分配一個(gè)在空套齒輪和輸入軸之間產(chǎn)生無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連接的換檔離合器。一個(gè)雙換檔離合器可以具有一個(gè)在軸向可移動(dòng)的滑動(dòng)套筒，它可以從一個(gè)空檔位置被推進(jìn)兩個(gè)與之相離的工作位置。當(dāng)滑動(dòng)套筒處于兩個(gè)工作位置其中一個(gè)中時(shí)，則它在這個(gè)位置上使軸與相應(yīng)的空套齒輪之間產(chǎn)生無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的連接。當(dāng)從空檔位置推入工作位置時(shí)滑動(dòng)套筒可能與至少ー個(gè)同步環(huán)相嚙合，同步環(huán)用于保證軸的轉(zhuǎn)速和待接合的空套齒輪得到同歩。只有轉(zhuǎn)速同步成功之后才可以到達(dá)雙換檔離合器的工作位置。類似的也適用于ー個(gè)(簡(jiǎn)單的)除空檔位置之外只有ー個(gè)工作位置的換檔離合器。借助圖形中展示的結(jié)構(gòu)示例將進(jìn)ー步闡釋本發(fā)明。


圖1第一種結(jié)構(gòu)示例的齒輪組的示意2不同檔位下流經(jīng)齒輪組的轉(zhuǎn)矩流(見圖2. 1至圖2. 8)圖3圖1中的齒輪組的側(cè)視圖(部分剖面)圖4第二種結(jié)構(gòu)示例(圖4. 1)以及第三種結(jié)構(gòu)示例(圖4. 2)的齒輪組的示意圖； 和圖5其他結(jié)構(gòu)示例的齒輪組的示意圖(圖5. 1至5. 4)。
具體實(shí)施例方式圖1用圖示展示了一種變速器的齒輪組，它在一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置IN和一個(gè)以兩根軸形式的從動(dòng)裝置OUT被接通。該變速器具有ー個(gè)輸入軸S2和兩個(gè)與之平行的輸出軸Sl和 S3。輸出軸S3在這里應(yīng)該表示為第一輸出軸，而輸出軸Sl為第二輸出軸。在輸入軸S2上布置了ー個(gè)第一輸入軸空套齒輪Gl和ー個(gè)第二輸入軸空套齒輪 G47?？仗X輪G47被設(shè)計(jì)成具有兩個(gè)齒輪G4和G7的階梯形空套齒輪。因此第二輸入軸空套齒輪G47在下文中也被稱為階梯形輸入軸空套齒輪。在軸向，即輸入軸S2的軸方向，在第一輸入軸空套齒輪Gl和階梯形輸入軸空套齒輪G47之間布置了一個(gè)雙換檔離合器E2。該雙換檔離合器E2用于使輸入軸空套齒輪Gl 或者階梯形輸入軸空套齒輪G47與輸入軸S2形成無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。第一雙換檔離合器E2 或者準(zhǔn)確的說，雙換檔離合器E2的一個(gè)在軸向可滑動(dòng)的滑動(dòng)套筒可以從ー個(gè)中間的空檔位置——以圖1的展示為基礎(chǔ)——向左或向右移動(dòng)?；瑒?dòng)套筒從空檔位置向左移動(dòng)可以到達(dá)ー個(gè)第一工作位置A，在這里第一輸入軸空套齒輪Gl與輸入軸S2形成無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。 與之相反當(dāng)雙換檔離合器E2的滑動(dòng)套筒被向右推動(dòng)時(shí)，最終達(dá)到ー個(gè)第二工作位置B，在這里雙換檔離合器E2使輸入軸S2與階梯形輸入軸空套齒輪G47形成無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。雙換檔離合器E2具有所謂的同步性，從而在滑動(dòng)套筒最終到達(dá)第一工作位置A以及第二工作位置B之前，使滑動(dòng)套筒的轉(zhuǎn)速(對(duì)應(yīng)于輸入軸S2的轉(zhuǎn)速)以及第一輸入軸空套齒輪Gl 也就是階梯形輸入軸空套齒輪G47的轉(zhuǎn)速得到同歩。第一輸出軸S3支承ー個(gè)第一輸出軸空套齒輪G8和ー個(gè)第二輸出軸空套齒輪G25。 該第二輸出軸空套齒輪G25具有兩個(gè)直徑尺寸不同的齒輪G2和G5。因此這是ー個(gè)階梯形的空套齒輪。下文中也將第二輸出軸空套齒輪稱為階梯形輸出軸空套齒輪。在第一輸出軸空套齒輪G8和階梯形輸出軸空套齒輪G25之間布置了ー個(gè)第二雙換檔離合器E3。類似雙換檔離合器E2，通過它可以使第一輸出軸空套齒輪G8或者階梯形輸出軸空套齒輪G25與第一輸出軸S3形成無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。這里同樣地第二雙換檔離合器或者說該第二雙換檔離合器的滑動(dòng)套筒可以從ー個(gè)中間的空檔位置出發(fā)到達(dá)兩個(gè)工作位置A、B。在工作位置A，即第一工作位置處，階梯形輸出軸空套齒輪G25與第一輸出軸S3 形成無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。在第二工作位置B處輸出軸空套齒輪G8與輸出軸S3固連。在第二輸出軸Sl上布置了ー個(gè)第三輸出軸空套齒輪G3和一個(gè)第四輸出軸空套齒輪G6。在它們之間有ー個(gè)第三雙換檔離合器El。這個(gè)雙換檔離合器El也被用于在各個(gè)エ 作位置A、B上將空套齒輪G3以及空套齒輪G8于第二輸出軸Sl相連。在第二輸出軸Sl上有ー個(gè)固定齒輪G9。該固定齒輪G9與輸出軸Sl形成無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。第一輸出軸S3同樣地具有ー個(gè)固定齒輪G10，它位于與固定齒輪G9相同的平面內(nèi)。固定齒輪G9、G10與一個(gè)輸出部件Gll相嚙合，這里被設(shè)計(jì)成一個(gè)與ー個(gè)差速器相連的齒圈。固定齒輪G9和齒圈Gll之間的虛線表明不僅僅只有固定齒輪GlO與齒圈Gll相嚙合。從中也可以知道的是，在圖1的的展示中，軸Si、S2、S3以及輸出部件的旋轉(zhuǎn)軸在圖示平面內(nèi)被翻轉(zhuǎn)了。實(shí)際上這些軸以及旋轉(zhuǎn)軸不在ー個(gè)平面內(nèi)。圖1展示了另一條虛線，它將第四輸出軸空套齒輪G6與第一輸出軸空套齒輪G8 相連。這條虛線也應(yīng)表明，這樣相連的空套齒輪G6、G8互相嚙合，即形成了齒輪嚙合。這里空套齒輪G8不只與空套齒輪G6互相嚙合，還與階梯形輸入軸空套齒輪G47的齒輪G7互相嚙合。同時(shí)階梯形輸入軸空套齒輪G47的齒輪G7也與兩個(gè)齒輪，即位于第二輸出軸Sl上的第三輸出軸空套齒輪G3以及位于第一輸出軸上的階梯形輸出軸空套齒輪G25的齒輪G5 相嚙合。相應(yīng)的空套齒輪G3、G4和G5位于ー個(gè)平面內(nèi)。在這個(gè)平面和空套齒輪G6、G7及 G8處于的平面之間布置了第二雙換檔離合器E3和第三雙換檔離合器E1。位于輸入軸S2上的第一雙換檔離合器E2在軸向被布置在階梯形輸出軸空套齒輪G25的齒輪G2、G5之間。圖2. 1至圖2. 8展示了流經(jīng)圖1中的齒輪組的轉(zhuǎn)矩流。在圖2. 1中用粗體表示出了當(dāng)位于第一前進(jìn)檔I時(shí)從驅(qū)動(dòng)裝置IN至從動(dòng)裝置OUT的轉(zhuǎn)矩流。當(dāng)位于第一前進(jìn)檔吋， 第一雙換檔離合器處于其第一工作位置A，同時(shí)第一雙換檔離合器E3處于其第一工作位置B。因此從驅(qū)動(dòng)裝置IN出發(fā)，轉(zhuǎn)矩從輸入軸S2經(jīng)過第一雙換檔離合器E2傳遞至第一輸入軸空套齒輪G1。轉(zhuǎn)矩通過空套齒輪Gl和齒輪G2之間的齒輪嚙合被傳遞至階梯形的輸出軸空套齒輪G25。從那里出發(fā)轉(zhuǎn)矩流經(jīng)過階梯形輸入軸空套齒輪G47的齒輪G4、G7流至第一輸出軸空套齒輪G8。由于第一輸出軸空套齒輪G8通過已連接的雙換檔離合器E3與第一輸出軸S3形成無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，因此轉(zhuǎn)矩可以通過第一輸出軸S3傳遞給固定齒輪10和齒圈 Gll0與齒圈無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)相連的差速器將轉(zhuǎn)矩分配給兩根軸OUT。圖2. 2展示了當(dāng)位于第二前進(jìn)檔II時(shí)通過變速器的轉(zhuǎn)矩流。轉(zhuǎn)矩通過當(dāng)前位于第二工作位置B的第一雙換檔離合器E2從輸入軸S2被傳遞至當(dāng)前與輸入軸S2無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)相連的階梯形輸入軸空套齒輪G47。從那里出發(fā)轉(zhuǎn)矩通過空套齒輪G8經(jīng)過固定齒輪GlO 傳遞至齒圈G11，空套齒輪G8當(dāng)前通過第一雙換檔離合器E3與第一輸出軸S3無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)相連的。圖2. 3至2. 6以類似的方式展示了當(dāng)處于前進(jìn)檔III至VI時(shí)轉(zhuǎn)矩流線路。圖2. 7 闡述了當(dāng)處于倒檔RI時(shí)的轉(zhuǎn)矩流。驅(qū)動(dòng)裝置IN的轉(zhuǎn)矩通過輸入軸S2和處于工作位置A 的第一雙換檔離合器E2傳遞至第一輸入軸空套齒輪Gl。轉(zhuǎn)矩通過各自在軸S3以及S2上轉(zhuǎn)動(dòng)的階梯形空套齒輪G25和G47到達(dá)第一輸出軸空套齒輪G8。由于第一輸出軸空套齒輪G8與第四輸出軸空套齒輪G6相嚙合(見虛線)并且第二輸出軸Sl上的第三雙換檔離合器El處于其工作位置B，因此轉(zhuǎn)矩被傳遞至第二輸出軸Si。轉(zhuǎn)矩流繼續(xù)通過固定齒輪G9 流至與固定齒輪相嚙合的齒圈Gll (見虛線)。表1以文字和數(shù)字的形式展示了處于六個(gè)前進(jìn)檔I至VI和兩個(gè)倒檔RI和RII時(shí)通過變速器的轉(zhuǎn)矩流。這里以粗體強(qiáng)調(diào)了每個(gè)雙換檔離合器及其所接合的工作位置。表 11.前進(jìn)檔 I S2-E2 (A) -G1-G2-G5-G4-G7-G8——E3 (B) -S3-G10-G112.前進(jìn)檔 II S2-E2 (B)-------------G7-G8——E3 (B) -S3-G10-G113.前進(jìn)檔 III S2-E2(A)-G1-G2-G5-G4——G3——E3 (A) -S1-G9—Gll4.前進(jìn)檔 IV S2-E2 (A) -G1-G2----------------E3 (A) -S3-G10—Gl 15.前進(jìn)檔 V S2-E2 (B)----------G4——G3——El(A) -S1-G9—Gll6.前進(jìn)檔 VI S2-E2 (B)----------G4——G5——E3 (A) -S3-G10—Gll1.倒檔 RI S2-E2 (A) -G1-G2-G5-G4-G7-G8-G6-E1 (B) -S1-G9—G112.倒檔 RII S2-E2 (B)-------------G7-G8-G6-E1 (B)-S1-G9-G11特別地從圖2. 1至2.8中可以知道的是，除了固定齒輪9、10和齒圈Gll之間的齒輪嚙合以及差速器內(nèi)部的齒輪嚙合，為前進(jìn)檔II、IV、V、VI各自僅僅設(shè)計(jì)了ー個(gè)傳遞轉(zhuǎn)矩的齒輪嚙合。例如圖2. 2展示了，當(dāng)處于前進(jìn)擋II時(shí)唯一的一個(gè)傳遞轉(zhuǎn)矩的齒輪嚙合位于空套齒輪G7和固定齒輪G8之間。相應(yīng)的齒輪嚙合以ー個(gè)用黒色填充的矩形表示。當(dāng)接入第一前進(jìn)檔I時(shí)與之相反有三個(gè)傳遞轉(zhuǎn)矩的齒輪嚙合。傳遞轉(zhuǎn)矩的齒輪嚙合的數(shù)量和所有其他的檔位ー樣是個(gè)奇數(shù)。其結(jié)果是，輸入軸S2例如順時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)引起齒輪Gll以相同的方向旋轉(zhuǎn)，即也是順時(shí)針。圖3以側(cè)視圖(部分截面圖)展示了圖1中僅僅以圖示展示的齒輪組。變速器的基本結(jié)構(gòu)因此參考圖1以及圖2. 1至2. 8的結(jié)構(gòu)。在圖3中可以看到，雙換檔離合器E1、 E2、E3各自具有ー個(gè)滑動(dòng)套筒10。滑動(dòng)套筒10在其外側(cè)面具有ー個(gè)環(huán)形槽11，一個(gè)軸向可滑動(dòng)的換擋撥叉(未表示出)伸進(jìn)槽中。換擋撥叉優(yōu)選通過ー個(gè)電動(dòng)的或者液壓的執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)，從而由此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速箱的可能。因此在圖3中通過在軸向推動(dòng)換擋撥叉也可以使滑動(dòng)套筒11向左或向右滑動(dòng)。當(dāng)滑動(dòng)套筒10從圖3所示的空檔位置N出發(fā)例如被向左擠壓時(shí)，則它將擠向同步環(huán)12，同步環(huán)12通過ー個(gè)錐形的摩擦面13在空套齒輪Gl的切線方向產(chǎn)生ー個(gè)摩擦カ矩。作為這個(gè)摩擦力矩的結(jié)果，只有當(dāng)滑動(dòng)套筒10的轉(zhuǎn)速與空套齒輪Gl的轉(zhuǎn)速大小相同的時(shí)候，滑動(dòng)套筒10才能被擠入其最終的工作位置(見圖1中的第一工作位置A)，在這個(gè)位置上它與空套齒輪Gl的ー個(gè)接合齒圈14實(shí)現(xiàn)形狀配合連接。在工作位置A處滑動(dòng)套筒10更確切的說輸入軸S2和空套齒輪Gl互相間形成無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的連接。從圖3中還可看到的是，階梯形輸入軸空套齒輪G47以及階梯形輸出軸空套齒輪 G25各自都被設(shè)計(jì)成ー個(gè)整體。圖3表明通過根據(jù)發(fā)明的變速器可以在最小的軸向結(jié)構(gòu)空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)很多的前進(jìn)檔。圖4和5展示了根據(jù)圖1的變速器的變型或者補(bǔ)充。圖4. 1的結(jié)構(gòu)示例與圖1的結(jié)構(gòu)示例的不同之處在于，階梯形輸入軸空套齒輪G47 的齒輪G7當(dāng)前與第二輸出軸Sl上的第四輸出軸空套齒輪G6處于嚙合狀態(tài)。在圖1的結(jié)構(gòu)示例中齒輪G7與第一輸出軸S3上的第一輸出軸空套齒輪G8相嚙合。但是此外空套齒輪G6和G8互相嚙合，圖中用虛線表示。這種變型當(dāng)位于第一倒檔RI以及第ニ倒檔RII時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)矩流產(chǎn)生了影響。如同在第一種結(jié)構(gòu)示例(見圖2. 7)中處于第一倒檔RI時(shí)，轉(zhuǎn)矩流從輸入軸S2出發(fā)經(jīng)過處于工作位置A的第一雙換檔離合器E2和兩個(gè)階梯形空套齒輪G25、G47直至齒輪G7。由于齒輪G7 當(dāng)前與第二輸出軸Sl上的第四輸出軸空套齒輪G6嚙合，這時(shí)轉(zhuǎn)矩就被傳遞至這個(gè)空套齒輪G6，然后才被傳遞至第一輸出軸S3上的第一輸出軸空套齒輪G8。相應(yīng)地第一輸出軸S3 上的第二雙換檔離合器E3這時(shí)必須在其工作位置B處被接合，從而使轉(zhuǎn)矩通過第一輸出軸 S3到達(dá)齒圈G11。當(dāng)處于第二倒檔RII時(shí)轉(zhuǎn)矩流通過改變了的空套齒輪G6、G7、G8之間的齒輪嚙合也經(jīng)過第一輸出軸S3傳遞給固定齒輪GlO直至齒圈G11。圖4. 2展示了ー種通過將空套齒輪G6設(shè)計(jì)成具有兩個(gè)齒輪G6'和G14的階梯形齒輪，從而改變倒檔RI、RII的傳遞系數(shù)的方案。在這種情況下第一輸出軸S3上的第一輸出軸空套齒輪G8與現(xiàn)在是階梯形的空套齒輪G6的齒輪G14互相嚙合。這里對(duì)齒輪G8、G14 的直徑的調(diào)整可以不取決于齒輪G6'的直徑以及輸入軸S2與第二輸出軸Sl之間的距離。圖2以文字和數(shù)字的形式展示了不同檔位時(shí)的轉(zhuǎn)矩流。在圖4. 1中所示的變型不僅對(duì)倒檔RI、RII的轉(zhuǎn)矩流有影響，而且對(duì)ー和第二前進(jìn)檔I、II也有影響，這時(shí)兩個(gè)前進(jìn)檔相對(duì)第一種結(jié)構(gòu)示例有所變化，這里以星號(hào)表示。必須注意的是，根據(jù)圖4. 2的齒輪組在圖 2中的倒檔RI、RII時(shí)原本應(yīng)該用符號(hào)“G6' -G14”代替“G6”。表 21.前進(jìn)檔I *S2-E2(A)-Gl--G2--G5-G4-G7-G6--—El(B)--S1-G9--Gll
2.前進(jìn)檔II*S2-E2(B)-------G7-G6--—El(B)--S1-G9--Gll
3.前進(jìn)檔IIIS2-E2(A)-Gl-G2-G5-G4-—-G3-—-El (A)-S1-G9-Gll
4.前進(jìn)檔IVS2-E2 (A)-Gl-G2----------—E3(A)-S3-G10-Gll
5.前進(jìn)檔VS2-E2 (B)----< Tli^"-----G3--—-El(A)-S1-G9--Gll
6.前進(jìn)檔 VI S2-E2 (B)----------G4——G5——E3 (A) -S3-G10—Gll1.倒檔 RI * S2-E2 (A) -G1-G2-G5-G4-G7-G6-G8-E3 (B) -S3-G10—Gl 12.倒檔 RII * S2-E2 (B)-------------G7-G6-G8-E3 (B) -S3-G10-G11圖5. 1至5. 4展示了對(duì)圖1結(jié)構(gòu)示例的補(bǔ)充。在圖5. 1的結(jié)構(gòu)示例中設(shè)計(jì)了另ー 種換檔離合器E4，它位于輸入軸S2上。借助這個(gè)從空檔位置只能推入ー個(gè)工作位置A的換檔離合器E4可以使另一個(gè)或者第三個(gè)輸入軸空套齒輪G12與輸入軸S2形成無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。這個(gè)額外的空套齒輪G12與一個(gè)位于第一輸出軸S3上的固定齒輪G13互相嚙合。另 ー種選擇是固定齒輪G13也布置在第二輸出軸Sl上。也可能的是，第三輸入軸空套齒輪G12要么與第二輸出軸Sl的固定齒輪G9相嚙合，要么與第一輸出軸S3的固定齒輪GlO相嚙合。在圖5. 2中展示了ー種方案，即第三輸入軸空套齒輪G12與第一輸出軸S3上的固定齒輪GlO相嚙合。固定齒輪G9、G10、額外的輸入軸空套齒輪G12以及齒圈Gll在這里處于同一平面內(nèi)。圖5. 3展示了一種變型，在這種變型上通過ー個(gè)離合器Cl代替另ー個(gè)換檔離合器 E4。通過這個(gè)額外的離合器Cl可以不接合連接驅(qū)動(dòng)裝置IN與輸入軸S2的主離合器C2之外而將額外的轉(zhuǎn)矩導(dǎo)入變速器。圖5. 4展示了ー個(gè)具有額外的離合器Cl的結(jié)構(gòu)示例，在這個(gè)結(jié)構(gòu)示例上額外的輸入軸空套齒輪G12如同在圖5. 2的結(jié)構(gòu)中一祥與齒圈Gll處于ー個(gè)平面內(nèi)。通過這個(gè)額外的輸入軸空套齒輪G12，或者與另ー個(gè)換檔離合器E4相連，或者與額外的離合器Cl相連，從而實(shí)現(xiàn)了ー個(gè)新的六擋VI'。圖1結(jié)構(gòu)示例中原有的六擋VI因此變成了ー個(gè)新的七檔VII。只要這個(gè)額外的離合器Cl是ー個(gè)可控制的或者說可調(diào)節(jié)的離合器，則新的六檔VI'可以被用于填補(bǔ)在前進(jìn)檔I至V之間換擋時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩空缺。當(dāng)從第五前進(jìn)檔V換入新的六前進(jìn)檔VI'或者從新的六前進(jìn)檔VI'換入第七前進(jìn)檔VII時(shí)離合器Cl、C2可以像雙離合變速器一祥以ー個(gè)相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩重疊工作。表3以數(shù)字和文字的形式列出了根據(jù)圖5. 1至5. 4的變型的不同轉(zhuǎn)矩流線路。與圖1的結(jié)構(gòu)示例相比増加了ー個(gè)新的六檔VI'，而原有的六檔變成了七檔VII。表3
1.前進(jìn)檔IS2-E2 (A)--G1-G2-G5-G4-G7-G8——E3 (B)-S3--GlO--Gll
2.前進(jìn)檔IIS2-E2 (B)--------------G7-G8----E3 (B)-S3--GlO--Gll
3.前進(jìn)檔IIIS2-E2(A)--G1-G2-G5-G4——G3——El (A)-Sl--G9--Gll
4.前進(jìn)檔IVS2-E2 (A)-η η η UQ 廣Λ、 Ul-LrZ Ε,Ο \ )-S3--GlO--Gll
5.前進(jìn)檔VS2-E2 (B)-----------(α4----Lr^----Ei (A)-Sl--G9--Gll
6.前進(jìn)檔VI *S2-E4-G12/p ι ο coN ^LrlO-OO^ ~-GlO-Gll
7.前進(jìn)檔VIIS2-E2 (B)-----------G4----G5----Ε3 (A)-S3--GlO--Gll
1.倒檔RIS2-E2 (A)--G1-G2-G5-G4-G7-G8-G6-E1(B)-Sl--G9--Gll
2.倒檔RIIS2-E2 (B)--------------G7-G8-G6-E1(B)-Sl--G9—-Gll
權(quán)利要求
1.變速器，特別是用于汽車上，它包括至少ー個(gè)輸入軸(S2)，一個(gè)與該輸入軸(S》平行的第一輸出軸(S； )和至少ー個(gè)第二輸出軸(Si)，其中，當(dāng)該變速器處于安裝位置中時(shí)，該輸入軸(S2)優(yōu)選通過離合器(C2)的中間連接與一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置(IN)相嚙合，該第一輸出軸(S； )以及該第二輸出軸(Si)與ー個(gè)從動(dòng)裝置(OUT)相嚙合。多個(gè)用于在該輸入軸(S》和該輸出軸(S3、S1)中至少ー個(gè)之間傳遞轉(zhuǎn)矩的齒輪對(duì)，其中，ー個(gè)齒輪對(duì)具有至少ー個(gè)空套齒輪。多個(gè)換檔離合器(E2、E3)，其中，為ー個(gè)換檔離合器分配了一個(gè)空套齒輪，換檔離合器用于連接該空套齒輪與支承該空套齒輪的軸，以及多個(gè)檔位(I至VI、RI和RII)，其中，當(dāng)接入一個(gè)檔位吋，轉(zhuǎn)矩能從該輸入軸(S》被傳遞至該從動(dòng)裝置(OUT)，在所述輸入軸(S》上具有ー個(gè)第一輸入軸空套齒輪(Gl)、至少ー個(gè)具有至少兩個(gè)直徑尺寸不同的齒輪(G4、G7)的第二輸入軸空套齒輪(G47)以及ー個(gè)第一雙換檔離合器 (E2)，通過該第一雙換檔離合器可以在ー個(gè)第一工作位置(A)中使所述第一輸入軸空套齒輪(Gl)與所述輸入軸(S》以及在ー個(gè)第二工作位置(B)中使所述第二輸入軸空套齒輪 (G47)與所述輸入軸(S》形成無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，并且在所述第一輸出軸(S； )上布置了一個(gè)第一輸出軸空套齒輪(G8)和至少ー個(gè)第二輸出軸空套齒輪(G25)，其特征在干，所述第 ニ輸出軸空套齒輪(G25)具有至少兩個(gè)直徑尺寸不同的齒輪(G2、G5)，并在所述第一輸出軸(S； )上布置了ー個(gè)第二雙換檔離合器(E3)，通過該第二雙換檔離合器可以在ー個(gè)第一工作位置(A)中使所述第二輸出軸空套齒輪(G25)與所述第一輸出軸(S； )以及在ー個(gè)第 ニ工作位置(B)中使所述第一輸出軸空套齒輪(G8)與所述第一輸出軸(S； )形成無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，其中，所述輸入軸(S》的所述第一雙換檔離合器(E》在軸向布置在所述第二輸出軸空套齒輪(G25)的所述齒輪(G2、G5)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的變速器，其特征在干，所述第一輸出軸(S； )上的所述第二雙換檔離合器(E3)在軸向被布置在所述第二輸入軸空套齒輪(G47)的所述齒輪(G4、G7)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的變速器，其特征在干，在所述第二輸出軸(Si)上布置了ー個(gè)第三輸出軸空套齒輪(G!3)和一個(gè)第四輸出軸空套齒輪(G6)以及ー個(gè)第三雙換檔離合器 (El)，通過該第三雙換檔離合器可以在ー個(gè)第一工作位置(A)中使所述第三輸出軸空套齒輪(G!3)與所述第二輸出軸(Si)以及在ー個(gè)第二工作位置(B)中使所述第四輸出軸空套齒輪(G6)與所述第二輸出軸(Si)形成無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的變速器，其特征在干，所述第三雙換檔離合器(El)在軸向被布置在所述第二輸入軸空套齒輪(G47)的所述齒輪(G4、G7)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的變速器，其特征在干，在所述輸入軸空套齒輪(G1、 G47)和所述第一輸出軸(S； )的所述輸出軸空套齒輪(G8、G20之間設(shè)計(jì)了三組齒輪嚙合。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)的變速器，其特征在干，在所述第二輸入軸空套齒輪 (G47)和所述第二輸出軸(Si)的所述輸出軸空套齒輪(G3、G6)之間設(shè)計(jì)了兩組齒輪嚙合。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一項(xiàng)的變速器，其特征在干，在所述第一輸出軸(S； )的至少ー個(gè)輸出軸空套齒輪(G8)和所述第二輸出軸(Si)的至少ー個(gè)輸出軸空套齒輪(G6)之間設(shè)計(jì)了一組齒輪嚙合。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項(xiàng)的變速器，其特征在干，多個(gè)檔位包括多個(gè)前進(jìn)檔(I 至VI)以及至少ー個(gè)倒檔(RI、RII)，其中，當(dāng)接入倒檔時(shí)轉(zhuǎn)矩從所述輸入軸(S》先傳遞至所述輸出軸(S3、Si)其中ー個(gè)上，然后再傳遞至另ー個(gè)輸出軸(S1、S;3)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求3至8中任一項(xiàng)的變速器，其特征在干，所述第二輸出軸(Si)上的所述第四輸出軸空套齒輪(G6)具有至少兩個(gè)直徑尺寸不同的齒輪(G6' ；G14)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)的變速器，其特征在干，所述第一輸入軸(S； )具有一個(gè)固定齒輪(GlO)，所述第二輸入軸(Si)具有ー個(gè)固定齒輪(G9)，所述固定齒輪(G10、G9) 與一個(gè)輸出部件(Gll)互相嚙合。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)的變速器，其特征在干，在所述輸入軸(S》上布置了另ー個(gè)換檔離合器(E4)和ー個(gè)第三輸入軸空套齒輪(G12)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)的變速器，其特征在干，所述第三輸入軸空套齒輪 (G12)被設(shè)計(jì)用于將另一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置和/或另ー個(gè)離合器(Cl)的轉(zhuǎn)矩導(dǎo)入所述變速器內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種特別應(yīng)用于汽車上的變速器，它包括至少一個(gè)輸入軸(S2)，一個(gè)與輸入軸(S2)平行的第一輸出軸(S3)和至少一個(gè)第二輸出軸(S1)，這里當(dāng)變速器處于安裝位置時(shí)，輸入軸(S2)優(yōu)選通過離合器(C2)的中間連接與一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置相嚙合，第一輸出軸(S3)以及第二輸出軸(S1)與一個(gè)從動(dòng)裝置相嚙合；多個(gè)用于在輸入軸(S2)和輸出軸(S3、S1)中至少一個(gè)之間傳遞轉(zhuǎn)矩的齒輪對(duì)，這里齒輪對(duì)具有至少一個(gè)空套齒輪；多個(gè)換檔離合器(E2、E3)，這里為換檔離合器分配了一個(gè)空套齒輪，換檔離合器用于連接該空套齒輪與支承空套齒輪的軸；多個(gè)檔位，這里當(dāng)接入一個(gè)檔位時(shí)，轉(zhuǎn)矩從輸入軸(S2)被傳遞至從動(dòng)裝置。
文檔編號(hào)F16H57/023GK102562961SQ20111045709
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
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