本發(fā)明涉及一種具有高總傳動效果的行星齒輪換擋變速器，尤其用于使用于機動車中，所述機動車具有機電的驅(qū)動器，其中所述行星齒輪換擋變速器包括多個分別構(gòu)成為行星齒輪變速器的變速級。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明基于下述目的，實現(xiàn)一種具有高總傳動效果的行星齒輪換擋變速器，所述行星齒輪換擋變速器的特征在于緊湊的構(gòu)造、有利的換擋性能和高的機械效率。

所述目的根據(jù)本發(fā)明通過下述行星齒輪換擋變速器來實現(xiàn)，所述行星齒輪換擋變速器具有：

-功率輸入端；

-功率輸出端；

-行星齒輪子變速器，所述行星齒輪子變速器通過功率輸入端驅(qū)動并且其傳動效果通過固定變速器部件能夠可切換地來改變，所述行星齒輪子變速器具有第一太陽輪、第一行星齒輪組、第一行星齒輪架和第一齒圈；

-具有固定的傳動比的負載級，所述負載級通過行星齒輪子變速器的輸出端驅(qū)動并且形成功率輸出端，所述負載級具有負載級太陽輪、負載級行星齒輪組、負載級行星齒輪架和負載級齒圈，和

-制動裝置，所述制動裝置具有用于選擇性地固定行星齒輪子變速器的第一旋轉(zhuǎn)部件的第一制動器和用于選擇性地固定行星齒輪子變速器的第二旋轉(zhuǎn)部件的第二制動器；

-其中制動裝置設置在行星齒輪子變速器的背離負載級的一側(cè)上。

由此，以有利的方式可能的是，實現(xiàn)下述行星齒輪換擋變速器，在所述行星齒輪換擋變速器中，能夠在具有小的轉(zhuǎn)矩負荷的變速器區(qū)域中實現(xiàn)換擋功能，并且通過與可切換的變速器區(qū)域直接相鄰設置的負載級能夠?qū)崿F(xiàn)將轉(zhuǎn)矩提高到輸出轉(zhuǎn)矩。此外，制動裝置可以實現(xiàn)為緊湊的構(gòu)件，所述構(gòu)件以就維護而言有利的方式從變速器輸入端的一側(cè)可觸及并且可以安裝在變速器殼體上。

借助根據(jù)本發(fā)明的變速器，能夠以特別有利的方式實現(xiàn)在i＝15和i＝7.5的范圍中的兩個擋位，其中為了設定所要求的傳動比，必須針對每個擋位分別將一個軸相對于殼體制動。對此，制動裝置能夠以雙離合器的類型構(gòu)造，其離合器殼通過下述方式持久固定不動：所述離合器殼例如與殼體連接。根據(jù)本發(fā)明的變速器能夠以特別有利的方式不同步地在負載的條件下被換擋。

根據(jù)本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實施方式，行星齒輪換擋變速器構(gòu)成為，使得負載級太陽輪為負載級的功率輸入端。所述負載級太陽輪在此與變速器主軸線同心地設置并且在徑向上從內(nèi)部接合到負載級行星齒輪組的行星齒輪中。

行星齒輪換擋變速器可以構(gòu)成為，使得第一齒圈、第一行星齒輪架和/或第一齒圈或第二齒圈能夠可切換地固定。此外可能的是，行星齒輪子變速器構(gòu)成為，使得所述行星齒輪子變速器包括第二太陽輪，并且所述第二太陽輪能夠經(jīng)由制動裝置可切換地固定。

負載級的驅(qū)動可以有利地通過下述方式實現(xiàn)：負載級太陽輪與第一行星齒輪架轉(zhuǎn)動剛性地耦聯(lián)并且由第一行星齒輪架驅(qū)動。對此替選地，也可能的是，負載級聯(lián)接到疊加子變速器能夠通過下述方式實現(xiàn)：負載級太陽輪與第一齒圈轉(zhuǎn)動剛性地耦聯(lián)并且由第一齒圈驅(qū)動。

通過根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思，以有利的方式實現(xiàn)高傳動比的雙擋變速器。為了換擋使用雙離合器，尤其雙制動器。借助下面描述的變速器，能夠?qū)崿F(xiàn)在i＝15和i＝7.5的范圍中的兩個擋位，其中針對每個擋位分別將一個軸相對于殼體制動。對此使用雙離合器，其離合器殼固定地與變速器殼體連接。實現(xiàn)換擋功能的疊加子變速器構(gòu)成為耦合變速器。全部變型形式的共同之處在于輸出端側(cè)的負載級。變速級可以在空間上與雙離合器分開。

附圖說明

本發(fā)明的其他細節(jié)和特征從下面結(jié)合附圖的描述中得出。附圖示出：

圖1示出用于圖解說明根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選的實施方式的根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器的構(gòu)造的示意圖，其中行星齒輪換擋變速器的第一齒圈和第二太陽輪可以選擇性地借助于制動裝置固定；

圖2示出用于圖解說明根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選的實施方式的根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器的構(gòu)造的示意圖，其中行星齒輪換擋變速器的第一齒圈和第二太陽輪同樣可以選擇性地固定；

圖3示出用于圖解說明根據(jù)本發(fā)明的第三優(yōu)選的實施方式的根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器的構(gòu)造的示意圖，其中行星齒輪換擋變速器的第一行星齒輪架和第二太陽輪可以選擇性地固定；

圖4示出用于圖解說明根據(jù)本發(fā)明的第四優(yōu)選的實施方式的根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器的構(gòu)造的示意圖，其中行星齒輪換擋變速器的第一齒圈和第二齒圈可以選擇性地固定。

具體實施方式

根據(jù)圖1的視圖示出第一實施方式的根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器的實施例。所述行星齒輪換擋變速器包括：功率輸入端i1；行星齒輪子變速器g1，所述行星齒輪子變速器通過功率輸入端i1驅(qū)動，并且所述行星齒輪子變速器的傳動效果可以通過固定變速器元件以可切換的方式改變，所述行星齒輪子變速器具有第一太陽輪s1、第一行星齒輪組p1、第一行星齒輪架c1和第一齒圈h1。第一行星齒輪組p1的行星齒輪支承在第一行星齒輪架c1上并且在徑向上從內(nèi)部接合到第一齒圈h1中。

此外，根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪變速器包括負載級ls，所述負載級具有固定的傳動比，所述負載級通過行星齒輪子變速器g1的輸出端g1a驅(qū)動并且形成行星齒輪換擋變速器的功率輸出端o1。負載級ls包括負載級太陽輪ls1、負載級行星齒輪組lp1、負載級行星齒輪架lc1和負載級齒圈lh1。負載級太陽輪ls1通過行星齒輪子變速器g1的輸出端g1a驅(qū)動并且從變速器軸線起在徑向上從內(nèi)部接合到行星齒輪組lp1中。行星齒輪組lp1的行星齒輪支承在負載級的行星齒輪架lc1上并且在徑向上從內(nèi)部接合到負載級ls的齒圈lh1中。齒圈lh1在變速器殼體g中固定不動。負載級ls的行星齒輪架lc1驅(qū)動其功率輸出端o1。

在根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器中通過下述方式實現(xiàn)換擋功能：設有制動裝置br，所述制動裝置具有：第一制動器br1，用于選擇性地固定行星齒輪子變速器g1的第一旋轉(zhuǎn)部件；和第二制動器br2，用于選擇性地固定行星齒輪子變速器g1的第二旋轉(zhuǎn)部件。制動裝置br在此設置在行星齒輪子變速器g1的背離不可切換的負載級ls的一側(cè)上。由此可能的是，在具有小的轉(zhuǎn)矩負荷的變速器區(qū)域中實現(xiàn)換擋功能，并且通過負載級ls實現(xiàn)將轉(zhuǎn)矩提高到輸出轉(zhuǎn)矩，由于設置制動裝置br，所述負載級能夠與可切換的變速器區(qū)域g1直接相鄰地設置。此外，制動裝置br能夠作為緊湊的組件實現(xiàn)，以就維護而言有利的方式從變速器輸入端的一側(cè)可觸及所述組件。借助示出的變速器構(gòu)造，能夠以特別有利的方式實現(xiàn)在i＝15和i＝7.5的范圍中的兩個擋位，其中針對每個擋位必須分別將一個軸相對于殼體g制動。對此，制動裝置br能夠以雙離合器的類型構(gòu)造，其離合器殼brc通過下述方式持久固定不動：所述離合器殼例如與殼體g連接。

第一太陽輪s1為行星齒輪子變速器g1的功率輸入端，并且負載級太陽輪ls1為負載級ls的功率輸入端。這兩個子變速器可以通過下述方式運動學地耦聯(lián)：負載級太陽輪ls1與第一行星齒輪架c1轉(zhuǎn)動剛性地耦聯(lián)并進而由第一行星齒輪架驅(qū)動。

在此處示出的實施例中，行星齒輪子變速器g1除了第一行星齒輪架c1之外包括另一第二行星齒輪架c2、第二太陽輪s2、第二行星齒輪p2和第二齒圈h2。第二太陽輪s2在徑向上從內(nèi)部接合到第二行星齒輪p2中。第二行星齒輪p2支承在第二行星齒輪架c2上并且在徑向上從內(nèi)部接合到第二齒圈h2中。經(jīng)由制動裝置br的第一制動器br1，第二行星齒輪架c2能夠可切換地固定。經(jīng)由制動裝置br的第二制動器br2，行星齒輪子變速器g1的第二太陽輪s2可以選擇性地固定。第二行星齒輪架c2轉(zhuǎn)動剛性地與第一齒圈h1耦聯(lián)。借此，第一齒圈h1也可以經(jīng)由第一制動器br1固定。第二齒圈h2轉(zhuǎn)動剛性地與第一行星齒輪架c1耦聯(lián)。

第一太陽輪s1、第一行星齒輪組p1和第一齒圈h1的齒輪對的標準傳動比例如在此為-2。第二太陽輪s2、第二行星齒輪組p2和第二齒圈h2的齒輪對的標準傳動比在此例如為-3。第一負載級太陽輪ls1、第一負載級行星齒輪組lp1和負載級齒圈lh1的齒輪對的標準傳動比在此例如為-4。

根據(jù)圖2的視圖示出根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器的第二實施例。所述行星齒輪換擋變速器包括功率輸入端i1；行星齒輪子變速器g1，所述行星齒輪子變速器通過功率輸入端i1驅(qū)動，并且所述行星齒輪子變速器的傳動效果又能夠通過固定變速器元件可切換地改變，所述行星齒輪子變速器具有第一太陽輪s1、第一行星齒輪組p1、第一行星齒輪架c1和第一齒圈h1。

此外，根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器包括具有固定的傳動比的負載級ls，所述負載級通過行星齒輪子變速器g1的輸出端g1a驅(qū)動并且形成行星齒輪換擋變速器的功率輸出端o1。所述負載級ls包括負載級太陽輪ls1、負載級行星齒輪組lp1、負載級行星齒輪架lc1和負載級齒圈lh1。負載級太陽輪ls1通過行星齒輪子變速器g1的輸出端g1a驅(qū)動并且從變速器軸線起在徑向上從內(nèi)部接合到行星齒輪組lp1中。行星齒輪組lp1的行星齒輪支承在負載級的行星齒輪架lc1上并且在徑向上從內(nèi)部接合到負載級ls的齒圈lh1中。齒圈lh1在變速器殼體g中固定不動。負載級ls的行星齒輪架lc1驅(qū)動其功率輸出端o1。

在根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器的所述第二實施方式中，通過下述方式又實現(xiàn)換擋功能：設有制動裝置br，所述制動裝置具有：第一制動器br1，用于選擇性地固定行星齒輪子變速器的第一旋轉(zhuǎn)部件；和第二制動器br2，用于選擇性地固定行星齒輪子變速器的第二旋轉(zhuǎn)部件。制動裝置br在此如在根據(jù)圖1的變型形式中那樣設置在行星齒輪子變速器的背離不可切換的負載級ls的一側(cè)上。由此，又可能的是，在具有小的轉(zhuǎn)矩負荷的變速器區(qū)域中實現(xiàn)換擋功能，并且通過負載級ls實現(xiàn)將轉(zhuǎn)矩提高到輸出轉(zhuǎn)矩，由于設置制動裝置br，所述負載級可以與可切換的變速器區(qū)域g1直接相鄰地設置。此外，制動裝置br可以作為緊湊的組件實現(xiàn)，以就維護而言有利的方式從變速器輸入端的一側(cè)可觸及所述組件。借助示出的變速器構(gòu)造，能夠以特別有利的方式實現(xiàn)在i＝15和i＝7.5的范圍中的兩個擋位，其中針對每個擋位必須分別將一個軸相對于殼體g制動。對此，制動裝置br能夠以雙離合器的類型構(gòu)造，其離合器殼brc通過下述方式持久固定不動：所述離合器殼例如與殼體g連接。

第一太陽輪s1是行星齒輪子變速器g1的功率輸入端，并且負載級太陽輪ls1是負載級ls的功率輸入端。這兩個子變速器通過下述方式運動學地耦聯(lián)：負載級太陽輪ls1與第一行星齒輪架c1轉(zhuǎn)動剛性地耦聯(lián)并進而由其驅(qū)動。

在這里所示的實施例中，第一行星齒輪架c1除了第一行星齒輪組p1的行星齒輪之外也支承第二行星齒輪組p2的行星齒輪，所述行星齒輪與第一行星齒輪組p1的行星齒輪接合。此外，行星齒輪子變速器g1包括第二太陽輪s2，所述第二太陽輪在徑向上從內(nèi)部接合到第二行星齒輪組p2的行星齒輪中。第二行星齒輪組p2的行星齒輪支承在第一行星齒輪架c1上。經(jīng)由制動裝置br的第一制動器br1，第一齒圈h1能夠可切換地固定。經(jīng)由制動裝置br的第二制動器br2，行星齒輪子變速器g1的第二太陽輪s2能夠選擇性地固定。

根據(jù)圖3的視圖示出根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器的第三實施例。所述行星齒輪換擋變速器包括功率輸入端i1；行星齒輪子變速器g1，所述行星齒輪子變速器通過功率輸入端i1驅(qū)動，并且所述行星齒輪子變速器的傳動效果能夠通過固定變速器元件可切換地改變，所述行星齒輪子變速器具有第一太陽輪s1、第一行星齒輪組p1、第一行星齒輪架c1和第一齒圈h1。

此外，根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器包括具有固定的傳動比的負載級ls，所述負載級通過行星齒輪子變速器g1的輸出端g1a驅(qū)動并且形成行星齒輪換擋變速器的功率輸出端o1。所述負載級ls包括負載級太陽輪ls1、負載級行星齒輪組lp1、負載級行星齒輪架lc1和負載級齒圈lh1。負載級太陽輪ls1通過行星齒輪子變速器g1的輸出端g1a驅(qū)動并且從變速器軸線起在徑向上從內(nèi)部接合到行星齒輪組lp1中。行星齒輪組lp1的行星齒輪支承在負載級的行星齒輪架lc1上并且在徑向上從內(nèi)部接合到負載級1的齒圈lh1中。齒圈lh1在變速器殼體g中固定不動。負載級ls的行星齒輪架lc1驅(qū)動其功率輸出端o1。

在根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器中，通過下述方式實現(xiàn)換擋功能：設有制動裝置br，所述制動裝置具有：第一制動器br1，用于選擇性地固定行星齒輪子變速器的第一旋轉(zhuǎn)部件；和第二制動器br2，用于選擇性地固定行星齒輪子變速器的第二旋轉(zhuǎn)部件。制動裝置br在此設置在行星齒輪子變速器的背離不可切換的負載級ls的一側(cè)上。由此，可能的是，在具有小的轉(zhuǎn)矩負荷的變速器區(qū)域中實現(xiàn)換擋功能，并且通過負載級ls實現(xiàn)將轉(zhuǎn)矩提高到輸出轉(zhuǎn)矩，由于設置制動裝置br，所述負載級能夠與可切換的變速器區(qū)域g1直接相鄰地設置。此外，制動裝置br能夠作為緊湊的組件實現(xiàn)，以就維護而言有利的方式從變速器輸入端的一側(cè)可觸及所述組件。借助示出的變速器構(gòu)造，能夠以特別有利的方式實現(xiàn)在i＝15和i＝7.5的范圍中的兩個擋位，其中針對每個擋位必須分別將一個軸相對于殼體g制動。對此，制動裝置br能夠以雙離合器的類型構(gòu)造，其離合器殼brc通過下述方式持久固定不動：所述離合器殼例如與殼體g連接。

第一太陽輪s1是行星齒輪子變速器g1的功率輸入端，并且負載級太陽輪ls1是負載級ls的功率輸入端。這兩個子變速器通過下述方式運動學地耦聯(lián)：負載級太陽輪ls1與第一齒圈h1轉(zhuǎn)動剛性地耦聯(lián)并進而由第一齒圈h1驅(qū)動。

在此處示出的實施例中，第一行星齒輪架c1除了第一行星齒輪組p1的行星齒輪之外也支承第二行星齒輪組p2的行星齒輪，所述行星齒輪與第一行星齒輪組p1的行星齒輪接合。此外，行星齒輪子變速器g1包括第二太陽輪s2，所述第二太陽輪在徑向上從內(nèi)部接合到第二行星齒輪組p2的行星齒輪中。第二行星齒輪組p2的行星齒輪支承在第一行星齒輪架c1上。經(jīng)由制動裝置br的第一制動器br1，第一行星齒輪架c1能夠可切換地固定。經(jīng)由制動裝置br的第二制動器br2，行星齒輪子變速器g1的第二太陽輪s2能夠選擇性地固定。

根據(jù)圖4的視圖示出根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器的第四實施例。所述行星齒輪換擋變速器包括功率輸入端i1；行星齒輪子變速器g1，所述行星齒輪子變速器通過功率輸入端i1驅(qū)動，并且所述行星齒輪子變速器的傳動效果能夠通過固定變速器元件可切換地改變，所述行星齒輪子變速器具有第一太陽輪s1、第一行星齒輪組p1、第一行星齒輪架c1和第一齒圈h1和第二齒圈h2以及第二行星齒輪組p2。

此外，根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器包括具有固定的傳動比的負載級ls，所述負載級通過行星齒輪子變速器g1的輸出端g1a驅(qū)動并且形成行星齒輪換擋變速器的功率輸出端o1。所述負載級ls包括負載級太陽輪ls1、負載級行星齒輪組lp1、負載級行星齒輪架lc1和負載級齒圈lh1。負載級太陽輪ls1通過行星齒輪子變速器g1的輸出端g1a驅(qū)動并且從變速器軸線起在徑向上從內(nèi)部接合到行星齒輪組lp1中。行星齒輪組lp1的行星齒輪支承在負載級的行星齒輪架lc1上并且在徑向上從內(nèi)部接合到負載級1的齒圈lh1中。齒圈lh1在變速器殼體g中固定不動。負載級ls的行星齒輪架lc1驅(qū)動其功率輸出端o1。

在根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪換擋變速器中，通過下述方式實現(xiàn)換擋功能：設有制動裝置br，所述制動裝置具有：第一制動器br1，用于選擇性地固定行星齒輪子變速器的第一旋轉(zhuǎn)部件；和第二制動器br2，用于選擇性地固定行星齒輪子變速器的第二旋轉(zhuǎn)部件。制動裝置br在此如在全部在上文中描述的實施例中那樣設置在行星齒輪子變速器g1的背離不可切換的負載級ls的一側(cè)上。由此，可能的是，在具有小的轉(zhuǎn)矩負荷的變速器區(qū)域中實現(xiàn)換擋功能，并且通過負載級ls實現(xiàn)將轉(zhuǎn)矩提高到輸出轉(zhuǎn)矩，由于設置制動裝置br，所述負載級能夠與可切換的變速器區(qū)域g1直接相鄰地設置。此外，制動裝置br能夠作為緊湊的組件實現(xiàn)，以就維護而言有利的方式從變速器輸入端的一側(cè)可觸及所述組件。借助示出的變速器構(gòu)造，能夠以特別有利的方式實現(xiàn)在i＝15和i＝7.5的范圍中的兩個擋位，其中針對每個擋位必須分別將一個軸相對于殼體g制動。對此，制動裝置br能夠以雙離合器的類型構(gòu)造，其離合器殼brc通過下述方式持久固定不動：所述離合器殼例如與殼體g連接。

第一太陽輪s1是行星齒輪子變速器g1的功率輸入端，并且負載級太陽輪ls1是負載級ls的功率輸入端。這兩個子變速器通過下述方式運動學地耦聯(lián)：負載級太陽輪ls1與第一行星齒輪架c1轉(zhuǎn)動剛性地耦聯(lián)并進而由第一行星齒輪架驅(qū)動。

在此處示出的實施例中，第一行星齒輪架c1除了第一行星齒輪組p1的行星齒輪之外也支承第二行星齒輪組p2的行星齒輪，所述行星齒輪與第一行星齒輪組p1的行星齒輪同軸地設置并且與其轉(zhuǎn)動剛性地耦聯(lián)，以形成所謂的分級行星齒輪。此外，行星齒輪子變速器g1包括第二齒圈h2，第二行星齒輪組p2的行星齒輪在徑向上從內(nèi)部接合到所述第二齒圈中。第二行星齒輪組p2的行星齒輪支承在第一行星齒輪架c1上。經(jīng)由制動裝置br的第一制動器br1，第一齒圈h1能夠可切換地固定。經(jīng)由制動裝置br的第二制動器br2，行星齒輪子變速器g1的第二齒圈h2能夠選擇性地固定。

在上文中描述的變速器能夠設計成，使得在相應的換擋狀態(tài)中的傳動比相差范圍從1.4至2.4的因數(shù)，并且此外能夠?qū)崿F(xiàn)范圍從11至17的最大傳動比、尤其為15的最大傳動比。

第一太陽輪s1的驅(qū)動能夠通過機電的主驅(qū)動發(fā)動機通過下述方式實現(xiàn)：第一太陽輪s1直接位于所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)子軸上。發(fā)動機和描述的根據(jù)本發(fā)明的變速器可以組合成結(jié)構(gòu)單元。

制動裝置br的操縱優(yōu)選利用機電的致動器來進行。所述致動器的控制優(yōu)選經(jīng)由電子控制裝置來進行，所述電子控制裝置在換擋過程中也分配驅(qū)動發(fā)動機的功率，使得實現(xiàn)盡可能無沖擊的換擋過程。