多級(jí)自動(dòng)變速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種以行星結(jié)構(gòu)方式的多級(jí)自動(dòng)變速器，尤其是用于機(jī)動(dòng)車的多級(jí)自 動(dòng)變速器，其包括驅(qū)動(dòng)軸、從動(dòng)軸、四個(gè)經(jīng)由三個(gè)聯(lián)接軸相互耦聯(lián)的行星輪組以及至少六個(gè) 切換元件。
【背景技術(shù)】
[0002] -般性的以行星結(jié)構(gòu)方式的可自動(dòng)切換的車輛變速器在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)被多次 描述并且經(jīng)歷不斷的發(fā)展和改進(jìn)。因此所述變速器應(yīng)具有足夠數(shù)量的前進(jìn)擋以及倒車擋、 非常好地適用于機(jī)動(dòng)車的的傳動(dòng)比，高的速比范圍、有利的各擋速比間隔和對(duì)于應(yīng)用情況 足夠大的起動(dòng)傳動(dòng)比。此外，所述變速器應(yīng)需要盡可能小的構(gòu)造耗費(fèi)，尤其少量的切換元件 并且在按順序換擋方式中避免所謂的成組切換，使得在切換到下一較高的或下一較低的擋 時(shí)分別僅斷開一個(gè)之前閉合的切換元件并且閉合一個(gè)之前斷開的切換元件。
[0003] 這種多擋自動(dòng)變速器例如從申請(qǐng)人的DE102005002337A1中得知。其主要包括驅(qū)動(dòng) 軸、從動(dòng)軸、總計(jì)四個(gè)單行星輪組和五個(gè)切換元件。通過選擇性地閉合五個(gè)構(gòu)成為離合器和 制動(dòng)器的切換元件中的三個(gè)切換元件，在沒有成組切換的情況下能夠接通總共八個(gè)前進(jìn) 擋。
[0004] 從申請(qǐng)人的DE102007055808A1中已知從DE102005002337A1中已知的八擋自動(dòng)變 速器的改進(jìn)方案。通過將附加的第六切換元件運(yùn)動(dòng)學(xué)地聯(lián)接到現(xiàn)有的齒輪組系統(tǒng)中（具體 而言在變速器的兩個(gè)現(xiàn)有的軸之間的動(dòng)力流中），能構(gòu)成兩個(gè)附加的前進(jìn)擋?，F(xiàn)在通過該構(gòu) 成為離合器的附加的第六切換元件，能將一個(gè)聯(lián)接軸與能夠通過閉合之前現(xiàn)有的五個(gè)切換 元件中的第五切換元件而鎖止的第二行星輪組連接，所述聯(lián)接軸將能夠與殼體連接的第一 行星輪組與同從動(dòng)軸連接的第三行星輪組持久地相互連接。該附加的第六切換元件結(jié)合五 個(gè)切換元件中的之前現(xiàn)有的第四切換元件也能夠?qū)崿F(xiàn)鎖止與從動(dòng)軸連接的第三行星輪組。 新的擋在其傳動(dòng)比方面位于八擋變速器的至今為止的第五和第六擋之間和至今為止的第 六和第七擋之間。
[0005] 從申請(qǐng)人的DE102009001253B3中已知從DE102005002337A1中已知的八擋自動(dòng)變 速器的另一改進(jìn)方案。在此，通過在驅(qū)動(dòng)軸和能夠通過閉合之前現(xiàn)有的五個(gè)切換元件中的 第五切換元件而鎖止的第二行星輪組之間的動(dòng)力流中添加構(gòu)成為離合器的第六切換元件 而構(gòu)成附加的前進(jìn)擋，所述前進(jìn)擋的傳動(dòng)比大于八擋變速器的至今為止的第一擋，即附加 的起動(dòng)擋低于八擋變速器的至今為止的第一擋。
[0006] 從US8，007，394B2中已知具有四個(gè)單行星輪組和六個(gè)切換元件的另一個(gè)十擋自動(dòng) 變速器，其與DE102007055808A1的齒輪組系統(tǒng)區(qū)別僅在于三個(gè)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。首先，在US8,007， 394B2中從動(dòng)軸僅與第三行星輪組的行星架連接，因此不存在DE102007055808A1中提出的 在第三行星輪組的行星架和第二行星輪組的行星架之間的動(dòng)力流中的離合器。其次，在 US8,007,394B2中在第四行星輪組的齒圈和第二行星輪組的太陽輪之間設(shè)有可切換的連接 部，取代在DE102007055808A1中提出的第四行星輪組的齒圈與第二行星輪組的太陽輪的持 久耦聯(lián)。第三，在US8,007,394B2中在第四行星輪組的齒圈和第二行星輪組的行星架之間的 動(dòng)力流中設(shè)有離合器。US8,007,394B2的變速器的運(yùn)動(dòng)學(xué)要求，為了在不成組切換的情況下 接通十個(gè)前進(jìn)擋，在每個(gè)擋中分別閉合六個(gè)切換元件中的四個(gè)切換元件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是，改進(jìn)具有總計(jì)四個(gè)行星輪組的在開頭提出類型的多級(jí)變速器。 在此，變速器除了高的擋位數(shù)以外在駕駛性能方面應(yīng)具有可接受的擋位分級(jí)以及大的速比 范圍，并且在主駕駛擋中具有良好的效率(即相對(duì)小的拖曳損失和嚙合損失）。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明，所述目的通過具有權(quán)利要求1所述特征的或具有權(quán)利要求3所述的特 征的自動(dòng)變速器得以實(shí)現(xiàn)。其它有利的設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中得出。
[0009] 因此，在根據(jù)本發(fā)明的第一解決方案中提出一種以行星結(jié)構(gòu)方式的自動(dòng)變速器， 所述自動(dòng)變速器具有驅(qū)動(dòng)軸、從動(dòng)軸、四個(gè)單行星輪組和六個(gè)切換元件，所述切換元件的選 擇性接合引起在驅(qū)動(dòng)軸和從動(dòng)軸之間的不同的傳動(dòng)比。在根據(jù)本發(fā)明的第二解決方案中設(shè) 有附加的第七切換元件。四個(gè)單行星輪組經(jīng)由三個(gè)聯(lián)接軸相互連接，其中第一聯(lián)接軸將第 一行星輪組與第四行星輪組持久連接，第二聯(lián)接軸將第二行星輪組與第三行星輪組持久連 接，并且第三聯(lián)接軸將第三行星輪組與第一行星輪組持久連接。驅(qū)動(dòng)軸與第四行星輪組持 久連接，而從動(dòng)軸與第三行星輪組持久連接。
[0010] 關(guān)于將第六切換元件耦聯(lián)到行星輪組上，在本發(fā)明的自動(dòng)變速器中提出：第一行 星輪組與兩個(gè)切換元件直接連接，第二行星輪組與四個(gè)切換元件直接連接，第三行星輪組 與兩個(gè)切換元件直接連接，第四行星輪組與四個(gè)切換元件直接連接。關(guān)于將切換元件耦聯(lián) 到變速器的驅(qū)動(dòng)端和從動(dòng)端上提出：驅(qū)動(dòng)軸與六個(gè)切換元件中的一個(gè)切換元件直接連接， 并且從動(dòng)軸同樣與六個(gè)切換元件中的一個(gè)切換元件直接連接。
[0011] 如果如同在根據(jù)本發(fā)明的第二解決方案中那樣設(shè)有附加的第七切換元件，那么第 一行星輪組與兩個(gè)切換元件直接連接，第二行星輪組與五個(gè)切換元件直接連接，第三行星 輪組與兩個(gè)切換元件直接連接，第四行星輪組與五個(gè)切換元件直接連接，驅(qū)動(dòng)軸與兩個(gè)切 換元件直接連接，并且從動(dòng)軸與一個(gè)切換元件直接連接。
[0012] 在此，在表述"直接連接"之下結(jié)合將切換元件耦聯(lián)到行星輪組上可理解，相應(yīng)的 切換元件的輸入或輸出元件經(jīng)由無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的或轉(zhuǎn)動(dòng)彈性的連接直接耦聯(lián)到相應(yīng)的行星 輪組的元件之一上，使得在所述行星輪組元件和所述輸入或輸出元件之間始終存在固定的 轉(zhuǎn)速關(guān)系。
[0013]結(jié)合將切換元件耦聯(lián)到軸上，在表述"直接連接"之下可理解，相應(yīng)的切換元件的 輸入或輸出元件經(jīng)由無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的或轉(zhuǎn)動(dòng)彈性的連接直接地與相應(yīng)的軸連接，使得在所述 軸和所述切換元件的輸入或輸出元件之間存在固定的轉(zhuǎn)速關(guān)系。
[0014] 結(jié)合將一個(gè)行星輪組耦聯(lián)到另一行星輪組上，在表述"直接連接"之下可理解，一 個(gè)相應(yīng)的行星輪組的元件之一經(jīng)由無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的或轉(zhuǎn)動(dòng)彈性的連接直接地與相應(yīng)的另一 行星輪組的元件之一連接，使得在所述軸和所述切換元件的輸入或輸出元件之間存在固定 的轉(zhuǎn)速關(guān)系。
[0015] 因此，在根據(jù)本發(fā)明的第一解決方案中提出的自動(dòng)變速器與從DE102005002337A1 中已知的變速器的區(qū)別一方面在于切換元件的數(shù)量(現(xiàn)在為六個(gè)而非五個(gè)），另一方面也在 于第二行星輪組現(xiàn)在與四個(gè)(而非與僅三個(gè))切換元件直接連接，并且第四行星輪組現(xiàn)在同 樣與四個(gè)(而非與僅三個(gè))切換元件直接連接。在根據(jù)本發(fā)明的第二解決方案中提出的自動(dòng) 變速器與從DE102005002337A1中已知的變速器的區(qū)別在于，切換元件的數(shù)量(現(xiàn)在為七個(gè) 而非五個(gè)），并且第二行星輪組現(xiàn)在與五個(gè)(而非與僅三個(gè))切換元件直接連接，并且第四行 星輪組現(xiàn)在同樣與五個(gè)(而非與僅三個(gè))切換元件直接連接。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)變速器與從DE102007055808A1中已知的變速器的區(qū)別在于，與 從動(dòng)軸連接的第三行星輪組與僅兩個(gè)(而非與四個(gè))切換元件直接連接。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)變速器與從DE102009001253A1中已知的變速器的區(qū)別在于，與 從動(dòng)軸連接的第三行星輪組與僅兩個(gè)(而非與三個(gè))切換元件直接連接。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)變速器與從US8，007，394B2中已知的變速器的區(qū)別在于，從動(dòng) 軸與六個(gè)切換元件之一(而非不與其中任一個(gè))直接連接，并且第一行星輪組與六個(gè)切換元 件的僅兩個(gè)(而非與三個(gè))直接連接。
[0019] 因此，根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)變速器相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有完全獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)學(xué)。以有利 的方式能夠接通至少九個(gè)前進(jìn)擋和一個(gè)倒車擋。
[0020] 優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)變速器中提出，
[0021] -第一切換元件與第一和第四行星輪組直接連接；
[0022] -第二切換元件與第一行星輪組直接連接；
[0023]-第三切換元件與第二、第三和第四行星輪組和驅(qū)動(dòng)軸直接連接；
[0024]-第四切換元件與第二和第三行星輪組和從動(dòng)軸直接連接；
[0025] -第五切換元件與第二和第四行星輪組直接連接；
[0026] -第六切換元件與第二和第四行星輪組直接連接。
[0027] 如果設(shè)有附加的第七切換元件，那么所述第七切換元件與驅(qū)動(dòng)軸并且與第二行星 輪組直接連接。以有利的方式可行的是，附加的第七切換元件安裝在對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的具 有六個(gè)切換元件的變速器所需的相同的結(jié)構(gòu)空間中或者僅稍大的結(jié)構(gòu)空間中。
[0028]在表述"直接連接"之下又可理解，相應(yīng)的切換元件的輸入或輸出元件經(jīng)由無相對(duì) 轉(zhuǎn)動(dòng)的或者轉(zhuǎn)動(dòng)彈性的連接直接耦聯(lián)到相應(yīng)的行星輪組的元件之一上，使得在所述行星輪 組和所述輸入或輸出元件之間始終存在固定的轉(zhuǎn)速關(guān)系。
[0029] 優(yōu)選的是，第四切換元件與第五切換元件直接連接。優(yōu)選的是，第五切換元件也與 第六切換元件直接連接。
[0030] 四個(gè)行星輪組中的每個(gè)行星輪組具有三個(gè)元件，即一個(gè)太陽輪、一個(gè)齒圈和一個(gè) 帶有可旋轉(zhuǎn)地支承在其上的行星輪的行星架。
[0031] 全部四個(gè)行星輪組能夠構(gòu)成為所謂的負(fù)傳動(dòng)比行星輪組，所述負(fù)傳動(dòng)比行星輪組 的相應(yīng)的行星輪與相應(yīng)的行星輪組的太陽輪和齒圈嚙合。
[0032] 替選于具有四個(gè)負(fù)傳動(dòng)比單行星輪組的齒輪組系統(tǒng)的實(shí)施方案，能夠由所謂的正 傳動(dòng)比行星輪組代替各個(gè)負(fù)傳動(dòng)比行星輪組。已知的是，正傳動(dòng)比行星輪組具有行星架與 可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在其上的內(nèi)行星輪和外行星輪，其中每個(gè)內(nèi)行星輪分別與正傳動(dòng)比行星輪組 的外行星輪和太陽輪嚙合，而每個(gè)外行星輪分別與正傳動(dòng)比行星輪組的內(nèi)行星輪和齒圈嚙 合。替選于具有四個(gè)正傳動(dòng)比單行星輪組的齒輪組系統(tǒng)的實(shí)施方案，也能夠?qū)⒍鄠€(gè)負(fù)傳動(dòng) 比行星輪組由正傳動(dòng)比行星輪組代替。
[0033]為了確保要求保護(hù)的齒輪組系統(tǒng)的相同的運(yùn)動(dòng)學(xué)而提出：
[0034]-每個(gè)負(fù)傳動(dòng)比行星輪組的第一元件和每個(gè)正傳動(dòng)比行星輪組的第一元件構(gòu)成為 太陽輪；
[0035]-每個(gè)負(fù)傳動(dòng)比行星輪組的第二元件構(gòu)成為行星架，而每個(gè)正傳動(dòng)比行星輪組的 第二元件構(gòu)成為齒圈;并且
[0036]-每個(gè)負(fù)傳動(dòng)比行星輪組的第三元件構(gòu)成為齒圈，而每個(gè)正傳動(dòng)比行星輪組的第 三元件構(gòu)成為行星架。
[0037] 在本發(fā)明的另外的設(shè)計(jì)方案中能夠設(shè)有下述特征中的單個(gè)或多個(gè)：
[0038] -第一和第二切換元件都與變速器的殼體直接連接。
[0039] -第二行星輪組能夠通過同時(shí)閉合切換元件中的兩個(gè)切換元件(尤其通過同時(shí)閉 合第五和第六切換元件）鎖止(在鎖止?fàn)顟B(tài)下，所述行星輪組的太陽輪、行星架和齒圈的轉(zhuǎn) 速已知是相同的）。
[0040] -第一聯(lián)接軸將第一行星輪組的第一元件與第四行星輪組的第一元件持久連接。
[0041] -第二聯(lián)接軸將第二行星輪組的第三元件與第三行星輪組的第一元件持久連接。
[0042] -第三聯(lián)接軸將第三行星輪組的第三元件與第一行星輪組的第二元件持久連接。
[0043] -驅(qū)動(dòng)軸與第四行星輪組的第二元件持久連接。
[0044] -從動(dòng)軸與第三行星輪組的第二元件持久連接。
[0045] 本發(fā)明的另外的設(shè)計(jì)方案的下述特征涉及將各個(gè)切換元件耦聯(lián)到變速器的動(dòng)力 流中：
[0046] -第一切換元件能夠設(shè)置在位于第一行星輪組的第一元件和殼體之間的動(dòng)力流 中。
[0047] -第二切換元件能夠設(shè)置在位于第一行星輪組的第一元件和殼體之間的動(dòng)力流 中。
[0048]-第三切換元件能夠設(shè)置在位于第三行星輪組的第一元件和驅(qū)動(dòng)軸之間的動(dòng)力流 中。
[0049] -第四切換元件能夠設(shè)置在位于第二行星輪組的第二元件和第三行星輪組的第二 元件之間的動(dòng)力流中。
[0050] -第五切換元件能夠設(shè)置在位于第二行星輪組的第二元件和第四行星輪組的第三 元件之間的動(dòng)力流中。
[0051] -第六切換元件能夠設(shè)置在位于第二行星輪組的第一元件和第四行星輪組的第三 元件之間的動(dòng)力流中。
[0052] -如果設(shè)有第七切換元件，那么所述第七切換元件能夠設(shè)置在位于第二行星輪組 的第二元件和驅(qū)動(dòng)軸之間的動(dòng)力流中。
[0053] 優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的變速器中在每個(gè)擋中切換元件中的四個(gè)切換元件閉 合。如果設(shè)有六個(gè)切換元件，那么在每個(gè)擋中只有兩個(gè)切換元件沒有閉合。如果設(shè)有七個(gè)切 換元件，那么在每個(gè)擋中切換元件中三個(gè)切換元件沒有閉合。在從一個(gè)擋換到下一較高或 較低的擋時(shí)，之前閉合的切換元件中的僅一個(gè)切換元件斷開，并且一個(gè)之前斷開的切換元 件閉合，使得在連續(xù)地按順序升擋和降擋時(shí)避免成組切換。
[0054] 為了在六個(gè)切換元件的情況下構(gòu)成至少九個(gè)前進(jìn)擋和至少一個(gè)倒車擋，這種變速 器能夠具有下述換擋邏輯或者說擋位邏輯:在第一前進(jìn)擋中，第一、第二、第三和第六切換 元件是閉合或者說傳遞轉(zhuǎn)矩的。在第二前進(jìn)擋中，第一、第二、第五和第六切換元件是閉合 或者說傳遞轉(zhuǎn)矩的。在第三前進(jìn)擋中，第二、第三、第五和第六切換元件是閉