用于机动车的变速器 |
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| 申请号 | CN201380055518.9 | 申请日 | 2013-10-04 | 公开(公告)号 | CN104755808A | 公开(公告)日 | 2015-07-01 |
| 申请人 | 奥迪股份公司; | 发明人 | C·迈克斯纳; J·梅尔克; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种用于机动车的 变速器 、尤其是换挡变速器，具有多个前进挡并可能具有倒挡，该变速器至少具有 输入轴 和 输出轴 并可能具有 副轴 ，在它们之间布置有挡位 齿轮 组的固定齿轮和能通过同步接合装置切换的浮动齿轮。本发明提出，至少一个所述轴(14；16；46)是两件式的并以彼此不同的、按一轴线偏距(Δv)相对错开的旋 转轴 线支承在变速器壳体中，在子轴(14a、14b；16a、16b；46a、46b)之间起作用地设置有齿圈级(20)，该齿圈级具有带内齿的齿圈(20a)和与该齿圈 啮合 的、带 外齿 的圆柱齿轮(20b)，其中，与其它轴(16；14；44)相距的轴线间距(a1)较大的子轴(14b；16b；46b)特别是支承较低前进挡(1、2)和可能的倒挡(R)的挡位齿轮。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于机动车的变速器、尤其是换挡变速器，具有多个前进挡并可能具有倒挡，该变速器至少具有输入轴和输出轴并可能具有副轴，在它们之间布置有挡位齿轮组的固定齿轮和能通过同步接合装置切换的浮动齿轮，其特征在于，至少一个所述轴(14；16；46)是两件式的并以彼此不同的、按一轴线偏距(Δv)相对错开的旋转轴线支承在变速器壳体中，在子轴(14a、14b；16a、16b；46a、46b)之间起作用地设置有齿圈级(20)，该齿圈级具有带内齿的齿圈(20a)和与该齿圈啮合的、带外齿的圆柱齿轮(20b)，其中，与其它轴(16；14；44)相距的轴线间距(a1)较大的子轴(14b；16b；46b)特别是支承较低前进挡(1、2)和可能的倒挡(R)的挡位齿轮。 |
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| 说明书全文 | 用于机动车的变速器技术领域背景技术[0002] US 1 987 897公开了一种具有两个前进挡的变速器，在该变速器中齿圈级被用于实现不同的传动比。在这种情况下，要么在副轴上的一个齿轮直接传动到外啮合的齿圈上，要么在副轴上的另一齿轮通过轴向错开的轴传动到一齿轮上，并且该齿轮通过所述轴传动到与齿圈的内齿相啮合的圆柱齿轮上。由此产生的传动结构相对复杂，并且几乎不可实现对具有两个以上的前进挡和必要时一个倒挡的传动。 发明内容[0003] 本发明的目的在于提供一种所述类型的变速器，该变速器在传动结构相对简单的情况下尤其是在可实现传动比扩展的情况下可以实现结构上较大的自由度。 [0005] 根据本发明规定：其中至少一个轴是两件式的并以彼此不同的、按一轴线偏距相对错开的旋转轴线支承在变速器壳体中，在子轴之间起作用地设置有齿圈级，该齿圈级具有带内齿的齿圈和与该齿圈啮合的、带外齿的圆柱齿轮，其中，与其它轴相距的轴线间距较大的子轴特别是支承较低前进挡和可能的倒挡的挡位齿轮。齿圈级本身已经引起了对于多个、在力线方面前置或后置的挡位的传动比的影响，此外，可以实现相应的子轴相对于相邻轴具有更大的间隔，其结果是更好地设置可实现的挡位齿轮组的较大、较小的传动比。除了传动结构(例如六个前进挡和一个倒挡)较简单、紧凑之外，由此还能扩展到6个或更多个传动比。 [0007] 在本发明的一种替代的、有利的设计方案中，可以将齿圈级布置在贯通的输入轴或贯通的输出轴与返回延伸的空心轴之间，其中，空心轴与输出轴相距的轴线间距较大并支承低挡的挡位齿轮组的齿轮。 [0008] 在一种特别优选的改进方案中，齿圈级处的传动连接能通过可切换的离合器中断。特别地，如果齿圈级连同所述可切换的离合器布置在输入轴上，相应的、低挡的挡位齿轮组的浮动齿轮安置在输出轴上，便可以实现传动元件的部分中断，其优点是在较高的前进挡下实现特别高的传动效率，其中，较低的前进挡和可能的倒挡的挡位齿轮组静止，因此根本不产生传递损失。 [0009] 此外，在全轮驱动的机动车中可以将齿圈级布置在输入轴上，并且输出轴可以是空心轴，集成的轴间差速器的差速器输出轴穿过该输出轴延伸，其中，输出轴传动到轴间差速器的差速器壳体，而轴间差速器的输出轴相对地传动到车桥差速器。该解决方案无论是对于驱动装置的横置结构还是对于纵置结构都是特别有利的，其中，仅末端传动机构(final drive)要相应地适配(锥齿轮传动装置或圆柱齿轮传动装置等)。 [0010] 在所谓的标准驱动传动系中，输入轴和输出轴共轴线，其中规定：齿圈级布置在支承有挡位齿轮的副轴上，这(相对于开篇所述的、已知的结构)大大简化了传动结构。 [0011] 在本发明的一种有利的改进方案中，例如对于自动切换的变速器而言，也可以使齿圈级同时形成用于输送润滑油或者液压油的齿轮泵或内啮合齿轮泵。因此，在相应的壳体构造(抽吸口和压力口、集成的通道)下，齿圈级可以执行其它功能，由此，在结构和制造技术上可以有利地省去用于为变速器控制进行供给的单独的供油泵。 [0013] 以下借助于所附附图对本发明的多个实施例进行详述。 [0014] 在附图中： [0015] 图1示出了用于机动车的换挡变速器，其具有六个前进挡和一个倒挡，其挡位齿轮组被布置在输入轴和输出轴上，并且具有在两件式的输入轴上的齿圈级，该齿圈级被设置在低挡的挡位齿轮组和高挡的挡位齿轮组之间； [0016] 图2示出了根据图1的换挡变速器，其中齿圈级被布置在两件式的输出轴上； [0017] 图3示出了根据图1的换挡变速器，其中齿圈级被设置在贯通的输入轴与返回延伸的、支承低挡的挡位齿轮组的齿轮的空心轴之间； [0018] 图4示出了根据图1的换挡变速器，其中齿圈级被布置在贯通的输出轴与支承低挡的挡位齿轮组的齿轮的空心轴之间； [0019] 图5示出了根据图3的换挡变速器，其中齿圈级具有切换离合器，借助于该切换离合器可断开相应的空心轴； [0020] 图6示出了用于全轮驱动的机动车的换挡变速器，其具有在输入轴上的齿圈级和被设计为空心轴的输出轴，所述输出轴对集成的轴间差速器进行输出，该轴间差速器的输出轴与机动车的前车桥差速器和后车桥差速器传动地连接； [0021] 图7示出了根据图3的换挡变速器，其中布置在输入轴上的齿圈级也被构造为用于输送用于传动控制的液压液的齿轮泵；和 [0022] 图8示出了另一用于机动车的换挡变速器，其具有输入轴、同轴线的输出轴和轴向平行的副轴，所述副轴被两件式地设计并且通过齿圈级而传动地互连。 具体实施方式[0024] 在轴14、16之间布置有挡位齿轮组的彼此啮合的齿轮，该挡位齿轮组用于六个前进挡1至6和一个倒挡R。挡位齿轮组1至6的和倒挡R的浮动齿轮可通过仅示意性示出的同步接合装置18采用已知的方式切换，进而可与相应的其它轴14、16上的相应的固定齿轮连接。 [0025] 变速器10的两件式的输入轴14通过齿圈级20彼此接合，该齿圈级20具有直径较大的、带内齿的齿圈20a以及同该齿圈啮合的圆柱齿轮20b，其中，支承圆柱齿轮20b的子轴14a带有挡位齿轮组3至6的齿轮，而与齿圈20a相连的子轴14b则带有挡位齿轮组1、2和R的齿轮。挡位齿轮组R以通常的方式附加地具有倒挡齿轮。 [0026] 贯通的、一体的输出轴16在第一旋转轴线上可转动地安装在变速器壳体中，而输入轴14的子轴14a、14b的旋转轴线与第一旋转轴线轴线平行，并且如图所示地所述子轴的旋转轴线彼此间相距几毫米的轴线偏距Δv。在这种情况下，支承齿圈20a的子轴14b与输出轴16b的轴线间距Δa1相对较大，而子轴14a与输出轴的轴线间距Δa2相对较小。 [0027] 通过齿圈级20(直径、齿数)的设计能够确定齿圈级20的希望的轴线偏距Δv和传动比。在传动设计和安置位于子轴14b上的较低的前进挡1、2及必要的倒挡R方面，轴线偏距Δv还允许实现更大的、结构上的自由度。 [0028] 图2至8示出了本发明的替代实施例，为了避免重复仅当其根本上不同于图1的实施例时才予以解释。功能相同的部件标有相同的附图标记。 [0029] 根据图2，齿圈级20被布置在变速器10的输出轴16上。 [0030] 为此，输出轴16被两件式地设计，其具有子轴16a、子轴16b和布置在它们之间的齿圈级20。圆柱齿轮20b和低挡的挡位齿轮组1、2的和R的齿轮布置在相对于一体的输入轴14具有更大的轴线间距a1的子轴16a上，而第二子轴16b则支承较高挡位齿轮组3至6的齿轮和齿圈20a。 [0031] 图3示出了变速器10的两件式的输入轴14的替代于图1的设计方案，在该设计方案中，齿圈级20一方面布置在输入轴14的一端或布置在贯通的子轴14a上，而另一方面布置在作为第二子轴的返回延伸的空心轴14b上，或者说使它们彼此传动连接。 [0032] 在这种情况下，与输出轴16相距较大的轴线间距a1的空心轴14b支承齿圈20a和低挡的挡位齿轮组1、2的和R的齿轮，而第一子轴14a则与齿圈级20的圆柱齿轮20b和高挡的挡位齿轮组3至6的齿轮传动连接。 [0033] 在根据图4的实施例中，齿圈级20被设置在两件式的输出轴16的一端。输出轴16为此具有贯通的子轴16a和返回延伸的空心轴16b，它们借助于齿圈级20传动地彼此接合。 [0034] 在这种情况下，子轴16a支承齿圈20a和低挡的挡位齿轮组1、2、R的齿轮，并且因此与一体的输入轴14相距较大的轴线间距a1，而具有圆柱齿轮20b和高挡的挡位齿轮组3至6的齿轮的空心轴16b则与输入轴相距较小的轴线间距。 [0035] 与以上所述的齿圈级20不同的是，齿圈20c附加地设置有外齿，所述外齿与可摆动地布置在变速器壳体中的棘爪(未示出)配合作用形成驻车锁P。在棘爪移入时，在变速器10的变速器壳体中齿圈20c被锁死，连带地使轴出轴的子轴16a被锁死。必要时也可以将外齿用作输出级。 [0036] 图5示出了一种替代图3的实施例，在该实施例中，传动连接可以通过换挡变速器10的输入轴14上的齿圈级20借助于切换离合器22——其例如可以是在换挡操作中常见的同步接合装置18——而断开。 [0037] 在切换离合器22结合的情况下，齿圈级20的圆柱齿轮20b与贯通的子轴14a相联接，而在切换离合器22分离的情况下，所述圆柱齿轮能够自由地在子轴14a上转动。 [0038] 低挡的挡位齿轮组1、2、R的位于空心轴14b上的齿轮是固定齿轮，这些固定齿轮与在输出轴16上的可通过同步接合装置18切换的浮动齿轮相啮合。 [0039] 在以上实施例中可以出于结构上的考虑来设计挡位齿轮组1至6和R的固定齿轮-浮动齿轮在输入轴14和输出轴16上的布局，而在根据图5的实施例中将挡位齿轮组1、2和R的固定齿轮安置在空心轴14b上则是至关重要的。由此使得：在较高的挡位3至6中在空心轴14b分脱的情况下挡位齿轮组1、2和R的所有齿轮都停止，因此不会引起驱动损失或遭受损耗。 [0040] 图6示出了本发明的另一实施例，其中示出用于全轮驱动机动车的换挡变速器24，在该实施例中，输出轴16被设计为空心轴，挡位齿轮组1至6和R的齿轮布置在该空心轴上。 [0041] 输入轴14也两件式地设计有子轴14a和空心轴14b，它们通过如上所述的齿圈级20彼此接合。 [0042] 输出轴16传动到轴间差速器28的集成到变速器壳体中的差速器壳体26上，该轴间差速器的输出轴30通过圆柱齿轮传动装置34驱动机动车的前车桥差速器36，而第二输出轴32以未进一步示出的方式传动到机动车的后轴上。 [0043] 所示出的换挡变速器24在机动车中不仅可以用于纵置结构，也可以用于横置结构。对于上述换挡变速器10也是如此。 [0044] 在根据图7的换挡变速器10中，齿圈级20被布置在输入轴14或空心轴14b的自由端面处。 [0045] 除了将齿圈级用作传动级之外，还与换挡变速器10的壳体件配合作用地将齿圈级20构造为内啮合齿轮泵，该内啮合齿轮泵从油槽38如箭头指示地吸取液压液例如润滑油，并在压力的作用下将其输送给未示出的、液电式的传动控制装置。内啮合齿轮泵能够以公知的结构方式设计有在壳体中形成的抽吸口和压力口以及相应设置的抽吸通道和输送通道。 [0046] 最后，图8示出了换挡变速器40，其具有输入轴42、共轴线的输出轴44和轴线平行的副轴46，其中，副轴46被两件式地设计并且具有带切换离合器22的齿圈级20。 [0047] 副轴46由子轴46a和返回延伸的空心轴46b组成，它们通过如上所述的齿圈级20彼此接合。 [0048] 除了挡位齿轮组3、4、6或1、2、R的布置在输出轴44和副轴46之间的齿轮之外，还在输入轴42和副轴46a上设置有固定的(不可切换的)齿轮组48，通过这些齿轮组持续地驱动副轴46。 [0049] 此外，除了前进挡6之外还可以通过设置在输入轴42和输出轴44之间的同步接合装置18切换到例如作为前进挡5的直接挡，在该直接挡中，输入轴42和输出轴44直接彼此相连接。 [0050] 通过齿轮组48可以驱动前进挡3、4、6或通过齿圈级20可以如上所述地切换到前进挡1、2和倒挡R。此外，在行驶中在较高的前进挡3至6下可以借助于切换离合器22使得前进挡1、2的和倒挡R的挡位齿轮组停止。 |
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