專利名稱：帶有附加擋的變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于汽車的變速器，其中該變速器具有一個輸入軸、一個第一輸出軸和一個第二輸出軸。
背景技術(shù)：
例如由文件DE4116189C2公開了一個這種變速器。該變速器包括多個固定齒輪，它們?nèi)颗渲迷谳斎胼S上。在第一輸出軸或者第二輸出軸上配置的空套齒輪可以通過可換擋裝置與相應(yīng)的輸出軸無相對轉(zhuǎn)動地連接。該變速器具有六個前進擋和一個倒車擋，其中每個擋可以配設(shè)這些空套齒輪的一個，當(dāng)掛入相應(yīng)擋位時，該空套齒輪與第一或者第二輸出軸無相對轉(zhuǎn)動地連接。為了實現(xiàn)倒車擋，設(shè)置有一個帶中間齒輪的中間軸，該中間齒輪在一側(cè)與輸入軸上的一個固定齒輪嚙合，并且在另一側(cè)與第二輸出軸上的空套齒輪中一個相嚙合。文件US5906132公開了一種帶有輸入軸和第一、第二和第三輸出軸的變速器。單換擋聯(lián)軸器和雙換擋聯(lián)軸器形式的可轉(zhuǎn)換裝置用于變速器軸上空套齒輪的換擋連接。一個對倒車擋配置的空套齒輪裝在第三輸出軸上并且與第二輸出軸上的一個前進擋的一個空套齒輪處于嚙合中，該前進擋的空套齒輪又與輸入軸的一個固定齒輪嚙合。通過使用三個輸出軸可以在預(yù)給定擋數(shù)情況下實現(xiàn)有相對較小軸向結(jié)構(gòu)長度的變速器。原則上可以通過變速器中較多前進擋數(shù)提高汽車駕駛舒適度或降低油耗。但通常高擋位數(shù)與變速器具有軸向結(jié)構(gòu)短的齒輪組相矛盾。特別是對于具有前驅(qū)的汽車，這種汽車有橫向裝配的發(fā)動機，變速器的軸向結(jié)構(gòu)長度也具有特別的意義。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種能實現(xiàn)高行駛舒適性并且其軸向結(jié)構(gòu)長度相對很小的變速器。本發(fā)明的任務(wù)通過這樣的方案得以解決，S卩，提出了一種用于汽車的變速器，包括:-輸入軸；-第一輸出軸和第二輸出軸；-固定齒輪,空套齒輪以及用于使空套齒輪與輸入軸、第一輸出軸或者第二輸出軸無相對轉(zhuǎn)動地連接的可轉(zhuǎn)換裝置；-多個擋位，其中對每個擋位配置了這些空套齒輪的一個空套齒輪，當(dāng)掛入相應(yīng)的擋位時，該一個空套齒輪無相對轉(zhuǎn)動地與承載該空套齒輪的軸連接；其中，這些擋位包括一個附加擋，對該附加擋配置了一個與倒車擋的一個空套齒輪相嚙合的空套齒輪，其中，在已掛入了附加擋時，一個在輸入軸上的轉(zhuǎn)矩通過倒車擋的該空套齒輪被傳遞到該附加擋的該空套齒輪。優(yōu)選實施例可以從以下說明中得出。
在根據(jù)發(fā)明的變速器中，其擋位包括一個附加擋，該附加擋配設(shè)有一個空套齒輪，該空套齒輪與倒車擋的空套齒輪嚙合，其中，在附加擋已掛擋時，通過倒車擋的空套齒輪向附加擋的所述空套齒輪傳遞一個在輸入軸上的轉(zhuǎn)矩。以轉(zhuǎn)矩流方向為基礎(chǔ)，從輸入軸出發(fā)經(jīng)變速器，附加擋的空套齒輪位于倒車擋的空套齒輪之后。如果例如沒有倒車擋的空套齒輪，那么變速器也不能在掛入附加擋時(相應(yīng)的空套齒輪則與承載該空套齒輪的軸固定連接)通過附加擋的該空套齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩。在一個優(yōu)選實施例中，附加擋設(shè)計為緩行擋。這里它是帶有變速器中最高傳動比的一個前進擋。緩行擋的傳動比與變速器第一前進擋的傳動比的商要比第一前進擋的傳動比與第二前進擋的傳動比的商大30%。倒車擋的空套齒輪可以額外地與前進擋之一的一個空套齒輪嚙合。在此，倒車擋的空套齒輪優(yōu)選地與第一前進擋的空套齒輪嚙合。這樣倒車擋的空套齒輪同時與兩個空套齒輪處于嚙合中:即與第一前進擋的空套齒輪和與附加擋的空套齒輪處于嚙合。這樣，通過變速器的轉(zhuǎn)矩流在此從輸入軸起傳至第一前進擋的空套齒輪，然后傳至倒車擋的空套齒輪以及最終到達附加擋的空套齒輪?？商鎿Q地，倒車擋的空套齒輪可以除了與附加擋的空套齒輪外還與一個不可轉(zhuǎn)換的中間齒輪嚙合，以提供變速器內(nèi)相對于前進擋要求的方向反轉(zhuǎn)。原則上也可以考慮，倒車擋的空套齒輪直接與輸入軸上的固定齒輪嚙合，其中，則采取措施，以便對配置給前進擋的空套齒輪給出另外的旋轉(zhuǎn)方向。倒車擋的空套齒輪除了與附加擋的空套齒輪外還與所述前進擋之一的空套齒輪嚙合的該實施例可以根據(jù)目的被改進，使得所述前進擋的空套齒輪為一個帶有較小齒輪和較大齒輪的階梯式空套齒輪。例如，在階梯式空套齒輪的較大齒輪與輸入軸上的固定齒輪嚙合時，階梯式空套齒輪的較小齒輪可以與倒車擋的空套齒輪嚙合。小齒輪和大齒輪彼此無相對轉(zhuǎn)動地連接，它們可以例如構(gòu)造為一體的。在一個優(yōu)選實施例中,第一輸出軸與第一小齒輪而第二輸出軸與第二小齒輪無相對轉(zhuǎn)動地連接，其中第一小齒輪和第二小齒輪與從動裝置的一個環(huán)形齒輪嚙合。第一小齒輪和第二小齒輪可以有不同的直徑。通過這些小齒輪的不同直徑設(shè)置可以對變速器各單個擋的傳動比產(chǎn)生影響。例如，第一小齒輪可以有較小直徑，其中在第一輸出軸上則優(yōu)選地具有變速器的較小的前進擋的空套齒輪。在具有額外附加擋和緩行擋的六擋變速器中，所述較小的前進擋可以是第一到第四前進擋。與第一小齒輪和第二小齒輪的直徑的選擇無關(guān)地，可設(shè)置一個第三輸出軸，它承載附如擋的空套齒輪。在此，第三輸出軸可以與一個第三小齒輪無相對轉(zhuǎn)動地連接，該第三小齒輪與從動裝置的環(huán)形齒輪嚙合并且在此優(yōu)選地具有與第一輸出軸上的第一小齒輪的直徑相同的直徑。這些直徑要彼此相同，如果它們的商偏離數(shù)值I的偏差小于15%的話。在一個優(yōu)選實施例中，對附加擋配置了一個帶有可移動的滑移套筒的換擋聯(lián)軸器，其中，為了掛入附加擋，該滑移套筒被向一個軸向方向移動，該軸向方向與另一軸向方向相反，為掛入倒車擋，對倒車擋配置的換擋聯(lián)軸器的滑移套筒被向該另一軸向方向移動。這樣就可以通過一個共同的換擋撥叉裝置來聯(lián)接倒車擋換擋聯(lián)軸器的滑移套筒以及附加擋換擋聯(lián)軸器的滑移套筒，使得在換擋撥叉裝置向一個方向移動時，附加擋被掛入而向另一個方向移動時倒車擋被掛入?？商鎿Q地，也可以是，倒車擋換擋聯(lián)軸器的滑移套筒和附加擋的換擋聯(lián)軸器的滑移套筒必須被向總是相同的軸向方向移動，以便掛入倒車擋及附加擋。附加擋的換擋聯(lián)軸器和倒車擋的換擋聯(lián)軸器優(yōu)選地構(gòu)造為單換擋聯(lián)軸器。這也就是說，只要該單換擋聯(lián)軸器配有一個滑移套筒，所述滑移套筒除中間位置外只能占據(jù)一個擋掛入的終端位置。與之不同，附加擋的換擋聯(lián)軸器和/或倒車擋的換擋聯(lián)軸器可被構(gòu)造為雙換擋聯(lián)軸器，其中所屬滑移套筒除了中間位置N外可以占據(jù)兩個終端位置?；铺淄苍谠摳郊拥慕K端位置上用于將相關(guān)軸與另一個擋的軸向相鄰的空套齒輪無相對轉(zhuǎn)動地連接。在配有緩行擋和倒車擋的六擋變速器中，獲得一個特別有利的齒輪組，其中，緩行擋和倒車擋可分別用一個單換擋聯(lián)軸器掛擋，而其他擋位(前進擋I至6)通過3個雙換擋聯(lián)軸器換擋。變速器的所有固定齒輪優(yōu)選地位于輸入軸上。變速器的空套齒輪在此由第一輸出軸、第二輸出軸以及可選的第三輸出軸承載。在本發(fā)明實施例中規(guī)定，倒車擋的空套齒輪為這些輸出軸的一個上的唯一空套齒輪。在這種情況下，該輸出軸除了還承載有連接環(huán)形齒輪的小齒輪外只承載一個齒輪。變速器的所有其他齒輪配置在其他軸上。相應(yīng)的變速器可具有兩個或三個輸出軸。本發(fā)明也不局限于只有一個輸入軸的變速器。也可考慮，變速器被構(gòu)造成帶有一個第一輸入軸和一個第二輸出軸的雙離合器變速器。


依照附圖所示實施例進一步說明本發(fā)明。附圖示出:圖1:縱剖面圖中第一實施例示意圖；圖2:第一實施例的擋位圖；圖3:橫剖面圖中第一實施例示意圖；圖4:縱剖面圖中另一個實施例。
具體實施例方式圖1示出一種具有一個輸入軸10及三個與之平行設(shè)置的輸出軸30、50和70的變速器。圖1所示最下方的輸出軸在此被稱為第一輸出軸30，圖1所示中間的輸出軸被稱為第二輸出軸50,圖1所不上方的輸出軸被稱為第三輸出軸70。在輸入軸10上設(shè)置了固定齒輪11、12、13、14、15和16。其中，固定齒輪11與第一輸出軸30上的空套齒輪31嚙合。在第一輸出軸30上設(shè)有其他空套齒輪，即空套齒輪32、空套齒輪33以及空套齒輪34。其他空套齒輪位于第二輸出軸50和第三輸出軸70上。在第二輸出軸50上為空套齒輪51、空套齒輪52及空套齒輪53。第三輸出軸70只承載有一個空套齒輪，即空套齒輪71。第一空套齒輪31和第二空套齒輪32可以通過一個第一雙換擋聯(lián)軸器35選擇性地與第一輸出軸30無相對轉(zhuǎn)動地連接。第一雙換擋聯(lián)軸器35在此具有標示為39的滑移套筒，在圖1中該滑移套筒可沿輸入軸10或者說沿輸入軸10的旋轉(zhuǎn)軸線16被向左和向右移動。如果滑移套筒39例如被向右移動并處于一個所謂的第一激活位置，則通過雙換擋聯(lián)軸器35形成第一輸出軸30和空套齒輪31間的無相對轉(zhuǎn)動的連接。在此情況下則掛入了變速器的第一前進擋I。因此第一前進擋I可以被配置空套齒輪31。如果反之滑移套筒39處于一個第二激活位置，即圖1中的滑移套筒39被向左移動，那么空套齒輪32和第一輸出軸30彼此無相對轉(zhuǎn)動地連接。在這種情況下，則掛入了第二前進擋2。如果掛入了第一前進擋I，轉(zhuǎn)矩流會通過變速器從輸入軸10經(jīng)過固定齒輪11、與固定齒輪11嚙合的空套齒輪31傳至第一輸出軸30并從那里經(jīng)與輸出軸30無相對轉(zhuǎn)動地連接的小齒輪36傳至一個環(huán)形齒輪90,該環(huán)形齒輪為此處未示出的從動裝置的一部分。一個第二雙換擋聯(lián)軸器37設(shè)置在第一輸出軸30上在第一雙換擋聯(lián)軸器35旁?？仗X輪33、34通過該雙換擋聯(lián)軸器37可以與輸出軸30無相對轉(zhuǎn)動地連接。與輸入軸10上的固定齒輪14嚙合的空套齒輪33配置給在第三前進擋3，而與固定齒輪15嚙合的空套齒輪34配置給一個第四前進擋4。箭頭配置100和101應(yīng)說明，在雙換擋聯(lián)軸器34及37的什么位置相應(yīng)的前進擋已掛入。例如箭頭配置101示出，在第二雙換擋聯(lián)軸器37的滑移套筒38的一個向右移動的位置上，第三前進擋3已掛入。圖1中其余箭頭配置，即箭頭配置102、103和104具有相應(yīng)的說明情況。一個第三雙換擋聯(lián)軸器54位于第二輸出軸50上?？仗X輪52、53通過第三雙換擋聯(lián)軸器54可以與第二輸出軸50無相對轉(zhuǎn)動地連接?？仗X輪52、53配置給第五前進擋5和第六前進擋6。在此，前進擋5、6的空套齒輪52、53在軸向上彼此間隔的程度，使得空套齒輪52，53在輸入軸10的軸向方向上看包圍第一輸出軸30上的空套齒輪33、34。設(shè)置了一個單換擋聯(lián)軸器55，用于實現(xiàn)倒車擋R，通過該單換擋聯(lián)軸器可以實現(xiàn)空套齒輪51和第二輸出軸50之間的無相對轉(zhuǎn)動的連接。在此，空套齒輪51與第一輸出軸30上的空套齒輪31嚙合。空套齒輪31設(shè)計為階梯式齒輪，該齒輪具有一個較小齒輪31a和一個較大齒輪31b。在此，階梯式齒輪31的較小齒輪31a與空套齒輪51嚙合，而較大齒輪31b與第一輸入軸上的固定齒輪11嚙合(較大齒輪31b的直徑大于較小齒輪31a的直徑)。如果現(xiàn)在掛入倒車擋R，也就是說圖1所示的單換擋聯(lián)軸器55的滑移套筒56向右移動并且處于其激活位置中，則空套齒輪51在旋轉(zhuǎn)方向與第二輸出軸50固定連接。那么輸入軸10上的轉(zhuǎn)矩經(jīng)固定齒輪11傳遞至階梯式齒輪31的較大齒輪31b上。較小齒輪31a和較大齒輪31b之間的無相對轉(zhuǎn)動的連接用于，使轉(zhuǎn)矩從較小齒輪31a經(jīng)空套齒輪51傳至第二輸出軸50。在倒車擋R已掛入時，第一換擋聯(lián)軸器35的滑移套筒39處于中間位置，這樣階梯式齒輪31與第一輸出軸30不形成無相對轉(zhuǎn)動的連接。通過與第二輸出軸50無相對轉(zhuǎn)動地連接的第二小齒輪57實現(xiàn)第二輸出軸50與環(huán)形齒輪90的連接。第三輸出軸70上的空套齒輪71可通過另一個單換擋聯(lián)軸器72與第三輸出軸70無相對轉(zhuǎn)動地連接。箭頭配置103在此示出，用73標示的滑移套筒在圖1的示圖中必須向左移動，以便掛入用C標示的緩行擋。與其他所有換擋聯(lián)軸器34、37、54和55相反，在換擋聯(lián)軸器72中滑移套筒73在旋轉(zhuǎn)方向上與所屬空套齒輪(空套齒輪71)固定相連。在緩行擋C已掛入時，轉(zhuǎn)矩通過變速器的傳遞為:由發(fā)動機7經(jīng)一離合器8驅(qū)動輸入軸10。固定齒輪11與空套齒輪31嚙合，空套齒輪31又與空套齒輪51嚙合?？仗X輪51又將轉(zhuǎn)矩傳遞至第三輸出軸上的空套齒輪71，使得一個與第三輸出軸70無相對轉(zhuǎn)動地連接的第三小齒輪74驅(qū)動從動裝置的環(huán)形齒輪90。圖2示出圖1變速器的擋位圖。可見倒車擋R和緩行擋C位于同一換擋叉軸撥塊凹槽105中。倒車擋R和緩行擋C因此可通過同一換擋撥叉裝置掛入。如果選擇了該換擋撥叉裝置，則可通過使換擋撥叉裝置向左或向右運動來掛入倒車擋R或緩行擋C。圖3示意性示出圖1變速器的橫剖面圖。在此，圖3中構(gòu)件采用圖1的附圖標記?？梢钥闯?，小齒輪36、57和74與環(huán)形齒輪90嚙合。還可看出環(huán)繞旋轉(zhuǎn)軸線16旋轉(zhuǎn)的輸入軸10的固定齒輪11。固定齒輪11與階梯式空套齒輪31的較大齒輪31b嚙合。階梯式空套齒輪31的較小齒輪31a與第二輸出軸50上的空套齒輪51嚙合。此外，倒車擋R的空套齒輪51與緩行擋C的空套齒輪71嚙合。圖3中還可見，第二小齒輪57的直徑大于小齒輪36、70的直徑。圖4不出橫剖面圖中另一實施例不意圖,其主要部件與圖1第一實施例相符。因此可參考對圖1的

。與圖1實施例的一處不同在于:單換擋聯(lián)軸器72的滑移套筒73與其軸向位置無關(guān)地與第三輸出軸70無相對轉(zhuǎn)動地連接。只有當(dāng)掛入緩行擋C時，也產(chǎn)生與空套齒輪71的無相對轉(zhuǎn)動的連接。在圖1的實施例中，滑移套筒與其軸向位置無關(guān)地始終與空套齒輪71無相對轉(zhuǎn)動地連接。如箭頭配置103和104所示，倒車擋R和緩行擋C的換擋聯(lián)軸器72、55的滑移套筒56必須分別向同一軸向方向移動，以便掛入相應(yīng)擋位。附圖標記列表1.第一前進擋2.第二前進擋3.第三前進擋4.第四前進擋5.第五前進擋6.第六前進擋7.發(fā)動機8.離合器10.輸入軸11.固定齒輪12.固定齒輪13.固定齒輪14.固定齒輪15.固定齒輪30.第一輸出軸31.空套齒輪32.空套齒輪33.空套齒輪34.空套齒輪35.雙換擋聯(lián)軸器36.第一小齒輪37.雙換擋聯(lián)軸器38.滑移套筒39.滑移套筒
50.第二輸出軸51.空套齒輪52.空套齒輪53.空套齒輪54.雙換擋聯(lián)軸器55.單換擋聯(lián)軸器56.滑移套筒57.第二小齒輪70.第三輸出軸71.空套齒輪72.單換擋聯(lián)軸器73.滑移套筒74.第三小齒輪90.環(huán)形齒輪100.箭頭配置101.箭頭配置102.箭頭配置103.箭頭配置104.箭頭配置
權(quán)利要求
1.用于汽車的變速器，包括: -輸入軸(10)； -第一輸出軸(30)和第二輸出軸(50)； -固定齒輪(11、12、13、14)，空套齒輪(31、32、33、34、51、52、53)以及用于使空套齒輪(31、32、33、34、51、52、53)與輸入軸(10)、第一輸出軸(30)或者第二輸出軸(50)無相對轉(zhuǎn)動地連接的可轉(zhuǎn)換裝置； -多個擋位(1、......、6、R)，其中對每個擋位(1、......、6、R)配置了這些空套齒輪的一個空套齒輪，當(dāng)掛入相應(yīng)的擋位時，該一個空套齒輪無相對轉(zhuǎn)動地與承載該空套齒輪的軸(10,30,50)連接； 其特征在于，這些擋位(1........6、R)包括一個附加擋，對該附加擋配置了一個與倒車擋的一個空套齒輪(51)相嚙合的空套齒輪(71)，其中，在已掛入了附加擋(C)時，一個在輸入軸(10)上的轉(zhuǎn)矩通過倒車擋(R)的該空套齒輪(51)被傳遞到該附加擋的該空套齒輪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在于，附加擋設(shè)計為緩行擋(C)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的變速器，其特征在于，倒車擋(R)的空套齒輪(51)附加地與另一前進擋(I)的空套齒輪(31)嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變速器，其特征在于，所述另一前進擋(I)的空套齒輪(31)為一個帶有一個較小齒輪(31a)和一個較大齒輪(31b)的階梯式空套齒輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項所述的變速器，其特征在于，第一輸出軸(30)與第一小齒輪(36)無相對轉(zhuǎn)動地連接，第二輸出軸(50)與第二小齒輪(57)無相對轉(zhuǎn)動地連接，其中第一小齒輪(36)和第二小齒輪(57)與一個從動裝置的環(huán)形齒輪(90)嚙合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項所述的變速器，其特征在于，設(shè)置了一個承載有附加擋的空套齒輪(71)的第三輸出軸(70)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變速器，其特征在于，第三輸出軸(70)與和從動裝置的環(huán)形齒輪(90)相嚙合的第三小齒輪(74)無相對轉(zhuǎn)動地連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項所述的變速器，其特征在于，對所述附加擋配置了一個帶有可移動的滑移套筒(73)的換擋聯(lián)軸器(72)，其中，為了掛所述附加擋，該滑移套筒(73)被向一個軸向方向移動，該軸向方向與為掛倒車擋(R)將一個配置給倒車擋(R)的換擋聯(lián)軸器(55)的滑移套筒(56)移動所沿的軸向方向相反。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一項所述的變速器，其特征在于，附加擋的換擋聯(lián)軸器(72)和倒車擋(R)的換擋聯(lián)軸器(55)構(gòu)造為單換擋聯(lián)軸器，而其他擋的換擋聯(lián)軸器(35、.37、54)構(gòu)造為雙換擋聯(lián)軸器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一項所述的變速器，其特征在于，固定齒輪(11、12、13、.14、15)位于輸入軸(10)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于汽車的變速器。該變速器包括輸入軸(10)、第一輸出軸(30)和第二輸出軸(50)、固定齒輪(11、12、13、14、15)、空套齒輪(31、32、33、34、51、52、53)以及用于使空套齒輪(31、32、33、34、51、52、53)與輸入軸(10)、第一輸出軸(30)或者第二輸出軸(50)無相對轉(zhuǎn)動地連接的可轉(zhuǎn)換裝置。另外，變速器包括多個擋位(1、......、6、R)，其中對每個擋位(1、......、6、R)配置了這些空套齒輪的一個，該空套齒輪當(dāng)相應(yīng)的擋位掛入了時與承載該空套齒輪的軸(10、30、50)無相對轉(zhuǎn)動地連接。該變速器的特征在于，擋位(1、......、6、R)包括附加擋，對該附加擋配置了一個與倒車擋的空套齒輪(51)嚙合的空套齒輪(71)，其中，在掛入了附加擋(C)時，通過倒車擋(R)的該空套齒輪(51)向附加擋的該空套齒輪傳遞一個在輸入軸(10)上的轉(zhuǎn)矩。
文檔編號F16H3/093GK103174805SQ20121059933
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者A·達姆 申請人:格特拉克·福特傳動系統(tǒng)有限公司