具有第三副轴的六挡前驱横置双离合器变速器

摘要

一种变速器(101，201，301)，所述变速器具有第一轴(W1)、第二轴(W2)、第三轴(W3)、第四轴(W4)、第五轴(W5)、第六轴(W6)、第一换挡元件(K1)、第二换挡元件(K2)、第三换挡元件(A)、第四换挡元件(B)、第五换挡元件(C)、第六换挡元件(D)、第七换挡元件(E)、第八换挡元件(F)、第九换挡元件(G)以及从动装置；其中所述第一轴(W1)和所述第三轴(W3)能够藉由所述第一换挡元件(K1)防旋转地相互连接；其中所述第一轴(W1)和所述第二轴(W2)能够藉由所述第二换挡元件(K2)防旋转地相互连接；其中所述第二轴(W2)和所述第四轴(W4)能够藉由所述第三换挡元件(A)以旋转有效的方式相互连接；其中所述第三轴(W3)和所述第四轴(W4)相应地能够藉由所述第四换挡元件(B)和所述第五换挡元件(C)防旋转地相互连接；其中所述第二轴(W2)和所述第五轴(W5)能够藉由所述第六换挡元件(D)以旋转有效的方式相互连接；其中所述第四轴(W4)和所述第五轴(W5)能够藉由所述第七换挡元件(E)以旋转有效的方式相互连接；其中所述第三轴(W3)和所述第五轴(W5)能够藉由所述第八换挡元件(F)以旋转有效的方式相互连接；并且其中所述第四轴(W4)的固定齿轮(F4)和所述第五轴(W5)的固定齿轮(F5)分别以旋转有效的方式与所述从动装置连接。所述第六轴(W6)的第一齿轮和所述第二轴(W2)的固定齿轮相互啮合；其中所述第六轴(W6)的第二齿轮和所述第三轴(W3)的固定齿轮相互啮合；其中所述第一齿轮是所述第六轴(W6)的活动齿轮(L6)并且所述第二齿轮是所述第六轴(W6)的固定齿轮(F6)，或者所述第一齿轮是所述第六轴(W6)的固定齿轮(F6)并且所述第二齿轮是所述第六轴(W6)的活动齿轮(L6)；并且其中所述第六轴(W6)的活动齿轮(L6)和所述第六轴(W6)能够藉由所述第九换挡元件(G)防旋转地相互连接。

说明书

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的变速器和一种根据独立方法权利要求所述的方法。

文献DE 10 2012 213 450 A1公开了一种具有第三副轴的双离合器变速器。该第三副轴具有活动齿轮(Losrad)、固定齿轮和换挡元件。活动齿轮可以藉由换挡元件防旋转地与副轴连接。固定齿轮和活动齿轮各自可以以旋转有效的方式与其他两个副轴中的一个副轴以旋转有效的方式连接或相连接。因此通过闭合第三副轴的换挡元件，可以建立这两个另外的副轴之间的旋转有效的连接。

此外，从现有技术中已知具有两个副轴的双离合器变速器，借助这些副轴可以实现六个前进挡位。

本发明所基于的目的在于，使得能够提供一种变速器，该变速器不具有从现有技术已知的解决方案的固有缺点。尤其，应减少变速器在轴向方向上的结构空间需求。

该目的通过根据权利要求1所述的变速器和根据独立方法权利要求所述的方法来实现。优选的改进方案被包含在从属权利要求中并且从在附图中展示的实施例中获得。

该变速器具有至少六个轴，优选地恰好六个轴：第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴和第六轴。轴是用于在与其连接(即随之转动)的部件之间传递旋转运动和转矩的机械元件。

第一轴、第二轴和第三轴优选地彼此共轴地布置。这意味着它们具有相同的旋转轴线。优选地，与其轴线偏移地布置有第四轴和第五轴。此外，第四轴和第五轴优选彼此轴线偏移地布置。因此，第一轴、第二轴和第三轴的旋转轴线、第四轴的旋转轴线和第五轴的旋转轴线彼此不同并且彼此成对地间隔开地延伸。此外优选地，第六轴与第一轴、第二轴和第三轴、与第四轴和第五轴轴线偏移地布置。因此，第六轴的旋转轴线相应地与第一轴、第二轴和第三轴的旋转轴线、与第四轴的旋转轴线以及与第五轴的旋转轴线间隔开，并且与这些旋转轴线不同。

第二轴可以被设计为空心轴，第三轴延伸穿过该空心轴。替代性地，第三轴可以被设计为空心轴，第二轴延伸穿过该空心轴。

优选地，第一轴以旋转有效的方式或防旋转地与燃烧发动机或燃烧发动机的曲轴连接。对应地，变速器适用于尤其前驱横置的布置方式的机动车辆。

当两个部件(例如两个轴或一个齿轮和一个轴)之间不存在转动自由度时，这些部件防旋转地相互连接。因此，防旋转地连接的部件不能相对于彼此旋转。

第四轴、第五轴和第六轴是副轴。副轴是与驱动轴(第二轴或第三轴)和从动装置轴线偏移地布置的轴，并且藉由该副轴引导至少一个挡位的从驱动轴延伸至从动装置的转矩流。

此外，变速器具有至少九个、优选恰好九个换挡元件：第一换挡元件、第二换挡元件、第三换挡元件、第四换挡元件、第五换挡元件、第六换挡元件、第七换挡元件、第八换挡元件和第九换挡元件。换挡元件被设计为将两个相对于彼此可旋转的部件(例如一个齿轮和一个轴或两个轴)防旋转相互连接。换挡元件具有闭合状态和断开状态。在断开状态下，部件可以相对于彼此旋转。如果换挡元件处于闭合状态，则该换挡元件以相互防旋转的方式使用部件。换挡元件可以选择性地被致动。这意味着，在任意时间点，可以通过致动将换挡元件从断开状态转换到闭合状态和从闭合状态转换到断开状态。

第一轴和第三轴可以藉由第一换挡元件防旋转地相互连接，第一轴和第二轴可以藉由第二换挡元件防旋转地相互连接。第一换挡元件和第二换挡元件优选地被设计为摩擦配合的换挡元件，以用作起动离合器。尤其，第一换挡元件和第二换挡元件可以被整合在共用的壳体中。壳体、第一换挡元件和第二换挡元件构成双离合器。

第二轴和第四轴可以藉由第三换挡元件以旋转有效的方式、优选反向地相互连接。同样，第三轴和第四轴可以藉由第五换挡元件以旋转有效的方式、优选反向地相互连接。第二轴和第五轴可以藉由第六换挡元件以旋转有效的方式、优选反向地相互连接。第四轴和第五轴可以藉由第七换挡元件以旋转有效的方式、优选反向地相互连接。最后，第三轴和第五轴可以藉由第八换挡元件以旋转有效的方式、优选反向地相互连接。

当两个部件以1变速器自由度联接时，它们以旋转有效的方式相互连接。在“Dubbel”(Karl-Heinrich Grothe、

当这两个部件的旋转方向一致时，存在这两个部件的同向联接。如果部件在相反的方向上旋转，则它们反向地联接。

如果第一部件和第二部件可以藉由换挡元件以旋转有效的方式相互连接，则存在第一部件与第三部件之间的旋转有效的连接和/或第二部件与第四部件之间的旋转有效的连接。藉由换挡元件，第三部件和第四部件可以防旋转地相互连接，第一部件和第四部件可以防旋转地相互连接，或者第二部件和第三部件可以防旋转地相互连接。

最后，变速器具有从动装置。从动装置可以是例如具有固定齿轮的输出轴或车桥差速器。

第四轴的固定齿轮以旋转有效的方式与从动装置连接。同样，第五轴的固定齿轮以旋转有效的方式与从动装置连接。

轴的固定齿轮是防旋转地固定在轴上的齿轮。优选地，齿轮刚性地固定在轴上，使得轴与固定齿轮之间不能发生任何相对运动，并且固定齿轮与轴绕共用的旋转轴线转动。

根据本发明，第六轴的第一齿轮和第二轴的固定齿轮相互啮合，并且第六轴的第二齿轮和第三轴的固定齿轮相互啮合。第一齿轮是第六轴的活动齿轮，而第二齿轮是第六轴的固定齿轮。替代性地，第一齿轮是第六轴的固定齿轮，而第二齿轮是第六轴的活动齿轮。

轴的活动齿轮是可旋转地支承在轴上的齿轮。轴和活动齿轮可以相对于彼此旋转。在此，齿轮的旋转轴线和轴的旋转轴线是相同的。优选地，轴延伸穿过活动齿轮。

第六轴的活动齿轮和第六轴可以藉由第九换挡元件防旋转地相互连接。以这种方式可以实现额外的挡位，其转矩流从第一轴经由第二轴、从那经由第六轴延伸到第一轴，并且进一步经由第四轴延伸至从动装置。尽管第六轴在径向方向上需要结构空间，然而变速器在轴向方向上的尺寸保持不变。根据本发明的变速器因此可以在轴向方向上特别节省结构空间地实现。变速器因此特别适用于前驱横置的布置方式的机动车辆。

变速器优选地被改进为：第二轴的固定齿轮和第六轴的第一齿轮相互啮合；其中第二轴的固定齿轮与第四轴的第一活动齿轮以旋转有效的方式连接，并且与第五轴的第一活动齿轮以旋转有效的方式连接；其中第四轴的第一活动齿轮和第四轴能够藉由第三换挡元件防旋转地相互连接；其中第五轴的第一活动齿轮和第五轴能够藉由第六换挡元件防旋转地相互连接；其中第三轴的第一固定齿轮和第四轴的第二活动齿轮以旋转有效的方式相互连接；其中第四轴的第二活动齿轮和第四轴能够藉由第四换挡元件防旋转地相互连接；其中第四轴的第二活动齿轮和第五轴的第二活动齿轮以旋转有效的方式相互连接；其中第五轴的第二活动齿轮和第五轴能够藉由第七换挡元件防旋转地连接；其中第三轴的第二固定齿轮与第四轴的第三活动齿轮以旋转有效的方式连接，并且与第五轴的第三活动齿轮以旋转有效的方式连接；其中第四轴的第三活动齿轮和第四轴能够藉由第五换挡元件防旋转地相互连接；其中第五轴的第三活动齿轮和第五轴能够藉由第八换挡元件防旋转地相互连接；并且其中第六轴的第二齿轮与第五轴的第一固定齿轮、第二固定齿轮或第三固定齿轮啮合。

根据本发明的用于切换上述变速器的方法提出，通过闭合第二换挡元件、第九换挡元件和第四换挡元件实现第一挡位；其中通过闭合第一换挡元件和第四换挡元件实现第二挡位；其中通过闭合第二换挡元件和第六换挡元件实现第三挡位；其中通过闭合第一换挡元件和第八换挡元件实现第四挡位；其中通过闭合第二换挡元件和第三换挡元件实现第五挡位；并且其中通过闭合第一换挡元件和第五换挡元件实现第六挡位。

借助于第六轴，还可以实现第一后退挡位，其转矩流从第一轴经由第二轴、从那经由第六轴延伸到第三轴，并且从那经由第四轴延伸至从动装置。为此闭合第二换挡元件、第四换挡元件、第七换挡元件和第九换挡元件。

可以通过闭合第一换挡元件、第四换挡元件和第七换挡元件实现第二后退挡位。

此外可以切换到第七挡位。通过闭合第一换挡元件、闭合第九换挡元件并且闭合第三换挡元件实现该第七挡位。第七挡位的转矩流从第一轴经由第三轴、从那经由第六轴延伸至第二轴，并且从那经由第四轴延伸到从动装置。

根据上述说明针对相应的挡位不必闭合的换挡元件优选地是断开的。通过闭合换挡元件3至9中的一个或多个换挡元件可以预选挡位。通过根据挂入的挡位断开第一换挡元件且闭合第二换挡元件，或者闭合第一换挡元件且断开第二换挡元件的方式，可以将变速器切换至预选的挡位。因此可以实现：当挂入第一挡位时，预选第二挡位。如果挂入第二挡位，则可以预选第一挡位、第三挡位或第五挡位。如果挂入第三挡位，则可以预选第二后退挡位、第二挡位、第四挡位或第六挡位。如果挂入第四挡位，则可以预选第三挡位或第五挡位。如果挂入第五挡位，则可以预选第二后退挡位、第二挡位、第四挡位、第六挡位或第七挡位。如果挂入第六挡位，则可以预选第三挡位或第五挡位。如果挂入第七挡位，则可以预选第五挡位。在挂入第一后退挡位时，不能预选其他挡位。如果挂入第二后退挡位，则可以预选第一后退挡位、第三挡位或第五挡位。

在附图中展示了本发明的优选实施例。在此，一致的附图标记指代相同或功能相同的特征。在附图中：

图1示出了第一齿轮组；以及

图2示出了第二齿轮组。

在图1中展示的第一齿轮组101总体上包括六个轴：第一轴W1、第二轴W2、第三轴W3、第四轴W4、第五轴W5和第六轴W6。在齿轮组101中总体上设置有九个换挡元件：第一换挡元件K1、第二换挡元件K2、第三换挡元件A、第四换挡元件B、第五换挡元件C、第六换挡元件D、第七换挡元件E、第八换挡元件F和第九换挡元件G。

第一轴W1、第二轴W2和第三轴W3彼此共轴地布置。第一换挡元件K1在闭合状态下将第一轴W1与第三轴W3防旋转地相互连接。第二换挡元件K2在闭合状态下建立第一轴W1与第二轴W2之间的防旋转的连接。第二轴W2被设计为空心轴，第三轴W3延伸穿过该空心轴。

第一换挡元件K1和第二换挡元件K2用作起动离合器，并且对应地被设计为摩擦配合的。这两个换挡元件K1、K2整合在共用的壳体中。因此涉及双离合器。

第二轴W2具有第二固定齿轮F2。第三轴W3具有第一固定齿轮F3.1和第二固定齿轮F3.2。这三个固定齿轮在轴向方向(在下文中称为轴向参考方向)上的布置的设计如下：第二轴W2的固定齿轮F2、第三轴W3的第一固定齿轮F3.1和第三轴W3的第二固定齿轮F3.2。

第四轴W4具有固定齿轮F4、第一活动齿轮L4.1、第二活动齿轮L4.2和第三活动齿轮L4.3。第四轴的第一活动齿轮L4.1与第二轴的固定齿轮F2啮合，第四轴W4的第二活动齿轮L4.2与第三轴W3的第一固定齿轮F3.1啮合，并且第四轴W4的第三活动齿轮L4.3与第三轴W3的第二固定齿轮F3.2啮合。对应地，第四轴W4与第一轴W1、第二轴W2和第三轴W3轴线偏移地布置。第三换挡元件A在闭合状态下建立第四轴W4的第一活动齿轮L4.1与第四轴W4之间的防旋转的连接。第四换挡元件B在闭合状态下将第四轴W4的第二活动齿轮L4.2与第四轴W4相互连接。第四轴W4的第三活动齿轮L4.3与第四轴W4之间的防旋转的连接通过第五换挡元件C在闭合状态下建立。

第四轴W4的齿轮在轴向参考方向上的布置如下：固定齿轮F4、第一活动齿轮L4.1、第二活动齿轮L4.2和第三活动齿轮L4.3。

第五轴W5具有固定齿轮F5、第一活动齿轮L5.1、第二活动齿轮L5.2和第三活动齿轮L5.3。第五轴W5的第一活动齿轮L5.1与第二轴W2的固定齿轮F2啮合，第五轴W5的第二活动齿轮L5.2与第四轴W4的第二活动齿轮L4.2啮合，并且第五轴W5的第三活动齿轮L5.3与第三轴W3的第二固定齿轮F3.2啮合。由此得出第五轴W5的齿轮相对于轴向参考方向的以下顺序：固定齿轮F5、第一活动齿轮L5.1、第二活动齿轮L5.2和第三活动齿轮L5.3。此外，第五轴W5与第一轴W1、第二轴W2和第三轴W3轴线偏移地布置。此外，第五轴W5和第四轴W4彼此轴线偏移地布置。

在闭合状态下，第六换挡元件D建立第五轴的第一活动齿轮L5.1与第五轴之间的防旋转的连接。第七换挡元件E在闭合状态下建立第五轴W5的第二活动齿轮L5.2与第五轴W5之间的防旋转的连接。如果第八换挡元件F处于闭合状态，则该第八换挡元件建立第五轴W5的第三活动齿轮L5.3与第五轴W5之间的防旋转的连接。

第六轴W6具有固定齿轮F6和活动齿轮L6。第六轴的固定齿轮F6与第二轴W2的固定齿轮F2啮合。第六轴W6的活动齿轮L6与第三轴W3的第二固定齿轮F3.2啮合。对应地，第六轴W6的活动齿轮L6在轴向参考方向上被布置在第六轴W6的固定齿轮F6之后。

可以实现替代性的实施例，其中，活动齿轮L6与第三轴W3的第一固定齿轮F3.1或第三轴W3的第三固定齿轮啮合。还可以实现：互换第六轴W6的固定齿轮F6和活动齿轮L6，使得第六轴W6的活动齿轮L6与第二轴W2的固定齿轮F2啮合，而第六轴W6的固定齿轮F6与第三轴W3的固定齿轮之一啮合。对应地，第六轴W6的固定齿轮F6在轴向参考方向上被布置在第六轴W6的活动齿轮L6之前。

第一齿轮组101的从动装置在图1中未展示。第四轴W4的固定齿轮F4和第五轴W5的固定齿轮F5与从动装置的齿部啮合。

在图2中展示的第二齿轮组201具有与第一齿轮组101相同的部件。各个部件的功能性关联是相同的。尤其，对应的齿轮彼此啮合。各个换挡元件的作用也保持不变。相比之下，改变的是第二轴W2和第三轴W3的设计方案和布置方式。即，第二齿轮组201的第三轴W3被设计为空心轴，而第二轴W2延伸穿过第三轴W3。由此使得齿轮的轴向布置不同。即，第二轴W2和第三轴W3的齿轮相对于轴向参考方向的布置如下：第三轴W3的第一固定齿轮F3.1、第三轴W3的第二固定齿轮F3.2和第二轴W2的固定齿轮F2。第三轴W3的齿轮相对于轴向参考方向的布置如下：固定齿轮F4、第二活动齿轮L4.2、第三活动齿轮L4.3和第一活动齿轮L4.1。第五轴的齿轮相对于轴向参考方向的布置如下：固定齿轮F5、第二活动齿轮L5.2、第三活动齿轮L5.3、第一活动齿轮L5.1。对应地，第六轴W6的固定齿轮F6在轴向参考方向上被布置在第六轴W6的活动齿轮L6之后。

图3中展示的第三齿轮组301是第一齿轮组101，其中为第二轴W2补充了第二固定齿轮F2.2，并且为第五轴W5补充了第四活动齿轮L5.4。此外，第三齿轮组301具有第十换挡元件H。在闭合状态下，第十换挡元件H将第五轴W5的第四活动齿轮L5.4防旋转地与第五轴W5连接。第二轴W2的第二固定齿轮F2.2和第五轴W5的第四活动齿轮L5.4相互啮合。

101 第一齿轮组

103 第二齿轮组

K1 第一换挡元件

K2 第二换挡元件

A 第三换挡元件

B 第四换挡元件

C 第五换挡元件

D 第六换挡元件

E 第七换挡元件

F 第八换挡元件

G 第九换挡元件

W1 第一轴

W2 第二轴

F2 第二轴的固定齿轮

W3 第三轴

F3.1 第三轴的第一固定齿轮

F3.2 第三轴的第二固定齿轮

W4 第四轴

F4 第四轴的固定齿轮

L4.1 第四轴的第一活动齿轮

L4.2 第四轴的第二活动齿轮

L4.3 第四轴的第三活动齿轮

W5 第五轴

F5 第五轴的固定齿轮

L5.1 第五轴的第一活动齿轮

L5.2 第五轴的第二活动齿轮

L5.3第五轴的第三活动齿轮

W6 第六轴

F6 第六轴的固定齿轮

L6 第六轴的活动齿轮