CN101837728A - 车辆变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆，该车辆具有一个主变速器以及一个前桥传动装置，该前桥传动装置到主变速器的连接是通过一个具有刚性的设计的连接轴来实现的，该连接轴的一个主轴线以及该主变速器的中心线彼此相对定位的方式为使得在连接轴的主轴线与主变速器的中心线之间有一个侧向偏斜角、一个纵向偏斜角以及一个旋转角。

Description

车辆变速器
技术领域
本发明涉及用于车辆的一种变速器装置，该变速器装置具有一个主变速器以及一个前桥传动装置，并且该前桥传动装置到主变速器的连接是通过一种具有刚性设计的连接轴来实现的。
背景技术
DE 20212093U1已经披露了一种用于具有前轮驱动的车辆的传动***，以及一个相对于行进方向纵向安排的中心变速器，其中从中心变速器到前桥传动装置的动力传输是通过一个侧轴来实现，该侧轴与总变速器的纵向轴线不是轴线平行地定位的。
发明内容
本发明的基本目的是提供用于车辆的一种变速器装置，该变速器装置具有一个主变速器以及一个前桥传动装置，其中该前桥传动装置到该主变速器的连接得到了改进。
根据本发明，这一目的被这样实现，即，提出了一种用于车辆的变速器装置，该变速器装置具有一个主变速器以及一个前桥传动装置，该前桥传动装置到该主变速器的连接是通过一个具有刚性设计的连接轴来实现的，其中，该连接轴的一个主轴线与该主变速器的一条中心线彼此相对定位的方式为使得在该连接轴的主轴线与该主变速器的中心线之间存在一个侧向偏斜角、一个纵向偏斜角以及一个旋转角。
根据本发明的变速器装置的突出之处在于事实上该连接轴的一个主轴线以及该主变速器的一条中心线彼此相对定位的方式为，使得在该连接轴的主轴线与该主变速器的中心线之间提供了一个侧向偏斜角、一个纵向偏斜角以及一个旋转角。所述侧向偏斜角是在该连接轴的主轴线和该主变速器的中心线在沿该变速器装置的一个俯视方向上投影到一个平面上的投影中在该主轴线与该中心线之间获得的。纵向偏斜角是在该连接轴的主轴线与该主变速器的中心线在该变速器装置的一个侧视方向上投影到一个平面上的投影中在该主轴线和中心线之间获得的。该旋转角对应于一个角度，该角度是在一垂直并且横向于俯视方向设置的平面与处于该主变速器与该连接轴之间的一个动力传输点上的、在该主轴线与该中心线间的一条连接线之间的角度。所述连接线位于一个垂直于主变速器的中心线分布的平面上。说明书中所提及的“俯视方向”，“侧视方向”和“后视方向”分别是指相对于使用状态中的主变速器而言的“俯视方向”，“侧视方向”和“后视方向”。
通过沿着该主变速器的侧面定位的连接轴的根据本发明的这种布置，能够提供一种无接头的侧向连接轴，该侧向连接轴能够被放置为尽可能接近该主变速器。因此，还存在该连接轴到车辆的一个狭窄的通道区域中的一种有利的整合，因而消除了对于在该通道区域中的用于容纳连接轴的额外安装空间的需要。因此，在该车辆的脚空间中没有额外的限制。由于提供了该旋转角的缘故，主变速器轴与连接轴彼此相对是斜置的。结果是，从主变速器到连接轴的动力传输通过一个连接轴齿轮来进行，该连接轴齿轮被安排在一个主变速器齿轮的侧面和下面。这导致了连接轴沿着主变速器的紧凑并且有利的安置。另外，根据本发明的变速器装置使动力能够通过两个圆锥形的驱动齿轮从主变速器传输到连接轴上，因此对变速器的重量和效率具有一种积极的作用。
根据本发明的一个有利的实施方案，该旋转角处于30°至60°的一个范围中，优选在40°至50°的一个范围中。与该主变速器相比，以这样一个旋转角来定位一个连接轴使得该连接轴能够被实施为无接头的、并且允许在该车辆的通道区域中节省安装空间。由此，它有可能优化成本以及安装空间。此外，它还有可能省去在连接轴中的额外接头。
根据本发明的另一个实施方案，该前桥传动装置被直接连接到车辆的发动机上，即该前桥传动装置被直接连接到发动机或曲轴箱的一部分上。在根据本发明的前桥传动装置中，优选将环齿轮定位在内侧，即面对发动机。根据本发明，由于该前桥传动装置在发动机上的这种安置，在该连接轴与该前桥传动装置之间存在一个外部连接，通过连接轴的所述预定的空间安排有利于这种外部连接。其结果是，使得该前桥传动装置在现有的传动系中的紧凑安排成为可能，因为以本发明所提供的方式的这种连接轴的定位意味着不需要在车辆中的额外安装空间。优选将该连接轴安排为沿着该主变速器的侧面并且在一个变速器油盘的上方。
根据本发明的另一个实施方案，该连接轴至少部分地沿着该主变速器的侧面、穿过在一个变速器离合器壳上形成的一个凹陷而延伸。此外，该连接轴至少部分地沿着该变速器的侧面、穿过在一个变速器发动机凸缘上形成的一个凹陷而延伸。根据本发明的在该变速器离合器上和/或在该变速器发动机凸缘上的这种凹陷用于使连接轴能够沿着并且靠近该主变速器地穿过，从而允许该前桥传动装置在车辆传动系中的紧凑安置。
根据本发明的一个有利的实施方案，从主变速器到连接轴的动力传输是通过两个齿轮来实现的，每一齿轮配备有斜齿结构并且具有圆锥形设计，优选是通过两个圆锥形的齿轮来实现的，这些圆锥形的齿轮也被称为“Beveloidraeder”(圆柱锥面齿轮)。这些圆柱锥面齿轮的这种布置提供了一种具有齿啮合的连接。因此摩擦损失是小的。由所述两个圆柱锥面齿轮的两个角构成的“Beveloid-角”(称为圆柱锥面齿轮夹角)优选地是在从5°至15°的一个范围内，尤其是在从8°至12°的一个范围内。实现该齿结构的方式为使得该主变速器以及连接轴的轴线不必位于一个平面之内，而在实际的实施方案中，所述轴线是彼此相对倾斜延伸的，即不在任何点处相交。正是这种布置的自由度使得能够实现一种最佳的变速器与车辆组件。
根据本发明的另一个实施方案，该主变速器被设计为一个双离合器变速器。尤其是在与一个双离合器变速器结合时，根据本发明的连接轴提供了一个传动系，该传动系具有一种紧凑构造，并且利用该构造能够将前桥传动装置安置在发动机附近。本发明还适合用于其他类型的变速器，例如一种手动变速器或一种带有行星齿轮组的自动变速器。
不言而喻，以上提及的这些特征以及那些仍有待说明的特征不仅能够使用在所指明的对应组合之中、而且还能够在并未超过本发明的范围的其他组合中或单独地使用。
从以下说明中将会显现出进一步的特征和特征的组合。本发明的具体实施方案的实例在附图中以简化的形式展示并且被在以下的说明中进行更详细的解释。在附图中：
附图说明
图1示出了一种变速器装置的一个透视图，该变速器装置带有一个主变速器、前桥传动装置以及被安排在侧面上的一个连接轴，
图2示出了在图1中的变速器装置的一个示意性平面视图，
图3示出了在图1中的变速器装置的一个示意性侧视图，以及
图4示出了图1中的变速器装置在主变速器与连接轴之间的一个动力传输点处的一个示意性后视图。
具体实施方式
图1示出了一种变速器装置，该变速器装置包括一个主变速器1、一个前桥传动装置2以及一个连接轴3。该主变速器被容纳在一个变速器壳体16中，该变速器壳体被定位在一个变速器离合器壳17与一个分动器15之间。在变速器离合器壳17上附接了一个发动机凸缘14，该发动机凸缘连接到车辆的发动机(未示出)上。被定位在变速器壳体16的后面的分动器15具有一个万向轴凸缘20，该万向轴凸缘被连接到一个万向轴(未示出)上。一个变速器油盘19被定位在变速器壳体16下面。在图1中示出的变速器装置优选被设计为一种双离合器变速器并且被安排在一种全轮驱动车辆中，其中发动机被定位在车辆的纵向方向上。前桥传动装置2被直接附装到发动机上，一个前驱动轴21穿过该发动机的一个球形壳体(未示出)的下半部。
在该发动机(未示出)中产生了一个扭矩，该扭矩通过该发动机的一个曲轴(未示出)被传输到定位在该变速器离合器壳内的一个离合器上。该离合器(未示出)被设计为一种双离合器并且通过一个副轴将一个对应的扭矩传输到一个变速器输出轴上，该变速器输出轴被直接连接到万向轴凸缘上。在该分动器15中，存在着一个选择离合器(未示出)，通过该选择离合器能够在主变速器1与连接轴3之间建立一个连接。为此目的在分动器15中提供了一个齿轮4，该齿轮与在连接轴3上的一个第一齿轮5相啮合。齿轮4和5均具有圆锥形设计并且因此形成一个Beveloid传动装置(称为圆柱锥面齿轮传动装置)。从主变速器1传输到连接轴3上的扭矩由连接轴3传输到前桥传动装置2上，该连接轴具有刚性设计。为此目的，被设计为一个小齿轮的一个第二齿轮6被提供在连接轴3的末端上，从而与前桥传动装置2的一个驱动轮7相啮合，所述驱动轮被设计为一个环齿轮。而且，该扭矩的一部分由一个万向轴(未示出)从分动器15传输到一个后桥差速器中，该后桥差速器以一种本身已知的方式驱动后轮驱动轴。为了驱动这些前驱动轴，从连接轴3传输到前桥传动装置2中的扭矩被传输到这些前轮的对应的驱动轴上。
图2示出了图1中的变速器装置的一个示意性俯视图，并且该俯视图的方向由图1中的箭头11表示。从图2中可以看出，在连接轴3的一个主轴线9与主变速器1的一条中心线8之间提供了一个侧向偏斜角a，从而允许连接轴3相对于变速器外壳16的紧凑定位。为了允许连接轴3到前桥传动装置2的更紧凑的连接，在变速器离合器壳17的区域中和/或变速器发动机凸缘的区域中提供了一个凹陷18。由此使得可将前桥传动装置2直接固定到发动机上。
图3示出了图1中的变速器装置的一个示意图，图中示出了一个纵向偏斜角b，并且该侧视图的方向由图1中的箭头12表示。由此实现了连接轴3沿着主变速器1的紧凑的路径安排。图4进一步示出了图1中的变速器装置的一个后视图，图4中展示的平面经过这两个齿轮4和5并且经过动力传输点13。图4示出了这些齿轮4和5彼此相对的定位，该后视图的方向由图1中的箭头10表示。齿轮4形成了主变速器齿轮4，该主变速器齿轮被提供在分动器15内并且与在连接轴3上的第一齿轮5相啮合。
从图4中可以看出，连接轴3的一个主轴线9与主变速器1的一条中心线8的彼此相对定位使得存在一个旋转角c。旋转角c在动力传输点13上得出，其结果是，在连接轴3上的第一齿轮5被定位在主变速器齿轮4的侧面和下面。该旋转角与在一个垂直于俯视方向设置的平面22与一条连接线23之间的角c相一致，该连接线是在主变速器1与连接轴3之间的动力传输点13处的、在主轴线9与中心线8之间的连接线。这两个齿轮4和5是圆锥形设计并且相应地形成一个圆柱锥面齿轮传动装置，该圆柱锥面齿轮传动装置允许连接轴3的紧凑定位以及该连接轴的刚性设计(即无活节的设计)。这些圆柱锥面齿轮4和5的布置提供了一种具有齿啮合的连接。因而，摩擦损失是小的。圆柱锥面齿轮夹角优选地是在从5°至15°的一个范围中，尤其是在从8°至12°的一个范围中。该齿结构被以一种方式体现，以使主变速器1的轴线以及连接轴3的轴线不必位于一个平面内，但在实际的实施方案中，所述轴线彼此相对倾斜地延伸。这种安排允许一个最佳的变速器与车辆组装。
相应地，实现了分动器15到主变速器1之中的有利整合，并且使前桥传动装置2在该车辆的通道区域中的便利的定位成为可能。而且，前桥传动装置2能够被固定到该发动机的侧面区域上。使连接轴3沿着主变速器1的紧密的路径选择成为可能。相应地，连接轴3沿着在前桥传动装置2的方向上的向下打开的通道而并不使用活节，并且提供连接轴3到该车辆之中的理想而有利的整合。利用根据本发明的变速器装置，有可能以高水平将该输出驱动装置定位于该车辆的前部区域中。这有利于将多个横构件在该车辆中定位于该变速器的下面。因此，能够实现多个组件在该车辆中的有利安装，并且这对发动机和变速器噪音的去耦具有积极影响。
参考符号清单
1主变速器
2前桥传动装置
3连接轴
4主变速器齿轮
5在该连接轴上的第一齿轮
6在该连接轴上的第二齿轮
7该前桥传动装置的驱动轮
8该主变速器的中心线
9该连接轴的主轴线
10后视方向
11俯视方向
12侧视方向
13在该主变速器与连接轴之间的动力传输点
14变速器发动机凸缘
15分动器
16变速器壳体
17变速器离合器壳
18凹陷
19变速器油盘
20万向轴凸缘
21前驱动轴线
22平面
23连接线
a侧向偏斜角
b纵向偏斜角
c旋转角。

Claims (10)

1.用于车辆的变速器装置，该变速器装置具有一个主变速器(1)以及一个前桥传动装置(2)，该前桥传动装置(2)到该主变速器(1)的连接是通过一个具有刚性设计的连接轴(3)来实现的，
其特征在于
该连接轴(3)的一个主轴线(9)与该主变速器(1)的一条中心线(8)彼此相对定位的方式为使得在该连接轴(3)的主轴线(9)与该主变速器(1)的中心线(8)之间存在一个侧向偏斜角(a)、一个纵向偏斜角(b)以及一个旋转角(c)。
2.根据权利要求1所述的变速器装置，其特征在于，该旋转角(c)是位于该主变速器(1)与该连接轴(3)之间的一个动力传输点(13)处。
3.根据权利要求1或2所述的变速器装置，其特征在于，该旋转角(c)处于30°至60°或40°至50°的一个范围中。
4.根据权利要求1至3之一所述的变速器装置，其特征在于，该前桥传动装置(2)被直接连接到该车辆的发动机上。
5.根据权利要求1至4之一所述的变速器装置，其特征在于，该连接轴(3)被安排为沿着该主变速器(1)的侧面并且在一个变速器油盘(19)上方。
6.根据权利要求1至5之一所述的变速器装置，其特征在于，该连接轴(3)至少部分地在该主变速器(1)旁侧穿过一个构造在变速器离合器壳(17)上的凹陷(18)。
7.根据权利要求1至6之一所述的变速器装置，其特征在于，该连接轴(3)至少部分地在该主变速器(1)旁侧穿过一个构造在变速器发动机凸缘(14)上的凹陷(18)。
8.根据权利要求1至7之一所述的变速器装置，其特征在于，从该主变速器(1)到该连接轴(3)的动力传输是通过两个齿轮(4、5)来实现的，每一齿轮设置有斜齿结构和/或被构造为圆锥形的。
9.根据权利要求1至8之一所述的变速器装置，其特征在于，从该连接轴(3)到该前桥传动装置(2)的动力传输是通过两个齿轮(6、7)来实现的，每一齿轮设置有斜齿结构和/或被构造为圆锥形的。
10.根据权利要求1至9之一所述的变速器装置，其特征在于，该主变速器(1)被设计为一种双离合器变速器。
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C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20100922