[發明專利]多檔變速箱

有效

• 申請號: 201310101424.2
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN103363036A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 雷德·阿蘭·鮑德溫
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F16H3/66
• 分類號: F16H3/66
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 郭鴻禧;韓芳

技術領域

本公開涉及用于機動車輛的自動變速箱領域。更具體地講，本公開涉及一種動力變速箱中的行星齒輪組、離合器和制動器的布置以及行星齒輪組、離合器和制動器之間的相互連接。

背景技術

汽車制造商在提高車輛的燃料效率方面的壓力日益增大。提高燃料效率的一種方法是使用具有更多速比的變速箱，從而使引擎在各種車輛速度下以較接近其最有效速度的速度運行。通常，增加可用速比的數量需要增加齒輪組和離合器的數量，因此，使變速箱的外形更長。然而，汽車制造商在減小引擎室的寬度方面也有壓力。對于橫向安裝的動力系，這嚴重抑制了使用較長的變速箱的能力。

基于縱向動力系的四輪驅動車輛使用位于變速箱之后的分動器。許多分動器包括提供額外的減速的駕駛者選擇的低檔位模式。當需要額外的扭矩時或者當需要改善車輛速度控制時，這種低檔位模式是有用的。具有橫向動力系的車輛不使用分動器，因此不向駕駛者提供低檔位模式。

發明內容

在此公開的特定的變速箱系統包括相互連接以產生多達八個前進檔速比(forward?speed?ratio)和至少一個倒檔速比(reverse?speed?ratio)的行星齒輪組和配合件的布置。一些實施例特別適于需要減小的軸向長度的應用，這是因為兩個行星齒輪組可位于單個軸平面內。在一些實施例中，外行星齒輪組的太陽齒輪可直接固定到內行星齒輪組的環形齒輪。如果外行星齒輪組的齒數比太大，則位于單個平面內的兩個行星齒輪組的總體直徑可能會過大。然而，在一些公開的實施例中，可為外行星齒輪組選擇小齒數比，同時在速比之間保持有利的間隔。八個前進檔速比可具有寬間隔。結果，與通過分動器獲得的低檔位模式相似，第一前進檔速比可用于特定目的的低檔位模式。

本發明提供一種變速箱，所述變速箱包括：輸入件；輸出件；多個離合器；第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組，所述多個離合器以及第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組被布置成在輸入件和輸出件之間至少產生八個前進檔速比，第一行星齒輪組和第四行星齒輪組基本上彼此共面，第二行星齒輪組和第三行星齒輪組基本上彼此共面，以減小變速箱的軸向長度。

第四行星齒輪組可沿著徑向位于第一行星齒輪組之外，第三行星齒輪組沿著徑向位于第二行星齒輪組之外，其中，每個行星齒輪組具有貝塔比，其中，第三行星齒輪組的貝塔比和第四行星齒輪組的貝塔比小于1.8。

第三行星齒輪組可沿著徑向位于第二行星齒輪組之外；第三行星齒輪組和第二行星齒輪組可共用第一共用構件；第一共用構件可以是第二行星齒輪組的環形齒輪；第一共用構件可以是第三行星齒輪組的太陽齒輪。

第四行星齒輪組可沿著徑向位于第一行星齒輪組之外；第四行星齒輪組和第一行星齒輪組可共用第二共用構件；第二共用構件可以是第一行星齒輪組的環形齒輪；第二共用構件可以是第四行星齒輪組的太陽齒輪。

本發明提供一種車輛，所述車輛包括：輸入件，被構造成由內燃機驅動；輸出件，被構造成驅動多個車輪；變速箱，包括第一太陽齒輪、第一環形齒輪、第一齒輪架、固定到第一環形齒輪或第一齒輪架的第二太陽齒輪、第二環形齒輪、固定到第一太陽齒輪的第二齒輪架、固定到第二環形齒輪的第三太陽齒輪、固定到輸入件的第三環形齒輪、第三齒輪架、固定到第一環形齒輪或第一齒輪架的第四太陽齒輪、第四環形齒輪和固定到輸出件的第四齒輪架。

所述車輛還可包括：第一制動器，可釋放地保持第二太陽齒輪以防止第二太陽齒輪旋轉；第二制動器，可釋放地保持第四環形齒輪以防止第四環形齒輪旋轉；第一離合器，可釋放地將第三齒輪架結合到輸出件；第二離合器，可釋放地將第二齒輪架結合到輸入件；第三離合器，可釋放地將第二齒輪架結合到第三齒輪架。

第三太陽齒輪可與第二環形齒輪基本上共面。

第四太陽齒輪可與第一環形齒輪基本上共面。

所述車輛還可包括：檔位選擇器，被構造成允許駕駛者選擇兩個不同的前進模式；控制器，被構造成當駕駛者選擇第一前進模式時使用最小的前進檔速比，并被構造成當駕駛者選擇第二前進模式時不使用最小的前進檔速比。

本發明提供一種變速箱，所述變速箱包括：輸入件；第一操縱桿，具有三個元件，第一操縱桿的第三元件固定到輸入件；第二操縱桿，具有四個元件，第二操縱桿的第一元件固定到第一操縱桿的第一元件；第三操縱桿，具有三個元件，第三操縱桿的第一元件固定到第二操縱桿的第三元件；輸出件，固定到第三操縱桿的第二元件。