[發(fā)明專利]多級變速器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310325801.0
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN103573935B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設計）人: 格雷戈里·丹尼爾·格萊斯基
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F16H3/62
• 分類號: F16H3/62
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司11286
• 代理人: 王秀君,劉燦強

技術領域

本公開涉及用于機動車輛的自動變速器領域。更具體地講，本公開關于動力傳動系統(tǒng)中齒輪、離合器及這些部件間的互連件的裝置。

背景技術

許多車輛在很寬的車速范圍內使用，既包括前進運動也包括倒車運動。然而，一些類型的發(fā)動機只能夠在很窄的轉速范圍內高效運轉。因此，能夠以多個傳動比高效地傳遞動力的變速器被頻繁地使用。當車輛處于低速時，變速器通常以高傳動比運轉，從而變速器為了改善加速而使發(fā)動機扭矩倍增。在高車速時，使變速器以低傳動比運轉允許發(fā)動機轉速與安靜的、燃料效率高的巡航相關聯(lián)。通常，變速器具有安裝到車輛結構的箱體、由發(fā)動機曲軸驅動的輸入軸以及通常經(jīng)差速器組件驅動車輪的輸出軸，差速器組件允許左車輪和右車輪在車輛轉彎時以稍微不同的轉速旋轉。

齒輪傳動裝置是旋轉元件和離合器的集合，旋轉元件和離合器被配置成在元件之間施加特定的轉速關系。一些轉速關系的施加與任何離合器的狀態(tài)無關，這樣的轉速關系被稱為固定轉速關系。僅施加固定轉速關系的齒輪傳動裝置被稱為固定的齒輪傳動裝置。其它轉速關系只有當特定的離合器完全接合時才被施加。選擇性地施加轉速關系的齒輪傳動裝置被稱為可換檔的齒輪傳動裝置。離散傳動比變速器具有可換檔的齒輪傳動裝置，該齒輪傳動裝置在輸入軸和輸出軸之間選擇性地施加各種傳動比。

如果將一組元件限制為在所有的運轉條件下均作為一個單元旋轉，則該組元件被固定地連接到彼此。元件可通過花鍵連接、焊接、壓裝、普通實體加工法或其它方式固定地連接。在固定地連接的元件之間可能會出現(xiàn)旋轉位移的輕微變化，例如，由于沖擊（lash）或軸從動性導致的位移。相比之下，只要當離合器完全接合而約束兩個元件作為一個單元旋轉時，這兩個元件通過該離合器選擇性地連接，而這兩個元件在至少其它操作條件下以不同的轉速自由旋轉。離合器包括主動控制裝置（諸如液動或電動致動離合器）和被動裝置（諸如單向離合器）。通過將元件選擇性地連接到殼體而保持該元件不旋轉的離合器可被稱為制動器。如果一組元件固定地連接或選擇性地連接，則該組元件連接。

發(fā)明內容

公開了一類變速器。每個變速器包括輸入軸、輸出軸、多個旋轉元件以及施加特定的固定轉速關系和可選擇的轉速關系的齒輪傳動裝置和離合器。

在一個實施例中，變速器包括四個簡單的行星齒輪組。輸入軸被固定地連接到第二行星齒輪架，并選擇性地連接到第四太陽齒輪。輸出軸固定地連接到第四行星齒輪架，并連接到第三行星齒輪架。第二太陽齒輪選擇性地連接到變速器箱，并連接到第一太陽齒輪。第一環(huán)形齒輪連接到變速器箱。第四環(huán)形齒輪連接到第一行星齒輪架，并選擇性地連接到第二環(huán)形齒輪。第二環(huán)形齒輪連接到第三太陽齒輪，并選擇性地連接到第四太陽齒輪。最后，第三環(huán)形齒輪連接到第四太陽齒輪。

在另一實施例中，除了輸入軸和輸出軸之外，變速器還至少包括第一元件、第二元件、第三元件、第四元件和第五元件。第一齒輪傳動裝置將輸入軸的轉速固定地約束在第一元件的轉速和第二元件的轉速之間。例如，第一齒輪傳動裝置可以是簡單的行星齒輪組，該簡單的行星齒輪組具有作為第二元件的太陽齒輪、固定地連接到輸入軸的行星齒輪架以及作為第一元件的環(huán)形齒輪。第二齒輪傳動裝置將輸出軸的轉速固定地約束在第三元件的轉速和第四元件的轉速之間，并將第四元件的轉速固定地約束為在第三元件的轉速和第五元件的轉速之間。例如，第二齒輪傳動裝置可以是具有互相連接的元件的兩個簡單的行星齒輪組的總成。在該示例中，第三元件是彼此固定地連接的第一太陽齒輪和第二環(huán)形齒輪的組合，輸出軸被固定到齒輪架，所述齒輪架固定地連接到彼此，第四元件是第一環(huán)形齒輪，第五元件是第二太陽齒輪。第三齒輪傳動裝置將第四元件的轉速選擇性地約束在零和第二元件的轉速之間。第三齒輪傳動裝置可以是，例如，簡單的行星齒輪組，該簡單的行星齒輪組具有固定地連接到第二元件的太陽齒輪、通過離合器選擇性地連接到第四元件的行星齒輪架以及被固定地保持不旋轉的環(huán)形齒輪。八速的變速器實施例具有離合器和制動器，該離合器和制動器選擇性地保持第二元件不旋轉、選擇性地將第三元件連接到輸入軸、選擇性地將第一元件連接到第五元件并選擇性地將第一元件連接到第三元件。十速的變速器的實施例另外還具有選擇性地將第一元件連接到第四元件的離合器。