[發明專利]多級變速器

有效

• 申請號: 201410056481.8
• 申請日: 2014-02-19
• 公開（公告）號: CN103994188B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（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: 魯恭誠,金玉蘭

技術領域

本發明涉及用于機動車輛的自動變速器領域。特別地，本發明屬于動力傳動系統中齒輪、離合器的設置以及它們之間的相互連接。

背景技術

很多車輛在寬范圍的車速（包括向前和向后移動兩者）下使用。然而，某些類型的發動機只能在較窄的速度范圍內高效運轉。所以，能以多個傳動比（speed ratio）高效傳輸動力的變速器被頻繁使用。當車輛處于較低車速時，變速器通常以高傳動比運轉使得它放大用于改善加速的發動機扭矩。當處于較高車速時，變速器以低傳動比運轉以允許與安靜、燃料高效巡航關聯的發動機轉速。通常，變速器具有安裝至車輛結構的殼體、通過發動機曲軸驅動的輸入軸以及通常經由差速器總成驅動車輪的輸出軸，該差速器總成允許車輛轉彎時左輪和右輪的轉速稍微不同。

發明內容

變速器包括第一到第五軸、第一到第四齒輪傳動裝置、第一制動器以及第一和第二離合器。第一齒輪傳動裝置選擇性地使第一軸相對于第四軸超速轉動（overdrive）。第二齒輪傳動裝置在第一、第二和第三軸之間施加固定的線性轉速關系。第三齒輪傳動裝置在第三、第四和第五軸之間選擇性施加線性轉速關系。第四齒輪傳動裝置選擇性地使第三軸相對于第五軸超速轉動。第一制動器選擇性保持第二軸不旋轉而第一離合器選擇性地將第二軸連接至第四軸。最終，第二軸選擇性將第一軸連接至第三軸。

在一個實施例中，第四軸是輸入軸并且第一齒輪傳動裝置包括第一簡單行星齒輪組和第二制動器。輸入軸固定連接至行星齒輪架、環形齒輪固定連接至第一軸，而第二制動器選擇性保持中心齒輪不旋轉。在另一個實施例中，輸入軸偏離第四軸。一個齒輪副將第四軸的轉速固定約束成與輸入軸的轉速成比例并以相反方向旋轉。第四離合器和第二齒輪副將第一軸的轉速選擇性約束成與輸入軸的轉速成比例并以相反方向旋轉。兩個齒輪副中齒輪的相對尺寸選擇為以當接合第四離合器時將第一軸約束成比第四軸旋轉得快。

第二齒輪傳動裝置可以是第二簡單行星齒輪組。中心齒輪固定連接至第一軸，齒輪架固定連接至第二軸，而環形齒輪固定連接至第三軸。在一個實施例中，第二離合器直接地將第一軸連接至第三軸。在另一個實施例中，第二離合器通過直接地將第二軸連接至第三軸而可操作地將第一軸連接至第三軸，從而約束第二簡單行星齒輪組中的所有元件作為整體旋轉。

第三齒輪傳動裝置可以包括第三簡單行星齒輪組和第三離合器。在一個實施例中，中心齒輪固定連接至第三軸，齒輪架固定連接至第四軸，并且第三離合器選擇性地將環形齒輪連接至第五軸。在另一個實施例中，中心齒輪固定連接至第三軸，第三離合器選擇性地將齒輪架連接至第四軸，而環形齒輪固定連接至第五軸。

在一個實施例中，第五軸是輸出軸并且第四齒輪傳動裝置包括第四簡單行星齒輪組和第三制動器。輸出軸固定連接至行星齒輪架，中心齒輪固定連接至第三軸，而第三制動器選擇性保持環形齒輪不旋轉。在另一個實施例中，輸出軸偏離于第五軸。第三齒輪副將第五軸的轉速固定約束成與輸出軸的轉速成比例并以相反方向旋轉。第五離合器和第四齒輪副將第五軸的轉速選擇性約束為與輸出軸的轉速成比例并以相反方向旋轉。第三和第四齒輪副中齒輪的相對尺寸選擇為當第五離合器接合時將第三軸約束成比第五軸旋轉得快。

根據本發明的一個實施例，第三齒輪傳動裝置包含：第三簡單行星齒輪組，該第三簡單行星齒輪組具有固定連接至第三軸的第三中心齒輪、固定連接至第三軸的第三環形齒輪、第三行星齒輪架以及支撐在第三行星齒輪架上旋轉并與第三中心齒輪和第三環形齒輪連續嚙合接合的至少一個行星齒輪；以及第三離合器，配置用于選擇性連接第四軸和第三行星齒輪架。

根據本發明的一個實施例，第五軸是輸出軸。

根據本發明的一個實施例，第四齒輪傳動裝置包含：第四簡單行星齒輪組，該第四簡單行星齒輪組具有固定連接至第三軸的第四中心齒輪、第四環形齒輪、固定連接至輸出軸的第四行星齒輪架以及支撐在第四行星齒輪架上旋轉并與第四中心齒輪和第四環形齒輪連續嚙合接合的至少一個行星齒輪；以及第三制動器，配置用于選擇性保持第四環形齒輪不旋轉。

根據本發明的一個實施例，第四齒輪傳動裝置包含：第七軸；連接至第五軸的第五齒輪；連接至第七軸并與第五齒輪連續嚙合接合的第六齒輪；連接至第三軸的第七齒輪；以及連接至第七軸并與第七齒輪連續嚙合接合的第八齒輪。

根據本發明的一個實施例，第四齒輪傳動裝置進一步包含：第五離合器，配置用于選擇性地將第七軸連接至第八齒輪；并且其中，第五、第六和第七齒輪分別固定連接至第五、第七和第三軸。