多级变速器制造技术

公开了一种多级变速器。一系列变速器齿轮传动装置通过多种组合选择性接合三个换档元件而产生多达九个前进档和一个倒档传动比。每种公开的变速器包括四个行星齿轮组和六个元件。该齿轮传动装置中的两者具有在径向上分开并特别适于需要减小轴向长度的应用的行星齿轮组。

【技术实现步骤摘要】
多级变速器
本专利技术涉及用于机动车辆的自动变速器领域。更具体地，本专利技术涉及在动力传输中齿轮、离合器的设置以及它们之间的相互连接。
技术介绍
很多车辆在宽范围的车速（包括向前和向后移动两者）下使用。然而，某些类型的发动机只能在较窄的速度范围内高效运转。所以，能以多个传动比（speedratio）高效传输动力的变速器被频繁使用。当车辆处于较低车速时，变速器通常以高传动比运转使得用于改善加速的发动机扭矩倍增。当车辆处于较高车速时，变速器以低传动比运转以允许与安静、燃料高效巡航关联的发动机转速。通常，变速器有安装至车辆结构的壳体、通过发动机曲轴驱动的输入轴以及通常经由差速器总成驱动车轮的输出轴，该差速器总成允许车辆转弯时左轮和右轮的转速稍微不同。
技术实现思路
在第一实施例中，变速器包括配置用于在输入轴和输出轴之间选择性建立九个前进档和一个倒档传动比的第一齿轮传动装置、第二齿轮传动装置和第三齿轮传动装置、第一离合器以及第一制动器和第二制动器。第一齿轮传动装置选择性约束第二轴的转速落在输入轴和第四轴的转速之间。第二齿轮传动装置固定约束第三轴的转速落在第二轴和第四轴的转速之间。第三齿轮传动装置选择性约束输出轴的转速落在零和第三轴的转速之间并且选择性约束输入轴的转速落在第三轴和输出轴的转速之间。第一离合器选择性连接输入轴和第二轴。第一制动器和第二制动器分别选择性地保持第二轴和第四轴不旋转。在第二实施例中，变速器包括配置用于在输入轴和输出轴之间选择性建立九个前进档和一个倒档传动比的第一齿轮传动装置、第二齿轮传动装置和第三齿轮传动装置、第一离合器以及第一制动器。第一齿轮传动装置选择性约束第三轴的转速落在零和第二轴的转速之间并且选择性约束第二轴的转速落在输入轴和第三轴的转速之间。第二齿轮传动装置选择性约束输出轴的转速落在零和第三轴的转速之间。第三齿轮传动装置选择性约束输入轴的转速落在第三轴和输出轴的转速之间。第一离合器选择性连接输入轴和第二轴。第一制动器选择性保持第二轴不旋转。在第三实施例中，变速器包括配置用于在输入轴和输出轴之间选择性建立九个前进档和一个倒档传动比的第一齿轮传动装置、第二齿轮传动装置和第三齿轮传动装置、第一离合器和第二离合器以及第一制动器。第一齿轮传动装置固定约束第二轴的转速落在第一轴和第三轴的转速之间。第二齿轮传动装置选择性约束第三轴的转速落在零和第一轴的转速之间。第三齿轮传动装置选择性约束输出轴的转速落在零和第三轴的转速之间并且选择性约束输入轴的转速落在第三轴和输出轴的转速之间。第一离合器和第二离合器分别将输入轴选择性连接至第二轴和第一轴。第一制动器选择性保持第二轴不旋转。根据本专利技术的一个实施例，第三齿轮传动装置包含：第五和第六轴；第三制动器，配置用于选择性保持第六轴不旋转；第三离合器，配置用于选择性连接输入轴和第五轴；其中，所述输出轴被固定约束为以第三轴和第六轴的转速之间的转速旋转，并且第五轴被约束为以第三轴和输出轴的转速之间的转速旋转。在第四实施例中，变速器包括配置用于在输入轴和输出轴之间选择性建立九个前进档和一个倒档传动比的第一齿轮传动装置、第二齿轮传动装置和第三齿轮传动装置、第一离合器以及第一制动器和第二制动器。第一齿轮传动装置选择性约束第三轴的转速落在输入轴和第四轴的转速之间。第二齿轮传动装置固定约束第三轴的转速落在第二轴和第四轴的转速之间。第三齿轮传动装置选择性约束输出轴的转速落在零和第三轴的转速之间并且选择性约束输入轴的转速落在第三轴和输出轴的转速之间。第一离合器选择性连接输入轴和第二轴。第一制动器和第二制动器分别选择性保持第二和第四轴不旋转。在第五实施例中，变速器包括配置用于在输入轴和输出轴之间选择性建立九个前进档和一个倒档传动比的第一齿轮传动装置、第二齿轮传动装置和第三齿轮传动装置、第一离合器和第二离合器以及第一制动器。第一齿轮传动装置选择性约束第二轴的转速落在零和第一轴的转速之间。第二齿轮传动装置固定约束第二轴的转速落在第一轴和第三轴的转速之间。第三齿轮传动装置选择性约束输出轴的转速落在零和第三轴的转速之间并且选择性约束输入轴的转速落在第三轴和输出轴的转速之间。第一离合器和第二离合器将输入轴分别选择性连接至第二和第一轴。第一制动器选择性保持第二轴不旋转。在第六实施例中，变速器包括配置用于在输入轴和输出轴之间选择性建立九个前进档和一个倒档传动比的第一齿轮传动装置、第二齿轮传动装置和第三齿轮传动装置、第一离合器和第三离合器以及第一制动器。第一齿轮传动装置选择性约束第三轴的转速落在零和第二轴的转速之间并且选择性约束第二轴的转速落在输入轴和第三轴的转速之间。第二齿轮传动装置选择性约束第五轴的转速落在零和第三轴的转速之间。第三齿轮传动装置固定约束第五轴的转速落在第三轴和输出轴的转速之间。第一离合器和第三离合器分别将输入轴选择性连接至第二和第五轴。第一制动器选择性保持第二轴不旋转。根据本专利技术的一个方面，提供一种变速器，包含：输入轴、输出轴以及第二轴、第三轴和第四轴；第一齿轮传动装置，配置用于选择性约束第三轴以输入轴和第四轴的转速之间的转速旋转；第二齿轮传动装置，配置用于固定约束第三轴以第四轴和第二轴的转速之间的转速旋转；第三齿轮传动装置，配置用于选择性约束输出轴以零和第三轴的转速之间的转速旋转并选择性约束输入轴以第三轴和输出轴的转速之间的转速旋转；第一离合器，配置用于选择性连接输入轴和第二轴；第一制动器，配置用于选择性保持第二轴不旋转；以及第二制动器，配置用于选择性保持第四轴不旋转。根据本专利技术的一个实施例，第一齿轮传动装置包含：第一简单行星齿轮组，第一简单星齿轮组具有第一中心齿轮、固定连接至第四轴的第一环形齿轮、固定连接至第三轴的第一行星齿轮架、以及支撑在第一行星齿轮架上旋转并与第一中心齿轮和第一环形齿轮连续啮合接合的至少一个行星齿轮；以及第二离合器，配置用于选择性连接输入轴和第一中心齿轮。根据本专利技术的一个实施例，第二齿轮传动装置包括简单的第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组具有固定连接至第四轴的第二中心齿轮、固定连接至第二轴的第二环形齿轮、固定连接至第三轴的第二行星齿轮架、以及支撑在第二行星齿轮架上旋转并与第二中心齿轮和第二环形齿轮连续啮合接合的至少一个行星齿轮。根据本专利技术的一个实施例，第二中心齿轮在径向上位于第一环形齿轮的外侧。根据本专利技术的一个实施例，第三齿轮传动装置包含：第五和第六轴；第三制动器，配置用于选择性保持第六轴不旋转；第三离合器，配置用于选择性连接输入轴和第五轴；其中，输出轴被固定约束为以第三轴和第六轴的转速之间的转速旋转并且其中第五轴被固定约束为以第三轴和输出轴的转速之间的转速旋转。根据本专利技术的一个实施例，第三齿轮传动装置包含：简单的第三行星齿轮组，所述第三行星齿轮组具有第三中心齿轮、固定连接至第三轴的第三环形齿轮、第三行星齿轮架、以及支撑在第三行星齿轮架上旋转并与第三中心齿轮和第三环形齿轮连续啮合接合的至少一个行星齿轮；以及简单的第四行星齿轮组，所述第四行星齿轮组具有固定连接至第三环形齿轮的第四中心齿轮、固定连接至输出轴的第四环形齿轮、固定连接至第三行星齿轮架的第四行星齿轮架、以及支撑在第四行星齿轮架上旋转并与第四中心齿轮和第四环形齿轮连续啮合接合的至少一个行星齿轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变速器，包含：输入轴、输出轴以及第二轴、第三轴、第四轴；第一齿轮传动装置，配置用于选择性约束所述第二轴以所述输入轴和所述第四轴的转速之间的转速旋转；第二齿轮传动装置，配置用于固定约束所述第三轴以所述第二轴和所述第四轴的转速之间的转速旋转；第三齿轮传动装置，配置用于选择性约束所述输出轴以零和所述第三轴的转速之间的转速旋转并且选择性约束所述输入轴以所述第三轴和所述输出轴的转速之间的转速旋转；第一离合器，配置用于连接所述输入轴和所述第二轴；第一制动器，配置用于选择性保持所述第二轴不旋转；以及第二制动器，配置用于选择性保持所述第四轴不旋转。

【技术特征摘要】
2013.02.06 US 13/760,2031.一种变速器，包含：输入轴、输出轴以及第二轴、第三轴、第四轴；第一齿轮传动装置，配置用于选择性约束所述第二轴以所述输入轴和所述第四轴的转速之间的转速旋转；第二齿轮传动装置，配置用于固定约束所述第三轴以所述第二轴和所述第四轴的转速之间的转速旋转；第三齿轮传动装置，配置用于选择性约束所述输出轴以零和所述第三轴的转速之间的转速旋转；第四齿轮传动装置，配置用于选择性约束所述输入轴以所述第三轴和所述输出轴的转速之间的转速旋转；第一离合器，配置用于连接所述输入轴和所述第二轴；第一制动器，配置用于选择性保持所述第二轴不旋转；以及第二制动器，配置用于选择性保持所述第四轴不旋转。2.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述第一齿轮传动装置包含：简单的第一行星齿轮组，具有固定连接至所述第四轴的第一中心齿轮、第一环形齿轮、固定连接至所述第二轴的第一行星齿轮架、以及支撑在所述第一行星齿轮架上旋转并与所述第一中心齿轮和所述第一环形齿轮连续啮合接合的至少一个行星齿轮；第二离合器，配置用于选择性连接所述输入轴和所述环形齿轮。3.根据权利要求2所述的变速器，其中，所述第二齿轮传动装置包含简单的第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组具有固定连接至所述第四轴的第二中心齿轮、固定连接至所述第二轴的第二环形齿轮、固定连接至所述第三轴的第二行星齿轮架、以及支撑在所述第二行星齿轮架上旋转并与所述第二中心齿轮和所述第二环形齿轮连续接合啮合的至少一个行星齿轮。4.根据权利要求3所述的变速器，其中，所述第三齿轮传动装置包含：简单的第三行星齿轮组，具有固定连接至所述第三轴的第三中心齿轮、第三环形齿轮、固定连接至所述输出轴的第三行星齿轮架、以及支撑在所述第三行星齿轮架上旋转并与所述第三中心齿轮和所述第三环形齿轮连续啮合接合的至少一个行星齿轮；第三制动器，配置用于选择性保持所述第三环形齿轮不旋转。5.一种变速器，包含：输入轴、输出轴、第二轴以及第三轴；第一齿轮传动装置，配置用于选择性约束所述第二轴以所述输入轴和所述第三轴的转速之间的转速旋转并选择性约束所述第三轴以零和所述第二轴的转速之间的转速旋转；第二齿轮传动装置，配置用于选择性约束所述输出轴以零和所述第三轴的转速之间的转速旋转；第三齿轮传动装置，配置用于选择性约束所述输入轴以所述第三轴和所述输出轴的转速之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·杰拉德·托马斯，雷德·阿兰·鲍德温，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US