多级变速器制造技术

本发明专利技术提供了一种多级变速器。一种变速器齿轮传动装置包括四个简单行星齿轮组和五个或六个换档元件。环形齿轮固定地保持不旋转。中心齿轮和齿轮架固定地结合到输入轴。一个实施例具有两个制动器和三个离合器，并通过选择性接合换档元件中的两个的多种组合而产生七个前进速度。其它实施例具有两个制动器和四个离合器，并通过选择性接合换档元件中的两个的多种组合而产生九个前进速度。每个实施例可以可选择地包括使某些换档的控制简化的被动的单向制动器。

【技术实现步骤摘要】
多级变速器
本公开涉及用于机动车辆的自动变速器领域。更具体地讲，本公开涉及动力传动系中的齿轮、离合器的布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(包括前进和倒车运动两者)下使用。然而，某些类型的发动机只能在窄的转速范围内有效地运转。所以，能够以多个传动比有效地传递动力的变速器被频繁地使用。当车辆处于低转速时，变速器通常以高传动比运转，使得变速器为提高加速度而使发动机扭矩倍增。在高车速下，变速器以低传动比运转而允许与安静、燃料高效的巡航关联的发动机转速。通常，变速器具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，在车辆转弯时，差速器总成允许左车轮和右车轮以稍微不同的转速旋转。
技术实现思路
在变速器中，四个齿轮传动装置在输入、输出以及第一轴至第四轴之间施加特定转速关系。第一齿轮传动装置在输入、第一轴与第二轴之间固定地施加线性转速关系。第一齿轮传动装置可以是(例如)具有固定地结合到输入的中心齿轮、固定地结合到第二轴的环形齿轮以及固定地结合到第一轴的齿轮架的简单行星齿轮组。第二齿轮传动装置在第二轴与第三轴之间固定地施加成比例的转速关系。第二齿轮传动装置可以是(例如)具有固定地结合到第二轴的中心齿轮、固定地保持不旋转的环形齿轮以及固定地结合到第三轴的齿轮架的简单行星齿轮组。第三齿轮传动装置在第三轴、输出与第四轴之间固定地施加线性转速关系。第三齿轮传动装置可以是(例如)具有固定地结合到第四轴的中心齿轮、固定地结合到第三轴的环形齿轮以及固定地结合到输出的齿轮架的简单行星齿轮组。最后，第四齿轮传动装置在第一轴、输入与输出之间选择性地施加线性转速关系。第四齿轮传动装置可以是(例如)具有固定地结合到第一轴的中心齿轮、通过离合器选择性地结合到输出的环形齿轮以及固定地结合到输入的齿轮架的简单行星齿轮组。作为另一示例，第四齿轮传动装置可以是具有通过离合器选择性地结合到第一轴的中心齿轮、固定地结合到输出的环形齿轮以及固定地结合到输入的齿轮架的简单行星齿轮组。所述变速器还可包括制动器，所述制动器选择性地保持第一轴和第二轴分别不旋转。离合器可使第四轴选择性地分别结合到第二轴和输入。所述第二齿轮传动装置包括简单行星齿轮组，所述简单行星齿轮组具有固定地结合到第二轴的中心齿轮、固定地结合到变速器壳体的环形齿轮以及固定地结合到第三轴的行星齿轮架。所述第三齿轮传动装置包括简单行星齿轮组，所述简单行星齿轮组具有固定地结合到第四轴的中心齿轮、固定地结合到第三轴的环形齿轮以及固定地结合到输出的行星齿轮架。所述第四齿轮传动装置包括：简单行星齿轮组，具有固定地结合到第一轴的中心齿轮、环形齿轮以及固定地结合到输入的行星齿轮架；第三离合器，被构造为使环形齿轮选择性地结合到输出。所述第四齿轮传动装置包括：简单行星齿轮组，具有中心齿轮、固定地结合到输出的环形齿轮以及固定地结合到输入的行星齿轮架；第三离合器，被构造为使中心齿轮选择性地结合到第一轴。所述变速器还包括第四离合器，所述第四离合器被构造为使中心齿轮选择性地结合到第二轴。一种变速器包括：齿轮传动装置-1，被构造为在输入、轴-1与轴-2之间固定地施加线性转速关系；齿轮传动装置-2，被构造为在轴-2与轴-3之间施加低速传动关系；齿轮传动装置-3，被构造为在轴-3、输出与轴-4之间固定地施加线性转速关系；齿轮传动装置-4，被构造为在轴-1、输入与输出之间选择性地施加线性转速关系。所述齿轮传动装置-2在轴-2与轴-3之间固定地施加低速传动关系。所述变速器还包括：制动器-1，被构造为选择性地保持轴-1不旋转；制动器-2，被构造为选择性地保持轴-2不旋转；离合器-1，被构造为使轴-2选择性地结合到轴-4；离合器-2，被构造为使输入选择性地结合到轴-4。所述变速器还包括单向制动器，所述单向制动器被构造为在允许轴-1沿前进方向旋转的同时被动地保持轴-1沿反方向不旋转。所述齿轮传动装置-4包括：齿轮传动装置，被构造为在轴-5、输入与输出之间固定地施加线性转速关系；离合器-3，被构造为使轴-5选择性地结合到轴-1。所述变速器还包括离合器-4，所述离合器-4被构造为使轴-5选择性地结合到轴-2。所述变速器还包括离合器-5，所述离合器-5被构造为使输出选择性地结合到轴-2。附图说明图1是第一变速器齿轮传动装置的示意图；图2是第二变速器齿轮传动装置的示意图；图3是第三变速器齿轮传动装置的示意图。具体实施方式在此描述本公开的实施例。然而，应理解的是，所公开的实施例仅仅是示例，并且其它实施例可按照各种和可选形式来实施。附图不一定成比例地绘制；一些特征可被夸大或最小化，以显示特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应当被解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员以不同的方式应用本专利技术的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参照任一附图示出和描述的多种特征可与在一个或更多个其它附图中示出的特征相组合，以产生未明显示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，对于特定应用或实施方式，可期望与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改。如果一组旋转元件被约束为在所有运转工况下均作为一个单元而旋转，则这组旋转元件彼此固定地结合。可通过花键连接、焊接、压装、对同一固体进行机加工或其它方式固定地结合旋转元件。在固定地结合的元件之间可以出现转动位移的轻微变化(例如，由于冲击或轴柔性导致的位移)。彼此固定地结合的一个或更多个旋转元件可称为轴。相比之下，在每当换档元件完全接合而该换档元件约束两个旋转元件作为一个单元旋转时，这两个旋转元件通过换档元件选择性地结合，并且在至少一些其它运转工况下这两个旋转元件以不同的转速自由地旋转。通过使旋转元件选择性地连接到壳体而保持旋转元件不旋转的换档元件称为制动器。使两个或更多个旋转元件彼此选择性地结合的换档元件称为离合器。换档元件可以是主动控制式装置(例如，液压或电致动的离合器或制动器)或者可以是被动装置(例如，单向离合器或制动器)。换档元件可以是正向接合装置，例如，能够在相对旋转出现时于元件之间传递扭矩的爪式离合器或摩擦装置。如果两个旋转元件固定地结合或者选择性地结合，则这两个旋转元件结合。齿轮传动装置是齿轮传动元件和换档元件的集合，换档元件被构造为在一组轴之间施加特定转速关系。不管任何换档元件的状态如何，都施加称为固定转速关系的一些转速关系。仅在特定换档元件完全接合时才施加称为选择性转速关系的其它转速关系。当轴沿一个方向旋转时，轴的转速为正，而当轴沿相反的方向旋转时，轴的转速为负。当第一轴与第二轴的转速的比例被约束为预定值时，成比例的转速关系便存在于第一轴与第二轴之间。如果第二轴转速与第一轴转速之比在0和1之间，则第一轴与第二轴之间的成比例的转速关系是低速传动关系。类似地，如果第二轴转速与第一轴转速之比大于1，则第一轴与第二轴之间的成比例的转速关系是超速传动关系。线性转速关系存在于一序列轴之间，i)当该序列中的第一个轴和最后一个轴被约束为具有最极端的转速时，ii)当其余轴的转速分别被约束为第一个轴和最后一个轴的转速的加权平均值时，并且iii)当轴的转速不同时，按照列出的顺序(增加或减小)约束轴的转速。图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变速器，包括：输入；输出；第一轴、第二轴、第三轴和第四轴；第一齿轮传动装置，被构造为在输入、第一轴与第二轴之间固定地施加线性转速关系；第二齿轮传动装置，被构造为在第二轴与第三轴之间固定地施加成比例的转速关系；第三齿轮传动装置，被构造为在第三轴、输出与第四轴之间固定地施加线性转速关系；第四齿轮传动装置，被构造为在第一轴、输入与输出之间选择性地施加线性转速关系。

【技术特征摘要】
2013.10.30 US 14/067,5171.一种变速器，包括：输入；输出；第一轴、第二轴、第三轴和第四轴；第一齿轮传动装置，被构造为在输入、第一轴与第二轴之间固定地施加线性转速关系；第二齿轮传动装置，被构造为在第二轴与第三轴之间固定地施加成比例的转速关系；第三齿轮传动装置，被构造为在第三轴、输出与第四轴之间固定地施加线性转速关系；第四齿轮传动装置，被构造为在第一轴、输入与输出之间选择性地施加线性转速关系。2.根据权利要求1所述的变速器，所述变速器还包括第一制动器，所述第一制动器被构造为选择性地保持第一轴不旋转。3.根据权利要求2所述的变速器，所述变速器还包括单向制动器，所述单向制动器被构造为在允许第一轴沿前进方向旋转的同时被动地保持第一轴沿反方向不旋转。4.根据权利要求1所述的变速器，所述变速器还包括第一离合器，所述第一离合器被构造为将第二轴选择性地结合到第四轴。5.根据权利要求1所述的变速器，所述变速器还包括第二离合器，所述第二离合器被构造为使输入选择性地结合到第四轴。6.根据权利要求1所述的变速器，所述变速器还包括第二制动器，所述第二制动器被构造为操作性地选择性地保持第二轴不旋转。7.根据权利要求6所述的变速器，其中，所述第二制动器直接选择性地将第二轴结合到变速器壳体。8.根据权利要求1所述的变速器，所述变速器还包括第四离合器，所述第四离合器被构造为使输出选择性地结合到第二轴。9.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括简单行星齿轮组，所述简单行星齿轮组具有固定地结合到输入的中心齿轮、固定地结合到第二轴的环形齿轮以及固定地结合到第一轴的行星齿轮架。10.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述第二齿轮传动装置被构造为在第二轴与第三轴之间固定地施加低速传动关系。11.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述第二齿轮传动装置包括简单行星齿轮组，所述简单行星齿轮组具有固定地结合到第二轴的中心齿轮、固定地结合到变速器壳体的环形齿轮以及固定地结合到第三轴的行星齿轮架。12.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述第三齿轮传动装置包括简单行星齿轮组，所述简单行星...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·斯科特·利普尔特，
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