带有层叠行星齿轮组的多速变速器制造技术

本发明专利技术涉及带有层叠行星齿轮组的多速变速器，提供了一种多速变速器，其具有三个行星齿轮组，它们具有定位成形成仅两个传动平面的多个构件。六个转矩传递机构选择性地可接合成不同组合，来把这些行星齿轮组的不同构件与输入构件、输出构件、固定构件和相互连接，从而建立七种前进速度比和一种倒退速度比。这些传动平面中的一个是由第一和第二行星齿轮组形成。第二行星齿轮组定位成与第一行星齿轮组同轴并且沿径向位于第一行星齿轮组的外部，并且第一和第二行星齿轮组共用一个构件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多速变速器。
技术介绍
客车包括由发动机、多速变速器和差速或末级传动组成的动力传动系。该多速变 速器通过允许发动机多次在其转矩范围运转来增大车辆的整体运转范围。变速器可用的前 进速度比的数量决定了发动机转矩范围所重复的次数。早期的自动变速器具有两种速度范 围。这严重地限制了车辆的整体速度范围，并且由此需要能产生宽的速度和转矩范围的相 对较大的发动机。在慢速行车期间，这会导致发动机在特定燃料耗点下，而非在最有效的点 下运转。因此，手动换挡(中间轴变速器)是最普便的。随着三速和四速自动变速器的出现，自动换挡(行星齿轮)变速器越来越受到驾 车人群的欢迎。这些变速器改善了车辆的运行性能和燃料经济性。速度比数量的增多减少 了这些速度比之间的步长，并且由此通过在正常的车辆加速下做出使驾驶员几乎察觉不到 的速度比替换来改善变速器的换挡质量。因为获得更多速度比通常所需的多速(例如七速 和更多速)变速器的研制由于附加部件的复杂性、尺寸和成本而受到了阻碍。
技术实现思路
提供一种多速变速器，其具有三个行星齿轮组，它们具有定位成形成仅两个传动 平面的多个构件。六个转矩传递机构选择性地可接合成不同组合，来把这些行星齿轮组的 不同构件连接到输入构件、输出构件、固定构件和相互连接，从而建立七种前进速度比和一 种倒退速度比。这些传动平面中的一个是由第一和第二行星齿轮组形成。第二行星齿轮组 定位成与第一行星齿轮组同轴并且沿径向位于第一行星齿轮组的外部，第一和第二行星齿 轮组共用一个构件，其可充当第一行星齿轮组的齿圈构件和第二行星齿轮组的中心齿轮构 件。第一互连构件可用于把第一行星齿轮组的行星架构件与第二行星齿轮组的行星 架构件连续地连接。第二互连构件可用于把第二行星齿轮组的齿圈构件与第三行星齿轮组 的中心齿轮构件连续地连接以共同旋转。输入构件可与输出构件同轴，形成轴长较短的七速变速器，这对于封装在前轮驱 动的布置中来说可能是必需的。替换性地，第一和第二行星齿轮组在后轮驱动的布置中可 与输入构件同轴。通过下列对实施本专利技术的最佳方式的详细描述以及附图，本专利技术的上述特征和优 点及其他特征和优点将变得更明显。附图说明图1是七速变速器的第一实施方式的示意图；图2是真值表，其表明图1变速器的一些工作特性；以及图3是也依照图2所示真值表进行工作的七速变速器的第二实施例的示意图。 具体实施例方式参照这些附图，其中，在几个附图中，相同的附图标记代表相同的部件，图1示出 的动力传动系10具有发动机12和操作性地连接到多速变速器14的变矩器13。多速变速 器14具有连续地与发动机12的输出构件和变矩器13连接以与它们一起旋转的输入构件 16，和连续地与通向车轮的末级传动机构19连接以给车辆提供牵引力的输出构件18。本领 域技术人员会认识到，输出构件18与输入构件的同轴布置表示前轮驱动的变速器。多速变速器14包括带有第一行星齿轮组20、第二行星齿轮组30和第三行星齿轮 组40的行星齿轮布置。第一和第二行星齿轮组20、30沿径向层叠，第二行星齿轮组30沿 径向处于第一行星齿轮组20的外部从而使齿轮组20、30限定出第一传动平面A，平面A横 贯垂直于齿轮组20、30的构件的旋转轴的齿轮组20、30的全部构件。第一行星齿轮组20与第二齿轮组30共用第一构件24。第一构件24是第一行星 齿轮组20的齿圈构件并且是第二行星齿轮组30的中心齿轮构件。第一行星齿轮组20还 具有中心齿轮构件22、行星架构件26以及由行星架构件26支撑且与中心齿轮构件22和齿 圈构件(第一构件)24都啮合的多个小齿轮27。第二行星齿轮组30包括充当中心齿轮构件的第一构件24、齿圈构件34和可旋转 地支撑与第一构件24和齿圈构件34都啮合的多个小齿轮37的行星架构件36。因此，第一 构件24具有两组轮齿，沿径向的内部一组轮齿与小齿轮27啮合，沿径向的外部一组轮齿与 小齿轮37啮合，这是本领域技术人员会理解的。第二行星齿轮组40沿轴向与层叠的第一和第二行星齿轮组20、30隔开，并且包括 中心齿轮构件42、齿圈构件44以及可旋转地支撑与中心齿轮构件42和齿圈构件44都啮合 的多个小齿轮47的行星架构件36。行星齿轮组40的这些构件对齐以限定第二传动平面 B，平面B横贯垂直于齿轮组40的构件的旋转轴的齿轮组40的全部构件。第一互连构件70，其可被称为可旋转的毂构件，将行星架构件26、36彼此连续地 连接以共同旋转。第二互连构件72，其也可被称为可旋转的毂构件，把齿圈构件34与中心 齿轮构件42连续地连接以共同旋转。在本文的使用中，连接以便共同旋转的两个构件以相 同速度旋转。变速器包括六个选择性地可接合的转矩传递机构，它们优选为液压致动的摩擦离 合器和制动器。第一转矩传递机构50是固定的离合器(即制动器)，其选择性地可接合成 把中心齿轮构件22接地到固定构件80例如变速器壳。第二转矩传递机构52是固定的离 合器，其选择性地可接合成把齿圈构件34接地到固定构件80。第三转矩传递机构54是固 定的离合器，其选择性地可接合成把行星架构件46接地到固定构件80。第四转矩传递机构 56是固定的离合器，其选择性地可接合成把互连的行星架构件26、36接地到固定构件80。 第五转矩传递机构58是旋转型离合器，其选择性地可接合成把第一构件24与行星架构件 46连接以共同旋转。第六转矩传递机构59是旋转型离合器，其选择性地可接合成把行星架 构件36 (以及经由第一互连构件70把行星架构件26)与行星架构件46连接以共同旋转。参照图2，转矩传递机构50、52、54、56、58和59选择性可以如所示的两个组合的形 式接合，从而建立七种前进速度比和一个倒退速度比，其对应于所示出的倒挡状态和七种前进挡状态。转矩传递机构50与54接合以建立倒退速度比。转矩传递机构54与59接合 以建立第一前进速度比。转矩传递机构52与59接合以建立第二前进速度比。转矩传递机 构50与59接合以建立第三前进速度比。转矩传递机构58与59接合以建立第四前进速度 比。转矩传递机构50与58接合以建立第五前进速度比。转矩传递机构52与58接合以建 立第六前进速度比。转矩传递机构56与58接合以建立第七前进速度比。因此，在连续的 速度比之间的切换是单个的转换挡位(即，只有一个转矩传递机构分离而另一个接合，以 建立随后的速度比，同时，第三转矩传递机构在两种速度比中保持接合)。跳跃换挡(即，从 第一前进速度比切换到第三前进速度比，等等)也是单个的转换挡位。通过将行星齿轮组20、30层叠来限定出单个传动平面A (这是通过在齿轮组20、30 之间共用齿轮构件24来实现的)，提供的七速变速器14仅具有两个传动平面A、B,并且因 此在轴向上是紧凑的，这对于在前轮驱动布置中的组装是非常重要的。变速器14提供了 7. 02的总传动比，对各个齿轮组的齿圈构件与中心齿轮构件采 取下列轮齿比值第一齿轮构件24的轮齿数与中心齿轮构件22的轮齿数的比值是2. 06 ； 齿圈构件34与第一齿轮构件24的轮齿数的比值是2. 37 ；以及，齿圈构件44的轮齿数与 中心齿轮构件42的轮齿数的比值是1. 54。有了这些轮齿比，就在输入构件16与输出构件 18之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多速变速器包括：输入构件；输出构件；固定构件；三个行星齿轮组，具有定位成形成仅两个传动平面的多个构件；以及六个转矩传递机构，其选择性地可以不同组合的形式接合以把所述行星齿轮组的不同构件与所述输入构件、所述输出构件、所述固定构件连接和相互连接，从而建立七种前进速度比和一种倒退速度比。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AW菲利普斯，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]