紧凑行星齿轮变速器制造技术

本发明专利技术的变速器包括壳体、输入轴、输出轴和四个行星齿轮系，每个行星齿轮系具有包括齿圈、至少一个齿轮架和太阳轮的至少三个构件。输入轴和输出轴与齿轮和／或齿轮架持续地互相连接。连杆将齿轮系之间的齿轮架和／或齿轮持续地互相连接。六个转矩传递机构可以以两个的组合接合以在输入轴和输出轴之间形成至少七个前进速比和至少一个倒档速比。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术整体涉及行星齿轮设计的多档变速器，更具体地，涉及至少提供七个前进档和一个倒档的变速器。
技术介绍
一般地，行星齿轮变速器包括使用诸如制动器和离合器的摩擦元件和/或控制元件来换档的多个行星齿轮系。多年来，大部分工业变速器是由串联的两个二自由度齿轮箱组成的分级变速器。为了满足工业实际应用中的性能和速度标准，这种装置可能会相对较大且笨重。最近已经提出和使用多种更加紧凑的多档变速器。例如，Seo等人的美国专利公开2008/0108472A1公开了一种具有四个齿轮系、三个离合器和四个制动器的行星齿轮变速器，以提供具有七个前进档和两个倒档的四自由度变速器。但是，仍然希望提供包括满足工业应用的性能标准的最少数量部件的紧凑行星齿轮装置。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术涉及一种多档变速器，其包括壳体、输入轴和输出轴、和四个行星齿轮系，每个行星齿轮系具有包括齿圈、至少一个齿轮架和太阳轮的至少三个构件。输入轴与所述第二行星齿轮系的齿轮架和所述第一行星齿轮系的齿圈持续地互相连接。输出轴与所述第四行星齿轮系的齿轮架和所述第三行星齿轮系的齿圈持续地互相连接。第一连杆将所述第一行星齿轮系的齿轮架和所述第三行星齿轮系的齿轮架持续地互相连接。第二连杆和第三连杆将所述第二行星齿轮系的齿圈和所述第三行星齿轮系的太阳轮和所述第四行星齿轮系的太阳轮持续地互相连接。六个转矩传递机构将所述行星齿轮系的构件与壳体或所述行星齿轮系的其他构件选择性地互相连接。所述六个转矩传递机构以两个的组合接合以在所述输入轴和所述输出轴之间形成至少七个前进速比和至少一个倒档速比。在另一方面，本专利技术涉及一种多档变速器，其包括壳体、输入轴、输出轴、和第一、 第二、第三和第四行星齿轮系，每个行星齿轮系具有包括齿圈、至少一个齿轮架和太阳轮的至少三个构件。输入轴与所述第二行星齿轮系的齿轮架和所述第一行星齿轮系的齿圈持续地互相连接。输出轴与所述第四行星齿轮系的齿轮架和所述第三行星齿轮系的齿圈持续地互相连接。第一连杆将所述第一行星齿轮系的齿轮架和所述第三行星齿轮系的齿轮架持续地互相连接。第二连杆和第三连杆将所述第二行星齿轮系的齿圈和所述第三行星齿轮系的太阳轮和所述第四行星齿轮系的太阳轮持续地互相连接。第一转矩传递机构将所述第一行星齿轮系的太阳轮与所述壳体选择性地互相连接。第二转矩传递机构将所述第二行星齿轮系的太阳轮与所述壳体选择性地互相连接。第三转矩传递机构将所述第一行星齿轮系的齿轮架和第三行星齿轮系的齿轮架与所述壳体选择性地互相连接。第四转矩传递机构将所述第四行星齿轮系的齿圈与所述壳体选择性地互相连接。第五转矩传递机构将所述行星齿轮系中的一个的至少一个构件与所述输入轴和所述行星齿轮系中的另一个的构件中的至少一个选择性地互相连接。第六转矩传递机构将所述行星齿轮系中的一个的至少一个构件与所述输出轴和所述行星齿轮系中的另一个的构件中的至少一个选择性地互相连接。所述转矩传递机构以两个的组合接合以在所述输入轴和所述输出轴之间形成至少七个前进速比和至少一个倒档速比。在又一个方面，本专利技术涉及一种多档变速器，其包括壳体、输入轴和输出轴、四个行星齿轮系以及能够选择性地接合的控制元件。第一、第二、第三和第四行星齿轮系均具有包括太阳轮、齿轮架和齿圈的至少三个构件。所述控制元件的选择性接合在所述输入轴和所述输出轴之间形成不同的齿轮比，从而至少能够实现七个前进挡和一个倒档。所述控制元件包括第一制动器、第二制动器、第三制动器和第四制动器以及第一转矩传递机构和第二转矩传递机构。所述第二齿轮系的齿轮架、所述输入轴和所述第一齿轮系的齿圈持续地连接。所述第一齿轮系的齿轮架、所述第三齿轮系的齿轮架持续地连接。所述第二齿轮系的齿圈、所述第三齿轮系的太阳轮和所述第四齿轮系的太阳轮持续地连接。所述第四齿轮系的齿轮架、所述输出轴和所述第三齿轮系的齿圈持续地连接。所述第一齿轮系的太阳轮通过所述第一制动器可分离地连接至所述壳体。所述第二齿轮系的太阳轮通过所述第二制动器可分离地连接至所述壳体。所述第一齿轮系和所述第三齿轮系的齿轮架通过所述第三制动器可分离地连接至所述壳体。所述第四齿轮系的齿圈通过所述第四制动器可分离地连接至所述壳体。所述第一转矩传递机构将所述输入轴、所述第一系的齿圈和所述第二系的齿轮架可分离地连接至所述第二齿轮系的齿圈、所述第三齿轮系和所述第四齿轮系的太阳轮、或所述第二齿轮系的太阳轮。所述第二转矩传递机构将所述第二齿轮系的齿圈、所述第三齿轮系和所述第四齿轮系的太阳轮可分离地连接至所述第一齿轮系的齿轮架和所述第三齿轮系的齿轮架、或所述第三齿轮系的齿圈、所述第四齿轮系的齿轮架、和所述输出轴。附图说明图1是根据本专利技术的一种示例性的多档变速器的实施方式的示意图。图2是与所述转矩传递机构或控制元件的多种接合组合相关联的示例性的齿轮减速表。图3是根据本专利技术的一种示例性的多档变速器的第二实施方式的示意图。图4是根据本专利技术的一种示例性的多档变速器的第三实施方式的示意图。图5是根据本专利技术的一种示例性的多档变速器的第四实施方式的示意图。具体实施例方式本专利技术涉及包括四个行星齿轮系和六个可选择性接合的转矩传递机构或控制元件的行星齿轮变速器装置，该行星齿轮变速器装置提供至少七个前进档和一个或两个倒档。虽然图1和图3至图5中分别示出该装置的四种实施方式，但是应当理解，在本专利技术的精神和范围内可以有额外的实施方式。这里公开的行星齿轮变速器装置普遍适用于多种类型的机械的动力传动系。术语“机械”可以指执行与诸如矿业、建筑、农业、交通的工业或本领域已知的任何其他工业相关联的一些类型的操作的任何机械。例如，机械可以是运土机械，例如拖拉机、轮式装载机、挖掘机、倾倒卡车、反向铲、自动平地机、材料处理机等。此外， 一种或多种执行器可以连接至机械。这些执行器可以用于包括诸如刷扫、压实、平路、举升、装载、耕犁、锯划的多种任务，并且包括诸如螺旋钻、铲刀、破碎机/锤、刷子、铲斗、压实机、 切割机、叉形举升装置、平地机钻头和端部钻头、抓斗、犁板、裂具、松土机、剪切机、雪犁、挡雪翼板及其他。在图1和图3至图5分别示出的每种实施方式中，提供若干标准元件。多种实施方式中类似的部件具有相同或类似的附图标记。但是，作为背景，这里省略附图标记地简短说明这些实施方式的共同特征。然后将包含附图标记地分别具体说明多种实施方式。每种实施方式包括输入轴I和输出轴0。输入轴I例如直接或通过转矩转换器联接至发动机(未示出)，而输出轴0与最终驱动机构(未示出)持续地联接。此外，每个实施方式包括四个行星齿轮系，每个行星齿轮系包括齿圈、联接至一个或多个行星齿轮的齿轮架和太阳轮。齿圈、齿轮架和太阳轮共同被称为各个行星齿轮系的构件。行星齿轮系将被说明和图示为在轴向方向上以给定的顺序布置。但是应当理解，行星齿轮系可以交替次序，并且虽然说明书和权利要求书可能将行星齿轮系称为第一、第二、第三和第四行星齿轮系，但是各个齿轮系实际上可以以交替的次序布置。仅作为例子，第一行星齿轮系可以实际上相对于其他齿轮系布置在第二、第三或第四位置，关于第二、第三、第四齿轮系中的每一个也是一样。在每种实施方式中，多个齿轮系的一些元件通过互相连接的构件或连杆固定地联接在一起，下文将具体说明。此外，每个实施方式包括六本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种多档变速器，包括：第一行星齿轮系、第二行星齿轮系、第三行星齿轮系和第四行星齿轮系，每一个行星齿轮系均具有包括齿圈、至少一个齿轮架和太阳轮的至少三个构件；壳体；输入轴，其与所述第二行星齿轮系的齿轮架和所述第一行星齿轮系的齿圈持续地互相连接；输出轴，其与所述第四行星齿轮系的齿轮架和所述第三行星齿轮系的齿圈持续地互相连接；第一连杆，其将所述第一行星齿轮系的齿轮架和所述第三行星齿轮系的齿轮架持续地互相连接；第二连杆和第三连杆，其将所述第二行星齿轮系的齿圈和所述第三行星齿轮系的太阳轮和所述第四行星齿轮系的太阳轮持续地互相连接；六个转矩传递机构，其用于将所述行星齿轮系的构件与所述壳体或所述行星齿轮系的其他构件选择性地互相连接，所述六个转矩传递机构以两个的组合接合以在所述输入轴和所述输出轴之间形成至少七个前进速比和至少一个倒档速比。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·S·赖斯，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：US