CN102705458A - 10速多级变速器 - Google Patents

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    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
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Abstract

本发明提供了一种10速变速器，其具有多个部件，包括输入部件、输出部件、一个单向超越离合器、三个行星齿轮组、二个互连部件和六个扭矩传递装置，通过六个扭矩传递装置不同组合的结合，提供各行星齿轮部件之间的连接、行星齿轮部件与变速器外壳之间的连接以及行星齿轮部件与输入输出部件的连接，以此建立至少十个前进速度比和至少一个倒档速度比。本发明控制系统相对简单、体积小、可靠性高，提高了汽车的燃油经济性，降低了汽车尾气的排放量。

Description

10速多级变速器
技术领域
本发明涉及一种汽车变速器，尤其涉及一种可提供多速调节汽车变速器。
背景技术
变速器是汽车传动系的重要组成部分，通过变速器将发动机的输出转速和扭矩变换成符合行驶条件的最佳值，并使发动机工作在特定的转速范围内，已达到较高的燃油经济性。随着六速和七速自动变速器的普及，汽车燃油经济性和驾驶品质越来越受到人们的关注。变速比的数量增加是改善燃油经济性和驾驶品质的重要手段，但现有的八速和九速变速器因结构复杂，尺寸较大等原因，使用的车辆较少。 
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的变速器，其具有一个单向超越离合器和三个受控制的行星齿轮组，以提供至少十个前进速度比和至少一个倒档速度比。
为了实现以上目的，本发明提供以下技术方案：一种10速多级变速器，包括：
输入部件；
输出部件；
固定部件，所述固定部件是变速器外壳；
具有第一部件和第二部件的单向超越离合器；
具有第一部件、第二部件和第三部件的第一行星齿轮组；
具有第一部件、第二部件和第三部件的第二行星齿轮组；
具有第一部件、第二部件和第三部件的第三行星齿轮组；
第一互连部件，其持续地将所述第一行星齿轮组的所述第二部件与所述第二行星齿轮组的所述第二部件以及所述单向超越离合器的所述第二部件连接；
第二互连部件，其持续地将所述第二行星齿轮组的所述第一部件与所述第三行星齿轮组的所述第二部件以及所述单向超越离合器的所述第一部件连接；
第一扭矩传递装置，其选择性地将所述第一行星齿轮组的所述第三部件与所述固定部件连接；
第二扭矩传递装置，其选择性地将所述第二行星齿轮组的所述第三部件与所述固定部件连接；
第三扭矩传递装置，其选择性地将所述第三行星齿轮组的所述第一部件与所述固定部件连接；
第四扭矩传递装置，其选择性地通过所述第二互连部件将所述第二行星齿轮组的所述第一部件、所述第三行星齿轮组的所述第二部件以及所述单向超越离合器的所述第一部件与所述输出部件连接；
第五扭矩传递装置，其选择性地通过所述第一互连部件将所诉输入部件与所述第一行星齿轮组的所述第二部件、所述第二行星齿轮组的所述第二部件以及所述单向超越离合器的所述第二部件连接；
第六扭矩传递装置，其选择性地将所述输入部件与所述第三行星齿轮组的所述第一部件连接；
所述的扭矩传递装置通过2个或3个的组合进行结合，可以在所述输入部件和所述输出部件之间建立10个前进速度比、1个倒档速度比和1个空档。
所述输入部件持续地与所述第一行星齿轮组的所述第一部件连接；所述输出部件持续地与所述第三行星齿轮组的所述第三部件连接。
所述所述第一扭矩传递装置、第二扭矩传递装置和第三扭矩传递装置包括制动器；所述第四扭矩传递装置、第五扭矩传递装置和第六扭矩传递装置包括离合器；所述的单向超越离合器可以用与所诉第四至第六扭矩传递装置相同的装置代替。
使所述第一扭矩传递装置结合的同时所述第五扭矩传递装置分离，或所述第五扭矩传递装置结合的同时所述第一扭矩传递装置分离。
所述第一扭矩传递装置和第五扭矩传递装置构成机械互锁的结构，
所述第三扭矩传递装置、所述第四扭矩传递装置以及所述第六扭矩传递装置不可同时结合，同时只能有一个结合，或同时三个都分离。 
所述第一行星齿轮组、所述第二行星齿轮组和所述第三行星齿轮组的所述第一部件、所述第二部件和所述第三部件分别包括恒星齿轮、环形齿圈或行星齿轮架组件部件。
所述单向超越离合器的所述第一部件和所述第二部件分别包括外圈和内圈。
本发明的优点是：提供了一种十个前进档的变速器，提高了汽车的燃油经济性，降低了汽车尾气的排放量。只有一个单向超越离合器，三组行星齿轮组和六个扭矩传递装置，控制系统相对简单、体积小、可靠性高。
附图说明
       图1是包括本发明的行星齿轮变速器的传动系的示意图；
       图2是以齿轮图形的方式显示的图1传动系的示意图。
具体实施方式
本发明的变速器族具有一个单向超越离合器和三个行星齿轮组。一个单向超越离合器，包括第一部件和第二部件，这些部件可以任何顺序包括外圈或内圈。三个行星齿轮组，其各包括第一部件、第二部件和第三部件，这些部件可以任何顺序包括恒星齿轮、环形齿圈或行星齿轮架组件部件。
在本说明书和权利要求中提到第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和第三行星齿轮组时，这些行星齿轮组可以以图中任何顺序（即从左至右或从右至左等等）从“第一”数到“第三”。对于各行星齿轮组的第一部件、第二部件和第三部件可以以图中任何顺序（即从上至下或从下至上等等）从“第一”数到“第三”。对于单项超越离合器的第一部件和第二部件可以以图中任何顺序（即从上至下或从下至上等等）从“第一”数到“第二”。
各个行星架组件部件包括行星架和安装在行星架上的多个行星齿轮。
各个行星架组件部件可以是单小齿轮架部件或双小齿轮架部件，也可以是带有长小齿轮的齿轮架部件。
第一互连部件持续地将所述第一行星齿轮组的所述第二部件与所述第二行星齿轮组的所述第二部件以及所述单向超越离合器的所述第二部件连接；
第二互连部件持续地将所述第二行星齿轮组的所述第一部件与所述第三行星齿轮组的所述第二部件以及所述单向超越离合器的所述第一部件连接；
第一扭矩传递装置，例如制动器，选择性地将所述第一行星齿轮组的所述第三部件与所述固定部件连接；
第二扭矩传递装置，例如制动器，选择性地将所述第二行星齿轮组的所述第三部件与所述固定部件连接；
第三扭矩传递装置，例如制动器，选择性地将所述第三行星齿轮组的所述第一部件与所述固定部件连接；
第四扭矩传递装置，例如离合器，选择性地通过所述第二互连部件将所述第二行星齿轮组的所述第一部件、所述第三行星齿轮组的所述第二部件以及所述单向超越离合器的所述第一部件与所述输出部件连接；
第五扭矩传递装置，例如离合器，选择性地通过所述第一互连部件将所诉输入部件与所述第一行星齿轮组的所述第二部件、所述第二行星齿轮组的所述第二部件以及所述单向超越离合器的所述第二部件连接；
第六扭矩传递装置，例如离合器，选择性地将所述输入部件与所述第三行星齿轮组的所述第一部件连接；
这六个扭矩传递装置可以选择性地以二个或三个的组合接合，以产生至少十个前进速度比和至少一个倒档速度比。可通过恰当地选择行星齿轮组的齿数比而实现各种速度比。
以下例举了一种最佳模式，并结合所附附图对本发明进行详细描述。
参照附图1，行星齿轮变速器包括：
输入部件11；
输出部件13；
行星齿轮组20包括恒星齿轮部件22、行星齿轮架组件部件24、环形齿圈部件26，其中的行星齿轮架组件部件24包括多个可旋转地安装在行星架部件25上的行星齿轮23，行星齿轮23与恒星齿轮部件22及环形齿圈部件26两者成啮合关系；
行星齿轮组30包括恒星齿轮部件32、行星齿轮架组件部件34、环形齿圈部件36，其中的行星齿轮架组件部件34包括多个可旋转地安装在行星架部件35上的行星齿轮33，行星齿轮33与恒星齿轮部件32及环形齿圈部件36两者成啮合关系；
行星齿轮组40包括恒星齿轮部件42、行星齿轮架组件部件44、环形齿圈部件46，其中的行星齿轮架组件部件44包括多个可旋转地安装在行星架部件45上的行星齿轮43，行星齿轮43与恒星齿轮部件42及环形齿圈部件46两者成啮合关系； 
单向超越离合器50（包涵内圈52、外圈54）；
扭矩传递部件61、62、63、64、65和66。扭矩传递部件61、62和63是固定类型的扭矩传递机构，通常称为制动器；
扭矩传递部件64、65、66是旋转类型的扭矩传递机构，通常称为离合器；
变速器壳体70；
互连部件82 和84；
互连部件82持续地将行星齿轮组20的行星架部件25与行星齿轮组30的行星架部件35以及单向超越离合器50的内圈52连接；互连部件84持续地将行星齿轮组30的环形齿圈部件36与行星齿轮组40的行星架部件45以及单向超越离合器50的外圈54连接；
第一扭矩传递部件，例如制动器61，选择性地将行星齿轮组20的恒星齿轮部件22与变速器壳体70连接；
第二扭矩传递部件，例如制动器62，选择性地将行星齿轮组30的恒星齿轮部件32与变速器壳体70连接；
第三扭矩传递部件，例如制动器63，选择性地将行星齿轮组40的环形齿圈部件46与变速器壳体70连接；
第四扭矩传递部件，例如离合器64，选择性地通过互连部件84将行星齿轮组30的环形齿圈部件36和行星齿轮组40的行星架部件45以及单向超越离合器50的外圈54与输出部件13连接；
第五扭矩传递部件，例如离合器65，选择性将行星齿轮组20的行星架部件25与输入部件11连接；
第六扭矩传递部件，例如离合器66，选择性将行星齿轮组40的环形齿圈部件46与输入部件11连接；
单向超越离合器50的安装方向是，当输入部件11旋转方向定为正值时，外圈54旋转速度小于内圈52时单向超越离合器50锁止。
如表1所示，“档位”一列中包涵了一个空档、十个前进档和一个倒档。“变比”一列的数值描述的是输入部件11的转速与输出部件13的转速比值，负数表示输入部件11与输出部件13的旋转方向相反，例如真值表中一档变比是2.355，表示输出部件转1圈，输入部件要转2.355圈。“速比”一列的数值描述的是相邻两档变比之间的比值，例如第1档变比与第2档变比的比值为1.413。的真值表中用“×”表示扭矩传递部件结合，单向超越离合器50的一列表格中用“×”表示单向超越离合器50锁止。各档位之间的变换是通过各扭矩传递部件的结合的组合实现的，例如表1中由1档换到2档的过程是，扭矩传递部件62和66由结合转变为分离，扭矩传递部件64由分离转变为结合，其余的扭矩传递装置保持不变，单向超越离合器50锁止。类似地，按照表1真值表中扭矩传递部件结合的不同组合可获得十个前进档、一个倒档和一个空档。
表1
Figure 302175DEST_PATH_IMAGE001
参看附图图2，以齿轮图形的方式显示的图一传动系的实施例。其图形是变速器机械装置的示意图，图2中用圆表示齿轮，在此只做原理说明用。在该实施例中部件50包括单向超越离合器，部件61、62和63包括制动器，部件64、65和66包括离合器。并且例如离合器和制动器的扭矩传递装置由交错的指状物表示，倾斜的指状物表示接变速器外壳。
尽管已详细描述了用于实施本发明的最佳实施例，但本领域的普通技术人员将会认识到，用于实施本发明的各种备选设计和实施例会落入所述权利要求范围内。

Claims (8)

1.一种10速多级变速器，其特征在于包括：
输入部件；
输出部件；
固定部件，所述固定部件是变速器外壳；
具有第一部件和第二部件的单向超越离合器；
具有第一部件、第二部件和第三部件的第一行星齿轮组；
具有第一部件、第二部件和第三部件的第二行星齿轮组；
具有第一部件、第二部件和第三部件的第三行星齿轮组；
第一互连部件，其持续地将所述第一行星齿轮组的所述第二部件与所述第二行星齿轮组的所述第二部件以及所述单向超越离合器的所述第二部件连接；
第二互连部件，其持续地将所述第二行星齿轮组的所述第一部件与所述第三行星齿轮组的所述第二部件以及所述单向超越离合器的所述第一部件连接；
第一扭矩传递装置，其选择性地将所述第一行星齿轮组的所述第三部件与所述固定部件连接；
第二扭矩传递装置，其选择性地将所述第二行星齿轮组的所述第三部件与所述固定部件连接；
第三扭矩传递装置，其选择性地将所述第三行星齿轮组的所述第一部件与所述固定部件连接；
第四扭矩传递装置，其选择性地通过所述第二互连部件将所述第二行星齿轮组的所述第一部件、所述第三行星齿轮组的所述第二部件以及所述单向超越离合器的所述第一部件与所述输出部件连接；
第五扭矩传递装置，其选择性地通过所述第一互连部件将所诉输入部件与所述第一行星齿轮组的所述第二部件、所述第二行星齿轮组的所述第二部件以及所述单向超越离合器的所述第二部件连接；
第六扭矩传递装置，其选择性地将所述输入部件与所述第三行星齿轮组的所述第一部件连接；
所述的扭矩传递装置通过2个或3个的组合进行结合，可以在所述输入部件和所述输出部件之间建立10个前进速度比、1个倒档速度比和1个空档。
2.根据权利要求1所述的10速多级变速器，其特征在于：所述输入部件持续地与所述第一行星齿轮组的所述第一部件连接；所述输出部件持续地与所述第三行星齿轮组的所述第三部件连接。
3.根据权利要求1所述的10速多级变速器，其特征在于：所述所述第一扭矩传递装置、第二扭矩传递装置和第三扭矩传递装置包括制动器；所述第四扭矩传递装置、第五扭矩传递装置和第六扭矩传递装置包括离合器；所述的单向超越离合器可以用与所诉第四至第六扭矩传递装置相同的装置代替。
4.根据权利要求1所述的10速多级变速器，其特征在于：所述第一扭矩传递装置结合的同时所述第五扭矩传递装置分离，或所述第五扭矩传递装置结合的同时所述第一扭矩传递装置分离。
5.根据权利要求4所述的10速多级变速器，其特征在于：所述第一扭矩传递装置和第五扭矩传递装置构成机械互锁的结构。
6.根据权利要求1所述的10速多级变速器，其特征在于：所述第三扭矩传递装置、所述第四扭矩传递装置以及所述第六扭矩传递装置不可同时结合，同时只能有一个结合，或同时三个都分离。
7.根据权利要求1所述的10速多级变速器，其特征在于：所述第一行星齿轮组、所述第二一行星齿轮组和所述第三行星齿轮组的所述第一部件、所述第二部件和所述第三部件分别包括恒星齿轮、环形齿圈或行星齿轮架组件部件。
8.根据权利要求1所述的10速多级变速器，其特征在于：所述单向超越离合器的所述第一部件和所述第二部件分别包括外圈和内圈。
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