CN103573937B - 多级变速器 - Google Patents

多级变速器 Download PDF

Info

Publication number
CN103573937B
CN103573937B CN201310284854.2A CN201310284854A CN103573937B CN 103573937 B CN103573937 B CN 103573937B CN 201310284854 A CN201310284854 A CN 201310284854A CN 103573937 B CN103573937 B CN 103573937B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gear
rotating speed
clutch
regularly
constrain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310284854.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103573937A (zh
Inventor
格雷戈里·丹尼尔·格莱斯基
斯蒂芬·杰拉德·托马斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN103573937A publication Critical patent/CN103573937A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103573937B publication Critical patent/CN103573937B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • F16H3/666Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another with compound planetary gear units, e.g. two intermeshing orbital gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/006Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising eight forward speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0069Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising ten forward speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2012Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with four sets of orbital gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2043Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with five engaging means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2046Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with six engaging means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种多级变速器,一系列变速器通过选择性接合三个离合器或制动器的多个组合而产生至少八个前进挡和一个倒挡传动比。每个变速器包括在输入轴、输出轴和四个其它元件之间建立固定转速关系的两个固定的齿轮传动装置。具体地,约束输入轴以第一和第二元件转速之间的转速旋转而约束输出轴以第三和第四元件转速之间的转速旋转。额外的齿轮传动装置、离合器和制动器在这些元件之间建立指定的选择性转速关系。

Description

多级变速器
技术领域
本发明涉及用于机动车辆的自动变速器领域。更具体地讲,本发明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。
背景技术
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(speed ratio)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,使得它放大用于改善加速的发动机扭矩。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。
齿轮传动装置(gearing arrangement)是配置用于在元件之间施加具体的速度关系的旋转元件和离合器的集合。可以施加称为固定转速关系的一些转速关系,而与任何离合器的状态无关。齿轮传动装置仅施加固定的关系称为固定的齿轮传动装置。只有当特定离合器完全接合时施加其它的转速关系。选择性施加转速关系的齿轮传动装置称为可换挡的齿轮传动装置。离散传动比变速器具有在输入轴和输出轴之间选择性施加多个传动比的可换挡的齿轮传动装置。
如果一组元件被约束以在所有工况中作为单元而旋转,则这组元件彼此固定地连接。可通过花键连接、焊接、压装、通过共同固体机加工或其它方式固定地连接元件。可以出现固定连接的元件之间转动角位移的轻微变化,比如由于冲击或轴柔量(shaftcompliance)导致的位移。相反,每当离合器完全接合时,离合器约束元件作为单元旋转时可通过离合器选择性连接两个元件并且在至少一些其它工况中它们以不同的转速自由旋转。离合器包括主动控制的装置(比如液压或电动驱动的离合器)和被动装置(比如单向离合器)。通过选择性将元件连接至壳体而保持元件不旋转的离合器可以称为制动器。如果一组元件被固定地连接或选择性地连接,则它们被连接。
发明内容
本发明公开了一系列变速器。每个变速器包括输入轴、输出轴、多个旋转元件,以及施加指定的固定的和可选择的转速关系的齿轮传动装置和离合器。
在一个实施例中,变速器除了包括输入轴和输出轴外还至少包括第一、第二、第三、第四、第五和第六元件。第一齿轮传动装置固定地约束输入轴的转速在第一和第二元件的转速之间。例如,第一齿轮传动装置可以是具有作为第二元件的中心齿轮、固定地连接至输入轴的行星齿轮架以及作为第一元件的环形齿轮的简单行星齿轮组。第二齿轮传动装置固定地约束输出轴的转速在第三和第四元件的转速之间。例如,第二齿轮传动装置可以是具有作为第三元件的中心齿轮、固定地连接至输出轴的行星齿轮架以及作为第四元件的环形齿轮的简单行星齿轮组。第三齿轮传动装置固定地约束第五元件的转速在零和第六元件的转速之间。第五元件连接至第四元件而第六元件连接至第二元件。例如,第三齿轮传动装置可以是具有固定的连接至第二元件的作为第六元件的中心齿轮、选择性地连接至第四元件的作为第五元件的行星齿轮架以及固定地保持不旋转的环形齿轮。可替代地,作为另一个示例,第三齿轮传动装置可以是具有选择性地连接至第二元件的中心齿轮、固定地连接至第四元件的行星齿轮架以及固定地保持不旋转的环形齿轮的简单行星齿轮组。第四齿轮传动装置选择性地约束第四元件的转速在第一元件和第三元件的转速之间。例如,第四齿轮传动装置可以是具有固定地连接至第三元件的中心齿轮、选择性地连接至第一元件的行星齿轮架以及固定地连接到第四元件的环形齿轮的双小齿轮行星齿轮组(double pinionplanetary gear set)。八速的实施例具有选择性保持第二元件不旋转、选择性连接第三元件至输入轴以及选择性连接第一元件至第三元件的离合器和制动器。十速的实施例额另外还有选择性连接第一元件至第四元件的离合器。
在另一个实施例中,变速器除了包括输入轴和输出轴外还至少包括第一、第二、第三、第四、第五和第六元件。第一齿轮传动装置固定地约束输入轴的转速在第一和第二元件的转速之间。例如,第一齿轮传动装置可以是具有作为第二元件的中心齿轮、固定地连接至输入轴的行星齿轮架以及作为第一元件的环形齿轮的简单行星齿轮组。第二齿轮传动装置固定地约束输出轴的转速在第三和第四元件的转速之间。例如,第二齿轮传动装置可以是具有作为第三元件的中心齿轮、固定地连接至输出轴的行星齿轮架以及作为第四元件的环形齿轮的简单行星齿轮组。第三齿轮传动装置固定地约束第四元件的转速在第五和第六元件的转速之间。第五元件连接至第一元件而第六元件连接至第三元件。例如,第三齿轮传动装置可以是具有固定地连接至第三元件的作为第六元件的中心齿轮、选择性连接至第一元件的作为第五元件的行星齿轮架以及固定地连接至第四元件的环形齿轮的双小齿轮行星齿轮组。第四齿轮传动装置选择性地约束第四元件的转速在零和第二元件转速之间。例如,第四齿轮传动装置可以是具有通过离合器选择性连接至第二元件的中心齿轮、固定地连接至第四元件的行星齿轮架以及固定地保持不旋转的环形齿轮的简单行星齿轮组。可替代地,作为另一个示例,第四齿轮传动装置可以是具有固定地连接至第二元件的中心齿轮、通过离合器选择性连接至第四元件的行星齿轮架以及固定地保持不旋转的环形齿轮的简单行星齿轮组。八速的实施例具有选择性保持第二元件不旋转、选择性连接第三元件至输入轴并选择性连接第一元件至第三元件的离合器和制动器。十速的实施例还额外具有选择性连接第一元件至第四元件的离合器。
在另一个实施例中,变速器除了包括输入轴和输出轴外还包括至少第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七元件。第一齿轮传动装置固定地约束输入轴的转速在第一和第二元件的转速之间。例如,第一齿轮传动装置可以是具有作为第二元件的中心齿轮、固定地连接至输入轴的行星齿轮架以及作为第一元件的环形齿轮的简单行星齿轮组。第二齿轮传动装置固定地约束输出轴的转速在第三和第四元件的转速之间。例如,第二齿轮传动装置可以是具有作为第三元件的中心齿轮、固定地连接至输出轴的行星齿轮架以及作为第四元件的环形齿轮的简单行星齿轮组。第三齿轮传动装置固定地约束第七元件的转速在第五和第六元件的转速之间。第五元件连接至第一元件、第六元件连接至第三元件,而第七元件连接至第四元件。例如,第三齿轮传动装置可以是具有固定地连接至第三元件的作为第六元件的中心齿轮、选择性连接至第一元件的作为第五元件的行星齿轮架以及固定地连接至第四元件的作为第七元件的环形齿轮的双小齿轮行星齿轮组。可替代地,作为另一个示例,第三齿轮传动装置可以是固定地连接至第三元件的作为第六元件的中心齿轮、固定地连接至第一元件的作为第五元件的行星齿轮架以及选择性连接至第四元件的作为第七元件的环形齿轮的双小齿轮行星齿轮组。第四齿轮传动装置选择性地约束第四元件的转速在零和第二元件的转速之间。例如,第四齿轮传动装置可以是具有固定地连接至第二元件的中心齿轮、固定地连接至第四元件的行星齿轮架以及选择性保持不旋转的环形齿轮的简单行星齿轮组。可替代地,作为另一个示例,第四齿轮传动装置可以具有固定地连接至第二元件的中心齿轮、通过离合器选择性连接至第四元件的行星齿轮架以及固定地保持不旋转的环形齿轮的简单行星齿轮组。离合器和制动器选择性地保持第二元件不旋转、选择性地连接第三元件至输入轴、选择性连接第一元件至第三元件,并选择性地连接第一元件至第四元件。
根据本发明的一个实施例,进一步包括:选择性地保持第二元件不旋转的第一制动器;选择性地连接第三元件至输入轴的第一离合器;以及选择性地连接第一元件至第三元件的第三离合器。
根据本发明的一个实施例,进一步包括选择性地连接第一元件至第四元件的第四离合器。
根据本发明的一个实施例,第一固定的齿轮传动装置包括简单行星齿轮组,该简单行星齿轮组具有作为第二元件的中心齿轮、固定地连接至输入轴的行星齿轮架、作为第一元件的环形齿轮以及支撑用于相对于行星齿轮架旋转并与中心齿轮和环形齿轮连接啮合接合的多个行星齿轮。
根据本发明的一个实施例,第二固定的齿轮传动装置包括简单行星齿轮组,该简单行星齿轮组具有作为第三元件的中心齿轮、固定地连接至输出轴的行星齿轮架、作为第四元件的环形齿轮以及支撑用于相对于行星齿轮架旋转并与中心齿轮和环形齿轮连续啮合接合的多个行星齿轮。
根据本发明的一个实施例,第三固定的齿轮传动装置包括双小齿轮行星齿轮组,该双小齿轮行星齿轮组具有作为第六元件的中心齿轮、作为第五元件的行星齿轮架、固定地连接至第四元件的环形齿轮、支撑用于相对于行星齿轮架旋转并与中心齿轮连续啮合接合的多个第一行星齿轮以及支撑用于相对于行星齿轮架旋转并与第一行星齿轮和环形齿轮连续啮合接合的多个第二行星齿轮。
根据本发明的一个实施例,中心齿轮固定地连接到第三元件;而第二离合器选择性地连接行星齿轮架至第一元件。
根据本发明的一个实施例,第一可换挡的齿轮传动装置包括:简单行星齿轮组,该简单行星齿轮组具有中心齿轮、固定地连接至第四元件的行星齿轮架、固定地保持不旋转的环形齿轮、以及支撑用于相对于行星齿轮架旋转并与中心齿轮和环形齿轮两者连续啮合接合的多个行星齿轮;以及选择性地连接中心齿轮至第二元件的第五离合器。
根据本发明的一个实施例,第一可换挡的齿轮传动装置包括:简单行星齿轮组,该简单行星齿轮组具有固定地连接至第二元件的中心齿轮、行星齿轮架、固定地保持不旋转的环形齿轮以及支撑用于相对于行星齿轮架旋转并与中心齿轮和环形齿轮两者连续啮合接合的多个行星齿轮;以及选择性地连接行星齿轮架和第四元件的第五离合器。
根据本发明的一个实施例,第一固定的齿轮传动装置包括简单行星齿轮组,该简单行星齿轮组具有作为第二元件的中心齿轮、固定地连接至输入轴的行星齿轮架、作为第一元件的环形齿轮以及支撑用于相对于行星齿轮架旋转并与中心齿轮和环形齿轮两者连续啮合接合的多个行星齿轮。
根据本发明的一个实施例,第二固定的行星装置设置包括简单行星齿轮组,该简单行星齿轮组具有作为第三元件的中心齿轮、固定地连接至输出轴的行星齿轮架、作为第四元件的环形齿轮以及支撑相对于行星齿轮架旋转并与中心齿轮和环形齿轮连续啮合接合的多个行星齿轮。
根据本发明的一个实施例,第三固定的齿轮传动装置包括双小齿轮行星齿轮组,该双小齿轮行星齿轮组具有作为第六元件的中心齿轮、作为第五元件的行星齿轮架、作为第七元件的环形齿轮、支撑用于相对于行星齿轮架旋转并与中心齿轮连续啮合接合的多个第一行星齿轮以及支撑用于相对于行星齿轮架旋转并与第一行星齿轮和环形齿轮两者连续啮合接合的多个第二行星齿轮。
根据本发明的一个实施例,中心齿轮固定地连接至第三元件;环形齿轮固定地连接至第四元件;而第二离合器选择性地连接行星架至第一元件。
根据本发明的一个实施例,中心齿轮固定地连接至第三元件;行星齿轮架固定地连接至第一元件;而第二离合器选择性地连接至环形齿轮至第四元件。
根据本发明的一个实施例,第一可换挡的齿轮传动装置包括:简单行星齿轮组,该简单行星齿轮组具有固定地连接至第二元件的中心齿轮、行星齿轮架、固定地保持不旋转的环形齿轮以及支撑用于相对于行星齿轮架旋转并与中心齿轮和环形齿轮两者连续啮合接合的多个行星齿轮;以及选择性地连接行星齿轮架至第四元件的第五离合器。
根据本发明的一个实施例,第一可换挡的齿轮传动装置包括:简单行星齿轮组,该简单行星齿轮组具有固定地连接至第二元件的中心齿轮、固定地连接至第四元件的行星齿轮架、环形齿轮以及支撑用于相对于行星齿轮架旋转并与中心齿轮和环形齿轮两者连续啮合接合的多个行星齿轮;以及选择性地保持环形齿轮不旋转的第二制动器。
根据本发明的一个实施例,第三离合器选择性地直接连接第一元件至第三元件。
根据本发明的一个实施例,第一元件固定地连接至第五元件;第三元件固定地连接至第六元件;而第三离合器选择性地直接连接第五元件、第六元件和第七元件中的两者。
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;
图4是第四变速器齿轮传动装置的示意图。
具体实施方式
本说明书描述了本发明的实施例。然而,应理解公开的实施例仅为示例,其可以以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制;可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。所以,此处所公开的具体结构和功能性细节不应解释为限定,而仅为教导本领域技术人员以多种形式实施本发明的代表性基础。本领域技术人员应理解,参考任一附图说明和描述的多个特征可与一个或多个其它附图中说明的特征组合以形成未明确说明或描述的实施例。说明的组合特征提供用于典型应用的代表实施例。然而,与本发明的教导一致的特征的多种组合和变型可能希望用于特定应用或实施。
图1概要地说明了示例变速器。变速器利用四个行星齿轮组20、30、40和50。齿轮组20、30、40和50是简单的行星齿轮组。简单的行星齿轮组是一类固定的齿轮传动装置。行星齿轮架22绕中心轴旋转并支撑一组行星齿轮24,使得行星齿轮相对于行星齿轮架旋转。行星齿轮的外轮齿与中心齿轮26的外轮齿以及与环形齿轮28的内轮齿啮合。中心齿轮与环形齿轮被支撑以绕与齿轮架相同的轴旋转。简单的行星齿轮组施加齿轮架转速在中心齿轮的转速和环形齿轮的转速之间的固定转速关系。(该关系定义为包括所有三者以相同速度旋转的状况。)更具体地讲,齿轮架的转速是具有由每个齿轮的齿数确定的权重因子的中心齿轮的转速和环形齿轮转速的加权平均(weighted average)。
齿轮组40是双小齿轮行星齿轮组,该齿轮组是固定的齿轮传动装置的另一种类型。行星齿轮架42绕中轴旋转并支撑内行星齿轮组44和外行星齿轮组45。每个内行星齿轮44的外轮齿与中心齿轮46的外轮齿以及外行星齿轮45中一者的外轮齿啮合。每个外行星齿轮45的外轮齿与环形齿轮48的内轮齿啮合。中心齿轮与环形齿轮被支撑以绕与齿轮架相同的轴旋转。双小齿轮行星齿轮组施加环形齿轮的转速在中心齿轮的转速和齿轮架的转速之间的固定的转速关系。(该关系定义为包括三者都以相同转速旋转的状况。)更具体地讲,环形齿轮的转速是具有通过每个齿轮的齿数确定的权重因子的中心齿轮的转速和齿轮架转速的加权平均。通过其它已知类型的固定传动装置施加类似的转速关系。
表1列出了图1中用于每个行星齿轮组的建议的齿数比。
表1
环形齿轮28/中心齿轮26 2.40
环形齿轮38/中心齿轮36 2.20
环形齿轮48/中心齿轮46 2.10
环形齿轮58/中心齿轮56 3.80
输入轴10固定地连接至齿轮架32。输出轴12固定地连接至齿轮架52。齿轮架22、环形齿轮48和环形齿轮58彼此相互固定地连接。固定地保持环形齿轮28不旋转。中心齿轮46固定地连接至中心齿轮56。中心齿轮36通过制动器60保持不旋转并通过离合器62选择性地连接至中心齿轮26。中心齿轮46和中心齿轮56通过离合器64选择性地连接至输入轴10和齿轮架32。环形齿轮38通过离合器66选择性地连接至齿轮架42并通过离合器68选择性地连接至中心齿轮46和中心齿轮56。
如表2中显示的,三个离合器或制动器接合的组合在输入轴10和输出轴12之间建立八个前进挡传动比和一个倒挡传动比。X指示离合器接合用于建立传动比。通过协调一个离合器或制动器的释放以及另外一个离合器或制动器的接合能完成相邻传动比之间的所有换挡以及所有两阶换挡。当图1中的齿轮设置具有表1指示的齿数时,传动比具有表2指示的值。
表2
60 62 64 66 68 传动比
倒挡 X X X -3.00 63%
一挡 X X X 4.80
二挡 X X X 3.30 1.45
三挡 X X X 2.27 1.46
四挡 X X X 1.75 1.30
五挡 X X X 1.33 1.31
六挡 X X X 1.00 1.33
七挡 X X X 0.84 1.19
八挡 X X X 0.69 1.22
图2说明了另一种示例变速器。变速器利用三个简单行星齿轮组20、30和50以及一个双小齿轮行星齿轮组40。表3列出了图2中用于每个行星齿轮组的建议的齿数比。
表3
环形齿轮28/中心齿轮26 2.40
环形齿轮38/中心齿轮36 1.80
环形齿轮48/中心齿轮46 1.90
环形齿轮58/中心齿轮56 3.80
输出轴10固定地连接至齿轮架32。输出轴12固定地连接至齿轮架52。环形齿轮48固定地连接至环形齿轮58。固定地保持环形齿轮28不旋转。中心齿轮26固定地连接至中心齿轮36。中心齿轮46固定地连接至中心齿轮56。中心齿轮26和中心齿轮36通过制动器60选择性地保持不旋转。中心齿轮46和中心齿轮56通过离合器64选择性地连接至输入轴10和齿轮架32。环形齿轮38通过离合器66选择性地连接至齿轮架42、通过离合器68选择性地连接至中心齿轮46和中心齿轮56,以及通过离合器70选择性地连接至环形齿轮48和环形齿轮58。齿轮架22通过离合器72选择性地连接至环形齿轮48和环形齿轮58。
如表4显示的,三个离合器或制动器接合的组合在输入轴10和输出轴12之间建立十个前进挡传动比和一个倒挡传动比。当图2中的齿轮设置具有表3指示的齿数时,传动比具有表4指示的值。
表4
通过协调一个离合器或制动器的释放以及另一个离合器或制动器的接合能完成相邻传动比之间的所有换挡。类似地,除四挡至六挡以外,通过协调一个摩擦元件的释放以及另一个摩擦元件的接合能完成所有两阶换挡以及多个三阶换挡。通过利用用于特定传动比的离合器的替代组合也可实现额外的换挡。具体地,通过接合离合器72同时接合离合器66、68和70中任意两者能建立四挡。类似地,通过接合离合器64同时接合离合器66、68和70中的任意两者能建立七挡而通过接合制动器60同时接合66、68和70中的任意两者能建立十挡。例如,通过接合离合器66、然后释放离合器68、再然后协调离合器70的释放与离合器64的接合能完成从四挡到六挡的换挡。
图3说明了第三示例变速器。变速器利用三个简单行星齿轮组20、30和50以及一个双小齿轮行星齿轮组40。输入轴10固定地连接至齿轮架32。输出轴12固定地连接至齿轮架52。齿轮架22固定地连接至环形齿轮58。中心齿轮26固定地连接至中心齿轮36。环形齿轮38固定地连接至齿轮架42。中心齿轮46固定地连接至中心齿轮56。制动器60选择性地保持中心齿轮26和中心齿轮36不旋转。中心齿轮46和中心齿轮56通过离合器64选择性地连接至输入轴10和齿轮架32而通过离合器68选择性地连接至环形齿轮38和齿轮架42。齿轮架22通过离合器70选择性连接至环形齿轮38和齿轮架42而通过离合器76选择性地连接至环形齿轮48。制动器74选择性地保持环形齿轮28不旋转。
如表5显示的,三个离合器或制动器接合的组合在输入轴10和输出轴12之间建立十个前进挡传动比和一个倒挡传动比。当图3中的齿轮设置具有表3指示的齿数时,传动比具有表5指示的值。
表5
图4说明了第四示例变速器。变速器利用三个简单的行星齿轮组20、30和50以及一个双小齿轮行星齿轮组40。输入轴10固定地连接至齿轮架32。输出轴12固定地连接至齿轮架52。齿轮架22固定地连接至环形齿轮58。中心齿轮26固定地连接至中心齿轮36。环形齿轮38固定地连接至齿轮架42。中心齿轮46固定地连接至中心齿轮56。制动器60选择性地保持中心齿轮26和中心齿轮36不旋转。中心齿轮46和中心齿轮56通过离合器64选择性地连接至输入轴10和齿轮架32而通过离合器78选择性地连接至环形齿轮48。齿轮架22和环形齿轮58通过离合器70选择性地连接至环形齿轮38和齿轮架42而通过离合器76选择性连接至环形齿轮48。制动器74选择性地保持环形齿轮28不旋转。
当离合器78接合时,齿轮组40的所有构件被迫作为一个单元旋转。所以,由于环形齿轮38固定地连接至齿轮架42而中心齿轮56固定地连接至中心齿轮46,所以接合离合器78可操作地连接环形齿轮38和中心齿轮56即使它不是直接连接这两个元件。
如表6显示的,三个离合器或制动器接合的组合在输入轴10和输出轴12之间建立十个前进挡传动比和一个倒挡传动比。当图4中的齿轮设置具有表3指示的齿数时,传动比具有表6指示的值。
表6
虽然上文描述了示例实施例,但是并不意味着这些实施例描述了权利要求包括的所有可能的形式。说明书中使用的词语为描述性词语而非限定,并且应理解可作出各种改变而不脱离本发明的精神和范围。如上所述,可组合多个执行实施例的特征以形成本发明没有明确描述或说明的进一步的实施例。虽然已经对一个或多个希望的特征描述了提供优点的或优于其它实施例或现有技术实施的多个实施例,但本技术领域普通技术人员应理解可以包括一个或多个特性以实现希望的综合系统属性,该属性取决于具体的应用和实施。这些属性可包括但不限于:成本、强度、耐用性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可维修性、重量、可制造性、装配的便利性等。这样,对于一个或多个特性描述的可取性低于其它实施例或现有技术实施的实施例没有在本发明的范围之外并且可能对于特定应用是可取的。

Claims (10)

1.一种变速器,包括:
输入轴;
输出轴;
第一固定的齿轮传动装置,配置用于固定地约束所述输入轴以第一元件和第二元件的转速之间的转速旋转;
第二固定的齿轮传动装置,配置用于固定地约束所述输出轴以第三元件和第四元件的转速之间的转速旋转;
第三固定的齿轮传动装置,配置用于固定地约束第五元件以零和第六元件的转速之间的转速旋转,其中,所述第五元件连接至所述第四元件而所述第六元件连接至所述第二元件;以及
第一可换挡的齿轮传动装置,配置用于选择性地约束所述第四元件以所述第一元件和所述第三元件的转速之间的转速旋转。
2.根据权利要求1所述的变速器,进一步包括:
选择性地保持所述第二元件不旋转的第一制动器;
将所述第三元件选择性地连接至所述输入轴的第一离合器;以及
将所述第一元件选择地连接至所述第三元件的第二离合器。
3.根据权利要求2所述的变速器,进一步包括将所述第一元件选择性地连接至所述第四元件的第三离合器。
4.根据权利要求1所述的变速器,其特征在于,所述第一固定的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作为所述第二元件的中心齿轮、固定地连接至所述输入轴的行星齿轮架、作为所述第一元件的环形齿轮以及支撑相对于所述行星齿轮架旋转并与所述中心齿轮和所述环形齿轮两者连续啮合接合的多个行星齿轮。
5.根据权利要求1所述的变速器,其特征在于,所述第二固定的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作为第三元件的中心齿轮、固定地连接至所述输出轴的行星齿轮架、作为所述第四元件的环形齿轮、以及支撑相对于所述行星齿轮架旋转并与所述中心齿轮和所述环形齿轮两者连续啮合接合的多个行星齿轮。
6.根据权利要求1所述的变速器,其特征在于,所述第三固定的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连接至所述第二元件的中心齿轮、选择性地连接至所述第四元件的行星齿轮架、固定地保持不旋转的环形齿轮、以及支撑相对于所述行星齿轮架旋转并与所述中心齿轮和所述环形齿轮两者连续啮合接合的多个行星齿轮。
7.根据权利要求1所述的变速器,其特征在于,所述第三固定的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选择性地连接至所述第二元件的中心齿轮、固定地连接至所述第四元件的行星齿轮架、固定地保持不旋转的环形齿轮、以及支撑相对于所述行星齿轮架旋转并与所述中心齿轮和所述环形齿轮两者连续啮合接合的多个行星齿轮。
8.根据权利要求1所述的变速器,其特征在于,所述第一可换挡的齿轮传动装置包括双小齿轮行星齿轮组,所述双小齿轮行星齿轮组具有固定地连接至所述第三元件的中心齿轮、可选择性地连接至所述第一元件的行星齿轮架、固定地连接至所述第四元件的环形齿轮、支撑相对于所述行星齿轮架旋转并与所述中心齿轮连续啮合接合的多个内行星齿轮以及支撑用于相对于所述齿轮架旋转的多个外行星齿轮,每个外行星齿轮与内行星齿轮和所述环形齿轮连续啮合接合。
9.一种变速器,包括:
输入轴;
输出轴;
第一固定的齿轮传动装置,配置用于固定地约束所述输入轴以第一元件和第二元件的转速之间的转速旋转;
第二固定的齿轮传动装置,配置用于固定地约束所述输出轴以第三元件和第四元件的转速之间的转速旋转;
第三固定的齿轮传动装置,配置用于固定地约束所述第四元件以第五元件和第六元件的转速之间的转速旋转,其中,所述第五元件连接至所述第一元件而所述第六元件连接至所述第三元件;以及
第一可换挡的齿轮传动装置,配置用于选择性地约束所述第四元件以零和所述第二元件转速之间的转速旋转。
10.一种变速器,包括:
输入轴;
输出轴;
第一固定的齿轮传动装置,配置用于固定地约束所述输入轴以第一元件和第二元件的转速之间的转速旋转;
第二固定的齿轮传动装置,配置用于固定地约束所述输出轴以第三元件和第四元件的转速之间的转速旋转;
第三固定的齿轮传动装置,配置用于固定地约束第七元件以第五元件和第六元件转速之间的转速旋转,其中,所述第五元件连接至所述第一元件,所述第七元件连接至所述第四元件,而所述第六元件连接至所述第三元件;
第一可换挡的齿轮传动装置,配置用于选择性地约束所述第四元件以零和所述第二元件转速之间的转速旋转;
选择性地保持所述第二元件不旋转的第一制动器;
选择性地将所述第三元件连接至所述输入轴的第一离合器;
选择性地将所述第一元件连接至所述第三元件的第三离合器;以及
选择性地将所述第一元件连接至所述第四元件的第四离合器。
CN201310284854.2A 2012-08-03 2013-07-08 多级变速器 Active CN103573937B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/566,510 US8617021B1 (en) 2012-08-03 2012-08-03 Multiple speed transmission
US13/566,510 2012-08-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103573937A CN103573937A (zh) 2014-02-12
CN103573937B true CN103573937B (zh) 2018-04-17

Family

ID=49775982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310284854.2A Active CN103573937B (zh) 2012-08-03 2013-07-08 多级变速器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8617021B1 (zh)
CN (1) CN103573937B (zh)
DE (1) DE102013214961B4 (zh)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2634221T3 (es) * 2010-12-01 2017-09-27 Kellogg Company Contenedor transportable para mercancías a granel y procedimiento para formar el mismo
US9869372B2 (en) * 2012-05-25 2018-01-16 Ford Global Technologies, Llc Multi-speed transmission
DE102013205378A1 (de) * 2013-03-27 2014-10-02 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Kraftfahrzeug
DE102014205046A1 (de) * 2014-03-19 2015-09-24 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufen-Automatgetriebe
DE102014205047A1 (de) * 2014-03-19 2015-09-24 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufen-Automatgetriebe
DE102014205052A1 (de) * 2014-03-19 2015-09-24 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufen-Automatgetriebe
DE102014205048A1 (de) * 2014-03-19 2015-09-24 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufen-Automatgetriebe
DE102014207462A1 (de) * 2014-04-17 2015-10-22 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufen-Automatgetriebe
DE102014207453A1 (de) * 2014-04-17 2015-10-22 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufen-Automatgetriebe
KR101664046B1 (ko) * 2014-12-15 2016-10-10 현대자동차 주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
KR101664661B1 (ko) * 2015-03-02 2016-10-12 현대자동차주식회사 차량용 다단 변속기
KR101655656B1 (ko) * 2015-03-05 2016-09-08 현대자동차주식회사 차량용 다단 변속기
KR101755475B1 (ko) * 2015-09-14 2017-07-10 현대자동차 주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
KR20170108699A (ko) * 2016-03-18 2017-09-27 현대자동차주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
US10323723B2 (en) 2016-09-28 2019-06-18 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10060511B2 (en) 2016-09-28 2018-08-28 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10060512B2 (en) 2016-09-28 2018-08-28 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10260599B2 (en) 2016-09-28 2019-04-16 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10234001B2 (en) 2016-09-28 2019-03-19 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10451147B2 (en) 2016-09-28 2019-10-22 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US9933045B1 (en) 2016-09-28 2018-04-03 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10316940B2 (en) 2016-09-28 2019-06-11 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10473190B2 (en) 2016-09-28 2019-11-12 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10161486B2 (en) 2016-09-28 2018-12-25 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10156283B2 (en) 2016-09-28 2018-12-18 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10253850B2 (en) 2016-09-28 2019-04-09 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10072735B2 (en) 2016-09-28 2018-09-11 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10161484B2 (en) 2016-09-28 2018-12-25 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10364867B2 (en) 2016-09-28 2019-07-30 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US9927008B1 (en) 2016-09-28 2018-03-27 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10302173B2 (en) 2016-09-28 2019-05-28 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10533644B2 (en) 2016-09-28 2020-01-14 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10072736B2 (en) 2016-09-28 2018-09-11 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10174814B2 (en) 2016-09-28 2019-01-08 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US9869377B1 (en) 2016-09-28 2018-01-16 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US10323722B2 (en) 2016-09-28 2019-06-18 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
DE102017202337A1 (de) * 2017-02-14 2018-08-16 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe für ein Fahrzeug
DE102017202338A1 (de) * 2017-02-14 2018-08-16 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe für ein Fahrzeug
KR102375168B1 (ko) * 2017-06-15 2022-03-17 현대자동차주식회사 차량용 다단 변속기

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005032885A1 (de) * 2005-07-14 2007-01-25 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
CN101275639A (zh) * 2007-03-30 2008-10-01 通用汽车环球科技运作公司 八档自动变速器
CN101275631A (zh) * 2007-03-30 2008-10-01 通用汽车环球科技运作公司 8档变速器
CN101550993A (zh) * 2008-04-01 2009-10-07 现代自动车株式会社 车辆自动变速器的齿轮系
CN101896737A (zh) * 2007-12-14 2010-11-24 腓特烈斯港齿轮工厂股份公司 十挡自动变速器
DE102009028688A1 (de) * 2009-08-20 2011-02-24 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
WO2011020897A1 (de) * 2009-08-20 2011-02-24 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005002337A1 (de) 2005-01-17 2006-08-10 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE102005032001A1 (de) 2005-07-08 2007-02-01 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE102006014754B4 (de) 2006-03-30 2011-08-18 ZF Friedrichshafen AG, 88046 Mehrstufengetriebe
DE102006014755B4 (de) 2006-03-30 2011-08-18 ZF Friedrichshafen AG, 88046 Mehrstufengetriebe
DE102006031309B4 (de) 2006-07-06 2011-08-25 ZF Friedrichshafen AG, 88046 Mehrstufengetriebe
DE202006011435U1 (de) 2006-07-06 2006-10-05 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE102006031234B4 (de) 2006-07-06 2011-08-25 ZF Friedrichshafen AG, 88046 Mehrstufengetriebe
DE102008003493A1 (de) 2007-01-11 2008-08-14 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Mehrganggetriebe
US7699741B2 (en) 2007-01-25 2010-04-20 Gm Global Technology Operations, Inc. Multi-speed transmission
US7691024B2 (en) 2007-06-04 2010-04-06 Gm Global Technology Operations, Inc. 10-speed transmission
US8157697B2 (en) 2008-02-21 2012-04-17 GM Global Technology Operations LLC Ten-speed transmission
DE102009001253B3 (de) 2009-03-02 2010-06-24 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE102009028672A1 (de) 2009-08-20 2011-02-24 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
DE102009028705B4 (de) 2009-08-20 2021-07-01 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
KR101063505B1 (ko) 2010-03-31 2011-09-07 현대자동차주식회사 차량용 자동 변속기의 기어 트레인
KR101673327B1 (ko) 2010-05-31 2016-11-08 현대자동차 주식회사 차량용 자동 변속기의 기어 트레인

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005032885A1 (de) * 2005-07-14 2007-01-25 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
CN101275639A (zh) * 2007-03-30 2008-10-01 通用汽车环球科技运作公司 八档自动变速器
CN101275631A (zh) * 2007-03-30 2008-10-01 通用汽车环球科技运作公司 8档变速器
CN101896737A (zh) * 2007-12-14 2010-11-24 腓特烈斯港齿轮工厂股份公司 十挡自动变速器
CN101550993A (zh) * 2008-04-01 2009-10-07 现代自动车株式会社 车辆自动变速器的齿轮系
DE102009028688A1 (de) * 2009-08-20 2011-02-24 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
WO2011020897A1 (de) * 2009-08-20 2011-02-24 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe

Also Published As

Publication number Publication date
CN103573937A (zh) 2014-02-12
US8617021B1 (en) 2013-12-31
DE102013214961B4 (de) 2023-03-16
DE102013214961A1 (de) 2014-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103573937B (zh) 多级变速器
CN103912641B (zh) 多级变速器
CN103968016B (zh) 多级变速器
CN103994189B (zh) 多级变速器
CN103573934B (zh) 多级变速器
CN104179901B (zh) 多速变速器
CN104595433B (zh) 多级变速器
CN103573935B (zh) 多级变速器
US9777802B2 (en) Multi-speed transmission
CN106870658B (zh) 多级变速器
CN103994188B (zh) 多级变速器
CN104514851B (zh) 多级变速器
CN104235279B (zh) 多级变速器
CN104455245B (zh) 多级变速器
US9291244B2 (en) Nine speed automatic transmission
CN104832608A (zh) 多级变速器
US10371235B2 (en) Multiple speed transmission
JP2002213545A (ja) 自動変速機
JP2002206601A (ja) 自動変速機
CN104033543B (zh) 多级变速器
CN107013634A (zh) 多速变速器
CN105927719A (zh) 多级变速器
US10428907B2 (en) Planetary gear train of automatic transmission for vehicle
CN106224466A (zh) 用于车辆的自动变速器的行星齿轮系
CN103671767A (zh) 多级变速器及操作方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant