CN103807387A - 三离合器多速变速器 - Google Patents

三离合器多速变速器 Download PDF

Info

Publication number
CN103807387A
CN103807387A CN201310550390.5A CN201310550390A CN103807387A CN 103807387 A CN103807387 A CN 103807387A CN 201310550390 A CN201310550390 A CN 201310550390A CN 103807387 A CN103807387 A CN 103807387A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gear
countershaft
jack shaft
planetary gear
gear set
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.)
Pending
Application number
CN201310550390.5A
Other languages
English (en)
Inventor
A.W.菲利普斯
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.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations 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 GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of CN103807387A publication Critical patent/CN103807387A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/78—Special adaptation of synchronisation mechanisms to these gearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/093—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/04—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch
    • F16D23/06—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/12—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with means for synchronisation not incorporated in the clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/04—Combinations of toothed gearings only
    • F16H37/042—Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/023—Mounting or installation of gears or shafts in the gearboxes, e.g. methods or means for assembly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/093—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts
    • F16H2003/0931—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts each countershaft having an output gear meshing with a single common gear on the output shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0052—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising six forward speeds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2005—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with one sets of orbital gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2038—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with three engaging means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19219—Interchangeably locked
    • Y10T74/19228—Multiple concentric clutch shafts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19219—Interchangeably locked
    • Y10T74/19233—Plurality of counter shafts

Abstract

本发明涉及三离合器多速变速器。公开了具有行星齿轮组的变速器，所述行星齿轮组带有诸如摩擦离合器的三个输入扭矩传递机构以实现通过该行星齿轮组至副轴传动装置的扭矩流。该变速器包括输入构件、输出构件、行星齿轮组、具有三个输入离合器的输入离合器组件、以及副轴传动装置。所述副轴传动装置操作地连接到该行星齿轮组并且包括：一对共面互啮齿轮；第一和第二副轴；第一中间轴以及与该第一中间轴同心的第二中间轴。

Description

三离合器多速变速器
技术领域
本发明涉及具有可选择性地连接到行星齿轮组和副轴传动装置的三输入离合器的多速变速器。
背景技术
典型多速双离合器变速器使用两个摩擦离合器和多个爪式离合器/同步器的组合以通过在一个摩擦离合器和另一摩擦离合器之间交替来实现“动力接通”或动态换档，其中同步器在实际执行动态换档之前针对即将到来的比（oncoming ratio）而被“预先选择”。“动力接通”的换档意味着，在执行换档之前来自发动机的扭矩流不必被中断。该概念通常使用副轴齿轮与不同的专用齿轮对或齿轮组来实现每个前进速度比（例外是，在后轮驱动应用中能够实现直接传动比）。因此，在该典型设计中需要的齿轮的总数量是前进速度比的数量的两倍与用于倒档的三之和。这使得尤其在具有相对大数量的前进速度比的变速器中必需大量所需的齿轮对。因此，需要一种使用齿轮对的更紧凑有效的变速器。
发明内容
提供一种变速器，所述变速器具有行星齿轮组，所述行星齿轮组带有诸如摩擦离合器的三输入扭矩传递机构以实现通过该行星齿轮组至副轴传动装置的扭矩流。该变速器包括：输入构件；输出构件；行星齿轮组；具有第一、第二和第三扭矩传递机构的三输入离合器组件；以及副轴传动装置。
所述行星齿轮组具有第一、第二和第三构件。三输入离合器组件的第一、第二和第三扭矩传递机构均可选择性地接合以将所述输入构件与所述行星齿轮组的构件中的相应不同构件连接。
所述副轴传动装置操作地连接到该行星齿轮组并且包括：两组共面互啮齿轮；第一中间轴以及第二中间轴；多个同步器；以及第一和第二副轴。所述第一中间轴与所述行星齿轮组的太阳轮连接以便共同旋转。所述第二中间轴与所述行星齿轮组的行星架构件连接以便共同旋转。
所述第一和第二副轴从所述中间轴径向偏离并且通常平行于所述中间轴。所述多个同步器可选择性地接合以将所述共面齿轮组的齿轮中的选定齿轮连接到所述副轴中的选定副轴，以由此将扭矩从所述行星齿轮组传递到所述副轴。
所述副轴中的每个具有可旋转地固定到相应副轴的副轴传动齿轮。所述副轴传动齿轮均与输出传动齿轮啮合，所述输出传动齿轮连接到输出轴或构件。
所述行星齿轮组可以是伞齿轮组、简单小齿轮或双小齿轮（复合）行星齿轮组。
在本发明的另一方面，通过使用制动器可实现倒档扭矩比，所述制动器将所述行星齿轮组的构件中的一个构件选择性地连接到固定构件以获得倒档扭矩比，由此免除对专用互啮齿轮组的需要。
本发明还提供了以下技术方案。
方案1. 一种变速器，包括：
输入构件；
输出构件；
具有第一、第二和第三构件的行星齿轮组；
具有第一、第二和第三扭矩传递机构的离合器组件，每个扭矩传递机构可选择性地接合以将所述输入构件与所述行星齿轮组的构件中的相应不同构件连接；
第一中间轴，所述第一中间轴与所述行星齿轮组的第一构件连接以便共同旋转；
第二中间轴，所述第二中间轴与所述行星齿轮组的第二构件连接以便共同旋转，其中，所述第二中间轴与所述第一中间轴同心；
从所述中间轴径向偏离的第一副轴；
从所述中间轴径向偏离的第二副轴；
第一副轴传动齿轮，所述第一副轴传动齿轮与所述第一副轴连接以便共同旋转并且与所述输出构件连通以将扭矩从所述第一副轴传递到所述输出构件；
第二副轴传动齿轮，所述第二副轴传动齿轮与所述第二副轴连接以便共同旋转并且与所述输出构件连通以将扭矩从所述第二副轴传递到所述输出构件；
一对共面互啮齿轮组，其中该对共面互啮齿轮组的齿轮中的至少一个齿轮固定于所述中间轴中的至少一个以便共同旋转；以及
多个同步器，其中所述多个同步器中的至少一个可选择性地接合以将多个共面互啮齿轮组的齿轮中的至少一个与所述第一和第二副轴中的至少一个连接以便与所述第一和第二副轴中的至少一个共同旋转，由此将扭矩从所述行星齿轮组通过所述中间轴中的至少一个以及所述共面互啮齿轮组中的至少一组传递到所述第一和第二副轴传动齿轮中的至少一个。
方案2. 根据方案1所述的变速器，其中，所述行星齿轮组的所述第一构件是太阳轮，所述行星齿轮组的所述第二构件是行星架构件，所述行星齿轮组的所述第三构件是齿圈。
方案3. 根据方案2所述的变速器，其中，所述行星架构件可旋转地支撑第一组和第二组行星齿轮，且其中，所述第一组行星齿轮与所述太阳轮以及所述第二组行星齿轮互啮，所述第二组行星齿轮与所述齿圈以及所述第一组行星齿轮互啮。
方案4. 根据方案2所述的变速器，其中，所述第一中间轴与所述行星齿轮组的所述太阳轮连接以便共同旋转。
方案5. 根据方案2所述的变速器，其中，所述第二中间轴与所述行星齿轮组的所述行星架构件连接以便共同旋转。
方案6. 根据方案2所述的变速器，其中，所述第一扭矩传递机构可选择性地接合以将所述输入构件连接到所述行星齿轮组的所述齿圈，所述第二扭矩传递机构可选择性地接合以将所述输入构件连接到所述行星齿轮组的所述行星架构件，所述第三扭矩传递机构可选择性地接合以将所述输入构件连接到所述行星齿轮组的所述太阳轮。
方案7. 根据方案1所述的变速器，其中，该对共面互啮齿轮均包括与第二和第三齿轮啮合的第一齿轮。
方案8. 根据方案7所述的变速器，其中，该对共面互啮齿轮组中的每个的第一齿轮固定地连接到所述第一和第二中间轴中的一个。
方案9. 根据方案7所述的变速器，其中，该对共面互啮齿轮组中的第二和第三齿轮中的每个与所述第一和第二副轴中的至少一个可选择性地接合。
方案10. 根据方案1所述的变速器，其中，所述多个同步器还包括第一同步器，所述第一同步器用于将该对共面互啮齿轮组中的第一个的第二齿轮选择性地连接到所述第一副轴。
方案11. 根据方案10所述的变速器，其中，所述多个同步器还包括第二同步器，所述第二同步器用于将该对共面互啮齿轮组中的第一个的第三齿轮选择性地连接到所述第二副轴。
方案12. 根据方案11所述的变速器，其中，所述多个同步器还包括第三同步器，所述第三同步器用于将该对共面互啮齿轮组中的第二个的第一齿轮选择性地连接到所述第一副轴。
方案13. 根据方案12所述的变速器，其中，所述多个同步器还包括第四同步器，所述第四同步器用于将该对共面互啮齿轮组中的第二个的第三齿轮选择性地连接到所述第二副轴。
方案14. 根据方案1所述的变速器，其中，所述输出构件还包括输出传动齿轮，所述输出传动齿轮与所述第一和第二副轴传动齿轮中的每个啮合。
方案15. 一种变速器，包括：
输入构件；
输出构件；
具有太阳轮、行星架构件和齿圈的行星齿轮组，其中，所述行星架构件可旋转地支撑第一组和第二组行星齿轮，且其中，所述第一组行星齿轮与所述太阳轮以及所述第二组行星齿轮互啮，所述第二组行星齿轮与所述齿圈以及所述第一组行星齿轮互啮；
具有第一、第二和第三离合器的离合器组件，其中，所述第一离合器可选择性地接合以将所述输入构件连接到所述行星齿轮组的所述齿圈，所述第二离合器可选择性地接合以将所述输入构件连接到所述行星齿轮组的所述行星架构件，所述第三离合器可选择性地接合以将所述输入构件连接到所述行星齿轮组的所述太阳轮；
第一中间轴，所述第一中间轴与所述行星齿轮组的所述太阳轮连接以便共同旋转；
第二中间轴，所述第二中间轴与所述行星齿轮组的所述行星架构件连接以便共同旋转，其中，所述第二中间轴与所述第一中间轴同心；
从所述中间轴径向偏离并且与所述输出构件连通的第一副轴；
从所述中间轴径向偏离并且与所述输出构件连通的第二副轴；
一对共面互啮齿轮组，每个共面互啮齿轮组具有与第一和第二齿轮互啮的第一齿轮，其中，该对共面互啮齿轮组中的一个的第一齿轮固定到所述第一中间轴以便共同旋转，并且该对共面互啮齿轮组中的另一个的第一齿轮固定到所述第二中间轴以便共同旋转；以及
多个同步器，其中所述多个同步器中的至少一个可选择性地接合以将多个共面互啮齿轮组的齿轮中的至少一个与所述第一和第二副轴中的至少一个连接以便与所述第一和第二副轴中的至少一个共同旋转，由此将扭矩从所述行星齿轮组通过所述第一和第二中间轴中的至少一个传递到所述第一和第二副轴中的至少一个。
方案16. 根据方案15所述的变速器，其中，所述多个同步器还包括第一同步器，所述第一同步器用于将该对共面互啮齿轮组中的第一个的第二齿轮选择性地连接到所述第一副轴。
方案17. 根据方案16所述的变速器，其中，所述多个同步器还包括第二同步器，所述第二同步器用于将该对共面互啮齿轮组中的第一个的第三齿轮选择性地连接到所述第二副轴。
方案18. 根据方案17所述的变速器，其中，所述多个同步器还包括第三同步器，所述第三同步器用于将该对共面互啮齿轮组中的第二个的第一齿轮选择性地连接到所述第一副轴。
方案19. 根据方案18所述的变速器，其中，所述多个同步器还包括第四同步器，所述第四同步器用于将该对共面互啮齿轮组中的第二个的第三齿轮选择性地连接到所述第二副轴。
方案20. 根据方案15所述的变速器，还包括第一和第二副轴传动齿轮，其中，所述第一副轴传动齿轮可旋转地固定到所述第一副轴以便共同旋转，所述第二副轴传动齿轮可旋转地固定到所述第二副轴以便共同旋转。
方案21. 根据方案20所述的变速器，其中，所述输出构件还包括输出传动齿轮，所述输出传动齿轮与所述第一和第二副轴传动齿轮中的每个啮合。
因此，本发明通过在多于一个档位状态中“重新使用”一些或全部的物理齿轮来减少给定数量的不同档位状态所需的副轴齿轮的数量。
本发明的上述特征和优势以及其他特征和优势从用于实施本发明的最佳模式的下述详细说明结合附图将显而易见。
附图说明
图1是根据本发明的变速器的实施例的示意图；
图2是列出用于由图1的变速器实现的选定扭矩比的接合扭矩传递机构和同步器的真值表；以及
图3是列出用于由图1的变速器实现的选定扭矩比的扭矩传递机构和同步器的替代性接合状态的真值表。
具体实施方式
参考附图，其中相同的附图标记指代相同的部件，在图1中描述了多速变速器10。变速器10包括输入构件12和输出构件14。在本实施例中，输入构件12和输出构件14是轴，并且将被如此称谓。本领域技术人员将理解的是，输入和输出构件12、14可以是除轴之外的部件。输入轴12持续地连接到发动机（未示出）或连接到扭矩变换器的涡轮机（未示出）。输出轴14持续地连接到最终传动单元（未示出）。
变速器10包括副轴传动装置16，该副轴传动装置包括中间轴、副轴、共面互啮齿轮组、以及可选择性地接合的同步器，如将在本文描述的。例如，副轴传动装置16包括第一中间轴18和第二中间轴20。第一和第二中间轴18、20是与输入轴12同心的套轴。副轴传动装置16还包括第一副轴24和第二副轴26。副轴24与输入轴12以及中间轴18和20都间隔开并且平行。副轴26与输入轴12以及中间轴18和20都间隔开并且平行。
作为复合行星齿轮组的行星齿轮组28被连接在输入轴12和输出轴14之间。行星齿轮组28包括太阳轮构件30、齿圈构件32和行星架构件34，所述太阳轮构件与第一中间轴18连接以便共同旋转，所述行星架构件可旋转地支撑第一组小齿轮36和第二组小齿轮38。第一组小齿轮36与太阳轮构件30以及第二组小齿轮38两者互啮。第二组小齿轮38与齿圈构件32以及第一组小齿轮36两者互啮。
副轴传动装置16还包括共面的互啮齿轮组40和50。齿轮组40包括齿轮42、44和46。齿轮42与第二中间轴20连接以便共同旋转，并且与齿轮44和46互啮。齿轮44可绕第一副轴24旋转并且可选择地连接到该第一副轴。齿轮46可绕第二副轴26旋转并且可选择地连接到该第二副轴。
齿轮组50包括共面的互啮齿轮52、54和56。齿轮52与第一中间轴18连接以便共同旋转，并且与齿轮54和56互啮。齿轮54可绕第一副轴24旋转并且可选择地连接到该第一副轴。齿轮56可绕第二副轴26旋转并且可选择地连接到该第二副轴。
变速器10包括三输入离合器或组件60，其具有三个扭矩传递机构或装置，包括第一输入离合器62、第二输入离合器64和第三输入离合器66。三输入离合器或组件60具有固定地连接到输入轴或构件12的离合器壳体61。因此，第一输入离合器62可选择性地接合以将输入轴12连接到齿圈构件32。第二输入离合器64可选择性地接合以将输入轴12连接到行星架构件34和第二中间轴20。第三输入离合器66可选择性地接合以将输入轴12连接到太阳轮构件30和第一中间轴18。
此外，变速器10提供制动构件68。制动构件68可选择性地接合以将齿圈构件32连接到诸如变速器壳体70的固定构件，以限制齿圈构件32的旋转。
此外，副轴传动齿轮72与第一副轴24可旋转地固定并连接，以便共同旋转。第二副轴传动齿轮74与第二副轴26可旋转地固定并连接，以便共同旋转。第一副轴传动齿轮72和第二副轴传动齿轮74均构造成与输出传动齿轮76啮合。输出传动齿轮76与第一副轴传动齿轮72和第二副轴传动齿轮74共面。然而，第一副轴传动齿轮72和第二副轴传动齿轮74并不彼此啮合。输出传动齿轮76被附接到输出轴14并且可旋转地驱动该输出轴。因此，传递到副轴24的扭矩被传递到传动齿轮72，并且经由输出传动齿轮76继续传递到输出轴14，传递到副轴26的扭矩被传递到传动齿轮74，并且经由输出传动齿轮76继续传递到输出轴14。
变速器10还包括多个可选择性地接合的同步器90、92、94和96。同步器90可选择性地接合以将齿轮44连接到第一副轴24以与所述第一副轴共同旋转。同步器92可选择性地接合以将齿轮46连接到第二副轴26以与所述第二副轴共同旋转。同步器94可选择性地接合以将齿轮54连接到第一副轴24以与所述第一副轴共同旋转。同步器96可选择性地接合以将齿轮56连接到第二副轴26以与所述第二副轴共同旋转。
变速器10能够以至少六个前进扭矩比和一个倒档扭矩比将扭矩从输入轴12传递到输出轴14，如图2的真值表中所示的。通过第一、第二、第三扭矩传递机构或输入离合器62、64、66以及制动器68中的一个以及同步器90、92、94和96中的一个或多个的接合来获得前进扭矩比和倒档扭矩比中的每个。本领域技术人员将容易理解的是，不同的速度比与每个扭矩比相关。因此，变速器10可获得六个前进速度比。
为了建立倒档扭矩比（档位状态Rev 1），输入离合器、制动器和同步器如图2的表中阐述的那样被选择。输入离合器66、制动器68和同步器94被接合。输入离合器66将太阳轮构件30连接到输入轴12。同步器94将齿轮54与第一副轴24连接以便共同旋转。制动器68将齿圈32与变速器壳体70连接，用于制动齿圈32以及防止该齿圈的旋转。因此，扭矩从输入轴12通过太阳轮构件30传递到第一中间轴18，从而传递到齿轮52。扭矩从齿轮52通过同步器94传递到第一副轴24。然后，扭矩从第一副轴24被传递到第一副轴传动齿轮72。第一副轴传动齿轮72将扭矩经由输出传动齿轮76传递到输出轴14。
通过接合输入离合器66以及同步器90和94实现第一前进扭矩比（图2的真值表中的档位状态1st）。输入离合器66将太阳轮构件30连接到输入轴12。同步器94将齿轮54与第一副轴24连接以便共同旋转。同步器90被接合但是不承载扭矩，准备用于至2nd档位的下一升档。因此，扭矩从太阳轮构件30被传递到第一中间轴18，从而传递到齿轮52。扭矩从齿轮52通过同步器94传递到第一副轴24。然后，扭矩从第一副轴24传递到第一副轴传动齿轮72。第一副轴传动齿轮72将扭矩经由输出传动齿轮76传递到输出轴14。
通过输入离合器64以及同步器90和96的接合来建立后续前进扭矩比，如在图2中的档位状态2nd所示的。输入离合器64将行星架构件30连接到输入轴12。同步器90将齿轮44连接到第一副轴24以便共同旋转。同步器90被接合但是不承载扭矩，准备用于至3rd档位的下一升档。扭矩从输入轴12经由接合的输入离合器64传递到行星架构件34。然后，扭矩从行星架构件34流动到第二中间轴20。扭矩从第二中间轴20传递到齿轮42。扭矩从齿轮42传递到齿轮44，并且从同步器90传递到第一副轴24。然后，扭矩从第一副轴24传递到第一副轴传动齿轮72。第一副轴传动齿轮72将扭矩经由输出传动齿轮76传递到输出轴14。
通过输入离合器62及同步器96的接合来建立后续扭矩比，如在图2的真值表中的档位状态3rd所示的。输入离合器62将齿圈32连接到输入轴12。同步器96将齿轮56连接到第二副轴26以便共同旋转。扭矩从输入轴12经由接合的输入离合器62传递到齿圈32。然后，扭矩从齿圈32流动到行星架构件34。扭矩从行星架构件传递到太阳轮30。扭矩从太阳轮30经由第一中间轴18传递到齿轮52。第一中间轴18将扭矩传递到齿轮52。齿轮52传递扭矩到齿轮54。齿轮54经由同步器96传递扭矩至第二副轴26。然后，扭矩从第二副轴26传递到第二副轴传动齿轮74。第二副轴传动齿轮74将扭矩经由输出传动齿轮76传递到输出轴14。
通过输入离合器66及同步器96的接合来建立后续前进扭矩比，如在图2的真值表中的档位状态4th所示的。输入离合器66将太阳轮30连接到输入轴12。同步器96将齿轮56连接到第二副轴26以便共同旋转。扭矩从输入轴12经由接合的输入离合器66传递到太阳轮30。然后扭矩从太阳轮30经由第一中间轴18流动到齿轮52。第一中间轴18将扭矩传递到齿轮52。齿轮52传递扭矩到齿轮54。齿轮54经由同步器96传递扭矩到第二副轴26。然后，扭矩从第二副轴26传递到第二副轴传动齿轮74。第二副轴传动齿轮74将扭矩经由输出传动齿轮76传递到输出轴14。
通过输入离合器62及同步器92的接合来建立后续前进扭矩比，如在图2中的档位状态5th所示的。输入离合器62将齿圈32连接到输入轴12。同步器92将齿轮46连接到第二副轴26以便共同旋转。扭矩从输入轴12经由接合的输入离合器62传递到齿圈32。然后，扭矩从齿圈32流动到行星架构件34。扭矩从行星架构件34经由第二中间轴20传递到齿轮42。齿轮42将扭矩传递到齿轮46。齿轮46将扭矩经由同步器92传递到第二副轴26。然后扭矩从第二副轴26传递到第二副轴传动齿轮74。第二副轴传动齿轮74将扭矩经由输出传动齿轮76传递到输出轴14。
通过输入离合器64及同步器92的接合来建立后续前进扭矩比，如在图2的真值表中的档位状态6th所示的。输入离合器64将行星架构件34连接到输入轴12。同步器92将齿轮46与第二副轴26连接以便共同旋转。扭矩从输入轴12经由接合的输入离合器64传递到行星架构件34。然后，扭矩从行星架构件经由第二中间轴20流动到齿轮42。齿轮42将扭矩传递到齿轮46。齿轮46将扭矩经由同步器92传递到第二副轴26。然后扭矩从第二副轴26传递到第二副轴传动齿轮74。第二副轴传动齿轮74将扭矩经由输出传动齿轮76传递到输出轴14。
本发明构想到，降档大致遵循与相应升档（如上所述）相反的顺序，并且多个动力接通的跳跃换档是可能的。
本发明具有优于现有技术变速器的许多优点和益处，所述现有技术要么不提供“虚拟”（混合）传动比、要么仅通过插值来实现附加的“虚拟”传动比。通过使用三个输入离合器、扭矩混合的输入齿轮组以及两个中间轴，本发明通过插值和外推来提供附加传动比，并且因此不需要附加制动器、离合器、同步器和空转齿轮来实现包括倒档的附加传动比。
此外，图3示出了真值表，其列出了用于由图1的变速器实现的选定扭矩比的扭矩传递机构和同步器的替代性接合状态。如参考图2的真值表在上文描述的，输入离合器62、64、66、制动器68和同步器90、92、94和96的接合状态针对给定档位状态用“X”表示。与图2的传动比和比级相比，图3的扭矩传递机构的接合方案产生不同的传动比和比级。
虽然已经详细地描述了用于实施本发明的最佳模式，但是本发明所属领域的技术人员将认识到用于实践本发明的落入所附权利要求书范围内的各种替代性设计和实施例。

Claims (10)

1.一种变速器，包括：
输入构件；
输出构件；
具有第一、第二和第三构件的行星齿轮组；
具有第一、第二和第三扭矩传递机构的离合器组件，每个扭矩传递机构可选择性地接合以将所述输入构件与所述行星齿轮组的构件中的相应不同构件连接；
第一中间轴，所述第一中间轴与所述行星齿轮组的第一构件连接以便共同旋转；
第二中间轴，所述第二中间轴与所述行星齿轮组的第二构件连接以便共同旋转，其中，所述第二中间轴与所述第一中间轴同心；
从所述中间轴径向偏离的第一副轴；
从所述中间轴径向偏离的第二副轴；
第一副轴传动齿轮，所述第一副轴传动齿轮与所述第一副轴连接以便共同旋转并且与所述输出构件连通以将扭矩从所述第一副轴传递到所述输出构件；
第二副轴传动齿轮，所述第二副轴传动齿轮与所述第二副轴连接以便共同旋转并且与所述输出构件连通以将扭矩从所述第二副轴传递到所述输出构件；
一对共面互啮齿轮组，其中该对共面互啮齿轮组的齿轮中的至少一个齿轮固定于所述中间轴中的至少一个以便共同旋转；以及
多个同步器，其中所述多个同步器中的至少一个可选择性地接合以将多个共面互啮齿轮组的齿轮中的至少一个与所述第一和第二副轴中的至少一个连接以便与所述第一和第二副轴中的至少一个共同旋转，由此将扭矩从所述行星齿轮组通过所述中间轴中的至少一个以及所述共面互啮齿轮组中的至少一组传递到所述第一和第二副轴传动齿轮中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述行星齿轮组的所述第一构件是太阳轮，所述行星齿轮组的所述第二构件是行星架构件，所述行星齿轮组的所述第三构件是齿圈。
3.根据权利要求2所述的变速器，其中，所述行星架构件可旋转地支撑第一组和第二组行星齿轮，且其中，所述第一组行星齿轮与所述太阳轮以及所述第二组行星齿轮互啮，所述第二组行星齿轮与所述齿圈以及所述第一组行星齿轮互啮。
4.根据权利要求2所述的变速器，其中，所述第一中间轴与所述行星齿轮组的所述太阳轮连接以便共同旋转。
5.根据权利要求2所述的变速器，其中，所述第二中间轴与所述行星齿轮组的所述行星架构件连接以便共同旋转。
6.根据权利要求2所述的变速器，其中，所述第一扭矩传递机构可选择性地接合以将所述输入构件连接到所述行星齿轮组的所述齿圈，所述第二扭矩传递机构可选择性地接合以将所述输入构件连接到所述行星齿轮组的所述行星架构件，所述第三扭矩传递机构可选择性地接合以将所述输入构件连接到所述行星齿轮组的所述太阳轮。
7.根据权利要求1所述的变速器，其中，该对共面互啮齿轮均包括与第二和第三齿轮啮合的第一齿轮。
8.根据权利要求7所述的变速器，其中，该对共面互啮齿轮组中的每个的第一齿轮固定地连接到所述第一和第二中间轴中的一个。
9.根据权利要求7所述的变速器，其中，该对共面互啮齿轮组中的第二和第三齿轮中的每个与所述第一和第二副轴中的至少一个可选择性地接合。
10.一种变速器，包括：
输入构件；
输出构件；
具有太阳轮、行星架构件和齿圈的行星齿轮组，其中，所述行星架构件可旋转地支撑第一组和第二组行星齿轮，且其中，所述第一组行星齿轮与所述太阳轮以及所述第二组行星齿轮互啮，所述第二组行星齿轮与所述齿圈以及所述第一组行星齿轮互啮；
具有第一、第二和第三离合器的离合器组件，其中，所述第一离合器可选择性地接合以将所述输入构件连接到所述行星齿轮组的所述齿圈，所述第二离合器可选择性地接合以将所述输入构件连接到所述行星齿轮组的所述行星架构件，所述第三离合器可选择性地接合以将所述输入构件连接到所述行星齿轮组的所述太阳轮；
第一中间轴，所述第一中间轴与所述行星齿轮组的所述太阳轮连接以便共同旋转；
第二中间轴，所述第二中间轴与所述行星齿轮组的所述行星架构件连接以便共同旋转，其中，所述第二中间轴与所述第一中间轴同心；
从所述中间轴径向偏离并且与所述输出构件连通的第一副轴；
从所述中间轴径向偏离并且与所述输出构件连通的第二副轴；
一对共面互啮齿轮组，每个共面互啮齿轮组具有与第一和第二齿轮互啮的第一齿轮，其中，该对共面互啮齿轮组中的一个的第一齿轮固定到所述第一中间轴以便共同旋转，并且该对共面互啮齿轮组中的另一个的第一齿轮固定到所述第二中间轴以便共同旋转；以及
多个同步器，其中所述多个同步器中的至少一个可选择性地接合以将多个共面互啮齿轮组的齿轮中的至少一个与所述第一和第二副轴中的至少一个连接以便与所述第一和第二副轴中的至少一个共同旋转，由此将扭矩从所述行星齿轮组通过所述第一和第二中间轴中的至少一个传递到所述第一和第二副轴中的至少一个。
CN201310550390.5A 2012-11-08 2013-11-08 三离合器多速变速器 Pending CN103807387A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/672,271 US8747274B2 (en) 2012-11-08 2012-11-08 Triple clutch multi-speed transmission
US13/672271 2012-11-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103807387A true CN103807387A (zh) 2014-05-21

Family

ID=50490025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310550390.5A Pending CN103807387A (zh) 2012-11-08 2013-11-08 三离合器多速变速器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8747274B2 (zh)
KR (1) KR101514693B1 (zh)
CN (1) CN103807387A (zh)
DE (1) DE102013222310B4 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110088503A (zh) * 2016-12-21 2019-08-02 戴姆勒股份公司 双离合变速器
CN110177957A (zh) * 2017-11-29 2019-08-27 无轨道驾驶公司 同轴无轨传动装置
WO2022006689A1 (zh) * 2020-07-09 2022-01-13 裴云飞 行星齿式三离合变速器
CN114439891A (zh) * 2020-11-02 2022-05-06 通用汽车环球科技运作有限责任公司 具有动力输出装置的电动车辆变速箱

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101382313B1 (ko) * 2013-04-01 2014-04-08 현대자동차 주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
US9382975B2 (en) 2013-08-12 2016-07-05 Gm Global Technology Operations, Llc Triple input clutch transmission
US9145960B2 (en) * 2013-12-10 2015-09-29 GM Global Technology Operations LLC Triple clutch multi-speed transmission
CN105090385B (zh) * 2015-07-23 2017-06-23 山东理工大学 电动指销接合装置式三档电动汽车自动变速器
KR102451892B1 (ko) * 2017-10-19 2022-10-06 현대자동차 주식회사 차량용 변속장치
KR102394572B1 (ko) * 2017-11-01 2022-05-06 현대자동차 주식회사 차량용 변속장치

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3548680A (en) * 1969-06-23 1970-12-22 Allis Chalmers Mfg Co Planetary transmission
US5013289A (en) * 1990-02-20 1991-05-07 General Motors Corporation Power transmission
CN1457408A (zh) * 2001-03-05 2003-11-19 爱信Aw株式会社 车辆用变速器
US7163483B2 (en) * 2004-03-24 2007-01-16 General Motors Corporation Three speed transfer case with two transfer chains
CN1982747A (zh) * 2005-12-14 2007-06-20 通用汽车环球科技运作公司 带有差速齿轮组和副轴齿轮系的多速传动装置
WO2009097373A1 (en) * 2008-01-29 2009-08-06 Magna Powertrain Usa, Inc. Six-speed dual powershift transmission
CN101858421A (zh) * 2009-04-03 2010-10-13 通用汽车环球科技运作公司 七档双离合变速器
EP2141385B1 (en) * 2008-07-01 2012-06-20 Magna Powertrain USA, Inc. Dual clutch multi-speed transaxle

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69503086T2 (de) 1994-04-06 1998-12-10 Hyundai Motor Co Ltd Getriebezug in einem automatischen Fünfgang-Getriebe für Kraftfahrzeuge
KR100957149B1 (ko) * 2007-12-17 2010-05-11 현대자동차주식회사 차량용 자동 변속기
RU2010110530A (ru) * 2010-03-19 2011-09-27 Джи Эм Глоубал Текнолоджи Оперейшнз, Инк. (Us) Коробка передач смешанного типа с планетарным механизмом и промежуточными валами

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3548680A (en) * 1969-06-23 1970-12-22 Allis Chalmers Mfg Co Planetary transmission
US5013289A (en) * 1990-02-20 1991-05-07 General Motors Corporation Power transmission
CN1457408A (zh) * 2001-03-05 2003-11-19 爱信Aw株式会社 车辆用变速器
US7163483B2 (en) * 2004-03-24 2007-01-16 General Motors Corporation Three speed transfer case with two transfer chains
CN1982747A (zh) * 2005-12-14 2007-06-20 通用汽车环球科技运作公司 带有差速齿轮组和副轴齿轮系的多速传动装置
WO2009097373A1 (en) * 2008-01-29 2009-08-06 Magna Powertrain Usa, Inc. Six-speed dual powershift transmission
EP2141385B1 (en) * 2008-07-01 2012-06-20 Magna Powertrain USA, Inc. Dual clutch multi-speed transaxle
CN101858421A (zh) * 2009-04-03 2010-10-13 通用汽车环球科技运作公司 七档双离合变速器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110088503A (zh) * 2016-12-21 2019-08-02 戴姆勒股份公司 双离合变速器
CN110088503B (zh) * 2016-12-21 2022-08-16 戴姆勒股份公司 双离合变速器
CN110177957A (zh) * 2017-11-29 2019-08-27 无轨道驾驶公司 同轴无轨传动装置
WO2022006689A1 (zh) * 2020-07-09 2022-01-13 裴云飞 行星齿式三离合变速器
CN114439891A (zh) * 2020-11-02 2022-05-06 通用汽车环球科技运作有限责任公司 具有动力输出装置的电动车辆变速箱

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140059723A (ko) 2014-05-16
KR101514693B1 (ko) 2015-04-24
US20140128211A1 (en) 2014-05-08
DE102013222310A1 (de) 2014-05-08
DE102013222310B4 (de) 2019-03-21
US8747274B2 (en) 2014-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103807379A (zh) 四离合器多速变速器
CN103807387A (zh) 三离合器多速变速器
CN101545523B (zh) 多速分流式双离合器变速器
CN102889348B (zh) 用于控制多档变速器以产生至少九个传动档的方法
CN101886688B (zh) 八档、九档和十档自动变速器
CN101275626B (zh) 多速双离合器变速器
CN103807378A (zh) 三离合器多速变速器
US7695390B2 (en) Multi-speed transmission
CN103244617B (zh) 多档变速器
CN101691885B (zh) 具有中间轴传动装置的多速双离合器变速器
CN101251169B (zh) 带有副轴齿轮传动装置的多级变速器
CN101334094B (zh) 带行星齿轮装置和副轴齿轮装置的八速变速器
CN1971086B (zh) 具有高-低输出扭矩传递机构和齿轮组的多级变速器
JP5184456B2 (ja) 自動変速機
CN104613140A (zh) 多挡变速器
CN101260919A (zh) 具有副轴传动装置的多速变速器
CN104373527A (zh) 三输入离合器变速器
CN100557267C (zh) 多档变速器
CN104696450B (zh) 三离合器多速变速器
CN104696454A (zh) 多速变速器
CN103573938A (zh) 多速变速器
US7137919B2 (en) Planetary dual power path transmission with electric motors
CN105074275B (zh) 行星结构式多级变速器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140521