CN105927718B - 车辆的多级变速器 - Google Patents
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Abstract
本申请是一种车辆的多级变速器，其具有至少十个前进挡位和一个倒车挡位。该多级变速器具有相对少数目的部件和简单的配置，使得发动机能够在所希望的运行点运行，由此提供了车辆的燃料效率的改进，并且发动机能够更安静地运行，由此提高了车辆的静音性。
Description
技术领域
本发明大体上涉及车辆的多级变速器。
背景技术
在本部分的陈述仅提供涉及本发明的背景信息，并且不构成现有技术。
近来油价的升高已驱使全球车辆制造商进入提高燃料效率的竞争中。此外，已对基于例如减小尺寸的各种技术来减小重量和提高发动机的燃料效率以及类似措施而做出了极大的努力。
同时，在利用装备在车辆中的变速器以提高燃料效率的方法中，存在着利用多级变速器使得发动机能够在更有效的运行点运行的方法，由此来提高燃料效率并且使得发动机能够以相对低的每分钟转数(RPM)范围来运行。
然而，随着变速器的挡位数目的增加，构成变速器的内部部件的数目也增加。这可能导致不良影响，比如可安装性和传递效率降低，以及变速器成本和重量增加。
发明内容
本申请提供一种车辆的多级变速器，其利用相对少数目的部件和简单的配置而具有至少十个前进挡位和一个倒车挡位，使得发动机能够在所希望运行点运行，由此提供车辆燃料效率的改进，并且发动机能够更安静地运行，由此提高了车辆的静音性。
根据本申请的一种形式，提供了一种车辆的多级变速器，其包括：输入轴；输出轴；第一至第四行星齿轮装置，其布置在所述输入轴和所述输出轴之间以传输旋转力，所述第一至第四行星齿轮装置中的每一个具有三个旋转元件；以及至少六个换挡元件，其连接至行星齿轮装置的旋转元件。第一行星齿轮装置的第一旋转元件选择性地连接至第四行星齿轮装置的第三旋转元件，第一行星齿轮装置的第二旋转元件保持连接至所述输入轴，并且分别可变地连接至第二行星齿轮装置的第一旋转元件和第三行星齿轮装置的第三旋转元件。第一行星齿轮装置的第三旋转元件保持连接至第二行星齿轮装置的第二旋转元件。第二行星齿轮装置的第二旋转元件保持连接至第三行星齿轮装置的第一旋转元件，而第二行星齿轮装置的第三旋转元件保持连接至第三行星齿轮装置的第二旋转元件。第三行星齿轮装置的第一旋转元件安装为通过所述至少六个换挡元件中的一个而选择性地能够固定，而第三行星齿轮装置的第二旋转元件保持连接至第四行星齿轮装置的第一旋转元件。第四行星齿轮装置的第一旋转元件安装为通过所述至少六个换挡元件中的另一个而选择性地能够固定。第四行星齿轮装置的第二旋转元件保持连接至所述输出轴，而第四行星齿轮装置的第三旋转元件安装为通过所述至少六个换挡元件中的又一个而选择性地能够固定。
根据本申请，如上所述，车辆的多级变速能够利用相对少数目的部件和简单的配置实现至少十个前进挡位和一个倒车挡位，使得发动机能够在最优运行点运行，由此最大化地提升了车辆的燃料效率，并且发动机能够更安静地运行，由此提高了车辆的静音性。
附图说明
为了使本发明可以得到更好的理解，现在将参考所附附图来描述以示例的方式给出的各种形式，其中：
图1为显示根据本申请的一种形式的车辆的多级变速器的配置的视图；
图2显示图1中示出的变速器的运行模式表。
具体实施方式
下面的描述事实上仅是示例性的，并且无意限制本申请、应用或使用。应当理解，在所有附图中，对应的附图标记指示相似或对应的部件和特征。
参考图1和图2，根据本发明的一种形式的车辆的多级变速器可以包括：输入轴“IN”；输出轴“OUT”；第一至第四行星齿轮装置“PG1”、“PG2”、“PG3”和“PG4”，各布置在输入轴“IN”和输出轴“OUT”之间以传输旋转力，第一至第四行星齿轮装置PG1、PG2、PG3和PG4中的每一个具有三个旋转元件；以及至少六个换挡元件(例如，离合器CL1至CL6)，其连接至第一至第四行星齿轮装置PG1至PG4的旋转元件。
第一行星齿轮装置PG1的第一旋转元件S1可变地连接(即，选择性地、间断地连接)至第四行星齿轮装置PG4的第三旋转元件R4。第一行星齿轮装置PG1的第二旋转元件C1保持连接至输入轴IN，并且分别可变地连接至第二行星齿轮装置PG2的第一旋转元件S2以及第三行星齿轮装置PG3的第三旋转元件R3。第一行星齿轮装置PG1的第三旋转元件R1保持连接至第二行星齿轮装置PG2的第二旋转元件C2。
第二行星齿轮装置PG2的第二旋转元件C2保持连接至第三行星齿轮装置PG3的第一旋转元件S3，第二行星齿轮装置PG2的第三旋转元件R2保持连接至第三行星齿轮装置PG3的第二旋转元件C3。
第三行星齿轮装置PG3的第一旋转元件S3安装为通过至少六个换挡元件中的一个换挡元件而选择性地可固定，第三行星齿轮装置PG3的第二旋转元件C3保持连接至第四行星齿轮装置PG4的第一旋转元件S4。
第四行星齿轮装置PG4的第一旋转元件S4安装为通过至少六个换挡元件中的另一个旋转元件而选择性地可固定。第四行星齿轮装置PG4的第二旋转元件C4保持连接至输出轴OUT。第四行星齿轮装置PG4的第三旋转元件R4安装为通过至少六个换挡元件中的又一个换挡元件而选择性地可固定。
第一行星齿轮装置PG1、第二行星齿轮装置PG2、第三行星齿轮装置PG3和第四行星齿轮装置PG4沿着输入轴IN和输出轴OUT的轴向方向顺序地布置。
第三行星齿轮装置PG3的第一旋转元件S3安装为借助于在至少六个换挡元件当中的第三离合器CL3而选择性地可固定于变速器壳体CS。第四行星齿轮装置PG4的第一旋转元件S4安装为借助于在至少六个换挡元件当中的第四离合器CL4而选择性地可固定于变速器壳体CS。第四行星齿轮装置PG4的第三旋转元件R4安装为借助于在至少六个换挡元件当中的第五离合器CL5而选择性地可固定于变速器壳体CS。
因此，第三离合器CL3、第四离合器CL4和第五离合器CL5分别作用作制动器，使得第三行星齿轮装置PG3的第一旋转元件S3、第四行星齿轮装置PG4的第一旋转元件S4和第三旋转元件R4分别借助于第三离合器CL3、第四离合器CL4和第五离合器CL5的运行而可以转换为可旋转的状态或者不可旋转的受限状态。
在至少六个换挡元件当中的其他换挡元件配置为构成在行星齿轮装置的旋转元件之间的可变连接结构。
具体地，在至少六个换挡元件当中的第一离合器CL1形成在第一行星齿轮装置PG1的第二旋转元件C1和第二行星齿轮装置PG2的第一旋转元件S2之间的可变连接结构。在至少六个换挡元件当中的第二离合器CL2形成在第一行星齿轮装置PG1的第二旋转元件C1和第三行星齿轮装置PG3的第三旋转元件R3之间的可变连接结构。在至少六个换挡元件当中的第六离合器CL6形成在第一行星齿轮装置PG1的第一旋转元件S1和第四行星齿轮装置PG4的第三旋转元件R4之间的可变连接结构。
根据这种形式，第一行星齿轮装置PG1的第一旋转元件S1、第二旋转元件C1和第三旋转元件R1分别为第一太阳齿轮、第一行星架和第一内齿圈。第二行星齿轮装置PG2的第一旋转元件S2、第二旋转元件C2和第三旋转元件R2分别为第二太阳齿轮、第二行星架和第二内齿圈。第三行星齿轮装置PG3的第一旋转元件S3、第二旋转元件C3和第三旋转元件R3分别为第三太阳齿轮、第三行星架和第三内齿圈。第四行星齿轮装置PG4的第一旋转元件S4、第二旋转元件C4和第三旋转元件R4分别为第四太阳齿轮、第四行星架和第四内齿圈。
如上配置的车辆的多级变速器也可以如下进行呈现。
具体地，根据本发明的车辆的多级变速器包括：第一至第四行星齿轮装置PG1至PG4，各具有三个旋转元件；六个换挡元件，其配置为可变地提供摩擦力；以及八个旋转轴，其连接至第一至第四行星齿轮装置的旋转元件。
因此，在八个旋转轴当中，第一旋转轴RS1为输入轴IN，其直接连接至第一行星齿轮装置PG1的第二旋转元件C1。第二旋转轴RS2直接连接至第一行星齿轮装置PG1的第一旋转元件S1。第三旋转轴RS3直接连接至第四行星齿轮装置PG4的第三旋转元件R4。第四旋转轴RS4直接连接至第一行星齿轮装置PG1的第三旋转元件R1、第二行星齿轮装置PG2的第二旋转元件C2以及第三行星齿轮装置PG3的第一旋转元件S3。第五旋转轴RS5直接连接至第二行星齿轮装置PG2的第一旋转元件S2。第六旋转轴RS6直接连接至第二行星齿轮装置PG2的第三旋转元件R2、第三行星齿轮装置PG3的第二旋转元件C3以及第四行星齿轮装置PG4的第一旋转元件S4。第七旋转轴RS7直接连接至第三行星齿轮装置PG3的第三旋转元件R3。第八旋转轴RS8为输出轴OUT，其直接连接至第四行星齿轮装置PG4的第二旋转元件C4。
此外，在六个换挡元件当中，第一离合器CL1布置在第一旋转轴RS1和第五旋转轴RS5之间。第二离合器CL2布置在第一旋转轴RS1和第七旋转轴RS7之间。第三离合器CL3布置在第四旋转轴RS4和变速器壳体CS之间。第四离合器CL4布置在第六旋转轴RS6和变速器壳体CS之间。第五离合器CL5布置在第三旋转轴RS3和变速器壳体CS之间。第六离合器CL6布置在第二旋转轴RS2和第三旋转轴RS3之间。
如上面所提出的，根据本申请的车辆的多级变速器包括四个简单的行星齿轮装置和六个换挡元件，实现根据图2中显示的运行模式表的十个前进挡位和一个倒车挡位。由于能够基于相对少数目的部件和简单的配置实施十个挡位的多级挡位，因此车辆的多级变速器能够有助于提高车辆的燃料效率和静音性，提高了车辆的适销性。
Claims (6)
1.一种车辆的多级变速器，包括：
输入轴；
输出轴；
第一行星齿轮装置、第二行星齿轮装置、第三行星齿轮装置和第四行星齿轮装置，各布置在所述输入轴和所述输出轴之间以传输旋转力，所述第一行星齿轮装置、第二行星齿轮装置、第三行星齿轮装置和第四行星齿轮装置中的每一个具有三个旋转元件；其中，所述第一行星齿轮装置的第一旋转元件为第一太阳轮，所述第一行星齿轮装置的第二旋转元件为第一行星架，所述第一行星齿轮装置的第三旋转元件为第一内齿圈；所述第二行星齿轮装置的第一旋转元件为第二太阳轮，所述第二行星齿轮装置的第二旋转元件为第二行星架，所述第二行星齿轮装置的第三旋转元件为第二内齿圈；所述第三行星齿轮装置的第一旋转元件为第三太阳轮，所述第三行星齿轮装置的第二旋转元件为第三行星架，所述第三行星齿轮装置的第三旋转元件为第三内齿圈；所述第四行星齿轮装置的第一旋转元件为第四太阳轮，所述第四行星齿轮装置的第二旋转元件为第四行星架，所述第四行星齿轮装置的第三旋转元件为第四内齿圈；
六个换挡元件，其连接至行星齿轮装置的旋转元件，
其中，第一行星齿轮装置的第一旋转元件通过所述六个换挡元件中的第六离合器选择性地连接至第四行星齿轮装置的第三旋转元件，第一行星齿轮装置的第二旋转元件保持连接至所述输入轴并且通过所述六个换挡元件中的第一离合器选择性地连接至第二行星齿轮装置的第一旋转元件以及通过所述六个换挡元件中的第二离合器选择性地连接至第三行星齿轮装置的第三旋转元件，第一行星齿轮装置的第三旋转元件保持连接至所述第二行星齿轮装置的第二旋转元件，
其中，第二行星齿轮装置的第二旋转元件保持连接至第三行星齿轮装置的第一旋转元件，而第二行星齿轮装置的第三旋转元件保持连接至第三行星齿轮装置的第二旋转元件，
其中，第三行星齿轮装置的第一旋转元件安装为通过所述六个换挡元件中的第三离合器而选择性地能够固定，而第三行星齿轮装置的第二旋转元件保持连接至第四行星齿轮装置的第一旋转元件，
其中，第四行星齿轮装置的第一旋转元件安装为通过述六个换挡元件中的第四离合器而选择性地能够固定，第四行星齿轮装置的第二旋转元件保持连接至所述输出轴，而第四行星齿轮装置的第三旋转元件安装为通过所述六个换挡元件中的第五离合器而选择性地能够固定。
2.根据权利要求1所述的车辆的多级变速器，其中，所述第一行星齿轮装置、所述第二行星齿轮装置、所述第三行星齿轮装置和所述第四行星齿轮装置沿着输入轴和输出轴的轴向方向顺序地布置。
3.根据权利要求2所述的车辆的多级变速器，其中：
第三行星齿轮装置的第一旋转元件安装为借助于所述六个换挡元件中的第三离合器而选择性地能够固定于变速器壳体，
第四行星齿轮装置的第一旋转元件安装为借助于所述六个换挡元件中的第四离合器而选择性地能够固定于变速器壳体，
第四行星齿轮装置的第三旋转元件安装为借助于所述六个换挡元件中的第五离合器而选择性地能够固定于变速器壳体。
4.一种车辆的多级变速器，包括：
第一行星齿轮装置、第二行星齿轮装置、第三行星齿轮装置和第四行星齿轮装置，各具有三个旋转元件；其中，所述第一行星齿轮装置的第一旋转元件为第一太阳轮，所述第一行星齿轮装置的第二旋转元件为第一行星架，所述第一行星齿轮装置的第三旋转元件为第一内齿圈；所述第二行星齿轮装置的第一旋转元件为第二太阳轮，所述第二行星齿轮装置的第二旋转元件为第二行星架，所述第二行星齿轮装置的第三旋转元件为第二内齿圈；所述第三行星齿轮装置的第一旋转元件为第三太阳轮，所述第三行星齿轮装置的第二旋转元件为第三行星架，所述第三行星齿轮装置的第三旋转元件为第三内齿圈；所述第四行星齿轮装置的第一旋转元件为第四太阳轮，所述第四行星齿轮装置的第二旋转元件为第四行星架，所述第四行星齿轮装置的第三旋转元件为第四内齿圈；
六个换挡元件，其配置为以能够变化的方式提供摩擦力；
第一旋转轴、第二旋转轴、第三旋转轴、第四旋转轴、第五旋转轴、第六旋转轴、第七旋转轴和第八旋转轴，各连接在第一行星齿轮装置、第二行星齿轮装置、第三行星齿轮装置和第四行星齿轮装置的旋转元件之间，
其中，所述第一旋转轴为输入轴，其直接连接至第一行星齿轮装置的第二旋转元件，
所述第二旋转轴直接连接至第一行星齿轮装置的第一旋转元件，
所述第三旋转轴直接连接至第四行星齿轮装置的第三旋转元件，
所述第四旋转轴直接连接至第一行星齿轮装置的第三旋转元件、第二行星齿轮装置的第二旋转元件和第三行星齿轮装置的第一旋转元件，
所述第五旋转轴直接连接至第二行星齿轮装置的第一旋转元件，
所述第六旋转轴直接连接至第二行星齿轮装置的第三旋转元件、第三行星齿轮装置的第二旋转元件和第四行星齿轮装置的第一旋转元件，
所述第七旋转轴直接连接至第三行星齿轮装置的第三旋转元件，
所述第八旋转轴为输出轴，其直接连接至第四行星齿轮装置的第二旋转元件，
其中，所述六个换挡元件包括第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器、第五离合器和第六离合器，所述第一离合器布置在所述第一旋转轴和所述第五旋转轴之间，所述第二离合器布置在所述第一旋转轴和所述第七旋转轴之间，所述第三离合器布置在所述第四旋转轴和变速器壳体之间，所述第四离合器布置在所述第六旋转轴和所述变速器壳体之间，所述第五离合器布置在所述第三旋转轴和所述变速器壳体之间，而所述第六离合器布置在所述第二旋转轴和所述第三旋转轴之间。
5.根据权利要求4所述的车辆的多级变速器，其中，所述第一行星齿轮装置、所述第二行星齿轮装置、所述第三行星齿轮装置和所述第四行星齿轮装置沿着输入轴和输出轴的轴向方向顺序地布置。
6.根据权利要求4所述的车辆的多级变速器，其中，所述第一离合器布置为形成在第一行星齿轮装置的第二旋转元件和第二行星齿轮装置的第一旋转元件之间的能够变化的连接，所述第二离合器布置为形成在第一行星齿轮装置的第二旋转元件和第三行星齿轮装置的第三旋转元件之间的能够变化的连接，而所述第六离合器布置为形成第一行星齿轮装置的第一旋转元件和第四行星齿轮装置的第三旋转元件之间的能够变化的连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190830 |
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