多级变速器制造技术

提供一种多级变速器，所述多级变速器包括一族变速器齿轮传动装置，所述变速器的齿轮传动装置建立至少一个倒档传动比以及九个至十五个之间的前进传动比。可换挡的齿轮传动装置在输入轴和第一轴之间建立多个齿数比传动比。在一些实施例中，在可换挡齿轮传动装置的上游或下游建立固定的传动比。在倒档和低齿数比中，低离合器将第一轴结合到输出轴。在高齿数比中，组合的行星齿轮组在第一轴、按照与输入轴的转速成比例的转速旋转的第二轴以及输出轴之间建立线性转速关系。

【技术实现步骤摘要】
多级变速器
本公开涉及用于机动车辆的自动变速器领域。更具体地讲，本公开涉及在动力传 输装置中齿轮、离合器的布置以及它们之间的相互连接。
技术介绍
很多车辆在宽范围的车速（包括向前和向后运动两者）下使用。然而，某些类型 的发动机只能在窄的速度范围内有效地运转。所以，能够以多个传动比（speed ratio)有 效地传输动力的变速器被频繁地使用。当车辆处于低车速时，变速器通常以高传动比运转， 使得变速器为提高加速度而放大发动机扭矩。当车辆处于高车速时，变速器以低传动比运 转，以允许与安静、燃料高效的巡航关联的发动机转速。通常，变速器具有安装至车辆结构 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，在车 辆转弯时，差速器总成允许左车轮和右车轮的转速稍微不同。
技术实现思路
在一个实施例中，一种变速器包括输入轴、输出轴、第一轴和第二轴以及第一齿轮 传动装置和第二齿轮传动装置。第一齿轮传动装置在输入轴和第一轴之间选择性地建立多 个成比例的转速关系。第二齿轮传动装置i)在第一轴、第二轴和输出轴之间施加线性转速 关系，ii)选择性地将第一轴结合到输出轴，iii)在输入轴和第二轴之间施加成比例的转 速关系。可通过行星齿轮组固定地施加线性转速关系或通过行星齿轮组与离合器的组合选 择性地施加线性转速关系。第一轴可通过离合器直接选择性地结合到输出轴或者可通过行 星齿轮组来完成选择性的结合，所述行星齿轮组具有固定地结合到第二轴的第一元件、固 定地结合到输出轴的第二元件以及选择性地将第三元件结合到第一元件或第二元件的任 何一个的离合器。输入轴和第二轴之间成比例的转速关系可以是固定的或选择性的或者可 以是直接驱动关系。 在一个实施例中，一种变速器包括：输入轴；输出轴；第一齿轮传动装置，被构造 为在输入轴和第一轴之间施加多个可选择的成比例的转速关系；第二齿轮传动装置，被构 造为：i)在第一轴、第二轴和输出轴之间施加线性转速关系，ii)选择性地将第一轴结合到 输出轴，iii)在输入轴和第二轴之间施加成比例的转速关系。 所述第一齿轮传动装置可包括：第三齿轮传动装置,被构造为在输入轴和第三轴 之间施加多个可选择的成比例的转速关系，包括至少一个可选择的成比例的转速关系，其 中，所述第三轴按照比输入轴快的转速旋转；第四齿轮传动装置，被构造为在第三轴和第一 轴之间固定地施加成比例的转速关系，其中，所述第一轴按照比第三轴慢的转速旋转。 所述第三齿轮传动装置可包括：第一简单行星齿轮组，具有第一中心齿轮、固定地 结合到第三轴的第一齿轮架以及第一环形齿轮；第二简单行星齿轮组，具有第二中心齿轮、 固定地结合到第一环形齿轮的第二齿轮架以及固定地结合到第一齿轮架的第二环形齿轮； 第一离合器，被构造为选择性地将输入轴结合到第一中心齿轮；第二离合器，被构造为选择 性地将输入轴结合到第二中心齿轮；第一制动器，被构造为选择性地使第二中心齿轮保持 不旋转；第二制动器，被构造为选择性地使第一环形齿轮和第二齿轮架保持不旋转；第三 离合器，被构造为选择性地将输入轴结合到第一环形齿轮和第二齿轮架。 所述第三齿轮传动装置可包括：第一简单行星齿轮组，具有第一中心齿轮、固定地 结合到第三轴的第一齿轮架以及第一环形齿轮；第二简单行星齿轮组，具有固定地结合到 输入轴的第二中心齿轮、固定地结合到第一环形齿轮的第二齿轮架以及第二环形齿轮；第 三简单行星齿轮组，具有第三中心齿轮、固定地结合到第二环形齿轮的第三齿轮架以及固 定地结合到第一齿轮架的第三环形齿轮；第一制动器，被构造为选择性地使第一中心齿轮 保持不旋转；第一离合器，被构造为选择性地将输入轴结合到第三中心齿轮；第二制动器， 被构造为选择性地使第三中心齿轮保持不旋转；第三制动器，被构造为选择性地使第二环 形齿轮和第三齿轮架保持不旋转；第二离合器，被构造为选择性地将输入轴结合到第二环 形齿轮和第三齿轮架。 所述第三齿轮传动装置可包括：第二简单行星齿轮组，具有固定地保持不旋转的 第二中心齿轮、第二齿轮架以及固定地结合到输入轴的第二环形齿轮；拉威挪齿轮组，具有 第三中心齿轮、第四中心齿轮、第三齿轮架以及固定地结合到第三轴的第三环形齿轮；第一 制动器，被构造为选择性地使第三中心齿轮保持不旋转；第二制动器，被构造为选择性地使 第三齿轮架保持不旋转；第一离合器，被构造为选择性地将第二齿轮架结合到第三中心齿 轮；第二离合器，被构造为选择性地将第二齿轮架结合到第四中心齿轮；第三离合器，被构 造为选择性地将输入轴结合到第三齿轮架。 所述第四齿轮传动装置可包括：第三轴分动齿轮，固定地结合到第三轴；第四轴 分动齿轮，固定地结合到第一轴并与所述第三轴分动齿轮持续啮合地接合。 所述第四齿轮传动装置可包括：第一简单行星齿轮组，具有固定地保持不旋转的 第一中心齿轮、固定地结合到第一轴的第一齿轮架以及固定地结合到第三轴的第一环形齿 轮。 所述第一齿轮传动装置可包括：第五齿轮传动装置，被构造为在第四轴和第一轴 之间施加多个可选择的成比例的转速关系；第六齿轮传动装置，被构造为在输入轴和第四 轴之间固定地施加成比例的转速关系，其中，第四轴按照比输入轴慢的转速旋转。 所述第五齿轮传动装置可包括：第二简单行星齿轮组，具有固定地保持不旋转的 第二中心齿轮、第二齿轮架以及固定地结合到第四轴的第二环形齿轮；拉威挪齿轮组，具有 第三中心齿轮、第四中心齿轮、第三齿轮架以及固定地结合到第一轴的第三环形齿轮；第一 制动器，被构造为选择性地使第三中心齿轮保持不旋转；第二制动器，被构造为选择性地使 第三齿轮架保持不旋转；第一离合器，被构造为选择性地将第二齿轮架结合到第三中心齿 轮；第二离合器，被构造为选择性地将第二齿轮架结合到第四中心齿轮；第三离合器，被构 造为选择性地将第四轴结合到第三齿轮架。 所述第五齿轮传动装置可包括：第二简单行星齿轮组，具有第二中心齿轮、第二齿 轮架和第二环形齿轮；第三简单行星齿轮组，具有固定地结合到第二中心齿轮的第三中心 齿轮、第三齿轮架以及固定地结合到第二齿轮架的第三环形齿轮；第一制动器，被构造为选 择性地使第二中心齿轮和第三中心齿轮保持不旋转；第二制动器，被构造为选择性地使第 三齿轮架保持不旋转；第一离合器，被构造为选择性地将第四轴结合到第二中心齿轮和第 三中心齿轮；第二离合器，被构造为选择性地将第四轴结合到第二环形齿轮。 第六齿轮传动转置可包括第一简单行星齿轮组，第一简单行星齿轮组具有固定地 保持不旋转的第一中心齿轮、固定地结合到第四轴的第一齿轮架以及固定地结合到输入轴 的第一环形齿轮。 第二齿轮传动装置可被构造为在第一轴、第二轴和输出轴之间固定地施加线性转 速关系并被构造为在输入轴和第二轴之间选择性地施加成比例的转速关系。 第二齿轮传动装置可包括：第一轴分动齿轮；第二轴分动齿轮，固定地结合到第 二轴并与第一轴分动齿轮持续啮合地接合；组合的简单行星齿轮组，具有固定地结合到第 一轴的组合的中心齿轮、固定地结合到第二轴的组合的齿轮架以及固定地结合到输出轴的 组合的环形齿轮；低离合器，被构造为选择性地将第一轴结合到输出轴；高离合器，被构造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变速器，包括：输入轴；输出轴；第一齿轮传动装置，被构造为在输入轴和第一轴之间施加多个可选择的成比例的转速关系；第二齿轮传动装置，被构造为：i)在第一轴、第二轴和输出轴之间施加线性转速关系，ii)选择性地将第一轴结合到输出轴，iii)在输入轴和第二轴之间施加成比例的转速关系。

【技术特征摘要】
2013.07.29 US 13/953,0551. 一种变速器，包括： 输入轴； 输出轴； 第一齿轮传动装置，被构造为在输入轴和第一轴之间施加多个可选择的成比例的转速 关系； 第二齿轮传动装置，被构造为：i)在第一轴、第二轴和输出轴之间施加线性转速关系， ii)选择性地将第一轴结合到输出轴，iii)在输入轴和第二轴之间施加成比例的转速关 系。2. 如权利要求1所述的变速器，其中，所述第一齿轮传动装置包括： 第三齿轮传动装置，被构造为在输入轴和第三轴之间施加多个可选择的成比例的转速 关系，包括至少一个可选择的成比例的转速关系，其中，所述第三轴按照比输入轴快的转速 旋转； 第四齿轮传动装置，被构造为在第三轴和第一轴之间固定地施加成比例的转速关系， 其中，所述第一轴按照比第三轴慢的转速旋转。3. 如权利要求2所述的变速器，其中，所述第三齿轮传动装置包括： 第一简单行星齿轮组，具有第一中心齿轮、固定地结合到第三轴的第一齿轮架以及第 一环形齿轮； 第二简单行星齿轮组，具有第二中心齿轮、固定地结合到第一环形齿轮的第二齿轮架 以及固定地结合到第一齿轮架的第二环形齿轮； 第一离合器，被构造为选择性地将输入轴结合到第一中心齿轮； 第二离合器，被构造为选择性地将输入轴结合到第二中心齿轮； 第一制动器，被构造为选择性地使第二中心齿轮保持不旋转； 第二制动器，被构造为选择性地使第一环形齿轮和第二齿轮架保持不旋转； 第三离合器，被构造为选择性地将输入轴结合到第一环形齿轮和第二齿轮架。4. 如权利要求2所述的变速器，其中，所述第三齿轮传动装置包括： 第一简单行星齿轮组，具有第一中心齿轮、固定地结合到第三轴的第一齿轮架以及第 一环形齿轮； 第二简单行星齿轮组，具有固定地结合到输入轴的第二中心齿轮、固定地结合到第一 环形齿轮的第二齿轮架以及第二环形齿轮； 第三简单行星齿轮组，具有第三中心齿轮、固定地结合到第二环形齿轮的第三齿轮架 以及固定地结合到第一齿轮架的第三环形齿轮； 第一制动器，被构造为选择性地使第一中心齿轮保持不旋转； 第一离合器，被构造为选择性地将输入轴结合到第三中心齿轮； 第二制动器，被构造为选择性地使第三中心齿轮保持不旋转； 第三制动器，被构造为选择性地使第二环形齿轮和第三齿轮架保持不旋转； 第二离合器，被构造为选择性地将输入轴结合到第二环形齿轮和第三齿轮架。5. 如权利要求2所述的变速器，其中，所述第三齿轮传动装置包括： 第二简单行星齿轮组，具有固定地保持不旋转的第二中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐纳德·爱德华·霍夫曼，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US