[发明专利]多级变速器

说明书

技术领域

本公开内容涉及用在车辆和机器中的变速器，更具体地涉及多级行星式变速器。

背景技术

机器比如例如卡车、建筑设备、采矿机器等用来执行许多任务。为了有效地执行这些任务，这些机器需要一种向变速器提供足够功率的电源。这个电源可以是被操作以生成功率输出的发动机，比如例如柴油发动机、汽油发动机、涡轮发动机或天然气发动机。该变速器可以提供大范围的传动，以使得机器能够以若干不同的速度来工作，同时保持发动机在期望的工作范围内。通常，该机器包括多级变速器，该多级变速器通常包括一系列齿轮并且通过转矩变换器连接至发动机。该转矩变换器可以帮助初始启动并且还可以提供较宽的转矩传递范围。

Wittkopp等人的U.S.专利7,828,690公开了一种多级变速器，该多级变速器在图2a至图2c中具有四个行星齿轮组、三个离合器和三个制动器以提供十个正向速度比和一个反向速度比。该变速器的输入持续性地连接至第一行星齿轮组的环形齿轮，并且输出持续性地连接至第四行星齿轮组的行星架。与本公开内容的变速器相比，由Wittkopp等人所公开的变速器提供了较小的总齿轮比和较大的最大步长比。

Phillips等人的U.S.专利7,909,726公开了一种多级变速器，该多级变速器具有四个行星齿轮组、四个离合器和两个制动器以提供十个正向速度比和一个反向速度比。变速器的输入持续性地连接至第一行星齿轮组的行星架，并且输出持续性地连接至第四行星齿轮组的行星架。该变速器包括在相邻的行星齿轮组之间的持续性的机械链接(即，第一行星齿轮组的元件持续性地链接至第二行星齿轮组的元件，第二行星齿轮组的元件持续性地链接至第三行星齿轮组的元件，并且第三行星齿轮组的元件持续性地链接至第四行星齿轮组的元件)。与本公开内容的变速器相比，Phillips等人所公开的变速器提供了较小的总齿轮比和较大的最大步长比。

发明内容

在本公开内容的一个实施方式中，一种多级变速器可以包括布置在外壳中的输入构件和输出构件。该外壳内可以布置有第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组，每个行星齿轮组包括太阳齿轮、行星架和环形齿轮。六个控制元件可以被操作地耦合至行星齿轮组中的每个行星齿轮组，并且可选择性地啮合以在输入构件与输出构件之间产生不同齿轮比的集合。不同齿轮比的集合可以包括至少十个正向齿轮比和至少一个反向齿轮比。输入构件可以持续性地连接至第一行星齿轮组的太阳齿轮。

在本公开内容的另一实施方式中，一种多级变速器可以包括布置在外壳中的输入构件和输出构件。外壳内可以布置有第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组，每个行星齿轮组包括太阳齿轮、行星架和环形齿轮。六个控制元件可以可操作地耦合至行星齿轮组中的每个行星齿轮组，并且可选择性地啮合以产生不同齿轮比的集合，该不同齿轮比的集合包括至少十个正向齿轮比和至少一个反向齿轮比。输出构件可以持续性地连接至第四行星齿轮组的环形齿轮。

在本公开内容的另一实施方式中，一种多级变速器可以包括布置在外壳中的输入构件和输出构件。该外壳内可以布置有第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组，并且每个行星齿轮组包括太阳齿轮、行星架和环形齿轮。该多级变速器可以包括不多于六个控制元件，其中至少一个控制元件可操作地耦合至行星齿轮组中的每个行星齿轮组。该控制元件可选择性地啮合以产生不同齿轮比的集合，该不同齿轮比的集合包括至少十个正向齿轮比和至少一个反向齿轮比。输入构件可以持续性地连接至第一行星齿轮组的太阳齿轮，并且输出构件可以持续性地连接至第四行星齿轮组的环形齿轮。

附图说明

图1是根据本公开内容的一种实施方式的包括多级变速器的机器的示意图。

图2A是根据本公开内容的第一实施方式的变速器的示意图。

图2B是标识由图2A的变速器所提供的每个齿轮的啮合的控制元件、比率减小和步长比的真值表。

图3A是根据本公开内容的第二实施方式的变速器的示意图。

图3B是标识由图3A的变速器所提供的每个齿轮的啮合的控制元件、比率减小和步长比的真值表。

图4A是根据本公开内容的第三实施方式的变速器的示意图。

图4B是标识由图4A的变速器所提供的每个齿轮的啮合的控制元件、比率减小和步长比的真值表。

图5A是根据本公开内容的第四实施方式的变速器的示意图。

图5B是标识由图5A的变速器所提供的每个齿轮的啮合的控制元件、比率减小和步长比的真值表。