[发明专利]多级变速器

说明书

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，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（包括向前运动和向后运动两者）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发动机扭矩用以改善加速。当车辆处于较高车速时，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，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。

发明内容

本发明公开了一系列变速器齿轮传动装置（gearing arrangement）。每个变速器齿轮传动装置包括配置用于在中间轴和输入轴之间建立多个传动比的可换挡的前齿轮传动装置，这些传动比包括倒挡传动比、零传动比（zero speed ratio）、两个低挡传动比和直接挡传动比。例如，可换挡的前齿轮传动装置可包含两个简单的行星齿轮组和四个离合器。每个变速器齿轮传动装置还包括配置用于在输入轴、中间轴和输出轴之间选择性建立特定转速关系的可换挡的后齿轮传动装置。例如，可换挡的后齿轮传动装置可包含两个简单的行星齿轮组和两个离合器。离合器中三者接合的组合建立九个前进传动比和一个倒挡传动比。

根据本发明，提供一种变速器，所述变速器包含：输入轴、输出轴和第一中间轴；第一可换挡的齿轮传动装置，配置用于在所述第一中间轴和所述输入轴之间选择性地建立至少五个传动比；第二可换挡的齿轮传动装置，配置用于选择性地约束所述输入轴以所述第一中间轴的转速和所述输出轴的转速之间的转速旋转；以及第一固定的齿轮传动装置，配置用于固定地约束第六元件以第五元件的转速和所述第一中间轴的转速之间的转速旋转，其中，所述第五元件连接至静止构件而所述第六元件连接至所述输出轴。

根据本发明的一个实施例，所述第一中间轴和所述输入轴之间的所述至少五个传动比包含倒挡传动比、零传动比、两个低挡传动比和直接挡传动比。

根据本发明的一个实施例，所述第一可换挡的齿轮传动装置包含：第二固定的齿轮传动装置，配置用于固定地约束第二元件以第一元件的转速和所述第一中间轴的所述转速之间的转速旋转；第三可换挡的齿轮传动装置，配置用于选择性地约束所述第一中间轴以所述第二元件的转速和所述输入轴的转速之间的转速旋转；第二离合器，选择性地将所述第一元件连接至所述输入轴；第一制动器，选择性地保持所述第一元件不旋转；以及第二制动器，选择性地保持所述第二元件不旋转。

根据本发明的一个实施例，第三可换挡的齿轮传动装置包含：简单的行星齿轮组，该齿轮组具有固定地连接至输入轴的中心齿轮、行星齿轮架、固定地连接至第二元件的环形齿轮以及被支撑为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的多个行星齿轮；以及第三离合器，选择性地连接所述行星齿轮架至第一中间轴。

根据本发明的一个实施例，第二可换挡的齿轮传动装置包含：简单的行星齿轮组，该齿轮组具有固定地连接至第一中间轴的中心齿轮、行星齿轮架、固定地连接至输出轴的环形齿轮以及被支撑为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的多个行星齿轮；以及第四离合器，选择性地连接行星齿轮架至输入轴。

根据本发明的一个实施例，第二可换挡的齿轮传动装置包含：简单的行星齿轮组，该齿轮组具有固定地连接至第一中间轴的中心齿轮、固定地连接至输入轴的行星齿轮架、环形齿轮以及被支撑为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的多个行星齿轮；以及第四离合器，选择性地连接环形齿轮至输出轴。

根据本发明的一个实施例，第二可换挡的齿轮传动装置包含：简单的行星齿轮组，该齿轮组具有中心齿轮、固定地连接至输入轴的行星齿轮架、固定地连接至输出轴的环形齿轮以及被支撑为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的多个行星齿轮；以及第四离合器，选择性地连接中心齿轮至第一中间轴。