用于車輛的多擋位變速器的制作方法

本發明涉及用于車輛的多擋位變速器，更具體而言，涉及能夠使用盡可能少的部件以及盡可能簡單的配置來實現盡可能多的擋位，從而提高車輛的燃料效率的多擋位變速器技術。

背景技術：

最近，上升的油價已經成為推動汽車制造商參與無限的競爭的因素，對于發動機，已經進行了通過例如減小尺寸等的技術來減小發動機的重量并提高發動機的燃料效率的努力。

同時，在應用到車輛的變速器以提高車輛的燃料效率的方法之中，存在著這樣的方法，其通過變速器的多擋位而能夠在更有效率的驅動點驅動發動機，從而最終提高燃料效率。

此外，上述變速器的多擋位使得發動機能夠在在相對低的每分鐘轉數(RPM)范圍下受到驅動，從而進一步提高車輛的安靜性。

然而，因為隨著變速器擋位的增加，變速器部件的數量也增加，這導致變速器的安裝特性、價格、重量和傳動效率可能反而下降，所以為了通過增加變速器的擋位來最大化燃料效率提高的效果，重要的是，如何設計出能夠以少量的部件和相對簡單的配置而產生最大的效率的變速器結構。

公開于本發明背景部分的信息僅僅旨在增強對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

技術實現要素：

本發明的各個方面致力于提供用于車輛的多擋位變速器，通過以相對少量的部件和簡單的配置實現至少十個前進擋位和一個倒車擋位，所述多擋位變速器通過使得發動機工作在最佳驅動點從而能夠最 大化車輛的燃料效率的提高，并且通過發動機的安靜驅動而能夠提高車輛的安靜性。

根據本發明的各個方面，用于車輛的多擋位變速器可以包括：輸入軸和輸出軸；第一行星齒輪裝置、第二行星齒輪裝置、第三行星齒輪裝置和第四行星齒輪裝置，各設置在輸入軸與輸出軸之間以傳遞扭矩，每個行星齒輪裝置具有三個旋轉元件；以及至少六個換擋元件，其連接至第一至第四行星齒輪裝置的旋轉元件。第一行星齒輪裝置的第一旋轉元件可以持續地連接至輸入軸，第一行星齒輪裝置的第二旋轉元件可以通過所述至少六個換擋元件中的一個換擋元件而安裝為可固定的，而第一行星齒輪裝置的第三旋轉元件可以持續地連接至第二行星齒輪裝置的第二旋轉元件。第二行星齒輪裝置的第一旋轉元件可以選擇性地連接至第三行星齒輪裝置的第一旋轉元件，第二行星齒輪裝置的第二旋轉元件可以選擇性地連接至第三行星齒輪裝置的第一旋轉元件、第四行星齒輪裝置的第二旋轉元件以及第四行星齒輪裝置的第三旋轉元件，而第二行星齒輪裝置的第三旋轉元件可以是持續固定的。第三行星齒輪裝置的第二旋轉元件可以持續地連接至輸入軸并且選擇性地連接至第四行星齒輪裝置的第三旋轉元件，第三行星齒輪裝置的第三旋轉元件持續地連接至第四行星齒輪裝置的第一旋轉元件。第四行星齒輪裝置的第二旋轉元件可以持續地連接至輸出軸。

第一行星齒輪裝置、第二行星齒輪裝置、第三行星齒輪裝置和第四行星齒輪裝置可以在輸入軸和輸出軸的軸線方向上依次設置。

第一行星齒輪裝置的第二旋轉元件可以通過所述至少六個換擋元件中的第三離合器而安裝為可固定至變速器殼體；而其他換擋元件可以配置為形成行星齒輪裝置的旋轉元件之間的選擇性連接結構。

所述至少六個換擋元件中的第一離合器可以形成第三行星齒輪裝置的第二旋轉元件與第四行星齒輪裝置的第三旋轉元件之間的選擇性連接結構，所述至少六個換擋元件中的第二離合器可以形成第二行星齒輪裝置的第二旋轉元件與第四行星齒輪裝置的第二旋轉元件之間的選擇性連接結構，所述至少六個換擋元件中的第四離合器可以形成第二行星齒輪裝置的第二旋轉元件與第三行星齒輪裝置的第一旋轉元件之間的選擇性連接結構，所述至少六個換擋元件中的第五離合器可以 形成第二行星齒輪裝置的第二旋轉元件與第四行星齒輪裝置的第三旋轉元件之間的選擇性連接結構，而所述至少六個換擋元件中的第六離合器可以形成第二行星齒輪裝置的第一旋轉元件與第三行星齒輪裝置的第一旋轉元件之間的選擇性連接結構。

根據本發明的各個方面，用于車輛的多擋位變速器可以包括：第一行星齒輪裝置、第二行星齒輪裝置、第三行星齒輪裝置和第四行星齒輪裝置，各具有三個旋轉元件；六個換擋元件，其配置為選擇性地提供摩擦力；以及第一至第八旋轉軸，其連接至行星齒輪裝置的旋轉元件，其中，第一旋轉軸可以是輸入軸，其直接連接至第一行星齒輪裝置的第一旋轉元件和第三行星齒輪裝置的第二旋轉元件，第二旋轉軸可以直接連接至第一行星齒輪裝置的第二旋轉元件，第三旋轉軸可以直接連接至第一行星齒輪裝置的第三旋轉元件和第二行星齒輪裝置的第二旋轉元件，第四旋轉軸可以直接連接至第二行星齒輪裝置的第一旋轉元件，第五旋轉軸可以直接連接至第三行星齒輪裝置的第一旋轉元件，第六旋轉軸可以直接連接至第三行星齒輪裝置的第三旋轉元件和第四行星齒輪裝置的第一旋轉元件，第七旋轉軸可以直接連接至第四行星齒輪裝置的第三旋轉元件，而第八旋轉軸可以是輸出軸，其直接連接至第四行星齒輪裝置的第二旋轉元件，其中，六個換擋元件可以包括第一至第六離合器，第一離合器可以設置在第一旋轉軸與第七旋轉軸之間，第二離合器可以設置在第三旋轉軸與第八旋轉軸之間，第三離合器可以設置在第二旋轉軸與變速器殼體之間，第四離合器可以設置在第三旋轉軸與第五旋轉軸之間，第五離合器可以設置在第三旋轉軸與第七旋轉軸之間，而第六離合器可以設置在第四旋轉軸與第五旋轉軸之間。

第一行星齒輪裝置、第二行星齒輪裝置、第三行星齒輪裝置和第四行星齒輪裝置可以在輸入軸和輸出軸的軸線方向上依次設置。

第一離合器可以設置為在第三行星齒輪裝置的第二旋轉元件與第四行星齒輪裝置的第三旋轉元件之間進行選擇性連接，第二離合器可以設置為在第二行星齒輪裝置的第二旋轉元件與第四行星齒輪裝置的第二旋轉元件之間進行選擇性連接，第四離合器可以設置為在第二行星齒輪裝置的第二旋轉元件與第三行星齒輪裝置的第一旋轉元件之間 進行選擇性連接，第五離合器可以設置為在第二行星齒輪裝置的第二旋轉元件與第四行星齒輪裝置的第三旋轉元件之間進行選擇性連接，而第六離合器可以設置為在第二行星齒輪裝置的第一旋轉元件與第三行星齒輪裝置的第一旋轉元件之間進行選擇性連接。

根據上述的本發明，通過以相對少量的部件和簡單的配置實現了至少十個前進擋位和一個倒車擋位，用于車輛的多擋位變速器通過使得發動機工作在最佳驅動點從而能夠最大化車輛的燃料效率的提高，并且通過發動機的安靜驅動而能夠提高車輛的安靜性。

本發明的方法和裝置具有其他的特征和益處，這些特征和益處根據并入本文的附圖和隨后的具體實施方案將是顯而易見的，或者將在并入本文的附圖和隨后的具體實施方案中得到詳細陳述，這些附圖和具體實施方案共同用于解釋本發明的特定原理。

附圖說明

圖1是示出根據本發明的示例性的用于車輛的多擋位變速器的構造的圖。

圖2是用于圖1中所示的變速器的模式圖表。

應當了解，所附附圖并不必須是按比例繪制的，其呈現了某種程度上經過簡化的說明本發明的基本原理的各個特征。本文所公開的本發明的具體設計特征包括例如具體尺寸、方向、位置和形狀將部分地由具體所要應用和使用的環境來確定。

在這些圖形中，貫穿附圖的多幅圖形，附圖標記引用本發明的同樣的或等同的部件。

具體實施方式

現在將詳細地參考本發明的各個實施方案，這些實施方案的示例被示出在附圖中并描述如下。雖然本發明與示例性實施方案相結合進行描述，但是應當了解，本說明書并非旨在將本發明限制為那些示例性實施方案。相反，本發明旨在不但覆蓋這些示例性實施方案，而且覆蓋可以包括在由所附權利要求所限定的本發明的精神和范圍之內的各種替選形式、修改形式、等價形式及其它實施方案。

參考圖1，本發明的多擋位變速器的示例性實施方案配置為包括：輸入軸IN和輸出軸OUT；第一行星齒輪裝置PG1、第二行星齒輪裝置PG2、第三行星齒輪裝置PG3和第四行星齒輪裝置PG4，各設置在輸入軸與輸出軸之間以便傳遞扭矩，并且每個行星齒輪裝置包括三個旋轉元件；以及至少六個換擋元件，其連接至行星齒輪裝置的旋轉元件。

第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉元件S1可以持續地連接至輸入軸IN，第一行星齒輪裝置PG1的第二旋轉元件C1可以通過至少六個換擋元件中的一個換擋元件而安裝為可固定的，而第一行星齒輪裝置PG1的第三旋轉元件R1可以持續地連接至第二行星齒輪裝置PG2的第二旋轉元件C2。

第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉元件S2可以選擇性地連接至第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉元件S3，第二行星齒輪裝置PG2的第二旋轉元件C2可以選擇性地連接至第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉元件S3、第四行星齒輪裝置PG4的第二旋轉元件C4以及第四行星齒輪裝置PG4的第三旋轉元件R4，而第二行星齒輪裝置PG2的第三旋轉元件R2可以是持續固定的。

第三行星齒輪裝置PG3的第二旋轉元件C3可以持續地連接至輸入軸IN并且選擇性地連接至第四行星齒輪裝置PG4的第三旋轉元件R4，第三行星齒輪裝置PG3的第三旋轉元件R3可以持續地連接至第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉元件S4。第四行星齒輪裝置PG4的第二旋轉元件C4可以持續地連接至輸出軸OUT。

在該實施方案中，第一行星齒輪裝置PG1、第二行星齒輪裝置PG2、第三行星齒輪裝置PG3和第四行星齒輪裝置PG4沿著輸入軸IN和輸出軸OUT的軸線方向依次設置。

第一行星齒輪裝置PG1的第二旋轉元件C1可以通過至少六個換擋元件中的第三離合器CL3而安裝為可固定至變速器殼體CS。

因此，第三離合器CL3作為制動器工作，從而限制或允許第一行星齒輪裝置PG1的第二旋轉元件C1的旋轉。

其他換擋元件配置為形成行星齒輪裝置的旋轉元件之間的選擇性連接結構。

至少六個換擋元件中的第一離合器CL1可以形成第三行星齒輪裝置PG3的第二旋轉元件C3與第四行星齒輪裝置PG4的第三旋轉元件R4之間的選擇性連接結構；至少六個換擋元件中的第二離合器CL2可以形成第二行星齒輪裝置PG2的第二旋轉元件C2與第四行星齒輪裝置PG4的第二旋轉元件C4之間的選擇性連接結構；至少六個換擋元件中的第四離合器CL4可以形成第二行星齒輪裝置PG2的第二旋轉元件C2與第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉元件S3之間的選擇性連接結構；至少六個換擋元件中的第五離合器CL5可以形成第二行星齒輪裝置PG2的第二旋轉元件C2與第四行星齒輪裝置PG4的第三旋轉元件R4之間的選擇性連接結構；而至少六個換擋元件中的第六離合器CL6可以形成第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉元件S2與第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉元件S3之間的選擇性連接結構。

在該實施方案中，第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉元件S1、第二旋轉元件C1和第三旋轉元件R1分別對應于第一太陽輪、第一行星架和第一內齒圈，第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉元件S2、第二旋轉元件C2和第三旋轉元件R2分別對應于第二太陽輪、第二行星架和第二內齒圈，第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉元件S3、第二旋轉元件C3和第三旋轉元件R3分別對應于第三太陽輪、第三行星架和第三內齒圈，而第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉元件S4、第二旋轉元件C4和第三旋轉元件R4分別對應于第四太陽輪、第四行星架和第四內齒圈。

如上配置的用于車輛的多擋位變速器也可以以下述方式表示。

換言之，根據本發明的各個實施方案的用于車輛的多擋位變速器配置為包括：第一行星齒輪裝置PG1、第二行星齒輪裝置PG2、第三行星齒輪裝置PG3以及第四行星齒輪裝置PG4，各具有三個旋轉元件；六個換擋元件，其能夠選擇性地提供摩擦力；以及第一至第八旋轉軸，其連接至行星齒輪裝置的旋轉元件。

這里，第一旋轉軸RS1可以是輸入軸，其直接連接至第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉元件S1和第三行星齒輪裝置PG3的第二旋轉元件C3；第二旋轉軸RS2可以直接連接至第一行星齒輪裝置PG1的第二旋轉元件C1；第三旋轉軸RS3可以直接連接至第一行星齒輪裝置 PG1的第三旋轉元件R1和第二行星齒輪裝置PG2的第二旋轉元件C2；第四旋轉軸RS4可以直接連接至第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉元件S2；第五旋轉軸RS5可以直接連接至第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉元件S3；第六旋轉軸RS6可以直接連接至第三行星齒輪裝置PG3的第三旋轉元件R3和第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉元件S4；第七旋轉軸RS7可以直接連接至第四行星齒輪裝置PG4的第三旋轉元件R4；而第八旋轉軸RS8可以是輸出軸OUT，其直接連接至第四行星齒輪裝置PG4的第二旋轉元件C4。

另外，六個換擋元件中的第一離合器CL1可以設置在第一旋轉軸RS1與第七旋轉軸RS7之間，六個換擋元件中的第二離合器CL2可以設置在第三旋轉軸RS3與第八旋轉軸RS8之間，六個換擋元件中的第三離合器CL3可以設置在第二旋轉軸RS2與變速器殼體CS之間，六個換擋元件中的第四離合器CL4可以設置在第三旋轉軸RS3與第五旋轉軸RS5之間，六個換擋元件中的第五離合器CL5可以設置在第三旋轉軸RS3與第七旋轉軸RS7之間，而六個換擋元件中的第六離合器CL6可以設置在第四旋轉軸RS4與第五旋轉軸RS5之間。

如上所述的包括四個簡單行星齒輪裝置和六個換擋元件的根據本發明的示例性實施方案的用于車輛的多擋位變速器可以基于圖2所示的模式圖表而以相對少量的部件和簡單的配置實現十個前進擋位和一個倒車擋位，使得車輛的燃料效率和安靜性能夠提高，從而能夠促進車輛的銷售。

盡管已出于說明的目的描述了本發明的示例性實施方案，但是本領域一般技術人員將意識到，各種修改形式、增加形式和替代形式都是可行的，并不脫離所附權利要求中所公開的本發明的范圍和精神。

為了在所附權利要求中便于進行解釋和精確限定，術語“上”、“下”、“內”和“外”是參考圖中所顯示的特征的位置來描述示例性實施方案的這些特征。

前面對本發明具體示例性實施方案所呈現的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并不想要成為毫無遺漏的，也不是想要把本發明限制為所公開的精確形式，顯然，根據上述教導很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實施方案并進行描述是為了解釋本發明的特定 原理及其實際應用，從而使得本領域的技術人員能夠利用并實現本發明的各種示例性實施方案及其各種可替選形式和修改形式。本發明的范圍旨在由所附權利要求及其等價形式來限定。