用于車輛的多擋位變速器的制作方法

本發明大致上涉及一種用于車輛的多擋位變速器，更具體而言，涉及一種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換擋擋位，從而提高車輛的燃料效率的多擋位變速器技術。

背景技術：

近期上升的油價已經驅使世界范圍內的汽車制造商進入提高燃料效率的無限的競爭中。另外，人們已經基于諸如減小尺寸的各種技術而做出了減小發動機的重量并提高發動機的效率的巨大努力。

同時，在現存的用于提高裝備在車輛中的變速器的燃料效率的方法之中，存在著這樣的方法，其使用變速器的多擋位而使得發動機能夠在更有效率的工作點工作，從而最終提高燃料效率。

此外，這樣的多擋位變速器可使得發動機能夠在相對低的每分鐘轉數(RPM)范圍內運轉，從而進一步提高車輛的安靜性。

然而，隨著變速器的換擋擋位的數量增加，構成變速器的內部部件的數量也增加了。這可能會導致不利的效果，比如可安裝性和傳動效率的下降以及變速器成本和重量的增加。因此，為了將使用變速器的多擋位而提高燃料效率的效果最大化，設計一種能夠使用少量的部件和相對簡單的配置來實現最大效率的變速器結構是十分重要的。

公開于該發明背景部分的信息僅僅旨在更好地對本發明的背景進行理解，并且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技術人員所公知的現有技術。

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：

本發明的各方面致力于提供一種用于車輛的多擋位變速器，其能夠使用相對少量的部件和簡單的配置來實現至少十個前進換擋擋位和一個倒車換擋擋位，使得發動機可以在最佳工作點工作，從而最大化的改善車輛的燃料效率，并且發動機可以更加安靜地工作，從而提高了車輛的安靜性。

根據本發明的用于車輛的多擋位變速器可以包括：輸入軸；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，其設置在輸入軸與輸出軸之間以傳遞旋轉力，第一、第二、第三和第四行星齒輪裝置中的每個具有三個旋轉元件；以及至少六個換擋元件，其連接至所述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始終地連接至輸入軸和第三行星齒輪裝置的第二旋轉元件，第一行星齒輪裝置的第二旋轉元件可以通過至少六個換擋元件中的一個換擋元件而被安裝為可固定的并且可變地連接至第三行星齒輪裝置的第一旋轉元件和能夠改變地連接至第四行星齒輪裝置的第一旋轉元件，并且第一行星齒輪裝置的第三旋轉元件可以可變地連接至第二行星齒輪裝置的第一旋轉元件并且始終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可變地連接至第四行星齒輪裝置的第一旋轉元件，并且第二行星齒輪裝置的第三旋轉元件可以可變地連接至第三行星齒輪裝置的第一旋轉元件。第三行星齒輪裝置的第三旋轉元件可以始終地連接至第四行星齒輪裝置的第二旋轉元件和輸出軸。第四行星齒輪裝置的第三旋轉元件可以是始終固定的。

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沿著輸入軸和輸出軸的軸向方向依次布置。

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一離合器而被安裝為可固定至變速器殼體；并且所述至少六個換擋元件中的其他換擋元件可以被配置為形成行星齒輪裝置的旋轉元件之間的可變的連接結構。

所述至少六個換擋元件中的第二離合器可以形成第一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能夠改 變的連接結構；所述至少六個換擋元件中的第三離合器可以形成第一行星齒輪裝置的第二旋轉元件與第四行星齒輪裝置的第一旋轉元件之間的能夠改變的連接結構；所述至少六個換擋元件中的第四離合器可以形成第一行星齒輪裝置的第三旋轉元件與第二行星齒輪裝置的第一旋轉元件之間的能夠改變的連接結構；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一旋轉元件與第四行星齒輪裝置的第一旋轉元件之間的可變的連接結構；并且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三旋轉元件與第三行星齒輪裝置的第一旋轉元件之間的能夠改變的連接結構。

此外，根據本發明的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，其分別具有三個旋轉元件；六個換擋元件，其被配置為可變地提供摩擦力；以及第一至第八旋轉軸，其連接至第一至第四行星齒輪裝置的旋轉元件；其中，第一旋轉軸是輸入軸，其直接地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；第二旋轉軸直接地連接至第一行星齒輪裝置的第二旋轉元件；第三旋轉軸直接地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；第四旋轉軸直接地連接至第二行星齒輪裝置的第三旋轉元件；第五旋轉軸直接地連接至第二行星齒輪裝置的第一旋轉元件；第六旋轉軸直接地連接至第三行星齒輪裝置的第一旋轉元件；第七旋轉軸直接地連接至第四行星齒輪裝置的第一旋轉元件；并且第八旋轉軸是輸出軸，其直接地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二旋轉元件；并且其中，所述六個換擋元件包括第一離合器、第二離合器、第三離合器、第四離合器、第五離合器和第六離合器，第一離合器設置在第二旋轉軸與變速器殼體之間，第二離合器設置在第二旋轉軸與第六旋轉軸之間，第三離合器設置在第二旋轉軸與第七旋轉軸之間，第四離合器設置在第三旋轉軸與第五旋轉軸之間，第五離合器設置在第五旋轉軸與第七旋轉軸之間，并且第六離合器設置在第四旋轉軸與第六旋轉軸之間。

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沿著輸入軸和輸出軸的軸向方向依次布置。

所述至少六個換擋元件中的第二離合器可以形成第一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能夠改變的連接結構；所述至少六個換擋元件中的第三離合器可以形成第一行星齒輪裝置的第二旋轉元件與第四行星齒輪裝置的第一旋轉元件之間的能夠改變的連接結構；所述至少六個換擋元件中的第四離合器可以形成第一行星齒輪裝置的第三旋轉元件與第二行星齒輪裝置的第一旋轉元件之間的能夠改變的連接結構；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一旋轉元件與第四行星齒輪裝置的第一旋轉元件之間的可變的連接結構；并且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三旋轉元件與第三行星齒輪裝置的第一旋轉元件之間的能夠改變的連接結構。

根據如上所述的本發明，用于車輛的多擋位變速器可以使用相對少量的部件和簡單的配置來實現至少十個前進換擋擋位和一個倒車換擋擋位，使得發動機可以在最佳工作點工作，從而最大化的提高車輛的燃料效率，并且發動機可以更加安靜地工作，從而提高車輛的安靜性。

本發明的方法和裝置具有其他的特征和益處，根據并入本文的附圖和隨后的具體實施方案，這些特征和益處將是顯而易見的，或者在并入本文的附圖和隨后的具體實施方案中這些特征和益處得到了詳細陳述，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為示出了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的配置的示意圖；

圖2示出了在圖1中所示的變速器的工作模式圖。

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

現在將更詳細參照根據本發明的用于車輛的多擋位變速器的示例性實施方案，其示例在所附附圖中示出。盡可能地，在整個附圖和說明書中使用相同的附圖標記表示相同或類似的部件。

參見圖1，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包括輸入軸IN；輸出軸OUT；設置在輸入軸IN與輸出軸OUT之間以傳遞旋轉力的第一行星齒輪裝置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，第一至第四行星齒輪裝置PG1至PG4中的每個具有三個旋轉元件；以及連接至第一至第四行星齒輪裝置PG1至PG4的旋轉元件的至少六個換擋元件。

第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉元件S1可以始終地連接至輸入軸IN和始終地連接至第三行星齒輪裝置PG3的第二旋轉元件C3。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被安裝為可固定的并且該第二旋轉元件C1可變地連接至第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉元件S3和可變地連接至第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉元件S4。第一行星齒輪裝置PG1的第三旋轉元件R1可以可變地連接至第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉元件S2并且始終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可以可變地連接至第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉元件S4，第二行星齒輪裝置PG2的第三旋轉元件R2可以可變地連接至第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉元件S3。

第三行星齒輪裝置PG3的第三旋轉元件R3可以始終地連接至第四行星齒輪裝置PG4的第二旋轉元件C4和始終地連接至輸出軸OUT。第四行星齒輪裝置PG4的第三旋轉元件R4可以是始終固定的。

在本示例性實施方案中，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可以沿著輸入軸IN和輸出軸OUT的軸向方向依次布置。

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一離合器CL1的裝置而被安裝為可固定至變速器殼體CS。

因此，第一離合器CL1執行制動器的功能，使得第一行星齒輪裝置PG1的第二旋轉元件C1可以轉變至可旋轉狀態或者受限狀態；在受限狀態，第一行星齒輪裝置PG1的第二旋轉元件C1由于第一離合器CL1裝置的操作而不會旋轉。

至少六個換擋元件中的其他換擋元件可以配置為構成行星齒輪裝置的旋轉元件之間的可變連接結構。

即，至少六個換擋元件中的第二離合器CL2可以形成第一行星齒輪裝置PG1的第二旋轉元件C1與第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉元件S3之間的可變連接結構。至少六個換擋元件中的第三離合器CL3可以形成第一行星齒輪裝置PG1的第二旋轉元件C1與第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉元件S4之間的可變連接結構。至少六個換擋元件中的第四離合器CL4可以形成第一行星齒輪裝置PG1的第三旋轉元件R1與第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉元件S2之間的可變連接結構。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的第一旋轉元件S2與第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉元件S4之間的可變連接結構。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的第三旋轉元件R2與第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉元件S3之間的可變連接結構。

根據本示例性實施方案，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分別是第一太陽輪、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分別是第二太陽輪、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分別是第三太陽輪、第三行星架和第三內齒圈。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分別是第四太陽輪、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展現成以下述方式。

具體地，根據本發明的示例性實施方案用于車輛的多擋位變速器可以包括第一至第四行星齒輪裝置PG1至PG4，每個行星齒輪裝置具有三個旋轉元件；六個換擋元件，其配置為可變地提供摩擦力；以及八個旋轉軸，其連接至第一至第四行星齒輪裝置PG1至PG4的旋轉元 件。

因此，在八個旋轉軸之中，第一旋轉軸RS1可以是輸入軸IN，其直接地連接至第一行星齒輪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可以直接地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可以直接地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可以直接地連接至第二行星齒輪裝置PG2的第三旋轉元件R2。第五旋轉軸RS5可以直接地連接至第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉元件S2。第六旋轉軸RS6可以直接地連接至第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉元件S3。第七旋轉軸RS7可以直接地連接至第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉元件S4。第八旋轉軸RS8可以是輸出軸OUT，其直接地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的第二旋轉元件C4。

另外，在六個換擋元件中，第一離合器CL1可以設置在第二旋轉軸RS2與變速器殼體CS之間。第二離合器CL2可以設置在第二旋轉軸RS2與第六旋轉軸RS6之間。第三離合器CL3可以設置在第二旋轉軸RS2與第七旋轉軸RS7之間。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。第五離合器CL5可以設置在第五旋轉軸RS5與第七旋轉軸RS7之間。第六離合器CL6可以設置在第四旋轉軸RS4與第六旋轉軸RS6之間。

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可以沿著輸入軸IN和輸出軸OUT的軸向方向依次布置。

至少六個換擋元件中的第二離合器CL2可以形成第一行星齒輪裝置PG1的第二旋轉元件C1與第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉元件S3之間的可變連接結構；至少六個換擋元件中的第三離合器CL3可以形成第一行星齒輪裝置PG1的第二旋轉元件C1與第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉元件S4之間的可變連接結構；至少六個換擋元件中的第四離合器CL4可以形成第一行星齒輪裝置PG1的第三旋轉元件R1與第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉元件S2之間的可變連接結構；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的第一旋轉元件S2與第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉元件S4之間的可變連接結構；并且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的第三旋轉元件R2與第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉元件S3之間的可變連接結構。

第四行星齒輪裝置PG4的第三旋轉元件R4可以始終的固定至變速器殼體CS。

如上所述，根據圖2所示的工作模式圖，包括有四個簡單的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實現了十個前進換擋擋位和一個倒車換擋擋位。由于可以基于相對少量的部件和簡單的配置來實施十個擋位的多擋位換擋，所以該種用于車輛的多擋位變速器可以有助于提高車輛的燃料效率和安靜性，從而最終提高車輛的適銷性。

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同形式來限定。