用于車輛的多級變速器的制造方法
【專利摘要】本公開涉及一種用于車輛的多級變速器，該多級變速器包括四個行星齒輪設備和六個換檔元件，并且每個行星齒輪設備包括選擇性地連接至該六個換檔元件的三個旋轉元件，優選地，使得該多級變速器提供至少十個前進檔級和至少一個倒檔級且具有相對較少數目的部件和簡單的構造。在該構造中，發動機可以運行在所期望的運行點處，從而提高車輛的燃料效率并且改善車輛的靜噪性。
【專利說明】
用于車輛的多級變速器
技術領域
[0001]本公開總體上涉及一種用于車輛的多級變速器(mult1-stage transmiss1n) ο
【背景技術】
[0002]在這個部分中的敘述僅提供與本公開有關的背景信息并且可能不構成現有技術。
[0003]最近油價的上漲驅使全球的汽車制造商進入提高燃料效率的極大的競爭中。此夕卜，已經基于諸如小型化和相似措施的各種技術在減少重量和提高發動機的燃料效率方面做出了極大的努力。
[0004]用于提高燃料效率的另一種方法是使用多級變速器來允許發動機運行在更為有效的運行點處。
[0005]此外，變速器的多個級允許發動機運行在相對低的RPM(每分鐘轉數)范圍內，從而改善車輛的靜噪性(quietness)。
[0006]然而，隨著變速器的換檔級的數目增加，構成變速器的內部部件的數目也增加。這會導致不理想的效果，諸如變速器的安裝性和傳送效率降低以及變速器的成本和重量增加。
【發明內容】
[0007]本公開提供了一種用于車輛的多級變速器，該多級變速器能夠實現至少十個前進檔級(forward shifting stage)和一個倒檔級(reverse shifting stage)且具有相對較少數目的部件和簡單的構造，這樣使得發動機可以運行在所期望的運行點處，從而提高車輛的燃料效率并且改善車輛的靜噪性。
[0008]根據本公開的一個方面，所提供的用于車輛的多級變速器包括:輸入軸；輸出軸；設置在輸入軸與輸出軸之間以傳送旋轉力的第一行星齒輪設備(planetary geardevice)、第二行星齒輪設備、第三行星齒輪設備以及第四行星齒輪設備，每個行星齒輪設備具有三個旋轉元件；以及至少六個換檔元件(shifting element)，連接至行星齒輪設備的旋轉元件。第一行星齒輪設備的第一旋轉元件可以被安裝成可通過該至少六個換檔元件的一個換檔元件固定，第一行星齒輪設備的第二旋轉元件可以永久地連接至第三行星齒輪設備的第三旋轉元件和第四行星齒輪設備的第三旋轉元件，并且第一行星齒輪設備的第三旋轉元件可以可變地或者選擇性地連接至第二行星齒輪設備的第一旋轉元件和第三行星齒輪設備的第二旋轉元件。第二行星齒輪設備的第一旋轉元件可被安裝成可通過該至少六個換檔元件的另一個換檔元件固定，第二行星齒輪設備的第二旋轉元件可以永久地連接至輸入軸并且可變地或選擇性地連接至第三行星齒輪設備的第二旋轉元件，并且第二行星齒輪設備的第三旋轉元件可永久地連接至第三行星齒輪設備的第一旋轉元件。第三行星齒輪設備的第一旋轉元件可以永久地連接至第四行星齒輪設備的第一旋轉元件。第四行星齒輪設備的第一旋轉元件可被安裝成可通過該至少六個換檔元件的又一換檔元件固定，并且第四行星齒輪設備的第二旋轉元件可以永久地連接至輸出軸。
[0009]根據上面所闡述的本公開的一種形式，用于車輛的多級變速器可以實現至少十個前進檔級和一個倒檔級且具有相對較少數目的部件和簡單的構造，這樣使得發動機可以運行在所期望的運行點處，從而提高車輛的燃料效率并且改善車輛的靜噪性。
[0010]從此處所提供的描述中，適用的另外的范圍將變得顯而易見，應當理解的是，該描述和具體實施例旨在僅用于例證之目的并且并不旨在限制本公開的范圍。
【附圖說明】
[0011]為了很好地理解本公開，現在將通過借助于參考所附附圖的實施例給出所描述的本公開的各種形式，在附圖中:
[0012]圖1是示出了根據本公開的示例性形式的用于車輛的多級變速器的構造的示圖；并且
[0013]圖2是示出了在圖1中所示出的變速器的運行模式的圖表。
[0014]此處所描述的附圖僅用于說明之目的并且并不旨在通過任何方式限制本公開的范圍。
【具體實施方式】
[0015]以下的描述在本質上僅是示例性的并且并不旨在限制本公開、申請或者使用。應當理解的是，在附圖中，對應的參考標號指代相似的對應部件和零件。
[0016]本公開涉及一種用于車輛的多級變速器。
[0017]參考圖1和圖2，根據本公開的一種形式的用于車輛的多級變速器可包括:輸入軸“IN” ;輸出軸“OUT” ;設置在輸入軸“IN”與輸出軸“OUT”之間以傳送旋轉力的第一行星齒輪設備“PG1”、第二行星齒輪設備“G2”、第三行星齒輪設備“PG3”以及第四行星齒輪設備“卩64”，行星齒輪設備叩61”、叩62”、叩63”以及“PG4”中的每一個具有三個旋轉元件；以及至少六個換檔元件(例如，離合器CL1-CL6)，連接至行星齒輪設備的旋轉元件。
[0018]第一行星齒輪設備PGl的第一旋轉元件SI可以被安裝成可通過該至少六個換檔元件的一個換檔元件固定。第一行星齒輪設備PGl的第二旋轉元件Cl可以永久地連接至第三行星齒輪設備PG3的第三旋轉元件R3和第四行星齒輪設備PG4的第三旋轉元件R4。第一行星齒輪設備PGl的第三旋轉元件Rl可以選擇性地或者可變地連接至第二行星齒輪設備PG2的第一旋轉元件S2和第三行星齒輪設備PG3的第二旋轉元件C3。
[0019]第二行星齒輪設備PG2的第一旋轉元件S2可以被安裝成可通過該至少六個換檔元件的另一個換檔元件固定，即，固定在原地或者制成不能移動的，第二行星齒輪設備PG2的第二旋轉元件C2可以永久地連接至輸入軸IN并且選擇性地連接至第三行星齒輪設備PG3的第二旋轉元件C3，并且第二行星齒輪設備PG2的第三旋轉元件R2可以永久地連接至第三行星齒輪設備PG3的第一旋轉元件S3。
[0020]第三行星齒輪設備PG3的第一旋轉元件S3可以永久地連接至第四行星齒輪設備PG4的第一旋轉元件S4。
[0021]第四行星齒輪設備PG4的第一旋轉元件S4可以被安裝成可通過該至少六個換檔元件中的又一換檔元件固定，并且第四行星齒輪設備PG4的第二旋轉元件C4可以永久地連接至輸出軸OUT。
[0022]第一行星齒輪設備PG1、第二行星齒輪設備PG2、第三行星齒輪設備PG3以及第四行星齒輪設備PG4可以沿著輸入軸IN和輸出軸OUT的軸向方向按順序布置。
[0023]更具體地，第一行星齒輪設備PGl的第一旋轉元件SI被安裝成可借助于來自該至少六個換檔元件中的第四離合器CL4而被固定至變速箱CS。第二行星齒輪設備PG2的第一旋轉元件S2可以被安裝成可借助于來自該至少六個換檔元件中的第三離合器CL3而被固定至變速箱CS。第四行星齒輪設備PG4的第一旋轉元件S4可以被安裝成可借助于來自該至少六個換檔元件中的第二離合器CL2而被固定至變速箱CS。
[0024]因此，第二離合器CL2、第三離合器CL3以及第四離合器CL4分別用作制動器，這樣使得第四行星齒輪設備PG4的第一旋轉元件S4、第二行星齒輪設備PG2的第一旋轉元件S2和第一行星齒輪設備PGl的第一旋轉元件SI可以被轉換成旋轉狀態，在該旋轉狀態中允許旋轉；或者被轉換成限制狀態，在該限制狀態中分別借助于第二離合器CL2、第三離合器CL3以及第四離合器CL4的運行來限制旋轉。
[0025]來自該至少六個換檔元件中的其他換檔元件可以被配置為構成行星齒輪設備的旋轉元件之間的可變連接結構。
[0026]S卩，來自該至少六個換檔元件中的第一離合器CLl可以形成第二行星齒輪設備PG2的第二旋轉元件C2與第三行星齒輪設備PG3的第二旋轉元件C3之間的可變連接結構。來自該至少六個換檔元件中的第五離合器CL5可以形成第一行星齒輪設備PGl的第三旋轉元件Rl與第三行星齒輪設備PG3的第二旋轉元件C3之間的可變連接結構。來自該至少六個換檔元件中的第六離合器CL6可以形成第一行星齒輪設備PGl的第三旋轉元件Rl與第二行星齒輪設備PG2的第一旋轉元件S2之間的可變連接結構。
[0027]在一個示例性形式中，第一行星齒輪設備PGl的第一旋轉元件S1、第二旋轉元件Cl以及第三旋轉元件Rl分別是第一太陽齒輪、第一齒輪架(carrier)、第一環形齒輪。第二行星齒輪設備PG2的第一旋轉元件S2、第二旋轉元件C2以及第三旋轉元件R2分別是第二太陽齒輪、第二齒輪架以及第二環形齒輪。第三行星齒輪設備PG3的第一旋轉元件S3、第二旋轉元件C3以及第三旋轉元件R3分別是第三太陽齒輪、第三齒輪架以及第三環形齒輪。第四行星齒輪設備PG4的第一旋轉元件S4、第二旋轉元件C4以及第三旋轉元件R4分別是第四太陽齒輪、第四齒輪架以及第四環形齒輪。
[0028]在另一種形式中，根據本發明的用于車輛的多級變速器可以包括:均具有三個旋轉元件的第一行星齒輪設備PGl至第四行星齒輪設備PG4 ;六個換檔元件，被配置為選擇性地提供摩擦力；以及八個旋轉軸，連接到第一行星齒輪設備至第四行星齒輪設備的旋轉元件。
[0029]因此，從該八個旋轉軸中，第一旋轉軸RSl可以是直接連接至第二行星齒輪設備PG2的第二旋轉元件C2的輸入軸IN。第二旋轉軸RS2可以直接連接至第二行星齒輪設備PG2的第一旋轉元件S2。第三旋轉軸RS3可以直接連接至第一行星齒輪設備PGl的第一旋轉元件SI。第四旋轉軸RS4可以直接連接至第一行星齒輪設備PGl的第二旋轉元件Cl、第三行星齒輪設備PG3的第三旋轉元件R3以及第四行星齒輪設備PG4的第三旋轉元件R4。第五旋轉軸RS5可以直接連接至第一行星齒輪設備PGl的第三旋轉元件Rl。第六旋轉軸RS6可以直接連接至第三行星齒輪設備PG3的第二旋轉元件C3。第七旋轉軸RS7可以直接連接至第二行星齒輪設備PG2的第三旋轉元件R2、第三行星齒輪設備PG3的第一旋轉元件S3以及第四行星齒輪設備PG4的第一旋轉元件S4。第八旋轉軸RS8可以是直接連接至第四行星齒輪設備PG4的第二旋轉元件C4的輸出軸OUT。
[0030]此外，從該六個換檔元件中，第一離合器CLl可以被設置在第一旋轉軸RSl與第六旋轉軸RS6之間。第二離合器CL2可以被設置在第七旋轉軸RS7與變速箱CS之間。第三離合器CL3可以被設置在第二旋轉軸RS2與變速箱CS之間。第四離合器CL4可以被設置在第三旋轉軸RS3與變速箱CS之間。第五離合器CL5可以被設置在第五旋轉軸RS5與第六旋轉軸RS6之間。第六離合器CL6可以被設置在第二旋轉軸RS2與第五旋轉軸RS5之間。
[0031]如上所述，根據圖2中所示的運行模式圖表，根據本公開的用于車輛的多級變速器包括四個簡單的行星齒輪設備和六個換檔元件并且實現了十個前進檔級和一個倒檔級。因為基于相對較少數目的部件簡單的構造可涵蓋十個換檔級中的多級的換檔級，所以本公開中的用于車輛的多級變速器改善了車輛的燃料效率和靜噪性，從而最終改善車輛的適銷性。
[0032]盡管出于示出性之目的描述了本公開的示例性形式，然而，本領域技術人員應當認識到在沒有背離本公開的范圍和精神的情況下，可以進行各種變形、添加以及替換。
【主權項】
1.一種用于車輛的多級變速器，包括: 輸入軸； 輸出軸； 設置在所述輸入軸與所述輸出軸之間以傳送旋轉力的第一行星齒輪設備、第二行星齒輪設備、第三行星齒輪設備以及第四行星齒輪設備，所述第一行星齒輪設備、所述第二行星齒輪設備、所述第三行星齒輪設備以及所述第四行星齒輪設備中的每一個具有第一旋轉元件、第二旋轉元件以及第三旋轉元件；以及 至少六個換檔元件，各個換檔元件連接至所述第一行星齒輪設備、所述第二行星齒輪設備、所述第三行星齒輪設備以及所述第四行星齒輪設備的所述第一旋轉元件、所述第二旋轉元件以及所述第三旋轉元件中的至少一個， 其中，所述第一行星齒輪設備的所述第一旋轉元件被安裝成能夠通過所述至少六個換檔元件的第一換檔元件固定，所述第一行星齒輪設備的所述第二旋轉元件永久地連接至所述第三行星齒輪設備的所述第三旋轉元件和所述第四行星齒輪設備的所述第三旋轉元件，并且所述第一行星齒輪設備的所述第三旋轉元件選擇性地連接至所述第二行星齒輪設備的所述第一旋轉元件和所述第三行星齒輪設備的所述第二旋轉元件， 其中，所述第二行星齒輪設備的所述第一旋轉元件被安裝成能夠通過所述至少六個換檔元件的第二換檔元件固定，所述第二行星齒輪設備的所述第二旋轉元件永久地連接至所述輸入軸并且選擇性地連接至所述第三行星齒輪設備的所述第二旋轉元件，并且所述第二行星齒輪設備的所述第三旋轉元件永久地連接至所述第三行星齒輪設備的所述第一旋轉元件， 其中，所述第三行星齒輪設備的所述第一旋轉元件永久地連接至所述第四行星齒輪設備的所述第一旋轉元件，并且 其中，所述第四行星齒輪設備的所述第一旋轉元件被安裝成能夠通過所述至少六個換檔元件的第三換檔元件固定，并且所述第四行星齒輪設備的所述第二旋轉元件永久地連接至所述輸出軸。2.根據權利要求1所述的多級變速器，其中，所述第一行星齒輪設備、所述第二行星齒輪設備、所述第三行星齒輪設備以及所述第四行星齒輪設備沿著所述輸入軸和所述輸出軸的軸向方向按順序布置。3.根據權利要求2所述的多級變速器，其中， 所述第一行星齒輪設備的所述第一旋轉元件被安裝成能夠通過所述至少六個換檔元件的第四離合器而被固定至變速箱； 所述第二行星齒輪設備的所述第一旋轉元件被安裝成能夠通過所述至少六個換檔元件的第三離合器而被固定至所述變速箱； 所述第四行星齒輪設備的所述第一旋轉元件被安裝成能夠通過所述至少六個換檔元件的第二離合器而被固定至所述變速箱；并且 所述至少六個換檔元件的其他換檔元件被配置為構成所述第一行星齒輪設備的旋轉元件、所述第二行星齒輪設備的旋轉元件、所述第三行星齒輪設備的旋轉元件和所述第四行星齒輪設備的旋轉元件之間的可變連接結構。4.根據權利要求3所述的多級變速器，其中， 來自所述至少六個換檔元件中的第一離合器形成所述第二行星齒輪設備的所述第二旋轉元件與所述第三行星齒輪設備的所述第二旋轉元件之間的可變連接結構； 來自所述至少六個換檔元件中的第五換檔元件形成所述第一行星齒輪設備的所述第三旋轉元件與所述第三行星齒輪設備的所述第二旋轉元件之間的可變連接結構；并且 來自所述至少六個換檔元件中的第六換檔元件形成所述第一行星齒輪設備的所述第三旋轉元件與所述第二行星齒輪設備的所述第一旋轉元件之間的可變連接結構。5.一種用于車輛的多級變速器，包括: 第一行星齒輪設備、第二行星齒輪設備、第三行星齒輪設備以及第四行星齒輪設備，均具有第一旋轉元件、第二旋轉元件以及第三旋轉元件； 六個換檔元件，被配置為選擇性地提供摩擦力； 八個旋轉軸，選擇性地連接至所述第一行星齒輪設備、所述第二行星齒輪設備、所述第三行星齒輪設備以及所述第四行星齒輪設備的所述第一旋轉元件、所述第二旋轉元件以及所述第三旋轉元件， 其中，所述八個旋轉軸的第一旋轉軸是直接連接至所述第二行星齒輪設備的所述第二旋轉元件的輸入軸，并且其中，所述八個旋轉軸的第二旋轉軸直接連接至所述第二行星齒輪設備的所述第一旋轉元件，并且其中，所述八個旋轉軸的第三旋轉軸直接連接至所述第一行星齒輪設備的所述第一旋轉元件，并且其中，所述八個旋轉軸的第四旋轉軸直接連接至所述第一行星齒輪設備的所述第二旋轉元件、所述第三行星齒輪設備的所述第三旋轉元件以及所述第四行星齒輪設備的所述第三旋轉元件，并且其中，所述八個旋轉軸的第五旋轉軸直接連接至所述第一行星齒輪設備的所述第三旋轉元件，并且其中，所述八個旋轉軸的第六旋轉軸直接連接至所述第三行星齒輪設備的所述第二旋轉元件，并且其中，所述八個旋轉軸的第七旋轉軸直接連接至所述第二行星齒輪設備的所述第三旋轉元件、所述第三行星齒輪設備的所述第一旋轉元件以及所述第四行星齒輪設備的所述第一旋轉元件，并且其中，所述八個旋轉軸的第八旋轉軸是直接連接至所述第四行星齒輪設備的所述第二旋轉元件的輸出軸，并且 其中，所述六個換檔元件包括六個離合器，第一離合器被設置在所述第一旋轉軸與所述第六旋轉軸之間，第二離合器被設置在所述第七旋轉軸與變速箱之間，第三離合器被設置在所述第二旋轉軸與所述變速箱之間，第四離合器被設置在所述第三旋轉軸與所述變速箱之間，第五離合器被設置在所述第五旋轉軸與所述第六旋轉軸之間，并且第六離合器被設置在所述第二旋轉軸與所述第五旋轉軸之間。6.根據權利要求5所述的多級變速器，其中，所述第一行星齒輪設備、所述第二行星齒輪設備、所述第三行星齒輪設備以及所述第四行星齒輪設備沿著所述輸入軸和所述輸出軸的軸向方向按順序布置。7.根據權利要求5所述的多級變速器，其中， 來自所述六個換檔元件中的所述第一離合器形成所述第二行星齒輪設備的所述第二旋轉元件與所述第三行星齒輪設備的所述第二旋轉元件之間的可變連接結構； 來自所述六個換檔元件中的所述第五離合器形成所述第一行星齒輪設備的所述第三旋轉元件與所述第三行星齒輪設備的所述第二旋轉元件之間的可變連接結構；并且 來自所述六個換檔元件中的所述第六離合器形成所述第一行星齒輪設備的所述第三旋轉元件與所述第二行星齒輪設備的所述第一旋轉元件之間的可變連接結構。
【文檔編號】F16H57/023GK105864408SQ201510596016
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年9月17日
【發明人】趙源珉, 鞠再昌, 盧明勛, 池晟旭, 徐罡壽, 黃圣旭
【申請人】現代自動車株式會社