本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種多擋變速器，其具有：輸入元件（5），輸出元件（35），具有共用太陽輪（S2b、S3）、兩個(gè)內(nèi)齒輪（R2b、R3）及兩個(gè)行星架裝置（P2b、P3）的辛普森行星齒輪組（30），以及具有太陽輪（S1）、行星架裝置（P1）及內(nèi)齒輪（R1）并且與辛普森行星齒輪組（30）串聯(lián)連接的超速傳動(dòng)行星齒輪（10）。該多擋變速器還具有減速傳動(dòng)行星齒輪（20），其具有太陽輪（S2）、行星架裝置（P2）及內(nèi)齒輪（R2）并且與辛普森行星齒輪組（30）及超速傳動(dòng)行星齒輪（10）串聯(lián)連接。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】多擋變速器本專利技術(shù)涉及一種多擋變速器。隨著燃料消耗相對(duì)較低的更小型發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)取得進(jìn)展，目前存在對(duì)于具有更大的變速比范圍、更多的排擋數(shù)、以及變速比盡可能均勻分布的變速器的持續(xù)需求。專利文件US7, 749，126、US7, 731，625和US7, 736，263已公開了多擋變速器，其中每個(gè)都采用辛普森行星齒輪組(Simpson planetary gearset)以獲得總共8擋或9擋的變速器。眾所周知，這種辛普森行星齒輪組具有供兩個(gè)內(nèi)齒輪(annuluses)以及兩個(gè)行星架裝置共用的太陽輪。附圖說明圖14示出了權(quán)利要求1前序部分所述類型的多擋變速器，其也稱為5R55E變速器。這種類型的多擋變速器包括:輸入元件，輸出元件，具有共用太陽輪、兩個(gè)內(nèi)齒輪和兩個(gè)行星架裝置的辛普森行星齒輪組，具有太陽輪、行星架裝置和內(nèi)齒輪并且與辛普森行星齒輪組串聯(lián)連接的超速傳動(dòng)行星齒輪(overdrive planetary gear, 0D)。本專利技術(shù)的目的是提供一種多擋變速器，其在可選擇的排擋或變速比方面以及在分布變化方面容許高度的靈活性。本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)該目標(biāo):多擋變速器的特點(diǎn)是其還具有減速傳動(dòng)行星齒輪(underdrive planetary gear,UD)，該減速傳動(dòng)行星齒輪具有太陽輪、行星架裝置以及內(nèi)齒輪，并且與辛普森行星齒輪組和超速傳動(dòng)行星齒輪串聯(lián)連接。具體地，本專利技術(shù)基于將辛普森行星齒輪組、超速傳動(dòng)行星齒輪以及減速傳動(dòng)行星齒輪以如下方式串聯(lián)地相互連接的構(gòu)思，即減速傳動(dòng)行星齒輪為辛普森行星齒輪組增加更大范圍的變速比。同時(shí)，根據(jù)本專利技術(shù)的多擋變速器依靠超速傳動(dòng)行星齒輪實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)優(yōu)勢(shì):一方面，根據(jù)最終做出的擋位選擇，能夠以經(jīng)濟(jì)的比率運(yùn)行多擋變速器。另一方面，超速傳動(dòng)行星齒輪的變速比也能夠在減速傳動(dòng)行星齒輪的變速比與辛普森行星齒輪組的變速比之間轉(zhuǎn)換，從而避免整體變速比的較大級(jí)變或跳變?？傮w說，根據(jù)本專利技術(shù)的減速傳動(dòng)行星變速器與超速傳動(dòng)行星變速器的結(jié)合提供了一種多擋變速器，其在可選擇的排擋或變速比方面實(shí)現(xiàn)了高度的靈活性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了更大或者更小的變速器分布。傳統(tǒng)現(xiàn)有技術(shù)的配備有行星齒輪的自動(dòng)變速器通常容許幾何的變速器跳變。這意味著第一擋中的齒數(shù)比分布極高，更高擋位中的齒數(shù)比分布幾何級(jí)數(shù)地遞減。其缺點(diǎn)是在加速時(shí)具有相當(dāng)大的間隙，損害車輛的動(dòng)力響應(yīng)和燃料消耗。在這種情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)/變速器系統(tǒng)不能充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)的功率特性。由于超速傳動(dòng)行星齒輪連接和斷開的可能性，可以減小這些齒數(shù)比跳變以實(shí)現(xiàn)均勻的齒數(shù)比跳變或均勻加速。圖15中示出了具有相應(yīng)的齒數(shù)比級(jí)變和齒數(shù)比跳變的可行的8擋變速器。在這種情況下，超速傳動(dòng)行星齒輪連接和斷開四次以減少上述寬變速比跳變。而且第8擋是純粹的超速傳動(dòng)擋并且設(shè)計(jì)為經(jīng)濟(jì)比率。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，太陽輪或者內(nèi)齒輪可以固定到減速傳動(dòng)行星齒輪。其優(yōu)勢(shì)為能夠?qū)崿F(xiàn)較大或者中等的變速器分布。以這種方式，可以實(shí)現(xiàn)總共12種不同的變速比。通過具有較寬或中等分布或者變速比的減速傳動(dòng)行星齒輪(取決于固定的是太陽輪還是內(nèi)齒輪)，能夠作為乘數(shù)相應(yīng)地增加或者減少整體變速器分布，以便能夠以此方式使用辛普森和超速傳動(dòng)行星齒輪組提供不同的變速比。在根據(jù)本專利技術(shù)的多擋變速器中，減速傳動(dòng)行星齒輪和辛普森行星齒輪組的結(jié)合形成6擋變速裝置，其中，與超速傳動(dòng)行星齒輪的額外串聯(lián)連接使得有可能獲得具有12個(gè)前進(jìn)擋和2個(gè)倒車擋(理論上)的多擋變速器。根據(jù)本專利技術(shù)的多擋變速器能夠在這12個(gè)理論上可以選擇的擋位中選擇多達(dá)10個(gè)實(shí)際擋位，并且提供具有6.0到10.0之間的值的整體變速器分布。借助于適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)控制，甚至有可能將根據(jù)本專利技術(shù)的多擋變速器作為6擋型或者可選擇地作為8、9、或10擋型操作，而不必物理地修改多擋變速器或者執(zhí)行硬件改變。其優(yōu)勢(shì)為可以相應(yīng)地減小轉(zhuǎn)換頻率，這可以通過特定的發(fā)動(dòng)機(jī)類型或者如必要的話通過特殊的柴油機(jī)類型實(shí)現(xiàn)。借助于單個(gè)變速器中的傳動(dòng)控制系統(tǒng)，根據(jù)本專利技術(shù)的多擋變速器可以任意地作為6擋變速器、7擋變速器、8擋變速器、9擋變速器、或者10擋變速器操作。一方面，這能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的起動(dòng)特性，并且同時(shí)，能夠根據(jù)駕駛狀況使轉(zhuǎn)換頻率最小化。對(duì)于前輪驅(qū)動(dòng)的車輛，本專利技術(shù)進(jìn)一步包含‘南-北’布局以及‘東-西’布局的上述多擋變速器的實(shí)施方式?！?北’布局的特點(diǎn)是減速傳動(dòng)、超速傳動(dòng)和辛普森行星齒輪組設(shè)置在一個(gè)變速器軸上?！畺|-西’布局或者實(shí)施例包含至少兩個(gè)平行設(shè)置的變速器軸，利用該至少兩個(gè)平行設(shè)置的變速器軸，超速傳動(dòng)、減速傳動(dòng)、或者辛普森行星齒輪與起動(dòng)系統(tǒng)串連設(shè)置在上部變速器軸上，或者與差速器結(jié)合設(shè)置在其中一個(gè)下部變速器軸上。各個(gè)軸可以通過傳導(dǎo)齒輪以齒輪組或者鏈?zhǔn)竭B接的形式連接。本專利技術(shù)的進(jìn)一步實(shí)施例可以在說明書以及權(quán)利要求中得到。以下將參照附圖通過優(yōu)選實(shí)施例解釋本專利技術(shù)。附圖中，圖1-15是基于南-北布局，圖16-19是基于東-西布局。在附圖中:圖1a-C示出了根據(jù)本專利技術(shù)第一實(shí)施例的多擋變速器結(jié)構(gòu)的示意圖，其中，超速傳動(dòng)行星齒輪與減速傳動(dòng)行星齒輪串聯(lián)連接并且與辛普森行星齒輪組串聯(lián)連接，更具體地，示出了太陽輪固定(圖1c)或者內(nèi)齒輪固定(圖1b)的實(shí)施例的多擋變速器結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2a_c示出了根據(jù)本專利技術(shù)第二實(shí)施例的多擋變速器結(jié)構(gòu)的示意圖，其中，辛普森行星齒輪組與減速傳動(dòng)行星齒輪串聯(lián)連接并且與超速傳動(dòng)行星齒輪串聯(lián)連接，更具體地，示出了太陽輪固定(圖2c)或者內(nèi)齒輪固定(圖2b)的實(shí)施例的多擋變速器結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3a_c示出了根據(jù)本專利技術(shù)第三實(shí)施例的多擋變速器結(jié)構(gòu)的示意圖，其中，減速傳動(dòng)齒輪(具有固定的太陽輪并且可選擇地具有固定的內(nèi)齒輪)與辛普森行星齒輪組串聯(lián)連接并且與超速傳動(dòng)行星齒輪串聯(lián)連接，更具體地，示出了太陽輪固定(圖3b)或者內(nèi)齒輪固定(圖3c)的實(shí)施例的多擋變速器結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4a_c示出了根據(jù)本專利技術(shù)第四實(shí)施例的多擋變速器結(jié)構(gòu)的示意圖，其中，減速傳動(dòng)行星齒輪與超速傳動(dòng)行星齒輪串聯(lián)連接并且與辛普森行星齒輪組串聯(lián)連接，更具體地，示出了太陽輪固定(圖4c)或者內(nèi)齒輪固定(圖4b)的實(shí)施例的多擋變速器結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5a_c示出了根據(jù)本專利技術(shù)第五實(shí)施例的多擋變速器結(jié)構(gòu)的示意圖，其中，超速傳動(dòng)行星齒輪與辛普森行星齒輪組串聯(lián)連接并且與減速傳動(dòng)行星齒輪串聯(lián)連接，更具體地，示出了太陽輪固定(圖5b)或者內(nèi)齒輪固定(圖5c)的實(shí)施例的多擋變速器結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6示出了根據(jù)本專利技術(shù)第六實(shí)施例的多擋變速器結(jié)構(gòu)的示意圖，其中，辛普森行星齒輪組與超速傳動(dòng)行星齒輪串聯(lián)連接并且與減速傳動(dòng)行星齒輪串聯(lián)連接，更具體地，示出了太陽輪固定(圖6b)或者內(nèi)齒輪固定(圖6c)的實(shí)施例的多擋變速器結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7示出了根據(jù)本專利技術(shù)另一實(shí)施例的多擋變速器結(jié)構(gòu)的示意圖，該實(shí)施例作為無單向離合器的可能實(shí)施例的一個(gè)實(shí)例；圖8a_b示出了具有(圖8a)和不具有(真值表-圖8b，傳動(dòng)圖-圖7)單向離合器的多擋變速器的真值表，從中可以看出，對(duì)于要從共12個(gè)理論上可選的排擋中選擇出的特定排擋，哪個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(制動(dòng)帶，離合器或者單向離合器)嚙合或者解離；這些真值表可以應(yīng)用于圖la-c和圖4a_c中的實(shí)施例；圖9示出了可以應(yīng)用于根據(jù)圖5a_c中的實(shí)施例的多擋變速器的真值表；圖10示出了可以應(yīng)用于根據(jù)圖3a_c中本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：約翰·基?；糍M(fèi)爾，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：福特全球技術(shù)公司，
類型：
國別省市：
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