本發(fā)明涉及一種用于車(chē)輛的多級(jí)變速器，并且更特別地，涉及一種可以通過(guò)經(jīng)由盡可能少且小的部件和簡(jiǎn)單的配置實(shí)現(xiàn)盡可能多的換擋擋位從而改進(jìn)車(chē)輛的燃料效率的技術(shù)。

背景技術(shù)：

最近，油價(jià)的上漲已經(jīng)成為使得全世界的汽車(chē)制造商進(jìn)入提升燃料效率的無(wú)限制競(jìng)爭(zhēng)的因素，并且關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)進(jìn)行了通過(guò)例如縮小尺寸等技術(shù)而提升燃料效率并降低重量的努力。

同時(shí)，在可以通過(guò)安裝在車(chē)輛中的變速器而進(jìn)行的提升燃料效率的方法中，存在這樣的方法：通過(guò)多級(jí)變速器而使得在更有效率的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)(driving point)處驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，從而最終提升燃料效率。

另外，如上所述的多級(jí)變速器可以使發(fā)動(dòng)機(jī)以相對(duì)較低的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)帶進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而進(jìn)一步提升車(chē)輛的靜音性(silence)。

然而，隨著變速器的換擋擋位增加，形成變速器的內(nèi)部部件的數(shù)量也會(huì)增加，使得安裝特性和傳動(dòng)效率可能會(huì)變差，并且成本和重量可能會(huì)增加。因此，為了將通過(guò)多級(jí)變速器對(duì)燃料效率的提升的效果最大化，重要的是設(shè)計(jì)一種變速器結(jié)構(gòu)，其可以通過(guò)小數(shù)量的部件和相對(duì)簡(jiǎn)單的配置而得到最大化的效率。

公開(kāi)于該本發(fā)明背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本發(fā)明的一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的各個(gè)方面致力于提供一種用于車(chē)輛的多級(jí)變速器，通過(guò)經(jīng)由相對(duì)小數(shù)量的部件和簡(jiǎn)單的配置實(shí)現(xiàn)至少十個(gè)前進(jìn)擋位和一個(gè)倒擋位，所述多級(jí)變速器可以通過(guò)以發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)而使車(chē)輛 的燃料效率的提升最大化，并且通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的更安靜的驅(qū)動(dòng)而提升車(chē)輛的靜音性。

根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，用于車(chē)輛的多級(jí)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，其設(shè)置在輸入軸和輸出軸之間從而傳輸扭矩，并且各自具有三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件；以及至少六個(gè)換擋元件，其連接至第一至第四行星齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)元件，其中，第一行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件可以持續(xù)地連接至第二行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件，第一行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件可以持續(xù)地連接至第三行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件和第四行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件，而第一行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件可以選擇性地連接至第二行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件，并且通過(guò)換擋元件中的任意一個(gè)換擋元件而可以固定地安裝，第二行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件可以選擇性地連接至第四行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件，并且可以通過(guò)換擋元件中的另一個(gè)換擋元件而可以固定地安裝，第二行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件可以持續(xù)地連接至輸入軸，而第二行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件可以持續(xù)地連接至第三行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件，第三行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件可以選擇性地連接至第四行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件和第二旋轉(zhuǎn)元件，而第四行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件可以持續(xù)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順序地設(shè)置在輸入軸和輸出軸的軸向。

第一行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件可以通過(guò)在換擋元件之中的第三離合器而可以固定地安裝至變速器殼體，第二行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件可以通過(guò)在換擋元件之中的第四離合器而可以固定地安裝至變速器殼體，并且其余換擋元件可以配置為形成在行星齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)元件之間的選擇連接結(jié)構(gòu)。

在換擋元件之中的第一離合器可以形成在第一行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件和第二行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件之間的選擇連接結(jié)構(gòu)，在換擋元件之中的第二離合器可以形成在第三行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件和第四行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件之間的選擇連接結(jié) 構(gòu)，在換擋元件之中的第五離合器可以形成在第二行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件和第四行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件之間的選擇連接結(jié)構(gòu)，而在換擋元件之中的第六離合器可以形成在第三行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件和第四行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件之間的選擇連接結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，用于車(chē)輛的多級(jí)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，其各自具有三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件；六個(gè)換擋元件，其配置為選擇性地提供摩擦力；以及八個(gè)軸，其連接至行星齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)元件，其中，第一軸可以是輸入軸，其與第二行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件連續(xù)地連接，第二軸可以與第一行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件連續(xù)地連接，第三軸可以與第一行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件、第二行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件以及第三行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件連續(xù)地連接，第四軸可以與第一行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件、第三行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件以及第四行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件連續(xù)地連接，第五軸可以與第二行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件連續(xù)地連接，第六軸可以與第三行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件連續(xù)地連接，第七軸可以與第四行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件連續(xù)地連接，第八軸可以是輸出軸，其與第四行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件連續(xù)地連接，并且其中，在六個(gè)換擋元件之中的第一離合器可以安裝在第一軸和第二軸之間，在六個(gè)換擋元件之中的第二離合器可以安裝在第六軸和第八軸之間，在六個(gè)換擋元件之中的第三離合器可以安裝在第二軸和變速器殼體之間，在六個(gè)換擋元件之中的第四離合器可以安裝在第五軸和變速器殼體之間，在六個(gè)換擋元件之中的第五離合器可以安裝在第五軸和第七軸之間，并且在六個(gè)換擋元件之中的第六離合器可以安裝在第六軸和第七軸之間。

應(yīng)當(dāng)理解，此處所使用的術(shù)語(yǔ)“車(chē)輛”或“車(chē)輛的”或其它類(lèi)似術(shù)語(yǔ)一般包括機(jī)動(dòng)車(chē)輛，例如包括運(yùn)動(dòng)型多用途車(chē)輛(SUV)、大客車(chē)、卡車(chē)、各種商用車(chē)輛的乘用汽車(chē)，包括各種舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合動(dòng)力車(chē)輛、電動(dòng)車(chē)輛、可插式混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛、氫動(dòng)力車(chē)輛以及其它替代性燃料車(chē)輛(例如源于非石油的能 源的燃料)。正如此處所提到的，混合動(dòng)力車(chē)輛是具有兩種或更多動(dòng)力源的車(chē)輛，例如具有汽油動(dòng)力和電力動(dòng)力兩者的車(chē)輛。

本發(fā)明的方法和裝置具有其它的特性和優(yōu)點(diǎn)，這些特性和優(yōu)點(diǎn)從并入本文中的附圖和隨后的具體實(shí)施方案中將是顯而易見(jiàn)的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的具體實(shí)施方案中進(jìn)行詳細(xì)陳述，這些附圖和具體實(shí)施方案共同用于解釋本發(fā)明的特定原理。

附圖說(shuō)明

圖1為顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于車(chē)輛的示例性多級(jí)變速器的示意圖。

圖2為顯示了圖1中的用于車(chē)輛的示例性多級(jí)變速器的操作模式的圖表。

應(yīng)當(dāng)了解，所附附圖并不必須是按比例繪制的，其呈現(xiàn)了某種程度上經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化的說(shuō)明本發(fā)明的基本原理的各個(gè)特征。本文所公開(kāi)的本發(fā)明的具體設(shè)計(jì)特征包括例如具體尺寸、方向、位置和外形將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來(lái)確定。

具體實(shí)施方式

下面將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案，在附圖中和隨后的描述中示出了這些實(shí)施方案的示例。雖然本發(fā)明與示例性實(shí)施方案相結(jié)合進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)了解，本說(shuō)明書(shū)并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實(shí)施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種替換形式、修改形式、等效形式以及其它實(shí)施方案。

參考圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案的用于車(chē)輛的多級(jí)變速器配置為包括輸入軸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以及至少六個(gè)換擋元件；所述第一至第四行星齒輪裝置設(shè)置在輸入軸IN和輸出軸OUT之間從而傳輸扭矩，并且各自包括三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件；所述至少六個(gè)換擋元件連接至第一至第四行星齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)元件。

第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉(zhuǎn)元件S1持續(xù)地連接至第二行星齒輪裝置PG2的第三旋轉(zhuǎn)元件R2，第一行星齒輪裝置PG1的第二旋轉(zhuǎn)元件C1持續(xù)地連接至第三行星齒輪裝置PG3的第二旋轉(zhuǎn)元件C3和第四行星齒輪裝置PG4的第三旋轉(zhuǎn)元件R4，而第一行星齒輪裝置PG1的第三旋轉(zhuǎn)元件R1選擇性地連接至第二行星齒輪裝置PG2的第二旋轉(zhuǎn)元件C2，并且通過(guò)換擋元件中的任意一個(gè)換擋元件而固定地安裝。

第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉(zhuǎn)元件S2選擇性地連接至第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉(zhuǎn)元件S4，并且通過(guò)換擋元件中的另一個(gè)換擋元件而固定地安裝，第二行星齒輪裝置PG2的第二旋轉(zhuǎn)元件C2持續(xù)地連接至輸入軸IN，而第二行星齒輪裝置PG2的第三旋轉(zhuǎn)元件R2持續(xù)地連接至第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉(zhuǎn)元件S3。

第三行星齒輪裝置PG3的第三旋轉(zhuǎn)元件R3選擇性地連接至第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉(zhuǎn)元件S4和第二旋轉(zhuǎn)元件C4，而第四行星齒輪裝置PG4的第二旋轉(zhuǎn)元件C4持續(xù)地連接至輸出軸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順序地設(shè)置在輸入軸IN和輸出軸OUT的軸向。

第一行星齒輪裝置PG1的第三旋轉(zhuǎn)元件R1通過(guò)在換擋元件之中的第三離合器CL3而可以固定地安裝至變速器殼體CS；而第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉(zhuǎn)元件S2通過(guò)在換擋元件之中的第四離合器CL4而可以固定地安裝至變速器殼體CS。

因此，第三離合器CL3和第四離合器CL4分別地起到制動(dòng)器的作用，以用于分別地約束或允許第一行星齒輪裝置PG1的第三旋轉(zhuǎn)元件R1的旋轉(zhuǎn)和第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉(zhuǎn)元件S2的旋轉(zhuǎn)。

在換擋元件之中的其它換擋元件配置為形成在行星齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)元件之間的選擇連接結(jié)構(gòu)。

即，在換擋元件之中的第一離合器CL1形成在第一行星齒輪裝置PG1的第三旋轉(zhuǎn)元件R1和第二行星齒輪裝置PG2的第二旋轉(zhuǎn)元件C2之間的選擇連接結(jié)構(gòu)；在換擋元件之中的第二離合器CL2形成在第三行星齒輪裝置PG3的第三旋轉(zhuǎn)元件R3和第四行星齒輪裝置PG4的第二旋轉(zhuǎn)元件C4之間的選擇連接結(jié)構(gòu)；在換擋元件之中的第五離合器 CL5形成在第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉(zhuǎn)元件S2和第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉(zhuǎn)元件S4之間的選擇連接結(jié)構(gòu)；并且在換擋元件之中的第六離合器CL6形成在第三行星齒輪裝置PG3的第三旋轉(zhuǎn)元件R3和第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉(zhuǎn)元件S4之間的選擇連接結(jié)構(gòu)。

在本實(shí)施方案中，第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉(zhuǎn)元件S1、第二旋轉(zhuǎn)元件C1以及第三旋轉(zhuǎn)元件R1分別為第一太陽(yáng)輪、第一行星架以及第一內(nèi)齒圈，第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉(zhuǎn)元件S2、第二旋轉(zhuǎn)元件C2以及第三旋轉(zhuǎn)元件R2分別為第二太陽(yáng)輪、第二行星架和第二內(nèi)齒圈，第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉(zhuǎn)元件S3、第二旋轉(zhuǎn)元件C3以及第三旋轉(zhuǎn)元件R3分別為第三太陽(yáng)輪、第三行星架以及第三內(nèi)齒圈，并且第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉(zhuǎn)元件S4、第二旋轉(zhuǎn)元件C4以及第三旋轉(zhuǎn)元件R4分別為第四太陽(yáng)輪、第四行星架以及第四內(nèi)齒圈。

如上所述配置的用于車(chē)輛的多級(jí)變速器也可以按以下方式呈現(xiàn)。

即，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案的用于車(chē)輛的多級(jí)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，其各自具有三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件；六個(gè)換擋元件，其配置為選擇性地提供摩擦力；以及八個(gè)軸，其連接至行星齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)元件。

在此，第一軸RS1是輸入軸IN，其與第二行星齒輪裝置PG2的第二旋轉(zhuǎn)元件C2連續(xù)地連接，第二軸RS2與第一行星齒輪裝置PG1的第三旋轉(zhuǎn)元件R1連續(xù)地連接，第三軸RS3與第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉(zhuǎn)元件S1、第二行星齒輪裝置PG2的第三旋轉(zhuǎn)元件R2以及第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉(zhuǎn)元件S3連續(xù)地連接，第四軸RS4與第一行星齒輪裝置PG1的第二旋轉(zhuǎn)元件C1、第三行星齒輪裝置PG3的第二旋轉(zhuǎn)元件C3以及第四行星齒輪裝置PG4的第三旋轉(zhuǎn)元件R4連續(xù)地連接，第五軸RS5與第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉(zhuǎn)元件S2連續(xù)地連接，第六軸RS6與第三行星齒輪裝置PG3的第三旋轉(zhuǎn)元件R3連續(xù)地連接，第七軸RS7與第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉(zhuǎn)元件S4連續(xù)地連接，并且第八軸RS8是輸出軸OUT，其與第四行星齒輪裝置PG4的第二旋轉(zhuǎn)元件C4連續(xù)地連接。

另外，在六個(gè)換擋元件之中的第一離合器CL1安裝在第一軸RS1和第二軸RS2之間，在六個(gè)換擋元件之中的第二離合器CL2安裝在第六軸RS6和第八軸RS8之間，在六個(gè)換擋元件之中的第三離合器CL3安裝在第二軸RS2和變速器殼體CS之間，在六個(gè)換擋元件之中的第四離合器CL4安裝在第五軸RS5和變速器殼體CS之間，在六個(gè)換擋元件之中的第五離合器CL5安裝在第五軸RS5和第七軸RS7之間，而在六個(gè)換擋元件之中的第六離合器CL6安裝在第六軸RS6和第七軸RS7之間。

根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案的用于車(chē)輛的多級(jí)變速器如上所述包括四個(gè)簡(jiǎn)單的行星齒輪裝置和六個(gè)換擋元件，由于所述多級(jí)變速器可以根據(jù)如圖2所示的操作模式圖表而實(shí)現(xiàn)十個(gè)前進(jìn)擋位和一個(gè)倒擋位，所以可以通過(guò)相對(duì)小數(shù)量的部件和簡(jiǎn)單的配置而實(shí)現(xiàn)十一擋位的多級(jí)換擋擋位，從而有助于車(chē)輛的燃料效率和靜音性的提升，進(jìn)而可以提升車(chē)輛的適銷(xiāo)性。

如前所述，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案，通過(guò)相對(duì)小數(shù)量的部件和簡(jiǎn)單的配置實(shí)現(xiàn)了至少十個(gè)前進(jìn)擋位和一個(gè)倒擋位或者更多擋位，從而可以通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)處驅(qū)動(dòng)而使車(chē)輛的燃料效率提升最大化，并且通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的更加安靜的驅(qū)動(dòng)而提升車(chē)輛的靜音性。

前面對(duì)本發(fā)明具體示例性實(shí)施方案所呈現(xiàn)的描述是出于說(shuō)明和描述的目的。前面的描述并不想要成為毫無(wú)遺漏的，也不是想要把本發(fā)明限制為所公開(kāi)的精確形式，顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實(shí)施方案并進(jìn)行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種示例性實(shí)施方案及其各種選擇形式和修改形式。本發(fā)明的范圍意在由所附權(quán)利要求書(shū)及其等效形式所限定。