本發(fā)明涉及一種用于車輛的多擋位變速器，更具體的，本發(fā)明涉及一種能夠通過使用盡可能少的部件和盡可能簡單的結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)盡可能多的換擋擋位，從而提高車輛燃料效率的多擋位變速器技術(shù)。

背景技術(shù)：

近年來不斷上漲的油價(jià)驅(qū)使全世界范圍內(nèi)的汽車制造商進(jìn)入提高燃油效率的無休止的競爭中。此外，人們基于多種技術(shù)(例如減小發(fā)動機(jī)尺寸)，在減少重量和提高發(fā)動機(jī)的燃油效率方面已做出巨大努力。

應(yīng)用于裝配在車輛的變速器以提高燃油效率的方法之中，有一種方法是，通過使用多擋位變速器，使發(fā)動機(jī)運(yùn)行在更高效的運(yùn)行點(diǎn)，從而最終提高燃油效率。

這樣的多擋位變速器使發(fā)動機(jī)運(yùn)行在一個(gè)相對較低的RPM(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))范圍內(nèi)，因此可進(jìn)一步改善車輛的安靜性。

但是，隨著變速器換擋擋位數(shù)量的增加，組成變速器的內(nèi)部部件的數(shù)量也會增加。這會導(dǎo)致不良的影響，例如，降低安裝性能，減少傳輸效率以及增加變速器的成本和重量。因此，為了使利用多擋位變速器來提高燃油效率的效果最大化，對變速器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要：通過使用相對較少的部件數(shù)量和簡單的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)效率最大化。

公開于本發(fā)明的背景部分的信息僅僅旨在加深對本發(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)方面致力于提供這樣一種用于車輛的多擋位變速器，其能夠利用相對較少的部件數(shù)量和簡單的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)至少十一個(gè) 前進(jìn)擋位和一個(gè)或多個(gè)倒擋擋位，這樣發(fā)動機(jī)能夠在最佳驅(qū)動點(diǎn)處驅(qū)動從而最大化車輛的燃料效率，并且能使發(fā)動機(jī)更安靜地運(yùn)行以改善車輛的安靜性。

根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，該種用于車輛的多擋位變速器，其可包括：輸入軸和輸出軸，第一行星齒輪裝置、第二行星齒輪裝置、第三行星齒輪裝置以及第四行星齒輪裝置，其設(shè)置在輸入軸與輸出軸之間以傳輸扭矩，每個(gè)行星齒輪裝置包括三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件，以及至少六個(gè)換擋元件，其連接至各個(gè)行星齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)元件，該第一行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件可選擇性連接至每個(gè)第二行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件和第二旋轉(zhuǎn)元件，以及可選擇性連接至第三行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件，該第一行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件可持續(xù)性連接至第三行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件，該第一行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件可選擇性連接至第三行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件，該第二行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件可通過任意一個(gè)換擋元件固定地安裝，該第二行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件可持續(xù)性連接至輸入軸，該第二行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件可持續(xù)性連接至第三行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件，該第三行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件可持續(xù)性連接至第四行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件，該第三行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件可持續(xù)性連接至第四行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件，該第四行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件可持續(xù)性連接至輸出軸，該第四行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件可通過另一個(gè)換擋元件固定地安裝。

所述第一行星齒輪裝置、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在所述輸入軸和輸出軸的軸向方向上可順序布置。

所述第二行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件通過所述換擋元件中的第三離合器可固定地安裝至變速器箱體，所述第四行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件通過所述換擋元件中的第二離合器可固定地安裝至變速器箱體；以及該換擋元件中的其他元件配置為在行星齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)元件中以形成選擇性連接結(jié)構(gòu)。

所述換擋元件中的第四離合器在第一行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件與第二行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件之間可形成選擇性連接結(jié)構(gòu)； 該換擋元件中的第一離合器在第一行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件與第二行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件之間可形成選擇性連接結(jié)構(gòu)。該換擋元件中的第五離合器在第一行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件與第三行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件之間可形成選擇性連接結(jié)構(gòu)；以及該換擋元件中的第六離合器在第一行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件與第三行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件之間可形成選擇性連接結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，該種用于車輛的多擋位變速器，其可包括：第一行星齒輪裝置、第二行星齒輪裝置、第三行星齒輪裝置以及第四行星齒輪裝置，每個(gè)行星齒輪裝置具有三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件，六個(gè)換擋元件，其配置為選擇性的提供摩擦力，以及八個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，其與行星齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)元件連接，第一旋轉(zhuǎn)軸可為輸入軸，其與第二行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件可連續(xù)性連接，第二旋轉(zhuǎn)軸與第二行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件可連續(xù)性連接，第三旋轉(zhuǎn)軸與第一行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件可連續(xù)性連接，第四旋轉(zhuǎn)軸與第一行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件可連續(xù)性連接，第五旋轉(zhuǎn)軸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)元件可連續(xù)性連接，第六旋轉(zhuǎn)軸與第二行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件、第三行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件以及第四行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件可連續(xù)性連接，第七旋轉(zhuǎn)軸與第三行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件可連續(xù)性連接，第八旋轉(zhuǎn)軸可為輸出軸，其與第四行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件可連續(xù)性連接，該六個(gè)換擋元件中的第一離合器可安裝在第一旋轉(zhuǎn)軸與第三旋轉(zhuǎn)軸之間，該六個(gè)換擋元件中的第二離合器可安裝在第五旋轉(zhuǎn)軸與變速器箱體之間，該六個(gè)換擋元件中的第三離合器可安裝在第二旋轉(zhuǎn)軸與變速器箱體之間，該六個(gè)換擋元件中的第四離合器可安裝在第二旋轉(zhuǎn)軸與第三旋轉(zhuǎn)軸之間，該六個(gè)換擋元件中的第五離合器可安裝在第三旋轉(zhuǎn)軸與第七旋轉(zhuǎn)軸之間，該六個(gè)換擋元件中的第六離合器可安裝在第四旋轉(zhuǎn)軸與第七旋轉(zhuǎn)軸之間。

應(yīng)當(dāng)理解，此處所使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”的或其它類似術(shù)語一般包括機(jī)動車輛，例如包括運(yùn)動型多用途車輛(SUV)、大客車、卡車、各種商用車輛的乘用汽車，包括各種舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、可插式混合動力電 動車輛、氫動力車輛以及其它替代性燃料車輛(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此處所提到的，混合動力車輛是具有兩種或更多動力源的車輛，例如汽油動力和電力動力兩者的車輛。

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實(shí)施例中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的實(shí)施例中進(jìn)行詳細(xì)陳述，這些附圖和實(shí)施例共同用于解釋本發(fā)明的特定原理。

附圖說明

圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明的用于車輛的示例性多擋位變速器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為示出了圖1中的用于車輛的示例性多擋位變速器的操作模式的圖。

應(yīng)當(dāng)理解，附圖不一定是按照比例繪制，而是呈現(xiàn)各種特征的簡化表示，以對本發(fā)明的基本原理進(jìn)行說明。本發(fā)明所公開的具體設(shè)計(jì)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(yīng)用和使用的環(huán)境來確定。

具體實(shí)施方式

下面將詳細(xì)參考本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，這些實(shí)施例的示例呈現(xiàn)在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明將與示例性的實(shí)施例相結(jié)合進(jìn)行描述，應(yīng)當(dāng)理解本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為這些示例性的實(shí)施例。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性的實(shí)施例，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)的各種選擇形式、修改形式、等價(jià)形式及其它實(shí)施例。

參考圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的用于車輛的多擋位變速器配置為包括：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；這些行星齒輪裝置設(shè)置在輸入軸IN與輸出軸OUT之間以傳輸扭矩，每個(gè)行星齒輪裝置包括三個(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。

該第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉(zhuǎn)元件S1選擇性連接至第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉(zhuǎn)元件S2和第二旋轉(zhuǎn)元件C2的每一個(gè)以及第三行星齒輪裝置PG3的第三旋轉(zhuǎn)元件R3，該第一行星齒輪裝置PG1的第二旋轉(zhuǎn)元件C1持續(xù)性連接至第三行星齒輪裝置PG3的第二旋轉(zhuǎn)元件C3，而該第一行星齒輪裝置PG1的第三旋轉(zhuǎn)元件R1選擇性連接至第三行星齒輪裝置PG3的第三旋轉(zhuǎn)元件R3。

該第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉(zhuǎn)元件S2通過任意一個(gè)換擋元件固定地安裝，該第二行星齒輪裝置PG2的第二旋轉(zhuǎn)元件C2持續(xù)性連接至輸入軸IN，而該第二行星齒輪裝置PG2的第三旋轉(zhuǎn)元件R2持續(xù)性連接至第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉(zhuǎn)元件S3。

該第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉(zhuǎn)元件S3持續(xù)性連接至第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉(zhuǎn)元件S4，該第三行星齒輪裝置PG3的第二旋轉(zhuǎn)元件C3持續(xù)性連接至第四行星齒輪裝置PG4的第三旋轉(zhuǎn)元件R4，而該第四行星齒輪裝置PG4的第二旋轉(zhuǎn)元件C4持續(xù)性連接至輸出軸OUT，并且該第四行星齒輪裝置PG4的第三旋轉(zhuǎn)元件R4通過另一個(gè)換擋元件固定地安裝。

所述第一行星齒輪裝置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在輸入軸IN和輸出軸OUT的軸向方向順序布置。

該第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉(zhuǎn)元件S2通過換擋元件中的第三離合器CL3固定地安裝至變速器箱體CS，而該第四行星齒輪裝置PG4的第三旋轉(zhuǎn)元件R4通過換擋元件中的第二離合器CL2固定地安裝至變速器箱體CS。

因此，第三離合器CL3和第二離合器CL2分別用作制動器，分別用于限制或允許第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉(zhuǎn)元件S2和第四行星齒輪裝置PG4的第三旋轉(zhuǎn)元件R4的旋轉(zhuǎn)。

換擋元件中的其他元件配置為形成行星齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)元件之間的選擇性連接結(jié)構(gòu)。即，換擋元件中的第四離合器CL4在第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉(zhuǎn)元件S1與第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉(zhuǎn)元件S2之間形成選擇性連接結(jié)構(gòu)，換擋元件中的第一離合器CL1在第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉(zhuǎn)元件S1與第二行星齒輪裝置PG2 的第二旋轉(zhuǎn)元件C2之間形成選擇性連接結(jié)構(gòu)，換擋元件中的第五離合器CL5在第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉(zhuǎn)元件S1與第三行星齒輪裝置PG3的第三旋轉(zhuǎn)元件R3之間形成選擇性連接結(jié)構(gòu)，而換擋元件中的第六離合器CL6在第一行星齒輪裝置PG1的第三旋轉(zhuǎn)元件R1與第三行星齒輪裝置PG3的第三旋轉(zhuǎn)元件R3之間形成選擇性連接結(jié)構(gòu)。

在各個(gè)實(shí)施例中，該第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉(zhuǎn)元件S1、第二旋轉(zhuǎn)元件C1和第三旋轉(zhuǎn)元件R1分別為第一太陽輪、第一行星架和第一內(nèi)齒圈，該第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉(zhuǎn)元件S2、第二旋轉(zhuǎn)元件C2和第三旋轉(zhuǎn)元件R2分別為第二太陽輪、第二行星架和第二內(nèi)齒圈，該第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉(zhuǎn)元件S3、第二旋轉(zhuǎn)元件C3和第三旋轉(zhuǎn)元件R3分別為第三太陽輪、第三行星架和第三內(nèi)齒圈，而該第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉(zhuǎn)元件S4、第二旋轉(zhuǎn)元件C4和第三旋轉(zhuǎn)元件R4分別為第四太陽輪、第四行星架和第四內(nèi)齒圈。

如上述描述配置的用于車輛的多擋位變速器也可以呈現(xiàn)出如下結(jié)構(gòu)。

即，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例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和第四行星齒輪裝置PG4，六個(gè)換擋元件，以及八個(gè)旋轉(zhuǎn)軸；每個(gè)行星齒輪裝置具有三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件，所述六個(gè)換擋元件配置為選擇性提供摩擦力，而所述八個(gè)旋轉(zhuǎn)軸連接至行星齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)元件。

因此，第一旋轉(zhuǎn)軸RS1為輸入軸IN，其與第二行星齒輪裝置PG2的第二旋轉(zhuǎn)元件C2連續(xù)性連接；第二旋轉(zhuǎn)軸RS2與第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉(zhuǎn)元件S2連續(xù)性連接；第三旋轉(zhuǎn)軸RS3與第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉(zhuǎn)元件S1連續(xù)性連接；第四旋轉(zhuǎn)軸RS4與第一行星齒輪裝置PG1的第三旋轉(zhuǎn)元件R1連續(xù)性連接；第五旋轉(zhuǎn)軸RS5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)性連接；第六旋轉(zhuǎn)軸RS6與第二行星齒輪裝置PG2的第三旋轉(zhuǎn)元件R2、第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉(zhuǎn)元件S3以及第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉(zhuǎn)元件S4連續(xù)性連接；第七旋轉(zhuǎn)軸RS7與第三行 星齒輪裝置PG3的第三旋轉(zhuǎn)元件R3連續(xù)性連接；而第八旋轉(zhuǎn)軸RS8為輸出軸OUT，其與第四行星齒輪裝置PG4的第二旋轉(zhuǎn)元件C4連續(xù)性連接。

此外，六個(gè)換擋元件中的第一離合器CL1安裝在第一旋轉(zhuǎn)軸RS1與第三旋轉(zhuǎn)軸RS3之間，六個(gè)換擋元件中的第二離合器CL2安裝在第五旋轉(zhuǎn)軸RS5與變速器箱體CS之間，六個(gè)換擋元件中的第三離合器CL3安裝在第二旋轉(zhuǎn)軸RS2與變速器箱體CS之間，六個(gè)換擋元件中的第四離合器CL4安裝在第二旋轉(zhuǎn)軸RS2與第三旋轉(zhuǎn)軸RS3之間，六個(gè)換擋元件中的第五離合器CL5安裝在第三旋轉(zhuǎn)軸RS3與第七旋轉(zhuǎn)軸RS7之間，六個(gè)換擋元件中的第六離合器CL6安裝在第四旋轉(zhuǎn)軸RS4與第七旋轉(zhuǎn)軸RS7之間。

根據(jù)圖2所示的操作模式圖，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，上述的包括有四個(gè)簡單的行星齒輪裝置和六個(gè)換擋元件的用于車輛的多擋位變速器可以實(shí)現(xiàn)十一個(gè)前進(jìn)擋位和一個(gè)倒擋擋位，其可以通過相對較少數(shù)量的部件和簡單的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)十一個(gè)擋位的多擋位，有助于改善車輛的燃料效率和車輛的安靜性，以此增加車輛的銷量。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，通過使用較少數(shù)量的部件和簡單的結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)至少十一個(gè)前進(jìn)擋位和一個(gè)或多個(gè)倒擋擋位，通過將發(fā)動機(jī)驅(qū)動在最佳驅(qū)動點(diǎn)從而能夠最大化的改善車輛的燃料效率并且使發(fā)動機(jī)更安靜地運(yùn)行以改善車輛的安靜性。

盡管本發(fā)明已對具體的示例性實(shí)施例進(jìn)行說明和描述，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，顯然可以對本發(fā)明進(jìn)行各種修改和改變而不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。