用于车辆的多挡位变速器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于车辆的多挡位变速器，并且更具体地，本发明涉及一项利用尽可能少的部件数量和简单的配置来实现尽量多的换挡挡位的技术，从而提高车辆的燃料效率。
【背景技术】
[0002]最近油价上涨将全球的汽车制造商卷入进提高燃料效率的无休止的竞争中。就发动机而言，人们正在进行以下积极的努力:通过使用诸如小型化的技术来减少发动机重量并提高燃料效率。
[0003]并且，在能够应用于装备在车辆内的变速器上的用于提高燃料效率的方法中，有一种用于最终提高燃料效率方法是:通过实现多挡位变速器以使得发动机能够在更高效的运行点运行。
[0004]进一步地，上述多挡位变速器使得发动机在相对较低的RPM范围内运行，其结果是，使车辆的安静性能够得到更大的提高。
[0005]然而，随着变速器换挡挡位数量的增加，形成变速器的部件的数量也会增加。其结果是，装配性能和传动效率将会降低，并且重量和制造车辆的成本将会增加。因此，为了利用多挡位变速器使得燃油效率提高的效果最大化，设计一种利用较少的部件数量和相对简单的配置来实现效率最大化的变速器结构至关重要。
[0006]公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般【背景技术】的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0007]本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的多挡位变速器，该变速器能够利用相对较少的部件数量和简单的配置来实现至少十个前进挡位和一个倒车挡位，以使得发动机运行在最佳运行点，从而使得车辆的燃料效率最大化，并且使得发动机更安静地运行，从而提高车辆的安静性。
[0008]根据本发明的各个方面，一种用于车辆的多挡位变速器可以包括:输入轴和输出轴；第一行星齿轮装置、第二行星齿轮装置、第三行星齿轮装置以及第四行星齿轮装置，各行星齿轮装置配置为传输输入轴与输出轴之间的旋转力，每个行星齿轮装置包括三个旋转元件；以及至少六个换挡元件，其连接至行星齿轮装置的旋转元件，其中，第一行星齿轮装置的第一旋转元件可以分别选择性地连接至第二行星齿轮装置的第一旋转元件和第二旋转元件，第一行星齿轮装置的第二旋转元件可以持续性地连接至第三行星齿轮装置的第二旋转元件，第一行星齿轮装置的第三旋转元件可以分别选择性地连接至第二行星齿轮装置的第一旋转元件和第三行星齿轮装置的第三旋转元件；第二行星齿轮装置的第二旋转元件可以持续性地连接至输入轴，第二行星齿轮装置的第三旋转元件可以持续性地连接至第三行星齿轮装置的第一旋转元件；第三行星齿轮装置的第一旋转元件可以持续性地连接至第四行星齿轮装置的第一旋转元件，第三行星齿轮装置的第二旋转元件可以持续性地连接至第四行星齿轮装置的第三旋转元件；第四行星齿轮装置的第一旋转元件可以通过任意一个换挡元件可固定地安装，第四行星齿轮装置的第二旋转元件可以持续性地连接至输出轴，第四行星齿轮装置的第三旋转元件可以通过另外任意一个换挡元件可固定地安装。
[0009]所述第一行星齿轮装置、第二行星齿轮装置、第三行星齿轮装置和第四行星齿轮装置可以沿着输入轴和输出轴的轴向方向顺序地布置。
[0010]所述第四行星齿轮装置的第一旋转元件可以通过换挡元件中的第三离合器可固定地安装至变速器壳体；第四行星齿轮装置的第三旋转元件可以通过换挡元件中的第二离合器可固定地安装至变速器壳体；换挡元件中的其他元件可以配置为在行星齿轮装置的旋转元件中间形成选择性的连接结构。
[0011]所述换挡元件中的第一离合器在第一行星齿轮装置的第一旋转元件与第二行星齿轮装置的第二旋转元件之间形成选择性的连接结构；所述换挡元件中的第四离合器在第一行星齿轮装置的第一旋转元件与第二行星齿轮装置的第一旋转元件之间形成选择性的连接结构；所述换挡元件中的第五离合器在第一行星齿轮装置的第三旋转元件与第二行星齿轮装置的第一旋转元件之间形成选择性的连接结构；所述换挡元件中的第六离合器在第一行星齿轮装置的第三旋转元件与第三行星齿轮装置的第三旋转元件之间形成选择性的连接结构。
[0012]根据本发明的各个方面，一种用于车辆的多挡位变速器可以包括:第一行星齿轮装置、第二行星齿轮装置、第三行星齿轮装置以及第四行星齿轮装置，其配置为每个行星齿轮装置都具有三个旋转元件；六个换挡元件，其配置为选择性地提供摩擦力；以及八个旋转轴，其配置为连接至行星齿轮装置的旋转元件；其中，第一旋转轴可以为输入轴，其可以直接地连接至第二行星齿轮装置的第二旋转元件；第二旋转轴可以直接地连接至第二行星齿轮装置的第一旋转元件；第三旋转轴可以直接地连接至第一行星齿轮装置的第一旋转元件；第四旋转轴可以直接地连接至第一行星齿轮装置的第二旋转元件、第三行星齿轮装置的第二旋转元件以及第四行星齿轮装置的第三旋转元件；第五旋转轴可以直接地连接至第一行星齿轮装置的第三旋转元件；第六旋转轴可以直接地连接至第二行星齿轮装置的第三旋转元件、第三行星齿轮装置的第一旋转元件以及第四行星齿轮装置的第一旋转元件；第七旋转轴可以直接地连接至第三行星齿轮装置的第三旋转元件；第八旋转轴可以为输出轴，其可以直接地连接至第四行星齿轮装置的第二旋转元件；所述六个换挡元件中的第一离合器可以安装在第一旋转轴与第三旋转轴之间，第二离合器可以安装在第四旋转轴与变速器壳体之间，第三离合器可以安装在第六旋转轴与变速器壳体之间，第四离合器可以安装在第二旋转轴与第三旋转轴之间，第五离合器可以安装在第二旋转轴与第五旋转轴之间，第六离合器可以安装在第五旋转轴与第七旋转轴之间。
[0013]应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
[0014]本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的实施方案中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的实施方案中进行详细陈述，这些附图和实施方案共同用于解释本发明的特定原理。
【附图说明】
[0015]图1为示出了根据本发明的用于车辆的示例性多挡位变速器的配置图；
[0016]图2为图1的变速器的操作模式图。
[0017]应当理解，附图不一定是按照比例绘制，而是呈现各种特征的简化表示，以对本发明的基本原理进行说明。本发明所公开的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
【具体实施方式】
[0018]下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例呈现在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为这些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
[0019]参考图1和图2，根据本发明各个实施方案的用于车辆的多挡位变速器包括:输入轴IN和输出轴0UT，第一行星齿轮装置PG1、第二行星齿轮装置PG2、第三行星齿轮装置PG3、第四行星齿轮装置PG4，以及至少六个换挡元件，前述行星齿轮装置设置为在输入轴IN与输出轴OUT之间传输扭矩，每个行星齿轮装置都包括三个旋转元件，所述至少六个换挡元件配置为连接各行星齿轮装置的旋转元件。
[0020]第一行星齿轮装置PGl的第一旋转元件SI分别选择性地连接至第二行星齿轮装置PG2的第一旋转元件S2和第二旋转元件C2，第二旋转元件Cl持续性地连接至第三行星齿轮装置PG3的第二旋转元件C3，第三旋转元件Rl分别选择性地连接至第二行星齿轮装置PG2的第一旋转元件S2和第三行星齿轮装置PG3的地三旋转元件R3。
[0021]第二行星齿轮装置PG2的第二旋转元件C2持续性地连接至输入轴IN，第三旋转元件R2持续性地连接至第三行星齿轮装置PG3的第一旋转元件S3 ;第三行星齿轮装置PG3的第一旋转元件S3持续性地连接至第四行星齿轮装置PG4的第一旋转元件S4，第二旋转元件C3持续性地连接至第四行星齿轮装置PG4的第三旋转元件R4。
[0022]第四行星齿轮装置PG4的第一旋转元件S4通过任意一个换挡元件可固定地安装，第二旋转元件C4持续性地连接至输出轴OUT，第三旋转元件R4通过另外任意一个换挡元件可固定地安装。
[0023]所述第一行星齿轮装置PGl、第二行星齿轮装置PG2、第三行星齿轮装置PG3和第四行星齿轮装置PG4沿着输入轴IN和输出轴OUT的轴向方向顺序地布置。
[0024]第四行星齿轮装置PG4的第一旋转元件S4通过换挡元件中的第三离合器CL3可固定地安装至变速器壳体CS，第四行星齿轮装置PG4的第三旋转元件R4通过换挡元件中的第二离合器CL2可固定地安装至变速器壳体CS。
[0025]因此，第三离合器CL3和第二离合器CL2各自作为制动器分别将第四行星齿轮装置PG4的第一旋转元件S4和第三旋转元件R4转换为可旋转状态和不可旋转的限制状态。
[0026]换挡元件中的其他元件配置为在行星齿轮装置的旋转元件中间形成选择性的连接结构。
[0027]S卩，换挡元件中的第一离合器CLl在第一行星齿轮装置PGl的第一旋转元件SI与第二行星齿轮装置PG2的第二旋转元件C2之间形成选择性的连接结构，换挡元件中的第四离合器CL4在第一行星齿轮装置PGl的第一旋转元件SI与第二行星齿轮装置PG2的第一旋转元件S2之间形成选择性的连接结构，换挡元件中的第五离合器CL5在第一行星齿轮装置PGl的第三旋转元件Rl与第二行星齿轮装