[发明专利]多档变速器

说明书

本申请要求于2006年9月18日提交的美国临时申请No.60/825,972的优先权。上述临时申请的内容通过参考并入本文。

技术领域

本申请涉及具有行星齿轮组和副轴传动装置的多档变速器。

背景技术

典型的多档双离合变速器使用两个摩擦离合器与几个爪形离合器/同步器的组合，通过在实际进行动态换档之前为即将来临的速比“预先选择”同步器的情况在一个摩擦离合器与另一个摩擦离合器之间进行切换来获得“动力接通(power-on)”或者动态换档。“动力接通”换档意味着在进行换档之前无需中断发动机的扭矩传送。这个概念通常使用具有不同专用齿轮对或齿轮组以获得各前进档的副轴(除了在后轮驱动应用中能够获得直接驱动档以外)。因此，该典型设计中所需的齿轮总数目为前进档数目的两倍再加上用于倒档的三个。这必需大量的所需齿轮对，尤其是在具有较大量前进档的变速器中。

发明内容

提供了一种具有行星齿轮组的变速器，带有三个输入扭矩传递机构的，例如摩擦离合器，以通过行星齿轮组将扭矩传递到副轴传动装置。所述变速器包括输入元件、输出元件、行星齿轮组、第一、第二和第三扭矩传递机构和副轴传动装置。

所述行星齿轮组具有第一、第二和第三元件。各所述第一、第二和第三扭矩传递机构可选择性地接合，以将所述输入元件与所述行星齿轮组各自不同的元件连接。

所述副轴传动装置与所述行星齿轮组可操作地连接，并包括：多个共面互啮齿轮组、第一中间轴、第二中间轴和第三中间轴。所述第一中间轴与所述行星齿轮组的所述中心齿轮连接以共同旋转。所述第二中间轴与所述行星齿轮组的所述行星架元件连接以共同旋转。所述第三中间轴与所述行星齿轮组的所述齿圈元件连接以共同旋转。

所述副轴径向地偏离所述中间轴，并且与所述中间轴平行。所述多个同步器可有选择性地接合，以将所述齿轮中所选的一个与所述轴中所选的一个连接以共同旋转，从而沿着所述轴和所述共面互啮齿轮组，将扭矩从所述行星齿轮组传递到所述输出元件。一些所述同步器可有选择性地接合，以将可绕所述副轴旋转的所述齿轮中的各个与所述副轴连接，以共同旋转。

所述行星齿轮组可为锥齿轮组、简单小齿轮或双小齿轮行星齿轮组。

所述副轴传动装置可为只具有一个副轴的双轴线设计，或者具有两个或多个偏离副轴的多轴线设计。

在本发明的另一方面，通过利用同步器有选择性地将所述行星齿轮组的一个元件与固定元件连接以获得反向传动比，可获得倒档，从而消除了对专用互啮齿轮组的需要。

因此，对于给定数量的不同齿轮状态，本发明通过以多于一个齿轮状态“再利用”某些或全部实际齿轮，减小了所需的副轴齿轮数目。

结合附图，从下面对实现本发明的最佳模式的详细描述，可容易地理解本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点。

附图说明

图1为根据本发明的变速器实施例的示意图；

图2为列出对于由图1的变速器获得的所选扭矩比，接合的扭矩传递机构和同步器的真值表；

图3为根据本发明的图1变速器的示意图，示出了从输入通过齿轮组到输出的动力流；

图4为示出根据本发明的图1变速器的物理齿轮与虚拟齿轮之间关系的图表；

图5为示出根据本发明的图1变速器从一个档位至下一档位的典型传动比和传动比步长的图表；

图6为示出根据本发明的图1变速器从一个档位至下一档位的典型扭矩比步长的图表；

图7为根据本发明的变速器的可选实施例的示意图；

图8为列出对于由图7的变速器获得的所选扭矩比，接合的扭矩传递机构和同步器的真值表；

图9为根据本发明的图7变速器的示意图，示出了从输入通过齿轮组到输出的动力流；

图10为示出根据本发明的图7变速器的物理齿轮与虚拟齿轮之间关系的图表；

图11为示出根据本发明的图7变速器从一个档位至下一档位的典型传动比和扭矩比步长的图表；和

图12为示出根据本发明的图7变速器从一个档位至下一档位的典型扭矩比步长的图表。

具体实施方式

参考附图，其中相似的附图标记表示相似的部件，图1中描述了多档变速器10。变速器10包括输入元件12和输出元件14。在本实施例中，输入元件12和输出元件14为轴，并将这样称谓。本领域的技术人员应当理解，输入元件12和输出元件14可为不同于轴的其它部件。输入轴12持续地连接到发动机(未示出)或变矩器(未示出)的涡轮。输出轴14持续地与主减速器单元(未示出)连接。