[发明专利]具有两个固定互连元件的8档变速器

说明书

本申请要求于2007年3月30日提交的美国临时申请No.60/909,137的优先权，该申请的全部内容通过参考并入本文。

技术领域

本发明涉及具有三个行星齿轮组的动力变速器，其中所述三个行星齿轮组由五个扭矩传递装置控制，以提供八个前进档和一个倒档。

背景技术

客车包括动力系，该动力系包括发动机、多档变速器、及差速器或主减速器。多档变速器通过允许发动机多次运行通过其扭矩范围来提高车辆的总运行范围。变速器中可用的前进档的数目确定了发动机扭矩范围重复的次数。早期的自动变速器具有两个速度范围。这严重地限制了车辆的总速度范围，从而需要比较大的发动机来提供宽的速度和扭矩范围。这导致在巡航期间，发动机运行在特定的燃料消耗点上，而不是最有效的点上。因此，手动换档(中间轴变速器)是最流行的。

随着三档和四档自动变速器的出现，自动换档(行星齿轮)变速器在驾车族中逐渐普及。这些变速器提高了车辆的运行性能和燃料经济性。传动比数目的增加减小了传动比之间的传动比步长，从而在正常车辆加速下，使操作员基本无法感觉到档位变换，提高了变速器的换档质量。

六档变速器提供了超过四档和五档变速器的几个优点，包括改进车辆加速和提高燃料经济性。虽然许多卡车使用具有六个或更多前进档的动力变速器，但由于这些变速器的尺寸和复杂程度，客车仍使用三档和四档自动变速器制造，较少的使用五档或六档装置。

七档、八档和九档变速器提供了超过六档变速器的更多加速和燃料经济性的改进。但是，如同上述六档变速器，由于其复杂程度、尺寸和成本，妨碍了七档、八档和九档变速器的发展。

发明内容

本发明提供了一种改进的变速器，其具有控制成提供至少八个前进档和至少一个倒档的三个行星齿轮组。

本发明的变速器系列具有三个行星齿轮组，每个行星齿轮组都包括第一、第二和第三元件，这三个元件可包括中心齿轮、齿圈或行星架总成元件，顺序任意。

在本说明书和权利要求书中提及第一、第二和第三齿轮组时，附图中这些齿轮组可以任意顺序(例如，从左至右、从右至左等)计数为“第一”至“第三”。另外，附图中各齿轮组的第一、第二或第三元件可以任意顺序(例如，从上到下、从下到上等)计数为“第一”至“第三”。

各行星架元件可为单小齿轮行星架元件(简单式)或双小齿轮行星架元件(复合式)。采用长小齿轮的实施方式也是可能的。

第一互连元件将第一行星齿轮组的第三元件与第二行星齿轮组的第一元件持续地连接。

第二互连元件将第二行星齿轮组的第二元件与第三行星齿轮组的第二元件持续地连接。

第一行星齿轮组的第一元件持续地连接到固定元件(变速器壳体/变速箱)。

第一扭矩传递装置有选择地将第二行星齿轮组的第二元件与固定元件(变速器壳体/变速箱)连接。

第二扭矩传递装置有选择地将第一行星齿轮组的第二元件与第二行星齿轮组的第三元件连接。

第三扭矩传递装置有选择地将第一行星齿轮组的第二元件与第三行星齿轮组的第一元件连接。

第四扭矩传递装置有选择地将第一行星齿轮组的第二元件与第三行星齿轮组的第三元件连接。

第五扭矩传递装置有选择地将第一行星齿轮组的第三元件与第三行星齿轮组的第三元件连接。

这五个扭矩传递装置可有选择地以两个扭矩传递装置的组合进行接合，以建立至少八个前进档和一个倒档。

通过适当地选择行星齿轮组的齿数比，可实现多种速比和速比跨度。

结合附图，通过下面对实现本发明最佳模式的描述，可容易理解本发明的上述特征以及其它特征和优点。

附图说明

图1a为包括根据本发明的行星齿轮变速器的动力系的示意图；

图1b为示出图1a中所示动力系的一些运行特性的真值表；以及

图1c为图1a中动力系杆图形式的示意图。

具体实施方式

参考附图，图1a中示出了动力系10，其具有传统的发动机和液力变矩器12、行星齿轮组14以及传统的主减速器机构16。发动机12可使用各种形式的燃料来驱动，以改善特定应用的效率和燃料经济性。这种燃料可包括，例如，汽油、柴油、酒精、二甲醚等。

行星齿轮变速器14包括与发动机12持续连接的输入元件17、行星齿轮装置18、和与主减速器机构16持续连接的输出元件19。行星齿轮装置18包括三个行星齿轮组20、30和40。