[发明专利]具有改进的齿轮布置的自动变速器

说明书

相关申请案

本申请案主张2011年12月19日提出申请的第61/577,262号美国临时专利申请案的优先权，所述美国临时专利申请案特此以全文引用的方式并入。

技术领域

本发明涉及一种用于变速器的齿轮布置，且特定来说涉及一种用于具有波拉克(Polak)齿轮布置的汽车变速器的行星齿轮布置。

背景技术

用于动力车辆的常规变速器可包含齿轮箱(即，齿轮、同步器、齿式离合器、离合器板及反作用板、若干个可自动选择的齿轮、行星齿轮组、轮毂、活塞、轴)及其它壳体。所述离合器可为固定制动器/离合器或旋转离合器。变速器可具有使变速器中的一或多个离合器或轴旋转的内部轴。

可使用离合器的数目及齿轮方案来实现不同齿轮比。每一齿轮比可界定其中变速器操作的传动比范围。举例来说，可以较低变速器输出速度来实现较高数值齿轮比。例如，如果车辆负荷较重或需要较高扭矩来上升一高度，那么此可为重要的。或者，可以较高变速器输出速度来实现较低数值齿轮比，特别是当车辆正在高速公路上以较高速度行进时。较低数值齿轮比可帮助增加在这些速度下的燃料效率。

为了实现不同齿轮比，配置其中制动器、离合器、轴及齿轮组封装于变速器中的齿轮方案。所述齿轮方案可包含一或多个行星齿轮组。行星齿轮组可包含太阳齿轮、环形齿轮及载架。太阳齿轮、环形齿轮及载架中的一或多者可为行星齿轮组的输入或输出。通过离合器及齿轮组传输扭矩的方式确定给定变速器的不同齿轮比。

然而，在一些布置中，档位之间的齿轮速比梯度阻止了自动地完成换档。而是，车辆操作者可必需在释放节气门的情况下手动地将变速器从一个齿轮比换档到下一齿轮比，因为齿轮速比梯度为过大的。齿轮速比梯度被界定为齿轮比之间的比。在包含扭矩转换器及锁止离合器的变速器中，也可能由于增加的齿轮速比梯度而难以应用锁止离合器。

需要一种具有用于自动地选择齿轮且齿轮箱经配置以最小化前进档及倒档传动比范围的齿轮比之间的齿轮速比梯度的齿轮布置的七速自动变速器。

发明内容

在本发明的示范性实施例中，一种自动变速器包含适于耦合到扭矩产生机构的输入及耦合到所述输入的输出。所述变速器还包含第一旋转扭矩传递机构，其沿着第一扭矩路径安置使得所述第一旋转扭矩传递机构耦合到所述输入。第二旋转扭矩传递机构沿着第二扭矩路径安置使得所述第二旋转扭矩传递机构独立于所述第一扭矩传递机构而耦合到所述输入。此外，所述变速器包含第一固定扭矩传递机构、第二固定扭矩传递机构、第三固定扭矩传递机构及第四固定扭矩传递机构，所述固定扭矩传递机构中的每一者安置于所述输入与所述输出之间。所述变速器进一步包含第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组及第四行星齿轮组，其中每一齿轮组包含太阳齿轮、环形齿轮及载架组合件。所述第三行星齿轮组的所述载架组合件耦合到所述输出及所述第四行星齿轮组的所述太阳齿轮。

在此实施例的一种形式中，所述第四行星齿轮组的所述环形齿轮耦合到所述第三行星齿轮组的所述环形齿轮。在此实施例的另一形式中，第三扭矩路径至少部分地由所述输入、所述第一行星齿轮组的所述太阳齿轮及所述第一行星齿轮组的所述载架组合件界定。在此实施例的又一形式中，所述第一扭矩路径至少部分地由所述输入、所述第一旋转扭矩传递机构、所述第二行星齿轮组的所述太阳齿轮及所述第三行星齿轮组的所述太阳齿轮界定。所述第二扭矩路径至少部分地由所述输入、所述第二旋转扭矩传递机构及所述第二行星齿轮组的所述载架组合件界定。

在此实施例的一个方面中，所述输入及输出沿着同一中心线安置。在另一方面中，所述第一行星齿轮组的所述载架组合件耦合到所述第二行星齿轮组的所述环形齿轮，且所述第二行星齿轮组的所述载架组合件耦合到所述第三行星齿轮组的所述环形齿轮。在不同方面中，所述第三行星齿轮组的所述环形齿轮耦合到所述第二行星齿轮组的所述载架组合件、所述第四行星齿轮组的所述环形齿轮、所述第三行星齿轮组的所述载架组合件及所述第三固定扭矩传递机构。