本發(fā)明大致上涉及一種用于車輛的多級變速器，并且更具體地，涉及一種多級變速器技術，其能夠使用盡可能最少的部件和盡可能最簡單的配置而實現(xiàn)盡可能多的換擋擋位，從而提高車輛的燃料效率。

背景技術：

近期油價的上漲已經(jīng)驅使世界范圍的車輛制造商進入為提高燃料效率的無限制競爭中。另外，已經(jīng)致力于基于各種技術(例如縮小尺寸)來降低發(fā)動機的重量并提高發(fā)動機的燃料效率。

在能夠尋求用于裝配在車輛中的變速器以提高燃料效率的方法中，存在的方法為，使用多級變速器以允許發(fā)動機在更高效的運行點運行，從而最終提高燃料效率。

這種多級變速器允許發(fā)動機在相對低的RPM(每分鐘轉數(shù))范圍內運行，從而進一步提升了車輛的靜音性。

然而，隨著變速器的換擋擋位的數(shù)量增加，組成變速器的內部部件的數(shù)量也會增加。而這會導致不期望的影響，例如降低了變速器的可安裝性和傳輸效率并且增加了變速器的成本和重量。因此，為了最大化使用多級變速器提高燃料效率的效果，將變速器結構設計為能夠使用相對少數(shù)量的部件和簡單的配置而實現(xiàn)效率的最大化是重要的。

公開于該發(fā)明背景部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的背景的理解，并且不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現(xiàn)有技術。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的各個方面致力于提供一種用于車輛的多級變速器，其能夠利用相對少數(shù)量的部件和簡單的配置實現(xiàn)至少十個前進擋位和一個倒擋擋位，使得發(fā)動機能夠在最優(yōu)運行點運行，從而使車輛的燃料效 率的提高最大化，并且發(fā)動機能夠更加安靜地運行，從而提高車輛的靜音性。

在本發(fā)明的一方面中，用于車輛的多級變速器可以包括：輸入軸，輸出軸，第一行星齒輪裝置、第二行星齒輪裝置、第三行星齒輪裝置和第四行星齒輪裝置以及至少六個換擋元件；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設置在輸入軸與輸出軸之間以傳輸旋轉力，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中的每個具有三個旋轉元件；并且至少六個換擋元件連接至第一行星齒輪裝置、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的三個旋轉元件，其中，第一行星齒輪裝置的第一旋轉元件由至少六個換擋元件的第一換擋元件而安裝為能夠固定的，并且選擇性地連接至第二行星齒輪裝置的第一旋轉元件，第一行星齒輪裝置的第二旋轉元件直接連接至輸入軸，并且選擇性地連接至第二行星齒輪裝置的第一旋轉元件，并且第一行星齒輪裝置的第三旋轉元件持續(xù)地連接至第三行星齒輪裝置的第一旋轉元件，其中，第二行星齒輪裝置的第二旋轉元件選擇性地連接至第三行星齒輪裝置的第一旋轉元件和第三行星齒輪裝置的第三旋轉元件的每個，并且第二行星齒輪裝置的第三旋轉元件持續(xù)地連接至第三行星齒輪裝置的第二旋轉元件，其中，第三行星齒輪裝置的第一旋轉元件持續(xù)地連接至第四行星齒輪裝置的第一旋轉元件，并且第三行星齒輪裝置的第二旋轉元件持續(xù)地連接至第四行星齒輪裝置的第三旋轉元件，并且其中，第四行星齒輪裝置的第三旋轉元件由至少六個換擋元件的第二換擋元件而安裝為能夠固定的，并且第四行星齒輪裝置的第二旋轉元件直接連接至輸出軸。

第一行星齒輪裝置、第二行星齒輪裝置、第三行星齒輪裝置和第四行星齒輪裝置沿著輸入軸和輸出軸的軸向順序地布置。

第一行星齒輪裝置的第一旋轉元件由至少六個換擋元件之中的第一制動器而安裝為能夠固定至變速箱，其中，第四行星齒輪裝置的第三旋轉元件由在至少六個換擋元件之中的第二制動器而安裝為能夠固定至變速箱，并且其中，至少六個換擋元件之中的其余換擋元件配置為在第一行星齒輪裝置、第二行星齒輪裝置、第三行星齒輪裝置和第 四行星齒輪裝置的三個旋轉元件之間構成可變的連接結構。

至少六個換擋元件之中的第一離合器在第一行星齒輪裝置的第二旋轉元件與第二行星齒輪裝置的第一旋轉元件之間形成可變的連接結構，其中，至少六個換擋元件之中的第二離合器在第二行星齒輪裝置的第二旋轉元件與第三行星齒輪裝置的第一旋轉元件之間形成可變的連接結構，其中，至少六個換擋元件之中的第三離合器在第二行星齒輪裝置的第二旋轉元件與第三行星齒輪裝置的第三旋轉元件之間形成可變的連接結構，并且其中，至少六個換擋元件之中的第四離合器在第一行星齒輪裝置的第一旋轉元件與第二行星齒輪裝置的第一旋轉元件之間形成可變的連接結構。

在本發(fā)明的另一方面中，用于車輛的多級變速器可以包括：第一行星齒輪裝置、第二行星齒輪裝置、第三行星齒輪裝置和第四行星齒輪裝置，其中的每個具有三個旋轉元件；六個換擋元件，其配置為選擇性地提供摩擦力；以及第一旋轉軸、第二旋轉軸、第三旋轉軸、第四旋轉軸、第五旋轉軸、第六旋轉軸、第七旋轉軸和第八旋轉軸，其連接至第一行星齒輪裝置、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的三個旋轉元件，其中，第一旋轉軸是輸入軸，其直接連接至第一行星齒輪裝置的第二旋轉元件，第二旋轉軸直接連接至第一行星齒輪裝置的第一旋轉元件，第三旋轉軸直接連接至第二行星齒輪裝置的第一旋轉元件，第四旋轉軸直接連接至第一行星齒輪裝置的第三旋轉元件、第三行星齒輪裝置的第一旋轉元件以及第四行星齒輪裝置的第一旋轉元件，第五旋轉軸直接連接至第二行星齒輪裝置的第二旋轉元件，第六旋轉軸直接連接至第二行星齒輪裝置的第三旋轉元件、第三行星齒輪裝置的第二旋轉元件以及第四行星齒輪裝置的第三旋轉元件，第七旋轉軸直接連接至第三行星齒輪裝置的第三旋轉元件，第八旋轉軸是輸出軸，其直接連接至第四行星齒輪裝置的第二旋轉元件，并且其中，六個換擋元件可以包括第一離合器、第二離合器、第三離合器和第四離合器以及第一制動器和第二制動器，第一離合器設置在第一旋轉軸與第三旋轉軸之間，第二離合器設置在第四旋轉軸與第五旋轉軸之間，第三離合器設置在第五旋轉軸與第七旋轉軸之間，第四離合器設置在第二旋轉軸與第三旋轉軸之間，第一制動器 設置在第二旋轉軸與變速箱之間，并且第二制動器設置在第六旋轉軸與變速箱之間。

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沿著輸入軸和輸出軸的軸向順序地布置。

第一離合器設置為在第一行星齒輪裝置的第二旋轉元件與第二行星齒輪裝置的第一旋轉元件之間形成可變的連接，第二離合器設置為在第二行星齒輪裝置的第二旋轉元件與第三行星齒輪裝置的第一旋轉元件之間形成可變的連接，第三離合器設置為在第二行星齒輪裝置的第二旋轉元件與第三行星齒輪裝置的第三旋轉元件之間形成可變的連接，并且第四離合器設置為在第一行星齒輪裝置的第一旋轉元件與第二行星齒輪裝置的第一旋轉元件之間形成可變的連接。

根據(jù)以上所述的本發(fā)明，用于車輛的多級變速器能夠利用相對少數(shù)量的部件和簡單的配置而實現(xiàn)至少十個前進擋位和一個倒擋擋位，使得發(fā)動機可以在最優(yōu)運行點運行，從而使車輛的燃料效率的提高最大化，并且發(fā)動機可以更加安靜地運轉，從而提高車輛的靜音性。

本發(fā)明的方法和裝置具有其它的特性和優(yōu)點，這些特性和優(yōu)點從并入本文中的附圖和隨后的具體實施方案中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的具體實施方案中進行詳細陳述，這些附圖和具體實施方案共同用于解釋本發(fā)明的特定原理。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的用于車輛的多級變速器的結構圖。

圖2示出了在圖1中所示的變速器的運行模式表。

應當了解，所附附圖并不必須是按比例繪制的，其呈現(xiàn)了某種程度上經(jīng)過簡化的說明本發(fā)明的基本原理的各個特征。本文所公開的本發(fā)明的具體設計特征包括例如具體尺寸、方向、位置和外形將部分地由具體所要應用和使用的環(huán)境來確定。

在這些圖中，貫穿附圖的多幅圖，相同的附圖標記指代本發(fā)明的相同或等同的部分。

具體實施方式

下文將更具體地參考根據(jù)本發(fā)明的用于車輛的多級變速器的示例性實施方案，這些示例性實施方案的示例示于所附附圖中。在整個附圖和說明書中將盡可能地使用相同的附圖標記以指代相同或相似的部分。

參考圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的用于車輛的多級變速器包括：輸入軸IN，輸出軸OUT，第一行星齒輪裝置至第四行星齒輪裝置PG1、PG2、PG3和PG4以及至少六個換擋元件；第一行星齒輪裝置至第四行星齒輪裝置PG1、PG2、PG3和PG4設置在輸入軸IN與輸出軸OUT之間以傳輸旋轉力，第一行星齒輪裝置PG1至第四行星齒輪裝置PG4中的每個具有三個旋轉元件；至少六個換擋元件連接至第一行星齒輪裝置PG1至第四行星齒輪裝置PG4的旋轉元件。

第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉元件S1由至少六個換擋元件中的一個換擋元件而安裝為能夠固定的，并且可變連接至第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉元件S2。第一行星齒輪裝置PG1的第二旋轉元件C1直接連接至輸入軸IN并且可變地連接至第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉元件S2。第一行星齒輪裝置PG1的第三旋轉元件R1永久地連接至第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉元件S3。

第二行星齒輪裝置PG2的第二旋轉元件C2可變地連接至第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉元件S3和第三旋轉元件R3的每個，并且第二行星齒輪裝置PG2的第三旋轉元件R2永久地連接至第三行星齒輪裝置PG3的第二旋轉元件C3。

第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉元件S3永久地連接至第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉元件S4，并且第三行星齒輪裝置PG3的第二旋轉元件C3永久地連接至第四行星齒輪裝置PG4的第三旋轉元件R4。

第四行星齒輪裝置PG4的第三旋轉元件R4由至少六個換擋元件中的另一個換擋元件而安裝為能夠固定的，并且第四行星齒輪裝置PG4的第二旋轉元件C4永久地連接至輸出軸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沿著輸入軸IN和輸出軸OUT的軸向順序地布置。

第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉元件S1借助于至少六個換擋元件之中的第一制動器B1而安裝為能夠固定至變速箱CS。第四行星齒輪裝置PG4的第三旋轉元件R4借助于至少六個換擋元件之中的第二制動器B2而安裝為能夠固定至變速箱CS。

因此，第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉元件S1和第四行星齒輪裝置PG4的第三旋轉元件R4可以借助于第一制動器B1和第二制動器B2的操作而分別地轉換為可旋轉狀態(tài)或者不旋轉的約束狀態(tài)。

至少六個換擋元件之中的其它換擋元件配置為在行星齒輪裝置的旋轉元件之間構成可變的連接結構。

具體而言，至少六個換擋元件之中的第一離合器CL1在第一行星齒輪裝置PG1的第二旋轉元件C1與第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉元件S2之間形成可變的連接結構。至少六個換擋元件之中的第二離合器CL2在第二行星齒輪裝置PG2的第二旋轉元件C2與第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉元件S3之間形成可變的連接結構。至少六個換擋元件之中的第三離合器CL3在第二行星齒輪裝置PG2的第二旋轉元件C2與第三行星齒輪裝置PG3的第三旋轉元件R3之間形成可變的連接結構。至少六個換擋元件之中的第四離合器CL4在第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉元件S1與第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉元件S2之間形成可變的連接結構。

根據(jù)本實施方案，第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉元件S1、第二旋轉元件C1和第三旋轉元件R1分別為第一太陽輪、第一行星架和第一內齒圈。第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉元件S2、第二旋轉元件C2和第三旋轉元件R2分別為第二太陽輪、第二行星架和第二內齒圈。第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉元件S3、第二旋轉元件C3和第三旋轉元件R3分別為第三太陽輪、第三行星架和第三內齒圈。第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉元件S4、第二旋轉元件C4和第三旋轉元件R4分別為第四太陽輪、第四行星架和第四內齒圈。

如上配置的用于車輛的多級變速器也可以按以下方式呈現(xiàn)。

具體而言，根據(jù)本發(fā)明的用于車輛的多級變速器包括第一行星齒輪裝置PG1至第四行星齒輪裝置PG4、六個換擋元件以及八個旋轉軸；第一行星齒輪裝置PG1至第四行星齒輪裝置PG4各自具有三個旋轉元 件；六個換擋元件配置為可變地提供摩擦力；八個旋轉軸連接至第一行星齒輪裝置至第四行星齒輪裝置的旋轉元件。

因此，在八個旋轉軸之中，第一旋轉軸RS1是輸入軸IN，其直接連接至第一行星齒輪裝置PG1的第二旋轉元件C1。第二旋轉軸RS2直接連接至第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉元件S1。第三旋轉軸RS3直接連接至第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉元件S2。第四旋轉軸RS4直接連接至第一行星齒輪裝置PG1的第三旋轉元件R1、第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉元件S3和第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉元件S4。第五旋轉軸RS5直接連接至第二行星齒輪裝置PG2的第二旋轉元件C2。第六旋轉軸RS6直接連接至第二行星齒輪裝置PG2的第三旋轉元件R2、第三行星齒輪裝置PG3的第二旋轉元件C3以及第四行星齒輪裝置PG4的第三旋轉元件R4。第七旋轉軸RS7直接連接至第三行星齒輪裝置PG3的第三旋轉元件R3。第八旋轉軸RS8是輸出軸OUT，其直接連接至第四行星齒輪裝置PG4的第二旋轉元件C4。

另外，在六個換擋元件之中，第一離合器CL1設置在第一旋轉軸RS1與第三旋轉軸RS3之間。第二離合器CL2設置在第四旋轉軸RS4與第五旋轉軸RS5之間。第三離合器CL3設置在第五旋轉軸RS5與第七旋轉軸RS7之間。第四離合器CL4設置在第二旋轉軸RS2與第三旋轉軸RS3之間。第一制動器B1設置在第二旋轉軸RS2與變速箱CS之間。第二制動器B2設置在第六旋轉軸RS6與變速箱CS之間。

如上所述，包括四個簡單的行星齒輪裝置和六個換擋元件的根據(jù)本發(fā)明的用于車輛的多級變速器，根據(jù)如圖2所示的操作模式表實現(xiàn)了十個前進擋位和一個倒擋擋位。由于能夠基于相對少數(shù)量的部件和簡單的配置來實現(xiàn)十個換擋擋位的多級換擋，所以用于車輛的多級變速器能夠有助于提高車輛的燃料效率和靜音性，從而最終改善車輛的適銷性。

為了方便解釋和精確限定所附權利要求，術語“上”、“下”、“內”和“外”被用于參考附圖中所顯示的這些特征的位置來描述示例性實施方案的特征。

前面對本發(fā)明具體示例性實施方案所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描 述的目的。前面的描述并旨在窮舉的，也并不旨在把本發(fā)明限制為所公開的精確形式，顯然，根據(jù)上述教導很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實施方案并進行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的其它技術人員能夠實現(xiàn)并利用本發(fā)明的各種示例性實施方案及其各種選擇形式和修改形式。本發(fā)明的范圍意在由所附權利要求書及其等效形式所限定。