申请/专利权人：北京汽车动力总成有限公司

申请日：2017-11-21

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN109812549B

主分类号：F16H3/62

分类号：F16H3/62;F16H61/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2019.06.21#实质审查的生效;2019.05.28#公开

摘要：本发明提供了一种多级变速器及汽车。该多级变速器包括驱动轴、从动轴、3个行星齿轮组和六个切换元件，所述驱动轴被设置在壳体内，各行星齿轮组均具有太阳轮、行星架、齿圈和行星轮，六个切换元件分别为第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器、第五离合器和第六离合器，这些切换元件的选择性接合引起在驱动轴和从动轴之间的不同传动比，使得可实现八个前进挡和一个倒挡；挡组中换挡时分别仅变换一个切换元件，所以换挡方式中可以避免双切换，可实现顺序换挡。

主权项：1.一种多级变速器，其特征在于，包括：壳体G、驱动轴AN、从动轴AB、第一行星齿轮组1、第二行星齿轮组2、第三行星齿轮组3、第一离合器11、第二离合器12、第三离合器13、第四离合器14、第五离合器15和第六离合器16；其中，所述驱动轴AN可旋转的设置在壳体G内；所述第一行星齿轮组1、第二行星齿轮组2、第三行星齿轮组3均包括有太阳轮、行星架、齿圈和行星轮；所述驱动轴AN经由第一离合器11与第一行星齿轮组1的太阳轮相连，经由第一离合器11和第二离合器12与第三行星齿轮组3的齿圈相连，以及，经由第三离合器13与第三行星齿轮组3的行星架相连；所述第一行星齿轮组1的行星架的一端与从动轴AB相接，另一端通过第四离合器14与第三行星齿轮组3的齿圈相连；所述第二行星齿轮组2的太阳轮与第三行星齿轮组3的太阳轮固定连接；所述第二行星齿轮组2的行星架的一端接第一行星齿轮组的齿圈，另一端经由第五离合器15与第三行星齿轮组3的行星架相连；所述第二行星齿轮组2的齿圈R2与壳体G相连；所述第三行星齿轮组3的行星架经由第六离合器16和第三行星齿轮组3的太阳轮相连，同时与第二行星齿轮组2的太阳轮相连；其中，在所述多级变速器工作在第一前进挡位时，所述第一离合器11、第四离合器14和第六离合器16处于接合状态，所述第二离合器12、第三离合器13和第五离合器15处于分离状态；在所述多级变速器工作在第二前进挡位时，所述第一离合器11、第五离合器15和第六离合器16处于接合状态，所述第二离合器12、第三离合器13和第四离合器14处于分离状态；在所述多级变速器工作在第三前进挡位时，所述第一离合器11、第四离合器14和第五离合器15处于接合状态，所述第二离合器12、第三离合器13和第六离合器16处于分离状态；在所述多级变速器工作在第四前进挡位时，所述第一离合器11、第二离合器12和第五离合器15处于接合状态，所述第三离合器13、第四离合器14和第六离合器16处于分离状态；在所述多级变速器工作在第五前进挡位时，所述第一离合器11、第三离合器13和第五离合器15处于接合状态，所述第二离合器12、第四离合器14和第六离合器16处于分离状态；在所述多级变速器工作在第六前进挡位时，所述第二离合器12、第三离合器13和第五离合器15处于接合状态，所述第一离合器11、第四离合器14和第六离合器16处于分离状态；在所述多级变速器工作在第七前进挡位时，所述第三离合器13、第四离合器14和第五离合器15处于接合状态，所述第一离合器11、第二离合器12和第六离合器16处于分离状态；在所述多级变速器工作在第八前进挡位时，所述第二离合器12、第三离合器13和第四离合器14处于接合状态，所述第一离合器11、第五离合器15和第六离合器16处于分离状态；在所述多级变速器工作在倒挡时，所述第一离合器11、第三离合器13和第六离合器16处于接合状态，所述第二离合器12、第四离合器14和第五离合器15处于分离状态。

全文数据：一种多级变速器及汽车技术领域本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种多级变速器及汽车。背景技术现代多级变速器已满足所提出的众多要求，但是已有较少挡位使得发动机不能经常工作在其燃油经济性最优区域，导致整车燃油经济性差，换挡冲击较大，乘坐舒适性较差。已有较多挡位的变速器，结构较为复杂，体积大，较多的齿轮组使得成本高。发明内容本发明的目的在于提供一种多级变速器及汽车，通过使用较少的行星齿轮组和切换原件，实现至少八个前进挡和一个倒挡，使得整车的燃油经济性提高，换挡冲击减小，跳挡更快，换挡更平顺，搭载该变速器的整车乘坐舒适性更好，并且结构紧凑，成本较低，体积小。为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种多级变速器及汽车，包括：壳体、驱动轴、从动轴、第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组、第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器、第五离合器和第六离合器；其中，所述驱动轴可旋转的设置在壳体内；所述第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组均包括有太阳轮、行星架、齿圈和行星轮；所述驱动轴经由第一离合器与第一行星齿轮组的太阳轮相连，经由第一离合器和第二离合器与第三行星齿轮组的齿圈相连，以及，经由第三离合器与第三行星齿轮组的行星架相连；所述第一行星齿轮组的行星架的一端与从动轴相接，另一端通过第四离合器与第三行星齿轮组的齿圈相连；所述第二行星齿轮组的太阳轮与第三行星齿轮组的太阳轮固定连接；所述第二行星齿轮组的行星架的一端接第一行星齿轮组的齿圈，另一端经由第五离合器与第三行星齿轮组的行星架相连；所述第二行星齿轮组的齿圈与壳体相连；所述第三行星齿轮组的行星架经由第六离合器和第三行星齿轮组的太阳轮相连，同时与第二行星齿轮组的太阳轮相连。其中，在所述多级变速器工作在第一前进挡位时，所述第一离合器、第四离合器和第六离合器处于接合状态，所述第二离合器、第三离合器和第五离合器处于分离状态；在所述多级变速器工作在第二前进挡位时，所述第一离合器、第五离合器和第六离合器处于接合状态，所述第二离合器、第三离合器和第四离合器处于分离状态；在所述多级变速器工作在第三前进挡位时，所述第一离合器、第四离合器和第五离合器处于接合状态，所述第二离合器、第三离合器和第六离合器处于分离状态；在所述多级变速器工作在第四前进挡位时，所述第一离合器、第二离合器和第五离合器处于接合状态，所述第三离合器、第四离合器和第六离合器处于分离状态；在所述多级变速器工作在第五前进挡位时，所述第一离合器、第三离合器和第五离合器处于接合状态，所述第二离合器、第四离合器和第六离合器处于分离状态；在所述多级变速器工作在第六前进挡位时，所述第二离合器、第三离合器和第五离合器处于接合状态，所述第一离合器、第四离合器和第六离合器处于分离状态；在所述多级变速器工作在第七前进挡位时，所述第三离合器、第四离合器和第五离合器处于接合状态，所述第一离合器、第二离合器和第六离合器处于分离状态；在所述多级变速器工作在第八前进挡位时，所述第二离合器、第三离合器和第四离合器处于接合状态，所述第一离合器、第五离合器和第六离合器处于分离状态。其中，在所述多级变速器工作在倒挡时，所述第一离合器、第三离合器和第六离合器处于接合状态，所述第二离合器、第四离合器和第五离合器处于分离状态。其中，所述第一行星齿轮组、第二行星齿轮组或第三行星齿轮组中，行星轮的一端与太阳轮啮合，另一端与齿圈啮合，行星架与行星轮可旋转的连接。其中，所述驱动轴的前端处设置有一附加空间结构，所述附加空间结构有一容置空间。其中，所述附加空间结构中集成有电动马达。本发明的实施例还提供一种汽车，包括如上所述的多级变速器。本发明的上述技术方案的有益效果如下：与现有技术相比，本发明通过使用较少的行星齿轮组和切换元件，可实现至少八个前进挡和一个倒挡，使得整车的燃油经济性提高，换挡冲击减小，跳挡更快，换挡更平顺，搭载该变速器的整车乘坐舒适性更好，并且结构紧凑，成本较低，体积小；也可在驱动轴前端设置的附加空间结构中集成电动马达等；除此之外，挡组中换挡时分别仅变换一个切换元件，所以换挡方式中可以避免双切换，可实现顺序换挡。附图说明图1表示本发明多级变速器的实施例的结构示意图；图2表示多级变速器在图1中所示的实施例的换挡简图；主要附图标记说明：AN-驱动轴；AB-从动轴；1-第一行星齿轮组；2-第二行星齿轮组；3-第三行星齿轮组；11-第一离合器；12-第二离合器；13-第三离合器；14-第四离合器；15-第五离合器；16-第六离合器；G-壳体；S-太阳轮；P-行星轮；CA-行星架；R-齿圈。具体实施方式为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本发明针对现有技术多级变速器的问题，使用三个行星齿轮组和五个切换元件实现六个前进挡和一个倒挡，实现挡位数较少，使得发动机不能经常工作在其燃油经济性最优区域，导致整车燃油经济性差，换挡冲击较大，乘坐舒适性较差，使用四个行星齿轮组和六个切换元件实现九个前进挡和一个倒挡，结构较为复杂，体积大，较多的齿轮组使得成本高；提供一种多级变速器，通过使用三个的行星齿轮组和六个切换元件，实现至少八个前进挡和一个倒挡，使得整车的燃油经济性提高，换挡冲击减小，跳挡更快，换挡更平顺，搭载该变速器的整车乘坐舒适性更好，并且结构紧凑，成本较低，体积小。如图1和图2所示，本发明实施例提供一种多级变速器，包括:壳体G、驱动轴AN、从动轴AB、第一行星齿轮组1、第二行星齿轮组2、第三行星齿轮组3、第一离合器11、第二离合器12、第三离合器13、第四离合器14、第五离合器15和第六离合器16；其中，所述驱动轴AN可旋转的设置在壳体G内；所述第一行星齿轮组1、第二行星齿轮组2、第三行星齿轮组3均包括有太阳轮、行星架、齿圈和行星轮。所述驱动轴AN经由第一离合器11与第一行星齿轮组1的太阳轮相连，经由第一离合器11和第二离合器12与第三行星齿轮组3的齿圈相连，以及，经由第三离合器13与第三行星齿轮组3的行星架相连。所述第一行星齿轮组1的行星架的一端与从动轴AB相接，另一端通过第四离合器14与第三行星齿轮组3的齿圈相连。所述第二行星齿轮组2的太阳轮与第三行星齿轮组3的太阳轮固定连接；所述第二行星齿轮组2的行星架的一端接第一行星齿轮组的齿圈，另一端经由第五离合器15与第三行星齿轮组3的行星架相连；所述第二行星齿轮组2的齿圈R2与壳体G相连。所述第三行星齿轮组3的行星架经由第六离合器16和第三行星齿轮组3的太阳轮相连，同时与第二行星齿轮组2的太阳轮相连。在上述实施例中，驱动轴的动力来自驱动源，多级变速器将驱动轴AN的旋转多挡位的变速并从从动轴AB输出；从动轴AB可以设有从动轮，所述从动轮可以是齿轮、如正齿轮，也可以是允许借助链、摩擦轮等传动转矩的轮子。另外，行星轮的一端与太阳轮啮合，另一端与齿圈啮合，行星架与行星轮可旋转的连接。所述驱动轴AN的前端处设置有一附加空间结构，所述附加空间结构有一容置空间，该容置空间中可集成另外的部件，如电动马达等，从而可应用于混合动力的车中。具体的，可实现八个前进挡和一个倒挡，当所述多级变速器工作在第一前进挡位时，所述第一离合器11、第四离合器14和第六离合器16处于接合状态，所述第二离合器12、第三离合器13和第五离合器15处于分离状态；当所述多级变速器工作在第二前进挡位时，所述第一离合器11、第五离合器15和第六离合器16处于接合状态，所述第二离合器12、第三离合器13和第四离合器14处于分离状态；当所述多级变速器工作在第三前进挡位时，所述第一离合器11、第四离合器14和第五离合器15处于接合状态，所述第二离合器12、第三离合器13和第六离合器16处于分离状态；当所述多级变速器工作在第四前进挡位时，所述第一离合器11、第二离合器12和第五离合器15处于接合状态，所述第三离合器13、第四离合器14和第六离合器16处于分离状态；当所述多级变速器工作在第五前进挡位时，所述第一离合器11、第三离合器13和第五离合器15处于接合状态，所述第二离合器12、第四离合器14和第六离合器16处于分离状态；当所述多级变速器工作在第六前进挡位时，所述第二离合器12、第三离合器13和第五离合器15处于接合状态，所述第一离合器11、第四离合器14和第六离合器16处于分离状态；当所述多级变速器工作在第七前进挡位时，所述第三离合器13、第四离合器14和第五离合器15处于接合状态，所述第一离合器11、第二离合器12和第六离合器16处于分离状态；当所述多级变速器工作在第八前进挡位时，所述第二离合器12、第三离合器13和第四离合器14处于接合状态，所述第一离合器11、第五离合器15和第六离合器16处于分离状态；当所述多级变速器工作在倒挡时，所述第一离合器11、第三离合器13和第六离合器16处于接合状态，所述第二离合器12、第四离合器14和第五离合器15处于分离状态。由此可知，挡组中换挡时分别仅变换一个切换元件，所以换挡方式中可以避免双切换，可实现顺序换挡。所述多级变速器，通过使用较少的行星齿轮组和切换元件，实现至少八个前进挡和一个倒挡，使得整车的燃油经济性提高，换挡冲击减小，跳挡更快，换挡更平顺，搭载该变速器的整车乘坐舒适性更好，并且结构紧凑，成本较低，体积小。本发明的实施例还提供了一种汽车，包括以上所述的多级变速器。需要说明的是，本发明实施例提供的汽车是设置有上述多级变速器的汽车，则上述多级变速器的所有实施例均适用于该汽车，且均能达到相同或相似的有益效果。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

权利要求：1.一种多级变速器，其特征在于，包括：壳体G、驱动轴AN、从动轴AB、第一行星齿轮组1、第二行星齿轮组2、第三行星齿轮组3、第一离合器11、第二离合器12、第三离合器13、第四离合器14、第五离合器15和第六离合器16；其中，所述驱动轴AN可旋转的设置在壳体G内；所述第一行星齿轮组1、第二行星齿轮组2、第三行星齿轮组3均包括有太阳轮、行星架、齿圈和行星轮；所述驱动轴AN经由第一离合器11与第一行星齿轮组1的太阳轮相连，经由第一离合器11和第二离合器12与第三行星齿轮组3的齿圈相连，以及，经由第三离合器13与第三行星齿轮组3的行星架相连；所述第一行星齿轮组1的行星架的一端与从动轴AB相接，另一端通过第四离合器14与第三行星齿轮组3的齿圈相连；所述第二行星齿轮组2的太阳轮与第三行星齿轮组3的太阳轮固定连接；所述第二行星齿轮组2的行星架的一端接第一行星齿轮组的齿圈，另一端经由第五离合器15与第三行星齿轮组3的行星架相连；所述第二行星齿轮组2的齿圈R2与壳体G相连；所述第三行星齿轮组3的行星架经由第六离合器16和第三行星齿轮组3的太阳轮相连，同时与第二行星齿轮组2的太阳轮相连。2.根据权利要求1所述的多级变速器，其特征在于，在所述多级变速器工作在第一前进挡位时，所述第一离合器11、第四离合器14和第六离合器16处于接合状态，所述第二离合器12、第三离合器13和第五离合器15处于分离状态；在所述多级变速器工作在第二前进挡位时，所述第一离合器11、第五离合器15和第六离合器16处于接合状态，所述第二离合器12、第三离合器13和第四离合器14处于分离状态；在所述多级变速器工作在第三前进挡位时，所述第一离合器11、第四离合器14和第五离合器15处于接合状态，所述第二离合器12、第三离合器13和第六离合器16处于分离状态；在所述多级变速器工作在第四前进挡位时，所述第一离合器11、第二离合器12和第五离合器15处于接合状态，所述第三离合器13、第四离合器14和第六离合器16处于分离状态；在所述多级变速器工作在第五前进挡位时，所述第一离合器11、第三离合器13和第五离合器15处于接合状态，所述第二离合器12、第四离合器14和第六离合器16处于分离状态；在所述多级变速器工作在第六前进挡位时，所述第二离合器12、第三离合器13和第五离合器15处于接合状态，所述第一离合器11、第四离合器14和第六离合器16处于分离状态；在所述多级变速器工作在第七前进挡位时，所述第三离合器13、第四离合器14和第五离合器15处于接合状态，所述第一离合器11、第二离合器12和第六离合器16处于分离状态；在所述多级变速器工作在第八前进挡位时，所述第二离合器12、第三离合器13和第四离合器14处于接合状态，所述第一离合器11、第五离合器15和第六离合器16处于分离状态。3.根据权利要求1所述的多级变速器，其特征在于，在所述多级变速器工作在倒挡时，所述第一离合器11、第三离合器13和第六离合器16处于接合状态，所述第二离合器12、第四离合器14和第五离合器15处于分离状态。4.根据权利要求1所述的多级变速器，其特征在于，所述第一行星齿轮组1、第二行星齿轮组2或第三行星齿轮组3中，行星轮的一端与太阳轮啮合，另一端与齿圈啮合，行星架与行星轮可旋转的连接。5.根据权利要求1所述的多级变速器，其特征在于，所述驱动轴AN的前端处设置有一附加空间结构，所述附加空间结构有一容置空间。6.根据权利要求5所述的多级变速器，其特征在于，所述附加空间结构中集成有电动马达。7.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的多级变速器。

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