本公開涉及用于機動車輛的自動變速器領(lǐng)域。更具體地講，本公開涉及具有至少一個取力器的變速器。

背景技術(shù)：

許多車輛在寬范圍的車輛速度(包括前進運動和倒車運動兩者)下使用。然而，一些類型的發(fā)動機僅能在窄的速度范圍內(nèi)高效運轉(zhuǎn)。因此，通常采用能夠在多個傳動比下高效地傳輸功率的變速器。變速器傳動比是輸入軸轉(zhuǎn)速與輸出軸轉(zhuǎn)速的比。當車輛處于低速時，變速器通常在高傳動比下運轉(zhuǎn)，使得發(fā)動機扭矩倍增以提高加速度。處于高車速時，使變速器在低傳動比下運轉(zhuǎn)允許與安靜、燃料高效的巡航關(guān)聯(lián)的發(fā)動機轉(zhuǎn)速。

大多數(shù)變速器配備有變矩器或其它類型的起步裝置。當車輛靜止或非常緩慢地移動時，齒輪箱輸入轉(zhuǎn)速小于發(fā)動機的最小運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。起步裝置將扭矩從發(fā)動機傳遞到齒輪箱輸入，同時允許發(fā)動機以可接受的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。變矩器包括由發(fā)動機驅(qū)動的泵輪和驅(qū)動齒輪箱輸入的渦輪。扭矩從泵輪液力地傳遞到渦輪。

一些類型的車輛除需要推進車輛所需的功率之外還需要大量的功率來運行附件。這些車輛可使用安裝到變速器的一個或更多個附件驅(qū)動器單元(可稱為取力器(powertake-off,pto)單元)來提供這種附件功率。如果附件驅(qū)動器被連接到渦輪，則所述附件驅(qū)動器僅在車輛移動時旋轉(zhuǎn)。盡管對于一些類型的附件這是可接受的，但其它類型的附件在車輛靜止時需要功率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)一個實施例，一種變速器包括輸入軸和固定到所述輸入軸的主傳動齒輪。主傳動齒輪具有第一組輪齒。中間齒輪被設(shè)置在變速器中并具有與第一組輪齒嚙合的第二組輪齒。變速器還包括變速器泵傳動齒輪，所述變速器泵傳動齒輪具有與第二組輪齒嚙合的第三組輪齒。變速器泵傳動齒輪被構(gòu)造為將動力從輸入軸傳遞到變速器泵。取力器單元被安裝到變速器的殼體并包括第一單元傳動齒輪，所述第一單元傳動齒輪具有與第二組輪齒嚙合的第四組輪齒。第一單元傳動齒輪被構(gòu)造為將動力從中間齒輪傳遞到取力器。

根據(jù)另一個實施例，一種變速器包括主傳動齒輪和中間齒輪，所述主傳動齒輪固定到輸入軸，所述中間齒輪與所述主傳動齒輪嚙合。變速器泵由接收來自中間齒輪的動力的泵軸驅(qū)動。取力器單元被安裝到變速器的殼體并具有與中間齒輪嚙合的第一單元傳動齒輪。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述變速器還包括另一取力器單元，所述另一取力器單元安裝到變速器的殼體并包括與主傳動齒輪嚙合的第二單元傳動齒輪。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述另一取力器單元還包括與第二單元傳動齒輪嚙合的第三單元傳動齒輪。

根據(jù)又一個實施例，一種變速器包括殼體，所述殼體限定窗口并具有圍繞窗口的凸臺。凸臺被構(gòu)造為與附件驅(qū)動器單元連接。變速器還包括固定到輸入軸的主傳動齒輪和可操作地連接到第一齒輪的變速器泵。中間齒輪被設(shè)置在殼體內(nèi)并與主傳動齒輪和第一齒輪嚙合。中間齒輪被布置在殼體中，使得當附件驅(qū)動器單元被安裝在凸臺上時附件驅(qū)動器單元的齒輪與中間齒輪嚙合。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，中間齒輪被布置在殼體中，使得中間齒輪的至少一部分鄰近所述窗口。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，輸入軸限定將殼體分為第一縱向半?yún)^(qū)和第二縱向半?yún)^(qū)的殼體中線，其中，中間齒輪和所述窗口位于第一縱向半?yún)^(qū)內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第一齒輪位于第一縱向半?yún)^(qū)內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，變速器泵還包括軸，并且所述第一齒輪固定到所述軸。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，附件驅(qū)動器單元被安裝到凸臺，并且，附件驅(qū)動器單元的齒輪與中間齒輪嚙合。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述變速器還包括另一附件驅(qū)動器單元，所述另一附件驅(qū)動器單元被安裝到變速器的殼體并包括與主傳動齒輪嚙合的第二附件齒輪。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當附件驅(qū)動器單元被安裝在所述凸臺上時，附件驅(qū)動器單元的齒輪被布置為延伸通過所述窗口。

附圖說明

圖1是具有兩個附件驅(qū)動器的車輛動力傳動系統(tǒng)的示意圖。

圖2是沿著變矩器后面的切割線截取的圖1的變速器和附件驅(qū)動器的剖切前視圖。

圖3是變速器的一部分的剖切示意圖。

圖4是變速器的另一部分的剖切示意圖。

具體實施方式

在此描述了本公開的實施例。然而，應(yīng)理解，公開的實施例僅為示例，其它實施例可以采用各種可替代形式。附圖不一定按比例繪制；可夸大或最小化一些特征以顯示特定部件的細節(jié)。因此，在此公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而僅作為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式使用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解，參考任一附圖示出和描述的各種特征可以與在一個或更多個其它附圖中示出的特征組合以產(chǎn)生未明確示出或描述的實施例。示出的特征的組合提供用于典型應(yīng)用的代表性實施例。然而，與本公開的教導(dǎo)一致的特征的各種組合和變型對于特定應(yīng)用或?qū)嵤┓绞綍瞧谕摹?/p>

圖1中示意性地示出了示例性的車輛動力傳動系統(tǒng)10。在圖1中，實線代表機械連接(諸如軸或定比傳動)。發(fā)動機12通過燃燒燃料產(chǎn)生機械動力。變速器14以適于當前車輛需要的軸轉(zhuǎn)速(可以比發(fā)動機12產(chǎn)生動力的軸轉(zhuǎn)速快或慢)將動力傳遞到差速器16。差速器16通過固定的最終傳動比降低軸轉(zhuǎn)速并將動力傳遞到左驅(qū)動車輪和右驅(qū)動車輪18和20，以允許在車輛轉(zhuǎn)彎時在車輪之間存在微小的轉(zhuǎn)速差。

變速器14可包括變矩器22或其它起步裝置以及齒輪箱24。變矩器22包括固定到發(fā)動機曲軸的泵輪26和固定到齒輪箱輸入軸的渦輪28。當泵輪26旋轉(zhuǎn)得比渦輪28快時，扭矩從泵輪26液力地傳遞到渦輪28?？梢越雍吓酝x合器30，以通過摩擦將扭矩從泵輪26傳遞到渦輪28，從而降低在液力動力傳遞中固有的動力損失。齒輪箱24包括若干液壓致動的換擋元件。齒輪箱24通過接合換擋元件的各個子集來建立不同的傳動比。變速器泵32提供接合換擋元件的增壓流體。由發(fā)動機12產(chǎn)生的功率中的一些被用于驅(qū)動變速器泵32，從而減少了傳遞到差速器16的功率。為了使傳遞到差速器16的功率的百分比最大化并由此降低由發(fā)動機12消耗的燃料量，會期望使變速器泵32的功率消耗最小化。

取力器(pto)單元34和36是通常在購置車輛之后由車輛操作者增設(shè)的功率消耗裝置。取力器單元還被稱為附件驅(qū)動器。使用可由變速器制造商提供的安裝硬件將pto安裝到變速器結(jié)構(gòu)。發(fā)動機12通過變速器14間接地為pto34和36提供動力。一些類型的附件僅在車輛移動時需要動力，另一些類型的附件僅在車輛靜止時需要動力，而其它類型的附件在兩種情況下均需要動力。

例如，車輛發(fā)動機可以通過安裝于車輛的發(fā)電機、液壓泵和空氣壓縮機為位于相隔較遠的工作點處的各種附件提供動力。這些附件僅在車輛處于駐車時被使用。安裝于車輛的制冷壓縮機必須在車輛行駛時和在車輛被停放時工作。當車輛用于除雪時，安裝到變速器的pto可提供動力以升起和降下雪犁。駕駛員希望能夠在車輛移動時、當車輛在掛上擋(ingear)的情況下停止時以及在車輛處于駐車時升起和降下雪犁。

圖2、圖3和圖4示出了變速器14和pto34、36的一部分。在圖3和圖4中，發(fā)動機在左邊，后車輪在右邊。變速器14包括變速器殼體(或箱體)40，所述變速器殼體40可以是一個或更多個工件裝配在一起的。變矩器22位于變速器14的前部并被設(shè)置在鐘形殼體(bellhousing)41內(nèi)，該鐘形殼體41附連到變速器殼體40，或者是變速器殼體的組成部分。變矩器22包括連接到發(fā)動機12的曲軸的泵輪26。變矩器22還包括連接到渦輪軸43的渦輪28。渦輪軸43驅(qū)動齒輪箱，齒輪箱包括一個或更多個行星齒輪組和由閥體控制的離合器的布置。導(dǎo)輪51被設(shè)置在泵輪26與渦輪28之間。

主傳動齒輪44被固定在(由發(fā)動機提供動力的)輸入軸42上并包括輪齒45。主傳動齒輪44用于給變速器泵32以及第一pto34和第二pto36(如果安裝的話)提供動力。第一中間齒輪(idlergear)46被支撐在第一中間齒輪軸48上，第一中間齒輪軸48由變速器殼體40支撐。滾針軸承50可被設(shè)置在齒輪46的內(nèi)孔與軸48的外表面之間。齒輪46包括與主傳動齒輪44的輪齒45嚙合的輪齒52，以將動力從輸入軸42傳遞到中間齒輪46。

變速器泵32可以是位于變速器14的右下側(cè)的離軸泵(off-axispump)。變速器泵32包括傳動齒輪56，傳動齒輪56固定在驅(qū)動泵32的泵軸54上。傳動齒輪56具有與中間齒輪46的輪齒52嚙合的輪齒58，以將動力從中間齒輪傳遞到泵軸54。在替代的實施例中，一個或更多個額外的中間齒輪可嚙合在齒輪46與泵傳動齒輪56之間，以將動力傳遞到泵軸54。

pto34包括具有凸緣62的殼體60，凸緣62螺栓連接到變速器殼體40的凸臺64上。變速器殼體40限定窗口66，以允許pto34的齒輪與變速器殼體40內(nèi)部的齒輪嚙合。pto34包括由發(fā)動機提供動力的軸68。軸68與附件可操作地連接并為附件提供驅(qū)動力。附件可包括將軸68與附件選擇性地連接的離合器。傳動齒輪74固定到軸68并包括輪齒76。中間齒輪70將動力從中間齒輪46傳遞到傳動齒輪74并包括與輪齒52和輪齒76嚙合的輪齒72。中間齒輪70和傳動齒輪74被設(shè)置在由pto殼體60支撐的軸上。變速器殼體40可包括蓋，當未安裝pto34時所述蓋緊固到凸臺64。中間齒輪46被布置在殼體40中，使得當安裝pto34時齒輪46與pto34的齒輪嚙合。例如，中間齒輪46被設(shè)置為鄰近窗口66且與pto34位于變速器14的同一縱向半?yún)^(qū)上。

pto36包括具有凸緣80的殼體78，凸緣80螺栓連接到變速器殼體40的凸臺82上。變速器殼體40限定窗口84，以允許pto36的齒輪與變速器殼體40內(nèi)部的齒輪嚙合。pto36包括由發(fā)動機提供動力的軸86。軸86與附件可操作地連接并為附件提供驅(qū)動力。

傳動齒輪92固定到軸86并包括輪齒94。pto36可包括與主傳動齒輪44可操作地連接的一個或更多個中間齒輪，以將動力從主傳動齒輪44傳遞到軸86。在一個實施例中，pto36包括第一中間齒輪88和第二中間齒輪96。第一中間齒輪88包括與主傳動齒輪44的輪齒45嚙合的輪齒90。第二中間齒輪96包括與輪齒94和輪齒90嚙合的輪齒98。在另一個實施例中，可使用更多或更少的中間齒輪以將動力從主傳動齒輪傳遞到軸86。例如，pto36可包括與主傳動齒輪44和傳動齒輪92嚙合的單個中間齒輪。中間齒輪88、96和傳動齒輪92被設(shè)置在由pto殼體60支撐的軸上。變速器殼體40可包括蓋，所述蓋在未安裝pto36時緊固到凸臺82。(雖然僅示出了位于齒輪46上的軸承，但應(yīng)理解其它齒輪也可包括軸承。)

第一pto34和第二pto36通過輸入軸42接收動力。因此，每當發(fā)動機運行時，pto34和36便能夠為它們相關(guān)的附件提供動力，而不管車輛是移動還是靜止。此外，不管齒輪箱是處于空擋、駐車擋、倒擋還是前進擋，動力都是可用的。

再次參照圖2，齒輪被布置為使得所有的中間齒輪均被加載而不管是否安裝了pto34和36中的每個。在一些現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計中，當pto中的一個或更多個未安裝時，中間齒輪是空載的。在空載時，中間齒輪會振顫或運動而產(chǎn)生可被車輛的乘客察覺到的不必要的噪音。這種噪音導(dǎo)致令人不滿的客戶體驗并且應(yīng)該避免。在示出的設(shè)計中，第一中間齒輪46總是與被構(gòu)造為給變速器泵32提供動力的齒輪嚙合。因此，在移除pto34時，中間齒輪46仍被加載，這防止了齒輪發(fā)出咯咯聲和其它不必要的噪音。示出的齒輪布置還通過為變速器泵32和pto34提供共用的中間齒輪46而減少了用于為各種部件中的每個提供動力所需的齒輪的數(shù)量。該共用的中間齒輪降低了重量、成本和功率損失。通過將中間齒輪70支撐在pto殼體60上以及將中間齒輪88支撐在pto殼體78上，也消除了齒輪振顫的其它來源。因此，中間齒輪70和中間齒輪88只有在它們相關(guān)的pto被安裝時才存在于變速器中。

雖然上文描述了示例性實施例，但是并不意味著這些實施例描述了權(quán)利要求所涵蓋的所有可能的形式。說明書中使用的詞語為描述性詞語而非限制，并且應(yīng)理解在不脫離本公開的精神和范圍的情況下可以做出各種改變。如上所述，可以組合各個實施例的特征以形成本發(fā)明的可能沒有被明確描述或示出的進一步的實施例。雖然關(guān)于一個或更多個期望的特性，各個實施例可能已經(jīng)被描述為提供優(yōu)點或優(yōu)于其它實施例或現(xiàn)有技術(shù)的實施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該認識到，取決于具體應(yīng)用和實施方式，可以對一個或更多個特征或特性進行折衷，以實現(xiàn)期望的整體系統(tǒng)屬性。因此，被描述為在一個或更多個特性上不如其它實施例或現(xiàn)有技術(shù)的實施方式合意的實施例并不在本公開的范圍之外，并且這些實施例對于特定應(yīng)用可以是令人滿意的。