專利名稱：多擋變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種具有多個行星齒輪組和多個扭矩傳遞裝置的多擋變速器，特別是一種具有十擋或更多擋、至少四個行星齒輪組和多個扭矩傳遞裝置的變速器。
背景技術(shù)：
本部分的陳述僅僅提供了涉及本發(fā)明公開內(nèi)容的背景信息，并且可能構(gòu)成或可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。典型的多擋變速器利用了摩擦離合器、行星齒輪布置和固定的互連件的組合來獲得多個傳動比。行星齒輪組的數(shù)量和物理布置，一般來講，由封裝、費用和期望的速度比來決定。盡管現(xiàn)有的變速器實現(xiàn)了它們的預(yù)期目的，但是對新的、改進的變速器構(gòu)造的需求實質(zhì)上一直存在，所述新的、改進的變速器構(gòu)造具有改進的性能(特別是從效率、響應(yīng)性和平順性的方面來看)和改進的封裝(主要是減小了尺寸和重量)。因此，需要一種改進的、具有成本效益的、緊湊的多擋變速器。

發(fā)明內(nèi)容
提供了一種變速器，其具有輸入構(gòu)件、輸出構(gòu)件、四個行星齒輪組、多個聯(lián)接構(gòu)件和多個扭矩傳遞裝置。每個行星齒輪組包括第一、第二和第三構(gòu)件。扭矩傳遞裝置例如是離合器和制動器。·在一個實施例中，所述變速器包括:輸入構(gòu)件；輸出構(gòu)件；第一、第二、第三和第四行星齒輪組，每一個行星齒輪組都具有第一、第二和第三構(gòu)件；其中，輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件各自持續(xù)地互連到所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第一、第二和第三構(gòu)件中的至少一個；第一互連構(gòu)件，其將第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與第二行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)地互連；第二互連構(gòu)件，其將第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與第二行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連；第三互連構(gòu)件，其將第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與第四行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)地互連；和第四互連構(gòu)件，其將第三行星齒輪組的第三構(gòu)件與第四行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連。第一扭矩傳遞機構(gòu)，其可選擇性地接合，以將第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與第三行星齒輪組的第二構(gòu)件互連。第二扭矩傳遞機構(gòu)，其可選擇性地接合，以將第一行星齒輪組的第三構(gòu)件和第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與第三行星齒輪組的第一構(gòu)件和第四行星齒輪組的第一構(gòu)件互連。第三扭矩傳遞機構(gòu)，其可選擇性地接合，以將第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與第三行星齒輪組的第一構(gòu)件和第四行星齒輪組的第一構(gòu)件互連。第四扭矩傳遞機構(gòu)，其可選擇性地接合，以將第一行星齒輪組的第一構(gòu)件和第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與固定構(gòu)件互連。第五扭矩傳遞機構(gòu)，其可選擇性地接合，以將第一行星齒輪組的第三構(gòu)件和第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與固定構(gòu)件互連。第六扭矩傳遞機構(gòu)，其可選擇性地接合，以將第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與固定構(gòu)件互連。第七扭矩傳遞機構(gòu)，其可選擇性地接合，以將第四行星齒輪組的第三構(gòu)件與固定構(gòu)件互連。七個扭矩傳遞機構(gòu)能夠以至少三個的組合的形式選擇性地接合，以在輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件之間建立至少十個前進擋速度比和至少一個倒擋速度比。在所述變速器的另一實施例中，輸入構(gòu)件持續(xù)地連接到第一行星齒輪組的第二構(gòu)件以與其共同旋轉(zhuǎn)。在所述變速器的又一實施例中，輸出構(gòu)件持續(xù)地連接到第三行星齒輪組的第三構(gòu)件和第四行星齒輪組的第二構(gòu)件以與它們共同旋轉(zhuǎn)。在所述變速器的又一實施例中，第一構(gòu)件是太陽輪構(gòu)件，第二構(gòu)件是行星架構(gòu)件，第二構(gòu)件是齒圈構(gòu)件。參照以下描述和附圖，本發(fā) 明的更多特征、方面和優(yōu)點將變得明顯，附圖中涉及相同的部件、元件或特征將采用相似的附圖標(biāo)記指代。本發(fā)明還提供了以下方案。1、一種變速器，包括:輸入構(gòu)件；輸出構(gòu)件；第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組，每個行星齒輪組都具有第一構(gòu)件、第二構(gòu)件和第三構(gòu)件，其中所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件各自持續(xù)地互連到所述第一行星齒輪組、所述第二行星齒輪組、所述第三行星齒輪組和第四行星齒輪組的所述第一構(gòu)件、所述第二構(gòu)件和所述第三構(gòu)件中的至少一個；第一互連構(gòu)件，所述第一互連構(gòu)件將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)地互連；第二互連構(gòu)件，所述第二互連構(gòu)件將所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連；第三互連構(gòu)件，所述第三互連構(gòu)件將所述第三行星齒輪組的第構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)地互連；第四互連構(gòu)件，所述第四互連構(gòu)件將所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連；和七個扭矩傳遞機構(gòu)，所述七個扭矩傳遞機構(gòu)每一個可選擇性地接合，以將所述第構(gòu)件、所述第二構(gòu)件和所述第三構(gòu)件中的至少一個構(gòu)件與所述第一構(gòu)件、所述第二構(gòu)件、所述第三構(gòu)件以及固定構(gòu)件中的至少一個其他構(gòu)件互連；和其中，所述七個扭矩傳遞機構(gòu)能夠以至少三個的組合的形式選擇性地接合，以在所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件之間建立至少十個前進擋速度比和至少一個倒擋速度比。2、方案I中的變速器，其中，所述七個扭矩傳遞機構(gòu)中的第一個可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件互連。3、方案I中的變速器，其中，所述七個扭矩傳遞機構(gòu)中的第二個可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件互連。4、方案I中的變速器，其中，所述七個扭矩傳遞機構(gòu)中的第三個可選擇性地接合，以將所述第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的所述第一構(gòu)件互連。5、方案I中的變速器，其中，所述七個扭矩傳遞機構(gòu)中的第四個可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。6、方案I中的變速器，其中，所述七個扭矩傳遞機構(gòu)中的第五個可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。7、方案I中的變速器，其中，所述七個扭矩傳遞機構(gòu)中的第六個可選擇性地接合，以將所述第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。8、方案I中的變速器，其中，所述七個扭矩傳遞機構(gòu)中的第七個可選擇性地接合，以將所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。9、方案I中的變 速器，其中，所述輸入構(gòu)件持續(xù)地連接到所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件以與其共同旋轉(zhuǎn)。10、方案I中的變速器，其中，所述輸出構(gòu)件持續(xù)地連接到所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件以與它們共同旋轉(zhuǎn)。11、方案I中的變速器，其中，所述第一構(gòu)件是太陽輪構(gòu)件，所述第二構(gòu)件是行星架構(gòu)件，并且所述第三構(gòu)件是齒圈構(gòu)件。12、一種變速器，包括:輸入構(gòu)件；輸出構(gòu)件；第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組，每一個行星齒輪組都具有第一構(gòu)件、第二構(gòu)件和第三構(gòu)件，其中所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件各自持續(xù)地互連到所述第一行星齒輪組、所述第二行星齒輪組、所述第三行星齒輪組和所述第四行星齒輪組的所述第一構(gòu)件、所述第二構(gòu)件和所述第三構(gòu)件中的至少一個；第一互連構(gòu)件，所述第一互連構(gòu)件將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)地互連；第二互連構(gòu)件，所述第二互連構(gòu)件將所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連；第三互連構(gòu)件，所述第三互連構(gòu)件將所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)地互連；第四互連構(gòu)件，所述第四互連構(gòu)件將所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連；第一扭矩傳遞機構(gòu)，所述第一扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件互連；第二扭矩傳遞機構(gòu)，所述第二扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件互連；第三扭矩傳遞機構(gòu)，所述第三扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件互連；第四扭矩傳遞機構(gòu)，所述第四扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連；第五扭矩傳遞機構(gòu)，所述第五扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連；第六扭矩傳遞機構(gòu)，所述第六扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連；和第七扭矩傳遞機構(gòu)，所述第七扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連；其中，所述七個扭矩傳遞機構(gòu)能夠以至少三個的組合的形式選擇性地接合，以在所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件之間建立至少十個前進擋速度比和至少一個倒擋速度比。13、方案12中的變速器，其中，所述輸入構(gòu)件持續(xù)地連接到所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件以與其共同旋轉(zhuǎn)。14、方案12中的變速器，其中，所述輸出構(gòu)件持續(xù)地連接到所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件以與它們共同旋轉(zhuǎn)。15、方案12中的變速器，其中，所述第一構(gòu)件是太陽輪構(gòu)件，所述第二構(gòu)件是行星架構(gòu)件，并且所述第三構(gòu)件是齒圈構(gòu)件。16、一種變速器，包括:輸入構(gòu)件；輸出構(gòu)件；第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組，每一個行星齒輪組都具有太陽輪、行星架構(gòu)件和齒圈，其中所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件各自持續(xù)地互連到所述第一行星齒輪組、所述第二行星齒輪組、所述第三行星齒輪組和所述第四行星齒輪組的所述太陽輪、所述行星架構(gòu)件和所述齒圈中的至少一個；第一互連構(gòu)件，所述第一互連構(gòu)件將所述第一行星齒輪組的太陽輪與所述第二行星齒輪組的太陽輪持續(xù)地互連；第二互連構(gòu)件，所述第二互連構(gòu)件將所述第一行星齒輪組的齒圈與所述第二行星齒輪組的行星架構(gòu)件持續(xù)地互連；第三互連構(gòu)件，所述第三互連構(gòu)件將所述第三行星齒輪組的太陽輪與所述第四行星齒輪組的太陽輪持續(xù)地互連；第四互連構(gòu)件，所述第四互連構(gòu)件將所述第三行星齒輪組的齒圈與所述第四行星齒輪組的行星架構(gòu)件持續(xù)地互連；第一扭矩傳遞機構(gòu)，所述第一扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的行星架構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的行星架構(gòu)件互連；第二扭矩傳 遞機構(gòu)，所述第二扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的齒圈和所述第二行星齒輪組的行星架構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的太陽輪和所述第四行星齒輪組的太陽輪互連；第三扭矩傳遞機構(gòu)，所述第三扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第二行星齒輪組的齒圈與所述第三行星齒輪組的太陽輪和所述第四行星齒輪組的太陽輪互連；第四扭矩傳遞機構(gòu)，所述第四扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的太陽輪和所述第二行星齒輪組的太陽輪與所述固定構(gòu)件互連；第五扭矩傳遞機構(gòu)，所述第五扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的齒圈和所述第二行星齒輪組的行星架構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連；第六扭矩傳遞機構(gòu)，所述第六扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第二行星齒輪組的齒圈與所述固定構(gòu)件互連；和第七扭矩傳遞機構(gòu)，所述第七扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第四行星齒輪組的齒圈與所述固定構(gòu)件互連；其中，所述七個扭矩 傳遞機構(gòu)能夠以至少三個的組合的形式選擇性地接合，以在所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件之間建立至少十個前進擋速度比和至少一個倒擋速度比。17、方案16中的變速器，其中，所述輸入構(gòu)件持續(xù)地連接所述第一行星齒輪組的行星架構(gòu)件以與其共同旋轉(zhuǎn)。18、方案16中的變速器，其中，所述輸出構(gòu)件持續(xù)地連接所述第三行星齒輪組的齒圈和所述第四行星齒輪組的行星架構(gòu)件以與它們共同旋轉(zhuǎn)。


這里描述的附圖僅僅是為了例示說明的目的，而不是意在以任何形式限制本發(fā)明的范圍。圖1是根據(jù)本發(fā)明的十擋變速器的實施例的杠桿圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的十擋變速器的實施例的示意圖；圖3是真值表，其示出了在圖1、2和3中示出的變速器的每個可用前進擋和倒擋速度比或傳動比中各扭矩傳遞元件的接合狀態(tài)。
具體實施例方式以下描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的，而不是意在限制本發(fā)明、其應(yīng)用或使用。首先，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的多擋自動變速器的實施例在四個行星齒輪組的元件之間具有永久性機械連接布置。例如，第一行星齒輪組的第一部件或元件永久性地聯(lián)接到第二行星齒輪組的第一部件或元件。第一行星齒輪組的第三部件或元件永久性地聯(lián)接到第二行星齒輪組的第二部件或元件。第三行星齒輪組的第一部件或元件永久性地聯(lián)接到第四行星齒輪組的第一部件或元件。第三行星齒輪組的第三部件或元件永久性地聯(lián)接到第四行星齒輪組的第二部件或元件?，F(xiàn)在參見圖1，其以杠桿圖的形式示出了十擋變速器10的一個實施例。杠桿圖是對機械裝置(例如，自動變速器)的部件的示意性圖示。每個單獨的杠桿表示一個行星齒輪組，其中行星齒輪組的三個基本機械部件分別通過節(jié)點來表示。因此，單個杠桿包括三個節(jié)點:一個代表太陽輪，一個代表行星齒輪行星架，一個代表齒圈。在某些情況下，兩個杠桿可以結(jié)合成單個杠桿，這樣的單個杠桿具有不止三個節(jié)點的節(jié)點，通常為四個節(jié)點。例如，如果兩根不同杠桿上的兩個節(jié)點通過固定連接從而互連，那么它們可以表示為單根杠桿上的單個節(jié)點。每個杠桿的節(jié)點間的相對長度可以用來表示每個相應(yīng)的齒輪組的齒圈相對于太陽輪的比率(ring-to-sun ratio)。這些杠桿比率繼而又被用來改變變速器的傳動比，以便實現(xiàn)合適的比率和比率級數(shù)。各個行星齒輪組的節(jié)點之間的機械聯(lián)接或互連通過細(xì)的水平線圖示，并且扭矩傳遞裝置(例如離合器和制動器)則表示為交錯間置的指狀物。關(guān)于杠桿圖的形式、目的和使用的更多說明可在Benford和Leising的SAE論文810102 “TheLever Analogy:ANew Tool in Transmission Analysis” 中找到，其內(nèi)容通過引用被完整地合并于此。變速器10包括輸入軸或構(gòu)件12，第一行星齒輪組14，第二行星齒輪組16，第三行星齒輪組18和第四行星齒輪組20，以及輸出軸或構(gòu)件22。在圖1的杠桿圖中，第一行星齒輪組14和第二行星齒輪組16的杠桿結(jié)合成單個的四節(jié)點杠桿，其具有:第一節(jié)點14A、16A，第二節(jié)點14B，第三節(jié)點14C、16B和第四節(jié)點16C。因而，第一行星齒輪組14的第一構(gòu)件14A直接聯(lián)接到第二行星齒輪組16的第一構(gòu)件16A，并且第一行星齒輪組14的第三構(gòu)件14C直接聯(lián)接到第二行星齒輪組16的第二構(gòu)件16B。第三行星齒輪組18和第四行星齒輪組20的杠桿也結(jié)合成單個的四節(jié)點杠桿，其具有:第一節(jié)點18A、20A，第二節(jié)點18B，第三節(jié)點18C、20B和第四節(jié)點20C。輸入構(gòu)件12持續(xù)地聯(lián)接到第一和第二行星齒輪組14、16的組合杠桿的第二節(jié)點14C。輸出構(gòu)件22聯(lián)接到第三和第四行星齒輪組18、20的組合杠桿的第三節(jié)點18C、20B。第一離合器24將第一和第二行星齒輪組14、16的組合杠桿的第二節(jié)點14B與第三和第四行星齒輪組18、20的組合杠桿的第二節(jié)點18B選擇性地連接。第二離合器26將第一和第二行星齒輪組14、16的組合杠桿的第三節(jié)點14C、16B與第三和第四行星齒輪組18、20的組合杠桿的第一節(jié)點18A、20A選擇性地連接。第三離合器28將第一和第二行星齒輪組14、16的組合杠桿的第四節(jié)點16C與第三和第四行星齒輪組18、20的組合杠桿的第一節(jié)點18A、20A選擇性 地連接。第一制動器30將第一和第二行星齒輪組14、16的組合杠桿的第一節(jié)點14A、16A與固定構(gòu)件或變速器殼體50選擇性地連接。第二制動器32將第一和第二行星齒輪組14、16的組合杠桿的第三節(jié)點14C、16B與固定構(gòu)件或變速器殼體50選擇性地連接。第三制動器34將第一和第二行星齒輪組14、16的組合杠桿的第四節(jié)點16C與固定構(gòu)件或變速器殼體50選擇性地連接。第四制動器36將第三和第四行星齒輪組18、20的組合杠桿的第四節(jié)點20C與固定構(gòu)件或變速器殼體50選擇性地連接?，F(xiàn)在參見圖2，柱狀圖示出了根據(jù)本發(fā)明的十擋變速器10的實施例的示意性布局。在圖2中，圖1中的杠桿圖的編號方式繼續(xù)使用。離合器和聯(lián)接件被對應(yīng)地示出，而行星齒輪組的節(jié)點現(xiàn)在則顯示為行星齒輪組的部件，例如太陽輪、齒圈、行星齒輪和行星齒輪行星架。例如，行星齒輪組14包括太陽輪構(gòu)件14A，齒圈構(gòu)件14C和行星齒輪行星架構(gòu)件14B，行星齒輪行星架構(gòu)件14B可轉(zhuǎn)動地支撐一組行星齒輪14D (僅示出其中一個)。太陽輪構(gòu)件14A與第一軸或互連構(gòu)件42連接以與其共同旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu)件14C與第二軸或互連構(gòu)件44和第三軸或互連構(gòu)件46連接以與它們共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件14B與輸入軸或構(gòu)件12連接以與其共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪14D每一個都設(shè)置為與太陽輪構(gòu)件14A和齒圈構(gòu)件14C相互P齒合。
行星齒輪組16包括太陽輪構(gòu)件16A，齒圈構(gòu)件16C和行星齒輪行星架構(gòu)件16B，行星齒輪行星架構(gòu)件16B可轉(zhuǎn)動地支撐一組行星齒輪16D(僅示出其中一個)。太陽輪構(gòu)件16A與第一軸或互連構(gòu)件42和第四軸或互連構(gòu)件48連接以與它們共同旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu)件16C與第五軸或互連構(gòu)件52連接以與其共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件16B與第三軸或互連構(gòu)件46和第六軸或互連構(gòu)件54連接以與它們共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪16D的每一個都設(shè)置為與太陽輪構(gòu)件16A和齒圈構(gòu)件16C相互嚙合。行星齒輪組18包括太陽輪構(gòu)件18A，齒圈構(gòu)件18C和行星齒輪行星架構(gòu)件18B，行星齒輪行星架構(gòu)件18B可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪18D(僅示出其中一個)。太陽輪構(gòu)件18A與第七軸或互連構(gòu)件56連接以與其共同旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu)件18C與第八軸或互連構(gòu)件58和輸出軸或構(gòu)件22連接以與它們共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件18B與第九軸或互連構(gòu)件60連接以與其共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪18D的每一個都設(shè)置為與太陽輪構(gòu)件18A和齒圈構(gòu)件18C相互
口四合。行星齒輪組20包括太陽輪構(gòu)件20A，齒圈構(gòu)件20C和行星齒輪行星架構(gòu)件20B，行星齒輪行星架構(gòu)件20B可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪20D(僅示出其中一個)。太陽輪構(gòu)件20A與第七軸或互連構(gòu)件56和第十軸或互連構(gòu)件62連接以與它們共同旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu)件20C與第—^一軸或互連構(gòu)件64連接以與其共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件20B與第八軸或互連構(gòu)件58連接以與其共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪20D的每一個都設(shè)置為與太陽輪構(gòu)件20A和齒圈構(gòu)件20C相互P齒合。輸入軸或構(gòu)件12持續(xù)地連接到發(fā)動機(未示出)或連接到變矩器的渦輪(未示出)。輸出軸或構(gòu)件22持續(xù)地連接到最終傳動單元或分動箱(未示出)。扭矩傳遞機構(gòu)(或離合器24、26、28和制動器30、32、34和36)允許軸或互連構(gòu)件、行星齒輪組的構(gòu)件和殼體的選擇性互連。例如，第一離合器24可選擇性地接合，以將輸入軸或構(gòu)件12與第九軸或互連構(gòu)件60連接。第二離合器26可選擇性地接合，以將第二軸或互連構(gòu)件44與第十軸或互連構(gòu)件62連接。第三離合器28可選擇性地接合，以將第五軸或互連構(gòu)件52與第十軸或互連構(gòu)件62連接。第一制動器30可選擇性地接合，以將第四軸或互連構(gòu)件48與固定元件或變速器殼體50連接，以限制構(gòu)件48相對于變速器殼體50的旋轉(zhuǎn)。第二制動器32可選擇性地接合，以將第六軸或互連構(gòu)件54與固定元件或變速器殼體50連接，以限制構(gòu)件54相對于變速器殼體50的旋轉(zhuǎn)。第三制動器34可選擇性地接合，以將第五軸或互連構(gòu)件52與固定元件或變速器殼體50連接，以限制構(gòu)件52相對于變速器殼體50的旋轉(zhuǎn)。第四制動器36可選擇性地接合，以將第十一軸或互連構(gòu)件64與固定元件或變速器殼體50連接，以限制構(gòu)件64相對于變速器殼體50的旋轉(zhuǎn)。 現(xiàn)在參見圖2和圖3，將描述十擋變速器10的操作。要理解的是，變速器10能夠從輸入軸或構(gòu)件12到輸出軸或構(gòu)件22以至少十個前進擋速度比或扭矩比和至少一個倒擋速度比或扭矩比來傳遞扭矩。每個前進擋和倒擋速度比或扭矩比是通過扭矩傳遞機構(gòu)(即，第一離合器24，第二離合器26，第三離合器28，第一制動器30，第二制動器32，第三制動器34和第四制動器36)中的兩個或更多個的接合來實現(xiàn)的，如下文所述。圖3是真值表，其表示了被啟用或接合以實現(xiàn)各擋位狀態(tài)的扭矩傳遞機構(gòu)的各種組合。表格中的“X”表示特定的離合器或制動器被接合以實現(xiàn)期望的擋位狀態(tài)。“O”表示特定的扭矩傳遞裝置(即，制動器或離合器)被啟用或激活，但沒有承載扭矩。還示出了各擋位狀態(tài)的實際數(shù)值傳動t匕，但應(yīng)當(dāng)理解的是，這些數(shù)值僅僅是示例性的，并且它們可以在相當(dāng)大的范圍上調(diào)整以適應(yīng)變速器10的各種應(yīng)用和操作準(zhǔn)則。當(dāng)然，取決于所選擇的齒輪直徑、齒輪齒數(shù)和齒輪構(gòu)造可以實現(xiàn)其他傳動比。例如，為了建立倒擋，第三離合器28、第二制動器32和第四制動器36被接合或啟用。第三離合器28將第五軸或互連構(gòu)件52與第十軸或互連構(gòu)件62連接。第二制動器32將第六軸或互連構(gòu)件54與固定元件或變速器殼體50連接，以限制構(gòu)件54相對于變速器殼體50的旋轉(zhuǎn)。第四制動器36將第i^一軸或互連構(gòu)件64與固定元件或變速器殼體50連接，以限制構(gòu)件64相對于變速器殼體50的旋轉(zhuǎn)。同樣地，十個前進擋比率通過離合器和制動器的接合的不同組合來實現(xiàn)，如圖3所示。要理解的是，上述對十擋變速器10的操作和擋位狀態(tài)的解釋假定:首先，未在給定擋位狀態(tài)中具體提及的所有離合器都是未啟用或脫離的；并且其次，在至少相鄰擋位狀態(tài)之間的換擋(即，擋位狀態(tài)的改變)期間，在兩個擋位狀態(tài)中都啟用或接合的離合器將保持接合或啟用。本發(fā)明的描述本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且不背離本發(fā)明要點的變形都被認(rèn)為落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。這樣的 變形不被認(rèn)為是背離了本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種變速器，包括: 輸入構(gòu)件； 輸出構(gòu)件； 第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組，每個行星齒輪組都具有第一構(gòu)件、第二構(gòu)件和第三構(gòu)件，其中所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件各自持續(xù)地互連到所述第一行星齒輪組、所述第二行星齒輪組、所述第三行星齒輪組和第四行星齒輪組的所述第一構(gòu)件、所述第二構(gòu)件和所述第三構(gòu)件中的至少一個； 第一互連構(gòu)件，所述第一互連構(gòu)件將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)地互連； 第二互連構(gòu)件，所述第二互連構(gòu)件將所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連； 第三互連構(gòu)件，所述第三互連構(gòu)件將所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)地互連； 第四互連構(gòu)件，所述第四互連構(gòu)件將所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連；和 七個扭矩傳遞機構(gòu)，所述七個扭矩傳遞機構(gòu)每一個可選擇性地接合，以將所述第一構(gòu)件、所述第二構(gòu)件和所述第三構(gòu)件中的至少一個構(gòu)件與所述第一構(gòu)件、所述第二構(gòu)件、所述第三構(gòu)件以及固定構(gòu)件中的至少一個其他構(gòu)件互連；和 其中，所述七個扭矩傳遞機構(gòu)能夠以至少三個的組合的形式選擇性地接合，以在所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件之間建立至少十個前進擋速度比和至少一個倒擋速度比。
2.方案I中的變速器，其中，所述七個扭矩傳遞機構(gòu)中的第一個可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件互連。
3.方案I中的變速器，其中，所述七個扭矩傳遞機構(gòu)中的第二個可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件互連。
4.方案I中的變速器，其中，所述七個扭矩傳遞機構(gòu)中的第三個可選擇性地接合，以將所述第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的所述第一構(gòu)件互連。
5.方案I中的變速器，其中，所述七個扭矩傳遞機構(gòu)中的第四個可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。
6.方案I中的變速器，其中，所述七個扭矩傳遞機構(gòu)中的第五個可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。
7.方案I中的變速器，其中，所述七個扭矩傳遞機構(gòu)中的第六個可選擇性地接合，以將所述第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。
8.方案I中的變速器，其中，所述七個扭矩傳遞機構(gòu)中的第七個可選擇性地接合，以將所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。
9.一種變速器，包括: 輸入構(gòu)件； 輸出構(gòu)件；第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組，每一個行星齒輪組都具有第一構(gòu)件、第二構(gòu)件和第三構(gòu)件，其中所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件各自持續(xù)地互連到所述第一行星齒輪組、所述第二行星齒輪組、所述第三行星齒輪組和所述第四行星齒輪組的所述第一構(gòu)件、所述第二構(gòu)件和所述第三構(gòu)件中的至少一個； 第一互連構(gòu)件，所述第一互連構(gòu)件將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)地互連； 第二互連構(gòu)件，所述第二互連構(gòu)件將所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連； 第三互連構(gòu)件，所述第三互連構(gòu)件將所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)地互連； 第四互連構(gòu)件，所述第四互連構(gòu)件將所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連； 第一扭矩傳遞機構(gòu)，所述第一扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件互連； 第二扭矩傳遞機構(gòu)，所述第二扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件互連； 第三扭矩傳遞機構(gòu)，所述第三扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件互連； 第四扭矩傳遞機構(gòu)，所述第四扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連； 第五扭矩傳遞機構(gòu)，所述第五扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連； 第六扭矩傳遞機構(gòu)，所述第六扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連；和 第七扭矩傳遞機構(gòu)，所述第七扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連； 其中，所述七個扭矩傳遞機構(gòu)能夠以至少三個的組合的形式選擇性地接合，以在所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件之間建立至少十個前進擋速度比和至少一個倒擋速度比。
10.一種變速器，包括: 輸入構(gòu)件； 輸出構(gòu)件； 第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組，每一個行星齒輪組都具有太陽輪、行星架構(gòu)件和齒圈，其中所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件各自持續(xù)地互連到所述第一行星齒輪組、所述第二行星齒輪組、所述第三行星齒輪組和所述第四行星齒輪組的所述太陽輪、所述行星架構(gòu)件和所述齒圈中的至少一個； 第一互連構(gòu)件，所述第一互連構(gòu)件將所述第一行星齒輪組的太陽輪與所述第二行星齒輪組的太陽輪持續(xù)地互連；第二互連構(gòu)件，所述第二互連構(gòu)件將所述第一行星齒輪組的齒圈與所述第二行星齒輪組的行星架構(gòu)件持續(xù)地互連； 第三互連構(gòu)件，所述第三互連構(gòu)件將所述第三行星齒輪組的太陽輪與所述第四行星齒輪組的太陽輪持續(xù)地互連； 第四互連構(gòu)件，所述第四互連構(gòu)件將所述第三行星齒輪組的齒圈與所述第四行星齒輪組的行星架構(gòu)件持續(xù)地互連； 第一扭矩傳遞機構(gòu)，所述第一扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的行星架構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的行星架構(gòu)件互連； 第二扭矩傳遞機構(gòu)，所述第二扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的齒圈和所述第二行星齒輪組的行星架構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的太陽輪和所述第四行星齒輪組的太陽輪互連； 第三扭矩傳遞機構(gòu)，所述第三扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第二行星齒輪組的齒圈與所述第三行星齒輪組的太陽輪和所述第四行星齒輪組的太陽輪互連； 第四扭矩傳遞機構(gòu)，所述第四扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的太陽輪和所述第二行星齒輪組的太陽輪與所述固定構(gòu)件互連； 第五扭矩傳遞機構(gòu)，所述第五扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第一行星齒輪組的齒圈和所述第二行星齒輪組的行星架構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連； 第六扭矩傳遞機構(gòu)，所述第六扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第二行星齒輪組的齒圈與所述固定構(gòu)件互連；和 第七扭矩傳遞機構(gòu)，所述第七扭矩傳遞機構(gòu)可選擇性地接合，以將所述第四行星齒輪組的齒圈與所述固定構(gòu)件互連； 其中，所述七個扭矩傳遞機構(gòu)能夠以至少三個的組合的形式選擇性地接合，以在所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件之間建立至少十個前進擋速度比和至少一個倒擋速度比。
全文摘要
本發(fā)明涉及多擋變速器。具體地，提供了一種變速器，其具有輸入構(gòu)件、輸出構(gòu)件、至少四個行星齒輪組、多個聯(lián)接構(gòu)件和多個扭矩傳遞裝置。每個行星齒輪組包括第一、第二和第三構(gòu)件。扭矩傳遞裝置包括三個離合器和四個制動器，這些扭矩傳遞裝置能夠以三個的組合的形式促動，以建立多個前進擋傳動比和一個倒擋傳動比。
文檔編號F16H3/66GK103244622SQ20131017801
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月3日
發(fā)明者E·W·梅勒, J·M·哈特 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司