變速器集成的機(jī)電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于機(jī)動(dòng)車輛的變速器組件。所述變速器組件包括：用于容納變速器部件的外殼；以及能操作將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的機(jī)電裝置。所述機(jī)電裝置設(shè)置在所述變速器外殼內(nèi)。在一些變型中，外殼可具有主殼體部分和鐘形殼體部分，機(jī)電裝置容納在主殼體部分中。變速器軸可旋轉(zhuǎn)地支撐在所述外殼內(nèi)，且配置成連接到機(jī)動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)。連接裝置可將機(jī)電裝置與變速器軸持續(xù)地互連。
【專利說明】變速器集成的機(jī)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及用于變速器的機(jī)電裝置，且更具體地涉及設(shè)置在變速器中的機(jī)電裝置，其可以用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和/或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。
【背景技術(shù)】
[0002]該部分的內(nèi)容僅提供與本公開有關(guān)的背景信息，且可能會(huì)或可能不會(huì)構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]典型的多速變速器使用摩擦離合器、行星齒輪裝置和固定互連件的組合來實(shí)現(xiàn)多個(gè)傳動(dòng)比。行星齒輪組的數(shù)量和物理設(shè)置通常由包裝、成本和期望速度比規(guī)定。
[0004]雖然當(dāng)前變速器實(shí)現(xiàn)其預(yù)期目的，但是對(duì)新式和改進(jìn)變速器配置的需要實(shí)質(zhì)上是持續(xù)不斷的，所述變速器配置展現(xiàn)改進(jìn)的性能(尤其是從效率、響應(yīng)性和平穩(wěn)性的角度看)和改進(jìn)的包裝(主要是減少尺寸和重量)。
[0005]通常，用于發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上。交流發(fā)電機(jī)通常由蛇形皮帶連接到發(fā)動(dòng)機(jī)輸出。再生制動(dòng)系統(tǒng)可以使用電動(dòng)馬達(dá)以將來自于制動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能。這些裝置中的每個(gè)占據(jù)車輛內(nèi)的空間，從而增加到車輛的尺寸、重量和復(fù)雜性。
[0006]因此，需要改進(jìn)的、成本有效的、緊湊的多速變速器。此外，期望具有更少部件和降低復(fù)雜性和尺寸的車輛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]提供一種變速器，所述變速器具有設(shè)置在其中的機(jī)電裝置。所述機(jī)電裝置能操作起動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)和/或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。例如，所述機(jī)電裝置可以用作起動(dòng)器、交流發(fā)電機(jī)和/或再生制動(dòng)發(fā)電機(jī)。
[0008]在可以與本文所述的其它變型組合或者獨(dú)立于其的一種變型中，提供一種用于機(jī)動(dòng)車輛的變速器組件。所述變速器組件包括能操作將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的機(jī)電裝置。所述變速器組件還具有包括主殼體部分和鐘形殼體的變速器外殼。所述機(jī)電裝置固定在變速器外殼的主殼體部分內(nèi)。
[0009]在可以與本文所述的其它變型組合或者獨(dú)立于其的另一種變型中，提供一種用于機(jī)動(dòng)車輛的變速器組件，包括:變速器、變速器軸、機(jī)電裝置和連接裝置。所述變速器具有用于容納變速器部件的外殼。所述變速器軸可旋轉(zhuǎn)地支撐在外殼內(nèi)，且所述變速器軸配置成連接到機(jī)動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)。機(jī)電裝置設(shè)置在變速器外殼內(nèi)。所述機(jī)電裝置能操作將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。所述連接裝置將機(jī)電裝置與變速器軸持續(xù)地互連。
[0010]所述變速器組件還可以包括:輸出構(gòu)件；各具有第一、第二和第三構(gòu)件的第一、第二、第三和第四行星齒輪組；多個(gè)互連構(gòu)件；以及六個(gè)或更多扭矩傳遞機(jī)構(gòu)。
[0011]例如，在可以與本文所述的其它變型組合或者獨(dú)立于其的一種變型中，第一互連構(gòu)件將第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與第二行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連。第二互連構(gòu)件將第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與第三行星齒輪組的第三構(gòu)件持續(xù)地互連。第三互連構(gòu)件將第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與第四行星齒輪組的第三構(gòu)件持續(xù)地互連。第四互連構(gòu)件將第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與第四行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連。第五互連構(gòu)件將第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與第三行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連。所述六個(gè)或更多扭矩傳遞機(jī)構(gòu)均能選擇性地接合以將所述第一、第二和第三構(gòu)件中的至少一個(gè)與所述第一、第二、第三構(gòu)件和固定構(gòu)件中的至少另一個(gè)互連。所述六個(gè)或更多扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能以至少兩個(gè)的組合形式選擇性地接合，以在所述變速器軸和所述輸出構(gòu)件之間建立至少十個(gè)前進(jìn)速度比和至少一個(gè)倒檔速度比。變速器軸配置為變速器的輸入，以將扭矩從發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)給變速器，且其在機(jī)電裝置操作起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)還可以配置為輸出軸。
[0012]在可以與本文所述的其它變型組合或者獨(dú)立于其的另一種變型中，提供一種具有機(jī)電裝置的變速器。所述機(jī)電裝置作為交流發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)器和再生制動(dòng)發(fā)電機(jī)操作。旋轉(zhuǎn)裝置軸從機(jī)電裝置延伸。設(shè)置包括主殼體部分和鐘形殼體的變速器外殼。所述機(jī)電裝置固定在變速器外殼的主殼體部分內(nèi)。所述變速器軸可旋轉(zhuǎn)地支撐在變速器外殼內(nèi)。所述變速器軸配置成連接到機(jī)動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)。變速器軸能操作作為變速器的輸入和發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出。連接裝置將裝置軸與變速器軸持續(xù)地互連。所述機(jī)電裝置配置成用自動(dòng)變速器流體冷卻。
[0013]方案1.一種用于機(jī)動(dòng)車輛的變速器組件，所述變速器組件包括:
變速器，所述變速器具有用于容納變速器部件的外殼；
可旋轉(zhuǎn)地支撐在所述外殼內(nèi)的變速器軸，所述變速器軸配置成連接到機(jī)動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)
機(jī)；
設(shè)置在所述外殼內(nèi)的機(jī)電裝置，所述機(jī)電裝置能操作將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能；以及 連接裝置，所述連接裝置將機(jī)電裝置與變速器軸持續(xù)地互連。
[0014]方案2.根據(jù)方案I所述的變速器組件，其中，所述機(jī)電裝置能操作起動(dòng)機(jī)動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述變速器軸能操作作為變速器的輸入和從變速器到發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出。
[0015]方案3.根據(jù)方案2所述的變速器組件，還包括從所述機(jī)電裝置延伸的可旋轉(zhuǎn)裝置軸，其中，所述連接裝置是將所述裝置軸連接到變速器軸的鏈條。
[0016]方案4.根據(jù)方案2所述的變速器組件，其中，所述機(jī)電裝置作為交流發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)器和再生制動(dòng)發(fā)電機(jī)操作。
[0017]方案5.根據(jù)方案3所述的變速器組件，其中，所述機(jī)電裝置配置成用自動(dòng)變速器流體冷卻。
[0018]方案6.根據(jù)方案5所述的變速器組件,其中,所述外殼包括主殼體部分和鐘形殼體，所述機(jī)電裝置固定在外殼的主殼體部分內(nèi)。
[0019]方案7.根據(jù)方案2所述的變速器組件，還包括:
輸出構(gòu)件；
各具有第一、第二和第三構(gòu)件的第一、第二、第三和第四行星齒輪組；
第一互連構(gòu)件，將第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與第二行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互
連；
第二互連構(gòu)件，將第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與第三行星齒輪組的第三構(gòu)件持續(xù)地互
連；
第三互連構(gòu)件，將第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與第四行星齒輪組的第三構(gòu)件持續(xù)地互 連；
第四互連構(gòu)件，將第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與第四行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互
連；
第五互連構(gòu)件，將第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與第三行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連；以及
六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)均能選擇性地接合以將所述第一、第二和第三構(gòu)件中的至少一個(gè)與所述第一、第二、第三構(gòu)件和固定構(gòu)件中的至少另一個(gè)互連；以及其中，所述六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能以至少兩個(gè)的組合形式選擇性地接合，以在所述變速器軸和所述輸出構(gòu)件之間建立至少十個(gè)前進(jìn)速度比和至少一個(gè)倒檔速度比，且其中，變速器軸配置為變速器的輸入，以將扭矩從發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)給變速器。
[0020]方案8.根據(jù)方案7所述的變速器組件，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第一個(gè)能選擇性地接合以將所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與變速器軸、第二行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件互連；其中，所述六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第二個(gè)能選擇性地接合以將第二行星齒輪組的第三構(gòu)件和第三行星齒輪組的第二構(gòu)件與變速器軸、第二行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件互連；其中，所述六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第三個(gè)能選擇性地接合以將第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；其中，所述六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第四個(gè)能選擇性地接合以將第三行星齒輪組的第二構(gòu)件和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；其中，所述六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第五個(gè)能選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；且其中，所述六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第六個(gè)能選擇性地接合以將所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件與固定構(gòu)件互連。
[0021]方案9.根據(jù)方案8所述的變速器組件，其中，變速器軸與第二行星齒輪組的第一構(gòu)件和第四行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地連接以便共同旋轉(zhuǎn)；且其中，輸出構(gòu)件與第一行星齒輪組的第二構(gòu)件和第三行星齒輪組的第三構(gòu)件持續(xù)地連接以便共同旋轉(zhuǎn)。
[0022]方案10.根據(jù)方案9所述的變速器組件，其中，第一行星齒輪組的第三構(gòu)件、第四行星齒輪組的第三構(gòu)件、第二行星齒輪組的第一構(gòu)件和第三行星齒輪組的第一構(gòu)件是太陽輪構(gòu)件；其中，第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第二構(gòu)件是行星齒輪行星架構(gòu)件；且其中，第一行星齒輪組的第一構(gòu)件、第四行星齒輪組的第一構(gòu)件、第二行星齒輪組的第三構(gòu)件和第三行星齒輪組的第三構(gòu)件是齒圈構(gòu)件。
[0023]方案11.根據(jù)方案2所述的變速器組件，還包括:
輸出構(gòu)件；
各具有第一、第二和第三構(gòu)件的第一、第二、第三和第四行星齒輪組；
第一互連構(gòu)件，將第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與第四行星齒輪組的第三構(gòu)件持續(xù)地互
連；
第二互連構(gòu)件，將第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與第三行星齒輪組的第三構(gòu)件持續(xù)地互
連；
第三互連構(gòu)件，將第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與第二行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互
連；
第四互連構(gòu)件，將第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與第三行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互 連；
第五互連構(gòu)件，將第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與第四行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連；以及
七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)均能選擇性地接合以將所述第一、第二和第三構(gòu)件中的至少一個(gè)與所述第一、第二、第三構(gòu)件和固定構(gòu)件中的至少另一個(gè)互連；
其中，所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能以至少兩個(gè)的組合形式選擇性地接合，以在所述變速器軸和所述輸出構(gòu)件之間建立至少十一個(gè)前進(jìn)速度比和至少一個(gè)倒檔速度比，且其中，變速器軸配置為變速器的輸入，以將扭矩從發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)給變速器。
[0024]方案12.根據(jù)方案11所述的變速器組件，其中，所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第一個(gè)能選擇性地接合以將所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與變速器軸、所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件和第二行星齒輪組的第一構(gòu)件互連；其中，所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第二個(gè)能選擇性地接合以將第二行星齒輪組的第三構(gòu)件和第三行星齒輪組的第二構(gòu)件與變速器軸、所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件和第二行星齒輪組的第一構(gòu)件互連；其中，所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第三個(gè)能選擇性地接合以將第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；其中，所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第四個(gè)能選擇性地接合以將第三行星齒輪組的第二構(gòu)件和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；其中，所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第五個(gè)能選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；且其中，所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第六個(gè)能選擇性地接合以將所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件與固定構(gòu)件互連。
[0025]方案13.根據(jù)方案12所述的變速器組件，其中，變速器軸與第四行星齒輪組的第二構(gòu)件和第二行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)地連接以便共同旋轉(zhuǎn)；且其中，輸出構(gòu)件與第一行星齒輪組的第二構(gòu)件和第三行星齒輪組的第三構(gòu)件持續(xù)地連接以便共同旋轉(zhuǎn)。
[0026]方案14.根據(jù)方案13所述的變速器組件，其中，第一行星齒輪組的第三構(gòu)件、第四行星齒輪組的第三構(gòu)件、第二行星齒輪組的第一構(gòu)件和第三行星齒輪組的第一構(gòu)件是太陽輪構(gòu)件；其中，第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第二構(gòu)件是行星齒輪行星架構(gòu)件；且其中，第一行星齒輪組的第一構(gòu)件、第四行星齒輪組的第一構(gòu)件、第二行星齒輪組的第三構(gòu)件和第三行星齒輪組的第三構(gòu)件是齒圈構(gòu)件。
[0027]方案15.根據(jù)方案14所述的變速器組件，其中，所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第七個(gè)能選擇性地接合以將第三行星齒輪組的第三構(gòu)件和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)件和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件互連。
[0028]方案16.根據(jù)方案14所述的變速器組件，其中，所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第七個(gè)能選擇性地接合以將第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與第三行星齒輪組的第二構(gòu)件和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件互連。
[0029]方案17.—種變速器，包括:
機(jī)電裝置，能操作為交流發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)器和再生制動(dòng)發(fā)電機(jī)；
從機(jī)電裝置延伸的旋轉(zhuǎn)裝置軸；
變速器外殼，包括主殼體部分和鐘形殼體，所述機(jī)電裝置固定在變速器外殼的主殼體部分內(nèi)；
變速器軸，所述變速器軸可旋轉(zhuǎn)地支撐在外殼內(nèi)，所述變速器軸配置成連接到機(jī)動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)，變速器軸能操作作為變速器的輸入和從變速器到發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出；以及 連接裝置，所述連接裝置將裝置軸與變速器軸持續(xù)地互連，
其中，所述機(jī)電裝置配置成用自動(dòng)變速器流體冷卻。
[0030]方案18.根據(jù)方案17的變速器，還包括:
固定構(gòu)件；
具有第一太陽輪構(gòu)件、第一行星齒輪行星架構(gòu)件和第一齒圈構(gòu)件的第一行星齒輪組； 具有第二太陽輪構(gòu)件、第二行星齒輪行星架構(gòu)件和第二齒圈構(gòu)件的第二行星齒輪組； 具有第三太陽輪構(gòu)件、第三行星齒輪行星架構(gòu)件和第三齒圈構(gòu)件的第三行星齒輪組； 具有第四太陽輪構(gòu)件、第四行星齒輪行星架構(gòu)件和第四齒圈構(gòu)件的第四行星齒輪組； 輸出構(gòu)件，與第一行星齒輪行星架構(gòu)件和第三齒圈構(gòu)件持續(xù)地連接以便共同旋轉(zhuǎn)； 第一互連構(gòu)件，將第一太陽輪構(gòu)件與第四太陽輪構(gòu)件持續(xù)地互連；
第二互連構(gòu)件，將第一齒圈構(gòu)件與第二行星齒輪行星架構(gòu)件持續(xù)地互連；
第三互連構(gòu)件，將第二齒圈構(gòu)件與第三行星齒輪行星架構(gòu)件持續(xù)地互連；
第一離合器，能選擇性地接合以將第三太陽輪構(gòu)件與輸入構(gòu)件、第二太陽輪構(gòu)件和第四行星齒輪行星架構(gòu)件互連；
第二離合器，能選擇性地接合以將第三行星齒輪行星架構(gòu)件和第二齒圈構(gòu)件與輸入構(gòu)件、第二太陽輪構(gòu)件和第四行星齒輪行星架構(gòu)件互連；
第三離合器，能選擇性地接合以將第三行星齒輪行星架構(gòu)件和第二齒圈構(gòu)件與輸出構(gòu)件、第三齒圈構(gòu)件和第一行星齒輪行星架構(gòu)件互連；
第一制動(dòng)器，能選擇性地接合以將第三太陽輪構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；
第二制動(dòng)器，能選擇性地接合以將第三行星齒輪行星架構(gòu)件和第二齒圈構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；
第三制動(dòng)器，能選擇性地接合以將第一太陽輪構(gòu)件和第四太陽輪構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；以及
第四制動(dòng)器，能選擇性地接合以將第四齒圈構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；
其中，第一、第二和第三離合器以及第一、第二、第三和第四制動(dòng)器能以至少兩個(gè)的組合形式選擇性地接合，以在所述變速器軸和所述輸出構(gòu)件之間建立至少十二個(gè)前進(jìn)速度比和至少一個(gè)倒檔速度比，以及
其中，變速器軸與第二太陽輪構(gòu)件和第四行星齒輪行星架構(gòu)件持續(xù)地連接以便共同旋轉(zhuǎn)。
[0031]方案19.根據(jù)方案17的變速器，還包括:
固定構(gòu)件；
具有第一太陽輪構(gòu)件、第一行星齒輪行星架構(gòu)件和第一齒圈構(gòu)件的第一行星齒輪組； 具有第二太陽輪構(gòu)件、第二行星齒輪行星架構(gòu)件和第二齒圈構(gòu)件的第二行星齒輪組； 具有第三太陽輪構(gòu)件、第三行星齒輪行星架構(gòu)件和第三齒圈構(gòu)件的第三行星齒輪組； 具有第四太陽輪構(gòu)件、第四行星齒輪行星架構(gòu)件和第四齒圈構(gòu)件的第四行星齒輪組； 輸出構(gòu)件，與第一行星齒輪行星架構(gòu)件和第三齒圈構(gòu)件持續(xù)地連接以便共同旋轉(zhuǎn)； 第一互連構(gòu)件，將第一太陽輪構(gòu)件與第四太陽輪構(gòu)件持續(xù)地互連；
第二互連構(gòu)件，將第一齒圈構(gòu)件與第二行星齒輪行星架構(gòu)件持續(xù)地互連； 第三互連構(gòu)件，將第二齒圈構(gòu)件與第三行星齒輪行星架構(gòu)件持續(xù)地互連；
第一離合器，能選擇性地接合以將第三太陽輪構(gòu)件與輸入構(gòu)件、第二太陽輪構(gòu)件和第四行星齒輪行星架構(gòu)件互連；
第二離合器，能選擇性地接合以將第三行星齒輪行星架構(gòu)件和第二齒圈構(gòu)件與輸入構(gòu)件、第二太陽輪構(gòu)件和第四行星齒輪行星架構(gòu)件互連；
第三離合器，能選擇性地接合以將第三行星齒輪行星架構(gòu)件和第二齒圈構(gòu)件與第三太陽輪構(gòu)件互連；
第一制動(dòng)器，能選擇性地接合以將第三太陽輪構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；
第二制動(dòng)器，能選擇性地接合以將第三行星齒輪行星架構(gòu)件和第二齒圈構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；
第三制動(dòng)器，能選擇性地接合以將第一太陽輪構(gòu)件和第四太陽輪構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；以及
第四制動(dòng)器，能選擇性地接合以將第四齒圈構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；
其中，第一、第二和第三離合器以及第一、第二、第三和第四制動(dòng)器能以至少兩個(gè)的組合形式選擇性地接合，以在所述變速器軸和所述輸出構(gòu)件之間建立至少十二個(gè)前進(jìn)速度比和至少一個(gè)倒檔速度比，以及
其中，變速器軸與第二太陽輪構(gòu)件和第四行星齒輪行星架構(gòu)件持續(xù)地連接以便共同旋轉(zhuǎn)。
[0032]方案20.根據(jù)方案17的變速器，還包括:
固定構(gòu)件；
具有第一太陽輪構(gòu)件、第一行星齒輪行星架構(gòu)件和第一齒圈構(gòu)件的第一行星齒輪組； 具有第二太陽輪構(gòu)件、第二行星齒輪行星架構(gòu)件和第二齒圈構(gòu)件的第二行星齒輪組； 具有第三太陽輪構(gòu)件、第三行星齒輪行星架構(gòu)件和第三齒圈構(gòu)件的第三行星齒輪組； 具有第四太陽輪構(gòu)件、第四行星齒輪行星架構(gòu)件和第四齒圈構(gòu)件的第四行星齒輪組； 輸出構(gòu)件，與第一行星齒輪行星架構(gòu)件和第三齒圈構(gòu)件持續(xù)地連接以便共同旋轉(zhuǎn)； 第一互連構(gòu)件，將第一太陽輪構(gòu)件與第四太陽輪構(gòu)件持續(xù)地互連；
第二互連構(gòu)件，將第一齒圈構(gòu)件與第二行星齒輪行星架構(gòu)件持續(xù)地互連；
第三互連構(gòu)件，將第二齒圈構(gòu)件與第三行星齒輪行星架構(gòu)件持續(xù)地互連；
第一離合器，能選擇性地接合以將第三太陽輪構(gòu)件與輸入構(gòu)件、第二太陽輪構(gòu)件和第四行星齒輪行星架構(gòu)件互連；
第二離合器，能選擇性地接合以將第三行星齒輪行星架構(gòu)件和第二齒圈構(gòu)件與輸入構(gòu)件、第二太陽輪構(gòu)件和第四行星齒輪行星架構(gòu)件互連；
第一制動(dòng)器，能選擇性地接合以將第三太陽輪構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；
第二制動(dòng)器，能選擇性地接合以將第三行星齒輪行星架構(gòu)件和第二齒圈構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；
第三制動(dòng)器，能選擇性地接合以將第一太陽輪構(gòu)件和第四太陽輪構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；以及
第四制動(dòng)器，能選擇性地接合以將第四齒圈構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；
其中，第一和第二離合器以及第一、第二、第三和第四制動(dòng)器能以至少兩個(gè)的組合形式選擇性地接合，以在所述變速器軸和所述輸出構(gòu)件之間建立至少九個(gè)前進(jìn)速度比和至少一個(gè)倒檔速度比，以及
其中，變速器軸與第二太陽輪構(gòu)件和第四行星齒輪行星架構(gòu)件持續(xù)地連接以便共同旋轉(zhuǎn)。
[0033]本發(fā)明的其它特征、方面和益處通過參考后述說明和附圖顯而易見，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示同樣的部件、元件或特征。
【專利附圖】

【附圖說明】 [0034]本文所述的附圖僅用于圖示說明的目的，且不旨在以任何方式限制本公開的范圍。
[0035]圖1是根據(jù)本發(fā)明原理的變速器的一部分的側(cè)視截面圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明原理的變速器的實(shí)施例的杠桿圖；
圖3是根據(jù)本發(fā)明原理的變速器的實(shí)施例的示意圖；
圖4是根據(jù)本發(fā)明原理的變速器的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
圖5是示出了在圖2-4所示的變速器的每個(gè)可用前進(jìn)和倒檔速度或傳動(dòng)比中各個(gè)扭矩傳遞元件的接合狀態(tài)的真值表；
圖6是根據(jù)本發(fā)明原理的變速器的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
圖7是根據(jù)本發(fā)明原理的變速器的又一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
圖8是示出了在圖6-7所示的變速器的每個(gè)可用前進(jìn)和倒檔速度或傳動(dòng)比中各個(gè)扭矩傳遞元件的接合狀態(tài)的真值表；
圖9是根據(jù)本發(fā)明原理的變速器的另一個(gè)實(shí)施例的杠桿圖；
圖10是根據(jù)本發(fā)明原理的圖9的變速器的變型的示意圖；
圖11是示出了在圖9-10所示的變速器的前進(jìn)和倒檔速度或傳動(dòng)比中各個(gè)扭矩傳遞元件的接合狀態(tài)的示例的真值表；
圖12是根據(jù)本發(fā)明原理的變速器的又一個(gè)實(shí)施例的杠桿圖；
圖13是根據(jù)本發(fā)明原理的圖12的變速器的變型的示意圖；和圖14是示出了在圖12-13所示的變速器的前進(jìn)和倒檔速度或傳動(dòng)比中各個(gè)扭矩傳遞元件的接合狀態(tài)的示例的真值表。
【具體實(shí)施方式】
[0036]以下說明本質(zhì)上僅為示范性的且不旨在限制本公開、應(yīng)用、或使用。
[0037]在本公開的一些形式中，通過用四個(gè)行星齒輪組、四個(gè)制動(dòng)器和兩個(gè)或三個(gè)離合器實(shí)現(xiàn)九個(gè)、十個(gè)、十一個(gè)或十二個(gè)前進(jìn)速度，在相對(duì)小的包裝中提供九速、十速、十一速或十二速變速器。然而，在其它變型中，可以使用附加的或更少的制動(dòng)器、離合器、行星齒輪組或其它部件。
[0038]首先，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的九速、十速、十一速或十二速自動(dòng)變速器的實(shí)施例中的一些在四個(gè)行星齒輪組的元件之間具有永久機(jī)械連接設(shè)置。如本文使用的，聯(lián)接或互連指的是在元件之間的直接、連續(xù)和永久性聯(lián)接或互連，例如通過剛性構(gòu)件或軸。另一方面，選擇性聯(lián)接或互連指的是通過離合器或制動(dòng)器的選擇性聯(lián)接，其中，離合器或制動(dòng)器可以接合和脫離，從而在接合時(shí)選擇性聯(lián)接或互連的元件一起旋轉(zhuǎn)，而在脫離時(shí)，選擇性聯(lián)接或互連的元件自由地獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。
[0039]在一個(gè)實(shí)施例中，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二部件或元件。第一行星齒輪組的第二部件或元件永久性地聯(lián)接到第三行星齒輪組的第三部件或元件。第一行星齒輪組的第三部件或元件永久性地聯(lián)接到第四行星齒輪組的第三部件或元件。第二行星齒輪組的第三部件或元件永久性地聯(lián)接到第三行星齒輪組的第二部件或元件。第二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二部件或元件。
[0040]現(xiàn)在參考圖1，變速器的一部分的實(shí)施例被示出且總體上以20表示。變速器20具有連接到發(fā)動(dòng)機(jī)26的輸出軸24 (例如，曲軸)的變速器軸22。因而，變速器軸22是變速器20的可旋轉(zhuǎn)輸入。變速器軸22可旋轉(zhuǎn)地支撐在變速器20的外殼28內(nèi)。如果期望，也可以包括混合動(dòng)力車輛的電動(dòng)馬達(dá)(未示出)。
[0041]變速器外殼28具有主殼體部分30和鐘形殼體32兩者。變速器外殼28的主殼體部分30容納變速器的各個(gè)部件。例如，多個(gè)行星齒輪組(由框34表示)(在圖2-14中更詳細(xì)描述)位于變速器外殼28的主殼體部分30中。
[0042]變速器20具有設(shè)置在其中的機(jī)電裝置36。在該實(shí)施例中，機(jī)電裝置36設(shè)置在變速器外殼28的主殼體部分30中且固定在變速器外殼28的主殼體部分30內(nèi)。機(jī)電裝置36能操作將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，且還能操作起動(dòng)機(jī)動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)26。例如，機(jī)電裝置36可以是發(fā)動(dòng)機(jī)26的起動(dòng)器、交流發(fā)電機(jī)和/或再生制動(dòng)發(fā)電機(jī)。
[0043]機(jī)電裝置36具有從機(jī)電裝置36的主體部分40延伸的可旋轉(zhuǎn)裝置軸38?？尚D(zhuǎn)裝置軸38可通過軸承42支撐在變速器外殼28內(nèi)。
[0044]在機(jī)電裝置36作為發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)器操作的實(shí)施例中，主體部分40包括轉(zhuǎn)動(dòng)可旋轉(zhuǎn)裝置軸38的電動(dòng)馬達(dá)。連接裝置44，例如鏈條、皮帶或齒輪傳動(dòng)件，將可旋轉(zhuǎn)裝置軸38連接到變速器軸22。因而，在用作起動(dòng)器時(shí)，機(jī)電裝置36轉(zhuǎn)動(dòng)裝置軸38，裝置軸38轉(zhuǎn)動(dòng)連接裝置44。連接裝置44聯(lián)接到變速器軸22，使得變速器軸22與連接裝置44和裝置軸38 —起旋轉(zhuǎn)。聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸24的變速器軸22轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸24，從而起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)26。因而，如果期望，發(fā)動(dòng)機(jī)26可以從位于變速器20內(nèi)的機(jī)電裝置36起動(dòng)，而不是使用螺栓連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的常規(guī)起動(dòng)器。
[0045]機(jī)電裝置36還能操作為交流發(fā)電機(jī)、再生制動(dòng)發(fā)電機(jī)或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的其它裝置。更具體地，變速器軸22與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸24 —起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)26未由機(jī)電裝置36起動(dòng)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸24被致使從發(fā)動(dòng)機(jī)26的功率或從車輪運(yùn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn),從而使得發(fā)動(dòng)機(jī)軸24旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸24旋轉(zhuǎn)時(shí)，其使得變速器軸22、連接裝置44和裝置軸38旋轉(zhuǎn)。機(jī)電裝置36于是可以用于將來自于旋轉(zhuǎn)裝置軸38的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。該電能然后可以存儲(chǔ)在車輛蓄電池(未示出)中，或者立即用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)26以使得車輛減速，或用于其它目的。由此，機(jī)電裝置36可以操作為交流發(fā)電機(jī)或再生制動(dòng)發(fā)電機(jī)。
[0046]因而，變速器軸22能操作為變速器20的輸入和發(fā)動(dòng)機(jī)26的輸出兩者。換句話說，當(dāng)機(jī)電裝置36用作起動(dòng)器時(shí)，變速器軸22是發(fā)動(dòng)機(jī)26的輸出，其中，變速器軸22的運(yùn)動(dòng)源于機(jī)電裝置36。然而，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)26或車輛運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出24時(shí)，變速器軸22操作為變速器26的輸入；在該情況下，機(jī)電裝置36可以用作發(fā)電機(jī)，以將來自于軸/構(gòu)件22、24、44、38轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。電能可以立即使用或者存儲(chǔ)在蓄電池中。
[0047]機(jī)電裝置36可以用變速器流體冷卻。例如，變速器流體可以從中心輪轂或?qū)Ｓ镁€路引導(dǎo)到機(jī)電裝置36，以冷卻其。因而，在一些變型中，機(jī)電裝置36不需要其它冷卻器件。
[0048]現(xiàn)在參考圖2-8，將描述變速器20的其它部件。例如，多個(gè)行星齒輪組和扭矩傳遞裝置可包括在變速器20中，如圖1中框34所示。在圖2中，以杠桿圖形式示出了變速器20作為十速變速器，且變速器的該變型標(biāo)記為變速器20A。應(yīng)當(dāng)理解的是，圖2所示的變速器20A的各部分可以與圖1所示的變速器20的各部分一起使用。
[0049]杠桿圖是機(jī)械裝置(如自動(dòng)變速器)的部件的示意圖。每個(gè)獨(dú)立的杠桿表示行星齒輪組，其中行星齒輪的三個(gè)基本機(jī)械部件均由節(jié)點(diǎn)表示。因而，單個(gè)杠桿包含三個(gè)節(jié)點(diǎn):一個(gè)用于太陽輪，一個(gè)用于行星齒輪行星架，一個(gè)用于齒圈。在一些情況下，兩個(gè)杠桿可以組合成具有三個(gè)以上節(jié)點(diǎn)(通常四個(gè)節(jié)點(diǎn))的單個(gè)杠桿。例如，如果兩個(gè)不同杠桿上的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)通過固定連接件互連，那么它們可表示為單個(gè)杠桿上的單個(gè)節(jié)點(diǎn)。每個(gè)杠桿的節(jié)點(diǎn)之間的相對(duì)長度可以用于表示每個(gè)相應(yīng)齒輪組的齒圈一太陽輪比。繼而，這些杠桿比用于改變變速器的傳動(dòng)比以實(shí)現(xiàn)合適的比和比級(jí)數(shù)。各個(gè)行星齒輪組的節(jié)點(diǎn)之間的機(jī)械聯(lián)接件或互連件由細(xì)的水平線表示，且扭矩傳遞裝置(例如離合器和制動(dòng)器)表示為交織的指形物。杠桿圖的形式、目的和使用的進(jìn)一步闡述可見于Benford和Leising的SAE論文810102“TheLever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis”，該論文作為參考全部引入。
[0050]變速器20A包括:變速器軸22A(是如上所述的變速器輸入構(gòu)件22，當(dāng)機(jī)電裝置36操作以起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)26時(shí)還可以用作輸出)、第一行星齒輪組114、第二行星齒輪組116、第三行星齒輪組118和第四行星齒輪組120以及輸出軸或構(gòu)件122。在圖2的杠桿圖中，第一行星齒輪組114具有三個(gè)節(jié)點(diǎn):第一節(jié)點(diǎn)114A、第二節(jié)點(diǎn)114B和第三節(jié)點(diǎn)114C。第二行星齒輪組116具有三個(gè)節(jié)點(diǎn):第一節(jié)點(diǎn)116A、第二節(jié)點(diǎn)116B和第三節(jié)點(diǎn)116C。第三行星齒輪組118具有三個(gè)節(jié)點(diǎn):第一節(jié)點(diǎn)118A、第二節(jié)點(diǎn)118B和第三節(jié)點(diǎn)118C。第四行星齒輪組120具有三個(gè)節(jié)點(diǎn):第一節(jié)點(diǎn)120A、第二節(jié)點(diǎn)120B和第三節(jié)點(diǎn)120C。
[0051]變速器輸入軸22A持續(xù)地聯(lián)接到第二行星齒輪組116的第一節(jié)點(diǎn)116A和第四行星齒輪組120的第二節(jié)點(diǎn)120B。輸出構(gòu)件122聯(lián)接到第三行星齒輪組118的第三節(jié)點(diǎn)118C和第一行星齒輪組114的第二節(jié)點(diǎn)114B。第一行星齒輪組114的第一節(jié)點(diǎn)114A聯(lián)接到第二行星齒輪組116的第二節(jié)點(diǎn)116B。第一行星齒輪組114的第二節(jié)點(diǎn)114B聯(lián)接到第三行星齒輪組118的第三節(jié)點(diǎn)118C。第一行星齒輪組114的第三節(jié)點(diǎn)114C聯(lián)接到第四行星齒輪組120的第三節(jié)點(diǎn)120C。第二行星齒輪組116的第三節(jié)點(diǎn)116C聯(lián)接到第三行星齒輪組118的第二節(jié)點(diǎn)118B。
[0052]第一離合器126將變速器輸入軸22A、第二行星齒輪組116的第一節(jié)點(diǎn)116A和第四行星齒輪組120的第二節(jié)點(diǎn)120B與第三行星齒輪組118的第一節(jié)點(diǎn)118A選擇性地連接。第二離合器128將變速器輸入軸22A、第二行星齒輪組116的第一節(jié)點(diǎn)116A和第四行星齒輪組120的第二節(jié)點(diǎn)120B與第三行星齒輪組118的第二節(jié)點(diǎn)118B選擇性地連接。第一制動(dòng)器130將第三行星齒輪組118的第一節(jié)點(diǎn)118A與固定構(gòu)件或變速器殼體150選擇性地連接。第二制動(dòng)器132將第二行星齒輪組116的第三節(jié)點(diǎn)116C和第三行星齒輪組118的第二節(jié)點(diǎn)118B與固定構(gòu)件或變速器殼體150選擇性地連接。第三制動(dòng)器134將第一行星齒輪組114的第三節(jié)點(diǎn)114C和第四行星齒輪組120的第三節(jié)點(diǎn)120C與固定構(gòu)件或變速器殼體150選擇性地連接。第四制動(dòng)器136將第四行星齒輪組120的第一節(jié)點(diǎn)120A與固定構(gòu)件或變速器殼體150選擇性地連接。
[0053]現(xiàn)在參考圖3，桿狀圖示出了根據(jù)本發(fā)明的十速變速器20A的實(shí)施例的示意性布局。在圖3中，除了變速器被標(biāo)記為20A’以表示變速器20A’僅僅是源于圖2的變速器20A的變速器的一個(gè)實(shí)施例之外，圖2的杠桿圖的附圖標(biāo)記繼續(xù)適用。離合器和聯(lián)接件被相應(yīng)地示出，而行星齒輪組的節(jié)點(diǎn)此時(shí)顯現(xiàn)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。
[0054]例如，行星齒輪組114包括太陽輪構(gòu)件114C、齒圈構(gòu)件114A和行星齒輪行星架構(gòu)件114B，行星齒輪行星架構(gòu)件114B可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪114D (僅示出其中一個(gè))。太陽輪構(gòu)件114C與第一軸或互連構(gòu)件142連接以便共同旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu)件114A與第二軸或互連構(gòu)件144連接以便共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件114B與輸出軸或構(gòu)件122連接以便共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪114D中的每個(gè)均配置成與太陽輪構(gòu)件114C和齒圈構(gòu)件114A兩者互相嚙合。
[0055]行星齒輪組116包括太陽輪構(gòu)件116A、齒圈構(gòu)件116C和行星齒輪行星架構(gòu)件116B，行星齒輪行星架構(gòu)件116B可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪116D (僅示出其中一個(gè))。太陽輪構(gòu)件116A與變速器輸入軸22A連接以便共同旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu)件116C與第三軸或互連構(gòu)件146連接以便共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件116B與第二軸或互連構(gòu)件144連接以便共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪116D中的每個(gè)均配置成與太陽輪構(gòu)件116A和齒圈構(gòu)件116C兩者互相嚙合。
[0056]行星齒輪組118包括太陽輪構(gòu)件118A、齒圈構(gòu)件118C和行星齒輪行星架構(gòu)件118B，行星齒輪行星架構(gòu)件118B可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪118D (僅示出其中一個(gè))。太陽輪構(gòu)件118A與第四軸或互連構(gòu)件148連接以便共同旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu)件118C與輸出軸或構(gòu)件122連接以便共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件118B與第三軸或互連構(gòu)件146和第五軸或互連構(gòu)件152連接以便共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪118D中的每個(gè)均配置成與太陽輪構(gòu)件118A和齒圈構(gòu)件118C兩者互相嚙合。
[0057]行星齒輪組120包括太陽輪構(gòu)件120C、齒圈構(gòu)件120A和行星齒輪行星架構(gòu)件120B，行星齒輪行星架構(gòu)件120B可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪120D (僅示出其中一個(gè))。太陽輪構(gòu)件120C與第一軸或互連構(gòu)件142連接以便共同旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu)件120A與第六軸或互連構(gòu)件154連接以便共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件120B與變速器輸入軸22A連接以便共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪120D中的每個(gè)均配置成與太陽輪構(gòu)件120C和齒圈構(gòu)件120A兩者互相嚙合。輸出軸或構(gòu)件122與最終傳動(dòng)單元或分動(dòng)箱(未示出)持續(xù)地連接。
[0058]扭矩傳遞機(jī)構(gòu)(或者，離合器126、128以及制動(dòng)器130、132、134和136)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126能選擇性地接合以將變速器輸入軸22A與第四軸或互連構(gòu)件148連接。第二離合器128能選擇性地接合以將變速器輸入軸22A與第三軸或互連構(gòu)件146連接。第一制動(dòng)器130能選擇性地接合以將第四軸或互連構(gòu)件148與固定元件或變速器殼體150連接，以限制構(gòu)件148相對(duì)于變速器殼體150旋轉(zhuǎn)。第二制動(dòng)器132能選擇性地接合以將第五軸或互連構(gòu)件152與固定元件或變速器殼體150連接，以限制構(gòu)件152相對(duì)于變速器殼體150旋轉(zhuǎn)。第三制動(dòng)器134能選擇性地接合以將第一軸或互連構(gòu)件142與固定元件或變速器殼體150連接，以限制構(gòu)件142相對(duì)于變速器殼體150旋轉(zhuǎn)。第四制動(dòng)器136能選擇性地接合以將第六軸或互連構(gòu)件154與固定元件或變速器殼體150連接，以限制構(gòu)件154相對(duì)于變速器殼體150旋轉(zhuǎn)。[0059]現(xiàn)在參考圖3和圖5，將描述十速變速器20A’的實(shí)施例的操作。應(yīng)當(dāng)理解的是，變速器20A’能夠?qū)⑴ぞ匾允畟€(gè)前進(jìn)速度扭矩比和至少一個(gè)倒檔速度或扭矩比從輸入軸或構(gòu)件22A傳輸給輸出軸或構(gòu)件122。每個(gè)前進(jìn)和倒檔速度或扭矩比通過接合扭矩傳遞機(jī)構(gòu)(SP，第一離合器126、第二離合器128、第一制動(dòng)器130、第二制動(dòng)器132、第三制動(dòng)器134和第四制動(dòng)器136)中的一個(gè)或多個(gè)而獲得，如下文闡述的那樣。圖5是示出了被起用或接合以實(shí)現(xiàn)各個(gè)檔位狀態(tài)的扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的各種組合的真值表?？蛑械摹癤”指的是具體離合器或制動(dòng)器被接合以實(shí)現(xiàn)期望檔位狀態(tài)?！癘”表示具體扭矩傳遞裝置(S卩，制動(dòng)器或離合器)接通或有效，但是不承載扭矩(在該表中未使用“O”)。也示出各種檔位狀態(tài)的實(shí)際數(shù)值傳動(dòng)t匕，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，這些數(shù)值僅僅是示例性的且它們可以在大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)以適合變速器20A’的各種應(yīng)用和操作標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，取決于選擇的齒輪直徑、齒輪齒數(shù)和齒輪配置，可實(shí)現(xiàn)其它傳動(dòng)比。
[0060]例如，為了建立倒檔，接合或起用第一離合器126和第二制動(dòng)器132。第一離合器126將輸入軸22A與第四軸或互連構(gòu)件148連接。第二制動(dòng)器132將第五軸或互連構(gòu)件152與固定元件或變速器殼體150連接，以限制構(gòu)件152相對(duì)于變速器殼體150旋轉(zhuǎn)。類似地，通過離合器和制動(dòng)器接合的不同組合實(shí)現(xiàn)十個(gè)前進(jìn)比，如圖5所示。
[0061]應(yīng)當(dāng)理解的是，十速變速器20A’的操作和檔位狀態(tài)的前述闡述假設(shè)，首先，在給定檔位狀態(tài)未具體提及的所有離合器均無效或脫離，其次，在至少相鄰檔位狀態(tài)之間的換檔(即，改變檔位狀態(tài))期間，在兩個(gè)檔位狀態(tài)均接合或起用的離合器將保持接合或起用。
[0062]在本公開的另一個(gè)實(shí)施例中，十速變速器20A’ ’在圖4中提供且示意性地示出。圖4中的變速器20A’ ’是圖1和2的變速器的另一個(gè)實(shí)施例。因而，圖1所示和所述的各個(gè)部件可以與圖4所示的齒輪配置一起存在。變速器20A’’具有與圖3所示相同數(shù)量的行星齒輪組、離合器、制動(dòng)器和互連構(gòu)件、輸入和輸出軸或構(gòu)件，由相同附圖標(biāo)記表示。然而，變速器20A’’提供包括支撐兩組行星齒輪116D’和116E’的行星架116C’的第二行星齒輪組116’。例如，行星齒輪組116’包括太陽輪構(gòu)件116A’、齒圈構(gòu)件116B’和行星齒輪行星架構(gòu)件116C’，行星齒輪行星架構(gòu)件116C’可旋轉(zhuǎn)地支撐第一和第二組行星齒輪116D’和116E’(每組僅示出一個(gè))。太陽輪構(gòu)件116A’與輸入軸22A連接以便共同旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu)件116B’與第二軸或互連構(gòu)件144’連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第二軸或互連構(gòu)件144’還連接到第一行星齒輪組的齒圈114A。行星架構(gòu)件116C’與第三軸或互連構(gòu)件146’連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第三軸或互連構(gòu)件146’還連接到第三行星齒輪組118的行星架118B和第二離合器128。第一組行星齒輪116D’中的每個(gè)均配置成與太陽輪構(gòu)件116A’和第二組行星齒輪116E’兩者互相嚙合。第二組行星齒輪116E’中的每個(gè)均配置成與齒圈構(gòu)件116B’和第一組行星齒輪116D’兩者互相嚙合。
[0063]行星齒輪組114、118和120如參考圖2_3的變速器20A、20A’所述配置。此外，離合器126、128和制動(dòng)器130、132、134、136如參考圖2_3的變速器所述配置。如上所述，除了互連構(gòu)件146’和144’之外，互連構(gòu)件142、148、152和154也如參考圖2_3的變速器所
述配置。
[0064]現(xiàn)在參考圖4-5，將描述十速變速器20A’’的實(shí)施例的操作。應(yīng)當(dāng)理解的是，變速器20A’ ’能夠?qū)⑴ぞ匾灾辽偈畟€(gè)前進(jìn)速度或扭矩比和至少一個(gè)倒檔速度或扭矩比從輸入軸或構(gòu)件22A傳輸給輸出軸或構(gòu)件122。每個(gè)前進(jìn)和倒檔速度或扭矩比通過接合扭矩傳遞機(jī)構(gòu)(即，第一離合器126、第二離合器128、第一制動(dòng)器130、第二制動(dòng)器132、第三制動(dòng)器134和第四制動(dòng)器136)中的一個(gè)或多個(gè)而獲得，如下文闡述的那樣。為了建立第十檔，接合或起用第一離合器126和第四制動(dòng)器136。第一離合器126將輸入軸22A與第四軸或互連構(gòu)件148連接。第四制動(dòng)器136將第六軸或互連構(gòu)件154與固定元件或變速器殼體150連接，以限制構(gòu)件154相對(duì)于變速器殼體150旋轉(zhuǎn)。類似地，通過離合器和制動(dòng)器接合的不同組合實(shí)現(xiàn)倒檔和其余九個(gè)前進(jìn)比，如圖5所示。
[0065]在本公開的又一個(gè)實(shí)施例中，另一個(gè)十速變速器20A’ ’ ’在圖6中提供且示意性地示出。十速變速器20A’ ’ ’包括四個(gè)行星齒輪組240、260、280和200以及兩對(duì)外部齒輪組290、296。外部齒輪組290具有與第二齒輪292互相嚙合的第一齒輪291。外部齒輪組296具有與第二齒輪298互相嚙合的第一齒輪297。
[0066]例如，行星齒輪組240包括太陽輪構(gòu)件240C、齒圈構(gòu)件240A和行星齒輪行星架構(gòu)件240B，行星齒輪行星架構(gòu)件240B可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪240D (僅示出其中一個(gè))。太陽輪構(gòu)件240C與第一軸或互連構(gòu)件242且與第二外部齒輪組296的第二齒輪298連接以便共同旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu)件240A與第二軸或互連構(gòu)件244連接以便共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件240B與輸出軸或構(gòu)件222連接以便共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪240D中的每個(gè)均配置成與太陽輪構(gòu)件240C和齒圈構(gòu)件240A兩者互相嚙合。
[0067]行星齒輪組260包括太陽輪構(gòu)件260A、齒圈構(gòu)件260C和行星齒輪行星架構(gòu)件260B，行星齒輪行星架構(gòu)件260B可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪260D (僅示出其中一個(gè))。太陽輪構(gòu)件260A與輸入軸22A和第一外部齒輪組290的第二齒輪292連接以便共同旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu)件260C與第三軸或互連構(gòu)件246連接以便共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件260B與第二軸或互連構(gòu)件244連接以便共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪260D中的每個(gè)均配置成與太陽輪構(gòu)件260A和齒圈構(gòu)件260C兩者互相嚙合。
[0068]行星齒輪組280包括太陽輪構(gòu)件280A、齒圈構(gòu)件280C和行星齒輪行星架構(gòu)件280B，行星齒輪行星架構(gòu)件280B可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪280D (僅示出其中一個(gè))。太陽輪構(gòu)件280A與第四軸或互連構(gòu)件248連接以便共同旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu)件280C與輸出軸或構(gòu)件222連接以便共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件280B與第三軸或互連構(gòu)件246且與第五軸或互連構(gòu)件252連接以便共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪280D中的每個(gè)均配置成與太陽輪構(gòu)件280A和齒圈構(gòu)件280C兩者互相嚙合。
[0069]行星齒輪組200包括太陽輪構(gòu)件200C、齒圈構(gòu)件200A和行星齒輪行星架構(gòu)件200B，行星齒輪行星架構(gòu)件200B可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪200D (僅示出其中一個(gè))。太陽輪構(gòu)件200C與第二外部齒輪組296的第一齒輪297連接以便共同旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu)件200A與第四離合器236連接以便共同旋轉(zhuǎn)，如下文更充分所述。行星架構(gòu)件200B與第一外部齒輪組290的第一齒輪291連接以便共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪200D中的每個(gè)均配置成與太陽輪構(gòu)件200C和齒圈構(gòu)件200A兩者互相嚙合。
[0070]在本公開的又一個(gè)實(shí)施例中，另一個(gè)十速變速器20A’’’’在圖7中提供且示意性地示出。十速變速器20A’’’’包括變速器20A’’’的四個(gè)行星齒輪組中的三個(gè)，即，行星齒輪組240、260和280，且還包括兩對(duì)外部齒輪組202、208。外部齒輪組202具有與第二齒輪206互相嚙合的第一齒輪204。外部齒輪組208具有與第二齒輪210互相嚙合的第一齒輪209。此外，第四制動(dòng)器236已經(jīng)用第三離合器229取代。第三離合器229將輸入軸22A與第二外部齒輪組202的第二齒輪連接。此外，外部齒輪組202和208具有預(yù)先限定以建立所述傳動(dòng)比的齒輪直徑和齒輪節(jié)距。有利地，省去了先前實(shí)施例中的第四行星齒輪組200。
[0071]扭矩傳遞機(jī)構(gòu)(或者，離合器226、228以及制動(dòng)器230、232、234和236)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226能選擇性地接合以將輸入軸22A與第四軸或互連構(gòu)件248連接。第二離合器228能選擇性地接合以將輸入軸22A與第三軸或互連構(gòu)件246連接。第一制動(dòng)器230能選擇性地接合以將第四軸或互連構(gòu)件248與固定元件或變速器殼體250連接，以限制構(gòu)件248相對(duì)于變速器殼體250旋轉(zhuǎn)。第二制動(dòng)器232能選擇性地接合以將第五軸或互連構(gòu)件252與固定元件或變速器殼體250連接，以限制構(gòu)件252相對(duì)于變速器殼體250旋轉(zhuǎn)。第三制動(dòng)器234能選擇性地接合以將第一軸或互連構(gòu)件242與固定元件或變速器殼體250連接，以限制構(gòu)件242相對(duì)于變速器殼體250旋轉(zhuǎn)。第四制動(dòng)器236能選擇性地接合以將第六軸或互連構(gòu)件254與固定元件或變速器殼體250連接，以限制構(gòu)件254相對(duì)于變速器殼體250旋轉(zhuǎn)。
[0072]現(xiàn)在參考圖6-8，將描述十速變速器20A’ ’ ’和20A’ ’ ’ ’的實(shí)施例的操作。應(yīng)當(dāng)理解的是，變速器20A’ ’ ’、20A’ ’ ’ ’能夠?qū)⑴ぞ匾灾辽偈畟€(gè)前進(jìn)速度或扭矩比和至少一個(gè)倒檔速度或扭矩比從輸入軸22A傳輸給輸出軸或構(gòu)件222。每個(gè)前進(jìn)和倒檔速度或扭矩比通過接合扭矩傳遞機(jī)構(gòu)(即，第一離合器226、第二離合器228、第三離合器229、第一制動(dòng)器230、第二制動(dòng)器232、第三制動(dòng)器234和第四制動(dòng)器236)中的一個(gè)或多個(gè)而獲得，如下文闡述的那樣。圖8是示出了被起用或接合以實(shí)現(xiàn)各個(gè)檔位狀態(tài)的扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的各種組合的示例的真值表。關(guān)于變速器202，第十傳動(dòng)比通過接合第一離合器126和第四制動(dòng)器136建立。第一離合器126將輸入軸或構(gòu)件120與第四軸或互連構(gòu)件148連接。第四制動(dòng)器136將第六軸或互連構(gòu)件154與固定元件或變速器殼體150連接，以限制構(gòu)件154相對(duì)于變速器殼體150旋轉(zhuǎn)。類似地，通過離合器和制動(dòng)器接合的不同組合實(shí)現(xiàn)倒檔和其余九個(gè)前進(jìn)比，如圖8所示。
[0073]關(guān)于變速器20A’ ’ ’ ’，第十傳動(dòng)比通過接合第一離合器226和第三離合器229建立。第一離合器226將輸入軸22A與第四軸或互連構(gòu)件248連接。第三離合器229將輸入軸或互連構(gòu)件220與第二外部齒輪組202的第二齒輪連接。類似地，通過離合器和制動(dòng)器接合的不同組合實(shí)現(xiàn)倒檔和其余九個(gè)前進(jìn)比，如圖8所示。
[0074]參考圖9，圖1的變速器20的十二速變型的實(shí)施例以杠桿圖形式示出且總體上以20B表示。變速器10包括:輸入軸或構(gòu)件22B、第一行星齒輪組314、第二行星齒輪組316、第三行星齒輪組318、第四行星齒輪組320以及輸出軸或構(gòu)件322。在圖9的杠桿圖中，第一行星齒輪組314具有三個(gè)節(jié)點(diǎn):第一節(jié)點(diǎn)314A、第二節(jié)點(diǎn)314B和第三節(jié)點(diǎn)314C。第二行星齒輪組316具有三個(gè)節(jié)點(diǎn):第一節(jié)點(diǎn)316A、第二節(jié)點(diǎn)316B和第三節(jié)點(diǎn)316C。第三行星齒輪組318具有三個(gè)節(jié)點(diǎn):第一節(jié)點(diǎn)318A、第二節(jié)點(diǎn)318B和第三節(jié)點(diǎn)318C。第四行星齒輪組320具有三個(gè)節(jié)點(diǎn):第一節(jié)點(diǎn)320A、第二節(jié)點(diǎn)320B和第三節(jié)點(diǎn)320C。
[0075]輸入構(gòu)件22B持續(xù)地聯(lián)接到第二行星齒輪組316的第一節(jié)點(diǎn)316A和第四行星齒輪組320的第二節(jié)點(diǎn)320B。輸出構(gòu)件322持續(xù)地聯(lián)接到第三行星齒輪組318的第三節(jié)點(diǎn)318C和第一行星齒輪組314的第二節(jié)點(diǎn)314B。
[0076]第一行星齒輪組314的第一節(jié)點(diǎn)314A聯(lián)接到第二行星齒輪組316的第二節(jié)點(diǎn)316B。第一行星齒輪組314的第二節(jié)點(diǎn)314B聯(lián)接到第三行星齒輪組318的第三節(jié)點(diǎn)318C。第一行星齒輪組314的第三節(jié)點(diǎn)314C聯(lián)接到第四行星齒輪組320的第三節(jié)點(diǎn)320C。
[0077]第二行星齒輪組316的第一節(jié)點(diǎn)316A聯(lián)接到第四行星齒輪組320的第二節(jié)點(diǎn)320B。第二行星齒輪組316的第三節(jié)點(diǎn)316C聯(lián)接到第三行星齒輪組318的第二節(jié)點(diǎn)318B。
[0078]第一離合器326將輸入構(gòu)件或軸22B、第二行星齒輪組316的第一節(jié)點(diǎn)316A和第四行星齒輪組320的第二節(jié)點(diǎn)320B與第三行星齒輪組318的第一節(jié)點(diǎn)318A選擇性地連接。第二離合器328將輸入構(gòu)件22B、第二行星齒輪組316的第一節(jié)點(diǎn)316A和第四行星齒輪組320的第二節(jié)點(diǎn)320B與第三行星齒輪組318的第二節(jié)點(diǎn)318B和第二行星齒輪組316的第三節(jié)點(diǎn)316C選擇性地連接。第三離合器330將輸出構(gòu)件或軸322、第三行星齒輪組318的第三節(jié)點(diǎn)318C和第一行星齒輪組314的第二節(jié)點(diǎn)314B與第二行星齒輪組316的第三節(jié)點(diǎn)316C和第三行星齒輪組318的第二節(jié)點(diǎn)318B選擇性地連接。
[0079]第一制動(dòng)器332將第三行星齒輪組318的第一節(jié)點(diǎn)318A與固定構(gòu)件或變速器殼體350選擇性地連接。第二制動(dòng)器334將第二行星齒輪組316的第三節(jié)點(diǎn)316C和第三行星齒輪組318的第二節(jié)點(diǎn)318B與固定構(gòu)件或變速器殼體350選擇性地連接。第三制動(dòng)器336將第一行星齒輪組314的第三節(jié)點(diǎn)314C和第四行星齒輪組320的第三節(jié)點(diǎn)320C與固定構(gòu)件或變速器殼體350選擇性地連接。第四制動(dòng)器338將第四行星齒輪組320的第一節(jié)點(diǎn)320A與固定構(gòu)件或變速器殼體350選擇性地連接。
[0080]現(xiàn)在參考圖10，桿狀圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)形式的十二速變速器20B的實(shí)施例的示意性布局，且標(biāo)記為變速器20B’。在圖10中，圖9的杠桿圖的附圖標(biāo)記繼續(xù)適用。離合器和聯(lián)接件被相應(yīng)地示出，而行星齒輪組的節(jié)點(diǎn)此時(shí)顯現(xiàn)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。
[0081]例如,第一行星齒輪組314包括第一太陽輪構(gòu)件314C、第一齒圈構(gòu)件314A和第一行星齒輪行星架構(gòu)件314B，第一行星齒輪行星架構(gòu)件314B可旋轉(zhuǎn)地支撐第一組行星齒輪314D (僅示出其中一個(gè))。第一行星齒輪組314在該變型中是簡單行星齒輪組，但是在本發(fā)明的其它變型中，第一行星齒輪組314可以是復(fù)合行星齒輪組。第一太陽輪構(gòu)件314C與第一軸或互連構(gòu)件342連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第一齒圈構(gòu)件314A與第二軸或互連構(gòu)件344連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第一行星架構(gòu)件314B與輸出軸或構(gòu)件322連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第一行星齒輪314D中的每個(gè)均配置成與第一太陽輪構(gòu)件314C和第一齒圈構(gòu)件314A兩者互相嚙
入
口 ο
[0082]第二行星齒輪組316包括第二太陽輪構(gòu)件316A、第二齒圈構(gòu)件316C和第二行星齒輪行星架構(gòu)件316B，第二行星齒輪行星架構(gòu)件316B可旋轉(zhuǎn)地支撐第二組行星齒輪316D(僅示出其中一個(gè))。第二行星齒輪組316在該變型中是簡單行星齒輪組，但是在本發(fā)明的其它變型中，第二行星齒輪組316可以是具有由行星架構(gòu)件316B支撐的多于一組行星齒輪的復(fù)合行星齒輪組。第二太陽輪構(gòu)件316A與變速器輸入軸22B連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第二行星架構(gòu)件316B與第二軸或互連構(gòu)件344連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第二齒圈構(gòu)件316C與第三軸或互連構(gòu)件346連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第二組行星齒輪316D中的每個(gè)均配置成與第二齒圈構(gòu)件316C和第二太陽輪構(gòu)件316A兩者互相嚙合。
[0083]第三行星齒輪組318包括第三太陽輪構(gòu)件318A、第三齒圈構(gòu)件318C和第三行星齒輪行星架構(gòu)件318B，第三行星齒輪行星架構(gòu)件318B可旋轉(zhuǎn)地支撐第三組行星齒輪318D(僅示出其中一個(gè))。換句話說，第三行星齒輪組318在該變型中是簡單行星齒輪組，但是在本發(fā)明的其它變型中，第三行星齒輪組318可以是復(fù)合行星齒輪組。第三太陽輪構(gòu)件318A與第四軸或互連構(gòu)件348連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第三行星架構(gòu)件318B與第三軸或互連構(gòu)件346和第五軸或互連構(gòu)件352連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第三齒圈構(gòu)件318C與輸出軸或構(gòu)件322連接以便共同旋轉(zhuǎn)。此外，第三齒圈構(gòu)件318C與第六軸或互連構(gòu)件354連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第三行星齒輪318D中的每個(gè)均配置成與第三太陽輪構(gòu)件318A和第三齒圈構(gòu)件318C兩者互相哨合。
[0084]第四行星齒輪組320包括第四太陽輪構(gòu)件320C、第四齒圈構(gòu)件320A和第四行星齒輪行星架構(gòu)件320B，第四行星齒輪行星架構(gòu)件320B可旋轉(zhuǎn)地支撐第四組行星齒輪320D(僅示出其中一個(gè))。換句話說，第四行星齒輪組320在該變型中是簡單行星齒輪組，但是在本發(fā)明的其它變型中，第四行星齒輪組320可以是復(fù)合行星齒輪組。第四太陽輪構(gòu)件320C與第一軸或互連構(gòu)件342連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第四齒圈構(gòu)件320A與第七軸或互連構(gòu)件356連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第四行星齒輪行星架構(gòu)件320B與輸入軸22B連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第四行星齒輪320D中的每個(gè)均配置成與第四太陽輪構(gòu)件320C和第四齒圈構(gòu)件320A兩者互相嚙合。輸出軸或構(gòu)件322與另一輸出(例如最終傳動(dòng)單元或分動(dòng)箱(未示出))持續(xù)地連接。
[0085]扭矩傳遞機(jī)構(gòu)(包括第一、第二和第三離合器326、328、330以及第一、第二、第三和第四制動(dòng)器332、334、336、338)允許軸或互連構(gòu)件342、344、346、348、352、354、356、行星齒輪組314A-C、316A-C、318A-C、320A-C和殼體350的選擇性互連。
[0086]例如，第一離合器326能選擇性地接合以將輸入軸或構(gòu)件22B與第四軸或互連構(gòu)件348連接。第二離合器328能選擇性地接合以將輸入軸22B與第三軸或互連構(gòu)件346連接。第三離合器330能選擇性地接合以將第五軸或互連構(gòu)件352與第六軸或互連構(gòu)件354連接。
[0087]第一制動(dòng)器332能選擇性地接合以將第四軸或互連構(gòu)件348與固定元件或變速器殼體350連接，以限制構(gòu)件348相對(duì)于變速器殼體350旋轉(zhuǎn)。第二制動(dòng)器334能選擇性地接合以將第五軸或互連構(gòu)件352與固定元件或變速器殼體350連接，以限制構(gòu)件352相對(duì)于變速器殼體350旋轉(zhuǎn)。第三制動(dòng)器336能選擇性地接合以將第一軸或互連構(gòu)件342與固定元件或變速器殼體350連接，以限制構(gòu)件342相對(duì)于變速器殼體350旋轉(zhuǎn)。第四制動(dòng)器338能選擇性地接合以將第七軸或互連構(gòu)件356與固定元件或變速器殼體350連接，以限制構(gòu)件356相對(duì)于變速器殼體350旋轉(zhuǎn)。繼而，連接到每個(gè)連接構(gòu)件的齒輪元件也被相應(yīng)地連接或限制。
[0088]現(xiàn)在參考圖10-11，將描述變速器20B’的實(shí)施例的操作。應(yīng)當(dāng)理解的是，變速器20B’能夠?qū)⑴ぞ匾允粋€(gè)、十二個(gè)或更多前進(jìn)速度扭矩比和至少一個(gè)倒檔速度或扭矩比從輸入軸或構(gòu)件22B傳輸給輸出軸或構(gòu)件322。每個(gè)前進(jìn)和倒檔速度或扭矩比通過接合扭矩傳遞機(jī)構(gòu)(即，第一離合器326、第二離合器328、第三離合器330、第一制動(dòng)器332、第二制動(dòng)器334、第三制動(dòng)器336和第四制動(dòng)器338)中的一個(gè)或多個(gè)而獲得，如下文闡述的那樣。圖11是示出了被起用或接合以實(shí)現(xiàn)各個(gè)檔位狀態(tài)的扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的各種組合的示例的真值表。當(dāng)然，取決于選擇的齒輪直徑、齒輪齒數(shù)和齒輪配置，可實(shí)現(xiàn)其它傳動(dòng)比。
[0089]例如，為了建立倒檔，接合或起用第一離合器326和第二制動(dòng)器334。第一離合器326將變速器輸入軸22B與第四軸或互連構(gòu)件348連接。第二制動(dòng)器334將第五軸或互連構(gòu)件352與固定元件或變速器殼體350連接，以限制構(gòu)件352相對(duì)于變速器殼體350旋轉(zhuǎn)，這限制第三行星架構(gòu)件318B和第二齒圈構(gòu)件316C相對(duì)于變速器殼體350旋轉(zhuǎn)。類似地，通過離合器和制動(dòng)器接合的不同組合實(shí)現(xiàn)十二個(gè)前進(jìn)比，如圖11通過示例的方式所示。
[0090]現(xiàn)在參考圖12，十二速變速器20的另一個(gè)實(shí)施例以杠桿圖形式示出且標(biāo)記為20C，以表示這是圖1的變速器20的另一個(gè)變型。變速器20C包括:變速器輸入軸22C、第一行星齒輪組414、第二行星齒輪組416、第三行星齒輪組418、第四行星齒輪組420以及輸出軸或構(gòu)件422。類似于上述杠桿圖，在圖12的杠桿圖中，行星齒輪組414、416、418、420中的每個(gè)都具有第一、第二和第三節(jié)點(diǎn)414A-C、416A-C、418A-C、420A-C。
[0091]輸入軸22C持續(xù)地聯(lián)接到第二行星齒輪組416的第一節(jié)點(diǎn)416A和第四行星齒輪組420的第二節(jié)點(diǎn)420B。輸出構(gòu)件422持續(xù)地聯(lián)接到第三行星齒輪組418的第三節(jié)點(diǎn)418C和第一行星齒輪組414的第二節(jié)點(diǎn)414B。第一行星齒輪組414的第一節(jié)點(diǎn)414A聯(lián)接到第二行星齒輪組416的第二節(jié)點(diǎn)416B。第一行星齒輪組414的第二節(jié)點(diǎn)414B聯(lián)接到第三行星齒輪組418的第三節(jié)點(diǎn)418C。第一行星齒輪組414的第三節(jié)點(diǎn)414C聯(lián)接到第四行星齒輪組420的第三節(jié)點(diǎn)420C。
[0092]第二行星齒輪組416的第一節(jié)點(diǎn)416A聯(lián)接到第四行星齒輪組420的第二節(jié)點(diǎn)420B。第二行星齒輪組416的第三節(jié)點(diǎn)416C聯(lián)接到第三行星齒輪組418的第二節(jié)點(diǎn)418B。
[0093]第一離合器426將輸入構(gòu)件或軸22C、第二行星齒輪組416的第一節(jié)點(diǎn)416A和第四行星齒輪組420的第二節(jié)點(diǎn)420B與第三行星齒輪組418的第一節(jié)點(diǎn)418A選擇性地連接。第二離合器428將輸入軸22C、第二行星齒輪組416的第一節(jié)點(diǎn)416A和第四行星齒輪組420的第二節(jié)點(diǎn)420B與第三行星齒輪組418的第二節(jié)點(diǎn)418B和第二行星齒輪組416的第三節(jié)點(diǎn)416C選擇性地連接。第三離合器430將第三行星齒輪組418的第一節(jié)點(diǎn)418A與第三行星齒輪組418的第二節(jié)點(diǎn)418B和第二行星齒輪組416的第三節(jié)點(diǎn)416C選擇性地連接。
[0094]第一制動(dòng)器432將第三行星齒輪組418的第一節(jié)點(diǎn)418A與固定構(gòu)件或變速器殼體450選擇性地連接。第二制動(dòng)器434將第二行星齒輪組416的第三節(jié)點(diǎn)416C和第三行星齒輪組418的第二節(jié)點(diǎn)418B與固定構(gòu)件或變速器殼體450選擇性地連接。第三制動(dòng)器436將第一行星齒輪組414的第三節(jié)點(diǎn)414C和第四行星齒輪組420的第三節(jié)點(diǎn)420C與固定構(gòu)件或變速器殼體450選擇性地連接。第四制動(dòng)器438將第四行星齒輪組420的第一節(jié)點(diǎn)420A與固定構(gòu)件或變速器殼體450選擇性地連接。
[0095]現(xiàn)在參考圖13，桿狀圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)形式的圖12的十二速變速器20C的實(shí)施例的示意性布局，其標(biāo)記為變速器20C’以表示變速器20C’是變速器20C的一個(gè)可能實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解的是，可選地，其它不同的桿狀圖可以結(jié)合圖12的杠桿圖一起使用。在圖13中，圖12的杠桿圖的附圖標(biāo)記繼續(xù)適用。離合器和聯(lián)接件被相應(yīng)地示出，而行星齒輪組的節(jié)點(diǎn)此時(shí)顯現(xiàn)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。
[0096]例如，類似于前文所述的桿狀圖，圖13的桿狀圖包括第一、第二、第三和第四行星齒輪組414、416、418、420，其中每個(gè)包括太陽輪構(gòu)件414C，416A，418A，420C、具有行星齒輪414D, 416D, 418D, 420D 的行星架構(gòu)件 414B, 416B, 418B, 420B、和齒圈構(gòu)件 414A, 416C, 418C,420A。行星齒輪414D，416D, 418D, 420D分別與太陽輪構(gòu)件414C，416A, 418A, 420C和齒圈構(gòu)件414A，416C，418C，420A兩者互相嚙合。行星齒輪組414、416、418、420中的每個(gè)在該變型中是簡單行星齒輪組，但是在本發(fā)明的其它變型中，行星齒輪組414、416、418、420中的一個(gè)或多個(gè)可以是復(fù)合行星齒輪組。輸出軸或構(gòu)件422與另一輸出持續(xù)地連接。
[0097]第一太陽輪構(gòu)件414C與第一軸或互連構(gòu)件442連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第一齒圈構(gòu)件414A與第二軸或互連構(gòu)件444連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第一行星架構(gòu)件414B與輸出軸或構(gòu)件422連接以便共同旋轉(zhuǎn)。
[0098]第二太陽輪構(gòu)件416A與輸入軸或構(gòu)件22C連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第二行星架構(gòu)件416B與第二軸或互連構(gòu)件444連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第二齒圈構(gòu)件416C與第三軸或互連構(gòu)件446連接以便共同旋轉(zhuǎn)。
[0099]第三太陽輪構(gòu)件418A與第四軸或互連構(gòu)件448連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第三齒圈構(gòu)件418C與輸出軸或構(gòu)件422連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第三行星架構(gòu)件418B與第三軸或互連構(gòu)件446和第五軸或互連構(gòu)件452連接以便共同旋轉(zhuǎn)。
[0100]第四太陽輪構(gòu)件420C與第一軸或互連構(gòu)件442連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第四齒圈構(gòu)件420A與第六軸或互連構(gòu)件456連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第四行星齒輪行星架構(gòu)件420B與輸入軸或構(gòu)件22C連接以便共同旋轉(zhuǎn)。
[0101]扭矩傳遞機(jī)構(gòu)(包括第一、第二和第三離合器426、428、430以及第一、第二、第三和第四制動(dòng)器432、434、436、438)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426能選擇性地接合以將輸入軸22C與第四軸或互連構(gòu)件448連接。第二離合器428能選擇性地接合以將輸入軸22C與第三軸或互連構(gòu)件446連接。第三離合器430能選擇性地接合以將第五軸或互連構(gòu)件452與第四軸或互連構(gòu)件448連接。
[0102]第一制動(dòng)器432能選擇性地接合以將第四軸或互連構(gòu)件448與固定元件或變速器殼體450連接。第二制動(dòng)器434能選擇性地接合以將第五軸或互連構(gòu)件452與固定元件或變速器殼體450連接。第三制動(dòng)器436能選擇性地接合以將第一軸或互連構(gòu)件442與固定元件或變速器殼體450連接。第四制動(dòng)器438能選擇性地接合以將第六軸或互連構(gòu)件456與固定元件或變速器殼體450連接。
[0103]現(xiàn)在參考圖13-14，將描述變速器20C’的所示實(shí)施例的操作。變速器20C’能夠?qū)⑴ぞ匾允粋€(gè)、十二個(gè)或更多前進(jìn)速度扭矩比和至少一個(gè)倒檔速度或扭矩比從變速器輸入軸22C傳輸給輸出軸或構(gòu)件422。每個(gè)前進(jìn)和倒檔速度或扭矩比通過接合扭矩傳遞機(jī)構(gòu)(即，第一離合器426、第二離合器428、第三離合器430、第一制動(dòng)器432、第二制動(dòng)器434、第三制動(dòng)器436和第四制動(dòng)器438)中的一個(gè)或多個(gè)而獲得，如下文闡述的那樣。
[0104]圖14是示出了被起用或接合以實(shí)現(xiàn)各個(gè)檔位狀態(tài)的扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的各種組合的示例的真值表。也示出各種檔位狀態(tài)的實(shí)際數(shù)值傳動(dòng)比，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，這些數(shù)值僅僅是示例性的且它們可以在大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)以適合變速器20C’的各種應(yīng)用和操作標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，取決于選擇的齒輪直徑、齒輪齒數(shù)和齒輪配置，可實(shí)現(xiàn)其它傳動(dòng)比。
[0105]例如，為了建立倒檔，接合或起用第一離合器426和第二制動(dòng)器434。第一離合器426將輸入軸22C與第四軸或互連構(gòu)件448連接。第二制動(dòng)器434將第五軸或互連構(gòu)件452與固定元件或變速器殼體450連接，以限制構(gòu)件452相對(duì)于變速器殼體450旋轉(zhuǎn)，這還限制第三行星架構(gòu)件418B和第二齒圈構(gòu)件416C相對(duì)于變速器殼體450旋轉(zhuǎn)。類似地，通過離合器和制動(dòng)器接合的不同組合可實(shí)現(xiàn)十二個(gè)前進(jìn)比，如圖14通過示例的方式所示。
[0106]應(yīng)當(dāng)理解的是，變速器的操作和檔位狀態(tài)的前述闡述假設(shè)，首先，在給定檔位狀態(tài)未具體提及的所有離合器均無效或脫離，其次，在至少相鄰檔位狀態(tài)之間的換檔(即，改變檔位狀態(tài))期間，在兩個(gè)檔位狀態(tài)均接合或起用的離合器將保持接合或起用。
[0107]本發(fā)明的說明本質(zhì)上僅僅是示例性的且不偏離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的變型意在處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。這種變型被認(rèn)為不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于機(jī)動(dòng)車輛的變速器組件，所述變速器組件包括: 變速器，所述變速器具有用于容納變速器部件的外殼； 可旋轉(zhuǎn)地支撐在所述外殼內(nèi)的變速器軸，所述變速器軸配置成連接到機(jī)動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)； 設(shè)置在所述外殼內(nèi)的機(jī)電裝置，所述機(jī)電裝置能操作將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能；以及 連接裝置，所述連接裝置將機(jī)電裝置與變速器軸持續(xù)地互連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器組件，其中，所述機(jī)電裝置能操作起動(dòng)機(jī)動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述變速器軸能操作作為變速器的輸入和從變速器到發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變速器組件，還包括從所述機(jī)電裝置延伸的可旋轉(zhuǎn)裝置軸，其中，所述連接裝置是將所述裝置軸連接到變速器軸的鏈條。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變速器組件，其中，所述機(jī)電裝置作為交流發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)器和再生制動(dòng)發(fā)電機(jī)操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變速器組件，其中，所述機(jī)電裝置配置成用自動(dòng)變速器流體冷卻。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變速器組件，其中，所述外殼包括主殼體部分和鐘形殼體，所述機(jī)電裝置固定在外 殼的主殼體部分內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變速器組件，還包括: 輸出構(gòu)件； 各具有第一、第二和第三構(gòu)件的第一、第二、第三和第四行星齒輪組； 第一互連構(gòu)件，將第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與第二行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連； 第二互連構(gòu)件，將第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與第三行星齒輪組的第三構(gòu)件持續(xù)地互連； 第三互連構(gòu)件，將第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與第四行星齒輪組的第三構(gòu)件持續(xù)地互連； 第四互連構(gòu)件，將第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與第四行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連； 第五互連構(gòu)件，將第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與第三行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連；以及六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)均能選擇性地接合以將所述第一、第二和第三構(gòu)件中的至少一個(gè)與所述第一、第二、第三構(gòu)件和固定構(gòu)件中的至少另一個(gè)互連；以及其中，所述六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能以至少兩個(gè)的組合形式選擇性地接合，以在所述變速器軸和所述輸出構(gòu)件之間建立至少十個(gè)前進(jìn)速度比和至少一個(gè)倒檔速度比，且其中，變速器軸配置為變速器的輸入，以將扭矩從發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)給變速器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變速器組件，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第一個(gè)能選擇性地接合以將所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與變速器軸、第二行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件互連；其中，所述六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第二個(gè)能選擇性地接合以將第二行星齒輪組的第三構(gòu)件和第三行星齒輪組的第二構(gòu)件與變速器軸、第二行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件互連；其中，所述六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第三個(gè)能選擇性地接合以將第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；其中，所述六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第四個(gè)能選擇性地接合以將第三行星齒輪組的第二構(gòu)件和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；其中，所述六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第五個(gè)能選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；且其中，所述六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第六個(gè)能選擇性地接合以將所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件與固定構(gòu)件互連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的變速器組件，其中，變速器軸與第二行星齒輪組的第一構(gòu)件和第四行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地連接以便共同旋轉(zhuǎn)；且其中，輸出構(gòu)件與第一行星齒輪組的第二構(gòu)件和第三行星齒輪組的第三構(gòu)件持續(xù)地連接以便共同旋轉(zhuǎn)。
10.一種變速器，包括: 機(jī)電裝置，能操作為交流發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)器和再生制動(dòng)發(fā)電機(jī)； 從機(jī)電裝置延伸的旋轉(zhuǎn)裝置軸； 變速器外殼，包括主殼體部分和鐘形殼體，所述機(jī)電裝置固定在變速器外殼的主殼體部分內(nèi)； 變速器軸，所述變速器軸可旋轉(zhuǎn)地支撐在外殼內(nèi)，所述變速器軸配置成連接到機(jī)動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)，變速器軸能操作作為變速器的輸入和從變速器到發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出；以及 連接裝置，所述連接 裝置將裝置軸與變速器軸持續(xù)地互連， 其中，所述機(jī)電裝置配置成用自動(dòng)變速器流體冷卻。
【文檔編號(hào)】H02K7/116GK103973034SQ201410043276
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月5日
【發(fā)明者】J.B.博爾格森, D.A.威爾頓, E.W.梅勒, J.M.哈特 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司