專(zhuān)利名稱(chēng)：具有行星齒輪組的多檔變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及具有多個(gè)行星齒輪組和多個(gè)扭矩傳遞裝置的多檔變速器，更具 體地涉及具有六個(gè)或更多個(gè)速度、三個(gè)行星齒輪組和多個(gè)扭矩傳遞裝置的變速器。
背景技術(shù)：
本節(jié)的陳述僅提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息，可能構(gòu)成也可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。典型的多檔變速器使用摩擦離合器、行星齒輪設(shè)備和固定互連件的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)多 個(gè)傳動(dòng)比。通常，行星齒輪組的數(shù)量和實(shí)體設(shè)置取決于封裝、成本和期望的速比。盡管現(xiàn)有變速器實(shí)現(xiàn)了其預(yù)期目的，但是對(duì)于新的改進(jìn)型變速器構(gòu)造的需求是基 本不變的，這些改進(jìn)型變速器構(gòu)造具有改進(jìn)的性能-特別是從效率、響應(yīng)性和平順性方面 來(lái)看以及改進(jìn)的封裝_主要是減小的尺寸和重量。因此，需要一種改進(jìn)的、低成本的緊湊型 多檔變速器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的變速器具有輸入構(gòu)件、輸出構(gòu)件、行星齒輪組和行星齒輪組組件、互 連構(gòu)件以及多個(gè)扭矩傳遞裝置。所述扭矩傳遞裝置例如是離合器和制動(dòng)器。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，所述變速器具有輸入構(gòu)件、輸出構(gòu)件、行星齒輪組 組件和行星齒輪組，其中所述行星齒輪組組件具有第一太陽(yáng)輪、行星架構(gòu)件、齒圈和第二太 陽(yáng)輪構(gòu)件，所述行星齒輪組具有太陽(yáng)輪、行星架構(gòu)件和齒圈。進(jìn)一步地，互連構(gòu)件將所述行 星齒輪組組件的行星架構(gòu)件與所述行星齒輪組的齒圈構(gòu)件持續(xù)互連。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式中，所述變速器包括第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第一扭 矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪組組件的第二太陽(yáng)輪與所述行星齒輪組 的太陽(yáng)輪構(gòu)件以及所述輸入構(gòu)件互連。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式中，所述變速器包括第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第二扭 矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪組組件的第二太陽(yáng)輪與所述行星齒輪組 的行星架構(gòu)件以及所述輸出構(gòu)件互連。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式中，所述變速器包括第三扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第三扭 矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪組的太陽(yáng)輪以及所述輸入構(gòu)件與所述行 星齒輪組組件的齒圈互連。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式中，所述變速器包括第四扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第四扭 矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪組組件的齒圈與固定構(gòu)件互連。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式中，所述變速器包括第五扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第五扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪組組件的第一太陽(yáng)輪與所述固定構(gòu)件互 連。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式中，所述扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠以至少兩個(gè)進(jìn)行組合的方 式選擇性地接合從而在所述輸入構(gòu)件與所述輸出構(gòu)件之間建立至少六個(gè)前進(jìn)檔速比和至 少一個(gè)倒檔速比。在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施方式中，所述行星齒輪組組件的行星架構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地支撐 多個(gè)第一行星齒輪和多個(gè)第二行星齒輪。所述多個(gè)第一行星齒輪與所述行星齒輪組組件的 第一太陽(yáng)輪和齒圈互相嚙合，而所述多個(gè)第二行星齒輪與所述行星齒輪組組件的第二太陽(yáng) 輪互相嚙合。此外，所述多個(gè)第一和第二行星齒輪彼此互相嚙合。方案1. 一種變速器，包括輸入構(gòu)件；輸出構(gòu)件；行星齒輪組組件，所述行星齒輪組組件具有第一構(gòu)件、第二構(gòu)件、第三構(gòu)件和第四 構(gòu)件；行星齒輪組，所述行星齒輪組具有第一、第二和第三構(gòu)件；互連構(gòu)件，所述互連構(gòu)件將所述行星齒輪組組件的第二構(gòu)件與所述行星齒輪組的 第一構(gòu)件持續(xù)地互連；以及至少五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述至少五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述 行星齒輪組組件的第一、第二、第三和第四構(gòu)件中的至少一個(gè)以及所述行星齒輪組的第一、 第二和第三構(gòu)件中的至少一個(gè)與所述行星齒輪組組件的第一、第二、第三和第四構(gòu)件中的 另一個(gè)、所述行星齒輪組的第一、第二和第三構(gòu)件中的另一個(gè)以及固定構(gòu)件互連，并且其中，所述至少五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠以至少兩個(gè)進(jìn)行組合的方式選擇性地接合 從而在所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件之間建立至少六個(gè)前進(jìn)檔速比和至少一個(gè)倒檔速比。方案2.如方案1所述的變速器，其中，所述至少五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第一個(gè)能 夠選擇性地接合以將所述行星齒輪組組件的第四構(gòu)件與所述行星齒輪組的第三構(gòu)件以及 所述輸入構(gòu)件互連。方案3.如方案2所述的變速器，其中，所述至少五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第二個(gè)能 夠選擇性地接合以將所述行星齒輪組組件的第四構(gòu)件與所述行星齒輪組的第二構(gòu)件以及 所述輸出構(gòu)件互連。方案4.如方案3所述的變速器，其中，所述至少五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第三個(gè)能 夠選擇性地接合以將所述行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述輸入構(gòu)件與所述行星齒輪組組件 的第三構(gòu)件互連。方案5.如方案3所述的變速器，其中，所述至少五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第四個(gè)能 夠選擇性地接合以將所述行星齒輪組組件的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。方案6.如方案4所述的變速器，其中，所述至少五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第五個(gè)能 夠選擇性地接合以將所述行星齒輪組組件的第一構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。方案7.如方案1所述的變速器，其中，所述至少五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)是制 動(dòng)器，用于將所述行星齒輪組和所述行星齒輪組組件的構(gòu)件中的至少一個(gè)連接到所述固定 構(gòu)件，而所述至少五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的三個(gè)是離合器，用于將所述行星齒輪組和所述行星齒輪組組件的構(gòu)件中的至少另一個(gè)連接到所述行星齒輪組和所述行星齒輪組組件的至 少另一個(gè)構(gòu)件。方案8.如方案1所述的變速器，其中，所述行星齒輪組組件的第一和第四構(gòu)件是 第一和第二太陽(yáng)輪，而所述行星齒輪組的第三構(gòu)件是太陽(yáng)輪，所述行星齒輪組和所述行星 齒輪組組件的第二構(gòu)件是行星架構(gòu)件，而所述行星齒輪組組件的第三構(gòu)件和所述行星齒輪 組的第一構(gòu)件是齒圈。方案9.如方案8所述的變速器，其中，所述行星齒輪組組件的行星架構(gòu)件可旋轉(zhuǎn) 地支撐多個(gè)第一行星齒輪和多個(gè)第二行星齒輪，其中，所述多個(gè)第一行星齒輪與所述多個(gè) 第二行星齒輪以及與所述行星齒輪組組件的第一太陽(yáng)輪和齒圈相互嚙合，而所述多個(gè)第二 行星齒輪與所述多個(gè)第一行星齒輪以及所述行星齒輪組組件的第二太陽(yáng)輪相互嚙合。方案10. —種變速器，包括輸入構(gòu)件；輸出構(gòu)件；行星齒輪組組件，所述行星齒輪組組件具有第一構(gòu)件、第二構(gòu)件、第三構(gòu)件和第四 構(gòu)件；行星齒輪組，所述行星齒輪組具有第一、第二和第三構(gòu)件；互連構(gòu)件，所述互連構(gòu)件將所述行星齒輪組組件的第二構(gòu)件與所述行星齒輪組的 第一構(gòu)件持續(xù)地互連；第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪 組組件的第四構(gòu)件與所述行星齒輪組的第三構(gòu)件以及所述輸入構(gòu)件互連；第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪 組組件的第四構(gòu)件與所述行星齒輪組的第二構(gòu)件以及所述輸出構(gòu)件互連；第三扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第三扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪 組的第三構(gòu)件以及所述輸入構(gòu)件與所述行星齒輪組組件的第三構(gòu)件互連；第四扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第四扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪 組組件的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連；以及第五扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第五扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪 組組件的第一構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連，并且其中，所述扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠以至少兩個(gè)進(jìn)行組合的方式選擇性地接合從而在所 述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件之間建立至少六個(gè)前進(jìn)檔速比和至少一個(gè)倒檔速比。方案11.如方案10所述的變速器，其中，所述行星齒輪組組件的第一和第四構(gòu)件 是第一和第二太陽(yáng)輪，而所述行星齒輪組的第三構(gòu)件是太陽(yáng)輪，所述行星齒輪組和所述行 星齒輪組組件的第二構(gòu)件是行星架構(gòu)件，而所述行星齒輪組組件的第三構(gòu)件和所述行星齒 輪組的第一構(gòu)件是齒圈。方案12.如方案10所述的變速器，其中，所述行星齒輪組組件的行星架構(gòu)件可旋 轉(zhuǎn)地支撐多個(gè)第一行星齒輪和多個(gè)第二行星齒輪，其中，所述多個(gè)第一行星齒輪與所述多 個(gè)第二行星齒輪、所述行星齒輪組組件的第一太陽(yáng)輪和齒圈相互嚙合，而所述多個(gè)第二行 星齒輪與所述多個(gè)第一行星齒輪以及所述行星齒輪組組件的第二太陽(yáng)輪相互嚙合。方案13. —種變速器，包括
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輸入構(gòu)件；輸出構(gòu)件；行星齒輪組組件，所述行星齒輪組組件具有第一太陽(yáng)輪、行星架構(gòu)件、齒圈和第二 太陽(yáng)輪構(gòu)件；行星齒輪組，所述行星齒輪組具有太陽(yáng)輪、行星架構(gòu)件和齒圈；互連構(gòu)件，所述互連構(gòu)件將所述行星齒輪組組件的行星架構(gòu)件與所述行星齒輪組 的齒圈構(gòu)件持續(xù)地互連；第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪 組組件的第二太陽(yáng)輪與所述行星齒輪組的太陽(yáng)輪構(gòu)件以及所述輸入構(gòu)件互連；第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪 組組件的第二太陽(yáng)輪與所述行星齒輪組的行星架構(gòu)件以及所述輸出構(gòu)件互連；第三扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第三扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪 組的太陽(yáng)輪以及所述輸入構(gòu)件與所述行星齒輪組組件的齒圈互連；第四扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第四扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪 組組件的齒圈與所述固定構(gòu)件互連；以及第五扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第五扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪 組組件的第一太陽(yáng)輪與所述固定構(gòu)件互連，并且其中，所述扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠以至少兩個(gè)進(jìn)行組合的方式選擇性地接合從而在所 述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件之間建立至少六個(gè)前進(jìn)檔速比和至少一個(gè)倒檔速比。方案14.如方案13所述的變速器，其中，所述行星齒輪組組件的行星架構(gòu)件可旋 轉(zhuǎn)地支撐多個(gè)第一行星齒輪和多個(gè)第二行星齒輪，其中，所述多個(gè)第一行星齒輪與所述多 個(gè)第二行星齒輪、所述行星齒輪組組件的第一太陽(yáng)輪和齒圈相互嚙合，而所述多個(gè)第二行 星齒輪與所述多個(gè)第一行星齒輪以及所述行星齒輪組組件的第二太陽(yáng)輪相互嚙合。本發(fā)明進(jìn)一步的特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)參考下文的描述和附圖而清楚地顯現(xiàn)， 附圖中相同的附圖標(biāo)記代表相同的部件、元件或特征。


本文描述的附圖僅用于示例目的，并非旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍。圖1是根據(jù)本發(fā)明的六檔變速器的一個(gè)實(shí)施方式的杠桿圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的六檔變速器的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖；以及圖3是示出了各種扭矩傳遞元件在圖1和圖2所示的變速器的每個(gè)可用前進(jìn)檔和 倒檔速比或傳動(dòng)比中的接合狀態(tài)的真值表。
具體實(shí)施例方式下面的描述本質(zhì)上僅是示例性的，并非旨在限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。首先，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的六檔自動(dòng)變速器的實(shí)施方式在三個(gè)行星齒輪組的 元件之間具有永久的機(jī)械連接設(shè)置。第一行星齒輪組的第二部件或元件永久地聯(lián)接至第二 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地聯(lián)接至第二行星 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和第一行星齒輪組的第二部件或元件永久地聯(lián)接至第三行星齒輪組的第一部件或元件。現(xiàn)在參考圖1，該圖以杠桿圖形式示出了六檔變速器10的一個(gè)實(shí)施方式。杠桿圖 是諸如自動(dòng)變速器的機(jī)械裝置的部件的示意性表示。每個(gè)獨(dú)立杠桿表示一個(gè)行星齒輪組， 其中每個(gè)行星齒輪組的三個(gè)基本機(jī)械部件由節(jié)點(diǎn)表示。因此，單個(gè)杠桿包括三個(gè)節(jié)點(diǎn)一個(gè) 表示太陽(yáng)輪、一個(gè)表示行星齒輪架，一個(gè)表示齒圈。在一些情況下，兩個(gè)杠桿可以被組合為 一個(gè)具有多于三個(gè)節(jié)點(diǎn)(通常為四個(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(guò)固定連接件互連，則它們可以被表示為單個(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(zhǎng)度可用于表示每個(gè)相應(yīng)齒輪組的齒圈-太陽(yáng)齒輪比率。這些杠桿比率反過(guò) 來(lái)被用于改變變速器的傳動(dòng)比，以獲得合適的比率和比率級(jí)進(jìn)(ratio progression)。各種 不同的行星齒輪組的節(jié)點(diǎn)之間的機(jī)械聯(lián)接或互連由細(xì)的水平線圖示，而諸如離合器和制動(dòng) 器的扭矩傳遞裝置由交錯(cuò)指針表示。杠桿圖的形式、目的和使用的更多解釋可在SAE論文 810102 (Paper 810102)中由Benford和Leising做出的“杠桿模擬法用于變速器分析的 新型工具”中找到，該文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于本申請(qǐng)中。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以及輸出軸或構(gòu)件22。在圖1的杠桿圖中，代表第一行星齒輪組14和第二行 星齒輪組16的杠桿被組合為具有四個(gè)節(jié)點(diǎn)的單個(gè)杠桿14，16，其具有第一節(jié)點(diǎn)14A、第二 節(jié)點(diǎn)14B，16A、第三節(jié)點(diǎn)14C，16B和第四節(jié)點(diǎn)16C。第三行星齒輪組18具有三個(gè)節(jié)點(diǎn)第一 節(jié)點(diǎn)18A、第二節(jié)點(diǎn)18B和第三節(jié)點(diǎn)18C。輸入構(gòu)件12持續(xù)聯(lián)接到第三行星齒輪組18的第三節(jié)點(diǎn)18C。輸出構(gòu)件22持續(xù)聯(lián) 接到第三行星齒輪組18的第二節(jié)點(diǎn)18B。第一行星齒輪組14的第二節(jié)點(diǎn)14B聯(lián)接到第二 行星齒輪組16的第一節(jié)點(diǎn)16A以形成單個(gè)節(jié)點(diǎn)14B，16A。節(jié)點(diǎn)14B，16A聯(lián)接到第三行星 齒輪組18的第一節(jié)點(diǎn)ISA0第二行星齒輪組16的第二節(jié)點(diǎn)16B聯(lián)接到第一行星齒輪組14 的第三節(jié)點(diǎn)14C以形成單個(gè)節(jié)點(diǎn)14C，16B。第一離合器26將輸入構(gòu)件或軸12和第二行星齒輪組16的第三節(jié)點(diǎn)16C選擇性 地連接到第三行星齒輪組18的第三節(jié)點(diǎn)18C。第二離合器28將第二行星齒輪組16的第 三節(jié)點(diǎn)16C與第三行星齒輪組18的第二節(jié)點(diǎn)18B選擇性地連接。第三離合器30將第一行 星齒輪組14的第三節(jié)點(diǎn)14C以及第二行星齒輪組16的第二節(jié)點(diǎn)16B (組合節(jié)點(diǎn)14C，16B) 與輸入構(gòu)件或軸12以及第三行星齒輪組18的第三節(jié)點(diǎn)18C選擇性地連接。第一制動(dòng)器32 將第一行星齒輪組14的第三節(jié)點(diǎn)14C以及第二行星齒輪組16的第二節(jié)點(diǎn)16B(組合節(jié)點(diǎn) 14C, 16B)與固定構(gòu)件或變速器殼體50選擇性地連接。第二制動(dòng)器34將第一行星齒輪組 14的第一節(jié)點(diǎn)14A與固定構(gòu)件或變速器殼體50選擇性地連接?，F(xiàn)在參考圖2，該符號(hào)圖示出了根據(jù)本發(fā)明的六檔變速器10的實(shí)施方式的示意性 布局。在圖2中，繼續(xù)使用圖1中的杠桿圖的附圖標(biāo)記。離合器和聯(lián)接件被對(duì)應(yīng)地示出，然 而，行星齒輪組的節(jié)點(diǎn)現(xiàn)在表示為行星齒輪組的部件，諸如太陽(yáng)輪、齒圈、行星齒輪和行星 齒輪架。例如，行星齒輪組14包括太陽(yáng)輪構(gòu)件14A、齒圈構(gòu)件14C和可旋轉(zhuǎn)地支撐第一組行 星齒輪14D (僅示出了其中一個(gè))和第二組行星齒輪16D (僅示出了其中一個(gè))的行星齒 輪架構(gòu)件14B，16A。太陽(yáng)輪構(gòu)件14A與第一軸或互連構(gòu)件42連接以便共同旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu) 件14C與第二軸或互連構(gòu)件44連接以便共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件14B，16A與第三軸或互連構(gòu)件46連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第一組行星齒輪14D每個(gè)都被構(gòu)造為與太陽(yáng)輪構(gòu)件14A和齒 圈構(gòu)件14C均互相嚙合。第二組行星齒輪16D每個(gè)都被構(gòu)造為與第二行星齒輪組16的太 陽(yáng)輪構(gòu)件16C和第一組行星齒輪14D均互相嚙合。行星齒輪組16包括太陽(yáng)輪構(gòu)件16C和可旋轉(zhuǎn)地支撐第一組行星齒輪14D(僅示出 了其中一個(gè))和第二組行星齒輪16D (僅示出了其中一個(gè))的行星齒輪架構(gòu)件14B，16A。如 圖2中所示，行星齒輪組14和16共享相同的行星架構(gòu)件14B，16A。太陽(yáng)輪構(gòu)件16C與第 四軸或互連構(gòu)件48連接以便共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪組14的太陽(yáng)輪14A或齒圈14C有效地充 當(dāng)行星齒輪組16的第三齒輪構(gòu)件(齒圈構(gòu)件)。行星架構(gòu)件14B，16A與第三軸或互連構(gòu) 件46連接以便共同旋轉(zhuǎn)。第一組行星齒輪16D每個(gè)都被構(gòu)造為與太陽(yáng)輪構(gòu)件16C和第二 組行星齒輪14D均互相嚙合。第二組行星齒輪14D每個(gè)都被構(gòu)造為與太陽(yáng)輪構(gòu)件14A和齒 圈構(gòu)件14C以及第一組行星齒輪16D均互相嚙合。行星齒輪組18包括太陽(yáng)輪構(gòu)件18C、齒圈構(gòu)件18A和可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪 18D (僅示出了其中一個(gè))的行星齒輪架構(gòu)件18B。太陽(yáng)輪構(gòu)件18C與第五軸或互連構(gòu)件52 以及輸入構(gòu)件或軸12連接以便共同旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu)件18A與第三軸或互連構(gòu)件46連接以便 共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件18B與第六軸或互連構(gòu)件54以及輸出構(gòu)件或軸22連接以便共同旋 轉(zhuǎn)。每個(gè)行星齒輪18D都被構(gòu)造為與太陽(yáng)輪構(gòu)件18C和齒圈構(gòu)件18A均互相嚙合。輸入軸或構(gòu)件12持續(xù)地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)或變矩器(未示出)的渦輪。輸 出軸或構(gòu)件22與主減速器單元或分動(dòng)箱(未示出)持續(xù)連接。扭矩傳遞機(jī)構(gòu)或離合器26、28、30以及制動(dòng)器32和34允許將軸或互連構(gòu)件、行星 齒輪組的構(gòu)件以及殼體選擇性地相互連接。例如，第一離合器26能夠選擇性地接合以將第 五軸或互連構(gòu)件52與第四軸或互連構(gòu)件48連接。第二離合器28能夠選擇性地接合以將 第六軸或互連構(gòu)件54與第四軸或互連構(gòu)件48連接。第三離合器30能夠選擇性地接合以 將第五軸或互連構(gòu)件52與第二軸或互連構(gòu)件44連接。第一制動(dòng)器32能夠選擇性地接合 以將第二軸或互連構(gòu)件44與固定元件或變速器殼體50連接，以便限制構(gòu)件44相對(duì)于變速 器殼體50的旋轉(zhuǎn)。第二制動(dòng)器34能夠選擇性地接合以將第一軸或互連構(gòu)件42與固定元 件或變速器殼體50連接，以便限制構(gòu)件42相對(duì)于變速器殼體50的旋轉(zhuǎn)。現(xiàn)在參考圖2和圖3，六檔變速器10的實(shí)施方式的工作過(guò)程將被描述。應(yīng)當(dāng)理解 的是，變速器10能夠以至少六個(gè)前進(jìn)檔速度或扭矩比和至少一個(gè)倒檔速度或扭矩比將來(lái) 自輸入軸或構(gòu)件12的扭矩傳遞到輸出軸或構(gòu)件22。每個(gè)前進(jìn)檔和倒檔速度或扭矩比都通 過(guò)接合一個(gè)或多個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)(即第一離合器26、第二離合器28、第三離合器30、第一 制動(dòng)器32和第二制動(dòng)器34)獲得，如下面將要解釋的那樣。圖3為示出被激活或接合以實(shí) 現(xiàn)各種檔位狀態(tài)的扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的各種組合的真值表?？蛑械摹癤”的含義是特定的離合器 或制動(dòng)器被接合以實(shí)現(xiàn)期望的檔位狀態(tài)?！?”表示特定的扭矩傳遞裝置(即制動(dòng)器或離合 器)接通或激活，但并不傳遞扭矩。“G”表示當(dāng)變速器模式選擇器或換檔器(駐車(chē)、倒檔、 空檔、前進(jìn)或低檔選擇器)由倒檔轉(zhuǎn)換到前進(jìn)檔時(shí)，車(chē)庫(kù)換檔元件必須打開(kāi)且傳送轉(zhuǎn)矩，而 當(dāng)其換回倒檔時(shí)，車(chē)庫(kù)換檔元件必須關(guān)閉。各種檔位狀態(tài)的實(shí)際數(shù)字傳動(dòng)比也被示出，但是 應(yīng)當(dāng)理解的是，這些數(shù)值僅為示例性的，它們可在很大范圍內(nèi)被調(diào)節(jié)以適應(yīng)變速器10的各 種應(yīng)用和工作標(biāo)準(zhǔn)。圖3還示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式可得到的傳動(dòng)比的一個(gè)示例。當(dāng) 然，根據(jù)所選擇的齒輪直徑、齒輪齒數(shù)和齒輪結(jié)構(gòu)，也可以實(shí)現(xiàn)其它傳動(dòng)比。
為了建立倒檔，第一離合器26和第一制動(dòng)器32被接合或激活。第一離合器26將 第五軸或互連構(gòu)件52與第四軸或互連構(gòu)件48連接。第一制動(dòng)器30將第二軸或互連構(gòu)件 44與固定元件或變速器殼體50連接以限制構(gòu)件44相對(duì)于變速器殼體50的旋轉(zhuǎn)。同樣地， 如圖3所示，通過(guò)離合器和制動(dòng)器的接合的不同組合可以實(shí)現(xiàn)六個(gè)前進(jìn)檔比率。應(yīng)當(dāng)理解的是，前面對(duì)六檔變速器10的工作過(guò)程和檔位狀態(tài)的解釋假設(shè)首先， 在給定檔位狀態(tài)下沒(méi)有特別指出的所有離合器是未激活的或脫開(kāi)的，其次，在換檔期間，即 在至少相鄰的檔位狀態(tài)之間進(jìn)行檔位狀態(tài)的改變期間，在兩個(gè)檔位狀態(tài)下都接合或激活的 離合器將保持接合或激活。本發(fā)明的描述本質(zhì)上僅是示例性的，且不脫離本發(fā)明主旨的變型將落入本發(fā)明的 范圍內(nèi)。這些變型并不被認(rèn)為是背離了本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
一種變速器，包括輸入構(gòu)件；輸出構(gòu)件；行星齒輪組組件，所述行星齒輪組組件具有第一構(gòu)件、第二構(gòu)件、第三構(gòu)件和第四構(gòu)件；行星齒輪組，所述行星齒輪組具有第一、第二和第三構(gòu)件；互連構(gòu)件，所述互連構(gòu)件將所述行星齒輪組組件的第二構(gòu)件與所述行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)地互連；以及至少五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述至少五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪組組件的第一、第二、第三和第四構(gòu)件中的至少一個(gè)以及所述行星齒輪組的第一、第二和第三構(gòu)件中的至少一個(gè)與所述行星齒輪組組件的第一、第二、第三和第四構(gòu)件中的另一個(gè)、所述行星齒輪組的第一、第二和第三構(gòu)件中的另一個(gè)以及固定構(gòu)件互連，并且其中，所述至少五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠以至少兩個(gè)進(jìn)行組合的方式選擇性地接合從而在所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件之間建立至少六個(gè)前進(jìn)檔速比和至少一個(gè)倒檔速比。
2.如權(quán)利要求1所述的變速器，其中，所述至少五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第一個(gè)能夠選 擇性地接合以將所述行星齒輪組組件的第四構(gòu)件與所述行星齒輪組的第三構(gòu)件以及所述 輸入構(gòu)件互連。
3.如權(quán)利要求2所述的變速器，其中，所述至少五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第二個(gè)能夠選 擇性地接合以將所述行星齒輪組組件的第四構(gòu)件與所述行星齒輪組的第二構(gòu)件以及所述 輸出構(gòu)件互連。
4.如權(quán)利要求3所述的變速器，其中，所述至少五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第三個(gè)能夠選 擇性地接合以將所述行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述輸入構(gòu)件與所述行星齒輪組組件的第 三構(gòu)件互連。
5.如權(quán)利要求3所述的變速器，其中，所述至少五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第四個(gè)能夠選 擇性地接合以將所述行星齒輪組組件的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。
6.如權(quán)利要求4所述的變速器，其中，所述至少五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第五個(gè)能夠選 擇性地接合以將所述行星齒輪組組件的第一構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。
7.如權(quán)利要求1所述的變速器，其中，所述至少五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)是制動(dòng)器， 用于將所述行星齒輪組和所述行星齒輪組組件的構(gòu)件中的至少一個(gè)連接到所述固定構(gòu)件， 而所述至少五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的三個(gè)是離合器，用于將所述行星齒輪組和所述行星齒輪 組組件的構(gòu)件中的至少另一個(gè)連接到所述行星齒輪組和所述行星齒輪組組件的至少另一 個(gè)構(gòu)件。
8.如權(quán)利要求1所述的變速器，其中，所述行星齒輪組組件的第一和第四構(gòu)件是第一 和第二太陽(yáng)輪，而所述行星齒輪組的第三構(gòu)件是太陽(yáng)輪，所述行星齒輪組和所述行星齒輪 組組件的第二構(gòu)件是行星架構(gòu)件，而所述行星齒輪組組件的第三構(gòu)件和所述行星齒輪組的 第一構(gòu)件是齒圈。
9.一種變速器，包括輸入構(gòu)件；輸出構(gòu)件；行星齒輪組組件，所述行星齒輪組組件具有第一構(gòu)件、第二構(gòu)件、第三構(gòu)件和第四構(gòu)件；行星齒輪組，所述行星齒輪組具有第一、第二和第三構(gòu)件；互連構(gòu)件，所述互連構(gòu)件將所述行星齒輪組組件的第二構(gòu)件與所述行星齒輪組的第一 構(gòu)件持續(xù)地互連；第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪組組 件的第四構(gòu)件與所述行星齒輪組的第三構(gòu)件以及所述輸入構(gòu)件互連；第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪組組 件的第四構(gòu)件與所述行星齒輪組的第二構(gòu)件以及所述輸出構(gòu)件互連；第三扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第三扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪組的 第三構(gòu)件以及所述輸入構(gòu)件與所述行星齒輪組組件的第三構(gòu)件互連；第四扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第四扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪組組 件的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連；以及第五扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第五扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪組組 件的第一構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連，并且其中，所述扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠以至少兩個(gè)進(jìn)行組合的方式選擇性地接合從而在所述輸 入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件之間建立至少六個(gè)前進(jìn)檔速比和至少一個(gè)倒檔速比。
10. 一種變速器，包括 輸入構(gòu)件； 輸出構(gòu)件；行星齒輪組組件，所述行星齒輪組組件具有第一太陽(yáng)輪、行星架構(gòu)件、齒圈和第二太陽(yáng) 輪構(gòu)件；行星齒輪組，所述行星齒輪組具有太陽(yáng)輪、行星架構(gòu)件和齒圈； 互連構(gòu)件，所述互連構(gòu)件將所述行星齒輪組組件的行星架構(gòu)件與所述行星齒輪組的齒 圈構(gòu)件持續(xù)地互連；第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪組組 件的第二太陽(yáng)輪與所述行星齒輪組的太陽(yáng)輪構(gòu)件以及所述輸入構(gòu)件互連；第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪組組 件的第二太陽(yáng)輪與所述行星齒輪組的行星架構(gòu)件以及所述輸出構(gòu)件互連；第三扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第三扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪組的 太陽(yáng)輪以及所述輸入構(gòu)件與所述行星齒輪組組件的齒圈互連；第四扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第四扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪組組 件的齒圈與所述固定構(gòu)件互連；以及第五扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第五扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述行星齒輪組組 件的第一太陽(yáng)輪與所述固定構(gòu)件互連，并且其中，所述扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠以至少兩個(gè)進(jìn)行組合的方式選擇性地接合從而在所述輸 入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件之間建立至少六個(gè)前進(jìn)檔速比和至少一個(gè)倒檔速比。
全文摘要
本發(fā)明提供的變速器具有輸入構(gòu)件、輸出構(gòu)件、行星齒輪組和行星齒輪組組件、多個(gè)聯(lián)接構(gòu)件以及多個(gè)扭矩傳遞裝置。每個(gè)行星齒輪組都包括第一、第二和第三構(gòu)件。所述扭矩傳遞裝置包括離合器和制動(dòng)器。
文檔編號(hào)F16H3/66GK101994794SQ20101026732
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月24日
發(fā)明者A·W·菲利普斯 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作公司