專利名稱：具有至少十檔的變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及具有多個(gè)行星齒輪組和多個(gè)扭矩傳遞裝置的多檔變速器，更具體而言，涉及具有十檔或更多檔、四個(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)：
本部分中的陳述僅提供與本公開(kāi)有關(guān)的背景信息，并且可以或可以不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。典型的多檔變速器使用摩擦離合器與制動(dòng)器、行星齒輪布置和固定互連的組合， 以實(shí)現(xiàn)多個(gè)傳動(dòng)比。行星齒輪組的數(shù)量和物理布置一般由封裝、成本和期望的速度比來(lái)確定。盡管當(dāng)前的變速器實(shí)現(xiàn)了它們預(yù)期的目的，但實(shí)質(zhì)上一直需要一種新的和改進(jìn)的變速器配置，其具有改進(jìn)的性能，特別是從效率、響應(yīng)性和平滑性的角度來(lái)看具有改進(jìn)的性能，并且還具有改進(jìn)的封裝，主要是尺寸和重量的減小。因此，需要一種改進(jìn)的、具有成本效率的、緊湊的多檔變速器。

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(gè)行星齒輪組；多個(gè)聯(lián)接構(gòu)件；和多個(gè)扭矩傳遞裝置。每個(gè)行星齒輪組包括第一、第二和第三構(gòu)件。扭矩傳遞裝置例如為離合器和制動(dòng)器。在本發(fā)明一方面，輸入構(gòu)件被持續(xù)地互連到所述第四行星齒輪組的所述行星架構(gòu)件，并且輸出構(gòu)件被持續(xù)地互連到所述第一行星齒輪組的所述行星架構(gòu)件。在本發(fā)明另一方面，第一互連構(gòu)件將所述第一行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪持續(xù)地互連到所述第三行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪。在本發(fā)明又一方面，第二互連構(gòu)件將所述第一行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪持續(xù)地互連到第二行星齒輪組的環(huán)形齒輪。在本發(fā)明又一方面，第三互連構(gòu)件將所述第二行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪持續(xù)地互連到第三行星齒輪組的行星架構(gòu)件和第四行星齒輪組的環(huán)形齒輪。在本發(fā)明再一方面，第一扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第一行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪和第三行星齒輪組的環(huán)形齒輪與所述第二行星齒輪組的所述行星架構(gòu)件互連。在本發(fā)明再一方面，第二扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第二行星齒輪組的所述行星架構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪互連。在本發(fā)明再一方面，第三扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第三行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪與所述第四行星齒輪組的所述行星架構(gòu)件和所述輸入構(gòu)件互連。在本發(fā)明再一方面，第四扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第三行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪與所述第四行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪互連。
在本發(fā)明再一方面，第五扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第二行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪與所述固定構(gòu)件互連。在本發(fā)明再一方面，第六扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第四行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪與所述固定構(gòu)件互連，并且其中所述扭矩傳遞裝置以至少三個(gè)的組合的方式選擇性地可接合，以便在所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件之間建立至少十個(gè)前進(jìn)檔速度比和至少一個(gè)倒檔速度比。本發(fā)明還包括以下方案 方案1. 一種變速器，包括 輸入構(gòu)件；
輸出構(gòu)件；
每一個(gè)均具有第一構(gòu)件、第二構(gòu)件和第三構(gòu)件的第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組；
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所述第一構(gòu)件持續(xù)地互連到所述第三行星齒輪組的所述第三構(gòu)件；
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所述第三構(gòu)件持續(xù)地互連到所述第二行星齒輪組的所述第三構(gòu)件；
第三互連構(gòu)件，所述第三互連構(gòu)件將所述第二行星齒輪組的所述第一構(gòu)件持續(xù)地互連到所述第三行星齒輪組的所述第二構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的所述第三構(gòu)件；和
六個(gè)扭矩傳遞裝置，每個(gè)所述扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第一構(gòu)件、第二構(gòu)件、第三構(gòu)件中的至少一個(gè)與所述第一構(gòu)件、第二構(gòu)件、第三構(gòu)件和固定構(gòu)件中的至少另一個(gè)互連，并且其中所述扭矩傳遞裝置以至少三個(gè)的組合的形式選擇性地可接合，以便在所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件之間建立至少十個(gè)前進(jìn)檔速度比和至少一個(gè)倒檔速度比。方案2.如方案1所述變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第一個(gè)選擇性地可接合，以便將所述第一行星齒輪組的所述第一構(gòu)件和所述第三行星齒輪組的所述第三構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的所述第二構(gòu)件互連。方案3.如方案2所述變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第二個(gè)選擇性地可接合，以便將所述第二行星齒輪組的所述第二構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的所述第一構(gòu)件互連。方案4.如方案3所述變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第三個(gè)選擇性地可接合，以便將所述第三行星齒輪組的所述第一構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的所述第二構(gòu)件和所述輸入構(gòu)件互連。方案5.如方案4所述變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第四個(gè)選擇性地可接合，以便將所述第三行星齒輪組的所述第一構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的所述第一構(gòu)件互連。方案6.如方案5所述變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第五個(gè)選擇性地可接合，以便將所述第二行星齒輪組的所述第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。方案7.如方案6所述變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第六個(gè)選擇性地可接合，以便將所述第四行星齒輪組的所述第一構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。方案8.如方案1所述變速器，其中，所述第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組的所述第一構(gòu)件為太陽(yáng)齒輪，所述第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組的所述第二構(gòu)件為行星架構(gòu)件，并且所述第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組的所述第三構(gòu)件為環(huán)形齒輪。方案9.如方案1所述的變速器，其中，所述輸入構(gòu)件被持續(xù)地互連到所述第四行星齒輪組的所述第二構(gòu)件，并且所述輸出構(gòu)件被持續(xù)地互連到所述第一行星齒輪組的所述第二構(gòu)件。方案10.如方案1所述的變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的四個(gè)為離合器，并且所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的兩個(gè)為制動(dòng)器。方案11.如方案1所述的變速器，其中，所述固定構(gòu)件為變速器殼體。方案12. —種變速器，包括 輸入構(gòu)件；
輸出構(gòu)件；
每一個(gè)均具有第一構(gòu)件、第二構(gòu)件和第三構(gòu)件的第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組，其中所述輸入構(gòu)件被持續(xù)地互連到所述第四行星齒輪組的所述第二構(gòu)件，并且所述輸出構(gòu)件被持續(xù)地互連到所述第一行星齒輪組組件的所述第二構(gòu)件；
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所述第一構(gòu)件持續(xù)地互連到所述第三行星齒輪組的所述第三構(gòu)件；
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所述第三構(gòu)件持續(xù)地互連到所述第二行星齒輪組的所述第三構(gòu)件；
第三互連構(gòu)件，所述第三互連構(gòu)件將所述第二行星齒輪組的所述第一構(gòu)件持續(xù)地互連到所述第三行星齒輪組的所述第二構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的所述第三構(gòu)件；
第一扭矩傳遞裝置，所述第一扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第一行星齒輪組的所述第一構(gòu)件和所述第三行星齒輪組的所述第三構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的所述第二構(gòu)件互連；
第二扭矩傳遞裝置，所述第二扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第二行星齒輪組的所述第二構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的所述第一構(gòu)件互連；
第三扭矩傳遞裝置，所述第三扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第三行星齒輪組的所述第一構(gòu)件與所第四行星齒輪組的所述第二構(gòu)件和所述輸入構(gòu)件互連；
第四扭矩傳遞裝置，所述第四扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第三行星齒輪組的所述第一構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的所述第一構(gòu)件互連；
第五扭矩傳遞裝置，所述第五扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第二行星齒輪組的所述第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連；和
第六扭矩傳遞裝置，所述第六扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第四行星齒輪組的所述第一構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連，并且其中所述扭矩傳遞裝置以至少三個(gè)的組合的方式選擇性地可接合，以便在所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件之間建立至少十個(gè)前進(jìn)檔速度比和至少一個(gè)倒檔速度比。方案13.如方案12所述的變速器，其中，所述第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組的所述第一構(gòu)件為太陽(yáng)齒輪，所述第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組的所述第二構(gòu)件為行星架構(gòu)件，并且所述第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組的所述第三構(gòu)件為環(huán)形齒輪。方案14.如方案12所述的變速器，其中，所述固定構(gòu)件為變速器殼體。方案15. —種變速器，包括 輸入構(gòu)件；
輸出構(gòu)件；
每一個(gè)均具有太陽(yáng)齒輪、行星架構(gòu)件和環(huán)形齒輪的第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、 第三行星齒輪組和第四行星齒輪組，其中所述輸入構(gòu)件被持續(xù)地互連到所述第四行星齒輪組的所述行星架構(gòu)件，并且所述輸出構(gòu)件被持續(xù)地互連到所述第一行星齒輪組的所述行星架構(gòu)件；
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所述太陽(yáng)齒輪持續(xù)地互連到所述第三行星齒輪組的環(huán)形齒輪；
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所述環(huán)形齒輪持續(xù)地互連到所述第二行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪；
第三互連構(gòu)件，所述第三互連構(gòu)件將所述第二行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪持續(xù)地互連到所述第三行星齒輪組的所述行星架構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪；
第一扭矩傳遞裝置，所述第一扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第一行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪和所述第三行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪與所述第二行星齒輪組的所述行星架構(gòu)件互連；
第二扭矩傳遞裝置，所述第二扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第二行星齒輪組的所述行星架構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪互連；
第三扭矩傳遞裝置，所述第三扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第三行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪與所述第四行星齒輪組的所述行星架構(gòu)件和所述輸入構(gòu)件互連；
第四扭矩傳遞裝置，所述第四扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第三行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪與所述第四行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪互連；
第五扭矩傳遞裝置，所述第五扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第二行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪與所述固定構(gòu)件互連；和
第六扭矩傳遞裝置，所述第六扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第四行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪與所述固定構(gòu)件互連，并且其中所述扭矩傳遞裝置以至少三個(gè)的組合的形式選擇性地可接合，以便在所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件之間建立至少十個(gè)前進(jìn)檔速度比和至少一個(gè)倒檔速度比。方案16.如方案15所述的變速器，其中，所述固定構(gòu)件為變速器殼體。通過(guò)參照下面的描述和附圖，本發(fā)明更多的方面和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，其中相似的附圖標(biāo)記指代相同的部件、元件或特征。


這里描述的附圖僅用于圖示的目的，并且不意圖以任何方式限制本公開(kāi)的范圍。
圖1為根據(jù)本發(fā)明的十檔變速器的實(shí)施例的杠桿圖； 圖2為根據(jù)本發(fā)明的十檔變速器的實(shí)施例的圖解視圖；和
圖3為真值表，其表示了圖1和圖2中所示變速器的每個(gè)可用前進(jìn)檔和倒檔速度或傳動(dòng)比中的各扭矩傳遞元件的接合狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式下面的描述本質(zhì)上僅為示例性的，且并不旨在限制本公開(kāi)、其應(yīng)用或使用。首先，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是，在所提供的特定示例中，本發(fā)明的十檔自動(dòng)變速器在四個(gè)行星齒輪組的部件或元件之間具有永久性機(jī)械連接的布置。第一行星齒輪組的第一部件或元件被永久聯(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被永久聯(lián)接到第二行星齒輪組的第三部件或元件。第二行星齒輪組的第一部件或元件被永久聯(lián)接到第三行星齒輪組的第二部件或元件，以及被永久聯(lián)接到第四行星齒輪組的第三部件或元件?，F(xiàn)在參見(jiàn)圖1，以杠桿圖的形式示出了十檔變速器10的實(shí)施例。杠桿圖是對(duì)諸如自動(dòng)變速器之類的機(jī)械裝置的部件的示意性表示。每個(gè)單獨(dú)的杠桿表示一個(gè)行星齒輪組， 其中該行星齒輪組的三個(gè)基本機(jī)械部件各自由節(jié)點(diǎn)表示。因此，單個(gè)杠桿包含三個(gè)節(jié)點(diǎn)一個(gè)用于太陽(yáng)齒輪，一個(gè)用于行星齒輪行星架，一個(gè)用于環(huán)形齒輪(或齒圈)。在一些情況下， 兩個(gè)杠桿可組合成具有多于三個(gè)節(jié)點(diǎn)(典型地為四個(gè)節(jié)點(diǎn))的單個(gè)杠桿。例如，如果在兩個(gè)不同的杠桿上的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)固定連接被互連，那么它們可以表示為單個(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)的齒輪組的環(huán)形齒輪相對(duì)太陽(yáng)齒輪比率(ring-to-sim ratio)。這些杠桿比率隨后又被用于改變變速器的傳動(dòng)比，以便實(shí)現(xiàn)合適的比率和比率級(jí)進(jìn)(ratio progression).各行星齒輪組的節(jié)點(diǎn)之間的機(jī)械聯(lián)接或互連由水平細(xì)線圖示，并且諸如離合器和制動(dòng)器之類的扭矩傳遞裝置則由交錯(cuò)的指狀物表示。如果裝置是制動(dòng)器，則一組指狀物固接(grounded)。對(duì)杠桿圖的形式、目的和使用的進(jìn)一步的說(shuō)明可在 Benford 和 Leising 的標(biāo)題為"The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis”的SAE文檔810102中找到，在此通過(guò)引用將其全部并入本文。變速器10包括輸入軸或輸入構(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、第四行星齒輪組20、和輸出軸或輸出構(gòu)件22。在圖1的杠桿圖中，第一行星齒輪組14具有三個(gè)節(jié)點(diǎn)，其分別為第一節(jié)點(diǎn)14A、第二節(jié)點(diǎn)14B和第三節(jié)點(diǎn)14C。第二行星齒輪組16具有三個(gè)節(jié)點(diǎn)，其分別為第一節(jié)點(diǎn)16A、第二節(jié)點(diǎn)16B和第三節(jié)點(diǎn)16C。第三行星齒輪組18具有三個(gè)節(jié)點(diǎn)，其分別為第一節(jié)點(diǎn)18A、第二節(jié)點(diǎn)18B和第三節(jié)點(diǎn)18C。 第四行星齒輪組20具有三個(gè)節(jié)點(diǎn)，其分別為第一節(jié)點(diǎn)20A、第二節(jié)點(diǎn)20B和第三節(jié)點(diǎn)20C。第一行星齒輪組14的第一節(jié)點(diǎn)14A被聯(lián)接到第三行星齒輪組18的第三節(jié)點(diǎn)18C。 第一行星齒輪組14的第三節(jié)點(diǎn)14C被聯(lián)接到第二行星齒輪組16的第三節(jié)點(diǎn)16C。第二行星齒輪組16的第一節(jié)點(diǎn)16A被聯(lián)接到第三行星齒輪組18的第二節(jié)點(diǎn)18B，以及聯(lián)接到第四行星齒輪組20的第三節(jié)點(diǎn)20C。輸入構(gòu)件12被聯(lián)接到第四行星齒輪組20的第二節(jié)點(diǎn) 20B。輸出構(gòu)件22被聯(lián)接到第一行星齒輪組14的第二節(jié)點(diǎn)14B。第一離合器M選擇性地將第一行星齒輪組14的第一節(jié)點(diǎn)14A和第三行星齒輪組 18的第三節(jié)點(diǎn)18C連接到第二行星齒輪組16的第二節(jié)點(diǎn)16B。第二離合器沈選擇性地將第二行星齒輪組16的第二節(jié)點(diǎn)16B連接到第三行星齒輪組18的第一節(jié)點(diǎn)18A。第三離合器觀將第三行星齒輪組18的第一節(jié)點(diǎn)18A選擇性地連接到第四行星齒輪組20的第二節(jié)點(diǎn)20B和輸入構(gòu)件12。第四離合器30選擇性地將第三行星齒輪組18的第一節(jié)點(diǎn)18A連接到第四行星齒輪組20的第一節(jié)點(diǎn)20A。第一制動(dòng)器32選擇性地將第二行星齒輪組16的第三節(jié)點(diǎn)16C連接到固定元件或變速器殼體50。第二制動(dòng)器34選擇性地將第四行星齒輪組 20的第一節(jié)點(diǎn)20A連接到固定元件或變速器殼體50。現(xiàn)在參見(jiàn)圖2，符號(hào)圖表示了根據(jù)本發(fā)明的十檔變速器10的實(shí)施例的示意性布局。在圖2中，繼續(xù)使用圖1的杠桿圖中的附圖標(biāo)記。對(duì)應(yīng)地示出離合器、制動(dòng)器和聯(lián)接， 但行星齒輪組的節(jié)點(diǎn)此時(shí)則呈現(xiàn)為諸如太陽(yáng)齒輪、環(huán)形齒輪、行星齒輪和行星齒輪行星架的行星齒輪組部件。例如，行星齒輪組14包括太陽(yáng)齒輪構(gòu)件14A、環(huán)形齒輪構(gòu)件14C、和可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪14D (僅示出一個(gè))的行星齒輪行星架構(gòu)件14B。行星齒輪14D每個(gè)都被配置為與太陽(yáng)齒輪構(gòu)件14A和環(huán)形齒輪構(gòu)件14C相互嚙合。太陽(yáng)齒輪構(gòu)件14A被連接為與第一軸或互連構(gòu)件42 —起旋轉(zhuǎn)。環(huán)形齒輪構(gòu)件14C被連接為與第二軸或互連構(gòu)件44 一起旋轉(zhuǎn)。 行星架構(gòu)件14B被連接為與輸出軸或輸出構(gòu)件22 —起旋轉(zhuǎn)。行星齒輪組16包括太陽(yáng)齒輪構(gòu)件16A、環(huán)形齒輪構(gòu)件16C、和可旋轉(zhuǎn)地支撐第一組行星齒輪16D (僅示出一個(gè))和第二組行星齒輪16E (僅示出一個(gè))的行星齒輪行星架構(gòu)件 16B。行星齒輪16D每個(gè)都被配置為與太陽(yáng)齒輪構(gòu)件16A和第二組行星齒輪16E相互嚙合。 行星齒輪16E每個(gè)都被配置為與環(huán)形齒輪構(gòu)件16C和第一組行星齒輪16D相互嚙合。太陽(yáng)齒輪構(gòu)件16A被連接為與第三軸或互連構(gòu)件46 —起旋轉(zhuǎn)。環(huán)形齒輪構(gòu)件16A被連接為與第二軸或互連構(gòu)件44 一起旋轉(zhuǎn)。行星齒輪行星架構(gòu)件16B被連接為與第四軸或互連構(gòu)件 48以及第五軸或互連構(gòu)件52 —起旋轉(zhuǎn)。行星齒輪組18包括太陽(yáng)齒輪構(gòu)件18A、環(huán)形齒輪構(gòu)件18C、和可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪18D (僅示出一個(gè))的行星齒輪行星架構(gòu)件18B。該組行星齒輪18D的每個(gè)都被配置為與太陽(yáng)齒輪構(gòu)件18A和環(huán)形齒輪構(gòu)件18C相互嚙合。太陽(yáng)齒輪構(gòu)件18A被連接為與第六軸或互連構(gòu)件M—起旋轉(zhuǎn)。環(huán)形齒輪構(gòu)件18C被連接為與第一軸或互連構(gòu)件42—起旋轉(zhuǎn)。 行星架構(gòu)件18B被連接為與第三軸或互連構(gòu)件46以及與第七軸或互連構(gòu)件56 —起旋轉(zhuǎn)。行星齒輪組20包括太陽(yáng)齒輪構(gòu)件20A、環(huán)形齒輪構(gòu)件20C、和可旋轉(zhuǎn)地支撐第一組行星齒輪20D (僅示出一個(gè))的行星齒輪行星架構(gòu)件20B。該組行星齒輪20D的每個(gè)都被配置為與太陽(yáng)齒輪構(gòu)件20A和環(huán)形齒輪構(gòu)件20C相互嚙合。太陽(yáng)齒輪構(gòu)件20A被連接為與第八軸或互連構(gòu)件58 —起旋轉(zhuǎn)。環(huán)形齒輪構(gòu)件20C被連接為與第六軸或互連構(gòu)件56 —起旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件20B被連接為與第九軸或互連構(gòu)件60以及與輸入軸或輸入構(gòu)件12—起旋轉(zhuǎn)。輸入軸或輸入構(gòu)件12被持續(xù)連接到發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)，或連接到變矩器(未示出)的渦輪。輸出軸或輸出構(gòu)件22被持續(xù)連接到最終傳動(dòng)單元或分動(dòng)箱(未示出)。扭矩傳遞機(jī)構(gòu)(或第一離合器M、第二離合器沈、第三離合器觀、第四離合器30、 以及制動(dòng)器32和34)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M選擇性地可接合，以將第一軸或互連構(gòu)件42與第五軸或互連構(gòu)件52連接。 第二離合器26選擇性地可接合，以將第四軸或互連構(gòu)件48與第六軸或互連構(gòu)件M連接。第三離合器觀選擇性地可接合，以將第六軸或互連構(gòu)件M與第九軸或互連構(gòu)件60連接。 第四離合器30選擇性地可接合，以將第六軸或互連構(gòu)件M與第八軸或互連構(gòu)件58連接。 第一制動(dòng)器32選擇性地可接合，以將第二行星齒輪組16的環(huán)形齒輪構(gòu)件16C與固定元件或變速器殼體50連接，以便防止構(gòu)件16C相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。第二制動(dòng)器34選擇性地可接合，以將第八軸或互連構(gòu)件58與固定元件或變速器殼體50連接，以便防止第八軸或互連構(gòu)件58相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。現(xiàn)在參見(jiàn)圖2和圖3，將描述十檔變速器10的實(shí)施例的操作。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，變速器 10能夠以具有三個(gè)(triple)超速傳動(dòng)的至少十個(gè)前進(jìn)檔(1st — IOth)速度或扭矩比以及至少一個(gè)倒檔(Rev)速度或扭矩比將扭矩從輸入軸或輸入構(gòu)件12傳遞到輸出軸或輸出構(gòu)件22。每個(gè)前進(jìn)檔和倒檔速度或扭矩比都通過(guò)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)(即第一離合器M、第二離合器沈、第三離合器觀、第四離合器30、第一制動(dòng)器32和第二制動(dòng)器34)中的一個(gè)或多個(gè)的接合來(lái)獲得，如下面將進(jìn)行說(shuō)明的那樣。圖3為表示了被啟用或接合以實(shí)現(xiàn)各檔位狀態(tài)的扭矩傳遞元件的各種組合的真值表。各種檔位狀態(tài)的實(shí)際數(shù)值傳動(dòng)比也被表示出來(lái)，但應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是，這些數(shù)值僅為示例性的，并且它們可在極大的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，以便適應(yīng)變速器10的各種應(yīng)用和操作準(zhǔn)則。通過(guò)使用本發(fā)明實(shí)施例可獲得的傳動(dòng)比的示例也被示出在圖3中。當(dāng)然，其它傳動(dòng)比可根據(jù)齒輪直徑、齒輪齒數(shù)和所選擇的齒輪配置來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了建立倒檔檔位，第一離合器M、第一制動(dòng)器32和第二制動(dòng)器34被接合或啟用。第一離合器M選擇性地將第一軸或互連構(gòu)件42與第五軸或互連構(gòu)件52互連。第一制動(dòng)器32將第二行星齒輪組16的環(huán)形齒輪構(gòu)件16C與固定元件或變速器殼體50連接，以便防止構(gòu)件16C相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。第二制動(dòng)器34將第八軸或互連構(gòu)件58與固定元件或變速器殼體50連接，以便防止第八軸或互連構(gòu)件58相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。 同樣，十個(gè)前進(jìn)檔比率通過(guò)離合器和制動(dòng)器的接合的不同組合而實(shí)現(xiàn)，如圖3中所示。將要認(rèn)識(shí)到，前面對(duì)十檔變速器10的操作和檔位狀態(tài)的說(shuō)明首先假設(shè)了未在給定檔位狀態(tài)中專門(mén)涉及的所有的離合器和制動(dòng)器都是不活動(dòng)的或者是分離的，其次，在換檔期間，也就是說(shuō)在改變檔位狀態(tài)的過(guò)程中，在至少相鄰的檔位狀態(tài)之間，在兩種檔位狀態(tài)下都接合或啟用的離合器或制動(dòng)器仍然保持接合或啟用。本發(fā)明的描述在本質(zhì)上僅為示例性的，并且不脫離本發(fā)明主旨的變型都被認(rèn)為是在本發(fā)明范圍內(nèi)。這樣的變型不被認(rèn)為是脫離了本發(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；每一個(gè)均具有第一構(gòu)件、第二構(gòu)件和第三構(gòu)件的第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組；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所述第一構(gòu)件持續(xù)地互連到所述第三行星齒輪組的所述第三構(gòu)件；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所述第三構(gòu)件持續(xù)地互連到所述第二行星齒輪組的所述第三構(gòu)件；第三互連構(gòu)件，所述第三互連構(gòu)件將所述第二行星齒輪組的所述第一構(gòu)件持續(xù)地互連到所述第三行星齒輪組的所述第二構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的所述第三構(gòu)件；和六個(gè)扭矩傳遞裝置，每個(gè)所述扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第一構(gòu)件、第二構(gòu)件、第三構(gòu)件中的至少一個(gè)與所述第一構(gòu)件、第二構(gòu)件、第三構(gòu)件和固定構(gòu)件中的至少另一個(gè)互連，并且其中所述扭矩傳遞裝置以至少三個(gè)的組合的形式選擇性地可接合，以便在所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件之間建立至少十個(gè)前進(jìn)檔速度比和至少一個(gè)倒檔速度比。
2.如權(quán)利要求1所述變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第一個(gè)選擇性地可接合，以便將所述第一行星齒輪組的所述第一構(gòu)件和所述第三行星齒輪組的所述第三構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的所述第二構(gòu)件互連。
3.如權(quán)利要求2所述變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第二個(gè)選擇性地可接合，以便將所述第二行星齒輪組的所述第二構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的所述第一構(gòu)件互連。
4.如權(quán)利要求3所述變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第三個(gè)選擇性地可接合，以便將所述第三行星齒輪組的所述第一構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的所述第二構(gòu)件和所述輸入構(gòu)件互連。
5.如權(quán)利要求4所述變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第四個(gè)選擇性地可接合，以便將所述第三行星齒輪組的所述第一構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的所述第一構(gòu)件互連。
6.如權(quán)利要求5所述變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第五個(gè)選擇性地可接合，以便將所述第二行星齒輪組的所述第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。
7.如權(quán)利要求6所述變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第六個(gè)選擇性地可接合，以便將所述第四行星齒輪組的所述第一構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。
8.如權(quán)利要求1所述變速器，其中，所述第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組的所述第一構(gòu)件為太陽(yáng)齒輪，所述第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組的所述第二構(gòu)件為行星架構(gòu)件，并且所述第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組的所述第三構(gòu)件為環(huán)形齒輪。
9.一種變速器，包括輸入構(gòu)件；輸出構(gòu)件；每一個(gè)均具有第一構(gòu)件、第二構(gòu)件和第三構(gòu)件的第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組，其中所述輸入構(gòu)件被持續(xù)地互連到所述第四行星齒輪組的所述第二構(gòu)件，并且所述輸出構(gòu)件被持續(xù)地互連到所述第一行星齒輪組組件的所述第二構(gòu)件；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所述第一構(gòu)件持續(xù)地互連到所述第三行星齒輪組的所述第三構(gòu)件；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所述第三構(gòu)件持續(xù)地互連到所述第二行星齒輪組的所述第三構(gòu)件；第三互連構(gòu)件，所述第三互連構(gòu)件將所述第二行星齒輪組的所述第一構(gòu)件持續(xù)地互連到所述第三行星齒輪組的所述第二構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的所述第三構(gòu)件；第一扭矩傳遞裝置，所述第一扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第一行星齒輪組的所述第一構(gòu)件和所述第三行星齒輪組的所述第三構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的所述第二構(gòu)件互連；第二扭矩傳遞裝置，所述第二扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第二行星齒輪組的所述第二構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的所述第一構(gòu)件互連；第三扭矩傳遞裝置，所述第三扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第三行星齒輪組的所述第一構(gòu)件與所第四行星齒輪組的所述第二構(gòu)件和所述輸入構(gòu)件互連；第四扭矩傳遞裝置，所述第四扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第三行星齒輪組的所述第一構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的所述第一構(gòu)件互連；第五扭矩傳遞裝置，所述第五扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第二行星齒輪組的所述第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連；和第六扭矩傳遞裝置，所述第六扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第四行星齒輪組的所述第一構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連，并且其中所述扭矩傳遞裝置以至少三個(gè)的組合的方式選擇性地可接合，以便在所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件之間建立至少十個(gè)前進(jìn)檔速度比和至少一個(gè)倒檔速度比。
10. 一種變速器，包括 輸入構(gòu)件； 輸出構(gòu)件；每一個(gè)均具有太陽(yáng)齒輪、行星架構(gòu)件和環(huán)形齒輪的第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、 第三行星齒輪組和第四行星齒輪組，其中所述輸入構(gòu)件被持續(xù)地互連到所述第四行星齒輪組的所述行星架構(gòu)件，并且所述輸出構(gòu)件被持續(xù)地互連到所述第一行星齒輪組的所述行星架構(gòu)件；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所述太陽(yáng)齒輪持續(xù)地互連到所述第三行星齒輪組的環(huán)形齒輪；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所述環(huán)形齒輪持續(xù)地互連到所述第二行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪；第三互連構(gòu)件，所述第三互連構(gòu)件將所述第二行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪持續(xù)地互連到所述第三行星齒輪組的所述行星架構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪；第一扭矩傳遞裝置，所述第一扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第一行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪和所述第三行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪與所述第二行星齒輪組的所述行星架構(gòu)件互連；第二扭矩傳遞裝置，所述第二扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第二行星齒輪組的所述行星架構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪互連；第三扭矩傳遞裝置，所述第三扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第三行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪與所述第四行星齒輪組的所述行星架構(gòu)件和所述輸入構(gòu)件互連；第四扭矩傳遞裝置，所述第四扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第三行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪與所述第四行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪互連；第五扭矩傳遞裝置，所述第五扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第二行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪與所述固定構(gòu)件互連；和第六扭矩傳遞裝置，所述第六扭矩傳遞裝置選擇性地可接合，以便將所述第四行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪與所述固定構(gòu)件互連，并且其中所述扭矩傳遞裝置以至少三個(gè)的組合的形式選擇性地可接合，以便在所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件之間建立至少十個(gè)前進(jìn)檔速度比和至少一個(gè)倒檔速度比。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有至少十檔的變速器。具體地，本發(fā)明的變速器具有輸入構(gòu)件、輸出構(gòu)件、四個(gè)行星齒輪組、多個(gè)聯(lián)接構(gòu)件和多個(gè)扭矩傳遞裝置。每個(gè)行星齒輪組均包括第一、第二和第三構(gòu)件。扭矩傳遞裝置可包括離合器和制動(dòng)器。扭矩傳遞裝置以至少三個(gè)的組合的方式選擇性地可接合，以便建立至少十個(gè)前進(jìn)檔速度比和至少一個(gè)倒檔速度比。
文檔編號(hào)F16H3/66GK102444698SQ20111029702
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月5日
發(fā)明者W. 菲利普斯 A., E. 凱里 C., M. 哈特 J., H. 維特科普 S. 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司