專(zhuān)利名稱(chēng)：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，更具體地涉及具有十個(gè)或更多個(gè)速度、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)體布置取決于封裝、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、四個(gè)行星齒輪組、多個(gè)聯(lián)接構(gòu)件以及多個(gè)扭矩傳遞裝置。行星齒輪組中的每個(gè)都包括第一、第二和第三構(gòu)件。所述扭矩傳遞裝置例如是離合器和制動(dòng)器。在一個(gè)示例中，所述變速器包括輸入構(gòu)件、輸出構(gòu)件以及第一、第二、第三和第四行星齒輪組(每個(gè)都具有第一、第二和第三構(gòu)件)，其中所述第一和第二行星齒輪組的第二構(gòu)件旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接并且所述第一和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接，并且其中所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件每個(gè)都持續(xù)互連到所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的所述第一、第二和第三構(gòu)件中的至少一個(gè)。第一互連構(gòu)件將所述第二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)件持續(xù)互連。第二互連構(gòu)件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)件持續(xù)互連。第三互連構(gòu)件將所述第三行星齒輪組的所述第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件持續(xù)互連。第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的所述第一構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的所述第二構(gòu)件互連。第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的所述第三構(gòu)件以及所述第二行星齒輪組的所述第三構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的所述第一構(gòu)件以及所述第三行星齒輪組的所述第一構(gòu)件互連。第三扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述第三行星齒輪組的所述第一構(gòu)件以及所述第四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三構(gòu)件互連。第四扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述第三行星齒輪組的所述第二構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的所述第一構(gòu)件以及所述第四行星齒輪組的所述第二構(gòu)件互連。第五傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述第二行星齒輪組的所述第一構(gòu)件以及所述第四行星齒輪組的所述第二構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。第六扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述第四行星齒輪組的所述第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。第七扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的所述第三構(gòu)件以及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。所述七個(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)件與所述輸出構(gòu)件之間建立至少十個(gè)前進(jìn)檔速比和至少一個(gè)倒檔速比。在本發(fā)明的另一個(gè)示例中，所述輸入構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的所述第一構(gòu)件并且與所述第四行星齒輪組的所述第一構(gòu)件持續(xù)連接以便共同旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的又一個(gè)示例中，所述輸出構(gòu)件與所述第一行星齒輪組的所述第二構(gòu)件以及所述第二行星齒輪組的所述第二構(gòu)件持續(xù)連接以便共同旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的又一個(gè)示例中，所述第三行星齒輪組的所述第三構(gòu)件以及所述第一、第二和第四行星齒輪組的所述第一構(gòu)件是太陽(yáng)輪構(gòu)件，所述第三行星齒輪組的所述第一構(gòu)件、所述第四行星齒輪組的所述第二構(gòu)件以及所述第一和第二行星齒輪組的所述第三構(gòu)件是行星架構(gòu)件，并且所述第三行星齒輪組的所述第二構(gòu)件、所述第四行星齒輪組的所述第三構(gòu)件以及所述第一和第二行星齒輪組的所述第二構(gòu)件是齒圈構(gòu)件。在本發(fā)明的又一個(gè)示例中，所述第一和第二行星齒輪組的所述第二構(gòu)件形成單個(gè)齒圈構(gòu)件并且所述第一和第二行星齒輪組的所述第三構(gòu)件形成單個(gè)行星架構(gòu)件。在本發(fā)明的又一個(gè)示·例中，可選的單向離合器連接在所述第一行星齒輪組以及所述第三行星齒輪組的所述第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件之間。方案L 一種變速器,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，每個(gè)行星齒輪組都具有第一、第二和第三構(gòu)件，其中所述第一和第二行星齒輪組的第二構(gòu)件旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接并且所述第一和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接，并且其中所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件每個(gè)都持續(xù)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(gè)；
第一互連構(gòu)件，所述第一互連構(gòu)件將所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)互連；
第二互連構(gòu)件，所述第二互連構(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)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三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件持續(xù)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)每個(gè)都能夠選擇性地接合來(lái)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)件中的至少另一個(gè)以及所述固定構(gòu)件互連，并且
其中所述七個(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)件與所述輸出構(gòu)件之間建立至少十個(gè)前進(jìn)檔速比和至少一個(gè)倒檔速比。方案2.如方案I所述的變速器，其中所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的第一個(gè)能夠選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件互連。方案3.如方案I所述的變速器，其中所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的第二個(gè)能夠選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件以及所述第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件以及所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件互連。方案4.如方案I所述的變速器，其中所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的第三個(gè)能夠選擇性地接合以將所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件以及所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件互連。方案5.如方案I所述的變速器，其中所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的第四個(gè)能夠選擇性地接合以將所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件以及所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件互連。方案6.如方案I所述的變速器，其中所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的第五個(gè)能夠選擇性地接合以將所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件以及所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。方案7.如方案I所述的變速器，其中所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的第六個(gè)能夠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。方案8.如方案I所述的變速器，其中所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的第七個(gè)能夠選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件以及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。方案9.如方案I所述的變速器，其中所述輸入構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件并且與所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)連接以便共同旋轉(zhuǎn)。方案10.如方案I 所述的變速器，其中所述輸出構(gòu)件與所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件以及所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)連接以便共同旋轉(zhuǎn)。方案11.如方案I所述的變速器，其中所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件以及所述第一、第二和第四行星齒輪組的第一構(gòu)件是太陽(yáng)輪構(gòu)件，所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件、所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件以及所述第一和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件是行星架構(gòu)件，并且所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件、所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件以及所述第一和第二行星齒輪組的第二構(gòu)件是齒圈構(gòu)件。方案12.如方案I所述的變速器，其中所述第一和第二行星齒輪組的第二構(gòu)件形成單個(gè)齒圈構(gòu)件。方案13.如方案I所述的變速器，其中所述第一和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件形成單個(gè)行星架構(gòu)件。方案14.如方案I所述的變速器，進(jìn)一步包括可選的單向離合器，所述可選的單向離合器連接在所述第一行星齒輪組和所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件之間。方案15.—種變速器,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，每個(gè)行星齒輪組都具有第一、第二和第三構(gòu)件，其中所述第一和第二行星齒輪組的第二構(gòu)件旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接并且所述第一和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接，并且其中所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件每個(gè)都持續(xù)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(gè)；
第一互連構(gòu)件，所述第一互連構(gòu)件將所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)互連；
第二互連構(gòu)件，所述第二互連構(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)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三構(gòu)件與固定構(gòu)件持續(xù)互連；以及
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第一行星齒輪組的第一構(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(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第一行星齒輪組的第三構(gòu)件以及所述第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件以及所述第三行星齒輪組的第一構(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第三行星齒輪組的第一構(gòu)件以及所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第三構(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第三行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件以及所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件互連；
第五傳遞機(jī)構(gòu)，所述第五傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件以及所述第四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(jī)構(gòu)，所述 第六扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠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；以及
第七扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第七扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件以及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；
其中所述七個(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)件與所述輸出構(gòu)件之間建立至少十個(gè)前進(jìn)檔速比和至少一個(gè)倒檔速比。方案16.如方案15所述的變速器，其中所述輸入構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件并且與所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)連接以便共同旋轉(zhuǎn)。方案17.如方案15所述的變速器，其中所述輸出構(gòu)件與所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件以及所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)連接以便共同旋轉(zhuǎn)。方案18.如方案15所述的變速器，其中所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件以及所述第一、第二和第四行星齒輪組的第一構(gòu)件是太陽(yáng)輪構(gòu)件，所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件、所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件以及所述第一和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件是行星架構(gòu)件，并且所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件、所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件以及所述第一和第二行星齒輪組的第二構(gòu)件是齒圈構(gòu)件。方案19.如方案15所述的變速器，其中所述第一和第二行星齒輪組的第二構(gòu)件形成單個(gè)齒圈構(gòu)件并且所述第一和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件形成單個(gè)行星架構(gòu)件。方案20.如方案15所述的變速器，進(jìn)一步包括可選的單向離合器，所述可選的單向離合器連接在所述第一行星齒輪組和所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件之間。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)明的十檔變速器的一個(gè)實(shí)施方式的杠桿 圖2是根據(jù)本發(fā)明的十檔變速器的一個(gè)實(shí)施方式的示意 圖3是根據(jù)本發(fā)明的十檔變速器的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖；以及圖4是示出了各種扭矩傳遞元件在圖1、2和3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)明的多檔自動(dòng)變速器的實(shí)施方式在四個(gè)行星齒輪組的元件之間具有永久的機(jī)械連接布置。例如，第一行星齒輪組的第二部件或元件永久地聯(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三部件或元件永久地聯(lián)接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永久地聯(lián)接到第四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地聯(lián)接到第四行星齒輪組的第一部件或元件?，F(xiàn)參閱圖1，該圖以杠桿圖形式示出了十檔變速器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，其中行星齒輪組的三個(gè)基本機(jī)械部件每個(gè)都由一個(gè)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)表示太陽(yáng)輪、一個(gè)表示行星齒輪架，并且一個(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)(ratioprogression).,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，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，其具有:第一節(jié)點(diǎn)14A、第二節(jié)點(diǎn)14B，16B、第三節(jié)點(diǎn)14C，16C和第四節(jié)點(diǎn)16A。因此，第一行星齒輪組14的第二構(gòu)件14B直接聯(lián)接到第二行星齒輪組16的第二構(gòu)件16B，而第一行星齒輪組14的第三構(gòu)件14C直接聯(lián)接到第二行星 齒輪組16的第三構(gòu)件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。第四行星齒輪組20具有三個(gè)節(jié)點(diǎn):第一節(jié)點(diǎn)20A、第二節(jié)點(diǎn)20B和第三節(jié)點(diǎn)20C。輸入構(gòu)件12持續(xù)聯(lián)接到第三行星齒輪組18的第一節(jié)點(diǎn)18A以及第四行星齒輪組的第一節(jié)點(diǎn)20A。輸出構(gòu)件22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(diǎn)14B、16B。第一和第二行星齒輪組14、16的組合杠桿的第四節(jié)點(diǎn)16A聯(lián)接到第四行星齒輪組20的第二節(jié)點(diǎn)20B。第三行星齒輪組18的第三節(jié)點(diǎn)18C永久地直接聯(lián)接到固定構(gòu)件或變速器殼體50。第一離合器24將第一和第二行星齒輪組14、16的組合杠桿的第一節(jié)點(diǎn)14A與第三行星齒輪組18的第二節(jié)點(diǎn)18B選擇性地連接。第二離合器26將輸入構(gòu)件或軸12、第三行星齒輪組18的第一節(jié)點(diǎn)18A以及第四行星齒輪組20的第一節(jié)點(diǎn)20A與第一和第二行星齒輪組14、16的組合杠桿的第三節(jié)點(diǎn)14C、16C選擇性地連接。第三離合器28將第四行星齒輪組20的第三節(jié)點(diǎn)20C與第四行星齒輪組20的第一節(jié)點(diǎn)20A、第三行星齒輪組18的第一節(jié)點(diǎn)18A以及輸入構(gòu)件12選擇性地連接。第四離合器30將第三行星齒輪組18的第二節(jié)點(diǎn)18B與第四行星齒輪組20的第二節(jié)點(diǎn)20B以及第一和第二行星齒輪組14、16的組合杠桿的第四節(jié)點(diǎn)16A選擇性地連接。第一制動(dòng)器32將第四行星齒輪組20的第二節(jié)點(diǎn)20B以及第一和第二行星齒輪組14、16的組合杠桿的第四節(jié)點(diǎn)16A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將第四行星齒輪組20的第三節(jié)點(diǎn)20C與固定構(gòu)件或變速器殼體50選擇性地連接。第三制動(dòng)器36將第一和第二行星齒輪組14、16的組合杠桿的第三節(jié)點(diǎn)14C、16C與固定構(gòu)件或變速器殼體50選擇性地連接?，F(xiàn)參閱圖2，該符號(hào)圖示出了根據(jù)本發(fā)明的十檔變速器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和行星齒輪組16組合以便形成行星齒輪組組件17。行星齒輪組組件17包括第一太陽(yáng)輪·構(gòu)件14A、第二太陽(yáng)輪構(gòu)件16A、齒圈構(gòu)件14B、16B以及可旋轉(zhuǎn)地支撐第一組行星齒輪14D (僅示出了其中一個(gè))和第二組小齒輪16D的行星齒輪架構(gòu)件14C、16C。第一太陽(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14B、16B與輸出軸或構(gòu)件22連接以便共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件14C、16C與第二軸或互連構(gòu)件44以及第三軸或互連構(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)造成與太陽(yáng)輪構(gòu)件14A和第二組行星齒輪16D均互相嚙合。第二組行星齒輪16D每個(gè)都被構(gòu)造成與太陽(yáng)輪構(gòu)件16A、齒圈構(gòu)件14B、16B以及第一組行星齒輪14D均互相卩齒合。第二太陽(yáng)輪構(gòu)件16A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18包括太陽(yáng)輪構(gòu)件18C、齒圈構(gòu)件18B以及可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪18D (僅示出了其中一個(gè))和18E的行星齒輪架構(gòu)件18A。太陽(yáng)輪構(gòu)件18C直接連接到變速器殼體50,以便防止太陽(yáng)輪構(gòu)件18C相對(duì)于變速器殼體旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu)件18B與第五軸或互連構(gòu)件52連接以便共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件18A與輸入構(gòu)件12連接以便共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪18D每個(gè)都被構(gòu)造成與太陽(yáng)輪構(gòu)件18C和行星齒輪18E均互相嚙合。行星齒輪18E每個(gè)都被構(gòu)造成與行星齒輪18D和齒圈構(gòu)件18B均互相嚙合。行星齒輪組20包括太陽(yáng)輪構(gòu)件20A、齒圈構(gòu)件20C以及可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪20D (僅示出了其中一個(gè))的行星齒輪架構(gòu)件20B。太陽(yáng)輪構(gòu)件20A與輸入構(gòu)件12連接以便共同旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu)件20C與第六軸或互連構(gòu)件54連接以便共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件20B與第四軸或互連構(gòu)件48連接以便共同旋轉(zhuǎn)。每個(gè)行星齒輪20D都被構(gòu)造成與太陽(yáng)輪構(gòu)件20C和齒圈構(gòu)件20A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24、26、28、30以及制動(dòng)器32、34和36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24能夠選擇性地接合以將第一軸或互連構(gòu)件42與第六軸或互連構(gòu)件52連接。第二離合器26能夠選擇性地接合以將輸入軸或構(gòu)件12與第二軸或互連構(gòu)件44連接。第三離合器28能夠選擇性地接合以將輸入軸12與第六軸或互連構(gòu)件54連接。第四離合器30能夠選擇性地接合以將第四軸或互連構(gòu)件48與第五軸或互連構(gòu)件52連接。第一制動(dòng)器32能夠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，以便限制構(gòu)件48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六軸或互連構(gòu)件54與固定元件或變速器殼體50連接，以便限制構(gòu)件54相對(duì)于變速器殼體50的旋轉(zhuǎn)。第三制動(dòng)器36能夠選擇性地接合以將第三軸或互連構(gòu)件46與固定元件或變速器殼體50連接，以便限制構(gòu)件46相對(duì)于變速器殼體50的旋轉(zhuǎn)。參閱圖3 ，該符號(hào)圖示出了根據(jù)本發(fā)明的十檔變速器10’的另一個(gè)實(shí)施方式的示意性布局。在圖3中，繼續(xù)使用圖1和2中的杠桿圖的附圖標(biāo)記。然而，在變速器10’中，第三和第四行星齒輪組18和20的軸向位置已切換?，F(xiàn)在參考圖2-4，十檔變速器10和10’的工作過(guò)程將被描述。應(yīng)當(dāng)理解的是，變速器10和10’能夠以至少十個(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。如下面將要解釋的那樣，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24、第二離合器26、第三離合器28、第四離合器30、第一制動(dòng)器32、第二制動(dòng)器34和第三制動(dòng)器36)獲得。圖4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。框中的“X”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)。“O”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。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和10’的各種應(yīng)用和工作標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，根據(jù)所選擇的齒輪直徑、齒輪齒數(shù)和齒輪構(gòu)造，也可以實(shí)現(xiàn)其它傳動(dòng)比。例如，為了建立倒檔，第四離合器30和第三制動(dòng)器36被接合或激活。第四離合器30將第四軸或互連構(gòu)件48與第五軸或互連構(gòu)件52連接。第三制動(dòng)器36將第三軸或互連構(gòu)件46與固定兀件或變速器殼體50連接以限制構(gòu)件46相對(duì)于變速器殼體50的旋轉(zhuǎn)。同樣地，如圖4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)10個(gè)前進(jìn)檔比率。應(yīng)當(dāng)理解的是，前面對(duì)十檔變速器10和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)明的主旨的變型將落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，上述的各種軸或互連構(gòu)件可以組合來(lái)形成更少量的軸或分割為獨(dú)立軸從而增加軸的總數(shù)。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
1.一種變速器，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，每個(gè)行星齒輪組都具有第一、第二和第三構(gòu)件，其中所述第一和第二行星齒輪組的第二構(gòu)件旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接并且所述第一和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接，并且其中所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件每個(gè)都持續(xù)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(gè)； 第一互連構(gòu)件，所述第一互連構(gòu)件將所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)互連； 第二互連構(gòu)件，所述第二互連構(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)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三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件持續(xù)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)每個(gè)都能夠選擇性地接合來(lái)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)件中的至少另一個(gè)以及所述固定構(gòu)件互連，并且 其中所述七個(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)件與所述輸出構(gòu)件之間建立至少十個(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，其中所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的第一個(gè)能夠選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件互連。
3.如權(quán)利要求1所述的變速器，其中所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的第二個(gè)能夠選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件以及所述第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件以及所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件互連。
4.如權(quán)利要求1所述的變速器，其中所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的第三個(gè)能夠選擇性地接合以將所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件以及所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件互連。
5.如權(quán)利要求1所述的變速器，其中所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的第四個(gè)能夠選擇性地接合以將所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件以及所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件互連。
6.如權(quán)利要求1所述的變速器，其中所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的第五個(gè)能夠選擇性地接合以將所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件以及所述第四行星齒輪組的第二構(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，其中所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的第六個(gè)能夠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。
8.如權(quán)利要求1所述的變速器，其中所述七個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的第七個(gè)能夠選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件以及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。
9.如權(quán)利要求1所述的變速器，其中所述輸入構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件并且與所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)連接以便共同旋轉(zhuǎn)。
10.一種變速器，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，每個(gè)行星齒輪組都具有第一、第二和第三構(gòu)件，其中所述第一和第二行星齒輪組的第二構(gòu)件旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接并且所述第一和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接，并且其中所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件每個(gè)都持續(xù)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(gè)； 第一互連構(gòu)件，所述第一互連構(gòu)件將所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)互連； 第二互連構(gòu)件，所述第二互連構(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)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三構(gòu)件與固定構(gòu)件持續(xù)互連；以及 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第一行星齒輪組的第一構(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(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第一行星齒輪組的第三構(gòu)件以及所述第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件以及所述第三行星齒輪組的第一構(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第三行星齒輪組的第一構(gòu)件以及所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第三構(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第三行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件以及所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件互連； 第五傳遞機(jī)構(gòu)，所述第五傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件以及所述第四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(jī)構(gòu)，所述第六扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠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；以及 第七扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第七扭矩傳遞機(jī)構(gòu)能夠選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件以及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； 其中所述七個(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)件與所述輸出構(gòu)件之間建立至少十個(gè)前進(jìn)檔速比和至少一個(gè)倒檔速比。
全文摘要
本發(fā)明涉及多檔變速器。本發(fā)明提供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四個(gè)離合器以及三個(gè)制動(dòng)器，可以?xún)蓚€(gè)進(jìn)行組合的方式致動(dòng)所述離合器和所述制動(dòng)器從而建立多個(gè)前進(jìn)檔速比和一個(gè)倒檔速比。
文檔編號(hào)F16H3/62GK103244617SQ201310040238
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)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(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司