多速變速器的制造方法
【專利摘要】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(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、第二和第三部件。扭矩傳遞裝置包括能以不同的組合方式致動(dòng)以建立多個(gè)前進(jìn)傳動(dòng)比和至少一個(gè)倒檔傳動(dòng)比的離合器和制動(dòng)器。
【專利說(shuō)明】多速變速器
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本發(fā)明要求2012年10月12日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/713252的權(quán)益。上述申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容以參考方式引入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明大體上涉及多速變速器，且更特別地，涉及具有多種速度、四個(gè)行星齒輪組以及多個(gè)扭矩傳遞裝置的變速器。
【背景技術(shù)】
[0004]該部分的敘述僅僅提供了與本公開(kāi)相關(guān)的背景信息，可以或者可以不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
[0005]通常的多速變速器使用摩擦式離合器、行星齒輪設(shè)置以及固定互連件的組合，以獲得多個(gè)傳動(dòng)比。該行星齒輪組的數(shù)量和物理布局，大體上由封裝、成本和所需的速度比決定。
[0006]雖然當(dāng)前變速器實(shí)現(xiàn)了其期望目的，但是對(duì)于新式的和改進(jìn)的變速器配置(其展示出尤其在效率、響應(yīng)性和平穩(wěn)性方面的改進(jìn)性能，并展示出根本上降低了尺寸和重量的改進(jìn)封裝)的需要基本上是持續(xù)不變的。因此，需要改進(jìn)的、有成本效率的、緊湊的多速變速器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]提供了一種變速器，其具有輸入部件、輸出部件、至少四個(gè)行星齒輪組、多個(gè)聯(lián)接部件以及多個(gè)扭矩傳遞裝置。每個(gè)行星齒輪組包括第一、第二和第三部件。扭矩傳遞裝置可以是，比如，離合器和制動(dòng)器。
[0008]離合器和制動(dòng)器可以是包括但不限于摩擦離合器、摩擦閘瓦、單向離合器、可選單向離合器、齒式離合器、同步器和類似裝置的任何類型。此外，任何節(jié)點(diǎn)可以使用單個(gè)裝置或這些裝置的組合，例如，第一制動(dòng)器可以配置為齒式離合器和單向離合器的組合或單向離合器和摩擦離合器組合。類似地，多種其他組合是可能的。
[0009]在本發(fā)明的實(shí)施例中，變速器包括各具有中心齒輪、托架部件、環(huán)形齒輪的第一、第二、第三和第四行星齒輪組，且輸入部件與第二行星齒輪組的托架部件持續(xù)地連接，從而共同旋轉(zhuǎn)，而輸出部件與第四行星齒輪組的托架部件持續(xù)地連接，從而共同旋轉(zhuǎn)。
[0010]在本發(fā)明另一實(shí)施例中，變速器包括持續(xù)地將第一行星齒輪組的中心齒輪與第二行星齒輪組的環(huán)形齒輪互連的第一互連部件。
[0011]在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，變速器包括持續(xù)地將第二行星齒輪組的中心齒輪與第三行星齒輪組的中心齒輪互連的第二互連部件。
[0012]在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，變速器包括持續(xù)地將第三行星齒輪組的托架部件與第四行星齒輪組的環(huán)形齒輪互連的第三互連部件。[0013]在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，變速器包括能選擇性地接合以將第二行星齒輪組的托架部件和輸入部件與第四行星齒輪組的中心齒輪互連的第一扭矩傳遞裝置。
[0014]在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，變速器包括能選擇性地接合以將第四行星齒輪組的中心齒輪與第一行星齒輪組的環(huán)形齒輪互連的第二扭矩傳遞裝置。
[0015]在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，變速器包括能選擇性地接合以將第一行星齒輪組的托架部件與第三行星齒輪組的托架部件及第四行星齒輪組的環(huán)形齒輪互連的第三扭矩傳遞
>J-U裝直。
[0016]在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，變速器包括能選擇性地接合以將第一行星齒輪組的中心齒輪以及第二行星齒輪組的環(huán)形齒輪與第一行星齒輪組的托架部件互連的第四扭矩傳遞裝置。
[0017]在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，變速器包括能選擇性地接合以將第二行星齒輪組的中心齒輪及第三行星齒輪組中心齒輪與固定部件互連的第五扭矩傳遞裝置。
[0018]在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，變速器包括能選擇性地接合以將第三行星齒輪組的環(huán)形齒輪與固定部件互連的第六扭矩傳遞裝置。
[0019]在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，變速器包括能選擇性地以至少四個(gè)的組合方式接合從而在輸入部件和輸出部件之間創(chuàng)建多種前進(jìn)速度比和至少一種倒檔速度比的扭矩傳遞裝置。
[0020]方案1.一種變速器，包括:
[0021]輸入部件；
[0022]輸出部件；
[0023]各具有第一、第二和第三部件的第一、第二、第三和第四行星齒輪組；
[0024]三個(gè)互連部件，其將第一、第二、第三和第四行星齒輪組中的一部件與第一、第二、第三和第四行星齒輪組的另一部件持續(xù)地互連；及
[0025]六個(gè)扭矩傳遞裝置，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的四個(gè)均能選擇性地接合以將第一、第二和第三部件中的至少一個(gè)與第一、第二和第三部件中的至少另一個(gè)互連，并且其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的兩個(gè)均能選擇性地接合以將第一、第二和第三部件中的至少一個(gè)與固定部件互連；以及
[0026]其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置能以至少四個(gè)的組合方式選擇性地接合以在輸入部件和輸出部件之間建立多個(gè)前進(jìn)速度比和至少一個(gè)倒檔速度比。
[0027]方案2.如方案I所述的變速器，其中，三個(gè)互連部件還包括將第一行星齒輪組的第三部件與第二行星齒輪組的第三部件持續(xù)地互連的第一互連部件、將第二行星齒輪組的第一部件與第三行星齒輪組的第一部件持續(xù)地互連的第二互連部件，以及將第三行星齒輪組的第二部件與第四行星齒輪組的第一部件持續(xù)地互連的第三互連部件。
[0028]方案3.如方案2所述的變速器，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第一個(gè)能選擇性地接合以將輸入部件及第二行星齒輪組的第二部件與第四行星齒輪組的第三部件互連。
[0029]方案4.如方案3所述的變速器，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第二個(gè)能選擇性地接合以將第四行星齒輪組的第三部件與第一行星齒輪組的第一部件互連。
[0030]方案5.如方案4所述的變速器，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第三個(gè)能選擇性地接合以將第一行星齒輪組的第二部件與第三行星齒輪組的第二部件及第四行星齒輪組的第一部件互連。
[0031]方案6.如方案5所述的變速器，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第四個(gè)能選擇性地接合以將第一行星齒輪組的第三部件及第二行星齒輪組的第三部件與第一行星齒輪組的第二部件互連。
[0032]方案7.如方案5所述的變速器，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第四個(gè)能選擇性地接合以將第一行星齒輪組的第三部件及第二行星齒輪組的第三部件與第一行星齒輪組的第一部件互連。
[0033]方案8.如方案5所述的變速器，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第四個(gè)能選擇性地接合以將第一行星齒輪組的第二部件與第一行星齒輪組的第一部件互連。
[0034]方案9.如方案6所述的變速器，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第五個(gè)能選擇性地接合以將第二行星齒輪組的第一部件及第三行星齒輪組的第一部件與固定部件互連。
[0035]方案10.如方案9所述變速器，其中六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第六個(gè)能選擇性地接合以將第三行星齒輪組的第三部件與固定部件互連。
[0036]方案11.如方案I所述的變速器，其中，輸入部件與第二行星齒輪組的第二部件持續(xù)地連接以共同旋轉(zhuǎn)。
[0037]方案12.如方案I所述的變速器，其中，輸出部件與第四行星齒輪組的第二部件持續(xù)地連接以共同旋轉(zhuǎn)。
[0038]方案13.如方案I所述的變速器，其中，第一行星齒輪組的第三部件、第二行星齒輪組的第一部件、第三行星齒輪組的第一部件以及第四行星齒輪組的第三部件是中心齒輪，第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第二部件是托架部件，且第一行星齒輪組的第一部件、第二行星齒輪組的第三部件、第三行星齒輪組的第三部件和第四行星齒輪組的第一部件是環(huán)形齒輪。
[0039]方案14.一種變速器，包括:
[0040]輸入部件；
[0041]輸出部件；
[0042]各具有第一、第二和第三部件的第一、第二、第三和第四行星齒輪組；
[0043]將第一行星齒輪組的第三部件與第二行星齒輪組的第三部件持續(xù)地互連的第一互連部件；
[0044]將第二行星齒輪組的第一部件與第三行星齒輪組的第一部件持續(xù)地互連的第二互連部件；
[0045]將第三行星齒輪組的第二部件與第四行星齒輪組的第一部件持續(xù)地互連的第三互連部件；以及
[0046]六個(gè)扭矩傳遞裝置，其均能選擇性地接合以將第一、第二和第三部件中的至少一個(gè)與第一、第二、第三部件和固定部件中的至少另一個(gè)互連；以及
[0047]其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置能以至少四個(gè)的組合方式選擇性地接合以在輸入部件和輸出部件之間建立多個(gè)前進(jìn)速度比和至少一個(gè)倒檔速度比。
[0048]方案15.如方案14所述的變速器，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第一個(gè)能選擇性地接合以將輸入部件及第二行星齒輪組的第二部件與第四行星齒輪組的第三部件互連。
[0049]方案16.如方案15所述的變速器，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第二個(gè)能選擇性地接合以將第四行星齒輪組的第三部件與第一行星齒輪組的第一部件互連。
[0050]方案17.如方案16所述的變速器，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第三個(gè)能選擇性地接合以將第一行星齒輪組的第二部件與第三行星齒輪組的第二部件及第四行星齒輪組的第一部件互連。
[0051]方案18.如方案17所述的變速器，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第四個(gè)可能選擇性地接合以將第一行星齒輪組的第三部件以及第二行星齒輪組的第三部件與第一行星齒輪組的第二部件互連。
[0052]方案19.方案17所述的變速器，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第四個(gè)能選擇性地接合以將第一行星齒輪組的第三部件和第二行星齒輪組的第三部件與第一行星齒輪組的第一部件互連。
[0053]方案20.如方案17所述的變速器，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第四個(gè)能選擇性地接合以將第一行星齒輪組的第二部件與第一行星齒輪組的第一部件互連。
[0054]方案21.如方案18所述的變速器，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第五個(gè)能選擇性地接合以將第二行星齒輪組的第一部件和第三行星齒輪組的第一部件與固定部件互連。
[0055]方案22.如方案21所述的變速器，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第六個(gè)能選擇性地接合以將第三行星齒輪組的第三部件與固定部件互連。
[0056]方案23.如方案14所述的變速器，其中，輸入部件與第二行星齒輪組的第二部件持續(xù)地連接以共同旋轉(zhuǎn)。
[0057]方案24.如方案14所述的變速器，其中，輸出部件與第四行星齒輪組的第二部件持續(xù)地連接以共同旋轉(zhuǎn)。
[0058]方案25.如方案14所述的變速器，其中，第一行星齒輪組的第三部件、第二行星齒輪組的第一部件、第三行星齒輪組的第一部件以及第四行星齒輪組的第三部件是中心齒輪、第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第二部件是托架部件，且第一行星齒輪組的第一部件、第二行星齒輪組的第三部件、第三行星齒輪組的第三部件和第四行星齒輪組的第一部件是環(huán)形齒輪。
[0059]方案26.—種變速器,包括:
[0060]輸入部件；
[0061]輸出部件；
[0062]各具有中心齒輪、托架部件和環(huán)形齒輪的第一、第二、第三和第四行星齒輪組，其中，輸入部件與第二行星齒輪組的托架部件持續(xù)地連接以共同旋轉(zhuǎn)；并且其中，輸出部件與第四行星齒輪組的托架部件持續(xù)地連接以共同旋轉(zhuǎn)；
[0063]將第一行星齒輪組的中心齒輪與第二行星齒輪組的環(huán)形齒輪持續(xù)地互連的第一互連部件；
[0064]將第二行星齒輪組的中心齒輪與第三行星齒輪組的中心齒輪持續(xù)地互連的第二互連部件；
[0065]將第三行星齒輪組的托架部件與第四行星齒輪組的環(huán)形齒輪持續(xù)地互連的第三互連部件；
[0066]第一扭矩傳遞裝置，其能選擇性地接合以將輸入部件及第二行星齒輪組的托架部件與第四行星齒輪組的中心齒輪互連；[0067]第二扭矩傳遞裝置，其能選擇性地接合以將第四行星齒輪組的中心齒輪與第一行星齒輪組的環(huán)形齒輪互連；
[0068]第三扭矩傳遞裝置，其能選擇性地接合以將第一行星齒輪組的托架部件與第三行星齒輪組的托架部件及第四行星齒輪組的環(huán)形齒輪互連；
[0069]第四扭矩傳遞裝置，其能選擇性地接合以將第一行星齒輪組的中心齒輪及第二行星齒輪組的環(huán)形齒輪與第一行星齒輪組的托架部件互連；
[0070]第五扭矩傳遞裝置，其能選擇性地接合以將第二行星齒輪組的中心齒輪及第三行星齒輪組的中心齒輪與固定部件互連；
[0071]第六扭矩傳遞裝置，其能選擇性地接合以將第三行星齒輪組的環(huán)形齒輪與固定部件互連；
[0072]其中，扭矩傳遞裝置能以至少四個(gè)的組合方式選擇性地接合以在輸入部件和輸出部件之間建立多個(gè)前進(jìn)速度比和至少一個(gè)倒檔速度比。
[0073]通過(guò)參考下面的描述和附圖，本發(fā)明的更多特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，在附圖中同樣的附圖標(biāo)記涉及相同的部件、元件或特征。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0074]本文所述的附圖僅用于說(shuō)明的目的，且非旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0075]圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理的變速器的實(shí)施例的桿狀圖；
[0076]圖2是根據(jù)本發(fā)明原理的圖1中的變速器變型的示意圖；
[0077]圖3是根據(jù)本發(fā)明原理示出替換的離合器設(shè)置的圖1中變速器變型的示意圖；
[0078]圖4是根據(jù)本發(fā)明原理示出替換的離合器設(shè)置的圖1中變速器變型的示意圖；
[0079]圖5是真值表，其表示各種扭矩傳遞元件的接合狀態(tài)示例以產(chǎn)生圖1、2、3和4所示的變速器的多個(gè)前進(jìn)和至少一個(gè)倒檔的速度或傳動(dòng)比。
【具體實(shí)施方式】
[0080]以下說(shuō)明本質(zhì)上僅為示例性的且并非旨在限制本公開(kāi)、應(yīng)用、或使用。
[0081]首先，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的多速自動(dòng)變速器的實(shí)施例具有在四個(gè)行星齒輪組中的元件之間的永久機(jī)械連接的設(shè)置。如此處所采用的，聯(lián)接或互連涉及在元件之間例如通過(guò)剛性部件或軸直接、持續(xù)和永久聯(lián)接或互連。另一方面，可選地聯(lián)接或互連涉及通過(guò)離合器或制動(dòng)器可選地聯(lián)接，此處的離合器或制動(dòng)器能夠接合和脫開(kāi)，以使得在接合時(shí)可地選聯(lián)接或互連的元件一起轉(zhuǎn)動(dòng)，而在脫開(kāi)時(shí)可選地聯(lián)接或互連的元件自由地獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0082]在一個(gè)實(shí)施例中，第一行星齒輪組的第三部件或者元件永久地聯(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者元件永久地聯(lián)接到第三行星齒輪組的第一部件或元件上。第三行星齒輪組的第二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上。
[0083]現(xiàn)在參照?qǐng)D1，用桿狀圖形式描述了多速變速器10的實(shí)施例。桿狀圖示意性表示了機(jī)械裝置(例如自動(dòng)變速器)的部件。每條獨(dú)立的桿表示行星齒輪組，其中行星齒輪的三個(gè)基本機(jī)械部件均用節(jié)點(diǎn)表示。因此，單條桿包括三個(gè)節(jié)點(diǎn):一個(gè)表示中心齒輪，一個(gè)表示行星齒輪托架，一個(gè)表示環(huán)形齒輪。在一些情況下，兩條桿可以合并成具有多于三個(gè)節(jié)點(diǎn)(通常四個(gè)節(jié)點(diǎn))的單條桿。例如，如果在兩條不同桿上的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)固定連接互連，它們可以表示為在單條桿上的單個(gè)節(jié)點(diǎn)。每條桿上的節(jié)點(diǎn)之間的相對(duì)長(zhǎng)度能夠用來(lái)表示每個(gè)相應(yīng)齒輪組的環(huán)形齒輪與中心齒輪比。繼而這些桿比用來(lái)改變變速器的傳動(dòng)比以獲得合適的比和比級(jí)數(shù)。在各種行星齒輪組的節(jié)點(diǎn)之間的機(jī)械聯(lián)接或互連用細(xì)水平桿圖示，扭矩傳遞裝置(例如離合器和制動(dòng)器)表示為交織的指部。桿狀圖的形式、目的和使用的進(jìn)一步的說(shuō)明可以從如下文件得到:SAE Paper810102,“The Lever Analogy:A New Tool inTransmission Analysis”( “桿分析:變速器分析中的新式工具”)，Benford和Leising,其通過(guò)參考的方式全部引入本文。
[0084]變速器10包括輸入軸或部件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和輸出軸或部件22。在圖1的桿狀圖中，該第一行星齒輪組14具有三個(gè)節(jié)點(diǎn):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):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):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。
[0085]輸入部件12持續(xù)聯(lián)接至第二行星齒輪組16的第二節(jié)點(diǎn)16B。輸出部件22持續(xù)聯(lián)接至第四行星齒輪組20的第二節(jié)點(diǎn)20B。
[0086]第一行星齒輪組14的第三節(jié)點(diǎn)14C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聯(lián)接到第三行星齒輪組18的第一節(jié)點(diǎn)18A。第三行星齒輪組18的第二節(jié)點(diǎn)18B聯(lián)接到第四行星齒輪組20的第一節(jié)點(diǎn)20A。
[0087]第一離合器24可選地將第二行星齒輪組16的第二節(jié)點(diǎn)16B和輸入部件12連接到第四行星齒輪組20的第三節(jié)點(diǎn)20C。第二離合器26可選地將第四行星齒輪組20的第三節(jié)點(diǎn)20C連接到第一行星齒輪組14的第一節(jié)點(diǎn)14A。第三離合器28可選地將第一行星齒輪組14的第二節(jié)點(diǎn)14B連接到第三行星齒輪組18的第二節(jié)點(diǎn)18B以及第四行星齒輪組20的第一節(jié)點(diǎn)20A。第四離合器30可選地將第一行星齒輪組的第二節(jié)點(diǎn)14B連接到第一行星齒輪組14的第三節(jié)點(diǎn)14C以及第二行星齒輪組16的第三節(jié)點(diǎn)16C。
[0088]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，第四離合器30配置成可選地聯(lián)接第一行星齒輪組14的其他節(jié)點(diǎn)。特別地，第四離合器30配置成可選地地將第一行星齒輪組14的第二節(jié)點(diǎn)14B與第一行星齒輪組14的第一節(jié)點(diǎn)14A接合(如圖1虛線所示)。仍然可選地，第四離合器30配置成可選地地將第一行星齒輪組14的第一節(jié)點(diǎn)14A聯(lián)接到第一行星齒輪組14的第三節(jié)點(diǎn)14C(如圖1虛線所示)。
[0089]第一制動(dòng)器32可選地將第二行星齒輪組16的第一節(jié)點(diǎn)16A連接到固定部件或者變速器殼體50。第二制動(dòng)器34可選地將第三行星齒輪組18的第三節(jié)點(diǎn)18C連接到固定部件或者變速器殼體50。
[0090]現(xiàn)在參考圖2，桿狀圖表示了根據(jù)本發(fā)明一種形式的多速變速器10的實(shí)施例的示意性布局。在圖2中，繼續(xù)使用圖1中桿狀圖的附圖標(biāo)記。離合器和聯(lián)接器被相應(yīng)地表示，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，如中心齒輪、環(huán)形齒輪、行星齒輪和行星齒輪托架。
[0091]比如，第一行星齒輪組14包括中心齒輪部件14C、環(huán)形齒輪部件14A及可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪14D(僅示出了其中之一個(gè))的行星齒輪托架部件14B。中心齒輪部件14C與第一軸或者互連部件42以及與第二軸或者互連部件44連接，從而共同旋轉(zhuǎn)。環(huán)形齒輪部件14A與第三軸或者互連部件46連接，從而共同旋轉(zhuǎn)。行星托架部件14B與第四軸或互連部件48以及第五軸或互連部件52連接，從而共同旋轉(zhuǎn)。該組行星齒輪14D均配置成與中心齒輪部件14C和環(huán)形齒輪部件14A 二者相互嚙合。
[0092]第二行星齒輪組16包括中心齒輪部件16A、環(huán)形齒輪部件16C及可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪16D (僅示出了其中之一個(gè))的行星齒輪托架部件16B。中心齒輪部件16A與第六軸或者互連部件54連接從而共同旋轉(zhuǎn)。環(huán)形齒輪部件16C與第一軸或者互連部件42連接，從而共同旋轉(zhuǎn)。行星托架部件16B與輸入軸或者部件12連接，從而共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪16D均配置為與環(huán)形齒輪部件16C和中心齒輪部件16A 二者相互嚙合。
[0093]第三行星齒輪組18包括中心齒輪部件18A、環(huán)形齒輪部件18C及可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪18D(僅示出了其中之一個(gè))的行星齒輪托架部件18B。中心齒輪部件18A與第六軸或者互連部件54以及與第七軸或者互連部件56連接，從而共同旋轉(zhuǎn)。環(huán)形齒輪部件18C與第八軸或者互連部件58連接，從而共同旋轉(zhuǎn)。行星托架部件18B與第九軸或互連部件60連接從而共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪18D均配置為與中心齒輪部件18A和環(huán)形齒輪部件18C 二者相互嚙合。
[0094]第四行星齒輪組20包括中心齒輪部件20C、環(huán)形齒輪部件20A及可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪20D (僅示出了其中之一個(gè))的行星齒輪托架部件20B。中心齒輪部件20C與第十軸或者互連部件62以及與第十一軸或者互連部件64連接，從而共同旋轉(zhuǎn)。環(huán)形齒輪部件20A與第九軸或者互連部件60連接，從而共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪托架部件20B與輸出軸或部件20連接從而共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪20D均配置為與中心齒輪部件20C和環(huán)形齒輪部件20A 二者相互嚙合。
[0095]輸入軸或者部件12持續(xù)地連接到輸入源，比如發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)或者變矩器的渦輪(未示出)。輸出軸或者部件22持續(xù)地連接至另一個(gè)輸出，如最終的傳動(dòng)單元或者分動(dòng)箱(未示出)。
[0096]扭矩傳遞裝置，包括第一、第二、第三和第四離合器24，26，28，30以及第一和第二制動(dòng)器32和34，允許行星齒輪組14，16，18，20及殼體50的軸或互連部件42，44，46，48，52，54，56，58，60，62 及 64 的選擇性互連。
[0097]比如，第一離合器24能選擇性地接合以將輸入軸或者部件12與第七軸或者互連部件64連接。第二離合器26能選擇性地接合以將第三軸或者互連部件46與第十軸或者互連部件62連接。第三離合器28能選擇性地接合以將第四軸或者互連部件48與第九軸或者互連部件60連接。第四離合器30能選擇性地接合以將第二軸或者互連部件44與第五軸或者互連部件52連接。
[0098]第一制動(dòng)器32能選擇性地接合以將第七軸或者互連部件56與固定元件或者變速器殼體50連接，以限制部件56相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。第二制動(dòng)器34能選擇性地接合以將第八軸或者互連部件58與固定元件或者變速器殼體50連接，以限制部件58相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。繼而，連接到每一連接部件的行星齒輪組的部件也因此連接或者限制。
[0099]在本發(fā)明變速器10的替換的實(shí)施例中，第四離合器30具有連接到第一行星齒輪組14的部件的至少兩個(gè)替代的互連件，如圖3和4所示。在第一替換的變速器10’中，如圖3所示，第四離合器30在第一行星齒輪組的環(huán)形齒輪14A和托架部件14B之間聯(lián)接或者連接，并因而配置成可選地將環(huán)形齒輪14A與第一行星齒輪組14的托架部件14B互連?，F(xiàn)在參考圖4，示出了第二替換的變速器10”，其具有用于第四離合器30的替換連接。現(xiàn)在第四離合器30在第一齒輪組的環(huán)形齒輪14A和中心齒輪14C之間聯(lián)接或者連接，并因而配置成可選地將環(huán)形齒輪14A與第一行星齒輪組14的中心齒輪14C互連。由第四離合器30完成的可選互連，如圖2-4所示，可以通過(guò)實(shí)施同步器離合器而獲得。
[0100]現(xiàn)在參考圖1-4及5，將對(duì)多速變速器10的操作進(jìn)行說(shuō)明。將理解的是，變速器10能夠?qū)⑴ぞ匾远鄠€(gè)前進(jìn)速度扭矩比和至少一個(gè)倒檔速度或者扭矩比從輸入軸或者部件12傳遞到輸出軸或者部件22。每一前進(jìn)和倒檔速度或者扭矩比通過(guò)接合扭矩傳遞裝置(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和第二制動(dòng)器34)中的一個(gè)或多個(gè)而獲得，下面會(huì)對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明。 [0101]圖5是真值表，表示被致動(dòng)或接合以獲得各種檔位狀態(tài)的扭矩傳遞裝置的各種組合。格中的“X”表示特定的離合器或制動(dòng)器接合以獲得要求的檔位狀態(tài)。各種檔位狀態(tài)實(shí)際數(shù)量的傳動(dòng)比也被表示出，然而應(yīng)當(dāng)理解的是，這些數(shù)量值僅僅是示例性的，并且它們可以在顯著范圍內(nèi)調(diào)整以適合變速器10各種應(yīng)用和操作標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，其他的傳動(dòng)比取決于所選擇的齒輪直徑、齒輪齒數(shù)和齒輪配置而能夠獲得。
[0102]比如，通過(guò)接合或致動(dòng)第二離合器26、第三離合器28、第一制動(dòng)器32和第二制動(dòng)器34而建立倒檔。第二離合器26將第三軸或者互連部件46連接到第十軸或者互連部件62。第三離合器28將第四軸或者互連部件48連接到第九軸或者互連部件60。第一制動(dòng)器32將第七軸或者互連部件56連接到固定元件或者變速器殼體50，從而限制部件56相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)，這限制了中心齒輪16A和18A相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。第二制動(dòng)器34將第八軸或者互連部件58連接到固定元件或者變速器殼體50，從而限制部件58相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn),這限制了環(huán)形齒輪18C相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。
[0103]通過(guò)接合或致動(dòng)第一離合器24、第二離合器26、第一制動(dòng)器32和第二制動(dòng)器34而建立第一檔位。第一離合器24將輸入軸或者部件12連接到第十一軸或者互連部件64。第二離合器26將第三軸或者互連部件46連接到第十軸或者互連部件62。第一制動(dòng)器32將第七軸或者互連部件56連接到固定元件或者變速器殼體50，從而限制部件56相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)，這限制了中心齒輪16A和18A相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。第二制動(dòng)器34將第八軸或者互連部件58連接到固定元件或者變速器殼體50，從而限制部件58相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn),這限制了環(huán)形齒輪18C相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。
[0104]通過(guò)接合或致動(dòng)第一離合器24、第三離合器28、第一制動(dòng)器32和第二制動(dòng)器34而建立替換的第一檔位。第一離合器24將輸入軸或者部件12連接到第十一軸或者互連部件64。第三離合器28將第四軸或者互連部件48連接到第九軸或者互連部件60。第一制動(dòng)器32將第七軸或者互連部件56連接到固定元件或者變速器殼體50，從而限制部件56相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn),這限制了中心齒輪16A和18A相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。第二制動(dòng)器34將第八軸或者互連部件58連接到固定元件或者變速器殼體50，從而限制部件58相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn),這限制了環(huán)形齒輪18C相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。
[0105]通過(guò)接合或致動(dòng)第一離合器24、第四離合器30、第一制動(dòng)器32和第二制動(dòng)器34而建立另一替換的第一檔位。第一離合器24將輸入軸或者部件12連接到第十一軸或者互連部件64。第四離合器30將第二軸或者互連部件44連接到第五軸或者互連部件52。第一制動(dòng)器32將第七軸或者互連部件56連接到固定元件或者變速器殼體50，從而限制部件56相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn),這限制了中心齒輪16A和18A相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。第二制動(dòng)器34將第八軸或者互連部件58連接到固定元件或者變速器殼體50，從而限制部件58相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn),這限制了環(huán)形齒輪18C相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。
[0106]通過(guò)僅接合或致動(dòng)三個(gè)扭矩傳遞裝置:第一離合器24、第一制動(dòng)器32和第二制動(dòng)器34而建立又一替換的第一檔位。第一離合器24將輸入軸或者部件12連接到第十一軸或者互連部件64。第一制動(dòng)器32將第七軸或者互連部件56連接到固定元件或者變速器殼體50，從而限制部件56相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)，這限制了中心齒輪16A和18A相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。第二制動(dòng)器34將第八軸或者互連部件58連接到固定元件或者變速器殼體50，從而限制部件58相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)，這限制了環(huán)形齒輪18C相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。
[0107]通過(guò)接合或致動(dòng)第二離合器26、第四離合器30、第一制動(dòng)器32和第二制動(dòng)器34而建立第二檔位。第二離合器26將第三軸或者互連部件46連接到第十軸或者互連部件62。第四離合器30將第二軸或者互連部件44連接到第五軸或者互連部件52。第一制動(dòng)器32將第七軸或者互連部件56連接到固定元件或者變速器殼體50，從而限制部件56相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)，這限制了中心齒輪16A和18A相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。第二制動(dòng)器34將第八軸或者互連部件58連接到固定元件或者變速器殼體50，從而限制部件58相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn),這限制了環(huán)形齒輪18C相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。
[0108]通過(guò)接合或致動(dòng)第一離合器24、第二離合器26、第四離合器30和第二制動(dòng)器34而建立第三檔位。第一離合器24將輸入軸或者部件12連接到第十一軸或者互連部件64。第二離合器26將第三軸或者互連部件46連接到第十軸或者互連部件62。第四離合器30將第二軸或者互連部件44連接到第五軸或者互連部件52。第二制動(dòng)器34將第八軸或者互連部件58連接到固定元件或者變速器殼體50，從而限制部件58相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)，這限制了環(huán)形齒輪18C相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。
[0109]通過(guò)接合或致動(dòng)第二離合器26、第三離合器28、第四離合器30和第二制動(dòng)器34而建立第四檔位。第二離合器26將第三軸或互連部件46連接到第十軸或者互連部件62。第三離合器28將第四軸或者互連部件48連接到第九軸或者互連部件60。第四離合器30將第二軸或者互連部件44連接到第五軸或者互連部件52。第二制動(dòng)器34將第八軸或者互連部件58連接到固定元件或者變速器殼體50，從而限制部件58相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)，這限制了環(huán)形齒輪18C相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。
[0110]通過(guò)接合或致動(dòng)第一離合器24、第三離合器28、第四離合器30和第二制動(dòng)器34而建立第五檔位。第一離合器24將輸入軸或者部件12連接到第七軸或者互連部件64。第三離合器28將第四軸或者互連部件48連接到第九軸或者互連部件60。第四離合器30將第二軸或者互連部件44連接到第五軸或者互連部件52。第二制動(dòng)器34將第八軸或者互連部件58連接到固定元件或者變速器殼體50，從而限制部件58相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)，這限制了環(huán)形齒輪18C相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。
[0111]通過(guò)接合或致動(dòng)第一離合器24、第二離合器26、第三離合器28和第二制動(dòng)器34而建立第六檔位。第一離合器24將輸入軸或者部件12連接到第十一軸或者互連部件64。第二離合器26將第三軸或者`互連部件46連接到第十軸或者互連部件62。第三離合器28將第四軸或者互連部件48連接到第九軸或者互連部件60。第二制動(dòng)器34將第八軸或者互連部件58連接到固定元件或者變速器殼體50，從而限制部件58相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)，這限制了環(huán)形齒輪18C相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。
[0112]通過(guò)接合或致動(dòng)第一離合器24、第二離合器26、第三離合器28和第四離合器30而建立第七檔位。第一離合器24將輸入軸或者部件12連接到第十一軸或者互連部件64。第二離合器26將第三軸或者互連部件46連接到第十軸或者互連部件62。第三離合器28將第四軸或者互連部件48連接到第九軸或者互連部件60。第四離合器30將第二軸或者互連部件44連接到第五軸或者互連部件52。
[0113]通過(guò)接合或致動(dòng)第一離合器24、第二離合器26、第三離合器28和第一制動(dòng)器32而建立第八檔位。第一離合器24將輸入軸或者部件12連接到第十一軸或者互連部件64。第二離合器26將第三軸或者互連部件46連接到第十軸或者互連部件62。第三離合器28將第四軸或者互連部件48連接到第九軸或者互連部件60。第一制動(dòng)器32將第七軸或者互連部件56連接到固定元件或者變速器殼體50，從而限制部件56相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)，這限制了中心齒輪16A和18A相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。 [0114]通過(guò)接合或致動(dòng)第一離合器24、第三離合器28、第四離合器30和第一制動(dòng)器32而建立第九檔位。第一離合器24將輸入軸或者部件12連接到第十一軸或者互連部件64。第三離合器28將第四軸或者互連部件48連接到第九軸或者互連部件60。第四離合器30將第二軸或者互連部件44連接到第五軸或者互連部件52。第一制動(dòng)器32將第七軸或者互連部件56連接到固定元件或者變速器殼體50，從而限制部件56相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)，這限制了中心齒輪16A和18A相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。
[0115]通過(guò)接合或致動(dòng)第二離合器26、第三離合器28、第四離合器30和第一制動(dòng)器32而建立第十檔位。第二離合器26將第三軸或者互連部件46連接到第十軸或者互連部件62。第三離合器28將第四軸或者互連部件48連接到第九軸或者互連部件60。第四離合器30將第二軸或者互連部件44連接到第五軸或者互連部件52。第一制動(dòng)器32將第七軸或者互連部件56連接到固定元件或者變速器殼體50，從而限制部件56相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)，這限制了中心齒輪16A和18A相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。
[0116]將理解的是，對(duì)多速變速器10的實(shí)施例的操作和檔位狀態(tài)的上述解釋假定了:首先，在給定檔位狀態(tài)中未具體涉及的所有離合器都是未起用或脫開(kāi)的，以及第二，在至少相鄰的檔位狀態(tài)之間換檔(即改變檔位狀態(tài))過(guò)程中，在兩個(gè)檔位狀態(tài)中均接合或致動(dòng)的離合器將保持接合或致動(dòng)。此外，如圖5所示，變速器10的操作和各種傳動(dòng)比的建立是例如由接合扭矩傳遞元件而提供。
[0117]本發(fā)明的說(shuō)明本質(zhì)上僅僅是示例性的而且不偏離本發(fā)明要點(diǎn)的變型旨在處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。這種變型不被認(rèn)為偏離本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種變速器，包括: 輸入部件； 輸出部件； 各具有第一、第二和第三部件的第一、第二、第三和第四行星齒輪組； 三個(gè)互連部件，其將第一、第二、第三和第四行星齒輪組中的一部件與第一、第二、第三和第四行星齒輪組的另一部件持續(xù)地互連；及 六個(gè)扭矩傳遞裝置，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的四個(gè)均能選擇性地接合以將第一、第二和第三部件中的至少一個(gè)與第一、第二和第三部件中的至少另一個(gè)互連，并且其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的兩個(gè)均能選擇性地接合以將第一、第二和第三部件中的至少一個(gè)與固定部件互連；以及 其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置能以至少四個(gè)的組合方式選擇性地接合以在輸入部件和輸出部件之間建立多個(gè)前進(jìn)速度比和至少一個(gè)倒檔速度比。
2.如權(quán)利要求1所述的變速器，其中，三個(gè)互連部件還包括將第一行星齒輪組的第三部件與第二行星齒輪組的第三部件持續(xù)地互連的第一互連部件、將第二行星齒輪組的第一部件與第三行星齒輪組的第一部件持續(xù)地互連的第二互連部件，以及將第三行星齒輪組的第二部件與第四行星齒輪組的第一部件持續(xù)地互連的第三互連部件。
3.如權(quán)利要求2所述的變速器，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第一個(gè)能選擇性地接合以將輸入部件及第二行星齒輪組的第二部件與第四行星齒輪組的第三部件互連。
4.如權(quán)利要求3所述的變速器，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第二個(gè)能選擇性地接合以將第四行星齒輪組的第三部件與第一行星齒輪組的第一部件互連。
5.如權(quán)利要求4所述的變速器，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第三個(gè)能選擇性地接合以將第一行星齒輪組的第二部件與第三行星齒輪組的第二部件及第四行星齒輪組的第一部件互連。
6.如權(quán)利要求5所述的變速器，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第四個(gè)能選擇性地接合以將第一行星齒輪組的第三部件及第二行星齒輪組的第三部件與第一行星齒輪組的第二部件互連。
7.如權(quán)利要求5所述的變速器，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第四個(gè)能選擇性地接合以將第一行星齒輪組的第三部件及第二行星齒輪組的第三部件與第一行星齒輪組的第一部件互連。
8.如權(quán)利要求5所述的變速器，其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第四個(gè)能選擇性地接合以將第一行星齒輪組的第二部件與第一行星齒輪組的第一部件互連。
9.一種變速器，包括: 輸入部件； 輸出部件； 各具有第一、第二和第三部件的第一、第二、第三和第四行星齒輪組； 將第一行星齒輪組的第三部件與第二行星齒輪組的第三部件持續(xù)地互連的第一互連部件； 將第二行星齒輪組的第一部件與第三行星齒輪組的第一部件持續(xù)地互連的第二互連部件；將第三行星齒輪組的第二部件與第四行星齒輪組的第一部件持續(xù)地互連的第三互連部件；以及 六個(gè)扭矩傳遞裝置，其均能選擇性地接合以將第一、第二和第三部件中的至少一個(gè)與第一、第二、第三部件和固定部件中的至少另一個(gè)互連；以及 其中，六個(gè)扭矩傳遞裝置能以至少四個(gè)的組合方式選擇性地接合以在輸入部件和輸出部件之間建立多個(gè)前進(jìn)速度比和至少一個(gè)倒檔速度比。
10.一種變速器，包括: 輸入部件； 輸出部件； 各具有中心齒輪、托架部件和環(huán)形齒輪的第一、第二、第三和第四行星齒輪組，其中，輸入部件與第二行星齒輪組的托架部件持續(xù)地連接以共同旋轉(zhuǎn)；并且其中，輸出部件與第四行星齒輪組的托架部件持續(xù)地連接以共同旋轉(zhuǎn)； 將第一行星齒輪組的中心齒輪與第二行星齒輪組的環(huán)形齒輪持續(xù)地互連的第一互連部件； 將第二行星齒輪組的 中心齒輪與第三行星齒輪組的中心齒輪持續(xù)地互連的第二互連部件； 將第三行星齒輪組的托架部件與第四行星齒輪組的環(huán)形齒輪持續(xù)地互連的第三互連部件； 第一扭矩傳遞裝置，其能選擇性地接合以將輸入部件及第二行星齒輪組的托架部件與第四行星齒輪組的中心齒輪互連； 第二扭矩傳遞裝置，其能選擇性地接合以將第四行星齒輪組的中心齒輪與第一行星齒輪組的環(huán)形齒輪互連； 第三扭矩傳遞裝置，其能選擇性地接合以將第一行星齒輪組的托架部件與第三行星齒輪組的托架部件及第四行星齒輪組的環(huán)形齒輪互連； 第四扭矩傳遞裝置，其能選擇性地接合以將第一行星齒輪組的中心齒輪及第二行星齒輪組的環(huán)形齒輪與第一行星齒輪組的托架部件互連； 第五扭矩傳遞裝置，其能選擇性地接合以將第二行星齒輪組的中心齒輪及第三行星齒輪組的中心齒輪與固定部件互連； 第六扭矩傳遞裝置，其能選擇性地接合以將第三行星齒輪組的環(huán)形齒輪與固定部件互連； 其中，扭矩傳遞裝置能以至少四個(gè)的組合方式選擇性地接合以在輸入部件和輸出部件之間建立多個(gè)前進(jìn)速度比和至少一個(gè)倒檔速度比。
【文檔編號(hào)】F16H3/66GK103727187SQ201310607675
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月12日
【發(fā)明者】E·W·梅勒, A·W·菲利普斯, 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