專利名稱：九擋自動變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及具有多個行星齒輪組和多個扭矩傳遞裝置的九擋變速器。
背景技術(shù)：
這一部分的內(nèi)容僅僅是提供與本公開相關(guān)的背景技術(shù)，并且可構(gòu)成或不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。典型的多擋變速器使用摩擦離合器或制動器、行星齒輪布置及固定的互連件的組合來獲得多個傳動比。行星齒輪組的數(shù)量和物理布局通常根據(jù)包裝、成本和所需的速比來確定。盡管現(xiàn)有的變速器實現(xiàn)了它們的預(yù)期目的，但是對具有改進(jìn)的性能，尤其是根據(jù)效率、響應(yīng)性和平順性以及改進(jìn)包裝(主要是減小尺寸和重量)的觀點來看，對新型和改進(jìn)的變速器結(jié)構(gòu)的需求實質(zhì)上是不變的。因此，需要一種改進(jìn)的節(jié)省成本的緊湊型多擋變速器。

發(fā)明內(nèi)容
提供了一種變速器，具有輸入構(gòu)件、輸出構(gòu)件、四個行星齒輪組、多個連接構(gòu)件和多個扭矩傳遞裝置。所述變速器輸入構(gòu)件連接至干式起動離合器。每個行星齒輪組都包括第一、第二和第三構(gòu)件。所述扭矩傳遞裝置為低損耗離合器和制動器。例如，在一個實施例中，提供了一種多擋變速器。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，每個行星齒輪組都具有第一、第二和第三構(gòu)件，其中所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件連接，所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件連接，所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件連接， 所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件連接。第一離合器將所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件有選擇地連接。第二離合器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一構(gòu)件有選擇地連接。第一制動器將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與固定構(gòu)件有選擇地連接。第二制動器將所述第一和第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述固定構(gòu)件有選擇地連接。第三制動器將所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件及第一和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件有選擇地連接。第四制動器將所述第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件有選擇地連接，其中所述第四制動器為可選擇單向離合器。所述離合器和制動器可以至少兩個的組合有選擇地接合，以在所述輸入構(gòu)件與所述輸出構(gòu)件之間產(chǎn)生多個前進(jìn)速比。在另一實施例中，所述第一離合器通過可滑動地布置在第一缸內(nèi)且在旋轉(zhuǎn)方向上固定的第一活塞的選擇性平移而有選擇地接合。在另一實施例中，所述變速器包括布置在所述第一活塞與第一應(yīng)用板之間的第一推力軸承，其中在旋轉(zhuǎn)方向上固定的所述第一活塞的平移作用在所述第一推力軸承上，以接合所述第一應(yīng)用板從而激活所述第一離合器。在另一實施例中，所述第二離合器通過可滑動地布置在第二缸內(nèi)且在旋轉(zhuǎn)方向上固定的第二活塞的選擇性平移而有選擇地接合。在另一實施例中，所述變速器包括布置在所述第二活塞與第二應(yīng)用板之間的第二推力軸承，其中在旋轉(zhuǎn)方向上固定的所述第二活塞的平移作用在所述第二推力軸承上，以接合所述第二應(yīng)用板從而激活所述第二離合器。在另一實施例中，所述第一、第二和第三制動器為帶式制動器。在另一實施例中，所述第一離合器包括第一構(gòu)件和第二構(gòu)件，所述第一構(gòu)件具有可滑動地布置在該第一構(gòu)件上的第一組盤，所述第二構(gòu)件具有可滑動地布置在該第二構(gòu)件上并與所述第一組盤交錯的第二組盤，其中所述第一構(gòu)件可與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件或所述第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件有選擇地連接。在另一實施例中，所述第一離合器可通過應(yīng)用板的選擇性平移而有選擇地接合， 其中所述應(yīng)用板的平移接觸所述第一構(gòu)件，以將所述第一構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件或第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件連接，并且其中所述應(yīng)用板的進(jìn)一步平移將所述第一和第二組盤壓縮在一起，以接合所述第一離合器。在另一實施例中，所述輸入構(gòu)件連接為與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件共同旋轉(zhuǎn)。在另一實施例中，所述輸出構(gòu)件連接為與所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件共同旋轉(zhuǎn)。在另一實施例中，起動離合器連接至所述輸入構(gòu)件。在另一實施例中，所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第一構(gòu)件為中心齒輪，所述第一、第二和第三行星齒輪組的第二構(gòu)件及所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件為齒圈，所述第一、第二和第三行星齒輪組的第三構(gòu)件及所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件為行星架構(gòu)件。本發(fā)明提供下列技術(shù)方案。技術(shù)方案I :一種多擋變速器，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，每個行星齒輪組都具有第一、第二和第三構(gòu)件，其中所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件連接，所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件連接，所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件連接，所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件連接；
第一離合器，用于將所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件有選擇地連接；
第二離合器，用于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一構(gòu)
6件有選擇地連接；
第一制動器，用于將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與固定構(gòu)件有選擇地連接；
第二制動器，用于將所述第一和第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述固定構(gòu)件有選擇地連接；
第三制動器，用于將所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件及第一和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件有選擇地連接；以及
第四制動器，用于將所述第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件有選擇地連接，其中所述第四制動器為可選擇單向離合器；并且
其中所述離合器和制動器可以至少兩個的組合有選擇地接合，以在所述輸入構(gòu)件與所述輸出構(gòu)件之間產(chǎn)生多個前進(jìn)速比。技術(shù)方案2 :如技術(shù)方案I的變速器，其中所述第一離合器通過可滑動地布置在第一缸內(nèi)且在旋轉(zhuǎn)方向上固定的第一活塞的選擇性平移而有選擇地接合。技術(shù)方案3 :如技術(shù)方案2的變速器,還包括布置在所述第一活塞與第一應(yīng)用板之間的第一推力軸承，其中在旋轉(zhuǎn)方向上固定的所述第一活塞的平移作用在所述第一推力軸承上，以接合所述第一應(yīng)用板從而激活所述第一離合器。技術(shù)方案4 :如技術(shù)方案3的變速器，其中所述第二離合器通過可滑動地布置在第二缸內(nèi)且在旋轉(zhuǎn)方向上固定的第二活塞的選擇性平移而有選擇地接合。技術(shù)方案5 :如技術(shù)方案4的變速器，還包括布置在所述第二活塞與第二應(yīng)用板之間的第二推力軸承，其中在旋轉(zhuǎn)方向上固定的所述第二活塞的平移作用在所述第二推力軸承上，以接合所述第二應(yīng)用板從而激活所述第二離合器。技術(shù)方案6 :如技術(shù)方案I的變速器，其中所述第一、第二和第三制動器為帶式制動器。技術(shù)方案7 :如技術(shù)方案I的變速器，其中所述第一離合器包括第一構(gòu)件和第二構(gòu)件，所述第一構(gòu)件具有可滑動地布置在該第一構(gòu)件上的第一組盤，所述第二構(gòu)件具有可滑動地布置在該第二構(gòu)件上并與所述第一組盤交錯的第二組盤，其中所述第一構(gòu)件可與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件或所述第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件有選擇地連接。技術(shù)方案8 :如技術(shù)方案7的變速器，其中所述第一離合器可通過應(yīng)用板的選擇性平移而有選擇地接合，其中所述應(yīng)用板的平移接觸所述第一構(gòu)件，以將所述第一構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件或第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件連接，并且其中所述應(yīng)用板的進(jìn)一步平移將所述第一和第二組盤壓縮在一起，以接合所述第一離合器。技術(shù)方案9 :如技術(shù)方案I的變速器，其中所述輸入構(gòu)件連接為與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件共同旋轉(zhuǎn)。技術(shù)方案10 :如技術(shù)方案I的變速器，其中所述輸出構(gòu)件連接為與所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件共同旋轉(zhuǎn)。技術(shù)方案11 :如技術(shù)方案I的變速器，還包括連接至所述輸入構(gòu)件的起動離合器。技術(shù)方案12 :如技術(shù)方案I的變速器，其中所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第一構(gòu)件為中心齒輪，所述第一、第二和第三行星齒輪組的第二構(gòu)件及所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件為齒圈，以及所述第一、第二和第三行星齒輪組的第三構(gòu)件及所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件為行星架構(gòu)件。
技術(shù)方案13 : —種多擋變速器,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，每個行星齒輪組都具有第一、第二和第三構(gòu)件，其中所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件連接，所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件連接，所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件連接，所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件連接；
第一離合器，用于將所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件有選擇地連接，其中所述第一離合器包括第一構(gòu)件和第二構(gòu)件，所述第一構(gòu)件具有可滑動地布置在該第一構(gòu)件上的第一組盤，所述第二構(gòu)件具有可滑動地布置在該第二構(gòu)件上并與所述第一組盤交錯的第二組盤，其中所述第一構(gòu)件可與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件或所述第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件有選擇地連接；
包括可平移應(yīng)用板的第一離合器致動器，其中所述應(yīng)用板的平移接觸所述第一構(gòu)件， 以將所述第一構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件或第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件連接，并且其中所述應(yīng)用板的進(jìn)一步平移將所述第一和第二組盤壓縮在一起，以接合所述第一離合器；
第二離合器，用于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一構(gòu)件有選擇地連接；
第一制動器，用于將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與固定構(gòu)件有選擇地連接；
第二制動器，用于將所述第一和第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述固定構(gòu)件有選擇地連接；
第三制動器，用于將所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件及第一和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件有選擇地連接；以及
第四制動器，用于將所述第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件有選擇地連接；并且
其中所述離合器和制動器可以至少兩個的組合有選擇地接合，以在所述輸入構(gòu)件與所述輸出構(gòu)件之間產(chǎn)生多個前進(jìn)速比。技術(shù)方案14 :如技術(shù)方案13的變速器，其中所述第四制動器為可選擇單向離合器。技術(shù)方案15 :如技術(shù)方案13的變速器，其中所述第一、第二和第三制動器為帶式制動器。技術(shù)方案16 :如技術(shù)方案13的變速器，其中所述輸入構(gòu)件連接為與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件共同旋轉(zhuǎn)。技術(shù)方案17 :如技術(shù)方案13的變速器，其中所述輸出構(gòu)件連接為與所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件共同旋轉(zhuǎn)。技術(shù)方案18 :如技術(shù)方案13的變速器，還包括連接至所述輸入構(gòu)件的起動離合器。技術(shù)方案19 :如技術(shù)方案13的變速器，其中所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第一構(gòu)件為中心齒輪，所述第一、第二和第三行星齒輪組的第二構(gòu)件及所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件為齒圈，所述第一、第二和第三行星齒輪組的第三構(gòu)件及所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件為行星架構(gòu)件。技術(shù)方案20 一種多擋變速器,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，每個行星齒輪組都具有第一、第二和第三構(gòu)件，其中所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件連接，所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件連接，所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件連接，所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件連接；
第一離合器，用于將所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件有選擇地連接；
第二離合器，用于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一構(gòu)件有選擇地連接，其中所述第二離合器包括第一構(gòu)件和第二構(gòu)件，所述第一構(gòu)件具有可滑動地布置在該第一構(gòu)件上的第一組盤，所述第二構(gòu)件具有可滑動地布置在該第二構(gòu)件上并與所述第一組盤交錯的第二組盤，其中所述第一構(gòu)件可與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件或所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件有選擇地連接；
包括可平移應(yīng)用板的第二離合器致動器，其中所述應(yīng)用板的平移接觸所述第一構(gòu)件， 以將所述第一構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件或第四行星齒輪組的第一構(gòu)件連接， 并且其中所述應(yīng)用板的進(jìn)一步平移將所述第一和第二組盤壓縮在一起，以接合所述第二離合器；
第一制動器，用于將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與固定構(gòu)件有選擇地連接；
第二制動器，用于將所述第一和第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述固定構(gòu)件有選擇地連接；
第三制動器，用于將所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件及第一和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件有選擇地連接；以及
第四制動器，用于將所述第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件有選擇地連接；并且
其中所述離合器和制動器可以至少兩個的組合有選擇地接合，以在所述輸入構(gòu)件與所述輸出構(gòu)件之間產(chǎn)生多個前進(jìn)速比。參考下面的描述和附圖，可清楚理解本發(fā)明的其它目的、方面和優(yōu)點，其中在附圖中，相同的附圖標(biāo)記指的是相同的組件、元件或特征。


本文所示的附圖僅僅是示意性目的，而不是以任何方式限制本公開的范圍。圖I為根據(jù)本發(fā)明的九擋變速器的實施例的桿圖2為根據(jù)本發(fā)明的九擋變速器的實施例的示意圖3為示出圖I和圖2所示變速器的各可用前進(jìn)擋和倒擋或傳動比中各扭矩傳遞元件的接合狀態(tài)的真值表；
圖4為根據(jù)本發(fā)明的九擋變速器的實施例的局部截面圖；以及圖5為根據(jù)本發(fā)明的九擋變速器的可選實施例的局部截面圖。
具體實施例方式下面的描述實質(zhì)上僅僅是示意性的，而不是限制本公開、應(yīng)用或其使用?，F(xiàn)在參考圖1，以桿圖形式示出了九擋變速器10的實例。桿圖為機(jī)械裝置(例如自動變速器)的部件的示意性表示。每個單獨的桿都表示一個行星齒輪組，其中行星齒輪組的三個基本的機(jī)械部件各由一個節(jié)點表示。因此，一個桿含有三個節(jié)點一個表示中心齒輪， 一個表示行星齒輪架，一個表示齒圈。各桿節(jié)點之間的相對長度可用來表示各相應(yīng)齒輪組的齒圈相對于中心齒輪的比。而這些桿的比用來改變變速器的傳動比，從而獲得恰當(dāng)?shù)膫鲃颖群蛡鲃颖认盗小８餍行驱X輪組節(jié)點之間的機(jī)械連接或互連由細(xì)水平線示出，扭矩傳遞裝置(例如離合器和制動器)表示為交錯的指形物。如果該裝置為制動器，一組指形物接地。 在 SAE Paper 810102 中，由 Benford和 Leising 所著的“The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis”內(nèi)可找到桿圖的形式、目的及使用的進(jìn)一步說明，其內(nèi)容通過引用并入本文。變速器10包括輸入軸或構(gòu)件12、具有三個節(jié)點(第一節(jié)點14A、第二節(jié)點14B和第三節(jié)點14C)的第一行星齒輪組14、具有三個節(jié)點(第一節(jié)點16A、第二節(jié)點16B和第三節(jié)點 16C)的第二行星齒輪組16、具有三個節(jié)點(第一節(jié)點18A、第二節(jié)點18B和第三節(jié)點18C)的第三行星齒輪組18、具有三個節(jié)點(第一節(jié)點20A、第二節(jié)點20B和第三節(jié)點20C)的第四行星齒輪組20、以及輸出軸或構(gòu)件22。輸入構(gòu)件12連接至第二行星齒輪組16的第一節(jié)點16A。輸出構(gòu)件22連接至第三行星齒輪組18的第二節(jié)點18B和第四行星齒輪組20的第二節(jié)點20B。第一行星齒輪組14 的第二節(jié)點14B連接至第二行星齒輪組16的第二節(jié)點16B。第一行星齒輪組14的第三節(jié)點14C連接至第二行星齒輪組16的第三節(jié)點16C和第三行星齒輪組18的第一節(jié)點18A。 第三行星齒輪組18的第二節(jié)點18B連接至第四行星齒輪組20的第二節(jié)點20B。第三行星齒輪組18的第三節(jié)點18C連接至第四行星齒輪組20的第三節(jié)點20C。第一離合器26將第二行星齒輪組16的第一節(jié)點16A和輸入構(gòu)件12與第三行星齒輪組18的第三節(jié)點18C和第四行星齒輪組20的第三節(jié)點20C有選擇地連接。第二離合器28將第二行星齒輪組16的第一節(jié)點16A和輸入構(gòu)件12與第四行星齒輪組20的第一節(jié)點20A有選擇地連接。第一制動器30將第一行星齒輪組14的第一節(jié)點14A與固定構(gòu)件或變速器殼體40有選擇地連接。第二制動器32將第一行星齒輪組14的第二節(jié)點14B和第二行星齒輪組16的第二節(jié)點16B與固定構(gòu)件或變速器殼體40有選擇地連接。第三制動器 34將第一行星齒輪組14的第三節(jié)點14C、第二行星齒輪組16的第三節(jié)點16C和第三行星齒輪組18的第一節(jié)點18A與固定構(gòu)件或變速器殼體40有選擇地連接。第四制動器36將第三行星齒輪組18的第三節(jié)點18C和第四行星齒輪組20的第三節(jié)點20C與固定構(gòu)件或變速器殼體40有選擇地連接?，F(xiàn)在參考圖2，棒圖示出了根據(jù)本發(fā)明的九擋變速器10的實施例的示意圖。圖2 中，延用圖I中桿圖的標(biāo)記。離合器、制動器及連接對應(yīng)地顯示，但是行星齒輪組的節(jié)點現(xiàn)在顯示為行星齒輪組的部件，例如中心齒輪、齒圈、行星齒輪和行星齒輪架。例如，第一行星齒輪組14包括中心齒輪構(gòu)件14A、行星齒輪架構(gòu)件14C和齒圈構(gòu)件 14B。中心齒輪構(gòu)件14A連接為與第一軸或互連構(gòu)件42共同旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu)件14B連接為與第二軸或互連構(gòu)件44共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪架構(gòu)件14C可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪14D (僅示出了一個)，并且連接為與第三軸或互連構(gòu)件46和第四軸或互連構(gòu)件48共同旋轉(zhuǎn)。各行星齒輪14D構(gòu)造成與中心齒輪構(gòu)件14A和齒圈構(gòu)件14B都嚙合。第二行星齒輪組16包括中心齒輪構(gòu)件16A、可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪16D和 16E的行星齒輪架構(gòu)件16C和齒圈構(gòu)件16B。中心齒輪構(gòu)件16A連接為與輸入構(gòu)件12共同旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu)件16B連接為與第二軸或互連構(gòu)件44共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪架構(gòu)件16C連接為與第四軸或互連構(gòu)件48和第五軸或互連構(gòu)件50共同旋轉(zhuǎn)。各行星齒輪16D構(gòu)造成與齒圈構(gòu)件16B和行星齒輪16E都嚙合。各行星齒輪16E構(gòu)造成與行星齒輪16D和中心齒輪構(gòu)件16A都嚙合。第三行星齒輪組18包括中心齒輪構(gòu)件18A、齒圈構(gòu)件18B和可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪18D的行星齒輪架構(gòu)件18C。中心齒輪構(gòu)件18A連接為與第五互連構(gòu)件50共同旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu)件18B連接為與第六軸或互連構(gòu)件52共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪架構(gòu)件18C連接為與第七軸或互連構(gòu)件54和第八軸或互連構(gòu)件56共同旋轉(zhuǎn)。各行星齒輪18D構(gòu)造成與中心齒輪構(gòu)件18A和齒圈構(gòu)件18B都嚙合。第四行星齒輪組20包括中心齒輪構(gòu)件20A、齒圈構(gòu)件20C和可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪20D的行星齒輪架構(gòu)件20B。中心齒輪構(gòu)件20A連接為與第九軸或互連構(gòu)件58共同旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu)件20C連接為與第七互連構(gòu)件54共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪架構(gòu)件20B連接為與第六互連構(gòu)件52和輸出構(gòu)件22共同旋轉(zhuǎn)。各行星齒輪20D構(gòu)造成與中心齒輪構(gòu)件20A和齒圈構(gòu)件20C都嚙合。輸入軸或構(gòu)件12持續(xù)地連接至干式離合器起動裝置60。干式離合器起動裝置60 有選擇地連接至發(fā)動機(jī)或其它原動機(jī)(未示出)。輸出軸或構(gòu)件22優(yōu)選與主減速器單元或分動箱(未示出)持續(xù)地連接。扭矩傳遞機(jī)構(gòu)或離合器26、28和制動器30、32、34、36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26可有選擇地接合，以將第八互連構(gòu)件56與輸入構(gòu)件12連接。第二離合器28可有選擇地接合，以將第九互連構(gòu)件58與輸入構(gòu)件12連接。第一制動器30可有選擇地接合，以將第一互連構(gòu)件42連接至固定構(gòu)件或變速器殼體40,以限制第一行星齒輪組14的中心齒輪構(gòu)件14A相對于固定構(gòu)件或變速器殼體 40旋轉(zhuǎn)。第二制動器32可有選擇地接合，以將第二互連構(gòu)件44連接至固定構(gòu)件或變速器殼體40，以限制第一行星齒輪組14的齒圈構(gòu)件14B和第二行星齒輪組16的齒圈構(gòu)件16B 相對于固定構(gòu)件或變速器殼體40旋轉(zhuǎn)。第三制動器34可有選擇地接合，以將第三互連構(gòu)件46連接至固定構(gòu)件或變速器殼體40，以限制第一行星齒輪組14的行星架構(gòu)件14C、第二行星齒輪組16的行星架構(gòu)件16C和第三行星齒輪組18的中心齒輪18A相對于固定構(gòu)件或變速器殼體40旋轉(zhuǎn)。第四制動器36可有選擇地接合，以將第七互連構(gòu)件54連接至固定構(gòu)件或變速器殼體40，以限制第三行星齒輪組18的行星架構(gòu)件18C和第四行星齒輪組20的齒圈構(gòu)件20C相對于固定構(gòu)件或變速器殼體40旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在參考圖2和圖3，描述九擋變速器10的實施例的操作。應(yīng)當(dāng)清楚，變速器10能夠以至少九個前進(jìn)擋或扭矩比和至少一個倒擋或扭矩比從輸入軸或構(gòu)件12向輸出軸或構(gòu)件22傳遞扭矩。前進(jìn)擋和倒擋或扭矩比中每個都通過扭矩傳遞機(jī)構(gòu)(即，第一離合器26、 第二離合器28、第一制動器30、第二制動器32、第三制動器34和第四制動器36)的一個或多個的接合來獲得，下面進(jìn)行描述。圖3為示出獲得各擋位狀態(tài)而被致動或接合的扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的各種組合的真值表。還示出了各擋位狀態(tài)的實際數(shù)值傳動比，但是應(yīng)當(dāng)清楚，這些數(shù)值僅僅是示例性的，它們可在相當(dāng)大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)變速器10的各種應(yīng)用和操作標(biāo)準(zhǔn)。圖3中還示出了使用本發(fā)明的實施例可獲得的傳動比的示例。當(dāng)然，依賴于齒輪直徑、齒輪齒數(shù)和所選齒輪結(jié)構(gòu)可獲得其它傳動比。為建立倒擋，第一制動器30和第四制動器36接合或致動。第一制動器30將第一互連構(gòu)件42連接至固定構(gòu)件或變速器殼體40，以限制第一行星齒輪組14的中心齒輪構(gòu)件 14A相對于固定構(gòu)件或變速器殼體40旋轉(zhuǎn)。第四制動器36將第七互連構(gòu)件54連接至固定構(gòu)件或變速器殼體40，以限制第三行星齒輪組18的行星架構(gòu)件18C和第四行星齒輪組20 的齒圈構(gòu)件20C相對于固定構(gòu)件或變速器殼體40旋轉(zhuǎn)。同樣，通過離合器和制動器接合的不同組合可獲得九個前進(jìn)速比，如圖3中所示。可通過盤式離合器或摩擦閘瓦來接合或應(yīng)用制動器30、32和34。另外，制動器36 優(yōu)選為可選單向離合器。參考圖4，示出了變速器10的一個實施例的局部截面圖。離合器26和28分別使用固定(即，非旋轉(zhuǎn))活塞70和72致動或應(yīng)用?；钊?0、72容納在非旋轉(zhuǎn)殼體構(gòu)件73中。 在活塞70和72與相應(yīng)的應(yīng)用板78和80之間布置有一對環(huán)形軸承74和76。軸承74、76 通過活塞70、72平移，以分別接觸應(yīng)用板78和80，這使得離合器26和28接合。參考圖5，示出了變速器10的另一實施例的局部截面圖。在該實施例中，離合器 28包括分離殼體90。分離殼體90與構(gòu)件58和第四行星齒輪組的中心齒輪構(gòu)件20A分離。 應(yīng)用活塞92可液壓地致動，以通過特征94將分離殼體90接合在應(yīng)用活塞92的外表面上及位于分離殼體90內(nèi)表面的配套花鍵96上。應(yīng)用活塞92的平移將離合器28的殼體90 與構(gòu)件8和第四行星齒輪組的中心齒輪20A連接。應(yīng)用活塞92的進(jìn)一步平移接合離合器 28?？蛇x地，離合器26可包括分離殼體或轂。本發(fā)明的描述實質(zhì)上僅僅是示意性的，不脫離本發(fā)明要旨的變型屬于本發(fā)明的范圍。這種變型并不認(rèn)為脫離了本發(fā)明的宗旨和范圍。
權(quán)利要求
1.一種多擋變速器，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，每個行星齒輪組都具有第一、第二和第三構(gòu)件，其中所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件連接，所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件連接，所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件連接，所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件連接；第一離合器，用于將所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件有選擇地連接；第二離合器，用于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一構(gòu)件有選擇地連接；第一制動器，用于將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與固定構(gòu)件有選擇地連接；第二制動器，用于將所述第一和第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述固定構(gòu)件有選擇地連接；第三制動器，用于將所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件及第一和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件有選擇地連接；以及第四制動器，用于將所述第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件有選擇地連接，其中所述第四制動器為可選擇單向離合器；并且其中所述離合器和制動器可以至少兩個的組合有選擇地接合，以在所述輸入構(gòu)件與所述輸出構(gòu)件之間產(chǎn)生多個前進(jìn)速比。
2.如權(quán)利要求I的變速器，其中所述第一離合器通過可滑動地布置在第一缸內(nèi)且在旋轉(zhuǎn)方向上固定的第一活塞的選擇性平移而有選擇地接合。
3.如權(quán)利要求2的變速器，還包括布置在所述第一活塞與第一應(yīng)用板之間的第一推力軸承，其中在旋轉(zhuǎn)方向上固定的所述第一活塞的平移作用在所述第一推力軸承上，以接合所述第一應(yīng)用板從而激活所述第一離合器。
4.如權(quán)利要求3的變速器，其中所述第二離合器通過可滑動地布置在第二缸內(nèi)且在旋轉(zhuǎn)方向上固定的第二活塞的選擇性平移而有選擇地接合。
5.如權(quán)利要求4的變速器，還包括布置在所述第二活塞與第二應(yīng)用板之間的第二推力軸承，其中在旋轉(zhuǎn)方向上固定的所述第二活塞的平移作用在所述第二推力軸承上，以接合所述第二應(yīng)用板從而激活所述第二離合器。
6.如權(quán)利要求I的變速器，其中所述第一、第二和第三制動器為帶式制動器。
7.如權(quán)利要求I的變速器，其中所述第一離合器包括第一構(gòu)件和第二構(gòu)件，所述第一構(gòu)件具有可滑動地布置在該第一構(gòu)件上的第一組盤，所述第二構(gòu)件具有可滑動地布置在該第二構(gòu)件上并與所述第一組盤交錯的第二組盤，其中所述第一構(gòu)件可與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件或所述第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件有選擇地連接。
8.如權(quán)利要求7的變速器，其中所述第一離合器可通過應(yīng)用板的選擇性平移而有選擇地接合，其中所述應(yīng)用板的平移接觸所述第一構(gòu)件，以將所述第一構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件或第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件連接，并且其中所述應(yīng)用板的進(jìn)一步平移將所述第一和第二組盤壓縮在一起，以接合所述第一離合器。
9.一種多擋變速器，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，每個行星齒輪組都具有第一、第二和第三構(gòu)件，其中所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件連接，所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件連接，所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件連接，所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件連接；第一離合器，用于將所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件有選擇地連接，其中所述第一離合器包括第一構(gòu)件和第二構(gòu)件，所述第一構(gòu)件具有可滑動地布置在該第一構(gòu)件上的第一組盤，所述第二構(gòu)件具有可滑動地布置在該第二構(gòu)件上并與所述第一組盤交錯的第二組盤，其中所述第一構(gòu)件可與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件或所述第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件有選擇地連接；包括可平移應(yīng)用板的第一離合器致動器，其中所述應(yīng)用板的平移接觸所述第一構(gòu)件， 以將所述第一構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件或第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件連接，并且其中所述應(yīng)用板的進(jìn)一步平移將所述第一和第二組盤壓縮在一起，以接合所述第一離合器；第二離合器，用于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一構(gòu)件有選擇地連接；第一制動器，用于將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與固定構(gòu)件有選擇地連接；第二制動器，用于將所述第一和第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述固定構(gòu)件有選擇地連接；第三制動器，用于將所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件及第一和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件有選擇地連接；以及第四制動器，用于將所述第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件有選擇地連接；并且其中所述離合器和制動器可以至少兩個的組合有選擇地接合，以在所述輸入構(gòu)件與所述輸出構(gòu)件之間產(chǎn)生多個前進(jìn)速比。
10.一種多擋變速器，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，每個行星齒輪組都具有第一、第二和第三構(gòu)件，其中所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件連接，所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件連接，所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件連接，所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件連接；第一離合器，用于將所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件有選擇地連接；第二離合器，用于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一構(gòu)件有選擇地連接，其中所述第二離合器包括第一構(gòu)件和第二構(gòu)件，所述第一構(gòu)件具有可滑動地布置在該第一構(gòu)件上的第一組盤，所述第二構(gòu)件具有可滑動地布置在該第二構(gòu)件上并與所述第一組盤交錯的第二組盤，其中所述第一構(gòu)件可與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件或所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件有選擇地連接；包括可平移應(yīng)用板的第二離合器致動器，其中所述應(yīng)用板的平移接觸所述第一構(gòu)件， 以將所述第一構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件或第四行星齒輪組的第一構(gòu)件連接， 并且其中所述應(yīng)用板的進(jìn)一步平移將所述第一和第二組盤壓縮在一起，以接合所述第二離合器；第一制動器，用于將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與固定構(gòu)件有選擇地連接；第二制動器，用于將所述第一和第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述固定構(gòu)件有選擇地連接；第三制動器，用于將所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件及第一和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件有選擇地連接；以及第四制動器，用于將所述第三和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述固定構(gòu)件有選擇地連接；并且其中所述離合器和制動器可以至少兩個的組合有選擇地接合，以在所述輸入構(gòu)件與所述輸出構(gòu)件之間產(chǎn)生多個前進(jìn)速比。
全文摘要
本發(fā)明涉及九擋自動變速器。一種變速器，包括輸入構(gòu)件、輸出構(gòu)件、四個行星齒輪組、多個連接構(gòu)件和多個扭矩傳遞裝置。所述變速器輸入構(gòu)件連接至干式起動離合器。每個行星齒輪組都包括第一、第二和第三構(gòu)件。所述扭矩傳遞裝置為例如離合器和制動器。
文檔編號F16H3/62GK102588532SQ20121000282
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月6日
發(fā)明者D.A.威爾頓, E.I.伍登, J.M.哈特, S.H.維特科普 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司