專利名稱：多檔變速器的制作方法
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多檔變速器，更特別地，涉及具有多個檔位、四個行星齒輪組和多個扭矩傳遞裝置的變速器。
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)的背景信息，可能構(gòu)成或可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。典型的多檔變速器使用摩擦離合器或制動器、行星齒輪布置及固定互相連接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)封裝、成本和所需的傳動比來規(guī)定。盡管現(xiàn)有的變速器實現(xiàn)了它們的預(yù)期目的，但是對具有改進的性能——尤其是根據(jù)效率、響應(yīng)性和平順性以及改進封裝(主要是減小尺寸和重量)的觀點來看——的新型和改進的變速器結(jié)構(gòu)的需求實質(zhì)上是不變的。因此，需要一種改進的節(jié)省成本的緊湊型多檔變速器。

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、多個聯(lián)接構(gòu)件和多個扭矩傳遞裝置。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。在本發(fā)明的一方面，輸出構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的齒圈和所述第四行星齒輪組的行星架構(gòu)件持續(xù)地互連。在本發(fā)明的另一方面，變速器設(shè)有第一互連構(gòu)件，用于將所述第一行星齒輪組的行星架構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的行星架構(gòu)件持續(xù)地互連。在本發(fā)明的又一方面，變速器設(shè)有第二互連構(gòu)件，用于將所述第一行星齒輪組的齒圈與所述第二行星齒輪組的齒圈、所述第四行星齒輪組的中心齒輪和所述第三行星齒輪組的中心齒輪持續(xù)地互連。在本發(fā)明的再一方面，變速器設(shè)有第三互連構(gòu)件，用于將所述第三行星齒輪組的齒圈與所述第四行星齒輪組的行星架構(gòu)件持續(xù)地互連。在本發(fā)明的再一方面，變速器設(shè)有第一扭矩傳遞裝置，用于將所述第二行星齒輪組的行星架構(gòu)件和所述第一行星齒輪組的行星架構(gòu)件與所述輸入構(gòu)件選擇性接合。在本發(fā)明的再一方面，變速器設(shè)有第二扭矩傳遞裝置，用于將所述第一行星齒輪組的中心齒輪與所述輸入構(gòu)件選擇性接合。在本發(fā)明的再一方面，變速器設(shè)有第三扭矩傳遞裝置，用于將所述第三行星齒輪組的行星架構(gòu)件與所述輸入構(gòu)件選擇性接合。在本發(fā)明的再一方面，變速器設(shè)有第四扭矩傳遞裝置，用于將所述第二行星齒輪組的中心齒輪與固定構(gòu)件選擇性接合。
在本發(fā)明的再一方面，變速器設(shè)有第五扭矩傳遞裝置，用于將所述第一行星齒輪組的行星架構(gòu)件與所述固定構(gòu)件選擇性接合。在本發(fā)明的再一方面，變速器設(shè)有第六扭矩傳遞裝置，用于將所述第一行星齒輪組的中心齒輪與所述固定構(gòu)件選擇性接合。在本發(fā)明的再一方面，變速器設(shè)有第七扭矩傳遞裝置，用于將所述第四行星齒輪組的齒圈與所述固定構(gòu)件選擇性接合。在本發(fā)明的再一方面，所述扭矩傳遞裝置每個都可有選擇地以至少三個扭矩傳遞裝置的組合進行接合，以在所述輸入構(gòu)件與所述輸出構(gòu)件之間建立多個前進檔速比和至少一個倒檔速比。在本發(fā)明的再一方面，所述第二行星齒輪組的行星架構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地支撐第一組和第二組行星小齒輪，并且其中所述第一組行星小齒輪與所述中心齒輪和所述第二組行星小齒輪嚙合，所述第二組行星小齒輪與所述齒圈和所述第一組行星小齒輪嚙合。本發(fā)明提供以下技術(shù)方案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，每個行星齒輪組都具有第一、第二和第三構(gòu)件；第一互連構(gòu)件，其將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一構(gòu)件持續(xù)地互連；
第二互連構(gòu)件，其將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二構(gòu)件、所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)地互連；
第三互連構(gòu)件，其將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二構(gòu)件持續(xù)地互連；以及
七個扭矩傳遞裝置，每個扭矩傳遞裝置都可有選擇地接合，以將所述第一、第二、和第三構(gòu)件中的至少ー個與所述第一構(gòu)件、第二構(gòu)件、第三構(gòu)件和固定構(gòu)件中的至少另ー個互連，并且其中所述扭矩傳遞裝置可有選擇地以至少三個扭矩傳遞裝置的組合進行接合，以在所述輸入構(gòu)件與所述輸出構(gòu)件之間建立多個前進檔速比和至少ー個倒檔速比。2.如方案I的變速器，其中所述七個扭矩傳遞裝置中的第一個可有選擇地接合，以將所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述輸入構(gòu)件互連。3.如方案2的變速器，其中所述七個扭矩傳遞裝置中的第二個可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述輸入構(gòu)件互連。4.如方案3的變速器，其中所述七個扭矩傳遞裝置中的第三個可有選擇地接合，以將所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述輸入構(gòu)件互連。5.如方案4的變速器，其中所述七個扭矩傳遞裝置中的第四個可有選擇地接合，以將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。6.如方案5的變速器，其中所述七個扭矩傳遞裝置中的第五個可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。7.如方案6的變速器，其中所述七個扭矩傳遞裝置中的第六個可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。8.如方案7的變速器，其中所述七個扭矩傳遞裝置中的第七個可有選擇地接合，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。9.如方案I的變速器，其中所述第一和第四行星齒輪組布置在所述第二和第三行星齒輪組之間。10.如方案I的變速器，其中所述第一行星齒輪組布置在所述第二行星齒輪組的附近，所述第三行星齒輪組布置在所述第四行星齒輪組的附近。11.如方案I的變速器，其中所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件、所述第二行星齒輪組的第三構(gòu)件、所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件為中心齒輪，所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件、所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件、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)件為行星架構(gòu)件，其中所述第二行星齒輪組的行星架構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地支撐第一組和第二組行星小齒輪，并且其中所述第一組行星小齒輪與所述中心齒輪和所述第二組行星小齒輪嚙合，所述第二組行星小齒輪與所述齒圈和所述第一組行星小齒輪嚙合，所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件、所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件、所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件為齒圈。12.如方案I的變速器，其中所述輸出構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連。13.如方案I的變速器，其中所述七個扭矩傳遞裝置中的四個為制動器，所述七個扭矩傳遞裝置中的三個為離合器。14.如方案I的變速器，其中所述固定構(gòu)件為變速器殼體。

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，每個行星齒輪組都具有第一、第二和第三構(gòu)件，所述輸出構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連；
第一互連構(gòu)件，其將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一構(gòu)件持續(xù)地互連；
第二互連構(gòu)件，其將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二構(gòu)件、所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)地互連；
第三互連構(gòu)件，其將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二構(gòu)件持續(xù)地互連；
第一扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述輸入構(gòu)件互連；
第二扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述輸入構(gòu)件互連；
第三扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述輸入構(gòu)件互連；
第四扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將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；
第五扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連；
第六扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連；和
第七扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，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，并且
其中所述扭矩傳遞裝置以至少三個扭矩傳遞裝置的組合各自有選擇地可接合，以在所述輸入構(gòu)件與所述輸出構(gòu)件之間建立多個前進檔速比和至少ー個倒檔速比。16.如方案15的變速器，其中所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件、所述第二行星齒輪組的第三構(gòu)件、所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件為中心齒輪，所述第一行星 齒輪組的第二構(gòu)件、所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件、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)件為行星架構(gòu)件，其中所述第二行星齒輪組的行星架構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地支撐第一組和第二組行星小齒輪，并且其中所述第一組行星小齒輪與所述中心齒輪和所述第二組行星小齒輪嚙合，所述第二組行星小齒輪與所述齒圈和所述第一組行星小齒輪嚙合，所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件、所述第二行星齒輪組的第ニ構(gòu)件、所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件為齒圈。17.如方案15的變速器，其中所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件、所述第二行星齒輪組的第三構(gòu)件、所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件為中心齒輪，所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件、所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件、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)件為行星架構(gòu)件，所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件、所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件、所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件為齒圈。18.如方案15的變速器，其中所述固定構(gòu)件為變速器殼體。19.如方案15的變速器，其中所述第一和第四行星齒輪組布置在所述第二和第三行星齒輪組之間。20.如方案15的變速器，其中所述第一行星齒輪組布置在所述第二行星齒輪組的附近，所述第三行星齒輪組布置在所述第四行星齒輪組的附近。21 —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，每個行星齒輪組都具有中心齒輪、行星架構(gòu)件和齒圈，所述輸出構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的齒圈和所述第四行星齒輪組的行星架構(gòu)件持續(xù)地互連；
第一互連構(gòu)件，其將所述第一行星齒輪組的行星架構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的行星架構(gòu)件持續(xù)地互連；
第二互連構(gòu)件，其將所述第一行星齒輪組的齒圈與所述第二行星齒輪組的齒圈、所述第四行星齒輪組的中心齒輪和所述第三行星齒輪組的中心齒輪持續(xù)地互連；
第三互連構(gòu)件，其將所述第三行星齒輪組的齒圈與所述第四行星齒輪組的行星架構(gòu)件持續(xù)地互連；
第一扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第二行星齒輪組的行星架構(gòu)件和所述第一行星齒輪組的行星架構(gòu)件與所述輸入構(gòu)件互連；
第二扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的中心齒輪與所述輸入構(gòu)件互連；
第三扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第三行星齒輪組的行星架構(gòu)件與所述輸入構(gòu)件互連；
第四扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第二行星齒輪組的中心齒輪構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；
第五扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的行星架構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連；
第六扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的中心齒輪與所述固定構(gòu)件互連；和
第七扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第四行星齒輪組的齒圈與所述固定構(gòu)件互連，并且
其中所述扭矩傳遞裝置以至少三個扭矩傳遞裝置的組合各自可有選擇地接合，以在所述輸入構(gòu)件與所述輸出構(gòu)件之間建立至少十一個前進檔速比和至少ー個倒檔速比。22 —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，每個行星齒輪組都具有中心齒輪、行星架構(gòu)件和齒圈，所述輸出構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的齒圈和所述第四行星齒輪組的行星架構(gòu)件持續(xù)地互連；
第一互連構(gòu)件，其將所述第一行星齒輪組的行星架構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的齒圈持續(xù)地互連；
第二互連構(gòu)件，其將所述第一行星齒輪組的齒圈與所述第二行星齒輪組的行星架構(gòu)件、所述第四行星齒輪組的中心齒輪和所述第三行星齒輪組的中心齒輪持續(xù)地互連；
第三互連構(gòu)件，其將所述第三行星齒輪組的齒圈與所述第四行星齒輪組的行星架構(gòu)件持續(xù)地互連；
第一扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的行星架構(gòu)件和所述第二行星齒輪組的齒圈與所述輸入構(gòu)件互連；
第二扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的中心齒輪與所述輸入構(gòu)件互連；
第三扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第三行星齒輪組的行星架構(gòu)件與所述輸入構(gòu)件互連；
第四扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第二行星齒輪組的中心齒輪構(gòu)件與固定構(gòu)件互連；
第五扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的行星架構(gòu)件和第ニ行星齒輪組的齒圈與所述固定構(gòu)件互連； 第六扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的中心齒輪與所述固定構(gòu)件互連；和
第七扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第四行星齒輪組的齒圈與所述固定構(gòu)件互連，并且
其中所述扭矩傳遞裝置以至少三個扭矩傳遞裝置的組合各自有選擇地可接合，以在所述輸入構(gòu)件與所述輸出構(gòu)件之間建立至少十一個前進檔速比和至少ー個倒檔速比。參考下面的描述和附圖，可清楚理解本發(fā)明的更多的特點、方面和優(yōu)點，其中在附圖中，相似的附圖標記指的是相同的組件、元件或特征。


本文所示的附圖僅僅是圖示目的，而不意欲以任何方式限制本公開的范圍。圖1為根據(jù)本發(fā)明的十一檔變速器的實施例的杠桿 圖2為根據(jù)本發(fā)明的十一檔變速器的實施例的示意 圖3為根據(jù)本發(fā)明的十一檔變速器的另ー實施例的示意圖；以及圖4為示出在圖1、2和3中所示變速器的各可獲得的前進或倒車檔位或傳動比中的各扭矩傳遞元件的接合狀態(tài)的真值表。
具體實施例方式下面的描述實質(zhì)上僅僅是示例性的，而不意欲限制本公開、應(yīng)用或使用。首先，應(yīng)當清楚，在所提供的特定實例中，本發(fā)明的十一檔自動變速器在四個行星齒輪組的元件之間具有永久性機械連接的布置。第一行星齒輪組的第二部件或元件永久性地聯(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性地聯(lián)接至第二行星齒輪組的第二部件或元件和第四行星齒輪組的第一部件或元件及第三行星齒輪組的第一部件或元件。第四行星齒輪組的第二部件或元件永久性地聯(lián)接至第三行星齒輪組的第三部件或元件及輸出構(gòu)件。參考圖1，以杠桿圖的形式示出了十一檔變速器10的實施例。杠桿圖為機械裝置(如自動變速器)的組件的示意表示。每個單獨的杠桿都表示一個行星齒輪組，其中行星齒輪組的三個基本機械部件各由一個節(jié)點表示。因此，一個杠桿包含三個節(jié)點ー個表示中心齒輪，ー個表示行星齒輪架，ー個表示齒圈。各杠桿的節(jié)點之間的相對長度可用于表示各相應(yīng)齒輪組的齒圈相對于中心齒輪的比。而這些桿長比用來改變變速器的傳動比，以獲得適當?shù)膫鲃颖群蛡鲃颖燃夁M。各行星齒輪組的節(jié)點之間的機械聯(lián)接或互連由細水平線表示，扭矩傳遞裝置(例如，離合器和制動器)顯示為交錯的指形物。如果該裝置為制動器，那么該指形物的一組固接。在SAE Paper 810102,由Benford和Leising所著的“The LeverAnalogy: A New Tool in Transmission Analysis”中可找到杠桿圖的形式、目的及用途的進ー步說明，其內(nèi)容通過參考全部并入本文。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和輸出軸或構(gòu)件22。第一行星齒輪組14的第二節(jié)點14B聯(lián)接至第二行星齒輪組16的第一節(jié)點16A。第二行星齒輪組16的第二節(jié)點16B聯(lián)接至第一行星齒輪組14的第三節(jié)點14C。第一行星齒輪組14的第三節(jié)點14C聯(lián)接至第四行星齒輪組20的第一節(jié)點20A。第四行星齒輪組20的第一節(jié)點20A聯(lián)接至第三行星齒輪組18的第一節(jié)點18A。第三行星齒輪組18的第三節(jié)點18C聯(lián)接至第四行星齒輪組20的第二節(jié)點20B和輸出軸或構(gòu)件22。第一離合器26將第二行星齒輪組16的第一節(jié)點16A和第一行星齒輪組14的第ニ節(jié)點14B與輸入軸或構(gòu)件12有選擇地連接。第二離合器28將第一行星齒輪組14的第ー節(jié)點14A與輸入軸或構(gòu)件12有選擇地連接。第三離合器30將第三行星齒輪組18的第ニ節(jié)點18B與輸入軸或構(gòu)件12有選擇地連接。第一制動器32將第二行星齒輪組16的第三節(jié)點16C與固定元件或變速器殼體50有選擇地連接。第二制動器34將第一行星齒輪組14的第二節(jié)點14B與固定元件或變速器殼體50有選擇地連接。第三制動器36將第一行星齒輪組14的第一節(jié)點14A與固定元件或變速器殼體50有選擇地連接。第四制動器38將第四行星齒輪組20的第三節(jié)點20C與固定元件或變速器殼體50有選擇地連接。現(xiàn)在參考圖2，符號圖示出了根據(jù)本發(fā)明的十一檔變速器10的實施例的示意圖。圖2中，繼續(xù)采用圖1中杠桿圖的標號。離合器、制動器和聯(lián)接被對應(yīng)地示出，而行星齒輪組的節(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，行星齒輪組14包括中心齒輪構(gòu)件14A、齒圈構(gòu)件14C和可旋轉(zhuǎn)地支撐ー組行星齒輪14D (只示出了 ー個)的行星齒輪架構(gòu)件14B。所述ー組行星齒輪14D每個都構(gòu)造成與中心齒輪構(gòu)件14A和齒圈構(gòu)件14C都嚙合。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14C連接為與第二軸或互連構(gòu)件44和第三軸或互連構(gòu)件46共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件14B連接為與第四軸或互連構(gòu)件48和第五軸或互連構(gòu)件52共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪組16包括中心齒輪構(gòu)件16C、齒圈構(gòu)件16B以及可旋轉(zhuǎn)地支撐第一組行星齒輪16D (只示出了 ー個)和第二組行星齒輪16E (只示出了 ー個)的行星齒輪架構(gòu)件16A。第一組行星齒輪16D姆個都構(gòu)造成與中心齒輪構(gòu)件16C和第二組行星齒輪16E都嚙合。第ニ組行星齒輪16E每個都構(gòu)造成與齒圈構(gòu)件16B和第一組行星齒輪16D都嚙合。中心齒輪構(gòu)件16C連接為與第六軸或互連構(gòu)件54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)。行星架構(gòu)件16A連接為與第四軸或互連構(gòu)件48和第七軸或互連構(gòu)件56共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪組18包括中心齒輪構(gòu)件18A、齒圈構(gòu)件18C和可旋轉(zhuǎn)地支撐ー組行星齒輪18D (只示出了 ー個)的行星齒輪架構(gòu)件18B。所述ー組行星齒輪18D每個都構(gòu)造成與中心齒輪構(gòu)件18A和齒圈構(gòu)件18C都嚙合。中心齒輪構(gòu)件18A連接為與第八軸或互連構(gòu)件58共同旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu)件18C連接為與第九軸或互連構(gòu)件60和輸出軸或構(gòu)件22共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件18B連接為與第十軸或互連構(gòu)件62共同旋轉(zhuǎn)。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)地支撐ー組行星齒輪20D (只示出了 ー個)的行星齒輪架構(gòu)件20B。所述ー組行星齒輪20D每個都構(gòu)造成與中心齒輪構(gòu)件20A和齒圈構(gòu)件20C都嚙合。中心齒輪構(gòu)件20A連接為與第三軸或互連構(gòu)件46和第八軸或互連構(gòu)件58共同旋轉(zhuǎn)。齒圈構(gòu)件20C連接為與第i^一軸或互連構(gòu)件64共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件20B連接為與第九軸或互連構(gòu)件60共同旋轉(zhuǎn)。輸入軸或構(gòu)件12持續(xù)地連接至發(fā)動機(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箱(未示出)持續(xù)地連接。扭矩傳遞機構(gòu)或離合器26、28、30和制動器32、34、36、38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，以將第五軸或互連構(gòu)件52與輸入軸或構(gòu)件12連接。第二離合器28可有選擇地接合，以將第一軸或互連構(gòu)件42與輸入軸或構(gòu)件12連接。第三離合器30可有選擇地接合，以將第十軸或互連構(gòu)件62與輸入軸或構(gòu)件12連接。第一制動器32可有選擇地接合，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，以便阻止第六軸或互連構(gòu)件54相對于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。第二制動器34可有選擇地接合，以將第七軸或互連構(gòu)件56與固定元件或變速器殼體50連接，以便阻止第七軸或互連構(gòu)件56相對于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。第三制動器36可有選擇地接合，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，以便阻止第一軸或互連構(gòu)件42相對于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。第四制動器38可有選擇地接合，以將第十一軸或互連構(gòu)件64與固定元件或變速器殼體50連接，以便阻止第i^一軸或互連構(gòu)件64相對于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。參考圖3，示意性地示出了本發(fā)明的十一檔變速器100的替代實施例。變速器100具有相同數(shù)量的行星齒輪組、離合器和制動器、行星齒輪組的互連構(gòu)件，如示出相似部件的相似附圖標記所指示。但是，變速器100使用簡單行星齒輪組160替代了身為復(fù)合行星齒輪組的行星齒輪組 16。如上所述，因為行星齒輪組16具有支撐兩組行星齒輪或小齒輪16D和16E的行星架構(gòu)件,所以行星齒輪組16稱為復(fù)合齒輪組。相反,簡單齒輪組160具有可旋轉(zhuǎn)地支撐僅ー組行星齒輪或小齒輪160D的行星架構(gòu)件160B。另外，簡單行星齒輪組160具有中心齒輪160C和齒圈160A。此外，省略了互連構(gòu)件56，并且互連構(gòu)件48被重新構(gòu)造為互連構(gòu)件48’。更具體地，互連構(gòu)件48’現(xiàn)在將齒圈構(gòu)件160A連接至行星架構(gòu)件14B和第二制動器34。第二制動器34將互連構(gòu)件48’接地或聯(lián)接至變速器殼體50。因此，變速器10和100的其它互連構(gòu)件的數(shù)量保持相同，但是，互連構(gòu)件的長度和構(gòu)造或形狀被如圖3中所示地修改，以進行行星齒輪組的構(gòu)件及離合器和制動器之間的連接。現(xiàn)在參考圖2、3和4，描述i^一檔變速器10和100的實施例的操作。應(yīng)當清楚，變速器10和100能夠以多個前進檔速比或扭矩比(例如，i^一個)和至少ー個倒檔速比或扭矩比將扭矩從輸入軸或構(gòu)件12傳遞至輸出軸或構(gòu)件22。通過ー個或多個扭矩傳遞機構(gòu)(即，第一離合器26、第二離合器28、第三離合器30、第一制動器32、第二制動器34、第三制動器36和第四制動器38)的接合獲得各前進和倒檔速比或扭矩比，如下面所說明的。圖4為示出扭矩傳遞元件被啟動或接合以獲得各檔位狀態(tài)的各種組合的真值表。也示出了各檔位狀態(tài)的實際數(shù)值傳動比，但是應(yīng)當清楚，這些數(shù)值僅僅是示例性的，它們可在相當大的范圍上被調(diào)節(jié)以適應(yīng)變速器10和100的各種應(yīng)用和操作標準。圖4中還示出了使用本發(fā)明實施例可獲得的傳動比的例子。當然，依賴于所選擇的齒輪直徑、齒輪齒數(shù)和齒輪結(jié)構(gòu)可獲得其它傳動比。關(guān)于變速器10，通過接合或啟動第二離合器28、第二制動器34和第四制動器38建立倒檔。第二離合器28將第一軸或互連構(gòu)件42與輸入軸或構(gòu)件12連接。第二制動器34將第七軸或互連構(gòu)件56與固定元件或變速器殼體50連接，以阻止第七軸或互連構(gòu)件56相對于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。第四制動器38將第i^一軸或互連構(gòu)件64與固定元件或變速器殼體50連接，以阻止第十一軸或互連構(gòu)件64相對于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。同樣，通過離合器和制動器接合的不同組合獲得十一種前進檔比率，如圖4中所示。關(guān)于變速器100，通過接合或啟動第一離合器26、第二制動器34和第四制動器38建立倒檔。第一離合器26將第五軸或互連構(gòu)件52與輸入軸或構(gòu)件12連接。第二制動器34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，以阻止第四軸或互連構(gòu)件48’相對于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。第四制動器38將第i^一軸或互連構(gòu)件64與固定元件或變速器殼體50連接，以阻止第十一軸或或互連構(gòu)件64相對于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。同樣，通過離合器和制動器接合的不同組合獲得十一種前進檔比率，如圖4中所示。應(yīng)當清楚，前面十一檔變速器10和100的操作和檔位狀態(tài)的說明假定，首先，在給定檔位狀態(tài)中未具體提及的所有離合器和制動器都不工作或未接合，其次，在換檔期間，即改變檔位狀態(tài)期間，在至少相鄰的檔位狀態(tài)之間，在兩個檔位狀態(tài)中都接合或啟動的離合器或制動器會保持接合或啟動。 本發(fā)明的描述實質(zhì)上僅僅是示例性的，不脫離本發(fā)明要g的變形也屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。這種變形并不認為脫離了本發(fā)明的宗g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，每個行星齒輪組都具有第一、第二和第三構(gòu)件； 第一互連構(gòu)件，其將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一構(gòu)件持續(xù)地互連； 第二互連構(gòu)件，其將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二構(gòu)件、所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)地互連； 第三互連構(gòu)件，其將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二構(gòu)件持續(xù)地互連；以及 七個扭矩傳遞裝置，每個扭矩傳遞裝置都可有選擇地接合，以將所述第一、第二、和第三構(gòu)件中的至少一個與所述第一構(gòu)件、第二構(gòu)件、第三構(gòu)件和固定構(gòu)件中的至少另一個互連，并且其中所述扭矩傳遞裝置可有選擇地以至少三個扭矩傳遞裝置的組合進行接合，以在所述輸入構(gòu)件與所述輸出構(gòu)件之間建立多個前進檔速比和至少一個倒檔速比。
2.如權(quán)利要求1所述的變速器，其中所述七個扭矩傳遞裝置中的第一個可有選擇地接合，以將所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述輸入構(gòu)件互連。
3.如權(quán)利要求2所述的變速器，其中所述七個扭矩傳遞裝置中的第二個可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述輸入構(gòu)件互連。
4.如權(quán)利要求3所述的變速器，其中所述七個扭矩傳遞裝置中的第三個可有選擇地接合，以將所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述輸入構(gòu)件互連。
5.如權(quán)利要求4所述的變速器，其中所述七個扭矩傳遞裝置中的第四個可有選擇地接合，以將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。
6.如權(quán)利要求5所述的變速器，其中所述七個扭矩傳遞裝置中的第五個可有選擇地接合，以將所述第一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6所述的變速器，其中所述七個扭矩傳遞裝置中的第六個可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。
8.一種變速器，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，每個行星齒輪組都具有第一、第二和第三構(gòu)件，所述輸出構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第三構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連； 第一互連構(gòu)件，其將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一構(gòu)件持續(xù)地互連； 第二互連構(gòu)件，其將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二構(gòu)件、所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)地互連； 第三互連構(gòu)件，其將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二構(gòu)件持續(xù)地互連；第一扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第二行星齒輪組的第一構(gòu)件和所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述輸入構(gòu)件互連； 第二扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述輸入構(gòu)件互連； 第三扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述輸入構(gòu)件互連； 第四扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將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； 第五扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連； 第六扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連；和 第七扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，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，并且 其中所述扭矩傳遞裝置以至少三個扭矩傳遞裝置的組合各自有選擇地可接合，以在所述輸入構(gòu)件與所述輸出構(gòu)件之間建立多個前進檔速比和至少一個倒檔速比。
9.一種變速器，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，每個行星齒輪組都具有中心齒輪、行星架構(gòu)件和齒圈，所述輸出構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的齒圈和所述第四行星齒輪組的行星架構(gòu)件持續(xù)地互連； 第一互連構(gòu)件，其將所述第一行星齒輪組的行星架構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的行星架構(gòu)件持續(xù)地互連； 第二互連構(gòu)件，其將所述第一行星齒輪組的齒圈與所述第二行星齒輪組的齒圈、所述第四行星齒輪組的中心齒輪和所述第三行星齒輪組的中心齒輪持續(xù)地互連； 第三互連構(gòu)件，其將所述第三行星齒輪組的齒圈與所述第四行星齒輪組的行星架構(gòu)件持續(xù)地互連； 第一扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第二行星齒輪組的行星架構(gòu)件和所述第一行星齒輪組的行星架構(gòu)件與所述輸入構(gòu)件互連； 第二扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的中心齒輪與所述輸入構(gòu)件互連； 第三扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第三行星齒輪組的行星架構(gòu)件與所述輸入構(gòu)件互連； 第四扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第二行星齒輪組的中心齒輪構(gòu)件與固定構(gòu)件互連； 第五扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的行星架構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連； 第六扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的中心齒輪與所述固定構(gòu)件互連；和 第七扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第四行星齒輪組的齒圈與所述固定構(gòu)件互連，并且 其中所述扭矩傳遞裝置以至少三個扭矩傳遞裝置的組合各自可有選擇地接合，以在所述輸入構(gòu)件與所述輸出構(gòu)件之間建立至少十一個前進檔速比和至少一個倒檔速比。
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，每個行星齒輪組都具有中心齒輪、行星架構(gòu)件和齒圈，所述輸出構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的齒圈和所述第四行星齒輪組的行星架構(gòu)件持續(xù)地互連； 第一互連構(gòu)件，其將所述第一行星齒輪組的行星架構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的齒圈持續(xù)地互連； 第二互連構(gòu)件，其將所述第一行星齒輪組的齒圈與所述第二行星齒輪組的行星架構(gòu)件、所述第四行星齒輪組的中心齒輪和所述第三行星齒輪組的中心齒輪持續(xù)地互連； 第三互連構(gòu)件，其將所述第三行星齒輪組的齒圈與所述第四行星齒輪組的行星架構(gòu)件持續(xù)地互連； 第一扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的行星架構(gòu)件和所述第二行星齒輪組的齒圈與所述輸入構(gòu)件互連； 第二扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的中心齒輪與所述輸入構(gòu)件互連； 第三扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第三行星齒輪組的行星架構(gòu)件與所述輸入構(gòu)件互連； 第四扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第二行星齒輪組的中心齒輪構(gòu)件與固定構(gòu)件互連； 第五扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的行星架構(gòu)件和第二行星齒輪組的齒圈與所述固定構(gòu)件互連； 第六扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第一行星齒輪組的中心齒輪與所述固定構(gòu)件互連；和 第七扭矩傳遞裝置，其可有選擇地接合，以將所述第四行星齒輪組的齒圈與所述固定構(gòu)件互連，并且 其中所述扭矩傳遞裝置以至少三個扭矩傳遞裝置的組合各自有選擇地可接合，以在所述輸入構(gòu)件與所述輸出構(gòu)件之間建立至少十一個前進檔速比和至少一個倒檔速比。
全文摘要
本發(fā)明涉及多檔變速器。本發(fā)明的變速器具有輸入構(gòu)件、輸出構(gòu)件、四個行星齒輪組、多個聯(lián)接構(gòu)件和多個扭矩傳遞裝置。每個行星齒輪組都包括第一、第二和第三構(gòu)件。所述扭矩傳遞裝置可包括離合器和制動器。所述扭矩傳遞裝置以至少三個扭矩傳遞裝置的組合各自可有選擇地進行接合以建立多個前進檔速比和至少一個倒檔速比。
文檔編號F16H3/62GK103032530SQ20121036646
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月6日
發(fā)明者E.W.梅勒, J.M.哈特, J.B.博爾格森 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司