專利名稱：多速變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0002本申請總的涉及一禾中具有多個(gè)行星齒輪組和多個(gè)扭矩傳遞裝置的 多il變速器，更特別地涉及具有8檔或更多檔、三個(gè)行星齒輪組和多個(gè)扭^g傳 遞裝置的魏器。
背景技術(shù)：
0003在本部分的描述僅僅是提供涉及目前公開的背景信息，并且可能 或不能構(gòu)艦有技術(shù)。
0004典型的多速變速器4OT摩擦離合器、行星齒輪裝置和安裝,件 的組合獲得多個(gè)齒^&，比。通常齒輪組的數(shù)量和位置由其包裝、成本和需要 的速比決定。
0005盡管現(xiàn)有的變速器達(dá)到它們的預(yù)定目的，但是必然總是需要設(shè)計(jì) 一種新的改進(jìn)的變速器結(jié)構(gòu)，尤其從效率、響應(yīng)性、平穩(wěn)性的觀點(diǎn)出發(fā)，該結(jié) 構(gòu)所具有的改進(jìn)的性能和主要為減小尺寸和重量的改進(jìn)的包裝。相應(yīng)地，需要 一種艦的、成本l據(jù)和機(jī)構(gòu)緊湊的多速變速器。

發(fā)明內(nèi)容
0006本發(fā)明提供了一種包括一輸入件、 一輸出件、三個(gè)行星齒輪組、 多，合件和多個(gè)扭^E傳遞裝置的變速器。每個(gè)行星齒輪組具有第一、第二和 第三構(gòu)件。扭矩傳遞裝置是比如離合器禾魄慟器。
0007變速器的一個(gè)實(shí)施例包括一輸入件、 一輸出件、第一行星齒輪組、第二，于星齒輪組、第三行星齒輪組、^Nf星齒輪組具有第一、第二和第三構(gòu)
件，其中輸入件持續(xù)i鵬接第三行星齒輪組的第三構(gòu)件，輸出件，轉(zhuǎn)賣地連接第
二行星齒輪組的第三構(gòu)件， 一第一連銜牛持續(xù)地連接第一行星齒輪組的第一構(gòu) 件和第二行星齒輪組的第一構(gòu)件，一第二連接件辦賣地連接第一行星齒輪組的 第二構(gòu)件和第二行星齒輪組的第二構(gòu)件。六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可選嚙鏈接第一、
第二和第三構(gòu)件之一與第一、第二第三構(gòu)件和靜止件中的另一個(gè)。
該扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可選擇地嚙合成至少三個(gè)組合，在輸入件和輸出件之間建
立至少八個(gè)前M比和至少一個(gè)后iM比。
0008本發(fā)明的一個(gè)方面，六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的第一個(gè)可 嚙合從而 連接第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與第三行星齒輪組的第三構(gòu)件。
0009本發(fā)明的另一方面，六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的第二個(gè)可選地嚙合從而 ,第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與第三行星齒輪組的第二構(gòu)件。
0010仍然是本發(fā)明的另一方面，六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的第三個(gè)可i^也嚙 合從而連接第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與第三行星齒輪組的第二構(gòu)件。
0011仍然是本發(fā)明的另一方面，六個(gè)扭^B傳遞機(jī)構(gòu)的第四個(gè)可選地嚙 合從而連接第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與第三行星齒輪組的第一構(gòu)件。
0012臓是本發(fā)明的另一方面，六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的第五個(gè)可選地嚙 合從而連接第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與靜止件。
0013^M是本發(fā)明的另一方面，六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的第六個(gè)可選地嚙 合從而連接第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與靜止件。
0014仍然是本發(fā)明的另一方面，第一構(gòu)件為太陽輪，第二構(gòu)件為行星 架，第三構(gòu)件為齒圈。
0015仍然是本發(fā)明的另一方面，其中的兩個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)是用來將第 一、第二和第三構(gòu)件連接至靜止件的制動(dòng)器，其中的四個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)是用來 將第一、第二和第三構(gòu)件連接至另外的第一、第二和第三構(gòu)件之一的離合器。
0016，本發(fā)明進(jìn)一步的目的、觀點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)可結(jié)合下面的描述和采用 相同附圖^HB表示相同部件、元件或特征的附圖中明顯得出。


0017此處描述的附圖僅僅是用來說明而不是以任何方式限制本發(fā)明公開的范圍。
0018圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的八速^I器的線狀圖；0019圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的八速^I器的示意亂0020圖3是g圖1和圖2中在多個(gè)扭矩傳遞裝置的嚙合狀態(tài)的每種 情況下，變速器的前進(jìn)和后iM度或齒輪變速比的真值表。
具體實(shí)施例方式
0021下面的描述實(shí)際上僅僅是范例而不是用來限制本發(fā)明的內(nèi)容、應(yīng) 用或艦。
0022至多應(yīng)該理解本發(fā)明實(shí)施例中的八速自動(dòng)變速驗(yàn)三個(gè)行星齒輪 組的元件之間具有永久的機(jī)械連接裝置。更具體的是，第一行星齒輪組的第一
部件^;件永久地連接第二行星齒輪組的第一部件或元件，第一行星齒輪組的
第二部件或元件永久地連接第二行星齒輪組的第二部件或元件。
0023參照圖1，用線圖形式描述了八速^t器10的一實(shí)施例。線狀 圖示出了像自動(dòng)變速器這樣的機(jī)械裝置的部件。每條獨(dú)立的線代表了一個(gè)行星 齒輪組，其中行星齒輪組的三個(gè)基本機(jī)械構(gòu)件分另,節(jié)點(diǎn)fW。因此， 一條線 包括三個(gè)節(jié)點(diǎn) 一個(gè)表示太陽輪， 一，示行星架， 一個(gè)表示齒圈。每條線上 的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的相對長度用 ^個(gè)齒輪組的齒圈與太陽輪之間的比率。 這些線比率依次用來改變變速器的齒,比從而獲得合適的比率和比率級(jí)數(shù)。 在不同行星齒輪組的節(jié)點(diǎn)之間的機(jī)械聯(lián)軸節(jié)或連接用細(xì)水平線表示，像離合器 和制動(dòng)器這樣的扭矩傳遞裝置用交叉指形式表示。如果該裝置是制動(dòng)器，其中 一組交叉表示接地。線圖的形式、目的和使用的進(jìn)一步的說明可以從Benford 禾口 Leising的SAE Paper 810102 " 7T e Z^ver v4/7afogv.'爿7vfew 7bo/ /力7hamwix 'ort v4"咖/ ,中獲得。
0024變速器10包括一輸入軸鄉(xiāng)入件12、 一輸出軸或輸出件14、 一 第一行星齒輪組16,該第一纟于星齒輪組16具有三個(gè)節(jié)點(diǎn)，分別為第一節(jié)點(diǎn) 22、第二節(jié)點(diǎn)24禾B第三節(jié)點(diǎn)28; —第二行星齒輪組18，該第二行星齒輪組18 具有三個(gè)節(jié)點(diǎn)，分別為第一節(jié)點(diǎn)42、第二節(jié)點(diǎn)44和第三節(jié)點(diǎn)46; —第三行 星齒輪組20，該第三行星齒輪組20具有三個(gè)節(jié)點(diǎn)，分別為第一節(jié)點(diǎn)52、第 二節(jié)點(diǎn)54和第三節(jié)點(diǎn)56。0025輸入件12連接至第三行星齒輪組20的第二節(jié)點(diǎn)54。輸出件14 連接至第二行星齒輪組18的第二節(jié)點(diǎn)44。第一行星齒輪組16的第一節(jié)點(diǎn)22 連接至第二行星齒輪組18的第一節(jié)點(diǎn)42。第一行星齒輪組16的第三節(jié)點(diǎn)28 連接至第二行星齒輪組18的第三節(jié)點(diǎn)46。0026第一離合器62可選i,接第三行星齒輪組20的第二節(jié)點(diǎn)54與 第二行星齒輪組18的第三節(jié)點(diǎn)46和第一纟于星齒輪組16的第三節(jié)點(diǎn)28。第二離 合器64可iMk^接第三行星齒輪組20的第三節(jié)點(diǎn)56與第一行星齒輪組16的 第二節(jié)點(diǎn)24 。第三離合器66可 連接第三行星齒輪組20的第三節(jié)點(diǎn)56與第 一行星齒輪組16的第一節(jié)點(diǎn)22。第四離合器68可選地連接第三行星齒輪組20 的第一節(jié)點(diǎn)52與第一纟于星齒輪組16的第一節(jié)點(diǎn)22。第一制動(dòng)器70可選ife^接 第三行星齒輪組20的第一節(jié)點(diǎn)52與地或接^^器殼體80。第二制動(dòng)器72可選 ifeii接第二行星齒輪組18的第三節(jié)點(diǎn)46與地或接變速器殼體80。0027現(xiàn)在參照圖2，皿圖g了根據(jù)本發(fā)明的yui^i器10的實(shí)施例的示意圖。在圖2中，繼續(xù)使用圖l中線圖的編號(hào)方式。圖2中相應(yīng)的示 出了離合器、制動(dòng)器和連接器，而用節(jié)點(diǎn)表示的行星齒輪組現(xiàn)在用像太陽輪、 齒圈、行星輪和行星架這樣的構(gòu)件棘示。0028鄉(xiāng)U來說，第一行星齒輪組16是包括包括一太陽輪22、 一齒圈 24和一可旋轉(zhuǎn)支撐一組小齒輪32的行星架28的行星齒輪組。小齒輪32嚙合太 陽輪22和齒圈24 。太陽輪22與第一連接軸或連接件34和第二連接軸或連接件 35連接并隨之旋轉(zhuǎn)。齒圈24與第三連接軸^3￡銜牛36連接并隨之旋轉(zhuǎn)。行星 架28與第四連接軸或連接件37連接并隨之旋轉(zhuǎn)。0029第二行星齒輪組18包括太陽輪42、齒圈44和可旋轉(zhuǎn)支撐一組 小齒輪48的行星架46。小齒輪48嚙合太陽輪42和齒圈44。太陽輪42與第一 連銜牛34連接并隨之旋轉(zhuǎn)。齒圈44與輸出件14連接并隨之旋轉(zhuǎn)。0030行星架46與第四連接件37和第五連接軸或連接件38連接并隨 之旋轉(zhuǎn)。第三行星齒輪組20包括一太陽輪52、一齒圈54和一可旋轉(zhuǎn)支撐一組 小齒輪58的行星架56。小齒輪58嚙合太陽輪52和齒圈54。太陽輪52與第六 連接軸或連接件40連接并隨之旋轉(zhuǎn)。齒圈54與輸入件12和第七連接軸或連接 件60連接并隨之旋轉(zhuǎn)。行星架56與第八連接軸或連接件61連接并隨之旋轉(zhuǎn)。0031輸入件12持續(xù)連接至發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)或扭矩變矩器的渦輪(未示出)。輸出軸皿出件14持續(xù)地連接至最終的動(dòng)力單元或變速箱(未示出)。0032扭矩傳遞裝置或離合器62、 64、 66、 68和制動(dòng)器70、 72可選擇 性地連接軸或連銜牛、行星齒輪組的組件和殼體。比如，第一離合器62可選地 嚙合，將第四連樹牛37與第憤接件60連接。第二離合器64可j^t也嚙合，將 第Hii接件36與第八連接件61連接。第三離合器66可淑也嚙合，將第二連接 件35與第八連^#61連接。第四離合器68可選地嚙合，將第六連接件40與 第二連接件35連接。第一制動(dòng)器70可選地嚙合，將第六連接件40連接至地面 ^^器殼體80從而限制第六連銜牛40相對于殼體80的轉(zhuǎn)動(dòng)。第二制動(dòng)器72 可選地嚙合，將第五連^# 38連接至i喊^lt器殼體80從而限制第五連掛牛 38相對于殼體80的轉(zhuǎn)動(dòng)。0033現(xiàn)在參照圖2和圖3，描述乂Ut變速器10的實(shí)施例的操作過程。 可以很容易得知^I器10能以至少8個(gè)前iS3ES或艦比斜卩至少2個(gè)后M 度或艦比率從輸入軸纖入件12 TO^傳避'懶出軸或輸出件14。齡前進(jìn) 速度或扭矩比率和后iiil度或扭矩比率是通過一個(gè)或多個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)(也就 是第一離合器62、第二離合器64、第三離合器66、第四離合器68、第一制動(dòng) 器70和第二制動(dòng)器72)的嚙合而得到的，下面將要對其進(jìn)^Af釋。圖3是表示 不同組合的扭矩傳遞裝置被激活或嚙合時(shí)獲得不同齒輪狀態(tài)的真值表。雖然這 些數(shù)值只是示例性，然而示出了不同齒輪狀態(tài)的齒輪速比的實(shí)P示值，可以通過 其進(jìn)行一定范圍的調(diào)整從而滿足 器10不同的應(yīng)用要求和操作標(biāo)準(zhǔn)。使用本 發(fā)明的實(shí)施例得到的齒，比的例子在圖3中示出。當(dāng)然，通,擇齒輪的直 徑、齒數(shù)和齒輪輪廓可以得到其它齒艦比。0034為了^1第一后退齒輪狀態(tài)，第一制動(dòng)器70、第二制動(dòng)器72和 第三離合器66嚙合或激活。第一制動(dòng)器70使第六連接件40連接至地面或變速 器殼體80從而限制第六連銜牛40相對于殼體80的轉(zhuǎn)動(dòng)。第二制動(dòng)器72 4蝶 五連掛牛38連接至地面或魏器殼體80從而限諱操五連接件38相對于殼體80 的轉(zhuǎn)動(dòng)。第三離^66^m二連接件35連接至第八連接件61。同樣地，如圖 3所示，通過不同的離合器和制動(dòng)器嚙合的組合可以獲得八個(gè)前進(jìn)速比。0035可以理解的是前自操作過禾呈和^I器10的齒$&狀態(tài)的說明假 定了第一，所有的離合器和制動(dòng)器不是特定涉及的齒輪狀態(tài)而是靜態(tài)或脫離 狀態(tài)，第二在換檔過程中，也就是，改變齒輪狀態(tài)，在至少相鄰的齒輪狀態(tài)之間，嚙合或激活的離合器或制動(dòng)器將保持嚙合或激活。0036本發(fā)明的描述實(shí)際上僅僅是示例性并且在不背離本發(fā)明的要旨下 的^ f鄉(xiāng)落入本發(fā)明的范圍。這樣的變形被認(rèn)為是不背離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種變速器，包括一輸入件；一輸出件；分別具有第一、第二和第三構(gòu)件的第一、第二和第三行星齒輪組，其中輸入件持續(xù)連接至第三行星齒輪組的第三構(gòu)件；輸出件持續(xù)連接至第二行星齒輪組的第三構(gòu)件；一第一連接件持續(xù)連接第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與第二行星齒輪組的第一構(gòu)件；一第二連接件持續(xù)連接第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與第二行星齒輪組的第二構(gòu)件；六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可選地嚙合從而連接第一、第二和第三構(gòu)件之一與第一、第二和第三構(gòu)件和一靜止件中的另一個(gè)；和其中扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可選地嚙合成至少三個(gè)組合，在輸入件和輸出件之間建立至少八個(gè)前進(jìn)速比和至少一個(gè)后退速比。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的^3I器，其中所述六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第 一個(gè)可選地嚙合從而連接第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與第三行星齒輪組的第三 構(gòu)件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的變速器，其中所述六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第 二個(gè)可選地嚙合從而連接第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與第三行星齒輪組的第二 構(gòu)件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的變速器，其中所述六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第三個(gè)可選地嚙合從而連接第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與第三行星齒輪組的第二 構(gòu)件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的變速器，其中所述六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第 四個(gè)可選地嚙合從而連接第一行星齒輪組的第詢件與第三行星齒輪組的第-一 構(gòu)件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的^I器，其中所述六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第 五個(gè)可選地嚙合從而連接第三4于星齒輪組的第一構(gòu)件與靜止4牛。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的變速器，其中所述六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第 六個(gè)可選地嚙合從而連接第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與靜止件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其中所述第一構(gòu)件為太陽輪，第二 構(gòu)件為行星架，第三構(gòu)件為齒圈。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其中其中兩個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)是用來 連接第一、第二和第三構(gòu)件中的多個(gè)與靜止件的制動(dòng)器，其中四個(gè)扭矩傳遞機(jī) 構(gòu)是用來連接一組第一、第二和第三構(gòu)件和另一組第一、第二和第三構(gòu)件的離合器o
10. —種魏器，包括一輸入件； 一輸出件；分別具有第一、第二和第三構(gòu)件的第一、第二和第三行星齒輪組， 其中輸入件持續(xù)連接至第三行星齒輪組的第三構(gòu)件； 輸出件持續(xù)連接至第二行星齒輪組的第三構(gòu)件；一第一連樹抖煞賣連接第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與第二行星齒輪組的第 一構(gòu)件；一第二連銜抖#^連接第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與第二行星齒輪組的第 二構(gòu)件.，一第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可選地嚙合從而連接第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與第 三行星齒輪組的第三構(gòu)件；一第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可,嚙合從而連接第一行星齒,的第三構(gòu)件與第 三行星齒輪組的第二構(gòu)件；一第三扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可i^i也嚙合從而連接第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與第 三行星齒f^且的第二構(gòu)件；一第四扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可i^t也嚙合從而連接第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與第三行星齒輪組的第一構(gòu)件；一第五扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可選地嚙合從而連接第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與靜止件；一第六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可選地嚙合從而連接第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與 靜止件；和其中扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可選地嚙合成至少三個(gè)組合，在輸入件和輸出件之間建立至少八個(gè)前aii比和至少一個(gè)后M比。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的魏器，其中所述第一構(gòu)件為太陽輪，所述 第二構(gòu)件為行星架，所述第三構(gòu)件為齒圈。
12. —種^3I器，包括 一輸入件； 一輸出件；分別具有太陽輪、行星架和齒圈的第一、第二和第三行星齒輪組， 其中輸;M條續(xù)連接至第三行星齒輪組的齒亂輸出件持續(xù)連接至第二行星齒輪組的齒亂一第一連銜牛辦賣連接第一行星齒輪組的太陽輪與第二行星齒輪組的太陽輪；一第二連銜牛辦賣連接第一行星齒輪組的行星架與第二行星齒輪組的行星架；一第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可選地嚙合從而連接第二行星齒輪組的行星架與第三 行星齒輪組的齒圈；一第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可選地嚙合從而連接第一行星齒輪組的齒圈與第三行 星齒輪組的行星架-,一第三扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可選地嚙合從而連接第一行星齒輪組的太陽輪與第三 行星齒輪組的行星架-，一第四扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可選地嚙合從而連接第一行星齒輪組的太陽輪與第三 ，亍星齒輪組的太陽輪；一第五扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可選地嚙合從而連接第三行星齒輪組的太陽輪與靜止件；一第六個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可選地嚙合從而連接第二纟f星齒輪組的行星架與靜止件，其中扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可選地嚙合成至少三個(gè)組合，在lr入j牛和輸出件之間建立至少八個(gè)前ail比和至少一個(gè)后M比。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有一輸入件、一輸出件、三行星齒輪組、多個(gè)耦合件和多個(gè)扭矩傳遞裝置的變速器。每個(gè)行星齒輪組具有第一、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。
文檔編號(hào)F16H3/44GK101240833SQ200710307788
公開日2008年8月13日 申請日期2007年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月4日
發(fā)明者A·W·菲利普斯, J·M·哈特, S·H·維特科普 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司