多擋變速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及多擋變速器。具體地，提供了一種變速器，其具有輸入構(gòu)件、輸出構(gòu)件、四個(gè)行星齒輪組、多個(gè)耦聯(lián)構(gòu)件和多個(gè)扭矩傳遞裝置。行星齒輪組中的每個(gè)行星齒輪組包括第一、第二和第三構(gòu)件。扭矩傳遞裝置包括離合器和制動(dòng)器。扭矩傳遞裝置可分別以至少三個(gè)的組合的方式選擇性地接合，以建立多個(gè)前進(jìn)擋速比和至少一個(gè)倒擋速比。
【專利說(shuō)明】多擋變速器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及一種具有多個(gè)行星齒輪組和多個(gè)扭矩傳遞裝置的多擋變速器，尤其地涉及一種具有多個(gè)擋、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)】
[0002]在該部分中的聲明僅提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息，并且可能或可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]典型的多擋變速器使用摩擦離合器或制動(dòng)器、行星齒輪布置和固定互連的組合，以獲得多個(gè)傳動(dòng)比。行星齒輪組的數(shù)量和物理布置通常受封裝、成本和期望的速比支配。
[0004]盡管當(dāng)前的變速器達(dá)到了它們預(yù)期的目的，但對(duì)新的、改進(jìn)的變速器構(gòu)造的需求本質(zhì)上是恒定的，該新的、改進(jìn)的變速器構(gòu)造具有改善的性能(尤其從效率、響應(yīng)性和平穩(wěn)性的觀點(diǎn)來(lái)看)以及改進(jìn)的封裝(主要減小了尺寸和重量)。因此，存在對(duì)一種改進(jìn)的、有成本效率的、緊湊的多擋變速器的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]提供了一種變速器，其具有輸入構(gòu)件、輸出構(gòu)件、四個(gè)行星齒輪組、多個(gè)耦聯(lián)構(gòu)件和多個(gè)扭矩傳遞裝置。行星齒輪組中的每個(gè)行星齒輪組包括第一、第二和第三構(gòu)件。扭矩傳遞裝置例如是離合器和制動(dòng)器。離合器為摩擦離合器、爪形離合器、單向離合器等。
[0006]在本發(fā)明的第一方面中，輸出構(gòu)件與第一行星齒輪組的環(huán)形齒輪和第三行星齒輪組的架構(gòu)件持續(xù)地互連。
[0007]在本發(fā)明的另一方面中，提供一種變速器，其具有第一互連構(gòu)件，用于使第一行星齒輪組的架構(gòu)件與第二行星齒輪組的環(huán)形齒輪持續(xù)地互連。
[0008]在本發(fā)明的又一方面中，提供一種變速器，其具有第二互連構(gòu)件，用于使第一行星齒輪組的環(huán)形齒輪與第三行星齒輪組的架構(gòu)件持續(xù)地互連。
[0009]在本發(fā)明的又一方面中，提供一種變速器，其具有第三互連構(gòu)件，用于使第二行星齒輪組的架構(gòu)件與第三行星齒輪組的環(huán)形齒輪持續(xù)地互連。
[0010]在本發(fā)明的又一方面中，提供一種變速器，其具有第四互連構(gòu)件，用于使第三行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與第四行星齒輪組的環(huán)形齒輪持續(xù)地互連。
[0011]在本發(fā)明的又一方面中，提供一種變速器，其具有第一扭矩傳遞裝置，用于選擇性地使第一行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與第四行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪接合。
[0012]在本發(fā)明的又一方面中，提供一種變速器，其具有第二扭矩傳遞裝置，用于選擇性地使第一行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與第四行星齒輪組的架構(gòu)件和輸入構(gòu)件接合。
[0013]在本發(fā)明的又一方面中，提供一種變速器，其具有第三扭矩傳遞裝置，用于選擇性地使第一行星齒輪組的架構(gòu)件與第四行星齒輪組的環(huán)形齒輪接合。
[0014]在本發(fā)明的又一方面中，提供一種變速器，其具有第四扭矩傳遞裝置，用于選擇性地使第四行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與固定構(gòu)件接合。[0015]在本發(fā)明的又一方面中，提供一種變速器，其具有第五扭矩傳遞裝置，用于選擇性地使第二行星齒輪組的架構(gòu)件與固定構(gòu)件接合。
[0016]在本發(fā)明的又一方面中，提供一種變速器，其具有第六扭矩傳遞裝置，用于選擇性地使第二行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與固定構(gòu)件接合。
[0017]在本發(fā)明的又一方面中，這些扭矩傳遞裝置可分別以至少三個(gè)的組合的方式選擇性地接合，以在輸入構(gòu)件與輸出構(gòu)件之間建立多個(gè)前進(jìn)擋速比和至少一個(gè)倒擋速比。
[0018]本發(fā)明還包括以下方案:
1.一種變速器，包括:
輸入構(gòu)件；
輸出構(gòu)件；
第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組，它們各自均具有第一、第二和第三構(gòu)件；
第一互連構(gòu)件、第二互連構(gòu)件、第三互連構(gòu)件和第四互連構(gòu)件，它們各自使這些行星齒輪組的構(gòu)件中的至少一個(gè)構(gòu)件與這些行星齒輪組的至少一個(gè)其他的構(gòu)件持續(xù)地互連；以及六個(gè)扭矩傳遞裝置，其各自均可選擇性地接合，以使所述第一構(gòu)件、所述第二構(gòu)件和所述第三構(gòu)件中的至少一個(gè)構(gòu)件與所述第一構(gòu)件、所述第二構(gòu)件、所述第三構(gòu)件和固定構(gòu)件中的至少一個(gè)其他的構(gòu)件互連，并且其中，通過(guò)這些扭矩傳遞裝置中的至少三個(gè)扭矩傳遞裝置的選擇性接合，建立多個(gè)前進(jìn)擋速比和至少一個(gè)倒擋速比中的至少一個(gè)。
[0019]2.根據(jù)方案I所述的變速器，其中，所述第一互連構(gòu)件使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，所述第二互連構(gòu)件使所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連，所述第三互連構(gòu)件使所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)地互連，并且所述第四互連構(gòu)件使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)件持續(xù)地互連。
[0020]3.根據(jù)方案I所述的變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第一扭矩傳遞裝置可選擇性地接合，以使所述第一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)件互連。
[0021]4.根據(jù)方案3所述的變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第二扭矩傳遞裝置可選擇性地接合，以使所述第一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)件和所述輸入構(gòu)件互連。
[0022]5.根據(jù)方案4所述的變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第三扭矩傳遞裝置可選擇性地接合，以使所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件互連。
[0023]6.根據(jù)方案5所述的變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第四扭矩傳遞裝置可選擇性地接合，以使所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。
[0024]7.根據(jù)方案6所述的變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第五扭矩傳遞裝置可選擇性地接合，以使所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。
[0025]8.根據(jù)方案7所述的變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第六扭矩傳遞裝置可選擇性地接合，以使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。[0026]9.根據(jù)方案I所述的變速器，其中，所述第三行星齒輪組和所述第四行星齒輪組設(shè)置在所述第一行星齒輪組與所述第二行星齒輪組之間。
[0027]10.根據(jù)方案9所述的變速器，其中，所述第一行星齒輪組鄰近所述第四行星齒輪組設(shè)置，并且所述第二行星齒輪組鄰近所述第三行星齒輪組設(shè)置。
[0028]11.根據(jù)方案I所述的變速器，其中，所述第一行星齒輪的第一構(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三構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件為太陽(yáng)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)件為架構(gòu)件，并且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一構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件為環(huán)形齒輪。
[0029]12.根據(jù)方案I所述的變速器，其中，所述輸出構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連，并且與所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件持續(xù)地互連。
[0030]13.根據(jù)方案I所述的變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的三個(gè)扭矩傳遞裝置為制動(dòng)器，并且所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的三個(gè)扭矩傳遞裝置為離合器。
[0031]14.根據(jù)方案I所述的變速器，其中，所述固定構(gòu)件為變速器殼體。
[0032]15.—種變速器，包括:
輸入構(gòu)件；
輸出構(gòu)件；
第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組，它們各自均具有第一構(gòu)件、第二構(gòu)件和第三構(gòu)件，所述輸出構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連，并與所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件持續(xù)地互連；
第一互連構(gòu)件，其使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，其使所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連；
第三互連構(gòu)件，其使所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)地互連；
第四互連構(gòu)件，其使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)件持續(xù)地互連；
第一扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使所述第一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)件互連；
第二扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使所述第一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)件和所述輸入構(gòu)件互連；
第三扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件互連；
第四扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連；
第五扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連；以及 第六扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使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，以及
其中，這些扭矩傳遞裝置可分別以至少三個(gè)的組合的方式選擇性地接合，以在所述輸入構(gòu)件與所述輸出構(gòu)件之間建立多個(gè)前進(jìn)擋速比和至少一個(gè)倒擋速比。
[0033]16.根據(jù)方案15所述的變速器，其中，所述第一行星齒輪的第一構(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三構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件為太陽(yáng)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)件為架構(gòu)件，并且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一構(gòu)件和所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件為環(huán)形齒輪。
[0034]17.根據(jù)方案15所述的變速器，其中，所述固定構(gòu)件為變速器殼體。
[0035]18.根據(jù)方案15所述的變速器，其中，所述第三行星齒輪組和所述第四行星齒輪組設(shè)置在所述第一行星齒輪組與所述第二行星齒輪組之間。
[0036]19.根據(jù)方案15所述的變速器，其中，所述第一行星齒輪組鄰近所述第四行星齒輪組設(shè)置，并且所述第二行星齒輪組鄰近所述第三行星齒輪組設(shè)置。
[0037]20.—種變速器，包括:
輸入構(gòu)件；
輸出構(gòu)件；
第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組，它們各自均具有太陽(yáng)齒輪、架構(gòu)件和環(huán)形齒輪，所述輸出構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的架構(gòu)件持續(xù)地互連，并與所述第一行星齒輪組的環(huán)形齒輪持續(xù)地互連；
第一互連構(gòu)件，其使所述第一行星齒輪組的架構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的環(huán)形齒輪持續(xù)地互連；
第二互連構(gòu)件，其使所述第一行星齒輪組的環(huán)形齒輪與所述第三行星齒輪組的架構(gòu)件持續(xù)地互連；
第三互連構(gòu)件，其使所述第二行星齒輪組的架構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的環(huán)形齒輪持續(xù)地互連；
第四互連構(gòu)件，其使所述第三行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與所述第四行星齒輪組的環(huán)形齒輪持續(xù)地互連；
第一扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使所述第一行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與所述第四行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪互連；
第二扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使所述第一行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與所述第四行星齒輪組的所述架構(gòu)件和所述輸入構(gòu)件互連；
第三扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使所述第一行星齒輪組的所述架構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的環(huán)形齒輪互連；
第四扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使所述第四行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與所述固定構(gòu)件互連；
第五扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使所述第二行星齒輪組的架構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連；以及 第六扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使所述第二行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與所述固定構(gòu)件互連，以及
其中，所述扭矩傳遞裝置可分別以至少三個(gè)的組合的方式選擇性地接合，以在所述輸入構(gòu)件與所述輸出構(gòu)件之間建立多個(gè)前進(jìn)擋速比和至少一個(gè)倒擋速比。
[0038]本發(fā)明另外的特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將參考以下的說(shuō)明和附圖變得明顯，附圖中相同的附圖標(biāo)記指的是相同的部件、元件或特征。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0039]在此描述的附圖僅用于例證目的，并不旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0040]圖1是根據(jù)本發(fā)明的十三擋變速器的實(shí)施例的杠桿圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的十三擋變速器的實(shí)施例的示意圖；
圖3是真值表，其示出了在圖1和2所圖示的變速器的用于建立十三個(gè)前進(jìn)擋速比和一個(gè)倒擋速比的可用前進(jìn)擋和倒擋速比或傳動(dòng)比中的每一個(gè)下的各種扭矩傳遞元件的接合狀態(tài)；
圖4是真值表，其示出了在圖1和2所圖示的變速器的用于建立十個(gè)前進(jìn)擋速比和一個(gè)倒擋速比的可用前進(jìn)擋和倒擋速比或傳動(dòng)比中的每一個(gè)下的各種扭矩傳遞元件的接合狀態(tài)；以及
圖5是真值表，其示出了在圖1和2所圖示的變速器的用于建立十一個(gè)前進(jìn)擋速比和一個(gè)倒擋速比的可用前進(jìn)擋和倒擋速比或傳動(dòng)比中的每一個(gè)下的各種扭矩傳遞元件的接合狀態(tài)。
【具體實(shí)施方式】
[0041]以下的說(shuō)明本質(zhì)上僅是示例性的，并不旨在限制本發(fā)明、其應(yīng)用或使用。
[0042]首先，應(yīng)意識(shí)到的是，在所提供的特定的示例中，本發(fā)明的十三擋自動(dòng)變速器在四個(gè)行星齒輪組的元件之間具有永久性機(jī)械連接的布置。例如，第一行星齒輪組的第二部件或元件永久地耦聯(lián)至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耦聯(lián)至第三行星齒輪組的第二部件或元件，并永久地耦聯(lián)至輸出構(gòu)件。第二行星齒輪組的第二部件或元件永久地耦聯(lián)至第三行星齒輪組的第一部件或元件。第三行星齒輪組的第三部件或元件永久地耦聯(lián)至第四行星齒輪組的第三部件或元件。
[0043]現(xiàn)在參考圖1，其以杠桿圖形式圖示了十三擋變速器10的實(shí)施例。杠桿圖是對(duì)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)單獨(dú)的杠桿表示行星齒輪組，其中，行星齒輪組的三個(gè)基本機(jī)械部件分別由節(jié)點(diǎn)表示。因此，單個(gè)杠桿包含三個(gè)節(jié)點(diǎn):一個(gè)用于太陽(yáng)齒輪、一個(gè)用于行星齒輪架、并且一個(gè)用于環(huán)形齒輪。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)齒輪組的環(huán)形齒輪相對(duì)于太陽(yáng)齒輪的比(ring-to-sun ratio) 0這些杠桿比繼而又用于改變變速器的傳動(dòng)比，以便獲得合適的比率和比率級(jí)(ratioprogression) 0各個(gè)行星齒輪組的節(jié)點(diǎn)之間的機(jī)械耦聯(lián)或互連由細(xì)的水平線圖示，而諸如離合器和制動(dòng)器的扭矩傳遞裝置表現(xiàn)為交錯(cuò)的指狀物。如果裝置為制動(dòng)器，則一組指狀物接地。可在由 Benford 和 Leising 寫的標(biāo)題為 “The Lever Analogy:A New Tool inTransmission Analysis”的SAE論文810102中找到有關(guān)杠桿圖的形式、目的和使用的更多說(shuō)明，所述文獻(xiàn)在此以參考的方式全文并入。
[0044]變速器10包括:輸入軸或構(gòu)件12 ;第一行星齒輪組14，其具有三個(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，其具有三個(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，其具有三個(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，其具有三個(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 ;和輸出軸或構(gòu)件22。
[0045]根據(jù)本發(fā)明，第一行星齒輪組14的第二節(jié)點(diǎn)14B耦聯(lián)至第二行星齒輪組16的第一節(jié)點(diǎn)16A。第一行星齒輪組14的第三節(jié)點(diǎn)14C耦聯(lián)至第三行星齒輪組18的第二節(jié)點(diǎn)18B并耦聯(lián)至輸出軸或構(gòu)件22。第二行星齒輪組16的第二節(jié)點(diǎn)16B耦聯(lián)至第三行星齒輪組18的第一節(jié)點(diǎn)18A。第三行星齒輪組18的第三節(jié)點(diǎn)18C耦聯(lián)至第四行星齒輪組20的第三節(jié)點(diǎn) 20C。
[0046]第一離合器24選擇性地使第一行星齒輪組14的第一節(jié)點(diǎn)14A與第四行星齒輪組20的第一節(jié)點(diǎn)20A連接。第二離合器26選擇性地使第一行星齒輪組14的第一節(jié)點(diǎn)14A與第四行星齒輪組20的第二節(jié)點(diǎn)20B和輸入軸或構(gòu)件12連接。第三離合器28選擇性地使第二行星齒輪組16的第一節(jié)點(diǎn)16A和第一行星齒輪組14的第二節(jié)點(diǎn)14B與第三行星齒輪組18的第三節(jié)點(diǎn)18C和第四行星齒輪組20的第三節(jié)點(diǎn)20C連接。第一制動(dòng)器30選擇性地使第四行星齒輪組20的第一節(jié)點(diǎn)20A與固定元件或變速器殼體50連接。第二制動(dòng)器32選擇性地使第二行星齒輪組16的第二節(jié)點(diǎn)16B與固定元件或變速器殼體20連接。第三制動(dòng)器34選擇性地使第二行星齒輪組16的第三節(jié)點(diǎn)16C與固定元件或變速器殼體50連接。
[0047]現(xiàn)在參考圖2，該符號(hào)圖示出了根據(jù)本發(fā)明的十三擋變速器10的實(shí)施例的示意性布局。在圖2中，延續(xù)從圖1的杠桿圖的編號(hào)。對(duì)應(yīng)地示出了離合器、制動(dòng)器和耦聯(lián)，然而，行星齒輪組的節(jié)點(diǎn)此時(shí)作為行星齒輪組的諸如太陽(yáng)齒輪、環(huán)形齒輪、行星齒輪和行星齒輪架的部件出現(xiàn)。
[0048]例如，行星齒輪組14包括太陽(yáng)齒輪構(gòu)件14A、環(huán)形齒輪構(gòu)件14C和以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐一組行星齒輪14D(行星齒輪14D中僅一個(gè)示出)的行星齒輪架構(gòu)件14B。該組行星齒輪14D被分別構(gòu)造成與太陽(yáng)齒輪構(gòu)件14A和環(huán)形齒輪構(gòu)件14C互相嚙合。太陽(yáng)齒輪構(gòu)件14A被連接成與第一軸或互連構(gòu)件42共同旋轉(zhuǎn)。環(huán)形齒輪構(gòu)件14C被連接成與第二軸或互連構(gòu)件44共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件14B被連接成與第三軸或互連構(gòu)件46和第四軸或互連構(gòu)件48共同旋轉(zhuǎn)。
[0049]行星齒輪組16包括太陽(yáng)齒輪構(gòu)件16C、環(huán)形齒輪構(gòu)件16A和以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐一組行星齒輪16D(行星齒輪16D中僅一個(gè)示出)的行星齒輪架構(gòu)件16B。該組行星齒輪16D被分別構(gòu)造成與太陽(yáng)齒輪構(gòu)件16C和環(huán)形齒輪構(gòu)件16A互相嚙合。太陽(yáng)齒輪構(gòu)件16C被連接成與第五軸或互連構(gòu)件52共同旋轉(zhuǎn)。環(huán)形齒輪構(gòu)件16A被連接成與第四軸或互連構(gòu)件48共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件16B被連接成與第六軸或互連構(gòu)件54和第七軸或互連構(gòu)件56共同旋轉(zhuǎn)。
[0050]行星齒輪組18包括太陽(yáng)齒輪構(gòu)件18C、環(huán)形齒輪構(gòu)件18A和以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐第一組行星齒輪18D(行星齒輪18D中僅一個(gè)示出)的行星齒輪架構(gòu)件18B。該第一組行星齒輪18D被分別構(gòu)造成與太陽(yáng)齒輪構(gòu)件18C和環(huán)形齒輪構(gòu)件18A互相嚙合。太陽(yáng)齒輪構(gòu)件18C被連接成與第八軸或互連構(gòu)件58共同旋轉(zhuǎn)。環(huán)形齒輪構(gòu)件18A被連接成與第七軸或互連構(gòu)件56共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件18B被連接成與第二軸或互連構(gòu)件44和輸出軸或構(gòu)件22共同旋轉(zhuǎn)。
[0051]行星齒輪組20包括太陽(yáng)齒輪構(gòu)件20A、環(huán)形齒輪構(gòu)件20C和以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐一組行星齒輪20D(行星齒輪20D中僅一個(gè)示出)的行星齒輪架構(gòu)件20B。該組行星齒輪20D被分別構(gòu)造成與太陽(yáng)齒輪構(gòu)件20A和環(huán)形齒輪構(gòu)件20C互相嚙合。太陽(yáng)齒輪構(gòu)件20A被連接成與第九軸或互連構(gòu)件60共同旋轉(zhuǎn)。環(huán)形齒輪構(gòu)件20C被連接成與第八軸或互連構(gòu)件58以及與第十軸或互連構(gòu)件62共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件20B被連接成與輸入軸或互連構(gòu)件12和第十一軸或互連構(gòu)件64共同旋轉(zhuǎn)。
[0052]輸入軸或構(gòu)件12持續(xù)地連接至發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)或連接至變矩器的渦輪(未示出)。輸出軸或構(gòu)件22與最終傳動(dòng)單元或分動(dòng)箱(未示出)持續(xù)地連接。
[0053]扭矩傳遞機(jī)構(gòu)(或者，離合器24、26、28和制動(dòng)器30、32和34)允許軸或互連構(gòu)件、行星齒輪組的構(gòu)件、以及殼體的選擇性互連。例如，第一離合器24可選擇性地接合，以使第一軸或互連構(gòu)件42與第九軸或互連構(gòu)件60連接。第二離合器26可選擇性地接合，以使第一軸或互連構(gòu)件42與第—^一軸或互連構(gòu)件64連接。第三離合器28可選擇性地接合，以使第三軸或互連構(gòu)件46與第十軸或互連構(gòu)件62連接。第一制動(dòng)器30可選擇性地接合，以使第九軸或互連構(gòu)件60與固定元件或變速器殼體50連接，以便防止第九軸或互連構(gòu)件60相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。第二制動(dòng)器32可選擇性地接合，以使第六軸或互連構(gòu)件54與固定元件或變速器殼體50連接，以便防止第六軸或互連構(gòu)件54相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。第三制動(dòng)器34可選擇性地接合，以使第五軸或互連構(gòu)件52與固定元件或變速器殼體50連接，以便防止第五軸或互連構(gòu)件52相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。
[0054]現(xiàn)在參考 圖2和圖3，將描述十三擋變速器10的實(shí)施例的操作。應(yīng)意識(shí)到的是，變速器10能夠以多個(gè)前進(jìn)擋速比或扭矩比(例如十三個(gè))和至少一個(gè)倒擋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。如以下將說(shuō)明地，通過(guò)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、第一制動(dòng)器30、第二制動(dòng)器32和第三制動(dòng)器34)中的一個(gè)或多個(gè)的接合，獲得每個(gè)前進(jìn)擋和倒擋的速比或扭矩比。圖3是示出了被啟動(dòng)或接合以獲得各種擋位狀態(tài)的扭矩傳遞元件的各種組合的真值表。還示出了各種擋位狀態(tài)的實(shí)際數(shù)字傳動(dòng)比，但應(yīng)意識(shí)到的是，這些數(shù)字值僅是示例性的，并且它們可在相當(dāng)大的范圍上調(diào)節(jié)，以適應(yīng)變速器10的各種應(yīng)用和操作標(biāo)準(zhǔn)。在圖3中還示出了可利用本發(fā)明的實(shí)施例獲得的傳動(dòng)比的示例。當(dāng)然，可取決于所選擇的齒輪直徑、輪齒數(shù)和齒輪構(gòu)造獲得其他的傳動(dòng)比。
[0055]相對(duì)于變速器10，通過(guò)接合或啟動(dòng)第二離合器26、第二制動(dòng)器32和第三制動(dòng)器34來(lái)建立倒擋。第二離合器26使第一軸或互連構(gòu)件42與第十一軸或互連構(gòu)件64連接。第二制動(dòng)器32使第六軸或互連構(gòu)件54與固定元件或變速器殼體50連接，以便防止第六軸或互連構(gòu)件54相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。第三制動(dòng)器34使第五軸或互連構(gòu)件52與固定元件或變速器殼體50連接，以便防止第五軸或互連構(gòu)件52相對(duì)于變速器殼體50旋轉(zhuǎn)。同樣地，如圖3所示，通過(guò)離合器和制動(dòng)器的接合的不同組合來(lái)獲得十三個(gè)前進(jìn)擋比率。
[0056]應(yīng)意識(shí)到的是，對(duì)變速器10的操作和擋位狀態(tài)的前述說(shuō)明假定:首先，在給定的擋位狀態(tài)下沒(méi)有具體提及的所有離合器和制動(dòng)器是無(wú)效的或者脫離的；并且其次，在至少相鄰的擋位狀態(tài)之間的換擋期間，即在擋位狀態(tài)的變化期間，在兩種擋位狀態(tài)下都接合或啟動(dòng)的尚合器或制動(dòng)器保持接合或啟動(dòng)。
[0057]此外，本發(fā)明的變速器10還可作為九擋變速器、十擋變速器、十一擋變速器和十二擋變速器操作。例如，圖4圖示了各種扭矩傳遞元件的接合，以建立十個(gè)傳動(dòng)比或速t匕。圖5圖示了各種扭矩傳遞元件的接合，以建立十一個(gè)傳動(dòng)比或速比。
[0058]本發(fā)明的說(shuō)明本質(zhì)上僅是示例性的，并且沒(méi)有偏離本發(fā)明的精神的變型都被認(rèn)為是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。這樣的變型`被認(rèn)為沒(méi)有偏離本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種變速器，包括: 輸入構(gòu)件； 輸出構(gòu)件； 第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組，它們各自均具有第一、第二和第三構(gòu)件； 第一互連構(gòu)件、第二互連構(gòu)件、第三互連構(gòu)件和第四互連構(gòu)件，它們各自使這些行星齒輪組的構(gòu)件中的至少一個(gè)構(gòu)件與這些行星齒輪組的至少一個(gè)其他的構(gòu)件持續(xù)地互連；以及 六個(gè)扭矩傳遞裝置，其各自均可選擇性地接合，以使所述第一構(gòu)件、所述第二構(gòu)件和所述第三構(gòu)件中的至少一個(gè)構(gòu)件與所述第一構(gòu)件、所述第二構(gòu)件、所述第三構(gòu)件和固定構(gòu)件中的至少一個(gè)其他的構(gòu)件互連，并且其中，通過(guò)這些扭矩傳遞裝置中的至少三個(gè)扭矩傳遞裝置的選擇性接合，建立多個(gè)前進(jìn)擋速比和至少一個(gè)倒擋速比中的至少一個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其中，所述第一互連構(gòu)件使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，所述第二互連構(gòu)件使所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連，所述第三互連構(gòu)件使所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)地互連，并且所述第四互連構(gòu)件使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)件持續(xù)地互連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第一扭矩傳遞裝置可選擇性地接合，以使所述第一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)件互連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第二扭矩傳遞裝置可選擇性地接合，以使所述第一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)件和所述輸入構(gòu)件互連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第三扭矩傳遞裝置可選擇性地接合，以使所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件互連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第四扭矩傳遞裝置可選擇性地接合，以使所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第五扭矩傳遞裝置可選擇性地接合，以使所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變速器，其中，所述六個(gè)扭矩傳遞裝置中的第六扭矩傳遞裝置可選擇性地接合，以使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。
9.一種變速器，包括: 輸入構(gòu)件； 輸出構(gòu)件； 第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組，它們各自均具有第一構(gòu)件、第二構(gòu)件和第三構(gòu)件，所述輸出構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連，并與所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件持續(xù)地互連； 第一互連構(gòu)件，其使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，其使所述第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第二構(gòu)件持續(xù)地互連； 第三互連構(gòu)件，其使所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的第一構(gòu)件持續(xù)地互連； 第四互連構(gòu)件，其使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)件持續(xù)地互連； 第一扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使所述第一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)件互連； 第二扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使所述第一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)件和所述輸入構(gòu)件互連； 第三扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使所述第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的第三構(gòu)件互連； 第四扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使所述第四行星齒輪組的第一構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連； 第五扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使所述第二行星齒輪組的第二構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連；以及 第六扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使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，以及 其中，這些扭矩傳遞裝置可分別以至少三個(gè)的組合的方式選擇性地接合，以在所述輸入構(gòu)件與所述輸出構(gòu)件之間建立多個(gè)前進(jìn)擋速比和至少一個(gè)倒擋速比。`
10.一種變速器，包括: 輸入構(gòu)件； 輸出構(gòu)件； 第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組，它們各自均具有太陽(yáng)齒輪、架構(gòu)件和環(huán)形齒輪，所述輸出構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的架構(gòu)件持續(xù)地互連，并與所述第一行星齒輪組的環(huán)形齒輪持續(xù)地互連； 第一互連構(gòu)件，其使所述第一行星齒輪組的架構(gòu)件與所述第二行星齒輪組的環(huán)形齒輪持續(xù)地互連； 第二互連構(gòu)件，其使所述第一行星齒輪組的環(huán)形齒輪與所述第三行星齒輪組的架構(gòu)件持續(xù)地互連； 第三互連構(gòu)件，其使所述第二行星齒輪組的架構(gòu)件與所述第三行星齒輪組的環(huán)形齒輪持續(xù)地互連； 第四互連構(gòu)件，其使所述第三行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與所述第四行星齒輪組的環(huán)形齒輪持續(xù)地互連； 第一扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使所述第一行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與所述第四行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪互連； 第二扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使所述第一行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與所述第四行星齒輪組的所述架構(gòu)件和所述輸入構(gòu)件互連；第三扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使所述第一行星齒輪組的所述架構(gòu)件與所述第四行星齒輪組的環(huán)形齒輪互連； 第四扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使所述第四行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與所述固定構(gòu)件互連； 第五扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使所述第二行星齒輪組的架構(gòu)件與所述固定構(gòu)件互連；以及 第六扭矩傳遞裝置，其可選擇性地接合，以使所述第二行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與所述固定構(gòu)件互連，以及 其中，所述扭矩傳遞裝置可分別以至少三個(gè)的組合的方式選擇性地接合，以在所述輸入構(gòu)件與所述輸出構(gòu)件之間 建立多個(gè)前進(jìn)擋速比和至少一個(gè)倒擋速比。
【文檔編號(hào)】F16H3/62GK103629311SQ201310368541
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月22日
【發(fā)明者】J.M.哈特, A.W.菲利普斯, S.H.維特科普 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司