帶單向離合器的多級(jí)變速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及帶單向離合器的多級(jí)變速器。提供一種變速器，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)軸節(jié)和多個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞裝置。每個(gè)行星齒輪組都包括第一、第二和第三構(gòu)件。轉(zhuǎn)矩傳遞裝置包括離合器和制動(dòng)器，它們可以兩個(gè)的組合進(jìn)行致動(dòng)以建立多個(gè)前進(jìn)傳動(dòng)比和一個(gè)倒退傳動(dòng)比。轉(zhuǎn)矩傳遞裝置包括可選單向離合器。
【專利說(shuō)明】帶單向離合器的多級(jí)變速器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及一種多速變速器，其具有多個(gè)行星齒輪組和多個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，并且尤其涉及一種變速器，其具有十種或更多種檔位，至少四個(gè)行星齒輪組和多個(gè)包括單向離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]本節(jié)陳述只是提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息，并且可構(gòu)成或不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]一種典型的多級(jí)變速器使用摩擦離合器、行星齒輪布置和固定互連的組合來(lái)獲得多種傳動(dòng)比。行星齒輪組的數(shù)量和實(shí)際布置通常由組裝、成本和期望速度比支配。
[0004]盡管現(xiàn)在的變速器達(dá)到了它們的預(yù)期目的，但是，對(duì)呈現(xiàn)出改進(jìn)性能的新式和改進(jìn)變速器結(jié)構(gòu)的需求實(shí)質(zhì)上是不變的，尤其是站在效率、響應(yīng)性、平穩(wěn)性和改進(jìn)包裝的立場(chǎng)上，主要是減小尺寸和重量。因此，需要一種改進(jìn)的、節(jié)省成本的、緊湊的多級(jí)變速器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]提供一種變速器，其具有輸入構(gòu)件、輸出構(gòu)件、四個(gè)行星齒輪組、多個(gè)聯(lián)軸節(jié)和多個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞裝置。每個(gè)行星齒輪組都包括第一、第二和第三構(gòu)件。轉(zhuǎn)矩傳遞裝置例如為離合器、制動(dòng)器且為可選單向的。
[0006]在一個(gè)例子中，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、第一互連構(gòu)件、第二互連構(gòu)件、第三互連構(gòu)件以及第四互連構(gòu)件，每個(gè)行星齒輪組都具有第一、第二和第三構(gòu)件，第一互連構(gòu)件使第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與第三行星齒輪組的第三構(gòu)件連續(xù)地互連，第二互連構(gòu)件使第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與第二行星齒輪組的第二構(gòu)件連續(xù)地互連，第三互連構(gòu)件使第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與第三行星齒輪組的第二構(gòu)件和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件連續(xù)地互連，第四互連構(gòu)件使第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與第四行星齒輪組的第二構(gòu)件連續(xù)地互連。七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)每個(gè)選擇性地可接合以使第一、第二和第三構(gòu)件中的至少一個(gè)與第一、第二和第三構(gòu)件中的至少另一個(gè)以及靜止元件互連。這些轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)以至少兩個(gè)的組合形式可選擇性地接合，以在輸入構(gòu)件與輸出構(gòu)件之間建立至少十種前進(jìn)速度比和至少一種倒退速度比。這七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第一個(gè)是可選單向離合器，其可接合成使第三互連構(gòu)件與靜止構(gòu)件互連。
[0007]在變速器的另一例子中，這七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第二個(gè)選擇性地可接合成使輸入構(gòu)件和第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與第四行星齒輪組的第二構(gòu)件和第三行星齒輪組的第一構(gòu)件互連。
[0008]在變速器的另一例子中，這七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第三個(gè)選擇性地可接合成使輸入構(gòu)件和第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與第四行星齒輪組的第三構(gòu)件、第三行星齒輪組的第二構(gòu)件和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件互連。
[0009]在變速器的另一例子中，這七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第四個(gè)選擇性地可接合成使第四行星齒輪組的第二構(gòu)件和第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與第三行星齒輪組的第三構(gòu)件、第一行星齒輪組的第二構(gòu)件和輸出構(gòu)件互連。
[0010]在變速器的另一例子中，這七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第五個(gè)選擇性地可接合成使第四行星齒輪組的第一構(gòu)件與靜止構(gòu)件互連。
[0011]在變速器的另一例子中，這七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第六個(gè)選擇性地可接合成使第四行星齒輪組的第二構(gòu)件和第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與靜止構(gòu)件互連。
[0012]在變速器的另一例子中，這七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第七個(gè)選擇性地可接合成使第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與靜止構(gòu)件互連。
[0013]在變速器的另一例子中，第一構(gòu)件是太陽(yáng)齒輪，第二構(gòu)件是行星架構(gòu)件，第三構(gòu)件是環(huán)形齒輪。
[0014]在變速器的另一例子中，輸入構(gòu)件連續(xù)地連接到第二行星齒輪組的第一構(gòu)件，并且，輸出構(gòu)件連續(xù)地連接到第一行星齒輪組的第二構(gòu)件和第三行星齒輪組的第三構(gòu)件。
[0015]在變速器的另一例子中，可選單向離合器可以至少四種工作模式工作。
[0016]在變速器的另一例子中，在變速器處于倒退速度比時(shí)以及在處于第一速度比下的手動(dòng)操作模式時(shí)，可選單向離合器被鎖定。
[0017]在變速器的另一例子中，在變速器處于前進(jìn)速度比下的自動(dòng)操作模式時(shí)，可選單向離合器被解鎖。
[0018]本發(fā)明提供下列技術(shù)方案。
[0019]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(gè)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，其使第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與第三行星齒輪組的第三構(gòu)件連續(xù)地互連；
第二互連構(gòu)件，其使第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與第二行星齒輪組的第二構(gòu)件連續(xù)地互連；
第三互連構(gòu)件，其使第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與第三行星齒輪組的第二構(gòu)件和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件連續(xù)地互連；
第四互連構(gòu)件，其使第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與第四行星齒輪組的第二構(gòu)件連續(xù)地互連；和
七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，每個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)選擇性地可接合以使第一、第二和第三構(gòu)件中的至少一個(gè)與第一、第二和第三構(gòu)件中的至少另一個(gè)以及靜止元件互連，并且其中，這七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)的第一個(gè)是可選單向離合器，其可接合成使第三互連構(gòu)件與靜止構(gòu)件互連，其中，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)以至少兩個(gè)的組合形式可選擇性地接合，以在輸入構(gòu)件與輸出構(gòu)件之間建立至少十種前進(jìn)速度比和至少一種倒退速度比。
[0020]方案2.如技術(shù)方案I所述的變速器，其中，這七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第二個(gè)選擇性地可接合成使輸入構(gòu)件和第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與第四行星齒輪組的第二構(gòu)件和第三行星齒輪組的第一構(gòu)件互連。
[0021]方案3.如技術(shù)方案2所述的變速器，其中，這七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第三個(gè)選擇性地可接合成使輸入構(gòu)件和第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與第四行星齒輪組的第三構(gòu)件、第三行星齒輪組的第二構(gòu)件和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件互連。
[0022]方案4.如技術(shù)方案3所述的變速器，其中，這七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第四個(gè)選擇性地可接合成使第四行星齒輪組的第二構(gòu)件和第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與第三行星齒輪組的第三構(gòu)件、第一行星齒輪組的第二構(gòu)件和輸出構(gòu)件互連。
[0023]方案5.如技術(shù)方案4所述的變速器，其中，這七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第五個(gè)選擇性地可接合成使第四行星齒輪組的第一構(gòu)件與靜止構(gòu)件互連。
[0024]方案6.如技術(shù)方案5所述的變速器，其中，這七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第六個(gè)選擇性地可接合成使第四行星齒輪組的第二構(gòu)件和第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與靜止構(gòu)件互連。
[0025]方案7.如技術(shù)方案6所述的變速器，其中，這七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第七個(gè)選擇性地可接合成使第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與靜止構(gòu)件互連。
[0026]方案8.如技術(shù)方案I所述的變速器，其中，第一構(gòu)件是太陽(yáng)齒輪，第二構(gòu)件是行星架構(gòu)件，第三構(gòu)件是環(huán)形齒輪。
[0027]方案9.如技術(shù)方案I所述的變速器，其中，輸入構(gòu)件連續(xù)地連接到第二行星齒輪組的第一構(gòu)件，并且，輸出構(gòu)件連續(xù)地連接到第一行星齒輪組的第二構(gòu)件和第三行星齒輪組的第三構(gòu)件。
[0028]方案10.如技術(shù)方案I所述的變速器，其中，可選單向離合器可以至少四種工作模式工作。
[0029]方案11.如技術(shù)方案I所述的變速器，其中，在變速器處于倒退速度比時(shí)以及在處于第一速度比下的手動(dòng)操作模式時(shí)，可選單向離合器被鎖定。
[0030]方案12.如技術(shù)方案11所述的變速器，其中，在變速器處于前進(jìn)速度比下的自動(dòng)操作模式時(shí)，可選單向離合器被解鎖。
[0031]方案13.—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(gè)行星齒輪組都具有第一、第二和第三構(gòu)件；
可選單向離合器，其可接合成使第二行星齒輪組的第三構(gòu)件和第三行星齒輪組的第二構(gòu)件與靜止構(gòu)件互連；
第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使輸入構(gòu)件和第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與第四行星齒輪組的第二構(gòu)件和第三行星齒輪組的第一構(gòu)件互連；
第二轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使輸入構(gòu)件和第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與第四行星齒輪組的第三構(gòu)件、第三行星齒輪組的第二構(gòu)件和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件互連；
第三轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使第四行星齒輪組的第二構(gòu)件和第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與第三行星齒輪組的第三構(gòu)件、第一行星齒輪組的第二構(gòu)件和輸出構(gòu)件互連；
第四轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使第四行星齒輪組的第一構(gòu)件與靜止構(gòu)件互
連；
第五轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使第四行星齒輪組的第二構(gòu)件和第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與靜止構(gòu)件互連；和
第六轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與靜止構(gòu)件互連，并且
其中，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)以至少兩個(gè)的組合形式可選擇性地接合，以在輸入構(gòu)件與輸出構(gòu)件之間建立至少十種前進(jìn)速度比和至少一種倒退速度比。
[0032]方案14.如技術(shù)方案13所述的變速器，進(jìn)一步地包括第一互連構(gòu)件，其使第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與第三行星齒輪組的第三構(gòu)件連續(xù)地互連。
[0033]方案15.如技術(shù)方案14所述的變速器，進(jìn)一步地包括第二互連構(gòu)件，其使第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與第二行星齒輪組的第二構(gòu)件連續(xù)地互連。
[0034]方案16.如技術(shù)方案15所述的變速器，進(jìn)一步地包括第三互連構(gòu)件，其使第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與第三行星齒輪組的第二構(gòu)件和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件連續(xù)地互連。
[0035]方案17.如技術(shù)方案16所述的變速器，進(jìn)一步地包括第四互連構(gòu)件，其使第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與第四行星齒輪組的第二構(gòu)件連續(xù)地互連。
[0036]方案18.如技術(shù)方案13所述的變速器，其中，第一構(gòu)件是太陽(yáng)齒輪，第二構(gòu)件是行星架構(gòu)件，第三構(gòu)件是環(huán)形齒輪。
[0037]方案19.如技術(shù)方案13所述的變速器，其中，輸入構(gòu)件連續(xù)地連接到第二行星齒輪組的第一構(gòu)件，并且，輸出構(gòu)件連續(xù)地連接到第一行星齒輪組的第二構(gòu)件和第三行星齒輪組的第三構(gòu)件。
[0038]方案20.—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(gè)行星齒輪組都具有太陽(yáng)齒輪、行星架構(gòu)件和環(huán)形齒輪；
可選單向離合器，其可接合成使第二行星齒輪組的環(huán)形齒輪和第三行星齒輪組的行星架構(gòu)件與靜止構(gòu)件互連；
第一互連構(gòu)件，其使第一行星齒輪組的行星架構(gòu)件與第三行星齒輪組的環(huán)形齒輪連續(xù)地互連；
第二互連構(gòu)件，其使第一行星齒輪組的環(huán)形齒輪與第二行星齒輪組的行星架構(gòu)件連續(xù)地互連；
第三互連構(gòu)件，其使第二行星齒輪組的環(huán)形齒輪與第三行星齒輪組的行星架構(gòu)件和第四行星齒輪組的環(huán)形齒輪連續(xù)地互連；
第四互連構(gòu)件，其使第三行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與第四行星齒輪組的行星架構(gòu)件連續(xù)地互連；
第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使輸入構(gòu)件和第二行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與第四行星齒輪組的行星架構(gòu)件和第三行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪互連；
第二轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使輸入構(gòu)件和第二行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與第四行星齒輪組的環(huán)形齒輪、第三行星齒輪組的行星架構(gòu)件和第二行星齒輪組的環(huán)形齒輪互連； 第三轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使第四行星齒輪組的行星架構(gòu)件和第三行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與第三行星齒輪組的環(huán)形齒輪、第一行星齒輪組的行星架構(gòu)件和輸出構(gòu)件互連；
第四轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使第四行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與靜止構(gòu)件互
連；
第五轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使第四行星齒輪組的行星架構(gòu)件和第三行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與靜止構(gòu)件互連；和
第六轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使第一行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與靜止構(gòu)件互連，并且
其中，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)以至少兩個(gè)的組合形式可選擇性地接合，以在輸入構(gòu)件與輸出構(gòu)件之間建立至少十種前進(jìn)速度比和至少一種倒退速度比。
[0039]本發(fā)明的更多特點(diǎn)、方面和優(yōu)點(diǎn)通過參考下列描述和附圖將變得更明顯，其中，相同的附圖標(biāo)記代表相同的部件、元件或特征。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0040]本文描述的附圖只是起到舉例的作用，而決不意圖限制本發(fā)明的范圍。
[0041]圖1是依照本發(fā)明的一種十速變速器的實(shí)施例的杠桿圖；
圖2是圖1所示十速變速器的實(shí)施例的符號(hào)圖；
圖3是依照本發(fā)明的另一種十速變速器的另一實(shí)施例的杠桿圖；
圖4是依照本發(fā)明的另一種十速變速器的另一實(shí)施例的杠桿圖；
圖5是依照本發(fā)明的另一種十速變速器的另一實(shí)施例的杠桿圖；
圖6是依照本發(fā)明的另一種十速變速器的另一實(shí)施例的杠桿圖；和圖7是真值表，代表著圖1-6所示變速器在每種可用的前進(jìn)和倒退檔或傳動(dòng)比中的各個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞元件的接合狀態(tài)。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下列描述本質(zhì)上僅僅是示例性的并且不意圖限制本發(fā)明、應(yīng)用或用途。
[0043]起先，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，本發(fā)明的多級(jí)自動(dòng)變速器的實(shí)施例具有在四個(gè)行星齒輪組的元件之間的永久機(jī)械連接布置。第一行星齒輪組的第二部件或元件永久地連接到第三行星齒輪組的第三部件或元件。第一行星齒輪組的第三部件或元件永久地連接到第二行星齒輪組的第二部件或元件。第二行星齒輪組的第三部件或元件永久地連接到第三行星齒輪組的第二部件或元件和第四行星齒輪組的第三部件或元件。第三行星齒輪組的第一部件或元件永久地連接到第四行星齒輪組的第二部件或元件。
[0044]現(xiàn)在參照?qǐng)D1，以杠桿圖的形式示出了十速變速器10的一種實(shí)施例。杠桿圖是機(jī)械裝置例如自動(dòng)變速器的部件的略圖。每個(gè)單獨(dú)的杠桿代表一個(gè)行星齒輪組，其中，行星齒輪的三個(gè)基本機(jī)械部件都用結(jié)點(diǎn)表示。因此，單個(gè)杠桿包括三個(gè)結(jié)點(diǎn):一個(gè)是太陽(yáng)齒輪，一個(gè)是行星齒輪架，還有一個(gè)是環(huán)形齒輪。每個(gè)杠桿的這些結(jié)點(diǎn)之間的相對(duì)長(zhǎng)度可用于代表每個(gè)相應(yīng)齒輪組的環(huán)形齒輪-太陽(yáng)輪比。這些杠桿比又用來(lái)改變變速器的傳動(dòng)比從而獲得適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)比和傳動(dòng)比級(jí)數(shù)。不同行星齒輪組的這些結(jié)點(diǎn)之間的機(jī)械耦合或互連示為細(xì)的水平線，轉(zhuǎn)矩傳遞裝置例如離合器和制動(dòng)器呈現(xiàn)為交替紋層狀的撥爪。杠桿圖的格式、目的和使用的進(jìn)一步說(shuō)明能夠在SAE Paper 810102, Benford和Leising的〃The LeverAnalogy: A New Tool in Transmission Analysis〃中找到，其全部并入本文作為參考。
[0045]變速器10包括輸入軸或構(gòu)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和第四行星齒輪組20以及輸出軸或構(gòu)件22。在圖1的杠桿圖中，第一行星齒輪組14具有三個(gè)結(jié)點(diǎn):第一結(jié)點(diǎn)14A、第二結(jié)點(diǎn)14B和第三結(jié)點(diǎn)14C。第二行星齒輪組16具有三個(gè)結(jié)點(diǎn):第一結(jié)點(diǎn)16A、第二結(jié)點(diǎn)16B和第三結(jié)點(diǎn)16C。第三行星齒輪組18具有三個(gè)結(jié)點(diǎn):第一結(jié)點(diǎn)18A、第二結(jié)點(diǎn)18B和第三結(jié)點(diǎn)18C。第四行星齒輪組20具有三個(gè)結(jié)點(diǎn):第一結(jié)點(diǎn)20A、第二結(jié)點(diǎn)20B和第三結(jié)點(diǎn)20C。
[0046]輸入構(gòu)件12連續(xù)地連接到第二行星齒輪組16的第一結(jié)點(diǎn)16A。輸出構(gòu)件22連接到第一行星齒輪組14的第二結(jié)點(diǎn)14B和第三行星齒輪組18的第三結(jié)點(diǎn)18C。第一行星齒輪組14的第二結(jié)點(diǎn)14B連接到第三行星齒輪組18的第三結(jié)點(diǎn)18C。第一行星齒輪組14的第三結(jié)點(diǎn)14C連接到第二行星齒輪組16的第二結(jié)點(diǎn)16B。第二行星齒輪組16的第三結(jié)點(diǎn)16C連接到第三行星齒輪組18的第二結(jié)點(diǎn)18B。第三行星齒輪組18的第一結(jié)點(diǎn)18A連接到第四行星齒輪組20的第二結(jié)點(diǎn)20B。第三行星齒輪組18的第二結(jié)點(diǎn)18B連接到第四行星齒輪組20的第三結(jié)點(diǎn)20C。
[0047]第一離合器26選擇性地把輸入構(gòu)件或軸12和第二行星齒輪組16的第一結(jié)點(diǎn)16A與第三行星齒輪組18的第一結(jié)點(diǎn)18A和第四行星齒輪組20的第二結(jié)點(diǎn)20B連接。第二離合器28選擇性地把輸入構(gòu)件或軸12和第二行星齒輪組16的第一結(jié)點(diǎn)16A與第二行星齒輪組16的第三結(jié)點(diǎn)16C、第三行星齒輪組18的第二結(jié)點(diǎn)18B和第四行星齒輪組20的第三結(jié)點(diǎn)20C連接。第三離合器30選擇性地把第四行星齒輪組20的第二結(jié)點(diǎn)20B和第三行星齒輪組18的第一結(jié)點(diǎn)18A與第三行星齒輪組18的第三結(jié)點(diǎn)18C、第一行星齒輪組14的第二結(jié)點(diǎn)14B和輸出構(gòu)件22連接。第一制動(dòng)器32選擇性地把第四行星齒輪組20的第一結(jié)點(diǎn)20A與靜止構(gòu)件或變速箱殼50連接。第二制動(dòng)器34選擇性地把第三行星齒輪組18的第一結(jié)點(diǎn)18A和第四行星齒輪組20的第二結(jié)點(diǎn)20B與靜止構(gòu)件或變速箱殼50連接?？蛇x單向離合器(SOWC) 36選擇性地把第二行星齒輪組16的第三結(jié)點(diǎn)16C、第三行星齒輪組18的第二結(jié)點(diǎn)18B和第四行星齒輪組20的第三結(jié)點(diǎn)20C與靜止構(gòu)件或變速箱殼50連接。第四制動(dòng)器38選擇性地把第一行星齒輪組14的第一結(jié)點(diǎn)14A與變速箱殼50的靜止構(gòu)件連接。
[0048]現(xiàn)在參照?qǐng)D2，符號(hào)圖給出了依照本發(fā)明的十速變速器10的實(shí)施例的示意布置圖。在圖2中，繼續(xù)圖1的杠桿圖的編號(hào)。相應(yīng)地給出了離合器和聯(lián)軸節(jié)，而行星齒輪組的結(jié)點(diǎn)現(xiàn)在作為行星齒輪組的部件出現(xiàn)，例如太陽(yáng)齒輪、環(huán)形齒輪、行星齒輪和行星齒輪架。
[0049]例如，行星齒輪組14包括中心齒輪構(gòu)件14A、環(huán)形齒輪構(gòu)件14C和可旋轉(zhuǎn)地支撐著一組行星齒輪14D (只示出其中的一個(gè))的行星齒輪架構(gòu)件14B。太陽(yáng)齒輪構(gòu)件14A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連接成與輸出軸或構(gòu)件22共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪14D中的每一個(gè)配置成與太陽(yáng)齒輪構(gòu)件14A和環(huán)形齒輪構(gòu)件14C兩者互相嚙合。
[0050]行星齒輪組16包括中心齒輪構(gòu)件16A、環(huán)形齒輪構(gòu)件16C和可旋轉(zhuǎn)地支撐著一組行星齒輪16D (只示出其中的一個(gè))的行星齒輪架構(gòu)件16B。太陽(yáng)齒輪構(gòu)件16A連接成與輸入軸或構(gòu)件12共同旋轉(zhuǎn)。環(huán)形齒輪構(gòu)件16C連接成與第三軸或互連構(gòu)件46共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件16B連接成與第二軸或互連構(gòu)件44共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪16D中的每一個(gè)配置成與太陽(yáng)齒輪構(gòu)件16A和環(huán)形齒輪構(gòu)件16C兩者互相嚙合。
[0051]第三行星齒輪組18包括太陽(yáng)齒輪構(gòu)件18A、環(huán)形齒輪構(gòu)件18C和可旋轉(zhuǎn)地支撐著一組行星齒輪18D (只示出其中的一個(gè))的行星齒輪架構(gòu)件18B。太陽(yáng)齒輪構(gòu)件18A連接成與第四軸或互連構(gòu)件48和第五軸或互連構(gòu)件52共同旋轉(zhuǎn)。環(huán)形齒輪構(gòu)件18C連接成與輸出軸或構(gòu)件22共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件18B連接成與第三軸或互連構(gòu)件46和第六軸或互連構(gòu)件54共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪18D中的每一個(gè)配置成與太陽(yáng)齒輪構(gòu)件18A和環(huán)形齒輪構(gòu)件18C兩者互相嚙合。
[0052]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和可旋轉(zhuǎn)地支撐著一組行星齒輪20D (只示出其中的一個(gè))的行星齒輪架構(gòu)件20B。太陽(yáng)齒輪構(gòu)件20A連接成與第七軸或互連構(gòu)件56共同旋轉(zhuǎn)。環(huán)形齒輪構(gòu)件20C連接成與第八軸或互連構(gòu)件58和第六軸或互連構(gòu)件54共同旋轉(zhuǎn)。行星架構(gòu)件20B連接成與第五軸或互連構(gòu)件52和第九軸或互連構(gòu)件60共同旋轉(zhuǎn)。行星齒輪20D中的每一個(gè)配置成與太陽(yáng)齒輪構(gòu)件20A和環(huán)形齒輪構(gòu)件20C兩者互相嚙合。
[0053]輸入軸或構(gòu)件12連續(xù)地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)或變矩器的渦輪機(jī)(未示出)。輸出軸或構(gòu)件22連續(xù)地連接到末級(jí)傳動(dòng)系或變速箱(未示出)。
[0054]轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)或離合器26、28、30以及制動(dòng)器32、34、36和38允許這些軸或互連構(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選擇性地可接合成把輸入軸或構(gòu)件12與第四軸或互連構(gòu)件48連接。第二離合器28選擇性地可接合成把輸入軸或構(gòu)件12與第三軸或互連構(gòu)件46連接。第三離合器30選擇性地可接合成把輸出軸或構(gòu)件22與第五軸或互連構(gòu)件52和第九軸或互連構(gòu)件60連接。第一制動(dòng)器32選擇性地可接合成把第七軸或互連構(gòu)件56與靜止元件或變速箱殼50連接從而限制構(gòu)件56相對(duì)于變速箱殼50旋轉(zhuǎn)。第二制動(dòng)器34選擇性地可接合成把第九軸或互連構(gòu)件60與靜止元件或變速箱殼50連接從而限制構(gòu)件60相對(duì)于變速箱殼50旋轉(zhuǎn)。第四制動(dòng)器38選擇性地可接合成把第一軸或互連構(gòu)件42與靜止元件或變速箱殼50連接從而限制構(gòu)件42相對(duì)于變速箱殼50旋轉(zhuǎn)。
[0055]SffOC 36選擇性地可接合成把第八軸或互連構(gòu)件58與靜止元件或變速箱殼50連接從而限制構(gòu)件58相對(duì)于變速箱殼50旋轉(zhuǎn)。SWOC 36主要包括單向離合器機(jī)構(gòu)70和鎖定機(jī)構(gòu)72。離合器機(jī)構(gòu)70主要包括連接到靜止構(gòu)件50的輸入74和連接到第八軸或互連構(gòu)件58的輸出74。離合器機(jī)構(gòu)70可以是任何一種單向離合器，包括但不限于，滾柱式、棘爪式、楔塊式、機(jī)械二極管和搖桿離合器。鎖定機(jī)構(gòu)72選擇性地鎖定和解鎖離合器機(jī)構(gòu)70并且可以包括搖桿、二極管、支柱或爪形離合器型鎖定機(jī)構(gòu)?？梢允褂玫目蛇x單向離合器的幾個(gè)例子在SAE Paper N0.SAE-2009-01-0509中描述了，其全部并入本文作為參考。
[0056]當(dāng)SOWC 36被解鎖時(shí)，SOffC 36以與傳統(tǒng)單向離合器相同的方式工作，其中，輸出78可以相對(duì)于輸入76朝著第一旋轉(zhuǎn)方向自由地旋轉(zhuǎn)，但是不可以相對(duì)于輸入76朝著相反的第二旋轉(zhuǎn)方向自由地旋轉(zhuǎn)。當(dāng)鎖定機(jī)構(gòu)72接合或鎖定時(shí)，輸出78不可以相對(duì)于輸入76朝著任一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。應(yīng)當(dāng)注意到，SOWC 36可以包括高達(dá)四種工作模式。例如，SOWC 36還可以包括開放位置。在此開放位置，鎖定機(jī)構(gòu)72使輸出78與輸入76在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上解鎖。SOWC 36還可以包括另一解鎖位置，其中，SOWC 36允許輸出78相對(duì)于輸入76朝著第二旋轉(zhuǎn)方向自由地旋轉(zhuǎn)，但是不不許輸出78相對(duì)于輸入76朝著第一旋轉(zhuǎn)方向自由地旋轉(zhuǎn)。
[0057]現(xiàn)在參照?qǐng)D3，以杠桿圖的形式示出了十速變速器100的另一種實(shí)施例。變速器100類似于圖1和2所示的變速器10，然而，第三離合器30具有另一種連接。第三離合器30選擇性地把第四行星齒輪組20的第二結(jié)點(diǎn)20B和第三行星齒輪組18的第一結(jié)點(diǎn)18A與第三行星齒輪組18的第二結(jié)點(diǎn)18B、第二行星齒輪組16的第三結(jié)點(diǎn)16C和第四行星齒輪組20的第三結(jié)點(diǎn)20C連接。
[0058]現(xiàn)在參照?qǐng)D4，以杠桿圖的形式示出了十速變速器200的另一種實(shí)施例。變速器200類似于圖1和2所示的變速器10，然而，第三離合器30具有另一種連接。第三離合器30選擇性地把第四行星齒輪組20的第一結(jié)點(diǎn)20A與第四行星齒輪組20的第二結(jié)點(diǎn)20B和第三行星齒輪組18的第一結(jié)點(diǎn)18A連接。
[0059]現(xiàn)在參照?qǐng)D5，以杠桿圖的形式示出了十速變速器300的另一種實(shí)施例。變速器300類似于圖1和2所示的變速器10，然而，第三離合器30具有另一種連接。第三離合器30選擇性地把第四行星齒輪組20的第一結(jié)點(diǎn)20A與第四行星齒輪組20的第三結(jié)點(diǎn)20C、第三行星齒輪組18的第二結(jié)點(diǎn)18B和第二行星齒輪組16的第三結(jié)點(diǎn)16C連接。
[0060]現(xiàn)在參照?qǐng)D6，以杠桿圖的形式示出了十速變速器400的另一種實(shí)施例。變速器400類似于圖1和2所示的變速器10，然而，第三離合器30具有另一種連接。第三離合器30選擇性地把第四行星齒輪組20的第一結(jié)點(diǎn)20A與第三行星齒輪組18的第三結(jié)點(diǎn)18C、第一行星齒輪組14的第二結(jié)點(diǎn)14B和輸出構(gòu)件22連接。
[0061]現(xiàn)在參照?qǐng)D1-7，將描述十速變速器10、100、200、300和400的工作。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，變速器10、100、200、300和400能夠把來(lái)自輸入軸或構(gòu)件12的轉(zhuǎn)矩以至少十種前進(jìn)速度或轉(zhuǎn)矩比和至少一種倒退速度或轉(zhuǎn)矩比傳遞給輸出軸或構(gòu)件22。通過接合一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)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(dòng)器32、第二制動(dòng)器34、SOffC 36和第四制動(dòng)器38)獲得每種前進(jìn)或倒退檔或轉(zhuǎn)矩比，將在下文進(jìn)行解釋。圖7是真值表，給出轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)的各種組合，啟用或接合它們以獲得各種傳動(dòng)狀態(tài)。邏輯框中的"X"意味著特定離合器或制動(dòng)器接合以獲得期望的檔位狀態(tài)。"0"代表著特定轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(即制動(dòng)器或離合器)在用或啟用，但是不傳遞轉(zhuǎn)矩。也同樣給出了用數(shù)值表示的各種檔位狀態(tài)的實(shí)際傳動(dòng)比，但是，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，這些數(shù)值僅僅是示范性的，并且，可以在很大范圍內(nèi)對(duì)它們進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)變速器10、100、200、300和400的不同應(yīng)用和工作標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，可獲得其它的傳動(dòng)比，這取決于齒輪直徑、輪齒數(shù)和選擇的齒輪構(gòu)形。
[0062]變速器10、100、200、300和400可以以前進(jìn)和倒退檔位模式以及自動(dòng)和手動(dòng)模式工作。在自動(dòng)模式中，變速器10、100、200、300和400工作成使得SOWC 36在倒退檔位時(shí)鎖定并且在第2至10檔時(shí)解鎖和超速。在接通第I檔期間，SOWC 36阻止第八軸58相對(duì)于殼體50旋轉(zhuǎn)。另外，在斷開第一檔期間，SOWC 36可以處于超速、巡航或滑行模式。在滑行模式中，輸出78相對(duì)于輸入76朝著第二旋轉(zhuǎn)方向自由地旋轉(zhuǎn)?；心Ｊ将@得比傳統(tǒng)離合器機(jī)構(gòu)所經(jīng)歷的小得多的阻力損失。在手動(dòng)模式中，變速器10、100、200、300和400工作成使得SOWC 36被鎖定用于第一檔。手動(dòng)模式允許駕駛員在SOWC 36有效地用作可靠的互連構(gòu)件時(shí)有能力利用發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，并且不允許輸出78相對(duì)于輸入76旋轉(zhuǎn)。[0063]應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，十速變速器10、100、200、300和400的工作和檔位狀態(tài)的前述解釋設(shè)
想了，首先，特定檔位狀態(tài)中沒有特別提及的所有離合器都是停用或分離的，第二，在換檔期間，即在至少相鄰的檔位狀態(tài)之間改變檔位狀態(tài)，在這兩種檔位狀態(tài)中都接合或啟用的離合器將保持接合或啟用。
[0064]發(fā)明的描述本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且不脫離本發(fā)明要旨的變形也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。這些變形不看成是偏離本發(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、第二、第 三和第四行星齒輪組，每個(gè)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，其使第一行星齒輪組的第二構(gòu)件與第三行星齒輪組的第三構(gòu)件連續(xù)地互連； 第二互連構(gòu)件，其使第一行星齒輪組的第三構(gòu)件與第二行星齒輪組的第二構(gòu)件連續(xù)地互連； 第三互連構(gòu)件，其使第二行星齒輪組的第三構(gòu)件與第三行星齒輪組的第二構(gòu)件和第四行星齒輪組的第三構(gòu)件連續(xù)地互連； 第四互連構(gòu)件，其使第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與第四行星齒輪組的第二構(gòu)件連續(xù)地互連；和 七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，每個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)選擇性地可接合以使第一、第二和第三構(gòu)件中的至少一個(gè)與第一、第二和第三構(gòu)件中的至少另一個(gè)以及靜止元件互連，并且其中，這七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)的第一個(gè)是可選單向離合器，其可接合成使第三互連構(gòu)件與靜止構(gòu)件互連， 其中，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)以至少兩個(gè)的組合形式可選擇性地接合，以在輸入構(gòu)件與輸出構(gòu)件之間建立至少十種前進(jìn)速度比和至少一種倒退速度比。
2.如權(quán)利要求1所述的變速器，其中，這七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第二個(gè)選擇性地可接合成使輸入構(gòu)件和第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與第四行星齒輪組的第二構(gòu)件和第三行星齒輪組的第一構(gòu)件互連。
3.如權(quán)利要求2所述的變速器，其中，這七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第三個(gè)選擇性地可接合成使輸入構(gòu)件和第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與第四行星齒輪組的第三構(gòu)件、第三行星齒輪組的第二構(gòu)件和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件互連。
4.如權(quán)利要求3所述的變速器，其中，這七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第四個(gè)選擇性地可接合成使第四行星齒輪組的第二構(gòu)件和第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與第三行星齒輪組的第三構(gòu)件、第一行星齒輪組的第二構(gòu)件和輸出構(gòu)件互連。
5.如權(quán)利要求4所述的變速器，其中，這七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第五個(gè)選擇性地可接合成使第四行星齒輪組的第一構(gòu)件與靜止構(gòu)件互連。
6.如權(quán)利要求5所述的變速器，其中，這七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第六個(gè)選擇性地可接合成使第四行星齒輪組的第二構(gòu)件和第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與靜止構(gòu)件互連。
7.如權(quán)利要求6所述的變速器，其中，這七個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第七個(gè)選擇性地可接合成使第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與靜止構(gòu)件互連。
8.如權(quán)利要求1所述的變速器，其中，第一構(gòu)件是太陽(yáng)齒輪，第二構(gòu)件是行星架構(gòu)件，第三構(gòu)件是環(huán)形齒輪。
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(gè)行星齒輪組都具有第一、第二和第三構(gòu)件； 可選單向離合器，其可接合成使第二行星齒輪組的第三構(gòu)件和第三行星齒輪組的第二構(gòu)件與靜止構(gòu)件互連； 第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使輸入構(gòu)件和第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與第四行星齒輪組的第二構(gòu)件和第三行星齒輪組的第一構(gòu)件互連； 第二轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使輸入構(gòu)件和第二行星齒輪組的第一構(gòu)件與第四行星齒輪組的第三構(gòu)件、第三行星齒輪組的第二構(gòu)件和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件互連； 第三轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使第四行星齒輪組的第二構(gòu)件和第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與第三行星齒輪組的第三構(gòu)件、第一行星齒輪組的第二構(gòu)件和輸出構(gòu)件互連； 第四轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使第四行星齒輪組的第一構(gòu)件與靜止構(gòu)件互連； 第五轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使第四行星齒輪組的第二構(gòu)件和第三行星齒輪組的第一構(gòu)件與靜止構(gòu)件互連；和 第六轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使第一行星齒輪組的第一構(gòu)件與靜止構(gòu)件互連，并且 其中，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)以至少兩個(gè)的組合形式可選擇性地接合，以在輸入構(gòu)件與輸出構(gòu)件之間建立至少十種前進(jìn)速度比和至少一種倒退速度比。
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(gè)行星齒輪組都具有太陽(yáng)齒輪、行星架構(gòu)件和環(huán)形齒輪； 可選單向離合器，其可接合成使第二行星齒輪組的環(huán)形齒輪和第三行星齒輪組的行星架構(gòu)件與靜止構(gòu)件互連； 第一互連構(gòu)件，其使第一行星齒輪組的行星架構(gòu)件與第三行星齒輪組的環(huán)形齒輪連續(xù)地互連； 第二互連構(gòu)件，其使第一行星齒輪組的環(huán)形齒輪與第二行星齒輪組的行星架構(gòu)件連續(xù)地互連； 第三互連構(gòu)件，其使第二行星齒輪組的環(huán)形齒輪與第三行星齒輪組的行星架構(gòu)件和第四行星齒輪組的環(huán)形齒輪連續(xù)地互連； 第四互連構(gòu)件，其使第三行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與第四行星齒輪組的行星架構(gòu)件連續(xù)地互連； 第一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使輸入構(gòu)件和第二行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與第四行星齒輪組的行星架構(gòu)件和第三行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪互連； 第二轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使輸入構(gòu)件和第二行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與第四行星齒輪組的環(huán)形齒輪、第三行星齒輪組的行星架構(gòu)件和第二行星齒輪組的環(huán)形齒輪互連； 第三轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使第四行星齒輪組的行星架構(gòu)件和第三行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與第三行星齒輪組的環(huán)形齒輪、第一行星齒輪組的行星架構(gòu)件和輸出構(gòu)件互連； 第四轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使第四行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與靜止構(gòu)件互連； 第五轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使第四行星齒輪組的行星架構(gòu)件和第三行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與靜止構(gòu)件互連；和 第六轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合成使第一行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪與靜止構(gòu)件互連，并且 其中，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)以至少兩個(gè)的組合形式可選擇性地接合，以在輸入構(gòu)件與輸出構(gòu)件之間建立至少十種前進(jìn)速度比和至`少一種倒退速度比。
【文檔編號(hào)】F16H3/76GK103671770SQ201310443415
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月26日
【發(fā)明者】L.D.迪默, P.R.加西亞 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司