專利名稱：多速變速器的制作方法
技術領域：
本發明總體上涉及具有多個行星齒輪組和多個扭矩傳遞裝置的多速變速器，更具體地涉及具有四個行星齒輪組和多個扭矩傳遞裝置的多速變速器。
背景技術：
這部分的敘述僅僅提供與本公開有關的背景信息并且可能構成或可能不構成現有技術。典型的多速變速器使用摩擦式離合器或制動器、行星齒輪布置和固定互聯裝置的組合來獲得多個傳動比。行星齒輪組的數量和物理布置通常由封裝、成本和期望速度比決定。盡管現有變速器實現了其預期目的，但是對于新的改進型變速器構造的需求是基本不變的，這些新的改進型變速器構造具有改進的性能，特別是從效率、響應性和平順性方面來看，以及改進的封裝，主要是減小的尺寸和重量。因此，需要一種改進的、有成本效益的、緊湊的多速變速器。

發明內容
本發明提供一種變速器，其具有輸入部件、輸出部件、四個行星齒輪組、多個聯接部件和多個扭矩傳遞裝置。每個行星齒輪組包括第一、第二和第三部件。扭矩傳遞裝置是例如離合器和制動器。在一個示例中，變速器包括輸入部件、輸出部件、分別具有第一、第二和第三部件的第一和第二行星齒輪組，其中，所述第一、第二和第三部件中的每一個包括在第一旋轉部件、第二旋轉部件、第三旋轉部件和第四旋轉部件之一中，并且其中，所述第一行星齒輪組的兩個部件分別地與所述第二行星齒輪組的兩個部件直接連接，以形成第一和第二旋轉部件，并且其中，所述第四旋轉部件直接連接到所述輸入部件。變速器還包括分別具有第一、第二和第三部件的第三和第四行星齒輪組，其中，所述第一、第二和第三部件中的每一個包括在第五旋轉部件、第六旋轉部件、第七旋轉部件和第八旋轉部件之一中，并且其中，所述第三行星齒輪組的兩個部件分別地與所述第四行星齒輪組的兩個部件直接連接，以形成第五和第六旋轉部件，并且其中，所述第六旋轉部件直接連接到所述輸出部件。互連部件持續地連接到所述第一旋轉部件和所述第七旋轉部件。六個扭矩傳遞裝置中的每一個選擇性地接合，以便將所述第一、第二、第三、第四、 第五、第七和第八旋轉部件中的至少一個與固定部件和所述第一、第二、第三、第四、第五、 第七和第八旋轉部件中的至少另一個連接。扭矩傳遞裝置以至少兩個進行組合的方式選擇性地接合，以在所述輸入部件和所述輸出部件之間建立多個前進速度比和至少一個倒檔速匕匕。此外，本發明還涉及以下技術方案。I. 一種變速器，包括
輸入部件；
輸出部件；
分別具有第一、第二和第三部件的第一和第二行星齒輪組，其中，所述第一、第二和第三部件中的每一個包括在第一旋轉部件、第二旋轉部件、第三旋轉部件和第四旋轉部件之一中，并且其中，所述第一行星齒輪組的兩個部件分別地與所述第二行星齒輪組的兩個部件直接連接，以形成第一和第二旋轉部件，并且其中，所述第四旋轉部件直接連接到所述輸入部件；
分別具有第一、第二和第三部件的第三和第四行星齒輪組，其中，所述第一、第二和第三部件中的每一個包括在第五旋轉部件、第六旋轉部件、第七旋轉部件和第八旋轉部件之一中，并且其中，所述第三行星齒輪組的兩個部件分別地與所述第四行星齒輪組的兩個部件直接連接，以形成第五和第六旋轉部件，并且其中，所述第六旋轉部件直接連接到所述輸出部件；
持續地連接到所述第一旋轉部件和所述第七旋轉部件的互連部件；以及
六個扭矩傳遞裝置，所述六個扭矩傳遞裝置中的每一個選擇性地接合，以便將所述第
一、第二、第三、第四、第五、第七和第八旋轉部件中的至少一個與固定部件和所述第一、第
二、第三、第四、第五、第七和第八旋轉部件中的至少另一個連接，并且
其中，所述扭矩傳遞裝置以至少兩個組合的方式選擇性地接合，以在所述輸入部件和所述輸出部件之間建立多個前進速度比和至少一個倒檔速度比。2.如技術方案I所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞裝置中的第一個選擇性地接合，以便將所述第四旋轉部件與所述第五旋轉部件連接。3.如技術方案2所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞裝置中的第二個選擇性地接合，以便將所述第四旋轉部件與所述第八旋轉部件連接。4.如技術方案3所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞裝置中的第三個選擇性地接合，以便將所述第三旋轉部件與所述固定部件連接。5.如技術方案4所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞裝置中的第四個選擇性地接合，以便將所述第二旋轉部件與所述固定部件連接。6.如技術方案5所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞裝置中的第五個選擇性地接合，以便將所述第一旋轉部件、所述互連部件和所述第七旋轉部件與所述固定部件連接。7.如技術方案6所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞裝置中的第六個選擇性地接合，以便將所述第五旋轉部件與所述固定部件連接。8.如技術方案I所述的變速器，其中，所述第一行星齒輪組的第三部件和所述第二行星齒輪組的第三部件形成所述第一旋轉部件，所述第一行星齒輪組的第二部件和所述第二行星齒輪組的第二部件形成所述第二旋轉部件，所述第一行星齒輪組的第一部件形成所述第三旋轉部件，所述第二行星齒輪組的第一部件形成所述第四旋轉部件，所述第三行星齒輪組的第三部件和所述第四行星齒輪組的第三部件形成所述第五旋轉部件，所述第三行星齒輪組的第二部件和所述第四行星齒輪組的第二部件形成所述第六旋轉部件，所述第三行星齒輪組的第一部件形成所述第七旋轉部件，所述第四行星齒輪組的第一部件形成所述第八旋轉部件。9.如技術方案8所述的變速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第一部件是太陽輪，所述第一、第二、第三行星齒輪組的第二部件和所述第四行星齒輪組的第三部件是齒圈，所述第一、第二和第三行星齒輪組的第三部件和所述第四行星齒輪組的第二部件是架部件。10.如技術方案8所述的變速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第一部件是太陽輪，所述第一行星齒輪組的第二部件、所述第二行星齒輪組的第三部件、 所述第三行星齒輪組的第二部件、所述第四行星齒輪組的第二部件是齒圈，所述第一行星齒輪組的第三部件、所述第二行星齒輪組的第二部件、所述第三行星齒輪組的第三部件和所述第四行星齒輪組的第三部件是架部件。11.如技術方案8所述的變速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第一部件是太陽輪，所述第一行星齒輪組的第三部件、所述第二行星齒輪組的第三部件、 所述第三行星齒輪組的第二部件、所述第四行星齒輪組的第三部件是齒圈，所述第一行星齒輪組的第二部件、所述第二行星齒輪組的第二部件、所述第三行星齒輪組的第三部件和所述第四行星齒輪組的第二部件是架部件。12.如技術方案8所述的變速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第一部件是太陽輪，所述第一行星齒輪組的第二部件和所述第二行星齒輪組的第三部件是齒圈，所述第三和第四行星齒輪組的第二部件被組合以形成單個的齒圈，所述第一行星齒輪組的第三部件和所述第二行星齒輪組的第二部件是架部件，所述第三和第四行星齒輪組的第三部件被組合以形成單個的架部件。13.如技術方案8所述的變速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第一部件是太陽輪，所述第一行星齒輪組的第二部件和所述第二行星齒輪組的第二部件組合以形成單個的齒圈，所述第三行星齒輪組的第二部件和所述第四行星齒輪組的第三部件是齒圈，所述第一行星齒輪組的第三部件和所述第二行星齒輪組的第三部件組合以形成單個的架部件，所述第三行星齒輪組的第三部件和所述第四行星齒輪組的第二部件是架部件。14. 一種變速器,包括
輸入部件；
輸出部件；
分別具有第一、第二和第三部件的第一和第二行星齒輪組，其中，所述第一、第二和第三部件中的每一個包括在第一旋轉部件、第二旋轉部件、第三旋轉部件和第四旋轉部件之一中，并且其中，所述第一行星齒輪組的兩個部件分別地與所述第二行星齒輪組的兩個部件直接連接，以形成第一和第二旋轉部件，并且其中，所述第四旋轉部件直接連接到所述輸入部件；
分別具有第一、第二和第三部件的第三和第四行星齒輪組，其中，所述第一、第二和第三部件中的每一個包括在第五旋轉部件、第六旋轉部件、第七旋轉部件和第八旋轉部件之一中，并且其中，所述第三行星齒輪組的兩個部件分別地與所述第四行星齒輪組的兩個部件直接連接，以形成第五和第六旋轉部件，并且其中，所述第六旋轉部件直接連接到所述輸出部件；
持續地連接到所述第一旋轉部件和所述第七旋轉部件的互連部件；
第一扭矩傳遞裝置，所述第一扭矩傳遞裝置選擇性地接合，以便將所述第四旋轉部件與所述第五旋轉部件連接；
第二扭矩傳遞裝置，所述第二扭矩傳遞裝置選擇性地接合，以便將所述第四旋轉部件與所述第八旋轉部件連接；
第三扭矩傳遞裝置，所述第三扭矩傳遞裝置選擇性地接合，以便將所述第三旋轉部件與所述固定部件連接；
第四扭矩傳遞裝置，所述第四扭矩傳遞裝置選擇性地接合，以便將所述第二旋轉部件與所述固定部件連接；
第五扭矩傳遞裝置，所述第五扭矩傳遞裝置選擇性地接合，以便將所述第一旋轉部件、 所述互連部件和所述第七旋轉部件與所述固定部件連接；以及
第六扭矩傳遞裝置，所述第六扭矩傳遞裝置選擇性地接合，以便將所述第五旋轉部件與所述固定部件連接，并且
其中，所述扭矩傳遞裝置以至少兩個進行組合的方式選擇性地接合，以在所述輸入部件和所述輸出部件之間建立至少九個前進速度比和至少一個倒檔速度比。15.如技術方案14所述的變速器，其中，所述第一行星齒輪組的第三部件和所述第二行星齒輪組的第三部件形成所述第一旋轉部件，所述第一行星齒輪組的第二部件和所述第二行星齒輪組的第二部件形成所述第二旋轉部件，所述第一行星齒輪組的第一部件形成所述第三旋轉部件，所述第二行星齒輪組的第一部件形成所述第四旋轉部件，所述第三行星齒輪組的第三部件和所述第四行星齒輪組的第三部件形成所述第五旋轉部件，所述第三行星齒輪組的第二部件和所述第四行星齒輪組的第二部件形成所述第六旋轉部件，所述第三行星齒輪組的第一部件形成所述第七旋轉部件，所述第四行星齒輪組的第一部件形成所述第八旋轉部件。16.如技術方案15所述的變速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第一部件是太陽輪，所述第一、第二、第三行星齒輪組的第二部件和所述第四行星齒輪組的第三部件是齒圈，所述第一、第二和第三行星齒輪組的第三部件和所述第四行星齒輪組的第二部件是架部件。17.如技術方案15所述的變速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第一部件是太陽輪，所述第一行星齒輪組的第二部件、所述第二行星齒輪組的第三部件、 所述第三行星齒輪組的第二部件、所述第四行星齒輪組的第二部件是齒圈，所述第一行星齒輪組的第三部件、所述第二行星齒輪組的第二部件、所述第三行星齒輪組的第三部件和所述第四行星齒輪組的第三部件是架部件。18.如技術方案15所述的變速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第一部件是太陽輪，所述第一行星齒輪組的第三部件、所述第二行星齒輪組的第三部件、 所述第三行星齒輪組的第二部件、所述第四行星齒輪組的第三部件是齒圈，所述第一行星齒輪組的第二部件、所述第二行星齒輪組的第二部件、所述第三行星齒輪組的第三部件和所述第四行星齒輪組的第二部件是架部件。
8
19.如技術方案15所述的變速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第一部件是太陽輪，所述第一行星齒輪組的第二部件和所述第二行星齒輪組的第三部件是齒圈，所述第三和第四行星齒輪組的第二部件被組合以形成單個的齒圈，所述第一行星齒輪組的第三部件和所述第二行星齒輪組的第二部件是架部件，所述第三和第四行星齒輪組的第三部件被組合以形成單個的架部件。20.如技術方案15所述的變速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第一部件是太陽輪，所述第一行星齒輪組的第二部件和所述第二行星齒輪組的第二部件組合以形成單個的齒圈，所述第三行星齒輪組的第二部件和所述第四行星齒輪組的第三部件是齒圈，所述第一行星齒輪組的第三部件和所述第二行星齒輪組的第三部件組合以形成單個的架部件，所述第三行星齒輪組的第三部件和所述第四行星齒輪組的第二部件是架部件。本發明進一步的特征、方面和優點將通過參考下文的描述和附圖而變得清楚，附圖中相同的附圖標記代表相同的構件、元件或特征。


本文描述的附圖僅用于說明的目的，不意圖以任何方式限制本公開的范圍。圖I是根據本發明的多速變速器的一個實施例的杠桿圖2是根據本發明的多速變速器的一個實施例的示意圖3是示出了在圖I和2所示的變速器的可用前進和倒檔速度或傳動比的每個中的各種扭矩傳遞元件的接合狀態的真值表；
圖4是根據本發明的多速變速器的一個實施例的示意圖5是示出了在圖I和4所示的變速器的可用前進和倒檔速度或傳動比的每個中的各種扭矩傳遞元件的接合狀態的真值表；
圖6是根據本發明的多速變速器的一個實施例的示意圖7是示出了在圖I和6所示的變速器的可用前進和倒檔速度或傳動比的每個中的各種扭矩傳遞元件的接合狀態的真值表；
圖8是根據本發明的多速變速器的一個實施例的示意圖9是示出了在圖I和8所示的變速器的可用前進和倒檔速度或傳動比的每個中的各種扭矩傳遞元件的接合狀態的真值表；
圖10是根據本發明的多速變速器的一個實施例的示意圖11是示出了在圖I和10所示的變速器的可用前進和倒檔速度或傳動比的每個中的各種扭矩傳遞元件的接合狀態的真值表。
具體實施例方式以下描述在本質上僅僅是示例性的，并且不意圖限制本公開、應用或用途。現在參考圖1，該圖以杠桿圖形式示出了六速變速器10的一個實施例。杠桿圖是諸如自動變速器的機械裝置的構件的示意性表示。每個單獨的杠桿表示一個行星齒輪組， 其中行星齒輪的三個基本機械構件各自由一個節點表示。因此，單個杠桿包括三個節點 一個表示太陽輪、一個表示行星齒輪架，一個表示齒圈。每個杠桿的節點之間的相對長度可用于表示每個相應齒輪組的齒圈-太陽輪比率。從而，這些杠桿比用于改變變速器的傳動比以實現合適的比和比級數。各行星齒輪組的節點之間的機械聯接或互連由細的水平線圖示，而諸如離合器和制動器的扭矩傳遞裝置由交錯的指狀件表示。如果該裝置是制動器，則一組指狀件被固接。杠桿圖的形式、目的和使用的進一步闡述可見于Benford和Leising 的 SAE 論文 810102“The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis，，，該論文通過引用全部結合于本文。變速器10包括輸入軸或部件12、具有三個節點(第一節點14A、第二節點14B和第三節點14C)的第一行星齒輪組14、具有三個節點(第一節點16A、第二節點16B和第三節點 16C)的第二行星齒輪組16、具有三個節點(第一節點18A、第二節點18B和第三節點18C)的第三行星齒輪組18、具有三個節點(第一節點20A、第二節點20B和第三節點20C)的第四行星齒輪組20以及輸出軸或部件22。輸入部件12聯接至第二行星齒輪組16的第一節點16A。輸出部件22聯接到第三行星齒輪組18的第二節點18B并且聯接到第四行星齒輪組20的第二節點20B。第一行星齒輪組14的第二節點14B聯接到第二行星齒輪組16的第二節點16B。第一行星齒輪組 14的第三節點14C聯接到第二行星齒輪組16的第三節點16C和第三行星齒輪組18的第一節點18A。第三行星齒輪組18的第二節點18B聯接至第四行星齒輪組20的第二節點20B。 第三行星齒輪組18的第三節點18C聯接至第四行星齒輪組20的第三節點20C。第一離合器26選擇性地將第二行星齒輪組16的第一節點16A和輸入軸12與第三行星齒輪組18的第三節點18C和第四行星齒輪組20的第三節點20C連接。第二離合器 28將第二行星齒輪組16的第一節點16A和輸入部件12與第四行星齒輪組20的第一節點 20A選擇性地連接。第一制動器30將第一行星齒輪組14的第一節點14A與固定部件或變速器殼體40選擇性地連接。第二制動器32將第一行星齒輪組14的第二節點14B和第二行星齒輪組16的第二節點16B與固定部件或變速器殼體40選擇性地連接。第三制動器34 將第一行星齒輪組的第三節點14C、第二行星齒輪組16的第三節點16C、第三行星齒輪組18 的第一節點18A與固定部件或變速器殼體40選擇性地連接。第四制動器36將第三行星齒輪組18的第三節點18C和第四行星齒輪組20的第三節點20C與固定部件或變速器殼體40 選擇性地連接。現在參考圖2，棒狀圖示出了根據本發明的多速變速器10的實施例的示意布置圖。在圖2中，繼續使用圖I中的杠桿圖的附圖標記。離合器、制動器和聯接件被相應地示出，而行星齒輪組的節點此時表示為行星齒輪組的構件，例如太陽輪、齒圈、行星齒輪和行星齒輪架。例如，第一行星齒輪組14包括太陽輪部件14A、行星齒輪架部件14C和齒圈部件 14B。太陽輪部件14A與第一軸或互連部件42連接以便共同旋轉。齒圈部件14B與第二軸或互連部件44連接以共同旋轉。行星齒輪架部件14C旋轉地支撐一組行星齒輪14D (僅示出一個)并且與第三軸或互連部件46和第四軸或互連部件48連接以共同旋轉。行星齒輪 14D中的每個均配置成與太陽輪部件14A和齒圈部件14B都互相嚙合。第二行星齒輪組16包括太陽輪部件16A、行星齒輪架部件16C和齒圈部件16B，行星齒輪架部件16C可旋轉地支撐一組行星齒輪16D和16E。太陽輪部件16A與輸入部件12 連接以便共同旋轉。齒圈部件16B與第二軸或互連部件44連接以共同旋轉。行星齒輪架部件16C與第四軸或互連部件48和第五軸或互連部件50連接以便共同旋轉。行星齒輪16D 中的每個均配置成與齒圈部件16B和行星齒輪16E都互相嚙合。行星齒輪16E中的每個均配置成與行星齒輪16D和太陽輪16A都互相哨合。第三行星齒輪組18包括太陽輪部件18A、齒圈部件18B和可旋轉地支撐一組行星齒輪18D的行星齒輪架部件18C。太陽輪部件18A與第五互連部件50連接以便共同旋轉。 齒圈部件18B與第六軸或互連部件52連接以共同旋轉。行星架部件18C與第七軸或互連部件54和第八軸或互連部件56連接以便共同旋轉。行星齒輪18D的每一個構造成與太陽輪部件18A和齒圈部件18B都相互嚙合。第四行星齒輪組20包括太陽輪部件20A、齒圈部件20C和可旋轉地支撐一組行星齒輪20D的行星齒輪架部件20B。太陽輪部件20A與第九軸或互連部件58連接以便共同旋轉。齒圈構件20C與第七互連部件54連接以便共同旋轉。行星架構件20B與第六互連部件52以及輸出部件22連接以便共同旋轉。行星齒輪20D的每個被構造為與太陽輪部件 20A和齒圈部件20C都相互嚙合。輸入軸或部件12優選持續地連接到發動機(未示出)或扭矩轉換器(未示出)的渦輪。輸出軸或部件22優選與主減速器單元或分動箱(未示出)持續連接。扭矩傳遞機構或離合器26、28和制動器30、32、34、36允許這些軸或互連部件、行星齒輪組的部件和殼體的選擇性互連。例如，第一離合器26選擇性地接合，以便將第八互連部件56與輸入部件12連接。第二離合器28選擇性地接合，以便將第九互連部件58與輸入部件12連接。第一制動器30選擇性地接合，以便將第一互連部件42與固定部件或變速器殼體40連接，以便限制第一行星齒輪組14的太陽輪部件14A相對于固定部件或變速器殼體40旋轉。第二制動器32選擇性地接合，以便將第二互連部件44與固定部件或變速器殼體40連接，以便限制第一行星齒輪組14的齒圈部件14B和第二行星齒輪組16的齒圈部件16B相對于固定部件或變速器殼體40旋轉。第三制動器34選擇性地接合，以便將第三互連部件46與固定部件或變速器殼體40連接，以便限制第一行星齒輪組14的行星架部件14C、第二行星齒輪組16的行星架部件16C和第三行星齒輪組18的太陽輪18A相對于固定部件或變速器殼體40旋轉。第四制動器36選擇性地接合，以便將第七互連部件54與固定部件或變速器殼體40連接，以便限制第三行星齒輪組18的行星架部件18C和第四行星齒輪組20的齒圈部件20C相對于固定部件或變速器殼體40旋轉。現在參考圖2和圖3，將描述多速變速器10的實施例的操作。應當理解的是，變速器10能夠以至少九個前進速度或扭矩比和至少一個倒檔速度或扭矩比將扭矩從輸入軸或部件12傳輸給輸出軸或部件22。各前進和倒檔速度比或扭矩比通過扭矩傳遞機構(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)中的一個或多個的接合來獲得，如下所述。圖3為示出被啟用或接合以實現各種檔位狀態的扭矩傳遞機構的各種組合的真值表。各種檔位狀態的實際數字傳動比也被示出，但是應當理解的是，這些數值僅為示例性的，它們可在很大范圍內被調節以適應變速器10的各種應用和操作標準。圖3還示出了使用本發明的實施例可得到的傳動比的一個示例。當然，根據所選擇的齒輪直徑、齒輪齒數和齒輪結構，也可以實現其它傳動比。為了建立倒檔，第一制動器30和第四制動器36被接合或啟用。第一制動器30將第一互連部件42與固定部件或變速器殼體40連接，以便限制第一行星齒輪組14的太陽輪部件14A相對于固定部件或變速器殼體40旋轉。第四制動器36將第七互連部件54與固定部件或變速器殼體40連接，以便限制第三行星齒輪組18的行星架部件18C和第四行星齒輪組20的齒圈部件20C相對于固定部件或變速器殼體40旋轉。同樣，通過離合器和制動器接合的不同組合獲得九個前進比，如圖3中所示。參考圖4，棒狀圖顯示了基于根據本發明的變速器10的多速變速器的另一實施例 100的示意性布局。在圖4中，行星齒輪組的構件，諸如太陽輪、齒圈、行星齒輪和行星齒輪架、離合器、制動器以及聯接件相應地顯示在變速器100中。現在參考圖4和圖5，將描述多速變速器100的實施例的操作。應當理解的是，變速器100能夠以至少九個前進速度或扭矩比和至少一個倒檔速度或扭矩比將扭矩從輸入軸或部件12傳輸給輸出軸或部件22。各前進和倒檔速度比或扭矩比通過扭矩傳遞機構(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)中的一個或多個的接合來獲得。 圖5為示出被啟用或接合以實現各種檔位狀態的扭矩傳遞機構的各種組合的真值表。各種檔位狀態的實際數字傳動比也被示出，但是應當理解的是，這些數值僅為示例性的，它們可在很大范圍內被調節以適應變速器100的各種應用和操作標準。圖5還示出了使用本發明的實施例可得到的傳動比的示例。當然，根據所選擇的齒輪直徑、齒輪齒數和齒輪結構，也可以實現其它傳動比。參考圖6，棒狀圖顯示了基于根據本發明的變速器10的多速變速器的另一實施例 200的示意性布局。在圖6中，行星齒輪組的構件，諸如太陽輪、齒圈、行星齒輪和行星齒輪架、離合器、制動器以及聯接件相應地顯示在變速器200中。現在參考圖6和圖7，將描述多速變速器實施例200的操作。應當理解的是，變速器200能夠以至少九個前進速度或扭矩比和至少一個倒檔速度或扭矩比將扭矩從輸入軸或部件12傳輸給輸出軸或部件22。各前進和倒檔速度比或扭矩比通過扭矩傳遞機構(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)中的一個或多個的接合來獲得。圖 7為示出被啟用或接合以實現各種檔位狀態的扭矩傳遞機構的各種組合的真值表。各種檔位狀態的實際數字傳動比也被示出，但是應當理解的是，這些數值僅為示例性的，它們可在很大范圍內被調節以適應變速器200的各種應用和操作標準。圖7還示出了使用本發明的實施例可得到的傳動比的一個示例。當然，根據所選擇的齒輪直徑、齒輪齒數和齒輪結構， 也可以實現其它傳動比。參考圖8，棒狀圖顯示了基于根據本發明的變速器10的多速變速器的另一實施例 300的示意性布局。在圖8中，行星齒輪組的構件，諸如太陽輪、齒圈、行星齒輪和行星齒輪架、離合器、制動器以及聯接件相應地顯示在變速器300中。在變速器300中，行星齒輪組 18和20 (示于圖I的杠桿圖中)被組合以形成行星齒輪組組件17。行星齒輪組組件17包括太陽輪部件18A和20A、齒圈部件18B/20B和可旋轉地支撐第一組行星齒輪19 (僅示出了其中一個)和第二組行星齒輪21 (僅示出了其中一個)的行星齒輪架部件18C/20C。行星齒輪19是具有第一端19a和第二端19b的長小齒輪。每個行星齒輪19構造成在第一端 19a與太陽輪部件18A相互嚙合并且在第二端19b與齒圈部件18B/20B和第二組行星齒輪 21相互嚙合。第二組行星齒輪21中的每個均配置成與太陽輪構件20A和第一組行星齒輪 19都互相嚙合。太陽輪部件18A與第二行星齒輪組16的齒圈16C互連。齒圈部件18B/20B 與輸出軸22連接以便共同旋轉。行星架部件18C/20C與制動器36和離合器26連接以便共同旋轉。太陽輪部件20A與離合器28連接以便共同旋轉。 現在參考圖8和圖9，將描述多速變速器300的實施例的操作。應當理解的是，變速器300能夠以至少九個前進速度或扭矩比和至少一個倒檔速度或扭矩比將扭矩從輸入軸或部件12傳輸給輸出軸或部件22。各前進和倒檔速度比或扭矩比通過扭矩傳遞機構(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)中的一個或多個的接合來獲得。圖9為示出被啟用或接合以實現各種檔位狀態的扭矩傳遞機構的各種組合的真值表。各種檔位狀態的實際數字傳動比也被示出，但是應當理解的是，這些數值僅為示例性的，它們可在很大范圍內被調節以適應變速器300的各種應用和操作標準。圖9還示出了使用本發明的實施例可得到的傳動比的一個示例。當然，根據所選擇的齒輪直徑、齒輪齒數和齒輪結構，也可以實現其它傳動比。參考圖10，棒狀圖顯示了基于根據本發明的變速器10的多速變速器的另一實施例400的示意性布局。在圖10中，行星齒輪組的構件，諸如太陽輪、齒圈、行星齒輪和行星齒輪架、離合器、制動器以及聯接件相應地顯示在變速器400中。在變速器400中，行星齒輪組14和16 (示于圖I的杠桿圖中)被組合以形成行星齒輪組組件27。行星齒輪組組件27 包括太陽輪部件14A和16A、齒圈部件14B/16B和行星齒輪架部件14C/16C，行星齒輪架部件14C/16C可旋轉地支撐第一組行星齒輪29 (僅示出其中一個)和第二組行星齒輪31 (僅示出其中一個)。行星齒輪29是具有第一端29a和第二端29b的長小齒輪。每個行星齒輪 29構造成在第一端29a與太陽輪部件14A相互嚙合并且在第二端29b與齒圈部件14B/16B 和第二組行星齒輪31相互嚙合。第二組行星齒輪31中的每個均配置成與太陽輪部件16A 和第一組行星齒輪29都互相嚙合。太陽輪部件14A與制動器30互連。齒圈部件14B/16B 與制動器32互連。行星架部件14C/16C與制動器34和第三行星齒輪組18的太陽輪18A 連接。太陽輪部件16A與離合器26和28以及輸入軸12連接以便共同旋轉。現在參考圖10和圖11，將描述多速變速器的實施例400的操作。應當理解的是， 變速器400能夠以至少九個前進速度或扭矩比和至少一個倒檔速度或扭矩比將扭矩從輸入軸或部件12傳輸給輸出軸或部件22。各前進和倒檔速度比或扭矩比通過扭矩傳遞機構 (SP，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)中的一個或多個的接合來獲得。圖11為示出被啟用或接合以實現各種檔位狀態的扭矩傳遞機構的各種組合的真值表。各種檔位狀態的實際數字傳動比也被示出，但是應當理解的是，這些數值僅為示例性的，它們可在很大范圍內被調節以適應變速器400的各種應用和操作標準。圖11還示出了使用本發明的實施例可得到的傳動比的一個示例。當然，根據所選擇的齒輪直徑、齒輪齒數和齒輪結構，也可以實現其它傳動比。本發明的描述在本質上僅僅是示例性的，并且不背離本發明的精神的變體屬于本發明的范圍內。這樣的變體不應被認為是背離了本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種變速器，包括輸入部件；輸出部件；分別具有第一、第二和第三部件的第一和第二行星齒輪組，其中，所述第一、第二和第三部件中的每一個包括在第一旋轉部件、第二旋轉部件、第三旋轉部件和第四旋轉部件之一中，并且其中，所述第一行星齒輪組的兩個部件分別地與所述第二行星齒輪組的兩個部件直接連接，以形成第一和第二旋轉部件，并且其中，所述第四旋轉部件直接連接到所述輸入部件；分別具有第一、第二和第三部件的第三和第四行星齒輪組，其中，所述第一、第二和第三部件中的每一個包括在第五旋轉部件、第六旋轉部件、第七旋轉部件和第八旋轉部件之一中，并且其中，所述第三行星齒輪組的兩個部件分別地與所述第四行星齒輪組的兩個部件直接連接，以形成第五和第六旋轉部件，并且其中，所述第六旋轉部件直接連接到所述輸出部件；持續地連接到所述第一旋轉部件和所述第七旋轉部件的互連部件；以及六個扭矩傳遞裝置，所述六個扭矩傳遞裝置中的每一個選擇性地接合，以便將所述第一、第二、第三、第四、第五、第七和第八旋轉部件中的至少一個與固定部件和所述第一、第二、第三、第四、第五、第七和第八旋轉部件中的至少另一個連接，并且其中，所述扭矩傳遞裝置以至少兩個組合的方式選擇性地接合，以在所述輸入部件和所述輸出部件之間建立多個前進速度比和至少一個倒檔速度比。
2.如權利要求I所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞裝置中的第一個選擇性地接合，以便將所述第四旋轉部件與所述第五旋轉部件連接。
3.如權利要求I所述的變速器，其中，所述第一行星齒輪組的第三部件和所述第二行星齒輪組的第三部件形成所述第一旋轉部件，所述第一行星齒輪組的第二部件和所述第二行星齒輪組的第二部件形成所述第二旋轉部件，所述第一行星齒輪組的第一部件形成所述第三旋轉部件，所述第二行星齒輪組的第一部件形成所述第四旋轉部件，所述第三行星齒輪組的第三部件和所述第四行星齒輪組的第三部件形成所述第五旋轉部件，所述第三行星齒輪組的第二部件和所述第四行星齒輪組的第二部件形成所述第六旋轉部件，所述第三行星齒輪組的第一部件形成所述第七旋轉部件，所述第四行星齒輪組的第一部件形成所述第八旋轉部件。
4.一種變速器，包括輸入部件；輸出部件；分別具有第一、第二和第三部件的第一和第二行星齒輪組，其中，所述第一、第二和第三部件中的每一個包括在第一旋轉部件、第二旋轉部件、第三旋轉部件和第四旋轉部件之一中，并且其中，所述第一行星齒輪組的兩個部件分別地與所述第二行星齒輪組的兩個部件直接連接，以形成第一和第二旋轉部件，并且其中，所述第四旋轉部件直接連接到所述輸入部件；分別具有第一、第二和第三部件的第三和第四行星齒輪組，其中，所述第一、第二和第三部件中的每一個包括在第五旋轉部件、第六旋轉部件、第七旋轉部件和第八旋轉部件之一中，并且其中，所述第三行星齒輪組的兩個部件分別地與所述第四行星齒輪組的兩個部件直接連接，以形成第五和第六旋轉部件，并且其中，所述第六旋轉部件直接連接到所述輸出部件；持續地連接到所述第一旋轉部件和所述第七旋轉部件的互連部件；第一扭矩傳遞裝置，所述第一扭矩傳遞裝置選擇性地接合，以便將所述第四旋轉部件與所述第五旋轉部件連接；第二扭矩傳遞裝置，所述第二扭矩傳遞裝置選擇性地接合，以便將所述第四旋轉部件與所述第八旋轉部件連接；第三扭矩傳遞裝置，所述第三扭矩傳遞裝置選擇性地接合，以便將所述第三旋轉部件與所述固定部件連接；第四扭矩傳遞裝置，所述第四扭矩傳遞裝置選擇性地接合，以便將所述第二旋轉部件與所述固定部件連接；第五扭矩傳遞裝置，所述第五扭矩傳遞裝置選擇性地接合，以便將所述第一旋轉部件、 所述互連部件和所述第七旋轉部件與所述固定部件連接；以及第六扭矩傳遞裝置，所述第六扭矩傳遞裝置選擇性地接合，以便將所述第五旋轉部件與所述固定部件連接，并且其中，所述扭矩傳遞裝置以至少兩個進行組合的方式選擇性地接合，以在所述輸入部件和所述輸出部件之間建立至少九個前進速度比和至少一個倒檔速度比。
5.如權利要求4所述的變速器，其中，所述第一行星齒輪組的第三部件和所述第二行星齒輪組的第三部件形成所述第一旋轉部件，所述第一行星齒輪組的第二部件和所述第二行星齒輪組的第二部件形成所述第二旋轉部件，所述第一行星齒輪組的第一部件形成所述第三旋轉部件，所述第二行星齒輪組的第一部件形成所述第四旋轉部件，所述第三行星齒輪組的第三部件和所述第四行星齒輪組的第三部件形成所述第五旋轉部件，所述第三行星齒輪組的第二部件和所述第四行星齒輪組的第二部件形成所述第六旋轉部件，所述第三行星齒輪組的第一部件形成所述第七旋轉部件，所述第四行星齒輪組的第一部件形成所述第八旋轉部件。
6.如權利要求5所述的變速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第一部件是太陽輪，所述第一、第二、第三行星齒輪組的第二部件和所述第四行星齒輪組的第三部件是齒圈，所述第一、第二和第三行星齒輪組的第三部件和所述第四行星齒輪組的第二部件是架部件。
7.如權利要求5所述的變速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第一部件是太陽輪，所述第一行星齒輪組的第二部件、所述第二行星齒輪組的第三部件、所述第三行星齒輪組的第二部件、所述第四行星齒輪組的第二部件是齒圈，所述第一行星齒輪組的第三部件、所述第二行星齒輪組的第二部件、所述第三行星齒輪組的第三部件和所述第四行星齒輪組的第三部件是架部件。
8.如權利要求5所述的變速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第一部件是太陽輪，所述第一行星齒輪組的第三部件、所述第二行星齒輪組的第三部件、所述第三行星齒輪組的第二部件、所述第四行星齒輪組的第三部件是齒圈，所述第一行星齒輪組的第二部件、所述第二行星齒輪組的第二部件、所述第三行星齒輪組的第三部件和所述第四行星齒輪組的第二部件是架部件。
9.如權利要求5所述的變速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第一部件是太陽輪，所述第一行星齒輪組的第二部件和所述第二行星齒輪組的第三部件是齒圈，所述第三和第四行星齒輪組的第二部件被組合以形成單個的齒圈，所述第一行星齒輪組的第三部件和所述第二行星齒輪組的第二部件是架部件，所述第三和第四行星齒輪組的第三部件被組合以形成單個的架部件。
10.如權利要求5所述的變速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第一部件是太陽輪，所述第一行星齒輪組的第二部件和所述第二行星齒輪組的第二部件組合以形成單個的齒圈，所述第三行星齒輪組的第二部件和所述第四行星齒輪組的第三部件是齒圈，所述第一行星齒輪組的第三部件和所述第二行星齒輪組的第三部件組合以形成單個的架部件，所述第三行星齒輪組的第三部件和所述第四行星齒輪組的第二部件是架部件。
全文摘要
本發明提供一種變速器，其具有輸入部件、輸出部件、四個行星齒輪組、多個聯接部件和六個扭矩傳遞裝置。每個行星齒輪組包括第一、第二和第三部件。所述扭矩傳遞裝置可以包括離合器和制動器。
文檔編號F16H3/62GK102588530SQ201210002799
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月6日 優先權日2011年1月6日
發明者A.W.菲利普斯, E.W.梅勒, J.M.哈特, S.H.維特科普 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司