專利名稱：具有起動離合器的行星變速器的制作方法
技術領域：
本發明總體上涉及具有多個行星齒輪組和起動離合器的多速變速器。
背景技術：
該部分的內容僅提供與本發明有關的背景信息，且可能會或可能不會構成現有技術。典型的多速變速器使用摩擦離合器或制動器、行星齒輪裝置和固定互連件的組合來實現多個傳動比。行星齒輪組的數量和物理設置通常由包裝、成本和期望速度比規定。雖然當前變速器實現其預期目的，但是對新式和改進變速器配置的需要實質上是持續不斷的，所述變速器配置展現改進的性能(尤其是從效率、響應性和平穩性的角度看) 和改進的包裝(主要是減少尺寸和重量)。因此，需要改進的、成本有效的、緊湊的多速變速器。

發明內容
提供一種變速器系統，所述變速器系統具有輸入構件、輸出構件、四個行星齒輪組、多個聯接構件、多個扭矩傳遞裝置和起動離合器。所述行星齒輪組中的每個包括第一、 第二和第三構件。所述扭矩傳遞裝置是例如離合器和制動器。在本發明的一個實施例中，一種變速器，包括輸入構件；輸出構件；多個行星齒輪組；起動離合器；多個扭矩傳遞裝置和多個致動器。所述多個行星齒輪組均具有第一、第二和第三構件。起動離合器能選擇性地接合以將輸入構件與車輛的發動機輸出連接。所述多個扭矩傳遞裝置均能選擇性地接合以將所述多個行星齒輪組中的至少一個的第一、第二和第三構件中的至少一個與固定構件以及所述多個行星齒輪組中的至少一個的第一、第二和第三構件中的至少另一個連接。所述多個致動器中的每個包括活塞，所述活塞能平移以致動所述起動離合器和所述多個扭矩傳遞裝置中的至少一個中的一個，所述多個致動器中的一個配置成選擇性地致動所述起動離合器。所述多個致動器和所述多個扭矩傳遞裝置能選擇性地接合，以在所述起動離合器和所述輸出構件之間建立多個前進速度比和至少一個倒檔速度比。在本發明的另一方面，所述變速器還包括密封液壓致動回路，所述密封液壓致動回路包括泵和多個流體通道，所述多個流體通道中的每個將泵連接到所述多個致動器中的一個。在本發明的又一方面，所述密封液壓致動回路的泵是電動泵。在本發明的又一方面，所述變速器還包括獨立于所述密封液壓致動回路的流體潤滑回路。在本發明的又一方面，所述流體潤滑回路還包括機械驅動泵。在本發明的又一方面，所述變速器還包括變速器殼體和至少一個軸承，所述至少一個軸承均設置在所述多個扭矩傳遞裝置中的一個和所述多個致動器中的一個的活塞之間。所述多個致動器中的每個均包括由變速器殼體限定的缸體，所述多個致動器中的每個的活塞相對于變速器殼體在旋轉方面大致固定。在本發明的又一方面，所述多個行星齒輪組包括第一、第二、第三和第四行星齒輪組，第一和第二行星齒輪組的第一、第二和第三構件中的每個都包括在第一旋轉構件、第二旋轉構件、第三旋轉構件和第四旋轉構件中的一個內。第一行星齒輪組的構件中的兩個分別與第二行星齒輪組的構件中的兩個直接連接以形成第一和第二旋轉構件，第四旋轉構件連接到起動離合器。第三和第四行星齒輪組的第一、第二和第三構件中的每個都包括在第五旋轉構件、第六旋轉構件、第七旋轉構件和第八旋轉構件中的一個內，第三行星齒輪組的構件中的兩個分別與第四行星齒輪組的構件中的兩個直接連接以形成第五和第六旋轉構件，第六旋轉構件直接連接到輸出構件。所述多個扭矩傳遞裝置包括至少六個扭矩傳遞裝置，其中每個均能選擇性地接合，以將第一、第二、第三、第四、第五、第七和第八旋轉構件中的至少一個與固定構件以及第一、第二、第三、第四、第五、第七和第八旋轉構件中的至少另一個連接。所述第一旋轉構件和第七旋轉構件連續地連接到互連構件，所述致動器和扭矩傳遞裝置能選擇性地接合，以在所述輸入構件和所述輸出構件之間建立至少九個前進速度比和至少一個倒檔速度比。在本發明的又一方面，所述六個扭矩傳遞裝置中的第一個能選擇性地接合，以將第四旋轉構件與第五旋轉構件連接。在本發明的又一方面，所述六個扭矩傳遞裝置中的第二個能選擇性地接合，以將第四旋轉構件與第八旋轉構件連接。在本發明的又一方面，所述六個扭矩傳遞裝置中的第三個能選擇性地接合，以將第三旋轉構件與固定構件連接。在本發明的又一方面，所述六個扭矩傳遞裝置中的第四個能選擇性地接合，以將第二旋轉構件與固定構件連接。在本發明的又一方面，所述六個扭矩傳遞裝置中的第五個能選擇性地接合，以將第一旋轉構件、互連構件和第七旋轉構件與固定構件連接。在本發明的又一方面，所述六個扭矩傳遞裝置中的第六個能選擇性地接合，以將第五旋轉構件與固定構件連接。在本發明的又一方面，所述第一行星齒輪組的第三構件和第二行星齒輪組的第三構件形成第一旋轉構件，所述第一行星齒輪組的第二構件和第二行星齒輪組的第二構件形成第二旋轉構件，所述第一行星齒輪組的第一構件形成第三旋轉構件，第二行星齒輪組的第一構件形成第四旋轉構件，所述第三行星齒輪組的第三構件和第四行星齒輪組的第三構件形成第五旋轉構件，所述第三行星齒輪組的第二構件和第四行星齒輪組的第二構件形成第六旋轉構件，所述第三行星齒輪組的第一構件形成第七旋轉構件，第四行星齒輪組的第一構件形成第八旋轉構件。在本發明的又一方面，所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第一構件是太陽輪，所述第一、第二和第三行星齒輪組的第二構件以及第四行星齒輪組的第三構件是齒圈， 所述第一、第二和第三行星齒輪組的第三構件以及第四行星齒輪組的第二構件是行星架構件。方案I. 一種用于車輛的變速器，所述變速器包括
輸入構件；
輸出構件；
多個行星齒輪組，所述多個行星齒輪組中的每個均具有第一、第二和第三構件；
起動離合器，所述起動離合器能選擇性地接合以將輸入構件與車輛的發動機輸出連
接;
多個扭矩傳遞裝置，所述多個扭矩傳遞裝置中的每個均能選擇性地接合以將所述多個行星齒輪組中的至少一個的第一、第二和第三構件中的至少一個與固定構件以及所述多個行星齒輪組中的至少一個的第一、第二和第三構件中的至少另一個連接；
多個致動器，其中，所述多個致動器中的每個都包括缸體和活塞，所述活塞能平移以致動所述起動離合器和所述多個扭矩傳遞裝置中的至少一個中的一個，且其中，所述多個致動器中的每個的活塞相對于缸體在旋轉方面大致固定，且其中，所述多個致動器中的第一個配置成選擇性地致動所述起動離合器；
貫通施用型軸承(apply through bearing),所述軸承設置在所述多個致動器中的第一個和起動離合器之間；以及
密封液壓控制系統，所述密封液壓控制系統與所述多個致動器流體連通，以及其中，所述多個致動器和所述多個扭矩傳遞裝置能選擇性地接合，以在所述起動離合器和所述輸出構件之間建立多個前進速度比和至少一個倒檔速度比。方案2.根據方案I所述的變速器，其中，所述密封液壓控制回路包括泵和多個流體通道，所述多個流體通道中的每個將泵連接到所述多個致動器中的一個。方案3.根據方案2所述的變速器，其中，所述密封液壓控制回路的泵是電動泵。方案4.根據方案2所述的變速器，還包括獨立于所述密封液壓致動回路的流體潤滑回路。方案5.根據方案4所述的變速器，其中，所述流體潤滑回路還包括機械驅動泵。方案6.根據方案I所述的變速器，還包括變速器殼體和至少一個軸承，所述至少一個軸承中的每個均設置在所述多個扭矩傳遞裝置中的一個和所述多個致動器中的一個的活塞之間，且其中，所述多個致動器中的每個的缸體由變速器殼體限定。方案7.根據方案I所述的變速器，其中，所述多個行星齒輪組包括第一、第二、第三和第四行星齒輪組，且其中，第一和第二行星齒輪組的第一、第二和第三構件中的每個都包括在第一旋轉構件、第二旋轉構件、第三旋轉構件和第四旋轉構件中的一個內，且其中， 第一行星齒輪組的構件中的兩個分別與第二行星齒輪組的構件中的兩個直接連接以形成第一和第二旋轉構件，且其中，第四旋轉構件連接到起動離合器，且其中，第三和第四行星齒輪組的第一、第二和第三構件中的每個都包括在第五旋轉構件、第六旋轉構件、第七旋轉構件和第八旋轉構件中的一個內，且其中，第三行星齒輪組的構件中的兩個分別與第四行星齒輪組的構件中的兩個直接連接以形成第五和第六旋轉構件，且其中，第六旋轉構件直接連接到輸出構件，且其中，所述多個扭矩傳遞裝置包括至少六個扭矩傳遞裝置，其中每個均能選擇性地接合，以將第一、第二、第三、第四、第五、第七和第八旋轉構件中的至少一個與固定構件以及第一、第二、第三、第四、第五、第七和第八旋轉構件中的至少另一個連接， 且其中，所述第一旋轉構件和第七旋轉構件連續地連接到互連構件，且其中，所述致動器和扭矩傳遞裝置能選擇性地接合，以在所述輸入構件和所述輸出構件之間建立至少九個前進速度比和至少一個倒檔速度比。方案8.根據方案7所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞裝置中的第一個能選擇性地接合，以將第四旋轉構件與第五旋轉構件連接。方案9.根據方案8所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞裝置中的第二個能選擇性地接合，以將第四旋轉構件與第八旋轉構件連接。方案10.根據方案9所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞裝置中的第三個能選擇性地接合，以將第三旋轉構件與固定構件連接。方案11.根據方案10所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞裝置中的第四個能選擇性地接合，以將第二旋轉構件與固定構件連接。方案12.根據方案11所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞裝置中的第五個能選擇性地接合，以將第一旋轉構件、互連構件和第七旋轉構件與固定構件連接。方案13.根據方案12所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞裝置中的第六個能選擇性地接合，以將第五旋轉構件與固定構件連接。方案14.根據方案I所述的變速器，其中，所述第一行星齒輪組的第三構件和第二行星齒輪組的第三構件形成第一旋轉構件，所述第一行星齒輪組的第二構件和第二行星齒輪組的第二構件形成第二旋轉構件，所述第一行星齒輪組的第一構件形成第三旋轉構件，第二行星齒輪組的第一構件形成第四旋轉構件，所述第三行星齒輪組的第三構件和第四行星齒輪組的第三構件形成第五旋轉構件，所述第三行星齒輪組的第二構件和第四行星齒輪組的第二構件形成第六旋轉構件，所述第三行星齒輪組的第一構件形成第七旋轉構件，第四行星齒輪組的第一構件形成第八旋轉構件。方案15.根據方案14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構件是太陽輪，所述第一、第二和第三行星齒輪組的第二構件以及第四行星齒輪組的第三構件是齒圈，所述第一、第二和第三行星齒輪組的第三構件以及第四行星齒輪組的第二構件是行星架構件。方案16. —種用于車輛的變速器，所述變速器包括
輸入構件；
輸出構件；
第一和第二行星齒輪組，所述行星齒輪組中的每個均具有第一、第二和第三構件，其中，第一、第二和第三構件中的每個都包括在第一旋轉構件、第二旋轉構件、第三旋轉構件和第四旋轉構件中的一個內，且其中，第一行星齒輪組的構件中的兩個分別與第二行星齒輪組的構件中的兩個直接連接以形成第一和第二旋轉構件；
第三和第四行星齒輪組，所述行星齒輪組中的每個均具有第一、第二和第三構件，其中，第一、第二和第三構件中的每個都包括在第五旋轉構件、第六旋轉構件、第七旋轉構件和第八旋轉構件中的一個內，且其中，第三行星齒輪組的構件中的兩個分別與第四行星齒輪組的構件中的兩個直接連接以形成第五和第六旋轉構件，且其中，第六旋轉構件直接連接到輸出構件；
起動離合器，所述起動離合器能選擇性地接合以將輸入構件與車輛的發動機輸出軸連接，其中，所述起動離合器是將輸入構件與發動機輸出軸大致旋轉地聯接的摩擦離合器； 起動離合器致動器，具有活塞，所述活塞能平移以致動所述起動離合器；
互連構件，所述互連構件連續地連接到第一旋轉構件和第七旋轉構件；
第一扭矩傳遞裝置，所述第一扭矩傳遞裝置能選擇性地接合，以將第四旋轉構件與第五旋轉構件連接；
第一致動器，所述第一致動器具有能平移以致動第一扭矩傳遞裝置的活塞；
第二扭矩傳遞裝置，所述第二扭矩傳遞裝置能選擇性地接合，以將第四旋轉構件與第八旋轉構件連接；
第二致動器，所述第二致動器具有能平移以致動第二扭矩傳遞裝置的活塞；
第三扭矩傳遞裝置，所述第三扭矩傳遞裝置能選擇性地接合，以將第三旋轉構件與固定構件連接；
第三致動器，所述第三致動器具有能平移以致動第三扭矩傳遞裝置的活塞；
第四扭矩傳遞裝置，所述第四扭矩傳遞裝置能選擇性地接合，以將第二旋轉構件與固定構件連接；
第四致動器，所述第四致動器具有能平移以致動第四扭矩傳遞裝置的活塞；
第五扭矩傳遞裝置，所述第五扭矩傳遞裝置能選擇性地接合，以將第一旋轉構件、互連構件和第七旋轉構件與固定構件連接；
第五致動器，所述第五致動器具有能平移以致動第五扭矩傳遞裝置的活塞；
第六扭矩傳遞裝置，所述第六扭矩傳遞裝置能選擇性地接合，以將第五旋轉構件與固定構件連接；和
第六致動器，所述第六致動器具有能平移以致動第六扭矩傳遞裝置的活塞，以及其中，所述致動器和所述扭矩傳遞裝置能以至少兩個的組合的形式選擇性地接合，以在所述輸入構件和所述輸出構件之間建立至少九個前進速度比和至少一個倒檔速度比。方案17.根據方案16所述的變速器，還包括密封液壓致動回路，所述密封液壓致動回路包括電動泵和多個流體通道，所述多個流體通道中的每個將泵連接到所述起動離合器致動器、第一致動器、第二致動器、第三致動器、第四致動器、第五致動器和第六致動器中的一個，且其中，所述第一致動器、第二致動器、第三致動器、第四致動器、第五致動器、第六致動器和起動致動器中的每個都包括由變速器殼體限定的缸體，且其中，所述第一致動器、 第二致動器、第三致動器、第四致動器、第五致動器、第六致動器和起動致動器中的每個的活塞相對于變速器殼體在旋轉方面大致固定。方案18.根據方案16所述的變速器，還包括獨立于所述密封液壓致動回路的流體潤滑回路，且其中，所述流體潤滑回路包括機械驅動泵。方案19.根據方案16所述的變速器，還包括多個軸承，所述多個軸承中的每個均設置在起動離合器、第一、第二、第三、第四、第五和第六扭矩傳遞裝置中的一個與第一致動器、第二致動器、第三致動器、第四致動器、第五致動器和第六致動器中的一個的活塞、起動致動器之間。方案20.根據方案19所述的變速器，其中，所述多個軸承包括起動軸承、第一軸承和第二軸承，且其中，起動軸承設置在起動離合器和起動離合器致動器之間，第一軸承設置在第一扭矩傳遞裝置和第一致動器之間，第二軸承設置在第二扭矩傳遞裝置和第二致動器之間。方案21.根據方案16所述的變速器，其中，所述第一行星齒輪組的第三構件和第二行星齒輪組的第三構件形成第一旋轉構件，所述第一行星齒輪組的第二構件和第二行星齒輪組的第二構件形成第二旋轉構件，所述第一行星齒輪組的第一構件形成第三旋轉構件，第二行星齒輪組的第一構件形成第四旋轉構件，所述第三行星齒輪組的第三構件和第四行星齒輪組的第三構件形成第五旋轉構件，所述第三行星齒輪組的第二構件和第四行星齒輪組的第二構件形成第六旋轉構件，所述第三行星齒輪組的第一構件形成第七旋轉構件，第四行星齒輪組的第一構件形成第八旋轉構件。方案22.根據方案21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構件是太陽輪，所述第一、第二和第三行星齒輪組的第二構件以及第四行星齒輪組的第三構件是齒圈，所述第一、第二和第三行星齒輪組的第三構件以及第四行星齒輪組的第二構件是行星架構件。本發明的其它特征、方面和益處通過參考后述說明和附圖顯而易見，在附圖中，相同的附圖標記表示同樣的部件、元件或特征。


本文所述的附圖僅用于圖示說明的目的，且不旨在以任何方式限制本發明的范圍。圖I是根據本發明原理的變速器的示意圖2是根據本發明原理的九速變速器的實施例的杠桿圖3是根據本發明原理的九速變速器的柱狀圖4是圖3所示的變速器的部分截面圖；和
圖5是示出了在圖2-4中所示的變速器的可用前進和倒檔速度或傳動比的每個中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說明本質上僅為示范性的且絕不旨在限制本發明、應用、或使用。參考圖1，示出了變速器系統10的示意圖。變速器系統10在發動機軸12和變速器輸出14之間提供多個傳動比或速度比。變速器系統10包括多個行星齒輪組20、多個離合器或制動器30、起動離合器40、離合器致動器42、潤滑泵50和液壓致動回路60。在所提供的示例中，泵50總體上是機械驅動低壓泵50，且與液壓致動回路60分開。泵50將流體提供給潤滑系統或回路，用于潤滑變速器的各個部分。液壓致動回路60包括泵62、多個離合器致動通道64和起動離合器致動通道66。 液壓致動回路60基本上從潤滑系統或回路密封，且通過使用固接或非旋轉活塞而限制液壓泄漏，如下文所述。在所述示例中，液壓致動回路60包括具有比用于部件潤滑的典型流體更低的低溫粘度的液壓流體。泵62優選為電動泵或靜液力泵。泵62具有的容量被選擇以滿足車輛的設計要求，考慮低粘度液壓流體、離合器30和起動離合器40的特性。在所提供的示例中，電動泵62具有比設計成在用于液壓致動和部件潤滑兩者的液壓系統中使用的泵所需更少的容量。離合器致動通道64將液壓流體從泵62傳送給各個離合器30以實現各個速度比。起動離合器致動通道66將液壓流體從泵62傳送給離合器致動器42。現在參考圖2，示出了根據本發明原理的九速變速器200的實施例。杠桿圖是機械裝置(如自動變速器)的部件的示意圖。每個獨立的杠桿表示行星齒輪組，其中行星齒輪的三個基本機械部件均由節點表示。因而，單個杠桿包含三個節點一個用于太陽輪，一個用于行星齒輪行星架，一個用于齒圈。每個杠桿的節點之間的相對長度可以用于表示每個相應齒輪組的齒圈一太陽輪比。繼而，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。各個行星齒輪組的節點之間的機械聯接件或互連件由細的水平線表示，且扭矩傳遞裝置(例如離合器和制動器)表示為交織的指形物。如果裝置為制動器，那么一組指形物被固接。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，，，該論文作為參考全部引入。在所提供的示例中，總體傳動比足夠高以在不使用在變矩器中通常可見的扭矩倍增的情況下提供期望起動特性。變速器200包括輸入軸或構件212 ;第一行星齒輪組214 ;第二行星齒輪組216 ； 第三行星齒輪組218 ;第四行星齒輪組220 ；以及輸出軸或構件222。第一行星齒輪組214 具有第一節點214A、第二節點214B和第三節點214C。第二行星齒輪組216具有第一節點 216A、第二節點216B和第三節點216C。第三行星齒輪組218具有第一節點218A、第二節點 218B和第三節點218C。第四行星齒輪組220具有第一節點220A、第二節點220B和第三節點 220C。輸入構件212聯接到起動離合器40和第二行星齒輪組216的第一節點216A。輸出構件222聯接到第三行星齒輪組218的第二節點218B和第四行星齒輪組220的第二節點 220B。第一行星齒輪組214的第二節點214B聯接到第二行星齒輪組216的第二節點216B。 第一行星齒輪組214的第三節點214C聯接到第二行星齒輪組216的第三節點216C和第三行星齒輪組218的第一節點218A。第三行星齒輪組218的第二節點218B聯接到第四行星齒輪組220的第二節點220B。第三行星齒輪組18的第三節點218C聯接到第四行星齒輪組 220的第三節點220C。應當理解的是，可以包含組合以形成四節點杠桿的其它節點組合，而不偏離本發明的范圍。第一離合器226將第二行星齒輪組216的第一節點216A和輸入構件212與第三行星齒輪組218的第三節點218C和第四行星齒輪組220的第三節點220C選擇性地連接。 第二離合器228將第二行星齒輪組216的第一節點216A和輸入構件212與第四行星齒輪組220的第一節點220A選擇性地連接。第一制動器230將第一行星齒輪組214的第一節點214A與固定構件或變速器殼體240選擇性地連接。第二制動器232將第一行星齒輪組 214的第二節點214B和第二行星齒輪組216的第二節點216B與固定構件或變速器殼體240 選擇性地連接。第三制動器234將第一行星齒輪組的第三節點214C、第二行星齒輪組216 的第三節點216C和第三行星齒輪組218的第一節點218A與固定構件或變速器殼體240選擇性地連接。第四制動器236將第三行星齒輪組218的第三節點218C和第四行星齒輪組 220的第三節點220C與固定構件或變速器殼體240選擇性地連接。現在參考圖3和4，桿狀圖和部分截面圖示出了根據本發明原理的九速變速器200的實施例。在圖3和4中，圖2的杠桿圖的附圖標記繼續適用。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顯現為行星齒輪組的部件，例如太陽輪、齒圈、行星齒輪和行星齒輪行星架。例如，第一行星齒輪組214包括太陽輪構件214A、行星齒輪行星架構件214C和齒圈構件214B。太陽輪構件214A與第一軸或互連構件242連接以便共同旋轉。齒圈構件 214B與第二軸或互連構件244連接以便共同旋轉。行星齒輪行星架構件214C可旋轉地支撐一組行星齒輪214D (僅示出其中一個),且與第三軸或互連構件246和第四軸或互連構件 248連接以便共同旋轉。行星齒輪214D中的每個均配置成與太陽輪構件214A和齒圈構件 214B兩者互相嚙合。第二行星齒輪組216包括太陽輪構件216A、行星架構件216C和齒圈構件216B，行星架構件216C可旋轉地支撐一組行星齒輪216D和216E。太陽輪構件216A與輸入構件212 連接以便共同旋轉。齒圈構件216B與第二軸或互連構件244連接以便共同旋轉。行星架構件216C與第四軸或互連構件248和第五軸或互連構件250連接以便共同旋轉。行星齒輪16D中的每個均配置成與齒圈構件216B和行星齒輪216E兩者互相嚙合。行星齒輪216E 中的每個均配置成與行星齒輪216D和太陽輪216A兩者互相嚙合。第三行星齒輪組218包括太陽輪構件218A、齒圈構件218B和行星架構件218C，行星架構件218C可旋轉地支撐一組行星齒輪218D。太陽輪構件218A與第五互連構件250連接以便共同旋轉。齒圈構件218B與第六軸或互連構件252連接以便共同旋轉。行星架構件218C與第七軸或互連構件254且與第八軸或互連構件256連接以便共同旋轉。行星齒輪218D中的每個均配置成與太陽輪構件218A和齒圈構件218B兩者互相嚙合。第四行星齒輪組220包括太陽輪構件220A、齒圈構件220C和行星架構件220B，行星架構件220B可旋轉地支撐一組行星齒輪220D。太陽輪構件220A與第九軸或互連構件 258連接以便共同旋轉。齒圈構件220C與第七互連構件254連接以便共同旋轉。行星架構件220B與第六互連構件252且與輸出構件222連接以便共同旋轉。行星齒輪220D中的每個均配置成與太陽輪構件220A和齒圈構件220C兩者互相嚙合。輸入軸或構件212連接到起動離合器40。輸出軸或構件222優選與最終傳動單元或分動箱(未示出)連續地連接。扭矩傳遞機構(或者，離合器226、228以及制動器230、232、234、236)允許軸或互連構件、行星齒輪組的構件和殼體的選擇性互連。例如，第一離合器226能選擇性地接合以將第八互連構件256與輸入構件212連接。第二離合器228能選擇性地接合以將第九互連構件258與輸入構件212連接。第一制動器230能選擇性地接合以將第一互連構件242與固定構件或變速器殼體240連接，以限制第一行星齒輪組214的太陽輪構件214A相對于固定構件或變速器殼體240旋轉。第二制動器232能選擇性地接合以將第二互連構件244與固定構件或變速器殼體240連接，以限制第一行星齒輪組214的齒圈構件214B和第二行星齒輪組216的齒圈構件216B相對于固定構件或變速器殼體240旋轉。第三制動器234能選擇性地接合以將第三互連構件246與固定構件或變速器殼體240連接，以限制第一行星齒輪組214的行星架構件214C、第二行星齒輪組216的行星架構件216C和第三行星齒輪組218的太陽輪218A相對于固定構件或變速器殼體240旋轉。第四制動器236能選擇性地接合以將第七互連構件254與固定構件或變速器殼體240連接，以限制第三行星齒輪組218的行星架構件218C和第四行星齒輪組220的齒圈構件220C相對于固定構件或變速器殼體240旋轉。扭矩傳遞裝置226、228、230、232、234、236通過固接活塞233致動，以減少可能與旋轉密封有關的泄漏。在所提供的示例中，液壓致動回路60致動固接活塞233，固接活塞 233通過軸承235致動扭矩傳遞裝置226、228、230、232、234、236。起動離合器40可以是干式離合器或濕式離合器。在所提供的示例中，起動離合器40是干式板式摩擦離合器。應當理解的是，起動離合器40可以是濕式離合器，而不偏離本發明的范圍。離合器致動器42是密封活塞致動器，具有由液壓致動回路60致動的固接或非旋轉活塞245。活塞245通過軸承247致動所述起動離合器40以導致基本上無泄漏。現在參考圖1-5，將描述九速變速器200的實施例的操作。應當理解的是，變速器 200能夠將扭矩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從輸入軸或構件212傳輸給輸出軸或構件222。每個前進和倒檔速度或扭矩比通過接合扭矩傳遞機構 (即，第一離合器226、第二離合器228、第一制動器230、第二制動器232、第三制動器234和第四制動器236)中的一個或多個而獲得，如下文闡述的那樣。圖5是示出了被起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。也示出各種檔位狀態的實際數值傳動比，但是應當理解的是，這些數值僅僅是示例性的且它們可以在大的范圍內調節以適合變速器200的各種應用和操作標準。可使用本發明的實施例獲得的傳動比的示例也在圖5示出。當然，取決于選擇的齒輪直徑、齒輪齒數和齒輪配置，可實現其它傳動比。例如，為了建立倒檔，接合或起用第一制動器230和第四制動器236。第一制動器 230將第一互連構件242與固定構件或變速器殼體240連接，以限制第一行星齒輪組214的太陽輪構件214A相對于固定構件或變速器殼體240旋轉。第四制動器236將第七互連構件254與固定構件或變速器殼體240連接，以限制第三行星齒輪組218的行星架構件218C 和第四行星齒輪組220的齒圈構件220C相對于固定構件或變速器殼體240旋轉。類似地， 通過離合器和制動器接合的不同組合實現九個前進比，如圖5所示。本發明的說明本質上僅僅是示例性的且不偏離本發明實質的變型旨在處于本發明的范圍內。這種變型被認為不偏離本發明的精神和范圍。
1權利要求
1.一種用于車輛的變速器，所述變速器包括輸入構件；輸出構件；多個行星齒輪組，所述多個行星齒輪組中的每個均具有第一、第二和第三構件；起動離合器，所述起動離合器能選擇性地接合以將輸入構件與車輛的發動機輸出連接;多個扭矩傳遞裝置，所述多個扭矩傳遞裝置中的每個均能選擇性地接合以將所述多個行星齒輪組中的至少一個的第一、第二和第三構件中的至少一個與固定構件以及所述多個行星齒輪組中的至少一個的第一、第二和第三構件中的至少另一個連接；多個致動器，其中，所述多個致動器中的每個都包括缸體和活塞，所述活塞能平移以致動所述起動離合器和所述多個扭矩傳遞裝置中的至少一個中的一個，且其中，所述多個致動器中的每個的活塞相對于缸體在旋轉方面大致固定，且其中，所述多個致動器中的第一個配置成選擇性地致動所述起動離合器；貫通施用型軸承(apply through bearing),所述軸承設置在所述多個致動器中的第一個和起動離合器之間；以及密封液壓控制系統，所述密封液壓控制系統與所述多個致動器流體連通，以及其中，所述多個致動器和所述多個扭矩傳遞裝置能選擇性地接合，以在所述起動離合器和所述輸出構件之間建立多個前進速度比和至少一個倒檔速度比。
2.根據權利要求I所述的變速器，其中，所述密封液壓控制回路包括泵和多個流體通道，所述多個流體通道中的每個將泵連接到所述多個致動器中的一個。
3.根據權利要求2所述的變速器，其中，所述密封液壓控制回路的泵是電動泵。
4.根據權利要求2所述的變速器，還包括獨立于所述密封液壓致動回路的流體潤滑回路。
5.根據權利要求4所述的變速器，其中，所述流體潤滑回路還包括機械驅動泵。
6.根據權利要求I所述的變速器，還包括變速器殼體和至少一個軸承，所述至少一個軸承中的每個均設置在所述多個扭矩傳遞裝置中的一個和所述多個致動器中的一個的活塞之間，且其中，所述多個致動器中的每個的缸體由變速器殼體限定。
7.根據權利要求I所述的變速器，其中，所述多個行星齒輪組包括第一、第二、第三和第四行星齒輪組，且其中，第一和第二行星齒輪組的第一、第二和第三構件中的每個都包括在第一旋轉構件、第二旋轉構件、第三旋轉構件和第四旋轉構件中的一個內，且其中，第一行星齒輪組的構件中的兩個分別與第二行星齒輪組的構件中的兩個直接連接以形成第一和第二旋轉構件，且其中，第四旋轉構件連接到起動離合器，且其中，第三和第四行星齒輪組的第一、第二和第三構件中的每個都包括在第五旋轉構件、第六旋轉構件、第七旋轉構件和第八旋轉構件中的一個內，且其中，第三行星齒輪組的構件中的兩個分別與第四行星齒輪組的構件中的兩個直接連接以形成第五和第六旋轉構件，且其中，第六旋轉構件直接連接到輸出構件，且其中，所述多個扭矩傳遞裝置包括至少六個扭矩傳遞裝置，其中每個均能選擇性地接合，以將第一、第二、第三、第四、第五、第七和第八旋轉構件中的至少一個與固定構件以及第一、第二、第三、第四、第五、第七和第八旋轉構件中的至少另一個連接，且其中，所述第一旋轉構件和第七旋轉構件連續地連接到互連構件，且其中，所述致動器和扭矩傳遞裝置能選擇性地接合，以在所述輸入構件和所述輸出構件之間建立至少九個前進速度比和至少一個倒檔速度比。
8.根據權利要求7所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞裝置中的第一個能選擇性地接合，以將第四旋轉構件與第五旋轉構件連接。
9.根據權利要求8所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞裝置中的第二個能選擇性地接合，以將第四旋轉構件與第八旋轉構件連接。
10.一種用于車輛的變速器，所述變速器包括輸入構件；輸出構件；第一和第二行星齒輪組，所述行星齒輪組中的每個均具有第一、第二和第三構件，其中，第一、第二和第三構件中的每個都包括在第一旋轉構件、第二旋轉構件、第三旋轉構件和第四旋轉構件中的一個內，且其中，第一行星齒輪組的構件中的兩個分別與第二行星齒輪組的構件中的兩個直接連接以形成第一和第二旋轉構件；第三和第四行星齒輪組，所述行星齒輪組中的每個均具有第一、第二和第三構件，其中，第一、第二和第三構件中的每個都包括在第五旋轉構件、第六旋轉構件、第七旋轉構件和第八旋轉構件中的一個內，且其中，第三行星齒輪組的構件中的兩個分別與第四行星齒輪組的構件中的兩個直接連接以形成第五和第六旋轉構件，且其中，第六旋轉構件直接連接到輸出構件；起動離合器，所述起動離合器能選擇性地接合以將輸入構件與車輛的發動機輸出軸連接，其中，所述起動離合器是將輸入構件與發動機輸出軸大致旋轉地聯接的摩擦離合器； 起動離合器致動器，具有活塞，所述活塞能平移以致動所述起動離合器；互連構件，所述互連構件連續地連接到第一旋轉構件和第七旋轉構件；第一扭矩傳遞裝置，所述第一扭矩傳遞裝置能選擇性地接合，以將第四旋轉構件與第五旋轉構件連接；第一致動器，所述第一致動器具有能平移以致動第一扭矩傳遞裝置的活塞；第二扭矩傳遞裝置，所述第二扭矩傳遞裝置能選擇性地接合，以將第四旋轉構件與第八旋轉構件連接；第二致動器，所述第二致動器具有能平移以致動第二扭矩傳遞裝置的活塞；第三扭矩傳遞裝置，所述第三扭矩傳遞裝置能選擇性地接合，以將第三旋轉構件與固定構件連接；第三致動器，所述第三致動器具有能平移以致動第三扭矩傳遞裝置的活塞；第四扭矩傳遞裝置，所述第四扭矩傳遞裝置能選擇性地接合，以將第二旋轉構件與固定構件連接；第四致動器，所述第四致動器具有能平移以致動第四扭矩傳遞裝置的活塞；第五扭矩傳遞裝置，所述第五扭矩傳遞裝置能選擇性地接合，以將第一旋轉構件、互連構件和第七旋轉構件與固定構件連接；第五致動器，所述第五致動器具有能平移以致動第五扭矩傳遞裝置的活塞；第六扭矩傳遞裝置，所述第六扭矩傳遞裝置能選擇性地接合，以將第五旋轉構件與固定構件連接；和第六致動器，所述第六致動器具有能平移以致動第六扭矩傳遞裝置的活塞，以及其中，所述致動器和所述扭矩傳遞裝置能以至少兩個的組合的形式選擇性地接合，以在所述輸入構件和所述輸出構件之間建立至少九個前進速度比和至少一個倒檔速度比。
全文摘要
本發明涉及具有起動離合器的行星變速器。提供一種變速器系統，具有輸入構件、輸出構件、四個行星齒輪組、多個聯接構件、多個扭矩傳遞裝置、起動離合器和液壓回路。所述行星齒輪組中的每個包括第一、第二和第三構件。所述扭矩傳遞裝置可包括離合器和制動器。
文檔編號F16H3/62GK102588531SQ20121000282
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J.M.哈特 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司