具有四个行星齿轮组的多挡变速器的制作方法

专利名称：具有四个行星齿轮组的多挡变速器的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种具有多个行星齿轮组和多个转矩传递装置的多挡变速器并且更具体地涉及一种具有两个行星齿轮组、可堆叠的另外两个行星齿轮组以及多个转矩传递装置的八挡或多速的变速器。
背景技术：
本节的陈述仅仅提供与本发明相关的背景信息并且可构成或不构成现有技术。典型的多挡变速器采用摩擦离合器、行星齿轮布置以及固定的相互连接的组合从而获得多个传动比。行星齿轮组的数目和物理布置通常是由封装、成本以及所需的传动比确定的。尽管当前的变速器实现了它们的预定目标，但是对展现改进性能的新型改进的变速器构造的需求实质上是不变的，尤其是从效率、响应度以及平滑度和主要是减小尺寸和重量的改进的封装的角度。因此，需要一种改进的、节约成本的、紧凑的多挡变速器。

发明内容
提供了一种多挡变速器，其具有输入构件、输出构件、两个行星齿轮组、可堆叠从而形成堆叠或嵌套的行星齿轮组组件的另外两个行星齿轮组、多个连接构件以及多个转矩传递装置。两个行星齿轮组中的每个都包括第一、第二和第三构件。堆叠或嵌套的行星齿轮组组件具有太阳齿轮、用于可转动地支撑第一多个小齿轮和第二多个小齿轮的托架构件、 共同构件以及环形齿轮。共同构件是作为单个构件整体地形成的环形齿轮和太阳齿轮或通过刚性固定连接(即，轴或毂)接合的环形齿轮和太阳齿轮。转矩传递装置例如是离合器和制动器。在本发明的另一实施例中，提供了一种变速器，其具有输入轴、输出轴、第一行星齿轮组、第二行星齿轮组以及行星齿轮组组件，其中第一行星齿轮组具有太阳齿轮、用于可转动地支撑多个小齿轮的托架构件以及环形齿轮构件；第二行星齿轮组具有太阳齿轮、用于可转动地支撑多个小齿轮的托架构件以及环形齿轮构件；行星齿轮组组件具有太阳齿轮、用于可转动地支撑第一多个小齿轮和第二多个小齿轮的托架构件、环形齿轮和共同构件。第一多个小齿轮从共同构件径向向内地布置并且第二多个小齿轮从共同构件径向向外地布置。在本发明的又一实施例中，行星齿轮组组件的共同构件是具有内表面和外表面的齿轮。外表面具有多个齿轮齿并且内表面具有多个齿轮齿。布置在内表面上的多个齿轮齿与第一多个小齿轮相啮合并且布置在外表面上的多个齿轮齿与第二多个小齿轮相啮合。
在本发明的又一实施例中，第一相互连接构件将第一行星齿轮组的太阳齿轮与第二行星齿轮组的太阳齿轮连续地相互连接。在本发明的再一实施例中，第二相互连接构件将第一行星齿轮组的环形齿轮与第二行星齿轮组的托架构件连续地相互连接。在本发明的再一实施例中，第三相互连接构件将第二行星齿轮组的环形齿轮与行星齿轮组组件的托架构件连续地相互连接。在本发明的再一实施例中，第一转矩传递机构选择性地可接合从而将行星齿轮组组件的共同构件与输入构件相互连接。在本发明的再一实施例中，第二转矩传递机构选择性地可接合从而将第一行星齿轮组的环形齿轮和第二行星齿轮组的托架构件与输入构件相互连接。在本发明的再一实施例中，第三转矩传递机构选择性地可接合从而将第一和第二行星齿轮组的太阳齿轮与输入构件相互连接。在本发明的再一实施例中，第四转矩传递机构选择性地可接合从而将行星齿轮组组件的太阳齿轮与固定构件相互连接。在本发明的另一实施例中，第五转矩传递机构选择性地可接合从而将行星齿轮组组件的环形齿轮与固定构件相互连接。在本发明的另一实施例中，第六转矩传递机构选择性地可接合从而将第一行星齿轮组的环形齿轮和第二行星齿轮组的托架构件与固定构件相互连接。在本发明的另一实施例中，转矩传递机构以至少三个的组合选择性地可接合从而在输入构件和输出构件之间建立至少八个前进挡和至少一个到挡。本发明提供下列技术方案。技术方案1 一种变速器，包括 输入构件；
输出构件；
具有第一、第二和第三构件的第一行星齿轮组； 具有第一、第二和第三构件的第二行星齿轮组； 具有第一、第二和第三构件的第三行星齿轮组； 具有第一、第二和第三构件的第四行星齿轮组；
将所述第一行星齿轮组的所述第一构件与所述第二行星齿轮组的所述第一构件连续地相互连接的第一相互连接构件；
将所述第一行星齿轮组的所述第三构件与所述第二行星齿轮组的所述第二构件连续地相互连接的第二相互连接构件；
将所述第二行星齿轮组的所述第三构件与所述第四行星齿轮组的所述第二构件连续地相互连接的第三相互连接构件；
将所述第三行星齿轮组的所述第二构件与所述第四行星齿轮组的所述第二构件连续地相互连接的第四相互连接构件；以及
至少六个转矩传递机构，每个转矩传递机构都选择性地可接合以将所述第一、所述第二、所述第三和所述第四行星齿轮组的所述第一、所述第二和所述第三构件的至少一个与所述第一、所述第二、所述第三和所述第四行星齿轮组的所述第一、所述第二和所述第三 构件中的另一个以及固定构件相互连接，以及
其中所述至少六个转矩传递机构以至少三个的组合选择性地可接合以在所述输入构件和所述输出构件之间建立至少八个前进传动比和至少一个倒挡传动比。技术方案2 如技术方案1所述的变速器，其中所述至少六个转矩传递机构中的第一个选择性地可接合从而将所述第三行星齿轮组的所述第三构件和所述第四行星齿轮组的所述第一构件与所述输入构件相互连接。技术方案3 如技术方案2所述的变速器，其中所述至少六个转矩传递机构中的第二个选择性地可接合从而将所述第一行星齿轮组的所述第三构件和所述第二行星齿轮组的所述第二构件与所述输入构件相互连接。技术方案4:如技术方案3所述的变速器，其中所述至少六个转矩传递机构中的第三个选择性地可接合从而将所述第一和所述第二行星齿轮组的所述第一构件与所述输入构件相互连接。技术方案5 如技术方案4所述的变速器，其中所述至少六个转矩传递机构中的第四个选择性地可接合从而将所述第三行星齿轮组的所述第一构件与所述固定构件相互连 接。技术方案6 如技术方案5所述的变速器，其中所述至少六个转矩传递机构中的第五个选择性地可接合从而将所述第四行星齿轮组的所述第三构件与所述固定构件相互连接。技术方案7 如技术方案6所述的变速器，其中所述至少六个转矩传递机构中的第六个选择性地可接合从而将所述第一行星齿轮组的所述第三构件和所述第二行星齿轮组的所述第二构件与所述固定构件相互连接。技术方案8 如技术方案1所述的变速器，其中所述第一、所述第二、所述第三和所述第四行星齿轮组的所述第一构件是太阳齿轮，所述第一、所述第二、所述第三和所述第四行星齿轮组的所述第二构件是托架构件并且所述第一、所述第二、所述第三和所述第四行星齿轮组的所述第三构件是环形齿轮。技术方案9 如技术方案8所述的变速器，其中所述第三行星齿轮组的所述环形齿轮以及所述第四行星齿轮组构件的所述太阳齿轮形成为具有外表面和内表面的整体齿轮构件，其中所述外表面具有多个齿轮齿以及所述内表面具有多个齿轮齿。技术方案10 如技术方案9所述的变速器，其中所述整体齿轮构件与由所述第三行星齿轮组的所述托架构件可转动地支撑的第一多个小齿轮以及由所述第四行星齿轮组的所述托架构件可转动地支撑的第二多个小齿轮相啮合。技术方案11 如技术方案10所述的变速器，其中所述第三行星齿轮组的所述托架构件以及所述第四行星齿轮组的所述托架构件形成为单个托架构件。技术方案12 —种变速器包括 输入构件；
输出构件；
具有第一、第二和第三构件的第一行星齿轮组； 具有第一、第二和第三构件的第二行星齿轮组；
具有第一构件、第二构件、第三构件、第四构件以及第五构件的行星齿轮组组件；将所述第一行星齿轮组的所述第一构件与所述第二行星齿轮组的所述第一构件连续地相互连接的第一相互连接构件；
将所述第一行星齿轮组的所述第三构件与所述第二行星齿轮组的所述第二构件连续地相互连接的第二相互连接构件；
将所述第二行星齿轮组的所述第三构件与所述行星齿轮组组件的所述第三构件连续地相互连接的第三相互连接构件；
将所述行星齿轮组组件的所述第二构件与所述行星齿轮组组件的所述第三构件连续地相互连接的第四相互连接构件；
选择性地可接合从而将所述行星齿轮组组件的所述第五构件与所述输入构件相互连接的第一转矩传递机构；
选择性地可接合从而将所述第一行星齿轮组的所述第三构件和所述第二行星齿轮组的所述第二构件与所述输入构件相互连接的第二转矩传递机构；
选择性地可接合从而将所述第一和所述第二行星齿轮组的所述第一构件与所述输入构件相互连接的第三转矩传递机构；
选择性地可接合从而将所述行星齿轮组组件的所述第一构件与固定构件相互连接的第四转矩传递机构；
选择性地可接合从而将所述行星齿轮组组件的所述第四构件与所述固定构件相互连接的第五转矩传递机构；以及 选择性地可接合从而将所述第一行星齿轮组的所述第三构件和所述第二行星齿轮组的所述第二构件与所述固定构件相互连接的第六转矩传递机构；以及
其中所述转矩传递机构以至少三个的组合选择性地可接合从而在所述输入构件和所述输出构件之间建立至少八个前进传动比和至少一个倒挡传动比。技术方案13 如技术方案12所述的变速器，其中所述第一和所述第二行星齿轮组的所述第一构件以及所述行星齿轮组组件的所述第一构件是太阳齿轮，所述行星齿轮组组件的所述第二和所述第三构件以及所述第一和所述第二行星齿轮组的所述第二构件是托架构件以及所述第一和所述第二行星齿轮组的所述第三构件和所述行星齿轮组组件的所述第四构件是环形齿轮。技术方案14 如技术方案12所述的变速器，其中所述行星齿轮组组件的所述第五构件是具有外表面和内表面的齿轮，其中所述外表面具有多个齿轮齿以及所述内表面具有多个齿轮齿。技术方案15 如技术方案12所述的变速器，其中所述行星齿轮组组件的第五构件与由所述行星齿轮组组件的所述第二构件可转动地支撑的第一多个小齿轮以及由所述行星齿轮组组件的所述第三构件可转动地支撑的第二多个小齿轮相啮合。技术方案16 —种变速器包括 输入轴；
输出轴；
第一行星齿轮组，其具有太阳齿轮、用于可转动支撑多个小齿轮的托架构件以及环形齿轮构件；
第二行星齿轮组，其具有太阳齿轮、用于可转动支撑多个小齿轮的托架构件以及环形齿轮构件；
行星齿轮组组件，其具有太阳齿轮、用于可转动地支撑第一多个小齿轮的第一托架构件以及用于可转动地支撑第二多个小齿轮的第二托架构件、环形齿轮和共同构件，其中所述第一多个小齿轮从所述共同构件径向向内地布置以及所述第二多个小齿轮从所述共同构件径向向外地布置；
将所述第一行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述第二行星齿轮组的所述太阳齿轮连续地相互连接的第一相互连接构件；
将所述第一行星齿轮组的所述环形齿轮与所述第二行星齿轮组的所述托架构件连续地相互连接的第二相互连接构件；
将所述第二行星齿轮组的所述环形齿轮与所述行星齿轮组组件的所述第二托架构件连续地相互连接的第三相互连接构件；
将所述行星齿轮组组件的所述第一托架构件与所述行星齿轮组组件的所述第二托架构件连续地相互连接的第四相互连接构件；
选择性地可接合从而将所述行星齿轮组组件的所述共同构件与所述输入构件相互连接的第一转矩传递机构；
选择性地可接合从而将所述第一行星齿轮组的所述环形齿轮和所述第二行星齿轮组的所述托架构件与所述输入构件相互连接的第二转矩传递机构；
选择性地可接合从而将所述第一和所述第二行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述输入构件相互连接的第三转矩传递机构；
选择性地可接合从而将所述行星齿轮组组件的所述太阳齿轮与固定构件相互连接的第四转矩传递机构；
选择性地可接合从而将所述行星齿轮组组件的所述环形齿轮与所述固定构件相互连接的第五转矩传递机构；以及
选择性地可接合从而将所述第一行星齿轮组的所述环形齿轮和所述第二行星齿轮组的所述托架构件与所述固定构件相互连接的第六转矩传递机构；并且
其中所述转矩传递机构以至少三个的组合选择性地可接合从而在所述输入构件和所述输出构件之间建立至少八个前进传动比和至少一个倒挡传动比。技术方案17 如技术方案16所述的变速器，其中所述行星齿轮组组件的所述共同构件是具有外表面和内表面的齿轮，其中所述外表面具有多个齿轮齿并且所述内表面具有多个齿轮齿，并且其中布置在所述内表面上的所述多个齿轮齿与所述第一多个小齿轮相啮合以及布置在所述外表面上的所述多个齿轮齿与所述第二多个小齿轮相啮合。技术方案18 —种变速器包括 输入轴；
输出轴；
第一行星齿轮组，其具有太阳齿轮、用于可转动支撑多个小齿轮的托架构件以及环形齿轮构件；
第二行星齿轮组，其具有太阳齿轮、用于可转动支撑多个小齿轮的托架构件以及环形齿轮构件；
行星齿轮组组件，其具有太阳齿轮、用于可转动地支撑第一多个小齿轮和第二多个小齿轮的托架构件、环形齿轮以及共同构件，其中所述第一多个小齿轮从所述共同构件径向向内地布置以及所述第二多个小齿轮从所述共同构件径向向外地布置；
将所述第一行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述第二行星齿轮组的所述太阳齿轮连续地相互连接的第一相互连接构件；
将所述第一行星齿轮组的所述环形齿轮与所述第二行星齿轮组的所述托架构件连续地相互连接的第二相互连接构件；
将所述第二行星齿轮组的所述环形齿轮与所述行星齿轮组组件的所述托架构件连续地相互连接的第三相互连接构件；
选择性地可接合从而将所述行星齿轮组组件的所述共同构件与所述输入构件相互连接的第一转矩传递机构；
选择性地可接合从而将所述第一行星齿轮组的所述环形齿轮和所述第二行星齿轮组的所述托架构件与所述输入构件相互连接的第二转矩传递机构；
选择性地可接合从而将所述第一和所述第二行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述输入构件相互连接的第三转矩传递机构；
选择性地可接合从而将所述行星齿轮组组件的所述太阳齿轮与固定构件相互连接的第四转矩传递机构；
选择性地可接合从而将所述行星齿轮组组件的所述环形齿轮与所述固定构件相互连接的第五转矩传递机构；以及
选择性地可接合从而将所述第一行星齿轮组的所述环形齿轮和所述第二行星齿轮组的所述托架构件与所述固定构件相互连接的第六转矩传递机构；并且
其中所述转矩传递机构以至少三个的组合选择性地可接合从而在所述输入构件和所述输出构件之间建立至少八个前进传动比和至少一个倒挡传动比。技术方案19 如技术方案18所述的变速器，其中所述行星齿轮组组件的所述共同构件是具有外表面和内表面的齿轮，其中所述外表面具有多个齿轮齿并且所述内表面具有多个齿轮齿，并且其中布置在所述内表面上的所述多个齿轮齿与所述第一多个小齿轮相啮合以及布置在所述外表面上的所述多个齿轮齿与所述第二多个小齿轮相啮合。参照下面描述和附图，本发明的更多方面和优点将会变得显而易见，其中相同的附图标记表示相同的部件、元件或特征。


在此描述的附图仅仅是说明性的并且并不旨在以任何方式限制本发明的范围。图1是根据本发明的八挡变速器的实施例的杆图； 图2是根据本发明的八挡变速器的实施例的示意图；以及
图3是表示在图1和图2中所示的变速器的每个可获得的前进挡和倒挡或传动比中各个转矩传递元件的接合状态的真值表。
具体实施例方式以下的描述本质上仅仅是示例性的并且并不旨在限制当前的发明、应用或使用。首先，应当理解本发明的八挡自动变速器的实施例具有在四个行星齿轮的部件或元件之间的永久机械连接布置。第一行星齿轮组的第一部件或元件永久地连接至第二行星齿轮组的第一部件或元件。第一行星齿轮组的第三部件或元件永久地连接至第二行星齿轮组的第二部件或元件上。第二行星齿轮组的第三部件或元件永久地连接至第三行星齿轮组的第二部件或元件以及第四行星齿轮组的第二部件或元件。第三行星齿轮组的第三部件或元件永久地连接至第四行星齿轮组的第一部件或元件。现在参照图1，以杆图的形式示出了八挡变速器10的实施例。杆图是诸如自动变速器的机械装置的部件的示意性表示。每根单独的杆表示行星齿轮组，其中行星 齿轮的三个基本的机械部件都由节点表示。因此，单根杆包含三个节点一个表示太阳轮，一个表示行星齿轮托架，一个表示环形齿轮。在一些情况下，两根杆可结合成具有超过三个节点(通常是四个节点)的单根杆。例如，如果在两个不同杆上的两个节点通过固定连接相互连接， 则他们可被表示成在单根杆上的单个节点。每根杆的节点之间的相对长度可以用作表示各相应齿轮组的环形齿轮相对于太阳齿轮的传动比。这些杆比率进而用于改变变速器的传动比以便实现适当的传动比和传动比系列。多个行星齿轮组的节点之间的机械连接或相互连接由细的水平线示出并且诸如离合器和制动器的转矩传递装置由交错的指形物表示。可以在Benford和Leising发表的SAE文章810102 “杆模拟变速器分析中的新工具”中找到杆图的形式、目的以及使用的进一步说明，该文章通过弓I用方式完全合并于此。变速器10包括输入轴或构件12、第一行星齿轮组14、第二行星齿轮组16、第三行星齿轮组18、第四行星齿轮组20以及输出轴或构件22。在图1的杆图中，用于第一行星齿轮组14和第二行星齿轮组16的杆已经结合成了单个的四节点杆，其具有第一节点14A， 16A、第二节点14B、第三节点14C，16B和第四节点16C。因此，第一行星齿轮组的第一构件 14A连接至第二行星齿轮组的第一构件16A并且第一行星齿轮组的第三构件14C连接至第二行星齿轮组的第二构件16B。用于第三行星齿轮组18和第四行星齿轮组20的杆已经结合成了单个的四节点杆，其具有第一节点18A、第二节点20C、第三节点18B，20B和第四节点18C，20A。因此，第三行星齿轮组18的第二构件18B连接至第四行星齿轮组的第二构件 20B并且第四行星齿轮组的第一构件20A连接到第三行星齿轮组18的第三构件18C。输出构件22连接至第二节点14B。第四节点16C连接至第三节点18B、20B。第一离合器26选择性地将输入构件或轴12与第三和第四行星齿轮组18、20的结合杆的第四节点18C、20A相连接。第二离合器28选择性地将输入构件或轴12与第一和第二行星齿轮组14、16的结合杆的第三节点14C、16B相连接。第三离合器30选择性地将输入构件或轴12与第一和第二行星齿轮组14、16的结合杆的第一节点14A、16A相连接。第一制动器32选择性地将第三和第四行星齿轮组18、20的结合杆的第一节点18A与固定构件或变速器壳体50相连接。第二制动器34选择性地将第三和第四行星齿轮组18、20的结合杆的第二节点20C与固定构件或变速器壳体50相连接。第三制动器36选择性地将第一和第二行星齿轮组14、16的结合杆的第三节点14C、16B与固定构件或变速器壳体50相连接。现在参照图2，棒状图表示了根据本发明的八挡变速器10的实施例的示意性布置。图2中，延续了图1的杆图的标号。离合器和连接被相应地示出而行星齿轮组的节点现在表示为行星齿轮组的部件，诸如太阳齿轮，、环形齿轮、行星齿轮和行星齿轮托架。例如，行星齿轮组14包括太阳齿轮构件14A、环形齿轮构件14C以及可转动地支撑一组行星齿轮14D (仅示出了其中一个)的行星齿轮托架构件14B。为了共同转动，太阳齿轮构件14A与第一轴或相互连接构件42以及与第二轴或相互连接构件44连接。为了共同转动，环形齿轮构件14C与第三轴或相互连接构件46连接。为了共同转动，行星支架构件14B与输出轴或构件22连接。每个行星齿轮14D均构造成既与太阳齿轮构件14A又与环形齿轮构件14C相互啮合。行星齿轮组16包括环形齿轮构件16C、太阳齿轮构件16A以及可转动地支撑一组行星齿轮16D (仅示出了其中一个)的行星齿轮托架构件16B。为了共同转动，太阳齿轮构件16A与第一轴或相互连接构件42连接。为了共同转动，环形齿轮构件16C与第四轴或相互连接构件48连接。为了共同转动，行星托架构件16B与第三轴或相互连接构件46以及与第五轴或相互连接构件52相连接。每个行星齿轮16D均构造成既与太阳齿轮构件16A 又与环形齿轮构件16C相互啮合。第一和第二行星齿轮组14，16之间的机械连接的布置形成了 Simpson齿轮系。更具体地，第一行星齿轮组14的太阳齿轮14A与第二行星齿轮组16的太阳齿轮16A相连接的并排布置形成了上述的齿轮系。当然，太阳齿轮14A和16A可由在小齿轮的任一 端具有相同或不同齿数的单个构件或长的小齿轮构成。在本发明的实施例中，行星齿轮组18的环形齿轮以及行星齿轮组20的太阳齿轮形成为单个或共同部件或构件18C，20A。因此，相对于行星齿轮组18，部件18C，20A作为环形齿轮并且相对于行星齿轮组20，部件18C，20A作为太阳齿轮。共用部件或共同构件18C， 20A使得第三和第四行星齿轮组18和20能径向地堆叠或布置，其中第四行星齿轮组20从第三行星齿轮组18径向向外地布置(如图2所示)。因此，共用部件或共同构件18C，20A是具有外表面和内表面的齿轮。共同构件18C，20A的外表面具有使得其起到太阳齿轮的作用的多个齿轮齿。共同构件18C，20A的内表面具有使得其起到环形齿轮的作用的多个齿轮齿。此外，行星齿轮组18包括太阳齿轮构件18A和可转动地支撑一组行星齿轮18D (仅示出了其中一个)的行星齿轮托架构件18B。为了共同转动，太阳齿轮构件18A与第六轴或相互连接构件54连接。为了共同转动，共同构件18C，20A与第七轴或相互连接构件56连接。 为了共同转动，行星齿轮架构件18B与第八轴或相互连接构件58连接。每个行星齿轮18D 均构造成既与太阳齿轮构件18A又与共同构件18C，20A相互啮合。行星齿轮组20包括共同构件18C，20A、环形齿轮构件20C以及可转动地支撑一组行星齿轮20D(仅示出了其中一个)的行星齿轮托架构件20B。为了共同转动，共同构件18C， 20A与第七轴或相互连接构件56连接。为了共同转动，环形齿轮构件20C与第九轴或相互连接构件60连接。为了共同转动，行星托架构件20B与第四轴或相互连接构件48以及与第八轴或相互连接构件58相连接。每个行星齿轮20D均构造成既与共同构件18C，20A又与环形齿轮构件20C相啮合。输入轴或构件12连续地连接至发动机(未示出)或转矩变换器(未示出)的涡轮。 输出轴或构件22连续地与最终传动单元或分动箱(未示出)连接。转矩-传递机构或离合器26，28，30以及第一制动器32、第二制动器34以及第三制动器36允许实现轴或相互连接构件、行星齿轮组的构件以及壳体的选择性的相互连接。 例如，第一离合器26选择性地可接合从而将输入轴或构件12与第七轴或相互连接构件56 相连接。第二离合器28选择性地可接合从而将输入轴或构件12与第五轴或相互连接构件52相连接。第三离合器30选择性地可接合从而将输入轴或构件12与第二轴或相互连接构件44相连接。第一制动器32选择性地可接合从而将第六轴或相互连接构件54与固定元件或变速器壳体50相连接，以便限制构件54相对于变速器壳体50进行转动。第二制动器 34选择性地可接合从而将第九轴或相互连接构件60与固定元件或变速器壳体50相连接， 以便限制构件60相对于变速器壳体50进行转动。第三制动器36选择性地可接合从而将第三轴或相互连接构件46与固定元件或变速器壳体50相连接，以便限制构件46相对于变速器壳体50进行转动。
现在参照图2以及图3，将要描述八挡变速器10的实施例的工作。应当理解的是， 变速器10能够以至少八个前进挡或转矩比以及至少一个倒挡或转矩比从输入轴或构件12 向输出轴或构件22传递转矩。如将在下文中说明的，通过一个或多个转矩传递机构(即，第一离合器26、第二离合器28、第三离合器30、第一制动器32、第二制动器34以及第三制动器36)的接合会得到每个前进挡和倒挡或转矩比。图3是表示启动或接合以实现各挡位状态的转矩传递机构的不同组合的真值表。方框中的“X”表示具体的离合器或制动器接合以实现所需挡位状态。“0”表示具体的转矩传递装置(S卩，制动器或离合器)运行或启动，而不传递转矩。也示出了各种挡位状态的实际数值的传动比，但是应当理解这些数值仅仅是示例性的并且他们可以在很大范围内调整以适应变速器10的各种应用和工作标准。图3中还示出了使用本发明的实施例可获得的传动比的例子。当然，取决于选择的齿轮直径、齿轮齿数以及齿轮构造，可以获得其它的传动比。为了建立倒挡，接合或启动第一离合器26、第二制动器34以及第三制动器36。第一离合器26将输入轴或构件12与第七轴或相互连接构件56相连接。第二制动器34将第九轴或相互连接构件60与固定元件或变速器壳体50相连接以便限制构件60相对于变速器壳体50进行转动。第三制动器36将第三轴或相互连接构件46与固定元件或变速器壳体50相连接以便限制构件46相对于变速器壳体50进行转动。同样，如图3所示，通过离合器与制动器接合的不同组合实现了八个前进挡传动比。应当理解，八挡变速器10的工作和挡位状态的上述说明假定了，首先，在给定挡位状态中未具体引用的所有离合器是停用或脱离的，其次，在至少相邻的挡位状态之间的换挡(即，挡位状态变化)期间，在两个挡位状态中接合或启动的离合器将保持接合或启动。在变速器10的另一实施例中，行星齿轮组18的环形齿轮以及行星齿轮组20的太阳齿轮是通过诸如毂或轴等刚性构件接合的分离的部件或齿轮，即环形齿轮18C和太阳齿轮20A。此外，托架构件18B和20B是通过诸如毂或轴等刚性构件接合的分离的托架构件。 相应地，托架构件18B和20B每个都分别独立地支撑多个小齿轮18D和20D。在另一实施例中，行星齿轮组18和20没有堆叠或嵌套。因此，四个不同的行星齿轮组14，16，18和20提供八个前进和一个倒挡的传动比。本发明的描述本质上仅仅是示例性的并且不背离本发明的精神的的变化也是在本发明的范围内。这样的变化不应认为是背离了本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种变速器，包括 输入构件；输出构件；具有第一、第二和第三构件的第一行星齿轮组； 具有第一、第二和第三构件的第二行星齿轮组； 具有第一、第二和第三构件的第三行星齿轮组； 具有第一、第二和第三构件的第四行星齿轮组；将所述第一行星齿轮组的所述第一构件与所述第二行星齿轮组的所述第一构件连续地相互连接的第一相互连接构件；将所述第一行星齿轮组的所述第三构件与所述第二行星齿轮组的所述第二构件连续地相互连接的第二相互连接构件；将所述第二行星齿轮组的所述第三构件与所述第四行星齿轮组的所述第二构件连续地相互连接的第三相互连接构件；将所述第三行星齿轮组的所述第二构件与所述第四行星齿轮组的所述第二构件连续地相互连接的第四相互连接构件；以及至少六个转矩传递机构，每个转矩传递机构都选择性地可接合以将所述第一、所述第二、所述第三和所述第四行星齿轮组的所述第一、所述第二和所述第三构件的至少一个与所述第一、所述第二、所述第三和所述第四行星齿轮组的所述第一、所述第二和所述第三构件中的另一个以及固定构件相互连接，以及其中所述至少六个转矩传递机构以至少三个的组合选择性地可接合以在所述输入构件和所述输出构件之间建立至少八个前进传动比和至少一个倒挡传动比。
2.如权利要求1所述的变速器，其中所述至少六个转矩传递机构中的第一个选择性地可接合从而将所述第三行星齿轮组的所述第三构件和所述第四行星齿轮组的所述第一构件与所述输入构件相互连接。
3.如权利要求2所述的变速器，其中所述至少六个转矩传递机构中的第二个选择性地可接合从而将所述第一行星齿轮组的所述第三构件和所述第二行星齿轮组的所述第二构件与所述输入构件相互连接。
4.如权利要求3所述的变速器，其中所述至少六个转矩传递机构中的第三个选择性地可接合从而将所述第一和所述第二行星齿轮组的所述第一构件与所述输入构件相互连接。
5.如权利要求4所述的变速器，其中所述至少六个转矩传递机构中的第四个选择性地可接合从而将所述第三行星齿轮组的所述第一构件与所述固定构件相互连接。
6.如权利要求5所述的变速器，其中所述至少六个转矩传递机构中的第五个选择性地可接合从而将所述第四行星齿轮组的所述第三构件与所述固定构件相互连接。
7.如权利要求6所述的变速器，其中所述至少六个转矩传递机构中的第六个选择性地可接合从而将所述第一行星齿轮组的所述第三构件和所述第二行星齿轮组的所述第二构件与所述固定构件相互连接。
8.一种变速器包括 输入构件；输出构件；具有第一、第二和第三构件的第一行星齿轮组； 具有第一、第二和第三构件的第二行星齿轮组；具有第一构件、第二构件、第三构件、第四构件以及第五构件的行星齿轮组组件； 将所述第一行星齿轮组的所述第一构件与所述第二行星齿轮组的所述第一构件连续地相互连接的第一相互连接构件；将所述第一行星齿轮组的所述第三构件与所述第二行星齿轮组的所述第二构件连续地相互连接的第二相互连接构件；将所述第二行星齿轮组的所述第三构件与所述行星齿轮组组件的所述第三构件连续地相互连接的第三相互连接构件；将所述行星齿轮组组件的所述第二构件与所述行星齿轮组组件的所述第三构件连续地相互连接的第四相互连接构件；选择性地可接合从而将所述行星齿轮组组件的所述第五构件与所述输入构件相互连接的第一转矩传递机构；选择性地可接合从而将所述第一行星齿轮组的所述第三构件和所述第二行星齿轮组的所述第二构件与所述输入构件相互连接的第二转矩传递机构；选择性地可接合从而将所述第一和所述第二行星齿轮组的所述第一构件与所述输入构件相互连接的第三转矩传递机构；选择性地可接合从而将所述行星齿轮组组件的所述第一构件与固定构件相互连接的第四转矩传递机构；选择性地可接合从而将所述行星齿轮组组件的所述第四构件与所述固定构件相互连接的第五转矩传递机构；以及选择性地可接合从而将所述第一行星齿轮组的所述第三构件和所述第二行星齿轮组的所述第二构件与所述固定构件相互连接的第六转矩传递机构；以及其中所述转矩传递机构以至少三个的组合选择性地可接合从而在所述输入构件和所述输出构件之间建立至少八个前进传动比和至少一个倒挡传动比。
9. 一种变速器包括 输入轴； 输出轴；第一行星齿轮组，其具有太阳齿轮、用于可转动支撑多个小齿轮的托架构件以及环形齿轮构件；第二行星齿轮组，其具有太阳齿轮、用于可转动支撑多个小齿轮的托架构件以及环形齿轮构件；行星齿轮组组件，其具有太阳齿轮、用于可转动地支撑第一多个小齿轮的第一托架构件以及用于可转动地支撑第二多个小齿轮的第二托架构件、环形齿轮和共同构件，其中所述第一多个小齿轮从所述共同构件径向向内地布置以及所述第二多个小齿轮从所述共同构件径向向外地布置；将所述第一行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述第二行星齿轮组的所述太阳齿轮连续地相互连接的第一相互连接构件；将所述第一行星齿轮组的所述环形齿轮与所述第二行星齿轮组的所述托架构件连续地相互连接的第二相互连接构件；将所述第二行星齿轮组的所述环形齿轮与所述行星齿轮组组件的所述第二托架构件连续地相互连接的第三相互连接构件；将所述行星齿轮组组件的所述第一托架构件与所述行星齿轮组组件的所述第二托架构件连续地相互连接的第四相互连接构件；选择性地可接合从而将所述行星齿轮组组件的所述共同构件与所述输入构件相互连接的第一转矩传递机构；选择性地可接合从而将所述第一行星齿轮组的所述环形齿轮和所述第二行星齿轮组的所述托架构件与所 述输入构件相互连接的第二转矩传递机构；选择性地可接合从而将所述第一和所述第二行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述输入构件相互连接的第三转矩传递机构；选择性地可接合从而将所述行星齿轮组组件的所述太阳齿轮与固定构件相互连接的第四转矩传递机构；选择性地可接合从而将所述行星齿轮组组件的所述环形齿轮与所述固定构件相互连接的第五转矩传递机构；以及选择性地可接合从而将所述第一行星齿轮组的所述环形齿轮和所述第二行星齿轮组的所述托架构件与所述固定构件相互连接的第六转矩传递机构；并且其中所述转矩传递机构以至少三个的组合选择性地可接合从而在所述输入构件和所述输出构件之间建立至少八个前进传动比和至少一个倒挡传动比。
10. 一种变速器包括 输入轴； 输出轴；第一行星齿轮组，其具有太阳齿轮、用于可转动支撑多个小齿轮的托架构件以及环形齿轮构件；第二行星齿轮组，其具有太阳齿轮、用于可转动支撑多个小齿轮的托架构件以及环形齿轮构件；行星齿轮组组件，其具有太阳齿轮、用于可转动地支撑第一多个小齿轮和第二多个小齿轮的托架构件、环形齿轮以及共同构件，其中所述第一多个小齿轮从所述共同构件径向向内地布置以及所述第二多个小齿轮从所述共同构件径向向外地布置；将所述第一行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述第二行星齿轮组的所述太阳齿轮连续地相互连接的第一相互连接构件；将所述第一行星齿轮组的所述环形齿轮与所述第二行星齿轮组的所述托架构件连续地相互连接的第二相互连接构件；将所述第二行星齿轮组的所述环形齿轮与所述行星齿轮组组件的所述托架构件连续地相互连接的第三相互连接构件；选择性地可接合从而将所述行星齿轮组组件的所述共同构件与所述输入构件相互连接的第一转矩传递机构；选择性地可接合从而将所述第一行星齿轮组的所述环形齿轮和所述第二行星齿轮组的所述托架构件与所述输入构件相互连接的第二转矩传递机构；选择性地可接合从而将所述第一和所述第二行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述输入构件相互连接的第三转矩传递机构；选择性地可接合从而将所述行星齿轮组组件的所述太阳齿轮与固定构件相互连接的第四转矩传递机构；选择性地可接合从而将所述行星齿轮组组件的所述环形齿轮与所述固定构件相互连接的第五转矩传递机构；以及选择性地可接合从而将所述第一行星齿轮组的所述环形齿轮和所述第二行星齿轮组的所述托架构件与所述固定构件相互连接的第六转矩传递机构；并且其中所述转矩传递机构以至少三个的组合选择性地可接合从而在所述输入构件和所述输出构件之间建立至少 八个前进传动比和至少一个倒挡传动比。
全文摘要
本发明涉及具有四个行星齿轮组的多挡变速器。该变速器具有输入构件、输出构件、两个行星齿轮组、可堆叠或嵌套从而形成行星齿轮组组件的另外两个行星齿轮组、多个连接构件以及多个转矩传递装置。每个行星齿轮组都包括第一、第二和第三构件。堆叠或嵌套的行星齿轮组组件具有用于可转动地支撑第一多个小齿轮和第二多个小齿轮的托架构件、环形齿轮以及共同构件。转矩传递装置包括离合器和制动器。
文档编号F16H3/44GK102221071SQ201110094929
公开日2011年10月19日 申请日期2011年4月15日 优先权日2010年4月15日
发明者W. 菲利普斯 A., W. 梅利特 E., M. 哈特 J., H. 维特科普 S. 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司