专利名称：多速变速器的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及具有多个行星齿轮组和多个扭矩传递装置的多速变速器，更具体地涉及具有四个行星齿轮组和多个扭矩传递装置的多速变速器。
背景技术：
这部分的叙述仅仅提供与本公开有关的背景信息并且可能构成或可能不构成现有技术。典型的多速变速器使用摩擦式离合器或制动器、行星齿轮布置和固定互联装置的组合来获得多个传动比。行星齿轮组的数量和物理布置通常由封装、成本和期望速度比决定。尽管现有变速器实现了其预期目的，但是对于新的改进型变速器构造的需求是基本不变的，这些新的改进型变速器构造具有改进的性能，特别是从效率、响应性和平顺性方面来看，以及改进的封装，主要是减小的尺寸和重量。因此，需要一种改进的、有成本效益的、紧凑的多速变速器。
发明内容
本发明提供一种变速器，其具有输入部件、输出部件、四个行星齿轮组、多个联接部件和多个扭矩传递装置。每个行星齿轮组包括第一、第二和第三部件。扭矩传递装置是例如离合器和制动器。在一个示例中，变速器包括输入部件、输出部件、分别具有第一、第二和第三部件的第一和第二行星齿轮组，其中，所述第一、第二和第三部件中的每一个包括在第一旋转部件、第二旋转部件、第三旋转部件和第四旋转部件之一中，并且其中，所述第一行星齿轮组的两个部件分别地与所述第二行星齿轮组的两个部件直接连接，以形成第一和第二旋转部件，并且其中，所述第四旋转部件直接连接到所述输入部件。变速器还包括分别具有第一、第二和第三部件的第三和第四行星齿轮组，其中，所述第一、第二和第三部件中的每一个包括在第五旋转部件、第六旋转部件、第七旋转部件和第八旋转部件之一中，并且其中，所述第三行星齿轮组的两个部件分别地与所述第四行星齿轮组的两个部件直接连接，以形成第五和第六旋转部件，并且其中，所述第六旋转部件直接连接到所述输出部件。互连部件持续地连接到所述第一旋转部件和所述第七旋转部件。六个扭矩传递装置中的每一个选择性地接合，以便将所述第一、第二、第三、第四、 第五、第七和第八旋转部件中的至少一个与固定部件和所述第一、第二、第三、第四、第五、 第七和第八旋转部件中的至少另一个连接。扭矩传递装置以至少两个进行组合的方式选择性地接合，以在所述输入部件和所述输出部件之间建立多个前进速度比和至少一个倒档速匕匕。此外，本发明还涉及以下技术方案。I. 一种变速器，包括
输入部件；
输出部件；
分别具有第一、第二和第三部件的第一和第二行星齿轮组，其中，所述第一、第二和第三部件中的每一个包括在第一旋转部件、第二旋转部件、第三旋转部件和第四旋转部件之一中，并且其中，所述第一行星齿轮组的两个部件分别地与所述第二行星齿轮组的两个部件直接连接，以形成第一和第二旋转部件，并且其中，所述第四旋转部件直接连接到所述输入部件；
分别具有第一、第二和第三部件的第三和第四行星齿轮组，其中，所述第一、第二和第三部件中的每一个包括在第五旋转部件、第六旋转部件、第七旋转部件和第八旋转部件之一中，并且其中，所述第三行星齿轮组的两个部件分别地与所述第四行星齿轮组的两个部件直接连接，以形成第五和第六旋转部件，并且其中，所述第六旋转部件直接连接到所述输出部件；
持续地连接到所述第一旋转部件和所述第七旋转部件的互连部件；以及
六个扭矩传递装置，所述六个扭矩传递装置中的每一个选择性地接合，以便将所述第
一、第二、第三、第四、第五、第七和第八旋转部件中的至少一个与固定部件和所述第一、第
二、第三、第四、第五、第七和第八旋转部件中的至少另一个连接，并且
其中，所述扭矩传递装置以至少两个组合的方式选择性地接合，以在所述输入部件和所述输出部件之间建立多个前进速度比和至少一个倒档速度比。2.如技术方案I所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递装置中的第一个选择性地接合，以便将所述第四旋转部件与所述第五旋转部件连接。3.如技术方案2所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递装置中的第二个选择性地接合，以便将所述第四旋转部件与所述第八旋转部件连接。4.如技术方案3所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递装置中的第三个选择性地接合，以便将所述第三旋转部件与所述固定部件连接。5.如技术方案4所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递装置中的第四个选择性地接合，以便将所述第二旋转部件与所述固定部件连接。6.如技术方案5所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递装置中的第五个选择性地接合，以便将所述第一旋转部件、所述互连部件和所述第七旋转部件与所述固定部件连接。7.如技术方案6所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递装置中的第六个选择性地接合，以便将所述第五旋转部件与所述固定部件连接。8.如技术方案I所述的变速器，其中，所述第一行星齿轮组的第三部件和所述第二行星齿轮组的第三部件形成所述第一旋转部件，所述第一行星齿轮组的第二部件和所述第二行星齿轮组的第二部件形成所述第二旋转部件，所述第一行星齿轮组的第一部件形成所述第三旋转部件，所述第二行星齿轮组的第一部件形成所述第四旋转部件，所述第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第三部件形成所述第五旋转部件，所述第三行星齿轮组的第二部件和所述第四行星齿轮组的第二部件形成所述第六旋转部件，所述第三行星齿轮组的第一部件形成所述第七旋转部件，所述第四行星齿轮组的第一部件形成所述第八旋转部件。9.如技术方案8所述的变速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第一部件是太阳轮，所述第一、第二、第三行星齿轮组的第二部件和所述第四行星齿轮组的第三部件是齿圈，所述第一、第二和第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第二部件是架部件。10.如技术方案8所述的变速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第一部件是太阳轮，所述第一行星齿轮组的第二部件、所述第二行星齿轮组的第三部件、 所述第三行星齿轮组的第二部件、所述第四行星齿轮组的第二部件是齿圈，所述第一行星齿轮组的第三部件、所述第二行星齿轮组的第二部件、所述第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第三部件是架部件。11.如技术方案8所述的变速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第一部件是太阳轮，所述第一行星齿轮组的第三部件、所述第二行星齿轮组的第三部件、 所述第三行星齿轮组的第二部件、所述第四行星齿轮组的第三部件是齿圈，所述第一行星齿轮组的第二部件、所述第二行星齿轮组的第二部件、所述第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第二部件是架部件。12.如技术方案8所述的变速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第一部件是太阳轮，所述第一行星齿轮组的第二部件和所述第二行星齿轮组的第三部件是齿圈，所述第三和第四行星齿轮组的第二部件被组合以形成单个的齿圈，所述第一行星齿轮组的第三部件和所述第二行星齿轮组的第二部件是架部件，所述第三和第四行星齿轮组的第三部件被组合以形成单个的架部件。13.如技术方案8所述的变速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第一部件是太阳轮，所述第一行星齿轮组的第二部件和所述第二行星齿轮组的第二部件组合以形成单个的齿圈，所述第三行星齿轮组的第二部件和所述第四行星齿轮组的第三部件是齿圈，所述第一行星齿轮组的第三部件和所述第二行星齿轮组的第三部件组合以形成单个的架部件，所述第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第二部件是架部件。14. 一种变速器,包括
输入部件；
输出部件；
分别具有第一、第二和第三部件的第一和第二行星齿轮组，其中，所述第一、第二和第三部件中的每一个包括在第一旋转部件、第二旋转部件、第三旋转部件和第四旋转部件之一中，并且其中，所述第一行星齿轮组的两个部件分别地与所述第二行星齿轮组的两个部件直接连接，以形成第一和第二旋转部件，并且其中，所述第四旋转部件直接连接到所述输入部件；
分别具有第一、第二和第三部件的第三和第四行星齿轮组，其中，所述第一、第二和第三部件中的每一个包括在第五旋转部件、第六旋转部件、第七旋转部件和第八旋转部件之一中，并且其中，所述第三行星齿轮组的两个部件分别地与所述第四行星齿轮组的两个部件直接连接，以形成第五和第六旋转部件，并且其中，所述第六旋转部件直接连接到所述输出部件；
持续地连接到所述第一旋转部件和所述第七旋转部件的互连部件；
第一扭矩传递装置，所述第一扭矩传递装置选择性地接合，以便将所述第四旋转部件与所述第五旋转部件连接；
第二扭矩传递装置，所述第二扭矩传递装置选择性地接合，以便将所述第四旋转部件与所述第八旋转部件连接；
第三扭矩传递装置，所述第三扭矩传递装置选择性地接合，以便将所述第三旋转部件与所述固定部件连接；
第四扭矩传递装置，所述第四扭矩传递装置选择性地接合，以便将所述第二旋转部件与所述固定部件连接；
第五扭矩传递装置，所述第五扭矩传递装置选择性地接合，以便将所述第一旋转部件、 所述互连部件和所述第七旋转部件与所述固定部件连接；以及
第六扭矩传递装置，所述第六扭矩传递装置选择性地接合，以便将所述第五旋转部件与所述固定部件连接，并且
其中，所述扭矩传递装置以至少两个进行组合的方式选择性地接合，以在所述输入部件和所述输出部件之间建立至少九个前进速度比和至少一个倒档速度比。15.如技术方案14所述的变速器，其中，所述第一行星齿轮组的第三部件和所述第二行星齿轮组的第三部件形成所述第一旋转部件，所述第一行星齿轮组的第二部件和所述第二行星齿轮组的第二部件形成所述第二旋转部件，所述第一行星齿轮组的第一部件形成所述第三旋转部件，所述第二行星齿轮组的第一部件形成所述第四旋转部件，所述第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第三部件形成所述第五旋转部件，所述第三行星齿轮组的第二部件和所述第四行星齿轮组的第二部件形成所述第六旋转部件，所述第三行星齿轮组的第一部件形成所述第七旋转部件，所述第四行星齿轮组的第一部件形成所述第八旋转部件。16.如技术方案15所述的变速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第一部件是太阳轮，所述第一、第二、第三行星齿轮组的第二部件和所述第四行星齿轮组的第三部件是齿圈，所述第一、第二和第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第二部件是架部件。17.如技术方案15所述的变速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第一部件是太阳轮，所述第一行星齿轮组的第二部件、所述第二行星齿轮组的第三部件、 所述第三行星齿轮组的第二部件、所述第四行星齿轮组的第二部件是齿圈，所述第一行星齿轮组的第三部件、所述第二行星齿轮组的第二部件、所述第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第三部件是架部件。18.如技术方案15所述的变速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第一部件是太阳轮，所述第一行星齿轮组的第三部件、所述第二行星齿轮组的第三部件、 所述第三行星齿轮组的第二部件、所述第四行星齿轮组的第三部件是齿圈，所述第一行星齿轮组的第二部件、所述第二行星齿轮组的第二部件、所述第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第二部件是架部件。
8
19.如技术方案15所述的变速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第一部件是太阳轮，所述第一行星齿轮组的第二部件和所述第二行星齿轮组的第三部件是齿圈，所述第三和第四行星齿轮组的第二部件被组合以形成单个的齿圈，所述第一行星齿轮组的第三部件和所述第二行星齿轮组的第二部件是架部件，所述第三和第四行星齿轮组的第三部件被组合以形成单个的架部件。20.如技术方案15所述的变速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第一部件是太阳轮，所述第一行星齿轮组的第二部件和所述第二行星齿轮组的第二部件组合以形成单个的齿圈，所述第三行星齿轮组的第二部件和所述第四行星齿轮组的第三部件是齿圈，所述第一行星齿轮组的第三部件和所述第二行星齿轮组的第三部件组合以形成单个的架部件，所述第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第二部件是架部件。本发明进一步的特征、方面和优点将通过参考下文的描述和附图而变得清楚，附图中相同的附图标记代表相同的构件、元件或特征。
本文描述的附图仅用于说明的目的，不意图以任何方式限制本公开的范围。图I是根据本发明的多速变速器的一个实施例的杠杆图2是根据本发明的多速变速器的一个实施例的示意图3是示出了在图I和2所示的变速器的可用前进和倒档速度或传动比的每个中的各种扭矩传递元件的接合状态的真值表；
图4是根据本发明的多速变速器的一个实施例的示意图5是示出了在图I和4所示的变速器的可用前进和倒档速度或传动比的每个中的各种扭矩传递元件的接合状态的真值表；
图6是根据本发明的多速变速器的一个实施例的示意图7是示出了在图I和6所示的变速器的可用前进和倒档速度或传动比的每个中的各种扭矩传递元件的接合状态的真值表；
图8是根据本发明的多速变速器的一个实施例的示意图9是示出了在图I和8所示的变速器的可用前进和倒档速度或传动比的每个中的各种扭矩传递元件的接合状态的真值表；
图10是根据本发明的多速变速器的一个实施例的示意图11是示出了在图I和10所示的变速器的可用前进和倒档速度或传动比的每个中的各种扭矩传递元件的接合状态的真值表。
具体实施例方式以下描述在本质上仅仅是示例性的，并且不意图限制本公开、应用或用途。现在参考图1，该图以杠杆图形式示出了六速变速器10的一个实施例。杠杆图是诸如自动变速器的机械装置的构件的示意性表示。每个单独的杠杆表示一个行星齿轮组， 其中行星齿轮的三个基本机械构件各自由一个节点表示。因此，单个杠杆包括三个节点 一个表示太阳轮、一个表示行星齿轮架，一个表示齿圈。每个杠杆的节点之间的相对长度可用于表示每个相应齿轮组的齿圈-太阳轮比率。从而，这些杠杆比用于改变变速器的传动比以实现合适的比和比级数。各行星齿轮组的节点之间的机械联接或互连由细的水平线图示，而诸如离合器和制动器的扭矩传递装置由交错的指状件表示。如果该装置是制动器，则一组指状件被固接。杠杆图的形式、目的和使用的进一步阐述可见于Benford和Leising 的 SAE 论文 810102“The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis，，，该论文通过引用全部结合于本文。变速器10包括输入轴或部件12、具有三个节点(第一节点14A、第二节点14B和第三节点14C)的第一行星齿轮组14、具有三个节点(第一节点16A、第二节点16B和第三节点 16C)的第二行星齿轮组16、具有三个节点(第一节点18A、第二节点18B和第三节点18C)的第三行星齿轮组18、具有三个节点(第一节点20A、第二节点20B和第三节点20C)的第四行星齿轮组20以及输出轴或部件22。输入部件12联接至第二行星齿轮组16的第一节点16A。输出部件22联接到第三行星齿轮组18的第二节点18B并且联接到第四行星齿轮组20的第二节点20B。第一行星齿轮组14的第二节点14B联接到第二行星齿轮组16的第二节点16B。第一行星齿轮组 14的第三节点14C联接到第二行星齿轮组16的第三节点16C和第三行星齿轮组18的第一节点18A。第三行星齿轮组18的第二节点18B联接至第四行星齿轮组20的第二节点20B。 第三行星齿轮组18的第三节点18C联接至第四行星齿轮组20的第三节点20C。第一离合器26选择性地将第二行星齿轮组16的第一节点16A和输入轴12与第三行星齿轮组18的第三节点18C和第四行星齿轮组20的第三节点20C连接。第二离合器 28将第二行星齿轮组16的第一节点16A和输入部件12与第四行星齿轮组20的第一节点 20A选择性地连接。第一制动器30将第一行星齿轮组14的第一节点14A与固定部件或变速器壳体40选择性地连接。第二制动器32将第一行星齿轮组14的第二节点14B和第二行星齿轮组16的第二节点16B与固定部件或变速器壳体40选择性地连接。第三制动器34 将第一行星齿轮组的第三节点14C、第二行星齿轮组16的第三节点16C、第三行星齿轮组18 的第一节点18A与固定部件或变速器壳体40选择性地连接。第四制动器36将第三行星齿轮组18的第三节点18C和第四行星齿轮组20的第三节点20C与固定部件或变速器壳体40 选择性地连接。现在参考图2，棒状图示出了根据本发明的多速变速器10的实施例的示意布置图。在图2中，继续使用图I中的杠杆图的附图标记。离合器、制动器和联接件被相应地示出，而行星齿轮组的节点此时表示为行星齿轮组的构件，例如太阳轮、齿圈、行星齿轮和行星齿轮架。例如，第一行星齿轮组14包括太阳轮部件14A、行星齿轮架部件14C和齿圈部件 14B。太阳轮部件14A与第一轴或互连部件42连接以便共同旋转。齿圈部件14B与第二轴或互连部件44连接以共同旋转。行星齿轮架部件14C旋转地支撑一组行星齿轮14D (仅示出一个)并且与第三轴或互连部件46和第四轴或互连部件48连接以共同旋转。行星齿轮 14D中的每个均配置成与太阳轮部件14A和齿圈部件14B都互相啮合。第二行星齿轮组16包括太阳轮部件16A、行星齿轮架部件16C和齿圈部件16B，行星齿轮架部件16C可旋转地支撑一组行星齿轮16D和16E。太阳轮部件16A与输入部件12 连接以便共同旋转。齿圈部件16B与第二轴或互连部件44连接以共同旋转。行星齿轮架部件16C与第四轴或互连部件48和第五轴或互连部件50连接以便共同旋转。行星齿轮16D 中的每个均配置成与齿圈部件16B和行星齿轮16E都互相啮合。行星齿轮16E中的每个均配置成与行星齿轮16D和太阳轮16A都互相哨合。第三行星齿轮组18包括太阳轮部件18A、齿圈部件18B和可旋转地支撑一组行星齿轮18D的行星齿轮架部件18C。太阳轮部件18A与第五互连部件50连接以便共同旋转。 齿圈部件18B与第六轴或互连部件52连接以共同旋转。行星架部件18C与第七轴或互连部件54和第八轴或互连部件56连接以便共同旋转。行星齿轮18D的每一个构造成与太阳轮部件18A和齿圈部件18B都相互啮合。第四行星齿轮组20包括太阳轮部件20A、齿圈部件20C和可旋转地支撑一组行星齿轮20D的行星齿轮架部件20B。太阳轮部件20A与第九轴或互连部件58连接以便共同旋转。齿圈构件20C与第七互连部件54连接以便共同旋转。行星架构件20B与第六互连部件52以及输出部件22连接以便共同旋转。行星齿轮20D的每个被构造为与太阳轮部件 20A和齿圈部件20C都相互啮合。输入轴或部件12优选持续地连接到发动机(未示出)或扭矩转换器(未示出)的涡轮。输出轴或部件22优选与主减速器单元或分动箱(未示出)持续连接。扭矩传递机构或离合器26、28和制动器30、32、34、36允许这些轴或互连部件、行星齿轮组的部件和壳体的选择性互连。例如，第一离合器26选择性地接合，以便将第八互连部件56与输入部件12连接。第二离合器28选择性地接合，以便将第九互连部件58与输入部件12连接。第一制动器30选择性地接合，以便将第一互连部件42与固定部件或变速器壳体40连接，以便限制第一行星齿轮组14的太阳轮部件14A相对于固定部件或变速器壳体40旋转。第二制动器32选择性地接合，以便将第二互连部件44与固定部件或变速器壳体40连接，以便限制第一行星齿轮组14的齿圈部件14B和第二行星齿轮组16的齿圈部件16B相对于固定部件或变速器壳体40旋转。第三制动器34选择性地接合，以便将第三互连部件46与固定部件或变速器壳体40连接，以便限制第一行星齿轮组14的行星架部件14C、第二行星齿轮组16的行星架部件16C和第三行星齿轮组18的太阳轮18A相对于固定部件或变速器壳体40旋转。第四制动器36选择性地接合，以便将第七互连部件54与固定部件或变速器壳体40连接，以便限制第三行星齿轮组18的行星架部件18C和第四行星齿轮组20的齿圈部件20C相对于固定部件或变速器壳体40旋转。现在参考图2和图3，将描述多速变速器10的实施例的操作。应当理解的是，变速器10能够以至少九个前进速度或扭矩比和至少一个倒档速度或扭矩比将扭矩从输入轴或部件12传输给输出轴或部件22。各前进和倒档速度比或扭矩比通过扭矩传递机构(即，第一离合器26、第二离合器28、第一制动器30、第二制动器32、第三制动器34和第四制动器 36)中的一个或多个的接合来获得，如下所述。图3为示出被启用或接合以实现各种档位状态的扭矩传递机构的各种组合的真值表。各种档位状态的实际数字传动比也被示出，但是应当理解的是，这些数值仅为示例性的，它们可在很大范围内被调节以适应变速器10的各种应用和操作标准。图3还示出了使用本发明的实施例可得到的传动比的一个示例。当然，根据所选择的齿轮直径、齿轮齿数和齿轮结构，也可以实现其它传动比。为了建立倒档，第一制动器30和第四制动器36被接合或启用。第一制动器30将第一互连部件42与固定部件或变速器壳体40连接，以便限制第一行星齿轮组14的太阳轮部件14A相对于固定部件或变速器壳体40旋转。第四制动器36将第七互连部件54与固定部件或变速器壳体40连接，以便限制第三行星齿轮组18的行星架部件18C和第四行星齿轮组20的齿圈部件20C相对于固定部件或变速器壳体40旋转。同样，通过离合器和制动器接合的不同组合获得九个前进比，如图3中所示。参考图4，棒状图显示了基于根据本发明的变速器10的多速变速器的另一实施例 100的示意性布局。在图4中，行星齿轮组的构件，诸如太阳轮、齿圈、行星齿轮和行星齿轮架、离合器、制动器以及联接件相应地显示在变速器100中。现在参考图4和图5，将描述多速变速器100的实施例的操作。应当理解的是，变速器100能够以至少九个前进速度或扭矩比和至少一个倒档速度或扭矩比将扭矩从输入轴或部件12传输给输出轴或部件22。各前进和倒档速度比或扭矩比通过扭矩传递机构(即，第一离合器26、第二离合器28、第一制动器30、第二制动器32、第三制动器34和第四制动器36)中的一个或多个的接合来获得。 图5为示出被启用或接合以实现各种档位状态的扭矩传递机构的各种组合的真值表。各种档位状态的实际数字传动比也被示出，但是应当理解的是，这些数值仅为示例性的，它们可在很大范围内被调节以适应变速器100的各种应用和操作标准。图5还示出了使用本发明的实施例可得到的传动比的示例。当然，根据所选择的齿轮直径、齿轮齿数和齿轮结构，也可以实现其它传动比。参考图6，棒状图显示了基于根据本发明的变速器10的多速变速器的另一实施例 200的示意性布局。在图6中，行星齿轮组的构件，诸如太阳轮、齿圈、行星齿轮和行星齿轮架、离合器、制动器以及联接件相应地显示在变速器200中。现在参考图6和图7，将描述多速变速器实施例200的操作。应当理解的是，变速器200能够以至少九个前进速度或扭矩比和至少一个倒档速度或扭矩比将扭矩从输入轴或部件12传输给输出轴或部件22。各前进和倒档速度比或扭矩比通过扭矩传递机构(即，第一离合器26、第二离合器28、第一制动器30、第二制动器32、第三制动器34和第四制动器36)中的一个或多个的接合来获得。图 7为示出被启用或接合以实现各种档位状态的扭矩传递机构的各种组合的真值表。各种档位状态的实际数字传动比也被示出，但是应当理解的是，这些数值仅为示例性的，它们可在很大范围内被调节以适应变速器200的各种应用和操作标准。图7还示出了使用本发明的实施例可得到的传动比的一个示例。当然，根据所选择的齿轮直径、齿轮齿数和齿轮结构， 也可以实现其它传动比。参考图8，棒状图显示了基于根据本发明的变速器10的多速变速器的另一实施例 300的示意性布局。在图8中，行星齿轮组的构件，诸如太阳轮、齿圈、行星齿轮和行星齿轮架、离合器、制动器以及联接件相应地显示在变速器300中。在变速器300中，行星齿轮组 18和20 (示于图I的杠杆图中)被组合以形成行星齿轮组组件17。行星齿轮组组件17包括太阳轮部件18A和20A、齿圈部件18B/20B和可旋转地支撑第一组行星齿轮19 (仅示出了其中一个)和第二组行星齿轮21 (仅示出了其中一个)的行星齿轮架部件18C/20C。行星齿轮19是具有第一端19a和第二端19b的长小齿轮。每个行星齿轮19构造成在第一端 19a与太阳轮部件18A相互啮合并且在第二端19b与齿圈部件18B/20B和第二组行星齿轮 21相互啮合。第二组行星齿轮21中的每个均配置成与太阳轮构件20A和第一组行星齿轮 19都互相啮合。太阳轮部件18A与第二行星齿轮组16的齿圈16C互连。齿圈部件18B/20B 与输出轴22连接以便共同旋转。行星架部件18C/20C与制动器36和离合器26连接以便共同旋转。太阳轮部件20A与离合器28连接以便共同旋转。 现在参考图8和图9，将描述多速变速器300的实施例的操作。应当理解的是，变速器300能够以至少九个前进速度或扭矩比和至少一个倒档速度或扭矩比将扭矩从输入轴或部件12传输给输出轴或部件22。各前进和倒档速度比或扭矩比通过扭矩传递机构(即， 第一离合器26、第二离合器28、第一制动器30、第二制动器32、第三制动器34和第四制动器36)中的一个或多个的接合来获得。图9为示出被启用或接合以实现各种档位状态的扭矩传递机构的各种组合的真值表。各种档位状态的实际数字传动比也被示出，但是应当理解的是，这些数值仅为示例性的，它们可在很大范围内被调节以适应变速器300的各种应用和操作标准。图9还示出了使用本发明的实施例可得到的传动比的一个示例。当然，根据所选择的齿轮直径、齿轮齿数和齿轮结构，也可以实现其它传动比。参考图10，棒状图显示了基于根据本发明的变速器10的多速变速器的另一实施例400的示意性布局。在图10中，行星齿轮组的构件，诸如太阳轮、齿圈、行星齿轮和行星齿轮架、离合器、制动器以及联接件相应地显示在变速器400中。在变速器400中，行星齿轮组14和16 (示于图I的杠杆图中)被组合以形成行星齿轮组组件27。行星齿轮组组件27 包括太阳轮部件14A和16A、齿圈部件14B/16B和行星齿轮架部件14C/16C，行星齿轮架部件14C/16C可旋转地支撑第一组行星齿轮29 (仅示出其中一个)和第二组行星齿轮31 (仅示出其中一个)。行星齿轮29是具有第一端29a和第二端29b的长小齿轮。每个行星齿轮 29构造成在第一端29a与太阳轮部件14A相互啮合并且在第二端29b与齿圈部件14B/16B 和第二组行星齿轮31相互啮合。第二组行星齿轮31中的每个均配置成与太阳轮部件16A 和第一组行星齿轮29都互相啮合。太阳轮部件14A与制动器30互连。齿圈部件14B/16B 与制动器32互连。行星架部件14C/16C与制动器34和第三行星齿轮组18的太阳轮18A 连接。太阳轮部件16A与离合器26和28以及输入轴12连接以便共同旋转。现在参考图10和图11，将描述多速变速器的实施例400的操作。应当理解的是， 变速器400能够以至少九个前进速度或扭矩比和至少一个倒档速度或扭矩比将扭矩从输入轴或部件12传输给输出轴或部件22。各前进和倒档速度比或扭矩比通过扭矩传递机构 (SP，第一离合器26、第二离合器28、第一制动器30、第二制动器32、第三制动器34和第四制动器36)中的一个或多个的接合来获得。图11为示出被启用或接合以实现各种档位状态的扭矩传递机构的各种组合的真值表。各种档位状态的实际数字传动比也被示出，但是应当理解的是，这些数值仅为示例性的，它们可在很大范围内被调节以适应变速器400的各种应用和操作标准。图11还示出了使用本发明的实施例可得到的传动比的一个示例。当然，根据所选择的齿轮直径、齿轮齿数和齿轮结构，也可以实现其它传动比。本发明的描述在本质上仅仅是示例性的，并且不背离本发明的精神的变体属于本发明的范围内。这样的变体不应被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，包括输入部件；输出部件；分别具有第一、第二和第三部件的第一和第二行星齿轮组，其中，所述第一、第二和第三部件中的每一个包括在第一旋转部件、第二旋转部件、第三旋转部件和第四旋转部件之一中，并且其中，所述第一行星齿轮组的两个部件分别地与所述第二行星齿轮组的两个部件直接连接，以形成第一和第二旋转部件，并且其中，所述第四旋转部件直接连接到所述输入部件；分别具有第一、第二和第三部件的第三和第四行星齿轮组，其中，所述第一、第二和第三部件中的每一个包括在第五旋转部件、第六旋转部件、第七旋转部件和第八旋转部件之一中，并且其中，所述第三行星齿轮组的两个部件分别地与所述第四行星齿轮组的两个部件直接连接，以形成第五和第六旋转部件，并且其中，所述第六旋转部件直接连接到所述输出部件；持续地连接到所述第一旋转部件和所述第七旋转部件的互连部件；以及六个扭矩传递装置，所述六个扭矩传递装置中的每一个选择性地接合，以便将所述第一、第二、第三、第四、第五、第七和第八旋转部件中的至少一个与固定部件和所述第一、第二、第三、第四、第五、第七和第八旋转部件中的至少另一个连接，并且其中，所述扭矩传递装置以至少两个组合的方式选择性地接合，以在所述输入部件和所述输出部件之间建立多个前进速度比和至少一个倒档速度比。
2.如权利要求I所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递装置中的第一个选择性地接合，以便将所述第四旋转部件与所述第五旋转部件连接。
3.如权利要求I所述的变速器，其中，所述第一行星齿轮组的第三部件和所述第二行星齿轮组的第三部件形成所述第一旋转部件，所述第一行星齿轮组的第二部件和所述第二行星齿轮组的第二部件形成所述第二旋转部件，所述第一行星齿轮组的第一部件形成所述第三旋转部件，所述第二行星齿轮组的第一部件形成所述第四旋转部件，所述第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第三部件形成所述第五旋转部件，所述第三行星齿轮组的第二部件和所述第四行星齿轮组的第二部件形成所述第六旋转部件，所述第三行星齿轮组的第一部件形成所述第七旋转部件，所述第四行星齿轮组的第一部件形成所述第八旋转部件。
4.一种变速器，包括输入部件；输出部件；分别具有第一、第二和第三部件的第一和第二行星齿轮组，其中，所述第一、第二和第三部件中的每一个包括在第一旋转部件、第二旋转部件、第三旋转部件和第四旋转部件之一中，并且其中，所述第一行星齿轮组的两个部件分别地与所述第二行星齿轮组的两个部件直接连接，以形成第一和第二旋转部件，并且其中，所述第四旋转部件直接连接到所述输入部件；分别具有第一、第二和第三部件的第三和第四行星齿轮组，其中，所述第一、第二和第三部件中的每一个包括在第五旋转部件、第六旋转部件、第七旋转部件和第八旋转部件之一中，并且其中，所述第三行星齿轮组的两个部件分别地与所述第四行星齿轮组的两个部件直接连接，以形成第五和第六旋转部件，并且其中，所述第六旋转部件直接连接到所述输出部件；持续地连接到所述第一旋转部件和所述第七旋转部件的互连部件；第一扭矩传递装置，所述第一扭矩传递装置选择性地接合，以便将所述第四旋转部件与所述第五旋转部件连接；第二扭矩传递装置，所述第二扭矩传递装置选择性地接合，以便将所述第四旋转部件与所述第八旋转部件连接；第三扭矩传递装置，所述第三扭矩传递装置选择性地接合，以便将所述第三旋转部件与所述固定部件连接；第四扭矩传递装置，所述第四扭矩传递装置选择性地接合，以便将所述第二旋转部件与所述固定部件连接；第五扭矩传递装置，所述第五扭矩传递装置选择性地接合，以便将所述第一旋转部件、 所述互连部件和所述第七旋转部件与所述固定部件连接；以及第六扭矩传递装置，所述第六扭矩传递装置选择性地接合，以便将所述第五旋转部件与所述固定部件连接，并且其中，所述扭矩传递装置以至少两个进行组合的方式选择性地接合，以在所述输入部件和所述输出部件之间建立至少九个前进速度比和至少一个倒档速度比。
5.如权利要求4所述的变速器，其中，所述第一行星齿轮组的第三部件和所述第二行星齿轮组的第三部件形成所述第一旋转部件，所述第一行星齿轮组的第二部件和所述第二行星齿轮组的第二部件形成所述第二旋转部件，所述第一行星齿轮组的第一部件形成所述第三旋转部件，所述第二行星齿轮组的第一部件形成所述第四旋转部件，所述第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第三部件形成所述第五旋转部件，所述第三行星齿轮组的第二部件和所述第四行星齿轮组的第二部件形成所述第六旋转部件，所述第三行星齿轮组的第一部件形成所述第七旋转部件，所述第四行星齿轮组的第一部件形成所述第八旋转部件。
6.如权利要求5所述的变速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第一部件是太阳轮，所述第一、第二、第三行星齿轮组的第二部件和所述第四行星齿轮组的第三部件是齿圈，所述第一、第二和第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第二部件是架部件。
7.如权利要求5所述的变速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第一部件是太阳轮，所述第一行星齿轮组的第二部件、所述第二行星齿轮组的第三部件、所述第三行星齿轮组的第二部件、所述第四行星齿轮组的第二部件是齿圈，所述第一行星齿轮组的第三部件、所述第二行星齿轮组的第二部件、所述第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第三部件是架部件。
8.如权利要求5所述的变速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第一部件是太阳轮，所述第一行星齿轮组的第三部件、所述第二行星齿轮组的第三部件、所述第三行星齿轮组的第二部件、所述第四行星齿轮组的第三部件是齿圈，所述第一行星齿轮组的第二部件、所述第二行星齿轮组的第二部件、所述第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第二部件是架部件。
9.如权利要求5所述的变速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第一部件是太阳轮，所述第一行星齿轮组的第二部件和所述第二行星齿轮组的第三部件是齿圈，所述第三和第四行星齿轮组的第二部件被组合以形成单个的齿圈，所述第一行星齿轮组的第三部件和所述第二行星齿轮组的第二部件是架部件，所述第三和第四行星齿轮组的第三部件被组合以形成单个的架部件。
10.如权利要求5所述的变速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第一部件是太阳轮，所述第一行星齿轮组的第二部件和所述第二行星齿轮组的第二部件组合以形成单个的齿圈，所述第三行星齿轮组的第二部件和所述第四行星齿轮组的第三部件是齿圈，所述第一行星齿轮组的第三部件和所述第二行星齿轮组的第三部件组合以形成单个的架部件，所述第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第二部件是架部件。
全文摘要
本发明提供一种变速器，其具有输入部件、输出部件、四个行星齿轮组、多个联接部件和六个扭矩传递装置。每个行星齿轮组包括第一、第二和第三部件。所述扭矩传递装置可以包括离合器和制动器。
文档编号F16H3/62GK102588530SQ201210002799
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月6日 优先权日2011年1月6日
发明者A.W.菲利普斯, E.W.梅勒, J.M.哈特, S.H.维特科普 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司