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机构的多速变速器，更具体地涉及具有九个速度、四个行星齿轮组和多个扭矩传递机构的变速器。
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连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
提供一种变速器，其具有输入部件、输出部件、具有第一、第二和第三部件的第一和第二行星齿轮组、具有第三行星齿轮组的行星齿轮组组件。第三行星齿轮组具有第一、第二和第三部件。变速器还包括第一互连部件、第二互连部件、第三互连部件、以及六个扭矩传递机构，其中，所述第一互连部件将第一行星齿轮组的第二部件与第二行星齿轮组的第三部件持续地互连，所述第二互连部件将所述第一行星齿轮组的第三部件与所述第二行星齿轮组的第二部件持续地互连，所述第三互连部件将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中的至少一个与所述行星齿轮组组件持续地互连，六个扭矩传递机构的每一个能够选择性地接合，以便将第一部件、第二部件和第三部件中的一个与第一部件、第二部件、第三部件和固定部件中的至少另一个互连。扭矩传递机构以至少两个进行组合的方式选择性地接合，以在输入部件和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。在本发明的另一示例中，所述输入部件持续地与所述第一行星齿轮组的第一部件互连，所述输出部件持续地与所述第三行星齿轮组组件的第二部件互连。在本发明的又一示例中，六个扭矩传递机构中的第一个能够选择性地接合以将第二行星齿轮组的第一部件与固定部件互连。在本发明的又一示例中，所述六个扭矩传递机构中的第二个能够选择性地接合，以将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中的至少一个与所述固定部件互连。在本发明的又一示例中，所述六个扭矩传递机构中的第三个能够选择性地接合，以将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中的至少一个与所述固定部件互连。在本发明的又一示例中，六个扭矩传递机构中的第四个能够选择性地接合以将第三行星齿轮组的第三部件与固定部件互连。 在本发明的又一示例中，六个扭矩传递机构中的第五个能够选择性地接合以将第三行星齿轮组的第三部件与第一行星齿轮组的第一部件互连。在本发明的又一示例中，六个扭矩传递机构中的第六个能够选择性地接合以将第三行星齿轮组的第一部件与第一行星齿轮组的第一部件互连。在本发明的又一示例中，所述行星齿轮组组件还包括具有第一、第二和第三部件的第四行星齿轮组。在本发明的又一示例中，所述第三互连部件持续地将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中的至少一个与所述第四行星齿轮组的第一部件互连。在本发明的又一示例中，变速器还包括第四和第五互连部件。所述第四互连部件持续地将所述第四行星齿轮组的第三部件与所述第三行星齿轮组的第二部件互连。所述第五互连部件持续地将所述第四行星齿轮组的第二部件与所述第三行星齿轮组的第三部件互连。在本发明的又一示例中，第一部件的每一个是太阳轮部件，第一、第三和第四行星齿轮组的第二部件和第二行星齿轮组的第三部件中的每一个是行星齿轮架部件，第一、第三和第四行星齿轮组的第三部件和第二行星齿轮组的第二部件中的每一个是齿圈部件。在本发明的又一示例中，所述第二行星齿轮组的行星齿轮架部件旋转地支撑第一和第二组行星齿轮，其中，所述第一组行星齿轮与所述太阳轮部件和所述第二组行星齿轮相互啮合，所述第二组行星齿轮与所述第一组行星齿轮和所述齿圈部件相互啮合。在本发明的又一示例中，第一部件的每一个是太阳轮部件，第一、第二和第三行星齿轮组的第二部件和第四行星齿轮组的第三部件中的每一个是行星齿轮架部件，第一、第二和第三行星齿轮组的第三部件和第四行星齿轮组的第二部件中的每一个是齿圈部件。在本发明的又一示例中，所述第四行星齿轮组的行星齿轮架部件旋转地支撑第一和第二组行星齿轮，其中，所述第一组行星齿轮与所述太阳轮部件和所述第四行星齿轮组的第二组行星齿轮相互啮合，所述第二组行星齿轮与所述第一组行星齿轮和所述第四行星齿轮组的齿圈部件相互啮合。在本发明的又一示例中，行星齿轮组组件还包括第一部件，所述第三互连部件将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中的至少一个与所述行星齿轮组组件的第一部件持续地互连。在本发明的又一示例中，第一部件的每一个是太阳轮部件，所述第二部件的每一个是行星齿轮架部件，所述第三部件的每一个是齿圈部件。在本发明的又一示例中，所述第三行星齿轮组的行星齿轮架部件旋转地支撑第一和第二组行星齿轮，其中，所述第一组行星齿轮是细长的行星齿轮，并且与所述行星齿轮组组件的太阳轮部件和所述第二组行星齿轮相互啮合，所述第二组行星齿轮与所述第一组行星齿轮、所述第三行星齿轮组的太阳轮部件和齿圈部件相互啮合。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；
各具有第一、第二和第三部件的第一和第二行星齿轮组；
具有第三行星齿轮组的行星齿轮组组件，其中，所述第三行星齿轮组具有第一、第二和第三部件；
第一互连部件，所述第一互连部件持续地将所述第一行星齿轮组的第二部件与所述第二行星齿轮组的第三部件互连；
第二互连部件，所述第二互连部件持续地将所述第一行星齿轮组的第三部件与所述第二行星齿轮组的第二部件互连；
第三互连部件，所述第三互连部件持续地将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中的至少一个与所述行星齿轮组组件互连；
六个扭矩传递机构，所述六个扭矩传递机构中的每一个能够选择性地接合，以便将所述第一部件、第二部件和第三部件中的一个与所述第一部件、第二部件、第三部件和固定部件中的至少另一个互连，并且
其中，所述扭矩传递机构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。2.如技术方案I所述的变速器，其中，所述输入部件持续地与所述第一行星齿轮组的第一部件互连，所述输出部件持续地与所述第三行星齿轮组组件的第二部件互连。3.如技术方案2所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第一个能够选择性地接合以将所述第二行星齿轮组的第一部件与所述固定部件互连。4.如技术方案3所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第二个能够选择性地接合以将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中的至少一个与所述固定部件互连。5.如技术方案4所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第三个能够选择性地接合以将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中的至少一个与所述固定部件互连。6.如技术方案5所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第四个能够选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第三部件与所述固定部件互连。7.如技术方案6所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第五个能够选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第三部件与所述第一行星齿轮组的第一部件互连。8.如技术方案7所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第六个能够选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第一部件与所述第一行星齿轮组的第一部件互连。9.如技术方案8所述的变速器，其中，所述行星齿轮组组件还包括具有第一、第二和第三部件的第四行星齿轮组。10.如技术方案9所述的变速器，其中，所述第三互连部件持续地将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中的至少一个与所述第四行星齿轮组的第一部件互连。11.如技术方案10所述的变速器，还包括第四和第五互连部件，其中，所述第四互连部件持续地将所述第四行星齿轮组的第三部件与所述第三行星齿轮组的第二部件互连，所述第五互连部件持续地将所述第四行星齿轮组的第二部件与所述第三行星齿轮组的第三部件互连。12.如技术方案11所述的变速器，其中，所述第一部件的每一个是太阳轮部件，所述第一、第三和第四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中的每一个是行星齿轮架部件，所述第一、第三和第四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中的每一个是齿圈部件。13.如技术方案12所述的变速器，其中，所述第二行星齿轮组的行星齿轮架部件旋转地支撑第一和第二组行星齿轮，其中，所述第一组行星齿轮与所述太阳轮部件和所述第二组行星齿轮相互啮合，所述第二组行星齿轮与所述第一组行星齿轮和所述齿圈部件相互哨合。14.如技术方案11所述的变速器，其中，所述第一部件的每一个是太阳轮部件，所述第一、第二和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中的每一 个是行星齿轮架部件，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中的每一个是齿圈部件。15.如技术方案13所述的变速器，其中，所述第四行星齿轮组的行星齿轮架部件旋转地支撑第一和第二组行星齿轮，其中，所述第一组行星齿轮与所述太阳轮部件和所述第四行星齿轮组的第二组行星齿轮相互啮合，所述第二组行星齿轮与所述第一组行星齿轮和所述第四行星齿轮组的齿圈部件相互啮合。16.如技术方案8所述的变速器，其中，所述行星齿轮组组件还包括第二个第一部件，并且所述第三互连部件持续地将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中的至少一个与所述行星齿轮组组件的第二个第一部件互连。17.如技术方案16所述的变速器，其中，所述第一部件的每一个是太阳轮部件，所述第二部件中的每一个是行星齿轮架部件，所述第三部件的每一个是齿圈部件。18.如技术方案17所述的变速器，其中，所述第三行星齿轮组的行星齿轮架部件旋转地支撑第一和第二组行星齿轮，其中，所述第一组行星齿轮是细长的行星齿轮，并且与所述行星齿轮组组件的第二太阳轮部件和所述第二组行星齿轮相互啮合，所述第二组行星齿轮与所述第一组行星齿轮、所述第三行星齿轮组的太阳轮部件和齿圈部件相互啮合。19. 一种变速器，包括
输入部件；
输出部件；
固定部件；
各具有第一、第二和第三部件的第一、第二、第三和第四行星齿轮组；
第一互连部件，所述第一互连部件持续地将所述第一行星齿轮组的第二部件与所述第二行星齿轮组的第三部件互连；
第二互连部件，所述第二互连部件持续地将所述第一行星齿轮组的第三部件与所述第二行星齿轮组的第二部件互连；
第三互连部件，所述第三互连部件持续地将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中的至少一个与所述第四行星齿轮组的第一部件互连；第四互连部件，所述第四互连部件持续地将所述第三行星齿轮组的第三部件与所述第四行星齿轮组的第二部件互连；
第五互连部件，所述第五互连部件持续地将所述第三行星齿轮组的第二部件与所述第四行星齿轮组的第三部件互连；以及
六个扭矩传递机构，所述六个扭矩传递机构中的每一个能够选择性地接合，以便将所述第一部件、第二部件和第三部件中的一个与所述第一部件、第二部件、第三部件和固定部件中的至少另一个互连，并且
其中，所述扭矩传递机构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。20.如技术方案19所述的变速器，其中，所述输入部件与所述第一行星齿轮组的第一部件持续地互连，所述输出部件与所述第三行星齿轮组组件的第二部件和所述第四行星齿轮组的第三部件中的至少一个持续地互连。 21.如技术方案20所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第一个能够选择性地接合以将所述第二行星齿轮组的第一部件与所述固定部件互连。22.如技术方案21所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第二个能够选择性地接合以将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中的至少一个与所述固定部件互连。23.如技术方案22所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第三个能够选择性地接合以将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和所述行星齿轮组组件中的至少一个与所述固定部件互连。24.如技术方案23所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第四个能够选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第三部件与所述固定部件互连。25.如技术方案24所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第五个能够选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第三部件与所述第一行星齿轮组的第一部件和所述输入部件中的至少一个互连。26.如技术方案25所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第六个能够选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第一部件与所述第一行星齿轮组的第一部件和所述输入部件中的至少一个互连。27.如技术方案26所述的变速器，其中，所述第一部件的每一个是太阳轮部件，所述第一、第三和第四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中的每一个是行星齿轮架部件，所述第一、第三和第四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中的每一个是齿圈部件。28.如技术方案26所述的变速器，其中，所述第一部件的每一个是太阳轮部件，所述第一、第二和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中的每一个是行星齿轮架部件，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中的每一个是齿圈部件。29. 一种变速器，包括
输入部件；
输出部件；固定部件；
各具有第一、第二和第三部件的第一和第二行星齿轮组；
具有第二部件、第三部件和两个第一部件的行星齿轮组组件，其中，所述输入部件持续地与所述第一行星齿轮组的第一部件互连，所述输出部件持续地与所述行星齿轮组组件的第二部件互连；
第一互连部件，所述第一互连部件持续地将所述第一行星齿轮组的第二部件与所述第二行星齿轮组的第三部件互连；
第二互连部件，所述第二互连部件持续地将所述第一行星齿轮组的第三部件与所述第二行星齿轮组的第二部件互连；
第三互连部件，所述第三互连部件持续地将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中的至少一个与所述行星齿轮组组件的两个第一部件中的第一 个互连；
第一扭矩传递机构，所述第一扭矩传递机构能够选择性地接合，以便将所述第二行星齿轮组的第一部件与所述固定部件互连；
第二扭矩传递机构，所述第二扭矩传递机构能够选择性地接合，以将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中的至少一个与所述固定部件互连；第三扭矩传递机构，所述第三扭矩传递机构能够选择性地接合，以将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中的至少一个与所述固定部件互连；第四扭矩传递机构，所述第四扭矩传递机构能够选择性地接合，以将所述行星齿轮组组件的第三部件与所述固定部件互连；
第五扭矩传递机构，所述第五扭矩传递机构能够选择性地接合，以将所述行星齿轮组组件的第三部件与所述第一行星齿轮组的第一部件互连；以及
第六扭矩传递机构，所述第六扭矩传递机构能够选择性地接合，以便将所述行星齿轮组组件的两个第一部件中的第二个与所述第一行星齿轮组的第一部件互连，并且
其中，所述扭矩传递机构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。30.如技术方案29所述的变速器，其中，所述第一部件的每一个是太阳轮部件，所述第二部件中的每一个是行星齿轮架部件，所述第三部件的每一个是齿圈部件。31.如技术方案30所述的变速器，其中，所述行星齿轮组组件的行星齿轮架部件旋转地支撑第一和第二组行星齿轮，其中，所述第一组行星齿轮是细长的行星齿轮，并且与所述行星齿轮组组件的两个太阳轮部件中的第一个和所述第二组行星齿轮相互啮合，所述第二组行星齿轮与所述第一组行星齿轮、所述行星齿轮组组件的两个太阳轮部件中的第二个和齿圈部件相互啮合。通过参照下面的描述和附图，本发明的其它特征和优点将变得清楚，附图中，相同的标号指相同的构件、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是根据本发明的九速变速器的一个示例的杠杆图；图2是根据本发明的九速变速器的一个示例的杠杆 图3是根据本发明的九速变速器的一个示例的示意 图4是根据本发明的九速变速器的一个示例的示意 图5是根据本发明的九速变速器的一个示例的示意图；以及
图6是示出了在图1-5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机构的接合状态的真值表。
具体实施方式
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。首先，应当理解，在所提供的特定示例中，本发明的自动变速器在四个行星齿轮组的元件之间具有永久性机械式连接的布置。例如，第一行星齿轮组的第一构件或元件永久地联接至第二行星齿轮组的第一构件或元件。第一行星齿轮组的第二构件或元件永久性地联接到第二行星齿轮组的第二构件或元件。第三行星齿轮组的第一构件或元件永久性地联接到第四行星齿轮组的第一构件或元件。第三行星齿轮组的第二构件或元件永久性地联接到第四行星齿轮组的第二构件或元件。最后，第二行星齿轮组的第二构件或元件永久性地联接到第四行星齿轮组的第三构件或元件。现在参考图1，该图以杠杆图形式示出了根据本发明的九速变速器10的一个示例。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。在杠杆图中，单个杠杆可以表示具有三个基本机械构件的单个行星齿轮组太阳轮部件，齿圈部件和行星齿轮架部件。然而，杆也可以表示一对行星齿轮组，其中，行星齿轮组的三个基本的机械构件或成对行星齿轮组之间的共用机械构件各通过节点来表示。在这种情况下，单个杠杆包含四个节点。节点中的两个各表示在两个行星齿轮组之间共用的机械构件或互连到成对的齿轮组的另一个的机械构件上的成对齿轮组的一个的机械构件。节点中的一个是成对的行星齿轮组之一的太阳轮部件、齿圈部件或行星齿轮架部件。最后，节点中的一个是成对的行星齿轮组中另一个的太阳轮部件、齿圈部件或行星齿轮架部件。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机构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。继续参考图1，变速器10包括输入轴或部件12、第一行星齿轮组对14/16、第二行星齿轮组对18/20和输出轴或部件22，其中，第一行星齿轮组对14/16具有四个节点第一节点14A、第二节点14B/16C、第三节点14C/16B、以及第四节点16A，第二行星齿轮组对18/20具有四个节点第一节点18A、第二节点18B/20C、第三节点18C/20B、以及第四节点20A。在图I所示的本发明的示例中，第一行星齿轮组对14/16的第一节点14A联接到输入轴或部件12。第一行星齿轮组对14/16的第三节点14C/16B联接到第二行星齿轮组对18/20的第四节点20A。第二行星齿轮组对18/20的第二节点18B/20C联接到输出轴或部件22。图I的变速器10的示例包括第一制动器24，该第一制动器24选择性地将第一行星齿轮组对14/16的第四节点16A与固定部件50连接。第二制动器26选择性地将第一行星齿轮组对14/16的第二节点14B/16C与固定部件50连接。第三制动器28选择性地将第二行星齿轮组对18/20的第四节点20A与固定部件50连接。第四制动器30选择性地将第二行星齿轮组对18/20的第三节点18C/20B与固定部件50连接。第一离合器32选择性地将第一行星齿轮组对14/16的第一节点14A与第二行星齿轮组对18/20的第三节点18C/20B连接。第二离合器34选择性地将第一行星齿轮组对14/16的第一节点14A与第二行星齿轮组对18/20的第一节点18A连接。现在参考图2，该图以三节点杠杆图形式示出了九速变速器110的一个示例。在图2中，继续使用图I中的杠杆图的附图标记。变速器110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。输入轴或部件12联接到第一行星齿轮组14的第一节点14A。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的第三节点16C。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的第二节点16B。第二行星齿轮组16的第二节点16B联接到第四行星齿轮组20的第一节点20A。第四行星齿轮组20的第二节点20B联接至第三行星齿轮组18的第三节点18C。第四行星齿轮组20的第三节点20C联接至第三行星齿轮组18的第二节点18B。输出轴或部件22联接到第四行星齿轮组20的第三节点20C和第三行星齿轮组18的第二节点18B。第一制动器24将第二行星齿轮组16的第一节点16A与固定部件50选择性地连接。第二制动器26将第一行星齿轮组14的第二节点14B及第二行星齿轮组16的第三节点16C与固定部件50选择性地连接。第三制动器28将第一行星齿轮组14的第三节点14C、第二行星齿轮组16的第二节点16B和第四行星齿轮组20的第一节点20A与固定部件50选择性地连接。第四制动器30将第四行星齿轮组20的第二节点20B及第三行星齿轮组18的第三节点18C与固定部件50选择性地连接。第一离合器32选择性地将第四行星齿轮组20的第二节点20B和第三行星齿轮组18的第三节点18C与第一行星齿轮组14的第一节点14A和输入轴或部件12连接。第二离合器34将第三行星齿轮组18的第一节点18A与第一行星齿轮组14的第一节点14A和输入轴或部件12选择性地连接。现在参考图3，棒图示出了根据本发明的九速变速器210的实施例的示意性布局。在图3中，继续使用图2中的杠杆图的附图标记。离合器和联接件被相应地示出，但是行星齿轮组的节点现在表示为行星齿轮组的构件，例如太阳轮部件、齿圈部件、行星齿轮和行星齿轮架部件。例如，变速器210的第一行星齿轮组14包括太阳轮部件14A、齿圈部件14C和行星齿轮架部件14B，行星齿轮架部件14B可旋转地支撑一组行星齿轮14D (仅示出其中一个)。太阳轮部件14A与输入部件或轴12连接以共同旋转。齿圈部件14C与第一轴或互连部件36连接以便共同旋转。行星齿轮架部件14B与第二轴或互连部件38连接以便共同旋转。行星齿轮14D的每个都被构造为与太阳轮部件14A和齿圈部件14C都相互啮合。变速器210的第二行星齿轮组16包括太阳轮部件16A、齿圈部件16C和旋转地支撑第一组行星齿轮16D和第二组行星齿轮16E (各仅示出一个)的行星齿轮架部件16B。太阳轮部件16A与第三轴或互连部件40连接以便共同旋转。齿圈部件16C与第一轴或互连部件36连接以便共同旋转。行星齿轮架部件16B与第二轴或互连部件38连接以便共同旋转。第一组行星齿轮16D中的每个均构造成与太阳轮部件16A和第二组行星齿轮16E都互相啮合。第二组行星齿轮16E的每个都构造为与第一组行星齿轮16D和齿圈部件16C都互相Ρ 合。行星齿轮组组件18/20包括第三和第四行星齿轮组18、20。第三行星齿轮组18包括太阳轮部件18Α、齿圈部件18C和可旋转地支撑一组行星齿轮18D (仅示出了一个)的行星齿轮架部件18Β。太阳轮部件18Α与第四轴或互连部件42连接以共同旋转。齿圈部件18C与第五轴或互连部件44连接以便共同旋转。行星齿轮架部件18Β与输出轴或部件22连接以共同旋转。行星齿轮18D的每一个构造成与太阳轮部件18Α和齿圈部件18C都相互
口四合。变速器210的第四行星齿轮组20包括太阳轮部件20Α、齿圈部件20C和可旋转地支撑一组行星齿轮20D (仅示出其中一个)的行星齿轮架部件20Β。太阳轮部件20Α与第一轴或互连部件36连接以便共同旋转。齿圈部件20C与输出轴或部件22连接以便共同旋转。行星齿轮架部件20Β与第五轴或互连部件44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20Α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)或扭矩变换器(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。扭矩传递机构或者制动器24、26、28、30和离合器32和34允许轴或互连部件、行星齿轮组的部件和壳体的选择性互连。例如，第一制动器24能够选择性地接合以便将第三轴或互连部件40与固定部件或变速器壳体50互连。第二制动器26能够选择性地接合以便将第二轴或互连部件38与固定部件或变速器壳体50互连。第三制动器28能够选择性地接合以便将第一轴或互连部件36与固定部件或变速器壳体50互连。第四制动器30能够选择性地接合以便将第五轴或互连部件44与固定部件或变速器壳体50互连。第一离合器32能够选择性地接合，以将第五轴或互连部件44与输入轴或部件12互连。第二离合器34可选择性地接合以将第四轴或互连部件42与输入轴或部件12互连。现在参考图3和图6，将描述九速变速器210的实施例的操作。应当理解的是，变速器210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传递至输出轴或部件22。各前进和倒档速度比或扭矩比通过扭矩传递机构(即，第一制动器24、第二制动器26、第三制动器28、第四制动器30、第一离合器32和第二离合器34)中的一个或多个的接合来获得，如下所述。图6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。根据所选择的齿轮直径、齿轮齿数和齿轮结构，可以实现各种传动比。为了建立倒档，第一制动器24和第四制动器30被接合或启用。第一制动器24将第三轴或互连部件40与固定部件或变速器壳体50连接，以便防止第三轴或互连部件40以及第二行星齿轮组16的太阳轮部件16Α相对于变速器壳体50旋转。第四制动器30将第五轴或互连部件44与固定部件或变速器壳体50连接，以便防止第五轴或互连部件44以及第四行星齿轮组20的行星齿轮架部件20B和第三行星齿轮组18的齿圈部件18C相对于变速器壳体50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6中所示。现在参考图4，棒图示出了根据本发明的九速变速器310的实施例的示意性布局。在图4中，继续使用图2中的杠杆图的附图标记。离合器和联接件被相应地示出，但是行星齿轮组的节点现在表示为行星齿轮组的构件，例如太阳轮部件、齿圈部件、行星齿轮和行星齿轮架部件。例如，变速器310的第一行星齿轮组14包括太阳轮部件14A、齿圈部件14C和行星齿轮架部件14B，行星齿轮架部件14B可旋转地支撑一组行星齿轮14D (仅示出其中一个)。太阳轮部件14A与输入部件或轴12连接以共同旋转。齿圈部件14C与第一轴或互连部件36连接以便共同旋转。行星齿轮架部件14B与第二轴或互连部件38连接以便共同旋转。行星齿轮14D的每个都被构造为与太阳轮部件14A和齿圈部件14C都相互啮合。
变速器310的第二行星齿轮组16包括太阳轮部件16A、齿圈部件16B和可旋转地支撑一组行星齿轮16D (仅示出了一个)的行星齿轮架部件16C。太阳轮部件16A与第三轴或互连部件40连接以便共同旋转。行星齿轮架部件16C与第一轴或互连部件36连接以便共同旋转。齿圈部件16B与第二轴或互连部件38连接以共同旋转。行星齿轮16D的每一个构造成与太阳轮部件16A和齿圈部件16B都相互啮合。行星齿轮组组件18/20包括第三和第四行星齿轮组18、20。变速器310的第三行星齿轮组18包括太阳轮部件18A、齿圈部件18C和可旋转地支撑一组行星齿轮18D (仅示出了一个)的行星齿轮架部件18B。太阳轮部件18A与第四轴或互连部件42连接以共同旋转。齿圈部件18C与第五轴或互连部件44连接以便共同旋转。行星齿轮架部件18B与输出轴或部件22连接以共同旋转。行星齿轮18D的每一个构造成与太阳轮部件18A和齿圈部件18C都相互啮合。变速器310的第三行星齿轮组20包括太阳轮部件20A、齿圈部件20B和旋转地支撑第一组行星齿轮20D和第二组行星齿轮20E (每组仅示出一个)的行星齿轮架部件20C。太阳轮部件20A与第一轴或互连部件36连接以便共同旋转。行星齿轮架部件20C与输出轴或部件22连接以共同旋转。齿圈部件20B与第五轴或互连部件44连接以便共同旋转。第一组行星齿轮20D中的每个均构造成与太阳轮部件20A和第二组行星齿轮20E都互相啮合。第二组行星齿轮20E构造为与第一组行星齿轮和齿圈部件20B都互相啮合。输入轴或部件12优选持续地连接到发动机(未示出)或扭矩变换器(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。扭矩传递机构或者制动器24、26、28、30和离合器32和34允许轴或互连部件、行星齿轮组的部件和壳体的选择性互连。例如，第一制动器24能够选择性地接合以便将第三轴或互连部件40与固定部件或变速器壳体50互连。第二制动器26能够选择性地接合以便将第二轴或互连部件38与固定部件或变速器壳体50互连。第三制动器28能够选择性地接合以便将第一轴或互连部件36与固定部件或变速器壳体50互连。第四制动器30能够选择性地接合以便将第五轴或互连部件44与固定部件或变速器壳体50互连。第一离合器32能够选择性地接合，以将第五轴或互连部件44与输入轴或部件12互连。第二离合器34可选择性地接合以将第四轴或互连部件42与输入轴或部件12互连。现在参考图4和图6，将描述九速变速器310的实施例的操作。应当理解的是，变速器310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传递至输出轴或部件22。各前进和倒档速度比或扭矩比通过扭矩传递机构(即，第一制动器24、第二制动器26、第三制动器28、第四制动器30、第一离合器32和第二离合器34)中的一个或多个的接合来获得，如下所述。图6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。根据所选择的齿轮直径、齿轮齿数和齿轮结构，可以实现各种传动比。为了建立倒档，第一制动器24和第四制动器30被接合或启用。第一制动器24将第三轴或互连部件40与固定部件或变速器壳体50连接，以便防止第三轴或互连部件40以及第二行星齿轮组16的太阳轮部件16A相对于变速器壳体50旋转。第四制动器30将第五轴或互连部件44与固定部件或变速器壳体50连接，以便防止第五轴或互连部件44以及第四行星齿轮组20的齿圈部件20B和第三行星齿轮组18的齿圈部件18C相对于变速器壳体50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6中所示。 现在参考图5，棒图示出了根据本发明的九速变速器410的实施例的示意性布局。在图5中，继续使用图2中的杠杆图的附图标记。离合器和联接件被相应地示出，但是行星齿轮组的节点现在表示为行星齿轮组的构件，例如太阳轮部件、齿圈部件、行星齿轮和行星齿轮架部件。例如，变速器410的第一行星齿轮组14包括太阳轮部件14A、齿圈部件14C和行星齿轮架部件14B，行星齿轮架部件14B可旋转地支撑一组行星齿轮14D (仅示出其中一个)。太阳轮部件14A与输入部件或轴12连接以共同旋转。齿圈部件14C与第一轴或互连部件36连接以便共同旋转。行星齿轮架部件14B与第二轴或互连部件38连接以便共同旋转。行星齿轮14D的每个都被构造为与太阳轮部件14A和齿圈部件14C都相互啮合。变速器410的第二行星齿轮组16包括太阳轮部件16A、齿圈部件16B和可旋转地支撑一组行星齿轮16D (仅示出了一个)的行星齿轮架部件16C。太阳轮部件16A与第三轴或互连部件40连接以便共同旋转。行星齿轮架部件16C与第一轴或互连部件36连接以便共同旋转。齿圈部件16B与第二轴或互连部件38连接以共同旋转。行星齿轮16D的每一个构造成与太阳轮部件16A和齿圈部件16B都相互啮合。变速器410的行星齿轮组组件18/20包括第一和第二太阳轮部件18A、20A、齿圈部件18C/20B以及旋转地支撑第一组行星齿轮20D和第二组行星齿轮18D (每组仅示出一个)的行星齿轮架部件18B/20C。第二太阳轮部件20A与第一轴或互连部件36连接以便共同旋转。第一太阳轮部件18A与第四轴或互连部件42连接以共同旋转。齿圈部件18C/20B与第五轴或互连部件44连接以便共同旋转。行星齿轮架部件18B/20C与输出轴或部件22连接以共同旋转。第一组行星齿轮20D是细长行星齿轮，并且每个均构造成与第一太阳轮部件20A和第二组行星齿轮18D都互相啮合。第二组行星齿轮18D每个构造成与第一组行星齿轮20D、第二太阳轮18A和齿圈18C/20B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)或扭矩变换器(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。扭矩传递机构或者制动器24、26、28、30和离合器32、34允许轴或互连部件、行星齿轮组的部件和壳体的选择性互连。例如，第一制动器24能够选择性地接合以便将第三轴或互连部件40与固定部件或变速器壳体50互连。第二制动器26能够选择性地接合以便将第二轴或互连部件38与固定部件或变速器壳体50互连。第三制动器28能够选择性地接合以便将第一轴或互连部件36与固定部件或变速器壳体50互连。第四制动器30能够选择性地接合以便将第五轴或互连部件44与固定部件或变速器壳体50互连。第一离合器32能够选择性地接合，以将第五轴或互连部件44与输入轴或部件12互连。第二离合器34能够选择性地接合以将第四轴或互连部件42与输入轴或部件12互连。 现在参考图5和图6，将描述九速变速器410的实施例的操作。应当理解的是，变速器410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传递至输出轴或部件22。各前进和倒档速度比或扭矩比通过扭矩传递机构(即，第一制动器24、第二制动器26、第三制动器28、第四制动器30、第一离合器32和第二离合 器34)中的一个或多个的接合来获得，如下所述。图6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。根据所选择的齿轮直径、齿轮齿数和齿轮结构，可以实现各种传动比。为了建立倒档，第一制动器24和第四制动器30被接合或启用。第一制动器24将第三轴或互连部件40与固定部件或变速器壳体50连接，以便防止第三轴或互连部件40以及第二行星齿轮组16的太阳轮部件16A相对于变速器壳体50旋转。第四制动器30将第五轴或互连部件44与固定部件或变速器壳体50连接，以便防止第五轴或互连部件44以及行星齿轮组组件18/20的齿圈部件18C/20B相对于变速器壳体50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6中所示。应当理解的是，九速变速器10、110、210、310、410的操作和档位状态的前述阐述
假设，首先，在给定档位状态未具体提及的所有离合器和制动器均无效或分离，其次，在至少相邻档位状态之间的换档(即，改变档位状态)期间，在这两个档位状态均接合或启用的尚合器或制动器将保持接合或启用。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； 各具有第一、第二和第三部件的第一和第二行星齿轮组； 具有第三行星齿轮组的行星齿轮组组件，其中，所述第三行星齿轮组具有第一、第二和第三部件； 第一互连部件，所述第一互连部件持续地将所述第一行星齿轮组的第二部件与所述第二行星齿轮组的第三部件互连； 第二互连部件，所述第二互连部件持续地将所述第一行星齿轮组的第三部件与所述第二行星齿轮组的第二部件互连； 第三互连部件，所述第三互连部件持续地将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中的至少一个与所述行星齿轮组组件互连； 六个扭矩传递机构，所述六个扭矩传递机构中的每一个能够选择性地接合，以便将所述第一部件、第二部件和第三部件中的一个与所述第一部件、第二部件、第三部件和固定部件中的至少另一个互连，并且 其中，所述扭矩传递机构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。
2.如权利要求I所述的变速器，其中，所述输入部件持续地与所述第一行星齿轮组的第一部件互连，所述输出部件持续地与所述第三行星齿轮组组件的第二部件互连。
3.如权利要求2所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第一个能够选择性地接合以将所述第二行星齿轮组的第一部件与所述固定部件互连。
4.如权利要求3所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第二个能够选择性地接合以将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中的至少一个与所述固定部件互连。
5.如权利要求4所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第三个能够选择性地接合以将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中的至少一个与所述固定部件互连。
6.如权利要求5所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第四个能够选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第三部件与所述固定部件互连。
7.如权利要求6所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第五个能够选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第三部件与所述第一行星齿轮组的第一部件互连。
8.如权利要求7所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第六个能够选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第一部件与所述第一行星齿轮组的第一部件互连。
9.一种变速器，包括 输入部件； 输出部件； 固定部件； 各具有第一、第二和第三部件的第一、第二、第三和第四行星齿轮组； 第一互连部件，所述第一互连部件持续地将所述第一行星齿轮组的第二部件与所述第二行星齿轮组的第三部件互连； 第二互连部件，所述第二互连部件持续地将所述第一行星齿轮组的第三部件与所述第二行星齿轮组的第二部件互连； 第三互连部件 ，所述第三互连部件持续地将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中的至少一个与所述第四行星齿轮组的第一部件互连； 第四互连部件，所述第四互连部件持续地将所述第三行星齿轮组的第三部件与所述第四行星齿轮组的第二部件互连； 第五互连部件，所述第五互连部件持续地将所述第三行星齿轮组的第二部件与所述第四行星齿轮组的第三部件互连；以及 六个扭矩传递机构，所述六个扭矩传递机构中的每一个能够选择性地接合，以便将所述第一部件、第二部件和第三部件中的一个与所述第一部件、第二部件、第三部件和固定部件中的至少另一个互连，并且 其中，所述扭矩传递机构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。
10.一种变速器，包括 输入部件； 输出部件； 固定部件； 各具有第一、第二和第三部件的第一和第二行星齿轮组； 具有第二部件、第三部件和两个第一部件的行星齿轮组组件，其中，所述输入部件持续地与所述第一行星齿轮组的第一部件互连，所述输出部件持续地与所述行星齿轮组组件的第二部件互连； 第一互连部件，所述第一互连部件持续地将所述第一行星齿轮组的第二部件与所述第二行星齿轮组的第三部件互连； 第二互连部件，所述第二互连部件持续地将所述第一行星齿轮组的第三部件与所述第二行星齿轮组的第二部件互连； 第三互连部件，所述第三互连部件 持续地将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中的至少一个与所述行星齿轮组组件的两个第一部件中的第一个互连； 第一扭矩传递机构，所述第一扭矩传递机构能够选择性地接合，以便将所述第二行星齿轮组的第一部件与所述固定部件互连； 第二扭矩传递机构，所述第二扭矩传递机构能够选择性地接合，以将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中的至少一个与所述固定部件互连；第三扭矩传递机构，所述第三扭矩传递机构能够选择性地接合，以将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中的至少一个与所述固定部件互连；第四扭矩传递机构，所述第四扭矩传递机构能够选择性地接合，以将所述行星齿轮组组件的第三部件与所述固定部件互连； 第五扭矩传递机构，所述第五扭矩传递机构能够选择性地接合，以将所述行星齿轮组组件的第三部件与所述第一行星齿轮组的第一部件互连；以及第六扭矩传递机构，所述第六扭矩传递机构能够选择性地接合，以便将所述行星齿轮组组件的两个第一部件中的第二个与所述第一行星齿轮组的第一部件互连，并且 其中，所述扭矩传递机 构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。
全文摘要
本发明提供一种变速器，其包括输入部件和输出部件，各具有第一、第二和第三部件的四个行星齿轮组，持续地互连四个行星齿轮组的部件的五个互连部件，以及六个扭矩传递机构，该六个扭矩传递机构能够选择性地接合，以便将第一部件、第二部件和第三部件中的一个与第一部件、第二部件、第三部件和固定部件中的至少另一个互连。扭矩传递机构以至少两个进行组合的方式选择性地接合，以在输入部件和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。
文档编号F16H3/62GK102758889SQ201210127570
公开日2012年10月31日 申请日期2012年4月27日 优先权日2011年4月27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