多速变速器的制造方法
【专利摘要】提供了一种变速器，其具有输入构件、输出构件、至少四个行星齿轮组、多个联接构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。扭矩传递装置包括能以不同的组合方式致动以建立多个前进传动比和至少一个倒档传动比的离合器和制动器。
【专利说明】多速变速器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本发明要求2012年10月12日提交的美国临时申请号61/713252的权益。上述申请的公开内容以参考方式引入本文。
【技术领域】
[0003]本发明大体上涉及多速变速器，且更特别地，涉及具有多种速度、四个行星齿轮组以及多个扭矩传递装置的变速器。
【背景技术】
[0004]该部分的叙述仅仅提供了与本公开相关的背景信息，可以或者可以不构成现有技术。
[0005]通常的多速变速器使用摩擦式离合器、行星齿轮设置以及固定互连件的组合，以获得多个传动比。该行星齿轮组的数量和物理布局，大体上由封装、成本和所需的速度比决定。
[0006]虽然当前变速器实现了其期望目的，但是对于新式的和改进的变速器配置(其展示出尤其在效率、响应性和平稳性方面的改进性能，并展示出根本上降低了尺寸和重量的改进封装)的需要基本上是持续不变的。因此，需要改进的、有成本效率的、紧凑的多速变速器。
【发明内容】
[0007]提供了一种变速器，其具有输入部件、输出部件、至少四个行星齿轮组、多个联接部件以及多个扭矩传递装置。每个行星齿轮组包括第一、第二和第三部件。扭矩传递装置可以是，比如，离合器和制动器。
[0008]离合器和制动器可以是包括但不限于摩擦离合器、摩擦闸瓦、单向离合器、可选单向离合器、齿式离合器、同步器和类似装置的任何类型。此外，任何节点可以使用单个装置或这些装置的组合，例如，第一制动器可以配置为齿式离合器和单向离合器的组合或单向离合器和摩擦离合器组合。类似地，多种其他组合是可能的。
[0009]在本发明的实施例中，变速器包括各具有中心齿轮、托架部件、环形齿轮的第一、第二、第三和第四行星齿轮组，且输入部件与第二行星齿轮组的托架部件持续地连接，从而共同旋转，而输出部件与第四行星齿轮组的托架部件持续地连接，从而共同旋转。
[0010]在本发明另一实施例中，变速器包括持续地将第一行星齿轮组的中心齿轮与第二行星齿轮组的环形齿轮互连的第一互连部件。
[0011]在本发明的又一实施例中，变速器包括持续地将第二行星齿轮组的中心齿轮与第三行星齿轮组的中心齿轮互连的第二互连部件。
[0012]在本发明的又一实施例中，变速器包括持续地将第三行星齿轮组的托架部件与第四行星齿轮组的环形齿轮互连的第三互连部件。[0013]在本发明的又一实施例中，变速器包括能选择性地接合以将第二行星齿轮组的托架部件和输入部件与第四行星齿轮组的中心齿轮互连的第一扭矩传递装置。
[0014]在本发明的又一实施例中，变速器包括能选择性地接合以将第四行星齿轮组的中心齿轮与第一行星齿轮组的环形齿轮互连的第二扭矩传递装置。
[0015]在本发明的又一实施例中，变速器包括能选择性地接合以将第一行星齿轮组的托架部件与第三行星齿轮组的托架部件及第四行星齿轮组的环形齿轮互连的第三扭矩传递
>J-U装直。
[0016]在本发明的又一实施例中，变速器包括能选择性地接合以将第一行星齿轮组的中心齿轮以及第二行星齿轮组的环形齿轮与第一行星齿轮组的托架部件互连的第四扭矩传递装置。
[0017]在本发明的又一实施例中，变速器包括能选择性地接合以将第二行星齿轮组的中心齿轮及第三行星齿轮组中心齿轮与固定部件互连的第五扭矩传递装置。
[0018]在本发明的又一实施例中，变速器包括能选择性地接合以将第三行星齿轮组的环形齿轮与固定部件互连的第六扭矩传递装置。
[0019]在本发明的又一实施例中，变速器包括能选择性地以至少四个的组合方式接合从而在输入部件和输出部件之间创建多种前进速度比和至少一种倒档速度比的扭矩传递装置。
[0020]方案1.一种变速器，包括:
[0021]输入部件；
[0022]输出部件；
[0023]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；
[0024]三个互连部件，其将第一、第二、第三和第四行星齿轮组中的一部件与第一、第二、第三和第四行星齿轮组的另一部件持续地互连；及
[0025]六个扭矩传递装置，其中，六个扭矩传递装置中的四个均能选择性地接合以将第一、第二和第三部件中的至少一个与第一、第二和第三部件中的至少另一个互连，并且其中，六个扭矩传递装置中的两个均能选择性地接合以将第一、第二和第三部件中的至少一个与固定部件互连；以及
[0026]其中，六个扭矩传递装置能以至少四个的组合方式选择性地接合以在输入部件和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。
[0027]方案2.如方案I所述的变速器，其中，三个互连部件还包括将第一行星齿轮组的第三部件与第二行星齿轮组的第三部件持续地互连的第一互连部件、将第二行星齿轮组的第一部件与第三行星齿轮组的第一部件持续地互连的第二互连部件，以及将第三行星齿轮组的第二部件与第四行星齿轮组的第一部件持续地互连的第三互连部件。
[0028]方案3.如方案2所述的变速器，其中，六个扭矩传递装置中的第一个能选择性地接合以将输入部件及第二行星齿轮组的第二部件与第四行星齿轮组的第三部件互连。
[0029]方案4.如方案3所述的变速器，其中，六个扭矩传递装置中的第二个能选择性地接合以将第四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。
[0030]方案5.如方案4所述的变速器，其中，六个扭矩传递装置中的第三个能选择性地接合以将第一行星齿轮组的第二部件与第三行星齿轮组的第二部件及第四行星齿轮组的第一部件互连。
[0031]方案6.如方案5所述的变速器，其中，六个扭矩传递装置中的第四个能选择性地接合以将第一行星齿轮组的第三部件及第二行星齿轮组的第三部件与第一行星齿轮组的第二部件互连。
[0032]方案7.如方案5所述的变速器，其中，六个扭矩传递装置中的第四个能选择性地接合以将第一行星齿轮组的第三部件及第二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。
[0033]方案8.如方案5所述的变速器，其中，六个扭矩传递装置中的第四个能选择性地接合以将第一行星齿轮组的第二部件与第一行星齿轮组的第一部件互连。
[0034]方案9.如方案6所述的变速器，其中，六个扭矩传递装置中的第五个能选择性地接合以将第二行星齿轮组的第一部件及第三行星齿轮组的第一部件与固定部件互连。
[0035]方案10.如方案9所述变速器，其中六个扭矩传递装置中的第六个能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。
[0036]方案11.如方案I所述的变速器，其中，输入部件与第二行星齿轮组的第二部件持续地连接以共同旋转。
[0037]方案12.如方案I所述的变速器，其中，输出部件与第四行星齿轮组的第二部件持续地连接以共同旋转。
[0038]方案13.如方案I所述的变速器，其中，第一行星齿轮组的第三部件、第二行星齿轮组的第一部件、第三行星齿轮组的第一部件以及第四行星齿轮组的第三部件是中心齿轮，第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第二部件是托架部件，且第一行星齿轮组的第一部件、第二行星齿轮组的第三部件、第三行星齿轮组的第三部件和第四行星齿轮组的第一部件是环形齿轮。
[0039]方案14.一种变速器，包括:
[0040]输入部件；
[0041]输出部件；
[0042]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；
[0043]将第一行星齿轮组的第三部件与第二行星齿轮组的第三部件持续地互连的第一互连部件；
[0044]将第二行星齿轮组的第一部件与第三行星齿轮组的第一部件持续地互连的第二互连部件；
[0045]将第三行星齿轮组的第二部件与第四行星齿轮组的第一部件持续地互连的第三互连部件；以及
[0046]六个扭矩传递装置，其均能选择性地接合以将第一、第二和第三部件中的至少一个与第一、第二、第三部件和固定部件中的至少另一个互连；以及
[0047]其中，六个扭矩传递装置能以至少四个的组合方式选择性地接合以在输入部件和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。
[0048]方案15.如方案14所述的变速器，其中，六个扭矩传递装置中的第一个能选择性地接合以将输入部件及第二行星齿轮组的第二部件与第四行星齿轮组的第三部件互连。
[0049]方案16.如方案15所述的变速器，其中，六个扭矩传递装置中的第二个能选择性地接合以将第四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。
[0050]方案17.如方案16所述的变速器，其中，六个扭矩传递装置中的第三个能选择性地接合以将第一行星齿轮组的第二部件与第三行星齿轮组的第二部件及第四行星齿轮组的第一部件互连。
[0051]方案18.如方案17所述的变速器，其中，六个扭矩传递装置中的第四个可能选择性地接合以将第一行星齿轮组的第三部件以及第二行星齿轮组的第三部件与第一行星齿轮组的第二部件互连。
[0052]方案19.方案17所述的变速器，其中，六个扭矩传递装置中的第四个能选择性地接合以将第一行星齿轮组的第三部件和第二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。
[0053]方案20.如方案17所述的变速器，其中，六个扭矩传递装置中的第四个能选择性地接合以将第一行星齿轮组的第二部件与第一行星齿轮组的第一部件互连。
[0054]方案21.如方案18所述的变速器，其中，六个扭矩传递装置中的第五个能选择性地接合以将第二行星齿轮组的第一部件和第三行星齿轮组的第一部件与固定部件互连。
[0055]方案22.如方案21所述的变速器，其中，六个扭矩传递装置中的第六个能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。
[0056]方案23.如方案14所述的变速器，其中，输入部件与第二行星齿轮组的第二部件持续地连接以共同旋转。
[0057]方案24.如方案14所述的变速器，其中，输出部件与第四行星齿轮组的第二部件持续地连接以共同旋转。
[0058]方案25.如方案14所述的变速器，其中，第一行星齿轮组的第三部件、第二行星齿轮组的第一部件、第三行星齿轮组的第一部件以及第四行星齿轮组的第三部件是中心齿轮、第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第二部件是托架部件，且第一行星齿轮组的第一部件、第二行星齿轮组的第三部件、第三行星齿轮组的第三部件和第四行星齿轮组的第一部件是环形齿轮。
[0059]方案26.—种变速器,包括:
[0060]输入部件；
[0061]输出部件；
[0062]各具有中心齿轮、托架部件和环形齿轮的第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其中，输入部件与第二行星齿轮组的托架部件持续地连接以共同旋转；并且其中，输出部件与第四行星齿轮组的托架部件持续地连接以共同旋转；
[0063]将第一行星齿轮组的中心齿轮与第二行星齿轮组的环形齿轮持续地互连的第一互连部件；
[0064]将第二行星齿轮组的中心齿轮与第三行星齿轮组的中心齿轮持续地互连的第二互连部件；
[0065]将第三行星齿轮组的托架部件与第四行星齿轮组的环形齿轮持续地互连的第三互连部件；
[0066]第一扭矩传递装置，其能选择性地接合以将输入部件及第二行星齿轮组的托架部件与第四行星齿轮组的中心齿轮互连；[0067]第二扭矩传递装置，其能选择性地接合以将第四行星齿轮组的中心齿轮与第一行星齿轮组的环形齿轮互连；
[0068]第三扭矩传递装置，其能选择性地接合以将第一行星齿轮组的托架部件与第三行星齿轮组的托架部件及第四行星齿轮组的环形齿轮互连；
[0069]第四扭矩传递装置，其能选择性地接合以将第一行星齿轮组的中心齿轮及第二行星齿轮组的环形齿轮与第一行星齿轮组的托架部件互连；
[0070]第五扭矩传递装置，其能选择性地接合以将第二行星齿轮组的中心齿轮及第三行星齿轮组的中心齿轮与固定部件互连；
[0071]第六扭矩传递装置，其能选择性地接合以将第三行星齿轮组的环形齿轮与固定部件互连；
[0072]其中，扭矩传递装置能以至少四个的组合方式选择性地接合以在输入部件和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。
[0073]通过参考下面的描述和附图，本发明的更多特征、方面和优点将变得明显，在附图中同样的附图标记涉及相同的部件、元件或特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0074]本文所述的附图仅用于说明的目的，且非旨在以任何方式限制本发明的范围。
[0075]图1是根据本发明的原理的变速器的实施例的杆状图；
[0076]图2是根据本发明原理的图1中的变速器变型的示意图；
[0077]图3是根据本发明原理示出替换的离合器设置的图1中变速器变型的示意图；
[0078]图4是根据本发明原理示出替换的离合器设置的图1中变速器变型的示意图；
[0079]图5是真值表，其表示各种扭矩传递元件的接合状态示例以产生图1、2、3和4所示的变速器的多个前进和至少一个倒档的速度或传动比。
【具体实施方式】
[0080]以下说明本质上仅为示例性的且并非旨在限制本公开、应用、或使用。
[0081]首先，应当理解的是，本发明的多速自动变速器的实施例具有在四个行星齿轮组中的元件之间的永久机械连接的设置。如此处所采用的，联接或互连涉及在元件之间例如通过刚性部件或轴直接、持续和永久联接或互连。另一方面，可选地联接或互连涉及通过离合器或制动器可选地联接，此处的离合器或制动器能够接合和脱开，以使得在接合时可地选联接或互连的元件一起转动，而在脱开时可选地联接或互连的元件自由地独立转动。
[0082]在一个实施例中，第一行星齿轮组的第三部件或者元件永久地联接到第二行星齿轮组的第三部件或元件。第二行星齿轮组的第一部件或者元件永久地联接到第三行星齿轮组的第一部件或元件上。第三行星齿轮组的第二部件或元件永久地联接到第四行星齿轮组的第一部件或元件上。
[0083]现在参照图1，用杆状图形式描述了多速变速器10的实施例。杆状图示意性表示了机械装置(例如自动变速器)的部件。每条独立的杆表示行星齿轮组，其中行星齿轮的三个基本机械部件均用节点表示。因此，单条杆包括三个节点:一个表示中心齿轮，一个表示行星齿轮托架，一个表示环形齿轮。在一些情况下，两条杆可以合并成具有多于三个节点(通常四个节点)的单条杆。例如，如果在两条不同杆上的两个节点通过固定连接互连，它们可以表示为在单条杆上的单个节点。每条杆上的节点之间的相对长度能够用来表示每个相应齿轮组的环形齿轮与中心齿轮比。继而这些杆比用来改变变速器的传动比以获得合适的比和比级数。在各种行星齿轮组的节点之间的机械联接或互连用细水平杆图示，扭矩传递装置(例如离合器和制动器)表示为交织的指部。杆状图的形式、目的和使用的进一步的说明可以从如下文件得到:SAE Paper810102,“The Lever Analogy:A New Tool inTransmission Analysis”( “杆分析:变速器分析中的新式工具”)，Benford和Leising,其通过参考的方式全部引入本文。
[0084]变速器10包括输入轴或部件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和输出轴或部件22。在图1的杆状图中，该第一行星齿轮组14具有三个节点:第一节点14A、第二节点14B和第三节点14C。第二行星齿轮组16具有三个节点:第一节点16A、第二节点16B和第三节点16C。第三行星齿轮组18具有三个节点:第一节点18A、第二节点18B和第三节点18C。第四行星齿轮组20具有三个节点:第一节点20A、第二节点20B和第三节点20C。
[0085]输入部件12持续联接至第二行星齿轮组16的第二节点16B。输出部件22持续联接至第四行星齿轮组20的第二节点20B。
[0086]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。第二行星齿轮组16的第一节点16A联接到第三行星齿轮组18的第一节点18A。第三行星齿轮组18的第二节点18B联接到第四行星齿轮组20的第一节点20A。
[0087]第一离合器24可选地将第二行星齿轮组16的第二节点16B和输入部件12连接到第四行星齿轮组20的第三节点20C。第二离合器26可选地将第四行星齿轮组20的第三节点20C连接到第一行星齿轮组14的第一节点14A。第三离合器28可选地将第一行星齿轮组14的第二节点14B连接到第三行星齿轮组18的第二节点18B以及第四行星齿轮组20的第一节点20A。第四离合器30可选地将第一行星齿轮组的第二节点14B连接到第一行星齿轮组14的第三节点14C以及第二行星齿轮组16的第三节点16C。
[0088]在本发明的其他实施例中，第四离合器30配置成可选地联接第一行星齿轮组14的其他节点。特别地，第四离合器30配置成可选地地将第一行星齿轮组14的第二节点14B与第一行星齿轮组14的第一节点14A接合(如图1虚线所示)。仍然可选地，第四离合器30配置成可选地地将第一行星齿轮组14的第一节点14A联接到第一行星齿轮组14的第三节点14C(如图1虚线所示)。
[0089]第一制动器32可选地将第二行星齿轮组16的第一节点16A连接到固定部件或者变速器壳体50。第二制动器34可选地将第三行星齿轮组18的第三节点18C连接到固定部件或者变速器壳体50。
[0090]现在参考图2，杆状图表示了根据本发明一种形式的多速变速器10的实施例的示意性布局。在图2中，继续使用图1中杆状图的附图标记。离合器和联接器被相应地表示，而行星齿轮组的节点现在表示为行星齿轮组的部件，如中心齿轮、环形齿轮、行星齿轮和行星齿轮托架。
[0091]比如，第一行星齿轮组14包括中心齿轮部件14C、环形齿轮部件14A及可旋转地支撑一组行星齿轮14D(仅示出了其中之一个)的行星齿轮托架部件14B。中心齿轮部件14C与第一轴或者互连部件42以及与第二轴或者互连部件44连接，从而共同旋转。环形齿轮部件14A与第三轴或者互连部件46连接，从而共同旋转。行星托架部件14B与第四轴或互连部件48以及第五轴或互连部件52连接，从而共同旋转。该组行星齿轮14D均配置成与中心齿轮部件14C和环形齿轮部件14A 二者相互啮合。
[0092]第二行星齿轮组16包括中心齿轮部件16A、环形齿轮部件16C及可旋转地支撑一组行星齿轮16D (仅示出了其中之一个)的行星齿轮托架部件16B。中心齿轮部件16A与第六轴或者互连部件54连接从而共同旋转。环形齿轮部件16C与第一轴或者互连部件42连接，从而共同旋转。行星托架部件16B与输入轴或者部件12连接，从而共同旋转。行星齿轮16D均配置为与环形齿轮部件16C和中心齿轮部件16A 二者相互啮合。
[0093]第三行星齿轮组18包括中心齿轮部件18A、环形齿轮部件18C及可旋转地支撑一组行星齿轮18D(仅示出了其中之一个)的行星齿轮托架部件18B。中心齿轮部件18A与第六轴或者互连部件54以及与第七轴或者互连部件56连接，从而共同旋转。环形齿轮部件18C与第八轴或者互连部件58连接，从而共同旋转。行星托架部件18B与第九轴或互连部件60连接从而共同旋转。行星齿轮18D均配置为与中心齿轮部件18A和环形齿轮部件18C 二者相互啮合。
[0094]第四行星齿轮组20包括中心齿轮部件20C、环形齿轮部件20A及可旋转地支撑一组行星齿轮20D (仅示出了其中之一个)的行星齿轮托架部件20B。中心齿轮部件20C与第十轴或者互连部件62以及与第十一轴或者互连部件64连接，从而共同旋转。环形齿轮部件20A与第九轴或者互连部件60连接，从而共同旋转。行星齿轮托架部件20B与输出轴或部件20连接从而共同旋转。行星齿轮20D均配置为与中心齿轮部件20C和环形齿轮部件20A 二者相互啮合。
[0095]输入轴或者部件12持续地连接到输入源，比如发动机(未示出)或者变矩器的涡轮(未示出)。输出轴或者部件22持续地连接至另一个输出，如最终的传动单元或者分动箱(未示出)。
[0096]扭矩传递装置，包括第一、第二、第三和第四离合器24，26，28，30以及第一和第二制动器32和34，允许行星齿轮组14，16，18，20及壳体50的轴或互连部件42，44，46，48，52，54，56，58，60，62 及 64 的选择性互连。
[0097]比如，第一离合器24能选择性地接合以将输入轴或者部件12与第七轴或者互连部件64连接。第二离合器26能选择性地接合以将第三轴或者互连部件46与第十轴或者互连部件62连接。第三离合器28能选择性地接合以将第四轴或者互连部件48与第九轴或者互连部件60连接。第四离合器30能选择性地接合以将第二轴或者互连部件44与第五轴或者互连部件52连接。
[0098]第一制动器32能选择性地接合以将第七轴或者互连部件56与固定元件或者变速器壳体50连接，以限制部件56相对于变速器壳体50旋转。第二制动器34能选择性地接合以将第八轴或者互连部件58与固定元件或者变速器壳体50连接，以限制部件58相对于变速器壳体50旋转。继而，连接到每一连接部件的行星齿轮组的部件也因此连接或者限制。
[0099]在本发明变速器10的替换的实施例中，第四离合器30具有连接到第一行星齿轮组14的部件的至少两个替代的互连件，如图3和4所示。在第一替换的变速器10’中，如图3所示，第四离合器30在第一行星齿轮组的环形齿轮14A和托架部件14B之间联接或者连接，并因而配置成可选地将环形齿轮14A与第一行星齿轮组14的托架部件14B互连。现在参考图4，示出了第二替换的变速器10”，其具有用于第四离合器30的替换连接。现在第四离合器30在第一齿轮组的环形齿轮14A和中心齿轮14C之间联接或者连接，并因而配置成可选地将环形齿轮14A与第一行星齿轮组14的中心齿轮14C互连。由第四离合器30完成的可选互连，如图2-4所示，可以通过实施同步器离合器而获得。
[0100]现在参考图1-4及5，将对多速变速器10的操作进行说明。将理解的是，变速器10能够将扭矩以多个前进速度扭矩比和至少一个倒档速度或者扭矩比从输入轴或者部件12传递到输出轴或者部件22。每一前进和倒档速度或者扭矩比通过接合扭矩传递装置(即，第一离合器24，第二离合器26，第三离合器28，第四离合器30，第一制动器32和第二制动器34)中的一个或多个而获得，下面会对此进行说明。 [0101]图5是真值表，表示被致动或接合以获得各种档位状态的扭矩传递装置的各种组合。格中的“X”表示特定的离合器或制动器接合以获得要求的档位状态。各种档位状态实际数量的传动比也被表示出，然而应当理解的是，这些数量值仅仅是示例性的，并且它们可以在显著范围内调整以适合变速器10各种应用和操作标准。当然，其他的传动比取决于所选择的齿轮直径、齿轮齿数和齿轮配置而能够获得。
[0102]比如，通过接合或致动第二离合器26、第三离合器28、第一制动器32和第二制动器34而建立倒档。第二离合器26将第三轴或者互连部件46连接到第十轴或者互连部件62。第三离合器28将第四轴或者互连部件48连接到第九轴或者互连部件60。第一制动器32将第七轴或者互连部件56连接到固定元件或者变速器壳体50，从而限制部件56相对于变速器壳体50旋转，这限制了中心齿轮16A和18A相对于变速器壳体50旋转。第二制动器34将第八轴或者互连部件58连接到固定元件或者变速器壳体50，从而限制部件58相对于变速器壳体50旋转,这限制了环形齿轮18C相对于变速器壳体50旋转。
[0103]通过接合或致动第一离合器24、第二离合器26、第一制动器32和第二制动器34而建立第一档位。第一离合器24将输入轴或者部件12连接到第十一轴或者互连部件64。第二离合器26将第三轴或者互连部件46连接到第十轴或者互连部件62。第一制动器32将第七轴或者互连部件56连接到固定元件或者变速器壳体50，从而限制部件56相对于变速器壳体50旋转，这限制了中心齿轮16A和18A相对于变速器壳体50旋转。第二制动器34将第八轴或者互连部件58连接到固定元件或者变速器壳体50，从而限制部件58相对于变速器壳体50旋转,这限制了环形齿轮18C相对于变速器壳体50旋转。
[0104]通过接合或致动第一离合器24、第三离合器28、第一制动器32和第二制动器34而建立替换的第一档位。第一离合器24将输入轴或者部件12连接到第十一轴或者互连部件64。第三离合器28将第四轴或者互连部件48连接到第九轴或者互连部件60。第一制动器32将第七轴或者互连部件56连接到固定元件或者变速器壳体50，从而限制部件56相对于变速器壳体50旋转,这限制了中心齿轮16A和18A相对于变速器壳体50旋转。第二制动器34将第八轴或者互连部件58连接到固定元件或者变速器壳体50，从而限制部件58相对于变速器壳体50旋转,这限制了环形齿轮18C相对于变速器壳体50旋转。
[0105]通过接合或致动第一离合器24、第四离合器30、第一制动器32和第二制动器34而建立另一替换的第一档位。第一离合器24将输入轴或者部件12连接到第十一轴或者互连部件64。第四离合器30将第二轴或者互连部件44连接到第五轴或者互连部件52。第一制动器32将第七轴或者互连部件56连接到固定元件或者变速器壳体50，从而限制部件56相对于变速器壳体50旋转,这限制了中心齿轮16A和18A相对于变速器壳体50旋转。第二制动器34将第八轴或者互连部件58连接到固定元件或者变速器壳体50，从而限制部件58相对于变速器壳体50旋转,这限制了环形齿轮18C相对于变速器壳体50旋转。
[0106]通过仅接合或致动三个扭矩传递装置:第一离合器24、第一制动器32和第二制动器34而建立又一替换的第一档位。第一离合器24将输入轴或者部件12连接到第十一轴或者互连部件64。第一制动器32将第七轴或者互连部件56连接到固定元件或者变速器壳体50，从而限制部件56相对于变速器壳体50旋转，这限制了中心齿轮16A和18A相对于变速器壳体50旋转。第二制动器34将第八轴或者互连部件58连接到固定元件或者变速器壳体50，从而限制部件58相对于变速器壳体50旋转，这限制了环形齿轮18C相对于变速器壳体50旋转。
[0107]通过接合或致动第二离合器26、第四离合器30、第一制动器32和第二制动器34而建立第二档位。第二离合器26将第三轴或者互连部件46连接到第十轴或者互连部件62。第四离合器30将第二轴或者互连部件44连接到第五轴或者互连部件52。第一制动器32将第七轴或者互连部件56连接到固定元件或者变速器壳体50，从而限制部件56相对于变速器壳体50旋转，这限制了中心齿轮16A和18A相对于变速器壳体50旋转。第二制动器34将第八轴或者互连部件58连接到固定元件或者变速器壳体50，从而限制部件58相对于变速器壳体50旋转,这限制了环形齿轮18C相对于变速器壳体50旋转。
[0108]通过接合或致动第一离合器24、第二离合器26、第四离合器30和第二制动器34而建立第三档位。第一离合器24将输入轴或者部件12连接到第十一轴或者互连部件64。第二离合器26将第三轴或者互连部件46连接到第十轴或者互连部件62。第四离合器30将第二轴或者互连部件44连接到第五轴或者互连部件52。第二制动器34将第八轴或者互连部件58连接到固定元件或者变速器壳体50，从而限制部件58相对于变速器壳体50旋转，这限制了环形齿轮18C相对于变速器壳体50旋转。
[0109]通过接合或致动第二离合器26、第三离合器28、第四离合器30和第二制动器34而建立第四档位。第二离合器26将第三轴或互连部件46连接到第十轴或者互连部件62。第三离合器28将第四轴或者互连部件48连接到第九轴或者互连部件60。第四离合器30将第二轴或者互连部件44连接到第五轴或者互连部件52。第二制动器34将第八轴或者互连部件58连接到固定元件或者变速器壳体50，从而限制部件58相对于变速器壳体50旋转，这限制了环形齿轮18C相对于变速器壳体50旋转。
[0110]通过接合或致动第一离合器24、第三离合器28、第四离合器30和第二制动器34而建立第五档位。第一离合器24将输入轴或者部件12连接到第七轴或者互连部件64。第三离合器28将第四轴或者互连部件48连接到第九轴或者互连部件60。第四离合器30将第二轴或者互连部件44连接到第五轴或者互连部件52。第二制动器34将第八轴或者互连部件58连接到固定元件或者变速器壳体50，从而限制部件58相对于变速器壳体50旋转，这限制了环形齿轮18C相对于变速器壳体50旋转。
[0111]通过接合或致动第一离合器24、第二离合器26、第三离合器28和第二制动器34而建立第六档位。第一离合器24将输入轴或者部件12连接到第十一轴或者互连部件64。第二离合器26将第三轴或者`互连部件46连接到第十轴或者互连部件62。第三离合器28将第四轴或者互连部件48连接到第九轴或者互连部件60。第二制动器34将第八轴或者互连部件58连接到固定元件或者变速器壳体50，从而限制部件58相对于变速器壳体50旋转，这限制了环形齿轮18C相对于变速器壳体50旋转。
[0112]通过接合或致动第一离合器24、第二离合器26、第三离合器28和第四离合器30而建立第七档位。第一离合器24将输入轴或者部件12连接到第十一轴或者互连部件64。第二离合器26将第三轴或者互连部件46连接到第十轴或者互连部件62。第三离合器28将第四轴或者互连部件48连接到第九轴或者互连部件60。第四离合器30将第二轴或者互连部件44连接到第五轴或者互连部件52。
[0113]通过接合或致动第一离合器24、第二离合器26、第三离合器28和第一制动器32而建立第八档位。第一离合器24将输入轴或者部件12连接到第十一轴或者互连部件64。第二离合器26将第三轴或者互连部件46连接到第十轴或者互连部件62。第三离合器28将第四轴或者互连部件48连接到第九轴或者互连部件60。第一制动器32将第七轴或者互连部件56连接到固定元件或者变速器壳体50，从而限制部件56相对于变速器壳体50旋转，这限制了中心齿轮16A和18A相对于变速器壳体50旋转。 [0114]通过接合或致动第一离合器24、第三离合器28、第四离合器30和第一制动器32而建立第九档位。第一离合器24将输入轴或者部件12连接到第十一轴或者互连部件64。第三离合器28将第四轴或者互连部件48连接到第九轴或者互连部件60。第四离合器30将第二轴或者互连部件44连接到第五轴或者互连部件52。第一制动器32将第七轴或者互连部件56连接到固定元件或者变速器壳体50，从而限制部件56相对于变速器壳体50旋转，这限制了中心齿轮16A和18A相对于变速器壳体50旋转。
[0115]通过接合或致动第二离合器26、第三离合器28、第四离合器30和第一制动器32而建立第十档位。第二离合器26将第三轴或者互连部件46连接到第十轴或者互连部件62。第三离合器28将第四轴或者互连部件48连接到第九轴或者互连部件60。第四离合器30将第二轴或者互连部件44连接到第五轴或者互连部件52。第一制动器32将第七轴或者互连部件56连接到固定元件或者变速器壳体50，从而限制部件56相对于变速器壳体50旋转，这限制了中心齿轮16A和18A相对于变速器壳体50旋转。
[0116]将理解的是，对多速变速器10的实施例的操作和档位状态的上述解释假定了:首先，在给定档位状态中未具体涉及的所有离合器都是未起用或脱开的，以及第二，在至少相邻的档位状态之间换档(即改变档位状态)过程中，在两个档位状态中均接合或致动的离合器将保持接合或致动。此外，如图5所示，变速器10的操作和各种传动比的建立是例如由接合扭矩传递元件而提供。
[0117]本发明的说明本质上仅仅是示例性的而且不偏离本发明要点的变型旨在处于本发明的范围内。这种变型不被认为偏离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、第二、第三和第四行星齿轮组； 三个互连部件，其将第一、第二、第三和第四行星齿轮组中的一部件与第一、第二、第三和第四行星齿轮组的另一部件持续地互连；及 六个扭矩传递装置，其中，六个扭矩传递装置中的四个均能选择性地接合以将第一、第二和第三部件中的至少一个与第一、第二和第三部件中的至少另一个互连，并且其中，六个扭矩传递装置中的两个均能选择性地接合以将第一、第二和第三部件中的至少一个与固定部件互连；以及 其中，六个扭矩传递装置能以至少四个的组合方式选择性地接合以在输入部件和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1所述的变速器，其中，三个互连部件还包括将第一行星齿轮组的第三部件与第二行星齿轮组的第三部件持续地互连的第一互连部件、将第二行星齿轮组的第一部件与第三行星齿轮组的第一部件持续地互连的第二互连部件，以及将第三行星齿轮组的第二部件与第四行星齿轮组的第一部件持续地互连的第三互连部件。
3.如权利要求2所述的变速器，其中，六个扭矩传递装置中的第一个能选择性地接合以将输入部件及第二行星齿轮组的第二部件与第四行星齿轮组的第三部件互连。
4.如权利要求3所述的变速器，其中，六个扭矩传递装置中的第二个能选择性地接合以将第四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。
5.如权利要求4所述的变速器，其中，六个扭矩传递装置中的第三个能选择性地接合以将第一行星齿轮组的第二部件与第三行星齿轮组的第二部件及第四行星齿轮组的第一部件互连。
6.如权利要求5所述的变速器，其中，六个扭矩传递装置中的第四个能选择性地接合以将第一行星齿轮组的第三部件及第二行星齿轮组的第三部件与第一行星齿轮组的第二部件互连。
7.如权利要求5所述的变速器，其中，六个扭矩传递装置中的第四个能选择性地接合以将第一行星齿轮组的第三部件及第二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。
8.如权利要求5所述的变速器，其中，六个扭矩传递装置中的第四个能选择性地接合以将第一行星齿轮组的第二部件与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； 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； 将第一行星齿轮组的第三部件与第二行星齿轮组的第三部件持续地互连的第一互连部件； 将第二行星齿轮组的第一部件与第三行星齿轮组的第一部件持续地互连的第二互连部件；将第三行星齿轮组的第二部件与第四行星齿轮组的第一部件持续地互连的第三互连部件；以及 六个扭矩传递装置，其均能选择性地接合以将第一、第二和第三部件中的至少一个与第一、第二、第三部件和固定部件中的至少另一个互连；以及 其中，六个扭矩传递装置能以至少四个的组合方式选择性地接合以在输入部件和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。
10.一种变速器，包括: 输入部件； 输出部件； 各具有中心齿轮、托架部件和环形齿轮的第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其中，输入部件与第二行星齿轮组的托架部件持续地连接以共同旋转；并且其中，输出部件与第四行星齿轮组的托架部件持续地连接以共同旋转； 将第一行星齿轮组的中心齿轮与第二行星齿轮组的环形齿轮持续地互连的第一互连部件； 将第二行星齿轮组的 中心齿轮与第三行星齿轮组的中心齿轮持续地互连的第二互连部件； 将第三行星齿轮组的托架部件与第四行星齿轮组的环形齿轮持续地互连的第三互连部件； 第一扭矩传递装置，其能选择性地接合以将输入部件及第二行星齿轮组的托架部件与第四行星齿轮组的中心齿轮互连； 第二扭矩传递装置，其能选择性地接合以将第四行星齿轮组的中心齿轮与第一行星齿轮组的环形齿轮互连； 第三扭矩传递装置，其能选择性地接合以将第一行星齿轮组的托架部件与第三行星齿轮组的托架部件及第四行星齿轮组的环形齿轮互连； 第四扭矩传递装置，其能选择性地接合以将第一行星齿轮组的中心齿轮及第二行星齿轮组的环形齿轮与第一行星齿轮组的托架部件互连； 第五扭矩传递装置，其能选择性地接合以将第二行星齿轮组的中心齿轮及第三行星齿轮组的中心齿轮与固定部件互连； 第六扭矩传递装置，其能选择性地接合以将第三行星齿轮组的环形齿轮与固定部件互连； 其中，扭矩传递装置能以至少四个的组合方式选择性地接合以在输入部件和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。
【文档编号】F16H3/66GK103727187SQ201310607675
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2012年10月12日
【发明者】E·W·梅勒, A·W·菲利普斯, J·M·哈特 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司