多速变速器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及多速变速器。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。每个行星齿轮组都包括第一、第二和第三构件。扭矩传递装置包括离合器和制动器，其能够以四个的组合被致动以建立多个前进传动比和至少一个倒档传动比。
【专利说明】多速变速器
[0001]本申请要求于2012年12月7日提交的美国临时申请N0.61/734，729的权益。上述申请的公开内容通过参考包含于本文。
【技术领域】
[0002]本发明总体上涉及多速变速器，且更特别地涉及具有多个速度、四个行星齿轮组和多个扭矩传递装置的变速器。
【背景技术】
[0003]该部分的内容仅提供与本公开有关的背景信息，且可能会或可能不会构成现有技术。
[0004]典型的多速变速器使用摩擦离合器、行星齿轮布置和固定互连件的组合来实现多个传动比。行星齿轮组的数量和物理布置通常由包装、成本和期望速度比规定。
[0005]虽然当前变速器实现其预期目的，但是对新式和改进变速器构造的需要实质上是持续不断的，所述变速器构造展现改进的性能(尤其是从效率、响应性和平滑性的角度看)和改进的包装(主要是减少尺寸和重量)。因此，需要改进的、成本有效的、紧凑的多速变速器。
【发明内容】
[0006]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。每个行星齿轮组都包括第一、第二和第三构件。扭矩传递装置例如可以是离合器和制动器。
[0007]所述离合器和制动器可为任意类型的，包括但不限于，摩擦离合器、摩擦带、单向离合器、可选单向离合器、爪形离合器、同步器和类似的装置。另外，任何节点都可使用单个装置或这些装置的组合，例如，制动器可构造成爪形离合器与单向离合器的组合，或单向离合器与摩擦离合器的组合。类似地，多种其他组合是可能的。
[0008]在本发明的另一实施例中，所述变速器包括:每个都具有太阳轮、行星架构件和齿圈的第一、第二、第三和第四行星齿轮组，所述输入构件持续地连接到所述第二行星齿轮组的行星架构件以与其共同旋转，所述输出构件持续地连接到所述第四行星齿轮组的行星架构件以与其共同旋转。
[0009]在本发明的另一实施例中，所述变速器包括将所述第一行星齿轮组的第一构件与所述第二行星齿轮组的第一构件持续地互连的第一互连构件。
[0010]在本发明的另一实施例中，所述变速器包括将所述第二行星齿轮组的第三构件与所述第三行星齿轮组的第三构件持续地互连的第二互连构件。
[0011]在本发明的另一实施例中，所述变速器包括将所述第三行星齿轮组的第一构件与所述第四行星齿轮组的第三构件持续地互连的第三互连构件。
[0012]在本发明的另一实施例中，所述变速器包括用于将所述第一和第二行星齿轮组的第一构件与固定构件持续地互连的固接构件。
[0013]在本发明的另一实施例中，所述变速器包括第一扭矩传递机构，其可选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第二构件与共用结构性构件互连。
[0014]在本发明的另一实施例中，所述变速器包括第二扭矩传递机构，其可选择性地接合以将所述第二行星齿轮组的第三构件和所述第三行星齿轮组的第三构件与所述共用结构性构件互连。
[0015]在本发明的另一实施例中，所述变速器包括第三扭矩传递机构，其可选择性地接合以将所述第四行星齿轮组的第一构件与所述共用结构性构件互连。
[0016]在本发明的另一实施例中，所述变速器包括第四扭矩传递机构，其可选择性地接合以将所述第二行星齿轮组的第二构件和所述输入构件与所述第四行星齿轮组的第三构件和所述第三行星齿轮组的第一构件互连。
[0017]在本发明的另一实施例中，所述变速器包括第五扭矩传递机构，其可选择性地接合以将所述第一行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第一构件互连。
[0018]在本发明的另一实施例中，所述变速器包括第六扭矩传递机构，其可选择性地接合以将所述第一行星齿轮组的第一构件和所述第二行星齿轮组的第一构件与所述固定构件互连。
[0019]在本发明的另一实施例中，所述扭矩传递机构可以至少四个的组合选择性地接合，以在所述输入构件与所述输出构件之间建立多个前进速度比和至少一个倒档速度比。
[0020]本发明还提供下列方案。
[0021]方案1.一种变速器，所述变速器包括:
[0022]输入构件；
[0023]输出构件；
[0024]第一、第二、第三和第四行星齿轮组，每个行星齿轮组具有第一、第二和第三构件；
[0025]三个互连构件，所述三个互连构件将所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的构件与所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的另一构件持续地互连；
[0026]固接构件，所述固接构件用于将所述行星齿轮组的构件中的至少一个构件与固定构件持续地互连；和
[0027]六个扭矩传递机构，其中所述六个扭矩传递机构中的五个各自可选择性地接合以将所述第一、第二和第三构件中的至少一个构件与所述第一、第二、第三构件及共用结构性构件中的至少一个其他构件互连，并且其中所述六个扭矩传递机构中的一个可选择性地接合以将所述第一、第二和第三构件中的至少一个构件与所述固定构件互连；并且
[0028]其中所述六个扭矩传递机构能够以至少四个的组合选择性地接合，以在所述输入构件与所述输出构件之间建立多个前进速度比和至少一个倒档速度比。
[0029]方案2.如方案I所述的变速器，其中，所述三个互连构件还包括将所述第一行星齿轮组的第一构件与所述第二行星齿轮组的第一构件持续地互连的第一互连构件、将所述第二行星齿轮组的第三构件与所述第三行星齿轮组的第三构件持续地互连的第二互连构件、和将所述第三行星齿轮组的第一构件与所述第四行星齿轮组的第三构件持续地互连的第三互连构件。[0030]方案3.如方案I所述的变速器，其中，所述固接构件将所述第一行星齿轮组的第三构件与所述固定构件互连。
[0031]方案4.如方案I所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构的第一个可选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第二构件与所述共用结构性构件互连。
[0032]方案5.如方案4所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构的第二个可选择性地接合以将所述第二行星齿轮组的第三构件和所述第三行星齿轮组的第三构件与所述共用结构性构件互连。
[0033]方案6.如方案5所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构的第三个可选择性地接合以将所述第四行星齿轮组的第一构件与所述共用结构性构件互连。
[0034]方案7.如方案6所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构的第四个可选择性地接合以将所述第二行星齿轮组的第二构件和所述输入构件与所述第四行星齿轮组的第三构件和所述第三行星齿轮组的第一构件互连。
[0035]方案8.如方案7所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构的第五个可选择性地接合以将所述第一行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第一构件互连。
[0036]方案9.如方案8所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构的第六个可选择性地接合以将所述第一行星齿轮组的第一构件和所述第二行星齿轮组的第一构件与所述固定构件互连。
[0037]方案10.如方案I所述的变速器，其中，所述输入构件持续地连接至所述第二行星齿轮组的第二构件以与其共同旋转，所述输出构件持续地连接至所述第四行星齿轮组的第二构件以与其共同旋转。
[0038]方案11.如方案I所述的变速器，其中，所述第一行星齿轮组的第一构件、所述第二行星齿轮组的第一构件、所述第三行星齿轮组的第三构件和所述第四行星齿轮组的第三构件是太阳轮，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第二构件是行星架构件，所述第一行星齿轮组的第三构件、所述第二行星齿轮组的第三构件、所述第三行星齿轮组的第一构件和所述第四行星齿轮组的第一构件是齿圈。
[0039]方案12.—种变速器，所述变速器包括:
[0040]输入构件；
[0041]输出构件；
[0042]第一、第二、第三和第四行星齿轮组，每个行星齿轮组具有第一、第二和第三构件；
[0043]第一互连构件，将所述第一行星齿轮组的第一构件与所述第二行星齿轮组的第一构件持续地互连；
[0044]第二互连构件，将所述第二行星齿轮组的第三构件与所述第三行星齿轮组的第三构件持续地互连；
[0045]第三互连构件，将所述第三行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第一构件持续地互连；
[0046]固接构件，用于将所述行星齿轮组的构件中的至少一个构件与固定构件持续地互连；
[0047]第一扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第二构件与所述共用结构性构件互连；
[0048]第二扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第四行星齿轮组的第三构件与所述共用结构性构件互连；
[0049]第三扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第一构件与所述共用结构性构件互连；
[0050]第四扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第四行星齿轮组的第三构件与所述共用结构性构件互连；
[0051]第五扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第一行星齿轮组的第二构件与所述第三行星齿轮组的第二构件和所述第四行星齿轮组的第一构件互连；和
[0052]第六扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第一行星齿轮组的第一构件和所述第二行星齿轮组的第一构件与所述固定构件互连；并且
[0053]其中，所述扭矩传递机构能够以至少四个的组合选择性地接合，以在所述输入构件与所述输出构件之间建立多个前进速度比和至少一个倒档速度比。
[0054]方案13.—种变速器，所述变速器包括:
[0055]输入构件；
[0056]输出构件；
[0057]第一、第二、第三和第四行星齿轮组，每个行星齿轮组具有第一、第二和第三构件；
[0058]第一互连构件，将所述第一行星齿轮组的第一构件与所述第二行星齿轮组的第一构件持续地互连；
[0059]第二互连构件，将所述第二行星齿轮组的第三构件与所述第三行星齿轮组的第三构件持续地互连；
[0060]第三互连构件，将所述第三行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第二构件持续地互连；
[0061]固接构件，用于将所述行星齿轮组的构件中的至少一个构件与固定构件持续地互连；
[0062]第一扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第一构件与所述第四行星齿轮组的第三构件互连；
[0063]第二扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第三构件与所述第四行星齿轮组的第三构件互连；
[0064]第三扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第二行星齿轮组的第三构件和所述第三行星齿轮组的第三构件与所述第四行星齿轮组的第一构件互连；
[0065]第四扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第二行星齿轮组的第二构件和所述输入构件与所述第四行星齿轮组的第三构件互连；
[0066]第五扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第一行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第一构件互连；和
[0067]第六扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第一行星齿轮组的第一构件和所述第二行星齿轮组的第一构件与所述固定构件互连；并且
[0068]其中，所述扭矩传递机构能够以至少四个的组合选择性地接合，以在所述输入构件与所述输出构件之间建立多个前进速度比和至少一个倒档速度比。
[0069]本发明的其它特征、方面和益处通过参考后述说明和附图将显而易见，在附图中，相同的附图标记表示同样的部件、元件或特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0070]本文所述的附图仅用于图示说明的目的，且不打算以任何方式限制本公开的范围。
[0071]图1为根据本发明原理的变速器的实施例的杠杆图；
[0072]图2为根据本发明原理的图1中变速器的变型的示意图；
[0073]图3为根据本发明原理的变速器的实施例的杠杆图；
[0074]图4为根据本发明原理的图3中变速器的变型的示意图；
[0075]图5为示出用于产生图1-4中所示的变速器的多个前进和至少一个倒档速度或传动比的各个扭矩传递元件的接合状态的实例的真值表；
[0076]图6为根据本发明原理的变速器的实施例的杠杆图；
[0077]图7为根据本发明原理的图6中变速器的变型的示意图；
[0078]图8为根据本发明原理的变速器的实施例的杠杆图；
[0079]图9为根据本发明原理的图8中变速器的变型的示意图；
[0080]图10为根据本发明原理的变速器的实施例的杠杆图；
[0081]图11为根据本发明原理的图10中变速器的变型的示意图；
[0082]图12为根据本发明原理的变速器的实施例的杠杆图；
[0083]图13为根据本发明原理的图12中变速器的变型的示意图；
[0084]图14为根据本发明原理的变速器的实施例的杠杆图；
[0085]图15为根据本发明原理的图14中变速器的变型的示意图；
[0086]图16为根据本发明原理的变速器的实施例的杠杆图；
[0087]图17为根据本发明原理的图16中变速器的变型的示意图；
[0088]图18为根据本发明原理的变速器的实施例的杠杆图；
[0089]图19为根据本发明原理的图18中变速器的变型的示意图；
[0090]图20为根据本发明原理的变速器的实施例的杠杆图；
[0091]图21为根据本发明原理的图20中变速器的变型的示意图；
[0092]图22为根据本发明原理的变速器的实施例的杠杆图；
[0093]图23为根据本发明原理的图22中变速器的变型的示意图；
[0094]图24为根据本发明原理的变速器的实施例的杠杆图；
[0095]图25为根据本发明原理的图24中变速器的变型的示意图；
[0096]图26为根据本发明原理的变速器的实施例的杠杆图；
[0097]图27为根据本发明原理的图26中变速器的变型的示意图；
[0098]图28为根据本发明原理的变速器的实施例的杠杆图；
[0099]图29为根据本发明原理的图28中变速器的变型的示意图；
[0100]图30为示出用于产生图28-29中所示的变速器的多个前进和至少一个倒档速度或传动比的各个扭矩传递元件的接合状态的实例的真值表；[0101]图31为示出用于产生图6-27中所示的变速器的多个前进和至少一个倒档速度或传动比的各个扭矩传递元件的接合状态的实例的真值表；
[0102]图32为根据本发明原理的变速器的实施例的杠杆图；
[0103]图33为根据本发明原理的图32中变速器的变型的示意图；
[0104]图34为根据本发明原理的变速器的实施例的杠杆图；
[0105]图35为根据本发明原理的图34中变速器的变型的示意图；
[0106]图36为根据本发明原理的变速器的实施例的杠杆图；
[0107]图37为根据本发明原理的图36中变速器的变型的示意图；
[0108]图38为根据本发明原理的变速器的实施例的杠杆图；
[0109]图39为根据本发明原理的图38中变速器的变型的示意图；
[0110]图40为示出用于产生图32-39中所示的变速器的多个前进和至少一个倒档速度或传动比的各个扭矩传递元件的接合状态的实例的真值表。
【具体实施方式】
[0111]以下说明本质上仅为示范性的且绝不意图限制本公开、应用、或使用。
[0112]现在参考图1，以杠杆图形式示出了多速变速器10的实施例。杠杆图是机械装置(如自动变速器)的部件的示意图。每个独立的杠杆表示行星齿轮组，其中行星齿轮的三个基本机械部件均由节点表示。因而，单个杠杆包含三个节点:一个用于太阳轮，一个用于行星齿轮行星架，一个用于齿圈。每个杠杆的节点之间的相对长度可以用于表示每个相应齿轮组的齿圈一太阳轮比。继而，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(ratio progression)。各个行星齿轮组的节点之间的机械联接件或互连件由细的水平线表示，且扭矩传递装置(例如离合器和制动器)表示为交织的指形物。杠杆图的形式、目的和使用的进一步阐述可见于Benford和Leising的SAEPaper810102 “The LeverAnalogy:ANew Tool in Transmission Analysis”,该论文在此作为参考全部引入。
[0113]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、和输出轴或构件22。在图1的杠杆图中，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。
[0114]输入构件12持续地联接至第二行星齿轮组16的第二节点16B。输出构件22持续地联接至第四行星齿轮组20的第二节点20B。
[0115]第一行星齿轮组14的第一节点14A联接至第二行星齿轮组16的第一节点16A。第一行星齿轮组14的第三节点14C联接至底板或联接至变速器壳体50。第二行星齿轮组16的第三节点16C联接至第三行星齿轮组18的第三节点18C。第三行星齿轮组18的第一节点18A联接至第四行星齿轮组20的第三节点20C。
[0116]第一离合器24将第三行星齿轮组18的第二节点18B与共用结构性构件或毂J选择性地连接。第二离合器26将第二行星齿轮组16的第三节点16C和第三行星齿轮组18的第三节点18C与共用结构性构件或毂J选择性地连接。第三离合器28将第四行星齿轮组20的第一节点20A与共用结构性构件或毂J选择性地连接。第四离合器30将第二行星齿轮组16的第二节点16B和输入构件12与第四行星齿轮组20的第三节点20C和第三行星齿轮组18的第一节点18A选择性地连接。第五离合器32将第一行星齿轮组14的第二节点14B与第四行星齿轮组20的第一节点20A选择性地连接。制动器34将第一行星齿轮组14的第一节点14A与固定构件或变速器壳体50选择性地连接。
[0117]现在参考图2，杆状图示出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。图2中，沿用图1中杠杆图的附图标记。离合器和联接件被对应地示出，而行星齿轮组的节点此时显现为行星齿轮组的部件，例如太阳轮、齿圈、行星齿轮和行星齿轮行星架。
[0118]例如，第一行星齿轮组14包括太阳轮构件14A、齿圈构件14C和可旋转地支撑一组行星齿轮14D (只示出了其中一个)的行星齿轮行星架构件14B。太阳轮构件14A与第一轴或互连构件42并且与第二轴或互连构件44连接以便共同旋转。齿圈构件14C通过第三轴或互连构件46连接至变速器壳体50。行星架构件14B与第四轴或互连构件48连接以便共同旋转。所述一组行星齿轮14D每个都构造成与太阳轮构件14A和齿圈构件14C两者互啮。
[0119]第二行星齿轮组16包括太阳轮构件16A、齿圈构件16C和可旋转地支撑一组行星齿轮16D (只示出了其中一个)的行星齿轮行星架构件16B。太阳轮构件16A与第二轴或互连构件44连接以便共同旋转。齿圈构件16C与第五轴或互连构件52连接以便共同旋转。行星架构件16B与输入轴或构件12连接以便共同旋转。所述行星齿轮16D每个都构造成与齿圈构件16C和太阳轮构件16A两者互啮。
[0120]第三行星齿轮组18包括太阳轮构件18C、齿圈构件18A和可旋转地支撑一组行星齿轮18D (只示出了其中一个)的行星齿轮行星架构件18B。太阳轮构件18C与第五轴或互连构件52连接以便共同旋转。齿圈构件18A与第六轴或互连构件54连接以便共同旋转。行星架构件18B与第七轴或互连构件56连接以便共同旋转。所述行星齿轮18D每个都构造成与太阳轮构件18C和齿圈构件18A两者互啮。
[0121]第四行星齿轮组20包括太阳轮构件20C、齿圈构件20A和可旋转地支撑一组行星齿轮20D (只示出了其中一个)的行星齿轮行星架构件20B。太阳轮构件20C与第六轴或互连构件54连接以便共同旋转。齿圈构件20A与第八轴或互连构件58连接以便共同旋转。行星架构件20B与输出轴或构件22连接以便共同旋转。所述行星齿轮20D每个都构造成与太阳轮构件20C和齿圈构件20A两者互啮。
[0122]输入轴或构件12持续地连接至输入源，例如发动机(未示出)或变矩器(未示出)的涡轮。输出轴或构件22与另一输出持续地连接，所述另一输出例如是最终传动单元或分动箱(未示出)。
[0123]包括第一、第二、第三、第四、第五和第六离合器24、26、28、30和32及制动器34的扭矩传递机构允许轴或互连构件42、44、46、48、52、54、56和58与行星齿轮组14、16、18、20的构件及壳体50选择性地互连。
[0124]例如，第一离合器24可选择性地接合以将共用结构性构件或毂J与第七轴或互连构件56连接。第二离合器26可选择性地接合以将共用结构性构件或毂J与第五轴或互连构件52连接。第三离合器28可选择性地接合以将共用结构性构件或毂J与第八轴或互连构件58连接。第四离合器30可选择性地接合以将输入轴或构件12与第六轴或互连构件54连接。第五离合器32可选择性地接合以将第四轴或互连构件48与第八轴或互连构件58连接。制动器34可选择性地接合以将第一轴或互连构件42与固定元件或变速器壳体50连接，从而限制构件42相对于变速器壳体50旋转。进而，连接至各连接构件的行星齿轮组的部件也相应地被连接或限制。
[0125]现在参考图3，以杠杆图形式示出了多速变速器10’的另一实施例。变速器10’与变速器10具有相同的部件和结构性元件，如用相同附图标记所示的。然而变速器10’对于第一离合器24、第二离合器26和第三离合器28具有不同的连接组合。更具体地，第一离合器24现在可选择性地接合以将共用结构性构件或毂J与第二行星齿轮组18的第二构件18B和第四行星齿轮组20的第一构件20A连接。第二离合器26现在可选择性地接合以将共用结构性构件或毂J与第四行星齿轮组20的第三构件20C连接。第三离合器28现在可选择性地接合以将共用结构性构件或毂J与第三行星齿轮组18的第一构件18A连接。
[0126]现在参考图4，杆状图示出了根据本发明一种形式的多速变速器10’的另一实施例的示意性布局。根据图3的变速器10’，进一步示出了第一离合器24、第二离合器26和第三离合器28的互连。第一离合器24现在可选择性地接合以将共用结构性构件或毂J与第二行星齿轮组18的行星架构件18B和第四行星齿轮组20的齿圈20A连接。第二离合器26现在可选择性地接合以将共用结构性构件或毂J与第四行星齿轮组20的太阳轮20C连接。第三离合器28现在可选择性地接合以将共用结构性构件或毂J与第三行星齿轮组18的齿圈18A连接。
[0127]现在参考图1-4以及5，将描述多速变速器10和10’的操作。应当清楚，变速器10和10’能够将扭矩以多种前进速度或扭矩比以及至少一个倒档速度或扭矩比从输入轴或构件12传递至输出轴或构件22。每个前进和倒档速度或扭矩比都通过一个或多个扭矩传递机构(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、第五离合器32和制动器34)的接合来获得，如下面所解释的。
[0128]图5是示出被起用或接合以获得各个档位状态的扭矩传递机构的各种组合的真值表。框中的“X”意味着具体离合器或制动器被接合以获得期望档位状态。还示出了各个档位状态的实际数值传动比，但是应当清楚，这些数值仅仅是示例性的，它们可在相当大的范围内被调节以适应变速器10和10’的各种应用和操作标准。当然，依据所选择的齿轮直径、齿轮齿数和齿轮构造，可获得其它传动比。
[0129]例如，倒档通过接合或起用第一离合器24、第三离合器28、第五离合器32和制动器34来建立。第一离合器24将共用结构性构件或毂J与第七轴或互连构件56连接。第三离合器28将共用结构性构件或毂J与第八轴或互连构件58连接。第五离合器32将第四轴或互连构件48与第八轴或互连构件58连接。制动器34将第一轴或互连构件42与固定元件或变速器壳体50连接，以限制构件42相对于变速器壳体50旋转，这限制了太阳轮14A和16A相对于变速器壳体50旋转。类似地，通过例如离合器与制动器接合的不同组合，获得十个前进比，如图5中所示。此外，图5示出了本发明为获得第一档位而构想的四种不同离合器和制动器接合组合。
[0130]现在参考图6，以杠杆图形式示出了根据本发明另一实施例的变速器100。变速器100包括输入轴或构件112、第一行星齿轮组114、第二行星齿轮组116、第三行星齿轮组118、第四行星齿轮组120和输出轴或构件122。第一行星齿轮组114具有三个节点:第一节点114A，第二节点114B和第三节点114C。第二行星齿轮组116具有三个节点:第一节点116A，第二节点116B和第三节点116C。第三行星齿轮组118具有三个节点:第一节点118A，第二节点118B和第三节点118C。第四行星齿轮组120具有三个节点:第一节点120A，第二节点120B和第三节点120C。
[0131]输入构件112持续地联接至第二行星齿轮组116的第二节点116B。输出构件122持续地联接至第四行星齿轮组120的第二节点120B。
[0132]第一行星齿轮组114的第一节点114A联接至第二行星齿轮组116的第一节点IieA0第一行星齿轮组114的第三节点114C联接至底板或联接至变速器壳体150。第二行星齿轮组116的第三节点116C联接至第三行星齿轮组118的第三节点118C。第三行星齿轮组118的第二节点118B联接至第四行星齿轮组120的第二节点120B。
[0133]第一离合器124将第三行星齿轮组118的第一节点118A与第四行星齿轮组120的第三节点120C选择性地连接。第二离合器126将第二行星齿轮组116的第三节点116C和第三行星齿轮组118的第三节点118C与第四行星齿轮组120的第三节点120C选择性地连接。第三离合器128将第四行星齿轮组120的第一节点120A与第二行星齿轮组116的第三节点116C和第三行星齿轮组118的第三节点118C选择性地连接。第四离合器130将第二行星齿轮组116的第二节点116B和输入构件112与第四行星齿轮组120的第三节点120C选择性地连接。第五离合器132将第一行星齿轮组114的第二节点114B与第四行星齿轮组120的第一节点120A选择性地连接。制动器134将第一行星齿轮组114的第一节点114A和第二行星齿轮组116的第一节点116A与固定构件或变速器壳体150选择性地连接。
[0134]现在参考图7，杆状图示出了根据本发明一种形式的多速变速器100的实施例的示意性布局。图7中，沿用图6中杠杆图的附图标记。离合器和联接件被对应地示出，而行星齿轮组的节点此时显现为行星齿轮组的部件，例如太阳轮、齿圈、行星齿轮和行星齿轮行星架。
[0135]例如，第一行星齿轮组114包括太阳轮构件114A、齿圈构件114C和可旋转地支撑一组行星齿轮114D(只示出了其中一个)的行星齿轮行星架构件114B。太阳轮构件114A与第一轴或互连构件142和第二轴或互连构件144连接以便共同旋转。齿圈构件114C通过第三轴或互连构件146连接至变速器壳体150。行星齿轮行星架构件114B与第四轴或互连构件148连接以便共同旋转。所述一组行星齿轮114D每个都构造成与太阳轮构件114A和齿圈构件114C两者互啮。
[0136]第二行星齿轮组116包括太阳轮构件116A、齿圈构件116C和可旋转地支撑一组行星齿轮116D(只示出了其中一个)的行星齿轮行星架构件116B。太阳轮构件116A与第二轴或互连构件144连接以便共同旋转。齿圈构件116C与第五轴或互连构件152连接以便共同旋转。行星齿轮行星架构件116B与输入轴或构件112连接以便共同旋转。行星齿轮116D每个都构造成与齿圈构件116C和太阳轮构件116A两者互啮。
[0137]第三行星齿轮组118包括太阳轮构件118C、齿圈构件118A和可旋转地支撑一组行星齿轮118D(只示出了其中一个)的行星齿轮行星架构件118B。太阳轮构件118C与第五轴或互连构件152和第六轴或互连构件154连接以便共同旋转。齿圈构件118A与第七轴或互连构件156连接以便共同旋转。行星齿轮行星架构件118B与第八轴或互连构件158连接以便共同旋转。行星齿轮118D每个都构造成与太阳轮构件118C和齿圈构件118A两
者互啮。
[0138]第四行星齿轮组120包括太阳轮构件120C、齿圈构件120A和可旋转地支撑一组行星齿轮120D(只示出了其中一个)的行星齿轮行星架构件120B。太阳轮构件120C与第九轴或互连构件160连接以便共同旋转。齿圈构件120A与第十轴或互连构件162连接以便共同旋转。行星齿轮行星架构件120B与第八轴或互连构件158和输出轴或构件122连接以便共同旋转。行星齿轮120D每个都构造成与太阳轮构件120C和齿圈构件120A两者互啮。
[0139]输入轴或构件112持续地连接至输入源，例如发动机(未示出)或变矩器(未示出)的涡轮。输出轴或构件122与另一输出持续地连接，所述另一输出例如是最终传动单元或分动箱(未示出)。
[0140]包括第一、第二、第三、第四、第五和第六离合器124、126、128、130和132及制动器134的扭矩传递机构允许轴或互连构件142、144、146、148、152、154、156、158、160和162与行星齿轮组114、116、118、120的构件和壳体150选择性互连。
[0141]例如，第一离合器124可选择性地接合以将第七轴或互连构件156与第九轴或互连构件160连接。第二离合器126可选择性地接合以将第六轴或互连构件154与第九轴或互连构件160连接。第三离合器128可选择性地接合以将第五轴或互连构件152与第十轴或互连构件162连接。第四离合器130可选择性地接合以将输入轴或构件112与第九轴或互连构件160连接。第五离合器132可选择性地接合以将第四轴或互连构件148与第十轴或互连构件162连接。制动器134可选择性地接合以将第一轴或互连构件142与固定元件或变速器壳体150连接，从而限制构件142相对于变速器壳体150旋转。进而，连接至各连接构件的行星齿轮组的部件也相应地被连接或限制。
[0142]现在参考图8，以杠杆图形式示出了多速变速器200的另一实施例。变速器200与变速器100具有相同的部件和结构性元件，如相同附图标记所示的。然而，变速器200对于第三离合器128和第五离合器132具有不同的连接组合。更具体地，第三离合器128现在可选择性地接合以将输出构件或轴122和第四行星齿轮组120的第二构件120B与第二行星齿轮组118的第一构件118A连接。第五离合器132现在可选择性地接合以将第一行星齿轮组114的第二构件114B与第三行星齿轮组118的第二构件118B和第四行星齿轮组120的第一构件120A连接。此外，不存在将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第二构件120B持续地连接的互连轴或构件。然而，实现了将第三行星齿轮组118的第二构件118B固定连接至第四行星齿轮组120的第一构件120A的新连接。
[0143]现在参考图9，杆状图示出了根据本发明一种形式的多速变速器200的实施例的示意性布局。根据图8的变速器200，进一步示出了第三离合器128和第五离合器132的互连。第三离合器现128在可选择性地接合以将第二行星齿轮组118的齿圈118A与第四行星齿轮组120的行星架构件120B连接。第五离合器132现在可选择性地接合以将第一行星齿轮组114的行星架构件114B与第二行星齿轮组118的行星架构件118B和第四行星齿轮组120的齿圈120A连接。此外，第二行星齿轮组118的行星架构件118B现在与第四行星齿轮组120的齿圈120A持续地互连。[0144]现在参考图10，以杠杆图形式示出了多速变速器300的另一实施例。变速器300与变速器100具有相同的部件和结构性元件，如相同附图标记所示的。然而，变速器300对于第三离合器128具有不同的连接组合。更具体地，第三离合器128现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的第一构件118A与第二行星齿轮组116的第三构件116C和第三行星齿轮组118的第三构件118C连接。此外，不存在将第三行星齿轮组118的第二构件118B持续地连接至第四行星齿轮组120的第二构件120B的互连轴或构件。然而，实现了将第三行星齿轮组118的第二构件118B固定连接至第四行星齿轮组120的第一构件120A的新连接。
[0145]现在参考图11，杆状图示出了根据本发明一种形式的多速变速器300的实施例的示意性布局。根据图10的变速器300，进一步示出了第三离合器128的互连。第三离合器128现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的齿圈118A与第二行星齿轮组116的齿圈116C和第三行星齿轮组118的太阳轮118C连接。此外，第二行星齿轮组118的行星架构件118B现在与第四行星齿轮组120的齿圈120A持续地互连。
[0146]现在参考图12，以杠杆图形式示出了多速变速器400的另一实施例。变速器400具有与变速器100相同的部件和结构性元件，如相同附图标记所示的。然而，变速器400对于第三离合器128具有不同的连接组合。更具体地，第三离合器128现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的第一构件118A与第三行星齿轮组118的第二构件118B和第四行星齿轮组120的第一构件120A连接。此外，不存在将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第二构件120B持续地连接的互连轴或构件。然而，实现了将第三行星齿轮组118的第二构件118B固定连接至第四行星齿轮组120的第一构件120A的新连接。
[0147]现在参考图13，杆状图示出了根据本发明一种形式的多速变速器400的实施例的示意性布局。根据图12的变速器400，进一步示出了第三离合器128的互连。第三离合器128现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的齿圈118A与第四行星齿轮组120的齿圈120A连接。此外，第三行星齿轮组118的行星架构件118B现在与第四行星齿轮组120的齿圈120A持续地互连。
[0148]现在参考图14，以杠杆图形式示出了多速变速器500的另一实施例。变速器500具有与变速器100相同的部件和结构性元件，如相同附图标记所示的。然而，变速器500对于第三离合器128具有不同的连接组合。更具体地，第三离合器128现在可选择性地接合以将第二行星齿轮组116的第三构件116C和第三行星齿轮组118的第三构件118C与第三行星齿轮组118的第二构件118B和第四行星齿轮组120的第一构件120A连接。此外，不存在将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第二构件120B持续地连接的互连轴或构件。然而，实现了将第三行星齿轮组118的第二构件118B固定连接至第四行星齿轮组120的第一构件120A的新连接。
[0149]现在参考图15，杆状图示出了根据本发明一种形式的多速变速器500的实施例的示意性布局。根据图14的变速器500，进一步示出了第三离合器128的互连。第三离合器128现在可选择性地接合以将第二行星齿轮组116的齿圈116C和第三行星齿轮组118的太阳轮118C与第三行星齿轮组118的行星架构件118B和第四行星齿轮组120的齿圈120A连接。此外，第三行星齿轮组118的行星架构件118B现在与第四行星齿轮组120的齿圈120A持续地互连。
[0150]现在参考图16，以杠杆图形式示出了多速变速器600的另一实施例。变速器600具有与变速器100相同的部件和结构性元件，如相同附图标记所示的。然而，变速器600对于第一离合器124和第二离合器126具有不同的连接组合。更具体地，第一离合器124现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的第一构件118A和第四行星齿轮组120的第三构件120C与第三行星齿轮组118的第二构件118B连接。第二离合器126现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第二构件120B连接。此外，不存在将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第二构件120B持续地连接的互连轴或构件。然而，实现了将第三行星齿轮组118的第一构件118A固定连接至第四行星齿轮组120的第三构件120C的新连接。
[0151]现在参考图17，杆状图示出了根据本发明一种形式的多速变速器600的实施例的示意性布局。根据图16的变速器600，进一步示出了第一离合器124和第二离合器126的互连。第一离合器124现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的齿圈118A和第四行星齿轮组120的太阳轮120C与第三行星齿轮组118的行星架构件118B连接。第二离合器126现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的行星架构件118B与第四行星齿轮组120的行星架构件120B连接。此外，第三行星齿轮组118的齿圈118A现在与第四行星齿轮组120的太阳轮120C持续地互连。
[0152]现在参考图18，以杠杆图形式示出了多速变速器700的另一实施例。变速器700具有与变速器100相同的部件和结构性元件，如相同附图标记所示的。然而，变速器700对于第一离合器124和第二离合器126具有不同的连接组合。更具体地，第一离合器124现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的第三构件118C和第二行星齿轮组116的第三构件116C与第三行星齿轮组118的第一构件118A和第四行星齿轮组120的第二构件120B连接。第二离合器126现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第二构件120B连接。此外，不存在将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第二构件120B持续地连接的互连轴或构件。然而，实现了将第三行星齿轮组118的第一构件118A固定连接至第四行星齿轮组120的第三构件120C的新连接。
[0153]现在参考图19，杆状图示出了根据本发明一种形式的多速变速器700的实施例的示意性布局。根据图18的变速器700，进一步示出了第一离合器124和第二离合器126的互连。第一离合器124现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的太阳轮118C和第二行星齿轮组116的齿圈116C与第三行星齿轮组118的齿圈118A和第四行星齿轮组120的太阳轮120C连接。第二离合器126现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的行星架构件118B与第四行星齿轮组120的行星架构件120B连接。此外，第三行星齿轮组118的齿圈118A现在与第四行星齿轮组120的太阳轮120C持续地互连。
[0154]现在参考图20，以杠杆图形式示出了多速变速器800的另一实施例。变速器800具有与变速器100相同的部件和结构性元件，如相同附图标记所示的。然而，变速器800对于第一离合器124和第二离合器126具有不同的连接组合。更具体地，第一离合器124现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第二构件120B连接。第二离合器126现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第二行星齿轮组116的第三构件116C和第三行星齿轮组118的第三构件118C连接。此外，不存在将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第二构件120B持续地连接的互连轴或构件。然而，实现了将第三行星齿轮组118的第一构件118A固定连接至第四行星齿轮组120的第三构件120C的新连接。
[0155]现在参考图21，杆状图示出了根据本发明一种形式的多速变速器800的实施例的示意性布局。根据图20的变速器800，进一步示出了第一离合器124和第二离合器126的互连。第一离合器124现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的行星架构件118B与第四行星齿轮组120的行星架构件120B连接。第二离合器126现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的行星架构件118B与第三行星齿轮组118的太阳轮118C连接。此夕卜，第三行星齿轮组118的齿圈118A现在与第四行星齿轮组120的太阳轮120C持续地互连。
[0156]现在参考图22，以杠杆图形式示出了多速变速器900的另一实施例。变速器900具有与变速器100相同的部件和结构性元件，如相同附图标记所示的。然而，变速器900对于第一离合器124、第二离合器126和第三离合器128具有不同的连接组合。更具体地，第一离合器124现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第一构件120A连接。第二离合器126现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组116的第三构件116C和第三行星齿轮组118的第三构件118C与第四行星齿轮组120的第一构件120A连接。第三离合器128现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第三行星齿轮组118的第一构件118A和第四行星齿轮组120的第三构件120C连接。此外，不存在将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第二构件120B持续地连接的互连轴或构件。然而，实现了将第三行星齿轮组118的第一构件118A固定连接至第四行星齿轮组120的第三构件120C的新连接。
[0157]现在参考图23，杆状图示出了根据本发明一种形式的多速变速器900的实施例的示意性布局。根据图22的变速器900，进一步示出了第一离合器124、第二离合器126和第三离合器128的互连。第一离合器124现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的行星架构件118B与第四行星齿轮组120的齿圈120A连接。第二离合器126现在可选择性地接合以将第二行星齿轮组116的齿圈116C和第三行星齿轮组118的太阳轮118C与第四行星齿轮组120的齿圈120A连接。第三离合器128现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的行星架构件118B与第三行星齿轮组118的齿圈118A和第四行星齿轮组120的太阳轮120C连接。此外，第三行星齿轮组118的齿圈118A现在与第四行星齿轮组120的太阳轮120C持续地互连。
[0158]现在参考图24，以杠杆图形式示出了多速变速器910的另一实施例。变速器910具有与变速器100相同的部件和结构性元件，如相同附图标记所示的。然而，变速器910对于第一离合器124、第二离合器126和第三离合器128具有不同的连接组合。更具体地，第一离合器124现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第一构件120A连接。第二离合器126现在可选择性地接合以将第二行星齿轮组116的第三构件116C和第三行星齿轮组118的第三构件118C与第四行星齿轮组120的第一构件120A连接。第三离合器128现在可选择性地接合以将第二行星齿轮组116的第三构件116C和第三行星齿轮组118的第三构件118C与第三行星齿轮组118的第一构件118A和第四行星齿轮组120的第三构件120C连接。此外，不存在将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第二构件120B持续地连接的互连轴或构件。然而，实现了将第三行星齿轮组118的第一构件118A固定连接至第四行星齿轮组120的第三构件120C的新连接。
[0159]现在参考图25，杆状图示出了根据本发明一种形式的多速变速器910的实施例的示意性布局。根据图24的变速器910，进一步示出了第一离合器124、第二离合器126和第三离合器128的互连。第一离合器124现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的行星架构件118B与第四行星齿轮组120的齿圈120A连接。第二离合器126现在可选择性地接合以将第二行星齿轮组116的齿圈116C和第三行星齿轮组118的太阳轮118C与第四行星齿轮组120的齿圈120A连接。第三离合器128现在可选择性地接合以将第二行星齿轮组116的齿圈116C和第三行星齿轮组118的太阳轮118C与第三行星齿轮组118的齿圈118A和第四行星齿轮组120的太阳轮120C连接。此外，第三行星齿轮组118的齿圈118A现在与第四行星齿轮组120的太阳轮120C持续地互连。
[0160]现在参考图26，以杠杆图形式示出了多速变速器920的另一实施例。变速器920具有与变速器100相同的部件和结构性元件，如相同附图标记所示的。然而，变速器920对于第一离合器124、第二离合器126和第三离合器128具有不同的连接组合。更具体地，第一离合器124现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第一构件120A连接。第二离合器126现在可选择性地接合以将第二行星齿轮组116的第三构件116C和第三行星齿轮组118的第三构件118C与第四行星齿轮组120的第一构件120A连接。第三离合器128现在可选择性地接合以将第二行星齿轮组116的第三构件116C和第三行星齿轮组118的第三构件118C与第三行星齿轮组118的第二构件118B连接。此外，不存在将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第二构件120B持续地连接的互连轴或构件。然而，实现了将第三行星齿轮组118的第一构件118A固定连接至第四行星齿轮组120的第三构件120C的新连接。
[0161]现在参考图27，杆状图示出了根据本发明一种形式的多速变速器920的实施例的示意性布局。根据图26的变速器920，进一步示出了第一离合器124、第二离合器126和第三离合器128的互连。第一离合器124现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的行星架构件118B与第四行星齿轮组120的齿圈120A连接。第二离合器126现在可选择性地接合以将第二行星齿轮组116的齿圈116C和第三行星齿轮组118的太阳轮118C与第四行星齿轮组120的齿圈120A连接。第三离合器128现在可选择性地接合以将第二行星齿轮组116的齿圈116C和第三行星齿轮组118的太阳轮118C与第三行星齿轮组118的行星架构件118B连接。此外，第三行星齿轮组118的齿圈118A现在与第四行星齿轮组120的太阳轮120C持续地互连。
[0162]现在参考图28，以杠杆图形式示出了多速变速器930的另一实施例。变速器930具有与变速器100如相同附图标记所示的相同的部件和结构性元件，如相同附图标记所示的。然而，变速器930并不包括第三离合器128。因此，变速器930具有四个离合器和一个制动器(第一离合器124、第二离合器126、第四离合器130、第五离合器132和制动器134)。
[0163]现在参考图29，杆状图示出了根据本发明一种形式的多速变速器930的实施例的示意性布局。根据图28的变速器930，进一步示出了第一离合器124、第二离合器126、第四离合器130、第五离合器132和制动器134的互连。变速器930并不包括第三离合器128，如图29中所示。
[0164]现在参考图6-30 和 31，将描述多速变速器 100、200、300、400、500、600、700、800、900、910、920 和 930 的操作。应当清楚，变速器 100、200、300、400、500、600、700、800、900、
910、920和930能够将扭矩以多种前进速度或扭矩比和至少一个倒档速度或扭矩比从输入轴或构件112传递至输出轴或构件122。每个前进和倒档速度或扭矩比都通过一个或多个扭矩传递机构(即，第一离合器124、第二离合器126、第三离合器128、第四离合器130、第五离合器132和制动器134)的接合来获得，如下面所解释的。
[0165]图30和31是示出被起用或接合以获得各个档位状态的扭矩传递机构的各种组合的真值表。框中的“X”意味着具体离合器或制动器被接合以获得期望档位状态。还示出了各个档位状态的实际数值传动比，但是应当清楚，这些数值仅仅是示例性的，它们可在相当大的范围内被调节以适应变速器的各种应用和操作标准。当然，依据所选择的齿轮直径、齿轮齿数和齿轮构造，可获得其它传动比。
[0166]现在参考图30，图30示出了为获得图28和29中所示变速器930的各个档位状态的扭矩传递机构接合的组合。例如，通过接合或起用第一离合器124、第五离合器132和制动器134来建立倒档。第一离合器124将第三行星齿轮组118的齿圈118A与第四行星齿轮组120的太阳轮120C连接。第五离合器132将第一行星齿轮组114的行星架构件114B与第四行星齿轮组120的齿圈120A连接。制动器134将第一行星齿轮组114的太阳轮114A与固定元件或变速器壳体150连接，以限制太阳轮114A相对于变速器壳体150旋转，这也限制了太阳轮116A相对于变速器壳体150旋转。类似地，通过例如图30中所示离合器与制动器接合的不同组合，获得前进比。
[0167]现在参考图31，图31示出了为获得图6-27中所示变速器100、200、300、400、500、600、700、800、900、910和920的各个档位状态的扭矩传递机构接合的组合。例如，关于变
速器100，通过接合或起用第一离合器124、第五离合器132和制动器134来建立倒档。第一离合器124将第三行星齿轮组118的齿圈118A与第四行星齿轮组120的太阳轮120C连接。第五离合器132将第一行星齿轮组114的行星架构件114B与第四行星齿轮组120的齿圈120A连接。制动器134将第一行星齿轮组114的太阳轮114A与固定元件或变速器壳体150连接，以限制太阳轮114A相对于变速器壳体150旋转，这也限制了太阳轮116A相对于变速器壳体150旋转。类似地，通过例如图31中所示离合器与制动器接合的不同组合，获得前进比。此外，图31示出了本发明为获得第四档位而构想的三种不同离合器和制动器接合组合、为获得第七档位的三种不同离合器和制动器接合组合、以及为获得第十档位的三种不同离合器和制动器接合组合。
[0168]现在参考图32，以杠杆图形式示出了多速变速器950的另一实施例。变速器950具有与变速器100相同的部件和结构性元件，如相同附图标记所示的。然而，变速器950对于第二离合器126和第三离合器128具有不同的连接组合。更具体地，第二离合器126现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第一构件120A连接。第三离合器128现在可选择性地接合以将第二行星齿轮组116的第三构件116C和第三行星齿轮组118的第三构件118C与第三行星齿轮组118的第二构件118B连接。此外，不存在将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第二构件120B持续地连接的互连轴或构件。
[0169]现在参考图33，杆状图示出了根据本发明一种形式的多速变速器950的实施例的示意性布局。根据图32的变速器950，进一步示出了第二离合器126和第三离合器128的互连。第二离合器126现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的行星架构件118B与第四行星齿轮组120的齿圈120A连接。第三离合器128现在可选择性地接合以将第二行星齿轮组116的齿圈116C和第三行星齿轮组118的太阳轮118C与第三行星齿轮组118的行星架构件齿轮118B连接。
[0170]现在参考图34，以杠杆图形式示出了多速变速器960的另一实施例。变速器960具有与变速器100相同的部件和结构性元件，如相同附图标记所示的。然而，变速器960对于第二离合器126和第三离合器128具有不同的连接组合。更具体地，第二离合器126现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第一构件120A连接。第三离合器128现在可选择性地接合以将第二行星齿轮组116的第三构件116C和第三行星齿轮组118的第三构件118C与第三行星齿轮组118的第一构件118A连接。此外，不存在将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第二构件120B持续地连接的互连轴或构件。
[0171]现在参考图35，杆状图示出了根据本发明一种形式的多速变速器960的实施例的示意性布局。根据图34的变速器960，进一步示出了第二离合器126和第三离合器128的互连。第二离合器126现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的行星架构件118B与第四行星齿轮组120的齿圈120A连接。第三离合器128现在可选择性地接合以将第二行星齿轮组116的齿圈116C和第三行星齿轮组118的太阳轮118C与第三行星齿轮组118的齿圈118A连接。
[0172]现在参考图36，以杠杆图形式示出了多速变速器970的另一实施例。变速器970具有与变速器100相同的部件和结构性元件，如相同附图标记所示的。然而，变速器970对于第二离合器126和第三离合器128具有不同的连接组合。更具体地，第二离合器126现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第一构件120A连接。第三离合器128现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第三行星齿轮组118的第一构件118A连接。此外，不存在将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第二构件120B持续地连接的互连轴或构件。
[0173]现在参考图37，杆状图示出了根据本发明一种形式的多速变速器970的实施例的示意性布局。根据图36的变速器970，进一步示出了第二离合器126和第三离合器128的互连。第二离合器126现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的行星架构件118B与第四行星齿轮组120的齿圈120A连接。第三离合器128现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的行星架构件118B与第三行星齿轮组118的齿圈118A连接。
[0174]现在参考图38，以杠杆图形式示出了多速变速器980的另一实施例。变速器980具有与变速器100相同的部件和结构性元件，如相同附图标记所示的。然而，变速器980对于第一离合器124、第二离合器126和第三离合器128具有不同的连接组合。更具体地，第一离合器124现在可选择性地接合以将第二行星齿轮组116的第三构件116C与第三行星齿轮组118的第三构件118C连接。第二离合器126现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第一构件120A连接。第三离合器128现在可选择性地接合以将第二行星齿轮组116的第三构件116C与第三行星齿轮组118的第二构件118B连接。此外，不存在将第三行星齿轮组118的第二构件118B与第四行星齿轮组120的第二构件120B持续地连接的互连轴或构件。然而，实现了将第三行星齿轮组118的第一构件118A固定连接至第四行星齿轮组120的第三构件120C的新连接。
[0175]现在参考图39，杆状图示出了根据本发明一种形式的多速变速器980的实施例的示意性布局。根据图37的变速器980，进一步示出了第一离合器124、第二离合器126和第三离合器128的互连。第一离合器124现在可选择性地接合以将第二行星齿轮组116的齿圈116C与第三行星齿轮组118的太阳轮118C连接。第二离合器126现在可选择性地接合以将第三行星齿轮组118的行星架构件118B与第四行星齿轮组120的齿圈120A连接。第三离合器128现在可选择性地接合以将第二行星齿轮组116的齿圈116C与第三行星齿轮组118的行星架构件118B连接。此外，现在第三行星齿轮组118的齿圈118A与第四行星齿轮组120的太阳轮120C持续地互连。
[0176]现在参考图40，图40示出了为获得图32-39中所示变速器950、960、970和980的各种档位状态的扭矩传递机构接合的组合。例如，关于变速器950，通过接合或起用第二离合器126、第三离合器128、第五离合器132和制动器134来建立倒档。第二离合器126将第三行星齿轮组118的行星架构件118B与第四行星齿轮组120的齿圈120A连接。第三离合器128将第三行星齿轮组118的行星架构件118B与第三行星齿轮组118的太阳轮118C和第二行星齿轮组116的齿圈116C连接。第五离合器132将第一行星齿轮组114的行星架构件114B与第四行星齿轮组120的齿圈120A连接。制动器134将第一行星齿轮组114的太阳轮114A与固定元件或变速器壳体150连接，以限制太阳轮114A相对于变速器壳体150旋转，这也限制了太阳轮116A相对于变速器壳体150旋转。类似地，通过例如图40中所示离合器与制动器接合的不同组合，获得前进比。此外，图40示出了本发明为获得第一档位而构想的四种不同离合器和制动器接合组合。
[0177]应当清楚，本文所述变速器的多速实施例的操作和档位状态的前述说明假定:首先，在给定档位状态中未具体提及的所有离合器都停用或脱离，其次，在换档期间(即改变档位状态期间)，在至少相邻的档位状态之间，在两个档位状态中都接合或起用的离合器会保持接合或起用。另外，例如通过扭矩传递元件的接合提供变速器各种传动比的操作和建立，如图5、30、31和40所示。
[0178]本发明的描述实质上仅仅是示意性的，不脱离本发明要旨的变型意在落入本发明的范围内。这种变型被认为不脱离本发明的精神和范围。
【权利要求】
1.一种变速器，所述变速器包括: 输入构件； 输出构件； 第一、第二、第三和第四行星齿轮组，每个行星齿轮组具有第一、第二和第三构件； 三个互连构件，所述三个互连构件将所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的构件与所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的另一构件持续地互连； 固接构件，所述固接构件用于将所述行星齿轮组的构件中的至少一个构件与固定构件持续地互连；和 六个扭矩传递机构，其中所述六个扭矩传递机构中的五个各自可选择性地接合以将所述第一、第二和第三构件中的至少一个构件与所述第一、第二、第三构件及共用结构性构件中的至少一个其他构件互连，并且其中所述六个扭矩传递机构中的一个可选择性地接合以将所述第一、第二和第三构件中的至少一个构件与所述固定构件互连；并且 其中所述六个扭矩传递机构能够以至少四个的组合选择性地接合，以在所述输入构件与所述输出构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，所述三个互连构件还包括将所述第一行星齿轮组的第一构件与所述第二行星齿轮组的第一构件持续地互连的第一互连构件、将所述第二行星齿轮组的第三构件与所述第三行星齿轮组的第三构件持续地互连的第二互连构件、和将所述第三行星齿轮组的第一构件与所述第四行星齿轮组的第三构件持续地互连的第三互连构件。
3.如权利要求1所述的变速器，其中，所述固接构件将所述第一行星齿轮组的第三构件与所述固定构件互连。
4.如权利要求1所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构的第一个可选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第二构件与所述共用结构性构件互连。
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的第二个可选择性地接合以将所述第二行星齿轮组的第三构件和所述第三行星齿轮组的第三构件与所述共用结构性构件互连。
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的第三个可选择性地接合以将所述第四行星齿轮组的第一构件与所述共用结构性构件互连。
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的第四个可选择性地接合以将所述第二行星齿轮组的第二构件和所述输入构件与所述第四行星齿轮组的第三构件和所述第三行星齿轮组的第一构件互连。
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的第五个可选择性地接合以将所述第一行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第一构件互连。
9.一种变速器，所述变速器包括: 输入构件； 输出构件； 第一、第二、第三和第四行星齿轮组，每个行星齿轮组具有第一、第二和第三构件； 第一互连构件，将所述第一行星齿轮组的第一构件与所述第二行星齿轮组的第一构件持续地互连；第二互连构件，将所述第二行星齿轮组的第三构件与所述第三行星齿轮组的第三构件持续地互连； 第三互连构件，将所述第三行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第一构件持续地互连； 固接构件，用于将所述行星齿轮组的构件中的至少一个构件与固定构件持续地互连；第一扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第二构件与所述共用结构性构件互连； 第二扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第四行星齿轮组的第三构件与所述共用结构性构件互连； 第三扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第一构件与所述共用结构性构件互连； 第四扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第四行星齿轮组的第三构件与所述共用结构性构件互连； 第五扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第一行星齿轮组的第二构件与所述第三行星齿轮组的第二构件和所述第四行星齿轮组的第一构件互连；和 第六扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第一行星齿轮组的第一构件和所述第二行星齿轮组的第一构件与所述固定构件互连；并且 其中，所述扭矩传递机构能够以至少四个的组合选择性地接合，以在所述输入构件与所述输出构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，所述变速器包括:` 输入构件； 输出构件； 第一、第二、第三和第四行星齿轮组，每个行星齿轮组具有第一、第二和第三构件；第一互连构件，将所述第一行星齿轮组的第一构件与所述第二行星齿轮组的第一构件持续地互连； 第二互连构件，将所述第二行星齿轮组的第三构件与所述第三行星齿轮组的第三构件持续地互连； 第三互连构件，将所述第三行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第二构件持续地互连； 固接构件，用于将所述行星齿轮组的构件中的至少一个构件与固定构件持续地互连；第一扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第一构件与所述第四行星齿轮组的第三构件互连； 第二扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第三构件与所述第四行星齿轮组的第三构件互连； 第三扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第二行星齿轮组的第三构件和所述第三行星齿轮组的第三构件与所述第四行星齿轮组的第一构件互连； 第四扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第二行星齿轮组的第二构件和所述输入构件与所述第四行星齿轮组的第三构件互连； 第五扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第一行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第一构件互连；和 第六扭矩传递机构，可选择性地接合以将所述第一行星齿轮组的第一构件和所述第二行星齿轮组的第一构件与所述固定构件互连；并且 其中，所述扭矩传递机构能够以至少四个的组合选择性地接合，以在所述输入构件与所述输出构件之间建立多个`前进速度比和至少一个倒档速度比。
【文档编号】F16H3/66GK103867663SQ201310757004
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月7日 优先权日:2012年12月7日
【发明者】E·W·梅勒, J·M·哈特, D·A·威尔顿 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司