专利名称：多级变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有行星齿轮装置的变速器。
背景技术：
客车包括由发动机、多级变速器和差速传动或末级传动构成的动力系。通过允许发动机多次通过其扭矩范围地工作，多级变速器就增大了车辆的总体工作范围。变速器中可用的前进速度比数目确定了发动机扭矩范围的重复次数。早期的自动变速器具有两个变速范围。这严重地限制了车辆的总体变速范围，因此需要能产生较宽变速和扭矩范围的相对较大的发动机。这导致在巡航行驶过程中，发动机在特定的燃料消耗点工作，而非在最高效率的点工作。因此，手动换挡(副轴传动)是最流行的。
随着三速和四速自动变速器的出现，自动换挡(行星齿轮)变速器越来越被驾车的公众接受。这些变速器改善了车辆的操作性能和燃料经济性。速度比数目的增加降低了这些速度比之间的阶跃比率(step)，因此通过使驾驶员在正常的车辆加速时基本上察觉不到速度比切换，从而改善了变速器的换挡质量。
目前已经提出了将前进速度比数目提高到六速比或者更大。于1978年1月31日授权给Polak的美国专利No.4,070,927以及2002年7月23日授权给Raghavan和Usoro的美国专利No.6,422,969中公开了六速变速器。
六速变速器提供了超过四速和五速变速器的若干优点，包括改善的车辆加速性能和改进的燃料经济性。虽然许多卡车采用具有六速或更多个前进速度比的功率变速器，但是，由于这些变速器的尺寸和复杂性的原因，客车仍然只是制造有三速和四速自动变速器以及较少的五速或六速变速器装置。
授权给Raghavan，Bucknor和Usoro的美国专利No.6,623,397中公开了七速变速器。授权给Haka的美国专利No.6,425,841中公开了八速变速器。Haka的变速器使用三个行星齿轮组和六个扭矩传递装置，包括两个制动器和两个离合器，以提供八种前进速度比和一个倒挡速度比。其中一个行星齿轮组可定位并进行操作，以便为其余两个行星齿轮组形成两个固定速度输入部件。七速、八速和九速变速器提供了进一步超越六速变速器的加速性能和燃料经济性方面的优点。然而，如同上述六速变速器一样，由于复杂性、尺寸和费用的原因，已经排除了发展七速、八速和九速变速器的可能性。
发明内容
一种变速器，包括输入部件、输出部件、固定部件，以及第一、第二和第三行星齿轮组。每一个行星齿轮组都具有各自的第一、第二和第三部件。第一行星齿轮组的第一部件连续地操作式地连接在输入部件上，以便一体地旋转。第一行星齿轮组的第二部件连续地操作式地连接在固定部件上。第二行星齿轮组的第一部件连续地操作式地连接在第三行星齿轮组的第一部件上，以便一体地旋转。第二行星齿轮组的第三部件连续地操作式地连接在第三行星齿轮组的第二部件上，以便一体地旋转。第三行星齿轮组的第三部件连续地操作式地连接在输出部件上，以便一体地旋转。
变速器还包括第一、第二、第三、第四、第五和第六扭矩传递装置，其可操作，以便选择性地将行星齿轮组的部件与输入部件、固定部件或与行星齿轮组的其它部件相连，以便提供至少六个前进速度比。
在一个示例性实施例中，第一扭矩传递装置构造成选择性地将输入部件和第一行星齿轮组的第一部件与第二行星齿轮组的第三部件和第三行星齿轮组的第二部件相联接，以便一体地旋转。第二扭矩传递装置构造成选择性地将第一行星齿轮组的第三部件与第二行星齿轮组的第二部件相联接，以便一体地旋转。第三扭矩传递装置构造成选择性地将第三行星齿轮组的第二部件和第二行星齿轮组的第三部件与固定部件相联接。第四扭矩传递装置构造成选择性地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和第三行星齿轮组的第二部件相联接，以便一体地旋转。第五扭矩传递装置构造成选择性地将第一行星齿轮组的第一部件与第二行星齿轮组的部件相联接，以便一体地旋转。第六扭矩传递装置构造成选择性地将第二行星齿轮组的部件与固定部件相联接。
变速器还可包括第七扭矩传递装置，其构造成选择性地将第二行星齿轮组的第二部件与固定部件相联接，以便提供至少七个前进速度比和至少一个倒挡速度比。
从以下结合附图所进行的用于实现本发明的最佳方式的详细描述中，可以清楚本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点。
图1是根据本发明的第一变速器的示意图；图2是速度比图表和真值表，描述了用于图1所示变速器的换挡逻辑顺序；图3是根据本发明的第二变速器的示意图；图4是速度比图表和真值表，描述了用于图3所示变速器的换挡逻辑顺序；图5是根据本发明的第三变速器的示意图，图6是速度比图表和真值表，描述了用于图5所示变速器的换挡逻辑顺序；图7是根据本发明的第四变速器的示意图；图8是速度比图表和真值表，描述了用于图7所示变速器的换挡逻辑顺序；图9是根据本发明的第五变速器的示意图；图10是速度比图表和真值表，描述了用于图9所示变速器的换挡逻辑顺序；图11是根据本发明的第六变速器的示意图；图12是速度比图表和真值表，描述了用于图11所示变速器的换挡逻辑顺序；图13是速度比图表和真值表，描述了用于图7所示变速器的另一换挡逻辑顺序；图14是根据本发明的第七变速器的示意图；和图15是速度比图表和真值表，描述了用于图14所示变速器的换挡逻辑顺序。
具体实施例方式
参见图1，示意性地显示了变速器10。变速器10包括第一行星齿轮组12、第二行星齿轮组14和第三行星齿轮组16。每一个第一、第二和第三行星齿轮组都具有各自的第一、第二和第三部件。更具体而言，第一行星齿轮组包括太阳齿轮部件18、环形齿轮部件20和行星齿轮架组件部件22。行星齿轮架组件部件22可旋转地支撑多个行星齿轮部件24，其啮合式接合在太阳齿轮部件18和环形齿轮部件20上。第二行星齿轮组14包括太阳齿轮部件26、环形齿轮部件28和行星齿轮架组件部件30。行星齿轮架组件部件30可旋转地支撑多个行星齿轮部件32，其啮合式接合在太阳齿轮部件26和环形齿轮部件28上。第三行星齿轮组16包括太阳齿轮部件34、环形齿轮部件36和行星齿轮架组件部件38。行星齿轮架组件部件38可旋转地支撑多个行星齿轮部件40，其啮合式接合在太阳齿轮部件34和环形齿轮部件36上。
轴42是互连部件，其连续地连接在太阳齿轮部件26和34上，以便一体地旋转。输入部件44可直接地或通过转矩变换器而连接在发动机(未示出)上。输出部件46可连接在车辆的末级传动系统上，以便驱动车轮或其它牵引装置。互连部件48将输入部件44和太阳齿轮部件18连续地互连，以便一体地旋转。变速器10还包括固定部件，例如变速器外壳50。
环形齿轮部件20连续地接地到外壳50上，以防止环形齿轮部件20旋转。行星齿轮架组件部件30连续地连接在环形齿轮部件36上，以便一体地旋转。输出部件46连续地连接在行星齿轮架组件部件38上，以便一体地旋转。
变速器10还包括多个可选择性地接合的扭矩传递装置，即离合器C1-C7。离合器C1选择性地将套筒48、输入部件44和太阳齿轮部件18联接在太阳齿轮部件26和太阳齿轮部件34上，以便一体地旋转。离合器C2选择性地将套筒48、输入部件44和太阳齿轮部件18联接在行星齿轮架组件部件30和环形齿轮部件36上，以便一体地旋转。离合器C3选择性地将行星齿轮架组件部件22与环形齿轮部件28相联接，以便一体地旋转。离合器C4是制动器，其选择性地将环形齿轮部件28联接在外壳50上。离合器C5是制动器，其选择性地将环形齿轮部件36和行星齿轮架组件部件30联接在外壳50上。离合器C6选择性地将行星齿轮架组件部件22联接在行星齿轮架组件部件30和环形齿轮部件36上，以便一体地旋转。离合器C7是制动器，其选择性地将太阳齿轮部件26和太阳齿轮部件34联接在外壳50上。
参见图2，描述了用于离合器C1-C7的换挡逻辑顺序，其在输入部件44和输出部件46之间提供了八个前进速度比和一个倒挡速度比。参见图1和图2，当离合器C3和C7相接合时，就获得了第一前进速度比。当离合器C6和C7相接合时，就获得了第二前进速度比。当离合器C3和C6相接合时，就获得了第三前进速度比。当离合器C1和C6相接合时，就获得了第四前进速度比。当离合器C1和C3相接合时，就获得了第五前进速度比。当离合器C1和C2相接合时，就获得了第六前进速度比。当离合器C2和C3相接合时，就获得了第七前进速度比。当离合器C2和C4相接合时，就获得了第八前进速度比。当离合器C3和C5相接合时，就获得了倒挡速度比。应注意到，省略离合器C4就产生了六个离合器/七速的变速器，即，速度比1-7。
在所述的实施例中，环形齿轮部件20、28和36各具有81个齿，太阳齿轮部件18具有51个齿，太阳齿轮部件26具有49个齿，而太阳齿轮部件34具有31个齿。
参见图3，示意性地显示了一种备选的变速器110。变速器110包括第一行星齿轮组112、第二行星齿轮组114和第三行星齿轮组116。每一个第一、第二和第三行星齿轮组都具有各自的第一、第二和第三部件。更具体而言，第一行星齿轮组包括太阳齿轮部件118、环形齿轮部件120和行星齿轮架组件部件122。行星齿轮架组件部件122是复式的，并因此而可旋转地支撑第一组行星齿轮部件124a，其啮合式接合在太阳齿轮部件118上。行星齿轮架组件部件122还可旋转地支撑第二组行星齿轮部件124b，其啮合式接合在第一组行星齿轮部件124a和环形齿轮部件120上。
第二行星齿轮组114包括太阳齿轮部件126、环形齿轮部件128和行星齿轮架组件部件130。行星齿轮架组件部件130可旋转地支撑多个行星齿轮部件132，其啮合式接合在太阳齿轮部件126和环形齿轮部件128上。第三行星齿轮组116包括太阳齿轮部件134、环形齿轮部件136和行星齿轮架组件部件138。行星齿轮架组件部件138可旋转地支撑多个行星齿轮部件140，其啮合式接合在太阳齿轮部件134和环形齿轮部件136上。
轴142是互连部件，其连续地连接在太阳齿轮部件126和134上，以便一体地旋转。互连部件148连续地将输入部件144和太阳齿轮部件118互连起来，以便一体地旋转。变速器110还包括固定部件，例如变速器外壳150。
行星齿轮架组件部件122连续地接地到外壳150上，以防止行星齿轮架组件部件122旋转。行星齿轮架组件部件130连续地连接在环形齿轮部件136上，以便一体地旋转。输出部件146连续地连接在行星齿轮架组件部件138上，以便一体地旋转。
变速器110还包括多个可选择性地接合的扭矩传递装置，即离合器C1-C7。离合器C1选择性地将套筒148、输入部件144和太阳齿轮部件118联接在太阳齿轮部件126和太阳齿轮部件134上，以便一体地旋转。离合器C2选择性地将套筒148、输入部件144和太阳齿轮部件118联接在行星齿轮架组件部件130和环形齿轮部件136上，以便一体地旋转。离合器C3选择性地将环形齿轮部件120与环形齿轮部件128相联接，以便一体地旋转。离合器C4是选择性地将环形齿轮部件128联接在外壳150上的制动器。离合器C5是制动器，其选择性地将环形齿轮部件136和行星齿轮架组件部件130联接在外壳150上。离合器C6选择性地将环形齿轮部件120联接在行星齿轮架组件部件130和环形齿轮部件136上，以便一体地旋转。离合器C7是制动器，其选择性地将太阳齿轮部件126和太阳齿轮部件134联接在外壳150上。
参见图4，描述了用于离合器C1-C7的换挡逻辑顺序，其在输入部件144和输出部件146之间提供了八个前进速度比和一个倒挡速度比。图4的离合器接合顺序相同于图2的离合器接合顺序，但在输入部件144和输出部件146之间实现了不同的速度比。在所述的实施例中，环形齿轮部件120具有80个齿，太阳齿轮部件具有40个齿，环形齿轮部件128和136各具有81个齿，太阳齿轮部件126具有41个齿，而太阳齿轮部件134具有31个齿。
参见图5，变速器210包括第一行星齿轮组212、第二行星齿轮组214和第三行星齿轮组216。每一个第一、第二和第三行星齿轮组都具有各自的第一、第二和第三部件。更具体而言，第一行星齿轮组包括太阳齿轮部件218、环形齿轮部件220和行星齿轮架组件部件222。行星齿轮架组件部件222是复式的，并因此可旋转地支撑第一组行星齿轮部件224a，其啮合式接合在太阳齿轮部件218上。行星齿轮架组件部件222还可旋转地支撑第二组行星齿轮部件224b，其啮合式接合在第一组行星齿轮部件224a和环形齿轮部件220上。
第二行星齿轮组214包括太阳齿轮部件226、环形齿轮部件228和行星齿轮架组件部件230。行星齿轮架组件部件230可旋转地支撑多个行星齿轮部件232，其啮合式接合在太阳齿轮部件226和环形齿轮部件228上。第三行星齿轮组216包括太阳齿轮部件234、环形齿轮部件236和行星齿轮架组件部件238。行星齿轮架组件部件238可旋转地支撑多个行星齿轮部件240，其啮合式接合在太阳齿轮部件234和环形齿轮部件236上。
轴242是互连部件，其连续地将太阳齿轮部件226和234相连起来，以便一体地旋转。互连部件248连续地将输入部件244和行星齿轮架组件部件222互连，以便一体地旋转。变速器210还包括固定部件，例如变速器外壳250。
太阳齿轮部件218连续地接地到外壳250上，以防止太阳齿轮部件218的旋转。行星齿轮架组件部件230连续地连接在环形齿轮部件236上，以便一体地旋转。输出部件246连续地连接在行星齿轮架组件部件238上，以便一体地旋转。
变速器210还包括多个可选择性地接合的扭矩传递装置，即离合器C2-C8。图1和图3所示变速器10，110中的分别地、即选择性地将输入部件和第一行星齿轮组的部件与第二和第三行星齿轮组的太阳齿轮部件互连起来的离合器C1未设在变速器210中。离合器C2选择性地将套筒248、输入部件244和行星齿轮架组件部件222联接在行星齿轮架组件部件230和环形齿轮部件236上，以便一体地旋转。离合器C3选择性地将环形齿轮部件220与环形齿轮部件228相联接，以便一体地旋转。离合器C4是制动器，其选择性地将环形齿轮部件228联接在外壳250上。离合器C5是制动器，其选择性地将环形齿轮部件236和行星齿轮架组件部件230联接在外壳250上。离合器C6选择性地将环形齿轮部件220联接在行星齿轮架组件部件230和环形齿轮部件236上，以便一体地旋转。离合器C7是制动器，其选择性地将太阳齿轮部件226和太阳齿轮部件234联接在外壳250上。离合器C8选择性地将行星齿轮架组件部件222、部件248和输入部件244与环形齿轮部件228相联接，以便一体地旋转。
在所述的实施例中，环形齿轮部件220,228和236各具有81个齿，太阳齿轮部件218具有39个齿，太阳齿轮部件226具有37个齿，并且太阳齿轮部件234具有26个齿。图6描述了一种优选的换挡逻辑，以便在输入部件244和输出部件246之间提供七个前进速度比，以及一个倒挡速度比。参见图5和图6；当离合器C3和C7相接合时，就获得了第一速度比；当离合器C6和C7相接合时，就获得了第二速度比；当离合器C8和C7相接合时，就获得了第三速度比；当离合器C2和C7相接合时，就获得了第四速度比；当离合器C8和C2相接合时，就获得了第五速度比；当离合器C2和C3相接合时，就获得了第六速度比；并且当离合器C2和C4相接合时，就获得了第七速度比。当离合器C3和C5相接合时，就获得了倒挡速度比。离合器C4可被省略，从而提供六个前进速度比。
参见图7，变速器310包括第一行星齿轮组312、第二行星齿轮组314和第三行星齿轮组316。每一个第一、第二和第三行星齿轮组都具有各自的第一、第二和第三部件。更具体而言，第一行星齿轮组包括太阳齿轮部件318、环形齿轮部件320和行星齿轮架组件部件322。行星齿轮架组件部件322可旋转地支撑行星齿轮部件324，其啮合式接合在太阳齿轮部件318和环形齿轮部件320上。
第二行星齿轮组314包括太阳齿轮部件326，环形齿轮部件328和行星齿轮架组件部件330。行星齿轮架组件部件330可旋转地支撑多个行星齿轮部件332，其啮合式接合在太阳齿轮部件326和环形齿轮部件328上。第三行星齿轮组316包括太阳齿轮部件334、环形齿轮部件336和行星齿轮架组件部件338。行星齿轮架组件部件338可旋转地支撑多个行星齿轮部件340，其啮合式接合在太阳齿轮部件334和环形齿轮部件336上。
轴342是互连部件，其连续地将太阳齿轮部件326和334相连起来，以便一体地旋转。互连部件348连续地将输入部件344和环形齿轮部件320互连起来，以便一体地旋转。变速器310还包括固定部件，例如变速器外壳350。
太阳齿轮部件318连续地接地到外壳350上，以防止太阳齿轮部件318的旋转。行星齿轮架组件部件330连续地连接在环形齿轮部件336上，以便一体地旋转。输出部件346连续地连接在行星齿轮架组件部件338上，以便一体地旋转。
变速器310还包括多个可选择性地接合的扭矩传递装置，即离合器C1-C7。离合器C1选择性地将套筒348、输入部件344和环形齿轮部件320联接在轴342、太阳齿轮部件326和太阳齿轮部件334上，以便一体地旋转。离合器C2选择性地将套筒348、输入部件344和环形齿轮部件320联接在行星齿轮架组件部件330和环形齿轮部件336上，以便一体地旋转。离合器C3选择性地将行星齿轮架组件部件322与环形齿轮部件328相联接，以便一体地旋转。离合器C4是制动器，其选择性地将环形齿轮部件328联接在外壳350上。离合器C5是制动器，其选择性地将环形齿轮部件336和行星齿轮架组件部件330联接在外壳350上。离合器C6选择性地将行星齿轮架组件部件322联接在行星齿轮架组件部件330和环形齿轮部件336上，以便一体地旋转。离合器C7是制动器，其选择性地将轴342、太阳齿轮部件326和太阳齿轮部件334联接在外壳350上。
在所述的实施例中，环形齿轮部件320，328和336各具有81个齿，太阳齿轮部件318具有51个齿，太阳齿轮部件326具有41个齿，并且太阳齿轮部件334具有29个齿。图8描述了换挡逻辑顺序，以便在输入部件344和输出部件346之间提供八个前进速度比，以及一个倒挡速度比。用于图8所示换挡逻辑的离合器接合相同于图2所示的离合器接合。
参见图9，变速器410包括第一行星齿轮组412、第二行星齿轮组414和第三行星齿轮组416。每一个第一、第二和第三行星齿轮组都具有各自的第一、第二和第三部件。更具体而言，第一行星齿轮组包括太阳齿轮部件418、环形齿轮部件420和行星齿轮架组件部件422。行星齿轮架组件部件422是复式的，并因此可旋转地支撑第一组行星齿轮部件424a和第二组行星齿轮部件424b。第一组行星齿轮部件424a啮合式接合在太阳齿轮部件418上，并且第二组行星齿轮部件424b啮合式接合在第一组行星齿轮部件424a和环形齿轮部件420上。
第二行星齿轮组414包括太阳齿轮部件426、环形齿轮部件428和行星齿轮架组件部件430。行星齿轮架组件部件430可旋转地支撑多个行星齿轮部件432，其啮合式接合在太阳齿轮部件426和环形齿轮部件428上。第三行星齿轮组416包括太阳齿轮部件434、环形齿轮部件436和行星齿轮架组件部件438。行星齿轮架组件部件438可旋转地支撑多个行星齿轮部件440，其啮合式接合在太阳齿轮部件434和环形齿轮部件436上。
轴442是互连部件，其连续地将太阳齿轮部件426和434相连起来，以便一体地旋转。输入部件444连续地连接在太阳齿轮部件418上，以便一体地旋转。变速器410还包括固定部件，例如变速器外壳450。
行星齿轮架组件部件422连续地接地到外壳450上。行星齿轮架组件部件430连续地连接在环形齿轮部件436上，以便一体地旋转。输出部件446连续地连接在行星齿轮架组件部件438上，以便一体地旋转。
变速器410还包括多个可选择性地接合的扭矩传递装置，即离合器C1-C6。离合器C1选择性地将输入部件444和太阳齿轮部件418联接在轴442、太阳齿轮部件426和太阳齿轮部件434上，以便一体地旋转。离合器C2选择性地将输入部件444和太阳齿轮部件418联接在行星齿轮架组件部件430和环形齿轮部件436上，以便一体地旋转。离合器C3选择性地将环形齿轮部件420与环形齿轮部件428相联接，以便一体地旋转。离合器C4是制动器，其选择性地将环形齿轮部件428联接在外壳450上。离合器C5是制动器，其选择性地将环形齿轮部件436和行星齿轮架组件部件430联接在外壳450上。离合器C6选择性地将环形齿轮部件420联接在行星齿轮架组件部件430和环形齿轮部件436上，以便一体地旋转。
在所述的实施例中，环形齿轮部件420，428和436各具有81个齿，并且太阳齿轮部件418具有35个齿，太阳齿轮部件426具有35个齿，并且太阳齿轮部件434具有31个齿。图10描述了换挡逻辑顺序，以便在输入部件444和输出部件446之间提供七个前进速度比，以及一个倒挡速度比。当离合器C1和C5相接合时，就获得了第一速度比；当离合器C1和C4相接合时，就获得了第二速度比；当离合器C1和C6相接合时，就获得了第三速度比；当离合器C1和C3相接合时，就获得了第四速度比；当离合器C1和C2相接合时，就获得了第五速度比；当离合器C2和C3相接合时，就获得了第六速度比；并且当离合器C2和C4相接合时，就获得了第七速度比。当离合器C3和C5相接合时，就获得了倒挡速度比。
参见图11，变速器510包括第一行星齿轮组512、第二行星齿轮组514、第三行星齿轮组516和第四行星齿轮组554。每一个第一、第二、第三和第四行星齿轮组都具有各自的第一、第二和第三部件。更具体而言，第一行星齿轮组包括太阳齿轮部件518、环形齿轮部件520和行星齿轮架组件部件522。行星齿轮架组件部件522可旋转地支撑多个行星齿轮部件524，其啮合式接合在太阳齿轮部件518和环形齿轮部件520上。
第二行星齿轮组514包括太阳齿轮部件526、环形齿轮部件528和行星齿轮架组件部件530。行星齿轮架组件部件530可旋转地支撑多个行星齿轮部件532，其啮合式接合在太阳齿轮部件526和环形齿轮部件528上。第三行星齿轮组516包括太阳齿轮部件534、环形齿轮部件536和行星齿轮架组件部件538。行星齿轮架组件部件538可旋转地支撑多个行星齿轮部件540，其啮合式接合在太阳齿轮部件534和环形齿轮部件536上。
第四行星齿轮组554包括太阳齿轮部件556、环形齿轮部件558和行星齿轮架组件部件538。行星齿轮架组件部件538为第三和第四行星齿轮组516，554所共用，因此第三和第四行星齿轮组516，554的行星齿轮架组件连续地相连，以便一体地旋转。或者，在本发明的范围内，第三和第四行星齿轮组可采用单独的互连在一起的行星齿轮架组件部件。行星齿轮架组件538可旋转地支撑多个行星齿轮部件560，其啮合式接合在太阳齿轮部件556和环形齿轮部件558上。
轴542是互连部件，其连续地将太阳齿轮部件526，534和556相连起来，以便一体地旋转。输入部件544连续地连接在太阳齿轮部件518上，以便一体地旋转。变速器510还包括固定部件，例如变速器外壳550。
环形齿轮部件520连续地接地到外壳550上。行星齿轮架组件部件530连续地连接在环形齿轮部件536上，以便一体地旋转。输出部件546连续地连接在行星齿轮架组件部件538上，以便一体地旋转。
变速器510还包括多个可选择性地接合的扭矩传递装置，即离合器C1-C7。离合器C1选择性地将输入部件544和太阳齿轮部件518联接在轴542、太阳齿轮部件526、太阳齿轮部件534和太阳齿轮部件556上，以便一体地旋转。离合器C2选择性地将输入部件544和太阳齿轮部件518联接在行星齿轮架组件部件530和环形齿轮部件536上，以便一体地旋转。离合器C3选择性地将行星齿轮架组件部件522与环形齿轮部件528相联接，以便一体地旋转。离合器C4是制动器，其选择性地将环形齿轮部件528联接在外壳550上。离合器C5是制动器，其选择性地将环形齿轮部件536和行星齿轮架组件部件530联接在外壳550上。离合器C6选择性地将行星齿轮架组件部件522联接在行星齿轮架组件部件530和环形齿轮部件536上，以便一体地旋转。离合器C7是制动器，其选择性地将环形齿轮部件558联接在外壳550上。
在所述的实施例中，环形齿轮部件520，528，536和558各具有85个齿，并且太阳齿轮部件518具有55个齿，太阳齿轮部件526具有37个齿，太阳齿轮部件534具有29个齿，并且太阳齿轮部件556具有45个齿。图12描述了换挡逻辑顺序，以便在输入部件544和输出部件546之间提供八个前进速度比，以及一个倒挡速度比。当离合器C1和C5相接合时，就获得了第一速度比；当离合器C1和C7相接合时，就获得了第二速度比；当离合器C1和C4相接合时，就获得了第三速度比；当离合器C1和C6相接合时，就获得了第四速度比；当离合器C1和C3相接合时，就获得了第五速度比；当离合器C1和C2相接合时，就获得了第六速度比；当离合器C2和C3相接合时，就获得了第七速度比；并且当离合器C2和C4相接合时，就获得了第八速度比。当离合器C3和C5相接合时，就获得了倒挡速度比。
图13描述了用于图11所示变速器510的未采用离合器C6和C7的换挡逻辑顺序。参见图11和图13，当离合器C1和C5相接合时，就获得了第一速度比；当离合器C1和C4相接合时，就获得了第二速度比；当离合器C1和C3相接合时，就获得了第三速度比；当离合器C1和C2相接合时，就获得了第四速度比；当离合器C2和C3相接合时，就获得了第五速度比；并且当离合器C2和C4相接合时，就获得了第六速度比。当离合器C3和C5相接合时，就获得了倒挡速度比。
参见图14，变速器610包括第一行星齿轮组612、第二行星齿轮组614、第三行星齿轮组616和第四行星齿轮组654。每一个第一、第二、第三和第四行星齿轮组都具有各自的第一、第二和第三部件。更具体而言，第一行星齿轮组包括太阳齿轮部件618、环形齿轮部件620和行星齿轮架组件部件622。行星齿轮架组件部件622可旋转地支撑第一组行星齿轮部件624a，其啮合式接合在太阳齿轮部件618上；行星齿轮架组件部件622还可旋转地支撑第二组行星齿轮部件624b，其啮合式接合在第一组行星齿轮部件624a和环形齿轮部件620上。
第二行星齿轮组614包括太阳齿轮部件626、环形齿轮部件628和行星齿轮架组件部件630。行星齿轮架组件部件630可旋转地支撑多个行星齿轮部件632，其啮合式接合在太阳齿轮部件626和环形齿轮部件628上。第三行星齿轮组616包括太阳齿轮部件634、环形齿轮部件636和行星齿轮架组件部件638。行星齿轮架组件部件638可旋转地支撑多个行星齿轮部件640，其啮合式接合在太阳齿轮部件634和环形齿轮部件636上。
第四行星齿轮组654包括太阳齿轮部件656、环形齿轮部件658和行星齿轮架组件部件638。行星齿轮架组件部件638可旋转地支撑多个行星齿轮部件660，其啮合式接合在太阳齿轮部件656和环形齿轮部件658上。
轴642是互连部件，其连续地将太阳齿轮部件626，634和656相连起来，以便一体地旋转。输入部件644连续地连接在太阳齿轮部件618上，以便一体地旋转。变速器610还包括固定部件，例如变速器外壳650。
行星齿轮架组件部件622连续地接地到外壳650上。行星齿轮架组件部件630连续地连接在环形齿轮部件636上，以便一体地旋转。输出部件646连续地连接在行星齿轮架组件部件638上，以便一体地旋转。
变速器610还包括多个可选择性地接合的扭矩传递装置，即离合器C1-C7。离合器C1选择性地将输入部件644和太阳齿轮部件618联接在轴642、太阳齿轮部件626、太阳齿轮部件634和太阳齿轮部件656上，以便一体地旋转。离合器C2选择性地将输入部件644和太阳齿轮部件618联接在行星齿轮架组件部件630和环形齿轮部件636上，以便一体地旋转。离合器C3选择性地将环形齿轮620与环形齿轮部件628相联接，以便一体地旋转。离合器C4是制动器，其选择性地将环形齿轮部件628联接在外壳650上。离合器C5是制动器，其选择性地将环形齿轮部件636和行星齿轮架组件部件630联接在外壳650上。离合器C6选择性地将环形齿轮部件620联接在行星齿轮架组件部件630和环形齿轮部件636上，以便一体地旋转。离合器C7是制动器，其选择性地将环形齿轮部件658联接在外壳650上。
在所述的实施例中，环形齿轮部件620具有80个齿，并且环形齿轮部件628，636和658各具有85个齿；太阳齿轮部件618具有35个齿，太阳齿轮部件626具有24个齿，太阳齿轮部件634具有29个齿，并且太阳齿轮部件656具有47个齿。图15示意性地描述了用于图14所示变速器610的换挡逻辑顺序，以便在输入部件644和输出部件646之间获得八个前进速度比和一个倒挡速度比。图14所示的离合器接合顺序相同于图12所示的离合器接合顺序。
虽然已经详细地描述了用于实现本发明的最佳模式，但是，本发明相关技术领域的技术人员可以构思出属于所附权利要求范围内的用于实施本发明的各种可选设计和实施例。
权利要求
1.一种变速器，包括输入部件；输出部件；固定部件；第一、第二和第三行星齿轮组，其各具有各自的第一、第二和第三部件；所述第一行星齿轮组的所述第一部件连续地操作式地连接在所述输入部件上，以便一体地旋转；所述第一行星齿轮组的所述第二部件连续地操作式地连接在所述固定部件上；所述第二行星齿轮组的所述第一部件连续地操作式地连接在所述第三行星齿轮组的所述第一部件上，以便一体地旋转；所述第二行星齿轮组的所述第三部件连续地操作式地连接在所述第三行星齿轮组的所述第二部件上，以便一体地旋转；所述第三行星齿轮组的所述第三部件连续地操作式地连接在所述输出部件上，以便一体地旋转；第一、第二、第三、第四、第五和第六扭矩传递装置，其可操作，以便选择性地将所述行星齿轮组的部件与所述输入部件、所述固定部件或与所述行星齿轮组的其它部件相连起来以便提供至少六个前进速度比。
2.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第一扭矩传递装置构造成选择性地将所述输入部件和所述第一行星齿轮组的所述第一部件与所述第二行星齿轮组的所述第三部件和所述第三行星齿轮组的所述第二部件相联接，以便一体地旋转；所述第二扭矩传递装置构造成选择性地将所述第一行星齿轮组的所述第三部件与所述第二行星齿轮组的所述第二部件相联接，以便一体地旋转；所述第三扭矩传递装置构造成选择性地将所述第三行星齿轮组的所述第二部件和所述第二行星齿轮组的所述第三部件与所述固定部件相联接；所述第四扭矩传递装置构造成选择性地将所述第一行星齿轮组的所述第三部件与所述第二行星齿轮组的所述第三部件和所述第三行星齿轮组的所述第二部件相联接，以便一体地旋转；所述第五扭矩传递装置构造成选择性地将所述第一行星齿轮组的所述第一部件与所述第二行星齿轮组的部件相联接，以便一体地旋转；以及所述第六扭矩传递装置构造成选择性地将所述第二行星齿轮组的部件与所述固定部件相联接。
3.根据权利要求2所述的变速器，其特征在于，所述第五扭矩传递装置构造成选择性地将所述第一行星齿轮组的所述第一部件和所述输入部件与所述第二行星齿轮组的所述第一部件和所述第三行星齿轮组的所述第一部件相联接，以便一体地旋转；以及所述第六扭矩传递装置构造成选择性地将所述第二行星齿轮组的所述第一部件和所述第三行星齿轮组的所述第一部件与所述固定部件相联接。
4.根据权利要求3所述的变速器，其特征在于，所述变速器还包括第七扭矩传递装置，其构造成选择性地将所述第二行星齿轮组的所述第二部件与所述固定部件相联接。
5.根据权利要求2所述的变速器，其特征在于，所述第五扭矩传递装置构造成选择性地将所述第一行星齿轮组的所述第一部件和所述输入部件与所述第二行星齿轮组的所述第一部件和所述第三行星齿轮组的所述第一部件相联接，以便一体地旋转；并且所述第六扭矩传递装置构造成选择性地将所述第二行星齿轮组的所述第二部件与所述固定部件相联接。
6.根据权利要求2所述的变速器，其特征在于，所述第五扭矩传递装置构造成选择性地将所述第一行星齿轮组的所述第一部件和所述输入部件与所述第二行星齿轮组的所述第二部件相联接，以便一体地旋转；以及所述第六扭矩传递装置构造成选择性地将所述第二行星齿轮组的所述第一部件和所述第三行星齿轮组的所述第一部件与所述固定部件相联接。
7.根据权利要求6所述的变速器，其特征在于，所述变速器还包括第七扭矩传递装置，其构造成选择性地将所述第二行星齿轮组的所述第二部件与所述固定部件相联接。
8.根据权利要求2所述的变速器，其特征在于，所述变速器还包括第四行星齿轮组，其具有相应的第一、第二和第三部件；所述第四行星齿轮组的所述第一部件连续地操作式地连接在所述第二行星齿轮组的所述第一部件和所述第三行星齿轮组的所述第一部件上，以便一体地旋转；所述第四行星齿轮组的所述第三部件连续地操作式地连接在所述第三行星齿轮组的所述第三部件和所述输出部件上，以便一体地旋转；以及所述第五扭矩传递装置构造成选择性地将所述第二行星齿轮组的所述第一部件、所述第三行星齿轮组的所述第一部件以及所述第四行星齿轮组的所述第一部件与所述第一行星齿轮组的所述第一部件和所述输入部件相联接，以便一体地旋转；所述第六扭矩传递装置构造成选择性地将所述第二行星齿轮组的所述第二部件联接在所述固定部件上；以及所述变速器还包括第七扭矩传递装置，其构造成选择性地将所述第四行星齿轮组的所述第二部件与所述固定部件相联接。
9.一种变速器，包括输入部件；输出部件；固定部件；第一行星齿轮组，其具有多个行星部件，包括第一太阳齿轮部件、第一环形齿轮部件和第一行星齿轮架组件；第二行星齿轮组，其具有第二太阳齿轮部件、第二环形齿轮部件和第二行星齿轮架组件；第三行星齿轮组，其具有第三太阳齿轮部件、第三环形齿轮部件和第三行星齿轮架组件；所述第二太阳齿轮部件和所述第三太阳齿轮部件连续地操作式地相连，以便一体地旋转；所述第二行星齿轮架组件连续地操作式地连接在所述第三环形齿轮部件上，以便一体地旋转；所述输出部件连续地操作式地连接在所述第三行星齿轮架组件上，以便一体地旋转；所述输入部件连续地操作式地连接在所述行星部件中的第一行星部件上，以便一体地旋转；所述行星部件中的第二行星部件连续地接地到所述固定部件上；第一扭矩传递装置，其构造成选择性地将所述输入部件和所述行星部件中的所述第一行星部件与所述第二行星齿轮架组件和所述第三环形齿轮部件相联接，以便一体地旋转；第二扭矩传递装置，其构造成选择性地将所述行星部件中的第三行星部件和所述第二环形齿轮部件相联接，以便一体地旋转；第三扭矩传递装置，其构造成选择性地将所述第二行星齿轮架组件和所述第三环形齿轮部件与所述固定部件相联接；第四扭矩传递装置，其构造成选择性地将所述行星部件中的所述第三行星部件与所述第二行星齿轮架组件和所述第三环形齿轮部件相联接，以便一体地旋转；第五扭矩传递装置，其构造成选择性地将所述行星部件中的所述第一行星部件与所述第二行星齿轮组的部件相联接，以便一体地旋转；和第六扭矩传递装置，其构造成选择性地将所述第二行星齿轮组的部件与所述固定部件相联接。
10.根据权利要求9所述的变速器，其特征在于，所述第五扭矩传递装置构造成选择性地将所述第一行星齿轮组的所述第一部件和所述输入部件与所述第二太阳齿轮部件和所述第三太阳齿轮部件相联接，以便一体地旋转；以及所述第六扭矩传递装置构造成选择性地将所述第二太阳齿轮部件和所述第三太阳齿轮部件与所述固定部件相联接。
11.根据权利要求10所述的变速器，其特征在于，所述变速器还包括第七扭矩传递装置，其构造成选择性地将所述第二环形齿轮部件与所述固定部件相联接。
12.根据权利要求9所述的变速器，其特征在于，所述第五扭矩传递装置构造成选择性地将所述第一行星齿轮组的所述第一部件和所述输入部件与所述第二太阳齿轮部件和所述第三太阳齿轮部件相联接，以便一体地旋转；以及所述第六扭矩传递装置构造成选择性地将所述第二环形齿轮部件与所述固定部件相联接。
13.根据权利要求9所述的变速器，其特征在于，所述第五扭矩传递装置构造成选择性地将所述第一行星部件和所述输入部件与所述第二环形齿轮部件相联接，以便一体地旋转；以及所述第六扭矩传递装置构造成选择性地将所述第二太阳齿轮部件及所述第三太阳齿轮部件与所述固定部件相联接。
14.根据权利要求13所述的变速器，其特征在于，所述变速器还包括第七扭矩传递装置，其构造成选择性地将所述第二环形齿轮部件与所述固定部件相联接。
15.根据权利要求9所述的变速器，其特征在于，所述变速器还包括第四行星齿轮组，其具有第四太阳齿轮部件、第四环形齿轮部件和第四行星齿轮架组件；所述第四太阳齿轮部件连续地操作式地连接在所述第二太阳齿轮部件及所述第三太阳齿轮部件上，以便一体地旋转；所述第四行星齿轮架组件连续地操作式地连接在所述第三行星齿轮架组件和所述输出部件上，以便一体地旋转；其中，所述第五扭矩传递装置构造成选择性地将所述第一行星部件和所述输入部件与所述第二、第三和第四太阳齿轮部件相联接，以便一体地旋转；其中，所述第六扭矩传递装置构造成选择性地将所述第二环形齿轮部件联接在所述固定部件上；以及其中，所述变速器还包括第七扭矩传递装置，其构造成选择性地将所述第四环形齿轮部件与所述固定部件相联接。
16.一种变速器，包括输入部件；输出部件；固定部件；第一、第二和第三行星齿轮组，其各具有各自的第一、第二和第三部件；所述第一行星齿轮组的所述第一部件连续地操作式地连接在所述输入部件上，以便一体地旋转；所述第一行星齿轮组的所述第二部件连续地操作式地连接在所述固定部件上；所述第二行星齿轮组的所述第一部件连续地操作式地连接在所述第三行星齿轮组的所述第一部件上，以便一体地旋转；所述第二行星齿轮组的所述第三部件连续地操作式地连接在所述第三行星齿轮组的所述第二部件上，以便一体地旋转；所述第三行星齿轮组的所述第三部件连续地操作式地连接在所述输出部件上，以便一体地旋转；第一扭矩传递装置，其构造成选择性地将所述输入部件和所述第一行星齿轮组的所述第一部件与所述第二行星齿轮组的所述第三部件和所述第三行星齿轮组的所述第二部件相联接，以便一体地旋转；第二扭矩传递装置，其构造成选择性地将所述第一行星齿轮组的所述第三部件与所述第二行星齿轮组的所述第二部件相联接，以便一体地旋转；第三扭矩传递装置，其构造成选择性地将所述第三行星齿轮组的所述第二部件和所述第二行星齿轮组的所述第三部件与所述固定部件相联接；第四扭矩传递装置，其构造成选择性地将所述第一行星齿轮组的所述第三部件与所述第二行星齿轮组的所述第三部件和所述第三行星齿轮组的所述第二部件相联接，以便一体地旋转；第五扭矩传递装置，其构造成选择性地将所述第一行星齿轮组的所述第一部件和所述输入部件与所述第二行星齿轮组的所述第一部件和所述第三行星齿轮组的所述第一部件相联接，以便一体地旋转；第六扭矩传递装置，其构造成选择性地将所述第二行星齿轮组的所述第一部件和所述第三行星齿轮组的所述第一部件与所述固定部件相联接；以及第七扭矩传递装置，其构造成选择性地将所述第二行星齿轮组的所述第二部件与所述固定部件相联接。
全文摘要
提供了一种变速器，其具有至少三个行星齿轮组，每一个行星齿轮组都具有各自的第一、第二和第三部件，该变速器还具有六个可选择性地接合的扭矩传递装置，其构造成选择性地将行星齿轮组的所选部件互连起来，以便一体地旋转，从而在输入部件和输出部件之间提供至少六个前进速度比和至少一个倒挡速度比。
文档编号F16H3/44GK1869476SQ20061009242
公开日2006年11月29日 申请日期2006年5月25日 优先权日2005年5月25日
发明者D·克莱门 申请人:通用汽车公司