专利名称：：多速变速器的齿轮和离合器布置的制作方法
技术领域：
：相关申请的交叉引用本申请要求于2007年11月1日提交的美国临时申请No.60/984,531的权益，该申请通过引用而由此被整体结合。本发明一般地涉及一种具有多个行星齿轮组和多个扭矩传递装置的多速变速器，而更具体地涉及具有八速或更多速位、三个行星齿轮组及多个扭矩传递装置的变速器。
背景技术：
：本部分的陈述仅提供与本公开相关的背景信息并且可构成或不构成现有技术。自动动力变速器当前正广泛应用于乘用车辆和卡车上。众所周知，自动变速器提供多种前进方向的速比和至少一种倒退方向的速比。速比通过使用多个行星齿轮组获得。齿轮组的结合由多个液动扭矩传递机构控制，例如离合器和制动器。在乘用车辆使用的自动变速器上提供至少四个前进速比已经成为一种标准。近来，汽车制造商已经将前进速比增加到六档，在某些情形下甚至到七档或者八档。当然这需要增加行星齿轮组。然而，为了减少成本和变速器的总体尺寸，希望使扭矩传递机构的数目最小。许多当前提出的八速行星变速器提供三个行星齿轮组和六个扭矩传递机构。变速器设计师和制造商们面临的一个问题是行星齿轮组以及扭矩传递机构的封装。优选的是以一种既能最小化变速器的总体尺寸又能降低制造的复杂性的方法来安排齿轮组和扭矩传递机构o因此，存在对于新的改进过的多速变速器的需求。变速器的齿轮组和扭矩传递机构的布置应当最小化变速器的尺寸和制造的复杂性。
发明内容在本发明的一方面，提供一种多速变速器。该变速器含有输入部件，输出部件，变速器壳体，套第一、第二和第三^f亍星齿轮组，五个离合器以及一个制动器。变速器壳体具有第一壁、第二壁和在第一壁和第二壁之间延伸的第三壁。第二行星齿轮组邻近第一壁。第三行星齿轮组邻近第二壁。第一行星齿轮组位于第二和第三行星齿轮组之间。各行星齿轮组均有太阳齿轮部件，齿圈部件和支撑多个行星齿轮的行星架部件，各行星齿轮构造成与太阳齿轮部件以及齿圈部件中的至少一个部件互相啮合。输出部件和第三行星齿轮组的齿圏部件持续地互连。输入部件和第二行星齿轮组的太阳齿轮部件持续地互连。第一行星齿轮组的太阳齿轮部件永久地联接到变速器壳体上。第二行星齿轮组的行星架部件永久地联接到第三行星齿轮组的行星架部件上。变速器壳体具有第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域，该第一区域从行星齿轮组的外围径向地向内限定，且轴向地由第一壁及第二行星齿轮組限定边界；该第二区域从行星齿轮组的外围径向地向内限定，且轴向地由第一和第二行星齿轮组限定边界；该第三区域从行星齿轮组的外围径向地向内限定，且轴向地由第一和第三行星齿轮组限定边界；该第四区域从行星齿轮组的外围径向地向内限定，且轴向地由第三行星齿轮组和第二壁限定边界；该第五区域从第三壁径向地向内、并>^人行星齿轮组的外围径向地向外限定，且轴向地由第一壁和第二壁限定边界。五个离合器的第一个离合器可选择性地接合，以使输入部件和第一行星齿轮组的行星架部件互连。五个离合器的第二个离合器可选择性地接合，以使输入部件和第二行星齿轮组的齿圈部件互连。五个离合器的第三个离合器可选择性地接合，以使第一行星齿轮组的行星架部件和第三行星齿轮组的太阳齿轮部件互连。五个离合器的第四个离合器可选择性地接合，以使第一行星齿轮组的齿圏部件和第三行星齿轮组的太阳齿轮部件互连。五个离合器的第五个离合器可选择性地接合，以使第一行星齿轮组的齿圈部件和第二行星齿轮组的齿圏部件互连。制动器可选择性地接合，以使第三行星齿轮组的行星架部件和变速器壳体互连。五个离合器的第一个离合器布置在第一、第三和第五区域中的至少一个区域中。五个离合器的第二个离合器布置在第一、第二和第五区域中的至少一个区域中。五个离合器的第三个离合器布置在第二、第三和第五区域中的至少一个区域中。五个离合器的第四个离合器布置在第二、第三和第五区域中的至少一个区域中。五个离合器的第五个离合器布置在第一、第三和第五区域中的至少一个区域中。制动器布置在第三、第四和第五区域中的至少一个区域中。离合器和制动器可选择性地接合，以在输入部件和输出部件之间形成至少八个前进速比和至少一个倒档速比。其它的适用性范围从此处提供的描述将变得显而易见。应当理解的是，该描述和特定的示例仅用于说明目的，而不意在限制本公开的范围。此处描述的附图仅用于说明目的，而不意在以任何方式限制本公开的范围。图1是根据本发明的原理的变速器的横截面示意图。具体实施例方式下列描述其本质仅仅是示范性的，且不意在限制本公开、申请或用途。现参见图1，标号IO—般地指示多速变速器的一个实施例。变速器10包括变速器壳体11,输入轴或输入部件12，输出轴或输出部件14。输入部件12优选地连接到发动机(未示出)或变矩器的涡轮(未示出)上。输出部件14优选地与主变速(fmaldrive)单元(未示出)或者分动箱连接。在所给出的示例中，输出部件14与由输入部件12限定的纵向轴线同轴。因此，输出部件14可在变速器10的与输入部件12相对的一侧伸出，从而提供例如后轮驱动变速器结构。变速器10包括第一行星齿轮组16，第二行星齿轮组18和第三行星齿轮组20。行星齿轮组16,18和20在输入部件12和输出部件14之间连接。在本发明的一个优选实施例中，第一行星齿轮组16是这样的行星齿轮组，其包括太阳齿轮部件22,齿圏部件24和旋转地支撑一组小齿轮32，34的行星架部件28。小齿轮32，34构造成和太阳齿轮部件22以及齿圏部件24彼此相互啮合。此外，太阳齿轮部件22固定地与变速器10的壳体11连接以阻止太阳齿轮部件22的转动。齿圈部件24被连接，以便与第一互连轴即部件38共同转动。架部件28被连接，以便与第二传动轴即部件40以及第三传动轴即部件45共同转动。第二行星齿轮组18包括太阳齿轮部件42，齿圏部件44和旋转地支撑一组小齿轮48的行星架部件46。各小齿轮48构造成和太阳齿轮部件42以及齿圏部件44两者相啮合。太阳齿轮部件42被连接，以便与输入部件12以及第四互连轴即部件43共同旋转。架部件46被连接，以便与第五互连轴即部件47共同旋转。齿圏部件44被连接，以便与第六传动轴即部件50以及第七传动轴即部件51共同旋转。第三行星齿轮组20包括太阳齿轮部件52,齿圈54和旋转地支撑一组小齿轮58的行星架部件56。各小齿轮58构造成和太阳齿轮部件52以及齿圏部件54两者相啮合。太阳齿轮部件52被连接，以便与第八互连轴即部件60共同旋转。齿圏部件54被连接，以便与输出部件14共同旋转。架部件56被连接，以便与第五互连轴即部件47及第九互连轴即部件61共同旋转。变速器10包括多种扭矩传递机构或装置，包括第一离合器70，第二离合器72，第三离合器74，第四离合器76,第五离合器78和制动器80。第一离合器70可选择性地接合，以使第四互连部件43和第三互连部件45相连接。第二离合器72可选择性地接合，以-使第四互连部件43和第七互连部件51相连"t妻。第三离合器74可选择性地接合，以使第二互连部件40和第八互连部件60相连接。第四离合器76可选择性地接合，.以使第一互连部件38和第八互连部件60相连接。第五离合器78可选择性地接合，以使第一互连部件38和第六互连部件50相连接。制动器80可选择性地接合，以使架部件56连接到壳体11上，从而限制架部件56通过第九互连部件61的旋转。变速器10能够将扭矩从输入部件12向输出部件14以至少八个前进扭矩比和两个倒档扭矩比进行传递。各前进4丑矩比和倒档扭矩比通过接合一个或多个扭矩传递机构(即第一离合器70，第二离合器72,第三离合器74，第四离合器76,第五离合器78和制动器80)来获得。本领域技术人员会很容易懂得，不同的速比与各扭矩比相关。因此，通过变速器IO可获得八个前进速比。变速器壳体11包括第一端壁102，第二端壁104和第三壁106。第三壁106在第一端壁102和第二端壁104之间互连以提供空间或空腔108，行星齿轮组16,18和20以及扭矩传递机构70,72,74，76，78和80都位于其中。此外，根据本发明的优选实施例，空腔108具有多个区域或范围A,B,C,D和E，在其中特别安置了多个扭矩传递机构70,72，74，76，78和80。如图1所示，范围A由如下区域或空间限定，该区域或空间边界限定为轴向地在左方由第一端壁102限定，在右方由行星齿轮组18限定，径向地向内由参考线"L"限定，"L"是一条纵向的线，其轴向地与输入轴12排成直线，且径向地向外由参考线"M"限定，"M"是一条纵向的线，其邻近行星齿轮组16，18和20的外径或外围延伸。尽管参考线"M"显示为直线，但应该懂得参考线"M"沿行星齿轮组16,18和20的外围延伸，且因此根据各行星齿轮组16，18和20的外围的位置而可能是台阶状或非线性形状。范围B由如下区域限定，该区域边界限定为轴向地在左方由行星齿轮组18限定，轴向地在右方由行星齿轮组16限定，径向地向外由参考线"M"限定，径向地向内由参考线"L，，限定。范围C由如下区域限定，该区域边界限定为轴向地在左方由行星齿轮组16限定，轴向地在右方由行星齿轮组20限定，径向地向外由参考线"M"限定，且径向地向内由参考线"L"限定。范围D由如下区域限定，该区域边界限定为轴向地在左方由行星齿轮组20限定，轴向地在右方由第二端壁104限定，径向地向外由参考线"M"限定，径向地向内由参考线"L"限定。范围E由如下区域限定，该区域边界限定为轴向地在左方由第一端壁102限定，轴向地在右方由第二端壁104限定，径向地向内由参考线"M，，限定，径向地向外由第三壁106限定。为了提供总体变速器尺寸、封装效率以及降低的制造复杂性方面的优势，扭矩传递机构70，72，74,76，78和80被有意地安置在特定的范围内。在图1所示的特定示例中，扭矩传递机构70和72在范围A内，扭矩传递机构74，76和78在范围B内，而扭矩传递才几构80在区域C内。尽管如此，本发明设想了其它实施例，其中将扭矩传递机构70,72,74，76,78和80布置在其它范围内。扭矩传递机构70，72,74,76，78和80相对于区域可行的位置如表1所示。表中的"X"表示本发明设想将特定的扭矩传递装置安置在该参考范围中。表中的"0"表示本发明设想将特定的扭矩传递装置安置在该参考范围中不可行。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表1例如，本发明规定制动器80可位于范围C,D或E中，但不可位于范围A或B中。应当意识到，如表l所示，扭矩传递装置70,72，74,76，78和80中的每一个扭矩传递装置均可位于可允许的范围中，而不依赖于扭矩传递装置70，72，74，76,78和80中的其它任何一个扭矩传递装置的位置。本发明的描述本质上仅仅是示范性的，而不背离本发明的要旨的变型意在属于本发明的范围之内。这类变型不视为脱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；变速器壳体，其具有第一壁、第二壁和在所述第一壁和第二壁之间延伸的第三壁；布置在所述变速器壳体内的第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和第三行星齿轮组，其中，所述第二行星齿轮组邻近所述第一壁，所述第三行星齿轮组邻近第二壁，而所述第一行星齿轮组位于所述第二行星齿轮组和第三行星齿轮组之间，各行星齿轮组均具有太阳齿轮部件，齿圈部件以及支撑着多个行星齿轮的行星架部件，各行星齿轮构造成和所述太阳齿轮部件以及所述齿圈部件中的至少一个部件相互啮合，其中，所述输出部件持续地和所述第三行星齿轮组的所述齿圈部件互连，所述输入部件持续地与所述第二行星齿轮组的所述太阳齿轮互连，所述第一行星齿轮组的所述太阳齿轮部件永久地联接到所述变速器壳体上，所述第二行星齿轮组的所述行星架部件永久地联接到所述第三行星齿轮组的所述行星架部件上，并且；其中，所述变速器壳体具有第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域，所述第一区域从多个行星齿轮组的外围径向地向内限定，且轴向地由所述第一壁及所述第二行星齿轮组限定边界；所述第二区域从多个行星齿轮组的外围径向地向内限定，且轴向地由所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组限定边界；所述第三区域从多个行星齿轮组的外围径向地向内限定，且轴向地由所述第一行星齿轮组和所述第三行星齿轮组限定边界；所述第四区域从多个行星齿轮组的外围径向地向内限定，且轴向地由所述第三行星齿轮组和所述第二壁限定边界；所述第五区域从所述第三壁径向地向内、并从所述行星齿轮组的外围径向地向外限定，且轴向地由所述第一壁和所述第二壁限定边界；第一离合器，其可选择性地接合，以使所述输入部件和所述第二行星齿轮组的所述太阳齿轮部件与所述第一行星齿轮组的所述行星架部件互连；第二离合器，其可选择性地接合，以使所述输入部件和所述第二行星齿轮组的所述太阳齿轮部件与所述第二行星齿轮组的所述齿圈部件互连；第三离合器，其可选择性地接合，以使所述第一行星齿轮组的所述行星架部件与所述第三行星齿轮组的所述太阳齿轮部件互连；第四离合器，其可选择性地接合，以使所述第一行星齿轮组的所述齿圈部件与所述第三行星齿轮组的所述太阳齿轮部件互连；第五离合器，其可选择性地接合，以使所述第一行星齿轮组的所述齿圈部件与所述第二行星齿轮组的所述齿圈部件互连；制动器，其可选择性地接合，以使所述第三行星齿轮组的所述行星架部件互连到所述变速器壳体上；其中，所述第一离合器布置在所述第一区域、第三区域和第五区域中的至少一个区域中，所述第二离合器布置在所述第一区域、第二区域和第五区域中的至少一个区域中，所述第三离合器布置在所述第二区域、第三区域和第五区域中的至少一个区域中，所述第四离合器布置在所述第二区域、第三区域和第五区域中的至少一个区域中，所述第五离合器布置在所述第一区域、第二区域、第三区域和第五区域中的至少一个区域中，而所述制动器布置在所述第三区域、第四区域和第五区域中的至少一个区域中；并且其中，所述离合器和所述制动器可选择性地接合，以在所述输入部件和所述输出部件之间形成至少八个前进速比和至少一个倒档速比。2,如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第一离合器布置在所述第一区域中，所述第二离合器布置在所述第一区域中，所述第三离合器布置在所述第二区域中，所述第四离合器布置在所述第二区域中，所述第五离合器布置在所述第二区域中，而所述制动器布置在所述第三区域中。3.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第一离合器布置在所述第一区域内。4.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第一离合器布置在所述第三区域内。5.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第一离合器布置在所述第五区域内。6.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第二离合器布置在所述第一区域内。7.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第二离合器布置在所述第二区域内。8.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第二离合器布置在所述第五区域内。9.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第三离合器布置在所述第二区域内。10.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第三离合器布置在所述第三区域内。11.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第三离合器布置在所述第五区域内。12.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第四离合器布置在所述第二区域内。13.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第四离合器布置在所述第三区域内。14.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第四离合器布置在所述第五区域内。15.如权利要求l所述的变速器，其特征在于，所述第五离合器布置在所述第一区域内。16.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第五离合器布置在所述第二区域内。17.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第五离合器布置在所述第三区域内。18.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第五离合器布置在所述第五区域内。19.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述制动器布置在所述第三区域内。20.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述制动器布置在所述第四区域内。21.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述制动器布置在所述第五区域内。22.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第一行星齿轮组具有由所述行星架部件旋转地支撑的第一多个小齿轮和第二多个小齿轮，其中，所述第一多个小齿轮与所述太阳齿轮部件相互啮合，而所述第二多个小齿轮与所述齿圏部件相互啮合。全文摘要本发明涉及多速变速器的齿轮和离合器布置，具体而言，提供了一种变速器，其具有输入部件，输出部件，三个行星齿轮组，多个联接部件和多个扭矩传递装置。各行星齿轮组均包括太阳齿轮部件，行星架部件和齿圈部件。扭矩传递装置包括布置在变速器壳体内的离合器和制动器。文档编号F16H3/62GK101424325SQ20081017398公开日2009年5月6日申请日期2008年10月30日优先权日2007年11月1日发明者A·W·菲利普斯,C·E·凯里,J·M·哈特,S·H·维特科普申请人:通用汽车环球科技运作公司