具有三个行星齿轮组的多速变速器的制作方法

专利名称：具有三个行星齿轮组的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装置的多速变速器，且更 具体地涉及具有五个或更多速度、三个行星齿轮组和多个扭矩传递装置的变速器。
背景技术：
该部分的内容仅提供与本发明有关的背景信息，且可能会或可能不会构成现有技 术。典型的多速变速器使用摩擦离合器、行星齿轮装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设置通常由包装、成本和期望速度比规定。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配置的需要实质上是 持续不断的，所述变速器配置展现改进的性能(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
ο

发明内容
提供一种变速器，所述变速器具有输入构件、输出构件、三个行星齿轮组、多个联 接构件和多个扭矩传递装置。所述扭矩传递装置例如是离合器和制动器。在本发明的另一个实施例中，第一、第二和第三行星齿轮组各具有第一、第二和第 三构件。在本发明的又一个实施例中，第一互连构件将第一行星齿轮组的第三构件与第二 行星齿轮组的第二构件连续地互连。在本发明的又一个实施例中，第二互连构件将第一行星齿轮组的第二构件与第二 行星齿轮组的第一构件连续地互连。 在本发明的又一个实施例中，第三互连构件将第二行星齿轮组的第一构件与第三 行星齿轮组的第一构件连续地互连。在本发明的另一个实施例中，四个扭矩传递机构均可选择性地接合以将第一、第 二和第三行星齿轮组的第一、第二和第三构件中的至少一个与第一、第二、第三构件以及固 定构件中的至少另一个互连。在本发明的另一个实施例中，扭矩传递机构以至少两个的组合形式选择性地接 合，以在所述输入构件和所述输出构件之间建立至少五个前进速度比和至少一个倒档速度 比。在本发明的另一个实施例中，行星齿轮组装置具有第一太阳轮、第二太阳轮、行星架构件和齿圈。在本发明的另一个实施例中，所述行星齿轮组装置的行星架构件配置成支撑第一 组小齿轮和第二组小齿轮。在本发明的另一个实施例中，第一组小齿轮与所述行星齿轮组装置的第一太阳轮 和齿圈互相啮合，第二组小齿轮与所述行星齿轮组装置的第二太阳轮和第一组小齿轮互相 啮合。在本发明的另一个实施例中，行星齿轮组具有太阳轮、行星架构件和齿圈。在本发明的另一个实施例中，第一互连构件将所述行星齿轮组装置的行星架构件 与行星齿轮组的齿圈连续地互连。在本发明的另一个实施例中，第一离合器可选择性地接合以将行星齿轮组的太阳 轮和输入构件与行星齿轮组装置的第二太阳轮互连。在本发明的另一个实施例中，第二离合器可选择性地接合以将行星齿轮组的行星 架构件和输出构件与行星齿轮组装置的第二太阳轮互连。 在本发明的另一个实施例中，第一制动器可选择性地接合以将行星齿轮组装置的 齿圈与固定构件互连。在本发明的另一个实施例中，第二制动器可选择性地接合以将行星齿轮组装置的 第一太阳轮与固定构件互连。在本发明的另一个实施例中，扭矩传递机构以至少两个的组合形式选择性地接 合，以在所述输入构件和所述输出构件之间建立至少五个前进速度比和至少一个倒档速度 比。方案1. 一种变速器，包括输入构件；输出构件；各具有第一、第二和第三构件的第一、第二和第三行星齿轮组；第一互连构件，所述第一互连构件将所述第一行星齿轮组的所述第三构件与所述 第二行星齿轮组的所述第二构件连续地互连；第二互连构件，所述第二互连构件将所述第一行星齿轮组的所述第二构件与所述 第二行星齿轮组的所述第一构件连续地互连；第三互连构件，所述第三互连构件将所述第二行星齿轮组的所述第一构件与所述 第三行星齿轮组的所述第一构件连续地互连；和四个扭矩传递机构，每个所述扭矩传递机构可选择性地接合以将所述第一、第二 和第三行星齿轮组的第一、第二和第三构件中的至少一个与所述第一、第二、第三构件以及 固定构件中的至少另一个互连，且其中，所述扭矩传递机构以至少两个的组合形式选择性地接合，以在所述输入构 件和所述输出构件之间建立至少五个前进速度比和至少一个倒档速度比。方案2.根据方案1所述的变速器，其中，所述四个扭矩传递机构中的第一个可选 择性地接合以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和所 述输入构件互连。方案3.根据方案2所述的变速器，其中，所述四个扭矩传递机构中的第二个可选
5择性地接合以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二构件和所 述输出构件互连。方案4.根据方案3所述的变速器，其中，所述四个扭矩传递机构中的第三个可选 择性地接合以将第一行星齿轮组的第三构件和所述第二行星齿轮组的第二构件与固定构 件互连。方案5.根据方案4所述的变速器，其中，所述四个扭矩传递机构中的第四个可选 择性地接合以将所述第一行星齿轮组的第一构件与所述固定构件互连。方案6.根据方案1所述的变速器，其中，第一行星齿轮组的第一构件、第二行星齿 轮组的第三构件、以及第三行星齿轮组的第三构件是太阳轮，第一和第三行星齿轮组的第 二构件以及第二行星齿轮组的第一构件是行星架构件，第一行星齿轮组的第三构件、第二 行星齿轮组的第二构件、以及第三行星齿轮组的第一构件是齿圈。方案7.根据方案1所述的变速器，其中，所述扭矩传递机构中的两个是制动器，用 于将所述第一、第二和第三构件中的多个连接到固定构件，所述扭矩传递机构中的两个是 离合器，用于将所述第一、第二和第三行星齿轮组的第一、第二和第三构件中的至少一个连 接到第一、第二和第三构件中的至少另一个。方案8.根据方案1所述的变速器，其中，所述输入构件与第三行星齿轮组的第三 构件连续地互连。方案9.根据方案1所述的变速器，其中，所述输出构件与第三行星齿轮组的第二 构件连续地互连。方案10. —种变速器，包括输入构件；输出构件；具有第一、第二、第三和第四构件的行星齿轮组装置；具有第一、第二和第三构件的行星齿轮组；第一互连构件，所述第一互连构件将所述行星齿轮组装置的所述第三构件与所述 行星齿轮组的所述第一构件连续地互连；第一扭矩传递机构，所述第一扭矩传递机构可选择性地接合以将所述行星齿轮组 的第三构件和所述输入构件与所述行星齿轮组装置的第二构件互连；第二扭矩传递机构，所述第二扭矩传递机构可选择性地接合以将所述行星齿轮组 的第二构件和输出构件与所述行星齿轮组装置的第二构件互连；第三扭矩传递机构，所述第三扭矩传递机构可选择性地接合以将行星齿轮组装置 的第四构件与固定构件互连；第四扭矩传递机构，所述第四扭矩传递机构可选择性地接合以将所述行星齿轮组 装置的第一构件与所述固定构件互连；以及其中，所述扭矩传递机构以至少两个的组合形式选择性地接合，以在所述输入构 件和所述输出构件之间建立至少五个前进速度比和至少一个倒档速度比。方案11.根据方案10所述的变速器，其中，第一和第二扭矩传递机构设置在行星 齿轮组和行星齿轮组装置之间。方案12.根据方案10所述的变速器，其中，行星齿轮组的第三构件、行星齿轮组装
6置的第一和第二构件是太阳轮，行星齿轮组的第二构件以及行星齿轮组装置的第三构件是 行星架构件，行星齿轮组的第一构件以及行星齿轮组装置的第四构件是齿圈。方案13.根据方案12所述的变速器，其中，行星齿轮组装置的第一构件是第一太 阳轮，行星齿轮组装置的第二构件是第二太阳轮。方案14.根据方案13所述的变速器，其中，所述行星齿轮组装置的行星架构件配 置成支撑第一组小齿轮和第二组小齿轮，且其中，第一组小齿轮与所述行星齿轮组装置的 第一太阳轮和所述行星齿轮组装置的齿圈互相啮合，第二组小齿轮与所述行星齿轮组装置 的第二太阳轮和第一组小齿轮互相啮合。方案15. —种变速器，包括输入构件；输出构件；行星齿轮组装置，所述行星齿轮组装置具有第一太阳轮、第二太阳轮、行星架构件 和齿圈，其中，所述行星齿轮组装置的行星架构件配置成支撑第一组小齿轮和第二组小齿 轮，且其中，第一组小齿轮与所述行星齿轮组装置的第一太阳轮和齿圈互相啮合，第二组小 齿轮与所述行星齿轮组装置的第二太阳轮和第一组小齿轮互相啮合；行星齿轮组，所述行星齿轮组具有太阳轮、行星架构件和齿圈；第一互连构件，所述第一互连构件将所述行星齿轮组装置的行星架构件与行星齿 轮组的齿圈连续地互连；第一离合器，所述第一离合器可选择性地接合以将行星齿轮组的太阳轮和输入构 件与行星齿轮组装置的第二太阳轮互连；第二离合器，所述第二离合器可选择性地接合以将行星齿轮组的行星架构件和输 出构件与行星齿轮组装置的第二太阳轮互连；第一制动器，所述第一制动器可选择性地接合以将行星齿轮组装置的齿圈与固定 构件互连；第二制动器，所述第二制动器可选择性地接合以将行星齿轮组装置的第一太阳轮 与固定构件互连；以及其中，所述扭矩传递机构以至少两个的组合形式选择性地接合，以在所述输入构 件和所述输出构件之间建立至少五个前进速度比和至少一个倒档速度比。方案16.根据方案15所述的变速器，其中，第一和第二离合器设置在行星齿轮组 和行星齿轮组装置之间。本发明的其它特征、方面和益处通过参考后述说明和附图显而易见，在附图中，相 同的附图标记表示同样的部件、元件或特征。


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发明的范围。图1是根据本发明的五速变速器的一个实施例的杠杆图；图2是根据本发明的五速变速器的一个实施例的示意图；图3是示出了在图1和2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元件的接合状态的真值表；图4是根据本发明的五速变速器的另一个实施例的示意图；图5是根据本发明的五速变速器的又一个实施例的示意图；和图6是示出了在图5和6所示的变速器的可用前进和倒档速度或传动比的每个中 的各种扭矩传递元件的接合状态的真值表。
具体实施例方式以下说明本质上仅为示范性的且绝不意图限制本发明、应用、或使用。首先，应当理解的是，本发明的五速自动变速器的实施例在三个行星齿轮组的元 件之间具有永久机械连接设置。第一行星齿轮组的第二部件或元件永久性地联接到第二行 星齿轮组的第一部件或元件。第一行星齿轮组的第三部件或元件永久性地联接到第二行星 齿轮组的第二部件或元件。第二行星齿轮组的第一部件或元件和第一行星齿轮组的第二部 件或元件永久性地联接到第三行星齿轮组的第一部件或元件。现在参考图1，以杠杆图形式示出了五速变速器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。在一些情况下，两个杠杆可以组合成具有三个以上节点 (通常四个节点)的单个杠杆。例如，如果两个不同杠杆上的两个节点通过固定互连件互 连，那么它们可表示为单个杠杆上的单个节点。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-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。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SAE论文810102 "The Lever Analogy :A NewTool in Transmission Analysis”，该论文作为参考全部引入。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以及输出轴或构件22。在图1的杠杆图中，第一行星齿轮组14和第二行星 齿轮组16的杠杆已经组合成具有第一节点14A、第二节点14B、16A、第三节点14C、16B和第 四节点16C的单个四节点杠杆14、16。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。输入构件12连续地联接到第三行星齿轮组18的第三节点18C。输出构件22联 接到第三行星齿轮组18的第二节点18B。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的第一节点16A以形成单个节点14B、16A。节点14B、16A联接到第三行星 齿轮组18的第一节点ISA0第二行星齿轮组16的第二节点16B联接到第一行星齿轮组14 的第三节点14C以形成单个节点14C、16B。第一离合器26将第二行星齿轮组16的第三节点16C和输入构件或轴12与第三 行星齿轮组18的第三节点18C选择性地连接。第二离合器28将第二行星齿轮组16的第 三节点16C与第三行星齿轮组18的第二节点18B选择性地连接。第一制动器30将第一行 星齿轮组14的第三节点14C和第二行星齿轮组16的第二节点16B (组合节点14C、16B)与 固定构件或变速器壳体50选择性地连接。第二制动器32将第一行星齿轮组14的第一节
8点14A与固定构件或变速器壳体50选择性地连接。现在参考图2，杆状图示出了根据本发明的五速变速器10的实施例的示意性布 局。在图2中，图1的杠杆图的附图标记继续适用。离合器和联接件被相应地示出，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
^K O例如，行星齿轮组14包括太阳轮构件14A、齿圈构件14C和行星齿轮行星架构件 14B，行星齿轮行星架构件14B可旋转地支撑一组行星齿轮14D (仅示出其中一个)。太阳轮 构件14A与第一轴或互连构件42连接以便共同旋转。齿圈构件14C与第二轴或互连构件 44且与第三轴或互连构件46连接以便共同旋转。行星架构件14B与第四轴或互连构件48 连接以便共同旋转。行星齿轮14D中的每个均配置成与太阳轮构件14A和齿圈构件14C两 者互相啮合。行星齿轮组16包括太阳轮构件16C、齿圈构件16B和行星齿轮行星架构件16A，行 星齿轮行星架构件16A可旋转地支撑第一组行星齿轮16D (仅示出其中一个)和第二组行 星齿轮16E(仅示出其中一个)。太阳轮构件16C与第五轴或互连构件52连接以便共同旋 转。齿圈构件16B与第三轴或互连构件46连接以便共同旋转。行星架构件16A与第四轴 或互连构件48且与第六轴或互连构件54连接以便共同旋转。第一组行星齿轮16D中的每 个均配置成与齿圈构件16B和第二组行星齿轮16E两者互相啮合。第二组行星齿轮16E中 的每个均配置成与太阳轮构件16C和第一组行星齿轮16D两者互相啮合。行星齿轮组18包括太阳轮构件18C、齿圈构件18A和行星齿轮行星架构件18B，行 星齿轮行星架构件18B可旋转地支撑一组行星齿轮18D(仅示出其中一个)。太阳轮构件 18C与第七轴或互连构件56且与输入构件或轴12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与第八轴或互连构件58且与输出 构件或轴22以便共同旋转。行星齿轮16D中的每个均配置成与太阳轮构件18C和齿圈构 件18A两者互相啮合。输入轴或构件12连续地连接到发动机(未示出)或变矩器的涡轮机(未示出)。 输出轴或构件22与最终传动单元或分动箱(未示出)连续地连接。扭矩传递机构(或者，离合器26、28和制动器30和32)允许轴或互连构件、行星齿 轮组的构件和壳体的选择性互连。例如，第一离合器26可选择性地接合以将第五轴或互连 构件52与第七轴或互连构件56连接。第二离合器28可选择性地接合以将第五轴或互连 构件52与第八轴或互连构件58连接。第一制动器30可选择性地接合以将第二轴或互连 构件44与固定元件或变速器壳体50连接，以限制构件44相对于变速器壳体50旋转。第 二制动器32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， 以限制构件42相对于变速器壳体50旋转。现在参考图2和3，将描述五速变速器10的实施例的操作。应当理解的是，变速器 10能够将扭矩以至少五个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12传输给输出轴或构件22。每个前进和倒档速度或扭矩比通过接合扭矩传递机构(即， 第一离合器26、第二离合器28、第一制动器30和第二制动器32)中的一个或多个而获得， 如下文阐述的那样。图3是示出了被起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。框中的“X”指的是具体离合器或制动器被接合以实现期望档位状态。“0”
9表示具体扭矩传递装置(即，制动器或离合器)处于接通或有效，但是不承载扭矩。“G”表 示原地换档元件(garage shift element)当变速器模式选择器或换档器(驻车、倒档、空 档、驱动档或低档选择器)从倒档移动至驱动档时必须接通并承载扭矩且在换档回到倒档 时断开。也示出各种档位状态的实际数值传动比，但是应当理解的是，这些数值仅仅是示例 性的且它们可以在大的范围内调节以适合变速器10的各种应用和操作标准。可使用本发 明的实施例获得的传动比的示例也在图3示出。当然，取决于选择的齿轮直径、齿轮齿数和 齿轮配置，可实现其它传动比。为了建立倒档，接合或起用第一离合器26和第一制动器30。第一离合器26将第 五轴或互连构件52与第七轴或互连构件56连接。第一制动器30将第二轴或互连构件44 与固定元件或变速器壳体50连接，以限制构件44相对于变速器壳体50旋转。类似地，通 过离合器和制动器接合的不同组合实现五个前进比，如图3所示。应当理解的是，五速变速器10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均无效或脱离，其次，在至少相邻档位状态之间的换档 期间(即，改变档位状态)，在两个档位状态均接合或起用的离合器将保持接合或起用。现在参考图4，杆状图示出了根据本发明的五速变速器100的另一个实施例的示 意性布局。在图4中，图1的杠杆图的附图标记继续适用。离合器和联接件被相应地示出， 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。例如，行星齿轮组14包括太阳轮构件14A、齿圈构件14C和行星齿轮行星架构件 112。行星架112通过将第一行星齿轮组14的行星架构件14B和第二行星齿轮组16的 行星架构件16A组合成单个行星架112形成。行星架112可旋转地支撑第一组行星齿轮 14D’ (仅示出其中一个)和第二组行星齿轮16D’ (仅示出其中一个)。太阳轮构件14A与 第一轴或互连构件42连接以便共同旋转。齿圈构件14C与第二轴或互连构件44连接以便 共同旋转。行星架112与第三轴或互连构件46连接以便共同旋转。第一组行星齿轮14D’ 中的每个均配置成与太阳轮构件14A、齿圈构件14C、以及在行星齿轮16D’的第一端114处 与第二组行星齿轮16D’互相啮合。行星齿轮组16’包括太阳轮构件16C以及如上所述的行星齿轮行星架构件112。 行星架112可旋转地支撑第一组行星齿轮14D’(仅示出其中一个)和第二组行星齿轮 16D’(仅示出其中一个)。太阳轮构件16C与第四轴或互连构件48连接以便共同旋转。行 星架构件112与第三轴或互连构件46连接以便共同旋转。第一组行星齿轮14D’中的每个 均配置成与太阳轮构件14A、齿圈构件14C、以及在行星齿轮16D’的第一端114处与第二组 行星齿轮16D’互相啮合。第二组行星齿轮16D’中的每个均配置成在行星齿轮16D’的第二 端116处与太阳轮16C互相啮合。有利地，本实施例在行星齿轮组16’中不包括齿圈。行 星齿轮组16’通过第一组行星齿轮14D’和第二组行星齿轮16D’、太阳轮16C和齿圈14C的 啮合关系有效地“使用”第一行星齿轮组14的齿圈14C。行星齿轮组18包括太阳轮构件18C、齿圈构件18A和行星齿轮行星架构件18B，行 星齿轮行星架构件18B可旋转地支撑一组行星齿轮18D(仅示出其中一个)。太阳轮构件 18C与第五轴或互连构件52且与输入构件或轴12连接以便共同旋转。齿圈构件18A与第 三轴或互连构件46连接以便共同旋转。行星架构件18B与第六轴或互连构件54且与输出
10构件或轴22连接以便共同旋转。行星齿轮16D中的每个均配置成与太阳轮构件18C和齿 圈构件18A两者互相啮合。输入轴或构件12连续地连接到发动机(未示出)或变矩器的涡轮机(未示出)。 输出轴或构件22与最终传动单元或分动箱(未示出)连续地连接。扭矩传递机构(或者，离合器26、28和制动器30和32)允许轴或互连构件、行星齿 轮组的构件和壳体的选择性互连。例如，第一离合器26可选择性地接合以将第四轴或互连 构件48与第五轴或互连构件52连接。第二离合器28可选择性地接合以将第四轴或互连 构件48与第六轴或互连构件54连接。第一制动器30可选择性地接合以将第二轴或互连 构件44与固定元件或变速器壳体50连接，以限制构件44相对于变速器壳体50旋转。第 二制动器32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， 以限制构件42相对于变速器壳体50旋转。现在参考图5，杆状图示出了根据本发明的五速变速器200的又一个实施例的示 意性布局。变速器200具有与变速器100相同的行星齿轮组14、16’和18、以及扭矩传递元 件离合器26和28及制动器30和32，如上文所述且在图4中示出。此外，变速器200在太 阳轮、齿圈和行星架之间具有与变速器100相同的互连件和轴。然而，变速器200具有齿轮 组14、16’和18的不同空间设置。更具体地，在变速器200中，齿轮组14最接近输入和输 出轴12和22的端部，齿轮组18距轴12和22的端部最远，齿轮组16’在齿轮组14和18 之间。相比而言，在变速器100中，齿轮组18最接近输入和输出轴12和22的端部，齿轮组 14距轴12和22的端部最远，齿轮组16’在齿轮组14和18之间。此外，在变速器100中， 第一离合器26和第二离合器28设置在齿轮组16’和18之间。现在参考图4、图5和图6，将描述五速变速器100和200的实施例的操作。应当 理解的是，变速器100和200能够将扭矩以至少五个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12传输给输出轴或构件22。每个前进和倒档速度或扭矩比通 过接合扭矩传递机构(即，第一离合器26、第二离合器28、第一制动器30和第二制动器32) 中的一个或多个而获得，如下文阐述的那样。图6是示出了被起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。框中的“X”指的是具体离合器或制动器被接合 以实现期望档位状态。“0”表示具体扭矩传递装置(即，制动器或离合器)处于接通或有 效，但是不承载扭矩。“G”表示原地换档元件当变速器模式选择器或换档器(驻车、倒档、空 档、驱动档或低档选择器)从倒档移动至驱动档时必须接通并承载扭矩且在换档回到倒档 时断开。也示出各种档位状态的实际数值传动比，但是应当理解的是，这些数值仅仅是示例 性的且它们可以在大的范围内调节以适合变速器100和200的各种应用和操作标准。可使 用本发明的实施例获得的传动比的示例也在图6示出。当然，取决于选择的齿轮直径、齿轮 齿数和齿轮配置，可实现其它传动比。为了建立倒档，接合或起用第一离合器26和第一制动器30。第一离合器26将第 四轴或互连构件48与第五轴或互连构件52连接。第一制动器30将第二轴或互连构件44 与固定元件或变速器壳体50连接，以限制构件44相对于变速器壳体50旋转。类似地，通 过离合器和制动器接合的不同组合实现五个前进比，如图6所示。应当理解的是，五速变速器100和200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均无效或脱离，其次，在至少相邻档位状态之间的换档期间(即，改变档位状态)，在两个档位状态均接合或起用的离合器将保持接合或起用。 本发明的说明本质上仅仅是示例性的且不偏离本发明实质的变型意在包括在本 发明的范围内。这种变型被认为不偏离本发明的精神和范围。
权利要求
一种变速器，包括输入构件；输出构件；各具有第一、第二和第三构件的第一、第二和第三行星齿轮组；第一互连构件，所述第一互连构件将所述第一行星齿轮组的所述第三构件与所述第二行星齿轮组的所述第二构件连续地互连；第二互连构件，所述第二互连构件将所述第一行星齿轮组的所述第二构件与所述第二行星齿轮组的所述第一构件连续地互连；第三互连构件，所述第三互连构件将所述第二行星齿轮组的所述第一构件与所述第三行星齿轮组的所述第一构件连续地互连；和四个扭矩传递机构，每个所述扭矩传递机构可选择性地接合以将所述第一、第二和第三行星齿轮组的第一、第二和第三构件中的至少一个与所述第一、第二、第三构件以及固定构件中的至少另一个互连，且其中，所述扭矩传递机构以至少两个的组合形式选择性地接合，以在所述输入构件和所述输出构件之间建立至少五个前进速度比和至少一个倒档速度比。
2.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述四个扭矩传递机构中的第一个可选择性 地接合以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和所述输 入构件互连。
3.根据权利要求2所述的变速器，其中，所述四个扭矩传递机构中的第二个可选择性 地接合以将所述第二行星齿轮组的第三构件与所述第三行星齿轮组的第二构件和所述输 出构件互连。
4.根据权利要求3所述的变速器，其中，所述四个扭矩传递机构中的第三个可选择性 地接合以将第一行星齿轮组的第三构件和所述第二行星齿轮组的第二构件与固定构件互 连。
5.根据权利要求4所述的变速器，其中，所述四个扭矩传递机构中的第四个可选择性 地接合以将所述第一行星齿轮组的第一构件与所述固定构件互连。
6.根据权利要求1所述的变速器，其中，第一行星齿轮组的第一构件、第二行星齿轮组 的第三构件、以及第三行星齿轮组的第三构件是太阳轮，第一和第三行星齿轮组的第二构 件以及第二行星齿轮组的第一构件是行星架构件，第一行星齿轮组的第三构件、第二行星 齿轮组的第二构件、以及第三行星齿轮组的第一构件是齿圈。
7.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述扭矩传递机构中的两个是制动器，用于将 所述第一、第二和第三构件中的多个连接到固定构件，所述扭矩传递机构中的两个是离合 器，用于将所述第一、第二和第三行星齿轮组的第一、第二和第三构件中的至少一个连接到 第一、第二和第三构件中的至少另一个。
8.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述输入构件与第三行星齿轮组的第三构件 连续地互连。
9.一种变速器，包括 输入构件；输出构件；具有第一、第二、第三和第四构件的行星齿轮组装置； 具有第一、第二和第三构件的行星齿轮组；第一互连构件，所述第一互连构件将所述行星齿轮组装置的所述第三构件与所述行星 齿轮组的所述第一构件连续地互连；第一扭矩传递机构，所述第一扭矩传递机构可选择性地接合以将所述行星齿轮组的第 三构件和所述输入构件与所述行星齿轮组装置的第二构件互连；第二扭矩传递机构，所述第二扭矩传递机构可选择性地接合以将所述行星齿轮组的第 二构件和输出构件与所述行星齿轮组装置的第二构件互连；第三扭矩传递机构，所述第三扭矩传递机构可选择性地接合以将行星齿轮组装置的第 四构件与固定构件互连；第四扭矩传递机构，所述第四扭矩传递机构可选择性地接合以将所述行星齿轮组装置 的第一构件与所述固定构件互连；以及其中，所述扭矩传递机构以至少两个的组合形式选择性地接合，以在所述输入构件和 所述输出构件之间建立至少五个前进速度比和至少一个倒档速度比。
10. 一种变速器，包括 输入构件； 输出构件；行星齿轮组装置，所述行星齿轮组装置具有第一太阳轮、第二太阳轮、行星架构件和齿 圈，其中，所述行星齿轮组装置的行星架构件配置成支撑第一组小齿轮和第二组小齿轮，且 其中，第一组小齿轮与所述行星齿轮组装置的第一太阳轮和齿圈互相啮合，第二组小齿轮 与所述行星齿轮组装置的第二太阳轮和第一组小齿轮互相啮合； 行星齿轮组，所述行星齿轮组具有太阳轮、行星架构件和齿圈； 第一互连构件，所述第一互连构件将所述行星齿轮组装置的行星架构件与行星齿轮组 的齿圈连续地互连；第一离合器，所述第一离合器可选择性地接合以将行星齿轮组的太阳轮和输入构件与 行星齿轮组装置的第二太阳轮互连；第二离合器，所述第二离合器可选择性地接合以将行星齿轮组的行星架构件和输出构 件与行星齿轮组装置的第二太阳轮互连；第一制动器，所述第一制动器可选择性地接合以将行星齿轮组装置的齿圈与固定构件 互连；第二制动器，所述第二制动器可选择性地接合以将行星齿轮组装置的第一太阳轮与固 定构件互连；以及其中，所述扭矩传递机构以至少两个的组合形式选择性地接合，以在所述输入构件和 所述输出构件之间建立至少五个前进速度比和至少一个倒档速度比。
全文摘要
本发明涉及具有三个行星齿轮组的多速变速器。提供一种变速器，具有输入构件、输出构件、三个行星齿轮组、多个联接构件和多个扭矩传递装置。所述行星齿轮组包括第一、第二和第三构件。所述扭矩传递装置包括两个离合器和两个制动器。
文档编号F16H3/66GK101956796SQ20101023232
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月16日 优先权日2009年7月16日
发明者A·W·菲利普斯, J·B·博尔格森, 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