多速变速器的制造方法

多速变速器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及多速变速器。提供一种变速器，其具有输入构件、输出构件、四个行星齿轮组、多个联接构件和多个扭矩传递装置。所述扭矩传递装置包括具有可选择单向离合器的离合器和制动器，所述离合器和制动器能以两者组合的形式被致动以建立多个前进传动比和一个倒档传动比。
【专利说明】多速变速器
[0001]相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年10月17日提交的美国临时申请N0.61/715，002的权益。上述申请的公开内容在此作为参考全文引入。
【技术领域】
[0002]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九个速度、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发明有关的背景信息，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]提供一种变速器，其具有输入构件、输出构件、四个行星齿轮组、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，并且包括至少一个可选择单向离合器。
[0007]在本发明的另一实施例中，提供一种变速器，所述变速器具有:输入构件；输出构件；第一、第二、第三和第四行星齿轮组；三个互连构件，每个互连构件直接连接到所述第一、第二和第三行星齿轮组中的一个并且连接到所述第一、第二和第三行星齿轮组中的另一个；以及七个扭矩传递装置，每个扭矩传递装置可选择性地接合以将所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组中的至少一个与所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组以及固定构件中的至少另一个互连。所述扭矩传递装置能以至少两者组合的形式选择性地接合，以在所述输入构件和所述输出构件之间建立多个前进速度比和至少一个倒档速度比。
[0008]在本发明的又另一实施例中，所述七个扭矩传递装置中的一个是可选择单向离合器，所述可选择单向离合器将所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组中的一个选择性地联接到所述固定构件。
[0009]在本发明的又另一实施例中，所述第一、第二和第三行星齿轮组均包括第一构件、第二构件和第三构件，所述第四行星齿轮组仅包括第一构件和第二构件。
[0010]在本发明的又另一实施例中，所述第四行星齿轮组的第一构件以及所述第三行星齿轮组的第一和第三构件均与至少一个公共阶梯式小齿轮啮合。[0011]在本发明的又另一实施例中，所述三个互连构件包括第一互连构件，所述第一互连构件将所述第一行星齿轮组的第一构件与所述第二行星齿轮组的第二构件持续地互连。
[0012]在本发明的又另一实施例中，所述三个互连构件包括第二互连构件，所述第二互连构件将所述第一行星齿轮组的第二构件与所述第三行星齿轮组的第三构件持续地互连。
[0013]在本发明的又另一实施例中，所述三个互连构件包括第三互连构件，所述第三互连构件将所述第二行星齿轮组的第三构件与所述第三行星齿轮组的第二构件持续地互连。
[0014]在本发明的又另一实施例中，所述第三和第四齿轮组的第二构件可旋转地联接到一起。
[0015]在本发明的又另一实施例中，所述七个扭矩传递装置中的第一个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输入构件互连。
[0016]在本发明的又另一实施例中，所述七个扭矩传递装置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、所述第三行星齿轮组的第二构件以及所述第四行星齿轮组的第二构件与所述第二行星齿轮组的第一构件以及所述输入构件互连。
[0017]在本发明的又另一实施例中，所述七个扭矩传递装置中的第三个可选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第二构件以及所述第四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]在本发明的又另一实施例中，所述七个扭矩传递装置中的第四个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固定构件互连。
[0019]在本发明的又另一实施例中，所述七个扭矩传递装置中的第五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固定构件互连。
[0020]在本发明的又另一实施例中，所述七个扭矩传递装置中的第六个是可选择单向离合器，所述可选择单向离合器可选择性地接合以将所述第四行星齿轮组的第二构件、所述第三行星齿轮组的第二构件和所述第二行星齿轮组的第三构件与所述固定构件互连。
[0021]在本发明的又另一实施例中，所述七个扭矩传递装置中的第七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固定构件互连。
[0022]在本发明的又另一实施例中，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一构件、所述第三行星齿轮组的第一构件以及所述第四行星齿轮组的第一构件是太阳轮，所述第一行星齿轮组的第二构件、所述第二行星齿轮组的第二构件、所述第三行星齿轮组的第二构件以及所述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一构件、所述第二行星齿轮组的第三构件以及所述第三行星齿轮组的第三构件是齿圈。
[0023]在本发明的又另一实施例中，所述第三和第四行星齿轮组的第二构件都支撑至少一个阶梯式小齿轮构件。
[0024]在本发明的又另一实施例中，所述输出构件与所述第一行星齿轮组的第二构件和所述第三行星齿轮组的第三构件持续地互连。
[0025]在本发明的又另一实施例中，所述输入构件与所述第二行星齿轮组的第一构件持续地连接。
[0026]本发明还具体提供了以下技术方案。
[0027]方案I. 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；
三个互连构件，每个互连构件直接连接到所述第一、第二和第三行星齿轮组中的一个并且连接到所述第一、第二和第三行星齿轮组中的另一个；以及
七个扭矩传递装置，每个扭矩传递装置可选择性地接合以将所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组中的至少一个与所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组以及固定构件中的至少另一个互连，并且
其中，所述扭矩传递装置能以至少两者组合的形式选择性地接合，以在所述输入构件和所述输出构件之间建立多个前进速度比和至少一个倒档速度比。
[0028]方案2.根据方案I所述的变速器，其中，所述七个扭矩传递装置中的一个是可选择单向离合器，所述可选择单向离合器将所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组中的一个选择性地联接到所述固定构件。
[0029]方案3.根据方案I所述的变速器，其中，所述第一、第二和第三行星齿轮组均包括第一构件、第二构件和第三构件，所述第四行星齿轮组仅包括各自对应于太阳轮和行星架构件中的一者的第一构件和第二构件。
[0030]方案4.根据方案3所述的变速器，其中，所述第四行星齿轮组的第一构件以及所述第三行星齿轮组的第一和第三构件均与至少一个公共阶梯式小齿轮啮合。
[0031]方案5.根据方案3所述的变速器，其中，所述三个互连构件包括第一互连构件，所述第一互连构件将所述第一行星齿轮组的第一构件与所述第二行星齿轮组的第二构件持续地互连。
[0032]方案6.根据方案3所述的变速器，其中，所述三个互连构件包括第二互连构件，所述第二互连构件将所述第一行星齿轮组的第二构件与所述第三行星齿轮组的第三构件持续地互连。
[0033]方案7.根据方案3所述的变速器，其中，所述三个互连构件包括第三互连构件，所述第三互连构件将所述第二行星齿轮组的第三构件与所述第三行星齿轮组的第二构件持续地互连。
[0034]方案8.根据方案3所述的变速器，其中，所述第三和第四齿轮组的第二构件可旋转地联接到一起。
[0035]方案9.根据方案3所述的变速器，其中，所述七个扭矩传递装置中的第一个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输入构件互连。
[0036]方案10.根据方案3所述的变速器，其中，所述七个扭矩传递装置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、所述第三行星齿轮组的第二构件以及所述第四行星齿轮组的第二构件与所述第二行星齿轮组的第一构件以及所述输入构件互连。
[0037]方案11.根据方案3所述的变速器，其中，所述七个扭矩传递装置中的第三个可选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第二构件以及所述第四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。
[0038]方案12.根据方案3所述的变速器，其中，所述七个扭矩传递装置中的第四个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固定构件互连。
[0039]方案13.根据方案3所述的变速器，其中，所述七个扭矩传递装置中的第五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固定构件互连。
[0040]方案14.根据方案3所述的变速器，其中，所述七个扭矩传递装置中的第六个是可选择单向离合器，所述可选择单向离合器可选择性地接合以将所述第四行星齿轮组的第二构件、所述第三行星齿轮组的第二构件和所述第二行星齿轮组的第三构件与所述固定构件互连。
[0041]方案15.根据方案3所述的变速器，其中，所述七个扭矩传递装置中的第七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固定构件互连。
[0042]方案16.根据方案3所述的变速器，其中，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一构件、所述第三行星齿轮组的第一构件以及所述第四行星齿轮组的第一构件是太阳轮，所述第一行星齿轮组的第二构件、所述第二行星齿轮组的第二构件、所述第三行星齿轮组的第二构件以及所述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一构件、所述第二行星齿轮组的第三构件以及所述第三行星齿轮组的第二构件是齿圈。
[0043]方案17.根据方案14所述的变速器，其中，所述第三和第四行星齿轮组的第二构件都支撑至少一个阶梯式小齿轮构件。
[0044]方案18.根据方案3所述的变速器，其中，所述输出构件与所述第一行星齿轮组的第二构件和所述第三行星齿轮组的第三构件持续地互连。
[0045]方案19.根据方案3所述的变速器，其中，所述输入构件与所述第二行星齿轮组的第一构件持续地连接。
[0046]方案20. —种变速器，所述变速器包括：
输入构件；
输出构件；
各具有均对应于太阳轮、齿圈和行星架构件中的一个的第一、第二和第三构件的第一、第二和第三行星齿轮组、以及仅具有各自对应于太阳轮和行星架构件中的一个的第一和第二构件的第四行星齿轮组；
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第一构件与所述第二行星齿轮组的第二构件持续地互连；
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第二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，所述第三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二构件以及所述第四行星齿轮组的第二构件持续地互连；
多个扭矩传递装置，每个扭矩传递装置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与所述第一、第二和第三构件以及固定构件中的至少另一个互连，其中所述多个扭矩传递装置中的一个是单向离合器；并且
其中，所述扭矩传递装置能以至少两者组合的形式选择性地接合，以在所述输入构件和所述输出构件之间建立多个前进速度比和至少一个倒档速度比。
[0047]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】
[0048]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。
[0049]图I是根据本发明原理的九速变速器的杠杆图；
图2是根据本发明原理的九速变速器的实施例的示意图；
图3A示出了根据本发明原理的如图I所示的变速器的传动机构；
图3B示出了根据本发明原理的如图I所示的变速器的另一传动机构；以及图4是示出了在图I和2中示出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。
【具体实施方式】
[0050]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。
[0051]首先，应当理解的是，本发明的多速自动变速器的实施例在四个行星齿轮组的元件之间具有永久机械连接设置。例如，第一行星齿轮组的第一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三部件或元件并且联接到第四行星齿轮组的第三部件或元件。第二行星齿轮组的第三部件或元件永久地联接到第三行星齿轮组的第二部件或元件以及第四行星齿轮组的第二部件或元件。第三行星齿轮组的第二部件或元件永久性地联接到第四行星齿轮组的第二部件或元件。第三行星齿轮组的第三部件或元件永久性地联接到第四行星齿轮组的第三部件或元件。
[0052]现在参考图1，以杠杆图形式示出了九速变速器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连接件互连，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SAE Paper 810102 “TheLever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis”,该论文在此作为参考全部引入。
[0053]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以及输出轴或构件22。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。在图I的杠杆图中，第三行星齿轮组18和第四行星齿轮组20的杠杆已经组合成具有第一节点18A、第二节点20A、第三节点18B、20B和第四节点18C、20C的单个四节点杠杆。因此，第三行星齿轮组18的第二构件18B直接联接到第四行星齿轮组20的第二构件20B，并且第三行星齿轮组18的第三构件18C直接联接到第四行星齿轮组20的第三构件20C。
[0054]输入构件12持续地联接到第二行星齿轮组16的第一节点16A。输出构件22联接到第一行星齿轮组14的第二节点14B以及第三和第四行星齿轮组18、20的组合杠杆的第四节点18C、20C。第一行星齿轮组14的第一节点14A联接到第二行星齿轮组16的第二节点16B。第二行星齿轮组16的第三节点16C联接到第三和第四行星齿轮组18、20的组合杠杆的第三节点18B、20B。
[0055]第一离合器24将第二行星齿轮组16的第一节点16A以及输入构件或轴12选择性地连接到第三和第四行星齿轮组18、20的组合杠杆的第一节点18A。第二离合器26将第二行星齿轮组16的第一节点16A以及输入构件或轴12选择性地连接到第三和第四行星齿轮组18、20的组合杠杆的第三节点18B、20B以及第二行星齿轮组16的第三节点16C。第三离合器28将第三和第四行星齿轮组18、20的组合杠杆的第三节点18B、20B选择性地连接到第四行星齿轮组20的第一节点20A。第三离合器28可具有各种其他构造，只要该第三离合器 28 将节点 18A、20A、18B、20B 和 18C、20C 中的一者与节点 18A、20A、18B、20B 和 18C、20C中的另一者连接即可。在一个实施例中，省除该第三离合器28。在该构造中，变速器10是全功能八速变速器。第一制动器30将第三和第四行星齿轮组18、20的组合杠杆的第一节点18A选择性地连接到固定构件或变速器壳体50。第二制动器32将第三和第四行星齿轮组18、20的组合杠杆的第二节点20A选择性地连接到固定构件或变速器壳体50。第三制动器或可选择单向离合器(SOWC) 34将第三和第四行星齿轮组18、20的组合杠杆的第三节点18B、20B以及第二行星齿轮组16的第三节点16C选择性地连接到固定构件或变速器壳体50。在替代性实施例中，第三制动器34是摩擦离合器、爪式离合器或同步器。第四制动器36将第一行星齿轮组14的第三节点14C选择性地连接到固定构件或变速器壳体50。
[0056]现在参考图2，杆状图示出了根据本发明的九速变速器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架。在本发明的实施例中，如下文所述的，四个行星齿轮组14、16、18和20是简单行星齿轮组。然而，本发明构想到将简单行星齿轮组替换为具有由单个行星架构件支撑的两组或更多组行星小齿轮的全部复合行星齿轮组或复合行星齿轮组的组合的其他实施例。
[0057]例如，行星齿轮组14包括太阳轮构件14C、齿圈构件14A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14C与第一轴或互连构件42连接以便共同旋转。齿圈构件14A与第二轴或互连构件44连接以便共同旋转。行星架构件14B与第三轴或互连构件46以及输出轴或构件22连接以便共同旋转。行星齿轮14D每个均设置成与太阳轮构件14C和齿圈构件14A两者互相啮
八
口 ο
[0058]行星齿轮组16包括太阳轮构件16A、齿圈构件16C和行星齿轮行星架构件16B，行星齿轮行星架构件16B可旋转地支撑一组行星齿轮16D (仅示出其中一个)。太阳轮构件16A与输入轴或构件12连接以便共同旋转。齿圈构件16C与第四轴或互连构件48连接以便共同旋转。行星架构件16B与第二轴或互连构件44连接以便共同旋转。行星齿轮16D每个均设置成与太阳轮构件16A和齿圈构件16C两者互相哨合。
[0059]行星齿轮组18包括太阳轮构件18A、齿圈构件18C和行星齿轮行星架构件18B，行星齿轮行星架构件18B可旋转地支撑一组阶梯式行星齿轮18D (仅示出其中一个)。阶梯式小齿轮18D均具有两个不同直径部分49和51，每个部分分别对应于齿轮组18和20中的一个。太阳轮构件18A与第五轴或互连构件52连接以便共同旋转。齿圈构件18C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。阶梯式行星齿轮18D每个均设置成与太阳轮构件18A和齿圈构件18C两者互相啮合并且与如下所述的行星齿轮组20互相啮合。
[0060]行星齿轮组20包括太阳轮构件20A和行星齿轮行星架构件20B，所述行星齿轮行星架构件20可旋转地支撑一组阶梯式行星齿轮18D (仅示出其中一个)。太阳轮构件20A与第七轴或互连构件56连接以便共同旋转。行星架构件20B与第六轴或互连构件54并且与第八轴或互连构件58连接以便共同旋转。阶梯式行星齿轮18D每个均构造成与太阳轮构件20A互相啮合。行星齿轮组20不包括齿圈构件，因此降低行星齿轮组的成本和包装需求。
[0061]扭矩传递机构(或者，离合器24、26、28和制动器30、32、34和36)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。离合器24、26、28和制动器30、32、36是摩擦、爪式或同步器类型的机构等，而制动器34是S0WC。例如，第一离合器24可选择性地接合以将输入轴或构件12与第五轴或互连构件52连接。第二离合器26可选择性地接合以将输入轴或构件12与第四轴或互连构件48连接。第三离合器28可选择性地接合以将第七轴或互连构件56与第八轴或互连构件58连接。在一个实施例中，第三离合器28通过支承组件被施加，在所述支承组件处致动机构(活塞)不旋转。第一制动器30可选择性地接合以将第五轴或互连构件52与固定元件或变速器壳体50连接，以限制构件52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七轴或互连构件56与固定元件或变速器壳体50连接，以限制构件56相对于变速器壳体50旋转。第三制动器或SOWC 34可选择性地接合以将第八轴或互连构件58与固定元件或变速器壳体50连接，以限制构件58相对于变速器壳体50旋转。第四制动器36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。
[0062]SOffC 34总体上包括单向离合器机构70和锁定机构72。离合器机构70总体上包括连接到固定构件50的输入74以及连接到第八轴或互连构件58的输出76。离合器机构70可以是任何类型的单向离合器，包括但不局限于辊、棘爪、夹紧体、机械二极管和摇杆离合器。锁定机构72选择性地锁定以及解锁离合器机构70，并且可包括摇杆、二极管、支柱、或爪式离合器类型的锁定机构。可被使用的可选择单向离合器的多个示例在SAE PaperNo. SAE-2009-01-0509中被描述，其在此以引用的方式全部并入到本文中。
[0063]当SOWC 34被解锁时，SOWC 34以与传统单向离合器相同的方式操作，其中输出76可相对于输入74沿第一旋转方向自由地旋转但是不可相对于输入74沿相反的第二旋转方向自由地旋转。当锁定机构72被接合或锁定时，输出76相对于输入74沿任一旋转方向都不可旋转。应当注意的是，SOWC 34可包括多达四个操作模式。例如，SOWC 34还可包括打开位置。在打开位置，锁定机构72将输出76相对于输入74沿两个旋转方向解锁。SOffC 34还可包括另一解锁位置，其中SOWC 34允许输出76相对于输入74沿第二旋转方向自由地旋转但是不允许输出76相对于输入74沿第一旋转方向自由地旋转。
[0064]输入轴或构件12持续地连接到诸如发动装置80的扭矩变换器，并且输出轴或构件22持续地连接到输出传动机构90。发动装置80包括容纳在壳体81中的环圆(torus)82，所述壳体被联接到变速器壳体50。环圆82通过单向离合器84连接到定子，这确保了环圆仅沿一个方向旋转。环圆82还通过轴或构件85连接到机动车发动机。发动装置80还包括双弹簧/阻尼器组件86，其具有两个弹簧/阻尼器86A和86B。弹簧/阻尼器组件86借助离合器87选择性地联接到环圆82，以最小化通向变速器10的振动传输。此外，当离合器87被接合时，来自发动机的扭矩被传递到变速器10。在其他实施方式中，发动装置80可包括流体离合器，所述流体离合器经受滑移作用并且任选地设置有锁止离合器、湿式或干式摩擦离合器或P2电动马达装置。
[0065]传动机构90通过用链条96连接到一起的一对链轮92和94联接到输出轴或构件
22。参考图3A，传动机构90包括行星齿轮组，所述行星齿轮组具有太阳轮构件98A、齿圈构件98C以及可旋转地支撑一组行星齿轮98D的行星齿轮行星架构件98B。太阳轮构件98A被连接到轴或互连构件100以便共同旋转。齿圈构件98C连接到变速器壳体50。行星架构件98B连接到诸如小齿轮/齿轮组件102的开放式差动装置以便共同旋转。行星齿轮98D每个均构造成与太阳轮构件98A和齿圈构件98C两者互相啮合。
[0066]小齿轮/齿轮组件102包括销114，所述销与一组小齿轮122接合，使得来自变速器10的扭矩通过该小齿轮/齿轮组件被传递到驱动机动车的前轮的一组车轴106和108。传动机构90还包括一对机构110和112，它们接合相应花键，使得变速器10适合用于全轮驱动模式中。
[0067]在另一布置中，如图3B所示的两轴链条机构90被替换为三轴齿轮传动机构190。传动机构190包括被联接到大齿圈198的一组齿轮192、194和196。大齿圈198被附接到由一组轴承204支撑的轴202。小齿圈200也附接到轴202，使得在大齿圈198和小齿圈200之间存在倍乘效果。扭矩从齿轮200传递到另一齿轮206，该齿轮206继而使得轴或构件208旋转。轴或构件208被连接到小齿轮/齿轮组件102。小齿轮/齿轮组件102的部件和操作与参考两轴链条传动机构在上文描述的相同。
[0068]现参考图2和图4，将描述九速变速器10的操作。将理解的是，变速器10能够以至少九个前进速度或扭矩比以及至少一个倒档速度或扭矩比将扭矩从输入轴或构件12传递到输出轴或构件22。每个前进和倒档速度或扭矩比通过接合扭矩传递机构(B卩，第一离合器24、第二离合器26、第三离合器28、第一制动器30、第二制动器32、第三制动器34和第四制动器36)中的两个或更多个而获得，如下文阐述的那样。图4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”指的是具体标记的离合器或制动器被接合以实现期望档位状态。“O”表示具体扭矩传递装置(S卩，制动器或离合器)处于接通或有效，但是不承载扭矩。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。当然，取决于所选择的齿轮直径、齿轮齿数和齿轮构造，可实现其它传动比。
[0069]具体地参考图4，示出了真值表，其示出了在变速器10的可用前进和倒档速度或传动比的每个中各个扭矩传递元件的接合状态。因此，通过接合或启用第一离合器24和SOffC 34来建立倒档。第一离合器24将输入轴或构件12与第五轴或互连构件52连接。第三制动器34将第八轴或互连构件58与固定元件或变速器壳体50连接，以限制构件58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九个前进比，如图3所示。
[0070]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】
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； 三个互连构件，每个互连构件直接连接到所述第一、第二和第三行星齿轮组中的一个并且连接到所述第一、第二和第三行星齿轮组中的另一个；以及 七个扭矩传递装置，每个扭矩传递装置可选择性地接合以将所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组中的至少一个与所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组以及固定构件中的至少另一个互连，并且 其中，所述扭矩传递装置能以至少两者组合的形式选择性地接合，以在所述输入构件和所述输出构件之间建立多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，所述七个扭矩传递装置中的一个是可选择单向离合器，所述可选择单向离合器将所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组中的一个选择性地联接到所述固定构件。
3.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述第一、第二和第三行星齿轮组均包括第一构件、第二构件和第三构件，所述第四行星齿轮组仅包括各自对应于太阳轮和行星架构件中的一者的第一构件和第二构件。
4.根据权利要求3所述的变速器，其中，所述第四行星齿轮组的第一构件以及所述第三行星齿轮组的第一和第三构件均与至少一个公共阶梯式小齿轮啮合。
5.根据权利要求3所述的变速器，其中，所述三个互连构件包括第一互连构件，所述第一互连构件将所述第一行星齿轮组的第一构件与所述第二行星齿轮组的第二构件持续地互连。
6.根据权利要求3所述的变速器，其中，所述三个互连构件包括第二互连构件，所述第二互连构件将所述第一行星齿轮组的第二构件与所述第三行星齿轮组的第三构件持续地互连。
7.根据权利要求3所述的变速器，其中，所述三个互连构件包括第三互连构件，所述第三互连构件将所述第二行星齿轮组的第三构件与所述第三行星齿轮组的第二构件持续地互连。
8.根据权利要求3所述的变速器，其中，所述第三和第四齿轮组的第二构件可旋转地联接到一起。
9.根据权利要求3所述的变速器，其中，所述七个扭矩传递装置中的第一个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输入构件互连。
10.一种变速器，所述变速器包括: 输入构件； 输出构件； 各具有均对应于太阳轮、齿圈和行星架构件中的一个的第一、第二和第三构件的第一、第二和第三行星齿轮组、以及仅具有各自对应于太阳轮和行星架构件中的一个的第一和第二构件的第四行星齿轮组； 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第一构件与所述第二行星齿轮组的第二构件持续地互连； 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第二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，所述第三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二构件以及所述第四行星齿轮组的第二构件持续地互连； 多个扭矩传递装置，每个扭矩传递装置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与所述第一、第二和第三构件以及固定构件中的至少另一个互连，其中所述多个扭矩传递装置中的一个是单向离合器；并且 其中，所述扭矩传递装置能以至少两者组合的形式选择性地接合，以在所述输入构件和所述输出构件之间建立多`个前进速度比和至少一个倒档速度比。
【文档编号】F16H3/62GK103775574SQ201310486864
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月17日 优先权日:2012年10月17日
【发明者】K.H.基恩斯勒, D.科菲, D.M.齐尼, J.A.迪默, P.R.加西亚, T.辛赫, B.伯曼 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司