專利名稱：：用于多級變速器的齒輪和離合器裝置的制作方法
技術領域：
：本發明大體涉及一種具有多個行星齒輪組和多個扭矩傳遞裝置的多級變速器，且更具體地涉及一種具有八級或更多級速度、三個行星齒輪組和多個扭矩傳遞裝置的變速器。
背景技術：
：本部分的陳述僅提供了與本公開內容相關的背景信息，并且可構成或不構成現有技術。目前，自動動力變速器廣泛應用于客車和貨車。眾所周知，自動變速器提供了多個前進速度比和至少一個相反方向上的速度比。這些速度比是通過使用多個行星齒輪組來建立的。齒輪組的接合是通過若干流體操作式扭矩傳遞機構如離合器和制動器來控制的。用于客車的自動變速器提供至少四個前進速度比已成為一種標準。最近，汽車制造商們已將前進速度比增加至六個，并且在某些情況下達到七個或八個。當然，這需要增加行星齒輪組。然而，通過將扭矩傳遞機構的數量減到最少從而降低變速器的成本和總體尺寸是合乎需要的。許多當前提出的八級行星齒輪變速器配備了三個行星齒輪組和六個扭矩傳遞機構。變速器設計師和生產商們面臨的一個問題是行星齒輪組和扭矩傳遞機構的組裝。以既能使得變速器的總體尺寸最小又能降低生產復雜程度的方式來布置齒輪組和扭矩傳遞機構是尤為可取的。因此，需要一種新的、改進的多級變速器。這種變速器的齒輪組和扭矩傳遞機構的布置應能使得變速器的尺寸和生產復雜程度最小化。
發明內容本發明的一個方面，提供了一種多級變速器。該變速器具有輸入部件、輸出部件、變速器殼體、第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組、五個離合器以及一個制動器。變速器殼體具有第一壁、第二壁以及延伸在第一壁和第二壁之間的第三壁。第三行星齒輪組與第一壁相鄰。第二行星齒輪組與第二壁相鄰。第一行星齒輪組位于第二行星齒輪組以及第三行星齒輪組之間。各行星齒輪組均具有太陽齒輪部件、環形齒輪部件以及支承多個行星齒輪的行星齒輪托架部件，各行星齒輪均構造成與太陽齒輪部件和環形齒輪部件中的至少一個互相嚙合。輸出部件與第三行星齒輪組的環形齒輪部件持續地互連。輸入部件與第二行星齒輪組的太陽齒輪部件持續地互連。第一行星齒輪組的太陽齒輪部件永久地聯接到變速器殼體上。第二行星齒輪組的行星齒輪托架永久地聯接到第三行星齒輪組的行星齒輪托架部件上。變速器殼體具有第一區域、第二區域、第三區域、第四區域和第五區域，其中，第一區域限定為徑向上從行星齒輪組的外周邊向內且軸向上以第一壁和第三行星齒輪組為界限；第二區域限定為徑向上從行星齒輪組的外周邊向內且軸向上以第一行星齒輪組和第三行星齒輪組為界限；第三區域限定為徑向上從行星齒輪組的外周邊向內且軸向上以第一行星齒輪組和第二行星齒輪組為界限；第四區域限定為徑向上從行星齒輪組的外周邊向內且軸向上以第二行星齒輪組和第二壁為界限；第五區域限定為徑向上從第三壁向內以及徑向上從行星齒輪組的外周邊向外且軸向上以第一壁和第二壁為界限。該五個離合器中的第一離合器可有選擇地接合，以使得輸入部件與第一行星齒輪組的行星齒輪托架部件互連。該五個離合器中的第二離合器可有選擇地接合，以使得輸入部件與第二行星齒輪組的環形齒輪部件互連。該五個離合器中的第三離合器可有選擇地接合，以使得第一行星齒輪組的行星齒輪托架部件與第三行星齒輪組的太陽齒輪部件互連。該五個離合器中的第四離合器可有選擇地接合，以使得第一行星齒輪組的環形齒輪部件與第三行星齒輪組的太陽齒輪部件互連。該五個離合器中的第五離合器可有選擇地接合，以使得第一行星齒輪組的環形齒輪部件與第二行星齒輪組的環形齒輪部件互連。制動器可有選擇地接合，以將第三行星齒輪組的行星齒輪托架部件互連到變速器殼體上。該五個離合器中的第一離合器設置在第三區域內。該五個離合器中的第二離合器設置在第三區域和第四區域中的至少一個區域內。該五個離合器中的第三離合器設置在第二區域內。該五個離合器中的第四離合器設置在第二區域內。該五個離合器中的第五離合器設置在第三區域、第四區域以及第五區域中的至少一個區域內。制動器設置在第一區域內。離合器和制動器可有選擇地接合，以在輸入部件和輸出部件之間建立至少八個前進速度比和至少一個倒檔速度比。根據本文提供的說明，更多的應用領域將變得顯而易見。應理解的是，本說明和具體示例僅出于解釋的目的，而并非意圖限定本公開內容的范圍。本文所繪附圖僅出于圖解的目的，而非意圖以任何方式限定本公開內容的范圍。圖1是根據本發明原理的變速器的截面簡圖。具體實施例方式下列描述在本質上僅是示范性的，而非意圖限定本公開內容、應用或用途。現在參看圖l，多級變速器的實施例總體上由標號IO標示。變速器10包括變速器殼體11、輸入軸或輸入部件12以及輸出軸或輸出部件14。輸入部件12優選地連接到發動機(未示出)上或扭矩變換器的渦輪(未示出)上。輸出部件14優選地與最終傳動單元(未示出)或變速箱(未示出)相連接。在所提供的示例中，輸出部件14與輸入部件12所限定的縱向軸線同軸。因此，輸出部件14可以如輸入部件12那樣在變速器10的相反側引出，從而提供了例如后輪驅動變速器構造。變速器10包括第一行星齒輪組16、第二行星齒輪組18和第三行星齒輪組20。行星齒輪組16、行星齒輪組18和行星齒輪組20連接在輸入部件12和輸出部件14之間。在本發明的優選實施例中，第一行星齒輪組16為包括太陽齒輪部件22、環形齒輪部件24和托架部件28的行星齒輪組，其中，托架部件28可轉動地支承一組小齒壽侖32，34。小齒輪32，34構造成彼此互相嚙合，并且與太陽齒輪部件22和環形齒輪部件24互相嚙合。此外，太陽齒輪部件22固定地連接到變速器10的變速器殼體11上，以防止太陽齒輪部件22轉動。環形齒輪部件24與第一互連軸或第一互連部件38以及第二互連軸或第二互連部件39相連接以便共同轉動。托架部件28與第三互連軸或第三互連部件40以及第四互連軸或第四互連部件45相連4妄以^更共同轉動。第二行星齒輪組18包括太陽齒輪部件42、環形齒輪部件44和可轉動地支承一組小齒輪48的托架部件46。小齒輪48構造成與太陽齒輪部件42和環形齒輪部件44兩者互相嚙合。太陽齒輪部件42與輸入部件12以及第五互連軸或第五互連部件43相連接以便共同轉動。托架部件46與第六互連軸或第六互連部件47相連接以便共同轉動。環形齒^r部件44與第七互連軸或第七互連部件50相連^"以侵，共同轉動。第三行星齒輪組20包括太陽齒輪部件52,環形齒輪部件54和可轉動地支承一組小齒輪58的托架部件56。小齒輪58構造成與太陽齒輪部件52和環形齒輪部件54兩者互相嚙合。太陽齒輪部件52與第八互連軸或第八互連部件60相連接以便共同轉動。環形齒輪部件54與輸出部件14相連接以便共同轉動。托架部件56與第六互連部件47相連接以便共同轉動。變速器10包括多個扭矩傳遞機構或裝置，這些扭矩傳遞機構或裝置包括第一離合器70、第二離合器72、第三離合器74、第四離合器76、第五離合器78和制動器80。第一離合器70可有選擇地接合，以使得第五互連部件43與第四互連部件45相連接。第二離合器72可有選擇地接合，以使得第五互連部件43與第七互連部件50相連接。第三離合器74可有選擇地接合，以使得第三互連部件40和第八互連部件60相連接。第四離合器76可有選擇地接合，以將第二互連部件39連接到第八互連部件60。第五離合器78可有選擇地接合，以將第一互連部件38連接到第七互連部件50上。制動器80可有選擇地接合，以將托架部件56連接到變速器殼體11上，從而限制托架部件56的轉動。變速器10能夠優選地以至少八個前進扭矩比和兩個倒檔扭矩比將扭矩從輸入部件12傳遞到輸出部件14。通過4丑矩傳遞才幾構(如第一離合器70、第二離合器72、第三離合器74、第四離合器76、第五離合器78和制動器80)中的一個或多個扭矩傳遞機構的接合，可獲得各個前進扭矩比和倒檔扭矩比。本領域普通技術人員將容易地明白不同的速度比與各個扭矩比相關。因此，通過變速器10可獲得八個前進速度比。變速器殼體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之間互連以提供空間或腔體108，該腔體108中設置有行星齒輪組16、行星齒輪組18、4亍星齒4&組20、4丑矩傳遞一幾構70、4丑矩傳遞纟幾構72、4丑矩傳遞4幾構74、扭矩傳遞才幾構76、^丑矩傳遞才兒構78以及4丑矩傳遞才幾構80。此外，根據本發明的優選實施例，腔體108具有多個區域或分區A、B、C、D和E，在這些分區中，具體地定位了多個扭矩傳遞^/L構70、72、74、76、78和80。如圖1所示，分區A由以下區域或空間界限限定軸向上左側由第一端壁102限定；右側由行星齒輪組20限定；徑向上內側由基準線"L"限定，該基準線"L"為與輸入軸12軸向平齊的縱向線；徑向上外側由基準線"M"限定，該基準線"M"為鄰近行星齒輪組16、行星齒輪組18和行星齒輪組20的外徑或外周邊延伸的縱向線。雖然基準線"M"示出為直線，但應理解的是基準線"M"沿著行星齒輪組16、行星齒輪組18和行星齒輪組20的外周邊，且相應地根據各行星齒輪組16、行星齒輪組18和行星齒輪組20的外周邊的位置，基準線"M"可能成階梯形的或非線性的。分區B由以下區域界限限定軸向上左側由行星齒輪組20限定，軸向上右側由行星齒輪組16限定，徑向上外側由基準線"M"限定，以及徑向上內側由基準線"L"限定。分區C由以下區域界限限定軸向上左側由行星齒輪組16限定，軸向上右側由行星齒輪組18限定，徑向上外側由基準線"M"限定，以及徑向上內側由基準線"L"限定。分區D由以下區域界限限定軸向上左側由行星齒輪組18限定，軸向上右側由第二端壁104限定，徑向上外側由基準線"M"限定，以及徑向上內側由基準線"L"限定。分區E由以下區域界限限定軸向上左側由第一端壁102限定，軸向上右側由第二端壁104限定，徑向上內側由基準線"M"限定以及徑向上外側由第三壁106限定。有意地將扭矩傳遞才幾構70、72、74、76、78和80置于特定的分區之內以便在總體變速器尺寸、組裝效率方面體現出優越性并降低生產復雜程度。在圖1所示的具體示例中，扭矩傳動機構80位于分區A內；扭矩傳遞機構74和扭矩傳遞機構位于分區B內；以及扭矩傳遞機構70、4丑矩傳遞才幾構72和扭矩傳遞才幾構78位于分區C內。然而，本發明構思出將扭矩傳遞才幾構70、:扭矩傳遞機構72、扭矩傳遞機構74、扭矩傳遞機構76、扭矩傳遞一凡構78和扭矩傳遞機構80設置在其它分區中的其它實施例。表1顯示的是扭矩傳遞裝置70、扭矩傳遞裝置72、扭矩傳遞裝置74、扭矩傳遞裝置76、扭矩傳遞裝置78和扭矩傳遞裝置80對于各分區可行的位置。表中的"x"表示本發明構思將特定的扭矩傳送裝置置于指定分區。表中的"O"表示本發明構思出將特定的扭矩傳送裝置置于指定分區是不可行的。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>例如，本發明指出制動器80可放置在分區A內，但不能放置在分區B、分區C、分區D或分區E內。應理解的是，各扭矩傳遞裝置70、扭矩傳遞裝置72、扭矩傳遞裝置74、扭矩傳遞裝置76、扭矩傳遞裝置78和扭矩傳遞裝置80可放置在如表1所標示的容許分區內，并且與扭矩傳遞裝置70、扭矩傳遞裝置72、扭矩傳遞裝置74、扭矩傳遞裝置76、扭矩傳遞裝置78和扭矩傳遞裝置80中的任何其它扭矩傳遞裝置的位置無關。本發明的描述在本質上僅是示范性的，并且沒有脫離該發明的主旨的變型都意在屬于本發明的范圍。這類變型不應認為是脫離了本發明的精神和范圍。權利要求1.一種變速器，包括輸入部件；輸出部件；變速器殼體，其具有第一壁、第二壁以及延伸在所述第一壁和所述第二壁之間的第三壁；設置在所述變速器殼體內的第一行星齒輪組、第二行星齒輪組和第三行星齒輪組，其中，所述第三行星齒輪組與所述第一壁相鄰，所述第二行星齒輪組與所述第二壁相鄰，并且所述第一行星齒輪組位于所述第二行星齒輪組和所述第三行星齒輪組之間，各行星齒輪組均具有太陽齒輪部件、環形齒輪部件以及支承多個行星齒輪的行星齒輪托架部件，所述多個行星齒輪均構造成與所述太陽齒輪部件和所述環形齒輪部件中的至少一個互相嚙合，其中所述輸出部件與所述第三行星齒輪組的環形齒輪部件持續地互連，其中所述輸入部件與所述第二行星齒輪組的太陽齒輪部件持續地互連，其中所述第一行星齒輪組的太陽齒輪部件永久地聯接到所述變速器殼體上，其中所述第二行星齒輪組的行星齒輪托架部件永久地聯接到所述第三行星齒輪組的行星齒輪托架部件上，以及；其中，所述變速器殼體具有第一區域、第二區域、第三區域、第四區域和第五區域，所述第一區域限定為徑向上從所述行星齒輪組的外周邊向內且軸向上以所述第一壁和所述第三行星齒輪組為界限，所述第二區域限定為徑向上從所述行星齒輪組的外周邊向內且軸向上以所述第一行星齒輪組和所述第三行星齒輪組為界限，所述第三區域限定為徑向上從所述行星齒輪組的外周邊向內且軸向上以所述第一行星齒輪組和所述第二行星齒輪組為界限；所述第四區域限定為徑向上從所述行星齒輪組的外周邊向內且軸向上以所述第二行星齒輪組和所述第二壁為界限；所述第五區域限定為徑向上從所述第三壁向內以及徑向上從所述行星齒輪組的外周邊向外且軸向上以所述第一壁和所述第二壁為界限；第一離合器，其可有選擇地接合，以使得所述輸入部件以及所述第二行星齒輪組的太陽齒輪部件與所述第一行星齒輪組的行星齒輪托架部件互連；第二離合器，其可有選擇地接合，以使得所述輸入部件以及所述第二行星齒輪組的太陽齒輪部件與所述第二行星齒輪組的環形齒輪部件互連；第三離合器，其可有選擇地接合，以使得所述第一行星齒輪組的行星齒輪托架部件與所述第三行星齒輪組的太陽齒輪部件互連；第四離合器，其可有選擇地接合，以使得所述第一行星齒輪組的環形齒輪部件與所述第三行星齒輪組的太陽齒輪部件互連；第五離合器，其可有選擇地接合，以使得所述第一行星齒輪組的環形齒輪部件與所述第二行星齒輪組的環形齒輪部件互連；制動器，其可有選擇地接合，以將所述第三行星齒輪組的行星齒輪托架部件互連到所述變速器殼體上；其中，所述第一離合器設置在所述第三區域內，所述第二離合器設置在所述第三區域和所述第四區域中的至少一個區域內，所述第三離合器設置在所述第二區域內，所述第四離合器設置在所述第二區域內，所述第五離合器設置在所述第三區域、所述第四區域和所述第五區域中的至少一個區域內，所述制動器設置在所述第一區域內，以及；其中，所述離合器和所述制動器可有選擇地接合，以在所述輸入部件和所述輸出部件之間建立至少八個前進速度比和至少一個倒檔速度比。2.根據權利要求1所述的變速器，其特征在于，所述第一離合器設置在所述第三區域內，所述第二離合器設置在所述第三區域內，所述第三離合器設置在所述第二區域內，所述第四離合器設置在所述第二區域內，所述第五離合器設置在所述第三區域內，所述制動器設置在所述第一區域內。3.根據權利要求1所述的變速器，其特征在于，所述第二離合器設置在所述第三區域之內。4.根據權利要求1所述的變速器，其特征在于，所述第二離合器設置在所述第四區域之內。5.根據權利要求1所述的變速器，其特征在于，所述第五離合器設置在所述第三區域之內。6.根據權利要求1所述的變速器，其特征在于，所述第五離合器設置在所述第四區域之內。7.根據權利要求1所述的變速器，其特征在于，所述第五離合器設置在所述第五區域之內。8.根據權利要求1所述的變速器，其特征在于，所述制動器設置在所述第一區域之內。9.根據權利要求1所述的變速器，其特征在于，所述第一行星齒輪組具有由所述行星齒輪托架部件可轉動地支承的多個第一小齒輪和多個第二小齒輪，其中，所述多個第一小齒輪與所述太陽齒輪部件互相嚙合，以及所述多個第二小齒輪與所述環形齒輪部件互相嚙合。全文摘要本發明涉及用于多級變速器的齒輪和離合器裝置。具體而言，公開了一種變速器，其具有輸入部件、輸出部件、三個行星齒輪組、多個聯接部件和多個扭矩傳遞裝置。各個行星齒輪組均包括太陽齒輪部件、行星齒輪托架部件和環形齒輪部件。該扭矩傳遞裝置包括布置在變速器殼體內的五個離合器和一個制動器。文檔編號F16H3/62GK101424324SQ20081017398公開日2009年5月6日申請日期2008年10月30日優先權日2007年11月1日發明者A·W·菲利普斯,C·E·凱里,J·M·哈特,S·H·維特科普申請人:通用汽車環球科技運作公司