多速變速器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及多速變速器。提供了一種變速器，其具有輸入構件、輸出構件、至少四個行星齒輪組、多個聯接構件和多個扭矩傳遞裝置。每個行星齒輪組都包括第一、第二和第三構件。扭矩傳遞裝置包括離合器和制動器，其能夠以四個的組合被致動以建立多個前進傳動比和至少一個倒檔傳動比。
【專利說明】多速變速器
[0001]本申請要求于2012年12月7日提交的美國臨時申請N0.61/734，729的權益。上述申請的公開內容通過參考包含于本文。
【技術領域】
[0002]本發明總體上涉及多速變速器，且更特別地涉及具有多個速度、四個行星齒輪組和多個扭矩傳遞裝置的變速器。
【背景技術】
[0003]該部分的內容僅提供與本公開有關的背景信息，且可能會或可能不會構成現有技術。
[0004]典型的多速變速器使用摩擦離合器、行星齒輪布置和固定互連件的組合來實現多個傳動比。行星齒輪組的數量和物理布置通常由包裝、成本和期望速度比規定。
[0005]雖然當前變速器實現其預期目的，但是對新式和改進變速器構造的需要實質上是持續不斷的，所述變速器構造展現改進的性能(尤其是從效率、響應性和平滑性的角度看)和改進的包裝(主要是減少尺寸和重量)。因此，需要改進的、成本有效的、緊湊的多速變速器。
【發明內容】
[0006]提供了一種變速器，其具有輸入構件、輸出構件、至少四個行星齒輪組、多個聯接構件和多個扭矩傳遞裝置。每個行星齒輪組都包括第一、第二和第三構件。扭矩傳遞裝置例如可以是離合器和制動器。
[0007]所述離合器和制動器可為任意類型的，包括但不限于，摩擦離合器、摩擦帶、單向離合器、可選單向離合器、爪形離合器、同步器和類似的裝置。另外，任何節點都可使用單個裝置或這些裝置的組合，例如，制動器可構造成爪形離合器與單向離合器的組合，或單向離合器與摩擦離合器的組合。類似地，多種其他組合是可能的。
[0008]在本發明的另一實施例中，所述變速器包括:每個都具有太陽輪、行星架構件和齒圈的第一、第二、第三和第四行星齒輪組，所述輸入構件持續地連接到所述第二行星齒輪組的行星架構件以與其共同旋轉，所述輸出構件持續地連接到所述第四行星齒輪組的行星架構件以與其共同旋轉。
[0009]在本發明的另一實施例中，所述變速器包括將所述第一行星齒輪組的第一構件與所述第二行星齒輪組的第一構件持續地互連的第一互連構件。
[0010]在本發明的另一實施例中，所述變速器包括將所述第二行星齒輪組的第三構件與所述第三行星齒輪組的第三構件持續地互連的第二互連構件。
[0011]在本發明的另一實施例中，所述變速器包括將所述第三行星齒輪組的第一構件與所述第四行星齒輪組的第三構件持續地互連的第三互連構件。
[0012]在本發明的另一實施例中，所述變速器包括用于將所述第一和第二行星齒輪組的第一構件與固定構件持續地互連的固接構件。
[0013]在本發明的另一實施例中，所述變速器包括第一扭矩傳遞機構，其可選擇性地接合以將所述第三行星齒輪組的第二構件與共用結構性構件互連。
[0014]在本發明的另一實施例中，所述變速器包括第二扭矩傳遞機構，其可選擇性地接合以將所述第二行星齒輪組的第三構件和所述第三行星齒輪組的第三構件與所述共用結構性構件互連。
[0015]在本發明的另一實施例中，所述變速器包括第三扭矩傳遞機構，其可選擇性地接合以將所述第四行星齒輪組的第一構件與所述共用結構性構件互連。
[0016]在本發明的另一實施例中，所述變速器包括第四扭矩傳遞機構，其可選擇性地接合以將所述第二行星齒輪組的第二構件和所述輸入構件與所述第四行星齒輪組的第三構件和所述第三行星齒輪組的第一構件互連。
[0017]在本發明的另一實施例中，所述變速器包括第五扭矩傳遞機構，其可選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第二構件與所述第四行星齒輪組的第一構件互連。
[0018]在本發明的另一實施例中，所述變速器包括第六扭矩傳遞機構，其可選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第一構件和所述第二行星齒輪組的第一構件與所述固定構件互連。
[0019]在本發明的另一實施例中，所述扭矩傳遞機構可以至少四個的組合選擇性地接合，以在所述輸入構件與所述輸出構件之間建立多個前進速度比和至少一個倒檔速度比。
[0020]本發明還提供下列方案。
[0021]方案1.一種變速器，所述變速器包括:
[0022]輸入構件；
[0023]輸出構件；
[0024]第一、第二、第三和第四行星齒輪組，每個行星齒輪組具有第一、第二和第三構件；
[0025]三個互連構件，所述三個互連構件將所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的構件與所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的另一構件持續地互連；
[0026]固接構件，所述固接構件用于將所述行星齒輪組的構件中的至少一個構件與固定構件持續地互連；和
[0027]六個扭矩傳遞機構，其中所述六個扭矩傳遞機構中的五個各自可選擇性地接合以將所述第一、第二和第三構件中的至少一個構件與所述第一、第二、第三構件及共用結構性構件中的至少一個其他構件互連，并且其中所述六個扭矩傳遞機構中的一個可選擇性地接合以將所述第一、第二和第三構件中的至少一個構件與所述固定構件互連；并且
[0028]其中所述六個扭矩傳遞機構能夠以至少四個的組合選擇性地接合，以在所述輸入構件與所述輸出構件之間建立多個前進速度比和至少一個倒檔速度比。
[0029]方案2.如方案I所述的變速器，其中，所述三個互連構件還包括將所述第一行星齒輪組的第一構件與所述第二行星齒輪組的第一構件持續地互連的第一互連構件、將所述第二行星齒輪組的第三構件與所述第三行星齒輪組的第三構件持續地互連的第二互連構件、和將所述第三行星齒輪組的第一構件與所述第四行星齒輪組的第三構件持續地互連的第三互連構件。[0030]方案3.如方案I所述的變速器，其中，所述固接構件將所述第一行星齒輪組的第三構件與所述固定構件互連。
[0031]方案4.如方案I所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞機構的第一個可選擇性地接合以將所述第三行星齒輪組的第二構件與所述共用結構性構件互連。
[0032]方案5.如方案4所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞機構的第二個可選擇性地接合以將所述第二行星齒輪組的第三構件和所述第三行星齒輪組的第三構件與所述共用結構性構件互連。
[0033]方案6.如方案5所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞機構的第三個可選擇性地接合以將所述第四行星齒輪組的第一構件與所述共用結構性構件互連。
[0034]方案7.如方案6所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞機構的第四個可選擇性地接合以將所述第二行星齒輪組的第二構件和所述輸入構件與所述第四行星齒輪組的第三構件和所述第三行星齒輪組的第一構件互連。
[0035]方案8.如方案7所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞機構的第五個可選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第二構件與所述第四行星齒輪組的第一構件互連。
[0036]方案9.如方案8所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞機構的第六個可選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第一構件和所述第二行星齒輪組的第一構件與所述固定構件互連。
[0037]方案10.如方案I所述的變速器，其中，所述輸入構件持續地連接至所述第二行星齒輪組的第二構件以與其共同旋轉，所述輸出構件持續地連接至所述第四行星齒輪組的第二構件以與其共同旋轉。
[0038]方案11.如方案I所述的變速器，其中，所述第一行星齒輪組的第一構件、所述第二行星齒輪組的第一構件、所述第三行星齒輪組的第三構件和所述第四行星齒輪組的第三構件是太陽輪，所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的第二構件是行星架構件，所述第一行星齒輪組的第三構件、所述第二行星齒輪組的第三構件、所述第三行星齒輪組的第一構件和所述第四行星齒輪組的第一構件是齒圈。
[0039]方案12.—種變速器，所述變速器包括:
[0040]輸入構件；
[0041]輸出構件；
[0042]第一、第二、第三和第四行星齒輪組，每個行星齒輪組具有第一、第二和第三構件；
[0043]第一互連構件，將所述第一行星齒輪組的第一構件與所述第二行星齒輪組的第一構件持續地互連；
[0044]第二互連構件，將所述第二行星齒輪組的第三構件與所述第三行星齒輪組的第三構件持續地互連；
[0045]第三互連構件，將所述第三行星齒輪組的第二構件與所述第四行星齒輪組的第一構件持續地互連；
[0046]固接構件，用于將所述行星齒輪組的構件中的至少一個構件與固定構件持續地互連；
[0047]第一扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第三行星齒輪組的第二構件與所述共用結構性構件互連；
[0048]第二扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第四行星齒輪組的第三構件與所述共用結構性構件互連；
[0049]第三扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第三行星齒輪組的第一構件與所述共用結構性構件互連；
[0050]第四扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第四行星齒輪組的第三構件與所述共用結構性構件互連；
[0051]第五扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第二構件與所述第三行星齒輪組的第二構件和所述第四行星齒輪組的第一構件互連；和
[0052]第六扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第一構件和所述第二行星齒輪組的第一構件與所述固定構件互連；并且
[0053]其中，所述扭矩傳遞機構能夠以至少四個的組合選擇性地接合，以在所述輸入構件與所述輸出構件之間建立多個前進速度比和至少一個倒檔速度比。
[0054]方案13.—種變速器，所述變速器包括:
[0055]輸入構件；
[0056]輸出構件；
[0057]第一、第二、第三和第四行星齒輪組，每個行星齒輪組具有第一、第二和第三構件；
[0058]第一互連構件，將所述第一行星齒輪組的第一構件與所述第二行星齒輪組的第一構件持續地互連；
[0059]第二互連構件，將所述第二行星齒輪組的第三構件與所述第三行星齒輪組的第三構件持續地互連；
[0060]第三互連構件，將所述第三行星齒輪組的第二構件與所述第四行星齒輪組的第二構件持續地互連；
[0061]固接構件，用于將所述行星齒輪組的構件中的至少一個構件與固定構件持續地互連；
[0062]第一扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第三行星齒輪組的第一構件與所述第四行星齒輪組的第三構件互連；
[0063]第二扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第三行星齒輪組的第三構件與所述第四行星齒輪組的第三構件互連；
[0064]第三扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第二行星齒輪組的第三構件和所述第三行星齒輪組的第三構件與所述第四行星齒輪組的第一構件互連；
[0065]第四扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第二行星齒輪組的第二構件和所述輸入構件與所述第四行星齒輪組的第三構件互連；
[0066]第五扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第二構件與所述第四行星齒輪組的第一構件互連；和
[0067]第六扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第一構件和所述第二行星齒輪組的第一構件與所述固定構件互連；并且
[0068]其中，所述扭矩傳遞機構能夠以至少四個的組合選擇性地接合，以在所述輸入構件與所述輸出構件之間建立多個前進速度比和至少一個倒檔速度比。
[0069]本發明的其它特征、方面和益處通過參考后述說明和附圖將顯而易見，在附圖中，相同的附圖標記表示同樣的部件、元件或特征。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0070]本文所述的附圖僅用于圖示說明的目的，且不打算以任何方式限制本公開的范圍。
[0071]圖1為根據本發明原理的變速器的實施例的杠桿圖；
[0072]圖2為根據本發明原理的圖1中變速器的變型的示意圖；
[0073]圖3為根據本發明原理的變速器的實施例的杠桿圖；
[0074]圖4為根據本發明原理的圖3中變速器的變型的示意圖；
[0075]圖5為示出用于產生圖1-4中所示的變速器的多個前進和至少一個倒檔速度或傳動比的各個扭矩傳遞元件的接合狀態的實例的真值表；
[0076]圖6為根據本發明原理的變速器的實施例的杠桿圖；
[0077]圖7為根據本發明原理的圖6中變速器的變型的示意圖；
[0078]圖8為根據本發明原理的變速器的實施例的杠桿圖；
[0079]圖9為根據本發明原理的圖8中變速器的變型的示意圖；
[0080]圖10為根據本發明原理的變速器的實施例的杠桿圖；
[0081]圖11為根據本發明原理的圖10中變速器的變型的示意圖；
[0082]圖12為根據本發明原理的變速器的實施例的杠桿圖；
[0083]圖13為根據本發明原理的圖12中變速器的變型的示意圖；
[0084]圖14為根據本發明原理的變速器的實施例的杠桿圖；
[0085]圖15為根據本發明原理的圖14中變速器的變型的示意圖；
[0086]圖16為根據本發明原理的變速器的實施例的杠桿圖；
[0087]圖17為根據本發明原理的圖16中變速器的變型的示意圖；
[0088]圖18為根據本發明原理的變速器的實施例的杠桿圖；
[0089]圖19為根據本發明原理的圖18中變速器的變型的示意圖；
[0090]圖20為根據本發明原理的變速器的實施例的杠桿圖；
[0091]圖21為根據本發明原理的圖20中變速器的變型的示意圖；
[0092]圖22為根據本發明原理的變速器的實施例的杠桿圖；
[0093]圖23為根據本發明原理的圖22中變速器的變型的示意圖；
[0094]圖24為根據本發明原理的變速器的實施例的杠桿圖；
[0095]圖25為根據本發明原理的圖24中變速器的變型的示意圖；
[0096]圖26為根據本發明原理的變速器的實施例的杠桿圖；
[0097]圖27為根據本發明原理的圖26中變速器的變型的示意圖；
[0098]圖28為根據本發明原理的變速器的實施例的杠桿圖；
[0099]圖29為根據本發明原理的圖28中變速器的變型的示意圖；
[0100]圖30為示出用于產生圖28-29中所示的變速器的多個前進和至少一個倒檔速度或傳動比的各個扭矩傳遞元件的接合狀態的實例的真值表；[0101]圖31為示出用于產生圖6-27中所示的變速器的多個前進和至少一個倒檔速度或傳動比的各個扭矩傳遞元件的接合狀態的實例的真值表；
[0102]圖32為根據本發明原理的變速器的實施例的杠桿圖；
[0103]圖33為根據本發明原理的圖32中變速器的變型的示意圖；
[0104]圖34為根據本發明原理的變速器的實施例的杠桿圖；
[0105]圖35為根據本發明原理的圖34中變速器的變型的示意圖；
[0106]圖36為根據本發明原理的變速器的實施例的杠桿圖；
[0107]圖37為根據本發明原理的圖36中變速器的變型的示意圖；
[0108]圖38為根據本發明原理的變速器的實施例的杠桿圖；
[0109]圖39為根據本發明原理的圖38中變速器的變型的示意圖；
[0110]圖40為示出用于產生圖32-39中所示的變速器的多個前進和至少一個倒檔速度或傳動比的各個扭矩傳遞元件的接合狀態的實例的真值表。
【具體實施方式】
[0111]以下說明本質上僅為示范性的且絕不意圖限制本公開、應用、或使用。
[0112]現在參考圖1，以杠桿圖形式示出了多速變速器10的實施例。杠桿圖是機械裝置(如自動變速器)的部件的示意圖。每個獨立的杠桿表示行星齒輪組，其中行星齒輪的三個基本機械部件均由節點表示。因而，單個杠桿包含三個節點:一個用于太陽輪，一個用于行星齒輪行星架，一個用于齒圈。每個杠桿的節點之間的相對長度可以用于表示每個相應齒輪組的齒圈一太陽輪比。繼而，這些杠桿比用于改變變速器的傳動比以實現合適的比和比級數(ratio progression)。各個行星齒輪組的節點之間的機械聯接件或互連件由細的水平線表示，且扭矩傳遞裝置(例如離合器和制動器)表示為交織的指形物。杠桿圖的形式、目的和使用的進一步闡述可見于Benford和Leising的SAEPaper810102 “The LeverAnalogy:ANew Tool in Transmission Analysis”,該論文在此作為參考全部引入。
[0113]變速器10包括輸入軸或構件12、第一行星齒輪組14、第二行星齒輪組16、第三行星齒輪組18、第四行星齒輪組20、和輸出軸或構件22。在圖1的杠桿圖中，第一行星齒輪組14具有三個節點:第一節點14A，第二節點14B和第三節點14C。第二行星齒輪組16具有三個節點:第一節點16A，第二節點16B和第三節點16C。第三行星齒輪組18具有三個節點:第一節點18A，第二節點18B和第三節點18C。第四行星齒輪組20具有三個節點:第一節點20A，第二節點20B和第三節點20C。
[0114]輸入構件12持續地聯接至第二行星齒輪組16的第二節點16B。輸出構件22持續地聯接至第四行星齒輪組20的第二節點20B。
[0115]第一行星齒輪組14的第一節點14A聯接至第二行星齒輪組16的第一節點16A。第一行星齒輪組14的第三節點14C聯接至底板或聯接至變速器殼體50。第二行星齒輪組16的第三節點16C聯接至第三行星齒輪組18的第三節點18C。第三行星齒輪組18的第一節點18A聯接至第四行星齒輪組20的第三節點20C。
[0116]第一離合器24將第三行星齒輪組18的第二節點18B與共用結構性構件或轂J選擇性地連接。第二離合器26將第二行星齒輪組16的第三節點16C和第三行星齒輪組18的第三節點18C與共用結構性構件或轂J選擇性地連接。第三離合器28將第四行星齒輪組20的第一節點20A與共用結構性構件或轂J選擇性地連接。第四離合器30將第二行星齒輪組16的第二節點16B和輸入構件12與第四行星齒輪組20的第三節點20C和第三行星齒輪組18的第一節點18A選擇性地連接。第五離合器32將第一行星齒輪組14的第二節點14B與第四行星齒輪組20的第一節點20A選擇性地連接。制動器34將第一行星齒輪組14的第一節點14A與固定構件或變速器殼體50選擇性地連接。
[0117]現在參考圖2，桿狀圖示出了根據本發明一種形式的多速變速器10的實施例的示意性布局。圖2中，沿用圖1中杠桿圖的附圖標記。離合器和聯接件被對應地示出，而行星齒輪組的節點此時顯現為行星齒輪組的部件，例如太陽輪、齒圈、行星齒輪和行星齒輪行星架。
[0118]例如，第一行星齒輪組14包括太陽輪構件14A、齒圈構件14C和可旋轉地支撐一組行星齒輪14D (只示出了其中一個)的行星齒輪行星架構件14B。太陽輪構件14A與第一軸或互連構件42并且與第二軸或互連構件44連接以便共同旋轉。齒圈構件14C通過第三軸或互連構件46連接至變速器殼體50。行星架構件14B與第四軸或互連構件48連接以便共同旋轉。所述一組行星齒輪14D每個都構造成與太陽輪構件14A和齒圈構件14C兩者互嚙。
[0119]第二行星齒輪組16包括太陽輪構件16A、齒圈構件16C和可旋轉地支撐一組行星齒輪16D (只示出了其中一個)的行星齒輪行星架構件16B。太陽輪構件16A與第二軸或互連構件44連接以便共同旋轉。齒圈構件16C與第五軸或互連構件52連接以便共同旋轉。行星架構件16B與輸入軸或構件12連接以便共同旋轉。所述行星齒輪16D每個都構造成與齒圈構件16C和太陽輪構件16A兩者互嚙。
[0120]第三行星齒輪組18包括太陽輪構件18C、齒圈構件18A和可旋轉地支撐一組行星齒輪18D (只示出了其中一個)的行星齒輪行星架構件18B。太陽輪構件18C與第五軸或互連構件52連接以便共同旋轉。齒圈構件18A與第六軸或互連構件54連接以便共同旋轉。行星架構件18B與第七軸或互連構件56連接以便共同旋轉。所述行星齒輪18D每個都構造成與太陽輪構件18C和齒圈構件18A兩者互嚙。
[0121]第四行星齒輪組20包括太陽輪構件20C、齒圈構件20A和可旋轉地支撐一組行星齒輪20D (只示出了其中一個)的行星齒輪行星架構件20B。太陽輪構件20C與第六軸或互連構件54連接以便共同旋轉。齒圈構件20A與第八軸或互連構件58連接以便共同旋轉。行星架構件20B與輸出軸或構件22連接以便共同旋轉。所述行星齒輪20D每個都構造成與太陽輪構件20C和齒圈構件20A兩者互嚙。
[0122]輸入軸或構件12持續地連接至輸入源，例如發動機(未示出)或變矩器(未示出)的渦輪。輸出軸或構件22與另一輸出持續地連接，所述另一輸出例如是最終傳動單元或分動箱(未示出)。
[0123]包括第一、第二、第三、第四、第五和第六離合器24、26、28、30和32及制動器34的扭矩傳遞機構允許軸或互連構件42、44、46、48、52、54、56和58與行星齒輪組14、16、18、20的構件及殼體50選擇性地互連。
[0124]例如，第一離合器24可選擇性地接合以將共用結構性構件或轂J與第七軸或互連構件56連接。第二離合器26可選擇性地接合以將共用結構性構件或轂J與第五軸或互連構件52連接。第三離合器28可選擇性地接合以將共用結構性構件或轂J與第八軸或互連構件58連接。第四離合器30可選擇性地接合以將輸入軸或構件12與第六軸或互連構件54連接。第五離合器32可選擇性地接合以將第四軸或互連構件48與第八軸或互連構件58連接。制動器34可選擇性地接合以將第一軸或互連構件42與固定元件或變速器殼體50連接，從而限制構件42相對于變速器殼體50旋轉。進而，連接至各連接構件的行星齒輪組的部件也相應地被連接或限制。
[0125]現在參考圖3，以杠桿圖形式示出了多速變速器10’的另一實施例。變速器10’與變速器10具有相同的部件和結構性元件，如用相同附圖標記所示的。然而變速器10’對于第一離合器24、第二離合器26和第三離合器28具有不同的連接組合。更具體地，第一離合器24現在可選擇性地接合以將共用結構性構件或轂J與第二行星齒輪組18的第二構件18B和第四行星齒輪組20的第一構件20A連接。第二離合器26現在可選擇性地接合以將共用結構性構件或轂J與第四行星齒輪組20的第三構件20C連接。第三離合器28現在可選擇性地接合以將共用結構性構件或轂J與第三行星齒輪組18的第一構件18A連接。
[0126]現在參考圖4，桿狀圖示出了根據本發明一種形式的多速變速器10’的另一實施例的示意性布局。根據圖3的變速器10’，進一步示出了第一離合器24、第二離合器26和第三離合器28的互連。第一離合器24現在可選擇性地接合以將共用結構性構件或轂J與第二行星齒輪組18的行星架構件18B和第四行星齒輪組20的齒圈20A連接。第二離合器26現在可選擇性地接合以將共用結構性構件或轂J與第四行星齒輪組20的太陽輪20C連接。第三離合器28現在可選擇性地接合以將共用結構性構件或轂J與第三行星齒輪組18的齒圈18A連接。
[0127]現在參考圖1-4以及5，將描述多速變速器10和10’的操作。應當清楚，變速器10和10’能夠將扭矩以多種前進速度或扭矩比以及至少一個倒檔速度或扭矩比從輸入軸或構件12傳遞至輸出軸或構件22。每個前進和倒檔速度或扭矩比都通過一個或多個扭矩傳遞機構(即，第一離合器24、第二離合器26、第三離合器28、第四離合器30、第五離合器32和制動器34)的接合來獲得，如下面所解釋的。
[0128]圖5是示出被起用或接合以獲得各個檔位狀態的扭矩傳遞機構的各種組合的真值表。框中的“X”意味著具體離合器或制動器被接合以獲得期望檔位狀態。還示出了各個檔位狀態的實際數值傳動比，但是應當清楚，這些數值僅僅是示例性的，它們可在相當大的范圍內被調節以適應變速器10和10’的各種應用和操作標準。當然，依據所選擇的齒輪直徑、齒輪齒數和齒輪構造，可獲得其它傳動比。
[0129]例如，倒檔通過接合或起用第一離合器24、第三離合器28、第五離合器32和制動器34來建立。第一離合器24將共用結構性構件或轂J與第七軸或互連構件56連接。第三離合器28將共用結構性構件或轂J與第八軸或互連構件58連接。第五離合器32將第四軸或互連構件48與第八軸或互連構件58連接。制動器34將第一軸或互連構件42與固定元件或變速器殼體50連接，以限制構件42相對于變速器殼體50旋轉，這限制了太陽輪14A和16A相對于變速器殼體50旋轉。類似地，通過例如離合器與制動器接合的不同組合，獲得十個前進比，如圖5中所示。此外，圖5示出了本發明為獲得第一檔位而構想的四種不同離合器和制動器接合組合。
[0130]現在參考圖6，以杠桿圖形式示出了根據本發明另一實施例的變速器100。變速器100包括輸入軸或構件112、第一行星齒輪組114、第二行星齒輪組116、第三行星齒輪組118、第四行星齒輪組120和輸出軸或構件122。第一行星齒輪組114具有三個節點:第一節點114A，第二節點114B和第三節點114C。第二行星齒輪組116具有三個節點:第一節點116A，第二節點116B和第三節點116C。第三行星齒輪組118具有三個節點:第一節點118A，第二節點118B和第三節點118C。第四行星齒輪組120具有三個節點:第一節點120A，第二節點120B和第三節點120C。
[0131]輸入構件112持續地聯接至第二行星齒輪組116的第二節點116B。輸出構件122持續地聯接至第四行星齒輪組120的第二節點120B。
[0132]第一行星齒輪組114的第一節點114A聯接至第二行星齒輪組116的第一節點IieA0第一行星齒輪組114的第三節點114C聯接至底板或聯接至變速器殼體150。第二行星齒輪組116的第三節點116C聯接至第三行星齒輪組118的第三節點118C。第三行星齒輪組118的第二節點118B聯接至第四行星齒輪組120的第二節點120B。
[0133]第一離合器124將第三行星齒輪組118的第一節點118A與第四行星齒輪組120的第三節點120C選擇性地連接。第二離合器126將第二行星齒輪組116的第三節點116C和第三行星齒輪組118的第三節點118C與第四行星齒輪組120的第三節點120C選擇性地連接。第三離合器128將第四行星齒輪組120的第一節點120A與第二行星齒輪組116的第三節點116C和第三行星齒輪組118的第三節點118C選擇性地連接。第四離合器130將第二行星齒輪組116的第二節點116B和輸入構件112與第四行星齒輪組120的第三節點120C選擇性地連接。第五離合器132將第一行星齒輪組114的第二節點114B與第四行星齒輪組120的第一節點120A選擇性地連接。制動器134將第一行星齒輪組114的第一節點114A和第二行星齒輪組116的第一節點116A與固定構件或變速器殼體150選擇性地連接。
[0134]現在參考圖7，桿狀圖示出了根據本發明一種形式的多速變速器100的實施例的示意性布局。圖7中，沿用圖6中杠桿圖的附圖標記。離合器和聯接件被對應地示出，而行星齒輪組的節點此時顯現為行星齒輪組的部件，例如太陽輪、齒圈、行星齒輪和行星齒輪行星架。
[0135]例如，第一行星齒輪組114包括太陽輪構件114A、齒圈構件114C和可旋轉地支撐一組行星齒輪114D(只示出了其中一個)的行星齒輪行星架構件114B。太陽輪構件114A與第一軸或互連構件142和第二軸或互連構件144連接以便共同旋轉。齒圈構件114C通過第三軸或互連構件146連接至變速器殼體150。行星齒輪行星架構件114B與第四軸或互連構件148連接以便共同旋轉。所述一組行星齒輪114D每個都構造成與太陽輪構件114A和齒圈構件114C兩者互嚙。
[0136]第二行星齒輪組116包括太陽輪構件116A、齒圈構件116C和可旋轉地支撐一組行星齒輪116D(只示出了其中一個)的行星齒輪行星架構件116B。太陽輪構件116A與第二軸或互連構件144連接以便共同旋轉。齒圈構件116C與第五軸或互連構件152連接以便共同旋轉。行星齒輪行星架構件116B與輸入軸或構件112連接以便共同旋轉。行星齒輪116D每個都構造成與齒圈構件116C和太陽輪構件116A兩者互嚙。
[0137]第三行星齒輪組118包括太陽輪構件118C、齒圈構件118A和可旋轉地支撐一組行星齒輪118D(只示出了其中一個)的行星齒輪行星架構件118B。太陽輪構件118C與第五軸或互連構件152和第六軸或互連構件154連接以便共同旋轉。齒圈構件118A與第七軸或互連構件156連接以便共同旋轉。行星齒輪行星架構件118B與第八軸或互連構件158連接以便共同旋轉。行星齒輪118D每個都構造成與太陽輪構件118C和齒圈構件118A兩
者互嚙。
[0138]第四行星齒輪組120包括太陽輪構件120C、齒圈構件120A和可旋轉地支撐一組行星齒輪120D(只示出了其中一個)的行星齒輪行星架構件120B。太陽輪構件120C與第九軸或互連構件160連接以便共同旋轉。齒圈構件120A與第十軸或互連構件162連接以便共同旋轉。行星齒輪行星架構件120B與第八軸或互連構件158和輸出軸或構件122連接以便共同旋轉。行星齒輪120D每個都構造成與太陽輪構件120C和齒圈構件120A兩者互嚙。
[0139]輸入軸或構件112持續地連接至輸入源，例如發動機(未示出)或變矩器(未示出)的渦輪。輸出軸或構件122與另一輸出持續地連接，所述另一輸出例如是最終傳動單元或分動箱(未示出)。
[0140]包括第一、第二、第三、第四、第五和第六離合器124、126、128、130和132及制動器134的扭矩傳遞機構允許軸或互連構件142、144、146、148、152、154、156、158、160和162與行星齒輪組114、116、118、120的構件和殼體150選擇性互連。
[0141]例如，第一離合器124可選擇性地接合以將第七軸或互連構件156與第九軸或互連構件160連接。第二離合器126可選擇性地接合以將第六軸或互連構件154與第九軸或互連構件160連接。第三離合器128可選擇性地接合以將第五軸或互連構件152與第十軸或互連構件162連接。第四離合器130可選擇性地接合以將輸入軸或構件112與第九軸或互連構件160連接。第五離合器132可選擇性地接合以將第四軸或互連構件148與第十軸或互連構件162連接。制動器134可選擇性地接合以將第一軸或互連構件142與固定元件或變速器殼體150連接，從而限制構件142相對于變速器殼體150旋轉。進而，連接至各連接構件的行星齒輪組的部件也相應地被連接或限制。
[0142]現在參考圖8，以杠桿圖形式示出了多速變速器200的另一實施例。變速器200與變速器100具有相同的部件和結構性元件，如相同附圖標記所示的。然而，變速器200對于第三離合器128和第五離合器132具有不同的連接組合。更具體地，第三離合器128現在可選擇性地接合以將輸出構件或軸122和第四行星齒輪組120的第二構件120B與第二行星齒輪組118的第一構件118A連接。第五離合器132現在可選擇性地接合以將第一行星齒輪組114的第二構件114B與第三行星齒輪組118的第二構件118B和第四行星齒輪組120的第一構件120A連接。此外，不存在將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第二構件120B持續地連接的互連軸或構件。然而，實現了將第三行星齒輪組118的第二構件118B固定連接至第四行星齒輪組120的第一構件120A的新連接。
[0143]現在參考圖9，桿狀圖示出了根據本發明一種形式的多速變速器200的實施例的示意性布局。根據圖8的變速器200，進一步示出了第三離合器128和第五離合器132的互連。第三離合器現128在可選擇性地接合以將第二行星齒輪組118的齒圈118A與第四行星齒輪組120的行星架構件120B連接。第五離合器132現在可選擇性地接合以將第一行星齒輪組114的行星架構件114B與第二行星齒輪組118的行星架構件118B和第四行星齒輪組120的齒圈120A連接。此外，第二行星齒輪組118的行星架構件118B現在與第四行星齒輪組120的齒圈120A持續地互連。[0144]現在參考圖10，以杠桿圖形式示出了多速變速器300的另一實施例。變速器300與變速器100具有相同的部件和結構性元件，如相同附圖標記所示的。然而，變速器300對于第三離合器128具有不同的連接組合。更具體地，第三離合器128現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的第一構件118A與第二行星齒輪組116的第三構件116C和第三行星齒輪組118的第三構件118C連接。此外，不存在將第三行星齒輪組118的第二構件118B持續地連接至第四行星齒輪組120的第二構件120B的互連軸或構件。然而，實現了將第三行星齒輪組118的第二構件118B固定連接至第四行星齒輪組120的第一構件120A的新連接。
[0145]現在參考圖11，桿狀圖示出了根據本發明一種形式的多速變速器300的實施例的示意性布局。根據圖10的變速器300，進一步示出了第三離合器128的互連。第三離合器128現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的齒圈118A與第二行星齒輪組116的齒圈116C和第三行星齒輪組118的太陽輪118C連接。此外，第二行星齒輪組118的行星架構件118B現在與第四行星齒輪組120的齒圈120A持續地互連。
[0146]現在參考圖12，以杠桿圖形式示出了多速變速器400的另一實施例。變速器400具有與變速器100相同的部件和結構性元件，如相同附圖標記所示的。然而，變速器400對于第三離合器128具有不同的連接組合。更具體地，第三離合器128現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的第一構件118A與第三行星齒輪組118的第二構件118B和第四行星齒輪組120的第一構件120A連接。此外，不存在將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第二構件120B持續地連接的互連軸或構件。然而，實現了將第三行星齒輪組118的第二構件118B固定連接至第四行星齒輪組120的第一構件120A的新連接。
[0147]現在參考圖13，桿狀圖示出了根據本發明一種形式的多速變速器400的實施例的示意性布局。根據圖12的變速器400，進一步示出了第三離合器128的互連。第三離合器128現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的齒圈118A與第四行星齒輪組120的齒圈120A連接。此外，第三行星齒輪組118的行星架構件118B現在與第四行星齒輪組120的齒圈120A持續地互連。
[0148]現在參考圖14，以杠桿圖形式示出了多速變速器500的另一實施例。變速器500具有與變速器100相同的部件和結構性元件，如相同附圖標記所示的。然而，變速器500對于第三離合器128具有不同的連接組合。更具體地，第三離合器128現在可選擇性地接合以將第二行星齒輪組116的第三構件116C和第三行星齒輪組118的第三構件118C與第三行星齒輪組118的第二構件118B和第四行星齒輪組120的第一構件120A連接。此外，不存在將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第二構件120B持續地連接的互連軸或構件。然而，實現了將第三行星齒輪組118的第二構件118B固定連接至第四行星齒輪組120的第一構件120A的新連接。
[0149]現在參考圖15，桿狀圖示出了根據本發明一種形式的多速變速器500的實施例的示意性布局。根據圖14的變速器500，進一步示出了第三離合器128的互連。第三離合器128現在可選擇性地接合以將第二行星齒輪組116的齒圈116C和第三行星齒輪組118的太陽輪118C與第三行星齒輪組118的行星架構件118B和第四行星齒輪組120的齒圈120A連接。此外，第三行星齒輪組118的行星架構件118B現在與第四行星齒輪組120的齒圈120A持續地互連。
[0150]現在參考圖16，以杠桿圖形式示出了多速變速器600的另一實施例。變速器600具有與變速器100相同的部件和結構性元件，如相同附圖標記所示的。然而，變速器600對于第一離合器124和第二離合器126具有不同的連接組合。更具體地，第一離合器124現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的第一構件118A和第四行星齒輪組120的第三構件120C與第三行星齒輪組118的第二構件118B連接。第二離合器126現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第二構件120B連接。此外，不存在將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第二構件120B持續地連接的互連軸或構件。然而，實現了將第三行星齒輪組118的第一構件118A固定連接至第四行星齒輪組120的第三構件120C的新連接。
[0151]現在參考圖17，桿狀圖示出了根據本發明一種形式的多速變速器600的實施例的示意性布局。根據圖16的變速器600，進一步示出了第一離合器124和第二離合器126的互連。第一離合器124現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的齒圈118A和第四行星齒輪組120的太陽輪120C與第三行星齒輪組118的行星架構件118B連接。第二離合器126現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的行星架構件118B與第四行星齒輪組120的行星架構件120B連接。此外，第三行星齒輪組118的齒圈118A現在與第四行星齒輪組120的太陽輪120C持續地互連。
[0152]現在參考圖18，以杠桿圖形式示出了多速變速器700的另一實施例。變速器700具有與變速器100相同的部件和結構性元件，如相同附圖標記所示的。然而，變速器700對于第一離合器124和第二離合器126具有不同的連接組合。更具體地，第一離合器124現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的第三構件118C和第二行星齒輪組116的第三構件116C與第三行星齒輪組118的第一構件118A和第四行星齒輪組120的第二構件120B連接。第二離合器126現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第二構件120B連接。此外，不存在將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第二構件120B持續地連接的互連軸或構件。然而，實現了將第三行星齒輪組118的第一構件118A固定連接至第四行星齒輪組120的第三構件120C的新連接。
[0153]現在參考圖19，桿狀圖示出了根據本發明一種形式的多速變速器700的實施例的示意性布局。根據圖18的變速器700，進一步示出了第一離合器124和第二離合器126的互連。第一離合器124現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的太陽輪118C和第二行星齒輪組116的齒圈116C與第三行星齒輪組118的齒圈118A和第四行星齒輪組120的太陽輪120C連接。第二離合器126現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的行星架構件118B與第四行星齒輪組120的行星架構件120B連接。此外，第三行星齒輪組118的齒圈118A現在與第四行星齒輪組120的太陽輪120C持續地互連。
[0154]現在參考圖20，以杠桿圖形式示出了多速變速器800的另一實施例。變速器800具有與變速器100相同的部件和結構性元件，如相同附圖標記所示的。然而，變速器800對于第一離合器124和第二離合器126具有不同的連接組合。更具體地，第一離合器124現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第二構件120B連接。第二離合器126現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第二行星齒輪組116的第三構件116C和第三行星齒輪組118的第三構件118C連接。此外，不存在將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第二構件120B持續地連接的互連軸或構件。然而，實現了將第三行星齒輪組118的第一構件118A固定連接至第四行星齒輪組120的第三構件120C的新連接。
[0155]現在參考圖21，桿狀圖示出了根據本發明一種形式的多速變速器800的實施例的示意性布局。根據圖20的變速器800，進一步示出了第一離合器124和第二離合器126的互連。第一離合器124現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的行星架構件118B與第四行星齒輪組120的行星架構件120B連接。第二離合器126現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的行星架構件118B與第三行星齒輪組118的太陽輪118C連接。此夕卜，第三行星齒輪組118的齒圈118A現在與第四行星齒輪組120的太陽輪120C持續地互連。
[0156]現在參考圖22，以杠桿圖形式示出了多速變速器900的另一實施例。變速器900具有與變速器100相同的部件和結構性元件，如相同附圖標記所示的。然而，變速器900對于第一離合器124、第二離合器126和第三離合器128具有不同的連接組合。更具體地，第一離合器124現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第一構件120A連接。第二離合器126現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組116的第三構件116C和第三行星齒輪組118的第三構件118C與第四行星齒輪組120的第一構件120A連接。第三離合器128現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第三行星齒輪組118的第一構件118A和第四行星齒輪組120的第三構件120C連接。此外，不存在將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第二構件120B持續地連接的互連軸或構件。然而，實現了將第三行星齒輪組118的第一構件118A固定連接至第四行星齒輪組120的第三構件120C的新連接。
[0157]現在參考圖23，桿狀圖示出了根據本發明一種形式的多速變速器900的實施例的示意性布局。根據圖22的變速器900，進一步示出了第一離合器124、第二離合器126和第三離合器128的互連。第一離合器124現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的行星架構件118B與第四行星齒輪組120的齒圈120A連接。第二離合器126現在可選擇性地接合以將第二行星齒輪組116的齒圈116C和第三行星齒輪組118的太陽輪118C與第四行星齒輪組120的齒圈120A連接。第三離合器128現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的行星架構件118B與第三行星齒輪組118的齒圈118A和第四行星齒輪組120的太陽輪120C連接。此外，第三行星齒輪組118的齒圈118A現在與第四行星齒輪組120的太陽輪120C持續地互連。
[0158]現在參考圖24，以杠桿圖形式示出了多速變速器910的另一實施例。變速器910具有與變速器100相同的部件和結構性元件，如相同附圖標記所示的。然而，變速器910對于第一離合器124、第二離合器126和第三離合器128具有不同的連接組合。更具體地，第一離合器124現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第一構件120A連接。第二離合器126現在可選擇性地接合以將第二行星齒輪組116的第三構件116C和第三行星齒輪組118的第三構件118C與第四行星齒輪組120的第一構件120A連接。第三離合器128現在可選擇性地接合以將第二行星齒輪組116的第三構件116C和第三行星齒輪組118的第三構件118C與第三行星齒輪組118的第一構件118A和第四行星齒輪組120的第三構件120C連接。此外，不存在將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第二構件120B持續地連接的互連軸或構件。然而，實現了將第三行星齒輪組118的第一構件118A固定連接至第四行星齒輪組120的第三構件120C的新連接。
[0159]現在參考圖25，桿狀圖示出了根據本發明一種形式的多速變速器910的實施例的示意性布局。根據圖24的變速器910，進一步示出了第一離合器124、第二離合器126和第三離合器128的互連。第一離合器124現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的行星架構件118B與第四行星齒輪組120的齒圈120A連接。第二離合器126現在可選擇性地接合以將第二行星齒輪組116的齒圈116C和第三行星齒輪組118的太陽輪118C與第四行星齒輪組120的齒圈120A連接。第三離合器128現在可選擇性地接合以將第二行星齒輪組116的齒圈116C和第三行星齒輪組118的太陽輪118C與第三行星齒輪組118的齒圈118A和第四行星齒輪組120的太陽輪120C連接。此外，第三行星齒輪組118的齒圈118A現在與第四行星齒輪組120的太陽輪120C持續地互連。
[0160]現在參考圖26，以杠桿圖形式示出了多速變速器920的另一實施例。變速器920具有與變速器100相同的部件和結構性元件，如相同附圖標記所示的。然而，變速器920對于第一離合器124、第二離合器126和第三離合器128具有不同的連接組合。更具體地，第一離合器124現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第一構件120A連接。第二離合器126現在可選擇性地接合以將第二行星齒輪組116的第三構件116C和第三行星齒輪組118的第三構件118C與第四行星齒輪組120的第一構件120A連接。第三離合器128現在可選擇性地接合以將第二行星齒輪組116的第三構件116C和第三行星齒輪組118的第三構件118C與第三行星齒輪組118的第二構件118B連接。此外，不存在將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第二構件120B持續地連接的互連軸或構件。然而，實現了將第三行星齒輪組118的第一構件118A固定連接至第四行星齒輪組120的第三構件120C的新連接。
[0161]現在參考圖27，桿狀圖示出了根據本發明一種形式的多速變速器920的實施例的示意性布局。根據圖26的變速器920，進一步示出了第一離合器124、第二離合器126和第三離合器128的互連。第一離合器124現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的行星架構件118B與第四行星齒輪組120的齒圈120A連接。第二離合器126現在可選擇性地接合以將第二行星齒輪組116的齒圈116C和第三行星齒輪組118的太陽輪118C與第四行星齒輪組120的齒圈120A連接。第三離合器128現在可選擇性地接合以將第二行星齒輪組116的齒圈116C和第三行星齒輪組118的太陽輪118C與第三行星齒輪組118的行星架構件118B連接。此外，第三行星齒輪組118的齒圈118A現在與第四行星齒輪組120的太陽輪120C持續地互連。
[0162]現在參考圖28，以杠桿圖形式示出了多速變速器930的另一實施例。變速器930具有與變速器100如相同附圖標記所示的相同的部件和結構性元件，如相同附圖標記所示的。然而，變速器930并不包括第三離合器128。因此，變速器930具有四個離合器和一個制動器(第一離合器124、第二離合器126、第四離合器130、第五離合器132和制動器134)。
[0163]現在參考圖29，桿狀圖示出了根據本發明一種形式的多速變速器930的實施例的示意性布局。根據圖28的變速器930，進一步示出了第一離合器124、第二離合器126、第四離合器130、第五離合器132和制動器134的互連。變速器930并不包括第三離合器128，如圖29中所示。
[0164]現在參考圖6-30 和 31，將描述多速變速器 100、200、300、400、500、600、700、800、900、910、920 和 930 的操作。應當清楚，變速器 100、200、300、400、500、600、700、800、900、
910、920和930能夠將扭矩以多種前進速度或扭矩比和至少一個倒檔速度或扭矩比從輸入軸或構件112傳遞至輸出軸或構件122。每個前進和倒檔速度或扭矩比都通過一個或多個扭矩傳遞機構(即，第一離合器124、第二離合器126、第三離合器128、第四離合器130、第五離合器132和制動器134)的接合來獲得，如下面所解釋的。
[0165]圖30和31是示出被起用或接合以獲得各個檔位狀態的扭矩傳遞機構的各種組合的真值表。框中的“X”意味著具體離合器或制動器被接合以獲得期望檔位狀態。還示出了各個檔位狀態的實際數值傳動比，但是應當清楚，這些數值僅僅是示例性的，它們可在相當大的范圍內被調節以適應變速器的各種應用和操作標準。當然，依據所選擇的齒輪直徑、齒輪齒數和齒輪構造，可獲得其它傳動比。
[0166]現在參考圖30，圖30示出了為獲得圖28和29中所示變速器930的各個檔位狀態的扭矩傳遞機構接合的組合。例如，通過接合或起用第一離合器124、第五離合器132和制動器134來建立倒檔。第一離合器124將第三行星齒輪組118的齒圈118A與第四行星齒輪組120的太陽輪120C連接。第五離合器132將第一行星齒輪組114的行星架構件114B與第四行星齒輪組120的齒圈120A連接。制動器134將第一行星齒輪組114的太陽輪114A與固定元件或變速器殼體150連接，以限制太陽輪114A相對于變速器殼體150旋轉，這也限制了太陽輪116A相對于變速器殼體150旋轉。類似地，通過例如圖30中所示離合器與制動器接合的不同組合，獲得前進比。
[0167]現在參考圖31，圖31示出了為獲得圖6-27中所示變速器100、200、300、400、500、600、700、800、900、910和920的各個檔位狀態的扭矩傳遞機構接合的組合。例如，關于變
速器100，通過接合或起用第一離合器124、第五離合器132和制動器134來建立倒檔。第一離合器124將第三行星齒輪組118的齒圈118A與第四行星齒輪組120的太陽輪120C連接。第五離合器132將第一行星齒輪組114的行星架構件114B與第四行星齒輪組120的齒圈120A連接。制動器134將第一行星齒輪組114的太陽輪114A與固定元件或變速器殼體150連接，以限制太陽輪114A相對于變速器殼體150旋轉，這也限制了太陽輪116A相對于變速器殼體150旋轉。類似地，通過例如圖31中所示離合器與制動器接合的不同組合，獲得前進比。此外，圖31示出了本發明為獲得第四檔位而構想的三種不同離合器和制動器接合組合、為獲得第七檔位的三種不同離合器和制動器接合組合、以及為獲得第十檔位的三種不同離合器和制動器接合組合。
[0168]現在參考圖32，以杠桿圖形式示出了多速變速器950的另一實施例。變速器950具有與變速器100相同的部件和結構性元件，如相同附圖標記所示的。然而，變速器950對于第二離合器126和第三離合器128具有不同的連接組合。更具體地，第二離合器126現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第一構件120A連接。第三離合器128現在可選擇性地接合以將第二行星齒輪組116的第三構件116C和第三行星齒輪組118的第三構件118C與第三行星齒輪組118的第二構件118B連接。此外，不存在將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第二構件120B持續地連接的互連軸或構件。
[0169]現在參考圖33，桿狀圖示出了根據本發明一種形式的多速變速器950的實施例的示意性布局。根據圖32的變速器950，進一步示出了第二離合器126和第三離合器128的互連。第二離合器126現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的行星架構件118B與第四行星齒輪組120的齒圈120A連接。第三離合器128現在可選擇性地接合以將第二行星齒輪組116的齒圈116C和第三行星齒輪組118的太陽輪118C與第三行星齒輪組118的行星架構件齒輪118B連接。
[0170]現在參考圖34，以杠桿圖形式示出了多速變速器960的另一實施例。變速器960具有與變速器100相同的部件和結構性元件，如相同附圖標記所示的。然而，變速器960對于第二離合器126和第三離合器128具有不同的連接組合。更具體地，第二離合器126現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第一構件120A連接。第三離合器128現在可選擇性地接合以將第二行星齒輪組116的第三構件116C和第三行星齒輪組118的第三構件118C與第三行星齒輪組118的第一構件118A連接。此外，不存在將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第二構件120B持續地連接的互連軸或構件。
[0171]現在參考圖35，桿狀圖示出了根據本發明一種形式的多速變速器960的實施例的示意性布局。根據圖34的變速器960，進一步示出了第二離合器126和第三離合器128的互連。第二離合器126現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的行星架構件118B與第四行星齒輪組120的齒圈120A連接。第三離合器128現在可選擇性地接合以將第二行星齒輪組116的齒圈116C和第三行星齒輪組118的太陽輪118C與第三行星齒輪組118的齒圈118A連接。
[0172]現在參考圖36，以杠桿圖形式示出了多速變速器970的另一實施例。變速器970具有與變速器100相同的部件和結構性元件，如相同附圖標記所示的。然而，變速器970對于第二離合器126和第三離合器128具有不同的連接組合。更具體地，第二離合器126現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第一構件120A連接。第三離合器128現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第三行星齒輪組118的第一構件118A連接。此外，不存在將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第二構件120B持續地連接的互連軸或構件。
[0173]現在參考圖37，桿狀圖示出了根據本發明一種形式的多速變速器970的實施例的示意性布局。根據圖36的變速器970，進一步示出了第二離合器126和第三離合器128的互連。第二離合器126現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的行星架構件118B與第四行星齒輪組120的齒圈120A連接。第三離合器128現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的行星架構件118B與第三行星齒輪組118的齒圈118A連接。
[0174]現在參考圖38，以杠桿圖形式示出了多速變速器980的另一實施例。變速器980具有與變速器100相同的部件和結構性元件，如相同附圖標記所示的。然而，變速器980對于第一離合器124、第二離合器126和第三離合器128具有不同的連接組合。更具體地，第一離合器124現在可選擇性地接合以將第二行星齒輪組116的第三構件116C與第三行星齒輪組118的第三構件118C連接。第二離合器126現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第一構件120A連接。第三離合器128現在可選擇性地接合以將第二行星齒輪組116的第三構件116C與第三行星齒輪組118的第二構件118B連接。此外，不存在將第三行星齒輪組118的第二構件118B與第四行星齒輪組120的第二構件120B持續地連接的互連軸或構件。然而，實現了將第三行星齒輪組118的第一構件118A固定連接至第四行星齒輪組120的第三構件120C的新連接。
[0175]現在參考圖39，桿狀圖示出了根據本發明一種形式的多速變速器980的實施例的示意性布局。根據圖37的變速器980，進一步示出了第一離合器124、第二離合器126和第三離合器128的互連。第一離合器124現在可選擇性地接合以將第二行星齒輪組116的齒圈116C與第三行星齒輪組118的太陽輪118C連接。第二離合器126現在可選擇性地接合以將第三行星齒輪組118的行星架構件118B與第四行星齒輪組120的齒圈120A連接。第三離合器128現在可選擇性地接合以將第二行星齒輪組116的齒圈116C與第三行星齒輪組118的行星架構件118B連接。此外，現在第三行星齒輪組118的齒圈118A與第四行星齒輪組120的太陽輪120C持續地互連。
[0176]現在參考圖40，圖40示出了為獲得圖32-39中所示變速器950、960、970和980的各種檔位狀態的扭矩傳遞機構接合的組合。例如，關于變速器950，通過接合或起用第二離合器126、第三離合器128、第五離合器132和制動器134來建立倒檔。第二離合器126將第三行星齒輪組118的行星架構件118B與第四行星齒輪組120的齒圈120A連接。第三離合器128將第三行星齒輪組118的行星架構件118B與第三行星齒輪組118的太陽輪118C和第二行星齒輪組116的齒圈116C連接。第五離合器132將第一行星齒輪組114的行星架構件114B與第四行星齒輪組120的齒圈120A連接。制動器134將第一行星齒輪組114的太陽輪114A與固定元件或變速器殼體150連接，以限制太陽輪114A相對于變速器殼體150旋轉，這也限制了太陽輪116A相對于變速器殼體150旋轉。類似地，通過例如圖40中所示離合器與制動器接合的不同組合，獲得前進比。此外，圖40示出了本發明為獲得第一檔位而構想的四種不同離合器和制動器接合組合。
[0177]應當清楚，本文所述變速器的多速實施例的操作和檔位狀態的前述說明假定:首先，在給定檔位狀態中未具體提及的所有離合器都停用或脫離，其次，在換檔期間(即改變檔位狀態期間)，在至少相鄰的檔位狀態之間，在兩個檔位狀態中都接合或起用的離合器會保持接合或起用。另外，例如通過扭矩傳遞元件的接合提供變速器各種傳動比的操作和建立，如圖5、30、31和40所示。
[0178]本發明的描述實質上僅僅是示意性的，不脫離本發明要旨的變型意在落入本發明的范圍內。這種變型被認為不脫離本發明的精神和范圍。
【權利要求】
1.一種變速器，所述變速器包括: 輸入構件； 輸出構件； 第一、第二、第三和第四行星齒輪組，每個行星齒輪組具有第一、第二和第三構件； 三個互連構件，所述三個互連構件將所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的構件與所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組的另一構件持續地互連； 固接構件，所述固接構件用于將所述行星齒輪組的構件中的至少一個構件與固定構件持續地互連；和 六個扭矩傳遞機構，其中所述六個扭矩傳遞機構中的五個各自可選擇性地接合以將所述第一、第二和第三構件中的至少一個構件與所述第一、第二、第三構件及共用結構性構件中的至少一個其他構件互連，并且其中所述六個扭矩傳遞機構中的一個可選擇性地接合以將所述第一、第二和第三構件中的至少一個構件與所述固定構件互連；并且 其中所述六個扭矩傳遞機構能夠以至少四個的組合選擇性地接合，以在所述輸入構件與所述輸出構件之間建立多個前進速度比和至少一個倒檔速度比。
2.如權利要求1所述的變速器，其中，所述三個互連構件還包括將所述第一行星齒輪組的第一構件與所述第二行星齒輪組的第一構件持續地互連的第一互連構件、將所述第二行星齒輪組的第三構件與所述第三行星齒輪組的第三構件持續地互連的第二互連構件、和將所述第三行星齒輪組的第一構件與所述第四行星齒輪組的第三構件持續地互連的第三互連構件。
3.如權利要求1所述的變速器，其中，所述固接構件將所述第一行星齒輪組的第三構件與所述固定構件互連。
4.如權利要求1所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞機構的第一個可選擇性地接合以將所述第三行星齒輪組的第二構件與所述共用結構性構件互連。
5.如權利要求4所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞機構的第二個可選擇性地接合以將所述第二行星齒輪組的第三構件和所述第三行星齒輪組的第三構件與所述共用結構性構件互連。
6.如權利要求5所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞機構的第三個可選擇性地接合以將所述第四行星齒輪組的第一構件與所述共用結構性構件互連。
7.如權利要求6所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞機構的第四個可選擇性地接合以將所述第二行星齒輪組的第二構件和所述輸入構件與所述第四行星齒輪組的第三構件和所述第三行星齒輪組的第一構件互連。
8.如權利要求7所述的變速器，其中，所述六個扭矩傳遞機構的第五個可選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第二構件與所述第四行星齒輪組的第一構件互連。
9.一種變速器，所述變速器包括: 輸入構件； 輸出構件； 第一、第二、第三和第四行星齒輪組，每個行星齒輪組具有第一、第二和第三構件； 第一互連構件，將所述第一行星齒輪組的第一構件與所述第二行星齒輪組的第一構件持續地互連；第二互連構件，將所述第二行星齒輪組的第三構件與所述第三行星齒輪組的第三構件持續地互連； 第三互連構件，將所述第三行星齒輪組的第二構件與所述第四行星齒輪組的第一構件持續地互連； 固接構件，用于將所述行星齒輪組的構件中的至少一個構件與固定構件持續地互連；第一扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第三行星齒輪組的第二構件與所述共用結構性構件互連； 第二扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第四行星齒輪組的第三構件與所述共用結構性構件互連； 第三扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第三行星齒輪組的第一構件與所述共用結構性構件互連； 第四扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第四行星齒輪組的第三構件與所述共用結構性構件互連； 第五扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第二構件與所述第三行星齒輪組的第二構件和所述第四行星齒輪組的第一構件互連；和 第六扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第一構件和所述第二行星齒輪組的第一構件與所述固定構件互連；并且 其中，所述扭矩傳遞機構能夠以至少四個的組合選擇性地接合，以在所述輸入構件與所述輸出構件之間建立多個前進速度比和至少一個倒檔速度比。
10.一種變速器，所述變速器包括:` 輸入構件； 輸出構件； 第一、第二、第三和第四行星齒輪組，每個行星齒輪組具有第一、第二和第三構件；第一互連構件，將所述第一行星齒輪組的第一構件與所述第二行星齒輪組的第一構件持續地互連； 第二互連構件，將所述第二行星齒輪組的第三構件與所述第三行星齒輪組的第三構件持續地互連； 第三互連構件，將所述第三行星齒輪組的第二構件與所述第四行星齒輪組的第二構件持續地互連； 固接構件，用于將所述行星齒輪組的構件中的至少一個構件與固定構件持續地互連；第一扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第三行星齒輪組的第一構件與所述第四行星齒輪組的第三構件互連； 第二扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第三行星齒輪組的第三構件與所述第四行星齒輪組的第三構件互連； 第三扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第二行星齒輪組的第三構件和所述第三行星齒輪組的第三構件與所述第四行星齒輪組的第一構件互連； 第四扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第二行星齒輪組的第二構件和所述輸入構件與所述第四行星齒輪組的第三構件互連； 第五扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第二構件與所述第四行星齒輪組的第一構件互連；和 第六扭矩傳遞機構，可選擇性地接合以將所述第一行星齒輪組的第一構件和所述第二行星齒輪組的第一構件與所述固定構件互連；并且 其中，所述扭矩傳遞機構能夠以至少四個的組合選擇性地接合，以在所述輸入構件與所述輸出構件之間建立多個`前進速度比和至少一個倒檔速度比。
【文檔編號】F16H3/66GK103867663SQ201310757004
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月7日 優先權日:2012年12月7日
【發明者】E·W·梅勒, J·M·哈特, D·A·威爾頓 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司