CN101994797B - 具有三个行星齿轮组的多速变速器 - Google Patents

具有三个行星齿轮组的多速变速器 Download PDF

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Abstract

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。所述行星齿轮组中的每个包括第一、第二和第三构件。所述扭矩传递装置包括离合器和制动器。

Description

具有三个行星齿轮组的多速变速器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2009年8月5日提交的美国临时申请No.61/231,525的优先权，上述申请在此作为参考全文引入。
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、紧凑的多速变速器。
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。所述行星齿轮组中的每个包括第一、第二和第三构件。所述扭矩传递装置例如是离合器和制动器。
在一个实施例中，一种变速器，包括：输入构件；输出构件；第一、第二和第三行星齿轮组，所述行星齿轮组中的每个包括第一、第二和第三构件；第一互连构件，所述第一互连构件将第一行星齿轮组的第一构件与第二行星齿轮组的第一构件连续地互连；第二互连构件，所述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二构件连续地互连；以及第三互连构件，所述第三互连构件将第二行星齿轮组的第三构件与第三行星齿轮组的第三构件连续地互连。第一扭矩传递机构可选择性地接合以将第一行星齿轮组的第一构件和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和输入构件互连，第二扭矩传递机构可选择性地接合以将第一行星齿轮组的第一构件和第二行星齿轮组的第一构件与第三行星齿轮组的第二构件和输出构件互连，第三扭矩传递机构可选择性地接合以将第一行星齿轮组的第三构件与固定构件互连，第四扭矩传递机构可选择性地接合以将第一行星齿轮组的第二构件和第二行星齿轮组的第二构件与固定构件互连。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。
在另一个实施例中，一种变速器，包括：输入构件；输出构件；第一、第二和第三行星齿轮组，所述行星齿轮组中的每个包括第一、第二和第三构件；第一互连构件，所述第一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；第二互连构件，所述第二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；以及第三互连构件，所述第三互连构件将第二行星齿轮组的第三构件与第三行星齿轮组的第二构件连续地互连。第一扭矩传递机构可选择性地接合以将第一行星齿轮组的第一构件与第三行星齿轮组的第三构件和输入构件互连，第二扭矩传递机构可选择性地接合以将第一行星齿轮组的第一构件与第三行星齿轮组的第一构件互连，第三扭矩传递机构可选择性地接合以将第一行星齿轮组的第二构件和第二行星齿轮组的第一构件与固定构件互连，第四扭矩传递机构可选择性地接合以将第三行星齿轮组的第一构件与固定构件互连。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，其中，所述输入构件和所述输出构件均与所述第一、第二和第三行星齿轮组中的至少一个互连；
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三构件与所述第二行星齿轮组的所述第三构件连续地互连；
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二构件与所述第三行星齿轮组的所述第二构件连续地互连；和
四个扭矩传递机构，所述扭矩传递机构均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，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三行星齿轮组的第三构件与所述第二行星齿轮组的第一构件和所述第一行星齿轮组的第二构件互连。
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择性地接合以将所述第三行星齿轮组的第一构件和输入构件与所述第二行星齿轮组的第一构件和所述第一行星齿轮组的第二构件互连。
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所述第三行星齿轮组的第三构件与所述固定构件互连。
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一构件是太阳轮，第一行星齿轮组的第二构件、第二行星齿轮组的第一构件和第三行星齿轮组的第二构件是行星架构件，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三构件是齿圈。
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一构件连续地互连。
方案9.根据方案1所述的变速器，其中，所述输出构件与第一行星齿轮组的第三构件和第二行星齿轮组的第三构件连续地互连。
方案10.一种变速器，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一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二构件连续地互连；
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三构件与所述第三行星齿轮组的所述第三构件连续地互连；
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第一行星齿轮组的所述第一构件和所述第二行星齿轮组的第一构件与所述第三行星齿轮组的所述第一构件和输入构件互连；
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第一行星齿轮组的第一构件和所述第二行星齿轮组的第一构件与所述第三行星齿轮组的所述第二构件和输出构件互连；
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第一行星齿轮组的第三构件与固定构件互连；以及
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第一行星齿轮组的第二构件和所述第二行星齿轮组的第二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，第一行星齿轮组的第三构件、第二行星齿轮组的第一构件以及第三行星齿轮组的第一构件是太阳轮，第一行星齿轮组的第二构件、第二行星齿轮组的第三构件和第三行星齿轮组的第二构件是行星架构件，第一行星齿轮组的第一构件、第二行星齿轮组的第二构件以及第三行星齿轮组的第三构件是齿圈。
方案12.根据方案10所述的变速器，其中，所述输入构件与第三行星齿轮组的第一构件连续地互连。
方案13.根据方案10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14.一种变速器，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三构件与所述第三行星齿轮组的所述第二构件连续地互连；
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第一行星齿轮组的第一构件与所述第三行星齿轮组的所述第三构件和输入构件互连；
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第一行星齿轮组的第一构件与所述第三行星齿轮组的所述第一构件互连；
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第一行星齿轮组的第二构件和第二行星齿轮组的第一构件与固定构件互连；以及
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第三行星齿轮组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15.根据方案14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一构件以及第三行星齿轮组的第一构件是太阳轮，第一行星齿轮组的第二构件、第二行星齿轮组的第二构件和第三行星齿轮组的第三构件是行星架构件，第一行星齿轮组的第三构件、第二行星齿轮组的第三构件以及第三行星齿轮组的第二构件是齿圈。
方案16.根据方案14所述的变速器，其中，所述输出构件与第三行星齿轮组的第三构件连续地互连。
方案17.根据方案14所述的变速器，其中，所述输入构件与第一行星齿轮组的第三构件和第二行星齿轮组的第二构件连续地互连。
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。
附图说明
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一个实施例的杠杆图；
图5是根据本发明的五速变速器的一个实施例的示意图；
图6是示出了在图4和5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7是根据本发明的五速变速器的一个实施例的杠杆图；
图8是根据本发明的五速变速器的一个实施例的示意图；和
图9是示出了在图7和8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三部件或元件。第二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二部件或元件。
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-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。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。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的第一节点18A。输出构件22联接到第一行星齿轮组14的第三节点14C且联接到第二行星齿轮组16的第三节点16C。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。第一行星齿轮组14的第三节点14C联接到第二行星齿轮组16的第三节点16C。第二行星齿轮组16的第二节点16B联接到第三行星齿轮组18的第二节点18B。
第一离合器26将第三行星齿轮组18的第三节点18C与第二行星齿轮组16的第一节点16A和第一行星齿轮组14的第二节点14B选择性地连接。第二离合器28将输入构件12和第三行星齿轮组18的第一节点18A与第二行星齿轮组16的第一节点16A和第一行星齿轮组14的第二节点14B选择性地连接。第一制动器32将第三行星齿轮组18的第三节点18C与固定构件或变速器壳体36选择性地连接。第二制动器34将第一行星齿轮组14的第一节点14A与固定构件或变速器壳体36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与输出轴或构件22连接以便共同旋转。行星架构件14B与第二轴或互连构件44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可旋转地支撑一组行星齿轮16D(仅示出其中一个)和一组行星齿轮16E(仅示出其中一个)。太阳轮构件16C与输出构件22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与第二轴或互连构件44且与第四轴或互连构件48连接以便共同旋转。行星齿轮16D中的每个均配置成与齿圈构件16B和行星齿轮16E两者互相啮合。行星齿轮16E中的每个均配置成与太阳轮构件16C和行星齿轮16D两者互相啮合。
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可旋转地支撑一组行星齿轮18D(仅示出其中一个)。太阳轮构件18A与输入轴或构件12连接以便共同旋转。齿圈构件18C与第五轴或互连构件50且与第六轴或互连构件52连接以便共同旋转。行星架构件18B与第三轴或互连构件46以便共同旋转。行星齿轮18D中的每个均配置成与太阳轮构件18A和齿圈构件18C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和28以及制动器32和34)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二轴或互连构件44与第六轴或互连构件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和第二轴或互连构件44与输入构件12连接。第一制动器32可选择性地接合以将第五轴或互连构件50与固定元件或变速器壳体36连接，以限制构件50相对于变速器壳体36旋转。第二制动器34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36连接，以限制构件42相对于变速器壳体36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32和第二制动器34)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。“O”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。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，接合或起用第二离合器28和第一制动器32。第二离合器28将第四轴或互连构件48和第二轴或互连构件44与输入构件12连接。第一制动器32将第五轴或互连构件50与固定元件或变速器壳体36连接，以限制构件50相对于变速器壳体36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(即，改变档位状态)期间，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，以杠杆图形式示出了五速变速器100的另一个实施例。变速器100包括：输入轴或构件112、第一行星齿轮组114、第二行星齿轮组116、第三行星齿轮组118以及输出轴或构件122。在图1的杠杆图中，第一行星齿轮组114和第二行星齿轮组116的杠杆已经组合成具有第一节点114A，116A、第二节点114B，116B、第三节点116C和第四节点114C的单个四节点杠杆114，116。第三行星齿轮组118具有三个节点：第一节点118A、第二节点118B和第三节点118C。
输入构件112连续地联接到第三行星齿轮组118的第一节点118A。输出构件122联接到第三行星齿轮组118的第二节点118B。第一行星齿轮组114的第二节点114B联接到第二行星齿轮组116的第二节点116B。第一行星齿轮组114的第一节点114A联接到第二行星齿轮组116的第一节点116A。第二行星齿轮组116的第三节点116C联接到第三行星齿轮组118的第三节点118C。
第一离合器126将第一行星齿轮组114的第一节点114A和第二行星齿轮组116的第一节点116A与第三行星齿轮组118的第一节点118A和输入构件112选择性地连接。第二离合器128将第三行星齿轮组118的第二节点118B和输出构件122与第一行星齿轮组114的第一节点114A和第二行星齿轮组116的第一节点116A选择性地连接。第一制动器132将第一行星齿轮组114的第三节点114C与固定构件或变速器壳体136选择性地连接。第二制动器134将第一行星齿轮组114的第二节点114B和第二行星齿轮组116的第二节点116B与固定构件或变速器壳体136选择性地连接。
现在参考图5，杆状图示出了根据本发明的五速变速器100的实施例的示意性布局。在图5中，图4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114包括太阳轮构件114C、齿圈构件114A和行星齿轮行星架构件114B，行星齿轮行星架构件114B可旋转地支撑一组行星齿轮114D(仅示出其中一个)。太阳轮构件114C与第一轴或互连构件142连接以便共同旋转。齿圈构件114A与第二轴或互连构件144连接以便共同旋转。行星架构件114B与第三轴或互连构件146连接以便共同旋转。行星齿轮114D中的每个均配置成与太阳轮构件114C和齿圈构件114A两者互相啮合。
行星齿轮组116包括太阳轮构件116A、齿圈构件116B和行星齿轮行星架构件116C，行星齿轮行星架构件116C可旋转地支撑一组行星齿轮116D(仅示出其中一个)和一组行星齿轮116E(仅示出其中一个)。太阳轮构件116A与第四轴或互连构件148和第二轴或互连构件144连接以便共同旋转。齿圈构件116B与第五轴或互连构件150连接以便共同旋转。行星架构件116C与第六轴或互连构件152连接以便共同旋转。行星齿轮116D中的每个均配置成与齿圈构件116B和行星齿轮116E两者互相啮合。行星齿轮116E中的每个均配置成与行星齿轮116D和太阳轮构件116A两者互相啮合。
行星齿轮组118包括太阳轮构件118A、齿圈构件118C和行星齿轮行星架构件118B，行星齿轮行星架构件118B可旋转地支撑一组行星齿轮118D(仅示出其中一个)。太阳轮构件118A与第七轴或互连构件154且与输入构件112连接以便共同旋转。齿圈构件118C与第六轴或互连构件152连接以便共同旋转。行星架构件118B与第八轴或互连构件156且与输出构件122连接以便共同旋转。行星齿轮118D中的每个均配置成与太阳轮构件118A和齿圈构件118C两者互相啮合。
输入轴或构件112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122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126和128以及制动器132和134)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126可选择性地接合以将第七轴或互连构件154和输入构件112与第四轴或互连构件148和第二轴或互连构件144连接。第二离合器128可选择性地接合以将第八轴或互连构件156和输出构件122与第四轴或互连构件148和第二轴或互连构件144连接。第一制动器132可选择性地接合以将第一轴或互连构件142与固定元件或变速器壳体136连接，以限制构件142相对于变速器壳体136旋转。第二制动器134可选择性地接合以将第三轴或互连构件146和第五轴或互连构件150与固定元件或变速器壳体136连接，以限制构件146和150相对于变速器壳体136旋转。
现在参考图5和6，将描述五速变速器100的实施例的操作。应当理解的是，变速器100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112传输给输出轴或构件122。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126、第二离合器128、第一制动器132和第二制动器134)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。“O”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。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126和第二制动器134。第一离合器126将第七轴或互连构件154和输入构件112与第四轴或互连构件148和第二轴或互连构件144连接。第二制动器134将第三轴或互连构件146和第五轴或互连构件150与固定元件或变速器壳体136连接，以限制构件146和150相对于变速器壳体136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(即，改变档位状态)期间，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7，以杠杆图形式示出了根据本发明的五速变速器200的另一个实施例。变速器200包括：输入轴或构件212、第一行星齿轮组214、第二行星齿轮组216、第三行星齿轮组218以及输出轴或构件222。第一行星齿轮组214具有三个节点：第一节点214A、第二节点214B和第三节点214C。第二行星齿轮组216具有三个节点：第一节点216A、第二节点216B和第三节点216C。第三行星齿轮组218具有三个节点：第一节点218A、第二节点218B和第三节点218C。
输入构件212连续地联接到第三行星齿轮组218的第三节点218C。输出构件222联接到第一行星齿轮组214的第三节点214C且联接到第二行星齿轮组216的第二节点216B。第一行星齿轮组214的第二节点214B联接到第二行星齿轮组216的第一节点216A。第二行星齿轮组216的第三节点216C联接到第三行星齿轮组218的第二节点218B。
第一离合器226将第一行星齿轮组214的第一节点214A与第三行星齿轮组218的第三节点218C和输入构件212选择性地连接。第二离合器228将第一行星齿轮组214的第一节点214A与第三行星齿轮组218的第一节点218A选择性地连接。第一制动器232将第一行星齿轮组214的第二节点214B和第二行星齿轮组216的第一节点216A与固定构件或变速器壳体236选择性地连接。第二制动器234将第三行星齿轮组218的第一节点218A与固定构件或变速器壳体236选择性地连接。
现在参考图8，杆状图示出了根据本发明的五速变速器200的实施例的示意性布局。在图8中，图7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214包括太阳轮构件214A、齿圈构件214C和行星齿轮行星架构件214B，行星齿轮行星架构件214B可旋转地支撑一组行星齿轮214D(仅示出其中一个)。太阳轮构件214A与第一轴或互连构件242连接以便共同旋转。齿圈构件214C与输出构件222连接以便共同旋转。行星架构件214B与第二轴或互连构件244和第三轴或互连构件246连接以便共同旋转。行星齿轮214D中的每个均配置成与太阳轮构件214A和齿圈构件214C两者互相啮合。
行星齿轮组216包括太阳轮构件216A、齿圈构件216C和行星齿轮行星架构件216B，行星齿轮行星架构件216B可旋转地支撑一组行星齿轮216D(仅示出其中一个)。太阳轮构件216A与第三轴或互连构件246连接以便共同旋转。齿圈构件216C与第四轴或互连构件248连接以便共同旋转。行星架构件216B与输出构件222连接以便共同旋转。行星齿轮216D中的每个均配置成与太阳轮构件216A和齿圈构件216C两者互相啮合。
行星齿轮组218包括太阳轮构件218A、齿圈构件218B和行星齿轮行星架构件218C，行星齿轮行星架构件218C可旋转地支撑一组行星齿轮218D(仅示出其中一个)和一组行星齿轮218E(仅示出其中一个)。太阳轮构件218A与第五轴或互连构件250和第六轴或互连构件252连接以便共同旋转。齿圈构件218B与第四轴或互连构件248连接以便共同旋转。行星架构件218C与第七轴或互连构件254且与输入构件212连接以便共同旋转。行星齿轮218D中的每个均配置成与齿圈构件218B和行星齿轮218E两者互相啮合。行星齿轮218E中的每个均配置成与行星齿轮218D和太阳轮构件218A两者互相啮合。
输入轴或构件212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222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226和228以及制动器232和234)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226可选择性地接合以将第一轴或互连构件242与第七轴或互连构件254和输入构件212连接。第二离合器228可选择性地接合以将第一轴或互连构件242与第五轴或互连构件250连接。第一制动器232可选择性地接合以将第二轴或互连构件244和第三轴或互连构件246与固定元件或变速器壳体236连接，以限制构件244和246相对于变速器壳体236旋转。第二制动器234可选择性地接合以将第六轴或互连构件252与固定元件或变速器壳体236连接，以限制构件252相对于变速器壳体236旋转。
现在参考图8和9，将描述五速变速器200的实施例的操作。应当理解的是，变速器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212传输给输出轴或构件222。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226、第二离合器228、第一制动器232和第二制动器234)中的一个或多个而获得，如下文阐述的那样。图9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。“O”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。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9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226和第一制动器232。第一离合器226将第一轴或互连构件242与第七轴或互连构件254和输入构件212连接。第一制动器232将第二轴或互连构件244和第三轴或互连构件246与固定元件或变速器壳体236连接，以限制构件244和246相对于变速器壳体236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9所示。
应当理解的是，五速变速器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(即，改变档位状态)期间，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处于本发明的范围内。这种变型被认为不偏离本发明的精神和范围。

Claims (7)

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一构件是太阳轮，第一行星齿轮组的第二构件、第二行星齿轮组的第一构件和第三行星齿轮组的第二构件是行星架构件，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三构件是齿圈，其中，所述输入构件和所述输出构件均与所述第一、第二和第三行星齿轮组中的至少一个互连；
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三构件与所述第二行星齿轮组的所述第三构件连续地互连；
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二构件与所述第三行星齿轮组的所述第二构件连续地互连；
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第三行星齿轮组的第三构件与所述第二行星齿轮组的第一构件和所述第一行星齿轮组的第二构件互连；
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第三行星齿轮组的第一构件和输入构件与所述第二行星齿轮组的第一构件和所述第一行星齿轮组的第二构件互连；
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所述第三行星齿轮组的第三构件与固定构件互连；以及
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第一行星齿轮组的第一构件与固定构件互连，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。
2.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，所述扭矩传递机构中的两个是离合器。
3.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一构件连续地互连。
4.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述输出构件与第一行星齿轮组的第三构件和第二行星齿轮组的第三构件连续地互连。
5.一种变速器，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，第一行星齿轮组的第三构件、第二行星齿轮组的第一构件以及第三行星齿轮组的第一构件是太阳轮，第一行星齿轮组的第二构件、第二行星齿轮组的第三构件和第三行星齿轮组的第二构件是行星架构件，第一行星齿轮组的第一构件、第二行星齿轮组的第二构件以及第三行星齿轮组的第三构件是齿圈；
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一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二构件连续地互连；
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三构件与所述第三行星齿轮组的所述第三构件连续地互连；
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第一行星齿轮组的所述第一构件和所述第二行星齿轮组的第一构件与所述第三行星齿轮组的所述第一构件和输入构件互连；
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第一行星齿轮组的第一构件和所述第二行星齿轮组的第一构件与所述第三行星齿轮组的所述第二构件和输出构件互连；
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第一行星齿轮组的第三构件与固定构件互连；以及
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第一行星齿轮组的第二构件和所述第二行星齿轮组的第二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。
6.根据权利要求5所述的变速器，其中，所述输入构件与第三行星齿轮组的第一构件连续地互连。
7.根据权利要求5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。
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