CN103629312A - 多速变速器 - Google Patents

Abstract

一种变速器，具有输入构件、输出构件、至少四个行星齿轮组、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，其能以三个的组合形式致动，以建立多个前进速度比和至少一个倒档速度比。

Description

多速变速器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年8月22日提交的美国临时申请No.61／691,892的权益。上述申请的公开内容在此作为参考引入。

技术领域

本发明总体上涉及多速变速器，且更具体地涉及具有多个速度、行星齿轮组和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、响应性和平稳性的角度看)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、至少四个行星齿轮组、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。所述扭矩传递装置可以是例如离合器和制动器。

所述离合器和制动器可以是任何类型，包括但不限于摩擦离合器、摩擦带、单向离合器、选择性单向离合器、爪式离合器、同步器和类似装置。此外，任何节点可以使用单个装置或这些装置的组合，例如，第一制动器可以配置为爪式离合器和单向离合器组合或者单向离合器和摩擦离合器组合。类似地，多个其它组合是可能的。

在另一个实施例中，本发明的变速器具有第一、第二、第三和第四行星齿轮组，各具有太阳轮、行星架构件和齿圈。

在本发明的又一个实施例中，输入构件与第二行星齿轮组的太阳轮连续地连接以共同旋转，输出构件与第四行星齿轮组的齿圈连续地连接以共同旋转。

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行星架构件与第三行星齿轮组的齿圈连续地互连。

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齿圈与第二行星齿轮组的齿圈连续地互连。

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行星架构件与第三行星齿轮组的行星架构件连续地互连。

在本发明的又一个实施例中，第四互连构件将第三行星齿轮组的行星架构件与第四行星齿轮组的太阳轮连续地互连。

在本发明的又一个实施例中，第一扭矩传递机构能选择性地接合以将第一行星齿轮组的太阳轮和输入构件与第四行星齿轮组的行星架构件互连。

在本发明的又一个实施例中，第一行星齿轮组具有配置成支撑第一和第二组行星小齿轮的行星架构件。

在本发明的又一个实施例中，第二行星齿轮组具有配置成支撑第一和第二组行星小齿轮的行星架构件。

在本发明的又一个实施例中，第四行星齿轮组具有配置成支撑第一和第二组行星小齿轮的行星架构件。

在本发明的又一个实施例中，第二扭矩传递机构能选择性地接合以将第一行星齿轮组的行星架构件和第三行星齿轮组的齿圈与第四行星齿轮组的行星架构件互连。

在本发明的又一个实施例中，第三扭矩传递机构能选择性地接合以将第一行星齿轮组的齿圈和第二行星齿轮组的齿圈与第二行星齿轮组的太阳轮互连。

在本发明的又一个实施例中，第三扭矩传递机构能选择性地接合以将第二行星齿轮组的行星架构件与第二行星齿轮组的太阳轮互连。

在本发明的又一个实施例中，第三扭矩传递机构能选择性地接合以将第一行星齿轮组的齿圈和第二行星齿轮组的齿圈与第二行星齿轮组的行星架构件互连。

在本发明的又一个实施例中，第四扭矩传递机构能选择性地接合以将第四行星齿轮组的行星架构件与固定构件互连。

在本发明的又一个实施例中，第五扭矩传递机构能选择性地接合以将第三行星齿轮组的太阳轮与固定构件互连。

在本发明的又一个实施例中，第六扭矩传递机构能选择性地接合以将第二行星齿轮组的太阳轮与固定构件互连。

在本发明的又一个方面，所述扭矩传递机构能以至少三个的组合形式选择性地接合，以在输入构件和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。

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、第三和第四行星齿轮组；

三个互连构件，所述三个互连构件将第一、第二、第三和第四行星齿轮组的构件与第一、第二、第三和第四行星齿轮组的另一个构件连续地互连；以及

六个扭矩传递机构，其中，所述六个扭矩传递机构中的三个均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、第三构件中的至少另一个互连，其中，所述六个扭矩传递机构中的三个均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固定构件互连，以及

其中，所述六个扭矩传递机构能以至少三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多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，所述三个互连构件还包括：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三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一构件与第三行星齿轮组的第二构件和第四行星齿轮组的第三构件连续地互连。

方案3.根据方案2所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第一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第四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，所述六个扭矩传递机构中的第二个可选择性地接合以将第一行星齿轮组的第二构件和第三行星齿轮组的第一构件与所述第四行星齿轮组的第二构件互连。

方案5.根据方案4所述的变速器，其中，所述六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第二行星齿轮组的第二构件与所述第二行星齿轮组的第三构件互连。

方案6.根据方案5所述的变速器，其中，第一行星齿轮组具有支撑第一和第二组行星小齿轮的行星架构件。

方案7.根据方案5所述的变速器，其中，第四行星齿轮组具有支撑第一和第二组行星小齿轮的行星架构件。

方案8.根据方案4所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第三个可选择性地接合以将第二行星齿轮组的第一构件与所述第二行星齿轮组的第三构件互连。

方案9.根据方案8所述的变速器，其中，第一行星齿轮组具有支撑第一和第二组行星小齿轮的行星架构件。

方案10.根据方案8所述的变速器，其中，第四行星齿轮组具有支撑第一和第二组行星小齿轮的行星架构件。

方案11.根据方案4所述的变速器，其中，所述六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第二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互连。

方案12.根据方案11所述的变速器，其中，第一行星齿轮组具有支撑第一和第二组行星小齿轮的行星架构件。

方案13.根据方案11所述的变速器，其中，第四行星齿轮组具有支撑第一和第二组行星小齿轮的行星架构件。

方案14.根据方案5所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第四个可选择性地接合以将第四行星齿轮组的第二构件与固定构件互连。

方案15.根据方案14所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第五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固定构件互连。

方案16.根据方案15所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第六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固定构件互连。

方案17.根据方案1所述的变速器，其中，输入构件与第一行星齿轮组的第一构件连续地连接以便共同旋转。

方案18.根据方案1所述的变速器，其中，输出构件与第四行星齿轮组的第一构件连续地连接以便共同旋转。

方案19.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、第三行星齿轮组的第三构件和第四行星齿轮组的第三构件是太阳轮，第一、第三和第四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、第三行星齿轮组的第一构件和第四行星齿轮组的第一构件是齿圈。

方案20.根据方案19所述的变速器，其中，第二行星齿轮组具有支撑第一和第二组行星小齿轮的行星架构件。

方案21.一种变速器，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、第三和第四行星齿轮组；

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三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；

第三互连构件，所述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二构件和第四行星齿轮组的第三构件连续地互连；以及

六个扭矩传递机构，所述六个扭矩传递机构均可选择性地接合以将第一、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，所述六个扭矩传递机构能以至少三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多个前进速度比和至少一个倒档速度比。

方案22.根据方案21所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第一个可选择性地接合以将所述第一行星齿轮组的第一构件和输入构件与所述第四行星齿轮组的第二构件互连。

方案23.根据方案22所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第二个可选择性地接合以将第一行星齿轮组的第二构件和第三行星齿轮组的第一构件与所述第四行星齿轮组的第二构件互连。

方案24.根据方案23所述的变速器，其中，所述六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第二行星齿轮组的第二构件与所述第二行星齿轮组的第三构件互连。

方案25.根据方案24所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第四个可选择性地接合以将第四行星齿轮组的第二构件与固定构件互连。

方案26.根据方案25所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第五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固定构件互连。

方案27.根据方案26所述的变速器，其中，所述七个扭矩传递机构中的第六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固定构件互连。

方案28.根据方案21所述的变速器，其中，输入构件与第一行星齿轮组的第一构件连续地连接以便共同旋转。

方案29.根据方案21所述的变速器，其中，输出构件与第四行星齿轮组的第一构件连续地连接以便共同旋转。

方案30.根据方案21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、第三行星齿轮组的第三构件和第四行星齿轮组的第三构件是太阳轮，第一、第三和第四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、第三行星齿轮组的第一构件和第四行星齿轮组的第一构件是齿圈。

方案31.一种变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

各具有太阳轮、行星架构件和齿圈的第一、第二、第三和第四行星齿轮组；其中，输入构件与第二行星齿轮组的太阳轮连续地连接以便共同旋转，且其中，输出构件与第四行星齿轮组的齿圈连续地连接以便共同旋转；

第一互连构件，所述第一互连构件将第一行星齿轮组的行星架构件与第三行星齿轮组的齿圈连续地互连；

第二互连构件，所述第二互连构件将第一行星齿轮组的齿圈与第二行星齿轮组的齿圈连续地互连；

第三互连构件，所述第三互连构件将第二行星齿轮组的行星架构件与第三行星齿轮组的行星架构件连续地互连；

第四互连构件，所述第四互连构件将第三行星齿轮组的行星架构件与第四行星齿轮组的太阳轮连续地互连；

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第一行星齿轮组的太阳轮和输入构件与第四行星齿轮组的行星架构件互连；

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第一行星齿轮组的行星架构件和第三行星齿轮组的齿圈与第四行星齿轮组的行星架构件互连；

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齿圈和第二行星齿轮组的齿圈与第二行星齿轮组的太阳轮互连；

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第四行星齿轮组的行星架构件与固定构件互连；

第五扭矩传递机构，所述第五扭矩传递机构可选择性地接合以将第三行星齿轮组的太阳轮与固定构件互连；以及

第六扭矩传递机构，所述第六扭矩传递机构可选择性地接合以将第二行星齿轮组的太阳轮与固定构件互连，以及

其中，所述六个扭矩传递机构能以至少三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多个前进速度比和至少一个倒档速度比。

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是根据本发明原理的变速器的一个实施例的杠杆图；

图2A是根据本发明原理的图1的变速器的变型的示意图；

图2B、2C、3A、3B、3C、4A、4B和4C是根据本发明原理的第三离合器28、128或228的各种互连的示意图；和

图5是示出了产生图1、2A、2B、2C、3A、3B、3C、4A、4B和4C所示的变速器的十一个前进和至少一个倒档速度或传动比的各种扭矩传递元件的接合状态的示例的真值表。

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，本发明的十一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。如本文使用的，联接或互连指的是在元件之间的直接、连续和永久性联接或互连，例如通过刚性构件或轴。另一方面，选择性联接或互连指的是通过离合器或制动器的选择性联接，其中，离合器或制动器可以接合和脱离，从而在接合时选择性联接或互连的元件一起旋转，而在脱离时，选择性联接或互连的元件自由地独立旋转。

在一个实施例中，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。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永久性地联接到第三行星齿轮组的第二部件或元件和第四行星齿轮组的第三部件或元件。

现在参考图1，以杠杆图形式示出了十一速变速器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。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“TheLever Analogy：A New Tool 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、第四行星齿轮组20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。第四行星齿轮组20具有三个节点：第一节点20A、第二节点20B和第三节点20C。

输入构件12连续地联接到第一行星齿轮组14的第一节点14A。输出构件22联接到第四行星齿轮组20的第一节点20A。

第一行星齿轮组14的第二节点14B联接到第三行星齿轮组18的第一节点18A。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的第二节点16B。第二行星齿轮组16的第一节点16A联接到第三行星齿轮组18的第三节点18B和第四行星齿轮组20的第三节点20C。

第一离合器24将第一行星齿轮组14的第一节点14A与第四行星齿轮组20的第二节点20B选择性地连接。第二离合器26将第一行星齿轮组14的第二节点14B和第三行星齿轮组18的第一节点18A与第四行星齿轮组20的第二节点20B选择性地连接。第三离合器28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与第二行星齿轮组16的第三节点16C选择性地连接。

第一制动器32将第四行星齿轮组20的第二节点20B与固定构件或变速器壳体50选择性地连接。第二制动器34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50选择性地连接。第三制动器36将第二行星齿轮组16的第三节点16C与固定构件或变速器壳体50选择性地连接。

现在参考图2A，杆状图示出了根据本发明的一个形式的十一速变速器10的实施例的示意性布局。在图2A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，第一行星齿轮组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与输入轴或构件12连接以便共同旋转。齿圈构件14C与第一轴或互连构件42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。该组行星齿轮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。

第二行星齿轮组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(每组仅示出一个)和第二组行星齿轮16E(每组仅示出一个)。太阳轮构件16C与第三轴或互连构件46和第四轴或互连构件48连接以便共同旋转。齿圈构件16B与第一轴或互连构件42连接以便共同旋转。行星架构件16A与第五轴或互连构件52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太阳轮构件16C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齿圈构件16B和第一组行星齿轮16D两者互相啮合。

第三行星齿轮组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与第六轴或互连构件54连接以便共同旋转。行星架构件18B与第五轴或互连构件52和第七轴或互连构件56连接以便共同旋转。齿圈构件18A与第二轴或互连构件44连接以便共同旋转。行星齿轮18D中的每个均配置成与太阳轮构件18C和齿圈构件18A两者互相啮合。

第四行星齿轮组20包括太阳轮构件20C、齿圈构件20A和行星齿轮行星架构件20B，行星齿轮行星架构件20B可旋转地支撑一组行星齿轮20D(仅示出其中一个)。太阳轮构件20C与第七轴或互连构件56连接以便共同旋转。齿圈构件20A与输出轴或构件22连接以便共同旋转。行星齿轮行星架构件20B与第八轴或互连构件58和第九轴或互连构件60连接以便共同旋转。行星齿轮20D中的每个均配置成与太阳轮构件20C和齿圈构件20A两者互相啮合。

输入轴或构件12连续地连接到输入源，例如发动机(未示出)或变矩器的涡轮机(未示出)。输出轴或构件22与另一输出(例如，最终传动单元或分动箱(未示出))连续地连接。

扭矩传递机构(包括第一、第二和第三离合器24、26、28以及第一、第二和第三制动器32、34和36)允许轴或互连构件42、44、46、48、52、54、56、58和60、行星齿轮组14、16、18、20和壳体50的选择性互连。

例如，第一离合器24可选择性地接合以将输入轴或构件12与第九轴或互连构件60连接。第二离合器26可选择性地接合以将第二轴或互连构件44与第九轴或互连构件60连接。第三离合器28可选择性地接合以将第一轴或互连构件42与第四轴或互连构件48连接。

第一制动器32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。第二制动器34可选择性地接合以将第六轴或互连构件54与固定元件或变速器壳体50连接，以限制构件54相对于变速器壳体50旋转。第三制动器36可选择性地接合以将第三轴或互连构件46与固定元件或变速器壳体50连接，以限制构件46相对于变速器壳体50旋转。继而，连接到每个连接构件的行星齿轮组的部件也被相应地连接或限制。

此外，本发明设想变速器10的其它实施例具有第三离合器28的不同互连，如图2B和2C所示。例如，在图2B中，提供变速器10′，变速器10′具有的第三离合器28选择性地将第二行星齿轮组16的行星架构件16A与第二行星齿轮组16的太阳轮16C互连。在图2C中，提供变速器10″，变速器10″具有的第三离合器28选择性地将第二行星齿轮组16的行星架构件16A与第二行星齿轮组16的齿圈16B和第一行星齿轮组14的齿圈14C互连。

现在参考图3A，杆状图示出了根据本发明的另一个实施例的十一速变速器100的示意性布局。变速器100具有第一行星齿轮组114、第二行星齿轮组116、第三行星齿轮组118和第四行星齿轮组120。

第一行星齿轮组114包括太阳轮构件114A、齿圈构件114B和行星齿轮行星架构件114C，行星齿轮行星架构件114C可旋转地支撑第一组行星齿轮114D(每组仅示出一个)和第二组行星齿轮114E(每组仅示出一个)。太阳轮构件114A与输入轴或构件112连接以便共同旋转。齿圈构件114B与第一轴或互连构件142连接以便共同旋转。行星架构件114C与第二轴或互连构件144连接以便共同旋转。第一组行星齿轮114D中的每个均配置成与太阳轮构件114A和第二组行星齿轮114E两者互相啮合。第二组行星齿轮114E中的每个均配置成与齿圈构件114B和第一组行星齿轮114D两者互相啮合。

第二行星齿轮组116包括太阳轮构件116C、齿圈构件116A和行星齿轮行星架构件116B，行星齿轮行星架构件116B可旋转地支撑一组行星齿轮116D(每组仅示出一个)。太阳轮构件116C与第三轴或互连构件146连接以便共同旋转。齿圈构件116A与第四轴或互连构件148和第五轴或互连构件152连接以便共同旋转。行星架构件116B与第二轴或互连构件144连接以便共同旋转。行星齿轮116D中的每个均配置成与太阳轮构件116C和齿圈构件116A两者互相啮合。

第三行星齿轮组118包括太阳轮构件118C、齿圈构件118A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118C与第六轴或互连构件154连接以便共同旋转。行星架构件118B与第五轴或互连构件152和第七轴或互连构件156连接以便共同旋转。齿圈构件118A与第一轴或互连构件142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118C和齿圈构件118A两者互相啮合。

第四行星齿轮组120包括太阳轮构件120C、齿圈构件120A和行星齿轮行星架构件120B，行星齿轮行星架构件120B可旋转地支撑一组行星齿轮120D(仅示出其中一个)。太阳轮构件120C与第七轴或互连构件156连接以便共同旋转。齿圈构件120A与输出轴或构件122连接以便共同旋转。行星齿轮行星架构件120B与第八轴或互连构件158和第九轴或互连构件160连接以便共同旋转。行星齿轮120D中的每个均配置成与太阳轮构件120C和齿圈构件120A两者互相啮合。

输入轴或构件112连续地连接到输入源，例如发动机(未示出)或变矩器的涡轮机(未示出)。输出轴或构件122与另一输出(例如，最终传动单元或分动箱(未示出))连续地连接。

此外，提供扭矩传递机构。扭矩传递机构包括第一、第二和第三离合器124、126、128以及第一、第二和第三制动器132、134和136，且允许轴或互连构件142、144、146、148、152、154、156、158和160、行星齿轮组114、116、118、120和壳体150的选择性互连。

例如，第一离合器124可选择性地接合以将输入轴或构件112与第九轴或互连构件160连接。第二离合器126可选择性地接合以将第一轴或互连构件142与第九轴或互连构件160连接。第三离合器128可选择性地接合以将第三轴或互连构件146与第四轴或互连构件148连接。

第一制动器132可选择性地接合以将第八轴或互连构件158与固定元件或变速器壳体150连接，以限制构件158相对于变速器壳体150旋转。第二制动器134可选择性地接合以将第六轴或互连构件154与固定元件或变速器壳体150连接，以限制构件154相对于变速器壳体150旋转。第三制动器136可选择性地接合以将第三轴或互连构件146与固定元件或变速器壳体150连接，以限制构件146相对于变速器壳体150旋转。继而，连接到每个连接构件的行星齿轮组的部件也被相应地连接或限制。

此外，本发明设想变速器100的其它实施例具有第三离合器128的不同位置和互连，如图3B和3C所示。例如，在图3B中，提供变速器100′，变速器100′具有的第三离合器128选择性地将第二行星齿轮组116的行星架构件116B和第一行星齿轮组114的行星架构件114C与第二行星齿轮组116的太阳轮116C互连。在图3C中，提供变速器100"，变速器100"具有的第三离合器128选择性地将第二行星齿轮组116的行星架构件116B和第一行星齿轮组114的行星架构件114C与第二行星齿轮组116的齿圈116A和第三行星齿轮组118的行星架构件118B互连。

现在参考图4A，杆状图示出了根据本发明的又一个实施例的十一速变速器200的示意性布局。变速器200具有第一行星齿轮组214、第二行星齿轮组216、第三行星齿轮组218和第四行星齿轮组220。

第一行星齿轮组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(每组仅示出一个)。太阳轮构件214A与输入轴或构件212连接以便共同旋转。齿圈构件214C与第一轴或互连构件242连接以便共同旋转。行星架构件214B与第二轴或互连构件244连接以便共同旋转。该组行星齿轮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。

第二行星齿轮组216包括太阳轮构件216C、齿圈构件216A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(每组仅示出一个)。太阳轮构件216C与第三轴或互连构件246连接以便共同旋转。齿圈构件216A与第四轴或互连构件248和第五轴或互连构件252连接以便共同旋转。行星架构件216B与第一轴或互连构件242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216C和齿圈构件216A两者互相啮合。

第三行星齿轮组218包括太阳轮构件218C、齿圈构件218A和行星齿轮行星架构件218B，行星齿轮行星架构件218B可旋转地支撑一组行星齿轮218D(仅示出其中一个)。太阳轮构件218C与第六轴或互连构件254连接以便共同旋转。行星架构件218B与第五轴或互连构件252和第七轴或互连构件256连接以便共同旋转。齿圈构件218A与第二轴或互连构件244连接以便共同旋转。行星齿轮218D中的每个均配置成与太阳轮构件218C和齿圈构件218A两者互相啮合。

第四行星齿轮组220包括太阳轮构件220C、齿圈构件220B和行星齿轮行星架构件220C，行星齿轮行星架构件220C可旋转地支撑第一组行星齿轮220D(每组仅示出一个)和第二组行星齿轮220E(每组仅示出一个)。太阳轮构件220C与第七轴或互连构件256连接以便共同旋转。齿圈构件220B与第八轴或互连构件258和第九轴或互连构件260连接以便共同旋转。行星齿轮行星架构件220A与输出轴或构件222连接以便共同旋转。第一组行星齿轮220D中的每个均配置成与太阳轮构件220C和第二组行星齿轮220E两者互相啮合。第二组行星齿轮220E中的每个均配置成与齿圈构件220B和第一组行星齿轮220D两者互相啮合。

输入轴或构件212连续地连接到输入源，例如发动机(未示出)或变矩器的涡轮机(未示出)。输出轴或构件222与另一输出(例如，最终传动单元或分动箱(未示出))连续地连接。

此外，提供扭矩传递机构。扭矩传递机构包括第一、第二和第三离合器224、226、228以及第一、第二和第三制动器232、234和236，且允许轴或互连构件242、244、246、248、252、254、256、258和260、行星齿轮组214、216、218、220和壳体250的选择性互连。

例如，第一离合器224可选择性地接合以将输入轴或构件212与第八轴或互连构件258连接。第二离合器226可选择性地接合以将第二轴或互连构件244与第八轴或互连构件258连接。第三离合器228可选择性地接合以将第三轴或互连构件246与第四轴或互连构件248连接。

第一制动器232可选择性地接合以将第九轴或互连构件260与固定元件或变速器壳体250连接，以限制构件260相对于变速器壳体250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254与固定元件或变速器壳体250连接，以限制构件254相对于变速器壳体250旋转。第三制动器236可选择性地接合以将第三轴或互连构件246与固定元件或变速器壳体250连接，以限制构件246相对于变速器壳体250旋转。继而，连接到每个连接构件的行星齿轮组的部件也被相应地连接或限制。

此外，本发明设想变速器200的其它实施例具有第三离合器228的不同位置和互连，如图4B和4C所示。例如，在图4B中，提供变速器200′，变速器200′具有的第三离合器228选择性地将第二行星齿轮组216的行星架构件216B和第一行星齿轮组214的齿圈214C与第二行星齿轮组216的齿圈216A互连。在图3C中，提供变速器200"，变速器200"具有的第三离合器228选择性地将第二行星齿轮组216的行星架构件216B和第一行星齿轮组214的齿圈214C与第二行星齿轮组216的太阳轮216A互连。

现在参考图2A、2B、2C、3A、3B、3C、4A、4B、4C和图5，将描述十一速变速器10、10′、10″、100、100′、100"、200、200′和200″的操作。应当理解的是，变速器能够将扭矩以十一个或更多前进速度扭矩比和至少一个倒档速度或扭矩比从输入轴或构件传输给输出轴或构件。每个前进和倒档速度或扭矩比通过接合扭矩传递机构中的一个或多个而获得，如下文阐述的那样。

图5是示出了被起用或接合以实现各个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。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的各种应用和操作标准。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。

例如，图2A的变速器10通过接合或起用第三离合器28、第一制动器32和第二制动器34而建立倒档。第三离合器28将第一轴或互连构件42与第四轴或互连构件48连接。第一制动器32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，这限制行星架构件20B相对于变速器壳体50旋转。第二制动器34将第六轴或互连构件54与固定元件或变速器壳体50连接，以限制构件54相对于变速器壳体50旋转，这限制太阳轮18C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十一个前进比，如图5通过示例所示。

此外，本公开设想至少一个附加倒档(RV2)可通过图1和2的变速器实现。如图5所示，第二倒档传动比通过第一制动器32、第二制动器34和第三制动器36的选择性起用或接合而实现。第一制动器32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，这限制行星架构件20B相对于变速器壳体50旋转。第二制动器34将第六轴或互连构件54与固定元件或变速器壳体50连接，以限制构件54相对于变速器壳体50旋转，这限制太阳轮18C相对于变速器壳体50旋转。第三制动器36将第三轴或互连构件46与固定元件或变速器壳体50连接，以限制构件46相对于变速器壳体50旋转，这限制太阳轮16C相对于变速器壳体50旋转。

应当理解的是，变速器10的十一速实施例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。此外，变速器10′、10"、100、100′、100"、200、200′和200"将以与上文关于变速器10的操作所述类似的方式操作以建立各个档位状态，如图5的表所示和规定的那样。

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 (10)

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、第三和第四行星齿轮组；

三个互连构件，所述三个互连构件将第一、第二、第三和第四行星齿轮组的构件与第一、第二、第三和第四行星齿轮组的另一个构件连续地互连；以及

六个扭矩传递机构，其中，所述六个扭矩传递机构中的三个均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、第三构件中的至少另一个互连，其中，所述六个扭矩传递机构中的三个均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固定构件互连，以及

其中，所述六个扭矩传递机构能以至少三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，所述三个互连构件还包括：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三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一构件与第三行星齿轮组的第二构件和第四行星齿轮组的第三构件连续地互连。

3.根据权利要求2所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第一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第四行星齿轮组的第二构件互连。

4.根据权利要求3所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第二个可选择性地接合以将第一行星齿轮组的第二构件和第三行星齿轮组的第一构件与所述第四行星齿轮组的第二构件互连。

5.根据权利要求4所述的变速器，其中，所述六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第二行星齿轮组的第二构件与所述第二行星齿轮组的第三构件互连。

6.根据权利要求5所述的变速器，其中，第一行星齿轮组具有支撑第一和第二组行星小齿轮的行星架构件。

7.根据权利要求5所述的变速器，其中，第四行星齿轮组具有支撑第一和第二组行星小齿轮的行星架构件。

8.根据权利要求4所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第三个可选择性地接合以将第二行星齿轮组的第一构件与所述第二行星齿轮组的第三构件互连。

9.一种变速器，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、第三和第四行星齿轮组；

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三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；

第三互连构件，所述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二构件和第四行星齿轮组的第三构件连续地互连；以及

六个扭矩传递机构，所述六个扭矩传递机构均可选择性地接合以将第一、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，所述六个扭矩传递机构能以至少三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多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；

各具有太阳轮、行星架构件和齿圈的第一、第二、第三和第四行星齿轮组；其中，输入构件与第二行星齿轮组的太阳轮连续地连接以便共同旋转，且其中，输出构件与第四行星齿轮组的齿圈连续地连接以便共同旋转；

第一互连构件，所述第一互连构件将第一行星齿轮组的行星架构件与第三行星齿轮组的齿圈连续地互连；

第二互连构件，所述第二互连构件将第一行星齿轮组的齿圈与第二行星齿轮组的齿圈连续地互连；

第三互连构件，所述第三互连构件将第二行星齿轮组的行星架构件与第三行星齿轮组的行星架构件连续地互连；

第四互连构件，所述第四互连构件将第三行星齿轮组的行星架构件与第四行星齿轮组的太阳轮连续地互连；

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第一行星齿轮组的太阳轮和输入构件与第四行星齿轮组的行星架构件互连；

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第一行星齿轮组的行星架构件和第三行星齿轮组的齿圈与第四行星齿轮组的行星架构件互连；

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齿圈和第二行星齿轮组的齿圈与第二行星齿轮组的太阳轮互连；

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第四行星齿轮组的行星架构件与固定构件互连；

第五扭矩传递机构，所述第五扭矩传递机构可选择性地接合以将第三行星齿轮组的太阳轮与固定构件互连；以及

第六扭矩传递机构，所述第六扭矩传递机构可选择性地接合以将第二行星齿轮组的太阳轮与固定构件互连，以及

其中，所述六个扭矩传递机构能以至少三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多个前进速度比和至少一个倒档速度比。

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