專利名稱：九級(jí)自動(dòng)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛的自動(dòng)變速器，更具體地涉及一種 具有四個(gè)行星齒輪組和多個(gè)摩擦離合器及同步離合器(synchronizer
clutch)的用于機(jī)動(dòng)車輛的九級(jí)自動(dòng)變速器。
背景技術(shù)：
本部分中的陳述僅提供與本公開相關(guān)的背景資料，并且可構(gòu)成或 可不構(gòu)成現(xiàn)有4支術(shù)。
許多現(xiàn)有的客車的多級(jí)自動(dòng)變速器包括提供多個(gè)前進(jìn)扭矩比或 齒輪比的行星齒輪組與有選擇地接合的離合器和制動(dòng)器的組合。
盡管三級(jí)和四級(jí)自動(dòng)變速器曾經(jīng)是平常事物并且被認(rèn)為適于提 供必須的靈活性和性能，但日益苛刻的經(jīng)濟(jì)和性能目標(biāo)以及消費(fèi)者偏 好繼續(xù)激勵(lì)自動(dòng)變速器的研究與開發(fā)。該努力的一個(gè)結(jié)果是增加由變 速器所提供的可用的前進(jìn)齒輪或速度比的數(shù)量。六級(jí)、七級(jí)和八級(jí)自 動(dòng)變速器已日益通用。
因?yàn)檫@種六級(jí)、七級(jí)和八級(jí)變速器使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩曲線與 車輛速度和載荷,—常接近地匹配，所以它們提供明顯的性能提升和燃 料經(jīng)濟(jì)性。
但是，這些變速器構(gòu)造的研究顯示改進(jìn)是可能的。例如，每個(gè)有 選擇地接合的摩擦聯(lián)接(即離合器和制動(dòng)器)在它們不接合時(shí)產(chǎn)生稱為 自旋損失(spinloss)的摩擦損失。這種自旋損失是這種裝置的多個(gè)交錯(cuò)
片或交錯(cuò)盤之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)的結(jié)果。兩個(gè)主要因素影響自旋損失離 合器或制動(dòng)器的尺寸或扭矩容量和離合器或制動(dòng)器之間的速度差。因 此，減少這種自旋損失提供非常理想的改進(jìn)的傳動(dòng)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于機(jī)動(dòng)車輛的九種前進(jìn)速度的自動(dòng)變速器，其 包括四個(gè)行星齒輪組、多個(gè)摩擦離合器及同步離合器和兩個(gè)鏈傳動(dòng)組
件。變速器沿兩條平行的旋轉(zhuǎn)軸線布置由輸入軸限定的第一軸線和 由輸出軸限定的第二軸線。鏈傳動(dòng)組件在設(shè)置于兩條軸線上的鏈輪之 間傳輸功率。
輸入扭矩通過三個(gè)輸入離合器中的一個(gè)的接合而有選擇地提供 至第一雙小齒輪行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪、行星托架或環(huán)形齒輪。太陽(yáng) 齒輪和行星齒輪托架聯(lián)接到設(shè)置于輸入軸線上的相應(yīng)的一對(duì)鏈輪上。 一對(duì)鏈條將扭矩傳輸?shù)皆O(shè)置于輸出軸線上的相應(yīng)的一對(duì)鏈輪上。由第 一雙小齒輪行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪所驅(qū)動(dòng)的鏈條直接驅(qū)動(dòng)第二簡(jiǎn)單 行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪，該第二簡(jiǎn)單行星齒輪組與第三簡(jiǎn)單行星齒輪 組用作第 一子變速器。由第 一復(fù)合行星齒輪組的行星齒輪托架所驅(qū)動(dòng) 的鏈條直接驅(qū)動(dòng)用作第二子變速器的第四簡(jiǎn)單行星齒輪組的太陽(yáng)齒 輪。變速器輸出共同連接到第三簡(jiǎn)單行星齒輪組的環(huán)形齒輪和第四簡(jiǎn) 單行星齒輪組的行星齒輪托架上并由它們所驅(qū)動(dòng)。輸入離合器和多個(gè) 同步離合器的各種組合的接合提供九種前進(jìn)速度和五種倒檔速度。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于機(jī)動(dòng)車輛的自動(dòng)變速器，其 提供九種前進(jìn)速度。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于機(jī)動(dòng)車輛的自動(dòng)變速器，其具 有在第一軸線上的輸入軸和在第二偏移的平行軸線上的輸出軸。
本發(fā)明的又一目的是提供一種用于機(jī)動(dòng)車輛的自動(dòng)變速器，其具 有四個(gè)行星齒輪組和多個(gè)摩擦離合器及同步離合器。
本發(fā)明的又一目的是提供一種用于機(jī)動(dòng)車輛的自動(dòng)變速器，其具 有設(shè)置于一對(duì)平行的、間隔開的軸線上的一對(duì)鏈傳動(dòng)連接構(gòu)件。
通過在此提供的說明，其它的目的、優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆僞旱顯而 易見。應(yīng)理解的是，說明和具體示例僅用于示例性目的，而不意圖限 制本公開的范圍。


在此所述的附圖僅用于示例性目的，而絕非意圖限制本乂>開的范 圍。在各個(gè)附圖中，相似的附圖標(biāo)記始終表示相同的元件、構(gòu)件或特 征。
圖l是才艮據(jù)本發(fā)明的九級(jí)自動(dòng)變速器的第一實(shí)施例的簡(jiǎn)圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的九級(jí)自動(dòng)變速器的第二實(shí)施例的簡(jiǎn)圖； 圖3是表示獲得給定的前進(jìn)或倒檔齒輪比或速度比的接合離合器
的各種組合的真值表；和
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的九級(jí)自動(dòng)變速器的物理齒輪與虛擬或混
合(blend)齒輪之間的關(guān)系的圖表。
具體實(shí)施例方式
以下說明在本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且不意圖限制本7>開、應(yīng) 用或用途。
參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的九級(jí)自動(dòng)變速器的第一實(shí)施例被示出并 且由附圖標(biāo)記IO所表示。自動(dòng)變速器10包括輸入部件或輸入軸12， 其例如聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)的輸出或扭矩變換器(未示出)的渦輪上 并由該輸出或渦輪所驅(qū)動(dòng)。變速器IO還包括具有第一端16A和第二 端16B的輸出軸14。如果變速器IO縱向地安裝在車輛中，則端部16A 或16B中的一個(gè)端部可用于驅(qū)動(dòng)在車輛前部或后部中的主減速器，或 者兩個(gè)端部都可用于驅(qū)動(dòng)在車輛前部和后部中的主減速器?？蛇x地， 如果變速器IO橫向地安裝在車輛中，則端部16A和16B中的一端或 兩端可用于提供驅(qū)動(dòng)扭矩至車輛的一側(cè)或兩側(cè)。
自動(dòng)變速器IO還包括圍繞輸入軸12的軸線設(shè)置的第一雙小齒輪
行星齒輪組或組件20、圍繞輸出軸14的軸線^:置的第二簡(jiǎn)單行星齒 輪組或組件30、圍繞輸出軸14的軸線it置的第三簡(jiǎn)單4亍星齒輪組或 組件40和同樣圍繞輸出軸14的軸線設(shè)置的第四筒單4亍星齒輪組或組 件50。
第一雙小齒輪行星齒輪組件20包括第一太陽(yáng)齒輪22、第一行星 齒輪托架24和第一環(huán)形齒輪26。可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在第一行星齒輪托架 24中的是多對(duì)內(nèi)部和外部的相互嚙合的第一行星齒輪28A和28B，其 中的一對(duì)第一行星齒輪在圖1中示出。每個(gè)第一內(nèi)部行星齒輪28A各 與第一太陽(yáng)齒輪22和其相關(guān)的第一外部行星齒輪28B持續(xù)嚙合，并 且每個(gè)第一外行星齒輪28B各與第一環(huán)形齒輪26持續(xù)嚙合。第二筒 單行星齒輪組件30包括第二太陽(yáng)齒輪32、第二行星齒輪托架34和第 二環(huán)形齒輪36?？尚D(zhuǎn)地設(shè)置在第二行星齒輪托架34中的是多個(gè)第 二行星齒輪38，其中的一個(gè)第二行星齒輪在圖1中示出。多個(gè)第二行 星齒輪38中的每個(gè)第二行星齒輪與第二太陽(yáng)齒輪32和第二環(huán)形齒輪 36持續(xù)嚙合。
第三簡(jiǎn)單行星齒輪組件40包括第三太陽(yáng)齒輪42、第三行星齒輪 托架44和第三環(huán)形齒輪46?？尚D(zhuǎn)地設(shè)置在第三行星齒輪托架44中 的是多個(gè)第三行星齒輪48，其中的一個(gè)第三行星齒輪在圖1中示出。 多個(gè)第三行星齒輪48中的每個(gè)第三行星齒輪與第三太陽(yáng)齒輪42和第 三環(huán)形齒輪46持續(xù)嚙合。第四筒單行星齒輪組件50包括第四太陽(yáng)齒 輪52、第四行星齒輪托架54和第四環(huán)形齒輪56?？尚D(zhuǎn)地"沒置在第 四行星齒輪托架54中的是多個(gè)第四行星齒輪58,其中的一個(gè)第四行 星齒輪在圖1中示出。多個(gè)第四行星齒輪58中的每個(gè)第四行星齒輪 與第四太陽(yáng)齒輪52和第四環(huán)形齒輪56持續(xù)嚙合。應(yīng)指出的是，根據(jù) 由第四簡(jiǎn)單行星齒輪組件50所提供的期望的齒輪比，多個(gè)第四單行 星齒輪58可由成對(duì)的嚙合行星齒輪(未示出)所替代，從而形成雙小齒 輪行星齒輪組件。
自動(dòng)變速器10還包括第一鏈傳動(dòng)組件60，其具有設(shè)置于輸入軸
12的軸線上的第一驅(qū)動(dòng)鏈輪62、第一多環(huán)節(jié)鏈條64和設(shè)置于輸出軸 14的軸線上的第一從動(dòng)鏈輪66。鄰近第一^1傳動(dòng)組件60的是第二鏈 傳動(dòng)組件70,其具有設(shè)置于輸入軸12的軸線上的第二驅(qū)動(dòng)鏈輪72、 第二多環(huán)節(jié)鏈條74和設(shè)置于輸出軸14的軸線上的第二從動(dòng)鏈輪76。
自動(dòng)變速器10還包括例如摩擦離合器和同步離合器的多個(gè)扭矩 傳遞裝置。如在此使用的，術(shù)語(yǔ)"摩擦離合器"指的是如下的扭矩傳遞 裝置，其具有由相關(guān)的操作器或致動(dòng)器所壓縮并且能夠承載高水平扭 矩(即由自動(dòng)變速器10承載的實(shí)際扭矩)的第 一和第二的多個(gè)交錯(cuò)摩擦 片或摩擦盤。另一方面，如在此使用的，"同步離合器"指的是如下的 扭矩傳遞裝置，其具有限制扭矩容量同步器和例如爪形離合器的剛性 離合器，該同步器能夠承栽足夠的扭矩以克服相關(guān)齒輪的慣性，以便 使其與軸同步，該剛性離合器接合以確定地聯(lián)接齒輪和軸并且能夠承 載高水平的扭矩。此外，應(yīng)理解的是，盡管這些裝置稱作暗示其使兩 個(gè)旋轉(zhuǎn)部件同步和連接的同步離合器，但實(shí)際上多個(gè)同步離合器用作 制動(dòng)器，即它們使可旋轉(zhuǎn)部件減速并連接到固定部件或靜止部件上， 從而阻止可旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)。在以下的說明中，作為制動(dòng)器的這些同 步離合器將由插入添加詞"制動(dòng)器"所表示。
如上所述，具有多個(gè)交錯(cuò)的摩擦離合器片或摩擦離合器盤的第一 高扭矩容量摩擦離合器82可操作地設(shè)置在輸入軸12和第一軸、空心 軸或同心部件102之間并且使輸入軸12與第一軸、空心軸或同心部 件102有選擇地連接，該第一軸、空心軸或同心部件102聯(lián)接到第一 雙小齒輪行星齒輪組件20的第一太陽(yáng)齒輪22和第二鏈傳動(dòng)組件70 的第二驅(qū)動(dòng)鏈輪72上并驅(qū)動(dòng)該第一太陽(yáng)齒輪22和第二驅(qū)動(dòng)鏈輪72。 第二高扭矩容量摩擦離合器84可操作地設(shè)置在輸入軸12和第二軸、 空心軸或同心部件104之間并且使輸入軸12與第二軸、空心軸或同 心部件104有選擇地連接，該第二軸、空心軸或同心部件104聯(lián)接到 第一雙小齒輪行星齒輪組件20的第一行星齒輪托架24上并驅(qū)動(dòng)該第 一行星齒輪托架24。第一雙小齒輪行星齒輪組件20的第一行星齒輪
托架24又聯(lián)接到第三軸、空心軸或同心部件106上，該第三軸、空 心軸或同心部件106聯(lián)接到第一鏈傳動(dòng)組件60的第一驅(qū)動(dòng)鏈輪62上 并驅(qū)動(dòng)該第一驅(qū)動(dòng)鏈輪62。第三高扭矩容量摩擦離合器86可操作地 設(shè)置在輸入軸12和第一雙小齒輪行星齒輪組件20的第一環(huán)形齒輪26 之間并且使輸入軸12有選擇地連接到該第一環(huán)形齒輪26上。
如上所述，具有同步器和剛性離合器的第一同步離合器(制動(dòng) 器)88可操作地設(shè)置在第一雙小齒輪行星齒輪組件20的第一環(huán)形齒輪 26與自動(dòng)變速器IO的固定殼體108之間，并使該第一環(huán)形齒輪26有 選擇地連接到或接地(ground)到該固定殼體108上。第二同步離合器 (制動(dòng)器)90可操作地設(shè)置在第四軸、空心軸或同心部件110與固定殼 體108之間并且使第四軸、空心軸或同心部件IIO有選擇地連接到或 接地到該固定殼體108上，該第四軸、空心軸或同心部件IIO聯(lián)接到 第二筒單行星齒輪組件30的第二行星齒輪托架34上。第三同步離合 器(制動(dòng)器)92可操作地設(shè)置在第五軸、空心軸或同心部件112與固定 殼體108之間并JW吏第五軸、空心軸或同心部件112有選擇:^也連接到 或接地到該固定殼體108上，該第五軸、空心軸或同心部件112聯(lián)接 到第二簡(jiǎn)單行星齒輪組件30的第二環(huán)形齒輪36和第三簡(jiǎn)單行星齒輪 組件40的第三太陽(yáng)齒輪42上。
第四同步離合器94可操作地設(shè)置在第六軸、空心軸或同心部件 114與第四軸、空心軸或同心部件IIO之間并且使第六軸、空心軸或 同心部件114有選擇地連接到第四軸、空心軸或同心部件IIO上。第 六軸、空心軸或同心部件114 ^f吏第二簡(jiǎn)單行星齒輪組30的第二太陽(yáng) 齒輪32與第二鏈傳動(dòng)組件70的第二從動(dòng)鏈輪76聯(lián)接。第五同步離 合器(制動(dòng)器)96可操作地設(shè)置在第四簡(jiǎn)單行星齒輪組件50的第四環(huán) 形齒輪56與固定殼體108之間并且使該第四環(huán)形齒輪56有選擇地連 接到或接地到固定殼體108上。第六同步離合器(制動(dòng)器)98可操作地 設(shè)置在第四簡(jiǎn)單行星齒輪組件50的第四環(huán)形齒輪56與第七軸、空心 軸或中間部件116之間并且使該第四環(huán)形齒輪56有選擇地連接到第
七軸、空心軸或中間部件116上。第七軸、空心軸或中間部件116使 第四簡(jiǎn)單;f亍星齒輪組件50的第四太陽(yáng)齒輪52與第一鏈傳動(dòng)組件60 的第一從動(dòng)鏈輪66互連。
第八軸、空心軸或同心部件118使第二簡(jiǎn)單行星齒輪組30的第 二行星齒輪托架34聯(lián)接到第三簡(jiǎn)單行星齒輪組件40的第三行星齒輪 托架44上?？蛇x地，第八軸、空心軸或同心部件可以是第四軸、空 心軸或同心部件110的延伸。類似地，輸出軸14的延伸或部分聯(lián)接 到第三簡(jiǎn)單行星齒輪組件40的第三環(huán)形齒輪46和第四簡(jiǎn)單行星齒輪 組件50的第四行星齒輪托架54上。
對(duì)剛才在圖1中描述和示出的九級(jí)自動(dòng)變速器10的觀察顯示了 第二行星齒輪組件30和第三行星齒輪組件40以及第二、第三和第四 同步離合器90、 92和94構(gòu)成具有輸入和輸出的第一子變速器A，該 輸入聯(lián)接到第二從動(dòng)鏈輪76上并由該第二從動(dòng)鏈輪76所驅(qū)動(dòng)，該輸 出聯(lián)接到輸出軸14上并驅(qū)動(dòng)該輸出軸14。第一子變速器A提供三種 速度比或齒輪比。類似地，第四行星齒輪組件50和第五同步離合器 96以及第六同步離合器98構(gòu)成具有輸入和輸出的第二子變速器B， 該輸入聯(lián)接到第一從動(dòng)鏈輪66上并由該第一從動(dòng)鏈輪66所驅(qū)動(dòng)，該 輸出聯(lián)接到輸出軸14上并驅(qū)動(dòng)該輸出軸14。第二子變速器B提供兩 種速度比或齒輪比。
現(xiàn)在參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的九級(jí)自動(dòng)變速器10的第二實(shí)施例被 示出并且由附圖標(biāo)記10'表示。通過觀察，應(yīng)了解的是，自動(dòng)變速器 IO'的第二實(shí)施例包括所有相同的有效構(gòu)件(即行星齒輪組件和摩擦離 合器以及同步離合器)，兩個(gè)實(shí)施例之間的差異涉及與第二、第三和第 四行星齒輪組或組件30、 40和50相關(guān)的有效構(gòu)件和軸或同心部件的 布置。在這個(gè)方面，應(yīng)指出的是，在兩個(gè)實(shí)施例中，與第一雙小齒輪 行星齒輪組件20相關(guān)的有效構(gòu)件和軸的布置是相同的。
因此，第二實(shí)施例的九級(jí)自動(dòng)變速器10'包括輸入軸12'和具有第 一端16A，和第二端16B'的輸出軸14'。
第一雙小齒輪行星齒輪組仵20'包括第一太陽(yáng)齒輪22'、第一行星 齒輪托架24'、第一環(huán)形齒輪26'和多對(duì)相互嚙合的第一行星齒輪28A' 和28B'。第二簡(jiǎn)單行星齒輪組件30'包括第二太陽(yáng)齒輪32'、第二行星 齒輪托架34'、第二環(huán)形齒輪36'和多個(gè)第二行星齒輪38，。第三簡(jiǎn)單行 星齒輪組件40'包括第三太陽(yáng)齒輪42'、第三行星齒輪托架44'、第三環(huán) 形齒輪46'和多個(gè)第三行星齒輪48'。第四簡(jiǎn)單行星齒輪組件50'包括第 四太陽(yáng)齒輪52'、第四行星齒輪托架54'、第四環(huán)形齒輪56'和多個(gè)第四 行星齒輪58'。此外，根據(jù)由第四簡(jiǎn)單行星齒輪組件50'所提供的期望 的齒輪比，多個(gè)第四單行星齒輪58'可由成對(duì)的嚙合行星齒輪(未示出) 所替代，從而形成雙小齒輪行星齒輪組件。
在第一雙小齒輪行星齒輪組件20'的與輸入軸12湘對(duì)的側(cè)面上并 且在第二簡(jiǎn)單行星齒輪組件30'與第四簡(jiǎn)單行星齒輪組件50'之間布置 有第一鏈傳動(dòng)組件60'和第二鏈傳動(dòng)組件70'。第一鏈傳動(dòng)組件60'包括 第一鏈驅(qū)動(dòng)鏈輪62'、第一多環(huán)節(jié)傳動(dòng)鏈條64'和第一從動(dòng)鏈輪66'。第 二鏈傳動(dòng)組件70'包括第二鏈驅(qū)動(dòng)鏈輪72'、第二多環(huán)節(jié)傳動(dòng)鏈條74' 和第二從動(dòng)鏈輪76'。
第二實(shí)施例的九級(jí)自動(dòng)變速器10'還包括各聯(lián)接到輸入軸12'上并 由輸入軸12'所驅(qū)動(dòng)的第一摩擦離合器82'、第二摩擦離合器84'和第三 摩擦離合器86'。第一軸或同心部件102'使第一摩擦離合器82'的輸出 聯(lián)接到第一雙小齒輪行星齒輪組件20'的第一太陽(yáng)齒輪22'和第二鏈驅(qū) 動(dòng)鏈輪72'上。第二軸或同心部件104'使第二摩擦離合器84'的輸出聯(lián) 接到第一雙小齒輪行星齒輪組件20'的第一行星齒輪托架24'上。第三 軸或同心部件106'使第一雙小齒輪行星齒輪組件20'的第一行星齒輪 托架24'聯(lián)接到第一鏈驅(qū)動(dòng)鏈輪62'上。第三摩擦離合器86'的輸出聯(lián)接 到第 一雙小齒輪行星齒輪組件20'的第 一環(huán)形齒輪26'上。
第一同步離合器(制動(dòng)器)88'使第一雙小齒輪行星齒輪組件20'的 第一環(huán)形齒輪26'有選擇地連接到或接地到自動(dòng)變速器10'的固定殼體 108'上。第二同步離合器(制動(dòng)器)90'聯(lián)接到第四軸或同心部件110'上并
且使第二筒單行星齒輪組件30的第二行星齒輪托架34有選擇地接地 到固定殼體108'上。第三同步離合器(制動(dòng)器)92'使第五軸或同心部件 U2'有選擇地接地，該第五軸或同心部件112'聯(lián)接到第二簡(jiǎn)單行星齒 輪組件30'的第二環(huán)形齒輪36'和笫三筒單行星齒輪組件40，的第三太陽(yáng) 齒輪42'上。第四同步離合器94'使第四軸或同心部件110'有選擇地連 接到第六軸或同心部件114'上，該第六軸或同心部件114'聯(lián)接到第二 簡(jiǎn)單行星齒輪組件30'的第二太陽(yáng)齒輪32'和第二從動(dòng)鏈輪76'上。第五 同步離合器(制動(dòng)器)96'使第四簡(jiǎn)單行星齒輪組件50'的第四環(huán)形齒輪 56'有選擇地接地到固定殼體108'上。第六同步離合器98'使第四簡(jiǎn)單 行星齒輪組件50'的第四環(huán)形齒輪56'有選擇地連接到第七軸或同心部 件116'上，該第七軸或同心部件116'聯(lián)接到第四筒單行星齒輪組件50' 的第四太陽(yáng)齒輪52'和第 一從動(dòng)鏈輪66'上。
在圖2中示出的九級(jí)自動(dòng)變速器10'的第二實(shí)施例包括第一子變 速器A',該第一子變速器A'包括第二行星齒輪組件30'和第三行星齒 輪組件40'以及第二、第三和第四同步離合器90'、 92'和94'，并且聯(lián) 接到第二從動(dòng)鏈輪76'上并由該第二從動(dòng)鏈輪76'驅(qū)動(dòng)以及聯(lián)接到輸出 軸14'上并驅(qū)動(dòng)該輸出軸14'。第一子變速器A'提供三種速度比或齒輪 比。類似地，第二子變速器B'包括第四行星齒輪組件50'和第五同步 離合器96'以及第六同步離合器98',該第二子變速器B'聯(lián)接到第一從 動(dòng)鏈輪66'上并由該第 一從動(dòng)鏈輪66'所驅(qū)動(dòng)以及聯(lián)接到輸出軸14'上并 驅(qū)動(dòng)該輸出軸14'。第二子變速器B提供兩種速度比或齒輪比。
現(xiàn)在參考圖3和4,將描述九級(jí)自動(dòng)變速器的兩個(gè)實(shí)施例10和 10'的操作。將了解的是，變速器IO和10'能夠以九種前進(jìn)速度、扭矩 或齒輪比和五種倒檔速度、扭矩或齒輪比將扭矩從它們的輸入軸12 和12傳遞到它們的輸出軸14和14'。通過離合器中的兩個(gè)或三個(gè)離合 器的各種組合的促動(dòng)或接合獲得各種前進(jìn)檔或倒檔的齒輪比，如下所 述。圖3是表示被促動(dòng)或接合以便獲得各種前進(jìn)檔或倒檔的齒輪比的 摩擦離合器和同步離合器的各種組合的真值表。還提供了齒輪比和比
階(ratio step), f旦應(yīng)理解的是，這些數(shù)值僅用于示例和例證的目的，并 且可在4艮大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)這些^t值，以適應(yīng)自動(dòng)變速器10和10'的各 種應(yīng)用和搡作準(zhǔn)則。
在空檔中，沒有一個(gè)離合器元件被促動(dòng)或接合。
在表示為Rl的最低速度(最高齒輪比)的倒檔中，促動(dòng)或接合第二 摩擦離合器84、第一同步離合器(制動(dòng)器)88和第二同步離合器(制動(dòng) 器)90。
轉(zhuǎn)向表示為R2的下一個(gè)較高速度(較低齒輪比)的倒檔，不促動(dòng)或 脫離第二摩擦離合器84和第二同步離合器(制動(dòng)器)90，促動(dòng)或接合第 一摩擦離合器82和第五同步離合器(制動(dòng)器)96，同時(shí)第一同步離合器 (制動(dòng)器)88保持促動(dòng)或接合。
當(dāng)選擇和接合較高速度的倒檔、例如R3、 R4等時(shí)，摩擦離合器 和同步離合器的脫離和接合的這種過程根據(jù)圖3的真值表繼續(xù)。應(yīng)指 出的是，在所有五個(gè)倒檔齒輪比中，第一同步離合器(制動(dòng)器)88保持 促動(dòng)或接合。應(yīng)了解的是，實(shí)際上五個(gè)倒檔齒輪比為由子變速器A提 供的三種純粹(pure)的齒輪比和由子變速器B提供的兩種純粹的齒輪 比。
從空檔開始，通過促動(dòng)或4矣合第一摩擦離合器82和第二同步離 合器(制動(dòng)器)90，獲得第一檔。第一檔是通過利用由子變速器A提供 的最低速度檔(最高齒輪比)所獲得的實(shí)際或純粹的齒輪比。
通過不促動(dòng)或脫離第一摩擦離合器82并且促動(dòng)或接合第三摩擦 離合器86和第五同步離合器(制動(dòng)器)96,獲得第二檔。如圖3的真值 表所示，第二同步離合器(制動(dòng)器)90保持促動(dòng)或接合。如圖4所示， 第二檔是通過使由子變速器A提供的最低速度檔(最高齒輪比)和由子 變速器B提供的較低速度檔(較高齒輪比)摻合或混合所獲得的虛擬或 混合的齒輪比。
通過不促動(dòng)或脫離第三摩擦離合器86和第二同步離合器(制動(dòng) 器)90并且保持第五同步離合器(制動(dòng)器)96的促動(dòng)或接合，獲得第三檔。第二摩擦離合器84被促動(dòng)或接合。第三檔是通過利用由子變速 器B提供的較低速度檔(較高齒輪比)所獲得的實(shí)際或純幹的齒輪比。
通過不促動(dòng)或脫離第二摩擦離合器84并且促動(dòng)或接合第三摩擦 離合器86和第三同步離合器92，獲得第四檔。在第三檔到第四檔的 換檔期間和在第四檔中保持第五同步離合器(制動(dòng)器)96的接合或促 動(dòng)。再次并且如圖4所示，第四檔是通過使由子變速器B提供的較低 速度檔(較高齒輪比)與由子變速器A提供的中間速度檔(中間齒輪比) 摻合或混合所獲得的虛擬或混合的齒輪比。
通過不促動(dòng)或脫離第三摩擦離合器86和第五同步離合器(制動(dòng) 器)96并且在保持第三同步離合器(制動(dòng)器)92的促動(dòng)或接合的同時(shí)促 動(dòng)或接合第一摩擦離合器82,獲得第五檔。第五檔是通過利用由子變 速器A提供的中間速度檔(中間齒輪比)所獲得的實(shí)際或純粹的齒輪 比。
通過不促動(dòng)或脫離第一摩擦離合器82并且在保持第三同步離合 器(制動(dòng)器)92的促動(dòng)或接合的同時(shí)促動(dòng)或接合第三摩擦離合器86和 第六同步離合器98,獲得第六檔。如圖4所示，第六檔也是通過使子 變速器A的中間速度檔(中間齒輪比)和子變速器B的較高速度檔(較低 齒輪比)摻合或混合所獲得的虛擬或混合的齒輪比。
通過不促動(dòng)或脫離第三摩擦離合器86和第三同步離合器(制動(dòng) 器)92并且在保持第六同步離合器98的促動(dòng)或接合的同時(shí)促動(dòng)或接合 第二摩擦離合器84,獲得第七檔。第七檔是通過利用子變速器B的較 高速度檔(較低齒輪比)所獲得的實(shí)際或純粹的齒輪比。
通過不促動(dòng)或脫離第二摩擦離合器84并且在保持第六同步離合 器98的促動(dòng)或接合的同時(shí)促動(dòng)或接合第三摩擦離合器86和第四同步 離合器94,獲得第八檔。第八檔也是通過使子變速器A的最高速度 檔(最低齒輪比)和子變速器B的較高速度檔(較低齒輪比)摻合或混合 所獲得的虛擬或混合的齒輪比。
通過不促動(dòng)或脫離第三摩擦離合器86和第六同步離合器98并且
在保持第四同步離合器94的促動(dòng)或接合的同時(shí)促動(dòng)或M第一摩擦 離合器82,獲得第九檔。第九檔是通過利用予變速器A的最高速度 檔(最低齒輪比)所獲得的實(shí)際或純粹的齒輪比。
應(yīng)了解的是，九級(jí)自動(dòng)變速器的第一實(shí)施例10的操作和齒輪狀 態(tài)的上述說明全部并且準(zhǔn)確地適用于九級(jí)變速器的第二實(shí)施例10'的 操作。此外，本說明假設(shè)在給定齒輪比中未具體指出的所有離合器不 促動(dòng)或脫離。本說明還假設(shè)在至少相鄰的齒輪比的換檔期間，在兩個(gè) 齒輪比中促動(dòng)或接合的離合器在換檔期間將保持促動(dòng)或接合。最后， 上述說明假設(shè)調(diào)低速檔基本遵循與對(duì)應(yīng)的調(diào)高速檔相反的順序，并且 可能存在多個(gè)跳躍換檔(skip shift)的機(jī)能，例如從第一檔到第三檔。
現(xiàn)在參考圖4，提供九級(jí)自動(dòng)變速器10和10'的實(shí)際物理檔位與 虛擬或混合檔位之間的關(guān)系的簡(jiǎn)圖。如上所述，第二檔、第四檔、第 六檔和第八檔是通過利用由子變速器A和子變速器B提供的齒輪比的 各種組合所獲得的虛擬或混合的齒輪比，而第一檔、第三檔、第五檔、 第七檔和第九檔是由子變速器A或子變速器B單獨(dú)提供的實(shí)際的物理 或純粹的齒輪比。在圖4中，水平軸線表示空檔，并且在空檔軸線上 方的距離越大表示前進(jìn)齒輪比的數(shù)值越大，而在空檔軸線下方的距離 越大表示倒檔齒輪比的數(shù)值越大。左垂直軸線涉及由子變速器A提供 的純粹的齒輪比，而右垂直軸線涉及由子變速器B提供的純粹的齒輪 比。實(shí)心的黑色圓表示物理或純粹的齒輪比，空?qǐng)A或白色圓表示虛擬 或混合的齒輪比，網(wǎng)狀線圓表示倒檔齒輪比。應(yīng)指出的是，不存在倒 檔的虛擬或混合的齒輪比。
連接第一檔和第三檔的斜線是以下事實(shí)的示例和例證第二檔是 作為由子變速器A提供的第一齒輪比與由子變速器B提供的第三齒輪 比的摻合或混合的虛擬檔。該斜線與標(biāo)記為A-B的中心垂直線的交叉 表示在第一齒輪比與第三齒輪比之間的通過子變速器A和B所獲得的 混合的第二齒輪比。
本發(fā)明的說明在本質(zhì)上僅為示例性的，并且旨在使不脫離本發(fā)明
要點(diǎn)的變型在本發(fā)明的范圍內(nèi)。這種變型不被認(rèn)為脫離了本發(fā)明的精 神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種多級(jí)自動(dòng)變速器，其以組合的形式包括輸入部件，輸出部件，第一、第二、第三和第四行星齒輪組件，其各具有第一、第二和第三部件，第一鏈傳動(dòng)組件和第二鏈傳動(dòng)組件，其各具有一對(duì)鏈輪和鏈輪接合的鏈條，第一連接部件，其用于使所述第一行星齒輪組件的所述部件中的一個(gè)與所述第二鏈傳動(dòng)組件的所述一對(duì)鏈輪中的一個(gè)持續(xù)地連接，第二連接部件，其連接到所述第一行星齒輪組件的所述部件中的另一個(gè)上，第三連接部件，其用于使所述第一行星齒輪組件的所述部件中的所述另一個(gè)與所述第一鏈傳動(dòng)組件的所述一對(duì)鏈輪中的一個(gè)持續(xù)地連接，第四連接部件，其連接到所述第二行星齒輪組件的所述部件中的一個(gè)上，第五連接部件，其用于使所述第二行星齒輪組件的所述部件中的另一個(gè)與所述第三行星齒輪組件的所述部件中的一個(gè)持續(xù)地連接，第六連接部件，其用于使所述第二鏈傳動(dòng)組件的所述一對(duì)鏈輪中的另一個(gè)與所述第二行星齒輪組件的所述部件中的又一個(gè)持續(xù)地連接，第七連接部件，其用于使所述第一鏈傳動(dòng)組件的所述一對(duì)鏈輪中的另一個(gè)與所述第四行星齒輪組件的所述部件中的一個(gè)持續(xù)地連接，第八連接部件，其用于使所述第二行星齒輪組件的所述部件中的所述一個(gè)與所述第三行星齒輪組件的所述部件中的另一個(gè)持續(xù)地連接，所述輸出部件持續(xù)地連接到所述第三行星齒輪組件的所述部件中的又一個(gè)和所述第四行星齒輪組件的所述部件中的另一個(gè)上，和多個(gè)扭矩傳遞裝置，其使所述第一行星齒輪組件的所述部件中的每個(gè)有選擇地連接到所述輸入部件上，使所述第一行星齒輪組件的所述部件中的又一個(gè)有選擇地連接到地，使所述第五連接部件有選擇地連接到地，使所述第四連接部件有選擇地連接到所述第六連接部件上，使所述第四連接部件有選擇地連接到地，使所述第七連接部件有選擇地連接到所述第四行星齒輪組件的所述部件中的又一個(gè)上，以及使所述第四行星齒輪組件的所述部件中的所述又一個(gè)有選擇地連接到地。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于，使所述 第一行星齒輪組件的所述部件中的每個(gè)有選擇地連接到所述輸入部 件上的所述扭矩傳遞裝置是摩擦離合器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于，所述行 星齒輪組件的所述第一、第二和第三部件是太陽(yáng)齒輪、行星齒輪托架 和環(huán)形齒輪中的一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于，所述輸 入部件和所述輸出部件是限定平行的、間隔開的軸線的軸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于，所述輸 出部件是構(gòu)造為用于在兩端提供驅(qū)動(dòng)扭矩的軸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于，所述多 個(gè)扭矩傳遞裝置包括摩擦離合器、同步離合器和制動(dòng)器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于，所述鏈 傳動(dòng)組件與所述輸入部件相對(duì)i也布置。
8. —種多級(jí)自動(dòng)變速器，其以組合的形式包括 輸入部件，輸出部件，第一、第二、第三和第四4亍星齒輪組件，其各具有第一、第二和 第三部件，第一鏈傳動(dòng)組件和第二鏈傳動(dòng)組件，其^有一對(duì)鏈輪和鏈輪接 合的鏈條，第 一連接部件，其用于使所述第 一行星齒輪組件的所述部件中的 所述第一部件與所述第二鏈傳動(dòng)組件的所迷一對(duì)鏈輪中的一個(gè)持續(xù) 地連接，第二連接部件，其連接到所述第一行星齒輪組件的所述部件中的 所述第二部件上，第三連接部件，其用于使所述第一行星齒輪組件的所述部件中的 所述第二部件與所述第一鏈傳動(dòng)組件的所述一對(duì)鏈輪中的一個(gè)持續(xù) 地連接，第四連接部件，其連接到所述第二行星齒輪組件的所述部件中的 所述第二部件上，第五連接部件，其用于使所述第二行星齒輪組件的所述部件中的 所述第三部件與所述第三行星齒輪組件的所述部件中的所述第 一部 件持續(xù)地連接，第六連接部件，其用于使所述第二鏈傳動(dòng)組件的所述一對(duì)鏈輪中 的另一個(gè)與所述第二行星齒輪組件的所述部件中的所述第一部件持 續(xù)地連接，第七連接部件，其用于使所述第一鏈傳動(dòng)組件的所述一對(duì)鏈輪中 的另 一個(gè)與所述第四行星齒輪組件的所述部件中的所述第 一部件持 續(xù)地連接，第八連接部件，其用于使所述第二行星齒輪組件的所述部件中的 所述第二部件與所述第三行星齒輪組件的所述部件中的所述第二部 件持續(xù)地連接，所述輸出部件持續(xù)地連接到所述第三行星齒輪組件的所述部件 中的所述第三部件和所述第四行星齒輪組件的所述部件中的所述第 二部件上，和 多個(gè)扭矩傳遞裝置，其使所述第一行星齒輪組件的所述部件中的 每個(gè)有選擇地連接到所迷輸入部件上，使所述第 一行星齒輪組件的所 述部件中的所述第三部件有選棒地連接到地，使所述第五連接部件有 選擇地連接到地，使所述第四連接部件有選擇地連接到所述第六連接 部件上，使所述第四連接部件有選擇地連接到地，使所述第七連接部 件有選擇地連接到所述第四行星齒輪組件的所述部件中的所述第三 部件上，以及^f吏所述第四行星齒輪組件的所述部件中的所述第三部件 有選擇地連接到地。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的多級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于，所述行 星齒輪組件的所述第一部件是太陽(yáng)齒輪，所述行星齒輪組件的所述第 二部件是行星托架，所述行星齒輪組件的所述第三部件是環(huán)形齒輪。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的多級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于，所述 輸入部件和所述輸出部件是限定平行的、間隔開的軸線的軸。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的多級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于，所述 輸出部件是構(gòu)造為用于在兩端提供驅(qū)動(dòng)扭矩的軸。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的多級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于，所述 多個(gè)扭矩傳遞裝置包括摩擦離合器、同步離合器和制動(dòng)器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的多級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于，所述 鏈傳動(dòng)組件設(shè)置在成對(duì)的所述4亍星齒輪組件之間。
14. 一種多級(jí)自動(dòng)變速器，其以組合的形式包括 輸入部件，輸出部件，第一、第二、第三和第四^f亍星齒輪組件，其各具有太陽(yáng)部件、托 架部件和環(huán)形部件，第 一鏈傳動(dòng)組件和第二鏈傳動(dòng)組件，其各具有一對(duì)鏈輪和鏈輪接 合的鏈條，第一連接部件，其用于使所述第一行星齒輪組件的所述太陽(yáng)部件 與所述第二鏈傳動(dòng)組件的所述一對(duì)鏈輪中的 一個(gè)持續(xù)地連接，第二連接部件，其連接到所述第一^"星齒輪組^f牛的所迷托架部件上，第三連接部件，其用于使所述第一行星齒輪組件的所述托架部件 與所述第一鏈傳動(dòng)組件的所述一對(duì)鏈輪中的一個(gè)持續(xù)地連接，第四連接部件，其連接到所述第二行星齒輪組件的所述托架部件上，第五連接部件，其用于使所述第二行星齒輪組件的所述環(huán)形部件 與所述第三行星齒輪組件的所迷太陽(yáng)部件持續(xù)地連接，第六連接部件，其用于使所述第二鏈傳動(dòng)組件的所述一對(duì)鏈輪中 的另一個(gè)與所述第二行星齒輪組件的所述太陽(yáng)部件持續(xù)地連接，第七連接部件，其用于使所述第一鏈傳動(dòng)組件的所述一對(duì)鏈輪中 的另一個(gè)與所述第四行星齒輪組件的所述太陽(yáng)部件持續(xù)地連接，第八連接部件，其用于使所述第二行星齒輪組件的所述環(huán)形部件 與所述第三行星齒輪組件的所迷環(huán)形部件持續(xù)地連接，所述輸出部件持續(xù)地連接到所述第三行星齒輪組件的所述環(huán)形 部件和所述第四行星齒輪組件的所述托架部件上，和多個(gè)扭矩傳遞裝置，其使所述第一行星齒輪組件的所述部件中的 每個(gè)有選擇地連接到所述輸入部件上，使所述第 一行星齒輪組件的所 述環(huán)形部件有選擇地連接到地，使所述第五連接部件有選擇地連接到 地，使所述第四連接部件有選擇地連接到所述第六連接部件上，使所 述第四連接部件有選擇地連接到地，使所述第七連接部件有選擇地連 接到所述第四行星齒輪組件的所述環(huán)形部件上，以及使所述第四行星 齒輪組件的所述環(huán)形部件有選擇地連接到地。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的多級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于，所述 鏈傳動(dòng)組件彼此平行地設(shè)置。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的多級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于，使所 述第 一行星齒輪組件的所述部件中的每個(gè)有選擇地連接到所述輸入 軸上的所述扭矩傳遞裝置是摩擦離合器。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的多級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于，使所 逸第 一行星齒輪組件的所述環(huán)形部件連接到地、使所述第五連接部件 連接到地、使所述第四連接部件連接到地以及使所述第四行星齒輪組 件的所述環(huán)形部件連接到地的所述扭矩傳遞裝置是制動(dòng)器。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的多級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于，所述 輸入部件和所述輸出部件是限定平行的、間隔開的軸線的軸。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的多級(jí)自動(dòng)變速器，其特征在于，所述 輸出部件是設(shè)置成用于在兩端提供驅(qū)動(dòng)扭矩的軸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種九級(jí)自動(dòng)變速器，其包括四個(gè)行星齒輪組、多個(gè)摩擦離合器及同步離合器和兩個(gè)鏈傳動(dòng)組件。該變速器沿兩條平行的旋轉(zhuǎn)軸線布置由輸入軸限定的第一軸線和由輸出軸限定的第二軸線。該鏈傳動(dòng)組件在設(shè)置于兩條軸線上的鏈輪之間傳輸功率。離合器的各種組合可進(jìn)行接合，以提供九種前進(jìn)速度比和五種倒檔速度比。
文檔編號(hào)F16H3/62GK101358642SQ20081014427
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2008年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者A·W·菲利普斯, J·B·博爾格森 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司