CN103363040B - 多速变速器齿轮和离合器结构布置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及多速变速器齿轮和离合器结构布置。一种变速器包括输入构件、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。每个行星齿轮组包括第一、第二和第三构件。扭矩传递装置包括以各种组合致动以建立多个前进传动比和倒档传动比的离合器和制动器。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求提交于2012年4月3日的美国临时申请No. 61/619,849的权益。以上申请的公开内容以引用方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及多速变速器。更具体而言，本发明涉及用于多速变速器的齿轮和离合器结构布置。
背景技术
此部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，并且可能构成或不构成现有技术。
典型的多速变速器使用摩擦离合器、行星齿轮结构布置和固定互连的组合来实现多个传动比。通常，行星齿轮组的数量和物理布置取决于包装、成本和所需速度比。
虽然现有的变速器实现了这些预期目的，但对于新的和改善的变速器构型的需求基本上是不变的，该构型表现出尤其从效率角度来看改善的性能、响应能力和平滑性以及改善的包装，主要是减小的尺寸和重量。因此，需要一种改善的、高性价比的紧凑多速变速器。
发明内容
动力系包括输入构件、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。每个行星齿轮组包括第一、第二和第三构件。扭矩传递装置包括以各种组合致动以建立多个前进传动比和倒档传动比的离合器和制动器。
在本发明的一个示例中，动力系包括：输入构件；输出构件；传动机构，联接到输出构件；第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其各自具有第一、第二和第三构件；第一互连构件，其连续地互连第一行星齿轮组的第二构件与第三行星齿轮组的第三构件；第二互连构件，其连续地互连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；第三互连构件，其连续地互连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；第四互连构件，其连续地互连第三行星齿轮组的第二构件与第四行星齿轮组的第三构件；以及第五互连构件，其连续地互连第三行星齿轮组的第一构件与第四行星齿轮组的第二构件。七个扭矩传递机构可各自选择性地接合以互连第一、第二和第三构件中的至少一个与第一、第二和第三构件中的至少另一个以及固定构件。七个扭矩传递机构可以至少两个的组合选择性地接合以在输入构件和输出构件之间建立至少十个前进速度比和至少一个倒档速度比。
在本发明的另一示例中，七个扭矩传递机构中的第一个可选择性地接合以互连第三行星齿轮组的第一构件和第四行星齿轮组的第二构件与输入构件和第二行星齿轮组的第一构件。
在本发明的又一示例中，七个扭矩传递机构中的第二个可选择性地接合以互连第二行星齿轮组的第三构件、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与输入构件和第二行星齿轮组的第一构件。
在本发明的另一示例中，七个扭矩传递机构中的第三个可选择性地接合以互连第三行星齿轮组的第一构件和第四行星齿轮组的第二构件与第四行星齿轮组的第三构件、第三行星齿轮组的第二构件和第二行星齿轮组的第三构件。
在本发明的另一示例中，七个扭矩传递机构中的第三个可选择性地接合以互连第四行星齿轮组的第一构件与第四行星齿轮组的第三构件、第三行星齿轮组的第二构件和第二行星齿轮组的第三构件。
在本发明的另一示例中，七个扭矩传递机构中的第三个可选择性地接合以互连第四行星齿轮组的第一构件与第四行星齿轮组的第二构件和第三行星齿轮组的第一构件。
在本发明的另一示例中，七个扭矩传递机构中的第四个可选择性地接合以互连第四行星齿轮组的第一构件与固定构件。
在本发明的另一示例中，七个扭矩传递机构中的第五个可选择性地接合以互连第四行星齿轮组的第二构件和第三行星齿轮组的第一构件与固定构件。
在本发明的另一示例中，七个扭矩传递机构中的第六个可选择性地接合以互连第四行星齿轮组的第三构件、第三行星齿轮组的第二构件和第二行星齿轮组的第三构件与固定构件。
在本发明的另一示例中，七个扭矩传递机构中的第七个可选择性地接合以互连第一行星齿轮组的第一构件与固定构件。
在本发明的另一示例中，输入构件连续地连接以用于与第二行星齿轮组的第一构件共同旋转。
在本发明的另一示例中，输出构件连续地连接以用于与第一行星齿轮组的第二构件和第三行星齿轮组的第三构件共同旋转。
在本发明的另一示例中，第一行星齿轮组的第一构件、第二行星齿轮组的第一构件、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各自为太阳齿轮，第一行星齿轮组的第二构件、第二行星齿轮组的第二构件、第三行星齿轮组的第二构件和第四行星齿轮组的第二构件各自为齿轮架构件，并且第一行星齿轮组的第三构件、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各自为齿圈。
在本发明的另一示例中，输出扭矩通过输出构件被传递到传动机构，其中传动机构包括差速器组件，其为机动车辆提供前轮驱动和全轮驱动模式。
在本发明的另一示例中，传动机构包括：传动齿轮系，其具有与第二传动齿轮互相啮合的第一传动齿轮，其中第一传动齿轮可旋转地固定到输出构件，并且第二传动齿轮可旋转地固定到中间轴；差速齿轮组，其用于驱动一对车轮；小齿轮，其可旋转地固定到中间轴；以及输入差速齿轮，其与小齿轮啮合且被构造成可旋转地驱动差速齿轮组。
在本发明的另一示例中，传动机构包括：动力传递组件，其具有第一传动齿轮和第二传动齿轮，其中第一传动齿轮可旋转地固定到输出构件，并且第二传动齿轮可旋转地固定到传动轴；动力传递构件，其可旋转地联接第一和第二传动齿轮以用于将旋转能从第一传动齿轮传递到第二传动齿轮；最终传动行星齿轮组，其联接到传动轴以用于接收来自第二传动齿轮的驱动扭矩；以及差速齿轮组，其联接到最终传动行星齿轮组和一对车轮以用于接收最终传动旋转扭矩并将最终传动扭矩传递到该对车轮。
在本发明的另一示例中，动力传递构件为链条或皮带。
在本发明的另一示例中，最终传动行星齿轮组包括太阳齿轮、齿圈和齿轮架构件，并且其中太阳齿轮连接到传动轴，齿圈连接到固定构件，并且齿轮架构件联接到差速齿轮组。
在本发明的另一示例中，变矩器联接到输入构件，该变矩器为输入构件提供输入扭矩。
另外的特征、优点和适用范围将从本文提供的描述变得显而易见。应当理解，描述和具体示例仅意图用于举例说明，而并非意图限制本公开的范围。
本发明提供下列技术方案。
技术方案1. 一种在机动车辆中的动力系，包括：
输入构件；
输出构件；
传动机构，其联接到所述输出构件；
第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其各自具有第一、第二和第三构件；
第一互连构件，其连续地互连所述第一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三构件；
第二互连构件，其连续地互连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；
第三互连构件，其连续地互连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；
第四互连构件，其连续地互连所述第三行星齿轮组的所述第二构件与所述第四行星齿轮组的所述第三构件；
第五互连构件，其连续地互连所述第三行星齿轮组的所述第一构件与所述第四行星齿轮组的所述第二构件；以及
七个扭矩传递机构，其可各自选择性地接合以互连所述第一、第二和第三构件中的至少一个与所述第一、第二和第三构件中的至少另一个以及固定构件，并且
其中，所述七个扭矩传递机构可以至少两个的组合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十个前进速度比和至少一个倒档速度比。
技术方案2. 根据技术方案1所述的动力系，其中所述七个扭矩传递机构中的第一个可选择性地接合以互连所述第三行星齿轮组的所述第一构件和所述第四行星齿轮组的所述第二构件与所述输入构件和所述第二行星齿轮组的所述第一构件。
技术方案3. 根据技术方案2所述的动力系，其中所述七个扭矩传递机构中的第二个可选择性地接合以互连所述第二行星齿轮组的所述第三构件、所述第三行星齿轮组的所述第二构件和所述第四行星齿轮组的所述第三构件与所述输入构件和所述第二行星齿轮组的所述第一构件。
技术方案4. 根据技术方案3所述的动力系，其中所述七个扭矩传递机构中的第四个可选择性地接合以互连所述第四行星齿轮组的所述第一构件与所述固定构件。
技术方案5. 根据技术方案4所述的动力系，其中所述七个扭矩传递机构中的第五个可选择性地接合以互连所述第四行星齿轮组的所述第二构件和所述第三行星齿轮组的所述第一构件与所述固定构件。
技术方案6. 根据技术方案5所述的动力系，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互连所述第四行星齿轮组的所述第三构件、所述第三行星齿轮组的第二构件和所述第二行星齿轮组的所述第三构件与所述固定构件。
技术方案7. 根据技术方案6所述的动力系，其中所述七个扭矩传递机构中的第七个可选择性地接合以互连所述第一行星齿轮组的所述第一构件与所述固定构件。
技术方案8. 根据技术方案7所述的动力系，其中所述七个扭矩传递机构中的第三个可选择性地接合以互连所述第三行星齿轮组的所述第一构件和所述第四行星齿轮组的所述第二构件与所述第四行星齿轮组的所述第三构件、所述第三行星齿轮组的所述第二构件和所述第二行星齿轮组的所述第三构件。
技术方案9. 根据技术方案7所述的动力系，其中所述七个扭矩传递机构中的第三个可选择性地接合以互连所述第四行星齿轮组的所述第一构件与所述第四行星齿轮组的所述第三构件、所述第三行星齿轮组的所述第二构件和所述第二行星齿轮组的所述第三构件。
技术方案10. 根据技术方案7所述的动力系，其中所述七个扭矩传递机构中的第三个可选择性地接合以互连所述第四行星齿轮组的所述第一构件与所述第四行星齿轮组的所述第二构件和所述第三行星齿轮组的所述第一构件。
技术方案11. 根据技术方案1所述的动力系，其中所述输入构件连续地连接以用于与所述第二行星齿轮组的所述第一构件共同旋转。
技术方案12. 根据技术方案1所述的动力系，其中所述输出构件连续地连接以用于与所述第一行星齿轮组的所述第二构件和所述第三行星齿轮组的所述第三构件共同旋转。
技术方案13. 根据技术方案1所述的动力系，其中所述第一行星齿轮组的所述第一构件、所述第二行星齿轮组的所述第一构件、所述第三行星齿轮组的所述第一构件和所述第四行星齿轮组的所述第一构件各自为太阳齿轮，所述第一行星齿轮组的所述第二构件、所述第二行星齿轮组的所述第二构件、所述第三行星齿轮组的所述第二构件和所述第四行星齿轮组的所述第二构件各自为齿轮架构件，并且所述第一行星齿轮组的所述第三构件、所述第二行星齿轮组的所述第三构件、所述第三行星齿轮组的所述第三构件和所述第四行星齿轮组的所述第三构件各自为齿圈。
技术方案14. 根据技术方案1所述的动力系，其中输出扭矩通过所述输出构件被传递到所述传动机构，其中所述传动机构包括差速器组件，所述差速器组件为所述机动车辆提供前轮驱动和全轮驱动模式。
技术方案15. 根据技术方案1所述的动力系，其中所述传动机构包括：
传动齿轮系，其具有与第二传动齿轮互相啮合的第一传动齿轮，其中所述第一传动齿轮可旋转地固定到所述输出构件，并且所述第二传动齿轮可旋转地固定到中间轴；
差速齿轮组，其用于驱动一对车轮；
小齿轮，其可旋转地固定到所述中间轴；以及
输入差速齿轮，其与所述小齿轮啮合并且被构造成可旋转地驱动所述差速齿轮组。
技术方案16. 根据技术方案1所述的动力系，其中所述传动机构包括：
动力传递组件，其具有第一传动齿轮和第二传动齿轮，其中所述第一传动齿轮可旋转地固定到所述输出构件，并且所述第二传动齿轮可旋转地固定到传动轴；
动力传递构件，其可旋转地联接所述第一和第二传动齿轮以用于将转动能从所述第一传动齿轮传递到所述第二传动齿轮；
最终传动行星齿轮组，其联接到所述传动轴以用于接收来自所述第二传动齿轮的驱动扭矩；以及
差速齿轮组，其联接到所述最终传动行星齿轮组和一对车轮以用于接收最终传动旋转扭矩并将所述最终传动扭矩传递到所述一对车轮。
技术方案17. 根据技术方案16所述的动力系，其中所述动力传递构件为链条或皮带。
技术方案18. 根据技术方案17所述的动力系，其中所述最终传动行星齿轮组包括太阳齿轮、齿圈和齿轮架构件，并且其中所述太阳齿轮连接到所述传动轴，所述齿圈连接到所述固定构件，并且所述齿轮架构件联接到所述差速齿轮组。
技术方案19. 根据技术方案1所述的动力系，还包括联接到所述输入构件的变矩器，所述变矩器为所述输入构件提供输入扭矩。
技术方案20. 一种变速器，包括：
输入构件；
输出构件；
第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其各自具有太阳齿轮、齿轮架构件和齿圈，其中所述输入构件连续地连接以用于与所述第二行星齿轮组的所述太阳齿轮共同旋转，并且其中所述输出构件连续地连接以用于与所述第一行星齿轮组的所述齿轮架构件共同旋转；
第一互连构件，其连续地互连所述第一行星齿轮组的所述齿轮架构件与所述第三行星齿轮组的所述齿圈；
第二互连构件，其连续地互连所述第一行星齿轮组的所述齿圈与所述第二行星齿轮组的所述齿轮架构件；
第三互连构件，其连续地互连所述第二行星齿轮组的所述齿圈与所述第三行星齿轮组的所述齿轮架构件；
第四互连构件，其连续地互连所述第三行星齿轮组的所述齿轮架构件与所述第四行星齿轮组的所述齿圈；
第五互连构件，其连续地互连所述第三行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述第四行星齿轮组的所述齿轮架构件；
第一扭矩传递机构，其可选择性地接合以互连所述第三行星齿轮组的所述太阳齿轮和所述第四行星齿轮组的所述齿轮架构件与所述输入构件和所述第二行星齿轮组的所述太阳齿轮；
第二扭矩传递机构，其可选择性地接合以互连所述第二行星齿轮组的所述齿圈、所述第三行星齿轮组的所述齿轮架构件和所述第四行星齿轮组的所述齿圈与所述输入构件和所述第二行星齿轮组的所述太阳齿轮；
第三扭矩传递机构，其可选择性地接合以互连所述第四行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述第四行星齿轮组的所述齿圈、所述第三行星齿轮组的所述齿轮架构件和所述第二行星齿轮组的所述齿圈；
第四扭矩传递机构，其可选择性地接合以互连所述第四行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述固定构件；
第五扭矩传递机构，其可选择性地接合以互连所述第四行星齿轮组的所述齿轮架构件和所述第三行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述固定构件；
第六扭矩传递机构，其可选择性地接合以互连所述第四行星齿轮组的所述齿圈、所述第三行星齿轮组的齿轮架构件和所述第二行星齿轮组的所述齿圈与所述固定构件；以及
第七扭矩传递机构，其可选择性地接合以互连所述第一行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述固定构件，并且
其中，所述扭矩传递机构可以至少两个的组合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。
附图说明
本文所述附图仅用于举例说明，而并非意图以任何方式限制本公开的范围。附图中的部件未必按比例绘制，而是会进行突出以示出本发明的原理。此外，在附图中，在所有视图中相同的附图标记标示对应的部件。在附图中：
图1是根据本发明的原理的具有齿轮和离合器结构布置的变速器的示意图；
图2是提供在图1所示变速器的可用前进和倒档速度比或传动比中每一个中的各种扭矩传递元件的接合状态的真值表；
图3示出根据本发明的原理的用于图1所示变速器的备选传动机构；
图4是根据本发明的原理的具有齿轮和离合器结构布置的另一个实施例的变速器的示意图；
图5是根据本发明的原理的具有齿轮和离合器结构布置的再一个实施例的变速器的示意图；以及
图6是根据本发明的原理的具有齿轮和离合器结构布置的又一个实施例的变速器的示意图。
具体实施方式
以下描述本质上仅仅是示例性的，而并非意图限制本公开、应用或用途。
首先应当理解，本发明的多速自动变速器的实施例具有在四个行星齿轮组的元件之间的永久机械连接的布置。第一行星齿轮组的第二部件或元件永久联接到第三行星齿轮组的第三部件或元件。第一行星齿轮组的第三部件或元件永久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三部件或元件永久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。第三行星齿轮组的第一部件或元件永久联接到第四行星齿轮组的第二部件或元件。
现在参看附图，具有体现本发明的原理的齿轮和离合器结构布置的变速器在图1中示出且标示为10。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和第四行星齿轮组20以及输出轴或构件22。行星齿轮组14、16、18和20中的每一个包括对应于太阳齿轮构件、行星齿轮架构件和齿圈构件中的一个的三个构件或节点。例如，输入构件12连续地联接到第二行星齿轮组16的第一节点16A。输出构件22联接到第一行星齿轮组14的第二节点14B和第三行星齿轮组18的第三节点18C。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的第三节点18C。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的第三节点16C联接到第三行星齿轮组18的第二节点18B。第三行星齿轮组18的第一节点18A联接到第四行星齿轮组20的第二节点20B。第三行星齿轮组18的第二节点18B联接到第四行星齿轮组20的第三节点20C。
第一离合器26选择性地连接输入构件或轴12和第二行星齿轮组16的第一节点16A与第三行星齿轮组18的第一节点18A和第四行星齿轮组20的第二节点20B。第二离合器28选择性地连接输入构件或轴12和第二行星齿轮组16的第一节点16A与第二行星齿轮组16的第三节点16C、第三行星齿轮组18的第二节点18B和第四行星齿轮组20的第三节点20C。第三离合器30选择性地连接第四行星齿轮组20的第三节点20C与第三行星齿轮组18的第三节点18C、第一行星齿轮组14的第二节点14B和输出构件22。第一制动器32选择性地连接第四行星齿轮组20的第一节点20A与固定构件或变速器壳体50。第二制动器34选择性地连接第三行星齿轮组18的第一节点18A和第四行星齿轮组20的第二节点20B与固定构件或变速器壳体50。第三制动器36选择性地连接第二行星齿轮组16的第三节点16C、第三行星齿轮组18的第二节点18B和第四行星齿轮组20的第三节点20C与固定构件或变速器壳体50。
行星齿轮组14包括太阳齿轮构件14A、齿圈构件14C和可旋转地支撑一组行星齿轮14D的行星齿轮架构件14B。太阳齿轮构件14A连接用于与第一轴或互连构件42共同旋转。齿圈构件14C连接用于与第二轴或互连构件44共同旋转。行星齿轮架构件14B连接用于与输出轴或构件22共同旋转。行星齿轮14D各自被构造成与太阳齿轮构件14A和齿圈构件14C两者互相啮合。
行星齿轮组16包括太阳齿轮构件16A、齿圈构件16C和可旋转地支撑一组行星齿轮16D的行星齿轮架构件16B。太阳齿轮构件16A连接用于与输入轴或构件12共同旋转。齿圈构件16C连接用于与第三轴或互连构件46共同旋转。行星齿轮架构件16B连接用于与第二轴或互连构件44共同旋转。行星齿轮16D各自被构造成与太阳齿轮构件16A和齿圈构件16C两者互相啮合。
行星齿轮组18包括太阳齿轮构件18A、齿圈构件18C和可旋转地支撑一组行星齿轮18D(仅示出其中一个)的行星齿轮架构件18B。太阳齿轮构件18A连接用于与第四轴或互连构件48、第五轴或互连构件52和第六轴或互连构件60共同旋转。齿圈构件18C连接用于与输出轴或构件22共同旋转。行星齿轮架构件18B连接用于与第三轴或互连构件46和第七轴或互连构件54共同旋转。行星齿轮18D各自被构造成与太阳齿轮构件18A和齿圈构件18C两者互相啮合。
行星齿轮组20包括太阳齿轮构件20A、齿圈构件20C和可旋转地支撑一组行星齿轮20D的行星齿轮架构件20B。太阳齿轮构件20A连接用于与第八轴或互连构件56共同旋转。齿圈构件20C连接用于与第九轴或互连构件58和第六轴或互连构件54共同旋转。行星齿轮架构件20B连接用于与第五轴或互连构件52、第四轴或互连构件48和第六轴或互连构件60共同旋转。行星齿轮20D各自被构造成与太阳齿轮构件20A和齿圈构件20C两者互相啮合。
变速器10还包括扭矩传递机构或离合器26、28、30以及制动器32、34、36和38，它们允许轴或互连构件、行星齿轮组的构件与壳体的选择性互连。例如，第一离合器26可选择性地接合以连接输入轴或构件12与第四轴或互连构件48。第二离合器28可选择性地接合以连接输入轴或构件12与第三轴或互连构件46。第三离合器30可选择性地接合以连接输出轴或构件22与第六轴或互连构件54。第一制动器32可选择性地接合以连接第六轴或互连构件60与固定元件或变速器壳体50，以便限制构件60相对于变速器壳体50旋转。第二制动器34可选择性地接合以连接第八轴或互连构件56与固定元件或变速器壳体50，以便限制构件60相对于变速器壳体50旋转。第三制动器36可选择性地接合以连接第九轴或互连构件58与固定元件或变速器壳体50，以便限制构件58相对于变速器壳体50旋转。第四制动器38可选择性地接合以连接第一轴或互连构件42与固定元件或变速器壳体50，以便限制构件42相对于变速器壳体50旋转。
应当理解，变速器10能够将扭矩以至少十个前进速度比或扭矩比和至少一个倒档速度比或扭矩比从输入轴或构件12传递到输出轴或构件22。每个前进和倒档速度比或扭矩比通过扭矩传递机构中的一个或多个(即，第一离合器26、第二离合器28、第三离合器30、第一制动器32、第二制动器34、第三制动器36和第四制动器36)的接合来实现。扭矩传递装置26、28、30、32、34、36和38可以是任何合适类型的装置。例如，它们可以是摩擦离合器、带式离合器、齿式离合器或同步器机构。七个扭矩传递装置26、28、30、32、34、36和38可以任何合适的方式布置以最小化内部包装复杂性。此外，扭矩传递装置30可以是轴承式施加的离合器。
图2是提供被启动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”表示特定离合器或制动器接合以实现所需档位状态。“O”表示特定扭矩传递装置(即，制动器或离合器)接通或启用，但不传送扭矩。还提供了各种档位状态的实际数值传动比，但应当理解，这些数值仅为示例性的，并且它们可以在较大范围内调整以适应变速器10的各种应用和操作标准。当然，可以根据所选的齿轮直径、齿轮齿数和齿轮构型实现其它传动比。
应当理解，对十速变速器10的操作和档位状态的前述说明假设：首先，在给定档位状态中未特别涉及的所有离合器是不活动的或分离的；其次，在换档期间，即至少在相邻档位状态之间改变档位状态期间，在两种档位状态下接合或启用的离合器将保持接合或启用。
返回图1，根据本发明的原理，输入轴或构件12连续地连接到诸如启动装置70的变矩器，并且输出轴或构件22连续地连接到输出传动机构90。启动装置70包括包含在联接到变速器壳体50的壳体71内的叶轮72。叶轮72通过单向离合器74连接到定子，单向离合器74确保叶轮仅在一个方向上旋转。叶轮72还由轴或构件78连接到机动车辆发动机。启动装置70还包括具有两个弹簧/阻尼器80和84的双弹簧/阻尼器组件82。弹簧/阻尼器组件82利用离合器76选择性地联接到叶轮72以最小化向变速器10的振动传递。此外，当离合器76接合时，来自发动机的扭矩被传递到变速器10。在其它实施中，启动装置70可包括流体离合器，其经受滑移效应且可选地设有闭锁离合器、湿式或干式摩擦离合器、或P2电动机装置。
传动机构90利用一对链轮92和94联接到输出轴或构件22，链轮92和94通过链条96连接在一起。传动机构90包括行星齿轮组，行星齿轮组具有太阳齿轮构件98A、齿圈构件98C和可旋转地支撑一组行星齿轮98D的行星齿轮架构件98B。太阳齿轮构件98A连接用于与轴或互连构件100共同旋转。齿圈构件98C连接到变速器壳体50。行星齿轮架构件98B连接用于与诸如小齿轮/齿轮组件102的开放式差速器共同旋转。行星齿轮98D各自被构造成与太阳齿轮构件98A和齿圈构件98C两者互相啮合。
小齿轮/齿轮组件102包括销114，销114与一组小齿轮122接合使得来自变速器10的扭矩通过小齿轮/齿轮组件传递到驱动机动车辆的前轮的一组轮轴106和108。传动机构90还包括一对机构110和112，机构110和112与相应的花键接合，使得变速器10适于在全轮驱动模式下使用。
在另一布置中，两轴线链条机构90被图3所示的三轴线齿轮传动机构190代替。传动机构190包括联接到大齿圈198的一组齿轮192、194和196。大齿圈198附接到由一组轴承204支撑的轴202。较小的齿圈200也附接到轴202，使得在大齿圈198和小齿圈200之间存在乘数效应。扭矩从齿轮200传递到另一个齿轮206，齿轮206继而旋转轴或构件208。轴或构件208连接到小齿轮/齿轮组件102。小齿轮/齿轮组件102的部件和操作与上文参照两轴线链条传动机构所述相同。
现在转到图4，变速器的另一个实施例大体由附图标记200指示。变速器200类似于图1和图2中所述变速器10，并且相同的部件由相同的附图标记指示。然而，变速器200具有第三离合器30的备选布置。例如，变速器200中的第三离合器30选择性地连接第四行星齿轮组20的第三节点或齿圈20C、第三行星齿轮组18的第二节点或齿轮架构件18B、以及第二行星齿轮组16的第三节点或齿圈16C与第四行星齿轮组20的第二节点或齿轮架构件20B和第三行星齿轮组18的第一节点或太阳齿轮18A。为了适应这种新构型，第三离合器30和第三制动器36的轴向位置被切换，使得第三制动器36设置在第三离合器30的轴向前方(即，最靠近启动装置70)。应当理解，变速器200可包括图1所示两轴线链条机构90或图3所示三轴线齿轮传动机构190。应当理解，变速器200能够将扭矩以至少十个前进速度比或扭矩比和至少一个倒档速度比或扭矩比从输入轴或构件12传递到输出轴或构件22。每个前进和倒档速度比或扭矩比通过扭矩传递机构中的一个或多个(即，第一离合器26、第二离合器28、第三离合器30、第一制动器32、第二制动器34、第三制动器36和第四制动器36)的接合来实现。图2所示真值表提供了启动或接合以实现变速器200的各种档位状态的扭矩传递机构的各种组合。
参看图5，变速器的另一个实施例大体由附图标记300指示。变速器300类似于图1和图2中所述变速器10，并且相同的部件由相同的附图标记指示。然而，变速器300具有第三离合器30的备选布置。例如，变速器300中的第三离合器30选择性地连接第四行星齿轮组20的第三节点或齿圈20C、第三行星齿轮组18的第二节点或齿轮架构件18B和第二行星齿轮组16的第三节点或齿圈16C与第四行星齿轮组20的第一节点或太阳齿轮20A。为了适应这种新构型，第三离合器30和第三制动器36的轴向位置被切换，使得第三制动器36设置在第三离合器30的轴向前方(即，最靠近启动装置70)。应当理解，变速器300可包括图1所示两轴线链条机构90或图3所示三轴线齿轮传动机构190。应当理解，变速器300能够将扭矩以至少十个前进速度比或扭矩比和至少一个倒档速度比或扭矩比从输入轴或构件12传递到输出轴或构件22。每个前进和倒档速度比或扭矩比通过扭矩传递机构中的一个或多个(即，第一离合器26、第二离合器28、第三离合器30、第一制动器32、第二制动器34、第三制动器36和第四制动器36)的接合来实现。图2所示真值表提供了启动或接合以实现变速器300的各种档位状态的扭矩传递机构的各种组合。
参看图6，变速器的另一个实施例大体由附图标记400指示。变速器400类似于图1和图2中所述变速器10，并且相同的部件由相同的附图标记指示。然而，变速器400具有第三离合器30的备选布置。例如，变速器400中的第三离合器30选择性地连接第四行星齿轮组20的第二节点或齿轮架构件20B和第三行星齿轮组18的第一节点或太阳齿轮18A与第四行星齿轮组20的第一节点或太阳齿轮20A。为了适应这种新构型，第三离合器30和第三制动器36的轴向位置被切换，使得第三制动器36设置在第三离合器30的轴向前方(即，最靠近启动装置70)。应当理解，变速器400可包括图1所示两轴线链条机构90或图3所示三轴线齿轮传动机构190。应当理解，变速器400能够将扭矩以至少十个前进速度比或扭矩比和至少一个倒档速度比或扭矩比从输入轴或构件12传递到输出轴或构件22。每个前进和倒档速度比或扭矩比通过扭矩传递机构中的一个或多个(即，第一离合器26、第二离合器28、第三离合器30、第一制动器32、第二制动器34、第三制动器36和第四制动器36)的接合来实现。图2所示真值表提供了启动或接合以实现变速器400的各种档位状态的扭矩传递机构的各种组合。
本发明的描述本质上仅仅是示例性的，并且不脱离本发明要旨的变型意图在本发明的范围内。这样的变型不被认为偏离本发明的精神和范围。
Claims (19)
1.一种在机动车辆中的动力系，包括：
输入构件；
输出构件；
传动机构，其联接到所述输出构件；
第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其各自具有太阳齿轮、齿轮架构件和齿圈；
第一互连构件，其连续地互连所述第一行星齿轮组的所述齿轮架构件与所述第三行星齿轮组的所述齿圈；
第二互连构件，其连续地互连所述第一行星齿轮组的所述齿圈与所述第二行星齿轮组的所述齿轮架构件；
第三互连构件，其连续地互连所述第二行星齿轮组的所述齿圈与所述第三行星齿轮组的所述齿轮架构件；
第四互连构件，其连续地互连所述第三行星齿轮组的所述齿轮架构件与所述第四行星齿轮组的所述齿圈；
第五互连构件，其连续地互连所述第三行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述第四行星齿轮组的所述齿轮架构件；以及
七个扭矩传递机构，其可各自选择性地接合以互连所述太阳齿轮、齿轮架构架和齿圈中的至少一个与所述太阳齿轮、齿轮架构件和齿圈中的至少另一个以及固定构件，并且
其中，所述七个扭矩传递机构可以两个的组合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十个前进速度比和一个倒档速度比。
2.根据权利要求1所述的动力系，其中所述七个扭矩传递机构中的第一个可选择性地接合以互连所述第三行星齿轮组的所述太阳齿轮和所述第四行星齿轮组的所述齿轮架构件与所述输入构件和所述第二行星齿轮组的所述太阳齿轮。
3.根据权利要求2所述的动力系，其中所述七个扭矩传递机构中的第二个可选择性地接合以互连所述第二行星齿轮组的所述齿圈、所述第三行星齿轮组的所述齿轮架构件和所述第四行星齿轮组的所述齿圈与所述输入构件和所述第二行星齿轮组的所述太阳齿轮。
4.根据权利要求3所述的动力系，其中所述七个扭矩传递机构中的第四个可选择性地接合以互连所述第四行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述固定构件。
5.根据权利要求4所述的动力系，其中所述七个扭矩传递机构中的第五个可选择性地接合以互连所述第四行星齿轮组的所述齿轮架构件和所述第三行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述固定构件。
6.根据权利要求5所述的动力系，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互连所述第四行星齿轮组的所述齿圈、所述第三行星齿轮组的齿轮架构件和所述第二行星齿轮组的所述齿圈与所述固定构件。
7.根据权利要求6所述的动力系，其中所述七个扭矩传递机构中的第七个可选择性地接合以互连所述第一行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述固定构件。
8.根据权利要求7所述的动力系，其中所述七个扭矩传递机构中的第三个可选择性地接合以互连所述第三行星齿轮组的所述太阳齿轮和所述第四行星齿轮组的所述齿轮架构件与所述第四行星齿轮组的所述齿圈、所述第三行星齿轮组的所述齿轮架构件和所述第二行星齿轮组的所述齿圈。
9.根据权利要求7所述的动力系，其中所述七个扭矩传递机构中的第三个可选择性地接合以互连所述第四行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述第四行星齿轮组的所述齿圈、所述第三行星齿轮组的所述齿轮架构件和所述第二行星齿轮组的所述齿圈。
10.根据权利要求7所述的动力系，其中所述七个扭矩传递机构中的第三个可选择性地接合以互连所述第四行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述第四行星齿轮组的所述齿轮架构件和所述第三行星齿轮组的所述太阳齿轮。
11.根据权利要求1所述的动力系，其中所述输入构件连续地连接以用于与所述第二行星齿轮组的所述太阳齿轮共同旋转。
12.根据权利要求1所述的动力系，其中所述输出构件连续地连接以用于与所述第一行星齿轮组的所述齿轮架构件和所述第三行星齿轮组的所述齿圈共同旋转。
13.根据权利要求1所述的动力系，其中输出扭矩通过所述输出构件被传递到所述传动机构，其中所述传动机构包括差速器组件，所述差速器组件为所述机动车辆提供前轮驱动和全轮驱动模式。
14.根据权利要求1所述的动力系，其中所述传动机构包括：
传动齿轮系，其具有与第二传动齿轮互相啮合的第一传动齿轮，其中所述第一传动齿轮可旋转地固定到所述输出构件，并且所述第二传动齿轮可旋转地固定到中间轴；
差速齿轮组，其用于驱动一对车轮；
小齿轮，其可旋转地固定到所述中间轴；以及
输入差速齿轮，其与所述小齿轮啮合并且被构造成可旋转地驱动所述差速齿轮组。
15.根据权利要求1所述的动力系，其中所述传动机构包括：
动力传递组件，其具有第一传动齿轮和第二传动齿轮，其中所述第一传动齿轮可旋转地固定到所述输出构件，并且所述第二传动齿轮可旋转地固定到传动轴；
动力传递构件，其可旋转地联接所述第一和第二传动齿轮以用于将转动能从所述第一传动齿轮传递到所述第二传动齿轮；
最终传动行星齿轮组，其联接到所述传动轴以用于接收来自所述第二传动齿轮的驱动扭矩；以及
差速齿轮组，其联接到所述最终传动行星齿轮组和一对车轮以用于接收最终传动旋转扭矩并将所述最终传动扭矩传递到所述一对车轮。
16.根据权利要求15所述的动力系，其中所述动力传递构件为链条或皮带。
17.根据权利要求16所述的动力系，其中所述最终传动行星齿轮组包括太阳齿轮、齿圈和齿轮架构件，并且其中所述太阳齿轮连接到所述传动轴，所述齿圈连接到所述固定构件，并且所述齿轮架构件联接到所述差速齿轮组。
18.根据权利要求1所述的动力系，还包括联接到所述输入构件的变矩器，所述变矩器为所述输入构件提供输入扭矩。
19.一种变速器，包括：
输入构件；
输出构件；
第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其各自具有太阳齿轮、齿轮架构件和齿圈，其中所述输入构件连续地连接以用于与所述第二行星齿轮组的所述太阳齿轮共同旋转，并且其中所述输出构件连续地连接以用于与所述第一行星齿轮组的所述齿轮架构件共同旋转；
第一互连构件，其连续地互连所述第一行星齿轮组的所述齿轮架构件与所述第三行星齿轮组的所述齿圈；
第二互连构件，其连续地互连所述第一行星齿轮组的所述齿圈与所述第二行星齿轮组的所述齿轮架构件；
第三互连构件，其连续地互连所述第二行星齿轮组的所述齿圈与所述第三行星齿轮组的所述齿轮架构件；
第四互连构件，其连续地互连所述第三行星齿轮组的所述齿轮架构件与所述第四行星齿轮组的所述齿圈；
第五互连构件，其连续地互连所述第三行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述第四行星齿轮组的所述齿轮架构件；
第一扭矩传递机构，其可选择性地接合以互连所述第三行星齿轮组的所述太阳齿轮和所述第四行星齿轮组的所述齿轮架构件与所述输入构件和所述第二行星齿轮组的所述太阳齿轮；
第二扭矩传递机构，其可选择性地接合以互连所述第二行星齿轮组的所述齿圈、所述第三行星齿轮组的所述齿轮架构件和所述第四行星齿轮组的所述齿圈与所述输入构件和所述第二行星齿轮组的所述太阳齿轮；
第三扭矩传递机构，其可选择性地接合以互连所述第四行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述第四行星齿轮组的所述齿圈、所述第三行星齿轮组的所述齿轮架构件和所述第二行星齿轮组的所述齿圈；
第四扭矩传递机构，其可选择性地接合以互连所述第四行星齿轮组的所述太阳齿轮与固定构件；
第五扭矩传递机构，其可选择性地接合以互连所述第四行星齿轮组的所述齿轮架构件和所述第三行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述固定构件；
第六扭矩传递机构，其可选择性地接合以互连所述第四行星齿轮组的所述齿圈、所述第三行星齿轮组的齿轮架构件和所述第二行星齿轮组的所述齿圈与所述固定构件；以及
第七扭矩传递机构，其可选择性地接合以互连所述第一行星齿轮组的所述太阳齿轮与所述固定构件，并且
其中，所述扭矩传递机构可以两个的组合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十个前进速度比和一个倒档速度比。
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