[0002] 本申请要求2012年3月5日递交的美国临时申请No.61/606791的权益。上述申请所披露的内容通过引用结合于本文中。
技术领域
[0003] 本
发明总体涉及一种具有多个
行星齿轮组和多个
扭矩传递设备的多速变速器，更为特别地是涉及一种具有多个速度、至少四个行星齿轮组和多个扭矩传递设备的变速器。
背景技术
[0004] 这一部分的陈述中仅提供与本公开有关的背景技术信息，其可以构成
现有技术或者可以不构成现有技术。
[0005] 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部件的组合来实现多个
传动比。行星齿轮组的数量和物理布置通常由封装、成本和所需速度比决定。
[0006] 虽然目前的变速器达到了其预期目的，但是对于展现改进性能(尤其是从效率、响应性和平稳度的
角度来看)和改进封装(主要是减少尺寸和重量)的新型及改进的变速器结构的需求本质上是不变的。因此，需要一种改进的、性价比高的、紧凑的多速变速器。
发明内容
[0007] 提供了一种变速器，具有输入部件、输出部件、四个行星齿轮组、多个联接部件和多个扭矩传递设备。每个行星齿轮组包括第一、第二和第三部件。所述扭矩传递设备例如是离合器或
制动器。
[0008] 在本发明的另一个
实施例中，第一、第二、第三和第四行星齿轮组均具有
太阳轮、架部件和齿圈，其中，输入部件与第二行星齿轮组的太阳轮持续地连接以共同旋转，且其中，输出部件与第一
行星轮齿轮组的架部件和第三行星齿轮组的齿圈持续地连接以共同旋转。
[0009] 在本发明的另一实施例中，第一互连部件将第一行星齿轮组的架部件与第三行星齿轮组的齿圈持续地互连。
[0010] 在本发明的另一实施例中，第二互连部件将第一行星齿轮组的齿圈与第二行星齿轮组的架部件持续地互连。
[0011] 在本发明的另一实施例中，第三互连部件将第二行星齿轮组的齿圈与第三行星齿轮组的架部件和第四行星齿轮组的齿圈持续地互连。
[0012] 在本发明的另一实施例中，第四互连部件将第三行星齿轮组的太阳轮与第四行星齿轮组的架部件持续地互连。
[0013] 在本发明的另一实施例中，第一扭矩传递机构可有选择地接合以将第二行星齿轮组的太阳轮和输入部件与第四行星齿轮组的齿圈互连。
[0014] 在本发明的另一实施例中，第二扭矩传递机构可有选择地接合以将第二行星齿轮组的太阳轮和输入部件与第四行星齿轮组的架部件互连。
[0015] 在本发明的另一实施例中，第三扭矩传递机构可有选择地接合以将第四行星齿轮组的太阳轮与固定部件互连。
[0016] 在本发明的另一实施例中，第四扭矩传递机构可有选择地接合以将第三行星齿轮组的太阳轮与固定部件互连。
[0017] 在本发明的另一实施例中，第五扭矩传递机构可有选择地接合以将第二行星齿轮组的齿圈与固定部件互连。
[0018] 在本发明的另一实施例中，第六扭矩传递机构可有选择地接合以将第一行星齿轮组的太阳轮与固定部件互连。
[0019] 在本发明的另一实施例中，扭矩传递机构可有选择地以至少两个扭矩传递机构的组合进行接合以在输入部件与输出部件之间建立多个前进速度比和至少一个
倒档速度比。
[0020] 在本发明的另一实施例中，变速器具有第一互连部件、第二互连部件、第三互连部件和第四互连部件，第一互连部件将第一行星齿轮组的架部件与第三行星齿轮组的齿圈持续地互连，第二互连部件将第一行星齿轮组的齿圈与第二行星齿轮组的架部件持续地互连，第三互连部件将第二行星齿轮组的齿圈与第三行星齿轮组的架部件和第四行星齿轮组的架部件持续地互连，第四互连部件将第三行星齿轮组的太阳轮与第四行星齿轮组的齿圈持续地互连。
[0021] 在本发明的另一实施例中，第一扭矩传递机构可有选择地接合以将第二行星齿轮组的太阳轮和输入部件与第二行星齿轮组的齿圈、第三行星齿轮组的架部件和第四行星齿轮组的架部件互连，第二扭矩传递机构可有选择地接合以将第二行星齿轮组的太阳轮和输入部件与第三行星齿轮组的太阳轮和第四行星齿轮组的齿圈互连，第三扭矩传递机构可有选择地接合以将第一行星齿轮组的架部件、第三行星齿轮组的齿圈和输出部件与第二行星齿轮组的齿圈、第三行星齿轮组的架部件和第四行星齿轮组的架部件互连，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太阳轮与固定部件互连，第五扭矩传递机构可有选择地接合以将第三行星齿轮组的太阳轮和第四行星齿轮组的齿圈与固定部件互连，第六扭矩传递机构可有选择地接合以将第三行星齿轮组的架部件和第四行星齿轮组的架部件与固定部件互连，第七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与固定部件互连。
[0022] 参考下面的描述和
附图，可清楚本发明的其它特征、方面和优点，附图中相同的附图标记指的是相同的构件、元件或特征。
[0023] 此外，本发明包括如下技术方案。
[0024] 1.一种变速器，包括：
[0025] 输入部件；
[0026] 输出部件；
[0027] 第一、第二、第三、第四行星齿轮组，其均具有第一部件、第二部件和第三部件；
[0028] 多个互连部件，其将所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的部件与所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的另一个部件持续地互连；和
[0029] 六个扭矩传递机构，其中，六个扭矩传递机构中的两个均可有选择地接合以将所述第一部件、第二部件和第三部件中的至少一个与所述第一部件、第二部件和第三部件中的至少另一个互连，且其中，六个扭矩传递机构中的四个均可有选择地接合以将所述第一部件、第二部件和第三部件中的至少一个与固定部件互连，并且
[0030] 其中，所述六个扭矩传递机构可有选择地以至少两个扭矩传递机构的组合进行接合以在所述输入部件与所述输出部件之间建立多个前进速度比和至少一个倒档速度比。
[0031] 2.如技术方案1所述的变速器，其中，多个互连部件进一步包括将所述第一行星齿轮组的第二部件与所述第三行星齿轮组的第一部件持续互连的第一互连部件，将所述第一行星齿轮组的第三部件与所述第二行星齿轮组的第二部件持续互连的第二互连部件，将所述第二行星齿轮组的第一部件与所述第三行星齿轮组的第二部件和所述第四行星齿轮组的第一部件持续互连的第三互连部件，以及将所述第三行星齿轮组的第三部件与所述第四行星齿轮组的第二部件持续互连的第四互连部件。
[0032] 3.如技术方案1所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第一扭矩传递机构可有选择地接合以将所述第二行星齿轮组的第三部件和所述输入部件与所述第四行星齿轮组的第一部件互连。
[0033] 4.如技术方案3所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第二扭矩传递机构可有选择地接合以将所述第二行星齿轮组的第三部件和所述输入部件与所述第四行星齿轮组的第二部件互连。
[0034] 5.如技术方案4所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第三扭矩传递机构可有选择地接合以将所述第四行星齿轮组的第三部件与所述固定部件互连。
[0035] 6.如技术方案5所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第四扭矩传递机构可有选择地接合以将所述第三行星齿轮组的第三部件与所述固定部件互连。
[0036] 7.如技术方案6所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第五扭矩传递机构可有选择地接合以将所述第二行星齿轮组的第一部件与所述固定部件互连。
[0037] 8.如技术方案7所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第六扭矩传递机构可有选择地接合以将所述第一行星齿轮组的第一部件与所述固定部件互连。
[0038] 9.如技术方案1所述的变速器，其中，所述输入部件与所述第二行星齿轮组的第三部件持续地连接以共同旋转。
[0039] 10.如技术方案1所述的变速器，其中，所述输出部件与所述第一行星齿轮组的第二部件和所述第三行星齿轮组的第一部件持续地连接以共同旋转。
[0040] 11.如技术方案1所述的变速器，其中，所述第一行星齿轮组的第一部件、所述第二行星齿轮组的第三部件、所述第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第三部件是太阳轮，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第二部件是架部件，所述第一行星齿轮组的第三部件、所述第二行星齿轮组的第一部件、所述第三行星齿轮组的第一部件和所述第四行星齿轮组的第一部件是齿圈。
[0041] 12.如技术方案1所述的变速器，其中，所述第一行星齿轮组的第一部件、所述第二行星齿轮组的第三部件、所述第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第三部件是太阳轮，所述第一、第二、第三行星齿轮组的第二部件和所述第四行星齿轮组的第一部件是架部件，所述第一行星齿轮组的第三部件、所述第二行星齿轮组的第一部件、所述第三行星齿轮组的第一部件和所述第四行星齿轮组的第二部件是齿圈，并且其中，所述第四行星齿轮组的架部件构造成
支撑第一组
小齿轮和第二组小齿轮，其中，所述第一组小齿轮与所述第四行星齿轮组的太阳轮和所述第二组小齿轮均
啮合，所述第二组小齿轮与所述第四行星齿轮组的齿圈和所述第一组小齿轮均啮合。
[0042] 13.一种变速器，包括：
[0043] 输入部件；
[0044] 输出部件；
[0045] 第一、第二、第三和第四行星齿轮组，每个行星齿轮组都具有第一、第二和第三部件；
[0046] 第一互连部件，其将所述第一行星齿轮组的第二部件与所述第三行星齿轮组的第一部件持续地互连；
[0047] 第二互连部件，其将所述第一行星齿轮组的第三部件与所述第二行星齿轮组的第二部件持续地互连；
[0048] 第三互连部件，其将所述第二行星齿轮组的第一部件与所述第三行星齿轮组的第二部件和所述第四行星齿轮组的第一部件持续地互连；
[0049] 第四互连部件，其将所述第三行星齿轮组的第三部件与所述第四行星齿轮组的第二部件持续地互连；以及
[0050] 六个扭矩传递机构，每个扭矩传递机构可有选择地接合以将所述第一部件、第二部件和第三部件中的至少一个与所述第一部件、第二部件、第三部件和所述固定部件中的至少另一个互连；且
[0051] 其中，所述六个扭矩传递机构可有选择地以至少两个扭矩传递机构的组合进行接合以在所述输入部件与所述输出部件之间建立至少八个前进速度比和至少一个倒档速度比。
[0052] 14.如技术方案13所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第一扭矩传递机构可有选择地接合，以将所述第二行星齿轮组的第三部件和所述输入部件与所述第四行星齿轮组的第一部件互连。
[0053] 15.如技术方案14所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第二扭矩传递机构可有选择地接合以将所述第二行星齿轮组的第三部件和所述输入部件与所述第四行星齿轮组的第二部件互连。
[0054] 16.如技术方案15所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第三扭矩传递机构可有选择地接合以将所述第四行星齿轮组的第三部件与所述固定部件互连。
[0055] 17.如技术方案16所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第四扭矩传递机构可有选择地接合以将所述第三行星齿轮组的第三部件与所述固定部件互连。
[0056] 18.如技术方案17所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第五扭矩传递机构可有选择地接合以将所述第二行星齿轮组的第一部件与所述固定部件互连。
[0057] 19.如技术方案18所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递机构中的第六扭矩传递机构可有选择地接合以将所述第一行星齿轮组的第一部件与所述固定部件互连。
[0058] 20.如技术方案13所述的变速器，其中，所述输入部件与所述第二行星齿轮组的第三部件持续地连接以共同旋转。
[0059] 21.如技术方案13所述的变速器，其中，所述输出部件与所述第一行星齿轮组的第二部件和所述第三行星齿轮组的第一部件持续地连接以共同旋转。
[0060] 22.如技术方案13所述的变速器，其中，所述第一行星齿轮组的第一部件、所述第二行星齿轮组的第三部件、所述第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第三部件是太阳轮，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组中的第二部件是架部件，所述第一行星齿轮组的第三部件、所述第二行星齿轮组的第一部件、所述第三行星齿轮组的第一部件和所述第四行星齿轮组的第一部件是齿圈。
[0061] 23.一种变速器，包括：
[0062] 输入部件；
[0063] 输出部件；
[0064] 第一、第二、第三和第四行星齿轮组，各行星齿轮组具有太阳轮、架部件和齿圈，其中，所述输入部件与所述第二行星齿轮组的太阳轮持续地连接以共同旋转，且其中，所述输出部件与所述第一行星齿轮组的架部件和所述第三行星齿轮组的齿圈持续地连接以共同旋转；
[0065] 第一互连部件，其将所述第一行星齿轮组的架部件和所述第三行星齿轮组的齿圈持续地互连；
[0066] 第二互连部件，其将所述第一行星齿轮组的齿圈与所述第二行星齿轮组的架部件持续地互连；
[0067] 第三互连部件，其将所述第二行星齿轮组的齿圈与所述第三行星齿轮组的架部件和所述第四行星齿轮组的齿圈持续地互连；
[0068] 第四互连部件，其将所述第三行星齿轮组的太阳轮与所述第四行星齿轮组的架部件持续地互连；
[0069] 第一扭矩传递机构，其可有选择地接合以将所述第二行星齿轮组的太阳轮和所述输入部件与所述第四行星齿轮组的齿圈互连；
[0070] 第二扭矩传递机构，其可有选择地接合以将所述第二行星齿轮组的太阳轮和所述输入部件与所述第四行星齿轮组的架部件互连；
[0071] 第三扭矩传递机构，其可有选择地接合以将所述第四行星齿轮组的太阳轮与所述固定部件互连；
[0072] 第四扭矩传递机构，其可有选择地接合以将所述第三行星齿轮组的太阳轮与所述固定部件互连；
[0073] 第五扭矩传递机构，其可有选择地接合以将所述第二行星齿轮组的齿圈与所述固定部件互连；
[0074] 第六扭矩传递机构，其可有选择地接合以将所述第一行星齿轮组的太阳轮与所述固定部件互连；且
[0075] 其中，所述扭矩传递机构可有选择地以至少两个扭矩传递机构的组合进行接合，以在所述输入部件和所述输出部件之间建立多个前进速度比和至少一个倒档速度比。
[0076] 24.一种变速器，包括：
[0077] 输入部件；
[0078] 输出部件；
[0079] 第一、第二、第三和第四行星齿轮组，各行星齿轮组具有太阳轮、架部件和齿圈，其中，所述输入部件与所述第二行星齿轮组的太阳轮持续地连接以共同旋转，且其中，所述输出部件与所述第一行星齿轮组的架部件和所述第三行星齿轮组的齿圈持续地连接以共同旋转；
[0080] 第一互连部件，其将所述第一行星齿轮组的架部件和所述第三行星齿轮组的齿圈持续地互连；
[0081] 第二互连部件，其将所述第一行星齿轮组的齿圈与所述第二行星齿轮组的架部件持续地互连；
[0082] 第三互连部件，其将所述第二行星齿轮组的齿圈与所述第三行星齿轮组的架部件和所述第四行星齿轮组的架部件持续地互连；
[0083] 第四互连部件，其将所述第三行星齿轮组的太阳轮与所述第四行星齿轮组的齿圈持续地互连；
[0084] 第一扭矩传递机构，其可有选择地接合以将所述第二行星齿轮组的太阳轮和所述输入部件与所述第二行星齿轮组的齿圈、第三行星齿轮组的架部件和第四行星齿轮组的架部件互连；
[0085] 第二扭矩传递机构，其可有选择地接合以将所述第二行星齿轮组的太阳轮和所述输入部件与所述第三行星齿轮组的太阳轮和所述第四行星齿轮组的齿圈互连；
[0086] 第三扭矩传递机构，其可有选择地接合以将所述第一行星齿轮组的架部件、第三行星齿轮组的齿圈和所述输出部件与所述第二行星齿轮组的齿圈、所述第三行星齿轮组的架部件和所述第四行星齿轮组的架部件互连；
[0087] 第四扭矩传递机构，其可有选择地接合以将所述第四行星齿轮组的太阳轮与所述固定部件互连；
[0088] 第五扭矩传递机构，其可有选择地接合以将所述第三行星齿轮组的太阳轮和所述第四行星齿轮组的齿圈与所述固定部件互连；
[0089] 第六扭矩传递机构，其可有选择地接合以将所述第三行星齿轮组的架部件和所述第四行星齿轮组的架部件与所述固定部件互连；
[0090] 第七扭矩传递机构，其可有选择地接合以将所述第一行星齿轮组的太阳轮与所述固定部件互连；且
[0091] 其中，所述扭矩传递机构可有选择地以至少两个扭矩传递机构的组合进行接合，以在所述输入部件和所述输出部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
[0092] 本文所示的附图仅仅是示意性目的，而不是以任何方式限制本公开的范围。
[0093] 图1是根据本发明的多速变速器的实施例的杆图；
[0094] 图2是根据本发明的八速或九速变速器的实施例的简图；
[0095] 图3是根据本发明的八速或九速变速器的另一实施例的简图；
[0096] 图4是表示如图1、图2和图3中所示变速器的各可用的八个前进速度比和倒档速度比或传动比中各种扭矩传递元件的接合状态的
真值表；
[0097] 图5是表示如图1、图2和图3中所示变速器的各可用的九个前进速度比和倒档速度比或传动比中各种扭矩传递元件的接合状态的真值表；
[0098] 图6是根据本发明的十速变速器的实施例的简图；
[0099] 图7是表示如图6中所示十速变速器的各可用的十个前进速度比和倒档速度比或传动比中各种扭矩传递元件的接合状态的真值表。
具体实施方式
[0100] 下面的描述实质上仅仅是示意性的，而不是限制本公开、及其应用或使用。
[0101] 首先，应当理解，本发明的多速
自动变速器的实施例在四个行星齿轮组的元件之间布置有固定机械连接。例如，第一行星齿轮组的第二构件或元件固定地联接到第三行星齿轮组的第一构件或元件上。第一行星齿轮组的第三构件或元件固定地联接到第二行星齿轮组的第二构件或元件上。第二行星齿轮组的第一构件或元件固定地联接到第三行星齿轮组的第二构件或元件以及第四行星齿轮组的第一构件或元件上。第三行星齿轮组的第三构件或元件固定地联接到第四行星齿轮组的第二构件或元件上。
[0102] 现参照图1，以杆图形式示出多速变速器10的实施例。杆图为机械设备(例如自动变速器)的构件的示意表示。每个单独的杆表示一个行星齿轮组，其中行星齿轮的三个基本机械构件各由一个
节点表示。因此，一个杆包含三个节点：一个用于太阳轮，一个用于行星齿轮架，一个用于齿圈。各根杆的节点之间的相对长度可用于表示各相应齿轮组的齿圈相对于太阳轮的比。从而，这些杆长比用于改变变速器的传动比，以获得适当的比和比级数。各行星齿轮组的节点之间的机械联接或互连由细
水平线表示，扭矩传递设备(例如，离合器和制动器)显示为交错的指形物。在美国
汽车工程师学会论文集(SAE Paper)810102中 Benford和 Leising 所 著 的“The Lever Analogy：A New Tool in Transmission Analysis”中可找到杆图的形式、目的及使用的进一步说明，其内容通过引用完全地并入本文。
[0103] 变速器10包括
输入轴或部件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
输出轴或部件22。在图1的杆图中，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。
[0104] 输入部件12持续地联接到第二行星齿轮组16的第三节点16C上。输出部件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的第一节点18A上。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上。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上。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的第二节点18B和第四行星齿轮组20的第一节点20A上。第三行星齿轮组18的第三节点18C联接到第四行星齿轮组20的第二节点20B上。
[0105] 第一离合器26有选择地将输入部件或轴12以及第二行星齿轮组16的第三节点16C连接到第四行星齿轮组20的第一节点20A、第三行星齿轮组18的第二节点18B和第二行星齿轮组16的第一节点16A。第二离合器28有选择地将输入部件或轴12和第二行星齿轮组16的第三节点16C连接到第四行星齿轮组20的第二节点20B和第三行星齿轮组18的第三节点18C。第一制动器30有选择地将第四行星齿轮组20的第三节点20C连接到固定部件或变速器壳体50。第二制动器32有选择地将第三行星齿轮组18的第三节点18C和第四行星齿轮组20的第二节点20B连接到固定部件或变速器壳体50。第三制动器34有选择地将第二行星齿轮组16的第一节点16A、第三行星齿轮组18的第二节点18B和第四行星齿轮组20的第一节点20A连接到固定部件或变速器壳体50。第四制动器36有选择地将第一行星齿轮组14的第一节点14A连接到固定部件或变速器壳体50。
[0106] 现参考图2，棒状图示出了根据本发明的多速变速器10的实施例的示意性布局。在图2中，继续使用图1中杆图的附图标记。对应地示出了离合器及其联接，但行星齿轮组的节点现在显示为行星齿轮组的构件，例如太阳轮、齿圈、行星轮和行星齿轮架。
[0107] 例如，行星齿轮组14包括太阳轮部件14A、齿圈部件14C和行星齿轮架部件14B，行星齿轮架部件14B可旋转地支撑一组行星齿轮14D(仅示出其中一个)。太阳轮部件14A与第一轴或互连部件42相连接以共同旋转。齿圈部件14C与第二轴或互连部件44相连接以共同旋转。
行星架部件14B与第三轴或互连部件46以及输出轴或部件22相连接以共同旋转。各行星齿轮14D构造成与太阳轮部件14A和齿圈部件14C都啮合。
[0108] 行星齿轮组16包括太阳轮部件16C、齿圈部件16A和行星齿轮架部件16B，行星齿轮架部件16B可旋转地支撑一组行星齿轮16D(仅示出其中一个)。太阳轮部件16C与输入轴或部件12相连接以共同旋转。齿圈部件16A与第四轴或互连部件48相连接以共同旋转。行星架部件16B与第二轴或互连部件44相连接以共同旋转。各行星齿轮16D构造成与太阳轮部件16C和齿圈部件16A都啮合。
[0109] 行星齿轮组18包括太阳轮部件18C、齿圈部件18A和行星齿轮架部件18B，行星齿轮架部件18B可旋转地支撑一组行星齿轮18D(仅示出其中一个)。太阳轮部件18C与第五轴或互连部件52和第六轴或互连部件54相连接以共同旋转。齿圈部件18A与第三轴或互连部件46以及输出轴或部件22相连接以共同旋转。行星架部件18B与第四轴或互连部件48以及第七轴或互连部件56相连接以共同旋转。各行星齿轮18D构造成与太阳轮部件18C和齿圈部件18A都啮合。
[0110] 行星齿轮组20包括太阳轮部件20C、齿圈部件20A和行星齿轮架部件20B，行星齿轮架部件20B可旋转地支撑一组行星齿轮20D(仅示出其中一个)。太阳轮部件20C与第八轴或互连部件58相连接以共同旋转。齿圈部件20A与第九轴或互连部件60以及第七轴或互连部件56相连接以共同旋转。行星架部件20B与第五轴或互连部件52以及第十轴或互连部件62相连接以共同旋转。各行星齿轮20D构造成与太阳轮部件20C和齿圈部件20A都啮合。
[0111] 输入轴或部件12持续地联接到
发动机(未示出)或扭矩变换器(未示出)的
涡轮上。输出轴或部件22与主减速单元或
分动箱(未示出)持续地连接。
[0112] 扭矩传递机构或离合器26、28和制动器30、32、34和36允许轴或互连部件、行星齿轮组的部件和壳体之间的选择性互连。例如，第一离合器26可有选择地接合以将输入轴或部件12连接到第四轴或互连部件48。第二离合器28可有选择地接合以将输入轴或部件12连接到第六轴或互连部件54。第一制动器30可有选择地接合以将第八轴或互连部件58连接到固定元件或变速器壳体50上，以便限制部件58相对于变速器壳体50的旋转。第二制动器32可有选择地接合，以将第十轴或互连部件62连接到固定元件或变速器壳体
50上，以便限制部件62相对于变速器壳体50的旋转。第三制动器34可有选择地接合，以将第九轴或互连部件60连接到固定元件或变速器壳体50上，以便限制部件60相对于变速器壳体50的旋转。第四制动器36可有选择地接合，以将第一轴或互连部件42连接到固定元件或变速器壳体50上，以便限制部件42相对于变速器壳体50的旋转。
[0113] 现在参考图3，以示意图的形式描述了多速变速器的另一实施例，多速变速器的附图标记为100。变速器100具有与如上的变速器10同样数量的行星齿轮组和扭矩传递机构。然而，虽然变速器100提供了与如上的变速器10相同的三个行星齿轮组14、16和18，但是与变速器10不一样的是，变速器100提供了一个不同的第四行星齿轮组20’来代替变速器10的行星齿轮组20。行星齿轮组20’是复合行星齿轮组，其具有太阳轮20C’、齿圈20B’和架部件20A’，架部件20A’支撑两组行星小齿轮20D’和20E’。小齿轮20D’与太阳轮20C’和第二组小齿轮20E’都啮合。小齿轮20E’与齿圈20B’和第一组小齿轮20D’都啮合。除了用复合行星齿轮组20’替代行星齿轮组20外，去掉了互连部件52、54、56、60和
62，引入新的重新配置的互连部件54’和56’。互连部件54’将太阳轮部件18C和齿圈部件20B’互连以便共同旋转。从而，第二离合器28可有选择地将互连部件54’连接到输入部件12。而且，第二制动器32可有选择地将互连部件54’连接到变速器壳体50上。互连部件56’将架部件18B互连到架部件20A’以共同旋转。于是，第三制动器34有选择地将互连部件56’连接到变速器壳体50上。
[0114] 现参照图2、图3和图4，描述多速变速器10和100的操作。应当理解，变速器10和100能将扭矩从输入轴或部件12以八个前进速度比或前进扭矩比和至少一个倒档速度比或倒车扭矩比传递到输出轴或部件22。如下，通过扭矩传递机构(即，第一离合器26、第二离合器28、第一制动器30、第二制动器32、第三制动器34、和第四制动器36)中一个或多个的接合来获得各前进速度比和倒档速度比或扭矩比。图4是为了获得八个
前进档位状态和一个倒档档位状态而起用或接合的扭矩传递机构各种组合的真值表。表中的“X”表示具体的离合器或制动器接合以获得所需的档位状态。“O”表示具体的扭矩传递设备(即，制动器或离合器)启动或者在起作用，但是不传递扭矩。尽管还示出了各种档位状态实际的数值传动比，但是应当理解，这些数值只是示意性的，其可在很大范围内进行调整，以适应变速器10和100的各种应用和操作标准。当然，根据所选的齿轮直径、齿数和齿轮结构可获得其它传动比。
[0115] 例如，通过第二离合器28和第三制动器34的接合或起作用，变速器10建立倒档。第二离合器28将输入轴或部件12连接到太阳轮部件18C和架部件20B。第三制动器34将架部件18B和齿圈20A连接到固定元件或变速器壳体50上，以便限制部件18B和20A相对于变速器壳体50的旋转。同样地，如图4中所示，通过离合器和制动器接合的不同组合可获得八个前进比。
[0116] 或者，通过第二离合器28和第三制动器34的接合或起作用，变速器100建立倒档。第二离合器28将输入轴或部件12连接到太阳轮18C和齿圈部件20B’。第三制动器34将架部件18B和架部件20A’连接到固定元件或变速器壳体50上，以便限制架部件18B和20A’相对于变速器壳体50的旋转。同样地，如图4中所示，通过离合器和制动器接合的不同组合可获得八个前进比。
[0117] 参照图2、图3和图5，描述了九速变速器的操作。九速变速器具有与所示出和所描述的变速器10和100同样的物理构件和相互连接(即，行星齿轮组、离合器、制动器和相互连接)。然而，如图5的扭矩传递或离合器表中所示，通过离合器26和28以及制动器30、32、34和36的接合获得九个前进速度比和一个倒档速度比。
[0118] 更具体地，通过第二离合器28和第一制动器30的接合获得第九档位。相对于变速器10，第二离合器28将输入轴或部件12连接到太阳轮部件18和架部件20B，第一制动器30将太阳轮20C连接到固定元件或变速器壳体50上以便限制太阳轮20C相对于变速器壳体50的旋转。相对于变速器100，第二离合器28将输入轴或部件12连接到太阳轮部件18C和齿圈部件20B’，第一制动器30将太阳轮20C’连接到固定元件或变速器壳体50以便限制太阳轮20C’相对于变速器壳体50的旋转。同样地，如图5所示，可通过离合器和制动器接合的不同组合获得另外八个前进比和倒档比。
[0119] 现参考图6，以示意图的形式描述了多速变速器的另一实施例，根据本发明的多速变速器的附图标记为200。除具有额外的第三离合器29之外，变速器200具有与所示出和所描述的变速器100相同的物理构件和相互连接(即，行星齿轮组、离合器、制动器和相互连接)。第三离合器29可有选择地接合，以将互连部件或轴56’与互连部件或轴46互连。更具体地，如图6中所示，第三离合器29可有选择地接合，以将架部件20A’、架部件18B和齿圈16A与齿圈18A、架部件14B和输出轴22互连。
[0120] 现参考图6和图7，描述了十速变速器200的操作。如图7中扭矩传递元件或离合器表中所示，通过扭矩传递机构(即，第一离合器26、第二离合器28、第三离合器29、第一制动器30、第二制动器32、第三制动器34、和第四制动器36)中一个或多个的接合来获得十个前进速度比和倒档速度比或扭矩比中的每一个。具体地，同先前描述的变速器实施例相比，增加第三离合器29为第四档位提供了不同的传动比。为了获得第四档位，变速器200有选择地接合第三离合器29和第四制动器36。如上所述，第三离合器29将架部件20A’、架部件18B、齿圈16A与齿圈18A、架部件14B和输出轴22互连。第四制动器36将第一轴或互连部件42和太阳轮14A连接到固定元件或变速器壳体50上，以便限制部件42和太阳轮14A相对于变速器壳体50的旋转。同样地，如图7中所示，通过离合器和制动器接合的不同组合，可获得其他九个前进比和倒档比。
[0121] 应当理解，前面对多速变速器10、100和200的操作和档位状态的描述假定：首先，所给出档位状态中所有未明确提及的离合器都不起用或不接合，其次，在换档期间，即，在至少相邻的档位状态之间改变档位状态期间，在两个档位状态中都接合的或起用的离合器将保持接合或起作用。
[0122] 本发明的描述实质上仅仅是示意性的，不脱离本发明的要点的
变形也在本发明的范围内。这种变形并不认为是偏离了本发明的实质和范围。
