具有一體發動機起動器、遠程泵和驅動系統的自動變速器的製造方法
2023-06-01 06:08:41 5
具有一體發動機起動器、遠程泵和驅動系統的自動變速器的製造方法
【專利摘要】本發明涉及具有一體發動機起動器、遠程泵和驅動系統的自動變速器。自動變速器包括多個行星齒輪組件、一體式起動器、遠程安裝的液壓泵和公共驅動系統。自動變速器的輸入軸聯接到且驅動齒圈（直齒輪）。在自動變速器的一部分中，設置了起動器馬達，且起動器馬達包括輸出軸上的接合小齒輪的輪齒，小齒輪繼而接合輸入軸齒圈。在自動變速器的另一部分中，優選在下部部分中，離軸液壓泵包括驅動軸和也接合輸入軸齒圈的從動齒輪。
【專利說明】具有一體發動機起動器、遠程泵和驅動系統的自動變速器
【技術領域】
[0001]本公開涉及用於機動車輛的自動變速器，且更具體地涉及具有一體式發動機(原動機)起動器、遠程安裝的泵和驅動系統其中之一或兩者的自動變速器。
【背景技術】
[0002]該部分的內容僅提供與本公開有關的背景信息，且可能會或可能不會構成現有技術。
[0003]多速自動變速器是乘用汽車、運動型多用途車以及輕型卡車的購買者的勢在必行的變速器選擇。
[0004]在這種典型的自動變速器中，液壓泵將加壓液壓流體(變速器油)提供給閥體，所述閥體包括多個滑閥、電磁閥和將加壓液壓流體的恰當排序的流共同地引導到與離合器和制動器相關聯的多個促動器的通道。自動變速器的機械部分包括多個行星齒輪組件，所述行星齒輪組件:(I)由永久聯接構件互連，(2)由摩擦離合器選擇性地互連，或者(3)由制動器選擇性地固接。離合器和制動器的具體組合被按順序地接合或者啟動，以便提供預定序列的數字上關聯的傳動比，以及因此提供輸出速度和扭矩。
[0005]日益增長的對效率、性能和經濟目的的需求繼續促進自動變速器的研究和研發。由於自動變速器使發動機的功率和扭矩輸出與車輛速度和負載如此密切地相匹配，因此最近存在對六速、七速和八速自動變速器的更多研發和消費者需求，這樣的變速器提供了顯著的性能提升和燃料消耗的降低。然而，已知這樣的變速器具有缺點。兩個已知且相關的缺點是通常使得其尺寸和成本增加的複雜性。由於它們的優點，存在涉及進一步改進自動變速器的正在進行的研發工作。本發明在自動變速器中提供了這樣的進一步的改進。
【發明內容】
[0006]本發明提供了一種自動變速器，其具有一體式起動器、遠程安裝的液壓泵以及公共驅動系統。自動變速器的輸入軸聯接到並且驅動齒圈(直齒輪)。在自動變速器的一部分中，設置了起動器馬達，且起動器馬達包括與小齒輪接合的輸出軸上的輪齒，小齒輪又接合輸入軸齒圈。在自動變速器的另一部分，優選在下部部分中，離軸液壓泵包括驅動軸和從動齒輪，該從動齒輪也接合輸入軸齒圈。因此將了解，起動器馬達和液壓泵兩者總是由輸入軸齒圈驅動。起動器馬達、液壓泵和公共驅動器可結合到許多變速器構造中，且還公開了優選的變速器構造。
[0007]因此本發明的一方面是提供具有一體式起動器馬達的自動變速器。
[0008]本發明的另一方面是提供一種自動變速器，其具有一體式起動器馬達和在其輸出軸與變速器輸入軸之間的齒輪系。
[0009]本發明的又一方面是提供一種具有遠程安裝的液壓泵和驅動組件的自動變速器。
[0010]本發明的又一方面是提供一種具有遠程安裝的離軸液壓泵與驅動組件的自動變速器。[0011]本發明的又一方面是提供一種具有一體式起動器馬達和遠程安裝的液壓泵與驅動組件的自動變速器。
[0012]本發明的又一方面是提供一種具有一體式起動器馬達和遠程安裝的液壓泵以及公共齒輪驅動組件的自動變速器。
[0013]本發明的又一方面是提供一種具有起動器馬達的自動變速器，該起動器馬達安裝在如下軸線上，該軸線從變速器輸入軸的軸線偏移且平行於變速器輸入軸的軸線。
[0014]本發明的又一方面是提供一種具有液壓泵的自動變速器，該液壓泵安裝在如下軸線上，該軸線從變速器輸入軸的軸線偏移且平行於變速器輸入軸的軸線。
[0015]本發明的又一方面是提供一種具有總是隨變速器輸入軸旋轉的起動器馬達和液壓泵的自動變速器。
[0016]本發明還提供了以下技術方案。
[0017]方案1.一種多速自動變速器，所述多速自動變速器包括下述的組合:
輸入構件；
至少一個輸入離合器，所述至少一個輸入離合器具有聯接到所述輸入構件的輸入以及輸出；
多個行星齒輪組件，所述行星齒輪組件中的至少三個行星齒輪組件具有至少三個構
件；
所述多個行星齒輪組件中的一個行星齒輪組件使所述至少三個構件中的一個構件聯接到所述離合器的所述輸出，且包括接合起動器馬達和液壓泵的齒輪系；以及
輸出構件，所述輸出構件聯接到所述多個行星齒輪組件的另一行星齒輪組件的所述至少三個構件中的一個構件。
[0018]方案2.如方案I所述的多速自動變速器，還包括多個扭矩傳遞裝置，所述扭矩傳遞裝置可選擇性地接合，以:將所述多個行星齒輪組件中的所述一個行星齒輪組件的所述構件中的一個構件連接到固接件；將所述多個行星齒輪組件中的所述一個行星齒輪組件的所述構件中的另一構件和所述多個行星齒輪組件中的又一行星齒輪組件的所述構件中的一個構件連接到固接件；將所述多個行星齒輪組件中的所述又一行星齒輪組件的所述構件中的另一構件連接到固接件；以及將所述多個行星齒輪組件中的另一行星齒輪組件的所述構件中的一個構件和所述多個行星齒輪組件的又另一行星齒輪組件的所述構件中的一個構件連接到固接件。
[0019]方案3.如方案I所述的多速自動變速器，其中，所述多個行星齒輪組件的所述至少三個構件中的每個是太陽輪、齒圈和行星齒輪行星架其中之一。
[0020]方案4.如方案I所述的多速自動變速器，其中，所述多個行星齒輪組件中的所述一個行星齒輪組件是複合行星齒輪組件，所述複合行星齒輪組件的所述一個構件是太陽輪，所述複合行星齒輪組件的另一構件是行星齒輪行星架，且所述複合行星齒輪組件的又一構件是齒圈。
[0021]方案5.如方案I所述的多速自動變速器，其中，所述多個行星齒輪組件中的所述一個行星齒輪組件的所述一個構件是太陽輪，且其中，所述多個行星齒輪組件中的所述一個行星齒輪組件的所述構件中的另一構件通過扭矩傳遞裝置選擇性地聯接到固接件。
[0022]方案6.如方案I所述的多速自動變速器，其中，所述多個行星齒輪組件中的所述另一行星齒輪組件的所述一個構件是行星齒輪行星架，且其中，所述多個行星齒輪組件中的所述另一行星齒輪組件的另一構件通過扭矩傳遞裝置選擇性地聯接到固接件。
[0023]方案7.—種多速自動變速器，所述多速自動變速器包括下述的組合:
第一、第二、第三和第四行星齒輪組件，所述行星齒輪組件中的每個都具有三個構件；輸入構件，所述輸入構件連接到所述第二行星齒輪組件的所述構件中的一個構件，所述輸入構件包括接合起動器馬達和液壓泵的齒輪組件；
輸出構件，所述輸出構件連接到所述第四行星齒輪組件的所述構件中的一個構件；
第一構件，所述第一構件用於將所述第一行星齒輪組件的所述構件中的一個構件與所述第二行星齒輪組件的所述構件中的另一構件連接；
第二構件，所述第二構件用於將所述第二行星齒輪組件的所述構件中的所述另一構件與所述第三行星齒輪組件的所述構件中的一個構件連接；
第三構件，所述第三構件用於將所述第三行星齒輪組件的另一構件與所述第四行星齒輪組件的所述構件中的另一構件連接；
第四構件，所述第四構件用於將所述第三行星齒輪組件的所述構件中的又一構件與所述第四行星齒輪組件的所述構件中的所述一個構件連接；和
多個扭矩傳遞裝置，所述扭矩傳遞裝置可選擇性地接合，以:將所述第一行星齒輪組件的所述構件中的另一構件連接到固接件；將所述第一連接構件連接到固接件；將所述第二行星齒輪組件的所述構件中的又一構件連接到固接件；將所述第三連接構件連接到固接件；將所述輸入構件連接到所述第四行星齒輪組件的所述構件中的所述又一構件；以及將所述輸入構件連接到所述第三行星齒輪組件的所述構件的所述另一構件。
[0024]方案8.如方案7所述的多速自動變速器，其中，所述多個扭矩傳遞裝置中的第一組是制動器，所述多個扭矩傳遞裝置中的第二組是離合器。
[0025]方案9.如方案7所述的多速自動變速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組件的所述三個構件中的每個是太陽輪、齒圈和行星齒輪行星架其中之一。
[0026]方案10.如方案7所述的多速自動變速器，其中，所述第一行星齒輪組件的所述一個構件是行星齒輪行星架，所述第一行星齒輪組件的所述另一構件是太陽輪。
[0027]方案11.如方案7所述的多速自動變速器，其中，所述第二行星齒輪組件的所述一個構件是太陽輪，所述第二行星齒輪組件的所述另一構件是行星齒輪行星架，且所述第二行星齒輪組件的所述又一構件是齒圈。
[0028]方案12.如方案7所述的多速自動變速器，其中，所述第三行星齒輪組件的所述一個構件的太陽輪，所述第三行星齒輪組件的所述另一構件是行星齒輪行星架，且所述第三行星齒輪組件的所述又一構件是齒圈。
[0029]方案13.如方案7所述的多速自動變速器，其中，所述第四行星齒輪組件的所述一個構件是行星齒輪行星架，所述第四行星齒輪組件的所述另一構件是齒圈，且所述第四行星齒輪組件的所述又一構件是太陽輪。
[0030]方案14.如方案7所述的多速自動變速器，其中，所述第二行星齒輪組件是複合行星齒輪組件。
[0031]方案15.—種多速自動變速器，所述多速自動變速器包括下述的組合:
輸入構件，所述輸入構件具有聯接到其上的驅動齒輪； 起動器馬達組件，所述起動器馬達組件由所述驅動齒輪操作性地接合；
輸出構件；
第一行星齒輪組件，所述第一行星齒輪組件具有太陽輪和可旋轉地支撐多個行星齒輪的細長行星齒輪行星架；
第二行星齒輪組件，所述第二行星齒輪組件具有聯接到所述輸入構件的太陽輪、包括所述多個行星齒輪的所述第一行星齒輪組件的所述細長行星齒輪行星架、以及齒圈；
第三行星齒輪組件，所述第三行星齒輪組件具有聯接到所述第一和第二行星齒輪組件的所述細長行星齒輪行星架的太陽輪、可旋轉地支撐多個行星齒輪的行星齒輪行星架、以及齒圈；
第四行星齒輪組件，所述第四行星齒輪組件具有:太陽輪；行星齒輪行星架，所述行星齒輪行星架聯接到且驅動所述輸出構件、聯接到所述第三行星齒輪組件的所述齒圈且可旋轉地支撐多個行星齒輪；以及聯接到所述第三行星齒輪組件的所述行星齒輪行星架的齒圈。
[0032]方案16.如方案15所述的多速自動變速器，還包括:設置在所述第一行星齒輪組件的所述太陽輪與殼體之間的第一摩擦制動器；設置在所述第一和所述第二行星齒輪組件的所述齒圈與所述殼體之間的第二摩擦制動器；設置在所述第一行星齒輪組件的所述行星齒輪行星架與所述殼體之間的第三摩擦制動器；以及設置在所述第三行星齒輪組件的所述行星齒輪行星架和所述第四行星齒輪組件的所述齒圈與所述殼體之間的第四摩擦制動器。
[0033]方案17.如方案15所述的多速自動變速器，還包括設置在所述輸入構件與所述第四行星齒輪組件的所述太陽輪之間的第一摩擦離合器、以及設置在所述輸入構件與所述第三行星齒輪組件的所述行星齒輪行星架之間的第二摩擦離合器。
[0034]方案18.如方案15所述的多速自動變速器，其中，所述第一、第三和第四行星齒輪組件是簡單行星齒輪組件，且所述第二行星齒輪組件是複合行星齒輪組件。
[0035]方案19.如方案15所述的多速自動變速器，其中，所述起動器馬達組件包括:具有輪齒的輸出軸；以及接合所述輪齒和所述驅動齒輪的空轉齒輪。
[0036]方案20.如方案15所述的多速自動變速器，還包括由所述驅動齒輪驅動的液壓慄。
[0037]其他方面、優點和應用領域從本文提供的說明將顯而易見。應當理解的是，該說明和具體示例僅旨在用於描述目的，並且不旨在限制本公開的範圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0038]本文所述的附圖僅用於圖示說明的目的，且不打算以任何方式限制本公開的範圍。
[0039]圖1是適用於本發明的多速自動變速器的槓桿圖，所述多速自動變速器具有兩個四節點槓桿；
圖2是適用於本發明的多速自動變速器的槓桿圖，所述多速自動變速器具有四個三節點槓桿；
圖3是適用於本發明的多速自動變速器的實施例的杆狀圖；
圖4是示出了適用於本發明的多速自動變速器中的接合的制動器和離合器的多種組合的真值表，這些組合實現給定的前進或倒檔傳動比或速度比並且提供多個前進速度和倒檔；
圖5是包括本發明的自動變速器的前部部分的完整截面圖；
圖6是自動變速器的前部、上部部分的放大局部截面圖，其示出了一體式起動器馬達；
以及
圖7是自動變速器的前部、下部部分的放大局部截面圖，其示出了液壓泵組件。
【具體實施方式】
[0040]以下說明本質上僅為示範性的且絕不意圖限制本公開、應用、或使用。
[0041]現在參看圖1，示出了可用於本發明的示例性自動變速器10的槓桿圖。槓桿圖是自動變速器的部件的示意性圖示，其中行星齒輪組件由豎直條或槓桿表示，且行星齒輪組件的部件(諸如太陽輪、行星齒輪行星架和齒圈)由節點表示。節點之間的豎直條的相對長度表示部件之間的比。在一個行星齒輪組件的部件直接聯接到另一行星齒輪組件的部件的情況下，兩個槓桿可結合成單個槓桿，該槓桿在本示例中具有四個節點。由於這樣的直接聯接，變速器的四個行星齒輪組件可如圖1中那樣由僅兩個豎直條或槓桿表示。所述行星齒輪組件的節點之間的機械聯接件或互連件由水平線表示，且扭矩傳遞裝置(例如摩擦離合器和制動器)表示為交織或嵌套的指形物。槓桿圖的形式、目的和使用的進一步闡述可見於Benford 和 Leising 的 SAE Paper N0.810102 名為「The Lever Analogy: A New Tool inTransmission Analysis」的論文,該論文在此作為參考全部引入。
[0042]參看圖1，多速自動變速器10包括:接收驅動扭矩的輸入軸或構件12 ;傳輸驅動扭矩的輸出軸或構件14 ;以及被稱為「固接件(ground)」的殼體16。自動變速器10還包括四個行星齒輪組件。第一行星齒輪組件20包括第一節點20A，第二節點20B和第三節點20C。第二行星齒輪組件30包括:第一節點30A，所述第一節點30A聯接到輸入軸或構件12且由輸入軸或構件12驅動；第二節點30B，所述第二節點30B與第一行星齒輪組件20的第三節點20C共用；以及第三節點30C，所述第三節點30C與第一行星齒輪組件20的第二節點20B共用。第三行星齒輪組件40包括第一節點40A、第二節點40B和第三節點40C，第三節點40C聯接到輸出軸或構件14且驅動輸出軸或構件14。最後，第四行星齒輪組件50包括:第一節點50A ;第二節點50B，其與第三行星齒輪組件40的第三節點40C共用，且因此也驅動輸出軸或構件14 ;以及第三節點50C，其與第四行星齒輪組件40的第二節點40B共用。
[0043]此外，自動變速器10包括多個可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置，即制動器和離合器。如本文中所用的，術語「制動器」或「摩擦制動器」指具有第一組多個可旋轉的摩擦板或盤的任何扭矩傳遞裝置，該第一組多個可旋轉的摩擦板或盤與第二組多個固定的板或盤相交織，並且由相關聯的操作器或促動器擠壓，以將旋轉的板或盤固接或制動至殼體16。術語「離合器」或「摩擦離合器」指類似的裝置，其中，第一組和第二組多個交織的摩擦板或盤在兩個可旋轉的構件之間傳遞扭矩。然而，應理解的是，其它制動器和離合器類型以及構造也在本發明的範圍內。
[0044]第一摩擦制動器62可操作地設置在第一行星齒輪組件20的第一節點20A與固接件(殼體16)之間。第二摩擦制動器64可操作地設置在第一行星齒輪組件20的第三節點20C (以及第二行星齒輪組件30的第二節點30B)與固接件(殼體16)之間。第三摩擦制動器66可操作地設置在第三行星齒輪組件40的第一節點40A與固接件(殼體16)之間。第四摩擦制動器68可操作地設置在第三行星齒輪組件的第二節點40B(以及第四行星齒輪組件50的第三節點50C)與固接件(殼體16)之間。
[0045]第一摩擦離合器72可操作地設置在第二行星齒輪組件30的第一節點30A與第四行星齒輪組件50的第一節點50A之間。第二摩擦離合器74可操作地設置在第二行星齒輪組件30的第一節點30A與第三行星齒輪組件40的第二節點40B (以及第四行星齒輪組件50的第三節點50C)之間。
[0046]現在參看圖1、2和3，在行星齒輪組件20、30、40和50的各種部件之間還存在多個固定的(即明確的或者直接的)連接件或聯接件。由於第一行星齒輪組件20和第二行星齒輪組件30在圖1中結合成單個槓桿，且第三行星齒輪組件40和第四行星齒輪組件50也在圖1中結合成單個槓桿，因此許多固定連接件都包含在某些節點內或者是某些節點的一體式部件。因此，許多固定連接件僅僅在圖2和3中清晰可見。
[0047]第一軸、主軸或構件82將第一行星齒輪組件20的第三節點20C連接到第二行星齒輪組件30的第二節點30B。第二軸、主軸或構件84將第一行星齒輪組件20的第二節點20B (和第二行星齒輪組件30的第三節點30C)連接到第三行星齒輪組件40的第一節點40A。第三軸、主軸或構件86將第三行星齒輪組件40的第二節點40B連接到第四行星齒輪組件50的第三節點50C。第四軸、主軸或構件88將第三行星齒輪組件40的第三節點40C連接到第四行星齒輪組件50的第二節點50B。由於自動變速器10中的部件的布局，可使用兩個附加的固定連接件，諸如軸、主軸或構件。第五軸、主軸或構件90將第一摩擦制動器62連接到第一行星齒輪組件20的第一節點20A，且第六軸、主軸或構件92將第三行星齒輪組件40的第一節點40A連接到第三摩擦離合器66。
[0048]現在參看圖2，示出了根據本發明的自動變速器10的槓桿圖，所述自動變速器具有四個三節點槓桿。第一行星齒輪組件20包括第一節點20A、第二節點20B和第三節點20C。第二行星齒輪組件30包括聯接到輸入軸或構件12的第一節點30A、第二節點30B以及第三節點30C。第三行星齒輪組件40包括第一節點40A，第二節點40B和第三節點40C，第三節點40C聯接到輸出軸或構件14且驅動輸出軸或構件14。最後，第四行星齒輪組件50包括第一節點50A、第二節點50B和第三節點50C。
[0049]自動變速器10還包括多個可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置，即制動器和離合器。第一摩擦制動器62可操作地設置在第一行星齒輪組件20的第一節點20A與固接件(殼體16)之間。第二摩擦制動器64可操作地設置在第一行星齒輪組件20的第三節點20C與固接件(殼體16)之間。第三摩擦制動器66可操作地設置在第三行星齒輪組件40的第一節點40A與固接件(殼體16)之間。第四摩擦制動器68可操作地設置在第三行星齒輪組件40的第二節點40B與固接件(殼體16)之間。
[0050]第一摩擦離合器72可操作地設置在第二行星齒輪組件30的第一節點30A與第四行星齒輪組件50的第一節點50A之間。第二摩擦離合器74可操作地設置在第二行星齒輪組件30的第一節點30A與第四行星齒輪組件50的第三節點50C之間。
[0051]第一軸、主軸或構件82將第一行星齒輪組件20的第三節點20C連接到第二行星齒輪組件30的第二節點30B。第一行星齒輪組件20的第二節點20B與第二行星齒輪組件30的第三節點30C之間的連接通過共同的細長行星齒輪行星架24 (圖3中示出)實現。第二軸、主軸或構件84將第一行星齒輪組件20的第二節點20B連接到第三行星齒輪組件40的第一節點40A。第三軸、主軸或構件86將第三行星齒輪組件40的第二節點40B連接到第四行星齒輪組件50的第三節點50C。第四軸、主軸或構件88將第三行星齒輪組件40的第三節點40C連接到第四行星齒輪組件50的第二節點50B。由於自動變速器10中的部件的布局，可使用兩個附加的固定連接件，諸如軸、主軸或構件。第五軸、主軸或構件90將第一摩擦制動器62連接到第一行星齒輪組件20的第一節點20A，且第六軸、主軸或構件92將第三行星齒輪組件40的第一節點40A連接到第三摩擦離合器66。
[0052]在圖3中，圖1和2的各個槓桿已經被替換為一個局部行星齒輪組件、一個複合行星齒輪組件、以及兩個簡單行星齒輪組件20、30、40和50，且節點20A、20B、20C、30A、30B、30C、40A、40B、40C、50A、50B和50C已被替換為四個行星齒輪組件20，30，40和50的部件，SP太陽輪、具有行星齒輪的行星齒輪行星架、以及齒圈。第一、局部行星齒輪組件20包括第一太陽輪22。第一細長行星齒輪行星架24具有第一組多個細長行星齒輪26，圖3中示出了其中之一。第一組多個細長行星齒輪26可旋轉地設置在短軸和/或軸承(未示出)上。第一組多個細長行星齒輪26中的每個的一端與第一太陽輪22持續嚙合。第二、複合行星齒輪組件30包括:第二太陽輪32 ;包括第一組多個細長行星齒輪26的第一細長行星齒輪行星架24的一部分；第二組多個行星齒輪36 (圖3中示出了其中之一)；以及第二齒圈38。第二組多個行星齒輪36可旋轉地設置在短軸和/或軸承(未示出)上，且與第二太陽輪32持續嚙合。第一組多個細長行星齒輪26中的每個的另一端與第二組多個行星齒輪36和第二齒圈38中的相應一個持續嚙合。
[0053]第三、簡單行星齒輪組件40包括第三太陽輪42，第三行星齒輪行星架44和第三齒圈48。多個第三行星齒輪46在短軸和/或軸承(未示出)上可旋轉地設置在第三行星齒輪行星架44中，圖3中示出了該多個第三行星齒輪46其中之一。該多個第三行星齒輪46中的每個與第三太陽輪42和第三齒圈48持續嚙合。第四、簡單行星齒輪組件50包括第四太陽輪52，第四行星齒輪行星架54和第四齒圈58。多個第四行星齒輪56在短軸和/或軸承(未示出)上可旋轉地設置在第四行星齒輪行星架54中，圖3中示出了多個第四行星齒輪56其中之一。該多個第四行星齒輪56中的每個與第四太陽輪52和第四齒圈58持續嚙合。
[0054]第一摩擦制動器62通過第五軸、主軸或構件90連接在殼體16與第一行星齒輪組件20的第一太陽輪22之間。第二摩擦制動器64通過第一軸、主軸或構件82連接在殼體16與第二行星齒輪組件30的第二齒圈38之間。第三摩擦制動器66通過第六軸、主軸或構件92連接在殼體16與第一行星齒輪組件20的第一行星齒輪行星架24之間。第四摩擦制動器68通過第三軸、主軸或構件86連接在殼體16與第三行星齒輪組件40的第三行星齒輪行星架44以及第四行星齒輪組件50的第四齒圈58之間。
[0055]輸入軸12連接到且驅動第二行星齒輪組件30的第二太陽輪32、第一摩擦離合器72和第二摩擦離合器74。第一摩擦離合器72還連接到第四行星齒輪組件50的第四太陽輪52。第二摩擦離合器74連接到第三行星齒輪組件40的第三行星齒輪行星架44，且通過第三軸、主軸或構件86連接到第四行星齒輪組件50的第四齒圈58。
[0056]第二軸、主軸或構件84將第一行星齒輪組件20的第一行星齒輪行星架24連接到第三行星齒輪組件40的第三太陽輪42。第四軸、主軸或構件88將第三行星齒輪組件40的第三齒圈48連接到第四行星齒輪組件50的第四行星齒輪行星架54，第四行星齒輪行星架54也連接到輸出軸14。
[0057]圖4是表示接合的制動器62、64、66和68以及離合器72和74的多種組合的真值表，這些組合實現了給定的前進或倒檔傳動比或速度比，並且在包括本發明的自動變速器10中提供了多個前進速度和倒檔。框中的「X」表示所參考的離合器或制動器在參考的檔位中接合且承載扭矩，而針對制動器68的框中的「O」表示其在空檔下接合但不承載扭矩。升檔被這樣完成:釋放在較低檔位中接合的離合器和制動器以及接合新的(較高)檔位的離合器和制動器。在換檔期間，在較低檔位和新的(較高)檔位兩者中都接合的離合器和制動器保持接合。降檔以相反的方式實現，但是取決於操作規則和駕駛員輸入而可跳過一個或多個檔位。
[0058]參看圖5和6，示出了適於且意圖用於機動車輛中的自動變速器10的前部部分。自動變速器10包括殼體16，所述殼體優選由金屬製成，且圍繞、保護並定位變速器10的各種部件。一個這樣的部件是變速器輸入軸12，其可旋轉地支撐在位於殼體16內的腹板或隔壁104中的多個滾柱軸承102上。變速器輸入軸12由阻尼器組件110通過互相接合的花鍵組106來驅動，阻尼器組件110繼而由發動機輸出軸112驅動。發動機(未示出)可為汽油、柴油、柔性燃料、混合或者電動原動機。
[0059]變速器輸入軸12包括聯接到中間套環或轂124的徑向延伸的凸緣或圓形突出部122。中間套環或轂124可以是一體式部件，或者通常出於製造的原因是包括多個零件的部件。套環或轂124包括前部部分或環形件126 (在圖5、6和7中延伸到右側)以及後部部分或環形件128 (在圖5、6和7中延伸到左側)。套環或轂124的前部部分126由輸入齒圈130端接。輸入齒圈130的旋轉軸線當然就是變速器輸入軸12的軸線。接合輸入齒圈130的是小齒輪或空轉齒輪132，其設置於短軸134上，所述短軸可旋轉地安裝在腹板或隔壁104內並且位於一對防摩擦軸承(諸如滾珠軸承或滾柱軸承組件136)上。小齒輪132與起動器馬達150的輸出軸144上的輪齒142持續接合。因此將了解，起動器馬達150通過齒輪130和132以及輪齒142聯接到變速器輸入軸12，且因此總是在變速器輸入軸12旋轉時旋轉。
[0060]套環或轂124的後部部分128限定了環形件154，所述環形件用作一對摩擦離合器組件72和74的輸入構件。第一(外部)摩擦離合器組件72包括在環形件154上的外花鍵表面162，第一組多個較小直徑的摩擦離合器板或盤164花鍵聯接到所述外花鍵表面且因此旋轉地聯接到所述外花鍵表面。第一組多個摩擦離合器板或盤164與第二組多個較大的摩擦離合器板或盤166交織，該第二組多個較大的摩擦離合器板或盤166由花鍵168聯接到第一離合器殼體170。第一離合器殼體170繼而聯接到第一主軸或管狀構件172,所述第一主軸或管狀構件驅動自動變速器10內的部件。第一液壓促動器組件174包括密封件176和環形活塞及聯結件178，環形活塞及聯結件接合併擠壓交織的離合器板或盤164和166，以便通過其傳遞扭矩。
[0061]現在參看圖5和7，第二(內部)摩擦離合器組件74包括在環形件154上的內花鍵表面182，第一組多個較大直徑的摩擦離合器板或盤184花鍵聯接到內花鍵表面，且因此旋轉地聯接到內花鍵表面。第一組多個摩擦離合器板或盤184與第二組多個較小的摩擦離合器板或盤186交織，第二組多個較小的摩擦離合器板或盤186通過花鍵188聯接到第二離合器殼體190。第二離合器殼體190繼而聯接到第二主軸或管狀構件192，該第二主軸或管狀構件192驅動自動變速器10內的部件。第二液壓促動器組件194包括密封件196和環形活塞及聯結件198，該環形活塞及聯結件接合併且擠壓交織的離合器板或盤184和186，以便通過其傳遞扭矩。
[0062]如上文提到的，套環或轂124的前部部分126由輸入齒圈130端接。輸入齒圈130的旋轉軸線是變速器輸入軸12的軸線。接合輸入齒圈130 (其優選在自動變速器10的下部部分中)的是從動泵齒輪202，所述從動泵齒輪緊固到液壓泵組件210的泵輸入軸204並且使得該泵輸入軸204旋轉。液壓泵組件210例如可以是包括合適地構造的殼體212的葉片泵、齒輪泵或迴轉泵，該殼體212具有與設置在貯槽218中的入口過濾器216連通的一個或多個入口或抽入埠 214、以及將加壓液壓流體供應到自動變速器10的部件的一個或多個出口或壓力埠 222。
[0063]將了解，將輸入齒圈130添加到自動變速器10的輸入軸12實現了如下雙重優點:為電氣起動器馬達150和液壓泵組件210兩者都提供單條功率流路徑。在起動器馬達150的情況下，起動功率流動到變速器10的輸入軸12 ;而在液壓泵組件210的情況下，功率流動到泵組件210。因此將了解，本公開的最大優點將通過將輸入齒圈130用於起動器馬達150和液壓泵組件210兩者來實現，但是所述輸入齒圈可獨立地用於它們兩者中的任一個，並且提供伴隨的優點。
[0064]通過使用本發明的起動器馬達150構造而提供的值得注意的優點包括減小的總變速器尺寸(特別是變速器中心距離)以及伴隨的重量與成本的減少。由於起動器輪齒142和空轉齒輪或小齒輪132處於溼潤(由變速器流體潤滑)的環境中，它們可以嚙合並且處於持續嚙合。此外，在發動機起/停構造中，該構造提供了更快的響應和更安靜的運行。
[0065]與液壓泵組件210相關的值得注意的優點包括不會增加變速器的長度的構造、安裝位置的靈活性、以及可選的泵輸入驅動比。此外，由於泵210和入口過濾器216優選設置在貯槽218中，不存在起動加注(priming)問題，且過濾器216與入口埠 214之間的短抽吸管線提高了泵210的效率。最後，泵210的通常較低以及離軸的布置實現了至控制系統(例如，閥體)的短供應管線。
[0066]本發明的說明本質上僅僅是示例性的，且不偏離本發明實質的變型意在包括在本發明的範圍內。這種變型被認為不偏離本發明的精神和範圍。
【權利要求】
1.一種多速自動變速器，所述多速自動變速器包括下述的組合: 輸入構件； 至少一個輸入離合器，所述至少一個輸入離合器具有聯接到所述輸入構件的輸入以及輸出； 多個行星齒輪組件，所述行星齒輪組件中的至少三個行星齒輪組件具有至少三個構件； 所述多個行星齒輪組件中的一個行星齒輪組件使所述至少三個構件中的一個構件聯接到所述離合器的所述輸出，且包括接合起動器馬達和液壓泵的齒輪系；以及 輸出構件，所述輸出構件聯接到所述多個行星齒輪組件的另一行星齒輪組件的所述至少三個構件中的一個構件。
2.如權利要求1所述的多速自動變速器，還包括多個扭矩傳遞裝置，所述扭矩傳遞裝置可選擇性地接合，以:將所述多個行星齒輪組件中的所述一個行星齒輪組件的所述構件中的一個構件連接到固接件；將所述多個行星齒輪組件中的所述一個行星齒輪組件的所述構件中的另一構件和所述多個行星齒輪組件中的又一行星齒輪組件的所述構件中的一個構件連接到固接件；將所述多個行星齒輪組件中的所述又一行星齒輪組件的所述構件中的另一構件連接到固接件；以及將所述多個行星齒輪組件中的另一行星齒輪組件的所述構件中的一個構件和所述多個行星齒輪組件的又另一行星齒輪組件的所述構件中的一個構件連接到固接件。
3.如權利要求1所述的多速自動變速器，其中，所述多個行星齒輪組件的所述至少三個構件中的每個是太陽輪、齒圈和行星齒輪行星架其中之一。
4.如權利要求1所述的多速自動變速器，其中，所述多個行星齒輪組件中的所述一個行星齒輪組件是複合行星齒輪組件，所述複合行星齒輪組件的所述一個構件是太陽輪，所述複合行星齒輪組件的另一構件是行星齒輪行星架，且所述複合行星齒輪組件的又一構件是齒圈。
5.如權利要求1所述的多速自動變速器，其中，所述多個行星齒輪組件中的所述一個行星齒輪組件的所述一個構件是太陽輪，且其中，所述多個行星齒輪組件中的所述一個行星齒輪組件的所述構件中的另一構件通過扭矩傳遞裝置選擇性地聯接到固接件。
6.如權利要求1所述的多速自動變速器，其中，所述多個行星齒輪組件中的所述另一行星齒輪組件的所述一個構件是行星齒輪行星架，且其中，所述多個行星齒輪組件中的所述另一行星齒輪組件的另一構件通過扭矩傳遞裝置選擇性地聯接到固接件。
7.一種多速自動變速器，所述多速自動變速器包括下述的組合: 第一、第二、第三和第四行星齒輪組件，所述行星齒輪組件中的每個都具有三個構件； 輸入構件，所述輸入構件連接到所述第二行星齒輪組件的所述構件中的一個構件，所述輸入構件包括接合起動器馬達和液壓泵的齒輪組件； 輸出構件，所述輸出構件連接到所述第四行星齒輪組件的所述構件中的一個構件； 第一構件，所述第一構件用於將所述第一行星齒輪組件的所述構件中的一個構件與所述第二行星齒輪組件的所述構件中的另一構件連接； 第二構件，所述第二構件用於將所述第二行星齒輪組件的所述構件中的所述另一構件與所述第三行星齒輪組件的所述構件中的一個構件連接；第三構件，所述第三構件用於將所述第三行星齒輪組件的另一構件與所述第四行星齒輪組件的所述構件中的另一構件連接； 第四構件，所述第四構件用於將所述第三行星齒輪組件的所述構件中的又一構件與所述第四行星齒輪組件的所述構件中的所述一個構件連接；和 多個扭矩傳遞裝置，所述扭矩傳遞裝置可選擇性地接合，以:將所述第一行星齒輪組件的所述構件中的另一構件連接到固接件；將所述第一連接構件連接到固接件；將所述第二行星齒輪組件的所述構件中的又一構件連接到固接件；將所述第三連接構件連接到固接件；將所述輸入構件連接到所述第四行星齒輪組件的所述構件中的所述又一構件；以及將所述輸入構件連接到所述第三行星齒輪組件的所述構件的所述另一構件。
8.如權利要求7所述的多速自動變速器，其中，所述多個扭矩傳遞裝置中的第一組是制動器，所述多個扭矩傳遞裝置中的第二組是離合器。
9.如權利要 求7所述的多速自動變速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齒輪組件的所述三個構件中的每個是太陽輪、齒圈和行星齒輪行星架其中之一。
10.一種多速自動變速器，所述多速自動變速器包括下述的組合: 輸入構件，所述輸入構件具有聯接到其上的驅動齒輪； 起動器馬達組件，所述起動器馬達組件由所述驅動齒輪操作性地接合； 輸出構件； 第一行星齒輪組件，所述第一行星齒輪組件具有太陽輪和可旋轉地支撐多個行星齒輪的細長行星齒輪行星架； 第二行星齒輪組件，所述第二行星齒輪組件具有聯接到所述輸入構件的太陽輪、包括所述多個行星齒輪的所述第一行星齒輪組件的所述細長行星齒輪行星架、以及齒圈； 第三行星齒輪組件，所述第三行星齒輪組件具有聯接到所述第一和第二行星齒輪組件的所述細長行星齒輪行星架的太陽輪、可旋轉地支撐多個行星齒輪的行星齒輪行星架、以及齒圈； 第四行星齒輪組件，所述第四行星齒輪組件具有:太陽輪；行星齒輪行星架，所述行星齒輪行星架聯接到且驅動所述輸出構件、聯接到所述第三行星齒輪組件的所述齒圈且可旋轉地支撐多個行星齒輪；以及聯接到所述第三行星齒輪組件的所述行星齒輪行星架的齒圈。
【文檔編號】F16H3/66GK103968017SQ201410044068
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月30日 優先權日:2013年1月31日
【發明者】D.A.威爾頓, J.M.哈特 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司