專利名稱：自動變速器的六檔傳動系的制作方法
技術領域：
總的來說，本發(fā)明涉及一種自動變速器。更具體地講，本發(fā)明涉及一種自動變速器的傳動系，其借助多個行星齒輪組的組合實現(xiàn)了多個轉(zhuǎn)換檔。
背景技術：
典型的自動變速器的換檔機構(gòu)通常利用多個行星齒輪組的組合。這種自動變速器的傳動系變換從自動變速器力矩轉(zhuǎn)換器接收過來的轉(zhuǎn)動速度和力矩，從而變換力矩并將變換后的力矩傳送給輸出軸。其中自動變速器包括多個行星齒輪組。
眾所周知，當變速器實現(xiàn)的轉(zhuǎn)換檔的檔數(shù)越多，變速器的速比就可以設計得越理想，從而車輛可以具有更大的單位燃料平均里程數(shù)和更好的性能。由于此原因，人們一直在研究實現(xiàn)更多轉(zhuǎn)換檔的自動變速器。
另外，當具有相同數(shù)量的檔時，動力變速器中傳動系的特點，如耐久性、效率和大小，在很大程度上由組合的行星齒輪組的布置方式來決定。因此，人們也一直在研究傳動系組合結(jié)構(gòu)的設計。
當有太多速度的手動變速器給司機造成需要進行非常頻繁的換檔操作的不便，因此，由于自動變速器自動控制換檔操作，基本上不需要手動操作。所以更多轉(zhuǎn)換檔的有利特點對于自動變速器來說更重要。
除了多種四檔和五檔傳動系的研制之外，最近引入了實現(xiàn)六個前進檔和一個倒退檔的自動變速器的傳動系，2000年6月6日公開的美國專利US6,071,208中披露的傳動系就是其中的一個范例。
附圖12示出專利US6,071,208所述的傳動系，附圖13示出該傳動系的工作圖表。
參見附圖12，專利US6,071,208所述的傳動系包括雙級小行星齒輪組PG1和一對單級小行星齒輪組PG2和PG3。第一齒輪架4與輸入軸2固定連接，第二齒輪架22始終作為輸出部件。
關于工作部件之間的連接關系，第一齒圈6和第三齒圈8，第二太陽輪12和第三太陽輪10與第二齒圈6和第三齒輪架14分別互相固定連接。同時，第一齒輪架4與第一太陽輪18和第三齒輪架14可變連接，該第三齒輪架插入至第一離合器C1和第二離合器C2之間。
此外，該傳動系進一步包括第一制動器B1，該制動器B1可以使固定連接的第二和第三太陽輪12和10的轉(zhuǎn)動停止；第二制動器B2，其可以使第三齒輪架14的轉(zhuǎn)動停止；第三制動器B3，其可以使第一和第三齒圈6和8的轉(zhuǎn)動停止；和第四制動器，其可以制動第一太陽輪18。
如上所述，專利US6,071,208所述的六檔傳動系包括兩個離合器和四個制動器共六個摩擦部件。但是，優(yōu)選使用更少的摩擦部件來實現(xiàn)六個前進檔和一個倒退檔，從而使得自動變速器可以更輕巧而緊湊。
附圖13為US6,071,208所述的傳動系的工作圖表，附圖14A-14F為圖表，其示出當上述傳動系按照附圖13示出的工作圖表工作時的運行狀況。
具體地講，附圖14A示出根據(jù)US6,071,208所述的動力系的詳細說明，即各個行星齒輪組的齒輪齒數(shù)比。附圖14B示出由附圖14A的詳細說明得到的傳動系各個轉(zhuǎn)換檔的速比。此外，附圖14C示出各個檔中的各個工作部件相對于輸入部件轉(zhuǎn)動速度的轉(zhuǎn)動速度。附圖14D示出各個摩擦部件在各個轉(zhuǎn)換檔的滑動速度。附圖14E示出各個工作部件或者各個摩擦部件承載的力矩負荷。附圖14F示出各個轉(zhuǎn)換檔中參與動力傳輸?shù)男行驱X輪組。
如附圖13所示，根據(jù)US6,071,208所述的傳動系分別在第一檔時使第一制動器B1和第四制動器B4工作；在第二檔時使第一離合器C1和第一制動器B1工作；在第三檔時使第二離合器C2和第一制動器B1工作；在第四檔時使第一離合器C1和第二離合器C2工作；在第五檔時使第二離合器C2和第四制動器B4工作；在第六檔時使第二離合器C2和第三制動器B3工作；在倒退檔時使第二制動器B2和第四制動器B4工作。
參見工作圖表，下面將詳細說明US6,071,208所述傳動系的各個工作部件的運轉(zhuǎn)狀況。該傳動系的行星齒輪組應具有附圖14A中示出的齒輪齒數(shù)比，從而使得可以實現(xiàn)附圖14B示出的速比。
(1)在第三前進檔時，第一太陽輪18以大于輸入軸轉(zhuǎn)動速度兩倍的速度轉(zhuǎn)動(參照附圖14C)。另外，在第三檔時不工作的第四制動器B4的滑動速度變得與第一太陽輪18的速度一樣大(參照附圖14D)。
由于六檔自動變速器通常在第四前進檔實現(xiàn)1∶1的速比，所以在需要加速的情況下，常常掛第三前進檔。因此如果部件始終在第三轉(zhuǎn)換檔高速轉(zhuǎn)動，則自動變速器的耐久性會降低。
(2)參見附圖14D，所有檔摩擦部件的滑動速度上都過大，這降低了自動變速器的耐久性并導致過多的功率損失。因此，應該改進傳動系以使在D2-D6檔上摩擦部件的滑動速度較小。
特別地，在第六前進檔D6時，摩擦部件的滑動速度的總和變得過大，因此，在第六前進檔耐久性的問題最大。
(3)參見附圖14F，當考慮到參與動力傳輸?shù)男行驱X輪組的數(shù)量時，至少兩個行星齒輪組參與第五檔和第六檔的動力傳輸，這降低了動力傳輸效率。提高動力傳輸效率更可取。
本發(fā)明此背景技術中披露的信息只是用于增強對本發(fā)明背景技術的理解，不應將此認為是承認或者暗示這些信息在本國已經(jīng)成為本領域技術人員所知的現(xiàn)有技術。
發(fā)明內(nèi)容
如上所述，現(xiàn)有技術中的六檔傳動系尚有許多地方有待改進。本發(fā)明致力于提供一種摩擦部件數(shù)量少、具有穩(wěn)定性和耐久性的六檔傳動系。
根據(jù)本發(fā)明實施例所述的一種示范性的自動變速器六檔傳動系，其包括第一行星齒輪組，其具有第一太陽輪、第一齒圈和第一齒輪架的工作部件；第二行星齒輪組，其具有第二太陽輪、第二齒圈和第二齒輪架的工作部件；第三行星齒輪組，其具有第三太陽輪、第三齒圈和第三齒輪架的工作部件；輸入軸；至少一個輸出齒輪；和變速器的殼體。
第一太陽輪與第二太陽輪固定連接。第二齒輪架與第三齒圈固定連接。第三太陽輪通過與輸入軸固定連接，始終作為輸入部件。第三齒輪架和第一齒圈中的至少一個部件通過與至少一個部件輸出齒輪固定連接而始終作為輸出部件。固定連接的第一和第二太陽輪中的至少一個部件通過第一離合器與輸入軸可變連接。第一齒輪架通過第二離合器與輸入軸可變連接。第一齒輪架通過第一制動器與變速器的殼體可變連接，并且第一齒輪架受第一制動器制動動作的支配。固定連接的第一和第二太陽輪中的至少一個通過第二制動器與變速器的殼體可變連接，并受第二制動器制動動作的支配。第二齒圈通過第三制動器與變速器的殼體可變連接，并受第三制動器制動動作的支配。
在另外一個實施例中，所述的至少一個輸出齒輪包括第一和第二輸出齒輪，并且第三齒輪架與第一齒圈分別與第一與第二輸出齒輪固定連接。
在另外一個實施例中，根據(jù)本發(fā)明實施例所述的示范性的六檔傳動系進一步包括與輸入軸平行設置的輸出軸，其中第一和第二輸出齒輪與輸出軸嚙合。
在另外一個實施例中，第一、第二和第三行星齒輪組按照第三行星齒輪組、第二行星齒輪組和第一行星齒輪組的順序設置。
在另外一個實施例中，第一和第二離合器設置在相對于第一行星齒輪組而言的第二行星齒輪組的對面。
在另外一個實施例中，第二制動器設置在第一和第二行星齒輪組之間。
根據(jù)本發(fā)明所述的另外一種范圍較寬的示范性自動變速器六檔傳動系包括第一行星齒輪組，其具有第一、第二和第三動作部件，這些部件按序地占據(jù)控制桿示意圖的位置；第二行星齒輪組，其具有第四、第五和第六動作部件，這些部件按序地占據(jù)控制桿示意圖的位置；第三行星齒輪組，其具有第七、第八和第九動作部件，這些部件按序地占據(jù)控制桿示意圖的位置；輸入軸；至少一個輸出軸；和變速器的殼體。
第三動作部件與第六動作部件固定連接。第五動作部件與第九動作部件固定連接。第七動作部件通過與輸入軸固定連接而始終作為輸入部件。第一和第八動作部件中的至少一個動作部件通過與至少一個輸出齒輪固定連接而始終作為輸出部件。固定連接的第三和第六動作部件中的至少一個通過第一離合器與輸入軸可變連接。第二動作部件通過第二離合器與輸入軸可變連接。第二動作部件通過第一制動器與變速器的殼體可變連接，并且受第一制動器制動動作的支配。第三和第六動作部件中的至少一個通過第二制動器與變速器的殼體可變連接，并受第二制動器制動動作的支配。第四動作部件通過第三制動器與變速器的殼體可變連接，并受第三制動器制動動作的支配。
在另外一個實施例中，所述的至少一個輸出齒輪包括第一和第二輸出齒輪。第一和第八動作部件分別與第一和第二輸出齒輪固定連接。
在另外一個實施例中，根據(jù)本發(fā)明實施例所述的示范性的六檔傳動系進一步包括與輸入軸平行設置的輸出軸，其中第一和第二輸出齒輪與輸出軸嚙合。
在另外一個實施例中，第一、第二和第三行星齒輪組按照第三行星齒輪組、第二行星齒輪組和第一行星齒輪組的順序設置。
在另外一個實施例中，第一和第二離合器相對于第一行星齒輪組而言設置在第二行星齒輪組對面。
在另外一個實施例中，第二制動器設置在第一和第二行星齒輪組之間。
附圖示出本發(fā)明的示例性實施例，其和說明書一起用來解釋說明本發(fā)明的原理，其中附圖1示出根據(jù)本發(fā)明實施例所述的自動變速器六檔傳動系；附圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例所述自動變速器六檔傳動系的工作圖表；附圖3為控制桿示意圖，其示出根據(jù)本發(fā)明實施例所述自動變速器六檔傳動系的工作節(jié)點(N1至N7)；附圖4示出根據(jù)本發(fā)明實施例所述的自動變速器六檔傳動系第一前進檔的速度示意圖；附圖5示出根據(jù)本發(fā)明實施例所述的自動變速器六檔傳動系第二前進檔的速度示意圖；附圖6示出根據(jù)本發(fā)明實施例所述的自動變速器六檔傳動系第三前進檔的速度示意圖；附圖7示出根據(jù)本發(fā)明實施例所述自動變速器六檔傳動系第四前進檔的速度示意圖；附圖8示出根據(jù)本發(fā)明實施例所述自動變速器六檔傳動系第五前進檔的速度示意圖；附圖9示出根據(jù)本發(fā)明實施例所述自動變速器六檔傳動系第六前進檔的速度示意圖；附圖10示出根據(jù)本發(fā)明實施例所述自動變速器六檔傳動系倒退檔的速度示意圖；附圖11A-11F為圖表，其示出根據(jù)本發(fā)明實施例所述的具有一定齒輪齒數(shù)比的自動變速器六檔傳動系工作時的工作狀況；附圖12示出現(xiàn)有技術披露的一種示范性六檔傳動系；附圖13為附圖12中示出的傳動系的工作圖表；和附圖14A-14F為圖表，其示出當附圖12示出的傳動系按照附圖13示出的工作圖表工作時的運行狀況。
具體實施例方式
下面將參照附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細地說明。
如附圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實施例所述的自動變速器六檔傳動系包括三個行星齒輪組第一、第二和第三行星齒輪組PG1、PG2和PG3。
第一行星齒輪組PG1為單級小行星齒輪組，其包括第一太陽輪S1、第一齒輪架PC1和第一齒圈R1，作為該第一行星齒輪組的工作部件。與第一齒圈R1和第一太陽輪S1兩者都嚙合的第一小齒輪P1和第一齒輪架PC1相連并由其支撐。
第二行星齒輪組PG2為單級小行星齒輪組，其包括第二太陽輪S2、第二齒輪架PC2和第二齒圈R2，作為該第二行星齒輪組的工作部件。與第二齒圈R2和第二太陽輪S2兩者都嚙合的第二小齒輪P2和第二齒輪架PC2相連并由其支撐。
第三行星齒輪組PG3為單級小行星齒輪組，其包括第三太陽輪S3、第三齒輪架PC3和第三齒圈R3，作為該第三行星齒輪組的工作部件。與第三齒圈R3和第三太陽輪S3兩者都嚙合的第三小齒輪P3和第三齒輪架PC3相連并由其支撐。
此外，如附圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實施例所述的自動變速器六檔傳動系進一步包括輸入軸100和變速器的殼體，輸入軸100用來接收來自發(fā)動機(未示出)的力矩，輸出齒輪210和220，它們將來自傳動系的力矩輸出。
第一太陽輪S1與第二太陽輪S2固定連接。
第二齒輪架PC2與第三齒圈R3固定連接。
通過與輸入軸100固定連接，第三太陽輪S3始終作為輸入部件。
通過與第一輸出齒輪210固定連接，第一齒圈R1始終作為輸出部件。
通過與第二輸出齒輪220固定連接，第三齒輪架PC3始終作為輸出部件。
固定連接的第一和第二太陽輪S1和S2通過第一離合器C1與輸入軸100可變連接。
第一齒輪架PC1通過第二離合器C2與輸入軸100可變連接。
第一齒輪架PC1通過第一制動器B1與變速器的殼體300可變連接，并且第一齒輪架受第一制動器B1制動動作的支配。
固定連接的第一和第二太陽輪S1和S2通過第二制動器B2與變速器的殼體300可變連接，并且第一和第二太陽輪S1和S2受第二制動器B2制動動作的支配。
第二齒圈R2通過第三制動器B3與變速器的殼體300可變連接，并且該第二齒圈R2受第三制動器B3的制動動作的支配。
根據(jù)本發(fā)明實施例所述的六檔傳動系進一步包括與輸入軸100平行布置的輸出軸400，第一和第二輸出齒輪210和220與輸出軸400嚙合。
因此，由第一、第二和第三行星齒輪組PG1、PG2和PG3傳遞的力矩通過第一和第二輸出齒輪210和220這兩個路線輸出。
如附圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實施例所述的自動變速器傳動系，第一、第二和第三行星齒輪組PG1、PG2和PG3按照第三行星齒輪組PG3、第二行星齒輪組PG2和第一行星齒輪組PG1的順序設置。
第一和第二離合器C1和C2設置在相對于第一行星齒輪組PG1而言的第二行星齒輪組PG2的對面。
另外，第二制動器B2設置在第一和第二行星齒輪組PG1和PG2之間。
下面將對根據(jù)本發(fā)明實施例所述的自動變速器六檔傳動系的工作情況進行詳細地說明。
如附圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實施例所述的自動變速器六檔傳動系在第一前進檔D1時使第一制動器B1和第三制動器B3工作；在第二前進檔D2時使第二制動器B2和第三制動器B3工作；在第三前進檔D3時使第一離合器C1和第三制動器B3工作；在第四前進檔D4時使第二離合器C2和第三制動器B3工作；在第五前進檔D5時使第一離合器C1和第二離合器C2工作；在第六前進檔D6時使第二離合器C2和第二制動器B2工作。
在倒退檔R時使第一離合器C1和第一制動器B1工作。
附圖2中示出的變速比是以兩輸出部件——第一齒圈R1和第三齒輪架PC3中的第一齒圈R1為基準計算(或約略計算)出的。
附圖2中示出的變速比的具體值是在下述情況下獲取的，該情況為第一、第二和第三行星齒輪組PG1、PG2和PG3具有如附圖11A示出的齒圈/太陽輪齒數(shù)比，并且第三齒輪架PC3的輸出速度為齒圈R1輸出速度的0.824倍。
當?shù)谝?、第二和第三行星齒輪組PG1、PG2和PG3的齒圈/太陽輪齒數(shù)比與附圖11A中示出的不同時，則根據(jù)本發(fā)明的詳細說明，本領域的技術人員可以容易地計算出不同齒圈/太陽輪齒數(shù)比的變速值。
附圖3為控制桿示意圖，其示出根據(jù)本發(fā)明實施例所述的自動變速器六檔傳動系的工作節(jié)點(N1至N7)。
如附圖3所示，第一齒輪組PG1的第一齒圈R1、第一齒輪架PC1和第一太陽輪S1依次位于控制桿示意圖中的工作節(jié)點N3、N5和N7處。
第二齒輪組PG2的第二齒圈R2、第二齒輪架PC2和第二太陽輪S2依次位于控制桿示意圖中的工作節(jié)點N4、N6和N7處。
第三齒輪組PG3的第三太陽輪S3、第三齒輪架PC3和第三齒圈R3依次位于控制桿示意圖中的工作節(jié)點N1、N2和N6處。
如上所述，輸入軸100通過第一離合器C1與第一和第二太陽輪S1和S2可變連接。因此，根據(jù)第一和第二離合器C1和C2的動作將通過輸入軸100輸入的發(fā)動機的轉(zhuǎn)動運動傳遞給第七節(jié)點N7或者第五節(jié)點N5。
第一齒輪架PC1通過第一制動器B1與變速器的殼體300可變連接。因此，可以通過第一制動器B1的動作來制動第一齒輪架PC1的第四節(jié)點N4。
此外，固定連接的第一和第二太陽輪S1和S2通過第二制動器B2與變速器的殼體300可變連接。因此，第七節(jié)點N7可以通過第二制動器B2的動作而制動。
此外，第二齒圈R2通過第三制動器B3與變速器的殼體300可變連接。因此，第二齒圈R2的第四節(jié)點N4可以通過第三制動器B3的動作而制動。
下面將參照附圖4-10對根據(jù)本發(fā)明實施例所述自動變速器六檔傳動系的各個檔的形成進行詳細說明。
從附圖4至附圖10，其中的L1表示第一行星齒輪組PG1的速度線，L2表示第二行星齒輪組PG2的速度線，L3表示第三行星齒輪組PG3的速度線。
因為第一太陽輪S1和第二太陽輪S2彼此固定連接，因而第一行星齒輪組PG1的速度線L1和第二行星齒輪組PG2的速度線L2在第七節(jié)點N7相交。
因為第二齒輪架PC2和第三齒圈R3彼此固定連接，因而第二行星齒輪組PG2的速度線L2和第三行星齒輪組PG3的速度線L3在第六節(jié)點N6相交。
因為第三太陽輪S3與輸入軸固定連接，所以其始終以輸入的速度轉(zhuǎn)動。
在上述情形中，第一、第二和第三行星齒輪組PG1、PG2和PG3的速度線L1、L2和L3的布置(arrangement)是通過有選擇地使第一和第二離合器C1和C2與第一、第二和第三制動器B1、B2和B3動作來確定的。
在第一前進檔D1時，如附圖4所示，在第四節(jié)點N4上的第二齒圈R2由于第三制動器B3的動作而靜止。此外，由于第一制動器B1的動作使第五節(jié)點N5靜止。
因此在這種情形下，就形成如附圖4所示的速度線L1、L2和L3。
也就是說，關于第二行星齒輪組PG2的第四、第六和第七節(jié)點N4、N6和N7，第四節(jié)點N4是靜止的，第六和第七節(jié)點N6和N7以負向的速度轉(zhuǎn)動。
關于第一行星齒輪組PG1的第三、第五和第七節(jié)點N3、N5和N7，速度線L1是通過連接以反向速度轉(zhuǎn)動的第七節(jié)點N7和靜止的第五節(jié)點N5形成的。因此，第三節(jié)點N3上的輸出部件第一齒圈R1以較低的正向速度旋轉(zhuǎn)。
因此，如附圖4所示，第三行星齒輪組PG3的速度線L3形成向右傾斜。在這種情形中，第二節(jié)點N2上的輸出部件第三齒輪架PC3以非常低的速度(相對于輸入軸100的轉(zhuǎn)動運動而言)轉(zhuǎn)動。
在上述的第一前進檔，第一、第二和第三行星齒輪組PG1、PG2和PG3都參與動力的傳輸。
在第二前進檔D2，如附圖5所示，由于第三制動器B3也在第二前進檔動作，因而第四節(jié)點N4上的第二齒圈R2保持靜止。另外，第七節(jié)點N7由于第二制動器B2的動作而處于靜止狀態(tài)。
因此在這種情形中，由于第四和第七節(jié)點N4和N7都是靜止的，因而第二行星齒輪組PG2的速度線L2在速度為零時變成水平的。這意味著第六節(jié)點N6也應是靜止的。
因此，與第一前進檔相比，第三行星齒輪組PG3的速度線L3略微向逆時針方向有所轉(zhuǎn)動。因此，與第一前進檔相比，輸出部件第三齒輪架PC3以增加的速度轉(zhuǎn)動。
在第二前進檔，第一齒圈R1的轉(zhuǎn)動速度與第三齒輪架PC3的轉(zhuǎn)動速度成正比。即在第二檔時第一齒圈R1的轉(zhuǎn)動速度是第三齒輪架PC3轉(zhuǎn)動速度的1/0.824倍。
在上述第二前進檔，由于第二行星齒輪組PG2靜止，因而第三行星齒輪組PG3參與動力的傳輸。
在第三前進檔D3，如附圖6所示，由于第三制動器B3也在第三前進檔動作，因而第四節(jié)點N4上的第二齒圈R2保持靜止。另外，第七節(jié)點N7也由于第一離合器C1的動作而以和輸入軸100的速度相等的速度轉(zhuǎn)動。
因此在這種情形中，第二行星齒輪組PG2的速度線L2由靜止的第四節(jié)點N4和以輸入速度轉(zhuǎn)動的第七節(jié)點N7形成。第三行星齒輪PG3的運動線L3由第二行星齒輪組PG2的速度線L2上的第六節(jié)點N6確定。
因此，與第二前進檔相比，第三行星齒輪組PG3的速度線L3略微向逆時針方向有所轉(zhuǎn)動。因此，與第二前進檔相比，輸出部件第三齒輪架PC3以增加的速度轉(zhuǎn)動。
在第二檔，第一齒圈R1的轉(zhuǎn)動速度是第三齒輪架PC3轉(zhuǎn)動速度的1/0.824倍。
在上述第三前進檔，第二和第三行星齒輪組PG2和PG3參與動力的傳輸。
在第四前進檔D4，如附圖7所示，由于第三制動器B3也在第四前進檔動作，因而第四節(jié)點N4上的第二齒圈R2保持靜止。另外，第五節(jié)點N5也由于第二離合器C2的動作而以和輸入軸100的速度相等的速度轉(zhuǎn)動。
因此在這種情形中，形成如圖7示出的那樣的速度線L1、L2和L3。
也就是說，與第三前進檔相比，第二行星齒輪組PG2的速度線L2略微向逆時針方向有所轉(zhuǎn)動。
以同樣的方式，與第三前進檔相比，第三行星齒輪組PG3的速度線L3略微向逆時針方向有所轉(zhuǎn)動。因此，與第三前進檔相比，輸出部件第三齒輪架PC3和第一齒圈R1的以增加的速度轉(zhuǎn)動。
在上述的第四前進檔，第一、第二和第三行星齒輪組PG1、PG2和PG3都參與動力的傳輸。
在第五前進檔D5，第一和第二離合器C1和C2動作。因此，如附圖8所示，第五和第七節(jié)點N5和N7以和輸入軸100的速度相等的速度轉(zhuǎn)動。
因此，第一行星齒輪組PG1的速度線L1在輸入軸100轉(zhuǎn)動速度的高度處變成水平的。這意味著第一行星齒輪組整體轉(zhuǎn)動。
因此，第三節(jié)點N3也以輸入速度轉(zhuǎn)動，從而輸入速度通過第一齒圈R1直接輸出，而沒有發(fā)生改變。
在第五檔，第三齒輪架PC3的轉(zhuǎn)動速度是第一齒圈R1轉(zhuǎn)動速度的0.824倍。
在上述第五前進檔，第一、第二和第三行星齒輪組PG1、PG2和PG3都沒有參與動力的傳輸。也就是說，第一行星齒輪組PG1整體轉(zhuǎn)動，并直接輸送輸入速度，而沒有發(fā)生改變。
在第六前進檔D6，如附圖9所示，由于第二離合器C2的動作，第五節(jié)點N5以和輸入軸100的速度相等的速度轉(zhuǎn)動。另外，第七節(jié)點N7由于第二制動器B2的動作而靜止。
因此，第一行星齒輪組PG1的速度線L1是由靜止的第七節(jié)點N7和以輸入速度轉(zhuǎn)動的第五節(jié)點N5形成的。
因此，第一行星齒輪組PG1的速度線L1上的第三節(jié)點N3以大于輸入速度的速度轉(zhuǎn)動。這意味著從第一齒圈R1輸出的轉(zhuǎn)動速度大于輸入速度。
在上述第六前進檔，只有第一行星齒輪組PG1參與動力傳輸。
在倒退檔R，第一離合器C1和第一制動器B1動作。因此，如附圖10所示，第一行星齒輪組PG1的速度線L1由靜止的第五節(jié)點N5和以輸入速度轉(zhuǎn)動的節(jié)點N7形成。
因此，第一行星齒輪PG1速度線L1上的第三節(jié)點N3以負向的速度轉(zhuǎn)動，即如附圖10所示反向轉(zhuǎn)動。
在上述倒退檔，只有第一行星齒輪組PG1參與動力的傳輸。
附圖11A-11F為圖表，其示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例所述自動傳輸裝置傳動系的工作狀況。
具體地講，附圖11A示出根據(jù)一個實施例所述傳動系的詳細說明，即各個行星齒輪組的齒輪齒數(shù)比。附圖11B示出由附圖11A的詳細說明得到的這樣一個實施例的傳動系各個轉(zhuǎn)換檔的速比。附圖11C示出各個檔的每個工作部件相對于輸入部件轉(zhuǎn)動速度的轉(zhuǎn)動速度。附圖11D示出各個摩擦部件在各個轉(zhuǎn)換檔的滑動速度。附圖11E示出各個工作部件或者各個摩擦部件承載的力矩負荷。附圖11F示出各個轉(zhuǎn)換檔中參與動力傳輸?shù)男行驱X輪組。
從上面對本發(fā)明傳動系換檔操作的說明明顯可以明白附圖11F中示出的詳細信息?；诒緦嵤├齻鲃酉档慕Y(jié)構(gòu)特征和工作圖表，本領域的技術人員可以計算出附圖11C-11E中示出的數(shù)字。
在本領域眾所周知，借助強力(hard)的加速作用下高負荷被加載到自動變速器上。依照優(yōu)選實施例的傳動系，沒有工作部件的轉(zhuǎn)動速度比頻繁掛檔以產(chǎn)生加速度的第二和第三檔時的輸入速度快(參見附圖11C)。因此，在第三檔不動作的摩擦部件的滑動速度小于輸入軸的轉(zhuǎn)動速度(參見附圖11D)。
當將附圖11D示出的傳動系的性能與附圖14D中示出的現(xiàn)有技術中的傳動系的性能進行比較時，顯然，與例如第US6,071,208號美國專利所述的傳動系相比，在全部第二至第六檔時本實施例傳動系滑動部件的滑動速度更小(尤其是在第六前進檔)。
而且眾所周知，行星齒輪組越多意味著在動力傳輸過程中的動力損失越多。當將附圖11F示出的傳動系的性能和附圖14F示出的現(xiàn)有技術中的傳動系的性能進行比較時，顯然，優(yōu)選實施例中的傳動系參與多個轉(zhuǎn)換檔的動力傳輸?shù)男行驱X輪組較少，從而該傳動系具有更好的動力傳輸效率。
另外，力矩負荷被分散給行星齒輪組的所有動作部件，從而傳動系可以承載更大的負荷。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，借助最小數(shù)量的摩擦部件實現(xiàn)了六個前進檔和一個倒退檔，從而使得自動變速器變得輕巧而緊湊。
由于在頻繁掛檔以產(chǎn)生加速度時工作部件的轉(zhuǎn)動速度減小，因而自動變速器的耐久性增強。通過減小摩擦部件的滑動速度還達到了進一步增強耐久性和減小動力損失的效果。
動力傳輸路線的縮短也有助于增強耐久性并減小動力損失。
另外，力矩通過兩種路線傳遞給輸出軸，從而可以將力矩負荷分散給多個部件。因此，可以減小每個動作部件的力矩負荷，從而傳動系可以承載更大的負荷。
雖然上面聯(lián)系目前被認為是最實用的范例對本發(fā)明進行了說明，但是應該理解本發(fā)明不限于披露的上述實施例。相反，確定其覆蓋包括在后面的權利要求的精神和范圍之內(nèi)的多種修改和等同裝置。
權利要求
1.一種自動變速器六檔傳動系，其包括第一行星齒輪組，其具有第一太陽輪、第一齒圈和第一齒輪架的工作部件；第二行星齒輪組，其具有第二太陽輪、第二齒圈和第二齒輪架的工作部件；第三行星齒輪組，其具有第三太陽輪、第三齒圈和第三齒輪架的工作部件；輸入軸；至少一個輸出齒輪；和變速器的殼體；其中第一太陽輪與第二太陽輪固定連接；第二齒輪架與第三齒圈固定連接；第三太陽輪通過與輸入軸固定連接，始終作為輸入部件；第三齒輪架和第一齒圈中的至少一個部件通過與至少一個輸出齒輪固定連接而始終作為輸出部件；固定連接的第一和第二太陽輪中的至少一個通過第一離合器與輸入軸可變連接；第一齒輪架通過第二離合器與輸入軸可變連接；第一齒輪架通過第一制動器與變速器的殼體可變連接，并且第一齒輪架受第一制動器制動動作的支配；第一和第二太陽輪中的至少一個通過第二制動器與變速器的殼體可變連接，并受第二制動器制動動作的支配；和第二齒圈通過第三制動器與變速器殼體可變連接，并受第三制動器制動動作的支配。
2.如權利要求1所述的傳動系，其中所述的至少一個輸出齒輪包括第一和第二輸出齒輪；和第三齒輪架和第一齒圈分別與第一和第二輸出齒輪固定連接。
3.如權利要求2所述的傳動系，其進一步包括與輸入軸平行設置的輸出軸，其中第一和第二輸出齒輪與輸出軸嚙合。
4.如權利要求1所述的傳動系，其中第一、第二和第三行星齒輪組按照第三行星齒輪組、第二行星齒輪組和第一行星齒輪組的順序設置。
5.如權利要求4所述的傳動系，其中第一和第二離合器設置在相對于第一行星齒輪組而言的第二行星齒輪組的對面。
6.如權利要求4所述的傳動系，其中第二制動器設置在第一和第二行星齒輪組之間。
7.一種自動變速器六檔傳動系，其包括第一行星齒輪組，其具有第一、第二和第三動作部件，這些部件按序地占據(jù)控制桿示意圖的位置；第二行星齒輪組，其具有第四、第五和第六動作部件，這些部件按序地占據(jù)控制桿示意圖的位置；第三行星齒輪組，其具有第七、第八和第九動作部件，這些部件按序地占據(jù)控制桿示意圖的位置；輸入軸；至少一個輸出軸；和變速器的殼體；其中第三動作部件與第六動作部件固定連接；第五動作部件與第九動作部件固定連接；第七動作部件通過與輸入軸固定連接而始終作為輸入部件；第一和第八動作部件中的至少一個動作部件通過與至少一個輸出齒輪固定連接而始終作為輸出部件；固定連接的第三和第六動作部件中的至少一個通過第一離合器與輸入軸可變連接；第二動作部件通過第二離合器與輸入軸可變連接；第二動作部件通過第一制動器與變速器的殼體可變連接，并且受第一制動器制動動作的支配；固定連接的第三和第六動作部件中的至少一個通過第二制動器與變速器的殼體可變連接，并受第二制動器制動動作的支配；和第四動作部件通過第三制動器與變速器的殼體可變連接，并受第三制動器制動動作的支配。
8.如權利要求7所述的一種傳動系，其中所述的至少一個輸出齒輪包括第一和第二輸出齒輪；和第一和第八動作部件分別與第一和第二輸出齒輪固定連接。
9.如權利要求8所述的傳動系，其進一步包括與輸入軸平行設置的輸出軸，其中第一和第二輸出齒輪與輸出軸嚙合。
10.如權利要求7所述的傳動系，其中第一、第二和第三行星齒輪組按照第三行星齒輪組、第二行星齒輪組和第一行星齒輪組的順序設置。
11.如權利要求10所述的傳動系，其中第一和第二離合器設置在相對于第一行星齒輪組而言的第二行星齒輪組的對面。
12.如權利要求10所述的傳動系，其中第二制動器設置在第一和第二行星齒輪組之間。
全文摘要
自動變速器的六檔傳動系，提高了傳動系的耐久性和傳輸效率，包括第一行星齒輪組，具第一太陽輪、齒圈和齒輪架；第二行星齒輪組，具第二太陽輪、齒圈和齒輪架；第三行星齒輪組，具第三太陽輪、齒圈和齒輪架；輸入軸；輸出齒輪；變速器殼體。第一和第二太陽輪固定連接。第二齒輪架與第三齒圈固定連接。第三太陽輪與輸入軸固定連接作為輸入部件。第三齒輪架或第一齒圈與輸出齒輪固定連接作為輸出部件。第一或第二太陽輪通過第一離合器與輸入軸連接。第一齒輪架通過第二離合器與輸入軸連接。第一齒輪架通過第一制動器與殼體連接，并受其支配。第一或第二太陽輪通過第二制動器與殼體連接，并其支配。第二齒圈通過第三制動器與殼體連接，并受其支配。
文檔編號F16H3/66GK1743699SQ200410104188
公開日2006年3月8日 申請日期2004年12月30日 優(yōu)先權日2004年9月1日
發(fā)明者樸鐘述 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社