用于車輛的自動變速器的行星齒輪系的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系。該行星齒輪系可包括：接收發(fā)動機扭矩的第一軸；通過在外部嚙合的齒輪選擇性地連接至第一軸的第二軸；第一行星齒輪組，其布置在第一軸上，包括選擇性地作為固定元件操作的第一旋轉元件、直接連接至第一軸的第二旋轉元件和第三旋轉元件；復合行星齒輪組，其包括通過在外部嚙合的齒輪選擇性地連接至第三旋轉元件的第四旋轉元件、通過在外部嚙合的齒輪選擇性地連接至第一旋轉元件的第五旋轉元件、直接連接至輸出齒輪的第六旋轉元件和直接連接至第二軸并通過在外部嚙合的齒輪選擇性地連接至第三旋轉元件的第七旋轉元件；和摩擦元件，其選擇性地將旋轉元件彼此連接或將旋轉元件與變速器殼體連接。
【專利說明】用于車輛的自動變速器的行星齒輪系
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2012年11月5日提交的韓國專利申請第10_2012_0124116號的優(yōu)先權，該申請的全部內容結合于此用于通過該引用的所有目的。
【技術領域】
[0003]本發(fā)明涉及一種用于車輛的自動變速器。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，該行星齒輪系能夠通過減小其長度來改進可安裝性并且通過改進動力傳遞性能而減少燃料消耗。
【背景技術】
[0004]近來，由于世界范圍內的高油價和廢氣規(guī)定的加強，車輛制造商盡全力以改進燃料經濟性。
[0005]可以通過多檔位機械裝置來實現自動變速器中更多數目的檔位速度，從而獲得燃料經濟性的改進。典型地，行星齒輪系通過將多個行星齒輪組與摩擦元件組合而實現。
[0006]眾所周知，當行星齒輪系實現更多數目的換檔速度時，就能夠對該行星齒輪系的速比進行更為優(yōu)化的設計，由此車輛能夠具有經濟的燃料里程以及更好的性能。出于這一原因，能夠實現更多換檔速度的行星齒輪系處于不斷的研究中。
[0007]盡管實現相同數目的速度，但是行星齒輪系根據旋轉元件(S卩，太陽輪、行星架和內齒圈)之間的連接而具有不同的操作機構。此外，行星齒輪系根據其布局而具有不同的特征，例如耐久性、動力傳遞效率和尺寸。因此，對于齒輪系的組合結構的設計同樣處于不斷的研究中。
[0008]如果換檔速度的數目增加，而自動變速器中部件的數目也增加。因此，可安裝性、成本、重量以及動力傳遞效率可能惡化。
[0009]特別地，由于具有很多部件的行星齒輪系很難安裝于前輪驅動車輛，因此已經開展了用于減小部件數目的研究。
[0010]公開于該發(fā)明【背景技術】部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的一般【背景技術】的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。
【發(fā)明內容】
[0011]本發(fā)明的各個方面旨在提供一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其優(yōu)勢在于:通過將其長度降到最低來改進可安裝性，并且由于將三個行星齒輪組(分別設置在彼此平行布置的第一軸和第二軸上)、三個在外部嚙合的齒輪以及五個摩擦元件進行組合來獲得具有出色操作條件和級比(step ratio)的八個前進速度和一個倒檔速度，因此通過改進了動力傳遞性能而減少了燃料消耗。
[0012]在本發(fā)明的一個方面，一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系可以包括:第一軸，所述第一軸接收發(fā)動機的扭矩；第二軸，所述第二軸與所述第一軸平行布置，且所述第二軸通過在外部嚙合的齒輪選擇性地連接至所述第一軸；第一行星齒輪組，所述第一行星齒輪組布置在所述第一軸上，并且包括第一旋轉元件、第二旋轉元件和第三旋轉元件，所述第一旋轉元件選擇性地作為固定元件進行操作，所述第二旋轉元件直接連接至所述第一軸從而作為輸入元件進行操作；復合行星齒輪組，所述復合行星齒輪組通過將第二行星齒輪組與第三行星齒輪組組合而形成，且所述復合行星齒輪組包括第四旋轉元件、第五旋轉元件、第六旋轉元件和第七旋轉元件，所述第四旋轉元件通過在外部嚙合的齒輪選擇性地連接至所述第三旋轉元件，所述第五旋轉元件通過在外部嚙合的齒輪選擇性地連接至所述第一旋轉元件，所述第六旋轉元件直接連接至輸出齒輪從而總是作為輸出元件進行操作，所述第七旋轉元件直接連接至所述第二軸并通過在外部嚙合的齒輪選擇性地連接至所述第三旋轉元件；三個傳動齒輪，所述三個傳動齒輪形成所述在外部嚙合的齒輪；以及摩擦元件，所述摩擦元件選擇性地將所述旋轉元件彼此連接或將所述旋轉元件與變速器殼體連接。
[0013]所述第一行星齒輪組為單小齒輪行星齒輪組,該單小齒輪行星齒輪組包括作為其旋轉元件的第一太陽輪、第一行星架和第一內齒圈，所述第二行星齒輪組為雙小齒輪行星齒輪組，該雙小齒輪行星齒輪組包括作為其旋轉元件的第二太陽輪、第二行星架和第二內齒圈，并且所述第三行星齒輪組為單小齒輪行星齒輪組，該單小齒輪行星齒輪組包括作為其旋轉元件的第三太陽輪、第三行星架和第三內齒圈。
[0014]所述第一旋轉元件可以包括所述第一太陽輪，所述第二旋轉元件可以包括所述第一行星架，所述第三旋轉元件可以包括所述第一內齒圈，所述第四旋轉元件可以包括所述第二太陽輪，所述第五旋轉元件可以包括所述第三內齒圈，所述第六旋轉元件可以包括所述第二內齒圈和所述第三行星架，并且所述第七旋轉元件可以包括所述第二行星架和所述第三太陽輪。
[0015]所述行星齒輪系可以進一步包括將所述第一旋轉元件連接至所述第五旋轉元件的傳動齒輪。
[0016]所述三個傳動齒輪可以包括:第一傳動齒輪，所述第一傳動齒輪將所述第一軸連接至所述第二軸；和第二傳動齒輪，所述第二傳動齒輪將所述第三旋轉元件連接至所述第四旋轉元件或所述第七旋轉元件。
[0017]所述行星齒輪系可以進一步包括將所述第一旋轉元件連接至所述第五旋轉元件的傳動齒輪，其中所述摩擦元件可以包括:第一離合器，所述第一離合器連接在所述第一旋轉元件和所述第三傳動齒輪之間；第二離合器，所述第二離合器連接在所述第一軸和所述第一傳動齒輪之間；第三離合器，所述第三離合器連接在所述第二傳動齒輪和所述第四旋轉元件之間；第四離合器，所述第四離合器連接在所述第二傳動齒輪和所述第七旋轉元件之間；以及第一制動器，所述第一制動器連接在所述第一旋轉元件和所述變速器殼體之間。
[0018]所述第一制動器以及所述第一離合器和所述第二離合器在第一前進速度下操作，所述第一制動器以及所述第一離合器和所述第四離合器在第二前進速度下操作，所述第一離合器、所述第二離合器和所述第四離合器在第三前進速度下操作，所述第一離合器、所述第三離合器和所述第四離合器在第四前進速度下操作，所述第一離合器、所述第二離合器和所述第三離合器在第五前進速度下操作，所述第二離合器、所述第三離合器和所述第四離合器在第六前進速度下操作，所述第一制動器以及所述第二離合器和所述第三離合器在第七前進速度下操作，所述第一制動器以及所述第三離合器和所述第四離合器在第八前進速度下操作，并且所述第一制動器以及所述第一離合器和所述第三離合器在倒檔速度下操作。
[0019]在本發(fā)明的另一個方面，一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系可以包括:第一軸，所述第一軸接收發(fā)動機的扭矩；第二軸，所述第二軸與所述第一軸平行布置，且所述第二軸選擇性地連接至所述第一軸；第一行星齒輪組，所述第一行星齒輪組布置在所述第一軸上，并且包括第一旋轉元件、第二旋轉元件和第三旋轉元件，所述第一旋轉元件選擇性地作為固定元件進行操作，所述第二旋轉元件直接連接至所述第一軸從而作為輸入元件進行操作；復合行星齒輪組，所述復合行星齒輪組通過將第二行星齒輪組與第三行星齒輪組組合而形成，且所述復合行星齒輪組包括第四旋轉元件、第五旋轉元件、第六旋轉元件和第七旋轉元件，所述第四旋轉元件選擇性地連接至所述第三旋轉元件，所述第五旋轉元件選擇性地連接至所述第一旋轉元件，所述第六旋轉元件直接連接至輸出齒輪從而總是作為輸出元件進行操作，所述第七旋轉元件直接連接至所述第二軸并選擇性地連接至所述第三旋轉元件；第一傳動齒輪，所述第一傳動齒輪將所述第一軸連接至所述第二軸；第二傳動齒輪，所述第二傳動齒輪將所述第三旋轉元件連接至所述第四旋轉元件或所述第七旋轉元件；第三傳動齒輪，所述第三傳動齒輪將所述第一旋轉元件連接至所述第五旋轉元件；第一離合器，所述第一離合器連接在所述第一旋轉元件和所述第三傳動齒輪之間；第二離合器，所述第二離合器連接在所述第一軸和所述第一傳動齒輪之間；第三離合器，所述第三離合器連接在所述第二傳動齒輪和所述第四旋轉元件之間；第四離合器，所述第四離合器連接在所述第二傳動齒輪和所述第七旋轉元件之間；以及第一制動器，所述第一制動器連接在所述第一旋轉元件和所述變速器殼體之間。
[0020]所述第一行星齒輪組為單小齒輪行星齒輪組,該單小齒輪行星齒輪組包括作為其旋轉元件的第一太陽輪、第一行星架和第一內齒圈，所述第二行星齒輪組為雙小齒輪行星齒輪組，該雙小齒輪行星齒輪組包括作為其旋轉元件的第二太陽輪、第二行星架和第二內齒圈，并且所述第三行星齒輪組為單小齒輪行星齒輪組，該單小齒輪行星齒輪組包括作為其旋轉元件的第三太陽輪、第三行星架和第三內齒圈。
[0021]所述第一旋轉元件可以包括所述第一太陽輪，所述第二旋轉元件可以包括所述第一行星架，所述第三旋轉元件可以包括所述第一內齒圈，所述第四旋轉元件可以包括所述第二太陽輪，所述第五旋轉元件可以包括所述第三內齒圈，所述第六旋轉元件可以包括所述第二內齒圈和所述第三行星架，并且所述第七旋轉元件可以包括所述第二行星架和所述第三太陽輪。
[0022]所述第一制動器以及所述第一離合器和所述第二離合器在第一前進速度下操作，所述第一制動器以及所述第一離合器和所述第四離合器在第二前進速度下操作，所述第一離合器、所述第二離合器和所述第四離合器在第三前進速度下操作，所述第一離合器、所述第三離合器和所述第四離合器在第四前進速度下操作，所述第一離合器、所述第二離合器和所述第三離合器在第五前進速度下操作，所述第二離合器、所述第三離合器和所述第四離合器在第六前進速度下操作，所述第一制動器以及所述第二離合器和所述第三離合器在第七前進速度下操作，所述第一制動器以及所述第三離合器和所述第四離合器在第八前進速度下操作，并且所述第一制動器以及所述第一離合器和所述第三離合器在倒檔速度下操作。
[0023]通過納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本發(fā)明的某些原理的【具體實施方式】，本發(fā)明的方法和裝置所具有的其他特征和優(yōu)點將更為具體地變得清楚或得以闡明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為根據本發(fā)明的示例性實施方案的行星齒輪系的示意圖。
[0025]圖2為應用于根據本發(fā)明的示例性實施方案的行星齒輪系的每一個換檔速度下的摩擦元件的操作圖表。
[0026]圖3A為根據本發(fā)明的示例性實施方案的行星齒輪系在第一前進速度下的杠桿圖。
[0027]圖3B為根據本發(fā)明的示例性實施方案的行星齒輪系在第二前進速度下的杠桿圖。
[0028]圖3C為根據本發(fā)明的示例性實施方案的行星齒輪系在第三前進速度下的杠桿圖。
[0029]圖3D為根據本發(fā)明的示例性實施方案的行星齒輪系在第四前進速度下的杠桿圖。
[0030]圖3E為根據本發(fā)明的示例性實施方案的行星齒輪系在第五前進速度下的杠桿圖。
[0031]圖3F為根據本發(fā)明的示例性實施方案的行星齒輪系在第六前進速度下的杠桿圖。
[0032]圖3G為根據本發(fā)明的示例性實施方案的行星齒輪系在第七前進速度下的杠桿圖。
[0033]圖3H為根據本發(fā)明的示例性實施方案的行星齒輪系在第八前進速度下的杠桿圖。
[0034]圖31為根據本發(fā)明的示例性實施方案的行星齒輪系在倒檔速度下的杠桿圖。
[0035]應當了解，所附附圖并非按比例地顯示了本發(fā)明的基本原理的圖示性的各種特征的略微簡化的畫法。本文所公開的本發(fā)明的具體設計特征包括例如具體尺寸、取向、位置和形狀將部分地由具體所要應用和使用的環(huán)境來確定。
[0036]在這些圖形中，貫穿附圖的數個圖形，附圖標記引用本發(fā)明的相同的或等同的部分。
【具體實施方式】
[0037]下面將詳細參考本發(fā)明的各個實施方案，這些實施方案的實例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明將與示例性實施方案相結合進行描述，但是應當意識到，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內的各種選擇形式、修改形式、等價形式及其它實施方案。[0038]下面將參考附圖對本發(fā)明的示例性實施方案進行詳細描述。
[0039]對于解釋本示例性實施方案并不必要的部件的描述將被略去，并且在本說明書中同樣的構成元件由同樣的附圖標記表示。
[0040]在具體描述中，使用序數區(qū)別具有相同術語而不具有特定含義的構成元件。
[0041]圖1為根據本發(fā)明的示例性實施方案的行星齒輪系的示意圖。
[0042]參考圖1，根據本發(fā)明的示例性實施方案的行星齒輪系包括:第一、第二和第三行星齒輪組PGl、PG2和PG3，五個摩擦元件B1、Cl、C2、C3和C4、以及三個傳動齒輪TFl、TF2和 TF3。
[0043]第一行星齒輪組PGl布置在第一軸ISl上，第二和第三行星齒輪組PG2和PG3布置在第二軸IS2上，該第二軸IS2與第一軸ISl平行布置。
[0044]第一軸ISl是輸入構件，其支撐第一行星齒輪組PGl并將扭矩從發(fā)動機傳送至第一行星齒輪組PGl。
[0045]第二軸IS2支撐第二和第三行星齒輪組PG2和PG3，并且將扭矩選擇性地從第一軸ISl和第一行星齒輪組PGl傳送至第二和第三行星齒輪組PG2和PG3。
[0046]因此，從第一軸ISl輸入的扭矩通過第一、第二和第三行星齒輪組PGl、PG2和PG3的協(xié)作而轉化為八個前進速度和一個倒檔速度，然后通過輸出齒輪OG而輸出。
[0047]第一行星齒輪組PGl是單小齒輪行星齒輪組，并且包括作為其旋轉元件的第一太陽輪S1、第一內齒圈Rl和第一行星架PC1，該第一行星架PCl可旋轉地支撐第一小齒輪P1，該第一小齒輪Pl與第一太陽輪SI和第一內齒圈Rl哨合。
[0048]第二行星齒輪組PG2是雙小齒輪行星齒輪組，并且包括作為其旋轉元件的第二太陽輪S2、第二內齒圈R2和第二行星架PC2，該第二行星架PC2可旋轉地支撐第二小齒輪P2，該第二小齒輪P2與第二太陽輪S2和第二內齒圈R2嚙合。
[0049]第三行星齒輪組PG3是單小齒輪行星齒輪組，并且包括作為其旋轉元件的第三太陽輪S3、第三內齒圈R3和第三行星架PC3，該第三行星架PC3可旋轉地支撐第三小齒輪P3，該第三小齒輪P3與第三太陽輪S3和第三內齒圈R3嚙合。
[0050]第一行星齒輪組PGl獨立操作，而第二和第三行星齒輪組PG2和PG3作為復合行星齒輪組CPG操作。
[0051]因此，第一行星齒輪組PGl包括三個旋轉元件N1、N2和N3。
[0052]第一旋轉元件NI包括第一太陽輪SI，并且選擇性地連接至變速器殼體H從而作為選擇的固定元件進行操作。
[0053]第二旋轉元件N2包括第一行星架PCl，并且直接連接至第一軸ISl從而總是作為輸入元件操作。
[0054]第三旋轉元件N3包括第一內齒圈Rl。
[0055]此外，第二內齒圈R2直接連接至第三行星架PC3且第二行星架PC2直接連接至第三太陽輪S3，從而使得第二和第三行星齒輪組PG2和PG3形成一個復合行星齒輪組CPG。因此，復合行星齒輪組CPG包括四個旋轉元件N4、N5、N6和N7。
[0056]第四旋轉元件N4包括第二太陽輪S2，并選擇性地接收作為反向旋轉速度的第三旋轉元件N3的扭矩。
[0057]第五旋轉元件N5包括第三內齒圈R3，并選擇性地接收作為反向旋轉速度的第一旋轉元件NI的扭矩。
[0058]第六旋轉元件N6包括第二內齒圈R2和第三行星架PC3，并連接至輸出齒輪OG從而作為最終輸出元件操作。
[0059]第七旋轉元件N7包括第二行星架PC2和第三太陽輪S3，并直接連接至第二軸IS2從而選擇性地接收來自第一軸ISl的扭矩和作為反向旋轉速度的第三旋轉元件N3的扭矩。
[0060]此外，旋轉元件N1、N2、N3、N4、N5、N6和N7通過第一、第二和第三傳動齒輪TFl、TF2和TF3以及包括第一制動器BI和第一、第二、第三和第四離合器Cl、C2、C3和C4的摩擦元件而互相組合。
[0061]第一、第二和第三傳動齒輪TFl、TF2和TF3為在外部嚙合的齒輪，并且各自具有在外部互相嚙合的第一、第二和第三主動齒輪TFla、TF2a和TF3a以及第一、第二和第三從動齒輪 TFlb、TF2b 和 TF3b。
[0062]第一傳動齒輪TFl將第一軸ISl與第二軸IS2連接。
[0063]第二傳動齒輪TF2將第三旋轉元件N3與第四旋轉元件N4和第七旋轉元件N7連接。
[0064]第三傳動齒輪TF3將第一旋轉元件NI與第五旋轉元件N5連接。
[0065]因此，通過第一、第二和第三傳動齒輪TFl、TF2和TF3而連接的旋轉元件(包括第一軸ISl和第二軸IS2)以相反的方向旋轉。第一、第二和第三傳動齒輪TF1、TF2和TF3的傳動比根據在每個換檔速度下所需要的速比來設定。
[0066]另外將描述摩擦元件B1、Cl、C2、C3和C4的設置。
[0067]第一制動器BI布置在第一旋轉兀件NI和變速器殼體H之間。
[0068]第一離合器Cl布置在第一旋轉兀件NI和第三傳動齒輪TF3之間。
[0069]第二離合器C2布置在第一軸ISl和第一傳動齒輪TFl之間。
[0070]第三離合器C3布置在第二傳動齒輪TF2和第四旋轉元件N4之間。
[0071]第四離合器C4布置在第二傳動齒輪TF2和第七旋轉元件N7之間。
[0072]摩擦元件包括第一、第二、第三和第四離合器C1、C2、C3和C4以及第一制動器BI，并且所述摩擦元件是通過液壓操作的濕式常規(guī)多碟摩擦元件。
[0073]圖2為應用于根據本發(fā)明的示例性實施方案的行星齒輪系的每一個換檔速度下的摩擦元件的操作圖表。
[0074]如圖2所示，在根據本發(fā)明的示例性實施方案的行星齒輪系中，在每個換檔速度下操作三個摩擦元件。
[0075]第一制動器BI以及第一和第二離合器Cl和C2在第一前進速度1ST下操作。
[0076]第一制動器BI以及第一和第四離合器Cl和C4在第二前進速度2ND下操作。
[0077]第一、第二和第四離合器Cl、C2和C4在第三前進速度3RD下操作。
[0078]第一、第三和第四離合器Cl、C3和C4在第四前進速度4TH下操作。
[0079]第一、第二和第三離合器Cl、C2和C3在第五前進速度5TH下操作。
[0080]第二、第三和第四離合器C2、C3和C4在第六前進速度6TH下操作。
[0081]第一制動器BI以及第二和第三離合器C2和C3在第七前進速度7TH下操作。
[0082]第一制動器BI以及第三和第四離合器C3和C4在第八前進速度8TH下操作。
[0083]第一制動器BI以及第一和第三離合器Cl和C3在倒檔速度REV下操作。[0084]圖3A至圖31為根據本發(fā)明的示例性實施方案的行星齒輪系的杠桿圖，其通過杠桿分析法示出了根據本發(fā)明的示例性實施方案的行星齒輪系的換檔過程。
[0085]參考圖3A至圖31，第一行星齒輪組PGl的三條豎直線設定為第一旋轉元件N1、第二旋轉元件N2、第三旋轉元件N3，復合行星齒輪組CPG的四條豎直線設定為第四旋轉元件N4、第五旋轉元件N5、第六旋轉元件N6和第七旋轉元件N7。
[0086]此外，中間水平線表示旋轉速度為“0”，上水平線表示正旋轉速度而下水平線表示負旋轉速度。
[0087]意思是旋轉元件以與發(fā)動機旋轉方向相反的方向旋轉。這是因為第二軸IS2和復合行星齒輪組CPG的旋轉元件在不需要惰輪的條件下通過第一、第二和第三傳動齒輪TF1、TF2和TF3在外部嚙合至第一軸ISl和第一行星齒輪組PGl的旋轉元件。
[0088]此外，豎直線之間的距離是根據第一、第二和第三行星齒輪組PG1、PG2和PG3的傳動比(太陽輪的齒數/內齒圈的齒數)設定的。
[0089]下文中，參考圖2和圖3A至圖31，根據本發(fā)明的示例性實施方案的行星齒輪系的換檔過程將進行詳細描述。
[0090][第一前進速度]
[0091]參考圖2，第一制動器BI以及第一和第二離合器Cl和C2在第一前進速度1ST下進行操作。
[0092]如圖3A所示，第一軸ISl的扭矩被輸入到第二旋轉元件N2，并根據第一傳動齒輪TFl的傳動比而變化并通過第二離合器C2的操作而作為反向旋轉速度被輸入到第七旋轉元件N7。
[0093]在該狀態(tài)下，第一旋轉元件NI和第五旋轉元件N5通過第一制動器BI和第一離合器Cl的操作而作為固定元件操作。因此，復合行星齒輪組CPG的旋轉元件形成第一換檔線SPl，Dl通過作為輸出元件的第六旋轉元件N6而輸出。
[0094][第二前進速度]
[0095]在第二前進速度2ND下，松開在第一前進速度1ST下操作的第二離合器C2，并操作第四離合器C4。
[0096]如圖3B所示，第一軸ISl的扭矩被輸入到第二旋轉元件N2，并且第一旋轉元件NI和第五旋轉元件N5通過第一制動器BI和第一離合器Cl的操作而作為固定元件操作。
[0097]此外，第三旋轉元件N3通過第四離合器C4的操作而經由第二傳動齒輪TF2連接至第七旋轉元件N7。因此，復合行星齒輪組CPG的旋轉元件通過第一行星齒輪組PGl與復合行星齒輪組CPG的協(xié)作而形成第二換檔線SP2，D2通過作為輸出元件的第六旋轉元件N6而輸出。
[0098][第三前進速度]
[0099]在第三前進速度3RD下，松開在第二前進速度2ND下操作的第一制動器BI，并操作第二離合器C2。
[0100]如圖3C所示，第一軸ISl的扭矩被輸入到第二旋轉元件N2，并根據第一傳動齒輪TFl的傳動比而變化,然后通過第二離合器C2的操作而作為反向旋轉速度被輸入到第七旋轉元件N7。
[0101]此外，第一旋轉元件NI通過第一離合器Cl的操作經由第三傳動齒輪TF3連接到第五旋轉元件N5，并且第三旋轉元件N3通過第四離合器C4的操作經由第二傳動齒輪TF2連接至第七旋轉元件N7。
[0102]因此，復合行星齒輪組CPG的旋轉元件通過第一行星齒輪組PGl與復合行星齒輪組CPG的協(xié)作而形成第三換檔線SP3，D3通過作為輸出元件的第六旋轉元件N6而輸出。
[0103][第四前進速度]
[0104]在第四前進速度4TH下，松開在第三前進速度3RD下操作的第二離合器C2，并操作第三離合器C3。
[0105]如圖3D所示，第一軸ISl的扭矩被輸入到第二旋轉元件N2，第一旋轉元件NI通過第一離合器Cl的操作經由第三傳動齒輪TF3連接至第五旋轉元件N5，第三旋轉元件N3通過第三離合器C3的操作經由第二傳動齒輪TF2連接至第四旋轉元件N4并且通過第四離合器C4的操作經由第二傳動齒輪TF2連接至第七旋轉元件N7。
[0106]因此，復合行星齒輪組CPG的旋轉元件通過第一行星齒輪組PGl與復合行星齒輪組CPG的協(xié)作而形成第四換檔線SP4，D4通過作為輸出元件的第六旋轉元件N6而輸出。
[0107][第五前進速度]
[0108]在第五前進速度5TH下，松開在第四前進速度4TH下操作的第四離合器C4，并操作第二離合器C2。
[0109]如圖3E所示，第一軸ISl的扭矩被輸入到第二旋轉元件N2，并根據第一傳動齒輪TFl的傳動比而變化,然后通過第二離合器C2的操作而作為反向旋轉速度被輸入到第七旋轉元件N7。
[0110]此外，第一旋轉元件NI通過第一離合器Cl的操作經由第三傳動齒輪TF3連接到第五旋轉元件N5，并且第三旋轉元件N3通過第三離合器C3的操作經由第二傳動齒輪TF2連接至第四旋轉元件N4。
[0111]因此，復合行星齒輪組CPG的旋轉元件通過第一行星齒輪組PGl與復合行星齒輪組CPG的協(xié)作而形成第五換檔線SP5，D5通過作為輸出元件的第六旋轉元件N6而輸出。
[0112][第六前進速度]
[0113]在第六前進速度6TH下，松開在第五前進速度5TH下操作的第一離合器Cl，并操作第四C4。
[0114]如圖3F所示，第一軸ISl的扭矩被輸入到第二旋轉元件N2，并根據第一傳動齒輪TFl的傳動比而變化,然后通過第二離合器C2的操作而作為反向旋轉速度被輸入到第七旋轉元件N7。
[0115]此外，第三旋轉元件N3通過第三離合器C3的操作經由第二傳動齒輪TF2連接到第四旋轉元件N4，并且第三旋轉元件N3通過第四離合器C4的操作經由第二傳動齒輪TF2連接至第七旋轉元件N7。
[0116]因此，復合行星齒輪組CPG變?yōu)橹苯勇摻訝顟B(tài)，復合行星齒輪組CPG的旋轉元件形成第六換檔線SP6，D6通過作為輸出元件的第六旋轉元件N6而輸出。
[0117][第七前進速度]
[0118]在第七前進速度7TH下，松開在第六前進速度6TH下操作的第四離合器C4，并操作第一制動器BI。
[0119]如圖3G所示，第一軸ISl的扭矩被輸入到第二旋轉元件N2，并根據第一傳動齒輪TFl的傳動比而變化,然后通過第二離合器C2的操作而作為反向旋轉速度被輸入到第七旋轉元件N7。
[0120]在該狀態(tài)下,第一旋轉元件NI通過第一制動器BI的操作而作為固定元件操作,第三旋轉元件N3通過第三離合器C3的操作經由第二傳動齒輪TF2連接至第四旋轉元件N4。
[0121]因此，復合行星齒輪組CPG的旋轉元件通過第一行星齒輪組PGl與復合行星齒輪組CPG的協(xié)作而形成第七換檔線SP7，D7通過作為輸出元件的第六旋轉元件N6而輸出。
[0122][第八前進速度]
[0123]在第八前進速度8TH下，松開在第七前進速度7TH下操作的第二離合器C2，并操作第四離合器C4。
[0124]如圖3H所示，第一軸ISl的扭矩被輸入到第二旋轉元件N2，第一旋轉元件NI通過第一制動器BI的操作而作為固定元件操作。
[0125]此外，第三旋轉元件N3通過第三離合器C3的操作經由第二傳動齒輪TF2連接到第四旋轉元件N4，并且第三旋轉元件N3通過第四離合器C4的操作經由第二傳動齒輪TF2連接至第七旋轉元件N7。
[0126]因此，復合行星齒輪組CPG變?yōu)橹苯勇摻訝顟B(tài)，復合行星齒輪組CPG的旋轉元件形成第八換檔線SP8，D8通過作為輸出元件的第六旋轉元件N6而輸出。
[0127][倒檔速度]
[0128]如圖2所示，第一制動器BI以及第一和第三離合器Cl和C3在倒檔速度REV下操作。
[0129]如圖31所示，第一軸ISl的扭矩被輸入到第二旋轉元件N2，第一旋轉元件NI和第五旋轉元件N5通過第一制動器BI和第一離合器Cl的操作而作為固定元件操作。此外，第三旋轉元件N3通過第三離合器C3的操作經由第二傳動齒輪TF2連接至第四旋轉元件N4。
[0130]因此，復合行星齒輪組CPG的旋轉元件通過第一行星齒輪組PGl與復合行星齒輪組CPG的協(xié)作而形成倒檔換檔線RS，REV通過作為輸出元件的第六旋轉元件N6而輸出。
[0131]如上所述，由于三個行星齒輪組分別設置在彼此平行布置的第一軸和第二軸上，因此根據本發(fā)明的示例性實施方案的行星齒輪系的長度可以減小，并且可安裝性可以改進。
[0132]此外，通過利用三個在外部嚙合的齒輪和行星齒輪組而容易改變傳動比，由此可以設定最優(yōu)傳動比。由于傳動比可根據目標性能和啟動性能而變化，因此可以改進動力傳動性能和燃料經濟性。因此，可以使用啟動離合器來代替變矩器。
[0133]由于在每個換檔速度下操作三個摩擦元件，因此非操作摩擦元件可以減為最少并可以減小阻力矩。此外，可以通過增加動力傳動效率來減少燃料消耗。
[0134]另外，由于可以減小每個摩擦元件的扭矩負載，因此緊湊設計成為可能。
[0135]為了方便解釋和精確限定所附權利要求，術語“上”、“下”、“內”和“外”被用于參考附圖中所顯示的這些特征的位置來描述示例性實施方式的特征。
[0136]前面對本發(fā)明具體示例性實施方案所呈現的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并不想要成為毫無遺漏的，也不是想要把本發(fā)明限制為所公開的精確形式，顯然，根據上述教導很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實施方案并進行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的其它技術人員能夠實現并利用本發(fā)明的各種示例性實施方案及其不同選擇形式和修改形式。本發(fā)明的范圍旨在由所附權利要求書及其等價形式所限定。
【權利要求】
1.一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，包括: 第一軸，所述第一軸接收發(fā)動機的扭矩； 第二軸，所述第二軸與所述第一軸平行布置，且所述第二軸通過在外部嚙合的齒輪選擇性地連接至所述第一軸； 第一行星齒輪組，所述第一行星齒輪組布置在所述第一軸上，并且包括第一旋轉元件、第二旋轉元件和第三旋轉元件，所述第一旋轉元件選擇性地作為固定元件進行操作，所述第二旋轉元件直接連接至所述第一軸從而作為輸入元件進行操作； 復合行星齒輪組，所述復合行星齒輪組通過將第二行星齒輪組與第三行星齒輪組組合而形成，且所述復合行星齒輪組包括第四旋轉元件、第五旋轉元件、第六旋轉元件和第七旋轉元件，所述第四旋轉元件通過在外部嚙合的齒輪選擇性地連接至所述第三旋轉元件，所述第五旋轉元件通過在外部嚙合的齒輪選擇性地連接至所述第一旋轉元件，所述第六旋轉元件直接連接至輸出齒輪從而總是作為輸出元件進行操作，所述第七旋轉元件直接連接至所述第二軸并通過在外部嚙合的齒輪選擇性地連接至所述第三旋轉元件； 三個傳動齒輪，所述三個傳動齒輪形成所述在外部嚙合的齒輪；以及摩擦元件，所述摩擦元件選擇性地將所述旋轉元件彼此連接或將所述旋轉元件與變速器殼體連接。
2.根據權利要求1所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其中所述第一行星齒輪組為單小齒輪行星齒輪組，該單小齒輪行星齒輪組包括作為其旋轉元件的第一太陽輪、第一行星架和第一內 齒圈， 所述第二行星齒輪組為雙小齒輪行星齒輪組，該雙小齒輪行星齒輪組包括作為其旋轉元件的第二太陽輪、第二行星架和第二內齒圈，并且 所述第三行星齒輪組為單小齒輪行星齒輪組，該單小齒輪行星齒輪組包括作為其旋轉元件的第三太陽輪、第三行星架和第三內齒圈。
3.根據權利要求2所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其中所述第一旋轉元件包括所述第一太陽輪， 所述第二旋轉元件包括所述第一行星架， 所述第三旋轉元件包括所述第一內齒圈， 所述第四旋轉元件包括所述第二太陽輪， 所述第五旋轉元件包括所述第三內齒圈， 所述第六旋轉元件包括所述第二內齒圈和所述第三行星架，并且 所述第七旋轉元件包括所述第二行星架和所述第三太陽輪。
4.根據權利要求1所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，進一步包括將所述第一旋轉元件連接至所述第五旋轉元件的傳動齒輪。
5.根據權利要求1所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其中所述三個傳動齒輪包括: 第一傳動齒輪，所述第一傳動齒輪將所述第一軸連接至所述第二軸；和第二傳動齒輪，所述第二傳動齒輪將所述第三旋轉元件連接至所述第四旋轉元件或所述第七旋轉元件。
6.根據權利要求5所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，進一步包括將所述第一旋轉元件連接至所述第五旋轉元件的傳動齒輪。
7.根據權利要求6所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其中所述摩擦元件包括: 第一離合器，所述第一離合器連接在所述第一旋轉元件和所述第三傳動齒輪之間； 第二離合器，所述第二離合器連接在所述第一軸和所述第一傳動齒輪之間； 第三離合器，所述第三離合器連接在所述第二傳動齒輪和所述第四旋轉元件之間； 第四離合器，所述第四離合器連接在所述第二傳動齒輪和所述第七旋轉元件之間；以及 第一制動器，所述第一制動器連接在所述第一旋轉元件和所述變速器殼體之間。
8.根據權利要求6所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其中所述第一制動器以及所述第一離合器和所述第二離合器在第一前進速度下操作， 所述第一制動器以及所述第一離合器和所述第四離合器在第二前進速度下操作， 所述第一離合器、所述第二離合器和所述第四離合器在第三前進速度下操作， 所述第一離合器、所述第三離合器和所述第四離合器在第四前進速度下操作， 所述第一離合器、所述 第二離合器和所述第三離合器在第五前進速度下操作， 所述第二離合器、所述第三離合器和所述第四離合器在第六前進速度下操作， 所述第一制動器以及所述第二離合器和所述第三離合器在第七前進速度下操作， 所述第一制動器以及所述第三離合器和所述第四離合器在第八前進速度下操作，并且 所述第一制動器以及所述第一離合器和所述第三離合器在倒檔速度下操作。
9.一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，包括: 第一軸，所述第一軸接收發(fā)動機的扭矩； 第二軸，所述第二軸與所述第一軸平行布置，且所述第二軸選擇性地連接至所述第一軸； 第一行星齒輪組，所述第一行星齒輪組布置在所述第一軸上，并且包括第一旋轉元件、第二旋轉元件和第三旋轉元件，所述第一旋轉元件選擇性地作為固定元件進行操作，所述第二旋轉元件直接連接至所述第一軸從而作為輸入元件進行操作； 復合行星齒輪組，所述復合行星齒輪組通過將第二行星齒輪組與第三行星齒輪組組合而形成，且所述復合行星齒輪組包括第四旋轉元件、第五旋轉元件、第六旋轉元件和第七旋轉元件，所述第四旋轉元件選擇性地連接至所述第三旋轉元件，所述第五旋轉元件選擇性地連接至所述第一旋轉元件，所述第六旋轉元件直接連接至輸出齒輪從而總是作為輸出元件進行操作，所述第七旋轉元件直接連接至所述第二軸并選擇性地連接至所述第三旋轉元件; 第一傳動齒輪，所述第一傳動齒輪將所述第一軸連接至所述第二軸； 第二傳動齒輪，所述第二傳動齒輪將所述第三旋轉元件連接至所述第四旋轉元件或所述第七旋轉元件； 第三傳動齒輪，所述第三傳動齒輪將所述第一旋轉元件連接至所述第五旋轉元件； 第一離合器，所述第一離合器連接在所述第一旋轉元件和所述第三傳動齒輪之間； 第二離合器，所述第二離合器連接在所述第一軸和所述第一傳動齒輪之間； 第三離合器，所述第三離合器連接在所述第二傳動齒輪和所述第四旋轉元件之間；第四離合器，所述第四離合器連接在所述第二傳動齒輪和所述第七旋轉元件之間；以及 第一制動器，所述第一制動器連接在所述第一旋轉元件和所述變速器殼體之間。
10.根據權利要求9所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其中所述第一行星齒輪組為單小齒輪行星齒輪組，該單小齒輪行星齒輪組包括作為其旋轉元件的第一太陽輪、第一行星架和第一內齒圈， 所述第二行星齒輪組為雙小齒輪行星齒輪組，該雙小齒輪行星齒輪組包括作為其旋轉元件的第二太陽輪、第二行星架和第二內齒圈，并且 所述第三行星齒輪組為單小齒輪行星齒輪組，該單小齒輪行星齒輪組包括作為其旋轉元件的第三太陽輪、第三行星架和第三內齒圈。
11.根據權利要求10所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其中所述第一旋轉元件包括所述第一太陽輪， 所述第二旋轉元件包括所述第一行星架， 所述第三旋轉元件包括所述第一內齒圈， 所述第四旋轉元件包括所述第二太陽輪， 所述第五旋轉元件包括所述第三內齒圈， 所述第六旋轉元件包括所述第二內齒圈和所述第三行星架，并且 所述第七旋轉元件包括所述第二行星架和所述第三太陽輪。
12.根據權利要求9所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其中所述第一制動器以及所述第一離合器和所述第二離合器在第一前進速度下操作， 所述第一制動器以及所述第一離合器和所述第四離合器在第二前進速度下操作， 所述第一離合器、所述第二離合器和所述第四離合器在第三前進速度下操作， 所述第一離合器、所述第三離合器和所述第四離合器在第四前進速度下操作， 所述第一離合器、所述第二離合器和所述第三離合器在第五前進速度下操作， 所述第二離合器、所述第三離合器和所述第四離合器在第六前進速度下操作， 所述第一制動器以及所述第二離合器和所述第三離合器在第七前進速度下操作， 所述第一制動器以及所述第三離合器和所述第四離合器在第八前進速度下操作，并且 所述第一制動器以及所述第 一離合器和所述第三離合器在倒檔速度下操作。
【文檔編號】F16H3/62GK103807377SQ201310540982
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權日:2012年11月5日
【發(fā)明者】盧明勛, 徐罡壽, 鞠再昌, 沈烋臺 申請人:現代自動車株式會社