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用于車輛的自動(dòng)變速器的行星齒輪系的制作方法

文檔序號(hào):11853680閱讀:359來(lái)源:國(guó)知局
用于車輛的自動(dòng)變速器的行星齒輪系的制作方法與工藝

本申請(qǐng)要求2015年5月6日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2015-0063355號(hào)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益,該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此用于通過(guò)該引用的所有目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于車輛的自動(dòng)變速器。更具體而言,本發(fā)明涉及一種用于車輛的自動(dòng)變速器的行星齒輪系,其使用最少數(shù)量的構(gòu)成元件實(shí)現(xiàn)了十個(gè)前進(jìn)速度擋位,增大了換擋比的跨度,并且?guī)缀蹙€性地增加或減小變速器擋位之間的級(jí)比,從而提高了動(dòng)力傳輸性能和燃料效率。



背景技術(shù):

近年來(lái),油價(jià)的上升已經(jīng)導(dǎo)致對(duì)于提高燃料效率的無(wú)休止的競(jìng)爭(zhēng)。

結(jié)果,對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)而言,人們正進(jìn)行通過(guò)減小尺寸來(lái)減小重量并提高燃料效率的研究,而對(duì)于自動(dòng)變速器而言,人們正進(jìn)行利用多擋位來(lái)同時(shí)確??刹僮餍院腿剂闲矢?jìng)爭(zhēng)力的研究。

然而,在自動(dòng)變速器中,隨著變速器的擋位的數(shù)量增加,其內(nèi)部零件的數(shù)量也會(huì)增加,結(jié)果是,可安裝性、成本、重量、變速效率等可能會(huì)持續(xù)的變差。

因此,為了利用多擋位而增加燃料效率提高的效果,利用少量的零件帶來(lái)最大的效率的行星齒輪系的研發(fā)將是非常重要的。

在此方面,近年來(lái),已趨向于實(shí)現(xiàn)8速自動(dòng)變速器,而且對(duì)于能夠?qū)嵤└嘧兯倨鲹跷坏男行驱X輪系的研究和研發(fā)也在積極地進(jìn)行。

由于現(xiàn)有的8速自動(dòng)變速器的換擋比的跨度僅是6.5至7.5,這種8速自動(dòng)變速器對(duì)于提高燃料效率沒(méi)有重大影響。

另外,在8速自動(dòng)變速器的換擋比的跨度大于或等于9.0的情況下, 由于變速器擋位之間的級(jí)比不能線性地增加或減小,所以發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)效率以及車輛的可駕駛性可能會(huì)變差。因此,需要研發(fā)具有9個(gè)或更多個(gè)前進(jìn)速度擋位的高效自動(dòng)變速器。

公開(kāi)于本發(fā)明背景部分的信息僅僅旨在增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解,而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的各個(gè)方面致力于提供一種用于車輛的自動(dòng)變速器的行星齒輪系,其通過(guò)使用最少數(shù)量的構(gòu)成元件實(shí)現(xiàn)了十個(gè)前進(jìn)速度擋位和一個(gè)倒車擋位,增加了換擋比的跨度,并且?guī)缀蹙€性地增加或減小變速器擋位之間的級(jí)比,從而提高了動(dòng)力傳輸性能和燃料效率。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于車輛的自動(dòng)變速器的行星齒輪系可以包括:輸入軸,其接收發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩;輸出軸,其輸出改變了的扭矩;第一行星齒輪組,其包括第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件;第二行星齒輪組,其包括第四旋轉(zhuǎn)元件、第五旋轉(zhuǎn)元件和第六旋轉(zhuǎn)元件;第三行星齒輪組,其包括第七旋轉(zhuǎn)元件、第八旋轉(zhuǎn)元件和第九旋轉(zhuǎn)元件;第四行星齒輪組,其包括第十旋轉(zhuǎn)元件、第十一旋轉(zhuǎn)元件和第十二旋轉(zhuǎn)元件;以及七個(gè)摩擦元件,其設(shè)置為將旋轉(zhuǎn)元件與旋轉(zhuǎn)元件選擇性地連接,并且將旋轉(zhuǎn)元件與變速器殼體選擇性地連接,其中,輸入軸可以持續(xù)地連接至第二旋轉(zhuǎn)元件,輸出軸可以持續(xù)地連接至第十一旋轉(zhuǎn)元件,第一旋轉(zhuǎn)元件可以持續(xù)地連接至第六旋轉(zhuǎn)元件,第一旋轉(zhuǎn)元件可以持續(xù)地連接至第八旋元件,第三旋轉(zhuǎn)元件可以持續(xù)地連接至第七旋轉(zhuǎn)元件,第九旋轉(zhuǎn)元件可以持續(xù)地連接至第十旋轉(zhuǎn)元件,并且輸出軸與第三旋轉(zhuǎn)元件可以選擇性地連接,在每個(gè)速度擋位下可以操作七個(gè)摩擦元件中的三個(gè)摩擦元件。

第四旋轉(zhuǎn)元件可以選擇性地連接至變速器殼體,第五旋轉(zhuǎn)元件可以選擇性地連接至變速器殼體,第十二旋轉(zhuǎn)元件可以選擇性地連接至變速器殼體,第五旋轉(zhuǎn)元件可以選擇性地連接至第九旋轉(zhuǎn)元件,輸出軸可以選擇性地連接至第四旋轉(zhuǎn)元件,并且輸入軸可以選擇性地連接至第五旋轉(zhuǎn)元件。

第一行星齒輪組中的第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件可以是太陽(yáng)輪、行星架和內(nèi)齒圈,第二行星齒輪組中的第四旋轉(zhuǎn)元件、第五旋轉(zhuǎn)元件和第六旋轉(zhuǎn)元件可以是太陽(yáng)輪、行星架和內(nèi)齒圈,第三行星齒輪組中的第七旋轉(zhuǎn)元件、第八旋轉(zhuǎn)元件和第九旋轉(zhuǎn)元件可以是太陽(yáng)輪、行星架和內(nèi)齒圈,并且第四行星齒輪組中的第十旋轉(zhuǎn)元件、第十一旋轉(zhuǎn)元件和第十二旋轉(zhuǎn)元件可以是太陽(yáng)輪、行星架和內(nèi)齒圈。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于車輛的自動(dòng)變速器的行星齒輪系可以包括:輸入軸,其接收發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩;輸出軸,其輸出改變了的扭矩;第一行星齒輪組,其包括第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件;第二行星齒輪組,其包括第四旋轉(zhuǎn)元件、第五旋轉(zhuǎn)元件和第六旋轉(zhuǎn)元件;第三行星齒輪組,其包括第七旋轉(zhuǎn)元件、第八旋轉(zhuǎn)元件和第九旋轉(zhuǎn)元件;第四行星齒輪組,其包括第十旋轉(zhuǎn)元件、第十一旋轉(zhuǎn)元件和第十二旋轉(zhuǎn)元件;七個(gè)摩擦元件,其設(shè)置為將旋轉(zhuǎn)元件與旋轉(zhuǎn)元件選擇性地連接,并且將旋轉(zhuǎn)元件與變速器殼體選擇性地連接;第一旋轉(zhuǎn)軸,其包括第一旋轉(zhuǎn)元件、第六旋轉(zhuǎn)元件以及第八旋轉(zhuǎn)元件;第二旋轉(zhuǎn)軸,其包括第二旋轉(zhuǎn)元件,并且直接地連接至輸入軸;第三旋轉(zhuǎn)軸,其包括第三旋轉(zhuǎn)元件和第七旋轉(zhuǎn)元件;第四旋轉(zhuǎn)軸,其包括第四旋轉(zhuǎn)元件,并且選擇性地連接至變速器殼體;第五旋轉(zhuǎn)軸,其包括第五旋轉(zhuǎn)元件,并且選擇性地連接至第二旋轉(zhuǎn)軸和選擇性地連接至變速器殼體;第六旋轉(zhuǎn)軸,其包括第九旋轉(zhuǎn)元件和第十旋轉(zhuǎn)元件,并且選擇性地連接至第五旋轉(zhuǎn)軸;第七旋轉(zhuǎn)軸,其包括第十一旋轉(zhuǎn)元件,并且選擇性地連接至第三旋轉(zhuǎn)軸和選擇性地連接至第四旋轉(zhuǎn)軸,并且直接地連接至輸出軸;以及第八旋轉(zhuǎn)軸,其包括第十二旋轉(zhuǎn)元件,并且選擇性地連接至變速器殼體。

第一行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組,其中,第一旋轉(zhuǎn)元件是第一太陽(yáng)輪,第二旋轉(zhuǎn)元件是第一行星架,并且第三旋轉(zhuǎn)元件是第一內(nèi)齒圈,第二行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組,其中,第四旋轉(zhuǎn)元件是第二太陽(yáng)輪,第五旋轉(zhuǎn)元件是第二行星架,并且第六旋轉(zhuǎn)元件是第二內(nèi)齒圈,第三行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組,其中,第七旋轉(zhuǎn)元件是第三太陽(yáng)輪,第八旋轉(zhuǎn)元件是第三內(nèi)齒圈,并 且第九旋轉(zhuǎn)元件是第三行星架,并且第四行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組,其中,第十旋轉(zhuǎn)元件是第四太陽(yáng)輪,第十一旋轉(zhuǎn)元件是第四行星架,并且第十二旋轉(zhuǎn)元件是第四內(nèi)齒圈。

第一、第二、第三和第四行星齒輪組可以從發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)按照第二行星齒輪組、第一行星齒輪組、第三行星齒輪組、第四行星齒輪組的順序設(shè)置。

所述七個(gè)摩擦元件可以包括:第一離合器,其將第三旋轉(zhuǎn)軸與第七旋轉(zhuǎn)軸選擇性地連接;第二離合器,其將第四旋轉(zhuǎn)軸與第七旋轉(zhuǎn)軸選擇性地連接;第三離合器,其將第二旋轉(zhuǎn)軸與第五旋轉(zhuǎn)軸選擇性地連接;第四離合器,其將第五旋轉(zhuǎn)軸與第六旋轉(zhuǎn)軸選擇性地連接;第一制動(dòng)器,其將第四旋轉(zhuǎn)軸與變速器殼體選擇性地連接;第二制動(dòng)器,其將第五旋轉(zhuǎn)軸與變速器殼體選擇性地連接;以及第三制動(dòng)器,其將第八旋轉(zhuǎn)軸與變速器殼體選擇性地連接。

通過(guò)選擇性地操作七個(gè)摩擦元件可以實(shí)現(xiàn)切換速度擋位,其可以包括:第一前進(jìn)速度擋位,其通過(guò)同時(shí)操作第二離合器、第四離合器以及第三制動(dòng)器而實(shí)現(xiàn);第二前進(jìn)速度擋位,其通過(guò)同時(shí)操作第三離合器、第四離合器以及第三制動(dòng)器而實(shí)現(xiàn);第三前進(jìn)速度擋位,其通過(guò)同時(shí)操作第三離合器、第一制動(dòng)器以及第三制動(dòng)器而實(shí)現(xiàn);第四前進(jìn)速度擋位,其通過(guò)同時(shí)操作第一離合器、第三離合器以及第三制動(dòng)器而實(shí)現(xiàn);第五前進(jìn)速度擋位,其通過(guò)同時(shí)操作第一離合器、第三離合器以及第一制動(dòng)器而實(shí)現(xiàn);第六前進(jìn)速度檔位,其通過(guò)同時(shí)操作第一離合器、第三離合器以及第四離合器而實(shí)現(xiàn);第七前進(jìn)速度擋位,其通過(guò)同時(shí)操作第一離合器、第四離合器以及第一制動(dòng)器而實(shí)現(xiàn);第八前進(jìn)速度擋位,其通過(guò)同時(shí)操作第一離合器、第四離合器以及第二制動(dòng)器而實(shí)現(xiàn);第九前進(jìn)速度擋位,其通過(guò)同時(shí)操作第一離合器、第一制動(dòng)器以及第二制動(dòng)器而實(shí)現(xiàn);第十前進(jìn)速度擋位,其通過(guò)同時(shí)操作第一離合器、第二離合器以及第二制動(dòng)器而實(shí)現(xiàn);以及倒車擋位,其通過(guò)同時(shí)操作第二離合器、第二制動(dòng)器以及第三制動(dòng)器而實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于車輛的自動(dòng)變速器的行星齒輪系可以包括:輸入軸,其接收發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩;輸出軸,其輸出改變了的扭矩;第一行星齒輪組,其包括第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和 第三旋轉(zhuǎn)元件;第二行星齒輪組,其包括第四旋轉(zhuǎn)元件、第五旋轉(zhuǎn)元件和第六旋轉(zhuǎn)元件;第三行星齒輪組,其包括第七旋轉(zhuǎn)元件、第八旋轉(zhuǎn)元件和第九旋轉(zhuǎn)元件;第四行星齒輪組,其包括第十旋轉(zhuǎn)元件、第十一旋轉(zhuǎn)元件和第十二旋轉(zhuǎn)元件;第一旋轉(zhuǎn)軸,其包括第一旋轉(zhuǎn)元件、第六旋轉(zhuǎn)元件以及第八旋轉(zhuǎn)元件;第二旋轉(zhuǎn)軸,其包括第二旋轉(zhuǎn)元件,并且直接地連接至輸入軸;第三旋轉(zhuǎn)軸,其包括第三旋轉(zhuǎn)元件和第七旋轉(zhuǎn)元件;第四旋轉(zhuǎn)軸,其包括第四旋轉(zhuǎn)元件,并且選擇性地連接至變速器殼體;第五旋轉(zhuǎn)軸,其包括第五旋轉(zhuǎn)元件,并且選擇性地連接至第二旋轉(zhuǎn)軸和選擇性地連接至變速器殼體;第六旋轉(zhuǎn)軸,其包括第九旋轉(zhuǎn)元件和第十旋轉(zhuǎn)元件,并且選擇性地連接至第五旋轉(zhuǎn)軸;第七旋轉(zhuǎn)軸,其包括第十一旋轉(zhuǎn)元件,并且選擇性地連接至第三旋轉(zhuǎn)軸和選擇性地連接至第四旋轉(zhuǎn)軸,并且直接地連接至輸出軸;以及第八旋轉(zhuǎn)軸,其包括第十二旋轉(zhuǎn)元件,并且選擇性地連接至變速器殼體;第一離合器,其將第三旋轉(zhuǎn)軸與第七旋轉(zhuǎn)軸選擇性地連接;第二離合器,其將第四旋轉(zhuǎn)軸與第七旋轉(zhuǎn)軸選擇性地連接;第三離合器,其將第二旋轉(zhuǎn)軸與第五旋轉(zhuǎn)軸選擇性地連接;第四離合器,其將第五旋轉(zhuǎn)軸與第六旋轉(zhuǎn)軸選擇性地連接;第一制動(dòng)器,其將第四旋轉(zhuǎn)軸與變速器殼體選擇性地連接;第二制動(dòng)器,其將第五旋轉(zhuǎn)軸與變速器殼體選擇性地連接;以及第三制動(dòng)器,其將第八旋轉(zhuǎn)軸與變速器殼體選擇性地連接。

第一行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組,其中,第一旋轉(zhuǎn)元件是第一太陽(yáng)輪,第二旋轉(zhuǎn)元件是第一行星架,并且第三旋轉(zhuǎn)元件是第一內(nèi)齒圈,第二行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組,其中,第四旋轉(zhuǎn)元件是第二太陽(yáng)輪,第五旋轉(zhuǎn)元件是第二行星架,并且第六旋轉(zhuǎn)元件是第二內(nèi)齒圈,第三行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組,其中,第七旋轉(zhuǎn)元件是第三太陽(yáng)輪,第八旋轉(zhuǎn)元件是第三內(nèi)齒圈,并且第九旋轉(zhuǎn)元件是第三行星架,并且第四行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組,其中,第十旋轉(zhuǎn)元件是第四太陽(yáng)輪,第十一旋轉(zhuǎn)元件是第四行星架,并且第十二旋轉(zhuǎn)元件是第四內(nèi)齒圈。

第一、第二、第三和第四行星齒輪組可以從發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)按照第二行星齒輪組、第一行星齒輪組、第三行星齒輪組、第四行星齒輪組的順 序設(shè)置。

通過(guò)選擇性地操作七個(gè)摩擦元件可以實(shí)現(xiàn)切換速度擋位,其可以包括:第一前進(jìn)速度擋位,其通過(guò)同時(shí)操作第二離合器、第四離合器以及第三制動(dòng)器而實(shí)現(xiàn);第二前進(jìn)速度擋位,其通過(guò)同時(shí)操作第三離合器、第四離合器以及第三制動(dòng)器而實(shí)現(xiàn);第三前進(jìn)速度擋位,其通過(guò)同時(shí)操作第三離合器、第一制動(dòng)器以及第三制動(dòng)器而實(shí)現(xiàn);第四前進(jìn)速度擋位,其通過(guò)同時(shí)操作第一離合器、第三離合器以及第三制動(dòng)器而實(shí)現(xiàn);第五前進(jìn)速度擋位,其通過(guò)同時(shí)操作第一離合器、第三離合器以及第一制動(dòng)器而實(shí)現(xiàn);第六前進(jìn)速度檔位,其通過(guò)同時(shí)操作第一離合器、第三離合器以及第四離合器而實(shí)現(xiàn);第七前進(jìn)速度擋位,其通過(guò)同時(shí)操作第一離合器、第四離合器以及第一制動(dòng)器而實(shí)現(xiàn);第八前進(jìn)速度擋位,其通過(guò)同時(shí)操作第一離合器、第四離合器以及第二制動(dòng)器而實(shí)現(xiàn);第九前進(jìn)速度擋位,其通過(guò)同時(shí)操作第一離合器、第一制動(dòng)器以及第二制動(dòng)器而實(shí)現(xiàn);第十前進(jìn)速度擋位,其通過(guò)同時(shí)操作第一離合器、第二離合器以及第二制動(dòng)器而實(shí)現(xiàn);以及倒車擋位,其通過(guò)同時(shí)操作第二離合器、第二制動(dòng)器以及第三制動(dòng)器而實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的示例性實(shí)施方案可以通過(guò)將作為簡(jiǎn)單行星齒輪組的四個(gè)行星齒輪組與七個(gè)摩擦元件進(jìn)行組合來(lái)實(shí)現(xiàn)十個(gè)前進(jìn)速度擋位和一個(gè)倒車擋位。

此外,通過(guò)實(shí)現(xiàn)大于或等于9.0的換擋比的跨度,可以最大化發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)效率。

另外,通過(guò)幾乎線性地增加或減小變速器擋位之間的級(jí)比,可以改善可駕駛性,例如換擋之前和之后的加速性能,以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的節(jié)律感。

通過(guò)納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說(shuō)明本發(fā)明的某些原理的具體實(shí)施方式,本發(fā)明的方法和裝置所具有的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將更為具體地變得清楚或得以闡明。

附圖說(shuō)明

圖1為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的行星齒輪系的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的行星齒輪系的各個(gè) 摩擦元件對(duì)于每個(gè)變速器擋位的操作表。

應(yīng)當(dāng)了解,所附附圖并不必須是按比例繪制的,其呈現(xiàn)了某種程度上經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化的說(shuō)明本發(fā)明的基本原理的各個(gè)特征。本文所公開(kāi)的本發(fā)明的具體設(shè)計(jì)特征包括例如具體尺寸、方向、位置和形狀將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來(lái)確定。

在這些圖形中,在附圖的多幅附圖中,附圖標(biāo)記引用本發(fā)明的同樣的或等同的部件。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)地參考本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案,這些實(shí)施方案的示例被示出在附圖中并描述如下。雖然本發(fā)明與示例性實(shí)施方案相結(jié)合進(jìn)行描述,但是應(yīng)當(dāng)了解,本說(shuō)明書(shū)并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實(shí)施方案。相反,本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施方案,而且覆蓋可以包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種可替選形式、修改形式、等同形式及其他實(shí)施方案。

下面將參考所附附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案進(jìn)行具體描述。

然而,與描述無(wú)關(guān)的部分已經(jīng)省略,以便清楚地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方案,并且在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的元件。

在下面的描述中,將部件的名稱分為第一、第二等是因?yàn)椴考拿Q彼此相同而將名字分開(kāi),對(duì)其順序并沒(méi)有進(jìn)行特定的限制。

圖1為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的行星齒輪系的結(jié)構(gòu)示意圖。

參見(jiàn)圖1,根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的行星齒輪系包括設(shè)置在相同的軸線上的第一、第二、第三和第四行星齒輪組PG1、PG2、PG3和PG4;輸入軸IS;輸出軸OS;利用第一、第二、第三和第四行星齒輪組PG1、PG2、PG3和PG4的各個(gè)旋轉(zhuǎn)元件而彼此直接地連接的八個(gè)旋轉(zhuǎn)軸TM1至TM8;七個(gè)摩擦元件C1至C4和B1至B3;以及變速器殼體H。

從而,從輸入軸IS輸入的扭矩由第一行星齒輪組PG1、第二行星齒輪組PG2、第三行星齒輪組PG3和第四行星齒輪組PG4的互相協(xié)同操作而傳遞,從而經(jīng)由輸出軸OS輸出。

各個(gè)簡(jiǎn)單的行星齒輪組從發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)按照第二行星齒輪組PG2、第一行星齒輪組PG1、第三行星齒輪組PG3和第四行星齒輪組PG4的順序進(jìn)行設(shè)置。

輸入軸IS為輸入構(gòu)件,并且來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力經(jīng)由扭矩變換器而變換扭矩,以輸入到輸入軸IS。

輸出軸OS是輸出構(gòu)件,其設(shè)置在與輸入軸IS相同的軸線上,經(jīng)由差動(dòng)裝置傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)扭矩傳遞到驅(qū)動(dòng)軸。

作為單小齒輪行星齒輪組的第一行星齒輪組PG1包括作為旋轉(zhuǎn)元件的第一太陽(yáng)輪S1(其作為第一旋轉(zhuǎn)元件N1)、第一行星架PC1(其作為第二旋轉(zhuǎn)元件N2)和第一內(nèi)齒圈R1(其作為第三旋轉(zhuǎn)元件N3),第一行星架PC1支撐第一小齒輪P1,第一小齒輪P1與作為第一旋轉(zhuǎn)元件N1的第一太陽(yáng)輪S1外嚙合,作為第三旋轉(zhuǎn)元件N3的第一內(nèi)齒圈R1與第一小齒輪P1內(nèi)嚙合。

作為單小齒輪行星齒輪組的第二行星齒輪組PG2包括作為旋轉(zhuǎn)元件的第二太陽(yáng)輪S2(其作為第四旋轉(zhuǎn)元件N4)、第二行星架PC2(其作為第五旋轉(zhuǎn)元件N5)和第二內(nèi)齒圈R2(其作為第六旋轉(zhuǎn)元件N6),第二行星架PC2支撐第二小齒輪P2,第二小齒輪P2與作為第四旋轉(zhuǎn)元件N4的第二太陽(yáng)輪S2外嚙合,作為第六旋轉(zhuǎn)元件N6的第二內(nèi)齒圈R2與第二小齒輪P2內(nèi)嚙合。

作為單小齒輪行星齒輪組的第三行星齒輪組PG3包括作為旋轉(zhuǎn)元件的第三太陽(yáng)輪S3(其作為第七旋轉(zhuǎn)元件N7)、第三行星架PC3(其作為第八旋轉(zhuǎn)元件N8)和第三內(nèi)齒圈R3(其作為第九旋轉(zhuǎn)元件N9),第三行星架PC3支撐第三小齒輪P3,第三小齒輪P3與作為第七旋轉(zhuǎn)元件N7的第三太陽(yáng)輪S3外嚙合,作為第九旋轉(zhuǎn)元件N9的第三內(nèi)齒圈R3與第三小齒輪P3內(nèi)嚙合。

作為單小齒輪行星齒輪組的第四行星齒輪組PG4包括作為旋轉(zhuǎn)元件的第四太陽(yáng)輪S4(其作為第十旋轉(zhuǎn)元件N10)、第四行星架PC4(其作為第十一旋轉(zhuǎn)元件N11)和第四內(nèi)齒圈R4(其作為第十二旋轉(zhuǎn)元件N12),第四行星架PC4支撐第四小齒輪P4,第四小齒輪P4與作為第十旋轉(zhuǎn)元件N10的第四太陽(yáng)輪S4外嚙合,作為第十二旋轉(zhuǎn)元件N12的第四內(nèi)齒圈R4與第四小齒輪P4內(nèi)嚙合。

在第一、第二、第三和第四行星齒輪組PG1、PG2、PG3和PG4中,第一旋轉(zhuǎn)元件N1直接地連接至第六旋轉(zhuǎn)元件N6和第八旋轉(zhuǎn)元件N8,第三旋轉(zhuǎn)元件N3直接地連接至第七旋轉(zhuǎn)元件N7,第九旋轉(zhuǎn)元件N9直接地連接至第十旋轉(zhuǎn)元件N10,從而隨總共八個(gè)旋轉(zhuǎn)軸TM1至TM8工作。

下面將描述八個(gè)旋轉(zhuǎn)軸TM1至TM8的配置。

第一旋轉(zhuǎn)軸TM1包括第一旋轉(zhuǎn)元件N1(第一太陽(yáng)輪S1)、第六旋轉(zhuǎn)元件N6(第二內(nèi)齒圈R2)以及第八旋轉(zhuǎn)元件N8(第三行星架PC3)。

第二旋轉(zhuǎn)軸TM2包括第二旋轉(zhuǎn)元件N2(第一行星架PC1),并且直接地連接至輸入軸IS,從而作為輸入元件持續(xù)地操作。

第三旋轉(zhuǎn)軸TM3包括第三旋轉(zhuǎn)元件N3(第一內(nèi)齒圈R1)和第七旋轉(zhuǎn)元件N7(第三太陽(yáng)輪S3)。

第四旋轉(zhuǎn)軸TM4包括第四旋轉(zhuǎn)元件N4(第二太陽(yáng)輪S2),并且選擇性地連接至變速器殼體H。

第五旋轉(zhuǎn)軸TM5包括第五旋轉(zhuǎn)元件N5(第二行星架PC2),并且與第二旋轉(zhuǎn)軸TM2選擇性地連接以及與變速器殼體H選擇性地連接。

第六旋轉(zhuǎn)軸TM6包括第九旋轉(zhuǎn)元件N9(第三內(nèi)齒圈R3)和第十旋轉(zhuǎn)元件N10(第四太陽(yáng)輪S4),并且與第五旋轉(zhuǎn)軸TM5選擇性地連接。

第七旋轉(zhuǎn)軸TM7包括第十一旋轉(zhuǎn)元件N11(第四行星架PC4),并且選擇性地連接至第三旋轉(zhuǎn)軸TM3以及選擇性地連接至第四旋轉(zhuǎn)軸TM4,并且直接地連接至輸出軸OS,從而作為輸出元件持續(xù)地操作。

第八旋轉(zhuǎn)軸TM8包括第十二旋轉(zhuǎn)元件N12(第四內(nèi)齒圈R4),并且選擇性地連接至變速器殼體H。

此外,在旋轉(zhuǎn)軸TM1至TM8中,在旋轉(zhuǎn)軸彼此連接的連接部分設(shè)置了作為摩擦元件的四個(gè)離合器C1、C2、C3和C4。

另外,在旋轉(zhuǎn)軸TM1至TM8中,在旋轉(zhuǎn)軸中的任意一個(gè)與變速器殼體H之間的連接部分設(shè)置了作為摩擦元件的三個(gè)制動(dòng)器B1、B2和B3。

下面將更加詳細(xì)地描述七個(gè)摩擦元件C1至C4和B1至B3。

第一離合器C1插置在第三旋轉(zhuǎn)軸TM3與第七旋轉(zhuǎn)軸TM7之間,并且將第三旋轉(zhuǎn)軸TM3與第七旋轉(zhuǎn)軸TM7選擇性地連接。

第二離合器C2插置在第四旋轉(zhuǎn)軸TM4與第七旋轉(zhuǎn)軸TM7之間,并且將第四旋轉(zhuǎn)軸TM4與第七旋轉(zhuǎn)軸TM7選擇性地連接。

第三離合器C3插置在第二旋轉(zhuǎn)軸TM2與第五旋轉(zhuǎn)軸TM5之間,并且將第二旋轉(zhuǎn)軸TM2與第五旋轉(zhuǎn)軸TM5選擇性地連接。

第四離合器C4插置在第五旋轉(zhuǎn)軸TM5與第六旋轉(zhuǎn)軸TM6之間,并且將第五旋轉(zhuǎn)軸TM5與第六旋轉(zhuǎn)軸TM6選擇性地連接。

第一制動(dòng)器B1插置在第四旋轉(zhuǎn)軸TM4與變速器殼體H之間,從而使得第四旋轉(zhuǎn)軸TM4選擇性地作為固定元件工作。

第二制動(dòng)器B2插置在第五旋轉(zhuǎn)軸TM5與變速器殼體H之間,從而使得第五旋轉(zhuǎn)軸TM5選擇性地作為固定元件工作。

第三制動(dòng)器B3插置在第八旋轉(zhuǎn)軸TM8與變速器殼體H之間,從而使得第八旋轉(zhuǎn)軸TM8選擇性地作為固定元件工作。

包括有第一、第二、第三和第四離合器C1、C2、C3和C4以及第一、第二和第三制動(dòng)器B1、B2和B3的摩擦元件可以是通過(guò)液壓操作的濕式多片摩擦元件。

圖2為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的行星齒輪系中的每個(gè)速度檔位處的摩擦元件的操作表。

如圖2所示,在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的行星齒輪系中,在每個(gè)速度擋位操作三個(gè)摩擦元件。下面將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方案中的換擋過(guò)程。

在第一前進(jìn)速度擋位1ST,同時(shí)操作第二離合器C2、第四離合器C4以及第三制動(dòng)器B3。在第四旋轉(zhuǎn)軸TM4通過(guò)第二離合器C2的操作而連接至第七旋轉(zhuǎn)軸TM7并且第五旋轉(zhuǎn)軸TM5通過(guò)第四離合器C4的操作而連接至第六旋轉(zhuǎn)軸TM6以及輸入接入到第二旋轉(zhuǎn)軸TM2的狀態(tài)下,第八旋轉(zhuǎn)軸TM8通過(guò)第三制動(dòng)器B3的操作而作為固定元件工作。由此,實(shí)現(xiàn)了第一前進(jìn)速度擋位1ST。

在第二前進(jìn)速度擋位2ND,同時(shí)操作第三離合器C3、第四離合器C4以及第三制動(dòng)器B3。在第二旋轉(zhuǎn)軸TM2通過(guò)第三離合器C3的操作而連接至第五旋轉(zhuǎn)軸TM5并且第五旋轉(zhuǎn)軸TM5通過(guò)第四離合器C4 的操作而連接至第六旋轉(zhuǎn)軸TM6以及輸入接入到第二旋轉(zhuǎn)軸TM2的狀態(tài)下,第八旋轉(zhuǎn)軸TM8通過(guò)第三制動(dòng)器B3的操作而作為固定元件工作。因此,實(shí)現(xiàn)了第二前進(jìn)速度擋位2ND。

在第三前進(jìn)速度檔位3RD,同時(shí)操作第三離合器C3、第一制動(dòng)器B1以及第三制動(dòng)器B3。在第二旋轉(zhuǎn)軸TM2通過(guò)第三離合器C3的操作而連接至第五旋轉(zhuǎn)軸TM5以及輸入接入到第二旋轉(zhuǎn)軸TM2的狀態(tài)下,第四旋轉(zhuǎn)軸TM4和第八旋轉(zhuǎn)軸TM8通過(guò)第一制動(dòng)器B1和第三制動(dòng)器B3的操作而作為固定元件工作。由此,實(shí)現(xiàn)了第三前進(jìn)速度擋位3RD。

在第四前進(jìn)速度擋位4TH,同時(shí)操作第一離合器C1、第三離合器C3以及第三制動(dòng)器B3。在第三旋轉(zhuǎn)軸TM3通過(guò)第一離合器C1的操作而連接至第七旋轉(zhuǎn)軸TM7并且第二旋轉(zhuǎn)軸TM2通過(guò)第三離合器C3的操作而連接至第五旋轉(zhuǎn)軸TM5以及輸入接入到第二旋轉(zhuǎn)軸TM2的狀態(tài)下,第八旋轉(zhuǎn)軸TM8通過(guò)第三制動(dòng)器B3的操作而作為固定元件工作。由此,實(shí)現(xiàn)了第四前進(jìn)速度擋位4TH。

在第五前進(jìn)速度擋位5TH,同時(shí)操作第一離合器C1、第三離合器C3以及第一制動(dòng)器B1。在第三旋轉(zhuǎn)軸TM3通過(guò)第一離合器C1的操作而連接至第七旋轉(zhuǎn)軸TM7并且第二旋轉(zhuǎn)軸TM2通過(guò)第三離合器C3的操作而連接至第五旋轉(zhuǎn)軸TM5以及輸入接入到第二旋轉(zhuǎn)軸TM2的狀態(tài)下,第四旋轉(zhuǎn)軸TM4通過(guò)第一制動(dòng)器B1的操作而作為固定元件工作。由此,實(shí)現(xiàn)了第五前進(jìn)速度擋位5TH。

在第六前進(jìn)速度擋位6TH,同時(shí)操作第一離合器C1、第三離合器C3以及第四離合器C4。此時(shí),第三旋轉(zhuǎn)軸TM3通過(guò)第一離合器C1的操作而連接至第七旋轉(zhuǎn)軸TM7,第二旋轉(zhuǎn)軸TM2通過(guò)第三離合器C3的操作而連接至第五旋轉(zhuǎn)軸TM5,并且第五旋轉(zhuǎn)軸TM5通過(guò)第四離合器C4的操作而連接至第六旋轉(zhuǎn)軸TM6的狀態(tài)下。

由此,隨著第一、第二、第三和第四行星齒輪組PG1、PG2、PG3和PG4以相同的轉(zhuǎn)速整體地旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)了僅輸出了輸入的第六前進(jìn)速度擋位6TH。

在第七前進(jìn)速度擋位7TH,同時(shí)操作第一離合器C1、第四離合器C4以及第一制動(dòng)器B1。在第三旋轉(zhuǎn)軸TM3通過(guò)第一離合器C1的操 作而連接至第七旋轉(zhuǎn)軸TM7并且第五旋轉(zhuǎn)軸TM5通過(guò)第四離合器C4的操作而連接至第六旋轉(zhuǎn)軸TM6以及輸入接入到第二旋轉(zhuǎn)軸TM2的狀態(tài)下,第四旋轉(zhuǎn)軸TM4通過(guò)第一制動(dòng)器B1的操作而作為固定元件工作。因此,實(shí)現(xiàn)了第七前進(jìn)速度擋位7TH。

在第八前進(jìn)速度擋位8TH,同時(shí)操作第一離合器C1、第四離合器C4以及第二制動(dòng)器B2。在第三旋轉(zhuǎn)軸TM3通過(guò)第一離合器C1的操作而連接至第七旋轉(zhuǎn)軸TM7并且第五旋轉(zhuǎn)軸TM5通過(guò)第四離合器C4的操作而連接至第六旋轉(zhuǎn)軸TM6以及輸入接入到第二旋轉(zhuǎn)軸TM2的狀態(tài)下,第五旋轉(zhuǎn)軸TM5通過(guò)第二制動(dòng)器B2的操作而作為固定元件工作。由此,實(shí)現(xiàn)了第八前進(jìn)速度擋位8TH。

在第九前進(jìn)速度擋位9TH,同時(shí)操作第一離合器C1、第一制動(dòng)器B1以及第二制動(dòng)器B2。在第三旋轉(zhuǎn)軸TM3通過(guò)第一離合器C1的操作而連接至第七旋轉(zhuǎn)軸TM7以及輸入接入到第二旋轉(zhuǎn)軸TM2的狀態(tài)下,第四旋轉(zhuǎn)軸TM4和第五旋轉(zhuǎn)軸TM5通過(guò)第一制動(dòng)器B1和第二制動(dòng)器B2的操作而作為固定元件工作。由此,實(shí)現(xiàn)了第九前進(jìn)速度擋位9TH。

在第十前進(jìn)速度擋位10TH,同時(shí)操作第一離合器C1、第二離合器C2以及第二制動(dòng)器B2。在第三旋轉(zhuǎn)軸TM3通過(guò)第一離合器C1的操作而連接至第七旋轉(zhuǎn)軸TM7并且第四旋轉(zhuǎn)軸TM4通過(guò)第二離合器C2的操作而連接至第七旋轉(zhuǎn)軸TM7以及輸入接入到第二旋轉(zhuǎn)軸TM2的狀態(tài)下,第五旋轉(zhuǎn)軸TM5通過(guò)第二制動(dòng)器B2的操作而作為固定元件工作。由此,實(shí)現(xiàn)了第十前進(jìn)速度擋位10TH。

在倒車擋位REV,同時(shí)操作第二離合器C2、第二制動(dòng)器B2以及第三制動(dòng)器B3。在第四旋轉(zhuǎn)軸TM4通過(guò)第二離合器C2的操作而連接至第七旋轉(zhuǎn)軸TM7并且輸入接入到第二旋轉(zhuǎn)軸TM2的狀態(tài)下,第五旋轉(zhuǎn)軸TM5和第八旋轉(zhuǎn)軸TM8通過(guò)第二制動(dòng)器B2和第三制動(dòng)器B3的操作而作為固定元件工作。由此,實(shí)現(xiàn)了倒車擋位REV。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的行星齒輪系通過(guò)控制四個(gè)行星齒輪組PG1、PG2、PG3和PG4以及四個(gè)離合器C1、C2、C3和C4以及三個(gè)制動(dòng)器B1、B2和B3,可以實(shí)現(xiàn)十個(gè)前進(jìn)速度擋位和一個(gè)倒車擋位。

另外,除了第六前進(jìn)速度擋位與第七前進(jìn)速度擋位之間的級(jí)比、第七前進(jìn)速度擋位與第八前進(jìn)速度擋位之間的級(jí)比以及第八前進(jìn)速度擋位與第九前進(jìn)速度擋位之間的級(jí)比之外,變速器擋位之間的級(jí)比為1.2或更大,通過(guò)幾乎線性地增加或減小變速器擋位之間的級(jí)比,可以改善可駕駛性,例如換擋之前和之后的加速性能以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的節(jié)律感。

另外,通過(guò)實(shí)現(xiàn)大于或等于9.0的換擋比的跨度,可以最大化發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)效率。

為了方便解釋和精確限定所附權(quán)利要求,術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“內(nèi)”和“外”是用于參考圖中顯示的這些特征的位置來(lái)描述示例性實(shí)施方案的特征。

前面對(duì)本發(fā)明具體示例性實(shí)施方案所呈現(xiàn)的描述是出于說(shuō)明和描述的目的。前面的描述并不想要成為毫無(wú)遺漏的,也不是想要把本發(fā)明限制為所公開(kāi)的精確形式,顯然,根據(jù)上述教導(dǎo)很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實(shí)施方案并進(jìn)行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用,從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠利用并實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種示例性實(shí)施方案及其各種可替選形式和修改形式。本發(fā)明的范圍旨在由所附權(quán)利要求及其等同形式來(lái)限定。

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