车辆用自动变速器的制作方法

专利名称：车辆用自动变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆用自动变速器，特别是涉及通过多个行星齿轮排、离合器、制动器 来获得前进6档的自动变速器。
背景技术：
随着汽车技术的日渐成熟，在自动变速器领域中通过多个行星齿轮排和离合器、 制动器的接合、分离来获得多个变速档位的自动变速器日趋增多。目前由于石油资源的日 趋紧张，以及为了降低整车的燃油消耗提高变速器的效率，使得多档位变速器成为趋势。对 于自动变速器而言，也要求从以往的3、4、5个前进档向6个前进档以上发展。针对前置前驱车型开发多档位的自动变速器要求更为苛刻，随着驱动源舱各种车 辆辅助设备的增多，使得留给自动变速器的空间非常有限，因此多档位自动变速器应当使 用尽可能紧凑的齿轮传动系统，同时尽量减少自动变速器的零部件。在CN101315120与US4070927中所提出的变速器方案，公开了如下一种自动变速 器，即将3个单行星齿轮排并排使用，其中第1、第2行星齿轮排的2个太阳轮永久连接并且 作为系统输入，其中第1行星齿轮排的行星架作为系统输出，同时将系统的输出部分与输 入部分设置在同一轴线上，通过3个制动器和2个离合器使上述的行星齿轮排的各部件接 合或者分离，从而实现6个前进档，1个倒退档。采用上述专利中的结构，比特开2000-199549号公报中提出的所谓Ravigneaux行 星齿轮排效率更高，系统刚性更好。然而，在CN101315120与US4070927中所提出的方案由 于第1和第2行星齿轮排的2个太阳轮永久连接，在第2行星齿轮排的太阳轮作为输入时 第1行星排的太阳轮也随之高速旋转，在第1行星齿轮排的行星架和第2行星齿轮排的齿 圈作为输入时导致第1行星齿轮排的太阳轮做不必要的高速旋转，即在除去直接档以外的 各个档位，第1行星齿轮排的太阳轮均处于不必要的高速旋转状态，进而造成不必要的磨 损，同时使得传动效率降低。在CN101315120与US4070927中所提出的自动变速器方案，由 于将第3行星齿轮排行星架同与其临近的第2行星齿轮排齿圈永久连接，上述结构使得第2 行星齿轮排齿圈旋转时第3行星齿轮排行星架亦随之同转速旋转，从而令第3行星齿轮排 齿圈产生不必要的高速旋转，对齿轮的磨损和噪音控制都带来不利影响，同时降低了传动 效率。另外，与输入轴永久相连的第3行星排太阳轮由于远离输入端并且与输入轴永久连 接，在输入轴传递较大扭矩时刚性不好易造成系统变形，进而会影响齿轮的正常啮合，对控 制该自动变速器的噪音带来不利影响。上述CN101315120方案中，将2个离合器设置在靠 近驱动源侧，1个制动器设置在靠近变速器的后端，从而使得变速器后端直径增大，在前置 前驱的车型中不利于该自动变速器在驱动源舱内的安装。

发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种传动效率高、小型紧凑、结构简单的单 小齿轮行星排组合以实现6个前进档1个倒退档的自动变速器。
4
为了实现上述目的，本发明的自动变速器特征包括壳体；设置在该壳体内的输 入轴，与输入轴在同一轴线上远离驱动源的输出部件，以及由包含太阳轮、行星齿轮、行星 架及齿圈的单小齿轮型行星齿轮排构成的第1、第2、第3行星齿轮排，其中第1行星齿轮 排的第1太阳轮与第2行星齿轮排的第2行星架永久连接，第1行星齿轮排的行星架与第 2行星齿轮排的齿圈永久连接，第3行星齿轮排的太阳轮与输入轴永久连接，第3行星齿轮 排的齿圈与变速器壳体通过花键永久连接，第2行星齿轮排的行星架与上述输出部永久连 接，此外，还包括，使上述输入轴与第2行星齿轮排太阳轮分离、接合的第1离合器，使上述 输入轴与第1行星齿轮排的行星架以及第2行星齿轮排的齿圈分离、接合的第2离合器，使 上述第3行星齿轮排的行星架与第1行星齿轮排的齿圈分离、接合的第3离合器，使上述壳 体与第2行星齿轮排的齿圈及第1行星齿轮排的行星架接合、分离的第2制动器，使上述第 1行星齿轮排的齿圈接合、分离的第1制动器，通过接合上述第1离合器和第2制动器实现 第1前进档，通过接合上述第1离合器和第1制动器实现第2前进档，通过接合上述第1离 合器和第3离合器器实现第3前进档，通过接合上述第1离合器和第2离合器实现第4前 进档，通过接合上述第2离合器和第3离合器实现第5前进档，通过接合上述第2离合器和 第1制动器实现第6前进档，通过接合上述第3离合器和第2制动器实现倒退档。采用如上所述的结构，由于上述第1行星齿轮排的太阳轮与第2行星齿轮排的行 星架永久连接，并且上述第2行星齿轮排的行星架与上述输出部永久连接，使得上述第1行 星齿轮排的太阳轮转速与第2行星齿轮排的行星架以及上述输出部的转速相同，并且上述 第1行星齿轮排的太阳轮转速要远低于上述第2行星齿轮排太阳轮的转速，从而防止了第 1行星齿轮排太阳轮输出转速过快，以及由此带来的齿轮磨损、效率损失。并且，在高速段 因为降低了上述第1行星齿轮排的太阳轮的转速，对控制齿轮的高频噪音起到了有利的效
果 O在上述自动变速器结构中，设置有能够将所述输入轴旋转恒常减速输出的恒常减 速行星齿轮排，该行星齿轮排将所述太阳轮与所述输入轴永久连接，将所述齿圈与所述变 速器壳体永久连接，将所述行星架通过第3离合器与下一行星齿轮排即第1行星齿轮排的 齿圈连接，为所述下一行星齿轮排即第1行星齿轮排提供恒常低速旋转输入，同时由于该 恒常减速行星齿轮排通过离合器的作用将下一行星齿轮排即第1行星齿轮排的无效高速 输出隔离，从而避免了该行星齿轮排无效高速旋转等恶劣工况的产生，对控制齿轮噪音、提 高齿轮寿命和传动效率都起到了积极作用。特别地，所述第3离合器的摩擦片和钢片配置 在所述恒常减速行星齿轮排的径向外周侧重合的位置，这种布置有效缩短了所述自动变速 器的轴向长度。另外，上述第1离合器和第2离合器采用嵌套式结构，即第1离合器的内毂作为第 2离合器的外毂，该结构减少了零部件数量，有效缩短了所述自动变速器的轴向尺寸使得该 自动变速器结构更为紧凑，同时降低了所述自动变速器的制造成本。此外，所述第1、第2离 合器设置在所述输出部件的驱动源侧或反驱动源侧中的一侧，并且在从设置在这些离合器 的反驱动源侧的变速器后端壳体壁的中心部向驱动源侧延伸的毂部中，设有向所述两个离 合器的油压室供应工作油的油路，或者在从设置在这些离合器的驱动源侧的变速器油泵壳 体壁的中心部向反驱动源侧延伸的毂部中，设有向所述两个离合器的油压室供应工作油的 油路。
上述结构中，较为理想的是，上述输入轴的一端连接驱动源，从该一端开始，在输 入轴上依次并排设置上述第3单小齿轮型行星齿轮排、上述第1单小齿轮型行星齿轮排、上 述第2单小齿轮型行星齿轮排，上述输出部设置在上述第2行星齿轮排反驱动源侧的一侧。 并且上述构想中与输入轴永久相连的第3行星排太阳轮由于紧靠输入端并且与输入轴永 久连接，在输入轴传递较大扭矩时刚性较好不易造成系统变形，从而降低了因其系统变形 对齿轮的正常啮合造成的影响，对控制该自动变速器的噪音起到积极作用。另外上述方案 中，将2个离合器设置在反驱动源侧，2个制动器设置在上述输出部的反驱动源侧，从而使 得变速器后端直径较小，方便该自动变速器在在前置前驱的车型中前舱内的安装。另外在 驱动源与变速器并排设置的横置驱动源FF (前置前驱)型车辆中，应用该自动变速器时，可 在接近驱动源的位置亦即在车宽方向中心位置将驱动转矩输出。由此，可将与最终齿轮之 间联系的中间轴构成的较短，将自动变速器构成的更为紧凑。本发明中，作为“输出部”的传递形式，包括齿轮传递、链条传递等。上述结构中，另外一种理想构成方式为，上述输入轴的一端连接驱动源，从该输入 轴的另一端开始，在输入轴上依次并排设置上述第3单小齿轮型行星齿轮排、上述第1单小 齿轮型行星齿轮排、上述第2单小齿轮型行星齿轮排，上述输出部设置在上述第2行星齿轮 排驱动源侧的一侧，并且所述第1、2离合器设置在所述输出部驱动源侧，所述第1、2制动器 设置在所述输出部的反驱动源侧。因此，在驱动源与变速器并排设置的横置驱动源FF(前 置前驱)型车辆中，应用该自动变速器时，可在接近驱动源的位置，即在车宽方向中心位置 将驱动转矩输出。由此，可将与最终齿轮之间联系的中间轴构成的较短，将自动变速器构成 的更为紧凑。在本发明的另一方面，所述输入轴的一端连接在驱动源上，从另一端开始在轴上 依次并排设置有第2行星齿轮排、第1行星齿轮排以及第3行星齿轮排，在所述第2行星齿 轮排的一端设置有上述第1离合器和第2离合器，所述输出部，作为输出轴设置在靠近第2 行星齿轮排和上述第1离合器及第2离合器一侧，与输入轴在同一个轴的轴上。根据上述结构，本发明能够进行作为纵式变速器的布置，适用于FR (前置后驱)车 型。


图1是涉及本发明实施方式的自动变速器概略图。图2是表示摩擦要素的接合组合与档位变化关系的图表。图3A是表示各档位的各变速要素的速度比的速度线图。图3B是表示各变速档的齿数比(速比)、以及各变速档档间的速度比之比率的图表。图4是表示自动变速器关键部位Cl离合器和C2离合器的详细剖视图。图5是表示自动变速器关键部位C3离合器和行星齿轮排P3的详细剖视图。图6是表示B1、B2制动器、C3离合器以及行星排P1、P2、P3的详细结构剖视图。图7是表示本发明其他实施例应用即将驱动源F设置在G侧时的自动变速器概略 8是表示本发明其他实施例应用即纵式变速器布置时的自动变速器概略图
具体实施例方式以下，基于附图对本发明的优选实施方式进行详述。第1实施方式图1是采用本发明第一实施方式的自动变速器的动力传动系的平面概略图。如图1所示，该自动变速器Z应用于横置搭载在车辆中的所谓FF型动力传动系。 该自动变速器Z，作为具有分别在车宽方向延伸的输入轴1、中间轴2和驱动轴3的三轴结 构的变速驱动机构构成。自动变速器Z的输入轴1上，从驱动源E侧(以下简称为“变速器前侧”)依次设 置有带锁止离合器的液力变矩器8、发挥低速增速机构功能的第3行星齿轮排P3、向中间轴 2输出旋转驱动力的中间轴驱动齿轮4、构成变速要素的第1行星齿轮排Pl和同样构成变 速要素的第2行星齿轮排P2。另外，中间轴2上，从反驱动源E侧(以下简称“变速器后侧”)依次设置有与中间 轴驱动齿轮4啮合的中间轴从动齿轮5、向驱动轴3输出旋转动力的最终驱动齿轮6。此外，驱动轴3上设置有与上述最终驱动齿轮6啮合的最终从动齿轮7 (差速器齿 圈)、位于该最终从动齿轮7的内周侧的差动齿轮装置9、从该差动齿轮装置将旋转力传递 给车宽方向外侧的未图示左右车轮的左右半轴Y、Y。输入轴1上的变速机构，除上述的第1 第3行星齿轮排P1、P2、P3之外，还包括 设置在第2行星齿轮排P2的变速器后侧的第1离合器Cl和第2离合器C2，以及设置在第 1行星齿轮排与第3行星齿轮排之间的第3离合器C3，其中第1离合器Cl用来接合输入轴 与第2行星齿轮排太阳轮，第2离合器用来接合输入轴与第1行星齿轮排行星架以及第2 行星齿轮排齿圈，第3离合器用来接合第3行星齿轮排行星架与第1行星齿轮排齿圈。此外，在第1行星齿轮排P1、第2行星齿轮排P2的外周侧，设置有利用该自动变速 器壳体H制止变速要素旋转的第1制动器、第2制动器。其中，第1制动器用来制止第1行 星齿轮排齿圈的旋转，第2制动器用来制止第2行星齿轮排齿圈以及第1行星齿轮排行星 架的旋转。上述第1 第3行星齿轮排P1、P2、P3，均为由太阳轮、齿圈、单行星齿轮以及支 撑单行星齿轮行星架构成的单小齿轮型行星齿轮排。为方便叙述，在本发明中做如下规定 第1行星齿轮排Pl中包含第1太阳轮si、第1齿圈rl、以及第1行星架xl，第2行星齿轮 排P2中包含第2太阳轮s2、第2齿圈r2、以及第2行星架x2，第3行星齿轮排P3中包含第 3太阳轮S3、第3齿圈r3、以及第3行星架x3。依照图6所示，下面对该自动变速器的连接关系等进行详细说明。第3行星齿轮排P3中，第3太阳轮s3与输入轴1通过花键永久连接，第3齿圈r3 与变速器壳体H2通过花键永久连接，因而第2行星齿轮排P3的第3行星架x3作为该行星 齿轮排的恒速减速输出，第3行星架x3与第1齿圈rl通过第3离合器C3连接并且作为第 1行星齿轮排Pl的低速输入，从而在第3、第5前进档时为第1行星齿轮排Pl提供第2自 由度的低速输入，为其提供低速增速功能。第1行星齿轮排Pl中，第1太阳轮si与第2行星齿轮排P2的第2行星架x2永 久连接，第1行星架xl与第2行星齿轮排的第2齿圈r2永久连接，并且第1行星架通过第 2离合器C2与输入轴1连接。
第2行星齿轮排P2中，第2太阳轮s2通过第1离合器Cl与输入轴1连接，第2 行星架x2与中间轴驱动齿轮(上述输出部)4永久连接，第2齿圈通过第2制动器与变速 器壳体H2连接。特别地，由于第1太阳轮si与第2行星架x2以及中间轴驱动齿轮4永久连接，从 而避免了第1太阳轮的高速旋转。上述第1、第2行星齿轮排P1、P2，具有第2太阳轮s2、第1太阳轮si及第2行星 架x2、第1行星架xl及第2齿圈r2、第1齿圈rl等4个自由度，可实现4个前进档。第3行星齿轮排P3中，第3太阳轮s3通过花键与输入轴永久连接，第3齿圈通过 花键与变速器壳体H2永久连接并且固定在壳体H2上，第3行星架x3作为第3行星齿轮排 P3的恒常减速输出，并且第3行星架x3通过离合器C3与第1行星齿轮排的第1行星架Xl 连接，作为上述第1、第2行星齿轮排PI、P2的低速增速机构，通过与第1、第2行星齿轮排 P1、P2的组合实现了 6个前进档和1个倒档。具备上述结构要素的自动变速器Z，通过未图示的液压控制系统对5个摩擦要素 进行接合与分离的控制，同时根据实际驾驶情况、驱动源转速、车速、车辆负载等状况，经过 未图示的自动变速器电子控制系统进行计算从而选择合适的变速档进行变速控制。图2表示各个档位中各个离合器Cl、C2、C3和制动器Bi、B2的接合、分离状态的 接合动作图(其中ο表示接合，无此标记为分离)。其中，第1离合器Cl在第1 第4前 进档进行接合，因此被称为低速档离合器，第2离合器C2在第4 第6前进档进行接合，因 此被称为高速档离合器，第3离合器在第3、第5前进档以及倒退档进行接合，因此被称为 3/5/倒档离合器。第1制动器在第2、第6前进档进行接合，因此被称为2/6档制动器，第 2制动器在第1前进档和倒档进行接合，因此被称为1/倒档制动器。图3A是表示各档位各变速要素的速度比的速度线图，图3B是表示各变速档的齿 数比、以及各变速档档间的速度比之比率的图表。下面先就图3A的速度线图进行说明。该速度线图中，纵轴表示第1 第3行星齿轮排P1、P2、P3的各变速要素，各个纵 轴间的横向间距由各变速要素的齿数比的比率决定。左边的3根纵轴从左至右依次分别表 示第3行星齿轮排P3的变速要素即第3齿圈r3、第3行星架x3、第3太阳轮s3，右边的4 根纵轴从左至右依次表示第1行星齿轮排Pl的第1齿圈rl、第1行星齿轮排Pl的第1行 星架Xl及第2行星齿轮排P2的第2齿圈r2、第1行星齿轮排Pl的第1太阳轮si及第2 行星齿轮排P2的第2行星架x2、第2行星齿轮排P2的第2太阳轮s2。另外，图中r2与 xl>x2与si之间的短纵轴表示永久连接。该速度线图中，虚线表示的横轴表示系统的输入(即输入轴1)，上述短实线横轴 下面的长实线横轴表示壳体。该速度线图中，“· ”表示5个摩擦要素，“ ο ”表示各个档位的系统输出，如果将长 实线横轴看作零线并且以输入轴的旋转方向为“正”，则该零线以下的输出为“负”零线以上 的输出为“正”。变速方法根据图1该自动变速器的原理图和图2所示的离合器、制动器接合关系，下面对该 实施所涉及的自动变速器的变速方法进行说明。
第1前进档，通过将上述第1离合器Cl和第2制动器B2进行接合来实现。换句 话说，从输入轴1输入的动力经由第1离合器Cl传递给第2行星齿轮排P2的第2太阳轮 s2,同时B2的接合使得第2齿圈r2和第1行星架xl与壳体连为一体成为静止状态。针对 第2行星齿轮排P2来讲，第2太阳轮s2作为系统输入，第2齿圈固定，则第2行星架x2作 为输出，从而实现第1前进档。第2前进档，通过将所述第1离合器Cl和第1制动器Bl进行接合来实现。换句 话说，从输入轴1输入的动力经由第1离合器Cl传递给第2行星齿轮排P2的第2太阳轮 s2,同时Bl的接合使得第1齿圈rl与变速器壳体连为一体成为静止状态。由于第2齿圈 r2与第1行星架xl永久连接，并且第1太阳轮si与第2行星架x2永久连接，根据图3A的 线速图并且对于第2行星齿轮排P2来讲，第2齿圈r2和第2太阳轮s2同时作为系统输入， 由此便得到减速比小于1档的第2前进档。第3前进档，通过将所述第1离合器Cl和第3离合器C3进行接合来实现。换句 话说，从输入轴1输入的动力经由第1离合器Cl传递给第2行星齿轮排P2的第2太阳轮 s2，对于第3行星齿轮排P3来讲，第3太阳轮s3与输入轴1永久连接作为系统输入，第3齿 圈r3与变速器壳体H2永久连接，第3行星架x3作为第3行星齿轮排的恒常减速输出。同 时由于第3行星架x3与第1齿圈rl通过第3离合器C3连接为一体，因此第3行星齿轮排 P3的第3行星架x3的低速旋转通过C3传递给第1行星齿轮排Pl的第1齿圈rl，对于第 1、第2行星齿轮排PI、P2来讲，该系统的输入有与输入轴同转速的第2太阳轮s2，以及通 过x3传递给rl的旋转速度低于输入轴转速的低速旋转输入，由此便得到减速比小于2档 的第3前进档。第4前进档，通过将所述第1离合器Cl和第2离合器C2进行接合来实现。 换句话说，从输入轴1输入的动力经由第1离合器Cl传递给第2行星齿轮排P2的第2太 阳轮s2，以及经由第2离合器C2传递给第1行星齿轮排Pl的第1行星架xl，同时由于第 1行星架xl与第2齿圈r2永久连接，针对第2行星齿轮排P2来讲，第2太阳轮s2和第2 齿圈r2同时作为系统输入并且转速相同，由此第2行星架x2的输出转速也与输入转速相 同，从而得到输出转速与输入转速相一致的第4前进档(也称为直接档)。第5前进档，通过将所述第2离合器C2和第3离合器C3进行接合来实现。换句 话说，从输入轴1输入的动力经由第2离合器C2传递给第1行星齿轮排Pl的第1行星架 xl，对于第3行星齿轮排P3来讲，第3太阳轮s3与输入轴1永久连接作为系统输入，第3 齿圈r3与变速器壳体H2永久连接，第3行星架x3作为第3行星齿轮排的恒常减速输出。 同时由于第3行星架x3与第1齿圈rl通过第3离合器C3连接为一体，因此第3行星齿轮 排P3的第3行星架x3的低速旋转通过C3传递给第1行星齿轮排Pl的第1齿圈rl。对于 第1行星齿轮排Pl来讲，第1行星架xl通过Cl与输入轴连为一体作为系统输入，第1齿 圈rl通过C3与x3连为一体作为系统增速输入，同时第1太阳轮si作为系统输出，由于第 1太阳轮si与第2行星架x2以及中间轴驱动齿轮4永久连接，由此便得到减速比小于1的 超速驱动的第5前进档。第6前进档，通过将所述第2离合器C2和第1制动器Bl进行接合来实现。换句 话说，从输入轴1输入的动力经由第2离合器C2传递给第1行星齿轮排Pl的第1行星架 xl，同时Bl的接合使得第1齿圈rl与变速器壳体连为一体成为静止状态。针对第1行星 齿轮排Pl来讲，第1齿圈rl固定，第1行星架xl作为系统输入，第1太阳轮si作为高速输出，由于第1太阳轮si与第2行星架x2以及中间轴驱动齿轮4永久连接，由此便得到减 速比小于第5档的超速驱动的第6前进档。倒退档(Rev)，通过将所述第2制动器B2和第3离合器C3进行接合来实现。换句 话说，第3太阳轮s3与输入轴1永久连接作为系统输入，第3齿圈r3与变速器壳体H2永 久连接，第3行星架x3作为第3行星齿轮排的恒常减速输出，接合离合器C3使得第3行星 架x3与第1齿圈rl通过第1离合器C3连接为一体，因此第1齿圈rl作为第1行星齿轮 排Pl的输入，并且Bl的接合使得第1齿圈rl与变速器壳体连为一体成为静止状态，从而 第1太阳轮si反向旋转作为系统输出，由于第1太阳轮si与第2行星架x2以及中间轴驱 动齿轮4永久连接，由此便得到输出旋转方向与输入相反的倒退档。在以上所述的变速中，若如下列表1那样设定各个齿轮的齿数，则各个变速段的 传动比、以及传动比的比率如图3B所示。 表1-齿轮的齿数设定图4是表示自动变速器关键部位Cl离合器和C2离合器的详细剖视图，其中，Hl为所述自动变速器的后壳体，该后壳体通过未图示的螺栓与主壳体连接， Cl离合器的外毂12通过花键与圆盘状部件10相连，并且部件10与所述第2行星齿轮排太 阳轮s2刚性连接，C2的外毂13外周侧设置有花键同Cl的摩擦片相连，即部件13同时作为 Cl的内毂，同时该部件13与输入轴1刚性连接为一体，并且C1、C2离合器设置在靠近从动 轴驱动齿轮4的近旁。并且在从设置在这些离合器的反驱动源侧的变速器后端壳体Hl的 中心部向驱动源侧延伸的毂部中，设有向所述两个离合器Cl、C2的油压室供应工作油的油 路。图5是表示自动变速器关键部位C3离合器和行星齿轮排P3的详细剖视图，其中，离合器C3设置在第3行星齿轮排P3与第1行星齿轮排Pl的行星架xl之 间的空间，并且C3离合器的摩擦片和钢片至少有一部分布置在第3行星齿轮排P3的外周 侧与所述自动变速器主壳体H2之间的空间，从而有效的缩短了该自动变速器的轴向尺寸。实施的效果因此，根据实施例所涉及的自动变速器1，采用如上所述的结构，由于上述第1行 星齿轮排Pl的第1太阳轮Sl与第2行星齿轮排P2的第2行星架X2永久连接，并且上述 第2行星齿轮排P2的第2行星架x2与上述输出部(即中间轴驱动齿轮4)永久连接，因此 防止了第1行星齿轮排Pl的第1太阳轮si输出转速过快，以及由此带来的齿轮磨损和效 率损失。并且，在高速段因为降低了上述第1行星齿轮排Pl的第1太阳轮si的转速，对控 制齿轮噪音起到了有利的效果。
在上述自动变速器结构中，将第3行星齿轮排P3的第3太阳轮s3与输入轴1永 久连接并且将其设置在靠近驱动源的一侧，从而增加了上述第3行星齿轮排P3的第3太阳 轮轴的扭转刚度，使得该行星齿轮排在低档位传递较大扭矩时，避免增大齿轮啮合时的传 递误差，对系统噪音的控制起到有利效果。同时本发明采取的自动变速器结构中，设置有能 够将所述输入轴旋转恒常减速输出的恒常减速行星齿轮排P3，该行星齿轮排将所述太阳轮 s3与所述输入轴1永久连接，将所述齿圈r3与所述变速器壳体H2永久连接，将所述行星 架x3通过离合器C3与下一行星齿轮排Pl的齿圈rl连接，为所述下一行星齿轮排Pl提供 恒常低速旋转输入，同时由于该恒常减速行星齿轮排P3通过离合器C3的作用将下一行星 齿轮排Pl的无效高速输出隔离，从而避免了该行星齿轮排P3的无效高速旋转等恶劣工况 的产生，对控制齿轮噪音、提高齿轮寿命和传动效率都起到了积极作用。特别地，所述离合 器C3的摩擦片和钢片配置在所述恒常减速行星齿轮排P3的径向外周侧重合的位置，这种 布置有效缩短了所述自动变速器Z的轴向长度。另外，上述第1离合器Cl和第2离合器C2采用嵌套式结构，即第1离合器Cl的 内毂作为第2离合器C2的外毂，该结构减少了零部件数量，有效缩短了变速器的轴向尺寸 使得该自动变速器更为紧凑，同时降低了变速器的制造成本。另外，根据上述结构，本发明能够进行作为纵式变速器的布置，适用于FR(前置后 驱)车型。其他实施例本发明的所述实施例中可以同时采用以下结构，即如图7所示，图7是表示本发明其他实施例应用即将驱动源F设置在G侧时的 自动变速器概略图。在所述实施例中是以FF (前置前驱型)车为研究对象。驱动源F布置 在输入轴1的一端E，除此以外，也可以将驱动源F布置在另一端G侧，并且从该侧依次并排 设置有第1、2离合器、所述自动变速器输出部即从动轴驱动齿轮4、第2行星齿轮排P2、第 1行星齿轮排P1、第3行星齿轮排P3。或者如图8所示，在将本发明应用到FR(前置后驱型)车的情况下，只要将输入轴 1 一端连接在驱动源F的E侧，从另一侧开始依次并排设置有第1、2离合器、第2行星齿轮 排P2、第1行星齿轮排P1、第3行星齿轮排P3即可。在该情况下，在与输入轴1是同一个 轴的轴上设置有将该自动变速器Z输出与未图示的驱动轴连接的输出轴2，该输出轴2连接 在未图示的驱动轴上。借助这样的布置，能够作为最适合FR(前置后驱型)车的纵式变速 器来进行布置。补充说明一点，上述实施例是作为理想的示例，本发明并不限制其应用物以及用 途的范围等。
权利要求
一种车辆用自动变速器，设置着根据驱动源的输出旋转而旋转的输入轴，具有与所述输入轴在同一轴线且设置在驱动源侧或反驱动源侧中一侧的输出部，具有太阳轮、单小行星齿轮、行星架、齿圈旋转要素的单小齿轮型行星齿轮排，具有将所述输入轴的旋转恒常减速后输出到下一行星齿轮排的低速增速行星齿轮排，具有所述第1行星齿轮排太阳轮与第2行星齿轮排行星架以及所述输出部连为一体的输出机构，具有所述输入轴和所述第2行星齿轮排太阳轮之间的第1离合器，具有处于所述输入轴和所述第1行星齿轮排行星架之间的第2离合器，具有处于所述第1行星齿轮排齿圈和所述第3行星齿轮排行星架之间的第3离合器，其特征在于所述自动变速器，输出部与输入轴同轴设置，包括第1至第3单小齿轮型行星齿轮排、2个多片式制动器和3个多片式离合器，上述第1单小齿轮型行星齿轮排具有第1太阳轮、第1行星架和第1齿圈，上述第2单小齿轮型行星齿轮排具有第2太阳轮、第2行星架和第2齿圈，上述第3单小齿轮型行星齿轮排具有第3太阳轮、第3行星架和第3齿圈，上述第3太阳轮与输入轴、上述第3齿圈与所述自动变速器壳体、上述第1行星架与第2齿圈、上述第1太阳轮与第2行星架与输出部，均永久连接，具备分离接合上述输入轴与第2太阳轮的第1离合器、分离接合上述输入轴与第1行星架与第2齿圈的第2离合器、分离接合上述第3行星架与第1齿圈的第3离合器、分离接合上述第1齿圈与变速器壳体的第1制动器、分离接合上述第2齿圈与变速器壳体的第2制动器，通过接合上述第1离合器和第2制动器实现第1前进档，通过接合上述第1离合器和第1制动器实现第2前进档，通过接合上述第1离合器和第3离合器实现第3前进档，通过接合上述第1离合器和第2离合器实现第4前进档，通过接合上述第2离合器和第3离合器实现第5前进档，通过接合上述第2离合器和第1制动器实现第6前进档，通过接合上述第3离合器和第2制动器实现倒退档。
2.根据权利要求1所述的自动变速器，其特征在于上述第4档设定为将来自输入轴的旋转以原有转速从输出部输出的直接档。
3.根据权利要求1所述的自动变速器，其特征在于上述第1行星齿轮排设置在所述第3离合器的液压伺服系统和所述第2行星齿轮排之 间，上述第2行星齿轮排设置在所述输出部与所述第1行星齿轮排之间，上述第3行星齿轮 排设置在所述第3离合器平衡活塞的驱动源侧或反驱动源侧中的一侧，并且所述第3离合 器摩擦片配置在至少一部分与所述第3行星齿轮排的径向外周侧重合的位置。
4.根据权利要求1所述的自动变速器，其特征在于上述输入轴的一端连接驱动源，从该一端或者反驱动源侧的一端开始，在输入轴上依 次并排设置上述第3单小齿轮型行星齿轮排、上述第1单小齿轮型行星齿轮排、上述第2单 小齿轮型行星齿轮排，上述与输入轴同轴设置的输出部设置在上述第2单小齿轮型行星齿 轮排与上述第1、第2离合器之间。
5.根据权利要求4所述的自动变速器，其特征在于所述第1、第2离合器设置在所述输出部件的驱动源侧或反驱动源侧的一侧，所述第1、 第2制动器设置在所述输出部件的驱动源侧或反驱动源侧中的所述一侧的另一侧。
6.根据权利要求4所述的自动变速器，其特征在于上述第1离合器和上述第2离合器设置在上述第2单小齿轮型行星齿轮排的近旁。
7.根据权利要求3或4所述的自动变速器，其特征在于所述第1、第2离合器在径向上嵌套式设置。所述第1离合器的内毂部分作为第2离合 器的外毂，所述第1离合器具有内周侧与所述第2离合器外毂花键接合的摩擦片、包括液压 伺服系统在内且与该摩擦片的外周侧花键接合、并且与所述第2行星齿轮排太阳轮连接的 第1离合器外毂、压紧该摩擦片的第1离合器活塞、和通过油封密封上述该活塞的内周侧以 及外周侧与该第1离合器外毂之间形成的液压腔，所述第2离合器具有内周侧与连接在所述第1行星齿轮排行星架上的部件花键接合的 摩擦片、包括液压伺服机构系统在内且与该摩擦片的外周侧花键接合、并且与所述输入轴 连接的第2离合器外毂、压紧该摩擦片的第2离合器活塞、和通过油封密封上述该活塞的内 周侧以及外周侧与上述该第2离合器外毂之间形成的液压腔，所述第3离合器具有内周侧与连接在所述恒常减速行星齿轮排的所述输入旋转要素 或所述输出要素上的部件花键接合的摩擦片、包括液压伺服系统在内且与该摩擦片的外周 侧花键接合的第3离合器外毂、压紧该摩擦片的第3离合器活塞、通过油封密封上述该活塞 的内周侧及外周侧与该第3离合器外毂之间形成的液压腔。
8.根据权利要求7所述的自动变速器，其特征在于所述第1、第2离合器设置在所述输出部件的驱动源侧或反驱动源侧中的一侧，并且在 从设置在这些离合器的反驱动源侧的变速器后端壳体壁的中心部向驱动源侧延伸的毂部 中，设有向所述两个离合器的油压室供应工作油的油路，或者在从设置在这些离合器的驱 动源侧的变速器油泵壳体壁的中心部向反驱动源侧延伸的毂部中，设有向所述两个离合器 的油压室供应工作油的油路。
9.根据权利要求3和4所述的自动变速器，其特征在于上述第1制动器、上述第2制动器设置在上述第1单小齿轮型行星齿轮排、上述第2单 小齿轮型行星齿轮排的外周侧，且在轴向方向上并排布置。
10.根据权利要求5所述的自动变速器，其特征在于上述第1制动器设置在上述第3离合器和上述第2制动器之间，上述第2制动器设置 在靠近第1离合器和第2离合器的近旁。
全文摘要
本发明的车辆用自动变速器(Z)，在输入轴(1)上，从驱动源(F)的(E)侧依次并排设置有给自动变速器(Z)提供恒常减速的第三行星齿轮排(P3)、构成自动变速器(Z)要素的第一行星齿轮排(P1)、构成自动变速器(Z)要素的第二行星齿轮排(P2)、向中间输出轴(2)输出旋转驱动力的常啮驱动齿轮(4)。第二行星齿轮排(P2)的太阳轮(s2)作为系统低速档输入要素，第一行星齿轮排(P1)的行星架(x1)作为高速档输入要素，第二行星齿轮排(P2)的行星架(x2)与第一行星齿轮排(P1)的太阳轮(s1)以及中间输出轴常啮齿轮(4)永久连接，避免了(s1)转速过高，并且第一行星齿轮排与第三行星齿轮排之间的第3离合器将第一行星齿轮排的无效高速输出隔离，避免了第三行星齿轮排转速过高。由此通过以上3个行星齿轮排机构、3个离合器和2个制动器获得紧凑、低噪音的前进6速自动变速器。
文档编号F16H3/66GK101900188SQ20091020122
公开日2010年12月1日 申请日期2009年12月16日 优先权日2009年12月16日
发明者刘文娟, 卢伟玮 申请人:卢伟玮;刘文娟