用于车辆的自动变速器的行星齿轮系的制作方法

本申请要求2015年12月2日提交的韩国专利申请第10-2015-0171003号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的自动变速器。

背景技术：

近来油价的上涨引起了改善车辆的燃料消耗的激烈竞争。

从这个意义上讲，已经进行了通过所谓的缩减尺寸来实现减少重量并改善燃料消耗的有关发动机的研究，并且还进行了通过实现多个换挡挡位来同时提供更佳的驾驶性能和燃料消耗的有关自动变速器的研究。

为了实现用于自动变速器的更多个换挡挡位，其构件的数量通常会增加，这会使得安装性能和/或动力流效率变差，并且会使得生产成本和/或重量增加。

因此，为了最大化地改善具有更多个换挡挡位的自动变速器的燃料消耗，利用较少数量的部件来获取更高的效率是至关重要的。

公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其具有以下优点：利用最小的复杂度来实现至少八个前进速度挡位和至少一个倒车挡位，从而利用多挡位来改善动力传递性能和 燃料消耗，并且通过利用发动机的低旋转速度来提高车辆的驾驶稳定性。

根据实施方案的示例性行星齿轮组包括：输入轴，其用于接收发动机扭矩；输出轴，其用于输出改变的扭矩；第一行星齿轮组，其具有第一旋转元件、第二旋转元件以及第三旋转元件；第二行星齿轮组，其具有第四旋转元件、第五旋转元件以及第六旋转元件；第三行星齿轮组，其具有第七旋转元件、第八旋转元件以及第九旋转元件；以及六个控制元件，其用于使旋转元件选择性地互连。

所述示例性行星齿轮组可以进一步包括：第一连接构件，其与所述第一旋转元件和所述第五旋转元件连接，并且与所述输入轴可选择性地连接；第二连接构件，其与所述第二旋转元件连接；第三连接构件，其与所述第三旋转元件和所述第八旋转元件连接，并且与所述输出轴直接地连接；第四连接构件，其与所述第四旋转元件连接，与变速器壳体直接地连接，并且与所述第二连接构件可选择性地连接；第五连接构件，其与所述第六旋转元件连接，并且与所述第三连接构件可选择性地连接；第六连接构件，其与所述第七旋转元件连接，并且与所述输入轴可选择性地连接；以及第七连接构件，其与所述第九旋转元件连接，并且与所述第二连接构件可选择性地连接，以及与所述第五连接构件可选择性地连接。

所述第一行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，所述第一旋转元件为第一太阳轮，所述第二旋转元件为第一行星架，并且所述第三旋转元件为第一内齿圈。所述第二行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，所述第四旋转元件为第二太阳轮，所述第五旋转元件为第二行星架，并且所述第六旋转元件为第二内齿圈。所述第三行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，所述第七旋转元件为第三太阳轮，所述第八旋转元件为第三行星架，并且所述第九旋转元件为第三内齿圈。

所述六个控制元件可以包括：第一离合器，其选择性地连接所述输入轴与所述第一连接构件；第二离合器，其选择性地连接所述输入轴与所述第六连接构件；第三离合器，其选择性地连接所述第五连接构件与所述第七连接构件；第四离合器，其选择性地连接所述第二连接构件与所述第四连接构件；第五离合器，其选择性地连接所述第二 连接构件与所述第七连接构件；第六离合器，其选择性地连接所述第三连接构件与所述第五连接构件。

通过所述六个控制元件当中的三个控制元件的选择性操作而实现的换挡挡位可以包括：第一前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第四离合器以及所述第六离合器的同时操作而形成；第二前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第四离合器以及所述第五离合器的同时操作而形成；第三前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第五离合器以及所述第六离合器的同时操作而形成；第四前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第三离合器以及所述第五离合器的同时操作而形成；第五前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第二离合器以及所述第五离合器的同时操作而形成；第六前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第二离合器以及所述第六离合器的同时操作而形成；第七前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第三离合器以及所述第六离合器的同时操作而形成；第八前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第五离合器以及所述第六离合器的同时操作而形成；倒车挡位，其通过所述第一离合器、所述第四离合器以及所述第六离合器的同时操作而形成。

根据本发明示例性实施方案的行星齿轮系能够实现通过控制六个控制元件来操作作为简单行星齿轮组的三个行星齿轮组而形成至少八个前进速度挡位和至少一个倒车挡位。

此外，根据本发明示例性实施方案的行星齿轮系利用自动变速器的多挡位，通过实现适合于发动机的转速的换挡挡位，而能够显著地提高驾驶稳定性。

此外，根据本发明示例性实施方案的行星齿轮系利用自动变速器的多挡位而能够使发动机驱动效率最大化，并且能够改善动力传递性能和燃料消耗。

此外，在以下详细说明中，直接或间接地描述了能够根据本发明的示例性实施方案而获得或预测的效果。即，在以下详细说明中将描述根据本发明示例性实施方案而预测的各种效果。

本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，根据并入本文中的附图和随后的具体实施方案，这些特性和优点将是显而易见的，或者 将进行详细陈述，这些附图和具体实施方案共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1为根据本发明示例性实施方案的行星齿轮系的示意图；

图2为在根据本发明示例性实施方案的行星齿轮系中，在各个换挡挡位下的各个控制元件的操作图。

应当理解，所附附图并非是按照比例，而是图示性地简化呈现各种特征以显示本发明的基本原理。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图中，贯穿附图的多幅图，相同的附图标记涉及本发明的相同或等同的部分。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

下文将参考所附附图对本发明进行更为全面的描述，在这些附图中显示了本发明的示例性实施方案。本领域技术人员将意识到，可以对所描述的实施方案进行各种不同方式的修改，所有这些修改将不脱离本发明的精神或范围。

附图和说明本质上被认为是说明性且非限制性的，并且贯穿整个说明书，同样的附图标记指代相同的元件。

在下列说明中，由于某些部件的名称彼此相同，因此将这些部件的名称划分为第一、第二等等以对名称进行区分，而并未具体地限制这些名称的次序。

图1为根据本发明示例性实施方案的行星齿轮系的示意图。

参见图1，根据本发明示例性实施方案的行星齿轮系包括：第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2以及第三行星齿轮组PG3，各行星齿轮组布置在相同的轴线上；输入轴IS；输出轴OS；七个连接构件TM1至TM7，其与第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2和第三行星齿轮组PG3的旋转元件连接；六个控制元件C1至C6；以及变速器壳体H。

从输入轴IS输入的扭矩由第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2和第三行星齿轮组PG3的协同作用而改变，并且然后经过输出轴OS输出。

这些简单的行星齿轮组从发动机侧按照第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2和第三行星齿轮组PG3的次序进行设置。

输入轴IS为输入构件，并且来自发动机的曲轴的扭矩在经由扭矩变换器进行扭矩变换后输入至输入轴IS。

输出轴OS为输出构件，并且与输入轴IS设置在相同的轴线上，并且经由差动装置将改变的扭矩传递至驱动轴。

第一行星齿轮组PG1是单小齿轮行星齿轮组，并且包括第一太阳轮S1、第一行星架PC1和第一内齿圈R1，所述第一行星架PC1支撑与第一太阳轮S1外啮合的第一小齿轮P1，所述第一内齿圈R1与第一小齿轮P1内啮合。所述第一太阳轮S1充当第一旋转元件N1，所述第一行星架PC1充当第二旋转元件N2，所述第一内齿圈R1充当第三旋转元件N3。

第二行星齿轮组PG2为单小齿轮行星齿轮组，并且包括第二太阳轮S2、第二行星架PC2和第二内齿圈R2，所述第二行星架PC2支撑与第二太阳轮S2外啮合的第二小齿轮P2；所述第二内齿圈R2与第二小齿轮P2内啮合。所述第二太阳轮S2充当第四旋转元件N4，所述第二行星架PC2充当第五旋转元件N5，所述第二内齿圈R2充当第六旋转元件N6。

第三行星齿轮组PG3为单小齿轮行星齿轮组，并且包括第三太阳轮S3、第三行星架PC3和第三内齿圈R3，所述第三行星架PC3支撑与第三太阳轮S3外啮合的第三小齿轮P3；所述第三内齿圈R3与第三小齿轮P3内啮合。所述第三太阳轮S3充当第七旋转元件N7，所述第 三行星架PC3充当第八旋转元件N8，所述第三内齿圈R3充当第九旋转元件N9。

在第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2和第三行星齿轮组PG3的布置中，利用七个连接构件TM1至TM7，第一旋转元件N1与第五旋转元件N5直接地连接，第三旋转元件N3与第八旋转元件N8直接地连接。

七个连接构件TM1至TM7布置如下。

第一连接构件TM1与第一旋转元件N1(第一太阳轮S1)和第五旋转元件N5(第二行星架PC2)连接，并且与输入轴IS可选择性地连接。

第二连接构件TM2与第二旋转元件N2(第一行星架PC1)连接。

第三连接构件TM3与第三旋转元件N3(第一内齿圈R1)和第八旋转元件N8(第三行星架PC3)连接，并且与输出轴OS直接地连接。

第四连接构件TM4与第四旋转元件N4(第二太阳轮S2)连接，并且与变速器壳体H直接地连接，以及与第二连接构件TM2可选择性地连接。

第五连接构件TM5与第六旋转元件N6(第二内齿圈R2)连接，并且与第三连接构件TM3可选择性地连接。

第六连接构件TM6与第七旋转元件N7(第三太阳轮S3)连接，并且与输入轴IS可选择性地连接。

第七连接构件TM7与第九旋转元件N9(第三内齿圈R3)连接，并且与第二连接构件TM2可选择性地连接，以及与第五连接构件TM5可选择性地连接。

连接构件TM1至TM7可以通过六个离合器C1、C2、C3、C4、C5和C6的控制元件而彼此选择性地互连。

六个控制元件C1至C6布置如下。

第一离合器C1布置在输入轴IS与第一连接构件TM1之间，从而使得输入轴IS与第一连接构件TM1可以选择性地成为一体。

第二离合器C2布置在输入轴IS与第六连接构件TM6之间，从而使得输入轴IS与第六连接构件TM6可以选择性地成为一体。

第三离合器C3布置在第五连接构件TM5与第七连接构件TM7之间，从而使得第五连接构件TM5与第七连接构件TM7可以选择性地成为一体。

第四离合器C4布置在第二连接构件TM2与第四连接构件TM4之间，从而使得第二连接构件TM2与第四连接构件TM4可以选择性地成为一体。

第五离合器C5布置在第二连接构件TM2与第七连接构件TM7之间，从而使得第二连接构件TM2与第七连接构件TM7可以选择性地成为一体。

第六离合器C6布置在第三连接构件TM3与第五连接构件TM5之间，从而使得第三连接构件TM3与第五连接构件TM5可以选择性地成为一体。

第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3、第四离合器C4、第五离合器C5和第六离合器C6的各个控制元件可以实现为利用液压而摩擦接合的多片液压摩擦装置。

图2为在根据本发明示例性实施方案的行星齿轮系中，在各个换挡挡位下的各个控制元件的操作图。

如图2中所示，根据本发明示例性实施方案的行星齿轮系在各个换挡挡位下通过操作三个控制元件来执行换挡。

在第一前进速度挡位D1，第二离合器C2、第四离合器C4以及第六离合器C6同时操作。从而，输入轴IS与第六连接构件TM6通过第二离合器C2的操作而互连，第二连接构件TM2与第四连接构件TM4通过第四离合器C4的操作而互连，并且第三连接构件TM3与第五连接构件TM5通过第六离合器C6的操作而互连。在这种状态下，扭矩被输入至第六连接构件TM6。此外，第四连接构件TM4充当固定构件，并且同时第二连接构件TM2通过第四离合器C4的操作而充当固定元件，从而实现第一前进速度挡位，并且经由第三连接构件TM3而将改变的扭矩输出至输出轴OS。

在第二前进速度挡位D2，第二离合器C2、第四离合器C4以及第五离合器C5同时操作。从而，输入轴IS与第六连接构件TM6通过第二离合器C2的操作而互连，第二连接构件TM2与第四连接构件TM4 通过第四离合器C4的操作而互连，并且第二连接构件TM2与第七连接构件TM7通过第五离合器C5的操作而互连。在这种状态下，扭矩被输入至第六连接构件TM6。此外，第四连接构件TM4充当固定构件，并且同时第二连接构件TM2通过第四离合器C4的操作而充当固定元件，从而实现第二前进速度挡位，并且经由第三连接构件TM3而将改变的扭矩输出至输出轴OS。

在第三前进速度挡位D3，第二离合器C2、第五离合器C5以及第六离合器C6同时操作。从而，输入轴IS与第六连接构件TM6通过第二离合器C2的操作而互连，第二连接构件TM2与第七连接构件TM7通过第五离合器C5的操作而互连，并且第三连接构件TM3与第五连接构件TM5通过第六离合器C6的操作而互连。在这种状态下，扭矩被输入至第六连接构件TM6。此外，第四连接构件TM4充当固定构件，从而实现第三前进速度挡位，并且经由第三连接构件TM3而将改变的扭矩输出至输出轴OS。

在第四前进速度挡位D4，第二离合器C2、第三离合器C3以及第五离合器C5同时操作。从而，输入轴IS与第六连接构件TM6通过第二离合器C2的操作而互连，第五连接构件TM5与第七连接构件TM7通过第三离合器C3的操作而互连，并且第二连接构件TM2与第七连接构件TM7通过第五离合器C5的操作而互连。在这种状态下，扭矩被输入至第六连接构件TM6。此外，第四连接构件TM4充当固定构件，从而实现第四前进速度挡位，并且经由第三连接构件TM3而将改变的扭矩输出至输出轴OS。

在第五前进速度挡位D5，第一离合器C1、第二离合器C2以及第五离合器C5同时操作。从而，输入轴IS与第一连接构件TM1通过第一离合器C1的操作而互连，输入轴IS与第六连接构件TM6通过第二离合器C2的操作而互连，并且第二连接构件TM2与第七连接构件TM7通过第五离合器C5的操作而互连。在这种状态下，扭矩被输入至第一连接构件TM1和第六连接构件TM6。此外，第四连接构件TM4充当固定构件，从而实现输出与输入一样的扭矩的第五前进速度挡位，并且经由第三连接构件TM3而将改变的扭矩输出至输出轴OS。

在第六前进速度挡位D6，第一离合器C1、第二离合器C2、以及第六离合器C6同时操作。从而，输入轴IS与第一连接构件TM1通过第一离合器C1的操作而互连，输入轴IS与第六连接构件TM6通过第二离合器C2的操作而互连，并且第三连接构件TM3与第五连接构件TM5通过第六离合器C6的操作而互连。在这种状态下，扭矩被输入至第一连接构件TM1和第六连接构件TM6。此外，第四连接构件TM4充当固定构件，从而实现第六前进速度挡位，并且经由第三连接构件TM3而将改变的扭矩输出至输出轴OS。

在第七前进速度挡位D7，第一离合器C1、第三离合器C3、以及第六离合器C6同时操作。从而，输入轴IS与第一连接构件TM1通过第一离合器C1的操作而互连，第五连接构件TM5与第七连接构件TM7通过第三离合器C3的操作而互连，并且第三连接构件TM3与第五连接构件TM5通过第六离合器C6的操作而互连。在这种状态下，扭矩被输入至第一连接构件TM1。此外，第四连接构件TM4充当固定构件，从而实现第七前进速度挡位，并且经由第三连接构件TM3而将改变的扭矩输出至输出轴OS。

在第八前进速度挡位D8，第一离合器C1、第五离合器C5以及第六离合器C6同时操作。从而，输入轴IS与第一连接构件TM1通过第一离合器C1的操作而互连，第二连接构件TM2与第七连接构件TM7通过第五离合器C5的操作而互连，并且第三连接构件TM3与第五连接构件TM5通过第六离合器C6的操作而互连。在这种状态下，扭矩被输入至第一连接构件TM1。此外，第四连接构件TM4充当固定构件，从而实现第八前进速度挡位，并且经由第三连接构件TM3而将改变的扭矩输出至输出轴OS。

在倒车挡位REV，第一离合器C1、第四离合器C4以及第六离合器C6同时操作。从而，输入轴IS与第一连接构件TM1通过第一离合器C1的操作而互连，第二连接构件TM2与第四连接构件TM4通过第四离合器C4的操作而互连，并且第三连接构件TM3与第五连接构件TM5通过第六离合器C6的操作而互连。在这种状态下，扭矩被输入至第一连接构件TM1。此外，第四连接构件TM4充当固定构件，并且同时第二连接构件TM2通过第四离合器C4的操作而充当固定元件， 从而实现倒车挡位，并且经由第三连接构件TM3而将改变的扭矩输出至输出轴OS。

如上所述，根据本发明示例性实施方案的行星齿轮系能够实现至少八个前进速度挡位和至少一个倒车挡位，所述至少八个前进速度挡位和至少一个倒车挡位通过控制六个离合器C1、C2、C3、C4、C5和C6而操作三个行星齿轮组PG1、PG2以及PG3来形成。

此外，根据本发明示例性实施方案的行星齿轮系，由于自动变速器的多挡位，通过实现适合于发动机的转速的换挡挡位而能够显著地提高驾驶稳定性。

另外，根据本发明示例性实施方案的行星齿轮系，由于自动变速器的多挡位而能够使发动机驱动效率最大化，并且能够改善动力传递性能和燃料消耗。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。