用于车辆的自动变速器的行星齿轮系的制作方法
【专利说明】用于车辆的自动变速器的行星齿轮系
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年12月10日提交的韩国专利申请第10_2014_0177368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
[0003]本发明涉及一种用于车辆的自动变速器。更具体地，本发明涉及一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其通过使用最少量的组成元件，获得了十个前进速度挡位，从而提高了动力传递性能并降低了燃料消耗。
【背景技术】
[0004]近年来，油价的上涨促使进入了提高燃油效率的无休止竞争中。
[0005]其结果是，就发动机而言，已经进行了通过缩减尺寸来降低重量并提高燃油效率的研究；就自动变速器而言，已经进行了利用多个速度挡位来同时保证可操作性与燃油效率的竞争力的研究。
[0006]然而，在自动变速器中，随着速度挡位数量的增加，内部构件的数量也会增加，其结果是，安装性、传递效率等等将会变差，并且成本和重量也会增加。
[0007]因此，为了利用多挡位来增加燃油效率提高的效果，对于能够利用少量的构件来产生最大化效率的行星齿轮系的研制是至关重要的。
[0008]在这方面，近年来，趋向于实现八速和九速的自动变速器，并且对于能够实现更多速度挡位的行星齿轮系的研究和研制也在积极地进行。
[0009]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。
【发明内容】
[0010]本发明的各个方面致力于提供这样一种车辆自动变速器的行星齿轮系，其具有的优点在于，利用最少量的组成元件实现了十个前进速度挡位和一个倒车速度挡位，从而提高了动力传递性能和燃油经济性；并且利用设置于低发动机转速的运行点来促进安静行驶。
[0011]根据本发明的各个方面，一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括:输入轴，其接收发动机的扭矩；输出轴，其输出改变的扭矩；第一行星齿轮组，其包括第一太阳轮、第一行星架以及第一内齿圈；第二行星齿轮组，其包括第二太阳轮、第二行星架以及第二内齿圈；第三行星齿轮组，其包括第三太阳轮、第三行星架以及第三内齿圈；第四行星齿轮组，其包括第四太阳轮、第四行星架以及第四内齿圈；第一旋转轴，其包括所述第一太阳轮和所述第四行星架，并且直接地连接至所述输入轴；第二旋转轴，其包括所述第一行星架并且选择性地连接至变速器壳体；第三旋转轴，其包括所述第一内齿圈和所述第二行星架；第四旋转轴，其包括所述第二太阳轮并且选择性地连接至所述第二旋转轴；第五旋转轴，其包括所述第二内齿圈和所述第三太阳轮，并且选择性地连接至所述第二旋转轴；第六旋转轴，其包括所述第三行星架和所述第四内齿圈，并且直接地连接至所述输出轴；第七旋转轴，其包括所述第三内齿圈并且选择性地连接至变速器壳体；以及第八旋转轴，其包括所述第四太阳轮并且选择性地连接至所述第三旋转轴或所述第四旋转轴。
[0012]所述第一行星齿轮组、所述第二行星齿轮组、所述第三行星齿轮组以及所述第四行星齿轮组中的每个行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组。
[0013]第一、第二、第三以及第四行星齿轮组可以从发动机侧顺序地设置。
[0014]所述行星齿轮系可以进一步包括:第一离合器，其设置在所述第二旋转轴与所述第四旋转轴之间；第二离合器，其设置在所述第二旋转轴与所述第五旋转轴之间；第三离合器，其设置在所述第三旋转轴与所述第八旋转轴之间；第四离合器，其设置在所述第四旋转轴与所述第八旋转轴之间；第一制动器，其设置在所述第二旋转轴与变速器壳体之间；以及第二制动器，其设置在所述第七旋转轴与变速器壳体之间。
[0015]第一前进速度挡位可以通过第一和第二离合器以及第二制动器的操作来实现，第二前进速度挡位可以通过第二和第四离合器以及第二制动器的操作来实现，第三前进速度挡位可以通过第二和第三离合器以及第二制动器的操作来实现，第四前进速度挡位可以通过第三和第四离合器以及第二制动器的操作来实现，第五前进速度挡位可以通过第一和第三离合器以及第二制动器的操作来实现，第六前进速度挡位可以通过第一和第四离合器以及第二制动器的操作来实现，第七前进速度挡位可以通过第一、第二以及第四离合器的操作来实现，第八前进速度挡位可以通过第一和第四离合器以及第一制动器的操作来实现，第九前进速度挡位可以通过第三和第四离合器以及第一制动器的操作来实现，第十前进速度挡位可以通过第二和第四离合器以及第一制动器的操作来实现，倒车速度可以通过第一离合器以及第一和第二制动器的操作来实现。
[0016]根据本发明的各个方面，一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括:输入轴，其接收发动机的扭矩；输出轴，其输出改变的扭矩；第一行星齿轮组，其包括第一太阳轮、第一行星架以及第一内齿圈；第二行星齿轮组，其包括第二太阳轮、第二行星架以及第二内齿圈；第三行星齿轮组，其包括第三太阳轮、第三行星架以及第三内齿圈；第四行星齿轮组，其包括第四太阳轮、第四行星架以及第四内齿圈；其中，所述输入轴可以直接地连接至所述第一太阳轮和所述第四行星架；所述输出轴可以直接地连接至所述第四内齿圈；所述第一内齿圈可以直接地连接至所述第二行星架；所述第二内齿圈可以直接地连接至所述第三太阳轮；所述第三行星架可以直接地连接至所述第四内齿圈；所述第一行星架可以选择性地连接至所述第二太阳轮；所述第一行星架可以选择性地连接至所述第二内齿圈；所述第二行星架可以选择性地连接至所述第四太阳轮；所述第二太阳轮可以选择性地连接至所述第四太阳轮；所述第一行星架可以选择性地连接至变速器壳体；并且所述第三内齿圈可以选择性地连接至变速器壳体。
[0017]所述行星齿轮系可以进一步包括:第一离合器，其选择性地将所述第一行星架连接至所述第二太阳轮；第二离合器，其选择性地将所述第一行星架连接至所述第二内齿圈；第三离合器，其选择性地将所述第二行星架连接至所述第四太阳轮；第四离合器，其选择性地将所述第二太阳轮连接至所述第四太阳轮；第一制动器，其选择性地将所述第一行星架连接至变速器壳体；以及第二制动器，其选择性地将所述第三内齿圈连接至变速器壳体。
[0018]本发明的各个实施方案可以通过结合四个行星齿轮组与六个摩擦元件来实现十个前进速度挡位。因此，可以提高动力传递性能和燃料经济性。
[0019]由于利用多个速度挡位能够实现与发动机速度相匹配的速度挡位，因此能够促进安静行驶。
[0020]应当理解，本文中所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
[0021]通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的【具体实施方式】，本发明的方法和装置所具有的其他特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
【附图说明】
[0022]图1为根据本发明的示例性行星齿轮系的示意图。
[0023]图2为在根据本发明的示例性行星齿轮系中摩擦元件在每个速度的操作图。
[0024]应当理解，所附附图并非是按照比例，而是呈现了本发明基本原理的各种图示性特征的略微简化的表示。本发明所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
【具体实施方式】
[0025]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。
[0026]图1为根据本发明各个实施方案的行星齿轮系的示意图。
[0027]参考图1，根据本发明各个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、第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4、输入轴IS、输出轴OS、八个旋转轴TMl至TM8、六个摩擦元件Cl至C4和BI至B2，以及变速器壳体H ;各行星齿轮组设置在同一轴线上；所述八个旋转轴TMl至TM8包括第一、第二、第三、和第四行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4的旋转元件中的至少一个。
[0028]因此，从输入轴IS输入的扭矩通过第一、第二、第三和第四行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4的共同作用而改变，并且改变的扭矩由输出轴OS输出。
[0029]输入轴IS为输入构件，来自发动机曲轴的动力通过扭矩变换器进行扭矩变换以输入至输入轴I