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_0177363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。更具体的，本发明涉及这样一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系:其使用最少数量的组成元件来实现十个前进速度挡位，从而改进了动力传输性能并降低了燃料消耗。
【背景技术】
[0004]近年来，油价的上升导致人们进入到提高燃料效率的无休止的竞争中。
[0005]结果，对于发动机，人们进行了通过减小尺寸来减小重量并增强燃料效率的研究，同时，对于自动变速器，人们进行了通过多速度挡位来确保可操作性和燃料效率竞争性的研究。
[0006]然而，在自动变速器中，随着速度挡位的数量增加，其内部零件的数量也增加，结果，可安装性、传动效率等将会持续变差，而且成本和重量也会增加。
[0007]因此，为了增加多挡位带来的燃料效率提高的效果，具有较少的零件数量并带来最大效率的行星齿轮系的研发将会非常重要。
[0008]在此方面，近年来，八速和九速自动变速器已倾向于实施，能够实现更多速度挡位的行星齿轮系的研究和发展也在积极地进行。
[0009]公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，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一般技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0010]本发明的各方面致力于提供这样一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其具有如下益处:使用最少数量的组成元件来实现十个前进速度挡位和一个倒挡速度挡位从而改进了动力传输性能和燃料经济性，以及通过使用定位在发动机低转速的驱动点来改进驾驶的安静性。
[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，其可以包括: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、第一行星架和第一内齿圈；第二行星齿轮组，其包括第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；第三行星齿轮组，其包括第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈；第四行星齿轮组，其包括第四太阳轮、第四行星架和第四内齿圈；第一旋转轴，其包括第一太阳轮；第二旋转轴，其包括第一行星架和第四内齿圈，并直接地连接至输出轴；第三旋转轴，其包括第一内齿圈，并选择性地连接至变速器壳体；第四旋转轴包括第二太阳轮，并且选择性地连接至第一旋转轴；第五旋转轴，其包括第二行星架和第三内齿圈，并选择性地连接至第一旋转轴；第六旋转轴，其包括第二内齿圈和第四太阳轮；第七旋转轴，其包括第三太阳轮和第四行星架，并直接地连接至输入轴；以及第八旋转轴，其包括第三行星架，并且选择性地连接至第一旋转轴或第六旋转轴，以及选择性地连接至变速器壳体。
[0012]所述第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组中的每一个可以是单小齿轮行星齿轮组。
[0013]所述第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组可以自发动机侧顺序地设置。
[0014]该行星齿轮系可以进一步包括:第一离合器，其插置在第一旋转轴与第八旋转轴之间；第二离合器，其插置在第一旋转轴与第五旋转轴之间；第三离合器，其插置在第一旋转轴与第四旋转轴之间；第四离合器，其插置在第六旋转轴与第八旋转轴之间；第一制动器，其插置在第八旋转轴与变速器壳体之间；以及第二制动器，其插置在第三旋转轴与变速器壳体之间。
[0015]在第一前进速度挡位，可以操作第一离合器、第二离合器和第二制动器，在第二前进速度挡位，可以操作第一离合器、第三离合器和第二制动器，在第三前进速度挡位，可以操作第二离合器、第三离合器和第二制动器，在第四前进速度挡位，可以操作第二离合器、第四离合器和第二制动器，在第五前进速度挡位，可以操作第三离合器、第四离合器和第二制动器，在第六前进速度挡位，可以操作第二离合器、第三离合器和第四离合器，在第七前进速度挡位，可以操作第三离合器、第四离合器和第一制动器，在第八前进速度挡位，可以操作第二离合器、第三离合器和第一制动器，在第九前进速度挡位，可以操作第一离合器、第三离合器和第一制动器，在第十前进速度挡位，可以操作第三离合器、第一制动器和第二制动器，以及在倒车速度挡位，可以操作第二离合器、第一制动器和第二制动器。
[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，其可以包括: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、第一行星架和第一内齿圈；第二行星齿轮组，其包括第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；第三行星齿轮组，其包括第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈；以及第四行星齿轮组，其包括第四太阳轮、第四行星架和第四内齿圈，其中，输入轴可以直接地连接到第三太阳轮和第四行星架，输出轴可以直接地连接到第四内齿圈，第一行星架可以直接地连接到第四内齿圈，第二行星架可以直接地连接到第三内齿圈，第二内齿圈可以直接地连接到第四太阳轮，第一太阳轮可以选择性地连接到第三行星架，第一太阳轮可以选择性地连接到第二行星架，第一太阳轮可以选择性地连接到第二太阳轮，第三行星架可以选择性地连接到第四太阳轮和第二内齿圈，第三行星架可以选择性地连接到变速器壳体，第一内齿圈可以选择性地连接到变速器壳体。
[0017]该行星齿轮系可以进一步包括:第一离合器，其选择性地连接第一太阳轮与第三行星架；第二离合器，其选择性地连接第一太阳轮与第二行星架；第三离合器，其选择性地连接第一太阳轮与第二太阳轮；第四离合器，其选择性地将第三行星架连接至第四太阳轮和第二内齿圈；第一制动器，其选择性地连接第三行星架与变速器壳体；以及第二制动器，其选择性地连接第一内齿圈与变速器壳体。
[0018]本发明的各个实施方案可以通过对四个行星齿轮组与六个摩擦元件进行组合来实现十个前进速度挡位。因此可以提高动力传输性能和燃料经济性。
[0019]由于多速度挡位可以实现适合于发动机转速的速度挡位，因此可以改进驾驶的安静性。
[0020]应当理解，此处所使用的术语“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、可插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(例如源于非石油的能源的燃料)。本文所指的混合动力车辆为具有两个或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电动车辆。
[0021]本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的实施方案中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的实施方案中进行详细陈述，这些附图和实施方案共同用于解释本发明的特定原理。
【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为根据本发明的示例性行星齿轮系中的摩擦元件在每个速度的工作图。
[0024]应当了解，附图不一定是按照比例绘制，而是呈现各种特征的简化表示，以对本发明的基本原理进行说明。本发明所公开的具体设计特征(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]现在将详细地参考本发明的各种实施方案，这些实施方案的示例被图示在附图中并描述如下。虽然本发明与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当了解，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本发明的精神和由所附权利要求所限定的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为根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系的示意图。
[0027]参照图1，根据本发明的各个示例性实施方案的行星齿轮系包括设置在相同的轴线上的第一、第二、第三和第四行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4 ;输入轴IS ;输出轴OS ;包括第一、第二、第三和第四行星齿轮组PGl、PG2、PG3和PG4的旋转元件中的至少一个旋转元件的八个旋转轴TMl至TM8 ;六个摩擦元件Cl至C4和BI至B2以及变速器壳体H。
[0028]因此，从输入轴IS输入的扭矩通过第一行星齿轮组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的协同工作而改变，并且改变的扭矩由输出轴OS输出。
[0029]这些简单的行星齿轮组自发动机侧按照第一行星齿轮组PG1