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15日提交的韩国专利申请第10-2014-0180672号的优先权，该申请的全部内容结合于此，以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，本发明涉及这样一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系:其通过利用最少数量的构成元件来实现九个前进速度挡位，从而提高动力传递性能并降低燃料损耗。
【背景技术】
[0004]近来，不断升高的油价已经导致人们进入到了增强燃料效率的无休止的竞争中。
[0005]因此，就发动机而言，人们进行了通过缩减尺寸来降低重量并提高燃料效率的研究，而就自动变速器而言，人们进行了通过多个速度挡位来同时确保可操作性和燃料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以及内部构件的数量增多，从而可安装性、传递效率等方面可能会变差，并且成本和重量也可能增加。
[0007]相应地，为了利用多挡位来增加燃料效率提高的效果，开发能够具有较少数量的部件而带来最大化效率的行星齿轮系将非常重要。
[0008]为此，近年来已倾向于实施8速和9速自动变速器，并且能够实现更多速度挡位的行星齿轮系的研究和开发也正在积极地进行着。
[0009]公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增强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一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其在各个换挡挡位中操作三个摩擦元件的情况下，通过最小化非操作摩擦元件的数量，从而利用最简化的结构来实现九个前进速度挡位和一个倒车挡位，并且降低了阻力扭矩，从而提高了动力传递性能和燃料效率。
[0011]根据本发明的各个方面，该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，其包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；复合行星齿轮组，其通过将第三行星齿轮组和第四行星齿轮组组合来形成，并且包括第七旋转元件、第八旋转元件、第九旋转元件和第十旋转元件；第五行星齿轮组，其包括第十一旋转元件、第十二旋转元件以及第十三旋转元件；以及六个摩擦元件，它们设置在十三个旋转元件中的至少一个旋转元件与另一个旋转元件之间或者十三个旋转元件中的至少一个旋转元件与输入轴之间，或者设置在十三个旋转元件中的至少一个旋转元件与变速器壳体之间，其中，输入轴可以持续地连接至第五旋转元件，输出轴可以持续地连接至第十二旋转元件，第九旋转元件可以通过第一离合器而选择性地连接至输入轴，第十旋转元件可以持续地连接至第十一旋转元件，第七旋转元件可以持续地连接至第六旋转元件，第七旋转元件可以选择性地连接至第十二旋转元件，以实现第四前进速度挡位，第八旋转元件可以选择性地连接至第十二旋转元件，以实现第六前进速度挡位、第八前进速度挡位和倒车速度，六个摩擦元件中的三个摩擦元件可以操作以实现九个前进速度挡位和至少一个倒车挡位。
[0012]第八旋转元件可以通过第二离合器而选择性地连接至第十二旋转元件，第七旋转元件、第八旋转元件、第九旋转元件和第十旋转元件中的两个旋转元件可以通过第三离合器而彼此选择性地连接，第七旋转元件可以通过第四离合器而选择性地连接至第十二旋转元件。
[0013]第一旋转元件可以持续地连接至第四旋转元件，第二旋转元件可以持续地连接至第十三旋转元件，第一旋转元件可以通过第一制动器而选择性地连接至变速器壳体，第三旋转元件可以通过第二制动器而选择性地连接至变速器壳体。
[0014]第一行星齿轮组的太阳轮、行星架和内齿圈可以设定为第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件，第二行星齿轮组的太阳轮、行星架和内齿圈可以设定为第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件，第五行星齿轮组的太阳轮、行星架和内齿圈可以设定为第十一旋转元件、第十二旋转元件和第十三旋转元件。
[0015]可以通过将都为单小齿轮行星齿轮组的第三行星齿轮组和第四行星齿轮组组合来形成复合行星齿轮组，第七旋转元件可以包括彼此直接地连接的第三太阳轮和第四太阳轮，第八旋转元件可以包括彼此直接地连接的第三行星架和第四行星架。
[0016]可以通过将都为单小齿轮行星齿轮组的第三行星齿轮组和第四行星齿轮组组合来形成复合行星齿轮组，第七旋转元件可以包括彼此直接地连接的第三太阳轮和第四太阳轮，第十旋转元件可以包括彼此直接地连接的第三内齿圈和第四内齿圈。
[0017]可以通过将都为单小齿轮行星齿轮组的第三行星齿轮组和第四行星齿轮组组合来形成复合行星齿轮组，第七旋转元件可以包括彼此直接地连接的第三太阳轮和第四太阳轮，第九旋转元件可以包括彼此直接地连接的第三内齿圈和第四行星架。
[0018]可以通过将为双小齿轮行星齿轮组的第三行星齿轮组和为单小齿轮行星齿轮组的第四行星齿轮组组合来形成复合行星齿轮组，第九旋转元件可以包括彼此直接地连接的第三内齿圈和第四行星架，第十旋转元件可以包括彼此直接地连接的第三行星架和第四内齿圈。
[0019]可以通过将为双小齿轮行星齿轮组的第三行星齿轮组和为单小齿轮行星齿轮组的第四行星齿轮组组合来形成复合行星齿轮组，第八旋转元件可以包括彼此直接地连接的第三太阳轮和第四行星架，第九旋转元件可以包括彼此直接地连接的第三内齿圈和第四内齿圈。
[0020]可以通过将为单小齿轮行星齿轮组的第三行星齿轮组和为双小齿轮行星齿轮组的第四行星齿轮组组合来形成复合行星齿轮组，第八旋转元件可以包括彼此直接地连接的第三行星架和第四太阳轮，第十旋转元件可以包括彼此直接地连接的第三内齿圈和第四行星架。
[0021]根据本发明的各个方面，该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，其包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；复合行星齿轮组，其通过将第三行星齿轮组和第四行星齿轮组组合来形成，并且包括第七旋转元件、第八旋转元件、第九旋转元件和第十旋转元件；第五行星齿轮组，其包括第十一旋转元件、第十二旋转元件以及第十三旋转元件；第一旋转轴，其包括第三旋转元件；第二旋转轴，其包括第二旋转元件和第十三旋转元件；第三旋转轴，其包括第一旋转元件和第四旋转元件；第四旋转轴，其包括第五旋转元件并且直接地连接至输入轴；第五旋转轴，其包括第六旋转元件和第七旋转元件；第六旋转轴，其包括第八旋转元件；第七旋转轴，其包括第九旋转元件；第八旋转轴，其包括第十旋转元件和第十一旋转元件；第九旋转轴，其包括第十二旋转元件并且直接地连接至输出轴；第一离合器，其将第四旋转轴选择性地连接至第七旋转轴；第二离合器，其将第六旋转轴选择性地连接至第九旋转轴；第三离合器，其将在第五旋转轴、第六旋转轴、第七旋转轴和第八旋转轴中的任意两个旋转轴连接，以将第三行星齿轮组和第四行星齿轮组直接地连接；第四离合器，其将第五旋转轴选择性地连接至第九旋转轴；第一制动器，其将第三旋转轴选择性地连接至变速器壳；以及第二制动器，其将第一旋转轴选择性地连接至变速器壳。
[0022]第一行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，并且可以包括:为第一旋转元件的第一太阳轮、为第二旋转元件的第一行星架以及为第三旋转元件的第一内齿圈；第二行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，并且可以包括:为第四旋转元件的第二太阳轮、为第五旋转元件的第二行星架以及为第六旋转元件的第二内齿圈；复合行星齿轮组可以通过将都为单小齿轮行星齿轮组的第三行星齿轮组和第四行星齿轮组组合来形成，并且复合行星齿轮组可以包括为第七旋转元件的第三太阳轮和第四太阳轮、为第八旋转元件的第三行星架和第四行星架、为第九旋转元件的第四内齿圈、以及为第十旋转元件的第三内齿圈；第五行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，并且可以包括为第十一旋转元件的第五太阳轮、为第十二旋转元件的第五行星架、以及为第十三旋转元件的第五内齿圈。
[0023]第一行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，并且可以包括为第一旋转元件的第一太阳轮、为第二旋转元件的第一行星架、以及为第三旋转元件的第一内齿圈；第二行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，并且可以包括为第四旋转元件的第二太阳轮、为第五旋转元件的第二行星架、以及为第六旋转元件的第二内齿圈；复合行星齿轮组可以通过将都为单小齿轮行星齿轮组的第三行星齿轮组和第四行星齿轮组组合来形成，并且复合行星齿轮组可以包括为第七旋转元件的第三太阳轮和第四太阳轮、为第八旋转元件的第三行星架、为第九旋转元件的第四行星架、以及为第十旋转元件的第三内齿圈和第四内齿圈；第五行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，并且可以包括为第十一旋转元件的第五太阳轮、为第十二旋转元件的第五行星架、以及为第十三旋转元件的第五内齿圈。
[0024]第一行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，并且可以包括为第一旋转元件的第一太阳轮、为第二旋转元件的第一行星架、以及为第三旋转元件的第一内齿圈；第二行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，并且可以包括为第四旋转元件的第二太阳轮、为第五旋转元件的第二行星架、以及为第六旋转元件的第二内齿圈；复合行星齿轮组可以通过将都为单小齿轮行星齿轮组的第三行星齿轮组和第四行星齿轮组组合来形成，并且复合行星齿轮组可以包括为第七旋转元件的第三太阳轮和第四太阳轮、为第八旋转元件的第三行星架、为第九旋转元件的第三内齿圈和第四行星架、以及为第十旋转元件的第四内齿圈；第五行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，并且可以包括为第十一旋转元件的第五太阳轮、为第十二旋转元件的第五行星架、以及为第十三旋转元件的第五内齿圈。
[0025]第一行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，并且可以包括为第一旋转元件的第一太阳轮、为第二旋转元件的第一行星架、以及为第三旋转元件的第一内齿圈；第二行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，并且可以包括为第四旋转元件的第二太阳轮、为第五旋转元件的第二行星架、以及为第六旋转元件的第二内齿圈；复合行星齿轮组可以通过将为双小齿轮行星齿轮组的第三行星齿轮组和为单小齿轮行星齿轮组的第四行星齿轮组组合来形成，并且复合行星齿轮组可以包括为第七旋转元件的第四太阳轮、为第八旋转元件的第三太阳轮、为第九旋转元件的第三内齿圈和第四行星架、以及为第十旋转元件的第三行星架和第四内齿圈；第五行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，并且可以包括为第十一旋转元件的第五太阳轮、为第十二旋转元件的第五行星架、以及为第十三旋转元件的第五内齿圈。
[0026]第一行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，并且可以包括为第一旋转元件的第一太阳轮、为第二旋转元件的第一行星架、以及为第三旋转元件的第一内齿圈；第二行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，并且可以包括为第四旋转元件的第二太阳轮、为第五旋转元件的第二行星架、以及为第六旋转元件的第二内齿圈；复合行星齿轮组可以