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12日提交的韩国专利申请第10-2014-0179663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，其利用最少数量的元件来实现十个前进速度挡位，从而提高动力传输性能并降低燃料消耗。
【背景技术】
[0004]近年来，油价的上涨促使人们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运行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、传输效率等等将会变差，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，已经开始应用了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一种用于车辆自动变速器的行星齿轮系，其使得当三个摩擦元件在各个挡位下进行操作时未操作的摩擦元件最少，从而利用最小的配置和降低的阻力矩来实现十个前进速度挡位和一个倒车速度挡位，从而提高动力传输性能和燃油效率。
[0011]根据本发明，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、输出轴、第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、复合行星齿轮组、第五行星齿轮组以及六个摩擦元件；所述输入轴接收发动机的扭矩；所述输出轴输出改变的扭矩；所述第一行星齿轮组包括第一旋转元件、第二旋转元件以及第三旋转元件；所述第二行星齿轮组包括第四旋转元件、第五旋转元件以及第六旋转元件；所述复合行星齿轮组通过组合第三行星齿轮组和第四行星齿轮组形成，并且包括第七旋转元件、第八旋转元件，第九旋转元件以及第十旋转元件；所述第五行星齿轮组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；所述六个摩擦元件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或输入轴之间，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，所述输入轴持续地连接至所述第五旋转元件，所述输出轴持续地连接至所述第十二旋转元件，所述第九旋转元件通过第一离合器选择性地连接至所述输入轴，所述第十旋转元件持续地连接至所述第十一旋转元件，所述第七旋转元件持续地连接至所述第六旋转元件，六个摩擦元件中的三个摩擦元件选择性地操作以实现多个前进速度挡位和至少一个倒车速度挡位。
[0012]所述第八旋转元件可以通过第二离合器选择性地连接至第十二旋转元件；第七、第八、第九以及第十旋转元件中的两个旋转元件可以通过第三离合器彼此选择性地连接；所述第七旋转元件可以通过第四离合器选择性地连接至所述第十三旋转元件。
[0013]所述第一旋转元件可以持续地连接至所述第四旋转元件；所述第二旋转元件可以持续地连接至所述第十三旋转元件；所述第一旋转元件可以通过第一制动器选择性地连接至变速器壳体；所述第三旋转元件可以通过第二制动器选择性地连接至变速器壳体。
[0014]所述第一行星齿轮组的太阳轮、行星架和内齿圈可以设置为第一、第二和第三旋转元件；所述第二行星齿轮组的太阳轮、行星架和内齿圈可以设置为第四、第五和第六旋转元件；所述第五行星齿轮组的太阳轮、行星架和内齿圈可以设置为第十一、第十二和第十三旋转元件。
[0015]所述复合行星齿轮组可以通过组合第三行星齿轮组和第四行星齿轮组而形成，所述第三行星齿轮组和第四行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组；其中，第七旋转元件包括彼此直接连接的第三太阳轮和第四太阳轮；第八旋转元件包括彼此直接连接的第三行星架和第四行星架。
[0016]所述复合行星齿轮组可以通过组合第三行星齿轮组和第四行星齿轮组而形成，所述第三行星齿轮组和第四行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组；第七旋转元件可以包括彼此直接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连接的第三内齿圈和第四内齿圈。
[0017]所述复合行星齿轮组可以通过组合第三行星齿轮组和第四行星齿轮组而形成，所述第三行星齿轮组和第四行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组；第七旋转元件可以包括彼此直接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连接的第三内齿圈和第四行星架。
[0018]所述复合行星齿轮组可以通过组合第三行星齿轮组(其为双小齿轮行星齿轮组)和第四行星齿轮组(其为单小齿轮行星齿轮组)而形成；第九旋转元件可以包括彼此直接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连接的第三行星架和第四内齿圈。
[0019]所述复合行星齿轮组可以通过组合第三行星齿轮组(其为单小齿轮行星齿轮组)和第四行星齿轮组(其为双小齿轮行星齿轮组)而形成；第八旋转元件可以包括彼此直接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连接的第三内齿圈和第四行星架。
[0020]所述复合行星齿轮组可以通过组合第三行星齿轮组(其为单小齿轮行星齿轮组)和第四行星齿轮组(其为双小齿轮行星齿轮组)而形成；第八旋转元件可以包括彼此连接的第三行星架和第四行星架；第九旋转元件可以包括彼此连接的第三内齿圈和第四内齿圈。
[0021]根据本发明的不同方面，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、第五旋转元件以及第六旋转元件；复合行星齿轮组，其通过组合第三行星齿轮组和第四行星齿轮组而形成，所述复合行星齿轮组包括第七旋转元件、第八旋转元件，第九旋转元件以及第十旋转元件；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连接至输入轴；第五旋转轴，其包括第六旋转元件并且还包括第七旋转元件或第八旋转元件中的一个；第六旋转轴，其包括第七旋转元件或第八旋转元件中的一个；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连接至输出轴；第一离合器，其将所述第四旋转轴选择性地连接至所述第七旋转轴；第二离合器，其将所述第六旋转轴选择性地连接至所述第九旋转轴；第三离合器，其连接第五、第六、第七以及第八旋转轴中的至少两个旋转轴，以直接接合第三行星齿轮组和第四行星齿轮组；第四离合器，其将所述第二旋转轴选择性地连接至所述第五旋转轴；第一制动器，其将所述第三旋转轴选择性地连接至变速器壳体；以及第二制动器，其将所述第一旋转轴选择性地连接至变速器壳体。
[0022]根据本发明的不同方面，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，输出轴，第一行星齿轮组，第二行星齿轮组，复合行星齿轮组，第五行星齿轮组，第一旋转轴、第二旋转轴、第三旋转轴、第四旋转轴、第五旋转轴、第六旋转轴、第七旋转轴、第八旋转轴、第九旋转轴、第十旋转轴、第十一旋转轴、第十三旋转轴，以及第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器和第一制动器、第二制动器；所述输入轴接收发动机的扭矩；所述输出轴输出改变的扭矩；所述第一行星齿轮组包括第一旋转元件、第二旋转元件以及第三旋转元件；所述第二行星齿轮组包括第四旋转元件、第五旋转元件以及第六旋转元件；所述复合行星齿轮组通过组合第三行星齿轮组和第四行星齿轮组而形成，并且包括第七旋转元件、第八旋转元件，第九旋转元件以及第十旋转元件；所述第五行星齿轮组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；所述第一旋转轴包括第三旋转元件；所述第二旋转轴包括第二旋转元件和第十三旋转元件；所述第三旋转轴包括第一旋转元件和第四旋转元件；所述第四旋转轴包括第五旋转元件并且直接连接至输入轴；所述第五旋转轴包括第六旋转元件并且还包括第七旋转元件或第八旋转元件中的一个；所述第六旋转轴包括第七旋转元件或第八旋转元件中的一个；所述第七旋转轴包括第九旋转元件；所述第八旋转轴包括第十旋转元件和第十一旋转元件；所述第九旋转轴包括第十二旋转元件并且直接连接至输出轴；所述第一离合器将所述第四旋转轴选择性地连接至所述第七旋转轴；所述第二离合器将所述第六旋转轴选择性地连接至所述第九旋转轴；所述第三离合器连接第五、第六、第七以及第八旋转轴中的至少两个旋转轴，以直接接合第三行星齿轮组和第四行星齿轮组；所述第四离合器将所述第二旋转轴选择性地连接至所述第五旋转轴；所述第一制动器将所述第三旋转轴选择性地连接至变速器壳体；所述第二制动器将所述第一旋转轴选择性地连接至变速器壳体。
[0023]所述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作为第一旋转元件的第一太阳轮，作为第二旋转元件第一行星架，以及作为第三旋转元件的第一内齿圈；所述第二行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组并且可以包括作为第四旋转元件的第二太阳轮，作为第五旋转元件第二行星架，以及作为第六旋转元件的第二内齿圈；所述复合行星齿轮组可以通过组合第三行星齿轮组和第四行星齿轮组而形成，所述第三行星齿轮组和第四行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，并且可以包括作为第七旋转元件的第三太阳轮和第四太阳轮，作为第八旋转元件的第三行星架和第四行星架，作为第九旋转元件的第四内齿圈，以及作为第十旋转元件的第三内齿圈；所述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作为第十一旋转元件的第五太阳轮，作为第十二旋转元件第五行星架，以及作为第十三旋转元件的第五内齿圈。
[0024]所述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作为第一旋转元件的第一太阳轮，作为第二旋转元件第一行星架，以及作为第三旋转元件的第一内齿圈；所述第二行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组并且可以包括作为第四旋转元件的第二太阳轮，作为第五旋转元件第二行星架，以及作为第六旋转元件的第二内齿圈；所述复合行星齿轮组可以通过组合第三行星齿轮组和第四行星齿轮组而形成，所述第三行星齿轮组和第四行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，并且可以包括作为第七旋转元件的第三太阳轮和第四太阳轮，作为第八旋转元件的第三行星架，作为第九旋转元件的第四行星架，以及作为第十旋转元件的第三内齿圈和第四内齿圈；所述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作为第十一旋转元件的第五太阳轮，作为第十二旋转元件第五行星架，以及作为第十三旋转元件的第五内齿圈。
[0025]所述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作为第一旋转元件的第一太阳轮，作为第二旋转元件第一行星架，以及作为第三旋转元件的第一内齿圈；所述第二行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组并且可以包括作为第四旋转元件的第二太阳轮，作为第五旋转元件第二行星架，以及作为第六旋转元件的第二内齿圈；所述复合行星齿轮组可以通过组合第三行星齿轮组和第四行星齿轮组而形成，所述第三行星齿轮组和第四行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，并且可以包括作为第七旋转元件的第三太阳轮和第四太阳轮，作为第八旋转元件的第三行星架，作为第九旋转元件的第三内齿圈和第四行星架，以及作为第十旋转元件的第四内齿圈；所述