用于车辆的自动变速器的行星齿轮系的制作方法
【专利摘要】一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，所述行星齿轮系可包括：第一轴；第二轴；第一行星齿轮组，其设置在所述第一轴上，而且包括直接连接到所述第一轴的第一行星架，第一齿圈以及第一太阳齿轮；第二行星齿轮组，其设置在所述第二轴上，而且包括第二太阳齿轮，第二齿圈以及第二行星架；第三行星齿轮组，其设置在所述第二轴上，而且包括直接连接到所述第二轴的第三太阳齿轮，选择性地连接到所述第一太阳齿轮并且连接到所述第二行星架的第三齿圈，以及直接连接到所述第二齿圈和输出齿轮的第三行星架；插入在旋转元件之间的三个传动齿轮；以及五个摩擦元件，其选择性地使所述旋转元件相互连接，或者选择性地将所述旋转元件连接到变速器壳。
【专利说明】用于车辆的自动变速器的行星齿轮系
[0001]相关申请案的交叉参考
[0002]本申请案主张2012年10月10日提交的第10-2012-0112466号韩国专利申请案的优先权，所述申请案的内容出于所有目的以全文引入的方式并入本文中。
【技术领域】
[0003]本发明涉及一种用于车辆的自动变速器。确切地说，本发明涉及一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，该行星齿轮系可通过减少长度来提高可安装性以及通过改进动力传递性能来减少燃料消耗。
【背景技术】
[0004]通常，通过将多个行星齿轮组与摩擦构件相结合而得到行星齿轮系。众所周知，行星齿轮系实现多个换档速度(shift speed)之后，行星齿轮系的速度比可进行更佳的设计，因而车辆可具有经济的燃料里程和更好的性能。因此，人们不断研究能够实现更多换档速度的行星齿轮系。
[0005]尽管能达到相同的速度数目，但根据旋转元件(即，太阳齿轮、行星架以及齿圈)之间的连接，行星齿轮系采用不同的运作机制。此外，根据布置，行星齿轮系具有不同的特征，例如，耐久性、动力传递效率以及尺寸。因此，人们也在不断研究齿轮系的组合结构的设计。
[0006]此外，行星齿轮系实现了多个换档速度。然而，从换档控制的角度看，在一个摩擦构件被释放之后，另一摩擦构件必须要运作，以便换档到邻近的换档速度。此外，邻近换档速度之间的级比(step ratio)应根据行星齿轮系控制在合适的范围内。
[0007]【背景技术】部分所揭示的信息仅用来加强理解本发明的一般背景，且不应视为对本信息构成所属领域的技术人员已知的现有技术的认可或任何形式的建议。
【发明内容】
[0008]本发明的各方面涉及提供一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，所述行星齿轮系具有以下优点:通过缩短长度来提高可安装性，以及通过改进动力传递性能来减少燃料消耗，因为通过将分开设置在第一轴和第二轴上的三个行星齿轮组、三个在外部啮合的齿轮以及五个摩擦元件相结合，实现了具有摩擦元件的优良运作条件和级比的八个前进速度和一个倒档速度。
[0009]根据本发明的一项或多项示例性实施例，一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可包括:第一轴，其接收发动机的转矩；第二轴，其设置成与所述第一轴平行，并且选择性地接收所述第一轴的旋转速度作为反向旋转速度(inverse rotation speed);第一行星齿轮组，其设置在所述第一轴上，而且包括作为旋转元件的以下项:直接连接到所述第一轴并始终作为输入元件运作的第一行星架，选择性地作为输出元件运作的第一齿圈，以及选择性地作为输出元件或固定元件运作的第一太阳齿轮；第二行星齿轮组，其设置在所述第二轴上，而且包括作为旋转元件的以下项:从所述第一齿圈接收所述反向旋转速度的第二太阳齿轮，第二齿圈，以及第二行星架；第三行星齿轮组，其设置在所述第二轴上，而且包括作为旋转元件的以下项:直接连接到所述第二轴的第三太阳齿轮，第三齿圈，以及直接连接到所述第二齿圈和输出齿轮的第三行星架，所述第三齿圈选择性地连接到所述第一太阳齿轮，以便选择性地从所述第一太阳齿轮接收所述反向旋转速度，并且选择性地连接到所述第二行星架；三个传动齿轮，其插入在所述旋转元件之间的连接部分；五个摩擦元件，其选择性地使所述旋转元件相互连接，或者选择性地将所述旋转元件连接到变速器壳。
[0010]所述第一行星齿轮组、第二行星齿轮组以及第三行星齿轮组中的每者均可为单小齿轮行星齿轮组。
[0011]所述三个传动齿轮可包括:第一传动齿轮，其包括选择性地连接到第一轴的第一传动主动齿轮，以及连接到第二轴的第一传动从动齿轮；第二传动齿轮，其包括连接到第一齿圈的第二传动主动齿轮，以及连接到第二太阳齿轮的第二传动从动齿轮；第三传动齿轮，其包括选择性地连接到第一太阳齿轮的第三传动主动齿轮，以及连接到第三齿圈的第三传动从动齿轮。
[0012]所述五个摩擦元件可包括:设置在第一轴与第一传动齿轮之间的第一离合器；设置在第二行星架与第三齿圈之间的第二离合器；设置在第一齿圈与第一传动齿轮之间的第三离合器；设置在第一太阳齿轮与第三传动齿轮之间的第四离合器；设置在第一太阳齿轮与变速器壳之间的第一闸。
[0013]所述第二离合器设置在第二行星架与所述第三传动齿轮之间。
[0014]通过运作五个摩擦元件中的三个摩擦元件实现的换档速度可包括:通过运作第一闸以及第一离合器和第四离合器实现的第一前进速度；通过运作第一闸以及第三离合器和第四离合器实现的第二前进速度；通过运作第一离合器、第三离合器以及第四离合器实现的第三前进速度；通过运作第二离合器、第三离合器以及第四离合器实现的第四前进速度；通过运作第一离合器、第二离合器以及第四离合器实现的第五前进速度；通过运作第一离合器、第二离合器以及第三离合器实现的第六前进速度；通过运作第一闸以及第一离合器和第二离合器实现的第七前进速度；通过运作第一闸以及第二离合器和第三离合器实现的第八前进速度；通过运作第一闸以及第二离合器和第四离合器实现的倒档速度。
[0015]本发明的方法和设备具有其他特征和优点，这些特征和优点从并入本文的附图中显而易见，在附图中详细阐明，并与以下【具体实施方式】一起用于解释本发明的某些原理。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为根据本发明的一项示例性实施例的行星齿轮系的示意图。
[0017]图2为根据本发明的一项示例性实施例的应用于行星齿轮系的每个换档速度处的摩擦构件运作图表。
[0018]图3A为根据本发明的一项示例性实施例的第一前进速度处的行星齿轮系的杠杆图(lever diagram)。
[0019]图3B为根据本发明的一项示例性实施例的第二前进速度处的行星齿轮系的杠杆图。
[0020]图3C为根据本发明的一项示例性实施例的第三前进速度处的行星齿轮系的杠杆图。
[0021]图3D为根据本发明的一项示例性实施例的第四前进速度处的行星齿轮系的杠杆图。
[0022]图3E为根据本发明的一项示例性实施例的第五前进速度处的行星齿轮系的杠杆图。
[0023]图3F为根据本发明的一项示例性实施例的第六前进速度处的行星齿轮系的杠杆图。
[0024]图3G为根据本发明的一项示例性实施例的第七前进速度处的行星齿轮系的杠杆图。
[0025]图3H为根据本发明的一项示例性实施例的第八前进速度处的行星齿轮系的杠杆图。
[0026]图31为根据本发明的一项示例性实施例的倒档速度处的行星齿轮系的杠杆图。
[0027]应理解，附图不必按比例绘制，从而呈现各种特征略简化的示意图，以说明本发明的基本原理。本文中所揭示的本发明的具体设计特征包括具体尺寸、方向、位置以及形状等，这些设计特征将部分由特定的预期应用和使用环境确定。
[0028]在附图中，附图标记指代若干附图中本发明的相同或等效部分。
【具体实施方式】
[0029]现在将详细参考本发明的各实施例，各实施例的实例在附图中示出并在下文描述。虽然将结合示例性实施例来描述本发明，但应理解，描述内容并不意图将本发明限于这些示例性实施例。相反，本发明不仅涵盖这些示例性实施例，还涵盖可在如所附权利要求书界定的本发明的精神和范围内的各种替代方案、修改、等效物以及其他实施例。
[0030]下文将参考附图详细描述本发明的一项不例性实施例。
[0031]将省略对解释本示例性实施例所不需要的部件的描述，而且本说明书中用相同的附图标记指代相同的组成元件。
[0032]在【具体实施方式】中，序数用于区分具有相同术语的组成元件，没有具体意义。
[0033]图1为根据本发明的一项示例性实施例的行星齿轮系的示意图。
[0034]参考图1，根据本发明的一项示例性实施例的行星齿轮系包括:第一行星齿轮组PGl、第二行星齿轮组PG2和第三行星齿轮组PG3 ;五个摩擦元件B1、Cl、C2、C3和C4 ；以及三个传动齿轮TF1、TF2和TF3。
[0035]第一行星齿轮组PGl设置在第一轴ISl上，而且第二行星齿轮组PG2和第三行星齿轮组PG3设置在第二轴IS2上，所述第二轴设置成与第一轴ISl分开且平行。
[0036]第一轴ISl为输入构件并且支撑第一行星齿轮组PG1，而且从发动机传输来的转矩会传输到第一行星齿轮组PGl。
[0037]第二轴IS2支撑第二行星齿轮组PG2和第三行星齿轮组PG3，并且将从第一轴ISl和第一行星齿轮组PGl以及第二行星齿轮组PG2选择性地传输来的转矩传输到第三行星齿轮组PG3。
[0038]因此，从第一轴ISl输入的转矩通过第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2和第三行星齿轮组PG3的运作而转换成八个前进速度和一个倒档速度,然后通过输出齿轮OG输出。
[0039]第一行星齿轮组PGl为单小齿轮行星齿轮组，并且具有第一太阳齿轮S1、第一齿圈Rl以及第一行星架PCl，所述第一行星架以可旋转方式支撑第一小齿轮Pl，所述第一小齿轮与第一太阳齿轮SI和第一齿圈Rl哨合。
[0040]第二行星齿轮组PG2为单小齿轮行星齿轮组，并且具有第二太阳齿轮S2、第二齿圈R2以及第二行星架PC2，所述第二行星架以可旋转方式支撑第二小齿轮P2，所述第二齿轮与第二太阳齿轮S2和第二齿圈R2啮合。
[0041]第三行星齿轮组PG3为单小齿轮行星齿轮组，并且具有第三太阳齿轮S3、第三齿圈R3以及第三行星架PC3，所述第三行星架以可旋转方式支撑第三小齿轮P3，所述第三小齿轮与第三太阳齿轮S3和第三齿圈R3啮合。
[0042]第一行星架PCl直接连接到第一轴ISl，第二齿圈R2直接连接到第三行星架PC3，第三太阳齿轮S3直接连接到第二轴IS2，而且第三行星架PC3直接连接到输出齿轮0G。此夕卜，第一行星齿轮组PGl、第二行星齿轮组PG2和第三行星齿轮组PG3由第一传动齿轮TFl、第二传动齿轮TF2和第三传动齿轮TF3以及多个摩擦元件组合起来，这些摩擦元件包括第一闸BI以及第一离合器Cl、第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4。
[0043]第一传动齿轮TFl、第二传动齿轮TF2和第三传动齿轮TF3分别具有在外部彼此啮合的第一传动主动齿轮TFla、第二传动主动齿轮TF2a和第三传动主动齿轮TF3a，以及第一传动从动齿轮TFlb、第二传动从动齿轮TF2b和第三传动从动齿轮TF3b。
[0044]第一传动齿轮TFl将第一轴ISl与第二轴IS2连接起来。
[0045]第二传动齿轮TF2将第一齿圈Rl与第二太阳齿轮S2连接起来。
[0046]第三传动齿轮TF3将第一太阳齿轮SI与第三齿圈R3连接起来。
[0047]由第一传动齿轮TFl、第二传动齿轮TF2和第三传动齿轮TF3连接的第一轴ISl或第一行星齿轮组PGl的旋转元件以及第二行星齿轮组PG2或第三行星齿轮组PG3的旋转元件在彼此相反的方向上旋转。第一传动主动齿轮TFla、第二传动主动齿轮TF2a和第三传动主动齿轮TF3a以及第一传动从动齿轮TFlb、第二传动从动齿轮TF2b和第三传动从动齿轮TF3b的齿轮比要根据换档速度处所需的速度比进行设置。
[0048]将详细描述摩擦元件B1、Cl、C2、C3和C4的布置。
[0049]第一闸BI设置在第一太阳齿轮SI与变速器壳H之间。
[0050]第一离合器Cl设置在第一行星架PCl与第一传动主动齿轮TFla之间。
[0051]第二离合器C2设置在第二行星架PC2与第三齿圈R3之间。
[0052]第三离合器C3设置在第一齿圈Rl与第一传动主动齿轮TFla之间。
[0053]第四离合器C4设置在第一太阳齿轮SI与第三传动主动齿轮TF3a之间。
[0054]摩擦元件包括第一离合器Cl、第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4以及第一闸BI，这些摩擦元件是通过液压运作的传统多片湿式摩擦元件。
[0055]图2为根据本发明的一项示例性实施例的应用于行星齿轮系的每个换档速度处的摩擦构件运作图表。
[0056]如图2所示，根据一项示例性实施例，行星齿轮系中每个换档速度处会有三个摩擦元件运作。
[0057]第一前进速度1ST是通过运作第一闸BI以及第一离合器Cl和第四离合器C4实现的。
[0058]第二前进速度2ND是通过运作第一闸BI以及第三离合器C3和第四离合器C4实现的。
[0059]第三前进速度3RD是通过运作第一离合器Cl、第三离合器C3以及第四离合器C4实现的。
[0060]第四前进速度4TH是通过运作第二离合器C2、第三离合器C3以及第四离合器C4实现的。
[0061]第五前进速度5TH是通过运作第一离合器Cl、第二离合器C2以及第四离合器C4实现的。
[0062]第六前进速度6TH是通过运作第一离合器Cl、第二离合器C2以及第三离合器C3实现的。
[0063]第七前进速度7TH是通过运作第一闸BI以及第一离合器Cl和第二离合器C2实现的。
[0064]第八前进速度8TH是通过运作第一闸BI以及第二离合器C2和第三离合器C3实现的。
[0065]倒档速度REV是通过运作第一闸BI以及第二离合器C2和第四离合器C4实现的。
[0066]图3A到图31为根据本发明各示例性实施例的各换档速度处的行星齿轮系的杠杆图，而且采用杠杆分析方法示出了根据本发明各示例性实施例的行星齿轮系的换档过程。
[0067]参考图3A到图31，第一行星齿轮组PGl的三条垂直线从左到右设置为第一太阳齿轮S1、第一行星架PCl以及第一齿圈R1，第二行星齿轮组PG2的三条垂直线从左到右设置为第二太阳齿轮S2、第二行星架PC2以及第二齿圈R2，而且第三行星齿轮组PG3的三条垂直线从左到右设置为第三太阳齿轮S3、第三行星架PC3以及第三齿圈R3。
[0068]此外，中间水平线表示旋转速度“0”，上边一条水平线表示旋转速度“ 1.0”，而且下边一条水平线表示旋转速度“-1.0”。
[0069]意味着旋转元件在与发动机的旋转方向相反的方向上旋转。这是因为,第一轴ISl和第一行星齿轮组PGl在没有惰轮的情况下通过第一传动齿轮TFl、第二传动齿轮TF2和第三传动齿轮TF3而在外部与第二行星齿轮组PG2和第三行星齿轮组PG3啮合。
[0070]此外，旋转速度“1.0”表示与作为输入轴的第一轴ISl相同的旋转速度。第一行星齿轮组PGl、第二行星齿轮组PG2以及第三行星齿轮组PG3之间的距离会根据每个齿轮比(太阳齿轮的齿数/齿圈的齿数)进行设置。
[0071]例如，第一传动齿轮TF1、第二传动齿轮TF2和第三传动齿轮TF3的齿轮比设置成TFla, TFlb=I, 0.889、TF2a, TF2b=l, 1.143 且 TF3a, TF3b=l, 0.333，第一行星齿轮组 PGl 的齿轮比为2.000,第二行星齿轮组PG2的齿轮比为3.700，且第三行星齿轮组PG3的齿轮比为3.300。
[0072]下文参考图2以及图3A到图31，将详细描述根据本发明的一项示例性实施例的行星齿轮系的换档过程。
[0073][第一前进速度]
[0074]参考图2，第一闸BI以及第一离合器Cl和第四离合器C4在第一前进速度1ST处运作。[0075]如图3A所示，第一轴ISl的旋转速度输入到第一行星架PCl，且第一轴ISl的旋转速度根据第一传动齿轮TFl的齿轮比而减少，然后通过第一离合器Cl的运作而输入到第三太阳齿轮S3作为反向旋转速度。
[0076]在这种状态下，通过第一闸BI和第四离合器C4的运作，第一太阳齿轮SI和第三齿圈R3作为固定元件进行运作。因此，第三行星齿轮组PG3的旋转元件形成第一换档线路SP1，且Dl (齿轮比为4.473)通过作为输出元件的第三行星架PC3输出。
[0077]此时，第一齿圈Rl的旋转速度根据第二传动齿轮TF2的齿轮比而增加，然后输入到第二太阳齿轮S2，但这对换档没有任何影响。
[0078][第二前进速度]
[0079]在第一前进速度1ST处运作的第一离合器Cl被释放，且第三离合器C3在第二前进速度2ND处运作。
[0080]如图3B所示，第一轴ISl的旋转速度输入到第一行星架PC1，而且通过第一闸BI和第四离合器C4的运作，第一太阳齿轮SI和第三齿圈R3作为固定元件进行运作。
[0081]因此，通过第一行星齿轮组PGl的第一齿圈Rl输出的旋转速度根据第一传动齿轮TFl的齿轮比而减少,然后通过第三离合器C3的运作而输入到第三太阳齿轮S3作为反向旋转速度。
[0082]在反向旋转速度输入到第三太阳齿轮S3的状态下，第三齿圈R3作为固定元件进行运作。因此，第三行星齿轮组PG3的旋转元件形成第二换档线路SP2，且D2 (齿轮比为
3.157)通过作为输出元件的第三行星架PC3输出。
[0083]此时，第一齿圈Rl的旋转速度根据第二传动齿轮TF2的齿轮比而增加，然后输入到第二太阳齿轮S2，但这对换档没有任何影响。
[0084][第三前进速度]
[0085]在第二前进速度2ND处运作的第一闸BI被释放，且第一离合器Cl在第三前进速度3RD处运作。
[0086]如图3C所示，在第一轴ISl的旋转速度输入到第一行星架PCl的状态下，通过第一离合器Cl和第三离合器C3的运作，第一行星齿轮组PGl变成直接耦接状态。
[0087]因此，第一轴ISl的旋转速度根据第一传动齿轮TFl和第二传动齿轮TF2的齿轮比而分别减少和增加，然后分别输入到第三太阳齿轮S3和第二太阳齿轮S2作为反向旋转速度。
[0088]此外，通过第四离合器C4的运作，根据第三传动齿轮TF3的齿轮比而减少的旋转速度输入到第三齿圈R3作为反向旋转速度。
[0089]由于向第三太阳齿轮S3和第三齿圈R3输入不同的反向旋转速度，因此，第三行星齿轮组PG3的旋转元件形成第三换档线路SP3，且D3 (齿轮比为2.139)通过作为输出元件的第三行星架PC3输出。
[0090]此时，第一齿圈Rl的旋转速度根据第二传动齿轮TF2的齿轮比而增加，然后输入到第二太阳齿轮S2，但这对换档没有任何影响。
[0091][第四前进速度]
[0092]在第三前进速度3RD处运作的第一离合器Cl被释放，且第二离合器C2在第四前进速度4TH处运作。[0093]如图3D所示，第一轴ISl的旋转速度输入到第一行星架PCl，且第一齿圈Rl的旋转速度根据第一传动齿轮TFl的齿轮比而减少，然后通过第三离合器C3的运作而输入到第三太阳齿轮S3作为反向旋转速度。
[0094]此外，第一太阳齿轮SI的旋转速度根据第三传动齿轮TF3的齿轮比而减少，然后通过第四离合器C4的运作而输入到第三齿圈R3作为反向旋转速度。
[0095]因此，第三行星齿轮组PG3的旋转元件形成第四换档线路SP4，且D4(齿轮比为1.647)通过作为输出元件的第三行星架PC3输出。
[0096][第五前进速度]
[0097]在第四前进速度4TH处运作的第三离合器C3被释放，且第一离合器Cl在第五前进速度5TH处运作。
[0098]如图3E所示，第一轴ISl的旋转速度输入到第一行星架PCl，且第一轴ISl的旋转速度根据第一传动齿轮TFl的齿轮比而减少，然后通过第一离合器Cl的运作而输入到第三太阳齿轮S3作为反向旋转速度。
[0099]此外，第一齿圈Rl的旋转速度根据第二传动齿轮TF2的齿轮比而增加，然后输入到第二太阳齿轮S2作为反向旋转速度，而且第一太阳齿轮SI的旋转速度根据第三传动齿轮TF3的齿轮比而减少,然后通过第四离合器C4的运作而输入到第三齿圈R3作为反向旋转速度。
[0100]因此，第三行星齿轮组PG3的旋转元件形成第五换档线路SP5，且D5(齿轮比为
1.317)通过作为输出元件的第三行星架PC3输出。
[0101][第六前进速度]
[0102]在第五前进速度5TH处运作的第一离合器C4被释放，且第三离合器C3在第六前进速度6TH处运作。
[0103]如图3F所示，在第一轴ISl的旋转速度输入到第一行星架PCl的状态下，通过第一离合器Cl和第三离合器C3的运作，第一行星齿轮组PGl变成直接耦接状态。
[0104]因此，第一轴ISl的旋转速度根据第一传动齿轮TFl和第二传动齿轮TF2的齿轮比而分别减少和增加，然后分别输入到第三太阳齿轮S3和第二太阳齿轮S2作为反向旋转速度。
[0105]此外，第二行星架PC2和第三齿圈R3通过第二离合器C2的运作进行连接，使得第三行星齿轮组PG3的旋转元件形成第六换档线路SP6，且D6 (齿轮比为1.010)通过作为输出元件的第三行星架PC3输出。
[0106][第七前进速度]
[0107]在第六前进速度6TH处运作的第三离合器C3被释放，且第一闸BI在第七前进速度7TH处运作。
[0108]如图3G所示，第一轴ISl的旋转速度输入到第一行星架PC1，且第一轴ISl的旋转速度根据第一传动齿轮TFl的齿轮比而减少，然后通过第一离合器Cl的运作而输入到第三太阳齿轮S3作为反向旋转速度。
[0109]此外，第一太阳齿轮SI通过第一闸BI的运作而作为固定元件进行运作，第一齿圈Rl的旋转速度根据第二传动齿轮TF2的齿轮比而增加，然后输入到第二太阳齿轮S2作为反向旋转速度。[0110]在这种状态下，第二行星架PC2通过第二离合器C2的运作连接到第三齿圈R3，使得第三行星齿轮组PG3的旋转元件形成第七换档线路SP7，且D7 (齿轮比为0.846)通过作为输出元件的第三行星架PC3输出。
[0111][第八前进速度]
[0112]在第七前进速度7TH处运作的第一离合器Cl被释放，且第三离合器C3在第八前进速度8TH处运作。
[0113]如图3H所不,第一轴ISl的旋转速度输入到第一行星架PCl,且第一太阳齿轮SI通过第一闸BI的运作而作为固定元件进行运作。
[0114]因此,第一行星齿轮组PGl的第一齿圈Rl的旋转速度根据第一传动齿轮TFl的齿轮比而减少，然后通过第三离合器C3的运作而输入到第三太阳齿轮S3作为反向旋转速度，而且所述旋转速度根据第二传动齿轮TF2的齿轮比而增加，然后输入到第二太阳齿轮S2作为反向旋转速度。
[0115]在这种状态下，第二行星架PC2通过第二离合器C2的运作连接到第三齿圈R3，使得第三行星齿轮组PG3的旋转元件形成第八换档线路SP8，且D8 (齿轮比为0.713)通过作为输出元件的第三行星架PC3输出。
[0116][倒档速度]
[0117]如图2所示，第一闸BI以及第二离合器C2和第四离合器C4在倒档速度REV处运作。
[0118]如图31所示,第一轴ISl的旋转速度输入到第一行星架PCl,而且通过第一闸BI以及第二离合器C2和第四离合器C4的运作，第一太阳齿轮S1、第二行星架PC2以及第三齿圈R3作为固定元件进行运作。
[0119]此外，第一齿圈Rl的旋转速度根据第二传动齿轮TF2的齿轮比而增加，然后输入到第二太阳齿轮S2作为反向旋转速度。第三行星齿轮组PG3的旋转元件形成倒档速度换档线路RS，且REV (齿轮比为-2.074)通过作为输出元件的第三行星架PC3输出。
[0120]由于在根据本发明的一项示例性实施例的行星齿轮系中，三个行星齿轮组分开设置在第一轴和第二轴上，其中第一轴和第二轴设置成彼此分开且平行，因此，长度可减少并且可安装性可得以提高。
[0121]此外，由于容易通过使用三个在外部啮合的齿轮以及行星齿轮组来改变齿轮比，因此可设置出最佳的齿轮比。由于齿轮比可根据目标性能而改变，因此启动性能可得以提高。因此，可使用启动离合器而非变矩器。
[0122]由于每个换档速度处有三个摩擦元件运作，因此，未运作的摩擦元件可降至最少而且拖曳转矩可减少。此外，通过提高动力传递效率，可减少燃料消耗。另外，由于每个摩擦元件的转矩负载可减少，因此可能实现紧凑设计。
[0123]为了便于在所附权利要求书中进行解释和精确定义，参考如附图所示的特征的位置，使用“上”、“下”、“内”以及“外”等术语来描述示例性实施例的这些特征。
[0124]上述对本发明具体示例性实施例的描述用于说明和描述。但所述描述并不意图作彻底说明或将本发明限于所揭示的确切形式，且依照以上教示，显然多种修改和变化都是可能的。选择并描述示例性实施例，以便解释本发明的某些原理及其实际应用，因此以确保所属领域的技术人员能够制作并利用本发明的各种示例性实施例，以及各种替代方案及其修改。本发明的范围将由随附权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，包括: 第一轴，接收发动机的转矩； 第二轴，设置成与所述第一轴平行，并且选择性地接收所述第一轴的旋转速度以作为反向旋转速度； 第一行星齿轮组，设置在所述第一轴上，包括作为旋转元件的以下项:直接连接到所述第一轴并始终作为输入元件运作的第一行星架，选择性地作为输出元件运作的第一齿圈，以及选择性地作为输出元件或固定元件运作的第一太阳齿轮； 第二行星齿轮组，设置在所述第二轴上，包括作为旋转元件的以下项:从所述第一齿圈接收所述反向旋转速度的第二太阳齿轮，第二齿圈以及第二行星架； 第三行星齿轮组，设置在所述第二轴上，包括作为旋转元件的以下项:直接连接到所述第二轴的第三太阳齿轮，第三齿圈，以及直接连接到所述第二齿圈和输出齿轮的第三行星架，所述第三齿圈选择性地连接到所述第一太阳齿轮，以便选择性地从所述第一太阳齿轮接收所述反向旋转速度，并且选择性地连接到所述第二行星架; 三个传动齿轮，其插入在所述旋转元件之间的连接部分；以及五个摩擦元件，其选择性地使所述旋转元件相互连接，或者选择性地将所述旋转元件连接到变速器壳。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中所述第一行星齿轮组、第二行星齿轮组以及第三行星齿轮组中的每者均为单小齿轮行星齿轮组。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中所述三个传动齿轮包括: 第一传动齿轮，包括选择性地连接到所述第一轴的第一传动主动齿轮，以及连接到所述第二轴的第一传动从动齿轮；` 第二传动齿轮，包括连接到所述第一齿圈的第二传动主动齿轮，以及连接到所述第二太阳齿轮的第二传动从动齿轮；以及 第三传动齿轮，包括选择性地连接到所述第一太阳齿轮的第三传动主动齿轮，以及连接到所述第三齿圈的第三传动从动齿轮。
4.根据权利要求3所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中所述五个摩擦元件包括: 设置在所述第一轴与所述第一传动齿轮之间的第一离合器； 设置在所述第二行星架与所述第三齿圈之间的第二离合器； 设置在所述第一齿圈与所述第一传动齿轮之间的第三离合器； 设置在所述第一太阳齿轮与所述第三传动齿轮之间的第四离合器；以及 设置在所述第一太阳齿轮与所述变速器壳之间的第一闸。
5.根据权利要求4所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中所述第二离合器设置在所述第二行星架与所述第三传动齿轮之间。
6.根据权利要求4所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中通过运作所述五个摩擦元件中的三个摩擦元件实现的换档速度包括: 通过运作所述第一闸以及所述第一离合器和第四离合器实现的第一前进速度； 通过运作所述第一闸以及所述第三离合器和第四离合器实现的第二前进速度；通过运作所述第一离合器、第三离合器以及第四离合器实现的第三前进速度；通过运作所述第二离合器、第三离合器以及第四离合器实现的第四前进速度；通过运作所述第一离合器、第二离合器以及第四离合器实现的第五前进速度；通过运作所述第一离合器、第二离合器以及第三离合器实现的第六前进速度；通过运作所述第一闸以及所述第一离合器和第二离合器实现的第七前进速度；通过运作所述第一闸以及所述第二离合器和第三离合器实现的第八前进速度；以及通过运作所述第一闸以及`所述第二离合器和第四离合器实现的倒档速度。
【文档编号】F16H3/66GK103727185SQ201210580848
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年12月27日 优先权日:2012年10月10日
【发明者】卢明勋, 沈烋台, 徐罡寿, 鞠再昌, 李昌郁, 朴钟述 申请人:现代自动车株式会社