自动变速器的制作方法

本发明属于变速器技术领域，具体地说，本发明涉及一种自动变速器。

背景技术：

在汽车自动变速器领域，要求汽车变速器的档位数多、传动效率高、结构紧凑，从而使汽车具有低燃油消耗量、良好的驾驶性能等优点。汽车自动变速器都含有行星齿轮组和多片的摩擦式换挡部件，如离合器和制动器，以增加档位数，提高传动效率。然而现有的自动变速器普遍存在传动路线长、整体体积偏大、占据布置空间较大和成本较高的缺点。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种自动变速器，目的是减少占用的空间。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：自动变速器，包括输入轴、与输入轴连接的中间轴、输出轴、差速器、与输入轴连接的液力变矩器、还包括与所述输入轴连接且用于实现减速的单排行星齿轮机构、用于接收单排行星齿轮机构和/或中间轴传递的动力的拉维纳式行星齿轮机构以及用于接收拉维纳式行星齿轮机构传递的动力且将动力传递至所述输出轴的中央支撑机构。

所述单排行星齿轮机构包括设置于所述输入轴上的第一齿圈、单排行星架、第一太阳轮以及设置于单排行星架上且与第一太阳轮和第一齿圈啮合的第一行星齿轮，第一太阳轮处于固定状态。

所述拉维纳式行星齿轮机构包括复式行星架、设置于同一层的多个第三行星齿轮、设置于另一层的且一端与第三行星齿轮相啮合的多个第二行星齿轮、与第二行星齿轮的另一端相啮合的第二太阳轮和第二齿圈以及与第三行星齿轮啮合的第三太阳轮。

所述的自动变速器还包括与所述单排行星架和所述第三太阳轮连接的第一离合器、与所述复式行星架和所述中间轴连接的第二离合器、与单排行星架和所述驱动盘连接的第三离合器、设置在所述第三离合器的外侧的第一制动器、与所述复式行星架和自动变速器的壳体连接的第二制动器以及与复式行星架和自动变速器的壳体连接的单向离合器。

所述第三离合器的离合器毂通过花键与所述驱动盘连接，驱动盘通过花键与所述第二太阳轮连接。

所述拉维纳式行星齿轮机构的复式行星架与所述第二离合器的摩擦片和第二制动器的摩擦片以及单向离合器连接，拉维纳式行星齿轮机构的第二行星齿轮与中央支撑机构中的第二齿圈啮合。

所述中央支撑机构包括与壳体相连的中央支撑体、与所述第二齿圈连接的连接环和与连接环相连的中间主动齿轮，所述中间主动齿轮通过一对角接触球轴承设置于中央支撑体上。

所述的自动变速器还包括设置于所述输出轴上且与所述中间主动齿轮相啮合的从动齿轮、固定设置于输出轴上的斜齿轮以及设置于差速器壳体上且与输出轴上的斜齿轮相啮合的差速器齿圈。

所述液力变矩器具有锁止离合器。

本发明的自动变速器，结构紧凑，动力传递路线短，从而节省了空间，降低了成本，减少了变速器占用的空间。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是发明自动变速器的原理示意图；

图2是四档时的动力传递路线；

图3是五档时的动力传递路线；

图中标记为：1、液力变矩器；2、输入轴；3、第一齿圈；4、单排行星架； 5、第一行星齿轮；6、第一太阳轮；7、驱动盘；8、第二太阳轮；9、第三太阳轮；10、复式行星架；11、第二行星齿轮；12、第二齿圈；13、中间轴；14、中间主动齿轮；15、从动齿轮；16、输出轴；17、差速器齿圈；18、差速器壳体；19、长行星齿轮轴；20、差速器行星齿轮；21、差速器半轴齿轮；22、第三行星齿轮；23、中央支撑体；24、连接环；25、离合器毂；26、角接触球轴承；B1、第一制动器；B2、第二制动器；C1、第一离合器；C2、第二离合器； C3、第三离合器；F1、单向离合器。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

需要说明的是，在下述的实施方式中，所述的“第一”、“第二”和“第三”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。

如图1所示，本发明提供了一种自动变速器，包括输入轴2、与输入轴连接的中间轴13、输出轴16、与输入轴2连接的液力变矩器1、六个换挡部件、与输入轴2连接且用于实现减速的单排行星齿轮机构、用于接收单排行星齿轮机构和/或中间轴13传递的动力的拉维纳式行星齿轮机构、用于接收拉维纳式行星齿轮机构(也称复合行星齿轮机构、拉维娜式行星齿轮机构)传递的动力且将动力传递至输出轴的中央支撑机构、主减速器、差速器以及壳体。单排行星齿轮机构排列在拉维纳式行星齿轮机构的前面，单排行星齿轮机构将输入轴2的转速进行增速后传递到后排的拉维纳式行星齿轮机构。六个换档部件包括第一制动器B1、第二制动器B2、第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3 和单向离合器F1，第一制动器B1为带式制动器，第二制动器B2为多片摩擦式制动器，第一离合器C1、第二离合器C2和第三离合器C3均为多片式离合器，单向离合器F1为圆柱式单向离合器；第一制动器B1、第二制动器B2、第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3和单向离合器F1的结构属于现有技术，故在此不再赘述。六个换档部件使变速器整体结构在满足传递要求的扭矩能容的前提下，减小了变速器整体体积。中央支撑机构与拉维纳式行星齿轮机构连接，并将中央支撑机构布置在变速器的整个动力传递路线的中间位置，缩短了动力的输出路线，从而节省了空间，降低了成本，减少了变速器整体占用的空间。

具体地说，如图1所示，液力变矩器1具有锁止离合器，输入轴2通过液力变矩器1与发动机相连接，同时输入轴2与中间轴13相连，来自发动机输出的扭矩和转速，通过液力变矩器1传递至输入轴2和中间轴13，使输入轴2和中间轴13一起旋转，通过控制策略有选择的使第一离合器C1、第二离合器C2 及第三离合器C3结合或分离，同时有选择的使第一制动器B1、第二制动器B2 及单向离合器F1工作，并通过单排行星齿轮机构和与拉维纳式行星齿轮机构相连接的中央支撑机构传递动力，以使输出轴16输出不同方向及大小的扭矩和转速，最终的动力经输出轴上的斜齿轮和差速器传递至差速器半轴齿轮从而输出。

如图1所示，单排行星齿轮机构包括设置于输入轴2上的第一齿圈3、单排行星架4、第一太阳轮6以及设置于单排行星架4上且与第一太阳轮6和第一齿圈3啮合的第一行星齿轮5，第一太阳轮6处于固定状态，第一行星齿轮5为斜齿轮且第一行星齿轮5设置五个，第一行星齿轮5位于第一太阳轮6和第一齿圈3之间。拉维纳式行星齿轮机构的结构如同本领域技术人员所公知的那样，拉维纳式行星齿轮机构主要包括复式行星架10、设置于同一层的多个第三行星齿轮22、设置于另一层的且一端与第三行星齿轮相啮合的多个第二行星齿轮11、与第二行星齿轮11的另一端相啮合的第二太阳轮8和第二齿圈12以及与第三行星齿轮22啮合的第三太阳轮9。第二行星齿轮11和第三行星齿轮22设置于复式行星架10上，第二行星齿轮11位于第二太阳轮8和第二齿圈12之间，第二行星齿轮11的一端与第三行星齿轮22相啮合，第二行星齿轮11的另一端第二太阳轮8和第二齿圈12相啮合。所有第二行星齿轮11设置于同一层是指所有第二行星齿轮11处于与其轴线相垂直的同一平面内，所有第三行星齿轮22 设置于同一层是指所有第三行星齿轮22处于与其轴线相垂直的同一平面内，作为优选的，第二行星齿轮11共设置五个且第二行星齿轮11为斜齿轮，第三行星齿轮22共设置五个且第三行星齿轮22也为斜齿轮。

如图1所示，本发明的自动变速器还包括与单排行星架4和第三太阳轮9 连接的第一离合器C1、与拉维纳式行星齿轮机构的复式行星架10和中间轴连接的第二离合器C2、与单排行星架4和驱动盘7连接的第三离合器C3、设置在第三离合器C3的外侧的第一制动器B1、与复式行星架10和自动变速器的壳体连接的第二制动器B2以及与复式行星架10和自动变速器的壳体连接的单向离合器F1。第三离合器C3的离合器毂25通过花键与驱动盘7连接，驱动盘7通过花键与第二太阳轮8连接。液力变矩器1通过花键与输入轴2相连，第一齿圈3 与输入轴2固定连接，单排行星架4同时连接第一离合器C1和第三离合器C3，在第三离合器C3的离合器毂25的外侧围绕着第一制动器B1的制动带，第一制动器B1的制动带受到第一制动器B1的活塞控制，第一制动器B1的活塞控制第一制动器B1的制动带固定或松开第三离合器C3的离合器毂。第三离合器C3 的离合器毂25通过花键与驱动盘7连接，驱动盘7通过花键与第二太阳轮8连接。第一离合器C1的离合器毂通过花键与第三太阳轮9连接，复式行星架10 与第二离合器C2的摩擦片和第二制动器B2的摩擦片连接，第二齿圈12通过连接环24与中间主动齿轮相连，第二制动器B2的制动器毂与自动变速器的壳体固定连接。单向离合器F1的外围通过花键与自动变速器的壳体固定连接，单向离合器F1的内圈与复式行星架10连接。

如图1所示，中央支撑机构位于壳体的内部，中央支撑机构包括与壳体相连的中央支撑体23、与第二齿圈12连接的连接环24和与连接环24相连的中间主动齿轮14，中间主动齿轮14为可旋转的设置于中央支撑体23上，中央支撑体23位于壳体的内部且中央支撑体23与壳体固定连接，中间轴13穿过中央支撑体23，连接环24与第二齿圈12和中间主动齿轮14连接且中间主动齿轮14 与第二齿圈12为同轴设置，连接环24的设置，使得中间主动齿轮14与第二齿圈12能同步旋转。作为优选的，中间主动齿轮14通过一对角接触球轴承26安装在中央支撑体23上。连接环24为圆环形结构，连接环24是通过花键与第二齿圈12连接，连接环24具有外花键，第二齿圈2具有与连接环24上的外花键啮合的内花键；连接环24是通过花键与中间主动齿轮14连接，中间主动齿轮 14具有外花键，连接环24具有与中间主动齿轮14上的外花键啮合的内花键。

如图1所示，本发明的自动变速器还还包括设置于输出轴16上且与中间主动齿轮14相啮合的从动齿轮15、固定设置于输出轴上的斜齿轮以及设置于差速器壳体上且与输出轴上的斜齿轮相啮合的差速器齿圈17。中间轴13与输入轴2 为同轴设置，第二离合器C2通过结合和分离，以控制复式行星架10与中间轴13之间的动力的传递和中断，第二离合器C2的离合器毂固定在中间轴13上，中间轴13通过花键与输入轴2连接，第二齿圈12通过连接环24与中间主动齿轮14相连，第二齿圈12与中间主动齿轮14同步旋转。输出轴16的轴线与中间轴13和输入轴2的轴线相平行，从动齿轮15固定设置在输出轴上，中间主动齿轮14与从动齿轮15相啮合。输出轴上设有一个与差速器上的差速器齿圈 17啮合的斜齿轮，差速器齿圈17通过螺栓固定在差速器的差速器壳体18上，差速器壳体18通过固定其上的长行星齿轮轴与差速器行星齿轮20相连，差速器行星齿轮20与差速器半轴齿轮21相啮合，差速器半轴齿轮21与整车上的传动轴通过花键相连，从而最终将动力传输到车轮上。

以下将对本发明的自动变速器的各档位切换及动力传递路线进行详细说明：

一档时的动力传递路线为：

一档时，第一离合器C1和单向离合器F1工作，使第三太阳轮9与单排行星架4相连，同时使复式行星架10保持不动，动力按照下方的路线进行传递：

输入轴2→第一齿圈3→单排行星架4→第三太阳轮9→第二齿圈12→中间主动齿轮14→从动齿轮15→差速器齿圈17→差速器半轴齿轮21。

在一档时，输入轴2旋转后，输入轴2的动力经单排行星齿轮机构和拉维纳式行星齿轮机构传递至中间主动齿轮14，然后动力传递至输出轴，最后动力经差速器传递至差速器半轴齿轮而输出。

二档时的动力传递路线为：

二档时，第一离合器C1和第一制动器B1工作，使第三太阳轮9与单排行星架4相连，同时使第二太阳轮8保持不动，动力按照下方的路线进行传递：

输入轴2→第一齿圈3→单排行星架4→第三太阳轮9→复式行星架10→第二齿圈12→中间主动齿轮14→从动齿轮15→差速器齿圈17→差速器半轴齿轮 21。

在二档时，输入轴2旋转后，输入轴2的动力经单排行星齿轮机构和拉维纳式行星齿轮机构传递至中间主动齿轮14，然后动力传递至输出轴，最后动力经差速器传递至差速器半轴齿轮而输出。

三档时的动力传递路线为：

三档时，第一离合器C1和第三离合器C3工作，使第三太阳轮9与单排行星架4相连，同时使单排行星架4和第二太阳轮8相连，动力按照下方的路线传递：

输入轴2→第一齿圈3→单排行星架4→第二太阳轮8和第三太阳轮9→复式行星架10→第二齿圈12→中间主动齿轮14→从动齿轮15→差速器齿圈17→差速器半轴齿轮21。

在三档时，输入轴2旋转后，输入轴2的动力经单排行星齿轮机构和拉维纳式行星齿轮机构传递至中间主动齿轮14，然后动力传递至输出轴，最后动力经差速器传递至差速器半轴齿轮而输出。

四档时的动力传递路线为：

四档时，第一离合器C1和第二离合器C2工作，使单排行星架4和第三太阳轮9相连，同时使复式行星架10与输入轴2相连，动力按照图2的路线传递。

在四档时，输入轴2旋转后，输入轴2的动力分成两路，一路依次经单排行星架和第三太阳轮9传递至第二齿圈12，另一路经复式行星架10传递至第二齿圈12，然后动力依次传递至中间主动齿轮14和输出轴，最后动力经差速器传递至差速器半轴齿轮而输出。

五档时的动力传递路线为：

五档时，第二离合器C2和第三离合器C3工作，使单排行星架4与第二太阳轮8相连，同时使复式行星架10与输入轴2相连，动力按照图3的路线传递。

在五档时，输入轴2旋转后，输入轴2的动力分成两路，一路依次经单排行星架和第二太阳轮8传递至第二齿圈12，另一路经复式行星架10传递至第二齿圈12，然后动力依次传递至中间主动齿轮14和输出轴，最后动力经差速器传递至差速器半轴齿轮而输出。

六档时的动力传递路线为：

六档时，第二离合器C2和第一制动器B1工作，使复式行星架10与输入轴 2相连，同时使第二太阳轮8固定不动，动力按照下方的路线传递：

输入轴2→复式行星架10→第二齿圈12→中间主动齿轮14→从动齿轮15 →差速器齿圈17→差速器半轴齿轮21。

在六档时，输入轴2旋转后，输入轴2的动力经复式行星架10传递至第二齿圈12，然后动力依次传递至中间主动齿轮14和输出轴，最后动力经差速器传递至差速器半轴齿轮而输出。

倒档时的动力传递路线为：

倒档时，第三离合器C3和第二制动器B2工作，使单排行星架4与第二太阳轮8相连，并使复式行星架10固定不动，动力按照下方的路线传递：

输入轴2→第一齿圈3→单排行星架4→第二太阳轮8→第二齿圈12→中间主动齿轮14→从动齿轮15→差速器齿圈17→差速器半轴齿轮21。

在倒档时，输入轴2旋转后，输入轴2的动力经单排行星架4传递至第二太阳轮8，然后动力依次传递至第二齿圈12、中间主动齿轮14和输出轴，最后动力经差速器传递至差速器半轴齿轮而输出。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。