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11日提交的韩国专利申请第10_2014_0178386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。更具体而言，本发明涉及车辆的自动变速器的行星齿轮系，其可以使用最小数量的组成元件来实现十个前进速度挡位，从而改进了动力传递性能并降低了燃料消耗。
【背景技术】
[0004]近年来，油价的上升导致了制造商对于增强燃料效率的无限竞争。
[0005]结果，就发动机而言，进行了通过减小尺寸来减小重量并增强燃料效率的研究，就自动变速器而言，进行了通过多速度挡位来同时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，内部部件的数量也增加，且因此，可安装性、传动效率等将会变差，而且成本和重量也会增加。
[0007]因此，为了通过多速度挡位来提升燃料效率增强的效果，对可以利用少量的零件而带来最大效率的行星齿轮系的开发是重要的。
[0008]在此方面，近年来，趋向于实现八速和九速的自动变速器，而且已经积极地进行了对于能够实现更多速度挡位的行星齿轮系的研究和开发。
[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的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用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其具有的优点在于，通过使用设置在低发动机转速的运行点来实现十个前进速度挡位和一个倒车速度挡位，从而改进了动力传递性能和燃料效率。
[0011]根据本发明的各个方面，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、第二内齿圈和第三行星架；第二旋转轴，其包括第一行星架和第四内齿圈，并且选择性地连接至变速器壳体；第三旋转轴，其包括第一内齿圈，并且选择性地连接至变速器壳体；第四旋转轴，其包括第二太阳轮，并且选择性地连接至第二旋转轴或第三旋转轴；第五旋转轴，其包括第二行星架和第三内齿圈，并且直接连接至输入轴；第六旋转轴，其包括第三太阳轮；第七旋转轴，其包括第四太阳轮，并且选择性地连接至变速器壳体；以及第八旋转轴，其包括第四行星架、选择性地连接至第六旋转轴，以及直接连接至输出轴。
[0012]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个可以是单小齿轮行星齿轮组。
[0013]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从发动机侧依次设置。
[0014]该行星齿轮系可以进一步包括:第一离合器，其设置在第六旋转轴与第八旋转轴之间；第二离合器，其设置在第二旋转轴与第四旋转轴之间；第三离合器，其设置在第三旋转轴与第四旋转轴之间；第一制动器，其设置在第二旋转轴和变速器壳体之间；第二制动器，其设置在第三旋转轴与变速器壳体之间；以及第三制动器，其设置在第七旋转轴与变速器壳体之间。
[0015]第一前进速度挡位可以通过第一离合器、第二制动器以及第三制动器的操作而实现，第二前进速度挡位可以通过第二离合器、第二制动器以及第三制动器的操作而实现，第三前进速度挡位可以通过第三离合器、第二制动器以及第三制动器的操作而实现，第四前进速度挡位可以通过第二离合器、第三离合器以及第三制动器的操作而实现，第五前进速度挡位可以通过第一离合器、第三离合器以及第三制动器的操作而实现，第六前进速度挡位可以通过第一离合器、第二离合器以及第三制动器的操作而实现，第七前进速度挡位可以通过第一离合器、第二离合器以及第三离合器的操作而实现，第八前进速度挡位可以通过第一离合器、第二离合器以及第二制动器的操作而实现，第九前进速度挡位可以通过第一离合器、第三离合器以及第二制动器的操作而实现，第十前进速度挡位可以通过第一离合器、第三离合器以及第一制动器的操作而实现，倒车速度挡位可以通过第一离合器、第一制动器以及第二制动器的操作而实现。
[0016]根据本发明的各个方面，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，输入轴可以直接连接至第二行星架，输出轴可以直接连接至第四行星架，第一太阳轮可以直接连接至第二内齿圈和第三行星架，第一行星架可以直接连接至第四内齿圈，第二行星架可以直接连接至第三内齿圈，第三太阳轮可以选择性地连接至第四行星架，第一行星架可以选择性地连接至第二太阳轮，第一内齿圈可以选择性地连接至第二太阳轮，第一行星架可以选择性地连接至变速器壳体，第四内齿圈可以选择性地连接至变速器壳体，第一内齿圈可以选择性地连接至变速器壳体，并且第四太阳轮可以选择性地连接至变速器壳体。
[0017]该行星齿轮系可以进一步包括:第一离合器，其将第三太阳轮选择性地连接至第四行星架；第二离合器，其将第一行星架选择性地连接至第二太阳轮；第三离合器，其将第一内齿圈选择性连接至第二太阳轮；第一制动器，其将第四内齿圈选择性连接至变速器壳体；第二制动器，其将第一内齿圈选择性地连接至变速器壳体；以及第三制动器，其将第四太阳轮选择性地连接至变速器壳体。
[0018]本发明的各个实施方案可以通过将四个行星齿轮组与六个摩擦元件进行组合，从而实现了十个前进速度挡位。因此，可以提高动力传递性能和燃料效率。
[0019]由于适合于发动机转速的速度挡位能够通过多速度挡位实现，所以可以改进驾驶静音性。
[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、插电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(例如源于非石油能源的燃料)。本文所指的混合动力车辆为具有两个或更多个动力源的车辆，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具体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具体实施方案中进行详细陈述，这些附图和具体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为在根据本发明的示例性行星齿轮系中，摩擦元件在每个速度挡位的操作图。
[0024]应当理解的是，附图并非按比例地绘制，而是图示地简化呈现各种特征以显示本发明的基本原理。本文所公开的本发明的具体设计特征(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。尽管将结合示例性实施例来描述本发明，但是应当理解的是，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施例。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种可替选形式、修改形式、等同形式及其它实施方案。
[0026]图1为根据本发明的不同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:第一行星齿轮组PGl、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 (它们设置在相同的轴线上)，输入轴IS，输出轴OS，八个旋转轴TMl至TM8(其包括第一、第二、第三和第四行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4的旋转元件中的至少一个旋转元件)，六个摩擦元件Cl至C3和BI至B3，以及变速器壳体H。
[0028]结果，从输入轴IS输入的扭矩通过第一、第二、第三和第四行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4的协作而改变，并且改变的扭矩经过输出轴OS而输出。
[0029]行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4从发动机侧依次设置。
[0030]输入轴IS为输入构件，并且来自发动机