用于车辆的自动变速器的行星齿轮系制造技术

公开了一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系。行星齿轮系可包括：输入轴，其从发动机接收扭矩；输出轴，其输出扭矩；第一行星齿轮组，其包括第一、第二和第三旋转元件；第二行星齿轮组，其包括第四、第五和第六旋转元件；第三行星齿轮组，其包括第七、第八和第九旋转元件；第四行星齿轮组，其包括第十、第十一和第十二旋转元件；第五行星齿轮组，其包括第十三、第十四和第十五旋转元件。另外，行星齿轮系包括九个轴，其可操作地连接到至少一个旋转元件以提供十个前进速度档位和一个后退速度档位，使得实现更有效的动力传输性能和更平稳的速度档位变换。

A planetary gear system for automatic transmission of a vehicle

A planetary gear train for automatic transmission of a vehicle is disclosed. The planetary gear system can include: the input shaft, which receives the torque from the engine; the output shaft, and its output torque; the first planet gear group, which includes the first, second, and third rotating elements; the second planet gear group, including fourth, fifth, and sixth rotating elements; the third planet gear group, which includes seventh, eighth, and No. Nine rotating element; fourth planetary gear group, which consists of tenth, eleventh, and twelfth rotating elements; fifth planetary gear sets, which include thirteenth, fourteenth, and fifteenth rotating elements. In addition, the planetary gear system consists of nine axes, which are operably connected to at least one rotating element to provide ten forward speed gears and a back speed gear to achieve more efficient power transmission performance and more stable speed shift.

【技术实现步骤摘要】
用于车辆的自动变速器的行星齿轮系相关申请的交叉引证本申请要求2017年1月13日提交的韩国专利申请No.10-2017-0006059的优先权及权益，其全部内容通过引证的方式结合于此。
本专利技术涉及一种用于车辆的改进动力传输性能及燃油经济性的自动变速器。
技术介绍
本部分中的陈述仅提供与本专利技术相关的信息，并且可能不构成现有技术。通常，已经开发了实现更多速度档位(speedstage，速度档位级)的自动变速器，以增强燃油效率并提高驾驶性能。希望这种带有更多速度档位的自动变速器能够在追求发动机小型化的同时，改进功率性能和驾驶效率。特别地，希望高效的多速变速器具有非常好的阶比(stepratio)线性关系，其与驾驶性能紧密相关，例如换挡之前和之后的加速度以及有节奏的发动机转速。认为这些特征可保证自动变速器领域中的竞争性。然而，在自动变速器中，当速度档位的数量增加时，内部部件的数量增加，结果，可安装性、成本、重量、传动效率等可能更变差。因此，发展可以具有少量部件的行星齿轮系可能是重要的，以增加燃油效率。传统的八速自动变速器具有6.5-7.5的齿轮比跨度(齿轮比跨度是保证阶比的线性关系的重要因素)，因此功率性能和燃油经济性的改进可能不大。另外，如果八速自动变速器具有大于9.0的齿轮比跨度，那么便难以保证阶比的线性关系。因此，发动机的驾驶效率和车辆的驾驶性能可能变差。此
技术介绍
部分中公开的以上信息仅是为了增强本专利技术的
技术介绍
的理解，因此其可能包含并不形成在本国对于本领域普通技术人员来说已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有以下优点的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系：通过十个前进速度档位和一个后退速度档位来改进动力传输性能和燃油效率，以及使用五个行星齿轮组和六个接合元件来减小离合器和制动器的阻力损失。本专利技术的另一种形式提供一种具有以下进一步优点的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系：通过使用扭矩并联型的行星齿轮组来改进扭矩传输效率和耐久性，及减小每个行星齿轮组和每个接合元件的扭矩份额。而且，本专利技术提供一种具有以下进一步优点的用于车辆的自动变速器的高效行星齿轮系：通过使用五个行星齿轮组来增加输出齿轮比的灵活性并改进阶比的线性关系，以实现十个前进速度档位和一个后退速度档位。根据本专利技术的一个示例性形式的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可包括：输入轴，其从发动机接收扭矩；输出轴，其输出扭矩；第一行星齿轮组，其包括第一、第二和第三旋转元件；第二行星齿轮组，其包括第四、第五和第六旋转元件；第三行星齿轮组，其包括第七、第八和第九旋转元件；第四行星齿轮组，其包括第十、第十一和第十二旋转元件；第五行星齿轮组，其包括第十三、第十四和第十五旋转元件；第一轴，其连接到第一旋转元件和输入轴；第二轴，其连接到第十四旋转元件和输出轴；第三轴，其连接到第六旋转元件和第十三旋转元件；第四轴，其连接到第十一旋转元件和第十五旋转元件；第五轴，其连接到第五旋转元件和第八旋转元件；第六轴，其连接到第九旋转元件；第七轴，其连接到第三旋转元件、第七旋转元件和第十旋转元件；第八轴，其连接到第二旋转元件和第四旋转元件；以及第九轴，其连接到第十二旋转元件。另外，行星齿轮系可进一步包括六个接合元件，其使九个轴中的任意一个轴选择性地连接到另一个轴或连接到变速器壳体，其中，通过操作六个接合元件中的三个接合元件来实现每个前进档位或后退档位。在操作中，这六个接合元件可包括三个离合器和三个制动器，并且三个离合器中的每个均构造为使九个轴中的两个轴彼此连接。三个制动器中的每个均构造为使变速器壳体选择性地连接到九个轴中的未与输入轴或输出轴连接的另一个轴。另外，这六个接合元件可包括：第一离合器，其设置在第六轴和第二轴之间；第二离合器，其设置在第一轴和第五轴之间；第三离合器，其设置在第一轴和第三轴之间；第一制动器，其设置在第八轴和变速器壳体之间；第二制动器，其设置在第七轴和变速器壳体之间；以及第三制动器，其设置在第九轴和变速器壳体之间。这六个接合元件可包括：第一离合器，其设置在第六轴和第四轴之间；第二离合器，其设置在第一轴和第五轴之间；第三离合器，其设置在第一轴和第三轴之间；第一制动器，其设置在第八轴和变速器壳体之间；第二制动器，其设置在第七轴和变速器壳体之间；以及第三制动器，其设置在第九轴和变速器壳体之间。另外，第一、第二和第三旋转元件可以分别是第一太阳齿轮、第一行星齿轮架和第一环形齿轮，第四、第五和第六旋转元件可以分别是第二太阳齿轮、第二行星齿轮架和第二环形齿轮，第七、第八和第九旋转元件可以分别是第三太阳齿轮、第三行星齿轮架和第三环形齿轮，第十、第十一和第十二旋转元件可以分别是第四太阳齿轮、第四行星齿轮架和第四环形齿轮，并且，第十三、第十四和第十五旋转元件可以分别是第五太阳齿轮、第五行星齿轮架和第五环形齿轮。另外，第一、第二、第三、第四和第五行星齿轮组可以从发动机一侧开始按第一、第四、第三、第二和第五行星齿轮组的顺序设置。根据本专利技术的一个示例性形式，可通过使五个行星齿轮组(其是简单的行星齿轮组)与六个接合元件组合来实现十个前进速度档位和一个后退速度档位。另外，由于提供大于8.5的齿轮比跨度，所以可提高发动机的驾驶效率。另外，由于可对多个速度档位提供阶比的线性关系，所以可改善驾驶性能，例如，换挡之前和之后的加速度、有节奏的发动机转速，等等。另外，由于通过使用五个行星齿轮组来实现十个前进速度档位和一个后退速度档位，但是减小接合元件的数量，所以可减小离合器和制动器的阻力损失，并且可改善动力传输效率和燃油效率。另外，由于在输出侧上使用扭矩并联型的行星齿轮组且扭矩均匀分享给每个行星齿轮组和每个接合元件，所以可改善扭矩传输效率和耐久性。另外，由于使用五个行星齿轮组来实现十个前进速度档位和一个后退速度档位，所以可增加输出齿轮比的灵活性，并且可改进阶比的线性关系。从本文提供的说明书中，进一步的适用领域将变得显而易见。应理解，说明书和具体实例旨在仅为了例证的目的，而非旨在限制本专利技术的范围。附图说明为了可很好地理解本专利技术，现在将参考附图，描述其通过实例给出的各种形式，其中：图1是根据本专利技术的第一示例性形式的行星齿轮系的示意图；图2是根据本专利技术的第一示例性形式的行星齿轮系中的每个速度档位处控制元件的操作图表的一个实例；图3是根据本专利技术的第一示例性形式的行星齿轮系中的每个速度档位处控制元件的操作图表的另一实例；图4是根据本专利技术的第二示例性形式的行星齿轮系的示意图；图5是根据本专利技术的第二示例性形式的行星齿轮系中的每个速度档位处控制元件的操作图表的一个实例；并且图6是根据本专利技术的第二示例性形式的行星齿轮系中的每个速度档位处控制元件的操作图表的另一实例。本文描述的图仅是为了例证的目的，而非旨在以任何方式限制本专利技术的范围。具体实施方式以下描述本质上仅是示例性的，并非旨在限制本专利技术、应用或用途。应理解，在这些图中，对应的参考数字表示相同的或对应的零件及特征。在下文中，将参考附图详细地描述本专利技术的示例性形式。然而，为了清楚地描述本专利技术的示例性形式，省略与描述无关的零件。在以下描述中，因为部件的名称彼此相同，故将部件的名称分成第一、第二等以便区分名称，并且不特别限制其顺序。图1是根据本专利技术的第一示例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，所述行星齿轮系包括：输入轴，构造成从发动机接收扭矩；输出轴，构造成输出改变的扭矩；第一行星齿轮组，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，包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；第四行星齿轮组，包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；第五行星齿轮组，包括第十三旋转元件、第十四旋转元件和第十五旋转元件；第一轴，连接到所述第一旋转元件和所述输入轴；第二轴，连接到所述第十四旋转元件和所述输出轴；第三轴，连接到所述第六旋转元件和所述第十三旋转元件；第四轴，连接到所述第十一旋转元件和所述第十五旋转元件；第五轴，连接到所述第五旋转元件和所述第八旋转元件；第六轴，连接到所述第九旋转元件；第七轴，连接到所述第三旋转元件、所述第七旋转元件和所述第十旋转元件；第八轴，连接到所述第二旋转元件和所述第四旋转元件；以及第九轴，连接到所述第十二旋转元件。

【技术特征摘要】
2017.01.13 KR 10-2017-00060591.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，所述行星齿轮系包括：输入轴，构造成从发动机接收扭矩；输出轴，构造成输出改变的扭矩；第一行星齿轮组，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，包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；第四行星齿轮组，包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；第五行星齿轮组，包括第十三旋转元件、第十四旋转元件和第十五旋转元件；第一轴，连接到所述第一旋转元件和所述输入轴；第二轴，连接到所述第十四旋转元件和所述输出轴；第三轴，连接到所述第六旋转元件和所述第十三旋转元件；第四轴，连接到所述第十一旋转元件和所述第十五旋转元件；第五轴，连接到所述第五旋转元件和所述第八旋转元件；第六轴，连接到所述第九旋转元件；第七轴，连接到所述第三旋转元件、所述第七旋转元件和所述第十旋转元件；第八轴，连接到所述第二旋转元件和所述第四旋转元件；以及第九轴，连接到所述第十二旋转元件。2.根据权利要求1所述的行星齿轮系，进一步包括六个接合元件，六个所述接合元件构造为使包括所述第一轴至所述第九轴的九个轴中的一个轴选择性地连接到变速器壳体或连接到所述九个轴中的其他一个轴，其中，通过操作六个所述接合元件中的三个所述接合元件来实现前进速度档位中的每个或后退速度档位。3.根据权利要求2所述的行星齿轮系，其中，六个所述接合元件包括三个离合器和三个制动器，并且其中，三个所述离合器中的每个均构造成使所述九个轴中的两个轴彼此连接，并且三个所述制动器中的每个均构造为使所述变速器壳体选择性地连接到所述九个轴中的未与所述输入轴或所述输出轴连接的其他一个轴。4.根据权利要求2所述的行星齿轮系，其中，所述六个接合元件包括：第一离合器，设置在所述第六轴和所述第二轴之间；第二离合器，设置在所述第一轴和所述第五轴之间；第三离合器，设置在所述第一轴和所述第三轴之间；第一制动器，设置在所述第八轴和所述变速器壳体之间；第二制动器，设置在所述第七轴和所述变速器壳体之间；以及第三制动器，设置在所述第九轴和所述变速器壳体之间。5.根据权利要求2所述的行星齿轮系，其中，所述六个接合元件包括：第一离合器，设置在所述第六轴和所述第四轴之间；第二离合器，设置在所述第一轴和所述第五轴之间；第三离合器，设置在所述第一轴和所述第三轴之间；第一制动器，设置在所述第八轴和所述变速器壳体之间；第二制动器，设置在所述第七轴和所述变速器壳体之间；以及第三制动器，设置在所述第九轴和所述变速器壳体之间。6.根据权利要求1所述的行星齿轮系，其中，所述第一旋转元件、所述第二旋转元件和所述第三旋转元件分别是第一太阳齿轮、第一行星齿轮架和第一环形齿轮，所述第四旋转元件、所述第五旋转元件和所述第六旋转元件分别是第二太阳齿轮、第二行星齿轮架和第二环形齿轮，所述第七旋转元件、所述第八旋转元件和所述第九旋转元件分别是第三太阳齿轮、第三行星齿轮架和第三环形齿轮，所述第十旋转元件、所述第十一旋转元件和所述第十二旋转元件分别是第四太阳齿轮、第四行星齿轮架和第四环形齿轮，并且所述第十三旋转元件、所述第十四旋转元件和所述第十五旋转元件分别是第五太阳齿轮、第五行星齿轮架和第五环形齿轮。7.根据权利要求1所述的行星齿轮系，其中，所述第一行星齿轮组、所述第二行星齿轮组、所述第三行星齿轮组、所述第四行星齿轮组和所述第五行星齿轮组从所述发动机一侧开始按所述第一行星齿轮组、所述第四行星齿轮组、所述第三行星齿轮组、所述第二行星齿轮组和所述第五行星齿轮组的顺序设置。8.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，所述行星齿轮系包括：输入轴，构造成从发动机接收扭矩；输出轴，构造成输出扭矩；第一行星齿轮组，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，包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；第四行星齿轮组，包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；第五行星齿轮组，包括第十三旋转元件、第十四旋转元件和第十五旋转元件；第一轴，连接到所述第一旋转元件和所述输入轴；第二轴，连接到所述第十四旋转元件和所述输出轴；第三轴，连接到所述第六旋转元件和所述第十三旋转元件；第四轴，连接到所述第十一旋转元件和所述第十五旋转元件；第五轴，连接到所述第五旋转元件和所述第八旋转元件；第六轴，连接到所述第九旋转元件；以及多个轴，所述多个轴中的每个轴构造成使变速器壳体选择性地连接到所述第一行星齿轮组、所述第二行星齿轮组、所述第三行星齿轮组和所述第四行星齿轮组的旋转元件中未与其他旋转元件连接的剩余旋转元件中的任意一个或其组合。9.根据权利要求8所述的行星齿轮系，其中，所述多个轴包括：第七轴，连接到所述第三旋转元件、所述第七旋转元件和所述第十旋转元件；第八轴，连接到所述第二旋转元件和所述第四旋转元件；以及第九轴，连接到所述第十二旋转元件。10.根据权利要求9所述的行星齿轮系，进一步包括：三个离合器，每个所述离合器构造成使包含所述第一轴至所述第九轴的九个轴中的两个轴彼此连接；以及三个制动器，每个所述制动器构造成使所述变速器壳体选择性地连接到所述九个轴中的未与所述输入轴或所述输出轴连接的其他一个轴。11.根据权利要求10所述的行星齿轮系，其中，所述三个离合器包括：第一离合器，设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：金珍镐，黄铜焕，朴钟述，金钟洙，李炅勋，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR