用于车辆的自动变速器的行星齿轮系制造技术

本申请公开了一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其可以包括：输入轴；输出轴；第一行星齿轮组，其包括第一至第三旋转元件；第二行星齿轮组，其包括第四至第六旋转元件；第三行星齿轮组，其包括第七至第九旋转元件；第四行星齿轮组，其包括第十至第十二旋转元件；以及六个控制元件，其设置在旋转元件之间选择性地连接的部分处以及旋转元件与变速器壳体之间选择性地连接的部分处，其中，输入轴直接地连接至第四旋转元件和第八旋转元件，输出轴直接地连接至第十一旋转元件，第十旋转元件直接地连接至第三旋转元件，并且选择性地连接至第七旋转元件，第二旋转元件选择性地连接至第六旋转元件，第一旋转元件直接地连接至变速器壳体。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2015年5月13日提交的韩国专利申请第10-2015-0066914号的优先权和权益，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
本专利技术涉及一种用于车辆的自动变速器。更具体而言，本专利技术涉及一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其能够通过使用尽可能少数量的部件实现9个前进速度的同时增加传动比的跨度，从而改进动力传递性能和燃料效率并保证挡位的级间比的线性化。
技术介绍
近来油价上升使得进入对于提高燃料效率的无限的竞争。因此，已经进行了能够通过减小发动机尺寸来降低重量和提高燃料效率的研究，也已经进行了通过自动变速器的多挡位来保证驾驶性能和燃料效率竞争力的研究。然而，随着自动变速器中挡位数量的增加，内部部件的数量也增加，导致安装性能、传输效率等变差，并且导致成本、重量等增加。因此，为了通过多挡位而增强燃料效率的提高效果，对能够利用少数量的部件而带来最大化效率的行星齿轮系的开发将是重要的。在此方面，最近已经实现了八速自动变速器，并且已经积极地进行了对于可以实现八速或更多速的挡位的行星齿轮系的研究和研发。然而，近来对于八速自动变速器，传动比的跨度维持在6.5至7.5的范围，因此存在这样的问题：燃料效率提高效果不大。因此，在八速自动变速器的传动比的跨度为9.0或更高的情况下，不能确保挡位的级间比的线性化，使得发动机的工作效率和车辆的驾驶性能变差。因此，需要研发具有九速或更多速的高效自动变速器。公开于本专利技术背景部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，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技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的各方面致力于提供一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其能够在利用尽可能少的部件实现9个前进速度挡位和1个倒车挡位的情况下，通过增加传动比的跨度来提高动力传递性能和燃料效率，并保证挡位的级间比的线性化。本专利技术的示例性实施方案提供了一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其包括：输入轴，其接收发动机的动力；输出轴，其输出改变的动力；第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；以及六个控制元件，其设置在旋转元件之间选择性地连接的部分处以及旋转元件与变速器壳体之间选择性地连接的部分处，其中，输入轴直接地连接至第四旋转元件和第八旋转元件，输出轴直接地连接至第十一旋转元件，第十旋转元件直接地连接至第三旋转元件，并且选择性地连接至第七旋转元件，第二旋转元件选择性地连接至第六旋转元件，第一旋转元件直接地连接至变速器壳体，操作六个控制元件中的三个以实现九个前进速度挡位和至少一个倒车挡位。第五旋转元件可以选择性地连接至第三旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体，第十二旋转元件可以选择性地连接至变速器壳体，第二行星齿轮组的第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件中的至少两个可以彼此选择性地连接。第一行星齿轮组的第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件可以分别是太阳轮、行星架和内齿圈，第二行星齿轮组的第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件可以分别是太阳轮、行星架和内齿圈，第三行星齿轮组的第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件
可以分别是太阳轮、行星架和内齿圈，第四行星齿轮组的第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件可以分别是太阳轮、行星架和内齿圈。六个控制元件可以包括两个制动器和四个离合器。根据本专利技术的示例性实施方案，可以通过使用六个控制元件将由简单行星齿轮组形成的四个行星齿轮组进行彼此组合而实现九个前进速度挡位和一个倒车挡位。另外，由于保证了传动比的跨度为9.0或更高，所以可以使发动机的工作效率最大化。此外，通过高效的多挡位保证了挡位的级间比的线性化，从而可以改进驾驶性能，比如，换挡前后的加速度、发动机速度的节律等。本专利技术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专利技术的特定原理。附图说明图1为根据本专利技术的示例性实施方案的行星齿轮系的示意图。图2为根据本专利技术的示例性实施方案的行星齿轮系的示意图。图3为根据本专利技术的第一示例性实施方案和第二示例性实施方案的行星齿轮系中使用的每个控制元件在每个挡位的操作图。应当理解的是，附图并非按比例地绘制，而是图示性地简化呈现各种特征以显示本专利技术的基本原理。本文所公开的本专利技术的具体设计特征(包括例如，具体尺寸、方向、位置和外形)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。在这些图中，贯穿附图的多幅图，相同的附图标记指代本专利技术的相同或等同的部分。具体实施方式下面将详细参考本专利技术的各种实施方案，这些实施方案的示例示于附图中并且描述如下。尽管将结合示例性实施方案来描述本专利技术，
但是将理解的是，本说明书并非旨在将本专利技术限制于那些示例性实施方案。相反，本专利技术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专利技术的精神和范围之内的各种替选方式、修改方式、等同方式以及其它的实施方案。下面将参考附图对本专利技术的示例性实施方案进行详细描述。然而，为了对本专利技术的示例性实施方案进行更清楚的描述，将省略与描述不相关的内容，并且在整个说明书中，用相同的附图标记表示相同或相似的部件。在以下的描述中，术语“第一”、“第二”等用于区分彼此具有相同名称的部件，并且不必限制于其顺序。图1为根据本专利技术的第一示例性实施方案的行星齿轮系的示意图。参考图1，根据本专利技术的第一示例性实施方案的行星齿轮系配置为包括：第一行星齿轮组PG1、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，其设置在相同轴线上；输入轴IS；输出轴OS；九个轴TM1至TM9，其将第一行星齿轮组PG1、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的相应旋转元件彼此直接地连接；六个控制元件C1至C4以及B1和B2；以及变速器壳体H。另外，从输入轴IS输入的旋转动力通过第一行星齿轮组PG1、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之间的互补协同工作而改变，之后经过输出轴OS输出。各简单行星齿轮组从发动机侧按照第一、第二、第三和第四行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4的顺序进行设置。输入轴IS为输入构件，并且来自发动机的曲轴的旋转动力通过扭矩变换器进行扭矩变换之后，输入至输入轴。输出轴OS是输出构件，与输入轴IS设置在相同的轴线上，并且通过差速装置将改变后的驱动力传递至驱动轴。第一行星齿轮组PG1为单小齿轮行星齿轮组，其包括作为旋转元件的第一太阳轮S1、第一行星架PC1以及第一内齿圈R1；第一太阳轮S1为第一旋转元件N1；第一行星架PC1为第二旋转元件N2，支撑第一小齿轮P1，所述第一小齿轮P1与作为第一旋转元件N1的第一太
阳轮S1外啮合；第一内齿圈R1为第三旋转元件N3，与第一小齿轮P1内啮合。第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其包括：输入轴，其接收发动机的动力；输出轴，其输出改变的动力；第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；以及六个控制元件，其设置在旋转元件之间选择性地连接的部分处以及旋转元件与变速器壳体之间选择性地连接的部分处，其中，所述输入轴直接地连接至所述第四旋转元件和所述第八旋转元件，其中，所述输出轴直接地连接至所述第十一旋转元件，其中，所述第十旋转元件直接地连接至所述第三旋转元件，并且选择性地连接至所述第七旋转元件，其中，所述第二旋转元件选择性地连接至所述第六旋转元件，其中，所述第一旋转元件直接地连接至所述变速器壳体，其中，操作所述六个控制元件中的三个以实现九个前进速度挡位和至少一个倒车挡位。

【技术特征摘要】
2015.05.13 KR 10-2015-00669141.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其包括：输入轴，其接收发动机的动力；输出轴，其输出改变的动力；第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；以及六个控制元件，其设置在旋转元件之间选择性地连接的部分处以及旋转元件与变速器壳体之间选择性地连接的部分处，其中，所述输入轴直接地连接至所述第四旋转元件和所述第八旋转元件，其中，所述输出轴直接地连接至所述第十一旋转元件，其中，所述第十旋转元件直接地连接至所述第三旋转元件，并且选择性地连接至所述第七旋转元件，其中，所述第二旋转元件选择性地连接至所述第六旋转元件，其中，所述第一旋转元件直接地连接至所述变速器壳体，其中，操作所述六个控制元件中的三个以实现九个前进速度挡位和至少一个倒车挡位。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，所述第五旋转元件选择性地连接至所述第三旋转元件，并且选择性地连接至所述变速器壳体；所述第十二旋转元件选择性地连接至所述变速器壳体；所述第二行星齿轮组的第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转
\t元件中的至少两个彼此选择性地连接。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，所述第一行星齿轮组的第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件分别是太阳轮、行星架和内齿圈；所述第二行星齿轮组的第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件分别是太阳轮、行星架和内齿圈；所述第三行星齿轮组的第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件分别是太阳轮、行星架和内齿圈；所述第四行星齿轮组的第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件分别是太阳轮、行星架和内齿圈。4.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，所述六个控制元件包括两个制动器和四个离合器。5.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，包括：输入轴，其接收发动机的动力；输出轴，其输出改变的动力；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、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；六个控制元件，其设置在旋转元件之间选择性地连接的部分处以及旋转元件与变速器壳体之间选择性地连接的部分处；第一轴，其配置为包括所述第一旋转元件，并且直接地连接至所述变速器壳体；第二轴，其配置为包括所述第二旋转元件；第三轴，其配置为包括所述第三旋转元件和所述第十旋转元件；第四轴，其配置为包括所述第四旋转元件和所述第八旋转元件，并且直接地连接至所述输入轴；第五轴，其配置为包括所述第五旋转元件，并且选择性地连接至所述变速器壳体，选择性地连接至所述第三轴，以及选择性地连接至所述第四轴；第六轴，其配置为包括所述第六旋转元件，并且选择性地连接至所述第二轴；第七轴，其配置为包括所述第七旋转元件，并且选择性地连接至所述第三轴；第八轴，其配置为包括所述第九旋转元件和所述第十一旋转元件，并且直接地连接至所述输出轴，从而持续地作为输出元件工作；以及第九轴，其配置为包括所述第十二旋转元件，并且选择性地连接至所述变速器壳体。6.根据权利要求5所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中，在为单小齿轮行星齿轮组的第一行星齿轮组中，第一旋转元件是第一太阳轮，第二旋转元件是第一行星架，第三旋转元件是第一内齿圈；在为单小齿轮行星齿轮组的第二行星齿轮组中，第四旋转元件是第二太阳轮，第五旋转元件是第二行星架，第六旋转元件是第二内齿圈；在为单小齿轮行星齿轮组的第三行星齿轮组中，第七旋转元件是第三太阳轮，第八旋转元件是第三行星架，第九旋转元件是第三内齿圈；在为单小齿轮行星齿轮组的第四行星齿轮组中，第十旋转元件是第四太阳轮，第十一旋转元件是第四行星架，第十二旋转元件是第四内齿圈。7.根据权利要求5所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中，所述六个控制元件包括：第一离合器，其将第四轴与第五轴彼此选择性地连接；第二离合器，其将第三轴与第五轴彼此选择性地连接；第三离合器，其将第三轴与第七轴彼此选择性地连接；第四离合器，其将第二轴与第六轴彼此选择性地连接；第一制动器，其将第五轴与变速器壳体彼此选择性地连接；以及第二制动器，其将第九轴与变速器壳体彼此选择性地连接。8.根据权利要求7所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中，所述第一离合器设置在所述第一行星齿轮组的前方。9.根据权利要求7所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中，所述第一离合器设置在所述第二行星齿轮组与所述第三行星齿轮组之间。10.根据权利要求7所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中，通过所述六个控制元件的选择性操作而实现的挡位包括：第一前进挡位，其通过同时操作第二离合器、第三离合器以及第二制动器而实现；第二前进挡位，其通过同时操作第一离合器、第二离合器以及第二制动器而实现；第三前进挡位，其通过同时操作第一离合器、第四离合器以及第二制动器而实现；第四前进挡位，其通过同时操作第一离合器、第三离合器以及第二制动器而实现；第五前进挡位，其通过同时操作第一离合器、第三离合器以及第四离合器而实现；第六前进挡位，其通过同时操作第一离合器、第二离合器以及第三离合器而实现；第七前进挡位，其通过同时操作第二离合器、第三离合器以及第
\t四离合器而实现；第八前进挡位，其通过同时操作第二离合器、第三离合器以及第一制动...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄铜焕，李承镐，徐罡寿，李昌郁，朴钟述，沈烋台，李炅勋，鞠再昌，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR