一种行星齿轮结构方式的多挡变速器制造技术

本发明专利技术公开了一种行星齿轮结构方式的多挡变速器，属于自动变速器技术领域；克服了现有自动变速器结构复杂、质量重和生产成本高，特别是难以提供略微渐进的、分级良好的传动比系列和良好的啮合效率的问题；包括沿着主旋转轴前后相继地设置的四个行星轮组；六个换档切换元件，换档切换元件允许选择性地被操纵使得在变速器输入轴和输出轴之间形成九个前进档位和一个倒档；输入轴通过第三离合器与连接于第三、第四行星架的第五轴实现可松脱地连接；连接于第一太阳轮、第二太阳轮的第六轴通过第二制动器与壳体实现可松脱地连接；连接于第三太阳轮的第八轴通过第三制动器与壳体实现可松脱地连接；输出轴与第四齿圈连接。

【技术实现步骤摘要】
一种行星齿轮结构方式的多挡变速器
本专利技术属于自动变速器
，涉及一种自动变速器单元，特别是用于机动车的动力传动系，具体涉及一种行星齿轮结构方式的多挡变速器。
技术介绍
机动车的动力系包括发动机、多档变速器和差速器或主减速器组成。多档变速器通过容许发动机在其扭矩范围内被多次操作来提高车辆的整个操作范围。变速器中可得到的前进速度比(前进档)的数量确定了发动机扭矩范围重复的次数。前进档的数量较少将会限制车辆的整个速度范围，并因此需要相对较大的发动机，方可产生较宽的速度和扭矩范围。目前四档自动变速器特别是行星齿轮结构的自动变速器已在我国不断地普及，这些变速器改进了车辆的操作性能和燃料经济性。前进速度比的数量增加将减少在速度比之间的步长，并因此通过在正常车辆加速下使操作员基本察觉不到速度比替换而改进变速器的换档质量。六档、七档、八档、九档自动变速器在车辆加速度和改进的燃料经济性方面比四档和五档自动变速器有明显的优势，但是由于这些变速器的尺寸大、结构的复杂性和成本高，这些自动变速器的普及上还受到一定的限制。一般而言可自动切换的行星齿轮结构方式的车辆自动变速器已在现有技术中被多次描述并且始终被进一步开发和改进。比如德国ZF公司CN104114902A和CN101970902A、德国戴姆勒股份公司CN102203458A和美国GM公司US7695398B2公开了行星齿轮结构方式的多级自动变速器，该自动变速器具有一个输入轴、一个输出轴、四个行星轮组和六个换档控制元件，通过有针对性地操作这些换档控制元件改变四个行星齿轮组中的动力流，在输入轴和输出轴之间获得不同的传动比。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服了现有自动变速器结构复杂、质量重和生产成本高，特别是难以提供略微渐进的且分级良好的传动比系列、自动变速器各个元件的负荷最小化和良好的啮合效率的问题。为解决上述技术问题，本专利技术是采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：本专利技术提出了一种自动变速器单元，尤其是机动车自动变速器单元，所述变速器单元具有：沿着主旋转轴前后相继地设置的四个行星轮组即第一、第二、第三和第四行星轮组；六个换档切换元件，所述换档切换元件允许选择性地接合可使变速器实现九个前进档位；输入轴与第一齿圈、第二和第三离合器不能相对转动地连接，再通过这两个离合器分别接合第一行星架、第三行星架和第四行星架；以及动力输出轴，所述动力输出轴与第四齿圈连接。由此可提供一种自动变速器单元，该自动变速器单元具有档位数量多、分级良好且传动比范围足够、变速器结构紧凑。对于“不能相对转动地连接”应理解为两个构件通过花键或刚性等形式连接，使两个构件转动时具有相等的角速度。对于“离合器”应理解为被设置用于使两个可转动地设置的离合器元件选择性不能相对转动地连接或分开的单元。对于“制动器”应理解为被设置用于使可转动的制动器元件与固定单元尤其是变速器壳体选择性不能相对转动地连接或分开的单元。对于“沿着主旋转轴前后相继地设置的第一、第二、第三和第四行星轮组变速器”在此意义下尤其是应理解为四个行星轮组变速器的排列顺序，这些行星轮组变速器以该排列顺序沿着主旋转轴设置，其中，第一行星轮组变速器有利地朝向输入轴侧，第四行星轮组变速器有利地朝向输出轴侧。另外，为了简化，对于“第一至第四太阳轮”、“第一至第四行星轮架”、“第一至第四齿圈”应理解为分别配置给第一至第四行星轮变组速器的太阳轮或行星轮架或齿圈，即例如对于第一行星轮架应理解为第一行星轮组变速器的行星轮架。一种行星齿轮结构方式的多挡变速器，包括设置在壳体G内的四个行星齿轮组、八个能转动的轴和六个换档切换元件；所述四个行星齿轮组分别为第一行星轮组P1、第二行星轮组P2、第三行星轮组P3、第四行星轮组P4；所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组Pl，P2，P3，P4构造成负传动比行星齿轮组。但在允许连接而不产生干涉的位置下，可以将单个或多个负传动比行星齿轮组改变为正传动比行星齿轮组，即同时更换齿圈和行星架连接关系，并且将固定传动比的值增加1；也可以将单个或多个正传动比行星齿轮组改变为负传动比行星齿轮组，即同时更换齿圈和行星架连接关系，并且将固定传动比的值减少1。所述第一行星轮组P1设置在输入侧，所述第一行星轮组Pl包括第一太阳轮P11、第一行星轮架P12和第一齿圈P13；第一行星轮架P12在圆周轨道上引导第一行星轮P14，第一行星轮P14能够在第一行星轮架P12上圆周转动；第一行星轮P14与第一太阳轮P11并且与第一齿圈P13相啮合；所述第二行星轮组P2、第三行星轮组P3依次设置在中间；所述第二行星轮组P2包括第二太阳轮P21、第二行星轮架P22和第二齿圈P23；第二行星轮架P22在圆周轨道上引导第二行星轮P24，第二行星轮P24能够在第二行星轮架P22上圆周转动；第二行星轮P24与第二太阳轮P21并且与第二齿圈P23相啮合；所述第三行星轮组P3包括第三太阳轮P31、第三行星轮架P32和第三齿圈P33；第三行星轮架P32在圆周轨道上引导第三行星轮P34，第三行星轮P34能够在第三行星轮架P32上圆周转动；第三行星轮P34与第三太阳轮P31并且与第三齿圈P33相啮合；所述第四行星轮变速器P4设置在输出侧，所述第四行星轮组P4包括第四太阳轮P41、第四行星轮架P42和第四齿圈P43；第四行星轮架P42在圆周轨道上引导第四行星轮P44，第四行星轮P44能够在第四行星轮架P42上圆周转动；第四行星轮P44与第四太阳轮P41并且与第四齿圈P43相啮合。所述八个能转动的轴分别为输入轴1、输出轴2、第三轴3、第四轴4、第五轴5、第六轴6、第七轴7和第八轴8；所述第三轴3与第二行星架P22不能相对转动地连接；所述第四轴4与第一行星架P12不能相对转动地连接；所述第五轴5与第三行星架P32、第四行星架P42不能相对转动地连接；所述第六轴6与第一太阳轮P11、第二太阳轮P21不能相对转动地连接；所述第七轴7与第二齿圈P23、第三齿圈P33、第四太阳轮P41不能相对转动地连接；所述第八轴8与第三太阳轮P31不能相对转动地连接；所述输出轴2与第四齿圈P43不能相对转动地连接。所述六个换档切换元件由三个离合器和三个制动器组成，所述三个离合器分别为第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3，所述三个制动器分别为第一制动器B1、第二制动器B2、第二制动器B3；所述六个换档切换元件选择性地接合使得在输入轴1和输出轴2之间获得不同的传动比，从而能实现九个前进挡和一个倒挡；第一离合器C1是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述第四轴4与第七轴7连接起来；第二离合器C2是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述输入轴1与第四轴4连接起来；第三离合器C3是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述输入轴1与第五轴5连接起来；第一制动器B1是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述第三轴3与壳体G连接起来；第二制动器B2是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述第六轴6与壳体G连接起来；第三制动器B3是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述第八轴8与壳体G连接起来。技术方案中所述第一离合器C1包括第一离合器a元件C11和第一离合器b元件C12，第二离合器C2包括第二离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种行星齿轮结构方式的多挡变速器，其特征在于：包括设置在壳体(G)内的四个行星齿轮组、八个能转动的轴和六个换档切换元件；所述四个行星齿轮组分别为第一行星轮组(P1)、第二行星轮组(P2)、第三行星轮组(P3)、第四行星轮组(P4)；所述第一行星轮组(P1)设置在输入侧，所述第一行星轮组(Pl)包括第一太阳轮(P11)、第一行星轮架(P12)和第一齿圈(P13)；第一行星轮架(P12)在圆周轨道上引导第一行星轮(P14)，第一行星轮(P14)能够在第一行星轮架(P12)上圆周转动；第一行星轮(P14)与第一太阳轮(P11)并且与第一齿圈(P13)相啮合；所述第二行星轮组(P2)、第三行星轮组(P3)依次设置在中间；所述第二行星轮组(P2)包括第二太阳轮(P21)、第二行星轮架(P22)和第二齿圈(P23)；第二行星轮架(P22)在圆周轨道上引导第二行星轮(P24)，第二行星轮(P24)能够在第二行星轮架(P22)上圆周转动；第二行星轮(P24)与第二太阳轮(P21)并且与第二齿圈(P23)相啮合；所述第三行星轮组(P3)包括第三太阳轮(P31)、第三行星轮架(P32)和第三齿圈(P33)；第三行星轮架(P32)在圆周轨道上引导第三行星轮(P34)，第三行星轮(P34)能够在第三行星轮架(P32)上圆周转动；第三行星轮(P34)与第三太阳轮(P31)并且与第三齿圈(P33)相啮合；所述第四行星轮变速器(P4)设置在输出侧，所述第四行星轮组(P4)包括第四太阳轮(P41)、第四行星轮架(P42)和第四齿圈(P43)；第四行星轮架(P42)在圆周轨道上引导第四行星轮(P44)，第四行星轮(P44)能够在第四行星轮架(P42)上圆周转动；第四行星轮(P44)与第四太阳轮(P41)并且与第四齿圈(P43)相啮合；所述八个能转动的轴分别为输入轴(1)、输出轴(2)、第三轴(3)、第四轴(4)、第五轴(5)、第六轴(6)、第七轴(7)和第八轴(8)；所述第三轴(3)与第二行星架(P22)不能相对转动地连接；所述第四轴(4)与第一行星架(P12)不能相对转动地连接；所述第五轴(5)与第三行星架(P32)、第四行星架(P42)不能相对转动地连接；所述第六轴(6)与第一太阳轮(P11)、第二太阳轮(P21)不能相对转动地连接；所述第七轴(7)与第二齿圈(P23)、第三齿圈(P33)、第四太阳轮(P41)不能相对转动地连接；所述第八轴(8)与第三太阳轮(P31)不能相对转动地连接；所述输出轴(2)与第四齿圈(P43)不能相对转动地连接；所述六个换档切换元件由三个离合器和三个制动器组成，所述三个离合器分别为第一离合器(C1)、第二离合器(C2)、第三离合器(C3)，所述二个制动器分别为第一制动器(B1)、第二制动器(B2)、第三制动器(B3)；所述六个换档切换元件选择性地接合使得在输入轴(1)和输出轴(2)之间获得不同的传动比，从而能实现九个前进挡和一个倒挡；第一离合器(C1)是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述第四轴(4)与第七轴(7)连接起来；第二离合器(C2)是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述输入轴(1)与第四轴(4)连接起来；第三离合器(C3)是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述输入轴(1)与第五轴(5)连接起来；第一制动器(B1)是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述第三轴(3)与壳体(G)连接起来；第二制动器(B2)是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述第六轴(6)与壳体(G)连接起来；第三制动器(B3)是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述第八轴(8)与壳体(G)连接起来。...

【技术特征摘要】
1.一种行星齿轮结构方式的多挡变速器，其特征在于：包括设置在壳体(G)内的四个行星齿轮组、八个能转动的轴和六个换档切换元件；所述四个行星齿轮组分别为第一行星轮组(P1)、第二行星轮组(P2)、第三行星轮组(P3)、第四行星轮组(P4)；所述第一行星轮组(P1)设置在输入侧，所述第一行星轮组(Pl)包括第一太阳轮(P11)、第一行星轮架(P12)和第一齿圈(P13)；第一行星轮架(P12)在圆周轨道上引导第一行星轮(P14)，第一行星轮(P14)能够在第一行星轮架(P12)上圆周转动；第一行星轮(P14)与第一太阳轮(P11)并且与第一齿圈(P13)相啮合；所述第二行星轮组(P2)、第三行星轮组(P3)依次设置在中间；所述第二行星轮组(P2)包括第二太阳轮(P21)、第二行星轮架(P22)和第二齿圈(P23)；第二行星轮架(P22)在圆周轨道上引导第二行星轮(P24)，第二行星轮(P24)能够在第二行星轮架(P22)上圆周转动；第二行星轮(P24)与第二太阳轮(P21)并且与第二齿圈(P23)相啮合；所述第三行星轮组(P3)包括第三太阳轮(P31)、第三行星轮架(P32)和第三齿圈(P33)；第三行星轮架(P32)在圆周轨道上引导第三行星轮(P34)，第三行星轮(P34)能够在第三行星轮架(P32)上圆周转动；第三行星轮(P34)与第三太阳轮(P31)并且与第三齿圈(P33)相啮合；所述第四行星轮变速器(P4)设置在输出侧，所述第四行星轮组(P4)包括第四太阳轮(P41)、第四行星轮架(P42)和第四齿圈(P43)；第四行星轮架(P42)在圆周轨道上引导第四行星轮(P44)，第四行星轮(P44)能够在第四行星轮架(P42)上圆周转动；第四行星轮(P44)与第四太阳轮(P41)并且与第四齿圈(P43)相啮合；所述八个能转动的轴分别为输入轴(1)、输出轴(2)、第三轴(3)、第四轴(4)、第五轴(5)、第六轴(6)、第七轴(7)和第八轴(8)；所述第三轴(3)与第二行星架(P22)不能相对转动地连接；所述第四轴(4)与第一行星架(P12)不能相对转动地连接；所述第五轴(5)与第三行星架(P32)、第四行星架(P42)不能相对转动地连接；所述第六轴(6)与第一太阳轮(P11)、第二太阳轮(P21)不能相对转动地连接；所述第七轴(7)与第二齿圈(P23)、第三齿圈(P33)、第四太阳轮(P41)不能相对转动地连接；所述第八轴(8)与第三太阳轮(P31)不能相对转动地连接；所述输出轴(2)与第四齿圈(P43)不能相对转动地连接；所述六个换档切换元件由三个离合器和三个制动器组成，所述三个离合器分别为第一离合器(C1)、第二离合器(C2)、第三离合器(C3)，所述二个制动器分别为第一制动器(B1)、第二制动器(B2)、第三制动器(B3)；所述六个换档切换元件选择性地接合使得在输入轴(1)和输出轴(2)之间获得不同的传动比，从而能实现九个前进挡和一个倒挡；第一离合器(C1)是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述第四轴(4)与第七轴(7)连接起来；第二离合器(C2)是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述输入轴(1)与第四轴(4)连接起来；第三离合器(C3)是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述输入轴(1)与第五轴(5)连接起来；第一制动器(B1)是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述第三轴(3)与壳体(G)连接起来；第二制动器(B2)是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述第六轴(6)与壳体(G)连接起来；第三制动器(B3)是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述第八轴(8)与壳体(G)连接起来。2.根据权利要求1所述的一种行星齿轮结构方式的多挡变速器，其特征在于：所述第一离合器(C1)包括第一离合器a元件(C11)和第一离合器b元件(C12...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭建新，薛焕樟，
申请(专利权)人：彭建新，
类型：发明
国别省市：广东,44