四行星排自动变速器及车辆制造技术

本发明专利技术涉及汽车领域，公开了一种四行星排自动变速器及车辆，包括输入构件和输出构件，四个行星排，每个行星排包括相配的太阳轮、齿圈、行星架及行星轮组，第一、第二、第三、第四、第五和第六离合器，第一齿圈固定不动，第一太阳轮与第二太阳轮连接，第二齿圈与第三太阳轮连接，第三齿圈与第四太阳轮连接，输入构件与第二行星架连接，输出构件与第四行星架连接，第一行星架通过第一离合器与第四齿圈连接，第一行星架通过第二离合器与第四齿圈连接，第二齿圈通过第三离合器与第四齿圈连接，第二行星架通过第四离合器与第四太阳轮连接，第五离合器连接在第三太阳轮、齿圈和行星架三个中的任意两者之间，第三行星架通过第六离合器与第四行星架连接。

【技术实现步骤摘要】
四行星排自动变速器及车辆本案是分案申请，原案申请的申请日是：2017年6月29日，原申请的申请号是：201710522723.1，原案专利技术名称为：四行星排自动变速器及车辆。
本专利技术涉及汽车领域，特别是涉及一种四行星排自动变速器及车辆。
技术介绍
电控液力变速器传动系实现变速的机构一般包括多个行星排，发动机动力经液力变矩器后传入行星排变速机构进行变速后输出。自动变速器的体积、重量、效率以及承载能力直接与行星排结构布局有关。自动变速器传动系的挡位数越多，汽车的燃油消耗越低，经济性越好。但是随着挡位数的增加，行星排的数量以及操纵离合器、制动器的数量也在增加，满足理论级比的设计更是难以实现。目前，乘用车市场上使用的十速变速器主要为：(1)通用和福特合作开发的10R80自动变速器方案；(2)丰田的directshift-10AT方案；其中，10R80和directshift-10AT方案均具有四个离合器和两个制动器；10R80方案为5自由度系统，每一档位需同时结合四个个换挡元件；directshift-10AT方案为4自由度系统，每一档位需同时结合三个换挡元件。但是，无论是10R80方案还是用directshift-10AT方案均是采用四个离合器和两个制动器组合来实现变速，因此，都会存在两个制动器。而在变速器的生产过程中，制动器的摩擦钢片齿最终是连接到变速器的箱体上，制动器的存在无疑增加了箱体的加工制造难度；并且由于箱体材料一般是铝合金，制动器的存在无疑会对在能够保证强度的同时，使箱体的轻量化设计造成困难。此外，在10R80方案中，采用了拉维娜结构，出现双行星轮结构，结构比较复杂，更加不利于轻量化设计。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在采用六个操作元件的前提下，不需要采用制动器，而只采用离合器即可实现十个速比输出的四行星排自动变速器，以降低变速器的箱体的制造难度，并使箱体在能够保证强度的同时，提高箱体的轻量化设计的可行性。为了实现上述目的，本专利技术提供了的一种四行星排自动变速器，其特征在于，包括输入构件和输出构件，沿同一回转轴依次排列设置的第一、第二、第三和第四行星排，每个行星排均具有相互配合的太阳轮、齿圈、行星架及行星轮组，以及，第一、第二、第三、第四、第五和第六离合器，其中，所述第一行星排的齿圈固定不动，所述第一行星排的太阳轮与所述第二行星排的太阳轮固定连接，所述第二行星排的齿圈与所述第三行星排的太阳轮固定连接，所述第三行星排的齿圈与所述第四行星排的太阳轮固定连接，所述输入构件与所述第二行星排的行星架固定连接，所述输出构件与所述第四行星排的行星架固定连接，所述第一行星排的行星架通过所述第一离合器与所述第一行星排的太阳轮连接，所述第一行星排的行星架通过所述第二离合器与所述第四行星排的齿圈连接，所述第二行星排的齿圈通过所述第三离合器与所述第四行星排的齿圈连接，所述第二行星排的行星架通过所述第四离合器与所述第四行星排的太阳轮连接，所述第五离合器连接在所述第三行星排的太阳轮、齿圈和行星架三个构件中的任意两者之间，所述第五离合器选择性地闭合，使第三行星排整体回转，所述第三行星排的行星架通过所述第六离合器与所述第四行星排的行星架连接。作为优选方案，所述输入构件设置在靠近所述第一行星排的一侧，所述输出构件设置在靠近所述第四行星排的一侧。作为优选方案，所述输入构件与所述输出构件同轴设置。作为优选方案，所述第一离合器和所述第二离合器设置在所述第一行星排与所述第二行星排之间，所述第三离合器和所述第四离合器设置在所述第二行星排与所述第三行星排之间。作为优选方案，所述第一行星排的齿圈与变速器的箱体固定连接。作为优选方案，在同一个行星排中，太阳轮和行星轮组外啮合，行星轮组与齿圈内啮合，行星轮组通过轴承安装在对应的行星架的销轴上。作为优选方案，所述六个离合器为多片式湿式离合器或犬牙式离合器。为了解决相同的问题本专利技术还提供了一种车辆，包括上述任一方案的四行星排自动变速器。本专利技术的四行星排自动变速器，采用了六个离合器作为操作元件与四个行星排组合的的连接方案，可实现只采用其中的三个操作元件的选择性地闭合的多种组合方式，即可产生多个(十个前进速比及一个后退速比)速比变换；而没有采用离合器作为操作元件，可以大幅减少箱体的加工制造难度，在保证箱体的强度的情况下有利于箱体的轻量化设计制造；此外，采用较多的离合器可以有利于离合器的嵌套设计，使得变速器的结构更加紧凑，并可有利于在特定的挡位下切断行星排间的连接关系，使得冗余的行星排只空转而不承载扭矩或者不参与转动，以减少行星排的拖拽扭矩，提高变速器的传动效率。附图说明图1是本专利技术一优选实施例的四行星排自动变速器各构件的连接结构示意图；图2是本专利技术另一优选实施例的四行星排自动变速器各构件的连接结构示意图；图3是本专利技术另一优选实施例的四行星排自动变速器各构件的连接结构示意图；图4是本专利技术另一优选实施例的四行星排自动变速器各构件的连接结构示意图；图5是本专利技术另一优选实施例的四行星排自动变速器各构件的连接结构示意图；图6是图1所示四行星排自动变速器实现第一前进速比时的动力传递路线示意图；图7是图1所示四行星排自动变速器实现第二前进速比时的动力传递路线示意图；图8是图1所示四行星排自动变速器实现第三前进速比时的动力传递路线示意图；图9是图1所示四行星排自动变速器实现第四前进速比时的动力传递路线示意图；图10是图1所示四行星排自动变速器实现第五前进速比时的动力传递路线示意图；图11是图1所示四行星排自动变速器实现第六前进速比时的动力传递路线示意图；图12是图1所示四行星排自动变速器实现第七前进速比时的动力传递路线示意图；图13是图1所示四行星排自动变速器实现第八前进速比时的动力传递路线示意图；图14是图1所示四行星排自动变速器实现第九前进速比时的动力传递路线示意图；图15是图1所示四行星排自动变速器实现第十前进速比时的动力传递路线示意图；图16是图1所示四行星排自动变速器实现后退速比时的动力传递路线示意图。其中，1、第一行星排；11、第一太阳轮；12、第一齿圈；13、第一行星架；14、第一行星轮组；2、第二行星排；21、第二太阳轮；22、第二齿圈；23、第二行星架；24、第二行星轮组；3、第三行星排；31、第三太阳轮；32、第三齿圈；33、第三行星架；34、第三行星轮组；4、第四行星排；41、第四太阳轮；42、第四齿圈；43、第四行星架；44、第四行星轮组；5、箱体；6、输入构件；7、输出构件；C1、第一离合器；C2、第二离合器；C3、第三离合器；C4、第四离合器；C5、第五离合器；C6、第六离合器。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1如图1所示，示意性地显示本专利技术实施例的一种四行星排自动变速器，其包括输入构件6和输出构件7，沿同一回转轴依次排列设置的第一行星排1、第二行星排2、第三行星排3和第四行星排4，每个行星排均具有相互配合的太阳轮、齿圈、行星架及行星轮组，以及，第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3、第四离合器C4、第五离合器C5和第六离合器C6；同一个行星排中，太阳轮和行星轮组外啮合，行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四行星排自动变速器，其特征在于，包括输入构件和输出构件，沿同一回转轴依次排列设置的第一、第二、第三和第四行星排，每个行星排均具有相互配合的太阳轮、齿圈、行星架及行星轮组，以及，第一、第二、第三、第四、第五和第六离合器，其中，所述第一行星排的齿圈固定不动，所述第一行星排的太阳轮与所述第二行星排的太阳轮固定连接，所述第二行星排的齿圈与所述第三行星排的太阳轮固定连接，所述第三行星排的齿圈与所述第四行星排的太阳轮固定连接，所述输入构件与所述第二行星排的行星架固定连接，所述输出构件与所述第四行星排的行星架固定连接，所述第一行星排的行星架通过所述第一离合器与所述第一行星排的太阳轮连接，所述第一行星排的行星架通过所述第二离合器与所述第四行星排的齿圈连接，所述第二行星排的齿圈通过所述第三离合器与所述第四行星排的齿圈连接，所述第二行星排的行星架通过所述第四离合器与所述第四行星排的太阳轮连接，所述第五离合器连接在所述第三行星排的太阳轮、齿圈和行星架三个构件中的任意两者之间，所述第五离合器选择性地闭合，使第三行星排整体回转，所述第三行星排的行星架通过所述第六离合器与所述第四行星排的行星架连接。

【技术特征摘要】
1.一种四行星排自动变速器，其特征在于，包括输入构件和输出构件，沿同一回转轴依次排列设置的第一、第二、第三和第四行星排，每个行星排均具有相互配合的太阳轮、齿圈、行星架及行星轮组，以及，第一、第二、第三、第四、第五和第六离合器，其中，所述第一行星排的齿圈固定不动，所述第一行星排的太阳轮与所述第二行星排的太阳轮固定连接，所述第二行星排的齿圈与所述第三行星排的太阳轮固定连接，所述第三行星排的齿圈与所述第四行星排的太阳轮固定连接，所述输入构件与所述第二行星排的行星架固定连接，所述输出构件与所述第四行星排的行星架固定连接，所述第一行星排的行星架通过所述第一离合器与所述第一行星排的太阳轮连接，所述第一行星排的行星架通过所述第二离合器与所述第四行星排的齿圈连接，所述第二行星排的齿圈通过所述第三离合器与所述第四行星排的齿圈连接，所述第二行星排的行星架通过所述第四离合器与所述第四行星排的太阳轮连接，所述第五离合器连接在所述第三行星排的太阳轮、齿圈和行星架三个构件中的任意两者之间，所述第五离合器选择性地闭合，使第三行星排整体回转，所述第三行星排...

【专利技术属性】
技术研发人员：邰昌宁，谢天礼，马粉粉，凌晓明，周友，刘学武，张安伟，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44