CN100472092C - 自动变速器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种自动变速器,其具有如下构成:具有中心齿轮、托架以及环形齿轮,并将中心齿轮连接在第一主轴的行星齿轮列;与此行星齿轮列的旋转轴平行设置的副轴;可固定保持环形齿轮的第一制动器;由连接于环形齿轮的第一驱动齿轮,以及与此第一驱动齿轮啮合设于输出轴上可以相对旋转的第一从动齿轮构成的第一齿轮列;将第一从动齿轮列摘挂自由地连接在副轴上的第一离合器;由相对托架设置的可相对旋转的第三驱动齿轮,以及与此第三驱动齿轮啮合并连接在输出轴上的第三从动齿轮构成的第三齿轮列;将第三驱动齿轮摘挂自由地连接在托架的第三离合器;将中心齿轮和环形齿轮摘挂自由地连接的第四离合器。
Description
技术领域
本发明涉及在平行轴式自动变速器中组合行星齿轮列而构成的自动变速器。
背景技术
出于对环境问题的对应,对于汽车等的燃料消耗率的要求也越发高涨。为此,在搭载于此汽车等的自动变速器中也在寻求低燃料消耗率化的措施,例如为了高效地将来自发动机的输出传递到车轮,而实行的变速范围的多级化。
作为自动变速器的多级化的方法,通过组合行星齿轮列而进行变速的行星式齿轮式变速器,以及通过切换安装于多个平行轴上的多个齿轮列而进行变速的平行轴式变速器已被周知(例如,参照特开昭60—4651号公报(第3—4页第1图))。另外,还公开有一种自动变速器,其具有行星齿轮列、输出轴、托架驱动齿轮列、托架驱动齿轮列用离合器机构、行星齿轮列用离合器机构(例如,参见JP62-266253A)。
然而,自动变速器的多级化,与其相伴的是构成此自动变速器的齿轮的啮合数的增加,以及离合器或制动器等的拖曳元件的增加。为此,在此自动变速器中就存在使来自发动机的输出的传递效率变低的问题。在使用平行轴式齿轮列构造而构成自动变速器的情况下,存在如下问题,即虽然可以通过减少啮合数而提高传递效率,但是此时由于需要对应于变速范围的级数的多个齿轮列,因而自动变速器整体变大而有损其在汽车中的搭载性。另一方面,在使用行星齿轮列构造而构成自动变速器的情况下,存在如下问题,即虽然可以将整体尺寸小型密集化,但是由于内部的齿轮的啮合数多,因此动力传递阻力变大,传递效率容易降低。
发明内容
本发明针对此种课题,其目的在于通过在平行轴式自动变速器中组合行星齿轮列而构成,从而提供一种燃料消耗率效率较高且紧凑的自动变速器。
为了解决上述课题,本发明的自动变速器,具有如下构成:行星齿轮列,其具有中心齿轮元件、托架(carrier)元件以及环形齿轮元件,中心齿轮元件连接在输入轴(例如实施方式的第一主轴3)上;输出轴(例如实施方式的副轴5),其设为与此行星齿轮列的旋转轴平行;环形齿轮用制动机构(例如实施方式的第一制动器B1),其可以固定并保持环形齿轮元件;环形驱动齿轮列(例如实施方式的第一齿轮列G1),其由连接于环形齿轮元件上的环形驱动齿轮(例如实施方式的第一驱动齿轮6),以及与此环形驱动齿轮啮合,设于输出轴上并可相对旋转的环形从动齿轮(例如实施方式的第一从动齿轮7)构成;环形驱动齿轮列用离合器机构(例如实施方式的第一离合器C1),其将环形从动齿轮摘挂自由地连接在输出轴上;托架驱动齿轮列(例如实施方式的第三齿轮列G3),其由设于托架元件并可相对旋转的托架驱动齿轮(例如实施方式的第三驱动齿轮10),以及与此托架驱动齿轮相啮合并连接在输出轴上的托架从动齿轮(例如实施方式的第三从动齿轮11)构成;托架驱动齿轮列用离合器机构(例如实施方式的第三离合器C3),其将托架驱动齿轮摘挂自由地连接在托架元件上;行星齿轮列用离合器机构(例如实施方式的第四离合器C4),其将中心齿轮元件和环形齿轮元件摘挂自由地连接。
根据这种结构,可以有如下构成,从而能够提供一种紧凑且传递效率高的自动变速器,即在相对自动变速器的传递效率的燃料消耗率效率的贡献度较低的低速段时,使用行星齿轮列进行变速,在燃料消耗率贡献度较高的高速段,仅通过设于平行轴(行星齿轮列的旋转轴和输出轴)的齿轮列进行变速。
另外,优选为环形驱动齿轮列由并列设置的两组齿轮列(例如实施方式的第一齿轮列G1和第二齿轮列G2)构成,并且环形驱动齿轮列用离合器机构,由分别将两组的环形从动齿轮(例如实施方式的第一从动齿轮7和第二从动齿轮9)摘挂自由地连接在输出轴上的两组离合器机构(例如实施方式中的第一离合器C1和第二离合器C2)构成。
按照这种结构,可以提供前进六挡的自动变速器,并能够提供通过变速范围的多级化而进一步提高燃料消耗率效率的自动变速器。
此外,优选构成为具有可以固定并保持托架元件的托架用制动机构(实施方式的第二制动器B2)。
根据这种结构,因为能够利用此自动变速器所具有的行星齿轮列而实现倒车范围(reverse range),所以能够提供紧凑的自动变速器。
此时,优选环形齿轮用制动机构由单向制动器构成,其限制环形齿轮元件以和中心齿轮元件的旋转方向的逆方向进行旋转并固定保持。
此外,优选托架用制动机构由附有空挡功能的单向制动器构成,其可切换自由状态和锁定状态,在自由状态时使托架元件自由旋转,在锁定状态时,限制托架元件以中心齿轮元件的旋转方向旋转并固定保持。
根据这种结构,因为能够降低环形齿轮用制动机构和托架用制动机构的拖曳扭矩,所以能够进一步提高本发明的自动变速器的传递效率。
或者,优选构成为托架从动齿轮构成于输出轴上可以相对旋转,并具有:反向齿轮列,其由连接在托架驱动齿轮上的反向驱动齿轮(例如实施方式的反向驱动齿轮16),和设于输出轴上可以相对旋转的反向从动齿轮(例如实施方式的反向从动齿轮17),和啮合于反向驱动齿轮和反向从动齿轮的惰轮(例如实施方式的反向惰轮18)构成;前进倒车切换用离合器(例如实施方式中的爪形离合器CH),其将托架从动齿轮和反向从动齿轮中的任一方与输出轴相结合。
即如此的构成,也能够降低在托架用制动机构中产生的拖曳扭矩。另外,通过使用反向齿轮列,可以自由地设定反向速度范围的减速比。
附图说明
图1是表示本发明的自动变速器的结构的框架图。
图2是表示本发明的离合器、制动器的动作与变速范围的关系的图表。
图3是表示本发明的自动变速器的行星齿轮列的各元件的旋转关系的速度线图。
图4是表示行星齿轮列的速度线图和离合器、制动器的对应关系的图。
图5是使用反向齿轮而实现时的框架图。
图6(A)和图6(B)是表示齿轮列等的配置的变更例的框架图,图6(A)是第一配置例,图6(B)是第二配置例。
图7是用于实现前进4挡的自动变速器的框架图。
图8是用于实现前进4挡的自动变速器的速度线图。
图9是表示实现前进4挡的自动变速器的离合器、制动器的动作与变速范围的关系的图表。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的优选实施方式。如图1所示,本发明的自动变速器具有以下构成:行星齿轮列PG;与此行星齿轮列PG的旋转轴(后述的第一主轴3和第二主轴4)平行设置的副轴5;三组齿轮列G1~G3以及六个的摩擦接合机构(制动器B1、B2以及离合器C1~C4)。
行星齿轮列PG由如下元件构成:连接于位于其旋转中心作为变速器输入轴的第一主轴3上的中心齿轮S;与中心齿轮相啮合在此周围一边自转一边公转的小齿轮P;保持小齿轮P自由旋转,并以中心齿轮S的轴为中心以与小齿轮相同的旋转数进行公转的托架C;具有与小齿轮P相啮合的内齿并能够以中心齿轮S的轴为中心进行旋转的环形齿轮R。即此行星齿轮列PG是单小齿轮型的行星齿轮列。另外,发动机输出轴1通过变矩器2而连接在第一主轴3上。
在环形齿轮R上,安装有第一制动器B1,环形齿轮R可以通过此第一制动器B1固定保持。另外,在托架C上,第二主轴4结合在其旋转轴上。此第二主轴4与第一主轴3并列设置在同一轴线上。于是,横跨此第二主轴4和副轴5设有第一齿轮列G1~第三齿轮列G3。
第一齿轮列G1,由如下构成:设于第二主轴4可以相对旋转的第一驱动齿轮6;与此第一驱动齿轮6相啮合设于副轴5上可以相对旋转的第一从动齿轮7。第一驱动齿轮6与环形齿轮R相结合,能够与此环形齿轮R进行一体旋转而构成,另一方面,第一从动齿轮7其构成为通过设于副轴5上的第一离合器C1,相对于副轴5可以自由摘挂。
第二齿轮列G2,由设于第二主轴4可相对旋转的第二驱动齿轮8,以及与此第二驱动齿轮8相啮合设于副轴5可相对旋转的第二从动齿轮9构成。第二驱动齿轮8与第一驱动齿轮6相结合,能够与环形齿轮R和此第一驱动齿轮6进行一体旋转而构成。还有,第二从动齿轮9其构成为通过设于副轴5上的第二离合器C2,相对于副轴5可以自由摘挂。
第三齿轮列G3,由设于第二主轴4上可以相对旋转的第三驱动齿轮10,以及与此第三驱动齿轮10相啮合设于副轴5上可以相对旋转的第三从动齿轮11构成。此第三驱动齿轮10其构成为通过设于第二主轴4的第三离合器C3,可以相对于第二主轴4自由摘挂。
另外,第一齿轮列G1~第三齿轮列G3,其构成为从第二主轴4侧所见的减速比顺序减小。
另外,在此第二主轴4中安装有第二制动器B2,由此第二制动器B2托架C通过第二主轴4可以固定保持。另外,通过连接行星齿轮列PG的中心齿轮S和环形齿轮R而设有第四离合器C4,通过此第四离合器C4,中心齿轮S和环形齿轮R构成为可以自由摘挂。
在本发明的自动变速器中,在第一主轴3以及第二主轴4上,从变矩器2侧顺序配置有第一制动器B1、第四离合器C4、行星齿轮列PG、第一齿轮列G1、第二齿轮列G2、第三离合器C3、第三齿轮列G3以及第二制动器B2。另一方面,在副轴5上,也以上述顺序配置有第一齿轮列G1~第三齿轮列G3,第一离合器C1和第二离合器C2,夹着第一齿轮列G1和第二齿轮列G2对向配置于外侧。
在如以上构成的本发明的自动变速器中,通过对第一离合器C1~第四离合器C4以及第一制动器B1、第二制动器B2的摘挂控制进行组合而控制变速,通过行星齿轮列PG以及第一齿轮列G1~第三齿轮列G3设定变速范围,并将输入到第一主轴3的动力进行变速而传递到副轴5。
具体地说,通过进行图2的表所示的摘挂控制,本发明的自动变速器的变速控制,可以设定前进六挡(Low、1st、2nd、3rd、4th、5th和6th)以及倒车一挡(Rev)的变速范围。另外,在图2的表中,○标表示附加此标的离合器(C1~C4)以及制动器(B1~B2)被接合。各速度范围的减速比(ratio),根据各齿轮的齿数设定而变化,图2将此比率的一例作为参考而表示。
从此表可知,前进六挡(Low~6th)的各变速范围,通过使离合器C1~C4以及制动器B1~B2(将此称为“接合机构”)中的两个相接合而设定。另外,在进行相邻的变速范围之间的变速时,其构成为释放两个接合机构的一个,并使另一个接合机构接合(将此变速称作“顺序变速”)。为此,在进行这些变速时变速控制较为容易。
另一方面,图3中示出了表示上述构成的自动变速器的构成行星齿轮列PG的各元件的速度关系的速度线图,基于此对各变速范围的减速比进行说明。
图3表示由中心齿轮S、托架C以及环形齿轮R所构成的行星齿轮列PG的速度线图。另外,在此图中,各纵线表示其构成元件(中心齿轮S、托架C、环形齿轮R),并且纵线的长度对应于旋转数N。各纵线的间隔,与形成于中心齿轮S的齿数的倒数以及形成于环形齿轮R的齿数的倒数成比例。
为此,在图3中,三条纵线以从左至右顺序,对应于中心齿轮S、托架C、环形齿轮R。另外,表示中心齿轮S的纵线与表示托架C的纵线的间隔a1,对应于中心齿轮S的齿数Zs的倒数(=1/Zs),表示托架C的纵线和表示环形齿轮R的纵线的间隔b1,对应于环形齿轮R的齿数Zr的倒数(=1/Zr)。
为此,若以旋转数Ne使中心齿轮S旋转,并由第一制动器B1固定保持环形齿轮R(即设环形齿轮的旋转数为0),则连接表示两状态的点的线L1与表示托架C的纵线的交点的旋转数N1成为托架C的旋转数。
因此,利用图3说明本发明的自动变速器的各变速范围。首先,在低速范围时,第一制动器B1和第三离合器C3相接合。由此,环形齿轮R被固定,并且由于中心齿轮S以旋转数Ne旋转,所以托架C以旋转数N1旋转。于是,因为第三齿轮列G3通过第二主轴4和第三离合器C3结合在托架C上而旋转,所以副轴5以第三齿轮列G3的减速比而旋转。为此,低范围的减速比(ratio),以行星齿轮列PG的减速比(=Ne/N1)与第三齿轮列G3的减速比的乘积表示。
在二速范围(2nd范围)的情况下,从低速范围的状态解除第一制动器B1的接合,作为替代使第一离合器C1接合。由此,副轴5的旋转通过第一离合器C1而传递到第一齿轮列G1,并使环形齿轮R向与中心齿轮S相同的方向旋转(将此种状态称作“扭矩分配模式”)。此时,环形齿轮R的旋转数,由第三齿轮列G3和第一齿轮列G1被减速,与中心齿轮S的旋转数相比变得更慢。为此,如图3所示,托架C以连接中心齿轮S与环形齿轮R的旋转数的线L2与托架C的纵线的交点处的旋转数N2而旋转。此时的二速范围的减速比,以行星齿轮列PG的减速比(=Ne/N2)和第三齿轮列G3的减速比的乘积表示。
在三速范围(3rd范围)的情况下,从二速范围的状态解除第一离合器C1的接合,作为替代使第二离合器C2接合。由此,副轴5的旋转通过第一离合器C2而传递到第二齿轮列G2,成为使环形齿轮R向与中心齿轮S相同的方向旋转的扭矩分配模式。如上所述,由于构成为从第二主轴4侧看的第二齿轮列G2的减速比与第一齿轮列G1相比变得更大,所以环形齿轮R的旋转数与二速范围时相比变得更快。为此,如图3所示,托架C以连接中心齿轮S与环形齿轮R的旋转数的线L3和托架C的纵线的交点处的旋转数N3旋转。此时的三速范围的减速比,以行星齿轮列PG的减速比(=Ne/N3)和第三齿轮列G3的减速比的乘积表示。
在四速范围(4th范围)的情况下,从三速范围的状态解除第二离合器C2的接合,作为替代使第四离合器C4接合。因为若第四离合器C4被接合,则中心齿轮S与环形齿轮R结合而一体地旋转,所以小齿轮P也和此中心齿轮S和环形齿轮R相固定而一体地旋转。因此,第一主轴3和托架C(第二主轴4)旋转数相同(即,来自变矩器2的输出被原样传送到第二主轴4)。因此,因为第二主轴4的旋转通过第三齿轮列G3传递到副轴5,所以四速范围的减速比成为第三齿轮列G3的减速比。
在五速范围(5th范围)的情况下,从四速范围的状态解除第三离合器C3的接合,作为替代使第二离合器C2接合。为此,因为环形齿轮R的旋转通过第二齿轮列G2传递到副轴5,所以五速范围的减速比成为第二齿轮列G2的减速比。
在六速范围(6th范围)的情况下,从五速范围的状态解除第二离合器C2的接合,作为替代使第一离合器C1接合。为此,因为环形齿轮R的旋转通过第一齿轮列G1传递到副轴5,所以六速范围的减速比成为第一齿轮列G1的减速比。
在反向速度范围(Rev范围)的情况下,第二制动器B2和第二离合器C2接合。若通过第二制动器B2使第二主轴4固定保持,则托架C被固定保持。在这种情况下,如图3所示,连接中心齿轮S和托架C的旋转数的线Lr和环形齿轮R的纵线的交点的旋转数Nr(是负值,表示与输入旋转成为相反的旋转),成为环形齿轮R的旋转,并通过第二齿轮列G2传递到副轴5。
图4表示以上结构的自动变速器和速度线图的对应。此图4中所记载的数值,表示设定于各齿轮列的减速比的一例。另外,图2所示的各范围的减速比(ratio),对应于此图4的结构。
将如此进行变速的副轴5的旋转,通过结合在此副轴5上的反转齿轮12和与此反转齿轮啮合的后传齿轮13,传递到差速机构14,并输出到半轴15上使齿轮旋转。
如以上说明,在虽然自动变速器的传递效率小但对提高燃料消耗率的影响少的变速范围的低速段(Low范围~三速范围),通过组合行星齿轮列PG和平行轴式齿轮列(G1~G3)而进行动力传递(变速)的构成,从而使自动变速器紧密化。另一方面,在对于传递效率的燃料消耗率影响高的高速段(四速范围~六速范围),通过仅由平行轴式齿轮使得动力传递(变速)的变速器结构,从而形成齿轮列(G1~G3)的啮合数成为1的构成,能够提高自动变速器的传递效率,并提高燃料消耗率。
如此,通过形成对平行轴式齿轮列和行星齿轮列进行组合的自动变速器,因为能够将接合元件的增加抑制为最小,并且能够将各个接合元件的差旋转控制在发动机旋转数Ne以下,所以形成了对拖曳扭矩等的摩擦有利的结构。另外,因为通过使用行星齿轮列PG,能够实现由此行星齿轮列PG的反向速度范围,所以不需要反向齿轮列就能实现自动变速器的紧密化。
在以上所说明的实施例中,形成了相对于行星齿轮列PG,将从变矩器2的输出输入到中心齿轮S,并从托架C(或环形齿轮R)输出的构成。这是因为,如上的本发明的自动变速器的低速段的减速比,因为由行星齿轮列PG的减速比决定,所以充分地确保了来自托架C的输出的级间差(范围间的旋转数的差)。在构成为从环形齿轮R输入再从托架C输出的情况下,环形齿轮C的级间差变小,低速段会成为交比(cross ratio)。
另外,形成了将相对于第一齿轮列G1和第二齿轮列G2的第一离合器C1和第二离合器C2设于副轴5上的结构。这是因为,在俯视时,可以将行星齿轮列PG和第一离合器C1,以及第三离合器C3和第二离合器C2重叠设于大致同一位置,而使自动变速器的全长紧密化。此外,如图4所示,第一齿轮列G1和第二齿轮列G2的减速比从第一主轴3观看成为超速传动(overdrive)。为此,通过将第一离合器C1和第二离合器C2设于副轴5侧,从而能够减小离合器的容量(但是,若反转齿轮12与后传齿轮13的减速比为极大的值,则也存在离合器容量变大的情况)。
另外,在以上的说明中,说明了为了固定保持环形齿轮R,而采用基于摩擦接合机构的制动器(第一制动器B1)而实现的情况。在采用基于摩擦接合机构的制动器的情况下,在不接合时也会产生微量的拖曳扭矩,因扭矩的损失而使传递效率降低。为此通过由单向制动器(单向离合器)构成此第一制动器,能够降低二速至六速的拖曳扭矩从而实现高的传递效率。
此时,单向制动器(B1),设为在低速范围内限制环形齿R向与中心齿轮S的相反方向旋转。即,若中心齿轮S旋转,则其旋转通过小齿轮P传递到环形齿轮R,此时环形齿轮R,与中心齿轮S相反的方向旋转的扭矩进行作用。因此,通过限制环形齿轮R以此方向旋转,而使环形齿轮R固定保持。在低速范围以外时,因为环形齿轮R以与中心齿轮S相同的方向旋转,所以不产生由单向制动器(B1)的旋转限制。
另外,因为通过在第一制动器B1中使用单向制动器,仅通过第一离合器C1的接合控制即可实现级间差大的低速范围和第二范围的变速(不需要第一制动器B1的接合解除控制),所以能够提高控制性。
另外,通过使用于固定保持托架C的第二制动器B2为单向制动器,能够降低由此第二制动器B2产生的拖曳扭矩提高传递效率,并能够实现提高从低速范围到6速范围的燃料消耗率。作为此时所用的单向制动器,优选为使用一个附有空挡功能的单向离合器,其构成为可以切换自由(空挡)状态和锁定状态,在自由状态时使托架C(第二主轴4)自由旋转,在锁定状态时限制至少与中心齿轮S相同方向的旋转。作为这种附有空挡功能的单向离合器,是在如特表2002—504979号公报中所公开的使用弹簧支撑的离合器上设置滑板,并通过构成为对滑板进行滑动控制,从而能够控制支撑的接合,而能够切换自由状态和锁定状态。
作为不产生由此第二制动器B2所产生的拖曳扭矩的方法,如图5所示,作为第二制动器B2的替代设置反向齿轮列GR,由此也可以实现(在图5中,与图1相同的构件标记相同的符号,并省略其说明)。
反向齿轮列GR,相对于第二主轴4可以旋转,由如下元件构成:结合在第三齿轮列G3的第三驱动齿轮10上而与此第三驱动齿轮10一体地旋转的反向驱动齿轮16;设于副轴5可以相对旋转的反向从动齿轮17;与此反向驱动齿轮16和反向从动齿轮17啮合的反向惰轮18。另外,第三从动齿轮11,设于副轴5上并可相对旋转。此外,设有爪形离合器CH,其构成为在反向从动齿轮17和第三从动齿轮11之间,使任一方的齿轮与副轴5接合。
通过这样地构成,在低速范围到六速范围时由爪形离合器CH将第三从动齿轮11接合在副轴5上,在反向速度范围时将反向从动轮17接合在副轴5上,通过如此的接合控制,能够实现与上述相同的变速控制。因此,能够降低在低速范围~六速范围中由第二制动器B2所产生的拖曳扭矩,从而能够实现更高的传递效率。另外,通过如此构成,因为反向速度范围的减速比由于反向齿轮列能够自由设定,所以能够得到与平行轴式自动变速器相同的自由度。
本发明的自动变速器的行星齿轮PG等的齿轮列和接合机构的配置,不限于上述的实施例,也可以如图6所示进行配置。在如此图6所示的配置时,主轴由一根构成,接合机构、其接合控制和齿轮列等的结合关系与图1相同。
在图6(A)所示的第一配置例,示出了与图1所示的配置相反排列的情况,从变矩器2侧顺序设有:第二制动器B2、第三齿轮列G3、第三离合器C3、第二齿轮列G2、第一齿轮列G1、行星齿轮列PG、第一制动器B1以及第四离合器C4。第一离合器C1和第二离合器C2,与图1的情况相同,设在副轴5上,并夹着第一齿轮列G1和第二齿轮列G2。
在图6(B)所示的第二配置例,从变矩器2侧顺序设有:第一制动器B1、第四离合器C4、第一齿轮列G1、第二齿轮列G2、行星齿轮列PG、第三离合器C3、第三齿轮列G3以及第二制动器B2。此时,第一离合器C1和第二离合器C2,同样设在副轴5上,并夹着第一齿轮列G1和第二齿轮列G2。
这样,可以构成为根据齿轮的大小和搭载车辆的状况,而自由设置自动变速器所具有的构件。
如上所述,若将第一齿轮列G1和第二齿轮列G2的两组齿轮列作为被行星齿轮列PG的环形齿轮R所驱动的齿轮列而使用,则能够构成前进六挡、倒车一挡的自动变速器,但通过如图7所示将此齿轮列形成1组,能够构成前进四挡、倒车一挡的自动变速器(在图7中,对于与图1相同的部件也标注相同的符号并省略其说明)。图8和图9示出了和此前进4挡的自动变速器的速度线图的关系以及变速控制关系。在这种情况下,也能够通过在平行轴式自动变速器中组合行星齿轮列,而实现传递效率高、紧凑的自动变速器。另外,与上述的情况相同,接合机构的控制可以是顺序变速,变速控制容易。
如从以上说明可知,根据本发明,通过在平行轴式自动变速器中组合行星齿轮列,在自动变速器的传递效率的燃料消耗率的贡献度较低的低速段,使用行星齿轮列而进行变速,在燃料消耗率贡献度高的高速段,仅通过设于平行轴上的齿轮列进行变速,从而能够提供一种紧凑且燃料消耗率高的自动变速器。此外,通过多数设置由行星齿轮列的环形齿轮元件所驱动的齿轮,变速范围的多级化也较为容易,能够进一步提高燃料消耗率效率。
另外,因为使用行星齿轮列也能够实现倒车速度范围,所以自动变速器的紧凑化较为容易。
另外,为了进一步提高传递效率,对于制动器机构也可以使用单向制动器,另外,对于反向速度范围,也可以不依赖于制动器机构,而由反向齿轮列实现。
Claims (9)
1、一种自动变速器,
具有:
行星齿轮列,其具有中心齿轮元件、托架元件以及环形齿轮元件,所述中心齿轮元件与输入轴相连接;
输出轴,其与所述行星齿轮列的旋转轴平行设置;
托架驱动齿轮列,其由配置成与所述托架元件同轴且可以旋转的托架驱动齿轮,以及与所述托架驱动齿轮啮合并与所述输出轴相连接的托架从动齿轮构成;
托架驱动齿轮列用离合器机构,其将所述托架驱动齿轮摘挂自由地连接在所述托架元件上;
行星齿轮列用离合器机构,其将所述中心齿轮元件和所述环形齿轮元件摘挂自由地连接,
其特征在于,还具有:
环形齿轮用制动机构,其可固定保持所述环形齿轮元件;
环形驱动齿轮列,其由连接于所述环形齿轮元件的环形驱动齿轮,以及与所述环形驱动齿轮啮合而设于所述输出轴上并可相对旋转的环形从动齿轮构成;
环形驱动齿轮列用离合器机构,其将所述环形从动齿轮摘挂自由地连接在所述输出轴上。
2、根据权利要求1所述的自动变速器,其特征在于,所述行星齿轮列是单小齿轮型。
3、根据权利要求1或2所述的自动变速器,其特征在于,所述环形驱动齿轮列,由并列设置的两组齿轮列构成,并且所述环形驱动齿轮列用离合器机构,由分别将所述两组的环形从动齿轮摘挂自由地连接在所述输出轴的两组离合器机构构成。
4、根据权利要求1所述的自动变速器,其特征在于,设有第二输入轴,位于与所述输入轴的同轴上,所述环形驱动齿轮和所述托架驱动齿轮分别设在所述第二输入轴上,并旋转自由。
5、根据权利要求1所述的自动变速器,其特征在于,具有可固定保持所述托架元件的托架用制动机构。
6、根据权利要求5所述的自动变速器,其特征在于,设有第二输入轴,位于与所述输入轴的同轴上,所述环形驱动齿轮和所述托架驱动齿轮分别设在所述第二输入轴上,并旋转自由;
所述托架用制动机构被安装在所述第二输入轴上,通过所述第二输入轴由所述托架用制动机构可固定保持所述托架元件。
7、根据权利要求5所述的自动变速器,其特征在于,所述环形齿轮用制动机构由单向制动器构成,其限制所述环形齿轮元件向所述中心齿轮元件的旋转方向的逆方向进行旋转并固定保持。
8、根据权利要求5所述的自动变速器,其特征在于,所述托架用制动机构由附有空挡功能的单向制动器构成,其可切换自由状态和锁定状态,在自由状态时使所述托架元件自由旋转,在锁定状态时,限制所述托架元件向所述中心齿轮元件的旋转方向旋转并固定保持。
9、根据权利要求5所述的自动变速器,其特征在于,
将所述托架从动齿轮设于所述输出轴上,并可相对旋转;
并具有:
反向齿轮列,其由连接在所述托架驱动齿轮上的反向驱动齿轮、设于所述输出轴上可相对旋转的反向从动齿轮、与所述反向驱动齿轮以及所述反向从动齿轮啮合的惰轮构成;
前进倒车切换用离合器机构,其将所述托架从动齿轮和所述反向从动齿轮的任一方结合在所述输出轴上。
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