CN101303066B - 用于车辆的八速自动变速器 - Google Patents

Abstract

一种八速自动变速器，包括单小齿轮行星齿轮组、双小齿轮行星齿轮组、复合行星齿轮组、第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器、第一制动器、第二制动器和单向离合器。单小齿轮行星齿轮组包括第一内齿圈、第一太阳轮和第一行星齿轮架，双小齿轮行星齿轮组包括第二内齿圈、第二太阳轮和第二行星齿轮架。复合行星齿轮组包括通过第一离合器可变连接至第二太阳轮的短齿太阳轮、与短齿太阳轮啮合的短齿小齿轮、固定连接至第二行星齿轮架的长齿太阳轮、与短齿小齿轮和长齿太阳轮啮合并通过第三离合器可变连接至输入轴的长齿小齿轮、以及与长齿小齿轮啮合并通过第四离合器可变连接至第二行星齿轮架和长齿太阳轮并且连接至输出轴的第三内齿圈。

Description

用于车辆的八速自动变速器

与相关申请的相互参照

本申请要求于2007年5月8日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2007-0044649号的优先权和权益，上述申请的全部内容合并于此以作参考。

技术领域

本发明涉及八速自动变速器。更加具体地说，本发明涉及八速自动变速器，该八速自动变速器包括可以平顺地将液压供给至离合器的中央支撑件以及具有小直径的输入轴。

背景技术

自动变速器的典型换档机构使用多个行星齿轮组的组合。这种自动变速器的动力传动系改变接收自自动变速器的扭矩变换器的转速和扭矩，并且将改变后的扭矩传递至输出轴。

当变速器实现更多数量的档位时，可以更加优化地设计该变速器的传动比，因此车辆能够具有更好的燃油里程(fuel mileage)以及更好的性能，这一点是公知的。出于这个理由，实现更多档位的自动变速器一直处于持续的研究中。

此外，对于同样数量的档位，动力传动系的特征，例如耐久性、动力传输中的效率以及尺寸，很大程度上依赖于组合在一起的行星齿轮组的布局。因此，动力传动系的组合结构的设计也一直处于持续的研究中。

具有太多档位的手动变速器为驾驶员带来的不便在于太过频繁的换档操作。因此，因为自动变速器基本上不需要手动操作就能自动控制换档操作，具有更多档位的有利特征对于自动变速器来说就更为重要。

除了关于四速和五速的动力传动系的各种开发以外，最近已经开发出了八速自动变速器。

图1和图2是根据现有技术的八速自动变速器的原理图。

在上述方案中，液压通过在输入轴3中形成的液压线路(hydraulicline)供给至摩擦元件。

如图1和图2中所示，八速自动变速器具有三组行星齿轮组、四个离合器、两个制动器和多条液压线路。为了将液压供给至摩擦元件，不得不增大输入轴的直径，从而也不得不增大其它元件的尺寸。

输入轴的直径和元件的尺寸的增大导致自动变速器尺寸和重量的增大。

此外，通过输入轴供给的液压可以降低，并且由于通过旋转元件的液压通道的缘故，响应可能发生延迟。

对于八速自动变速器的情况，如图1和图2中所示，第二离合器C2以及第四离合器C4分别置于第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2之间以及第二行星齿轮组PG2和第三行星齿轮组PG3之间，该自动变速器的方案很复杂，从而难于形成替代性的液压线路。

在背景技术这个部分中所揭示的以上信息仅用来增强对本发明背景技术的理解，因此，可能包含这样的信息：该信息并未构成已经被本国本领域普通技术人员所知的现有技术。

发明内容

本发明致力于提供一种八速自动变速器。根据本发明的实施方案，第二离合器和第四离合器置于双小齿轮行星齿轮组和复合行星齿轮组之间，中央支撑件形成于第二离合器和第四离合器之间，以平顺地将液压供给至第二离合器和第四离合器。因此，输入轴可以具有很小的直径。

根据本发明的例示性实施方案的用于车辆的八速自动变速器可以包括单小齿轮行星齿轮组、双小齿轮行星齿轮组、复合行星齿轮组、第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器、第一制动器、第二制动器和单向离合器。单小齿轮行星齿轮组包括固定连接至输入轴的第一内齿圈、固定连接至外壳的第一太阳轮、以及第一行星齿轮架；双小齿轮行星齿轮组包括通过平行布置的第一制动器和单向离合器可变地连接至外壳的第二内齿圈、固定连接至第一行星齿轮架的第二太阳轮、以及通过第二离合器可变地连接至第二内齿圈第二行星齿轮架；复合行星齿轮组包括通过第一离合器可变地连接至第二太阳轮的短齿太阳轮(short sun gear)、与短齿太阳轮啮合的短齿小齿轮(shortpinion)、固定连接至第二行星齿轮架的长齿太阳轮、与短齿小齿轮和长齿太阳轮啮合并通过第三离合器可变地连接至输入轴的长齿小齿轮、以及第三内齿圈，其中第三内齿圈与长齿小齿轮啮合并通过第四离合器可变地连接至第二行星齿轮架和长齿太阳轮，并且连接至输出轴；第二制动器可以可变地将第二行星齿轮架和长齿太阳轮固定至外壳；第二离合器和第四离合器可以置于双小齿轮行星齿轮组和复合行星齿轮组之间；中央支撑件可以形成于第二离合器和第四离合器之间，以将液压供给至第二离合器和第四离合器。

中央支撑件可以包括垂直于输入轴的中央支撑件竖直部分、平行于输入轴的中央支撑件水平部分、形成于中央支撑件竖直部分内的第一液压线路以及形成于中央支撑件水平部分内的第二液压线路。第二液压线路可以连接至形成于中央支撑件水平部分内以将液压供给至第二离合器液压室的第三液压线路，并且可以连接至形成于中央支撑件水平部分内的第四液压线路以将液压供给至第四离合器的液压室。

第二液压线路可以连接至第五液压线路以将液压供给至第二离合器平衡室，并且可以连接至第六液压线路以液压供给至第四离合器平衡室。

附图说明

图1是根据现有技术的用于车辆的八速自动变速器的原理图。

图2是根据另外的现有技术的用于车辆的八速自动变速器的原理图。

图3是根据本发明的例示性实施方案的用于车辆的八速自动变速器的原理图。

图4是根据本发明的例示性实施方案的用于车辆的八速自动变速器的档位图。

图5是根据本发明的例示性实施方案的用于车辆的八速自动变速器的操作图表。

图6是根据本发明的例示性实施方案的用于车辆的八速自动变速器的图，显示对第四离合器的液压供给。

图7是根据本发明的例示性实施方案的用于车辆的八速自动变速器的图，显示对第二离合器的液压供给。

图8是根据本发明的例示性实施方案的用于车辆的八速自动变速器的图，显示对第二和第四离合器平衡室的液压供给。

图中表示主要元件的附图标记的描述

1：外壳                       3：输入轴

5：输出轴                     10：中央支撑件

11：中央支撑件竖直部分        13：第一液压线路

21：中央支撑件水平部分

23：第二液压线路

25：第三液压线路              27：第四液压线路

31：第二离合器液压室

33：第四离合器液压室

41：第二离合器平衡室          43：第五液压线路

51：第四离合器平衡室          53：第六液压线路

PG1：第一行星齿轮组           PG2：第二行星齿轮组

PG3：第三行星齿轮组           S1：第一太阳轮

R1：第一内齿圈                PC1：第一行星齿轮架

S2：第二太阳轮                R2：第二内齿圈

PC2：第二行星齿轮架           SS：短齿太阳轮

LS：长齿太阳轮                SP：短齿小齿轮

LP：长齿小齿轮                PC3：第三行星齿轮架

R3：第三内齿圈                C1：第一离合器

C2：第二离合器                C3：第三离合器

C4：第四离合器                B1：第一制动器

B2：第二制动器                OWC：单向离合器

具体实施方式

以下将以附图为参考具体描述本发明的例示性实施方案。

为了便于理解，在图1至图8中示出的附图标记表示相同的元件。

图3是根据本发明的例示性实施方案的用于车辆的八速自动变速器的原理图。

如图3所示，本发明的例示性实施方案的用于车辆的八速自动变速器包括第一、第二、第三和第四行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4、第一、第二、第三和第四离合器C1、C2、C3和C4、第一和第二制动器B1和B2以及单向离合器OWC。

第一、第二和第三行星齿轮组PG1、PG2和PG3从输入轴3处以第一、第二和第三行星齿轮组PG1、PG2和PG3的顺序排列。

第一行星齿轮组PG1以单小齿轮行星齿轮组的形式形成，包括固定连接至输入轴3的第一内齿圈R1、固定连接至外壳1的第一太阳轮S1以及第一行星齿轮架PC1。

第二行星齿轮组PG2以双小齿轮行星齿轮组的形式形成，包括通过平行布置的第一制动器B1和单向离合器OWC可变地固定至外壳1的第二内齿圈R2、固定连接至第一行星齿轮架PC1的第二太阳轮S2以及通过第二离合器C2可变地连接至第二内齿圈R2的第二行星齿轮架PC2。

第三行星齿轮组PG3以复合行星齿轮组的形式形成，包括通过第一离合器C1可变地连接至第二太阳轮S2的短齿太阳轮SS、与短齿太阳轮SS啮合的短齿小齿轮SP、固定连接至第二行星齿轮架PC2的长齿太阳轮LS、与短齿小齿轮SP和长齿太阳轮LS啮合并且通过第三离合器C3可变地连接至输入轴3的长齿小齿轮LP、以及与长齿小齿轮LP啮合并通过第四离合器C4可变地连接至第二行星齿轮架PC2和长齿太阳轮LS并且连接至输出轴5的第三内齿圈R3。

第二离合器B2可以可变地将第二行星齿轮架PC2和长齿太阳轮LS固定至外壳1。

第二离合器C2和第四离合器C4置于第二和第三行星齿轮组PG2和PG3之间。

根据本发明的例示性实施方案的用于车辆的八速自动变速器的档位图和操作图表如图4和图5中所示。

如图5中所示，第一离合器C1和第一制动器B1或者第一离合器C1和单向离合器OWC在第一前进档中工作，第一离合器C1和第二制动器B2在第二前进档中工作，第一离合器C1和第四离合器C4在第三前进档中工作，第一离合器C1和第三离合器C3在第四前进档中工作，第三离合器C3和第四离合器C4在第五前进档中工作，第二离合器C2和第三离合器C3在第六前进档中工作，第三离合器C3和第二制动器B2在第七前进档中工作，第三离合器C3和第一制动器B1在第八前进档中工作，第四离合器C4和第一制动器B1在倒档中工作。

以下将以图4为参考具体描述根据本发明的实施方案的用于车辆的八速自动变速器的换档操作。

在图4中，在水平部分线上的“0”表示转速为零，“1”意味着转速等于输入轴3的转速。

第一离合器C1和第一制动器B1或者第一离合器C1和单向离合器OWC在第一前进档中工作。

然后，第一内齿圈R1接收发动机速度输入，第一太阳轮S1和第二内齿圈R2充当固定元件。在这种情况下，根据第一、第二和第三行星齿轮组SG1、SG2和PG3的协同反应，第一速度线形成，输出元件第三内齿圈R3以速度第1旋转，实现到第一前进档的换档。

第一离合器C1和第二制动器B2在第二前进档中工作。

然后，第一内齿圈R1接收发动机的输入，第一太阳轮S1、第二行星齿轮架PC2和长齿太阳轮LS充当固定元件。在这种情况下，根据第一、第二和第三行星齿轮组SG1、SG2和PG3的协同反应，第二速度线形成，输出元件第三内齿圈R3以第2速度旋转，实现到第二前进档的换档。

第一离合器C1和第四离合器C4在第三前进档中工作。

然后，第一内齿圈R1接收发动机的输入，第一太阳轮S1充当固定元件。在这种情况下，根据第一、第二和第三行星齿轮组SG1、SG2和PG3的协同反应，第三速度线形成，输出元件第三内齿圈R3以第3速度旋转，实现到第三前进档的换档。

第一离合器C1和第三离合器C3在第四前进档中工作。

然后，第一内齿圈R1和长齿小齿轮LP接收发动机的输入，第一太阳轮S1充当固定元件。在这种情况下，根据第一、第二和第三行星齿轮组SG1、SG2和PG3的协同反应，第四速度线形成，输出元件第三内齿圈R3以第4速度旋转，实现到第四前进档的换档。

第三离合器C3和第四离合器C4在第五前进档中工作。

然后，长齿小齿轮LP接收发动机的输入。在这种情况下，根据第一、第二和第三行星齿轮组SG1、SG2和PG3的协同反应，第五速度线形成，输出元件第三内齿圈R3以第5速度旋转，实现到第五前进档的换档。

第二离合器C2和第三离合器C3在第六前进档中工作。

然后，第一内齿圈R1和长齿小齿轮LP接收发动机的输入，第一太阳轮R1充当固定元件。在这种情况下，根据第一、第二和第三行星齿轮组SG1、SG2和PG3的协同反应，第六速度线形成，输出元件第三内齿圈R3以第6速度旋转，实现到第六前进档的换档。

第三离合器C3和第二制动器B2在第七前进档中工作。

然后，第一内齿圈R1和长齿小齿轮LP接收发动机的输入，第一太阳轮S1、第二行星齿轮架PC2和长齿太阳轮LS充当固定元件。在这种情况下，根据第一、第二和第三行星齿轮组SG1、SG2和PG3的协同反应，第七速度线形成，输出元件第三内齿圈R3以第7速度旋转，实现到第七前进档的换档。

第三离合器C3和第一制动器B1在第八前进档中工作。

然后，第一内齿圈R1和长齿小齿轮LP接收发动机的输入，第二内齿圈R2充当固定元件。在这种情况下，根据第一、第二和第三行星齿轮组SG1、SG2和PG3的协同反应，第八速度线形成，输出元件第三内齿圈R3以第8速度旋转，实现到第八前进档的换档。

第四离合器C4和第一制动器B1在倒档中工作。

然后，第一内齿圈R1接收发动机的输入，第二内齿圈R2充当固定元件。在这种情况下，根据第一、第二和第三行星齿轮组SG1、SG2和PG3的协同反应，倒车速度线形成，输出元件第三内齿圈R3以速度R旋转，实现到倒档的换档。

上述关于行星齿轮组的速度线对于本领域技术人员来说是显而易见的，因此省略其具体描述。

根据本发明的例示性实施方案的用于车辆的八速自动变速器，如图3中所示，将第二离合器C2和第四离合器C4置于第二行星齿轮组PG2和第三行星齿轮组PG3之间。因此，用于将液压供给至第二离合器C2和第四离合器C4的中央支撑件10可以形成于第二离合器C2和第四离合器C4之间。

具有中央支撑件10的根据本发明的例示性实施方案的八速自动变速器的原理如图6、图7和图8中所示。

中央支撑件10包括垂直于输入轴3的中央支撑件竖直部分11和平行于输入轴3的中央支撑件水平部分21。

第一液压线路13形成于中央支撑件竖直部分11内，第二液压线路23形成于中央支撑件水平部分21内。

第二液压线路23连接至第三液压线路25，该第三液压线路25形成于中央支撑件水平部分21内以将液压供给至操作第二离合器C2的第二离合器液压室31。

因此，液压能够通过第一液压线路13、第二液压线路23和第三液压线路25供给至第二离合器液压室31。

如图7中所示，第二液压线路连接至第四液压线路27，该第四液压线路27形成于中央支撑件水平部分21内以将液压供给至操作第四离合器C4的第四离合器液压室33。

因此，液压能够通过第一液压线路13、第二液压线路23和第四液压线路27供给至第四离合器液压室33。

用于将液压供给至离合器平衡室41的液压线路如图8中所示。

如图8中所示，形成第五液压线路43以将液压供给至第二离合器平衡室41，并且第五液压线路43连接至第二液压线路23。

因此，液压能够通过第一液压线路13、第二液压线路23和第五液压线路43供给至第二离合器平衡室41。

形成第六液压线路53以将液压供给至第四离合器平衡室51，并且第六液压线路53连接至第二液压线路23。

因此，液压能够通过第一液压线路13、第二液压线路23和第六液压线路53供给至第四离合器平衡室51。

虽然已经通过结合当前认为是实用的例示性实施方案来描述了本发明，但应该认识到的是，本发明并不是仅仅限制于所揭示的实施方案；相反地，本发明覆盖包括在所附的权利要求的精神和范畴之内的不同修改和等价形式。

根据本发明的实施方案，第二离合器和第四离合器置于第二行星齿轮组和第三行星齿轮组之间，中央支撑件形成于第二离合器和第四离合器之间，从而使得液压能够平顺地供给至第二离合器和第四离合器。于是，输入轴的直径能够减小，八速自动变速器的整体尺寸和重量能够减小。

此外，由于液压通过中央支撑件部分供给，能够防止液压的损失和反应的延迟。

Claims (2)

1.一种用于车辆的八速自动变速器，包括单小齿轮行星齿轮组、双小齿轮行星齿轮组、复合行星齿轮组、第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器、第一制动器、第二制动器和单向离合器，

其中单小齿轮行星齿轮组包括固定连接至输入轴的第一内齿圈、固定连接至外壳的第一太阳轮、以及第一行星齿轮架；

双小齿轮行星齿轮组包括通过平行布置的第一制动器和单向离合器可变地连接至外壳的第二内齿圈、固定连接至第一行星齿轮架的第二太阳轮、以及通过第二离合器可变地连接至第二内齿圈的第二行星齿轮架；

复合行星齿轮组包括通过第一离合器可变地连接至第二太阳轮的短齿太阳轮、与短齿太阳轮啮合的短齿小齿轮、固定连接至第二行星齿轮架的长齿太阳轮、与短齿小齿轮和长齿太阳轮啮合并通过第三离合器可变地连接至输入轴的长齿小齿轮、以及与长齿小齿轮啮合并通过第四离合器可变地连接至第二行星齿轮架和长齿太阳轮并且连接至输出轴的第三内齿圈；

第二制动器可变地将第二行星齿轮架和长齿太阳轮固定至外壳；

第二离合器和第四离合器置于双小齿轮行星齿轮组和复合行星齿轮组之间；以及

中央支撑件形成于第二离合器和第四离合器之间，以将液压供给至第二离合器和第四离合器；

其中中央支撑件包括垂直于输入轴的中央支撑件竖直部分、平行于输入轴的中央支撑件水平部分、形成于中央支撑件竖直部分内的第一液压线路以及形成于中央支撑件水平部分内的第二液压线路；并且

第二液压线路连接至形成于中央支撑件水平部分内以将液压供给至第二离合器液压室的第三液压线路，并且连接至形成于中央支撑件水平部分内以将液压供给至第四离合器液压室的第四液压线路。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的八速自动变速器，其中第二液压线路连接至第五液压线路以将液压供给至第二离合器平衡室，并且连接至第六液压线路以液压供给至第四离合器平衡室。

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