CN101382185A - 用于车辆的八速自动变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于车辆的八速自动变速器，包括多个行星齿轮组、多个离合器、多个制动器以及单向离合器，其中第一离合器和第三离合器设置于混合行星齿轮组和输出轴之间，从而简化了润滑结构的设计并且减小了摩擦元件的直径。

Description

用于车辆的八速自动变速器
相关申请的交叉引用
本申请要求申请日为2007年9月6日、申请号为10-2007-0090665韩国专利申请的优先权和权益，其全部内容在此引入并进行参考。
技术领域
本发明涉及八速自动变速器。本发明尤其涉及一种八速自动变速器，其结合了多个行星齿轮组，且其第一离合器和第三离合器位于一个混合组合行星齿轮组和输出轴之间，从而能够使其润滑机构得到简化。
背景技术
普通的自动变速器的换挡机构采用多个行星齿轮组的组合。该种自动变速器的动力系改变转速并改变从自动变速器的转矩变换器所接收而来的扭矩，并且将被改变后的扭矩传送到输出轴。
众所周知，当变速器具有更多档位速度时，变速器的速比可以得到更为优化的设计，因此车辆能够具有更好的燃料里程和更好的性能。由于此因，对能够实现更多的档位速度的自动变速器的研究一直在进行。
另外，对于相同数量的档位速度而言，动力系的性能，诸如寿命、动力传动效率以及尺寸大小，很大程度上取决于被组合的行星齿轮组的布置。所以，对于动力系的组合结构设计的研究也在进行中。
具有太多档位速度的手动变速器给司机带来过度频繁换档操作的不便。所以，更多档位速度的优点对于自动变速器更为重要，因为自动变速器自动控制换档操作，而基本上无需手动操作。
除了对四速和五速动力系的各种开发外，近来八速自动变速器也得到了发展。
在八速自动变速器中，诸如制动器和离合器这样的摩擦元件的布置会影响润滑结构的设计，并可以决定自动变速器的大小和重量。
在本申请背景技术中的上述公开的信息只是为了加强对本发明的背景的了解，因此，它可能包含有这样的信息：该信息并不构成已为本国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，其将多个行星齿轮组组合在一起，并且其第一离合器和第三离合器设置于混合行星齿轮组和输出轴之间。
第一离合器和第三离合器设置于混合行星齿轮组和输出轴之间，从而简化了润滑结构的设计并且减小了摩擦元件的直径。
根据本发明典型实施例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、混合行星齿轮组、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、单向离合器，其中：设置输入轴以接收发动机动力。单小齿轮行星齿轮组包括与输入轴固定相连的第一环形齿轮、与壳体固定相连的第一中心齿轮、和第一行星架；双小齿轮行星齿轮组包括通过相互平行布置的第一制动器和单向制动器可变动地固定到壳体的第二环形齿轮、与第一行星架固定相连的第二中心齿轮、和通过第二离合器可变地连接到第二环形齿轮的第二行星架；而混合行星齿轮组包括通过第一离合器与第二中心齿轮可变地相连的短中心齿轮、与短中心齿轮啮合的短小齿轮、与第二行星架固定相连的长中心齿轮、与短小齿轮和长中心齿轮相啮合并通过第三离合器与输入轴可变地相连的长小齿轮、与长小齿轮相啮合且通过第四离合器与第二行星架和长中心齿轮可变地相连并且与输出轴相连的第三环形齿轮。第二制动器将第二行星架和长中心齿轮可变地固定到壳体；单小齿轮行星齿轮组、双小齿轮行星齿轮组、混合行星齿轮组从发动机开始以单小齿轮行星齿轮组、双小齿轮行星齿轮组、混合行星齿轮组的顺序排布；并且第一离合器和第三离合器设置于混合行星齿轮组和输出轴之间。
用于操纵第一离合器的第一离合器活塞室可以设置于输入轴和第三离合器内径之间。
用于操纵第三离合器的第三离合器活塞室可以设置于第三离合器活塞室和输出转轴之间。
第二离合器和第四离合器可以设置于混合行星齿轮组和双小齿轮行星齿轮组之间。
如上所述，根据本发明典型实施例，第一离合器和第三离合器设置于混合行星齿轮组和输出轴之间，从而可以简化润滑结构的设计并且可以减小摩擦元件的直径。
附图说明
图1是根据本发明典型实施例车辆的八速自动变速器的示意图。
图2是根据本发明典型实施例车辆的八速自动变速器的速度图。
图3是根据本发明典型实施例车辆的八速自动变速器的操作图。
图4是根据本发明典型实施例车辆的八速自动变速器的示意图，并且显示了第一离合器和第三离合器的布置。
图5是根据本发明另一典型实施例车辆的八速自动变速器的示意图，并且显示了第一离合器和第三离合器的布置。
<附图中主要部件附图标记的描述>
10：壳体                   20：发动机
30：输入轴                 40，45：输出轴
50，55：第一离合器活塞室   60，65：第三离合器活塞室
70，75：第三离合器内径
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：第一中心齿轮
R1：第一环形齿轮           PC1：第一行星架
S2：第二中心齿轮           R2：第二环形齿轮
PC2：第二行星架            SS：短中心齿轮
LS：长中心齿轮             SP：短小齿轮
LP：长小齿轮               PC3：第三行星架
R3：第三环形齿轮           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
以下将结合附图对本发明的典型实施例进行详细说明。
图1至图5中所示附图标记代表相同的元件以便易于理解。
图1是根据现有技术的车辆的八速自动变速器的示意图。
如图1所示，本发明典型实施例车辆的八速自动变速器包括第一、第二、第三、第四行星齿轮组PG1、PG2、PG3、PG4、第一、第二、第三、第四离合器C1、C2、C3、C4、第一、第二制动器B1、B2以及单向离合器OWC。
发动机20产生的动力经输入转轴30输送。
第一、第二、第三行星齿轮组PG1、PG2、PG3从输入转轴30开始的排布顺序是：第一、第二、第三行星齿轮组PG1、PG2、PG3。
第一行星齿轮组PG1由单小齿轮行星齿轮组形成，其包括与输入转轴30固定相连的第一环形齿轮R1、与壳体10固定相连的第一中心齿轮S1、和第一行星架PC1。
第二行星齿轮组PG2由双小齿轮行星齿轮组形成，其包括通过相互平行的第一制动器B1和单向制动器OWC可变动地固定到壳体10的第二环形齿轮R2、与第一行星架PC1固定相连的第二中心齿轮S2、通过第二离合器C2可变地连接到第二环形齿轮R2的第二行星架PC2。
第三行星齿轮组PG3由混合行星齿轮组形成，其包括通过第一离合器C1与第二中心齿轮S2可变地相连的短中心齿轮SS、与短中心齿轮SS啮合的短小齿轮SP、与第二行星架PC2固定相连的长中心齿轮LS、与短小齿轮SP和长中心齿轮LS相啮合并通过第三离合器C3与输入轴3可变地相连的长小齿轮LP、与长小齿轮LP相啮合且通过第四离合器C4与第二行星架PC2和长中心齿轮LS可变地相连并且与输出轴40相连的第三环形齿轮R3。
第二制动器B2可以可变地将第二行星架PC2和长中心齿轮LS固定到壳体10。
第二离合器C2和第四离合器C4设置于第二和第三行星齿轮组PG2和PG3之间。
图2和图3显示了根据本发明典型实施例车辆的八速自动变速器的速度图和操作图。
如图3所示，为了得到第一前进速度需要操纵第一离合器C1和第一制动器B1或者第一离合器C1和单向离合器OWC，为了得到第二前进速度需要操纵第一离合器C1和第二制动器B2，为了得到第三前进速度需要操纵第一离合器C1和第四离合器C4，为了得到第四前进速度需要操纵第一离合器C1和第三离合器C3，为了得到第五前进速度需要操纵第三离合器C3和第四离合器C4，为了得到第六前进速度需要操纵第二离合器C2和第三离合器C3，为了得到第七前进速度操纵需要第三离合器C3和第二制动器B2，为了得到第八前进速度操纵需要第三离合器C3和第一制动器B1，为了得到倒车速度需要操纵第四离合器C4和第一制动器B1。
下面参考图2，详细描述根据本发明车辆的八速自动变速器的换档操作。
图2中，在水平线(horizontal portion line)中的“0”表示转速为零，而“1”表示转速等于输入轴3的转速。
为了得到第一前进速度，操纵第一离合器C1和第一制动器B1或者第一离合器C1和单向离合器OWC。
然后，第一环形齿轮R1接收发动机速度的输入，并且第一中心齿轮S1和第二环形齿轮R2作为固定元件。在此情形，根据第一、第二、第三行星齿轮组SG1、SG2、PG3的协同反应，形成第一速度线并且第三环形齿轮R3的输出元件以速度1TH旋转，从而实现向第一前进速度的换档。
为了得到第二前进速度，操纵第一离合器C1和第二制动器B2。
然后，第一环形齿轮R1接收发动机速度的输入，并且第一中心齿轮S1、第二行星架PC2、和长中心齿轮LS作为固定元件。在此情形下，根据第一、第二、第三行星齿轮组SG1、SG2、PG3的协同反应，形成第二速度线并且第三环形齿轮R3的输出元件以速度2ND旋转，从而实现向第二前进速度的换档。
为了得到第三前进速度，操纵第一离合器C1和第四离合器C4。
然后，第一环形齿轮R1接收发动机的输入，并且第一中心齿轮S1作为固定元件。在此情形下，根据第一、第二、第三行星齿轮组SG1、SG2、PG3的协同反应，形成第三速度线并且第三环形齿轮R3的输出元件以速度3RD旋转，从而实现向第三前进速度的换档。
为了得到第四前进速度，操纵第一离合器C1和第三离合器C3。
然后，第一环形齿轮R1和长小齿轮LP接收发动机的输入，并且第一中心齿轮S1作为固定元件。在此情形下，根据第一、第二、第三行星齿轮组SG1、SG2、PG3的协同反应，形成第四速度线并且第三环形齿轮R3的输出元件以速度4TH旋转，从而实现向第四前进速度的换档。
为了得到第五前进速度，操纵第三离合器C3和第四离合器C4。
然后，长小齿轮LP接收发动机的输入。在此情形下，根据第一、第二、第三行星齿轮组SG1、SG2、PG3的协同反应，形成第五速度线并且第三环形齿轮R3的输出元件以速度5TH旋转，从而实现向第五前进速度的换档。
为了得到第六前进速度，操纵第六离合器C2和第三离合器C3。
然后，第一环形齿轮R1和长小齿轮LP接收发动机的输入，并且第一中心齿轮R1作为固定元件。在此情形下，根据第一、第二、第三行星齿轮组SG1、SG2、PG3的协同反应，形成第六速度线并且第三环形齿轮R3的输出元件以速度6TH旋转，从而实现向第六前进速度的换档。
为了得到第七前进速度，操纵第三离合器C3和第二制动器B2。
然后，第一环形齿轮R1和长小齿轮LP接收发动机的输入，并且第一中心齿轮S1、第二行星架PC2、长中心齿轮LS作为固定元件。在此情形，根据第一、第二、第三行星齿轮组SG1、SG2、PG3的协同反应，形成第七速度线并且第三环形齿轮R3的输出元件以速度7TH旋转，从而实现向第七前进速度的换档。
为了得到第八前进速度，操纵第三离合器C3和第一制动器B1。
然后，第一环形齿轮R1和长小齿轮LP接收发动机的输入，并且第二环形齿轮R2作为固定元件。在此情形下，根据第一、第二、第三行星齿轮组SG1、SG2、PG3的协同反应，形成第八速度线并且第三环形齿轮R3的输出元件以速度8TH旋转，从而实现向第八前进速度的换档。
为了得到倒车速度，操纵第四离合器C4和第一制动器B1。
然后，第一环形齿轮R1接收发动机的输入，并且第二环形齿轮R2作为固定元件。在此情形下，根据第一、第二、第三行星齿轮组SG1、SG2、PG3的协同反应，形成倒车速度线并且第三环形齿轮R3的输出元件以速度R旋转，从而实现向倒车速度的换档。
如上所述，相应于行星齿轮组的速度线对于本领域普通技术人员是显而易见的，所以省略其详细描述。
如图1所示，在根据本发明典型实施例的八速自动变速器中，第一离合器C1和第三离合器C3设置于输出轴40和第三行星齿轮组PG3之间。所以，可以设置一个用于润滑和冷却第一离合器C1和第三离合器C3的润滑管线(lubrication line)，从而可以得到简化的结构。
图4是根据本发明典型实施例车辆的八速自动变速器的示意图，并且显示了第一离合器和第三离合器的布置。
参见图4，第一离合器C1设置于第三离合器C3之内。
根据这种设置，自动变速器的总体结构紧凑，所以自动变速器的总体积可以减小。采用一个润滑管线可以同时润滑和冷却第一离合器C1和第三离合器C3。
图5是根据本发明另一典型实施例车辆的八速自动变速器的示意图，并且显示了第一离合器和第三离合器的布置。
参见图5，第一离合器C1和第三离合器C3几乎呈平行布置。
如图5所示，可以减少摩擦板的直径和数量，从而得到设计的自由，自动变速器的总体结构紧凑，自动变速器的总体积可以减小。
在图4(和图5)中，用于操纵第一离合器C1的第一离合器活塞室50(和55)设置于第三离合器内径70和输入轴20之间。
用于操纵第三离合器C3的第三离合器活塞室60(和65)设置于第一离合器活塞室50(和55)和输出轴40(和45)之间。
第二离合器C2和第四离合器C4设置于混合行星齿轮组PG3和双小齿轮行星齿轮组PG2之间。
所以，可以很容易地设计用于向第二离合器C2和第四离合器C4提供液动压力的液压管线，并且可以减少自动变速器的总体积。
虽然现以可实施典型实施例的方式对本发明进行了描述，但是应当了解，本发明并不限于所公开的实施例，而相反地，其意在涵盖在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同设置。

Claims (4)

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、混合行星齿轮组、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、单向离合器，其中：
设置有用于接收发动机动力的输入轴；
单小齿轮行星齿轮组包括与输入轴固定相连的第一环形齿轮、与壳体固定相连的第一中心齿轮、第一行星架；
双小齿轮行星齿轮组包括通过相互平行布置的第一制动器和单向离合器可变动地固定到壳体的第二环形齿轮、与第一行星架固定相连的第二中心齿轮、通过第二离合器可变地连接到第二环形齿轮的第二行星架；
混合行星齿轮组包括通过第一离合器与第二中心齿轮可变地相连的短中心齿轮、与短中心齿轮啮合的短小齿轮、与第二行星架固定相连的长中心齿轮、与短小齿轮和长中心齿轮相啮合并通过第三离合器与输入轴可变地相连的长小齿轮、与长小齿轮相啮合且通过第四离合器与第二行星架和长中心齿轮可变地相连并且与输出轴相连的第三环形齿轮，其中
第二制动器将第二行星架和长中心齿轮可变地固定到壳体，
单小齿轮行星齿轮组、双小齿轮行星齿轮组、混合行星齿轮组从发动机开始以单小齿轮行星齿轮组、双小齿轮行星齿轮组、混合行星齿轮组的顺序排布，和
第一离合器和第三离合器设置于混合行星齿轮组和输出轴之间。
2、根据权利要求1所述的用于车辆的八速自动变速器，其中用于操纵第一离合器的第一离合器活塞室设置于输入轴和第三离合器内径之间。
3、根据权利要求2所述的用于车辆的八速自动变速器，其中用于操纵第三离合器的第三离合器活塞室设置于第三离合器活塞室和输出转轴之间。
4、根据权利要求3所述的用于车辆的八速自动变速器，其中第二离合器和第四离合器设置于混合行星齿轮组和双小齿轮行星齿轮组之间。
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