CN103527732A - 一种七档行星自动变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于车辆传动技术领域，具体涉及一种七档行星自动变速器。为使两个前进档为超速档、传动比范围大、性能较优，满足轮式车辆的使用要求，本发明提供的七档行星自动变速器，包括行星排，安装在两端分别与输入轴、输出轴连接的输入构件、输出构件，传动构件、制动器和离合器，所述行星排有三个，所述传动构件有四个，所述制动器有四个，所述离合器有二个。由此，该七档行星自动变速器实现了七个前进档，传动比范围可达到8.941；三个行星排均为单星简单行星排，且k值在1.7～2.6范围内，结构紧凑，减少了变速器的体积和重量。

Description

一种七档行星自动变速器
技术领域
本发明属于车辆传动技术领域，具体涉及公路车辆用一种七档行星自动变速器。
背景技术
作为公路车辆用自动变速器，内燃机等动力经液力变矩器传至行星自动变速器的输入轴，按当前档位变速后，将动力从输出轴输出，并经差速器传至左、右驱动轮，而变速器大多数是由多个行星排、制动器和离合器组成。目前，主流的公路车辆用七档行星自动变速器传动比范围较大，且为四个行星排，体积和重量较大。为此，需寻找一种传动比范围小，适合公路车辆用七档行星自动变速器，采用三个行星排方案，以减小体积和重量。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种车辆用七档行星自动变速器，该自动变速器利用三个行星排、两个离合器和四个制动器实现七个前进档和一个倒档，其中的两个前进档为超速档，传动比范围适中，体积和重量小，性能较优，可以满足公路车辆对小传动比范围、轻量化七档行星自动变速器的需求。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供的一种七档行星自动变速器，包括行星排，安装在两端分别与输入轴、输出轴连接的输入构件1、输出构件2，传动构件、制动器和离合器，所述行星排有三个，分别为行星排PGS1、行星排PGS2和行星排PGS3；所述传动构件有四个，分别为传动构件3、传动构件4、传动构件5和传动构件6；所述制动器有四个，分别为制动器B1、制动器B2、制动器B3和制动器B4；所述离合器有二个，分别为离合器C1和离合器C2；
所述行星排PGS1分别与输入构件1、传动构件4和传动构件3连接；
所述行星排PGS2分别与传动构件4、传动构件5和输出构件2连接；
所述行星排PGS3分别与传动构件6、输出构件2和传动构件5连接；
所述输入构件1分别与行星排PGS1的太阳轮S1、离合器C1的内毂和离合器C2的外毂连接；
所述输出构件2分别与行星排PGS2的齿圈R2和行星排PGS3的行星架CA3连接；
所述传动构件3分别与行星排PGS1的齿圈R1和制动器B1的内毂连接；
所述传动构件4分别与行星排PGS1的行星架CA1、行星排PGS2的太阳轮S2和制动器B2的内毂连接；
所述传动构件5分别与行星排PGS2的行星架CA2、行星排PGS3的齿圈R3、离合器C2的内毂和制动器B3的内毂连接；
所述传动构件6分别与行星排PGS3的太阳轮S3、离合器C1的外毂和制动器B4的内毂连接；
所述制动器B1用于制动传动构件3；
所述制动器B2用于制动传动构件4；
所述制动器B3用于制动传动构件5；
所述制动器B4用于制动传动构件6；
所述离合器C1连接输入构件1和传动构件6；
所述离合器C2连接输入构件1和传动构件5；
其中，所述行星排均为单星简单行星排。
其中，所述的每个行星排分别包括太阳轮、行星架和齿圈。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明具备如下有益效果：
本发明提供的七档行星自动变速器采用三个行星排、四个制动器和二个离合器的方案，实现了七个前进档，传动比范围可达到8.941；三个行星排均为单星简单行星排，且k值在1.7～2.6范围内，结构紧凑，减少了变速器的体积和重量。
附图说明
图1为本发明提供的七档行星自动变速器各部件连接关系示意图，图中PGS1～PGS3为三个行星排，S1～S3为三个太阳轮，CA1～CA3为三个行星架，R1～R3为三个齿圈，B1～B4为四个制动器，C1～C2为两个离合器，1为输入构件，2为输出构件，3～6为传动构件。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明提供的七档行星自动变速器适用于公路车辆。其中各行星排按顺序排列，各个行星排之间利用传动构件连接，输入轴与输入构件1相连，一般为液力变矩器的涡轮轴，用于将发动机的动力经液力变矩器传至变速器。输出轴与输出构件2连接，通过分动器或差速器将动力传至前、后桥或左、右驱动轮。该行星自动变速器相对于旋转中心是完全对称的，图1中省略了旋转中心的下半部分，以下描述时不再作说明。
如图1所示，七档行星自动变速器，包括行星排，安装在两端分别与输入轴、输出轴连接的输入构件1、输出构件2，传动构件、制动器和离合器，所述行星排有三个，分别为行星排PGS1、行星排PGS2和行星排PGS3；所述传动构件有四个，分别为传动构件3、传动构件4、传动构件5和传动构件6；所述制动器有四个，分别为制动器B1、制动器B2、制动器B3和制动器B4；所述离合器有二个，分别为离合器C1和离合器C2；
所述的每个行星排分别包括太阳轮、行星架和齿圈。
所述行星排PGS1包括太阳轮S1、行星架CA1和齿圈R1三个旋转件，分别与输入构件1、传动构件4和传动构件3连接，太阳轮S1与输入构件1连接以输入动力，可通过制动器B1制动齿圈R1以使行星架CA1作为中间输出件将输入构件1的转速进行减速输出。
所述行星排PGS2包括太阳轮S2、行星架CA2和齿圈R2三个旋转件，分别与传动构件4、传动构件5和输出构件2连接，可在减速档通过制动器B3制动行星架CA2以使齿圈R2作为中间输出件将太阳轮S2的转速进行减速输出，或在增速档通过制动器B2制动太阳轮S2以使齿圈R2作为中间输出件将行星架CA2的转速进行增速输出。
所述行星排PGS3包括太阳轮S3、行星架CA3和齿圈R3三个旋转件，分别与传动构件6、输出构件2和传动构件5连接，可通过制动器B3制动齿圈R3以使行星架CA3作为输出件将太阳轮S3的转速进行减速输出。
所述输入构件1分别与行星排PGS1的太阳轮S1、离合器C1的内毂和离合器C2的外毂连接；
所述输出构件2分别与行星排PGS2的齿圈R2和行星排PGS3的行星架CA3连接；
所述传动构件3分别与行星排PGS1的齿圈R1和制动器B1的内毂连接；
所述传动构件4分别与行星排PGS1的行星架CA1、行星排PGS2的太阳轮S2和制动器B2的内毂连接；
所述传动构件5分别与行星排PGS2的行星架CA2、行星排PGS3的齿圈R3、离合器C2的内毂和制动器B3的内毂连接；
所述传动构件6分别与行星排PGS3的太阳轮S3、离合器C1的外毂和制动器B4的内毂连接；
所述制动器B1用于制动传动构件3；
所述制动器B2用于制动传动构件4；
所述制动器B3用于制动传动构件5；
所述制动器B4用于制动传动构件6；
所述离合器C1连接输入构件1和传动构件6；
所述离合器C2连接输入构件1和传动构件5；
所述行星排均为单星简单行星排。
制动器B1～B4、离合器C1和C2一般为多片式摩擦操纵件，利用液压油驱动活塞进行加压。各档的操纵方案实现如表1所示。
表1七档行星自动变速器实现方式及相应传动比、间比示意表
Figure BSA0000096361600000051
                              表中“○”表示操纵件结合
下面结合图1和表1对本发明的实例进行详细说明，需说明的是，本文所述之传动比是指输入轴转速与输出轴转速之比，行星排k值是指行星排的齿圈齿数与太阳轮齿数之比。
当制动器B1和制动器B4结合时，传动构件3和传动构件6制动，实现一档“1st”。
当离合器C1和制动器B3结合时，传动构件6与作为输入轴的输入构件1整体旋转，传动构件5制动，实现比一档“1st”传动比小的二档“2nd”。
当离合器C1和制动器B2结合时，传动构件6与作为输入轴的输入构件1整体旋转，传动构件4制动，实现比二档“2nd”传动比小的三档“3rd”。
当离合器C1和制动器B1结合时，传动构件6与作为输入轴的输入构件1整体旋转，传动构件3制动，实现比三档“3rd”传动比小的四档“4th”。
当离合器C1和离合器C2结合时，传动构件5和传动构件6同时与作为输入轴的输入构件1整体旋转，实现比四档“4th”传动比小的五档“5th”。
当离合器C2和制动器B1结合时，传动构件5与作为输入轴的输入构件1整体旋转，传动构件3制动，实现比五档“5th”传动比小的六档“6th”。
当离合器C2和制动器B2结合时，传动构件5与作为输入轴的输入构件1整体旋转，传动构件4制动，实现比六档“6th”传动比小的七档“7th”。
当制动器B1和制动器B3结合时，传动构件3和传动构件5制动，实现倒档“Rev”。
各档传动比由三个行星排的k值决定。例如，k1=k2≈1.712和k3≈2.51时，即可得到表1所示的各档传动比，相邻档位传动比的间比基本合适，同时，前进档的总传动比范围(5.642／0.631)达到8.941，这样就获得了整体性能较优的传动比特性。
本发明提供的七档行星自动变速器的三个行星排PGS1～PGS3均为单星简单行星排，且k值在1.7～2.6范围内，可使三个行星排PGS1～PGS3的径向尺寸较小，同时，获得了整体性能较优的传动比特性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以进行若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种七档行星自动变速器，包括行星排，安装在两端分别与输入轴、输出轴连接的输入构件(1)、输出构件(2)，传动构件、制动器和离合器，其特征在于：所述行星排有三个，分别为行星排PGS1、行星排PGS2和行星排PGS3；所述传动构件有四个，分别为传动构件(3)、传动构件(4)、传动构件(5)和传动构件(6)；所述制动器有四个，分别为制动器B1、制动器B2、制动器B3和制动器B4；所述离合器有二个，分别为离合器C1和离合器C2； 
所述行星排PGS1分别与输入构件(1)、传动构件(4)和传动构件(3)连接； 
所述行星排PGS2分别与传动构件(4)、传动构件(5)和输出构件(2)连接； 
所述行星排PGS3分别与传动构件(6)、输出构件(2)和传动构件(5)连接； 
所述输入构件(1)分别与行星排PGS1的太阳轮S1、离合器C1的内毂和离合器C2的外毂连接； 
所述输出构件(2)分别与行星排PGS2的齿圈R2和行星排PGS3的行星架CA3连接； 
所述传动构件(3)分别与行星排PGS1的齿圈R1和制动器B1的内毂连接； 
所述传动构件(4)分别与行星排PGS1的行星架CA1、行星排PGS2的太阳轮S2和制动器B2的内毂连接； 
所述传动构件(5)分别与行星排PGS2的行星架CA2、行星排PGS3的齿圈R3、离合器C2的内毂和制动器B3的内毂连接； 
所述传动构件(6)分别与行星排PGS3的太阳轮S3、离合器C1的外毂和制动器B4的内毂连接； 
所述制动器B1用于制动传动构件(3)； 
所述制动器B2用于制动传动构件(4)； 
所述制动器B3用于制动传动构件(5)； 
所述制动器B4用于制动传动构件(6)； 
所述离合器C1连接输入构件(1)和传动构件(6)； 
所述离合器C2连接输入构件(1)和传动构件(5)。 
2.如权利要求1所述的七档行星自动变速器，其特征在于：所述行星排均为单星简单行星排。 
3.如权利要求1或2所述的七档行星自动变速器，其特征在于：所述的每个行星排分别包括太阳轮、行星架和齿圈。 
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