CN104389981B - 一种6速自动变速器 - Google Patents

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Abstract

一种6速自动变速器，属于汽车变速器技术领域。本发明为了解决现有的6速自动变速器轴向长度过长，变速器整体的重量、复杂程度及成本高的问题。简单行星机构位于输入轴的后端，拉维纳行星机构位于输入轴的前端，三组离合器和两组制动器布置在拉维纳行星机构和简单行星机构的外侧，第三离合器位于简单行星机构的外侧并与简单行星机构的简单行星架连接；第一制动器设置在第三离合器的外侧，第二离合器在第三离合器的前面；第一离合器在拉维纳行星架的前面，第二制动器位于拉维纳行星机构的拉维纳行星架的外侧，单向离合器位于第二制动器的后面，且单向离合器在拉维纳行星机构的外侧。本发明轴向长度短，整体的重量、复杂程度都有所降低。

Description

一种6速自动变速器
技术领域
本发明涉及一种自动变速器，属于汽车变速器技术领域。
背景技术
自动变速器由液力变矩器、输入轴、行星机构、传动齿轮，输出轴、离合器、制动器、单向离合器构成，通过离合器、制动器的结合和分离，使行星机构实现多种速比前进档和1种速比倒档。
现有的6速自动变速器多包含三组行星机构，制动器和离合器布置在行星机构之间，导致变速器的轴向长度过长，伴随着轴向尺寸的增加，变速器整体的重量、复杂程度及成本也随之增加，并与车内有限的安装空间产生严重矛盾，受到严重制约，特别是对于前置发动机前轮驱动的乘用车等发动机舱内布置空间相对紧张的车型，这种矛盾尤为突出。
发明内容
本发明为了解决现有的6速自动变速器轴向长度过长，伴随着轴向尺寸的增加，变速器整体的重量、复杂程度及成本也随之增加的问题，进而提供了一种6速自动变速器。
本发明为了解决上述技术问题所采取的技术方案是：
本发明的一种6速自动变速器包括液力变矩器、输入轴、变速器壳体、简单行星机构、拉维纳行星机构、三组离合器、两组制动器和单向离合器，简单行星机构、拉维纳行星机构、三组离合器、两组制动器和单向离合器设置在变速器壳体内，且简单行星机构、拉维纳行星机构、三组离合器和两组制动器均在输入轴串上，液力变矩器连接着输入轴；简单行星机构位于输入轴的后端，拉维纳行星机构位于输入轴的前端，三组离合器和两组制动器布置在拉维纳行星机构和简单行星机构的外侧，定义三组离合器分别为第一离合器、第二离合器和第三离合器，定义两组制动器分别为第一制动器和第二制动器，具体布置方式为：第三离合器位于简单行星机构的外侧并与简单行星机构的简单行星架连接；第一制动器设置在第三离合器的外侧，第二离合器在第三离合器的前面，并位于简单行星机构的外侧；第一离合器在拉维纳行星架的前面，第二制动器位于拉维纳行星机构的拉维纳行星架的外侧，且第二制动器设置在第一离合器的后面，单向离合器位于第二制动器的后面，且单向离合器在拉维纳行星机构的外侧。
优选的：所述输入轴与第一离合器的外毂固定连接，输入轴和简单行星外齿圈固定连接；第一离合器的内毂与拉维纳行星架连接；第二制动器的内毂和单向离合器的内圈是一体的，第二制动器的内毂前端与拉维纳行星架固定连接；第三离合器的外毂与第一制动器的内毂是一体的，第三离合器的外毂通过花键与拉维纳行星大太阳轮连接；第三离合器的内毂与第二离合器的内毂是一体的，且第三离合器的内毂后端固定连接在简单行星架上；第二离合器的外毂通过花键与拉维纳行星小太阳轮连接。如此设置，进一步缩短了变速器的轴向长度。
优选的：所述6速自动变速器还包括中间轴支撑，第二制动器的外毂和单向离合器的外圈与中间轴支撑连接，中间轴支撑与变速器壳体使用螺栓紧固在一起，第一制动器的外毂直接固定在变速器壳体上。如此设置，连接更可靠。
优选的：所述简单行星机构的太阳轮与变速器壳体固定连接。如此设置，连接更可靠。
优选的：所述拉维纳行星机构的拉维纳行星外齿圈通过轴与传动驱动齿轮连接，传动驱动齿轮与传动从动齿轮啮合；传动从动齿轮与输出轴通过花键连接，输出轴与输出轴齿轮是一体的；输出轴齿轮与主减齿轮啮合；主减齿轮通过螺栓连接在差速器壳体上，通过半轴齿轮与主减齿轮半轴相连。如此设置，可以顺畅地将输入轴传递的动力传递给半轴至车轮。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
本发明的一种6速自动变速器将简单行星机构在输入轴后端，拉维纳行星机构在输入轴的前端，两组制动器、三组离合器、单向离合器放置在行星机构的外侧，不但可以缩短拉维纳行星机构与简单行星机构的距离，而且减小了变速器的轴向长度，与现有变速器轴向长度相比缩短了5%，这在变速器领域属于突飞猛进的发展；变速器轴向长度变短更容易满足整车的空间布置要求，变速器在不同的车型上搭载的可行性得到很大程度的提高，尤其是在前驱变速器上，轴向空间紧张的情况下，变速器轴向长度的缩减，提高了变速器的搭载通用性；而且由于离合器放在外侧，离合器的有效摩擦半径增大，传递相同的扭矩所需要的压力降低，从而可以降低离合器的压力，降低油泵的油压，降低整个液压系统的泄漏量，减少泵油损失，泵油损失率降低1%左右，提高变速器的效率，可以提高整车的燃油经济性。
附图说明
图1是一种6速自动变速器的结构示意图；
图2是传动驱动齿轮、传动从动齿轮、输出轴齿轮、主减齿轮、差速器壳体和半轴齿轮的连接关系示意图；
图中：1-输入轴；2-简单行星外齿圈；3-简单太阳轮；4-简单行星齿轮；5-简单行星架；6-拉维纳行星小太阳轮；7-拉维纳行星大太阳轮；8-短行星齿轮；9-公共行星齿轮；10-拉维纳行星架；12-拉维纳行星外齿圈；13-传动驱动齿轮；14-传动从动齿轮；15-输出轴齿轮；16-主减齿轮；17-差速器壳体；18-半轴齿轮；19-中间轴支撑；20-变速器壳体；B1-第一制动器；B2-上水平支撑筋板；C1-第一离合器；C2-第二离合器；C3-第三离合器；OWC-单向离合器。
具体实施方式
具体实施方式：结合图1 和图2进行说明，本实施方式的一种6速自动变速器根据不同的制动器、离合器的结合，行星机构可实现的6种前进挡速比和1种倒档速比，其包括：
简单行星机构、拉维纳行星机构、3组离合器、2组制动器和单向离合器；
简单行星机构、拉维纳行星机构、3组离合器、2组制动器、单向离合器均在输入轴串上；变速器的前端为液力变矩器，后端及外围是变速器壳体20，液力变矩器也是与输入轴同轴，液力变矩器连接着输入轴1；
输入轴1与第一离合器C1的外毂和简单行星机构的简单行星外齿圈2固定连接；第一离合器C1的内毂设置在拉维纳行星机构的前端，第一离合器C1的内毂与拉维纳行星架10连接；
第二制动器B2设置在拉维纳行星机构的外侧，并在第一离合器C1之后；单向离合器OWC在第二制动器B2之后，并在拉维纳行星机构的外侧；第二制动器B2的内毂与单向离合器内圈是一体的，第二制动器B2的内毂前端与拉维纳行星架10固定连接；
拉维纳行星小太阳轮6与第二离合器C2的外毂通过轴连接，拉维纳行星小太阳轮6与轴是一体的，轴与第二离合器C2的外毂通过花键连接，第二离合器C2在简单行星机构的外侧，并在第三离合器C3的前端；
第三离合器C3设置在简单行星机构的外侧，紧挨着简单行星架5，第二离合器C2的内毂与第三离合器C3的内毂是一体的，且后端固定连接在简单行星架5上；
第一制动器B1在第三离合器C3的外侧；第一制动器B1内毂与第三离合器C3外毂是一体的，通过轴与拉维纳行星大太阳轮7连接；拉维纳行星大太阳轮7与轴是一体的，轴通过花键与第一制动器B1内毂相连；
第一制动器B1外毂直接固定在变速器壳体20上。
第二制动器B2外毂和单向离合器OWC外圈与中间轴支撑19连接，中间轴支撑19与变速器壳体20使用螺栓紧固在一起；
拉维纳行星外齿圈12通过轴与传动驱动齿轮13连接；
传动驱动齿轮13与传动从动齿轮14啮合；传动从动齿轮14与输出轴通过花键连接，输出轴与输出轴齿轮15是一体的；
输出轴齿轮15与主减齿轮16啮合，主减齿轮16通过螺栓连接在差速器壳体17上，通过半轴齿轮18与半轴相连。
简单行星机构包括以下部件：固定在变速器壳体20上的简单太阳轮3、支撑与该简单太阳轮3啮合的简单行星齿轮4的简单行星架5、以及与简单行星齿轮4啮合且直接与输入轴连接的简单行星外齿圈2。
拉维纳行星机构包括以下部件：拉维纳行星小太阳轮6、与拉维纳行星小太阳轮啮合的短行星齿轮8、与短行星齿轮啮合的公共行星齿轮9、固定短行星齿轮8和公共行星齿轮9的拉维纳行星架10、与公共行星齿轮9啮合的拉维纳行星外齿圈12、与公共行星齿轮9啮合的大太阳轮7。
1档时，第二离合器C2和第二制动器B2结合。第二制动器B2结合，拉维纳行星架10固定不动，动力由液力变矩器传递给输入轴1、简单行星外齿圈2、简单行星齿轮4、简单行星架5、第二离合器C2、拉维纳行星小太阳轮6、拉维纳行星齿轮8、拉维纳公共行星轮9、拉维纳行星外齿圈12、传动驱动齿轮13、传动从动齿轮14、输出轴齿轮15、主减齿轮16、差速器17、半轴齿轮18至半轴和车轮。
2档时，第二离合器C2和第一制动器B1结合。第一制动器B1结合，拉维纳行星大太阳轮7固定不动，动力由液力变矩器传递给输入轴1、简单行星外齿圈2、简单行星齿轮4、简单行星架5、第二离合器C2、拉维纳行星小太阳轮6、拉维纳行星齿轮8、拉维纳公共行星轮9、拉维纳行星外齿圈12、传动驱动齿轮13、传动从动齿轮14、输出轴齿轮15、主减齿轮16、差速器17、半轴齿轮18至半轴和车轮。
3档时，第二离合器C2和第三离合器C3结合。第二离合器C2和第三离合器C3同时结合，拉维纳行星机构锁止，即 整个拉维纳行星机构作为一个整体一起运动。动力由液力变矩器传递给输入轴1、简单行星外齿圈2、简单行星齿轮4、简单行星架5，通过第二离合器C2、第三离合器C3传动给整个拉维纳行星机构拉，动力传递给传动驱动齿轮13、传动从动齿轮14、输出轴齿轮15、主减齿轮16、差速器17、半轴齿轮18至半轴和车轮。
4档时，第一离合器C1和第二离合器C2结合。动力由液力变矩器传递给输入轴1、简单行星外齿圈2、简单行星齿轮4、简单行星架5，通过第二离合器C2、拉维纳行星小太阳轮6；另一部分动力由输入轴传递给第一离合器C1、拉维纳行星架10；动力由拉维纳行星架10和拉维纳行星小太阳轮6、共同传递给拉维纳行星齿轮8、拉维纳公共行星轮9、拉维纳行星外齿圈12、传动驱动齿轮13、传动从动齿轮14、输出轴齿轮15、主减齿轮16、差速器17、半轴齿轮18至半轴和车轮。
5档时，第一离合器C1和第三离合器C3结合。动力由液力变矩器传递给输入轴1、第一离合器C1、拉维纳行星架10、拉维纳公共行星轮9、拉维纳行星外齿圈12和拉维纳行星大太阳轮7；动力由拉维纳行星大太阳轮7传递给第三离合器C3、简单行星架5、简单行星齿轮4、简单行星外齿圈2、输入轴1、第一离合器C1、拉维纳行星架10、拉维纳公共行星轮9、拉维纳行星外齿圈12，共同传递给传动驱动齿轮13、传动从动齿轮14、输出轴齿轮15、主减齿轮16、差速器17、半轴齿轮18至半轴和车轮。
6档时，第一离合器C1和第一制动器B1结合。第一制动器B1结合，拉维纳行星大太阳轮7固定不动。动力由液力变矩器传递给输入轴、第一离合器C1、拉维纳行星架10、拉维纳公共行星轮9、拉维纳行星外齿圈12、传动驱动齿轮13、传动从动齿轮14、输出轴齿轮15、主减齿轮16、差速器17、半轴齿轮18至半轴和车轮。
倒档时，第二制动器B2和第三离合器C3结合。第二制动器B2结合，拉维纳行星架10固定不动。动力由液力变矩器传递给输入轴1、简单行星外齿圈2、简单行星齿轮4、简单行星架5、第三离合器C3、拉维纳行星大太阳轮7、拉维纳公共行星轮9、拉维纳行星外齿圈12、传动驱动齿轮13、传动从动齿轮14、输出轴齿轮15、主减齿轮16、差速器17、半轴齿轮18至半轴和车轮。
具体档位执行元件表，参见表一：
表中：表示闭合状态；表示空档时的连接状态；空的单元格表示开启的状态。
本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (3)

1.一种6速自动变速器，包括液力变矩器、输入轴、变速器壳体(20)、简单行星机构、拉维纳行星机构、三组离合器、两组制动器和单向离合器，简单行星机构、拉维纳行星机构、三组离合器、两组制动器和单向离合器设置在变速器壳体(20)内，且简单行星机构、拉维纳行星机构、三组离合器和两组制动器均在输入轴串上，液力变矩器连接着输入轴；其特征在于：简单行星机构位于输入轴的后端，拉维纳行星机构位于输入轴的前端，三组离合器和两组制动器布置在拉维纳行星机构和简单行星机构的外侧，定义三组离合器分别为第一离合器(C1)、第二离合器(C2)和第三离合器(C3)，定义两组制动器分别为第一制动器(B1)和第二制动器(B2)，具体布置方式为：第三离合器(C3)位于简单行星机构的外侧并与简单行星机构的简单行星架(5)连接；第一制动器(B1)设置在第三离合器(C3)的外侧，第二离合器(C2)在第三离合器(C3)的前面，并位于简单行星机构的外侧；第一离合器(C1)在拉维纳行星架(10)的前面，第二制动器(B2)位于拉维纳行星机构的拉维纳行星架(10)的外侧，且第二制动器(B2)设置在第一离合器(C1)的后面，单向离合器(OWC)位于第二制动器(B2)的后面，且单向离合器(OWC)在拉维纳行星机构的外侧，所述拉维纳行星机构的拉维纳行星外齿圈(12)通过轴与传动驱动齿轮(13)连接，传动驱动齿轮(13)与传动从动齿轮(14)啮合；传动从动齿轮(14)与输出轴通过花键连接，输出轴与输出轴齿轮(15)是一体的；输出轴齿轮(15)与主减齿轮(16)啮合；主减齿轮(16)通过螺栓连接在差速器壳体(17)上，通过半轴齿轮(18)与主减齿轮(16)半轴相连；所述输入轴(1)与第一离合器(C1)的外毂固定连接，输入轴(1)和简单行星外齿圈(2)固定连接；第一离合器(C1)的内毂与拉维纳行星架(10)连接；第二制动器(B2)的内毂和单向离合器的内圈是一体的，第二制动器(B2)的内毂前端与拉维纳行星架(10)固定连接；第三离合器(C3)的外毂与第一制动器(B1)的内毂是一体的，第三离合器(C3)的外毂通过花键与拉维纳行星大太阳轮(7)连接；第三离合器(C3)的内毂与第二离合器(C2)的内毂是一体的，且第三离合器(C3)的内毂后端固定连接在简单行星架(5)上；第二离合器(C2)的外毂通过花键与拉维纳行星小太阳轮(6)连接。
2.根据权利要求1所述的一种6速自动变速器，其特征在于：所述6速自动变速器还包括中间轴支撑(19)，第二制动器(B2)的外毂和单向离合器(OWC)的外圈与中间轴支撑(19)连接，中间轴支撑(19)与变速器壳体(20)使用螺栓紧固在一起，第一制动器(B1)的外毂直接固定在变速器壳体(20)上。
3.根据权利要求2所述的一种6速自动变速器，其特征在于：所述简单行星机构的太阳轮(3)与变速器壳体(20)固定连接。
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