CN104565238A - 一种8挡自动变速器 - Google Patents

Abstract

一种8挡自动变速器，它包括输入轴、输出轴、行星齿轮排、连接构件和扭矩传递装置，所述行星齿轮排有4个，每个行星齿轮排包括太阳轮、行星架、行星轮、齿圈，所述连接构件有4个，所述的扭矩传递装置包括2个离合器和4个制动器，所述扭矩传递装置中的离合器和制动器分别都能够选择性地接合或是固定太阳轮、行星架、齿圈和四个连接构件中的某一个，并且其中扭矩传递装置能够以至少两个的组合形式选择性的接合以便能在所述的输入轴和输出轴之间建立起八个前进挡速比和一个倒挡速比。本发明减少了扭矩传递构件的个数，减小变速器的体积。

Description

一种8挡自动变速器

技术领域

本发明属于车辆传动技术领域，特别涉及一种变速器。

背景技术

典型的多速变速器使用摩擦离合器、行星齿轮装置和固定互连件的组合来实现多个传动比。行星齿轮组的数量和物理设置通常由包装、成本和期望速度比规定。虽然当前的变速器实现了其预期目的，但是对新式和改进变速器配置的需要实质上是持续不断的，所述变速器配置展现改进的性能(尤其是从传动比的范围、响应性和平滑性的角度看)和改进的包装(主要是减少的尺寸和重量)。已知的典型8挡变速器体积较大、各个挡位的控制比较繁琐，而且传动比的范围较窄。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够减小减速器的体积，扩大变速器的速比范围的8挡自动变速器。

本发明主要包括输入轴、输出轴、行星齿轮排、连接构件和扭矩传递装置，上述构件均设在变速器壳体内。所述行星齿轮排包括第一行星齿轮排、第二行星齿轮排、第三行星齿轮排和第四行星齿轮排，每个行星齿轮排包括太阳轮、行星架、行星轮和齿圈；所述连接构件包括第一连接构件、第二连接构件、第三连接构件和第四连接构件；所述扭矩传递装置包括第一离合器、第二离合器、第一制动器、第二制动器、第三制动器和第四制动器。

所述第一连接构件将所述第一行星齿轮排的齿圈和所述第二行星齿轮排的齿圈互连；所述第二连接构件将所述第一行星齿轮排的行星架、第二行星齿轮排的行星架和第三行星齿轮排的齿圈互连；所述第三连接构件将所述第三行星齿轮排的行星架和第四行星齿轮排的齿圈互连；所述第四连接构件是将所述第三行星齿轮排的太阳轮与第四行星齿轮排的太阳轮互连；

所述第一离合器与所述输入轴和所述第四连接构件互连；所述第二离合器与所述输入轴和所述第三连接构件互连；

所述第一制动器与所述第一行星齿轮排的太阳轮和固定构件互连；所述第二制动器与所述第一连接构件和变速器壳体互连；所述第三制动器与所述第二连接构件和变速器壳体互连；所述第四制动器与所述第三连接构件和变速器壳体互连；

所述第二行星齿轮排的太阳轮始终与输入轴相连，所述输出轴与第四行星齿轮排的行星架相连。

所述扭矩传递装置中的离合器和制动器分别都能够选择性地接合或是固定太阳轮、行星架、齿圈和四个连接构件中的某一个，并且其中扭矩传递装置能够以至少两个的组合形式选择性的接合以便能在所述的输入轴和输出轴之间建立起八个前进挡速比和一个倒挡速比。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

减少了扭矩传递构件的个数，八挡变速器仅采用了六个扭矩传递构件，和常用的克莱斯勒六挡变速器所用的扭矩传递构件个数相同，同时避免使用了自由轮，这样便可以在很大程度上减小变速器的体积；各个挡位的控制也只需要两个结合构件，而经典的ZF8速变速器每一个挡位的控制需要三个结合构件，这样控制也相对简单；总的变速范围7.5要比经典的ZF8速变速器的变速范围7.37和雷克萨斯LS460变速器的变速范围6.71更广。

附图说明

图1是本发明的八挡变速器各根据的布置及连接示意图。

图中：1—第一行星齿轮排齿圈、2—第一行星齿轮排行星轮、3—第一行星齿轮排行星架、4—第一行星齿轮排太阳轮、5—第二行星齿轮排齿圈、6—第二行星齿轮排行星轮、7—第二行星齿轮排行星架、8—第二行星齿轮排太阳轮、9—第三行星齿轮排齿圈、10—第三行星齿轮排行星轮、11—第三行星齿轮排行星架、12—第三行星齿轮排太阳轮、13—第四行星齿轮排齿圈、14—第四行星齿轮排行星轮、15—第四行星齿轮排行星架、16—第四行星齿轮排太阳轮、17—第一连接构件、18—第二连接构件、19—第三连接构件、20—第四连接构件、21—变速器壳体、22—输入轴、23—输出轴、C1—第一离合器、C2—第二离合器、B1—第一制动器、B2—第二制动器、B3—第三制动器、B4—第四制动器。

具体实施方式

在图1所示的一种新型八挡自动变速器的机构示意图中，所有构件均设在变速器壳体内，每一排行星排中的行星齿轮2、6、10、14分别与同一排行星排中的太阳轮和齿圈通过齿轮副互相啮合。第一连接构件17将第一行星排齿圈1和第二行星排齿圈5互连；第二连接构件18将第一行星排行星架3、第二行星排行星架7和第三行星排齿圈9互连；第三连接构件19将第三行星排行星架11和第四行星排齿圈13互连；第四连接构件20将第三行星排太阳轮12和第四行星排太阳轮16互连；

第一离合器C1将输入轴22和第四连接构件20互连；第二离合器C2将输入轴22和第三连接构件19互连。

第一制动器B1将第一行星排太阳轮4和变速器壳体21互连；第二制动器B2将第一连接构件17与变速器壳体21互连；第三制动器B3将第二连接构件18和变速器壳体21互连；第四制动器将第三连接构件19和变速器壳体21互连。

第二行星排的太阳轮8始终与输入轴22相连，输出轴23与第四行星齿轮排行星架15相连。

输入始终被连接至发动机或者变矩器的涡轮。输出被连接至下一级减速器。

离合器与制动器的应用：

第一离合器C1可选择性地接合以连接输入轴22与第四连接构件20一起旋转。

第二离合器C2可选择性地接合以连接输入轴22与第三连接构件19一起旋转。

第一制动器B1可选择性地接合以连接太阳轮4与变速器壳体21，目的是为了阻止第一行星齿轮排的太阳轮4相对于变速器壳体21的旋转。

第二制动器B2可选择性地接合以连接第一连接构件17与变速器壳体21，目的是为了阻止第一连接构件17相对于变速器壳体21的旋转。

第三制动器B3可选择性地接合以连接第二连接构件18与变速器壳体21，目的是为了阻止第二连接构件18相对于变速器壳体21的旋转。

第四制动器B4可选择性地接合以连接第三连接构件19与变速器壳体21，目的是为了阻止第三连接构件19相对于变速器壳体21的旋转。

变速器能实现八个前进挡速比和一个倒挡速比。每一个挡位的速比的形成通过接合两个扭矩传递装置而获得。表1表示的是被接合以实现各挡位状态的扭矩传递构件的不同组合。表中还给出了各挡位的传动比的数值和相邻两个挡位之间的速比阶跃的数值。当然在齿轮特性参数允许的范围内我们也可以通过选择行星齿轮的齿数、齿轮的直径和齿轮的结构来构建新的传动比。下面详细介绍各个挡位的工作过程：

为了建立倒挡，第二制动器B2和第四动器B4接合。具体来说，第二制动器B2被接合以使得第一连接构件17与变速器壳体21相连，阻止了第一连接构件17相对于变速器壳体21的旋转。第四制动器B4被接合以使得第三连接构件19与变速器壳体21相连，阻止了第三连接构件19相对于变速器壳体21的旋转。由此，在输入轴22和输出轴23之间建立倒挡的传动比。

一挡的建立，第一离合器C1和四制动器B4被接合。具体来说，第一离合器C1被接合以连接太阳轮8与第四连接构件20。第四制动器B4被接合以使得第三连接构件19与变速器壳体21相连，阻止了第三连接构件19相对于变速器壳体21的旋转。这样形成了单行星齿轮排的传动，在输入轴22和输出轴23之间建立起了一挡的传动比。

二挡的建立，第一离合器C1和第一制动器B1被接合。具体来说，第一离合器C1被接合以连接太阳轮8和第四连接构件20一起旋转。第一制动器B1被接合以使得第一行星齿轮排太阳轮4和变速器壳体21相连，阻止了第一行星齿轮排的太阳轮4相对于变速器壳体21的旋转。由此，在输入轴22和输出轴23之间建立起了二挡的传动比。

三挡的建立，第一制动器B1和第四制动器B4被接合。具体来说，第一制动器B1被接合以连接第一行星齿轮排的太阳轮4和变速器壳体21相连，阻止了第一行星齿轮排太阳轮4相对于变速器壳体21的旋转。第四制动器B4被接合以连接第三连接构件19与变速器壳体21，阻止了第三连接构件19相对于变速器壳体21的旋转。由此，在输入轴22和输出轴23之间建立起了三挡的传动比。

四挡的建立，第一离合器C1和第三制动器B3被接合。具体来说，第一离合器C1被接合以连接太阳轮8和第四连接构件20一起旋转。第三制动器B3被接合以使得第二连接构件18和变速器壳体21相连，阻止了第二连接构件18相对于变速器壳体21的旋转。由此，在输入轴22和输出轴23之间建立起了四挡的传动比。

五挡的建立，第一离合器C1和第二制动器B2被接合。具体来说，第一离合器C1被接合以连接太阳轮8和第四连接构件20一起旋转。第二制动器B2被接合以使得第一连接构件17和变速器壳体21相连，阻止了第一连接构件17相对于变速器壳体21的旋转。由此，在输入轴22和输出轴23之间建立起了五挡的传动比。

六挡的建立，第一离合器C1和第二离合器C2被接合。具体来说，第一离合器C1被接合以连接太阳轮8和第四连接构件20一起旋转。第二离合器C2被接合以连接太阳轮8和第三连接构件19一起旋转。由此，在输入轴22和输出轴23之间建立起了六挡(即直接挡)的传动比。

七挡的建立，第二离合器C2和第二制动器B2被接合。具体来说，第二离合器C2被接合以连接太阳轮8和第三连接构件19一起旋转。第二制动器B2被接合以使得第一连接构件17和变速器壳体21相连，阻止了第一连接构件17相对于变速器壳体21的旋转。由此，在输入轴22和输出轴23之间建立起七挡的传动比。

八挡的建立，第二离合器C2和第三制动器B3被接合。具体来说，第二离合器C2被接合以连接太阳轮8和第三连接构件19一起旋转。第三制动器B3被接合以使得第二连接构件18和变速器壳体21相连，阻止了第二连接构件18相对于变速器壳体21的旋转。由此，在输入轴22和输出轴23之间建立起八挡的传动比。

表1：八挡变速器的各个挡位的传动比、速比阶跃和各个挡位扭矩传递装置接合状态的真值表。

表中：X表示接合并且传递扭矩，O表示接合并且不传递扭矩。

Claims (2)

1.一种8挡自动变速器，它包括包括输入轴、输出轴、行星齿轮排、连接构件和扭矩传递装置，上述构件均设在变速器壳体内，其特征在于：所述行星齿轮排包括第一行星齿轮排、第二行星齿轮排、第三行星齿轮排和第四行星齿轮排，每个行星齿轮排包括太阳轮、行星架、行星轮和齿圈；所述连接构件包括第一连接构件、第二连接构件、第三连接构件和第四连接构件；所述扭矩传递装置包括第一离合器、第二离合器、第一制动器、第二制动器、第三制动器和第四制动器；

所述第一连接构件将所述第一行星齿轮排的齿圈和所述第二行星齿轮排的齿圈互连；所述第二连接构件将所述第一行星齿轮排的行星架、第二行星齿轮排的行星架和第三行星齿轮排的齿圈互连；所述第三连接构件将所述第三行星齿轮排的行星架和第四行星齿轮排的齿圈互连；所述第四连接构件是将所述第三行星齿轮排的太阳轮与第四行星齿轮排的太阳轮互连；

所述第一离合器与所述输入轴和所述第四连接构件互连；所述第二离合器与所述输入轴和所述第三连接构件互连；

所述第一制动器与所述第一行星齿轮排的太阳轮和变速器壳体互连；所述第二制动器与所述第一连接构件与变速器壳体互连；所述第三制动器与所述第二连接构件和变速器壳体互连；所述第四制动器与所述第三连接构件和变速器壳体互连。

2.根据权利要求1所述的8挡自动变速器，其特征在于：所述第二行星齿轮排的太阳轮始终与输入轴相连，输出轴与第四行星齿轮排的行星架相连。