CN115750699A - 一种九挡自动变速器传动结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车传动技术领域，尤其涉及一种九挡自动变速器传动结构，包括变速器外壳以及安装于变速器外壳内部的输入轴、输出轴、行星齿轮排组、联接构件组和扭矩传递装置，行星齿轮排组包括第一行星齿轮排、第二行星齿轮排、第三行星齿轮排、第四行星齿轮排。其中扭矩传递装置能够以三个的组合形式进行选择性的接合，在输入轴和输出轴之间建立起九个前进挡速比和一个倒挡速比，其中前进挡包括四个减速挡、一个直接挡和四个超速挡。本发明提供的九挡自动变速器采用行星轮系传动，四个行星齿轮排结构紧凑，体积小，重量较轻，传动效率高。

Description

一种九挡自动变速器传动结构

技术领域

本发明涉及汽车传动技术领域，具体涉及一种九挡自动变速器传动结构。

背景技术

自动变速器广泛运用于国际市场的传统燃油车型，大量车型采用五挡至八挡的自动变速器。因其具有更大的设计难度和更复杂的制造过程目前只应用于大多数高端豪华车型。然而九挡自动变速器同时具有更大的传动比，更低的油耗，更平顺的换挡过程等特性，使其成为汽车变速器领域未来重要的发展方向之一。

由于的九挡自动变速器结构复杂，换挡控制元件(离合器、制动器)数量多，换挡控制策略复杂，并需要更精密的加工制造工艺，导致设计难度大，目前市场上含行星轮系结构的九挡自动变速器传动构型数量极少。随着对汽车性能需求的增大，高挡位车型也越来越多，因此设计新的九挡自动变速器传动构型是十分必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种能够减小减速器体积、减低控制难度的九挡自动变速器传动结构，该九挡自动变速器传动结构的各挡位间阶跃比小、速比范围满足要求。

本发明提供一种九挡自动变速器传动结构，包括变速器外壳以及安装于变速器外壳内部的输入轴、输出轴、行星齿轮排组、联接构件组和扭矩传递装置，所述行星齿轮排组包括从前往后依次安装的第一行星齿轮排、第二行星齿轮排、第三行星齿轮排和第四行星齿轮排，所述扭矩传递装置包括第一离合器、第二离合器、第三离合器、第一制动器、第二制动器、第三制动器，所述第一制动器、第二制动器和第三制动器均与变速器外壳固连；其中：

所述第一行星齿轮排由第一齿圈、第一行星轮、第一行星架和第一太阳轮组成，所述第一太阳轮和第一行星轮外啮合传动，所述第一行星轮和第一齿圈内啮合传动，所述第一行星轮旋转支撑在第一行星架上；

所述第二行星齿轮排由第二齿圈、第二行星轮、第二行星架和第二太阳轮组成，所述第二太阳轮和第二行星轮外啮合传动，所述第二行星轮和第二齿圈内啮合传动，所述第二行星轮旋转支撑在第二行星架上；

所述第三行星齿轮排由第三齿圈、第三行星轮、第三行星架和第三太阳轮组成，所述第三太阳轮和第三行星轮外啮合传动，所述第三行星轮和第三齿圈内啮合传动，所述第三行星轮旋转支撑在第三行星架上；

所述第四行星齿轮排由第四齿圈、第四行星轮、第四行星架和第四太阳轮组成，所述第四太阳轮和第四行星轮外啮合传动，所述第四行星轮和第四齿圈内啮合传动，所述第四行星轮旋转支撑在第四行星架上；所述第四齿圈与输出轴连接；

所述联接构件组包括第一联接构件、第二联接构件、第三联接构件、第四联接构件；

所述第一联接构件将第一齿圈和第二齿圈互连，所述第二联接构件将第一行星架和第二行星架互连，所述第三联接构件将第二太阳轮、第三太阳轮和第四太阳轮互连，所述第四联接构件将第三行星架和第四齿圈互连；

所述第一制动器将第一太阳轮与变速器外壳互连，所述第二制动器将第二行星轮与变速器外壳互连，所述第三制动器将第三齿圈与变速器外壳互连；

所述第一离合器将输入轴与第一齿圈互连；所述第二离合器将输入轴与第一行星轮互连；所述第三离合器将输入轴与第四行星轮互连；

所述第一离合器、第二离合器、第三离合器、第一制动器、第二制动器及第三制动器选择性地接合，以在输入轴和输出轴之间建立九个前进挡速比和一个倒挡速比，其中九个前进挡包括四个减速挡、一个直接挡和四个超速挡。

进一步地，通过接合所述第一离合器、第一制动器和第三制动器，以在输入轴和输出轴之间建立一挡传动比；

进一步地，通过接合所述第一制动器、第二离合器和第三制动器，以在输入轴和输出轴之间建立二挡传动比；

进一步地，通过接合所述第一离合器、第二离合器和第三制动器，以在输入轴和输出轴之间建立三挡传动比；

进一步地，通过接合所述第三离合器和第三制动器，以在输入轴和输出轴之间建立四挡传动比；

进一步地，通过接合所述第一离合器、第二离合器和第三离合器，以在输入轴和输出轴之间建立五挡传动比；

进一步地，通过接合所述第一制动器、第二离合器和第三离合器，以在输入轴和输出轴之间建立六挡传动比；

进一步地，通过接合所述第一离合器、第一制动器和第三离合器，以在输入轴和输出轴之间建立七挡传动比；

进一步地，通过接合所述第一制动器、第二制动器和第三离合器，以在输入轴和输出轴之间建立八挡传动比；

进一步地，通过接合所述第一离合器、第二制动器和第三离合器，以在输入轴和输出轴之间建立九挡传动比；

进一步地，通过接合所述第三制动器、第一离合器和第二制动器，以在输入轴和输出轴之间建立倒挡传动比。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

1、本发明提供的九挡自动变速器传动结构采用行星轮系传动，四个行星齿轮排相互之间联接紧密，结构紧凑，行星轮采用单行星轮或者双行星轮，其制造工艺成熟，更便于加工与制造。

2、本发明提供的九挡自动变速器传动结构不存在复杂的构件干涉与嵌套，能够在一定程度上减小变速器控制难度与相应的体积。

3、本发明提供的九挡自动变速器传动结构各个挡位的控制只需要结合三个控制元件(离合器或制动器)，且相邻挡位之间变换时只需要更换一对扭矩传递构件的结合与断开，控制简单。

附图说明

图1是本发明一种九挡自动变速器传动结构的结构简图。

图中：1-输入轴，2-输出轴，3-变速器外壳，4-第一联接构件，5-第二联接构件，6-第三联接构件，7-第四联接构件，8-第一齿圈，9-第一行星轮，10-第一行星架，11-第一太阳轮，12-第二齿圈，13-第二行星轮，14-第二行星架，15-第二太阳轮，16-第三齿圈，17-第三行星轮，18-第三行星架，19第三太阳轮，20-第四齿圈，21-第四行星轮，22-第四行星轮，23-第三太阳轮，B1-第一制动器，B2第二制动器，B3-第三制动器，C1-第一离合器，C2二第一离合器，C3-第三离合器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1，本发明的实施例提供了一种九挡自动变速器传动结构，包括变速器外壳3以及安装于变速器外壳3内部的输入轴1、输出轴2、四个行星齿轮排组、四个联接构件组、三个扭矩传递装置。

四个行星齿轮排组包括从前往后依次安装的第一行星齿轮排、第二行星齿轮排、第三行星齿轮排和第四行星齿轮排。

四个联接构件组包括第一联接构件4、第二联接构件5、第三联接构件6、第四联接构件7。

第一行星齿轮排由第一齿圈8、第一行星轮9、第一行星架10和第一太阳轮11组成，第一太阳轮11和第一行星轮9外啮合传动，第一行星轮9和第一齿圈8内啮合传动，第一行星轮9通过滚动或滑动轴承旋转支撑在第一行星架10上。

第二行星齿轮排由第二齿圈12、第二行星轮13、第二行星架14和第二太阳轮15组成，第二太阳轮15和第二行星轮13外啮合传动，第二行星轮13和第二齿圈12内啮合传动，第二行星轮13通过滚动或滑动轴承旋转支撑在第二行星架14上。

第三行星齿轮排由第三齿圈16、第三行星轮17、第三行星架18和第三太阳轮19组成，第三太阳轮19和第三行星轮17外啮合传动，第三行星轮17和第三齿圈16内啮合传动，第三行星轮17通过滚动或滑动轴承旋转支撑在第三行星架18上。

第四行星齿轮排由第四齿圈20、第四行星轮21、第四行星架22和第四太阳轮23组成，第三太阳轮23和第三行星轮21外啮合传动，第三行星轮21和第三齿圈20内啮合传动，第三行星轮21通过滚动或滑动轴承旋转支撑在第三行星架22上。

本实施例中，第一联接构件4将第一齿圈8和第二齿圈12互连，第二联接构件5将第一行星架10和第二行星架14互连，第三联接构件6将第二太阳轮15、第三太阳轮19和第四太阳轮23相连，第四联接构件7将第三行星架18和第四齿圈20互连。

扭矩传递装置包括第一制动器B1、第二制动器B2、第三制动器B3、第一离合器C1、第二离合器C2和第三离合器C3。第一离合器C1将输入轴1与第一齿圈8互连；第二离合器C2将输入轴1与第一行星轮10互连；第三离合器C3将输入轴1与第四行星架22互连。第一制动器B1、第二制动器B2和第三制动器B3均与变速器外壳3固定连接。第一制动器B1将第一太阳轮11与变速器外壳3互连，第二制动器B2将第二行星架14与变速器外壳3互连，第三制动器B3将第三齿圈16与变速器外壳3互连。

第一制动器B1与第一太阳轮11连接，第二制动器B2与第二行星架14连接，第三制动器B3与第三齿圈16连接。

第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3、第一制动器B1、第二制动器B2及第三制动器B3选择性地接合，以在输入轴1和输出轴2之间建立九个前进挡速比和一个倒挡速比，其具体实施过程为：

通过接合第一离合器C1、第一制动器B1和第三制动器B3，以在输入轴1和输出轴2之间建立一挡传动比，具体地，第一制动器B1和第三制动器B3被接合以使第一太阳轮11和第三齿圈16分别与变速器外壳3相连，阻止了第一太阳轮11和第三齿圈16相对于变速器外壳3的旋转。第一离合器C1被接合以使得输入轴1和第一齿圈8连接在一起旋转。由此，在输入轴1和输出轴2之间建立起一挡的传动比。

通过接合第一制动器B1、第二离合器C2和第三制动器B3，以在输入轴1和输出轴2之间建立二挡传动比，具体地，第一制动器B2和第三制动器B3被接合以使第一太阳轮11和第三齿圈16分别与变速器外壳3相连，阻止了第一太阳轮11和第三齿圈16相对于变速器外壳3的旋转。第二离合器C2被接合以使得输入轴1和第一行星轮10连接在一起旋转。由此，在输入轴1和输出轴2之间建立二挡的传动比；

通过接合第一离合器C1、第二离合器C2和第三制动器B3，以在输入轴1和输出轴2之间建立三挡传动比，具体地，第三制动器B3被接合以使得第三齿圈16分别与变速器外壳3相连，阻止了第三齿圈16相对于变速器外壳3的旋转。第一离合器C1和第二离合器C2被接合以使得输入轴1分别和第一齿圈8、第一行星轮9连接在一起旋转，由此在输入轴1和输出轴2之间建立起了三挡的传动比；

通过接合第三离合器C3和第三制动器B3，以在输入轴1和输出轴2之间建立四挡传动比，具体地，第三制动器B3被接合以使得第三齿圈16分别与变速器外壳3相连，阻止了第三齿圈16相对于变速器外壳3的旋转。第三离合器C3被接合以使得输入轴1分别和第四行星轮22连接在一起旋转，由此在输入轴1和输出轴2之间建立起了四挡的传动比；

通过接合第一离合器C1、第二离合器C2和第三离合器C3，以在输入轴1和输出轴2之间建立五挡传动比，具体地，第一离合器C1、第二离合器C2和第三离合器C3被接合以使得输入轴1分别和第一齿圈8、第一行星轮9、第四行星轮22连接在一起旋转，由此在输入轴1和输出轴2之间建立起了五挡的传动比，也就是直接挡；

通过接合第一制动器B1、第二离合器C2和第三离合器C3，以在输入轴1和输出轴2之间建立六挡传动比，具体地，第一制动器B1被接合以使第一太阳轮11与变速器外壳3相连，阻止了第一太阳轮11相对于变速器外壳3的旋转。第二离合器C2和第三离合器C3被接合以使得输入轴1分别和第一齿圈8、第四行星轮22连接在一起旋转，由此在输入轴1和输出轴2之间建立起了六挡的传动比；

通过接合第一离合器C1、第二制动器B2和第三离合器C3，以在输入轴1和输出轴2之间建立七挡传动比，具体地，第二制动器B2被接合以使第二行星轮13和变速器外壳3相连，阻止了第二行星轮13相对于变速器外壳3的旋转。第一离合器C1和第三离合器C3被接合以使得输入轴1分别和第一齿圈8、第四行星轮22连接在一起旋转，由此在输入轴1和输出轴2之间建立起了七挡的传动比；

通过接合第一制动器B1、第二制动器B2和第三离合器C3，以在输入轴1和输出轴2之间建立八挡传动比，具体地，第一制动器B1和第二制动器B2被接合以使第一太阳轮11和第二行星轮13与变速器外壳3相连，阻止了第一太阳轮11和第二行星轮13相对于变速器外壳3的旋转。第三离合器C3被接合以使得输入轴1和第四行星轮22连接在一起旋转，由此在输入轴1和输出轴2之间建立起了八挡的传动比；

通过接合第一离合器C1、第二制动器B2和第三离合器C3，以在输入轴1和输出轴2之间建立九挡传动比，具体地，第二制动器B2被接合以使第二行星轮13和变速器外壳3相连，阻止了第二行星轮13相对于变速器外壳3的旋转。第一离合器C1和第三离合器C3被接合以使得输入轴1分别和第一齿圈8、第四行星轮22连接在一起旋转，由此在输入轴1和输出轴2之间建立起了九挡的传动比；

通过接合第一离合器C1、第二制动器B2和第三制动器B3，以在输入轴1和输出轴2之间建立倒挡传动比。第二制动器B2和第三制动器B3被接合以使第二行星轮13和第三齿圈16分别与变速器外壳3相连，阻止了第二行星轮13和第三齿圈16相对于变速器外壳3的旋转。第一离合器C1被接合以使得输入轴1和第一齿圈8连接在一起旋转，由此在输入轴1和输出轴2之间建立起了倒挡的传动比；

其中，第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3、第一制动器B1、第二制动器B2、及第三制动器B3的操作逻辑表如表1所示：

表1：操作逻辑表

挡位	工作离合器	工作制动器	挡位性质
				1	C1	B1，B3	减速挡
2	C2	B1，B3	减速挡
				3	C1、C2	B3	减速挡
4	C3	B3	减速挡
				5	C1、C2、C3	/	直接挡
6	C2、C3	B1	超速挡
				7	C1、C3	B2	超速挡
8	C3	B1,B2	超速挡
				9	C1、C3	B2	超速挡
10	C1	B2，B3	倒挡

在本实施例中，第一离合器C1、第二离合器C2和第三离合器C3为多片式湿式离合器或牙嵌式离合器，第一制动器B1、第二制动器B2和第三制动器B3为鼓式制动器或多片式湿式制动器。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种九挡自动变速器传动结构，其特征在于：包括变速器外壳(3)以及安装于变速器外壳(3)内部的输入轴(1)、输出轴(2)、行星齿轮排组、联接构件组和扭矩传递装置，所述行星齿轮排组包括从前往后依次安装的第一行星齿轮排、第二行星齿轮排、第三行星齿轮排和第四行星齿轮排，所述扭矩传递装置包括第一离合器(C1)、第二离合器(C2)、第三离合器(C3)、第一制动器(B1)、第二制动器(B2)、第三制动器(B3)，所述第一制动器(B1)、第二制动器(B2)和第三制动器(B3)均与变速器外壳(3)固连，

所述第一行星齿轮排由第一齿圈(8)、第一行星轮(9)、第一行星架(10)和第一太阳轮(11)组成，所述第一太阳轮(11)和第一行星轮(9)外啮合传动，所述第一行星轮(9)和第一齿圈(8)内啮合传动，所述第一行星轮(9)旋转支撑在第一行星架(10)上；

所述第二行星齿轮排由第二齿圈(12)、第二行星轮(13)、第二行星架(14)和第二太阳轮(15)组成，所述第二太阳轮(15)和第二行星轮(13)外啮合传动，所述第二行星轮(13)和第二齿圈(12)内啮合传动，所述第二行星轮(13)旋转支撑在第二行星架(14)上；

所述第三行星齿轮排由第三齿圈(16)、第三行星轮(17)、第三行星架(18)和第三太阳轮(19)组成，所述第三太阳轮(19)和第三行星轮(17)外啮合传动，所述第三行星轮(17)和第三齿圈(16)内啮合传动，所述第三行星轮旋转支撑在第三行星架(18)上；

所述第四行星齿轮排由第四齿圈(20)、第四行星轮(21)、第四行星架(22)和第四太阳轮(23)组成，所述第四太阳轮(23)和第四行星轮(21)外啮合传动，所述第四行星轮(21)和第四齿圈(20)内啮合传动，所述第四行星轮(21)旋转支撑在第四行星架(22)上；所述第四齿圈(20)与输出轴(2)连接；

所述联接构件组包括第一联接构件(4)、第二联接构件(5)、第三联接构件(6)、第四联接构件(7)；

所述第一联接构件(4)将第一齿圈(8)和第二齿圈(12)互连，所述第二联接构件(5)将第一行星架(10)和第二行星架(14)互连，所述第三联接构件(6)将第二太阳轮(15)、第三太阳轮(19)和第四太阳轮(23)互连，所述第四联接构件(7)将第三行星架(18)和第四齿圈(20)互连；

所述第一制动器(B1)将第一太阳轮(11)与变速器外壳(3)互连，所述第二制动器(B2)将第二行星轮(14)与变速器外壳(3)互连，所述第三制动器(B3)将第三齿圈(16)与变速器外壳(3)互连；

所述第一离合器(C1)将输入轴(1)与第一齿圈(8)互连；所述第二离合器(C2)将输入轴(1)与第一行星轮(10)互连；所述第三离合器将输入轴(1)与第四行星轮(22)互连；

所述第一离合器(C1)、第二离合器(C2)、第三离合器(C3)、第一制动器(B1)、第二制动器(B1)及第三制动器(B3)选择性地接合，以在输入轴(1)和输出轴(1)之间建立九个前进挡速比和一个倒挡速比。

2.根据权利要求1所述的一种九挡自动变速器传动结构，其特征在于：

通过接合所述第三制动器(B3)、第一离合器(C1)和第二制动器(B2)，以在输入轴(1)和输出轴(2)之间建立倒挡传动比。

3.根据权利要求1所述的一种九挡自动变速器传动结构，其特征在于：

通过接合所述第一离合器(C1)、第一制动器(B1)和第三制动器(B3)，以在输入轴(1)和输出轴(2)之间建立一挡传动比；

通过接合所述第一制动器(B1)、第二离合器(C2)和第三制动器(B3)，以在输入轴(1)和输出轴(2)之间建立二挡传动比；

通过接合所述第一离合器(C1)、第二离合器(C2)和第三制动器(B3)，以在输入轴(1)和输出轴(2)之间建立三挡传动比；

通过接合所述第三离合器(C3)和第三制动器(B4)，以在输入轴(1)和输出轴(2)之间建立四挡传动比；

通过接合所述第一离合器(C1)、第二离合器(C2)和第三离合器(C3)，以在输入轴(1)和输出轴(2)之间建立五挡传动比；

通过接合所述第一制动器(B1)、第二离合器(C2)和第三离合器(C3)，以在输入轴(1)和输出轴(2)之间建立六挡传动比；

通过接合所述第一离合器(C1)、第一制动器(B1)和第三离合器(C3)，以在输入轴(1)和输出轴(2)之间建立七挡传动比；

通过接合所述第一制动器(B1)、第二制动器(B2)和第三离合器(C3)，以在输入轴(1)和输出轴(2)之间建立八挡传动比；

通过接合所述第一离合器(C1)、第二制动器(B2)和第三离合器(C3)，以在输入轴(1)和输出轴(2)之间建立九挡传动比。

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