CN204226578U - 一种多档自动变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多档自动变速器，其包括输入构件、输出构件、固定构件、四个行星齿轮组、多个互连构件和至少7个转矩传递装置，所述四个行星齿轮组包括第一行星齿轮、第二行星齿轮以及第三行星齿轮，每个行星齿轮组都包括太阳轮构件、支架构件和齿圈构件。本实用新型解决了现有的双电机混联式混合动力系统结构复杂，零部件数量多，轴向尺寸长，不易布置、效率低等问题，使整体结构简单、紧凑，易于整车布置，控制简单。本实用新型的另一个优点在于还可以通过调节电机的转速实现变速机构的无级变速。

Description

一种多档自动变速器

技术领域

本实用新型涉及机械设计领域，具体的涉及一种多档自动变速器。

背景技术

现在的多挡位变速器都是使用离合器、行星齿轮设备和固定互联的组合来获得多种传动比。行星齿轮的数量和实际布置通常由组装、成本和期望速比支配。但是现在的变速器在不影响效率、响应性、平稳性的基础上，还存在着一些缺陷，比如结构较复杂、成本高且使用寿命低。

实用新型内容

本实用新型为解决上述提到的现有的变速器的缺点，提供一种能够节省成本、结构紧凑的多档自动变速器。

具体的，本实用新型提供一种多档自动变速器，提供一种变速器，其包括输入构件、输出构件、固定构件、四个行星齿轮组、多个互连构件和至少7个转矩传递装置，所述四个行星齿轮组包括第一行星齿轮、第二行星齿轮以及第三行星齿轮，每个行星齿轮组都包括太阳轮构件、支架构件和齿圈构件构件，

第一行星齿轮的太阳轮构件与第二行星齿轮的太阳轮构件通过互连构件连续互连，第一行星齿轮的支架构件与第二行星齿轮的齿圈构件构件通过互连构件连续互连，第三行星齿轮的太阳轮构件与第四行星齿轮的太阳轮构件通过互连构件连续互连，第三行星齿轮的支架构件与第四行星齿轮的齿圈构件构件通过互连构件连续互连，第二行星齿轮的支架构件与第三行星齿轮的齿圈构件构件通过互连构件连续互连，第四行星齿轮的支架构件与所述输出构件通过互连构件连续 互连。

优选的，所述转矩传递装置包括第一转矩传递装置、第二转矩传递装置、第三转矩传递装置、第四转矩传递装置、第五转矩传递装置、第六转矩传递装置以及第七转矩传递装置，所述第一转矩传递装置选择性地可接合以将输入构件与第三行星齿轮的支架构件和第四行星齿轮的齿圈构件构件互连。

优选的，所述第二转矩传递装置选择性地可接合以将第一行星齿轮的支架构件和第二行星齿轮的齿圈构件构件互连。

优选的，第三转矩传递装置选择性地可接合以将输入构件与第一行星齿轮的齿圈构件构件互连。

优选的，第四转矩传递装置选择性地可接合以将第一行星齿轮的齿圈构件构件与固定构件互连。

优选的，第五转矩传递装置选择性地可接合以将第一行星齿轮的支架构件和第二行星齿轮的齿圈构件构件与固定构件互连。

优选的，第六转矩传递装置选择性地可接合以将第一行星齿轮的太阳轮构件和第二行星齿轮的太阳轮构件与固定构件互连。

优选的，第七转矩传递装置选择性地可接合以将第三行星齿轮的太阳轮构件和第四行星齿轮的太阳轮构件与固定构件互连。

优选的，所述转矩传递装置能够至少三个的组合形式选择性地可接合，用于在输入构件与输出构件之间建立至少十一种前进速比和至少一种倒挡速比。

优选的，所述转矩传递装置为离合器或制动器。

优选的，该转矩传递机构中的三个是用于把输入轴构件连接至太阳轮构件、支架构件和齿圈构件构件的离合器，该转矩传递机构中的四个是用于把太阳轮构件、支架构件和齿圈构件构件连接至该固定构件的制动器。

本实用新型的优点如下所述：本实用新型解决了现有的双电机混联式混合动力系统结构复杂，零部件数量多，轴向尺寸长，不易布置、效率低等问题，使整体结构简单、紧凑，易于整车布置，控制简单。本实用新型的另一个优点在于还可以通过调节电机的转速实现变速 机构的无级变速。

附图说明

图1为本实用新型的多档自动变速器的实施例的杆状图；

图2为本实用新型的多档自动变速器的实施例的示意图；

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型做进一步解释：

本实用新型提出的多档自动变速器，其中图1中以杆状图的形式示出了11+1挡变速器。杆状图是机械装置例如自动变速器的部件的图示。每个单独的杆代表着一个星齿轮组，其中，行星齿轮的三个基本机械构件各用一个节点代表。因此，单个杆包括三个节点：一个代表太阳轮构件、一个代表支架构件、一个代表齿圈构件。每个杆的这些节点之间的相对长度可用于表示每个相应齿轮组的齿圈构件相对太阳轮构件的比。这些杆比又用来改变变速器的传动比从而获得适当的传动比和传动比级数。不同行星齿轮组的这些节点之间的机械连接或互连由细的水平线表示，转矩传递装置例如离合器和制动器由交错指表示。

变速器包括输入轴构件2、第一行星齿轮组9、第二行星齿轮组8、第三行星齿轮组7、第四行星齿轮组6以及输出轴构件5，第一行星齿轮组9具有三个节点：第一节点9-1、第二节点9-2以及第三节点9-3，第二行星齿轮组8具有三个节点：第一节点8-1、第二节点8-2以及第三节点8-3，第三行星齿轮组7具有三个节点：第一节点7-1、第二节点7-2以及第三节点7-3，第四行星齿轮组6具有三个节点：第一节点6-1、第二节点6-2以及第三节点6-3。

输出轴构件5连接至第四行星齿轮组6的第二节点6-2。第四行星齿轮组6的第一节点6-1连接至第三行星齿轮组7的第一节点7-1。第四行星齿轮组6的第三节点6-3连接至第三行星齿轮组7的第二节点7-2。第三行星齿轮组7的第三节点7-3连接至第二行星齿轮组8的第二节点8-2。第二行星齿轮组8的第一节点8-1连接至第一行星齿轮组9的第一节点9-1。第二行星齿轮组8的第三节点8-3连接至 第一行星齿轮组9的第二节点9-2。

第一离合器1选择性把第一行星齿轮组9的第三节点9-3与输入轴构件2连接。第二离合器3选择性把第一行星齿轮组9的第二节点9-2和第二行星齿轮组8的第三节点8-3与输入轴构件2连接。第三离合器4选择性把第三行星齿轮组7的第二节点7-2和第四行星齿轮组6的第三节点6-3与输入轴构件2连接。第四离合器10选择性把第三行星齿轮组7的第一节点7-1和第四行星齿轮组6的第一节点6-1与地面、固定构件或变速器壳连接。第五离合器11选择性把第一行星齿轮组9的第一节点9-1和第二行星齿轮组8的第一节点8-1与地面、固定构件或变速器壳连接。第六离合器12选择性把第一行星齿轮组9的第二节点9-2和第二行星齿轮组8的第三节点8-3与地面、固定构件或变速器壳连接。第七离合器13选择性把第一行星齿轮组9的第三节点9-3与地面、固定构件或变速器壳连接。

现在参照图2，棒状图给出了依据本实用新型的十一挡变速器的实施方式的布置示意图。在图2中，延用了图1的杆状图的标号。相应地给出了离合器、制动器和连接构件，二行星齿轮组的节点现在作为行星齿轮组的部件出现，例如太阳轮构件、齿圈构件、行星齿轮组和支架构件。

例如，行星齿轮组9包括太阳轮构件9-1、齿圈构件9-3和可旋转地支撑着一组行星齿轮9-4(只示出其中的一个)的支架构件构件9-2。太阳轮构件9-1连接成与互连构件16共同旋转。支架构件构件9-2连接成与互连构件15共同旋转。行星齿轮9-4中的每一个均配置成与太阳轮构件9-1和齿圈构件构件9-3互相啮合。

行星齿轮组8包括太阳轮构件8-1、齿圈构件构件8-3和可旋转地支撑着一组行星齿轮8-4(只示出其中的一个)的支架构件构件8-2。太阳轮构件8-1连接成与互连构件16共同旋转。支架构件构件8-2连接成与互连构件17共同旋转。齿圈构件构件8-3连接成与互连构件15共同旋转。行星齿轮8-4中的每一个均配置成与太阳轮构件8-1和齿圈构件构件8-3互相啮合。

行星齿轮组7包括太阳轮构件7-1、齿圈构件构件7-3和可旋转 地支撑着一组行星齿轮7-4(只示出其中的一个)的支架构件构件7-2。太阳轮构件7-1连接成与互连构件18共同旋转。齿圈构件构件7-3连接成与互连构件17共同旋转。支架构件构件7-2连接成与互连构件14共同旋转。行星齿轮7-4中的每一个均配置成与太阳轮构件7-1和齿圈构件构件7-3互相啮合。

行星齿轮组6包括太阳轮构件6-1、齿圈构件构件6-3和可旋转地支撑着一组行星齿轮6-4(只示出其中的一个)的支架构件构件6-2。太阳轮构件6-1连接成与互连构件18共同旋转。齿圈构件构件6-3连接成与互连构件14共同旋转。支架构件构件6-2连接成与输出轴构件5共同旋转。行星齿轮6-4中的每一个均配置成与太阳轮构件6-1和齿圈构件构件7-3互相啮合。

输入轴构件2连接至发动机(未示出)或变矩器的涡轮机(未示出)或飞轮(未示出)。输出轴构件5连续地与末级传动系分动器(未示出)连接。

这些转矩传递机构或离合器1、3、4以及制动器10、11、12、13允许这些轴或互连构件、行星齿轮组的构件和壳体的选择互连。例如，第一离合器1选择性地可接合成把输入轴构件2与第一行星齿轮组9的齿圈构件9-3连接。第二离合器3选择性地可接合成把输入轴构件2与互连构件15连接。第三离合器4选择性地可接合成把输入轴构件2与互连构件14连接。第一制动器10选择性地可接合成把互连构件18与固定构件或变速器壳19连接，从而限制互连构件18相对于变速器壳19的旋转。第二制动器11选择性地可接合成把互连构件16与固定构件或变速器壳19连接，从而限制互连构件16相对于变速器壳19的旋转。第三制动器12选择性地可接合成把第四行星齿轮组9的行星架9-2和互连构件15和第三行星齿轮组8的齿圈构件8-3与固定构件或变速器壳19连接，从而限制第四行星齿轮组9的行星架9-2和互连构件15和第三行星齿轮组8的齿圈构件8-3相对于变速器壳19的旋转。第四制动器13选择性地可接合成把第四行星齿轮组9的齿圈构件9-3与固定构件或变速器壳19连接，从而限制第四行星齿轮组9的齿圈构件9-3相对于变速器壳19的旋转。

现在参照图2和表1(即下表)，描述十一挡变速器的实施方式的工作。应当认识到，变速器能够以带有顺序换挡和跳挡传动的至少十一种前进挡或转矩比和至少种倒挡或转矩比把转矩从或构件2传递至输出轴构件5.如下文解释，通过接合转矩传递机构(即第一离合器1、第二离合器3、第三离合器4、第一制动器13、第二制动器12、第三制动器11以及第四制动器10)获得每种前进挡和倒挡或转矩比。表1方框中“X”意味着接合特定离合器或制动器以获得期望的传动状态。还给出各种传动状态的实际数值传动比，但是应当认识到，这些数值仅仅是示例性的，并且它们可在很大范围内调整以适应变速器的各种应用和操作准则。表1中还示出了使用本实用新型实施方式可获得的传动比的例子。当然，根据选择的齿轮直径、齿轮齿数和齿轮结构，可实现其它传动比。

表1(即上表)：为真值表，显示了在图1和2所示的变速器的每种可用前进挡和倒挡或传动比中各种转矩传递机构的接合状态。

应该认识到，十一挡变速器的操作和传动状态的前述解释设想了，首先，在给定传递状态中没有特别提及的所有离合器或制动器都是停用或分离的，第二，在换挡(即，传动状态改变)期间，在至少相邻的传动状态之间，在这两种传动状态中都接合或启用的离合器或制动器将保持接合或启用。

所属技术领域的技术人员应当理解：在不脱离本实用新型的基本原理的情况下，可以对本实用新型进行各种修改、润饰、组合、补充或技术特征的替换，这些等同替换方式或明显变形方式均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多档自动变速器，其特征在于：其包括输入构件、输出构件、固定构件、四个行星齿轮组、多个互连构件和至少7个转矩传递装置，所述四个行星齿轮组包括第一行星齿轮、第二行星齿轮以及第三行星齿轮，每个行星齿轮组都包括太阳轮构件、支架构件和齿圈构件构件，

第一行星齿轮的太阳轮构件与第二行星齿轮的太阳轮构件通过互连构件连续互连，第一行星齿轮的支架构件与第二行星齿轮的齿圈构件构件通过互连构件连续互连，第三行星齿轮的太阳轮构件与第四行星齿轮的太阳轮构件通过互连构件连续互连，第三行星齿轮的支架构件与第四行星齿轮的齿圈构件构件通过互连构件连续互连，第二行星齿轮的支架构件与第三行星齿轮的齿圈构件构件通过互连构件连续互连，第四行星齿轮的支架构件与所述输出构件通过互连构件连续互连。

2.根据权利要求1所述的多档自动变速器，其特征在于：所述转矩传递装置包括第一转矩传递装置、第二转矩传递装置、第三转矩传递装置、第四转矩传递装置、第五转矩传递装置、第六转矩传递装置以及第七转矩传递装置，所述第一转矩传递装置选择性地可接合以将输入构件与第三行星齿轮的支架构件和第四行星齿轮的齿圈构件构件互连。

3.根据权利要求2所述的多档自动变速器，其特征在于：所述第二转矩传递装置选择性地可接合以将第一行星齿轮的支架构件和第二行星齿轮的齿圈构件构件互连。

4.根据权利要求2所述的多档自动变速器，其特征在于：第三转矩传递装置选择性地可接合以将输入构件与第一行星齿轮的齿圈构件构件互连。

5.根据权利要求2所述的多档自动变速器，其特征在于：第四转矩传递装置选择性地可接合以将第一行星齿轮的齿圈构件构件与固定构件互连。

6.根据权利要求2所述的多档自动变速器，其特征在于：第五转矩传递装置选择性地可接合以将第一行星齿轮的支架构件和第二行星齿轮的齿圈构件构件与固定构件互连。

7.根据权利要求2所述的多档自动变速器，其特征在于：第六转矩传递装置选择性地可接合以将第一行星齿轮的太阳轮构件和第二行星齿轮的太阳轮构件与固定构件互连。

8.根据权利要求2所述的多档自动变速器，其特征在于：第七转矩传递装置选择性地可接合以将第三行星齿轮的太阳轮构件和第四行星齿轮的太阳轮构件与固定构件互连。

9.根据权利要求2所述的多档自动变速器，其特征在于：所述转矩传递装置能够至少三个的组合形式选择性地可接合，用于在输入构件与输出构件之间建立至少十一种前进速比和至少一种倒挡速比。

10.根据权利要求2-9中任意权利要求所述的多档自动变速器，其特征在于：所述转矩传递装置为离合器或制动器，该转矩传递机构中的三个是用于把输入轴构件连接至太阳轮构件、支架构件和齿圈构件构件的离合器，该转矩传递机构中的四个是用于把太阳轮构件、支架构件和齿圈构件构件连接至该固定构件的制动器。