CN220687950U - 8速自动变速器 - Google Patents

Abstract

本发明8速自动变速器，包括输入轴、a行星齿轮组件、b行星齿轮组件、c行星齿轮组件、d行星齿轮组件、制动器1、制动器2、离合器3、离合器4、离合器5、离合器6、输出轴、动力连接件，通过离合器和制动器的不同组合，实现8个不同速比前进挡和2个不同速比倒挡的选择，适用于发动机纵置平台汽车。

Description

8速自动变速器

技术领域：

本发明涉及一种应用于汽车驱动的基于行星齿轮机构的8速自动变速器，适用于发动机纵置平台汽车。

背景技术：

随着汽车行业的快速发展与技术革新，自动变速器在变速器领域的应用越来越广，装有自动变速器的汽车能根据路面状况及行车速度自动改变传动比，驾驶者可以全神贯注的注视路面交通而不会被换挡搞得手忙脚乱，其驾驶舒适、能减少驾驶者疲劳的优点，已成为现代汽车配置的一种发展方向。当前国内在汽车自动变速器领域主要以生产装备双离合变速器、无极变速器为主，能研发并生产基于行星齿轮机构自动变速器的厂家极少，基于行星齿轮机构自动变速器市场空缺极大。减少自动变速器的换挡机构，有助于提升自动变速器的性能、降低自动变速器的成本，当前使用5组换挡机构的自动变速器，主要集中在6速自动变速器产品上，在8速自动变速器产品上，只用通用和采埃孚研发有纵置自动变速器；超过6速以上的横置平台自动变速器产品，大多使用6组以上的换挡机构，不利于提升性能、降低成本。因此，设计研发一款应用于发动机横置汽车平台、使用5组换挡机构、结构简单、成本低的多挡位自动变速器，能填补国产自动变速器空缺，具有非常广阔的市场前景。

发明内容：

为了克服现有横置自动变速器的不足，绕过当前自动变速器专利壁垒，通过分析多种自动变速器结构传动原理，发明了一种结构简单、换挡机构少、扭矩承载能力强、成本容易控制、适用于发动机纵置平台的8速自动变速器结构方案。

本发明是通过以下技术方案实现的：

8速自动变速器，其组成结构包括输入轴(in)、a行星齿轮组件(a)、b行星齿轮组件(b)、c行星齿轮组件(c)、d行星齿轮组件(d)、制动器1(1)、制动器2(2)、离合器3(3)、离合器4(4)、离合器5(5)、离合器6(6)、输出轴(out)、动力连接件，其中：

所述a行星齿轮组件包括a太阳轮、a外齿圈、a行星架、a行星轮，

所述b行星齿轮组件包括b太阳轮、b外齿圈、b行星架、b行星轮，

所述c行星齿轮组件包括c太阳轮、c外齿圈、c行星架、c行星轮，

所述d行星齿轮组件包括d太阳轮、d外齿圈、d行星架、d行星轮；

其连接方式为：

所述制动器1与c太阳轮及d太阳轮连接，

所述制动器2与d外齿圈连接，

所述离合器3一端与输入轴连接，另一端与a外齿圈连接，

所述离合器4一端与c外齿圈连接，另一端与a外齿圈连接，

所述离合器5一端与c外齿圈连接，另一端与a太阳轮及b太阳轮连接，

所述离合器6一端通过c行星架与输入轴连接，另一端与a太阳轮及b太阳轮连接，

所述b行星架与d行星架连接，

所述输出轴与b外齿圈及a行星架连接。

该发明8速自动变速器，其特征在于当a行星齿轮组件使用双行星轮组件时，能获得更大的传动比，其连接方式为：

所述离合器3一端与输入轴连接，另一端与a行星架连接，

所述离合器4一端与c外齿圈连接，另一端与a行星架接，

所述离合器5一端与c外齿圈连接，另一端与a太阳轮及b太阳轮连接，

所述离合器6一端通过c行星架与输入轴连接，另一端与a太阳轮及b太阳轮连接，

所述b行星架与d行星架连接，

所述输出轴与b外齿圈及a外齿圈连接。

该发明8速自动变速器，其特征在于所述变速器中的离合器6只在倒挡慢时结合，应用在对倒挡传动比要求不高的系统中时，允许不设计离合器6。

相比于现有技术，本发明具有如下优点：

1.该自动变速器方案适用于发动机纵置平台汽车，其所有减速挡位输出扭矩都由a行星齿轮组件和b行星齿轮组件共同承担，扭矩拖动能力非常优秀，非常容易设计和制造大扭矩变速器；

2.该自动变速器方案各挡位的变速比落差合理，换挡逻辑清晰，能有效保障汽车在行驶过程中换挡平顺性；

3.该自动变速器方案，其离合器6只在倒挡慢时结合，允许使用牙嵌离合器进行动力控制而不会影响变速器换挡平顺性，也不会产生离合器拖曳动力损失，具有采用零件少、结构简单、结构合理、换挡机构少、制动器和离合器组装简单、零件成本和加工难度低、装配简单、可实现的运行挡位多、传动效率高、性价比高等特点；

4.该自动变速器方案，其离合器6只在倒挡慢时结合，用于产生一个低速的倒车挡位，当应用在对倒挡要求不高的系统上，比如用在电动动力辅助汽车和大扭矩性能汽车上时，允许不设置离合器6，从而进一步简化结构、降低成本。

附图说明：

图1是本发明8速自动变速器的方案图；

图2是本发明8速自动变速器的方案图(其a行星齿轮组件使用双行星轮组件)；

图中：in-输入轴、a-a行星齿轮组件、b-b行星齿轮组件、c-c行星齿轮组件、d-d行星齿轮组件、1-制动器1、2-制动器2、3-离合器3、4-离合器4、5-离合器5、6-离合器6、out-输出轴。

具体实施方式：

本发明8速自动变速器，通过离合器和制动器的不同组合，实现如下行星机构不同速比的选择(以a行星齿轮组件使用双行星轮组件为例)：

1挡：制动器1闭合，制动器2闭合，离合器3闭合；d行星齿轮组件的d太阳轮、d外齿圈均被制动，d行星架被锁定后对b行星架进行制动，输入动力通过离合器3传输至a行星架后，一部分动力通过a外齿圈输出，另一部分动力通过a太阳轮传输至b太阳轮后，再通过b行星轮传输至b外齿圈，最后a外齿圈动力与b外齿圈动力汇合后，传输至输出轴，其传动比in/out＝(k_a+k_b)/(k_a-1)；

2挡：制动器1闭合，制动器2闭合，离合器4闭合；c太阳轮、d太阳轮、d外齿圈均被制动，动力传输至c行星架，再由c外齿圈通过离合器4传输至a行星架，a行星齿轮组件、b行星齿轮组件的传动路径与1挡相同，其传动比in/out＝k_c(k_a+k_b)/[(k_a-1)(k_c+1)]；

3挡：制动器2闭合，离合器3闭合，离合器4闭合；d外齿圈被制动，c行星齿轮组件因c行星架通过离合器3、离合器4与c外齿圈连接而被锁定，一部分动力传输至d太阳轮，并通过d行星架传输至b行星架，另一部分动力传输至a行星架后，再分成两部分，分别传输至a外齿圈、a太阳轮，a太阳轮的动力传输至b太阳轮，再由b行星齿轮组件汇合b太阳轮与b行星架的动力并传输至b外齿圈，最后b外齿圈的动力与a外齿圈的动力汇合后，传输至输出轴，其传动比in/out＝[k_a(k_d+1)+k_b(k_d+1)]/[(k_b+1)+(k_a-1)(k_d+1)]；

4挡：制动器2闭合，离合器4闭合，离合器5闭合；d外齿圈被制动，a行星齿轮组件因a行星架通过离合器4、离合器5与a太阳轮连接而被锁定，b行星齿轮组件因a行星齿轮组件被锁定而被锁定，并与输出轴连为一体，动力传输至c行星架后，一部分通过c外齿圈传输至输出轴，另一部分通过c太阳轮传输至d太阳轮后，再由d行星架传输至输出轴，其传动比in/out＝[(k_d+1)+k_c]/(k_c+1)；

5挡：制动器2闭合，离合器3闭合，离合器5闭合；d外齿圈被制动，一部分动力通过离合器3传输至a行星架，另一部分动力传输至c行星架后，再分成2路，1路由c外齿圈通过离合器5传输至b太阳轮和a太阳轮，另1路通过c太阳轮传输至d太阳轮后再由d行星架传输至b行星架，再后a行星齿轮组件汇合a行星架与a太阳轮的动力由a外齿圈输出，b行星齿轮组汇合b行星架与b太阳轮的动力由b外齿圈输出，最后a外齿圈动力与b外齿圈动力汇合至输出轴，其传动比in/out＝[k_a(k_d+1)+k_b(k_d+1)+k_ak_c(k_b+1)]/[(k_b+1)(k_c+1)+k_c(k_a-1)(k_b+1)+(k_a-1)(k_d+1)]；

6挡：离合器3闭合，离合器4闭合，离合器5闭合；a行星齿轮组件因a行星架通过离合器4、离合器5与a太阳轮连接而被锁定，并与输出轴连为一体，动力通过离合器3连接至输出轴，其传动比in/out＝1；

7挡：制动器1闭合，离合器3闭合，离合器5闭合；c太阳轮被制动，一部分动力通过离合器3传输至a行星架，另一部动力传输至c行星架，并由c外齿圈通过离合器5传输至a太阳轮，a行星齿轮组件汇合a行星架与a太阳轮的动力后，再由a外齿圈输出后并传输至至输出轴，其传动比in/out＝k_ak_c/[(k_c+1)+k_c(k_a-1)]；

8挡：制动器1闭合，离合器4闭合，离合器5闭合；c太阳轮被制动，a行星齿轮组件因a行星架通过离合器4、离合器5与a太阳轮连接而被锁定并与输出轴连为一体，动力传输至c行星架后，再通过c外齿圈传输至输出轴，其传动比in/out＝k_c/(k_c+1)；

倒挡快：制动器1闭合，制动器2闭合，离合器5闭合；c太阳轮、d太阳轮、d外齿圈均被制动，d行星架被锁定后对b行星架进行制动，动力传输至c行星架后，再由c外齿圈通过离合器5传输至b太阳轮，最后通过b行星齿轮传输至b外齿圈并传输至输出轴，其传动比in/out＝-k_c k_b/(k_c+1)；

倒挡慢：制动器1闭合，制动器2闭合，离合器6闭合；d行星齿轮组件的d太阳轮、d外齿圈均被制动，d行星架被锁定后对b行星架进行制动，动力通过离合器6传输至b太阳轮，再通过b行星齿轮传输至b外齿圈并传输至输出轴，其传动比in/out＝-k_b；

以上传动比公式中：

in--输入轴转速，

out--输出轴转速，

k_a--a外齿圈与a太阳轮尺寸比，

k_b--b外齿圈与b太阳轮尺寸比，

k_c--c外齿圈与c太阳轮尺寸比，

k_d--d外齿圈与d太阳轮尺寸比。

Claims (2)

1.8速自动变速器，其组成结构包括输入轴(in)、a行星齿轮组件(a)、b行星齿轮组件(b)、c行星齿轮组件(c)、d行星齿轮组件(d)、制动器1(1)、制动器2(2)、离合器3(3)、离合器4(4)、离合器5(5)、离合器6(6)、输出轴(out)、动力连接件，其中：

所述a行星齿轮组件包括a太阳轮、a外齿圈、a行星架、a行星轮，

所述b行星齿轮组件包括b太阳轮、b外齿圈、b行星架、b行星轮，

所述c行星齿轮组件包括c太阳轮、c外齿圈、c行星架、c行星轮，

所述d行星齿轮组件包括d太阳轮、d外齿圈、d行星架、d行星轮；

其连接方式为：

所述制动器1与c太阳轮及d太阳轮连接，

所述制动器2与d外齿圈连接，

所述离合器3一端与输入轴连接，另一端与a外齿圈连接，

所述离合器4一端与c外齿圈连接，另一端与a外齿圈连接，

所述离合器5一端与c外齿圈连接，另一端与a太阳轮及b太阳轮连接，

所述离合器6一端通过c行星架与输入轴连接，另一端与a太阳轮及b太阳轮连接，

所述b行星架与d行星架连接，

所述输出轴与b外齿圈及a行星架连接。

2.根据权利要求1所述8速自动变速器，其特征在于当a行星齿轮组件使用双行星轮组件时，其连接方式为：

所述离合器3一端与输入轴连接，另一端与a行星架连接，

所述离合器4一端与c外齿圈连接，另一端与a行星架连接，

所述离合器5一端与c外齿圈连接，另一端与a太阳轮及b太阳轮连接，

所述离合器6一端通过c行星架与输入轴连接，另一端与a太阳轮及b太阳轮连接，

所述b行星架与d行星架连接，

所述输出轴与b外齿圈及a外齿圈连接。