用于車輛的自動變速器的行星齒輪系的制作方法
【專利說明】用于車輛的自動變速器的行星齒輪系
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2014年12月15日提交的韓國專利申請第10-2014-0180672號的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容結(jié)合于此，以用于通過該引用的所有目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種用于車輛的自動變速器。更具體地，本發(fā)明涉及這樣一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系:其通過利用最少數(shù)量的構(gòu)成元件來實現(xiàn)九個前進速度擋位，從而提高動力傳遞性能并降低燃料損耗。
【背景技術(shù)】
[0004]近來，不斷升高的油價已經(jīng)導(dǎo)致人們進入到了增強燃料效率的無休止的競爭中。
[0005]因此，就發(fā)動機而言，人們進行了通過縮減尺寸來降低重量并提高燃料效率的研究，而就自動變速器而言，人們進行了通過多個速度擋位來同時確?？刹僮餍院腿剂闲实母偁幜Φ难芯?。
[0006]然而，在自動變速器中，隨著速度擋位數(shù)量的增加以及內(nèi)部構(gòu)件的數(shù)量增多，從而可安裝性、傳遞效率等方面可能會變差，并且成本和重量也可能增加。
[0007]相應(yīng)地，為了利用多擋位來增加燃料效率提高的效果，開發(fā)能夠具有較少數(shù)量的部件而帶來最大化效率的行星齒輪系將非常重要。
[0008]為此，近年來已傾向于實施8速和9速自動變速器，并且能夠?qū)崿F(xiàn)更多速度擋位的行星齒輪系的研究和開發(fā)也正在積極地進行著。
[0009]公開于本發(fā)明背景部分的信息僅僅旨在增強對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的各個方面致力于提供一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其在各個換擋擋位中操作三個摩擦元件的情況下，通過最小化非操作摩擦元件的數(shù)量，從而利用最簡化的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)九個前進速度擋位和一個倒車擋位，并且降低了阻力扭矩，從而提高了動力傳遞性能和燃料效率。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的各個方面，該種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系可以包括:輸入軸，其接收發(fā)動機的扭矩；輸出軸，其輸出改變的扭矩；第一行星齒輪組，其包括第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件；第二行星齒輪組，其包括第四旋轉(zhuǎn)元件、第五旋轉(zhuǎn)元件和第六旋轉(zhuǎn)元件；復(fù)合行星齒輪組，其通過將第三行星齒輪組和第四行星齒輪組組合來形成，并且包括第七旋轉(zhuǎn)元件、第八旋轉(zhuǎn)元件、第九旋轉(zhuǎn)元件和第十旋轉(zhuǎn)元件；第五行星齒輪組，其包括第十一旋轉(zhuǎn)元件、第十二旋轉(zhuǎn)元件以及第十三旋轉(zhuǎn)元件；以及六個摩擦元件，它們設(shè)置在十三個旋轉(zhuǎn)元件中的至少一個旋轉(zhuǎn)元件與另一個旋轉(zhuǎn)元件之間或者十三個旋轉(zhuǎn)元件中的至少一個旋轉(zhuǎn)元件與輸入軸之間，或者設(shè)置在十三個旋轉(zhuǎn)元件中的至少一個旋轉(zhuǎn)元件與變速器殼體之間，其中，輸入軸可以持續(xù)地連接至第五旋轉(zhuǎn)元件，輸出軸可以持續(xù)地連接至第十二旋轉(zhuǎn)元件，第九旋轉(zhuǎn)元件可以通過第一離合器而選擇性地連接至輸入軸，第十旋轉(zhuǎn)元件可以持續(xù)地連接至第十一旋轉(zhuǎn)元件，第七旋轉(zhuǎn)元件可以持續(xù)地連接至第六旋轉(zhuǎn)元件，第七旋轉(zhuǎn)元件可以選擇性地連接至第十二旋轉(zhuǎn)元件，以實現(xiàn)第四前進速度擋位，第八旋轉(zhuǎn)元件可以選擇性地連接至第十二旋轉(zhuǎn)元件，以實現(xiàn)第六前進速度擋位、第八前進速度擋位和倒車速度，六個摩擦元件中的三個摩擦元件可以操作以實現(xiàn)九個前進速度擋位和至少一個倒車擋位。
[0012]第八旋轉(zhuǎn)元件可以通過第二離合器而選擇性地連接至第十二旋轉(zhuǎn)元件，第七旋轉(zhuǎn)元件、第八旋轉(zhuǎn)元件、第九旋轉(zhuǎn)元件和第十旋轉(zhuǎn)元件中的兩個旋轉(zhuǎn)元件可以通過第三離合器而彼此選擇性地連接，第七旋轉(zhuǎn)元件可以通過第四離合器而選擇性地連接至第十二旋轉(zhuǎn)元件。
[0013]第一旋轉(zhuǎn)元件可以持續(xù)地連接至第四旋轉(zhuǎn)元件，第二旋轉(zhuǎn)元件可以持續(xù)地連接至第十三旋轉(zhuǎn)元件，第一旋轉(zhuǎn)元件可以通過第一制動器而選擇性地連接至變速器殼體，第三旋轉(zhuǎn)元件可以通過第二制動器而選擇性地連接至變速器殼體。
[0014]第一行星齒輪組的太陽輪、行星架和內(nèi)齒圈可以設(shè)定為第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件，第二行星齒輪組的太陽輪、行星架和內(nèi)齒圈可以設(shè)定為第四旋轉(zhuǎn)元件、第五旋轉(zhuǎn)元件和第六旋轉(zhuǎn)元件，第五行星齒輪組的太陽輪、行星架和內(nèi)齒圈可以設(shè)定為第十一旋轉(zhuǎn)元件、第十二旋轉(zhuǎn)元件和第十三旋轉(zhuǎn)元件。
[0015]可以通過將都為單小齒輪行星齒輪組的第三行星齒輪組和第四行星齒輪組組合來形成復(fù)合行星齒輪組，第七旋轉(zhuǎn)元件可以包括彼此直接地連接的第三太陽輪和第四太陽輪，第八旋轉(zhuǎn)元件可以包括彼此直接地連接的第三行星架和第四行星架。
[0016]可以通過將都為單小齒輪行星齒輪組的第三行星齒輪組和第四行星齒輪組組合來形成復(fù)合行星齒輪組，第七旋轉(zhuǎn)元件可以包括彼此直接地連接的第三太陽輪和第四太陽輪，第十旋轉(zhuǎn)元件可以包括彼此直接地連接的第三內(nèi)齒圈和第四內(nèi)齒圈。
[0017]可以通過將都為單小齒輪行星齒輪組的第三行星齒輪組和第四行星齒輪組組合來形成復(fù)合行星齒輪組，第七旋轉(zhuǎn)元件可以包括彼此直接地連接的第三太陽輪和第四太陽輪，第九旋轉(zhuǎn)元件可以包括彼此直接地連接的第三內(nèi)齒圈和第四行星架。
[0018]可以通過將為雙小齒輪行星齒輪組的第三行星齒輪組和為單小齒輪行星齒輪組的第四行星齒輪組組合來形成復(fù)合行星齒輪組，第九旋轉(zhuǎn)元件可以包括彼此直接地連接的第三內(nèi)齒圈和第四行星架，第十旋轉(zhuǎn)元件可以包括彼此直接地連接的第三行星架和第四內(nèi)齒圈。
[0019]可以通過將為雙小齒輪行星齒輪組的第三行星齒輪組和為單小齒輪行星齒輪組的第四行星齒輪組組合來形成復(fù)合行星齒輪組，第八旋轉(zhuǎn)元件可以包括彼此直接地連接的第三太陽輪和第四行星架，第九旋轉(zhuǎn)元件可以包括彼此直接地連接的第三內(nèi)齒圈和第四內(nèi)齒圈。
[0020]可以通過將為單小齒輪行星齒輪組的第三行星齒輪組和為雙小齒輪行星齒輪組的第四行星齒輪組組合來形成復(fù)合行星齒輪組，第八旋轉(zhuǎn)元件可以包括彼此直接地連接的第三行星架和第四太陽輪，第十旋轉(zhuǎn)元件可以包括彼此直接地連接的第三內(nèi)齒圈和第四行星架。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的各個方面，該種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系可以包括:輸入軸，其接收發(fā)動機的扭矩；輸出軸，其輸出改變的扭矩；第一行星齒輪組，其包括第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件以及第三旋轉(zhuǎn)元件；第二行星齒輪組，其包括第四旋轉(zhuǎn)元件、第五旋轉(zhuǎn)元件和第六旋轉(zhuǎn)元件；復(fù)合行星齒輪組，其通過將第三行星齒輪組和第四行星齒輪組組合來形成，并且包括第七旋轉(zhuǎn)元件、第八旋轉(zhuǎn)元件、第九旋轉(zhuǎn)元件和第十旋轉(zhuǎn)元件；第五行星齒輪組，其包括第十一旋轉(zhuǎn)元件、第十二旋轉(zhuǎn)元件以及第十三旋轉(zhuǎn)元件；第一旋轉(zhuǎn)軸，其包括第三旋轉(zhuǎn)元件；第二旋轉(zhuǎn)軸，其包括第二旋轉(zhuǎn)元件和第十三旋轉(zhuǎn)元件；第三旋轉(zhuǎn)軸，其包括第一旋轉(zhuǎn)元件和第四旋轉(zhuǎn)元件；第四旋轉(zhuǎn)軸，其包括第五旋轉(zhuǎn)元件并且直接地連接至輸入軸；第五旋轉(zhuǎn)軸，其包括第六旋轉(zhuǎn)元件和第七旋轉(zhuǎn)元件；第六旋轉(zhuǎn)軸，其包括第八旋轉(zhuǎn)元件；第七旋轉(zhuǎn)軸，其包括第九旋轉(zhuǎn)元件；第八旋轉(zhuǎn)軸，其包括第十旋轉(zhuǎn)元件和第十一旋轉(zhuǎn)元件；第九旋轉(zhuǎn)軸，其包括第十二旋轉(zhuǎn)元件并且直接地連接至輸出軸；第一離合器，其將第四旋轉(zhuǎn)軸選擇性地連接至第七旋轉(zhuǎn)軸；第二離合器，其將第六旋轉(zhuǎn)軸選擇性地連接至第九旋轉(zhuǎn)軸；第三離合器，其將在第五旋轉(zhuǎn)軸、第六旋轉(zhuǎn)軸、第七旋轉(zhuǎn)軸和第八旋轉(zhuǎn)軸中的任意兩個旋轉(zhuǎn)軸連接，以將第三行星齒輪組和第四行星齒輪組直接地連接；第四離合器，其將第五旋轉(zhuǎn)軸選擇性地連接至第九旋轉(zhuǎn)軸；第一制動器，其將第三旋轉(zhuǎn)軸選擇性地連接至變速器殼；以及第二制動器，其將第一旋轉(zhuǎn)軸選擇性地連接至變速器殼。
[0022]第一行星齒輪組可以為單小齒輪行星齒輪組，并且可以包括:為第一旋轉(zhuǎn)元件的第一太陽輪、為第二旋轉(zhuǎn)元件的第一行星架以及為第三旋轉(zhuǎn)元件的第一內(nèi)齒圈；第二行星齒輪組可以為單小齒輪行星齒輪組，并且可以包括:為第四旋轉(zhuǎn)元件的第二太陽輪、為第五旋轉(zhuǎn)元件的第二行星架以及為第六旋轉(zhuǎn)元件的第二內(nèi)齒圈；復(fù)合行星齒輪組可以通過將都為單小齒輪行星齒輪組的第三行星齒輪組和第四行星齒輪組組合來形成，并且復(fù)合行星齒輪組可以包括為第七旋轉(zhuǎn)元件的第三太陽輪和第四太陽輪、為第八旋轉(zhuǎn)元件的第三行星架和第四行星架、為第九旋轉(zhuǎn)元件的第四內(nèi)齒圈、以及為第十旋轉(zhuǎn)元件的第三內(nèi)齒圈；第五行星齒輪組可以為單小齒輪行星齒輪組，并且可以包括為第十一旋轉(zhuǎn)元件的第五太陽輪、為第十二旋轉(zhuǎn)元件的第五行星架、以及為第十三旋轉(zhuǎn)元件的第五內(nèi)齒圈。
[0023]第一行星齒輪組可以為單小齒輪行星齒輪組，并且可以包括為第一旋轉(zhuǎn)元件的第一太陽輪、為第二旋轉(zhuǎn)元件的第一行星架、以及為第三旋轉(zhuǎn)元件的第一內(nèi)齒圈；第二行星齒輪組可以為單小齒輪行星齒輪組，并且可以包括為第四旋轉(zhuǎn)元件的第二太陽輪、為第五旋轉(zhuǎn)元件的第二行星架、以及為第六旋轉(zhuǎn)元件的第二內(nèi)齒圈；復(fù)合行星齒輪組可以通過將都為單小齒輪行星齒輪組的第三行星齒輪組和第四行星齒輪組組合來形成，并且復(fù)合行星齒輪組可以包括為第七旋轉(zhuǎn)元件的第三太陽輪和第四太陽輪、為第八旋轉(zhuǎn)元件的第三行星架、為第九旋轉(zhuǎn)元件的第四行星架、以及為第十旋轉(zhuǎn)元件的第三內(nèi)齒圈和第四內(nèi)齒圈；第五行星齒輪組可以為單小齒輪行星齒輪組，并且可以包括為第十一旋轉(zhuǎn)元件的第五太陽輪、為第十二旋轉(zhuǎn)元件的第五行星架、以及為第十三旋轉(zhuǎn)元件的第五內(nèi)齒圈。
[0024]第一行星齒輪組可以為單小齒輪行星齒輪組，并且可以包括為第一旋轉(zhuǎn)元件的第一太陽輪、為第二旋轉(zhuǎn)元件的第一行星架、以及為第三旋轉(zhuǎn)元件的第一內(nèi)齒圈；第二行星齒輪組可以為單小齒輪行星齒輪組，并且可以包括為第四旋轉(zhuǎn)元件的第二太陽輪、為第五旋轉(zhuǎn)元件的第二行星架、以及為第六旋轉(zhuǎn)元件的第二內(nèi)齒圈；復(fù)合行星齒輪組可以通過將都為單小齒輪行星齒輪組的第三行星齒輪組和第四行星齒輪組組合來形成，并且復(fù)合行星齒輪組可以包括為第七旋轉(zhuǎn)元件的第三太陽輪和第四太陽輪、為第八旋轉(zhuǎn)元件的第三行星架、為第九旋轉(zhuǎn)元件的第三內(nèi)齒圈和第四行星架、以及為第十旋轉(zhuǎn)元件的第四內(nèi)齒圈；第五行星齒輪組可以為單小齒輪行星齒輪組，并且可以包括為第十一旋轉(zhuǎn)元件的第五太陽輪、為第十二旋轉(zhuǎn)元件的第五行星架、以及為第十三旋轉(zhuǎn)元件的第五內(nèi)齒圈。
[0025]第一行星齒輪組可以為單小齒輪行星齒輪組，并且可以包括為第一旋轉(zhuǎn)元件的第一太陽輪、為第二旋轉(zhuǎn)元件的第一行星架、以及為第三旋轉(zhuǎn)元件的第一內(nèi)齒圈；第二行星齒輪組可以為單小齒輪行星齒輪組，并且可以包括為第四旋轉(zhuǎn)元件的第二太陽輪、為第五旋轉(zhuǎn)元件的第二行星架、以及為第六旋轉(zhuǎn)元件的第二內(nèi)齒圈；復(fù)合行星齒輪組可以通過將為雙小齒輪行星齒輪組的第三行星齒輪組和為單小齒輪行星齒輪組的第四行星齒輪組組合來形成，并且復(fù)合行星齒輪組可以包括為第七旋轉(zhuǎn)元件的第四太陽輪、為第八旋轉(zhuǎn)元件的第三太陽輪、為第九旋轉(zhuǎn)元件的第三內(nèi)齒圈和第四行星架、以及為第十旋轉(zhuǎn)元件的第三行星架和第四內(nèi)齒圈；第五行星齒輪組可以為單小齒輪行星齒輪組，并且可以包括為第十一旋轉(zhuǎn)元件的第五太陽輪、為第十二旋轉(zhuǎn)元件的第五行星架、以及為第十三旋轉(zhuǎn)元件的第五內(nèi)齒圈。
[0026]第一行星齒輪組可以為單小齒輪行星齒輪組，并且可以包括為第一旋轉(zhuǎn)元件的第一太陽輪、為第二旋轉(zhuǎn)元件的第一行星架、以及為第三旋轉(zhuǎn)元件的第一內(nèi)齒圈；第二行星齒輪組可以為單小齒輪行星齒輪組，并且可以包括為第四旋轉(zhuǎn)元件的第二太陽輪、為第五旋轉(zhuǎn)元件的第二行星架、以及為第六旋轉(zhuǎn)元件的第二內(nèi)齒圈；復(fù)合行星齒輪組可以