用於車輛的八速自動變速器的製作方法
2024-02-02 19:14:15 1
專利名稱：用於車輛的八速自動變速器的製作方法
技術領域：
本發明涉及八速自動變速器。更加具體地說，本發明涉及八速自 動變速器，該八速自動變速器包括可以平順地將液壓供給至離合器的 中央支撐件以及具有小直徑的輸入軸。
背景技術：
自動變速器的典型換檔機構使用多個行星齒輪組的組合。這種自 動變速器的動力傳動系改變接收自自動變速器的扭矩變換器的轉速和 扭矩，並且將改變後的扭矩傳遞至輸出軸。
當變速器實現更多數量的檔位時，可以更加優化地設計該變速器 的傳動比，因此車輛能夠具有更好的燃油裡程(fliel mileage)以及更 好的性能，這一點是公知的。出於這個理由，實現更多檔位的自動變 速器一直處於持續的研究中。
此外，對於同樣數量的檔位，動力傳動系的特徵，例如耐久性、 動力傳輸中的效率以及尺寸，很大程度上依賴於組合在一起的行星齒 輪組的布局。因此，動力傳動系的組合結構的設計也一直處於持續的 研究中。
具有太多檔位的手動變速器為駕駛員帶來的不便在於太過頻繁的 換檔操作。因此，因為自動變速器基本上不需要手動操作就能自動控 制換檔操作，具有更多檔位的有利特徵對於自動變速器來說就更為重 要。
除了關於四速和五速的動力傳動系的各種開發以外，最近已經開發出了八速自動變速器。
圖1和圖2是根據現有技術的八速自動變速器的原理圖。
在上述方案中，液壓通過在輸入軸3中形成的液壓線路(hydraulic line)供給至摩擦元件。
如圖1和圖2中所示，八速自動變速器具有三組行星齒輪組、四 個離合器、兩個制動器和多條液壓線路。為了將液壓供給至摩擦元件， 不得不增大輸入軸的直徑，從而也不得不增大其它元件的尺寸。
輸入軸的直徑和元件的尺寸的增大導致自動變速器尺寸和重量的 增大。
此外，通過輸入軸供給的液壓可以降低，並且由於通過旋轉元件 的液壓通道的緣故，響應可能發生延遲。
對於八速自動變速器的情況，如圖1和圖2中所示，第二離合器 C2以及第四離合器C4分別置於第一行星齒輪組PG1和第二行星齒輪 組PG2之間以及第二行星齒輪組PG2和第三行星齒輪組PG3之間，該 自動變速器的方案很複雜，從而難於形成替代性的液壓線路。
在背景技術這個部分中所揭示的以上信息僅用來增強對本發明背 景技術的理解，因此，可能包含這樣的信息'該信息並未構成己經被 本國本領域普通技術人員所知的現有技術。
發明內容
本發明致力於提供一種八速自動變速器。根據本發明的實施方案， 第二離合器和第四離合器置於雙小齒輪行星齒輪組和複合行星齒輪組 之間，中央支撐件形成於第二離合器和第四離合器之間，以平順地將 液壓供給至第二離合器和第四離合器。因此，輸入軸可以具有很小的 直徑。
根據本發明的例示性實施方案的用於車輛的八速自動變速器可以 包括單小齒輪行星齒輪組、雙小齒輪行星齒輪組、複合行星齒輪組、 第一離合器、第二離合器、第三離合器、第四離合器、第一制動器、 第二制動器和單向離合器。單小齒輪行星齒輪組包括固定連接至輸入 軸的第一內齒圈、固定連接至外殼的第一太陽輪、以及第一行星齒輪 架；雙小齒輪行星齒輪組包括通過平行布置的第一制動器和單向離合器可變地連接至外殼的第二內齒圈、固定連接至第一行星齒輪架的第 二太陽輪、以及通過第二離合器可變地連接至第二內齒圈第二行星齒 輪架；複合行星齒輪組包括通過第一離合器可變地連接至第二太陽輪 的短齒太陽輪(short sun gear)、與短齒太陽輪嚙合的短齒小齒輪(short pinion)、固定連接至第二行星齒輪架的長齒太陽輪、與短齒小齒輪和 長齒太陽輪嚙合並通過第三離合器可變地連接至輸入軸的長齒小齒 輪、以及第三內齒圈，其中第三內齒圈與長齒小齒輪嚙合並通過第四 離合器可變地連接至第二行星齒輪架和長齒太陽輪，並且連接至輸出 軸；第二制動器可以可變地將第二行星齒輪架和長齒太陽輪固定至外 殼；第二離合器和第四離合器可以置於雙小齒輪行星齒輪組和複合行 星齒輪組之間；中央支撐件可以形成於第二離合器和第四離合器之間， 以將液壓供給至第二離合器和第四離合器。
中央支撐件可以包括垂直於輸入軸的中央支撐件豎直部分、平行 於輸入軸的中央支撐件水平部分、形成於中央支撐件豎直部分內的第 一液壓線路以及形成於中央支撐件水平部分內的第二液壓線路。第二 液壓線路可以連接至形成於中央支撐件水平部分內以將液壓供給至第 二離合器液壓室的第三液壓線路，並且可以連接至形成於中央支撐件 水平部分內的第四液壓線路以將液壓供給至第四離合器的液壓室。
第二液壓線路可以連接至第五液壓線路以將液壓供給至第二離合 器平衡室，並且可以連接至第六液壓線路以液壓供給至第四離合器平 衡室。
圖1是根據現有技術的用於車輛的八速自動變速器的原理圖。 圖2是根據另外的現有技術的用於車輛的八速自動變速器的原理圖。
圖3是根據本發明的例示性實施方案的用於車輛的八速自動變速 器的原理圖。
圖4是根據本發明的例示性實施方案的用於車輛的八速自動變速 器的檔位圖。
圖5是根據本發明的例示性實施方案的用於車輛的八速自動變速器的操作圖表。
圖6是根據本發明的例示性實施方案的用於車輛的八速自動變速 器的圖，顯示對第四離合器的液壓供給。
圖7是根據本發明的例示性實施方案的用於車輛的八速自動變速 器的圖，顯示對第二離合器的液壓供給。
圖8是根據本發明的例示性實施方案的用於車輛的八速自動變速
器的圖，顯示對第二和第四離合器平衡室的液壓供給。 圖中表示主要元件的附圖標記的描述
1:外殼 3:輸入軸
5:輸出軸 10:中央支撐件
11:中央支撐件豎直部分13:第一液壓線路 21:中央支撐件水平部分 23:第二液壓線路 25:第三液壓線路 31:第二離合器液壓室 33:第四離合器液壓室 41:第二離合器平衡室 51:第四離合器平衡室 PG1:第一行星齒輪組 PG3:第三行星齒輪組 Rh第一內齒圈 S2:第二太陽輪 PC2:第二行星齒輪架 LS:長齒太陽輪 LP:長齒小齒輪 R3:第三內齒圈 C2:第二離合器 C4:第四離合器 B2:第二制動器
具體實施例方式
27:第四液壓線路
43-第五液壓線路
53:第六液壓線路 PG2:第二行星齒輪組
Sl-第一太陽輪
PC1:第一行星齒輪架
R2:第二內齒圈
SS:短齒太陽輪
SP:短齒小齒輪 PC3:第三行星齒輪架
Cl:第一離合器
C3:第三離合器
Bl:第一制動器
OWC:單向離合器以下將以附圖為參考具體描述本發明的例示性實施方案。 為了便於理解，在圖1至圖8中示出的附圖標記表示相同的元件。
圖3是根據本發明的例示性實施方案的用於車輛的八速自動變速
器的原理圖。
如圖3所示，本發明的例示性實施方案的用於車輛的八速自動變 速器包括第一、第二、第三和第四行星齒輪組PG1、 PG2、 PG3和PG4、 第一、第二、第三和第四離合器C1、 C2、 C3和C4、第一和第二制動 器B1和B2以及單向離合器OWC。
第一、第二和第三行星齒輪組PG1、 PG2和PG3從輸入軸3處以 第一、第二和第三行星齒輪組PG1、 PG2和PG3的順序排列。
第一行星齒輪組PG1以單小齒輪行星齒輪組的形式形成，包括固 定連接至輸入軸3的第一內齒圈Rl、固定連接至外殼1的第一太陽輪 Sl以及第一行星齒輪架PC1。
第二行星齒輪組PG2以雙小齒輪行星齒輪組的形式形成，包括通 過平行布置的第一制動器Bl和單向離合器OWC可變地固定至外殼1 的第二內齒圈R2、固定連接至第一行星齒輪架PC1的第二太陽輪S2 以及通過第二離合器C2可變地連接至第二內齒圈R2的第二行星齒輪 架PC2。
第三行星齒輪組PG3以複合行星齒輪組的形式形成，包括通過第 一離合器C1可變地連接至第二太陽輪S2的短齒太陽輪SS、與短齒太 陽輪SS嚙合的短齒小齒輪SP、固定連接至第二行星齒輪架PC2的長 齒太陽輪LS、與短齒小齒輪SP和長齒太陽輪LS嚙合並且通過第三離 合器C3可變地連接至輸入軸3的長齒小齒輪LP、以及與長齒小齒輪 LP嚙合並通過第四離合器C4可變地連接至第二行星齒輪架PC2和長 齒太陽輪LS並且連接至輸出軸5的第三內齒圈R3。
第二離合器B2可以可變地將第二行星齒輪架PC2和長齒太陽輪 LS固定至外殼1。
第二離合器C2和第四離合器C4置於第二和第三行星齒輪組PG2 禾口PG3之間。
根據本發明的例示性實施方案的用於車輛的八速自動變速器的檔 位圖和操作圖表如圖4和圖5中所示。如圖5中所示，第一離合器Cl和第一制動器Bl或者第一離合器
Cl和單向離合器OWC在第一前進檔中工作，第一離合器Cl和第二 制動器B2在第二前進檔中工作，第一離合器Cl和第四離合器C4在 第三前進檔中工作，第一離合器Cl和第三離合器C3在第四前進檔中 工作，第三離合器C3和第四離合器C4在第五前進檔中工作，第二離 合器C2和第三離合器C3在第六前進檔中工作，第三離合器C3和第 二制動器B2在第七前進檔中工作，第三離合器C3和第一制動器Bl 在第八前進檔中工作，第四離合器C4和第一制動器Bl在倒檔中工作。
以下將以圖4為參考具體描述根據本發明的實施方案的用於車輛 的八速自動變速器的換檔操作。
在圖4中，在水平部分線上的"0"表示轉速為零，"1"意味著 轉速等於輸入軸3的轉速。
第一離合器Cl和第一制動器Bl或者第一離合器Cl和單向離合 器OWC在第一前進檔中工作。
然後，第一內齒圈Rl接收發動機速度輸入，第一太陽輪Sl和第 二內齒圈R2充當固定元件。在這種情況下，根據第一、第二和第三行 星齒輪組SG1、 SG2和PG3的協同反應，第一速度線形成，輸'出元件 第三內齒圈R3以速度第1旋轉，實現到第一前進檔的換檔。
第一離合器C1和第二制動器B2在第二前進檔中工作。
然後，第一內齒圈Rl接收發動機的輸入，第一太陽輪Sl、第二 行星齒輪架PC2和長齒太陽輪LS充當固定元件。在這種情況下，根 據第一、第二和第三行星齒輪組SG1、 SG2和PG3的協同反應，第二 速度線形成，輸出元件第三內齒圈R3以第2速度旋轉，實現到第二前 進檔的換檔。
第一離合器Cl和第四離合器C4在第三前進檔中工作。 然後，第一內齒圈Rl接收發動機的輸入，第一太陽輪Sl充當固 定元件。在這種情況下，根據第一、第二和第三行星齒輪組SG1、 SG2 和PG3的協同反應，第三速度線形成，輸出元件第三內齒圈R3以第3 速度旋轉，實現到第三前進檔的換檔。
第一離合器Cl和第三離合器C3在第四前進檔中工作。
然後，第一內齒圈R1和長齒小齒輪LP接收發動機的輸入，第一太陽輪S1充當固定元件。在這種情況下，根據第一、第二和第三行星
齒輪組SG1、 SG2和PG3的協同反應，第四速度線形成，輸出元件第 三內齒圈R3以第4速度旋轉，實現到第四前進檔的換檔。 第三離合器C3和第四離合器C4在第五前進檔中工作。 然後，長齒小齒輪LP接收發動機的輸入。在這種情況下，根據第 一、第二和第三行星齒輪組SG1、 SG2和PG3的協同反應，第五速度 線形成，輸出元件第三內齒圈R3以第5速度旋轉，實現到第五前進檔 的換檔。
第二離合器C2和第三離合器C3在第六前進檔中工作。 然後，第一內齒圈R1和長齒小齒輪LP接收發動機的輸入，第一 太陽輪R1充當固定元件。在這種情況下，根據第一、第二和第三行星 齒輪組SG1、 SG2和PG3的協同反應，第六速度線形成，輸出元件第 三內齒圈R3以第6速度旋轉，實現到第六前進檔的換檔。 第三離合器C3和第二制動器B2在第七前進檔中工作。 然後，第一內齒圈R1和長齒小齒輪LP接收發動機的輸入，第一 太陽輪S1、第二行星齒輪架PC2和長齒太陽輪LS充當固定元件。在 這種情況下，根據第一、第二和第三行星齒輪組SG1、 SG2和PG3的 協同反應，第七速度線形成，輸出元件第三內齒圈R3以第7速度旋轉， 實現到第七前進檔的換檔。
第三離合器C3和第一制動器B1在第八前進檔中工作。 然後，第一內齒圈R1和長齒小齒輪LP接收發動機的輸入，第二 內齒圈R2充當固定元件。在這種情況下，根據第一、第二和第三行星 齒輪組SG1、 SG2和PG3的協同反應，第八速度線形成，輸出元件第 三內齒圈R3以第8速度旋轉，實現到第八前進檔的換檔。 第四離合器C4和第一制動器B1在倒檔中工作。 然後，第一內齒圈R1接收發動機的輸入，第二內齒圈R2充當固 定元件。在這種情況下，根據第一、第二和第三行星齒輪組SG1、 SG2 和PG3的協同反應，倒車速度線形成，輸出元件第三內齒圈R3以速 度R旋轉，實現到倒檔的換檔。
上述關於行星齒輪組的速度線對於本領域技術人員來說是顯而易 見的，因此省略其具體描述。根據本發明的例示性實施方案的用於車輛的八速自動變速器，如
圖3中所示，將第二離合器C2和第四離合器C4置於第二行星齒輪組 PG2和第三行星齒輪組PG3之間。因此，用於將液壓供給至第二離合 器C2和第四離合器C4的中央支撐件10可以形成於第二離合器C2和 第四離合器C4之間。
具有中央支撐件10的根據本發明的例示性實施方案的八速自動變 速器的原理如圖6、圖7和圖8中所示。
中央支撐件10包括垂直於輸入軸3的中央支撐件豎直部分11和 平行於輸入軸3的中央支撐件水平部分21。
第一液壓線路13形成於中央支撐件豎直部分11內，第二液壓線 路23形成於中央支撐件水平部分21內。
第二液壓線路23連接至第三液壓線路25，該第三液壓線路25形 成於中央支撐件水平部分21內以將液壓供給至操作第二離合器C2的 第二離合器液壓室31。
因此，液壓能夠通過第一液壓線路13、第二液壓線路23和第三液 壓線路25供給至第二離合器液壓室31 。
如圖7中'所示，第二液壓線路連接至第四液壓線路27，該第四液 壓線路27形成於中央支撐件水平部分21內以將液壓供給至操作第四 離合器C4的第四離合器液壓室33。
因此，液壓能夠通過第一液壓線路13、第二液壓線路23和第四液 壓線路27供給至第四離合器液壓室33。
用於將液壓供給至離合器平衡室41的液壓線路如圖8中所示。
如圖8中所示，形成第五液壓線路43以將液壓供給至第二離合器 平衡室41,並且第五液壓線路43連接至第二液壓線路23。
因此，液壓能夠通過第一液壓線路13、第二液壓線路23和第五液 壓線路43供給至第二離合器平衡室41 。
形成第六液壓線路53以將液壓供給至第四離合器平衡室51，並且 第六液壓線路53連接至第二液壓線路23。
因此，液壓能夠通過第一液壓線路13、第二液壓線路23和第六液 壓線路53供給至第四離合器平衡室51。
雖然己經通過結合當前認為是實用的例示性實施方案來描述了本發明，但應該認識到的是，本發明並不是僅僅限制於所揭示的實施方 案；相反地，本發明覆蓋包括在所附的權利要求的精神和範疇之內的
不同修改和等價形式。
根據本發明的實施方案，第二離合器和第四離合器置於第二行星 齒輪組和第三行星齒輪組之間，中央支撐件形成於第二離合器和第四 離合器之間，從而使得液壓能夠平順地供給至第二離合器和第四離合 器。於是，輸入軸的直徑能夠減小，八速自動變速器的整體尺寸和重 量能夠減小。
此外，由於液壓通過中央支撐件部分供給，能夠防止液壓的損失 和反應的延遲。
權利要求
1、一種用於車輛的八速自動變速器，包括單小齒輪行星齒輪組、雙小齒輪行星齒輪組、複合行星齒輪組、第一離合器、第二離合器、第三離合器、第四離合器、第一制動器、第二制動器和單向離合器，其中單小齒輪行星齒輪組包括固定連接至輸入軸的第一內齒圈、固定連接至外殼的第一太陽輪、以及第一行星齒輪架；雙小齒輪行星齒輪組包括通過平行布置的第一制動器和單向離合器可變地連接至外殼的第二內齒圈、固定連接至第一行星齒輪架的第二太陽輪、以及通過第二離合器可變地連接至第二內齒圈的第二行星齒輪架；複合行星齒輪組包括通過第一離合器可變地連接至第二太陽輪的短齒太陽輪、與短齒太陽輪嚙合的短齒小齒輪、固定連接至第二行星齒輪架的長齒太陽輪、與短齒小齒輪和長齒太陽輪嚙合並通過第三離合器可變地連接至輸入軸的長齒小齒輪、以及與長齒小齒輪嚙合並通過第四離合器可變地連接至第二行星齒輪架和長齒太陽輪並且連接至輸出軸的第三內齒圈；第二制動器可變地將第二行星齒輪架和長齒太陽輪固定至外殼；第二離合器和第四離合器置於雙小齒輪行星齒輪組和複合行星齒輪組之間；以及中央支撐件形成於第二離合器和第四離合器之間，以將液壓供給至第二離合器和第四離合器。
2、 根據權利要求l所述的用於車輛的八速自動變速器，其中中央 支撐件包括垂直於輸入軸的中央支撐件豎直部分、平行於輸入軸的中 央支撐件水平部分、形成於中央支撐件豎直部分內的第一液壓線路以 及形成於中央支撐件水平部分內的第二液壓線路；並且第二液壓線路連接至形成於中央支撐件水平部分內以將液壓供給 至第二離合器液壓室的第三液壓線路，並且連接至形成於中央支撐件 水平部分內以將液壓供給至第四離合器液壓室的第四液壓線路。
3、根據權利要求2所述的用於車輛的八速自動變速器，其中第二 液壓線路連接至第五液壓線路以將液壓供給至第二離合器平衡室，並 且連接至第六液壓線路以液壓供給至第四離合器平衡室。
全文摘要
一種八速自動變速器，包括單小齒輪行星齒輪組、雙小齒輪行星齒輪組、複合行星齒輪組、第一離合器、第二離合器、第三離合器、第四離合器、第一制動器、第二制動器和單向離合器。單小齒輪行星齒輪組包括第一內齒圈、第一太陽輪和第一行星齒輪架，雙小齒輪行星齒輪組包括第二內齒圈、第二太陽輪和第二行星齒輪架。複合行星齒輪組包括通過第一離合器可變連接至第二太陽輪的短齒太陽輪、與短齒太陽輪嚙合的短齒小齒輪、固定連接至第二行星齒輪架的長齒太陽輪、與短齒小齒輪和長齒太陽輪嚙合並通過第三離合器可變連接至輸入軸的長齒小齒輪、以及與長齒小齒輪嚙合並通過第四離合器可變連接至第二行星齒輪架和長齒太陽輪並且連接至輸出軸的第三內齒圈。
文檔編號F16H3/44GK101303066SQ20071019469
公開日2008年11月12日 申請日期2007年12月4日 優先權日2007年5月8日
發明者徐罡壽 申請人:現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社