車輛用自動變速器的制作方法

專利名稱：車輛用自動變速器的制作方法
技術領域：
本發明涉及車輛用自動變速器，特別是涉及通過多個行星齒輪排、離合器、制動器 來獲得前進6檔的自動變速器。
背景技術：
隨著汽車技術的日漸成熟，在自動變速器領域中通過多個行星齒輪排和離合器、 制動器的接合、分離來獲得多個變速檔位的自動變速器日趨增多。目前由于石油資源的日 趨緊張，以及為了降低整車的燃油消耗提高變速器的效率，使得多檔位變速器成為趨勢。對 于自動變速器而言，也要求從以往的3、4、5個前進檔向6個前進檔以上發展。針對前置前驅車型開發多檔位的自動變速器要求更為苛刻，隨著驅動源艙各種車 輛輔助設備的增多，使得留給自動變速器的空間非常有限，因此多檔位自動變速器應當使 用盡可能緊湊的齒輪傳動系統，同時盡量減少自動變速器的零部件。在CN101315120與US4070927中所提出的變速器方案，公開了如下一種自動變速 器，即將3個單行星齒輪排并排使用，其中第1、第2行星齒輪排的2個太陽輪永久連接并且 作為系統輸入，其中第1行星齒輪排的行星架作為系統輸出，同時將系統的輸出部分與輸 入部分設置在同一軸線上，通過3個制動器和2個離合器使上述的行星齒輪排的各部件接 合或者分離，從而實現6個前進檔，1個倒退檔。采用上述專利中的結構，比特開2000-199549號公報中提出的所謂Ravigneaux行 星齒輪排效率更高，系統剛性更好。然而，在CN101315120與US4070927中所提出的方案由 于第1和第2行星齒輪排的2個太陽輪永久連接，在第2行星齒輪排的太陽輪作為輸入時 第1行星排的太陽輪也隨之高速旋轉，在第1行星齒輪排的行星架和第2行星齒輪排的齒 圈作為輸入時導致第1行星齒輪排的太陽輪做不必要的高速旋轉，即在除去直接檔以外的 各個檔位，第1行星齒輪排的太陽輪均處于不必要的高速旋轉狀態，進而造成不必要的磨 損，同時使得傳動效率降低。在CN101315120與US4070927中所提出的自動變速器方案，由 于將第3行星齒輪排行星架同與其臨近的第2行星齒輪排齒圈永久連接，上述結構使得第2 行星齒輪排齒圈旋轉時第3行星齒輪排行星架亦隨之同轉速旋轉，從而令第3行星齒輪排 齒圈產生不必要的高速旋轉，對齒輪的磨損和噪音控制都帶來不利影響，同時降低了傳動 效率。另外，與輸入軸永久相連的第3行星排太陽輪由于遠離輸入端并且與輸入軸永久連 接，在輸入軸傳遞較大扭矩時剛性不好易造成系統變形，進而會影響齒輪的正常嚙合，對控 制該自動變速器的噪音帶來不利影響。上述CN101315120方案中，將2個離合器設置在靠 近驅動源側，1個制動器設置在靠近變速器的后端，從而使得變速器后端直徑增大，在前置 前驅的車型中不利于該自動變速器在驅動源艙內的安裝。

發明內容
鑒于上述問題，本發明的目的在于提供一種傳動效率高、小型緊湊、結構簡單的單 小齒輪行星排組合以實現6個前進檔1個倒退檔的自動變速器。
4
為了實現上述目的，本發明的自動變速器特征包括殼體；設置在該殼體內的輸 入軸，與輸入軸在同一軸線上遠離驅動源的輸出部件，以及由包含太陽輪、行星齒輪、行星 架及齒圈的單小齒輪型行星齒輪排構成的第1、第2、第3行星齒輪排，其中第1行星齒輪 排的第1太陽輪與第2行星齒輪排的第2行星架永久連接，第1行星齒輪排的行星架與第 2行星齒輪排的齒圈永久連接，第3行星齒輪排的太陽輪與輸入軸永久連接，第3行星齒輪 排的齒圈與變速器殼體通過花鍵永久連接，第2行星齒輪排的行星架與上述輸出部永久連 接，此外，還包括，使上述輸入軸與第2行星齒輪排太陽輪分離、接合的第1離合器，使上述 輸入軸與第1行星齒輪排的行星架以及第2行星齒輪排的齒圈分離、接合的第2離合器，使 上述第3行星齒輪排的行星架與第1行星齒輪排的齒圈分離、接合的第3離合器，使上述殼 體與第2行星齒輪排的齒圈及第1行星齒輪排的行星架接合、分離的第2制動器，使上述第 1行星齒輪排的齒圈接合、分離的第1制動器，通過接合上述第1離合器和第2制動器實現 第1前進檔，通過接合上述第1離合器和第1制動器實現第2前進檔，通過接合上述第1離 合器和第3離合器器實現第3前進檔，通過接合上述第1離合器和第2離合器實現第4前 進檔，通過接合上述第2離合器和第3離合器實現第5前進檔，通過接合上述第2離合器和 第1制動器實現第6前進檔，通過接合上述第3離合器和第2制動器實現倒退檔。采用如上所述的結構，由于上述第1行星齒輪排的太陽輪與第2行星齒輪排的行 星架永久連接，并且上述第2行星齒輪排的行星架與上述輸出部永久連接，使得上述第1行 星齒輪排的太陽輪轉速與第2行星齒輪排的行星架以及上述輸出部的轉速相同，并且上述 第1行星齒輪排的太陽輪轉速要遠低于上述第2行星齒輪排太陽輪的轉速，從而防止了第 1行星齒輪排太陽輪輸出轉速過快，以及由此帶來的齒輪磨損、效率損失。并且，在高速段 因為降低了上述第1行星齒輪排的太陽輪的轉速，對控制齒輪的高頻噪音起到了有利的效
果 O在上述自動變速器結構中，設置有能夠將所述輸入軸旋轉恒常減速輸出的恒常減 速行星齒輪排，該行星齒輪排將所述太陽輪與所述輸入軸永久連接，將所述齒圈與所述變 速器殼體永久連接，將所述行星架通過第3離合器與下一行星齒輪排即第1行星齒輪排的 齒圈連接，為所述下一行星齒輪排即第1行星齒輪排提供恒常低速旋轉輸入，同時由于該 恒常減速行星齒輪排通過離合器的作用將下一行星齒輪排即第1行星齒輪排的無效高速 輸出隔離，從而避免了該行星齒輪排無效高速旋轉等惡劣工況的產生，對控制齒輪噪音、提 高齒輪壽命和傳動效率都起到了積極作用。特別地，所述第3離合器的摩擦片和鋼片配置 在所述恒常減速行星齒輪排的徑向外周側重合的位置，這種布置有效縮短了所述自動變速 器的軸向長度。另外，上述第1離合器和第2離合器采用嵌套式結構，即第1離合器的內轂作為第 2離合器的外轂，該結構減少了零部件數量，有效縮短了所述自動變速器的軸向尺寸使得該 自動變速器結構更為緊湊，同時降低了所述自動變速器的制造成本。此外，所述第1、第2離 合器設置在所述輸出部件的驅動源側或反驅動源側中的一側，并且在從設置在這些離合器 的反驅動源側的變速器后端殼體壁的中心部向驅動源側延伸的轂部中，設有向所述兩個離 合器的油壓室供應工作油的油路，或者在從設置在這些離合器的驅動源側的變速器油泵殼 體壁的中心部向反驅動源側延伸的轂部中，設有向所述兩個離合器的油壓室供應工作油的 油路。
上述結構中，較為理想的是，上述輸入軸的一端連接驅動源，從該一端開始，在輸 入軸上依次并排設置上述第3單小齒輪型行星齒輪排、上述第1單小齒輪型行星齒輪排、上 述第2單小齒輪型行星齒輪排，上述輸出部設置在上述第2行星齒輪排反驅動源側的一側。 并且上述構想中與輸入軸永久相連的第3行星排太陽輪由于緊靠輸入端并且與輸入軸永 久連接，在輸入軸傳遞較大扭矩時剛性較好不易造成系統變形，從而降低了因其系統變形 對齒輪的正常嚙合造成的影響，對控制該自動變速器的噪音起到積極作用。另外上述方案 中，將2個離合器設置在反驅動源側，2個制動器設置在上述輸出部的反驅動源側，從而使 得變速器后端直徑較小，方便該自動變速器在在前置前驅的車型中前艙內的安裝。另外在 驅動源與變速器并排設置的橫置驅動源FF (前置前驅)型車輛中，應用該自動變速器時，可 在接近驅動源的位置亦即在車寬方向中心位置將驅動轉矩輸出。由此，可將與最終齒輪之 間聯系的中間軸構成的較短，將自動變速器構成的更為緊湊。本發明中，作為“輸出部”的傳遞形式，包括齒輪傳遞、鏈條傳遞等。上述結構中，另外一種理想構成方式為，上述輸入軸的一端連接驅動源，從該輸入 軸的另一端開始，在輸入軸上依次并排設置上述第3單小齒輪型行星齒輪排、上述第1單小 齒輪型行星齒輪排、上述第2單小齒輪型行星齒輪排，上述輸出部設置在上述第2行星齒輪 排驅動源側的一側，并且所述第1、2離合器設置在所述輸出部驅動源側，所述第1、2制動器 設置在所述輸出部的反驅動源側。因此，在驅動源與變速器并排設置的橫置驅動源FF(前 置前驅)型車輛中，應用該自動變速器時，可在接近驅動源的位置，即在車寬方向中心位置 將驅動轉矩輸出。由此，可將與最終齒輪之間聯系的中間軸構成的較短，將自動變速器構成 的更為緊湊。在本發明的另一方面，所述輸入軸的一端連接在驅動源上，從另一端開始在軸上 依次并排設置有第2行星齒輪排、第1行星齒輪排以及第3行星齒輪排，在所述第2行星齒 輪排的一端設置有上述第1離合器和第2離合器，所述輸出部，作為輸出軸設置在靠近第2 行星齒輪排和上述第1離合器及第2離合器一側，與輸入軸在同一個軸的軸上。根據上述結構，本發明能夠進行作為縱式變速器的布置，適用于FR (前置后驅)車 型。


圖1是涉及本發明實施方式的自動變速器概略圖。圖2是表示摩擦要素的接合組合與檔位變化關系的圖表。圖3A是表示各檔位的各變速要素的速度比的速度線圖。圖3B是表示各變速檔的齒數比(速比)、以及各變速檔檔間的速度比之比率的圖表。圖4是表示自動變速器關鍵部位Cl離合器和C2離合器的詳細剖視圖。圖5是表示自動變速器關鍵部位C3離合器和行星齒輪排P3的詳細剖視圖。圖6是表示B1、B2制動器、C3離合器以及行星排P1、P2、P3的詳細結構剖視圖。圖7是表示本發明其他實施例應用即將驅動源F設置在G側時的自動變速器概略 8是表示本發明其他實施例應用即縱式變速器布置時的自動變速器概略圖
具體實施例方式以下，基于附圖對本發明的優選實施方式進行詳述。第1實施方式圖1是采用本發明第一實施方式的自動變速器的動力傳動系的平面概略圖。如圖1所示，該自動變速器Z應用于橫置搭載在車輛中的所謂FF型動力傳動系。 該自動變速器Z，作為具有分別在車寬方向延伸的輸入軸1、中間軸2和驅動軸3的三軸結 構的變速驅動機構構成。自動變速器Z的輸入軸1上，從驅動源E側(以下簡稱為“變速器前側”)依次設 置有帶鎖止離合器的液力變矩器8、發揮低速增速機構功能的第3行星齒輪排P3、向中間軸 2輸出旋轉驅動力的中間軸驅動齒輪4、構成變速要素的第1行星齒輪排Pl和同樣構成變 速要素的第2行星齒輪排P2。另外，中間軸2上，從反驅動源E側(以下簡稱“變速器后側”)依次設置有與中間 軸驅動齒輪4嚙合的中間軸從動齒輪5、向驅動軸3輸出旋轉動力的最終驅動齒輪6。此外，驅動軸3上設置有與上述最終驅動齒輪6嚙合的最終從動齒輪7 (差速器齒 圈)、位于該最終從動齒輪7的內周側的差動齒輪裝置9、從該差動齒輪裝置將旋轉力傳遞 給車寬方向外側的未圖示左右車輪的左右半軸Y、Y。輸入軸1上的變速機構，除上述的第1 第3行星齒輪排P1、P2、P3之外，還包括 設置在第2行星齒輪排P2的變速器后側的第1離合器Cl和第2離合器C2，以及設置在第 1行星齒輪排與第3行星齒輪排之間的第3離合器C3，其中第1離合器Cl用來接合輸入軸 與第2行星齒輪排太陽輪，第2離合器用來接合輸入軸與第1行星齒輪排行星架以及第2 行星齒輪排齒圈，第3離合器用來接合第3行星齒輪排行星架與第1行星齒輪排齒圈。此外，在第1行星齒輪排P1、第2行星齒輪排P2的外周側，設置有利用該自動變速 器殼體H制止變速要素旋轉的第1制動器、第2制動器。其中，第1制動器用來制止第1行 星齒輪排齒圈的旋轉，第2制動器用來制止第2行星齒輪排齒圈以及第1行星齒輪排行星 架的旋轉。上述第1 第3行星齒輪排P1、P2、P3，均為由太陽輪、齒圈、單行星齒輪以及支 撐單行星齒輪行星架構成的單小齒輪型行星齒輪排。為方便敘述，在本發明中做如下規定 第1行星齒輪排Pl中包含第1太陽輪si、第1齒圈rl、以及第1行星架xl，第2行星齒輪 排P2中包含第2太陽輪s2、第2齒圈r2、以及第2行星架x2，第3行星齒輪排P3中包含第 3太陽輪S3、第3齒圈r3、以及第3行星架x3。依照圖6所示，下面對該自動變速器的連接關系等進行詳細說明。第3行星齒輪排P3中，第3太陽輪s3與輸入軸1通過花鍵永久連接，第3齒圈r3 與變速器殼體H2通過花鍵永久連接，因而第2行星齒輪排P3的第3行星架x3作為該行星 齒輪排的恒速減速輸出，第3行星架x3與第1齒圈rl通過第3離合器C3連接并且作為第 1行星齒輪排Pl的低速輸入，從而在第3、第5前進檔時為第1行星齒輪排Pl提供第2自 由度的低速輸入，為其提供低速增速功能。第1行星齒輪排Pl中，第1太陽輪si與第2行星齒輪排P2的第2行星架x2永 久連接，第1行星架xl與第2行星齒輪排的第2齒圈r2永久連接，并且第1行星架通過第 2離合器C2與輸入軸1連接。
第2行星齒輪排P2中，第2太陽輪s2通過第1離合器Cl與輸入軸1連接，第2 行星架x2與中間軸驅動齒輪(上述輸出部)4永久連接，第2齒圈通過第2制動器與變速 器殼體H2連接。特別地，由于第1太陽輪si與第2行星架x2以及中間軸驅動齒輪4永久連接，從 而避免了第1太陽輪的高速旋轉。上述第1、第2行星齒輪排P1、P2，具有第2太陽輪s2、第1太陽輪si及第2行星 架x2、第1行星架xl及第2齒圈r2、第1齒圈rl等4個自由度，可實現4個前進檔。第3行星齒輪排P3中，第3太陽輪s3通過花鍵與輸入軸永久連接，第3齒圈通過 花鍵與變速器殼體H2永久連接并且固定在殼體H2上，第3行星架x3作為第3行星齒輪排 P3的恒常減速輸出，并且第3行星架x3通過離合器C3與第1行星齒輪排的第1行星架Xl 連接，作為上述第1、第2行星齒輪排PI、P2的低速增速機構，通過與第1、第2行星齒輪排 P1、P2的組合實現了 6個前進檔和1個倒檔。具備上述結構要素的自動變速器Z，通過未圖示的液壓控制系統對5個摩擦要素 進行接合與分離的控制，同時根據實際駕駛情況、驅動源轉速、車速、車輛負載等狀況，經過 未圖示的自動變速器電子控制系統進行計算從而選擇合適的變速檔進行變速控制。圖2表示各個檔位中各個離合器Cl、C2、C3和制動器Bi、B2的接合、分離狀態的 接合動作圖(其中ο表示接合，無此標記為分離)。其中，第1離合器Cl在第1 第4前 進檔進行接合，因此被稱為低速檔離合器，第2離合器C2在第4 第6前進檔進行接合，因 此被稱為高速檔離合器，第3離合器在第3、第5前進檔以及倒退檔進行接合，因此被稱為 3/5/倒檔離合器。第1制動器在第2、第6前進檔進行接合，因此被稱為2/6檔制動器，第 2制動器在第1前進檔和倒檔進行接合，因此被稱為1/倒檔制動器。圖3A是表示各檔位各變速要素的速度比的速度線圖，圖3B是表示各變速檔的齒 數比、以及各變速檔檔間的速度比之比率的圖表。下面先就圖3A的速度線圖進行說明。該速度線圖中，縱軸表示第1 第3行星齒輪排P1、P2、P3的各變速要素，各個縱 軸間的橫向間距由各變速要素的齒數比的比率決定。左邊的3根縱軸從左至右依次分別表 示第3行星齒輪排P3的變速要素即第3齒圈r3、第3行星架x3、第3太陽輪s3，右邊的4 根縱軸從左至右依次表示第1行星齒輪排Pl的第1齒圈rl、第1行星齒輪排Pl的第1行 星架Xl及第2行星齒輪排P2的第2齒圈r2、第1行星齒輪排Pl的第1太陽輪si及第2 行星齒輪排P2的第2行星架x2、第2行星齒輪排P2的第2太陽輪s2。另外，圖中r2與 xl>x2與si之間的短縱軸表示永久連接。該速度線圖中，虛線表示的橫軸表示系統的輸入(即輸入軸1)，上述短實線橫軸 下面的長實線橫軸表示殼體。該速度線圖中，“· ”表示5個摩擦要素，“ ο ”表示各個檔位的系統輸出，如果將長 實線橫軸看作零線并且以輸入軸的旋轉方向為“正”，則該零線以下的輸出為“負”零線以上 的輸出為“正”。變速方法根據圖1該自動變速器的原理圖和圖2所示的離合器、制動器接合關系，下面對該 實施所涉及的自動變速器的變速方法進行說明。
第1前進檔，通過將上述第1離合器Cl和第2制動器B2進行接合來實現。換句 話說，從輸入軸1輸入的動力經由第1離合器Cl傳遞給第2行星齒輪排P2的第2太陽輪 s2,同時B2的接合使得第2齒圈r2和第1行星架xl與殼體連為一體成為靜止狀態。針對 第2行星齒輪排P2來講，第2太陽輪s2作為系統輸入，第2齒圈固定，則第2行星架x2作 為輸出，從而實現第1前進檔。第2前進檔，通過將所述第1離合器Cl和第1制動器Bl進行接合來實現。換句 話說，從輸入軸1輸入的動力經由第1離合器Cl傳遞給第2行星齒輪排P2的第2太陽輪 s2,同時Bl的接合使得第1齒圈rl與變速器殼體連為一體成為靜止狀態。由于第2齒圈 r2與第1行星架xl永久連接，并且第1太陽輪si與第2行星架x2永久連接，根據圖3A的 線速圖并且對于第2行星齒輪排P2來講，第2齒圈r2和第2太陽輪s2同時作為系統輸入， 由此便得到減速比小于1檔的第2前進檔。第3前進檔，通過將所述第1離合器Cl和第3離合器C3進行接合來實現。換句 話說，從輸入軸1輸入的動力經由第1離合器Cl傳遞給第2行星齒輪排P2的第2太陽輪 s2，對于第3行星齒輪排P3來講，第3太陽輪s3與輸入軸1永久連接作為系統輸入，第3齒 圈r3與變速器殼體H2永久連接，第3行星架x3作為第3行星齒輪排的恒常減速輸出。同 時由于第3行星架x3與第1齒圈rl通過第3離合器C3連接為一體，因此第3行星齒輪排 P3的第3行星架x3的低速旋轉通過C3傳遞給第1行星齒輪排Pl的第1齒圈rl，對于第 1、第2行星齒輪排PI、P2來講，該系統的輸入有與輸入軸同轉速的第2太陽輪s2，以及通 過x3傳遞給rl的旋轉速度低于輸入軸轉速的低速旋轉輸入，由此便得到減速比小于2檔 的第3前進檔。第4前進檔，通過將所述第1離合器Cl和第2離合器C2進行接合來實現。 換句話說，從輸入軸1輸入的動力經由第1離合器Cl傳遞給第2行星齒輪排P2的第2太 陽輪s2，以及經由第2離合器C2傳遞給第1行星齒輪排Pl的第1行星架xl，同時由于第 1行星架xl與第2齒圈r2永久連接，針對第2行星齒輪排P2來講，第2太陽輪s2和第2 齒圈r2同時作為系統輸入并且轉速相同，由此第2行星架x2的輸出轉速也與輸入轉速相 同，從而得到輸出轉速與輸入轉速相一致的第4前進檔(也稱為直接檔)。第5前進檔，通過將所述第2離合器C2和第3離合器C3進行接合來實現。換句 話說，從輸入軸1輸入的動力經由第2離合器C2傳遞給第1行星齒輪排Pl的第1行星架 xl，對于第3行星齒輪排P3來講，第3太陽輪s3與輸入軸1永久連接作為系統輸入，第3 齒圈r3與變速器殼體H2永久連接，第3行星架x3作為第3行星齒輪排的恒常減速輸出。 同時由于第3行星架x3與第1齒圈rl通過第3離合器C3連接為一體，因此第3行星齒輪 排P3的第3行星架x3的低速旋轉通過C3傳遞給第1行星齒輪排Pl的第1齒圈rl。對于 第1行星齒輪排Pl來講，第1行星架xl通過Cl與輸入軸連為一體作為系統輸入，第1齒 圈rl通過C3與x3連為一體作為系統增速輸入，同時第1太陽輪si作為系統輸出，由于第 1太陽輪si與第2行星架x2以及中間軸驅動齒輪4永久連接，由此便得到減速比小于1的 超速驅動的第5前進檔。第6前進檔，通過將所述第2離合器C2和第1制動器Bl進行接合來實現。換句 話說，從輸入軸1輸入的動力經由第2離合器C2傳遞給第1行星齒輪排Pl的第1行星架 xl，同時Bl的接合使得第1齒圈rl與變速器殼體連為一體成為靜止狀態。針對第1行星 齒輪排Pl來講，第1齒圈rl固定，第1行星架xl作為系統輸入，第1太陽輪si作為高速輸出，由于第1太陽輪si與第2行星架x2以及中間軸驅動齒輪4永久連接，由此便得到減 速比小于第5檔的超速驅動的第6前進檔。倒退檔(Rev)，通過將所述第2制動器B2和第3離合器C3進行接合來實現。換句 話說，第3太陽輪s3與輸入軸1永久連接作為系統輸入，第3齒圈r3與變速器殼體H2永 久連接，第3行星架x3作為第3行星齒輪排的恒常減速輸出，接合離合器C3使得第3行星 架x3與第1齒圈rl通過第1離合器C3連接為一體，因此第1齒圈rl作為第1行星齒輪 排Pl的輸入，并且Bl的接合使得第1齒圈rl與變速器殼體連為一體成為靜止狀態，從而 第1太陽輪si反向旋轉作為系統輸出，由于第1太陽輪si與第2行星架x2以及中間軸驅 動齒輪4永久連接，由此便得到輸出旋轉方向與輸入相反的倒退檔。在以上所述的變速中，若如下列表1那樣設定各個齒輪的齒數，則各個變速段的 傳動比、以及傳動比的比率如圖3B所示。 表1-齒輪的齒數設定圖4是表示自動變速器關鍵部位Cl離合器和C2離合器的詳細剖視圖，其中，Hl為所述自動變速器的后殼體，該后殼體通過未圖示的螺栓與主殼體連接， Cl離合器的外轂12通過花鍵與圓盤狀部件10相連，并且部件10與所述第2行星齒輪排太 陽輪s2剛性連接，C2的外轂13外周側設置有花鍵同Cl的摩擦片相連，即部件13同時作為 Cl的內轂，同時該部件13與輸入軸1剛性連接為一體，并且C1、C2離合器設置在靠近從動 軸驅動齒輪4的近旁。并且在從設置在這些離合器的反驅動源側的變速器后端殼體Hl的 中心部向驅動源側延伸的轂部中，設有向所述兩個離合器Cl、C2的油壓室供應工作油的油 路。圖5是表示自動變速器關鍵部位C3離合器和行星齒輪排P3的詳細剖視圖，其中，離合器C3設置在第3行星齒輪排P3與第1行星齒輪排Pl的行星架xl之 間的空間，并且C3離合器的摩擦片和鋼片至少有一部分布置在第3行星齒輪排P3的外周 側與所述自動變速器主殼體H2之間的空間，從而有效的縮短了該自動變速器的軸向尺寸。實施的效果因此，根據實施例所涉及的自動變速器1，采用如上所述的結構，由于上述第1行 星齒輪排Pl的第1太陽輪Sl與第2行星齒輪排P2的第2行星架X2永久連接，并且上述 第2行星齒輪排P2的第2行星架x2與上述輸出部(即中間軸驅動齒輪4)永久連接，因此 防止了第1行星齒輪排Pl的第1太陽輪si輸出轉速過快，以及由此帶來的齒輪磨損和效 率損失。并且，在高速段因為降低了上述第1行星齒輪排Pl的第1太陽輪si的轉速，對控 制齒輪噪音起到了有利的效果。
在上述自動變速器結構中，將第3行星齒輪排P3的第3太陽輪s3與輸入軸1永 久連接并且將其設置在靠近驅動源的一側，從而增加了上述第3行星齒輪排P3的第3太陽 輪軸的扭轉剛度，使得該行星齒輪排在低檔位傳遞較大扭矩時，避免增大齒輪嚙合時的傳 遞誤差，對系統噪音的控制起到有利效果。同時本發明采取的自動變速器結構中，設置有能 夠將所述輸入軸旋轉恒常減速輸出的恒常減速行星齒輪排P3，該行星齒輪排將所述太陽輪 s3與所述輸入軸1永久連接，將所述齒圈r3與所述變速器殼體H2永久連接，將所述行星 架x3通過離合器C3與下一行星齒輪排Pl的齒圈rl連接，為所述下一行星齒輪排Pl提供 恒常低速旋轉輸入，同時由于該恒常減速行星齒輪排P3通過離合器C3的作用將下一行星 齒輪排Pl的無效高速輸出隔離，從而避免了該行星齒輪排P3的無效高速旋轉等惡劣工況 的產生，對控制齒輪噪音、提高齒輪壽命和傳動效率都起到了積極作用。特別地，所述離合 器C3的摩擦片和鋼片配置在所述恒常減速行星齒輪排P3的徑向外周側重合的位置，這種 布置有效縮短了所述自動變速器Z的軸向長度。另外，上述第1離合器Cl和第2離合器C2采用嵌套式結構，即第1離合器Cl的 內轂作為第2離合器C2的外轂，該結構減少了零部件數量，有效縮短了變速器的軸向尺寸 使得該自動變速器更為緊湊，同時降低了變速器的制造成本。另外，根據上述結構，本發明能夠進行作為縱式變速器的布置，適用于FR(前置后 驅)車型。其他實施例本發明的所述實施例中可以同時采用以下結構，即如圖7所示，圖7是表示本發明其他實施例應用即將驅動源F設置在G側時的 自動變速器概略圖。在所述實施例中是以FF (前置前驅型)車為研究對象。驅動源F布置 在輸入軸1的一端E，除此以外，也可以將驅動源F布置在另一端G側，并且從該側依次并排 設置有第1、2離合器、所述自動變速器輸出部即從動軸驅動齒輪4、第2行星齒輪排P2、第 1行星齒輪排P1、第3行星齒輪排P3。或者如圖8所示，在將本發明應用到FR(前置后驅型)車的情況下，只要將輸入軸 1 一端連接在驅動源F的E側，從另一側開始依次并排設置有第1、2離合器、第2行星齒輪 排P2、第1行星齒輪排P1、第3行星齒輪排P3即可。在該情況下，在與輸入軸1是同一個 軸的軸上設置有將該自動變速器Z輸出與未圖示的驅動軸連接的輸出軸2，該輸出軸2連接 在未圖示的驅動軸上。借助這樣的布置，能夠作為最適合FR(前置后驅型)車的縱式變速 器來進行布置。補充說明一點，上述實施例是作為理想的示例，本發明并不限制其應用物以及用 途的范圍等。
權利要求
一種車輛用自動變速器，設置著根據驅動源的輸出旋轉而旋轉的輸入軸，具有與所述輸入軸在同一軸線且設置在驅動源側或反驅動源側中一側的輸出部，具有太陽輪、單小行星齒輪、行星架、齒圈旋轉要素的單小齒輪型行星齒輪排，具有將所述輸入軸的旋轉恒常減速后輸出到下一行星齒輪排的低速增速行星齒輪排，具有所述第1行星齒輪排太陽輪與第2行星齒輪排行星架以及所述輸出部連為一體的輸出機構，具有所述輸入軸和所述第2行星齒輪排太陽輪之間的第1離合器，具有處于所述輸入軸和所述第1行星齒輪排行星架之間的第2離合器，具有處于所述第1行星齒輪排齒圈和所述第3行星齒輪排行星架之間的第3離合器，其特征在于所述自動變速器，輸出部與輸入軸同軸設置，包括第1至第3單小齒輪型行星齒輪排、2個多片式制動器和3個多片式離合器，上述第1單小齒輪型行星齒輪排具有第1太陽輪、第1行星架和第1齒圈，上述第2單小齒輪型行星齒輪排具有第2太陽輪、第2行星架和第2齒圈，上述第3單小齒輪型行星齒輪排具有第3太陽輪、第3行星架和第3齒圈，上述第3太陽輪與輸入軸、上述第3齒圈與所述自動變速器殼體、上述第1行星架與第2齒圈、上述第1太陽輪與第2行星架與輸出部，均永久連接，具備分離接合上述輸入軸與第2太陽輪的第1離合器、分離接合上述輸入軸與第1行星架與第2齒圈的第2離合器、分離接合上述第3行星架與第1齒圈的第3離合器、分離接合上述第1齒圈與變速器殼體的第1制動器、分離接合上述第2齒圈與變速器殼體的第2制動器，通過接合上述第1離合器和第2制動器實現第1前進檔，通過接合上述第1離合器和第1制動器實現第2前進檔，通過接合上述第1離合器和第3離合器實現第3前進檔，通過接合上述第1離合器和第2離合器實現第4前進檔，通過接合上述第2離合器和第3離合器實現第5前進檔，通過接合上述第2離合器和第1制動器實現第6前進檔，通過接合上述第3離合器和第2制動器實現倒退檔。
2.根據權利要求1所述的自動變速器，其特征在于上述第4檔設定為將來自輸入軸的旋轉以原有轉速從輸出部輸出的直接檔。
3.根據權利要求1所述的自動變速器，其特征在于上述第1行星齒輪排設置在所述第3離合器的液壓伺服系統和所述第2行星齒輪排之 間，上述第2行星齒輪排設置在所述輸出部與所述第1行星齒輪排之間，上述第3行星齒輪 排設置在所述第3離合器平衡活塞的驅動源側或反驅動源側中的一側，并且所述第3離合 器摩擦片配置在至少一部分與所述第3行星齒輪排的徑向外周側重合的位置。
4.根據權利要求1所述的自動變速器，其特征在于上述輸入軸的一端連接驅動源，從該一端或者反驅動源側的一端開始，在輸入軸上依 次并排設置上述第3單小齒輪型行星齒輪排、上述第1單小齒輪型行星齒輪排、上述第2單 小齒輪型行星齒輪排，上述與輸入軸同軸設置的輸出部設置在上述第2單小齒輪型行星齒 輪排與上述第1、第2離合器之間。
5.根據權利要求4所述的自動變速器，其特征在于所述第1、第2離合器設置在所述輸出部件的驅動源側或反驅動源側的一側，所述第1、 第2制動器設置在所述輸出部件的驅動源側或反驅動源側中的所述一側的另一側。
6.根據權利要求4所述的自動變速器，其特征在于上述第1離合器和上述第2離合器設置在上述第2單小齒輪型行星齒輪排的近旁。
7.根據權利要求3或4所述的自動變速器，其特征在于所述第1、第2離合器在徑向上嵌套式設置。所述第1離合器的內轂部分作為第2離合 器的外轂，所述第1離合器具有內周側與所述第2離合器外轂花鍵接合的摩擦片、包括液壓 伺服系統在內且與該摩擦片的外周側花鍵接合、并且與所述第2行星齒輪排太陽輪連接的 第1離合器外轂、壓緊該摩擦片的第1離合器活塞、和通過油封密封上述該活塞的內周側以 及外周側與該第1離合器外轂之間形成的液壓腔，所述第2離合器具有內周側與連接在所述第1行星齒輪排行星架上的部件花鍵接合的 摩擦片、包括液壓伺服機構系統在內且與該摩擦片的外周側花鍵接合、并且與所述輸入軸 連接的第2離合器外轂、壓緊該摩擦片的第2離合器活塞、和通過油封密封上述該活塞的內 周側以及外周側與上述該第2離合器外轂之間形成的液壓腔，所述第3離合器具有內周側與連接在所述恒常減速行星齒輪排的所述輸入旋轉要素 或所述輸出要素上的部件花鍵接合的摩擦片、包括液壓伺服系統在內且與該摩擦片的外周 側花鍵接合的第3離合器外轂、壓緊該摩擦片的第3離合器活塞、通過油封密封上述該活塞 的內周側及外周側與該第3離合器外轂之間形成的液壓腔。
8.根據權利要求7所述的自動變速器，其特征在于所述第1、第2離合器設置在所述輸出部件的驅動源側或反驅動源側中的一側，并且在 從設置在這些離合器的反驅動源側的變速器后端殼體壁的中心部向驅動源側延伸的轂部 中，設有向所述兩個離合器的油壓室供應工作油的油路，或者在從設置在這些離合器的驅 動源側的變速器油泵殼體壁的中心部向反驅動源側延伸的轂部中，設有向所述兩個離合器 的油壓室供應工作油的油路。
9.根據權利要求3和4所述的自動變速器，其特征在于上述第1制動器、上述第2制動器設置在上述第1單小齒輪型行星齒輪排、上述第2單 小齒輪型行星齒輪排的外周側，且在軸向方向上并排布置。
10.根據權利要求5所述的自動變速器，其特征在于上述第1制動器設置在上述第3離合器和上述第2制動器之間，上述第2制動器設置 在靠近第1離合器和第2離合器的近旁。
全文摘要
本發明的車輛用自動變速器(Z)，在輸入軸(1)上，從驅動源(F)的(E)側依次并排設置有給自動變速器(Z)提供恒常減速的第三行星齒輪排(P3)、構成自動變速器(Z)要素的第一行星齒輪排(P1)、構成自動變速器(Z)要素的第二行星齒輪排(P2)、向中間輸出軸(2)輸出旋轉驅動力的常嚙驅動齒輪(4)。第二行星齒輪排(P2)的太陽輪(s2)作為系統低速檔輸入要素，第一行星齒輪排(P1)的行星架(x1)作為高速檔輸入要素，第二行星齒輪排(P2)的行星架(x2)與第一行星齒輪排(P1)的太陽輪(s1)以及中間輸出軸常嚙齒輪(4)永久連接，避免了(s1)轉速過高，并且第一行星齒輪排與第三行星齒輪排之間的第3離合器將第一行星齒輪排的無效高速輸出隔離，避免了第三行星齒輪排轉速過高。由此通過以上3個行星齒輪排機構、3個離合器和2個制動器獲得緊湊、低噪音的前進6速自動變速器。
文檔編號F16H3/66GK101900188SQ20091020122
公開日2010年12月1日 申請日期2009年12月16日 優先權日2009年12月16日
發明者劉文娟, 盧偉瑋 申請人:盧偉瑋;劉文娟