9速AT自动变速箱的制作方法

专利2022-05-10  2


9速at自动变速箱
技术领域
1.本发明属于汽车变速箱技术领域,具体地说,本发明涉及一种9速at自动变速箱。


背景技术:

2.时代在发展,科技在进步。在汽车自动变速器领域,要求汽车变速器的档位数多、传动效率高、结构紧凑,从而使汽车具有低燃油消耗量、良好的驾驶性能等优点。现有的9速at自动变速箱,存在结构复杂,动力传递路线长的缺点,导致体积大,占用较多空间,成本高,动力传递效率低。


技术实现要素:

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提供一种9速at自动变速箱,目的是节省空间。
4.为了实现上述目的,本发明采取的技术方案为:9速at自动变速箱,包括输入轴、与所述输入轴连接的第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构、与第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构连接的第一离合器、与第二行星齿轮机构和输入轴连接的第二离合器、与第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构连接的第三离合器和第四离合器以及与第二行星齿轮机构连接的第一制动器、第二制动器和第三制动器,第二行星齿轮机构为拉维娜式行星齿轮机构。
5.所述第一行星齿轮机构包括第一太阳轮、与所述输入轴连接的第一行星架、设置于第一行星架上的第一行星齿轮和第二行星齿轮以及与第二行星齿轮相啮合的第一齿圈,第一行星齿轮位于第二行星齿轮和第一太阳轮之间且第一行星齿轮与第二行星齿轮和第一太阳轮相啮合。
6.所述第一太阳轮为固定设置,所述第一离合器和所述第三离合器与所述第一齿圈连接,所述第四离合器与所述第一行星架连接。
7.所述第二行星齿轮机构包括第二太阳轮、第三太阳轮、复式行星架、与第二太阳轮相啮合的第三行星齿轮、与第三行星齿轮相啮合的第二齿圈、与第三太阳轮相啮合的第四行星齿轮、与第四行星齿轮相啮合的第五行星齿轮和与第五行星齿轮相啮合的第三齿圈,第三行星齿轮、第四行星齿轮和第五行星齿轮设置于复式行星架上。
8.所述第一离合器与所述第三太阳轮连接,所述第二离合器与所述第三齿圈连接,所述第三离合器和所述第四离合器与所述第二太阳轮连接,所述第一制动器与所述第二太阳轮和变速器壳体连接,所述第二制动器与所述复式行星架和变速器壳体连接,所述第三制动器与第三齿圈和变速器壳体连接。
9.所述第三行星齿轮、第四行星齿轮和第五行星齿轮均设置多个,第四行星齿轮和第五行星齿轮处于同一层。
10.本发明的9速at自动变速箱,结构紧凑,动力传递路线短,档位多,空间小,成本优势明显,减少了变速器占用的空间。
11.本发明的9速at自动变速箱,具有如下的有益效果:
12.(1)实现9个档位仅需采用一个简单行星齿轮机构和一个拉维娜式行星齿轮机构即可,传动元件相对较少,布置紧凑,空间小,成本优势明显,减少了变速器占用的空间;
13.(2)每个档位仅需结合2个执行元件即可,换挡逻辑清晰,传递路线相对较短。
14.(3)具有9个前进挡位,挡位数量占有优势;
15.(4)相比传统8速变速箱无需增加执行元件,空间不用额外增大,成本上升有限,因此相比现有9速变速箱成本优势明显。
附图说明
16.本说明书包括以下附图,所示内容分别是:
17.图1是本发明9速at自动变速箱的结构示意图;
18.图2是本发明9速at自动变速箱各档位时各部件的工作状态示意图;
19.图3是四档时的动力传递路线;
20.图4是五档时的动力传递路线图;
21.图5是六档时的动力传递路线;
22.图6是七档时的动力传递路线图;
23.图中标记为:c1、第一离合器;c2、第二离合器;c3、第三离合器;c4、第四离合器;b1、第一制动器;b2、第二制动器;b3、第三制动器;r1、第一齿圈;pc1、第一行星架;s1、第一太阳轮;p1、第一行星齿轮;p2、第二行星齿轮;pc2、复式行星架;s2;第二太阳轮;s3、第三太阳轮;p3、第三行星齿轮;p4、第四行星齿轮;p5、第五行星齿轮;r2、第二齿圈;r3、第三齿圈。
具体实施方式
24.下面对照附图,通过对实施例的描述,对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解,并有助于其实施。
25.需要说明的是,在下述的实施方式中,所述的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”和“第五”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系,也不代表先后的执行顺序,而仅仅是为了描述的方便。
26.如图1所示,本发明提供了一种9速at自动变速箱,包括变速器壳体、输入轴、与输入轴连接的第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构、与第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构连接的第一离合器c1、与第二行星齿轮机构和输入轴连接的第二离合器c2、与第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构连接的第三离合器c3和第四离合器c4以及与第二行星齿轮机构连接的第一制动器b1、第二制动器b2和第三制动器b3,第二行星齿轮机构为拉维娜式行星齿轮机构。
27.具体地说,如图1所示,第一行星齿轮机构包括第一太阳轮s1、与输入轴固定连接的第一行星架pc1、设置于第一行星架pc1上的第一行星齿轮p1和第二行星齿轮p2以及与第二行星齿轮p2相啮合的第一齿圈r1,第一行星齿轮p1位于第二行星齿轮p2和第一太阳轮s1之间且第一行星齿轮p1与第二行星齿轮p2和第一太阳轮s1相啮合。第一太阳轮s1为固定设置,第一太阳轮s1始终处于固定状态,第一离合器c1和第三离合器c3与第一齿圈r1连接,第
四离合器c4与第一行星架pc1连接。第一行星齿轮p1位于第一太阳轮s1和第二行星齿轮p2之间,第一行星齿轮p1的直径小于第二行星齿轮p2的直径,第一行星齿轮p1和第二行星齿轮p2为可旋转的设置于第一行星架pc1上。
28.如图1所示,第二行星齿轮机构包括第二太阳轮s2、第三太阳轮s3、复式行星架pc2、与第二太阳轮s2相啮合的第三行星齿轮p3、与第三行星齿轮p3相啮合的第二齿圈r2、与第三太阳轮s3相啮合的第四行星齿轮p4、与第四行星齿轮p4相啮合的第五行星齿轮p5和与第五行星齿轮p5相啮合的第三齿圈r3,第三行星齿轮p3、第四行星齿轮p4和第五行星齿轮p5为可旋转的设置于复式行星架pc2上。第三行星齿轮p3、第四行星齿轮p4和第五行星齿轮p5均设置多个,第四行星齿轮p4和第五行星齿轮p5处于同一层,所有第三行星齿轮p3位于另外一层,第四行星齿轮p4的直径小于第五行星齿轮p5的直径,第四行星齿轮p4位于第三太阳轮s3和第五行星齿轮p5之间。各个第三行星齿轮p3分别与一个第五行星齿轮p5为同轴设置且同步旋转,输入轴为变速箱的动力输入部件,第二齿圈r2为变速箱的动力输出部件。
29.如图1所示,第一离合器c1与第三太阳轮s3连接,第一离合器c1用于控制第三太阳轮s3与第一齿圈r1之间的接合与分离。第二离合器c2与第三齿圈r3连接,第二离合器c2用于控制第三齿圈r3与输入轴之间的接合与分离,第三齿圈r3与输入轴为同轴设置。第三离合器c3和第四离合器c4与第二太阳轮s2连接,第三离合器c3用于控制第一齿圈r1与第二太阳轮s2之间的接合与分离,第一齿圈r1与第一太阳轮s1、第二太阳轮s2和第三太阳轮s3为同轴设置。第四离合器c4用于控制第一行星架pc1与第二太阳轮s2之间的接合与分离。第一制动器b1与第二太阳轮s2和变速器壳体连接,第一制动器b1用于制动第二太阳轮s2。第二制动器b2与复式行星架pc2和变速器壳体连接,第二制动器b2用于制动复式行星架pc2。第三制动器b3与第三齿圈r3和变速器壳体连接,第三制动器b3用于制动第三齿圈r3。
30.如图1和图2所示,变速箱处于一档时,第一离合器c1和第三制动器b3工作,第一离合器c1处于接合状态,第三制动器b3处于制动状态,使第三太阳轮s3与第一齿圈r1相连,第三太阳轮s3与第一齿圈r1可以同步旋转,同时使第三齿圈r3保持不动,第三齿圈r3不能旋转。
31.变速箱处于一档时的动力传递路线为:输入轴

第一行星架pc1(第一太阳轮s1固定)

第一齿圈r1

第三太阳轮s3(第三齿圈r3固定)

第二齿圈r2

输出。
32.变速箱处于一档时,输入轴旋转后,输入轴的动力依次经第一行星架pc1、第二行星齿轮p2、第一齿圈r1、第三太阳轮s3、第四行星齿轮p4、复式行星架pc2和第三行星齿轮p3传递至第二齿圈r2,最后动力由第二齿圈r2输出。
33.如图1和图2所示,变速箱处于二档时,第一离合器c1和第二制动器b2工作,第一离合器c1处于接合状态,第二制动器b2处于制动状态,使第三太阳轮s3与第一齿圈r1相连,第三太阳轮s3与第一齿圈r1可以同步旋转,同时使复式行星架pc2保持不动,复式行星架pc2不能旋转。
34.变速箱处于二档时的动力传递路线为:输入轴

第一行星架pc1(第一太阳轮s1固定)

第一齿圈r1

第三太阳轮s3(复式行星架pc2固定)

第二齿圈r2

输出。
35.变速箱处于二档时,输入轴旋转后,输入轴的动力依次经第一行星架pc1、第二行星齿轮p2、第一齿圈r1、第三太阳轮s3、第四行星齿轮p4、第五行星齿轮p5和第三行星齿轮
p3传递至第二齿圈r2,最后动力由第二齿圈r2输出。
36.如图1和图2所示,变速箱处于三档时,第一离合器c1和第一制动器b1工作,第一离合器c1处于接合状态,第一制动器b1处于制动状态,使第三太阳轮s3与第一齿圈r1相连,第三太阳轮s3与第一齿圈r1可以同步旋转,同时使第二太阳轮s2保持不动,第二太阳轮s2不能旋转。
37.变速箱处于三档时的动力传递路线为:输入轴

第一行星架pc1(第一太阳轮s1固定)

第一齿圈r1

第三太阳轮s3(第二太阳轮s2固定)

第二齿圈r2

输出。
38.变速箱处于三档时,输入轴旋转后,输入轴的动力依次经第一行星架pc1、第二行星齿轮p2、第一齿圈r1、第三太阳轮s3、第四行星齿轮p4、复式行星架pc2和第三行星齿轮p3传递至第二齿圈r2,最后动力由第二齿圈r2输出。
39.如图1和图2所示,变速箱处于四档时,第一离合器c1和第四离合器c4工作,第一离合器c1和第四离合器c4处于接合状态,第一离合器c1使第三太阳轮s3与第一齿圈r1相连,第三太阳轮s3与第一齿圈r1可以同步旋转,同时第四离合器c4使第一行星架pc1与第二太阳轮s2相连,第一行星架pc1与第二太阳轮s2可以同步旋转,动力按照图3的路线传递。
40.变速箱处于四档时,输入轴旋转后,输入轴的动力分成两路,一路依次经第一行星架pc1、第一齿圈r1和第三太阳轮s3传递至第二齿圈r2,另一路依次经第二太阳轮s2和第三行星齿轮p3传递至第二齿圈r2,最后动力由第二齿圈r2输出。
41.如图1和图2所示,变速箱处于五档时,第一离合器c1和第二离合器c2工作,第一离合器c1和第二离合器c2处于接合状态,第一离合器c1使第三太阳轮s3与第一齿圈r1相连,第三太阳轮s3与第一齿圈r1可以同步旋转,同时第二离合器c2使第三齿圈r3和输入轴相连,第三齿圈r3和输入轴可以同步旋转,动力按照图4的路线传递。
42.变速箱处于五档时,输入轴旋转后,输入轴的动力分成两路,一路依次经第一行星架pc1(第一太阳轮s1固定)、第一齿圈r1和第三太阳轮s3传递至第二齿圈r2,另一路依次经第三齿圈r3、第五行星齿轮p5和第三行星齿轮p3传递至第二齿圈r2,最后动力由第二齿圈r2输出。
43.如图1和图2所示,变速箱处于六档时,第二离合器c2和第四离合器c4工作,第二离合器c2和第四离合器c4处于接合状态,第二离合器c2使第三齿圈r3和输入轴相连,第三齿圈r3和输入轴可以同步旋转,同时第四离合器c4使第一行星架pc1与第二太阳轮s2相连,第一行星架pc1与输入轴和第二太阳轮s2可以同步旋转,动力按照图5的路线传递。
44.变速箱处于六档时,输入轴旋转后,输入轴的动力分成两路,一路依次经第三齿圈r3、第五行星齿轮p5和第三行星齿轮p3传递至第二齿圈r2,另一路依次经第一行星架pc1、第二太阳轮s2和第三行星齿轮p3传递至第二齿圈r2,最后动力由第二齿圈r2输出。
45.如图1和图2所示,变速箱处于七档时,第二离合器c2和第三离合器c3工作,第二离合器c2和第三离合器c3处于接合状态,第二离合器c2使第三齿圈r3和输入轴相连,第三齿圈r3和输入轴可以同步旋转,同时第三离合器c3使第一齿圈r1与第二太阳轮s2相连,第一齿圈r1与第二太阳轮s2可以同步旋转,动力按照图6的路线传递。
46.变速箱处于七档时,输入轴旋转后,输入轴的动力分成两路,一路依次经第一行星架pc1(第一太阳轮s1固定)、第二行星齿轮p2、第一齿圈r1、第二太阳轮s2和第三行星齿轮p3传递至第二齿圈r2,另一路依次经第三齿圈r3、第五行星齿轮p5和第三行星齿轮p3传递
至第二齿圈r2,最后动力由第二齿圈r2输出。
47.如图1和图2所示,变速箱处于八档时,第二离合器c2和第一制动器b1工作,第二离合器c2处于接合状态,第一制动器b1处于制动状态,第二离合器c2使第三齿圈r3和输入轴相连,第三齿圈r3和输入轴可以同步旋转,同时使第二太阳轮s2保持不动,第二太阳轮s2不能旋转。
48.变速箱处于八档时的动力传递路线为:输入轴

第三齿圈r3(第二太阳轮s2固定)

第二齿圈r2

输出。
49.变速箱处于八档时,输入轴旋转后,输入轴的动力依次经第三齿圈r3、第五行星齿轮p5和第三行星齿轮p3传递至第二齿圈r2,最后动力由第二齿圈r2输出。
50.如图1和图2所示,变速箱处于九档时,第二离合器c2和第二制动器b2工作,第二离合器c2处于接合状态,第二制动器b2处于制动状态,第二离合器c2使第三齿圈r3和输入轴相连,第三齿圈r3和输入轴可以同步旋转,同时使复式行星架pc2保持不动,复式行星架pc2不能旋转。
51.变速箱处于九档时的动力传递路线为:输入轴

第三齿圈r3(复式行星架pc2固定)

第二齿圈r2

输出。
52.变速箱处于九档时,输入轴旋转后,输入轴的动力依次经第三齿圈r3、第五行星齿轮p5和第四行星齿轮p4传递至第二齿圈r2,最后动力由第二齿圈r2输出。
53.如图1和图2所示,变速箱处于第一倒档时,第三离合器c3和第三制动器b3工作,第三离合器c3处于接合状态,第三制动器b3处于制动状态,第三离合器c3使第一齿圈r1和第二太阳轮s2相连,第一齿圈r1和第二太阳轮s2可以同步旋转,同时第三制动器b3使第三齿圈r3固定不动,第三齿圈r3不能旋转。
54.变速箱处于第一倒档时的动力传递路线为:输入轴

第一行星架pc1(第一太阳轮s1固定)

第一齿圈r1

第二太阳轮s2(第三齿圈r3固定)

第二齿圈r2

输出。
55.变速箱处于第一倒档时,输入轴旋转后,输入轴的动力依次经第一行星架pc1、第二行星齿轮p2、第一齿圈r1、第二太阳轮s2和第三行星齿轮p3传递至第二齿圈r2,最后动力由第二齿圈r2输出。
56.如图1和图2所示,变速箱处于第二倒档时,第四离合器c4和第三制动器b3工作,第四离合器c4处于接合状态,第三制动器b3处于制动状态,第四离合器c4使输入轴和第二太阳轮s2相连,输入轴、第一行星架pc1和第二太阳轮s2可以同步旋转,同时第三制动器b3使第三齿圈r3固定不动,第三齿圈r3不能旋转。
57.变速箱处于第二倒档时的动力传递路线为:输入轴

第二太阳轮s2(第三齿圈r3固定)

第二齿圈r2

输出。
58.变速箱处于第二倒档时,输入轴旋转后,输入轴的动力依次经第一行星架pc1、第二太阳轮s2和第三行星齿轮p3传递至第二齿圈r2,最后动力由第二齿圈r2输出。
59.如图1和图2所示,变速箱处于第三倒档时,第三离合器c3和第二制动器b2工作,第三离合器c3处于接合状态,第二制动器b2处于制动状态,第三离合器c3使第一齿圈r1和第二太阳轮s2相连,第一齿圈r1和第二太阳轮s2可以同步旋转,同时第二制动器b2使复式行星架pc2固定不动,复式行星架pc2不能旋转。
60.变速箱处于第三倒档时的动力传递路线为:输入轴

第一行星架pc1(第一太阳轮
s1固定)

第一齿圈r1

第二太阳轮s2(复式行星架pc2固定)

第二齿圈r2

输出。
61.变速箱处于第三倒档时,输入轴旋转后,输入轴的动力依次经第一行星架pc1、第二行星齿轮p2、第一齿圈r1、第二太阳轮s2和第三行星齿轮p3传递至第二齿圈r2,最后动力由第二齿圈r2输出。
62.如图1和图2所示,变速箱处于第四倒档时,第四离合器c4和第二制动器b2工作,第四离合器c4处于接合状态,第二制动器b2处于制动状态,第四离合器c4使输入轴和第二太阳轮s2相连,输入轴、第一行星架pc1和第二太阳轮s2可以同步旋转,同时第二制动器b2使复式行星架pc2固定不动,复式行星架pc2不能旋转。
63.变速箱处于第四倒档时的动力传递路线为:输入轴

第二太阳轮s2(复式行星架固定)

第二齿圈r2

输出。
64.变速箱处于第四倒档时,输入轴旋转后,输入轴的动力依次经第一行星架pc1、第二太阳轮s2和第三行星齿轮p3传递至第二齿圈r2,最后动力由第二齿圈r2输出。
65.以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然,本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进;或未经改进,将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。
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