一种双轴式九挡自动变速器制造技术

本发明专利技术公开了一种双轴式九挡自动变速器，包括壳体，输入构件和输出构件，四个行星齿轮组，三个定轴齿轮组，换挡元件，十一个互连构件。本发明专利技术的变速器同时闭锁三个换挡元件获得相应挡位，可实现九个前进挡传动比和一个倒档，且相邻挡位之间的换挡都满足只变换一个换挡元件的简单换挡要求以实现平顺换挡。本发明专利技术的自动变速器能够获得九个前进挡传动比，传动系的挡位数增加后，增大了发动机工作在经济工况下的几率，有利于提高燃油消耗率；更多的挡位也缩小了相邻挡位间的传动比的跳变，有利于降低换挡冲击和提高乘坐舒适性；同时具备较低的转速和转矩，有利于减小啮合构件之间的磨损，减小构件和装置的设计尺寸从而进一步减低制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种双轴式九挡自动变速器
本专利技术属于车辆变速器
，尤其涉及一种双轴式九挡行星齿轮自动变速器。
技术介绍
行星齿轮结构因具备结构紧凑、承载大的优点而被广泛应用于汽车自动变速器领域。采用行星齿轮结构的自功变速器需要通过结合不同的换挡元件如制功器和离合器来实现不同的前进挡和倒挡。但是，现有的行星齿轮变速器多为同轴式布置的变速器结构，对汽车的前舱空间布置提出了极高的使用要求。ZF9HP产品为横置自动变速器，能够实现9个前进挡和1个倒档。其传动系统包含4个行星齿轮组、4个离合器(包含两个DogClutch(牙嵌式离合器))和2个制动器。每个档位的实现需要接合三个操纵元件，即其为四自由度系统。该产品主要用于路虎揽胜极光、JEEP自由光及本田冠道等车型。为了满足横置变速器轴向空间要求，该产品采用后两个行星排径向叠放布置和采用牙嵌式离合器代替部分多片式湿式离合器，但此带来制造成本的增加和平顺性等商品性价值的降低。GM9AT产品为横置自动变速器，能够实现9个前进挡和1个倒档。其传动系统包含4个行星齿轮组、3个离合器和4个制动器。每个档位的实现需要接合三个操纵元件，即其为四自由度系统。该产品目前暂未量产搭载，拟用于搭载迈锐宝及科鲁兹柴油版等车型。为了满足横置变速器轴向空间要求，采用了三离合(TripleClutch)嵌套设计和可控单向离合器结构，并优化液力变矩器等轴向空间。上述两个变速器虽然实现了前置前驱功能，但是在本质上仍然是同轴式的变速器结构，所以仍然具有较大的轴向尺寸。伴随着汽车向小型化和轻量化发展以及对驾驶要求的日益增加，传统的自动变速器结构由于具有较大的空间，传统同轴式布置的传动系统难以满足严苛空间布置要求。因此，各个变速器主要研发机构和生产厂商开始探索多轴式变速器结构以因应紧凑型车型的设计要求。
技术实现思路
为了解决上述已有技术存在的不足，本专利技术提出一种双轴结构的九挡行星齿轮自动变速器，缩小了传统自动变速器的轴向尺寸，弥补了目前市场的不足，提出了一种结构紧凑、便于车辆使用的多挡位自动变速器。本专利技术的具体技术方案如下：一种双轴式九挡自动变速器，其特征在于，包括：壳体，用于容纳和支撑所述自动变速器的内部结构；输入构件和输出构件；四个行星齿轮组，分别为PGS1行星齿轮组、PGS2行星齿轮组、PGS3行星齿轮组、PGS4行星齿轮组；三个定轴齿轮组，分别为TGS1定轴齿轮组、TGS2定轴齿轮组、TGS3定轴齿轮组；换挡元件，包括三个制动器，分别为B1制动器、B2制动器和B3制动器；三个离合器，分别为C1离合器、C2离合器和C3离合器；十一个互连构件，所述十一个互连构件均为连接轴；其中，所述自动变速器分为两个轴系，第一轴系包括PGS1行星齿轮组和PGS2行星齿轮组，第二轴系包括PGS3行星齿轮组和PGS4行星齿轮组；所述B1制动器位于所述第二轴系PGS4行星齿轮组右侧；所述B2制动器位于所述第二轴系PGS3行星齿轮组左侧；所述B3制动器位于所述第一轴系PGS2行星齿轮组右侧；所述C1离合器位于所述第二轴系PGS3行星齿轮组与TGS2定轴齿轮组之间；所述C2离合器位于所述TGS2第二定轴齿轮组与所述第一轴系的PGS2行星齿轮组之间；所述C3离合器位于所述第一轴系的PGS2行星齿轮组的右侧临近旋转中心；所述输入构件为所述自动变速器的输入轴，位于所述第一轴系中PGS1行星齿轮组前方，将发动机的输出转速和转矩输入到所述自动变速器的传动方案中；所述输出构件为所述自动变速器的输出轴，位于所述第二轴系PGS3行星齿轮组前方，将所述自动变速器的转速和扭矩输出；三个制动器和三个离合器能被选择性地操作，由此能通过所述输入构件和所述输出构件之间不同的传动比实现九个前进挡和一个倒挡。进一步地，所述PGS1行星齿轮组、PGS2行星齿轮组、PGS3行星齿轮组、PGS4行星齿轮组均为负号行星齿轮组，均包括太阳轮、齿圈、行星架，由内及外依次为太阳轮、行星架、齿圈，行星轮与太阳轮外啮合，与齿圈内啮合。进一步地，所述TGS1定轴齿轮组、TGS2定轴齿轮组、TGS3定轴齿轮组均由两个定轴齿轮组成，其中，所述TGS1定轴齿轮组将所述PGS1行星齿轮组的齿圈与所述C1离合器相连；所述TGS2定轴齿轮组将所述PGS1行星齿轮组的太阳轮与所述PGS3行星齿轮组的太阳轮和所述PGS4行星齿轮组的齿圈相连；所述TGS3定轴齿轮组将所述PGS2行星齿轮组的齿圈与所述PGS4行星齿轮组的行星架相连。进一步地，所述十一个互连构件包括第一互连构件、第二互连构件、第三互连构件、第四互连构件、第五互连构件、第六互连构件、第七互连构件、第八互连构件、第九互连构件、第十互连构件和第十一互连构件，其中，所述第一互连构件将所述PGS1行星齿轮组的行星架与所述PGS2行星齿轮组的太阳轮和所述C3离合器相连，并与所述输入构件相连；所述第二互连构件将所述PGS3行星齿轮组的行星架与所述C1离合器相连，并与所述输出构件相连；所述第三互连构件将所述PGS4行星齿轮组的太阳轮与所述B1制动器相连；所述第四互连构件将所述PGS3行星齿轮组的齿圈与所述B2制动器相连；所述第五互连构件将所述PGS2行星齿轮组的行星架与所述B3制动器、所述C2离合器和所述C3离合器相连；所述第六互连构件将所述PGS2行星齿轮组的齿圈与所述TGS3定轴齿轮组相连；所述第七互连构件将所述PGS1行星齿轮组的太阳轮与所述TGS2定轴齿轮组和所述C2离合器相连；所述第八互连构件将所述PGS1行星齿轮组的齿圈与所述TGS1定轴齿轮组相连；所述第九互连构件将所述PGS3行星齿轮组的行星架与所述PGS4行星齿轮组的齿圈和所述TGS3定轴齿轮组相连；所述第十互连构件将所述PGS3行星齿轮组的太阳轮与所述PGS4行星齿轮组的齿圈和所述TGS2定轴齿轮组相连；所述第十一互连构件将所述TGS1定轴齿轮组与所述C1离合器相连。进一步地，所述B1制动器能够选择性的闭锁，将所述PGS4行星齿轮组的太阳轮与所述壳体相连；所述B2制动器能够选择性的闭锁，将所述PGS3行星齿轮组的齿圈与所述壳体相连；所述B3制动器能够选择性的闭锁，将所述PGS2行星齿轮组的齿圈与所述壳体相连；所述C1离合器能够选择性的闭锁，将所述PGS3行星齿轮组的行星架与TGS1定轴齿轮组相连；所述C2离合器能够选择性的闭锁，将所述PGS1行星齿轮组的太阳轮和所述TGS2定轴齿轮组与所述PGS2行星齿轮组的行星架相连；所述C3离合器能够选择性的闭锁，将所述PGS1行星齿轮组的行星架和所述PGS2行星齿轮组的太阳轮与所述PGS2行星齿轮组的行星架相连。进一步地，-倒挡通过闭锁的所述B1制动器、所述B2制动器和所述B3制动器实现，-第一前进挡通过闭锁的所述B1制动器、所述B2制动器和所述C2离合器实现，-第二前进挡通过闭锁的所述B2制动器、所述C2离合器和所述C3离合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双轴式九挡自动变速器，其特征在于，包括：/n壳体，用于容纳和支撑所述自动变速器的内部结构；输入构件和输出构件；四个行星齿轮组，分别为PGS1行星齿轮组、PGS2行星齿轮组、PGS3行星齿轮组、PGS4行星齿轮组；三个定轴齿轮组，分别为TGS1定轴齿轮组、TGS2定轴齿轮组、TGS3定轴齿轮组；换挡元件，包括三个制动器，分别为B1制动器、B2制动器和B3制动器；三个离合器，分别为C1离合器、C2离合器和C3离合器；十一个互连构件，所述十一个互连构件均为连接轴；/n其中，所述自动变速器分为两个轴系，第一轴系包括PGS1行星齿轮组和PGS2行星齿轮组，第二轴系包括PGS3行星齿轮组和PGS4行星齿轮组；/n所述B1制动器位于所述第二轴系PGS4行星齿轮组右侧；所述B2制动器位于所述第二轴系PGS3行星齿轮组左侧；所述B3制动器位于所述第一轴系PGS2行星齿轮组右侧；所述C1离合器位于所述第二轴系PGS3行星齿轮组与TGS2定轴齿轮组之间；所述C2离合器位于所述TGS2第二定轴齿轮组与所述第一轴系的PGS2行星齿轮组之间；所述C3离合器位于所述第一轴系的PGS2行星齿轮组的右侧临近旋转中心；/n所述输入构件为所述自动变速器的输入轴，位于所述第一轴系中PGS1行星齿轮组前方，将发动机的输出转速和转矩输入到所述自动变速器的传动方案中；所述输出构件为所述自动变速器的输出轴，位于所述第二轴系PGS3行星齿轮组前方，将所述自动变速器的转速和扭矩输出；/n三个制动器和三个离合器能被选择性地操作，由此能通过所述输入构件和所述输出构件之间不同的传动比实现九个前进挡和一个倒挡。/n...

【技术特征摘要】
1.一种双轴式九挡自动变速器，其特征在于，包括：
壳体，用于容纳和支撑所述自动变速器的内部结构；输入构件和输出构件；四个行星齿轮组，分别为PGS1行星齿轮组、PGS2行星齿轮组、PGS3行星齿轮组、PGS4行星齿轮组；三个定轴齿轮组，分别为TGS1定轴齿轮组、TGS2定轴齿轮组、TGS3定轴齿轮组；换挡元件，包括三个制动器，分别为B1制动器、B2制动器和B3制动器；三个离合器，分别为C1离合器、C2离合器和C3离合器；十一个互连构件，所述十一个互连构件均为连接轴；
其中，所述自动变速器分为两个轴系，第一轴系包括PGS1行星齿轮组和PGS2行星齿轮组，第二轴系包括PGS3行星齿轮组和PGS4行星齿轮组；
所述B1制动器位于所述第二轴系PGS4行星齿轮组右侧；所述B2制动器位于所述第二轴系PGS3行星齿轮组左侧；所述B3制动器位于所述第一轴系PGS2行星齿轮组右侧；所述C1离合器位于所述第二轴系PGS3行星齿轮组与TGS2定轴齿轮组之间；所述C2离合器位于所述TGS2第二定轴齿轮组与所述第一轴系的PGS2行星齿轮组之间；所述C3离合器位于所述第一轴系的PGS2行星齿轮组的右侧临近旋转中心；
所述输入构件为所述自动变速器的输入轴，位于所述第一轴系中PGS1行星齿轮组前方，将发动机的输出转速和转矩输入到所述自动变速器的传动方案中；所述输出构件为所述自动变速器的输出轴，位于所述第二轴系PGS3行星齿轮组前方，将所述自动变速器的转速和扭矩输出；
三个制动器和三个离合器能被选择性地操作，由此能通过所述输入构件和所述输出构件之间不同的传动比实现九个前进挡和一个倒挡。


2.根据权利要求1所述的一种双轴式九挡自动变速器，其特征在于，所述PGS1行星齿轮组、PGS2行星齿轮组、PGS3行星齿轮组、PGS4行星齿轮组均为负号行星齿轮组，均包括太阳轮、齿圈、行星架，由内及外依次为太阳轮、行星架、齿圈，行星轮与太阳轮外啮合，与齿圈内啮合。


3.根据权利要求1或2所述的一种双轴式九挡自动变速器，其特征在于，所述TGS1定轴齿轮组、TGS2定轴齿轮组、TGS3定轴齿轮组均由两个定轴齿轮组成，其中，所述TGS1定轴齿轮组将所述PGS1行星齿轮组的齿圈与所述C1离合器相连；所述TGS2定轴齿轮组将所述PGS1行星齿轮组的太阳轮与所述PGS3行星齿轮组的太阳轮和所述PGS4行星齿轮组的齿圈相连；所述TGS3定轴齿轮组将所述PGS2行星齿轮组的齿圈与所述PGS4行星齿轮组的行星架相连。


4.根据权利要求1或2所述的一种双轴式九挡自动变速器，其特征在于，所述十一个互连构件包括第一互连构件（1）、第二互连构件（2）、第三互连构件（3）、第四互连构件（4）、第五互连构件（5）、第六互连构件（6）、第七互连构件（7）、第八互连构件（8）、第九互连构件（9）、第十互连构件（10）和第十一互连构件（11），其中，
所述第一互连构件（1）将所述PGS1行星齿轮组的行星架与所述PGS2行星齿轮组的太阳轮和所述C3离合器相连，并与所述输入构件相连；
所述第二互连构件（2）将所述PGS3行星齿轮组的行星架与所述C1离合器相连，并与所述输出构件相连；
所述第三互连构件（3）将所述PGS4行...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐向阳，孙汉乔，董鹏，王书翰，刘艳芳，郭伟，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11