[发明专利]自动变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动变速器，具体涉及一种具有十个前进档位的自动变速器。

背景技术

车用自动变速器（AT），大多采用由若干行星齿轮传动装置（即行星排）及若干制动器、离合器等可控换档装置组成的结构形式。申请号为02156408.6的中国发明专利中公开了一种自动变速器，包括三个行星排和五个可控换档装置，该自动变速器可获得六个前进档和一个倒车档，构成六速自动变速器，即六速AT或6-AT。公开号为US006146305A的美国专利公开了一种六速自动变速器（6-AT），包括两个行星排和六个可控换档装置。

由于增加档位数量可以提高车辆的动力性、经济性、舒适性等性能，车用自动变速器从早期的2-AT、3-AT、4-AT发展至今，5-AT和6-AT已成为目前车用自动变速器的主流形式。然而自动变速器档位的增加一般也伴随着尺寸、重量、复杂程度和成本等的增加，并与车内有限的安装空间产生严重矛盾，受到严重制约，特别是对于前置发动机前轮驱动（FF）的乘用车等发动机仓内布置空间相对紧张的车型，这种矛盾更加突出。

随着技术的进步，如今7-AT、8-AT乃至9-AT亦开始出现，例如德国ZF公司2013年开始批量生产、号称世界首款并达到“自然极限”的九速自动变速器“9HP”，具有四个行星排、两个换档制动器和四个换档离合器共六个可控换挡装置，并可应用于FF乘用车。与此同时，公开号为US007691022B2的美国专利申请公开了一种9-AT，也具有四个行星排及六个可控换挡装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动变速器，以解决上述技术问题中的至少一个。

根据本发明的一个方面，提供了一种自动变速器，包括同轴设置的第一简单行星排、第二简单行星排和第三简单行星排，第一简单行星排包括第一太阳轮、第一齿圈和第一行星架，第一行星架支承第一组行星齿轮，第二简单行星排包括第二太阳轮、第二齿圈和第二行星架，第二行星架支承第二组行星齿轮，第三简单行星排包括第三太阳轮、第三齿圈和第三行星架，第三行星架支承第三组行星齿轮，第一简单行星排为动力输入端，第三简单行星排为动力输出端，外部动力从第一简单行星排的第一太阳轮输入，从第三简单行星排的第三齿圈输出；

自动变速器还包括用于选择性地使第一行星架制动或转动的第一制动器，用于选择性地使第一齿圈及第二太阳轮制动或转动的第二制动器，以及用于选择性地使第三太阳轮制动或转动的第三制动器；

自动变速器还包括第一离合器、第二离合器、第三离合器和第四离合器，第一离合器实现第一行星架与第二行星架之间的连接与断开，第二离合器实现第一齿圈与第二行星架之间的连接与断开，第三离合器实现第一太阳轮与第二行星架之间的连接与断开，第四离合器实现第二齿圈与第三行星架之间的连接与断开；

通过选择性地闭合第一制动器、第二制动器、第三制动器、第一离合器、第二离合器、第三离合器和第四离合器中的至少三者，在动力输入端与动力输出端之间建立具有不同传动比的前进档和后退档。

本发明仅利用三个非复合的简单行星排、七个换档装置（两者的数量均与目前常见五/六速AT的相当），就实现了具有十个前进档、两个倒车档共十二个档位的10-AT。本发明与现有的自动变速器相比，具有成本低廉、相邻档位间的速比跨度较小（有利于提高换档品质）、结构紧凑体积较小、更适合FF乘用车等应用的新机型等优点。

在一些具体的实施方式中，本发明的自动变速器还可以包括动力输入轴，第一太阳轮与动力输入轴连接并与动力输入轴同速旋转，外部动力从动力输入轴输入后传递至第一太阳轮。由此，通过动力输入轴来传递动力，使得动力的传递更加稳定和顺畅。

在一些具体的实施方式中，第一齿圈可以通过第一连接件与第二太阳轮连接并同速旋转，第一连接件可以是整体式或组合式的。

本发明所述的第一连接件、第二连接件、第三连接件、第四连接件等连接件可以是空心轴、连接板、套筒等旋转元件。

在一些具体的实施方式中，第一行星架和第二行星架之间可以设置有第二连接件，该第二连接件可以是整体式或组合式的，并可以与第一行星架或第二行星架连接并同速旋转。

在一些具体的实施方式中，第二齿圈可以通过第三连接件与第三行星架连接并同速旋转。

在一些具体的实施方式中，本发明的自动变速器还可以包括箱体，箱体用于支撑第一简单行星排、第二简单行星排、第三简单行星、第一制动器、第二制动器和第三制动器。