专利名称：具有可无级改变的传动比的车辆变速箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有可无级改变的传动比的车辆变速箱，该车辆变速箱具有安置 在第一轴上的第一锥盘对和安置在第二轴上的第二锥盘对和安置在这些锥盘对之间的缠 绕器件以及一输入轴和一中间轴，其中，在中间轴上可转动地支承一可被置于与第一轴转 动啮合的中间齿轮和一输出齿轮并且抗扭地安置一连接齿轮，并且，在输入轴和中间轴之 间安置一第一转动力传递装置、在输入轴和中间齿轮之间安置一第二转动力传递装置、在 中间齿轮和输出齿轮之间安置一第三转动力传递装置、在中间轴和输出齿轮之间安置一第 四转动力传递装置。
背景技术：
根据申请人的未公开的专利申请US 60/999, 964已知这种类型的具有可无级改 变的传动比的车辆变速箱。该变速箱是所谓的i2_红-变速箱，其中“i”指锥盘缠绕带变速箱的变速器的传 动比，“ 2，，指该变速器的传动比范围被两次通过。以这样的方式可以实现具有大的变速范围的变速箱，该变速箱可以传递高的驱动 力矩。虽然前面描述的变速箱已证明是合适的，但该变速箱具有结构相对复杂的缺点， 因为它总共具有五个离合器，其中的一个离合器配置给倒车行程范围，而四个离合器对于 两次通过锥盘缠绕带变速箱的变速范围是必需的。这些离合器必须被相应地控制，这导致 复杂的换挡过程。
发明内容
由此出发，本发明基于这样的任务，在结构方面简化这种类型的车辆变速箱并且 由此也简化变速箱的各个传递传动力的构件的控制。为了实现该任务，本发明具有在权利要求1中说明的特征。其有利构型在其它的 权利要求中描述。本发明提出一种具有可无级改变的传动比的车辆变速箱，该车辆变速箱具有安置 在第一轴上的第一锥盘对和安置在第二轴上的第二锥盘对和安置在这些锥盘对之间的缠 绕器件以及一输入轴和一中间轴，其中，在中间轴上可转动地支承一可被置于与第一轴转 动啮合的中间齿轮和一输出齿轮并且抗扭地安置一连接齿轮，并且，在输入轴和中间轴之 间安置一第一转动力传递装置、在输入轴和中间齿轮之间安置一第二转动力传递装置、在 中间齿轮和输出齿轮之间安置一第三转动力传递装置、在中间轴和输出齿轮之间安置一第 四转动力传递装置，其中，这些转动力传递装置中的至少一个是空程装置(Freilauf)。换句话说这意味着根据本发明，这些转动力传递装置中的至少一个不再以离合 器的形式、而是以空程装置的形式存在。由此也取消了必须控制建议省去的离合器的必要 性。在此如此规定该或者这些空程装置的布置，使得它在所希望的转动力传递方向上闭锁
3并且在相反的方向上无闭锁作用地越过。根据一优选实施方式，输入轴和中间轴同轴设置并且转动力传递装置被如此控 制使得产生一强变速的行驶区域“高速”和一较长变速的行驶区域“低速”，使得根据本发 明的车辆变速箱总共具有一大的变速范围。按照本发明的一优选实施方式，第一和第二转动力传递装置分别是一离合器并且 第三以及第四转动力输送装置分别是一空程装置。由此，输入轴和中间轴之间的转动力传 递可以借助可转换的离合器进行。输入轴和中间齿轮之间的转动力传递同样可以借助离合 器进行，其中，这可以分别在两个方向上进行，而借助布置在中间齿轮和输出齿轮之间或者 中间轴和输出齿轮之间的空程装置则仅可在一个转动方向上进行转动力传递。因此在该实施方式中提供这样的可能性从否则为实现根据本发明的车辆变速箱 的变速范围而需要的四个离合器中可以省去两个离合器。根据本发明，根据一替换实施方式还规定第一和第四转动力传递装置分别是一 空程装置并且第二和第三转动力传递装置分别是一离合器。由此，输入轴和中间轴之间的 转动力传递只能在一个方向进行，而在中间轴和输出齿轮之间转动力传递也只能在一个方 向进行。但即使在本实施方式中可以省去否则必需要的四个离合器中的两个离合器。根据另一实施方式规定第一和第二转动力传递装置分别是一空程装置并且第三 和第四转动力传递分别是一离合器。与已知的车辆变速箱相比，在该实施方式中也省去了 为实现该车辆离合器的变速比扩展所需的离合器中的两个，使得不再需要用于控制这两个 省去的离合器的控制装置。由此与前面所述的已知的车辆变速箱相比本发明车辆变速箱具 有简化的结构并且可以成本有利地构造，因为也不再需要控制装置例如供省去的离合器用 的程序控制。对于所有描述的实施方式规定，在第二轴上可转动地支承一齿轮，该齿轮可借助 一离合器被置于与输出齿轮置于啮合来传递转动力。由此可以实现转动方向反向，该转动 方向类似于转向传动级工作，以使装备有根据本发明的车辆变速箱的车辆能够倒车。最后，为了从第二轴出发将力矩输入到中间轴，规定在第二轴上安置一与之抗扭 地连接的齿轮，该齿轮与所述连接齿轮转动啮合，使得在第二轴或者第二锥盘对与中间轴 之间可以传递力矩。
下面根据附图详细解释本发明。附图示出图1根据本发明的车辆变速箱的第一实施方式的原理图；图2在根据图1的车辆变速箱中设置的离合器和空程装置的位置的矩阵；图3输入轴和中间轴连同安置在其上的构件的结构在图1中画圈的区域中的放大 图；图4根据本发明的车辆变速箱的不同行驶区域的图；图5根据第二实施方式的车辆变速箱的原理图，具有与在图2和图4中类似的描 述；图6根据第三实施方式的车辆变速箱的原理图，具有与在图2和图4中类似的描 述。
具体实施例方式附图的图1示出按照本发明第一实施例的车辆变速箱1的原理图。该车辆变速箱1具有输入轴2，没有示出的内燃机的驱动力矩经过该输入轴导入 到车辆变速箱1中。中间齿轮4和输出齿轮5可转动地支承在中间轴3上，这可详细根据 在图3中示出的图1中画圈区域的结构的放大图看出。连接齿轮6抗扭地安置在中间轴3上并且用于将转矩导入到中间轴3。如还可根 据图3详细看到的那样，离合器Kl安置在输入轴2上，以便在离合器Kl闭合的情况下能够 将转动力从输入轴2传递到中间轴3。经过第二离合器K2可以将力矩或者转动力从输入轴 2传递到中间齿轮4。该中间齿轮4与一齿轮7转动啮合，该齿轮7与第一轴8配合。通过第一轴8可 以驱动第一锥盘对9。在第一锥盘对9和第二锥盘对10上安置一例如呈接片链形式的缠绕 器件11，借助该接片链在两个锥盘对之间进行力传递。在此，该第二锥盘对10安置在第二轴12上，在该第二轴上可转动地安置一齿轮 13。该齿轮13可以经一倒车离合器KR抗扭地与第二轴12连接，以使装备有根据本发明的 车辆变速箱1的车辆能够倒车，更确切地说通过借助一与齿轮13和输出齿轮5转动啮合的 齿轮14将转动力从齿轮13传递到从动轮5上。齿轮15安置在第二锥盘对的一个盘上，该 齿轮与连接齿轮6转动啮合，使得可以在中间轴3和第二锥盘对10之间传递转矩。图2示出在根据图1的本发明车辆变速箱中存在的离合器和空程装置的位置的矩 阵。“X”在此表示对应的离合器K1，K2和KR是接合的。“ ”表示相应的空程装置F3， F4被越过，即不传递转动力，并且“S”表示相应的空程装置闭锁，即可以传递转动力。对应的行驶区域“低速”、“高速”和“倒车”在附图的图4中示出。在此“低速”表示根据本发明的车辆变速器的强变速的转换位置，在该转换位置该 离合器Κ2是接合的，即闭合的，空程装置F4传递转矩并且空程装置F3被越过。在此，车辆 变速箱中的力线经过输入轴2、闭合的离合器Κ2、中间齿轮4和齿轮7到达第一轴8中。转 动力从那里经过第一锥盘对9和缠绕器件11传递到第二锥盘对10，经过连接齿轮6导入到 中间轴3中并且在那里经过闭锁的空程装置F4导入到输出齿轮5，从那里出来可以被导入 到没有示出的车辆的传动系中。在此，空程装置F4安置在中间轴3和输出齿轮5之间，空程装置F3可以在中间齿 轮4和输出齿轮5之间传递转动力。在较长变速的区域“高速”中，离合器Kl是闭合的，空程装置F4被越过并且空程 装置F3闭锁。在此进行从输入轴2经过闭合的离合器Kl到中间轴3的转动力传递。转动 力从那里经连接齿轮6导入到第二轴8中，经过第二锥盘对10和缠绕器件11传递到第二 锥盘对9，从那里经过第一轴8和齿轮7传递到中间齿轮4并且经过闭锁的空程装置F3传 递给输出齿轮5。该转动力从那里又可以导入到车辆的传动系中。在倒车行驶区域“倒车”中进行从输入轴2经过闭合的离合器Κ2到中间齿轮4的 转动力传动。该转动力从那里经过齿轮7导入到第一轴8并且经过第一锥盘对9和缠绕器 件11传递到第二锥盘对10。该转动力经过第二轴12和闭合的倒车行驶离合器“KR”传递 到可转动地支承在第二轴12上的齿轮13，该齿轮13与另一与其啮合的齿轮14 一起起到转向传动级的作用并且将转动力导入输出齿轮4，由此，装备有该装置的车辆能够倒车。附图的图5在图的右边部分中示出根据第二实施方式的车辆变速箱，在图的左上 部分中示出两个离合器和两个空程装置的结构和布置并且在图的左下部分中示出在根据 图5的车辆变速箱的不同行驶区域中离合器和空程装置的位置的图。如容易地看出的那样，在该实施例中，一空程装置Fl位于输入轴2和中间轴3之 间并且另一空程装置位于中间轴3和输出齿轮5之间。一离合器K2位于输入轴2和中间 齿轮4的转动力传递路径中。在行驶区域“倒车”中，倒车离合器“KR”是闭合的，空程装置Fl被越过，空程装置 F4同样被越过并且离合器K2是闭合的。在此，转矩路径或者说转动力传递路径相当于根据 附图的图4的示图“倒车”。在行驶区域“低速”中，空程装置Fl被越过，空程装置F4是锁闭的并且离合器K2 是闭合的。在此，转动力传递路径相当于参考图4描述的行驶区域“低速”的路径。在行驶区域“高速”中，空程装置Fl是锁闭的，空程装置F4被越过并且离合器K3 被闭合。转动力传递的路径相当于参考图4描述的行驶区域“高速”的路径。附图的图6在右边图中示出按照第三实施方式的本发明车辆变速箱的原理图。在 左上图中示出两个离合器和两个空程装置的结构和布置并且在左下图中示出在根据图6 的车辆变速箱的不同行驶区域中离合器和空程装置的位置的示图。在根据第三实施例的变速箱中，空程装置Fl安置在输入轴2和中间轴3之间。同 样空程装置F2安置在输入轴2和中间齿轮4之间。离合器K3安置在中间齿轮4和输出齿 轮5之间的转动力传递路径中并且另一离合器K4安置在中间轴3和输出齿轮5之间。根据图5和图6的变速箱的为车辆倒车所需的部件的构造相当于根据图1的变速 箱的相应部件的布置。如果现在要将根据图6的车辆变速箱转换到位置倒车(“倒车”)中，那么将倒车 离合器KR闭合，将输入轴2和中间轴3之间的空程装置Fl越过并且使输入轴2和中间齿 轮4之间的空程装置F2位于闭锁的位置中，即在该闭锁的位置中转动力可以参考结合图1 针对位置“倒车”描述的转动力传递路径从输入轴2传递到输出齿轮5。在强烈变速的行驶位置“低速”中，空程装置Fl越过，空程装置F2位于闭锁的位 置中，即转动力被传递到中间齿轮4并且从那里将通过输入轴2输入的驱动力矩相应于转 动力传递路径(如参考行驶位置“低速”针对图4所描述的转动力传递路径)传递到输出 齿轮5。在较长变速的行驶区域“高速”中，空程装置Fl位于闭锁的位置中，空程装置F2位 于被越过的位置中并且离合器K3闭合，使得进行从输入轴2到中间轴3的转动力传递并且 从那里按照相应于行驶位置“高速”的转动力传递路径直到输出齿轮5。根据本发明的车辆变速箱使得能够从四个为了完全实现已知车辆变速箱的变速 比扩展而需的离合器中去除至少一个，在所示出的实施例中分别去掉两个离合器。由此使 该车辆变速箱的结构与已知的车辆变速箱的结构相比简化并且也能够比在已知的车辆变 速箱中更简单地设置本发明车辆变速箱的控制，因为被去除的离合器不必再被控制相应地 打开和闭合。由此也省去了否则必需的用于操作被去除的离合器的执行机构。此外关于在前面没有详细描述的本发明特征参考权利要求和附图。
附图标记
1车辆变速箱
2输入轴
3中间轴
4中间齿轮
5输出齿轮
6连接齿轮
7齿轮
8第一轴
9第一锥盘对
10第二锥盘对
11缠绕器件
12第二轴
13齿轮
14齿轮
15齿轮
ΚΙ, K2
K3, K4
KR宦A典 闲I=I研
Fl, F2
F3，F4空程装置
权利要求
1.具有可无级改变的传动比的车辆变速箱(1)，具有一在第一轴(8)上安置的第一锥 盘对(9)和一在第二轴(1 上安置的第二锥盘对(10)和一在这些锥盘对(9，10)之间安 置的缠绕器件(11)以及一输入轴( 和一中间轴(3)，其中，在中间轴C3)上可转动地支承 一可被置于与第一轴(8)转动啮合的中间齿轮以及一输出齿轮(5)并且抗扭地安置一 连接齿轮(6)，在输入轴( 和中间轴( 之间安置一第一转动力传递装置，在输入轴(2) 和中间齿轮(4)之间安置一第二转动力传递装置，在中间齿轮(4)和输出齿轮( 之间安 置一第三转动力传递装置，在中间轴C3)和输出齿轮( 之间安置一第四转动力传递装置， 其特征在于，这些转动力传递装置中的至少一个是空程装置(Fl，F2，F3，F4)。
2.根据权利要求1的车辆变速箱，其特征在于，所述第一和第二转动力传递装置分别 是一离合器(K1，D)并且所述第三以及第四转动力传递装置分别是一空程装置(F3，F4)。
3.根据权利要求1的车辆变速箱，其特征在于，所述第一和第四转动力传递装置分别 是一空程装置(F1，F4)并且所述第二和第三转动力传递装置分别是一离合器(K2，K3)。
4.根据权利要求1的车辆变速箱，其特征在于，所述第一和第二转动力传递装置分别 是一空程装置(F1，M)并且所述第三和第四转动力传递装置分别是一离合器(K3，K4)。
5.根据前述权利要求之一的车辆变速箱，其特征在于，在所述第二轴(1 上可转动地 支承一齿轮(13)，该齿轮借助一离合器(KR)可被置于与输出齿轮(5)以传递转动力的方式 啮合。
6.根据前述权利要求之一的车辆变速箱，其特征在于，设置一抗扭地与所述第二轴 (12)连接的齿轮(15)，该齿轮与连接齿轮(6)转动啮合。
全文摘要
本发明涉及一种具有可无级改变的传动比的车辆变速箱，具有一在第一轴(88)上安置的第一锥盘对(9)和一在第二轴(12)上安置的第二锥盘对(10)和一在这些锥盘对之间安置的缠绕器件(11)以及一输入轴(2)和一中间轴(3)，其中，在中间轴上可转动地支承一可被置于与第一轴转动啮合的中间齿轮(4)以及一输出齿轮(5)并且抗扭地安置一连接齿轮(6)，在输入轴和中间轴之间安置一第一转动力传递装置，在输入轴和中间齿轮之间安置一第二转动力传递装置，在中间齿轮和输出齿轮之间安置一第三转动力传递装置，在中间轴和输出齿轮之间安置一第四转动力传递装置，并且，这些转动力传递装置中的至少一个是空程装置(F1，F2，F3，F4)。
文档编号F16H37/02GK102076997SQ200980123068
公开日2011年5月25日 申请日期2009年5月28日 优先权日2008年6月17日
发明者A·特里勒 申请人:舍弗勒技术两合公司