用于无级变速传动装置的齿轮系统的制作方法
【专利说明】
[0001 ] 本申请是申请日为2011年8月15日、申请号为201180043976.1、国际申请号为PCT/ US2011/047764、发明名称为"用于无级变速传动装置的齿轮系统"的发明专利申请的分案 申请。
[0002] 相关申请的交叉参考
[0003] 本申请依据美国专利法第35条第119(e)款要求于2010年8月16日提交的申请号为 61/374，048的美国临时申请的优先权，其全部内容通过参考结合于此。
技术领域
[0004] 本发明通常设及动力车辆的传动装置，更具体地设及包括变速器的传动装置的齿 轮系统。
【背景技术】
[0005] 动力车辆的传动装置将车辆驱动单元产生的转矩输出传递至一个或多个负载。在 某些传动装置中，采用变比率单元(变速器)来提供连续变化的传动比，而不是一系列预先 设定的比值。变速器通过齿轮传动件W及一个或多个离合器结合在传动装置输入端和传动 装置输出端之间。
[0006] 无级变速传动装置可具有多个操作模式，其中每个操作模式涵盖全部传动比范围 的一部分。每个操作模式都是可选择的，例如通过离合器来进行选择，该离合器通过受传动 装置的控制单元的指令控制的液压系统的作用而被接合。
[0007] 某些无级变速传动装置具有一个"空档"模式，其中在从倒退传动比到前进传动比 的转换过程中，所述连续变化的传动比会经过该空档模式。在空档位置车辆速度为零，与车 辆驱动单元输出的转速无关。具有空档模式的传动装置可被称为无级变速传动装置。
【发明内容】
[000引根据本发明的一方面，具有一个空档模式和至少=个前进操作模式的无级变速传 动装置包括输入轴、与输入轴间隔开的输出轴和具有连续变化的转矩输出的变速器。该变 速器结合于输入轴与输出轴之间。该传动装置还包括一对结合于输入轴与输出轴之间的行 星齿轮组。所述行星齿轮组彼此结合并与变速器结合。传动装置中，行星齿轮组位于变速器 旁边。
[0009] 传动装置可包括少于=个的行星齿轮组。输出轴可与输入轴同轴。行星齿轮组的 一部分可与变速器共面。传动装置可包括少于四个的结合于行星齿轮组和输出轴之间的输 出齿轮组。传动装置可包括结合于变速器和输出轴之间的第=行星齿轮组W及少于=个的 结合于行星齿轮组和输出轴之间的输出齿轮组。包围传动装置的圆的直径小于传动装置可 安装至的驱动单元的安装凸缘的直径。
[0010] 根据本发明的另一方面，无级变速传动装置包括变速器和一对与变速器横向隔开 的行星齿轮组。每个行星齿轮组具有至少一个彼此结合的组件W及至少一个结合至变速器 的组件。传动装置还包括多个结合至行星齿轮组和变速器的输出齿轮组，W及第一、第二、 第=和第四转矩传递机构。第一转矩传递机构可接合W便将传动装置置于空档模式，第二 转矩传递机构可接合W便将传动装置置于第一前进操作模式，第=转矩传递机构可接合W 便将传动装置置于第二前进操作模式，且第四转矩传递机构可接合W便将传动装置置于第 =前进操作模式。
[0011] 传动装置可具有双并联构造，使得当第一转矩传递机构被接合时，变速器与传动 装置输入端和传动装置输出端相隔离，W及使得当第二、第=和第四转矩传递机构中的任 一个被接合且剩余转矩传递机构不被接合时，传动装置被有输出地结合。
[0012] 第一、第二、第=和第四转矩传递机构可为旋转式离合器。第一、第=和第四转矩 传递机构可为旋转式离合器但第二转矩传递机构为固定式离合器。
[0013] 根据本发明更进一步的方面，无级变速传动装置包括:第一中屯、线，其包括变速 器，并在零与两个输出齿轮组之间且在零与两个可选择性接合的转矩传递机构之间；第二 中屯、线，其平行于第一中屯、线且与之隔开，并包括输入轴和输出轴中的至少一个；W及第= 中屯、线，其平行于第一和第二中屯、线且与它们隔开，并包括一对行星齿轮组，每个行星齿轮 组具有至少一个与另一行星齿轮组的组件相连的组件，第=中屯、线在零与=个输出齿轮组 之间且在零与四个可选择性接合的转矩传递机构之间。
[0014] 传动装置可包括结合至输入轴和行星齿轮组第一组件的第一齿轮组、结合至变速 器第一侧和行星齿轮组第二组件的第二齿轮组W及结合至变速器第二侧和行星齿轮组第 =组件的第=齿轮组。第一齿轮组可包括惰轮。第四齿轮组可结合至输出轴并选择性地结 合至第=齿轮组的输出端。
[0015] 传动装置可包括结合至输出轴并选择性地结合至第=齿轮组的输出端的第五齿 轮组。第一齿轮组可包括第一惰轮，第五齿轮组可包括第二惰轮。
[0016] 第=中屯、线可包括=个同屯、轴。传动装置可包括位于第=中屯、线上的第一轴，其 中至少第一齿轮组和行星齿轮组与第一轴相连。传动装置可包括与第一轴同屯、的第二轴， 其中行星齿轮组的第一组件结合至第二轴且至少第四齿轮组选择性地结合至第二轴。传动 装置可包括与第一轴和第二轴同屯、的第=轴，其中行星齿轮组的第二组件结合至第=轴且 至少第四齿轮组选择性地结合至第=轴。
[0017] 可取得专利的主题可包括一个或多个特征或者特征组合，运些特征或者特征组合 在本发明的各处图示或者描述，包括书面说明书、附图和权利要求等。
【附图说明】
[0018] 具体描述参考W下附图，其中：
[0019] 图IA为无级变速传动装置的齿轮系统的图解说明；
[0020] 图IB为图IA的该齿轮系统的传动布局的原理图说明；
[0021] 图IC为图IA的该齿轮系统的另一传动布局的原理图说明；
[0022] 图2A为无级变速传动装置的另一齿轮系统的图解说明；
[0023] 图2B为图2A的该齿轮系统的传动布局的原理图说明；
[0024] 图3A为无级变速传动装置的另一齿轮系统的图解说明；
[0025] 图3B为图3A的该齿轮系统的传动布局的原理图说明；
[0026] 图3C为图3A的该齿轮系统的另一传动布局的原理图说明；
[0027] 图3D为图3A的该齿轮系统的又一传动布局的原理图说明；
[0028] 图4A为无级变速传动装置的另一齿轮系统的图解说明；
[0029] 图4B为图4A的传动装置的传动布局的原理图说明；且
[0030] 图5为图3D的传动布局的示意性端视图。
【具体实施方式】
[0031] 本发明各方面均参考附图所示W及此处描述的某些示例性实施例来做叙述。尽管 本发明参考示例性实施例进行叙述，但应当理解的是，所要求保护的本发明并不限于所公 开的实施例。例如，虽然本发明的某些方面在此处是在无级变速传动装置的情况下进行的 讨论，但本领域技术人员应当理解的是，本发明各方面均适用于其他类型及结构的车辆传 动装置。
[0032] 本发明描述了若干齿轮系统来为无级变速传动装置提供多种操作模式。本发明还 例示和描述了可用于实现图示齿轮系统的若干齿轮组和离合器的配置。在每种情况下，传 动装置的传动件由旋转输入轴10驱动，传动装置的输出则由旋转输出轴14传递至车辆负 载。附图中，输入轴10与输出轴14显示为同轴，但并不必须如此。
[0033] 驱动单元(未显示巧区动输入轴10的旋转。驱动单元可包括内燃机，例如火花点火 式或压燃式（即柴油机)发动机、发动机-电机组合或者其他合适的旋转动力源。车辆负载可 能为:例如，车辆的驱动轮、辅助齿轮箱(如分动箱或升降梭箱(drop box))或者动力输出装 置，如累、混合器、升降机、单斗挖±机、压缩机、巧±机、或者鼓风机，比如W例如卡车、公交 车等商用车辆来提供。
[0034] 输入轴10与输出轴14之间具有若干输入齿轮组22、24、26、变速器12、若干输出齿 轮组28、30、32和若干可选择性接合的转矩传递机构，如Cl、C2、C3和C4。