专利名称：特别适用于机动车辆的传动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种特别适用于车辆的传动系统，该传动系统包括输入轴，其可连接到驱动源；以及输出轴，其可连接到负载，特别是车辆的从动轮，该传动系统还包括具有至少三个旋转构件的周转轮系，其中第一旋转构件经由第一节点连接到该输入轴，第二旋转构件经由第二节点连接到该输出轴，并且第三旋转构件经由第三节点连接到或可以连接到用于平衡扭矩的反作用装置(reaction means)，并且该传动系统包括至少一个传动机构，所述传动机构包括至少一个改变传动比所需的同步齿轮(synchromesh)和/或齿式离合器，该传动机构具有输入轴和输出轴，其传动比可以具有至少两个值，并且该传动机构与该周转轮系并联，其中该传动机构的输入轴和输出轴连接到三个节点中的两个，或者该传动机构与该周转轮系串联，其中一方面该传动机构的输入轴和输出轴连接到所述节点中的一个，另一方面该旋转构件或该反作用装置连接到这个节点或者该传动系统的输入轴或输出轴。
更具体地，本发明涉及具有或许是(半)自动传动机构的传动系统，该(半)自动传动机构由具有能够传递扭矩/动力的大齿轮对的输入轴和输出轴构成，其中每个大齿轮对中的一个大齿轮均可以与轴连接，也可以与轴分离。
其中，周转轮系可以为行星齿轮组，而驱动源可以为内燃机。负载可以为车辆的前轮和/或后轮，也可以为发电机或诸如空调系统的辅助系统。
背景技术：
从EP-A-0 952 023中可以了解到类似的传动系统。在公知的传动系统中，反作用装置由飞轮形成的惯性构件构成。可以将公知的辅助传动系统连接到包括传动机构和离合器的普遍公知的传动系统，以改进这种通常公知的传动系统。
发明内容
本发明的目的是进一步改进如前所述的传动系统。为此目的，根据本发明的传动系统的特征在于，反作用装置不必包括惯性构件，并且如果所述反作用装置仅包括惯性构件，则该传动系统包括连接到该传动机构的马达。根据本发明的传动系统的反作用装置还可以延伸为不包括任何惯性构件的反作用装置，或惯性可忽略的反作用装置。
根据本发明的传动系统的一个实施例的特征在于，该反作用装置包括制动器。这样可以得到廉价且简单的传动系统。通过适当地起动该制动器，可以平衡或多或少的扭矩。当该制动器完全闭合时，该周转轮系在该传动机构的输入轴与输出轴之间形成固定的传动比。这样，该传动机构不必具有这个传动比，从而可从该传动机构中省略一个传动比。
优选地，该制动器包括能消耗实际动力(即，足以剧烈地制动或停止第三旋转构件)的摩擦构件，或者该制动器包括液力制动器或电动制动器，例如减速器或涡流制动器。
在其中的优选实施例中，该反作用装置仅由该制动器构成。制动能量可以只被消耗，或者也可以直接或间接地(通过暂时存储在诸如电池或飞轮的缓冲器中)用于驱动负载或诸如空调装置的辅助设备。
在另一优选实施例中，该制动器包括发电机和/或单向离合器和/或诸如制动爪的锁定装置，或者该制动器可仅由这些构件中的一个构成。
根据本发明的传动系统的又一实施例的特征在于，该反作用装置包括单向离合器。由于该反作用装置包括单向离合器，因此可被平衡的扭矩大小实际上没有限制(仅受该单向离合器的机械强度的约束)，并且平衡扭矩的时间间隔也没有限制，这与该反作用装置仅由诸如飞轮的惯性构件构成的传动系统不同，在后者中，反作用扭矩的最大值由该飞轮的惯性决定，而平衡扭矩的最大时间间隔则由最大允许的飞轮速度所决定。
目前的单向离合器具有非常小的惯性，以致于不能通过该惯性来平衡扭矩。但是，在根据本发明的传动系统的有益实施例中，该单向离合器具有足够大的惯性，以能够基本平衡来自该驱动源的扭矩。
根据本发明的传动系统的再一实施例的特征在于，该反作用装置包括由马达/发电机构成的第二驱动源。该第二驱动源应被理解为独立的驱动源，即没有任何辅助设备的独立驱动源，该第二驱动源不能驱使车辆或仅能保持很短的时间。该第二驱动源能够缩减该第一驱动源的规模。
该反作用装置可以包括诸如飞轮的惯性构件和/或具有惯性，以代替使用惯性相对较大的制动器或单向离合器或马达/发电机，或者该反作用装置除了包括惯性相对较大的制动器或单向离合器或马达/发电机以外，还可以包括诸如飞轮的惯性构件和/或具有惯性。
而且，该反作用装置可以包括机械的势能存储器和/或另一个负载。该机械的势能存储器可为扭转弹簧或液压容器或气压容器。该反作用装置还可以仅由上述构件中的一个构成。该制动器、马达/发电机和单向离合器可以具有也可以不具有其大小能暂时平衡扭矩的惯性。
在根据本发明的传动机构的另一优选实施例中，该反作用装置包括惯性构件和/或制动器，并且该传动系统包括马达，该马达连接到该传动机构，或设置在该传动机构的输入轴和输出轴中的一个与连接到该马达的节点之间。在本实施例中，通过在这些位置中的一处将马达连接到该传动机构上，可以使该马达有利于驱动车辆。
优选地，该传动系统的这个实施例还包括用于该马达的断开器，在该马达设置在该传动机构的输入轴和输出轴中的一个与连接到该马达的节点之间的情况下，该断开器设置在该马达与连接到该断开器的节点之间，或者，在该马达直接连接到该传动机构的情况下，该断开器设置在该传动机构的输入轴和输出轴中的一个与连接到该断开器的节点之间。
而且，用于该马达的断开器可以优选将该传动机构与连接到该传动机构的节点中的一个相连接，或者该断开器可以将该节点与连接到该传动机构的另一节点相连接，或者该断开器可以使该节点不与其它任何节点相连接。
根据本发明的传动系统的又一实施例的特征在于，该反作用装置包括第一节点，其中该第三节点未经由该周转轮系而连接到该第一节点。优选地，该传动机构的输入轴和输出轴分别连接到该第一旋转构件和该传动系统的输入轴，或分别连接到该第二旋转构件和该传动系统的输出轴，并且该传动系统还包括减速件，其设置在该第三旋转构件或第一旋转构件与该传动系统的输入轴之间；以及减速离合器，其设置在该第三旋转构件与该传动系统的输入轴之间。这有助于经由该周转轮系进行反向驱动，该周转轮系去除了该传动机构中对倒档(reverse gear)的需要，从而可简化该传动系统。由于具有使旋转方向反向的减速件，并由此实现了该第三旋转构件和该传动系统的输入轴的反向旋转速度，所以可以通过改变传动比来高精确度地控制车速。此外，在减速离合器为滑动离合器的情况下，通过闭合该减速离合器，可以在不需要专用倒档的情况下使用这种传动系统进行反向驱动。
根据本发明的传动系统的又一实施例的特征在于，该传动系统包括马达，该马达连接到或可连接到该传动系统的一部分，诸如节点、该反作用装置、该传动系统的输入轴或输出轴、所述旋转构件中的一个、或该传动机构。该马达可以至少暂时地代替驱动源来推动车轮。这在某些情况中非常有用，例如在该驱动源暂时断开或需要同步传动的时候。使用这种结构的马达，还可以在同步地起动期望的档(gear)之后向前或向后驶离。这样可以省略启动离合器(launch clutch)。
优选地，传动系统还包括启动离合器，该启动离合器可以连接或断开该传动系统的输入轴和输出轴。根据本发明的传动系统的又一实施例的特征在于，该传动系统包括锁止离合器，该锁止离合器设置在所述三个旋转构件中的两个之间，优选设置在该第一旋转构件与该第二旋转构件之间。该锁止离合器可以连接所述三个旋转构件中的两个。通过适当选择该传动机构中的档位(gear stages)以及周转轮系的传动比，可减少该传动机构中档位的数目。优选地，该锁止离合器由该启动离合器构成。
根据本发明的传动系统的又一实施例的特征在于，该传动系统包括用于该传动机构的断开器，该断开器设置在该传动系统中，从而该断开器能使该传动机构与该传动系统的输入轴分离。优选地，用于该传动机构的断开器由启动离合器构成。
根据本发明的传动系统的又一实施例的特征在于，该传动系统包括至少一个开关离合器，所述开关离合器设置在该反作用装置或该传动系统的输入轴或输出轴与连接到该开关离合器的旋转构件和其它两个旋转构件中的一个之间，其中该开关离合器可以将该反作用装置或该传动系统的输入轴或输出轴连接到所述两个旋转构件中的一个。在本实施例中的开关离合器设置在该传动系统的输入轴与该第一旋转构件和该第三旋转构件之间的情况下，该开关离合器可将该驱动源连接到该第一旋转构件或该第三旋转构件。通过将该驱动源从该第一旋转构件断开并将该驱动源连接到该第三旋转构件，可使动力不但经由与该周转轮系并联的传动机构，还可经由该周转轮系而传递到车轮，从而经由两个分路来传递动力。这样可以在保持与不将该驱动源的连接切换到该周转轮系的情况具有相同数量的不同传动比(gear ratios)的同时，从传动机构中省略传动比。通过将所述从动轮从该第二旋转构件断开并临时连接到该第三旋转构件上，可以实现其他的传动比。在本实施例中，如果该开关离合器设置在该传动系统的输出轴与该第二和该第三旋转构件之间也是可以的，其中该开关离合器可将所述从动轮连接到该第二旋转构件或该第三旋转构件。
根据本发明的传动系统的又一实施例的特征在于，该传动系统包括至少一对开关离合器，其中每个开关离合器均设置在所述旋转构件中的一个与来自由该反作用装置以及该传动系统的输入轴和输出轴构成的构件组(groupelements)的两个构件之间，其中每个开关离合器均可将适当的旋转构件连接到来自该构件组的所述构件中的任一个。优选地，一个开关离合器设置在该第一旋转构件与该制动器和该传动系统的输入轴之间，而另一个开关离合器设置在该第三旋转构件与该制动器和该传动系统的输入轴之间。这样，可以互换该制动器和该传动系统的输入轴与该周转轮系的连接，并可得到更大的制动传动比，从而减少该传动机构中所需的档位数目。
为了能够使用更简单的传动机构，根据本发明的传动系统的另一实施例的特征在于，该周转轮系包括第四旋转构件，该第四旋转构件连接到或可连接到该传动系统的一部分上，例如连接到该反作用装置或该传动系统的输入轴或输出轴、或另一个制动器、或所述其它旋转构件中的一个、或所述节点中的一个，或者在此现有的制动器可以连接到该第三旋转构件或该第四旋转构件。这样，该周转轮系可以实现在该传动机构中不必具有的多种不同的传动比。
根据本发明的传动系统的另一实施例的特征在于，在该反作用装置包括惯性构件的情况下，该传动系统包括用于该惯性构件的断开器，该断开器设置在该惯性构件与该第三旋转构件之间。在该反作用装置还包括制动器的情况下，如果需要，可将该惯性构件(优选为飞轮)与该第三旋转构件断开。这在例如启动该制动器时是期望得到的。在这种情况下，该制动器不必附加地使该飞轮减速，取而代之地，所有的制动能量都能有效地用于平衡扭矩。
优选地，该传动系统还具有另一个用于该惯性构件的断开器，该断开器设置在该惯性构件与该第一旋转构件之间。这样，当该惯性构件与上述用于该惯性构件的断开器结合时，可将该惯性构件与该第三旋转构件断开，并将该惯性构件连接到另一个旋转构件。在进行这种操作时可以产生附加的功能。例如，在该反作用装置包括制动器的情况下，可在启动该制动器时有效地利用该飞轮的能量。尤其在车辆静止时，还可以加速该飞轮并利用驱动源保持其速度。通过启动该制动器，该飞轮将减速，并且其能量将被用于使该车辆加速。如果该传动机构设置在该驱动源与该第一旋转构件之间，则可通过换档或分离该传动机构，与该飞轮速度无关地控制该驱动源的速度。
如果将上述两个用于该惯性构件的断开器闭合，则它们一起起到用于该周转轮系的所谓的锁止离合器的作用。
为了减少振动，根据本发明的传动系统优选包括至少一个扭转弹簧，所述扭转弹簧设置在节点与该反作用装置或该传动系统的输入轴或输出轴，或该传动机构或该周转轮系之间。在这种情况下，该反作用装置的惯性(如果实际上存在)有助于衰减振动，这还能够减小(驱动源和反作用装置的)惯性。
而且，根据本发明的传动机构包括至少一个减速件，所述减速件设置在该传动系统的两个部件之间，例如设置在节点与该反作用装置或该传动系统的输入轴或输出轴或该传动机构或该周转轮系之间，或者设置在该传动机构与该反作用装置或该传动系统的输入轴或输出轴或该周转轮系之间，或者设置在该反作用装置与该传动系统的输入轴或输出轴之间。在此减速件可理解为机械传动档(mechanical transmission stage)。
如果减速件设置在该制动器与该第三旋转构件之间，则由于可以降低或升高该制动器起作用的轴的旋转速度，可最优地选择滑动速度，因此可降低该制动器的负载。而且，可以在朝向该第三旋转构件的方向上增加由该制动器施加在该轴上的扭矩，从而允许更小的制动传动。
如果减速件设置在该第一旋转构件与该第一节点之间和/或该第二旋转构件与该第二节点之间，则可以在不降低可能的传动比总数的情况下，减少该传动机构中的档位数目。通过适当地选择该减速件的传动比，可以在保持与没有该减速件的情况下具有相同数目的不同传动比的同时，从该传动机构中省略两个档位。
优选地，该传动系统还包括至少一个用于该减速件的断开器，所述断开器设置在该减速件与连接到该减速件的该传动系统的一个部件之间。
而且，该传动系统优选包括至少一个另外的离合器，所述离合器设置在该传动系统的两个部件之间。根据本发明的传动系统的离合器可以例如是摩擦离合器、同步齿轮、齿式离合器、机电离合器、磁粉离合器或扭矩转换器。
该传动机构还可以通过将该传动机构的输入轴和/或输出轴分为两个或多个副轴而配置更少的档位，所述副轴可经由一个或多个传动离合器而彼此连接。这产生了所谓的“蛇形布置”(windungsanordnung)，在此可以通过利用多个现有档位的串行连接来产生另一个传动比。
本发明还涉及一种用于上述类型的传动系统的辅助传动系统，其中，该传动机构与该周转轮系并联，并且在该传动机构与该传动系统的输入轴之间还设置有离合器，其中该周转轮系和该反作用装置是该辅助传动系统的一部分，在此该周转轮系包括三个旋转构件，其中第三旋转构件连接到该反作用装置。
因此将辅助传动系统定义为能够连接到现有传动系统的系统，该辅助传动系统包括传动机构和离合器。关于该辅助传动系统，本发明的特征在于该反作用装置不必包括惯性构件，如果所述反作用装置仅包括惯性构件，则该传动系统包括连接到该传动机构的马达，并且该辅助传动系统还包括第一连接装置，其连接到该周转轮系的第一旋转构件，以将该第一旋转构件连接到该传动系统的输入轴或该传动机构的输入轴；以及第二连接装置，其连接到该周转轮系的第二旋转构件，以将该第二旋转构件连接到该传动系统的输出轴或该传动机构的输出轴。
本发明还涉及一种经由根据本发明的具有用于传动机构或马达的锁止离合器和/或断开器的传动系统来提高从驱动源传递到负载(特别是车辆的从动轮)的动力的方法。关于该方法，本发明的特征在于，当需要更大的动力时，打开用于该传动机构或该马达的锁止离合器和/或断开器。通过打开用于该传动机构或该马达的锁止离合器和/或断开器，可以立即提高传递到车轮的动力。
下面将通过附图来进一步说明本发明，其中所述附图示出了根据本发明的传动系统的结构的多个实例。
图1示出了装配有根据本发明的传动系统的第一结构的车辆的视图，其中传动机构与周转轮系并联；图2示意性地示出了图1中所示的车辆的传动系统的结构构造；图3示出了装配有根据本发明的传动系统的第二结构的车辆的视图，其中一个传动机构与周转轮系并联，一个传动机构与周转轮系串联；图4示出了装配有根据本发明的传动系统的第三结构的车辆的视图，其中传动机构与周转轮系并联，该传动机构上连接有马达，在驱动源与传动机构之间可以设置也可以不设置离合器；图5示意性地示出了图4中所示车辆在驱动源与传动机构之间不设置离合器的传动系统的结构构造；图6示意性地示出了图4中所示车辆在驱动源与传动机构之间设置离合器的传动系统的结构构造；图7示出了装配有根据本发明的传动系统的第四结构的车辆的视图，其中传动系统与周转轮系串联；图8示意性地示出了图7中所示的车辆的传动系统的结构构造；图9示出了装配有根据本发明的传动系统的第五结构的车辆的视图，在该传动系统中具有两个附加的减速件；图10示意性地示出了图9中所示的车辆的传动系统的结构构造；图11示意性地示出了图9中所示的车辆的传动系统的另一种结构构造；图12示出了装配有根据本发明的传动系统的第六结构的车辆的视图，其中该传动系统仅具有一个减速件；图13示出了装配有根据本发明的传动系统的第七结构的车辆的视图，其中传动机构与周转轮系串联；图14示意性地示出了传统的传动系统；图15示出了图14中所示的传统传动系统的结构构造；图16示意性地示出了装配有根据本发明的传动系统的第八结构的车辆；以及图17示出了图16中所示的车辆的传动系统的详细结构构造。
具体实施例方式
图1和图2分别以示意形式和具体形式示出了装配有根据本发明的传动系统的第一结构的车辆。车辆1具有由内燃机构成的驱动源E，该驱动源E经由传动系统T1来驱动由车辆的从动轮构成的负载L。该传动系统T1具有输入轴ain，其经由轴连接器k1连接到驱动源E；以及输出轴aout，其经由轴连接器k2连接到从动轮L。该传动系统T1还包括周转轮系P，以及与周转轮系P并联的传动机构A，该传动机构A可通过同步齿轮C连接到输入轴ain。周转轮系P由行星齿轮组实现，该行星齿轮组包括三个旋转构件s、a、c，其中由环形齿轮构成的第一旋转构件a经由第一节点N1连接到输入轴ain，由行星齿轮架构成的第二旋转构件c经由第一减速件R1、第二节点N2以及最后一个减速件R2连接到输出轴aout，其中该输出轴本身连接到车辆的从动轮L，并且由恒星齿轮构成的第三旋转构件s经由第三节点N3连接到制动器B。该制动器B构成用于平衡扭矩的反作用装置。
同步齿轮C可以在位置I处将输入轴ain直接连接到输出轴aout，或在位置III处经由传动机构A将输入轴ain连接到输出轴aout，或者也可在空档位置(neutral position)II上既非直接将输入轴ain连接到输出轴aout，也不经由传动机构A将输入轴ain连接到输出轴aout，在后者的情况中，输入轴ain仅能经由周转轮系P连接到输出轴aout。
在传动机构A的输入轴3上设置有固定的大齿轮5，并且活动的大齿轮9经由同步齿轮11连接到输出轴7。
可以通过将同步齿轮C定位在其空档位置II并逐渐闭合制动器B来启动包括这种传动系统T1的车辆1，空档位置II是同步齿轮C将驱动源E的输出轴13与减速件R和传动机构A断开的位置。此后，可以通过例如选择传动机构A的第一档，将同步齿轮C设置在位置III上并释放制动器B来实现将车辆调到高速档。
在行驶时，可以通过逐渐闭合制动器B而使驱动源E减速，也可通过逐渐释放之前闭合的制动器B而使驱动源E加速。
接下来，最好是在同步齿轮C的切换期间使被连接或断开的轴的转速差尽可能地小。这一点可以通过适当地起动(activate)制动器来实现。
图3示意性地示出了装配有根据本发明的传动系统的第二结构的车辆21。所有与第一结构中的组件相同的组件将使用相同的附图标记来表示。该传动系统T2在传动机构A1与输入轴ain之间使用锁止离合器来代替同步齿轮，该锁止离合器可以将第一旋转构件a连接到第二旋转构件c。该锁止离合器可用于锁定周转轮系。另外，在第一旋转构件与第一节点N1之间还设置有另一个传动机构A2。
使用这种传动系统T2，可以仅使用一个制动器进行换档(gear shifts)同时保持扭矩不中断(torque interruption)。这一点将在下面进行说明。在这里，该传动机构A1包括与第一、第三和第五档相对应的档位，而传动机构A2包括与第零、第二和第四档相对应的档位(第零档的传动比大于零，但小于第一档的传动比)。
传动机构A2可以经由锁止离合器K直接连接到负载L。另外，传动机构A2也可以借助“制动的”行星齿轮组P而连接到负载L。这样，在负载L与内燃机E之间产生(yield)第一、第三和第六档的传动比。需要第零档以便经由行星齿轮组P来获得第一档。
通过起动制动器B，经由行星齿轮组P可以启动在第一档的车辆(A2在第零档)。通过闭合制动器B，可以获得第一档。此时传动机构A1可同时接替第一档(释放制动器B)。传动机构A2不再传递扭矩，从而可选择第二档。通过起动制动器B，传动机构A1可以变为空载(并被分离)，并可进一步将车辆调到高速档(使发动机减速)。当锁止离合器K是同步的时候，其可被连接。此时可经由传动机构A2连接第二档。
通过起动制动器B，锁止离合器K可以变为空载(并被分离)，并可进一步将车辆调到高速档(使发动机减速)。此时可闭合制动器B以产生第三档。此时传动机构A1可同时接替第三档(释放制动器B)。传动机构A2不再传递扭矩，并且可选择第四档。通过起动制动器B，传动机构A1可以变为空载(并被分离)，并可进一步将车辆调到高速档(使发动机减速)。当锁止离合器K是同步的时候，其可被连接。此时可经由传动机构A2连接第四档。
通过起动制动器B，锁止离合器K可以变为空载(并被分离)，并可进一步将车辆调到高速档(使发动机减速)。当传动机构A1的第五档是同步的时候，其可被连接(释放制动器B)。
通过起动制动器B，传动机构A1可以变为空载(并被分离)，并可进一步将车辆调到高速档(使发动机减速)。此时可闭合制动器B以产生第六档。
制动器B应该具有尽可能地小的惯性，从而使制动器B在闭合期间的惯性载荷最小。当制动器B闭合时，第一旋转构件a与第二旋转构件c之间的行星齿轮减速比(planetary reduction)应接近1.5。并且，制动比大于锁定比(locked ratio)。
由于制动比，优选进行同步换档以获得同样大小的并联传动比。此后，通过切换传动机构A2可以改变之后的制动比。如果此时起动制动器B，则行星齿轮组P可在连接传动机构A2的新的制动比的位置处被锁定。通过再次起动制动器B，可以执行向更高的制动比进行换档。
在图4中，示出了装配有根据本发明的传动系统的第三结构的车辆31的视图。所有与第二结构中的组件相同的组件将使用相同的附图标记来表示。该传动系统T3不具有附加的传动机构A2。该传动系统T3具有连接到传动机构A的马达EM。而且，该传动系统T3还包括开关离合器(switch-clutch)S1，该开关离合器S1设置在输入轴ain与第一旋转构件a和第三旋转构件s之间。另外，传动系统T3可以包括也可以不包括断开器C，该断开器C用于第一节点N1与传动机构A之间的传动。
图5示意性地示出了图4中所示的车辆31的传动系统T3a的结构构造，该传动系统T3a不具有用于驱动源与传动机构之间传动的断开器C，而图6示意性地示出了具有用于驱动源与传动机构之间传动的断开器C的传动系统T3b。
这些传动系统T3a和T3b可以装配有包括四个旋转构件的周转轮系来代替具有三个旋转构件的周转轮系P，其中制动器B可以连接到第三旋转构件s或第四旋转构件r。这样可以得到更大的制动传动比。
为了获得更大的传动比，这些传动系统T3a和T3b可以包括开关离合器S1，该开关离合器S1设置在驱动源E与第一旋转构件a和第三旋转构件s之间。开关离合器S1可以将输入轴ain分别连接到第一旋转构件a或第三旋转构件s。传动系统T3a和T3b还可以附加地包括另一个开关离合器S2，该开关离合器S2设置在输出轴aout与第二旋转构件c和第三旋转构件s之间。这个另外的开关离合器S2可以将从动轮L分别连接到第二旋转构件c或第三旋转构件s。
其次，传动系统T3a和T3b可以包括一对开关离合器(未示出)，所述一对开关离合器可以互换第一旋转构件a和第二旋转构件c的连接。这样可使驱动源E连接到第二旋转构件c，并且使负载L连接到第一旋转构件a。这也可获得更大的传动比。
也可以通过使用一个或多个串连传动机构的档位来获得其他的传动比。这可以通过将图1和图4中的传动机构A或图3中的传动机构A1和A2的输入轴和/或输出轴分成两个或多个副轴来实现，所述副轴可由一个或多个传动离合器断开。
图7示出了装配有根据本发明的传动系统T4的第四结构的车辆41的视图。在该传动系统T4中，传动机构A与周转轮系P串联。周转轮系P由行星齿轮组构成，与前述结构不同的是，第一旋转构件s由恒星齿轮构成并连接到传动机构A，并且第三旋转构件a由环形齿轮构成并连接到制动器B。该传动系统T4还包括由飞轮F构成的惯性构件，以获得附加的扭矩支撑(torque support)。所以，飞轮F可以经由惯性离合器(inertia-clutch)C1连接到第三旋转构件a，或经由另一个惯性离合器C2连接到第一旋转构件s。
为了在传动机构A中不需要专用的档位就能使用这种传动系统T4进行反向驱动，可将第三旋转构件a经由减速件R和减速离合器(reduction-clutch)C3连接到驱动源E。在这里，制动器B可以设置在减速件R与减速离合器C3之间，而不是直接连接到第三旋转构件a，这样可以减小制动器B上的负载。
图8示意性地示出了图7中所示的车辆41的传动系统T4的结构构造。
图9示出了装配有根据本发明的传动系统T5的第五结构的车辆51的视图。在这种情况下，传动系统T5不具有减速件R，而具有两个另外的减速件R3和R4，这两个减速件R3和R4分别设置在飞轮F与离合器C1之间，以及制动器B与第三旋转构件a之间。而且，离合器C1不是设置在飞轮F与制动器B之间，而是设置在第三旋转构件a与减速件R3和离合器C2之间。
图10和图11示意性地示出了图9中所示的车辆51的传动系统T5的两种不同的结构构造。在图11中示出的构造T5b中，设置在驱动源E与减速件R1之间的部分传动系统相对于图10中所示的构造T5a镜向对称(mirror)。
图12示出了装配有根据本发明的传动系统T6的第六结构的车辆61的视图。该结构T6是第五结构T5的简化。在这里，三个减速件R1、R3和R4由新的减速件R*代替，在此改变减速件R2’的传动比。
图13示出了装配有根据本发明的传动系统T7的第七结构的车辆71的视图。该第七结构是第四结构的更为简化的变形。使用这种传动系统T7，如果将不具有倒档的传动机构A与周转轮系P串联设置，则可进行反向驱动(reverse driving)。为了达到这个目的，可将第三旋转构件a经由减速件R和减速离合器C连接到驱动源E。
图16和图17分别以示意形式和详细的具体形式示出了装配有根据本发明的传动系统T8的第八结构的车辆81。该第八结构非常适合于现有的传动系统中。图14和图15分别以示意形式和具体形式示出了装配有现有传动系统T9的车辆91。汽车最常见的现有传动系统T9包括驱动源E，该驱动源E经由离合器C连接到传动机构A的主轴tp。传动机构A的副轴ts经由齿轮减速件rf连接到负载L，其中负载L由连接有从动轮的差动齿轮构成。
在现有的传动系统中，如图16所示，传动机构A的第五档位fg可容易地由在图18的侧视图和剖视图中详细示出的具有制动器B和减速件rp的周转轮系P来代替。周转轮系P由行星齿轮组构成，该行星齿轮组包括恒星齿轮s、行星齿轮架c和环形齿轮a。恒星齿轮s连接到传动机构A的副轴ts，并且制动器B连接到行星齿轮架c。该行星齿轮架c具有两个行星齿轮。环形齿轮的外圆周上具有边齿，该边齿与大齿轮相结合形成减速件rp，该大齿轮连接到传动机构A的主轴tp。
尽管如上所述，已使用附图对本发明进行了阐述，但应注意的是本发明不受限于这些附图中所描述的实施例。在所附权利要求书限定的范围内，本发明还可扩展到与附图中描述的实施不同的所有实施例。例如，传动机构T的输入轴ain可以不经由轴连接器k1而直接连接到驱动源E。此外，可以将减速件设置在制动器与周转轮系之间，从而可减小制动器上的负载。而且，在所描述的实施例中，制动器可由单向离合器和/或马达/发电机和/或另一个负载和/或势能存储器来代替或扩充。此外，在第一结构中，制动器可由诸如飞轮的惯性构件代替，在这种情况中马达也连接到该传动机构。
权利要求
1.一种特别用于车辆的传动系统，包括输入轴，其可连接到驱动源；以及输出轴，其可连接到负载，特别是车辆的从动轮，该传动系统还包括具有至少三个旋转构件的周转轮系，其中第一旋转构件经由第一节点连接到该输入轴，第二旋转构件经由第二节点连接到该输出轴，并且第三旋转构件经由第三节点连接到或可以连接到用于平衡扭矩的反作用装置，并且该传动系统包括至少一个传动机构，所述传动机构包括至少一个改变传动比所需的同步齿轮和/或齿式离合器，该传动机构具有输入轴和输出轴，该传动机构的传动比可以具有至少两个值，并且该传动机构与该周转轮系并联，其中该传动机构的输入轴和输出轴连接到所述三个节点中的两个；或者该传动机构与该周转轮系串联，其中一方面该传动机构的输入轴和输出轴连接到所述节点中的一个，另一方面该旋转构件或该反作用装置连接到这个节点或该传动系统的输入轴或输出轴，其特征在于，该反作用装置不必包括惯性构件，并且如果所述反作用装置仅包括惯性构件，则该传动系统包括连接到该传动机构的马达。
2.如权利要求1所述的传动系统，其特征在于，该反作用装置包括制动器。
3.如权利要求2所述的传动系统，其特征在于，该制动器包括能消耗实际动力的摩擦构件。
4.如权利要求2所述的传动系统，其特征在于，该制动器包括液力制动器或电动制动器。
5.如权利要求2、3或4所述的传动系统，其特征在于，该制动器包括发电机。
6.如权利要求2到5中任一项所述的传动系统，其特征在于，该制动器包括单向离合器。
7.如权利要求2到6中任一项所述的传动系统，其特征在于，该制动器包括锁定装置。
8.如上述任一项权利要求所述的传动系统，其特征在于，该反作用装置包括单向离合器。
9.如上述任一项权利要求所述的传动系统，其特征在于，该反作用装置包括由马达/发电机构成的第二驱动源。
10.如权利要求2到7中任一项所述的传动系统，其特征在于，该反作用装置包括惯性构件和/或具有惯性。
11.如上述任一项权利要求所述的传动系统，其特征在于，该反作用装置包括惯性构件和/或制动器，并且该传动系统包括马达，该马达连接到该传动机构，或设置在该传动机构的输入轴和输出轴中的一个与连接到该马达的节点之间。
12.如权利要求11所述的传动系统，其特征在于，该传动系统还包括用于该马达的断开器，在该马达设置在该传动机构的输入轴和输出轴中的一个与连接到该马达的节点之间的情况下，该断开器设置在该马达与连接到该断开器的节点之间，或者在该马达直接连接到该传动机构的情况下，该断开器设置在该传动机构的输入轴和输出轴中的一个与连接到该断开器的节点之间。
13.如权利要求12所述的传动系统，其特征在于，所述用于该马达的断开器可以将该传动机构与连接到该传动机构的节点中的一个相连接，或者所述用于该马达的断开器可以将这个节点与连接到该传动机构的另一节点相连接，或者该断开器可以使这个节点不与其它任何节点相连接。
14.如上述任一项权利要求所述的传动系统，其特征在于，该反作用装置包括机械的势能存储器。
15.如上述任一项权利要求所述的传动系统，其特征在于，该反作用装置包括另一负载。
16.如上述任一项权利要求所述的传动系统，其特征在于，该反作用装置包括第一节点，其中该第三节点未经由该周转轮系而连接到该第一节点。
17.如权利要求16所述的传动系统，其特征在于，该传动机构的输入轴和输出轴分别连接到该第一旋转构件和该传动系统的输入轴，或分别连接到该第二旋转构件和该传动系统的输出轴，并且该传动系统还包括减速件，其设置在该第三旋转构件或该第一旋转构件与该传动系统的输入轴之间；以及减速离合器，其设置在该第三旋转构件与该传动系统的输入轴之间。
18.如权利要求2到17中任一项所述的传动系统，其特征在于，该传动系统包括马达，该马达连接到或可连接到该传动系统的一部分，诸如节点、该反作用装置、该传动系统的输入轴或输出轴、所述旋转构件中的一个、或该传动机构。
19.如上述任一项权利要求所述的传动系统，其特征在于，该传动系统还包括启动离合器，该启动离合器可以连接或断开该传动系统的输入轴和输出轴的连接。
20.如上述任一项权利要求所述的传动系统，其特征在于，该传动系统包括锁止离合器，该锁止离合器设置在所述三个旋转构件中的两个之间，优选设置在该第一旋转构件与该第二旋转构件之间。
21.如权利要求19和20所述的传动系统，其特征在于，该锁止离合器由该启动离合器构成。
22.如上述任一项权利要求所述的传动系统，其特征在于，该传动系统包括用于该传动机构的断开器，该断开器设置在该传动系统中，从而该断开器能使该传动机构与该传动系统的输入轴分离。
23.如权利要求19和22所述的传动系统，其特征在于，该断开器由该启动离合器构成。
24.如上述任一项权利要求所述的传动系统，其特征在于，该传动系统包括至少一个开关离合器，所述开关离合器设置在该反作用装置或该传动系统的输入轴或输出轴与连接到该开关离合器的旋转构件和其它两个旋转构件中的一个之间，其中该开关离合器可以将该反作用装置或该传动系统的输入轴或输出轴连接到所述两个旋转构件中的一个。
25.如上述任一项权利要求所述的传动系统，其特征在于，该传动系统包括至少一对开关离合器，其中每个开关离合器均设置在所述旋转构件中的一个与来自由该反作用装置以及该传动系统的输入轴和输出轴构成的构件组的两个构件之间，其中每个开关离合器均可将适当的旋转构件连接到来自该构件组的构件中的任一个。
26.如上述任一项权利要求所述的传动系统，其特征在于，该周转轮系包括第四旋转构件，该第四旋转构件连接到或可连接到该传动系统的一部分上，例如连接到该反作用装置，或者连接到该传动系统的输入轴或输出轴，或者连接到另一个制动器，或者连接到其它旋转构件中的一个，或者连接到所述节点中的一个，或者可以将现有的制动器连接到该第三旋转构件或该第四旋转构件。
27.如上述任一项权利要求所述的传动系统，其特征在于，在该反作用装置包括惯性构件的情况下，该传动系统包括用于该惯性构件的断开器，该断开器设置在该惯性构件与该第三旋转构件之间。
28.如权利要求27所述的传动系统，其特征在于，该传动系统还具有另一个用于该惯性构件的断开器，其设置在该惯性构件与该第一旋转构件之间。
29.如上述任一项权利要求所述的传动系统，其特征在于，该传动系统包括至少一个扭转弹簧，所述扭转弹簧设置在节点与该反作用装置或该传动系统的输入轴或输出轴，或该传动机构或该周转轮系之间。
30.如上述任一项权利要求所述的传动系统，其特征在于，该传动机构包括至少一个减速件，所述减速件设置在该传动系统的两个部件之间，例如设置在节点与该反作用装置或该传动系统的输入轴或输出轴或该传动机构或该周转轮系之间，或者设置在该传动机构与该反作用装置或该传动系统的输入轴或输出轴或该周转轮系之间，或者设置在该反作用装置与该传动系统的输入轴或输出轴之间。
31.如上述任一项权利要求所述的传动系统，其特征在于，该传动系统还包括至少一个用于该减速件的断开器，所述断开器设置在该减速件与连接到该减速件的该传动系统的一个部件之间。
32.如上述任一项权利要求所述的传动系统，其特征在于，该传动系统包括至少一个另外的离合器，其设置在该传动系统的两个部件之间。
33.如上述任一项权利要求所述的传动系统，其特征在于，该传动机构的输入轴和/或输出轴分为两个或多个副轴，所述副轴可经由一个或多个传动离合器相互连接。
34.如上述任一项权利要求所述的传动系统，其特征在于，该传动机构与该周转轮系并联，并且在该传动机构与该传动系统的输入轴之间还设置有离合器，其中该周转轮系与该反作用装置是辅助传动系统的一部分。
35.一种用于如权利要求34所述的传动系统中的辅助传动系统，其包括反作用装置以及具有三个旋转构件的周转轮系，其中第三旋转构件连接到该反作用装置，其特征在于，该反作用装置不必包括惯性构件，并且如果该反作用装置仅包括惯性构件，则该传动系统包括连接到该传动机构的马达，并且该辅助传动系统还包括第一连接装置，其连接到该周转轮系的第一旋转构件，以将该第一旋转构件连接到该传动系统的输入轴或该传动机构的输入轴；以及第二连接装置，其连接到该周转轮系的第二旋转构件，以将该第二旋转构件连接到该传动系统的输出轴或该传动机构的输出轴。
36.一种经由如权利要求13、20、21、22或23所述的传动系统来提高从驱动源传递到负载特别是车辆的从动轮的动力的方法，其特征在于，当需要更大的动力时，打开用于该传动机构或该马达的锁止离合器和/或断开器。
全文摘要
本发明涉及一种车辆(21)，其包括驱动源E，该驱动源E经由传动系统T
文档编号F16H3/12GK1802272SQ200480015866
公开日2006年7月12日 申请日期2004年5月10日 优先权日2003年5月8日
发明者勒尔·马里·范德鲁滕, 巴斯·赫拉德·弗勒门, 亚历山大·弗朗西斯库斯·阿尼塔·塞拉恩斯 申请人:Dti集团有限公司