专利名称：多档液压机械变速器及操作方法
技术领域：
本发明一般涉及无级变速器，更具体地涉及一种液压机械变速器。
背景技术：
多档/多段液压机械变速器是公知的。档/档位段(range)通过相继地 分离和接合多个离合器来改变。接合通常发生在同步状态或接近同步的状 态下。也就是说，不向变速器的无级变速性质中引入间断性就能改变档位 段。
美国专利No. 5,080,637 ( "637")教导了一种液压机械变速器。该液 压机械变速器从发动机接收分流的功率/动力输入；分流的输入之一驱动静 液压变速器/液压变速器，而分流的输入中的另一者驱动机械功率输入装 置。功率在行星齿轮组结合，并且一系列多盘式离合器和制动器在各档位 段之间实现换档。
上述的'637液压机械变速器利用至少四个离合器和两个制动器组件 在多个变速器档位段之间换档。尽管多盘式离合器允许非常柔性的接合策 略，但它们在几个方面仍有不足。具体地，多盘式离合器昂贵、复杂、庞 大，并且在未接合时会产生损耗。市场上对于低损耗、低复杂性和低成本 的无级变速器的需求压力在增加。
爪式/牙嵌式离合器是替换多盘式离合器的一种选择。授予Sisscm等人 的美国专利No. 3,916,714教导了 一种可定位在两个位置之一间的套筒式换 档-连接件。为了提供期望的工作档位段，所选定的齿轮组件必须通过爪式 离合器 一 一 其又使得齿轮必须包括可忽略的转速一一相互啮合以执行换 档。它们是经济的、紧凑的，并且损耗低。但是，爪式离合器对换档条件
相当敏感，也就是说，它们必须完全同步才允许接合，并且它们必须在没
有负载的情况下才允许分离。
(本文)所公开的变速器致力于克服上述的一个或多个问题。
发明内容
在一个示例性方面中，提供了一种无级变速器。该无级变速器包括输
入部件、连接到该输入部件的变换器/变速器(variator)、具有行星输出 轴的行星齿轮装置以及第 一和第二输出部件。分别可旋转地连接到第 一输 出部件、第二输出部件和行星输出轴的第一、第二和第三输入接合装置选 择性地传递来自变换器和输入部件的被结合的输出。分别连接到第一和第 二输出部件的第一和第二输出接合装置选择性地和交替地(alternately) 将第一、第二或第三输入接合装置之一与最终输出部件相连。
在另一个示例性方面中，提供了一种液压机械变速器的系统。该液压 机械变速器包括输入部件、连接到该输入部件的静液压变速器以及连接到 输入部件和静液压变速器的机械变速器。该机械变速器包括具有行星输出 轴的行星齿轮装置，第一和第二输出部件，分别可旋转地连接到第一和第 二输出部件以及行星输出轴的第一、第二和第三同步组件，以及连接到第 一和第二输出部件的第一和第二输出接合装置。第一、第二和第三同步组
件选择性地与来自输入部件和静液压变速器的被结合的输出的速度/转速 同步，并且第一和第二输出接合装置选择性地和交替地将第一、第二和第 三同步器连接到最终输出部件。
在又一个示例性方面中，提供了一种无级变速器。该无级变速器包括 输入部件，连接到输入装置的变换器，用于输出来自输入部件和变换器的 被结合的功率的第一和第二输出部件，用于选择性地使来自输入部件和变 换器的输出与第一和第二输出部件中的至少一个接合的第一、第二和第三 同步装置，以及用于交替地将接合的被结合的输出与第一和第二输出部件 相连的第一和第二接合装置。
在本发明的再一个示例性方面中，提供了 一种选择性地致动/接合液压
机械变速器的同步器和离合器以产生较宽的档位段/速度范围(speed range)的方法。该方法包括以下步骤提供第一和第二动力源，输出第一 和第二动力源的被结合的功率，通过致动第一同步器以使被结合的输出的 速度与可旋转部件同步而换档至第 一档位段，以及致动第 一 离合器以将所 迷被同步的可旋转部件连接到输出部件而输出具有第 一齿轮传动比的第一 速度。所述方法还包括以下步骤通过致动第二同步器以4吏被结合的输出 的速度与第二可旋转部件同步而换档至第二档位段，分离所迷第 一 离合器 并致动第二离合器以将所述被同步的第二可旋转部件连接到输出部件而输 出具有第二齿轮传动比的第二速度。所迷方法还包括以下步骤通过致动
第三同步器以使被结合的输出的速度与第三可旋转部件同步而换档至第三 档位段，分离所述第二离合器并再次致动所述第一离合器以将所述被同步 的齿轮连接到第一输出部件而输出具有第三齿轮传动比的第三速度。
应当理解，上述的一般性说明和下面的详细说明都仅仅是示例性和说 明性的，并且不对本发明构成限制。
包含在本说明书中并构成本说明书的 一部分的附图示出本发明的示例 性实施例，并与说明一起用于解释本发明的原理。在附图中， 图1示出液压机械变速器的剖视图； 图2示出液压机械变速器在低速-前进模式下的示意图； 图3和4示出液压机械变速器执行从低速-前进模式向低速-倒退/倒档
模式的换档的示意图5示出液压机械变速器在低速-倒退模式下的示意图； 图6示出液压机械变速器在低速-前进模式下的示意图； 图7和8示出液压机械变速器执行从低速-前进模式向高速-前进模式
的换档的示意图9示出液压机械变速器在高速-前进模式下的示意图10和11示出液压机械变速器执行从高速-前进模式向辅助模式的换
档的示意图12示出液压机械变速器在辅助模式下的示意图； 图13示出液压机械变速器在低速-倒退模式下的示意图； 图14和15示出液压机械变速器执行从低速-倒退模式向高速-倒退模 式的换档的示意图；以及
图16示出液压机械变速器在高速-倒退模式下的示意图。
具体实施例方式
现在将参照本发明的详细实施例，其示例示出在附图中。
图1示出示例性无级变速器的剖视图。该无级变速器可以是液压机械 变速器10，其具有变换器例如静液压变速器(泵和马达)14以及机械变速 器16。类似地，静液压变速器14可替换为电动机(未示出)。发动机12 (见图2)驱动液压机械变速器10，并且可以是内燃机，但是它也可以是 能够向本文所述的无级变速器供给动力的任意种类的装置。发动机12通过 输入部件18向静液压变速器14和机械变速器16输出(动力)。
输入部件18通过第一和第二固定输入齿轮20和22向静液压变速器 14和机械变速器16提供分流的功率。术语"固定"可理解为一体形成、 永久附接、通过花键连接而互连，或通过例如焊接或本领域技术人员所知 的任何其它手段熔合。
静液压变速器14包括通过静液压变速器输入齿轮24驱动地连接到发 动机12的可变排量泵23，和通过静液压变速器输出齿轮28向机械变速器 16输出的马达26。马达26可以是可变排量的或固定排量的。本领域才支术 人员应认识到静液压变速器14也可实现为发电机和电动机或能够提供输 入功率的其它装置而不会脱离本发明的范围。类似地，静液压变速器的泵
和马达可替换为电动机以形成机电式变速器。电动机可构造成从电池、发 电机或其它装置接收电力。
机械变速器16包括行星(齿轮)装置30，第一输出部件32和第二输 出部件34，第一、第二和第三同步组件或同步器36、 38和39，以及第一
和第二盘式离合器组件40和42。应当指出，尽管所示实施例示出了使用 同步器36、 38和39，但是能想到同步器36、 38和39也可替换为其它已 知的接合装置，例如摩擦盘式离合器。
行星齿轮装置30包括沿轴向排列的笫一和笫二行星齿轮组44和46, 以及行星输出轴48。按照常例，各行星齿轮组44和46包括太阳齿轮50、 行星架52和齿圏54。行星输出轴48包括内轴56和套筒58，例如空心部 件或轴套(hub ),套筒58由内轴56支承。内轴56和套筒58两者彼此 轴向对中。内轴56连接到第一和第二行星齿轮组44和46的太阳齿轮50。 套筒58从第二行星齿轮组46的行星架52通过第一行星^T出齿轮60输出。 内轴56从第一和第二行星齿轮组44和46的太阳齿轮50通过第二行星输 出齿轮62和辅助驱动齿轮63输出。第一和第二行星输出齿轮60和62固 定在行星输出轴48上，而辅助驱动齿轮63在其上旋转。
第一和第二输出部件32和34定位成平行于输入部件18和行星齿轮装 置30。第 一输出部件32包括第 一低速减速齿轮64和第 一高速减速齿轮66。 第二输出部件34包括第二低速减速齿轮68和第二高速减速齿轮70。
第一和第二同步器36和38分别固定在第一和第二轴套或旋转部件72 和74上，并且绕对应的第一或第二输出部件32和34旋转。第一和第二同 步器36和38是三位同步器，适于根据优选的速度和方向从空档位置向两 个位置中的任一个移动。第三同步器39永久地或通过诸如花键的连接件固 定在行星输出轴48的内轴56上，并且从空档位置向接合位置移动。
每个轴套72和74包括固定于轴套72和74的端部的可旋转盘78和 80，所述可旋转盘可由接合盘82和84 "抓紧"或选择性地保持，按照常 例，所述接合盘大致覆盖可旋转盘78和80。可旋转盘78和80与接合盘 82和84共同构成第一和第二离合器組件40和42。在一个实施例中，离合 器组件40和42是已知的液压接合和弹簧分离的旋转摩擦离合器组件，它 们可选择性地接合以将第一或第二输出部件32和34之一连接到最终输出 部件86。
在分离时，低速和高速减速齿轮64、 66、 68和70绕第一和第二输出
部件32和34自由旋转。第一和第二输出部件32和34上的滚柱轴承90 和92支承低速和高速减速齿轮64、 66、 68和70。当第一或第二同步器36 和38中的任一个与低速或高速减速齿轮64、 66、 68和70中的任一个接合 时，第一或第二轴套72和74以与被接合的低速或高速减速齿轮64、 66、 68和70相同的每单位时间转数旋转。同样，当第三同步器39与辅助驱动 齿轮63接合时，辅助驱动齿轮63以与行星输出轴48的内轴56相同的速 度旋转，辅助驱动齿轮63驱动固定在第一轴套72上的辅助输出齿轮87。
固定在第一和第二输出部件32和34上的第一和第二输出轴齿轮94 和96与最终输出部件86的最终驱动齿轮98相互啮合。
按照常例，输入部件18、行星输出轴48、第一和第二输出部件32和 34以及最终输出部件86支承在变速器壳体(未示出)内并且绕保持在壳 体内的轴承等(未示出)旋转。
工业适用性
液压机械变速器有利地提供了同步换档，使得当车辆从静止加速到最 高速度时，可从发动机12获得平滑的和不间断的功率流。发动机12可在 其最高效率输出速度处或附近运转，而与变速器输出速度无关。
参照图2-16,在工作时，输入部件18将分流的输入功率传送给静液压 变速器14和行星齿轮装置30。具体地，第一和第二固定输入齿轮20和22 在输入部件18旋转时同时旋转，并通过静液压变速器输入齿轮24和第一 行星输入部件102传递功率。静液压变速器14的泵23使用所述分流的输 入功率来流体地驱动马达26以将来自发动机12的输入功率经由无级变化 的变速比转换成静液压输出功率。静液压变速器14通过静液压输出齿轮 28向行星齿轮装置30输出。具体地，静液压变速器14通过静液压输出齿 轮28向第二行星输入部件104输出。
行星齿轮装置30将来自第二行星输入部件104的静液压输出功率和分 流的输入机械功率结合以提供液压机械输出功率而用于负载，例如车辆的 一个或多个驱动轮或土方工程机械的履带。在最初由行星齿轮装置30的齿
轮传动比设定的各个功率范围内的速度和转矩可通过改变静液压变速器
14的行程而无限地变化。
如箭头100和106所示的被结合的液压机械输出功率通过连接到第一 和第二行星齿轮组44和46的太阳齿轮50的内轴56输出，以及通过连接 到第二行星齿轮組46的行星架52的套筒58输出。第二行星输出齿4仑62 与第二高速减速齿轮70相互啮合，第二高速减速齿轮70驱动第一高速减 速齿轮66。因此，当第二行星输出齿轮62旋转时，高速减速齿轮66、 70 也旋转。同样，第一行星输出齿轮60与第一低速减速齿轮64相互啮合， 第一低速减速齿轮64驱动第二低速减速齿轮68。因此，当第一行星输出 齿轮60旋转时，低速减速齿轮64、 68也S走转。
具体地参照图2，为了以前进的方向输出低速，第一同步器36工作以 使第一低速减速齿轮64接合到第一轴套72。在第一低速减速齿轮64与第 一轴套72接合后，第一离合器组件40的第一摩擦盘离合器82工作以"抓 紧"可旋转盘78。当第一摩擦盘离合器82完全抓紧可旋转盘78时，第一 输出轴齿轮94驱动最终驱动齿轮98，最终驱动齿轮98通过最终输出部件 86向轮子或履带输出。箭头106表示功率流。变速器在低速-前进档位段内 作为无级变速液压机械变速器正常工作。只要第二同步器38保持分离，则 第二离合器组件42的相对速度以及由此其粘性阻力损耗/损失基本为零。
图3-5示出液压机械变速器执行从低速-前进向低速-倒退的换档的示 意图。在所示实施例中，第一同步器36和第一离合器组件40处于接合状 态。当变速器控制(装置)确定档位段即将改变成低速-倒退时，第二同步 器38工作以接合第二低速减速齿轮68而使第二轴套74与第二低速减速齿 轮68的速度同步。换句话说，第二同步器38工作以减小第二低速减速齿 轮68和第二轴套74之间的相对速度，优选减小为零。如本领域内所公知， 当第二低速减速齿轮68的速度和第二轴套74的速度相等或基本相等时， 笫二低速减速齿轮68和第二轴套74完全接合在可释放地锁定的位置。第 二离合器组件42的相对速度以及由此其粘性阻力损耗现在低至适中水平。 但是此时，功率仍然通过第一输出部件32传递。正常的无级变速液压机械
变速/传动操作在低速-前进档位段内继续进行。
在第二低速减速齿轮68和第二轴套74同步后并且在变速器控制(装 置)确定需要换档时，第一摩擦盘离合器82工作以释放可旋转盘78，并 且第二摩擦盘离合器84工作以"抓紧"对应的可旋转盘80。当第二摩擦 盘离合器84完全抓紧可旋转盘80时，笫二输出部件34以与第二轴套74 相同的速度旋转。第二输出轴齿轮96与最终驱动齿轮98相互啮合，最终 驱动齿轮98通过最终输出部件86向轮子或履带输出。箭头106表示通过 液压机械变速器的功率流。
在第一离合器组件40释;^后，如图4所示，正常的液压机械变速操作 以低速-倒退(档位段)继续进行。现在离合器损耗发生在刚刚分离的第一 离合器组件40中，但仅仅低至单个离合器中的适中水平。
参照附图5,第一同步器36释放第一低速减速齿轮64。第一离合器组 件40的相对速度和粘性阻力损耗降至基本为零。正常的液压机械变速操作 以低速-倒退档位段继续进行。
图6-9示出液压机械变速器执行从低速-前进向高速-前进模式的换档 的示意图。具体地参照图6，第一同步器36工作以使第一低速减速齿轮64 接合到第一轴套72。在第一低速减速齿轮64与第一轴套72接合后，第一 离合器组件40的第一摩擦盘离合器82工作以"抓紧"可旋转盘78。当第 一摩擦盘离合器82完全抓紧可旋转盘78时，第一输出轴齿轮94驱动最终 驱动齿轮98，最终驱动齿轮98通过最终输出部件86向轮子或履带输出。 箭头106表示功率流。变速器在低速-前进档位段内作为无级变速液压机械 变速器正常工作。只要第二同步器38保持分离，则第二离合器组件42的 相对速度以及由此其粘性阻力损耗基本为零。
参照图7和8，当变速器控制(装置)确定档位段即将改变成高速-前 进时，第二同步器38工作以接合第二高速减速齿轮70而使第二轴套74 与第二高速减速齿轮70的速度同步。如本领域内所公知，当第二高速减速 齿轮70的速度和第二轴套74的速度相等或基本相等时，第二高速减速齿 轮70和第二轴套74完全接合在可释放地锁定的位置。第二摩擦盘离合器
42的相对速度以及由此其粘性阻力损耗现在低至适中水平。但是此时，功 率仍然通过第一轴套72以低速前进档位段传递。正常的无级变速液压机械 变速操作在低速前进档位段内继续进行。
在第二高速减速齿轮70和笫二轴套74同步后并且在变速器控制(装 置)确定需要换档时，第一摩擦盘离合器82工作以释放可旋转盘78，并 且第二摩擦盘离合器工作以"抓紧"对应的可旋转盘80 (见图8)。当第 二摩擦盘离合器84完全抓紧可旋转盘80时，第二输出部件34以与第二轴 套74相同的速度旋转。第二输出轴齿轮96与最终驱动齿轮98相互啮合， 最终驱动齿轮98通过最终输出部件86向轮子或履带输出。箭头106表示 通过液压机械变速器的功率流。在第一离合器组件40释i文后，但在第一同 步器36释放前，离合器损耗发生在刚刚分离的第一离合器组件40中，但 仅仅低至适中水平。
参照图9，在第一同步器36释放后，第一离合器组件40的相对速度 和粘性阻力损耗降至基本为零。正常的液压机械变速操作以高速-前进(档 位段)继续进行。变速器在高速-前进档位段内作为无级变速液压机械变速 器正常地工作。只要第一同步器36保持分离，则第一离合器组件40的相 对速度以及由此其粘性阻力损耗基本上为零。
参照图10-12，当变速器控制(装置)确定档位段即将改变为辅助模式 时，第三同步器39工作以接合辅助驱动齿轮63而使辅助驱动齿轮63的速 度与内轴56的速度同步。如本领域内所公知，当内轴56的速度与辅助驱 动齿轮63的速度相等或基本上相等时，第三同步器39和辅助驱动齿轮63 完全地接合在可释放地锁定的位置。由于第三同步器39被锁定，第一离合 器组件40的相对速度以及由此其粘性阻力损耗现在是适中的。但是，功率 仍然通过第二轴套74以高速-前进速度传递。正常的无级变速液压机械变 速操作以高速-前进模式继续进行。
当变速器控制(装置)确定需要换档时，第二离合器组件42释放(见 图11)而第一离合器组件40接合。箭头106表示通过液压机械变速器的 功率流。在第二离合器组件42释放后，但在第二同步组件38释放前，离合器损耗发生在刚刚分离的第二离合器组件42中，但仅仅低至适中水平。 在第二同步器38释放第二低速减速齿轮70后，第二离合器组件42 的相对速度和粘性阻力损耗降至基本为零。变速器在辅助档位段内作为无 级变速器正常工作。只要第一和第二同步器36和38保持分离(见图12), 则第二离合器组件的相对速度以及由此其粘性阻力损耗基本上为零。
图13-16示出液压机械变速器执行从低速-倒退向高速-倒退的换档的 示意图。在图13所示的实施例中，第二同步器38以及第二离合器组件42 接合并且通过第二输出部件34输出功率。箭头106表示通过变速器的功率 流。当变速器控制(装置)确定档位段即将改变为高速-倒退模式时，第一 同步器36工作以接合第 一 高速减速齿轮66而使第 一轴套72与第 一 高速减 速齿轮66的速度同步(见图14)。如本领域内所公知，当第一高速减速 齿轮66的速度和第一轴套72的速度相等或基本上相等时，第一高速减速 齿轮66和第一轴套72完全接合在可释^:地锁定的位置。第一离合器组件 40的相对速度以及由此其粘性阻力损耗现在低至适中水平。然而此时，功 率仍然通过第二轴套74和第二离合器組42以低速-倒退(档位段)传递到 最终输出部件86。正常的无级变速液压机械变速操作在低速-倒退档位段内 继续进行。
如图14和15所示，在第一高速减速齿轮66与第一轴套72同步后并 且在变速器控制(装置)确定需要换档时，第二摩擦盘离合器84工作以释 放可旋转盘80，并且第一摩擦盘离合器82工作以"抓紧"对应的可旋转 盘78。当第一摩擦盘离合器82完全抓紧可旋转盘78时，第一输出部件32 以与第 一轴套72相同的速度旋转。第 一输出轴齿轮94与最终驱动齿轮98 相互啮合，最终驱动齿轮98通过最终输出部件86向轮子或履带(未示出) 输出。箭头106表示通过液压机械变速器10的功率流。在第二离合器组件 42释放后，但在第二同步器38释放前，离合器损耗发生在刚刚分离的第 二离合器组件42中，但仅仅低至适中水平。
在笫二同步器38释放后，如图16所示，第二离合器组件40的相对速 度和粘性阻力损耗降至基本上为零。变速器在高速-倒退档位段内作为无级
变速液压机械变速器正常地工作。只要第二同步器38保持分离，则第二离 合器组件42的相对速度以及由此其粘性阻力损耗保持基本为零。
背离本发明的范围或精神。考虑到本说明书和本文所公开的本发明的实施， 本发明的其它实施例对于本领域技术人员来说也是显而易见的。本说明书 和示例应^皮看作仅仅是示例性的。
权利要求
1.一种无级变速器(10)，包括输入部件(18)；连接到所述输入部件(18)的变换器(23，26)，其中所述输入部件(18)驱动所述变换器(23，26)；与所述输入部件和所述变换器(23，26)驱动地接合并具有行星输出轴(48)的行星齿轮装置(30)；第一和第二输出部件(32，34)；分别可旋转地连接到所述第一输出部件(32)、第二输出部件(34)和行星输出轴(48)并且构造成选择性地传递来自所述变换器(23，26)和输入部件(18)的被结合的输出的第一输入接合装置(36)、第二输入接合装置(38)和第三输入接合装置(39)；以及分别连接到所述第一和第二输出部件(32，34)并且构造成选择性地和交替地使所述第一输入接合装置(36)、第二输入接合装置(38)或第三输入接合装置(39)之一与最终输出部件(86)相连的第一和第二输出接合装置(40，42)。
2. 根据权利要求l所述的无级变速器(10)，其特征在于，所述行星 齿轮装置(30)至少包括第一和第二行星齿轮组(44， 46)。
3. 根据权利要求2所述的无级变速器(10)，其特征在于，所述输入 部件(18)驱动所述第一行星齿轮组(44)的行星架(52)。
4. 根据权利要求3所述的无级变速器(10),其特征在于，还包括分 别可旋转地连接到所述第一和第二输出部件(32， 34)并分别连接到所述 第一和第二输入接合装置(40， 42)的第一和第二轴套(72， 74)。
5. 根据权利要求4所述的无级变速器(10)，其特征在于，所述第一 输出部件(32)包括第一低速减速齿轮(64)、第一高速减速齿轮(66) 和输出辅助变速齿轮(63),所述第二输出部件(34)包括驱动地接合所 述行星齿轮装置(30)的输出齿轮(60， 62)的第二低速减速齿轮(68)和第二高速减速齿轮(70)，并且所述第一、第二和第三输入接合装置(36， 38, 39)选择性地使所述第一和第二轴套(72, 74)与所述低速、高速和 辅助变速齿轮(64, 66, 68, 70)接合。
6. 根据权利要求5所述的无级变速器(10)，其特征在于，所述第二 行星齿轮组的行星架(52)驱动所述第一和第二输出部件(32， 34)的低 速减速齿轮(64， 68)。
7. 根据权利要求5所述的无级变速器(10),其特征在于，所迷第一 和第二行星齿轮组(44， 46)的太阳齿轮(50)驱动所述第一和第二输出 部件(32， 34)的高速减速齿轮(66, 70)。
8. 根据权利要求5所述的无级变速器(10),其特征在于，所述行星 输出轴(48)驱动所述第一输出部件(32)的辅助变速齿轮(63)。
9. 根据权利要求5所述的无级变速器(10)，其特征在于，所述第一、 第二和第三输入接合装置(36， 38， 39)是同步器组件。
10. 根据权利要求9所述的无级变速器(10),其特征在于，当所述 第一同步器组件(36)使所述第一轴套(72)与所述第一输出部件(32) 的低速减速齿轮(64)同步并且当所述第一输出接合装置(40)接合时， 所述变速器(10)以前进的方向输出低速。
11. 根据权利要求9所述的无级变速器(10)，其特征在于，当所述 第二同步器组件(38)使所述第二轴套(74)与所述第二输出部件(34) 的低速减速齿轮(68)同步并且当所述第二输出接合装置(42)接合时， 所述变速器(10)以倒退的方向输出低速。
12. 根据权利要求9所述的无级变速器(10),其特征在于，当所述 第一同步器组件(36)使所述第一轴套(72)与所述第一输出部件(32) 的高速减速齿轮(66)同步并且当所述第一输出接合装置(40)接合时， 所述变速器(10)以倒退的方向输出高速。
13. 根据权利要求9所述的无级变速器(10),其特征在于，当所述 第二同步器组件(38)使所述第二轴套(74)与所述第二输出部件(34) 的高速减速齿轮(70)同步并且当所述第二输出接合装置(42)接合时， 所述变速器(10)以前进的方向输出高速。
14. 根据权利要求9所迷的无级变速器(10)，其特征在于，还包括 可旋转地连接到所述行星输出轴(48)的辅助齿轮(63),其中当所述第 三输入同步器组件(39)使所述辅助齿轮(63)与所述行星输出轴(48) 的速度同步时，所迷变速器(10)以前进的方向输出辅助速度。
15. —种液压机械变速器(10)的系统，包括 输入部件(18 );驱动地连接到所述输入部件(18)的静液压变速器(14);和 驱动地连接到所述输入部件(18)和所述静液压变速器(14)的机械 变速器(16)，其中所述机械变速器(16)包括具有行星输出轴(48)的行星齿轮装置(30);第一和第二输出部件(32, 34);分别可旋转地连接到所述笫一和第二输出部件(32, 34)以及所 述行星输出轴(48)并构造成选择性地与来自所述输入部件(18)和所述 静液压变速器(14)的被结合的输出的速度同步的第一、笫二和第三同步 组件(36, 38, 39);和连接到所述第一和第二输出部件(32， 34)并构造成选择性地和 交替地将所述第一、第二和第三同步组件(36， 38, 39)连接到最终输出 部件(86)的第一和第二输出接合装置U2, 44 )。
16. 根据权利要求15所述的液压机械变速器(10)的系统，其特征 在于，所述机械变速器(16)还包括可旋转地连接到所述第一和第二输出 部件(32， 34)并连接到所述第一和第二同步组件(36， 3"的第一和第 二轴套(72, 74)。
17. 根据权利要求15所述的液压机械变速器(10)的系统，其特征 在于，所迷第一输出部件(32)包括第一低速减速齿轮(60 、第一高速 减速齿轮(66)和输出辅助变速齿轮，所述第二输出部件包括驱动地接合 所述行星齿轮装置(30)的输出齿轮的第二低速减速齿轮(68)和第二高 速减速齿轮(70),并且所述第一、第二和第三同步组件。6, 38, 3" 选择性地使所述第一和第二轴套(72， 74)与所述低速、高速和辅助变速 齿轮(64， 66， 68, 70， 63)同步。
18. 根据权利要求17所述的液压机械变速器(10)的系统，其特征 在于，所述行星齿轮装置(30)的行星架(52)驱动所述第一和第二输出 部件(32， 34)的低速减速齿轮(64， 68)。
19. 根据权利要求17所述的液压机械变速器(10)的系统，其特征 在于，所述行星齿轮装置(30)的太阳齿轮(50)驱动所述第一和第二输 出部件(32, 34)的高速减速齿轮(66, 70)。
20. 根据权利要求17所述的液压机械变速器(10)的系统，其特征 在于，所述行星输出轴(48)驱动所述第一输出部件(32)的输出辅助变 速齿轮(63 )。
21. 根据权利要求17所述的液压机械变速器(10)的系统，其特征 在于，当所述第一同步组件(36)使所述第一轴套(72)与所述第一输出 部件(32)的低速减速齿轮(66)同步并且当所述第一接合装置(40)接 合时，所述变速器(10)以前进的方向输出低速。
22. 根据权利要求17所述的液压机械变速器(10)的系统，其特征 在于，当所述第二同步组件(38)使所述第二轴套(74)与所述第二输出 部件(34)的低速减速齿轮(68)同步并且当所述第二接合装置(42)接 合时，所述变速器(10)以倒退的方向输出低速。
23. 根据权利要求17所述的液压机械变速器(10)的系统，其特征 在于，当所述第一同步组件(36)使所述第一轴套(72)与所迷第一输出 部件(32)的高速减速齿轮(66)同步并且当所述第一接合装置(40)接 合时，所述变速器(10)以倒退的方向输出高速。
24. 根据权利要求17所述的液压机械变速器(10)的系统，其特征 在于，当所述第二同步组件(38)使所述第二轴套(74)与所述第二输出 部件(34)的高速减速齿轮(70)同步并且当所述第二接合装置(42)接 合时，所述变速器(10)以前进的方向输出高速。
25. —种无级变速器(10),包括输入部件(18);连接到所述输入部件(18)的变换器(23， 26);用于输出来自所述输入部件(18)和所述变换器装置(23， 26)的被 结合的功率的输出装置(30);用于选择性地使来自所述输出装置(30)和所述变换器(23, 26)的 输出与第一和第二输出装置(32, 34)中的至少一个接合的第一、第二和 第三同步装置(36, 38, 39);和用于交替地将接合的被结合的输出连接到所述第一和第二输出部件 (32， 34)的第一和第二接合装置(40, 42)。
26. 根据权利要求25所述的无级变速器(10),其特征在于，还包 括可旋转地连接到所述第一和第二输出部件(32, 34)以及所述第一和第 二同步装置(36， 38)的第一和第二轴套(72， 74)。
27. 根据权利要求25所述的无级变速器(10),其特征在于，用于 使功率结合的输出装置是行星齿轮装置(30)并且包括行星输出轴(48)。
28. 根据权利要求26所述的无级变速器(10)，其特征在于，所述 第一输出装置(32)包括第一低速减速齿轮(64)、第一高速减速齿轮(66) 和输出辅助变速齿轮(63),所述第二输出装置(34)包括第二低速减速 齿轮(68)和第二高速减速齿轮(70)，所迷低速和高速减速齿轮(64， 66, 68， 70)驱动地接合行星齿轮装置(30)的输出齿轮(60， 62)，并 且所迷第一、第二和第三同步装置(36, 38, 39)选择性地使所述第一和 第二轴套(72， 74)与所述低速减速齿轮(64， 68)、高速减速齿轮(66, 70)和输出辅助变速齿轮(63)接合。
29. —种选择性地致动液压机械变速器的同步器(36， 38， 39)之一 和离合器(40， 42)之一以产生较宽的档位段的方法，包括以下步骤提供第一和第二动力源(12， 23); 输出所迷第一和第二动力源(12， 23)的被结合的功率； 致动笫一同步器(36 )以使所述被结合的输出的速度与可旋转部件(72 )同步；致动第一离合器(40)以将被同步的可旋转部件(64)连接到输出部 件(32)而输出具有第一齿轮传动比的笫一速度；致动第二同步器(38)以使所述被结合的输出的速度与第二可旋转部 件(74)同步；分离所述第一离合器(40);致动第二离合器(42)以将被同步的第二可旋转部件(70)连接到输 出部件(34)而输出具有第二齿轮传动比的第二速度；致动第三同步器(39)以使所述被结合的输出的速度与第三可旋转部 件(63)同步；分离所述第二离合器(42);和再次致动所述第一离合器(40)以将被同步的第三可旋转部件(63) 连接到第一输出部件(32)而输出具有第三齿轮传动比的第三速度。
30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，还包括分离所述第 二同步器(38)的步骤。
全文摘要
液压机械变速器(10)具有输入部件(18)、静液压变速器(14)和机械变速器(16)。机械变速器(16)包括第一和第二同步组件，所述第一和第二同步组件用于使第一或第二输出部件(32，34)中的至少一个与来自输入部件(18)和静液压变速器(14)的被结合的输出的速度同步。第一和第二离合器组件(40，42)交替地接合以将功率从所述被同步的输出部件传递到最终驱动装置。
文档编号F16H47/04GK101189454SQ200680019699
公开日2008年5月28日 申请日期2006年6月2日 优先权日2005年6月3日
发明者M·D·法布里, M·G·克罗宁 申请人:卡特彼勒公司