包括直接驱动模式的球型cvt的制作方法
【专利说明】包括直接驱动模式的球型CVT
[0001]交叉引用
[0002]本申请要求保护在2012年9月7日提交的美国临时申请第61/697，925号和在2013年3月13日提交的美国临时申请第61/780，456号的权益，这些申请以全文引用的方式并入到本文中。
【背景技术】
[0003]具有包括连续式无级变速器的传动系的车辆允许车辆操作者或者车辆的控制系统以无级方式改变传动比，从而允许车辆的动力源以其最高效的转速操作。
【发明内容】
[0004]本发明提供无级变速器，无级变速器具有直接驱动操作模式、倒车操作模式和连续式无级变速操纵模式，该无级变速器与齿轮箱组合地使用连续式无级变速机构，该齿轮箱具有一个或两个速度前进挡齿轮、倒挡齿轮和直接驱动离合器，该直接驱动离合器被配置成通过在第一配置下以速比一运行变速机构、或者通过使用将变速机构与输入轴断开的一组离合器完全绕开变速机构来将动力从输入轴直接传递到齿轮箱。
[0005]因此，本发明提供了一种车辆变速器，包括:输入轴，输入轴具有形成于其上的第一直接驱动离合器第一构件；输出轴；变速机构，变速机构具有与输入轴驱动地接合的第一齿圈组件，与输出轴驱动地接合的第二齿圈组件；直接驱动离合器，其包括形成于输出轴上的第一直接驱动离合器构件和第二直接驱动离合器构件，输出轴与第二齿圈组件驱动地接合；以及齿轮箱，其通过输出轴与第二齿圈组件以及与第二直接驱动离合器构件驱动地接合，齿轮箱包括一挡齿轮和倒挡齿轮；并且其中车辆变速器包括倒车模式、直接驱动模式和连续式无级变速模式。
[0006]在某些实施例中，齿轮箱包括二挡齿轮、三档齿轮或多于一个挡齿轮、多于两个挡齿轮、多于三个挡齿轮或甚至更多挡齿轮。因此，齿轮箱允许前进操作模式和倒车操作模式。
[0007]在某些实施例中，齿轮箱驱动地连接到车辆输出的差速器。在某些实施例中，齿轮箱使用副轴驱动地连接到车辆输出的差速器。在某些实施例中，副轴包括一挡副轴齿轮、倒挡副轴齿轮和小齿轮，并且其中小齿轮通过差速器的冠形齿轮与车辆输出驱动地接合。在某些实施例中，一挡副轴齿轮与齿轮箱的一挡齿轮选择性地驱动地接合。
[0008]在某些实施例中，倒挡副轴齿轮与齿轮箱的倒挡齿轮选择性地驱动接合。在某些实施例中，倒挡齿轮包括在倒挡齿轮与倒挡副轴齿轮之间的倒档惰轮。在某些实施例中，当倒挡离合器与输出轴接合并且一挡齿轮与输出轴脱开时，允许倒车模式。在某些实施例中，当倒挡离合器与输出轴接合并且当一挡齿轮与一挡副轴齿轮脱开时，允许倒车模式。
[0009]在某些实施例中，齿轮箱包括二挡齿轮，并且副轴包括二挡副轴齿轮。在某些实施例中，二挡副轴齿轮与齿轮箱的二挡齿轮选择性地驱动接合。在某些实施例中，当倒挡离合器与输出轴接合、一挡齿轮与输出轴脱开和二挡齿轮与输出轴脱开时，允许倒车模式。在某些实施例中，当倒挡离合器与输出轴接合、一挡齿轮与一挡副轴齿轮脱开且二挡齿轮与二挡副轴齿轮脱开时，允许倒车模式。虽然本文所描述的齿轮箱具有特定元件，本领域技术人员将认识到任何数量或类型的齿轮可以用于齿轮箱中，只要所形成的齿轮箱可产生变速器的前进模式和倒车模式即可。因此，本文所提到的齿轮箱元件是为了说明，但在本文中设想到替代部件。
[0010]在某些实施例中，脱开直接驱动离合器导致车辆变速器的连续式无级变速模式操作。在某些实施例中，在连续式无级变速模式下，动力通过第一齿圈组件、行星架组件的一个或多个球、第二齿圈组件、齿轮箱传递到车辆输出。在某些实施例中，齿轮箱增加总比例范围，并且使用倒挡齿轮提供倒车模式。
[0011 ] 在某些实施例中，接合直接驱动离合器可导致直接驱动模式。在某些实施例中，在直接驱动模式下，动力从输入轴直接传递到齿轮箱。在某些实施例中，在直接驱动模式下，变速机构自由转动。在某些实施例中，在直接驱动模式下，变速机构的速比被设置为I，以保持球轴水平。
[0012]在某些实施例中，车辆变速器还包括:第一齿圈组件上的第一变速机构离合器和第二齿圈组件上的第二变速机构离合器。在某些实施例中，使第一变速机构离合器和第二变速机构离合器脱开分别使第一齿圈组件和第二齿圈组件与输入轴和输出轴断开。在某些实施例中，当第一变速机构离合器和第二变速机构离合器接合并且直接驱动离合器脱开时存在连续式无级变速模式。在某些实施例中，当第一变速机构离合器和第二变速机构离合器脱开并且直接驱动离合器接合时存在直接驱动模式。在某些实施例中，当变速机构停止运行时，存在直接驱动模式。
[0013]在本发明中提供了一种车辆传动系，其包括发动机、在本文中描述或者对于本领域技术人员而言通过阅读本文的公开而变得显然的任何配置的无级变速器、以及车辆输出。在某些实施例中，所述车辆输出包括轮差速器和车辆的一个或多个轮。在某些实施例中，车辆输出包括轮差速器和驱动轴。在某些实施例中，阻尼器安置于发动机与无级变速器之间。在某些实施例中，阻尼器包括至少一个扭转弹簧。
[0014]在某些实施例中，车辆传动系还包括用于开始起动功能的离合器。在某些实施例中，阻尼器与离合器联接用于起动功能。
[0015]本发明提供一种方法，其包括:提供本文中描述或者对于本领域技术人员而言通过阅读本文的公开而变得显然的任何配置的无级变速器。
[0016]本发明提供了一种方法，这种方法包括提供本文中描述或者对于本领域技术人员而言通过阅读本文的公开而变得显然的任何配置的车辆传动系。
[0017]参考引用
[0018]因此在本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请以引用的方式并入到本文中到如同每个个别的出版物、专利或专利申请具体地且个别地指示为以引用的方式并入的相同程度。
【附图说明】
[0019]特别地在所附权利要求中陈述了本发明的新颖特征。通过参考利用本发明的原理的说明性实施例和附图中陈述的下文的详细描述，将获得对本发明的特征和优点的更好理解，在附图中:
[0020]图1为目前已知并且使用的球型连续式无级变速器(CVT)的剖视图；
[0021]图2是图1的CVP的球和齿圈的放大剖视图；
[0022]图3描绘了包括CVT的典型车辆传动系的实施例。
[0023]图4描绘了在车辆传动系中的无级变速器的实施例。
[0024]图5描绘了在车辆传动系中无级变速器的实施例。
[0025]图6描绘了球型变速机构的实施例。
【具体实施方式】
[0026]自动和手动变速器常常用于汽车上。这些变速器变得越来越复杂，因为必须调整发动机速度来限制车辆的消耗和排放。在常用变速器中对发动机速度的更精细控制能通常仅通过添加齿轮和增加总复杂性和成本来实现。那么6速手动变速器变得像8或9速自动变速器那样常见。
[0027]此外，这些变速器发展了连续式无级变速器或CVT。这种CVT至少包括许多类型，带有可变滑轮的皮带、超环面和圆锥形。CVT的原理在于其允许发动机通过根据车辆速度无级地改变传动比而以其最高效的转速运行。若需要，例如当加速时，CVT也能转换到提供更多动力的传动比。CVT能将该传动比从最小比例改变到最大比例，而不会有动力传动的任何中断，这与通过脱开以转换传动比而需要中断动力传动的常用变速器相反。
[0028]如本文所描述，在车辆中，在车辆传动系中，无级变速器被常规的变速器和离合器替换。作为非限制性示例，无级变速器采用球型连续式无级变速传动(CVT，在本文中其也被称作用于连续式无级变速行星齿轮系的CVP)，并且可替换车辆、诸如前轮驱动汽车中的常规变速器。
[0029]球型连续式无级变速器的基本构思描述于US20040616399和AU2011224083A1中，二者以其全文引用的方式并入到本文中。额外的无级变速器细节描述于在2013年I月17