3‑模式前轮驱动和后轮驱动的无级行星变速器制造技术

一种前轮驱动或后轮驱动无级变速器，具有：输入轴；输出轴；连续可变倾斜球行星变速机构；复杂行星布置，其具有第一旋转元件、第二旋转元件、第三旋转元件和第四旋转元件；以及，多个扭矩传递装置。复杂行星布置具有简单的单小齿轮齿轮组和复合双小齿轮齿轮组，具有固定地连接的行星架和固定地连接的环形齿轮，形成联合行星齿轮行星架和联合的环形齿轮。外行星齿轮接合环形齿轮，环形齿轮驱动输出轴。可选的扭矩传递装置包括离合器和制动离合器。无级变速器配置的替代变型利用两个简单行星齿轮组组件，而不是具有和不具有扭矩传递装置配置变型的复杂行星布置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】3-模式前轮驱动和后轮驱动的无级行星变速器相关申请的交叉引用本申请要求保护在2014年12月8日提交的美国临时专利申请No.62/089,126的权益，并且也要求保护在2015年4月8日提交的美国临时专利申请No.62/144,751的权益，这些申请以引用的方式并入到本文中。
技术介绍
包括具有无级变速器(注：又称连续可变变速器)的动力传动系统的车辆允许车辆操作者或者车辆控制系统以无级方式改变传动比，使车辆的动力源以其最高效旋转速度操作。变速器变得越来越复杂，因为发动机速度必须受到精确控制以限制汽车的燃料消耗和排放。此外，变速器部件的速度和效率也同样重要。专利技术的公开提出了无级变速器来提供具有连续式可变速度变速器的车辆，这种连续式可变速度的变速器具有避免高小齿轮和/或行星架速度和现有3-模式动力流的其它缺点的设计。本专利技术提供一种无级变速器，包括：静止外壳(地面)；输入轴；变速机构(variator)，其包括第一环组件和第二环组件；第一行星齿轮组，其包括第一太阳齿轮、联接到第一太阳轮并且驱动地接合到第一环形齿轮的第一组行星齿轮、以及第一行星架；第二行星齿轮组，其包括第二太阳齿轮、联接到第二太阳轮并且驱动地接合到第二环形齿轮的第二组行星齿轮、以及第二行星架；第一可选扭矩传递装置、第二可选扭矩传递装置和第三可选扭矩传递装置；以及，输出轴；其中，输入轴与第一环组件固定地连接，第二环组件与第一太阳齿轮和第二太阳齿轮固定地连接，第二行星架驱动地接合到第一行星架，输出轴驱动地连接到第一环形齿轮和第二环形齿轮，第一可选扭矩传递装置将第一行星架和第二行星架联接到地面，建立总变速器速比的第一前进可变范围，第二可选扭矩传递装置将第一行星架联接到输入轴，建立总变速器速比的第二前进可变范围，第三可选扭矩传递装置将第一行星架和第二行星架联接到地面，建立总变速器速比的倒退可变范围；以及变速机构控制在第一环组件与第二环组件的速度之间的可变速比，从而在这些可变范围中的任一个范围内调整总变速器速比。在某些实施例中，第一可选扭矩传递装置、第二可选扭矩传递装置和第三可选扭矩传递装置包括：第一制动器；离合器；以及第二制动器。本专利技术提供一种无级变速器，包括：静止外壳(地面)；输入轴；变速机构，其包括第一环组件和第二环组件；第一行星齿轮组，其包括第一太阳齿轮、联接到第一太阳轮并且驱动地接合到第一环形齿轮的第一组行星齿轮、以及第一行星架；第二行星齿轮组，其包括第二太阳齿轮、联接到第二太阳轮并且驱动地接合到第二环形齿轮的第二组行星齿轮、以及第二行星架；输出轴；第一可选扭矩传递装置，其联接到第二太阳轮和静止外壳；第二可选扭矩传递装置，其联接到第一行星架和输入轴；第三可选扭矩传递装置，其联接到第二行星架和静止外壳；其中，输入轴与第一环组件固定地连接，第二环组件与第二环齿轮和第一太阳齿轮固定地连接，第一行星架驱动地接合到第二行星架，输出轴驱动地连接到第一环形齿轮，第一可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的第一前进可变范围，第二可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的第二前进可变范围，第三可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的倒退可变范围；并且变速机构控制在第一环组件与第二环组件的速度之间的可变速比，从而在可变范围中的任一个范围内调整总变速器速比。在某些实施例中，第一可选扭矩传递装置、第二可选扭矩传递装置和第三可选扭矩传递装置包括：第一制动器；离合器；以及第二制动器。本专利技术提供一种无级变速器，包括：静止外壳(地面)；输入轴；变速机构，其包括第一环组件和第二环组件；第一行星齿轮组，其包括第一太阳齿轮、联接到第一太阳轮并且驱动地接合到第一环形齿轮的第一组行星齿轮、以及第一行星架；第二行星齿轮组，其包括第二太阳齿轮、联接到第二太阳轮并且驱动地接合到第二环形齿轮的第二组行星齿轮、以及第二行星架；输出轴；第一可选扭矩传递装置，其联接到第二环轮齿轮和地面；第二可选扭矩传递装置，其联接到第一行星架和输入轴；第三可选扭矩传递装置，其联接到第一行星架和地面；其中，输入轴与变速机构的第一环组件固定地连接；第二环组件与第一环形齿轮和第二太阳齿轮固定地连接，第一太阳轮驱动地接合到第二环形齿轮，输出轴驱动地连接到第二行星架，第一可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的第一前进可变范围，第二可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的第二前进可变范围，第三可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的倒退可变范围；以及变速机构控制在第一环组件与第二环组件的速度之间的可变速比，从而在可变范围中的任一个范围内调整总变速器速比。在某些实施例中，第三可选扭矩传递装置包括：第一制动器；离合器；以及第二制动器。在本文所提供的变速器中的任一个或多个中，变速机构为球型变速机构，包括：行星架组件，其可旋转地支承多个枢转轮轴，多个枢转轮轴绕变速器轴线可旋转地安置；以及，枢转轮轴分别进一步旋转地支承球；其中第一环组件和第二环组件分别包括与球中每一个连续地接触的球接触区；并且其中行星架组件以受控制方式移动小范围的角度以便造成枢转轮轴改变取向，从而改变在第一环组件与第二环组件之间的可变速比。在本文所提供的变速器中的任一个或多个中，当变速机构速比增加时，在第一前进范围内的总变速器速比增加；在第二前进范围内的总变速器速比减小；以及在倒退范围内的总变速器速比变成负得更多。在某些实施例中，当变速机构速比接近可变速比范围的上端但是仍在该范围内时，在第一前进范围和第二前进范围的总变速器速比是相同的；第二可选扭矩传递装置当在第一前进范围中时可以同步地接合；第一可选扭矩传递装置当在第二前进范围中时可以同步地接合；以及通过同时采用第一可选扭矩传递装置和第二可选扭矩传递装置来建立固定比变速器操作模式，固定比变速器操作模式并不通过变速机构传递动力。在本文所提供的变速器中的任一个或多个中，变速器既能用于前轮驱动车辆中也能用于后轮驱动车辆中。在本文所提供的变速器中的任一个或多个中，变速器还包括：可选的第四离合器，其可选地连接第一行星齿轮组或第二行星齿轮组的旋转元件中的任何两个，因此造成所有元件协调地旋转，并且建立第三前进范围。在某些实施例中，当第四离合器接合时，整个齿轮组作为单个单元旋转，使得变速器输出速度等于变速机构输出速度，扩展变速器总比，并且在纯CVP范围将所有输入动力通过变速机构传递到输出环形齿轮。本专利技术提供一种无级变速器，包括：静止外壳；输入轴；变速机构，其包括第一环组件和第二环组件；第一行星齿轮组，其包括第一太阳齿轮、联接到第一太阳轮并且驱动地接合到第一环形齿轮的第一组行星齿轮、以及第一行星架；第二行星齿轮组，其包括第二太阳齿轮、联接到第二太阳轮并且驱动地接合到第二环形齿轮的第二组行星齿轮、以及第二行星架；输出轴；其中输入轴与第一环组件固定地连接，第二环组件与第一太阳齿轮和第二太阳齿轮固定地连接，第二行星架驱动地接合到第一行星架，输出轴驱动地连接到第一环形齿轮并且变速机构控制在第一环组件与第二环组件的速度之间的可变速比，从而调整总变速器速比。本专利技术提供一种无级变速器，包括：输入轴，其可操作地联接到旋转动力源；变速机构组件，其包括与多个球接触的第一牵引环组件和第二牵引环组件，每个球均具有可倾斜的旋转轴线；第一行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无级变速器，包括：静止外壳(地面)；输入轴；变速机构，其包括第一环组件和第二环组件；第一行星齿轮组，其包括第一太阳齿轮、联接到所述第一太阳轮并且驱动地接合到第一环形齿轮的第一组行星齿轮、以及第一行星架；第二行星齿轮组，其包括第二太阳齿轮、联接到所述第二太阳轮并且驱动地接合到第二环形齿轮的第二组行星齿轮、以及第二行星架；第一可选扭矩传递装置、第二可选扭矩传递装置和第三可选扭矩传递装置；以及输出轴；其中，所述输入轴与所述第一环组件固定地连接，所述第二环组件与所述第一太阳齿轮和所述第二太阳齿轮固定地连接，所述第二行星架驱动地接合到所述第一行星架，所述输出轴驱动地连接到所述第一环形齿轮和第二环形齿轮，所述第一可选扭矩传递装置将所述第一行星架和第二行星架联接到地面，建立总变速器速比的第一前进可变范围，所述第二可选扭矩传递装置将所述第一行星架联接到输入轴，建立总变速器速比的第二前进可变范围，所述第三可选扭矩传递装置将所述第一行星架和第二行星架联接到地面，建立总变速器速比的倒退可变范围；以及所述变速机构控制在所述第一环组件与所述第二环组件的速度之间的可变速比，从而在所述可变范围中的任一个范围内调整所述总变速器速比。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.08 US 62/089,126;2015.04.08 US 62/144,7511.一种无级变速器，包括：静止外壳(地面)；输入轴；变速机构，其包括第一环组件和第二环组件；第一行星齿轮组，其包括第一太阳齿轮、联接到所述第一太阳轮并且驱动地接合到第一环形齿轮的第一组行星齿轮、以及第一行星架；第二行星齿轮组，其包括第二太阳齿轮、联接到所述第二太阳轮并且驱动地接合到第二环形齿轮的第二组行星齿轮、以及第二行星架；第一可选扭矩传递装置、第二可选扭矩传递装置和第三可选扭矩传递装置；以及输出轴；其中，所述输入轴与所述第一环组件固定地连接，所述第二环组件与所述第一太阳齿轮和所述第二太阳齿轮固定地连接，所述第二行星架驱动地接合到所述第一行星架，所述输出轴驱动地连接到所述第一环形齿轮和第二环形齿轮，所述第一可选扭矩传递装置将所述第一行星架和第二行星架联接到地面，建立总变速器速比的第一前进可变范围，所述第二可选扭矩传递装置将所述第一行星架联接到输入轴，建立总变速器速比的第二前进可变范围，所述第三可选扭矩传递装置将所述第一行星架和第二行星架联接到地面，建立总变速器速比的倒退可变范围；以及所述变速机构控制在所述第一环组件与所述第二环组件的速度之间的可变速比，从而在所述可变范围中的任一个范围内调整所述总变速器速比。2.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述第一可选扭矩传递装置、所述第二可选扭矩传递装置和所述第三可选扭矩传递装置包括：第一制动器；离合器；以及第二制动器。3.一种无级变速器，包括：静止外壳(地面)；输入轴；变速机构，其包括第一环组件和第二环组件；第一行星齿轮组，其包括第一太阳齿轮、联接到所述第一太阳轮并且驱动地接合到第一环形齿轮的第一组行星齿轮、以及第一行星架；第二行星齿轮组，其包括第二太阳齿轮、联接到所述第二太阳轮并且驱动地接合到第二环形齿轮的第二组行星齿轮、以及第二行星架；输出轴；第一可选扭矩传递装置，其联接到所述第二太阳轮和所述静止外壳；第二可选扭矩传递装置，其联接到所述第一行星架和所述输入轴；第三可选扭矩传递装置，其联接到所述第二行星架和所述静止外壳；其中，所述输入轴与所述第一环组件固定地连接，所述第二环组件与所述第二环齿轮和所述第一太阳齿轮固定地连接，所述第一行星架驱动地接合到所述第二行星架，所述输出轴驱动地连接到所述第一环形齿轮，所述第一可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的第一前进可变范围，所述第二可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的第二前进可变范围；所述第三可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的倒退可变范围；以及所述变速机构控制在所述第一环组件与所述第二环组件的速度之间的可变速比，从而在所述可变范围中的任一个范围内调整所述总变速器速比。4.根据权利要求3所述的变速器，其中，所述第一可选扭矩传递装置、所述第二可选扭矩传递装置和所述第三可选扭矩传递装置包括：第一制动器；离合器；以及第二制动器。5.一种无级变速器，包括：静止外壳(地面)；输入轴；变速机构，其包括第一环组件和第二环组件；第一行星齿轮组，其包括第一太阳齿轮、联接到所述第一太阳轮并且驱动地接合到第一环形齿轮的第一组行星齿轮、以及第一行星架；第二行星齿轮组，其包括第二太阳齿轮、联接到所述第二太阳轮并且驱动地接合到第二环形齿轮的第二组行星齿轮、以及第二行星架；输出轴；第一可选扭矩传递装置，其联接到所述第二环轮齿轮和地面；第二可选扭矩传递装置，其联接到所述第一行星架和所述输入轴；以及第三可选扭矩传递装置，其联接到所述第一行星架和地面；其中，所述输入轴与所述变速机构的所述第一环组件固定地连接，所述第二环组件与所述第一环形齿轮和所述第二太阳齿轮固定地连接，所述第一太阳轮驱动地接合到所述第二环形齿轮，所述输出轴驱动地连接到所述第二行星架，所述第一可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的第一前进可变范围，所述第二可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的第二前进可变范围，所述第三可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的倒退可变范围；以及所述变速机构控制在所述第一环组件与所述第二环组件的速度之间的可变速比，从而在所述可变范围中的任一个范围内调整所述总变速器速比。6.根据权利要求5所述的变速器，其中，所述第三可选扭矩传递装置包括：第一制动器；离合器；以及第二制动器。7.根据权利要求1至6中任一项所述的变速器，其中，所述变速机构是球型变速机构，包括：行星架组件，其可旋转地支承多个枢转轮轴，所述多个枢转轮轴绕所述变速器轴线可旋转地安置；以及所述枢转轮轴分别进一步可旋转地支承球；其中所述第一环组件和第二环组件分别包括与所述球中每一个连续地接触的球接触区；以及其中所述行星架组件以受控制方式移动小范围的角度以便造成所述枢转轮轴改变取向，从而改变在所述第一环组件与第二环组件之间的可变速比。8.根据权利要求1至7中任一项所述的变速器，其中，当所述变速机构速比增加时，在第一前进范围内的所述总变速器速比增加；在第二前进范围内的所述总变速器速比减小；以及在倒退范围内的所述总变速器速比变成负得更多。9.根据权利要求8所述的变速器，其中，当所述变速机构速比接近所述可变速比范围的上端但是仍在所述范围内时，-所述总变速器速比在所述第一前进范围并且所述第二前进范围是相同的；-所述第二可选扭矩传递装置当在所述第一前进范围中时可以同步地接合；-所述第一可选扭矩传递装置当在所述第二前进范围中时可以同步地接合；以及-通过同时采用所述第一可选扭矩传递装置和所述第二可选扭矩传递装置来建立固定比变速器操作模式，所述固定比变速器操作模式并不通过所述变速机构传递动力。10.根据权利要求1至9中任一项所述的变速器，其中，所述变速器既能用于前轮驱动车辆中也能用于后轮驱动车辆中。11.根据权利要求1、3或5中任一项所述的变速器，还包括：可选的第四离合器，其可选择地连接所述第一行星齿轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·S·万斯雷斯，S·E·梅珀姆，C·L·帕雷斯，G·麦金杜，R·J·哈卡，A·W·菲利普斯，
申请(专利权)人：德纳有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US