專利名稱：用于地面車輛尤其是機(jī)動車的傳動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于地面車輛，尤其是機(jī)動車的傳動裝置。
更具體地說，本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)非常簡單的、自動的和/或能夠提供多個(gè)傳動比的傳動裝置。
幾乎所有的自動傳動裝置都使用差動機(jī)構(gòu)，更具體地說，使用行星輪裝置組合，其中的選擇性連接機(jī)構(gòu)，例如制動器、離合器和/或單向離合器等，能夠改變各個(gè)行星輪系的傳動比。通常，行星輪系提供兩種傳動比中的一種或另一種，其中一種傳動比是直接傳動比，是由離合器將行星輪系中相互嚙合的兩個(gè)轉(zhuǎn)動元件連接到一起而獲得的。提供兩個(gè)以上傳動比的行星輪系也是已知的，但它們通常由所謂“復(fù)式行星輪系”所構(gòu)成，也就是說，該復(fù)式行星輪系具有三個(gè)以上的相互嚙合的轉(zhuǎn)動元件。實(shí)際上，它等效于至少兩個(gè)基本的行星輪系。
為了滿足對自動傳動裝置提出的現(xiàn)行要求，即提供多種不同的傳動比(例如五種甚至六種)，自動傳動裝置的設(shè)計(jì)開始采用4個(gè)或者5個(gè)行星輪系。但從能量效率的角度考慮，這樣的傳動裝置是笨重、昂貴、復(fù)雜和低效的。
此外，采用多個(gè)行星輪系使得自動控制變得特別復(fù)雜和昂貴。
歐洲專利申請EP-A-0683877公開了一種自動傳動裝置，它的自動控制巧妙地利用了螺旋齒的軸向推力，與此同時(shí)，該軸向推力還被用來測定所傳遞的扭矩，以及用作與該扭矩成比例的致動力。當(dāng)行星輪系作為一個(gè)減速裝置運(yùn)行時(shí)，上述這個(gè)作用力使安裝在行星輪系的輸入元件和輸出元件之間的一個(gè)直接傳動離合器保持在脫開狀態(tài)。同時(shí)，當(dāng)發(fā)動機(jī)扭矩為動力扭矩時(shí)，該行星輪系的第三個(gè)元件通過單向離合器(自由輪裝置)而保持靜止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)發(fā)動機(jī)扭矩反向時(shí)(發(fā)動機(jī)制動運(yùn)行時(shí))，該行星輪系的第三個(gè)元件由一個(gè)受液壓作用的輔助制動器保持靜止。當(dāng)轉(zhuǎn)速足夠高，足以使得離心配重(fly-weight)克服螺旋齒軸向力的作用時(shí)，直接傳動離合器在離心配重的作用下開始嚙合。液壓致動力也被用來影響該傳動裝置的自動性能，也就是說，用來改變齒的推力和離心致動力之間的“自然”平衡。
就這個(gè)已知的傳動裝置來說，它的控制不那么復(fù)雜，也不太耗費(fèi)能量，但它仍是一個(gè)只提供兩種傳動比的簡單的行星輪系。此外，它還需要多個(gè)推力軸承，這將產(chǎn)生噪音和磨損。
軸向移動就需要鍵槽在載荷下工作，這將“不利于”由齒的推力和離心配重分別產(chǎn)生的關(guān)于扭矩和轉(zhuǎn)速的信號。
這個(gè)已知的行星輪系其兩個(gè)傳動比中的一個(gè)和另一個(gè)之間的轉(zhuǎn)換要涉及到它所有的元件，而且各個(gè)動作元件之間需要有很復(fù)雜的同步關(guān)系。盡管行星輪系理論上能夠提供多個(gè)傳動比，但考慮到從兩個(gè)傳動比其中之一轉(zhuǎn)換到另一傳動比時(shí)復(fù)雜的換檔過程，由它提供兩個(gè)以上的傳動比實(shí)際上是不可能的。
本發(fā)明的目的之一是要提供一種傳動裝置，其中，從差動機(jī)構(gòu)的一個(gè)傳動比向另一傳動比轉(zhuǎn)換所需的機(jī)構(gòu)將是非常簡單的；本發(fā)明的另一目的是要提供一種傳動裝置，其中，簡單的差動機(jī)構(gòu)，也就是只有三個(gè)相互嚙合元件的差動機(jī)構(gòu)，將能夠提供兩種以上的傳動比；本發(fā)明的再一個(gè)目的是要提供一種傳動裝置，它能夠以非常簡單的結(jié)構(gòu)和很高的機(jī)械效率提供多種傳動比。
按照本發(fā)明的第一種方式，提供了一種傳動裝置，其中差動機(jī)構(gòu)包括-殼體元件；-輸入轉(zhuǎn)動連接件和輸出轉(zhuǎn)動連接件；-三個(gè)轉(zhuǎn)動元件，它們相互嚙合并且可以相對于殼體元件轉(zhuǎn)動；-在所述這些元件之間的兩個(gè)摩擦聯(lián)接裝置；-單向離合器，它阻止轉(zhuǎn)動元件中的第一元件沿著一個(gè)方向相對于所述元件中的第二元件的相對轉(zhuǎn)動；-所述聯(lián)接裝置的致動裝置；其特征在于，-所述選擇性連接的聯(lián)接裝置中的第一聯(lián)接裝置在機(jī)械結(jié)構(gòu)上與所述單向離合器平行；-所述選擇性連接的聯(lián)接裝置中的第二聯(lián)接裝置可操作地安裝在所述元件中的第一元件和第三元件之間；-借助于一個(gè)在兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)之間運(yùn)動的轉(zhuǎn)換控制件，所述的兩個(gè)摩擦聯(lián)接裝置配合工作；在每一個(gè)所述的穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，分別有一個(gè)摩擦聯(lián)接裝置嚙合，而另一個(gè)摩擦聯(lián)接裝置脫開。
對于這個(gè)裝置來說，改變傳動比所需的所有連接變化中涉及到差動機(jī)構(gòu)的第一轉(zhuǎn)動元件。該第一轉(zhuǎn)動元件的工作狀態(tài)是i)通過選擇性連接的第一聯(lián)接裝置，以及在某一扭矩方向時(shí)，通過與所述第一聯(lián)接裝置平行安裝的單向離合器，使該第一轉(zhuǎn)動元件固定于第二元件(例如，殼體)；ii)通過選擇性連接的第二聯(lián)接裝置，使該第一轉(zhuǎn)動元件固定于第三元件(例如，轉(zhuǎn)動連接件其中之一；在一個(gè)更具體的實(shí)施例中，就是輸入轉(zhuǎn)動連接件)。
于是該傳動裝置的其他組成元件就都非常簡單了。摩擦聯(lián)接裝置能夠以非常有利的方式在空間上組合得彼此十分靠近。致動機(jī)構(gòu)也非常簡單，這是因?yàn)槊總€(gè)摩擦聯(lián)接裝置都有一部分固定于第一轉(zhuǎn)動元件，因而不再需要在以不同速度轉(zhuǎn)動的元件之間傳遞作用力。轉(zhuǎn)換控制件通常連接成與第一轉(zhuǎn)動元件一起轉(zhuǎn)動，在它的兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)之間運(yùn)動時(shí)，轉(zhuǎn)換控制件經(jīng)過一個(gè)浮動位置，此時(shí)兩個(gè)摩擦聯(lián)接裝置都脫開嚙合。這不算是一個(gè)缺陷，因?yàn)閱蜗螂x合器同時(shí)實(shí)現(xiàn)了相當(dāng)于第一選擇性的聯(lián)接裝置正在嚙合的狀態(tài)。為此，單向離合器安裝成與摩擦聯(lián)接裝置相平行，該摩擦聯(lián)接裝置在提供兩個(gè)傳動比中的較低的傳動比時(shí)嚙合，而單向離合器所阻止的轉(zhuǎn)動方向是將要產(chǎn)生更低傳動比的那個(gè)方向。
使差動機(jī)構(gòu)的第一轉(zhuǎn)動元件與轉(zhuǎn)換控制件制成一體，以及齒輪輪齒制成螺旋齒，利用輪齒推力來有助于致動轉(zhuǎn)換控制件，這些措施都是非常有益的。
在這種方式下，該裝置的結(jié)構(gòu)簡單可靠，恒定的輪齒推力傳遞到轉(zhuǎn)換控制件上。轉(zhuǎn)換控制件最好由簡單的施壓元件構(gòu)成，它具有兩個(gè)相對的施壓面，每一施壓面能夠壓緊第一和第二摩擦聯(lián)接裝置其中相應(yīng)的一個(gè)。
作為慣例，市場上可購得的單向離合器都不允許軸向移動。盡管在所述第一和第二元件之間設(shè)有單向離合器的情況下，但為了使第一轉(zhuǎn)動元件能夠軸向移動，在第一轉(zhuǎn)動元件和第二元件之間最好設(shè)置一個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)上與單向離合器串聯(lián)的、具備軸向移動能力的用于共同轉(zhuǎn)動的裝置。
這個(gè)用于共同轉(zhuǎn)動的聯(lián)接裝置最好可操作地安裝在第一和第二元件其中之一與單向離合器的支承件之間。在單向離合器的支承件與第一和第二元件中的另一個(gè)之間設(shè)有一個(gè)在機(jī)械結(jié)構(gòu)上與單向離合器平行的、不可滑動的軸承。于是很好地避免了單向離合器受到任何的軸向應(yīng)力。
另一方面，為了避免在前述具備軸向滑動能力的用于共同轉(zhuǎn)動的裝置中出現(xiàn)不正常的摩擦，對第一元件軸向滑動的引導(dǎo)最好與該具備軸向滑動能力的用于共同轉(zhuǎn)動的裝置無關(guān)。
用于共同轉(zhuǎn)動的該部件可安裝在第一元件和單向離合器的支承件之間。因而所述支承件以相同于第一元件的速度轉(zhuǎn)動，同時(shí)軸向固定于第二元件，第二元件通常就是殼體元件。支承件然后能夠支承于另一個(gè)致動件，例如彈簧，于是后者能夠軸向地推動第一轉(zhuǎn)動元件，兩者之間無需設(shè)置任何軸向推力軸承。
再一個(gè)致動裝置可以由液壓推力部件構(gòu)成，它連接于第一元件并與之同軸，同時(shí)還起著為第一元件滑動導(dǎo)向的作用。因此，變換傳動比所需的所有致動工作都可以只通過在多個(gè)控制力作用下的第一轉(zhuǎn)動元件和與之相連的轉(zhuǎn)換控制件兩者的移動而完成，不通過軸向推力軸承傳遞控制力。
上面已經(jīng)描述了一種用于在行星輪系的兩個(gè)傳動比中選擇傳動比的、基本的連接與控制結(jié)構(gòu)，它主要組合于差動機(jī)構(gòu)的一個(gè)轉(zhuǎn)動元件上。本發(fā)明還包括另一種這樣的基本結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)設(shè)置于差動機(jī)構(gòu)的另一個(gè)轉(zhuǎn)動元件上。差動機(jī)構(gòu)的第三轉(zhuǎn)動元件例如恒定地連接于輸入轉(zhuǎn)動連接件和輸出轉(zhuǎn)動連接件其中之一上，例如，連接于輸出件。由此提供了一種能夠有四種不同工作狀態(tài)的行星輪系。
如果不與單向離合器平行的兩個(gè)摩擦聯(lián)接裝置都與同一個(gè)轉(zhuǎn)動連接件相關(guān)聯(lián)，例如關(guān)聯(lián)到輸入件，當(dāng)上述兩個(gè)摩擦聯(lián)接裝置都脫開時(shí)，四種工作狀態(tài)中與上述情形相應(yīng)的一種就是空檔狀態(tài)。這是一種非常有用的工作狀態(tài)，例如，能夠在車輛的發(fā)動機(jī)軸轉(zhuǎn)動的情況下，使車輛保持靜止。如果另外兩個(gè)選擇性連接的聯(lián)接裝置是連接到輸出連接件上的使差動機(jī)構(gòu)鎖止的制動器，就還可以實(shí)現(xiàn)停車制動功能。為了從空檔狀態(tài)轉(zhuǎn)換到與某一傳動比相應(yīng)的其他三種工作狀態(tài)其中之一，只需改變兩個(gè)轉(zhuǎn)換控制件其中之一的狀態(tài)，這種改變可以逐漸進(jìn)行，這足以保證使車輛逐漸啟動。這樣就通過單一的行星輪系，提供了一種同時(shí)具有三個(gè)傳動比和一個(gè)空檔的傳動裝置，該傳動裝置還具有逐漸啟動機(jī)構(gòu)，能夠省去通常安裝在車輛發(fā)動機(jī)和傳動裝置之間的離合器或變矩器。
按照本發(fā)明的另一種方式，可以在傳動裝置中使用兩個(gè)由前述方式控制的差動機(jī)構(gòu)。其中一個(gè)差動機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)之一可以是反向運(yùn)動傳動比。反向運(yùn)動傳動比最好由位于下游的那個(gè)差動機(jī)構(gòu)來提供。
將會看到，即便是使用簡單的單個(gè)差動機(jī)構(gòu)，也能夠提供多個(gè)前進(jìn)傳動比和一個(gè)反向傳動比。
按照本發(fā)明的另一種方式，提供了一種傳動裝置，其中的傳動機(jī)構(gòu)包括-輸入轉(zhuǎn)動連接件和輸出轉(zhuǎn)動連接件；-至少兩個(gè)轉(zhuǎn)動元件，它們可以相對于殼體元件轉(zhuǎn)動，并且至少間接地相互嚙合；-至少一個(gè)摩擦聯(lián)接裝置，當(dāng)它脫開時(shí)，能夠提供傳動裝置的空檔狀態(tài)；當(dāng)它嚙合時(shí)，能夠提供所述兩個(gè)連接件之間的動力傳動關(guān)系；-用于啟動所述摩擦聯(lián)接裝置的致動機(jī)構(gòu)，該致動機(jī)構(gòu)包括a)兩個(gè)對抗作用的致動裝置，這兩個(gè)對抗作用的致動裝置的至少其中之一是可以控制的；b)所述兩個(gè)相互嚙合的轉(zhuǎn)動元件至少其中之一可以軸向運(yùn)動，還包括傳遞部件，用于將所述相互嚙合的轉(zhuǎn)動元件的沿軸向的輪齒推力傳遞到摩擦聯(lián)接裝置的施壓元件上。
本發(fā)明的這種方式能夠省去傳統(tǒng)的輸入離合器或輸入變矩器。設(shè)在傳動機(jī)構(gòu)中的摩擦聯(lián)接裝置可操作轉(zhuǎn)換至空檔狀態(tài)，此時(shí)，從原動機(jī)到待驅(qū)動負(fù)載例如車輛的車輪之間的動力傳動路徑中斷于傳動機(jī)構(gòu)的內(nèi)部。
此外，由傳動裝置中的齒輪輪齒所產(chǎn)生的沿軸向的輪齒推力被用作摩擦聯(lián)接裝置的致動力。如果輪齒推力沿著使摩擦聯(lián)接裝置嚙合的方向，這樣就減小了使摩擦聯(lián)接裝置嚙合另外所需的作用力。通常，這一另外所需的作用力由可控制的致動器來提供，例如由液壓致動器提供。離合器的脫開可由彈簧來完成，當(dāng)可控制的致動器卸壓時(shí)，彈簧足以克服輪齒推力。當(dāng)傳動裝置最初處在空檔狀態(tài)而車輛發(fā)動機(jī)已經(jīng)事先啟動時(shí)，這種裝置能夠?qū)崿F(xiàn)車輛的逐漸起動?？煽刂频闹聞悠魇芸丶虞d，以實(shí)現(xiàn)車輛平穩(wěn)的逐漸起動。還可進(jìn)行調(diào)整以避免任何沖擊，例如，可以檢測出車輛的加速，并且與所要求的值相比較。將比較的結(jié)果作為對可控致動器的加載程度，和/或發(fā)動機(jī)的動力，和/或發(fā)動機(jī)的r.p.m.進(jìn)行調(diào)整的基礎(chǔ)。
還可以這樣布置傳動機(jī)構(gòu)，使得輪齒推力的方向與可控致動器產(chǎn)生的作用力的方向相反。因而它的起動性能在某種程度上是自行調(diào)整的，這是因?yàn)檐囕v過高的加速度將導(dǎo)致輪齒推力的增大，從而加大了使離合器在一定程度上脫開的傾向，也就是降低了離合器的夾緊力。這種方案的缺點(diǎn)在于，為使摩擦聯(lián)接裝置嚙合，致動器產(chǎn)生的作用力要很大，因?yàn)樵撟饔昧Ρ仨毧朔嘄X推力，才能進(jìn)而使離合器嚙合。
按照本發(fā)明的再一種方式，提供了一種傳動裝置，其中的傳動機(jī)構(gòu)包括-輸入轉(zhuǎn)動連接件和輸出轉(zhuǎn)動連接件；-至少兩個(gè)轉(zhuǎn)動元件，它們可以相對于殼體元件轉(zhuǎn)動，并且至少間接地相互嚙合；-至少兩個(gè)摩擦聯(lián)接裝置，每個(gè)摩擦聯(lián)接裝置當(dāng)它嚙合時(shí)，能夠在所述的兩個(gè)連接件之間，以相應(yīng)的傳動比提供相應(yīng)的動力傳動關(guān)系；-對抗作用的用于啟動摩擦聯(lián)接裝置的致動裝置，所述的致動裝置包括至少一個(gè)可控制的對抗作用的致動裝置；-其中，當(dāng)兩個(gè)摩擦聯(lián)接裝置都處于脫開狀態(tài)時(shí)，傳動裝置實(shí)現(xiàn)空檔。
通過兩個(gè)摩擦聯(lián)接裝置，使得能夠選擇兩個(gè)傳動比中的一個(gè)或另一個(gè)。當(dāng)兩個(gè)摩擦聯(lián)接裝置都脫開時(shí)，傳動裝置實(shí)現(xiàn)空檔狀態(tài)，允許在車輛發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)，車輛的驅(qū)動輪沒有相應(yīng)的轉(zhuǎn)動。提供了一種非常簡單的結(jié)構(gòu)以選擇三種工作狀態(tài)。
更有益的是，通過使兩個(gè)摩擦聯(lián)接裝置都處于嚙合，還可以獲得第四種工作狀態(tài)。在大多數(shù)情況下，這第四種工作狀態(tài)是直接傳動狀態(tài)。
按照本發(fā)明的再一種方式，提供了一種傳動裝置，其中的差動機(jī)構(gòu)包括
-殼體元件；-輸入轉(zhuǎn)動連接件和輸出轉(zhuǎn)動連接件；-兩個(gè)同軸的帶齒元件，它們相對于殼體元件能夠轉(zhuǎn)動并且包括太陽輪；和冠形輪；-行星支架，它支承著與太陽輪和冠形輪相嚙合的行星輪；-在行星支架和輸出轉(zhuǎn)動連接件之間的聯(lián)接裝置；-在同軸的帶齒元件、殼體元件和輸入連接件之間的選擇性連接的聯(lián)接裝置；其特征在于，所述的選擇性連接的聯(lián)接裝置包括-用于選擇性地連接太陽輪與輸入連接件，以及太陽輪與殼體元件的第一組合式機(jī)構(gòu)；-用于選擇性地連接冠形輪與輸入連接件，以及冠形輪與殼體元件的第二組合式機(jī)構(gòu)；由此提供-低傳動比，此時(shí)太陽輪連接于輸入連接件，冠形輪連接于殼體元件；-中間傳動比，此時(shí)太陽輪連接于殼體元件，冠形輪連接于輸入連接件；-直接傳動比，此時(shí)太陽輪和冠形輪都連接于輸入連接件。
由此為三速的傳動裝置提供了一種非常簡單的結(jié)構(gòu)，其中的齒輪數(shù)量如此之少只有三個(gè)。
而且在幾乎沒有增加復(fù)雜性的情況下，當(dāng)兩個(gè)模塊使太陽輪和冠形輪分別脫離輸入連接件時(shí)，還可以提供空檔。
按照本發(fā)明的再一種方式，提供了一種傳動裝置，它包括-提供了低傳動比、中間傳動比和高傳動比的三速傳動機(jī)構(gòu)，其低傳動比與中間傳動比之間的第一傳動比間隔，至少大約是中間傳動比與高傳動比之間的第二傳動比間隔的平方；-與該三速傳動機(jī)構(gòu)串聯(lián)的、提供了較低傳動比和較高傳動比的兩速傳動機(jī)構(gòu)，這兩個(gè)傳動比之間的第三傳動比間隔介于第一傳動比間隔和第二傳動比間隔之間；
其中，通過下述組合而提供六個(gè)檔位-第一檔位低傳動比與較低傳動比；-第二檔位低傳動比與較高傳動比；-第三檔位中間傳動比與較低傳動比；-第四檔位高傳動比與較低傳動比；-第五檔位中間傳動比與較高傳動比；-第六檔位高傳動比與較高傳動比。
這個(gè)具有上述傳動比間隔分配的六速傳動裝置可以是本發(fā)明前述各種方式中所定義的類型。
通過說明書下文的非限制性實(shí)施例，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。
在附圖中

圖1和圖2是本發(fā)明傳動裝置的第一和第二實(shí)施例的軸向截面示意圖；圖3是本發(fā)明傳動裝置第三實(shí)施例的、在某種程度上更詳細(xì)的半部軸向橫截面視圖；圖4是沿著本發(fā)明傳動裝置的兩個(gè)平行軸線的軸向截面視圖，對每一軸線都采用了半部視圖的形式，并且?guī)в芯植康臄嚅_省略；圖5是類似于圖2的視圖，表示了一個(gè)改進(jìn)的實(shí)施例，但只示出了局部；圖6是類似于圖2的視圖，表示了一個(gè)改進(jìn)的實(shí)施例；圖7和圖8是本發(fā)明另外兩個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖9是對于圖8右側(cè)部分，即對于兩傳動比機(jī)構(gòu)的改進(jìn)實(shí)施例的視圖；圖10是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖11是對應(yīng)于圖10實(shí)施例右側(cè)部分的改進(jìn)實(shí)施例的示意圖；以及圖12是本發(fā)明傳動裝置的又一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
在圖1所示的實(shí)施例中，傳動裝置基本上由差動機(jī)構(gòu)1組成，它包括殼體元件2，它僅僅示出了局部并且尤其包括固定軸21，該軸是靜止的，不能移動和轉(zhuǎn)動，且沿著該機(jī)構(gòu)的主軸線X延伸；
輸入轉(zhuǎn)動連接件3，它不能相對于殼體元件2移動并且包括輸入軸31，該軸在固定軸21端部之外沿著主軸線X延伸，輸入軸31用于直接地或間接地連接至車輛的發(fā)動機(jī)驅(qū)動軸；輸出轉(zhuǎn)動連接件4，用于至少是間接地連接至車輛的車輪，它包括沿著軸線X設(shè)置的、且能夠圍繞著固定軸21作相對轉(zhuǎn)動的管狀軸31；太陽輪旋轉(zhuǎn)件5，它圍繞著固定軸21沿著軸線X設(shè)置，并且能夠圍繞著軸線X相對于固定軸21轉(zhuǎn)動；冠形旋轉(zhuǎn)件6，它圍繞著軸線X轉(zhuǎn)動地安裝、以及布置成圍繞著太陽輪旋轉(zhuǎn)件5和固定軸21，輸入連接件3有一個(gè)鐘形件32，冠形旋轉(zhuǎn)件6通過該鐘形件32固定連接至輸入軸31；行星支架旋轉(zhuǎn)件7，它與輸出軸41制成一體并且支承著心軸71，心軸71偏離主軸線X且圍繞著軸線X均勻分布。行星輪72在心軸上自由轉(zhuǎn)動，并且同時(shí)與太陽輪5和冠形輪6相嚙合，與后兩者一起形成了行星輪系；單向離合器8，它只用符號示意性地表示，該單向離合器8用來阻止太陽輪5沿著與輸入軸31的轉(zhuǎn)動方向相反的方向，相對于殼體元件2發(fā)生轉(zhuǎn)動。
如果該傳動裝置只限于所描述的形式，那么只要施加在輸入軸31上的扭矩是動力扭矩，該裝置將僅以減速器的方式運(yùn)行。在這種情況下，行星支架7所承受的來自輸出軸41的載荷趨向于使心軸71不轉(zhuǎn)動，于是作用于冠形輪6的動力扭矩趨向于使太陽輪5反向轉(zhuǎn)動，但這一傾向被單向離合器8阻止，于是太陽輪5不轉(zhuǎn)動而行星支架7轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)速界于太陽輪5的零轉(zhuǎn)速和冠形輪6的與輸入軸31轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的轉(zhuǎn)速之間。
如果作用于發(fā)動機(jī)軸31的扭矩是負(fù)扭矩，也就是說，車輛發(fā)動機(jī)的運(yùn)行受到制動，車輪通過輸出軸4趨向于使行星支架7的轉(zhuǎn)速高于與輸入軸31相連的冠形輪6的轉(zhuǎn)速，這就趨向于使太陽輪5的轉(zhuǎn)速也高于行星支架7的轉(zhuǎn)速，這種情況單向離合器8無法加以阻止。這種錯(cuò)誤的運(yùn)行情況必須避免，因?yàn)樗鼤?dǎo)致在車輛沒有制動的情況下發(fā)動機(jī)空轉(zhuǎn)。因此，在太陽輪5和殼體元件2之間設(shè)有第一摩擦聯(lián)接裝置，或制動器9，它在機(jī)械結(jié)構(gòu)上與單向離合器8平行。當(dāng)制動器9嚙合時(shí)，它使太陽輪5相對于殼體元件2保持靜止，因而使得傳動裝置在施加于輸入軸31上的扭矩是負(fù)扭矩時(shí)，也以減速器的方式工作，與扭矩是正扭矩時(shí)的方式相同。制動器9的尺寸設(shè)計(jì)要足以保證制動工作，它所涉及的扭矩較之峰值動力扭矩要小的多。
借助于第二摩擦聯(lián)接裝置，或離合器10，該傳動裝置還能夠?qū)崿F(xiàn)直接傳動比。離合器10能夠有選擇地將行星輪系的三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件5，6，7中的兩個(gè)元件連在一起共同轉(zhuǎn)動，從而使得整個(gè)行星輪系以一個(gè)整體圍繞著軸線X轉(zhuǎn)動。通過單向離合器8能夠自動地實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，但需要制動器9脫開嚙合。
按照本發(fā)明的一個(gè)重要特征，第二摩擦聯(lián)接裝置10與其他聯(lián)接裝置都連接于同一個(gè)轉(zhuǎn)動元件。也就是說，在所示的實(shí)施例中，與所述的其他聯(lián)接裝置一樣，即與單向離合器8和第一聯(lián)接裝置9一樣，第二摩擦聯(lián)接裝置10也連接于太陽輪5。
更具體地說，在所示的實(shí)施例中，第二摩擦聯(lián)接裝置10可操作地安裝在太陽輪5和輸入連接件3之間。
上面已經(jīng)說過，第二摩擦聯(lián)接裝置10的嚙合需要第一摩擦聯(lián)接裝置9脫開嚙合；反之亦然，制動器9的嚙合需要離合器10脫開嚙合。為此，按照本發(fā)明的另一個(gè)重要特征，單一的一個(gè)控制件111用作兩種穩(wěn)定的工作狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換件。在所述的每一種工作狀態(tài)中，分別有其中一個(gè)摩擦聯(lián)接裝置9，10發(fā)生嚙合而另一個(gè)脫開嚙合。在所示的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換控制件111是一個(gè)可以軸向移動的壓力元件。當(dāng)受壓朝著圖1的右側(cè)運(yùn)動時(shí)，壓力元件111使制動器9嚙合而離合器10脫開嚙合；當(dāng)受壓朝著圖1的左側(cè)運(yùn)動時(shí)，壓力元件111使制動器9脫開嚙合而離合器10發(fā)生嚙合。從這兩種穩(wěn)定的工作狀態(tài)中的一種轉(zhuǎn)換到另一種是通過軸向平動而完成的。
壓力元件111與太陽輪5制成一體，因而其轉(zhuǎn)速與太陽輪的轉(zhuǎn)速相同。由于兩個(gè)摩擦聯(lián)接裝置9，10都具有將太陽輪5選擇性地與該機(jī)構(gòu)1中的其他相應(yīng)元件相連接的功能，將壓力元件111與太陽輪5連接成一體就能夠使壓力元件111成為一個(gè)公共的壓力元件，它具有兩個(gè)彼此相對的施壓表面，即用于使制動器9的盤接合的施壓面112，以及用于使離合器10的盤接合的施壓面113。
一般來說，市場上可獲得的各種單向離合器需要安裝在相互間軸向靜止的兩個(gè)元件之間。因此，考慮到太陽輪5的軸向運(yùn)動，單向離合器8就不能直接安裝在太陽輪5和殼體元件2之間。因此設(shè)置了一個(gè)支承件51，它的外表面上有與太陽輪5相應(yīng)的軸向鍵槽53相嚙合的軸向鍵槽52。于是當(dāng)太陽輪5連同支承件51一起轉(zhuǎn)動時(shí)，它可以相對于后者滑動。借助于一個(gè)安裝在支承件51和固定軸21之間的軸向不能滑動的軸承54，支承件51相對于殼體元件2軸向保持靜止。單向離合器8與軸承54平行，也安裝在支承件51和固定軸21之間。
為了對兩個(gè)摩擦聯(lián)接裝置9，10進(jìn)行轉(zhuǎn)換控制，轉(zhuǎn)換控制件111受到三個(gè)致動裝置的相關(guān)作用-業(yè)已描述過的包括連成一體的轉(zhuǎn)換控制件111和太陽輪5的第一致動裝置。由于連接成一體，轉(zhuǎn)換控制件111受到因螺旋齒而產(chǎn)生在太陽輪5上的軸向推力。該軸向推力反映了輪齒所傳遞的扭矩；-設(shè)置在軸向靜止的支承件51和太陽輪5之間的、包括至少一個(gè)彈簧114，例如一疊BELLEVILLE型墊圈，的第二致動裝置；-第三致動裝置是一個(gè)液壓致動器116，它包括成形在殼體元件2中的環(huán)形腔22，以及與轉(zhuǎn)換控制件111連成一體的、圍繞軸線X呈環(huán)形的活塞117。于是活塞117圍繞著軸線X在腔室22中轉(zhuǎn)動，腔室22則與殼體元件2連成一體。
圖1中以箭頭F1，F(xiàn)2表示了太陽輪5所受到的輪齒推力的兩個(gè)可能的方向。對于給定的輪齒傾斜方向，當(dāng)施加在輸入軸31上的扭矩是動力扭矩時(shí)，所產(chǎn)生的軸向推力與給定的方向相對應(yīng)；當(dāng)施加在輸入軸31上的扭矩是負(fù)扭矩時(shí)(發(fā)動機(jī)制動工作)，推力方向也相反。
假定當(dāng)扭矩是動力扭矩時(shí)，輪齒推力的方向朝向右側(cè)(箭頭F1)，工作過程如下-在開始階段，彈簧114使制動器9保持嚙合以及離合器10脫開傳動裝置以減速器方式工作。在傳遞動力扭矩的過程中，由于輪齒的軸向推力加在彈簧114的作用力上，輪齒推力F1強(qiáng)化了制動器9的嚙合；-為了轉(zhuǎn)換到高速傳動比，一個(gè)適當(dāng)?shù)囊簤毫κ┘拥街聞悠?16上，以克服彈簧114的作用力以及可能存在的輪齒推力F1；-為了使裝置從直接傳動比轉(zhuǎn)換回到減速傳動，只需通過一定的所需操作釋放掉致動器116的腔室22中的壓力。
當(dāng)發(fā)動機(jī)制動工作時(shí)，輪齒推力的方向反向，并且推力很小，不足以克服彈簧114的作用力。因此除非有一個(gè)適當(dāng)?shù)囊簤毫ψ饔迷谇皇?2中，該裝置通常就以減速器方式工作。在這兩個(gè)工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程中，也就是在控制件111的兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程中，存在著一個(gè)中間狀態(tài)，此時(shí)兩個(gè)摩擦聯(lián)接裝置都不嚙合。假定此時(shí)作用在輸入軸31上的扭矩是動力扭矩，則兩個(gè)摩擦聯(lián)接裝置9，10同時(shí)脫開不會產(chǎn)生問題，這是因?yàn)橥ㄟ^單向離合器8使太陽輪5保持靜止，于是裝置以減速器形式工作。反之，假如作用在輸入軸31上的扭矩是負(fù)扭矩，理論上存在著太陽輪5加速、輸入軸31減速、同時(shí)輸出軸41加速的危險(xiǎn)。但實(shí)際上由于作用在輸出軸41上的載荷慣量(車輛的質(zhì)量)很大、作用于輸入軸31的負(fù)扭矩的值很小、以及發(fā)生這種情況的持續(xù)時(shí)間很短，因此其影響很小。
也可以另外選擇輪齒的螺旋角，使得當(dāng)施加在輸入軸31上的扭矩是動力扭矩時(shí)，輪齒推力沿著F2的方向。在這種情況下，彈簧114必須足夠有力，以便在所有需要克服輪齒推力F2的情況下都能夠使該裝置保持減速工作狀態(tài)。但為了這一目的彈簧也不必提供過量的作用力，只需當(dāng)制動器9初步嚙合時(shí)能夠使離合器10脫開即可，這是因?yàn)閱蜗螂x合器8起著使太陽輪5保持靜止的作用。當(dāng)發(fā)動機(jī)制動工作時(shí)，由于輪齒推力反向并沿著F1的方向，使制動器9更緊地嚙合。
為了直接傳動，向腔室22提供足以使離合器10緊密嚙合的液壓力。
如圖1中虛線所示，也可以用安裝在支承件51和轉(zhuǎn)換控制件111之間的彈簧118來代替彈簧114，使得彈簧的作用方向不再與致動器116的作用方向相反，而是與后者的方向相同。在這種情況下，以及如圖所示地假如沒有設(shè)置其他的致動機(jī)構(gòu)，就需要將輪齒推力的方向選擇為當(dāng)輸入軸31上的扭矩為動力扭矩時(shí)，輪齒推力沿著F1的方向。這樣，當(dāng)輪齒推力克服彈簧118的反向推力以及致動器116中通常存在的壓力時(shí)，裝置就以減速器方式工作。
當(dāng)輪齒推力F1充分減小，和/或當(dāng)足夠高的壓力或補(bǔ)充壓力作用到致動器116的腔室中，就能轉(zhuǎn)換到直接傳動。在直接傳動時(shí)需要發(fā)動機(jī)制動工作，因?yàn)榇藭r(shí)所有致動器的作用力都朝向圖1左側(cè)的方向。
也還可以有另外的結(jié)構(gòu)組合，例如，使致動器的工作方向與彈簧118的工作方向相反。在這種情況下，彈簧118用于促使產(chǎn)生直接傳動，而啟動后的致動器則用來促使發(fā)動機(jī)制動工作。因此，較有利的情形是將輪齒推力的方向F1選擇為當(dāng)輸入軸31上的扭矩是動力扭矩時(shí)輪齒推力沿著F1的方向。對于發(fā)動機(jī)的制動工作，輪齒推力反向并且促使發(fā)生直接傳動，但可以通過適當(dāng)?shù)囊簤毫τ羞x擇地阻止發(fā)生這種情況。
對圖2的實(shí)施例僅描述其區(qū)別于圖1的內(nèi)容。
圖1表示了一種所謂“組合式”控制結(jié)構(gòu)的傳動裝置，它實(shí)際上將所有控制件和連接件都組合到行星輪系的一個(gè)轉(zhuǎn)動元件，即太陽輪5上。這樣就能夠使其他的控制和選擇性連接件去作用到行星輪系的至少另一個(gè)轉(zhuǎn)動元件上，以此提供另外的傳動比。在圖2的實(shí)施例中，第二個(gè)致動與控制機(jī)構(gòu)被組合到行星輪系5，6，7的冠形輪6上。
在這個(gè)實(shí)施例中，除了太陽輪5能夠有選擇地與輸入連接件3或殼體元件2相連外，冠形輪6也可以有選擇地與輸入連接件3或殼體元件2相連，這里示出了殼體元件的另一部分23。組合到冠形輪6上的控制與連接機(jī)構(gòu)與太陽輪5上的非常相似。更具體地說，一個(gè)轉(zhuǎn)換控制件211與冠形輪6制成一體并且可以與之共同軸向移動。元件211包括一個(gè)施壓面212，用于使可操作地安裝在冠形輪6與殼體部分23之間的制動器209有選擇地嚙合；元件211還包括一個(gè)與施壓面212相對的施壓面213，用于使可操作地安裝在冠形輪6和輸入連接件3之間的離合器210有選擇地嚙合。殼體2的局部23確定了液壓致動器216的腔室24，活塞217與冠形輪6牢固相連并且可以在所述腔室中滑動。一個(gè)支承件251通過鍵槽252，253可以相對于冠形輪6作軸向滑動并且與冠形輪6連在一起共同轉(zhuǎn)動。在支承件251和殼體部分23之間，設(shè)置了一個(gè)與單向離合器208平行的不能軸向滑動的軸承254，單向離合器208用來阻止冠形輪6沿著與輸入軸31通常的轉(zhuǎn)動方向相反的方向相對于殼體元件2發(fā)生轉(zhuǎn)動。彈簧214軸向地安裝在支承件251和活塞217之間，用于沿著與腔室24中通常存在的液壓力的作用方向相反的方向，對冠形輪6施加作用力。
對應(yīng)于轉(zhuǎn)換控制件111和211的穩(wěn)定狀態(tài)的四種組合，圖2所示的傳動裝置可以具有四種主要的工作狀態(tài)-如果元件111位于圖2右側(cè)的穩(wěn)定狀態(tài)，且元件211位于圖2左側(cè)的穩(wěn)定狀態(tài)，兩個(gè)離合器10，210都脫開。由于輸入連接件3與行星輪系的所有轉(zhuǎn)動元件都未連接，從而產(chǎn)生空檔狀態(tài)；-從這種空檔狀態(tài)開始，通過使控制件111轉(zhuǎn)變到其另一種穩(wěn)定狀態(tài)，同時(shí)由制動器209和/或單向離合器208使冠形輪6保持靜止，就可以提供第一傳動比。所實(shí)現(xiàn)的第一減速比對應(yīng)著輸出軸41相對于輸入軸31很低的轉(zhuǎn)速；-然后，通過使兩個(gè)轉(zhuǎn)換控制件111，211同時(shí)或者幾乎同時(shí)改變其穩(wěn)定狀態(tài)，從而使制動器9和離合器210嚙合，同時(shí)讓離合器10和制動器209脫開，就可以實(shí)現(xiàn)第二傳動比。這再次產(chǎn)生了圖1中的減速傳動方式，它對應(yīng)著輸出軸41的轉(zhuǎn)速仍然低于輸入軸31的轉(zhuǎn)速，但與前面結(jié)合圖2所描述的第一傳動比相比，是一種適度的減速；-第四種狀態(tài)是直接傳動狀態(tài)，由冠形輪6的控制件211保持在使離合器210嚙合的狀態(tài)，以及將控制件111轉(zhuǎn)換到使離合器10嚙合的狀態(tài)而獲得的。輸入連接件3于是同時(shí)與太陽輪5和冠形輪6固連，這導(dǎo)致了傳動裝置的直接傳動。
太陽輪5具有螺旋齒，冠形輪6也有螺旋齒。因此，組合于冠形輪6的控制與連接機(jī)構(gòu)也受到三個(gè)力的相關(guān)作用，這三個(gè)力是輪齒推力、彈性作用力、以及由液壓裝置有選擇地施加的作用力。
同樣，如同結(jié)合圖1所描述的那樣，這三個(gè)作用力的方向可能有多種不同的組合。在圖2所示的實(shí)施例中，組合到冠形輪6上的控制與致動機(jī)構(gòu)是與組合到太陽輪5上的相應(yīng)機(jī)構(gòu)反向的，因?yàn)樵谶\(yùn)行時(shí)，冠形輪6上的輪齒推力總是與太陽輪5上的輪齒推力等值反向。因此，在這個(gè)非限制性的實(shí)施例中，對于這兩個(gè)組合機(jī)構(gòu)來說，致動作用力的不同方向的組合都是相同的。
應(yīng)當(dāng)注意，盡管在這個(gè)單一和簡單的行星輪系中提供了四種工作狀態(tài)，但控制元件和連接件都例如與行星支架7及輸出軸41無關(guān)，以及不需要推力軸承來在具有不同轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)動元件之間傳遞推力。
象在圖1的實(shí)施例中那樣，液壓活塞的位置距離相應(yīng)的轉(zhuǎn)動元件很遠(yuǎn)，活塞與行星輪系中的這些相應(yīng)轉(zhuǎn)動元件連接成一體并且同時(shí)為它們作軸向?qū)?。因此，鍵槽52，53；252，253不具有導(dǎo)向功能，因而也就不會產(chǎn)生很大的摩擦。很大的摩擦可能會影響由輪齒推力產(chǎn)生的扭矩信號。
適當(dāng)?shù)剡x擇致動力的方向，更具體地說，就是在圖1例舉的組合式結(jié)構(gòu)的所述四種可能的作用力組合中適當(dāng)?shù)剡x擇致動力的方向，就能夠最大程度地減小液壓致動所需的能量，以及減小傳動裝置的運(yùn)行本身所需要消耗的動力。
在圖2的第一減速比和第二減速比之間的轉(zhuǎn)換過程中，有可能發(fā)生瞬間的過渡狀態(tài)，這可能表現(xiàn)為空檔甚至是直接傳動。通過適當(dāng)?shù)乜刂泼總€(gè)腔室22，24中的液壓壓力，使兩個(gè)控制件111，211適當(dāng)?shù)赝竭\(yùn)動，就可以避免上述情況。例如，從第一減速比轉(zhuǎn)向第二減速比時(shí)，可以讓離合器210逐漸開始嚙合，以使冠形輪6逐漸轉(zhuǎn)動，直到輸出軸41與輸入軸31之間的轉(zhuǎn)速比對應(yīng)于第二減速比，并且只有在這一時(shí)刻才開始釋放離合器10，同時(shí)繼續(xù)增加離合器210的壓緊力。這樣，通過這兩個(gè)階段的相互均衡，傳動比基本上恒定保持等于第二減速比，直到傳動比轉(zhuǎn)換過程結(jié)束。因而顯然本發(fā)明能夠以很簡單的方式同步地、大體上同時(shí)地改變四個(gè)摩擦聯(lián)接裝置的狀態(tài)。
在空檔狀態(tài)，彈簧114，214使制動器9，209保持嚙合。這樣，整個(gè)行星輪系以及與之相連的輸出軸41不轉(zhuǎn)動，由此實(shí)現(xiàn)停車制動。在這種情況下，例如通過啟動車輛發(fā)動機(jī)就可以使輸入軸31轉(zhuǎn)動，然后通過在腔室22中逐漸地施加液壓力，從而使離合器10逐漸嚙合，并引入車輛的逐漸啟動，以此使車輛逐漸啟動。因此，圖2的傳動裝置可以省去通常安裝在發(fā)動機(jī)和車輛變速器之間的離合器或變矩器。
對圖3的傳動裝置僅描述其區(qū)別于圖2的內(nèi)容。
在圖3的實(shí)施例中，該傳動裝置包括兩個(gè)串聯(lián)安裝的差動機(jī)構(gòu)，即，沿著從輸入連接件3到輸出連接件4的順序，與圖2中的機(jī)構(gòu)基本上相似的第一差動機(jī)構(gòu)301，以及將在下文中詳細(xì)描述的第二差動機(jī)構(gòu)302。
機(jī)構(gòu)301與圖2機(jī)構(gòu)的區(qū)別在于，固定軸21是管狀的并且圍繞著輸入軸31。車輛發(fā)動機(jī)假定位于圖3的左側(cè)，而不是(象圖2的情形那樣)位于圖的右側(cè)。
機(jī)構(gòu)301的各個(gè)元件被標(biāo)以與圖2中的元件相同的參考標(biāo)號。然而，原來與冠形輪6連成一體的活塞217現(xiàn)在由與殼體元件2連成一體的活塞27代替，以及構(gòu)成冠形輪的元件6確定了相應(yīng)的以數(shù)字64標(biāo)注的液壓腔室。彈簧214不再支承于活塞，而是安裝成圍繞著導(dǎo)桿61，導(dǎo)桿61則與冠形輪6連成一體并且滑動地延伸穿過支承件251，支承件251上設(shè)有適當(dāng)?shù)目?。彈?14安裝在支承件251的背面以及導(dǎo)桿61的凸緣62之間。為了更好地滑動導(dǎo)向，冠形輪6在其內(nèi)孔中設(shè)有襯管63，以便于在管狀軸41的外周面上滑動。管狀軸41現(xiàn)在不僅是第一差動機(jī)構(gòu)301的輸出軸，而且也是第二差動機(jī)構(gòu)302的輸入軸。軸41連接至差動機(jī)構(gòu)302的輸入連接件330。
包括一個(gè)簡單的行星輪系的差動機(jī)構(gòu)302主要包括太陽輪350、冠形元件360以及行星支架370。冠形元件360與輸出件4制成一體，并且通過軸承365使之相對于作為殼體元件2一部分的套管26軸向上保持靜止。輸出件4設(shè)有與主軸線X共軸布置的齒輪輪齒42。輪齒42用來與一個(gè)未示出的齒輪相嚙合，該齒輪的支承軸線平行于主軸線X。行星支架370支承著偏心設(shè)置的心軸371，行星輪372轉(zhuǎn)動地安裝在心軸371上，并且同時(shí)與太陽輪350的齒以及冠形輪360的齒相嚙合。
太陽輪350連接有組合式的連接與控制機(jī)構(gòu)，它包括用于選擇性地將太陽輪350連接于殼體元件2的制動器309，用于選擇性地將太陽輪350連接于輸入連接件330的離合器310，以及包括施壓元件的轉(zhuǎn)換控制件311。轉(zhuǎn)換控制件311與太陽輪350制成一體，并且包括用于在其兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)其中之一時(shí)使制動器309嚙合的施壓面312；以及方向相反的、用于在其另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)使離合器310嚙合的施壓面313。太陽輪350與殼體2一起確定了液壓致動器316的腔室322，腔室322被設(shè)置成當(dāng)它充壓時(shí)，能夠推動太陽輪350朝著使離合器310嚙合、并且使制動器309脫開的那個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)方向進(jìn)行運(yùn)動。
與連接于差動機(jī)構(gòu)301的太陽輪5上的組合式結(jié)構(gòu)不同，這里的單向離合器308安裝成與離合器310平行，而不是與制動器309平行。單向離合器308阻止太陽輪350轉(zhuǎn)動得比輸入連接件330更快。然而，單向離合器自身的安裝方式則與已經(jīng)描述過的方式相似單向離合器308安裝成與位于輸入連接件330和支承件351之間的一個(gè)軸向不可滑動的軸承354平行。輸入連接件330自身則通過一個(gè)示意性表示的軸承333相對于殼體元件2軸向上不能運(yùn)動。支承件351通過鍵槽352，353與太陽輪350連在一起共同轉(zhuǎn)動。彈簧314安裝在支承件351和太陽輪350之間，以便沿著與液壓腔322中的壓力所確定的方向相反的方向推動太陽輪350。行星輪系的輪齒是螺旋齒，因此，與前述的所有組合式控制機(jī)構(gòu)相同，太陽輪350受到三個(gè)作用力的組合作用，它們是輪齒推力，彈簧314的彈性力，以及腔室322中的液壓力。
機(jī)構(gòu)302還包括爪式離合器裝置373，爪式離合器裝置373包括帶有連接齒376的控制件374?？刂萍?74可在三個(gè)檔位之間運(yùn)動，即圖中所示的空檔“N”；前進(jìn)驅(qū)動檔“D”，此時(shí)行星支架370與第二差動機(jī)構(gòu)302的輸入連接件330相互連接共同轉(zhuǎn)動；以及反向驅(qū)動檔“R”，此時(shí)行星支架370與輸入連接件330脫開，并且連接到與殼體元件2成一體的套管26上?？刂萍?74也是管狀的，它移動地插在固定軸21和固定套管26之間。
現(xiàn)在來描述第二差動機(jī)構(gòu)302的工作過程，當(dāng)爪式離合器置于前進(jìn)檔位置“D”時(shí)，允許有兩個(gè)不同的前進(jìn)傳動比。
當(dāng)離合器310嚙合時(shí)，輸入連接件330通過離合器310與太陽輪350一起轉(zhuǎn)動，同時(shí)通過爪式離合器373的連接齒376又與行星支架370一起轉(zhuǎn)動，于是機(jī)構(gòu)302以直接傳動的方式運(yùn)行。當(dāng)離合器310脫開、以及制動器309嚙合時(shí)，太陽輪350鎖定于殼體元件2，輸入連接件330只驅(qū)動行星支架370。因此，行星輪372圍繞著太陽輪350的齒滾動，使得冠形輪360以快于行星支架370的速度轉(zhuǎn)動。機(jī)構(gòu)302于是以超速傳動的方式運(yùn)行。
在上述兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程中，由于施加在輸出件4上的載荷的作用，冠形輪360趨向于停止轉(zhuǎn)動，因而太陽輪350趨向于比行星支架370和輸入連接件330所構(gòu)成的組件轉(zhuǎn)動得更快，但這一傾向被單向離合器308所阻止。
當(dāng)爪式離合器373置于反向位置“R”時(shí)，行星支架370不能轉(zhuǎn)動，因此，行星輪372如同運(yùn)行在太陽輪350和冠形輪360之間的運(yùn)動反向機(jī)構(gòu)。在這種情況下，必須通過腔室322中適當(dāng)?shù)囊簤簤毫?，克服彈?14的作用力使離合器310嚙合，由輸入連接件330引入的運(yùn)動這樣才能傳遞至太陽輪350。由于冠形輪360的直徑大于太陽輪350的輪齒的直徑，因此反向運(yùn)動以減速方式進(jìn)行。
通過適當(dāng)?shù)剡x擇齒輪元件不同直徑之間的比值，圖3給出了這種選擇的大致設(shè)想，當(dāng)爪式離合器373置于前進(jìn)檔位置“D”時(shí)，圖3的傳動裝置能夠提供6種前進(jìn)傳動比。
這6種前進(jìn)傳動比是-第一總傳動比，此時(shí)機(jī)構(gòu)301運(yùn)行于其第一減速比(最大減速比)，而第二機(jī)構(gòu)302運(yùn)行于其低傳動比模式(直接傳動比)；-第二總傳動比，此時(shí)機(jī)構(gòu)302轉(zhuǎn)換到超速傳動狀態(tài)，而機(jī)構(gòu)301保持在強(qiáng)的減速狀態(tài)；-第三總傳動比，此時(shí)機(jī)構(gòu)301以第二傳動比(適度減速比)狀態(tài)運(yùn)行，而機(jī)構(gòu)302以其直接傳動方式運(yùn)行；-第四傳動比是整個(gè)傳動裝置的直接傳動狀態(tài)；-第五傳動比，當(dāng)機(jī)構(gòu)301以其第二傳動比(適度減速比)方式運(yùn)行，而機(jī)構(gòu)302以超速方式運(yùn)行時(shí)，就獲得第五傳動比；-第六傳動比，機(jī)構(gòu)301運(yùn)行于直接傳動模式，而機(jī)構(gòu)302處于超速模式。
-另外還有反向傳動比，此時(shí)爪式離合器373置于“R”位置，當(dāng)機(jī)構(gòu)301以其第二傳動比(適度減速比)方式運(yùn)行時(shí)，即可獲得適當(dāng)?shù)姆聪騻鲃颖取?br> 爪式離合器373置于“N”位置就釋放了輸出件4，這種狀態(tài)可能是非常有用的，例如，用手推動車輛、在機(jī)構(gòu)301未啟動的情況下牽引車輛、或者在機(jī)構(gòu)301處于停車制動的情況下實(shí)現(xiàn)。之所以能夠使停車制動不起作用，其原因是機(jī)構(gòu)301在發(fā)動機(jī)到車輪的整個(gè)傳動路徑中位于爪式離合器的上游。
圖3的傳動裝置其顯著特征是只用兩個(gè)簡單的行星輪系，只由三個(gè)液壓活塞和六個(gè)摩擦連接機(jī)構(gòu)，就能提供六種傳動比和一個(gè)反向傳動比。此外，液壓致動器只提供補(bǔ)充作用力因而減小了能量消耗。在六個(gè)摩擦連接機(jī)構(gòu)中，總是只有其中的三個(gè)處于嚙合狀態(tài)，因此在傳動裝置中不會產(chǎn)生多余的摩擦力。
在行星輪系中獲得第一差動機(jī)構(gòu)301的三種傳動比的方式中，第一傳動比與第二傳動比之間的傳動比間隔遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二傳動比與直接傳動比之間的傳動比間隔。具體地說，第一傳動比間隔基本上等于或大于第二傳動比間隔的平方，更具體地說，大約是第二傳動比間隔的立方。例如，三個(gè)傳動比分別是1∶4.2，1∶1.4和1∶1，所給出的第一傳動比與第二傳動比之間的第一傳動比間隔是4.2/1.4＝3.00；而第二傳動比與直接傳動比之間的第二傳動比間隔是1.4/1＝1.4。選擇第二差動機(jī)構(gòu)中的超速傳動比，使其傳動比間隔的值介于第一機(jī)構(gòu)的第一和第二傳動比間隔值之間，例如大約1.8，于是超速傳動比大約是1∶1.8。
對圖4的實(shí)施例只描述它與圖3實(shí)施例之間的區(qū)別。在圖4的實(shí)施例中，機(jī)構(gòu)301，302基本上與圖3中的相同，但它們分別沿著軸線X1，X2排列，軸線X1，X2則彼此分開相互平行。機(jī)構(gòu)301的輸出元件41帶有一個(gè)輸出齒輪43，它與機(jī)構(gòu)302的輸入齒輪334相嚙合，該輸入齒輪334與輸入連接件330制成一體。在機(jī)構(gòu)302中，不再有輸入軸31，也沒有固定軸31，因此輸入連接件330以帶有齒輪334的軸336的形式占據(jù)了中心位置，爪式離合器中的套形控制件374圍繞著軸336。
圖4的雙軸式布置簡單易行，這是因?yàn)閮蓚€(gè)機(jī)構(gòu)301，302僅通過(第一機(jī)構(gòu)的輸出軸41和第二機(jī)構(gòu)輸入連接件330之間)單一的轉(zhuǎn)動連接而相互連接，而且能夠使得設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)很短。因而就可以預(yù)料，例如，可以將直列的六缸發(fā)動機(jī)橫向地安裝在車輛中并連接著六速的自動傳動裝置。有可能在發(fā)動機(jī)和適當(dāng)?shù)膫鲃友b置之間省去離合器或變矩器則進(jìn)一步減小了對軸向空間的要求。
對圖5的實(shí)施例僅描述它與圖2之間的區(qū)別。
行星支架7不再剛性地連接于輸出軸41。該差動機(jī)構(gòu)中設(shè)有爪式離合器機(jī)構(gòu)73，它包括-爪式離合器44，它設(shè)有致動件29并且連接成與輸出軸41一起轉(zhuǎn)動，致動件可在三個(gè)位置之間軸向運(yùn)動，即(空)檔“N”；圖中所示的(前進(jìn)驅(qū)動)檔“D”，此時(shí)行星支架7與輸出軸41連在一起共同轉(zhuǎn)動；以及(倒)檔“R”，此時(shí)冠形輪6與輸出軸41連在一起共同轉(zhuǎn)動，為此，冠形輪6設(shè)有爪式的離合器齒65；-爪式離合器28，它被安裝成不能在固定軸21上轉(zhuǎn)動，但能夠隨同爪式離合器44平動。當(dāng)爪式離合器44處在倒檔“R”位置時(shí)，爪式離合器28使行星支架7與固定軸21相連，因而也就是與殼體2相連；-爪式離合器255，它可在爪式離合器機(jī)構(gòu)44上自由轉(zhuǎn)動并隨同后者一起平動。爪式離合器255與設(shè)在支承件251上的爪式離合器齒256恒定嚙合。支承件251不再與冠形輪6相連，除非在前進(jìn)檔“D”時(shí)，支承件251通過爪式離合器255才與冠形輪6相連，此時(shí)爪式離合器機(jī)構(gòu)255與爪式離合器齒65相嚙合。
在前進(jìn)檔時(shí)，工作情形與圖2中相同。在反向傳動時(shí)，制動器209和(圖2中的)離合器10嚙合；心軸71由于爪式離合器28而鎖定；行星輪72作為運(yùn)動反向機(jī)構(gòu)，工作在與輸入件相連的太陽輪5和與輸出件相連的冠形輪6之間；并且由于脫離了單向離合器的支承件251，因而能夠反向轉(zhuǎn)動。太陽輪5和冠形輪6之間的減速程度足以滿足要求。
這樣就以簡單的單一行星輪系，使一種具有三個(gè)前進(jìn)傳動比、一個(gè)倒檔傳動、一個(gè)空檔和逐漸啟動裝置的車輛實(shí)現(xiàn)了完全的自動傳動。為了從前進(jìn)檔轉(zhuǎn)換至倒檔，一個(gè)爪式離合器機(jī)構(gòu)通常就能滿足要求，這是因?yàn)檫@種轉(zhuǎn)換通常是在車輛停止時(shí)進(jìn)行，此時(shí)即便發(fā)動機(jī)正在驅(qū)使輸入軸31轉(zhuǎn)動，但爪式離合器轉(zhuǎn)換所涉及的所有元件都是靜止的。
在反向傳動方式時(shí)，冠形輪6轉(zhuǎn)動而支承件251靜止，因此，軸向推力軸承141插在彈簧214和冠形輪6之間。
對圖6的實(shí)施例僅描述它與圖2之間的區(qū)別。
彈簧114和214這里已經(jīng)省去，代之以安插在太陽輪5和冠形輪6之間的單一彈簧元件14，用以沿相反的方向推動上述兩個(gè)齒輪。對每個(gè)齒輪而言，這就象圖2中彈簧114，214對其所施加的作用一樣，即抵御每個(gè)液壓致動器的作用。由于太陽輪5和冠形輪6的轉(zhuǎn)速是不同的，直接傳動時(shí)除外，因此推力軸承142安插在彈簧14和太陽輪、冠形輪6其中之一之間，例如在圖示的實(shí)施例中，所述的其中之一是指太陽輪5。
在圖6實(shí)施例的第一和第二傳動比中的每個(gè)時(shí)，總有一個(gè)液壓致動器充壓，并且通過彈簧14和推力軸承142向后推動另一個(gè)致動器的活塞。
在直接傳動時(shí)，兩個(gè)液壓致動器都充壓，以此最大程度地壓縮彈簧14，同時(shí)，象圖2實(shí)施例中那樣，使離合器10，210嚙合。
在一個(gè)未示出的實(shí)施例中，彈簧14和推力軸承142的組件由一個(gè)在直接傳動時(shí)卸壓的、附加的液壓致動器所代替。
對圖7的實(shí)施例僅描述它與圖4之間的區(qū)別。圖7中使用的與前面附圖中相同的數(shù)字標(biāo)記代表著與前面附圖中的元件相同、或非常相似的元件。
圖7的實(shí)施例包括第二差動機(jī)構(gòu)302，它與圖4的第二機(jī)構(gòu)大體相似，但有下述幾個(gè)主要區(qū)別-機(jī)構(gòu)302的輸入連接件330與行星支架370、以及與傳動裝置的輸入軸131制成一體；-反向傳動機(jī)構(gòu)不再由第二機(jī)構(gòu)302所包含，而是在傳動裝置中構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的單元303，對此下文將予以描述；-沿著傳動裝置的從輸入軸131到輸出齒42的傳動路徑，第二機(jī)構(gòu)302安裝在第一機(jī)構(gòu)301的上游；以及-第二差動機(jī)構(gòu)302的冠形輪360與輸出連接件304制成一體。輸出連接件304包括齒輪輪齒，它通過中間齒輪81，驅(qū)動著第一傳動機(jī)構(gòu)301的帶有輪齒的輸入轉(zhuǎn)動連接件3。
第一機(jī)構(gòu)301大體上與圖6中的第一機(jī)構(gòu)相似，區(qū)別在于輸出轉(zhuǎn)動連接件4通過爪式離合器機(jī)構(gòu)連接于行星支架7，所述的爪式離合器機(jī)構(gòu)包括爪式離合器44，后者可在兩個(gè)位置之間運(yùn)動，即前進(jìn)檔位“D”，此時(shí)行星支架7與輸出連接件4相連，兩者一起轉(zhuǎn)動；以及檔位“R，N”，此時(shí)如圖所示，行星支架7與輸出連接件4脫開。
第一機(jī)構(gòu)301的輸出連接件4設(shè)有與中間輸出件45的輪齒相嚙合的輪齒，輸出齒42與該中間輸出件制成一體，并且中間輸出件45轉(zhuǎn)動地安裝在傳動裝置的輸入軸131上。于是整個(gè)傳動裝置的輸入(軸131)與輸出(齒42)同軸。這是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，它使傳動裝置能夠根據(jù)所允許的空間，繞著輸入輸出的共同軸線X3在車輛的馬達(dá)室中自由地選定方向。
反向傳動機(jī)構(gòu)303圍繞著幾何軸線X3安裝，以便選擇性地使傳動路徑繞過第一機(jī)構(gòu)301。反向傳動機(jī)構(gòu)303包括爪式離合器機(jī)構(gòu)361，它選擇性地使第二機(jī)構(gòu)的冠形輪360，及其成一體的輸出連接件304，與齒輪82一起轉(zhuǎn)動。齒輪82圍繞著輸入軸131自由轉(zhuǎn)動，并且與偏置的中間階梯齒輪83相嚙合。中間階梯齒輪83然后再與中間輸出件45的第三齒84相嚙合。
正是由于這樣的布置，在直接傳動時(shí)，因?yàn)樵诘诙C(jī)構(gòu)302的輸出連接件304與第一機(jī)構(gòu)301的輸入連接件3之間安裝有中間齒輪81，使得輸出齒42的運(yùn)動方向與輸入軸131的運(yùn)動方向兩者相反；而在反向傳動時(shí)，輸出齒42和輸入軸131的轉(zhuǎn)動方向則是一樣的。爪式離合器機(jī)構(gòu)361的爪式離合器362可以在兩個(gè)位置之間運(yùn)動，即圖7所示的位置“N，D”，此時(shí)第二機(jī)構(gòu)302的輸出件304與齒輪82脫開連接；以及倒檔位置“R”，此時(shí)輸出件304與齒輪82連在一起。爪式離合器44，362兩者是聯(lián)動的，從而當(dāng)爪式離合器44置于“R，N”位置、同時(shí)爪式離合器362置于“R”位置時(shí)，就實(shí)現(xiàn)了反向傳動狀態(tài)；而當(dāng)爪式離合器44置于“D”位置、同時(shí)爪式離合器362置于“N，D”位置時(shí)，就實(shí)現(xiàn)了前進(jìn)傳動狀態(tài)；當(dāng)爪式離合器44置于“R，N”位置、同時(shí)爪式離合器362置于“N，D”位置時(shí)，就實(shí)現(xiàn)了空檔狀態(tài)。在前進(jìn)傳動位置時(shí)，當(dāng)致動器116，216都卸壓時(shí)，就由第一機(jī)構(gòu)301實(shí)現(xiàn)了停車制動功能；而當(dāng)實(shí)現(xiàn)空檔狀態(tài)時(shí)，輸出齒42可以自由轉(zhuǎn)動。因此，傳動裝置的輸入軸131可以與發(fā)動機(jī)101的軸整體相連，無需在兩者之間裝入任何的輸入離合器或變矩器。
對圖8的實(shí)施例僅描述它與圖7之間的區(qū)別。
其中的第二機(jī)構(gòu)302類似于圖7中的第二機(jī)構(gòu)，區(qū)別在于它的輸出連接件304不再與反向驅(qū)動機(jī)構(gòu)相連，也不象在圖7中那樣以中間齒輪81為中介齒輪，而是與第一機(jī)構(gòu)301的輸入連接件3的輪齒直接嚙合。
第一機(jī)構(gòu)301類似于圖7中的第一機(jī)構(gòu)，區(qū)別在于行星支架7恒定地連接于第一機(jī)構(gòu)301的輸出件4。
此外，冠形輪6不再是選擇性地連接于殼體元件2，而是由離合器209和單向離合器208的組件將冠形輪6連接于一個(gè)可圍繞著第一傳動機(jī)構(gòu)301的軸線X4進(jìn)行轉(zhuǎn)動的支架86。
輸出元件4和支架86都設(shè)有輪齒，這些輪齒分別與整體制造在環(huán)形件87，88上的相應(yīng)的輪齒相互嚙合。環(huán)形件87，88可圍繞著輸入軸131轉(zhuǎn)動并與之同軸。靜止環(huán)89與殼體元件2連為一體，并且與環(huán)形件87，88沿軸向?qū)R，安裝在環(huán)形件87，88之間。這三個(gè)環(huán)87，88，89都可以相對于中間連接件45的管狀軸作相對轉(zhuǎn)動，并且位于該管狀軸的兩個(gè)齒輪凸緣46之間。第一爪式離合器91選擇性地將環(huán)形件87連接于傳動裝置的輸出齒42，使兩者共同轉(zhuǎn)動以提供直接傳動，或者將環(huán)形件87連接于靜止環(huán)89，使行星支架7不能轉(zhuǎn)動以提供反向傳動。第二爪式離合器92選擇性地將第二環(huán)形件88連接于輸出齒42或靜止環(huán)89，使它們共同轉(zhuǎn)動，從而將支架86要么連接于輸出齒42以提供反向傳動，要么連接于殼體2以提供直接傳動。通過連接件93使兩個(gè)爪式離合器91，92同步聯(lián)動。
對圖9的實(shí)施例僅描述它與圖8之間的區(qū)別。
第二差動機(jī)構(gòu)302現(xiàn)在由一個(gè)兩速的中間軸機(jī)構(gòu)402所代替，該機(jī)構(gòu)402還起著這樣的作用將動力從輸入軸131延伸所在的軸線X3傳遞到未示出的第一差動機(jī)構(gòu)301的與軸線X 3平行的軸線X4。更具體地說，就是將動力從傳動裝置的輸入軸131傳遞到第一差動機(jī)構(gòu)301的輸入連接件3。
機(jī)構(gòu)402包括兩個(gè)不同直徑的推進(jìn)齒輪410，420，它們轉(zhuǎn)動地安裝在輸入軸131上，并且分別與接納齒輪411，421相嚙合。齒輪411，421與輸入連接件3連成一體。較小的那個(gè)推進(jìn)齒輪410通過單向離合器408選擇性地連接于輸入軸131。單向離合器408被安裝成與離合器413平行，而離合器413則在致動器416啟動后產(chǎn)生嚙合。
較大直徑的那個(gè)推進(jìn)齒輪420滑動地安裝在輸入軸131上，并且選擇性地當(dāng)摩擦離合器423嚙合時(shí)與軸131相連而共同轉(zhuǎn)動。離合器423的嚙合是由液壓致動器426導(dǎo)致的，液壓致動器426沿軸向推動推進(jìn)齒輪420，其推動方向與推進(jìn)齒輪420在將動力扭矩從輸入軸131傳遞到輸入連接件3時(shí)所產(chǎn)生的輪齒推力425的方向相對應(yīng)。在推進(jìn)齒輪410，420之間設(shè)有一個(gè)彈簧414，它串聯(lián)在推力軸承442的后面。
圖9實(shí)施例的工作方式如下當(dāng)致動器416，426都未啟動，以及動力扭矩施加于輸入軸131時(shí)，單向離合器408驅(qū)動推進(jìn)齒輪410，后者再以兩個(gè)傳動比中的較低的傳動比驅(qū)動輸入連接件3；當(dāng)施加在輸入軸131上的扭矩變?yōu)樨?fù)的時(shí)(發(fā)動機(jī)制動狀態(tài))，可以啟動致動器416，以保持上述同樣的傳動比。
當(dāng)致動器416卸壓以及致動器426啟動，以使離合器423嚙合時(shí)，機(jī)構(gòu)402便轉(zhuǎn)換到其較高的傳動比。上述情形相當(dāng)于由輸入連接件3的轉(zhuǎn)速確定的推進(jìn)齒輪410的轉(zhuǎn)速關(guān)系保持不變，仍然由單向離合器或稱自由輪408予以傳動時(shí)，對應(yīng)著輸入軸131的一個(gè)較低的轉(zhuǎn)速。
對圖10的實(shí)施例僅描述它與前述實(shí)施例之間的區(qū)別。
第一機(jī)構(gòu)301和第二機(jī)構(gòu)402沿著同一個(gè)幾何軸線X5串聯(lián)安裝。車輛發(fā)動機(jī)101通過輸入離合器102連接于第一機(jī)構(gòu)301的輸入連接件3。第一機(jī)構(gòu)301基本上類似于圖6中的第一機(jī)構(gòu)，區(qū)別在于其輸出件是管狀軸41，它同時(shí)也構(gòu)成了第二機(jī)構(gòu)402的輸入連接件。第二機(jī)構(gòu)402與圖9中的相同，區(qū)別在于它的輸入連接件，如同已經(jīng)說過的那樣，是一個(gè)管狀軸，第一機(jī)構(gòu)301的固定軸21延伸穿過該管狀軸。
第二機(jī)構(gòu)402的兩個(gè)接納齒輪411，421不再是剛性地連接于輸入連接件3，而是剛性地連接于環(huán)形件94。該環(huán)形件通過爪式離合器96選擇性地連接于輸出齒42。另一個(gè)爪式離合器97選擇性地將輸出齒42連接于反向中間傳動件98，后者包括一個(gè)連為一體的齒輪99。中間齒輪181同時(shí)與齒輪99以及設(shè)在第一機(jī)構(gòu)301的輸入連接件3上的輪齒182相嚙合。
中間輸出件98、輸出齒42、環(huán)形件94以及接納齒輪411，421沿著共同的軸線X6而延伸，該軸線X6平行于第一機(jī)構(gòu)301和第二機(jī)構(gòu)402的軸線X5。
通過彈簧183將爪式離合器96，97相互推離，因此，在這兩個(gè)爪式離合器的復(fù)位狀態(tài)下，輸出齒42與任一個(gè)接納齒輪411，421所傳來的前進(jìn)驅(qū)動，以及與反向中間傳動連接件98所傳來的反向驅(qū)動，都脫開連接。從這種狀態(tài)開始，通過將爪式離合器96推向仍保持復(fù)位位置的爪式離合器97，就實(shí)現(xiàn)了前進(jìn)驅(qū)動方式；反之，將爪式離合器97推向仍保持復(fù)位位置的爪式離合器96，就實(shí)現(xiàn)了反向驅(qū)動方式。
在反向驅(qū)動方式時(shí)，第一機(jī)構(gòu)301和第二機(jī)構(gòu)302都被繞過。
因而就需要輸入離合器102，以便在反向驅(qū)動時(shí)逐漸地啟動車輛。
對圖11的實(shí)施例僅描述它與圖10之間的區(qū)別。
設(shè)置在第一機(jī)構(gòu)的輸入件和輸出齒42之間的反向傳動連接件181，182；97，98，99現(xiàn)在全都被去掉，輸出齒42剛性地連接于接納齒輪411，421和反向接納齒輪484。中間齒輪483同時(shí)嚙合于反向接納齒輪484和反向傳動推進(jìn)齒輪482。齒輪482安裝成能夠圍繞著第二機(jī)構(gòu)402中的管狀軸41自由地轉(zhuǎn)動。
單向離合器408不再是安裝在推進(jìn)齒輪410與第二機(jī)構(gòu)的輸入連接件之間，而是安裝在推進(jìn)齒輪410與環(huán)形件184之間。爪式離合器186選擇性地將管狀軸41與環(huán)形件184相連，以提供直接傳動；或者將管狀軸41與反向傳動推進(jìn)齒輪482相連，以提供反向傳動。由于在前進(jìn)驅(qū)動和反向驅(qū)動時(shí)動力都經(jīng)過第一機(jī)構(gòu)301，因此這個(gè)實(shí)施例不需要在發(fā)動機(jī)101和第一機(jī)構(gòu)301的輸入連接件3之間設(shè)置任何(圖10那樣的)輸入離合器102。
對圖12的實(shí)施例僅描述它與圖8之間的區(qū)別。
第一機(jī)構(gòu)301已經(jīng)有了修改，每個(gè)摩擦聯(lián)接裝置9，10，209，210由相應(yīng)的致動器317，318，319，320加以控制，這些致動器317～320僅以箭頭示意性表示。太陽輪5和冠形輪6在軸向上是靜止的。因此，不再需要設(shè)置與單向離合器8，208平行的軸承。
彈簧機(jī)構(gòu)也被去掉了。
在這個(gè)實(shí)施例中，可獲得的傳動比與圖8中的相同。然而，為了實(shí)現(xiàn)各個(gè)傳動比所需要的離合器嚙合則分別取決于相應(yīng)的一個(gè)液壓致動器的啟動充壓。
第二機(jī)構(gòu)302未在圖8的基礎(chǔ)上作修改，但可以按照與第一機(jī)構(gòu)301相同的構(gòu)思作出修改使太陽輪350軸向不能滑動、取消彈簧314、以及不再是一個(gè)共同的致動器316，而是為每個(gè)摩擦連接件309，310提供專用的致動器。
當(dāng)然，本發(fā)明并不限于所示和所述的這些實(shí)施例。
可以采用與所述致動力不同的其他形式的致動力，例如，當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí)促使轉(zhuǎn)換到較高傳動比的、由離心配重產(chǎn)生的致動力?；蛘?，第二液壓作用力沿著與第一液壓作用力相反的方向，以便能夠沿著這一方向或另外的方向主動地影響組合式致動與控制機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)。
從圖2的實(shí)施例以及由此衍生的實(shí)施例中已經(jīng)可以看出即便是在單一的簡單的行星輪系上采用兩個(gè)組合式控制與連接機(jī)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的差動機(jī)構(gòu)中的一個(gè)轉(zhuǎn)動元件(在該實(shí)施例中就是行星支架)仍然是完全自由的。于是就可以想到，將第三個(gè)組合式控制結(jié)構(gòu)連接到行星支架上。
本發(fā)明對于具有至少四個(gè)轉(zhuǎn)動元件的、復(fù)雜的差動裝置也是適用的。屆時(shí)可以增加組合式控制與連接機(jī)構(gòu)的數(shù)量。
權(quán)利要求
1.一種傳動裝置，其中差動機(jī)構(gòu)(1，301，302)包括殼體元件(2)；輸入轉(zhuǎn)動連接元件(3，303)和輸出轉(zhuǎn)動連接元件(4)；三個(gè)轉(zhuǎn)動元件(5，6，7；350，360，370)，這些元件可以相對于殼體元件(2)轉(zhuǎn)動并且相互嚙合；在所述元件之間的兩個(gè)摩擦聯(lián)接裝置(9，10；209，210；309，310)；單向離合器(8；208；308)，其阻止轉(zhuǎn)動元件中的第一元件(5，350)沿著一個(gè)方向相對于所述元件中的第二元件(2，330)的相對轉(zhuǎn)動；用于所述聯(lián)接裝置的致動裝置(114，116；214，216；314，316)；其特征在于，所述選擇性聯(lián)接裝置中的第一聯(lián)接裝置(9；209；310)在機(jī)械結(jié)構(gòu)上與單向離合器(8；208；308)平行；所述選擇性聯(lián)接裝置中的第二聯(lián)接裝置(10；210；309)可操作地安裝在所述第一元件(5；350)和所述元件(3；2)中的第三元件之間；借助于在兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換控制裝置(11；211；311)使所述兩個(gè)摩擦聯(lián)接裝置配合工作，在每一個(gè)該穩(wěn)定狀態(tài)下，分別有一個(gè)聯(lián)接裝置嚙合，而另一個(gè)聯(lián)接裝置脫開。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)換控制裝置是一公共的施壓部件(11；211；311)，其可在兩個(gè)端部位置之間運(yùn)動，每一端部位置對應(yīng)著一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，并且該轉(zhuǎn)換控制裝置受致動裝置的作用。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，轉(zhuǎn)換控制裝置與第一元件(5；6；350)制成一體。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，其包括具備軸向移動能力的用于共同轉(zhuǎn)動的裝置(52，53；252，253；352，353)，該裝置在機(jī)械結(jié)構(gòu)上與第一轉(zhuǎn)動元件(5；350)和第二元件(2；330)之間的單向離合器(8；208；308)串聯(lián)。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，引導(dǎo)第一轉(zhuǎn)動元件(5，350)以軸向滑動而與用于共同轉(zhuǎn)動的裝置(52，53；252，253；352，353)無關(guān)。
6.如權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征在于，該用于共同轉(zhuǎn)動的裝置(52，53；252，253；352，353)可操作地安裝在第一和第二元件其中之一與單向離合器的支承件(51；251；351)之間，以及不可軸向滑動的軸承(54；254；354)設(shè)置成在機(jī)械結(jié)構(gòu)上與單向離合器(8；208；308)平行，并且設(shè)置在單向離合器的支承件與所述第一和第二元件中的另一個(gè)之間。
7.如權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，致動措施包括第一元件(5；6；350)在輪齒反推力(F1，F(xiàn)2)作用下的軸向運(yùn)動能力。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，致動裝置包括兩個(gè)對抗作用的致動器(114，116；214，216；314，316)，這些致動器其中一個(gè)能夠沿著與輪齒推力相同的方向起作用。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，對抗作用的致動器其中之一是至少一個(gè)彈簧(114；214；314)。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)彈簧沿著與輪齒推力相反的方向起作用。
11.如權(quán)利要求8～10中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，能夠沿著與輪齒推力相同的方向起作用的對抗作用的致動器是一可控制的致動器，優(yōu)選是液壓致動器(116；216；316)。
12.如權(quán)利要求1～11中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，第一元件是差動機(jī)構(gòu)(1；302)中的太陽輪(5；350)。
13.如權(quán)利要求1～12中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，第二元件是殼體元件(2)。
14.如權(quán)利要求1～13中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，設(shè)有屬于殼體元件(2)的固定軸(21)，該固定軸沿軸向穿過第一元件(5；350)，殼體元件(2)形成了第二元件。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，固定軸(21)是管狀的，并且圍繞著與第三元件(3)相固連的軸(31)。
16.如權(quán)利要求14或15所述的裝置，其特征在于，與另一個(gè)連接元件(4)相固連的管(41)圍繞著固定軸(21)。
17.如權(quán)利要求1～15中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，第三元件是連接元件(3；330)其中之一。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，該裝置包括選擇性的爪式離合器裝置，該爪式離合器裝置用于在前進(jìn)驅(qū)動位置，將差動機(jī)構(gòu)的三個(gè)相互嚙合元件中剩余的一個(gè)元件與另一個(gè)連接元件相連，以及將第二元件至少選擇性地連接于殼體元件；在反向驅(qū)動位置，將差動機(jī)構(gòu)中的所述剩余的元件連接于殼體元件，以及將第二元件連接于另一個(gè)連接元件。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，該裝置包括第三摩擦聯(lián)接裝置(210；10)，通過該摩擦聯(lián)接裝置，第三元件(3)選擇性地連接于這些元件中的第四元件，該第四元件由不同于第一元件(5；6)的一個(gè)轉(zhuǎn)動元件(6；5)構(gòu)成。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，該裝置包括與第二單向離合器(208；8)平行的第四摩擦聯(lián)接裝置(209；9)，該聯(lián)接裝置在第四元件(6；5)和這些元件中的另一個(gè)元件(2)之間；以及在兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)之間使第三和第四聯(lián)接裝置配合工作的第二轉(zhuǎn)換控制裝置(211；11)，在每一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)下，分別有第三和第四聯(lián)接裝置中的一個(gè)聯(lián)接裝置嚙合，而另一個(gè)聯(lián)接裝置脫開。
21.如與權(quán)利要求9或10相結(jié)合的權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，彈簧可操作地安裝在兩個(gè)轉(zhuǎn)換控制裝置之間。
22.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述致動裝置包括可操作地安裝在所述兩個(gè)轉(zhuǎn)換控制裝置之間的可控制的致動器。
23.如權(quán)利要求20～22中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，第二轉(zhuǎn)換控制裝置(211；11)受到所述第四元件(6；5)的輪齒反推力的作用，該第四元件安裝成在輪齒推力作用下移動。
24.如權(quán)利要求19～23中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述另一個(gè)元件是所述第二元件(2)，通過第四聯(lián)接裝置可以將所述第四元件連接到該另一個(gè)元件上以便轉(zhuǎn)動。
25.如權(quán)利要求19～24中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，一個(gè)連接裝置(3)適于聯(lián)接于發(fā)動機(jī)軸，無需置入任何啟動離合器。
26.如權(quán)利要求1～25中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，一個(gè)連接裝置(41)連接至提供了兩個(gè)傳動比的機(jī)構(gòu)(302)。
27.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，該兩傳動比的機(jī)構(gòu)將運(yùn)動從差動機(jī)構(gòu)的軸線傳遞至平行的第二軸線。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，該兩傳動比的機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動地安裝在第一連接軸上的兩個(gè)齒輪；具有兩個(gè)小齒輪的第二連接軸，這些小齒輪剛性地安裝在該第二連接軸上并具有不同直徑；選擇性地將其中一個(gè)齒輪聯(lián)接于第一軸的離合器；當(dāng)該離合器解除致動時(shí)，將另一個(gè)齒輪聯(lián)接于第一軸的單向離合器；與單向離合器平行的輔助離合器。
29.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，與離合器相關(guān)聯(lián)的齒輪能夠軸向運(yùn)動，從而其輪齒反作用也具有對離合器的致動作用。
30.如權(quán)利要求27～29中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，其包括反向驅(qū)動裝置，該反向驅(qū)動裝置一旦由爪式離合器啟動，就選擇性地繞過差動機(jī)構(gòu)和兩傳動比機(jī)構(gòu)。
31.如權(quán)利要求27～29中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，其包括反向驅(qū)動裝置，該反向驅(qū)動裝置一旦由爪式離合器啟動，就選擇性地繞過位于差動機(jī)構(gòu)軸線和平行的第二軸線之間的兩傳動比機(jī)構(gòu)。
32.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，具有至少兩個(gè)傳動比的機(jī)構(gòu)和差動機(jī)構(gòu)被布置成沿著兩條平行的不同軸線(X1，X2)。
33.如權(quán)利要求32所述的裝置，其特征在于，其包括附加聯(lián)接裝置，該部件與兩傳動比機(jī)構(gòu)同軸，并且聯(lián)接至差動機(jī)構(gòu)的連接元件，而不是聯(lián)接于與兩傳動比機(jī)構(gòu)聯(lián)接的元件，因而使傳動裝置的輸入元件和輸出元件同軸。
34.如權(quán)利要求33所述的裝置，其特征在于，反向驅(qū)動機(jī)構(gòu)安裝在兩傳動比機(jī)構(gòu)和附加聯(lián)接裝置之間，設(shè)有反向控制裝置，用于選擇性地啟動反向驅(qū)動裝置，并且共同使差動機(jī)構(gòu)不起作用。
35.如權(quán)利要求33所述的裝置，其特征在于，通過選擇性的爪式離合器裝置將差動機(jī)構(gòu)與附加聯(lián)接裝置相連，使得差動機(jī)構(gòu)或者以若干個(gè)前進(jìn)傳動比工作，或者以反向傳動比工作。
36.如權(quán)利要求32所述的裝置，其特征在于，具有至少兩個(gè)傳動比的該機(jī)構(gòu)(302)，還提供反向傳動比。
37.如權(quán)利要求26～36中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，兩傳動比機(jī)構(gòu)(302)是如權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的第二差動機(jī)構(gòu)。
38.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，在該第二機(jī)構(gòu)中，第二元件(330)是一連接元件，并且第三元件是殼體元件(2)，該第二差動機(jī)構(gòu)(302)的三個(gè)轉(zhuǎn)動元件中剩余的一個(gè)元件(360)被連接至另一個(gè)連接元件(4)。
39.如權(quán)利要求38所述的裝置，其特征在于，所述第二機(jī)構(gòu)的所述第二元件是與第一機(jī)構(gòu)(301)相連的連接元件。
40.如權(quán)利要求38或39所述的裝置，其特征在于，所述第二機(jī)構(gòu)(302)的另一個(gè)轉(zhuǎn)動元件(370)可以選擇性地連接至連接元件(330)，以提供前進(jìn)直接傳動比，以及選擇性地提供不同的前進(jìn)傳動比，或者可以選擇性地連接至殼體元件(2)，以提供反向傳動比。
41.如權(quán)利要求38～40中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，相對于通過傳動裝置的動力流動方向，兩傳動比機(jī)構(gòu)位于差動機(jī)構(gòu)的上游。
42.如權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，第二元件(330)是一連接元件，并且第三元件是殼體元件(2)，三個(gè)轉(zhuǎn)動元件中剩余的一個(gè)元件(360)被連接至另一個(gè)連接元件(4)。
43.如權(quán)利要求42所述的裝置，其特征在于，第二元件是輸入連接元件(330)。
44.如權(quán)利要求38～43中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，形成第二元件的連接元件(330)還可以選擇性地連接于另一個(gè)轉(zhuǎn)動元件(370)。
45.如權(quán)利要求38～43中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，三個(gè)轉(zhuǎn)動元件中剩余的一個(gè)元件選擇性地連接至反向驅(qū)動裝置。
46.如權(quán)利要求42或43所述的裝置，其特征在于，所述另一個(gè)轉(zhuǎn)動元件(370)可以選擇性地連接至連接元件(330)，以提供前進(jìn)直接傳動比，以及選擇性地提供不同的前進(jìn)傳動比，或者可以選擇性地連接至殼體元件(2)，以提供反向傳動比。
47.如權(quán)利要求38～46中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述不同的前進(jìn)傳動比是超速傳動比。
48.一種傳動裝置，其中傳動機(jī)構(gòu)包括輸入轉(zhuǎn)動連接元件(3)和輸出轉(zhuǎn)動連接元件(4)；至少兩個(gè)轉(zhuǎn)動元件，這些元件可以相對于殼體元件轉(zhuǎn)動，并且至少間接地相互嚙合；至少一個(gè)摩擦聯(lián)接裝置，當(dāng)該聯(lián)接裝置脫開時(shí)，能夠提供傳動機(jī)構(gòu)中的空檔狀態(tài)，并且當(dāng)該聯(lián)接裝置處于接合狀態(tài)時(shí)，能夠提供所述兩個(gè)連接元件之間的動力傳動關(guān)系；用于啟動摩擦聯(lián)接裝置的致動裝置，所述致動裝置包括c)兩個(gè)對抗作用的致動裝置，所述兩個(gè)對抗作用的致動裝置中的至少一個(gè)是可以控制的；d)所述兩個(gè)相互嚙合的轉(zhuǎn)動元件中的至少一個(gè)元件的軸向運(yùn)動能力，以及傳遞裝置，用于將所述相互嚙合的轉(zhuǎn)動元件的沿軸向的輪齒推力傳遞到摩擦聯(lián)接裝置的施壓部件上。
49.如權(quán)利要求48所述的裝置，其特征在于，推力傳遞裝置是一位于相互嚙合的轉(zhuǎn)動元件其中之一與施壓部件之間的整體連接元件。
50.如權(quán)利要求48或49所述的裝置，其特征在于，可控制的對抗作用的裝置被安裝成與動力傳動期間的輪齒推力反作用。
51.如權(quán)利要求48～50中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，可控制的對抗作用的裝置被安裝成沿著與動力傳動期間的輪齒推力相同的方向作用。
52.如權(quán)利要求48～51中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，致動裝置包括彈簧，該彈簧與可控制的對抗作用的裝置反作用。
53.如權(quán)利要求48～52中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，輸入連接元件恒定地連接于原動機(jī)(101)。
54.如權(quán)利要求48～53中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，施壓部件(113)屬于轉(zhuǎn)換控制部件(111)，該轉(zhuǎn)換控制部件成一體地帶有用于另一摩擦聯(lián)接裝置(9)的另一個(gè)施壓部件(112)，轉(zhuǎn)換控制部件可在兩個(gè)端部位置之間運(yùn)動，在每一個(gè)該端部位置，分別有一個(gè)聯(lián)接裝置處于嚙合狀態(tài)，而另一個(gè)聯(lián)接裝置處于脫開狀態(tài)。
55.如權(quán)利要求54所述的裝置，其特征在于，一個(gè)摩擦聯(lián)接裝置是輔助聯(lián)接裝置，該聯(lián)接裝置被安裝成在機(jī)械結(jié)構(gòu)上與可操作地安裝在傳動機(jī)構(gòu)的兩個(gè)元件之間的單向離合器平行。
56.如權(quán)利要求49～54中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)摩擦聯(lián)接裝置包括兩個(gè)這樣的摩擦聯(lián)接裝置。
57.如權(quán)利要求56所述的裝置，其特征在于，所述兩個(gè)這樣的摩擦聯(lián)接裝置可操作地安裝在一個(gè)所述連接元件和相應(yīng)的所述相互嚙合轉(zhuǎn)動元件中的一個(gè)元件之間，當(dāng)所述兩個(gè)這樣的摩擦聯(lián)接裝置都處在脫開狀態(tài)時(shí)，就產(chǎn)生了空檔狀態(tài)。
58.一種傳動裝置，其中傳動機(jī)構(gòu)包括輸入轉(zhuǎn)動連接元件(3)和輸出轉(zhuǎn)動連接元件(4)；至少兩個(gè)轉(zhuǎn)動元件，這些元件可以相對于殼體元件轉(zhuǎn)動，并且至少間接地相互嚙合；至少兩個(gè)摩擦聯(lián)接裝置，每個(gè)摩擦聯(lián)接裝置在處于嚙合狀態(tài)時(shí)，能夠在所述兩個(gè)連接元件之間，以相應(yīng)的傳動比提供相應(yīng)的動力傳動關(guān)系；用于啟動摩擦聯(lián)接裝置的對抗作用的致動裝置，所述致動裝置包括至少一個(gè)可控制的對抗作用的致動裝置；其中，當(dāng)兩個(gè)摩擦聯(lián)接裝置都處于脫開狀態(tài)時(shí)，傳動機(jī)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)空檔狀態(tài)。
59.如權(quán)利要求57或58所述的裝置，其特征在于，兩個(gè)摩擦聯(lián)接裝置安裝在相互嚙合的轉(zhuǎn)動元件中所述相應(yīng)的一個(gè)元件和所述輸入及輸出連接元件中的同一個(gè)元件之間。
60.如權(quán)利要求59所述的裝置，其特征在于，所述同一個(gè)連接元件是輸入連接元件。
61.如權(quán)利要求57～60中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，當(dāng)兩個(gè)摩擦聯(lián)接裝置都處于嚙合狀態(tài)時(shí)，提供了另一個(gè)傳動比。
62.如權(quán)利要求61所述的裝置，其特征在于，另一個(gè)傳動比是直接驅(qū)動傳動比，在直接驅(qū)動傳動比時(shí)通過相互嚙合的轉(zhuǎn)動元件傳遞動力，因而在直接驅(qū)動期間保持輪齒推力。
63.如權(quán)利要求56或57所述的裝置，其特征在于，所述兩個(gè)摩擦聯(lián)接裝置中的每個(gè)裝置的施壓部件(113，213)屬于相應(yīng)的轉(zhuǎn)換控制部件(111，211)，該轉(zhuǎn)換控制部件(111，211)成一體地帶有用于相應(yīng)的另一摩擦聯(lián)接裝置(9)的另一個(gè)施壓部件(112)，每個(gè)轉(zhuǎn)換控制部件可在兩個(gè)端部位置之間運(yùn)動，在每一個(gè)該端部位置，分別有一個(gè)聯(lián)接裝置處于嚙合狀態(tài)，而另一個(gè)聯(lián)接裝置處于脫開狀態(tài)。
64.如權(quán)利要求58所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)所述另外的摩擦聯(lián)接裝置是輔助聯(lián)接裝置，該聯(lián)接裝置被安裝成在機(jī)械結(jié)構(gòu)上與可操作地安裝在傳動機(jī)構(gòu)的兩個(gè)元件之間的單向離合器平行。
65.如權(quán)利要求55或64所述的裝置，其特征在于，其包括具備軸向滑動能力的用于共同轉(zhuǎn)動的裝置，該用于共同轉(zhuǎn)動的裝置在機(jī)械結(jié)構(gòu)上與單向離合器(8)串聯(lián)，在單向離合器和兩個(gè)元件其中之一之間起作用，輔助聯(lián)接裝置安裝在該兩個(gè)元件之間。
66.如權(quán)利要求65所述的裝置，其特征在于，該用于共同轉(zhuǎn)動的裝置(52，53；252，253；352，353)可操作地安裝在兩個(gè)元件其中之一和單向離合器的支承件(51；251；351)之間；并且在單向離合器的支承件和所述兩個(gè)元件中的另一個(gè)之間設(shè)有不能軸向滑動的軸承(54；254；354)，該軸承在機(jī)械結(jié)構(gòu)上與單向離合器(8；208；308)平行。
67.如權(quán)利要求66所述的裝置，其特征在于，一個(gè)對抗作用的裝置承載在支承件上。
68.如權(quán)利要求48～67中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，其包括提供至少兩個(gè)傳動比的第二機(jī)構(gòu)，該第二機(jī)構(gòu)與所述傳動機(jī)構(gòu)串聯(lián)。
69.如權(quán)利要求68所述的裝置，其特征在于，第二機(jī)構(gòu)包括反向驅(qū)動裝置。
70.如權(quán)利要求48～68中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，其還包括具有反向驅(qū)動裝置的反向驅(qū)動機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)與所述傳動機(jī)構(gòu)串聯(lián)。
71.如與權(quán)利要求68相結(jié)合的權(quán)利要求70所述的裝置，其特征在于，可以使反向驅(qū)動裝置工作時(shí)繞過第二機(jī)構(gòu)。
72.如權(quán)利要求47～71中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，輸入連接裝置恒定地連接于原動機(jī)，以便同時(shí)轉(zhuǎn)動；空檔狀態(tài)是停車制動狀態(tài)；輸出轉(zhuǎn)動連接元件通過爪式離合器裝置連接于待驅(qū)動的負(fù)載。
73.如權(quán)利要求71所述的裝置，其特征在于，爪式離合器裝置能夠具有三種狀態(tài)前進(jìn)驅(qū)動和停車狀態(tài)；允許負(fù)載自由轉(zhuǎn)動的空檔狀態(tài)；反向驅(qū)動狀態(tài)。
74.一種傳動裝置，其中差動機(jī)構(gòu)(1)包括殼體元件(2)；輸入轉(zhuǎn)動連接元件(3)和輸出轉(zhuǎn)動連接元件(4)；兩個(gè)同軸的帶齒元件(5，6)，這些元件相對于殼體元件(2)能夠轉(zhuǎn)動并且包括太陽輪(5)；和冠形輪(6)；以及行星支架元件(7)，該元件支承著與太陽輪(5)和冠形輪(6)相嚙合的行星輪(72)；在行星支架(7)和輸出轉(zhuǎn)動連接元件之間的連接裝置；在同軸的帶齒元件、殼體元件和輸入連接元件之間的選擇性的聯(lián)接裝置；其特征在于，所述選擇性的聯(lián)接裝置包括用于選擇性地將太陽輪(5)與輸入連接元件和殼體元件(2)聯(lián)接的第一組合式結(jié)構(gòu)；用于選擇性地將冠形輪(6)與輸入連接元件和殼體元件聯(lián)接的第二組合式結(jié)構(gòu)；由此提供低傳動比，此時(shí)太陽輪連接于輸入連接元件，并且冠形輪連接于殼體元件；中間傳動比，此時(shí)太陽輪(5)連接于殼體元件(2)，并且冠形輪(6)連接于輸入連接元件(3)；直接傳動比，此時(shí)太陽輪(5)和冠形輪(6)都連接于輸入連接元件。
75.如權(quán)利要求74所述的裝置，其特征在于，當(dāng)太陽輪(5)和冠形輪都連接于殼體元件時(shí)，就提供了空檔狀態(tài)。
76.如權(quán)利要求74或75所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)組合式結(jié)構(gòu)包括在機(jī)械結(jié)構(gòu)上與單向離合器(8)平行的第一摩擦聯(lián)接裝置(9)該聯(lián)接裝置位于相對應(yīng)的同軸帶齒元件和殼體元件之間；可操作地安裝在同軸的帶齒元件和輸入連接元件之間的第二摩擦聯(lián)接裝置(10)。
77.如權(quán)利要求76所述的裝置，其特征在于，借助于在兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換控制裝置(11；211；311)，使所述第一和第二摩擦聯(lián)接裝置配合工作，在每一個(gè)該穩(wěn)定狀態(tài)下，分別有組合式結(jié)構(gòu)的一個(gè)聯(lián)接裝置嚙合，而另一個(gè)聯(lián)接裝置脫開。
78.如權(quán)利要求77所述的裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)換控制裝置是公共的施壓部件(11；211；311)，其可在兩個(gè)端部位置之間運(yùn)動，每一端部位置對應(yīng)著一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，并且該轉(zhuǎn)換控制裝置受致動裝置的作用。
79.如權(quán)利要求77或78所述的裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)換控制裝置與相對應(yīng)的同軸帶齒元件(5；6；350)制成一體。
80.如權(quán)利要求74～79中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，一個(gè)連接元件(6)連接至兩傳動比機(jī)構(gòu)。
81.如權(quán)利要求80所述的裝置，其特征在于，兩個(gè)傳動比中較低的一個(gè)傳動比是直接驅(qū)動(74)。
82.如權(quán)利要求80或81所述的裝置，其特征在于，兩個(gè)傳動比中較高的一個(gè)傳動比是超速驅(qū)動(75)。
83.如權(quán)利要求80～82中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，通過下述組合，提供了六個(gè)檔位第一檔位低傳動比與較低傳動比；第二檔位低傳動比與較高傳動比；第三檔位中間傳動比與較低傳動比；第四檔位直接驅(qū)動與較低傳動比；第五檔位中間傳動比與較高傳動比；第六檔位直接驅(qū)動與較高傳動比。
84.如權(quán)利要求74～83中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，行星支架與輸出連接元件之間的連接裝置包括爪式離合器(44，28；91)，通過該爪式離合器，行星支架可以與輸出連接元件(4；42)脫開聯(lián)接并且連接至殼體元件(2)，另一個(gè)爪式離合器(255；92)能夠?qū)⒁粋€(gè)同軸的帶齒元件(6)從其對應(yīng)的組合式結(jié)構(gòu)的至少一部分上釋放，并將其連接于輸出連接元件(4；42)，以提供反向驅(qū)動狀態(tài)。
85.一種傳動裝置，其包括提供了低傳動比、中間傳動比和高傳動比的三速機(jī)構(gòu)，低傳動比與中間傳動比之間的第一傳動比間隔，至少大約是中間傳動比與高傳動比之間的第二傳動比間隔的平方；安裝成與該三速機(jī)構(gòu)串聯(lián)并且提供了較低傳動比和較高傳動比的兩速機(jī)構(gòu)，這兩個(gè)傳動比之間的第三傳動比間隔介于所述第一傳動比間隔和所述第二傳動比間隔之間；其中，通過下述組合提供六個(gè)檔位第一檔位低傳動比與較低傳動比；第二檔位低傳動比與較高傳動比；第三檔位中間傳動比與較低傳動比；第四檔位高傳動比與較低傳動比；第五檔位中間傳動比與較高傳動比；第六檔位高傳動比與較高傳動比。
86.如權(quán)利要求85所述的裝置，其特征在于，三速機(jī)構(gòu)包括行星輪單元機(jī)構(gòu)，該行星輪系具有殼體元件；輸入轉(zhuǎn)動連接元件；輸出轉(zhuǎn)動連接元件；太陽輪；冠形輪；行星支架，其連接于輸出轉(zhuǎn)動連接元件，并且支承著與太陽輪和冠形輪相嚙合的行星輪；以及其中通過將太陽輪連接于輸入轉(zhuǎn)動連接元件以便共同轉(zhuǎn)動，以及將冠形輪連接于殼體元件，就實(shí)現(xiàn)了低傳動比；通過將冠形輪連接于輸入轉(zhuǎn)動連接元件以便共同轉(zhuǎn)動，以及將太陽輪連接于殼體元件，就實(shí)現(xiàn)了中間傳動比；通過將冠形輪和太陽輪連接于輸入轉(zhuǎn)動連接元件以便共同轉(zhuǎn)動，就實(shí)現(xiàn)了高傳動比。
全文摘要
一種傳動裝置，當(dāng)太陽輪(5)由單向離合器(8)鎖止時(shí)，行星輪系能夠以減速器方式工作；當(dāng)離合器(10)嚙合時(shí)則工作在直接傳動狀態(tài)。用于轉(zhuǎn)換傳動比的整個(gè)連接與控制機(jī)構(gòu)基本上組合在太陽輪(5)上，太陽輪(5)可以滑動，并且與轉(zhuǎn)換控制裝置(111)制成一體。轉(zhuǎn)換控制裝置則在使離合器(10)脫開的同時(shí)，使致動器(9)嚙合，反之亦然。制動器(9)安裝成與單向離合器(8)相平行，并且當(dāng)施加于輸入軸(31)的扭矩是制動扭矩時(shí)，允許以減速方式運(yùn)行。單向離合器(8)安裝成與一個(gè)位于固定軸(21)和支承件(51)之間的不可軸向滑動的軸承(54)相互平行。支承件(51)則連接成與太陽輪(5)一同轉(zhuǎn)動并且兩者可以相互滑動。還提供了液壓致動器(116)、彈簧(114)和所涉及的螺旋齒的軸向推力(F1，F(xiàn)2)以作為控制裝置(111)的致動裝置。這都有助于通過行星輪系的其他轉(zhuǎn)動元件(6，7)而簡化控制、保持可能的其他選擇性連接、實(shí)現(xiàn)另外的工作狀態(tài)、以及避免使用推力軸承。
文檔編號F16H3/54GK1418297SQ01806710
公開日2003年5月14日 申請日期2001年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月17日
發(fā)明者R·安托諾夫, F·莫蘭特 申請人:安東諾夫汽車技術(shù)有限公司