專利名稱：無級變速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無級變速裝置，尤其是涉及按下列方式構(gòu)成的無級變速裝置變速時齒輪不脫離或交替而可變速至通常行駛模式和動力模式地將輸入至輸入軸的動力傳遞到輸出軸上，后退驅(qū)動也由很簡單的方法進(jìn)行。上述通常行駛模式時全部齒輪處于連接狀態(tài)可獲得良好的乘車感覺；而上述動力模式則可在山區(qū)或在上坡時行駛，或者可以快速起動。
一般的所有變速裝置都是由預(yù)定的齒輪比決定的選擇方法中選擇一種進(jìn)行變速，變速時使齒輪脫離很麻煩，所以要求操作仔細(xì)?，F(xiàn)有的自動變速機(jī)及部分使用的帶式無級自動變速機(jī)也同樣地有在構(gòu)造上非常復(fù)雜，制造時花費(fèi)很多經(jīng)費(fèi)的不便之處，同時由于皮帶的磨損、噪音及打滑而不能在廣范圍內(nèi)使用而只能在限定容量范圍內(nèi)使用。
作為解決上述問題的技術(shù)有1995年5月16日的的美國專利第5,415,597號，而本發(fā)明則與上述專利的結(jié)構(gòu)不同。即在美國專利第5,415,597號，葉輪直接與輸入軸連接從而輸入軸的旋轉(zhuǎn)力按原樣被傳遞。但是，本發(fā)明與之不同之處在于通過使用由離合器使輸入直接傳遞到葉輪的方法和由減速恒星齒輪使比輸入回轉(zhuǎn)力大的回轉(zhuǎn)力傳遞到葉輪的方法，不僅可以平穩(wěn)地傳遞回轉(zhuǎn)而且可提供更大的推進(jìn)力，發(fā)揮良好的性能。
從而本發(fā)明的目的是提供一種無級變速器，它沒有現(xiàn)有技術(shù)那樣復(fù)雜，又可確實(shí)進(jìn)行變速動作，不僅可以相應(yīng)于負(fù)荷變化作出迅速反應(yīng)，而且還可以平穩(wěn)安靜地行駛，提供更大的推力，充分發(fā)揮其性能。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明包括變速系統(tǒng)和變速調(diào)整系統(tǒng)，上述變速系統(tǒng)將由發(fā)動機(jī)等機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的動力接受傳遞變速后傳遞到輸出軸上；而上述變速調(diào)整系統(tǒng)則可對應(yīng)于輸出軸的負(fù)荷狀態(tài)自動調(diào)整旋轉(zhuǎn)比，從而可從最低比到所定比無級變速地使回轉(zhuǎn)力傳遞至輸出軸。
上述變速系統(tǒng)和變速調(diào)整系統(tǒng)的構(gòu)成簡要地說，變速系統(tǒng)的主要特征在于它包括使用作為公知裝置的行星齒輪裝置或差動齒輪裝置接受傳遞發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的動力的輸入恒星齒輪、與輸入恒星齒輪嚙合的第1行星齒輪(或第1差動齒輪)、與第1行星齒輪(或第1差動齒輪)成一體地形成的第2行星齒輪(或第3差動齒輪)、與第2行星齒輪(或第3差動齒輪)嚙合的減速恒星齒輪。比傳遞到輸入恒星齒輪的轉(zhuǎn)力更大的回轉(zhuǎn)力作用在減速恒星齒輪上并通過與減速恒星齒輪形成于一體的連接軸傳遞到變速調(diào)整系統(tǒng)的葉輪上。前進(jìn)閘在前進(jìn)時使用，后退閘或后退行星齒輪組在后退時使用。輸出軸與托架或環(huán)形齒輪連接。
變速調(diào)整系統(tǒng)是應(yīng)用改良公知的自動變速機(jī)的轉(zhuǎn)矩變換器的改良型轉(zhuǎn)矩變換器的再利用，為了便于說明，使用與在現(xiàn)有轉(zhuǎn)矩變換器中使用的構(gòu)成部件相關(guān)聯(lián)的用語，從其構(gòu)成可知，它包括驅(qū)動體的葉輪、從動體的渦輪、增加轉(zhuǎn)矩的定子、將油百分之百滿地供給到轉(zhuǎn)矩變換器內(nèi)部并將動作油供給到離合器和閘上的油泵、使輸入軸和葉輪切斷和連接的直接離合器、使連接軸與葉輪切斷和連接的動力模式離合器(或單向離合器)、與渦輪連接的調(diào)整軸、固定的殼體。
適用于變速系統(tǒng)和變速控制系統(tǒng)的離合器和閘可以并不限于使用公知的自動變速機(jī)的多板濕式離合器和閘，或者使用帶離合器。
上述構(gòu)成的無級變速裝置的操作方法主要有三種。
第一種無級變速方法是在通常的行駛模式(前進(jìn)I)可得到平穩(wěn)的乘車感覺，并且最省油。
第二種無級變速方法是在動力模式(前進(jìn)II)在山區(qū)或上坡時或者在需要緊急起動時可以行駛。
第三種方法是結(jié)合上述兩種模式獲得最佳的動力性能。
如上所述本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)在于本無級變速裝置可以根據(jù)要求的動力性能而行駛。
下面，就本發(fā)明的變速控制系統(tǒng)、對應(yīng)于種種實(shí)施例的變速系統(tǒng)而連接構(gòu)成的無級變速裝置進(jìn)行說明。即，變速系統(tǒng)可以由多種方式構(gòu)成，由此適當(dāng)?shù)剡B接構(gòu)成變速調(diào)整系統(tǒng)而進(jìn)行無級變速。
以下參照附圖進(jìn)行說明，圖中相同的零部件使用相同的標(biāo)號，圖中

圖1為本發(fā)明的無級變速裝置的變速調(diào)整系統(tǒng)的裝配斷面圖。
圖2至圖6為本發(fā)明的無級變速裝置的第1實(shí)施例。
圖2為第1實(shí)施例的裝配斷面圖。
圖3表示本發(fā)明的無級變速裝置在中立狀態(tài)時空轉(zhuǎn)狀態(tài)的斷面圖。
圖4為表示前進(jìn)I狀態(tài)的斷面圖，該狀態(tài)為在本發(fā)明的無級變速裝置上與輸入軸連結(jié)的直接離合器動作時，輸入力在與輸入恒星齒輪和直接離合器相連的變速調(diào)整系統(tǒng)的葉輪上分開而傳遞到輸入軸上。
圖5為表示前進(jìn)II狀態(tài)的斷面圖，該狀態(tài)為在本發(fā)明的無級變速裝置上與輸入軸連結(jié)的直接離合器的動作解除時，輸入力借助于輸入恒星齒輪由第2行星齒輪和減速恒星齒輪而增加，該力再通過連接軸經(jīng)單向離合器作用于變速控制系統(tǒng)的葉輪而傳遞到輸出軸上。
圖6表示本發(fā)明的無級變速裝置的后退狀態(tài)的斷面圖。
圖7至圖11為本發(fā)明的無級變速裝置的第2實(shí)施例。
圖7為第2實(shí)施例的裝配斷面圖。
圖8為表示本發(fā)明的無級變速裝置在中立狀態(tài)時空轉(zhuǎn)的狀態(tài)的斷面圖。
圖9為表示前進(jìn)I狀態(tài)的斷面圖，在該狀態(tài)，與輸入軸連接的直接離合器動作時輸入力在與輸入恒星齒輪和直接離合器連接的變速控制系統(tǒng)的葉輪上分開而傳遞到輸出軸上。
圖10為表示前進(jìn)II狀態(tài)的斷面圖，在該狀態(tài)，與輸入軸連接的直接離合器的動作解除時，輸入力通過輸入恒星齒輪由第2個行星齒輪和減速恒星齒輪而增加，該力再通過連接軸經(jīng)單向離合器作用在變速控制系統(tǒng)而傳遞到輸出軸上。
圖11為表示后退狀態(tài)的斷面圖。
圖12A至圖16為本發(fā)明的無級變速裝置的第3實(shí)施例。
圖12A為第3實(shí)施例的裝配斷面圖。
圖12B為沿圖12A中的I-I線的擴(kuò)大斷面圖。
圖13表示中立狀態(tài)的斷面圖。
圖14為表示前進(jìn)I狀態(tài)的斷面圖，在該狀態(tài)，在與輸入軸連接的直接離合器動作時輸入力在與輸入恒星齒輪和直接離合器連接的變速控制系統(tǒng)的葉輪上分開而傳遞到輸出軸上。
圖15為表示前進(jìn)II狀態(tài)的斷面圖，在該狀態(tài)，在與輸入軸連接的直接離合器的動作解除時，輸入力通過輸入恒星齒輪由第3差動齒輪和減速恒星齒輪而增加，該力通過連接軸由單向離合器作用于變速調(diào)整系統(tǒng)而傳遞到輸出軸。
圖16表示后退狀態(tài)的斷面圖。
圖17至圖21為本發(fā)明的無級變速裝置的第4實(shí)施例。
圖17為第4實(shí)施例的裝配斷面圖。
圖18為表示中立狀態(tài)的斷面圖。
圖19為表示前進(jìn)I狀態(tài)的斷面圖，在該狀態(tài)，在與輸入軸連接的直接離合器動作時輸入力在與輸入恒星齒輪和直接離合器連接的變速控制系統(tǒng)的葉輪上分開而轉(zhuǎn)遞到輸出軸上。
圖20為表示前進(jìn)II狀態(tài)的斷面圖，在該狀態(tài)，在與輸入軸連接的直接離合器的動作解除時，輸入力通過輸入恒星齒輪由第3差動齒輪和減速恒星齒輪而增加，該力通過連接軸由單向離合器作用于變速控制系統(tǒng)而傳遞到輸出軸。
圖21為后退狀態(tài)的斷面圖。
圖22至圖26為本發(fā)明的無級變速裝置的第五實(shí)施例。
圖22為第5實(shí)施例的裝配斷面圖。
圖23為中立狀態(tài)的斷面圖。
圖24為表示前進(jìn)I狀態(tài)的斷面圖，在該狀態(tài)，在與輸入軸連接的直接離合器動作時輸入力在與輸入恒星齒輪和直接離合器連接的變速調(diào)整系統(tǒng)的葉輪上分開而傳遞到輸出軸上。
圖25為表示前進(jìn)II狀態(tài)的斷面圖，在該狀態(tài)，在與輸入軸連接的直接離合器的動作解除時，輸入力通過輸入恒星齒輪由第2行星齒輪和減速恒星齒輪而增加，該力通過連接軸由單向離合器作用于變速調(diào)整系統(tǒng)而傳遞到輸出軸。
圖26為后退狀態(tài)的斷面圖。
圖27為對本發(fā)明的第1實(shí)施例的圖2構(gòu)成的概略圖。
圖28為對本發(fā)明的第2實(shí)施例的圖7構(gòu)成的概略圖。
圖29為對本發(fā)明的第3實(shí)施例的圖12A構(gòu)成的概略圖。
圖30為對本發(fā)明的第4實(shí)施例的圖17構(gòu)成的概略圖。
圖31為對本發(fā)明的第5實(shí)施例的圖22構(gòu)成的概略圖。
首先對于變速控制系統(tǒng)(10)，變速系統(tǒng)(110)及其連接構(gòu)成根據(jù)圖面詳細(xì)說明本發(fā)明的第1實(shí)施例(100)。
變速控制系統(tǒng)(10)變速控制系統(tǒng)(10)應(yīng)用了作為公知裝置的自動變速機(jī)的轉(zhuǎn)矩變換器，通常的自動變速機(jī)是把油泵設(shè)置于轉(zhuǎn)矩變換器和變速系統(tǒng)之間，而本發(fā)明的構(gòu)成特征在于將油泵設(shè)置于轉(zhuǎn)矩變換器和發(fā)動機(jī)之間的位置上。通常的自動變速機(jī)由發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的動力經(jīng)轉(zhuǎn)矩變換器后使驅(qū)動力傳遞到變速機(jī)的輸入軸上。而在本發(fā)明，則有兩種回轉(zhuǎn)力的傳遞方法，其一是由發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的動力直接傳遞到輸入軸，輸入軸中的回轉(zhuǎn)力中的一部分分開通過與輸入軸連接成一體的直接離合器板和直接離合器將回轉(zhuǎn)力傳遞到葉輪上；其二是直接離合器解除時通過連接軸，由設(shè)置于連接軸和葉輪殼體之間的單向離合器或動力模式離合器的動作使回轉(zhuǎn)力傳遞到葉輪上。通常的自動變速機(jī)的轉(zhuǎn)矩變換器具有直接將發(fā)動機(jī)中產(chǎn)生的動力傳遞到變速機(jī)的輸入軸的動力傳遞機(jī)能，與之相反，本發(fā)明則具有兩個特點(diǎn)，其一是與驅(qū)動阻力相一致地調(diào)整速度比，其二是將經(jīng)過轉(zhuǎn)矩變換器的動力傳遞到輸出軸上。
下面對變速控制系統(tǒng)(10)的構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1及2所示，在由3部分(12A、12B、12C)組成的輸入軸(12)的第1部分(12A)上設(shè)置油泵(14)。油泵的驅(qū)動齒輪(16)由花鍵(18S)與輸入軸(12)連接固定。油泵的驅(qū)動齒輪(16)和從動齒輪(20)設(shè)在油泵殼體22內(nèi)。在油泵殼體22與輸入軸之間插入設(shè)置軸承24B、24B′，在與軸承24B、24B′相鄰的地方插入設(shè)置油封26C、26C′以防止泵內(nèi)的油泄漏。油泵殼體22密封裝配在固定的殼體28上。
在輸入軸12的第1部分12A與第2部分12B之間直接離合器30用花鍵32S一體地連接。在輸入軸12的第2部分12B上同軸地設(shè)置具有第1端部34A和第2端部34B的連接軸34，在輸入軸12和連接軸34之間回轉(zhuǎn)自如地插入設(shè)置軸承36B、36B。在連接軸34上同軸地設(shè)置具有第1端部38A和第2端部38B的調(diào)整軸38，在連接軸34和調(diào)整軸38之間插入設(shè)置軸襯40B、40B′，使其回轉(zhuǎn)自如，并具有使變換器內(nèi)部的油不泄漏到變速系統(tǒng)內(nèi)的密封功能。
在連接軸34和調(diào)整軸38上同軸地設(shè)有改良型轉(zhuǎn)矩變換器。在具有第1端部42A和第2端部42B的葉輪殼體42和連接軸34之間，具有動力模式離合器44和單向離合器48，單向離合器48的內(nèi)輪通過花鍵50S連接固定在連接軸34上。單向離合器48的設(shè)置方向使葉輪殼體42在與連接軸34的回轉(zhuǎn)方向相反的方向上不回轉(zhuǎn)地設(shè)置。動力模式離合器44具有使葉輪殼體42和連接軸34切斷和連接的功能。并且，單向離合器48防止葉輪殼體42在與輸入軸的回轉(zhuǎn)方向相反的方向回轉(zhuǎn)，使從連接軸34傳遞來的動力傳遞到葉輪殼體42上。而且，在葉輪殼體42與直接離合器板30之間連結(jié)設(shè)置直接離合器，直接離合器具有使葉輪殼體42和直接離合器板30切斷和連接的功能。
而且直接離合器、動力模式離合器的設(shè)置方法、設(shè)置位置等的具體說明此處省略，這樣的設(shè)置構(gòu)成不限定本發(fā)明的范圍。
葉輪56與葉輪殼體42的第2端部42B一體地形成，與葉輪56相對的渦輪58由花鍵58S與調(diào)整軸38的第1端部38A連成一體，在葉輪56和渦輪58的下部之間設(shè)置定子60。在定子60的內(nèi)側(cè)同軸地設(shè)有中空的固定軸62，固定軸62的一端部64固定在殼體28上。在定子60和固定軸62之間插入設(shè)置單向離合器66，以防止定子60的逆轉(zhuǎn)。并且在固定軸62與調(diào)整軸38之間設(shè)有軸承68B、68B′及油封68C。在葉輪56和固定軸62之間插入設(shè)置軸襯70B，使葉輪56在固定軸62周圍可自如回轉(zhuǎn)，同時防止轉(zhuǎn)矩變換器內(nèi)部的油泄漏。在葉輪殼體42的第1端部42A和連結(jié)軸之間，即在單向離合器48的鄰近設(shè)有油封27C，以防止轉(zhuǎn)矩變換器內(nèi)部油的泄漏。
在油泵14排出的油的一部分通過油吸入口74及吸入通路76進(jìn)入轉(zhuǎn)矩變換器內(nèi)部使轉(zhuǎn)矩變換器內(nèi)部百分之百地充滿油，轉(zhuǎn)矩變換器內(nèi)部的油通過排出通路78及油排出口80由位于變速機(jī)外部的冷卻機(jī)冷卻，之后再進(jìn)入油泵。并且，油泵14中排出的一部分油作為直接離合器52、動力模式離合器44、其它變速系統(tǒng)的離合器和閘等的動作油而被供給。在此，由于油排出通路及排出口也可在固定軸上形成，并且油吸入口及吸入通路的位置等也可有不同的變更，因此當(dāng)然不僅限于上述位置及構(gòu)成。而且，為了與變速系統(tǒng)進(jìn)行動力傳遞，使離合器連接板82由花鍵86S一體地連接在調(diào)整軸38的第2端部38B。
變速系統(tǒng)110本發(fā)明第1實(shí)施例的變速系統(tǒng)110如圖2所示，發(fā)動機(jī)的動力輸入到輸入軸12上，在輸入軸12的第2部分12B與第3部分12C之間一體地形成輸入恒星齒輪112。在輸入軸的第2部分12B上同軸地、由軸承36B、36B′在輸入軸12上可自如回轉(zhuǎn)地支承中空的連接軸34。在連接軸34的第2端部34B上與連接軸34呈一體地形成減速恒星齒輪116。托架118裝在該連接軸34上，并使連接軸34和托架118之間相互可自由回轉(zhuǎn)地設(shè)置軸承120B。并且在輸入軸12的第3部分12C上設(shè)置具有內(nèi)徑部124A的托架124，在輸入軸第3部分12C與托架124之間可相互自如回轉(zhuǎn)地插入設(shè)置軸承126B。并且為了使兩個托架118、124可共同回轉(zhuǎn)而在兩個托架118、124之間插入設(shè)置多個固定銷128而使之固定。
在各固定銷128上設(shè)置相互形成一體的第1行星齒輪130和第2行星齒輪132，在第1行星齒輪130和第2行星齒輪132之間形成凹部134，為了使這些復(fù)合行星齒輪130、132自如回轉(zhuǎn)、在固定銷128和復(fù)合行星齒輪130、132之間插入設(shè)置軸承130B、132B。在第2行星齒輪132的內(nèi)側(cè)與減速恒星齒輪116嚙合，而外側(cè)則與前進(jìn)齒圈136嚙合。當(dāng)然，使前進(jìn)齒圈136自如回轉(zhuǎn)地在連接軸34之間插入設(shè)置軸承136B。并且，在第1行星齒輪130的內(nèi)側(cè)與輸入恒星齒輪112嚙合。輸出軸138與托架124同軸一體地形成。
另一方面，在輸出軸138上設(shè)置同軸的中空后退輸入軸140，為使輸出軸138和后退輸入軸140之間回轉(zhuǎn)自如、插入設(shè)置軸承140B，140B′。使后退恒星齒輪144在后退輸入軸140的一端部142上一體地形成，并在另一端部146上，由花鍵148S使后退連接板150連接。而且在輸出軸138上設(shè)置后退托架152，為使其回轉(zhuǎn)自如而插入設(shè)置軸承152B。在后退恒星齒輪144和后退連接板150之間的后退輸入軸上設(shè)置后退托架154，為使后退托架154和后退輸入軸140之間可回轉(zhuǎn)自如而插入設(shè)置軸承154B。為使兩個托架152、154共同回轉(zhuǎn)，使多個固定銷156插入固定在兩個托架152、154之間。
在各固定銷156上插入設(shè)置后退行星齒輪158，為使后退行星齒輪158與固定銷156之間可自如回轉(zhuǎn)而插入設(shè)置軸承158B。使后退齒圈160與后退行星齒輪158的外側(cè)嚙合并由花鍵162S使之與輸出軸138一體地連接。當(dāng)然后退恒星齒輪144與后退行星齒輪158的內(nèi)側(cè)相嚙合。并且在齒圈136的外側(cè)設(shè)置連接離合器板82和后退連接板150的中空離合器連接軸164，在離合器連接軸164與前進(jìn)齒圈136之間連接設(shè)置前進(jìn)離合器166。在離合器連接軸164的外側(cè)設(shè)置單向離合器170，防止離合器連接軸164在與輸入回轉(zhuǎn)方向相反的方向回轉(zhuǎn)。在后退托架154的外側(cè)設(shè)置后退閘172。
并且，省略前進(jìn)離合器166，離合器連接軸164及單向離合器170的設(shè)置方法，構(gòu)成關(guān)系等的具體說明，這種設(shè)置構(gòu)成不限定本發(fā)明的范圍。
下面將詳細(xì)說明本發(fā)明的無級變速裝置的動作方法。
第一，通常行駛模式的場合輸入在與輸入軸一體連接的直接離合器板30和輸入恒星齒輪112分開，輸入的一部分在設(shè)置于直接離合器板30和葉輪56之間的直接離合器52動作時作用在葉輪56上，其結(jié)果是，由于作為通常轉(zhuǎn)矩變速器功能的渦輪58和葉輪56的轉(zhuǎn)速差而使得一個比作用在葉輪56上的回轉(zhuǎn)力倍增的回轉(zhuǎn)力作用在渦輪58上并且傳遞到與渦輪58連接的調(diào)整軸38上。在調(diào)整軸38上的負(fù)荷被減少使葉輪56的阻力和渦輪58的阻力達(dá)到平衡時，渦輪58和葉輪56的回轉(zhuǎn)比必須為1∶1，由于油的損耗而得不到百分之百的效率，所以用通常的轉(zhuǎn)矩變換器時還應(yīng)在轉(zhuǎn)矩變換器內(nèi)部追加設(shè)置鎖定離合器，而在本發(fā)明，簡單構(gòu)造的動力模式離合器44設(shè)置在葉輪56和連接軸34上，由直接離合器52和動力模式離合器44同時動作而獲得鎖定功能。(鎖定功能是指使葉輪和渦輪成一體地連接。)第二，動力模式的場合此時，與輸入軸12連接的直接離合器52的動作被解除而單向離合器48動作。通過輸入恒星齒輪112，動力被分開為兩部分，一部分通過變速系統(tǒng)的第1行星齒輪130傳遞到輸出軸138上，而另一部分則傳遞到與第1行星齒輪130呈一體地形成的第2行星齒輪132嚙合的減速恒星齒輪116上，此時輸入一部分被倍增并通過連接軸34和單向離合器48而傳遞到葉輪56上。在上述通常行駛模式產(chǎn)生比作用于葉輪56的回轉(zhuǎn)力大的回轉(zhuǎn)力傳遞至調(diào)整軸38上。鎖定功能與上述通常行駛模式相同。
第三，通常的行駛模式和動力模式相并行的情況分兩種情況說明(1)將動力模式轉(zhuǎn)換成通常的行駛模式；(2)將通常的行駛模式轉(zhuǎn)換成動力模式。
在第(1)種情況使直接離合器52連接。
由于在連接軸34與葉輪殼體42之間內(nèi)置單向離合器48，連接軸34的回轉(zhuǎn)速度通常比輸入軸12的回轉(zhuǎn)速度小，所以使直接離合器52動作，在輸入軸12上由花鍵組裝的直接離合器板和葉輪殼體連接時，連接軸34由于單向離合器48而空轉(zhuǎn)。
在第(2)種情況使直接離合器52解除。
下面說明這種構(gòu)成的本發(fā)明第1實(shí)施例的無級變速裝置的各變速狀態(tài)(中立、前進(jìn)、后退)時的動作方法及與其對應(yīng)的動力傳遞過程。
首先說明，本發(fā)明的無級變速裝置可用于汽車及工業(yè)機(jī)械等的驅(qū)動力變速后輸出，但是此處僅以汽車為例進(jìn)行說明。
關(guān)于用語的定義，各行星齒輪(或差動齒輪)的自轉(zhuǎn)是指對于其自身軸(此處為固定銷)的回轉(zhuǎn)；公轉(zhuǎn)則是指在托架回轉(zhuǎn)的情況下，一邊并行地進(jìn)行與通常自轉(zhuǎn)并進(jìn)，一邊與托架共同回轉(zhuǎn)。
并且，為了說明方便，從圖的左側(cè)看時，沿反時針方向回轉(zhuǎn)的方向作為輸入軸的方向，與該輸入軸的方向相同的方向在各圖面上定義為↑方向(或A方向)；同樣地與輸入軸的方向相反的方向則定義為↓方向(或B方向)；停止后回轉(zhuǎn)時(加速狀態(tài))用O.↑(或O.↓)表示；回轉(zhuǎn)后停止(減速狀態(tài))用↑.O(或↓.O)表示；行星齒輪(或差動齒輪)回轉(zhuǎn)繼續(xù)后高速狀態(tài)(即，未自轉(zhuǎn)而全體回轉(zhuǎn)體一體地回轉(zhuǎn)狀態(tài))時用↑.1(或↓.1)表示。
1.中立狀態(tài)(圖3)輸出軸138停止
葉輪殼體42↑-葉輪56↑-渦輪58↑-調(diào)整軸38↑-離合器連接板82↑-離合器連接軸164↑-后退連接板150↑-后退恒星齒輪144↑-后退行星齒輪158-后退托架152、154↑(空轉(zhuǎn))中立狀態(tài)是同時解除直接離合器52、動力模式離合器44、前進(jìn)離合器166及后退閘172的狀態(tài)，發(fā)動機(jī)的動力不能使輸出軸138回轉(zhuǎn)，即如圖3所示的空轉(zhuǎn)狀態(tài)。
即，在輸出軸138負(fù)荷時，與輸出軸138一體地形成的托架124、托架118及由花鍵162S與輸出軸138固定的后退齒圈160被停止，輸入發(fā)動機(jī)的動力時，輸入軸12一邊回轉(zhuǎn)，與輸入軸12成一體地形成的輸入恒星齒輪112也沿同一方向A回轉(zhuǎn)，由花鍵32S與輸入軸12連接的直接離合器板30由于直接離合器52的解除而空轉(zhuǎn)。
由于輸入恒星齒輪112回轉(zhuǎn)，使與輸入恒星齒輪112嚙合的第1行星齒輪130沿與輸入恒星齒輪112的回轉(zhuǎn)方向相反的方向B回轉(zhuǎn)。從而，與第1行星齒輪130形成于一體的第2行星齒輪132也與方向B回轉(zhuǎn)，與第2行星齒輪132嚙合的前進(jìn)齒圈136一邊沿B方向回轉(zhuǎn)，一邊由于前進(jìn)離合器166的解除而空轉(zhuǎn)。與第2行星齒輪132嚙合的減速恒星齒輪116沿與第2行星齒輪132的回轉(zhuǎn)方向相反的A方向回轉(zhuǎn)。借助于與減速恒星齒輪116形成一體的連接軸34、在連接軸34和葉輪殼體42之間設(shè)置的單向離合器48，使葉輪殼體42沿A方向回轉(zhuǎn)，從而與葉輪殼體42形成于一體的葉輪56也沿A方向回轉(zhuǎn)。
由于流體的流動使得相對葉輪56而設(shè)置的渦輪58也以A方向回轉(zhuǎn)、與渦輪58連接的調(diào)整軸38、與調(diào)整軸38連接的離合器板82、與離合器連接板82連接的離合器軸164以及與離合器連接軸164連接的后退恒星齒輪144也沿A方向回轉(zhuǎn)。與后退恒星齒輪144嚙合的后退行星齒輪158沿B方向回轉(zhuǎn)。與后退行星齒輪158的外側(cè)嚙合的后退齒圈160由于經(jīng)花鍵162S與輸出軸138連接而停止、后退托架152、154一邊沿A方向回轉(zhuǎn)，一邊由于后退閘172的解除而空轉(zhuǎn)。
2.前進(jìn)I(通常行駛模式)的變速狀態(tài)(圖4)
(2)(1)葉輪56↑-渦輪58 O.↑-調(diào)整軸38 O.↑-離合器連接軸164 O.↑-(前進(jìn)離合器)-前進(jìn)齒圈136 O.↑-第2行星齒輪132↑.1-把架118.124 O.↑-離合器連接軸164 O.↑-前進(jìn)離合器-前進(jìn)齒圈136 O.↑-
138 O.↑從低級到高級的無級變速的過程可知，傳遞到輸入軸12上的發(fā)動機(jī)的動力分開到直接離合器板30和輸入恒星齒輪112上，在中立狀態(tài)(圖3)同時使直接離合器52和前進(jìn)離合器166動作，那么由于與輸入軸12連接的直接離合器板30和直接離合器52的動作而使葉輪殼體42沿與輸入方向相同的A方向回轉(zhuǎn)。而且，與葉輪殼體42一體地形成的葉輪56也沿A方向回轉(zhuǎn)。
另一方面，與輸入軸12形成于一體的輸入恒星齒輪112沿與輸入軸12相同的A方向回轉(zhuǎn)、與輸入恒星齒輪112嚙合的第1行星齒輪130沿B方向回轉(zhuǎn)。與第1行星齒輪130形成于一體的第2行星齒輪132也沿B方向回轉(zhuǎn)。與第2行星齒輪132的內(nèi)側(cè)嚙合的減速恒星齒輪116沿A方向回轉(zhuǎn)，與減速恒星齒輪116形成于一體的連接軸34也沿A方向回轉(zhuǎn)。葉輪殼體42以與輸入軸12相同的回轉(zhuǎn)數(shù)回轉(zhuǎn)，連接軸34由于第2行星齒輪132和減速恒星齒輪116總是以比輸入恒星齒輪112小或相同的轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)，所以，由于單向離合器48，連接軸34總是空轉(zhuǎn)。
中立時，由于流體的流動相對于葉輪56設(shè)置的渦輪58沿與葉輪56相同的A方向回轉(zhuǎn)、與第2行星齒輪132的外側(cè)嚙合的前進(jìn)齒圈136處于沿與輸入軸12的反向B方向空轉(zhuǎn)，但是使前進(jìn)離合器166動作時，由設(shè)置于離合器連接軸164的外徑上的單向離合器170抑制向B方向的回轉(zhuǎn)，前進(jìn)齒圈136瞬間停止。前進(jìn)齒圈136一旦停止，由前進(jìn)離合器連接的離合器軸164、與離合器連接軸164連接的離合器板82、與離合器板82連接的調(diào)整軸38以及與調(diào)整軸連接的渦輪58就被賦予阻力。中立時與葉輪56同方向地回轉(zhuǎn)的渦輪58由于該阻力而減小回轉(zhuǎn)或停止，從而葉輪56與渦輪58之間產(chǎn)生了轉(zhuǎn)速差。
由于轉(zhuǎn)矩變換器的特性，葉輪56與渦輪58之間的轉(zhuǎn)速差越大，產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)力也越大并傳遞到渦輪58上，從而傳遞到該渦輪58上的回轉(zhuǎn)力由于輸出軸138的負(fù)荷的作用而與作用在渦輪58上的阻力相平衡時，就驅(qū)動輸出軸138，此時為低速起動狀態(tài)。
使發(fā)動機(jī)的回轉(zhuǎn)增加后，由于葉輪56與渦輪58的轉(zhuǎn)速差變大，使傳遞到渦輪的回轉(zhuǎn)力增加，傳遞到渦輪58的回轉(zhuǎn)力由于輸出軸138的負(fù)荷作用而大于作用在渦輪上的阻力時，輸出軸的轉(zhuǎn)速增加，直至由葉輪56傳遞的渦輪的回轉(zhuǎn)力與作用在渦輪的阻力相平衡時。
如果輸出軸138被加速，那么輸出軸138的負(fù)荷就減少，所以作用于渦輪58上的阻力也減少。如果作用于渦輪58上的阻力減少，那么直至與該阻力平衡，葉輪56與渦輪58的轉(zhuǎn)速差也減少。從而，渦輪58的回轉(zhuǎn)在與葉輪56相同的方向即A方向而增加，與渦輪連結(jié)成一體的前進(jìn)齒圈136的回轉(zhuǎn)也沿A方向增加。輸出軸138的負(fù)荷變得更小、與輸入軸12的驅(qū)動力相平衡時，葉輪56與渦輪58以1∶1地回轉(zhuǎn)，第1行星齒輪130與第2行星齒輪132不自轉(zhuǎn)而是整個回轉(zhuǎn)體成一體地回轉(zhuǎn)(公轉(zhuǎn))。此時為高速狀態(tài)。
上述本實(shí)施例(后述的其它實(shí)施例也相同)的特征在于根據(jù)輸出軸的負(fù)荷對必要的變速比進(jìn)行無級變速。
通常由于在葉輪和渦輪之間的轉(zhuǎn)矩變換器內(nèi)的油的損耗而得不到葉輪和渦輪1∶1的百分之百的效率。而本發(fā)明具有這樣的特點(diǎn)使動力模式離合器44動作而可防止由于油的損耗導(dǎo)致的效率降低。
3.前進(jìn)II(動力模式)的變速狀態(tài)(圖5)
(1)第2行星齒輪132↓.1-減速恒星齒輪116↑-連接軸34↑-(單向離合器48)-葉輪殼體42↑-葉輪56↑-渦輪58 O.↑-調(diào)整軸38 O.↑-離合器連接軸164 O.↑-(前進(jìn)離合器)-前進(jìn)齒圈136 O.↑-第2行星齒輪132
與上述前進(jìn)I的通常行駛模式的變速狀態(tài)比較，各部品的回轉(zhuǎn)方向和無級變速過程相同，但是傳遞到葉輪56的動力傳遞路徑不同。中立時前進(jìn)離合器166動作，或使前進(jìn)離合器166和動力模式離合器44同時動作而成為動力模式的變速狀態(tài)。此處只涉及前進(jìn)離合器166的動作進(jìn)行說明。
與輸入軸形成于一體的輸入恒星齒輪112沿輸入軸12同一方向A回轉(zhuǎn)，與輸入恒星齒輪112嚙合的第1行星齒輪130沿B方向回轉(zhuǎn)，與第1行星齒輪130形成于一體的第2行星齒輪132也沿B方向回轉(zhuǎn)。與第2行星齒輪132的內(nèi)側(cè)嚙合的減速恒星齒輪116在A方向減速回轉(zhuǎn)，與減速恒星齒輪116形成于一體的連接軸34也在A方向回轉(zhuǎn)。葉輪殼體42由于單向離合器48而在A方向回轉(zhuǎn)。位于葉輪殼體42與連接軸34之間，并與葉輪殼體42形成于一體的葉輪56也沿A方向回轉(zhuǎn)。
中立時，由于流體的流動，使相對于葉輪56而設(shè)置的渦輪58沿與葉輪56相同的方向A回轉(zhuǎn)，與第2行星齒輪132的外側(cè)嚙合的前進(jìn)齒圈136在處于沿與輸入軸12的相反方向B空轉(zhuǎn)的狀態(tài)時，使前進(jìn)離合器166動作，那么由于設(shè)置于離合器連接軸164的外徑的單向離合器170的作用而抑制向B方向的回轉(zhuǎn)，前進(jìn)離合器136瞬間就停止。前進(jìn)齒圈136一旦停止，前進(jìn)離合器連接的連接軸164、與連接軸164連接的離合器連接板82、與離合器連接板82連接的調(diào)整軸38以及與調(diào)整軸連接的渦輪58就被賦予阻力。中立時與葉輪56同方向回轉(zhuǎn)的渦輪58則由于該阻力而減少或停止，所以與葉輪56和渦輪58之間產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差。
由于轉(zhuǎn)矩變換器的特性，葉輪56和渦輪58的轉(zhuǎn)速差越大就產(chǎn)生越大的回轉(zhuǎn)力，并傳遞到渦輪58上，所以，傳遞到該渦輪58的回轉(zhuǎn)力就由于輸出軸138的負(fù)荷的作用而與作用于渦輪58上的阻力相平衡時，就使輸出軸138被驅(qū)動。此時為低速起動狀態(tài)。
使發(fā)動機(jī)的回轉(zhuǎn)增加時，由于葉輪56和渦輪58的轉(zhuǎn)速差變大，傳遞到渦輪上的回轉(zhuǎn)力也增加，傳遞到渦輪58上的回轉(zhuǎn)力由于輸出軸138的負(fù)荷而大于作用于渦輪的阻力時就使輸出軸138加速，直至從葉輪傳遞的渦輪的回轉(zhuǎn)力與作用于渦輪上的阻力和平衡時為止。
使輸出軸138加速時，由于輸出軸138的負(fù)荷減少，作用于渦輪58上的阻力也減少。作用于渦輪上的阻力一旦減少，葉輪與渦輪58的轉(zhuǎn)速差也減少直至與該阻力相平衡時為止。從而渦輪58的回轉(zhuǎn)在與葉輪56相同的方向A增加，與渦輪連接成一體的前進(jìn)齒圈136的回轉(zhuǎn)也在A方向增加。輸出軸138的負(fù)荷變得更小、在與輸入軸12的驅(qū)動力平衡時，葉輪56與渦輪58呈1∶1的轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)，第1行星齒輪130和第2行星齒輪132不自轉(zhuǎn)而全部回轉(zhuǎn)體成一體地回轉(zhuǎn)。此時為高速狀態(tài)。在該高速狀態(tài)，由于葉輪56和渦輪58之間的油的損耗，而使葉輪56與渦輪58的轉(zhuǎn)速比達(dá)不到1∶1，輸入與輸出之比也得不到1∶1的百分之百的效率，使動力模式離合器44和直接離合器52同時動作，則由于輸入軸12和輸出軸138成為一體，從而可以得到百分之百的效率。
在本實(shí)施例，從傳遞到葉輪56上的回轉(zhuǎn)力可知，由于第2行星齒輪132和減速恒星齒輪116的作用而使比輸入軸12的回轉(zhuǎn)力增加的回轉(zhuǎn)力通過連接軸34而傳遞到葉輪上，所以比在前述通常模式的變速時傳遞到渦輪上的回轉(zhuǎn)力大的回轉(zhuǎn)力傳遞到渦輪上，從而低速時以大的回轉(zhuǎn)力驅(qū)動輸出軸，以改善加速性及效率。
4.后退狀態(tài)(圖6)輸入軸12↑-輸入恒星齒輪112↑-第1行星齒輪130↓-
葉輪56↑-渦輪58↑-調(diào)整軸38↑-離合器軸164↑-后退恒星齒輪144↑-后退行星齒輪158↓-后退齒圈160↓-輸出軸138↓在后退狀態(tài)，解除直接離合器52和前進(jìn)離合器166，使動力模式離合器44和后退閘172動作。發(fā)動機(jī)的動力從輸入軸12輸入后與輸入軸12連接成一體的輸入恒星齒輪112沿與輸入軸12相同的方向A回轉(zhuǎn)，與輸入恒星齒輪112嚙合的第1行星齒輪130沿與輸入恒星齒輪112相反的方向A回轉(zhuǎn)。與第1行星齒輪130呈一體的第2行星齒輪132也沿B方向回轉(zhuǎn)，與第2行星齒輪132的外側(cè)嚙合的前進(jìn)齒圈136也沿B方向空轉(zhuǎn)。與第2行星齒輪132的內(nèi)側(cè)嚙合的減速恒星齒輪116沿與第2行星齒輪132的反方向A回轉(zhuǎn)。與減速恒星齒輪116連接的連接軸34、由動力模式離合器44或單向離合器48與連接軸連接的葉輪殼體42、與葉輪殼體形成于一體的葉輪56以A方向回轉(zhuǎn)，由于葉輪56的作用渦輪58也沿A方向回轉(zhuǎn)。
與渦輪58連接的調(diào)整軸38、與調(diào)整軸連接的離合器連接板82、與離合器連接板連接的離合器連接軸164、與離合器連接軸連接的后退連接板150、與后退連接板連接的后退輸入軸140、與后退輸入軸形成于一體的后退恒星齒輪144也沿A方向回轉(zhuǎn)。與后退恒星齒輪144嚙合的后退行星齒輪158沿B方向回轉(zhuǎn)、與后退行星齒輪158的外側(cè)嚙合的后退齒圈160也沿B方向回轉(zhuǎn)。后退齒圈160由于通過花鍵162S與輸出軸138連接，所以輸出軸138沿與輸入軸12相反的方向即B方向回轉(zhuǎn)。
下面說明本發(fā)明的第2實(shí)施例。
在本發(fā)明的無級變速裝置的第2實(shí)施例200中，由于變速控制系統(tǒng)的設(shè)置構(gòu)造及動作方法與第1實(shí)施例的變速控制系統(tǒng)10相同，所以省略對變速控制系統(tǒng)10的構(gòu)成和動作方法的說明，而首先就對于第2實(shí)施例的變速系統(tǒng)210比較第1實(shí)施例在構(gòu)成上的差異之處進(jìn)行說明。
本發(fā)明的第2實(shí)施例的無級變速裝置的變速系統(tǒng)210如圖7所示地構(gòu)成。與第1實(shí)施例比較就其設(shè)置構(gòu)造而言，與第1行星齒輪212的外側(cè)嚙合的輸出齒圈214和輸出軸138一體地形成。(在第1實(shí)施例托架124與輸出軸138形成于一體)，由于在后退托架216和離合器連接板82之間設(shè)置有前進(jìn)用的前進(jìn)離合器218，所以沒有第1實(shí)施例中的前進(jìn)齒圈。并且，由于為了后退而在后退托架216的外側(cè)設(shè)置后退閘222，所以為了象第1實(shí)施例一樣的后退的單獨(dú)的行星齒輪裝置就不需要了。
而從其它構(gòu)成來看，在輸入軸12的第3部分12C上設(shè)有后退托架226，并可回轉(zhuǎn)自如地插入設(shè)置同承226B，并且在連接軸34上，借助于軸承216B而回轉(zhuǎn)自如地設(shè)置后退托架216，為了使兩托架216、226同時回轉(zhuǎn)而插入固定多根固定銷228。而后，在各固定銷228上設(shè)置相互成一體的第1行星齒輪212和第2行星齒輪230，在它們之間形成凹部232并使該復(fù)合行星齒輪212、230回轉(zhuǎn)自如地插入設(shè)置軸承212B、230B。在具有內(nèi)徑部234的輸出齒圈214和輸入軸12的第3部分12C之間回轉(zhuǎn)自如地插入軸承236B。
下面是本發(fā)明的第2實(shí)施例的無級變速裝置的各變速狀態(tài)(中立、前進(jìn)、后退)的動作方法及其動力傳遞過程。
1.中立狀態(tài)(圖8)輸出軸138停止
(1)第2行星齒輪230↓ -減速恒星齒輪116↑-葉輪56↑-渦輪58↑-離合器連接板82↑(空轉(zhuǎn))中立狀態(tài)為使直接離合器52、前進(jìn)離合器218、后退閘222同時解除的狀態(tài)，發(fā)動機(jī)的動力不使輸出軸138回轉(zhuǎn)，如圖8所示處于空轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
即，在輸出軸138上如果有負(fù)荷，那么與輸出軸138形成于一體的輸出齒圈214就被停止，如果輸入發(fā)動機(jī)的動力，那么輸入軸12一邊回轉(zhuǎn)，與輸入軸12連接成一體的直接離合器板30則由直接離合器52的解除而空轉(zhuǎn)，與輸入軸12形成于一體的輸入恒星齒輪112沿與輸入軸12相同的方向即A方向回轉(zhuǎn)，與輸入恒星齒輪112嚙合的第1行星齒輪212沿B方向回轉(zhuǎn)，與第1行星齒輪212形成于一體的第2行星齒輪230也沿B方向回轉(zhuǎn)。由于解除前進(jìn)離合器218和后退閘222，后退托架216沿A方向空轉(zhuǎn)。
與第2行星齒輪230嚙合的減速恒星齒輪116沿A方向回轉(zhuǎn)，與減速恒星齒輪116形成于一體的連接軸34也沿A方向回轉(zhuǎn)，借助于設(shè)置在連接軸34和葉輪殼體42之間的單向離合器48、葉輪殼體42沿A方向回轉(zhuǎn)，與葉輪殼體形成于一體的葉輪56也沿A方向回轉(zhuǎn)。
由于流體的流動相對于葉輪56而設(shè)置的渦輪58也沿A方向回轉(zhuǎn)，與渦輪58連接的調(diào)整軸38、與調(diào)整軸連接的離合器連接板82一邊沿A方向回轉(zhuǎn)，同時由于前進(jìn)離合器218的解除而空轉(zhuǎn)。
2.前進(jìn)I(通常行駛模式)的變速狀態(tài)(圖9)
(1)葉輪56↑-渦輪(58) O.↑-調(diào)整軸(38) O.↑-(前進(jìn)離合器)-后退托架216、226↑-第1行星齒輪212↓.1
在中立狀態(tài)(圖8)如果使直接離合器52和前進(jìn)離合器218同時動作，那么通過與輸入軸12連接的直接離合器板30和直接離合器52的動作使葉輪殼體42沿與輸入方向相同的方向即A方向回轉(zhuǎn)。
另一方面，與輸入軸12形成于一體的輸入恒星齒輪112沿與輸入軸相同方向的A方向回轉(zhuǎn)，與輸入恒星齒輪112嚙合的第1行星齒輪212則沿B方向回轉(zhuǎn)。與第1行星齒輪212形成于一體的第2行星齒輪230也沿B方向回轉(zhuǎn)，而與第2行星齒輪嚙合的減速恒星齒輪116則沿A方向回轉(zhuǎn)。與減速恒星齒輪連接的連接軸34也沿A方向回轉(zhuǎn)。由于減速恒星齒輪的回轉(zhuǎn)總比輸入恒星齒輪的回轉(zhuǎn)小，與輸入軸12連接而回轉(zhuǎn)的葉輪殼體42的回轉(zhuǎn)總比連接軸34的回轉(zhuǎn)大，所以連接軸34由于單向離合器48而空轉(zhuǎn)。
在中立狀態(tài)，由于流體的流動使相對于葉輪56設(shè)置的渦輪58沿與葉輪56相同的方向即A方向空轉(zhuǎn)，后退托架216、226由于輸出齒圈214的停止而以行星齒輪的固定比沿A方向空轉(zhuǎn)。在該狀態(tài)，如果使前進(jìn)離合器218動作，那么輸出軸138的負(fù)荷通過后退托架216、226將阻力賦予渦輪，抑制渦輪的回轉(zhuǎn)，所以由于在葉輪56和渦輪58產(chǎn)生大的轉(zhuǎn)速差，葉輪的回轉(zhuǎn)力被增大后傳遞到渦輪上。該渦輪58的回轉(zhuǎn)力比由輸出軸138的負(fù)荷作用于渦輪的阻力大時，驅(qū)動輸出軸138。此時為低速起動狀態(tài)。
以下，從低速到高速的無級變速過程的說明由于與第1實(shí)施例的前進(jìn)I(通常行駛模式)的變速狀態(tài)相同，所以省略。
3.前進(jìn)式II(動力模式)的變速狀態(tài)(圖10)
(1)第2行星齒輪(230)↓.1-減速恒星齒輪116↑-連接軸34↑--(單向離合器)-葉輪殼體42↑-葉輪56↑--渦輪(58) O.↑-調(diào)整軸(38) O.↑-(前進(jìn)離合器)-后退托架216、226↑-第1行星齒輪212↓.1-
在中立狀態(tài) 如果前進(jìn)離合器218動作，或者使前進(jìn)離合器218和動力模式離合器44同時動作，那么就成為動力模式的變速狀態(tài)。與上述前進(jìn)I的通常行駛模式的變速狀態(tài)比較時，各部件的回轉(zhuǎn)方向和無級變速過程都相同，但傳遞到葉輪上的動力傳遞路徑則不同。通過解除直接離合器52，與輸入軸12連接的直接離合器板30就空轉(zhuǎn)，與減速恒星齒輪116形成于一體的連接軸34則通過單向離合器48(或動力模式離合器44的動作)而將回轉(zhuǎn)力沿A方向傳遞到葉輪殼體42。
以下，無級變速過程及動作與上述前進(jìn)I的通常行駛模式相同。
4。后退狀態(tài)(圖11)輸入軸121-輸出恒星齒輪112↑-第1行星齒輪212↓-
離合器連接板82↑(空轉(zhuǎn))在本實(shí)施例的后退構(gòu)成沒有如第1實(shí)施例那樣的單獨(dú)的后退用行星齒輪裝置，而在后退托架216上設(shè)置后退閘222。在中立狀態(tài)如果使后退閘222動作則成為后退狀態(tài)。
如果發(fā)動機(jī)的動力由輸入軸12輸入，那么與輸入軸12連接成一體的輸入恒星齒輪112就沿與輸入軸12相同的方向即A方向回轉(zhuǎn)，與恒星齒輪112嚙合的第1行星齒輪212則沿與恒星齒輪相反的方向即B方向回轉(zhuǎn)。如果后退托架216、226通過后退閘222的動作而停止，那么由于行星齒輪裝置的特性，與第1行星齒輪212嚙合的輸出齒圈214就沿與第1行星齒輪相同的方向即B方向回轉(zhuǎn)、與輸出齒圈214形成于一體的輸出軸138也沿B方向回轉(zhuǎn)。與第1行星齒輪212形成于一體的第2行星齒輪230沿B方向回轉(zhuǎn)，與第2行星齒輪嚙合的減速恒星齒輪116則沿A方向回轉(zhuǎn)。減恒星齒輪116的回轉(zhuǎn)傳遞到離合器連接板82上，離合器連接板82由于前進(jìn)離合器218被解除而沿A方向回轉(zhuǎn)。
與在第1實(shí)施例中即使在后退狀態(tài)時無級變速比也變化不同，在本實(shí)施例的后退狀態(tài)，由于通過前進(jìn)離合器218的解除，從離合器連接板82傳遞到后退托架216上的動力被隔斷，所以如果通過后退閘222的動作使后退托架216固定，那么輸入與輸出的轉(zhuǎn)速比就通過行星齒輪組112、212、214的比而成為設(shè)定的固定比。
下面就本發(fā)明的第2實(shí)施例300進(jìn)行說明。
本發(fā)明的無級變速裝置的第2實(shí)施例300，由于變速控制系統(tǒng)的設(shè)置構(gòu)造及動作方法與第1實(shí)施例的變速控制系統(tǒng)10相同，所以省略對變速控制系統(tǒng)10的構(gòu)成和動作方法的說明，只對變速系統(tǒng)310進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖12A所示在輸入發(fā)動機(jī)的動力的輸入軸12的第2部分12B和第3部分12C之間一體地形成輸入恒星齒輪112。在輸入軸的第2部分12B上同軸地設(shè)置中空連接軸34，而在連接軸34的第2端部34B上一體地形成減速恒輪116。在輸入軸12和連接軸34之間可相互回轉(zhuǎn)自如地插入設(shè)置軸承36N、36B′。
在減速恒星齒輪116的左側(cè)的連接軸34上，同軸地設(shè)置中空的調(diào)整恒星齒輪軸312，在調(diào)整恒星齒輪軸312的一端部314上一體地形成調(diào)整恒星齒輪316。在調(diào)整恒星齒輪軸312和連接軸34之間相互可自如回轉(zhuǎn)地插入設(shè)置軸承312B、312B′。離合器連接板320被花鍵320S一體地連接在調(diào)整恒星齒輪軸的另一端部318上。使單向離合器322固定設(shè)置在離合器連接板320的外側(cè)上。在離合器的外側(cè)則設(shè)置前進(jìn)閘324。在離合器連接板320和離合器連接板82之間連接設(shè)置前進(jìn)離合器328。
下面，使托架332定位于調(diào)整恒星齒輪軸312上，在調(diào)整恒星齒輪軸與托架332之間相互可自如回轉(zhuǎn)地插入設(shè)置軸承332B。另一方面，使托架334定位在輸入軸12的第3部分12C上，并在輸入軸和托架334之間可相互自如回轉(zhuǎn)地插入設(shè)置軸承334B。為了使兩個托架332、334共同回轉(zhuǎn)，在兩個托架之間插入固定多根固定銷(336、338)，(本實(shí)施例中每個托架設(shè)置二根，參見圖12B)。
在各固定銷336上插入設(shè)置第1差動齒輪340和與之形成于一體的第3差動齒輪342，并使該復(fù)合差動齒輪340、342回轉(zhuǎn)自如地插入設(shè)置軸承340B、340B′。在設(shè)置時，輸入恒星齒輪112與第1差動齒輪340的內(nèi)側(cè)嚙合(圖12B)，并使減速恒星齒輪116與第3差動齒輪342的一部分內(nèi)側(cè)嚙合。另一方面，在其它的固定銷338上，插入設(shè)置第2差動齒輪334和與之形成于一體的第4差動齒輪346，并使該復(fù)合差動齒輪344、346回轉(zhuǎn)自如地插入設(shè)置軸承344B、344B′。設(shè)置時第2差動齒輪344與第2差動齒輪342的一部分嚙合(參見圖12B)，并使調(diào)整恒星齒輪316與第四差動齒輪346的內(nèi)側(cè)嚙合。
如果在固定銷336上的第1、3差動齒輪340、342的左側(cè)設(shè)置間隔件348，而在固定銷338上的第2、四差動齒輪344、346的右側(cè)也插入設(shè)置間隔件350，那么就可以防止各差動齒輪沿軸向的移動。并且使在第1差動齒輪340和第3差動齒輪342之間和第2差動齒輪344和第4差動齒輪346之間分別形成凹部352和凹部354。使與輸出軸138形成于一體的具有內(nèi)徑部356A的輸出齒圈356定位于輸入軸12的第3部分12C上，使齒圈356與第1差動齒輪340的外側(cè)嚙合，并且在輸入軸12的第3部分12C和輸出齒圈356之間可相互自如回轉(zhuǎn)地插入設(shè)置軸358B。并且，為了后退驅(qū)動，設(shè)置了將制動力加到托架332上的后退閘358。
下面說明本發(fā)明的第3實(shí)施例的無級變速裝置的各變速狀態(tài)(中立、前進(jìn)、后退)的動作方法及其動力傳遞的過程。
1.中立狀態(tài)(圖13)輸出軸(138)停止-直接離合器板30↑(空轉(zhuǎn))
(1)第3差動齒輪342↓-第2差動齒輪344↑--第4差動齒輪346↑--調(diào)整恒星齒輪316↓(空轉(zhuǎn))-減速恒星齒輪116↑……離合器連接板82↑(空轉(zhuǎn))中立狀態(tài)是同時使直接離合器52、前進(jìn)離合器328、前進(jìn)閘324、后進(jìn)閘358解除的狀態(tài)，發(fā)動機(jī)的動力不使輸出軸138回轉(zhuǎn)，是如圖13所示的空轉(zhuǎn)狀態(tài)。
即如果輸入軸138有負(fù)荷，那么與輸出軸形成于一體的輸出齒圈356停止，發(fā)動機(jī)的動力一旦被輸入，那么輸入軸12一邊回轉(zhuǎn)，與輸入軸連接的直接離合器板30由于直接離合器52的解除而空轉(zhuǎn)，與輸入軸形成于一體的輸入恒星齒輪112沿與輸入軸相同的方向即A方向回轉(zhuǎn)，與輸入恒星齒輪112嚙合的第1差動齒輪340沿B方向回轉(zhuǎn)，與第1差動齒輪形成于一體的第3差動齒輪342也沿B方向回轉(zhuǎn)。與第3差動齒輪鄰接嚙合的第2差動齒輪344沿A方向回轉(zhuǎn)，與第2差動齒輪形成于一體的第4差動齒輪346也沿A方向回轉(zhuǎn)。
由于前進(jìn)離合器328和前進(jìn)閘32 4處于解除狀態(tài)，所以與第四差動齒輪346嚙合的調(diào)整恒星齒輪316沿B方向空轉(zhuǎn)。與第3差動齒輪342嚙合的減速恒星齒輪116沿A方向回轉(zhuǎn)，與減速恒星齒輪形成于一體的連接軸34也沿A方向回轉(zhuǎn)。由于設(shè)置于連接軸34和葉輪殼體42之間的單向離合器48使葉輪殼體沿A方向回轉(zhuǎn)，與葉輪殼體42形成于一體的葉輪56也沿A方向回轉(zhuǎn)。通過葉輪渦輪58沿A方向回轉(zhuǎn)，與渦輪連接的調(diào)整軸38和離合器連接板82由于前進(jìn)離合器328的解除而沿A方向空轉(zhuǎn)。
2.前進(jìn)(通常行駛模式)的變速狀態(tài)(圖14)
(2)(1)葉輪殼體42↑-葉輪56↑-渦輪(58) O.↑-調(diào)整軸(38) O.↑-(前進(jìn)離合器)-調(diào)整恒星齒輪軸(312) O.↑-調(diào)整恒星齒輪(316) O.↑-第4差動齒輪346↑.1-第3差動齒輪342↓.1-第1差動齒輪340↓.1-
如果在中立狀態(tài)時，使直接離合器52、前進(jìn)離合器328、前進(jìn)閘324同時動作，那么與輸入軸12連接的直接離合器板30、葉輪殼體42及葉輪56則沿與輸入軸相同的方向即A方向以相同的轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)。
另一方面，與輸入軸12形成于一體的輸入恒星齒輪112也沿A方向回轉(zhuǎn)。與輸入恒星齒輪112嚙合的第1差動齒輪340沿B方向回轉(zhuǎn)，托架332、334沿A方向回轉(zhuǎn)。與第1差動齒輪340形成于一體的第3差動齒輪342沿B方向回轉(zhuǎn)，與第3差動齒輪342鄰接嚙合的第2差動齒輪344沿A方向回轉(zhuǎn)，與第2差動齒輪344形成于一體的第4差動齒輪346也沿A方向回轉(zhuǎn)。與第3差動齒輪342嚙合的減速恒星齒輪116沿A方向回轉(zhuǎn)。由于減速恒星齒輪的轉(zhuǎn)速總是比葉輪殼體42(與輸入軸42連接)的轉(zhuǎn)速小或相同，所以與減速恒星齒輪116形成于一體的連接軸通過單向離合器沿A方向空轉(zhuǎn)。
由初期低速起動狀態(tài)可知，在中立狀態(tài)(由輸出軸138的負(fù)荷而使輸出齒圈356停止，調(diào)整恒星齒輪316沿B方向空轉(zhuǎn))，如果使直接離合器52，前進(jìn)離合器328、前進(jìn)閘324同時動作，那么借助于設(shè)置在離合器連接板320和前進(jìn)閘324之間的單向離合器322而使調(diào)整恒星齒輪向B方向的回轉(zhuǎn)被抑制，并且瞬間處于停止?fàn)顟B(tài)。此時，由于輸出軸138的負(fù)荷使調(diào)整恒星齒輪316受到阻力。輸入與輸出的變速比通過輸入恒星齒輪112、第1差動齒輪340、托架332、334及輸出齒圈356而設(shè)定為固定比。并且，由于前進(jìn)離合器328的動作與調(diào)整恒星齒輪316連接的渦輪58也受到阻力并瞬間被停止。此時，葉輪56與渦輪58產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差，由于該轉(zhuǎn)速差，使葉輪的回轉(zhuǎn)力增加并傳遞到渦輪上。如果該渦輪58的回轉(zhuǎn)力與來自輸出軸的阻力平衡，那么就使輸出軸138驅(qū)動。此時為低速起動狀態(tài)。
以下，由于從低狀態(tài)無級變速到高速狀態(tài)的過程與第1實(shí)施例相同，所以此處省略。
3.前進(jìn)II(動力模式)的變速狀態(tài)(圖15)
(1)第三差動齒輪342↓.1-減速恒星齒輪116↑-連接軸34↑-(單向離合器)-葉輪殼體42↑-葉輪56↑-渦輪58 O.↑-調(diào)整軸38 O.↑-(前進(jìn)離合器)-調(diào)整恒星齒輪軸(312) O.↑-調(diào)整恒星齒輪316 O.↑-第4差動齒輪346↑.1第2差動齒輪344↑.1-第3差動齒輪342↓.1-
在中立狀態(tài)，如果使前進(jìn)閘324和前進(jìn)離合器328同時動作，那么就成為動力模式動作狀態(tài)。與前述的前進(jìn)I的通常行駛模式的變速狀態(tài)相比，各部件的回轉(zhuǎn)方向和無級變速過程相同，但是傳遞到葉輪56的動力傳遞路徑不同。通過解除直接離合器52，與輸入軸12連結(jié)的直接離合器板30空轉(zhuǎn)，通過第3差動齒輪342和減速恒星齒輪116而被減速的回轉(zhuǎn)(即被增加的回轉(zhuǎn)力)就通過連接軸34單向離合器48而傳遞到葉輪上。
以下，無級變速過程及動作與前述前進(jìn)I的通常行駛模式相同。
4.后退狀態(tài)(圖16)
連接板320↓(空轉(zhuǎn))本實(shí)施例的后退構(gòu)成不需要如第1實(shí)施例一樣的單獨(dú)后退用行星齒輪裝置，而是在托架332上設(shè)置后退閘358。在中立狀態(tài)使后退閘358動作。
如果發(fā)動機(jī)的動力從輸入軸12輸入，那么與輸入軸連接成一體的輸入恒星齒輪112就沿與輸入軸口相同的方向即A方向回轉(zhuǎn)，與輸入恒星齒輪嚙合的第1差動齒輪340則沿B方向回轉(zhuǎn)，托架332、334因為由于后退閘358的動作而被固定，與第1差動齒輪340的外側(cè)嚙合的輸出齒圈356則沿與輸入軸的回轉(zhuǎn)方向相反的方向即B方向回轉(zhuǎn)，與輸出托架形成于一體的輸出軸138也沿B方向回轉(zhuǎn)。
與輸入軸12連接的直接離合器板30沿A方向空轉(zhuǎn)，與第2差動齒輪342嚙合的第2差動齒輪344沿A方向回轉(zhuǎn)，與第2差動齒輪形成于一體的第四差動齒輪346也沿A方向回轉(zhuǎn)，與第4差動齒輪嚙合的調(diào)整恒星齒輪316在沿B方向回轉(zhuǎn)時空轉(zhuǎn)。與第3差動齒輪342嚙合的減速恒星齒輪116沿A方向回轉(zhuǎn)，與減速恒星齒輪形成于一體的連接軸34、通過單向離合器48與連接軸連接的葉輪殼體42、與葉輪形成于一體的葉輪56、相對于葉輪設(shè)置的渦輪58、與渦輪連接的調(diào)整軸38以及與調(diào)整軸連接的離合器連接板82全部在沿A方向回轉(zhuǎn)時空轉(zhuǎn)。
下面說明本發(fā)明的第4實(shí)施例。
在本發(fā)明的無級變速裝置的第4實(shí)施例400中，由于變速控制系統(tǒng)的設(shè)置構(gòu)造及動作方法與第1實(shí)施例的變速控制系統(tǒng)10相同，所以省略對變速控制系統(tǒng)10的構(gòu)造及動作方法的說明，而只對變速系統(tǒng)410進(jìn)行說明。
首先，當(dāng)與第3實(shí)施例300相比較時，最大的不同在于使與輸出軸138形成于一體的后退閘450設(shè)置在后退齒圈448上。更具體地觀察其構(gòu)成可知，如圖17所示，設(shè)有輸入軸12，在輸入軸12的第2部分12B和第3部分12C之間一體地形成輸入恒星齒輪112，在輸入軸的第2部分12B上設(shè)置連接軸34，使減速恒星齒輪116一體地形成于連接軸的第2端部34B，在輸入軸12和連接軸34之間相互回轉(zhuǎn)自如地插入設(shè)置軸承36B、36B′，這樣的構(gòu)成與第3實(shí)施例相同。
使中空調(diào)整恒星齒輪軸412同軸地設(shè)置在減速恒星齒輪116的左側(cè)的連接軸34上，使調(diào)整恒星齒輪416一體地形成于調(diào)整恒星齒輪的一端部414，在調(diào)整恒星齒輪軸412和連接軸34之間相互回轉(zhuǎn)自如地插入設(shè)置軸承412B、412B′。通過花鍵420S將離合器連接板連接設(shè)置在調(diào)整恒星齒輪軸412的另一端部418。在調(diào)整恒星齒輪416的左側(cè)的調(diào)整恒星齒輪軸412上設(shè)置托架422，并自如回轉(zhuǎn)地在該兩者之間插入設(shè)置軸承422B。而且使與輸出軸138形成于一體的托架424設(shè)置在輸入軸12的第3部分12C上，在托架424和輸入軸的第3部分12C之間可相互回轉(zhuǎn)自如地插入設(shè)置軸承426B。
為了使兩個托架422、424共同回轉(zhuǎn)，使多根固定銷428、430設(shè)置固定在兩個托架之間，在每根固定銷428上設(shè)置第1差動齒輪432及與其形成于一體的第3差動齒輪434；在每根固定銷430上設(shè)置第2差動齒輪436及與其形成于一體的第3差動齒輪438。
為了使各固定銷和各差動齒輪相互間可自如回轉(zhuǎn)，在第1、3差動齒輪432、434與固定銷428之間插入設(shè)置軸承432B、432B′，而在第2、四差動齒輪436、438與固定銷430之間則插入設(shè)置軸承436B、436B′。輸入恒星齒輪112與第1差動齒輪432的內(nèi)側(cè)嚙合，第2差動齒輪436與第3差動齒輪434的一部分嚙合，減速恒星齒輪116與第3差動齒輪434的另一部分的內(nèi)側(cè)嚙合，調(diào)整恒星齒輪416則與第四差動齒輪438的內(nèi)側(cè)嚙合。
此外，在第1差動齒輪432和第3差動齒輪434之間和在第2差動齒輪436和第4差動齒輪438之間分別形成凹部440和凹部442，在各固定銷428、430上可以插入設(shè)置為了防止各差動齒輪移動的間隔件444、446。上述構(gòu)成和設(shè)置方法與第3實(shí)施例類似，所以省略其詳細(xì)的說明。
并且，在托架422的左側(cè)的調(diào)整恒星齒輪軸412上設(shè)置后退齒圈448并使之與第4差動齒輪的外側(cè)嚙合，在后退齒圈與調(diào)整恒星齒輪軸之間回轉(zhuǎn)自如地插入設(shè)置軸承448B。使后退閘450設(shè)置在后退齒圈448的外側(cè)。另一方面，在離合器連接板420的外側(cè)設(shè)置前進(jìn)閘454，在離合器連接板和前進(jìn)閘之間插入設(shè)置單向離合器458，在前進(jìn)閘454動作時，防止調(diào)整恒星齒輪416沿與輸入軸1 2相反的方向回轉(zhuǎn)。并且在離合器連接板420和離合器連接板82之間設(shè)置前進(jìn)離合器460。
下面是本實(shí)施例中的無級變速裝置的各變速狀態(tài)(中立、前進(jìn)、后退)的動作方法及其動力傳遞過程。
1.中立狀態(tài)(圖18)輸出軸(138)停止
(3)渦輪58↑-離合器連接板82↑(空轉(zhuǎn))
中立狀態(tài)是使直接離合器52、動力模式離合器44、前進(jìn)離合器460以及后退閘450同時解除的狀態(tài)，是發(fā)動機(jī)的動力不能使輸出軸138回轉(zhuǎn)、如圖18所示的空轉(zhuǎn)狀態(tài)。
即，如果負(fù)荷加在輸出軸138上，那么與輸出軸形成于一體的托架424和托架422被停止。如果輸入發(fā)動機(jī)的動力那么與輸入軸12連接的直接離合器板30空轉(zhuǎn)，與輸入軸形成于一體的輸入恒星齒輪112沿與輸入軸的回轉(zhuǎn)方向相同的方向即A方向回轉(zhuǎn)，與輸入恒星齒輪112嚙合的第1差動齒輪432沿與輸入軸的回轉(zhuǎn)方向相反的方向即B方向回轉(zhuǎn)。與第1差動齒輪形成一體的第3差動齒輪434也沿B方向回轉(zhuǎn)，與第3差動齒輪鄰接嚙合的第2差動齒輪436沿A方向回轉(zhuǎn)，與第2差動齒輪形成于一體的第4差動齒輪438也沿A方向回轉(zhuǎn)。后退閘450、使前進(jìn)離合器460的動作解除而與第4差動齒輪的內(nèi)側(cè)嚙合的調(diào)整恒星齒輪416沿B方向空轉(zhuǎn)。與第3差動齒輪434的內(nèi)側(cè)嚙合的減速恒星齒輪116沿A方向回轉(zhuǎn)，與減速恒星齒輪連接的連接軸34、葉輪56、渦輪58、調(diào)整軸38、離合器連接板82沿A方向空轉(zhuǎn)。
2.前進(jìn)I(通常行駛模式)的變速狀態(tài)(圖19)輸入軸12↑-直接離合器30↑-(直接離合器)-(1)-輸入恒星齒輪112↑-第1差動齒輪432↓.1-(2)(1)葉輪殼體42↑-葉輪56↑-渦輪(58) O.↑-調(diào)整軸(38) O.↑-(前進(jìn)離合器)-調(diào)整恒星齒輪軸(412) O.↑--調(diào)整恒星齒輪(416) O.↑-第4差動齒輪438↑.1--第2差動齒輪436↑.1-第3差動齒輪434↓.1-
在中立狀態(tài)(圖18)，如果使直接離合器52、前進(jìn)離合器460、前進(jìn)閘454動作，那么與輸入軸12連接的直接離合器板30、葉輪殼體42、葉輪56側(cè)沿與輸入軸12相同的方向即A方向回轉(zhuǎn)。
另一方面，與輸入軸12形成于一體的輸入恒星齒輪112也沿A方向回轉(zhuǎn)。與輸入恒星齒輪112嚙合的第1差動齒輪432沿B方向回轉(zhuǎn)，與第1差動齒輪形成于一體的第3差動齒輪432也沿B方向回轉(zhuǎn)。與第3差動齒輪鄰接嚙合的第2差動齒輪436沿A方向回轉(zhuǎn)，與第2差動齒輪形成于一體的第4差動齒輪438也沿A方向回轉(zhuǎn)。與第3差動齒輪434的內(nèi)側(cè)嚙合的減速恒星齒輪116沿A方向回轉(zhuǎn)；由于減速恒星齒輪116的轉(zhuǎn)速總比葉輪殼體42(與輸入軸12連接)的轉(zhuǎn)速小或相同，所以與減速恒星齒輪116形成于一體的連接軸34經(jīng)單向離合器而沿A方向空轉(zhuǎn)。
從初期起動狀態(tài)可知，在中立狀態(tài)通過輸出軸138的負(fù)荷使托架422、424停止，調(diào)整恒星齒輪416沿B方向空轉(zhuǎn)，如果使直接離合器52、前進(jìn)離合器460、前進(jìn)閘454動作，那么通過設(shè)置于離合器連接板420和前進(jìn)閘454之間的單向離合器458，調(diào)整恒星齒輪416向B方向的回轉(zhuǎn)被抑制并且瞬間成為停止?fàn)顟B(tài)。(此時調(diào)整恒星齒輪416承受來自輸出軸138的負(fù)荷)，在該瞬間停止?fàn)顟B(tài)，輸入與輸出的變速比通過輸入恒星齒輪112、第1差動齒輪432、第2差動齒輪436、第4差動齒輪438以及調(diào)整恒星齒輪416的比而設(shè)定為固定變速比，輸出軸138保持一定的轉(zhuǎn)速。并且，經(jīng)前進(jìn)離合器460的動作，渦輪58與調(diào)整恒星齒輪416連接，渦輪的回轉(zhuǎn)也瞬間停止。此時，葉輪56與渦輪58產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差，由于該轉(zhuǎn)速差葉輪的回轉(zhuǎn)力被增加并傳遞到渦輪上。該渦輪的回轉(zhuǎn)力與在調(diào)整恒星齒輪416的瞬間停止時由差動齒輪裝置設(shè)定的固定比而產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)力合成并傳遞到輸出軸138上，當(dāng)渦輪的回轉(zhuǎn)力與輸出軸的負(fù)荷平衡時，輸出軸被驅(qū)動。此時為低速起動狀態(tài)。
以下，由于從低速狀態(tài)無級變速到高速狀態(tài)的過程與第1實(shí)施例的動作方法和基本原理相同，所以此處省略其說明。
3.前進(jìn)II(動力模式)的變速狀態(tài)(圖20)
(1)第3差動齒輪434↓.1-減速恒星齒輪116↑-連接軸34↑-(單向離合器48)-葉輪殼體42↑-葉輪56↑-渦輪58 O.↑-調(diào)整軸38 O.↑-(前進(jìn)離合器)-調(diào)整恒星齒輪軸(412) O.↑-調(diào)整恒星齒輪O.↑--第4差動齒輪438↑.1-第2差動齒輪436↑.1--第3差動齒輪434↓.1-第1差動齒輪432↓.1-
如圖20所示，在中立狀態(tài)，如果使前進(jìn)離合器460和前進(jìn)閘454同時動作，那么就成為動力模式狀態(tài)。與前述前進(jìn)I的通常行駛模式的變速狀態(tài)比較，各部件的回轉(zhuǎn)方向和無級變速過程相同，但是向葉輪傳遞的動力的傳遞路徑不同。通過解除直接離合器52，與輸入軸12連接的直接離合器板30空轉(zhuǎn)，由第3差動齒輪434和減速恒星齒輪116減速的回轉(zhuǎn)(即，增加回轉(zhuǎn)力)通過連接軸34由單向離合器48而傳遞到葉輪上。
以下無級變速過程及其動作和前述的前進(jìn)I的通常行駛模式相同。
4.后退狀態(tài)(圖21)
(2)連接軸34↑-葉輪56↑-渦輪58↑-調(diào)整軸38↑-一離合器連接板82↑(空轉(zhuǎn))。
如圖21所示在中立狀態(tài)使后退閘450動作。如果發(fā)動機(jī)的動力從輸入軸12被輸入，那么與輸入軸12形成于一體的輸入恒星齒輪112就沿與輸入軸相同的方向即A方向回轉(zhuǎn)，與輸入恒星齒輪112嚙合的第1差動齒輪432則沿B方向回轉(zhuǎn)，與第1差動齒輪形成于一體的第3差動齒輪434也沿B方向回轉(zhuǎn)。與第3差動齒輪鄰接嚙合的第2差動齒輪436沿A方向回轉(zhuǎn)，與第2差動齒輪形成于一體的第4差動齒輪438也沿A方向回轉(zhuǎn)。由于與第4差動齒輪的外側(cè)嚙合的后退齒圈448由后退閘450固定，所以托架422、424沿B方向回轉(zhuǎn)，與托架形成于一體的輸出軸138，也沿B方向回轉(zhuǎn)。與第4差動齒輪438的內(nèi)側(cè)嚙合的調(diào)整恒星齒輪416沿B方向空轉(zhuǎn)，與第3差動齒輪434的內(nèi)側(cè)嚙合合的減速恒星齒輪116也和連接軸34、葉輪56、渦輪58、調(diào)整軸38一起空轉(zhuǎn)。
下面對本發(fā)明的第5實(shí)施例進(jìn)行說明。
本發(fā)明的無級變速裝置的第5實(shí)施例500中的變速調(diào)整系統(tǒng)的設(shè)置構(gòu)造以及動作方法和第1實(shí)施例的變速調(diào)整系統(tǒng)10相同，所以對變速調(diào)整系統(tǒng)10的說明省略，只說明變速系統(tǒng)510。
如圖22所示，觀察其設(shè)置構(gòu)造可見，具有輸入軸(12)及與其形成一體的輸入恒星齒輪112、中空的連接軸34及與其形成一體的減速恒星齒輪116、輸入軸與連接軸間的軸承36B，36B′，這些與前述實(shí)施例相同。
在減速恒星齒輪116的左側(cè)的連接軸34上，同軸地設(shè)置有中空的調(diào)整托架軸512，在調(diào)整托架軸512與連接軸34之間，可自由回轉(zhuǎn)地插入設(shè)置軸承512B、512B′。在調(diào)整托架軸512的一端514處成一體設(shè)置有調(diào)整托架516。在調(diào)整托架上形成有貫通孔518，后述的軸承554B插入此孔。前進(jìn)離合器板522通過花鍵522S與調(diào)整托架軸的另一端520形成一體地連接。在調(diào)整托架軸512上，同軸地設(shè)有中空的后退恒星齒輪軸524，后退恒星齒輪528與后退恒星齒輪軸524的一端526形成一體。當(dāng)然，為了能自由回轉(zhuǎn)，在后退恒星齒輪軸524與調(diào)整托架軸512之間插設(shè)有軸承524B、524B′。后退連接板532通過花鍵532S與后退恒星齒輪軸524的另一端530連成一體。
在后退連接板532與后退恒星齒輪528之間的后退恒星齒輪軸524上設(shè)置有托架534，為了能自由回轉(zhuǎn)，在托架534和后退恒星齒輪軸524之間插設(shè)有軸承534B。在輸入軸12的第3部分12C處設(shè)置有與輸出軸138成一體的托架536，為了能自由回轉(zhuǎn)，在托架536與第3部分12C之間插設(shè)有軸承538B。為了讓兩個托架534、536共同回轉(zhuǎn)，在兩托架534、536之間設(shè)置固定有多個固定銷540。
在各固定銷540上插設(shè)有形成一體的第1行星齒輪542、第2行星齒輪544、后退行星齒輪546，為了能自由回轉(zhuǎn)，各固定銷與行星齒輪之間插設(shè)有軸承548B、548B′。在第1行星齒輪542與第2行星齒輪544之間形成有短管部550，第2行星齒輪與后退行星齒輪546之間形成有短管部552。短管部552插入調(diào)整托架516的貫通孔518內(nèi)、短管部552和調(diào)整托架516之間插設(shè)有軸承554B。另外，設(shè)置時，使第1行星齒輪542與輸入恒星齒輪112相嚙合，使第2行星齒輪544與減速恒星齒輪516相嚙合，使后退行星齒輪546與后退恒星齒輪528相嚙合。并且在前進(jìn)離合器板522與離合器連結(jié)板82之間設(shè)置前進(jìn)離合器556進(jìn)行連接。在后退連接板532的外側(cè)設(shè)置后退閘560。
本發(fā)明第5實(shí)施例的無級變速裝置的變速狀態(tài)(中立、前進(jìn)、后退)動作方法和由此產(chǎn)生的動力傳遞過程如下。
1.中立狀態(tài)(圖23)輸出軸138停止
(1)第2行星齒輪544↓-減速恒星齒輪116↑-連接軸34↑-葉輪56↑-渦輪58↑-調(diào)整軸38↑-離合器連接板82↑(空轉(zhuǎn))(2)后退行星齒輪546↓-后退恒星齒輪528↑(空轉(zhuǎn))中立狀態(tài)是同時解除直接離合器52、動力模式離合器44、前進(jìn)離合器556、后退閘560的狀態(tài)，是發(fā)動機(jī)的動力不使輸出軸138回轉(zhuǎn)的、如圖23所示的空轉(zhuǎn)狀態(tài)。
即，如果負(fù)荷加在輸出軸138，則與輸出軸138形成一體的托架536和托架534就停止。當(dāng)發(fā)動機(jī)的動力被輸入時，與輸入軸12相連結(jié)的直接離合器板30空轉(zhuǎn)，與輸入軸12形成一體的輸入恒星齒輪112沿與輸入軸12同方向的A方向回轉(zhuǎn)。與輸入恒星齒輪112相嚙合的第1行星齒輪542沿與輸入軸反方向的B方向回轉(zhuǎn)，與第1行星齒輪542形成一體的第2行星齒輪544和后退行星齒輪546也沿B方向回轉(zhuǎn)。與第2行星齒輪(544)相嚙合的減速恒星齒輪116沿A方向回轉(zhuǎn)，與減速恒星齒輪116相連結(jié)的連接軸34和葉輪56、渦輪58、調(diào)整軸38、離合器連接板82空轉(zhuǎn)，與后退行星齒輪546相嚙合的后退恒星齒輪528沿A方向空轉(zhuǎn)。
2.前進(jìn)I(通常行駛模式)的變速狀態(tài)(圖24)
(1)葉輪殼體42↑-葉輪56↑-渦輪58 O.↑-調(diào)整軸38 O.↑-(前進(jìn)離合器)-調(diào)整托架軸512 O.↑-
在中立狀態(tài)，如使直接離合器52和前進(jìn)離合器556同時動作，則與輸入軸12相連接的直接離合器板30、葉輪殼體42以及葉輪56沿與輸入軸同方向的A方向回轉(zhuǎn)。與輸入軸12成一體的輸入恒星齒輪112也沿A方向回轉(zhuǎn)。與輸入恒星齒輪112相嚙合的第1行星齒輪542沿輸入軸的反方向的B方向回轉(zhuǎn)，與第1行星齒輪形成一體的第2行星齒輪544和后退行星齒輪546也沿B方向回轉(zhuǎn)。與第2行星齒輪544相嚙合的減速恒星齒輪116和與減速恒星齒輪形成一體的連接軸34沿A方向空轉(zhuǎn)。與后退行星齒輪546相嚙合的后退恒星齒輪528由于后退閘560的解除而向A方向空轉(zhuǎn)。
觀察一下初期低速起動狀態(tài)時的動力傳遞過程可知，在中止?fàn)顟B(tài)(由于輸出軸138的負(fù)荷，托架534、536停止，調(diào)整托架516也停止)，如使直接離合器52和前進(jìn)離合器556同時動作，則由于前進(jìn)離合器的動作，調(diào)整托架516和渦輪58被連接，渦輪58受相當(dāng)于輸出軸138的負(fù)荷的阻力瞬間停止。此時，葉輪56與渦輪58產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差，由該轉(zhuǎn)速差使比葉輪的回轉(zhuǎn)力倍增的回轉(zhuǎn)力傳遞至渦輪。當(dāng)傳遞給渦輪58的回轉(zhuǎn)力與輸出軸負(fù)荷產(chǎn)生的阻力相平衡時，開始驅(qū)動輸出軸。此時稱為低速起動狀態(tài)。
從低速狀態(tài)到高速狀態(tài)的無級變速的過程與實(shí)施例1中的動作方法和原理相同，在此省略說明。
3.前進(jìn)II(動力模式)的變速狀態(tài)(圖25)
(1)第2行星齒輪544↓.1-減速恒星齒輪116↑-連接軸34↑-(單向離合器48)-葉輪殼體42↑-葉輪56↑-渦輪58O.↑-調(diào)整軸(38) O.↑-(前進(jìn)離合器)-
如圖25所示，在中立狀態(tài)(圖23)，如使前進(jìn)離合器556動作，則變成動力模式。與前述的前進(jìn)I的通常行走模式相比較，各部件的回轉(zhuǎn)方向和無級變速過程相同，但向葉輪56傳遞動力的傳遞路線不同。由于直接離合器52的解除，與輸入軸12連接的直接離合器板30空轉(zhuǎn)，由第2行星齒輪544和減速恒星齒輪116減速的回轉(zhuǎn)(即倍增了的回轉(zhuǎn)力)經(jīng)過連接軸34，由單向離合器48傳遞給葉輪56。
以下的無級變速過程與前述的前進(jìn)I的通常行走模式相同。
4.后退狀態(tài)(圖26)
534、536↓-輸出軸138↑如圖26所示，在中立狀態(tài)(圖23)，如使后進(jìn)閘560動作，則后進(jìn)恒星齒輪528停止。當(dāng)發(fā)動機(jī)的動力從輸入軸12輸入時，和輸入軸12連接的直接離合器板30空轉(zhuǎn)，和輸入軸12連成一體的輸入恒星齒輪112沿和輸入軸12相同方向的A方向回轉(zhuǎn)，與輸入恒星齒輪112相嚙合的第1行星齒輪542沿與輸入軸12相反方向的B方向回轉(zhuǎn)，與第1行星齒輪542形成一體的第2行星齒輪544和后進(jìn)行星齒輪546也沿B方向回轉(zhuǎn)。與第2行星齒輪544相嚙合的減速恒星齒輪116、與減速恒星齒輪116相連接的連接軸34、葉輪56、渦輪58、以及調(diào)整軸38沿A方向空轉(zhuǎn)。與后退行星齒輪546相嚙合的后退恒星齒輪528由于后退閘560作用而停止，因而，托架534、536沿B方向回轉(zhuǎn)，與托架536連接的輸出軸138也沿與輸入軸12相反方向的B方向回轉(zhuǎn)。由于前進(jìn)離合器556被解除，所以調(diào)整托架516沿與輸出軸138相同方向空轉(zhuǎn)。
如以上所述，對于本發(fā)明的無級變速裝置，即使在所有的齒輪都連接的狀態(tài)，通過變速成乘坐舒適的通常行走模式和能適合山地、坡道行走或急起動的動力模式，可將輸入到輸入軸上的動力傳遞到輸出軸，且后退驅(qū)動也能用簡單的方法實(shí)現(xiàn)。
而且，本發(fā)明的無級變速裝置不僅限于本實(shí)施例，對于不脫離本發(fā)明宗旨的所有車輛和產(chǎn)業(yè)機(jī)械，都可應(yīng)用本裝置將驅(qū)動力變速輸出給輸出軸，而且，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可作各種各樣的變更。
例如可將本發(fā)明使用的齒輪等的齒數(shù)根據(jù)目的不同進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，據(jù)此可得到必要的輸出軸的轉(zhuǎn)數(shù)，當(dāng)然也不限定齒輪的大小。
另外，各實(shí)施例的構(gòu)成用圖2、圖7、圖12A、圖17以及圖22進(jìn)行了具體的表示，但也可以用圖27至圖31那樣的概略圖表示。
權(quán)利要求
1.一種無級變速裝置，它包括將發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的動力傳遞給輸入軸、經(jīng)變速后傳遞到輸出軸的變速系統(tǒng)；將轉(zhuǎn)速比調(diào)整到對應(yīng)輸出軸的負(fù)荷狀態(tài)的變速調(diào)整系統(tǒng)；其特征在于它還包括相對于由3部分(12A、12B、12C)構(gòu)成的輸入軸(12)能獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置在第2部分(12B)上的連接軸(34)；相對于連接軸(34)能獨(dú)立回轉(zhuǎn)的設(shè)置的調(diào)整軸(38)；與調(diào)整軸(38)同軸設(shè)置的固定軸(62)；可回轉(zhuǎn)地設(shè)置在連接軸(34)的一端部(34A)附近的葉輪殼體(42)；可回轉(zhuǎn)地支持于固定軸(62)上，同時與葉輪殼體(42)形成一體的葉輪(56)；與葉輪殼體相對著地、與調(diào)整軸(38)的一端部(38A)形成一體的渦輪(58)；設(shè)置在葉輪(56)與渦輪(58)之間的導(dǎo)葉(60)；為防止導(dǎo)葉(60)逆轉(zhuǎn)而設(shè)置在導(dǎo)葉(60)和固定軸(62)之間的單向離合器(66)；在輸入軸的第1部分(12A)和第2部分(12B)之間，與輸入軸成一體的直接離合器板(30)；用于切斷、連接葉輪殼體(42)與直接離合器板(30)之間的動力的直接離合器(52)；為防止葉輪殼體(42)沿連接軸(34)的回轉(zhuǎn)方向的反方向回轉(zhuǎn)而設(shè)置的單向離合器(48)；具有與輸入軸的第1部分(12A)一體連接的驅(qū)動齒輪(16)和從動齒輪(20)、且設(shè)置于輸入軸的第1部分(12A)上的油泵(14)；收容油泵(14)的油泵殼體(22)；為防止漏油而插入的油封(26C、26C′、68C、72C)以及軸襯(40B、40B′、70B)；與油泵殼體(22)密封組裝，同時固定在固定軸(62)的一端(64)上的外部固定殼體(28)；為了變速系統(tǒng)的動力傳遞而與調(diào)整軸(38)的一端(38B)形成一體的離合器連接板(82)；用于油的吸入及排出的油吸入口(74)、吸入通路(76)、排出通路(78)以及油排出口(80)。
2.按權(quán)利要求1所述的無級變速裝置，其特征在于，它還追加設(shè)置有用于切斷、連接葉輪殼體(42)與連接軸(34)的動力的動力模式離合器(44)。
3.按權(quán)利要求1所述的無級變速裝置，其特征在于，上述變速系統(tǒng)包括在輸入軸的第2部分(12B)與第3部分(12C)之間與輸入軸形成一體的輸入恒星齒輪(112)；與相對于輸入軸可獨(dú)立回轉(zhuǎn)的連接軸(34)的一端(34B)形成一體的減速恒星齒輪(116)；相對連接軸(34)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置在連接軸(34)上的托架(118)；相對輸入軸的第3部分(12C)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地、與輸出軸(138)形成一體的托架(124)；為使托架(118、124)同時回轉(zhuǎn)而在托架(118、124)之間插入固定的多個固定銷(128)；可回轉(zhuǎn)地設(shè)置在各固定銷(128)上，其內(nèi)側(cè)與輸入恒星齒輪(112)嚙合的多個第1行星齒輪(130)；與第1行星齒輪(130)形成一體、可回轉(zhuǎn)地設(shè)置于各固定銷(128)上、其內(nèi)側(cè)與減速恒星齒輪(116)嚙合的多個第2行星齒輪(132)；可回轉(zhuǎn)地支承于連接軸(34)上、同時與第2行星齒輪(132)嚙合的前進(jìn)齒圈(136)；相對輸出軸(138)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置于輸出軸上的中空后退輸入軸(140)；與后退輸入軸(140)的一端(142)形成一體的后退恒星齒輪(144)；與后退輸入軸(140)的另一端(146)形成一體的后退連接板(150)；相對后退輸入軸可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置在后退恒星齒輪(144)與后退連接板(150)之間的后退輸入軸(140)上的后退托架(154)；可回轉(zhuǎn)地設(shè)置在輸入軸(138)上的后退托架(152)；為使兩托架(152、154)同時回轉(zhuǎn)而插入固定于托架(152、154)之間的多個固定銷(156)；可回轉(zhuǎn)地設(shè)置于固定銷(156)上，同時其內(nèi)側(cè)與后退恒星齒輪(144)嚙合的多個后退行星齒輪(158)；與后退行星齒輪(158)嚙合，且與輸出軸(138)形成一體的后退齒圈(160)；連接在離合器連接板(82)與后退連接板(150)之間的離合器連接軸(164)；設(shè)置在前進(jìn)齒圈(136)與離合器連接軸(164)之間的前進(jìn)離合器(166)；設(shè)置在離合器連接軸(164)的外側(cè)的單向離合器(170)；為對后退托架(154)施加制動力而設(shè)置的后退閘(172)。
4.按權(quán)利要求1所述的無級變速裝置，其特征在于，上述變速系統(tǒng)包括在輸入軸的第2部分(12B)和第3部分(12C)之間、與輸入軸形成一體的輸入恒星齒輪(112)；與相對輸入軸可獨(dú)立回轉(zhuǎn)的連接軸(34)的一端(34B)形成一體的減速恒星齒輪(116)；相對連接軸(34)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置于連接軸(34)上的后退托架(216)；相對于輸入軸的第3部分(12C)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置在第3部分(12C)上的后退托架(226)；為使兩托架(216、226)同時回轉(zhuǎn)而在托架(216、226)之間插入固定的多個固定銷(228)；可回轉(zhuǎn)地設(shè)置于各固定銷(228)上，且其內(nèi)側(cè)與輸入恒星齒輪(112)嚙合的多個第1行星齒輪(212)；與第1行星齒輪(212)形成一體、可回轉(zhuǎn)地設(shè)置在各固定銷(228)上，且其內(nèi)側(cè)與減速恒星齒輪(116)嚙合的多個第2行星齒輪(230)；和第1行星齒輪(212)嚙合，同時與輸出軸(138)形成一體的輸出齒圈(214)；為對后退托架(216)施加制動力而設(shè)置的后退閘(222)；為了切斷、連接離合器連接銷(82)與后退托架(216)之間的動力而設(shè)置的前進(jìn)離合器(218)。
5.按權(quán)利要求1所述的無級變速裝置，其特征在于上述變速系統(tǒng)包括設(shè)置在輸入軸的第2部分(12B)和第3部分(12C)之間、與輸入軸形成一體的輸入恒星齒輪(112)；與相對輸入軸可獨(dú)立回轉(zhuǎn)的連接軸(34)的一端(34B)形成一體的減速恒星齒輪(116)；與減速恒星齒輪(116)相隔所需距離、相對連接軸(34)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置的中空的調(diào)整恒星齒輪軸(312)；與調(diào)整恒星齒輪軸(312)的一端(314)形成一體的調(diào)整恒星齒輪(316)；與調(diào)整恒星齒輪軸(312)的另一端(318)形成一體地設(shè)置的離合器連接板(320)；相對調(diào)整恒星齒輪軸(312)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置在調(diào)整恒星齒輪軸(312)上的托架(332)；相對輸入軸的第3部分(12C)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置在第3部分(12C)上的托架(334)；為使兩托架(332、334)同時回轉(zhuǎn)而插入固定于托架(332、334)之間的多個固定銷(336、338)；可回轉(zhuǎn)地設(shè)置在各固定銷(336)上、其內(nèi)側(cè)與輸入恒星齒輪(112)相嚙合的多個第1差動齒輪(340)；與第1差動齒輪(340)形成一體、可回轉(zhuǎn)地設(shè)置在各固定銷(336)上、其內(nèi)側(cè)與減速恒星齒輪(116)相嚙合的多個第3差動齒輪(342)；可回轉(zhuǎn)地設(shè)置在各固定銷(338)上、與第3差動齒輪相嚙合的多個第2差動齒輪(344)；與第2差動齒輪(344)形成一體、可回轉(zhuǎn)地設(shè)置在各固定銷(338)上、其內(nèi)側(cè)與調(diào)整恒星齒輪(316)相嚙合的多個第4差動齒輪(346)；與第1差動齒輪(340)相嚙合、同時與輸出軸(138)連接成一體的輸出齒圈(356)；具有為對離合器連接板(320)施加制動力而設(shè)置的單向離合器(322)的前進(jìn)閘(324)；為對托架(332)施加制動力而設(shè)置的后退閘(358)；為切斷、連接離合器連接板(82)和離合器連接板(320)間的動力而設(shè)置的前進(jìn)離合器(328)。
6.按權(quán)利要求1所述的無級變速裝置，其特征在于上述變速系統(tǒng)包括設(shè)置在輸入軸的第2部分(12B)與第3部分(12C)之間、與輸入軸形成一體的輸入恒星齒輪(112)；與相對輸入軸可獨(dú)立回轉(zhuǎn)的連接軸(34)的一端(34B)形成一體的減速恒星齒輪(116)；與減速恒星齒輪(116)相隔所需距離、相對連接軸(34)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置的中空的調(diào)整恒星齒輪軸(412)；與調(diào)整恒星齒輪軸(412)的一端(414)形成一體的調(diào)整恒星齒輪(416)；與調(diào)整恒星齒輪軸(412)的另一端(418)形成一體地設(shè)置的離合器連接板(420)；相對調(diào)整恒星齒輪軸(412)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置在調(diào)整恒星齒輪軸(412)上的托架(422)；相對輸入軸的第3部分(12C)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置、且與軸入軸(138)連接成一體的托架(424)；為使托架(422、424)同時回轉(zhuǎn)而插入固定于托架(422、424)之間的多個固定銷(428、430)；可回轉(zhuǎn)地設(shè)置在各固定銷(428)上、其內(nèi)側(cè)與輸入恒星齒輪(112)相嚙合的多個第1差動齒輪(432)；與第1差動齒輪(432)形成一體、可回轉(zhuǎn)地設(shè)置在各固定銷(428)上、其內(nèi)側(cè)與減速恒星齒輪(116)相嚙合的多個第3差動齒輪(434)；可回轉(zhuǎn)地設(shè)置在各固定銷(430)上、與第3差動齒輪(434)相嚙合的多個第2差動齒輪(436)；與第2差動齒輪(436)形成一體、可回轉(zhuǎn)地設(shè)置在各固定銷(430)上、其內(nèi)側(cè)與調(diào)整恒星齒輪(416)相嚙合的多個第4差動齒輪(438)；可回轉(zhuǎn)地支承于離合器連接板(420)與托架(422)之間的調(diào)整恒星齒輪軸(412)上、同時與第4差動齒輪(438)相嚙合的后退齒圈(448)；具有為對離合器連接板(420)施加制動力而設(shè)置的單向離合器(458)的前進(jìn)閘(454)；為對齒圈(448)施加制動力而設(shè)置的后退閘(450)；為切斷、連接離合器連接板(82)和離合器連接板(420)之間的動力而設(shè)置的前進(jìn)離合器(460)。
7.按權(quán)利要求1所述的無級變速裝置，其特征在于上述變速系統(tǒng)包括在輸入軸的第2部分(12B)和第3部分(12C)之間、與輸入軸形成一體的輸入恒星齒輪(112)；與相對于輸入軸可獨(dú)立回轉(zhuǎn)的連接軸(34)的一端(34B)形成一體的減速恒星齒輪(116)；相對于連接軸(34)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置于連接軸(34)上的調(diào)整托架軸(512)；與調(diào)整托架軸(512)的一端(520)形成一體地設(shè)置的前進(jìn)離合器板(522)；相對調(diào)整托架軸(512)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置在調(diào)整托架軸(512)上的中空的后退恒星齒輪軸(524)；與后退恒星齒輪軸(524)的一端(526)形成一體的后退恒星齒輪(528)；與后退恒星齒輪軸(524)的另一端(530)形成一體地設(shè)置的后退連接板(532)；在后退連接板(532)和后退恒星齒輪(528)之間的后退恒星齒輪軸(524)上可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置的托架(534)；相對輸入軸的第3部分(12C)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置的、與輸出軸(138)形成一體的托架(536)；為使兩托架(534、536)同時回轉(zhuǎn)而插入固定于托架(534、536)之間的多個固定銷(540)；可回轉(zhuǎn)地設(shè)置在各固定銷(540)上、其內(nèi)側(cè)與輸入恒星齒輪(112)相嚙合的多個第1行星齒輪(542)；與第1行星齒輪(542)連成一體、可回轉(zhuǎn)地設(shè)置在各固定銷(540)上、其內(nèi)側(cè)與減速恒星齒輪(116)相嚙合的多個第2行星齒輪(544)；與第2行星齒輪(544)形成一體、可回轉(zhuǎn)地設(shè)置于各固定銷(540)上、其內(nèi)側(cè)與后退恒星齒輪(528)相嚙合的多個后退行星齒輪(546)；可回轉(zhuǎn)地支承在后退行星齒輪(546)與第2行星齒輪(544)之間形成的短管部(522)、同時與調(diào)整托架軸(512)的另一端(514)形成一體的調(diào)整托架(516)；為對后退連接板(532)施加制動力而設(shè)置的后退閘(560)；為了切斷、連接離合器連接板(82)和前進(jìn)離合器板(522)之間的動力而設(shè)置的前進(jìn)離合器(556)。
8.一種變速調(diào)整系統(tǒng)，它包括相對于由3部分(12A、12B、12C)組成的輸入軸(12)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置在第2部分(12B)上的連接軸(34)；相對連接軸(34)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置的調(diào)整軸(38)；同軸地設(shè)置在調(diào)整軸(38)上的固定軸(62)；可回轉(zhuǎn)地設(shè)置在連接軸(34)的一端(34A)近旁的葉輪殼體(42)；可回轉(zhuǎn)地支承于固定軸(62)上、同時與葉輪殼體(42)形成一體的葉輪(56)；與葉輪相對著、在調(diào)整軸(38)的一端(38A)形成一體的渦輪(58)；設(shè)置在葉輪(56)與渦輪(58)之間的導(dǎo)葉(60)；為防止導(dǎo)葉(60)的逆回轉(zhuǎn)而設(shè)置在導(dǎo)葉(60)與固定軸(62)之間的單向離合器(66)；在輸入軸的第1部分(12A)與第2部分(12B)之間、與輸入軸形成一體的直接離合器板(30)；為切斷、連接葉輪殼體(42)與直接離合器板(30)的動力而設(shè)置的直接離合器(52)；為防止葉輪殼體(42)沿連接軸(34)的回轉(zhuǎn)方向的反方向回轉(zhuǎn)而設(shè)置的單向離合器(48)；具有與輸入軸的第1部分(12A)形成一體地連接的驅(qū)動齒輪(16)和從動齒輪(20)、同時設(shè)置在輸入軸的第1部分(12A)上的油泵(14)；收容油泵(14)的油泵殼體(22)；為防止油泄漏而插入的油封(26C，26C′，68C，72C)以及軸襯(40B，40B′，70B)；與油泵殼體(22)密封地組裝、同時固定于固定軸(62)的一端(64)的外部固定的殼體(28)；為傳遞和變速系統(tǒng)的動力而和調(diào)整軸(38)的一端(38B)形成一體的離合器連接板(82)；為了油的吸入和排出而形成的油吸入口(74)、吸入通路(76)、排出通路(78)以及油排出口(80)。
9.按權(quán)利要求8所述的變速調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于，它還包括為切斷、連接葉輪殼體(42)與連接軸(34)的動力而設(shè)置的動力模式離合器(44)。
10.一種無級變速裝置，它包括將發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的動力傳遞給輸入軸、經(jīng)變速后傳遞到輸出軸的變速系統(tǒng)；將轉(zhuǎn)速比調(diào)整到對應(yīng)輸出軸的負(fù)荷狀態(tài)的變速調(diào)整系統(tǒng)；其特征在于上述變速調(diào)整系統(tǒng)包括相對輸入軸(12)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地同軸設(shè)置的連接軸(34)；相對連接軸(34)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置的調(diào)整軸(38)；同軸設(shè)置于調(diào)整軸(38)上的固定軸(62)；可回轉(zhuǎn)地設(shè)置在連接軸(34)上的葉輪殼體(42)；可回轉(zhuǎn)地支持在固定軸(62)上、同時與葉輪殼體(42)形成一體的葉輪(56)；與葉輪(56)相對著、與調(diào)整軸(38)形成一體的渦輪(58)；設(shè)置在葉輪(56)和渦輪(58)之間的導(dǎo)葉(60)；為防止導(dǎo)葉(60)的逆回轉(zhuǎn)而設(shè)置在導(dǎo)葉(60)與固定軸(62)之間的單向離合器(66)；為切斷、連接葉輪殼體(42)與輸入軸(12)間的動力而設(shè)置的直接離合器(52)；為防止葉輪殼體(42)沿連接軸(34)的回轉(zhuǎn)方向的反方向回轉(zhuǎn)而設(shè)置的單向離合器(48)。
11.按權(quán)利要求10所述的無級變速裝置，其特征在于它還包括為切斷、連接葉輪殼體(42)與連接軸(34)間的動力而設(shè)置的動力模式離合器(44)。
12.按權(quán)利要求10所述的無級變速裝置，其特征在于，上述變速系統(tǒng)包括和輸入軸形成一體的輸入恒星齒輪(112)；與連接軸(34)形成一體的減速恒星齒輪(116)；與輸入恒星齒輪(112)相嚙合的多個第1行星齒輪(130)；和第1行星齒輪形成一體，且與減速恒星齒輪(116)相嚙合的多個第2行星齒輪(132)；可回轉(zhuǎn)地支持第1及第2行星齒輪(130、132)、同時與輸出軸(138)形成一體的托架(118、124)；與第2行星齒輪(132)相嚙合的前進(jìn)齒圈(136)；相對于輸出軸(138)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地、同軸設(shè)置的后退輸入軸(140)；與后退輸入軸(140)形成一體的后退恒星齒輪(144)；與后退恒星齒輪(144)相嚙合的多個后退行星齒輪(158)；可回轉(zhuǎn)地支持后退行星齒輪(158)的托架(152、154)；與后退行星齒輪(158)相嚙合、同時與輸出軸(138)形成一體的后退齒圈(160)；操作性地連接在調(diào)整軸(38)和后退輸入軸(140)之間的離合器連接軸(164)；為切斷、連接前進(jìn)齒圈(136)和離合器連接軸(164)之間的動力而設(shè)置的前進(jìn)離合器(166)；設(shè)置在離合器連接軸(164)的外側(cè)的單向離合器(170)；為對后退托架(152、154)施加制動力而設(shè)置的后退閘(172)。
13.按權(quán)利要求10所述的無級變速裝置，其特征在于，上述變速系統(tǒng)包括和輸入軸形成一體的輸入恒星齒輪(112)；和連接軸(34)形成一體的減速恒星齒輪(116)；與輸入恒星齒輪(112)相嚙合的多個第1行星齒輪(212)；和第1行星齒輪(212)形成一體、且與減速恒星齒輪(116)相嚙合的多個第2行星齒輪(230)；可回轉(zhuǎn)地支持第1及第2行星齒輪(212、230)的托架(216、226)；與第1行星齒輪(212)相嚙合、同時與輸出軸(138)形成一體的輸出齒圈(214)；為對后退托架(216)施加制動力而設(shè)置的后退閘(222)；為切斷、連接調(diào)整軸(38)與后退托架(216)之間的動力而設(shè)置的前進(jìn)離合器(218)。
14.按權(quán)利要求10所述的無級變速裝置，其特征在于，上述變速系統(tǒng)包括與輸入軸形成一體的輸入恒星齒輪(112)；和連接軸(34)形成一體的減速恒星齒輪(116)；與減速恒星齒輪(116)相隔所需距離、相對連接軸(34)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置的調(diào)整恒星齒輪軸(312)；與調(diào)整恒星齒輪軸(312)形成一體的調(diào)整恒星齒輪(316)；與輸入恒星齒輪(112)相嚙合的多個第1差動齒輪(340)；和第1差動齒輪(340)形成一體、并與減速恒星齒輪(116)相嚙合的多個第3差動齒輪(342)；和第3差動齒輪(342)相嚙合的多個第2差動齒輪(344)；和第2差動齒輪(344)形成一體、且與調(diào)整恒星齒輪(316)相嚙合的多個第4差動齒輪(346)；可回轉(zhuǎn)地支持第1差動齒輪(340)、第3差動齒輪(342)、第2差動齒輪(344)以及第4差動齒輪(346)的托架(332、334)；與第1差動齒輪(340)相嚙合、同時與輸出軸(138)形成一體的輸出齒圈(356)；具有為給調(diào)整恒星齒輪軸(312)施加制動力而設(shè)置的單向離合器(322)的前進(jìn)閘(324)；為對托架(332、334)施加制動力而設(shè)置的后退閘(358)；為切斷、連接調(diào)整軸與調(diào)整恒星齒輪軸(312)之間的動力而設(shè)置的前進(jìn)離合器(328)。
15.按權(quán)利要求10所述的無級變速裝置，其特征在于，上述變速系統(tǒng)包括與輸入軸形成一體的輸入恒星齒輪(112)；與連接軸(34)形成一體的減速恒星齒輪(116)；與減速恒星齒輪(116)相隔所需間距、相對連接軸(34)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置的調(diào)整恒星齒輪軸(412)；與調(diào)整恒星齒輪軸(412)形成一體的調(diào)整恒星齒輪(416)；與輸入恒星齒輪(112)相嚙合的多個第1差動齒輪(432)；與第1差動齒輪(432)形成一體、與減速恒星齒輪(116)相嚙合的多個第3差動齒輪(434)；與第3差動齒輪(434)相嚙合的多個第2差動齒輪(436)；與第2差動齒輪(436)形成一體、且與調(diào)整恒星齒輪(416)相嚙合的多個第4差動齒輪(438)；可回轉(zhuǎn)地支持第1差動齒輪(432)；第3差動齒輪(434)、第2差動齒輪(436)、以及第4差動齒輪(438)、且與輸出軸(138)形成一體的托架(422、424)；與第4差動齒輪(438)相嚙合的后退齒圈(448)；具有為對調(diào)整恒星齒輪軸(412)施加制動力而設(shè)置的單向離合器(458)的前進(jìn)閘(454)；為對后退齒圈(448)施加制動力而設(shè)置的后退閘(450)；為切斷、連接調(diào)整軸(38)與調(diào)整恒星齒輪軸(412)而設(shè)置的前進(jìn)離合器(460)。
16.按權(quán)利要求10所述的無級變速裝置，其特征在于，上述變速系統(tǒng)包括與輸入軸形成一體的輸入恒星齒輪(112)；與連接軸(34)形成一體的減速恒星齒輪(116)；相對連接軸(34)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置的調(diào)整托架軸(512)；相對調(diào)整托架軸(512)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置的后退恒星齒輪軸(524)；與后退恒星齒輪軸(524)形成一體的后退恒星齒輪(528)；和輸入恒星齒輪(112)相嚙合的多個第1行星齒輪(542)；和第1行星齒輪(542)形成一體、與減速恒星齒輪(116)相嚙合的多個第2行星齒輪(544)；與第2行星齒輪(544)形成一體、且與后退恒星齒輪(528)相嚙合的的多個后退行星齒輪(546)；可回轉(zhuǎn)地支承第1行星齒輪(542)、第2行星齒輪(544)以及第3行星齒輪(546)、同時與輸出軸(138)形成一體的托架(534、536)；與調(diào)整托架軸(512)形成一體、同時可回轉(zhuǎn)地支持于后退行星齒輪(546)和第2行星齒輪(544)之間的調(diào)整托架(516)；為給后退恒星齒輪軸(524)施加制動力而設(shè)置的后退閘(560)；為切斷、連接調(diào)整軸(38)和調(diào)整托架軸(512)之間的動力而設(shè)置的前進(jìn)離合器(556)。
17.一種變速調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于它包括相對于輸入軸(12)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地同軸設(shè)置的連接軸(34)；相對于連接軸(34)可獨(dú)立回轉(zhuǎn)地設(shè)置的調(diào)整軸(38)；以同軸的形式設(shè)置于調(diào)整軸(38)上的固定軸(62)；可回轉(zhuǎn)地設(shè)置于連接軸(34)上的葉輪殼體(42)；可回轉(zhuǎn)地支承于固定軸(62)上、同時與葉輪殼體(42)形成一體的葉輪(56)；與葉輪(56)相對著、與調(diào)整軸(38)形成一體的渦輪(58)；設(shè)置在葉輪(56)與渦輪(58)之間的導(dǎo)葉(60)；為防止導(dǎo)葉(60)逆回轉(zhuǎn)而設(shè)置在固定軸(62)與導(dǎo)葉(60)之間的單向離合器(66)；為切斷、連接葉輪殼體(42)與輸入軸(12)之間的動力而設(shè)置的直接離合器(52)；為防止葉輪殼體(42)沿連接軸(34)回轉(zhuǎn)方向的反方向回轉(zhuǎn)而設(shè)置的單向離合器(48)。
18.按權(quán)利要求17所述的變速調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于，它還包括為切斷、連接葉輪殼體(42)與連接軸(34)間的動力而設(shè)置的動力模式離合器(44)。
全文摘要
本發(fā)明涉及無級變速裝置,它包括將發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的動力通過傳遞、接受、變速傳遞給輸出軸的變速系統(tǒng)和、能自動調(diào)整對應(yīng)輸出軸的負(fù)荷狀態(tài)的回轉(zhuǎn)比的變速調(diào)整系統(tǒng),將變速調(diào)整系統(tǒng)連接到各種實(shí)施例的變速系統(tǒng),進(jìn)行無級變速。在變速調(diào)整系統(tǒng)中,油泵設(shè)置在改良型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器和發(fā)動機(jī)之間,還設(shè)置有直接離合器和單向離合器,以及動力模式離合器,可根據(jù)驅(qū)動阻力調(diào)整速度比,將經(jīng)由改良型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器的動力傳遞給輸出軸。變速系統(tǒng)利用了行星齒輪(或差動齒輪)裝置。
文檔編號F16H3/00GK1173597SQ9610942
公開日1998年2月18日 申請日期1996年8月9日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月9日
發(fā)明者崔泰守, 文秉一, 柳玩茂 申請人:崔泰守, 文秉一, 柳玩茂