專利名稱：具有同步速比系統(tǒng)的連續(xù)變速傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背景本發(fā)明涉及一種動(dòng)力傳遞系統(tǒng)，特別是一種包含有由驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子牽引驅(qū)動(dòng)的低慣性盤或輪子的連續(xù)變速傳動(dòng)系統(tǒng)。本發(fā)明還利用一種多級(jí)齒輪系統(tǒng)來擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸出速度范圍，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與盤部件差動(dòng)平行布置并同步，以控制傳動(dòng)裝置輸出速度的加速與減速。
為提供一種具有商業(yè)用途的傳動(dòng)裝置，現(xiàn)在已開發(fā)出了多種類型的連續(xù)變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述具有商業(yè)用途的傳動(dòng)裝置通過連續(xù)的變速可得到較大的速度范圍。通常認(rèn)為速比的連續(xù)變化可明顯提高機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，從而提高燃料經(jīng)濟(jì)性。連續(xù)變速傳動(dòng)裝置也應(yīng)用于其他多種用途中而提供一給定的范圍的速度的連續(xù)變化。
在具有連續(xù)變速傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車中，由車輛發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到輪子上的動(dòng)力將通過變速比傳動(dòng)裝置，所述變速比傳動(dòng)裝置必須可承受高扭矩及遇到的其他情況?，F(xiàn)在已發(fā)展了多種類型的連續(xù)變速驅(qū)動(dòng)裝置，包括牽引式驅(qū)動(dòng)裝置和依靠皮帶及可移動(dòng)帶輪的V型皮帶連續(xù)變速驅(qū)動(dòng)裝置。現(xiàn)有的系統(tǒng)遇到的明顯的問題是疲勞過快、主要部件失效、功率密度不足、速度范圍有限、速比控制不穩(wěn)定、成本過高或?yàn)閷⑦@種系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的商業(yè)應(yīng)用所未能充分解決的其他問題。因此，就迫切需要一種連續(xù)變速裝置而能克服上述問題并能夠有效地降低成本。
本發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種連續(xù)變速傳動(dòng)系統(tǒng)，所述連續(xù)變速傳動(dòng)系統(tǒng)用來改變輸出軸相對(duì)于由車輛發(fā)動(dòng)機(jī)或其他輸入動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的輸入軸的速比。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，動(dòng)力傳遞系統(tǒng)包括一個(gè)被驅(qū)動(dòng)輸入部件，所述被驅(qū)動(dòng)輸入部件與至少一個(gè)轉(zhuǎn)子相驅(qū)動(dòng)耦合而將扭矩傳遞到轉(zhuǎn)子上。一個(gè)盤部件與一根轉(zhuǎn)動(dòng)軸相協(xié)作定位而與轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)嚙合，這樣就驅(qū)動(dòng)盤部件而將扭矩傳送到轉(zhuǎn)動(dòng)軸上。由轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)一個(gè)輸出部件，這樣就將扭矩從轉(zhuǎn)動(dòng)軸傳遞到輸出部件上，盤部件響應(yīng)輸出部件上的輸出負(fù)荷扭矩而可選擇地相對(duì)于轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行軸向移動(dòng)，從而改變從轉(zhuǎn)子傳輸出的扭矩。本發(fā)明也可提供由至少一個(gè)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)的齒輪系統(tǒng)，所述齒輪系統(tǒng)可包括一個(gè)行星齒輪組件和一個(gè)離合系統(tǒng)，所述行星齒輪組件和離合系統(tǒng)與盤部件的輸出扭矩相平行協(xié)作并與轉(zhuǎn)動(dòng)軸配合而擴(kuò)展輸出部件的速度范圍并提供其他有益的效果。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的為提供一種動(dòng)力傳遞系統(tǒng)，特別是一種連續(xù)變速動(dòng)力傳遞系統(tǒng)，該系統(tǒng)可提供足夠的功率密度、較寬的輸出速度范圍、有效速比控制及穩(wěn)定的、有較好性能價(jià)格比的結(jié)構(gòu)。
對(duì)附圖的簡要說明

圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的裝置的部分縱向剖面?zhèn)纫晥D；圖2所示為圖1中所示的裝置所用的流體壓力控制系統(tǒng)的示意圖。
圖3所示為圖1中所示的裝置所用的離合選擇及移動(dòng)閥系統(tǒng)的示意圖；圖4所示為圖1中所示的裝置中所包含的一個(gè)錐形組件的拆下后的剖視圖。
對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述圖1顯示的是在機(jī)動(dòng)車傳動(dòng)系統(tǒng)將發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)扭矩轉(zhuǎn)化而驅(qū)動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)輪的工作情況下的本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。該傳動(dòng)系統(tǒng)包括一個(gè)裝配在一根同心支撐軸2上的中間牽引驅(qū)動(dòng)部件或盤1。應(yīng)注意到傳動(dòng)裝置的所有部件均布置在殼體3中。還應(yīng)注意到軸2被支承在適當(dāng)?shù)妮S承上，如在軸2的前端的軸承組件4，所述軸承可為用來阻止軸2進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)的止推軸承。盤1牢固地裝配在同軸的轂盤5上，所述轂盤5可以為循環(huán)滾珠支承花鍵的形式而與軸2的螺旋球鍵槽部分相配合。轂盤5的布置可使盤1沿軸2以螺旋的形式進(jìn)行低摩擦的軸向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)二者相配合地傳遞扭矩。轂盤5和軸2的滾珠花鍵結(jié)構(gòu)通常是已知的，因而未在圖中進(jìn)行詳細(xì)表示。
一根定位臂6通過臂6內(nèi)的適當(dāng)?shù)妮S承如推力軸承而與轂盤5相連。定位臂6沿軸2進(jìn)行軸向移動(dòng)而控制盤1的軸向位置，同時(shí)使盤1和軸2進(jìn)行相對(duì)的自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
多個(gè)錐形的轉(zhuǎn)子7圍繞著盤1的圓周進(jìn)行對(duì)稱性的布置，這樣錐體7的內(nèi)側(cè)與軸2平行且與盤1的邊緣進(jìn)行摩擦配合。在優(yōu)選的實(shí)施例中，在盤1的周圍布置了8個(gè)錐形的錐體7，而圖中只顯示了兩個(gè)錐體。對(duì)于被牽引驅(qū)動(dòng)部件如盤1，被驅(qū)動(dòng)部件與支承它們的軸承的疲勞壽命均可利用下面的通用公式來計(jì)算 從這個(gè)公式中，應(yīng)注意到施加的負(fù)載應(yīng)保持較輕而阻止迅速的疲勞失敗。此外，施加的負(fù)載與部件的轉(zhuǎn)速相比對(duì)部件的疲勞壽命具有更大的影響。盤1的扭矩輸出與施加的牽引接觸負(fù)載和牽引接觸點(diǎn)的數(shù)量是成比例的。另外，牽引驅(qū)動(dòng)部件或錐體7的優(yōu)選的數(shù)量可根據(jù)特殊的環(huán)境條件和動(dòng)力傳遞系統(tǒng)的應(yīng)用而進(jìn)行選擇。在本發(fā)明中，優(yōu)選的實(shí)施例利用了最大數(shù)目的接觸點(diǎn)來提供最大的動(dòng)力輸出，最終的輸出速度是由一個(gè)將在下文中描述的差動(dòng)齒輪組件來預(yù)先確定的。盤部件1和牽引驅(qū)動(dòng)部件7的設(shè)計(jì)及布置用來承受極高的轉(zhuǎn)動(dòng)速度而不引起快速的疲勞。還應(yīng)注意到本實(shí)施例中的錐體7的錐度為15，其直徑比約為3∶1，而其他實(shí)施例可包括具有不同角度、不同尺寸及不同結(jié)構(gòu)比的錐體。圖4更詳細(xì)地顯示了錐體組件。每個(gè)錐體7均包括從由軸承8和9支承的每個(gè)端部延伸出的同心軸。如圖所示，驅(qū)動(dòng)齒輪10布置在所述同心軸的前端，而輸出齒輪11布置在其后端，推力軸承12在其前端支承著所述軸。所述軸承8和9最好為能夠承受高轉(zhuǎn)速及較高的徑向負(fù)載的滾針軸承。軸承8和軸承9分別安裝在軸承體13和14內(nèi)，所述軸承體13和14順次緊固在附加到主殼體3上的錐形組件帽15上。一個(gè)同軸布置的活塞16向后跨接推力軸承12，所述活塞16是通過壓力缸18內(nèi)的一根O形環(huán)17來密封的。所述壓力缸18向前靠接在所述錐形組件帽15上，這樣不管流體壓力何時(shí)通過孔19進(jìn)入壓力缸18而作用在活塞16上，活塞16均可通過軸承12而將軸向推力施加到錐體7上。壓力缸18和活塞16布置在圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)錐體組件7的固定位置，同時(shí)通過軸承12向錐體組件7施加推力。應(yīng)注意到軸承8和9、錐體7的結(jié)合軸頸可允許錐體7進(jìn)行微小但適當(dāng)?shù)妮S向運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)齒輪10可鍵連到軸上，并由通過軸承12施加的軸向力而保持在軸上。輸出齒輪11也可鍵連到軸上并通過如圖4所示的開口環(huán)20而保持在軸上。齒輪10和齒輪11均通過慣用的方式鍵連到其軸上。
如圖1所示，環(huán)形輸入齒輪21與驅(qū)動(dòng)齒輪10以常用的方式進(jìn)行嚙合并支承在與前安裝盤23相關(guān)聯(lián)的軸承組件22中。軸承組件22最好能夠承受徑向負(fù)載和軸向負(fù)載并由保持盤24而將其保持在盤23中。軸承組件4用來阻止軸2的軸向運(yùn)動(dòng)且通過保持架25而同心地定位在齒輪21中。齒輪21與適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)部件相耦合并由其驅(qū)動(dòng)，所述適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)部件為如發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪或本實(shí)施例中所示的可由適當(dāng)?shù)膭?dòng)力源如電動(dòng)馬達(dá)、燃?xì)鉁u輪機(jī)或蒸汽渦輪機(jī)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)或類似物來驅(qū)動(dòng)常用的輸入軸26。應(yīng)注意到，在將要描述的實(shí)施例中，齒輪21可由卡車發(fā)動(dòng)機(jī)或汽車發(fā)動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)。
環(huán)形輸出齒輪27與輸出齒輪11按通常的方式進(jìn)行嚙合，環(huán)形輸出齒輪27用來驅(qū)動(dòng)行星齒輪系統(tǒng)，所述行星齒輪系統(tǒng)最好為一個(gè)與飛輪1和軸2的輸出扭矩平行協(xié)作的多級(jí)齒輪和離合器系統(tǒng)。如圖1所示，齒輪27的轂盤或頸部支承在適當(dāng)?shù)妮S承中。
多級(jí)齒輪系統(tǒng)包括一個(gè)行星齒輪架28，所述行星齒輪架28通過如圖1所示的軸承而同軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝配在齒輪27的頸部上。行星齒輪架28支承著多個(gè)行星齒輪29，所述行星齒輪通常最少為4個(gè)，所述行星齒輪按著一定尺寸確定及布置并按著常用的方式與相應(yīng)的太陽輪30相嚙合。太陽輪30同軸地鍵連到齒輪27的頸部上并與行星齒輪29按著通常的方式相嚙合，并且所述太陽輪30用來驅(qū)動(dòng)行星齒輪29。可作為離合器體32的一個(gè)整體部分的環(huán)形內(nèi)齒輪31的尺寸確定并與行星齒輪29的外側(cè)按著常用的方式相嚙合，并且環(huán)形內(nèi)齒輪31與行星齒輪30相對(duì)布置。行星齒輪架28的外緣形成為離合鼓形且其尺寸確定而與離合環(huán)帶33進(jìn)行摩擦結(jié)合。行星齒輪架28的外緣和離合鼓部分的形狀和尺寸均為確定的，從而可在環(huán)形齒輪31和行星齒輪29之間進(jìn)行結(jié)合并可進(jìn)行自由轉(zhuǎn)動(dòng)。可使用通用的機(jī)構(gòu)使行星齒輪架28相對(duì)離合環(huán)帶33夾緊。
離合器體32包括通用的多盤式離合器組件而使離合器體32和驅(qū)動(dòng)盤34相嚙合或分離，所述驅(qū)動(dòng)盤34沿著太陽輪30的一側(cè)而鍵連到齒輪27的頸部上。離合器體32具有一個(gè)向后徑向延伸的頸部，所述頸部用來接收對(duì)離合器體的支承且可簡化與其他部件的耦合。第二級(jí)太陽輪35可鍵連到離合器體32的內(nèi)部且進(jìn)一步向后延伸而接受額外的支承。太陽輪35具有一套齒輪齒而與第二級(jí)行星齒輪36按通常的方式相嚙合且驅(qū)動(dòng)第二級(jí)行星齒輪，所述第二級(jí)行星齒輪36支承在第二級(jí)行星齒輪架37上。第二級(jí)行星齒輪架37支承于安裝在離合器體32和太陽輪35上適當(dāng)?shù)妮S承上。一個(gè)第二級(jí)環(huán)形內(nèi)齒輪38與一個(gè)第二級(jí)離合器體39做成一個(gè)整體，并且第二級(jí)環(huán)形內(nèi)齒輪38與行星齒輪36相嚙合，所述行星齒輪36與太陽輪35相對(duì)。第二級(jí)離合器體39通過適當(dāng)?shù)妮S承組件可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝配在離合器體32上。
與離合器體32中的方式相同，第二級(jí)離合器體39包括一個(gè)多盤式離合器組件而與鍵連到離合器體32上或與離合器體32成為一個(gè)整體的驅(qū)動(dòng)盤相嚙合或分離。按著傳統(tǒng)方式布置的離合器壓力感應(yīng)器40向離合器32和離合器39分別選擇性地引導(dǎo)流體壓力。結(jié)構(gòu)中布置的第二級(jí)離合帶41用來與離合器體39的外緣上的相應(yīng)的表面進(jìn)行摩擦配合。
一套雙倍長度的行星齒輪42可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝配在行星齒輪架37上，這樣其一端與行星齒輪36嚙合而不與太陽輪35或環(huán)形齒輪38相接觸。例如，將三個(gè)齒輪36和三個(gè)齒輪42對(duì)稱性地布置在所需要的結(jié)構(gòu)上。應(yīng)注意到，與齒輪36嚙合的雙倍長度齒輪42的自旋與齒輪36的自旋是相反的。雙倍長度齒輪42的后端與環(huán)形內(nèi)齒輪43嚙合，所述環(huán)形內(nèi)齒輪43與一個(gè)環(huán)形輸出齒輪44進(jìn)行整體性連接，所述環(huán)形內(nèi)齒輪43與環(huán)形輸出齒輪44均支承在相應(yīng)的軸承中。
環(huán)形輸出齒輪44為內(nèi)齒式的且與一套輸出行星齒輪45按著通常的方式進(jìn)行嚙合。所述輸出行星齒輪通常至少為4個(gè)，它們對(duì)稱性地布置裝配在軸向布置的心軸上，所述心軸與輸出軸轂46整體形成，所述輸出軸轂46與支承在一個(gè)適當(dāng)?shù)妮S承組件48中的輸出軸47整體形成。與優(yōu)選實(shí)施例中的其他行星齒輪部件相同，輸出行星齒輪45也利用滾針軸承進(jìn)行低摩擦的自旋轉(zhuǎn)動(dòng)。行星齒輪45通常與一個(gè)輸出太陽輪49嚙合，所述輸出太陽輪49鍵連到軸2的后端。應(yīng)注意到，如果需要的話，齒輪27、行星齒輪架32和齒輪35可沿軸2進(jìn)行軸向移動(dòng)。
為了控制定位臂6而將一對(duì)軸向布置的控制缸50裝配在殼體3中與上述的多級(jí)齒輪系統(tǒng)相對(duì)兩側(cè)。應(yīng)注意到，為簡明起見圖1中只顯示了近側(cè)的缸控制50。每個(gè)缸50包括一根具有適當(dāng)長度和硬度的缸推桿51，所述缸推桿51牢固地附加在臂6相應(yīng)的外端上，這樣通過缸50和缸推桿51的運(yùn)動(dòng)可有效地控制臂6的軸向位置。缸50具有通常應(yīng)用的孔52和53而可容易地與流體壓力源(圖中未顯示)相連通。也可布置另外一種適當(dāng)?shù)囊苿?dòng)機(jī)構(gòu)而非此處顯示的液壓控制組件。
圖2和圖3顯示了用來控制缸50、離合器32、33、39、41和所有活塞16的運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)。優(yōu)選實(shí)施例中的控制系統(tǒng)包括一個(gè)流體壓力泵54，所述流體壓力泵54通常由與輸入軸26相同的動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)，所述流體壓力泵54供應(yīng)壓力流體且將最好為適當(dāng)?shù)挠突鶟櫥蛡魉偷街鲏毫€路55中。泵54通過吸入管56而從油箱57中得到流體供應(yīng)，所述油箱57雖未顯示，但通常是以常用的方式裝配到殼體3的底部。泵54可為圖中顯示的常壓變量型，也可以為適合特殊應(yīng)用的任何一種類型。其他類型而非液壓型的控制系統(tǒng)均為已知的且在本發(fā)明的考慮之內(nèi)。
在液壓系統(tǒng)中，線路55將通常的主壓力引導(dǎo)入控制模塊58、反饋模塊59、減壓閥60、減壓閥61、減壓閥62、起始閥63、脈沖閥64及需要壓力供應(yīng)的其他部件。應(yīng)注意到，減壓閥60、61和62是由來自于反饋模塊59而通過主線路65的先導(dǎo)壓力來調(diào)節(jié)的。
減壓閥60將受控的壓力流體傳送到線路66，通過單向閥67和線路68而將受控的壓力流體傳遞到方向控制閥69和壓力調(diào)整安全閥70。安全閥70是由來自于線路66的先導(dǎo)壓力來調(diào)節(jié)的。單向閥67可使流體從線路66自由進(jìn)入線路68，但禁止流體的反向流動(dòng)。在形成負(fù)壓的情況下，另一個(gè)單向閥71與線路66相連并可使流體從油箱57自由地進(jìn)入線路66，卻禁止流體反向流入油箱57。壓力表74與線路68相連而可提供壓力的讀數(shù)大小。
方向閥69為先導(dǎo)控制的三位四通閥，所述方向閥69通過線路72和73而分別與缸50的孔52和53相連。線路75是位于閥69和油箱57之間的排出線路。應(yīng)注意到，當(dāng)閥69處于其中間的返回位置時(shí)，液體可在線路72和73之間流動(dòng)，這樣，來自于線路68的壓力就被停止。對(duì)于閥69的向前或反向轉(zhuǎn)換，可通過線路76和線路77從控制模塊58供應(yīng)交替的先導(dǎo)壓力以改變閥69上的相應(yīng)的控制點(diǎn)。先導(dǎo)控制閥78安裝在線路76和線路77中，在需要的情況下所述先導(dǎo)控制閥可關(guān)閉進(jìn)入閥69的先導(dǎo)壓力。例如，在車輛中可布置一種通用的停止-空檔-驅(qū)動(dòng)(PARK-NEUTRAL-DRIVE)移動(dòng)器，在停止(PARK)位置或空檔(NEUTRAL)位置時(shí)就可切斷進(jìn)入閥69的先導(dǎo)壓力，而當(dāng)這種移動(dòng)器處于驅(qū)動(dòng)(DRIVE)位置時(shí)就可向閥69供應(yīng)先導(dǎo)壓力。先導(dǎo)壓力線路79可將閥78連接到停止-空檔-驅(qū)動(dòng)(PARK-NEUTRAL-DRIVE)移動(dòng)器上而相應(yīng)地對(duì)閥78進(jìn)行控制，所述移動(dòng)器未在此進(jìn)行顯示。
先導(dǎo)壓力由控制模塊58選擇性地引導(dǎo)入線路76或線路77，這樣，線路77中的壓力使閥69向前移位或線路76中的壓力使閥69按相反的方向移位。應(yīng)注意到，如圖3所示，先導(dǎo)線路76也與反向先導(dǎo)閥80相連而完成下面將要描述的行動(dòng)。當(dāng)閥69向前移位時(shí)，壓力從線路68連通向線路73而由缸50產(chǎn)生伸展力，同時(shí)，線路72通過閥69與排出線路75相連通。另一方面，當(dāng)閥69向相反的方向移位時(shí)，壓力從線路68連通向線路72，從而由缸50產(chǎn)生回縮力而將盤1進(jìn)行選擇定位，同時(shí)，線路73通過閥69而與排出線路75相連通。
為減少液體的流動(dòng)阻力，在缸50的迅速移動(dòng)過程中，可將一對(duì)相對(duì)布置的壓力調(diào)節(jié)旁通閥和單向閥的組合81、82連接在線路72和線路73之間且與缸50相鄰，這樣，它們可通過壓力線路83和84由先導(dǎo)壓力分別進(jìn)行調(diào)節(jié)。閥81和閥82的具體作用將在下文中進(jìn)行描述。
減壓閥61通常將受控的壓力通過線路85引導(dǎo)入所有的孔19，因而引入到所有活塞16上，如圖1和圖4所示。應(yīng)注意到，孔19可為如圖1所示的軸向布置，也可為如圖4所示的徑向布置，哪一種更適合應(yīng)用就選擇哪一種?？砂惭b一個(gè)共同的集合盤或環(huán)，以在線路85和孔19之間有均勻的連通。如圖3所示，線路85也與控制系統(tǒng)的其他部件相連。
如圖2和圖3所示，減壓閥62將受控的壓力通過線路86而輸送入離合器移動(dòng)閥87中，這樣可控制與圖1中各個(gè)的離合器的連通。
如圖2所示，控制模塊58由作動(dòng)機(jī)構(gòu)88來調(diào)節(jié)，并由通過線路89的先導(dǎo)壓力而與反饋模塊59相互作用。另一種方式為模塊58和模塊59可組合在一個(gè)模塊中。所述作動(dòng)機(jī)構(gòu)88可為任何形式的合適的機(jī)構(gòu)，如踏板、杠桿、遠(yuǎn)程控制調(diào)節(jié)器或能夠有效調(diào)整模塊58的其他裝置。
最好向控制系統(tǒng)提供以運(yùn)行參數(shù)為依據(jù)的控制信號(hào)，如圖2所示，所述控制系統(tǒng)可包括輸入速度測(cè)量儀90，所述輸入速度測(cè)量儀90裝配在輸入動(dòng)力源上，這樣可通過線路91而向模塊59提供一個(gè)輸入速度反饋信號(hào)。同樣，如圖1所示，可將一個(gè)輸出速度反饋測(cè)速儀92裝配到輸出軸47上，這樣，通過線路93可向模塊59提供一個(gè)輸出速度反饋信號(hào)。線路93也可連接到一個(gè)速度和節(jié)流控制模塊94。另一條線路95將模塊58與模塊94相連。線路73也與模塊94相連。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，模塊94的作用是作為一個(gè)控制器，它根據(jù)來自于模塊58而通過線路95的信號(hào)而控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速且通過線路93而向模塊59提供節(jié)流位置信號(hào)。壓力信號(hào)通過線路73而傳送到模塊94，這樣在低速比運(yùn)行期間可限制不必要的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。如果需要的話，模塊94可組合到模塊58和／或模塊59中。
參考圖3，下面對(duì)與傳動(dòng)系統(tǒng)相結(jié)合的控制系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行描述。圖中顯示了一個(gè)起始移動(dòng)閥63，所述起始移動(dòng)閥包括一個(gè)運(yùn)行柱塞96和一個(gè)與之相連的滑動(dòng)體97。所述滑動(dòng)體97具有在其上形成的接觸表面98和99，所述的兩個(gè)接觸表面98和99用來與臂6進(jìn)行有效的接觸。另一種方式為閥63可較遠(yuǎn)地進(jìn)行定位并相應(yīng)于臂6的運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行電動(dòng)式激勵(lì)，這樣可代替滑動(dòng)部件97。線路55向閥63提供運(yùn)行壓力而線路100是一條排出線路。通過線路101和線路102，閥63可分別向延時(shí)閥103和離合器移動(dòng)閥87提供下移壓力或上移壓力。
延時(shí)閥103用來接收通過線路85的工作壓力，所述工作壓力與作用在活塞16上的牽引壓力成比例，所述延時(shí)閥103還接收通過線路91的延時(shí)信號(hào)，所述線路91是從發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)速儀90發(fā)出的。閥103具有一條排出線路104和三條不同的運(yùn)行輸出線路，即線路105、線路106和線路107；所述線路105將壓力降低信號(hào)傳送至減壓閥62；所述線路106將壓力降低信號(hào)通過閥80而傳送至相應(yīng)的線路107，并由此而傳送至減壓閥60；所述線路108將壓力增加信號(hào)通過閥80傳送到相應(yīng)的線路109并傳送至減壓閥60。
離合器選擇閥87用來接收通過線路86而使離合器動(dòng)作的受控壓力，所述離合器選擇閥87也具有一個(gè)排出線路110。線路111、112、113和線路114將來自于閥87的驅(qū)動(dòng)壓力分別傳送到離合器32、33、39和41。線路111、112、113、114與相應(yīng)的離合器的連接方式及離合器的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均是常用的，因此，不必在此進(jìn)行顯示。
脈沖閥64除了具有前面提到的其他線路之外還具有一條排出線路116，如圖3所示。通過閥64的線路107和109為閥64提供所需要的內(nèi)部的作用。線路115將閥64產(chǎn)生的脈沖傳遞到閥87。不管壓力在什么時(shí)候通過線路107施加，或不管壓力在什么時(shí)候施加而后通過線路109移去，內(nèi)部布置的脈沖閥64將一脈沖通過線路115而傳送到閥87。
應(yīng)注意到，所有的閥及相關(guān)的線路均可做成一體的閥塊而可牢固地安裝在圖1所示的裝置的油箱中。此外，雖然本實(shí)施例中的控制系統(tǒng)本質(zhì)上是液壓機(jī)械式的，但控制系統(tǒng)的任何或全部部件均可用電或電子式的來替代。此外，如果需要最尖端的話，可將一個(gè)微型計(jì)算機(jī)或微處理器來感應(yīng)一些要素，如輸入速度和扭矩、輸出速度和扭矩、油的溫度和粘度、離合器滑動(dòng)扭矩及其他明顯的運(yùn)行因素或環(huán)境因素，這樣就可對(duì)整個(gè)裝置的運(yùn)行進(jìn)行連續(xù)的控制和優(yōu)化。
相反，應(yīng)用中如果不需要很完善，一個(gè)比較簡單的控制系統(tǒng)就足夠了。例如，將在下面解釋的延時(shí)閥103、反向先導(dǎo)閥80和脈沖閥64只在需要取得撓性的或不可檢測(cè)的范圍的移位時(shí)才用，因此這些部件可簡略。另外，在中輸入速度為恒定的或被獨(dú)立控制的場合，速度控制模塊94和反饋模塊59也可被省略。
這個(gè)實(shí)施例中的裝置可被應(yīng)用于卡車或汽車中，所述裝置的運(yùn)行將在下文中進(jìn)行描述，其中環(huán)形齒輪21由卡車或汽車發(fā)動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)來供車輛的操作。在運(yùn)行過程中，齒輪10和錐體7由環(huán)形齒輪21驅(qū)動(dòng)，齒輪10和錐體7依據(jù)齒輪21和齒輪10之間的速比以較高的速度作自旋運(yùn)動(dòng)。例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為4000RPM的最高速度處，優(yōu)選實(shí)施例中的錐體7的轉(zhuǎn)動(dòng)速度將高達(dá)20000RPM。明顯地，該裝置具有較寬范圍的速度和速比的組合。另外，齒輪11通過多級(jí)齒輪系統(tǒng)以預(yù)定的速度驅(qū)動(dòng)輸出齒輪27，而以選定的速比驅(qū)動(dòng)輸出環(huán)形齒輪44。
在所述的運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，如上所述，泵54供應(yīng)壓力，因此，減壓閥61將至少一個(gè)預(yù)設(shè)的最小壓力通過線路85而傳送到活塞16。這樣就向錐體7施加足夠大的推力而使錐體7與盤1的邊緣進(jìn)行均勻且足夠大的牽引接觸。這樣，盤1和軸2與齒輪21在相同的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，并以由盤1沿錐體7的軸向位置確定的一個(gè)相對(duì)速度而進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。軸2驅(qū)動(dòng)太陽輪49。
該傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行將結(jié)合由操作者控制的車輛中的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行描述。作動(dòng)機(jī)構(gòu)88首先處于中間位置，這樣，模塊58就無信號(hào)傳送過線路89，但卻將一個(gè)最小的信號(hào)傳送過線路95而進(jìn)入模塊94，從而將發(fā)動(dòng)機(jī)保持在最小的運(yùn)行速度。在無信號(hào)通過線路89的情況下，模塊59是不響應(yīng)的，這樣即使有來自于測(cè)速儀90和92而通過線路91或93的速度信號(hào)，但模塊59不送出通過線路65的壓力控制信號(hào)。在中間的模式下，模塊58傳出向前的先導(dǎo)壓力而通過線路77，但是在通用的停止-空檔-驅(qū)動(dòng)(PARK-NEUTRAL-DRIVE)移動(dòng)器處于停止(PARK)或空檔(NEUTRAL)位置時(shí)，閥78首先切斷而截?cái)嗑€路76和77的管道。在這個(gè)位置上，閥69首先處于中間位置而缸50在無施加的壓力的情況下可自由移動(dòng)。
對(duì)于低范圍的運(yùn)行，離合器33和39由選擇閥87及來自于減壓閥62的驅(qū)動(dòng)壓力來選擇。在中間的模式下，沒有先導(dǎo)壓力通過線路65，預(yù)設(shè)減壓閥62只引導(dǎo)最小的驅(qū)動(dòng)壓力，任何受影響的離合器只是進(jìn)行輕微的配合。在低范圍的運(yùn)行中，離合器33用來保持架28的穩(wěn)定，這樣行星齒輪29在太陽輪30的驅(qū)動(dòng)下在靜態(tài)軸上及在相反的方向上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。環(huán)形齒輪31也由行星齒輪29的轉(zhuǎn)動(dòng)而被反向驅(qū)動(dòng)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，環(huán)形齒輪31的直徑為太陽輪30直徑的兩倍，這樣在低范圍運(yùn)行過程中，環(huán)形齒輪31和離合器體32可以以半速進(jìn)行反向轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，在低范圍運(yùn)行過程中，因?yàn)殡x合器39是配合著的，所以離合器體32、離合器體39、環(huán)形齒輪38、行星齒輪36、行星架37、行星齒輪42、環(huán)形齒輪43和輸出環(huán)形齒輪44均作為一個(gè)整體進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣在低范圍的運(yùn)行過程中，環(huán)形輸出齒輪44以半速進(jìn)行反向轉(zhuǎn)動(dòng)。
應(yīng)注意到，太陽輪49總是由錐體7和盤1之間的牽引力向前驅(qū)動(dòng)。因此，只在低范圍內(nèi)，當(dāng)盤1相對(duì)于錐體7處于一個(gè)“同步速比點(diǎn)”時(shí)，齒輪49的前進(jìn)速度與齒輪44的反轉(zhuǎn)速度相匹配，這樣行星齒輪45就在靜態(tài)位置上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)而沒有輸出扭矩施加到轂46上，也沒有輸出扭矩施加到軸47上。這種狀態(tài)通常稱為“齒輪的中立狀態(tài)”。還應(yīng)認(rèn)識(shí)到盤1和軸2之間的任何正扭矩均施加到轂盤5上，盤1通過花鍵接合的方式沿軸2進(jìn)行軸向螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)而向錐體7的小端進(jìn)行移動(dòng)，從而減小牽引比率和盤1的速度直至達(dá)到上述的“同步速比點(diǎn)”及扭矩為零。同樣，盤1和軸2之間的任何負(fù)扭矩均施加到轂盤5上，盤1通過螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)的方式沿軸2進(jìn)行軸向轉(zhuǎn)動(dòng)而向錐體7的大端進(jìn)行移動(dòng)，從而增大牽引比率和盤1的速度直至達(dá)到上述的“同步速比點(diǎn)”及扭矩為零。因此，盤1通過軸2和轂盤5的扭矩反應(yīng)而向同步速比點(diǎn)移動(dòng)或保持在同步速比點(diǎn)，這樣該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自我同步。
仍在低速度范圍運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)停止-空檔-驅(qū)動(dòng)(PARK-NEUTRAL-DRIVE)移動(dòng)器移動(dòng)至驅(qū)動(dòng)(DRIVE)位置時(shí)，作動(dòng)機(jī)構(gòu)88就被向前壓而遠(yuǎn)離中間位置，從而在軸47上產(chǎn)生向前的扭矩輸出，一個(gè)信號(hào)通過線路89而驅(qū)動(dòng)模塊59，閥78被接通，閥69向前移動(dòng)，一個(gè)成比例的信號(hào)傳送過線路95，這樣模塊94就按一定的比例增大發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，來自于測(cè)速儀90的速度信號(hào)通過線路91而使模塊59通過線路65發(fā)出一個(gè)成比例增長的壓力信號(hào)。這樣，減壓閥60將增大的壓力引導(dǎo)入缸50中而使推桿51以一定比例的壓力伸展。然后，臂6和盤1向錐體7的大端移動(dòng)而增大牽引的比率及太陽輪49的相對(duì)轉(zhuǎn)速。這樣，轉(zhuǎn)動(dòng)的行星齒輪45將在向前的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)而向前驅(qū)動(dòng)軸47。
在上述的運(yùn)行過程中，來自于軸47而通過軸2的任何正扭矩均在與推桿51的伸展力相反的方向上旋動(dòng)轂盤5，這樣，缸50中的驅(qū)動(dòng)壓力與軸47上的輸出扭矩成正比。還應(yīng)注意到儀表74可讀出扭矩和壓力。
作動(dòng)機(jī)構(gòu)88的進(jìn)一步的運(yùn)動(dòng)使模塊94要求增加發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及通過線路91由發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)速儀90表示的轉(zhuǎn)速，并使模塊59通過線路65發(fā)出增大的壓力信號(hào)，這樣，減壓閥60就將增大的壓力引導(dǎo)入缸50中。這樣，軸47上的輸出扭矩將增加，因?yàn)檩S47上的扭矩輸出與缸50中的變速壓力是成正比的。
在這段時(shí)間內(nèi)，即在減壓閥中的壓力總與扭矩輸出成正比的過程中，減壓閥61響應(yīng)通過線路65的壓力信號(hào)將成比例的壓力通過線路85而引導(dǎo)入活塞16上，從而在錐體7和盤1之間進(jìn)行所需要的或足夠的摩擦配合而阻止二者間以所有能達(dá)到的速度和扭矩負(fù)荷下所產(chǎn)生的滑動(dòng)。因?yàn)殄F體7最好圍繞盤1對(duì)稱布置，因此所有的錐體7向盤1施加相等的摩擦接觸預(yù)設(shè)負(fù)荷，而無純粹的徑向負(fù)荷施加在盤1上。在錐體7和盤1之間通過一彈性流體動(dòng)力油膜而達(dá)到在任何速度和負(fù)荷下的有效牽引，所述油膜保持在牽引面上并保持在接觸點(diǎn)之間。所述彈性流體動(dòng)力牽引是由分級(jí)為“牽引流體”的多種潤滑油來提供的，所述牽引流體對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是公知的，所述的牽引流體所提供的牽引系數(shù)可達(dá)到9％或更高。錐體7和盤1最好是用如高級(jí)軸承鋼這樣的材料來制成，這樣的材料可承受高速運(yùn)行時(shí)的高接觸壓力。向錐體7和盤1的牽引表面及軸承、齒輪、離合器施加潤滑油的方法是公知的。
在運(yùn)行過程中，產(chǎn)生于盤1而經(jīng)太陽輪49傳遞到軸47上的扭矩是與齒輪49和轂46之間的傳動(dòng)比成正比的。在一個(gè)實(shí)施例中，齒輪49和轂46之間的傳動(dòng)比可為4∶1，環(huán)形齒輪44和轂46之間的傳動(dòng)比可為4∶3。這樣，在這個(gè)實(shí)施例中，盤1在軸47上傳遞扭矩的1／4，而環(huán)形齒輪44及其驅(qū)動(dòng)齒輪和離合器系統(tǒng)在軸47上傳遞扭矩的3／4。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中可存在不同的比率組合。
在運(yùn)行過程中，在總與扭矩輸出成正比且響應(yīng)通過線路65的壓力信號(hào)情況下，減壓閥62將成正比的壓力通過線路86而引導(dǎo)入相應(yīng)的離合器而使離合器保持足夠的嚙合，從而阻止在任何可達(dá)到的速度和扭矩負(fù)荷下所產(chǎn)生的滑動(dòng)。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，控制系統(tǒng)還提供與來自于發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)速儀90的輸入速度信號(hào)相反的來自于測(cè)速儀92的輸出速度信號(hào)，這樣，對(duì)于給定數(shù)量的輸出扭矩和變速壓力，軸47的增大了的輸出速度就由一個(gè)成正比增大的輸入速度相匹配。這樣，通過預(yù)先標(biāo)定的方式，模塊59就將分別來自于測(cè)速儀90和測(cè)速儀92的信號(hào)組合在一起，輸入功率根據(jù)等式功率=扭矩×RPM而與輸出功率相匹配。在這種方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)從不會(huì)由于增加了扭矩負(fù)荷而超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，但可增加其轉(zhuǎn)速而與輸出軸47上需要的任何的功率增加相匹配。因此，輸出軸47在低轉(zhuǎn)速的情況下，在扭矩負(fù)荷給定的情況下，為了與輸出功率相匹配就需要較低的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。在較高輸出轉(zhuǎn)速及給定扭矩負(fù)荷的情況下，就需要較高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，但在高輸出轉(zhuǎn)速低扭矩負(fù)荷的情況下就需要降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。同樣，在低輸出轉(zhuǎn)速高扭矩負(fù)荷的情況下，就需要較高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。本發(fā)明具有的連續(xù)變速能力通過模塊59的適當(dāng)?shù)男ｒ?yàn)可較容易地實(shí)現(xiàn)前述的連續(xù)的功率匹配，且在任何可行的輸出速度和扭矩負(fù)荷的情況下可保持所需要的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的百分比。
模塊94也可做成不管在何時(shí)達(dá)到最大的可允許的輸出扭矩，如線路73中的變速壓力所代表的，模塊94中的動(dòng)作就會(huì)限制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使其不超過與功率匹配所需的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，而不管踏板88的下降的量的大小。另外，不管發(fā)動(dòng)機(jī)在何時(shí)達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，即由一個(gè)全開口的節(jié)流位置來代表的，模塊94就將適當(dāng)?shù)男盘?hào)通過線路93發(fā)出，所述信號(hào)縮減線路91中的信號(hào)，這樣模塊59就減小了其通過線路65的壓力信號(hào)，從而減小扭矩輸出至模塊94中標(biāo)定的程度。這樣，傳動(dòng)比率的減小可使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加而產(chǎn)生更多的輸入功率。在輸出負(fù)荷增加及在踏板88被進(jìn)一步下壓而要求增加輸出速度時(shí)就會(huì)發(fā)生所述的下移(down-shift)的結(jié)果。
在低范圍的運(yùn)行中，在缸50上保持足夠大的移動(dòng)壓力時(shí)，可保持足夠大的輸出扭矩，盤1將向錐體7的大端移動(dòng)，輸出軸47的轉(zhuǎn)速增加直至盤1到達(dá)錐體7的大端，所述大端為盤1的行程的最前的限制。如圖3所示，臂6將處于6-U位置，在此處臂6將與滑動(dòng)體97的表面98接觸，這樣就將起始閥63轉(zhuǎn)入上移模式而進(jìn)行高速范圍的運(yùn)行。在上移(up-shift)模式運(yùn)行中，閥63將壓力通過線路102而引導(dǎo)入延時(shí)閥103和離合器選擇閥87，并將所述的兩個(gè)閥設(shè)定為上移模式。延時(shí)閥103不管在何時(shí)設(shè)定為上移模式或下移模式，引導(dǎo)出的壓力均從線路85通過線路105而進(jìn)入減壓閥62，此處，減壓閥62減小壓力并通過線路86而將其引導(dǎo)入各自的離合器中，這樣主動(dòng)離合器可在主扭矩負(fù)荷作用下滑動(dòng)。這樣不管盤1在何時(shí)處于重新同步狀態(tài)，上述技術(shù)均可阻止在軸47上產(chǎn)生扭矩波動(dòng)，該內(nèi)容將在下文中進(jìn)行描述。另外，不管延時(shí)閥103在何時(shí)設(shè)定為上移模式，來自于線路85的壓力均通過閥80、閥64和線路107而被引導(dǎo)入減壓閥60，此處，減壓閥60減小進(jìn)入缸50的變速壓力，從而補(bǔ)償盤1重新處于同步狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生的慣性力，該內(nèi)容將在下文中進(jìn)行描述。
當(dāng)線路107中出現(xiàn)壓力時(shí)，閥64就通過線路115向選擇閥87發(fā)出一個(gè)脈沖。因?yàn)殚y87現(xiàn)定為上移模式，來自于閥64的脈沖就使閥87分階段地推進(jìn)，從而選擇下一個(gè)較高范圍的離合器組合。這樣，在上移模式下而從低范圍到第二個(gè)范圍的運(yùn)動(dòng)過程中，離合器41是嚙合的，離合器39保持嚙合，而離合器33處于分離狀態(tài)。這樣，離合器39、離合器體32、行星架37、行星齒輪36、行星齒輪42、太陽輪35、環(huán)形齒輪43和環(huán)形齒輪44由離合器41一起置于停止?fàn)顟B(tài)并在第二范圍運(yùn)行中保持靜止。離合器31和33可進(jìn)行空轉(zhuǎn)。
在從低范圍移動(dòng)到第二范圍過程中，當(dāng)環(huán)形齒輪44以軸47的給定的速度從反向運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)至停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，行星齒輪45的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)均可減小通過太陽輪49輸送到軸2上及通過轂盤5輸送到盤1上的扭矩，這樣，螺旋運(yùn)動(dòng)力迫使盤1向著錐體7的小端運(yùn)動(dòng)而到達(dá)一個(gè)新的同步位置。這就稱為“重新同步”。在重新同步過程中，如前所述，調(diào)整主動(dòng)離合器而使離合器滑動(dòng)，這樣在重新同步過程中軸47上的輸出扭矩不變。在重新同步結(jié)束時(shí)，盤1將朝著錐體7的小端而處于一個(gè)新的同步位置，并達(dá)到相匹配的速度和速比，這樣，離合器滑動(dòng)量為零。在重新同步過程中，盤1必須迅速減速至一個(gè)新速度，這樣就會(huì)產(chǎn)生較大的慣性扭矩。因此，在重新同步過程中，不管進(jìn)入缸50的變速壓力怎樣，軸47上輸出的扭矩由離合器的滑動(dòng)量來控制，如上所述，軸47上的輸出扭矩可減小而使盤1在最有效的速率下移動(dòng)和減速。對(duì)許多應(yīng)用來說，重新同步須快速進(jìn)行而使離合器的滑動(dòng)量最小。因此，盤1制造的應(yīng)盡可能輕，其形狀應(yīng)使慣性扭矩最小，這樣可使重新同步的時(shí)間在全速時(shí)小于0．1秒。例如，在車輛中，盤1可利用高級(jí)軸承鋼來構(gòu)成，這樣其重量較輕，單個(gè)盤的應(yīng)用可使慣性最小化。還應(yīng)注意到，在低速運(yùn)行時(shí)，在重新同步其間，在盤1和錐體7之間會(huì)產(chǎn)生較大的軸向摩擦，如上所述，所述的軸向摩擦可通過變速壓力的調(diào)節(jié)來彌補(bǔ)。但是，在足夠高的速度下，由于物理特性的原因，在盤1和錐體7之間不會(huì)產(chǎn)生很大的軸向摩擦。
在重新同步過程中，為使缸50能夠快速移動(dòng)，最好布置旁通閥81和82而使流體的流動(dòng)阻力最小。旁通閥81和82按著如圖所示的方式相連并盡量與缸50接近安裝，流體通道應(yīng)盡量大。在缸50迅速伸展時(shí)，閥81使流體旁通，在缸50迅速回縮時(shí)，閥82用來使流體旁通。應(yīng)注意到，與閥81相連的先導(dǎo)線路與線路73相連，與閥82相連的先導(dǎo)線路與線路72相連。單向閥與每個(gè)閥81和閥82成串聯(lián)的安裝而阻止流體的反向流動(dòng)。當(dāng)其各自的先導(dǎo)壓力變?yōu)樨?fù)值時(shí)，閥81和閥82均可成比例的開啟而使流體旁通。這樣，在向上移動(dòng)重新同步過程中，當(dāng)缸50迅速回縮時(shí)，流動(dòng)阻力在線路72中引起負(fù)壓，這樣閥82可按一定的比例開啟而使液體從缸50的后端至前端以一定比例的阻力旁通。同樣，在下移重新同步過程中，當(dāng)缸50迅速伸展時(shí)，流動(dòng)阻力在線路73中產(chǎn)生負(fù)壓，這樣閥81以一定的比例開啟而使液體從缸50的前端向后端進(jìn)行旁通。
在從一個(gè)范圍到另一個(gè)范圍的變速過程中，為使離合器的滑動(dòng)量最小，只要盤1不會(huì)由于慣性而超越其新的同步點(diǎn)，則缸50的重新同步移動(dòng)的速率應(yīng)盡可能地快。因此，在重新同步過程中，缸50移動(dòng)的速率必須進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使在每個(gè)及所有可實(shí)現(xiàn)的速度和扭矩下而與盤1的加速／減速時(shí)間相匹配。應(yīng)注意到，在這種情況下，缸50的移動(dòng)速率將依賴(1)軸2和轂盤5之間的主扭矩負(fù)荷；(2)通過閥81和82的流動(dòng)阻力；(3)由通過線路107的先導(dǎo)壓力產(chǎn)生的變速壓力的減小量。因?yàn)殚y81和閥82是成比例的，所以它們的開口度與扭矩負(fù)荷和移動(dòng)壓力減小量的組合成正比。這樣，在給定的扭矩負(fù)荷下，缸50的移動(dòng)速率可通過調(diào)節(jié)變速壓力減小量的變化程度來控制。應(yīng)注意到，線路106、線路108及線路107、線路109中的壓力來自于線路85，所述來自于線路85的壓力與扭矩負(fù)荷成正比(但從不低于一個(gè)設(shè)定的最小值)。這樣，在從一個(gè)范圍到另一個(gè)范圍的變速過程中，變速壓力的變化量實(shí)際上是與扭矩負(fù)荷成正比，因此，盤1的重新同步移動(dòng)速率也與扭矩負(fù)荷成正比，這樣可總與加速／減速時(shí)間相匹配。在高速的運(yùn)行中，對(duì)于盤1來說，較高的運(yùn)行速度需要成比例增加加速／減速時(shí)間，這樣缸50的移動(dòng)速率就較低。因此，通過線路91的增大的速度信號(hào)與閥103中來自于線路85的壓力相抵消，這樣盤1的移動(dòng)速率與已增大的速度成反比而減小。這樣，從一個(gè)范圍到另一個(gè)范圍變速中，在所有可能的速度和扭矩負(fù)荷下，盤1的重新同步的速率與速度成反比而減小，從而總是與盤1的加速／減速時(shí)間相匹配。因此，盤1的最快的重新同步將在最慢的速度和最大的扭矩負(fù)荷下產(chǎn)生，盤1的最慢的重新同步將在最快的速度和最小的扭矩負(fù)荷下產(chǎn)生。應(yīng)注意到，在最快的速度和最大的扭矩負(fù)荷下，重新同步的時(shí)間通常小于0．1秒。參考圖3，重新同步在任何時(shí)間的移動(dòng)開始時(shí)，臂6將立即從與滑動(dòng)體97的接觸處離開而關(guān)閉閥63。這樣就開始了閥103的重新設(shè)定時(shí)間，并阻止了閥87的過度步進(jìn)。在每種及所有的速度和扭矩下希望閥103的重新設(shè)定時(shí)間可與盤1的重新同步時(shí)間相匹配。這樣，通過利用閥103，隨著扭矩負(fù)荷的成比例的增加，來自于線路85的壓力將減小閥103的重新設(shè)定時(shí)間。另外，隨著輸入速度的成比例增加，通過線路91的速度信號(hào)將增加閥103的重新設(shè)定時(shí)間。因此，在每個(gè)及所有的速度和扭矩負(fù)荷下，當(dāng)盤1的重新同步完成時(shí)，閥103的重新設(shè)定就可精確發(fā)生。當(dāng)然，當(dāng)閥103重新設(shè)定時(shí)，傳到線路105、106和1108的壓力切斷，這樣離合器就回復(fù)進(jìn)行全嚙合(無滑動(dòng))，進(jìn)入缸50的變速壓力回復(fù)至等于扭矩壓力。在一個(gè)給定的傳動(dòng)范圍內(nèi)，扭矩是受進(jìn)入缸50的變速壓力控制的。但是，在從一個(gè)范圍向另一個(gè)范圍的變速中，特別是在盤1的重新同步過程中，該過程進(jìn)行的比較迅速，扭矩暫時(shí)是由離合器滑動(dòng)量來控制的。
繼續(xù)進(jìn)行本發(fā)明的運(yùn)行，當(dāng)軸47的加速繼續(xù)在第二范圍內(nèi)進(jìn)行時(shí)，盤1再次前進(jìn)至錐體7的大端，此時(shí)，所述運(yùn)行進(jìn)入第三個(gè)范圍。在第三范圍中，離合器41仍保持嚙合，離合器32嚙合，離合器39分離，而離合器33和39空轉(zhuǎn)。在本實(shí)施例的一個(gè)例子中，行星齒輪組件36和42可在太陽輪35和環(huán)形齒輪44之間提供一個(gè)2∶1的比率，這樣，在第三范圍的運(yùn)行中，環(huán)形齒輪以半速向前運(yùn)動(dòng)。閥的重新啟動(dòng)和盤1的重新同步如前所述，這樣，當(dāng)軸47繼續(xù)加速時(shí)，盤1再次進(jìn)入第三范圍而向著錐體7的大端運(yùn)動(dòng)。當(dāng)盤1再次到達(dá)錐體7的大端時(shí)，就同樣進(jìn)入第四范圍。在第四范圍內(nèi)，離合器32和39嚙合而離合器33和41空轉(zhuǎn)，環(huán)形齒輪44以全速向前運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于一個(gè)車輛可由上述的四個(gè)范圍提供速度變化，但也可考慮利用其他的范圍或速比及齒輪布置。這樣，當(dāng)盤1在第四范圍內(nèi)再次到達(dá)錐體7的大端時(shí)，因?yàn)槭窃谧罡叩姆秶羞\(yùn)行，所以不會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)。
此外，在優(yōu)選實(shí)施例的運(yùn)行過程中，軸47在任何速度和扭矩負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，當(dāng)作動(dòng)機(jī)構(gòu)88回到中間位置時(shí)，通過線路89的信號(hào)被切斷，這樣模塊59使通過線路65的信號(hào)為零，這樣不管線路91和93中的信號(hào)如何，均使輸出扭矩為零。
為在軸47上達(dá)到負(fù)扭矩和減速，作動(dòng)機(jī)構(gòu)88在減速的方向上移動(dòng)過中間位置，此處，先導(dǎo)壓力在模塊58中從線路77轉(zhuǎn)向線路76，從而使閥69反向。這樣，對(duì)于負(fù)扭矩輸出，變速壓力通過線路72施加到缸50上，這樣，盤1被迫按著一定的比例向著錐體7的小端運(yùn)動(dòng)。這樣，太陽輪49的減速而通過行星輪45向轂46和軸47施加一個(gè)負(fù)扭矩。作動(dòng)機(jī)構(gòu)88向著減速位置的稍微的運(yùn)動(dòng)將一個(gè)信號(hào)通過線路95而引導(dǎo)入模塊94，這樣就可成比例地傳出或減小線路93中的信號(hào)，這就要求發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行最大的減速。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的減速，通過線路91的信號(hào)將減小，但是，線路93中已減小的信號(hào)可使模塊59通過線路65發(fā)送出一個(gè)已增大的扭矩信號(hào)。這樣，當(dāng)施加足夠的負(fù)扭矩負(fù)荷時(shí)，即使模塊94需要已減小的發(fā)動(dòng)機(jī)速度，但發(fā)動(dòng)機(jī)速度實(shí)際上增大了。為阻止發(fā)動(dòng)機(jī)超速運(yùn)行，需對(duì)模塊59進(jìn)行校驗(yàn)，這樣一個(gè)最大的發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)就通過線路91而使模塊59通過線路65削弱扭矩信號(hào)而減小負(fù)扭矩負(fù)荷。此外，作動(dòng)機(jī)構(gòu)88向減速位置的進(jìn)一步的運(yùn)動(dòng)可成比例地增加負(fù)扭矩，但可使發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)流位置開啟。
應(yīng)注意到，當(dāng)臂6向6-D位置移動(dòng)時(shí)，離合器下移，這與臂6向6-U位置移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的離合器的上移的方式相同但方向相反。這樣，當(dāng)軸47繼續(xù)減速時(shí)，會(huì)從一個(gè)范圍到另一個(gè)范圍發(fā)生變速，直至再次與低范圍配合，這與上述的上移的順序相反。
為在軸47上達(dá)到反向轉(zhuǎn)動(dòng)和輸出，這只可能在低范圍內(nèi)達(dá)到，作動(dòng)機(jī)構(gòu)或踏板88向減速位置移動(dòng)，這樣，閥69反向，缸50向盤1施加下移的力。當(dāng)踏板88進(jìn)一步移動(dòng)入減速位置時(shí)，模塊94就需要已增大的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，這樣速度信號(hào)通過線路91而使模塊59通過線路65發(fā)送出成比例的扭矩信號(hào)。這樣，盤1移動(dòng)過其同步點(diǎn)而向錐體7的小端移動(dòng)，從而在軸47上產(chǎn)生反向的輸出。
當(dāng)以足夠大的速度向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，可發(fā)生施加正扭矩的下移，如在軸47超負(fù)荷運(yùn)行的情況下。在所有的下移的情況下，當(dāng)將閥103設(shè)定為下移時(shí)，施加的壓力通過線路108而代替線路106。在施加正扭矩的情況下，閥80不反向，這樣線路108與線路109一致。這樣，閥64不會(huì)立即發(fā)出一個(gè)脈沖，而閥87也不立即選擇一個(gè)新的離合器的組合。通過線路105的壓力在離合器壓力中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)減小量，而通過線路109且進(jìn)入減壓閥60的壓力將在進(jìn)入缸50的變速壓力中產(chǎn)生一個(gè)增加量。這樣，在主扭矩負(fù)荷下主動(dòng)離合器產(chǎn)生滑動(dòng)，通過缸50的已增加的力作用而使盤1向錐體7的大端移動(dòng)。閥103被時(shí)控而重新設(shè)定，這樣，壓力就從線路109中移開而從閥64向閥87中發(fā)出一個(gè)延遲脈沖，這樣當(dāng)盤1到達(dá)其新的同步點(diǎn)時(shí)，可精確嚙合下一個(gè)較低的離合器組合。然后，離合器就回復(fù)至全嚙合(無滑動(dòng))，缸50回復(fù)至扭矩等效壓力。這樣，在不改變軸47上的扭矩的情況下可達(dá)到正扭矩負(fù)荷下的下移。
除了被延遲的離合器嚙合完成的方式不同外，在施加負(fù)扭矩時(shí)，按與上述相似的方式，可發(fā)生上移。應(yīng)注意到，在施加負(fù)扭矩的情況下，閥69和80是反向的。另外，因?yàn)殚y103被設(shè)定為上移的，這樣壓力就被引導(dǎo)入線路106而不是線路108，但閥80是反向的，因此，其壓力被引導(dǎo)入線路109。這樣，一個(gè)被延遲的離合器步進(jìn)脈沖就從閥64發(fā)送到閥87，這樣就結(jié)合新的離合器組合，從而離合器回復(fù)至全結(jié)合且扭矩等效壓力回復(fù)至缸50中，同時(shí)盤1到達(dá)其新的同步點(diǎn)。這樣，在任何可能的扭矩負(fù)荷下，不管是施加正扭矩還是負(fù)扭矩，均可在不產(chǎn)生輸出扭矩變化或波動(dòng)的情況下而達(dá)到上移或下移。
這樣，從上面對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述，可認(rèn)識(shí)到本發(fā)明提供了一種具有連續(xù)變速比和高功率密度的機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)裝置。本發(fā)明具有的上述的目的和優(yōu)點(diǎn)及在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生成本效果可適用于任何的工作環(huán)境中，包括在機(jī)動(dòng)車輛中的傳動(dòng)裝置。
應(yīng)認(rèn)識(shí)到本發(fā)明并不僅限于上述的實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容和范圍的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可對(duì)本發(fā)明的機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)進(jìn)行控制和添加。例如，對(duì)冷卻和潤滑軸承、齒輪、滾子等可提供一種潤滑系統(tǒng)。另外，本發(fā)明的不同的實(shí)施例可包括不同數(shù)量的錐形滾子、不同的速度或速比、不同的齒輪數(shù)目和齒輪范圍、不同的控制方式，這些均須根據(jù)特殊應(yīng)用的要求而定。
權(quán)利要求
1．一種用來改變輸出部件相對(duì)于被驅(qū)動(dòng)輸入部件的速比的動(dòng)力傳遞裝置，包括一個(gè)用殼體支撐的輸入和輸出部件，所述輸入部件與至少一個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件相驅(qū)動(dòng)耦合而將扭矩傳送到所述的至少一個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件上；一個(gè)盤部件，所述盤部件與一根具有軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相配合，并與所述的至少一個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件相驅(qū)動(dòng)配合，所述盤部件由所述的至少一個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)而將扭矩傳遞到所述的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，其中，所述的盤在所述的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上可進(jìn)行選擇性地軸向移動(dòng)而改變所述盤部件相對(duì)于至少一個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件的位置，從而選擇性地改變所述牽引驅(qū)動(dòng)部件和所述盤之間的牽引比率；其中，所述輸出部件與所述的轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行選擇性地驅(qū)動(dòng)耦合而以相對(duì)于所述輸入部件預(yù)先確定的速比傳遞扭矩。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力傳遞裝置，其中，多個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件布置在所述盤部件的周圍，所述的每個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件均與所述的盤部件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)配合。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，其中，所述的至少一個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件包括一個(gè)錐形轉(zhuǎn)子，所述錐形轉(zhuǎn)子具有一個(gè)預(yù)定的錐角而在所述轉(zhuǎn)子的兩端部間具有預(yù)定的直徑比，所述轉(zhuǎn)子的一個(gè)邊緣與所述盤部件的軸線相平行，這樣，在所述盤部件進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)過程中可保持轉(zhuǎn)子與所述盤部件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)配合。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，該裝置還包括一個(gè)與所述的盤部件相關(guān)聯(lián)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)可將所述盤部件選擇性地相對(duì)于所述至少一個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件定位在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的一個(gè)軸向預(yù)定位置上，從而可改變傳遞到所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的輸出扭矩。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力傳遞裝置，其中，所述的至少一個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件包括一個(gè)力施加機(jī)構(gòu)，所述力施加機(jī)構(gòu)作用在所述的至少一個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件上而選擇性地迫使所述的至少一個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件與所述的盤部件進(jìn)行有效的牽引接觸。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的動(dòng)力傳遞裝置，其中，所述的至少一個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件是一個(gè)具有裝配軸的轉(zhuǎn)子，所述的裝配軸支承在一個(gè)支承機(jī)構(gòu)上，所述的力施加裝置是一個(gè)裝配在相關(guān)的所述支承中的活塞組件，所述活塞通過所述軸可選擇性地向所述轉(zhuǎn)子施加軸向推力。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的動(dòng)力傳遞裝置，其中，所述軸還包括一個(gè)由所述輸入部件相耦合而驅(qū)動(dòng)的齒輪部件，所述的至少一個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件還包括一根輸出軸，所述輸出軸包括一個(gè)輸出齒輪部件，所述輸出齒輪部件與第一級(jí)行星齒輪組件的太陽輪相驅(qū)動(dòng)配合，所述行星齒輪組件還包括一個(gè)環(huán)形齒輪和一個(gè)支撐在行星架中的小齒輪組件，所述行星齒輪組件與所述輸出部件進(jìn)行選擇性的耦合而傳遞扭矩。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的動(dòng)力傳遞裝置，其中，由所述盤部件驅(qū)動(dòng)的所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸與一個(gè)輸出太陽輪相驅(qū)動(dòng)配合，所述輸出太陽輪與所述的輸出部件相耦合，所述行星齒輪與所述太陽輪進(jìn)行選擇性的驅(qū)動(dòng)配合而提供一個(gè)平行的差動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過所述的差動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所述盤部件和所述的至少一個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件可以以所述的預(yù)定速比將扭矩傳遞到所述輸出部件上。
9．根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力傳遞裝置，其中，所述的盤部件包括一個(gè)裝配在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的轂盤部分，所述轂盤部分可傳遞扭矩地耦合到所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，并置于在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上形成的一個(gè)螺旋形花鍵上。
10．根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力傳遞裝置，該裝置還包括一個(gè)可操作性地耦合到所述輸入動(dòng)力源上的差動(dòng)齒輪組件，所述差動(dòng)齒輪組件包括一個(gè)選擇耦合的環(huán)形齒輪，所述環(huán)形齒輪驅(qū)動(dòng)一個(gè)輸出行星齒輪組件而選擇性地驅(qū)動(dòng)一個(gè)輸出太陽輪，所述太陽輪可操作性地耦合驅(qū)動(dòng)一根輸出軸。
11．根據(jù)權(quán)利要求10所述的動(dòng)力傳遞裝置，其中，從所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸或從所述差動(dòng)齒輪組件傳遞到所述輸出部件的輸出扭矩的比率在一個(gè)同步比率點(diǎn)相匹配，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸及所述差動(dòng)齒輪組件均由所述的至少一個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)，所述的同步速比點(diǎn)是以由所述盤部件的軸向移動(dòng)而從所述的輸出部件產(chǎn)生的所需要的扭矩輸出為基礎(chǔ)的。
12．根據(jù)權(quán)利要求10所述的動(dòng)力傳遞裝置，還包括，一個(gè)與所述的差動(dòng)齒輪組件相關(guān)的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)用來接收至少與傳動(dòng)裝置的輸入和輸出速度相關(guān)的控制信號(hào)，所述控制系統(tǒng)操縱所述的差動(dòng)齒輪組件而提供所期望的輸出速度和扭矩而使傳動(dòng)裝置的輸出動(dòng)力與所述的輸入動(dòng)力源的輸入動(dòng)力相匹配。
13．一種連續(xù)變速機(jī)械動(dòng)力傳遞裝置，包括一個(gè)盤部件，所述盤部件與一根具有軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相配合，且所述盤部件與多個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件相驅(qū)動(dòng)配合，所述多個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件包括一個(gè)與所述盤部件的軸線平行的驅(qū)動(dòng)表面，其中，所述的盤部件在所述的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上可進(jìn)行選擇性的軸向移動(dòng)而改變所述盤部件相對(duì)于多個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件的位置，從而選擇性地改變所述多個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件和所述盤部件之間的牽引比；所述多個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件在其第一端上由一個(gè)輸入動(dòng)力源來驅(qū)動(dòng)，而其第二端與一個(gè)多級(jí)齒輪系統(tǒng)相驅(qū)動(dòng)配合，所述的多級(jí)齒輪系統(tǒng)包括一個(gè)與輸出行星齒輪組件相驅(qū)動(dòng)配合的環(huán)形齒輪；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸用來驅(qū)動(dòng)一個(gè)與所述的行星齒輪組件相關(guān)聯(lián)的輸出太陽輪，所述太陽輪也與所述的行星齒輪組件相驅(qū)動(dòng)配合而提供平行的差動(dòng)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，通過所述的平行差動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述盤部件和所述的多個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件就將輸出扭矩傳送到與所述行星齒輪相驅(qū)動(dòng)耦合的一個(gè)輸出部件上。
14．根據(jù)權(quán)利要求12所述的動(dòng)力傳遞裝置，還包括一個(gè)用來控制所述盤部件相對(duì)于所述多個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件的軸向位置的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，為控制所述輸出軸的輸出速度和扭矩，所述盤部件和所述牽引驅(qū)動(dòng)部件之間的速比是變化的。
15．一種連續(xù)變速傳動(dòng)裝置，包括一個(gè)與至少一個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件相驅(qū)動(dòng)耦合的輸入動(dòng)力源，所述至少一個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)表面；一個(gè)由所述至少一個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)的盤部件；所述盤部件可傳遞扭矩地耦合到一根同心軸上，并且所述盤部件可選擇性地相對(duì)于所述驅(qū)動(dòng)表面進(jìn)行移動(dòng)而改變從所述至少一個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件傳遞出的扭矩的比率；一個(gè)可操作性地耦合到所述輸入動(dòng)力源上的差動(dòng)齒輪組件，所述差動(dòng)齒輪組件包括一個(gè)選擇耦合且驅(qū)動(dòng)一個(gè)輸出行星齒輪組件的環(huán)形齒輪，所述輸出行星齒輪組件用來選擇性地驅(qū)動(dòng)一個(gè)輸出太陽輪，所述太陽輪可操作性地與一根輸出軸相耦合；所述的同心軸與所述差動(dòng)齒輪組件一起以預(yù)定的比率將扭矩傳送到所述的輸出太陽輪上，其中所述盤部件相對(duì)于所述驅(qū)動(dòng)表面的位置是可作選擇調(diào)節(jié)的，從而相對(duì)于由所述差動(dòng)齒輪組件改變由所述同心軸傳遞到所述太陽輪的扭矩和速度的比率。
16．根據(jù)權(quán)利要求15所述的傳動(dòng)裝置，該裝置還包括一個(gè)用來控制所述盤部件相對(duì)于所述驅(qū)動(dòng)表面的軸向位置的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
17．根據(jù)權(quán)利要求15所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述盤部件相對(duì)于所述驅(qū)動(dòng)表面的位置根據(jù)輸出扭矩而改變，從而相對(duì)于差動(dòng)齒輪組件在由所述同心軸傳遞到所述太陽輪的速度和扭矩之間選擇性地保持一個(gè)同步的比率。
18．根據(jù)權(quán)利要求16所述的傳動(dòng)裝置，還包括一個(gè)與所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述差動(dòng)齒輪組件相關(guān)聯(lián)的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)操縱所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)而選擇性地改變所述盤部件的位置，所述控制系統(tǒng)還可接收至少與傳動(dòng)裝置的輸入和輸出速度相關(guān)的控制信號(hào)，所述控制系統(tǒng)的運(yùn)行而使傳動(dòng)裝置的輸出動(dòng)力與輸入動(dòng)力源的輸入動(dòng)力相匹配。
19．根據(jù)權(quán)利要求15所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述的差動(dòng)齒輪組件包括一個(gè)多速比齒輪系統(tǒng)，所述的多速比齒輪系統(tǒng)包括至少兩個(gè)行星齒輪組件，所述的行星齒輪組件以預(yù)定的傳動(dòng)速比在所需的速度范圍內(nèi)提供輸出。
20．根據(jù)權(quán)利要求15所述的動(dòng)力傳遞裝置，其中，所述的至少一個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件包括一個(gè)施力機(jī)構(gòu)，所述施力機(jī)構(gòu)作用在所述至少一個(gè)牽引部件上而有選擇地迫使所述至少一個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)部件與所述的盤部件進(jìn)行有效的牽引接觸。
全文摘要
一種由車輛發(fā)動(dòng)機(jī)或其他輸入動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的而用來改變輸出軸(47)相對(duì)于輸入鈾(26)的速比的連續(xù)變速傳動(dòng)裝置。所述動(dòng)力傳遞裝置包括一個(gè)被驅(qū)動(dòng)輸入部件(21),所述被驅(qū)動(dòng)輸入部件(21)與至少一個(gè)轉(zhuǎn)子(7)相耦合而將扭矩傳送到轉(zhuǎn)子(7)上。盤部件(1)與轉(zhuǎn)動(dòng)軸(2)相協(xié)作且與轉(zhuǎn)子(7)驅(qū)動(dòng)配合,這樣,盤部件被驅(qū)動(dòng)而將扭矩傳送到轉(zhuǎn)動(dòng)軸上。輸出部件(49)由轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng),這樣扭矩就從軸傳送到輸出部件上,盤部件可根據(jù)輸出部件上的輸出扭矩負(fù)荷而可相對(duì)于轉(zhuǎn)子及相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行選擇性的軸向移動(dòng),從而改變來自于轉(zhuǎn)子的扭矩。由至少一個(gè)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)的齒輪系統(tǒng)(27)包括一個(gè)行星齒輪組件(29,30,31),以擴(kuò)展輸出部件的速度范圍。
文檔編號(hào)F16H37/02GK1294663SQ99804428
公開日2001年5月9日 申請(qǐng)日期1999年2月3日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月5日
發(fā)明者理查德C·蘭尼 申請(qǐng)人:理查德·C·蘭尼