单模式无级变速器(发明专利)

专利号:CN201510087145.4

申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司

  • 公开号:CN104864045A
  • 申请日期:20150225
  • 公开日期:20150826
专利名称: 单模式无级变速器
专利名称(英文): One mode continuously variable transmission
专利号: CN201510087145.4 申请时间: 20150225
公开号: CN104864045A 公开时间: 20150826
申请人: 通用汽车环球科技运作有限责任公司
申请地址: 美国密执安州
发明人: P.R.加西亚; J.M.哈特; E.W.梅勒特; E.I.伍登; D.J.德温格尔
分类号: F16H3/76 主分类号: F16H3/76
代理机构: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 刘桢; 傅永霄
摘要: 本发明涉及一种单模式无级变速器。用于机动车的动力系包括单模式无级变速器(CVT)和连接至行星齿轮组组件的变矩器,所述行星齿轮组组件连接至滑轮和链条组件或其他无级单元(CVU)。行星齿轮组件设备大体上包括一个行星齿轮组、一个制动器和一个离合器。所述CVU连接至终端传动单元。所述CVU的滑车轮具有渐开线花键连接。
摘要(英文): The present invention relates to one mode continuously variable transmission. A powertrain for a motor vehicle includes a one mode continuously variable transmission (CVT) and a torque converter connected to a planetary gear set assembly which is connected to a pulley and a chain assembly or other continuously variable unit (CVU). The planetary gear set arrangement generally includes one planetary gear set, one brake and one clutch. The CVU is connected to a final drive unit. The sheaves of the CVU have an involute spline connection.
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一种用于机动车的动力系,其包括:发动机;连接至所述发动机的变矩器;变速器,其具有变速器壳体;连接至所述变矩器的输入构件;输出构件;行星齿轮组,其具有连接至所述输入构件的齿环构件、托架构件以及太阳齿轮构件;选择性地可接合以将所述输入构件和所述齿环构件连接至所述太阳齿轮构件的离合器;选择性地可接合以将所述托架构件连接至所述变速器壳体的制动器;连接至所述太阳齿轮构件的第一滑轮;连接至所述输出构件的第二滑轮;围绕所述第一滑轮和所述第二滑轮缠绕的环形构件,其中所述离合器的接合启动前进速度范围,所述制动器的接合启动倒档速度范围。

1.一种用于机动车的动力系,其包括: 发动机; 连接至所述发动机的变矩器; 变速器,其具有 变速器壳体; 连接至所述变矩器的输入构件; 输出构件; 行星齿轮组,其具有连接至所述输入构件的齿环构件、托架构件以及太阳齿轮构件; 选择性地可接合以将所述输入构件和所述齿环构件连接至所述太阳齿轮构件的离合器; 选择性地可接合以将所述托架构件连接至所述变速器壳体的制动器; 连接至所述太阳齿轮构件的第一滑轮; 连接至所述输出构件的第二滑轮; 围绕所述第一滑轮和所述第二滑轮缠绕的环形构件, 其中所述离合器的接合启动前进速度范围,所述制动器的接合启动倒档速度范围。

2.根据权利要求1的动力系,其中所述环形构件是链条,所述第一滑轮包括可滑动地设置在固定滑车轮上的可移动滑车轮,且其中所述可移动滑车轮通过渐开线花键连接而连接至所述固定滑车轮。

3.根据权利要求2的动力系,其中所述固定滑车轮包括轴向延伸部分,且第一渐开线花键形成在所述轴向延伸部分的外径上,且其中所述可移动滑车轮包括形成在所述可移动滑车轮内径上的第二渐开线花键,且所述第一渐开线花键与所述第二渐开线花键相互啮合。

4.根据权利要求1的动力系,其中所述制动器由活塞组件致动,所述活塞组件具有可滑动地设置在活塞壳体内的活塞,且其中所述活塞壳体是与所述变速器壳体分离的单元。

5.根据权利要求4的动力系,其中所述活塞组件联接至所述变速器壳体的内表面。

6.根据权利要求5的动力系,其中所述制动器包括设置在每个相邻离合器板和反作用板之间的多个间隔弹簧,且其中所述间隔弹簧将所述制动器偏压至脱离状态。

7.根据权利要求1的动力系,进一步包括连接至小齿轮齿组件的传动轴,其中所述传动轴通过共面齿轮组连接至所述变速器的所述输出构件,所述传动轴和所述小齿轮齿组件支撑在所述变速器壳体内。

8.根据权利要求7的动力系,其中所述传动轴在一端由第一组滚珠轴承支撑且在另一相对端由第二组滚珠轴承支撑,且其中端环给所述第二组滚珠轴承提供轴向支撑,所述小齿轮/齿轮组件的壳体由第三组滚珠轴承和第四组滚珠轴承支撑。

9.根据权利要求7的动力系,其中所述传动轴在一端由第一组滚柱轴承支撑且在另一相对端由第二组滚柱轴承支撑,且其中第一扣环和第二扣环设置在所述第一组滚珠轴承的任一侧。

10.一种用于机动车的动力系,其包括: 发动机; 连接至所述发动机的变矩器;以及 变速器,其具有 变速器壳体; 连接至所述变矩器的输入构件; 输出构件; 行星齿轮组,其具有连接至所述输入构件的齿环构件、托架构件以及太阳齿轮构件; 选择性地可接合以将所述输入构件和所述齿环构件连接至所述太阳齿轮构件的离合器; 选择性地可接合以将所述托架构件连接至所述变速器壳体的制动器; 第一滑轮,其具有可滑动地设置在第一固定滑车轮上的第一可动滑车轮,其中所述第一固定滑车轮连接至所述太阳齿轮构件,其中所述第一固定滑车轮包括第一轴向延伸部分和形成在所述第一轴向延伸部分的外径上的第一渐开线花键,且其中所述第一可动滑车轮包括形成在所述第一可动滑车轮的内径上的第二渐开线花键,且所述第一渐开线花键与所述第二渐开线花键相互啮合以便旋转地将所述第一固定滑车轮联接至所述第一可动滑车轮; 第二滑轮,其具有可滑动地设置在第二固定滑车轮上的第二可动滑车轮,其中所述第二固定滑车轮连接至所述变速器的所述输出构件,其中所述第二固定滑车轮包括第二轴向延伸部分和形成在所述第二轴向延伸部分的外径上的第三渐开线花键,且其中所述第二可动滑车轮包括形成在所述第二可动滑车轮的内径上的第四渐开线花键,且所述第三渐开线花键与所述第四渐开线花键相互啮合以便旋转地将所述第二固定滑车轮联接至所述第二可动滑车轮;以及 围绕所述第一滑轮和所述第二滑轮缠绕的链条, 其中所述离合器的接合启动前进速度范围,所述制动器的接合启动倒档速度范围。

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一种用于机动车的动力系,其包括:发动机;连接至所述发动机的变矩器;变速器,其具有变速器壳体;连接至所述变矩器的输入构件;输出构件;行星齿轮组,其具有连接至所述输入构件的齿环构件、托架构件以及太阳齿轮构件;选择性地可接合以将所述输入构件和所述齿环构件连接至所述太阳齿轮构件的离合器;选择性地可接合以将所述托架构件连接至所述变速器壳体的制动器;连接至所述太阳齿轮构件的第一滑轮;连接至所述输出构件的第二滑轮;围绕所述第一滑轮和所述第二滑轮缠绕的环形构件,其中所述离合器的接合启动前进速度范围,所述制动器的接合启动倒档速度范围。
原文:

1.一种用于机动车的动力系,其包括: 发动机; 连接至所述发动机的变矩器; 变速器,其具有 变速器壳体; 连接至所述变矩器的输入构件; 输出构件; 行星齿轮组,其具有连接至所述输入构件的齿环构件、托架构件以及太阳齿轮构件; 选择性地可接合以将所述输入构件和所述齿环构件连接至所述太阳齿轮构件的离合器; 选择性地可接合以将所述托架构件连接至所述变速器壳体的制动器; 连接至所述太阳齿轮构件的第一滑轮; 连接至所述输出构件的第二滑轮; 围绕所述第一滑轮和所述第二滑轮缠绕的环形构件, 其中所述离合器的接合启动前进速度范围,所述制动器的接合启动倒档速度范围。

2.根据权利要求1的动力系,其中所述环形构件是链条,所述第一滑轮包括可滑动地设置在固定滑车轮上的可移动滑车轮,且其中所述可移动滑车轮通过渐开线花键连接而连接至所述固定滑车轮。

3.根据权利要求2的动力系,其中所述固定滑车轮包括轴向延伸部分,且第一渐开线花键形成在所述轴向延伸部分的外径上,且其中所述可移动滑车轮包括形成在所述可移动滑车轮内径上的第二渐开线花键,且所述第一渐开线花键与所述第二渐开线花键相互啮合。

4.根据权利要求1的动力系,其中所述制动器由活塞组件致动,所述活塞组件具有可滑动地设置在活塞壳体内的活塞,且其中所述活塞壳体是与所述变速器壳体分离的单元。

5.根据权利要求4的动力系,其中所述活塞组件联接至所述变速器壳体的内表面。

6.根据权利要求5的动力系,其中所述制动器包括设置在每个相邻离合器板和反作用板之间的多个间隔弹簧,且其中所述间隔弹簧将所述制动器偏压至脱离状态。

7.根据权利要求1的动力系,进一步包括连接至小齿轮齿组件的传动轴,其中所述传动轴通过共面齿轮组连接至所述变速器的所述输出构件,所述传动轴和所述小齿轮齿组件支撑在所述变速器壳体内。

8.根据权利要求7的动力系,其中所述传动轴在一端由第一组滚珠轴承支撑且在另一相对端由第二组滚珠轴承支撑,且其中端环给所述第二组滚珠轴承提供轴向支撑,所述小齿轮/齿轮组件的壳体由第三组滚珠轴承和第四组滚珠轴承支撑。

9.根据权利要求7的动力系,其中所述传动轴在一端由第一组滚柱轴承支撑且在另一相对端由第二组滚柱轴承支撑,且其中第一扣环和第二扣环设置在所述第一组滚珠轴承的任一侧。

10.一种用于机动车的动力系,其包括: 发动机; 连接至所述发动机的变矩器;以及 变速器,其具有 变速器壳体; 连接至所述变矩器的输入构件; 输出构件; 行星齿轮组,其具有连接至所述输入构件的齿环构件、托架构件以及太阳齿轮构件; 选择性地可接合以将所述输入构件和所述齿环构件连接至所述太阳齿轮构件的离合器; 选择性地可接合以将所述托架构件连接至所述变速器壳体的制动器; 第一滑轮,其具有可滑动地设置在第一固定滑车轮上的第一可动滑车轮,其中所述第一固定滑车轮连接至所述太阳齿轮构件,其中所述第一固定滑车轮包括第一轴向延伸部分和形成在所述第一轴向延伸部分的外径上的第一渐开线花键,且其中所述第一可动滑车轮包括形成在所述第一可动滑车轮的内径上的第二渐开线花键,且所述第一渐开线花键与所述第二渐开线花键相互啮合以便旋转地将所述第一固定滑车轮联接至所述第一可动滑车轮; 第二滑轮,其具有可滑动地设置在第二固定滑车轮上的第二可动滑车轮,其中所述第二固定滑车轮连接至所述变速器的所述输出构件,其中所述第二固定滑车轮包括第二轴向延伸部分和形成在所述第二轴向延伸部分的外径上的第三渐开线花键,且其中所述第二可动滑车轮包括形成在所述第二可动滑车轮的内径上的第四渐开线花键,且所述第三渐开线花键与所述第四渐开线花键相互啮合以便旋转地将所述第二固定滑车轮联接至所述第二可动滑车轮;以及 围绕所述第一滑轮和所述第二滑轮缠绕的链条, 其中所述离合器的接合启动前进速度范围,所述制动器的接合启动倒档速度范围。

翻译:
单模式无级变速器

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年2月20日提交的美国临时申请No.61/942,426的优先权。以引用的方式将上述申请的公开内容结合到本文中。

技术领域

本发明涉及自动变速器,且更具体地涉及用于前轮驱动机动车的单模式无级变速器。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供与本发明相关的背景信息,其可以构成或不构成现有技术。

无级变速器(CVT)通常包括链条和滑轮系统,其操作地将旋转动力源,例如发电机或电动机,联接至双齿轮主减速器。链条和滑轮系统大体上包括第一锥轮对和第二锥轮对,其具有在锥轮对间延伸的扭距传递链条。每个锥轮对包括轴向固定滑轮构件和轴向可动滑轮构件。每个可动滑轮构件相对于固定滑轮构件可由液压系统轴向调节。液压系统给相应的可动滑轮构件提供主液压压力和辅液压压力,以便调节第一锥轮对和第二锥轮对的运行半径,这又控制无级变速器的输出/输入比率。锥轮的运动无级地或连续地改变输入速度与输出速度的比率。通过无级变速器可以实现小且有效的比率变化。这与任意比率变化均为步长值的固定传动比单元相反。

在先设计对于他们的预期目的而言是合适的,但是仍然需要不断改进CVT设计,其使得轴向长度和质量最小而又能提供足够性能特征。

发明内容

提供了一种具有单模式无级变速器(CVT)的用于机动车的动力系。动力系包括发动机、连接至发动机的变矩器以及单模式无级变速器。单模式无级变速器包括变速器壳体、连接至变矩器的输入构件、输出构件、具有连接至输入构件的齿环构件、托架构件以及太阳齿轮构件的行星齿轮组、选择性地可接合以将输入构件和齿环构件连接至太阳齿轮构件的离合器、选择性地可接合以将托架构件连接至变速器壳体的制动器、连接至太阳齿轮构件的第一滑轮、连接至输出构件的第二滑轮,以及围绕第一滑轮和第二滑轮缠绕的环形构件。离合器的接合启动前进速度范围,制动器的接合启动倒档速度范围。

在本发明的一个方面,环形构件是链条,第一滑轮包括可滑动地设置在固定滑车轮上的可移动滑车轮,其中可移动滑车轮通过渐开线花键连接而连接至固定滑车轮。

在本发明的另一方面,固定滑车轮包括轴向延伸部分,且第一渐开线花键形成在轴向延伸部分的外径上,其中可移动滑车轮包括形成在可移动滑车轮内径上的第二渐开线花键,且第一渐开线花键与第二渐开线花键相互啮合。

在本发明的另一方面,制动器由活塞组件致动,活塞组件具有可滑动地设置在活塞壳体内的活塞,其中活塞壳体是与变速器壳体分离的单元。

在本发明的另一方面,活塞组件联接至变速器壳体的内表面。

在本发明的另一方面,制动器包括设置在每个相邻离合器板和反作用板之间的多个间隔弹簧,其中间隔弹簧将制动器偏压至脱离状态。

在本发明的另一方面,传动轴连接至小齿轮齿组件,且传动轴通过共面齿轮组连接至变速器的输出构件,以及传动轴和小齿轮齿组件支撑在变速器壳体内。

在本发明的另一方面,传动轴在一端由第一组滚珠轴承支撑且在另一相对端由第二组滚珠轴承支撑,端环给第二组滚珠轴承提供轴向支撑,小齿轮齿组件的壳体由第三组滚珠轴承和第四组滚珠轴承支撑。

在本发明的另一方面,传动轴在一端由第一组滚柱轴承支撑且在另一相对端由第二组滚柱轴承支撑,且第一扣环和第二扣环设置在第一组滚珠轴承的每一侧。

在本发明的另一方面,传动轴在一端由第一组滚柱轴承和第一组止推轴承支撑且在另一相对端由第二组滚柱轴承和第二组止推轴承支撑,且第一撑板轴向地设置在第一组滚柱轴承和第一组止推轴承之间,第二撑板轴向地设置在第二组滚柱轴承和第二组止推轴承之间。

在本发明的另一方面,动力系包括由发动机和辅助泵驱动的主泵,辅助泵设置成与靠近变速器壳体底部的主泵相邻。

在本发明的另一方面,动力系包括由发动机和辅助泵驱动的主泵,辅助泵设置在变速器壳体的顶部且设置在变速器壳体的外部。

在本发明的另一方面,变矩器包括连接在发动机和变速器的输入构件之间的三级阻尼器组件。

在本发明的另一方面,变矩器包括连接在发动机和变速器的输入构件之间的调谐吸收器。

在本发明的另一方面,变矩器包括连接在发动机和变速器的输入构件之间的摆式阻尼器。

本发明提供下列技术方案。

技术方案1. 一种用于机动车的动力系,其包括:

发动机;

连接至所述发动机的变矩器;

变速器,其具有

变速器壳体;

连接至所述变矩器的输入构件;

输出构件;

行星齿轮组,其具有连接至所述输入构件的齿环构件、托架构件以及太阳齿轮构件;

选择性地可接合以将所述输入构件和所述齿环构件连接至所述太阳齿轮构件的离合器;

选择性地可接合以将所述托架构件连接至所述变速器壳体的制动器;

连接至所述太阳齿轮构件的第一滑轮;

连接至所述输出构件的第二滑轮;

围绕所述第一滑轮和所述第二滑轮缠绕的环形构件,

其中所述离合器的接合启动前进速度范围,所述制动器的接合启动倒档速度范围。

技术方案2. 根据技术方案1的动力系,其中所述环形构件是链条,所述第一滑轮包括可滑动地设置在固定滑车轮上的可移动滑车轮,且其中所述可移动滑车轮通过渐开线花键连接而连接至所述固定滑车轮。

技术方案3. 根据技术方案2的动力系,其中所述固定滑车轮包括轴向延伸部分,且第一渐开线花键形成在所述轴向延伸部分的外径上,且其中所述可移动滑车轮包括形成在所述可移动滑车轮内径上的第二渐开线花键,且所述第一渐开线花键与所述第二渐开线花键相互啮合。

技术方案4. 根据技术方案1的动力系,其中所述制动器由活塞组件致动,所述活塞组件具有可滑动地设置在活塞壳体内的活塞,且其中所述活塞壳体是与所述变速器壳体分离的单元。

技术方案5. 根据技术方案4的动力系,其中所述活塞组件联接至所述变速器壳体的内表面。

技术方案6. 根据技术方案5的动力系,其中所述制动器包括设置在每个相邻离合器板和反作用板之间的多个间隔弹簧,且其中所述间隔弹簧将所述制动器偏压至脱离状态。

技术方案7. 根据技术方案1的动力系,进一步包括连接至小齿轮齿组件的传动轴,其中所述传动轴通过共面齿轮组连接至所述变速器的所述输出构件,所述传动轴和所述小齿轮齿组件支撑在所述变速器壳体内。

技术方案8. 根据技术方案7的动力系,其中所述传动轴在一端由第一组滚珠轴承支撑且在另一相对端由第二组滚珠轴承支撑,且其中端环给所述第二组滚珠轴承提供轴向支撑,所述小齿轮/齿轮组件的壳体由第三组滚珠轴承和第四组滚珠轴承支撑。

技术方案9. 根据技术方案7的动力系,其中所述传动轴在一端由第一组滚柱轴承支撑且在另一相对端由第二组滚柱轴承支撑,且其中第一扣环和第二扣环设置在所述第一组滚珠轴承的任一侧。

技术方案10. 根据技术方案7的动力系,其中所述传动轴在一端由第一组滚柱轴承和第一组止推轴承支撑且在另一相对端由第二组滚柱轴承和第二组止推轴承支撑,且其中第一撑板轴向地设置在所述第一组滚柱轴承和所述第一组止推轴承之间,第二撑板轴向地设置在所述第二组滚柱轴承和所述第二组止推轴承之间。

技术方案11. 根据技术方案1的动力系,进一步包括由所述发动机和辅助泵驱动的主泵,其中所述辅助泵设置成与靠近所述变速器壳体底部的所述主泵相邻。

技术方案12. 根据技术方案1的动力系,进一步包括由所述发动机和辅助泵驱动的主泵,其中所述辅助泵设置在所述变速器壳体的顶部且设置在所述变速器壳体的外部。

技术方案13. 根据技术方案1的动力系,其中所述变矩器包括连接在所述发动机和所述变速器的所述输入构件之间的三级阻尼器组件。

技术方案14. 根据技术方案1的动力系,其中所述变矩器包括连接在所述发动机和所述变速器的所述输入构件之间的调谐吸收器。

技术方案15. 根据技术方案1的动力系,其中所述变矩器包括连接在所述发动机和所述变速器的所述输入构件之间的摆式阻尼器。

技术方案16. 一种用于机动车的动力系,其包括:

发动机;

连接至所述发动机的变矩器;以及

变速器,其具有

变速器壳体;

连接至所述变矩器的输入构件;

输出构件;

行星齿轮组,其具有连接至所述输入构件的齿环构件、托架构件以及太阳齿轮构件;

选择性地可接合以将所述输入构件和所述齿环构件连接至所述太阳齿轮构件的离合器;

选择性地可接合以将所述托架构件连接至所述变速器壳体的制动器;

第一滑轮,其具有可滑动地设置在第一固定滑车轮上的第一可动滑车轮,其中所述第一固定滑车轮连接至所述太阳齿轮构件,其中所述第一固定滑车轮包括第一轴向延伸部分和形成在所述第一轴向延伸部分的外径上的第一渐开线花键,且其中所述第一可动滑车轮包括形成在所述第一可动滑车轮的内径上的第二渐开线花键,且所述第一渐开线花键与所述第二渐开线花键相互啮合以便旋转地将所述第一固定滑车轮联接至所述第一可动滑车轮;

第二滑轮,其具有可滑动地设置在第二固定滑车轮上的第二可动滑车轮,其中所述第二固定滑车轮连接至所述变速器的所述输出构件,其中所述第二固定滑车轮包括第二轴向延伸部分和形成在所述第二轴向延伸部分的外径上的第三渐开线花键,且其中所述第二可动滑车轮包括形成在所述第二可动滑车轮的内径上的第四渐开线花键,且所述第三渐开线花键与所述第四渐开线花键相互啮合以便旋转地将所述第二固定滑车轮联接至所述第二可动滑车轮;以及

围绕所述第一滑轮和所述第二滑轮缠绕的链条,

其中所述离合器的接合启动前进速度范围,所述制动器的接合启动倒档速度范围。

技术方案17. 根据技术方案16的动力系,其中所述制动器由活塞组件致动,所述活塞组件具有可滑动地设置在活塞壳体内的活塞,其中所述活塞壳体是可连接至所述变速器壳体的内表面的独立模块化单元。

技术方案18. 根据技术方案17的动力系,其中所述制动器包括设置在每个相邻的离合器板和反作用板之间的多个间隔弹簧,且其中所述间隔弹簧将所述制动器偏压至脱离状态。

技术方案19. 根据技术方案16的动力系,进一步包括连接至小齿轮齿组件的传动轴,其中所述传动轴通过共面齿轮组连接至所述变速器的所述输出构件,所述传动轴和所述小齿轮齿组件支撑在所述变速器壳体内。

技术方案20. 根据技术方案19的动力系,其中所述传动轴与形成在所述小齿轮齿组件的壳体上的齿轮啮合。

进一步的应用领域将通过这里的描述变得显而易见。应当理解说明书和具体示例仅是用于说明的目的而并非为了对本发明的范围进行限制。

附图说明

这里的附图仅是用于说明的目的而并非为了以任何方式对本发明的范围进行限制。

图1是根据本发明原理的动力系的示意图。

图2是根据本发明原理的动力系的截面图。

图3A是具有三级阻尼器组件的变矩器的截面图。

图3B是具有调谐振动吸收器的变矩器的截面图。

图3C是具有摆式阻尼器组件的变矩器的截面图。

图4是动力系内的行星齿轮组组件的截面图。

图5是动力系内使用的无级单元的截面图。

图6是动力系内使用的终端传动单元的截面图。

图7A是截面图,其示出了用于支撑终端传动单元的第一支撑装置。

图7B是截面图,其示出了用于支撑终端传动单元的第二支撑装置。

图7C是截面图,其示出了用于支撑终端传动单元的第三支撑装置。

图8是变速器的侧视图。

图9是变速器的部分截面侧视图。

具体实施方式

下面的描述在本质上仅是示例性的且并非意在限制本发明,及其应用和用途。

参照图1和图2,用于机动车的动力系大体由附图标记10表示。动力系10大致包括与变速器14相互连接的发动机12。发动机12可以是传统的汽油、柴油或弹性燃料内燃发动机、混合动力发动机、或电动机、或任意其它形式的不脱离本发明范围的原动机。发动机12包括发动机输出轴15,其通过变矩器16为变速器14输送驱动扭矩。

变矩器16包括容纳在变矩器壳体18内的环形曲面17。变矩器壳体18联接至变速器壳体19。环形曲面17包括泵17A、涡轮或输出17B和定子20,定子20通过单向离合器21连接至变速器壳体19以确保环形曲面17仅在一个方向旋转。泵17A通过轴或构件22连接至发动机输出轴15。变矩器16进一步包括连接至涡轮17B的弹簧/阻尼器组件24。在图1所示的示例中,弹簧/阻尼器组件24是具有两个弹簧/阻尼器24A和24B的二级阻尼器组件。弹簧/阻尼器组件24通过变矩器离合器26选择性地联接至泵17A或互连构件22。变矩器离合器(TCC)26绕过环形曲面17,且扭矩直接通过弹簧/阻尼器组件24传递以便使得从发动机12至变速器14的振动最小化。弹簧/阻尼器组件24向涡轮轴25输出扭矩。如下面将要描述的,涡轮轴25连接至变速器14的输入。

转向图3A,在可选实施例中,变矩器16内的弹簧/阻尼器组件24由三级阻尼器组件24’替换。三级阻尼器组件24’包括第一、第二和第三弹簧组件。

转向图3B,在可选实施例中,变矩器16内的弹簧/阻尼器组件24由调谐吸收器24”替换。调谐吸收器24”包括连接在TCC26和涡轮25之间的质量30。

转向图3C,在可选实施例中,变矩器16内的弹簧/阻尼器组件24由摆式阻尼器24”’替换。摆式阻尼器24”’包括连接至在TCC26和涡轮25之间的中间板34的摆质量32。

参考图1、图2和图4,变速器14是变径滑轮或滑车轮驱动无级变速器(CVT)。变速器14包括典型的铸造金属壳体19,其包围并保护变速器14的各种部件。壳体19包括用于定位和支撑这些部件的各种孔、通道、肩和凸缘。总体来说,变速器14包括变速器输入轴28和变速器输出轴30。变速器输入轴28连接至变矩器16的输出或涡轮轴25。连接在变速器输入轴28和变速器输出轴30之间的是行星齿轮组组件32和滑轮组件或无级单元34,它们相互配合以便在变速器输入轴28和变速器输出轴30之间提供前进和反向速度或齿轮比。变速器输入轴28通过变矩器16与发动机12功能性地互连且从发动机12接收输入扭矩或功率。变速器输出轴30优选地与终端传动单元36连接。变速器输出轴30为终端传动单元36提供驱动扭矩。终端传动单元36可以包括差动器、驱动轴和车轮(未示出)。

行星齿轮组件32包括行星齿轮组50。行星齿轮组50包括太阳齿轮构件50A、行星托架构件50B和齿环构件50C。行星托架构件50B旋转地支撑一组行星齿轮50D(仅示出了其中一个)。行星齿轮50D的每一个均构造成与太阳齿轮构件50A和齿环构件50C相互啮合。

太阳齿轮构件50A与第一轴或互连构件52连接以便共同旋转。行星托架构件50B与第二轴或互连构件54连接以便共同旋转。可选地,第二轴和行星托架构件50B可以一体地形成。齿环构件50C经由连接至输入构件28的中间构件或离合器壳体构件29与离合器输入轴或构件28连接以便共同旋转。

此外,还提供包括离合器56和制动器58的扭矩传输机构,以便允许轴或互连构件、行星齿轮组的构件以及壳体选择性的互连。扭矩传输机构是摩擦、爪或同步器型机构等等。例如,离合器56可选择性地接合以便经由离合器毂53将第一互连轴或构件52与变速器输入轴28连接。制动器58可选择性地接合以便将第二轴或互连构件54与变速器壳体19连接,从而限制构件54以及因此导致的托架构件齿轮50B的相对旋转。离合器56接合成提供前进速度或齿轮比。制动器58接合成提供反向速度或齿轮比。

离合器56由滑动地设置在离合器壳体29内的活塞60致动。制动器58由活塞组件62致动。活塞组件62包括滑动地设置在活塞壳体64内的活塞63。活塞壳体64是与变速器壳体19分离的元件,从而简化了壳体19的加工要求。活塞组件62联接至变速器壳体19的内表面。活塞组件62优先地是模块化部件,这意味着该部件是独立的单元,其可以被改变、重新取向或替换,而不会影响变速器壳体19的其他部件。进一步地,制动器58包括设置在每个相邻离合器板或衬套67以及反作用板或摩擦板68之间的多个间隔弹簧66。间隔弹簧66促使制动器58进入脱离状态,从而减小当制动器58与活塞组件62脱离时的自旋损失。

参照图1、图2和图5,第一互连构件52连接至滑轮组件74或与其一体地形成。滑轮组件74包括第一滑轮或滑车轮对70以及第二滑轮或滑车轮对72。第一滑轮70包括第一截锥滑车轮或构件70A以及与第一截锥滑车轮70A轴向对齐的第二截锥滑车轮或构件70B。第二滑车轮70B直接与第一互连构件52连接以便旋转,且可与第一互连构件或轴52一体地形成。通过液压控制系统(未示出)或其他致动系统使得第一滑车轮70A可相对于第二滑车轮70B轴向运动。应当理解在不脱离本发明范围的情况下,滑车轮70A和70B可以轴向地变换。

第二滑轮72包括第一截锥滑车轮或构件72A以及与第一截锥滑车轮72A轴向对齐的第二截锥滑车轮或构件72B。第二滑车轮72B直接与变速器输出轴或构件30连接以便旋转,或者可与输出轴30一体地形成。通过液压控制系统(未示出)或其他致动系统使得第一滑车轮72A可相对于第二滑车轮72B轴向运动。应当理解在不脱离本发明范围的情况下,滑车轮72A和72B可以轴向地变换。进一步地,滑车轮72A包括设置在滑车轮72A外径上的驻车齿轮73。驻车齿轮73可与驻车机构(未示出)连接。

具有V形截面的扭矩传递链条或环形构件76安装在第一滑轮对70和第二滑轮对72之间。虽然在优选实施方式中环形构件76是链条,应当理解在不脱离本发明范围的情况下,可以使用其他形式的构件,包括带、正向接合装置或非V形带或链条。从第一互连构件52传递的驱动扭矩经由滑车轮70A和70B以及链条76之间的摩擦传送。通过改变滑车轮70A和70B之间以及滑车轮72A和72B之间的间隔来调节输入滑轮70与输出滑轮72的比率。例如,要改变滑轮70和72之间的比率,可通过将滑车轮70A朝向滑车轮70B运动来减小滑车轮70A与滑车轮70B之间的轴向距离,而同时可通过将滑车轮72A远离滑车轮72B运动来增加滑车轮72A与滑车轮72B之间的轴向距离。由于链条76的V形截面,链条76在较高处骑坐于第一滑轮70上,且在较低处骑坐于第二滑轮72上。因此,滑轮70和72的有效直径改变,这又改变了第一滑轮70与第二滑轮72之间的总齿轮比。由于滑轮70和72之间的径向距离和链条76的长度是恒定的,滑车轮70A和72A的运动必须同时进行,以便将链条76上的张力保持在合适的量从而确保扭矩从滑轮70和72传递至链条76。CVU36提供范围在大约8.4至大约6的总比率。此外,滑轮70和72具有减小的直径和优化的中心距离。

与传统的带传动相比,链条76可以容忍滑轮对70A、70B以及滑轮对72A、72B之间的后冲。因此,滑车轮70A经由渐开线花键连接78而连接至滑车轮70B。例如,滑车轮70B包括轴向延伸部分80。第一渐开线花键82形成在部分80的外径上。匹配的第二渐开线花键84形成在滑车轮70A的内径上。滑车轮70A在部分80上轴向地滑动,花键82和84啮合以便形成花键连接78。花键连接78允许滑车轮70A、70B相对于彼此轴向运动,同时旋转地联接滑车轮70A、70B。

同样地,滑车轮72B经由渐开线花键连接86而连接至滑车轮72A。例如,滑车轮72A包括轴向延伸部分88(其与变速器输出轴30一体地形成)。第一渐开线花键90形成在部分88的外径上。匹配的第二渐开线花键92形成在滑车轮72B的内径上。滑车轮72B在部分88上轴向地滑动,花键90和92啮合以便形成花键连接86。花键连接86允许滑车轮72A、72B相对于彼此轴向运动,同时旋转地联接滑车轮72A、72B。滑车轮之间的任意后冲都被吸收或被链条76补偿。

参照图1、图2和图6,滑轮组件34将扭矩传送至终端传动单元36。终端传动单元36包括第一共面齿轮组102和第二共面齿轮组104。第一齿轮组102包括与从动齿轮102B相互啮合的驱动齿轮102A。从动齿轮102B连接至传送轴或构件106。传送轴106连接至第二共面齿轮组104的驱动齿轮104A。驱动齿轮104A与从动齿轮104B相互啮合。驱动齿轮104A可以形成为传送轴106上的链轮或花键。从动齿轮104B连接至小齿轮/齿轮组件108的壳体107。第一齿轮组和第二齿轮组之间的传动比设计成灵活齿轮啮合以便提供最大范围的终端传动比。

小齿轮/齿轮组件108包括销110,销110与一组小齿轮112接合,从而使得来自变速器14的扭矩通过壳体107且通过销108和小齿轮110传递至驱动机动车前轮的一组轮轴114和116。终端传动单元36也可包括一对机构118和120,它们与各自花键接合以便变速器14适于应用于全轮驱动模式。终端传动单元36提供范围在大约7.0至大约3.8之间的终端传递比。共面齿轮组102、104具有减小的直径和优化的中心距离。

参照图7A、图7B和图7C,示出了将终端传动单元36支撑在变速器壳体19内的各种策略。在图7A中,传送轴106在一端106A由第一组滚珠轴承202A支撑且在另一相对端106B由第二组滚珠轴承202B支撑。端环203给第二组滚珠轴承202B提供轴向支撑,小齿轮/齿轮组件108的壳体107由第三组滚珠轴承202C和第四组滚珠轴承202D支撑。滚珠轴承将轴向和径向负载从终端传动单元36传递至变速器壳体19。

在图7B中,第一组滚珠轴承202A已经被第一组针或滚柱轴承206替代。滚柱轴承206传递径向负载,但却不传递轴向负载。然而,滚柱轴承的损失比滚珠轴承的小。端环203已经被设置在第二组滚柱轴承202B的任一侧上的第一扣环208和第二扣环210所替代。扣环208、210允许第二组滚柱轴承202B在各个方向上承担轴向负载。进一步地,第二组滚柱轴承202B相对于图7A中所用的那些是放大的。

在图7C中,第一组滚珠轴承202A和第二组滚珠轴承202B替换为第一组滚柱或针轴承212A和第二组滚柱或针轴承212B以及第一组止推轴承214A和第二组止推轴承214B。第一撑板216A设置在第一组滚柱轴承212A和第一组止推轴承214A之间。第二撑板216B设置在第二组滚柱轴承212B和第二组止推轴承214B之间。止推轴承214A、214B分别设置在撑板216A、216B以及驱动齿轮104A和从动齿轮102B之间。

参照图8,变速器14包括阀体300。阀体300包括流体通道、螺线管和阀以用于电液压地控制变速器14的操作。阀体300相对于变速器14竖直地定向,即,示例性阀302相对于彼此是竖直的。阀体300设置在变速器14的前部。例如,变速器14的壳体19包括底部19A、顶部19B、背部19C和前部19D。前盖304连接至壳体19的前部19D以便覆盖阀体300。在可选实施方式中,阀体300可以水平地设置在壳体19的体19A处,而盖304设置在阀体300之上且连接至壳体19的底部19A。阀体300还可包括外部或内部电子变速范围选择。

转向图9,变速器14包括设置在壳体19的底部19A附近的主泵402。主泵402优选地经由链条连接(未示出)由发动机12直接驱动。主泵402可以是多种形式,例如,齿轮泵、叶片泵、摆线泵、或任何其他正向位移泵。主泵402具有与贮油滤清器404连通的入口和与阀体300连通的出口。图9示出了辅助泵406的两个优选位置。辅助泵406由电动机或区别于驱动主泵402的原动机的其他原动机驱动。辅助泵406可以是各种形式,例如,齿轮泵、叶片泵、摆线泵、或任何其他正向位移泵。在一个实施方式中,辅助泵406设置成与靠近变速器壳体19底部的主泵402相邻。在另一实施方式中,辅助泵406设置在变速器壳体19的顶部且设置在变速器壳体19的外部。

本发明的说明书在本质上仅是示例性的,不脱离本发明主旨的各种变形都被认为是在本发明的范围内。这种变形不应被认为是与本发明的精神和范围相背离。

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