[发明专利]包括直接驱动模式的球型CVT

说明书

交叉引用

本申请要求保护在2012年9月7日提交的美国临时申请第61/697,925号和在2013年3月13日提交的美国临时申请第61/780,456号的权益，这些申请以全文引用的方式并入到本文中。

背景技术

具有包括连续式无级变速器的传动系的车辆允许车辆操作者或者车辆的控制系统以无级方式改变传动比，从而允许车辆的动力源以其最高效的转速操作。

发明内容

本发明提供无级变速器，无级变速器具有直接驱动操作模式、倒车操作模式和连续式无级变速操纵模式，该无级变速器与齿轮箱组合地使用连续式无级变速机构，该齿轮箱具有一个或两个速度前进挡齿轮、倒挡齿轮和直接驱动离合器，该直接驱动离合器被配置成通过在第一配置下以速比一运行变速机构、或者通过使用将变速机构与输入轴断开的一组离合器完全绕开变速机构来将动力从输入轴直接传递到齿轮箱。

因此，本发明提供了一种车辆变速器，包括：输入轴，输入轴具有形成于其上的第一直接驱动离合器第一构件；输出轴；变速机构，变速机构具有与输入轴驱动地接合的第一齿圈组件，与输出轴驱动地接合的第二齿圈组件；直接驱动离合器，其包括形成于输出轴上的第一直接驱动离合器构件和第二直接驱动离合器构件，输出轴与第二齿圈组件驱动地接合；以及齿轮箱，其通过输出轴与第二齿圈组件以及与第二直接驱动离合器构件驱动地接合，齿轮箱包括一挡齿轮和倒挡齿轮；并且其中车辆变速器包括倒车模式、直接驱动模式和连续式无级变速模式。

在某些实施例中，齿轮箱包括二挡齿轮、三档齿轮或多于一个挡齿轮、多于两个挡齿轮、多于三个挡齿轮或甚至更多挡齿轮。因此，齿轮箱允许前进操作模式和倒车操作模式。

在某些实施例中，齿轮箱驱动地连接到车辆输出的差速器。在某些实施例中，齿轮箱使用副轴驱动地连接到车辆输出的差速器。在某些实施例中，副轴包括一挡副轴齿轮、倒挡副轴齿轮和小齿轮，并且其中小齿轮通过差速器的冠形齿轮与车辆输出驱动地接合。在某些实施例中，一挡副轴齿轮与齿轮箱的一挡齿轮选择性地驱动地接合。

在某些实施例中，倒挡副轴齿轮与齿轮箱的倒挡齿轮选择性地驱动接合。在某些实施例中，倒挡齿轮包括在倒挡齿轮与倒挡副轴齿轮之间的倒档惰轮。在某些实施例中，当倒挡离合器与输出轴接合并且一挡齿轮与输出轴脱开时，允许倒车模式。在某些实施例中，当倒挡离合器与输出轴接合并且当一挡齿轮与一挡副轴齿轮脱开时，允许倒车模式。

在某些实施例中，齿轮箱包括二挡齿轮，并且副轴包括二挡副轴齿轮。在某些实施例中，二挡副轴齿轮与齿轮箱的二挡齿轮选择性地驱动接合。在某些实施例中，当倒挡离合器与输出轴接合、一挡齿轮与输出轴脱开和二挡齿轮与输出轴脱开时，允许倒车模式。在某些实施例中，当倒挡离合器与输出轴接合、一挡齿轮与一挡副轴齿轮脱开且二挡齿轮与二挡副轴齿轮脱开时，允许倒车模式。虽然本文所描述的齿轮箱具有特定元件，本领域技术人员将认识到任何数量或类型的齿轮可以用于齿轮箱中，只要所形成的齿轮箱可产生变速器的前进模式和倒车模式即可。因此，本文所提到的齿轮箱元件是为了说明，但在本文中设想到替代部件。

在某些实施例中，脱开直接驱动离合器导致车辆变速器的连续式无级变速模式操作。在某些实施例中，在连续式无级变速模式下，动力通过第一齿圈组件、行星架组件的一个或多个球、第二齿圈组件、齿轮箱传递到车辆输出。在某些实施例中，齿轮箱增加总比例范围，并且使用倒挡齿轮提供倒车模式。

在某些实施例中，接合直接驱动离合器可导致直接驱动模式。在某些实施例中，在直接驱动模式下，动力从输入轴直接传递到齿轮箱。在某些实施例中，在直接驱动模式下，变速机构自由转动。在某些实施例中，在直接驱动模式下，变速机构的速比被设置为1，以保持球轴水平。

在某些实施例中，车辆变速器还包括：第一齿圈组件上的第一变速机构离合器和第二齿圈组件上的第二变速机构离合器。在某些实施例中，使第一变速机构离合器和第二变速机构离合器脱开分别使第一齿圈组件和第二齿圈组件与输入轴和输出轴断开。在某些实施例中，当第一变速机构离合器和第二变速机构离合器接合并且直接驱动离合器脱开时存在连续式无级变速模式。在某些实施例中，当第一变速机构离合器和第二变速机构离合器脱开并且直接驱动离合器接合时存在直接驱动模式。在某些实施例中，当变速机构停止运行时，存在直接驱动模式。