[发明专利]具有动力分流路径的球型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61/698,012号和在2013年3月15日提交的美国临时申请第61/789,645号的权益，该申请以引用的方式并入到本文中。

背景技术

自动和手动变速器常常用于汽车上。这些变速器变得越来越复杂，因为必须更精确地控制发动机速度来限制车辆的燃料消耗和排放。在常用变速器中对发动机速度的更精细控制能通常仅通过添加更离散级比例齿轮和增加总复杂性和成本来实现。因此，6速手动变速器变得像8或9速自动变速器那样常见。

发明内容

本发明提供了一种无级变速器，包括：输入轴；三个行星齿轮组；拉威娜式齿轮组；变速机构，其包括第一圈组件、第二圈组件，架组件；制动器和离合器的各种布置；以及输出轴。

在某些实施例中，无级变速器包括连续式无级变速模式、无限式无级变速模式或其组合。

在某些实施例中，无级变速器可提供输入耦合的动力分流方案功能。

在某些实施例中，通过同时释放或接合一个或多个制动器和/或替代地释放或接合一个或多个离合器来实现在连续式无级变速模式与无限式无级变速模式之间的转换。

在某些实施例中，变速器能在无级变速模式和无限式无级变速模式下均连续地改变其比例，以提供发动机为了优化动力消耗可实现的最佳比例。

本发明提供了一种无级变速器，包括：输入轴；第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和第三行星齿轮组；变速机构，其包括第一圈组件、第二圈组件；第一离合器、第二离合器和第三离合器；以及第一制动器，其包括第一制动构件；其中所述输入轴与变速机构的第一圈组件驱动地接合，并且能使用第二离合器机械地联接到第一行星齿轮组的第一行星齿轮系太阳轮；其中所述输入轴也与第三行星齿轮组的第三太阳轮驱动地接合；其中第二圈组件与第三行星齿轮组的齿圈驱动地接合；其中第一行星齿轮组的第一行星架和第二行星齿轮组的第二行星架联接在一起，其中第三行星齿轮组的第三行星架能通过第三离合器机械地联接到第一行星齿轮系的第一行星架和第二行星齿轮系的第二行星架；其中第一制动构件联接到第二行星齿轮组的齿圈；并且其中第一行星齿轮组的第一齿圈机械地联接到无级变速器的输出轴；其中第三行星架机械地联接到第二行星齿轮组的第二太阳轮；其中第一行星齿轮组的第一太阳轮可利用第一离合器联接到第一行星齿轮组的第一齿圈。

在某些实施例中，无级变速器包括两个连续式无级变速模式，一个无限式无级变速模式和一个直接驱动模式。在某些实施例中，权利要求2的连续式无级变速模式包括低速(CVM1)和高速(CVM2)。在某些实施例中，通过阻止变速机构的变速机构架的旋转来允许两个连续式无级变速模式中的任一者或二者。

在某些实施例中，来自输入轴的动力通过变速机构传递并且同时传递到车辆输出。在某些实施例中，在输入轴与无级变速器之间不需要滑动离合器。在某些实施例中，在输入轴与无级变速器之间不需要扭矩转换器。

在某些实施例中，接合第二离合器与第一制动器导致无限式无级变速模式。在某些实施例中，当通过接合第二离合器将输入轴直接接合到第一行星齿轮组的第一太阳轮上时，获得反向速度和较低的正向速度。

在某些实施例中，在第二行星齿轮组处接合第一制动器以及接合第一离合器降低第二圈组件的速度，并且允许第一行星齿轮组以1:1的传动比旋转，从而接合第一连续式无级变速模式(CVM1)。

在某些实施例中，接合第一离合器和第三离合器通过1:1的输出比从变速机构直接驱动连接到第一行星架的变速机构第二圈组件，该变速机构驱动第一行星齿轮组的输出，从而接合第二连续式无级变速模式(CVM2)。

在某些实施例中，接合第二离合器和第一制动器接合无限式无级变速模式，其允许正速度、负速度和动力空挡。

在某些实施例中，接合第一离合器和第二离合器绕过变速机构，并且允许第一行星齿轮组的输出以相对于输入轴为1:1的比例转动，从而直接接合车辆输出，因此接合直接驱动模式。在某些实施例中，直接驱动模式比两个连续式无级变速模式中的任一个更高效。在某些实施例中，在动力分流连续式无级变速模式下，通过使用变速机构来增加无级变速器的本身效率。