專利名稱：具有變速比可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的多個(gè)變速比范圍的功率分流式變速器的制作方法
具有變速比可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的多個(gè)變速比范圍的功率分流式變速器
本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?00680026919. 1(國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/DE2006/001141)、申請(qǐng)日為 2006年7月1日、發(fā)明名稱為“具有變速比可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的多個(gè)變速比范圍的功率分流式變速器”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
在機(jī)動(dòng)車中與用行星組件工作的傳統(tǒng)有級(jí)自動(dòng)變速器相比，具有可連續(xù)調(diào)節(jié)的變速比的自動(dòng)變速器由于隨之出現(xiàn)的高行駛舒適性并且尤其是由于較低的燃料消耗而愈來(lái)愈引起人們的興趣。這種無(wú)級(jí)變速器典型地包括一個(gè)無(wú)級(jí)變速裝置，該無(wú)級(jí)變速裝置通過(guò)兩個(gè)由纏繞接觸裝置纏繞的錐盤對(duì)構(gòu)成，其中，錐盤對(duì)的錐盤之間的距離可反向調(diào)節(jié)以便調(diào)節(jié)變速比。
這種無(wú)級(jí)變速裝置中的一個(gè)問(wèn)題在于其有限的變速比調(diào)節(jié)范圍及有限的轉(zhuǎn)矩傳遞能力。為了增大變速器傳動(dòng)范圍，即增大變速比調(diào)節(jié)范圍及轉(zhuǎn)矩傳遞能力，提出了功率分流式自動(dòng)變速器，在這種功率分流式自動(dòng)變速器中，無(wú)級(jí)變速裝置可通過(guò)至少一個(gè)離合器以不同的方式與齒輪傳動(dòng)裝置相連接。視在改變總變速器的變速比時(shí)離合器位置而定，無(wú)級(jí)變速裝置的調(diào)節(jié)范圍在一個(gè)方向或另一個(gè)方向上被經(jīng)歷，由此在無(wú)級(jí)變速裝置傳動(dòng)范圍相同或甚至減小的情況下得到增大的變速器傳動(dòng)范圍。此外，無(wú)級(jí)變速裝置至少在功率分流式變速器中不必傳遞總的驅(qū)動(dòng)力矩，由此增大了變速器的轉(zhuǎn)矩傳遞能力，在該功率分流式變速器中驅(qū)動(dòng)力矩的一部分可與無(wú)級(jí)變速裝置并行地經(jīng)由離合器直接傳遞到齒輪傳動(dòng)裝置或從動(dòng)部分。
這種可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的功率分流式變速器也已作為混合式機(jī)器公知，即具有組合的電機(jī)。
由US3340749及DE123^34公知了功率分流式無(wú)級(jí)變速器，即所謂的CVT變速器， 這種功率分流式無(wú)級(jí)變速器除無(wú)級(jí)變速裝置外還具有一個(gè)行星傳動(dòng)裝置。在此，行星組件這樣地組合在變速器中，使得該行星組件設(shè)置在從動(dòng)部分與無(wú)級(jí)變速裝置之間。變速器的驅(qū)動(dòng)部分無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與無(wú)級(jí)變速裝置軸中的一個(gè)相連接，但沒(méi)有無(wú)級(jí)變速裝置軸無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與從動(dòng)部分相連接。
由DE10247174A1及DE10;358114A1公知了具有一個(gè)無(wú)級(jí)變速裝置及一個(gè)行星傳動(dòng)裝置的變速器結(jié)構(gòu)，在這種變速器結(jié)構(gòu)中這樣地安裝行星組件，使得該行星組件設(shè)置在無(wú)級(jí)變速裝置與驅(qū)動(dòng)部分之間。這意味著，沒(méi)有無(wú)級(jí)變速裝置軸無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與驅(qū)動(dòng)部分相連接，但無(wú)級(jí)變速裝置軸中的一個(gè)與變速器的從動(dòng)部分無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地相連接。尤其是在所述結(jié)構(gòu)中驅(qū)動(dòng)部分與行星傳動(dòng)裝置的行星架相連接并且行星傳動(dòng)裝置構(gòu)造成負(fù)傳動(dòng)裝置。 因此，這些結(jié)構(gòu)在均勻的功率分配方面是有利的，這應(yīng)歸因于行星架連接在變速器輸入端上。而倒退檔位的形成相對(duì)復(fù)雜，由此通常需要一個(gè)用于逆轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的附加軸。
由此出發(fā)，本發(fā)明的任務(wù)在于，提出一種具有變速比可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的多個(gè)變速比范圍的功率分流式變速器，在該功率分流式變速器中功率分配與轎車變速器中各個(gè)變速比的使用相適配。此外要提出一種用于具有多個(gè)變速比范圍的功率分流式變速器的轉(zhuǎn)換裝置， 該轉(zhuǎn)換裝置保證短的轉(zhuǎn)換行程。另外還提出一種空轉(zhuǎn)裝置，該空轉(zhuǎn)裝置與無(wú)級(jí)變速裝置的適當(dāng)操作相配合可實(shí)現(xiàn)無(wú)沖擊轉(zhuǎn)換。最后要提出一種無(wú)級(jí)變速裝置離合器單元，該無(wú)級(jí)變速裝置離合器單元可緊湊地組合在無(wú)級(jí)變速裝置單元中。
這些任務(wù)通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的功率分流式變速器、具有權(quán)利要求14的特征的轉(zhuǎn)換裝置、具有權(quán)利要求25的特征的空轉(zhuǎn)裝置及具有權(quán)利要求19的特征的無(wú)級(jí)變速裝置離合器單元來(lái)解決。從屬權(quán)利要求中描述了優(yōu)選的實(shí)施形式。
具有變速比可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的多個(gè)變速比范圍的功率分流式變速器尤其是包括一個(gè)用于與發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地相連接的驅(qū)動(dòng)軸、一個(gè)分配傳動(dòng)裝置、一個(gè)無(wú)級(jí)變速裝置及一個(gè)輸出軸，其中，分配傳動(dòng)裝置是一個(gè)行星傳動(dòng)裝置并且驅(qū)動(dòng)軸可直接與行星傳動(dòng)裝置的空心輪相耦合。
本發(fā)明在此基于一個(gè)構(gòu)思有意地利用行星傳動(dòng)裝置中不均勻的功率分配，并且所述變速器由此與轎車變速器的各個(gè)變速比的不均勻使用相適配。因此可在最經(jīng)常使用的變速比中尤其是使無(wú)級(jí)變速裝置卸載，即這樣適配，使得該無(wú)級(jí)變速裝置必須傳遞相對(duì)小的轉(zhuǎn)矩。這使得一些問(wèn)題、例如纏繞接觸裝置滾切到錐盤中得以減輕并且尤其是當(dāng)行星傳動(dòng)裝置不構(gòu)造成傳統(tǒng)的負(fù)傳動(dòng)裝置而是構(gòu)造成正傳動(dòng)裝置、即具有換向行星組件時(shí)得以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橛谑墙柚谛行莻鲃?dòng)裝置可實(shí)現(xiàn)特別有利的功率傳遞并且在行星傳動(dòng)裝置中進(jìn)行不均勻功率分配之后一部分轉(zhuǎn)矩在例如兩個(gè)可通過(guò)行星傳動(dòng)裝置形成的行駛范圍中在繞過(guò)無(wú)級(jí)變速裝置的情況下流到從動(dòng)部分。
優(yōu)選在驅(qū)動(dòng)軸與行星傳動(dòng)裝置的空心輪之間設(shè)置有一個(gè)離合器，這尤其是當(dāng)同時(shí)設(shè)置有一個(gè)電機(jī)時(shí)是有利的，由此，該變速器在沒(méi)有經(jīng)由驅(qū)動(dòng)軸與空心輪之間的離合器傳遞功率的情況下規(guī)定了純電的線路可能性。同時(shí)，該離合器在適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)軸之間起減振作用。
在此，無(wú)級(jí)變速裝置位于分配傳動(dòng)裝置與輸出軸之間的功率流中，由此在行駛工況中在行星傳動(dòng)裝置中優(yōu)選不均勻地分配內(nèi)燃機(jī)的功率，由此，第一部分可直接流到從動(dòng)部分，而另一部分經(jīng)由無(wú)級(jí)變速裝置流到從動(dòng)部分。
優(yōu)選在變速器中組合一個(gè)電機(jī)(電動(dòng)機(jī))，根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式該電機(jī)設(shè)置在分配傳動(dòng)裝置與從動(dòng)軸之間。該電機(jī)一方面用于在行駛工況中支持內(nèi)燃機(jī)的功率，由此使一部分功率通過(guò)電機(jī)來(lái)施加，另一方面例如也用于電的線路，在該電的線路中不需要內(nèi)燃機(jī)的功率。最后，通過(guò)適當(dāng)組合電機(jī)也可電動(dòng)起動(dòng)即使可能非常冷的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。為了轉(zhuǎn)換相應(yīng)的工作模式，設(shè)置有適當(dāng)?shù)碾x合器，這些離合器相應(yīng)地控制力矩流。也可例如在不同的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度下考慮內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的作為替換方案的起動(dòng)可能性。
如果設(shè)置有一個(gè)電機(jī)，則優(yōu)選在分配傳動(dòng)裝置中這樣進(jìn)行功率流的分流，使得輸出軸可在繞過(guò)無(wú)級(jí)變速裝置情況下與驅(qū)動(dòng)軸相連接并且輸出軸可通過(guò)無(wú)級(jí)變速裝置與驅(qū)動(dòng)軸相連接。由此可提供兩個(gè)不同的行駛范圍，其中，或者經(jīng)由與行星傳動(dòng)裝置的太陽(yáng)輪相連接的軸或者經(jīng)由與行星輪的行星架相連接的軸進(jìn)行輸出。
因此，優(yōu)選電機(jī)與一個(gè)和行星傳動(dòng)裝置的太陽(yáng)輪無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地相連接的軸相連接。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式，電機(jī)組合在一個(gè)變速器殼體中，無(wú)級(jí)變速裝置及分配傳動(dòng)裝置也容納在該變速器殼體中。在從驅(qū)動(dòng)軸到輸出軸的變速器縱向方向上觀察，在此優(yōu)選電機(jī)定位在無(wú)級(jí)變速裝置的一側(cè)上并且分配傳動(dòng)裝置定位在無(wú)級(jí)變速裝置的另一側(cè)上。由此得到有利的且可模塊化的結(jié)構(gòu)空間利用，因?yàn)橥ǔo(wú)需適配的部件設(shè)置在變速器部分的一側(cè)上。構(gòu)成變速器主要成本部分的電機(jī)鑒于尺寸及由于其在無(wú)級(jí)變速裝置的另一側(cè)上的位置造成的結(jié)構(gòu)空間約束而可與通常無(wú)需確定尺寸的部件分開(kāi)地量身定制地與車輛類型或客戶期望相適配。由此通過(guò)該布置可得到一個(gè)緊湊的變速器，在該變速器中電動(dòng)機(jī)組合在變速器殼體中，但該變速器殼體對(duì)于客戶期望是靈活的。
優(yōu)選變速器殼體由至少兩個(gè)變速器殼體件組成，其中，電動(dòng)機(jī)或電機(jī)安置在一個(gè)分開(kāi)的變速器殼體件中，該分開(kāi)的變速器殼體件可被法蘭連接在容納無(wú)級(jí)變速裝置及分配傳動(dòng)裝置的變速器殼體件上。
在此特別有利的是這樣布置無(wú)級(jí)變速裝置軸及驅(qū)動(dòng)軸和輸出軸，使得驅(qū)動(dòng)軸和/ 或輸出軸相對(duì)于由無(wú)級(jí)變速裝置軸展開(kāi)的平面平行地且在該平面之外延伸。通常驅(qū)動(dòng)軸及輸出軸也直接平行于無(wú)級(jí)變速裝置軸延伸。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式，行星傳動(dòng)裝置構(gòu)造成換向行星傳動(dòng)裝置。
為了滿足變速器中不同的轉(zhuǎn)矩流，根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式，設(shè)置有離合器，通過(guò)所述離合器可選擇地使一個(gè)與行星傳動(dòng)裝置的太陽(yáng)輪無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地相連接的軸或一個(gè)與行星傳動(dòng)裝置的行星架無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地相連接的軸與從動(dòng)軸相連接。這可實(shí)現(xiàn)形成兩個(gè)行駛范圍，這些行駛范圍中的一個(gè)通過(guò)與行星傳動(dòng)裝置的太陽(yáng)輪無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地相連接的軸分接出并且另一個(gè)通過(guò)與行星傳動(dòng)裝置的行星架無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地相連接的軸分接出。
一種轉(zhuǎn)換裝置，用于功率分流式變速器，該功率分流式變速器具有變速比可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的多個(gè)變速比范圍，該轉(zhuǎn)換裝置包括一個(gè)第一軸及一個(gè)第二軸，這些軸沿一個(gè)公共的軸線布置，這些軸的外殼面至少在第一軸與第二軸之間的一個(gè)邊界區(qū)域中各設(shè)置有一個(gè)齒型廓并且對(duì)齊，該轉(zhuǎn)換裝置還包括一個(gè)空心軸，該空心軸包圍第一軸及第二軸并且在至少第一軸或第二軸的邊界區(qū)域中設(shè)置有一個(gè)內(nèi)齒部。此外，設(shè)置有一個(gè)環(huán)形的轉(zhuǎn)換元件，該轉(zhuǎn)換元件包圍第一軸和/或第二軸并且具有一個(gè)內(nèi)齒部，該內(nèi)齒部可與第一軸和/或第二軸的相應(yīng)的齒型廓嚙合。該轉(zhuǎn)換元件的一個(gè)外齒部可與空心軸的內(nèi)齒部嚙合。轉(zhuǎn)換元件可通過(guò)一個(gè)操作裝置在第一軸和第二軸以及空心軸的軸向方向上移動(dòng)，由此，該轉(zhuǎn)換元件同時(shí)與空心軸的內(nèi)齒部及第一軸或第二軸的外齒部嚙合或同時(shí)與第一軸及第二軸的外齒部嚙合。在不同的配合狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換元件不走過(guò)特意提供的中性區(qū)域，即第一軸及第二軸優(yōu)選彼此直接鄰接地布置并且空心軸的內(nèi)齒部與這兩個(gè)軸中一個(gè)軸的外齒部區(qū)域這樣對(duì)齊地定向，使得在軸向方向上空心軸的內(nèi)齒部區(qū)域相應(yīng)于轉(zhuǎn)換元件的轉(zhuǎn)換行程的長(zhǎng)度。由此可在轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換時(shí)避免中性區(qū)域，因此轉(zhuǎn)換行程短。轉(zhuǎn)換元件優(yōu)選被構(gòu)造得無(wú)縮回部分 (Hinterlegimg)，以便防止在取出時(shí)卡住。同時(shí)，通過(guò)取消縮回部分可增大用于轉(zhuǎn)矩的傳遞面積而不增加結(jié)構(gòu)空間要求。
轉(zhuǎn)換元件的操作例如液壓地進(jìn)行，其中，液壓壓力室可固定地、即不與軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置。
為了操作轉(zhuǎn)換元件優(yōu)選設(shè)置有一個(gè)與空心軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)的移動(dòng)套筒，該移動(dòng)套筒具有一個(gè)銷，該銷伸過(guò)一個(gè)設(shè)置在空心軸中的長(zhǎng)形孔。該銷與轉(zhuǎn)換元件這樣形成配合，使得該銷引起轉(zhuǎn)換元件的軸向移動(dòng)。
為了操作移動(dòng)套筒，優(yōu)選設(shè)置有一個(gè)相對(duì)于軸無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換叉，該轉(zhuǎn)換叉借助于也固定的壓力室被液壓地操作。壓力室優(yōu)選是與軸同心地布置的缸。
這種轉(zhuǎn)換裝置優(yōu)選在具有變速比可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的多個(gè)變速比范圍的功率分流式變速器中這樣使用，使得在輸出軸、一個(gè)隨行星傳動(dòng)裝置的行星架轉(zhuǎn)動(dòng)的軸及一個(gè)隨行星傳動(dòng)裝置的太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的軸之間通過(guò)該轉(zhuǎn)換裝置構(gòu)成離合器裝置，其中，該變速器除了用于無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的無(wú)級(jí)變速裝置外還包括一個(gè)行星傳動(dòng)裝置作為分配傳動(dòng)裝置。由此對(duì)于該離合器裝置可實(shí)現(xiàn)短的轉(zhuǎn)換行程并且同時(shí)可取消縮回部分，所述縮回部分在傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換元件中是必需的，以便這些轉(zhuǎn)換元件在負(fù)載下不飛出而是保持被操作。而通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的離合器裝置可保證離合器的可靠釋放。
為了操作轉(zhuǎn)換裝置，待耦合的軸需要處于同步。當(dāng)借助于無(wú)級(jí)變速裝置調(diào)整范圍變換變速比時(shí)出現(xiàn)該同步。轉(zhuǎn)換操作與范圍變換變速比的達(dá)到在時(shí)間上精確的吻合是控制技術(shù)上的難題。為了解決該問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明在離合器中設(shè)置有一個(gè)空轉(zhuǎn)裝置，該空轉(zhuǎn)裝置的閉鎖迫使同步。由此保證該轉(zhuǎn)換裝置可無(wú)問(wèn)題地被操作。
空轉(zhuǎn)裝置這樣在分配傳動(dòng)裝置上使用，使得該空轉(zhuǎn)裝置抑制一個(gè)軸的超越并且由此迫使整個(gè)行星輪組同步。該“試圖超越”的狀況這樣產(chǎn)生無(wú)級(jí)變速裝置不僅控制轉(zhuǎn)換變速比，而且被這樣控制，使得該無(wú)級(jí)變速裝置會(huì)被調(diào)節(jié)超過(guò)該轉(zhuǎn)換變速比。
一種無(wú)級(jí)變速裝置離合器單元，用于使一個(gè)無(wú)級(jí)變速裝置與一個(gè)用于力鎖合地傳遞功率的配合構(gòu)件相連接，該無(wú)級(jí)變速裝置離合器單元包括一個(gè)摩擦面裝置，其中，一個(gè)離合器側(cè)的摩擦面固定地與無(wú)級(jí)變速裝置的一個(gè)盤相連接。該離合器裝置例如可以是單片離合器、多片離合器或錐面離合器，其中，優(yōu)選片式離合器。在此情況下例如外部片固定地與無(wú)級(jí)變速裝置的一個(gè)盤相連接，而內(nèi)部片設(shè)置在一個(gè)配合構(gòu)件上。
設(shè)置在無(wú)級(jí)變速裝置上的摩擦面優(yōu)選安置在無(wú)級(jí)變速裝置的定盤的凹部中。這允許特別節(jié)省位置的布置。在該離合器的這種布置中容忍了無(wú)級(jí)變速裝置軸的相對(duì)強(qiáng)的撓度及離合器襯的隨之而來(lái)的局部不均勻負(fù)荷。離合器的一個(gè)側(cè)有意地非常剛性地與無(wú)級(jí)變速裝置、尤其是定盤相連接。
為了更好地補(bǔ)償變形，優(yōu)選在摩擦面裝置與配合構(gòu)件之間設(shè)置有一個(gè)變形補(bǔ)償構(gòu)件，該變形補(bǔ)償構(gòu)件補(bǔ)償無(wú)級(jí)變速裝置軸的變形。該變形補(bǔ)償構(gòu)件例如可構(gòu)造成插接齒部。 這保證例如配合構(gòu)件上的齒部充分與無(wú)級(jí)變速裝置變形脫耦，由此使得表面接觸區(qū)變化可被接受。
并且一個(gè)泵單元例如可通過(guò)這種變形補(bǔ)償構(gòu)件來(lái)連接，由此使得該泵單元不承受無(wú)級(jí)變速裝置軸的所有變形。
下面以附圖為例來(lái)描述本發(fā)明。附圖表示
圖1根據(jù)本發(fā)明的變速器的示意性視圖2根據(jù)本發(fā)明的變速器的作為替換方案的布置的示意性視圖3根據(jù)本發(fā)明的變速器的另一個(gè)作為替換方案的布置的示意性視圖4根據(jù)圖3的變速器的橫剖面；
圖5圖4中變速器的主要部件的側(cè)視圖6在根據(jù)圖1或圖2或圖3的變速器的不同行駛狀況中不同轉(zhuǎn)換元件的轉(zhuǎn)換狀態(tài)；
圖7在電的線路時(shí)經(jīng)過(guò)根據(jù)圖1的變速器的力矩流的示意圖8在車輛處于靜止時(shí)在電動(dòng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下經(jīng)過(guò)根據(jù)圖1的變速器的力矩流；
圖9在作為替換方案電動(dòng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下根據(jù)圖1的變速器中的力矩流的示意圖10在根據(jù)圖1的變速器中由所述的線路來(lái)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)起動(dòng)的示意圖11在第一行駛范圍中根據(jù)圖1的變速器中的力矩流的示意圖12在第二行駛范圍中根據(jù)圖1的變速器中的力矩流的示意圖13在根據(jù)圖1的變速器中在第一行駛范圍及第二行駛范圍中無(wú)級(jí)變速裝置變速比的視圖14在第一行駛范圍及第二行駛范圍中在根據(jù)圖1的變速器中的調(diào)節(jié)功率分量；
圖15根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換元件的視圖16根據(jù)本發(fā)明的無(wú)級(jí)變速裝置離合器單元的視圖；及
圖17用于穩(wěn)定轉(zhuǎn)換點(diǎn)的根據(jù)本發(fā)明的空轉(zhuǎn)裝置的視圖。
圖1示出了一個(gè)具有變速比可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的多個(gè)變速比范圍、尤其是兩個(gè)行駛范圍的功率分流式變速器的第一實(shí)施形式。該功率分流式變速器10尤其是包括一個(gè)無(wú)級(jí)變速裝置單元20、一個(gè)構(gòu)造成行星換向傳動(dòng)裝置的行星傳動(dòng)裝置30以及一個(gè)電機(jī) (E-Maschine) 400當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸12與驅(qū)動(dòng)軸14之間的離合器13閉合時(shí)，從例如機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)起，轉(zhuǎn)矩可經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸12傳遞給變速器的驅(qū)動(dòng)軸14。此外，驅(qū)動(dòng)軸14無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與行星傳動(dòng)裝置30的空心輪32相連接。行星傳動(dòng)裝置30的太陽(yáng)輪33無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與一個(gè)空心軸16相連接，該空心軸可通過(guò)一個(gè)離合器17無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與變速器的輸出軸18相連接。電機(jī)40配合在空心軸16上。行星傳動(dòng)裝置30的行星架34無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與一個(gè)軸35相連接，軸35可通過(guò)一個(gè)離合器19與變速器的輸出軸18 相連接。行星輪36以公知方式與空心輪32或太陽(yáng)輪33嚙合。
無(wú)級(jí)變速裝置20具有兩個(gè)錐盤對(duì)21、22，這些錐盤對(duì)被一個(gè)纏繞接觸裝置23纏繞。每個(gè)錐盤對(duì)21或22具有一個(gè)定盤2la、2 及一個(gè)可調(diào)節(jié)的盤2lb、22b。通過(guò)調(diào)節(jié)所述調(diào)節(jié)盤2lb、22b可調(diào)整無(wú)級(jí)變速裝置單元21、22之間的變速比例。
第一錐盤對(duì)21無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與一個(gè)軸M相連接，該軸設(shè)置有一個(gè)相對(duì)于該軸無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的齒部或中間輪25，該中間輪與行星架34嚙合。
第二錐盤對(duì)22與一個(gè)軸沈無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地相連接，該軸可通過(guò)一個(gè)離合器裝置28 與一個(gè)中間輪27相連接。中間輪27與一個(gè)無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在空心軸16上的齒部四嚙合并且例如構(gòu)造成齒輪。
最后，在空心軸16上還設(shè)置有一個(gè)泵單元42，以便可通過(guò)液壓壓力實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。
在圖1中所示的實(shí)施形式中就其定位而言無(wú)級(jí)變速裝置單元20、行星傳動(dòng)裝置30 及電機(jī)40以這種布置沿著變速器縱向軸線即軸12、14、16及18的軸向方向布置，圖2中所示的實(shí)施形式與圖1中所示的實(shí)施形式不同之處在于為了位置上有利的布置，將通常不經(jīng)受客戶修改的那些部分設(shè)置在體積相對(duì)大的無(wú)級(jí)變速裝置20的一側(cè)(圖2中左側(cè))上， 而將通常經(jīng)受修改的電機(jī)40設(shè)置在另一側(cè)(圖2中右側(cè))上。尤其是在軸14、16及18的軸向方向上以這種順序來(lái)設(shè)置行星傳動(dòng)裝置30、無(wú)級(jí)變速裝置單元20以及電機(jī)40。此外， 這種布置具有其優(yōu)點(diǎn)空心軸16與無(wú)級(jí)變速裝置的第二錐盤對(duì)22之間的傳遞功率的連接也可在結(jié)構(gòu)空間技術(shù)上組合在行星傳動(dòng)裝置與無(wú)級(jí)變速裝置之間，尤其是在第二錐盤對(duì)22 的軸沈與空心軸16之間允許或禁止轉(zhuǎn)矩傳遞的離合器觀可組合在無(wú)級(jí)變速裝置的第二錐盤對(duì)的定盤2 中，如后面所述。并且第一無(wú)級(jí)變速裝置單元的中間輪25在此情況下可直接地與第一錐盤對(duì)21的調(diào)節(jié)盤21b相連接。并且這允許節(jié)省位置的布置。最后，泵裝置 42在結(jié)構(gòu)空間技術(shù)上可有利地安置并且可這樣構(gòu)造，使得無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地布置直接地或間接地由泵單元以液壓流體加載的液壓室。
在圖1或圖2中所示的實(shí)施形式中就其定位而言轉(zhuǎn)換元件17或19布置在變速器輸出軸18的緊附近，圖3中所示的實(shí)施形式與圖1或圖2中所示的實(shí)施形式不同之處在于 為了位置上有利的布置，將電機(jī)40的一側(cè)上的轉(zhuǎn)換元件布置在變速器的更靠?jī)?nèi)部。通過(guò)結(jié)構(gòu)元件的在圖3中所示的布置，現(xiàn)在電機(jī)40也位于變速器輸出軸18的緊附近。
圖3中的實(shí)施形式與圖1或圖2相比另一個(gè)區(qū)別在于泵42的安裝位置。在圖1 或圖2中泵同心地并且在功能上位于布置在中央的軸16上，而在圖3中出于結(jié)構(gòu)空間原因該泵相對(duì)于盤組軸26同心，但在功能上通過(guò)齒輪四及27未改變地與軸16相連接。
在圖3中所示的布置中，如從圖4可獲知的那樣，尤其有利的是，圖4中示意性地示出的功率分流式變速器10的通常無(wú)需修改的元件組合在一個(gè)自己的殼體件44中。由此尤其是無(wú)級(jí)變速裝置20、行星傳動(dòng)裝置30及所屬的軸和離合器以及液壓控制裝置(未示出)作為模塊設(shè)置在殼體件44中。電動(dòng)機(jī)40則作為混合式模塊安置在一個(gè)分開(kāi)的殼體件 46中，該分開(kāi)的殼體件可根據(jù)電動(dòng)機(jī)40的可依客戶特定地選擇的參數(shù)來(lái)確定尺寸。此外， 該分開(kāi)的殼體件例如可借助于法蘭48及螺釘固定在殼體件44上。因此所有那些不需適配的部件位于圖4中所示的左側(cè)的殼體件44中，而電動(dòng)機(jī)位于右側(cè)的殼體件46中。視在變速器的應(yīng)用中可供使用的結(jié)構(gòu)空間及其它適配期望而定，可使用相對(duì)大或相對(duì)小的電機(jī) 40。在此情況下除電機(jī)本身外僅該電機(jī)的組合在殼體件46中的冷卻裝置和殼體件46本身必須改變尺寸。
在圖4中所示的實(shí)施形式中，如從圖5可獲知的那樣，具有各作為自己的軸成形出的無(wú)級(jí)變速裝置盤組21、22的無(wú)級(jí)變速裝置這樣布置，使得無(wú)級(jí)變速裝置軸MJ6展開(kāi)一個(gè)平面，該平面位于圖4中的繪圖平面下方，其中，無(wú)級(jí)變速裝置錐盤對(duì)21、22在圖4中相對(duì)于附圖視圖向上翻起。軸12、14、16與無(wú)級(jí)變速裝置軸MJ6平行，但在通過(guò)這些無(wú)級(jí)變速裝置軸展開(kāi)的平面之外。
下面借助于根據(jù)圖1的布置來(lái)描述根據(jù)圖1或圖2或圖3的功率分流式變速器的工作，該功率分流式變速器具有兩個(gè)行駛范圍。但圖1、圖2或圖3中所示的變速器的工作原理是相對(duì)應(yīng)的。
從圖6可獲知對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、純電的線路(Rangieren)及兩個(gè)行駛范圍(FB1， FB2)離合器的狀態(tài)，其中，被填充的小格子表示離合器閉合，空白的小格子表示離合器打開(kāi)。
圖7示意性地示出了用于純電的線路、即在不借助于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下的轉(zhuǎn)矩流。相應(yīng)地離合器13打開(kāi)，由此，轉(zhuǎn)矩由與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)相連接的軸12傳遞到驅(qū)動(dòng)軸14上。
由電機(jī)40產(chǎn)生的功率借助于空心軸16及與空心軸16無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的齒部四傳遞到中間輪27上并且從那里傳遞到第二錐盤對(duì)22的軸沈上。為此，離合器觀閉合。轉(zhuǎn)矩從軸沈經(jīng)由無(wú)級(jí)變速裝置的第二錐盤對(duì)22、纏繞接觸裝置23及第一錐盤對(duì)21傳遞到與第一錐盤對(duì)21相連接的軸M上。在此情況下，無(wú)級(jí)變速裝置的第一錐盤對(duì)21與無(wú)級(jí)變速裝置的第二錐盤對(duì)22之間的變速比例相應(yīng)于無(wú)級(jí)變速裝置的最小變速比例并且例如為 0. 408。最后，轉(zhuǎn)矩或功率從第一錐盤對(duì)21的軸M經(jīng)由與行星傳動(dòng)裝置30的行星架34嚙合的齒部25分接出并且經(jīng)由與行星架34固定地相連接的軸16借助于一個(gè)閉合的離合器 19傳遞給輸出軸18。由此，由電動(dòng)機(jī)40提供的功率1\可作為從動(dòng)功率Pab在輸出軸18上被分接出。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)靜止并且借助于離合器13脫耦。
圖8中示出了 E-CVT工況中的狀況，當(dāng)車輛處于靜止時(shí)，以該狀況借助于電機(jī)的功率來(lái)起動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。為此，由電機(jī)40產(chǎn)生的功率傳遞到空心軸16上。從動(dòng)部分、尤其是軸35及輸出軸18處于靜止。為此，離合器19閉合，而離合器17打開(kāi)，由此，空心軸16 可按照電機(jī)的功率I3e轉(zhuǎn)動(dòng)。于是在考慮行星傳動(dòng)裝置30的變速比的情況下在行星架34處于靜止時(shí)功率I3e從太陽(yáng)輪33經(jīng)由行星輪36傳遞到環(huán)形輪32上。在此情況下行星傳動(dòng)裝置的變速比例如為i = +1. 784。特別有利的是變速比在+1. 7與+2之間，以便獲得高的起動(dòng)力矩。功率從環(huán)形輪或空心輪32傳遞到與空心輪32固定地相連接的驅(qū)動(dòng)軸14上并且從那里在離合器13閉合的情況下傳遞到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸12上。即使一個(gè)小的電機(jī)在這樣的起動(dòng)過(guò)程中也可借助于行星傳動(dòng)裝置30的固定變速比產(chǎn)生在多數(shù)工作狀態(tài)中足夠高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。因?yàn)閺膭?dòng)部分18靜止并且絕對(duì)不反向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以在這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之后車輛可立即加速。車輛處于靜止的情況下電動(dòng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)無(wú)級(jí)變速裝置20未被利用。施加在發(fā)動(dòng)機(jī)上的起動(dòng)功率Pvistot基本上相應(yīng)于電機(jī)的功率IV因此離合器觀也打開(kāi)。
圖9中所示的工作狀況作為替換方案用于借助于電機(jī)40起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，在該工作狀況中，無(wú)級(jí)變速裝置20的第二錐盤對(duì)22的軸沈與空心軸16之間的離合器觀及發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸12與驅(qū)動(dòng)軸14之間的離合器13閉合。使空心軸16或固定地與行星傳動(dòng)裝置30的行星架34相連接的軸35與輸出軸18相連接的離合器17、19打開(kāi)。為了起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，電機(jī) 40以功率驅(qū)動(dòng)空心軸16轉(zhuǎn)動(dòng)。在離合器觀閉合的情況下電機(jī)40的一部分功率經(jīng)由齒部四及中間輪27傳遞到配置給第二錐盤對(duì)22的軸沈上。在利用無(wú)級(jí)變速裝置20的變速比的情況下，該功率經(jīng)由纏繞接觸裝置23及第一錐盤對(duì)21傳遞到配置給第一錐盤對(duì)21 的軸M上。軸M上的功率P^j、于電機(jī)40的功率。在利用無(wú)級(jí)變速裝置20的變速比之后該功率Pa經(jīng)由與行星架34嚙合的齒部25傳遞給行星架34并且從那里經(jīng)由行星輪36傳遞到空心輪32上。這意味著，行星架34及固定地與該行星架相連接的作為變速器從動(dòng)軸的軸35轉(zhuǎn)動(dòng)。在離合器13閉合的情況下該功率從空心輪32借助于與該空心輪固定地相連接的軸14傳遞給內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)作為起動(dòng)功率PVMSta,t。因?yàn)榫哂薪?jīng)由齒部四及離合器觀進(jìn)而經(jīng)由無(wú)級(jí)變速裝置引導(dǎo)的分流功率的變速功率與直接從空心軸16流到行星傳動(dòng)裝置30中的功率在行星傳動(dòng)裝置中匯合，所以發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)功率也基本上相應(yīng)于電機(jī)的功率。但因?yàn)樽兯倨鲝膭?dòng)軸35如所述的那樣轉(zhuǎn)動(dòng)，所以為了車輛起步將離合器觀打開(kāi)并且將離合器19 閉合。
圖10示出了一個(gè)狀況，在該狀況中由所述的線路來(lái)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)起動(dòng)。與在結(jié)合圖9所述的工作狀況中不同，附加地使離合器19閉合，即在輸出軸18與作為固定地與行星架相連接的軸的變速器從動(dòng)軸35之間建立了連接。這意味著，電機(jī)40的功率的一部分可作為從動(dòng)功率Pab被分接出，而電機(jī)40的功率的另一部分用作發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)功率PVMStmt。 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸12與驅(qū)動(dòng)軸14之間的離合器13以及空心軸16與配置給第二錐盤對(duì)22的軸沈之間的離合器28閉合。僅從動(dòng)軸18與空心軸16之間的離合器17打開(kāi)。
在第二錐盤對(duì)22與第一錐盤對(duì)21之間無(wú)級(jí)變速裝置的變速比iBA最大，即例如 iVmax = 2. 451。反過(guò)來(lái)則意味著，無(wú)級(jí)變速裝置20的第一錐盤對(duì)21與第二錐盤對(duì)22之間的變速比iAB最小(例如iVmin = 0. 408)。由此，當(dāng)在例如圖7中所述的電的線路過(guò)程之后由電機(jī)附加地施加起動(dòng)功率時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)期間避免了加速壓力。與圖7中所示的狀況相比由于離合器13閉合而使電機(jī)40通過(guò)施加用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)功率而短時(shí)地過(guò)載， 這僅在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)處于熱工作狀態(tài)時(shí)才可能。
圖11示出了第一行駛范圍中的E-CVT工況。由(未示出的)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的功率 Pvm經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸12在離合器13閉合的情況下輸出給驅(qū)動(dòng)軸14并且從那里經(jīng)由行星傳動(dòng)裝置30的固定地與驅(qū)動(dòng)軸14相連接的空心輪32流到行星傳動(dòng)裝置30中。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率Pvm的通過(guò)從空心輪32經(jīng)由行星輪36流到行星架34并且從那里經(jīng)由與行星架34固定地相連接的軸35及閉合的離合器19傳輸給輸出軸18而在行星傳動(dòng)裝置30中分流出的部分Psteg與也在行星傳動(dòng)裝置30中分流出的流過(guò)無(wú)級(jí)變速裝置20的功率Pa相比小，即Psteg < PA。流過(guò)無(wú)級(jí)變速裝置20的功率通過(guò)從空心輪30經(jīng)由行星輪36到太陽(yáng)輪 33并且再經(jīng)由與太陽(yáng)輪33固定地相連接的空心軸16、構(gòu)造成空心軸16上的齒輪四且與該空心軸無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的齒部及中間輪27在離合器28閉合的情況下到與無(wú)級(jí)變速裝置20 的第二錐盤對(duì)22相連接的軸沈上進(jìn)行的功率傳遞來(lái)傳遞。經(jīng)由無(wú)級(jí)變速裝置傳遞的功率 Pa不僅是內(nèi)燃機(jī)的功率Pvm的一部分，而且被電機(jī)的也經(jīng)由空心軸16及與該空心軸相耦合的由輪四及中間輪27組成的變速配置部分傳遞到軸沈上的功率補(bǔ)充。
因此，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的功率Pvm在行星傳動(dòng)裝置30中被分開(kāi)，其中，較小的部分Psteg 直接流到從動(dòng)部分、尤其是輸出軸18，較大的部分加上電機(jī)40的功率經(jīng)由無(wú)級(jí)變速裝置 20在利用適當(dāng)無(wú)級(jí)變速裝置變速比的情況下流到從動(dòng)部分。離合器17打開(kāi)，離合器13、 19及28閉合。如從圖6可獲知的那樣，整個(gè)裝置的變速比例在此處于可達(dá)1的最大變速比例的范圍中、例如i = 3. 8··· 1并且由此相應(yīng)于減速傳動(dòng)。變速比例i描述變速器輸出軸 (nab) 18與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸(nVM) 12之間的轉(zhuǎn)速比例，即i = nab/nVM。
最后，圖12中示出了第二行駛范圍，作為超速傳動(dòng)被設(shè)計(jì)用于變速比例i < 1，例如i = 0. Ρ··0.633。與在圖11中所示的第一行駛狀況中不同，在圖12中所示的第二行駛范圍中離合器19打開(kāi)，而離合器17閉合。這意味著，在輸出軸18與空心軸16之間建立了直接的連接并且通過(guò)該連接分接出轉(zhuǎn)矩，該空心軸與行星傳動(dòng)裝置的太陽(yáng)輪33無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地相連接。
如在第一行駛范圍中那樣，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的功率Pvm在行星傳動(dòng)裝置中被分開(kāi)，其中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的功率Pvm的較大的部分Ps_e加上電機(jī)40的功率直接經(jīng)由閉合的離合器17流到從動(dòng)部分。較小的部分Pa經(jīng)由無(wú)級(jí)變速裝置流到從動(dòng)部分，確切地說(shuō)經(jīng)由行星架 32及與無(wú)級(jí)變速裝置的第一錐盤對(duì)21的軸M相連接的齒輪25流到無(wú)級(jí)變速裝置的第一錐盤對(duì)21，經(jīng)由纏繞接觸裝置23流到無(wú)級(jí)變速裝置20的第二錐盤對(duì)22并且在那里經(jīng)由閉合的離合器觀流到空心軸16。在該行駛范圍中Pa作為經(jīng)由無(wú)級(jí)變速裝置傳遞的功率小于經(jīng)由太陽(yáng)輪33傳遞的功率PA < Ps_e。
由于這兩個(gè)預(yù)設(shè)置的行駛范圍，在無(wú)級(jí)變速裝置中僅需要一個(gè)相對(duì)小的調(diào)節(jié)范圍。此外，平均僅一個(gè)非常小的功率分量流過(guò)無(wú)級(jí)變速裝置，這有助于保護(hù)無(wú)級(jí)變速裝置免受可能的高力矩以及提高無(wú)級(jí)變速裝置部件的使用壽命。行駛范圍的數(shù)量減少至2，這降低了變速器控制的復(fù)雜性并且也減少了動(dòng)力學(xué)上要求很苛刻的部件，其中，功率分配總是不均勻地進(jìn)行，由此在變速器的最通常的工作狀態(tài)中經(jīng)由無(wú)級(jí)變速裝置傳遞的轉(zhuǎn)矩最小。
在圖13中針對(duì)繪制在X軸上的變速比例i = IiabAian、即輸出軸18的轉(zhuǎn)矩與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸12的轉(zhuǎn)矩的比，用線50描述了相應(yīng)的行駛范圍(第一行駛范圍及第二行駛范圍)， 用線51描述了所屬的無(wú)級(jí)變速裝置變速比。線M表明在哪個(gè)無(wú)級(jí)變速裝置變速比時(shí)變速器可特別有利地在無(wú)變速比躍變的情況下從一個(gè)行駛范圍變換到另一個(gè)行駛范圍。已經(jīng)證實(shí)無(wú)級(jí)變速裝置變速比在兩個(gè)行駛范圍中相反變化。圖中所示的情況是最大無(wú)級(jí)變速裝置變速比為2. 451 (線54)及最小無(wú)級(jí)變速裝置變速比為0. 408，這相應(yīng)于最大無(wú)級(jí)變速裝置變速比與最小無(wú)級(jí)變速裝置變速比的約6的比例。
圖14中描述了無(wú)級(jí)變速裝置的絕對(duì)的調(diào)節(jié)功率分量的百分比。在最通常的行駛狀況中無(wú)級(jí)變速裝置的調(diào)節(jié)功率分量低。這這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)不僅在第一行駛范圍中而且在第二行駛范圍中在行星傳動(dòng)裝置30中總是進(jìn)行不均勻的功率分配。即內(nèi)燃機(jī)的功率不是各一半地分配，而是這樣地分配，使得無(wú)級(jí)變速裝置可盡可能大地卸載并且無(wú)級(jí)變速裝置的調(diào)節(jié)功率分量在最通常的行駛狀況中低。
圖15、圖16及圖17示出了一個(gè)用于離合器構(gòu)件的轉(zhuǎn)換裝置、一個(gè)無(wú)級(jí)變速裝置離合器單元及一個(gè)用于穩(wěn)定轉(zhuǎn)換點(diǎn)的空轉(zhuǎn)裝置，它們尤其是適于在如結(jié)合圖1至圖14所描述的功率分流式變速器中使用。但原則上這些裝置也可普遍地用于CVT變速器或其它變速器類型。
圖15中所示的轉(zhuǎn)換裝置例如對(duì)于在空心軸16、固定地和行星傳動(dòng)裝置30的行星架34相連接的軸35與從動(dòng)軸18之間的離合器裝置用于由離合器17、19組成的所使用的離合器裝置。所涉及的是圖4中的一個(gè)細(xì)節(jié)局部。
轉(zhuǎn)換裝置100這樣構(gòu)造一個(gè)環(huán)形的轉(zhuǎn)換元件110可這樣移動(dòng)并且作為離合器元件起作用，使得該環(huán)形的轉(zhuǎn)換元件在走過(guò)轉(zhuǎn)換行程時(shí)不具有中性區(qū)域。這使得轉(zhuǎn)換行程盡可能地短，這對(duì)于根據(jù)以上說(shuō)明的E-CVT變速器由于那里所需的高動(dòng)態(tài)特性是有利的。尤其是該裝置具有一個(gè)第一軸120及一個(gè)第二軸121，這些軸繞一個(gè)公共的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并且至少區(qū)域地、即在轉(zhuǎn)換元件110形成配合的區(qū)域中設(shè)置有一個(gè)基本上對(duì)齊的公共的外部構(gòu)型。不僅第一軸120而且第二軸121都具有一個(gè)外齒部123、124，所述外齒部可與環(huán)形的轉(zhuǎn)換元件110的內(nèi)齒部116的環(huán)嚙合。在此，轉(zhuǎn)換元件110在軸120、121的軸向方向上的長(zhǎng)度被這樣確定尺寸，使得該轉(zhuǎn)換元件可同時(shí)與兩個(gè)齒部區(qū)域123、1M配合并且由此可實(shí)現(xiàn)在軸121之間傳遞轉(zhuǎn)矩。
此外，包圍著軸120、121及轉(zhuǎn)換元件110還設(shè)置有一個(gè)空心軸111，該空心軸在位于軸120、121的齒部區(qū)域123、1M對(duì)面的區(qū)域中具有一個(gè)內(nèi)齒部117。在所示的實(shí)施形式中，不僅位于齒部區(qū)域1 對(duì)面地而且位于齒部區(qū)域123對(duì)面地設(shè)置有齒部117?？招妮S 111的內(nèi)齒部117可與轉(zhuǎn)換元件上的外齒部118嚙合，由此當(dāng)轉(zhuǎn)換元件110在軸120、121及空心軸111的軸向方向上移動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)換元件可在軸120的齒部123與空心軸111的內(nèi)齒部117 之間建立連接，或當(dāng)在該圖中完全向左移動(dòng)時(shí)可在軸121的外齒部IM與空心軸111的內(nèi)齒部117之間建立連接，由此可選擇地在軸120、121中的一個(gè)與空心軸111之間傳遞轉(zhuǎn)矩。 視需要而定，也可取消這些連接功能中的一個(gè)，由此例如轉(zhuǎn)換元件110僅可在軸121、120之間建立連接或在軸120與空心軸111之間建立連接，但不可在空心軸111與軸121之間建立連接。
為了在軸120、121、111的軸向方向上移動(dòng)轉(zhuǎn)換元件110，設(shè)置有一個(gè)銷112，該銷與轉(zhuǎn)換元件Iio配合并且從一個(gè)與空心軸111同步轉(zhuǎn)動(dòng)的移動(dòng)套筒113伸出，該移動(dòng)套筒相對(duì)于空心軸111同軸線地設(shè)置，通過(guò)空心軸111中的一個(gè)長(zhǎng)形孔導(dǎo)向并且與轉(zhuǎn)換元件110 配合。一個(gè)轉(zhuǎn)換叉114固定并且液壓地通過(guò)也固定的壓力室115軸向操作，由此使移動(dòng)套筒113軸向移動(dòng)并且由此使伸過(guò)空心軸111中的長(zhǎng)形孔的銷112—起移動(dòng)，這操作轉(zhuǎn)換元件110。由于壓力室115靜止，相對(duì)于與這些軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)的壓力室來(lái)說(shuō)實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)化，因?yàn)闊o(wú)需轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向裝置并且不需要補(bǔ)償液壓流體中的離心力。
最后，圖16中示出了一個(gè)無(wú)級(jí)變速裝置離合器單元200，該無(wú)級(jí)變速裝置離合器單元可直接組合在無(wú)級(jí)變速裝置的定盤中。尤其是在E-CVT變速器的圖2中所示布置中， 該無(wú)級(jí)變速裝置離合器單元200例如可作為離合器裝置28組合在錐盤2 中，該錐盤是錐盤對(duì)22的定盤。
無(wú)級(jí)變速裝置軸的強(qiáng)的撓度及在無(wú)級(jí)變速裝置軸中加工用于液壓操作元件的孔的有限可能性原則上是在無(wú)級(jí)變速裝置軸上布置其它結(jié)構(gòu)元件時(shí)的難題。例如離合器及如也在圖1、圖2及圖3中所示的可能所屬的換向組件構(gòu)造成分開(kāi)的結(jié)構(gòu)組件。有時(shí)為此也設(shè)置一個(gè)自己的軸。
而在無(wú)級(jí)變速裝置離合器單元200的在圖16中所示的實(shí)施形式中有意容忍了撓度并且由此有意容忍了離合器襯230的環(huán)繞的不均勻負(fù)荷，這些離合器襯組合在無(wú)級(jí)變速裝置的定盤231中的凹部中。離合器230例如構(gòu)造成片式離合器，但其中也可使用其它離合器、尤其是摩擦鎖合的離合器。也可使用單片離合器或多片離合器，只要它們可傳遞所需的力矩。一個(gè)離合器側(cè)的摩擦片襯在此固定地與無(wú)級(jí)變速裝置、尤其是與無(wú)級(jí)變速裝置的定盤231相連接，這由此體現(xiàn)了一個(gè)離合器側(cè)或一個(gè)摩擦面?zhèn)?30與定盤的非常剛性的布置。與配合構(gòu)件建立連接的另一個(gè)離合器側(cè)在插接齒部232中被導(dǎo)向。插接齒部232緩沖變形，由此，例如設(shè)置在功率流中的另一個(gè)齒部233充分脫耦，以便補(bǔ)償通過(guò)無(wú)級(jí)變速裝置軸的撓曲形成的表面接觸區(qū)變化。
以相應(yīng)的方式例如也可將一個(gè)泵單元M0、例如圖1中的泵裝置42通過(guò)插接齒部來(lái)連接。片式離合器230在無(wú)級(jí)變速裝置的凹部中的剛性布置由此有助于節(jié)省結(jié)構(gòu)空間。 變形通過(guò)分開(kāi)的構(gòu)件、即在此情況下為插接齒部232來(lái)補(bǔ)償。
圖17示出了一個(gè)空轉(zhuǎn)裝置302的安裝狀況，根據(jù)本發(fā)明，該空轉(zhuǎn)裝置負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換變速比可被精確地調(diào)整，由此，轉(zhuǎn)換可在沒(méi)有通過(guò)形狀鎖合的轉(zhuǎn)換元件100引起沖擊的情況下進(jìn)行?？蔁o(wú)問(wèn)題地操作轉(zhuǎn)換元件，因?yàn)楫?dāng)空轉(zhuǎn)裝置302閉鎖時(shí)構(gòu)件111及121具有相同的轉(zhuǎn)速。
空轉(zhuǎn)裝置302在此在結(jié)構(gòu)上在空心輪32或一個(gè)與該空心輪相連接的支撐件301 與行星架34之間起作用。一旦空心輪32面臨超越行星架34，該空轉(zhuǎn)裝置閉鎖。當(dāng)行星架 34或與該行星架相連接的軸35本身面臨超越太陽(yáng)輪32時(shí)就是這種情況。
空轉(zhuǎn)裝置閉鎖的這種狀態(tài)這樣來(lái)產(chǎn)生無(wú)級(jí)變速裝置被有意地控制到一個(gè)高于轉(zhuǎn)換變速比參見(jiàn)圖1 的變速比。借助于例如通過(guò)壓力加載進(jìn)行的這種控制使盤組軸21 相對(duì)于盤組軸22加速。因?yàn)楸P組軸21或22通過(guò)圓柱齒輪對(duì)與行星架34或太陽(yáng)輪33相連接，所以閉鎖條件得到滿足。0087]參考標(biāo)號(hào)清單0088]10功率分流式變速器0089]12發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸0090]13宦A典閑I=I研0091]14驅(qū)動(dòng)軸0092]16空心軸0093]17宦A典閑I=I研0094]18輸出軸0095]19宦A典閑I=I研0096]20無(wú)級(jí)變速裝置0097]21第一錐盤對(duì)0098]21a定盤0099]21b調(diào)節(jié)盤0100]22第二錐盤對(duì)0101]22a定盤0102]22b調(diào)節(jié)盤0103]23纏繞接觸裝置0104]24軸0105]25中間輪0106]26軸0107]27中間輪0108]28離合器裝置0109]29齒部0110]30行星傳動(dòng)裝置0111]32空心輪0112]33太陽(yáng)輪0113]34行星架0114]35軸0115]36行星輪0116]40電機(jī)(E-Maschine)0117]42泵單元0118]44殼體件0119]46殼體件0120]48法蘭0121]50行駛范圍0122]51無(wú)級(jí)變速裝置變速比0123]53調(diào)節(jié)功率分量0124]54無(wú)級(jí)變速裝置變速比，在該無(wú)級(jí)變速裝置變速比時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換0125]100轉(zhuǎn)換裝置0126]110轉(zhuǎn)換元件0127]111空心軸0128]112 銷0129]113移動(dòng)套筒0130]116 內(nèi)齒部0131]117 內(nèi)齒部0132]118 外齒部0133]120 軸0134]121 軸0135]122 外齒部0136]124 外齒部0137]200無(wú)級(jí)變速裝置離合器單元0138]231 定盤0139]230摩擦面裝置0140]300 空心輪的支撐構(gòu)件0141]301用于支撐的軸承0142]301用于穩(wěn)定轉(zhuǎn)換點(diǎn)的空轉(zhuǎn)裝置。
權(quán)利要求
1.無(wú)級(jí)變速裝置離合器單元000)，用于使一個(gè)無(wú)級(jí)變速裝置031)與一個(gè)用于力鎖合地傳遞功率的配合構(gòu)件相連接，該無(wú)級(jí)變速裝置離合器單元包括一個(gè)摩擦面裝置(230)， 其中，一個(gè)離合器側(cè)的摩擦面固定地與該無(wú)級(jí)變速裝置的一個(gè)盤031)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的無(wú)級(jí)變速裝置離合器單元O00)，其特征在于這些摩擦面(230) 組合在該無(wú)級(jí)變速裝置的定盤031)的凹部中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的無(wú)級(jí)變速裝置離合器單元O00)，其特征在于在摩擦面裝置 (230)與配合構(gòu)件之間設(shè)置有一個(gè)變形補(bǔ)償構(gòu)件032)，以便補(bǔ)償無(wú)級(jí)變速裝置軸的變形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的無(wú)級(jí)變速裝置離合器單元000)，其特征在于該變形補(bǔ)償構(gòu)件 (232)是一個(gè)插接齒部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中一項(xiàng)的無(wú)級(jí)變速裝置離合器單元000)，其特征在于該無(wú)級(jí)變速裝置離合器單元還包括一個(gè)泵單元040)，該泵單元在中間連接一個(gè)變形補(bǔ)償構(gòu)件 (232)的情況下與該配合構(gòu)件和/或該無(wú)級(jí)變速裝置相連接。
6.功率分流式變速器(10)，該功率分流式變速器具有變速比可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的多個(gè)變速比范圍，其特征在于在該功率分流式變速器中應(yīng)用了根據(jù)權(quán)利要求1至5中一項(xiàng)的無(wú)級(jí)變速裝置離合器單元(200)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的功率分流式變速器，其中，該功率分流式變速器包括一個(gè)用于與發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地相連接的驅(qū)動(dòng)軸(14)、一個(gè)分配傳動(dòng)裝置(30)、一個(gè)無(wú)級(jí)變速裝置 (20)及一個(gè)輸出軸(18)，其中，該分配傳動(dòng)裝置是一個(gè)行星傳動(dòng)裝置(30)并且該驅(qū)動(dòng)軸 (14)可直接與該行星傳動(dòng)裝置的空心輪(3 相耦合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種功率分流式變速器，該功率分流式變速器具有變速比可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的多個(gè)變速比范圍，該功率分流式變速器包括至少一個(gè)用于與發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地相連接的驅(qū)動(dòng)軸、一個(gè)分配傳動(dòng)裝置、一個(gè)無(wú)級(jí)變速裝置及一個(gè)輸出軸，其中，該分配傳動(dòng)裝置是一個(gè)行星傳動(dòng)裝置并且該驅(qū)動(dòng)軸可直接與該行星傳動(dòng)裝置的空心輪相耦合。
文檔編號(hào)B60K6/445GK102518769SQ20111046114
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2006年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月23日
發(fā)明者P·滕貝爾格 申請(qǐng)人:盧克摩擦片和離合器兩合公司