專利名稱：車輛的變速器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛的變速器系統(tǒng)，其包括第一變速器模塊和第二變速器模塊，每個變速器模塊包括至少ー個變速齒輪和至少ー個聯(lián)軸器和/或具有可控變量的變速齒輪的無級變速器，第一變速器模塊的輸入軸能夠聯(lián)接到端部驅(qū)動器，端部驅(qū)動器連接到車輛的車輪，變速器系統(tǒng)還包括聯(lián)接到ー個或兩個變速器模塊的電機。
背景技術(shù)：
這種變速器系統(tǒng)通常是公知的。在公知的變速器系統(tǒng)中，多個變速器模塊在變速器系統(tǒng)的輸入部與輸出部之間彼此并聯(lián)地設(shè)置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供開篇所定義類型的變速器系統(tǒng)，第一變速器模塊能夠制成比公知系統(tǒng)更輕、更緊湊的形式。為此，根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的特征在于，兩個變速器模塊串聯(lián)設(shè)置，第一變速器模塊的輸出軸連接到第二變速器模塊的輸入軸，電機經(jīng)由安裝點(mount point)聯(lián)接到第一變速器模塊的輸出軸和/或第二變速器模塊的輸入軸。將第一變速器模塊和第二變速器模塊進行組合的優(yōu)點在于，允許第一變速器模塊的變速范圍小很多，因為總的變速范圍被第二變速器模塊増大。這樣要求第一變速器模塊的齒輪更少，使得其能夠設(shè)計成更輕、更緊湊的形式。根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的實施例的特征在于，第一變速器模塊和/或第二變速器模塊包括無極變速器，借助無極變速器，能夠在兩個極限變速比之間實現(xiàn)多種向前的檔位(gear)。將第一變速器模塊和第二變速器模塊進行組合的優(yōu)點在于，能夠減小無極變速器的控制范圍，使得第一變速器模塊可具有更好的效率，并可采取更輕、更緊湊的形式。無極變速器優(yōu)選包括兩組滑輪，環(huán)狀柔性變速器元件位于這些滑輪之間。變速器元件例如是鏈或推式傳動帶和/或拉式傳動帶。根據(jù)本發(fā)明的另ー實施例的特征在于，第一變速器模塊和第二變速器模塊包括兩個可切換的變速齒輪，借助所述變速齒輪能夠?qū)崿F(xiàn)多種向前的檔位。兩個可切換的變速齒輪優(yōu)選由兩個齒輪系構(gòu)成，這兩個齒輪系能夠借助離合器來進行選擇。通過將無極變速器和自動手動的兩齒輪變速器進行組合能夠獲得有利的變速器系統(tǒng)。這是ー種非常劃算和舒適的自動形式。如果在車輛中使用該變速器系統(tǒng)時，當(dāng)釋放加速器踏板吋，兩個變速齒輪之間發(fā)生變換，這樣將不引人注意地進行齒輪變換。根據(jù)本發(fā)明的又ー實施例的特征在于，第一變速器模塊和/或第二變速器模塊包括行星齒輪組，行星齒輪組包括至少三個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，其中一個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件連接到制動器，其它兩個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件分別連接到變速器模塊的輸入軸和輸出軸，而且，在這兩個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間存在能夠使這兩個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件相互連接的短路聯(lián)軸器。當(dāng)在車輛中使用該變速器系統(tǒng)時，制動器能夠用于發(fā)動車輛。另外，如果該變速器系統(tǒng)的變速器模塊包括無極變速器，則離合器能夠用來構(gòu)成狀態(tài)開關(guān)，使得無極變速器的范圍可經(jīng)過兩次。通過離合器和制動器的適當(dāng)動カ協(xié)助，能夠在不中斷轉(zhuǎn)矩的情況下實現(xiàn)該狀態(tài)開關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的又ー實施例的特征在于，變速器系統(tǒng)包括另ー聯(lián)軸器，所述另ー聯(lián)軸器能夠使第一變速器模塊的輸入軸直接聯(lián)接到第二變速器模塊的輸出軸。通過將第一變速器模塊的輸入軸連接到第二變速器模塊的輸出軸，可產(chǎn)生直接驅(qū)動(直接推動，prise direct)。優(yōu)選地，在第一變速器模塊中或在第二變速器模塊中具有倒檔齒輪。如果ー個變速器模塊設(shè)置為無極變速器，而另ー變速器模塊設(shè)置為可借助離合器進行選擇的兩個齒輪系，則優(yōu)選在后ー變速器模塊中容納倒檔齒輪。此外，優(yōu)選離合器位于電機與安裝點之間，使得如果未操作則電機能夠脫離接合，因此無需不必要的一起旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的再ー實施例的特征在于，變速器系統(tǒng)包括第一端部驅(qū) 動器，其輸入軸連接到第二變速器模塊的輸出軸，其輸出軸能夠聯(lián)接到車輛的從動輪；以及第二端部驅(qū)動器，其包括能夠聯(lián)接到電機和/或安裝點的輸入軸。本發(fā)明同樣涉及包括驅(qū)動源、端部驅(qū)動器、連接到端部驅(qū)動器的從動輪和供端部驅(qū)動器連接到驅(qū)動源的驅(qū)動系的車輛。關(guān)于該車輛，本發(fā)明的特征在于，驅(qū)動系包括根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)，第一變速器模塊的輸入軸連接到驅(qū)動源，第二變速器模塊的輸出軸連接到端部驅(qū)動器，而端部驅(qū)動器僅連接到車輛的后輪。


以下將基于附圖中所顯示的根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的實施例的示例來更加詳細地描述本發(fā)明，其中圖I給出根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第一實施例的示意圖；圖2給出根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第二實施例的示意圖；圖3給出根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第三實施例的示意圖；圖4示出圖3所顯示的變速器系統(tǒng)的構(gòu)造布局；圖5給出根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第四實施例的示意圖；圖6示出圖5所顯示的變速器系統(tǒng)的構(gòu)造布局；圖7示出圖5所顯示的變速器系統(tǒng)的另一構(gòu)造布局；圖8給出圖7所顯示的布局的示意圖；圖9示出根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第五實施例的示意圖；圖10給出圖9所示的布局的示意圖；圖11示出根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第六實施例的布局；以及圖12示出圖I所示的布局的變型。
具體實施例方式圖I給出了用在車輛中的、根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第一實施例的示意圖。變速器系統(tǒng)包括兩個彼此串聯(lián)的變速器模塊1、2，同時第一變速器模塊I的輸入軸IA聯(lián)接到驅(qū)動源3，而第二變速器模塊2的輸出軸2B聯(lián)接到載荷4，載荷4由端部驅(qū)動器以及與其連接的車輪構(gòu)成。第一變速器模塊I的輸出軸IB經(jīng)由安裝點5聯(lián)接到第二變速器模塊2的輸入軸2A。變速器系統(tǒng)還包括電機7,電機7經(jīng)由安裝點5連接到第一變速器模塊I的輸出軸IB和第二變速器模塊2的輸入軸2A。第一變速器模塊I由兩級齒輪減速機構(gòu)構(gòu)成，并具有包括至少三個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的行星齒輪組9，其中一個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件連接到制動器11，另兩個分別連接到變速器模塊的輸入軸IA和輸出軸1B。第一變速器模塊I還包括短路離合器13，該短路離合器13位于這兩個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間并能夠使這些旋轉(zhuǎn)構(gòu)件相互連接。制動器11可用于發(fā)動車輛。第二變速器模塊2由無級變速器構(gòu)成。短路離合器13可用來構(gòu)成狀態(tài)開關(guān)(regime switch),使得無級變速器的范圍能夠經(jīng)歷兩次。通過短路離合器13和制動器11適當(dāng)協(xié)助，該狀態(tài)開關(guān)能夠在不中斷轉(zhuǎn)矩的情況下發(fā)揮作用。圖2顯示用在車輛中的、根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第二實施例。與之前描述的第一實施例相比，這里第一變速器模塊I設(shè)置為無級變速器，第二變速器模塊2設(shè)置為具有行星齒輪組的兩級減速機構(gòu)。離合器15位于電機7與無級變速器之間。因此，車輛能僅電力驅(qū)動而無需無級變速器一起工作。
圖3顯示了用在車輛中的、根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第三實施例。這里載荷指的是端部驅(qū)動器4A以及與其連接的差速器4B。第一變速器模塊由包括兩個齒輪組17、19的兩級齒輪減速機構(gòu)構(gòu)成，這兩個齒輪組17、19能夠通過兩個離合器21、23來進行選擇。此外，主離合器25連接到輸入軸IA和可選的油泵27，用于調(diào)節(jié)無級變速器。主離合器25設(shè)置為自動操作的干盤式離合器。第一變速器模塊I設(shè)置為具有兩個齒輪的自動手動變速器。可選地，第一變速器還可以包括倒檔變速器29，見圖4，其中顯示圖3所示的變速器系統(tǒng)的構(gòu)造布局。倒檔變速器29的中心齒輪30在這里是可移位的，并當(dāng)向前驅(qū)動時，該中心齒輪可與該倒檔變速器的另兩個齒輪脫離接合。無級變速器包括兩個滑輪組31、33，環(huán)狀柔性變速器元件35位于這兩個滑輪組31、33之間。該變速器元件例如是鏈或推式傳動帯。無級變速器(變速器模塊2)與具有兩個齒輪的自動手動變速器(變速器模塊I)的組合提供了非常劃算且舒適的自動齒輪箱。通過首先打開主離合器25，然后操作離合器21、23，在中斷轉(zhuǎn)矩傳遞的情況下可實現(xiàn)檔位變換，此后能夠再次關(guān)閉主離合器25。這種檔位變換優(yōu)選在駕駛員松開加速器踏板時發(fā)生，使得離合器能夠不引人注意地進行動作。圖5顯示了用在車輛中的、根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第四實施例。與之前描述的第三實施例相比，這里第一變速器模塊I包括無級變速器36，而第二變速器模塊2被設(shè)置為包括兩個齒輪組17、19的兩級變速器，這兩個齒輪組17、19可通過離合器21、23來進行選擇。位于次要位置的兩級變速器的優(yōu)點是無級變速器36的輸入轉(zhuǎn)矩和每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)不會増大。另ー優(yōu)點是由于帶(或鏈)的離心載荷下降，承載能力(最大轉(zhuǎn)矩)増大，所以毎分鐘的最大輸出轉(zhuǎn)數(shù)減小。在非運作狀態(tài)下，為了啟動電機，如果主離合器25關(guān)閉，則需要打開離合器21、23?？赡艿臋C械式從動油泵優(yōu)選地連接在主離合器25與離合器21或23之間。出于說明的目的，圖6示出圖5所示的變速器系統(tǒng)的構(gòu)造布局，圖7示出圖5所示的變速器系統(tǒng)的另一構(gòu)造布局。后一實施例在軸向方向上比圖6所示的實施例更為緊湊，因為主離合器25的致動器37可與第二變速器模塊并聯(lián)設(shè)置。此外，第二變速器模塊的齒輪與端部驅(qū)動器組合，從而節(jié)省了ー個齒輪。另外，在該第二變速器模塊中可以有倒檔變速器39，該倒檔變速器由虛線表示。出于說明的目的，圖8給出了圖7所示的布局的示意圖。如果需要的話，離合器23也可放置到齒輪組19的右側(cè)，其也由虛線示出。圖9示出根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第五實施例的布局。與圖7所示的變速器系統(tǒng)的區(qū)別在于，倒檔變速器41以可選的方式設(shè)置。因此，節(jié)省了又ー個齒輪。出于說明的目的，圖10給出了圖9所示的布局的示意圖。如果離合器21被設(shè)置為摩擦離合器(見圖11)，則可以在不中斷轉(zhuǎn)矩的情況下，在兩個向前的變速器之間實現(xiàn)檔位變換。于是，離合器21優(yōu)選被設(shè)置為濕盤式離合器。在之前描述的所有變型中，構(gòu)成倒檔變速器43的齒輪所要滿足的要求很低，因為它們僅在車輛倒退時被加載。然而，這些齒輪都是無聲運行，因為在卸載時它們總是一起運行。如果中間齒輪45安裝成可滑動的，則這將不是必需的，如圖12中的變型方案所示。通過使倒檔變速器43包括中間齒輪45，變速器模塊確實稍微更寬ー些，但是其優(yōu)點在干，由于離合器23、47在相同的軸上，所以它們的操作能夠組合。 盡管之前已經(jīng)基于附圖描述了本發(fā)明，但是應(yīng)看到，本發(fā)明不以任何方式或手段局限于圖中所示的實施例。本發(fā)明還擴展到處于權(quán)利要求書所限定的精神和范圍內(nèi)的、與附圖所示的實施例不同的全部實施例。
權(quán)利要求
1.一種車輛的變速器系統(tǒng)，包括第一變速器模塊和第二變速器模塊，每個變速器模塊均包括至少ー個變速齒輪和至少ー個聯(lián)軸器和/或具有可控變量的變速齒輪的無級變速器，其中所述第一變速器模塊的輸入軸能夠聯(lián)接到驅(qū)動源，所述第二變速器模塊的輸出軸能夠聯(lián)接到端部驅(qū)動器，所述端部驅(qū)動器連接到所述車輛的車輪，所述變速器系統(tǒng)還包括聯(lián)接到ー個或兩個變速器模塊的電機，其特征在于，這兩個變速器模塊串聯(lián)設(shè)置，所述第一變速器模塊的輸出軸連接到所述第二變速器模塊的輸入軸，以及所述電機經(jīng)由安裝點連接到所述第一變速器模塊的輸出軸和/或所述第二變速器模塊的輸入軸。
2.如權(quán)利要求I所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述第一變速器模塊和/或所述第二變速器模塊包括無級變速器，借助于所述無級變速器，能夠在兩個極限變速比之間實現(xiàn)多種向前的檔位。
3.如權(quán)利要求2所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述無級變速器包括兩組滑輪，環(huán)狀柔性變速器元件位于這些滑輪之間。
4.如權(quán)利要求I、2或3所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述第一變速器模塊和/或所述第二變速器模塊包括兩個可切換的變速齒輪，借助所述兩個可切換的變速齒輪能夠?qū)崿F(xiàn)多種向前的檔位。
5.如權(quán)利要求4所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述兩個可切換的變速齒輪由兩個齒輪系構(gòu)成，所述兩個齒輪系能夠借助離合器來進行選擇。
6.如權(quán)利要求4所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述兩個可切換的變速齒輪由行星齒輪組構(gòu)成，所述行星齒輪組包括至少三個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，其中一個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件連接到制動器，另外兩個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件分別連接到所述變速器模塊的輸入軸和輸出軸，而且，在這兩個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間存在能夠使這兩個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件相互連接的短路聯(lián)軸器。
7.如前述權(quán)利要求中任一項所述的變速器系統(tǒng)，其特征在干，所述變速器系統(tǒng)包括另ー聯(lián)軸器，所述另ー聯(lián)軸器能夠使所述第一變速器模塊的輸入軸直接聯(lián)接到所述第二變速器模塊的輸出軸。
8.如前述權(quán)利要求中任一項所述的變速器系統(tǒng)，其特征在干，在所述第一變速器模塊中或在所述第二變速器模塊中具有倒檔齒輪。
9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述電機與所述安裝點之間具有離合器。
10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述變速器系統(tǒng)包括第一端部驅(qū)動器，所述第一端部驅(qū)動器的輸入軸連接到所述第二變速器模塊的輸出軸，所述第一端部驅(qū)動器的輸出軸能夠聯(lián)接到所述車輛的從動輪；以及第二端部驅(qū)動器，所述第二端部驅(qū)動器包括能夠聯(lián)接到所述電機和/或所述安裝點的輸入軸。
11.一種車輛，包括驅(qū)動源、端部驅(qū)動器、連接到所述端部驅(qū)動器的從動輪和供所述端部驅(qū)動器連接到所述驅(qū)動源的驅(qū)動系，其特征在于，所述驅(qū)動系包括如前述權(quán)利要求中任一項所述的變速器系統(tǒng)，所述第一變速器模塊的輸入軸連接到所述驅(qū)動源，所述第二變速器模塊的輸出軸連接到所述端部驅(qū)動器，而所述端部驅(qū)動器僅連接到所述車輛的后輪。
全文摘要
一種變速器系統(tǒng)，包括串聯(lián)設(shè)置的兩個變速器模塊(1)和(2)，第一變速器模塊(1)的輸出軸(1B)經(jīng)由安裝點(5)連接到第二變速器模塊(2)的輸入軸(2A)。變速器系統(tǒng)還包括連接到安裝點的電機(7)。第一變速器模塊(1)由兩級減速機構(gòu)構(gòu)成，并包括具有至少三個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的行星齒輪組(9)，其中一個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件連接到制動器(11)。第一變速器模塊(1)還包括位于其它兩個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間的短路離合器(13)。制動器可用于發(fā)動車輛。第二變速器模塊(2)由無極變速器構(gòu)成。短路離合器(13)可用來構(gòu)成狀態(tài)開關(guān)，使得無極變速器的范圍能夠經(jīng)歷兩次。
文檔編號B60K6/547GK102859234SQ201180010894
公開日2013年1月2日 申請日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月24日
發(fā)明者勒爾·馬里·范德魯滕, 亞歷山大·弗朗西斯庫斯·阿尼塔·塞拉恩斯, 巴斯·赫拉德·弗勒門 申請人:Dti集團有限公司