功率分支的无级传动设备制造技术

本发明专利技术涉及功率分支的无级传动设备。变速器单元固定在抗相对转动的构件上，变速器单元的主侧与驱动轴抗相对转动地连接并且其副侧与第一行星齿轮组的第一元件抗相对转动地连接，驱动轴经由第二切换元件与第二行星齿轮组的第二元件抗相对转动地连接并与第三行星齿轮组的第一元件抗相对转动地连接，第一行星齿轮组的第二元件经由第一切换元件连接，第二行星齿轮组的第一元件与第三行星齿轮组的第三元件抗相对转动地连接，第一行星齿轮组的第三元件与第二行星齿轮组的第三元件抗相对转动地连接，第三行星齿轮组的第二元件与输出轴抗相对转动地连接且还经由第三切换元件与第一行星齿轮组的第三元件和第二行星齿轮组的第三元件抗相对转动地连接。

Stepless Transmission Equipment with Power Branch

The invention relates to a power branch stepless transmission device. The transmission unit is fixed on the component resisting relative rotation. The main side of the transmission unit is connected with the drive shaft resisting relative rotation, and the secondary side is connected with the first component of the first planetary gear group resisting relative rotation. The drive shaft is connected with the second component of the second planetary gear group resisting relative rotation through the second switching element and the first component of the third planetary gear group resisting relative rotation. The second element of the first planetary gear group is connected by the first switching element, the first element of the second planetary gear group is connected by the third element of the third planetary gear group, the third element of the first planetary gear group is connected by the third element of the second planetary gear group, and the second element of the third planetary gear group is connected by the third element of the second planetary gear group. The third element of the first planetary gear set and the third element of the second planetary gear set are connected by a third switching element to resist relative rotation.

【技术实现步骤摘要】
功率分支的无级传动设备
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的功率分支的无级传动设备，尤其是无级行星齿轮传动设备。本专利技术还涉及一种根据权利要求12所述的机动车驱动系。
技术介绍
在US20160109002A1中公开了这种可无级调节的传动装置，其被视为最接近的现有技术。在WO2014179717中公开了一种可无级调节的传动装置，其包括NuVinci变速器、正行星齿轮组、负行星齿轮组以及带有多个离合器的设施，该传动装置提供两个前进行驶范围和一个后退行驶范围。在DE102013223243中公开了一种功率分支的无级传动设备，其具有综合行星齿轮传动装置；至少一个另外的行星齿轮组和变速器，它们在轴的区域中彼此作用连接并且为了实现至少三个传动比范围而可以在其他轴的区域中经由切换元件彼此耦联。传动比可以在传动比范围之内经由变速器无级地改变。变速器构成为具有至少三个轴的机械摩擦齿轮变速器。综合行星齿轮传动装置、至少一个另外的行星齿轮组和变速器彼此同轴地布置。在其中一个传动比范围中，所有功率可以在传动装置输入轴与传动装置输出轴之间经由变速器引导。附加地，变速器的摩擦齿轮至少局部地、至少近似锥形地构成。无级的传动装置也称为CVT传动装置(连续可变的传动ContinuouslyVariableTransmission)例如可以借助所谓的变速器无级地调节在最短的和最长的传动比之间的传动比。不同于在典型传动装置中，其中，设置有一列预定的(离散的)传动比。CVT传动装置可以构造为例如缠绕式传动装置形式的机械无级传动装置或者构造为实施成锥环传动装置或超环面传动装置的滚动体传动装置。机械的无级传动装置的基本作用原理与其结构上的实施方式无关地始终是相同的。功率传递在无能量形式转换的情况下以力锁合的方式(kraftschlüssig)通过两个或更多个相对彼此运动的接触体的摩擦锁合(reibschlüssig)的接触实现，通常主盘和副盘也称作主侧和副侧，其中，两个盘由成对布置的锥形盘构成并且设有传递转矩的缠绕元件，其在两个锥形盘对之间绕转。根据结构类型，在此情况下非常高的全负荷效率是可能的，其明显超过流体静力的全负荷效率。机械CVT的传动比始终通过其有效的摩擦半径比确定，即当前的传动比通过缠绕元件的运转半径限定，所述运转半径又是锥形盘的轴向位置的函数，并且由此受制于几何形状的边界，所述边界防止起动过程的直接实现。为了取消机械CVT的扩展限制，适宜的是，该机械CVT以功率分支的传动结构运行，例如以一个或多个行星齿轮传动装置与无级传动装置组合地运行。这样的传动装置，也称IVT传动装置(可无限变化的传动InfinitelyVariableTransmission)，能够在固定的传动比值之间沿着传递方向任意缓慢地即连续地或也沿着相反方向即以为负的方式运行，从而受驱动的轴转动，而输出的轴静止。利用该传动装置通过带有无功功率的运行在低速度时可以扩大变速器的扩展，使得可以直接实现起动过程，即车辆在“连续”传动比的情况下在发动机运行时无需附加的分离离合器地运转。通过使用为功率分支传动装置，可以经由一个或多个功率路径引导功率流。例如，功率可以沿着第一路径通过变速器或沿着第二路径通过行星齿轮传动装置来引导。功率也可以向回引导到变速器中，由此变速器在无级传动装置运行期间的负荷被提高。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种替选的无级传动设备，该无级传动设备具有简单的结构和紧凑的结构形式。根据本专利技术，传动设备包括：驱动轴和输出轴；设置在驱动轴与输出轴之间的第一行星齿轮组；与第一行星齿轮组连接且设置在驱动轴与输出轴之间的第二行星齿轮组；与第二行星齿轮组连接且设置在驱动轴与输出轴之间的第三行星齿轮组；变速器单元，该变速器单元构造用于无级地将功率从驱动轴传递到第一行星齿轮组，其中，设置有第一、第二和第三切换元件，通过有选择地操作这些切换元件能够在提供第一、第二和第三行驶范围的情况下实现驱动轴与输出轴之间的不同的动力流引导。“轴”在本专利技术的意义下可理解为传动设备的能旋转的构件，传动设备的分别所属的部件经由该能旋转的构件轴向地和/或径向地以抗相对转动的方式彼此连接或在操作相应的切换元件的情况下经由该能旋转的构件可以建立这种连接。相应的轴也可以作为中间件存在，经由该中间件例如径向地联结相应的部件。本专利技术现在包括如下技术教导：变速器单元固定在抗相对转动的构件上，变速器单元的主侧与驱动轴抗相对转动地连接并且变速器单元的副侧经由第三轴与第一行星齿轮组的第一元件抗相对转动地连接。此外，驱动轴经由第二切换元件与第二行星齿轮组的第二元件能抗相对转动地连接并且与第三行星齿轮组的第一元件抗相对转动地连接。第一行星齿轮组的第二元件固定在抗相对转动的构件上。第二行星齿轮组的第二元件可以经由第一切换元件与抗相对转动的构件固定。第二行星齿轮组的第一元件与第三行星齿轮组的第三元件抗相对转动地连接。第一行星齿轮组的第三元件与第二行星齿轮组的第三元件抗相对转动地连接。第三行星齿轮组的第二元件与输出轴抗相对转动地连接并且此外经由第三切换元件可以与第一行星齿轮组的第三元件和第二行星齿轮组的第三元件抗相对转动地连接。换言之，在根据本专利技术的传动设备中，驱动轴抗相对转动地与变速器单元连接，而输出轴抗相对转动地与第三行星齿轮组的第二元件连接。第一行星齿轮组的第二元件永久地与传动设备的抗相对转动的构件以抗相对转动的方式连接。在操作第一切换元件时，第一行星齿轮组的第二元件与第二行星齿轮组的第二元件抗相对转动地连接并由此防止第二行星齿轮组的第二元件转动运动。在操作第二切换元件的情况下，第二行星齿轮组的第二元件与驱动轴抗相对转动地连接。在操作第三切换元件的情况下，第二行星齿轮组的第三元件和第一行星齿轮组的第三元件与第三行星齿轮组的第二元件并因此与输出轴抗相对转动地连接。传动设备的抗相对转动的构件根据本专利技术是传动设备的永久处于静止的部件，优选是传动设备壳体或这种传动设备壳体的一部分。在根据本专利技术的传动设备中，第一切换元件设计为制动器，该制动器在操控传动设备的各所属的部件的情况下被减速到静止状态并且固定在抗相对转动的构件上。而第二切换元件和第三切换元件分别作为离合器存在，其在操作时分别将传动设备的各所属的能旋转的部件在其转动运动中彼此一致并且接下来抗相对转动地彼此连接。这些切换元件不仅可以构成为形状锁合(formschlüssig)的而且也可以构造为力锁合的切换元件。对于形状锁合的切换元件的实例是所谓的齿切换元件，齿切换元件(其也作为爪式切换元件已知)或能同步切换的切换元件。力锁合的或摩擦锁合的切换元件的实例是片组式切换元件。行星齿轮组的可旋转的元件的相应的抗相对转动的连接根据本专利技术优选经由一个或多个在其间的轴实现，所述轴在此在这些元件于空间上紧密地布置时也可以作为轴向的和/或径向的短的中间件存在。具体而言，行星齿轮组的永久抗相对转动地彼此连接的元件在此可以分别地要么作为抗相对转动地彼此连接的单个部件存在要么也可以一件式地存在。在提到的第二种情况下，相应的元件和必要时存在的轴通过共同的构件形成，其中，这尤其是当传动设备中的相应的元件在空间上紧密地彼此贴靠时才实现。在行星齿轮组的通过操作相应的切换元件而彼此抗相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率分支的无级传动设备，其包括：驱动轴(1)和输出轴(2)；设置在所述驱动轴(1)与所述输出轴(2)之间的第一行星齿轮组(RS1)；与所述第一行星齿轮组(RS1)连接且布置在所述驱动轴(1)与所述输出轴(2)之间的第二行星齿轮组(RS2)；与所述第二行星齿轮组(RS2)连接且布置在所述驱动轴(1)与所述输出轴(2)之间的第三行星齿轮组(RS3)；变速器单元(10)，所述变速器单元构造用于以无级的方式将功率从所述驱动轴(1)传递到所述第一行星齿轮组(RS1)，其中，设置有第一切换元件(B1)、第二切换元件(K1)和第三切换元件(K2)，通过有选择地操作这些切换元件能够在提供第一行驶范围(FB1)、第二行驶范围(FB2)和第三行驶范围(FB3)的情况下实现所述驱动轴(1)与所述输出轴(2)之间的不同的动力流引导，其特征在于，‑所述变速器单元(10)固定在抗相对转动的构件(GG)上，所述变速器单元(10)的主侧(11)与所述驱动轴(1)抗相对转动地连接并且所述变速器单元(10)的副侧(12)与第一行星齿轮组(RS1)的第一元件(E11)抗相对转动地连接，‑此外，所述驱动轴(1)经由所述第二切换元件(K1)与所述第二行星齿轮组(RS2)的第二元件(E22)能够抗相对转动地连接，并且与所述第三行星齿轮组(RS3)的第一元件(E31)抗相对转动地连接，‑所述第一行星齿轮组(RS1)的第二元件(E12)固定在抗相对转动的构件(GG)上，‑所述第二行星齿轮组(RS2)的第二元件(E22)能够经由所述第一切换元件(B1)与所述抗相对转动的构件(GG)固定，‑所述第二行星齿轮组(RS2)的第一元件(E21)与所述第三行星齿轮组(RS3)的第三元件(E33)抗相对转动地连接，‑所述第一行星齿轮组(RS1)的第三元件(E13)与所述第二行星齿轮组(RS2)的第三元件(E23)抗相对转动地连接，‑所述第三行星齿轮组(RS3)的第二元件(E32)与所述输出轴(2)抗相对转动地连接并且此外经由所述第三切换元件(K2)能够与所述第一行星齿轮组(RS1)的第三元件(E13)和所述第二行星齿轮组(RS2)的第三元件抗相对转动地连接。...

【技术特征摘要】
2017.10.25 DE 102017219111.21.一种功率分支的无级传动设备，其包括：驱动轴(1)和输出轴(2)；设置在所述驱动轴(1)与所述输出轴(2)之间的第一行星齿轮组(RS1)；与所述第一行星齿轮组(RS1)连接且布置在所述驱动轴(1)与所述输出轴(2)之间的第二行星齿轮组(RS2)；与所述第二行星齿轮组(RS2)连接且布置在所述驱动轴(1)与所述输出轴(2)之间的第三行星齿轮组(RS3)；变速器单元(10)，所述变速器单元构造用于以无级的方式将功率从所述驱动轴(1)传递到所述第一行星齿轮组(RS1)，其中，设置有第一切换元件(B1)、第二切换元件(K1)和第三切换元件(K2)，通过有选择地操作这些切换元件能够在提供第一行驶范围(FB1)、第二行驶范围(FB2)和第三行驶范围(FB3)的情况下实现所述驱动轴(1)与所述输出轴(2)之间的不同的动力流引导，其特征在于，-所述变速器单元(10)固定在抗相对转动的构件(GG)上，所述变速器单元(10)的主侧(11)与所述驱动轴(1)抗相对转动地连接并且所述变速器单元(10)的副侧(12)与第一行星齿轮组(RS1)的第一元件(E11)抗相对转动地连接，-此外，所述驱动轴(1)经由所述第二切换元件(K1)与所述第二行星齿轮组(RS2)的第二元件(E22)能够抗相对转动地连接，并且与所述第三行星齿轮组(RS3)的第一元件(E31)抗相对转动地连接，-所述第一行星齿轮组(RS1)的第二元件(E12)固定在抗相对转动的构件(GG)上，-所述第二行星齿轮组(RS2)的第二元件(E22)能够经由所述第一切换元件(B1)与所述抗相对转动的构件(GG)固定，-所述第二行星齿轮组(RS2)的第一元...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡·贝克，维克托·瓦特，米夏埃尔·韦克斯，伯恩哈德·西克，法比奥·弗兰克，延斯·莫拉夫，格哈德·尼德布鲁克，拉拉·露特·特纳，
申请(专利权)人：ZF腓德烈斯哈芬股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE