具有可无级调节变速比的功率分支变速器制造技术

具有可无级调节的变速比的功率分支的变速器，包括：　　　　－一个输入侧的分配变速器（１２），它具有与驱动轴（６）无相对转动地连接的输入齿轮（２４；５０；７０），　　　　－一个无级变速器（１４），　　　　－一个输出轴（１０），及　　　　－两个离合器Ｋ１，Ｋ２，其中　　　　－耦合式变速器的输入齿轮通过该分配变速器的至少一个齿轮与无级变速器的输入轴（２０）转动啮合，　　　　－分配变速器的一个输出齿轮（３０；５４；８２）与一个在功能上与无级变速器并联设置的中间轴（３２）转动啮合，该中间轴与无级变速器的输出轴转动啮合，　　　　－中间轴（３２）可通过第一离合器Ｋ１与输出轴（１０）形成转动啮合，及　　　　－输入轴（２０）可通过第二离合器Ｋ２与输出轴（１０）形成转动啮合。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有可无级调节的变速比的、功率分支的变速器。具有可无级调节的变速比的变速器在轿车中不仅由于它可能的行驶舒适性而且由于可能的减少油耗愈来愈受到人们的喜爱。通常它的输出功率受到无级变速器的转矩传递能力及变速比的扩展范围的限制。无级变速器以本身公知的方式可由具有两个锥盘对的锥盘-缠绕接触装置变速器形式构成，一个缠绕接触装置、如平环链环绕这些锥盘对运行。通过两锥盘对的锥盘之间的距离的反向改变可实现变速比的调节。无级变速器例如也可用公知方式构成摩擦轮变速器，其中的有效半径改变，在该有效半径上，多个轮或盘或其它滚动体相互碾滚。已公开了，以连续可调节的变速比这样地增大这些变速器的扩展范围(Spreizungsbereich)，使得借助功率分支进行工作，其中在功率分支范围中转矩的传递既可通过无级变速器也可通过与无级变速器并联设置的固定变速比来实现及在非分支范围中转矩的传递仅通过无级变速器来实现。一个通常设置在功率分支变速器的输出侧即在无级变速器之后的累加变速器将两个分支汇合到一个输出轴上。无级变速器的变速比范围在功率分支及非功率分支的范围中被反向地通过，由此使变速器实现一个相对无级变速器增大的扩展变速比。累加变速器可以或者作成单行星齿轮变速器或者作成行星齿轮连接变速器，后者由两个行星级(Planetenebenen)组成。本专利技术的任务在于，提供一种具有可无级调节的变速比的变速器，它既具有高的变速比扩展也具有高的转矩传递能力。该任务将借助具有可无级调节的变速比的、功率分支的变速器来解决，其包括一个输入侧的分配变速器，它具有与驱动轴或通过起动离合器与驱动轴无相对转动地连接的输入齿轮，一个无级变速器，一个输出轴，及两个离合器，其中耦合式变速器的输入齿轮与无级变速器的输入轴形成转动啮合，耦合式变速器的一个输出齿轮与一个在功能上与无级变速器并联设置的中间轴形成转动啮合，该中间轴与无级变速器的输出轴形成转动啮合，中间轴可通过第一离合器与输出轴形成转动啮合，及输入轴可通过第二离合器与输出轴形成转动啮合。根据本专利技术的变速器涉及三轴式变速器，它持续地以功率分支工作，由此既增大了转矩传递能力也增大了变速比的扩展。有利的是，分配变速器被作成单行星齿轮变速器或行星齿轮连接变速器，后者由两个行星级构成。由于上述持续的功率分支及与此相关的分配变速器的持续滚合，其优点是，单行星齿轮变速器或行星齿轮连接变速器被作成具有负的静态变速比。由此可减小形成的滚合功率，该滚合功率使效率减小及由此总是引起燃料损耗的增加。尤其出于结构空间的原因，单行星齿轮变速器的静态变速比可被限制在-1.5至-2.5的变速比上。在一个优选实施形式中，分配变速器是单行星齿轮变速器。在此情况下驱动轴与一个行星轮架无相对转动地连接，后者的行星齿轮与一个太阳轮形成转动啮合及与一个内齿圈形成转动啮合，该太阳轮与中间轴形成转动啮合，该内齿圈与无级变速器的输入轴无相对转动地连接。在根据本专利技术的功率分支变速器的另一优选实施形式中，分配变速器是行星齿轮连接变速器，它由两个耦合的行星齿轮变速器组成。在此情况下，驱动轴与一个行星轮架无相对转动地连接，后者的行星齿轮与一个太阳轮形成转动啮合及与一个内齿圈形成转动啮合，该太阳轮与中间轴形成转动连接，该内齿圈与第二行星轮架无相对转动地连接，后者的行星齿轮与太阳轮及与另一内齿圈形成转动啮合，该内齿圈与无级变速器的输入轴无相对转动地连接。在功率分支变速器的另一优选实施形式中，分配变速器被构成耦合式变速器，其中驱动轴与一个行星轮架无相对转动地连接，后者的行星齿轮与一个太阳轮及一个内齿圈形成转动啮合，其中太阳轮与无级变速器的输入轴无相对转动地连接及该内齿圈与另一行星轮架无相对转动地连接，后者的行星齿轮与太阳轮及与另一内齿圈形成转动啮合，该内齿圈与中间轴形成转动连接。为了实现倒车挡，无级变速器的输出轴可通过倒车行驶离合器与一个倒车齿轮无相对转动地相耦合。为了减小在两个功率分支之间转换时降低舒适性的冲击，变速器的各个齿轮之间的变速比被这样有利地选择，以使得在通过操作第一及第二离合器进行的范围转换时无级变速器第一及第二锥盘对的动态功率的跳变为最小。借助根据本专利技术的功率分支的变速器为具有可无级调节的变速比的舒适型自动变速器开创了用于具有高转矩、例如在500Nm范围上或更高转矩的发动机的新应用领域。以下将借助概要附图示范地及更详细地描述本专利技术。附图中表示附图说明图1是根据本专利技术的变速器的一个实施形式的单元线路图，其中分配变速器可被构成单行星齿轮变速器或行星齿轮连接变速器；图1a是根据本专利技术的变速器的一个实施形式的单元线路图，其中分配变速器可被构成单行星齿轮变速器，图2是根据图1a的变速器的简化图，图3是根据图1a的变速器的换档关系图，图4是根据本专利技术的、具有作成单行星齿轮变速器的分配变速器的变速器的方案示意图，图5是与根据图4的第1，4及5方案的无级变速器变速比相关的总变速比，图6是锥盘对的转速以发动机转速归一化的值与图4中方案1的总变速比的关系。图7是锥盘对的有效转矩以发动机转矩归一化的值与图4中方案1的总变速比的关系。图8是无级变速器变速比(iVar)、总变速比(iGes)、发动机转速(nMot)及当使用根据图4的方案1的范围转换进行自动降档(Kickdown-Rueckschaltung)期间由惯性矩引起的锥盘对1及锥盘对2(Pdynss1及Pdynss2)的动态功率的时间关系图。图9是根据本专利技术的变速器的一个实施形式的单元线路图，其中分配变速器被构成行星齿轮连接变速器，及图10是变速器的另一变型方案的单元线路图，其中分配变速器也被构成行星齿轮连接变速器，图11是链负荷与用于具有根据图4的方案4的单行星齿轮变速器的变速器的不同参数组的关系曲线图，图12是表示总效率与根据图4的方案4的、具有带不同参数组的单行星齿轮变速器的变速器的总变速比的关系曲线图，图13是链负荷与根据图10的用于具有行星齿轮连接变速器的变速器的不同参数组的关系的曲线图。根据图1，一个未示出的内燃机的曲轴2通过一个起动离合器4与一个总地用8表示的功率分支的变速器的驱动轴6相连接，该变速器的输出轴用10表示。曲轴2上及输出轴10上的箭头表示当未示出的内燃机驱动时，通过变速器的转矩传递方向。变速器8包括一个耦合式变速器12及一个具有第一锥盘对16及第二锥盘对18的无级变速器14。无级变速器的结构本身是公知的。第一锥盘对与无级变速器的输入轴20无相对转动地连接。第二锥盘对18与无级变速器的输出轴22无相对转动地相连接。驱动轴6用作分配变速器(Verteilergetriebe)12的输入轴，该分配变速器在图1a，9及10中详细表示的输出侧经中间轴32通过一个离合器K1与一个离合器齿轮38无相对转动地连接，该离合器齿轮与一个从动齿轮40相啮合，后者无相对转动地与输出轴10相连接。输入轴20通过离合器K2可无相对转动地与输出轴10相连接。无级变速器的输出轴22通过一个离合器KR无相对转动地与一个倒车齿轮42相连接，该齿轮以公知方式被设置用于机动车的倒车驱动。由所述变速器的各个单元所导致的变速比总是用i及所属的下标来表示。图1a表示作为单行星齿轮变速器12’的一个分配变速器12的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·劳因格，马丁·福内姆，彼得·滕贝尔哥，安德烈亚斯·恩利施，
申请(专利权)人：卢克摩擦片和离合器两合公司，
类型：发明
国别省市：