具有功率分流的无级变速器设备制造技术

本发明专利技术描述了具有功率分流的无级变速器设备（1），功率分流在累加行星齿轮变速器（9）的区域内进行。累加行星齿轮变速器（9）的第一轴（8）能够与驱动机（3）作用连接。累加行星齿轮变速器（9）的第二轴（12）能够为了无级地改变传动比而与电机（36）连接，电机（36）又能够与电的能量源（38）联接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据在权利要求I的前序部分中详细限定的类型的、具有功率分流的无级变速器设备。
技术介绍
在DE 10128076A1中和在图I中描述了车辆驱动系的由现有技术公知的变速器设备，该车辆驱动系具有驱动机或者说内燃机和输出装置。用于无级地改变变速器设备的传动比的、构造为静液压装置的变速机构配属于该变速器设备。由驱动机提供的转矩在变速器输入端的区域内被导入变速器设备中并且在变速器输出轴的区域内从变速器设备在输出装置的方向上传输。驱动机的施加在变速器输入端区域内的转矩通过当前构造为简单行星齿轮的累加行星齿轮变速器的实施为齿圈的第一轴被导入变速器设备中。借助于累加行星齿轮变速器来执行驱动机的驱动力矩的所谓的功率分流，其中，转矩从累加行星齿轮变速器的第一轴被传递到其它的轴上，在该其它的轴上又可转动地布置有行星齿轮。这些行星齿轮与累加行星齿轮变速器的实施为太阳轮的第二轴啮合，该第二轴当前通过圆柱齿轮啮合部与变速机构(Variator)作用连接。在变速器输出端侧，变速机构通过齿轮链与关于累加行星齿轮变速器的第一轴抗相对转动地连接的变速器轴作用连接，该变速器轴基本上在变速器设备的整个轴向长度上穿过该变速器设备地延伸，并且能够通过该变速器轴在变速器输出侧从驱动机出发以转矩供应优选作为建筑工地车辆或者作为农用车辆的车辆的不同的消耗装置。通过圆柱齿轮啮合部，累加行星齿轮变速器的第二轴与变速机构的第一轴联接，而累加行星齿轮变速器的第一轴通过轴和齿轮链与变速机构的第二轴处在作用连接中。除了累加行星齿轮变速器，变速器设备实施有三个其它的行星齿轮组和换档变速器的五个摩擦锁合的换档元件，其中，多个摩擦锁合的换档元件是摩擦锁合的离合器，而一个摩擦锁合的换档元件是制动器。累加行星齿轮变速器的第一轴与第一行星齿轮组的行星齿轮架抗相对转动地连接。此外，累加行星齿轮变速器的所述其它的轴抗相对转动地与第二行星齿轮组的行星齿轮架联接并且与第一行星齿轮组的齿圈抗相对转动地联接。第一行星齿轮组的太阳轮抗相对转动地与第二行星齿轮组的太阳轮连接。累加行星齿轮变速器的行星齿轮架、第一行星齿轮组的与其抗相对转动地连接的齿圈和第二行星齿轮组的又与其抗相对转动地连接的行星齿轮架能够通过第三摩擦锁合的换档元件抗相对转动地与第三行星齿轮组的行星齿轮架连接。第三行星齿轮组的行星齿轮架与变速器输出轴抗相对转动地连接。在第四摩擦锁合的换档元件的经闭合的运行状态中，累加行星齿轮变速器的所述其它轴共同地与第一行星齿轮组的齿圈联接，并且与第二行星齿轮组的行星齿轮架联接，与第三行星齿轮组的太阳轮抗相对转动地联接，而第三行星齿轮组的齿圈在制动器的闭合状态中抗相对转动地与相对变速器壳体固定的构件处在作用连接中。 如果闭合第一摩擦锁合的换档元件，那么第二行星齿轮组的齿圈抗相对转动地与第三行星齿轮组的太阳轮连接，而行星齿轮组的太阳轮在闭合的第二摩擦锁合的换档元件的情况下牢固地与第三行星齿轮组的太阳轮连接。前面描述的变速器设备由于所配属的静液压装置而具有缺点地具有高的结构空间需求和高的制造成本的特点。此外，该变速器设备基于静液压单元在变速器设备的液压供应系统中的冷却需求和润滑油需求并且还由于在静液压的功率路径的区域内的支承损耗、啮合部损耗和倒拖损耗而在变速器设备的整个运行范围内都可能以不希望的方式仅带有降低的效率地运行。附加地，变速器设备的构件基于在变速机构侧或者说在静液压装置侧的振动激励而承受很高的负荷，该负荷不利地影响使用寿命。此外，该变速器设备在静液压装置的很低的运行温度的情况下在静液压装置的耗费时间的预热阶段结束之后才可以在所希望的范围内运行。
技术实现思路
因此，本专利技术基于如下任务，即，提供结构空间有利的、具有功率分流的无级变速器设备，利用该无级变速器设备能够以简单的和成本有利的方式和方法避免由实际公知的无级变速器设备的前面提到的缺点。根据本专利技术，该任务利用具有权利要求I的特征的无级变速器设备来解决。在根据本专利技术的具有在累加行星齿轮变速器的区域内进行的功率分流的无级变速器设备中，累加行星齿轮变速器的第一轴能够与驱动机作用连接。累加行星齿轮变速器的第二轴能够为了无级地改变传动比而与电机连接，该电机又能够与电的能量源联接。基于根据本专利技术的无级变速器设备带有取代构造为静液压装置的变速机构的用于无级地改变传动比的电机的实施形式，根据本专利技术的无级变速器设备能够相比由实际公知的变速器设备，在径向方向上或者在轴向方向上实施有较小的结构空间需求。此外，根据本专利技术的变速器设备由于取消了静液压单元和其此外包括驱动轮、轴、支承件和壳体部件的驱动系统而能够以成本有利的方式来制造。与由实际公知的变速器设备相比，根据本专利技术的无级变速器设备也能够以较高效率运行，因为驱动损耗功率由于取消了静液压单元在变速器设备的液压供应系统中的冷却需求和润滑需求并且通过因此产生的避免了在静液压功率路径区域中的支承损耗、啮合部损耗和倒拖损耗而关于车辆的整个运行状态都得以降低。与公知的变速器设备相反，根据本专利技术的无级变速器设备的变速器组件基于取消了由静液压单元的机械上的和液压的振动激励而承受较小的负荷，由此改善了根据本专利技术的变速器设备的使用寿命。此外，与累加行星齿轮变速器联接的电机优选在车辆的惯性滑行运行中直至接近车辆停止状态能够发电机式地运行，并由此能够呈现出改善了实施有变速器设备的车辆驱动系的效率的回收再利用运行(Rekuperat ionsbetrieb)。与由实践公知的变速器设备相比，实施有根据本专利技术的无级变速器设备的车辆也能够具有较高的自发性(Spmitanehat)地运行，因为不需要在开始运转已公知的变速器设备的静液压单元之前的耗费时间的预热阶段。在根据本专利技术的变速器设备的特别结构空间有利的并且排放低的实施方式中，电的能量源具有燃料电池。如果电的能量源包括能够与内燃机作用连接的电机，那么能够在所希望的范围内在相应长的时间段上用电能供应与累加行星齿轮变速器连接的并且设置用于无级地改变变速器设备的传动比的电机。如果驱动机构造为电机，那么实施有无级变速器设备的车辆能够无需附加的机械上的回转单元地单单通过在电机 的区域内的转动方向翻转以结构上简单并且成本有利的方式和方法以及具有很小的结构空间需求地也在倒车行驶方向上运行。实施为电机的驱动机能够与电的能量源电联接，并且优选还与能够与累加行星齿轮变速器的第二轴连接的电机电联接，由此，依赖于实施有根据本专利技术的无级变速器设备的车辆驱动系的各存在的运行状态能够在电机之间交换电能，并且能够以很高的效率运行车辆驱动系。如果驱动机实施为内燃机，那么以简单的方式和方法存在如下可能性，S卩，电的能量源的电机与该驱动机联接，并且该驱动机和能够与电的能量源的电机作用连接的内燃机实施为结构上的单元。但是，对此备选地还存在如下可能性，即，驱动机和能够与电的能量源的电机作用连接的内燃机是单独的内燃机。如果驱动机能够通过摩擦锁合的换档元件与累加行星齿轮变速器的第一轴连接，那么驱动机能够依赖于运行状态地与累加行星齿轮变速器的第一轴分离，由此，以简单的方式和方法避免了从驱动机的区域产生的倒拖力矩到变速器设备中的不希望的导入。在根据本专利技术的无级变速器设备的结构空间有利的实施方式中，电机至少区域式地轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.14 DE 102010003941.11.具有功率分流的无级变速器设备(1)，所述功率分流在累加行星齿轮变速器(9)的区域内进行，其中，所述累加行星齿轮变速器(9)的第一轴(8)能够与驱动机(3)作用连接，其特征在于，所述累加行星齿轮变速器(9)的第二轴(12)能够为了无级地改变传动比而与电机(36 )连接，所述电机(36 )又能够与电的能量源(38 )联接。2.根据权利要求I所述的无级变速器设备，其特征在于，所述电的能量源(38)具有燃料电池(49)。3.根据权利要求I或2所述的无级变速器设备，其特征在于，所述电的能量源(38)包括电机(37)，所述电机(37)能够与驱动机(3)、例如内燃机(42)作用连接。4.根据权利要求I至3之一所述的无级变速器设备，其特征在于，所述电的能量源(38)具有电存储器装置(41)。5.根据权利要求I至4之一所述的无级变速器设备，其特征在于，所述驱动机(3)构造为电机(36、37)。6.根据权利要求5所述的无级变速器设备，其特征在于，实施为电机的所述驱动机(3)与所述能量源(38)电联接，并且优选地也与能够与所述累加行星齿轮变速器(9)的所述第二轴(12)连接的所述电机(36)电联接。7.根据权利要求I至4之一所述的无级变速器设备，其特征在于，所述驱动机(3)实施为内燃机。8.根据权利要求I至7之一所述的无级变速器设备，其特征在于，所述驱动机(3)能够通过摩擦锁合的...

【专利技术属性】
技术研发人员：格哈德·贝利，于尔根·波伦茨，卡尔·格拉德，
申请(专利权)人：ZF腓德烈斯哈芬股份公司，
类型：
国别省市：