CN101120187B - 设有持续可变传动装置和可变回动轴的驱动器 - Google Patents

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Abstract

一种驱动器(1)具有驱动源(E)和与驱动源连接的、具有输出轴(5)的持续可变传动装置(T)，输出轴上具有第一齿轮(t1)。第一离合器(C)位于驱动源(E)和传动装置(T)输入轴(3)之间。传动装置(T)输出轴(5)与齿轮(7)连接，该齿轮(7)通过驱动链(I)与差速器连接以正向驱动。该驱动链(I)具有中间轴(9)，中间轴上具有与第一齿轮(t1)互锁的第二齿轮(t2)、与齿轮(7)互锁的第三齿轮(t3)。为了反向驱动，通过分离器(K1)中断驱动链(I)，驱动器在连接到差速器上的齿轮(7)和传动装置(T)输出轴(5)之间设有另外的驱动链(II)。该另外的驱动链(II)具有回动轴(11)，该回动轴与中间轴(9)平行且具有与连接到差速器上的齿轮(7)互锁的反向齿轮(ta)，另外的驱动链能够通过第二离合器(K2)中断。

Description

设有持续可变传动装置和可变回动轴的驱动器
技术领域
本发明涉及一种驱动器，其包括：驱动源；具有输入轴的持续可变传动装置，该传动装置连接到驱动源和上面设有第一齿轮的输出轴上；离合器，其位于驱动源和传动装置的输入轴之间；以及差速器，其通过驱动链(driveline)与传动装置的输出轴连接，该驱动链包括中间轴，该中间轴上具有与第一齿轮互锁的第二齿轮，以及与连接到差速器上的齿轮互锁的第三齿轮，该中间轴位于输出轴上的第一齿轮与差速器之间。
更具体地讲，本发明涉及一种用于车辆的驱动器。
背景技术
用于车辆中的此类驱动器在车辆领域中通常是已知的，其设有持续可变的传动装置。在已知的驱动器中，行星齿轮组置于驱动源和持续可变传动装置之间，该行星齿轮的旋转体能够被刹住，两个另外的旋转体能够彼此连接，所述两个另外的旋转体中的一个与驱动源连接，另外一个与传动装置的输入轴连接。当用于车辆中时，通过这两个旋转体的连接，该驱动器能够用来正向驱动，并且通过分离所述两个旋转体并合闸，该驱动器能够用来反向驱动。
由于在传统的驱动器中包括具有闸和离合器的行星齿轮组，因此，传统的驱动器结构相对复杂，并且成本增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种如前所述的驱动器，该驱动器的结构非常简单，并能够反向驱动。为此目的，根据本发明的驱动器的特征在于，通过分离器可以中断驱动链，该驱动链位于第二齿轮与第三齿轮之间，该驱动器还设有位于差速器与传动装置的输出轴之间的另外的驱动链，该另外的驱动链包括回动轴，该回动轴与中间轴平行，且具有与连接到差速器上的齿轮互锁的反向齿轮、及连接到该反向齿轮上且与第二齿轮互锁的第四齿轮，该另外的驱动链能够通过另一个离合器而中断，该另一个离合器位于反向齿轮和第四齿轮之间。该分离器例如能够断开第二齿轮与中间轴，而该另一个离合器例如能够断开反向齿轮与回动轴。
代替行星齿轮，根据本发明的驱动器通过额外的回动轴来执行反向功能，因此，通过中间轴或回动轴能够改变差速器与传动装置。与已知的驱动器相比，本发明的驱动器的结构更加简单和低廉，此外，由于不再设置行星齿轮，因此与已知的驱动器相比，本发明的驱动器需要的轴结合空间更小。分离器和另一个离合器能够制成正向离合器，例如爪形离合器。另外，通过闭合分离器和另一个离合器，在车辆拥堵时能够获得停止功能。
需注意的是，US 4.459.872中公开了一种已知的驱动器，其中通过回动轴沿与正常方向相反的方向驱动重物，该回动轴与驱动源的输出轴平行，其上面具有两个齿轮，其中一个齿轮与传动装置端部的大齿轮互锁。然而，如同本发明的一种情况，此处的另一个齿轮与驱动源的输出轴上的齿轮互锁，而不与中间轴上的齿轮互锁。这种结构用于已知的驱动器时，将会为驱动器提供两条平行的驱动链，这两条驱动链都是正向驱动车辆。为了使另外的驱动链反向驱动车辆，驱动器必须采取各种其他的措施。
此外，需注意的是，JP61294247中公开了一种驱动器，其中驱动链包括用于正向的中间轴，并且其中，另外的驱动链包括用于反向的回动轴，在该回动轴上具有两个齿轮。然而，这两个齿轮分别与回动轴上的齿轮和传送装置的输出轴上的另一个齿轮互锁。因此，回动轴上没有齿轮与连接到差速器上的齿轮互锁，这与本发明的一种情况相同。如果US 5.085.302中公开的驱动器的结构用于该驱动器，则将获得一种驱动器，其中，回动轴上的一个齿轮与连接到差速器上的齿轮互锁，回动轴上的另一个齿轮与传动装置的输出轴上的另一个齿轮互锁。以这种方式还可获得两条以相同的方向驱动车辆的驱动链，为了能够使得车辆通过其中的一条驱动链反向驱动车辆，还必须采取其他的措施。
根据本发明的驱动器的一个实施例的特征在于，驱动器还包括离合器机构，该离合器机构通过闭合分离器将差速器经由驱动链连接到传动装置的输出轴上，和/或通过闭合另一个离合器将差速器经由另外的驱动链连接到传动装置的输出轴上。
优选地，通过分离器使得中间轴上的第二齿轮和第三齿轮彼此直接连接。因此，此处的驱动器的离合通过分离器而不是通过中间轴进行操作。这意味着，中间轴不需要设置键槽，从而使得中间轴和齿轮的制造更加简单。
优选地，回动轴上的反向齿轮和第四齿轮连接有轴承，且能够彼此直接连接。如果另外的离合器断开(正向驱动)，则反向齿轮和第四齿轮沿相反方向旋转。如果反向齿轮和第四齿轮彼此设置有轴承，则最大差率会变得非常大。为了防止这种情况发生，反向齿轮与第四齿轮相对于“固定环境”与轴承单独地连接，每一齿轮都设有径向轴承和轴向轴承。通过小的枢转轴承和滑动轴承可以非常小的力进行操作。
如果分离器和另一个离合器制成正向离合器，则当车辆静止时，两个离合部件都能够进行互锁。这可以通过致动车轮闸来实现。当转换到倒档或从退档中退出时，驾驶员必须用脚压下刹车板。根据本发明的驱动器的一个实施例，上述过程并不是必需，该实施例的特征在于，离合器位于驱动源和传动装置之间，且在该离合器与连接到差速器上的齿轮之间设有闸。通过将车辆中的AT选择器移动到反向来致动闸。该闸仅能够刹住车辆而不具有已知驱动器的停止驱动功能。因此该闸与已知的驱动器相比，可制得更轻和更简单。优选地，该闸位于离合器和传动装置之间。
设有闸的驱动器的其他实施例的特征在于，通过离合器使传动装置与驱动源接合。因此，例如这意味着，传动装置不能经由旁路传动装置而与驱动源连接，该旁路传动装置与位于传动装置和驱动源之间的离合器平行。
附图说明
下面将参照附图对本发明进行更加详细地阐述，其中附图示出了根据本发明的实施例。附图中：
图1所示为根据本发明第一实施例的示意图；
图2所示为图1中的驱动器的侧视图；
图3示出了图1中的驱动器的特定布局；
图4示出了图1中的驱动器的另一个不同的特定布局；
图5所示为根据本发明第二实施例的示意图；
图6所示为图5中的驱动器的侧视图；
图7示出了图5中的驱动器的特定布局；
图8详细示出了中间轴9，其上具有齿轮t2、齿轮t3、及分离器K1；以及
图9详细示出了回动轴11，其上具有齿轮ta、齿轮t4、及第二离合器k2。
具体实施方式
图1、图2、和图3示出了根据本发明的驱动器1的第一实施例。图1所示为驱动器1的示意图，图2所示为该驱动器1的侧视图，图3示出了该驱动器1的特定布局(practical layout)。位于车辆中的该驱动器1具有：驱动源E；具有输入轴3的持续可变传动装置T，该传动装置T连接到驱动源E和上面具有第一齿轮t1的输出轴5上；以及第一离合器C，其位于驱动源E和传动装置T的输入轴3之间，以用于从静止位置正向或反向驱动车辆。
传动装置T的输出轴5通过驱动链I连接到齿轮7，该齿轮7连接到差速器上。驱动链I用来正向驱动车辆，且具有中间轴9，该中间轴9置于输出轴5上的第一齿轮t1和连接到差速器上的齿轮7之间。在中间轴9上具有与第一齿轮t1互锁的第二齿轮t2以及与齿轮7互锁的第三齿轮t3。
为了反向驱动，通过分离器K1中断驱动链I，此外，该驱动器还设有另外的驱动链II，其置于与差速器相连的齿轮7和传送装置T的输出轴5之间。另外的驱动链II具有与中间轴9平行的回动轴11，该回动轴11上具有：反向齿轮ta，其与连接到差速器上的齿轮7互锁；以及第四齿轮t4，其与第二齿轮t2互锁。该另外的驱动链II能够通过第二离合器K2而中断。
由于分离器K1和第二离合器K2是正向离合器，因此只有当车辆静止时它们才能进行连接。这可以通过向车轮闸提供动力以及断开第一离合器C来达到。为了达到这个目的，当从正向转换到反向，或者从反向转换到正向时，车辆的驾驶员必须压下刹车板。操作离合器和另一个离合器的再一个方法是可通过驱动器1中的闸B来进行，当AT选择器移动到正向或反向时，对该闸B施加动力。闸B优选地位于第一离合器C与传动装置T之间，不过也可设在位于一边的传动装置T与位于另一边的分离器K1和第二离合器K2之间(如图中虚线所示)。
图4示出了图1中的驱动器的另一个不同的布局。该图是显而易见的，不再对其进行描述。
图5、图6、和图7示出了根据本发明的驱动器21的第二实施例。图5所示为驱动器21的示意图，图6所示为该驱动器21的侧视图，图7示出了驱动器21的一个特定布局。与第一实施例中的部件相同的所有部件或具有相同功能的所有部件采用相同的附图标记来表示。
驱动器21与第一实施例中的驱动器非常相似。但是，此处的第二齿轮t2与第三齿轮t3能够通过分离器K1直接彼此连接而不是通过中间轴9，以此来中断用于正向的驱动链I。反向齿轮ta与第四齿轮t4也是同样的情形，它们能够通过第二离合器K2直接彼此连接。此外，在这些实施例中，反向齿轮ta与第四齿轮t4具有不同的尺寸。闸B能够做得非常小从而可以内建到第一离合器C中。
驱动器的第一实施例和第二实施例的操作如下。在AT选择器处于中间位置或停止位置时，K1闭合K2断开(两者都不致动)。当AT选择器从中间位置或停止位置移动到正向时，需使用第一离合器C停止车辆的驱动。通过踩踏位于零位置的油门，致动行进功能。当AT选择器从中间位置或停止位置移动到反向时，首先对闸B提供动力以确定车辆处于静止状态。当车辆处于静止状态时，致动K1和K2，且释放闸B。这将使得驱动链中的扭矩变为零，从而K1断开K2闭合。然后通过第一离合器C反向驱动车辆。将AT选择器从反向变成正向时，将以特定的车辆速度(7.5km/h)对闸B施加动力，直到停止。当车辆处于静止状态时，K1和K2均停止致动，闸B释放。这将使得驱动链的扭矩变成零，从而K1闭合K2断开。然后通过第一离合器C正向驱动车辆。将AT选择器从正向改变到反向时，将以特定的车辆速度(7.5km/h)对闸B施加动力，直到停止。当车辆处于静止状态时，K1和K2均停止致动，闸B释放。这将使得驱动链的扭矩变成零，从而K1断开K2闭合。通过第一离合器C能够反向驱动车辆。
图8和图9详细示出了驱动器21的中间轴9和回动轴11，该中间轴9上具有齿轮t2和t3以及分离器K1，该回动轴11上具有反向齿轮ta和第四齿轮t4以及第二离合器K2。
从图8中可清楚看出，该驱动器的离合是通过分离器K1而不再通过中间轴9进行作用。这意味着，中间轴9不再需要设置键槽，因此中间轴和齿轮t2和t3可以制作得比较简单。通过与差速器连接的右齿齿轮7，轴向力向内作用。
如图9所示，正向驱动时(K2断开)，通过回动轴11，以及反向齿轮ta和第四齿轮t4经受的摩擦力，轴向力向左作用。然后这些齿轮在相反方向旋转。如果这些齿轮分别与轴承连接，则最大差率会非常大(15000rpm)。为了防止这种情况，部分齿轮相对于“固定环境”与轴承单独连接，各齿轮均具有径向轴承和轴向轴承。通过小的枢转轴承或滑动轴承，能够以很小的力进行操作。当反向驱动时(K2闭合)，轴向力由于驱动力仍然朝左作用。
然而，此时的轴向力和径向力都较大。通过设置具有弹簧(波浪垫圈)的反向齿轮ta的轴向轴承以及合并部分齿轮之间的小的轴向间隙，轴向轴承能够制成得更小。反向时，大的轴向力确保反向齿轮ta与第四齿轮t4彼此相对，从而该力的大部分作用于左边的轴向轴承(大轴承)上。由于K2闭合，反向齿轮ta和第四齿轮t4以相同的方向旋转。
尽管上述参照附图对本发明进行了解释，应该注意的是，本发明并不局限于附图中所示的实施例。本发明还包括在所附的权利要求书的限定范围内，由附图所示的实施例衍生出的所有实施例。

Claims (7)

1.一种驱动器(1；21)，包括：
驱动源(E)；
持续可变传动装置(T)，其具有输入轴(3)，该持续可变传动装置连接到该驱动源和具有第一齿轮(t1)的输出轴(5)上；
第一离合器(C)，其位于该驱动源和该传动装置的输入轴之间，或位于该传动装置与该第一齿轮之间；以及
差速器(D)，其通过驱动链(I)连接到该传动装置的输出轴上，该驱动链具有中间轴(9)，该中间轴上具有与该第一齿轮(t1)互锁的第二齿轮(t2)、以及与连接到该差速器上的齿轮(7)互锁的第三齿轮(t3)，该中间轴位于该输出轴上的第一齿轮和该差速器之间，
其特征在于：
该驱动链(I)能够通过分离器(K1)中断，该分离器位于该第二齿轮(t2)和该第三齿轮(t3)之间，以及
该驱动器还设有另外的驱动链(II)，该另外的驱动链位于该差速器和该传动装置的输出轴之间，该另外的驱动链具有回动轴(11)，该回动轴与该中间轴平行，且具有与连接到该差速器上的齿轮(7)互锁的反向齿轮(ta)、以及能连接到该反向齿轮(ta)并与该第二齿轮(t2)互锁的第四齿轮(t4)，该另外的驱动链能够通过第二离合器(K2)中断，该第二离合器(K2)位于该反向齿轮(ta)与该第四齿轮(t4)之间。
2.如权利要求1所述的驱动器(1；21)，其特征在于：该驱动器还包括离合器机构，该离合器机构通过闭合该分离器(K1)将该差速器(D)经由该驱动链(I)连接到该传动装置的输出轴(5)上，和/或通过闭合该第二离合器(K2)将该差速器(D)经由该另外的驱动链(II)连接到该传动装置的输出轴(5)上。
3.如权利要求1或2所述的驱动器(1；21)，其特征在于：通过该分离器(K1)使位于该中间轴(9)上的该第二齿轮(t2)和该第三齿轮(t3)彼此直接连接。
4.如权利要求1所述的驱动器(1；21)，其特征在于：位于该回动轴(11)上的该反向齿轮(ta)和该第四齿轮(t4)连接有轴承，且该反向齿轮和该第四齿轮能够彼此直接连接。
5.如权利要求1所述的驱动器(1；21)，其特征在于：该第一离合器(C)位于该驱动源(E)和该传动装置(T)之间，且在该第一离合器(C)和连接到该差速器上的该齿轮(7)之间设有闸(B)。
6.如权利要求5所述的驱动器(1；21)，其特征在于：该闸(B)位于该第一离合器(C)和该传动装置(T)之间。
7.如权利要求5或6所述的驱动器(1；21)，其特征在于：该传动装置(T)仅能通过该第一离合器(C)连接到该驱动源(E)。
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