CN104179904A - 用于车辆的连续可变变速器 - Google Patents

Abstract

用于车辆的连续可变变速器，可以包括：主轴、副轴、后退速度齿轮组、第一速度齿轮组、第二速度齿轮组、可变换档装置以及输出齿轮组，所述主轴配置为接收发动机的扭矩；所述副轴设置为平行于并且远离主轴；所述后退速度齿轮组具有选择性连接到主轴的后退速度齿轮；所述第一速度齿轮组具有选择性连接到副轴的第一速度齿轮；所述第二速度齿轮组具有选择性连接到副轴的第二速度齿轮；所述可变换档装置与主轴和副轴接合，并且连续改变主轴的旋转速度和副轴的旋转速度之间的比，以便将主轴的扭矩传递到副轴；所述输出齿轮组将从第一速度齿轮或第二速度齿轮传递的扭矩通过最终减速齿轮传递到差动装置。

Description

用于车辆的连续可变变速器

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年5月28日提交的韩国专利申请第10-2013-0060525号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的连续可变变速器。更具体而言，本发明涉及一种用于车辆的连续可变变速器，由于其通过应用多个外部啮合齿轮组以及可变换档装置，在基本换档速度内连续改变速度比，并且扩大速度比的范围，来基本地实现两个前进速度和一个后退速度，因此该连续可变变速器改进了燃料经济性和动力性能。

背景技术

通常而言，连续可变变速器配置为通过流体类型的动力传动设备，比如扭矩转换器或液力联轴器（fluid coupling），来接收从发动机输出的扭矩，从而根据连续改变并通过可变换档装置实现的速度比来改变扭矩，并且将改变的扭矩传递到输出轴。

可变换档装置包括分别设置在驱动轴和从动轴上的第一和第二可变滑轮，以及连接第一和第二可变滑轮的金属带。可变换档装置适应于通过控制第一和第二可变滑轮的宽度而连续改变速度比，通过液压经由金属带来连接第一和第二可变滑轮。

如果通过应用预先确定的换档模式根据驾驶条件，比如车辆速度、发动机旋转速度以及负荷，来计算目标换档速度，则对连接到第一和第二可变滑轮的换档速度控制阀的开口进行控制，以便实现目标换档速度。

近来，已经对应用辅助换档装置的连续可变变速器进行了努力研究。应用辅助换档装置的连续可变变速器包括换档速度控制设备，其设置有至少一个行星齿轮组、可变换档装置以及至少一个外部啮合齿轮组。应用辅助换档装置的连续可变变速器基本地实现两个前进速度和一个后退速度，并且在基本换档速度内连续改变速度比。

然而，由于应用辅助换档装置的连续可变变速器包括至少一个行星齿轮组，因此连续可变变速器的结构可能复杂，并且由于体积和重量的增加可能使安装性变差。此外，由于重量的增加可能使燃料经济性变差。

公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的连续可变变速器，其具有这样的优点，由于通过应用多个外部啮合齿轮组以及可变换档装置，在基本换档速度内连续改变速度比，并且扩大速度比的范围，从而基本上实现两个前进速度和一个后退速度，因此该连续可变变速器改进了燃料经济性和动力性能。

在本发明的一方面，用于车辆的连续可变变速器装置，可以包括：主轴、副轴、后退速度齿轮组、第一速度齿轮组、第二速度齿轮组、可变换档装置以及输出齿轮组，所述主轴配置为接收发动机的扭矩；所述副轴设置为平行于并且远离所述主轴；所述后退速度齿轮组具有选择性连接到所述主轴的后退速度齿轮；所述第一速度齿轮组具有选择性连接到所述副轴的第一速度齿轮；所述第二速度齿轮组具有选择性连接到所述副轴的第二速度齿轮；所述可变换档装置与所述主轴和所述副轴接合，并且连续改变所述主轴和所述副轴的旋转速度之间的比，以便将所述主轴的扭矩传递到所述副轴；所述输出齿轮组将从所述第一速度齿轮或所述第二速度齿轮传递的扭矩通过最终减速齿轮传递到差动装置。

所述后退速度齿轮组可以包括后退速度齿轮以及第一离合器，所述后退速度齿轮两者之间间没有旋转干扰地设置在所述主轴上，所述第一离合器选择性连接所述主轴和所述后退速度齿轮。

所述第一速度齿轮组可以包括第一速度齿轮以及第二离合器，所述第一速度齿轮两者之间没有旋转干扰地设置在所述副轴上；所述第二离合器选择性连接所述副轴和所述第一速度齿轮。

所述第二速度齿轮组可以包括第二速度齿轮以及第三离合器，所述第二速度齿轮两者之间没有旋转干扰地设置在所述副轴上，并且外部啮合到所述后退速度齿轮；所述第三离合器选择性连接所述副轴和所述第二速度齿轮。

所述第一速度齿轮组可以包括第一速度齿轮以及第二离合器，所述第一速度齿轮两者之间没有旋转干扰地设置在所述副轴上，并且与所述后退速度齿轮外部啮合；所述第二离合器选择性连接所述副轴和所述第一速度齿轮。

所述第二速度齿轮组可以包括第二速度齿轮以及第三离合器，所述第二速度齿轮两者之间没有旋转干扰地设置在所述副轴上；所述第三离合器选择性连接所述副轴和所述第二速度齿轮。

所述可变换档装置可以包括初级滑轮（primary pulley）、次级滑轮（secondary pulley）以及带，所述初级滑轮连接到所述主轴并且改变所述初级滑轮的直径；所述次级滑轮连接到所述副轴并且改变所述次级滑轮的直径；所述带连接所述初级滑轮和所述次级滑轮。

所述输出齿轮组可以包括输出轴、第一输出齿轮以及第二输出齿轮，所述输出轴设置为平行于并且远离所述副轴；所述第一输出齿轮设置在所述输出轴上并且与所述第一速度齿轮外部啮合；所述第二输出齿轮设置在所述输出轴上，与所述第二速度齿轮外部啮合，并且与所述差动装置的最终减速齿轮外部啮合。

所述输出齿轮组可以包括输出轴、第一输出齿轮以及第二输出齿轮，所述输出轴设置为平行于并且远离所述副轴；所述第一输出齿轮设置在所述输出轴上，与所述第一速度齿轮外部啮合，并且与所述差动装置的最终减速齿轮外部啮合；所述第二输出齿轮设置在所述输出轴上并且与所述第二速度齿轮外部啮合。

在本发明的另一方面中，用于车辆的连续可变变速器装置可以包括：主轴、副轴、输出轴、后退速度齿轮、第一速度齿轮、第二速度齿轮、第一输出齿轮、第二输出齿轮以及可变换档装置，所述主轴配置为接收发动机的扭矩；所述副轴设置为平行于并且远离所述主轴；所述输出轴设置为平行于并且远离所述副轴；所述后退速度齿轮两者之间没有旋转干扰地设置在所述主轴上，并且通过第一离合器选择性连接到所述主轴；所述第一速度齿轮两者之间没有旋转干扰地设置在所述副轴上，并且通过第二离合器选择性连接到所述副轴；所述第二速度齿轮两者之间没有旋转干扰地设置在所述副轴上，并且通过第三离合器选择性连接到所述副轴；所述第一输出齿轮设置在所述输出轴上并且与所述第一速度齿轮外部啮合；所述第二输出齿轮设置在所述输出轴上并且与所述第二速度齿轮外部啮合；所述可变换档装置连续改变所述主轴的旋转速度和所述副轴的旋转速度之间的比，以便将所述主轴的扭矩传递到所述副轴，其中所述后退速度齿轮配置为，通过所述第一速度齿轮或所述第二速度齿轮将所述主轴的扭矩传递到所述副轴，以及所述第一输出齿轮或所述第二输出齿轮配置为，通过最终减速齿轮将所述输出轴的扭矩传递到差动装置。

所述可变换档装置可以包括初级滑轮、次级滑轮以及带，所述初级滑轮连接到所述主轴并且改变所述初级滑轮的直径；所述次级滑轮连接到所述副轴并且改变所述次级滑轮的直径；所述带连接所述初级滑轮和所述次级滑轮。

所述后退速度齿轮与所述第二速度齿轮外部啮合，以使所述主轴的扭矩传递到所述副轴。

所述后退速度齿轮外部啮合到所述第一速度齿轮，以使所述主轴的扭矩传递到所述副轴。

所述第一输出齿轮与所述最终减速齿轮外部啮合，以使所述输出轴的扭矩传递到所述差动装置。

所述第二输出齿轮与所述最终减速齿轮外部啮合，以使所述输出轴的扭矩传递到所述差动装置。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以阐明。

附图说明

图1为根据本发明的不同示例性实施方案的连续可变变速器的示意图。

图2为在根据本发明的不同示例性实施方案的连续可变变速器中每一个换档速度处的摩擦元件的操作图表。

图3为根据本发明的不同示例性实施方案的连续可变变速器的示意图。

图4为根据本发明的不同示例性实施方案的连续可变变速器的示意图。

图5为根据本发明的不同示例性实施方案的连续可变变速器的示意图。

应当了解，所附附图并非必须是按比例绘制的，其显示了某种程度上简化了的本发明的基本原理的图示性的各种特征。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部件。

具体实施方式

下面将详细说明本发明的不同实施方案，在附图中和以下的描述中示出了这些实施方案的实例。虽然本发明与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施方案。

下面将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。

对于解释本发明并不必要的组件的描述将被略去，并且在本说明书中同样的构成元件由同样的附图标记表示。

在详细的描述中，通过序号来区分具有相同的名称的组件，但不限于该顺序。

图1为根据本发明的第一示例性实施方案的连续可变变速器的示意图。

参考图1，根据本发明的第一示例性实施方案的连续可变变速器包括主轴S1、副轴S2、后退速度齿轮组R1、第一速度齿轮组D1、第二速度齿轮组D2、可变换档装置CV以及输出齿轮组OS。

主轴S1为输入构件，并且通过扭矩转换器转换发动机的扭矩并将扭矩输入主轴S1。

副轴S2为中间动力传递构件，并且设置为平行于并且远离主轴S1。通过两条路径将主轴S1的扭矩传递到副轴S2。

后退速度齿轮组R1包括两者之间没有旋转干扰地设置在主轴S1上的后退速度齿轮RG，以及选择性连接主轴S1和后退速度齿轮RG的第一离合器CL1。

第一速度齿轮组D1包括两者之间没有旋转干扰地设置在副轴S2上的第一速度齿轮DG1，以及选择性连接副轴S2和第一速度齿轮DG1的第二离合器CL2。

第二速度齿轮组D2包括两者之间没有旋转干扰地设置在副轴S2上，并且与后退速度齿轮RG外部啮合的第二速度齿轮DG2，以及连接副轴S2和第二速度齿轮DG2的第三离合器CL3。

在本说明书中示例性地，但并不限于，第二速度齿轮DG2与后退速度齿轮RG外部啮合。根据设计条件的要求，第一速度齿轮DG1也可以代替第二速度齿轮DG2与后退速度齿轮RG外部啮合。

可变换档装置CV包括连接到主轴S1的初级滑轮2、连接到副轴S2的次级滑轮4以及连接初级滑轮2和次级滑轮4的带6。

作为本领域普通技术人员所公知的，初级滑轮2和次级滑轮4分别包括固定绞轮（sheave）8和10以及移动绞轮12和14。如果移动绞轮12和14通过液压进行轴向移动，则接触带6的侧表面的滑轮2和4的直径改变。最后，通过初级滑轮2的直径和次级滑轮4的直径之间的比来确定速度比。

输出齿轮组OS为输出构件并且包括设置为平行于且远离副轴S2的输出轴S3。输出齿轮组OS将通过两条路径输入的副轴S2的扭矩经由差动装置DIFF传递到驱动轮W。

也即，与第一速度齿轮DG1外部啮合的第一输出齿轮OG1安装在输出轴S3的一端部部分，并且与第二速度齿轮DG2外部啮合的第二输出齿轮OG2安装在输出轴S3的另一端部部分。

差动装置DIFF包括与第一输出齿轮OG1或第二输出齿轮OG2外部啮合的最终减速齿轮FD。输入最终减速齿轮FD的扭矩通过差动装置DIFF传递到驱动轮W。

图2为在根据本发明的第一示例性实施方案的连续可变变速器中每一个换档速度处的摩擦元件的操作图表。

参考图2，在后退速度REV处操作第一离合器CL1，在第一前进速度1^st处操作第二离合器CL2，并且在第二前进速度2^nd处操作第三离合器CL3。

也即，在后退速度REV处操作第一离合器CL1，以使主轴S1的扭矩得以通过后退速度齿轮RG、第二速度齿轮DG2以及第二输出齿轮OG2而传递到差动装置DIFF的最终减速齿轮FD。因而，完成了到后退速度的换档。

此外，在第一前进速度1^st处操作第二离合器CL2，以使主轴S1的扭矩得以通过可变换档装置CV、副轴S2、第一速度齿轮DG1、第一输出齿轮OG1、输出轴S3以及第二输出齿轮OG2而传递到差动装置DIFF的最终减速齿轮FD。因而，完成了到第一前进速度的换档。

此外，在第二前进速度2^nd处操作第三离合器CL3，以使主轴S1的扭矩得以通过可变换档装置CV、副轴S2、第二速度齿轮DG2以及第二输出齿轮OG2而传递到差动装置DIFF的最终减速齿轮FD。因而，完成了到第二前进速度的换档。

如上所述，在第一前进速度和第二前进速度处操作可变换档装置CV。

也即，在刚刚通过操作第二离合器CL2完成到第一前进速度的换档之后，初级滑轮2的直径相对较小而次级滑轮4的直径相对较大，在这样的状态下实现动力传动。

在该状态下，初级滑轮2的直径逐渐增大，而次级滑轮4的直径逐渐减小。因此，车辆速度逐渐增加。如果车辆速度进一步增加，则释放第二离合器CL2并且操作第三离合器CL3，从而完成了到第二前进速度的换档。

此外，在完成到第二前进速度的换档之后，控制可变换档装置CV以再次连续增加车辆速度。

根据本发明的示例性实施方案的连续可变变速器通过应用代替行星齿轮组的三个齿轮组R1、D1以及D2，基本地实现了两个前进速度和一个后退速度，并且在基本换档速度内连续改变速度比。

因此，可以通过降低连续可变变速器的体积和重量来改进安装性，并且可以通过调整第一速度齿轮DG1和第二速度齿轮DG2的齿数比来扩大速度比的范围，并改进燃料经济性和动力性能。

图3为根据本发明的第二示例性实施方案的连续可变变速器的示意图。

参考图3，在第一示例性实施方案中，最终减速齿轮FD与第二输出齿轮OG2外部啮合，而在第二示例性实施方案中，最终减速齿轮FD与第一输出齿轮OG1外部啮合。

由于第二示例性实施方案的换档过程和功能与第一示例性实施方案的换档过程和功能相同，因此将省略其详细说明。

图4为根据本发明的第三示例性实施方案的连续可变变速器的示意图。

参考图4，虽然在第一示例性实施方案中，后退速度齿轮RG与第二速度齿轮DG2外部啮合，但在第三示例性实施方案中，后退速度齿轮RG与第一速度齿轮DG1外部啮合。

由于除了后退速度齿轮RG的直径之外，第三示例性实施方案的换档过程和功能与第一示例性实施方案的换档过程和功能相同，因此将省略其详细说明。

图5为根据本发明的第四示例性实施方案的连续可变变速器的示意图。

参考图5，虽然在第一示例性实施方案中，后退速度齿轮RG与第二速度齿轮DG2外部啮合，并且最终减速齿轮FD与第二输出齿轮OG2外部啮合，但在第四示例性实施方案中，后退速度齿轮RG与第一速度齿轮DG1外部啮合，并且最终减速齿轮FD与第一输出齿轮OG1外部啮合。

由于除了后退速度齿轮RG的直径之外，第四示例性实施方案的换档过程和功能与第一示例性实施方案的换档过程和功能相同，因此将省略其详细说明。

根据本发明的示例性实施方案的连续可变变速器通过应用代替行星齿轮组的三个齿轮组，基本地实现了两个前进速度和一个后退速度，并且通过应用可变换档装置在基本换档速度内连续改变速度比。

因此，可以通过降低连续可变变速器的体积和重量来改进安装性，并且可以通过调整第一速度齿轮和第二速度齿轮的齿数比来扩大速度比的范围，并改进燃料经济性和动力性能。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化及其各种选择形式和改变形式都是可能的。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (15)

1.一种用于车辆的连续可变变速器装置，包括：

主轴，所述主轴配置为接收发动机的扭矩；

副轴，所述副轴设置为平行于并且远离所述主轴；

后退速度齿轮组，所述后退速度齿轮组具有选择性连接到所述主轴的后退速度齿轮；

第一速度齿轮组，所述第一速度齿轮组具有选择性连接到所述副轴的第一速度齿轮；

第二速度齿轮组，所述第二速度齿轮组具有选择性连接到所述副轴的第二速度齿轮；

可变换档装置，所述可变换档装置与所述主轴和所述副轴接合，并且连续改变所述主轴的旋转速度和所述副轴的旋转速度之间的比，以便将所述主轴的扭矩传递到所述副轴；以及

输出齿轮组，所述输出齿轮组将从所述第一速度齿轮或所述第二速度齿轮传递的扭矩通过最终减速齿轮传递到差动装置。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的连续可变变速器装置，其中所述后退速度齿轮组包括：

所述后退速度齿轮，所述后退速度齿轮设置在所述主轴上并且所述后退速度齿轮与所述主轴之间没有旋转干扰；以及

第一离合器，所述第一离合器选择性连接所述主轴和所述后退速度齿轮。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的连续可变变速器装置，其中所述第一速度齿轮组包括：

所述第一速度齿轮，所述第一速度齿轮设置在所述副轴上并且在所述第一速度齿轮与所述副轴之间没有旋转干扰；以及

第二离合器，所述第二离合器选择性连接所述副轴和所述第一速度齿轮。

4.根据权利要求2所述的用于车辆的连续可变变速器装置，其中所述第二速度齿轮组包括：

所述第二速度齿轮，所述第二速度齿轮设置在所述副轴上并且外部啮合到所述后退速度齿轮，所述第二速度齿轮与所述副轴之间没有旋转干扰；以及

第三离合器，所述第三离合器选择性连接所述副轴和所述第二速度齿轮。

5.根据权利要求2所述的用于车辆的连续可变变速器装置，其中所述第一速度齿轮组包括：

所述第一速度齿轮，所述第一速度齿轮设置在所述副轴上并且与所述后退速度齿轮外部啮合，所述第一速度齿轮与所述副轴之间没有旋转干扰；以及

第二离合器，所述第二离合器选择性连接所述副轴和所述第一速度齿轮。

6.根据权利要求1所述的用于车辆的连续可变变速器装置，其中所述第二速度齿轮组包括：

所述第二速度齿轮，所述第二速度齿轮设置在所述副轴上并且所述第二速度齿轮与所述副轴之间没有旋转干扰；以及

第三离合器，所述第三离合器选择性连接所述副轴和所述第二速度齿轮。

7.根据权利要求1所述的用于车辆的连续可变变速器装置，其中所述可变换档装置包括：

初级滑轮，所述初级滑轮连接到所述主轴并且改变所述初级滑轮的直径；

次级滑轮，所述次级滑轮连接到所述副轴并且改变所述次级滑轮的直径；以及

带，所述带连接所述初级滑轮和所述次级滑轮。

8.根据权利要求1所述的用于车辆的连续可变变速器装置，其中所述输出齿轮组包括：

输出轴，所述输出轴设置为平行于并且远离所述副轴；

第一输出齿轮，所述第一输出齿轮设置在所述输出轴上并且与所述第一速度齿轮外部啮合；以及

第二输出齿轮，所述第二输出齿轮设置在所述输出轴上，与所述第二速度齿轮外部啮合，并且与所述差动装置的最终减速齿轮外部啮合。

9.根据权利要求1所述的用于车辆的连续可变变速器装置，其中所述输出齿轮组包括：

输出轴，所述输出轴设置为平行于并且远离所述副轴；

第一输出齿轮，所述第一输出齿轮设置在所述输出轴上，与所述第一速度齿轮外部啮合，并且与所述差动装置的最终减速齿轮外部啮合；以及

第二输出齿轮，所述第二输出齿轮设置在所述输出轴上并且与所述第二速度齿轮外部啮合。

10.一种用于车辆的连续可变变速器装置，包括：

主轴，所述主轴配置为接收发动机的扭矩；

副轴，所述副轴设置为平行于并且远离所述主轴；

输出轴，所述输出轴设置为平行于并且远离所述副轴；

后退速度齿轮，所述后退速度齿轮设置在所述主轴上，并且通过第一离合器选择性连接到所述主轴，所述后退速度齿轮与所述主轴之间没有旋转干扰；

第一速度齿轮，所述第一速度齿轮设置在所述副轴上，并且通过第二离合器选择性连接到所述副轴，所述第一速度齿轮与所述副轴之间没有旋转干扰；

第二速度齿轮，所述第二速度齿轮设置在所述副轴上，并且通过第三离合器选择性连接到所述副轴，所述第二速度齿轮与所述副轴之间没有旋转干扰；

第一输出齿轮，所述第一输出齿轮设置在所述输出轴上并且与所述第一速度齿轮外部啮合；

第二输出齿轮，所述第二输出齿轮设置在所述输出轴上并且与所述第二速度齿轮外部啮合；以及

可变换档装置，所述可变换档装置连续改变所述主轴的旋转速度和所述副轴的旋转速度之间的比，以便将所述主轴的扭矩传递到所述副轴，

其中，所述后退速度齿轮配置为，通过所述第一速度齿轮或所述第二速度齿轮将所述主轴的扭矩传递到所述副轴，以及

所述第一输出齿轮或所述第二输出齿轮配置为，通过最终减速齿轮将所述输出轴的扭矩传递到差动装置。

11.根据权利要求10所述的用于车辆的连续可变变速器装置，其中所述可变换档装置包括：

初级滑轮，所述初级滑轮连接到所述主轴并且改变所述初级滑轮的直径；

次级滑轮，所述次级滑轮连接到所述副轴并且改变所述次级滑轮的直径；以及

带，所述带连接所述初级滑轮和所述次级滑轮。

12.根据权利要求10所述的用于车辆的连续可变变速器装置，其中所述后退速度齿轮与所述第二速度齿轮外部啮合，以使所述主轴的扭矩传递到所述副轴。

13.根据权利要求10所述的用于车辆的连续可变变速器装置，其中所述后退速度齿轮外部啮合到所述第一速度齿轮，以使所述主轴的扭矩传递到所述副轴。

14.根据权利要求10所述的用于车辆的连续可变变速器装置，其中所述第一输出齿轮与所述最终减速齿轮外部啮合，以使所述输出轴的扭矩传递到所述差动装置。

15.根据权利要求10所述的用于车辆的连续可变变速器装置，其中所述第二输出齿轮与所述最终减速齿轮外部啮合，以使所述输出轴的扭矩传递到所述差动装置。