CN107110303A - 3‑模式前轮驱动和后轮驱动的无级行星变速器 - Google Patents

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S·E·梅珀姆
C·L·帕雷斯
G·麦金杜
R·J·哈卡
A·W·菲利普斯
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Abstract

一种前轮驱动或后轮驱动无级变速器，具有：输入轴；输出轴；连续可变倾斜球行星变速机构；复杂行星布置，其具有第一旋转元件、第二旋转元件、第三旋转元件和第四旋转元件；以及，多个扭矩传递装置。复杂行星布置具有简单的单小齿轮齿轮组和复合双小齿轮齿轮组，具有固定地连接的行星架和固定地连接的环形齿轮，形成联合行星齿轮行星架和联合的环形齿轮。外行星齿轮接合环形齿轮，环形齿轮驱动输出轴。可选的扭矩传递装置包括离合器和制动离合器。无级变速器配置的替代变型利用两个简单行星齿轮组组件，而不是具有和不具有扭矩传递装置配置变型的复杂行星布置。

Description

3-模式前轮驱动和后轮驱动的无级行星变速器
相关申请的交叉引用
本申请要求保护在2014年12月8日提交的美国临时专利申请No.62/089,126的权益，并且也要求保护在2015年4月8日提交的美国临时专利申请No.62/144,751的权益，这些申请以引用的方式并入到本文中。
背景技术
包括具有无级变速器(注：又称连续可变变速器)的动力传动系统的车辆允许车辆操作者或者车辆控制系统以无级方式改变传动比，使车辆的动力源以其最高效旋转速度操作。变速器变得越来越复杂，因为发动机速度必须受到精确控制以限制汽车的燃料消耗和排放。此外，变速器部件的速度和效率也同样重要。
发明的公开
提出了无级变速器来提供具有连续式可变速度变速器的车辆，这种连续式可变速度的变速器具有避免高小齿轮和/或行星架速度和现有3-模式动力流的其它缺点的设计。
本发明提供一种无级变速器，包括：静止外壳(地面)；输入轴；变速机构(variator)，其包括第一环组件和第二环组件；第一行星齿轮组，其包括第一太阳齿轮、联接到第一太阳轮并且驱动地接合到第一环形齿轮的第一组行星齿轮、以及第一行星架；第二行星齿轮组，其包括第二太阳齿轮、联接到第二太阳轮并且驱动地接合到第二环形齿轮的第二组行星齿轮、以及第二行星架；第一可选扭矩传递装置、第二可选扭矩传递装置和第三可选扭矩传递装置；以及，输出轴；其中，输入轴与第一环组件固定地连接，第二环组件与第一太阳齿轮和第二太阳齿轮固定地连接，第二行星架驱动地接合到第一行星架，输出轴驱动地连接到第一环形齿轮和第二环形齿轮，第一可选扭矩传递装置将第一行星架和第二行星架联接到地面，建立总变速器速比的第一前进可变范围，第二可选扭矩传递装置将第一行星架联接到输入轴，建立总变速器速比的第二前进可变范围，第三可选扭矩传递装置将第一行星架和第二行星架联接到地面，建立总变速器速比的倒退可变范围；以及变速机构控制在第一环组件与第二环组件的速度之间的可变速比，从而在这些可变范围中的任一个范围内调整总变速器速比。在某些实施例中，第一可选扭矩传递装置、第二可选扭矩传递装置和第三可选扭矩传递装置包括：第一制动器；离合器；以及第二制动器。
本发明提供一种无级变速器，包括：静止外壳(地面)；输入轴；变速机构，其包括第一环组件和第二环组件；第一行星齿轮组，其包括第一太阳齿轮、联接到第一太阳轮并且驱动地接合到第一环形齿轮的第一组行星齿轮、以及第一行星架；第二行星齿轮组，其包括第二太阳齿轮、联接到第二太阳轮并且驱动地接合到第二环形齿轮的第二组行星齿轮、以及第二行星架；输出轴；第一可选扭矩传递装置，其联接到第二太阳轮和静止外壳；第二可选扭矩传递装置，其联接到第一行星架和输入轴；第三可选扭矩传递装置，其联接到第二行星架和静止外壳；其中，输入轴与第一环组件固定地连接，第二环组件与第二环齿轮和第一太阳齿轮固定地连接，第一行星架驱动地接合到第二行星架，输出轴驱动地连接到第一环形齿轮，第一可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的第一前进可变范围，第二可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的第二前进可变范围，第三可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的倒退可变范围；并且变速机构控制在第一环组件与第二环组件的速度之间的可变速比，从而在可变范围中的任一个范围内调整总变速器速比。在某些实施例中，第一可选扭矩传递装置、第二可选扭矩传递装置和第三可选扭矩传递装置包括：第一制动器；离合器；以及第二制动器。
本发明提供一种无级变速器，包括：静止外壳(地面)；输入轴；变速机构，其包括第一环组件和第二环组件；第一行星齿轮组，其包括第一太阳齿轮、联接到第一太阳轮并且驱动地接合到第一环形齿轮的第一组行星齿轮、以及第一行星架；第二行星齿轮组，其包括第二太阳齿轮、联接到第二太阳轮并且驱动地接合到第二环形齿轮的第二组行星齿轮、以及第二行星架；输出轴；第一可选扭矩传递装置，其联接到第二环轮齿轮和地面；第二可选扭矩传递装置，其联接到第一行星架和输入轴；第三可选扭矩传递装置，其联接到第一行星架和地面；其中，输入轴与变速机构的第一环组件固定地连接；第二环组件与第一环形齿轮和第二太阳齿轮固定地连接，第一太阳轮驱动地接合到第二环形齿轮，输出轴驱动地连接到第二行星架，第一可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的第一前进可变范围，第二可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的第二前进可变范围，第三可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的倒退可变范围；以及变速机构控制在第一环组件与第二环组件的速度之间的可变速比，从而在可变范围中的任一个范围内调整总变速器速比。在某些实施例中，第三可选扭矩传递装置包括：第一制动器；离合器；以及第二制动器。
在本文所提供的变速器中的任一个或多个中，变速机构为球型变速机构，包括：行星架组件，其可旋转地支承多个枢转轮轴，多个枢转轮轴绕变速器轴线可旋转地安置；以及，枢转轮轴分别进一步旋转地支承球；其中第一环组件和第二环组件分别包括与球中每一个连续地接触的球接触区；并且其中行星架组件以受控制方式移动小范围的角度以便造成枢转轮轴改变取向，从而改变在第一环组件与第二环组件之间的可变速比。
在本文所提供的变速器中的任一个或多个中，当变速机构速比增加时，在第一前进范围内的总变速器速比增加；在第二前进范围内的总变速器速比减小；以及在倒退范围内的总变速器速比变成负得更多。在某些实施例中，当变速机构速比接近可变速比范围的上端但是仍在该范围内时，在第一前进范围和第二前进范围的总变速器速比是相同的；第二可选扭矩传递装置当在第一前进范围中时可以同步地接合；第一可选扭矩传递装置当在第二前进范围中时可以同步地接合；以及通过同时采用第一可选扭矩传递装置和第二可选扭矩传递装置来建立固定比变速器操作模式，固定比变速器操作模式并不通过变速机构传递动力。
在本文所提供的变速器中的任一个或多个中，变速器既能用于前轮驱动车辆中也能用于后轮驱动车辆中。
在本文所提供的变速器中的任一个或多个中，变速器还包括：可选的第四离合器，其可选地连接第一行星齿轮组或第二行星齿轮组的旋转元件中的任何两个，因此造成所有元件协调地旋转，并且建立第三前进范围。在某些实施例中，当第四离合器接合时，整个齿轮组作为单个单元旋转，使得变速器输出速度等于变速机构输出速度，扩展变速器总比，并且在纯CVP范围将所有输入动力通过变速机构传递到输出环形齿轮。
本发明提供一种无级变速器，包括：静止外壳；输入轴；变速机构，其包括第一环组件和第二环组件；第一行星齿轮组，其包括第一太阳齿轮、联接到第一太阳轮并且驱动地接合到第一环形齿轮的第一组行星齿轮、以及第一行星架；第二行星齿轮组，其包括第二太阳齿轮、联接到第二太阳轮并且驱动地接合到第二环形齿轮的第二组行星齿轮、以及第二行星架；输出轴；其中输入轴与第一环组件固定地连接，第二环组件与第一太阳齿轮和第二太阳齿轮固定地连接，第二行星架驱动地接合到第一行星架，输出轴驱动地连接到第一环形齿轮并且变速机构控制在第一环组件与第二环组件的速度之间的可变速比，从而调整总变速器速比。
本发明提供一种无级变速器，包括：输入轴，其可操作地联接到旋转动力源；变速机构组件，其包括与多个球接触的第一牵引环组件和第二牵引环组件，每个球均具有可倾斜的旋转轴线；第一行星齿轮组，其包括第一太阳齿轮、第一行星架和第一环形齿轮；第二行星齿轮组，其包括第二太阳齿轮、第二行星架和第二环形齿轮；以及，接口换挡套筒组件，其包括第一接口离合器和第二接口离合器；其中，第一牵引环组件联接到输入轴，第二牵引环组件联接到第一太阳齿轮和第二太阳齿轮，第一接口离合器将第一环形齿轮可选择地联接到第二行星架，并且第二接口离合器将第二环形齿轮可选择地联接到第一行星架。在某些实施例中，第一接口离合器和第二接口离合器包括爪形离合器。在某些实施例中，无级变速器还包括联接到第一环形齿轮的第一可选离合器，其中第一可选离合器将第一环形齿轮可选择地联接到不可旋转的外壳。在某些实施例中，无级变速器还包括第二可选离合器，第二可选离合器联接到输入轴，其中第二可选离合器将输入轴可选择地联接到第二行星架。在某些实施例中，动力输出通过第二环形齿轮传递。在某些实施例中，第一可选离合器或第二可选离合器包括摩擦离合器。在某些实施例中，接口换挡套筒组件位于第一行星齿轮组和第二行星齿轮组的径向外部。在某些实施例中，接口换挡套筒组件包括多个内齿，多个内齿被配置成可选择地接合在第一环形齿轮和第二环形齿轮上的配合表面。在某些实施例中，接口换挡套筒组件包括多个内齿，多个内齿被配置成可选择地接合在第一行星架和第二行星架上的配合表面。在某些实施例中，接口换挡套筒组件与第一环形齿轮的接合对应于接口换挡套筒组件与第二行星架的接合。在某些实施例中，接口换挡套筒组件与第二环形齿轮的接合对应于接口换挡套筒组件与第一行星架的接合。在某些实施例中，变速器还包括：输出轴。在某些实施例中，变速器还包括：第二可旋转轴，其联接到输出轴和第二环形齿轮。在某些实施例中，输出轴可操作地联接到差速器。在某些实施例中，变速器还包括：动力输入接口。在某些实施例中，动力输入接口包括变矩器。
本发明提供一种无级变速器，包括：输入轴，其可操作地联接到旋转动力源；变速机构组件，其包括与多个球接触的第一牵引环组件和第二牵引环组件，每个球均具有可倾斜的旋转轴线；第一行星齿轮组，其包括第一太阳齿轮、第一行星架和第一环形齿轮；第二行星齿轮组，其包括第二太阳齿轮、第二行星架和第二环形齿轮；以及，接口换挡套筒组件，其包括第一接口离合器和第二接口离合器；其中，第一牵引环组件联接到输入轴，第二牵引环联接到第一太阳齿轮；第二牵引环组件联接到第二太阳齿轮和接口换挡套筒组件。在某些实施例中，第一接口离合器将第一环形齿轮可选择地联接到第二行星架。在某些实施例中，第二接口离合器将第二环形齿轮可选择地联接到第一行星架。在某些实施例中，第一接口离合器和第二接口离合器包括爪形离合器。
在本文所提供的变速器中的任一个或多个中，变速器还包括：通向旋转动力源的直接联接件。在某些实施例中，变速器还包括：接口换挡套筒组件，其包括第一接口离合器和第二接口离合器，其中第一接口离合器和第二接口离合器中的一者或两者包括爪形离合器。
在本文所提供的变速器中的任一个或多个中，变速机构包括牵引流体。
本发明提供一种车辆动力传动系统，包括：动力源；与动力源驱动地接合的本文所描述的可变变速器中的任一可变变速器；以及与可变变速器驱动地接合的车辆输出。在某些实施例中，动力源与车辆输出驱动地接合。
本发明提供一种车辆，其包括本文所描述的可变变速器中的任何可变变速器。
本发明提供一种方法，其包括本文所描述的可变变速器中的任何可变变速器。
本发明提供一种方法，这种方法提供一种车辆动力传动系统，车辆动力传动系统包括本文所描述的可变变速器中的任何可变变速器。
本发明提供一种方法，这种方法提供一种车辆动力传动系统，车辆动力传动系统包括本文所描述的可变变速器中的任何可变变速器。
援引并入
在本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请以引用的方式并入到本文中到如同每个个别的出版物、专利或专利申请具体地且个别地指示为以引用的方式并入的相同程度。
附图说明
特别地在所附权利要求中陈述了本发明的新颖特征。通过参考在利用本发明的原理的说明性实施例和附图中陈述的下文的详细描述，将获得对本发明的特征和优点的更好理解，在附图中：
图1是如本文所描述的3模式变速器的后轮驱动实施例的符号图。
图2是如本文所描述的3模式变速器的前轮驱动实施例的符号图。
图3是如本文所描述的3模式变速器的实施例的杠杆图。
图4是如本文所描述的3模式变速器的另一实施例的杠杆图，示出了可选同步离合器。
图5是3模式变速器的复合齿轮组的替代配置图。
图6是3模式变速器的复合齿轮组的另一替代配置图。
图7A是球型变速机构的一实施例的侧视截面图。
图7B是球型变速机构的另一实施例的侧视截面图。
图7C是可在图7B的变速机构中使用的行星架构件的平面图。
图8是图7A的变速机构的球的放大侧视截面图，其具有第一环组件和第二环组件的对称布置；
图9是如本文所描述的3模式变速器的实施例的变型框图。
图10是如图9所描述的3模式变速器的实施例的杠杆图。
图11是如图9所描述的3模式变速器的实施例的符号图。
图12是如本文所描述的3模式变速器的实施例的变型框图。
图13是如图12所描述的3模式变速器的实施例的杠杆图。
图14是如图12所描述的3模式变速器的实施例的符号图。
图15是如本文所描述的3模式变速器的实施例的变型框图。
图16是如图15所描述的3模式变速器的实施例的杠杆图。
图17是如图15所描述的3模式变速器的实施例的符号图。
图18是如本文所描述的3模式变速器的实施例的符号图，该3模式变速器具有用于后轮驱动配置的滑动联接件和双爪形离合器。
图19是如本文所描述的3模式变速器的实施例的符号图，3模式变速器具有用于前轮驱动配置的轴向定位的滑动联接件。
具体实施方式
无级变速器速比可以具有以下优点：提供从低速比到高速比的更平稳和连续的转变。然而，现有无级变速器可能比理想情况更复杂。
近来，提出了无级变速器以向车辆提供可连续改变速度的变速器，可连续改变速度的变速器具有可避免高小齿轮和/或行星架速度和现有3-模式动力流的其它缺点的设计。
无级变速器或CVT包括许多类型：带有可变滑轮的皮带、超环面和圆锥形，这里仅给出几个非限制性示例。CVT的原理在于，其允许发动机通过根据车辆速度和驾驶员的扭矩需求(节气门位置)无级地改变传动比而以其最高效的旋转速度运行。若需要，例如，当加速时，CVT被配置成也切换到能提供更多动力的最佳比例。CVT被配置成将比例从最小比例改变到最大比例，而不会有任何动力传递中断，这与发生中断动力转移的常用变速器相反。
本文提供了基于球型变速机构的配置，也被称作CVP，用于恒定可变行星轮系。球型无级变速器的基本构思描述于US20060084549和AU2011224083A1中，以及美国专利No.8,469,856和8,870,711中，这些文献以引用的方式并入到本文中。在本文中如贯穿本说明书描述来调适的这种CVT包括：多个球(行星，球体)997，取决于具体应用；两个环(盘)组件，其具有与球接触的圆锥形表面，作为输入牵引环995和输出牵引环996；以及惰轮(太阳轮)组件999，如图7A所示。球安装于轮轴998上，轮轴998本身保持在行星架(定子，保持架)组件中，通过使球轴线倾斜而允许改变在输入环与输出环之间的比例。在某些实施例中，在本文中如贯穿本说明书描述来调适的这种CVT包括：多个球(行星，球体)1，取决于具体能够用；两个环(盘)组件，具有与球接触的圆锥形表面，作为输入牵引环2和输出牵引环3；以及惰轮(太阳轮)组件4，如图7B所示。球安装于可倾斜的轮轴5上，轮轴5本身保持在行星架(定子，保持架)组件中，具有可操作性地联接到第二行星架构件7上的第一行星架构件6。第一行星架构件6能相对于第二行星架构件7旋转，并且反之亦然。在某些实施例中，第一行星架构件6可选地基本上被固定不能旋转而第二行星架构件7被配置成相对于第一行星架构件旋转，并且反之亦然。在一实施例中，第一行星架构件6设有多个径向引导槽8。第二行星架构件7可选地设有多个径向偏移的引导槽9，如图7C所示。径向引导槽8和径向偏移的引导槽9适于引导可倾斜轮轴5。轮轴5可选地调整为在CVT操作期间实现输入速度与输出速度的所希望的比。在某些实施例中，调整轮轴5涉及控制第一行星架构件和第二行星架构件的位置以使轮轴5旋转并且因此调整变速机构的速比。也存在其它类型的球CVT，类似于由Milner所公开的那种，但是略微不同。
在图8中示出了图7A的这种CVP的工作原理。CVP自身利用牵引流体工作。在球与圆锥形环之间的牵引流体在高压下充当固体，将动力从输入环通过球转移到输出环。通过使球轴线倾斜，在输入与输出之间的比例可以改变。当轴线水平时，该比例是一，当轴线倾斜时，在轴线与接触点之间的距离变化，改变总比例。所有球轴线同时随着包括于行星架中的机构和/或惰轮倾斜。所公开的本发明的实施例此处涉及使用总体上球型行星对变速机构和/或CVT的控制，每个大体上球型行星具有可倾斜的旋转轴线，可倾斜的旋转轴线可选地调整为在操作期间实现所希望的输入速度与输出速度比。在某些实施例中，对旋转轴线的调整涉及行星轴线在第一平面中的角度未对准以便实现行星轴线在第二平面中的角度调整，第二平面基本上垂直于第一平面，从而调整变速机构的速比。在第一平面中的角度未对准被称作“偏斜”、“偏斜角度”和/或“偏斜条件”。行星旋转轴线的倾斜调整变速机构的速比。
如本文所用的术语“环”、“环组件”、“变速机构组件的旋转元件”、“牵引环”或“牵引环组件”由本领域技术人员解释为相同物品。
如本文所用的术语“球”、“牵引球”、“球体”、“行星”或“牵引行星”由本领域技术人员解释为相同物品。
出于描述目的，术语“径向”在本文中用来表示相对于变速器或变速机构的纵向轴线垂直的方向或位置。如本文所用的术语“轴向”指沿着平行于变速器或变速机构的主轴线或纵向轴线的方向或位置。为了清楚简洁，有时具有相似标记的相似部件(例如，轴承1011A和轴承1011B)将由单个附图标记(例如轴承1011)一起表示。
如本文所用的术语“在操作上连接”、“在操作上联接”、“在操作上联结”、“可操作地连接”、“可操作地联接”、“可操作地联结”和类似术语指在元件之间的关系(机械、联结、联接等)，由此，一个元件的操作导致第二元件的相对应、跟随或同时操作。应当指出的是，使用这些术语来描述本发明的实施例，通常描述联结或联接这些元件的具体结构或机构。然而，除非另外具体地叙述，当使用这些术语之一时，这些术语表示实际联结或联接能以多种形式发生，在某些示例中，这将对于相关技术中的普通技术人员显而易见。
应当指出的是，在本文中对于“牵引”的提及并不排除其中主导或专属动力转移模式是通过“摩擦”的应用。并不试图在这里建立牵引驱动与摩擦驱动之间的类别差异，通常这些应被理解为动力转移的不同机制。牵引驱动通常涉及动力通过在两个元件之间截留的薄流体层中的剪切力而在两个元件之间转移。在这些应用中所用的流体通常表现出比常规矿物油更大的牵引系数。牵引系数(μ)表示最大可用牵引力，其将在接触部件的接口处可用并且是每单位接触力的最大可用驱动力的比例。通常，摩擦驱动大体上与通过两个元件之间的摩擦力在两个元件之间转移动力有关。出于本公开内容的目的，应了解，本文所描述的CVT既能在牵引应用中操作也能在摩擦应用中操作。例如，在其中CVT用于自行车应用的实施例中，CVT有时能作为摩擦驱动操作并且在其它时间用作牵引驱动来操作，这取决于在操作期间的扭矩和速度条件。
出于描述目的，可以在本文中使用被称作杠杆图的示意图。也被称作杠杆模拟图的杠杆图是用于行星齿轮系统的旋转部件的平移系统表示。在某些实施例中，杠杆图被设置为描述变速器功能的视觉辅助。在杠杆图中，复合行星齿轮组常常由单个竖直线(“杠杆”)表示。输入、输出和反作用扭矩由在杠杆上的水平力来表示。相对于反作用点，杠杆运动表示旋转速度的方向。
在本文中提供前轮驱动或后轮驱动无级变速器，其被配置成优化速比以提供良好的、可调的总比(OAR)和模式重叠，同时避免了高小齿轮或行星架速度和现有3-模式动力流的其它缺点。
如在图3的杠杆图中所示，本文提供了一种前轮驱动(或后轮驱动)的无级变速器10，其包括：静止外壳(地面)；输入轴70；输出轴80；齿轮组，其具有第一旋转元件61、第二旋转元件63、第三旋转元件66和第四旋转元件62；变速机构组件30，其具有第一旋转元件和第二旋转元件；第一可选扭矩传递装置(“第一离合器”)21；第二可选扭矩传递装置(“第二离合器”)22；以及，第三可选扭矩传递装置(“第三离合器”)23；其中输入轴70与变速机构组件30的第一旋转元件固定地连接，变速机构组件30的第二旋转元件与齿轮组的第一旋转元件61固定地连接，输出轴80与齿轮组的第三旋转元件66固定地连接；第一离合器21将齿轮组的第四旋转元件62连接到地面，建立总变速器速比的第一前进可变范围；第二离合器22将输入轴70连接到齿轮组的第二旋转元件63，建立总变速器速比的第二前进可变范围；第三离合器23将齿轮组的第二旋转元件63连接到地面，建立总变速器速比的倒退可变范围；以及其中，变换器建立在其第一旋转元件与第二旋转元件的速度之间的受控制的可变比例，从而在这些可变范围中任何范围内调整总变速器速比。
在某些实施例中，诸如在图1和图2中所描述，齿轮组为复杂行星布置，其由简单和复合行星齿轮组构成，其具有旋转元件，旋转元件包括第一(简单或“单小齿轮”)行星齿轮组40和第二(复合或“双小齿轮”)行星齿轮组50，第一(简单或“单小齿轮”)行星齿轮组40包括第一环形齿轮41、第一太阳齿轮42和第一行星架组件43；第二(复合或“双小齿轮”)行星齿轮组50具有包括下列的旋转元件：第二环形齿轮51、第二太阳齿轮52和第二行星架组件53；其中第一行星齿轮组40的第一行星架组件43可旋转地支承第一单组小齿轮44，第一单组小齿轮44接合单小齿轮行星齿轮组的第一环形齿轮41和单小齿轮行星齿轮组的第一太阳齿轮42；并且双小齿轮行星齿轮组50的第二行星架组件53可旋转地支承第二组小齿轮54和第三组小齿轮55，第二组小齿轮54接合双小齿轮行星齿轮组的第二太阳齿轮52，第三组小齿轮55接合第二组小齿轮54和双小齿轮行星齿轮组的第二环形齿轮51；并且其中第一行星齿轮组40的第一行星架组件43和第二行星齿轮组50的第二行星架组件53固定地连接以形成固定地连接的行星架组件45；第一行星齿轮组40的第一环形齿轮41和第二行星齿轮组50的第二环形齿轮51固定地连接以形成固定地连接的环形齿轮46，并且其中齿轮组的第一旋转元件是第一太阳齿轮42，齿轮组的第二旋转元件是固定地连接的行星架组件45，齿轮组的第三旋转元件是固定地连接的环形齿轮46，并且齿轮组的第四旋转元件是第二太阳齿轮52。
在某些实施例中，如图2和图6所示，齿轮组是复合(拉威挪Ravigneaux)行星齿轮组60，包括：环形齿轮66；行星架组件63，行星架组件63可旋转地支承与环形齿轮66啮合的外组长小齿轮64和与外组长小齿轮64啮合的内组小齿轮65；第一太阳齿轮61，其与外组长小齿轮64啮合；以及第二太阳齿轮62，其与内组短小齿轮65啮合；并且其中齿轮组的第一旋转元件是第一太阳齿轮61，齿轮组的第二旋转元件是行星架组件63，齿轮组的第三旋转元件是环形齿轮66，并且齿轮组的第四旋转元件是第二太阳齿轮62。在某些实施例中，齿轮组60是拉威挪(Ravigneaux)复合行星齿轮组。
如图7A至图7C所示，变速机构是使用行星架中定位于输入环与输出环之间一组旋转和倾斜球的系统。使球倾斜能改变其接触直径并且改变速比。相对于球体旋转轴线在两个不同位置接触在旋转的球体将提供“齿轮比”，齿轮比可以在从减速传动到增速传动的范围，取决于用于输出和输出扭矩的接触点的位置和速度。因此，变速机构系统提供在其范围内的任何比率的连续转变。通过以连续方式使球体轴线倾斜来转换齿轮比，以提供不同的接触半径，进而驱动输入和输出环或盘。
如上文所提到的变速机构具有多个球，用于通过多个流体贴片(fluidpatch)来转移扭矩。球放置成绕中央惰轮(太阳轮)的圆形阵列,并且在绕球的接合点处接触单独的输入和输出牵引环。这种配置允许输入和输出同心并且紧凑。结果是能使变速器在运动时、在负载下或停止时平稳地扫过整个速比范围。
变速机构本身利用牵引流体工作。牵引流体位于变速机构中用于润滑和牵引。当在两个很硬元件(球与环)之间的滚动接触下，流体经历高接触压力时，流体会经历接近瞬时相变而成为弹性固体。这也被称作流体弹性动力润滑(EHL)。在这个牵引贴片中，流体的分子堆积并且联结而形成固体，剪切力和因此扭矩能通过该固体转移。应当指出的是，当元件旋转时，滚动元件实际上并不物理接触。
在球与圆锥形环之间的牵引流体在高压下充当固体，将动力从第一环组件32(变速机构的输入)通过变速机构球35转移到第二环组件33(变速机构的输出)。如图8所示，通过使变速机构球的轴线34倾斜，输入与输出之间的比例改变。当变速机构球中每一个的轴线水平时，该比例是一，当轴线倾斜时，在轴线与接触点之间的距离变化，在减速驱动与超速驱动之间改变总比例。所有变速机构球轴线随着包括于保持架中的机构同时并且以相同角度倾斜。
如本文所描述的本发明的实施例具有许多应用。例如，尽管参考车辆应用，如本文所用的无级变速器可以用于许多应用中，诸如自行车、机动式车辆、风力涡轮机和动力工具，但如本文所描述的本发明的实施例将应用于公路或越野车辆的前轮驱动或后轮驱动变速器中。
如先前所描述并且现在图1和图2中示出，在CVP变速器10的某些实施例中，变速机构是球型变速机构30，包括：行星架组件31，其可旋转地支承多个枢转轮轴34，多个枢转轮轴34绕变速器轴线可旋转地安置，枢转轮轴34分别进一步可旋转地支承球35；并且其中第一环组件32和第二环组件33分别包括与所有球35连续地接触的球接触区。在某些实施例中，变速机构30的第一旋转元件是第一环组件32，变速机构30的第二旋转元件是第二环组件33，并且行星架组件31相对于变速机构外壳以受控制方式移动较小角度范围，如先前在图8中所示，以便造成枢转轮轴34改变取向，并且因此改变在第一环组件32与第二环组件33之间的速比。
参考图1和图2，在一实施例中，变速机构组件30的第一旋转元件和第二旋转元件是第一牵引环32和第二牵引环33。在某些实施例中，变速机构组件30的第一旋转元件和第二旋转元件是第一牵引环32和行星架组件34。
在变速器的某些实施例中，当第一环组件32与第二环组件33之间的变速机构速比增加时，在第一前进范围内的总变速器速比增加；在第二前进范围内的总变速器速比减小；以及在倒退范围内的总变速器速比变成负得更多。在某些实施例中，具有接近变速机构速比范围的上端但是仍在总变速器速比范围内的变速机构速比的变速机构可以具有在相同的第一前进范围和第二前进范围中的总变速器速比；其中第二离合器可以当在第一前进范围中时同步地接合；第一离合器可以当在第二前进范围中时同步地接合；以及，通过同时采用第一离合器和第二离合器而建立额外的固定比变速器操作模式，其并不通过变速机构传递动力。固定比操作模式还被描述为第一模式与第二模式相交叉；其中如果第一离合器和第二离合器都被锁定，那么在理论上变速机构无需传递任何动力。
在某些实施例中，如图2和图4所示的那样，变速器还可以包括可选的第四离合器24，可选的第四离合器24可选择地连接行星齿轮组60的四个旋转元件中的任何两个，因此造成所有元件协调地旋转，并建立第三前进范围。当接合时，行星齿轮组60作为单个单元旋转，因此造成变速器输出速度等于变速机构输出速度，扩展了变速器总比，并且对于说明性示例，在0.5与1.8之间纯CVP范围将所有输入动力通过变速机构传递到环形齿轮66。
替代地，本文所描述的无级变速器配置利用两个简单行星齿轮组组件，而不是复合行星齿轮组组件。
如图9至图11所示，本发明提供一种无级变速器100，包括：静止外壳(地面)；输入轴70；变速机构30，其包括第一环组件32和第二环组件33；第一行星齿轮组140，其包括第一太阳齿轮142、联接到第一太阳齿轮142并且驱动地接合到第一环形齿轮141的第一组行星齿轮144，以及第一行星架；第二行星齿轮组150，其包括第二太阳齿轮152、联接到第二太阳轮152并且驱动地接合到第二环形齿轮151的第二组行星齿轮154，以及第二行星架153；输出轴80；第一可选扭矩传递装置161、第二可选扭矩传递装置162和第三可选扭矩传递装置163；其中输入轴70与变速机构30的第一环组件32固定地连接，变速机构的第二环组件33与第一太阳齿轮142和第二太阳齿轮152固定地连接；第二行星架153驱动地接合到第一环形齿轮141；输出轴80驱动地连接到第一环形齿轮141；其中第一可选扭矩传递装置161(第一制动器)将第二环形齿轮151联接到地面，建立总变速器速比的第一前进可变范围(“模式1”)；第二可选扭矩传递装置162(离合器)将第一行星架143联接到输入轴70，建立总变速器速比的第二前进可变范围("模式2")；第三可选扭矩传递装置163(第二制动器)将第一行星架143联接到地面，建立总变速器速比的倒退可变范围("REV")；其中变速机构30建立在第一环组件与第二环组件的速度之间的受控制的可变速比，从而在可变范围中任一个范围内调整总变速器速比。
在某些实施例中，第三可选扭矩传递装置包括：第一制动器161；离合器162；以及第二制动器163。
如图12至图14所示，本发明提供了一种无级变速器110，包括：静止外壳(地面)；输入轴70；变速机构30，其包括第一环组件32和第二环组件33；第一行星齿轮组140，其包括第一太阳齿轮142、联接到第一太阳齿轮142并且驱动地接合到第一环形齿轮141的第一组行星齿轮144，以及第一行星架143；第二行星齿轮组150，其包括第二太阳齿轮152、联接到第二太阳齿轮152并且驱动地接合到第二环形齿轮151的第二组行星齿轮154，以及第二行星架153；输出轴80；第一可选扭矩传递装置161、第二可选扭矩传递装置162和第三可选扭矩传递装置163；其中，输入轴70与变速机构的第一环组件32固定地连接；变速机构的第二环组件32与第二环齿轮153和第一太阳齿轮42固定地连接；第一行星架143驱动地接合到第二行星架153；并且输出轴80驱动地连接到第一环形齿轮141；其中第一可选扭矩传递装置161(第一制动器)将第二太阳形齿轮152联接到地面，建立总变速器速比的第一前进可变范围(“模式1”)；第二可选扭矩传递装置162(离合器)将第一行星架143联接到输入轴70，建立总变速器速比的第二前进可变范围("模式2")；第三可选扭矩传递装置163(第二制动器)将第二行星架联接到地面153，建立总变速器速比的倒退可变范围("REV")；其中，变速机构30建立在第一环组件32与第二环组件33的速度之间的受控制的可变速比，从而在可变范围中任一个范围内调整总变速器速比。
在某些实施例中，第三可选扭矩传递装置包括：第一制动器161；离合器162；以及第二制动器163。
如图15至图17所示，本发明提供了一种无级变速器120，包括：静止外壳(地面)；输入轴70；变速机构30，其包括第一环组件32和第二环组件33；第一行星齿轮组140，其包括第一太阳齿轮142、联接到第一太阳齿轮142并且驱动地接合到第一环形齿轮141的第一组行星齿轮144，以及第一行星架143；第二行星齿轮组150，其包括第二太阳齿轮152、联接到第二太阳轮152并且驱动地接合到第二环形齿轮151的第二组行星齿轮154，以及第二行星架153；输出轴80；第一可选扭矩传递装置161、第二可选扭矩传递装置162和第三可选扭矩传递装置163；其中，输入轴70与变速机构30的第一环组件32固定地连接；变速机构30的第二环组件33与第一环齿轮141和第二太阳齿轮152固定地连接；第一太阳齿轮142驱动地接合到第二环形齿轮151；输出轴80驱动地连接到第二行星架153；其中第一可选扭矩传递装置161(第一制动器)将第二环形齿轮151联接到地面，建立总变速器速比的第一前进可变范围(“模式1”)；第二可选扭矩传递装置162(离合器)将第一行星架143联接到输入轴70，建立总变速器速比的第二前进可变范围(“模式2”)；第三可选扭矩传递装置163(第二制动器)将第一行星架联接到地面143，建立总变速器速比的倒退可变范围(“REV”)；其中，变速机构30建立在第一环组件与第二环组件的速度之间的受控制的可变速比，从而在这些可变范围中任一个范围内调整总变速器速比。
在某些实施例中，第三可选扭矩传递装置包括：第一制动器161；离合器162；以及第二制动器163。
在前述实施例中的任一个或多个中，变速机构30是球型变速机构，包括：行星架组件，其可旋转地支承多个枢转轮轴34，多个枢转轮轴34绕变速器轴线可旋转地安置；枢转轮轴分别进一步旋转地支承球35；并且其中第一环组件32和第二环组件33分别包括与所有球连续地接触的球接触区；并且其中行星架组件以受控制方式相对于变速机构外壳移动小范围的角度以便造成枢转轮轴改变取向，从而改变在第一组件与第二环组件之间的可变速比。
在前述实施例中的任一个或多个中，当第一环组件与第二环组件之间的变速机构速比增加时，在第一前进范围内的总变速器速比增加；在第二前进范围内的总变速器速比减小；以及在倒退范围内的总变速器速比变成负得更多。
在某些实施例中，在接近变速机构速比范围的上端但是仍在该范围内的变速机构速比，在第一前进范围和第二前进范围中的总变速器速比相同；第二可选扭矩传递装置当在第一前进范围中时可以同步地接合；第一可选扭矩传递装置当在第二前进范围中时可以同步地接合；并且通过同时采用第一可选扭矩传递装置和第二可选扭矩传递装置来建立固定比变速器操作模式，固定比变速器操作模式并不通过变速机构传递动力。
在前述实施例中的任一个或多个中，变速器既能用于前轮驱动车辆中也能用于后轮驱动车辆中。
在前述实施例中的任一个或多个中，变速器还包括可选的第四离合器，其可选地连接第一行星齿轮组或第二行星齿轮组旋转元件中的任何两个，因此造成元件协调地旋转，并且建立第三前进范围。
在某些实施例中，当可选的第四离合器接合时，整个齿轮组作为单个单元旋转，使得变速器输出速度等于变速机构输出速度，扩展了变速器总比，并且在纯CVP范围将所有输入动力通过变速机构传递到输出环形齿轮。
现转至图18，并且仍参考图11，在一实施例中，一种无级变速器200，包括：静止外壳(地面)20；输入轴70；变速机构30，其包括第一环组件32和第二环组件33；第一行星齿轮组40，其包括第一太阳齿轮42、联接到第一太阳齿轮42并且驱动地接合到第一环形齿轮41的第一组行星齿轮，以及第一行星架43，第一行星架43被配置成支承第一组行星齿轮；第二行星齿轮组90，其包括第二太阳齿轮92、联接到第二太阳齿轮92并且驱动地接合到第二环形齿轮91的第二组行星齿轮；第二行星架93，其被配置成支承第二组行星齿轮；以及，输出轴80，其中，输入轴70与变速机构30的第一环组件32固定地连接，变速机构30的第二环组件33与第一太阳齿轮42和第二太阳齿轮92固定地连接，第二行星架93驱动地接合到第一环形齿轮41并且输出轴80驱动地连接到第一环形齿轮41，其中变速机构30建立在第一环组件32与第二环组件33的速度之间的受控制的可变速比，从而在可变范围中任何范围内调整总变速器速比。
还如图18所示，本发明提供了一种无级变速器200，包括：输入轴70，其可操作地联接到旋转动力源25；变速机构组件30包括与多个球35接触的第一牵引环组件32和第二牵引环组件33，每个球35均具有可倾斜的旋转轴线34；其中第一牵引环组件32联接到输入轴70；第一行星齿轮组40包括第一太阳齿轮42、第一行星架43和第一环形齿轮41；其中第二牵引环组件33联接到第一太阳齿轮42；第二行星齿轮组90包括第二太阳齿轮92、第二行星架93和第二环形齿轮91；其中第二牵引环组件33联接到所述第二太阳齿轮91；接口换挡(interfacing shift)套筒组件250，其包括第一接口离合器261和第二接口离合器262；其中第一接口离合器261将第一环形齿轮41可选择地联接到第二行星架93，并且其中第二接口离合器262将第二环形齿轮91可选择地联接到第一行星架43。
在某些实施例中，第一接口离合器261和第二接口离合器262包括爪形离合器(dogclutch)。
在某些实施例中，无级变速器还包括联接到第一环形齿轮41的第一可选离合器271，其中所述第一可选离合器271将第一环形齿轮41可选择地联接到不可旋转的外壳20。
在某些实施例中，无级变速器还包括第二可选离合器272，其联接到输入轴70，其中第二可选离合器272将输入轴70可选择地联接到第二行星架93。
在某些实施例中，动力输出通过第二环形齿轮91传递。
在某些实施例中，第一可选离合器271或第二可选离合器272包括摩擦离合器。
在某些实施例中，无级变速器被配置用于后轮驱动车辆。
在无级变速器的某些实施例中，接口换挡套筒组件252位于第一行星齿轮组40和第二行星齿轮组90的径向外部。
在无级变速器的某些实施例中，接口换挡套筒组件252包括多个内齿，多个内齿被配置成可选择地接合在第一环形齿轮41和第二环形齿轮91上的配合表面。
在无级变速器的某些实施例中，接口换挡套筒组件252包括多个内齿，多个内齿被配置成可选择地接合在第一行星架43和第二行星架93上的配合表面。
在某些实施例中，接口换挡套筒组件252与第一环形齿轮41的接合对应于接口换挡套筒组件252与第二行星架93的接合。
在某些实施例中，接口换挡套筒组件252与第二环形齿轮91的接合对应于接口换挡套筒组件252与第一行星架43的接合。
在某些实施例中，无级变速器还包括输出轴80。
在某些实施例中，无级变速器还包括第二可旋转轴72，第二可旋转轴72联接到输出轴80和第二环形齿轮91。
在某些实施例中，无级变速器还包括动力输入接口15。在某些实施例中，动力输入接口15包括变矩器。
在某些实施例中，无级变速器被配置用于前轮驱动车辆。
现参看图19，本发明提供了一种无级变速器300，包括：输入轴70，其可操作地联接到旋转动力源25；变速机构组件30，其包括与多个球35接触的第一牵引环组件32和第二牵引环组件33，每个球35均具有可倾斜的旋转轴线34；其中第一牵引环组件32联接到输入轴70；第一行星齿轮组40包括第一太阳齿轮42、第一行星架43和第一环形齿轮41；其中第二牵引环组件33联接到第一太阳齿轮42；第二行星齿轮组90包括第二太阳齿轮92、第二行星架93和第二环形齿轮91；其中第二牵引环组件33联接到第二太阳齿轮92；并且接口换挡套筒组件252包括第一接口离合器261和第二接口离合器262。
在某些实施例中，第一接口离合器261将第一环形齿轮41可选择地联接到第二行星架93。
在某些实施例中，第二接口离合器262将第二环形齿轮91可选择地联接到第一行星架43。
在某些实施例中，第一接口离合器261和所述第二接口离合器262包括爪形离合器。
在某些实施例中，无级变速器还包括到所述旋转动力源25的直接联接件。
在本文所提供的变速器中的任一个或多个中，变速器还包括：通向旋转动力源的直接联接件。在某些实施例中，变速器还包括：接口换挡套筒组件，其包括第一接口离合器和第二接口离合器；其中第一接口离合器和第二接口离合器中的一者或两者包括爪形离合器。
在本文所提供的变速器中的任一个或多个中，变速机构包括牵引流体。
本发明提供一种车辆动力传动系统，包括：与动力源驱动地接合的本文所描述的可变变速器中的任一可变变速器；以及与可变变速器驱动地接合的车辆输出。在某些实施例中，动力源与车辆输出驱动地接合。
本发明提供一种车辆，其包括本文所描述的可变变速器中的任何可变变速器。
本发明提供一种方法，其包括本文所描述的可变变速器中的任何可变变速器。
本发明提供一种方法，其提供一种车辆动力传动系统，该车辆动力传动系包括本文所描述的可变变速器中的任何可变变速器。
本发明提供一种方法，其提供一种车辆动力传动系统，该车辆动力传动系包括本文所描述的可变变速器中的任何可变变速器。
虽然在本文中示出和描述了本发明的优选实施例，对于本领域技术人员显然这些实施例仅为了举例说明而提供。在不偏离本发明的情况下，本领域技术人员将想到许多变型、变化和替代。应了解本文所描述的本发明的实施例的各种替代可在实践本发明中采用。预期下文的权利要求限定了发明的范围且由此涵盖在这些权利要求和其等效物内的结构和方法。

Claims (42)

1.一种无级变速器，包括：
静止外壳(地面)；
输入轴；
变速机构，其包括第一环组件和第二环组件；
第一行星齿轮组，其包括第一太阳齿轮、联接到所述第一太阳轮并且驱动地接合到第一环形齿轮的第一组行星齿轮、以及第一行星架；
第二行星齿轮组，其包括第二太阳齿轮、联接到所述第二太阳轮并且驱动地接合到第二环形齿轮的第二组行星齿轮、以及第二行星架；
第一可选扭矩传递装置、第二可选扭矩传递装置和第三可选扭矩传递装置；以及
输出轴；
其中，所述输入轴与所述第一环组件固定地连接，
所述第二环组件与所述第一太阳齿轮和所述第二太阳齿轮固定地连接，
所述第二行星架驱动地接合到所述第一行星架，
所述输出轴驱动地连接到所述第一环形齿轮和第二环形齿轮，
所述第一可选扭矩传递装置将所述第一行星架和第二行星架联接到地面，建立总变速器速比的第一前进可变范围，
所述第二可选扭矩传递装置将所述第一行星架联接到输入轴，建立总变速器速比的第二前进可变范围，
所述第三可选扭矩传递装置将所述第一行星架和第二行星架联接到地面，建立总变速器速比的倒退可变范围；以及
所述变速机构控制在所述第一环组件与所述第二环组件的速度之间的可变速比，从而在所述可变范围中的任一个范围内调整所述总变速器速比。
2.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述第一可选扭矩传递装置、所述第二可选扭矩传递装置和所述第三可选扭矩传递装置包括：
第一制动器；
离合器；以及
第二制动器。
3.一种无级变速器，包括：
静止外壳(地面)；
输入轴；
变速机构，其包括第一环组件和第二环组件；
第一行星齿轮组，其包括第一太阳齿轮、联接到所述第一太阳轮并且驱动地接合到第一环形齿轮的第一组行星齿轮、以及第一行星架；
第二行星齿轮组，其包括第二太阳齿轮、联接到所述第二太阳轮并且驱动地接合到第二环形齿轮的第二组行星齿轮、以及第二行星架；
输出轴；
第一可选扭矩传递装置，其联接到所述第二太阳轮和所述静止外壳；
第二可选扭矩传递装置，其联接到所述第一行星架和所述输入轴；
第三可选扭矩传递装置，其联接到所述第二行星架和所述静止外壳；
其中，所述输入轴与所述第一环组件固定地连接，
所述第二环组件与所述第二环齿轮和所述第一太阳齿轮固定地连接，
所述第一行星架驱动地接合到所述第二行星架，
所述输出轴驱动地连接到所述第一环形齿轮，
所述第一可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的第一前进可变范围，
所述第二可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的第二前进可变范围；
所述第三可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的倒退可变范围；以及
所述变速机构控制在所述第一环组件与所述第二环组件的速度之间的可变速比，从而在所述可变范围中的任一个范围内调整所述总变速器速比。
4.根据权利要求3所述的变速器，其中，所述第一可选扭矩传递装置、所述第二可选扭矩传递装置和所述第三可选扭矩传递装置包括：
第一制动器；
离合器；以及
第二制动器。
5.一种无级变速器，包括：
静止外壳(地面)；
输入轴；
变速机构，其包括第一环组件和第二环组件；
第一行星齿轮组，其包括第一太阳齿轮、联接到所述第一太阳轮并且驱动地接合到第一环形齿轮的第一组行星齿轮、以及第一行星架；
第二行星齿轮组，其包括第二太阳齿轮、联接到所述第二太阳轮并且驱动地接合到第二环形齿轮的第二组行星齿轮、以及第二行星架；
输出轴；
第一可选扭矩传递装置，其联接到所述第二环轮齿轮和地面；
第二可选扭矩传递装置，其联接到所述第一行星架和所述输入轴；以及
第三可选扭矩传递装置，其联接到所述第一行星架和地面；
其中，所述输入轴与所述变速机构的所述第一环组件固定地连接，
所述第二环组件与所述第一环形齿轮和所述第二太阳齿轮固定地连接，
所述第一太阳轮驱动地接合到所述第二环形齿轮，
所述输出轴驱动地连接到所述第二行星架，
所述第一可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的第一前进可变范围，
所述第二可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的第二前进可变范围，
所述第三可选扭矩传递装置的接合对应于总变速器速比的倒退可变范围；以及
所述变速机构控制在所述第一环组件与所述第二环组件的速度之间的可变速比，从而在所述可变范围中的任一个范围内调整所述总变速器速比。
6.根据权利要求5所述的变速器，其中，所述第三可选扭矩传递装置包括：
第一制动器；
离合器；以及
第二制动器。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的变速器，其中，所述变速机构是球型变速机构，
包括：
行星架组件，其可旋转地支承多个枢转轮轴，所述多个枢转轮轴绕所述变速器轴线可旋转地安置；以及
所述枢转轮轴分别进一步可旋转地支承球；
其中所述第一环组件和第二环组件分别包括与所述球中每一个连续地接触的球接触区；以及
其中所述行星架组件以受控制方式移动小范围的角度以便造成所述枢转轮轴改变取向，从而改变在所述第一环组件与第二环组件之间的可变速比。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的变速器，其中，当所述变速机构速比增加时，
在第一前进范围内的所述总变速器速比增加；
在第二前进范围内的所述总变速器速比减小；以及
在倒退范围内的所述总变速器速比变成负得更多。
9.根据权利要求8所述的变速器，其中，当所述变速机构速比接近所述可变速比范围的上端但是仍在所述范围内时，
-所述总变速器速比在所述第一前进范围并且所述第二前进范围是相同的；
-所述第二可选扭矩传递装置当在所述第一前进范围中时可以同步地接合；
-所述第一可选扭矩传递装置当在所述第二前进范围中时可以同步地接合；以及
-通过同时采用所述第一可选扭矩传递装置和所述第二可选扭矩传递装置来建立固定比变速器操作模式，所述固定比变速器操作模式并不通过所述变速机构传递动力。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的变速器，其中，所述变速器既能用于前轮驱动车辆中也能用于后轮驱动车辆中。
11.根据权利要求1、3或5中任一项所述的变速器，还包括：可选的第四离合器，其可选择地连接所述第一行星齿轮组或第二行星齿轮组的旋转元件中的任何两个，因此造成所有元件协调地旋转，并且建立第三前进范围。
12.根据权利要求11所述的变速器，其中，当所述第四离合器接合时，所述整个齿轮组作为单个单元旋转，使得所述变速器输出速度等于所述变速机构输出速度，扩展所述变速器总比，并且在纯CVP范围，将所有输入动力通过所述变速机构传递到所述输出环形齿轮。
13.一种无级变速器，包括：
静止外壳；
输入轴；
变速机构，其包括第一环组件和第二环组件；
第一行星齿轮组，其包括第一太阳齿轮、联接到所述第一太阳轮并且驱动地接合到第一环形齿轮的第一组行星齿轮、以及第一行星架；
第二行星齿轮组，其包括第二太阳齿轮、联接到所述第二太阳轮并且驱动地接合到第二环形齿轮的第二组行星齿轮、以及第二行星架；以及
输出轴；
其中所述输入轴与所述第一环组件固定地连接，
所述第二环组件与所述第一太阳齿轮和所述第二太阳齿轮固定地连接，
所述第二行星架驱动地接合到所述第一环形齿轮，
所述输出轴驱动地连接到所述第一环形齿轮，以及
所述变速机构控制在所述第一环组件与所述第二环组件的速度之间的可变速比，从而调整所述总变速器速比。
14.一种无级变速器，包括：
输入轴，其可操作地联接到旋转动力源；
变速机构组件，其包括与多个球接触的第一牵引环组件和第二牵引环组件，每个球均具有可倾斜的旋转轴线；
第一行星齿轮组，其包括第一太阳齿轮、第一行星架和第一环形齿轮；
第二行星齿轮组，其包括第二太阳齿轮、第二行星架和第二环形齿轮；以及
接口换挡套筒组件，其包括第一接口离合器和第二接口离合器；
其中，所述第一牵引环组件联接到所述输入轴，
所述第二牵引环组件联接到所述第一太阳齿轮和所述第二太阳齿轮，
所述第一接口离合器将所述第一环形齿轮可选择地联接到所述第二行星架；以及
所述第二接口离合器将所述第二环形齿轮可选择地联接到所述第一行星架。
15.根据权利要求14所述的无级变速器，其中，所述第一接口离合器和所述第二接口离合器包括爪形离合器。
16.根据权利要求14或15所述的无级变速器，还包括：联接到第一环形齿轮的第一可选离合器，其中所述第一可选离合器将所述第一环形齿轮可选择地联接到不可旋转的外壳。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的无级变速器，还包括：第二可选离合器，其联接到所述输入轴，其中所述第二可选离合器将所述输入轴可选择地联接到所述第二行星架。
18.根据权利要求17所述的无级变速器，其中，动力输出通过所述第二环形齿轮传递。
19.根据权利要求16或17所述的无级变速器，其中，所述第一可选离合器或所述第二可选离合器包括摩擦离合器。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的无级变速器，其中所述接口换挡套筒组件位于所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组的径向外部。
21.根据权利要求20中任一项所述的无级变速器，其中，所述接口换挡套筒组件包括多个内齿，所述多个内齿被配置成可选择地接合在所述第一环形齿轮和所述第二环形齿轮上的配合表面。
22.根据权利要求21所述的无级变速器，其中，所述接口换挡套筒组件包括多个内齿，所述多个内齿被配置成可选择地接合在所述第一行星架和所述第二行星架上的配合表面。
23.根据权利要求21或22所述的无级变速器，其中，所述接口换挡套筒组件与所述第一环形齿轮的接合对应于所述接口换挡套筒组件与所述第二行星架的接合。
24.根据权利要求21或22所述的无级变速器，其中，所述接口换挡套筒组件与所述第二环形齿轮的接合对应于所述接口换挡套筒组件与所述第一行星架的接合。
25.根据权利要求20所述的无级变速器，还包括输出轴。
26.根据权利要求25所述的无级变速器，还包括：第二可旋转轴，其联接到所述输出轴和所述第二环形齿轮。
27.根据权利要求25所述的无级变速器，其中，所述输出轴可操作地联接到差速器。
28.根据权利要求14或20所述的无级变速器，还包括：动力输入接口。
29.根据权利要求28所述的无级变速器，其中，所述动力输入接口包括变矩器。
30.一种无级变速器，包括：
输入轴，其可操作地联接到旋转动力源；
变速机构组件，其包括与多个球接触的第一牵引环组件和第二牵引环组件，每个球均具有可倾斜的旋转轴线；
第一行星齿轮组，其包括第一太阳齿轮、第一行星架和第一环形齿轮；
第二行星齿轮组，其包括第二太阳齿轮、第二行星架和第二环形齿轮；以及
接口换挡套筒组件，其包括第一接口离合器和第二接口离合器；
其中，所述第一牵引环组件联接到所述输入轴，
所述第二牵引环联接到所述第一太阳齿轮；
所述第二牵引环组件联接到所述第二太阳齿轮和所述接口换挡套筒组件。
31.根据权利要求30所述的无级变速器，其中，所述第一接口离合器将所述第一环形齿轮可选择地联接到所述第二行星架。
32.根据权利要求30或31所述的无级变速器，其中，所述第二接口离合器将所述第二环形齿轮可选择地联接到所述第一行星架。
33.根据权利要求30至32中任一项所述的无级变速器，其中所述第一接口离合器和所述第二接口离合器包括爪形离合器。
34.根据权利要求14、20或30中任一项所述的无级变速器，还包括通向所述旋转动力源的直接联接件。
35.根据权利要求14所述的无级变速器，还包括：接口换挡套筒组件，其包括第一接口离合器和第二接口离合器，其中所述第一接口离合器和所述第二接口离合器中的一者或两者包括爪形离合器。
36.根据权利要求1、3、5、13、14、20或30中任一项所述的无级变速器，其中，所述变速机构包括牵引流体。
37.一种车辆动力传动系统，包括：动力源、与所述动力源驱动地接合的根据权利要求1至36中任一项所述的无级变速器、以及与所述无级变速器驱动地接合的车辆输出。
38.根据权利要求37所述的车辆动力传动系统，其中，所述动力源与所述车辆输出驱动地接合。
39.一种车辆，其包括根据权利要求1至36中任一项所述的可变变速器。
40.一种方法，其包括：提供根据权利要求1至36中任一项所述的可变变速器。
41.一种方法，其包括：提供权利要求37或38所述的车辆动力传动系统。
42.一种方法，其包括：提供根据权利要求39所述的车辆。
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