[发明专利]具有变速比可无级调节的多个变速比范围的功率分流式变速器

说明书

本申请是申请号为200680026919.1(国际申请号PCT/DE2006/001141)、申请日为2006年7月1日、发明名称为“具有变速比可无级调节的多个变速比范围的功率分流式变速器”的发明专利申请的分案申请。 

在机动车中与用行星组件工作的传统有级自动变速器相比，具有可连续调节的变速比的自动变速器由于随之出现的高行驶舒适性并且尤其是由于较低的燃料消耗而愈来愈引起人们的兴趣。这种无级变速器典型地包括一个无级变速装置，该无级变速装置通过两个由缠绕接触装置缠绕的锥盘对构成，其中，锥盘对的锥盘之间的距离可反向调节以便调节变速比。 

这种无级变速装置中的一个问题在于其有限的变速比调节范围及有限的转矩传递能力。为了增大变速器传动范围，即增大变速比调节范围及转矩传递能力，提出了功率分流式自动变速器，在这种功率分流式自动变速器中，无级变速装置可通过至少一个离合器以不同的方式与齿轮传动装置相连接。视在改变总变速器的变速比时离合器位置而定，无级变速装置的调节范围在一个方向或另一个方向上被经历，由此在无级变速装置传动范围相同或甚至减小的情况下得到增大的变速器传动范围。此外，无级变速装置至少在功率分流式变速器中不必传递总的驱动力矩，由此增大了变速器的转矩传递能力，在该功率分流式变速器中驱动力矩的一部分可与无级变速装置并行地经由离合器直接传递到齿轮传动装置或从动部分。 

这种可无级调节的功率分流式变速器也已作为混合式机器公知，即具有组合的电机。 

由US3340749及DE1232834公知了功率分流式无级变速器，即所谓的CVT变速器，这种功率分流式无级变速器除无级变速装置外还具有一个行星传动装置。在此，行星组件这样地组合在变速器中，使得该行星组件设置在从动部分与无级变速装置之间。变速器的驱动部分无相对转动地与无级变速装置轴中的一个相连接，但没有无级变速装置轴无相对转动地与 从动部分相连接。 

由DE10247174A1及DE10358114A1公知了具有一个无级变速装置及一个行星传动装置的变速器结构，在这种变速器结构中这样地安装行星组件，使得该行星组件设置在无级变速装置与驱动部分之间。这意味着，没有无级变速装置轴无相对转动地与驱动部分相连接，但无级变速装置轴中的一个与变速器的从动部分无相对转动地相连接。尤其是在所述结构中驱动部分与行星传动装置的行星架相连接并且行星传动装置构造成负传动装置。因此，这些结构在均匀的功率分配方面是有利的，这应归因于行星架连接在变速器输入端上。而倒退档位的形成相对复杂，由此通常需要一个用于逆转转速的附加轴。 

由此出发，本发明的任务在于，提出一种具有变速比可无级调节的多个变速比范围的功率分流式变速器，在该功率分流式变速器中功率分配与轿车变速器中各个变速比的使用相适配。此外要提出一种用于具有多个变速比范围的功率分流式变速器的转换装置，该转换装置保证短的转换行程。另外还提出一种空转装置，该空转装置与无级变速装置的适当操作相配合可实现无冲击转换。最后要提出一种无级变速装置离合器单元，该无级变速装置离合器单元可紧凑地组合在无级变速装置单元中。 

这些任务通过具有权利要求1的特征的功率分流式变速器、具有权利要求14的特征的转换装置、具有权利要求25的特征的空转装置及具有权利要求19的特征的无级变速装置离合器单元来解决。从属权利要求中描述了优选的实施形式。 

具有变速比可无级调节的多个变速比范围的功率分流式变速器尤其是包括一个用于与发动机无相对转动地相连接的驱动轴、一个分配传动装置、一个无级变速装置及一个输出轴，其中，分配传动装置是一个行星传动装置并且驱动轴可直接与行星传动装置的空心轮相耦合。 

本发明在此基于一个构思：有意地利用行星传动装置中不均匀的功率分配，并且所述变速器由此与轿车变速器的各个变速比的不均匀使用相适配。因此可在最经常使用的变速比中尤其是使无级变速装置卸载，即这样适配，使得该无级变速装置必须传递相对小的转矩。这使得一些问题、例如缠绕接触装置滚切到锥盘中得以减轻并且尤其是当行星传动装置不构造成传统的负传动装置而是构造成正传动装置、即具有换向行星组件时得以 实现，因为于是借助于行星传动装置可实现特别有利的功率传递并且在行星传动装置中进行不均匀功率分配之后一部分转矩在例如两个可通过行星传动装置形成的行驶范围中在绕过无级变速装置的情况下流到从动部分。