CN103189669B - 用于无级变速器的输入离合器组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于包括动力源的动力车辆的无级变速器。该变速器包括一个输入轴和一个输出轴，该输出轴与该输入轴是间隔开的。该变速器进一步包括被联接在该输入轴与该输出轴之间的一个变换器。此外，邻近该变换器安置了至少两个行星齿轮组并且一个输入联接器被配置成将该变换器选择性地联接到该动力源上。

Description

用于无级变速器的输入离合器组件

相关申请

本申请要求于2010年11月15提交的美国临时专利申请序号61/413,530的优先权，该申请以其全部内容通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及一种用于动力车辆的变速器，并且具体涉及一种用于变速器的多轴线传动构形及输入联接器，该变速器包括一个变换器。

背景技术

变速器是一种经过其可以将动力和扭矩从车辆的动力单元传输到负载承载器件（如一个驱动轴线）上的装置。常规变速器包括以有限级的传动比将扭矩传输经过该变速器的各种齿轮、轴、和离合器。

一种连续可变的变速器是一种可以包括无穷多个传动比的不同类型的变速器。具有多个齿轮的安排以及具有连续可变的变速器的类似的安排可以改善车辆的燃料效率，这是通过使动力单元以其对于一个车速范围最有效的每分钟转数（RPM）来运行而实现的。

一种连续可变的变速器可以具有多种操作模式，使得每种操作模式覆盖该变速器的整个比率范围的一部分。每种操作模式是例如通过一个离合器而可选择的，该离合器通过应用由该变速器的控制单元所指令的液压流体压力来接合。某些连续可变的变速器具有“挂空档”模式，在该模式中连续变化的比率经过该挂空档模式从倒车传动比过渡到前进传动比。在挂空挡位置中，车辆的速度不依赖于车辆的驱动单元的旋转输出速度而为 零。具有挂空挡模式的变速器可以称为无级变速器（infinitely variable transmissions）。

如同连续可变的变速器，无极变速器可以有利地改善车辆的燃料效率、减少排放物并提供增强的控制。无级变速器可以被包括在多种应用中，如拖拉机、摩托雪撬、重型非公路构建、采矿设备和海洋应用。然而，常规无级变速器的物理局限性限制了某些公路应用，如客车。许多常规无级变速器具有使得变速器太长而例如不能装配在位于客车尾端附近的空间中的传动构形。因此，无级变速器在公路车辆市场中具有限制的渗透性。

此外，无级变速器可以包括用于转换经过其中的扭矩的变换器组件。该变换器组件被设计成在一个单个方向上旋转。在某些方面，可将无级变速器联接到柴油发动机上。柴油发动机的输出通过旋转一个输入轴、变矩器或其他变速器输入装置来对变速器提供输入扭矩。已知柴油发动机在发动机停机过程中会突然后冲、或者在与其正常运行方向相反的方向上旋转。由于变换器组件仅能在一个方向旋转，这种突然的后冲会引起变换器组件的机械损坏。为避免这种情况并保护该变换器组件，常规无级变速器包括一个被连接到大地的单向离合器。因此，当发动机开始反向转动时，该离合器防止这个能量被传送到变速器。反之，惯量被返回到发动机。

单向离合器装备的问题是被返回到发动机的惯量会对发动机的性能造成损害或影响。而且，在启动时，存在影响变速器的相关的潜在扭转振动。

因此，对于减小了变速器总体长度并且能够被可操作地联接到动力车辆上的、具有含变换器的变速器的传动构形存在一种需求。此外，存在需要来在启动过程中减小扭转振动以及在停机过程中减小返回到发动机的惯量的量值。

发明内容

在本披露的一个示例性实施例中，提供了一种用于动力车辆的无级变速器。该变速器包括一个沿第一轴线安置的输入轴以及一个与该输入轴 间隔开并且沿第二轴线安置的输出轴。一个变换器被联接在该输入轴与输出轴之间。该变换器是沿第三轴线安置的。该变速器还包括邻近该变换器安置的至少两个行星齿轮组。这些行星齿轮组是沿第四轴线安置的。该第一轴线、第二轴线、第三轴线和第四轴线彼此平行并且该第一轴线与第二轴线不共轴。

在该变速器的一种形式中，第二轴线与第一轴线基本上是竖直地间隔开的。在其另一种形式中，该第一轴线、第二轴线、和第三轴线不共轴。可替代的是，第三轴线与第四轴线不共轴。该变速器还可包括一个用于联接到车辆驱动单元上的输入凸缘。在一个实施例中，在该输入凸缘与该输出轴之间的最大距离小于1000毫米。在另一个实施例中，这个最大距离小于约780毫米。而且，该变速器具有不多于三个离合器组件。

在一个不同的实施例中，具有三种操作模式的一个无级变速器包括一个输入轴和一个与输入轴间隔开的输出轴。该无级变速器进一步包括一个联接在输入轴与输出轴之间的变换器以及多个邻近变换器安置的行星齿轮组。该无级变速器还包括一个第一离合器组件、一个第二离合器组件以及一个第三离合器组件。第一离合器组件在第一模式中是可接合的，第二离合器组件在第二模式中是可接合的，并且第三离合器组件在第三模式中是可接合的。在第一模式中，该无级变速器在倒车、挂空挡和第一前进模式中是可操作的。在该第二模式中，该变速器在第二前进模式中是可操作的。而且，在第三模式中，该变速器在第三前进模式中是可操作的。

在一个第一实施例中，该输入轴是沿第一轴线安置的并且该输出轴是沿第二轴线安置的。第一轴线和第二轴线彼此平行但不共轴。在第二实施例中，该变换器是沿第三轴线安置的并且该多个行星齿轮组是沿第四轴线安置的。在这个实施例中，该第一轴线、第二轴线、第三轴线和第四轴线彼此平行。另外，第三轴线与第四轴线不共轴。

在另一个实施例中，一种用于具有驱动单元的车辆的无级变速器包括一个输入轴和一个与输入轴间隔开的输出轴。一个变换器被联接在该输入轴与输出轴之间并且多个行星齿轮组是邻近该变换器安置的。而且，该无级变速器包括一个用于联接到驱动单元上的输入凸缘。在该输入凸缘的 前边缘与该输出轴的后边缘之间的距离小于1000毫米。此外，该距离可以小于约780毫米。

在这个实施例的一种形式中，该无级变速器包括一个第一离合器组件、一个第二离合器组件、和一个第三离合器组件。在其另一种形式中，该无级变速器包括多个被联接在输入轴与输出轴之间的齿轮组。该多个齿轮组中的至少两个齿轮组包括一个链条与链轮组件。

在本披露的一个进一步的示例性实施例中，一种无级变速器被提供用于动力车辆，该动力车辆包括一个动力源。该变速器包括一个输入轴和一个与输入轴间隔开的输出轴。一个变换器被联接在该输入轴与输出轴之间。该无级变速器还包括至少两个邻近变换器安置的行星齿轮组以及一个被配置成将变换器选择性地联接到动力源上的输入联接器。

在这个实施例的不同方面，该输入联接器可以包括干式离合器、减振器、单独的离合器、楔块式离合器或滚子式离合器或者其任何组合。在本披露的一种形式中，该输入联接器可以被联接到该输入轴上。在其另一种形式中，该输入联接器未被联接到大地。此外，该变换器可以包括一个输入和一个输出，使得该输入联接器被联接到该变换器的输入上。

在一个不同方面，该无级变速器可以被配置成使得该输入轴是沿第一轴线安置，该输出轴是沿第二轴线安置，该变换器是沿第三轴线安置，并且该至少两个行星齿轮组是沿第四轴线安置。在此方面，该第一轴线、第二轴线、第三轴线和第四轴线彼此平行并且该第一轴线与该第二轴线不共轴。该输入联接器可以沿着第一轴线或第三轴线安置。

在本披露的一个补充实施例中，提供了一种用于将来自动力源的能量选择性地传送到无级变速器的方法。该变速器包括一个与输出轴间隔开的输入轴、一个被联接在输入轴与输出轴之间的变换器、至少两个邻近变换器安置的行星齿轮组以及一个安置在动力源与变换器之间的输入联接器。该方法包括使该动力源在一个输入方向上旋转并且将来自动力源的能量传输到该输入轴。该输入联接器可以是接合的并且能量是从该动力源被选择性地传送到变速器的。

在这个实施例的一个方面，该接合步骤包括接合一个离合器或一个减振器。此外，该变换器被选择性地联接到该动力源。另外，该输入轴可以被选择性地联接到该动力源。

在一个不同的实施例中，无级变速器是由车辆的动力源供以动力的。该无级变速器具有三种操作模式并且可以包括一个输入轴以及一个与输入轴间隔开的输出轴。该无级变速器进一步包括一个联接在输入轴与输出轴之间的变换器以及一个被配置成将来自动力源的动力选择性地传送到变换器的输入联接器。另外，邻近该变换器安置了一个行星齿轮组。该无级变速器也包括一个第一离合器组件、一个第二离合器组件和一个第三离合器组件。该第一离合器组件在第一模式中是可接合的，该第二离合器组件在第二模式中是可接合的，并且该第三离合器组件在第三模式中是可接合的。在该第一模式中，该无级变速器在倒车、挂空挡和第一前进模式中是可操作的。在该第二模式中，该变速器在第二前进模式中是可操作的。而且，在该第三模式中，该变速器在第三前进模式中是可操作的。

在该第二模式中，该变速器在第二前进模式中是可操作的。在该第三模式中，该变速器在第三前进模式中是操作的。在这个实施例的一个方面，该输入轴是沿着第一轴线安置的并且该输出轴是沿着第二轴线安置的。该第一轴线与该第二轴线可以是彼此平行的，并且在另一个实施例中，这两个轴线不是共轴的。

该变换器可以是沿第三轴线安置的并且该行星齿轮组可以是沿第四轴线安置的。在这个实施例中，该第一轴线、第二轴线、第三轴线和第四轴线可以是彼此平行的。此外，该第三轴线与第四轴线不是共轴的。

在一个进一步的实施例中，该输入联接器是沿第一轴线或第三轴线安置的。该输入联接器可以是干式离合器、减振器、单独的离合器、楔块式离合器或滚子式离合器或者其任何组合。此外，该输入联接器可以是联接到该输入轴上的。在另一个方面，该变换器可以包括一个输入和一个输出，使得该输入联接器被联接到该变换器的输入上。

与本披露的一个方面相关联的一个优点是无级变速器的多个内部 部件的紧凑包装。该变速器可以仅通过三个离合器组件并且用沿不同轴线或中心线安置的一个输入轴和输出轴来操作。一个变换器组件还可被配置在与该输入轴和输出轴不同的中心线上。多个内部部件的这种紧凑安排可以减小无级变速器的总体长度，由此允许该无级变速器被使用在客车尾端应用中。

本披露的另一个优点是该变速器中包括输入联接器。如果动力源（例如，发动机）在停机过程中突然反向旋转，该输入联接器可以保护该变换器。在操作过程中，该输入联接器可以被选择性地接合以便将动力传送到变换器，或者如果该动力源反向旋转，则该输入联接器可以被选择性地解除接合。该输入联接器可以在动力源与变速器之间提供一种直接联接。此外，在车辆的启动过程中，该输入联接器可以减少扭转振动并且因此提供了类似于手动变速器和自动变动器的正常启动。

与本披露的一个方面相关联的一个额外优点是无级变速器的内部部件的紧凑包装。该变速器可以仅通过三个离合器组件并且用沿不同轴线或中心线安置的一个输入轴和输出轴来操作。一个变换器组件还可被配置在与该输入轴和输出轴不同的中心线上。多个内部部件的这种紧凑安排可以减小无级变速器的总体长度，由此允许该无级变速器使用在客车尾端应用中。

附图说明

通过参照以下本发明的这些实施例结合附图的说明，本发明的上述方面以及获得它们的方式将变得更加清楚并且本发明自身将得到更好地理解，在附图中：

图1A是用于无级变速器的传动构形的示意图；

图1B是图1A的传动构形的布局简图；

图2A是用于无级变速器的传动构形的示意图；

图2B是图1A的传动构形的布局简图；

图3A是用于无级变速器的传动构形的示意图；

图3B是图1A的传动构形的布局简图；

图4A是用于无级变速器的传动构形的示意图；

图4B是图1A的传动构形的布局简图；

图5是用于图1A的变速器的传动安排的多个轴线的正视图；

图6是图5的传动安排的示意性正视图；

图7A是包括用于无级变速器的一个输入联接器的传动构形的示意图；

图7B是图7A的传动构形的布局简图；

图8A是包括用于无级变速器的一个输入联接器的传动构形的示意图；并且

图8B是图8A的传动构形的布局简图。

贯穿这几个附图，相对应的参考号用于指示相对应的零件。

具体实施方式

以下描述的本发明的这些实施例并非旨在是详尽的或者是旨在将本发明限制成以下详细说明中所披露的精确形式。而是，对这些实施例进行选择和描述从而使得本领域其他技术人员可以借鉴和理解本发明的这些原理和实践。例如，虽然在无级变速器的背景下在此讨论了本披露的某些方面，但本领域普通技术人员应该理解，本披露的多个方面可适用于其他类型和构形的车辆变速器。

本披露描述了若干传动方案，这些方案提供了用于无级变速器的多种操作模式。本披露还展示和描述了可以用于实施所展示的传动方案的多个齿轮组和离合器安排。为了本披露的目的，使用一个齿轮组来描述具有多齿轮和/或链条及链轮组件的一种安排。例如，一个齿轮组可以包括一对相啮合的齿轮或者至少两个齿轮以及一个置于它们中间的换向齿轮。可替 代的是，一个齿轮组可以包括一对由链条联接的链轮。在其另一种形式中，齿轮组可以包括一个行星齿轮组。行星齿轮组可以包括一个环齿轮、一个太阳轮和多个小齿轮。本领域普通技术人员将认识到基于本披露中所描述的不同实施例的齿轮组的其他可能的定义。

图1A示出了用于无级变速器的传动构形1000的一个示例性实施例。图1B中展示了传动构形1000的布局1100。在这个实施例中，该变速器传动由一个旋转输入轴100驱动，并且变速器的输出通过一个旋转输出轴126而被传送到车辆载荷上。在图1B中，该输入轴100被示出是在第一轴线176上并且该输出轴被置于一个第二轴线184上。在一方面，第一轴线176和第二轴线184可以是平行且共轴的。然而在另一方面，第一轴线176和第二轴线184是平行但不共轴的。为了本披露的目的，术语“轴线”也可称为“中心线”并且这两个术语可互换。

一个驱动单元（未示出）驱动该输入轴100的旋转。该驱动单元可以包括一个内燃发动机，如火花点火式发动机或压燃点火式（即，柴油）发动机、发动机-电动机组合、或者其他适合的旋转动力源。通过一个输入凸缘180可将变速器联接到该驱动单元上。该输入凸缘180被安置在变速器的前端附近、与输出轴126相反。车辆载荷可以是例如，车辆的驱动轮，一个辅助齿轮箱（例如，一个分动箱或低输出轴变速箱），或者像可以配备给例如载重汽车或客车的商用车辆的一个功率取用装置，如泵、搅拌机、举升机、铲、压缩机、压实机、或鼓风机。

可以从该输入凸缘到该输出轴来测量无级变速器的长度。在图1B中，例如，这个长度是从该输入凸缘180的前边缘到该输出轴126的后边缘182来进行测量的。在常规的无级变速器中，变速器的长度是约39.96英寸（1015毫米）。在本发明的一个实施例中，无级变速器的长度小于39英寸（990毫米）。在另一个实施例中，该长度小于35英寸（889毫米）。在一个不同的实施例中，该长度小于30.7英寸（780毫米）。通过将该输入轴100和输出轴126置于不同的轴线上，可以有利地减小无级变速器的长度。

在图1A的实施例中，无级变速器的这种传动构形1000包括多个齿 轮组、多个离合器组件以及被联接在输入轴100与输出轴126之间的一个变换器组件114。该多个齿轮组包括输入齿轮组102、110、112以及输出齿轮组122、124。该多个离合器组件包括C1、C2和C3。输入齿轮组110和112可以包括一对齿轮（带有置于其间的一个中间轮），例如，或者一个链条和链轮组件。输出齿轮组122和124还可以包括如以下将进一步详细描述的多个相啮合的齿轮。

该变换器组件114可以是一个环形变换器，如一个由英国兰开夏郡拖罗特拉克发展有限公司（Torotrak Development,Ltd.of Lancashire,United Kingdom）制造的全环形牵引驱动式变换器（full toroidal traction drive-type variator）。然而，也可以使用其他类型的变换器组件来提供连续变化的传动比。

参见图1B的实施例，变换器组件114具有一对输入盘156、158以及一对输出盘160、162。输入盘156、158被联接到一个变换器输入轴116上。输出盘160、162被联接到一个变换器输出轴118上。这些输入盘156、158的内表面与相对应的输出盘160、162的内表面之间的空间形成一个空心圈环形状或‘环（toroid）’。多个滚子（未示出）是位于由这些盘156、158、160、162的内表面限定的环形空间的内部。这些滚子通过一种牵引流体（未示出）而将扭矩从这些输入盘156、158传输到这些输出盘160、162。

变换器的扭矩是由一个液压回路（未示出）控制，该液压回路包括将一个可调节的力施加在这些滚子上的多个液压致动器（例如，多个活塞和多个杆组件）。由液压致动器施加在滚子上的力是通过在这些变换器的盘表面与这些滚子之间传输的扭矩所导致的反作用力来平衡的。最终的结果是在使用中，每个滚子连续地移动到传输由这些液压致动器施加的力确定的扭矩所要求的位置和倾斜角度。施加到这些滚子上的这些力的差改变这些滚子的倾斜角度，由此建立了变换器传动比。这些滚子倾斜角的改变不仅能导致变速器输出处的一种净扭矩而且还能导致扭矩方向的改变。扭矩输出的方向决定该扭矩应用是正还是负的。

在图1A和图1B的实施例中，无级变速器还可以包括一个第一行星 齿轮组104和一个第二行星齿轮组120。第一行星齿轮组104包括一个第一环齿轮138（图1B）、一个第一行星架组件140（图1B）、以及一个第一太阳轮142（图1B）。类似的，第二行星齿轮组120包括一个第二环齿轮144（图1B）、一个第二行星架组件146（图1B）、以及一个第二太阳轮148（图1B）。如图1B中示出的，第一行星齿轮组104和第二行星齿轮组120是被安排在该变换器组件114的旁边，而不是在其前面或后面，由此缩短了变速器的总体长度。

在图1B中，变换器组件114被定位在第三轴线或中心线174上并且第一行星齿轮组104和第二行星齿轮组120被定位在第四轴线或中心线178上。在这个实施例中，第三轴线174和第四轴线178彼此平行，但这两条轴线不共轴。此外，在一个实施例中，第一轴线176、第二轴线184、第三轴线174以及第四轴线184彼此平行但不共轴。在另一个实施例中，这些轴线可以是平行的且被置于同一个平面中。可替代的是，这些轴线可以彼此平行但被置于不同平面中。

在图1A的传动方案中，无级变速器可通过三种模式进行操作。在每个模式中接合了这三个离合器组件中的一个离合器组件。在一个实施例中，例如，C1离合器组件在第一模式中是可接合的。在此模式中，该变速器输出能够在倒车和前进方向上旋转。变速器还可以实现“挂空挡”，这意味着有变速器输入速度但变速器输出速度近似为零。

在第二模式中，C2离合器组件被接合并且该变速器输出能在前进方向上旋转。类似的，在第三模式中，C3离合器组件被接合并且该变速器输出能在前进方向上旋转。在每种模式中，仅接合一个离合器组件，并且因此在多种操作模式之间的变换过程中，一个离合器组件被接合而另一个离合器组件被解除接合。

离合器组件的这种接合和释放导致同步的切换。离合器组件的应用和释放可以通过电动的、机械的、液压的方式或者根据其他已知的方法来实现。在多个模式之间的这种切换可以由车辆操作者通过手动的方式来实现，或者可替代的通过完全自动或部分自动的方式（例如，通过电动控制***、电动液压控制***或者电动气动控制***）来实现。

虽然仅对离合器组件进行了描述，但还可以使用其他扭矩传输机构，如制动器、湿式离合器、干式离合器和牙嵌式离合器。在所描述的实施例中，这些离合器组件可以包括旋转离合器。在一些实施例中，可以使用基于摩擦的扭矩传输机构，而在其他实施例中，可以使用基于干涉的扭矩传输机构。这些离合器组件可以包括活塞、壳体、毂件、密封件、O型环、应用弹簧和/或复位弹簧、摩擦片、反作用片、衬板、或用于接合和解除接合一个离合器组件的任何其他部件。

在图1A和图1B展示的传动方案中，无级变速器可以通过三种操作模式进行操作。然而，可以提供一个数目更多或数目更少的操作模式，并且可以使用数目更多或数目更少的离合器组件。例如，如果希望有不止三种操作模式，则可以使用多于三个的离合器组件；而如果希望有少于三种操作模式，则可以使用少于三个的离合器组件。如以上描述的，在图1A和图1B中，第一操作模式（即，模式1）包括：一个倒车、挂空挡、及前进操作模式，而另外两个模式是前进范围，但这种安排不是所要求的。

在图1A的传动构形1000中，无级变速器的输入轴100是由车辆驱动单元来驱动的。该输入轴100被联接到一个第一输入齿轮组102上。该第一输入齿轮组102的输出可以驱动一个副轴103。进而，副轴103被联接到第一行星齿轮组104上。行量齿轮组104的这些部件之一的输出通过一个第二输入齿轮组110和一个轴116而被联接到变换器组件114的一侧上。行星齿轮组104的另一个部件的输出经由一个第三输入齿轮组112和轴118而被联接到变换器组件114的另一侧上。如图1A中示出的，轴116可被联接到变换器组件114的输入侧上而轴118可被联接到变换器组件114的输出侧上。然而，在这种设计之中也可以结合其他安排。一种这样的安排的实现是通过翻转该变换器组件114的输入侧和输出侧，从而使得轴116被联接到变换器组件114的输出侧上而轴118被联接到变换器组件114的输入侧上。

第二行星齿轮组120可以具有经由第二输入齿轮组110联接到变换器组件114的一侧上的一个部件以及经由第三输入齿轮组112联接到变换器组件114的另一侧上的另一个部件。同样，第一行星齿轮组104的一个 部件的输出还可以联接到第二行星齿轮组120的一个部件上。这样，第二行星齿轮组120的一个部件的输出可以经由第二输出齿轮组124而联接到C1离合器组件和输出轴126上。

图1A的传动构形1000包括一个第一输出齿轮组122和一个第二输出齿轮组124。离合器组件C1、C2和C3是选择性地可接合的以便确定该输出轴126的扭矩输出。当C1离合器组件或C3离合器组件中的任何一个被接合时，就利用了第二输出齿轮组124。当C2离合器组件被接合时，则利用了第一输出齿轮组122。

图1B展示了传动构形1000的一个示例性布局1100。如所示出的，输入轴100、输出轴126、变换器轴116和副轴103是沿多条轴线安排的。例如，输入轴100是沿轴线176安置的，输出轴是沿轴线184安置的，变换器轴是沿轴线174安置的，并且副轴是沿轴线178安置的。如以上所描述的，各轴线彼此平行。轴线176和轴线184可以但不必需是共轴的。轴线174和轴线178不共轴从而使得变换器组件114被定位成邻近第一行星齿轮组104和第二行星齿轮组120，这两个行星齿轮组均是沿轴线178安置。在一个实施例中，轴线174、176、178以及184彼此平行但不共轴。

第一输入齿轮组102可以包括一对相啮合的齿轮128、130。第一齿轮128可以被联接到输入轴100上并且第二齿轮130可以被联接到副轴103上。因此，扭矩可以经由第一输入齿轮组102从该输入轴100传送到副轴103上。

在图1B展示的实施例中，第二输入齿轮组110和第三输入齿轮组112可各自包括一个齿轮，该齿轮带有一个中间轮或一个链条与链轮组件。第二输入齿轮组110例如可包括一个第一链轮134和一个第二链轮132。在第一链轮134与第二链轮132之间可以联接一个链条136以便在它们之间传送扭矩。同样，第三输入齿轮组112可包括一个第一链轮150、一个第二链轮152以及一个联接在它们之间的链条154。通过链条154可以在第一链轮150与第二链轮152之间传送扭矩。

第一输出齿轮组122和第二输出齿轮组124可包括多个相啮合的齿 轮。例如，第一输出齿轮组122可由第一齿轮172和第二齿轮170形成。第二输出齿轮组124可由一个齿轮168和第二齿轮170形成。第二齿轮170可以联接到输出轴126上从而使得扭矩可以经由第一输出齿轮组122和第二输出齿轮组124传送到输出轴126上。除了这些输出齿轮组之外，在图1B的布局1100中可以包括一个中间齿轮组186。虽然未示出，但中间齿轮组186可以沿轴线174或176安置，或者可替代的是，中间齿轮组186可以安排在一个不同轴线上。如所示出的，第二输出齿轮组124包括齿轮168、170以及插在它们之间的中间齿轮组186。

第一行星齿轮组104可以包括一个第一环齿轮138、一个第一行星架组件140、和一个第一太阳轮142。第一行星架组件140可以包括多个小齿轮（在图1B中也标识为140），这些小齿轮与第一环齿轮138和第一太阳轮142相啮合。类似的，第二行星齿轮组120可以包括一个第二环齿轮144、一个第二行星架组件146、和一个第二太阳轮148。第二行星架组件146可以包括多个小齿轮（在图1B中标识为146），这些小齿轮与第二环齿轮144和第二太阳轮148相啮合。

再次参见图1B，第一环齿轮138可联接到或用花键连接到副轴103上。当副轴103旋转时，第一环齿轮138能以大约相同的速度旋转。在这个构形中，第一环齿轮138是第一行星齿轮组104的一个输入部件并且第一行星架组件140和第一太阳轮142是输出部件。然而，这不是必需的，如在不同的实施例中，第一行星齿轮组104的这些部件中的一个或多个部件可以是输入部件和/或输出部件。为了本披露的目的，术语“输入”和“输出”用来描述在任何给定的时间上在两个或更多个部件之间的动力流。由于无级变速器的本质，经过两个部件的动力流可以取决于操作条件（例如，模式）来变化。例如，一个部件在一种操作模式中可以是一个输入源而在另一种操作模式中可以是一个输出源。

第一环齿轮138可被联接（例如，被啮合或用花键连接）到第一行星架组件140的这些小齿轮上。第一行星架组件140可以是第一行星齿轮组的一个输入部件或输出部件。作为一个输出部件，行星架组件140将扭矩传输到第二输入齿轮组110，例如，链轮134。换言之，通过链条136 到链轮132的联接，行星架组件140可以驱动链轮134，扭矩经过第二输入齿轮组110传输到变换器轴116。这是因为链轮132被联接到变换器轴116上，如以上描述，该变换器轴被联接到变换器组件114的输入侧上。

变换器组件114的输入侧包括一对输入盘或末端盘156、158。扭矩可以经由多个滚子（未示出）和牵引流体（未示出）从变换器组件114的输入盘156、158传送到一对输出盘160、162。该变换器组件114的输出侧，例如输出盘160、162，被联接到轴118。轴118被联接（例如，用花键连接）到第三输入齿轮组112的链轮150上。链轮150对于链轮152而言是一种经由链条154的输入。因而，扭矩可以经由链轮150、152和链条154从轴118传送过第三输入齿轮组112。

如图1A和图1B中示出的，第三输入齿轮组112可以在C3离合器组件接合时联接至第二输出齿轮124。具体的说，链轮152被联接（例如，用花键连接）到轴164。轴164可以是一个空心轴，该空心轴也被花键连接到C3离合器组件。当C3离合器组件接合时，扭矩可经由C3离合器组件和另一个轴（未示出）从轴164传送到齿轮168。如以上描述的，齿轮168经过一个中间齿轮186联接到齿轮170以形成第二输出齿轮组124。齿轮170被联接（例如，啮合或用花键连接）到输出轴126，以便将扭矩传送到车辆的输出载荷（例如，驱动轴线）上。

第一行星架组件140还可以将扭矩传送到第一太阳轮142。第一太阳轮142经由一个连轴器106联接到第二行星齿轮组120的第二太阳轮148。连轴器106可以包括一个壳体、毂件、轴、花键等。第一太阳轮142与第二太阳轮148也可通过在图1B中未示出的额外的轴以及其他部件来相联接。在这个实施例中，第二太阳148将扭矩传送到小齿轮146。进而，第二行星架组件146可将扭矩传输到轴166。在该第一操作模式中，当C1离合器组件被接合时，由第二行星架组件146传输的输出扭矩可经过C1离合器组件而被传送到第二输出齿轮组124的齿轮168上。由于齿轮168经由中间齿轮186而与齿轮170相联接，所以扭矩被传送到输出轴126。

另外，第一行星架组件140可经过一个连轴器108（例如，壳体、毂件、轴、花键等）而将扭矩传送到第二环齿轮144。与这些小齿轮146 相啮合的第二环齿轮144可以因此在第一行星架组件140与第二行星架组件146之间传送扭矩。同样，如先前描述的，当C1离合器组件被接合时，扭矩可从第二行星架组件146经由轴166和第二输出齿轮组124而传输到输出轴126。

为了在第二操作模式中进行操作，C2离合器组件被接合。在图1B中，扭矩从该输入轴100经由第一输入齿轮组102、副轴103、第一环齿轮138、第一行星架组件140、和第二输入齿轮组110而被传送到变换器轴116。变换器轴116可被联接到或者用花键连接到另一个轴（未示出），该另一个轴被联接到C2离合器组件。当C2离合器组件被接合时，变换器轴116可通过C2离合器组件而将扭矩传送到齿轮172。由于齿轮172和齿轮170形成第一输出齿轮组122，所以扭矩可传送经过第一输出齿轮组122而到达该输出轴126。

在图2A、图3A和图4A中，展示了用于无级变速器的多个传动构形。这些传动构形类似于图1中示出的传动构形1000。在这些传动构形中，在图1A、图2A、图3A和图4A之间始终使用一种命名约定。具体的说，每个部件包括一个三位或四位参考号，第一位对应于图号并且后两位或后三位表示该部件。例如，图1B中的输入轴表示为100，而在图2A、图3A和图4A中，该输入轴被对应地表示为200、300和400。类似的，图1B中的输出轴表示为126，而在图2A、图3A和图4A中，该输出轴被表示为226、326和426。

参照图2B的实施例，示出了图2A的传动构形2000的布局2100。在布局2100中，无级变速器包括沿多条轴线安排的输入轴200、输出轴226、变换器轴216和副轴203。例如，该输入轴200是沿轴线278安置的，该输出轴226是沿轴线286安置的，变换器轴216是沿轴线276安置的，并且副轴203是沿轴线280安置的。各轴线彼此平行。轴线278和轴线286可以但不必需是共轴的。轴线276和轴线280不共轴使得该变换器组件214被定位成邻近第一行星齿轮组204和第二行星齿轮组220，这两个行星齿轮组都是沿轴线280安置的。在一个实施例中，轴线276、278、280和286是彼此平行但不共轴的。

图2B的无级变速器可包括三个离合器组件，即C1、C2和C3。在一个可替代的实施例中，该变速器还可包括一个输入离合器组件（未示出）。如以上所描述的，该无级变速器可以通过三种操作模式进行操作。在第一操作模式（例如，模式1），C1离合器组件被接合并且变速器可以实现倒车、挂空挡、或第一前进范围。在第二操作模式（例如，模式2），C2离合器组件被接合并且变速器可以在第二前进范围中操作。与第一前进范围相比，在第二前进范围中，变速器输出轴226可以旋转得更快。因此，车辆能够实现更高的车速。在第三操作模式（例如，模式3），C3离合器组件被接合并且变速器可以在第三前进范围中操作。与第一前进范围和第二前进范围相比，在第三前进范围中，变速器输出轴226可旋转得更快。

图2B的布局2100与图1B的布局1100基本相同，除了C1离合器组件相对于C3离合器组件的位置。在图2B中，C1离合器组件被定位在C3离合器组件的后面。然而，经过无级变速器的这些扭矩路径仍与图1B的布局1100基本相同。

例如，在模式1中，C1离合器被接合。为了以此模式进行操作，扭矩经过输入轴200并经由第一输入齿轮组202而经过副轴203。具体的说，输入轴200可被联接到车辆驱动单元上并将扭矩传输到第一输入齿轮组202。第一输入齿轮组可包括彼此相啮合的第一齿轮228和第二齿轮230。第二齿轮230被同中心地联接到或用花键连接到副轴203。类似地，第一齿轮228可被同中心地联接到或用花键连接到输入轴200。

第一行星齿轮组204的第一环齿轮238可被联接到或用花键连接到副轴203并且由此将扭矩传送到第一行星架组件240。类似于图1B的第一行星架组件140，第一行星架组件240可将扭矩传送到第二行星齿轮组220的第二环齿轮244。第一行星架组件240可以经由轴206或另外的连轴器而被联接到或用花键连接到第二环齿轮244。第二环齿轮244对于第二行星齿轮组220而言是输入并且扭矩经过其到达第二行星架组件246。进而，第二行星架组件246经由轴266或另外的连轴器而被联接到C1离合器组件。当C1离合器组件被接合时，扭矩传送到第二输出齿轮组224的齿轮268。第二输出齿轮组224包括齿轮268、272以及插在它们之间的一个中 间齿轮组274。齿轮272与输出轴226是同心的并且因此输出扭矩被传送到输出轴226从而对车辆载荷（例如，驱动轴线）供以动力。

在模式2中，C2离合器组件被接合。这样，扭矩被传送经过输入轴200、第一输入齿轮组202、和第一环齿轮238而到达第一行星架组件240。第一行星架组件240可被联接到第二输入齿轮组210。类似于图1B的第一输入齿轮组110，图2B的第一输入齿轮组210包括一个链条与链轮组件。一个输入链轮234被联接到第一行星架组件240并且扭矩被传送经过链条236到达输出链轮232。输出链轮232被联接到或用花键连接到变换器轴216。变换器轴216可以与一个或多个轴（未示出）相联接或用花键相连接，从而使得扭矩从变换器轴传送到C2离合器组件。如图2A示出的，当C2离合器组件被接合时，变换器轴216被联接到第一输出齿轮组222。第一输出齿轮组可以包括两个相啮合的齿轮270、272。齿轮272可与输出轴226相联接或者用花键相连接并且因此扭矩可以从变换器轴216经由C2离合器组和第一输出齿轮组222而被传送到输出轴226。

在第三操作模式（例如，模式3），C3离合器组件被接合。在此模式中，扭矩可沿三个不同路径来进行传送。首先，第一行星架组件240被连接（例如，用花键连接或啮合）到第一太阳轮242。如图2A中示出的，当C3离合器组件被接合时，扭矩可以从第一行星齿轮组204经由连轴器208（例如，壳体、毂件、轴、花键等）传送到第二输出齿轮组224。如以上描述的，第二输出齿轮组224包括齿轮268、272（中间齿轮274插在它们之间）并且齿轮272被联接到或用花键连接到输出轴226。

其次，第一行星架组件240也被联接到第二行星齿轮组220的第二环齿轮244。第二环齿轮244可将扭矩传送到第二行星架组件246，该第二行星架组件进而可将扭矩传送到第二太阳轮248。当C3离合器组件被接合时，第二太阳轮248可经由轴264或另外的连轴器而将扭矩传送到第二输出齿轮组224。第二输出齿轮组224被联接到或用花键连接到输出轴226以将扭矩提供给车辆的输出载荷。

在第三路径中，第一行星架组件240可经由第二输入齿轮组210（例如，链条与链轮组件）而将扭矩传送到变换器轴216。变换器组件214的 输入侧被联接到或用花键连接到变换器轴216。具体的说，输入盘256、258（或末端盘）被联接到变换器组件214的输入侧并且输出盘260、262（或中心盘）被联接到其输出侧。多个滚子与牵引流体帮助将扭矩从输入盘256、258传送到输出盘260、262。

变换器组件214的输出盘260、262被联接到或用花键连接到轴218，该轴与第三输入齿轮组212相联接或用花键相连接。在图2B中，第三输入齿轮组212可包括一个链条与链轮组件。例如，被传输到轴218的扭矩可从一个输入链轮250经由链条254而被进一步传送到一个输出链轮252。当C3离合器组件被接合时，该输出链轮252可将扭矩传送到第二输出齿轮组224。具体的说，该输出链轮252可经由轴264或其他连轴器而被联接到齿轮268。当扭矩被传送到第二输出齿轮组224时，该输出轴226可进一步将扭矩传输到车辆的输出载荷。

参见图2B，无级变速器的长度可从一个输入凸缘282的前端至一个输出轴226的后边缘来进行测量。该输入凸缘282可被联接到车辆的驱动单元（例如，发动机）上。如以上描述的，不同的轴被定位在平行的但非共轴的轴线或中心线上，可减小变速器的总体长度。在这种紧凑的构形中，无级变速器可以被有利地结合在客车尾端应用中。

图3B示出了传动构形3000的一个不同布局3100。在布局3100中，无级变速器具有三个离合器组件，即C1、C2和C3，每个离合器组件在模式1、模式2和模式3中被对应地接合。类似于图2B的布局2100，在图3B的布局3100中，C1离合器组件被定位在C3离合器组件的后面或者与其相比更接近于变速器的后部。如以上描述的，图3A中示出的传动构形3000对应地类似于图1A的传动构形1000和图2A的传动构形2000。

在图3B的布局中，一个输入轴300经由一个第一输入齿轮组302而被联接到一个副轴303。第一输入齿轮组302包括两个相啮合的齿轮328、330。副轴303可被联接到第一行星齿轮组304和第二行星齿轮组320的不同部件上。如示出的，例如，副轴303可被联接到第一行星齿轮组304的第一环齿轮338和第一行星架组件340以及被联接到第二行星齿轮组320的第二环齿轮334和第二行星架组件346。扭矩可从第一环齿轮338 被传送到第一行星架组件340以及从第二环齿轮344被传送到第二行星架组件346。同样，第一行星架组件340可经由连轴器306（例如，壳体、毂件、轴、花键等）而将扭矩传送到第一太阳轮342或第二输入齿轮组310。在另一方面，第二行星架组件346可以将扭矩传送至第二太阳轮348。

第二输入齿轮组310与第三输入齿轮组312包括多个链条与链轮组件。在第二输入齿轮组310中，例如，扭矩被一个输入链轮334接收并且经由一个链条336而被传送到一个输出链轮332。同样，在第三输入齿轮组312中，扭矩被一个输入链轮350接收并且经由一个链条354而被传送到一个输出链轮352。

在所展示的布局3100中，一个变换器组件314被定位成邻近该第一行星组件304和第二行星组件320。变换器组件314可包括一个输入侧和一个输出侧。该输入侧包括一对输入盘356、358（例如，末端盘）并且该输出侧包括一对输出盘360、362（例如，中心盘）。多个滚子（未示出）和牵引流体（未示出）将扭矩从这些输入盘356、358传送到这些输出盘360、362。这些输入盘356、358可被联接到一个变换器轴316，而这些输出盘360、362可被联接到一个不同的轴318上。如所示出的，该第二输入齿轮组310被联接到变换器轴316并且该第三输入齿轮组312被联接到另外的轴318上。

这个实施例也包括一个第一输出齿轮组322和一个第二输出齿轮组324。第一输出齿轮组322包括一对相啮合的齿轮368、372并且第二输出齿轮组324包括一对齿轮370、372，一个中间齿轮386插在它们之间。

如以上所述，无级变速器可以通过三种模式进行操作。在第一模式中，C1离合器组件被接合。当C1离合器组件被接合时，扭矩可从第二行星架组件346例如经由轴366和/或其他连轴器而被传送到第二输出齿轮组324。当C1离合器组件被接合时，齿轮370可被联接到第二行星架组件346，并且由此扭矩可以经由齿轮372而被传送到输出轴326。

同样，或可替代的是，扭矩可从第一环齿轮338经由第一行星架组件340而被传送到齿轮370。扭矩还可以从该输入轴300经由第一行星齿 轮组304和第二行星齿轮组320而被传送到第二输出齿轮组324。在这个实施例中，扭矩被传送经过第一环齿轮338、第一行星架组件340、第一太阳轮342、第二太阳轮348和第二行星架组件346。扭矩还可从第二太阳轮348经由第二行星架组件346而被传送到第二环齿轮344。

在模式2中，C2离合器组件被接合。扭矩可被传送经过第二输入齿轮组310的链条与链轮组件。扭矩可从第二链轮332被进一步传送到变换器轴316。当C2离合器组件被接合时，扭矩可经由齿轮368而被传送到第一输出齿轮组322。由于齿轮368与被联接到或用花键连接到输出轴326上的齿轮372相啮合，所以扭矩可被传送到变速器的输出轴326。

在模式3中，C3离合器组件被接合。扭矩可被传送经过变换器组件314并到达轴318。由于轴318与第三输入齿轮组312的链轮350相联接或者用花键相连接，扭矩可经由链轮350、352和链条354而被传送经过至轴364或另外的连轴器。当C3离合器组件被接合时，扭矩可被传送到第二输出齿轮组324的齿轮370。中间齿轮386可将扭矩从齿轮370传送到齿轮372，并因而扭矩被传送到变速器的输出轴326。

此外，当C3离合器组件被接合时，扭矩还可从第一太阳轮342经由一个连轴器308（例如，壳体、毂件、轴、花键等）和/或几个轴（例如，轴364）或其他连轴器而被传送到齿轮370。如以上描述的，齿轮370经由中间齿轮386而被联接到齿轮372，扭矩可被传送到变速器的输出轴326。在图3B的布局3100中可以存在其他扭矩路径（例如，经由第二行星齿轮组320），这样使得当C3离合器组件被接合时，扭矩可被传输到车辆的输出载荷上。

如图3B示出的，该输入轴300和输出轴326被定位在不同的轴线上。该输入轴300沿轴线376安置并且该输出轴326沿轴线384安置。轴线376可与轴线384平行且共轴，但这不是必需的。例如，轴线376可与轴线384平行但非共轴。在另一个实施例中，轴线376和轴线384可彼此不平行。

变换器轴316可以沿轴线374安置并且副轴303可以沿轴线378定 位。轴线374和378可以彼此平行，但为了减小无级变速器的长度，这两个轴线是非共轴的。这样，被定位在轴线374上的变换器组件314被定位成与沿轴线378安置的这些行星齿轮组304、320相邻近。换言之，与这些行星齿轮组相比，通过将变换器组件314定位在一个不同的轴线上而可以实现一种更加紧凑的包装尺寸。如图3B示出的，这三个离合器组件中的两个（C1和C3）可以沿轴线378与这些行星齿轮组定位在一起，而另一个离合器组件（C2）可以沿轴线374与变换器组件314定位在一起。在这种布局中，变换器轴316及其相对应的轴线374和副轴303及其相对应的轴线378形成了到输出轴326及其相对应的轴线384的对转轴。

图3B的所展示的实施例，与先前描述的实施例相似，由于在其上可定位多个部件的这四个不同轴线（例如，374、376、378和384）而优于常规无级变速器的传动构形和包装。因此可以减小无级变速器的总体长度，这个长度在图3B中是从一个输入凸缘380的前边缘至该输出轴326的最后部边缘进行测量的。

通过参见图4B，展示了传动布局4100的一个不同的实施例。布局4100类似于图1B的布局1100，除了第二中间齿轮以及用于这三个输入齿轮组中的两个输入齿轮组的不同的传动方案之外。在一个方面，传动布局4100除了这三个离合器组件（即C1、C2和C3）之外，还可包括一个输入离合器组件（未示出）。这种无级变速器包括四个不同的轴线或中心线。一个输入轴400被定位在一个第一轴线480上并且一个输出轴426被定位在第二轴线488上。第一轴线480和第二轴线488可彼此平行。在一个实施例中，这两个轴线480、488彼此平行且共轴，但在一个可替代的实施例中，这两个轴线480、488彼此平行但非共轴。

一个第三轴线478可包括一个变换器组件414、变换器轴416以及这三个离合器组件中的一个（即，C2离合器组件）。一个第四轴线482可包括一个副轴403、一对行星齿轮组404、420以及另外两个离合器组件（即，C1离合器组件和C3离合器组件）。第三轴线478和第四轴线482可彼此平行，但这两个轴线不是共轴的。在这种安排中，变换器组件414可被定位成邻近这些行星齿轮组，而不是在一条不同的轴线或中心线上， 从而使得无级变速器的总体长度小于常规无级变速器的总体长度。在一个实施例中，第一轴线480、第二轴线488、第三轴线478和第四轴线482可以彼此平行，但没有两条轴线是共轴的。在另一个实施例中，这四个轴线中的至少两个可以是共轴的。类似于先前描述的实施例，这种无级变速器的总体长度可以是从一个输入凸缘484（由虚线限定的）的前边缘到该输出轴426的最后部边缘进行测量的。

如以上描述的，图4B的布局4100类似于图1B的布局1100。该输入轴400可被联接到一个第一输入齿轮组402，该第一输入齿轮组由两个相啮合的齿轮428、430形成。齿轮428可被联接到或用花键连接到该输入轴400，这样使得该输入轴400和齿轮428彼此同心。同样，齿轮430可被联接到或用花键连接到副轴403，这样使得副轴403和齿轮430彼此同心。

副轴403可被联接到一个第一行星齿轮组404，具体的说是被联接到第一行星齿轮组404的第一环齿轮438。当副轴403围绕其轴线482旋转时，第一环齿轮438能以基本相同的速度进行旋转。第一环齿轮438与第一行星架组件440的多个小齿轮相啮合，并且这些小齿轮进一步与第一太阳轮442相啮合。第一行星架组件440和第一太阳轮442可将输出扭矩传输到包括第二输出齿轮组410和第二行星齿轮组420的多个不同部件上。例如，第一行星架组件440可经由一个连轴器408（例如，壳体、毂件、轴、花键等）而将扭矩传输到第二行星齿轮组420的第二环齿轮444。如同第一环齿轮438，第二环齿轮444与第二行星架组件446的多个小齿轮相啮合。第二行星架组件446的这些小齿轮还与第二太阳轮448相啮合。

第一行星架组件440经由一个轴或另外的连轴器还可与第二输入齿轮组410相联接。不同于图1B的第二输入齿轮组110，图4B的第二输入齿轮组410不包括一个链条与链轮组件。而是，第二输入齿轮组410包括两个相啮合的齿轮432、434。扭矩可从第一行星架组件440经由齿轮434而被传送到齿轮432。齿轮432可被联接到或用花键连接到变换器轴416，于是被传送到齿轮432的扭矩进而被传送到变换器轴416。

变换器轴416被联接到变换器组件414的一个输入侧。变换器 组件414的输入侧包括一对输入盘456、458，该对输入盘也称为末端盘。这些输入盘456、458经由多个滚子（未示出）和牵引流体（未示出）而可将扭矩传送到一对输出盘460、462（即，中心盘）。这些输出盘460、462可被联接到一个轴418并将扭矩传送到第三输入齿轮组412。如同第二输入齿轮组410，第三输入齿轮组412包括一对相啮合的齿轮450、452。齿轮450将扭矩传送到经由轴464或者另外的连轴器而被联接到或用花键连接到C3离合器组件的齿轮452上。

在图4B的布局中，有两个输出齿轮组422、424。第一输出齿轮组422包括一对齿轮468、472，该对齿轮经由插在它们之间的第一中间齿轮组474而联接在一起。齿轮468可被联接到或用花键连接到一个或多个轴上，该一个或多个轴包括沿着轴线478的变换器轴416。齿轮472可被联接到或用花键连接到输出轴426上，使得扭矩可被传送经过第一输出齿轮422而到达输出轴426。第二输出齿轮组424也包括两个齿轮470、472，这两个齿轮经由插在它们之间的一个第二中间齿轮组476而彼此相联接。由于齿轮472被联接到或用花键连接到输出轴426上，扭矩可从齿轮470经由齿轮472和中间齿轮476而被传送到输出轴426。

在模式1、模式2和模式3中，扭矩从输入轴400沿着如以上参见图1B所描述的类似路径而被传送到输出轴426。具体的说，在模式1，当C1离合器组件被接合时，扭矩可从输入轴400经由第一输入齿轮组402、副轴403、第一环齿轮438、第一行星架组件440、连轴器408、第二环齿轮444、第二行星架组件446、轴466、C1离合器组件和第二输出齿轮组424而被传送到输出轴426。在模式2，当C2离合器组件被接合时，扭矩可从输入轴400经由第一输入齿轮组402、副轴403、第一环齿轮438、第一行星架组件440、第二输入齿轮组410、变换器轴416、C2离合器组件和第一输出齿轮组422而被传送到输出轴426。

在第三操作模式，即当C3离合器组件被接合时，扭矩可被传送经过几个扭矩路径从该输入轴400到达输出轴426。首先，扭矩可从输入轴400经由第一输入齿轮组402、副轴403、第一环齿轮438、第一行星架组件440、第二输入齿轮组410、变换器轴416、变换器组件414、轴418、 第三输入齿轮组412、轴464、C3离合器组件和第二输出齿轮组424而被传送到输出轴426。而且，扭矩可从该输入轴400经由第一输入齿轮组402、副轴403、第一环齿轮438、第一行星架组件440、第一太阳轮442、连轴器406（例如，壳体、毂件、轴、花键等）、轴464、C3离合器组件和第二输出齿轮组424而被传送到输出轴426。扭矩可被进一步传送经过第一行星架组件440、连轴器408（例如，壳体、毂件、轴、花键等）、第二环齿轮444、第二行星架组件446、第二太阳轮448、轴464、C3离合器组件和第二输出齿轮组424。

在图1A、图2A、图3A和图4A中，示出了用于以上描述的三种模式的无级变速器的传动构形或方案。在这些传动方案中的每一个中，双分流构架被用于第一操作模式。换言之，变换器组件114（图1A）不是被直接联接到第一行星组件104或第二行星组件120。而是，由于第二行星组件120被联接到该输出轴126上而存在可以实现的两个分流路径和挂空挡模式。

而且，在这些传动方案的每一个中，在第二操作模式和第三操作模式实现了一种输出联接的分流。在这种输出联接的分流中，实现了一种分离的动力通过，这是因为第一环齿轮138、第一行星架组件140、和第一太阳轮142都以不同的速度、通过不同的扭矩比进行旋转（图1A）。这样，经过无级变速器的扭矩的至少一部分通过该变换器组件114。

通过参见图5和图6的实施例，示出了用于无级变速器的传动构形的正视图。例如，在图5中，这些内部部件的包装可以沿至少四个不同轴线或中心线来定位。在这个实施例中，一个输入轴可以沿第一轴线500或中心线来定位。一个输出轴可以沿第二轴线502或中心线来定位。如所示出的，第一轴线500和第二轴线502彼此平行，但这两个轴线不共轴。而是，第二轴线502与第一轴线500竖直地间隔开。在一个不同的实施例中，第一轴线500与第二轴线502可以平行且共轴。

一个变换器可被定位在第三轴线504或中心线上。其上可以定位有这三个离合器组件中的一个离合器组件的这个第三轴线504平行于第一轴线500和第二轴线502。然而，第三轴线504与两个轴线500、502间 隔开并且被定位在车辆的乘客侧510附近。这样，对于穿过第一轴线500和第二轴线502的一个基本垂直的平面而言，第三轴线504被定位在该平面的外部。

一对行星齿轮组和两个离合器组件可以沿第四轴线506或中心线被安置。一个副轴也可沿第四轴线506被定位。第四轴线506可平行于第一轴线500、第二轴线502和第三轴线504。然而，如所示出的，第四轴线506与其他三条轴线不是共轴的。而是，第四轴线506被定位在车辆的驾驶侧512附近。在这种安排中，变换器和行星齿轮组彼此相邻近，但不在同一轴线或中心线上。如以上所描述的，这能够使无级变速器的内部部件更紧凑地包装并由此减少变速器的总体长度。

还如图5中示出的，一个中间齿轮组可以沿第五轴线508或中心线被定位。第五轴线508可以与其他轴线平行，但如示出的，第五轴线508不与这些其他轴线共轴。在一个可替代的实施例中，第一轴线508可以与第一轴线500和第三轴线504共轴。

参见图6，示出了沿每个相对应的轴线定位的多个不同的部件。例如，在图1B中，第一输入齿轮组102包括两个相啮合的齿轮128、130。对应于图6中的齿轮600的这个齿轮128是沿第一轴线500（即，图1B的轴线176）被定位。对应于图6中的齿轮602的这个齿轮130是沿第四轴线506（即，图1B的轴线178）被定位。同样，图1B的第二输入齿轮组110包括一个经由链条136而联接到第二链轮132上的第一链轮134。在图6中，第一链轮134被标识为604而第二链轮被标识为606。第一链轮604通过链条608而被联接到第二链轮606。

如所示出的，第二链轮606是沿变换器轴，即第三轴线504（即，图1B的轴线174）被定位的。如以上所描述的，扭矩可从变换器被传送到第三输入齿轮组（即，图1B的齿轮组112）。第三输入齿轮组包括一个经由链条614而联接到第二链轮612上的第一链轮610。对应于图1B的链轮152的这个第二链轮612是沿第四轴线506或中心线被定位。

如图1B所展示的，可以有两个输出齿轮组122、124。第一输出 齿轮组122包括一对相啮合的齿轮（例如，齿轮170、172）并且第二输出齿轮组124包括一对齿轮168、170（其间***有一个中间齿轮186）。包括在两个输出齿轮组中的输出齿轮170可被联接到或者用花键连接到该输出轴并且因而与第二轴线502（即，图1B的轴线184）是同心的或是沿其安置的。在图6中，该输出齿轮170被标识为输出齿轮622。第一输出齿轮组122的齿轮172是沿着与变换器相同的轴线或中心线（即第三轴线504）被安置的。这个齿轮被标识为输入齿轮616。第二输出齿轮组的齿轮168是沿着与副轴103相同的轴线或中心线（如图1B中示出的）被定位，该轴线或中心线是图6中示出的第四轴线506。这个齿轮168被标识为图6中的一个输入齿轮618。还如图6中示出的，一个中间齿轮620（在图1B中被标识为中间齿轮186）是沿第五轴线508或中心线安置的并且与该输入齿轮618和输出齿轮622相啮合或花键相连接。

在其他实施例中，可以有额外的轴线或中心线。多个部件可被不同地安排并且被定位在不同的轴线或中心线上。还可以有额外的或更少的部件，这取决于该应用和旨在的用途。例如，上述实施例中的任何一个可以包括一个输入离合器组件。

图7A和图7B对应地展示了无级变速器的传动构形和相对应的布局的不同实施例。布局7100类似于图4B的传动布局4100，除了图7A和图7B的实施例中包括一个输入联接器701。该输入联接器701可以是类似于这三个离合器组件C1、C2和C3的标准离合器组件。该输入联接器可以是干式离合器组件、减振器组件、单独的离合器组件（例如，一个旋转离合器组件）、一个楔块式离合器组件或滚子式离合器组件或其任何组合。如图7B中示出的，该输入联接器可以是沿一个输入中心线或轴线780安置并且被联接到一个输入轴700。

类似于图4B展示的实施例，无级变速器的布局7100可以包括四个不同的轴线或中心线。该输入联接器701和输入轴700被定位在第一轴线780上并且一个输出轴726被定位在一个第二轴线788上。第一轴线780和第二轴线788可彼此平行。在一个实施例中，这两个轴线780、788彼此平行且共轴，但在一个可替代的实施例中，这两个轴线780、788彼 此平行而非共轴。

一个第三轴线778可包括一个变换器组件714、变换器轴716以及这三个离合器组件中的一个（即，C2离合器组件）。一个第四轴线782可包括一个副轴703、一对行星齿轮组704、720以及另外两个离合器组件（即C1离合器组件和C3离合器组件）。第三轴线778和第四轴线782可彼此平行，但这两个轴线不是共轴的。在这种安排中，变换器组件714可被定位成邻近这些行星齿轮组，而不在一条不同的轴线或中心线上，从而使得无级变速器的总体长度小于常规无组变速器的总体长度。在一个实施例中，第一轴线780、第二轴线788、第三轴线778和第四轴线782可彼此平行，但没有两条轴线是共轴的。在另一个实施例中，这四条轴线中的至少两条轴线可以是共轴的。

在这个实施例中，该输入联接器701被安置在第一轴线780上并且被联接到该输入轴700上。参见图7A，该输入联接器可将来自一个动力源PS的能量选择性地传送到该变速器。这个动力源（如一台发动机或电动机）提供用来驱动变速器的动力。然而，如以上所描述的，在柴油发动机的情况下，该动力源在停机的过程中会引起对变换器组件714的损坏。因而，为了避免对于变换器组件714的可能的损坏，该输入联接器701可以选择性地将一个动力源输出PSO与该输入轴700相联接。该动力源输出可以是一个轴、自由轮、等。

在操作过程中，该输入联接器701可被接合以便于将能量从动力源PS传送到该输入轴700。还有可能使得该输入联接器701解除接合以防止传送能量到该输入轴700。以此方式，该变换器组件714受到保护而免于动力源的突然向后冲击。另外，在启动过程中，该输入联接器701可以被解除接合以防止扭转振动被传输经过该变速器。因此，该无级变速器被设置成在初始启动过程中类似于常规手动变速器或自动变速器。

该输入轴700可被联接到一个第一输入齿轮组702，该第一输入齿轮组由两个相啮合的齿轮728、730形成。齿轮728可被联接到或用花键连接到该输入轴700，这样使得该输入轴700和齿轮728彼此同心。同样，齿轮730可被联接到或用花键连接到副轴703，这样使得该副轴703 和齿轮730彼此同心。

副轴703可被联接到一个第一行星齿轮组704，具体的说是被联接到第一行星齿轮组704的第一环齿轮738上。当副轴703围绕其轴线782旋转时，第一环齿轮738能以基本相同的速度旋转。第一环齿轮738与第一行星架组件740的多个小齿轮相啮合，并且这些小齿轮进一步与一个第一太阳轮742相啮合。第一行星架组件740和第一太阳轮742可将输出扭矩传送到包括一个第二输出齿轮组710和一个第二行星齿轮组720的多个不同部件。例如，第一行星架组件740可经由一个连轴器708（例如，壳体、毂件、轴、花键等）而将扭矩传送到第二行星齿轮组720的第二环齿轮744。如同第一环齿轮738，第二环齿轮744与第二行星架组件746的多个小齿轮相啮合。第二行星架组件746的这些小齿轮还与第二太阳轮748相啮合。

第一行星架组件740还可经由一个轴或另外的连轴器而联接到第二输入齿轮组710。第二输入齿轮组710包括两个相啮合的齿轮732、734。扭矩可从第一行星架组件740经由齿轮734而被传送到齿轮732。齿轮732可被联接到或用花键连接到变换器轴716，这样被传送到齿轮732的扭矩被进一步传送到变换器轴716。

变换器轴716被联接到变换器组件714的一个输入侧。变换器组件714的输入侧包括一对输入盘756、758，该对输入盘还称为末端盘。这些输入盘756、758可将扭矩经由多个滚子（未示出）和牵引流体（未示出）而传送到一对输出盘760、762（即，中心盘）。这些输出盘760、762可被联接到一个轴718并将扭矩传送到第三输入齿轮组712。如同第二输入齿轮组710，第三输入齿轮组712包括一对相啮合的齿轮750、752。齿轮750（该齿轮经由轴764或另外的连轴器而被联接到或用花键连接到C3离合器组件）将扭矩传送到齿轮752。

在图7B的布局中，有两个输出齿轮组722、724。第一输出齿轮组722包括一对相啮合的齿轮768、772。在一个可替代的实施例中，这两个齿轮768、772可经由插在它们之间的一个第一中间齿轮组（未示出）而被联接在一起。齿轮768可被联接到或用花键连接到一个或多个轴上， 该一个或多个轴包括沿轴线778的变换器轴716。齿轮772可以被联接到或用花键连接到该输出轴726，这样使得扭矩可被传送经过第一输出齿轮组722到达该输出轴726。第二输出齿轮组724也包括两个齿轮770、772，这两个齿轮经由插在它们之间的一个第二中间齿轮组776而彼此相联接。由于齿轮772被联接到或用花键连接到该输出轴726，扭矩就可从齿轮770经由齿轮772和中间齿轮776而被传送到该输出轴726。

在模式1、模式2和模式3中，扭矩从该输入轴700沿着与以上参见图4B描述的相类似的路径而被传送到该输出轴726。具体的说，在模式1，当C1离合器组件被接合时，扭矩可从该输入轴700经由第一输入齿轮组702、副轴703、第一环齿轮738、第一行星架组件740、连轴器708、第二环齿轮744、第二行星架组件746、轴766、C1离合器组件和第二输出齿轮组724而被传送到该输出轴726。在模式2，当C2离合器组件被接合时，扭矩可从该输入轴700经由第一输入齿轮组702、副轴703、第一环齿轮738、第一行星架组件740、第二输入齿轮组710、变换器轴716、C2离合器组件和第一输出齿轮组722而被传送到该输出轴726。

在第三操作模式，即当C3离合器组件被接合时，扭矩可被传送经过几个扭矩路径而从该输入轴700到达该输出轴726。首先，扭矩可从该输入轴700经由第一输入齿轮组702、副轴703、第一环齿轮738、第一行星架组件740、第二输入齿轮组710、变换器轴716、变换器组件714、轴718、第三输入齿轮组712、轴764、C3离合器组件和第二输出齿轮组724而被传送到该输出轴726。而且，扭矩可从该输入轴700经由第一输入齿轮组702、副轴703、第一环齿轮738、第一行星架组件740、第一太阳轮742、连轴器706（例如，壳体、毂件、轴、花键等）、轴764、C3离合器组件和第二输出齿轮组724而被传送到该输出轴726。扭矩可被进一步传送经过第一行星架组件740、连轴器708（例如，壳体、毂件、轴、花键等）、第二环齿轮744、第二行星架组件746、第二太阳轮748、轴764、C3离合器组件和第二输出齿轮组724。

在图8A和图8B中，示出了无级变速器的一个传动构形和对应布局的一个可替代的实施例。与图7A和图7B的展示的实施例相比较，图 8A与图8B展示的实施例的一个差异是该输入联接器的位置。在图7A中，例如，该输入联接器701被联接到该输入轴700并且被安置在动力源PS与该输入轴700之间。然而，在图8A中，一个不同的输入联接器801被联接到一个变换器轴816。例如，该输入联接器801可以是一个减振器，或者一个类似于C1、C2和C3离合器组件的离合器组件。以此方式，如果该输入联接器801是与C1、C2或C3相同类型的离合器组件，则可以更便宜地设计和制造，这是因为使用了相同类型的离合器组件。可替代的是，该输入联接器801可以是一个干式离合器组件、一个单独的离合器组件（如旋转离合器）、一个楔块式离合器组件或滚子式离合器组件或者其任何组合。

在图8A和图8B的实施例中，该输入联接器801被联接到变换器组件814的一个输入上。该变换器组件814可包括一对输入盘856、858以及一对输出盘860、862。在此构形中，该输入联接器801可被直接地或间接地联接到这些输入盘856、858并将能量传送到其上。这样，该输入联接器801可将来自一个动力源（例如，发动机，电动机等）的能量选择性地传送到变换器组件814。当然，在这种构形中，能量会已经被传送到变速器的一个输入轴800，但该输入联接器801被有利地定位以防止在启动过程中对变换器组件造成损坏。

由于图8A和图8B的传动构形和布局与图7A和图7B的对应地相类似，将不对这个实施例具体就其他部件（例如，轴、轴线、齿轮组等）进行进一步地描述。与图8A和图8B中的每个部件相对应的参考号与图7A和图7B中的相同部件是完全相同的，除了对应的参考号中的第一个数字是以‘8’而不是以‘7’开始的。图8A和图8B的无级变速器可通过三种模式进行操作，与以上描述的相类似，并且可包括不同的轴线或中心线。

在一个可替代的实施例中，一个输入联接器也可被联接到副轴703上并因此沿一个副轴中心线或轴线（即，类似于第四轴线882）而安置。在这种安排中，该输入联接器仍被定位在车辆的动力源与变换器组件之间从而被传送经过该变速器的能量可被选择性地传送到变换器组件。类似于上述实施例，该输入联接器可被选择性地接合或解除接合以允许或防 止能量传送到变换器组件。

虽然在上文中已经披露了结合本发明的原理的多个示例性实施例，但本发明不限于披露的这些实施例。而是，本申请旨在覆盖本发明的使用其一般原理的任何变化、使用、或改变。此外，本申请旨在覆盖这类来自本披露的在本领域中落入本发明涉及的已知的或常规的实践中并落入附加权利要求的限制之中的变更。

Claims (39)

1.一种由车辆动力源供以动力的无级变速器，该变速器具有三种操作模式，该变速器包括：

一个输入轴；

与该输入轴间隔开的一个输出轴；

被联接在该输入轴与该输出轴之间的一个变换器，该变换器包括第一输入盘、第二输入盘、第一输出盘和第二输出盘，其中该第一输入盘和该第二输入盘直接地联接到第一轴，且该第一输出盘和该第二输出盘直接地联接到第二轴，该第一轴与该第二轴不同；

一个输入联接器，该输入联接器被配置成将来自该动力源的动力选择性地传送到该变换器上；

被邻近该变换器安置的一个行星齿轮组；以及

一个第一离合器组件、一个第二离合器组件以及一个第三离合器组件，该第一离合器组件在一个第一模式中是可接合的，该第二离合器组件在一个第二模式中是可接合的，并且该第三离合器组件在一个第三模式中是可接合的；

其中，在该第一模式中且在仅该第一离合器组件被接合时，该变速器在一个倒车、一个挂空挡以及一个第一前进模式中是可操作的。

2.如权利要求1所述的无级变速器，其中在该第二模式中，该变速器在一个第二前进模式中是可操作的。

3.如权利要求1所述的无级变速器，其中在该第三模式中，该变速器在一个第三前进模式中是可操作的。

4.如权利要求1所述的无级变速器，其中该输入轴是沿一个第一轴线安置的并且该输出轴是沿着一个第二轴线安置的。

5.如权利要求4所述的无级变速器，其中该第一轴线与该第二轴线平行。

6.如权利要求4所述的无级变速器，其中，该第一轴线与该第二轴线不共轴。

7.如权利要求4所述的无级变速器，其中该变换器是沿着一个第三轴线安置的并且该行星齿轮组是沿着一个第四轴线安置的，该第一轴线、第二轴线、第三轴线和第四轴线彼此平行。

8.如权利要求7所述的无级变速器，其中该第三轴线与该第四轴线不共轴。

9.如权利要求7所述的无级变速器，其中该输入联接器是沿该第一轴线、第三轴线或第四轴线安置的。

10.如权利要求1所述的无级变速器，其中该输入联接器是一个干式离合器、一个楔块式离合器或滚子式离合器或其任何组合。

11.如权利要求1所述的无级变速器，其中该输入联接器被联接到该输入轴上。

12.如权利要求1所述的无级变速器，其中该变换器包括一个输入端和一个输出端，该输入联接器被联接到该变换器的该输入端上。

13.一种用于动力车辆的无级变速器，该无级变速器包括：

沿一个第一轴线安置的一个输入轴；

与该输入轴间隔开并沿一个第二轴线安置的一个输出轴；

一个第一离合器组件、一个第二离合器组件以及一个第三离合器组件，该第一离合器组件在一个第一模式中是可接合的，该第二离合器组件在一个第二模式中是可接合的，并且该第三离合器组件在一个第三模式中是可接合的；

被联接在该输入轴与输出轴之间的一个变换器，该变换器是沿一个第三轴线安置的；以及

邻近该变换器安置的至少两个行星齿轮组，该行星齿轮组是沿一个第四轴线安置的；

其中，该第一轴线、该第二轴线、该第三轴线和该第四轴线彼此平行并且该第一轴线、该第二轴线和该第四轴线不共轴；

而且其中该第二离合器组件直接地联接到第一轴以及第一输入盘和第二输入盘；并且

而且其中，在该第一模式中并且在该第一离合器组件被接合时，该变速器在一个倒车、一个挂空挡以及一个第一前进模式中是可操作的。

14.如权利要求13所述的无级变速器，其中该第二轴线与该第一轴线是基本上竖直地间隔开的。

15.如权利要求13所述的无级变速器，其中该第一轴线、该第二轴线、和该第三轴线不共轴。

16.如权利要求13所述的无级变速器，其中该第三轴线与该第四轴线不共轴。

17.如权利要求13所述的无级变速器，还包括一个用于联接到车辆驱动单元上的输入凸缘，在该输入凸缘与该输出轴之间的最大距离小于1000毫米。

18.如权利要求17所述的无级变速器，其中该最大距离小于780毫米。

19.如权利要求13所述的无级变速器，还包括不多于三个的离合器组件。

20.如权利要求13所述的无级变速器，还包括一个输入联接器，该输入联接器被配置成将该变换器选择性地联接到该动力车辆的一个动力源上。

21.如权利要求20所述的无级变速器，其中该输入联接器是一个干式离合器、一个楔块式离合器或滚子式离合器或其任何组合。

22.如权利要求20所述的无级变速器，其中该输入联接器被联接到该输入轴上。

23.如权利要求20所述的无级变速器，其中该变换器包括一个输入端和一个输出端，该输入联接器被联接到该变换器的该输入端上。

24.如权利要求20所述的无级变速器，其中该输入联接器未被联接到大地。

25.一种具有三个操作模式的无级变速器，该无级变速器包括：

一个输入轴；

与该输入轴间隔开的一个输出轴；

被联接在该输入轴与该输出轴之间的一个变换器，该变换器包括第一输入盘、第二输入盘、第一输出盘和第二输出盘，其中该第一输入盘和该第二输入盘直接地联接到第一轴，且该第一输出盘和该第二输出盘直接地联接到第二轴，该第一轴与该第二轴不同；

邻近该变换器安置的多个行星齿轮组；以及

一个第一离合器组件、一个第二离合器组件和一个第三离合器组件，该第一离合器组件在一个第一模式中是可接合的，该第二离合器组件在一个第二模式中是可接合的，并且该第三离合器组件在一个第三模式中是可接合的；

其中在该第一模式中并且在该第一离合器组件被接合时，该变速器是在一个倒车、一个挂空挡和一个第一前进模式中可操作的；

而且其中，该第二离合器组件直接地联接到该第一轴以及该第一输入盘和该第二输入盘；

而且其中，在每一种模式中，只有一个离合器组件被接合。

26.如权利要求25所述的无级变速器，其中在该第二模式中，该变速器在一个第二前进模式中是可操作的。

27.如权利要求25所述的无级变速器，其中在该第三模式中，该变速器在一个第三前进模式中是可操作的。

28.如权利要求25所述的无级变速器，其中该输入轴是沿一个第一轴线安置的并且该输出轴是沿一个第二轴线安置的。

29.如权利要求28所述的无级变速器，其中该第一轴线与该第二轴线平行。

30.如权利要求28所述的无级变速器，其中该第一轴线与该第二轴线不共轴。

31.如权利要求28所述的无级变速器，其中该变换器是沿一个第三轴线安置的并且该多个行星齿轮组是沿一个第四轴线安置的，该第一轴线、该第二轴线、该第三轴线和该第四轴线彼此平行。

32.如权利要求31所述的无级变速器，其中该第三轴线与该第四轴线不共轴。

33.一种用于具有驱动单元的车辆的无级变速器，该无级变速器包括：一个输入轴，该输入轴沿第一轴线定位；

与该输入轴间隔开的一个输出轴，该输出轴沿第二轴线定位；

被联接在该输入轴与该输出轴之间的一个变换器，该变换器沿第三轴线定位，该变换器包括第一输入盘、第二输入盘、第一输出盘和第二输出盘，其中该第一输入盘和该第二输入盘直接地联接到第一轴，且该第一输出盘和该第二输出盘直接地联接到第二轴，该第一轴与该第二轴不同；

邻近该变换器安置的多个行星齿轮组，该多个行星齿轮组沿第四轴线定位；

第一离合器组件、第二离合器组件和第三离合器组件，该第一离合器组件、该第二离合器组件和该第三离合器组件可操作地联接在所述输入轴和所述输出轴之间；以及

一个用于联接到驱动单元上的输入凸缘，其中在该输入凸缘的前边缘与该输出轴的后边缘之间的距离小于1000毫米；

其中，该第一离合器组件仅在第一模式中是可接合的，该第二离合器组件仅在第二模式中是可接合的，并且第三离合器组件仅在第三模式中是可接合的；

而且其中，该第一离合器组件、该第二离合器组件和该第三离合器组件中的每一个围绕不同的轴线定位。

34.如权利要求33所述的无级变速器，其中该距离小于780毫米。

35.如权利要求33所述的无级变速器，还包括被联接在该输入轴与该输出轴之间的多个齿轮组。

36.如权利要求35所述的无级变速器，其中该多个齿轮组中的至少两个齿轮组包括一个链条与链轮组件。

37.如权利要求33所述的无级变速器，其中在该第一模式中，该变速器是在倒车、挂空挡和第一前进模式中可操作的。

38.如权利要求33所述的无级变速器，其中在该第二模式和该第三模式中，该变速器分别在第二前进模式和第三前进模式中可操作。

39.如权利要求33所述的无级变速器，还包括输入联接器，该输入联接器被联接到所述输入轴，用于将来自该驱动单元的动力选择性地传送到该变换器。