用于车辆的无级变速传动装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于车辆的无级变速传动装置（IVT)。其特别地，但并非排他性地应用 于必须频繁地使它们的驱动方向反向并且在前进和倒车方向/反向二者上都具有高效发 动特征、以及具有装载车辆的特征的车辆，诸如反铲式（back-hoe)装载机、轮式装载机或叉 车/叉式升降机（fork-lift)。
【背景技术】
[0002] 反铲式装载机需要具有相当不寻常驱动特征的传动装置。在装载操作期间，驱动 的方向频繁改变，并且当车辆静止或接近静止时高扭矩必须在任一方向上被递送到驱动 轮。装载操作通常在低速发生。然而，传动装置必须也提供高速驱动(其需要仅在一个方向 上）以允许车辆从一个地点移动到另一地点，例如在公路上。
[0003] 能使用通过扭矩转换器和多速齿轮箱进行驱动的传动装置来成功地实施这种车 辆的传动。通常，多速齿轮箱具有多个前进速度和倒车速度。然而，在低速(这种传动装置 将大部分时间在低速操作)，这种类型的传动装置具有显著的缺点：扭矩转换器不能被锁 定，并且因此将造成显著动力损失，且结果是导致配备了这种传动装置的车辆的燃料消耗 很尚。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种传动系统，其提供了在前进和倒车方向上提供低速、 高扭矩驱动的驱动特征，而不会造成与合并了扭矩转换器的现有驱动器相关联的动力损 失。
[0005] 为此目的，从第一方面，本发明提供一种传动系统，其包括输入轴和输出轴，传动 装置操作性地在输入轴与输出轴之间传输旋转驱动，传动装置包括变速器（variator)，变 速器能以在最小变速器比与最大变速器比之间的连续式/无级变速比来传输驱动，所述传 动装置能以低速状态和高速前进状态而操作，传动装置： 在低速状态，以空挡（neutral)低状态变速器比而操作，传动装置处于齿轮空挡，在齿 轮空挡，传动装置的输出是静止的，与传动装置的输入速度无关，并且在大于空挡低状态变 速器比的最大低状态变速器比，所述传动装置的输出从传动装置的输入以最大低状态传动 比而受驱动； 在高速状态，以最小高状态变速器比而操作，传动装置的输出从传动装置的输入以最 小高状态比例而受驱动并且在大于最小高状态比例的最大高状态变速器比，传动装置的输 出从传动装置的输入以大于最小高状态传动比的最大高状态传动比而受驱动。
[0006] 可选地，其仅在高速状态能够以高于最大低状态传动比的传动比而操作。
[0007] 在上文的陈述中、并且贯穿本说明书，"齿轮空挡"是其中所述传动装置的输出是 静止的、而与传动装置的输入的速度无关的状态，这通过造成两个旋转速度在(通常周转圆 的）齿轮组中发生组合以形成静止输出的合适齿轮传动来实现。"传动比"是传动系统的输 出速度与传动系统的输入速度(所述输入被连接到发动机）之比。"变速器比"是变速器的 输出速度与输入速度之比，其中变速器连接到发动机。当使用词语诸如"高"、"最大"、"低"、 "最小"或描述比值的其它词来描述比例时，这应意味着表示比例的绝对值，忽略比例值的 符号，除非陈述为其它情况。
[0008] 将会显然的是，变速器在从低速状态转变到高速状态期间必须从最大低状态变速 器比扫略到最小高状态变速器比，并且在发生这种转变的时间期间，驱动不能在不发生离 合器打滑和相关联的动力损失和磨损的情况下从传动装置的输入传递到输出。这通常被认 为是将会抵消连续式变速传动装置的某些益处的不利条件。然而，在实现本发明时，应认识 到对于某些应用而言，状态变化无需是同步的，只要其不在需要连续扭矩传递时诸如在装 载操作期间发生、并且排除了对于同步状态变化的需要可能有利于其对于传动装置设计的 各种方面的影响。
[0009] 这与具有同步状态转换的常规CVT形成对照，其中，变速器比在两个状态在相反 方向上扫过以实现传动比相同的变化感。例如，在低状态，变速器比的增加将造成传动比的 减小；而在高状态，变速器比的增加将造成传动比的增力P。这种传动装置可以被配置成使得 并不由于状态变化而存在变速器比或传动比的变化，这允许在状态变化期间维持通过传动 装置的驱动。
[0010] 实施本发明的传动装置并不具有与扭矩转换器相关联的动力损失，因此能赋予与 从常规传动装置所获得的性能相等的性能，但具有有所减少的燃料消耗因此降低了操作成 本。也可以使用较低功率发动机，而不会有性能损失，因此节省了车辆的制造成本并且有助 于燃料效率的进一步增益。
[0011] 通常，最大低状态传动比基本上等于或大于最小高状态传动比。以此方式，尽管状 态变化并非同步的，当发生状态变化时，并不存在传动比的有级变化。
[0012] 实施本发明的传动装置通常包括周转齿轮组/行星齿轮组。在低速状态(并且通 常仅低速状态)，周转齿轮组通过操作以减小传动比并且由此当变速器在空挡低状态变速 器比并且传动装置在低速状态时提供静止的齿轮空挡输出。通常，这种传动装置包括低速 离合器，低速离合器在低速状态操作期间接合以将周转齿轮组操作性地联接到变速器并且 在高速状态脱开/断开以使周转齿轮组与变速器操作性地分开。通常，这种传动装置通常 还包括高速离合器，高速离合器在高速状态操作期间接合以将变速器的输出联接到传动装 置的输出，并且在低速状态操作期间脱开以使变速器的输出与传动装置的输出分开。
[0013] 如在这种类型的传动装置中已知，通过使变速器扫过空挡低状态变速器比到更低 变速器比而能够在低速状态实现输出方向的反向。这具有在驱动方向上提供无缝变化的优 点。然而，在本发明的实施例中，可以优选地通过传动装置将齿轮组选择性地连接到驱动路 径内或与驱动路径断开而提供操作方向的反向。这能减小为了实现所需要的总传动比范围 所需要的变速器比的范围，因此造成有所减少的动力损失和增进耐用性的益处。
[0014] 在本发明的实施例中，在高速状态，通过传动装置传递的所有动力(经受损失）通 过变速器传递。或者，在高速状态，通过传动装置传递的动力的部分绕开变速器。
[0015] 变速器可以是比例控制的（即，变速器比由外部控制系统直接控制)，但优选地是 扭矩控制的（即，变速器比响应于传动装置的输入和输出上的扭矩而变化)。
[0016] 变速器通常在牵引流体的体积中操作，牵引流体具有熟知的粘度性质，使之适合 于在变速器内传输驱动。传动系统的变速器其它部件可以在牵引流体的共同体积中操作。 替代地，传动系统的变速器其它部件可以在单独体积的齿轮油中操作。由于与牵引流体相 比相对更低成本的齿轮油，这可能是有利的。
[0017] 用于本发明中的变速器可以选自基本上任何配置的已知变速器，其能提供所需的 变速器比范围和扭矩能力以满足本发明的任何特定实施例的要求。然而，通过选择特定类 型的变速器可以获得优点。虽然参考环型变速器并且特别是全环型变速器描述了实施例， 也可以使用其它布置，诸如半环型变速器，摩擦锥变速器、推送带变速器，仅给出几个例子。 然而，在某些情形下，变速器的具体选择可能是有利的。