本公開涉及用于機動車輛的自動變速器領(lǐng)域。更具體地講，本公開涉及在能夠以零輸出轉(zhuǎn)速和正的非零輸入轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)的變速器中的傳動裝置和一個或更多個球變速機(ball variator)的布置。

背景技術(shù)：

很多車輛在寬范圍的車輛速度(包括前進運動和倒車運動兩者)下使用。然而，一些類型的發(fā)動機只能在窄的速度范圍內(nèi)高效運轉(zhuǎn)。所以，通常采用能夠在多個傳動比下高效地傳輸功率的變速器。當(dāng)車輛處于低速時，變速器通常在高傳動比下運轉(zhuǎn)，使得發(fā)動機扭矩倍增以提高加速度。處于高車速時，使變速器在低傳動比下運轉(zhuǎn)允許與安靜、燃料高效的巡航關(guān)聯(lián)的發(fā)動機轉(zhuǎn)速。通常，變速器具有安裝到車輛結(jié)構(gòu)的殼體、由發(fā)動機曲軸驅(qū)動的輸入軸以及通常經(jīng)由差速器組件驅(qū)動車輛車輪的輸出軸，該差速器組件允許在車輛轉(zhuǎn)彎時左車輪和右車輪以稍微不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。

一些類型的變速器在離散數(shù)量的不同的運轉(zhuǎn)模式下運轉(zhuǎn)，每個運轉(zhuǎn)模式與輸入和輸出之間的預(yù)定的傳動比相關(guān)聯(lián)。這種變速器必須在運轉(zhuǎn)模式之間周期性地切換，以調(diào)整傳動比。被稱為無級變速器(Continuously Variable Transmission,CVT)的其它類型的變速器能夠在傳動比的預(yù)定范圍內(nèi)建立無限數(shù)量的傳動比。CVT能夠在沒有可辨別的換擋事件的情況下對傳動比作出頻繁的小的調(diào)整。如果傳動比的預(yù)定范圍不包括無窮大的傳動比(零輸出轉(zhuǎn)速與正的非零輸入轉(zhuǎn)速的組合)，則需要某種形式的起步裝置，以使車輛從靜止過渡到移動。如果傳動比的預(yù)定范圍包括無窮大的傳動比，則變速器稱為無限變速式機械無級變速器(Infinitely Variable Transmission,IVT)。

CVT(包括IVT)通常包括變速機，該變速機包括用于將兩個軸的轉(zhuǎn)速之比調(diào)整到某個范圍內(nèi)的期望值的機構(gòu)。CVT可包括在兩個軸、輸入和輸出之間建立動力流動路徑的額外的組件。所述額外的組件可相對于變速機的(在兩個軸之間的)傳動比范圍來改變變速器的(在輸入和輸出之間的)傳動比范圍。例如，變速器的傳動比范圍可以比變速機的傳動比范圍寬。

圖1示出了被稱為球變速機的一種類型的變速機。四個元件，包括內(nèi)圈12、左外圈14、右外圈16和架18，被支撐為圍繞中心軸線10旋轉(zhuǎn)。由于這些元件基本上是軸對稱的，因此在諸如圖1的截面圖中它們呈現(xiàn)在中心軸線10的兩側(cè)。架18包括左腿18A和右腿18B。多個球軸20以多個周向位置在左腿18A與右腿18B之間延伸。球軸20通過一個或更多個桿24連接到致動器22，從而移動致動器22使球軸20的軸線旋轉(zhuǎn)。例如，如圖1所示，當(dāng)致動器22向右移動時，球軸的右側(cè)比球軸的左側(cè)更靠近中心軸線10。多個球26被支撐為圍繞球軸20旋轉(zhuǎn)。內(nèi)圈12、左外圈14和右外圈16分別接觸每個球26。圈以足夠的力保持在球上以防止在接觸點處的大幅打滑。

球變速機約束內(nèi)圈12、左外圈14、右外圈16和架18的相對轉(zhuǎn)速。接觸點相對于球軸軸線的半徑R1、R2、R3是球軸的傾斜角的函數(shù)。架18和內(nèi)圈12之間的轉(zhuǎn)速差與球26圍繞球軸的轉(zhuǎn)速成比例，并與R1成比例。類似地，架18和左外圈14之間的轉(zhuǎn)速差與球26的轉(zhuǎn)速成比例，并與R2成比例，架18和右外圈16之間的轉(zhuǎn)速差與球26的轉(zhuǎn)速成比例，并與R3成比例。架18的轉(zhuǎn)速是內(nèi)圈12的轉(zhuǎn)速和左外圈14的轉(zhuǎn)速的加權(quán)平均值，其加權(quán)因子由致動器22的位置確定。架18的轉(zhuǎn)速也是內(nèi)圈12的轉(zhuǎn)速和右外圈16的轉(zhuǎn)速的加權(quán)平均值，盡管對于致動器22的除了一個位置以外的所有位置，加權(quán)因子都是不同的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在第一實施例中，一種變速器包括輸入、輸出、第一傳動裝置和第二傳動裝置以及第一球變速機。第一傳動裝置被構(gòu)造為在輸入和第一中間軸之間建立減速傳動比。例如，第一傳動裝置可以是行星齒輪組或第二球變速機。第一球變速機被構(gòu)造為在輸入和第二中間軸之間建立連續(xù)范圍的傳動比。第二傳動裝置被構(gòu)造為在第二中間軸、第一中間軸和輸出之間建立線性轉(zhuǎn)速關(guān)系。

在第二實施例中，一種變速器包括輸入、第一中間軸和第二中間軸、第一球變速機和第二球變速機以及組合的傳動裝置。第一球變速機被構(gòu)造為在輸入與第一中間軸之間建立連續(xù)范圍的傳動比，第二球變速機被構(gòu)造為在輸入與第二中間軸之間建立連續(xù)范圍的傳動比。一個或兩個球變速機可建立無窮大的傳動比，在所述無窮大的傳動比，在輸入旋轉(zhuǎn)的同時各個中間軸是靜止的。組合的傳動裝置被構(gòu)造為將動力從第一中間軸和第二中間軸傳遞到輸出。例如，組合的傳動裝置可以是行星齒輪組或離合器模塊。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種變速器，包括：輸入；第一中間軸和第二中間軸；第一球變速機，被構(gòu)造為在輸入和第一中間軸之間建立第一連續(xù)范圍的傳動比；第二球變速機，被構(gòu)造為在輸入和第二中間軸之間建立第二連續(xù)范圍的傳動比；組合的傳動裝置，被構(gòu)造為將動力從第一中間軸和第二中間軸傳遞到輸出。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第一球變速機具有固定地結(jié)合到輸入的第一外圈、固定地結(jié)合到第一中間軸的第二外圈以及固定地保持不旋轉(zhuǎn)的第一架。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第二球變速機具有固定地結(jié)合到輸入的第三外圈、固定地結(jié)合到第二中間軸的第四外圈以及固定地保持不旋轉(zhuǎn)的第二架。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第一球變速機具有固定地結(jié)合到輸入的第一內(nèi)圈、固定地保持不旋轉(zhuǎn)的第一外圈以及固定地結(jié)合到第一中間軸的第二外圈。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第二球變速機具有固定地結(jié)合到輸入的第二內(nèi)圈、固定地保持不旋轉(zhuǎn)的第三外圈以及固定地結(jié)合到第二中間軸的第四外圈。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第二球變速機具有固定地結(jié)合到輸入的第二內(nèi)圈、固定地保持不旋轉(zhuǎn)的第三外圈以及固定地結(jié)合到第二中間軸的架。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，組合的傳動裝置包括：中心齒輪，固定地結(jié)合到第二中間軸；環(huán)形齒輪，固定地結(jié)合到輸出；齒輪架，固定地結(jié)合到第一中間軸；以及多個行星齒輪，被支撐為相對于所述齒輪架旋轉(zhuǎn)并與中心齒輪和環(huán)形齒輪兩者嚙合。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，組合的傳動裝置包括：第一離合器，被構(gòu)造為將第一中間軸選擇性地結(jié)合到輸出；第二離合器，被構(gòu)造為將第二中間軸選擇性地結(jié)合到輸出。

在第三實施例中，一種變速器包括輸入、輸出以及第一球變速機和第二球變速機。第一球變速機被構(gòu)造為在輸入和輸出之間選擇性地建立第一連續(xù)范圍的傳動比。第一連續(xù)范圍的傳動比包括在輸入旋轉(zhuǎn)的同時輸出靜止的無窮大的傳動比。例如，第一球變速機可具有固定地可驅(qū)動地連接至輸入的內(nèi)圈、固定地保持不旋轉(zhuǎn)的第一外圈以及經(jīng)由第一離合器選擇性地可驅(qū)動地連接到輸出的第二外圈。第二球變速機被構(gòu)造為在輸入與輸出之間選擇性地建立與第一連續(xù)范圍的傳動比重疊的第二連續(xù)范圍的傳動比。例如，第二球變速機可具有固定地可驅(qū)動地連接到輸入的內(nèi)圈、固定地保持不旋轉(zhuǎn)的外圈以及經(jīng)由第二離合器選擇性地可驅(qū)動地連接到輸出的架。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種變速器，包括：輸入；輸出；第一球變速機，被構(gòu)造為在輸入和輸出之間選擇性地建立第一連續(xù)范圍的比例傳動比，所述第一連續(xù)范圍包括在輸入旋轉(zhuǎn)的同時輸出靜止的無窮大的傳動比；第二球變速機，被構(gòu)造為在輸入和輸出之間選擇性地建立第二連續(xù)范圍的比例傳動比，所述第二連續(xù)范圍與所述第一連續(xù)范圍重疊。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第一球變速機具有固定地可驅(qū)動地連接到輸入的內(nèi)圈、固定地保持不旋轉(zhuǎn)的第一外圈以及經(jīng)由第一離合器選擇性地可驅(qū)動地連接到輸出的第二外圈。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第二球變速機具有固定地可驅(qū)動地連接到輸入的內(nèi)圈、固定地保持不旋轉(zhuǎn)的外圈以及經(jīng)由第二離合器選擇性地可驅(qū)動地連接到輸出的架。

附圖說明

圖1是球變速機的示意圖。

圖2是利用一個球變速機和兩個行星齒輪組的第一變速器傳動裝置的示意圖。

圖3是利用兩個球變速機和一個行星齒輪組的第二變速器傳動裝置的示意圖。

圖4是利用兩個球變速機和一個行星齒輪組的第三變速器傳動裝置的示意圖。

圖5是利用兩個球變速機和兩個離合器的第四變速器傳動裝置的示意圖。

圖6是利用兩個球變速機、副軸傳動和兩個離合器的第五變速器傳動裝置的示意圖。

具體實施方式

在此描述本公開的實施例。然而，應(yīng)理解的是，公開的實施例僅為示例，并且其它實施例可以采用各種和替代的形式。附圖不一定按比例繪制；可夸大或最小化一些特征，以顯示特定部件的細節(jié)。因此，在此所公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以各種形式使用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的，參照任一附圖示出和描述的各個特征可與在一個或更多個其它附圖中示出的特征相組合，以產(chǎn)生未明確示出或描述的實施例。示出的特征的組合為典型應(yīng)用提供代表性實施例。然而，與本公開的教導(dǎo)一致的特征的各種組合和變型可期望用于特定應(yīng)用或?qū)嵤┓绞健?/p>

傳動裝置(gearing arrangement)是可旋轉(zhuǎn)元件和換擋元件的集合，換擋元件被構(gòu)造為在可旋轉(zhuǎn)元件之間施加特定的轉(zhuǎn)速關(guān)系。無論任意換擋元件的狀態(tài)如何都施加的一些轉(zhuǎn)速關(guān)系稱為固定的轉(zhuǎn)速關(guān)系。僅當(dāng)特定的換擋元件完全接合時才施加的其它的轉(zhuǎn)速關(guān)系稱為選擇性的轉(zhuǎn)速關(guān)系。在下列條件下，在可旋轉(zhuǎn)元件的順序列表中存在線性轉(zhuǎn)速關(guān)系：i)當(dāng)一組中的第一個可旋轉(zhuǎn)元件和最后一個可旋轉(zhuǎn)元件被約束成具有最極端的轉(zhuǎn)速時，ii)當(dāng)其余的可旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)速均被約束成第一個可旋轉(zhuǎn)元件和最后一個可旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)速的加權(quán)平均值時，以及iii)當(dāng)可旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)速不同時，按照所列順序約束(增加或減小)這些轉(zhuǎn)速。離散傳動比變速器具有在輸入軸和輸出軸之間選擇性地施加多個傳動比的傳動裝置。

當(dāng)且僅當(dāng)一組可旋轉(zhuǎn)元件被約束為在所有工況下均圍繞相同的軸線以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時，這組可旋轉(zhuǎn)元件才彼此固定地結(jié)合?？梢酝ㄟ^花鍵連接、焊接、壓裝、從同一固體機加工或其它方式固定地結(jié)合可旋轉(zhuǎn)元件。固定地結(jié)合的元件之間可發(fā)生旋轉(zhuǎn)位移的輕微變化，諸如由于沖擊或軸柔量導(dǎo)致的位移。彼此均固定地結(jié)合的一個或更多個可旋轉(zhuǎn)元件可被稱為軸。相比之下，當(dāng)且僅當(dāng)只要換擋元件完全接合，換擋元件便約束兩個可旋轉(zhuǎn)元件圍繞相同的軸線以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并且在至少某些其它工況下這兩個可旋轉(zhuǎn)元件以不同的轉(zhuǎn)速自由旋轉(zhuǎn)時，這兩個可旋轉(zhuǎn)元件才通過換擋元件選擇性地結(jié)合。通過將可旋轉(zhuǎn)元件選擇性地結(jié)合到殼體而保持該可旋轉(zhuǎn)元件不旋轉(zhuǎn)的換擋元件稱為制動器。將兩個或更多個可旋轉(zhuǎn)元件選擇性地彼此結(jié)合的換擋元件稱為離合器。換擋元件可以是主動控制的裝置(諸如液壓或電致動的離合器或制動器)或者可以是被動裝置(諸如單向離合器或制動器)。如果兩個可旋轉(zhuǎn)元件被固定地結(jié)合或被選擇性地結(jié)合，則這兩個可旋轉(zhuǎn)元件被結(jié)合。

當(dāng)?shù)谝豢尚D(zhuǎn)元件和第二可旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)速之比被約束為預(yù)定的值時，在第一可旋轉(zhuǎn)元件和第二可旋轉(zhuǎn)元件之間存在比例轉(zhuǎn)速關(guān)系(proportional speed relationship)。如果以預(yù)定的有限的傳動比(不一定等于1)在兩個可旋轉(zhuǎn)元件之間施加固定的比例轉(zhuǎn)速關(guān)系，則這兩個可旋轉(zhuǎn)元件固定地可驅(qū)動地連接。類似地，如果只要離合器完全接合，便以預(yù)定的有限的傳動比(不一定等于1)在兩個可旋轉(zhuǎn)元件之間施加比例轉(zhuǎn)速關(guān)系，并且在某些其它工況下這兩個可旋轉(zhuǎn)元件具有不同的傳動比，則這兩個可旋轉(zhuǎn)元件通過離合器選擇性地可驅(qū)動地連接。

圖2示出了利用球變速機30、減速齒輪組32和組合的齒輪組34的變速器傳動裝置。球變速機30的架和圈以及行星齒輪組32和34的中心齒輪、環(huán)形齒輪和齒輪架均被支撐為圍繞共同的軸線36旋轉(zhuǎn)。由于大多數(shù)的組件是軸對稱的，因此在圖2中僅描繪了截面的一半。輸入38由諸如內(nèi)燃發(fā)動機的動力源驅(qū)動。輸出40經(jīng)由軸線分動器(axis transfer gearing)和差速器(未示出)驅(qū)動車輪。軸線分動器可包括嚙合的齒輪和/或鏈條和鏈輪。軸線分動器可提供額外的轉(zhuǎn)速降低/扭矩倍增。額外地或可選地，行星齒輪組可提供轉(zhuǎn)速降低/扭矩倍增。組件由固定到車輛結(jié)構(gòu)的變速器殼體42保持和支撐。

球變速機30的架44和致動器46被支撐為使得它們不相對于變速器殼體42旋轉(zhuǎn)。右外圈48固定地結(jié)合到輸入軸38。內(nèi)圈50未結(jié)合到其它組件，但對球52提供徑向反作用力。左外圈54固定地結(jié)合到組合的行星齒輪組34的中心齒輪56。減速齒輪組32的中心齒輪58通過固定地結(jié)合到變速器殼體42而保持不旋轉(zhuǎn)。減速齒輪組32的環(huán)形齒輪60固定地結(jié)合到輸入軸38。減速齒輪組32的齒輪架62固定地結(jié)合到組合的齒輪組34的齒輪架64。多個行星齒輪66被支撐為相對于齒輪架62旋轉(zhuǎn)并且每個行星齒輪66與中心齒輪58和環(huán)形齒輪60兩者嚙合。組合的齒輪組34的環(huán)形齒輪68固定地結(jié)合到輸出40。多個行星齒輪70被支撐為相對于齒輪架64旋轉(zhuǎn)并且每個行星齒輪70與中心齒輪56和環(huán)形齒輪68兩者嚙合。

簡單的行星齒輪組(諸如齒輪組32和34)在中心齒輪、齒輪架和環(huán)形齒輪之間建立固定的線性轉(zhuǎn)速關(guān)系。其它類型的裝置(諸如雙行星齒輪組)也在三個元件之間建立固定的線性轉(zhuǎn)速關(guān)系。當(dāng)簡單的行星齒輪組的中心齒輪保持靜止時，在環(huán)形齒輪和齒輪架之間建立固定的減速傳動比。例如，如果環(huán)形齒輪60的輪齒為中心齒輪58的輪齒的兩倍，則齒輪架62被約束為以輸入軸38的轉(zhuǎn)速的2/3旋轉(zhuǎn)。球變速機30在輸入軸38和左外圈54之間建立比例轉(zhuǎn)速關(guān)系，其中，這些元件之間的傳動比基于致動器46的位置而變化。當(dāng)致動器處于中央位置時，左外圈與輸入38以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。如圖2所示，當(dāng)向右推動致動器時，左外圈54比輸入軸38旋轉(zhuǎn)得慢。例如，在致動器46的向右的極端位置，左外圈54可以以輸入軸38的轉(zhuǎn)速的一半的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。類似地，在致動器46的向左的極端位置，左外圈54可以以輸入軸38的轉(zhuǎn)速的兩倍的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。組合的行星齒輪組34在左外圈54、齒輪架62和輸出40之間建立固定的線性轉(zhuǎn)速關(guān)系。當(dāng)左外圈54比齒輪架62慢時，輸出40比齒輪架62旋轉(zhuǎn)得快。相反，當(dāng)左外圈54比齒輪架62快時，輸出40比齒輪架62旋轉(zhuǎn)得慢。通過為齒輪選擇合適的齒數(shù)并為球變速機選擇適合的尺寸，當(dāng)致動器46處于其向左的極端位置時，輸出40與輸入軸38以相反的方向旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)車輛靜止時，致動器46被定位成使得輸入軸38自由旋轉(zhuǎn)而不引起輸出40的任何旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，發(fā)動機可空轉(zhuǎn)且車輛靜止。為了使車輛向前移動，將致動器46稍微向右移動，使左外圈54相對于輸入軸38較慢，這使得輸出40與輸入軸38以相同的方向旋轉(zhuǎn)。隨著車輛速度增加，將致動器46進一步向右移動，使得輸入軸38的轉(zhuǎn)速相對于輸出40的轉(zhuǎn)速較小，以允許在車輛加速時發(fā)動機轉(zhuǎn)速相對恒定。響應(yīng)于駕駛員需求更多動力，可將致動器46向左移動，相對于車輛速度增加發(fā)動機轉(zhuǎn)速，這允許發(fā)動機產(chǎn)生更多的扭矩并且使該扭矩倍增。為了使車輛從靜止狀況向后移動，將致動器46稍微向左移動，使左外圈54相對于輸入軸38加速，這使輸出40與輸入軸38以相反的方向旋轉(zhuǎn)。

在可選實施例中，可以添加可控離合器以將固定地結(jié)合的關(guān)系中的一個轉(zhuǎn)換為選擇性地結(jié)合的關(guān)系。當(dāng)車輛靜止且選擇前進時，使離合器分離并且將致動器46稍微向右定位到與零輸出軸轉(zhuǎn)速對應(yīng)的位置。當(dāng)車輛靜止且選擇倒車時，使離合器分離并且將致動器46稍微向左定位到與零輸出軸轉(zhuǎn)速對應(yīng)的位置。為了使車輛起步，使離合器逐漸接合。在起步后，離合器保持接合并如上所述地完成傳動比調(diào)整。

圖3示出了利用兩個球變速機30和72以及組合的齒輪組34的變速器傳動裝置。如同圖2中的裝置，輸入軸38、球變速機30和組合的齒輪組34互相連接。球變速機72的架74和致動器76被支撐為使得它們不相對于變速器殼體旋轉(zhuǎn)。左外圈78固定地結(jié)合到輸入軸38。內(nèi)圈80未結(jié)合到其它組件，但對球82提供徑向反作用力。右外圈84固定地結(jié)合到組合的行星齒輪組34的齒輪架64。球變速機72在輸入軸38和齒輪架64之間建立比例轉(zhuǎn)速關(guān)系，其中，這些元件之間的傳動比基于致動器76的位置而變化。如在圖2中一樣，輸出40經(jīng)由軸線分動器和差速器(未示出)驅(qū)動車輪。由于該裝置相對于圖2的裝置具有擴展傳動比的能力，因此不同的主減速比可能是優(yōu)選的。

除了兩個致動器46和76影響輸入軸38與輸出40之間的傳動比以外，圖3的裝置的操作與圖2的裝置的操作類似?？梢酝ㄟ^致動器位置的多種組合來建立最期望的總傳動比。對于每個總傳動比，控制器可使用預(yù)定的映射圖在這些組合中選擇接近最高效的組合。

圖4示出了利用兩個球變速機90和92以及組合的齒輪組34的變速器傳動裝置。球變速機90的內(nèi)圈94和球變速機92的內(nèi)圈96分別固定地結(jié)合到輸入軸38。球變速機90的右外圈98和球變速機92的左外圈100固定地結(jié)合到變速器殼體42。球變速機90的左外圈102固定地結(jié)合到組合的齒輪組34的中心齒輪56。球變速機92的右外圈104固定地結(jié)合到組合的齒輪組34的齒輪架64。架106和108被支撐為圍繞共同的軸線36旋轉(zhuǎn)但不結(jié)合到彼此或結(jié)合到其它的齒輪元件。由于架106和108旋轉(zhuǎn)，因此致動器110和112必須通過與用于致動手動變速器同步器的接口(interface)類似的接口(諸如撥叉和凹槽)來起作用。

球變速機90在輸入軸38和左外圈102之間建立比例轉(zhuǎn)速關(guān)系，其中，這些元件之間的傳動比基于致動器110的位置而變化。當(dāng)致動器110處于中央位置時，左外圈102靜止。如圖4所示，當(dāng)向右推動致動器時，左外圈102與輸入軸38以相同的方向旋轉(zhuǎn)，且左外圈102的轉(zhuǎn)速比輸入軸38的轉(zhuǎn)速慢。例如，在致動器110的向右的極端位置，左外圈102可以以約為輸入軸38的轉(zhuǎn)速的五分之一的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)向左推動致動器110時，左外圈102與輸入軸38以相反的方向旋轉(zhuǎn)。類似地，將致動器112向左移動使右外圈104與輸入軸38以相同的方向旋轉(zhuǎn)，將致動器112向右移動使右外圈與輸入軸38以相反的方向旋轉(zhuǎn)。

圖4的裝置的操作與圖3的裝置的操作類似?？赏ㄟ^將兩個致動器110和112均設(shè)置到中央位置或通過使每個致動器在相反的方向上偏移適當(dāng)?shù)牧縼斫o窮大的總傳動比(輸出40靜止)?？赏ㄟ^移動任一致動器來完成傳動比調(diào)整，且在致動器112和致動器110的移動的量相同的情況下，致動器112對傳動比的影響比致動器110對傳動比的影響更大。因此，致動器112可主要用于大的調(diào)整，而致動器110可主要用于微調(diào)。

圖5示出了利用兩個球變速機92和120以及組合的離合器模塊122的變速器傳動裝置。球變速機92具有如上所述的結(jié)構(gòu)。球變速機120的內(nèi)圈124固定地結(jié)合到輸入軸38。球變速機120的右外圈126固定地結(jié)合到變速器殼體42。架128和左外圈130被支撐為圍繞共同的軸線36旋轉(zhuǎn)。由于架128旋轉(zhuǎn)，因此致動器132必須通過與用于致動手動變速器同步器的接口類似的接口(諸如撥叉和凹槽)來起作用。被支撐為圍繞共同的軸線36旋轉(zhuǎn)的輸出40通過離合器134選擇性地結(jié)合到右外圈104并通過離合器136選擇性地結(jié)合到架128。離合器134和136可以是具有(由控制器命令的)多個操作狀態(tài)的可切換的單向離合器(SOWC)。如果離合器134是SOWC，則可用的狀態(tài)至少包括鎖止-鎖止狀態(tài)和鎖止-自由狀態(tài)。在鎖止-鎖止狀態(tài)下，輸出40和右外圈104被約束為以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)并且扭矩可以在任一方向上傳遞。在鎖止-自由狀態(tài)下，在輸出40和右外圈104的轉(zhuǎn)速相等時，扭矩可從右外圈104傳遞到輸出40，但是當(dāng)輸出40旋轉(zhuǎn)得更快時，離合器超越(overrun)，而不是以相反的方向傳遞扭矩。如果離合器136是SOWC，則可用的狀態(tài)至少包括自由-自由狀態(tài)和鎖止-自由狀態(tài)，并且還可包括鎖止-鎖止狀態(tài)。在自由-自由狀態(tài)下，輸出40和架128的轉(zhuǎn)速不被離合器約束并且在任一方向上都不傳遞扭矩。在鎖止-自由狀態(tài)下，在輸出40和架128的轉(zhuǎn)速相等時，扭矩可從架128傳遞到輸出40，但是當(dāng)輸出40旋轉(zhuǎn)得更快時，離合器超越，而不是以相反的方向傳遞扭矩?？蛇x地，離合器134和136中的一個或兩者可以是可控摩擦離合器。

如上所述，球變速機92在輸入軸38與右外圈104之間建立連續(xù)范圍的傳動比，該傳動比取決于致動器112的位置。該范圍的傳動比包括輸入軸38旋轉(zhuǎn)的同時右外圈104靜止的無窮大的傳動比。球變速機120在輸入軸38與架128之間建立連續(xù)范圍的傳動比，該傳動比取決于致動器132的位置。球變速機120的傳動比的范圍僅包括正的減速傳動比。通過為球變速機92和120選擇合適的尺寸，各個范圍的傳動比在某個過渡范圍內(nèi)重疊。

當(dāng)車輛靜止時，離合器134置于鎖止-鎖止狀態(tài)，離合器136置于自由-自由狀態(tài)，并且致動器112被定位成使得輸入軸38自由旋轉(zhuǎn)而不引起右外圈104的任何旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，發(fā)動機可空轉(zhuǎn)且車輛靜止。為了使車輛向前移動，將致動器112稍微向左移動，使右外圈104和輸出40與輸入軸38以相同的方向旋轉(zhuǎn)。隨著車輛速度增加，將致動器112進一步向左移動，使得輸入軸38的轉(zhuǎn)速相對于輸出40的轉(zhuǎn)速較小，以允許在車輛加速時發(fā)動機轉(zhuǎn)速相對恒定。為了使車輛從靜止狀況向后移動，將致動器112稍微向右移動，使右外圈104和輸出40與輸入軸38以相反的方向旋轉(zhuǎn)。如果離合器134是摩擦離合器，則可以使用替代的起步過程。在替代的過程中，當(dāng)車輛靜止時，離合器134打開并且致動器112被定位成使得右外圈104以期望的方向緩慢地旋轉(zhuǎn)。隨后使離合器134逐漸接合以使車輛起步。

在傳動比處于過渡范圍中時，可以執(zhí)行換擋。致動器132被定位成使得架128的轉(zhuǎn)速比右外圈104的轉(zhuǎn)速慢。隨后，將離合器134和136兩者置于鎖止-自由狀態(tài)。隨后，調(diào)整致動器132使得架128的轉(zhuǎn)速比右外圈104的轉(zhuǎn)速快。作為響應(yīng)，扭矩從離合器134和球變速機92傳遞到離合器136和球變速機120。在扭矩傳遞之后，如果可用的話，可將離合器136置于鎖止-鎖止狀態(tài)。通過調(diào)整致動器132的位置來執(zhí)行任何進一步的傳動比調(diào)整。

圖6示出了圖5的裝置的修改形式。以上撇號(′)標記的組件與圖5中的相應(yīng)組件功能類似但以不同的方式布置。輸出軸40′平行于輸入軸38，但從輸入軸38偏移。球變速機120′的圈和架被支撐為圍繞輸出軸40′旋轉(zhuǎn)。齒輪140固定地結(jié)合到輸入軸38并與固定地結(jié)合到內(nèi)圈124′的齒輪142嚙合。因此，內(nèi)圈124′可驅(qū)動地連接到輸入軸38。球變速機120′仍在輸入軸38和架128′之間建立連續(xù)范圍的傳動比，該傳動比取決于致動器132′的位置。然而，該范圍的界限除受球變速機的尺寸的影響之外還受齒輪140和142的齒數(shù)的影響。齒輪144通過離合器134′選擇性地結(jié)合到右外圈104并與固定地結(jié)合到輸出40′的齒輪146嚙合。因此，離合器134′將右外圈104選擇性地可驅(qū)動地連接到輸出40′。齒輪144和146連同離合器134′和136′一起形成離合器模塊122′。離合器134′和136′可以是如上所述的SOWC。圖6的裝置與圖5的裝置以相同的方式操作。

雖然上文描述了示例性實施例，但是并不意味著這些實施例描述了權(quán)利要求涵蓋的所有可能的形式。說明書中使用的詞語為描述性詞語而非限制，并且應(yīng)理解在不脫離本公開的精神和范圍的情況下可以做出各種改變。如前所述，可以組合各個實施例的特征以形成本發(fā)明的可能未明確描述或示出的進一步的實施例。雖然各個實施例可能已經(jīng)被描述為提供優(yōu)點或者在一個或更多個期望特性上優(yōu)于其它實施例或現(xiàn)有技術(shù)實施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該認識到，根據(jù)具體應(yīng)用和實施方式，為了達到期望的整體系統(tǒng)屬性，可以對一個或更多個特征或特點進行折衷。這些屬性可包括但不限于：成本、強度、耐久性、生命周期成本、市場性、外觀、包裝、尺寸、可維修性、重量、可制造性、易組裝性等。因此，被描述為在一個或更多個特性上不如其它實施例或現(xiàn)有技術(shù)實施方式合意的實施例并不在本公開的范圍之外，并且可期望用于特定的應(yīng)用。