[发明专利]连续可变速传动装置

说明书

本申请为2004年2月27日提交的第200480011347.0号专利申请的、发明名称为“连续可变速传动装置”的分案申请。

发明领域

本发明的领域通常涉及传动装置，本发明尤其涉及连续可变速传动装置。

背景技术

为了提供连续可变速传动装置，人们开发出了通过支撑于机架中并位于扭矩输入和输出盘(disc)之间的牵引辊来传输功率的各种牵引辊传动装置。在这种传输装备中，牵引辊被安装在支撑结构上，支撑结构在被枢接时使牵引辊与扭矩盘以其半径根据预期传输率变换的圆接合。

然而，这些传统解决方案是有局限性的。例如，在一个解决方案中，公开了具有连续可变速传动装置的用于车辆的驱动轮轴。这种方法给出了使用两个隔膜板(iris plate)(在牵引辊的每一端各具有一个)以将每一个牵引辊的旋转轴倾斜的教导。然而，使用虹膜板是非常复杂的，这是因为在传输装备切换的过程当中需要大量的部件来调整虹膜板。这种传输装备的其它不足是其具有引导环，引导环被配置成其相对于每一个牵引辊是非常固定的。由于引导环是固定的，所以移动每一个牵引辊的旋转轴是困难的。

对于该早期设计的改进装置包括输入盘和输出盘绕其旋转的轴。输入盘和输出盘安装在该轴中，并与绕轴等距离并轴向地设置的多个球接触。这些球与输入和输出盘摩擦接触，并将功率从输入盘传输到输出盘。位于上述轴的中心上方和球之间的惰轮(idler)施加力以将上述球保持分离，从而使得输入盘和输出盘摩擦接触。这种设计的一个主要局限是缺少用于产生并充分控制轴向力的装置，该轴向力是作为常规接点压力来使得输入盘和输出盘在传输装备的速率变化时与上述球保持充分接触。由于辊牵引连续变动传动装置需要更多的轴向力以最低的速度来防止驱动和被驱动旋转元件在速度改变的摩擦球上滑动，在输入和输出速度相等时，以高速和1∶1的比率来施加过度力。这种过度的轴向力降低了效率并使得传动装置与在为任意特殊的齿轮齿数比施加适当大小的力时相比更快地产生故障。该过度的力还使得切换变速更加困难。

因此，需要一种具有改进的轴向载荷发生系统的连续变动传动装置，该传动装置作为传动比的函数来改变产生的力。

发明内容

在本文中示出并描述的系统和方法具有几个特征，在这些特征中没有单独的一个代表其期望的属性。下面的描述本不是限制所表述的领域，现在将简要描述其非常重要的特征。在这些讨论之后，尤其是在阅读标题为“优选实施方案的详细描述”后，应该理解本发明的系统和方法的特征是如何带来对于传统的系统和方法的有益效果的。

在第一方面，公开了一种可变速度传动装置，包括：纵向轴线；多个球，其绕所述纵向轴线径向分布，所述球中的每一个都具有可倾斜轴，并绕所述轴旋转；可旋转的输入盘，设置于邻近所述球的位置，并与所述球中的每一个接触；可旋转的输出盘，设置于邻近所述球的位置且与所述输入盘相对，并与所述球中的每一个接触；可旋转的惰轮，具有基本恒定的绕所述纵向轴线同轴的外直径，并径向地设置在所述球中的每一个的向内的位置并与其接触；以及行星齿轮组，同轴地安装于所述传动装置的所述纵向轴线周围。

还公开了可变速度传动装置的实施方案，其中，所述球集合从至少两个功率路径传输的扭矩成分，所述功率路径由所述行星齿轮组提供，其中，所述至少两个功率路径是同轴的。在另一实施方案中，所述惰轮和所述输出盘中的至少一个将扭矩输入提供给所述行星齿轮组。

在另一方面，公开了一种可变速度传动装置，其中，所述行星齿轮组进一步包括：环形齿轮，同轴地绕所述纵向轴线安装，并具有径向地向内设置的齿；多个行星齿轮，在所述环形齿轮内同轴地绕所述纵向轴线分布，并与所述环形齿轮接合，所述行星齿轮中的每一个分别具有行星轴线，并绕所述行星轴线旋转，其中，所述行星轴线径向地远离所述纵向轴线；多个行星齿轮轴，每一个所述行星齿轮具有一个所述行星齿轮轴，所述行星齿轮绕所述行星齿轮轴旋转；恒星齿轮，同轴地绕所述纵向轴线安装，并径向地位于所述多个行星齿轮中的每一个之内并与其接合；以及行星齿轮支座，同轴地绕所述纵向轴线安装，并适于支撑所述行星齿轮轴以及确定所述行星齿轮轴的位置。