无级变速器和用于传递扭矩的方法技术

一种将扭矩从发动机经由无级变速器传递到车辆的车轮的方法，其中，具有主带轮的主轴将发动机的扭矩经由柔性构件传递到具有副带轮的副轴，其中，施力元件在正向驱动中对副轴施加被导向成远离副带轮的轴向力，从而减小副轴上的弯矩。

Continuously Variable Transmission and Method for Transferring Torque

A method of transferring torque from engine to vehicle wheel via CVT, in which the main shaft with main pulley transfers engine torque through flexible member to the Vice-shaft with auxiliary pulley, in which the force element exerts an axial force directed away from the sub-pulley in forward drive, thereby reducing the bending moment of the vice-shaft.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无级变速器和用于传递扭矩的方法
本专利技术涉及一种用于将扭矩从发动机传递到车辆车轮的无级变速器及其方法。
技术介绍
用于车辆的无级变速器是众所周知的。这种无级变速器通常包括：具有主带轮的主轴；以及具有副带轮的副轴，其中，主轴与副轴通过主带轮与副带轮之间的柔性构件彼此连接。因此，无级变速器在驱动模式下展现出从主轴和主带轮经由柔性构件到副带轮和副轴的扭矩路径。已知的无级变速器适于连续地改变带轮的速比，以便通过改变柔性构件的有效直径位置来达到车辆车轮处的最佳扭矩输出。通过致动主带轮和/或副带轮来改变柔性构件的直径位置。此外，主带轮和副带轮可各自设置有可动和不可动的槽轮，以将柔性构件夹在两个槽轮之间。可动槽轮能够被致动以沿着相应旋转轴的纵向方向朝向或远离不可动槽轮移动。柔性构件通常是带条或链条。副轴设置有齿轮，该齿轮适于将扭矩从副轴进一步传递到差速器并进一步传递到车辆的车轮。在运转期间，当高扭矩将要从发动机传递到车辆的车轮时，较高的力和弯矩施加在变速器的带轮、轴、柔性构件等上。特别地，副轴承受相对较高的弯矩。这些弯矩通常源自由齿轮施加的轴向力以及主带轮和副带轮施加在柔性构件上的夹紧力。运转期间的这些力和力矩导致变速器相当复杂的变形行为。例如，正向驱动中副轴上的弯矩高于反向驱动中副轴上的弯矩。这是不利的，因为变速器在正向驱动中通常比在反向驱动中运转更频繁和/或时间更长。这可能会缩短副轴的寿命且/或可能影响副轴的设计参数，例如，涉及厚度、材料等设计参数。现有技术的变速器的缺点可能是例如成本高和/或结构笨重，这可能导致车辆效率降低且/或增加变速器的维护。而且，相对较高的弯矩可能导致相对较高的轴偏转。这可能导致带条与带轮之间的带接触减少和/或轴承寿命减少和/或齿轮噪音增加和/或齿轮寿命减少和/或燃料消耗增加。另一方面，抵抗相对较高的弯矩的足够刚性的轴可能导致更笨重的结构，这在成本和燃料消耗方面可能是不利的。因此需要一种改进的变速器系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种克服上述缺点中的至少一个缺点的无级变速器。此外，本专利技术提供一种无级变速器，包括：主轴，所述主轴包括主带轮；以及副轴，所述副轴包括副带轮，其中，所述主带轮与所述副带轮能够经由柔性构件彼此连接，以将扭矩从所述主带轮传递到所述副带轮，其中，所述副轴包括副齿轮，所述副齿轮用于进一步朝向变速器的输出轴联接，其特征在于，所述副齿轮设置有螺旋缠绕部，在变速器的正向驱动运转中，当沿所述副轴的旋转方向观察时，所述螺旋缠绕部相对于所述副轴具有小于90度的角度。通过设置具有螺旋缠绕部的副齿轮，且在正向驱动运转中，当在副轴的旋转方向上观察时，该螺旋缠绕部相对于副轴具有小于90度的角度，从而使该副齿轮具有所谓的‘反向螺旋缠绕部’。通常，现有技术的副齿轮在相反方向上具有其螺旋缠绕部。通过设置该反向螺旋缠绕部，正向驱动运转期间的轴向力可以主要定向成远离副带轮，因为这部分地补偿了由带轮-带条运转引起的弯矩。具有反向螺旋缠绕部的副齿轮可以减小副轴在正向驱动中的弯矩和/或轴偏转，这可以导致更佳的燃料效率。可以改进带条-带轮接触和/或齿轮接触。副轴可以是更轻的结构，这在重量和/或效率方面可能是有利的。其它优点可以是降低运转成本和/或减少维护需求和/或增加轴承寿命和/或降低传动噪声和/或增加齿轮寿命和/或降低燃料消耗。有利地，在变速器的正向驱动运转中，当沿所述副轴的旋转方向观察时，所述螺旋缠绕部相对于所述副轴具有20至35度之间的角度。该螺旋构造可以提供最佳的负载路径，从而使偏转力和/或力矩最小化。本专利技术人发现，在减小副轴上的弯矩的同时优化从主带轮到副带轮的负载路径或扭矩传递方面，20至35度之间的角度提供了最佳的结果。通过对位于副带轮的具有可动槽轮的一侧的副齿轮进行定位，可以获得副轴上最佳的轴向力路径。因此，可以减少轴承和/或齿轮的偏转和/或误对准，并且/或者可以改善正向驱动中的带条接触，从而可以改进扭矩传递。副带轮通常包括可动槽轮和不可动槽轮，其中，可动槽轮能够沿着轴的轴向方向相对于不可动槽轮位移。通过调节槽轮之间的距离，可以调节带条上的夹紧力，从而能够改变扭矩传递。变速器通常布置在变速器壳体中。有利地，锁定板设置成将所述副轴连接到所述变速器壳体，其中，所述锁定板布置在所述副带轮的具有所述不可动槽轮的一侧，并且布置在所述不可动槽轮与所述副轴的端部轴承之间，其中，所述锁定板固定地安装到变速器。通过设置锁定板，来自副轴的力可以传递到壳体，同时共用副轴的端部轴承。这可以使轴承在正向驱动中更好地保持就位并且可以有益于轴承的寿命。锁定板能够被尺寸设计成将正向驱动中相对较高的力和/或弯矩从副轴传递到变速器壳体。在一典型的实施例中，主轴和/或副轴设置有至少两个轴承，在轴的每个端部设置有至少一个轴承。轴承有利地定位在轴端部上，但也能够根据需要、可用空间和/或负载而定位在别处。轴承优选但不限于滚子轴承和/或滚珠轴承。轴承可以定位在：带轮与变速器壳体之间；以及/或者副齿轮与副带轮之间；以及/或者副齿轮与变速器壳体之间。有利地，副轴在副齿轮与变速器壳体之间设置有滚子轴承。可以在带轮与变速器壳体之间与副轴相反一侧上设置滚珠轴承，其中，锁定板设置在带轮与变速器壳体之间，以在正向驱动中将滚珠轴承保持就位，并将力传递到变速器壳体。在另一方面，本专利技术涉及一种将扭矩从发动机经由无级变速器传递到车辆车轮的方法，其中，具有主带轮的主轴将发动机扭矩经由柔性构件传递到具有副带轮的副轴，其中，施力元件在正向驱动中对所述副轴施加远离副带轮的轴向力，从而减小所述副轴上的弯矩。通过设置施加轴向力的施力元件，可以部分地补偿和/或减小副轴上的弯矩。这可以导致正向驱动中的轴偏转减小，从而可以导致更佳的燃料效率。而且，可以改善带条-带轮接触，并且/或者可以改善副齿轮与另一齿轮之间的接触。副轴可以是更轻的结构，可以减少维护，可以增加轴承寿命，可以降低传动噪声，可以增加齿轮寿命和/或可以降低燃料消耗，从而可以导致更低的运转和/或制造成本。施力元件可以是机械、液压、电气或气动布置，例如为机械齿轮、液压缸、齿轮减速器、可切换齿轮减速器、电气系统或液压系统等。有利地，所述施力元件是具有螺旋缠绕部的齿轮，在变速器的正向驱动运转中，当沿所述副轴的旋转方向观察时，所述螺旋缠绕部相对于所述副轴具有0至90度之间、优选为20至35度之间的角度。该螺旋构造，即所谓的反向螺旋构造会导致最佳的负载路径，并且由于例如轴偏转引起的扭矩传递损失最小。在一实施例中，可以设置另一可切换齿轮，所述可切换齿轮能够构造成在正向和反向驱动模式下施加远离所述副带轮而朝向所述副齿轮的轴向力。在一实施例中，另一齿轮能够实施为可切换齿轮，在另一实施例中，另一齿轮可以在反向驱动模式下接合到所述可切换齿轮，并且在正向驱动模式下从所述可切换齿轮脱离。该构造的优点在于，副轴上的轴向力在正向和反向驱动中是最佳的。在从属权利要求中表示出了其它有利实施例。附图说明将基于附图所示的示例性实施例对本专利技术作进一步阐述。示例性附图是以本专利技术实施方式非限制性说明的方式给出的。在附图中示出图1a是正向驱动中的根据本专利技术的第一实施例的示意剖视图；图1b是反向驱动中的根据本专利技术的第一实施例的示意剖视图；图2是本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无级变速器，包括：‑主轴，所述主轴包括主带轮；以及‑副轴，所述副轴包括副带轮，其中，所述主带轮与所述副带轮能够经由柔性构件彼此连接，以将扭矩从所述主带轮传递到所述副带轮，其中，所述副轴包括副齿轮，所述副齿轮用于进一步朝向变速器的输出轴联接，其特征在于，所述副齿轮设置有螺旋缠绕部，在变速器的正向驱动运转中，当沿所述副轴的旋转方向观察时，所述螺旋缠绕部相对于所述副轴具有小于90度的角度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无级变速器，包括：-主轴，所述主轴包括主带轮；以及-副轴，所述副轴包括副带轮，其中，所述主带轮与所述副带轮能够经由柔性构件彼此连接，以将扭矩从所述主带轮传递到所述副带轮，其中，所述副轴包括副齿轮，所述副齿轮用于进一步朝向变速器的输出轴联接，其特征在于，所述副齿轮设置有螺旋缠绕部，在变速器的正向驱动运转中，当沿所述副轴的旋转方向观察时，所述螺旋缠绕部相对于所述副轴具有小于90度的角度。2.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述角度为20至35度。3.如权利要求1或2所述的变速器，其特征在于，所述副齿轮定位在所述副带轮的具有可动槽轮的一侧。4.如前述权利要求中任一项所述的变速器，其特征在于，还包括锁定板，所述锁定板将所述副轴连接到变速器壳体，其中，所述锁定板在不可动槽轮与所述副轴的端部轴承之间布置在所述副带轮的具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·博热，R·韦尔波特恩，K·H·R·布鲁克斯泰格，P·J·C·沃特斯，H·S·罗洛夫森，B·K·JM·东代尔，S·L·W·勒泰尔姆，
申请(专利权)人：邦奇动力有限责任公司，
类型：发明
国别省市：比利时,BE