连续可变速传动装置制造方法及图纸

技术编号:2223996 阅读:224 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
示出并描述了一种具有多个倾斜球(1)以及相对的输入(34)和输出盘(101)的可变速度传动装置,所述传动装置在其传动比范围中具有无限数量的速度组合。行星齿轮组的使用允许最小的速度被倒转(in reverse),所述传动装置的独特几何结构允许所有的功率路径都是同轴的,从而与获得相似传动比范围的传动装置相比,减小了该传动装置的整体尺寸和复杂度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域通常涉及传动装置,本专利技术尤其涉及连续可变速传动装置。相关技术的描述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 变速更力口困难。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。
技术实现思路
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,应该理解本专利技术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。这些实施方案中的一些进一步包括保持件,所述保持件适于将所述球的 所述可倾斜轴对齐的,所述保持件还适于保持所述球的角度和径向位置。在 一些实施方案中,所述行星齿轮支座施加有输入扭矩,并联接到所述输入盘, 所述恒星齿轮联接到所述保持件,所述环形齿轮是固定的并且不能旋转,通 过所述输出盘从所述传动装置提供输出扭矩。在另一方面,公开了可与在本文中公开的实施方案一起使用的轴向力发 生装置,其适于生成增加所述输入盘、所述球、所述惰轮和所述输出盘之间 的牵引的轴向力。在一些实施方案中,由所述轴向力发生器生成的轴向力的 数量是所述传动装置的传动比的函数。在另一些实施方案中,所述输入盘中 的每一个、所述球、所述输出盘和所述惰轮具有接触表面,所述接触表面涂 覆有增加摩擦的涂料。某些实施方案的涂料为陶瓷或金属陶瓷。在其它的实 施方案中,所述涂料从氮化硅、碳化硅、非电解镍镀层(electroless nickel)、 电镀镍层(electroplated nickel)中选择或为其任意的组合。在另一方面,公开了一种可变速的传动装置,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;固定的输出盘,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;保持件,其适于保持 所述球的径向位置和轴向排列,并且所述保持件绕所述纵向轴线可旋转;以 及惰轮轴,连接于所述惰轮,适于接纳来自所述惰轮的扭矩输出,并将所述 扭矩输出从所述传动装置传送出。在另一方面,公开了一种可变速的传动装置,包括第一组和第二组球, 其绕所述纵向轴线径向分布;可旋转的第一和第二输入盘;输入轴,其与所 述纵向轴线同轴并连接于所述第一和第二输入盘;可旋转的输出盘,设置于 所述第一组球和所述第二组球之间的位置,并与所述第一组球和所述第二组 球中的每一个接触;通常为圓柱形的第一惰轮,径向地设置在所述第一组球中的每一个的向内的位置,并与其接触;以及通常为圓柱形的第二惰^^,径 向地设置在所述第二组球中的每一个的向内的位置,并与其接触。为了与在本文中描述的许多实施方案一起使用,还公开了 一种轴向力发 生器,所述轴向力发生器适于施加轴向力,以增加所述输入盘、所述输出盘 和所述多个速度调节器之间的接触力,所述轴向力发生器进一步包括轴承盘,其与所述纵向轴线同轴并可绕其旋转,所述轴承盘具有外直径和内直径,并具有在其内直径中形成的螺紋孔;多个外周斜面,附接于所述轴承盘接近 其外直径的第一侧;多个轴承,适于与所述多个轴承盘的斜面接合;多个输 入盘外周斜面,其安装在所述速度调节器的相对侧上的所述输入盘上,并适 于与所述轴承接合;通常为柱形的螺杆,与所述纵向轴线同轴并可绕其旋转, 所述螺杆沿其外表面形成有阳螺紋,所述阳螺紋适于与所述轴承盘的螺紋孔 接合;多个中心螺杆斜面,附接于所述螺杆;以及多个中心输入盘^f面,附 接到所述输入盘并适于与所述多个中心螺杆斜面接合。在另 一方面,公开了 一种在滚动牵引传本文档来自技高网
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【技术保护点】
用于实现连续可变传动装置的切换的支腿,所述支腿包括:    第一支腿侧;    第二支腿侧;    第一支腿端;    第二支腿端;以及    支腿凸轮,其基本形成在所述第二支腿侧上,并远离所述第一支腿端。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:唐纳德C米勒大卫J艾伦罗伯特A史密森
申请(专利权)人:福尔布鲁克科技公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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