[發(fā)明專(zhuān)利]無(wú)級(jí)傳動(dòng)變速器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680052833.6
• 申請(qǐng)日: 2006-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101375087A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·科爾斯特拉普
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 瀑溪技術(shù)公司
• 主分類(lèi)號(hào): F16H15/28
• 分類(lèi)號(hào): F16H15/28
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 朱德強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及權(quán)利要求1所述類(lèi)型的無(wú)級(jí)傳動(dòng)變速器(continuously variable?gear?transmission)。

背景技術(shù)

在這種類(lèi)型的無(wú)級(jí)傳動(dòng)變速器中，已知提供一種彈簧形式的軸向 力發(fā)生器，以便保證輸入和輸出盤(pán)的表面與牽引球之間必要的接觸壓 力。例如，從US-A-2469653已知這種類(lèi)型的無(wú)級(jí)傳動(dòng)變速器，其中 可以借助螺母調(diào)整用于提供必要的接觸壓力的彈簧的張力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種上面類(lèi)型的無(wú)級(jí)變速器，其中在變化載 荷下以及傳動(dòng)比快速改變期間，提高扭矩的傳遞，并且相比于現(xiàn)有技 術(shù)，具有有效、簡(jiǎn)單和緊湊的設(shè)計(jì)。這一目的是通過(guò)所述類(lèi)型的無(wú)級(jí) 傳動(dòng)變速器實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)本發(fā)明的無(wú)級(jí)傳動(dòng)變速器包括權(quán)利要求1特 征部分所述的特征。通過(guò)這種排列，當(dāng)變速器以恒定比率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，來(lái) 自預(yù)跨度環(huán)(pre-spanning?ring)的力將在接觸點(diǎn)提供必要的正交力， 該預(yù)跨度環(huán)具有大于牽引球的半徑的曲率和預(yù)跨度，在這種情況下， 牽引球和預(yù)跨度環(huán)將接觸，其中該預(yù)跨度環(huán)具有其最大的內(nèi)徑。當(dāng)通 過(guò)傾斜球軸增加傳動(dòng)比時(shí)，輸出軸必須使驅(qū)動(dòng)單元加速，因此需要更 高的傳遞扭矩。驅(qū)動(dòng)單元的慣量通常具有一定的大小，以便當(dāng)傳動(dòng)裝 置未處于過(guò)渡相時(shí)，加速扭矩大于傳遞的扭矩。

牽引球軸的快速傾斜使得預(yù)跨度環(huán)在與球表面相同的方向上軸向 運(yùn)動(dòng)。當(dāng)預(yù)跨度環(huán)軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)，正交力因?yàn)樵诮佑|點(diǎn)改變的內(nèi)徑而改 變。當(dāng)傳動(dòng)比停止改變時(shí)，預(yù)跨度環(huán)將以與操作速度相關(guān)的速度回到 其正常的位置，其中接觸點(diǎn)位于最大內(nèi)徑處。

設(shè)計(jì)預(yù)跨度環(huán)內(nèi)表面的精確曲率，以便與特定用途的要求相符， 例如，更小的半徑意味著以更大的慣量加速單元的能力。

無(wú)級(jí)傳動(dòng)變速器還可設(shè)有軸向力發(fā)生器，當(dāng)扭矩需要增加時(shí)，其 增加牽引球上的正交力，當(dāng)扭矩需要下降時(shí)，其降低該力。

借助軸向力發(fā)生器和預(yù)跨度環(huán)的曲率的組合，變速器自動(dòng)適應(yīng)主 要載荷的情況。

優(yōu)選地，所有用于提供所需扭矩的力是內(nèi)部的，并且限于輸入軸， 從軸向力發(fā)生器到輸入盤(pán)、牽引球、預(yù)跨度環(huán)、輸出盤(pán)，并且通過(guò)止 推軸承回到輸入軸。因而，這些力未通過(guò)殼體傳遞。

牽引球的位置可以通過(guò)它們的三點(diǎn)接觸控制，并且牽引球軸的角 度可以通過(guò)可旋轉(zhuǎn)的彩虹板(iris?plate)控制。該彩虹板是具有螺旋 凹槽的圓盤(pán)或板，彩虹板的形狀適合牽引球的曲率，從而保持到牽引 球的恒定距離。

牽引球的軸穿過(guò)支承板中的徑向凹槽和彩虹板中的螺旋凹槽，并 且當(dāng)彩虹板旋轉(zhuǎn)時(shí)，該軸傾斜。為了為傾斜運(yùn)動(dòng)提供空間，彩虹板中 的凹槽寬于軸的直徑，并且為了防止間隙，該軸裝有彩虹板滾子，其 具有與彩虹板凹槽的寬度相等的直徑。可以設(shè)想不同的用于彩虹板旋 轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，例如，使用步進(jìn)電機(jī)控制傳動(dòng)比。

如果將步進(jìn)電機(jī)或類(lèi)似致動(dòng)器連接到具有徑向凹槽的支承板，該 支承板具有較小的旋轉(zhuǎn)間隙，則可以最小化快速運(yùn)動(dòng)下的致動(dòng)器力。 這將在下面解釋。

如果每個(gè)牽引球的軸分別位于穿過(guò)輸入軸的平面，則球執(zhí)行純滾 動(dòng)，并且球軸是穩(wěn)定的。

如果殼體和支承板中的徑向凹槽未完全對(duì)準(zhǔn)，則球軸傾斜，并且 球會(huì)像汽車(chē)上的轉(zhuǎn)輪一樣運(yùn)動(dòng)。因?yàn)槠涫禽S向固定的，所以其僅可以 在凹槽中開(kāi)始傾斜。

這種反應(yīng)將繼續(xù)，直到球軸碰撞凹槽中的止塊，并且反應(yīng)時(shí)間和 方向取決于未對(duì)準(zhǔn)的大小，以及支承板的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相對(duì)于輸入盤(pán)的旋 轉(zhuǎn)方向的大小。

如果輸入盤(pán)的旋轉(zhuǎn)方向是順時(shí)針的，支承板設(shè)有小順時(shí)針旋轉(zhuǎn)， 則球軸的前端將向著輸入軸的旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)。如果支承板逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)， 則球軸的前端將遠(yuǎn)離輸入軸的旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)。因而，通過(guò)控制支承板的 旋轉(zhuǎn)位置，可以加強(qiáng)和維持彩虹板的激活。

如果致動(dòng)器殼體連接到支承板，而致動(dòng)器臂連接到彩虹板，則它 們會(huì)始終在相反的方向上運(yùn)動(dòng)，如果支承板撓性安裝有彈簧，該彈簧 向著理想的對(duì)準(zhǔn)位置壓該支承板，則可以將致動(dòng)器力保持最小，同時(shí) 提供快速致動(dòng)。

作為簡(jiǎn)單的可替代方案，可以借助從彩虹板到牽引球軸的一部分 力提供支承板的支承旋轉(zhuǎn)，該力未定向在支承板的凹槽的徑向方向上。 根據(jù)輸入盤(pán)相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)方向選擇彩虹板的轉(zhuǎn)動(dòng)，以便減少傳動(dòng)比，并 且自然地，支承板在可以具有小旋轉(zhuǎn)的情況下?lián)闲园惭b。