[發明專利]無級傳動變速器

有效

• 申請號: 200680052833.6
• 申請日: 2006-12-18
• 公開（公告）號: CN101375087A
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發明（設計）人: A·科爾斯特拉普
• 申請（專利權）人: 瀑溪技術公司
• 主分類號: F16H15/28
• 分類號: F16H15/28
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 朱德強

技術領域

本發明涉及權利要求1所述類型的無級傳動變速器(continuously variable?gear?transmission)。

背景技術

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

發明內容

本發明的目的是提供一種上面類型的無級變速器，其中在變化載 荷下以及傳動比快速改變期間，提高扭矩的傳遞，并且相比于現有技 術，具有有效、簡單和緊湊的設計。這一目的是通過所述類型的無級 傳動變速器實現的，根據本發明的無級傳動變速器包括權利要求1特 征部分所述的特征。通過這種排列，當變速器以恒定比率運轉時，來 自預跨度環(pre-spanning?ring)的力將在接觸點提供必要的正交力， 該預跨度環具有大于牽引球的半徑的曲率和預跨度，在這種情況下， 牽引球和預跨度環將接觸，其中該預跨度環具有其最大的內徑。當通 過傾斜球軸增加傳動比時，輸出軸必須使驅動單元加速，因此需要更 高的傳遞扭矩。驅動單元的慣量通常具有一定的大小，以便當傳動裝 置未處于過渡相時，加速扭矩大于傳遞的扭矩。

牽引球軸的快速傾斜使得預跨度環在與球表面相同的方向上軸向 運動。當預跨度環軸向運動時，正交力因為在接觸點改變的內徑而改 變。當傳動比停止改變時，預跨度環將以與操作速度相關的速度回到 其正常的位置，其中接觸點位于最大內徑處。

設計預跨度環內表面的精確曲率，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。

無級傳動變速器還可設有軸向力發生器，當扭矩需要增加時，其 增加牽引球上的正交力，當扭矩需要下降時，其降低該力。

借助軸向力發生器和預跨度環的曲率的組合，變速器自動適應主 要載荷的情況。

優選地，所有用于提供所需扭矩的力是內部的，并且限于輸入軸， 從軸向力發生器到輸入盤、牽引球、預跨度環、輸出盤，并且通過止 推軸承回到輸入軸。因而，這些力未通過殼體傳遞。

牽引球的位置可以通過它們的三點接觸控制，并且牽引球軸的角 度可以通過可旋轉的彩虹板(iris?plate)控制。該彩虹板是具有螺旋 凹槽的圓盤或板，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。

牽引球的軸穿過支承板中的徑向凹槽和彩虹板中的螺旋凹槽，并 且當彩虹板旋轉時，該軸傾斜。為了為傾斜運動提供空間，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。可以設想不同的用于彩虹板旋 轉的系統，例如，使用步進電機控制傳動比。

如果將步進電機或類似致動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間隙，則可以最小化快速運動下的致動器力。 這將在下面解釋。

如果每個牽引球的軸分別位于穿過輸入軸的平面，則球執行純滾 動，并且球軸是穩定的。

如果殼體和支承板中的徑向凹槽未完全對準，則球軸傾斜，并且 球會像汽車上的轉輪一樣運動。因為其是軸向固定的，所以其僅可以 在凹槽中開始傾斜。

這種反應將繼續，直到球軸碰撞凹槽中的止塊，并且反應時間和 方向取決于未對準的大小，以及支承板的轉動方向相對于輸入盤的旋 轉方向的大小。

如果輸入盤的旋轉方向是順時針的，支承板設有小順時針旋轉， 則球軸的前端將向著輸入軸的旋轉軸運動。如果支承板逆時針旋轉， 則球軸的前端將遠離輸入軸的旋轉軸運動。因而，通過控制支承板的 旋轉位置，可以加強和維持彩虹板的激活。

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

作為簡單的可替代方案，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，該力未定向在支承板的凹槽的徑向方向上。 根據輸入盤相應的旋轉方向選擇彩虹板的轉動，以便減少傳動比，并 且自然地，支承板在可以具有小旋轉的情況下撓性安裝。