[發明專利]電動驅動器

有效

• 申請號: 201110307049.8
• 申請日: 2006-10-24
• 公開（公告）號: CN102425649A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: D·C·米勒
• 申請（專利權）人: 福博科技術公司
• 主分類號: F16H15/52
• 分類號: F16H15/52;F16H37/02;H02K7/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 朱德強

本申請是基于名稱為“電動驅動器”、申請日為2006年10月24日的第200680048717.7號申請的分案申請。

本申請要求于2005年10月28日提交的美國臨時申請No.60/730,995和No.60/731,362的優先權，其全部內容通過參考包含于此。

技術領域

本發明實施例的領域總體上涉及用于機電或電動驅動器的系統和方法，本發明實施例尤其涉及使用集成電動裝置與機械變速器的方法和組件的驅動器。

背景技術

為了提供無級變速器，已開發出各種牽引滾子變速器，所述牽引滾子變速器通過牽引滾子傳遞動力，所述牽引滾子支承在轉矩輸入與輸出盤之間的外殼中。在這種變速器中，牽引滾子安裝在支承結構上，所述支承結構在樞轉時使牽引滾子與轉矩盤在直徑根據希望的傳動比而變化的圓中接合。

但是，這些傳統方案的成功受到了限制。例如，在一個方案中，公開了一種帶有可變可調變速器的車輛驅動轂。該方法教導了使用兩個彩虹板(iris?plate)，牽引滾子每側各一個，以使各滾子的旋轉軸線傾斜。然而，由于在變速器換檔期間需要大量的零件來調整彩虹板，所以使用彩虹板非常復雜。這種變速器的另一個困難在于，具有構造成相對于各滾子基本固定的導向環。由于該導向環固定，所以難以改變各牽引滾子的旋轉軸線。

對該早期設計的一個改進包括輸入盤和輸出盤繞著旋轉的軸。輸入盤和輸出盤都安裝在該軸上，并且接觸繞著該軸等距徑向布置的多個球。這些球與兩個盤摩擦接觸，將動力從輸入盤傳遞到輸出盤。軸上所述球之間同心設置的惰輪施加將所述球保持分離的力，以使觸靠著輸入盤和輸出盤。這種設計的主要限制在于缺少用于產生及適當地控制用作正常接觸力的軸向力，該軸向力用于在變速器改變傳動比時保持輸入盤和輸出盤與所述球充分的摩擦接觸。由于控制無級變速器在低速時需要更大的軸向力來防止傳動及從動旋轉元件在速度改變的摩擦球上滑動，因此當輸入與輸出速度相等時，在高速和1∶1的傳動比中施加了過大的力。該過大的軸向力降低了效率，使得變速器無法比如果對任意特定的傳動比施加正常量的力顯著地快。過大的力還使得更加難以換檔。因此，需要改進無級變速器中隨著變速器傳動比而改變力的軸向載荷產生系統。

在一些車輛和工業應用中非常需要提供可變速度和恒定功率的電機。在這種恒定功率的應用中，轉矩與速度逆向變化。例如，當速度降低時，轉矩增加，或者當速度提高時，轉矩減小。因為轉矩可設計成隨著速度提高而按比例地降低，所以某些電機可提供超出其額定功率的恒定功率，例如，1750rpm的AC電機在速度提高超過1750rpm時可提供恒定的功率。但是，當電機運行于低于其額定功率的速度時，其本身無法提供恒定的功率。隨著電機速度降低，轉矩頻繁地保持恒定甚至減小。在低速時，可使用控制器來提高輸入電機的電流以提高轉矩，但是需要增大線圈電線的直徑，以適應額外的電流，從而避免過熱。因為該電機比正常運行狀況所需的更大和更加昂貴，所以是不理想的。電機控制器也增加了成本和復雜性。獲得足夠的低速轉矩的另一種方法是使用更大的電機。但是，這增加了成本、體積、重量，使得電機更加難以與其驅動的機械封裝在一起。因此，需要改進通過電機提供可變速度和恒定功率的方法。對于某些應用，可將無級變速器與電機結合起來。

發明內容

在此示出并說明的系統和方法具有若干特征，這些特征中的單個特征都不用于單獨實現所希望的其屬性。在不限制以下說明的表達范圍的情況下，現在將簡要地討論其較突出的特征。在考慮該討論之后，尤其在閱讀標題為“具體實施方式”的部分之后，本領域的技術人員將理解所述系統和方法的特征如何提供相對于傳統系統和方法的優點。

另一方面，公開的變速器包括：縱向軸線；繞著所述縱向軸線徑向分布的多個球，每個球都具有可傾斜的軸線，所述球繞著所述可傾斜的軸線旋轉；位于所述球附近并且與所述球接觸的可旋轉輸入盤；位于與所述輸入盤相對的所述球的附近、并且與各所述球接觸的固定輸出盤；具有等外徑并位于各所述球徑向內側且與各所述球接觸的可旋轉惰輪；適于保持所述球的徑向和軸向定位并且可繞所述縱向軸線旋轉的保持架(cage)；以及連接到所述惰輪、適于從所述惰輪接收轉矩和將所述轉矩輸出變速器的惰輪軸。