專利名稱：無級變速器的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)面滾動牽引的無級變速比傳動裝置，以下稱為變 速器。
背景技術(shù)：
變速器的基本形式包括與'輸入驅(qū)動軸連接的環(huán)形凹面輸入盤和相對于輸入盤同軸設(shè)置的環(huán)形凹面輸出盤。 一些滾動體(一般為3個滾動體) 在輸入盤和輸出盤之間的形成的環(huán)形腔內(nèi)，動力通過這些滾動體從輸入 盤傳遞到輸出盤。滾動體安裝在滾動體架內(nèi)，滾動體架承受橫向力(通 常通過雙作用液壓活塞)。為了確保滾動體與輸入和輸出盤摩擦接合， 相同的液壓力通常被施加至所謂的末端載荷腔，以向輸入盤和輸出盤之 一施力o軸向力。該傳動裝置主要設(shè)計(jì)成用在諸如機(jī)動車變速器的高功率，高轉(zhuǎn)矩應(yīng) 用場合中。當(dāng)然，為了能操作功率和轉(zhuǎn)矩水平并且提供一個更均衡的傳 動裝置，通常必須利用一對輸入盤和一對同軸安裝的輸出盤，形成兩個 環(huán)形腔，每個環(huán)形腔中裝入3個滾動體。在每個環(huán)形腔中使用3個滾動 體的一個優(yōu)點(diǎn)是該結(jié)構(gòu)固有地很穩(wěn)定，因?yàn)闈L動體在圍繞盤的3個間隔 相等的位置上接觸可以使變速器部件的彎曲最小，從而使磨損最小。然 而，為每個滾動體提供各自的雙作用控制活塞并通過計(jì)算機(jī)控制液壓通 常也是必要的。雖然這種復(fù)雜裝置的成本在機(jī)動車變速器中是可以接受的，但其阻 礙了變速器在需求更少的環(huán)境中使用。發(fā)明內(nèi)容因此需要提供一種簡單，低成本的變速器，用于在要求不是很高的 環(huán)境下使用。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種變速器傳動裝置，包括輸入軸；輸入盤，安裝在輸入軸上并與之一起轉(zhuǎn)動；^r出盤，與l俞入盤相對并布置成與之同軸轉(zhuǎn)動，在llr入盤和^r出盤之間形成環(huán)形空腔；兩個位于環(huán)形空腔內(nèi)的滾動體；第一和第二滾動體架裝置，第一滾動體和第二滾動體分別旋轉(zhuǎn)地安 裝于其上；末端載荷裝置，使?jié)L動體與輸入盤和輸出盤接觸以傳遞驅(qū)動；具有樞轉(zhuǎn)軸的桿裝置，兩個滾動體架裝置安裝在桿裝置樞轉(zhuǎn)軸的相反側(cè)上；和用于使桿裝置圍繞樞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的樞轉(zhuǎn)裝置；通過提供僅具有兩個i，體的變速器傳動裝置，和通過用^干裝置代替液壓控制滾動體，可以減少傳動裝置的復(fù)雜性和成本，但仍然提供適 用于低功率，低轉(zhuǎn)矩應(yīng)用場合的變速器傳動裝置。但是，桿裝置樞轉(zhuǎn)軸 的徑向運(yùn)動允許桿裝置運(yùn)動到滾動體上的力相等的位置。優(yōu)選地，桿的樞轉(zhuǎn)軸安裝在垂直于上述徑向的方向上，也就是說樞 轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動^:限制于上述徑向方向。桿裝置優(yōu)選地包括樞軸銷，該樞軸銷可沿著在上述徑向中延伸的槽 移動。樞軸銷的直徑優(yōu)選地與槽的寬度大致相同，由此樞軸銷凈皮限制成 在槽的縱向中移動。優(yōu)選地，樞轉(zhuǎn)軸在上述徑向可移動預(yù)定距離。 優(yōu)選地，用于樞轉(zhuǎn)桿裝置的樞轉(zhuǎn)裝置包括臂部分。 優(yōu)選地，樞轉(zhuǎn)裝置(例如球節(jié))位于每一滾動體架和桿裝置之間。 優(yōu)選地，輸入軸和輸出盤驅(qū)動混合行星齒輪系的輸入部分，混合行 星齒輪系優(yōu)選地相對于輸入軸同軸設(shè)置。還可能具有連接至混合行星齒輪系輸出部分的減速齒輪裝置。 優(yōu)選地，末端載荷裝置包括彈性可變形裝置。優(yōu)選地，末端載荷只 包含彈性可變形裝置。彈性可變形裝置優(yōu)選地在傳動裝置殼體與輸入和輸出盤之一之間延 伸。


彈性可變形裝置優(yōu)選地包括彈簧，例如盤形彈簧墊圏。僅作為示例，下面將參照

本發(fā)明的特定實(shí)施例，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的變速器傳動裝置實(shí)施例的縱向剖面圖； 圖2是表示圖1中傳動裝置的示意圖；而圖3是圖1中傳動裝置的III-m向剖視正視圖，表示滾動體控制裝置。
具體實(shí)施方式
連續(xù)變速比傳動裝置系統(tǒng)包括變速器V,該變速器具有環(huán)形凹面輸 入盤IO和相對的環(huán)形凹面輸出盤12。兩個滾動體14， 16安裝在輸入盤 10和輸出盤12的相對環(huán)形凹面之間形成的環(huán)形腔內(nèi)，以通過傾斜滾動 體14, 16可變的比率/人輸入盤10向輸出盤12傳遞驅(qū)動。輸入盤10與系統(tǒng)輸入軸18相連并與之一起旋轉(zhuǎn)。變速器V通過管 狀輸出軸20提供輸出，該管狀輸出軸20與輸出盤12相連并與輸入軸18 同軸并圍繞輸入軸18布置。輸入軸18和變速器輸出軸20向混合行星 齒輪系El提供輸入。從示意圖中可以看到，與輸出盤12相距較遠(yuǎn)的變 速器輸出軸20末端支撐混合行星齒輪系El的第一太陽輪S1。齒輪系El 的行星架Cl與輸入軸18相連并由輸入軸18驅(qū)動。行星架Cl支撐四個 同樣的徑向間距相等的內(nèi)行星齒輪Pl和四個同樣的徑向間距相等的外 行星齒輪P2 (圖1中未示出)，內(nèi)行星齒輪Pl與外行星齒輪P2尺寸相 同。徑向內(nèi)行星齒輪Pl與第一太陽輪Sl嚙合并且分別與四個徑向外行 星齒輪P2之一嚙合。徑向外行星齒輪P2還與內(nèi)齒圏Al嚙合，內(nèi)齒圈Al 形成混合行星齒輪系El的輸出部分。來自于內(nèi)齒圏Al的輸出通過管狀 同軸輸出軸22與簡單減速行星輪系E2相連。減速行星輪系E2包括由 軸22支撐的輸入太陽輪S2，該太陽輪S2與四個由行星架C2支撐的角 度間隔相等的行星輪P3嚙合。行星輪P3還與固定至變速器殼體上的內(nèi) 齒圈A2嚙合。行星架C2的旋轉(zhuǎn)形成減速行星輪系E2的輸出并通過與
行星架C2相連的輸出軸24輸出到外部。輸出軸24與輸入軸18同軸， 輸入軸18的一端容納在輸出軸24最內(nèi)端的凹入處26內(nèi)。傳動裝置安裝在大致管狀的殼體30內(nèi)，該殼體30支撐輸入軸18 和輸出軸20。殼體30與輸入軸18相臨的一端由盤32封閉。圓錐盤形 彈簧墊圈34在盤32的內(nèi)側(cè)面和環(huán)形軸承盤36之間延伸，環(huán)形軸承盤36 與變速器輸入盤10的外平面滾動接觸。圓錐盤形彈簧墊圏向輸入盤10 施加力(一種"末端載荷")，并且使扭矩通過滾動體14， 16從輸入盤10 傳遞到輸出盤12。通過改變兩個滾動體14, 16的傾斜度(下面將要討論)，可以改變 輸出盤12相對于輸入盤10的速度。通過組合混合行星齒輪系El中的 傳動裝置輸入旋轉(zhuǎn)和變速器輸出旋轉(zhuǎn)，可以改變傳動裝置的輸出。在圖 示布置中，傳動裝置通過"齒輪空檔，，可以在完全后退和完全前進(jìn)之間 改變。但是，通過合適齒輪傳動的選擇，變速器的操作運(yùn)轉(zhuǎn)范圍能夠滿 足要求。比如，當(dāng)安裝了該傳動裝置的車輛通常在前進(jìn)檔操作只是偶爾 在倒檔操作時，變速器可以布置成通過齒輪空檔在低速后退和超速前進(jìn) 之間改變。圖3更詳細(xì)地表示了用于改變兩個滾動體14， 16傾斜度的機(jī)構(gòu)。 每一滾動體14， 16通過轉(zhuǎn)向軸42可旋轉(zhuǎn)地安裝在滾動體架40內(nèi)，轉(zhuǎn) 向軸42可旋轉(zhuǎn)地安裝在滾動體架的相對平面支撐盤44， 46內(nèi)。每一滾 動體架40的一端通過J求軸承52 (比如，由Rose Bearings有限公司制 造的"Rose軸承")與控制桿50的橫桿48的兩端中相應(yīng)的一端相連。 控制桿48具有樞軸銷54，樞軸銷54位于兩個球軸承52連線的中點(diǎn)位 置上。樞軸銷位f槽56內(nèi)，槽56的寬度與樞軸銷的直徑相同，但槽56 相對于變速器的旋轉(zhuǎn)軸線在徑向上延伸。槽56位于安裝凸臺58內(nèi)，凸 臺58伸入變速器輸入盤和輸出盤之間的空間中。桿50具有驅(qū)動臂60，驅(qū)動臂60在垂直于兩個球軸承52中心連線 (也就是垂直于桿50的橫桿48的軸線)的方向中伸出變速器殼體。驅(qū) 動臂60伸出變速器殼體的尾端上具有孔62,該孔用于連接兩個波頓線 纜(未示出)或用于使桿50在相反方向上轉(zhuǎn)動的其它直接機(jī)械連桿。 該連接可能是通過人操作傳動裝置的部件的直接機(jī)械連接，并且重要的
是，桿50上的任何力都應(yīng)該在垂直于驅(qū)動臂60的縱向軸線的方向中施 加，從而不沿著驅(qū)動臂60的縱向軸線施加任何力。比如，驅(qū)動臂60可 以連接到車輛的加速踏板或前進(jìn)和倒退5'務(wù)板。當(dāng)桿50樞轉(zhuǎn)時，滾動體IO, 12之一被推動，而另外一個^皮拉動， 兩者具有相同的轉(zhuǎn)矩。樞軸銷54在安裝凸臺58中槽56內(nèi)的安裝允許 銷54徑向向內(nèi)和向外移動，這樣保證來自于滾動體的水平力相等和相 互抵消。當(dāng)部件的制造可能不是很精確時，這在低成本裝置中很重要。 桿的樞軸的徑向運(yùn)動使桿移動到一個位置，在該位置上由于制造差異所 引起的兩個滾動體之間的任何不平衡將4皮抵消。
權(quán)利要求
1、一種變速器傳動裝置包括輸入軸；輸入盤，安裝在輸入軸上并與之一起轉(zhuǎn)動；一輸出盤，與輸入盤相對并布置成與之同軸轉(zhuǎn)動，在輸入盤和輸出盤之間形成環(huán)形空腔；兩個位于環(huán)形空腔內(nèi)的滾動體；第一和第二滾動體架裝置，第一滾動體和第二滾動體分別旋轉(zhuǎn)地安裝在其上；末端載荷裝置，使?jié)L動體與輸入盤與輸出盤接觸以傳輸驅(qū)動；具有桿樞轉(zhuǎn)軸的桿裝置，兩個滾動體架裝置安裝在桿裝置樞轉(zhuǎn)軸的相反側(cè)上；和用于使桿裝置圍繞樞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的樞轉(zhuǎn)裝置；其中桿裝置的樞轉(zhuǎn)軸在徑向相對于輸入和輸出盤的旋轉(zhuǎn)軸線可運(yùn)動。
2、 如權(quán)利要求1所述的變速器傳動裝置，其中桿的樞轉(zhuǎn)軸安裝在垂 直于上述徑向的方向上。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的變速器傳動裝置，其中桿裝置包括樞軸 銷，該樞軸銷可沿著在上述徑向中延伸的槽移動。
4、 如權(quán)利要求3所述的變速器傳動裝置，其中樞軸銷的直徑與槽的 寬度大致相同。
5、 如前述的任一權(quán)利要求的變速器傳動裝置，其中桿裝置的樞轉(zhuǎn)軸 在上述徑向可移動預(yù)定距離。
6、 如前述的任一權(quán)利要求的變速器傳動裝置，其中用于使桿裝置圍繞樞轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)的樞轉(zhuǎn)裝置包括臂部分。
7、 如前述的任一權(quán)利要求的變速器傳動裝置，還包括每個滾動體架 和桿裝置之間的樞轉(zhuǎn)裝置。
8、 如權(quán)利要求7所述的變速器傳動裝置，其中樞轉(zhuǎn)裝置包括球節(jié)。
9、 如前述的任一權(quán)利要求的變速器傳動裝置，其中輸入軸和輸出盤 　形成混合行星齒輪系的輸入。
10、 如權(quán)利要求9所述的變速器傳動裝置，其中混合行星齒輪系相 對于輸出軸同軸設(shè)置。
11、 如權(quán)利要求9或IO所述的變速器傳動裝置，還包括與混合齒輪 系輸出相連的減速齒輪裝置。
12、 如前述的任一權(quán)利要求的變速器傳動裝置，其中末端載荷裝置 包含彈性可變形裝置。
13、 如權(quán)利要求12所述的變速器傳動裝置，其中末端載荷裝置只包 含彈性可變形裝置。
14、 如權(quán)利要求12或13所述的變速器傳動裝置，其中彈性可變形 裝置在傳動裝置殼體及輸入和輸出盤之一之間延伸。
15、 如權(quán)利要求12-14所述的變速器傳動裝置，其中彈性可變形裝 置包括彈簧。
全文摘要
一種變速器傳動裝置，包括輸入軸(18)，安裝在輸入軸上并與之一起旋轉(zhuǎn)的輸入盤(10)和與輸入盤相對并與之同軸旋轉(zhuǎn)的輸出盤(12)，輸入盤和輸出盤在它們之間形成環(huán)形空腔。兩個滾動體(14，16)位于環(huán)形空腔內(nèi)，且提供第一和第二滾動體架，第一滾動體和第二滾動體分別旋轉(zhuǎn)地安裝在第一和第二滾動體架上，末端載荷(34，36)使?jié)L動體與輸入盤和輸出盤接觸從而傳遞驅(qū)動。兩個滾動體架裝置安裝在桿(50)樞轉(zhuǎn)軸的相反側(cè)上，該桿(50)的樞轉(zhuǎn)軸在徑向相對于輸入和輸出盤的旋轉(zhuǎn)軸線可運(yùn)動。
文檔編號F16H15/38GK101160479SQ200680004513
公開日2008年4月9日 申請日期2006年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月11日
發(fā)明者A·D·德弗賴塔斯, C·J·格林伍德, R·A·奧利弗 申請人:托羅特拉克(開發(fā))有限公司