專利名稱：一種改進的無級變速傳動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進的無級變速傳動裝置。
背景技術(shù)：
具體而言，本發(fā)明涉及這樣一種無級變速傳動裝置其具有一些行星構(gòu)件和控制裝置，其中的行星構(gòu)件與位于徑向內(nèi)側(cè)和徑向外側(cè)的座圈保持滾動接觸，徑向內(nèi)側(cè)座圈和外側(cè)座圈都包括兩個在軸向上分離開的部件，控制裝置則用于選擇性地改變其中一座圈的兩部件之間的軸向間距，因而可改變與此滾動接觸的行星構(gòu)件的位置。這種傳動裝置可具有這樣的部件其對施加于該變速器的兩驅(qū)動傳遞構(gòu)件(即輸入軸和輸出軸)之一上的扭矩敏感，以確定出另一座圈的兩部件之間間距的變動補償量，進而確定出該裝置的傳動比；還可以由此來改變行星構(gòu)件與座圈之間相互傳遞的、且與二者之間接觸面垂直的作用力。利用一層非常薄的潤滑劑膜來對行星構(gòu)件與座圈之間的滾動接觸進行潤滑。該潤滑劑薄膜的存在是非常重要的，這樣才可以防止相對運動的構(gòu)件之間發(fā)生干摩擦，干摩擦會導致變速器出現(xiàn)早期磨損；但該薄膜也應當是很薄的，以防止行星構(gòu)件與座圈之間發(fā)生滑動。
在設計中，一個非常重要的原則是傳動裝置應當在最常用的傳動比上具有最高的效率，最常用的傳動比是指使用時間最長的那個傳動比。所有的傳動裝置都會由于摩擦而損失一定的功率、進而發(fā)熱，在設計上，通常要使所謂的“頂級”傳動比具有最高的效率，其中的“頂級”傳動比是這樣一個傳動比在該傳動比上，當輸入軸為給定轉(zhuǎn)速時，輸出軸的轉(zhuǎn)速最大。在普通的階進式(incremental ratio)齒輪箱中，通常是在輸出軸與輸入軸具有相同轉(zhuǎn)速—即傳動比為1∶1或“直接”傳動比時，傳動效率最高。但是，在某些情況下，效率最高的傳動比可能小于1∶1，與此對照，有時還希望傳動比能大于1∶1。
在上述類型的滾動接觸型無級變速傳動裝置中，動力可以是從徑向內(nèi)側(cè)的座圈輸入到裝置中的，且裝置的動力是經(jīng)行星從動件或行星架從行星構(gòu)件輸出的，而其中的外座圈則構(gòu)成了固定不同的部件。當徑向外側(cè)座圈的兩部件處于最大間距位置、而內(nèi)側(cè)座圈的兩部件卻盡可能地相互靠近時，實際上將行星構(gòu)件“推擠”向其徑向最遠的位置處，此時能達到很大的傳動比。當然，可以理解輸入軸和輸出軸是可互換的，而且，在所討論的結(jié)構(gòu)設計中，三個主要部件一即徑向內(nèi)側(cè)座圈、行星組件、以及徑向外側(cè)座圈的作用都是可互換的，因而，可將它們中的之一保持固定不動，而將另外的兩個用作輸入軸或輸出軸，其中的行星組件包括行星從動件和行星架。但是，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)從結(jié)構(gòu)裝配的角度考慮，上文中用外座圈作為固定件的結(jié)構(gòu)是尤其有利的。
但是，如果行星構(gòu)件是滾球，則此構(gòu)造傳動裝置就會暴露出一個缺陷為了達到可能的最大傳動比，行星構(gòu)件與座圈之間發(fā)生滾動接觸的部位要靠近于它們行程范圍的末端位置(在徑向內(nèi)側(cè)座圈的情況下，該位置最為靠近滾球的軸線，而在徑向外側(cè)座圈的情況下，該位置距離滾球的軸線最遠)。在末端行程位置處，在行星構(gòu)件與兩座圈之一的接觸部位，行星構(gòu)件在座圈上的滾動會產(chǎn)生顯著的“自旋”量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種屬于上述類型的、滾動接觸型無級變速傳動裝置，在該傳動裝置中，裝置在高傳動比時過度發(fā)熱的缺陷被減輕，且能使高傳動比時接觸部位自旋量與滾轉(zhuǎn)角速度的比值達到一個更為有利的數(shù)值。
根據(jù)本發(fā)明，上述的目的是通過將行星構(gòu)件的形狀從基本為球形構(gòu)造變化為橢球體(或者為長球體、或者為扁球體)形狀來實現(xiàn)的，實質(zhì)上，這樣的設計將使得接觸部位在發(fā)生位置變化時能保持一個更為有利的接觸角。
本發(fā)明還包括這樣的方案借助于固定的連桿—而非借助于行星從動件將行星構(gòu)件直接連接到行星架上，在早期的結(jié)構(gòu)設計中，由行星從動件自身將作用在行星構(gòu)件上的力傳遞給行星架，然后再傳遞給輸出軸、或從輸入軸輸出。
因而，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，對一種無級變速傳動裝置進行了設置，該傳動裝置具有與徑向內(nèi)側(cè)座圈和外側(cè)座圈滾動接觸的行星構(gòu)件，外側(cè)、內(nèi)側(cè)座圈都包括可在軸向上相對運動、從而分離開的部件，該傳動裝置還包括用于確定兩座圈中某一座圈兩部件之間軸向間隔的控制裝置，對該傳動裝置的設置使得行星構(gòu)件通過一連桿與行星架連接起來、以便于實現(xiàn)行星運動，連桿使行星構(gòu)件的徑向位置可響應于所述座圈中兩部件之間軸向間隔的變化而變動，同時還能保持周向的連接關(guān)系。
該連桿可被制成“后拖桿”的構(gòu)造，在此結(jié)構(gòu)設計中，通過在行星構(gòu)件上設置一中央通道、并將連桿伸入到該通道中，將行星架在行星構(gòu)件的軸向中點位置處接合到行星構(gòu)件上。因而，對力的傳遞是對稱平衡的，并能獲得很多其它的優(yōu)點，下文對此有更為詳細的介紹。
在實際應用中，可將本發(fā)明的傳動裝置設計成這樣行星構(gòu)件為組合體的形式，其包括兩個滾子元件，每一滾子元件都具有一個用于與兩座圈的對應部件相接合的外回旋表面?？衫靡荒妇€來形成該旋轉(zhuǎn)表面，該母線例如是直線，或者包括直線部分、凸曲線部分或凹曲線部分。當然，座圈的形狀必須與行星構(gòu)件的形狀相對應(但非相配)，在行星構(gòu)件表面為直線形狀或凹面形狀的情況下，座圈應凸向行星構(gòu)件，在行星構(gòu)件表面為凸面形狀時，座圈的形狀應當是內(nèi)凹的，后者的情況被認為是最為便利的結(jié)構(gòu)。
如上所討論的那樣，可在行星構(gòu)件的赤道部位設置一通道，連桿延伸到該通道中，在采用組合行星構(gòu)件的情況下，組成該構(gòu)件的兩個單獨的滾子元件被一中間元件結(jié)合起來，所述連桿被連接到該中間元件上。
每一行星構(gòu)件體的中間元件都可通過滾珠軸承—優(yōu)選為滾針軸承結(jié)合到所述連桿上，其部分地位于滾子元件內(nèi)。為此目的，可將每個滾子元件的形狀設計成半貝殼狀。各個行星構(gòu)件體與行星架之間連桿的形式可以是與各個行星構(gòu)件相對應的后拖臂。當然，此處所用的詞語“后拖”是與僅在一個方向上的相對運動相關(guān)。在相對運動的另一方向上，“后拖”臂就會變?yōu)椤扒皩А北邸τ谶@樣的結(jié)構(gòu)設計，由于位于后拖臂端部的行星構(gòu)件、以及與行星架相連的連桿都被約束成只能產(chǎn)生圓周運動，所以可令人滿意地對作用力進行傳遞。
通常，每一行星構(gòu)件體中每一滾子元件的回旋表面都是由一弧曲母線限定而成的。該母線無須是圓的一部分，事實上，其無須是對稱的、或者甚至無須是正則曲線。但是，在本發(fā)明的一實施方式中，每一滾子元件表面的弧曲母線都是一段圓弧，且優(yōu)選地是限定每一滾子元件表面母線的圓弧的圓心在軸向和/或徑向上偏離行星構(gòu)件的中點。如果將球形的行星構(gòu)件作為標準或示例性的形狀，則實際上通過將該基礎表面沿徑向向內(nèi)移向中心位置、以形成一偽球體，就可使本發(fā)明所用的行星構(gòu)件實現(xiàn)該優(yōu)選形狀。可按照兩種方式來實現(xiàn)此方案。如果從一假想的球體開始進行設計，則可從該整體球上去掉一赤道面“切片”，并將剩下的兩個部分貼合到一起，這樣做的效果類似于形成一個扁球體。類似地，如果從球體中去掉一個圓柱部分，且該圓柱部分環(huán)繞著行星元件的轉(zhuǎn)動軸線，并從球體的一極延伸到另一極，而后，在實際上對球體的剩余部分進行壓縮(同時保持相同的形狀)、以替代被去掉的材料，這樣做的效果將使行星構(gòu)件體的表面趨于變?yōu)橐粋€更長的球體。最終的結(jié)果是由座圈接合著的滾動元件的表面包括球面上這樣一些部分它們靠近起始時假想球體的表面的中間區(qū)段或“中央部分”，這些表面部分靠近滾動軸線、以及被去掉或略去的赤道面區(qū)域。這將形成一個物體，在滾動方向上，其表面的曲率大于在橫交方向上的曲率。然而，上文關(guān)于對假想球體進行處理的描述并非是為了介紹行星元件的制造過程，而僅是為了對最終形成的形狀進行描述。對于組合式滾動元件，其兩個軸向半分體是完全相同的，可將兩半分體都制成“貝殼”狀，并可如上文所述那樣，利用一中間構(gòu)件將兩半分體開口相對地結(jié)合到一起。事實上，如果該表面是由圓弧形式的母線形成的，則限定每一滾子元件表面母線的圓弧的圓心在軸向和/或徑向上偏離行星構(gòu)件的中點。
在本發(fā)明的一優(yōu)選實施方式中，行星架具有多個支臂，它們基本上平行于傳動裝置轉(zhuǎn)動軸線從其軸向端部延伸出，且所述支臂的自由端被一增強環(huán)所加強，增強環(huán)將所述支臂的所有自由端都連接到一起。該增強環(huán)占據(jù)了行星架上支臂端部與傳動裝置端蓋之間的空間，并位于內(nèi)側(cè)座圈的徑向外側(cè)，從而不會干涉內(nèi)側(cè)座圈的運動。
所述的徑向內(nèi)側(cè)座圈與徑向外側(cè)座圈被設置在一個固定的殼體內(nèi)，且所述兩座圈中的之一可借助于該傳動裝置的輸入軸或輸出軸而相對于殼體轉(zhuǎn)動。在本發(fā)明一優(yōu)選實施方式中，徑向內(nèi)側(cè)座圈可利用變速器的輸入構(gòu)件而相對于殼體轉(zhuǎn)動。與此類似，優(yōu)選地是，行星架可利用變速器的輸出構(gòu)件而相對于殼體轉(zhuǎn)動。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，可以使輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件(二者例如都可以是軸)都從殼體的同一側(cè)突伸出，例如通過將輸出軸制成空心軸、并將其同軸地套在輸入軸上就可實現(xiàn)這樣的設計。這樣的結(jié)構(gòu)尤其適用于作為兩輪車輛的變速器，在兩輪車輛中，驅(qū)動輪的驅(qū)動變速器采用鏈條驅(qū)動的形式。
為了保證對本發(fā)明傳動裝置的潤滑和冷卻，設置了多條通道來引入潤滑劑，潤滑劑被泵送而流經(jīng)裝置的過程中，其還起到冷卻劑的作用。為此目的，輸入軸的一端—優(yōu)選為與從殼體中突伸出的那一端相反的端部具有一通道，其用于將潤滑劑沿軸向引入。優(yōu)選地是，該潤滑劑通道具有這樣一個部分其沿徑向穿通輸入軸而到達由所述徑向內(nèi)側(cè)座圈部件所占據(jù)的區(qū)域處，更為優(yōu)選地是，該部分通到兩活動座圈部件之間的中間區(qū)域。
為了使兩座圈部件能實現(xiàn)相對軸向移動，可利用螺旋聯(lián)軸器來將二者互連起來，通過在兩部件之間使用滾動元件，可減小相互之間的摩擦接合。在螺旋聯(lián)軸器中應用該滾動元件所要遇到的一個困難在于滾動元件存在向運動行程范圍的某一末端或另一末端蠕滑的可能性。如果出現(xiàn)了這種情況，則位于行程末端的滾動元件就會接觸到一個止擋，該止擋可防止?jié)L動元件進一步滑動，但這會增大摩擦接觸，當滾動元件抵觸到末端部位時，由于止擋迫使其無滾動地轉(zhuǎn)動，從而會降低滾動元件的效率。為了避免這一困難，本發(fā)明設計了這樣一種結(jié)構(gòu)在滾動元件行列的每一端部都設置剛性的相互接合裝置，以此來防止?jié)L動元件與座圈部件在傳動裝置工作過程中發(fā)生相對滑動(蠕滑)。這種剛性的相互接合裝置例如包括相互配合的齒牙組，這些齒牙分別位于滾動元件行列端部(一端或每個端部)處的滾動元件上、以及與之接觸的座圈部件上。因而，由于齒牙之間的相互接合可防止出現(xiàn)任何的滑移，所以該端部元件在移位時將只能滾動。
作為備選方案，滾動元件自身可具有特殊的構(gòu)造。滾動元件可以并非是球形或圓柱形的元件，其表面為螺旋構(gòu)造，以便于與兩座圈部件上對應的螺旋表面構(gòu)造相接合，其中，該滾動元件位于這兩個座圈部件之間。事實上，兩座圈部件具有相互配合的螺紋線，且滾動元件上具有對應的螺紋線，此螺紋線與兩個可相對移動的座圈部件上的螺紋相接合，其中，每一滾動元件都在整個接觸長度的范圍內(nèi)延伸。滾動元件在其沿某一部件的螺紋線滾動的同時發(fā)生軸向移位的任何趨勢都被一個使其在相反方向上軸向移動的趨勢所抵消，其中的后一趨勢是借助于其沿自身螺紋線的滾動移位而產(chǎn)生的。
許多種無級變速傳動裝置存在的一個局限性在于裝置無法在兩個方向上傳遞扭矩(區(qū)別于可雙向驅(qū)動的變速器)，換言之，盡管該裝置可傳遞加速驅(qū)動，但卻無法由發(fā)動機來實現(xiàn)減速驅(qū)動，減速驅(qū)動是指當從動構(gòu)件或輸出構(gòu)件的速度快于主動構(gòu)件或輸入構(gòu)件時負載所施加的驅(qū)動作用。這種情況對于駕駛汽車的人員來講是很熟悉的，這種情形被稱為超發(fā)動機轉(zhuǎn)速的工況，此現(xiàn)象會對車輛施加發(fā)動機牽阻制動。但只能單向傳遞扭矩的變速器則無法提供這種超速功能，而該功能對于動力交通運輸?shù)膱龊鲜呛苤匾?。本發(fā)明的變速器具有雙向傳遞扭矩的功能。通過利用相同旋向的螺紋聯(lián)軸器將所述另一座圈的部件與其所對應驅(qū)動構(gòu)件(無論是輸入構(gòu)件還是輸出構(gòu)件)接合起來，則不論主動構(gòu)件和從動構(gòu)件是什么樣的轉(zhuǎn)動方向，由該傳動裝置執(zhí)行扭矩傳遞(一方向或另一方向上)而使兩座圈部件受到的頂推作用都是在同一方向上。通過在該組件的兩端處設置一限位止擋來限制“前導”座圈部件的運動(在此語境中，可以理解對于座圈部件相對于有關(guān)驅(qū)動構(gòu)件或從動構(gòu)件的任一運動方向，都始終存在一個位于前方的構(gòu)件和一個落后的構(gòu)件，如果相對運動方向逆反，則前導構(gòu)件與后隨構(gòu)件的角色就會互換)，因而，不論瞬時的傳動比是多大，當扭矩的方向發(fā)生改變時，所述另一座圈的兩個部件從它們所對應的驅(qū)動構(gòu)件或從動構(gòu)件的一端向一端一起移動，且螺紋聯(lián)軸器保持著它們之間作用著的、并促使它們靠近的作用力。驅(qū)動構(gòu)件或從動構(gòu)件上靠近端部止擋的部位要比構(gòu)件上的其余部位受到更大的應力(不論是扭轉(zhuǎn)應力、還是拉伸引力)，原因在于端部止擋只對軸向力產(chǎn)生反作用。為了提供大的傳動比范圍，就必須要使驅(qū)動構(gòu)件或從動構(gòu)件保持著很小的徑向尺寸。但是，對于較高功率的應用場合(例如用作機動車的變速器)，則需要采用較大的零件，以便于能承受施加在系統(tǒng)上的大負載。為此原因，考慮將本發(fā)明的實施方式設計成這樣在端部止擋上制有不但能對軸向力產(chǎn)生反作用、而且能抵抗扭矩的措施。這一設計方案例如可通過將端部止擋制成爪式離合器止擋的形式。理論上講，一個僅對扭矩產(chǎn)生反作用、但不抵抗軸向力的90°的爪齒將是可行的，但由于座圈上配對爪齒必須要接近一個由滾珠螺旋絲杠確定的小角度，所以該爪齒的支承面積將是非常小的。最佳的方案是采用在典型爪齒的90°齒角與單純止擋的0°“齒”角之間的某個角度，此處，在支承面積、軸應力、以及滾珠絲杠的負載方面，選用25°的角度能使各方面的性能達到最好。
接觸角為25°的爪式驅(qū)動件可被看作是與第一接合機構(gòu)(滾珠絲杠)平行、但位于相反側(cè)的第二螺旋接合機構(gòu)，從而，有利地是載荷將由兩接合機構(gòu)共同分擔。
在本發(fā)明的一實施方式中，所述爪式離合器機構(gòu)具有沿軸向延伸、且?guī)в袃A斜牙頂?shù)淖X，牙頂?shù)膬A斜角是由所述兩座圈部件與所述驅(qū)動傳動構(gòu)件之間接合螺紋的螺旋角確定的。本發(fā)明可被設計成這樣的結(jié)構(gòu)其中的所述爪式離合器機構(gòu)包括一些以環(huán)形列的形式排布的軸向延伸銷桿或栓體，它們位于所述另一座圈的每個所述部件上、以及所述的驅(qū)動傳動構(gòu)件上。優(yōu)選地是，兩個端部止動裝置被設置在安裝于所述驅(qū)動傳動構(gòu)件上的兩對應套環(huán)上。
變速器中心軸內(nèi)的軸向油道還可具有徑向的溢流孔，這些溢流孔位于可徑向相對運動的內(nèi)座圈的一個端部區(qū)域處，以便于將冷卻劑/潤滑劑引流到該區(qū)域內(nèi)。
優(yōu)選地是，穿過套環(huán)設置有用于使?jié)櫥屯?、且?guī)в袉蜗蜷y的油路，油路通到一封閉的容油空間內(nèi)，該空間在部分上是由所述另一座圈的各個部件圍成的，由此，當所述另一座圈的所述部件接近于驅(qū)動傳動構(gòu)件的端部止擋時，上述的機構(gòu)可緩沖所述部件的運動。在具有這種構(gòu)造的傳動裝置中，驅(qū)動傳動構(gòu)件是該裝置的中心輸入驅(qū)動軸，所述另一座圈是指位于徑向內(nèi)側(cè)的座圈，所述徑向內(nèi)座圈的兩部件作為緩沖器的缸筒，而套環(huán)則作為與之對應的活塞。
本發(fā)明還包括這樣的傳動裝置其具有與徑向內(nèi)座圈和外座圈滾動接觸的行星構(gòu)件，每一座圈都包括兩個在軸向上分離開的部件；裝置還具有用于選擇性地改變其中一座圈兩部件之間軸向間距、進而改變與座圈滾動接觸的行星構(gòu)件的徑向位置的控制裝置，在該裝置中，行星構(gòu)件的接觸表面被一中間通道分隔成兩個區(qū)域，在中間通道內(nèi)，接合著一連桿，其將行星構(gòu)件與一行星架連接起來。
本發(fā)明還包括一種屬于上文所限定基本類型的傳動裝置，在該裝置中，行星構(gòu)件被一外環(huán)周槽分隔成兩個部件，且接觸表面是一回轉(zhuǎn)體的表面，該回轉(zhuǎn)體的母線是曲線，從而形成長球體或扁球體。


下文將參照附圖對本發(fā)明的幾種實施方式作更為具體的舉例描述，在附圖中圖1是沿圖2中的I-I線對滾動接觸型無級變速傳動裝置所作的軸向剖視圖，該傳動裝置被制為本發(fā)明的一實施方式，圖中表示了其處于低傳動比時的情形；圖2是圖1所示實施方式的端視圖；圖3是圖1所示實施方式的軸向剖視圖，該視圖表示了處于高傳動比時的各個部件；圖4中的軸向剖視圖與圖1類似，其表示了本發(fā)明的第二實施方式，在該實施方式中，行星構(gòu)件是扁球體，圖中其處于低傳動比的狀況；
圖5是對圖4中實施方式的部件所作的類似軸向視圖，表示了各個活動部件處于高傳動比時的狀態(tài)；圖6中的示意圖表示了本發(fā)明另一實施方式的一個部件，其表示了一種改型的螺旋接合機構(gòu)；圖7中的軸向剖視圖表示了本發(fā)明的另一實施方式；圖8是圖7所示實施方式的端視圖；圖9中的軸向剖視圖表示了本發(fā)明的又一實施方式，該實施方式被設計成既適于重載、又適于大傳動比范圍；圖10是圖9中實施方式的端視圖；圖11是圖9、10所示實施方式中功率輸出器的分解圖；以及圖12中的分解剖視圖表示了圖9、10實施方式中的內(nèi)座圈組件。
具體實施例方式
參見附圖—尤其是圖1、2和3，圖中所示的傳動裝置包括一殼體，該殼體在總體上由標號11指代，在該殼體內(nèi)設置了一徑向外側(cè)座圈12，該座圈被制成兩個可在軸向上相對移位的部件13、14，它們通過所謂的“滾珠絲杠”而接合到一起，滾珠絲杠包括幾行螺旋形排列的滾珠15，這些滾珠接合到兩部件13、14上的螺旋槽中，從而使兩部件可繞傳動裝置的中心縱向軸線X-X相對轉(zhuǎn)動。滾珠絲杠具有多道螺旋(在此情況下其頭數(shù)為4)；這樣進行設計的原因是需要用滾珠充滿所能獲得的空間(以達到最大的負載性能)、但又要避免采用大的滾珠(這樣就需要采用單頭螺旋)；且要使螺旋的導程較長，以便于對軸向載荷和周向載荷進行平衡。通過將部件14安裝到固定銷16上，可實現(xiàn)兩部件13、14之間的相對軸向位移，其中的固定銷16形成了一個十字聯(lián)軸節(jié)，殼體內(nèi)的一對銷桿約束著座圈部件14，使其無法轉(zhuǎn)動，但卻能在軸向上移動。十字聯(lián)軸節(jié)在此處被用作“誤差吸納”機構(gòu)，其允許徑向平移，但阻止轉(zhuǎn)動。兩對銷桿在實際上并不像在圖中所示那樣位于同一平面內(nèi)，而是被布置成互為90°，圖中由叉號代表的小平面位于十字聯(lián)軸節(jié)環(huán)的縫槽內(nèi)?？赊D(zhuǎn)動位移的座圈部件13被保持在一個基本為圓筒形的保持器17中，可借助于一調(diào)整臂18使保持器17繞軸線X-X轉(zhuǎn)動，而調(diào)整臂18的轉(zhuǎn)動則是由一調(diào)整致動器10驅(qū)動的。致動器10(在圖1中可看到其端部)優(yōu)選為一螺旋致動器，其具有由一電動機(圖中未示出)驅(qū)動的滾珠絲杠。通過將可轉(zhuǎn)動的座圈部件13繞軸線X-X轉(zhuǎn)動，則該部件自身實際上就會通過滾珠絲杠15的作用而相對于可軸向移動的外座圈部件14“旋進”，使得部件14沿著滑動銷16沒有轉(zhuǎn)動地軸向移動。按照這樣的方式，通過在某個方向或另一方向上旋轉(zhuǎn)可轉(zhuǎn)動的外座圈部件13，就可以使兩座圈部件13、14相互移離、或相互靠近。兩座圈部件具有彎曲的座圈表面19、20，兩座圈表面與行星構(gòu)件(總體上用標號21指代)的曲面相接合，行星構(gòu)件包括兩個滾子元件，在本案為兩近似為半球形的殼體22、23，它們被一中心銷24保持在一起，中心銷24上安裝有一個滾動體軸承25，行星構(gòu)件21利用該軸承25而支持到一對應的連桿26上。從圖2可看出，每一連桿26都被連接到一行星架28的支臂27上，行星架28被固定地連接到一輸出軸29上，輸出軸29同軸地包繞著輸入軸30，并借助于一軸承31支撐到輸入軸30上。另一個軸承32也將輸入軸30與行星架28連接起來，密封件33、34對裝置進行保護，以防止灰塵、泥土和其它污染顆粒、以及濕氣或水氣進入到裝置內(nèi)部。
行星構(gòu)件21還在一內(nèi)座圈上滾動，該內(nèi)座圈總體上由標號35指代，其包括一個在軸向上固定的座圈部件36、以及一可軸向移動的部件37，它們被安裝在一滾珠絲杠38上，該滾珠絲杠類似于將徑向外座圈的兩部件互相連接起來的構(gòu)件。一弱的預加載扭轉(zhuǎn)彈簧40將可軸向移動的內(nèi)座圈部件37推頂向行星構(gòu)件21，以便于使它們保持接觸。
在上文提到的WO99/35417號國際專利申請中描述了改變傳動比的方式，并描述了利用支撐在滾珠絲杠38上的、可軸向移動的徑向內(nèi)側(cè)座圈部件37來測量輸入軸與輸出軸之間扭矩的方式，其中的座圈部件37被支撐在軸向固定的座圈部件36上的滾珠絲杠38上，下文中，除了與行星構(gòu)件21形狀相關(guān)的內(nèi)容之外，將不再對裝置的工作方式進行描述，上述專利的公開內(nèi)容被結(jié)合到本文中作為背景技術(shù)。
在上述的早期PCT申請中，行星構(gòu)件是一個球形的實心球，由于其在徑向內(nèi)座圈和外座圈之間進行運動而產(chǎn)生的作用力是通過位于每對相鄰行星構(gòu)件之間的行星從動件進行傳遞的。如在所述專利文件中所描述的那樣，如果兩外座圈部件相互移近、以便于在徑向向內(nèi)的方向上頂推行星構(gòu)件，則兩徑向內(nèi)座圈就被分開，且利用這種對扭矩敏感的結(jié)構(gòu)來保持著接觸壓力。隨著徑向外座圈的兩個部件接近于最相互接近的位置，行星構(gòu)件與座圈之間的接觸部位就會在徑向上向內(nèi)移動，并且，由于行星構(gòu)件的形狀為球形，則穿過行星構(gòu)件中心的接觸表面法線相對于滾動軸線的傾斜角就會變得更小，從而使作用力的徑向分量變小，而軸向分量增大。因而，為了實現(xiàn)較低的傳動比，就必須要在行星構(gòu)件上施加一個非常大的絕對接觸力，當然，終久會出現(xiàn)這樣的情況通過另外增大作用力所能實現(xiàn)的另加徑向位移量變得較小，但所施加的作用力則大到不可接受的程度。另外，在最高傳動比和最低傳動比時，最為靠近行星構(gòu)件轉(zhuǎn)動軸線接觸部位就會發(fā)生顯著的“自旋”，這將增大摩擦接觸的發(fā)熱效應，從而產(chǎn)生出了更多的熱量，而這些熱量必須要被散出去，以便于將裝置保持在可以容許的限度內(nèi)。但是，在本發(fā)明中，與圓球形行星構(gòu)件的形狀相反，行星構(gòu)件21的構(gòu)造只采用環(huán)周母線中那些最為有效的部分，且由于在兩殼體22、23之間存在一環(huán)形空間41，所以去掉了構(gòu)件上的赤道帶，并通過兩殼體22、23的形狀而改變了位于端極區(qū)域的形狀。從圖1可看出，在該實施方式中，在所能達到的最低傳動比上，外座圈部件13、14與行星構(gòu)件21的接觸部位最靠近于滾動軸線，此時，在該區(qū)域內(nèi)，接觸面的傾斜角度仍然為30°，另外，兩接觸表面的法線(分別由線段A和B指代)會在某一點處相交，該位置點偏離橢球體的中心，該橢球體是由行星構(gòu)件的彎曲滾動面圍成的。這就限制了接觸部位的自旋，使得裝置能承受更大的負載。行星構(gòu)件21通過連桿26與行星架支臂27直接連接，這樣的設計由于能在可利用空間內(nèi)裝配更多的行星構(gòu)件，所以也使得裝置能承受更大的負載。
下面參見圖4和圖5，圖中表示了一種備選的實施方式，在該實施方式中，行星構(gòu)件為更為顯著的扁球體。在圖4、5所示的實施方式中，那些與圖1到圖3所示實施方式中部件相對應、并能完成相同功能的部件被標注為相同的數(shù)字標號。但在該實施方式中，行星架的支臂27被與輸出軸20制為一體，從而使位于輸入軸和行星架之間的軸承32就直接作用在輸入軸和輸出軸之間，而位于輸出軸和外殼之間、且先前在軸向上與軸承32錯開的軸承44就將與軸承32在軸向上對齊，這將提高裝置的強度。上文中的密封件33、34被密封件43和42所取代，密封件43位于輸出軸的端部與輸入軸30之間，密封件42保護著軸承44，以防止灰塵、泥土和其它的污染物進入到輸出軸29與外殼11之間。
行星架的支臂27上固定著延長件46，在環(huán)繞著內(nèi)座圈軸向固定部件36端部的鄰近位置處，該延長件上安裝著一個增強環(huán)45。內(nèi)座圈部件36被外殼11凸臺49上的一個軸承48支承著，在凸臺49內(nèi)設置有一個中央插塞50，其具有一沿軸向延伸的通道47，該通道用于將冷卻性的潤滑劑引流到裝置的內(nèi)部中。插塞50中的通道47通入到一個腔室51中，該腔室位于相互接合著的輸入軸50和內(nèi)座圈35中，并從該通道47延伸出兩條徑向通道52、53，其中的第一條徑向通道52在軸向上對準殼體22、23之間的空間41，從而能將冷卻性的潤滑劑直接注入到行星構(gòu)件21與連桿26之間的軸承25中，第二通道(即通道53)通入到輸出軸29與輸入軸30之間的主軸承32區(qū)域中。腔室51也延伸向軸承49，從而可將注入到輸入軸30中央通道47中的潤滑油直接輸送給主軸承49和32、位于徑向內(nèi)側(cè)的滾珠絲杠40、以及行星構(gòu)件21的軸承25。由潤滑劑的強制流動所實現(xiàn)的額外冷卻/潤滑作用與增強環(huán)45的設置、以及行星構(gòu)件21的扁平形狀組合起來，就可使裝置達到更高的承載性能。
從圖4可看出，行星構(gòu)件21高度扁平的橢球體形狀確保了接觸部位的法線(圖4中用點P代表)相對于行星構(gòu)件21滾動軸線的傾斜角仍然大于45°—即使在最靠近該軸線的情況下。這樣，作用力在徑向和軸向上的分配可被看作是有利于徑向分量的—甚至在徑向外座圈12的兩部件13、14處于最近位置(見圖4)的情況下，且不會對行星構(gòu)件21與徑向內(nèi)座圈35部件36、37之間相互作用力的軸向分量帶來不利影響。類似地，從圖5可看出，徑向外座圈的兩部件13、14在圖中處于間隔最大的位置處，則行星構(gòu)件21與徑向內(nèi)座圈部件36、37之間接觸部位P的法線相對于行星構(gòu)件滾動軸線的夾角仍然保持在45°的范圍內(nèi)，由此，相比于圓球體行星構(gòu)件下對應作用力的徑向分量，上述的設計能有利地增大作用力的徑向分量。
可以領(lǐng)會可在能實現(xiàn)雙方向扭矩傳遞的上述傳動裝置上應用0016261.0號待審專利申請中所公開的構(gòu)思，此待審專利申請所公開的內(nèi)容被結(jié)合到本文中作為參考。
將徑向內(nèi)座圈12和外座圈35的兩部件連接起來的滾珠絲杠(例如滾珠絲杠15、38)存在一個相關(guān)的問題，該問題在于滾珠與其容納滾道之間的打滑或“蠕滑”現(xiàn)象會導致位于滾珠隊列端部處的滾珠接合到端部止擋上，且無法進行其正常的滾動?？赏ㄟ^將位于隊列兩相對端的滾珠設置成與位于螺旋溝道端部區(qū)域處的齒牙或鋸齒相嚙合，來克服上述的缺陷。這樣的解決方案并不會犧牲其余滾珠絲杠的承載能力，同時，滾動動作的確定性也保證了滾珠與溝道之間不會出現(xiàn)任何的打滑。
在圖6所示的備選結(jié)構(gòu)中，可利用帶有螺旋槽56的滾柱55來取代滾珠，其中的螺旋槽56與一徑向外側(cè)部件和一徑向內(nèi)側(cè)部件上的對應螺旋槽57、58相接合，滾柱55被設置在徑向外側(cè)部件和內(nèi)側(cè)部件之間。當然，每一部件上螺旋線的節(jié)距和頭數(shù)是相同的，優(yōu)選地是，滾柱上具有一單頭螺旋，其優(yōu)選為槽角為90°的三角形螺槽，但也可采用桶形的螺槽，以便于保證接合部具有大的接觸半徑。由于所有螺槽的節(jié)距都是相同的，所以當滾柱在兩構(gòu)件之間滾轉(zhuǎn)時不會在軸向上產(chǎn)生移位，受某一構(gòu)件上螺槽作用而趨于在某個方向上軸向移動的趨勢都會被受滾柱上螺槽作用而在相反方向上軸向移動的趨勢所抵消。滾柱的每一端部處都帶有齒牙，這些齒牙與兩構(gòu)件上的齒圈相嚙合，以此來確保實現(xiàn)正確的滾動運動而不帶有任何滑動，其中，滾柱接合在這兩個構(gòu)件之間。
下面參見圖7、8，圖中表示了一種備選的實施方式，該實施方式被設計成能最大可能地利用環(huán)周空間，從而能在給定尺寸的裝置內(nèi)裝配盡可能多的行星構(gòu)件。如同在前述的實施方式中一樣，使用相同的標號來指代圖7和圖8中相同或?qū)臉?gòu)件。從圖8可看出，在與圖1所示實施方式具有相同尺寸的前提下，圖1中的變速器只具有四個行星構(gòu)件，而該實施方式的變速器卻具有五個行星構(gòu)件60。在行星構(gòu)件60環(huán)體的中位平面內(nèi)，這些行星構(gòu)件通過一個固定到行星架支臂27上的盤板61而與支臂27相連接。盤板61具有基本為徑向的寬槽縫62，在這些槽內(nèi)安裝著襯套63，襯套63中容納著滾動元件的軸承25a、25b，行星構(gòu)件在這兩個軸承上滾動。在改變傳動比的運動過程中，襯套63自身也可以在槽縫62中滾轉(zhuǎn)。槽縫62可相對于嚴格的徑向指向偏斜，這就能增大或減小內(nèi)座圈上的接觸力，同時對應地減小或增大外座圈上的接觸力。這將是一種有用的設計措施。
該實施方式在圓周方向上是非常緊湊的，并具有很高的負載性能。對盤板61的局部進行了加厚，以便于對由襯套63構(gòu)成的滾柱提供較寬的支撐，當然，由于盤板61自身就具有非常大的剛度，所以，像圖4中實施方式那樣從行星架的支臂27延伸出一增強盤并非是必須的。該實施方式還允許輸入軸30與輸出軸29之間實現(xiàn)雙向扭矩傳遞。為此目的，利用同軸的滾珠絲杠聯(lián)軸器70、71取代圖1中例如位于輸入軸30和內(nèi)座圈右手側(cè)半部件37之間的滾珠絲杠38，其中的聯(lián)軸器70、71為滾珠隊列的形式，這些滾珠與制在輸入軸30、以及內(nèi)座圈左右兩半部件36和37中的螺旋線相配合。兩滾珠絲杠的螺旋方向是相同的，因而，某一給定方向的扭矩傳遞工作將使內(nèi)座圈的兩個半部件都趨于沿輸入軸30在相同的軸向方向上移動，例如，對于正向的驅(qū)動扭矩傳遞，是受到向左的驅(qū)動，而對于超速或負向的驅(qū)動扭矩傳遞，是受到向右的驅(qū)動。
驅(qū)動軸30具有一中央法蘭盤72，其構(gòu)成了一個軸肩部，該軸肩帶有一個環(huán)形的磨損襯墊73，驅(qū)動軸30的左側(cè)端上帶有一個環(huán)形的端部抵接止擋74，該止擋也帶有一個對應的環(huán)形磨損襯墊75。利用一簧環(huán)76將構(gòu)件74固定住，簧環(huán)76接合到驅(qū)動軸30端部的一個環(huán)形槽中。
兩端部止擋72、74分別與內(nèi)座圈右左兩部件37、36的徑向表面相接合。因而，在正向的驅(qū)動傳遞過程中，當兩個半座圈36、37都被推向圖中的右側(cè)時，抵接件72限制了半座圈37的運動，從而利用半座圈36繼續(xù)執(zhí)行的旋擰動作而保持著對行星構(gòu)件60的擠夾力。與此對應，對于負向的扭矩傳遞，兩個半座圈36、37在各自的滾珠絲杠70、71上移向左側(cè)，直到使半座圈36與端部止擋74相接合為止，滾珠絲杠70繼續(xù)執(zhí)行的旋擰動作會將半座圈37推向半座圈36，這同樣會保持著對行星構(gòu)件60的擠夾力。取決于扭矩反向時確切的傳動比，座圈部件36、37的位置會有或多或少的明顯移位。也就是說，在低傳動比的情況下，座圈部件36、37之間的間距最大，因而，它們甚至沿滾珠絲杠70、71未產(chǎn)生任何移位(或至少是非常有限的)。在另一方面，在徑向內(nèi)座圈的兩部件36、37最為接近的最高傳動比時，兩部件相反的徑向面與兩端部止擋72、74之間的間距最大，從而出現(xiàn)了最大的軸向位移。在扭矩方向改變時，半座圈抵接著對應的端部止擋會產(chǎn)生不可忽略的沖擊作用，圖9中的實施方式設置了用于消除與此相關(guān)缺陷的裝置。
如下文將要詳細介紹的那樣，圖9中的實施方式也如上文所述那樣被設計成用于承擔重載、并具有很大的速比區(qū)間。同樣，類同于上面的實施方式，那些與前述實施方式中部件相同或完成相同功能的部件將被標記為與上文相同的數(shù)字標號。在該實施方式中，內(nèi)座圈的部件組(其被具體地表示在圖12中)包括兩個半座圈36、37，它們利用滾珠絲杠結(jié)構(gòu)、借助于滾珠39(見圖9，但在圖12中未示出)而安裝到輸入軸30的一螺桿部分77上。圖9所示的實施方式具有兩個套環(huán)78、79，它們?nèi)〈硕瞬恐箵?2、74，兩套環(huán)中的前者接合到驅(qū)動軸30的法蘭盤72上，后者借助于一剪切銷(圖中未示出)固定到驅(qū)動軸30的另一端上，其中的剪切銷穿過相互對齊的孔洞80(在驅(qū)動軸30上)和孔洞81(在套環(huán)79上)。
為了實現(xiàn)大的速比范圍，必須要使驅(qū)動軸30的滾珠絲杠部分具有盡可能小的直徑。但是，為實現(xiàn)重載卻需要驅(qū)動軸更為強固。為了分攤載荷，在內(nèi)座圈的部件36、37與套環(huán)79、78之間設置一爪式離合器機構(gòu)。這一機構(gòu)包括位于半座圈36和37上的一些以環(huán)形陣列排布的軸向延伸銷桿82、83；以及位于套環(huán)79和78上的一些以環(huán)形陣列排布的銷桿84、85。這些銷桿的端面是傾斜的，從而使它們至少能在部分上既對扭轉(zhuǎn)載荷、又對軸向載荷產(chǎn)生反作用，應當指出的是這樣制成的爪式離合器的接合動作會使?jié)L道部件36、37在輸入軸30的螺桿部分77上產(chǎn)生相對螺旋運動。
為了對參照圖7所描述的扭矩反向時出現(xiàn)的反沖作用進行緩沖，圖9到圖12所示的實施方式設置了一對軸向通道86、87，它們由對應的單向閥88、89進行控制，單向閥88、89允許中央通道47內(nèi)的油液經(jīng)過對應的徑向通道90、從單向閥88、89徑向流入到軸向通道86、87中，從而流入到一環(huán)形腔室92中，腔室92是由一環(huán)形管狀套筒93在座圈部件37與套環(huán)78之間圍成的。左側(cè)的半滾道部件36具有一個類似的環(huán)形腔室94，其是由套筒95圍成的，用于使?jié)櫥瓦M入到套環(huán)79中的通道(圖中未示出)中。如果在扭矩反向時座圈被頂推向止擋位置，則腔室92、94中的壓力油只能從作為(環(huán)形)活塞的套環(huán)與由半滾道部件構(gòu)成的缸筒之間的小縫隙流出。這就可緩沖反沖作用，防止在金屬對金屬的驅(qū)動復位時產(chǎn)生沖擊噪音。
如圖11所示，一普通的行星構(gòu)件21被作為功率輸出系統(tǒng)的部件，該系統(tǒng)包括兩個半體行星構(gòu)件21a、21b，它們被壓裝到一中心軸21c上，該軸桿首先穿過套筒21d，該套筒的兩端處具有合適的圓柱滾針軸承。套筒21d接合到板件61(在該實施方式中，其近似為帶有圓拐角的方板)上的一徑向槽孔61a中，該槽孔具有沿軸向延伸的側(cè)邊61b、61c，以便于提供一個加寬的表面，套筒可在該加寬表面上沿徑向滾動一小段距離。板件61通過孔洞61d將其功率傳遞給行星架27，行星架上的突指27a接合到孔洞61d中。
在上文所有的實施方式中，都可實現(xiàn)一最高傳動比，在該傳動比時，通過將行星構(gòu)件徑向向外的最大偏移量限制為小于由徑向外座圈所允許的量，就可防止接觸部位發(fā)生自旋，其中，當達到外座圈所允許的量時，兩座圈部件之間的分離間距已超過了閾值。
在圖1到圖6所示的實施方式中，例如是利用一個安裝在行星架上的抵接止擋(圖中未示出)來限制連桿26的向外偏移，由此來實現(xiàn)上述的效果。抵接止擋被定位在與行星構(gòu)件相連接的端部和與行星架相連接的端部之間的某些位置點上。在圖7和圖8所示的實施方式中，是通過這樣的措施來實現(xiàn)上述目的的確保保持著行星構(gòu)件的槽縫62徑向外端的徑向向外偏移量小于由徑向外座圈兩部件之間最大間距所允許的量。在圖9到圖12所示的實施方式中，通過在內(nèi)座圈部件36、37的周邊上設置對應的夾圈96、97、并對它們的形狀進行設計以使得夾圈能在滾動軸線的徑向外側(cè)接合著行星構(gòu)件21，以此來提供該最高速比鎖定限制功能。因而，當徑向外座圈13、14分離到它們的最大張開度時，能利用滾珠絲杠39使徑向內(nèi)座圈達到其最為靠近的位置處，兩夾圈96、97接合著行星構(gòu)件21，從而在輸入軸與輸出軸之間構(gòu)成了直通驅(qū)動。在該結(jié)構(gòu)中，需要在行星構(gòu)件21與外座圈13、14之間留有間隙，也就是說，在最高的滾動速比與該鎖定的最高速比之間存在一個階躍變化，原因在于此狀態(tài)下行星構(gòu)件21是受徑向內(nèi)側(cè)座圈的半部件的頂觸而轉(zhuǎn)動。
權(quán)利要求
1.一種無級變速傳動裝置，其具有與徑向內(nèi)側(cè)座圈和外側(cè)座圈滾動接觸的行星構(gòu)件，外側(cè)座圈、內(nèi)側(cè)座圈都包括兩個可在軸向上相對運動、軸向分離開的部件，傳動裝置還包括用于確定兩座圈中某一座圈兩部件之間軸向間隔的控制裝置，其中，行星構(gòu)件通過連接裝置與一行星架連接起來、以便于實現(xiàn)行星運動，所述連接裝置使行星構(gòu)件的徑向位置可響應于所述兩個座圈中之一的兩部件之間軸向間隔的變化而變動，同時還能保持周向的連接關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無級變速傳動裝置，其特征在于行星構(gòu)件為組合體，其包括兩個滾子元件，每一滾子元件都具有一個用于與兩座圈的對應部件相接合的外回旋表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無級變速傳動裝置，其特征在于兩滾子元件通過一中間元件連接起來，所述連接裝置與該中間元件相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無級變速傳動裝置，其特征在于所述行星構(gòu)件體的中間元件通過滾珠軸承—優(yōu)選為滾針軸承與所述連接裝置相接合。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的無級變速傳動裝置，其特征在于位于行星構(gòu)件與行星架之間的連接裝置包括為每一行星構(gòu)件所設的對應后拖臂。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的無級變速傳動裝置，其特征在于位于行星構(gòu)件與行星架之間的連接裝置包括一連接板，其具有多個縫槽，并具有至少一個徑向部件，在每一縫槽中都接合著一對應行星構(gòu)件的一個部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無級變速傳動裝置，其特征在于連接板的縫槽接合著行星構(gòu)件的各個襯套，在襯套內(nèi)安裝著滾動軸承，行星構(gòu)件在該滾動軸承上轉(zhuǎn)動。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的無級變速傳動裝置，其特征在于每一行星構(gòu)件上每個滾子元件的回旋面都是由一弧曲的母線限定的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無級變速傳動裝置，其特征在于每一滾子元件的弧曲母線是一段圓弧。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無級變速傳動裝置，其特征在于限定每一滾子元件表面母線的圓弧的圓心在軸向和/或徑向上偏離行星構(gòu)件的中點。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的無級變速傳動裝置，其特征在于行星架具有多個連接支撐臂，它們基本上平行于傳動裝置轉(zhuǎn)動軸線從其一軸向端延伸出，且所述連接支撐臂的自由端被一增強環(huán)所加強，增強環(huán)將所述的所有自由端都連接到一起。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的無級變速傳動裝置，其特征在于所述徑向內(nèi)側(cè)座圈與徑向外側(cè)座圈被設置在一個固定的殼體內(nèi)，且所述兩座圈中的之一可借助于傳動裝置的輸入軸或輸出軸而相對于殼體轉(zhuǎn)動。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的無級變速傳動裝置，其特征在于徑向內(nèi)側(cè)座圈利用傳動裝置的輸入軸而相對于殼體轉(zhuǎn)動。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的無級變速傳動裝置，其特征在于行星架利用傳動裝置的輸出軸而相對于殼體轉(zhuǎn)動。
15.根據(jù)權(quán)利要求11到13之一所述的無級變速傳動裝置，其特征在于輸出軸同軸地在輸入軸 周圍延伸，且兩軸從殼體的同一側(cè)向外伸出。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的無級變速傳動裝置，其特征在于輸入軸上與從殼體突伸出的那一端相反的端部具有一條用于引入潤滑劑的通道。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的無級變速傳動裝置，其特征在于潤滑劑通道具有這樣一個部分其沿徑向穿通輸入軸而到達由所述徑向內(nèi)側(cè)座圈部件所占據(jù)的區(qū)域處。
18.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的無級變速傳動裝置，其特征在于行星架與輸出軸或輸入軸制為一體件。
19.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的無級變速傳動裝置，其特征在于利用一螺旋聯(lián)軸器將徑向內(nèi)側(cè)座圈和/或外側(cè)座圈的兩部件互連起來，且在兩部件之間設置滾動元件，以減小摩擦。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的無級變速傳動裝置，其特征在于在滾動元件行的每一端部都設置剛性的相互接合裝置，以此來防止?jié)L動元件與座圈部件在傳動裝置工作過程中發(fā)生相對滑動。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的無級變速傳動裝置，其特征在于剛性的相互接合裝置包括相互配合的齒牙組，這些齒牙分別位于滾動元件行一端或兩端處的滾動元件上、以及與之接觸的座圈部件上。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的無級變速傳動裝置，其特征在于滾動元件自身具有螺旋形的表面構(gòu)造，以便于與兩座圈部件上對應的螺旋表面構(gòu)造相接合，滾動元件位于這兩個座圈部件之間。
23.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的無級變速傳動裝置，其特征在于利用相同旋向的螺紋聯(lián)軸器將兩座圈中的另一座圈與其所相關(guān)的驅(qū)動傳動構(gòu)件(輸入件或輸出件；主動件或從動件)接合起來，并設置對應的端部止動裝置，用于限制所述另一座圈的相關(guān)座圈部件在一對應方向上的行程，由此使傳動裝置可在雙方向上傳遞扭矩。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的無級變速傳動裝置，其特征在于所述端部止動裝置包括用于將驅(qū)動傳動構(gòu)件與所述相應座圈部件在行程末端位置處扭轉(zhuǎn)地接合起來的裝置。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的無級變速傳動裝置，其特征在于用于扭轉(zhuǎn)地接合所述驅(qū)動傳動構(gòu)件的所述裝置包括一爪式離合器機構(gòu)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的無級變速傳動裝置，其特征在于所述爪式離合器機構(gòu)具有沿軸向延伸、且?guī)в袃A斜牙頂?shù)淖X，牙頂?shù)膬A斜角是由所述兩座圈部件與所述驅(qū)動傳動構(gòu)件之間螺紋接合的螺紋螺距角確定的。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的無級變速傳動裝置，其特征在于所述爪式離合器機構(gòu)包括一些以環(huán)形陣列排布的軸向延伸銷或栓，它們位于所述另一座圈的每個所述部件上、以及所述的驅(qū)動傳動構(gòu)件上。
28.根據(jù)權(quán)利要求23到27中任何一項所述的無級變速傳動裝置，其特征在于端部止動裝置被設置在安裝于所述驅(qū)動傳動構(gòu)件上的對應套環(huán)上。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的無級變速傳動裝置，其特征在于設置有穿過套環(huán)的油路，其用于通入潤滑油，該油路帶有單向閥，通到一封閉的容油空間內(nèi)，該空間在部分上是由所述另一座圈的相應部件圍成的，由此，當所述另一座圈的所述部件接近于驅(qū)動傳動構(gòu)件的端部止擋時，上述機構(gòu)可緩沖所述部件的運動。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的無級變速傳動裝置，其特征在于驅(qū)動傳動構(gòu)件是傳動裝置的中心輸入驅(qū)動軸，所述另一座圈是徑向內(nèi)側(cè)的座圈，所述徑向內(nèi)座圈的兩部件作為緩沖器的缸筒，而套環(huán)則作為與之對應的活塞。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無級變速傳動裝置，其具有與徑向內(nèi)側(cè)座圈和外側(cè)座圈滾動接觸的行星構(gòu)件，外側(cè)、內(nèi)側(cè)座圈都包括兩個可在軸向上相對運動、從而分離開的部件，傳動裝置還包括用于確定兩座圈中某一座圈兩部件之間軸向間隔的控制裝置，其中，行星構(gòu)件通過連接裝置與一行星架連接起來、以便于實現(xiàn)行星運動，所述連接裝置使行星構(gòu)件的徑向位置可響應于所述座圈中兩部件之間軸向間隔的變化而變動，同時還能保持周向的連接關(guān)系。
文檔編號F16H25/20GK1568407SQ02819947
公開日2005年1月19日 申請日期2002年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月8日
發(fā)明者彼得·J·米爾納 申請人:軌道牽引有限公司