無級變速器的制造方法
【專利說明】
[0001] 本申請是名稱為"無級變速器"、國際申請日為2008年8月27日、國際申請號為PCT/US2008/074496、國家申請號為200880131268. 1的發明專利申請的分案申請。
技術領域
[0002] 本發明的領域總體上涉及變換器,并且更具體地涉及用于無級變速器(CVT)的方 法、組件W及部件。
【背景技術】
[0003] 目前存在著多種眾所周知的方法來實現輸入速度與輸出速度的連續可變的比值。 典型地,在CVT中用于調節輸出速度與輸入速度的速度比的機構被稱為變換器。在帶式CVT 中,送種變換器由通過一條帶連接的兩個可調節的帶輪組成。單腔環型CVT中的變換器通 常具有圍繞一根軸轉動的兩個部分地環形的傳動盤W及兩個或多個圍繞對應的軸線轉動 的盤形動力滾輪,送些對應的軸線垂直于送根軸并且被夾在輸入與輸出傳動盤之間。通常, 對于該變換器使用一種控制系統W便在運行中可W實現所希望的速度比。
[0004] 在此披露的變換器的多個實施方案是利用了球形速度調節器(還被稱為動力調 節器、球體、行星輪、球狀輪或滾輪)的球型變換器,送些球形速度調節器各自具有可傾斜 的旋轉軸線,該旋轉軸線被適配為有待進行調節W便在運行過程中實現所希望的輸出速度 與輸入速度的比率。送些速度調節器被成角度地分布在與CVT的縱向軸線垂直的平面中。 送些速度調節器在一側與輸入盤接觸并且在另一側與輸出盤接觸,送兩個盤中之一或兩者 對送些滾輪施加用于傳遞扭矩的夾緊接觸力。送個輸入盤W輸入旋轉速度對送些速度調節 器施加輸入扭矩。隨著速度調節器圍繞它們各自的軸線轉動,送些速度調節器將扭矩傳遞 到了輸出盤上。輸出速度與輸入速度的比率隨著輸入W及輸出盤的接觸點到送些速度調節 器的軸線的半徑的變化而變化。使送些速度調節器的軸線相對于變換器的軸線而傾斜就調 節了速度比。
[0005] 在本行業中對于提供了改進的性能W及操作控制的變換器及其控制系統存在著 一種持續的需要。在此披露的系統W及方法的實施方案著手解決所述需要。
【發明內容】
[0006] 在此說明的系統和方法具有多種特征,其中任何單一的特征都不能獨自實現所希 望的屬性。無意限制由所附權利要求表達的范圍,現將簡要討論其更為顯著的特征。在考慮 了本討論之后,并且特別是在閱讀題目為"某些創造性實施方案的詳細說明"的部分之后, 人們將理解本系統和方法的送些特征如何提供了超越傳統的系統和方法的多種優點。
[0007] 本發明的一個方面涉及用于調節無級變速器(CVT)的速度比的方法,該無級變速 器具有一組牽引行星輪。每個牽引行星輪具有可傾斜的旋轉軸線。該方法包括將該CVT的 定子配置為對每個可傾斜的旋轉軸線獨立地施加偏斜狀態的步驟。在一個實施方案中,該 偏斜狀態至少部分地基于該定子板的角位移。在另一個實施方案中,該偏斜狀態至少部分 地基于該可傾斜的旋轉軸線的傾斜角。
[0008] 本發明的另一個方面涉及一種用于調節無級變速器(CVT)的速度比的方法,該無 級變速器具有一組牽引行星輪。每個牽引行星輪具有可傾斜的旋轉軸線。在一個實施方案 中,該方法包括將每個牽引行星輪可運行地連接到其上的定子進行轉動的步驟。該定子可 W被配置為對每個可傾斜的旋轉軸線獨立地施加偏斜狀態。該方法還包括將每個可傾斜的 旋轉軸線引導至平衡狀態的步驟。送種平衡狀態可W至少部分地基于該定子板的轉動。在 某些實施方案中,送種平衡狀態基本上具有零斜交角的狀態。
[0009] 本發明的又另一個方面涉及一種用于支撐無級變速器(CVT)的一組牽引行星輪 的方法。每個牽引行星輪具有可傾斜的旋轉軸線。在一個實施方案中,該方法包括提供具 有多個徑向偏置的槽縫的第一定子板的步驟。送些徑向偏置的槽縫被成角度地布置為圍繞 該第一定子板的中必。該方法可W包括將每個牽引行星輪可運行地連接到該第一定子板上 的步驟。在一個實施方案中,該方法包括提供具有多個徑向槽縫的第二定子板的步驟。送 些徑向槽縫被成角度地布置為圍繞該第二定子板的中必。該方法還可W包括將送些牽引行 星輪可運行地連接到該第二定子板上的步驟。
[0010] 本發明的一個方面涉及一種用于調節無級變速器(CVT)的速度比的方法,該無級 變速器具有一組牽引行星輪。每個牽引行星輪具有可傾斜的旋轉軸線。該方法包括提供可 運行地連接到每個牽引行星輪上的定子板的步驟。在一個實施方案中,該方法包括接收對 于該CVT的速度比的設定點的步驟。該方法可W包括確定對于該定子板的角位移的設定點 的步驟。該設定點可W是至少部分地基于該速度比的設定點。該方法還可W包括將該定子 板轉動至該定子板的角位移的該設定點的步驟。轉動該定子板可W包括在每個可傾斜的旋 轉軸線上誘發偏斜狀態。該定子板可W被配置為隨著每個可傾斜的旋轉軸線的傾斜而調節 該偏斜狀態。
[0011] 本發明的另一個方面涉及一種用于調節無級變速器(CVT)的速度比的方法,該無 級變速器具有一組牽引行星輪。每個牽引行星輪可W被配置為具有可傾斜的旋轉軸線。該 方法可W包括確定對于CVT的速度比的設定點的步驟。在一個實施方案中,該方法可W包 括測量該CVT的實際速度比的步驟。該方法包括將該實際速度比與該速度比的設定點相比 較W便由此產生比較值的步驟。該方法還包括將定子板轉動至角位移的步驟,該角位移至 少部分地基于該比較值。轉動該定子板對每個牽引行星輪施加了偏斜狀態。送種偏斜狀態 隨著每個可傾斜的旋轉軸線的傾斜而變化并且該角位移保持恒定。
[0012]本發明的又另一個方面是針對一種無級變速器(CVT),該無級變速器具有圍繞主 驅動軸線成角度地布置的一組牽引行星輪。每個牽引行星輪具有可傾斜的旋轉軸線。該CVT 具有與該主驅動軸線同軸的第一定子板。該第一定子板可W具有多個徑向偏置的槽縫。送 些徑向偏置的槽縫可W被配置為使得每個可傾斜的軸線獨立于其他軸線而被引導。該CVT 可W具有與該主驅動軸線同軸的第二定子板。該第二定子板可W具有多個徑向槽縫。送些 徑向槽縫可W被配置為獨立地引導送些可傾斜的旋轉軸線。該第一定子板被配置為相對于 該第二定子板而轉動。
[0013] 在另一方面,本發明涉及一種用于具有多個牽引行星輪的無級變速器(CVT)的定 子板。該定子板可W具有基本上盤形的本體,該本體具有中必。在一個實施方案中,該定子 板可W具有多個圍繞該中必成角度地布置的徑向偏置引導件。每個徑向偏置引導件可W具 有從該盤形本體的中必線的線性偏置。
[0014] 本發明的另一個方面涉及一種具有一組牽引行星輪的無級變速器(CVT)。每個牽 引行星輪具有可傾斜的旋轉軸線。在一個實施方案中,該CVT具有與該CVT的主驅動軸線同 軸布置的第一定子板。該第一定子板能夠可運行地連接到每個牽引行星輪上。該第一定子 板可W具有圍繞該第一定子板的中必成角度地布置的若干徑向偏置的槽縫。每個徑向偏置 的槽縫件可W具有從該第一定子板的中必線的線性偏置。該CVT還可W具有圍繞該CVT的 主驅動軸線同軸布置的第二定子板。該第二定子板具有若干徑向槽縫。送些徑向槽縫可W 被成角度地布置為圍繞該第二定子板的中必。每個徑向槽縫是與該第二定子板的中必基本 上徑向對齊的。該CVT可W具有致動器,該致動器可運行地連接到該第一W及第二定子板 中的至少一個上。該致動器可W被配置為在第一與第二定子板之間的產生一種相對運動。
[0015] 本發明的一個方面涉及一種具有一組牽引行星輪的球形行星式無級變速器 (CVT)。每個牽引行星輪具有可傾斜的旋轉軸線。該CVT還可W包括第一引導件,該第一引 導件與垂直于該CVT的主驅動軸線的直線對齊。該第一引導件可W被配置為作用在該可傾 斜的旋轉軸線上。該CVT還可W具有第二引導件,該第二引導件與垂直于該CVT的主驅動軸 線的直線相平行的直線對齊。該第二引導件可W被配置為作用在該可傾斜的旋轉軸線上。
[0016] 本發明的另一個方面涉及一種制造無級變速器(CVT)的方法。在一個實施方案 中,該方法包括提供第一引導件的步驟,該第一引導件與垂直于該CVT的主驅動軸線的直 線徑向對齊。該方法包括提供第二引導件偏置的步驟。在投影平面上,該第一W及第二引 導件的對應的投影線相交從而形成交叉位置。該方法可W包括將一組牽引行星輪可運行地 連接到該第一W及第二引導件上的步驟。該方法還可W包括將該第一W及第二引導件配置 為使得它們能夠圍繞該主驅動軸線彼此相對轉動。
【附圖說明】
[0017] 圖IA是球形行星式無級變速器(CVT)的某些部件W及某些相關的坐標系的示意 圖。
[0018] 圖IB是涉及在圖IA中所示的坐標系的某些相對坐標系的簡圖。
[0019] 圖IC是在圖IA的CVT的某些接觸部件之間的某些運動學關系的示意圖。
[0020] 圖ID是對于一種典型的牽引流體W及CVT的牽引部件之間的滾動接觸的牽引系 數對比相對速度的代表性圖表。
[0021] 圖IE是圖IA的CVT的牽引行星輪的自由體簡圖。
[002引圖IF是圖IA的CVT的牽引行星輪的示意圖,示出了斜交角。
[0023] 圖2是一種驅動裝置的實施方案的框圖,該驅動裝置被配置為使用在此披露的 CVTW及偏斜控制系統W及用于其的方法的某些創造性的實施方案。
[0024] 圖3是球形行星式的CVT的某些部件W及某些相關的坐標系的示意圖。
[00巧]圖4是圖3的CVT的某些部件W及某些相關的坐標系的示意圖。
[0026] 圖5A是圖3的CVT的某些部件的示意圖。
[0027] 圖5B是圖3的CVT的某些部件的示意圖。
[0028] 圖5C是可W與圖3的CVT-起使用的某些部件的示意圖。
[0029] 圖6A是可W與圖3的CVT-起使用的基于偏斜的控制進程的流程圖。
[0030] 圖6B是圖表,代表了可W在圖6A的基于偏斜的控制進程的子進程中使用的查閱 表。
[0031] 圖6C是可W與圖6A的基于偏斜的控制進程一起使用的致動器子進程的流程圖。
[0032] 圖7是具有偏斜控制系統的CVT的創造性實施方案的截面視圖。
[0033] 圖8是具有偏斜控制系統的CVT的另一個創造性實施方案的截面視圖。
[0034] 圖9是圖7的CVT的局部截面透視圖。
[0035] 圖10是平面視圖,描繪了圖7的CVT的某些部件。
[0036] 圖IlA是可W與圖7的CVT-起使用的定子板的創造性實施方案的平面視圖。
[0037] 圖IlB是圖IlA的定子板的透視圖。
[0038] 圖12是圖11的定子板的A-A截面圖。
[0039] 圖13是圖11的定子板的B-B截面圖。
[0040] 圖14是可W與圖6的CVT-起使用的定子板的另一個實施方案的平面視圖。
[0041] 圖15是圖14的定子板的截面圖。
[0042] 圖16是可W與圖6的CVT-起使用的牽引行星輪子組件的分解透視圖。
[0043] 圖17是可W與圖6的CVT-起使用的牽引行星輪子組件的另一個實施方案的分 解透視圖。
【具體實施方式】
[0044] 現在參照附圖對優選的實施方案進行說明,其中通篇類似的數字均是指類似的元 件。在W下說明中使用的術語不應W任何受限的或限制性的方式來簡單地解釋,因為送是 結合本發明的某些具體實施方案的詳細說明來使用的。此外,本發明的送些實施方案可 W包括多個創造性特征,送些特征中沒有單一特征是獨自對其所希望的屬性負責任的,或 者它對于實施所說明的送些發明是必不可少的。在此說明的某些CVT實施方案總體上涉 及在W下項中所披露的類型:美國專利號6, 241,636、6, 419, 608、6, 689, 012、7, 011,600、 7, 166, 052 ;美國專利申請號11/243, 484和11/543, 311 ;W及專利合作條約的專利申請 PCiyiB20