專利名稱：環(huán)形連續(xù)變速傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)形座圈滾動(dòng)牽引類型的無級(jí)變速比傳動(dòng)設(shè)備，下文稱為變速器。
背景技術(shù)：
變速器的基本形式包括通過輸入傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)的環(huán)形地凹入的輸入盤和相對(duì)于輸入盤同軸地布置的環(huán)形地凹入的輸出盤。多個(gè)滾子設(shè)在限定于輸入盤與輸出盤之間的環(huán)形腔中，且借助于滾子在輸入盤與輸出盤之間傳送能量。彈性流體動(dòng)力油膜存在于滾子與輸入盤和輸出盤之間。彈性流體動(dòng)力流體的性質(zhì)使得在壓縮流體時(shí)，流體變得高度粘稠，使得在將壓力施加在滾子與盤之間的接觸點(diǎn)處時(shí)，油將能量從一個(gè)傳送至另一個(gè)。為了經(jīng)由彈性流體動(dòng)力流體來傳送扭矩，需要將滾子夾持在輸入盤與輸出盤之間。重要的是施加正確的夾持力(稱為“端部負(fù)載”)。過大的端部負(fù)載將降低效率和削弱變 速器的耐久性。不足的端部負(fù)載將導(dǎo)致滾子與輸入盤和輸出盤之間的滑動(dòng)接觸。滾子安裝在滾子托架上，滾子托架樞轉(zhuǎn)，使得可調(diào)整滾子在輸入盤和輸出盤上的接觸點(diǎn)，以便改變變速器的有效比。在所謂的扭矩控制變速器中，橫向力施加到滾子托架上，在相對(duì)高能量高扭矩應(yīng)用中，通常借助于雙作用液壓活塞或借助于一對(duì)滾子托架安裝在其上的桿來施加橫向力，各滾子托架承載單個(gè)滾子。在扭矩控制變速器中，變速器的有效比取決于變速器上的輸入扭矩和輸出扭矩，以及施加到滾子上的橫向力。在所謂的比率控制變速器中，將指定滾子的斜度，以便在不參考變速器上的扭矩值的情況下限定變速器的有效比。許多變速器具有用于確保變速器的最佳操作的復(fù)雜控制方式。然而，這種控制方式趨于相對(duì)昂貴，且實(shí)際上，這種控制方式在較少需求的應(yīng)用(例如，如果變速器用于驅(qū)動(dòng)輔助發(fā)動(dòng)機(jī)器具)中可能過于復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種簡化的變速器，該變速器特別適用于這種低扭
矩應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種變速器包括
輸入軸；
輸入盤，其與所述輸入軸同軸地安裝且可通過所述輸入軸旋轉(zhuǎn)；
輸出盤，其面對(duì)所述輸入軸且與所述輸入盤同軸地安裝；
環(huán)形腔，其限定在所述輸入盤與所述輸出盤之間；
位于所述環(huán)形腔中的多個(gè)滾子，其與所述輸入盤和所述輸出盤滾動(dòng)接觸，各所述滾子均安裝在滾子托架上；
用于將端部負(fù)載施加到所述變速器上來推動(dòng)所述滾子與所述輸入盤和所述輸出盤相接觸的裝置；以及
用于將反作用力施加到各所述滾子托架上的彈性地可變形的裝置。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，在一些情況下，例如如果變速器用于驅(qū)動(dòng)輔助發(fā)動(dòng)機(jī)器具如增壓器，則用于施加反作用力的彈性地可變形的裝置的使用提供了所需的反作用力的很好的近似。優(yōu)選地，所述彈性地可變形的裝置為非動(dòng)力供能的。更優(yōu)選地，所述彈性地可變形的裝置包括彈簧裝置 。所述變速器還可包括用于限制所述滾子托架的行程的止擋裝置。所述止擋裝置可限制所述滾子托架在第一方向和/或在第二方向上的行程。在一個(gè)實(shí)施例中，公共止擋裝置限制多個(gè)滾子托架的行程。所述止擋裝置可包括樞轉(zhuǎn)地安裝的部件，滾子托架穿過所述樞轉(zhuǎn)地安裝的部件，所述滾子托架具有接合部分，所述接合部分限制所述滾子托架可穿過所述樞轉(zhuǎn)地安裝的部件的程度，且所述樞轉(zhuǎn)地安裝的部件與限制其樞轉(zhuǎn)移動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)抵靠裝置相接合。所述變速器可包括可調(diào)整的抵靠裝置。所述變速器可包括與所述樞轉(zhuǎn)地安裝的部件相接合的凸輪裝置。優(yōu)選地，所述變速器包括殼體，且優(yōu)選地，所述樞轉(zhuǎn)地安裝的部件相對(duì)于所述殼體樞轉(zhuǎn)地安裝。所述變速器還可包括用于阻尼滾子托架的運(yùn)動(dòng)的阻尼裝置。所述用于施加端部負(fù)載的裝置還可將扭矩從所述輸入軸傳遞至所述輸入盤，和/或還可將扭矩從所述輸出盤傳遞至所述輸出軸。所述端部負(fù)載裝置可包括抵靠裝置以及凸輪裝置，所述抵靠裝置可與所述輸入軸一起旋轉(zhuǎn)且可相對(duì)于所述輸入軸沿縱向位移，且可相對(duì)于所述輸入盤角位移，所述凸輪裝置用于使所述抵靠裝置在所述抵靠裝置和所述輸入盤的相對(duì)角位移時(shí)相對(duì)于所述輸入軸沿縱向位移。優(yōu)選地，所述凸輪裝置包括多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的元件，所述多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的元件中的各個(gè)均可沿位于所述抵靠裝置中的變化深度的軌道移動(dòng)。所述可旋轉(zhuǎn)的元件可包括滾珠。所述變速器還可包括位于所述輸入盤的外面中的變化深度的軌道。所述抵靠裝置可包括可滑動(dòng)地設(shè)置在所述輸入軸上的板裝置。優(yōu)選地，所述輸入盤和所述輸出盤分別包括成型內(nèi)面，所述滾子與所述成型內(nèi)面滾動(dòng)接觸，其中所述輸入盤和所述輸出盤的所述成型內(nèi)面是不同的。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)所述滾子的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于所述輸入盤和所述輸出盤的旋轉(zhuǎn)軸線時(shí)，所述變速器處于其最低比率。在一個(gè)布置中，所述變速器傳動(dòng)裝置的最低比率為-I。然而，所述最低比率可具有不同的值，例如，-0. 4。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種變速器和由所述變速器驅(qū)動(dòng)的增壓器裝置的組合，所述變速器包括
輸入軸，其適于通過內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述增壓器裝置適于供送空氣到所述內(nèi)燃機(jī)的輸入來用于燃燒；
輸入盤，其與所述輸入軸同軸地安裝且可通過所述輸入軸旋轉(zhuǎn)；
輸出盤，其面對(duì)所述輸入軸且與所述輸入盤同軸地安裝，所述輸出盤連接到所述增壓器裝置上；
環(huán)形腔，其限定在所述輸入盤與所述輸出盤之間；
位于所述環(huán)形腔中的多個(gè)滾子，其與所述輸入盤和所述輸出盤滾動(dòng)接觸；以及用于將端部負(fù)載施加到所述變速器上來推動(dòng)所述滾子與所述輸入盤和所述輸出盤相接觸的裝置；
所述變速器包括扭矩控制變速器。優(yōu)選地，所述組合的變速器包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面的變速器。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種變速器傳動(dòng)裝置，包括
輸入軸；輸入盤，其與所述輸入軸同軸地安裝且可相對(duì)于所述輸入軸角位移；
輸出盤，其面對(duì)所述輸入盤且與所述輸入軸同軸地安裝；
環(huán)形腔，其限定在所述輸入盤與所述輸出盤之間；
位于所述環(huán)形腔中的多個(gè)滾子，其與所述輸入盤和所述輸出盤滾動(dòng)接觸；
滾子托架裝置，所述滾子安裝在所述滾子托架裝置上；
用于調(diào)整所述滾子托架裝置來設(shè)置所述滾子的斜度的裝置；以及端部負(fù)載裝置，其安裝在所述輸入軸上用于與所述輸入軸一起旋轉(zhuǎn)，所述端部負(fù)載裝置作用在所述輸入盤上來推動(dòng)所述滾子與所述輸入盤和所述輸出盤相接觸，且還將扭矩從所述輸入軸傳遞至所述輸入盤。這導(dǎo)致了簡化的傳動(dòng)裝置，所述傳動(dòng)裝置特別適用于端部負(fù)載需要僅取決于輸入扭矩且不需要取決于輸出扭矩或反之亦然(即，端部負(fù)載需要僅取決于輸出扭矩且不需要取決于輸入扭矩)的應(yīng)用。優(yōu)選地，所述端部負(fù)載裝置包括抵靠裝置以及凸輪裝置，所述抵靠裝置可與所述輸入軸一起旋轉(zhuǎn)且可相對(duì)于所述輸入軸沿縱向位移，且可相對(duì)于所述輸入盤角位移，所述凸輪裝置用于使所述抵靠裝置在所述抵靠裝置和所述輸入盤的相對(duì)角位移時(shí)相對(duì)于所述輸入軸沿縱向位移。優(yōu)選地，所述凸輪裝置包括多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的元件，所述多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的元件中的各個(gè)均通過所述抵靠裝置和所述輸入盤的相對(duì)角位移沿位于所述抵靠裝置中的變化深度的軌道移動(dòng)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述可旋轉(zhuǎn)的元件包括滾珠。還可存在位于所述輸入盤的外面中的變化深度的軌道。所述抵靠裝置可包括可滑動(dòng)地設(shè)置在所述輸入軸上的板裝置。所述變速器傳動(dòng)裝置還可包括用于相同地改變所述多個(gè)滾子的斜度的調(diào)整裝置。優(yōu)選地，各滾子托架裝置均被安裝用于角位移。在一個(gè)實(shí)施例中，各滾子托架均被安裝用于繞垂直于安裝在滾子托架上的所述滾子的旋轉(zhuǎn)軸線的軸線位移。所述變速器傳動(dòng)裝置還可包括各滾子裝置連接到其上的齒輪裝置和用于旋轉(zhuǎn)所述齒輪裝置的裝置。所述變速器傳動(dòng)裝置還可包括帶齒的活動(dòng)控制桿，所述帶齒的活動(dòng)控制桿接合多個(gè)所述齒輪裝置。
優(yōu)選地，所述輸入盤和所述輸出盤分別包括成型內(nèi)面，所述滾子與所述成型內(nèi)面滾動(dòng)接觸，其中所述輸入盤和所述輸出盤的所述成型內(nèi)面是不同的。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)所述滾子的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于所述輸入盤和所述輸出盤的旋轉(zhuǎn)軸線時(shí)，所述變速器處于其最低比率。在一個(gè)實(shí)施例中，所述變速器傳動(dòng)裝置的最低比率為-I。然而，所述最低比率可具有不同的值，例如，-0.4。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種變速器傳動(dòng)裝置，包括
可旋轉(zhuǎn)地安裝的輸入盤，其具有成型內(nèi)面；
可旋轉(zhuǎn)地安裝的輸出盤，其具有成型內(nèi)面，所述成型內(nèi)面面對(duì)所述輸入盤的所述成型內(nèi)面且可與所述輸入盤同軸地旋轉(zhuǎn)； 環(huán)形腔，其限定在所述輸入盤與所述輸出盤之間；
位于所述環(huán)形腔中的多個(gè)滾子，其與所述輸入盤和所述輸出盤的所述成型內(nèi)面滾動(dòng)接觸；以及
用于調(diào)整所述多個(gè)滾子的斜度的裝置；
其中所述輸入盤和所述輸出盤的所述成型內(nèi)面是不同的。輸入盤和輸出盤的相對(duì)的成型內(nèi)面的不同性質(zhì)允許傳動(dòng)裝置的比率范圍定制為適合特定應(yīng)用，例如，如果僅需要傳動(dòng)裝置輸出正比率。在優(yōu)選的實(shí)施例中，當(dāng)所述滾子的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于所述輸入盤和所述輸出盤的旋轉(zhuǎn)軸線時(shí)，所述變速器處于其最低比率。在一個(gè)實(shí)施例中，所述變速器傳動(dòng)裝置的最低比率為-I。然而，所述最低比率可具有不同的值，例如，-0.4。


現(xiàn)在將僅通過舉例的方式來參照附圖描述本發(fā)明的特定實(shí)施例，在附圖中
圖I為根據(jù)本發(fā)明的穿過驅(qū)動(dòng)增壓器的變速器的第一實(shí)施例的縱截面；
圖2為示出圖I的變速器的滾子控制的斷面透視 圖3為示出用于將端部負(fù)載施加到盤上的布置的一部分的透視 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的變速器的第二實(shí)施例的滾子控制機(jī)構(gòu)；
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的變速器的第三實(shí)施例的滾子控制機(jī)構(gòu)；
圖6示出根據(jù)本發(fā)明的變速器的第四實(shí)施例的滾子控制機(jī)構(gòu)；
圖7示出根據(jù)本發(fā)明的變速器的第五實(shí)施例的滾子控制機(jī)構(gòu)；
圖8示出根據(jù)本發(fā)明的變速器的第六實(shí)施例的滾子控制機(jī)構(gòu)；
圖9示出根據(jù)本發(fā)明的變速器的第七實(shí)施例的滾子控制機(jī)構(gòu)；以及 圖10為根據(jù)本發(fā)明的穿過驅(qū)動(dòng)增壓器的變速器的第八實(shí)施例的縱截面。
具體實(shí)施例方式圖I至圖3示出了用于內(nèi)燃機(jī)的增壓器S，增壓器S經(jīng)由行星齒輪組E連接至變速器V形式的連續(xù)變速傳動(dòng)系統(tǒng)的第一實(shí)施例，且由該連續(xù)變速傳動(dòng)系統(tǒng)的第一實(shí)施例驅(qū)動(dòng)。增壓器完全是常規(guī)的，且不需要進(jìn)行詳細(xì)描述。變速器V包括面對(duì)環(huán)形地凹入的輸出盤12的環(huán)形地凹入的輸入盤10。兩個(gè)滾子14、16可旋轉(zhuǎn)地安裝在環(huán)形腔中的相應(yīng)滾子托架17 (見圖2)的一端上，環(huán)形腔限定在輸入盤和輸出盤10、12的相對(duì)的環(huán)形地凹入的面之間，以便以一定比率將驅(qū)動(dòng)從輸入盤10傳送至輸出盤12，比率可通過傾斜滾子14、16來改變。實(shí)際上，通過彈性流體動(dòng)力流體的很薄的層來在滾子14、16與輸入盤和輸出盤10、12的相對(duì)的成型內(nèi)面之間傳送驅(qū)動(dòng)。彈性流體動(dòng)力流體的顯著特性在于，當(dāng)壓力施加到該流體上時(shí)，該流體變得高度粘稠，從而允許扭矩在輸入盤和輸出盤與滾子之間傳送。輸入盤10與輸入軸18同軸地安裝，但不是直接通過輸入軸18旋轉(zhuǎn)，輸入軸18穿過輸入盤10且穿過變速器的殼體20。輸入軸18為中空的，且其內(nèi)端固定到推力軸承22的一側(cè)上。相對(duì)端借助于位于殼體內(nèi)的兩組軸承24、26安裝，環(huán)狀密封件28安裝在兩組軸承24,26之間。輸入軸18可借助于滑輪30旋轉(zhuǎn)，滑輪30借助于通過發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出驅(qū)動(dòng)的皮帶旋轉(zhuǎn)。輸入軸18穿過在輸入盤10的中心的圓孔32。大體上在34處示出的端部負(fù)載裝 置(稱為端部負(fù)載)沿平行于變速器的旋轉(zhuǎn)軸線的方向，與輸入扭矩成比例地將力施加至輸入盤10。端部負(fù)載在輸入盤和輸出盤10、12與滾子14、16之間的接觸點(diǎn)處壓縮彈性流體動(dòng)力流體，且允許傳送扭矩。如將闡述的那樣，端部負(fù)載機(jī)構(gòu)34還將扭矩從輸入軸18傳送至輸入盤10。端部負(fù)載機(jī)構(gòu)34包括安裝在成型部分圓形的運(yùn)行軌道38、39中的三個(gè)球形滾珠36，運(yùn)行軌道38、39形成在輸入盤10的外面中和支承后板40的內(nèi)面中。軌道38、39僅延伸出小于120°，成相等角度地間隔開，且處于恒定的直徑。軌道38、39的深度沿軌道從一端處的最小深度平滑地變化至相對(duì)端處的最大量，且輸入盤和后板中的軌道反向，以便在滾珠36在輸入盤10和后板40的其中一個(gè)中的軌道的一端處處于最小深度時(shí)，滾珠36在輸入盤和后板中的另一個(gè)中的軌道的一端處處于最大深度。支承后板40借助于花鍵連接件42安裝在輸入軸18上，且與輸入軸18 —起旋轉(zhuǎn)，花鍵連接件42允許后板40沿輸入軸18移動(dòng)。圓錐形貝氏(Belville)墊圈44在后板40的外面與輸入軸18的外表面上的保持簧環(huán)46之間延伸，以便提供預(yù)載，從而產(chǎn)生最低的端部負(fù)載。在使用中，輸入滑輪30旋轉(zhuǎn)，其將輸入扭矩施加到輸入軸18上。端部負(fù)載機(jī)構(gòu)34的后板40與輸入軸18 —起旋轉(zhuǎn),而輸入盤10不會(huì),但輸入盤10可受到后板40和滾子14、16的限制而相對(duì)于輸入軸18角移動(dòng)。結(jié)果，當(dāng)輸入軸18旋轉(zhuǎn)時(shí),后板40相對(duì)于輸入盤10略微旋轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致滾珠36沿其運(yùn)行軌道38行進(jìn)與施加的扭矩成比例的一定范圍，從而在輸入盤10上提供與輸入扭矩成比例的軸向端部負(fù)載，且還導(dǎo)致輸入盤10旋轉(zhuǎn)。因此，在恒定端部負(fù)載下，輸入盤10與輸入軸18在相同的速度下旋轉(zhuǎn)，其中扭矩經(jīng)由端部負(fù)載機(jī)構(gòu)34從輸入軸18傳送至輸入盤10。輸入盤10的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由滾子14、16傳送至輸出盤12，輸出盤12的旋轉(zhuǎn)傳送至常規(guī)牽引行星齒輪組E的齒圈中，該行星齒輪組E布置成用以旋轉(zhuǎn)常規(guī)增壓器的傳動(dòng)軸。通過調(diào)整滾子14、16的傾角來確定變速器的有效比Rv，從而改變滾子在輸入盤10和輸出盤12上的接觸點(diǎn)。這通過調(diào)整控制桿58的位置來實(shí)現(xiàn)，控制桿58例如可通過步進(jìn)馬達(dá)來位移。結(jié)果，可精確地指定變速器輸出盤12相對(duì)于變速器輸入軸19的輸入速度的輸出速度。然后，變速器的旋轉(zhuǎn)輸出傳送至行星齒輪組E，行星齒輪組E繼而又旋轉(zhuǎn)增壓器S的輸入軸。
滾子14、16安裝在輸入盤和輸出盤10、12的旋轉(zhuǎn)軸線的沿直徑相對(duì)的側(cè)部上。各滾子托架7由圓形截面的金屬桿形成，該金屬桿具有與第一向外傾斜的中間部分17b合并的徑向外直部17a，中間部分17b繼而又與第二中間部分17c合并，第二中間部分17c平行于第一部分但相對(duì)于第一部分偏移。第二中間部分17c與滾子安裝部分17d合并，滾子安裝部分17d垂直地延伸至第二中間部分，且滾子安裝部分17d收納軸承50，滾子14、16借助于軸承50安裝。因此，滾子托架17為桿的形式，桿呈現(xiàn)大體上問號(hào)的形狀。各滾子托架17的上部17a穿過變速器殼體20，且借助于軸承52相對(duì)于殼體可旋轉(zhuǎn)地安裝。突出穿過殼體的各滾子托架的端部還固定到套環(huán)54上，套環(huán)54固定到相應(yīng)的扇形齒輪56上，扇形齒輪56與帶齒的控制桿58嚙合，控制桿58平行于變速器的旋轉(zhuǎn)軸線延伸且可平行于變速器的旋轉(zhuǎn)軸線位移?？刂茥U58的位移導(dǎo)致扇形齒輪56樞轉(zhuǎn)穿過對(duì)應(yīng)的角，該角繼而又導(dǎo)致滾子托架17樞轉(zhuǎn)，且因而相對(duì)于輸入盤和輸出盤10、12移動(dòng)滾子14、16的位置，因而改變了變速器的有效比。還將觀察到的是，在所述的特定布置中，輸入盤和輸出盤10、12的滾子接合面為非對(duì)稱的且不同的。在圖I中所示的位置上，在滾子14、16處于“零”位置的情況下，處于 平行于變速器的旋轉(zhuǎn)軸線，滾子處于輸入盤10的最小半徑和輸出盤12的最大半徑。當(dāng)滾子的位置如上文所述那樣移動(dòng)時(shí)，滾子可移動(dòng)至圖I中的虛線中所示的另一極限位置，其中滾子位于輸入盤的最大可能的半徑和輸出盤的最小可能的半徑附近。這確保了變速器的輸出比率總是大于或等于I。當(dāng)施加至變速器的輸入軸18的扭矩改變時(shí)，后板40和輸入盤10的相對(duì)旋轉(zhuǎn)變化，因而改變滾珠36沿其相應(yīng)軌道38的位置，且因而改變施加至輸入盤的端部負(fù)載來與施加的扭矩對(duì)應(yīng)。如前文所述，輸入盤和輸出盤10、12的滾子接合面是不同的。在當(dāng)前應(yīng)用中，在變速器V驅(qū)動(dòng)增壓器S的情況下，變速器V將僅需要產(chǎn)生大于I的正比率，且因此對(duì)于變速器V而言不需要能夠產(chǎn)生小于一的比率。因此，輸入和輸出盤表面10、12布置成以便在滾子14、16與輸入盤10的最小直徑和輸出盤12的最大直徑相接觸時(shí)，變速器V的輸出比率Rv為1，且然后通過接合輸入盤10的徑向外部和輸出盤12的徑向內(nèi)部而可調(diào)整滾子，以便將變速器輸出比率Rv增大至大于I的比率。在圖I至圖3的實(shí)施例中，變速器為“比率控制的”，即，滾子14、16的斜度通過控制桿58的適當(dāng)調(diào)整來設(shè)置成所期望的角度。在圖4至圖9的實(shí)施例中，變速器為“扭矩控制的”，即，將反作用力施加到滾子托架上，而非設(shè)置滾子的斜度，由此滾子的斜度(比率)為來自于輸入盤和輸出盤10、12的滾子上的反作用力和切向力的和的直接結(jié)果。在圖4至圖9的實(shí)施例中，變速器的構(gòu)造和其與增壓器的連接除滾子控制機(jī)構(gòu)外，在所有方面都與第一實(shí)施例中的相同。因此，在圖4至圖9的實(shí)施例的以下描述中，將僅描述滾子控制機(jī)構(gòu)的特征。在圖4的實(shí)施例中，僅示出了單個(gè)滾子70，但相同控制機(jī)構(gòu)應(yīng)用于變速器的各滾子。滾子70安裝在短軸72上，短軸72繼而又安裝在滾子托架74上。例如，短軸72和滾子托架可為第一實(shí)施例的成角度的滾子托架17的形式。滾子托架終止于直區(qū)段74a，直區(qū)段74a穿過變速器的殼體20中的導(dǎo)孔76，由此迫使?jié)L子托架如箭頭78所示那樣在直區(qū)段74a的方向上可沿縱向位移。壓縮彈簧80圍繞滾子托架74的直區(qū)段74a設(shè)置在殼體20與滾子托架上的止擋件82之間。在圖4的布置中，當(dāng)增壓器速度增大時(shí)，其能量需求也同樣增大。這需要增大滾子70處的反作用力，這通過彈簧80的壓縮來實(shí)現(xiàn)。彈簧壓縮的結(jié)果在于變速器比率朝其最小值移動(dòng)。通過使彈簧比率與葉輪特性匹配，使得利用發(fā)動(dòng)機(jī)速度創(chuàng)造出所期望的增壓器速度曲線變得可能。圖5中示出了圖4的實(shí)施例的變型。圖5的實(shí)施例除了借助于阻尼器84阻尼滾子托架(且因此滾子)的移動(dòng)之外與圖4的相同，阻尼器84安裝在變速器的殼體20與滾子托架上的止擋件82之間。圖6中示出了另一實(shí)施例。該實(shí)施例包括圖4的實(shí)施例(和可選地，圖5的變型)的所有特征，但還包括比率限制裝置86。比率限制裝置包括板88，板88在樞軸90處樞轉(zhuǎn)地安裝到變速器殼體20上。借助于止擋部件92的止擋表面92a、92b，將板的旋轉(zhuǎn)限制在兩個(gè)方向。滾子托架桿74a穿過板88中的導(dǎo)孔94，且通過附連到一端上的止擋部件96防止?jié)L子托架桿74a完全地穿過板。 通過其與輸入盤和輸出盤10、12的兩個(gè)點(diǎn)接觸“A”和孔76來約束滾子70，滾子托架桿74a穿過孔76。由于滾子作為比率函數(shù)而圍繞環(huán)形旋進(jìn)，所以滾子托架桿74a在孔76
中具有一定量的自由度。板88繞樞軸90的旋轉(zhuǎn)將行程極限施加至滾子。板的旋轉(zhuǎn)可通過外部控制功能，或更簡單地，通過至車輛的油門踏板的機(jī)械聯(lián)結(jié)件(例如，線纜)來實(shí)現(xiàn)，變速器和增壓器安裝在油門踏板中。例如，如果板88連接到油門踏板上，則在踏板行程增大時(shí)，板向下旋轉(zhuǎn)(圖6中逆時(shí)針方向)，從而允許全變速器比率擴(kuò)展。在輕油門踏板設(shè)置下，向下的板旋轉(zhuǎn)很小，且如果板88接合滾子托架桿74a的端部上的止擋部件96，則板88克服彈簧80的恢復(fù)力，朝最小比率位置向上推動(dòng)滾子。當(dāng)以此方式限制變速器比率時(shí)，即使在減小的空氣質(zhì)量流的情況下，也不可能使增壓器超速。然而，增壓器的葉輪仍受驅(qū)動(dòng)(即，其未斷開)，以便對(duì)增大油門踏板需求的響應(yīng)將很快。扭矩控制的使用仍防止瞬變，因?yàn)樽兯倨髂軌蜻_(dá)到低于極限值的比率。將比率限制于其最小值的默認(rèn)位置創(chuàng)造出故障保險(xiǎn)情形，使得增壓器永遠(yuǎn)不會(huì)超速。圖7的實(shí)施例為圖4的實(shí)施例的變型，且示出了該原理可適于多個(gè)滾子(在此情況下是三個(gè)，但其可為更多或更少的數(shù)目，如2或4)。該變型示出了三個(gè)相同的滾子70，各滾子70均具有相同的滾子托架74，且設(shè)有相同的壓縮彈簧80。各滾子70均獨(dú)立于其它移動(dòng)，且因此可吸收系統(tǒng)中的任何不平衡。圖8的實(shí)施例為圖6的實(shí)施例的變型，其中比率限制裝置86'施加到兩個(gè)滾子70的滾子托架桿74a上(兩個(gè)滾子70中僅一個(gè)在圖中可見)。比率限制裝置86'包括板88'，板88'具有連接在一起且繞公共樞軸90可樞轉(zhuǎn)的兩個(gè)板部分88a、88b。板部分88a與圖6的實(shí)施例的板88相同。然而，板部分88b和相關(guān)托架桿74a的布置是“反向的”。具體而言，與板部分88b相關(guān)聯(lián)的托架桿74a上的止擋部件96，部分地沿托架桿定位，且適于接合板部分88b的下表面。此外，將注意的是，托架桿74上的止擋件82'鄰近止擋部件96'，且向外布置到由彈簧80接合的殼體的部分。因此，托架桿74a的向內(nèi)移動(dòng)壓縮彈簧80。由于兩個(gè)滾子70沿相反方向移動(dòng)來增大或減小變速器比率，故這是必需的。如在圖6的實(shí)施例中那樣，板部分88a、88b —起樞轉(zhuǎn)，且板部分88a可與止擋部件的止擋表面92a、92b接合。圖9示出了圖8的布置的變型，其中分隔板98a、98b被提供用于獨(dú)立的滾子托架桿74a，各板均在樞軸IOOaUOOb處單獨(dú)樞轉(zhuǎn)地安裝到變速器殼體20上。凸輪102接合板98a的下表面和板98b的上表面。如在圖8中那樣，凸輪產(chǎn)生比率極限功能，但是通過調(diào)整凸輪102的旋轉(zhuǎn)位置可調(diào)整比率極限。在圖8和圖9的實(shí)施例中，僅示出了兩個(gè)滾子，但可包括三個(gè)或四個(gè)滾子來替代兩個(gè)。圖10中示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例。該實(shí)施例很類似于圖I的實(shí)施例，且相同的參考標(biāo)號(hào)已經(jīng)用于表示相同的特征，且?guī)в懈郊拥纳蠘?biāo)(')的相同參考標(biāo)號(hào)已經(jīng)用于表示類似的特征。此外，涉及滾子控制機(jī)構(gòu)的圖4至圖9的實(shí)施例可以以用于圖I的實(shí)施例的相同方式適于圖10的實(shí)施例(但如將闡述的，帶有不同的比率擴(kuò)展)。圖I與圖10的實(shí)施例之間的主要差別在于增加了比率擴(kuò)展。在圖I的實(shí)施例中， 輸入盤和輸出盤10、12的滾子接合面是不同的。該實(shí)施例中的變速器布置成用以具有從-I至-2的比率擴(kuò)展，使得在滾子14、16與輸入盤10的最小直徑和輸出盤12的最大直徑相接觸時(shí)，比率為-I。在圖10的實(shí)施例中，比率擴(kuò)展增大至-0.4至-2. 5。因此，圖4至圖9中所示的Rv的最大值和最小值增大，且輸入盤和輸出盤10'、12'的相對(duì)面的形狀布置成用以允許增大的比率擴(kuò)展(事實(shí)上，在圖10的實(shí)施例中，相對(duì)面是相同的)。本發(fā)明不局限于前述實(shí)施例的細(xì)節(jié)。例如，可以使用除所述端部負(fù)載機(jī)構(gòu)之外的端部負(fù)載機(jī)構(gòu)。此外，本發(fā)明可適于具有與輸入盤和輸出盤10、12相接觸的2個(gè)、3個(gè)或更多個(gè)滾子的變速器，和/或適用于具有一個(gè)以上的環(huán)形腔的變速器。
權(quán)利要求
1.一種變速器，包括 輸入軸； 輸入盤，其與所述輸入軸同軸地安裝且可通過所述輸入軸旋轉(zhuǎn)； 輸出盤，其面對(duì)所述輸入軸且與所述輸入盤同軸地安裝； 環(huán)形腔，其限定在所述輸入盤與所述輸出盤之間； 位于所述環(huán)形腔中的多個(gè)滾子，其與所述輸入盤和所述輸出盤滾動(dòng)接觸，各所述滾子均安裝在滾子托架上； 用于將端部負(fù)載施加到所述變速器上來推動(dòng)所述滾子與所述輸入盤和所述輸出盤相接觸的裝置；以及 用于將反作用力施加到各所述滾子托架上的彈性地可變形的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變速器，其中所述彈性地可變形的裝置為非動(dòng)力供能的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的變速器，其中所述彈性地可變形的裝置包括彈簧裝置。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的變速器，其包括用于限制所述滾子托架的行程的止擋裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變速器，其包括用于限制所述滾子托架在第一方向上的行程的止擋裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變速器，其包括用于限制所述滾子托架在第二方向上的行程的止擋裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或權(quán)利要求6所述的變速器，其中所述公共止擋裝置限制多個(gè)滾子托架的行程。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述止擋裝置包括樞轉(zhuǎn)地安裝的部件，滾子托架穿過所述樞轉(zhuǎn)地安裝的部件，所述滾子托架具有接合部分，所述接合部分限制所述滾子托架可穿過所述樞轉(zhuǎn)地安裝的部件的程度，并且所述樞轉(zhuǎn)地安裝的部件與限制其樞轉(zhuǎn)移動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)抵靠裝置相接合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的變速器，其包括可調(diào)整的抵靠裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的變速器，其包括可與所述樞轉(zhuǎn)地安裝的部件相接合的凸輪>J-U裝直。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述變速器包括殼體，并且其中所述樞轉(zhuǎn)地安裝的部件相對(duì)于所述殼體樞轉(zhuǎn)地安裝。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的變速器，其還包括用于阻尼滾子托架的運(yùn)動(dòng)的阻尼裝置。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述用于施加端部負(fù)載的裝置還將扭矩從所述輸入軸傳遞至所述輸入盤，和/或?qū)⑴ぞ貜乃鲚敵霰P傳遞至所述輸出軸。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的變速器，其中所述端部負(fù)載裝置包括抵靠裝置以及凸輪裝置，所述抵靠裝置可與所述輸入軸一起旋轉(zhuǎn)且相對(duì)于所述輸入軸可沿縱向位移，且相對(duì)于所述輸入盤可角位移，所述凸輪裝置用于使所述抵靠裝置在所述抵靠裝置和所述輸入盤的相對(duì)角位移時(shí)相對(duì)于所述輸入軸沿縱向位移。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的變速器傳動(dòng)裝置，其中所述凸輪裝置包括多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的元件，所述多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的元件中的各個(gè)均通過所述抵靠裝置和所述輸入盤的相對(duì)角位移可沿位于所述抵靠裝置中的變化深度的軌道移動(dòng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的變速器傳動(dòng)裝置，其中所述可旋轉(zhuǎn)的元件包括滾珠。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或權(quán)利要求16所述的變速器傳動(dòng)裝置，其還包括位于所述輸入盤的外面中的變化深度的軌道。
18.根據(jù)權(quán)利要求14至17中任一項(xiàng)所述的變速器傳動(dòng)裝置，其中所述抵靠裝置包括可滑動(dòng)地設(shè)置在所述輸入軸上的板裝置。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的變速器傳動(dòng)裝置，其中所述輸入盤和所述輸出盤分別包括成型內(nèi)面，所述滾子與所述成型內(nèi)面滾動(dòng)接觸，其中所述輸入盤和所述輸出盤的所述成型內(nèi)面是不同的。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的變速器傳動(dòng)裝置，其中當(dāng)所述滾子的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于所述輸入盤和所述輸出盤的旋轉(zhuǎn)軸線時(shí)，所述變速器處于其最低比率。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或權(quán)利要求20所述的變速器傳動(dòng)裝置，其中所述變速器傳動(dòng)裝置的最低比率為-I。
22.—種大致如本文參照附圖描述的且如在附圖中示出的變速器。
23.在一種變速器和通過所述變速器驅(qū)動(dòng)的增壓器裝置的組合中，所述變速器包括 輸入軸，其適于通過內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述增壓器裝置適于供送空氣到所述內(nèi)燃機(jī)的輸入來用于燃燒； 輸入盤，其與所述輸入軸同軸地安裝且可通過所述輸入軸旋轉(zhuǎn)； 輸出盤，其面對(duì)所述輸入軸且與所述輸入盤同軸地安裝，所述輸出盤連接到所述增壓器裝置上； 環(huán)形腔，其限定在所述輸入盤與所述輸出盤之間； 位于所述環(huán)形腔中的多個(gè)滾子，其與所述輸入盤和所述輸出盤滾動(dòng)接觸；以及用于將端部負(fù)載施加到所述變速器上來推動(dòng)所述滾子與所述輸入盤和所述輸出盤相接觸的裝置； 所述變速器包括扭矩控制變速器。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的組合，其中所述變速器包括根據(jù)權(quán)利要求I至22中任一項(xiàng)所述的變速器。
25.—種變速器傳動(dòng)裝置，包括 輸入軸； 輸入盤，其與所述輸入軸同軸地安裝且可相對(duì)于所述輸入軸角位移； 輸出盤，其面對(duì)所述輸入盤且與所述輸入軸同軸地安裝； 環(huán)形腔，其限定在所述輸入盤與所述輸出盤之間； 位于所述環(huán)形腔中的多個(gè)滾子，其與所述輸入盤和所述輸出盤滾動(dòng)接觸； 滾子托架裝置，所述滾子安裝在所述滾子托架裝置上； 用于調(diào)整所述滾子托架裝置來設(shè)置所述滾子的斜度的裝置；以及端部負(fù)載裝置，其安裝在所述輸入軸上用于與所述輸入軸一起旋轉(zhuǎn)，所述端部負(fù)載裝置作用在所述輸入盤上來推動(dòng)所述滾子與所述輸入盤和所述輸出盤相接觸，且還將扭矩從所述輸入軸傳遞至所述輸入盤。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的變速器傳動(dòng)裝置，其中所述端部負(fù)載裝置包括抵靠裝置以及凸輪裝置，所述抵靠裝置可與所述輸入軸一起旋轉(zhuǎn)且相對(duì)于所述輸入軸可沿縱向位移，且相對(duì)于所述輸入盤可角位移，所述凸輪裝置用于使所述抵靠裝置在所述抵靠裝置和所述輸入盤的相對(duì)角位移時(shí)相對(duì)于所述輸入軸沿縱向位移。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的變速器傳動(dòng)裝置，其中所述凸輪裝置包括多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的元件，所述多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的元件中的各個(gè)均通過所述抵靠裝置和所述輸入盤的相對(duì)角位移可沿位于所述抵靠裝置中的變化深度的軌道移動(dòng)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的變速器傳動(dòng)裝置，其中所述可旋轉(zhuǎn)的元件包括滾珠。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或權(quán)利要求28所述的變速器傳動(dòng)裝置，其還包括位于所述輸入盤的外面中的變化深度的軌道。
30.根據(jù)權(quán)利要求26至29中任一項(xiàng)所述的變速器傳動(dòng)裝置，其中所述抵靠裝置包括可滑動(dòng)地設(shè)置在所述輸入軸上的板裝置。
31.根據(jù)權(quán)利要求25至30中任一項(xiàng)所述的變速器傳動(dòng)裝置，其包括用于相同地改變所述多個(gè)滾子的斜度的調(diào)整裝置。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的變速器傳動(dòng)裝置，其中各滾子托架裝置均被安裝用于角位移。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的變速器傳動(dòng)裝置，其中各滾子托架均被安裝用于繞垂直于安裝在所述滾子托架上的所述滾子的旋轉(zhuǎn)軸線的軸線位移。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的變速器傳動(dòng)裝置，其還包括各滾子裝置均連接到其上的齒輪裝置以及用于旋轉(zhuǎn)所述齒輪裝置的裝置。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的變速器傳動(dòng)裝置，其包括帶齒的活動(dòng)控制桿，所述帶齒的活動(dòng)控制桿接合多個(gè)所述齒輪裝置。
36.根據(jù)權(quán)利要求25至35中任一項(xiàng)所述的變速器傳動(dòng)裝置，其中所述輸入盤和所述輸出盤分別包括成型內(nèi)面，所述滾子與所述成型內(nèi)面滾動(dòng)接觸，其中所述輸入盤和所述輸出盤的所述成型內(nèi)面是不同的。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的變速器傳動(dòng)裝置，其中當(dāng)所述滾子的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于所述輸入盤和所述輸出盤的旋轉(zhuǎn)軸線時(shí)，所述變速器處于其最低比率。
38.根據(jù)權(quán)利要求36或權(quán)利要求37所述的變速器傳動(dòng)裝置，其中所述變速器傳動(dòng)裝置的最低比率為-I。
39.一種變速器傳動(dòng)裝置，包括 可旋轉(zhuǎn)地安裝的輸入盤，其具有成型內(nèi)面； 可旋轉(zhuǎn)地安裝的輸出盤，其具有面對(duì)所述輸入盤的所述成型內(nèi)面的成型內(nèi)面且可與所述輸入盤同軸地旋轉(zhuǎn)； 環(huán)形腔，其限定在所述輸入盤與所述輸出盤之間； 位于所述環(huán)形腔中的多個(gè)滾子，其與所述輸入盤和所述輸出盤的所述成型內(nèi)面滾動(dòng)接觸；以及 用于調(diào)整所述多個(gè)滾子的斜度的裝置； 其中所述輸入盤和所述輸出盤的所述成型內(nèi)面是不同的。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的變速器傳動(dòng)裝置，其中當(dāng)所述滾子的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于所述輸入盤和所述輸出盤的旋轉(zhuǎn)軸線時(shí)，所述變速器處于其最低比率。
41.根據(jù)權(quán)利要求39或權(quán)利要求40所述的變速器傳動(dòng)裝置，其中所述變速器傳動(dòng)裝置的最低比率為-I。
42.一種大致如本文參照附圖描述的且如在附圖中示出的變速器傳動(dòng)裝置。
43.一種大致如本文參照附圖描述的且如在附圖中示出的變速器和增壓器裝置的組口 o
全文摘要
一種變速器具有輸入軸(18)；輸入盤(10)，其與輸入軸同軸地安裝且可通過輸入軸旋轉(zhuǎn)；輸出盤(12)，其面對(duì)輸入軸(18)且與輸入盤同軸地安裝；環(huán)形腔，其限定在輸入盤與輸出盤之間；以及位于環(huán)形腔中的多個(gè)滾子(14、16)，其與輸入盤和輸出盤(10、12)滾動(dòng)接觸，各滾子均安裝在滾子托架(17)上。變速器具有用于將端部負(fù)載施加到變速器上來推動(dòng)滾子(14、16)與輸入盤和輸出盤(10、12)相接觸的裝置(34)，以及用于將反作用力施加到各滾子托架上的彈性地可變形的裝置。
文檔編號(hào)F02B39/04GK102803680SQ201080062209
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者D.J.布爾特 申請(qǐng)人:托羅特拉克(開發(fā))有限公司