環(huán)形變速器的制造方法
【專利摘要】公開的變速器具有同軸安裝的可轉(zhuǎn)動(dòng)輸入(12)和輸出座圈，其定義了環(huán)形腔，環(huán)形腔具有和一個(gè)座圈接觸的滾動(dòng)觸點(diǎn)的滾動(dòng)元件(20，22)以及第二滾動(dòng)觸點(diǎn)，滾動(dòng)元件安裝在圍繞滾動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的托架組件上并且滾動(dòng)元件安裝為圍繞縱傾軸線(A,B?圖1)做樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)滾動(dòng)元件(20，22)來(lái)引起樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并且因此改變縱傾角的控制構(gòu)件(42)，并且因此引起托架組件圍繞傾斜軸線樞轉(zhuǎn)從而影響變速器比率的變化，以及將軸線的端部載荷力施加到滾動(dòng)元件(20，22)的與變速器傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩直接相關(guān)的機(jī)械端部載荷系統(tǒng)(42，44?圖7)。變速器在有效地將原動(dòng)機(jī)連接到增壓器驅(qū)動(dòng)力輸入的傳動(dòng)裝置中是有用的。
【專利說(shuō)明】環(huán)形變速器
[0001] 本發(fā)明涉及變速器。更具體地說(shuō)，涉及一種作為機(jī)械傳動(dòng)裝置系統(tǒng)的部件的變速 器。
[0002] 在本文中，變速器是一種將兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)元件相互連接的傳動(dòng)部件，在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè) 元件具有以比率(稱為"變速器比率"）相互關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)速，該比率可在最小變速器比率和最大 變速器比率之間基本上無(wú)級(jí)地變化。
[0003] 全環(huán)形變速器
[0004] 稱為環(huán)形變速器的變速器分為兩個(gè)主要類別："半環(huán)形"和"全環(huán)形"，這樣稱呼是 因?yàn)樽兯倨鞯妮斎牒洼敵龉ぷ鞅砻嬷g具有環(huán)形(或半環(huán)形）腔。在全環(huán)形變速器中，每個(gè) 可轉(zhuǎn)動(dòng)元件連接至位于變速器中各自的座圈(race)，以使每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)元件與其座圈固定用于 轉(zhuǎn)動(dòng)并且使得座圈圍繞共同軸線（"變速器軸線"）轉(zhuǎn)動(dòng)。每個(gè)座圈具有工作表面，其設(shè)置為 使得工作表面在與變速器軸線平行的方向上彼此面對(duì)。每個(gè)工作表面中形成具有弓形截面 的環(huán)形凹進(jìn)，其與變速器軸線共軸。這些凹進(jìn)設(shè)置成使其位于共同的假想圓上，假想圓的平 面與變速器軸線相交并且其中心位于與工作表面平行并在工作表面中等距隔開的平面 ("中心面"）中。通過(guò)在變速器軸線周圍延伸假想圓，工作表面占據(jù)圓環(huán)(torus)邊界的相對(duì) 區(qū)域。因此，工作表面和座圈之間的空間被稱為"環(huán)形腔"。假想圓的中心相對(duì)于變速器軸線 的半徑被稱為"環(huán)形半徑"，并且假想圓的半徑被稱為"環(huán)形的小半徑"。
[0005] 代表性地，幾個(gè)滾動(dòng)元件設(shè)置在環(huán)形腔之內(nèi)。每一個(gè)滾動(dòng)元件具有和兩個(gè)座圈各 自的工作表面接觸(下文中進(jìn)行討論)的滾動(dòng)表面。每一個(gè)滾動(dòng)元件裝在各自的托架以便于 其可以相對(duì)于該托架在其上面將滾動(dòng)表面置于中央的滾動(dòng)軸線的四周轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006] -個(gè)關(guān)于該托架的座圈（在這本文中被稱作"輸入座圈"）的轉(zhuǎn)動(dòng)引起滾動(dòng)元件轉(zhuǎn) 動(dòng)，并且這樣，轉(zhuǎn)而引起施加轉(zhuǎn)矩到另一個(gè)座圈（在本文中被稱作"輸出座圈"），在和輸入座 圈的轉(zhuǎn)動(dòng)相反的方向上。如果允許輸入座圈轉(zhuǎn)動(dòng)以響應(yīng)施加的轉(zhuǎn)矩，其將在和輸入座圈相 反的方向上這樣做。在這樣轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，每一個(gè)滾動(dòng)元件將和輸入座圈和輸入座圈在描 述在各自的工作表面上的各自的圓形接觸軌跡的四周接觸。如果這兩個(gè)軌跡具有同樣的半 徑(軌跡的半徑通常被稱作"接觸半徑"），然后輸出座圈和輸入座圈將具有相同的轉(zhuǎn)速(雖 然在不同的方向）。然而，如果在輸入座圈上的接觸半徑（"輸入半徑"）不等于在輸出座圈上 的接觸半徑（"輸出半徑"），那么輸出座圈的速度將比輸入座圈的速度大或者是小。一般來(lái) 說(shuō)，變速器比率將等于輸入半徑和輸入半徑的比率。
[0007] 這樣配置每一個(gè)托架以使得滾動(dòng)軸線可以移動(dòng)來(lái)改變輸入和輸出半徑，這種運(yùn)動(dòng) 被稱為"傾斜"。至少當(dāng)該變速器在均衡條件下運(yùn)行時(shí)，輸入和輸出半徑對(duì)稱地圍繞環(huán)形半 徑放置。
[0008]前面的描述中的接觸指的是在工作表面和滾動(dòng)元件之間的接觸。然而，這是簡(jiǎn)化 的。大部分環(huán)形變速器的實(shí)施例利用牽引驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。也就是說(shuō)，工作表面和滾動(dòng)元件至少部 分地浸入到牽引流體中。這具有當(dāng)它的壓力超過(guò)極限值的時(shí)候快速增長(zhǎng)的粘性的性質(zhì)。隨 著座圈轉(zhuǎn)動(dòng)，牽引流體被吸入到滾動(dòng)元件和工作表面之間的夾子中以在滾動(dòng)表面和工作表 面之間形成牽引流體薄層，因此，從字面上講，他們之間沒(méi)有接觸。為了實(shí)現(xiàn)滿意的牽引驅(qū) 動(dòng)，施加了沿著變速器軸向促進(jìn)座圈朝向彼此的端部載荷。優(yōu)化端部載荷來(lái)平衡設(shè)置足夠 的載荷在工作表面和滾動(dòng)表面之間的交界面上以產(chǎn)生足夠的牽引的要求，但是卻足夠低而 不能危害變速器的效率和耐久性。在許多實(shí)施例中，該座圈可以沿著變速器軸線做輕微的 運(yùn)動(dòng)以響應(yīng)于端部載荷。通常利用液壓來(lái)施加端部載荷。
[0009]端部載荷的大小對(duì)變速器的性能和壽命具有重要的作用。過(guò)多的端部載荷降低效 率并且引起過(guò)早磨損，最終導(dǎo)致變速器故障。不充分的端部載荷可以導(dǎo)致過(guò)多的-乃至災(zāi)難 性的-滾動(dòng)元件和座圈之間的滑動(dòng)。需要端部載荷來(lái)阻止隨著施加在座圈上的轉(zhuǎn)矩而改變 的過(guò)多的滑動(dòng)。原則上可以使用不變的端部載荷，但是這必須足夠大以當(dāng)變速器受到最大 預(yù)期轉(zhuǎn)矩的支配時(shí)維持牽引，以便于在其他所有條件下端部載荷比必要的端部載荷大。提 高效率和變速器壽命可以通過(guò)調(diào)整端部載荷和變速器所使用的轉(zhuǎn)矩一致來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0010]變速器的牽引系數(shù)被定義為（i)被分開的正切接觸力（ii)正常接觸力。如下定義 這些數(shù)量：
[0011] (i)由在滾動(dòng)元件-座圈接觸的流體剪切引起的正切接觸力（即，和滾動(dòng)元件和座 圈平行的交界平面，和在滾動(dòng)元件的滾動(dòng)方向上）。它和施加到滾動(dòng)元件的力(稱為"反作用 力"）是成比例的，并且通常決定了變速器輸入和輸出轉(zhuǎn)矩(這被稱為"反作用轉(zhuǎn)矩"）的絕對(duì) 值的總和。典型地，反作用力可以被施加到滾動(dòng)元件，例如通過(guò)滾動(dòng)元件控制驅(qū)動(dòng)器。
[0012] (ii)正常接觸力（即，對(duì)于滾動(dòng)元件-座圈交界平面正常的力)通常被施加到加速 器的端部載荷所決定，雖然，由于對(duì)于交界面正常的方向隨著滾動(dòng)元件的傾斜而變化，它依 然是滾動(dòng)元件的角對(duì)于變速器軸向的余弦函數(shù)。在一個(gè)滾動(dòng)元件設(shè)置在座圈之間的托架上 的變速器中（"單滾動(dòng)元件的變速器"），由滾動(dòng)元件產(chǎn)生的座圈輸入和輸出轉(zhuǎn)矩是同樣的。 反作用轉(zhuǎn)矩可以被描述成變速器輸入和輸出轉(zhuǎn)矩的總和，并且通常被用于描述反作用到輸 入和輸出轉(zhuǎn)矩的符號(hào)一樣的變速器的外殼。
[0013] 端部載荷和反作用轉(zhuǎn)矩所成的比例是，在一些附帶條件下，對(duì)于任何給定的變速 器比率，在全環(huán)形變速器的端部載荷控制的高效模式在滾動(dòng)原件/坐圈交界面上提供了不 變的牽引系數(shù)。
[0014] 以反作用轉(zhuǎn)矩為基礎(chǔ)的端部載荷的控制為，在一些附帶條件下，對(duì)于全環(huán)形變速 器的最優(yōu)的策略，并且通常當(dāng)液壓控制的變速器的反作用轉(zhuǎn)矩(滾動(dòng)元件中的反作用力)并 施加普通的壓力給端部載荷系統(tǒng)時(shí)實(shí)現(xiàn)。
[0015] 在上述的全環(huán)形變速器的一般布置中，大量的變化均是可能的，其涉及托架的控 制，安裝和自由運(yùn)動(dòng)，座圈的數(shù)量和配置，滾動(dòng)元件的數(shù)量和配置，等等。
[0016] 在對(duì)上述變速器的一種變化中，每一個(gè)滾動(dòng)元件由一行彼此接觸的兩個(gè)滾動(dòng)元件 所代替（"雙滾動(dòng)元件變速器"）。這樣，每個(gè)滾動(dòng)元件和一個(gè)工作表面以及另一個(gè)滾動(dòng)元件 接觸。應(yīng)該注意的是在包括這種變化的變速器中，兩個(gè)座圈在變速器軸線的同樣的方向上 旋轉(zhuǎn)，所以具有正的變速器比率，并且，由于作用在輸入和輸出座圈的轉(zhuǎn)矩是彼此反方向 的，術(shù)語(yǔ)反作用轉(zhuǎn)矩可以方便地被定義為輸入轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)矩的絕對(duì)值的總和。在下文的 描述中，術(shù)語(yǔ)"反作用轉(zhuǎn)矩"被用在單滾動(dòng)元件全環(huán)形變速器的上下文中，但是應(yīng)當(dāng)理解的 是本發(fā)應(yīng)用到特征是輸入和輸出轉(zhuǎn)矩具有反向符號(hào)的其他的變速器。
[0017] 對(duì)術(shù)語(yǔ)"輸入"和"輸出"的使用不應(yīng)作為對(duì)這些部件進(jìn)行功能性或結(jié)構(gòu)性的限制， 它們僅作為標(biāo)簽。變速器運(yùn)行時(shí)可整體上是對(duì)稱的。典型地，這樣選擇以在特定上下文中提 供簡(jiǎn)明易懂的描述。例如，在機(jī)動(dòng)車傳動(dòng)情況下，輸入會(huì)連接到原動(dòng)機(jī)，輸出會(huì)連接到最終 的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)指示流過(guò)變速器的動(dòng)力的正常方向。然而，應(yīng)理解的是當(dāng)機(jī)動(dòng)車處于超限情 況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力從變速器的輸出流回輸入。
[0018] 在該說(shuō)明書的其余部分，術(shù)語(yǔ)"變速器"指的是如上所述的全環(huán)形變速器，除了上 下文指明的其他情況。然而，需要理解的是本發(fā)明使用于廣泛的滾動(dòng)觸點(diǎn)變速器。
[0019] 有兩種主要策略用于控制變速器:轉(zhuǎn)矩控制和比率控制。
[0020] 轉(zhuǎn)矩控制在多速傳動(dòng)中不是直接等效的，因?yàn)樗蕾囉谧兯倨鞯谋举|(zhì)產(chǎn)生的特 性。轉(zhuǎn)矩控制已經(jīng)在許多公開中描述過(guò)，包括涉及圖1-3的W0-A-2010/070341，會(huì)在此簡(jiǎn)單 對(duì)其進(jìn)行描述，使本發(fā)明變得容易理解。
[0021 ]轉(zhuǎn)矩控制依賴于具有如下幾個(gè)設(shè)計(jì)特性的變速器：
[0022]-每個(gè)托架具有圍繞反作用軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，該反作用軸線向中心平面傾斜小 角度；以及
[0023] -每個(gè)托架可在驅(qū)動(dòng)器的作用力下沿著該反作用軸線軸向移動(dòng)。
[0024] 需要注意的是，這些要求中的第一個(gè)意為在轉(zhuǎn)矩控制下，傾斜角不是直接由驅(qū)動(dòng) 器控制的。
[0025] 每個(gè)座圈向每個(gè)滾動(dòng)元件施加作用于工作表面切線方向的力。因此，每個(gè)驅(qū)動(dòng)器 必須提供相等且反向的切線力以保持相應(yīng)的滾動(dòng)元件的滾動(dòng)軸線沿著反作用軸是固定的。 如果驅(qū)動(dòng)器施加的力改變，作用于托架上的力變得不平衡，因此滾動(dòng)軸線會(huì)移動(dòng)。變速器的 幾何形狀被設(shè)置為(使用不會(huì)在此處討論的考慮)使得在沿著反作用軸線的運(yùn)動(dòng)下，產(chǎn)生圍 繞反作用軸線的力偶(couple)從而致使托架轉(zhuǎn)動(dòng)。這改變傾斜角，因而改變變速器比率，以 這樣的方式來(lái)減緩作用于托架上的力的不平衡。托架會(huì)因而會(huì)朝向力變得平衡的新傾斜角 移動(dòng)。由于變速器的幾何結(jié)構(gòu)，托架組件沿著它們的反作用軸線運(yùn)動(dòng)并圍繞它們的傾斜軸 線轉(zhuǎn)動(dòng)，以使得它們適應(yīng)輸入和輸出座圈的速度的比率。轉(zhuǎn)矩控制需要在沿著它們的反作 用軸線運(yùn)動(dòng)的方向上施加到滾動(dòng)元件的力。這樣的驅(qū)動(dòng)要求在滾子上完成，典型地通過(guò)液 壓驅(qū)動(dòng)。消耗的能量降低了變速器系統(tǒng)的效率，并且提出了對(duì)于巨大的和昂貴的液壓設(shè)備 的要求。
[0026] 比率控制與具有多離散分隔比率的傳動(dòng)的控制相類似。在比率控制中，控制系統(tǒng) 決定了實(shí)現(xiàn)想要的運(yùn)行條件所需的變速器比率，并且操作驅(qū)動(dòng)器以使托架的移動(dòng)方式使其 直接致使?jié)L動(dòng)軸線傾斜至需要的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)比率。
[0027] 在任何時(shí)候，變速器的比率都是由它的瞬時(shí)傾角所決定的。因此，可以看出最簡(jiǎn)單 通過(guò)變速器的工具控制比率的是應(yīng)用轉(zhuǎn)矩到滾子或者其托架以引起其在傾斜軸線四周旋 轉(zhuǎn)。然而，在許多情況中，這并不是有效的控制比率的方式。為了使?jié)L子以這種方式傾斜，必 須在滾動(dòng)元件和座圈之間的接觸產(chǎn)生足夠的剪切力來(lái)克服牽引流體的粘性，然后每一個(gè)觸 點(diǎn)不得不移動(dòng)穿過(guò)座圈的工作表面。力移動(dòng)一段距離的需要通過(guò)工作完成。因此，為了實(shí)現(xiàn) 這樣的移動(dòng)需要一個(gè)可以完成這些工作的變速器，和給這樣一個(gè)變速器提供能量的來(lái)源。 典型地，這些部件是笨重的和昂貴的。
[0028] 因此提出一種可替代的比率控制的方法，其被稱為"縱傾轉(zhuǎn)向"比率變化。
[0029] 考慮到滾動(dòng)元件和座圈在它們接觸的區(qū)域的動(dòng)作。每一個(gè)滾動(dòng)元件和座圈在接觸 區(qū)域的瞬間移動(dòng)可以由各自的速度矢量來(lái)描述。在這兩個(gè)矢量之間的角是轉(zhuǎn)向角，這樣命 名是因?yàn)檫@樣一個(gè)角度的產(chǎn)生引起了座圈是滾動(dòng)元件轉(zhuǎn)向一個(gè)新的比率角。轉(zhuǎn)向角由輸入 到滾動(dòng)元件-傾斜輸入-所產(chǎn)生，其引起滾動(dòng)元件圍繞由在座圈-滾動(dòng)觸點(diǎn)區(qū)域之間的假設(shè) 的線確定的縱傾軸線樞轉(zhuǎn)。
[0030] 腳輪(caster)角的存在導(dǎo)致轉(zhuǎn)向角隨著傾斜角的改變而減小知道它接近零。當(dāng)這 發(fā)生時(shí)，傾斜角，以及變速器比率，保持在新的平穩(wěn)的值。
[0031] 在縱傾控制影響的比率的變化中，座圈使?jié)L動(dòng)元件轉(zhuǎn)向，但是并不沿著工作表面 平移(translate);在滾動(dòng)元件和座圈之間接觸區(qū)域的局部速度從來(lái)都沒(méi)有明顯的區(qū)別。這 意味著沒(méi)有需要的工作要做來(lái)影響比率的變化。因此，縱傾轉(zhuǎn)向控制可以利用低功率變速 器，其可為輕量化的并且節(jié)省成本的。在配置了縱傾轉(zhuǎn)向控制的變速器中，腳輪角可以利用 一個(gè)從環(huán)形中間平面偏移的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者通過(guò)在平衡環(huán)上的安裝的滾子以便于滾子 可以圍繞滾動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，但是卻被迫在向座圈傾斜的平面的軸線周圍產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)。萬(wàn)向節(jié)腳 輪樞轉(zhuǎn)軸線穿過(guò)滾動(dòng)元件的中心。
[0032] 第一方面，本發(fā)明提供的變速器(典型地為全環(huán)形變速器)包括：
[0033] 每個(gè)具有工作表面的輸入座圈和輸出座圈，座圈被同軸地安裝圍繞變速器軸線轉(zhuǎn) 動(dòng)，以及在工作表面之間定義的環(huán)形腔。
[0034] 至少一個(gè)位于工作表面之間的滾動(dòng)元件，具有至少一個(gè)和一個(gè)工作表面滾動(dòng)觸電 和第二滾動(dòng)觸電的所述或者每個(gè)滾動(dòng)元件，這兩個(gè)定義了縱傾軸線的觸點(diǎn)，安裝在托架組 件用于在滾動(dòng)軸線四周轉(zhuǎn)動(dòng)的所述或者每個(gè)滾動(dòng)元件。和至少一個(gè)工作表面接觸的根據(jù)變 速器的比率相對(duì)于變速器軸線可變的半徑，為了在縱傾軸線四周樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)安裝的所述或者 每一個(gè)滾動(dòng)元件；
[0035] 有效的驅(qū)動(dòng)所述或每一個(gè)滾動(dòng)元件而引起樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并且因此改變縱傾角的，以及 因此引起所述托架組件在傾斜軸線四周樞轉(zhuǎn)使變速器比率產(chǎn)生變化的有效的控制構(gòu)件;和
[0036] 將軸線的端部載荷力施加到與變速器傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩直接相關(guān)的滾動(dòng)元件的機(jī)械式 端部載荷系統(tǒng)。
[0037] 在第一種設(shè)置，所述或每一個(gè)滾動(dòng)元件的第二滾動(dòng)觸點(diǎn)和其他的所述工作表現(xiàn)接 觸?？商娲?，所述或者每一個(gè)滾動(dòng)元件的第二滾動(dòng)觸點(diǎn)和第二滾動(dòng)元件相接觸，并且第二 滾動(dòng)元件的第二觸點(diǎn)和其他工作表面相接觸。
[0038] 所述或每一個(gè)滾動(dòng)元件，根據(jù)具體情況，通過(guò)當(dāng)受到端部載荷的適當(dāng)?shù)膲毫Φ臅r(shí) 候可以抵抗剪切力的牽引流體，和所述工作表面或者一個(gè)工作表面和另一個(gè)滾動(dòng)元件驅(qū)動(dòng) 嚙合。
[0039] 術(shù)語(yǔ)"滾動(dòng)元件"用于表明用于在輸入座圈和輸出座圈之間傳送的驅(qū)動(dòng)的元件。優(yōu) 選的形式是，所述或者每一個(gè)滾動(dòng)元件，是一個(gè)具有通常和所述滾子的平面垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸 線的滾子并且呈現(xiàn)了滾動(dòng)表面到所述輸入座圈和所述輸出座圈或者到一個(gè)座圈和另一個(gè) 滾子。
[0040] 端部載荷夾緊系統(tǒng)可以將軸線的端部載荷夾緊力施加到與變速器傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩直 接相關(guān)的滾動(dòng)元件。端部載荷夾緊系統(tǒng)可以施加在僅由輸入座圈上的轉(zhuǎn)矩，或者僅由在輸 出座圈上的轉(zhuǎn)矩所決定的端部載荷?？商娲?，端部載荷夾緊系統(tǒng)可以施加由在兩個(gè)座圈 上的轉(zhuǎn)矩所決定的端部載荷。在這樣的實(shí)施例中，端部載荷取決于在座圈上的轉(zhuǎn)矩或者輸 入轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)矩之間較大的轉(zhuǎn)矩的總和。
[0041] 優(yōu)選的，端部載荷系統(tǒng)包括偏置設(shè)備，例如，通過(guò)鏈節(jié)從一個(gè)座圈或者兩個(gè)座圈傳 輸轉(zhuǎn)矩的凸輪布置。
[0042] 合適的是，鏈節(jié)典型地包括位于凸輪的圓周的斜坡的低摩擦滾動(dòng)元件，以便于轉(zhuǎn) 矩和端部載荷數(shù)學(xué)上的根據(jù)表達(dá)式關(guān)聯(lián)乘以滾動(dòng)元件的半徑的斜坡角的切線：
[0043]
[0044] 其中：
[0045] T是施加到座圈的轉(zhuǎn)矩，
[0046] Θ是凸輪的局部斜坡角，并且
[0047] R是從變速器軸線的滾動(dòng)元件的半徑。
[0048] 輸入座圈可以有效地連接到變速器輸入，以及所述輸出座圈適當(dāng)?shù)糜行У剡B接到 變速器輸出。所述端部載荷系統(tǒng)可以包括一個(gè)或者多個(gè)將了一個(gè)或者兩個(gè)所述輸入座圈和 所述輸出座圈分別連接到一個(gè)或者兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的變速器輸入和轉(zhuǎn)動(dòng)的變速器輸出的偏置設(shè) 備，用于從一個(gè)到另一個(gè)傳送轉(zhuǎn)矩的并且設(shè)置在所述座圈上施加到施加了隨著分別作用的 轉(zhuǎn)矩而改變的偏置力的偏置設(shè)備，這樣指導(dǎo)所述變速器輸入或者所述變速器輸出或者所述 輸入和/或輸出偏置力二者以便于促使所述輸入和所述輸出座圈和所述滾動(dòng)元件嚙合來(lái)在 它們之間提供牽引。
[0049] 在一個(gè)實(shí)施例中，其中一個(gè)變速器座圈通過(guò)機(jī)械端部載荷裝載設(shè)置連接到連接軸 桿(也可以作為牽引裝載設(shè)置），兩者作為在連接軸桿和變速器座圈紙件傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩，并且在 座圈上施加傳送的轉(zhuǎn)矩的功能的端部載荷力，端部載荷力推動(dòng)變速器座圈和滾動(dòng)元件配合 以提供驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)移所需的牽引。
[0050] 在另一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)械式端部載荷夾緊系統(tǒng)包括為了將第一端部載荷應(yīng)用到所 述輸入座圈和所述輸出座圈的其中之一的，和通過(guò)變速器輸入施加到變速器的輸入轉(zhuǎn)矩成 正比。和為了施加第二端部載荷，和變速器的輸出轉(zhuǎn)矩成比例的，應(yīng)用所述第一端部載荷到 所述相同的座圈的工具。在這種設(shè)置中，施加到變速器的端部載荷和輸入和輸出轉(zhuǎn)矩是成 比例的并且因此精確的端部載荷被機(jī)械式地設(shè)定，無(wú)需高液壓系統(tǒng)的要求。
[0051] 輸入座圈到變速器輸入的連接是通過(guò)作從一個(gè)到另一個(gè)傳送轉(zhuǎn)矩之用的第一偏 置設(shè)備，并且設(shè)置為在輸入座圈上施加隨著作用在輸入上的轉(zhuǎn)矩而改變的第一偏置力，并 且在所述輸出座圈到轉(zhuǎn)動(dòng)的變速器輸出的連接是通過(guò)作從一個(gè)到另一個(gè)傳送轉(zhuǎn)矩之用的 第二偏置設(shè)備，并且設(shè)置為在所述輸出座圈上施加隨著作用在所述輸出上的所述轉(zhuǎn)矩而改 變的第二偏置力，這樣指導(dǎo)所述第一和第二偏置力兩者從而促使所述輸入和輸出座圈和所 述滾動(dòng)元件配合來(lái)在它們之間提供牽引，并且反向作用以便于在任何時(shí)間內(nèi)由任何一個(gè)來(lái) 支配和決定由所述兩個(gè)偏置設(shè)備所應(yīng)用的凈偏置力。這樣可以成為"最大收益"機(jī)械端部載 荷系統(tǒng)。這種系統(tǒng)給牽引剪切力提供了和不變的牽引系數(shù)近似的端部載荷的比率，但是有 利的是，相比應(yīng)用了輸入和輸出的機(jī)械端部載荷系統(tǒng)的并且端部載荷是基于輸入和輸出轉(zhuǎn) 矩的總和的系統(tǒng)具有更少的機(jī)械復(fù)雜性。
[0052]本發(fā)明具有特別的，但是不唯一的，環(huán)形變速器的應(yīng)用。這樣的變速器具有滾動(dòng)元 件位于在滾動(dòng)元件上的平面的寬度通常是等于滾動(dòng)元件的直徑的腔的幾何結(jié)構(gòu)(加上牽引 流體的任何一層的厚度）。隨著滾動(dòng)元件隨著變速器比率的改變而傾斜，夾緊滾動(dòng)元件的座 圈不在軸向的方向上通過(guò)實(shí)質(zhì)上的距離移動(dòng)。這樣，傾斜滾動(dòng)元件的軌跡描繪了一個(gè)在環(huán) 形界面呈現(xiàn)的圓。
[0053] 縱傾軸線穿過(guò)接觸面的設(shè)置確保了在縱傾軸線四周的轉(zhuǎn)動(dòng)或者轉(zhuǎn)動(dòng)的部件包含 和座圈相關(guān)的在接觸點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)的改變，但是不包括在接觸半徑上的顯著的改變。這樣，不是 其本身引起變速器比率的變化，并且確實(shí)引起接觸區(qū)域穿越工作表面的可以忽略的平移運(yùn) 動(dòng)，從而使在改變縱傾角度所必須做的工作最小。這使得利用小的驅(qū)動(dòng)力影響變速器的改 變，這需要低功率的變速器，并且因此降低成本。
[0054] 所述或者每一個(gè)滾動(dòng)元件可以安裝用于在托架組件上轉(zhuǎn)動(dòng)。每一個(gè)托架組件可以 被安裝用于在穿過(guò)了各自的滾動(dòng)元件的中心的軸線的四周進(jìn)行樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且可以選擇性 的在驅(qū)動(dòng)點(diǎn)從縱傾軸線的遠(yuǎn)處的徑向被驅(qū)動(dòng)，這樣以使得驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的位移促進(jìn)作家在縱傾軸 線四周樞轉(zhuǎn)。每一個(gè)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)優(yōu)選從環(huán)形腔的中心在和變速器軸線平行的方向上平面偏移， 在這種情況下，這種偏移典型地決定了滾動(dòng)元件產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)的腳輪角，在每一個(gè)滾動(dòng)元件和 關(guān)聯(lián)的工作表面的平面之間的角被稱為腳輪角。滾動(dòng)元件在拋軸線四周的轉(zhuǎn)動(dòng)被稱作進(jìn) 動(dòng)。
[0055] 每一個(gè)托架組件可以收到所述軸向運(yùn)動(dòng)的限制，通過(guò)i)和控制構(gòu)建在驅(qū)動(dòng)點(diǎn)周圍 連接，和ii)在第二反作用點(diǎn)連接。反作用點(diǎn)可以作用在位于穿過(guò)了滾動(dòng)元件的平面的軸線 的點(diǎn)。優(yōu)選地，反作用點(diǎn)是在滾動(dòng)元件的轉(zhuǎn)動(dòng)中心。
[0056] 每一個(gè)滾動(dòng)元件和它們各自的托架組件可以一起具有四個(gè)接觸的點(diǎn)，在輸入工作 表面，輸入工作表面的接觸的點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)點(diǎn)和反作用點(diǎn)，這樣以使得滾動(dòng)元件被限制在在環(huán)形 腔中的位置，但是滾動(dòng)元件被安裝用于在傾斜軸線四周軸向地運(yùn)動(dòng)并且在進(jìn)動(dòng)軸線的四軸 旋轉(zhuǎn)，傾斜了進(jìn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的部件，這提供了變速器比率的改變?？刂茦?gòu)件可以適用于由平移運(yùn) 動(dòng)提供驅(qū)動(dòng)。
[0057] 所述控制構(gòu)件可以驅(qū)動(dòng)在和變速器軸線同軸的并且和輸入表面和輸出表面中較 大一個(gè)的外圍正切的氣缸的表面的外徑向的位置上驅(qū)動(dòng)托架組件。
[0058] 每一個(gè)各自的托架組件可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)。變速器可以包括給每一個(gè)各自的托架組件 的驅(qū)動(dòng)器。變速器可以包括安裝了托架組件的單控制構(gòu)件。
[0059] 典型地，控制組件包括有效地連接到反作用構(gòu)件的控制構(gòu)件，可移動(dòng)的控制構(gòu)件， 或者具有在和變速器軸線垂直的平面上運(yùn)動(dòng)的部件。反作用構(gòu)件可以包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)狹槽， 每個(gè)狹槽和各自的托架一致，其中托架組件包括沿著分別的狹槽的托架組件的滑動(dòng)嚙合的 嚙合部位，以便于滾動(dòng)元件圍繞縱傾軸線受限于所述的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在本發(fā)明實(shí)施例中，每個(gè) 托架組件包括結(jié)合到控制組件的閥桿。
[0060] 每個(gè)托架組件優(yōu)選地被安裝以便于滾動(dòng)元件的進(jìn)動(dòng)軸線傾斜到和變速軸線垂直 的平面通過(guò)滾動(dòng)元件在所述的進(jìn)動(dòng)軸線的四周自由轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)動(dòng)軸線也可以定義在滾動(dòng)元件 的中心和從滾動(dòng)元件的軸線徑向地放置的樞轉(zhuǎn)結(jié)合之間，樞轉(zhuǎn)結(jié)合從環(huán)形墻的中心平面軸 向地偏移，并且位于在控制組件或者反作用組件上。托架組件可以包括在長(zhǎng)度上延伸的托 架閥桿和可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝了滾動(dòng)元件的滾動(dòng)元件載體，托架在閥桿的長(zhǎng)度軸線上可轉(zhuǎn)動(dòng)。每 一個(gè)滾動(dòng)元件可以通過(guò)一個(gè)軸線穿過(guò)滾動(dòng)元件的中心的樞轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)被安裝到其各自的滾動(dòng) 元件，該樞轉(zhuǎn)關(guān)鍵定義了一些或者全部的進(jìn)動(dòng)軸線。
[0061] 反作用構(gòu)件可以在變速器軸線徑向上移動(dòng)并且可以選擇性的在非徑向地方向上 移動(dòng)，這樣以便于相等反向的轉(zhuǎn)向角在滾子反作用載荷不相等的時(shí)候應(yīng)用到滾動(dòng)元件，以 使得由每一個(gè)滾動(dòng)元件在環(huán)形腔內(nèi)產(chǎn)生的反作用載荷變得平衡和均衡。
[0062] 控制構(gòu)件可以有效地連接到多數(shù)的在包括變速器軸線的平面的同一側(cè)的滾動(dòng)元 件。
[0063] 在一個(gè)實(shí)施例中，環(huán)形腔包含兩個(gè)滾動(dòng)元件。本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例包括有效的結(jié) 合到多個(gè)滾動(dòng)元件的反作用構(gòu)件以便于其支承在環(huán)形腔內(nèi)的滾動(dòng)元件的反作用轉(zhuǎn)矩。在這 樣的實(shí)施例中，典型地，反作用轉(zhuǎn)矩完全地或者部分地被從控制構(gòu)件中分離的反作用構(gòu)件 支承。反作用構(gòu)件可以軸向地連接到每一個(gè)滾動(dòng)元件的中心。反作用構(gòu)件可以結(jié)合到滾動(dòng) 元件以便于托架組件收到上述軸向運(yùn)動(dòng)的限制。在優(yōu)選的設(shè)置中，所述反作用構(gòu)件在變速 器徑向上可移動(dòng)的并且在非徑向方向上移動(dòng)，以便于反作用構(gòu)件平衡在環(huán)形腔內(nèi)部由每一 個(gè)滾子產(chǎn)生的反作用負(fù)載。變速器還可以包括一個(gè)阻尼器來(lái)抑制反作用構(gòu)件在相對(duì)于變速 器軸線的徑向方向上的運(yùn)動(dòng)。反作用構(gòu)件可以機(jī)械師載荷止擋來(lái)限制反作用構(gòu)件在相對(duì)于 變速器軸線的徑向方向上的運(yùn)動(dòng)。反作用構(gòu)件可以安裝用于在所述變速器軸線四周轉(zhuǎn)動(dòng)， 以響應(yīng)所述座圈引起的反作用轉(zhuǎn)矩，到滾動(dòng)元件觸點(diǎn)從而改變所述變速器比率。例如，反作 用構(gòu)件可以安裝用于在變速器軸線的四周旋轉(zhuǎn)以響應(yīng)在既定標(biāo)準(zhǔn)的反作用轉(zhuǎn)矩。這可以在 包括彈性工具可以防備促使所述反作用構(gòu)件響應(yīng)反作用轉(zhuǎn)矩的變速器中實(shí)現(xiàn)。
[0064] 反作用構(gòu)件可以連接到可恢復(fù)可變形的工具。在變速器轉(zhuǎn)矩的變化上，滾動(dòng)元件 和反作用構(gòu)件可以移動(dòng)來(lái)反作用于可恢復(fù)可變形的工具。滾動(dòng)元件可以縱傾因此導(dǎo)致比率 的改變，例如抵擋，響應(yīng)增加了的變速器轉(zhuǎn)矩?？苫謴?fù)可變形工具可以包括彈簧，橡膠體或 者其他可變形工具?？苫謴?fù)可變形工具可以在很少或者沒(méi)有預(yù)載荷的時(shí)候安裝以使得由于 任何滾子載荷的產(chǎn)生而取代滾動(dòng)元件（只有在一個(gè)當(dāng)然的臨界載荷時(shí)這才是可以替換它們 的）因此，變速器展示了響應(yīng)應(yīng)用到變速器的轉(zhuǎn)矩的變速器變速比率的改變，并且因此提供 了一些轉(zhuǎn)矩控制變速器的特征(其比率也和轉(zhuǎn)矩響應(yīng)）。典型地，轉(zhuǎn)矩控制變速器使用復(fù)雜 的高價(jià)的液壓設(shè)備。因此，根據(jù)本發(fā)明的具有反作用構(gòu)件和可恢復(fù)可變性優(yōu)勢(shì)的并且提供 了轉(zhuǎn)矩控制特征的變速器可以在典型地使用了液壓控制變速器的應(yīng)用中使用排除了液壓 的需求。
[0065] 在缺少高壓和復(fù)雜液壓裝置，這有益于給變速器冷卻，這樣以便于獲得想要的功 率容量。冷卻可以由栗提供，優(yōu)選的低成本栗。冷卻栗可以應(yīng)用于傳遞冷卻液到變速器滾動(dòng) 元件，使得變速器功率容量增長(zhǎng)。這個(gè)栗可以是一個(gè)低壓栗，例如葉輪或者內(nèi)齒輪油栗。它 可以運(yùn)行在5bar或者更少的運(yùn)行壓力。該栗可以具有少于50W或者少于30W的功率，并且其 可以由電發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。
[0066] 每一個(gè)在縱傾軸線四周的托架的運(yùn)動(dòng)，優(yōu)選地由單平移輸入到每一個(gè)托架來(lái)實(shí) 現(xiàn)。優(yōu)選地，具有在環(huán)形腔內(nèi)的單平移輸入到全部托架。這種平移輸入可以大致上和托架反 作用力向垂直。這樣可選擇地容許（i)來(lái)自托架的反作用力有效地被控制或者反作用構(gòu)件 支承，在比率改變的時(shí)候這些構(gòu)件不需要在滾動(dòng)元件上執(zhí)行工作并且(ii)可以選擇性地使 腳輪被偏移閥桿定義。平移的輸入可以通過(guò)變速器工具來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且優(yōu)選單驅(qū)動(dòng)器適于變 速器的全部滾動(dòng)元件托架。體現(xiàn)了本發(fā)明的變速器可以包括功率工具來(lái)驅(qū)動(dòng)具有少于20W 更優(yōu)的少于10W的，然而更優(yōu)的少于5W的功率輸出的控制構(gòu)件。
[0067] 本發(fā)明實(shí)施例可以被延伸到提供具有多樣的環(huán)形腔室的變速器。例如，體現(xiàn)本發(fā) 明的變速器還可以包括:定義了第二環(huán)形腔和第二托架的第二輸入表面和第二輸出表面和 根據(jù)本發(fā)明的第一方面設(shè)定的放置在腔內(nèi)的滾動(dòng)元件；
[0068] 有效地驅(qū)動(dòng)所述或每一個(gè)第二腔的滾動(dòng)元件而引起樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并且因此改變縱傾 角的控制構(gòu)件，并且因此導(dǎo)致第二腔的所述或者每一個(gè)托架傾斜以影響變速器比率的改 變；
[0069] 并且可選地，第一反作用構(gòu)件有效地連接到多個(gè)在第一腔內(nèi)的滾動(dòng)元件并且第二 反作用構(gòu)件有效的連接到多個(gè)在第二腔內(nèi)的滾動(dòng)元件以便于第一和第二反作用構(gòu)件支承 由各自的滾動(dòng)元件引起的反作用載荷;共享載荷組件有效地連接到第一和第二腔的反作用 構(gòu)件以便于反來(lái)自反作用構(gòu)件的反作用轉(zhuǎn)矩是平衡的。
[0070] 本發(fā)明的變速器在給輔助單元提供驅(qū)動(dòng)中特別有用。任意已知的輔助單元可以被 包含了本變速器，例如能量存儲(chǔ)和恢復(fù)系統(tǒng)，如運(yùn)動(dòng)能量恢復(fù)系統(tǒng)和增壓器的驅(qū)動(dòng)設(shè)置所 驅(qū)動(dòng)。變速器在用于增壓器的驅(qū)動(dòng)設(shè)置系統(tǒng)中特有有益。合適的驅(qū)動(dòng)通過(guò)包括了具有根據(jù) 本發(fā)明的變速器的持續(xù)變化的傳送設(shè)備的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)從內(nèi)燃機(jī)傳送到增壓器。增壓設(shè)置具有 特別的應(yīng)用到客車和輕型公路車。在增壓器驅(qū)動(dòng)設(shè)置中使用變速器使得成本，復(fù)雜度和重 量都被保持在最小值。
[0071] 本發(fā)明還提供了一個(gè)用于給內(nèi)燃機(jī)的增壓設(shè)置包括具有轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輸入的增壓器， 具有轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輸入接收來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)裝置，以及連接轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)輸出和所述增 壓器的輸入，在其中，所述傳動(dòng)器包括根據(jù)本發(fā)明的有效地在所述傳動(dòng)裝置的輸入和輸出 之間連接的變速器。
[0072] 變速器恰當(dāng)?shù)鼐哂幸暂斎脒\(yùn)行比率被驅(qū)動(dòng)的輸出，和有效的安置所述變速器的運(yùn) 行比率。在一個(gè)實(shí)施例中變速器具有包含兩個(gè)滾動(dòng)元件的單腔。
[0073]合適的，增壓設(shè)置包括控制系統(tǒng)，運(yùn)行該控制系統(tǒng)引起引起傳遞大量的在輸入狀 態(tài)總指明的轉(zhuǎn)矩到控制系統(tǒng)，并且優(yōu)選地包括有效設(shè)置變速器比率的控制工具。
[0074] 在另一方面，本發(fā)明給車輛提供了驅(qū)動(dòng)系，包括包括車輛傳動(dòng)和終驅(qū)動(dòng)單元的傳 動(dòng)裝置系統(tǒng);和通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的變速器有效的連接到驅(qū)動(dòng)裝置系統(tǒng)的動(dòng)能回收系統(tǒng)。
[0075] 在一個(gè)實(shí)施例中，動(dòng)能回收系統(tǒng)在車輛傳動(dòng)裝置和車輛的最終驅(qū)動(dòng)單元之間有效 的連接到傳動(dòng)裝置系統(tǒng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，動(dòng)能回收系統(tǒng)有效地連接到引擎輸出或者車 輛傳動(dòng)裝置輸入。
[0076] 合適的傳動(dòng)裝置包括周轉(zhuǎn)圓的齒輪組。優(yōu)選地，周轉(zhuǎn)圓的齒輪組是一個(gè)牽引驅(qū)動(dòng) 周轉(zhuǎn)圓齒輪組。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，周轉(zhuǎn)圓齒輪組和變速器共享牽引流體。
[0077] 增壓器可以是任何已知的類型。優(yōu)選的增壓器是離心式增壓器。
[0078] 本發(fā)明實(shí)施例將參考以下附圖進(jìn)行具體的描述：
[0079] 圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的變速器的一部分的立體圖；
[0080] 圖2是圖1中所示的變速器的一部分的控制組件；
[0081] 圖3是圖1中所示的變速器的一部分的俯視圖；
[0082] 圖4是圖1中所示的變速器的一部分的側(cè)視圖；
[0083] 圖5和圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例的、包括反作用構(gòu)件的變速器的一部分的立體圖和 部分剖開視圖；
[0084] 圖7是本發(fā)明第三實(shí)施例的具有用于平衡腔之間的反作用轉(zhuǎn)矩的載荷共享組件的 雙腔的變速器的一部分的立體圖；
[0085] 圖8是本發(fā)明第四實(shí)施例中具有每個(gè)腔體三個(gè)滾子的以及用于平衡腔之間的反作 用轉(zhuǎn)矩的載荷共享組件的雙腔的變速器的立體圖；
[0086] 圖9和圖10是圖8的變速器的軸向圖和俯視圖；
[0087] 圖11是本發(fā)明第五實(shí)施例的包括反作用構(gòu)件和轉(zhuǎn)矩感應(yīng)元件的變速器的一部分 的立體圖；
[0088] 圖12是圖11中所示的轉(zhuǎn)矩起反作用的變速器的一部分的立體圖；
[0089] 圖13展示了根據(jù)本發(fā)明在一個(gè)座圈上應(yīng)用了機(jī)械式端部載荷夾緊系統(tǒng)的變速器。 這可以是一個(gè)輸入座圈或者是一個(gè)輸出座圈并且可以被應(yīng)用到任何一種附圖1到12舉例所 說(shuō)的變速器；
[0090] 圖14示出了在根據(jù)本發(fā)明的變速器，其中將機(jī)械端部載荷夾緊系統(tǒng)應(yīng)用到輸入座 圈和輸出座圈，其中端部載荷是基于輸入轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)矩中較大的一個(gè)，并且可以應(yīng)用到 圖1至圖12所述的任一變速器；
[0091] 圖14a示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的可替代的自供能軸向載荷設(shè)備的截面;以及
[0092] 圖15示出了基于本發(fā)明的變速器，其中將機(jī)械端部載荷夾緊系統(tǒng)應(yīng)用到輸入座圈 和輸出座圈，其中端部載荷是基于輸入轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)矩之和，并且可以應(yīng)用到圖1到圖12所 述的任一變速器；以及
[0093] 圖16示出了基于本發(fā)明的變速器，其中將機(jī)械端部載荷夾緊系統(tǒng)應(yīng)用到輸入座圈 和輸出座圈，其中端部載荷是基于輸入轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)矩中較大的一個(gè)并且被用于增壓裝置 布置，并且可以應(yīng)用到圖1到圖12所述的任一變速器。
[0094] 當(dāng)閱讀本實(shí)施例的描述時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意在本說(shuō)明書的介紹部分定義的合適的術(shù)語(yǔ)、 解釋和定義。
[0095] 作為本發(fā)明的變速器的一部分，機(jī)械端部載荷夾緊原理并沒(méi)有在圖1到圖12中給 出說(shuō)明。每一個(gè)變速器包含機(jī)械端部載荷夾緊系統(tǒng)，特別是這里所述的任一機(jī)械端部載荷 夾緊系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例，以及在圖13到圖16中明確說(shuō)明的實(shí)施例，優(yōu)選為圖14，15和16中 的。
[0096] 圖1到圖4示出了體現(xiàn)本發(fā)明的變速器的一部分的不同的視圖。該變速器包括輸入 座圈10,通常形成環(huán)狀。輸入座圈10具有一個(gè)內(nèi)表面，在其上形成了弓形截面的環(huán)狀凹處 12,來(lái)提供輸入座圈10的工作表面。該變速器還包括輸出座圈14,僅在圖4中用虛線表示，實(shí) 質(zhì)上和輸入座圈10是相似的。輸入座圈10和輸出座圈14同軸放置在變速器軸線V上，其工作 表面彼此面對(duì)，從而在受到工作表面束縛的座圈1〇，14之間形成一個(gè)環(huán)形腔。安裝每一個(gè)座 圈10，14以圍繞變速器軸線V轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0097] 在該情況中以接近圓柱形的具有合適的側(cè)面輪廓的外部滾動(dòng)表面的滾子20,22的 形式滾動(dòng)元件被安置在環(huán)形腔內(nèi)來(lái)操作。在這個(gè)實(shí)施例中，有兩個(gè)這樣的滾子，但是可以理 解的是也可以選擇大量的滾子。
[0098] 每一個(gè)滾子20，22安裝在各自的滾子托架組件24，26上。每一個(gè)滾子托架組件24， 26包括閥桿(stem)28,30和叉子(fork)32,34。每個(gè)叉子32,34攜帶各自的滾子20,22以使得 滾子20,22可以在軸承上轉(zhuǎn)動(dòng)，該軸承為了沿著延伸穿過(guò)其中心的滾動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。在每一個(gè) 滾子組件24,26內(nèi)部，每一個(gè)叉子32,34可以在閥桿28,30圍繞各自的和滾動(dòng)軸線垂直的進(jìn) 動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0099] 每一個(gè)托架組件24,26安裝為以便于閥桿28,30的進(jìn)動(dòng)軸線向平面P以被稱為圖4 所示的腳輪(caster)角"a"傾斜。平面P和該變速器軸線垂直。每一個(gè)滾子20,22在各自的作 為閥桿28,30的長(zhǎng)度上圍繞穿過(guò)了滾子22的中心的軸線的進(jìn)動(dòng)軸線樞轉(zhuǎn)-也就是說(shuō)，腳輪角 就是進(jìn)動(dòng)軸線和變速器的中間平面之間的夾角。
[0100] 輸入座圈10通過(guò)在座圈之間驅(qū)動(dòng)配合的滾子20，22驅(qū)動(dòng)，并且傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)力到輸出 座圈14。施加端部載荷來(lái)推進(jìn)座圈10,14朝向彼此，從而以通過(guò)牽引流體在座圈和滾子之間 傳送驅(qū)動(dòng)力的足夠的力量來(lái)夾緊滾動(dòng)元件。
[0101] 在該實(shí)施例中，進(jìn)動(dòng)角，和因此傾斜角和變速器比率是通過(guò)利用上述的在GB-A-2499704和本
【申請(qǐng)人】的其他申請(qǐng)中公開的"縱傾轉(zhuǎn)向"的原理來(lái)控制的。
[0102] 變速器包括具有在支撐在支架44上的滑動(dòng)器42的控制組件40?；瑒?dòng)器42適用于相 對(duì)于固定部44做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。短粧(peg)46從支架44穿過(guò)滑動(dòng)器42上的狹槽48伸出以便 于其作為限制滑動(dòng)器42在支架上的移動(dòng)的止擋。通過(guò)平移運(yùn)動(dòng)采用控制組件40提供變速器 的驅(qū)動(dòng)力?；瑒?dòng)器42可以沿著支架44在箭頭C所指的方向上，沿著在和變速器軸線垂直的平 面上的軸線的上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在這個(gè)實(shí)施例中，滑動(dòng)器42在和變速器軸線V相平行的并且和 輸入座圈10和輸出座圈14中較大的一個(gè)的外圍相切的圓柱體平面的外徑向的位置上連接 到每一個(gè)滾子托架組件24，26。在可替代的實(shí)施例中，托架組件24，26可以分別由各自的驅(qū) 動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)。支架44具有引導(dǎo)表面50，52。他們可以以一個(gè)角度傾斜，例如腳輪角a，向和變 速器軸線V垂直的變速器的中心平面。在包含安裝了滾子的萬(wàn)向節(jié)的實(shí)施例中，這個(gè)角a可 以是〇，因?yàn)槿f(wàn)向節(jié)的樞轉(zhuǎn)提供了腳輪角。
[0103] 控制組件40通過(guò)驅(qū)動(dòng)接頭56，58有效地連接到托架組件24，26。驅(qū)動(dòng)接頭56，58限 制每一個(gè)閥桿28,30的上端部分和滑動(dòng)器42直線移動(dòng)，在使閥桿28,30和相對(duì)的滑動(dòng)器42在 樞轉(zhuǎn)的時(shí)候。單控制組件40同時(shí)控制兩個(gè)托架組件24，26。托架組件24，26在各自的反作用 點(diǎn)上也連接到控制組件40。每個(gè)反作用點(diǎn)包括延伸到各自的也充當(dāng)了支架44的反作用表面 50，52的軌道的弓形狹槽60，62。每一個(gè)托架組件24，26的閥桿28，30都攜帶一個(gè)突出的延伸 到各自的弓形狹槽的反作用銷64，66，在自由滑動(dòng)配合下，足夠使反作用銷64，66可以在它 們的狹槽60,62上自由緊密滑動(dòng)嚙合的緊密滑動(dòng)安裝。閥桿可以裝配有滾子以提供和狹槽 的平滑嚙合和滾動(dòng)嚙合。
[0104](在可替代的實(shí)施例中，弓形狹槽可以和閥桿28，30垂直設(shè)置，同時(shí)該閥桿穿過(guò)狹 槽并且形成和配合狹槽放置滾子拖架的嚙合部位。這樣的設(shè)置可包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝了滾子 的萬(wàn)向節(jié)）。
[0105] 每一個(gè)滾子20,22和它們的托架組件24,26連同變速器之間總共具有四個(gè)接觸點(diǎn)： 在輸入座圈的工作表面上在滾子20，22之間，和輸出座圈14的工作表面，和驅(qū)動(dòng)接頭56，58 上的控制組件40,和通過(guò)反作用銷64,66和它們各自的槽60，62的反作用點(diǎn)接觸。每一個(gè)托 架組件24,26都位于環(huán)形腔內(nèi)部，通過(guò)和控制組件40接觸的兩個(gè)點(diǎn)和滾子和輸出和輸出座 圈的工作表面之間的接觸點(diǎn)la。這些接觸點(diǎn)la意味著托架組件24,26這樣安裝以便于它們 可以移動(dòng)來(lái)改變?cè)诟髯缘目v傾軸線A，B四周的縱傾角來(lái)引起滾子圍繞縱傾軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。這些 軸線A和B通過(guò)每個(gè)滾子和它們與每個(gè)座圈相接觸之間的連接區(qū)域la。托架組件24,26通過(guò) 位于滾子縱傾軸線的遠(yuǎn)徑向的驅(qū)動(dòng)接頭56,58驅(qū)動(dòng)。通過(guò)在它們的狹槽60,62中的反作用銷 64,66的結(jié)合以及滾子子在它們的閥桿四周自由的轉(zhuǎn)動(dòng)，限制滾子拖架24,26進(jìn)行樞轉(zhuǎn)的運(yùn) 動(dòng)活動(dòng)。這種設(shè)置可以承受來(lái)自滾子20，22的反作用力。
[0106] 支架組件的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)隨著滑動(dòng)器42的移動(dòng)而發(fā)生，給與滾子20,22-個(gè)圍繞其縱 傾軸線A，B轉(zhuǎn)動(dòng)的組件。樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引起對(duì)每個(gè)滾子20，22轉(zhuǎn)向（即，改變它們的進(jìn)動(dòng)）以使得 它們的傾斜角改變，這改變了變速器的速率。
[0107] 在另一個(gè)實(shí)施例中，每一個(gè)托架組件包括閥桿，和通過(guò)萬(wàn)向節(jié)安裝在閥桿端部的 滾子。在這種設(shè)置中，每一個(gè)滾子20,22都通過(guò)經(jīng)過(guò)其滾子中心的軸線樞轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)安裝在各自 的托架組件上，以便于滾子圍繞其進(jìn)動(dòng)軸線自由旋轉(zhuǎn)。閥桿恰當(dāng)?shù)匚挥谧兯倨鞯闹行钠矫鍼 并且萬(wàn)向節(jié)的設(shè)置提供了腳輪角和滾子20,22自由進(jìn)動(dòng)的自由度。
[0108] 圖5和6說(shuō)明了包括了有效地連接到在輸入座圈110和輸出座圈（未示出）之間驅(qū)動(dòng) 傳送的滾子120,122的反作用構(gòu)件160的變速器的一部分。反作用構(gòu)件的目的是支承滾子 120和122的反作用轉(zhuǎn)矩。滾子120,122安裝在托架組件162,164上。每一個(gè)托架組件包括托 架(carrier) 166,168和安裝部170,172。每一個(gè)滾子120,122被攜帶在各自的托架166,168 上圍繞它的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。每一個(gè)托架166,168樞轉(zhuǎn)地連接到各自的安裝部170,172。
[0109] 每一個(gè)安裝部170,172被攜帶在延長(zhǎng)的控制構(gòu)件174上，以便于避免沿控制構(gòu)件 174的直線運(yùn)動(dòng)?？刂茦?gòu)件174也可以在方向C上以直線的，往復(fù)的方式運(yùn)動(dòng)，致使安裝部 170,172在方向C上運(yùn)動(dòng)。每一個(gè)托架組件都位于環(huán)形腔內(nèi)部，通過(guò)安裝部170,172和控制構(gòu) 件174之間的連接，以及通過(guò)在滾子120，122中心的反作用點(diǎn)。反作用點(diǎn)連接到反作用構(gòu)件 160。在這個(gè)實(shí)施例中，反作用轉(zhuǎn)矩由反作用構(gòu)件160支承。
[0110] 反作用構(gòu)件160包括具有變速器輸入軸和/或輸出軸可以穿過(guò)孔182的主體180。反 作用軸184,190同軸反向地從主體180突出，并且在變速器的中心平面垂直于變速器軸線對(duì) 齊。每一個(gè)反作用軸184,190的端部都被保留在分別在變速器的外殼100和由外殼100所保 護(hù)的安裝塊194中形成的導(dǎo)板(guide)中。反作用軸184，190在變速器的徑向移動(dòng)，為了滾子 反作用載荷的平衡或均衡。
[0111] 反作用構(gòu)件160通過(guò)球形接頭186,188有效地連接到每個(gè)滾子120,122的中心以便 于將來(lái)自滾子120,122的反作用力傳送到反作用構(gòu)件160并且考慮到在滾子120,122和反作 用構(gòu)件160之間的相關(guān)的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?？刂茦?gòu)件174在孔192穿過(guò)反作用構(gòu)件160,但是并沒(méi)有 連接到它。在控制構(gòu)件174和孔182之間有恰當(dāng)足夠的空隙來(lái)避免當(dāng)控制構(gòu)件174在方向C上 移動(dòng)以及當(dāng)反作用構(gòu)件在變速器軸線徑向上移動(dòng)的時(shí)候發(fā)生堵塞。
[0112] 反作用構(gòu)件160在變速器徑向上可移動(dòng)的并且可以在非徑向方向上移動(dòng)，以便于 反作用構(gòu)件160平衡在環(huán)形腔內(nèi)部由每一個(gè)滾子120，122產(chǎn)生的反作用載荷。
[0113] 反作用構(gòu)件160可以包括阻尼器來(lái)抑制主體180,例如在相對(duì)變速器軸線的徑向方 向上的運(yùn)動(dòng)?？梢栽O(shè)置一個(gè)機(jī)械端部止擋來(lái)限制在相對(duì)于變速器軸線的徑向方向上的反作 用構(gòu)件160的移動(dòng)。
[0114] 圖7示出了體現(xiàn)本發(fā)明的雙腔變速器的一部分。該變速器包括設(shè)置了輸入座圈210 和相似的第一和第二輸出座圈214(只示出了一個(gè)），在變速器軸線的方向上，向輸入座圈 210的相反的側(cè)邊。每一個(gè)輸出座圈214都具有朝向輸入座圈210的工作表面216。輸入座圈 210具有分別朝向第一和第二輸出座圈214的第一和第二工作表面212。從而，定義了兩個(gè)環(huán) 形腔，第一個(gè)在輸入座圈210和第一輸出座圈214之間，第二個(gè)和在輸入座圈210和第二輸出 座圈之間。
[0115] 第一組滾子220，222被設(shè)置在第一環(huán)形腔的內(nèi)部在輸入座圈210和第一輸出座圈 之間傳送驅(qū)動(dòng)力，以及第二組滾子220'，222'被設(shè)置在第二環(huán)形腔的內(nèi)部在輸入座圈210和 第二輸出座圈214之間傳送驅(qū)動(dòng)。每一個(gè)滾子220，220 ; 220 '，222 '安裝在各自的托架組件 224，226; 224 ' 226 '上。每一個(gè)托架組件包括托架266和安裝部270。安裝滾子220用于在托架 226上旋轉(zhuǎn)。托架連接到安裝部270以便于任意經(jīng)過(guò)動(dòng)進(jìn)動(dòng)作以改變滾子220，222; 220 '， 222 '的傾斜角并且因此改變變速器比率。安裝各自的托架組件224，226; 224 ' 226 '為了圍繞 穿過(guò)了各自的滾子的中心和每個(gè)滾子各自的接觸區(qū)域的縱傾軸線為中心的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0116] 分別的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器280，280 '與各腔彼此關(guān)聯(lián)。每一個(gè)驅(qū)動(dòng)器280，280 '包括固 定到變速器的外殼200的主體282,282'，以及可以通過(guò)對(duì)電機(jī)280適當(dāng)?shù)目刂苼?lái)直線地驅(qū)動(dòng) 進(jìn)出主體的驅(qū)動(dòng)器桿284,284'。電機(jī)280可以選擇性的是具有線性導(dǎo)螺桿的電機(jī)。
[0117] 在每個(gè)腔內(nèi)，兩個(gè)托架組件的安裝部270是224，226; 224 ' 226 '連接到普通的控制 桿274,274'，以便于固定它們到相對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)的控制桿，但是可以相對(duì)它樞轉(zhuǎn)。每一個(gè)控 制桿274，274 '都通過(guò)接收在控制桿和驅(qū)動(dòng)器桿之間的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的接頭288，288 '連接到各 自的驅(qū)動(dòng)器桿284，284 '。因此，驅(qū)動(dòng)器284，284 '的操作引起控制桿274，274 '的直線運(yùn)動(dòng)，和 因此托架組件224，226; 224 ' 226 '的直線運(yùn)動(dòng)，但是反作用構(gòu)件260，260 '也可以圍繞變速器 軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0118] 每個(gè)腔具有通過(guò)球形接頭有效連接了滾子220，222; 220 '，222 '的反作用構(gòu)件260， 260'以便于反作用構(gòu)件支承各自的滾子產(chǎn)生的反作用載荷，實(shí)質(zhì)上和前述的實(shí)施例的設(shè)置 相類似。每一個(gè)反作用構(gòu)件260，260 '具有被具有控制桿274，274 '所穿過(guò)的輒286，286 '保護(hù) 的反作用軸。輒286，286 '各自和平衡桿290相通，可轉(zhuǎn)動(dòng)的反作用構(gòu)件260，260 '使兩個(gè)腔的 反作用轉(zhuǎn)矩被平衡或均衡。
[0119] 反作用構(gòu)件260,260'通過(guò)共享載荷組件有效地連接。共享載荷組件包含通過(guò)樞轉(zhuǎn) 292安裝到外殼286的棒290。棒290樞轉(zhuǎn)地連接到圍繞著樞轉(zhuǎn)292對(duì)稱的輒286，286'，。因此， 一組相等反向的力通過(guò)它們的輒被施加到每一個(gè)反作用構(gòu)件上，保證了相等的反作用轉(zhuǎn)矩 被作用到兩個(gè)環(huán)形腔的滾子220，222; 220 '，222 '。
[0120] 圖8到10說(shuō)明了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。該變速器包括設(shè)置的輸入座圈310和相似 的第一和第二輸出座圈314(只示出了一個(gè)），在變速器軸線的方向上，向輸入座圈310的相 反的側(cè)邊。在由座圈所定義的兩個(gè)環(huán)形腔的內(nèi)部，具有三個(gè)滾子320,322,324; 320'，322' (其中有一個(gè)未標(biāo)不在圖中）。
[0121] 變速器包括在每個(gè)腔中的反作用構(gòu)件360，360 '。反作用構(gòu)件360，360 '通過(guò)包括了 樞轉(zhuǎn)地安裝在變速器的外殼300上的棒390的載荷平衡組件相互結(jié)合，每個(gè)反作用構(gòu)件360 樞轉(zhuǎn)地圍繞樞轉(zhuǎn)392相對(duì)稱的連接到棒390。
[0122] 每個(gè)滾子320，322，324; 320 '，322被各自的托架組件326，328，330; 326 ' 328 '（其中 有一個(gè)未標(biāo)示在圖中）所攜帶用于轉(zhuǎn)動(dòng)。每一個(gè)滾子托架組件320，322，324; 320 '，322包括 托架366和安裝部370。安裝滾子320用于在托架366上旋轉(zhuǎn)。托架366連接到安裝部370以便 于任意經(jīng)過(guò)動(dòng)進(jìn)動(dòng)作后改變滾子320，322，324; 320 '，322的傾斜角并且因此改變變速器比 率?？刂其N372從每個(gè)安裝部突出。
[0123] 環(huán)形控制構(gòu)件340，340 '被設(shè)置在每個(gè)腔中。每個(gè)控制構(gòu)件340，340 '具有三個(gè)接收 控制銷372中的一個(gè)進(jìn)入的徑向槽342。該變速器還包括和每個(gè)腔關(guān)聯(lián)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。 每一個(gè)驅(qū)動(dòng)器包括固定到變速器的外殼300的汽缸382，382'，以及可以通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)器恰當(dāng) 的控制進(jìn)行直線驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器桿384(只有一個(gè)在附圖中可見）。每個(gè)驅(qū)動(dòng)器桿384通過(guò)樞轉(zhuǎn) 344,344'連接到各自的控制構(gòu)件340,340'。通過(guò)這種設(shè)置，驅(qū)動(dòng)器的操作引起控制構(gòu)件 340，340 '輪流轉(zhuǎn)動(dòng)，引起控制銷370的運(yùn)動(dòng)，因此托架366在它們各自的安裝部370轉(zhuǎn)動(dòng)，因 此每個(gè)滾子320，322，324; 320 '，322圍繞它們各自的縱傾軸線為中心轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0124] 在圖11和12中，安裝反作用構(gòu)件460用于圍繞變速器軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，響應(yīng)于在既定標(biāo)準(zhǔn) 之上的反作用轉(zhuǎn)矩。反作用構(gòu)件460包括具有變速器輸入軸線和/或輸出軸所穿過(guò)的孔482 的主體480。反作用軸490同軸地從主體480突出并且在變速器的中心平面垂直于變速器軸 對(duì)齊。反作用軸490連接到彈性安裝組件430。
[0125] 在這個(gè)實(shí)施例中，彈性安裝組件430包括反作用軸490所連接的支撐棒432和連接 到變速器的外殼的托架434,該托架中放置了預(yù)先載入的彈簧436。支撐棒432通常通過(guò)壓縮 的彈簧436被保存在托架內(nèi)部。當(dāng)反作用轉(zhuǎn)矩在環(huán)形腔內(nèi)由滾子420產(chǎn)生的時(shí)候，反作用軸 490通過(guò)支撐棒432施加轉(zhuǎn)矩反作用力到彈簧。反作用構(gòu)件460的轉(zhuǎn)動(dòng)替代了反作用軸490的 傳動(dòng)，其替代了相對(duì)于保持在托架434的彈簧436的支撐棒432。彈簧436也可以當(dāng)應(yīng)用的力 超過(guò)某一極限的時(shí)候設(shè)定轉(zhuǎn)向。反作用構(gòu)件460的轉(zhuǎn)動(dòng)引起滾子420的縱傾和替代以便于改 變變速器比率。這樣額外的反作用轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生導(dǎo)致變速器調(diào)低速檔，這樣作用來(lái)減少反作 用轉(zhuǎn)矩，從而操作限制通過(guò)變速器的轉(zhuǎn)矩。
[0126] 在每一個(gè)實(shí)施例中可以看到的是，引起滾動(dòng)元件縱傾的變速器的驅(qū)動(dòng)大體上或者 完全發(fā)生了滾動(dòng)元件相對(duì)于變速器軸線外徑向。這樣，負(fù)責(zé)完成驅(qū)動(dòng)的部件具有最小的或 者沒(méi)有進(jìn)入滾動(dòng)元件之間的空間。在每一個(gè)實(shí)施例中，引起滾動(dòng)元件縱傾的變速器的驅(qū)動(dòng) 發(fā)生在沒(méi)有在和變速器軸線平行的方向上延伸到座圈之上的空間。在許多情況下，當(dāng)變速 器作為大型傳動(dòng)系統(tǒng)的一部分被使用的時(shí)候，部件可以包裝在內(nèi)的變速器軸線的方向上的 在坐圈上是有很少或者沒(méi)有可用的空間。此外，在每一個(gè)實(shí)施例中，縱傾轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生所圍繞的 軸線荷物理構(gòu)件是不一致的，例如軸和軸線-可代替的，其是由部件(例如驅(qū)動(dòng)點(diǎn)和反作用 點(diǎn))強(qiáng)加到托架的動(dòng)作的限制所定義。
[0127] 圖13所表示的變速器10是具有雙腔，全環(huán)形并且具有在此所描述的或者在圖1到 12舉例所說(shuō)的任意一個(gè)變速器中的滾動(dòng)元件控制機(jī)械裝置(未示出）。它具有各自的半環(huán)形 嵌入的工作表面16,18的第一和第二輸入座圈12,14。在輸入座圈之間是第一和第二輸出座 圈20，22，這些也具有各自的半環(huán)形嵌入工作表面24，26，以便于在第一輸入和輸出座圈12， 20之間形成了環(huán)形腔28,并且在第二輸入和輸出座圈22，14之間形成了第二環(huán)形腔30。座圈 具有通用的圖示在32指出的他們圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸所定義的轉(zhuǎn)動(dòng)的軸線。
[0128] 每一個(gè)腔28，30包含各自的滾子34，36組。安裝每個(gè)滾子用于圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)， 例如38和在它關(guān)聯(lián)的輸出軌道的環(huán)形面上運(yùn)行傳送驅(qū)動(dòng)器從一個(gè)到另一個(gè)。主軸32充當(dāng)旋 轉(zhuǎn)式輸入到變速器，并且連接(直接或者通過(guò)中間齒輪，未示出）到旋轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)器例如引擎， 在這個(gè)特別的實(shí)施例中采取了圖中40所代表的內(nèi)燃機(jī)的形式。該發(fā)明可以使用一種不同于 旋轉(zhuǎn)式機(jī)器驅(qū)動(dòng)器的類型，例如電動(dòng)機(jī)，外燃機(jī)等。變速器的輸入座圈12，14固定到主軸32 以便于它們一起旋轉(zhuǎn)，并且可以通過(guò)引擎40來(lái)驅(qū)動(dòng)。輸出座圈20,22可以相對(duì)主軸40轉(zhuǎn)動(dòng)。 在舉例說(shuō)明的實(shí)施例中，輸出座圈分別安裝在主軸32之上所通過(guò)的滾子軸承42,44提供。驅(qū) 動(dòng)器通過(guò)滾子34，36以可變的驅(qū)動(dòng)比從輸入座圈12，14傳送到輸出座圈20，22 (反之亦然，在 "超運(yùn)行"條件）。輸出座圈20，22可以有效地結(jié)合到主傳動(dòng)46引導(dǎo)車輛的車輪。
[0129]在舉例說(shuō)明的變速器10中，牽引負(fù)載通過(guò)機(jī)械式(非液壓的)服務(wù)于偏向變速器座 圈12,14，16,18到以和變速器的輸出轉(zhuǎn)矩成本力的力來(lái)設(shè)置的變速器滾子34,36的牽引裝 載設(shè)備48。通過(guò)推進(jìn)兩個(gè)最內(nèi)部的座圈（在舉例說(shuō)明的實(shí)施例中是輸出座圈20,22)彼此遠(yuǎn) 離這樣做。牽引負(fù)載通過(guò)滾子34，36傳輸?shù)阶钔饷娴淖?，在本?shí)施例中是輸入座圈12，14， 并且這些輪流參照到主軸32的里，這樣用張力來(lái)放置。通過(guò)以這種方式參照牽引負(fù)載到主 軸32,應(yīng)避免任何為了推動(dòng)軸承經(jīng)受牽引負(fù)載的需求。
[0130]牽引負(fù)載設(shè)備48利用簡(jiǎn)單的斜坡設(shè)置來(lái)傳輸輸出轉(zhuǎn)矩，這種坡道設(shè)置創(chuàng)造了一種 沿著軸向的傳輸?shù)霓D(zhuǎn)矩的功能(更具體的說(shuō)，在本實(shí)施例，按比例的）的牽引負(fù)載。
[0131] 圖14所示的變速器10具有雙腔，全環(huán)形并且具有這里所述的或者在圖1到12所舉 例說(shuō)明的任何一個(gè)變速器中的滾動(dòng)元件控制原理(未示出），并且代表了優(yōu)選的實(shí)施例，由 于該變速器系統(tǒng)的性能幾乎接近一個(gè)液壓控制變速器，盡管具有更低的成本和復(fù)雜度。
[0132] 該變速器具有半環(huán)形嵌入的工作表面16,18的第一和第二輸入座圈12,14。在輸入 座圈之間是第一和第二輸出座圈20,22,這些也具有半環(huán)形嵌入工作表面24,26,以便于在 第一輸入和輸出座圈12,20之間形成了環(huán)形腔28,并且在第二輸入和輸出座圈22,14之間形 成了第二環(huán)形腔30。座圈具有通用由主軸31所明確的并且可以圍繞其可旋轉(zhuǎn)的軸線。
[0133] 每一個(gè)腔28,30包含滾子32,34組。安裝每個(gè)滾子用于圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)例如36并 且在相鄰的輸入和輸出軌道的半環(huán)形工作表面上運(yùn)行傳送驅(qū)動(dòng)器從一個(gè)到另一個(gè)。變速器 的主軸作為它的旋轉(zhuǎn)式機(jī)器輸入，并且典型的可驅(qū)動(dòng)結(jié)合到旋轉(zhuǎn)式機(jī)器驅(qū)動(dòng)器，例如引擎 (未示出）。齒輪40，和固定到第二輸出座圈22共軸，作為變速器的旋轉(zhuǎn)式機(jī)器輸出和在一個(gè) 完整的傳輸中可以典型地通過(guò)在齒輪40上運(yùn)行的鏈條結(jié)合，并且還通過(guò)連接到電力供給， 例如摩托車的驅(qū)動(dòng)輪。
[0134] 需要提供在座圈12，14，20，22和滾子32，34之間的牽引力的端部載荷通過(guò)第一和 第二偏置裝置42，44產(chǎn)生，其結(jié)構(gòu)和功能現(xiàn)在介紹。
[0135] 其中首先注意第二輸入座圈14被固定到主軸31之上并且和它一起旋轉(zhuǎn)。然而，第 一輸入座圈12有旋轉(zhuǎn)和相對(duì)主軸31的軸向移動(dòng)的能力。應(yīng)用到主軸31的轉(zhuǎn)矩通過(guò)第一偏置 裝置42參照第一輸入座圈12。在本典型實(shí)施例中，它是由（a)不可移動(dòng)地固定在主軸31之上 的扭力板46，（b)輸入座圈12的背面45，以及(c)一組插入在扭力板和座圈之間的球46形成 的。輸入座圈12的背面45具有一組圓周延伸凹處形成的斜坡面50。每個(gè)斜坡面50可以被描 述成具有兩個(gè)螺旋形區(qū)域或者齒距相反的斜坡。扭力板46具有補(bǔ)充的圓周延伸凹處形成的 斜坡面52，
[0136] 其當(dāng)從徑向切面的查看是部分圓形的并且每個(gè)都是由淺V形式的，以提供兩個(gè)相 反的額傾斜斜坡54,56。
[0137] 偏置裝置42應(yīng)用軸向力到第一輸入座圈12,其是應(yīng)用到座圈的轉(zhuǎn)矩的功能（例如 到輸入變速器輸入轉(zhuǎn)矩）。為了便于理解，假設(shè)沒(méi)有施加轉(zhuǎn)矩，輸入座圈12可采用這樣一種 位置，其中對(duì)準(zhǔn)了形成斜坡表面50,52的凹進(jìn)的最深區(qū)域，球48置于該區(qū)域中，從而將座圈 12和扭力板46之間的分離最小化。如果轉(zhuǎn)矩應(yīng)用到主軸31，這樣直接傳輸?shù)脚ちΠ?6,但是 這只能通過(guò)球48傳輸?shù)捷斎胱?2。
[0138]座圈12是這樣通過(guò)和扭力板46相對(duì)的很小的角度引起旋轉(zhuǎn)的。因此，球48向上拱 起斜坡面50，52，推進(jìn)輸入座圈12朝向其他座圈來(lái)提供端部載荷。由于斜坡面向徑向板的傾 斜，在每個(gè)球和第一座圈12之間的接觸力具有周向分量，例如轉(zhuǎn)矩，和以這種方式輸入轉(zhuǎn)矩 參照輸入座圈。顯而易見的是由偏置設(shè)備42應(yīng)用的力是有關(guān)輸入轉(zhuǎn)矩的。精確的關(guān)系依靠 給凹處所選擇的形狀，但是在本實(shí)施例中，該力在本質(zhì)上是和輸入轉(zhuǎn)矩成比例的。還需要注 意通過(guò)凹處的V截面的特點(diǎn)，輸入轉(zhuǎn)矩不僅在旋轉(zhuǎn)方向（順時(shí)針或逆時(shí)針)上創(chuàng)造了和軸向 相同的力，作用于端部載荷。
[0139]保持球46恰當(dāng)?shù)奈挥诒舜讼嚓P(guān)的位置，一個(gè)配準(zhǔn)(registration)盤被放置在扭力 板46和第一輸入座圈12之間，接收相應(yīng)的貫穿孔62中的球。
[0140]現(xiàn)在解釋第二偏置設(shè)備44的操作，首先應(yīng)該注意的是在設(shè)備行動(dòng)通過(guò)各自的在主 軸31之上持有的軸承64,66被安裝在主軸31之上的輸出座圈20,22,并且在相反方向上向主 軸旋轉(zhuǎn)。它們至少還具有一些彼此相關(guān)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，和相關(guān)的軸運(yùn)動(dòng)。第二偏置設(shè)備服務(wù)于 以變速器的輸出轉(zhuǎn)矩這一功能的力來(lái)彼此遠(yuǎn)離軸向推進(jìn)兩個(gè)座圈。它包括在第一輸出座圈 20和輸出齒輪40反向的凹處接收的球68。這些凹槽在徑向平面看的時(shí)候是部分圓形的，并 且形成淺V形(附圖中不可見)和在第一偏置設(shè)備42中找到的相似的的斜坡面。
[0141 ] A作用在齒輪40上的變速器輸出座圈直接參照齒輪附加上的第二輸出座圈22，但 是通過(guò)第二偏置設(shè)備被傳輸?shù)降谝惠敵鲎?0,其以類似方式操作到第一偏置設(shè)備22來(lái)推 進(jìn)這兩個(gè)輸出座圈部位。
[0142] 不需要推力軸承來(lái)承受通過(guò)第一和第二偏置設(shè)備施加的力，因?yàn)樗麄兺ㄟ^(guò)扭力板 46和第二輸入座圈14參考到這樣在張力下的主軸31。因?yàn)榈谝缓偷诙迷O(shè)備反向工作， 他們所產(chǎn)生的實(shí)際端部載荷并不他們貢獻(xiàn)的總和。反而，任何給出的時(shí)刻，一個(gè)克服了其他 和它們結(jié)合貢獻(xiàn)的力是等于兩個(gè)的最大的一個(gè)。因此有時(shí)端部負(fù)載在變速器輸入轉(zhuǎn)矩上單 獨(dú)改變。有時(shí)端部負(fù)載在變速器輸出轉(zhuǎn)矩上單獨(dú)改變。這種控制模式的盛行依靠輸入和輸 出轉(zhuǎn)矩的相關(guān)大小。通過(guò)斜坡面的恰當(dāng)設(shè)計(jì)-特別是通過(guò)它們的傾斜和它們的圓周的位置 的選擇-一個(gè)或其他盛行可以在這種情況下選中。
[0143] 一個(gè)夾在輸出座圈20,22之間可選的彈簧70給端部載荷提供了額外的貢獻(xiàn)。它形 成了碟形彈片:一個(gè)圓錐形的，可彈跳變形的推動(dòng)兩個(gè)輸出座圈原理彼此的盤并且這樣甚 至在變速器沒(méi)有轉(zhuǎn)矩限制的時(shí)候創(chuàng)造了端部載荷。這提供了預(yù)裝載功能，當(dāng)在變速器上的 轉(zhuǎn)矩輸入和輸出都非常低的時(shí)候放置滑動(dòng)。它也可以提供一種合適的貢獻(xiàn)給端部載荷，當(dāng) 輸出轉(zhuǎn)矩控制被添加到第二偏置設(shè)備44所做的貢獻(xiàn)時(shí)，并且可以幫助更好的接近要求的端 部載荷的特征。彈簧還可以被放置在第一輸入座圈12和扭力板46之間，當(dāng)輸入轉(zhuǎn)矩控制的 時(shí)候提供相同的貢獻(xiàn)。彈簧可以選擇性的或者附加的和偏置設(shè)備連接放置，例如在扭力板 46和主軸31之間，以便于彈簧可以變速器不傳輸轉(zhuǎn)矩的時(shí)候控制兩個(gè)偏置設(shè)備。
[0144] 圖14a展示了一個(gè)球和斜坡偏置設(shè)備的截面圖，同時(shí)可以應(yīng)用到圖12,14,15和16。 座圈110和扭力板140使?jié)L珠軸承限制在它們中間并且夾緊具有設(shè)備傳輸?shù)暮娃D(zhuǎn)矩成比例 的端部載荷的滾動(dòng)元件(未示出）。這種設(shè)置適合雙向轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移，特點(diǎn)是V斜坡形138和139同 時(shí)在圓周和軸向延伸，描述了一個(gè)和座圈110同軸的螺旋。
[0145] 如圖15所示根據(jù)本發(fā)明的變速器具有這里所述的或者在圖1到12舉例說(shuō)明的任意 一個(gè)變速器中的并且代表了可替代的優(yōu)選的實(shí)施例的滾動(dòng)元件控制原理(未示出），由于該 變速器系統(tǒng)的性能幾乎接近一個(gè)液壓控制變速器，盡管具更低的成本和復(fù)雜度。該變速器 包括具有曲面凹陷的朝向曲面凹陷的輸出盤12的輸入盤10的變速器V。兩個(gè)滾子14,16可旋 轉(zhuǎn)的安裝在由輸入和輸出盤1〇，12相反的環(huán)形凹陷工作表面之間所定義環(huán)形腔內(nèi)的滾子托 架(未示出）上，以一個(gè)通過(guò)傾斜滾子14,16可改變的比從輸入盤10驅(qū)動(dòng)傳輸?shù)捷敵霰P12。驅(qū) 動(dòng)實(shí)際上是通過(guò)在滾子14，16和輸入輸出盤10，12之間的一個(gè)非常薄的彈流液層傳輸。彈流 液最重要的特點(diǎn)是它可以在壓力作用在其上的時(shí)候變得粘性很高，允許在輸入輸出盤和滾 子之間傳輸轉(zhuǎn)矩。
[0146] 輸入盤10安裝在穿過(guò)了輸出盤12中心的孔22的輸入盤驅(qū)動(dòng)軸20上。套管24以花鍵 連接到輸入盤驅(qū)動(dòng)軸并且支撐輸出盤12在指針滾子軸承26上。
[0147] 輸入盤驅(qū)動(dòng)軸20通過(guò)一個(gè)空心變速器傳輸輸入軸20的方式旋轉(zhuǎn)，通過(guò)輸入盤驅(qū)動(dòng) 軸20所通過(guò)的一端。傳輸輸入軸28是關(guān)于輸入盤驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)安裝空心變速器輸入軸的在環(huán) 形側(cè)壁32和輸入盤驅(qū)動(dòng)軸20的放大頭部34之間安裝的推力軸承30。
[0148] 空心變速器傳輸輸入軸28的環(huán)形側(cè)壁32的外表面36和花鍵套管24的肩部35的端 表面38和三個(gè)接收多個(gè)球體球44的傾斜凹槽40,42-起提供。隨著空心變速器傳輸輸入軸 28關(guān)于輸入盤驅(qū)動(dòng)軸20輕微的旋轉(zhuǎn)，球44沿著傾斜凹槽40,44移動(dòng)，從而應(yīng)用到輸出盤12a 第一端部載荷，和通過(guò)傳輸輸入軸28應(yīng)用到變速器的輸入轉(zhuǎn)矩成比例。第一端部載荷通過(guò) 在輸出盤的外表面和花鍵套管24的肩部35之間的推力軸承58應(yīng)用到輸出盤12的外表面。
[0149] 環(huán)形變速器輸出軸承48可旋轉(zhuǎn)的相對(duì)空心變速器傳輸輸入軸28還通過(guò)推力軸承 50安裝，還要承受徑向延伸的在傳輸輸出軸28的外表面的法蘭52。輸出盤12的縱向外表面 和環(huán)形變速器輸出齒輪48相似的提供了三個(gè)每個(gè)都接受一個(gè)球56的傾斜凹槽52，54，輸出 盤12的旋轉(zhuǎn)借此被傳送到環(huán)形輸出齒輪48。
[0150] 同時(shí)，球和斜坡設(shè)置52，54，56的作用應(yīng)用到輸出盤12a下一步的和變速器的輸出 轉(zhuǎn)矩成比例的端部載荷。
[0151] 因此，兩個(gè)獨(dú)立的端部載荷部件，一個(gè)和輸入轉(zhuǎn)矩成比例，另一個(gè)和輸出轉(zhuǎn)矩成比 例，都被應(yīng)用到相同的盤，也就是輸出盤12。在這種方式，應(yīng)用到變速器的端部載荷和輸入 和輸出轉(zhuǎn)矩的總和成正比并且從而準(zhǔn)確的端部載荷被機(jī)械式的提出，而不收到高壓液壓系 統(tǒng)的要求。
[0152] 圖16展示了一個(gè)"最大的勝利"端部載荷系統(tǒng)包括具有輸入輸出端部載荷原理的 凸輪設(shè)置，結(jié)合了低功率的本發(fā)明用于增壓裝置布置的變速器滾子元件控制原理的實(shí)施 例。這樣有利得提供了低成本和有效的變速器系統(tǒng)，適合使用在主要的汽車驅(qū)動(dòng)，也可以使 用在輔助驅(qū)動(dòng)，例如增壓器或者利用飛輪的動(dòng)能回收系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，不受舉例限制。
[0153] 上述實(shí)施例可以包括以下可選特征中的任意一個(gè)，單獨(dú)或者結(jié)合到任何一個(gè)特點(diǎn) 以及上述實(shí)施例，或者和以下任何的權(quán)利特征：
[0154] (點(diǎn))每一個(gè)滾子元素可以安裝在在托盤組件上萬(wàn)向節(jié)上用于圍著滾子軸線旋轉(zhuǎn)， 該萬(wàn)向節(jié)可以給滾子提供前伸角。該滾子可以包括繞軸旋轉(zhuǎn)接頭，其軸穿過(guò)滾子元件的中 心。反作用構(gòu)件可以選擇性的結(jié)合到萬(wàn)向節(jié)以便于反作用載荷可以由反作用構(gòu)件承受在滾 子中心。
[0155] (點(diǎn))控制構(gòu)件可以用于由圍繞變速器軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)提供驅(qū)動(dòng)。它可以是環(huán)狀 物。
[0156] 驅(qū)動(dòng)點(diǎn)可以在和變速器軸平行的方向上從環(huán)形腔的中心面板被抵消。
[0157] 控制構(gòu)件正好不能承受滾動(dòng)元件的載荷。
[0158] 每一個(gè)托架組件也可以在從俯仰軸線向驅(qū)動(dòng)點(diǎn)遠(yuǎn)離徑向上被驅(qū)動(dòng)以便于托架承 受圍繞俯仰軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0159 ]每一個(gè)托架組件可以包括連接到控制構(gòu)件的轉(zhuǎn)柄。該轉(zhuǎn)柄可以位于變速器的中間 面板。
[0160]這各或者每個(gè)滾動(dòng)元件和它們相對(duì)的托盤組件一起正好具有四個(gè)接觸點(diǎn)，這些點(diǎn) 再輸入表面，輸出表面，驅(qū)動(dòng)點(diǎn)和反作用點(diǎn)。
[0161] 控制構(gòu)件可以用于由平移運(yùn)動(dòng)來(lái)提供驅(qū)動(dòng)。
[0162] 該變速器可以包括反作用構(gòu)件。反作用構(gòu)件可以具有一個(gè)或者更多一下單獨(dú)的或 者聯(lián)合的特征：
[0163] 反作用構(gòu)件可以在變速器徑向上可移動(dòng)的并且在非徑向方向上移動(dòng)，以便于反作 用構(gòu)件平衡在環(huán)形腔內(nèi)部由每一個(gè)滾子產(chǎn)生的反作用負(fù)載。
[0164] 反作用構(gòu)件也可以沿著直線引導(dǎo)上是可運(yùn)動(dòng)的。
[0165] 反作用構(gòu)件可以包括一個(gè)機(jī)械式端部止擋來(lái)限制在相對(duì)于變速器軸的徑向方向 上的反作用構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)。
[0166] 這個(gè)或者每一個(gè)托架可以具有在反作用部件上相對(duì)于變速器軸的徑向浮標(biāo)，這種 徑向浮標(biāo)位于大體上和滾動(dòng)元件座圈接觸的切力垂直的方向，并且和變速器軸垂直。在滾 子的中心有一個(gè)球形接頭，優(yōu)選的球形接頭的外部固定到相對(duì)的托盤，以便于，即便和所述 的徑向運(yùn)動(dòng)，托盤反作用力不能創(chuàng)造一個(gè)傾斜結(jié)合在滾子元件上。
[0167] 反作用構(gòu)件可以在變速器軸線的方向具有浮標(biāo)。反作用構(gòu)件可以被安裝用于圍繞 和從盤到滾動(dòng)元件接觸的反作用接觸的轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的變速器軸為中心旋轉(zhuǎn)。反作用構(gòu)件的旋 轉(zhuǎn)可以引起變速器比的變化。
[0168] 這個(gè)或者每個(gè)托盤圍繞俯仰軸線的運(yùn)動(dòng)正好通過(guò)變速器一個(gè)或者更多的部件引 起的運(yùn)動(dòng)不同于圍繞著俯仰軸線的旋轉(zhuǎn)。變速器還可以包括：
[0169] 第二輸入表面和朝向第二輸入表面以明確第二環(huán)形腔的第二輸出表面；
[0170] 放置在第二輸入和第二輸出表面并且和第二輸入和第二輸出表面一起在分別的 接觸區(qū)域驅(qū)動(dòng)設(shè)置的第二多個(gè)滾動(dòng)元件，每一個(gè)安裝在托架組件用于圍繞滾動(dòng)軸線旋轉(zhuǎn)的 滾動(dòng)元件元件，每個(gè)自由圍繞傾斜軸線為中心旋轉(zhuǎn)的滾動(dòng)，穿過(guò)和滾動(dòng)軸線垂直的滾動(dòng)元 件傾斜軸線，并且在滾子中心和滾動(dòng)軸線相交，作為座圈的旋轉(zhuǎn)速度的比的變速器比的改 變因此在傾斜角的改變而發(fā)生;每個(gè)托盤組件被安裝用于圍繞齒距軸線軸線為中心的運(yùn) 動(dòng)，導(dǎo)致滾動(dòng)元件的齒距角的改變，穿過(guò)滾子中心的和穿過(guò)接觸區(qū)域的俯仰軸線；以及；
[0171] 所述控制構(gòu)件或者用于推動(dòng)每個(gè)第二托架組件來(lái)傾斜第二多個(gè)導(dǎo)致傾斜角度改 變的滾動(dòng)元件第二控制構(gòu)件和變速器比的改變。
[0172] 這樣一個(gè)變速器可以包括在第一腔體中有效的結(jié)合到多個(gè)滾動(dòng)元件的反作用部 件和在第二腔體中有效的結(jié)合到多個(gè)滾動(dòng)元件的第二反作用部件以便于第二反作用部件 承受從各自的在第二腔體中的滾動(dòng)元件中產(chǎn)生的反作用載荷；以及共享載荷組件有效的連 接到第一和第二腔體的反作用部件以便于反來(lái)自反應(yīng)部件的作用轉(zhuǎn)矩是平衡的。用于給內(nèi) 燃機(jī)增壓設(shè)置的驅(qū)動(dòng)設(shè)置包括具有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輸入的增壓器，傳輸具有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輸入接收來(lái) 自內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)，以及結(jié)合到增壓機(jī)的輸入的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輸出，由此，傳輸包括體現(xiàn)了本發(fā)明 的有效連接該傳輸?shù)妮斎牒洼敵龅淖兯倨鳌?br>【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種變速器，包括： 輸入座圈和輸出座圈，均具有工作表面，所述座圈同軸安裝用于圍繞變速器軸線轉(zhuǎn)動(dòng)， 以及在所述工作表面之間定義的環(huán)形腔； 至少一個(gè)滾動(dòng)元件，位于所述工作表面之間，所述或每個(gè)滾動(dòng)元件具有至少一個(gè)帶有 一個(gè)工作表面的滾動(dòng)觸點(diǎn)和第二滾動(dòng)觸點(diǎn)，這兩個(gè)觸點(diǎn)定義了縱傾軸線，所述或每個(gè)滾動(dòng) 元件安裝在托架組件上，用于圍繞滾動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，具有所述至少一個(gè)工作表面的所述觸點(diǎn) 的半徑是相對(duì)于所述變速器軸線并根據(jù)所述變速器的比率變化的，所述或每個(gè)滾動(dòng)元件安 裝為用于圍繞所述縱傾軸線做樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)； 控制構(gòu)件，操作用于驅(qū)動(dòng)所述或每個(gè)滾動(dòng)元件以導(dǎo)致樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并從而改變縱傾角，并 從而致使所述托架組件圍繞傾斜軸線樞轉(zhuǎn)，以使變速器比率改變;以及 機(jī)械端部載荷系統(tǒng)，其直接將與通過(guò)所述變速器傳輸?shù)霓D(zhuǎn)矩相關(guān)的軸向端部載荷力施 加至所述滾動(dòng)元件。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其中所述或每個(gè)滾動(dòng)元件的所述第二滾動(dòng)觸點(diǎn)與其 他的所述工作表面接觸。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其中所述或每個(gè)滾動(dòng)元件的所述第二滾動(dòng)觸點(diǎn)和另 一個(gè)滾動(dòng)元件接觸。4. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述或每個(gè)滾動(dòng)元件，根據(jù)具體情況， 當(dāng)受到所述端部載荷力的適當(dāng)?shù)膲毫r(shí)通過(guò)可以抵抗剪切力的牽引流體，和所述工作表面 或者一個(gè)工作表面以及另一個(gè)滾動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)配合。5. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述或每個(gè)滾動(dòng)元件為滾子，所述滾 子具有和所述滾子的平面基本垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，并且所述滾子呈現(xiàn)到所述輸入座圈和所述 輸出座圈或者到一個(gè)座圈和另一個(gè)滾子的滾動(dòng)表面。6. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述輸入座圈有效地連接到變速器輸 入，并且所述輸出座圈適當(dāng)?shù)亍⒂行У剡B接到變速器輸出。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的變速器，其中所述端部載荷系統(tǒng)包括一個(gè)或者多個(gè)偏置設(shè)備， 分別將一個(gè)或者兩個(gè)所述輸入座圈和所述輸出座圈連接到一個(gè)或者兩個(gè)所述變速器輸入 和所述變速器輸出。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的變速器，其中每個(gè)偏置設(shè)備用于通過(guò)一個(gè)或者多個(gè)鏈節(jié)將轉(zhuǎn) 矩傳輸?shù)剿龌蛘呙總€(gè)座圈。9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的變速器，其中所述或者每個(gè)偏置設(shè)備用于通過(guò)鏈節(jié)將轉(zhuǎn)矩 從所述變速器輸入傳輸?shù)剿鲚斎胱蛘邚乃鲚敵鲎鬏數(shù)剿鲎兯倨鬏敵觯⑶?有效的將端部載荷施加到所述關(guān)聯(lián)的座圈。10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的變速器，其中所述或者每個(gè)鏈節(jié)包括位于彎曲凸輪的圓 周斜坡上的低摩擦力滾動(dòng)元件。11. 根據(jù)權(quán)利要求6-10中任一項(xiàng)所述的變速器，其中端部載荷夾緊系統(tǒng)將僅由所述轉(zhuǎn) 矩確定的端部載荷施加到所述輸入座圈上。12. 根據(jù)權(quán)利要求6-10中任一項(xiàng)所述的變速器，其中端部載荷夾緊系統(tǒng)將僅由所述轉(zhuǎn) 矩確定的端部載荷施加到所述輸出座圈上。13. 根據(jù)權(quán)利要求6-10中任一項(xiàng)所述的變速器，其中端部載荷夾緊系統(tǒng)將由所述轉(zhuǎn)矩 確定的端部載荷施加到兩個(gè)座圈上。14. 根據(jù)權(quán)利要求6-10,或者13中任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述端部載荷取決于所述 座圈上的所述轉(zhuǎn)矩的總和。15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的變速器，其中所述端部載荷夾緊系統(tǒng)包括用于將第一端部 載荷施加到所述輸入座圈或所述輸出座圈之一的工具，所述第一端部載荷隨著所述變速器 輸入施加到所述變速器的輸入轉(zhuǎn)矩變化；以及用于將第二端部載荷施加到施加有所述第一 端部載荷的相同的座圈的工具，所述第二端部載荷隨著所述變速器的輸出轉(zhuǎn)矩變化。16. 根據(jù)權(quán)利要求6-10,或13中任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述端部載荷取決于輸入轉(zhuǎn) 矩和輸出轉(zhuǎn)矩之中較大的一個(gè)。17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的變速器，其中所述輸入座圈到所述變速器輸入的連接通過(guò) 用于將轉(zhuǎn)矩從一個(gè)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)的第一偏置設(shè)備實(shí)現(xiàn)，并且所述第一偏置設(shè)備設(shè)置為在所 述輸入座圈上施加第一偏置力，所述第一偏置力隨著作用在所述變速器輸入上的轉(zhuǎn)矩改 變，并且所述輸出座圈到所述變速器輸出的連接通過(guò)用于將轉(zhuǎn)矩從一個(gè)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)的第 二偏置設(shè)備實(shí)現(xiàn)，并且所述第二偏置設(shè)備設(shè)置為在所述輸出座圈上施加第二偏置力，所述 第二偏置力隨著作用在所述輸出座圈上轉(zhuǎn)矩改變，所述第一和第二偏置力被定向?yàn)槔绱?使所述輸入和輸出座圈和所述滾動(dòng)元件配合，并且反向作用以使在任何時(shí)刻由任何一個(gè)來(lái) 決定并確定由所述兩個(gè)偏置設(shè)備施加的凈偏置力。18. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其中每個(gè)托架組件在徑向遠(yuǎn)離所述縱傾 軸線的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)被驅(qū)動(dòng)。19. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其中每個(gè)托架在和所述變速器軸線平行 的方向上從所述環(huán)形腔的中心平面偏移的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)上被驅(qū)動(dòng)。20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的變速器，其中每個(gè)滾動(dòng)元件的腳輪軸線延伸穿過(guò)所述滾動(dòng) 元件的中心和其驅(qū)動(dòng)點(diǎn)。21. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其中每個(gè)托架組件通過(guò)如下方式被限制 于所述樞軸運(yùn)動(dòng)：i)圍繞驅(qū)動(dòng)點(diǎn)和控制構(gòu)件連接;ii)圍繞作用在所述滾動(dòng)元件的轉(zhuǎn)動(dòng)中心 的第二反作用點(diǎn)的連接或者在所述中心和所述驅(qū)動(dòng)點(diǎn)之間用于承受來(lái)自所述滾動(dòng)元件的 轉(zhuǎn)矩的點(diǎn)的連接。22. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述或者每個(gè)滾動(dòng)元件和其各自的 托架組件一起具有四個(gè)接觸點(diǎn)，所述接觸點(diǎn)位于所述輸入表面，所述輸出表面，一個(gè)驅(qū)動(dòng)點(diǎn) 和一個(gè)反作用點(diǎn)以使所述滾動(dòng)元件被限制于其在所述環(huán)形腔中的位置。23. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述控制構(gòu)件適用于通過(guò)所述或者 每個(gè)托架的平移提供驅(qū)動(dòng)。24. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述控制構(gòu)件在圓柱體表面的外徑 向位置驅(qū)動(dòng)所述托架組件，所述圓柱體表面具有基本上和所述變速器軸線一致軸線并且所 述軸線與所述輸入表面和所述輸出表面中較大的一個(gè)的外圍相切。25. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述各托架組件被同時(shí)驅(qū)動(dòng)。26. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其包括給每個(gè)托架組件的驅(qū)動(dòng)器。27. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其包括單個(gè)控制構(gòu)件，上面安裝有所述托 架組件。28. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述控制構(gòu)件包括固定部分和有效 的連接到所述固定部分的活動(dòng)部分，所述活動(dòng)部分在和所述變速器軸線垂直的平面上是可 移動(dòng)的。29. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的變速器，其中所述控制構(gòu)件的固定部分包括多個(gè)弓形狹槽， 每個(gè)狹槽和各自的托架相對(duì)應(yīng)，其中所述托架組件包括配合部分，用于和沿著其各自的狹 槽與所述托架組件滑動(dòng)配合，以使所述托架被限制于所述樞軸運(yùn)動(dòng)。30. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述每個(gè)托架組件包括連接到所述 控制構(gòu)件的閥桿。31. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述控制構(gòu)件在所述變速器軸線徑 向上可移動(dòng)并且可選的在非徑向方向上可移動(dòng)，以使控制構(gòu)件平衡在所述環(huán)形腔內(nèi)部由每 個(gè)滾動(dòng)元件產(chǎn)生的反作用負(fù)載。32. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述控制構(gòu)件有效地連接至穿過(guò)所 述變速器軸線的平面的相同的一側(cè)的所述多個(gè)滾動(dòng)元件。33. 根據(jù)前述任意權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述環(huán)形腔包含不超過(guò)兩個(gè)的 滾動(dòng)元件。34. 根據(jù)前述任意權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其包括有效地連接到所述或者每個(gè) 滾動(dòng)元件的反作用構(gòu)件，以使其承受來(lái)自所述環(huán)形腔內(nèi)部的所述滾動(dòng)元件的反作用轉(zhuǎn)矩。35. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的變速器，其中反作用轉(zhuǎn)矩由與所述控制構(gòu)件分離的所述反 作用構(gòu)件承受。36. 根據(jù)權(quán)利要求35或36所述的變速器，其中所述反作用構(gòu)件樞轉(zhuǎn)地連接到所述或者 每個(gè)滾動(dòng)元件的中心。37. 根據(jù)權(quán)利要求35-37任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述反作用構(gòu)件連接到所述滾動(dòng)元 件以使得所述托架組件被限制于所述樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。38. 根據(jù)權(quán)利要求35-38任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述反作用構(gòu)件在所述變速器軸線 徑向上可移動(dòng)，并且可選的在非徑向方向上可移動(dòng)，以使所述反作用構(gòu)件平衡在所述環(huán)形 腔內(nèi)部由每個(gè)滾動(dòng)元件產(chǎn)生的反作用負(fù)載。39. 根據(jù)權(quán)利要求35-39任一項(xiàng)所述的變速器，其包括阻尼器，用于抑制所述反作用構(gòu) 件的運(yùn)動(dòng)。40. 根據(jù)權(quán)利要求35-40任一項(xiàng)所述的變速器，其包括反作用構(gòu)件，其中所述反作用構(gòu) 件包括一個(gè)機(jī)械端部止擋來(lái)限制所述反作用構(gòu)件在相對(duì)于所述變速器軸線的徑向方向上 的運(yùn)動(dòng)。41. 根據(jù)權(quán)利要求35-41任一項(xiàng)所述的變速器，其中安裝所述反作用構(gòu)件用于圍繞所述 變速器軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，以響應(yīng)所述座圈到滾動(dòng)元件觸點(diǎn)的反作用轉(zhuǎn)矩，從而改變所述變速器比 值。42. 根據(jù)權(quán)利要求35-42任一項(xiàng)所述的變速器，其中安裝所述反作用構(gòu)件用于圍繞所述 變速器軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，以響應(yīng)高于預(yù)定水平的反作用轉(zhuǎn)矩。43. 根據(jù)權(quán)利要求35-43任一項(xiàng)所述的變速器，其包括彈性工具，相對(duì)于所述彈性工具 可以促使所述反作用構(gòu)件響應(yīng)于反作用轉(zhuǎn)矩。44. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其包括動(dòng)力工具，用于驅(qū)動(dòng)具有少于20W 的輸出功率的所述控制構(gòu)件。45. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述或者每個(gè)圍繞所述縱傾軸線的 托架的運(yùn)動(dòng)伴隨著和所述縱傾軸線不一致的唯一的部件的轉(zhuǎn)動(dòng)。46. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述或者每個(gè)圍繞所述縱傾軸線的 托架的運(yùn)動(dòng)由一個(gè)平移輸入實(shí)現(xiàn)。47. 根據(jù)權(quán)利要求47所述的變速器，其中所述平移輸入基本上和所述托架反作用力垂 直。48. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述或者每個(gè)圍繞所述縱傾軸線的 托架滾動(dòng)元件的運(yùn)動(dòng)是由用于所述變速器的全部托架的驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)的。49. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其為全環(huán)形變速器。50. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，還包括： 第二輸入表面和朝向所述第二輸入表面的第二輸出表面，二者定義了第二環(huán)形腔； 第二多個(gè)滾動(dòng)元件，位于所述第二輸入和第二輸出表面之間并且和所述表面驅(qū)動(dòng)配 合，每個(gè)滾動(dòng)元件可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在其各自的托架組件上，并且可以圍繞穿過(guò)所述滾動(dòng)元件 的中心的軸線傾斜以改變所述變速器比值，并且安裝用于樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致所述滾動(dòng)元件圍 繞所述縱傾軸線縱傾，并且和所述滾動(dòng)元件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相垂直，并且也和所述比率改變軸 線垂直； 控制構(gòu)件，用于驅(qū)動(dòng)所述每個(gè)托架組件以使各自的滾動(dòng)元件縱傾，導(dǎo)致縱傾的改變和 隨之發(fā)生的變速器比值的改變。51. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的變速器，還包括： 第一反作用構(gòu)件，有效地連接到在所述第一腔中的所述多個(gè)滾動(dòng)元件，以及第二反作 用構(gòu)件，有效地連接到在所述第二腔中的所述第二多個(gè)滾動(dòng)元件，以便于第一和第二反作 用構(gòu)件承受由各自的滾動(dòng)元件引起的反作用載荷；以及 載荷共享組件，有效地連接到所述第一和第二腔的所述反作用構(gòu)件，以使來(lái)自所述反 作用構(gòu)件的反作用轉(zhuǎn)矩平衡。52. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述多個(gè)滾動(dòng)元件和所述輸入和所 述輸出表面通過(guò)牽引流體在各自的接觸區(qū)域驅(qū)動(dòng)配合。53. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其中所述機(jī)械端部載荷夾緊系統(tǒng)包括應(yīng) 用到所述輸入座圈或所述輸出座圈的偏置設(shè)備或者兩個(gè)偏置設(shè)備，每個(gè)應(yīng)用到所述輸入座 圈和所述輸出座圈，用于從一個(gè)座圈傳輸轉(zhuǎn)矩到另一個(gè)座圈，并且設(shè)置為在施加有偏置力 的所述座圈上進(jìn)行施加，所述偏置力隨著施加在各所述變速器輸入或者所述變速器輸出或 者所述輸入和/或輸出上的轉(zhuǎn)矩變化，偏置力被定向?yàn)橐员愦偈顾鲚斎牒退鲚敵鲎?與所述滾動(dòng)元件配合從而允許在其間傳遞驅(qū)動(dòng)力。54. -種驅(qū)動(dòng)力布置，用于從發(fā)動(dòng)機(jī)傳輸驅(qū)動(dòng)力到輔助單元，所述驅(qū)動(dòng)力布置包括根據(jù) 前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器。55. -種用于內(nèi)燃機(jī)的增壓器布置，包括具有轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力輸入的增壓器，具有轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng) 力輸入以從內(nèi)燃機(jī)接收驅(qū)動(dòng)力的傳動(dòng)裝置，以及連接至所述增壓器的輸入的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力輸 出，其中所述傳動(dòng)裝置包括根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速器，其有效地在所述傳動(dòng) 裝置的輸入和輸出之間連接。56. 根據(jù)權(quán)利要求56所述的增壓器布置，其中所述變速器具有輸出，其在一運(yùn)行比率下 被輸入驅(qū)動(dòng)，以及有效的設(shè)置所述變速器的運(yùn)行比率的控制工具。57. 根據(jù)權(quán)利要求56或57所述的增壓器布置，其中所述變速器具有單腔，所述單腔具有 兩個(gè)滾動(dòng)元件。58. 根據(jù)權(quán)利要求56-58所述的增壓器布置，其中所述傳動(dòng)裝置包括本輪。59. 根據(jù)權(quán)利要求59所述的增壓器布置，其中所述本輪為牽引驅(qū)動(dòng)本輪。60. 根據(jù)權(quán)利要求60所述的增壓器布置，其中所述本輪和所述變速器共享牽引流體。61. 根據(jù)權(quán)利要求56-61任一項(xiàng)所述的增壓器布置，所述傳動(dòng)器為離心式增壓器。
【文檔編號(hào)】F16H15/38GK105874241SQ201480065434
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2014年12月1日
【發(fā)明人】布萊恩·達(dá)特森, 大衛(wèi)·貝爾特, 約翰·富勒
【申請(qǐng)人】托羅特拉克(開發(fā))有限公司