无级变速器的制造方法_3

文档序号:9568069阅读:来源:国知局
些元件之间的薄的流体层中的剪切力进行的动力传递。在这些应用中使用的流体通常展现出大于常规矿物油的牵引系数。牵引系数(μ)代表了在这些接触的部件的界面处可获得的最大可得牵引力并且是对于最大可得驱动扭矩的一种量度。典型地,摩擦驱动总体上涉及在两个元件之间通过这些元件之间的摩擦力来传递动力。为了本披露的目的,应当理解的是在此描述的这些CVT和IVT既可以用牵引应用也可以用摩擦应用来操作。例如,在为自行车应用使用IVT的实施例中,该IVT可以有时作为摩擦驱器动而其他时候作为牵引驱动器来工作,这取决于操作过程中存在的扭矩和速度条件。
[0043]本披露的多个实施例可以涉及使用多个总体上球形的行星件来控制变速机,每个行星件都具有可倾斜的旋转轴线(有时在此称为“行星件旋转轴线”),该旋转轴线可以被调整以在操作过程中实现所希望的输入速度与输出速度的比率。在一些实施例中,对该旋转轴线的调整涉及该行星件轴线在第一平面内的角向失配以实现该行星件旋转轴线在第二平面内的角度调节,由此来调节该变速机的速度比。这种在该第一平面内的角向失配在此被称为“斜交”或“斜交角”。这种类型的变速机控制总体上在美国专利申请号12/198,402和12/251,325中进行了描述。这些专利申请各自的全部披露内容特此通过引用结合在此。在一些实施例中,控制系统对斜交角的使用加以协调以便在该变速机中的某些接触部件之间产生力,这些力将使该行星件旋转轴线在该第二平面内倾斜。该行星件旋转轴线的倾斜调节了该变速机的速度比。应该注意的是,在此披露的这些实施例可以使用其他已知的用于将变速机换档的方法来实施。一些实施例是基于在美国专利号7,914,029中披露的改进来建立的,该专利的全部披露内容通过引用结合在此。
[0044]现在将参照图1-15对CVT及其部件和控制方法的实施例进行描述。图1示出了可以在许多应用中使用的一种CVT 1,这些应用包括但不限于汽车,轻型电动车,混合的人力、电动或内燃动力车辆,工业设备、风力涡轮机等等。要求对动力输入与动力消耗(例如,负载)之间的机械动力传递进行调制的任何技术应用都可以在其动力传动系中实施这种CVTI的实施例。
[0045]参见图1,在一些实施例中,CVT I可以可操作地联接至一组自行车曲柄2上。这些自行车曲柄2联接至被配置成围绕曲柄轴线6旋转的曲柄轴4上。该CVT I配备有围绕纵向轴线成角度地安排的、包括多个牵引行星件的数个球形牵引行星件组件8。在这个实施例中,CVT I的纵向轴线是与该曲柄轴线6同轴的。在其他实施例中,CVT I的纵向轴线可以是与该曲柄轴线6径向偏离的。每个牵引行星件组件8分别由第一和第二承载构件10、12支撑。在一些实现方式中,该第二承载构件12可操作地联接至该第一承载构件10上,并且第一和第二承载构件10、12联接至每个牵引行星件上。第二承载构件12可以包括形成在该第二承载构件12中并且围绕CVT I的纵向轴线成角度地安排的多个径向槽缝。在一些实施例中,第一承载构件10可操作地联接至控制机构上,该控制机构可以包括换档件14。该换档件14是在这些牵引行星件组件8的径向外侧定位的并且可操作地联接至变速器壳体16上。在一些实施例中,CVT I配备有与每个牵引行星件组件8相接触并且在其径向外侧定位的牵引环18。每个牵引行星件组件8分别与第一和第二太阳构件20、22相接触。该第一和第二太阳构件20、22是在该牵引环18的径向内侧定位的。该第一太阳构件20可操作地联接至第一轴向力产生器24上。在一些实施例中,该第一轴向力产生器24包括在多个凸轮斜坡件上的一组滚子,这些滚子被适配成用于在CVT I的操作过程中依赖于扭矩和/或速度而提供轴向力。该第二太阳构件22可以可操作地联接至第二轴向力产生器26上。在一些实施例中,扭矩传感器28联接至该曲柄轴4和第一轴向力产生器24上。
[0046]现在转向图2和3并且仍参见图1,在一些实施例中,CVT I可以经由齿轮组32来可操作地联接至电马达30上。该齿轮组32可以配备有与环齿轮36相接触的驱动齿轮34。在一些实施例中,该环齿轮36可以固定地附接至该牵引环18上。在其他实施例中,该环齿轮36是通过单向滚子离合器联接至牵引环18上,该离合器使得用户能够在马达停机时踩踏自行车。在一些实施例中,环齿轮36位于壳体16的内部,而驱动齿轮34实质上位于壳体16的外部并且通过壳体16中的开口而联接至环齿轮36上。在一些实施例中,马达30具有驱动轴线31,该驱动轴线是与曲柄轴线6径向偏离的并且平行的。在其他实施例中,马达30的驱动轴线31和曲柄轴4的曲柄轴线6是共轴的。
[0047]在配备有CVT I和马达30的自行车的操作过程中,用户经由这些曲柄2向曲柄轴4施加旋转动力输入。该曲柄轴4经由第一太阳构件20向这些牵引行星件组件8传输动力。马达30通过环齿轮36和齿轮组32向牵引环18施加旋转动力输入。CVT I将来自这两个源的动力进行组合并通过第二太阳构件22将输出动力传输至链轮38。通过改变CVTI的比率可以实现输入与输出之比的变化。CVT I的比率是通过第一承载构件10相对于第二承载构件12的相对旋转来调节的。在一些实施例中,第一承载构件10是可旋转的并且第二承载构件12是固定至壳体16上的。在一些实施例中,第一承载构件10是相对于第二承载构件12可旋转的,并且第二承载构件12是相对于固定的壳体16可旋转的。可以将一种机构配置成用于控制第一与第二承载构件10、12之间的关系。这个机构是相对于固定的壳体16可旋转的、并且是相对于第一承载构件10以与其相对于第二承载构件12可旋转的比率不同的比率而可旋转的。
[0048]现在参见图4、5A和5B,在一些实施例中,可以将整合的电动动力传动系40安装在自行车的底部托架上并且将其可操作地联接至一组曲柄42上。这些曲柄42联接至被配置成围绕曲柄轴线而旋转的曲柄轴44上,该曲柄轴线在所展示的实施例中是与纵向轴线46同轴的。在一些实施例中,该动力传动系40包括具有驱动轴线的马达48和具有纵向轴线46的CVT 50。在所展示的实施例中,马达48的驱动轴线也是与该CVT的纵向轴线46同轴的。马达48和CVT 50基本上是由壳体51封闭的。CVT 50可以基本上类似于CVT I。为了说明的目的,仅专注于CVT 50与CVT I之间的区别。在一些实施例中,马达48被可操作地联接至曲柄轴44上。该曲柄轴44被适配成用于接收来自这些曲柄42和马达48的旋转输入动力。在一些实施例中,马达48是通过单向滚子离合器而联接至曲柄轴44上。该输入动力通过第一轴向力产生器组件52和第一太阳构件54被传递至CVT 50。CVT 50可以配备有可操作地联接至第一轴向力产生器组件52上的扭矩传感器58。在一些实施例中,CVT50具有与各牵引行星件组件8相接触的第二太阳构件60。第二太阳构件60是通过第二轴向力产生器来可操作地联接至输出驱动器62上。该输出驱动器62联接至驱动链轮64上。
[0049]在动力传动系40的操作过程中,由这些曲柄42将旋转动力输入输送给曲柄轴44。可以由马达48将第二源的旋转动力输送给曲柄轴44。来自每个源的动力经过扭矩传感器58和第一轴向力产生器组件52而输送至第一太阳构件54。通过使这些牵引行星件组件8的旋转轴线倾斜就可以调节输入扭矩和/或速度与输出扭矩和/或速度之比。在一些实施例中,可以通过使第一承载构件66相对于第二承载构件68相对旋转来使这些牵引行星件组件8倾斜。经调制的动力可以通过第二太阳构件60来从CVT 50输出。第二太阳构件60将动力经由输出驱动器62传送至链轮64。
[0050]应该注意的是,马达48可以联接至CVT 50的任何部件上。同样,曲柄轴44可以可操作地联接至CVT 50的任何部件上。在美国专利号7,011, 600中讨论了多种输入动力联接器与输出动力联接器的组合,该专利特此通过引用结合在此。在一些实施例中,结合了在美国专利号7,727,101中描述的这种整合的马达或多个发电机电气部件。
[0051]现在转向图5A和5B,在一些实施例中,换档件14可以类似于在美国专利号8,360,917中描述的换档件、或国际公开号WO 2010/017242 Al中的那些换档件,这些文件的全部披露内容特此通过引用结合在此。换档件14可以配备有可以接纳来自自行车(未示出)的控制缆线的多个缆线通道70。换档件14联接至带有多个花键74的换档鼓轮72上。这些花键74接合提供在换档件14上的多个匹配的花键76上。在一些实施例中,换档鼓轮74的一端具有偏心的偏置随动件78。随动件78可以被收纳在承载构件10中,例如位于槽缝80中。在操作过程中,换档件14可以用于旋转该换档鼓轮72由此在槽缝80中引导该随动件78,从而产生该承载构件10的旋转。该承载构件10配备有数个径向偏离的槽缝82。在一些实施例中,这些径向偏离的槽缝82具有与第一承载构件10的径向中心线的平行性但是线性偏离的。第一承载构件10的径向中心线是垂直于纵向轴线6的。可以使用坐标系来描述这些径向偏离的槽缝82在第一承载构件10上的位置,该坐标系具有与纵向轴线6相对应的z轴线、与该径向中心线相对应的y轴线以及与该y轴线和z轴线垂直的x轴线。这些径向偏离的槽缝82是位于由X轴线和y轴线形成的平面内。每个牵引行星件都是适配成用于在由y轴线和z轴线形成的平面内倾斜。在美国专利申请号12/198,402(对应于美国公开号2010/0056322)和美国专利号8,167,759中描述了另外的细节,这些文件的披露内容特此通过引用以其全文结合在此。在一些实施例中,第二承载构件12也可以包括与其半径径向偏离的多个槽缝。
[0052]在一些实施例中,例如可以将第二承载构件12联接至基本上与换档鼓轮72相类似的第二换档鼓轮(未示出)上。在其他实施例中,可以
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