专利名称：无级变速传动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无级变速传动装置，它具有至少两个传动件和至少一个连接件，该连接件使这两个传动件彼此有效连接并且该连接件被布置成其位置可相对这些传动件无级移动。
背景技术：
已经有很多种无级变速传动装置，其中，一个将两个传动件连接起来的连接件的位置可以相对这些传动件无级调节。例如，从GB-PS298676中公开了一种锥形摩擦环传动装置。在所述的实施形式中，平行于锥形摩擦环的轴线地在一个导向轴上引导一个导向件，该导向件沿锥体摩擦轮引导该摩擦环。这样就实现了锥形摩擦环传动装置的传动比的无级调节。但为了调节摩擦环，需要一种使传动装置的结构很复杂的特殊的传动机构。
发明内容
本发明的任务是如此改善摩擦环的控制，即尽可能小地保持无级变速传动装置，从而它可以有利地尤其也被用作汽车变速器。本发明的任务通过一个无级变速传动装置来完成，该无级变速传动装置具有至少两个传动件和至少一个连接件，该连接件使这些传动件有效相连并且该连接件被布置成其位置可相对这些传动件无级移动，其中该连接件设置在一个导向机构中，该导向机构可绕一转动轴转动地支承着，该转动轴的轴向具有一个平行于一个由传动件的两个轴夹紧的平面而设的分量。结果，这就意味着，转动轴平行于该平面地设置或设置在该平面里，或者该转动轴与该平面相交成一锐角。有利的是，当导向机构绕转动轴转动时，该连接件例如借助一个可移动的支座相对传动件平移。根据导向机构在哪个方向上绕转动轴转动，连接件沿第一方向或与第一方向相反的第二方向平移。
在这种情况下，尤其是该平移运动最好可以由这两个传动件的转动唯一地确定，因而，只需为了绕转动轴的转动才施加单独的力，而移动或者平移运动本身所需的力通过传动路径本身或者通过这两个传动件和连接件的转动来提供。
在这里，术语“导向机构”是指一种结构，其中，连接件一方面转动支承着，另一方面，连接件也可借助导向机构相对这些传动件平移。
由于连接件的平移运动基本上通过导向机构的转动运动来实现，所以，可以从结构上很简单地使连接件位置相对传动件无级移动。因此，本发明的无级变速传动装置的结构非常紧凑。
为了可靠且无故障地获得这样的连接件位置，无级变速传动装置也可以与本发明的其余特征无关地具有一个机械的位置采集机构，它穿过一道隔壁地传送一个机械的位置信号。
在这种情况下，特别有利的是，即便在结构上很困难的工作条件下，机械的位置采集机构或者机械的位置信号也能求出并传送准确的数据。例如，由于有机械的位置信号，就可以放弃直接位于传动件或连接件的区域里的电子元件和/或光学元件。根据本发明，尤其是可以放弃紧挨着传动件的电子元件或光学元件，因而，在那里的高温以及摩擦传动液的存在不会不利地影响到在此所述的位置采集工作。因此，干扰很少地实现了位置测量，由此确保了工作安全性出色的可靠的位置测量。
此外，本发明的任务由一种无级变速传动装置来完成，它具有至少两个传动件和至少一个连接件，该连接件将这些传动件有效连接起来并且它被布置成其位置可相对这些传动件无级移动，其中，无级变速传动装置具有一个位置采集机构，可利用该位置采集机构求出在该传动装置停止时的连接件相对至少一个传动件的相对位置。通过这样的位置采集机构，就可以随时提供关于在传动装置停止时或者在发动机停止时的连接件位置的信息。这样一来，可以与当时的无级变速传动装置的工况无关地有利确定连接件的位置。此外，即便在各部件之间出现了打滑，也可以非常准确地确定一连接件相对至少一个传动件的位置，因为该机械的位置采集机构或者该机械的位置信号可以与一个转速测量机构无关地检测位置并传输信息。
本发明特别适用于被用在一个本身已知的锥形摩擦环传动装置中，其中，扭矩如从一个输入锥体通过一个转动的摩擦环被传递给一个输出锥体，或反之。
按照本发明的意义，术语“机械的位置信号”是指适用于以机械方式把连接件位置从一个第一区域传递给一个第二区域的任何构件。在这里，术语“第一区域”最好是指无级变速传动装置的、其中就设有传动件或连接件的区域。在本发明的意义上，术语“第二区域”包括无级变速传动装置的一个不同于第一区域的区域或者一个完全布置在无级变速传动装置外的区域。在任何情况下，第一区域和第二区域主要由当时存在的热条件来区分，尤其是在无级变速传动装置工作中，这样的热条件在当时的第一区域和第二区域里是截然不同的。
一个变型实施形式规定，机械的位置信号与数据采集机构和/或数据处理机构相连。由此确保了能够可靠有效地掌握根据摩擦环位置来提供机械的位置信号的信息并也能对该信息进行处理。事实还证明，这样的数据采集机构和/或数据处理机构可以经济且非常有利地通过标准化的光学元件和/或电子元件来实现。
一个变型实施形式规定，该隔壁是无级变速传动装置的一外壳壁。这样一来，可以工作起来很可靠地将传动装置数据传给数据采集机构和/或数据处理机构。
就此而言，隔壁是无级变速传动装置的一个流体室壁是非常有利的。这样就保证了，例如可以在一个充满摩擦传动液的流体室中工作可靠地测量出机械的位置信号并且工作可靠地从该流体室中输出该位置信号。
通过使机械的位置信号穿过这样的隔壁，可以将数据采集机构和/或数据处理机构布置得与无级变速传动装置的高温区足够远，因此，标准光学元件或标准电子元件就可以被用作数据采集机构和/或数据处理机构。
非常有利的是，一个机械的位置信号穿过一道隔壁(无论是流体室壁还是无级变速传动装置的外壳壁)的布置结构可以结构非常简单地实现，因为引导机械的位置信号穿过这样的壁板在现有技术中早就有了。尤其是就密封问题来说，这样的机械的位置信号只对无级变速传动装置的结构解决方案提出不太严格的要求。
一个特别优选的实施例规定，一个平移的位置信号被转换成一个转动的位置信号。这样，该机械的位置信号可以非常省地地被整合到一个无级变速传动装置中。由于这样的转换机构在现有技术中是熟知的，所以这样的机械的位置信号的传动机械可以非常可靠地传送。
与此相关地，被事实证明是非常有利的是，可无级位移的连接件具有一个导向机构，该导向机构支承在一个转动轴上并且该转动轴具有一个转动的位置信号。这样一来，带有该机械的位置采集机构或机械的位置信号的无级变速传动装置的结构非常省地，因为一个可无级位移的连接件的本来就有的导向机构的如一个摩擦环的导向机构的转动轴被用作该机械的位置信号。这样，尤其是可以非常简单地解决密封任务，因为穿过一道隔壁的且转动运动的转动轴的密封可以比较简单且成本低廉地实现。
结合以下对附图的说明来描述本发明的其它优点、目标和特性，在附图中举例示出了一个与只示出部分的导向机构有关的机械位置信号。附图所示为图1是导向机构的局部示意图；图2是图1所示导向机构的示意俯视图；图3是图1、2所示导向机构的示意侧视图；图4是上述图的导向机构的透视俯视图；图5是从下侧看上述图的导向机构的示意图；图6是一个机械定位杆的局部示意图；图7示意表示一个可选的导向机构及一个装在导向机构上的定位杆；图8是图9所示锥形摩擦环传动装置的沿线I-I的横截面示意图；图9是图8的锥形摩擦环传动装置的示意俯视图；图10是在用于前轮驱动的汽车驱动装置上的锥形摩擦环传动装置的示意纵截面图。
具体实施例方式
图1所示的导向机构1引导一个摩擦环2。摩擦环2借助导向滚轮3(在此仅示意标出)在双箭头4方向上绕轴线5转动地支承着。为了使摩擦环2除了其沿双箭头4方向的转动外还能进行按照双箭头6方向的平移运动，导向机构1具有两个导向轴7(在这里仅示意标出)，在这些导向轴上，一个导向滑座8可以在双箭头6方向上平移。
导向机构1在其侧面区域9里与一个调节轴10有效连接，这样一来，整个导向机构可以绕一个转动轴11转动。根据导向机构1如何绕转动轴11被调节轴10调整，导向滑座8和布置在导向滑座中的摩擦环2沿轴线5在双箭头6的两个方向中的一个方向上移动。
导向滑座8在其连接桥12区域(在此仅示意标出)里具有一个连接件13，通过该连接件，导向滑座8与一个机械定位杆14有效连接。在这个实施例中，机械定位杆14是一个转动支承机构15的组成部分，该转动支承机构可绕转动轴11转动地设置在导向机构1上。除定位杆14和其它在此未明确说明的组件外，转动支承机构15还包括一个定位齿圈16。
通过在此示出的导向机构1且尤其是通过带定位杆14和定位齿圈16的转动支承机构15，可以通过机械方式将在导向机构1区域里的摩擦环2位置准确地传递给数据采集单元和/或处理单元(在此未示出)。另外，借助定位杆14，摩擦环2沿轴线5的直线运动和进而摩擦环2的位置变化被转换成一个转动的位置信号，在这个实施例中，该位置信号通过定位齿圈16来体现。
根据图1的实施例，摩擦环2相对导向机构1被定位在一个前位置17上。摩擦环2的一个不同于前位置17的位置根据一个后位置18来示意表示，导向滑座8和进而摩擦环2可以移入该后位置中。
在图2-图6中，以不同的视角和截面示出了导向机构1。
图6示出了在一个后位置18上的定位杆14，其中，导向滑座8沿轴线5移入后位置18中。因此，定位杆14按箭头方向19绕转动轴11转动，这是因为定位杆14通过连接件13与导向滑座18连接。随后，按照双箭头6的平移运动被转换成按照转动方向19的转动。
根据图7的实施例100主要示出了一个转动支承定位机构115，它通过一个定位杆114和一个连接件113与一个导向滑座108有效连接。在这种情况下，导向滑座108沿轴线105在导向轴107(在此也仅示意标出)上移动，而在这样的在双箭头106方向中的一个方向上的平移运动中，转动支承定位机构115执行绕转动轴111的转动。
在按照图1-6所示的实施例中，导向滑座108也具有导向滚轮103(在此仅示意标出)，这些导向滚轮引导摩擦环102，从而摩擦环一方面沿轴线105平移且另一方面可以绕轴线105转动。
如图8-10所示的锥形摩擦环传动装置230主要包括两个以径向间距布置在平行的轴线231、232上的锥体摩擦轮233、234，它们彼此反向地布置并且具有相同的锥角235或236(见图10)。在锥体摩擦轮233、234之间设有一个摩擦环237，它围绕着锥体摩擦轮233并且保持在一个导向滑座208中。在这个实施例中，导向滑座208包括一个框架，该框架由两个连接桥212(在这里仅示意标出)构成。导向轴207平行于轴线231、232。导向滑座208具有导向滚轮203并且在摩擦环202的两侧施加作用并对其施加所需的轴向引导作用。
锥形摩擦环传动装置230的导向机构201借助一个调节马达237可绕转动轴211转动地支承着。如果导向机构201绕转动轴211转过一定角度，则该驱动造成导向滑座208的轴向调节并进而导致锥体摩擦轮233、234的传动比改变。以较小的能耗就足以做到这一点。
图10所示的锥形摩擦环传动装置230配备有一个用于前轮驱动的汽车变速器238，在这里不详细讨论其工作方式了。锥体摩擦轮233、234借助适当的滚动轴承239(在此仅举例标出)而在轴向和径向上得到支承。
权利要求
1.一种无级变速传动装置，它有至少两个传动件(锥体摩擦轮233，234)和至少一个连接件(摩擦环237)，该连接件使这些传动件有效连接并且该连接件被布置成其位置可相对这些传动件无级移动，其特征在于，该连接件(摩擦环237)设置在一个导向机构中，该导向机构可绕一转动轴(211)转动地支承着，该转动轴的轴向具有一个平行于一个通过所述传动件(锥体摩擦轮233、234)的两个轴线(231，232)夹紧的平面而设的分量。
2.如权利要求1所述的无级变速传动装置，其特征在于，该导向机构包括用于该连接件的可移动的支座(导向滑座8)。
3.如权利要求1或2所述的无级变速传动装置，其特征在于，该连接件(摩擦环237)的移动或者平移本身所需的力通过这两个传动件(锥体摩擦轮233、234)和该连接件的转动来提供。
4.如权利要求1-3之一所述的无级变速传动装置，其特征在于，设有一个机械的位置采集机构，它穿过一道隔壁地传送一个机械的定位信号。
5.如权利要求4所述的的无级变速传动装置，其特征在于，该隔壁是无级变速传动装置(230)的外壳壁。
6.如权利要求4所述的无级变速传动装置，其特征在于，该隔壁是无级变速传动装置(230)的一流体室壁。
7.如权利要求1-6之一所述的无级变速传动装置，其特征在于，设有一个位置采集机构，可以借助该位置采集机构求出在该传动装置停止时的该连接件相对至少一个传动件的相对位置。
8.如权利要求1-7之一所述的无级变速传动装置(230)，其特征在于，一机械的定位信号与数据采集机构和/或数据处理机构相连。
9.如权利要求1-8之一所述的无级变速传动装置(230)，其特征在于，一个平移的位置信号被转换成一个转动的位置信号。
10.如权利要求1-9之一所述的无级变速传动装置(230)，其特征在于，该无级可调的连接件具有一个导向机构，该导向机构支承在一转动轴(11；211)上，其中该转动轴(11；211)具有一个转动的位置信号。
全文摘要
本发明涉及一种无级变速传动装置，它有至少两个传动件(锥体摩擦轮233，234)和至少一个连接件(摩擦环237)，该摩擦环使这些传动件有效连接并且该摩擦环被布置成其位置可相对这些传动件无级移动，其中，该连接件(摩擦环237)设置在一个导向机构中，该导向机构可绕一转动轴(211)转动地支承着，该转动轴的轴向具有一个平行于一个通过传动件(锥体摩擦轮233、234)的两个轴(231，232)夹紧的平面而设的分量。
文档编号F16H15/16GK1637323SQ20041003184
公开日2005年7月13日 申请日期2004年3月30日 优先权日2003年12月23日
发明者乌尔里克.罗斯, C.德雷格尔, T.巴特林, W.布兰维特 申请人:乌尔里克·罗斯