具有输入/输出行星齿轮比组件的无级变速器的制造方法_3

文档序号:9401636阅读:来源:国知局
重块308产生越大的轴向力。在实施方案100、1100和2100中,一旦这个轴向力变得比弹簧310力大,构件306开始平移地移动并将使相应的输入/输出比组件200和输入/输出比组件1200变换至更高比率。在实施方案2100中,一旦这个轴向力变得比弹簧力更大,构件304开始平移地移动并将使CVT的输入/输出比组件2200变换至更高比率。这种变换在下面进一步描述。图3C、8C和13C分别示出在“高比率”中的输入速度反馈控制组件300、1300和2300。用于CVT实施方案100的输入到输出的转矩路径通过输入/输出比组件200进入转矩反馈控制组件400中。用于CVT实施方案1100的输入到输出的转矩路径通过输入/输出比组件1200进入转矩反馈控制组件1400中。用于CVT实施方案2100的输入到输出的转矩路径通过输入/输出比组件2200进入转矩反馈控制组件2400中。用于CVT实施方案3100的输入到输出的转矩路径通过输入/输出比组件3200进入转矩反馈控制组件3400中。另外,在CVT实施方案100和2100中,驱动转矩不通过输入速度反馈控制组件300和2300的任何部分,而在实施方案1100中,驱动转矩通过输入速度反馈控制组件1300。在CVT实施方案3100中,驱动转矩不通过输入速度反馈控制组件3300的任何部分。旋转运动用于变换输入/输出行星齿轮比组件200、1200、2200和3200。在实施方案100中,由输入速度反馈控制组件300所产生的轴向力通过轴承320传递到转矩反馈控制组件400。在实施方案1100中,由输入速度反馈控制组件1300所产生的轴向力通过轴承320传递到转矩反馈控制组件1400。如图14A和图14B所示,在实施方案2100中,由输入速度反馈控制组件2300所产生的轴向力通过换挡控制组件800传递到转矩反馈控制组件400。
[0067]下面描述控制第一定子208和第二定子210之间的旋转的机构。CVT的实施方案3100的输入反馈速度控制组件总体上标示为700。参考图18A,输入构件110是至组件700的输入轴。输入构件110能够可操作地直接连接到发动机曲轴,或通过起动离合器、转矩变换器、转矩缓冲器、齿轮组等可操作地连接到发动机。构件110为输入速度反馈控制组件700输送旋转运动。构件110可操作地连接到输入速度参考控制组件700的液压栗704。输入速度反馈控制组件700包括腔室706,腔室706由活塞708部分地界定,活塞708可以是环形或一组一个或多个圆柱形几何形状。对于操作,形状不是至关重要的,而仅仅是封装或制造的考虑事项。另外,该活塞或多个活塞可如图所示可操作地直接连接到轴承710,或通过机构诸如枢轴叉或其它类似机械转换器连接到轴承710。液压油705通过从液压栗出口 712到腔室706的通道,通过通道714栗送。液压油705通过通道716排出腔室706并返回至贮槽718,贮槽718通过通道720和入口 722向液压栗704供应液压油。液压油705的流动可以通过固定或可变装置在腔室706之前或之后,诸如在腔室706入口 724处和腔室706出口 726处被阻止。在输入速度反馈控制组件700的液压栗704的输入端旋转时,液压液体流动生成并将供应给腔室706。液压栗704的输入端旋转得越快,液压流越大。由于液压流在腔室706之前或之后被固定或可变装置阻止,在腔室706中产生液压力并形成对着活塞708沿X轴的轴向力。这个轴向力是输入组件构件110的旋转速率的函数。在腔室706中的压力增加时,作为响应活塞708的轴向力也增加。输入速度反馈控制组件700还包括弹簧728。弹簧728被预加载预定的力。其目的是使输入速度反馈控制组件700朝向输入/输出行星齿轮比组件3200的比率极限偏离。在实践中,这通常是在图18A中示出的“低比率”。另外,被预加载至预定力的弹簧可以放置在系统中的任何位置,其目的是使输入/输出行星齿轮比组件3200朝向比率极限偏离。随着输入速度反馈控制组件700构件110旋转得越快,腔室706的液压力在活塞708上施加更大的轴向力。一旦这个轴向力变得比弹簧力更大,活塞708开始向转矩反馈控制组件3400的凸轮416移动,并将CVT的输入/输出比组件3200变换为不同的比率。图18B示出了在“高比率”中的输入速度反馈控制组件700。由输入速度反馈控制组件700所产生的轴向力通过轴承710传递到转矩反馈控制组件3400。另外,液压油705可以是常用的,特别是用于当前商用液压系统中的各种各样的油,包括主要用于润滑、牵引和冷却的那些按配方制造的油。
[0068]在另外的实施方案中,在星形轮和可移动构件之间径向行进的换挡重块产生作为输入旋转速度的函数的离心径向力,该离心径向力由于换挡重块与星形轮以及可移动构件之间接触角,转换为轴向力。在又一个实施方案中,发电机输出端,诸如磁发电机可操作地电连接到电磁致动器诸如DC电机或螺线管,电磁致动器在相反方向上把轴向力施加到转矩反馈控制组件。在又一个实施方案中,电子近距离传感器诸如霍尔效应元件、簧片、可变磁阻可以与微处理器连接以检测和计算输入轴旋转速率并且把电力信号输送至电控制致动器。该电力信号可以是输入轴旋转速率的线性或非线性函数。算法也可以是大气气压的函数,以便补偿由于海拔变化发生的发动机功率输出变化。电控制致动器可以把轴向力直接或间接施加至转矩反馈控制组件或可以控制液压回路中的调节液压力的阀并因此控制轴向力。电控制致动器可以把与活塞(其可以以相反方向施加轴向力)连通的活塞液压力施加至转矩反馈控制组件。
[0069]轴402是来自输入/输出行星齿轮比组件200、1200、2200和3200的输出轴。轴402可操作地连接到第二牵引环204,如在图4B、9B、15B和19A中最佳示出的。轴402传递转矩和旋转运动。如在图4A、9A、15A和19A中所示,轴402进入转矩反馈控制组件400、1400、2400和3400。转矩反馈控制组件400、1400、2400和3400的目的是传递转矩,并且使用该交通工具转矩分别在实施方案100、1100和2100中产生返回至输入速度反馈控制组件300,1300,2300的沿X轴的成比例的轴向力,或在实施方案3100中产生返回至输入速度反馈控制组件700的沿X轴的成比例的轴向力。凸轮的轴向位置规定两个凸轮星形轮404和406之间的相位关系,该两个凸轮星形轮控制输入/输出行星齿轮比组件200、1200、2200和3200内的换挡机构。转矩从轴402进入相应的转矩反馈控制组件400、1400,2400和3400。在CVT的实施方案100、1100和3100中,该轴402通过第一星形轮404可操作地连接到凸轮416。该第一星形轮404向直线(或大体上直线)凸轮轨道408 (实际是一组凸轮轨道408)传递转矩,如在图4C、9C和19B中所示出的。随后,转矩和旋转运动处在转矩反馈控制组件400、1400和3400的凸轮416中。在实施方案2100中,轴402通过花键轨道接口 418连接到凸轮416。随后,转矩和旋转运动处在转矩反馈控制组件2400的凸轮416中。随后,该转矩和旋转运动到达螺旋凸轮轨道410 (其实际上是一组凸轮轨道410)并到达第二星形轮406。因为该组凸轮轨道408和花键轨道接口 418在凸轮416中是直线的,存在较少至无的轴向力。由于在凸轮416中该组凸轮轨道410的螺旋特性,在与第二星形轮406的接触区中产生轴向力。滚子可以放置在星形轮销414上以减少摩擦。该轴向力与由输入速度反馈控制组件300、1300、2300或700所产生的力相反。因此,来自交通工具的转矩载荷越小,由转矩反馈控制组件400、1400、2400或3400所产生的轴向力越小,以及来自交通工具的转矩载荷越大,由转矩反馈控制组件400、1400、2400或3400所产生的轴向力越大。随后,转矩和旋转运动从第二星形轮406进入CVT输出轴412中。输出轴412可操作地连接到载荷,诸如交通工具的轮胎。在另一实施方案中,第一星形轮和第二星形轮功能被互换。而且,可以设想实现凸轮的功能和星形轮功能的其它方式,诸如,在轴中具有切口轨道,其中凸轮从动轮连接到凸轮。转矩和旋转运动可操作地连接到载荷,诸如交通工具的轮胎。对于输入速度和输出转矩的任何给定组合,输入速度反馈控制组件300、1300、2300或700与相应转矩反馈控制组件400、1400、2400和3400之间的力在唯一的轴向位置平衡。如果存在相对高的发动机速度,输入速度反馈控制组件300、1300、2300或700以相对高的旋转运动输入旋转,从而产生相对高的轴向力。如果存在低交通工具转矩,相应的转矩反馈控制组件400、1400,2400和3400具有相对低的轴向力,并且机构变换到更高比率,意味着交通工具将相对快地运转。
[0070]讨论实施方案100、1100和3100,如果具有相对高的发动机速度,则具有相对高的输入速度反馈控制组件300、1300和700的旋转运动,并因此具有相对高的轴向力。对于给定的输入RPM,如果载荷增加(即,更大的转矩通过转矩反馈控制组件400、1400或3400传递),将产生更大的转矩反馈轴向力,与相应的输入速度反馈控制组件300、1300或700相反,转矩反馈控制组件400、1400或3400分别移动直到力平衡。相应的转矩反馈控制组件400,1400,2400或3400的轴向位置上的这一改变,导致螺旋换挡控制组件500的轴向位置改变,这进而导致定子208和定子210之间的相对旋转的相位变化,这导致CVT的比率的变化,如随后在下面详细讨论的。螺旋换挡控制组件500还在图4C、10和19B中示出。螺旋换挡控制组件500包括直线轨道和螺旋轨道系统(或第一轨道和第二轨道系统),该直线轨道和螺旋轨道系统包括在螺旋凸轮502中的轨道504和轨道506,轨道504和轨道506响应于螺旋换挡控制组件500的轴向位置的变化,产生相应输入/输出行星齿轮比组件200、1200和3200的定子208和定子210的相对的相位变化。另外,两个轨道504和轨道506可以均是以不同角度螺旋的,其中,角度上的差异将提供定子208和定子210的相对的相位变化之间的相位变化。因此,
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