06/054911和PCT/US2007/023315。通过引用将送些专利W及专利申请各自的全 部披露内容结合在此。
[0045] 如在此使用时，术语"操作性地连接"、"操作性地联接"、"操作性地链接"、"可操作 地连接"、"可操作地联接"、"可操作地链接"、W及类似的术语是指元件之间的一种关系（机 械的、联动的、连接的、等等），由此元件的运作导致了第二元件的对应的、随后的或同时的 运作或致动。应该指出，在使用的所述术语来说明创造性实施方案时，典型地对于链接或连 接送些元件的特定结构或机构进行了说明。然而，除非W其他方式确切地陈述，当使用所述 术语之一时，该术语表示实际的联接或连接可W采取不同的形式，送在某些特定情况下对 于在相关技术领域中的普通技术人员来说将是容易弄清楚的。
[0046] 出于说明的目的，术语"径向"在此用来表示相对于变速器或变换器的纵向轴线是 垂直的方向或位置。术语"轴向"在此用来表示沿平行于变速器或变换器的主要的或纵向 轴线的一条轴线的方向或位置。为了清晰和简明，不时地将由单个标记（例如，轴承1011) 来共同指代相似标注的相似部件（例如，轴承IOllAW及轴承1011B)。
[0047] 应该指出，在此的提及"牵引"不排除W下应用，其中动力传递的主要的或唯一的 模式是通过"摩擦"。无意试图在送里牵引与摩擦驱动之间建立一种范畴差异，总体上它们 可W被理解为不同的动力传递方案。牵引驱动经常涉及通过在两个元件之间俘获的薄流体 层中的剪切力在送两个元件之间传递动力。在送些应用中使用的流体经常展现比常规的矿 物油更大的牵引系数。该牵引系数（U)代表最大的可获得的牵引力，该牵引力在送些接触 部件的界面处会是可得的并且是最大可获得的驱动扭矩的度量。典型地，摩擦驱动总体上 涉及通过两个元件之间的摩擦力在送两个元件之间传递动力。为了本披露的目的，应当理 解在此说明的CVT可W在牵引W及摩擦应用中工作。例如，在将CVT用于自行车应用的实 施方案中，该CVT可W有时W摩擦驱动运行并且有时W牵引驱动运行，送取决于在运行过 程中存在的扭矩W及速度状态。
[0048] 在此披露的实施方案涉及使用总体上球形的行星轮来控制变换器和/或CVT，送 些行星轮各自具有可倾斜的旋转轴线（W下为"行星轮转动轴线"），该变换器和/或CVT 可W被调节W便在运行过程中实现所希望的输入速度与输出速度的比率。在一些实施方案 中，所述旋转轴线的调节涉及该行星轮轴线在一个平面内的角偏差W便实现该行星轮轴线 在第二平面内的角度调节，由此调节该变换器的速度比。在该第一平面内的角偏差在此被 称为"偏斜"或"斜交角"。在一个实施方案中，控制系统协调了斜交角的使用W便在将使该 转动行星轮的轴线倾斜的变换器中的某些接触部件之间产生力。该行星轮转动轴线的倾斜 调节了该变换器的速度比。在接下来的说明中，相对于球形牵引行星轮建立了坐标系，接着 讨论了在接触部件之间的某些运动学关系，送些接触部件产生了力，送些力倾向于在斜交 角存在时导致行星轮旋转轴线倾斜。将要讨论用于获得变换器的所希望的速度比的偏斜控 制系统的多个实施方案。
[0049] 现转向图IA和1B，将根据无级变速器（CVT)的某些部件的实施方案来定义多个 坐标系。送些坐标系在此出于说明性的目的示出并且不应被解释为可适用于在此讨论的实 施方案的唯一的参考标架。CVT100的实施方案总体上包括与牵引太阳轮110 (作为一条 线示意性地示出）接触的多个球形牵引行星轮108。送些牵引行星轮108还与第一牵引环 102W及第二牵引环104分别在第一角位置112W及第二角位置114相接触。在图IA中 定义了全局坐标系150(即，Xg，yg，Zg)W及行星轮为中必的坐标系160(目P，x，y，z)。全局 坐标系150是总体上相对于CVT100的纵向轴线或主驱动轴线152定向，例如Zg-轴线与 布置送些牵引行星轮108所围绕的一根主驱动轴线152重迭。行星轮为中必的坐标系160 使其原点处于牵引行星轮108的几何中必，其中y轴线总体上垂直于主驱动轴线152并且 Z轴线总体上平行于主驱动轴线152。每个牵引行星轮108具有一根行星轮旋转轴线，也就 是行星轮轴线106,它可W被配置为围绕X轴线转动W便由此形成投影到y-z平面上的倾 斜角118(在此有时候称之为Y)。倾斜角118确定了送些牵引环102U04之间的运动速 度比。每个行星轮108具有围绕行星轮轴线106的旋转速度并且在图IA中作为行星轮速 度122示出，在此有时候称之为典型地，行星轮轴线106结构上对应行星轮轴，它可W 被操作性地连接到可W是固定的支架或保持架（未示出）上，而在其他实施方案中，该行星 轮轴被连接到围绕主驱动轴线152可转动的支架（未示出）上。在行星轮为中必的坐标系 160中，该X轴线指向该页平面（尽管未在图IA中清晰地示出），并且该Z轴线总体上平行 于主驱动轴线152。出于说明的目的，倾斜角118总体上是定义在y,-Zg平面之内。
[0050] 现转向图1B，对行星轮为中必的坐标系160进一步分析W展示在此说明的偏斜控 制系统的实施方案中使用的行星轮轴线106的角度调节。如图IB中所示，倾斜角118可W通过在y-z平面内将坐标系160与行星轮轴线106围绕该X轴线转动W获得第一相对坐标 系170(x'，y'，z')。在相对坐标系170中，行星轮轴线106与该Z'-轴线重迭。通过 将坐标系170与行星轮轴线106围绕该y轴线转动，可W获得X-Z平面内的斜交角120 (在 此有时候称之为S)，它通过第二相对坐标系180(x"，y"，z")展示。斜交角120可W近 似地认为是在行星轮轴线106的角对齐的X-Z平面内的投影。然而，更确切地说，斜交角 120是在相对坐标系170和180定义的X' -Z'平面内的行星轮轴线106的角位置。在CVT 100的一个实施方案中，倾斜角118至少部分地是通过斜交角120的调节来控制的。
[0051] 现参见图1C，将描述CVT100的接触部件之间的某些运动学关系来说明偏斜状态 的引入如何产生趋向于调节倾斜角118的力。如在此所使用的，短语"偏斜状态"是指行星 轮轴线106相对于主驱动轴线152的一种布置，送种布置使得存在非零斜交角120。因此， 提及"偏斜状态的引入"是暗示将行星轮轴线106W非零斜交角120对齐的引入。应该指 出，在CVT100的某些实施方案中，某些旋转诱发的力也对牵引行星轮108起作用。旋转是 一种对于相关技术中的普通技术人员熟知的牵引接触现象。对于我们紧接着的讨论，送种 旋转诱发力的作用将被忽略。在CVT100中，多个部件在H个位置接触牵引行星轮108W 形成牵引或摩擦接触区。参见图1，第一环102在触点1处驱动行星轮108,并且行星轮108 在触点2处将动力传送至第二环104。牵引太阳轮110在触点3支撑该牵引行星轮108。出 于讨论的目的，送H个接触点1、2、3布置在图IC中W反映从CVT100上方的参照系所见的 X" -Z"平面的视图或在图IA中的视图A。因为送H个接触区1、2、3不是共平面的，因此 在图IC中使用了触点为中必的坐标系送样使得送些接触区1、2、3可W用X" -Z"平面来 展示。下标1、2和3用来表示对于触点为中必的坐标系的具体接触区。ZiA3轴是指向牵引 行星轮108的中必。
[0052] 现参见图IC中的接触区1，第一牵引环102的表面速度在负Xi方向上通过矢量Vri 表示并且行星轮108的表面速度通过矢量Vpi表示；在矢量Vd和VPi之间形成的角度大约 是斜交角120。在牵引环102与牵引行星轮108之间所产生的相对表面速度通过矢量Vfi/p 来表示。在牵引行星轮108与牵引太阳轮110之间的接触区3处，牵引太阳轮110的表面 速度通过矢量Vsy表示并且牵引行星轮108的表面速度通过矢量VPS表示；在Vsy和VPS之间 形成的角度是斜交角120。在牵引行星轮108与牵引太阳轮110之间的相对表面速度通过 矢量Vsy/p表示。类似地，对于触点2,在接触区2处的牵引行星轮108的表面速度表示为矢 量Vp2并且第二牵引环104的表面速度通过矢量Vf2表示；在VP2和Vf2之间形成的角度近似 地是斜交角120 ;在牵引行星轮108与第二牵引环104之间的相对表面速度是合成矢量Vf2/ po
[0053]W上讨论的送些运动学关系倾向于在送些接触部件处产生力。图ID示出了可W 在每个接触区1、2、3处施加的广义的代表性的牵引曲线。该曲线图展示了在牵引系数U与 接触部件间的相对速度之间的关系。牵引系数U表示流体传递力的能力。相对速度，例如 Vfi/p可W是斜交角120的函数。牵引系数U是在接触区1、2或3处的X方向的牵引系数 UyW及在y方向上的牵引系数yy的矢量和。作为一种普遍性关系，除其他事项外，牵引 系数y是牵引流体特性、在接触区的法向力W及在接触区中的牵引流体的速度的函数。对 于一种给定的牵引流体，牵引系数y随着部件之间相对速度的增大而增大，直至牵引系数 y达到最大值，在送之后牵引系数y会衰减。结果是，在存在斜交角120时（即，在偏斜状 态下），由于运动学状态在牵引行星轮108周围的接触区1、2、3处产生了力。参见图IC和 1E，Vri/p产生了平行于Vri/p的具有侧向分力Fsi的牵引力。增大斜交角则增大Vri/p并 且由此根据在图ID中示出的通用关系增大了力Fsi。Vsv/p产生了力Fss,并且类似地 生了力F,2。送些力Fd、F,郝F,翔合在y-z平面内产生了关于牵引行星轮108的净力矩。 更确切地说，牵引滚轮108的力矩之和是SM=R*化i+Fs2+FJ，其中R是牵引滚轮108的 半径，并且力Fsi、Fs2、和Fss是在y-z平面内的接触力的合力分量。W上方程中的送些接触 力（在此有时候称之为偏斜诱发的力）是如下情况；Fsi=UyiNi、Fs2=UyzNzAs=yy拥， 其中Nia3是在对应的接触区1、2、3处的法向力。因为牵引系数U是接触部件之间的相对 速度的函数，所W送些牵引系数U,1、U,2和yYS因此是如运动学关系所涉及的斜交角120 的函数。按照定义，力矩是惯量的加速度；因此，在此展示的实施方案中，力矩将产生倾斜角 加速度^'。因此，倾斜角加速度f的改变速率是斜交角120的函数。
[0054] 现转向图1F，在此展示了具有等于零的倾斜角118的牵引行星轮108,送导致了行 星轮旋转轴线106总体上平行于（在yg-zg平面内）CVT100的主驱动轴线152并且牵引 行星轮108的旋转速度122与该Z轴线是同轴的。斜交角120可W在X-Z平面内形成W产 生用于促进倾斜角118改变的力。在斜交角120的存在下，牵引行星轮108会具有围绕轴 线Z"的旋转速度122,并且倾斜角118会在该y-z'平面内形成。
[00巧]现在转到图2至图17,现在将说明CVT的某些控制系统的实施方案，所述CVT依靠 引入偏斜状态而使倾斜角118改变。图2示出了驱动系统25,该驱动系统包括被操作性地 连接到原动机50和负载75之间的CVT300。驱动系统25还可W包括基于偏斜的控制系统 200。典型地，原动机50将动力递送到CVT300,并且CVT300将动力递送到负载75。原动 机50可W是一个或多个不同的动力产生装置，并且负载75可W是一个或多个不同的驱动 装置或部件。原动机50的例子包括但不限于人力、内燃发动机、电动机W及类似物。负载 的例子包括但不限于动力传动系统差速器组件、动力输出组件、发电机组件、泉组件W及类 似物。在某些实施方案中，偏斜控制系统200可W协调CVT300连同原动机50的运行、或 者可W协调CVT300W及负载75的运行、或者可W协调在驱动系统25中的所有元件的运 行。在图2所展示的实施方案中，偏斜控制系统200可W被配置为使用对斜交角120的调 节来控制CVT300的运行状态，并且因此协调驱动系统25的控制。
[0056] 现参见图3至图5B，在一个实施方案中，CVT500包括若干基本上球形的牵引行星 轮508,送些牵引行星轮被配置为W接触牵引太阳轮510。送些牵引行星轮508还可W接触 第一牵引环502W及第二