专利名称：摩擦传动装置的制作方法
摩擦传动装置
本发明涉及一种用于输出轴转速的无级变速控制的摩擦传动装置，该输出轴由驱动输入轴来驱动，在输入轴与输出轴之间设置有行星齿轮或差速齿轮，其中行星齿轮或差速齿轮的第一部件与第一摩擦轮相连接，而行星齿轮或差速齿轮的第二部件与设置在和第一摩擦轮相同旋转轴线上的第二摩擦轮相连接，第二摩擦轮与输出轴驱动连接，而输入轴与行星齿轮或差速齿轮的第三部件驱动连接，该摩擦传动装置包括可绕摩擦盘轴线旋转的摩擦盘，其中摩擦盘轴线设置成与摩擦轮的旋转轴线垂直并与该旋转轴线建立一平面，其中摩擦盘可移位地安装在与摩擦轮的旋转轴线平行的平面内，且摩擦轮具有相同的直径并能在摩擦盘上滚动。由EP 0 009 343 Al已知一种具有差速齿轮或行星齿轮的摩擦传动装置,其包括在摩擦盘上滚动的、直径相同的两个摩擦轮。可围绕垂直于摩擦轮的旋转轴线的摩擦盘轴线旋转的摩擦盘以可纵向移位的方式设置成与摩擦轮的旋转轴线平行。通过使摩擦盘移位，摩擦轮在摩擦盘上的滚动半径及由此第一摩擦轮与第二摩擦轮之间的转速比将变化。由此，可以实现输出轴和输入轴之间的无级传动。摩擦盘各包括一个用于摩擦轮的环形滚动面并且可绕不旋转的轴颈旋转地保持。因此，摩擦盘的中间区域对应地不可旋转。这导致一旦该摩擦轮例如在运行方向变化时与静止的轴颈接触，会使中间的摩擦轮被突然卡住。由此，至少在运行方向变化时需要用于中断摩擦盘和输出轴之间的动力流(power flow)的附加的联接件。本发明的任务是避免该缺点并在前述类型的摩擦传动装置中以尽可能简单的方式实现输出轴的旋转方向改变时动力流的中断。根据本发明，此任务如此解决，即摩擦盘在摩擦盘轴线的区域内包括与摩擦盘轴线同心设置的凹槽或凹陷。较佳地规定，圆形的凹槽或凹陷的直径至少对应于至少一个摩擦轮的滚动宽度，该摩擦轮在摩擦传动装置的至少一个工作位置与摩擦盘轴线相交。当从子午线剖面看，至少一个摩擦轮包括具有定义的曲率半径的凸出弯曲的滚动区域时可实现尽可能少的磨损和破裂的转速变化。为了中断动力流在此可规定，凹槽或凹陷包括凹曲表面，其中该表面的曲率半径较佳地基本上对应于摩擦轮的曲率半径。凹槽或凹陷的直径将保持仅可能小，以使输出轴能从空转状态无冲击地启动。凹槽或凹陷的底部区域内的半径以及至摩擦盘的平坦滚动面的过渡区域内的半径允许从静止状态平稳加速。为了实现可靠的动力流中断，凹槽或凹陷具有定义的最大深度，该深度至少对应于较佳为弹性摩擦轮的压入深度。摩擦盘的滚动面设置成基本上是平坦的和封闭的，以使输入轴和输出轴之间的转速比恒定地变化。根据最大可传递的力矩大小，设置至少两个，较佳为至少三个可分别绕摩擦盘轴线旋转的摩擦盘，这些摩擦盘的垂直于摩擦轮的旋转轴线设置的摩擦盘轴线具有在摩擦轮的旋转轴线上共同的交点。
当摩擦盘可旋转地安装在与平行于摩擦轮的旋转轴线可移位安装的盘支承件上时，可实现转速比的简单变化。下面根据附图
进一步阐述本发明。其中图I是处于第一工作位置的根据本发明的摩擦传动装置；图2是处于第二工作位置的摩擦传动装置；图3是处于第三工作位置的摩擦传动装置；图4是处于第四工作位置的摩擦传 动装置；图5是处于第五工作位置的摩擦传动装置；以及图6是根据本发明的摩擦传动装置的一个实施例的前视图。图I至图5中所示的、以无级变化的方式可机械调节的摩擦传动装置具有一个差速齿轮I和两个摩擦轮2、3，这些摩擦轮分别与摩擦盘相连接。摩擦轮2、3经由可调节的摩擦盘5借助于摩擦连接来连接，这些摩擦轮的旋转轴线2a、3a设置成轴向对齐并具有相同的直径D。力矩经由输入轴12引入到差速齿轮I的与差速外壳7相连的环形齿轮6上，并经由差速小齿轮8分配到轴轮4上。力矩在轴轮4上的分配通过摩擦盘5的位置和摩擦轮2、3在摩擦盘5上由此产生的摩擦点半径r2、r3来控制。通过在设置有基本上平坦的滚动面5b的摩擦盘5的摩擦盘轴线5a区域内的凹槽或凹陷10，使空转位置的摩擦连接被中断。齿轮11用于使旋转方向反向。在图I中示出处于第一工作位置的摩擦传动装置，其中具有减速比。摩擦盘5向左移位到使摩擦轮3位于摩擦盘5的凹槽或凹陷10之外。这还导致摩擦轮3和摩擦盘5之间的摩擦连接。环形齿轮6的输入转速经由差速齿轮I以摩擦盘5上的当前摩擦点半径r2与r3之比分配到摩擦轮2、3上和轴轮4上。摩擦轮3及由此输出轴9比输入轴12旋转得慢。图2示出摩擦传动装置的第二工作位置，其中输入轴12的转速与输出轴9的转速比约为I : I。摩擦盘5继续向左移位直至两个摩擦轮2、3与摩擦盘5的摩擦点半径r2、r3离摩擦盘轴线5a的距离相同。环形齿轮6的输入转速经由差速齿轮I以摩擦盘5上的当前摩擦点半径巧与！^之比分配到摩擦轮2、3上。摩擦轮3及由此输出轴9以相对于环形齿轮6的输入转速之比为I:I旋转。图3示出处于第三工作位置的摩擦传动装置，其中具有增速比。摩擦盘5进一步向左移位。环形齿轮6的输入转速经由差速齿轮I以摩擦盘5上的当前摩擦点半径r2与r3之比分配到摩擦轮2、3上。摩擦轮3及由此输出轴9比输入轴12的转速旋转得快。图4示出处于对应于空转状态的第四工作位置的摩擦传动装置。在空转状态下，摩擦盘5设定成摩擦轮3与摩擦盘轴线5a相交并且由于摩擦盘的中间部分内的凹槽或凹陷10而没有与摩擦盘5的摩擦连接。由此，环形齿轮6的整个输入转速被引入摩擦轮2并再引到摩擦盘5上。摩擦轮3及由此的输出轴9保持静止。图5示出处于对应于倒档的第五工作位置的摩擦传动装置。摩擦盘5向右移位到使摩擦轮3位于摩擦盘5的凹槽或凹陷10之外。由此，还将有摩擦轮3和摩擦盘5之间的摩擦连接。环形齿轮6的输入转速经由差速齿轮I以摩擦盘5上的当前摩擦点半径F1与r2之比分配到摩擦轮2、3上。摩擦轮3及由此输出轴9慢速旋转并与输入转速和输入方向相反。凹陷10的深度t至少对应于由弹性材料构成的摩擦轮2、3的压入深度。凹槽或凹陷10的宽度应至少对应于摩擦轮2、3的滚动宽度b。为了实现摩擦轮2、3与摩擦盘5之间具有极少摩擦损失的尽可能点状的接触区域，从子午线剖面看滚动区域14内的每个摩擦轮2、3设置成凹入弯曲并包括滚动区域14内的定义的曲率半径r。在该实施例中，凹槽或凹陷10的表面设有相应的凹曲率半径3，该曲率半径至少对应于滚动区域14内的摩擦轮
2、3的曲率半径r。由此,一方面实现输入轴12与输出轴9之间动力流的完全中断，而另一方面实现平稳的启动过程。为了使输出轴9能从空转状态无冲击和平稳地启动，凹槽或凹陷10的宽度B保持得尽可能小。为了能在输入轴12与输出轴9之间传递较大力矩，还可设置若干个摩擦盘5。图 6示出具有三个摩擦盘5的摩擦传动装置的实施例，这些摩擦盘的摩擦轴线5a设置成与摩擦轮2、3的旋转轴线2a、3a垂直，其中摩擦盘轴线5a分别与摩擦轮2、3的旋转轴线2a或3a建立一平面e。摩擦盘轴线5a在旋转轴线2a或3a的区域内相交于共同的点S。所有摩擦盘5都可旋转地安装于共同的摩擦盘支承件13内，该支承件可平行于摩擦传动装置的旋转轴线2a或3a移位。所述摩擦传动装置能以简单的方式实现无级变速调节，其中可实现较大的传动比范围。通过摩擦盘中心区域内的凹槽或凹陷10可实现空转位置，其中可以不使用单独的联接件而实现在工作过程中可切换地使输出轴9的旋转方向反向以及使输出轴与摩擦盘5脱开。为了改变输入轴12与输出轴9之间的转速比并为了使旋转方向反向，仅需要单个调节元件。
权利要求
1.一种用于输出轴(9)转速的无级变速控制的摩擦传动装置，所述输出轴由驱动输入轴(12)来驱动，在所述输入轴与所述输出轴(12，9)之间设置有行星齿轮或差速齿轮(1)，其中所述行星齿轮或差速齿轮(I)的第一部件与第一摩擦轮(2)相连接，而所述行星齿轮或差速齿轮(I)的第二部件与设置在和所述第一摩擦轮(2)相同的旋转轴线上的第二摩擦轮(3)相连接，所述第二摩擦轮(3)与所述输出轴(9)驱动连接，而所述输入轴(12)与所述行星齿轮或差速齿轮(I)的第三部件驱动连接，所述摩擦传动装置包括能绕摩擦盘轴线(5a)旋转的摩擦盘(5)，其中所述摩擦盘轴线(5a)设置成与所述摩擦轮(2，3)的所述摩擦盘轴线(5a)垂直，并且与所述摩擦盘轴线一起建立一平面(ε )，其中所述摩擦盘(5)可移位地安装于与所述摩擦轮(2，3)的旋转轴线(2a，3a)平行的所述平面(ε )内，且所述摩擦轮(2，3)具有相同的直径⑶并能在所述摩擦盘(5)上滚动，其特征在于，所述摩擦盘(5)在所述摩擦盘轴线(5a)区域内包括与所述摩擦盘轴线(5a)同心设置的凹槽或凹陷(10)。
2.如权利要求I所述的摩擦传动装置，其特征在于，圆形的凹槽或凹陷(10)的直径(B)至少对应于至少一个摩擦轮(2，3)的滚动宽度(b)，所述摩擦轮在所述摩擦传动装置的至少一个工作位置与所述摩擦盘轴线(5a)相交。
3.如权利要求I或2所述的摩擦传动装置，其特征在于，至少一个摩擦轮(2，3)从子午线剖面看包括具有定义的曲率半径(r)的凸出弯曲的滚动区域(14)。
4.如权利要求3所述的摩擦传动装置，其特征在于，所述凹槽或凹陷(10)具有凹曲表面，其中所述表面的曲率半径(R)较佳地基本上对应于所述摩擦轮(2，3)在所述滚动区域(14)内的曲率半径(r)。
5.如权利要求I至4中任一项所述的摩擦传动装置，其特征在于，所述凹槽或凹陷(10)具有定义的最大深度(t)，所述最大深度至少对应于所述摩擦轮(2，3)的压入深度。
6.如权利要求I至5中任一项所述的摩擦传动装置，其特征在于，所述摩擦盘(5)具有基本上平坦的封闭的滚动区域(5b)。
7.如权利要求I至6中任一项所述的摩擦传动装置，其特征在于，所述摩擦盘(5)可旋转地安装在盘支承件(13)上，所述盘支承件平行于所述摩擦轮(2，3)的旋转轴线(2a，3a)可移位地保持。
8.如权利要求I至7中任一项所述的摩擦传动装置，其特征在于，设置至少两个、较佳为至少三个分别绕摩擦盘轴线(5a)旋转的摩擦盘(5)，所述摩擦盘的垂直于所述摩擦轮(2,3)的旋转轴线(2a，3a)设置的摩擦盘轴线(5a)具有位于所述摩擦轮(2，3)的旋转轴线(2a，3a)上的共同交点(S)。
全文摘要
本发明涉及一种用于输出轴(9)的转速的无级变速控制的摩擦传动装置，该输出轴由驱动输入轴(12)来驱动，其中在输入轴与输出轴(12，9)之间设置有行星齿轮或差速齿轮(1)，其中行星齿轮或差速齿轮的第一部件与第一摩擦轮(2)相连接，而行星齿轮或差速齿轮(1)的第二部件与设置在和第一摩擦轮(2)相同的旋转轴线上的第二摩擦轮(3)相连接，第二摩擦轮(3)与输出轴(9)驱动连接，而输入轴(12)与行星齿轮或差速齿轮(1)的第三部件驱动连接，该摩擦传动装置包括能绕摩擦盘轴线(5a)旋转的摩擦盘(5)，其中摩擦盘轴线(5a)设置成与摩擦轮(2，3)的摩擦盘轴线(5a)垂直，并且摩擦盘(5)可平行于摩擦轮(2，3)的旋转轴线(2a，3a)移位，并且摩擦轮(2，3)能在摩擦盘(5)上滚动。为了尽可能简单地中断至输出轴的动力流，摩擦盘(5)在摩擦盘轴线(5a)区域内包括与摩擦盘轴线(5a)同心设置的凹槽或凹陷(10)。
文档编号F16H37/08GK102619948SQ20121002566
公开日2012年8月1日 申请日期2012年1月29日 优先权日2011年1月27日
发明者J·里格 申请人:Avl里斯脱有限公司