可随轴向力变化改变皮带轮直径的连续可变传动系统的制作方法

文档序号:5561526阅读:401来源:国知局
专利名称:可随轴向力变化改变皮带轮直径的连续可变传动系统的制作方法
技术领域
本发明涉及一种连续可变传动系统,更准确地说是涉及一种带有随轴向力变化而变化的可变直径皮带轮组件的连续可变传动系统。
连续可变传动机构可以广义地称为这样一种传动系统,即传动系统中有一条皮带与一对皮带轮相耦合,其中至少有一个皮带轮的有效直径可在一定范围内连续变化,这种类型的传动系统一般分为两类(a)采用V型皮带或其改变型(例如链带或链条)将动力由一个皮带轮传递至另一皮带轮的传动系统,(b)在两个可变直径的皮带轮之间采用扁平型且具有挠性的皮带的传动系统。
熟悉本专业技术的人员应当知道,对于连续可变传动系统,采用扁平型皮带比采用V型皮带优越得多。对后一种情况,所采用的皮带是用各种不同组分的材料组合成的并具有梯形截面。这种皮带将来自动力源(如发动机或电动机)的单速转动传递至一个可有不同转动速度的输出轴上,动力源的输入转速和输出转速的速比,可在其最小值到最大值间连续变化,而速比的最小值和最大值则取决于皮带和皮带轮系统的几何形状。绕在两个皮带轮上的两段V型皮带都因其上作用有外部轴向力而在平滑锥形接触表面间受到挤压。这种轴向力可使皮带的两侧受到挤压作用以防止皮带打滑。在工作过程中,由作用在锥形表面上的轴向载荷的变化所造成的位移,会导致皮带改变其在两皮带轮上的径向位置,直到重新获得力的平衡或者达到其极限范围的挡块为止。
当传递大扭矩时,作用在锥形接触表面上的轴向力会在V型皮带上产生很大的挤压力。这就要求V型皮带具有相当大的厚度以防止皮带在横向受压毁坏。这加厚的厚度增加了作用在皮带上的离心力并使皮带产生较高的拉伸载荷。另外,当皮带厚度增加时,由于在给定的最小皮带轮半径下具有较高的应力载荷,因而必须增大皮带轮尺寸。还有,作用在V型皮带两侧上的摩擦力趋于将皮带夹持在两个相对成锥形的表面上,因此,当V型皮带脱离每个皮带轮时,都必须连续地从锥形表面之间“拔出”来。这就会造成很大的摩擦损失和皮带疲劳,这种情况对V型皮带系统的总效率和使用寿命都具有不利的影响。因此,尽管可变速V型皮带传动系统被广泛地应用于各种使用场合,但其动力传动能力被严格地限制在小型设备范围内。此外,V型皮带一般不适于用在汽车传动机构中的蛇形皮带传动系统中,因为这种皮带在反向弯曲方面受到严格的限制。
由于V型皮带应用中所存在的固有缺陷,故发展了第二类传动系统,即以扁平型皮带传动为标志的连续可变传动系统。正如其名称所提供的,扁平型皮带可以应用于从动和驱动皮带轮组件之间的传动,这种皮带轮组件的直径可以进行动态变化以获得所需要的速比变化。为此,皮带在两个皮带轮轮缘之间不能有轴向窜动。另一方面必须能以某种方式使各个皮带轮组件的直径产生变化。在一个具体的实用传动系统中,这种功能是通过促使设在每个皮带轮上的一组环形分布的驱动元件一致径向向内或向外平移从而得到皮带轮组件给定的有效直径来实现的。这种类型的可变速扁平型皮带传动系统及与其相配合的控制系统在美国专利4,295,836;4,591,351;4,714,452;和4,768,996中有所介绍。所有这些专利都已颁发给依姆逊L.库姆(EmersonL.Kumm)。在以上列举的所有专利中,除了第一个之外,其中所述可变直径皮带轮都包括一对皮带轮轮缘,在轮缘之间伸出多个能够沿径向同步位移的皮带啮合元件以用来改变皮带轮的有效直径。
每个皮带轮组件包括两个由两对圆盘(分别以内盘件和外盘件表示)形成的两个轮缘元件,两对圆盘相互同心,而且相互紧靠在一起。每个相邻的盘件具有多个螺旋槽或导槽。其中一个圆盘的导槽与另一个圆盘的导槽是反方向的。皮带啮合元件的两端部都是会集在两相邻圆盘的螺旋导槽的交点处。这样,皮带啮合元件径向位置的调整可以通过使内、外盘件之间的位置产生相对转动来实现。当然,这种转动是同步进行的而且要与皮带轮组件另一侧上的圆盘的转动协调一致。
上述颁发给Emersonl,Kumm的专利的发明内容中包括各种控制系统,以便在连续可变传动系统中的每个皮带轮组件的内、外盘件之间有效地建立相互间的角向位置关系。上面提到的现有技术所提供的、用于在内、外盘件之间建立相互间角向位置关系的机构都相当复杂,而且制造成本昂贵。本发明是致力于通过一个简单的机械机构利用轴向力来实现内、外盘件之间相对角向关系的变化。
本发明是一个连续可变传动系统,该系统至少带有一个可变直径的皮带轮组件,且该组件至少与该系统内的另一个皮带轮通过皮带相耦合。可变直径皮带轮组件具有多个环形分布的皮带啮合元件,这些元件用于限定可变直径皮带轮组件的有效直径。每个皮带啮合元件具有一个中心杆和一对从该中心杆相对的两端纵向外伸的支承段。中心杆适用于啮合皮带。皮带轮组件还具有一对彼此间分隔开的内盘件,该对内盘件与由皮带啮合元件所形成的圆环的轴线同轴设置。内盘件之一设置在靠近中心杆的一端,而另一内盘件则设置在靠近中心杆的另一端。每个内盘件都具有一组沿第一方向延伸的导槽,而每个导槽分别容纳有一个与一个皮带啮合元件对应的支承段。
可变直径皮带轮组件还具有一对外盘件,该对外盘件也与皮带啮合元件所形成的圆环的轴线同轴。每个外盘件是在与皮带啮合元件相对的一侧上与一个内盘件并列设置。每个外盘件都具有一组沿着与第一方向相反的方向延伸的第二导槽。第二导槽组中的每个导槽分别与第一导槽组中与其对应的一个导槽相交,并在那里容纳有在该交点处槽穿过相关内盘件上的导槽的支承段的一部分。一个可与一轴相连接的轮毂至少具有一个与相对于转动轴线的第一方向成一定角度设置的第一导向装置。该轮毂或者连接在两个外盘件上或者连接在两个内盘件上。一个驱动元件外接于轮毂上,并至少具有一个面对着第一导向装置的第二导向装置,该第二导向装置在与第一导向装置的方向相反的方向成一定角度设置。驱动元件的第二导向装置与轮毂的第一导向装置相交叉。该驱动元件连接到上面所述的一对外盘件或内盘件的另一个盘件上。至少有一个致动器元件在第一和第二导向装置的交叉部位与两个导槽同时相啮合。一个可轴向位移的罐笼保持住该致动器元件并可操作地使致动器元件产生相对于轮毂的位移。致动器元件的轴向位移改变了第一和第二导向装置的交点的轴向位置,从而导致驱动套筒相对于轮毂发生转动。驱动套筒相对于轮毂的转动使该对内盘件产生相对于外盘件的转动,这种转动改变了皮带啮合元件的径向位置,从而导致皮带轮组件的有效直径的改变。
本发明的目的是为克服现有技术的上述问题而提供一种至少带有一个可变直径皮带轮组件的连续可变传动系统,在该系统中,确定可变直径皮带轮组件的有效直径的内、外盘件之间的转动位移是通过一个可轴向位移元件进行控制的。
本发明的另一目的是提供这样一种连续可变传动系统,其中可变直径的皮带轮的内盘件与外盘件之间的相对转动是由容纳在一对交叉导槽内的致动元件提供的。
本发明的另一目的是提供这样一种连续可变传动系统,其中内盘件相对于外盘件的转动位置是由保持在一对交叉槽内的至少一个销子的轴向位移进行控制的,其中一个槽是设置在皮带轮组件的轮毂内,而另一个槽则是设置在外接于轮毂上的一驱动元件内。
本发明的另一目的是提供一种与可变直径皮带轮组件形成整体的流体致动器,以便使上述销子沿着交叉槽进行轴向位移,从而通过改变内盘件相对于外盘件的转动位置来改变该皮带轮组件的有效直径。
本发明还有另一目的是提供这样一种连续可变传动系统,其中内盘件相对于外盘件的转动位置是通过在相反的方向上设置的多个同样的相互交叉的螺旋槽之间保持住的多个球的轴向位置进行控制的,其第一组多个螺旋槽是设置在皮带轮组件的轮毂内,而第二组多个螺旋槽是设置在外接于轮毂的一驱动元件内。
本发明还有的另一目的是提供一种与可变直径皮带组件形成整体的流体致动器,以便使钢球沿着螺旋槽进行轴向位移,从而通过改变内盘件相对于外盘件的转动位置来改变皮带轮组件的有效直径。
通过阅读结合附图所作的说明,可对本发明的这些和其它目的有更清楚的了解。


图1是带有两个可变直径皮带轮组件的连续可变传动系统的一个端面视图;
图2是图1中连续可变传动系统沿2-2截面的剖面图;
图3示出一个只带有一个可变直径皮带轮组件的连续可变传动系统;
图4示出至少带有一个可变直径皮带轮和多个驱动装置的连续可变传动系统;
图5是可变直径皮带轮组件的剖视图;
图6是图5所示可变直径皮带轮组件沿4-4截面的剖视图;
图7是可变直径皮带轮组件的一局部俯视图,用以显示螺旋槽的关系;
图8示出一个与轴向致动器相连接的可变直径皮带轮组件;
图9示出一个可变直径皮带轮组件,该皮带轮组个通过一个L型杠杆与一致动器相连接;
图10示出两个可变直径皮带轮组件,该两皮带轮组件通过一T型杠杆与一个致动器相连接;
图11是一个带有相反的螺旋槽和在螺旋槽的交点处容纳着一钢球的皮带轮组件的替换型实施例的剖视图;
图12是图11所示实施例沿5-5截面的剖视图;
图13是图11所示皮带轮组件的一个替换型实施例的剖视图;
图14是图11所示的皮带轮组件的另一个实施例,其中内盘件是连接在轮毂组件上;
图15是图11所示皮带轮组件的一个替换型实施例,其中外盘件是直接连接在轮毂上;
图16是图11所示皮带轮组件的一个替换型实施例,其中环形连接器的缘边是设置在皮带轮组件轴的一侧;
图17是图15所示带有整体流体致动器的皮带轮组件的一个实施例;
图18是图17所示流体致动器的一个替换型实施例,其中流体致动器是设置在皮带轮组件的靠近输入轴的一侧;和图19是一个使钢球罐笼产生轴向位移的流体致动器的替换型实施例。
图1和图2示出一个皮带传动的连续可变传动系统的主要部分,该系统具有两个可变直径皮带轮组件12和14,这两个组件通过传动皮带16连接起来以便相互进行相对转动。如本专业技术人员所熟知的传动及带16可以是扁平型皮带、常规V型皮带或皮带轮V型皮带。
在上述实施例中,可变直径皮带轮组件12是驱动皮带轮,而可变直径皮带轮组件14是从动皮带轮。应当理解到,不用改变本发明的基本概念即可将这两个皮带轮相互颠例。
皮带轮组件12是安装在一个驱动轴18上,轴18连接在一转动动力源,如一机动车的发动机上(未示出)。皮带轮14是连接在一从动轴20上,轴20可以连接至机动车的传动机构或者连接至一个或多个机动车附属装置上,例如交流发电机、散热器风扇、水泵、驾驶或动力制动用的流体泵或增压系统的压气机上。可变直径皮带轮组件12和14的结构可以相同也可以不同,这一点下面还将进行说明。可变直径皮带轮组件12和14的结构可以采用图5至图19中所示的型式,但是,只是需要使可变直径皮带轮12或14中的一个采用图5至图19中所示的型式而另一个则可以采用在本申请人的申请待批的专利申请(NAE-178-A)中所公开的型式的可变直径张紧皮带轮组件,该专利申请的名称是“ACcontinuoushyVariableTransmissionSystemHavingaVariableDiameterPulleyWithResilientlyBiasedBeltEngagingMembers”。在该可变直径张紧皮带轮中,皮带轮组件的有效直径是施加于传动皮带上的张力的反函数。采用这种结构方案,两个可变直径皮带轮组件12和14的有效直径就会以相反的形式改变,从而当一个可变直径皮带轮12或14的有效直径增大时,则另一个的有效直径就减小,反之亦然。
在图3所示的一个替换型实施例中,连续可变传动系统只具有一个可变直径皮带轮组件12,该组件12通过传动皮带16连接至一个直径不变的皮带轮13上。这种传动系统还包括一个或多个惰轮,如惰轮15和张紧轮17。张紧轮17连接至一个弹性致动器19上,该致动器对张紧轮17产生一个作用在传动皮带16上的偏压力。当可变直径皮带轮组件12的有效直径如图3所示进行改变时,弹性偏压张紧轮17就对传动皮带保持一个预定的张力值。在此实施例中,如同图1和图2所示实施例一样,可变直径皮带轮组件12和固定直径皮带轮组件13的滚子是可以互换的。不用改变本发明的基本概念,可变直径皮带轮组件12或固定直径皮带轮13都可以作主动皮带轮,这样,另一个就是从动皮带轮。
图4示出至少带有一个可变直径皮带轮组件12的连续可变传动系统的典型的汽车应用场合。在此传动系统中,传动皮带16连接至一张紧皮带轮17上,皮带轮17受到致动器19的弹性偏压力,该致动器19与图3中所述致动器19的功能是相当的。传动皮带16是以弯弯曲曲形式连接至多个皮带轮500,504,508,512和516上。皮带轮500连接至水泵502上,皮带轮504连接至空气泵506上,皮带轮508连接至交流电动机510上,皮带轮512连接至空调压缩机514上,而皮带轮516连接至动力操纵流体泵518上。皮带轮500,504,508,512和518中至少有一个可以是与可变直径皮带轮12一样的皮带轮,或者是一个可变直径张紧皮带轮,例如结合图1和图2所描述的。对熟悉本专业的技术人员来说下面这一点是显而易见的,即当该传动系统中带有第二可变直径皮带轮时,张紧皮带轮17和致动器19都可以省掉。但是,在任何具体的应用场合,甚至当传动系统中带有第二可变直径皮带轮时还是可以设置张紧皮带轮17和致动器19的。
可变直径皮带轮12的第一实施例的结构将结结图5,图6和图7进行详细描述。可变直径皮带轮组件12具有一对相互毗邻设置并与驱动轴18同轴安装的圆形端部支承元件或两侧凸缘22和24。多个等间隔设置的皮带啮合元件26,如图5和图6所示,以其两相对的端部安装在支承元件22和24的端面上,并形成一个与传动皮带16相啮合的圆形轮辋。由皮带啮合元件26所形成的圆形轮辋的直径是可变直径皮带轮组件的有效直径。皮带啮合元件26在径向都是可位移的,以便改变皮带轮的有效直径,下面还将对此进行说明。如图6所示,每个皮带啮合元件26具有一中央杆部28,该杆部28与传动皮带16相啮合,并在每个端部具有一支承段30,支承段30装入端部支承元件内。
端部支承元件22由内盘件32和外盘件34组成,两盘件并列和平行设置。以同样的形式,端部支承元件24由内盘件36和外盘件38组成,内、外两盘件并列和平行设置。在内盘件32和36之间的轴向间隔是固定的,它不随着皮带啮合元件26为改变皮带轮组件的有效直径所产生的径向位移而变化。此轴向间隔只要能够容纳用以支承着传动皮带16的皮带啮合元件26并带有足够的间隙就足够了。
由皮带啮合元件26的径向位移所确定的可变直径皮带轮组件的有效直径的极限值如图2所示。在图2中,可变直径皮带轮组件12的皮带啮合元件可以从它们的起始位置产生径向向外的位移以增大可变直径皮带轮组件12的有效直径,传动皮带16则处于虚线所示位置。与此相反的是,从动皮带轮组件14的皮带啮合元件26则从其起始位置同步地产生径向向内的位移以示减小皮带轮组件14的有效直径。当皮带轮组件14的有效直径达到其最小值时,传动皮带16就处于图2中虚线所示位置。
皮带啮合元件26的径向位移是通过内盘件32和36相对于分别与它们紧靠着的外盘件34和38的回转位移来实现的。如在美国专利4,295,836中由Kumm所介绍的那样,外盘件34和38每个都带有多个沿第一方向外伸出的导槽40。与此相同,内盘件32和36每个也都同样带有多个向外伸出导槽42,导槽42的方向是与导槽40的方向相反的。例如,皮带轮组件12的导槽40可以呈曲线或螺旋形以逆时针方向向外延伸,如图2所示,而导槽42则是在顺时针方向呈曲线或螺旋形向外延伸的。导槽40和42是相互交叉的并在导槽40和42的交叉点上形成一个开孔,皮带啮合元件26的支承段30就容纳在该开孔内。从此结构关系中可以清楚地看出,导槽40和42的交叉点将随着内盘件相对于外盘件的回转位移在径向上进行移动,反之亦然。例如在图2中,可变直径皮带轮组件12的内盘件36相对于外盘件38进行逆时针方向转动将导致在导槽40和42的交叉点处形成的开孔沿径向向外作偏离驱动轴18的移动。由于皮带啮合元件26的支承段30都是支撑在这些开孔内,所以皮带啮合元件也将沿径向向外移动,从而增大了可变直径皮带轮组件12的有效直径。
相反地,当可变直径皮带轮组件12的内盘件36相对外盘件38进行顺时针方向转动时,在导槽40和42的交叉点处形成的开孔将沿径向向内移动,从而减小了可变直径皮带轮组件12有效直径。
导槽40和42的形状最好是像Kumm在美国专利4,295,863中所介绍的轮廓形,这样它们呈90°角相交。应当理解到,导槽40和42可以具有其它形状,只要由在导槽40和42的交叉点处形成的开孔所支撑着的皮带啮合元件26的支承段30在内盘件和外盘件相互作相对转动时能够朝着径向进行移动。
为了保证皮带啮合元件26相对的两端能够一起同步地运动,每个皮带轮组件的内盘件32和36都是相互连接在一起的,这样它们就如同一整体一样一起转动。同样,将外盘件34和38也互相连接在一起,这样它们也如同一整体一样一起转动。
现在参看图5和图6,该图示出了可变直径皮带轮组件,如皮带轮组件12的第一实施例的结构详图。如上所述,皮带轮组件12具有一对端部支承元件22和24。端部支承元件22和24的外盘件34和38固定地安装在轮毂44上,轮毂44带有用于容纳一轴,如驱动轴18后端部48的安装孔46。在安装孔46内和驱动轴的后端部48上可以设置啮合键槽,以便容纳键50,从而使轮毂44和驱动轴18锁紧以便一起转动。轮毂44是借助螺钉52固定在驱动轴18上,螺钉52容纳在驱动轴18的端部螺孔54内。
轮毂44还具有一轴向设置的罐笼孔56,该孔56设置在与安装孔46相对的一端。罐笼孔56可滑动地容纳着销轴罐笼组件58,组件58具有一圆筒形销罐笼60和至少一个从罐笼径向外伸的致动销62。在最佳实施例中,销罐笼组件58具有三个等间隔设置的致动销62,致动销62伸入到具有相同数目的销导槽,如螺旋槽64内,销导槽是在穿过轮毂44的圆筒部分70的侧壁设置的,如图6所示。但是,销罐笼组件58也可以具有两个在直径上相对的致动销62或者呈十字交叉形式的四个致动销62。致动销62是通过一弹性环66固定在销罐笼60上的,该弹性环与在靠近致动销62的端部设置的环形沟槽68相啮合,如图所示。
内盘件32和36连接在一个内盘驱动元件72上,元件72可转动地套装在轮毂44的筒形部分70上。内盘件32和36安装在内盘驱动元件72上,元件72支承着分别与各自的外盘件34和38并列和平行排列的内盘件,如图所示。具有同样数目的销导槽,如螺旋槽74,也是穿过内盘驱动元件72的侧壁设置的,螺旋槽74与螺旋槽64成一定角度设置。每个螺旋槽74与穿过轮毂的圆筒形部分70的侧壁设置的一个相关的螺旋槽64相交叉。两个螺旋槽64和74的每个交叉点形成一个通孔,如图7中所示,每个通孔容纳着一个致动销62。
应当承认,盘驱动元件74可以有穿过与轮毂44相切的平的表面设置的导向装置以代替图5所示的螺旋槽,而并不影响可变直径皮带轮组件的工作过程。
在图7中,为了清晰地表示两个槽64和74相互间的交叉关系,省略了皮带啮合元件。两槽64和94之间的夹角α是经过选择的,因此当销子罐笼组件58作相对于轮毂44的轴向位移时,设置在槽64和74的交叉点处的致动销62就会促使内盘驱动元件72作相对于轮毂44的转动运动。由于外盘件34和38都是安装在轮毂44上,而内盘件32和36都是安装在内盘驱动元件72上,则内盘驱动元件72相对于轮毂44的转动就使内盘件32和36产生一个相对于紧靠着它们的外盘件34和38的相似的转动运动。
槽64和74的长度以及它们之间的夹角是这样选择的,即,当致动销62由槽64和74的一端向着另一端进行轴向位移时,内盘件32和36相对于外盘件34和38的转动足以能够促使皮带啮合元件26借助导槽40和42由其径向最内位置位移到其径向最外位置。
销子罐笼组件58还具有一连接器元件76,该元件76能够将销子罐笼60连接至一外致动器80上,如图8所示。一推力轴承78将连接器元件76可转动地连接至销子罐笼60上。推力轴承78使连接器元件76与销子罐笼60的转动脱耦,而同时可使销子罐笼60和致动销62随着连接器元件76通过它所连接的致动器所产生的轴向位移而进行相应的轴向位移。
致动器80可以是液压致动器,气动致动器,电磁线圈,电动机或机械致动器。致动器80可以手动控制,液压控制,气动控制或通过电气控制系统进行控制(未示出)。如图8所示,致动器80可以直接连接至可变直径皮带轮组件的连接器元件76上并能产生一个使皮带轮组件的销子罐笼组件58进行如图中双向箭头82所示轴向向内或向外位移的作用力。或者如图9所示,致动器80可以通过一个如“L”型杠杆84的机械连杆机构连接至连接器元件76上,杠杆84可以绕着固定的枢轴座86进行回转。
在一如图1和图2所示的连续可变传动系统中,其中皮带轮组件12和14都是如图5和图6所示结构形式,它们可以有其各自的致动器80和机械连杆机构。但是,如图10所示,单一个致动器80可以使皮带轮组件12和皮带轮组件14的销罐笼组件58在相反的方向上进行同步位移。在此结构方案中,致动器80作用于“T”型机械连杆机构90的中央支臂88上,该连杆机构可绕着固定枢轴座92进行回转,枢轴座92是设置在中内支臂88与带有法向设置臂96和98的横杆94的交点处。显然,如果臂96和98的长度相等时,皮带轮组件12和14的销子罐笼58的位移就相等而方向相反,因此当两皮带轮组件之一的皮带啮合元件26向外移动时则另一个皮带轮组件的皮带啮合元件就在同时向内移动。
图11示出皮带轮组件12的一个替换型实施例。在此实施例中,轮毂100是通过一个可拧入螺纹孔54中的螺钉52连接在轴102的后端部48上。轴102既可作为如图1和图2所示的驱动轴18也可作为从动轴20,设置在轮毂和轴102的后端部的啮合键槽内的键50将轮毂的轴102可转动地锁紧在一起。轮毂100具有一圆筒形延伸段104,在该延伸段的外表面上具有多个螺旋形槽106。螺旋槽106在结构上和功能上都与图5所示实施例中的螺旋槽64相当。
外盘件34和38都连接至一个外接于轮毂100的筒形延伸段104上的外盘驱动元件108上。外盘驱动元件108具有相当于图5的实施例中所示的槽74的多个类似的槽110。槽110最好是在外盘驱动元件108的内表面上形成的螺旋槽。螺旋槽106和110相互面对着并在相反的方向上呈螺旋形,因此它们以如同在图7中所示的槽64和74彼此交叉那样彼此进行交叉。与螺旋槽数目相等的多个钢球112都被收集在轮毂100和外盘驱动元件108之间的螺旋槽106和110相互交叉的部位上。一个可滑动地容纳在轮毂100的筒形延伸段104和外盘驱动元件108之间的罐笼114将钢球112保持在其中以便与它一起进行轴向位移。连接器元件76是通过推力轴承78与罐笼114可转动地连接在一起。如同第一实施例一样,推力轴承78使连接器元件76与罐笼114的转动运动脱耦,罐笼114是通过在交叉槽106和110的交点处设置的钢球112可转动地连接在轮毂100上。
内盘件32和36都是安装在一个共同的垫圈元件116上,垫圈元件116将它们分别与外盘件34和38并列和平行的支承着。内盘件32和36以及外盘件34和38的导槽相当于图2所示的导槽40和42。
轮毂100至少具有一个突出部118,从图12可清楚地看出,该突出部通过一个设置在外盘驱动元件108上的弧形通槽120伸出并容纳于设置在内盘件36上的啮合沟槽122内。在该最佳实施例内,如图12所示,轮毂100具有两个径向相对的突出部118,每个突出部都容纳于设置在内盘件36上的啮合沟槽122内。如图12所示,弧形槽120的宽度比突出部118的宽度大得多,以便在轮毂100和外盘驱动元件108之间可以得到所要求的角向位移。由弧形槽120所限定的外盘驱动元件108和轮毂100之间的角向位移足以使安装在内、外盘件上的皮带啮合元件26由其最内侧位置移动到其最外侧位置,反之亦然。
图11和图12中所示的实施例的工作过程基本上与图5所示实施例的工作过程是一样的。随着罐笼114发生的角向位移,处于交叉螺旋槽106和110内的钢球就促使内盘件32和36进行相对于外盘件34和38的转动运动。内盘件32和36与外盘件34和38相互间的相对转动就导致皮带啮合元件26产生改变皮带轮组件有效直径的径向位移。
图13示出皮带轮组件的罐笼和轮毂的一个替换型结构。在此实施例中,轴124具有一个外花键126,该花键设置在轴的端部,用于与轮毂130的轴线同轴的一个内花键128相啮合。用螺钉52和垫圈132将轮毂130固紧在轴124上。轮毂130具有多个相当于图11所示实施例中螺旋槽106的螺旋槽134,并至少有一个与配合槽138相啮合的径向突出部136,配合槽138设置在内盘件36上,突出部136通过一个设置在外盘驱动元件142的弧形开孔140伸出。外盘驱动元件142具有多个类似的螺旋槽144,这些螺旋槽与螺旋槽134的方向相反,因此它们相互交叉在位于垂直于转动轴线的一个平面内。在螺旋槽134和144的每个交叉部位设置一个钢球146。钢球罐笼148将钢球146保持在其中以便与它一起进行轴向位移。
钢球罐笼148有一个可转动地支承着连接器凸缘152的径向法兰150。设置在径向法兰150和连接器凸缘152的环形侧壁153之间的滚珠轴承154使连接器凸缘152与钢球罐笼148的转动脱耦。在连接器凸缘152上安装有一对连接销轴156,以便将一致动器,例如致动器80与连接器凸缘152相联结。
此实施例的工作过程与图11所示实施例的工作过程是相同的。
图14示出可变直径皮带轮组件的另一个实施例。在此实施例中,内盘件36是通过一个径向法兰160连接至轮毂158上。该径向法兰160是设置在靠近外盘件38且与内盘件36的相对的一侧上,如图所示。径向法兰160有一中央开孔162,该开孔设在轮毂158的一个环形座164上。径向法兰160的另一端有一圆筒形缘边166,该缘边伸过外盘件38的圆周边缘并连接至内盘件36的圆周边缘上。内盘件36的边缘可以利用螺丝、螺栓、焊接、钳焊、或本专业中已知的各种其它方法固定在圆筒形缘边166上。这种结构方案去消了外盘件上的突出部118、内盘件上的配合槽122、以及穿通将内盘件32和36固定到轮毂上的外盘驱动元件108的弧形槽120。
钢球罐笼168将钢球112保持住,以便与它一起进行轴向位移。钢球罐笼168在轮毂158的外面具有一个径向法兰部分170和一个圆筒形缘边部分172。圆筒形缘边部分172有一个凹入沟槽174,沟槽174形成滚珠轴承180的内滚道。环形连接器元件176有一个用以形成滚珠轴承180外滚道的凹入沟槽178,这样位于凹入沟槽174和178内的多个滚珠180就环绕着圆筒形缘边172可转动地支持着连接器元件176。与上述各实施例一样,在凹入沟槽174和178内的滚珠轴承180将环形连接器元件176与钢球罐笼168的转动运动脱耦。环形连接器元件176有一对可以连接至一致动器,例如致动器80上的轴颈182。
轮毂158具有一个与轴124的端部上的内花键相啮合的外花键,如参照图11所描述的结构一样。在此实施例中,轴124有一带螺纹的端部184,该螺纹端部装有一螺母和一垫圈以便将皮带轮组件固紧在轴上。钢球112被保持在螺旋形槽,例如结合图11描述的螺旋槽106和110的交叉部位。
图15所示实施例与图11至图14所示实施例不同,其中外盘件34和38都是直接连接在轮毂190上。轮毂190有一外花键192,一圆筒形延伸段194和一个在圆筒形延伸段194的外表面设置的螺旋沟槽196。轴198有一个与轮毂上的外花键192相啮合的内花键200,一个基本上在轮毂的圆筒形延伸段194的整个长度上延伸的末端部分202,和一个在轮毂的圆筒形延伸段194的外面伸出的螺纹部分204。一个将轮毂190固紧在轴198端部的螺母206和垫圈208。
内盘驱动元件210有一圆筒形部分212和一个靠近外盘件34的径向法兰214。圆筒形部分212在其内表面上设有一螺旋槽216,该螺旋槽是在与轮毂的螺旋槽196相反的方向上盘旋的。如前述各实施例那样,螺旋槽196和216都是在相反的方向上而且相互交叉。径向法兰214有一圆周缘边部分218,该缘边部分伸过外盘件34的边缘并连接至内盘件32的圆周边缘上。内盘件32和36是通过一个可转动地外接于轮毂190的圆筒形套圈220连接在一起的,从而使它们可以随着内盘驱动元件210的转动而一起转动。
一个与图14所示罐笼168相似的罐笼222保持住多个容纳在螺旋槽196和216的交叉部位的钢球224。连接器缘边226是借助多个滚珠轴承228由罐笼222可转动地支持着。连接器缘边226具有一对可以连接至一致动器,例如致动器80上的轴颈230。
此实施例的工作过程是与图11至图14所示实施例是一样的。再则,罐笼222的轴向位移将使内盘驱动元件210产生一个相对于轮毂190的转动运动。由于外盘件34和38都是连接在轮毂190上,而内盘件32和36都是连接在内盘驱动元件210上,所以它们也会产生导致如前面所述的使皮带啮合元件26进行向内和向外位移的相互间的相对转动运动。
图16所示的实施例,除了轮毂的内花键是设置在轮毂158的位于图14所示的对面一端外,其余部分与图14所示结构是一样。这一改变就会使皮带轮组件通过罐笼168的外面部分和后延盖过轴124的环形连接器元件176与轴12装在一起。此实施例的工作过程与图14所示皮带轮组件的实施例是一样的。
如图17所示,可以将一个流体致动器直接结合在皮带轮组件中,以便消除如图8和图9所示的如同致动器80那样的外部致动器的必要性。流体致动器既可以是液压的致动器也可以是气动的致动器。参看图17,圆筒形轮毂232在其一端有一外花键;该花键与一个设置在轴234端部的一内花键相啮合。一套筒236在与外花键相对面的端部处容纳在轮毂232内并利用焊接,钳焊或其它任何已知的方法将它密封地固定在其中。在套筒236的端部设有一环形法兰238,该法兰238形成用于螺钉240的台肩部分,螺钉240用以将套筒236和轮毂232固定在轴234上。
外盘件34和38都是连接在外接于轮毂232的一部分上的外盘驱动元件242上。外盘驱动元件242连接在轮毂232上并与它一起转动。内盘件32和36都是连接在圆筒形内盘驱动元件244上,驱动元件244支持着紧靠近外盘件34和38的内盘件32和36。内盘和外盘驱动元件244和242的每一个都分别带有螺旋槽248和246。如同图5中所示实施例一样,螺旋槽246和248在相反的方向上盘旋并相互交叉以形成用于径向设置销子250的通孔。销子250都由销子罐笼252保持住,该罐笼252可操动地使销子250沿着螺旋槽246和248进行轴向位移。销子罐笼有一轴向伸出部分254和一径向法兰256,该法兰256起到用作流体致动器的活塞的作用。
设置在垂直于轮毂232轴线的径向法兰256由一个致动器壳体258包封住,壳体258是由径向元件260和一杯形盖262组成,径向元件260位于靠近外盘驱动元件242的位置,而杯形盖262围绕着径向元件的圆周边并与它密封地连接在一起以形成一个密封室。杯形盖262的底部有一个与轮毂232相连接的漏斗式的中央开孔264。
在径向法兰256的边缘上设有周边流体密封装置266,该密封装置与杯形盖262的凸缘部分267的内表面相接触。径向法兰256和密封装置266将致动器壳体258的内部空间分隔成两个环形液体腔268和270。
安装在销子罐笼252的轴向延伸部分254上的隔离套筒272外接于轮毂232上。隔离套筒有一个环形凹槽274,该凹槽是通过流体通道276与流体腔270相流体连通,流体通道276是通过隔离套筒272和销子罐笼的轴向伸出部分254形成的。环形凹槽274还通过流体通道280与设置在套筒236上的细长环形凹槽278相流体连通。在隔离套筒272的每一端都设有一个环形流体密封装置282,套筒272的两端部是与轮毂232的外表面进行密封接触的。一个流体联接器284是可转动地连接在轮毂232的与轴234相对面的端部上。流体联接器284有一第一孔口286,该孔口是通过环形沟槽288和螺旋槽290与流体腔268相连通的。流体联接器284还具有一第二流体孔口292,该孔口是通过一个设置在轮毂232上的环形沟槽294和一个将环形沟槽294与环形凹槽278相连接的流体通道296与套筒236上的环形凹槽278相连通。流体联接器284是通过一对如图中所示的卡环293和295保持在轮毂上的。流体密封装置298和291的设置是用来将流体联接器284与轮毂232上的位于第一和第二流体孔口286和292的及与其邻近的环形沟槽288和294的相对面一端进行密封的。
在皮带轮组件的工作过程中,通过第一流体孔口286引入的压力流体将通过螺旋槽290进入流体腔268内,并产生一个推动销子罐笼252的径向法兰256朝着轴234运动的力。由销子罐笼施加给销子250的位移将导致内盘件32和36产生相对于外盘件34和38的转动运动。或者反过来将压力流体从第二流体孔口292引入,通过环形凹槽278、流体通道280、环形凹槽274和流体通道276最后使流体腔270增压。流体腔270内的压力将在销子罐笼252的径向法兰256上产生一个使销子罐笼离开轴234进行位移的力。销子罐笼252促使销子250发生的位移将导致内盘件32和36在相对于外盘件34和38的相反的方向上进行转动。内盘件32和36所产生的相对于外盘件34和38的转动运动将促使皮带啮合元件26进行如前面所述的径向位移,从而改变可变直径皮带轮组件的有效直径。
应当可以理解到,可变直径皮带轮组件可以具有对应于图12、图13、图14和图15所示各实施例中带有钢球和钢球罐笼的结构形式,而不采用如图17所示的销子和一销子罐笼结构。此外,在图16所示的实施例中看来,由致动器壳体258和径向法兰256组成的流体致动器可设置在皮带轮组件的相对面一侧上,如图18所示。在此实施例中,致动器壳体258是设置在轴298和皮带轮组件300之间。流体联接器302可转动地安装在轮毂组件的端部,该联接器具有一对用以向流体腔268和270供给流体的流体孔口。轮毂组件由轮毂304和三个同心套筒组成,即外套筒306,中间套筒308和内套筒310,在三个套筒的各端部相互间密封地连接在一起。外套筒306的一端安装在轮毂304上。内套筒310有一细长的环形凹槽312,该凹槽是通过一第一流体通道318与第一流体孔口316相连通,流体通道318与一个设置在流体联接器302上的第一环形槽320相连通。第一环形槽320是与第一流体孔口316连通的。第一环形槽312的另一端是通过一个第二流体通道322与流体腔270连通的,第二流体通道322是经过中间和外套筒308和306的。
中间套筒308还有一个细长环形凹槽314,该凹槽是通过一第三流体通道326和一个设置在流体联接器上的第二环形槽328与第二流体孔口324的一端相连通的。第二环形槽328是与第二流体孔口324相连通的。环形槽314的另一端是通过一第四流体通道330和一个经过罐笼隔离圈334和销子罐笼336的第五流体通道332与流体腔268相连通的。罐笼隔离圈334安装在销子罐笼336上并与它一起运动。罐笼隔离圈334有一环形凹槽338,当销子340受销子罐笼336的促动而在它们的两个极限位置之间位移时则该凹槽338仍保持与第四流体通道330相连通。如图18中所示实施例一样,销子340是穿过相关的内、外驱动元件上的交叉槽344和346伸出的。
施加于第一流体孔口316处的流体压力将促使销子罐笼336的径向法兰342产生离开轴298的位移。销子罐笼336促使销子340进行的轴向位移,将导致外盘件34和38以预定的方向作相对于内盘件32和36的转动运动。内盘件32和36是通过致动器壳体258的杯形盖262与轮毂304连接在一起的。
施加在第二流体孔口324的流体压力将促使销子罐笼336的径向法兰342朝着轴298的方向发生位移。销子罐笼336促使销子340发生轴向位移从而导致外盘件34和38在相反的方向上进行转动。外盘件34和38相对于内盘件32和36的转动运动将促使皮带啮合元件26发生径向位移从而改变皮带轮组件300的有效直径。
图19示出了一个用于可变直径皮带轮组件的流体致动器的替换型实施例。在此实施例中,轮毂348和圆筒形延伸段350都是通过螺钉354安装在轴352上的。在此实施例中的轴352,如前面所述各实施例一样,可以驱动一根轴,例如图1和图2中的驱动轴18,或者一根从动轴,如从动轴20。而且筒形延伸段350和轮毂348可以是整体件也可以是如图中所示的分立元件。内盘件32和36是连接至一个公共的隔离套筒356上从而使它们一起转动。内盘件32连接至杯形致动器壳体358上,致动器壳体358安装在筒形延伸段350上,而内盘件36是借助经向法兰360安装在轮毂348上。致动器壳体358和径向法兰360可以通过如图中所示的螺纹紧固件362固定在内盘件32和36上,也可以通过焊接、钳焊或本专业已知的其它任何方法进行固定。
外盘件34和38安装在一个外盘驱动元件364上,该驱动元件将外盘件34和38支持在靠近它们各自的内盘件32和36的邻近部位。外盘驱动元件364有多个螺旋槽366,该螺旋槽与设置在轮毂348上多个相似的螺旋槽368相交叉。如同前述各实施例一样,螺旋槽366和368是在相反的方向上盘旋并至少在一个部位上相互交叉。钢球370设置在螺旋槽364和368相互交叉的部位。钢球370的轴向位置决定着外盘驱动元件364相对于轮毂348的转动位置。
罐笼元件372有一筒形部分374和一径向法兰部分376。筒形部分374是在轮毂348和外盘驱动元件364之间伸出并带有多个孔,该孔保持住钢球370以便同它们一起进行轴向位移。罐笼372的径向法兰部分是每一个环形挠性膜片378相接触的,膜片378以其一端与致动器壳体358的筒形缘边部分380的内表面相接触而其另一端固定在轮毂348的筒形延伸段350上。致动器壳体358可带有环形凹槽382,膜片378的圆周边是借助一圆环384保持在凹槽382内。
挠性膜片378的中央部分有一环形卷边386,该卷边是借助一弹性套圈390保持在筒形延伸段350的沟槽388内。
设置在外盘驱动元件364的边缘和罐笼元件的径向法兰376之间的一对盘形弹簧在离开轴352的轴向上偏压着罐笼元件372和钢球370。
一流体连接器396可转动地连接在筒形延伸段350的伸出于致动器壳体358外面的部位上。
一对卡环408将流体连接器396固定住,以防止它沿着筒形延伸段350进行轴向位移。流体连接器396有一流体孔口398,该孔口与设置在筒形延伸段350外表面上的环形凹槽400相连通。一轴向孔402将环形凹槽400和流体通道404连通起来,通道404位于致动器壳体358内膜片的相对于盘形弹簧392和394对面的一侧。以下两种方法可任选其一,即将来自流体孔口398的流体通过一个设置在筒形延伸段350的外表面上的螺旋槽流向致动器壳体358的内部,如图17所示,或者通过一个容纳在筒形延伸段350内的一套筒的外表面上设置的环形凹槽流向致动器壳体358的内部,如图18所示。在流体孔口398的两端部上的一对流体密封件410是用来防止流体从流体连接器396的两侧泄漏出去。
在工作过程中,盘形弹簧392和394产生施加在罐笼元件372上且向着图19所示左边的偏压力,该作用力促使钢球370向着位于螺旋槽366和368的左端的钢球的极限位置发生位移。内、外盘件这时将处于相互间的第一转动位置,这一相对转动将促使皮带传动元件向着一预定位置进行位移。此预定位置可以是径向完全伸出位置,在该位置上皮带轮组件的有效直径达到其最大值,或者可以是其完全缩回位置,在该位置上,皮带轮组件的有效直径达到其最小值。
导入致动器壳体358和膜片378之间的流体腔内的压力流体将产生一个促使罐笼元件372和钢球370向右产生轴向位移的力。钢球370的轴向位移将导致外盘件34和38产生相对于内盘件32和36的转动运动。这种外盘件34和38相对于内盘件32和36的转动会促使皮带啮合元件26由其预定位置朝着相反的极限位置进行径向位移。偏压在膜片378上的流体压力将决定着罐笼元件372的位置,并由此决定着皮带轮组件的有效直径。
当采用参照图17和图18所描述的流体致动器时,图19所示的整体致动器可以设置在可变直径皮带轮组件300的任何一侧上,而钢球370和螺旋槽366和368可以用图17中所示的销子250和槽246和248所代替。
尽管上面已参照可变直径皮带轮组件的各种实施例对本发明进行了描述,应当理解到,对于那些熟悉本专业技术的人员在不违背此处所描述的和在权利要求中所述的本发明的精神条件下,是能够做出另外一些替换型实施方案的。
权利要求
1.一种至少带有一个与至少一个第二皮带轮通过皮带相耦合的可变直径皮带轮组件的连续可变传动系统,其特征在于所述至少一个可变直径皮带轮组件包括多个皮带啮合元件排列在一个具有转动轴线的圆周上,该圆形成上述皮带轮组件的有效直径,每个上述皮带啮合元件具有一中央杆部和一对由中央杆部的对面两端纵向外伸的支承段,该中央杆部适用于与上述皮带相啮合;一对用空间隔离开的内盘件与上述转动轴线同轴设置,上述内盘件之一位于靠近上述中央杆部的一端而另一个上述内盘件则是位于靠近上述中央杆部的另一端,上述一对内盘件的每个盘件上都带有多个沿着第一方向伸出的第一导槽,上述多个第一导槽的每个槽都将通过那里的上述皮带啮合元件的一对支承段中的一个对应的支承段容纳在其中;一对外盘件与上述转动轴线同轴设置,每个上述外盘件与相对应的一个内盘件在上述皮带啮合元件的相对的一侧相互并列设置,上述每个外盘件都带有多个在与上述第一方向相反的方向上伸出的第二导槽,上述多个第二导槽的每个槽与上述多个第一导槽中与其相对应的一个导槽相交,并将在与上述多个第一导槽中与其相对应的一个槽的交点处伸出的上述支承段的一部分容纳在其中;一个可与轴相连接的轮毂,该轮毂带有一个可以绕着与上述转动轴线同轴的上述轮毂在第一方向上回转的第一导向装置;一个盘驱动元件外接于上述轮毂上,该盘驱动元件带有一个面对着上述第一导向装置的第二导向装置,上述第二导向装置与第一方向成一定角度设置,第一和第二导向装置相互交叉;一种用于将从上述一对内盘件和一对外盘件所组成的盘件组中选出来的一对盘件连接到上述轮毂上的装置和一种用于将上述组的另一对盘件连接到上述盘驱动元件上的装置;一种致动器装置,该装置用于将上述第一和第二导向装置同时在它们相互交叉的部位上进行啮合以便将上述盘驱动元件锁紧在上述轮毂上从而使它们一起转动;和一种用于促使上述致动器装置在上述第一和第二导向装置相互交叉的部位上产生相对于上述轮毂的轴向位移的装置,从而使上述盘驱动元件产生相对于轮毂的转动,这种盘驱动元件相对于轮毂的转动就会促使上述一对内盘件产生相对于一对外盘件的转动,这种一对内盘件相对于外盘件的转动就会促使上述多个皮带啮合元件产生径向位移,从而改变上述皮带轮组件的有效直径。
2.如权利要求1所述的传动系统,其特征在于其中所述轮毂具有一筒形部分,所述第一导向装置是穿过上述筒形部分侧壁的至少一条螺旋槽,所述第二导向装置是穿过上述盘驱动元件侧壁的至少一条槽,而所述致动器装置是一个穿过上述至少一个螺旋槽和上述至少一个槽且在两槽相互交叉处径向设置的导向销子。
3.如权利要求2所述的传动系统,其特征在于其中所述穿过上述盘驱动元件侧壁的至少一个槽是至少一个螺旋槽。
4.如权利要求3所述的传动系统,其特征在于其中所述轮毂具有多个螺旋槽,所述盘驱动元件具有多个相似的螺旋槽,其特征还在于所述致动器装置是多个径向设置的导向销,每个导向销穿过上述轮毂上的螺旋槽中与其相对应的一个槽和上述盘驱动元件上的螺旋槽中与其相对应的一个槽。
5.如权利要求3所述的传动系统,其特征在于其中所述轮毂具有三个螺旋槽,所述盘驱动元件具有三个螺旋槽,而所述致动器装置是三个径向设置的导向销,每个导向销容纳在上述盘驱动元件上和轮毂上的螺旋槽中与其相对应的一个螺旋槽内且位于两槽相互交叉的部位上。
6.如权利要求4所述的传动系统,其特征在于其中所述用于促使上述致动器装置发生轴向位移的装置是由上述轮毂支持着的销子罐笼,该销子罐笼可以沿着上述转动轴线产生相对于上述轮毂的运动,该销子罐笼将多个径向设置的导向销子中的每个导向销子的一部分保持住,以便使其和罐笼一起沿着上述转动轴线位移。
7.如权利要求6所述的传动系统,其特征在于其中所述连接装置是将上述一对内盘件连接到上述轮毂上和将上述一对外盘件连接到上述盘驱动元件上的装置。
8.如权利要求6所述的传动装置,其特征在于其中所述连接装置是将上述一对外盘件连接到上述轮毂上而将上述一对内盘件连接到盘驱动元件上的装置。
9.如权利要求6所述的传动系统,其特征在于它还包括一个可连接至致动器上的连接器元件,和一个将上述连接器元件连接到上述销子罐笼上的推力轴承,以便使它们一起进行轴向位移,该推力轴承将上述连接器元件与上述销子罐笼的转动脱耦。
10.如权利要求9所述的传动系统,其特征在于它还包括一个第一轴向致动器,该致动器连接到上述第一皮带轮组件的连接器元件上以便使其发生轴向位移。
11.如权利要求10所述的传动系统,其特征在于其中至少一个第二皮带轮包括一个第二可变直径皮带轮组件。
12.如权利要求11所述的传动系统,其特征在于其中所述第二可变直径皮带轮组件是与所述至少一个可变直径皮带轮组件的结构是一样的,其特征在于该传动系统还包括一个连接在上述第二可变直径皮带轮组件的连接器元件上的第二轴向致动器,以便促使该连接器元件进行轴向位移。
13.如权利要求11所述的传动系统,其特征在于其中所述第二可变直径皮带轮组件是一个可变直径张紧皮带轮组件,该皮带轮组件具有一对相互弹性偏压着的内、外盘件和多个环形分布的皮带啮合元件,该圆环的直径是上述内盘件相对上述外盘件的转动关系的函数。
14.如权利要求4所述的传动系统,其特征在于至少一个可变直径皮带轮组件具有一个连接在上述轮毂上的整体流体致动器以便使上述销子罐笼随着流体的流入而产生轴向位移。
15.如权利要求14所述的传动系统,其特征在于其中所述整体流体致动器包括一个连接于上述轮毂上,形成一环形流体腔的壳体;一个连接于上述销子罐笼上的活塞,该活塞设置在上述壳体内将上述环形流体腔分隔成第一和第二流体腔;和一种用于交替地将流体供给至上述第一和第二流体腔的装置,以促使上述活塞产生轴向位移。
16.如权利要求15所述的传动系统,其特征在于其中所述活塞是一个从上述销子罐笼的一端伸出的径向法兰。
17.如权利要求14所述的传动系统,其特征在于所述流体致动器包括一个连接在上述轮毂上的杯形壳体;一个挠性膜片,设置在上述杯形壳体内垂直于上述转动轴线的方向上,该挠性膜片与上述杯形壳体相配合形成一个环形流体腔;一个径向元件,在垂直上述转动轴线方向上与上述销子罐笼相连接,该径向元件与上述挠性膜片在上述环形流体腔相对面一侧相配合;一个弹性元件与上述径向元件相接触以产生一个对上述径向元件施加轴向偏压的力,该力的作用方向是在推动上述销子罐笼使上述多个径向设置的导向销子朝着上述螺旋槽的一端发生位移的方向;和一种用于将流体供给至上述环形流体腔的装置,以便产生一个作用于上述径向元件上用以压缩上述弹性元件的力,并推动上述销子罐笼促使上述多个径向设置的导向销子朝着上述螺旋槽的另一端发生位移。
18.如权利要求1所述的传动系统,其特征在于其中所述第一导向装置是设置在上述轮毂外表面上的至少一个第一螺旋槽,所述第二导向装置是设置在上述盘驱动元件的内表面上并与上述第一螺旋槽相交叉的至少一个第二螺旋槽,而所述致动器装置是一个设置在上述至少一个第一和上述至少一个第二螺旋槽内且位于两槽相互交叉部位上的钢球。
19.如权利要求18所述的传动系统,其特征在于其中所述至少一个第一螺旋槽是多个第一螺旋槽,所述至少一个第二螺旋槽是多个第二螺旋槽,而所述致动器装置是多个钢球,上述多个钢球中的一个是设置在上述第一和第二螺旋槽内且位于两槽相互交叉部位上。
20.如权利要求19所述的传动系统,其特征在于其中所述用于促使上述致动器装置在轴向产生位移的装置是一个设置在上述轮毂和上述盘驱动元件之间的钢球罐笼,所述钢球罐笼可沿着上述转动轴线进行相对于上述轮毂和盘驱动元件位移的,所述钢球罐笼将上述多个钢球保持住以便和它们一起运动。
21.如权利要求20所述的传动系统,其特征在于它还包括一个连接于一致动器上的连接器元件和一个连接在上述连接器元件与上述钢球罐笼之间以使它们一起进行轴向位移的推力轴承,该推力轴承使上述连接器元件与上述钢球罐笼的转动脱耦。
22.如权利要求21所述的传动系统,其特征在于它至少带有一个第一致动器,该致动器连接在上述至少一个可变直径皮带轮组件的连接器元件上以促使上述至少一个可变直径皮带轮组件的钢球罐笼产生轴向位移。
23.如权利要求22所述的传动系统,其特征在于其中所述至少一个第二皮带轮包括一个第二可变直径皮带轮组件。
24.如权利要求23所述的传动系统,其特征在于其中所述第二可变直径皮带轮组件是与上述至少一个可变直径皮带轮组件的结构是一样的,其特征还在于该传动系统还具有一个第二致动器,该致动器连接于上述第二可变直径皮带轮组件的连接器元件上以促使上述第二可变直径皮带轮组件的钢球罐笼产生轴向位移。
25.如权利要求23所述的传动系统,其特征在于其中所述第二可变直径皮带轮组件是一个可变直径张紧皮带轮组件,该皮带轮组件具有相互间进行弹性偏压着的一对内盘件和一对外盘件和多个皮带啮合元件,这些啮合元件连接在上述一对内,外盘件上并排列在一圆周上,该圆的直径大小是上述内盘件相对于外盘件的转动关系的函数。
26.如权利要求18所述的传动系统,其特征在于其中所述一个可变直径皮带轮组件具有一连接于上述轮毂上的整体流体致动器,用于促使上述钢球罐笼随着流体的施加而产生轴向位移。
27.如权利要求26所述的传动系统,其特征在于其中所述整体流体致动器包括一个包封着环形腔的壳体,该壳体连接在上述轮毂上;一个连接在钢球罐笼上的活塞,该活塞设置在上述壳体内且将上述环形腔分隔成第一流体腔和第二流体腔;和一种用于独立地向上述第一和第二流体腔注入流体的装置,以便促使上述活塞和销子罐笼产生轴向位移。
28.如权利要求26所述的传动系统,其特征在于其中所述活塞是一个从上述钢球罐笼的一端在垂直于转动轴线的方向伸出的环形法兰。
29.如权利要求26所述的传动系统,其特征在于所述整体流体致动器包括一个环形壳体,它带有一连接于上述轮毂上的中央孔;一个挠性膜片,设置在上述杯形壳体上的垂直于转动轴线的方向上,该挠性膜片与上述杯形壳体相结合形成一环形流体腔;一个连接于上述钢球罐笼上的径向元件,该径向元件与上述挠性膜片在上述环形流体腔相对面一侧上相连接;一个与上述径向元件相连接的弹性元件,用于产生推动上述径向元件和销子罐笼的作用力,以促使上述多个钢球朝着上述多个第一和第二螺旋槽的一端产生轴向位移;和一种用于给上述环形流体腔注入压力流体的装置,以便产生一个压缩上述弹性元件的力,并推动上述径向元件和钢球罐笼促使上述钢球朝着上述多个第一和第二螺旋槽的另一端产生轴向位移。
30.如权利要求1所述的传动系统,其特征在于其中所述至少一个可变直径皮带轮组件具有一连接于上述轮毂上的整体流体致动器,以便促使上述致动器装置沿着转动轴线产生轴向位移。
31.如权利要求30所述的传动系统,其特征在于其中所述整体流体致动器包括一个连接于上述轮毂上用以形成一环形腔的壳体;一个活塞,设置在上述壳体内从而将上述环形腔分隔成第一和第二流体腔,上述活塞是连接在用于促使上述致动器装置产生轴向位移的上述装置上;和一种用于交替地将流体供给至上述第一和第二流体腔内以促使上述活塞产生轴向位移的装置。
32.如权利要求30所述的传动系统,其特征在于其中所述整体流体致动器包括一个杯形壳体元件,该元件安装在上述轮毂上并与它同轴;一个挠性膜片,设置在上述杯形壳体内且垂直于转动轴线以形成一个环形流体腔;一个径向元件,连接在用于促使上述致动器装置产生轴向位移的上述装置上,上述径向元件连接在上述挠性膜片上的上述环形流体腔相对面的一侧上;一个与上述径向元件相啮合的弹性元件用以产生一个作用力,该力推动上述挠性膜片和径向元件以促使上述致动器装置朝着上述第一和第二导向装置的一端发生轴向位移;和一种用于给上述环形流体腔注入流体的装置,以便产生一个作用力,该力推动上述径向元件和致动器装置朝着上述第一和第二导向装置的另一端发生位移。
33.一种用于连接可变传动系统的可变直径皮带轮组件,其特征在于该可变直径皮带轮组件包括一对用空间分隔开并具有公共转动轴线的外盘件,每个上述外盘件都具有多个在第一方向上伸出的第一导槽;一对内盘件,设置在上述两外盘件之间并与它们同轴,上述一对内盘件的每个盘件是与上述外盘件中与其相对应的外盘件配合工作并与它相邻近,每个上述内盘件还具有多个在上述第一方向相反的方向上伸出的第二导槽,上述多个第二导槽的每个导槽与上述多个第一导槽的所述导槽相交,上述这些交点至少形成一个与转动轴线同轴的圆形;多个皮带啮合元件,设置在上述用空间分隔开的一对外盘件之间,该多个皮带啮合元件的每个元件以其相对的两端部支持在形成上述至少一个圆形的多个第一和第二导槽的交点的一个交点处,上述多个皮带啮合元件形成一个圆,该圆的直径即上述皮带轮组件的有效直径;一个适于连接在轴上的轮毂,该轮毂至少带有一个第一导向装置;一个与上述轮毂同轴的筒形盘驱动元件,该筒形盘驱动元件至少带有一个第二导向装置,该导向装置相对于上述第一导向装置成一定角度设置,上述至少一个第二导向装置与上述至少一个第一导向装置相交叉以形成一个交点,该交点位置是沿着上述转动轴线进行变化的,它是上述盘驱动元件相对于轮毂的相对转动方位的函数;一种用于将由上述一对内盘件和外盘件形成的一盘件组中选出来的一对盘件连接到上述轮毂上的装置和用于将该盘件组的另一对盘件连接到上述筒形盘驱动元件上的装置;至少一个致动器元件,该元件与上述至少一个第一导向装置和上述至少一个第二导向装置在所述交点处相啮合,以便将上述盘驱动元件锁紧在上述轮毂上从而使它们一起转动;和一种用于促使上述至少一个致动器元件产生轴向位移的装置,以促使上述至少一个第一导向装置和上述至少一个第二导向装置的所述交点位置沿着上述转动轴线发生变化从而促使上述盘驱动元件产生相对于上述轮毂的相对转动。
34.如权利要求33所述的皮带轮组件,其特征在于其中所述轮毂具有一筒形部分,所述至少一个第一导向装置是至少一个在上述筒形部分的侧壁上径向伸出的第一螺旋槽,所述至少一个第二导向装置是至少一个在上述筒形盘驱动元件的侧壁上径向伸出的第二螺旋槽,而所述至少一个致动器元件是一个在上述第一和第二螺旋槽的交点处径向伸出的销子。
35.如权利要求33所述的皮带轮组件,其特征在于其中所述轮毂具有一筒形部分,所述至少一个第一导向装置是在上述筒形部分的侧壁上伸出的多个等间隔的第一螺旋槽,所述至少一个第二导向装置是在上述筒形盘驱动元件的侧壁上径向伸出的多个等间隔的第二螺旋槽,上述多个第一螺旋槽的每个螺旋槽与上述多个第二螺旋槽中与其相对应的一个螺旋槽相交以便在上述交点处形成多个通孔,而所述至少一个致动器元件是多个径向设置的销子,上述多个径向设置的销子中的每个销子都是设置上述多个通孔的每个通孔中。
36.如权利要求35所述的皮带轮组件,其特征在于其中所述用用促使上述至少一个致动器元件产生轴向位移的装置是一个由上述轮毂支持着的销子罐笼,所述销子罐笼可以相对上述轮毂沿着上述转动轴线产生轴向位移,并能保持住上述多个径向设置的销子的每个销子的一部分以促使上述多个径向设置销子同它一起进行位移。
37.如权利要求36所述的皮带轮组件,其特征在于它还包括一个可以与一固定的致动器相连接的连接器元件;和一个推力轴承,将上述连接器元件和上述销子罐笼连接起来,该推力轴承使上述连接器元件与上述销子罐笼的转动脱耦而使上述连接器元件与上述销子罐笼在轴向位移方面耦合在一起。
38.如权利要求36所述的皮带轮组件,其特征在于它还包括一个安装在上述轮毂上的整体流体致动器,以便随着压力流体的注入而促使上述销子罐笼产生轴向位移。
39.如权利要求33所述的皮带轮组件,其特征在于其中所述至少一个第一导向装置是设置在上述轮毂外表面上的多个等间隔第一螺旋槽,所述至少一个第二导向装置是设置在上述筒形盘驱动元件的内表面上的多个等间隔第二螺旋槽,上述多个等间隔第一螺旋槽的每个螺旋槽与上述多个等间隔第二螺旋槽中与其相对应的一个螺旋槽相交叉以便形成多个槽交点,而所述至少一个致动器元件是多个钢球,上述多个钢球的每个钢球是设置在上述多个槽交点的每个交点处。
40.如权利要求39所述的皮带轮组件,其特征在于其中所述用于促使上述至少一个致动器元件发生轴向位移的装置是一个钢球罐笼,该罐笼设置在上述轮毂和筒形盘驱动元件之间并可在它们之间产生轴向位移,所述钢球罐笼将上述多个钢球保持住以使钢球同它一起产生轴向位移。
41.如权利要求40所述的皮带轮组件,其特征在于它还包括一个可与一固定的致动器相连接的连接器元件;和一个推力轴承,将上述连接器元件与上述钢球罐笼连接起来以促使该钢球罐笼产生轴向位移,该推力轴承使上述连接器元件与上述钢球罐笼之间的转动运动脱耦。
42.如权利要求41所述的皮带轮组件,其特征在于它还包括一个整体流体致动器,该致动器安装在上述轮毂上以便随着压力流体的注入使上述钢球罐笼产生相对于上述轮毂和筒形盘驱动元件的轴向位移。
43.如权利要求33所述的皮带轮组件,其特征在于它还包括一个安装在上述轮毂上的整体流体致动器用以促使至少一个致动器元件产生轴向位移从而促使上述筒形盘驱动元件产生相对于轮毂的转动运动。
44.如权利要求43所述的皮带轮组件,其特征在于其中所述整体流体致动器包括一个安装在上述轮毂上的流体致动器壳体,该流体致动器壳体包封着一个外接于上述轮毂上的环形腔;一个环形活塞,连接于上述用于促使上述至少一个致动器装置产生轴向位移的装置上,上述环形活塞设置在该壳体内并将上述环形腔分隔成第一流体腔和第二流体腔;和一种用于向上述第一和第二流体腔独立地供给压力流体的装置,以促使该活塞沿着转动轴线进行轴向位移,该活塞的上述位移将促使上述至少一个致动器元件产生轴向位移,由此促使上述筒形盘驱动元件作相对上述轮毂的转动运动和上述一对内盘件作相对上述一对外盘件的转动运动。
45.如权利要求43所述的皮带轮组件,其特征在于其中所述整体流体致动器包括一个杯形壳体,该壳体元件连接在上述轮毂上并与上述转动轴线同轴;一个挠性膜片,设置在上述杯形壳体内的垂直于转动轴线的方向上以便在其内形成一个环形流体腔;一个环形致动器盘,该盘连接在上述挠性膜片上的上述环形流体腔对面的一侧;上述环形致动器将该盘连接到上述用于促使上述至少一个致动器元件产生轴向位移的装置上;一个啮合到上述环形致动器上的弹性装置以产生一个推动上述环形致动器和上述用于促使上述至少一个致动器元件产生轴向位移的装置的作用力,以便推动该至少一个致动器元件朝着上述第一和第二导向装置的一端进行轴向位移;和一种用于将压力流体注入上述环形流体腔的装置,以便产生一个推动上述环形盘和上述用于产生轴向位移的装置的作用力,从而推动该至少一个致动器元件朝着上述第一和第二导向装置的对面的一端进行轴向位移。
46.一种连续可变传动系统,该系统带有至少一个第一可变直径皮带轮组件和至少一个用皮带连接起来的第二皮带轮,所述至少一个可变直径皮带轮组件带有多个皮带啮合元件,这些啮合元件排列在一圆周上并具有一转动轴线,这些皮带啮合元件的每个元件都以其对面两端部支持在一对同轴设置的两侧面支承元件上,该对侧面支承元件的每个元件都具有一内盘件和一个并列排列的外盘件,上述两个内盘件连接在一起,而两个外盘件连接在一起,每个内盘件具有一组在第一方向上伸出的第一导槽,而每个外盘件具有一组在相反的方向伸出的第二导槽,上述第一组导槽的每个导槽与上述第二组导槽中与其相对应的一个导槽相交以便在至少一个圆周上形成多个通孔,上述至少一个圆周的直径是可变的,它是上述内盘件相对于外盘件的转动方位的一个函数,每个上述皮带啮合元件以其两个端部容纳在形成上述至少一个圆周的多个通孔内,该皮带轮组件还具有一种用于使上述内盘件相对于外盘件进行转动运动的装置,以便使上述多个通孔的位置发生径向变化,从而改变上述多个皮带啮合元件所形成的圆的有效直径,其改进特征在于一个可以安装在轴上的轮毂,该轮毂具有一转动轴线和第一导向装置,该导向装置在绕着上述转动轴线的第一方向上围绕着该轮毂进行回转;一个盘驱动元件,该驱动元件在靠近上述第一导向装置处带有第二导向装置,该导向装置是绕着上述转动轴线在与上述第一方向相反的方向上回转,上述第一导向装置与第二导向装置相交叉以形成一交点,其交点沿转动轴线的位置是作为上述盘驱动元件与轮毂间的相对转动方位的函数进行变化的。一种用于将从包括上述内盘件和外盘件的盘件组中选出的一对盘件连接到轮毂上而将上述盘件组的另一对盘件连接到上述盘驱动元件上的装置;一个致动器元件,将上述第一和第二导向装置在其交点处啮合在一起,该致动器元件沿着转动轴线所在的位置决定着上述交点和上述盘驱动元件相对于轮毂的转动方位的位置;和一种用于促使上述致动器元件沿着上述转动轴线发生轴线位移的装置,用以促使上述内盘件作相对于上述外盘件的转动,并从而改变由上述多个皮带啮合元件所形成的圆的直径。
47.如权利要求46所述的改进部分,其特征在于其中所述轮毂和盘驱动元件都具有与上述转动轴线同轴的圆筒形侧壁,所述第一导向装置是通过上述轮毂的圆筒形侧壁在径向设置的至少一个第一螺旋槽,所述第二导向装置是通过上述盘驱动元件的侧壁在径向上设置的至少一个第二螺旋槽,该第二螺旋槽与第一螺旋槽在上述交点处相交叉以形成一个通过上述轮毂的圆筒形侧壁和盘驱动元件的圆筒形侧壁的通孔,而所述致动器元件是一个容纳在上述通孔的径向销子,该销子在上述交点处与轮毂和盘驱动元件相啮合。
48.如权利要求46所述的改进部分,其特征在于其中所述轮毂和盘驱动元件都具有圆筒形侧壁,所述第一导向装置是通过上述轮毂的圆筒形侧壁在径向设置的等间隔的第一螺旋槽,所述第二导向装置是多个通过上述盘驱动元件的圆筒形侧壁在径向上设置的第二螺旋槽,每个第二螺旋槽与一个相对应的第一螺旋槽在相交叉以形成多个通过轮毂的圆筒形侧壁和盘驱动元件的圆筒形侧壁的通孔,其特征还在于所述致动器元件是多个径向销子,该多个径向销子的每个销子容纳在上述通孔的每个孔中并与上述轮毂和盘驱动元件在上述交点处相啮合。
49.如权利要求48所述的改进部分,其特征在于其中所述用于促使上述致动器元件产生位移的装置是一个可滑动地支持矸上述轮毂上的销子罐笼,所述销子罐笼将上述多个径向销子的每个径向销子的一部分保持住从而使销子同它一起沿着上述转动轴线进行位移。
50.如权利要求49所述的改进部分,其特征在于其中所述至少一个第一可变直径皮带轮组件还包括一个可以连接至一致动器上的连接器元件,和一种将上述连接器元件连接至上述销子罐笼上的支承装置,用以通过该致动器促使上述销子罐笼沿着上述转动轴线产生位移,该支承装置使该连接器元件与销子罐笼的转动脱耦。
51.如权利要求49所述的改进部分,其特征在于其中所述至少一个第一可变直径皮带轮组件还包括一个连接在上述轮毂上的致动器壳体,该致动器壳体包封着一个环形腔;一个连接于上述销子罐笼上的环形活塞,该环形活塞设置在上述致动器壳体内,从而将该环形腔分隔成位于该活塞一侧的第一流体腔和位于活塞另一侧的第二流体腔;一种用于以交替进行方式将压力流体通入上述第一和第二流体腔中,以产生一个作用力的装置,该力推动上述活塞沿着上述转动轴线进行轴向运动并改变上述多个径向销子的位置从而使上述盘驱动元件发生相对于该轮毂的转动运动。
52.如权利要求49所述的改进部分,其特征在于其中所述至少一个第一可变直径皮带轮组件还包括一个圆筒形致动器壳体,安装在上述轮毂上并与上述转动轴线同轴,该圆筒形致动器壳体至少有一个封闭端;一个环形挠性膜片,设置在上述致动器壳体内的垂直于上述转动轴线的方向上,并在该致动器壳体内形成一流体腔,该流体腔定界于上述封闭端和挠性膜片之间。一个径向法兰,安装在上述销子罐笼上的垂直于上述转动轴线方向上,该径向法兰是在上述流体腔对面的一侧与上述挠性膜片连接;一个弹性元件,在朝着上述致动器壳体的封闭端的方向上对上述径向法兰施加偏压,以使上述盘驱动元件在第一方向上进行相对于上述轮毂的转动;和一种用于将压力流体注入上述流体腔的装置,以便产生一作用力,该力推动上述径向法兰和销子罐笼在离开上述封闭端的方向上沿着转动轴线运动,从而使上述盘驱动元件在与第一方向相反的方向上作相对于上述轮毂的转动运动。
53.如权利要求46所述的改进部分,其特征在于其中所述第一导向装置是设置在上述轮毂外表面上的多个等间隔第一螺旋槽,所述第二导向装置是设置在上述盘驱动元件的内表面上的多个相似的第二螺旋槽,每个上述第二螺旋槽与一个与其相对应的第一螺旋槽相交叉以形成多个上述交点,其特征还在于所述致动器元件是多个钢球,该多个钢球的一个钢球是设置在每一个交点处并与上述第一和第二螺旋槽相啮合。
54.如权利要求53所述的改进部分,其特征在于其中所述用于促使上述致动器元件产生位移的装置是一个钢球罐笼,该罐笼设置在上述轮毂和盘驱动元件之间并在它们之间可以进行轴向位移,所述钢球罐笼将上述多个钢球的每个钢球保持住以便同它们一起沿着上述转动轴线进行轴向位移。
55.如权利要求54所述的改进部分,其特征在于它还包括一个与上述钢球罐笼同轴设置的连接器元件,该连接器元件可以连接在一致动器上;和一种支承装置,用于将上述连接器元件连接至钢球罐笼上以使该钢球罐笼随同上述致动器进行沿着上述转动轴线的位移运动,该支承装置使上述连接器元件与上述钢球罐笼的转动脱耦。
56.如权利要求54所述的改进部分,其特征在于其中所述至少一个第一可变直径皮带轮组件还包括一个致动器壳体,连接在上述轮毂上并包封着一个与上述转动轴线同轴的环形腔;一个连接在上述钢球罐笼上的环形活塞,该环形活塞设置在上述致动器壳体上的垂直于转动轴线的方向上并将该环形腔分隔成位于活塞一侧的第一流体腔和位于活塞另一侧的第二流体腔;和一种将压力流体注入上述第一和第二流体腔的装置,以产生一个偏压在上述活塞上的作用力,使活塞沿着转动轴线进行轴向运动,并推动上述多个钢球发生位移,从而使上述盘驱动元件作相对于轮毂的转动运动。
57.如权利要求54所述的改进部分,其特征在于其中所述至少一个第一可变直径皮带轮组件还包括一个带有封闭端的筒形致动器壳体,该筒形致动器壳体安装在上述轮毂上并与转动轴线同轴;一个环形挠性膜片,设置在上述筒形致动器壳体内的垂直于上述转动轴线方向上以形成一个流体腔,该流体腔的一端界定于筒形致动器的封闭端而其另一端界定于该挠性膜片;一个连接于上述钢球罐笼上的环形法兰,该环形法兰与上述挠性膜片在流体腔的对面一侧相连接;一个弹性装置,该装置用以产生一个推动上述环形法兰和钢球罐笼朝着上述筒形致动器壳体的封闭端运动的作用力,从而使上述盘驱动元件作相对于上述轮毂在第一方向上的转动运动;和一种将压力流体注入上述流体腔的装置以产生一个推动上述环形法兰和钢球罐笼离开上述筒形致动器壳体的封闭端的作用力,从而使上述盘驱动元件作相对于上述轮毂的在与第一方向相反方向上的转动运动。
58.一种用于连续可变传动系统的可变直径皮带轮组件,其特征在于它包括多个皮带啮合元件,排列在一个有一转动轴线的圆周上,该圆决定着上述可变直径皮带轮组件的直径;一个连接于上述多个皮带啮合元件一端上的第一端部支承器,该第一端部支承器具有一个第一内盘件和第一外盘件,该第一外盘件并列安置在第一内盘件的与多个皮带啮合元件相对着的一侧上,该第一内盘件和第一外盘件的每个上带有多个向外伸出的螺旋导槽,第一内盘件上的多个导槽是在第一方向上盘旋的,而在上述第一外盘件的多个导槽是在与第一方向相反的第二方向上盘旋的,这些多个导槽彼此相交以便在一圆周上形成多个通孔,该圆周的直径是作为上述第一内盘件相对于第一外盘件间的转动方位的一个函数进行变化的,在每个上述通孔内容纳着上述多个皮带啮合元件的每个元件的一个端部;一个连接在上述多个皮带啮合元件的另一端上的第二端部支承器,该第二端部支承器带有一个第二内盘件和一个第二外盘件,该第二外盘件并列安排在上述第二内盘件的上述多个皮带啮合元件的另一侧,上述第二内盘件和第二外盘件的每个盘件上设有多个向外盘旋的导槽,该第二内盘件上的多个导槽是在上述第一方向上盘旋的,而上述第二外盘件的多个导槽是在上述第二方向上盘旋的,在第二内、外盘件上的多个导槽彼此相交以便在一个与上述第一圆周一样的第二圆周上形成多个通孔,该第二圆周的圆直径是作为上述第二内盘件相对于第二外盘件的转动方位的函数进行变化的,每个上述通孔将上述多个啮合元件的每个元件的另一端容纳在其中;一个可以连接在一轴上的轮毂,该轮毂具有一个第一导向装置,该导向装置可围绕着上述轮毂与上述转动轴线同轴的在第一方向上进行回转;一种用于将一对盘件连接在上述轮毂上并与它一起转动的装置,上述一对盘件是由包括上述第一和第二内盘件的第一对和包括上述第一和第二外盘件的第二对盘件组中选出的;一个盘驱动元件,该元件是连接在由上述第一对和第二对盘件组成的盘件组选出的上述另一对盘件上,上述盘驱动元件具有一个第二导向装置,该导向装置设置在与上述第一导向装置成一定角度的方向上,该第二导向装置与第一导向装置相交叉以形成一交点,该交点沿着上述转动轴线的位置变化是上述盘驱动元件相对于上述轮毂转动方位的函数;一个导向啮合元件,设置在上述交点位置并与上述第一和第二导向装置相啮合;和一种用于推动上述导向啮合元件沿着上述转动轴线进行位移的装置,以使上述盘驱动元件作相对于上述轮毂的转动运动从而导致由上述多个皮带啮合元件所形成的圆的直径的变化。
59.如权利要求58所述的可变直径皮带轮组件,其特征在于其中所述轮毂和盘驱动元件都具有圆筒形侧壁,所述第一导向装置是通过该轮毂的圆筒形侧壁设置的多个第一螺旋槽,所述第二导向装置是通过上述盘驱动元件的圆筒形侧壁设置的多个第二螺旋槽,每个这种第二螺旋槽和与其相对应的一个第一螺旋槽相交叉以形成多个通孔,而每个通孔都是穿过上述轮毂的圆筒形侧壁和盘驱动元件的圆筒形侧壁的,其特征在于所述导向啮合元件是多个致动器销子,该多个致动器销子中的一个销子是容纳在每一个上述通孔中并同时与上述第一第二螺旋槽相啮合,而所述用于推动上述导向啮合元件运动的装置是一个可与上述轮毂一起转动的销子罐笼,该销子罐笼将上述多个致动器销子中的每个销子的一部分保持住以便促使这些致动器销子随同销子罐笼的轴向位移产生沿着上述转动轴线位移,该多个致动器销子沿着转动轴线的位移推动上述盘驱动元件作相对于上述轮毂的转动运动。
60.如权利要求59所述的可变直径皮带轮组件,其特征在于其中所述第一和第二螺旋槽都是绕着上述转动轴线等间隔分布的,而所述通孔都是沿着一个垂直于上述转动轴线的平面设置的。
61.如权利要求59所述的可变直径皮带轮组件,其特征在于它包括一个连接在上述轮毂和销子罐笼之间的流体致动器,以促使该销子罐笼随着将压力流体注入该流体致动器作相对于上述轮毂的轴向位移。
62.如权利要求58所述的可变直径皮带轮组件,其特征在于所述第一导向装置是多个设置在上述轮毂外表面上的第一螺旋槽,所述第二导向装置是多个设置在上述盘驱动元件的内表面上的第二螺旋槽,上述第二螺旋槽的每个槽与一个与其相对应的第一螺旋槽相交叉以形成多个交点,所述导向啮合元件是多个钢球,这些钢球中的每一个球都是设置在这些交点中的一个交点上,而所述用于推动上述导向啮合元件运动的装置是一个可滑动地安装在上述轮毂和盘驱动元件之间的罐笼,该罐笼将上述多个钢球保持住以便与它一起沿着上述转动轴线进行轴向位移,从而推动上述盘驱动元件作相对于轮毂的转动运动。
63.如权利要求62所述的可变直径皮带轮组件,其特征在于其中所述多个第一和第二螺旋槽都是沿着上述转动轴线等间隔分布的,而所述交点都是沿着一个垂直于上述转动轴的平面分布的。
64.如权利要求62所述的可变直径皮带轮组件,其特征在于它还包括一个设置在上述轮毂和罐笼之间的流体致动器,以促使该罐笼随着压力流体注入该流体致动器作相对于轮毂的轴向位移运动。
全文摘要
一种借助皮带在可变直径皮带轮组件和第二皮带轮间传递扭矩的连续可变传动系统。其中分别与内外盘连接的轮毂和盘驱动件上分别有多个与转动轴线同轴且方向相反的螺旋槽,槽的交点通孔呈环形分布且装有一组皮带啮合件,该圆环直径是内外支承盘相对转动方位的函数。通孔内的致动销将盘驱动件锁在轮毂上以便共同转动,接在该销上的轴向位移销子罐笼可使该销移动并导致盘驱动件和内盘作相对轮毂和另一盘的转动从而导致可变直径皮带轮组件的直径产生变化。
文档编号F16H9/10GK1048092SQ90100848
公开日1990年12月26日 申请日期1990年2月17日 优先权日1989年6月13日
发明者沃纳·克鲁德 申请人:Gkn汽车有限公司
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