[发明专利]连续可变环面传动装置

说明书

本发明涉及一种环面座圈(toroidal race)滚动牵引型无限可变比传动设备，其在下文中称为变速器。

变速器的基本形式包括与输入驱动轴连接的环面凹陷状的输入盘体以及与该输入盘体同轴地排列的环面凹陷状输出盘体。多个滚子(通常为三个)提供在界定于该输入盘体与输出盘体之间的环面空腔内，并且动力借助滚子从该输入盘体传递到该输出盘体。该滚子安装在滚子支座内，该滚子支座受到横向力的限制(通常借助双作用液压活塞的方式)。该同样的液体压力通常施加到所谓的端部载荷室，用于将轴向力施加到该盘体中的一个，以确保该滚子与该输入盘体以及输出盘体摩擦地接合。

这些传动装置主要设计成使用于相对较高动力、较高扭矩的应用中，比如用于机动交通工具传动装置中。实际上，为了能够处理动力和扭矩的级别，以及为了提供更加平衡的传动装置，通常必须使用一对输入盘体以及一对同轴地安装的输出盘体，其界定两个环面空腔，该两个环面空腔中的每一个封入了三个滚子。在每个环面空腔内使用三个滚子的一个好处是该排列结构本质上稳定，这是因为滚子在围绕盘体的三个均匀隔开的位置的接触减小了变速器构件的弯曲，并且因此减小了磨损。然而，通常每个滚子也必须设有自己的双作用控制活塞，并且液体压力必须被计算机所控制。

虽然在机动交通工具传动装置中，这种复杂成本可以接受，但它却阻碍变速器在需求较少的环境中的使用。

根据本发明的第一方面，提供了一种传动装置，其包括：环面变速器，该环面变速器具有隔开的第一驱动表面以及第二驱动表面，该第一驱动表面以及第二驱动表面界定了围绕旋转轴线的环面空腔；传动输入端，该传动输入端设置成用于以相反的方向驱动该第一驱动表面以及第二驱动表面，该传动输入端支撑于位于该驱动表面之间的枢转安装件上；一个或者多个滚子，该一个或者多个滚子设置成与该驱动表面接触并且因此被驱动，其中，该传动输出端通过该枢转安装件围绕该变速器旋转轴线的沿轨道运行而被驱动。

根据本发明的第二方面，提供了一种传动装置，其包括：环面变速器，该环面变速器具有隔开的第一驱动表面以及第二驱动表面，该第一驱动表面以及第二驱动表面界定了围绕旋转轴线的环面空腔，并且该环面变速器支撑于该驱动表面之间的枢转安装件上；一个或者多个滚子设置成与该驱动表面接触，其中该传动装置具有输入端，该输入端设置成致使该枢转安装件围绕该变速器的旋转轴线沿轨道运行，从而使得该一个或者多个滚子驱动该隔开的驱动表面，该驱动表面被齿轮驱动，以便以相反的方向转动，所述隔开的驱动表面与公共传动输出端连接。

优选地，该传动比通过改变每个滚子和其中每个该第一驱动表面以及第二驱动表面之间的接触轨迹的相对直径而可改变。

优选地，该传动比通过改变面向每个滚子的轴线和该第一驱动表面或第二驱动表面的轴线之间的角度而可改变。

优选地，该第一驱动表面以及第二驱动表面以相反的方向转动，但却借助齿轮啮合的方式而与公共轴连接。

优选地，该第一驱动表面以及第二驱动表面设置成以相反的方向转动。优选地，该第一驱动表面以及第二驱动表面也以相同的速度转动。

优选地，该枢转安装件与输出环形件连接，该输出环形件优选地与输出轴连接。

优选地，正传动比以及负传动比的无限范围通过本发明的传动装置而可以获得。在可以获得正传动比以及负传动比的无限范围的场合，该传动装置可用于提供前进传动以及换向传动。空档传动也可以优选地得到，从而在没有将该输入与该输出断开的情况下，将有限输入速度转变为零输出速度。优选地，该空档传动发生在该滚子绕其自身的轴线转动但未进动的场合中。

该可得到的正传动比以及负传动比的范围可被偏向，即该可得到的比例范围可偏移到空档传动的一边。

该用于将轴(输入或输出)与该驱动表面连接的齿轮机构(其它合适的机构)可以为定比齿轮机构。

该传动装置可被配置，从而使得空档传动发生在可得比例(部分决定于在该场合提供的该驱动表面非连续性的尺寸)的极限位置，从而既可以获得正传动比，又可以获得负传动比。在仅仅提供了单一方向的场合，单独的换向齿轮可提供于该传动输出端。

虽然可以构想到两个滚子在重量、制造成本、耐用性以及复杂性之间提供良好的折衷，然而可以提供任何数量的滚子。三个或四个滚子可能在需要更大的耐用性或需要传动较高扭矩的应用场合中更加适合。

该滚子的每个枢转安装件优选地安装于行星齿轮上，该行星齿轮与中心齿轮以及输出环形件接合，该输出环形件与该传动输出端连接。