[发明专利]用于操纵无级变速器的系统

说明书

相关申请的交叉参考 

本申请要求提交于2006年1月30日的美国临时专利申请No.60/763,295的权利和优先权，其公开的技术内容通过参考包含于此。 

技术领域

本发明涉及无级变速器，并且具体地涉及改变变速器的输入/输出比的装置。 

背景技术

变速器是任何把输入力矩转换为输出力矩的机械联动装置。通常包括有不同直径的一组齿轮，允许在第一转动比的第一齿轮连接到在第二转动比的第二齿轮。变速器是通常的应用是在车辆中。例如，轿车可有一个自动变速器及一个手动变速器。自行车有把踏板连到后轮轮毂的简单的变速器。 

变速器允许输入力转换为更有用及合适的输出。但是，通过使用齿轮和联动装置，典型的变速器仅有四个或五个可用的比率。例如轿车中的四速自动变速器只有四套输出齿轮连接到发动机的输入。十速自行车有仅仅十个输入/输出比。需要变速器不被齿轮数目限制。另外，把大量齿轮放到变速器使成本、重量及要求的空间增加。 

无级变速器(CVT)是消除了需要专门数量的齿轮的变速器。代替之，其允许几乎无限数目的输入/输出比。这允许输出(也就是车辆的速度)在理想的输入(也就是发动机的转速)下达到。例如，发动机在1800rpm下可以是最有效的。在该发动机转速下，可达到发动机的峰值力矩输出，或者或许最高的燃料经济性。但是，在第三齿轮，轿车在1800rpm下会走得比驾驶员要求的更快。无级变速器会允许达到中间的比率，允许理想的输入达到要求的输出。 

有一些无级变速器的实例。美国加里弗尼亚州的“Fallrook Technologies”拥有发明名称为“无级变速器”的US6,419,608。该专利公开了一组转动球(也称为动力调节器)把输入及输出连接起来。 

参见图1和2，图中公开了如“Fallbrook Technologies”的′608专利的那种的现有技术的无级变速器100。变速器100罩在由轮毂盖67盖住的轮毂壳40中。在变速器100的中心部位有三个或更多的动力调节器1a、1b、1c，动力调节器是球形的，并绕着变速器100的中心线或转动轴线等间距地设在圆周上。 

更清楚地见图2，心轴3a、3b、3c插入通过动力调节器1a、1b、1c以限定动力调节器1a、1b、1c的转动轴线。图1中，动力调节器的转动轴线示出在水平方向上。心轴支承2a-2f与心轴3a、3b、3c垂直地连接在心轴3a、3b、3c的露出的两端。在一个实施例中，各心轴支承有一孔以接收一个心轴3a、3b、3c的一端。心轴3a、3b、3c还有同轴地及可滑动地设置在心轴支承2a-2f的外面的、心轴3a、3b、3c的露出端上的心轴滚子4a-4f。 

当通过倾斜心轴3a、3b、3c改变动力调节器1a、1b、1c的转动轴线时，各心轴滚子4a-4f跟随在切入固定支承5a、5b中的槽6a-6f(图3)中。 

参见图1至3，固定支承5a、5b一般是平行的盘的形式，转动轴线沿着变速器100的中心线。槽6a-6f从固定支承5a、5b的外圆周的变速器100的中心线延伸。虽然槽6a-6f的侧边是平行的，但槽6a-6f的底表面在朝变速器100的中心线延伸时形成一个减小的辐射状部分。当通过改变动力调节器1a、1b、1c的转动轴线把变速器100变换到更低或更高的齿轮，各对心轴滚子4a-4f沿各自的槽6a-6f，沿相对的方向运动。 

在固定支承5a，5b中的中心孔7a、7b允许空心轴10插过固定支承5a、5b。 

图4是按照现有技术的固定支承的平面图。一个或多个固定支承的孔7a、7b可有非圆筒形14，这一形状装在沿着空心轴10的相应的非圆筒形15上，以防止固定支承5a、5b和空心轴10之间任意的相对转动。如果固定支承5a，5b的刚性足够，可使用附加的结构来减小固定支承5a，5b的任意的相对的转动运动或弯曲。固定支承5a，5b的这类运动可引起心轴滚子4a-4f沿着槽6a-6f运动时被粘住。

再看图1至3，固定支承5a固定地连接到固定支承轴套42，该轴套42同轴线地包住空心轴10并延伸穿过轮毂壳40的壁。延伸穿过轮毂壳40的壁的、固定支承轴套42的端部连接到车架支座并且优选地有非圆筒形，以增加随后与力矩杆43的连接。力矩杆43放在固定支承轴套42的非圆筒形端部上，并被力矩螺母44固定就位。力矩杆43的外端刚性连接到一个牢固的非活动性，如车架(未示出)。固定支承的轴承48支承轮毂壳40并允许轮毂壳40相对固定支承轴套42转动。