[发明专利]电力牵引传动装置

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求于2007年4月24日提交的美国临时申请 60/913,771和2007年5月3日提交的美国临时申请60/915,872的优先 权，其全部内容通过参考包含于此。

技术领域

在此公开的本发明实施例的领域总体上涉及用于机电或 电动传动装置的系统和方法，并且更具体地，本发明的实施例涉及使 用包含电气装置部件和无级变速器/无限式无级变速器部件的方法和 组件的传动装置。

背景技术

为了提供无级变速器(CVT)或无限式无级变速器(IVT)， 已开发出各种牵引滚子变速器，在所述牵引滚子变速器中动力通过在 转矩输入环与输出环之间的牵引滚子流动。在这些变速器中，牵引滚 子被安装在结构上，所述结构在枢转时使牵引滚子与转矩环在直径根 据期望的传动比而变化的圆中接合。

已知的CVT包括输入环和输出环绕其旋转的轴。输入环 和输出环安装在该轴上并且接触多个等距地且成角度地绕该轴布置的 牵引滚子。牵引滚子与两个环摩擦或牵引接触，并且将动力从输入环 传递至输出环。在轴上球之间同心定位的惰轮施加力以保持牵引滚子 与输入环和输出环的接触。

在某些车辆和工业使用中非常期望一种产生可变速度和 恒定功率的电动机。在这种恒定功率应用中，转矩和速度逆向地变化。 例如，当速度降低时，转矩增加，或者当速度提高时，转矩减小。因 为转矩可以设计成随着速度提高而成比例地减小，所以某些电动机可 以提供超出其额定功率的恒定功率，例如，1750rpm的AC电动机在 速度提高超过1750rpm时，可以提供恒定功率。然而，当电动机以低 于其额定功率的速度运行时，电动机本身无法提供恒定功率。随着电 动机速度降低，转矩频繁地保持恒定或者甚至减小。在低速时，可以 使用控制器以提高输入电动机的电流以提高转矩，但是需要增大绕组 的金属丝直径以适应额外的电流，从而避免过热。因为电动机比正常 运行状况所需的更大而且更加昂贵，所以这是不期望的，电子控制器 也增加了费用和复杂性。获得足够的低速转矩的另一种方法是使用较 大的电动机。然而，这样增加了成本、体积、重量，使得电动机更加 难以与其驱动的机械一起包装。因而，需要一种通过电动机提供可变 的速度和恒定功率的改进方法。对于某些应用，变速器可以与电动机 集成。

发明内容

在此说明的系统和方法具有若干特征，这些特种中的单个 特征都不用于单独地实现所期望的其属性。在不限制以下权利要求的 表达范围的情况下，现在将简要地讨论其较突出的特征。在考虑该讨 论之后，尤其在阅读标题为“具体实施方式”的部分之后，本领域的 技术人员将理解所述系统和方法的特征如何提供超出传统的系统和方 法的优点。

本发明的一个方面涉及一种电力牵引传动装置，其具有纵 向轴线和一组绕该纵向轴线径向地分布的牵引行星轮。各牵引行星轮 都可以构造成绕可倾斜的轴线旋转。该电力牵引传动装置包括与各牵 引行星轮接触的第一牵引环，并且包括可绕纵向轴线旋转的牵引太阳 轮。在一个实施例中，牵引太阳轮从各牵引行星轮径向地向内定位并 与各牵引行星轮接触，并且牵引太阳轮能够传递动力。该电力牵引传 动装置也包括与各牵引行星轮接触的第二牵引环。在一个实施例中， 电力牵引传动装置包括发电装置，所述发电装置包括一套非旋转的励 磁绕组，所述一套非旋转的励磁绕组联接至所述传动装置的非旋转的 部件。该发电装置也可以包括一组旋转的永磁体，所述一组旋转的永 磁体联接至所述传动装置的旋转的部件。该电力牵引传动装置也包括 可操作地联接至牵引太阳轮的速比控制装置。

本发明的另一方面涉及一种用于使牵引传动装置换档的 设备。该设备包括牵引太阳轮和第一换档凸轮。该第一换档凸轮可以 可操作地联接至牵引太阳轮的第一端部。该设备也包括第二换档凸轮， 所述第二换档凸轮可操作地联接至牵引太阳轮的第二端部，并且该设 备包括至少一个换档凸轮夹头，所述至少一个换档凸轮夹头联接至第 一换档凸轮和第二换档凸轮。