[发明专利]电动驱动器

说明书

本申请是基于名称为“电动驱动器”、申请日为2006年10月24日的第200680048717.7号申请的分案申请。

本申请要求于2005年10月28日提交的美国临时申请No.60/730,995和No.60/731,362的优先权，其全部内容通过参考包含于此。

技术领域

本发明实施例的领域总体上涉及用于机电或电动驱动器的系统和方法，本发明实施例尤其涉及使用集成电动装置与机械变速器的方法和组件的驱动器。

背景技术

为了提供无级变速器，已开发出各种牵引滚子变速器，所述牵引滚子变速器通过牵引滚子传递动力，所述牵引滚子支承在转矩输入与输出盘之间的外壳中。在这种变速器中，牵引滚子安装在支承结构上，所述支承结构在枢转时使牵引滚子与转矩盘在直径根据希望的传动比而变化的圆中接合。

但是，这些传统方案的成功受到了限制。例如，在一个方案中，公开了一种带有可变可调变速器的车辆驱动毂。该方法教导了使用两个彩虹板(iris plate)，牵引滚子每侧各一个，以使各滚子的旋转轴线倾斜。然而，由于在变速器换档期间需要大量的零件来调整彩虹板，所以使用彩虹板非常复杂。这种变速器的另一个困难在于，具有构造成相对于各滚子基本固定的导向环。由于该导向环固定，所以难以改变各牵引滚子的旋转轴线。

对该早期设计的一个改进包括输入盘和输出盘绕着旋转的轴。输入盘和输出盘都安装在该轴上，并且接触绕着该轴等距径向布置的多个球。这些球与两个盘摩擦接触，将动力从输入盘传递到输出盘。轴上所述球之间同心设置的惰轮施加将所述球保持分离的力，以使触靠着输入盘和输出盘。这种设计的主要限制在于缺少用于产生及适当地控制用作正常接触力的轴向力，该轴向力用于在变速器改变传动比时保持输入盘和输出盘与所述球充分的摩擦接触。由于控制无级变速器在低速时需要更大的轴向力来防止传动及从动旋转元件在速度改变的摩擦球上滑动，因此当输入与输出速度相等时，在高速和1∶1的传动比中施加了过大的力。该过大的轴向力降低了效率，使得变速器无法比如果对任意特定的传动比施加正常量的力显著地快。过大的力还使得更加难以换档。因此，需要改进无级变速器中随着变速器传动比而改变力的轴向载荷产生系统。

在一些车辆和工业应用中非常需要提供可变速度和恒定功率的电机。在这种恒定功率的应用中，转矩与速度逆向变化。例如，当速度降低时，转矩增加，或者当速度提高时，转矩减小。因为转矩可设计成随着速度提高而按比例地降低，所以某些电机可提供超出其额定功率的恒定功率，例如，1750rpm的AC电机在速度提高超过1750rpm时可提供恒定的功率。但是，当电机运行于低于其额定功率的速度时，其本身无法提供恒定的功率。随着电机速度降低，转矩频繁地保持恒定甚至减小。在低速时，可使用控制器来提高输入电机的电流以提高转矩，但是需要增大线圈电线的直径，以适应额外的电流，从而避免过热。因为该电机比正常运行状况所需的更大和更加昂贵，所以是不理想的。电机控制器也增加了成本和复杂性。获得足够的低速转矩的另一种方法是使用更大的电机。但是，这增加了成本、体积、重量，使得电机更加难以与其驱动的机械封装在一起。因此，需要改进通过电机提供可变速度和恒定功率的方法。对于某些应用，可将无级变速器与电机结合起来。

发明内容

在此示出并说明的系统和方法具有若干特征，这些特征中的单个特征都不用于单独实现所希望的其属性。在不限制以下说明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相对于传统系统和方法的优点。

另一方面，公开的变速器包括：纵向轴线；绕着所述纵向轴线径向分布的多个球，每个球都具有可倾斜的轴线，所述球绕着所述可倾斜的轴线旋转；位于所述球附近并且与所述球接触的可旋转输入盘；位于与所述输入盘相对的所述球的附近、并且与各所述球接触的固定输出盘；具有等外径并位于各所述球径向内侧且与各所述球接触的可旋转惰轮；适于保持所述球的径向和轴向定位并且可绕所述纵向轴线旋转的保持架(cage)；以及连接到所述惰轮、适于从所述惰轮接收转矩和将所述转矩输出变速器的惰轮轴。