CN104185746A - 用于传输旋转动力的机构 - Google Patents

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Abstract

旋转动力传输机构，包括链带(5)，其沿着闭环(5a)延伸，连续的部分继续延伸，每个部分的纵向都与所述闭环相切。临时啮合装置包括多个自锁装置(12、13)，其至少沿着第一驱动环(6)的活动部分(96a)分布，所述自锁装置包括至少一个刚性锁定元件(19)，其同时压在第一支撑表面和第二支撑表面上，所述第一支撑表面属于所述第一转动元件(1)，所述第二支撑表面属于面对所述锁定元件的链带部分(5)。所述第一支撑表面和所述第二支撑表面的设置使得所述第一驱动环的所述活动部分(6a)的至少一个锁定元件(19)被卡在所述第一支撑表面和所述第二支撑表面之间，并且在所述相对应的自锁装置离开所述活动部分(6a)时能够自动解锁。所述第一支撑表面或所述第二支撑表面之一是正切夹持面，其平行于与锁定元件压挤的所述链带部分的纵向。

Description

用于传输旋转动力的机构
技术领域
本发明涉及用于在两个转动元件之间传输机械动力的机构的领域。本发明尤其涉及能够连续变换转速的机构。此类传动系统被称为“无级变速器”(CVT)。 
背景技术
1935年，申请书GB436,053描述了一种采用链子连接两个轴的变速机构。每个轴都装有具有分区的轮子，其每个都安装在弹簧上，以便挤压链子。当链条绕轮子运动并且即将要连接另一个轮子时，松开链带需要通过连续压缩分区弹簧来释放压力。在该机构中，仅由压在链子侧面的压力来保持链子的圆形轨迹。因此，该压力必须非常高，以防链子在轮子上滑动。这样就限制了可以传输的力矩。而且，压缩弹簧和释放压力所消耗的能量大大降低了所传输的能量输出。 
申请书GB356,196也描述一种变速动力传输机构。 
1978年公开的申请书US4,078,442描述了一种变速控制。具有牵引垫的链子安装在其铰接轴各端，所述牵引垫位于两个相对轮子的锥形面上。当链子在两个相对锥形轮的两个装配之间拉伸时，锥形面上的牵引垫的压力产生将被传输的力矩。但是，该传输机构有一个缺点，即链子在锥形面上的附着力需要链子被拉伸，并非仅其“拉伸”段需要被拉伸，其“松弛”段也需要被拉伸。链子必须受到基本张力的支配，所述基本张力并非用于传动力矩，而会产生多个寄生摩擦源。例如，当链带从其轨迹的直线部分移动到缠绕部分时，由于该基本张力，通过链接本身轴上的摩擦力而消耗 的能量增加链带了。能量效率非常普通。 
2008年，申请书WO2008／012591提出一种变速器，该变速器采用固定长度的链子，但是包括驱动元件，所述驱动元件安装在弹性支架上并与径向沟槽啮合。通过这种方式，可以修正两个相连驱动元件之间的间隔。所述变速器的效率也居于中等，因为每个链带的弹性支架收缩和释放都需要消耗能量。 
此外，US2,328,544、GB575,725、GB551,690和EP1,811,205也描述了无级变速器。 
发明内容
本发明提出一种传输旋转动力的机构和方法，其至少能解决上述问题之一。 
本发明的一个目标是提出一种旋转动力传输机构，其提高了能量效率，并且与无级变速传动比匹配。 
本发明第一方面的实施例是传输旋转动力的机构，包括： 
-链带，其沿着闭环延伸，其由一连串部分构成，每个部分的纵向都与所述闭环相切； 
-第一转动元件和第二转动元件，分别围绕第一轴和第二轴旋转移动； 
-链带导向装置，其用于沿着与所述第一轴同轴的第一驱动环和沿着与所述第二轴同轴的第二驱动环引导所述链带，所述闭环包括每个驱动环的活动部分；以及 
-临时啮合装置，每当所述链带部分进入相应的活动部分时，其临时使每个链带部分与每个转动元件连续地相啮合。 
临时啮合装置包括多个自锁装置，其至少沿着所述第一驱动环的活动部分分布，自锁装置包括至少一个刚性锁定元件，其一方面压在属于第一 转动元件的第一支撑表面，同时在另一方面压在属于面对锁定元件的链带部分的第二支撑表面上。 
第一支撑表面和第二支撑表面以此方式设置：使得第一驱动环的活动部分的至少一个锁定元件顶在所述第一支撑表面和所述第二支撑表面之间，并且在相对应的自锁装置离开活动部分时能够自动锁定。 
所述第一支撑表面或所述第二支撑表面中的至少一个是正切夹持面，其与锁定元件压挤的链带部分的纵向平行。 
“锁定元件”理解为刚性体或者是能够以某一结构相对于彼此移动的几个刚性体的组件，但是，在组件的结构中，这些刚性体彼此处于静态平衡，并且形成能够被锁定的刚性组件。 
所述支撑表面之一平行于链带部分的纵向意味着机械动力传输装置采用在该表面上的支撑物的摩擦部件。就像自行车齿轮一样，没有障碍驱动。这使得在无数个可能的位置能够发生切向咬入，例如，贯穿链带整个长度，而不是仅在某些离散位置。这使得锁定元件能够不计驱动环的直径而啮合链带部分与相对应的旋转元件。而且，该啮合是通过顶住锁定元件而发生的，这意味着第一支撑表面和第二支撑表面上的支撑力与通过这种方式传输的力矩成比例，以便于保持固定。另外，锁定元件在转动元件和链带之间构成一个机械媒介。通过卡住进行的啮合假定了特定摩擦条件和相对速度条件。这些条件消失时，发生自动锁定。无需提供能量使链带离开转动元件。这样，通过卡住进行啮合与平行于链带部分的表面上的支撑相结合就提供了无级变速传动比、高转矩值传动以及优能量效率。 
通过卡住限定的两个元件之间相对运动的原因的持续存在导致变形，该变形增加锁定，我们通过这样的方式，将用锁定元件的卡住使两个部分的相对固定与所述两个部件的简单固定区分开来，所述简单固定是指通过两部件之间插入诸如钥匙或螺栓这样的媒介元件使之固定。就滑轮装置而言，通过两个啮合的部件之间的摩擦，锁定元件被卡住，或者仅通过锁定 元件与所述两个部件之一间的摩擦而支撑。 
在前述第一支撑表面和第二支撑表面之间的锁定元件卡住的情况下，我们可以考虑锁定元件接触表面分别相对于所述第一支撑表面和第二支撑表面的中心来描述卡住的特征。我们将一条作用线看作在两个中心之间穿过的线。这样，如此卡住的特征就在于作用线至少相对于支撑表面的法线成一定角度，所述支撑表面是正切夹持面，其中在相对应的中心的位置量取法线，特征还在于所述角的切线小于锁定元件与正切夹持面之间的静摩擦系数。 
在前文提到的现有技术US4,078,442中，牵引垫在锥形轮与链子的其余部分之间简单地压缩。传输力矩是所述轮子与链子其余部分之间存在潜在的相对运动的原因。垫的轴向压力不会通过传输力矩的维持而增加。锥形轮与链子之间的牵引垫不会卡住。同样，在现有技术GB436,053中，分区施加在链子上的箍缩力独立于传输力矩。这些分区不会卡住。在现有技术WO2008／012591中，传输机构元件简单地直接接触径向沟槽；它们未被卡在沟槽内。 
有利的是，所述机构与无级变速器有关，其中链带的导向装置用于使得至少所述第一驱动环的直径是可以改变的。 
根据实施例，所述锁定元件能够在相对应的第一和／或第二支撑表面上滚动。因为该机械媒介能够在至少一个所述支撑表面上滚动，所以可能以减小的力使这两个支撑表面相对彼此移动，同时，锁定元件仍卡在其间，并且支撑力较高。无需克服静摩擦力，只有大大降低了的滚动摩擦。这样无需大量的能量输入便能够中断锁定条件。使用通过卡住能够旋转的元件将链带的运动与至少一个转动元件啮合的装置具有惊人的效果，一方面，允许采用非常高的啮合力，开启了高动力传输方式，另一方面，促进了链带与转动元件分离。这样大大提高了传输的能量效率。 
有利的是，所述装置的锁定元件选自一组，包括：滚珠、滚轴、滚筒、 具有与正切夹持面摩擦的支撑垫的组件，并且所述组件包括元件，该元件与其它支撑表面(滚动元件、滑动元件、油膜等)的摩擦系数降低；一端铰接、另一端具有弯曲的摩擦支撑表面的凸轮(46)，具有两个弯曲的摩擦支撑端的细长凸轮(45)。 
有利的是，所述锁定元件可以是滚轴，设置该滚轴通过摩擦和滚动与支撑物和链带配合。 
在一个实施例中，多个自锁装置沿着所述第一驱动环或者沿着两个驱动环分布。 
有利的是，所述链带具有第一夹持平面，其明显垂直于所述第一轴和第二轴，其中每个链带部分都包括至少一个刚性元件，其中每个刚性元件都包括第一夹持表面，其延伸到第一夹持平面。这样，用来夹紧链带所施加的力的主分量与所述轴平行。 
有利的是，所述链带具有第二夹持平面，其平行于第一夹持平面，其中每个刚性元件都包括第二夹持表面，其延伸到第二夹持平面中。刚性元件的刚度能够抵抗两个相对的夹持表面上的箍缩力。所述箍缩力在所述表面上的轴向分量彼此相互抵消。只有力的切向分量聚集，并且该力足够大，以传输高扭矩值。 
有利的是，共面的并属于链带的两个连续部分的所述夹持表面明显相邻，以便于装置的所述锁定元件能够同时压在所述的相邻夹持表面上。 
有利的是，所述链带是由相互铰接的链节构成的链子。 
有利的是，每个链节都具有垫，所述垫具有至少一个明显包含在所述链子的所述夹持平面内的夹持表面。 
有利的是，两个连续链节的所述垫的形状共轭，使得所述连续链节的夹持表面明显彼此连续，同时使得所述链节能够连接。这使得所述锁定元件压在夹持表面上，就像所涉及到的与所述轴垂直的连续平面。不存在易阻挡锁定元件的空隙。 
有利的是，所述第一转动元件——或者两个转动元件之一——具有多个支撑物，可沿着相应的转动元件径向移动，其中，相应转动元件的每个自锁装置都包括至少一个刚性锁定元件和一个返回装置，所述刚性锁定元件与支撑物成为一体，所述返回装置用于将锁定元件带入锁定位置。 
有利的是，每个具有移动支撑物的转动元件都包括一对具有导轨的轮子，所述导轨以彼此相对的方式沿着两个轮子分布，在穿过所述第一轴的平面内两两相对；其中，滑动地安装在所述导轨上的支撑物包括连接部分，其轴向末端与轮子之一的其中一个导轨配合，另一个轴向末端与另一个轮子的相对导轨配合。 
有利的是，至少一个轮子的导轨与相应的轴形成一个锐角；所述机构包括设备，该设备相对于一对轮子中的另一个轮子轴向驱动一个轮子，以此改变所述链带的驱动环的直径。 
有利的是，每个支撑物包括锁定元件的所述第一支撑表面，其与支撑物成为一体，处于锁定位置的同一锁定元件在区域内压在所述第二支撑表面上，所述区域有一个点作为其中心，称为夹持点。 
有利的是，所述第一支撑表面是明显为平面的锁定表面，其与第一夹持平面形成锁定角度。 
夹持点的意思是沿着锁定元件和夹持平面之间的赫兹(Hertz)表面分布的支撑力的重心。 
有利的是，所述锁定角度的定位可取决于转动元件旋转的方向以及取决于涉及到传输动力的电动机元件或接收器这一事实。对于接收转动元件，驱动转动元件的是所述链带。所述锁定表面离所述锁定元件下游的链带更近。换言之，当与所述锁定元件接触的所述链带部分按照链带运动的方向移动时，所述锁定元件即被导向离所述链带更近的所述锁定表面的一部分。这就是说，所述锁定元件被更加牢固地锁定。锁定表面上的锁定元件传送的力达到的强度足以将力矩传输至接收轴。在驱动转动元件的情况 下，推动所述链带的是所述转动元件，锁定表面则离所述锁定元件上游的所述链带更近。 
在变体中，所述锁定表面的法线与平面成补角，所述平面垂直于穿过夹持点的半径。 
有利的是，在夹持链带部分开始进入下游链之后，所述补角被定位以使得返回装置的方向明显平行于一个平面，该平面界定为与所述轴平行并与在考虑中的所述转动元件的下游链带的链平行。 
有利的是，所述补角大于，或者理想地等于某角度的一半，下游链的一部分从所述某角度开始不再轴向面对所述锁定表面，尤其是接收转动元件的锁定表面。 
在变体中，其中所述第一转动元件或第二转动元件是动力传送装置的接收元件，所述接收转动元件的自锁装置装有锁定元件，锁定元件的设置使得从接收元件的轴到所述夹持点的距离大于从链带沿着相应驱动环的中线到所述轴的间隔距离。 
在变体中，其中所述第一转动元件或第二转动元件是所述动力传输装置的电动机元件，所述电动机转动元件的自锁装置装有锁定元件，所述锁定元件的设置使得从电动机元件轴到夹持点的距离小于从沿着相应驱动环的链带的中线到所述轴的间隔距离。 
在变体中，相对于装配接收轴的所述锁定元件与所述夹持平面之间的支撑物，赫兹表面组件在所述链带与所述轴的中线之外。二者择一或者相结合，相对于装配电动机轴的锁定元件与夹持平面之间的支撑物，赫兹表面组件可以在所述链带与轴的中线前面。 
有利的是，所述第一支撑表面与第二支撑表面的设置使得所述链带部分离开所述驱动环时，所述支撑表面之间的速度差致使锁定元件解锁。 
有利的是，所述正切夹持面垂直于第一轴，或者与垂直于第一轴的平面形成的角度小于所述锁定元件与所述夹持表面之间的摩擦角度。 
有利的是，所述链带可变形或不可拉伸。所述链带的无拉伸性可以使得力矩的传输并不导致闭环出现任何明显的伸长。 
根据所述动力传输机构的另一个实施例，多个自锁装置沿着所述链带分布，所述正切夹持面是所述第一转动元件的支撑表面。每个自锁装置都包括至少一个刚性锁定元件和返回装置，所述刚性锁定元件与链带部分成为一体，所述返回装置用于令锁定元件回到锁定位置。有利的是，所述正切夹持面明显连续围绕所述第一轴延伸，并且贯穿与驱动环的直径变化相对应的整个半径区域。 
根据另一个实施例，任何一个上述机构包括多个支撑物，其旋转地与所述第一转动元件成为一体，并沿着第一驱动环设置。 
每个自锁装置的切面都被界定为与所述第一轴平行，并且在所述自锁装置的位置与所述闭环相切，而且包括至少一个连接元件，所述连接元件由连接实体或多个通过相互支撑表面两两支撑的连接实体构成。 
当自锁装置处于锁定结构时，所述连接元件穿过相互支撑表面靠在一个支撑物上，并且穿过另一个相互支撑表面靠在所述链带的一部分上。 
至少一个相互支撑表面是脱离表面，其法线与切面的角度大于脱离角度。 
每个连接元件包括所述锁定元件，其由所有或部分连接实体构成，当所述锁定元件在其锁定结构上时，其卡在两个位于所述锁定元件任意一侧的相互锁定支撑表面之间。 
根据第二方面，本发明涉及到一种旋转动力传输机构，包括： 
-链带，其沿闭环延伸， 
-第一转动元件和第二转动元件，其分别围绕第一轴和第二轴旋转移动， 
-链带引导装置，其用于沿着第一驱动环和第二驱动环引导链带，所述第一驱动环与第一轴同轴，所述第二驱动环与第二轴同轴，所述闭环包 括每个驱动环的活动部分，以及 
-多个支撑物，其旋转地与所述第一转动元件成为一体，并沿着所述第一驱动环设置，以及 
-多个自锁装置，其沿着所述第一驱动环的活动部分分布，每个自锁装置的切面都界定为与所述第一轴平行，并且在自锁装置的位置与闭环相切， 
其中，每个自锁装置都包括至少一个连接元件，其由一个或多个连接实体构成，所述连接实体由相互支撑表面两两支撑， 
其中，所述自锁装置处于锁定结构，连接元件穿过相互支撑表面靠在一个支撑物上，并且穿过另一个相互支撑表面靠在一部分链带上， 
其中，至少一个相互支撑表面是脱离表面，其法线与切面的角度大于脱离角度， 
而且，其中，每个连接元件都包括锁定元件，其由所有或部分连接实体构成，处于锁定结构的锁定元件卡在两个位于所述锁定元件任意一侧的相互锁定支撑表面之间。 
可见，根据第二方面，当所述传输机构处于锁定结构时，所述连接元件在所述链带部分和所述支撑物之间施力，该力的强度主要取决于卡住的锁定元件。如同根据本发明的第一方面的实施例中一样，该力随着所传输的力矩的增加而增加，而且不需要拉伸松弛的传输段。但是，根据第二方面，在锁定结构中，通过与脱离表面相互接触，传输该连接力。由于该脱离表面的法线与所述切面成一定角度，所以当连接力的径向分量变得足以通过脱离表面的静摩擦保证附着力时，便停止力的传输。这样使得自锁装置能够自动解锁。 
根据上述两方面之一，所述机构的实施例为相互支撑表面共同限定基准方向，即如果所述链带部分在连接元件上施加一个无径向分量的力便可以将力传输到支撑物的方向。所述脱离角度被定义为脱离表面的法线与切 面的最小倾斜角，基准方向的所述倾斜角位于脱离表面上的摩擦锥面之外。 
根据上述方面的另一方面，所述机构的一个实施例为，脱离角度被定义为其正切等于脱离表面上的摩擦系数。 
根据上述两方面之一，所述机构的一个实施例为，所述支撑物为完整的U形，其容纳到达活动部分的相应链带部分，而且，在位于所述U的一个分支与所述链带部分之间的所述自锁装置的连接元件施加的力在反作用下，将所述链带部分压在其中，所述反作用在U的另一个分支与同一链带部分之间施加一个相反的轴向分量。 
根据上述两方面之一，所述机构的一个实施例为，所述链带部分包括驱动表面，当相应的支撑物靠近时，链带部分通过该驱动表面运动，驱动力具有径向分量，然后通过所述连接元件将驱动力传输到所述支撑物。脱离表面的角度小于预定的最大角度，以便所述驱动力的出现为支撑物与链带部分之间的连接元件施加的力指引包含在脱离表面的摩擦锥面内的方向。 
有利的是，所述自锁装置包括卡住复位弹簧，其使锁定元件回到与切面平行或大体平行的标称位置。 
有利的是，所述自锁装置包括挡块，所述挡块能够在界定锁定元件的标称位置的止动位置与撤回位置之间移动。所述自锁装置还包括先张弹簧，在卡住复位弹簧对抗挡块将锁定元件推入脱离结构时，先张弹簧将挡块保持在止动位置。撤回位置使得所述锁定元件能够在标称位置之外以锁定结构移动。 
根据上述任一方面，所述机构的一个实施例为，至少非脱离表面的相互锁定支撑表面的法线平行于切面。 
有利的是，所述连接元件与所述支撑物成为一体。 
根据上述方面之一，所述装置的一个实施例为，法线与切面平行的相 互锁定支撑表面属于所述支撑物，而且，其中所述连接元件与所述锁定元件不可区分，并且包括楔形夹具，该楔形夹具与链带的夹持平面配合，所述夹持平面也是脱离表面。 
根据上述两方面之一，所述机构的一个实施例为，所述连接元件与所述锁定元件不可区分，并且包括纵向滑座，其可以平行于切面移动；其中，所述连接及锁定元件也包括楔形夹具，其位于纵向滑座，沿着脱离表面在纵向滑座上径向滑动。 
有利的是，所述连接及锁定元件还包括一系列平行滚轴，其位于纵向滑座的滑动面与相互锁定支撑表面之间，所述相互锁定支撑表面属于支撑物。 
根据上述方面之一，所述机构的一个实施例为，所述连接元件包括径向滑座，其沿着脱离表面在支撑物上径向滑动。所述锁定元件位于径向滑座上，而且径向滑座包括所述相互锁定支撑表面。 
有利的是，所述锁定元件包括楔形夹具和一系列平行滚轴，所述楔形夹具与所述链带的夹持平面配合，一系列平行滚轴位于属于径向滑座的相互锁定支撑表面与楔形夹具的滑动面之间。 
有利的是，所述自锁装置包括脱离弹簧，以便径向移动连接实体，所述连接实体由脱离表面支撑。 
根据另一方面，本发明涉及到一种在闭环内采用链带在两个转动元件之间传输旋转动力的方法。该方法包括以下步骤： 
-链接步骤，其中每个链带部分都从一个转动元件循环到另一个转动元件 
-链带部分的自动锁定步骤，发生在所述链带部分在一个转动元件周围的任何时刻，以及 
-链带部分的自动解锁步骤，发生在所述链带部分从一个转动元件循环到另一个转动元件时。 
通过将锁定元件卡在所述转动元件与所述部分之间，自动锁定发生，通过与所述闭环相应部分的切线平行的表面上的摩擦，发生机械动力传输。 
根据另一个实施例，在两个转动元件之间传输旋转动力的方法是在环绕两个转动元件的闭环内采用连接件。对于每个链带部分，该方法包括夹持步骤，在夹持步骤中，当所述部分位于转动元件之一周围时，所述链带部分即与相应的转动元件啮合。通过将锁定元件旋转入所述部分与支撑物之间的夹持位置进行夹持，所述支撑物旋转地与转动元件成为一体。对于每个链带部分，该方法包括通过锁定元件的反转完成的自动解锁的步骤，这使得所述部分能够离开一个转动元件，朝另一个转动元件运动。 
所述传输机构可以包括两个以上转动元件。至少一个转动元件驱动和至少一个转动元件接收。在链带运动的方向上，将最后的接收器元件连接至所述第一电动机元件的链带部分被称为“拉伸链”。将链带最后的电动机元件连接到第一接收器元件的链带部分被称为“松弛链”。 
附图说明
通过仔细阅读以下作为非限制性实施例，通过附图所阐释的几个实施例的详细说明，可更好地理解本发明，在附图中： 
-图1是传输机构的一个实施例的整体侧视图， 
-图2是一对驱动轮的透视图， 
-图3a、图3b、图3c和图3d分别为链带的一个实施例的纵向剖面图、侧视图，横截面图和细节图， 
-图4是沿着图1中的箭头IV的传动轴的俯视图， 
-图5、图6和图7分别是沿着图1、图5、图6和图7上所示的箭头V、VI、VII的接收轴的自锁装置的剖面图、侧视图和俯视图， 
-图8a是原理图，说明了围绕接收轴的链带和支撑物的速度， 
-图8b和图8c分别说明了围绕接收轴的“松弛链”的自动锁定及“拉伸链”的自动解锁， 
-图9、图10、图11和图12分别为沿着图1、图8、图9和图10中的箭头X、XI和XII的传动轴的自锁装置的透视图、剖面图、侧视图和俯视图， 
-图13a是原理图，说明了围绕电机轴的支撑物和链带的速度， 
-图13b和图13c分别说明了围绕电机轴的“松弛链”的自动解锁及“拉伸链”的自动锁定， 
-图14a和图14b分别说明了链带的一个变体的纵向剖面图和侧视图， 
-图15a、图15b、图15c和图15d说明了自锁装置的变体， 
-图16是本发明的第二类实施例的自锁装置的第一个实施例的端视图， 
-图17是沿着图16中的箭头XVII的俯视图， 
-图18说明了由转动元件上的链带施加的力的分布， 
-图19说明了当图16和图17中的自锁装置处于锁定结构(黑体实线)或脱离结构(黑体虚线)时，连接元件上的链带部分施加的力的方向， 
-图20是本发明的第二类实施例的自锁装置的第二个实施例的端视图， 
-图21和图22分别是沿着图20中的箭头XXI的端视图和沿着图20中的平面XXII-XXII的剖面图， 
-图23是所述本发明的第二类实施例的自锁装置的第三个实施例的端视图，以及 
-图24是沿着图23中的箭头XXIV的俯视图。 
具体实施方式
参考图1至图13，我们将对第一类实施例进行说明，其中，当自锁装 置离开驱动环的活动部分时，自锁装置的自锁能力利用了每当链带部分的轨迹从圆形部分变为明显直线运动部分时，其被拉直这一事实。所述拉直主要伴随着关于直接上游部分的链带部分的相对运动。利用该小幅度的相对运动解开锁定元件。 
如图1所示，传输机构包括第一驱动转动元件1和第二接收转动元件2，分别围绕第一驱动轴1a和第二接收轴2a旋转移动。驱动转动元件1包括一对驱动轮3，并且接收转动元件2包括一对接收轮4。传输机构还包括链带5，该链带5围绕驱动轮3和接收轮4。 
所述驱动轮3具有链带5的驱动环6，所述接收轮4也具有同一链带5的驱动环7。链带5具有两个围绕驱动环6的活动部分6a和驱动环7的活动部分7a的明显为圆形的部分。链带5也具有一个“拉伸链”9以及一个“松弛链”10，所述拉伸链9在驱动轮3的上游朝着链带5运动的方向延伸，所述松懈链10在驱动轮3的下游延伸。在应用过程中，我们说沿链带5移动的轨道上的一点的“上游侧”，指的是同一链带点到达所述轨道点的相对点之前，落在所述链带上的对立点的轨道区域。下游侧则是将要立即面对链带点的轨道区域。明显为直线运动的两个链9、10的组合与驱动环的两个活动部分6a、7a共同形成闭环5a，链带5沿着所述闭环5a延伸。 
每个驱动轮3和接收轮4都包括多个沟槽11，所述沟槽11分别从轴1a、2a径向延伸。驱动轮3的每个沟槽11都具有自锁装置12，由于驱动转动元件1的旋转，自锁装置12在驱动环6的活动部分6a夹紧链带5，无论它在什么位置上。同样，接收轮4的每个沟槽11都具有自锁装置13，由于接收转动元件2旋转，当所述自锁装置13在活动部分7a夹紧链带5。这样，每个链带部分5则相继转到拉伸链9，然后被处于活动部分6a的自锁装置12夹紧，然后从自锁装置12释放并进入松懈链10，接着通过夹紧自锁装置13而驱动接收轮4。 
下文将要说明的是，所阐释的实施例的自锁装置12、13也是自动解锁装置12、13，因为其相继自动将链带部分5锁定到轮子3、4中的一个的，然后当其离开轮子时，自动解锁相同的链带部分。在本说明书的其余部分中，“自锁装置”和“自动解锁装置”指的是相同的装置。 
如图2所示，一对驱动轮3由轮3a和轮3b构成，其中每个轮都具有一个明显的锥形面14。所述两个轮3a和3b的锥形面与驱动转动元件1的轴1a同轴，并且彼此面对。每个轮3a、3b的沟槽11沿着相应的锥形面14延伸。换言之，沟槽11用作自锁装置12的导轨。同一轮子3a、3b的每个导轨与轴1a形成一个锐角，与该轮上其它导轨的所述角度明显相同。 
每个自锁装置12都包括支撑物31，其包括连接部分15，其明显平行于轴1a且终点位于轮子3a和3b的每个锥形面14上，这样，每个连接部分15的支撑表面16明显与支撑筒6b相切，与轴1a同轴，并且链带5可沿其放置。 
每个支撑物31在其轴末端包括锁定元件19的保持及复位装置17。装置17包括明显对于支撑物31的铰接臂和复位弹簧18，所述铰接臂将锁定元件19保持在臂末端。 
一对接收轮4与一对驱动轮3a和3b完全相同。转动元件2与转动元件1的唯一区别在于自锁装置13，自锁装置13与自锁装置12不同，下文将就此详述。 
如图3a至图3d所示，链带5的形式可以是由链节20构成的链子，每个链节都具有铰接销21以及两个垫22a、22b，分别安在铰接销21的每个末端。铰接销21通过不能拉伸的铰接元件23相连。 
链节20是链带5的部分，每个链节的纵向都垂直于铰接销21延伸，并且与链节20的铰接销以及紧接着上一个链节的铰接销相连。所述链子沿着闭环5a延伸。当给定的链节20是链9、10其中之一时，所述链节20的纵向与位于链节20处的闭环5a不可区分。当链节20位于活动部分6a、 7a其中之一上时，所述链节20的纵向与活动部分6a、7a在链节20处的切线平行并且明显不可区分。为了简要说明两种情况，我们可以说链节20代表的链带部分5的纵向与闭环5a相切。 
如图3b所示，每个垫都以新月的形式表示，并且包括位于一侧的凹圆形部分以及位于另一侧的凸圆形部分，两者半径相同。选择这两个部分的半径，使得链节凹的部分明显邻接属于紧邻链节20的垫的凸的部分。这样，当铰接元件23围绕铰接销21枢转时，垫的凹的部分也枢转。 
每个垫22a、22b都具有夹紧表面24a、24b，彼此相对并且明显垂直于链节20的铰接销21。垫22a和垫22b还具有支撑表面25a和25b，其沿轴向延伸至垫22a、22b的凹圆形部分外围。 
有利的是，如图3d所示，垫22a、22b能具有斜面41，其与锥形面14相接触。这样，当锥形面14被导轨沟槽11中断时，链带5的每个链节20便靠在锥形面14或支撑表面16上。锥形面14和斜面41之间的导轨防止链带5的引导轨迹呈多边形。以此避免瞬间改变传动比。而且，当链带5与轮3和轮4接触时，其余驱动力由摩擦产生。但是，为了传输动力，除了在拉伸链9上的力矩产生的张力外，所述系统无需链带4上的张力。穿过斜面41的其余驱动力相对于夹具13自动锁定产生的驱动力而言仍很小。 
如图4所示，链子5环绕驱动环6a，具有链节20的支撑表面25a、25b，其靠在每个连接部分15的支撑表面16上。驱动环6a的直径等于支撑筒6b的直径，其被增加到支撑表面25a、25b的半径的二倍。 
总之，我们把链带部分5的中线37视为无论所述链带部分5处于驱动环的活动部分6a或7a或者处于拉伸链9或松弛链10，都以完全相同的纵向速度移动的部分的那条线。每当链带部分进入活动区域6a、7a时，中线37到轴线的距离就等于相应驱动环的半径。在链带5是由铰接链节20构成的链子的情况下，链节的中线37与链节20的铰接销21的位置相 对应。 
每个支撑表面16都明显平行于驱动轴1a。每个链节20的铰接销21也都明显平行于驱动轴1a。链节20的每个第一夹紧表面24a都明显包含在同一个第一夹紧平面27a内，明显垂直于轴1a。同样，链节20的夹紧表面24b都明显包含在同样明显垂直于轴1a的第二夹紧平面27b内。 
两个垫22a、22b和铰接销21共同构成刚性组件。这样，平行于铰接销21并施加在相对的夹紧表面24a、24b上的力则不会作用于链节20之间的连接点。 
驱动轮3a固定安装在驱动轴上。但是，驱动轮3b则轴向滑动安装，总是通过未显示的键旋转地与传动轴成为一体。可见，每当轮3a通过轴向驱动装置28的驱动而接近轮3b时，链带5的支撑筒6b的直径以及链带5的驱动环6a的直径同时增加。 
有利的是，每个驱动轮3和接收轮4都具有控制器。这两个控制器的不同在于处于相反的方向，以便通过缩小接收轮4的驱动环7a的直径，使驱动轮3上驱动环6a的增长反相得到补偿。 
在变体中，两个驱动轮3a和3b在轴向上不受驱动轴约束。在该变体中，所述轴向驱动装置导致两个轮3a、3b之间的相对轴向距离改变。 
我们将通过图5至图7就装有接收轮4的自锁装置13进行说明。如图5和图6所示，每个自锁装置13都包括支撑物31和装置17，所述支撑物31在末端包括连接部分15，所述装置17用于保持和复位锁定元件19。锁定元件19是不受约束地围绕轴线19a安装的圆柱形滚轴，明显处于接收转动元件2的轴线2a的轴向。在变体中，锁定元件19可以是一个滚筒。在所有情况下，锁定元件19在夹紧平面27a和27b上的按压作用的重心位于夹紧点29上，夹紧点与轴线2a的轴向距离比链带5的中线37更远。 
如图6和图7所示，一个锁定元件19被一个保持及复位装置17推回，以便于所述锁定元件19被锁定在链带5的夹紧平面27a与支撑物31的锁 定表面30a之间，所述支撑物31面对链带5的夹紧平面27a。另一个锁定元件19被另一个保持及复位装置17推回，以便于所述锁定元件19锁定在夹紧平面27b和支撑物31的锁定表面30b之间。两个臂17关于支撑物31的连接点使得所述臂17所保持的锁定元件19能够沿着锁定表面30a或30b滑动或滚动。锁定表面30a、30b明显与链带5的对称面5b对称，其同样垂直于轴线1a、2a的并相对于夹紧平面有锁定角度36。支撑物31提供两个锁定表面30a、30b之间的相对刚性。 
如图8b所示，接收轮的自锁装置13的锁定角度36被调整，使得锁定表面30a和30b离位于锁定元件19下游侧的链带5的夹持平面27a、27b更近，并且在上游侧分开。保持及复位装置17保持锁定元件19与夹持表面24a和24b相对并且与锁定表面30a和30b相对。这样，夹持表面24a和24b则驱动锁定元件19，以此轮流驱动锁定表面30a和30b。所以，每当链带部分5离开松弛链10，并开始缠绕驱动环7a时，链带5的运动则驱动接收轮4。 
更具体而言，我们将夹紧点29视为锁定元件19与相对链节20的夹持表面24a之间的接触压力的重心。我们把锁定元件19与相应锁定表面30a之间的接触压力的重心称为“支撑点”48，把穿过支撑点48与夹紧点29的线称为“作用线”48a。作用线48a与夹紧表面24a的法线48c形成一个角γ，与支撑表面30a的法线48b形成一个角δ。每当锁定元件19旋转对称时，角γ与δ相等并且等于锁定角度36的一半。另外，材料出现时，将其撑住，以便tg(γ)小于锁定元件19在链带5上的静摩擦系数，tg(δ)小于锁定元件19在支撑物的锁定表面30a上的静摩擦系数。 
刚刚被锁定的链带部分继续沿着活动部分7a移动。在其移动过程中，每个锁定元件19仍夹在锁定表面30a、30b和之间，并且面对夹紧表面24a、24b。如果W是接收轮4角转动的速度，Rn为中线37围绕驱动环7的半径，那么链带沿其中线37移动的速度Vc，则为Vc=W.Rn。另一方面，由 于夹紧点26在径向上在位于半径Rg处的中线37之外，所以表面30a、锁定元件19和相对夹紧表面24a的组合在夹持点29处的线速度Vg=W.Rg。该速度大于链带的线速Vc。 
现在考虑链带部分5，诸如在拉伸链9中穿过角ε移动的链节20，意即刚刚进入拉伸链9。锁定元件19仍可能在平面内沿着锁定方向移动，其中，与锁定元件19所围绕其移动的圆圈正切，与轴1、2平行。为了确定锁定元件19是被自动锁定还是被自动解锁，我们比较一下受元件19约束的锁定表面30a的点的线速度与受同一元件19约束的夹紧表面24a的点的线速度。因此，我们考虑在与支撑物31相连的中心线处的不同实际速度，主要投射在平面中。这样，在平面中看到的锁定元件19，一方面是由线速Vs＝W.Rg驱动的锁定表面，另一方面是速度减慢并具有速度Vc的夹紧表面24a，其投影在平面上，为Vc＝W.Rn.cosε。换言之，无论ε为何值，始终能通过VC<VS求得其位置。参考图8c，我们可以看到链带5减速导致自动解锁自锁装置13。 
现在根据图9至图13说明装有驱动轮的自锁装置12的操作。与自锁装置13一样，我们发现在锁定位置32由保持及复位装置17驱动锁定元件19。锁定元件19卡在锁定表面33a和33b之间，其位于链带5相同的夹紧表面24a、24b对面。 
在夹紧点34上，锁定元件19压在与24a和24b相对的夹紧表面上。 
在所阐释的实施例中，自锁装置12相对于自锁装置13有两点不同。一方面，复位臂17明显围绕旋转轴35铰接，所述旋转轴是倾斜的，使得锁定方向32与垂直于半径的平面有一个补角β，并且穿过夹持点34。另一方面，确定夹持点34的位置，使其距离轴线1a的距离为Rg，该距离小于将中线37从轴线1a的链带5处分离的距离。 
如图13c所示，锁定表面33a、33b的位置使其接近位于锁定元件19上游的夹紧平面27a、27b。保持及复位装置17使锁定元件19与锁定表面 33a、33b以及相对的夹紧表面24a、24b接触。当驱动力矩施加于驱动轮3上时，锁定表面33a、33b就推动锁定元件19，其沿着链带5的夹紧平面27a、27b滚动，直到其增强卡住的力并且使链带5与支撑物31相对固定。 
在沿着驱动环6的活动部分6a的整个移动期间，锁定表面33a、33b、锁定元件19以及面对夹紧表面24a、24b的部分彼此保持相对固定，并且受切线速度Vg=W.Rg的驱动。 
现在考虑在松弛链10中穿过角ε移动的链带部分5，意即刚刚进入松弛链10。在由旋转轴35确定的参考位置考虑通过锁定元件19所见的相对速度。锁定表面33a、33以强度为Vs＝W.Rg的速度被操作，并且向所述定角β的锁定方向的平面倾斜。链带5的夹紧点34的强度的速度为Vc＝W.Rn，与松懈链10平行，意即与平面的角度为β-ε。参考图13b，我们可以看出自锁装置19的解锁条件为在中线处VS<VC。换言之，投射在参考位置时，自动解锁条件写作： 
W.Rg.cosβ <W.Rn.cos(β-ε)。 
有利的是，选择角β大于或最好等于θm，松弛链10从角度θm开始不再面对锁定表面33a、33b。这样，0和θm之间构成的每个□都满足条件：ε≤2.β，所以cos(β)≤cos(β-ε)。但是，给定了夹紧点34的径向位置Rg<Rn，所以对于0和θm之间构成的每个ε都实现了自动解锁条件。 
以上实施例可与多个变体相结合。 
链带5可以是图14所示的链子，其链节40的夹紧表面属于与铰接销不同的刚性元件。 
夹紧表面有直的部分。该形状具有用于夹紧的可用表面，其相对大于图3a至图3d所示的变体。 
在另一个变体中，链带5可以是非铰接式带子。有利的是，所述带子 能包含不能伸展的核以及一系列金属嵌件，所述金属嵌件横向延伸至所述带子，以便使其能够吸收非常高的箍缩力而不影响所述带子收缩时的弹性。 
自锁装置12的锁定元件19可以具有与所述自锁装置13的锁定元件相同或不同的形状。同一自锁装置的锁定元件可以相同或不同，并能在通过不同导轨引导的自锁装置中变化。 
在一个变体中，所述锁定元件可以是滚珠44(图15b)或滚筒。作为选择或者相结合，锁定元件可以在更广的表面与夹持表面相配合，以减小赫兹压力。这是就图15a、15c和15d中的凸轮42、45和46的情况而言的。 
此外，所述锁定元件不必在引导臂17末端移动。这是就图15d中所示的凸轮46的情况而言的。 
如图15a所示，啮合装置包括具有锁定元件42和锁定元件43的支撑物。锁定元件42可以是由链带5侧的支撑垫以及支撑物侧的滚动元件42d构成的组件。锁定表面以角度γ倾斜。锁定表面上没有静摩擦意味着由每个滚动元件42d施加的力垂直于锁定表面。其强度明显相同。所以，力的重心42b明显位于滚动元件的中心。同样，链带5上的支撑垫的力的重心42a也明显位于中心。一旦作用线42c呈角γ，该角的正切小于支撑垫与链带5的正切夹紧面之间的摩擦系数，就会卡住。一旦链带相对支撑物移动到图15a的右侧，锁定元件42则自动解锁。 
作为选择，所述滚动元件可被一层摩擦系数较低的材料所代替，比如特氟龙(R)或油膜。 
锁定元件43相对于链带5和支撑物摩擦。作用线43c明显以相同的角度γ向链带5的法线倾斜。所述锁定表面以角度γ+δ倾斜。当tg(γ)和tg(δ)同时小于锁定元件43与相应支撑表面的摩擦系数时，就卡住。视为孤立的锁定元件43不会自动解锁。但是，当支撑物到达驱动环的活 动部分的末端时，锁定元件42实际上对于图15a中所述的啮合啮合装置而言足以自动解锁。 
图15c示出了一个实施例，其中，支撑物装有单独的锁定元件，自由旋转轮47产生锁定力反作用。在另一个实施例中，图中未显示，由支撑物31肩部本身产生锁定力的反作用，所述支撑物31肩部与链带5平行。这些变体能与所有其它实施例相结合。 
在图15a至15d所示的所有实施例中，由于相应的作用线42c、44a、45a，46a以角度γ倾斜，所述角的正切小于锁定元件在链带5上的摩擦系数，所以锁定元件42、44、45、46分别卡住。该条件为必要非充分条件。 
在一个变体中，所述锁定元件能与支撑物或者链带成为一体，甚至成为一片式整体。然后，所述锁定元件相对于与其成为一体的其余部分可弹性变形。 
在另一个变体中，装置可为双向的，在这种情况下，每个轮都能够轮流用作为驱动器或接收器；每个轮都可装有多个驱动器类型的自锁装置12以及多个接收器类型的自锁装置13。但是，两种自锁装置中只有一种能够作用于同一个轮子。臂17可装有脱开装置，其能够将锁定元件与链带5分离，从而使相应的自锁装置无效。 
在另一个变体中，驱动环6和／或7的直径在无需锥形面和／或无需向轴线倾斜导轨下便可实现改变。 
在一个变体中，所述机构可包括单独的轴，所述单独的轴装有驱动器类型和／或接收器类型的自锁装置。另一个轴可装有普通的夹具，比如链轮齿。在自锁装置的驱动直径可变的情况下，增加轮子可利于拉伸弹性链。 
所述机构具有利用旋转运动的多种工业用途。例如，可将其用于降低汽车的能耗或者提高发电机的产生的能量。 
我们将结合图16至图24就本发明的第二类实施例进行说明，这些实施例与上文所述实施例的不同在于其自锁装置。这些自锁装置能够自动解 锁利用的现象与图5至图13中所示的不同。在之前所述的实施例中，链带部分缠绕在锥形面14周围或支撑物31的支撑表面16上，以此使得自锁装置夹紧的链带部分施加的径向力被支撑物31直接传送，而非经锁定元件19、42、43、44、45、46传送。 
在下文所述的一类实施例中，所述链带部分由于传送力矩而施加的径向力在到达驱动轮或接收轮之前，被传输到锁定元件，然后传输到支撑物。所述自锁装置能够利用链带部分施加的径向分力的出现及消失自动锁定和自动解锁，这取决于它位于缠绕部分还是位于链带轨迹的直线运动部分。但是，本发明的第二类实施例保留了链带部分的收缩力，所述收缩力通过锁定元件的卡住而产生。 
与上述实施例的方式相似，以下实施例包括第一转动元件1和第二转动元件2，其可分别围绕其轴线1a、2a移动。转动元件1、2每个都是由一对锥形轮构成的，比如轮子3a、3b。第二类实施例中的每一个都包括支撑物50和支撑物50的轴向部分50c，所述支撑物50大体为U形，并具有两个与U形两侧相对应的支柱50a、50b的，所述支撑物50的轴向部分50c与U形底部相对应，并明显平行于轴线1a、2a。每个支柱50a、50b都明显地在相应转动元件1、2轮的径向沟槽11内径向滑动。只要所述机构不改变传动比，支撑物50就位于圆圈6、7上，所述支撑物50与相应的转动元件转动地成为一体。 
每个自锁装置容纳链带5的一部分20，并且界定切面51，所述切面51与轴线1a、2a平行，并在自锁装置在链带部分20上施力的中心与闭环5a相切的。我们把轴向“x”定义为平行于轴线1a、2a的方向，纵向“y”定义为在链带部分20施力的中心与闭环5a相切的方向，径向“z”定义为垂直于切面51的方向。 
将被解释的自锁装置明显与链带5的对称面5b对称，并且仅就这些自锁装置的一半进行说明。然而，并非必须对称，各个变体可将同为第二 类解决方案的不同自锁装置的两半相结合。我们还可以将与这第二类实施例相对应的一半自锁装置与图1至图13中所阐释或图14a、14b、15a、15b、15c和15d中阐释的任何一个变体中的另一半自锁装置相结合。 
如图16、17所示，第二类中的第一个实施例包括自锁装置52，其包括支撑物50、一对楔形夹具53和一系列主滚轴54，滚轴的轴线平行于方向z。主滚轴54位于属于支柱50a的第一表面55和属于楔形夹具53的第二表面56之间。每个楔形夹具53都具有第三表面57，其靠在链带部分20的夹持平面58上。 
如图所示，自锁装置52可包括辅助滚轴59，其位于楔形夹具53的第四表面60与支撑物50的轴向部分50c的第五表面61之间。在自锁装置52的变体中，第四表面60和／或第五表面61被摩擦系数较低的层覆盖，并且靠在彼此上。 
有利的是，第三表面57为平面，并且与夹持平面58平行，其法线位于平面(x，z)内，并且向轴向x倾斜角ε，在图16中可见。 
如图17所示，第一表面55和第二表面56有利地为平面，并且平行，其法线在切面51内，并且向轴向x倾斜卡角γ。 
自锁装置52还包括可移动挡块62，其由主体62a和先张弹簧62c构成，所述主体62a以可平移的方式安装，并明显地在导轨62b内平行于切面51，所述导轨62b被固定到支撑物50上。弹簧62c以这种方式安装，以便将主体62a的挡块62d推向导轨62b，并由此界定移动挡块62d的止动位置。但是，主体62a可以向撤回位置移动，在所述撤回位置移动第一表面55从对称面5b处分离出来。自锁装置52还包括复位弹簧63，其在楔形夹具53与固定到支撑物50的挡块63a之间压缩。 
图18显示了链带5在每个转动元件1、2上施加的力。旋转驱动元件1转向箭头所示的方向。链9被拉伸，并且与旋转驱动元件1啮合的链带部分20在转动元件1旋转的相反方向施加一个力。每个链带部分20紧随 所述部分的上游或下游部分都处于纵向应力中。所述纵向应力从位于点9a附近开始缠绕的链带部分，到缠绕结束的末端点10a递减，最终在松弛链10达到残余拉应力。相反，由链带部分20的链带5施加在旋转接收元件2上的应力从位于点10b附近开始缠绕的部分到缠绕结束的点9b递增。 
位于驱动环6、7的活动部分6a、7a的每个链带部分20向链带部分20的突出处施加轴向力，该轴向力与纵向应力成正比。每当链带部分20到达点9a、10b开始缠绕时，所述轴向力出现，到达点10a、9b结束缠绕时，则所述轴向力消失。 
现在就自锁装置52的操作进行说明。当支撑物50处于圆圈6的非活动部分时，所述支撑物便不承受来自链带5的力，并且楔形夹具53被复位弹簧63推入标称位置，来抵抗移动挡块62。在开始缠绕时，当支撑物50接近点9a、10b时，链带部分轴向靠近所述支撑物50。夹持平面58的角ε被调整，以便将楔形夹具53推向外部。只要先张弹簧62能够抵住该力，楔形夹具53便始终保持在适当位置。因此增加了第三表面57与夹持平面58之间的压力。由于支撑物50的剩余弹性以及复位弹簧63的低刚度，伴随第三表面57与夹持平面58之间的摩擦产生的是沿着纵向“y”朝第二表面55靠近对称面5b的方向轻微推动楔形夹具53。然后就产生了夹紧这一现象。所述压力增加，直到楔形夹具53的作用在该位置的链带5中补偿一部分纵向应力，实际上，拉伸链9上的应力分布在不同支撑物50之间，所述支撑物50处于驱动环6的活动部分。因此，活动部分6a的所有支撑物全部接受应力差，所述应力差是拉伸链9上的应力与松懈链10上的残余拉应力之间的应力差。 
通过堆叠楔形夹具53与主滚轴54，实现支撑物50与链带部分20之间的机械连接，所述楔形夹具53与主滚轴54构成连接实体53、54。连接实体53、54的组合构成连接元件64。第三表面57与夹持平面58为链带部分20上的连接元件64的相互支撑表面57、58。第一表面55是支撑物 50上的连接元件64的相互支撑表面55，第二表面56是连接实体53、54之间的相互支撑表面。 
在自锁装置52中，连接元件64也是锁定元件64，其卡在第一表面55与夹持平面58之间。换言之，第一表面55与夹持平面58各自构成相互锁定支撑表面55、58。 
我们根据图19就处于锁定结构的每个自锁装置52的平衡条件进行说明。链带部分20在连接元件64上施加的连接力F用实线表示。如果“O”是在第三表面57与夹持平面58之间施力F的中心，而且“a”是轴线上平行于穿过“O”的轴线的点，那么穿过“O”的不同方向的交叉点则用该方向与平面(a，y，z)的交叉点表示。夹持平面58的法线用轴线(a，z)上的点“b”表示。相互支撑表面57与58之间具有静态平衡特征的摩擦圆锥用黑体点划线表示。点“c”与角(b，0，c)的正切等于相互支撑表面57、58上的摩擦系数μ。轴线(a，y)上的点“d”使得角(a，0，c)为第一表面55的倾斜角γ。黑体虚线所示的穿过点“d”的方向为基准方向R，其与连接力相对应，如果实际施加的力F上没有径向分量，那么可将所述的连接力传送到支撑物50。这与链带部分在相同纵向应力的作用下施加的力相对应，链带呈直线运动，并且与驱动环6相切，然而，只有第一表面55抵抗该力。 
实际施加的力F以点“d”的垂线上的点“e”表示。 
处于锁定结构的链带部分20在支撑物50上的平衡条件为实际施加力F(点e)处于摩擦锥面中。 
如图18所示，当自锁装置52穿过驱动轮的活动部分6a时，径向分量在点9a处出现，逐渐减小，并在点10a处消失。穿过接收轮的活动部分7a时，径向分量在点10b处出现，逐渐增加，并在点9b处突然下降。 
当链带部分20离开活动部分6a、7a时解锁链带的条件为点“d”在摩擦锥面之外。 
换而言之，每当径向分量由于链带缠绕而减小时，表面57和58则彼此滑动，构成脱离表面57、58。 
在自锁装置52中，表面57、58亦为驱动表面57、58，因为穿过它们，所以径向力被传输，所述径向力是由链带部分20施加在相应转动元件上的。 
可见，如果夹持平面58的倾斜角ε的正切大于摩擦系数“μ”，则满足自动脱离条件。但是即使tan(ε)<μ，也会发生脱离。此时，基准方向R仍在摩擦锥面之外。 
现在就采用移动挡块62改变传动比并且同时传送力矩的方法进行说明。考虑到当相应驱动环6、7的直径改变时，两个连续的自锁装置50处于能动位置6a、7a。如果该直径增加，上游的自锁装置则锁定链带，并且将与下游自锁装置啮合的链带部分推向下游自锁装置。所述下游自锁装置的挡块62撤回，并解除锁定。这样使得链带能够在下游自锁装置中纵向滑动，使其适应驱动环的直径的增长。在这个适应过程中，上游的自锁装置继续将力矩传输到转动元件。 
相反，如果驱动环的直径减小，轴向张力则被上游的自锁装置完全吸收，直径减小导致下游自锁装置中承受的张力下降。这样还会导致下游自锁装置支撑的链带部分施加的径向力下降。所述张力和径向力的下降使得下游自锁装置52脱离，直到两个相连支撑物之间的链带的长度减小到理想值。在直径减小期间，只有最上游的自锁装置抵抗张力，并且将力矩传送到转动元件。一旦达到驱动环的理想直径，活动部分中新到达的链带部分则会卡住。每个自锁装置承受的张力则会逐渐平衡。 
图中未显示的自锁装置52的变体包括支撑物50，所述支撑物50具有第一表面，所述第一表面的法线向上述平面(x，z)倾斜γ角，向上述平面(x，y)倾斜ε角。不再需要辅助滚轴59了。 
我们通过图20至图22就本发明第二类实施例的自锁装置70进行说 明。自锁装置70包括纵向滑座71、楔形夹具72和主滚轴73，所述楔形夹具72在纵向滑座71上，所述主滚轴73位于纵向滑座71的滑动面74和属于支撑物50的相互锁定支撑表面75之间。相互锁定支撑表面75的法线位于平面(x，y)内，并且向“x”轴倾斜卡角γ。所述相互锁定支撑表面75与自锁装置52的第一表面起相同的作用。 
楔形夹具72通过脱离表面76在纵向滑座71上相互支撑，其法线在平面(x，z)内并且向纵轴“x”倾斜ε角。链带部分20包括夹持平面77和驱动表面78，所述夹持平面77垂直于轴线1a，所述驱动表面78明显平行于切面51。夹持平面77仅接收沿基准方向R平行于切面的收缩力，如图19所示。 
另外，纵向滑座71具有径向支撑表面79，其具有支撑物50的一部分50c。链带部分20施加在转动元件1、2上的径向分量通过驱动表面78、脱离表面76和相互径向支撑表面79被传输到支撑物50。 
主滚轴73、纵向滑座71和楔形夹具72为处于锁定结构的彼此处于静态平衡的连接实体，并且共同构成连接元件80，所述连接元件80将链带部分20连接到支撑物50。所述连接元件80也是锁定元件80，其被卡在相互锁定支撑表面75与夹持平面77之间。脱离表面76为连接及锁定元件80内的相互支持界面。 
有利的是，楔形夹具72通过复位弹簧81返回到止动位置。这样，静止的楔形夹具72便与链带部分20的接近轨迹之间有轴向间隙。 
自锁装置70装有移动挡块62和复位弹簧63，在自锁装置52中起同样的作用。 
我们通过图23和图24就自锁装置90进行说明，所述自锁装置包括径向滑座91和楔形夹具92，所述楔形夹具92作为在径向滑座91上。主滚轴93位于楔形夹具92和相互锁定支撑表面94之间，属于径向滑座91。相互锁定支撑表面94的法线在平面内(x，y)，并且向纵轴“x”倾斜卡 角γ。径向滑座91和支撑物50彼此通过相互支撑表面95相互支撑，所述相互支撑表面95也是脱离表面95，脱离表面向纵轴“x”倾斜角度ε。自锁装置92包括连接元件96，所述连接元件96由连接实体构成；这些连接实体是径向滑座91、楔形夹具92以及主滚轴93。自锁装置90还包括锁定元件97，所述锁定元件97与连接元件96不同并仅由一部分连接实体91、92、93构成，所述一部分连接实体为楔形夹具92和主滚轴93。锁定元件97的目的在于卡住相互锁定支撑表面94与链带部分20的夹持平面98。 
自锁装置70和90的操作与自锁装置52的操作相似。唯一的变化是脱离表面的位置，可以位于两个连接实体之间的任一界面上，所述两个连接实体堆叠构成连接元件。 
在变体中，图中未显示，所述连接实体能够通过材料桥接器永久地连接到另一个连接实体或支持物或链带上。材料桥接器在连接力方向是具有刚性的，并且在横向方向上是可变形的，就此而言，材料桥接器构成相应的相互支撑表面。这样，与图15d类似的变体可包括凸轮46，所述凸轮46通过材料桥接器与支撑物铰接。所述变体可为本发明的第二类实施例的一部分，例如，具有凸轮46的弹性轴线，其平行于所述夹持平面并向纵向倾斜角度ε。因此，所述凸轮的弯曲表面和所述夹持平面构成脱离表面，同时为相互锁定支撑表面。 
在一个变体中，连接元件在支撑物的支柱与链带部分之间的作用，以及支撑物相对的支柱在同一链带部分上的反作用，能够被比一片式U形支撑物更复杂的装置支撑。 

Claims (29)

1.旋转动力传输机构，包括：
-链带(5)，其沿着闭环(5a)延伸，并且由连续的部分(20、40)构成，每个所述部分的纵向都与所述闭环(5a)相切；
-第一转动元件(1)和第二转动元件(2)，分别围绕第一轴(1a)和第二轴(2a)旋转移动；
-链带导向装置，其用于沿第一驱动环(6)和第二驱动环(7)引导所述链带，所述第一驱动环(6)与所述第一轴(1a)同轴，所述第二驱动环(7)与所述第二轴(2a)同轴，所述闭环(5a)包括每个所述驱动环的活动部分(6a、7a)；以及
-临时啮合装置，每当所述链带部分进入相应的所述活动部分时，其临时将每个所述链带部分(20、40)与相继的每个所述转动元件(1、2)啮合；
其特征在于，临时啮合装置包括多个自锁装置(12、13、52、70、90)，其至少沿着所述第一驱动环(6)的所述活动部分(6a)分布，所述自锁装置包括至少一个锁定元件(19、42、43、44、45、46、64、80、97)，其同时压在属于所述第一转动元件的第一支撑表面(33a、55、75、94)和属于面对所述锁定元件的链带部分(20)的第二支撑表面(24a、58、77、98)上，其中，所述第一支撑表面和所述第二支撑表面的设置使得所述第一驱动环(6)的所述活动部分(6a)的至少一个锁定元件(19、42、43、44、45、46、64、80、97)被卡在所述第一支撑表面和所述第二支撑表面之间，并且在相对应的所述自锁装置离开所述活动部分(6a)时能够自动锁定，并且其中，所述第一支撑表面或所述第二支撑表面至少其中之一是与所述链带部分的纵向平行的正切夹持面(24a)，所述链带部分与所述锁定元件压挤。
2.根据权利要求1所述的机构，该机构的类型为无级变速(CVT)比机构，其中，所述链带的所述导向装置用于使得至少所述第一驱动环(6)的直径是连续可变的。
3.根据上述权利要求中任一项所述的机构，其特征在于，所述锁定元件(19、42、44、45、46、64、80、97)能够在相对应的所述第一和／或第二支撑表面上滚动。
4.根据上述权利要求中任一项所述的机构，其特征在于，所述装置的所述锁定元件选自一组，其包括：滚珠(44)、滚轴(19)、滚筒、组件(42、64、80、97)、凸轮(46)和细长凸轮(45)，所述组件(42、64、80、97)装有位于一侧的支撑垫和位于相对侧的滚动元件(42d)，所述凸轮(46)一端铰接并且另一端具有弯曲的摩擦支撑表面，所述细长凸轮(45)具有两个弯曲的摩擦支撑端。
5.根据上述权利要求中任一项所述的机构，其特征在于，所述多个自锁装置沿着所述第一驱动环(6)或者沿着两个所述驱动环(6、7)分布。
6.根据权利要求5所述的机构，其特征在于，所述链带具有第一夹持平面(27a、77、98)，其明显垂直于所述第一轴(1a)和所述第二轴(2a)，其中，每个链带部分(20、40)都包括至少一个刚性元件，其中，每个刚性元件包括第一夹持表面(25a)，其延伸到所述第一夹持平面(27a、77、98)。
7.根据权利要求6所述的机构，其特征在于，所述链带具有第二夹持平面(27b、77、98)，其平行于所述第一夹持平面(27a)，其中，每个刚性元件包括第二夹持表面(24b)，其延伸到所述第二夹持平面(27b)。
8.根据权利要求6或7所述的机构，其特征在于，共面并属于所述链带的两个连续部分的夹持表面明显相邻，以便所述机构的所述锁定元件(19、42、43、44、45、46)能够同时压在所述相邻夹持表面上。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的机构，其特征在于，所述第一转动元件——或者两个转动元件(1、2)之一——装有多个支撑物(31、50)，其沿着相应的所述转动元件径向移动，其中，相应的所述转动元件的每个自锁装置包括至少一个刚性锁定元件和复位装置，所述刚性锁定元件与所述支撑物成为一体，所述复位装置用于将所述锁定元件带入锁定位置。
10.综合根据权利要求6和9所述的机构，其特征在于，每个所述支撑物(31、50)包括所述锁定元件的所述第一支撑表面(30a、33b、55、75、94)，其与所述支撑物成为一体，其中，处于锁定位置的同样的所述锁定元件(19、42、43、44、45、46、64、80、97)在一个区域内压在所述第二支撑表面(24a、58、77、98)上，所述区域有一个点作为其中心，称为夹持点(29、34、0)。
11.根据权利要求10所述的机构，其特征在于，所述第一支撑表面是明显为平面的锁定表面，其与所述第一夹持平面(27a)之间具有锁定角(36、γ)。
12.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述锁定表面(33a、33b)的法线与垂直于穿过夹持点(34)的半径的平面成补角(β)。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的机构，其特征在于，所述第一转动元件或所述第二转动元件是装有自锁装置的所述动力传输机构的接收元件(2)，每个自锁装置的所述锁定元件(19、42、43、44、45、46)的设置使得从所述接收元件(2)的轴到所述夹持点(29)的距离大于从所述链带(5)沿着相应的所述驱动环(7)的中线(37)到所述轴的间隔距离。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的机构，其特征在于，所述第一转动元件或所述第二转动元件是装有自锁装置的所述动力传输机构的驱动元件(1)，每个自锁装置的所述锁定元件(19、42、43、44、45、46)的设置使得从所述驱动元件(1)的所述轴到所述夹持点(34)的距离小于从所述链带(5)沿着相应的所述驱动环(6)的中线到所述轴的间隔距离。
15.根据上述权利要求中任一项所述的机构，包括多个支撑物(50)，其旋转地与所述第一转动元件(1)成为一体，并沿着所述第一驱动环(6)设置，其中，每个自锁装置(52、70、90)的切面(51)都界定为与所述第一轴平行，并且在所述自锁装置的位置与所述闭环(5a)相切，而且包括至少一个连接元件(64、80、96)，所述连接元件由连接实体或在相互支撑表面(56；74、76)上两两相靠的多个连接实体(53-54；71-72-73；91-92-93)构成，其中，当所述自锁装置(52、70、90)处于锁定结构时，所述连接元件(64、80、96)穿过相互支撑表面(55、75、95)靠在一个所述支撑物(50)上，并且穿过另一个相互支撑表面(57-58、77、98)靠在所述链带的一部分上，其中，至少一个相互支撑表面是脱离表面(57-58；76、95)，其法线与所述切面的角度(ε)大于或等于脱离角度，
其中，每个连接元件(64、80、96)包括所述锁定元件(64、80、97)，其由所有或部分所述连接实体构成，处于其锁定结构的所述锁定元件卡在两个相互锁定支撑表面(55-58；75-77；94-98)之间，所述相互锁定支撑表面(55-58；75-77；94-98)位于所述锁定元件任意一侧。
16.根据权利要求15所述的机构，其特征在于，所述相互支撑表面共同限定基准方向(R)，即如果所述链带部分(20)在所述连接元件(64、80、96)上施加一个无径向分量的力，所述基准方向(R)便是该力被传输到所述支撑物(50)的方向，其中，所述脱离角度被定义为所述脱离表面的法线与所述切面(51)的最小倾斜角(ε)，对于所述倾斜角的基准方向在所述脱离表面(57-58、76、95)上的摩擦锥面之外。
17.根据权利要求15或16所述的机构，其特征在于，所述脱离角度被定义为其正切等于所述脱离表面(57-58、76、95)上的摩擦系数(μ)。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的机构，其特征在于，所述支撑物(50)为完整的U形，其容纳到达所述活动部分(6a、7a)的相应的所述链带部分(20)，其中，所述链带部分在力(F)和反作用力之间被压紧，所述力(F)由所述U形的一个分支(50a)与所述链带部分(20)之间的所述自锁装置的所述连接元件施加，所述反作用力具有相反的轴向分量，其由在所述U形的另一个分支(50b)与同样的所述链带部分(20)之间施加。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的机构，其特征在于，所述链带部分(20)包括驱动表面(57、58)，当其靠近相应的所述支撑物(50)时，所述链带部分(20)施加驱动力，该驱动力具有径向分量，然后驱动力通过所述连接元件(64、80、96)被传送到所述支撑物，其中，所述脱离表面(57-58、76、95)的所述角度(ε)小于预定的最大角度，以便所述驱动力的出现为所述力(F)指引所述脱离表面的摩擦锥面所夹的方向，所述力(F)通过所述连接元件(64、80、96)施加，所述连接元件(64、80、96)位于所述支撑物(50)与所述链带部分(20)之间。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的机构，其特征在于，所述自锁装置(52、70、90)包括卡住复位弹簧(63)，其使所述锁定元件(64、80、97)回到与所述切面(51)平行的标称位置。
21.根据权利要求20所述的机构，其特征在于，所述自锁装置(52、70、90)包括挡块(62)，所述挡块能够在界定所述锁定元件的标称位置的止动位置与撤回位置之间移动；其中，所述自锁装置还包括先张弹簧(62c)，其在所述卡住复位弹簧(63)将所述锁定元件推向所述挡块时，所述先张弹簧(62c)将所述挡块(62)保持在止动位置；所述撤回位置使得所述锁定元件(64、80、97)能够在所述标称位置之外以锁定结构移动。
22.根据权利要求15至21中任一项所述的机构，其特征在于，至少一个所述非脱离表面的所述相互锁定支撑表面(55、75、94)的法线平行于所述切面(51)，而且其中所述连接元件(64、80、96)与所述支撑物(50)成为一体。
23.根据权利要求22所述的机构，其特征在于，所述相互锁定支撑表面(55、75)属于所述支撑物(50)，所述相互锁定支撑表面(55、75)的法线与所述切面平行，而且，其中所述连接元件(64、80)与所述锁定元件是不可分的，并且包括楔形夹具(53、72)，所述楔形夹具(53、72)与亦为所述脱离表面(57-58、76)的所述链带的夹持平面(58、77)配合。
24.根据权利要求22所述的机构，其特征在于，所述连接元件(80)与所述锁定元件是不可分的，并且包括纵向滑座(71)，所述纵向滑座(71)平行于所述切面(51)移动，所述连接及锁定元件(80)也包括楔形夹具(72)，其位于所述纵向滑座(71)上，并沿着所述脱离表面(76)在所述纵向滑座上径向滑动。
25.根据权利要求24所述的机构，其特征在于，所述连接及锁定元件(80)还包括一系列平行滚轴(73)，所述平行滚轴(73)位于所述纵向滑座(71)的滑动面(74)与属于所述支撑物(50)的所述相互锁定支撑表面(75)之间。
26.根据权利要求22所述的机构，其特征在于，所述连接元件(22)包括径向滑座(91)，所述径向滑座(91)沿着所述脱离表面(95)在所述支撑物(50)上径向滑动，其中，所述锁定元件(97)位于所述径向滑座(91)上，而且所述径向滑座包括所述相互锁定支撑表面(94)。
27.根据权利要求26所述的机构，其特征在于，所述锁定元件(97)包括楔形夹具(92)和一系列平行滚轴(93)，所述楔形夹具(92)与所述链带的夹持平面(98)配合，所述一系列平行滚轴(93)位于所述相互锁定支撑表面(94)与所述楔形夹具(92)的滑动面之间，所述相互锁定支撑表面(94)属于所述径向滑座(91)。
28.根据权利要求24至27中任一项所述的机构，其特征在于，所述自锁装置(70、90)包括脱离弹簧(81)，其径向移动连接实体(72、91)，所述连接实体(72、91)由所述脱离表面(76、95)支撑。
29.在闭环内采用链带(5)，在两个转动元件(1、2)之间传输旋转动力的方法，该方法包括以下步骤：
-链接步骤，其中每个链带部分(5)都从一个转动元件循环到另一个转动元件，
-所述链带部分的自动锁定步骤，其发生在所述链带部分在一个所述转动元件周围的任何时刻，以及
-所述链带部分的自动解锁步骤，其发生在所述链带部分从一个转动元件循环到另一个转动元件时，
其特征在于，通过将锁定元件(19、42、43、44、45、46、64、80、97)卡在所述转动元件与所述部分之间，所述自动锁定发生，通过与所述闭环(5a)的所述相应部分的所述切线平行的表面上的摩擦，所述机械动力传输发生。
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