CN104520613B - 用于变速机构的嵌套式端载荷组件 - Google Patents

Abstract

一种无级变速器包括环形变速机构，所述环形变速机构包括嵌套式端载荷组件。所述嵌套式端载荷组件包括两个腔室，所述两个腔室构造为在所述变速机构的部件上产生夹持力。所述嵌套式端载荷组件包括壳体、背板、活塞，所述活塞靠近所述背板定位并且与所述背板配合限定第一腔室，所述第一腔室用于接收在所述活塞上作用的加压流体。所述嵌套式端载荷组件还包括载荷板和输入座圈，所述输入座圈与所述载荷板配合限定第二腔室。当所述活塞被所述第一腔室内的加压流体作用时，变速机构的输入座圈被所述活塞作用。所述输入座圈该被第二腔室内的加压流体作用。

Description

用于变速机构的嵌套式端载荷组件

相关申请的交叉引用

本申请要求享有Brian Schoolcraft于2012年4月25日提交的、名称为“用于变速机构的嵌套式端载荷组件”的美国临时专利申请61/638,093的优先权和权益，该申请的整体通过参考而被结合在此。

技术领域

本申请大体涉及一种环形座圈滚动牵引式变速器。更具体地，本申请涉及一种将端载荷液压地施加至环形座圈滚动牵引式变速器的改进的装置。

背景技术

在无级变速器中，变速比变化单元(“变速机构”)用于提供无级变速比。变速机构、并且更具体地环形变速机构用于提供从输入部件至输出部件的无级传输旋转。全环面变速机构包括两个分别具有部分环形的截面轮廓的输出座圈。所述两个座圈以将它们各自的环形轮廓相对地设置、并且旋转输出部件紧固在两座圈之间而构造，由此两座圈和旋转输出轴绕着共同的轴线一起旋转。所述两个座圈配合限定一通常支撑在旋转轴上的环形输出部件，并且环形输出部件通过允许环形输出部件相对于所述旋转轴旋转的滚柱轴承被支撑在所述轴上。

所述全环形变速机构通常还包括一对定位在旋转轴上的输入座圈，从而每个输入座圈与一个输出座圈相对，从而输入座圈和输出座圈配合限定出圆环形的截面。所述输入座圈键入旋转轴由此使得输入座圈在所述轴的旋转过程中与所述轴一同旋转。全环形变速机构通常具有在各套输入座圈和输出座圈之间定位的多个滚轮，所述滚轮将输入座圈的旋转传递至输出座圈。所述滚轮可枢转地、以允许它们的定向被改变从而改变经过变速机构的输入输出比的方式被支撑。

一般而言，滚轮和座圈之间没有直接接触并且滚轮和座圈之间的运动传递借助一般为不可压缩流体介质、通过座圈和滚轮之间摩擦传递而实现，所述不可压缩流体介质在输入座圈旋转过程中承受剪切力。施加至流体介质上的剪切力作用在输入座圈附近的滚轮面上，由此导致滚轮绕着它们的轴线旋转。滚轮的旋转以类似的方式、通过滚轮向流体介质施加剪切力从而将运动传递至输出座圈的方式传递至输出座圈。这样的结构不需要滚轮和座圈之间的直接接触的，由此降低了滚轮和座圈的磨损机会并且提供了变速机构较长的寿命。

由于变速机构用于传递力矩以及运动，因此将流体介质保持为足够的压力、从而使得座圈和滚轮之间以最小的滑动的传递运动是重要的。滚轮和座圈之间的压力通过端载荷结构被施加，该端载荷结构操作为当增加的力矩的条件发生时，提高所述变速机构中的压力。载荷在轴向上被施加至一个输入座圈，该载荷改变所述输入座圈和输出座圈之间的夹持力。

发明内容

本发明公开了所附权利要求中记载的一个或多个特征，和/或单个或组合的下述特征可包括可取得专利的主题内容。

根据本发明的一个方面，一种无级变速器包括旋转输入部件和变速机构。所述变速机构包括嵌套式端载荷组件。所述嵌套式端载荷组件包括两个腔室，所述两个腔室构造为在所述变速机构的部件上产生加持力。

在一些实施例中，所述嵌套式端载荷组件包括壳体、与所述壳体轴向接合的背板和活塞。背板与所述壳体的轴向结构可约束所述背板相对于所述壳体的旋转。活塞可靠近所述背板定位。活塞可与所述背板配合限定第一腔室，所述第一腔室用于接收在所述活塞上作用的加压流体。所述嵌套式端载荷组件还可包括与所述背板接合的载荷板。所述嵌套式端载荷组件进一步包括与所述活塞接合的输入座圈。当所述活塞被所述第一腔室内的加压流体作用时，所述输入座圈被所述活塞作用。所述输入座圈与所述载荷板可配合限定用于接收加压流体的第二腔室。所述第二腔室中的加压流体可在所述输入座圈上作用。

在一些实施例中，无级变速器进一步包括中间轴组件，所述中间轴组件连接至所述旋转输入部件。

在一些实施例中，无级变速器进一步包括至少一个离合器，所述至少一个离合器能够操作为改变通过所述中间轴组件的载荷路径。

在一些实施例中，无级变速器进一步包括电动液压控制装置，所述电动液压控制装置能够操作为控制所述加压流体向所述腔室的流量。

在一些实施例中，所述活塞的载荷没有作用在所述载荷板上。

在一些实施例中，所述载荷板相对于所述壳体的旋转被限制。

在一些实施例中，所述变速机构包括轴。所述第一腔室的一部分具有与所述轴间隔第一距离的表面区域，并且所述第二腔室包括与所述轴间隔所述第一距离的表面区域。

在一些实施例中，由所述第一腔室形成的所述载荷在所述输入座圈上于第一区域上作用。在一些实施例中，由所述第二腔室形成的所述载荷在所述输入座圈上于第二区域上作用，所述第二区域与所述第一区域不相同。

在一些实施例中，第二区域相对于第一区域更靠近所述轴。

在一些实施例中，活塞与载荷板均至少与背板的一部分直接接触。

在一些实施例中，所述背板相对于所述轴的运动至少在第一方向上被限制。

在一些实施例中，所述背板相对于所述壳体的运动被限制。

所述壳体可具有第一部分，所述第一部分具有第一直径并且形成为包括至少一个第一花键，所述壳体还具有第二部分，所述第二部分包括第二直径并且形成为包括至少一个第二花键。所述第一部分的直径可小于所述第二部分的直径。所述背板可包括多个第三花键，所述多个第三花键与所述至少一个第一花键接合以使得所述背板相对于所述壳体的旋转被限制。

在一些实施例中，所述输入座圈包括多个第四花键，所述多个第四花键与所述至少第二花键接合以使得所述输入座圈相对于所述壳体的旋转被限制。

根据本发明的第二方面，一种端载荷组件包括壳体、背板、活塞和输入座圈。所述背板可与所述壳体接合。活塞靠近所述背板定位。所述活塞可与所述背板配合限定第一腔室，所述第一腔室用于接收在所述活塞上作用的加压流体。载荷板可与所述背板接合的。输入座圈可与所述活塞接合。当所述活塞被所述第一腔室内的加压流体作用时，所述输入座圈被所述活塞作用。所述输入座圈可与所述载荷板配合限定第二腔室。所述第二腔室用于接收在所述输入座圈上作用的加压流体。

在一些实施例中，所述第一腔室限定所述加压流体作用的活塞作用区域。在一些实施例中，所述活塞作用区域为可变的。在一些实施例中，所述第二腔室限定所述加压流体作用的输入座圈作用区域。在一些实施例中，所述第二腔室限定所述加压流体作用的输入座圈作用区域。在一些实施例中，所述活塞作用区域为可变的。

在一些实施例中，所述端载荷组件支撑在旋转轴上。所述输入座圈可沿着轴的纵向轴线相对于所述旋转轴移动。

在一些实施例中，所述第一腔室和第二腔室可直接流体连通。

在一些实施例中，所述端载荷组件进一步包括位于第一腔室和第二腔室之间的流体通道。

在一些实施例中，载荷板为环形的。在一些实施例中，载荷板包括限定第二腔室一部分的偏置部。

在一些实施例中，在第一运行模式中，活塞作用区与背板接触。在一些实施例中，在第二运行模式中，活塞作用区与背板完全脱离。

在一些实施例中，在第一运行模式中，输入座圈作用区域与载荷板接触。在一些实施例中，在第二运行模式中，输入座圈作用区与背板完全脱离。

在一些实施例中，第一运行模式有最高流体压力限定。

在一些实施例中，第二运行模式有最低流体压力限定。

在一些实施例中，第二运行模式的最低压力大于第一运行模式的最高压力。

在一些实施例中，所述壳体、背板、活塞、载荷板和输入座圈全部支撑在旋转轴上。

在一些实施例中，所述第一腔室和第二腔室与所述轴上形成的加压通道流体连通。

在一些实施例中，所述背板与所述壳体通过限制所述背板相对于所述壳体的旋转的花键式连接部接合。

在一些实施例中，所述载荷板通过限制所述载荷板相对于所述背板的旋转的花键式连接部与所述背板接合。

在一些实施例中，所述输入座圈通过限制所述输入座圈相对于所述壳体的旋转的花键式连接部与所述壳体接合。

在一些实施例中，所述活塞通过限制所述活塞相对于所述壳体的旋转的花键式连接部与所述输入座圈接合。

如将马上领会到的，基于示范出实施本发明的最佳实施模式的图示实施例的下述详细描述，本发明的附加的特征和优点将对于本领域那些技术人员变得显而易见。

附图说明

本文所描述的系统和方法在附图中通过示例而非限制的方式被示出。为了图示的简化和明确，附图中示出的元件并非一定按比例绘制。例如，为了清楚，一些元件的尺寸可能相对于其它元件被放大。进一步而言，在认为合适的地方，附图标记在附图之间被重复以指代对应或类似的元件。

图1为包括传动系和被所述传动系驱动的车辆载荷的示意图，所述传动系具有驱动单元和变速器；

图2为图1的所述变速器的变速机构的示意图；

图3为图1的变速器的液压系统的一部分的示意图；

图4为图1的变速器的变速机构的一部分的剖面图；并且

图5为图4的剖面图的由数字5指代的圆圈所指示的那部分的放大视图。

具体实施方式

尽管本发明的概念允许各种修改和替换形式，但本发明的具体示范性实施例在附图中通过示范性方式被示出并且将在此予以详细描述。然而，应当被理解的是，本文没有意在将本发明的概念限定至披露的具体形式，而是相反的，本发明意在覆盖落在被所附的权利要求限定的本发明的宗旨和范围内的所有的修改、等价和替换。

参见表述“一个实施例”、“实施例”、“示范性实施例”等，这些表述指的是所描述的实施例可包括特定的特征、结构或性质，但是每个实施例不一定包括所述的特定的特征、结构或性质。此外，这样的表述不一定指的是同一实施例。进一步而言，当特定的特征、结构或特性与实施例相关地描述时，应当知晓的是，无论是否被明确说明，这些特征、结构或特性在本领域技术人员的知识范围内与其它实施例关联。

参见图1，在一个实施例中，车辆8的传动系10包括驱动单元12和构造为驱动车辆载荷18的变速器14。所述传动系10还包括连接至驱动单元12和变速器14以协调驱动单元12和变速器14的运行的电动液压控制器16。在一些实施例中，所述传动系10可包括在传动系中常规可见但未在图1中示出以提高本说明书的明确性的其它部件。

所述驱动单元12图示为一种柴油内燃机。然而，在其它实施例中，所述驱动单元12可实施为火花点火式内燃机(即汽油发动机)、混合型发动机电机组合、或者别的旋转动力源。所述驱动单元12具有向变速器14提供旋转动力的驱动单元输出轴20。

所述变速器14可操作为以各种变速比将旋转动力从驱动单元12传输至车辆载荷18。变速器14提供的变速比被电动液压控制器16调整。所述电动液压控制器16构造为调整变速比由此使得驱动单元12在与车辆载荷18和车辆8的速度对应的最优的一组参数下运行。

所述变速器14图示为包括旋转接收器21、变速机构22和具有在电动液压控制器16控制下可操作为改变变速比的多个离合器的中间轴组件(未示出)。所述旋转接收器21构造为与驱动单元输出轴20连接从而与驱动单元输出轴20一同旋转。所述变速器14实施为本领域知晓的无级中间轴变速器单元。在其它实施例中，所述变速器14可为无限式无级变速器单元。变速器14的变速比借助中间轴组件中的各种模式以及通过改变变速机构22的输入与变速机构22的输出的比率而可调。

如图2所示，变速机构22包括可选择性地与变速器14的旋转接收器21连接的输入轴32。所述变速机构22包括第一输入座圈34和第二输入座圈36，第一输入座圈34和第二输入座圈36的每一个连接至轴32以与轴32绕着旋转轴线150旋转。座圈34和36的每个为以轴线150为中心的圆盘。所述输入座圈34形成为包括与三个滚轮62a、62b和62c(在图2中未示出)接合的座圈面54。与输入座圈34类似，输入座圈36形成为包括与三个滚轮64a、64b和第三滚轮64c(图2中未示出)配合的座圈面60。如将在下文中更详细的说明所述，座圈面54和60与各滚轮62a、62b、62c，以及64a、64b、64c之间的接合不需要滚轮62a、62b、62c和64a、64b、64c与相应的座圈面54和56之间的接触。

由于轴32绕着轴线150旋转，因此输入座圈34和36跟随所述轴32旋转并且输入座圈34和36与滚轮62a、62b、62c以及64a、64b和64c的接合将座圈34和36的旋转传输至各滚轮62a、62b、62c、以及64a、64b、64c。每个滚轮62a、62b、62c、以及64a、64b和64c绕着各自的轴线52a、52b、52c(未示出)以及50a、50b和50c(未示出)旋转。如下文中更详细的描述所述，每个轴线52a、52b、52c、以及50a、50b和50c可枢转从而改变各滚轮62a、62b、62c、以及64a、64b和64c相对于输入座圈34和36的位置。应当理解的是，由于轴线52a、52b、52c、以及50a、50b和50c的定向如下文描述地被协调，因此滚轮62a、62b、62c、以及64a、64b和64c的旋转被控制为使得每个滚轮62a、62b、62c、以及64a、64b和64c以大致相同的速度旋转。

所述变速机构22进一步包括输出部件38，该输出部件包括输出座圈44，输出座圈44通过滚柱轴承40支撑在轴32上从而输出部件38支撑在轴32上但可相对于轴32旋转。如图所示，所述输出部件38形成为包括绕着输出座圈44的外周定位的多个齿轮齿26，并且齿轮齿26构造为将输出旋转传递至连接至变速器14的中间轴组件的互补齿轮。应当理解的是，输出部件38在其它实施例中可呈现为其它形式并且可固定至轴。

所述变速机构22包括含有壳体42的端载荷组件134。所述端载荷组件134包括被加压以向输入座圈36施加力的腔室66，其中所述力作用在滚轮62a、62b、62c、64a、64b和64c与输出座圈44上从而在输入座圈36和输入座圈34之间将滚轮62a、62b、62c、64a、64b、64c与输出座圈44夹紧。输入座圈36和输入座圈34之间的夹持力是可变的，如下所述。在图示的实施例中，所述输入座圈34固定至轴32并且输入座圈36可移动的以提高夹持负荷。

所述输入座圈36形成为端载荷组件134的部分并且输入座圈36相对于轴32沿着轴线150在箭头68指示的方向上是可移动。所述腔室66被液压流体加压以在输入座圈36上施加力，从而在箭头68的方向上推动输入座圈36。所述输入座圈36通过花键连接78与轴32接合。所述花键连接78包括形成在输入座圈36上的与轴32上的多个花键182接合的多个花键180的接合。旋转从轴32通过花键连接78传递至输入座圈36，但是当腔室66被加压时，输入座圈36允许沿着轴32移动。应当理解的是，图2为变速机构22的示意性展示。在实际运行中，座圈36的移动将非常轻微并且仅仅为将腔室66中的液压流体的压力传递至滚轮62a、62b、62c、64a、64b、64c、所述输出部件38和第一输入座圈34的足够幅度。腔室66中的压力大小改变施加至变速机构22的夹持力，以减小或消除滚轮62a、62b、62c、64a、64b、64c与座圈面54、56、58、60之间的相对运动。那些本领域技术人员将意识到的是，更大的夹持力将会增加滚轮62a、62b、62c、64a、64b、64c与座圈面54、56、58和60之间的滚动阻力。由此，有必要将夹持力仅仅限制至滚轮62a、62b、62c、64a、64b、64c和座圈面54，56、58、60之间的相对运动所必需的量。所述夹持力将基于输出部件38和轴32之间的载荷变化而变化。

现在参见图3，变速机构22的液压系统被示意性示出。所述电动液压控制器16控制从池82抽取液压流体的可变输出泵80、对流体的加压、以及将流体供应至包括与腔室66流体连通的管路86的回路84。所述回路84还包括管路88，管路88提供有包括两个螺线管92和94的三路阀90。所述螺线管92和94处于电动液压控制器16的控制下以控制穿过阀90的流体流量。所述阀90用于操作控制滚轮62a、62b、62c、64a、64b、64c的位置的多个双作用缸97，从而控制输入座圈34和36与输出座圈44之间的比率。

液压缸97的组合96可操作为控制滚轮62a、62b、62c的位置，其中缸96a定位滚轮62a，缸96b定位滚轮62b，并且缸96c定位滚轮62c。液压缸97的组合98可操作为控制滚轮64a、64b和64c的位置，其中缸98a定位滚轮64a，缸98b定位滚轮64b，并且缸98c定位滚轮64c。

每个液压缸97为包括缸体104、活塞106和杆108的双作用缸。缸体104上的延伸口110连接至与阀90的第一输出口114流体连通的管路112。缸体104上的收回口116连接至管路118，管路118继而连接至阀90的输出口120。连接至阀90的排放管路122提供流体返回池82的流体路径。所述电动液压控制器16还连接至检测相应管路112和118的压力的多个传感器124。尽管对于本发明的理解并非关键，但是应当理解的是，电动液压控制器16操作位于变速器14中的离合器控制回路126。

当腔室66被加压时，腔室66的一部分由输入座圈36的至少一部分的表面所限定。输入座圈36的表面的限定腔室66的上述部分的区域施加有与腔室66中的压力成比例的载荷。每个缸97包括位于活塞106的延伸侧的活塞面130和位于活塞106收回侧的活塞面132。由于杆108所占据的空间，活塞面130与活塞面132的大小不同。由于所有的缸具有各自的连接至同一管路112的延伸侧和连接至同一的管路118的收回侧，管路112中的压力施加至每个面130并且管路118中的压力施加至每个面132。出于这一原因，当管路112被加压时，施加至每个缸97的杆108上的力是相同的。类似的，当管路118被加压时，施加至每个缸97的杆108的力是恒定的。在本文中，术语“加压”的意思为与管路88流体连通。与缸的被加压的那侧的相反的一侧将与排出管路122流体连通以将在活塞106运动过程中将位移的流体返回至池82。

所述电动液压控制器16操作为基于缸97是否正在被延伸或收回，以恒定比率控制施加至缸97和输入座圈36的压力。这通过控制回路84中的压力补偿器128而完成，由此使得管路86中的压力在延伸时相对于管路88处于第一比率并且在收回时处于第二比率。这个变化相应地补偿了活塞面130和132的大小上的差别。在运行中，腔室66中的压力在延伸过程中相对于管路88中的压力保持在第一固定比。在收回过程中，腔室66中的压力相对于管路88中的压力保持在第二固定比。这些压力比在正常运行期间使得滚轮62a、62b、62c以及64a、64b、64c保持平衡，并且，当变速机构22过渡为改变输入座圈34和36与输出部件38之间的比率时，这些压力控制夹持力与施加以再次定位滚轮的力的比率。

在平衡中，所述阀90将移至空挡位置由此使得缸保持在静态位置，同时管路112和118被阀关闭。在空挡位置上，所述管路88与排出管路122流体连通并且基于从传感器124接收的信号控制管路86中的压力。当电动液压控制器16确定轴32和输出部件38之间的比率需要改变时，阀90基于滚轮62a、62b、62c和64a、64b、64c需要被移动的方向移至两个非空挡位置中的一个以实现期望的比率。

将被本领域那些技术人员所理解的是，对于前述结构，一些物理限制是固有的。所述压力补偿器128可操作为改变管路86和88之间的压力比。压力补偿器128上的物理限制、以及变速器结构固有的空间限制以及缸和输入座圈36所经受的载荷限制了变速机构22在所需的全压力范围内的能力。更大的夹持力可被需要以限制滚轮62a、62b、62c、64a、64b、64c与座圈面54、56、58、60之间的滑动。其它益处通过限制系统需要的压力而获得。通过限制需要的操作压力，密封液压部件必需的密封件的强度被降低并且提高压力需要的能量被减少。如此，操作压力的降低将减小成本并且提高效率，同时对于变速机构22的稳定性和可靠性具有积极的作用。

现在参见4和5，串联的端载荷组件134包括对于给出的变速机构直径来提高变速机构22夹持载荷的嵌套式部件。所述串联的端载荷组件134包括容置有端载荷组件134的框架178，如下文更详细的描述所述。所述串联的端载荷组件134支撑在轴32上并且与轴32绕着轴32的轴线150旋转。所述串联的端载荷组件134包括通过与轴32上形成的花键182接合的花键180定位在轴32上的输入座圈36。所述输入座圈36为具有图5示出的截面的环形结构。如上所述，花键180和182的花键连接78将轴32的旋转通过花键182传递至花键180并且由此绕着轴线150旋转输入座圈36。所述输入座圈36可沿着轴线150自由地移动一段距离直至输入座圈36上形成的唇部184与在框架178上形成的槽186内定位的保持环160接合。

所述串联的端载荷组件134进一步包括载荷板138、活塞140和背板142。载荷板138、活塞140和背板142的每个为具有图5所示的相应截面的环形结构。所述腔室66包括在载荷板138和输入座圈36之间形成的第二腔室144和在活塞140和背板142之间形成的第一腔室146。所述第二腔室144被作用在面154上流体压力加压，以产生作用在输入座圈36上的力，从而沿着轴线150在箭头151的方向上推动输入座圈36。流体在面154上作用的面积由与图4中示出的长度162对应的面积所限定。第一面积通过测量管线192与轴线150的距离并且计算圆形的面积而计算得到。第二面积通过测量管线190至轴线150的距离并且计算具有该半径的第二圆形的面积而计算得出。从第一面积去掉第二面积得到加压流体所作用的面积。一旦足够的压力被施加，所述输入座圈36将移动足够的距离以在图5示出的区域166中将输入座圈36的表面168与载荷板138的面170分开。一旦输入座圈36和载荷板138被分开，加压流体作用的面积将扩大至外径194。利用圆形面积公式：面积(A)＝πr²，所述输入座圈36的作用面积以管线194和管线192之间的距离差的平方地增加。

载荷板138的上端193被形成为包括腿195的背板142约束运动，其中所述腿195从背板142的主体196延伸至与载荷板138。所述活塞140与背板142联合形成用于加压流体的第一腔室146。活塞的所述表面156被加压流体作用以在方向151上沿着轴线150推动活塞。当流体被加压时，活塞140相对于背板142沿着轴32可移动。在足够的压力下，活塞140的表面198在图5示出的区域191内与背板142分离。现在参见图4，加压流体在活塞上作用的初始面积采用与关于输入座圈36所描述的方法类似的方式来确定。从利用轴线150至管线202的半径所计算得到圆形去除从轴线150至管线200的半径所限定的圆形的面积。当活塞面198与背板142分离时，流体将作用的面积以从管线200至半径管线204的距离的平方地增加。

加压流体通过沿着轴32的轴线150形成的通道206传送至腔室144和146。所述通道206与从通道206径向延伸的、与腔室146内形成的通道210流体连通的接口208流体连通。流体在输入座圈36和载荷板138之间从接口208经过通道212流至腔室144。

所述框架178形成为包括与输入座圈36外周上形成的花键216接合的花键214。所述花键214和216以允许输入座圈36如上所述那样相对于轴32移动的方式接合。所述框架178还包括多个花键218，所述多个花键218与背板的外周上形成的花键220接合以限制背板142相对于框架178绕着轴32的移动。通过背板142与轴32的凸缘148上形成的表面222的接合，使得背板142在方向152上的运动被约束。应当注意的是，框架178形成使得框架178的与背板142和载荷板138接合处的直径小于框架178的在花键214和216接合处的直径。由于直径的差别和花键218的受局限的长度，使得载荷板138的外表面234提供了第一腔室144的密封。这简化背板142对框架178的连接并且降低了框架178的制造成本。

如从图5可见，所述载荷板138包括凸缘224，凸缘224与背板142的腿195上形成的凸缘226接合以阻止载荷板138相对于背板14的旋转。所述活塞140还包括腿228，通过输入座圈36上的花键230与活塞140上形成的花键232接合，腿228与输入座圈36接合以阻止活塞140相对于输入座圈36的旋转。

作用在输入座圈36上力包括作用在输入座圈36上的表面154和168的压力产生的力。如果存在足够的移动以允许流体和表面198的接触，则腔室146内作用在活塞表面156上和活塞140表面198上的压力形成有附加力。活塞140产生成的力通过腿228传递至输入座圈36。

所述载荷板138具有最够的刚性，以使得载荷板138在载荷下几乎没有挠曲并且背板142将载荷板138的位置保持。

在正常运行期间，所述电动液压控制器16将接收来自变速器14和驱动单元12的其它部件的考虑了车辆载荷18的信号(例如加速器上的驾驶员输入)以确定变速器14的合适的变速比。通过电动液压控制的变速器14的操作将包括通过应用离合器控制回路126而选取中间轴组件的运行的合适范围。一旦上述范围被选定，所述电动液压控制器16将如上所述那样操作图3示出的液压系统以调整输出轴32与输出部件38之比，从而响应于车辆载荷18和驱动单元改变车辆8的速度。

由于载荷板138和活塞140的嵌套设置，因此通过端载荷组件134施加至滚轮62a、62b、62c、64a、64b、64c、所述输出部件38、以及第一输入座圈34的夹持力大于给定径向的空间体积的单作用端载荷组件或非嵌套式端载荷组件可获得的夹持力。由此，控制变速机构22的运行的所需的运行压力小于相同大小的单作用或非嵌套式端载荷组件将需要的运行压力。这与具有单个腔室的较高压力的变速机构相比，允许较低压力的变速机构实现相似的夹持力。

所述变速机构22具体实施为具有滚轮的环形变速机构。在其它实施例中，所述变速机构22可为摩擦锥形变速机构其它合适的变速传动构造。

尽管本发明参考了优选实施例予以描述，但是变型和修改也涵盖于本发明的由下述权利要求描述和限定的范围和宗旨内。

Claims (16)

1.一种无级变速器，包括：

旋转输入部件，

连接至所述旋转输入部件的轴，所述轴具有旋转轴线，

包括嵌套式端载荷组件的变速机构，所述嵌套式端载荷组件包括两个腔室，所述两个腔室构造为在所述变速机构的部件上产生夹持力，所述嵌套式端载荷组件包括：

壳体，

背板，其与所述壳体轴向接合由此使得所述背板相对于所述壳体的旋转被限制，

活塞，其靠近所述背板定位并且与所述背板配合限定第一腔室，所述第一腔室用于接收将作用在所述活塞上的加压流体，以及

与所述背板接合的载荷板和与所述活塞接合的输入座圈，当所述活塞被所述第一腔室内的加压流体作用时，所述输入座圈被所述活塞作用，所述输入座圈与所述载荷板配合限定第二腔室，所述第二腔室用于接收将作用在所述输入座圈上的加压流体，

其中，(i)所述壳体具有第一部分，所述第一部分具有第一直径并且形成为包括至少一个第一花键，所述壳体还具有第二部分，所述第二部分具有第二直径并且形成为包括至少一个第二花键，(ii)所述第一部分的直径大于所述第二部分的直径，(iii)所述背板包括多个第三花键，所述多个第三花键与所述至少一个第二花键接合以使得所述背板相对于所述壳体的旋转被限制。

2.根据权利要求1所述的无级变速器，该无级变速器进一步包括中间轴组件，所述中间轴组件连接至所述旋转输入部件。

3.根据权利要求2所述的无级变速器，该无级变速器进一步包括至少一个离合器，所述至少一个离合器能够操作以改变通过所述中间轴组件的载荷路径。

4.根据权利要求3所述的无级变速器，该无级变速器进一步包括电动液压控制装置，所述电动液压控制装置能够操作以控制所述加压流体向所述第一腔室和所述第二腔室的流动。

5.根据权利要求1所述的无级变速器，其中，所述活塞的载荷没有作用在所述载荷板上并且所述载荷板相对于所述壳体的旋转被限制。

6.根据权利要求1所述的无级变速器，其中，所述变速机构包括第一轴，所述第一腔室的一部分具有与所述第一轴间隔第一距离的表面区域，并且所述第二腔室包括与所述第一轴间隔所述第一距离的表面区域。

7.根据权利要求6所述的无级变速器，其中，由所述第一腔室形成的载荷在第一区域上作用于所述输入座圈上，并且由所述第二腔室形成的载荷在第二区域上作用于所述输入座圈上，所述第二区域与所述第一区域不相同。

8.根据权利要求7所述的无级变速器，其中，所述载荷板相对于所述壳体的旋转被限制。

9.根据权利要求8所述的无级变速器，其中，所述背板相对于所述第一轴的运动至少在第一方向上被限制。

10.根据权利要求1所述的无级变速器，其中，所述输入座圈包括多个第四花键，所述多个第四花键与所述至少一个第一花键接合以使得所述输入座圈相对于所述壳体的旋转被限制。

11.一种端载荷组件，包括：

壳体，

与所述壳体接合的背板，

活塞，其靠近所述背板定位并且与所述背板配合限定第一腔室，所述第一腔室用于接收将作用在所述活塞上的加压流体，

与所述背板接合的载荷板，以及

输入座圈，其与所述活塞接合，当所述活塞被所述第一腔室内的加压流体作用时，所述输入座圈被所述活塞作用，所述输入座圈与所述载荷板配合限定第二腔室，所述第二腔室用于接收将作用在所述输入座圈上的加压流体，

其中，(i)所述输入座圈通过限制所述输入座圈相对于所述壳体的旋转的花键式连接部与所述壳体接合，并且(ii)所述活塞通过限制所述活塞相对于所述壳体的旋转的花键式连接部与所述输入座圈接合。

12.根据权利要求11所述的端载荷组件，其中，所述第一腔室限定所述加压流体作用在上面的活塞作用区域。

13.根据权利要求12所述的端载荷组件，其中，所述活塞作用区域为可变的。

14.根据权利要求13所述的端载荷组件，其中，所述第二腔室限定所述加压流体作用在上面的可变的输入座圈作用区域。

15.根据权利要求11所述的端载荷组件，其中，(i)所述壳体、背板、活塞、载荷板和输入座圈全部被支撑在旋转轴上，(ii)所述第一腔室和第二腔室与所述轴上形成的加压通道流体连通，并且(iii)所述背板与所述壳体通过限制所述背板相对于所述壳体的旋转的花键式连接部接合。

16.根据权利要求15所述的端载荷组件，其中，所述载荷板通过限制所述载荷板相对于所述背板的旋转的花键式连接部与所述背板接合。