CN105626801A - 电力牵引传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电力牵引传动装置，其包括：纵向轴线；多个牵引行星轮，其绕所述纵向轴线径向地分布，各所述牵引行星轮都构造成绕可倾斜的轴线旋转；第一牵引环，其与所述牵引行星轮接触；可旋转的牵引太阳轮，其绕着所述纵向轴线同轴，并且所述可旋转的牵引太阳轮从各所述牵引行星轮径向地向内定位并与各所述牵引行星轮接触；第二牵引环，其与各所述牵引行星轮接触；以及电动装置，其能够操作地联接至所述第二牵引环，所述电动装置包括电动机绕组和电气转子，其中，所述电动机绕组和所述电气转子构造成在与所述纵向轴线重合的轴线上沿着相反的方向旋转。

Description

电力牵引传动装置

该申请是国际申请号为PCT/US2008/061052、申请日为2008年4月21日、国家申请号为200880019388.2、发明名称为“电力牵引传动装置”的发明专利申请的分案申请。

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。

本发明的又一方面涉及一种用于传递动力至牵引传动装置的设备。在一个实施例中，该设备具有传动轴，所述传动轴沿着牵引传动装置的纵向轴线定位。该传动轴可以具有构造成联接至电源的花键部分。该传动轴可以可绕纵向轴线旋转并且可相对于纵向轴线轴向地平移。在一个实施例中，该设备可以包括联接至传动轴的牵引太阳轮。牵引太阳轮从传动轴向外径向地布置。该设备也可以包括可操作地联接至惰轮的第一换档凸轮。该换档凸轮是基本不能旋转的。

本发明的一个方面涉及一种换档凸轮，所述换档凸轮具有基本盘状的本体，所述基本盘状的本体具有中央膛孔和形成在盘状的本体的第一面上的换档凸轮型面。在一个实施例中，该换档凸轮包括一套抗旋转的扩展部，所述一套抗旋转的扩展部从盘状的本体向外径向地延伸。该换档凸轮也可以包括夹持部分，所述夹持部分形成在一套抗旋转的扩展部中的一个扩展部的端部上。

本发明的另一方面涉及一种换档螺母，所述换档螺母具有带螺纹的中央膛孔。在一个实施例中，该换档螺母具有第一平坦的侧面，所述第一平坦的侧面与带螺纹的中央膛孔的纵向轴线平行地布置。该换档螺母也可以具有第二平坦的侧面，所述第二平坦的侧面与第一平坦的侧面平行地布置。在一个实施例中，该换档螺母具有换档螺母法兰，所述换档螺母法兰从带螺纹的中央膛孔向外径向地延伸。该换档螺母也可以具有螺纹部分，所述螺纹部分从中央膛孔向外径向地定位。

本发明的又一方面阐述一种具有多个定子叠片的电动装置。在一个实施例中，该电动装置包括一套联接至定子叠片的电导体绕组。该电动装置包括联接至定子叠片的支承框架。该支承框架可以具有大致圆形的本体，所述大致圆形的本体具有中央通道。在一个实施例中，该支承框架具有定位在圆形的本体上的传感器板凹槽。该支承框架也可以包括定位在圆形的本体上的电导体通道。

在另一个方面中，本发明涉及一种用于牵引传动装置的换档凸轮保持架。该换档凸轮保持架包括第一换档凸轮和联接至第一换档凸轮的第二换档凸轮。在一个实施例中，该换档凸轮保持架包括适于联接至至少第一换档凸轮的同步板。

本发明的另一方面涉及一种用于牵引传动装置的托架组件。在一个实施例中，该托架组件包括第一定子板和联接至第一定子板的第二定子板。第一定子板和第二定子板中的每个都包括具有中央膛孔的大致圆形的本体。第一定子板和第二定子板可以包括从中央膛孔径向地延伸的多个定子扩展部。第一定子板和第二定子板也可以包括形成在圆形的本体上的多个定子枢转面。

本发明的一方面涉及一种用于牵引传动装置的速比换档机构(shifter)。在一个实施例中，速比换档机构包括沿着牵引传动装置的纵向轴线布置的主轴。该主轴可以具有中空的膛孔和狭槽。该速比换档机构包括构造成接收在主轴中的电动机。该速比换档机构也包括可操作地联接至电动机的换挡杆。在一个实施例中，换挡杆布置在主轴的中空的膛孔中。该速比换档机构也包括联接至换挡杆的换档螺母。该换档螺母可以定位在主轴的狭槽中。

本发明的另一方面阐述一种用于牵引传动装置的主轴。该主轴具有长形的本体，所述长形的本体在一端上具有管状部分并且在另一端上具有螺纹部分。该主轴可以具有形成在管状部分和螺纹部分之间的长形的本体中的通槽。在一个实施例中，管状部分构造成封装牵引传动装置的电动机。管状部分也设有至通槽的通道。

本发明的又一方面涉及一种具有纵向轴线的电力牵引传动装置。在一个实施例中，该电力牵引传动装置包括一组牵引行星轮，所述一组牵引行星轮绕纵向轴线径向地分布。各牵引行星轮都构造成绕可倾斜的轴线旋转。该电力牵引传动装置具有与牵引行星轮接触的第一牵引环。该电力牵引传动装置也具有绕着纵向轴线同轴的可旋转的牵引太阳轮。该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。该电力牵引传动装置包括与牵引行星轮接触的第二牵引环。在一个实施例中，该电力牵引传动装置具有可操作地联接至第二牵引环的电动装置。该电动装置包括电动机绕组和电气转子。电动机绕组和电气转子构造成在与纵向轴线重合的轴线上沿着相反的方向旋转。

本发明的再一方面涉及一种具有纵向轴线的电力牵引传动装置。在一个实施例中，该电力牵引传动装置包括一组牵引行星轮，所述一组牵引行星轮绕纵向轴线径向地分布。各牵引行星轮都构造成绕可倾斜的轴线旋转。该电力牵引传动装置包括与牵引行星轮接触的第一牵引环。该电力牵引传动装置具有用于传递输入动力至第一牵引环的装置。在一个实施例中，该电力牵引传动装置包括与牵引行星轮接触的第二牵引环。该电力牵引传动装置也可以包括可操作地联接至第二牵引环的交流发电机/发电机。

本发明的另一方面涉及一种用于帮助使具有多个倾斜的牵引行星轮的电力牵引传动装置换档的设备。该设备包括适于支承倾斜的牵引行星轮的托架组件。在一个实施例中，该设备具有换档凸轮保持架，所述换档凸轮保持架从托架组件径向地向内定位并且基本被托架组件封装。该换档凸轮保持架可以可操作地联接至各牵引行星轮。该设备也包括一套换档凸轮致动器，所述一套换档凸轮致动器绕托架组件径向地分布。各换档凸轮致动器都具有第一端部、第二端部和中间部分。

本发明的再一方面阐述一种具有纵向轴线的电力牵引传动装置。在一个实施例中，该电力牵引传动装置具有一组牵引行星轮，所述一组牵引行星轮绕纵向轴线径向地分布。各牵引行星轮都构造成绕可倾斜的轴线旋转。该电力牵引传动装置包括与牵引行星轮接触的第一牵引环。在一个实施例中，该电力牵引传动装置具有可操作地联接至第一牵引环的传动轴。该传动轴可以适于向外部电源传递动力和/或从外部电源向第一牵引环传递动力。该电力牵引传动装置可以包括绕着纵向轴线同轴的可旋转的牵引太阳轮。该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。该电力牵引传动装置可以具有联接至牵引太阳轮的牵引太阳轮传动轴。该电力牵引传动装置也可以具有联接至牵引太阳轮传动轴的电气转子组件。在一个实施例中，该电力牵引传动装置包括与牵引行星轮接触的第二牵引环。该电力牵引传动装置也可以包括沿着纵向轴线并且径向地向牵引太阳轮传动轴内布置的主轴。该主轴构造成向第二牵引环传递动力和/或从第二牵引环传递动力。

在另一方面中，本发明涉及一种具有纵向轴线的电力牵引传动装置。该电力牵引传动装置包括一组牵引行星轮，所述一组牵引行星轮绕纵向轴线径向地分布。各牵引行星轮都构造成绕可倾斜的轴线旋转。该电力牵引传动装置具有与牵引行星轮接触的第一牵引环。该电力牵引传动装置包括可操作地联接至第一牵引环的传动轴。该传动轴可以适于向外部电源传递动力和/或从外部电源向第一牵引环传递动力。该电力牵引传动装置具有绕着纵向轴线同轴的可旋转的牵引太阳轮。该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。在一个实施例中，该电力牵引传动装置具有与各牵引行星轮接触的第二牵引环。该电力牵引传动装置也可以包括可操作地联接至各牵引行星轮的托架组件，并且该电力牵引传动装置可以具有可操作地联接至托架和第二牵引环的电气装置。

本发明的另一方面涉及一种具有纵向轴线的电力牵引传动装置。在一个实施例中，该电力牵引传动装置可以包括一组牵引行星轮，所述一组牵引行星轮绕纵向轴线径向地分布。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具有与牵引行星轮接触的牵引环。该电力牵引传动装置包括可操作地联接至牵引环的载荷凸轮传动器，并且该电力牵引传动装置包括联接至载荷凸轮传动器的电气转子。在一个实施例中，该电力牵引传动装置包括绕着纵向轴线同轴的可旋转的牵引太阳轮，并且所述可旋转的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。该电力牵引传动装置具有绕着纵向轴线同轴布置的固定构件。在一个实施例中，该电力牵引传动装置包括联接至固定构件的一组励磁绕组。该励磁绕组构造成与电气转子电磁地相互作用。

本发明的一方面涉及一种具有纵向轴线的电力牵引传动装置。该电力牵引传动装置具有一组牵引行星轮，所述一组牵引行星轮绕纵向轴线径向地分布，并且各牵引行星轮都构造成绕可倾斜的轴线旋转。在一个实施例中，该电力牵引传动装置具有与牵引行星轮接触的第一牵引环，并且该电力牵引传动装置具有与牵引行星轮接触的第二牵引环。该电力牵引传动装置也包括电磁装置，所述电磁装置构造成向第一牵引环传递动力和从第一牵引环传递动力。

本发明的另一方面阐述一种具有纵向轴线的电力牵引传动装置。该电力牵引传动装置具有一组牵引行星轮，所述一组牵引行星轮绕纵向轴线径向地分布。各牵引行星轮都构造成绕可倾斜的轴线旋转。该电力牵引传动装置包括与牵引行星轮接触的第一牵引环和与牵引行星轮接触的第二牵引环。在一个实施例中，该电力牵引传动装置包括绕着纵向轴线同轴的托架组件。该托架组件构造成可操作地联接至各牵引行星轮。该电力牵引传动装置具有绕着纵向轴线同轴的可旋转的牵引太阳轮，并且所述可旋转的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。该电力牵引传动装置包括联接至牵引太阳轮的牵引太阳轮轴。该电力牵引传动装置也包括电磁装置，所述电磁装置可操作地联接至牵引太阳轮和托架组件。

本发明的又一方面涉及一种用于牵引传动装置的外壳。该外壳具有外壳盖和主壳体。外壳盖具有大致碗状的本体、从碗状的本体的周边延伸的法兰和适于支承轴承的中央膛孔。主壳体包括大致圆柱形的本体，所述大致圆柱形的本体具有开口端部和基本封闭的端部。基本封闭的端部具有中央膛孔。主壳体具有从封闭的端部的中央膛孔轴向地延伸的螺纹输入面。主壳体也具有从圆柱形的本体的外部周边径向地延伸的第一法兰。该第一法兰与基本封闭的端部接近。

本发明的再一方面包括具有纵向轴线的电力牵引传动装置。该电力牵引传动装置具有一组牵引行星轮，所述一组牵引行星轮绕纵向轴线径向地分布。各牵引行星轮都构造成绕可倾斜的轴线旋转。该电力牵引传动装置包括与牵引行星轮接触的第一牵引环，并且包括与牵引行星轮接触的第二牵引环。在一个实施例中，该电力牵引传动装置具有绕着纵向轴线同轴的托架组件。该电力牵引传动装置可以具有绕着纵向轴线同轴的可旋转的牵引太阳轮，并且所述可旋转的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。该电力牵引传动装置具有可操作地联接至牵引太阳轮的换档机构轴。在一个实施例中，该电力牵引传动装置包括联接至托架的第一电气装置。该第一电气装置可以可操作地联接至第二牵引环。该电力牵引传动装置也包括第二电气装置，所述第二电气装置联接至换档机构轴并且联接至第二牵引环。

附图说明

图1是已知的球行星类型的复合可变的行星式变换器(variator)的示意性表示视图；

图2是根据此处公开的本发明的实施例的电力牵引传动装置(ETD)的示意图；

图3是ETD的一个实施例的透视图；主要用于示出外壳；

图4是图3的ETD的某些部件的剖视透视图；

图5是图4的ETD的正剖视图；

图6是图5的ETD的某些部件的分解透视图；

图7是图5的ETD的细节A的详细视图；

图8是可以与图5的ETD一起使用的行星轮和换档杆组件的透视图；

图9是图8的行星轮和换档杆组件的剖视图；

图10是可以与图5的ETD一起使用的托架的部分透视图；

图11是可以与图10的托架一起使用的定子板的透视图；

图12是图5的ETD的细节B的详细视图，总体上示出牵引太阳轮和换档杆子组件；

图13是可以与图5的ETD一起使用的牵引太阳轮和换档杆子组件的某些部件的分解透视图；

图14是图13中所示的某些部件的组件的透视图；

图15是图14的组件的剖视图；

图16是可以与图5的ETD一起使用的牵引太阳轮的透视图；

图17是图16的牵引太阳轮的剖视图；

图18是可以与图13的牵引太阳轮和换档杆子组件一起使用的轴承组件的透视图；

图19是图18的轴承组件的剖视图；

图20是可以与图18的轴承组件一起使用的轴承保持架的透视图；

图21是可以与图12的牵引太阳轮和换档杆子组件一起使用的换档凸轮的透视图；

图22是图21的换档凸轮的剖视图；

图23是可以与图12的子组件一起使用的换档凸轮夹头的透视图；

图24是可以与图12的子组件一起使用的可替代的换档凸轮的透视图；

图25是图24的可替代的换档凸轮的第二透视图；

图26是图24的可替代的换档凸轮的剖视图；

图27是可以与图12的子组件一起使用的常规的轴承座圈的透视图；

图28是图27的常规的轴承座圈的第二透视图；

图29是图27的常规的轴承座圈的剖视图；

图30是可以与图12的子组件一起使用的换档杆螺母的透视图；

图31是图30的换档杆螺母的剖视图；

图31A是可以与图12的子组件一起使用的保持螺母的透视图；

图32是图5的ETD的细节C的详细视图，总体上示出动力输出和夹紧力产生子组件；

图33是载荷凸轮组件的某些部件的透视图；

图34是图33的部件的剖视图；

图35是可以与图5的ETD一起使用的牵引环的透视图；

图36是图35的牵引环的第二透视图；

图37是图35的牵引环的剖视图；

图38是图37的牵引环的细节J的详细视图；

图39是可以与图32的子组件一起使用的传动环的透视图；

图40是图39的传动环的第二透视图；

图41是图39的传动环的剖视图；

图42是可以与图32的子组件一起使用的轴承座圈的透视图；

图43是图42的轴承座圈的第二透视图；

图44是图43的轴承座圈的局部剖视图；

图45是可以与图32的子组件一起使用的带保持架的球轴承组件的透视图；

图46是图45的轴承组件的剖视图；

图47是图45的轴承组件的细节K的详细视图；

图48是可以与图45的轴承组件一起使用的轴承保持架的透视图；

图49是可以与图5的ETD一起使用的行星轮反作用和夹紧力产生子组件的细节D的详细视图；

图50是可以与图49的子组件一起使用的反作用法兰的透视图；

图51是图50的反作用法兰的透视图；

图52是图50的反作用法兰的剖视图；

图53是可以与图49的子组件一起使用的保持夹头的透视图；

图54是图5的ETD的细节E的详细视图，总体上示出输入接口子组件；

图55是图5的ETD的细节F的详细视图，总体上示出电动装置子组件；

图56是图55的电动装置子组件的某些部件的部分分解图；

图57是图55的电动装置子组件的某些部件的剖视图；

图58是图57的部件的分解图；

图59是可以与图55的电动装置子组件一起使用的磁转子组件的透视图；

图60是图59的磁转子子组件的剖视图；

图61是可以与图59的磁转子子组件一起使用的传动轴适配器的透视图；

图62是图61的传动轴适配器的第二透视图；

图63是图62的传动轴适配器的剖视图；

图64是可以与图55的子组件一起使用的支承框架的透视图；

图65是图64的支承框架的第二透视图；

图66是图65的支承框架的剖视图；

图67是图5的ETD的细节G的详细视图，总体上示出外壳盖端部接口子组件；

图68是可以与图67的子组件一起使用的副轴的透视图；

图69是图68的副轴的剖视图；

图70是可以与图3的ETD一起使用的外壳盖的透视图；

图71是图70的外壳盖的第二透视图；

图72是图71的外壳盖的剖视图；

图73是可以与图5的ETD一起使用的主外壳壳体的透视图；

图74是图73的主外壳壳体的第二透视图；

图75是图74的主外壳壳体的剖视图；

图75A是图75的主外壳壳体的细节L的详细视图；

图76是可以与图5的ETD一起使用的传动轴的透视图；

图77是图76的传动轴的剖视图；

图78是可以与图5的ETD一起使用的主轴的透视图；

图79是图78的主轴的剖视图；

图80是电力牵引传动装置的另一个实施例的剖视图；

图81是电力牵引传动装置的又一个实施例的剖视图；

图82是图81的电力牵引传动装置的某些部件的部分分解图；

图83是可以与图82的电力牵引传动装置一起使用的某些部件的部分分解图；

图84A是可以与电力牵引传动装置的各种实施例一起使用的换档凸轮保持架组件的分解透视图；

图84B是图84A的组装的换档凸轮保持架组件的透视图；

图85A是可以与电力牵引传动装置的各种实施例一起使用的托架组件的透视图；

图85B是可以与图85A的托架组件一起使用的定子板的透视图；

图86是电力牵引传动装置的又一个实施例的剖视图；

图87是图86的电力牵引传动装置的某些部件的部分分解图；

图88是电力牵引传动装置的又一个实施例的剖视图；

图89是图88的电力牵引传动装置的部分分解图；

图90是电力牵引传动装置的不同的实施例的剖视图；

图91是图90的电力牵引传动装置的部分分解图；

图92是电力牵引传动装置的另一个实施例的剖视图；

图93是图92的电力牵引传动装置的部分分解图；

图94是图92的电力牵引传动装置的某些部件的部分分解图；

图95是电力牵引传动装置的又一个实施例的剖视图；

图96是图95的电力牵引传动装置的部分分解图；

图97是电力牵引传动装置的又一个实施例的剖视图；

图98是电力牵引传动装置的又一个实施例的剖视图；

图99是电力牵引传动装置的又一个实施例的剖视图；

图100是电力牵引传动装置的又一个实施例的剖视图；

图101是电力牵引传动装置的又一个实施例的剖视图；

图102是电力牵引传动装置的又一个实施例的剖视图；

图103是电力牵引传动装置的又一个实施例的剖视图；

图104是图103的电力牵引传动装置的细节H的详细视图，总体上示出速比换档致动器；

图105是图104的速比换档致动器的某些部件的部分分解图；

图106是电力牵引传动装置的又一个实施例的剖视图。

具体实施方式

现在将参照附图说明本发明的实施例，其中相同的附图标记指示相同的部件。在本说明书中使用的术语不应当被理解为任何限制或约束，因为其仅用于对本发明的某些特定实施例的详细说明。而且，本发明的实施例可以包括若干新颖的特征，这些特征的单个特征没有一个可单独实现所期望的其属性，或者对于实施本发明而言不是必不可少的。

在此说明的本发明的实施例总体上涉及变换器和变速器，所述变换器和变速器的类型有时称为球行星类型的无级变速器或无限式无级变速器(CVT/IVT)。所述类型的变换器或变速器的某些实施例在美国专利6,241,636，6,419,608，6,689,012，7,011,600，7,166,052和美国专利申请11/585,677和11/543,311中说明。这些专利和专利申请中的每一篇的全部公开都通过参考包含于此。

为说明起见，这里使用的术语“径向”表示与变速器或变换器的纵向轴线大致相对垂直的方向或位置。这里使用的术语“轴向”指的是沿着与变速器或变换器的主轴线或纵向轴线大致平行的轴线的方向或位置。为清楚和简便起见，有时标记类似的部件(例如，定子板148A和定子板148B)将类似地集中地由单个附图标记表示(例如，定子板148)。

应当注意到，此处涉及的“牵引”并不排除其中动力传递的主导或互斥模式是通过“摩擦”的应用。在此处没有企图建立起牵引传动和摩擦传动之间的明确的差异的情况下，通常这些传动可以理解为动力传递的不同方式。牵引传动典型地包括元件之间的动力通过剪切力在元件之间捕集的薄流体层中传递。典型地，摩擦传动通常指的是在元件之间通过摩擦(或库仑)力传递元件之间的动力。为了本发明的目的，应当理解，此处公开的装置的实施例可以根据实施例在牵引、摩擦、或牵引和/或摩擦应用中操作。例如，在一个实施例中，在自行车应用中采用电力牵引传动装置，所述电力牵引传动装置可以根据操作期间的当前的转矩和速度条件，有时作为摩擦传动装置操作，而在其它时候作为牵引传动装置操作。

现在参照图1，复合可变的行星式变换器10包括一排牵引行星轮12，所述一排牵引行星轮12与第一牵引环14、第二牵引环16和牵引太阳轮18接触。牵引行星轮12典型地支承在行星轮轴20上，所述行星轮轴20是可倾斜的，以便改变牵引行星轮12的旋转轴线。典型地包括一个或多个板的托架22操作地给行星轮轴20提供径向的和/或轴向的支承、反作用、定位和/或导向。根据实施例，一排或几排牵引行星轮12、第一牵引环14、第二牵引环16和托架22可以构造成绕纵向轴线24自由地旋转或固定。图1中所示的球行星类型的变换器10的构造是众所周知的，并且这些变换器的细节可以在以上参考的专利和专利申请中找到。

参照图2，现在将说明电力牵引传动装置的一个实施例50。电力牵引传动装置50将电动装置52与复合可变的行星式变换器54结合成一体。在一个实施例中，电动装置52包括旋转地固定的磁场部件(field)56；例如，磁场部件56可以是电动机的定子。磁场部件56操作地联接到电枢58，所述电枢58构造成提供旋转的机械动力；例如，电枢58可以是电动机的转子。在某些实施例中，电枢58操作地联接到牵引太阳轮60，所述牵引太阳轮60构造成绕轴线旋转。牵引行星轮62与牵引太阳轮60、第一牵引环64和第二牵引环66接触。在图2中所示的实施例中，牵引行星轮62从牵引太阳轮60传递动力至牵引环64，同时牵引环66旋转地固定并因此没有传递动力而是用于对牵引行星轮62起反作用。动力从变换器54通过在第一牵引环64与动力输出接口68之间的操作连杆或联接器而流到动力输出接口68。变换器54可以包括托架68，以便通过牵引行星轮62的相应的行星轮轴(图2中未示出)为牵引行星轮62提供径向的和/或轴向的支承、反作用、导向等。在某些实施例中，牵引太阳轮60可以操作地联接有速比控制装置70以导致牵引行星轮62随着牵引太阳轮60改变轴向位置而改变其旋转轴线。在一个实施例中，电力牵引传动装置50可以构造成使得动力输出72可以联接到动力输出接口。

仍然在图2中应当注意到，电动装置52和变换器54已经用虚线标出轮廓，这些虚线仅仅表示概念上的边界。换言之，在电力牵引传动装置50的某些实施例中，在电动装置52和变换器54之间没有硬件或者电子逻辑等边界。例如，在某些实施例中，磁场部件56可以与第二牵引环66成一体，或者电枢可以联接到变速器54的外壳(未示出)或者可以与该外壳成一体。进一步阐明，在某些实施例中，速比控制装置70和/或动力输出接口68可以与变换器54的其它部件成一体，或者可以与变换器54的其它部件紧密地或直接地联接。例如，在一个实施例中，速比控制装置可以包括主要在变换器54外部的电子部件、机电部件或液压部件，然而，这些部件与变换器54的内部的机构相互作用或联接。在一个实施例中，以另一个示例的方式，动力输出接口68与变换器54的外壳成一体。

现在将参照图3至79说明电力牵引传动装置的一个实施例100。如图3中所示，电力牵引传动装置100可以包括具有主壳体102的外壳，所述主壳体102联接到外壳盖104。在一个实施例中，主壳体102和外壳盖104操作地支承在副轴106和主轴108上，所述主轴108限定了电力牵引传动装置100的纵向轴线110。以下分别参照图70至72和图73至75提供外壳盖104和主壳体102的进一步说明。

现在具体地参照图4至6，电力牵引传动装置100可以说明为总体上具有多个子组件。应当注意到，电力牵引传动装置100在子组件方面的说明仅是为了方便，并且不意于建立起子组件(或部件)的任何必要的构造或集合来限定电力牵引传动装置100的各种实施例。在一个实施例中，电力牵引传动装置100可以包括：牵引行星轮和换档杆子组件112，其如细节A所示并且以下参照图7至11进一步说明；牵引太阳轮和换档杆子组件114，其如细节B所示并且以下参照图12至31进一步说明；动力输出和夹紧力产生子组件116，其如细节C所示并且以下参照图32至48进一步说明；行星轮反作用和夹紧力产生子组件118，其如细节D所示并且以下参照图49至53进一步说明；输入接口子组件120，其如细节E所示并且以下参照图54进一步说明；电动装置子组件122，其如细节F所示并且以下参照图55至66进一步说明；以及外壳盖端部接口子组件124，其如细节G所示并且以下参照图67至72进一步说明。这些子组件以下将进一步说明。

通过简要的概括的说明，参照图5、7、12、32、49和55，当激发电动装置子组件122时，机械动力从电动装置子组件122流到牵引太阳轮和换档杆子组件114。牵引行星轮和换档杆子组件112继而将动力从牵引太阳轮和换档杆子组件114传递到动力输出和夹紧力产生子组件116，所述动力输出和夹紧力产生子组件116然后将动力从电力牵引传动装置100传出以驱动载荷。行星轮反作用和夹紧力产生子组件118构造成为牵引行星轮126提供反作用或滚动表面。行星轮反作用和夹紧力产生子组件118、动力输出和夹紧力产生子组件116二者协同操作以帮助产生夹紧力来确保在牵引太阳轮134、牵引行星轮126和牵引环130、132之间的适当的牵引接触。在所示的实施例中，牵引太阳轮和换档杆子组件114构造成帮助调节牵引行星轮126绕它们相应的行星轮轴128的旋转轴线。

现在具体地参照图7至11，在一个实施例中，牵引行星轮和换档杆子组件112包括多个牵引行星轮126，所述多个牵引行星轮126与第一牵引环130、第二牵引环132和牵引太阳轮134接触地放置。如图8和9中所示，牵引行星轮126支承在行星轮轴128上，所述行星轮轴128为牵引行星轮126提供旋转轴线。行星轮轴128联接到倾斜杆136，所述倾斜杆136构造成帮助牵引行星轮126绕与图9的平面垂直地延伸且通过牵引行星轮126的中心的轴线旋转。倾斜杆136联接到换档凸轮滚子138，所述换档凸轮滚子138构造成帮助致动倾斜杆136，以下将参照图12至31进一步说明。在某些实施例中，轴承140(例如，滚针轴承)在行星轮轴128与牵引行星轮126的膛孔之间提供滚动界面。可以使用间隔器142将轴承140自身分离并且将轴承140与倾斜杆136分离。在一个实施例中，行星轮轴128的端部联接有歪斜的反作用滚子144以帮助对趋向于使行星轮轴128绕与行星轮轴128的纵向轴线垂直的轴线偏移的力起反作用。

现在参照图10和11，用于电力牵引传动装置100的托架146可以包括一组定子间隔器150，所述一组定子间隔器150联接两个定子板148A、148B。在图10中没有示出定子板148B；然而，图6中示出如在电力牵引传动装置100中构造的定子板148B。定子间隔器150是总体上将一个定子板相对于另一个定子板定位且防止它们相互旋转的结构构件。定子间隔器150可以经由任何适当的紧固方法而紧固到定子板148，所述任何适当的紧固方法包括：螺丝连接、焊接、过盈配合等。定子板148具有中央膛孔152、一组换档反作用面154和一组歪斜的反作用面156。中央膛孔152允许定子板148安装在主轴108上。换档反作用面154为换档凸轮滚子138提供反作用支承，所述换档凸轮滚子138在调节行星轮轴128的倾斜位置期间(即，在调节速比期间)在换档反作用面154上滚动。歪斜的反作用面156为歪斜的反作用滚子144提供反作用支承。已经在以上参考的专利和专利申请中较好地说明了适于与电力牵引传动装置100一起使用的定子板148和托架146的实施例。

现在参照图12至31，将说明牵引太阳轮和换档杆子组件114。在换档凸轮158之间设置牵引太阳轮134(在图7、13和15中最好地示出)。在所示的实施例中，角推力轴承160在牵引太阳轮134与换档凸轮158之间提供滚动界面。在某些实施例中，角推力轴承160可以包括支承在轴承保持架164上的轴承球162。图18至20示出特定地构造成用于与电力牵引传动装置100一起使用的轴承组件166。在图17和22中最好地示出，用于角推力轴承160的轴承座圈168和轴承座圈170可以分别与牵引太阳轮134和换档凸轮158成一体。在一个实施例中，牵引太阳轮134适于接收带保持架的球轴承172并且依托在该带保持架的球轴承172上，所述带保持架的球轴承172在牵引太阳轮134与换挡杆螺母174之间提供滚动界面。在所示的实施例中，轴承座圈176和轴承座圈178压配合在换档杆螺母上并且与带保持架的球轴承172协同操作。在一个实施例中，牵引太阳轮134已经与轴承座圈180形成一体，所述轴承座圈180与带保持架的球轴承172协同操作。例如，轴承座圈180可以是三点或四点轴承座圈。例如，当轴承座圈176和轴承座圈178组装在一起时，轴承座圈176和轴承座圈178可以提供三点或四点轴承座圈。轴承座圈180可以包括一个或多个半径以帮助提供三点或四点轴承组件。当轴承座圈176、178和180组装在一起时，轴承座圈176、178和180优选地为轴承球172提供三点或四点接触。在某些实施例中，可以设置轴承保持螺母182以将轴承座圈176和178固定在适当的位置中。轴承保持螺母182可以额外地帮助调节轴承组件的间隙和/或预载荷。优选地，选择带保持架的球轴承172、换档杆螺母174和轴承座圈176、178和180的尺寸，以便在没有将轴承座圈过度夹紧到轴承球触点的情况下使保持螺母182可以上紧。在一个实施例中，提供一个或多个换档凸轮夹头184以与换档凸轮158一起协同操作来防止换档凸轮158之间的相对旋转。另外，换档凸轮夹头184和换档凸轮158可以构造成防止换档凸轮158与定子板148之间的相对旋转。换档凸轮夹头184可以构造成在角接触轴承160上产生规定的预载荷。

具体地参照图16和17，牵引太阳轮134可以具有大致圆柱形的外表面186，所述大致圆柱形的外表面186优选地适于与牵引行星轮126对接。在一个实施例中，牵引太阳轮134包括与轴承座圈168和170成一体的整体，所述轴承座圈168和170与球轴承162和换档凸轮158的轴承座圈170协同操作以在牵引太阳轮134与换档凸轮158之间提供角推力轴承160的界面。牵引太阳轮134可以具有中央通道188，所述中央通道188尤其允许牵引太阳轮134绕主轴108安装。牵引太阳轮134也可以具有凹槽190，所述凹槽190适于接收和联接电力牵引传动装置100的传动轴192。在某些实施例中，牵引太阳轮134通过压配合、过盈配合等联接至传动轴192。在其它实施例中，牵引太阳轮134可以经由例如键、花键、或夹头而联接至传动轴192。

图21和22示出换档凸轮158的一个实施例。换档凸轮158可以包括中央通道194，所述中央通道194尤其允许换档凸轮158与主轴108同轴地安装。换档凸轮158的一侧包括轴承座圈170以提供以上已解释的角推力轴承功能性。在一个实施例中，换档凸轮158的与具有轴承座圈170的一侧相对的一侧设有多个换档凸轮夹头槽196，所述多个换档凸轮夹头槽196适于接收换档凸轮夹头184。在图21中所示的实施例中，换档凸轮158具有三个换档凸轮夹头槽196；然而，在其它实施例中，换档凸轮158可以具有一个或多个换档凸轮夹头槽196。在一个实施例中，换档凸轮158可以具有与电力牵引传动装置100中的定子板间隔器150一样多的换档凸轮夹头槽。换档凸轮158设有换档凸轮型面198，所述换档凸轮型面198适于与换档凸轮滚子138对接以帮助沿着行星轮轴128的倾斜角度而换档。在以上参考的专利和专利申请中详细地说明了适当的换档凸轮型面198以及涉及换档凸轮158的构造和结构的其它总体方面。

现在参照图23，将说明适当的换档凸轮夹头184。换档凸轮夹头184包括指状物200，所述指状物200适于与换档凸轮夹头槽196协同操作以用于防止换档凸轮158之间的相对旋转。在某些实施例中，换档凸轮夹头184可以包括夹持部分202，所述夹持部分202操作地联接到指状物200并且从其径向地延伸。夹持部分202适于夹持定子板间隔器150，由此换档凸轮夹头184防止换档凸轮158相对于定子板148旋转。在一个实施例中，夹持部分202构造成沿着定子板间隔器150的表面滑动。在其它实施例中，指状物200可以经由键入、螺丝连接、压配合、滑动配合等结合至定子板间隔器的扩展部而操作地联接到定子板间隔器150。在其它实施例中，换档凸轮夹头184不包括夹持部分202；而在另外的其它实施例中，指状物200不是一个整体件的一部分，而是可以通过适当的紧固方法刚性地联接的分离部件，所述适当的方法例如是通过焊接、螺丝连接、压配合等。

现在参照图24至26，可替代的换档凸轮204可以具有一体的抗旋转的扩展部206。在所示实施例中，换档凸轮204包括多个抗旋转的扩展部206，所述抗旋转的扩展部206的数量等于一个实施例的电力牵引传动装置100中的定子板间隔器的数量。如图所示，抗旋转的扩展部206具有夹持部分208，所述夹持部分208适于接合定子板间隔器150，由此防止换档凸轮204相对于定子板148旋转。当组装时，一个换档凸轮204的抗旋转的扩展部206构造成朝另一个换档凸轮204的抗旋转的扩展部轴向地延伸，所述抗旋转的扩展部206可以经由螺纹、焊缝、夹头等相互紧固。换档凸轮204可以具有相关技术中已知的任何适当的换档凸轮型面210。

图27至29示出可以与牵引太阳轮和换档杆子组件114一起使用的轴承座圈176、178的一个实施例。在一个实施例中，轴承座圈176包括在外径上的轴承面175和中央膛孔177。中央膛孔177可以构造有适于联接至换档杆螺母174的第一表面179。中央膛孔177的第二表面181可以构造成跳过换档杆螺母174的螺纹部分220。

参照图12、30和31，可以与牵引太阳轮和换档杆子组件114一起使用的换档杆螺母174的一个实施例包括带螺纹的中央膛孔212，所述带螺纹的中央膛孔212适于接合带配合螺纹的换档杆214。换档杆螺母174可以设有与轴承座圈176轴向地接合的换档螺母法兰216；随着换档杆螺母174向右(沿着图12的方位)轴向地平移时，换档杆螺母174导致角推力轴承172同时地轴向地平移牵引太阳轮134。换档杆螺母174的外表面218适于接收轴承座圈176和178，所述轴承座圈176和178可以经由压力配合、过盈配合或任何其它适当的联接而安装在换档杆螺母174上。在一个实施例中，换档杆螺母174可以具有螺纹部分220，所述螺纹部分220适于接合轴承保持螺母182的配合螺纹。在某些实施例中，换档杆螺母174包括两个平坦的侧面221，所述两个平坦的侧面221适于反抗主轴108的狭槽的侧面，以阻止换档杆螺母174旋转。在先前参考的专利和专利申请中说明了用于与牵引太阳轮和换档杆子组件114一起使用的适当的换档杆214的实施例。

现在参照图32至48，动力输出和夹紧力产生子组件116包括第一牵引环130，所述第一牵引环130经由一套载荷凸轮滚子224联接到传动环222，所述一套载荷凸轮滚子224支承在载荷凸轮滚子保持架226中。在一个实施例中，扭转弹簧228将载荷凸轮滚子保持架226联接到第一牵引环130，以便提供预载荷夹紧力(即，当系统中的转矩明显地较低时，某些夹紧力部分地由扭转弹簧228产生以保持牵引环130与牵引行星轮126接触)。在所示的实施例中，带保持架的球轴承230在传动环222与电动装置子组件122之间提供轴向的推动反作用力。传动环222适于联接至主壳体102，并由此传递转矩到主壳体102。在一个实施例中，在主壳体102与外壳盖104之间放置垫圈232。

如图33至38中所示，载荷凸轮组件234包括牵引环130、载荷凸轮滚子保持架226、载荷凸轮滚子224和扭转弹簧228。扭转弹簧的第一端部联接至载荷凸轮滚子保持架226的凹口236，并且扭转弹簧的第二端部联接至牵引环130。已经在以上参考的专利申请中公开了载荷凸轮组件234的操作的细节。

在一个实施例中，参照图35至38，牵引环130可以包括多个载荷凸轮斜坡238以帮助产生夹紧力。在某些实施例中，牵引环130可以包括接收扭转弹簧228的环形凹槽240。在图38中最好地示出，牵引环130包括接触面242，所述接触面242适于经由摩擦和/或牵引形式与牵引行星轮126对接。在某些实施例中，牵引环接触面242没有均匀地延伸到牵引环130的横向端面244；反而，牵引环接触面242过渡到环形凹槽面246中，所述环形凹槽面246没有与牵引行星轮126接触而延伸到横向端面244。

在一个实施例中，如图39至41中所示，传动环222包括多个传动环花键248，所述多个传动环花键248适于接合主壳体102的配合花键。传动环222可以包括传动面250，所述传动面250构造成接合载荷凸轮滚子224，并由此帮助从载荷凸轮滚子224传递转矩至主壳体102。在某些实施例中，传动面250是平坦的；然而，在其它实施例中，传动面250可以具有多个斜坡，所述多个斜坡与载荷凸轮滚子224和载荷凸轮斜坡238协同操作以帮助产生夹紧力和传送转矩。在一个实施例中，传动环222可以包括与轴承座圈252成一体的整体，以与带保持架的球轴承230和电动装置子组件122的轴承座圈254结合地提供角推力轴承功能性。

图42至44示出可以用于与轴承座圈252协同操作的适当的轴承座圈254的一个实施例。轴承座圈254包括环形的肩部256，所述环形的肩部256适于轴向地用力推靠电动装置子组件122的某些部件，以下将参照图55至66进一步说明所述电动装置子组件122。图45至48绘制出用于与动力输出和夹紧力产生子组件116一起使用的适当的带保持架的球轴承230的一个实施例。

参照图49至53，行星轮反作用和夹紧力产生子组件118包括基本与以上参照图33和34所述的载荷凸轮组件234类似的载荷凸轮组件258。牵引环132经由载荷凸轮滚子262联接到反作用法兰260。在一个实施例中，反作用法兰260被防止通过刚性地联接至主轴108而绕纵向轴线110旋转。因此，牵引环132被防止大量旋转。即，牵引环132仅对于牵引环132的载荷斜坡旋转充分的量以激发载荷凸轮滚子262抵抗反作用法兰260。

在一个实施例中，如图50至52中所示，反作用法兰260包括中央通道264，所述中央通道264具有平坦的法兰膛孔侧面266，所述平坦的法兰膛孔侧面266接合主轴108上的配合部件以防止反作用法兰260相对于主轴108旋转。反作用法兰260可以包括法兰反作用面268，所述法兰反作用面268适于接合载荷凸轮斜坡238。在某些实施例中，反作用法兰260包括凹槽270，所述凹槽270构造成接收轴承272，所述轴承272在定子板148A与反作用法兰260之间提供界面(参见图5)。定子板148A可以包括用于接收轴承272的肩部274A(参见图11)。应当注意到，在电力牵引传动装置100的某些实施例中，定子板148可绕纵向轴线110旋转。反作用法兰260的本体的径向延伸的部分可以包括一个或多个切口，以便尤其减轻反作用法兰260。可以使用如图53中所示的保持夹头412以帮助轴向地约束反作用法兰260。反作用法兰260上的孔265可以用于将保持夹头412紧固到反作用法兰260。在实施例中，可以在反作用法兰260上设置轴承移除孔267以帮助移除插置在反作用法兰260与定子板148A之间的轴承。

现在参照图54，输入接口子组件120可以包括螺纹输入接口276，所述螺纹输入接口276在所示的实施例中与主壳体102成一体。螺纹输入接口276可以适于例如接收带螺纹的自由轮适配器(未示出)以联接到自由轮或嵌齿(未示出)，用于传递转矩至主壳体102。在其它实施例中，主壳体102可以代替地设有键、花键等联接器以从外部电源或原动力接收转矩。轴承278在主壳体102与主轴108之间提供滚动界面。在一个实施例中，轴承278的外部座圈通过输入接口276的肩部和夹头280轴向地保持在适当的位置中。轴承278的内部座圈可以通过夹头282和轴保持螺母284轴向地保持在适当的位置中，所述轴保持螺母284包括螺纹内径以用于接合主轴108的配合的螺纹部分。可以在螺纹输入接口276和轴保持螺母284之间设置密封件286。

参照图55至66，电动装置子组件122可以包括多个定子叠片288，所述多个定子叠片288适于与多个电导体绕组290协同操作，这在电动机与类似装置的相关技术中是已知的。在一个实施例中，定子叠片288通过支承框架292的表面布置或引导，以下参照图64至66说明所述支承框架292。绕着主轴108同轴地设置有永磁体转子组件294，并且所述永磁体转子组件294径向地向定子叠片288内设置。永磁体转子组件294径向地布置在电动装置子组件122内，以便在永磁体转子组件294与定子叠片288之间存在适当的空气间隙。传动轴适配器296将传动轴192联接到永磁体转子组件294的转子背铁(backiron)298。轴承300在转子背铁298与定子板148B的肩部之间提供滚动界面和轴向的反作用推力。轴承302在转子背铁298与支承框架292的肩部之间提供滚动界面和轴向的反作用推力。在一个实施例中，定子叠片288通过抗旋转的定位销304而旋转地保持固定，所述抗旋转的定位销304将支承框架292联接到定子叠片288。在某些实施例中，电动装置子组件122包括霍耳效应传感器电路板306，所述霍耳效应传感器电路板306连接至一个或多个霍耳效应传感器308。霍耳效应传感器电路板306可以通过支承框架292支承。可以设置轴承座圈254以帮助电动装置子组件122相对于动力输出和夹紧力产生子组件116的轴向和径向反作用和/或定位。即，轴承座圈254与带保持架的球轴承230、轴承座圈252协同操作，以便尤其通过提供轴向反作用力而帮助产生夹紧力。

现在参照图59和60，转子背铁298可以设有用于接收轴承302的凹槽310和用于接收轴承304的凹槽312。可以在转子背铁298中形成有肩部314和316，以便分别为轴承302和304提供轴向的反作用支承。在一个实施例中，转子背铁298包括内径联接器318，所述内径联接器318适于联接至传动轴适配器296。转子背铁298可以通过压配合、过盈配合、键、焊接、紧定螺钉等而联接至传动轴适配器296。在某些实施例中，转子背铁包括肩部320以向传动轴适配器296提供轴向的反作用推力。转子背铁298的外表面(未标出)构造成接收并支承一组永磁体322。永磁体转子组件294的总体构造在诸如电动机的电气装置和机器的相关技术中是已知的。

如图61至62中所示，传动轴适配器296可以包括带花键的中央膛孔324，所述带花键的中央膛孔324联接至传动轴192的相对应的花键部分。传动轴适配器296的外径326可以构造成联接至转子背铁298，如上所述。可以在传动轴适配器296上形成有肩部328以与肩部320配合，以便提供轴向的反作用支承推力。在传动轴适配器296与传动轴192之间的花键联接允许传动轴192的平移并且允许转矩通过传动轴适配器296从转子背铁298传递至传动轴192。

现在参照图64至66，支承框架292总体上是具有外部周边330和中央通道332的圆形。支承框架292的框架体部分334总体上从中央通道332成圆锥形地且径向地延伸至外部周边330。在某些实施例中，框架体部分334可以包括多个切口336以减轻支承框架292。在一个实施例中，支承框架292包括传感器板凹槽338，所述传感器板凹槽338适于接收并支承霍耳效应传感器板306。通道340允许布置电导体以将霍耳效应传感器板306连接到霍耳效应传感器308。支承框架292的内径342可以构造成提供用于定子叠片288的位置配合。支承框架292可以包括多个用于接收定位销304的定位销孔344。在某些实施例中，支承框架292具有支承颈部346以接收并支承轴承302。支承框架292的支承肩部348适于向轴承302提供轴向的反作用推力。支承框架292可以具有第一导体通道350，所述第一导体通道350允许通过用于霍耳效应传感器板306的电导体352。在某些实施例中，支承框架292可以设有多个螺栓孔354以帮助将支承框架292紧固到副轴106，所述副轴106适于保持支承框架292绕纵向轴向110旋转地固定。

现在将参照图67至72说明外壳盖端部接口子组件124。在一个实施例中，外壳盖104适于接收轴承356，所述轴承356允许外壳盖104支承在副轴106上并且允许外壳盖104绕纵向轴向110旋转。轴承356通过保持螺母358和副轴106被轴向地限制。在保持螺母358与外壳盖104之间设置有密封件360。如图68和69中所示，在一个实施例中，副轴106可以包括法兰362，所述法兰362构造成用于将副轴106联接至支承框架292。副轴106的座部364适于接收轴承356，并且副轴106的肩部366可以构造成尤其轴向地约束轴承356。副轴106可以包括螺纹部分368以用于配合保持螺母358的螺纹。在某些实施例中，副轴106可以具有平坦的侧面370以帮助安装副轴106，由此帮助将电力牵引传动装置100安装到车辆或装备的框架。副轴106可以具有中央通道372，所述中央通道372允许引导用于电导体绕组290的电导体374并允许引导用于霍耳效应电路板306的电导体352。

参照图70至72，外壳盖104具有大致碗状的本体376，所述大致碗状的本体376适于与主壳体308协同操作以便为电力牵引传动装置100的提供外壳。围绕外壳盖104的周边设有法兰378，用于将外壳盖104紧固到主壳体102。外壳盖的中央膛孔380可以构造成接收轴承356和密封件360。在图73至75中示出主壳体102的一个实施例。主壳体102可以是大致圆柱形的本体382，所述大致圆柱形的本体382具有较大的开口端部384和相对较小的第二开口端部386，所述相对较小的第二开口端部386可以包括以上参照图54说明的螺纹输入接口276。端部386可以包括用于接收轴承278的座部388和用于帮助轴向地约束轴承278的肩部390。在一个实施例中，端部386包括用于接收保持夹头280的环形槽392。在某些实施例中，端部386可以具有用于接收密封件286的槽和座部393。在一些实施例中，主壳体102包括一个或多个法兰394，用于帮助从电力牵引传动装置100传出转矩至负载。例如，图73至75的主壳体102可以用于通过将车轮的轮辐附装至法兰394而驱动车轮(未示出)。主壳体102的开口端部384优选地包括轮辋396，例如，帮助将外壳盖104紧固到主壳体102。

如图76和77中所示，传动轴192的一个实施例包括大致圆柱形的空心体398。外径400可以具有一套花键，所述一套花键构造成与传动轴适配器296的花键配合。在某些实施例中，传动轴192包括传动轴法兰402，所述传动轴法兰402适于接合牵引太阳轮134以向其传递转矩。

参照图78和79，主轴108的一个实施例包括第一端部，所述第一端部具有螺纹部分404以用于接合轴保持螺母284(参见图120)。主轴108可以设有平坦的侧面406以用于帮助将主轴108安装和/或紧固到例如装备或车辆。在一个实施例中，主轴108包括额外的平坦的侧面408，用于为反作用法兰260(参见图5，例如示出安装在主轴108上的反作用法兰260)提供刚性联接。在某些实施例中，主轴108示出有槽410，所述槽410适于接收反作用法兰保持夹头412(参见图53)。反作用法兰保持夹头412构造成帮助轴向地约束反作用法兰260。在某些实施例中，反作用法兰保持夹头412借助例如螺丝而紧固到反作用法兰260。主轴108可以具有用于接收夹头282的环形槽414，所述夹头282帮助轴向地约束轴承278(参见图54)。

在一个实施例中，主轴108包括通槽416，所述通槽416构造成接收换挡杆螺母174(例如，参见图6和12)。通槽416适于允许换挡杆螺母174轴向地平移，但是通槽416也可以防止换挡杆螺母174绕纵向轴线110旋转。在某些实施例中，主轴108可以具有膛孔418，用于接收换挡杆214(例如，参见图5)以及帮助轴向地约束换挡杆214。主轴108的第二端部可以设有大致管状的部分420，所述大致管状的部分420具有腔体421，所述腔体421尤其可以构造成接收用于换挡杆的致动器；以下将参照图103至105说明具有这种致动器和换挡杆构造的电力牵引传动装置的一个实施例。在一个实施例中，管状部分420包括法兰422，所述法兰422具有一个或多个平坦部分424，所述一个或多个平坦部分424适于与支承框架292的中央通道中的相对应的平坦部分426配合(参见图5和66)。

此处说明的电力牵引传动装置100和其等同变型方案可以用在许多应用中，包括但不限于：自行车，其它人力车辆，轻型电动车，混合人力、电力、或内燃烧动力的车辆，工业装备、工具(例如钻床)，风轮机，发电机等。任何在输入源与输出负载之间需要调制机械动力传递的技术应用都可以在其动力传动系中实施电力牵引传动装置100的实施例。

现在参照图80，将说明电力牵引传动装置800。电动机绕组组件448具有绕电力牵引传动装置800的轴线805的旋转自由度。绕组组件448例如通过滑动花键联接至牵引太阳轮轴450。绕组组件448传递转矩至牵引太阳轮轴450，但是允许牵引太阳轮轴450轴向地平移。牵引太阳轮轴450联接至牵引太阳轮452并且允许机械动力在绕组448与牵引太阳轮452之间传递。电力牵引传动装置800可以包括一排永磁体454。磁体454具有绕轴线805的旋转自由度。磁体454联接至框架456，所述框架456操作地联接至载荷凸轮组件458。框架456操作地联接至推力支承结构460，所述推力支承结构460构造成为轴向力推力轴承462提供推力支承。载荷凸轮组件458驱动第一牵引环464。因而，磁体454经由框架456和载荷凸轮组件458操作地联接至第一牵引环464。因此，在该构造中，动力在磁体454与第一牵引环464之间传递。

电线束466向电力牵引传动装置800提供电力。电线束466可以是两条电线或具有反馈传感器电线的多相线束。在一个实施例中，电力和传感器信息可以经由滑环或整流杆组件468而在电线束466与电动机绕组448之间通信。对于直流操作，整流杆组件468可以用于动力转换以及用于在径向或轴向间隙整流式电动机的相关技术中已知的机械整流/切换。对于无刷操作模式，可以使用霍耳效应传感器阵列470。霍耳效应传感器阵列470借助例如传递通过滑环组件468的电线而连接至电线束466。

第一牵引环464和牵引太阳轮452经由牵引或摩擦向一排行星轮472传递动力和从一排行星轮472传递动力。托架474构造成支承行星轮472的反作用载荷以及帮助对准和导向行星轮472。托架474刚性地联接至托架框架476，所述托架框架476刚性地联接至主轴478。主轴478旋转地固定并从而旋转地约束托架474。第二牵引环480经由牵引或摩擦向行星轮472传递动力或从行星轮472传递动力。第二牵引环480操作地联接至载荷凸轮组件482，所述载荷凸轮组件482联接至传动板484。传动板484接合外轮毂486以在传动板与外轮毂486之间传递转矩。传动板484承靠在推力轴承488上。在一个实施例中，电力牵引传动装置800可以具有外部动力转换源，例如链轮盒485。轴承485可以用于提供在推力支承结构460间的滚动界面。可以通过轴承487提供在托架474与绕组448之间的滚动界面。在一个实施例中，轴承489提供在托架474与传动板484之间的滚动界面。轴承485与487尤其分别提供电动机绕组组件448在推力支承结构460与托架474之间的导向。轴承489优选地提供在托架474与传动板484之间的滚动界面和/或导向。

载荷凸轮组件458、482对施加的转矩敏感，并且随着施加转矩而趋向于将某些部件扩展开。封闭的结构环抵抗扩展效应。在一个实施例中，封闭的结构环以行星轮472开始，通过第二牵引环480、载荷凸轮组件482、传动板484、推力轴承488、保持螺母490、主轴478、推力轴承462、推力支承结构460、框架456、载荷凸轮组件458、第一牵引环464，并且在行星轮472处结束。随着结构环抵抗由载荷凸轮组件458、482所产生的扩展效应，在第一牵引环464、行星轮472、第二牵引环480和牵引太阳轮452之间发展出接触力或夹紧力。这些接触力在接触点处经由牵引或摩擦帮助有效的动力传递。

在一个实施例中，可以使用换档杆组件492调节电力牵引传动装置800的速比。换档杆组件492可以操作地联接至牵引太阳轮452以允许牵引太阳轮452轴向的旋转运动。图80中所示的实施例包括角接触滚动元件轴承，所述角接触滚动元件轴承构造成帮助在换档杆销494和牵引太阳轮452之间的推动和拉动，同时牵引太阳轮452旋转而换挡杆496没有旋转。换档凸轮组件498构造成将从换档杆组件492传给牵引太阳轮452的轴向运动转换成换档杆500的轴向和径向运动。在一个实施例中，换档凸轮组件498经由滑动花键联接至托架474。

现在参照图81至85B，电力牵引传动装置900可以构造成用作例如汽车交流发电机。交流发电机/发电机502(总体上由虚线504包围)可以是具有爪极转子506的三相同步交流发电机/发电机。交流发电机/发电机502可以包括三相绕组定子叠片组件508和DC激励绕组510。在一个实施例中，激励绕组510通过电刷组件512提供动力。为了清晰，在图81中没有示出通常在交流发电机中设有的其它部件(例如，电压调节器和整流桥)。交流发电机/发电机502的总体构造和结构在电机的相关技术中是众所周知的。在一个实施例中，可以使用唇形密封件514维持交流发电机组件的某些区域不受机油的影响而其它区域浸于机油中。

在某些实施例中，交流发电机/发电机502可操作地连接有复合可变的行星式变换器(总体上由虚线518包围)。在一个实施例中，变换器516和交流发电机/发电机502共用共用的主轴520。主轴520尤其径向地支承爪极组件506以在定子508处维持适当的空气间隙。主轴520支承变换器516，并且提供在产生牵引/摩擦夹紧载荷的轴向力环中的连杆。主轴520可以构造成为施加到滑轮522的皮带载荷提供支承。

在操作中，滑轮522接收来自皮带(未示出)的动力。滑轮522经由螺母526传递转矩至传动轴524。传动轴524通过联接至变换器516的第一凸轮传动器519而将转矩传递到变换器516中。交流发电机/发电机502通过例如在爪极组件506处联接至第二凸轮传动器521而从变换器516接收转矩。

在一个实施例中，电力牵引传动装置900的速比的调节可以通过速比换档机构528实现。速比换档机构528可以包括旋转凸轮530、移动凸轮532、保持套筒534、换档凸轮致动器536和换档凸轮保持架538。为了调节速比，旋转输入传给旋转凸轮530。保持套筒534允许旋转凸轮530绕轴线546旋转而不是相对于轴线546轴向地平移。结果，因为在旋转凸轮530与移动凸轮532之间的螺纹部件，所以旋转凸轮530的旋转导致移动凸轮532的平移。随着移动凸轮532轴向地平移，移动凸轮532将运动传给换档凸轮致动器536。托架组件540可以构造成防止换档凸轮致动器536轴向地平移。由于凸轮致动器536被轴向地限制，所以从移动凸轮532传来的运动导致换档凸轮致动器536总体上绕位于换档凸轮致动器536的区域内的中心533旋转。换档凸轮致动器536的该旋转通过换档凸轮把柄539将轴向平移传给换档凸轮保持架538，所述换档凸轮把柄539构造成联接至换档凸轮致动器536。换档凸轮保持架538的轴向运动导致行星轮组件542倾斜，并从而改变电力牵引传动装置900的速比。应当注意到，虽然已经参照电力牵引传动装置900说明了速比换档机构528，但是速比换档机构528可以与多种球行星类型的变换器的实施例一起使用。托架组件540可以构造成保持和导向一排行星轮组件542。在一个实施例中，托架组件540为换档凸轮致动器536提供位置支承。在某些实施例中，托架组件540可操作地联接至外壳544，所述外壳544可以相对于电力牵引传动装置900的纵向轴线546旋转地和轴向地固定。因而，来自行星轮组件542的反作用转矩经由托架组件540传递到外壳544。

图84A至84B示出了包括换档凸轮8402A、8402B的换档凸轮保持架组件538的一个实施例。在一个实施例中，同步板8404适于联接换档凸轮8402，并且由此确保换档凸轮8402没有相对于彼此旋转。在某些实施例中，同步板8404刚性地联接到换档凸轮8402中的一个，例如图84A中所示的换档凸轮8402A。同步板8404可以压配合、螺纹连接、焊接等结合至换档凸轮8402B。为了帮助调节电力牵引传动装置900的速比，在一个实施例中，同步板8404可以设有适于与换档凸轮致动器536协同操作的换档凸轮把柄539。

参照图85A至85B，托架组件540可以包括一个或多个定子板8502A、8502B。定子板8502可以总体上与以上参照图10和11所述的定子板148类似。然而，在某些实施例中，定子板8502可以包括定子扩展部8504，所述定子扩展部8504总体上朝外壳544向外径向地延伸并且朝互补的定子板的定子扩展部向内轴向地延伸。在某些应用中，定子板8502A的定子扩展部8504例如通过螺栓联接至定子板8502B的定子扩展部。定子扩展部8504的一个功能是接收并导向换档凸轮致动器536。定子扩展部8504可以包括致动器稳定面8506，所述致动器稳定面8506构造成为换档凸轮致动器536提供横向支承；即，致动器稳定面8506总体上维持换档凸轮致动器536与图81的平面平行。在一个实施例中，定子扩展部8504设有定子枢转面8508，所述定子枢转面8508适于帮助换档凸轮致动器536绕中心533(参见图81)枢转。随着移动凸轮532轴向地推动或拉动换档凸轮致动器536的径向向外的端部，定子枢转面8505总体上对换档凸轮致动器536起反作用。在一个实施例中，定子扩展部8504可以额外地适于设有例如花键，用于接合外壳544的配合花键(未示出)；这种接合帮助轴向地、径向地和/或旋转地约束托架540。

现在参照图86至87，电力牵引传动装置1000包括永磁体转子组件548，所述永磁体转子组件548构造成与励磁绕组550相互作用，所述励磁绕组550支承在绕组框架552上。在一个实施例中，永磁体转子组件548径向地向励磁绕组550内放置。励磁绕组550操作地联接至主轴554。外壳556旋转地并轴向地固定。绕组框架552可以操作地联接至复合可变的行星式变换器558，所述复合可变的行星式变换器558可以联接至传动轴560以向变换器558传递动力或从变换器558传递动力。在一个实施例中，永磁体转子组件548例如通过滑动花键联接至牵引太阳轮传动轴562，所述牵引太阳轮传动轴562构造成例如经由刚性联接器驱动牵引太阳轮564。在一个实施例中，电源的外部源(未示出)用于经由电导体向励磁绕组组件550提供动力，所述电导体通过绕组框架552和主轴554引导。所述电导体可以可操作地连接至滑环、电刷或整流器组件557，所述滑环、电刷或整流器组件557允许电力传递至外部电源或电接收器(sink)。在一个实施例中，整流器组件557提供用于感应电动机的三相连接。在某些实施例中，整流器组件557提供用于电刷永磁式电动机的机械整流切换。在应用中，整流器组件557提供用于切换的磁阻电动机的滑环。

如图86中所示，换档凸轮保持架566可以例如通过滑动花键联接器联接至托架568。在某些实施例中，托架568刚性地联接至外壳556。为了调节电力牵引传动装置1000的速比，可以使用与上述的速比换档机构528类似的速比换档机构570。电力牵引传动装置1000可以用作电动机，或者通过使来自传动轴560的功率流反向流到变换器558中而用作电源。

参照图88至89，电力牵引传动装置1100包括外壳1102，所述外壳1102相对于电力牵引传动装置1100的纵向轴线1104轴向地并旋转地固定。外壳1102刚性地联接有托架1106。在一个实施例中，托架1106刚性地联接有永磁体转子组件1108。构造成与转子组件1108相互作用的励磁绕组1110支承在绕组框架1112上。绕组框架1112可以刚性地联接有主轴1114。绕组框架1112构造成传递转矩至复合可变的行星式变换器1116。变换器1116可以联接有传动轴1118，以向电力牵引传动装置1100传递转矩或从电力牵引传动装置1100传递转矩。在一个实施例中，托架1106可以例如通过滑动花键联接有换档凸轮保持架1120。为了改变电力牵引传动装置1100的速比，可以使用与速比换档机构528类似的速比换档机构。在某些实施例中，可以通过(向或从)主轴1114传递动力。

现在参照图90至91，电力牵引传动装置1200包括外壳1202，所述外壳1202相对于电力牵引传动装置1200的纵向轴线1204旋转地并轴向地固定。外壳1202刚性地联接有例如电动机的励磁绕组1206。径向地向励磁绕组1206内放置有永磁体转子组件1208，并且所述永磁体转子组件1208刚性地联接至主轴1210。永磁体转子组件1208刚性地联接至载荷凸轮传动器1212，所述载荷凸轮传动器1212构造成将转矩传递到复合连续可变的变换器1214中。在一个实施例中，永磁体转子组件1208通过载荷凸轮传动器1212操作地联接至主轴1210。变换器1214联接有传动轴1216以帮助向变换器1214传递转矩或从变换器1214传递转矩。在一个实施例中，用于电力牵引传动装置1200的速比换档机构包括联接至换挡杆销1220的换挡杆1218。换挡杆1218构造成用于轴向平移。在某些实施例中，主轴1210包括接收换挡杆销1220的狭槽，所述换挡杆销1220联接至角接触轴承组件1221。换挡杆销1220的轴向运动通过角接触轴承组件1221传给牵引太阳轮564，同时牵引太阳轮564和换挡杆销1220二者相对于彼此旋转。换挡杆销1220优选地刚性固定至换挡杆1218。然而，由于换挡杆销1220穿过主轴1210中的狭槽，所以换挡杆1218、换挡杆销1220和主轴1210全部以同一速度绕纵向轴线1204旋转。角接触轴承组件1223尤其允许非旋转的线性运动传给旋转的换挡杆1218。在一个实施例中，外壳1202可以刚性地联接有托架1222。在某些实施例中，托架1222可以通过滑动花键联接有换档凸轮保持架1224。图92至94示出电力牵引传动装置的一个实施例1300，所述电力牵引传动装置1300与电力牵引传动装置1200基本类似。然而，电力牵引传动装置1300包括与以上讨论的速比换档机构528类似的速比换档机构。

如图95至96所示，电力牵引传动装置的另一个实施例1400包括外壳1402，所述外壳1402相对于电力牵引传动装置1400的纵向轴线1404轴向地并径向地固定。在一个实施例中，电力牵引传动装置1400包括励磁绕组1406，所述励磁绕组1406从一排永磁体1408内径向地向定位；励磁绕组1406构造成与永磁体1408电磁地相互作用。如同此处所使用，操作地联接至磁体阵列(例如，永磁体转子组件)的励磁绕组的基准是指示一种如下构造，即：励磁绕组和磁体阵列设置成电磁相互作用以能够从电功率产生磁功率，或反之亦然。在某些实施例中，永磁体1408刚性地联接至支承框架1410，所述支承框架1410联接至复合连续可变的变换器1412。变换器1412可以联接有传动轴1413以帮助从变换器1412传递出转矩。支承框架1410可以额外地联接至主轴1414。在图95中所示的实施例中，励磁绕组1406刚性地联接至托架1416，所述托架1416可以刚性地联接至外壳1402。在一个实施例中，支承框架1410刚性地联接至主轴1414。托架1416可以例如通过滑动花键联接有换档凸轮保持架组件1418。为了调节电力牵引传动装置1400的速比，可以使用先前所讨论的速比换档机构528。

现在将参照图97说明电力牵引传动装置的又一个实施例1500。电力牵引传动装置1500可以包括外壳1502，所述外壳1502可绕变换器1500的纵向轴线1504旋转。在一个实施例中，外壳1502例如通过第一载荷凸轮传动板1508、载荷凸轮组件1510和第一牵引环1512而操作地联接至复合连续可变的变换器1506。在某些实施例中，动力输入接口1514(例如，自由轮、嵌齿等)操作地联接至输入传动器1516。输入传动器1516可以通过第二牵引环1520、载荷凸轮组件1522、载荷凸轮传动器1524和传动法兰1526而操作地联接有行星轮阵列1518。因此，通过电力牵引传动装置1500的动力路径可以从动力输入接口1514通过输入传动器1516、传动法兰1526、载荷凸轮传动器1524、载荷凸轮组件1522、第二牵引环1520、行星轮阵列1518、第一牵引环1512、载荷凸轮组件1510、第一载荷凸轮传动板1508而传出外壳1502。在某些实施例中，通过电力牵引传动装置1500的第二动力路径包括引导电缆1528通过主轴1530的中空段，所述主轴1530相对于纵向轴线1504轴向地并旋转地固定。主轴1530可以刚性地联接有托架1532。在某些实施例中，电缆1528被引导通过托架1532的通道(未示出)。电缆1528传递电力至励磁绕组1534，所述励磁绕组1534从一排磁体1536径向地向内定位。在某些实施例中，一排磁体1536可以联接至载荷凸轮传动器1524；然而，在其它实施例中，这一排磁体可以以适当的方式(考虑到合理的空气间隙)联接至电力牵引传动装置1500的径向地向励磁绕组1534外定位的任何可旋转部件。在一个实施例中，励磁绕组1534刚性地联接至托架1534，或者励磁绕组1534刚性地联接至另一个刚性地联接至托架1532或主轴1530的结构。在图97的实施例中，电力牵引传动装置1500构造成使得速比的调节通过部分地使用联接至换档杆螺母1540的换档杆1538而实现。换档杆螺母1540可以操作地联接有换档凸轮保持架1542以帮助调节速比。在某些实施例中，换档凸轮保持架1542例如通过滑动花键联接至托架1532。在一个实施例中，外壳1502适于接收电缆1528，而不是电缆1528被引导通过主轴1530。在这种构造中，电缆继而在轴承1529下方被引导通过路径1544，所述路径1544没有使电力牵引传动装置1500的旋转部件和托架1532相交。

现在参照图98，电力牵引传动装置1600包括复合连续可变的行星式变换器1602，所述复合连续可变的行星式变换器1602在一个实施例中操作地联接至轮毂壳体1604和输入接口1606。轮毂壳体1604可绕电力牵引传动装置1600的纵向轴线1608旋转。励磁绕组框架1610构造成支承励磁绕组1612。励磁绕组框架1610可以刚性地联接至主轴1614和/或托架1616。在一个实施例中，托架1616刚性地联接至主轴1614。在某些实施例中，电缆1618通过主轴1614的膛孔并通过托架1616的通道(未示出)引导到励磁绕组1612。永磁体转子组件1620可以适于与励磁绕组1612协同操作以提供发电机/电动机功能性。在一个实施例中，永磁体转子组件1620从励磁绕组1612径向地向内定位。永磁体转子组件1620可以例如通过滑动花键联接至牵引太阳轮轴1622，所述牵引太阳轮轴1622联接至变换器1602的牵引太阳轮1624。在某些实施例中，换档凸轮保持架1626适于例如通过滑动花键联接至托架1616，所述滑动花键允许换档凸轮保持架1626轴向地平移而没有绕纵向轴线1608旋转。为了调节电力牵引传动装置1600的速比，换档杆螺母1628可以联接至换挡杆1630和换档凸轮保持架1626。在一个实施例中，换档杆螺母1628适于绕纵向轴线旋转，由此导致换档杆螺母1628轴向地平移，从而导致换档凸轮保持架1626轴向地平移。

现在参照图99，示出电力牵引传动装置的另一个实施例1700。电力牵引传动装置1700与电力牵引传动装置1600类似；因此，将仅说明不同之处。在一个实施例中，电力牵引传动装置1700包括刚性地联接至托架1616的励磁绕组1702。永磁体转子组件1704构造成可绕纵向轴线1608旋转。在某些实施例中，永磁体转子组件1704径向地向励磁绕组1702外定位。支承框架1706可以适于支承永磁体转子组件1704并且联接至牵引太阳轮轴1622，所述牵引太阳轮轴1622适于联接至牵引太阳轮1624和传递转矩至牵引太阳轮1624。在一个实施例中，支承框架1706例如通过滑动花键联接至牵引太阳轮轴1622。

现在参照图100，将说明又一个电力牵引传动装置1800。电力牵引传动装置1800与先前讨论的电力牵引传动装置1600、1700类似。在一个实施例中，电力牵引传动装置1800包括励磁绕组1802，所述励磁绕组1802从一排磁体1804径向地向内定位。励磁绕组1802可以刚性地联接至绕组支承框架1806，所述绕组支承框架1806可以刚性地联接至主轴1604。在某些实施例中，绕组支承框架1806刚性地联接至托架1616，所述托架1616可以刚性地联接至主轴1604。在图100中所示的实施例中，主轴1604相对于纵向轴线1608旋转地并轴向地固定。一排磁体1804可以支承在磁体支承框架1808上，所述磁体支承框架1808构造成可绕纵向轴线1608旋转。牵引太阳轮轴1622可以例如通过滑动花键联接至磁体支承框架1808以从磁体支承框架1808传递转矩至牵引太阳轮1624。牵引太阳轮轴1622可以轴向地平移而不旋转。应当注意到，在电力牵引传动装置1800中，例如与电力牵引传动装置1700相比，电缆1618不必通过托架1616引导到励磁绕组1802。在某些实施例中，为了调节电力牵引传动装置1800的速比，换档致动器1810可以例如通过螺纹联接器联接至换档凸轮保持架1812。在一个实施例中，换档致动器1810构造成绕自身的纵向轴线旋转，由此致动换档凸轮保持架1812的轴向平移。为了防止换档凸轮保持架1812绕纵向轴线1608旋转，换档凸轮保持架1812可以通过滑动花键联接至主轴1614或托架1616。

如图101中所示，电力牵引传动装置1900在某些方面与电力牵引传动装置1800类似。电力牵引传动装置1900包括永磁体转子组件1902，所述永磁体转子组件1902与励磁绕组1904相邻地轴向定位。永磁体转子组件1902可以刚性地联接至磁体支承框架1906，所述磁体支承框架1906例如通过滑动花键刚性地旋转地联接至牵引太阳轮轴1622；牵引太阳轮轴1622自由地轴向平移。变换器1602的牵引太阳轮1624刚性地联接至牵引太阳轮轴1622。在一个实施例中，励磁绕组1904刚性地联接至绕组框架1908，所述绕组框架1908可以刚性地联接至主轴1614或托架1616。应当注意到，与其它所述实施例相反，电力牵引传动装置1900在电动装置1910的电磁部件(即，励磁绕组1904和磁体1902)之间示出有轴向的空气间隙。

在图102中示出电力牵引传动装置的又一个实施例1950。电力牵引传动装置1950在多个方面与电力牵引传动装置1900类似。在一个实施例中，电力牵引传动装置1950包括无芯的轴向间隙电动机装置1952，所述无芯的轴向间隙电动机装置1952包括励磁绕组1954和永磁体1956。在某些实施例中，励磁绕组1954嵌入在树脂中并且刚性地联接至励磁绕组框架1958。永磁体1956可以刚性地联接至磁体支承框架1960，所述磁体支承框架1960例如通过滑动花键联接至牵引太阳轮轴1622，所述滑动花键允许牵引太阳轮轴1622轴向地平移。永磁体1956布置成使得在永磁体1956与励磁绕组1954之间有轴向的空气间隙。励磁绕组框架1958可以刚性地联接至主轴1604和/或托架1616。遍及此处所述的部件和组件的各种实施例，附图标记“5”用于表示在彼此相邻的部件之间提供滚动界面、推力和/或径向支承的轴承元件。

现在参照图103至105，电力牵引传动装置2000在多个方面与电力牵引传动装置100类似。在一个实施例中，电力牵引传动装置2000包括总体上由图103中的细节H示出的速比换档机构2002。在某些实施例中，速比换档机构2002总体上被接收或容纳在主轴108的腔体421内(参见图79)。主轴108可以旋转地固定有电动机2004。电动机2004的转子2006可以操作地联接至减速器组件2008。减速器组件2008可以操作地联接有换挡杆2010。在一个实施例中，换挡杆2010例如通过梯形螺纹而联接至换挡杆螺母174。换挡杆2010可以通过轴承组件2012和推力座圈2014被主轴108轴向地约束。如先前所解释，在一个实施例中，主轴108构造成旋转地约束换挡杆螺母174。随着转子2006转动换挡杆2010，换挡杆螺母174通过与换挡杆2010相互作用而轴向地平移。因此，激活电动机2004导致换挡杆螺母174轴向平移。如图103中所示，在一个实施例中，换挡杆螺母174操作地联接至牵引太阳轮和换档杆子组件112。因为换挡杆螺母174操作地联接至行星轮轴128，所以换挡杆螺母174的轴向平移最终导致行星轮轴128的位置上的倾斜，并且由此导致电力牵引传动装置2000的速比改变。在某些实施例中，电动机2004可以控制成提供多种速比控制方案。

现在参照图106，电力牵引传动装置3000包括外壳3005，所述外壳3005适于可绕电力牵引传动装置3000的纵向轴线3010旋转。在一个实施例中，外壳3005设有动力输入/输出接口3015，所述动力输入/输出接口3015例如可以是螺纹联接器，所述螺纹联接器接收自由轮、自由轮适配器、链轮等。在某些实施例中，外壳3005可以适于联接至外壳盖3020，所述外壳盖3020与外壳3005协同操作以基本封装电力牵引传动装置300全部或大部分的部件。对于某些应用，尤其设置主轴3025以用于支承换档致动器框架3030和推力反作用轴承3035。在一个实施例中，换档致动器框架3030刚性地联接有换档机构致动器电动机3040，所述换档致动器框架3030防止绕轴线3010旋转或防止通过主轴3035轴向地平移。在某些实施例中，换档致动器框架3030刚性地联接有励磁绕组组件3045。在一个应用中，磁体组件3050径向地向励磁绕组组件3045内放置，以便由此形成机动化的换档机构致动器，用于帮助调节电力牵引传动装置3000的速比。磁体组件3050适于绕轴线3010旋转。

在一个实施例中，磁体组件3050刚性地联接至换档机构轴3055，所述换档机构轴3055刚性地联接至换档机构螺纹3060。在某些情况下，换档机构轴3055和换档机构螺纹3060形成为单个部件。换档机构轴3055可以例如通过角推力轴承3065支承和/或定位。在某些实施例中，换档机构螺纹3060联接至换档机构衬套3070，所述换档机构衬套3070包括用于接合换档机构螺纹3060的配合螺纹。换档机构衬套3070可以联接至换档凸轮3075，以便由此产生牵引太阳轮3080的轴向平移。在某些情况下，换档凸轮3075中的一个或两个和换档机构衬套3070至少部分地形成为单个部件。换档机构致动器电动机3040的致动产生牵引太阳轮3080的轴向平移。

在一个实施例中，传动电动机支承件3080刚性地联接至电动机支承框架3085，所述电动机支承框架3085优选地适于为传动绕组组件3090提供轴向的、径向的以及抗旋转的支承。在某些实施例中，传动绕组组件3090径向地向传动磁体组件3095外定位，所述传动磁体组件3095联接至托架3100。如图106中所示，在某些情况下，传动绕组3090和传动磁体组件3095基本与牵引行星轮组件3105同轴地、轴向对准地、径向向外地设置。在某些实施例中，牵引环3110和载荷凸轮组件3115操作地联接至换档机构致动器框架3030和/或电动机支承框架3085，使得牵引环3110基本不能绕轴线3010旋转。牵引环3120和载荷凸轮组件3125可以操作地联接至行星轮组件3105。传动板3130可以适于在载荷凸轮组件3125和外壳3005之间传递转矩。在一个应用中，轴承3135在传动板3130和托架3100之间提供滚动界面。在某些实施例中，电导体3140可以引导通过主轴3025的一部分和/或换档机构致动器框架3030，并且电导体3140可以连接至传动励磁绕组3090。

在操作期间，电力可以经由电导体3140提供到励磁绕组3090。这激发了励磁绕组3090并且导致传动磁体组件3095绕轴线3010传动。由于托架3100联接至传动磁体组件3095，并且牵引行星轮组件3105连接至托架3100，所以机械动力从传动磁体组件3095流向牵引行星轮组件3105。牵引环3110旋转地固定；因此，牵引环3110没有传递动力并且仅对牵引行星轮组件3105的行星轮的滚动起反作用。机械动力从牵引行星轮组件3105流向牵引环3120、载荷凸轮组件3125、传动板3130和外壳3005。动力可以继而从外壳3005经由动力输入/输出接口3015和/或外壳法兰或轮辐3145传递。应当注意到，在某些应用中，刚刚说明的动力流的方向可以反向，以便可以向外壳3005施加机械动力，并且电能可以由此在传动励磁绕组3090处产生；电能可以继而经由电导体3140传出电力牵引传动装置3000。因此，电力牵引传动装置3000可以操作为接收电力并将其转化成机械动力的装置，或者电力牵引传动装置3000可以操作为接收机械动力并将该机械动力的至少某些转化成电力的装置。当然，在某些实施例中，电力牵引传动装置3000可以交替地操作，即，在电动运行功能与发电功能之间前后切换。

电力牵引传动装置3000可以用在动力输入与动力输出之间执行调制的任何机械背景技术中。电力牵引传动装置3000的优选的用法是辅助自行车的电动机，在所述自行车中骑车人(或车辆自动控制)可以致动传动绕组3090以向骑车人提供辅助的机械动力。可替代地或另外，来自骑车人的动力可以经由电力牵引传动装置被用来产生电力，以致动尤其换档机构致动器电动机3040和/或其它自行车部件。在一种情况下，电力牵引传动装置3000的尺寸方便地设计成配合在某些自行车勾爪(dropouts)的标准宽度内(例如，勾爪宽度优选的是130mm至170mm，较优选的是140mm至165mm，并且最有选的是150mm至160mm)。应当注意到，在某些实施例中，电力牵引传动装置3000不必包括换档机构致动器电动机3040，而代替地，电力牵引传动装置3000的速比可以经由先前讨论的任一种速比调节机构而致动，包括但不限于，换挡杆3150和换挡杆螺母3155。在这些实施例中，电力牵引传动装置3000的尺寸可以设计成在较低范围内配合自行车勾爪的宽度(例如，优选的是80mm至135mm，较优选的是90mm至120mm，并且最有选的是100mm至110mm)。

前述的描述详细地说明了本发明的某些实施例。然而，将应当理解，不管文中出现的前述内容如何详细，此处公开的本发明可以以多种方式实行。应当注意到，当说明本发明的实施例的某些部件或方面时，特定的术语的用法不应当是该术语在此处被重新定义，而使得该术语被限制成包含与该术语相关联的本发明的部件或方面的任何具体特征。

Claims (14)

1.一种电力牵引传动装置，其包括：

纵向轴线；

多个牵引行星轮，其绕所述纵向轴线径向地分布，各所述牵引行星轮都构造成绕可倾斜的轴线旋转；

第一牵引环，其与所述牵引行星轮接触；

可旋转的牵引太阳轮，其绕着所述纵向轴线同轴，并且所述可旋转的牵引太阳轮从各所述牵引行星轮径向地向内定位并与各所述牵引行星轮接触；

第二牵引环，其与各所述牵引行星轮接触；以及

电动装置，其能够操作地联接至所述第二牵引环，所述电动装置包括电动机绕组和电气转子，其中，所述电动机绕组和所述电气转子构造成在与所述纵向轴线重合的轴线上沿着相反的方向旋转。

2.根据权利要求1所述的电力牵引传动装置，还包括联接至所述牵引太阳轮的牵引太阳轮轴，所述牵引太阳轮轴联接至所述电动装置。

3.根据权利要求2所述的电力牵引传动装置，其中，所述牵引太阳轮轴联接至所述电动机绕组。

4.根据权利要求3所述的电力牵引传动装置，还包括联接至所述电气转子的载荷凸轮组件。

5.根据权利要求1所述的电力牵引传动装置，还包括沿所述纵向轴线布置的主轴，并且还包括联接至所述主轴的电动绕组支承框架，所述电动绕组支承框架能够操作地联接至所述第二牵引环。

6.根据权利要求5所述的电力牵引传动装置，还包括联接至所述主轴的电力整流器组件。

7.根据权利要求1所述的电力牵引传动装置，还包括速比换档机构，所述速比换档机构具有换档凸轮保持架和换档凸轮致动器。

8.根据权利要求1所述的电力牵引传动装置，还包括能够操作地联接至所述牵引太阳轮的换挡杆，所述换挡杆径向地向所述牵引太阳轮内布置。

9.根据权利要求1所述的电力牵引传动装置，其中，所述电动机绕组包括多个励磁绕组，所述励磁绕组从所述电气转子径向地向内定位。

10.根据权利要求1所述的电力牵引传动装置，还包括绕着所述纵向轴线同轴的外壳，所述外壳能够绕所述纵向轴线旋转，其中，所述外壳能够操作地联接至所述第二牵引环。

11.根据权利要求1所述的电力牵引传动装置，还包括能够绕所述纵向轴线旋转的外壳，其中，所述外壳能够操作地联接至所述第一牵引环。

12.根据权利要求1所述的电力牵引传动装置，还包括能够操作地联接至所述第一牵引环的载荷凸轮传动器。

13.根据权利要求12所述的电力牵引传动装置，还包括联接至所述载荷凸轮传动器的磁体阵列。

14.根据权利要求1所述的电力牵引传动装置，还包括绕着所述纵向轴线同轴的托架组件，所述托架组件能够操作地联接至所述牵引行星轮。