CN108368931B - 用于环形cvt的滚轮冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本文说明了一种用于冷却环形CVT的滚轮的冷却装置。该冷却装置包括喷嘴，所述喷嘴的构造和尺寸使其能够将冷却流体喷射到滚轮的边缘上以及相对的上表面和下表面上。

Description

用于环形CVT的滚轮冷却装置
技术领域
本公开总体涉及环形无级变速器(CVT)。更具体地说，本公开涉及一种用于冷却这种CVT的滚轮的装置。
背景技术
CVT是一种众所周知的传动机构，这种传动机构能够实现上限和下限之间的无限数量的传动比变化。环形CVT也是众所周知的，它包括盘和滚轮装置，其中滚轮安装在输入盘和输出盘之间，以在其间传送动力。在必须精细地调整传动比时，通常使用这种CVT变速器。
由于滚轮在旋转的同时被强制保持在输入盘和输出盘之间，因此存在于滚轮与盘之间的摩擦在滚轮中产生热量。为了防止变速器过早劣化，必须对滚轮进行冷却。
发明内容
本发明的一个总体目的是提供一种改良型环形CVT。更具体地说，本发明的一个目的是提供一种设有滚轮冷却装置的环形CVT。
根据一个示例性方面，提供一种用于冷却环形CVT的滚轮的冷却装置，对于每个滚轮，该冷却装置包括喷嘴，该喷嘴的构造和尺寸使其能够将冷却流体喷射到滚轮的边缘上和相对表面上。
根据另一个方面，提供一种环形CVT，该环形CVT包括固定地安装到轴上的第一盘、可旋转地安装到所述轴的第二盘、以及将输入盘连接至输出盘的滚轮，所述滚轮具有外周边缘和相对表面；所述环形CVT还包括滚轮冷却装置，对于每个滚轮，该滚轮冷却装置包括喷嘴，该喷嘴的构造和位置使其能够将冷却流体喷射到滚轮的边缘上和相对表面上。
根据第三个方面，提供一种用于冷却环形CVT的滚轮的方法，所述滚轮包括外周边缘和相对表面，所述方法包括将冷却流体喷射到滚轮的外周边缘上和相对表面上。
附图说明
在附图中：
图1是设有一种示例性实施方式的滚轮冷却装置的CVT的透视图；
图2是图1的CVT的侧立面图；
图3是图1的CVT的截面端视图；
图4是沿图3的4-4线截取的放大图；
图5是图1的CVT的冷却装置的冷却喷嘴的放大图；和
图6是第二种示例性实施方式的冷却喷嘴的放大图。
具体实施方式
本发明的一个总体目的是提供一种改良型环形CVT。更具体地说，本发明的一个目的是提供一种设有滚轮冷却装置的环形CVT。
根据一个示例性方面，提供一种用于冷却环形CVT的滚轮的冷却装置，对于每个滚轮，该冷却装置包括喷嘴，该喷嘴的构造和尺寸使其能够将冷却流体喷射到滚轮的边缘上和相对表面上。
根据另一个方面，提供一种环形CVT，该环形CVT包括固定地安装到轴上的第一盘、可旋转地安装到所述轴的第二盘、以及将输入盘连接至输出盘的滚轮，所述滚轮具有外周边缘和相对表面；所述环形CVT还包括滚轮冷却装置，对于每个滚轮，该滚轮冷却装置包括喷嘴，该喷嘴的构造和位置使其能够将冷却流体喷射到滚轮的边缘上和相对表面上。
根据第三个方面，提供一种用于冷却环形CVT的滚轮的方法，所述滚轮包括外周边缘和相对表面，所述方法包括将冷却流体喷射到滚轮的外周边缘上和相对表面上。
当在权利要求和/或说明书中与术语“包括”结合使用时，词语“一”或“一个”可表示“一个”，但也符合“一个或多个”、“至少一个”和“一个或多个”的含义。类似地，词语“另一个”可表示至少一个或更多个。
在本说明书和权利要求中所用的词语“包括”(以及“包括”一词的任何形式)、“具有”(以及“具有”一词的任何形式)或“包含”(以及“包含”一词的任何包含形式)都是涵盖性或开放性的，不排除其它未列出的元素或过程步骤。
术语“大约”用于指示用于确定数值的装置或方法的固有误差变化的数值。
应说明的是，虽然在此使用代表无级变速器的“环形CVT”的表述形式来描述所示的双腔全环形CVT，但是这种表述方式在本文和所附权利要求中应理解为任何类型的环形CVT，例如半环形CVT和单腔环形CVT。
应说明的是，当在本文中在CVT的背景下使用时，“超速传动”表述形式在本文和所附权利要求中应理解为CVT速比使得CVT输出速度高于CVT输入速度的状况。因此，(输出速度与输入速度的)CVT速比高于1：1。
应说明的是，当在本文中在CVT的背景下使用时，“减速传动”表述形式在本文和所附权利要求中应理解为CVT速比使得CVT输出速度低于CVT输入速度的状况。因此，(输出速度与输入速度的)CVT速比低于1：1。
“连接”和“耦合”表述形式是可互换使用的，并且在本文和所附权利要求中应宽泛地理解，以包括机械部分或部件之间的任何协作或被动的关联。例如，这些部分可通过直接耦合或连接或者利用其它部分间接耦合或连接而组装在一起。耦合和连接也可以是远程的，例如使用磁场等。
在不参照特定部件(例如轴)的情况下，“输入”表述形式在本文和所附权利要求中应理解为包括某个物体、组件、系统或机构的用于从同一个物体、组件、系统或机构或从另一个组件、系统或机构接收机械功的任何活动部分。类似地，“输出”表述形式应理解为包括用于传递机械功的类似部分。
通过阅读下文中参照附图给出的示例性实施方式的非限定性说明，所述的用于环形CVT的滚轮冷却装置的其它目的、优点和特征将变得更加明显。
一般而言，本文所述的滚轮冷却布置的示例性实施方式包括冷却喷嘴，该冷却喷嘴构造为将冷却流体喷射在滚轮的接触边缘上和滚轮的两个相对表面上，从而增大冷却流体与滚轮之间的接触面。
现在请参考附图的图1，下面说明包括一种示例性实施方式的冷却装置的CVT 10。
环形CVT 10包括连接至输入轴16的两个输入盘12和14，输入轴16本身直接或间接连接至原动机(未示出)。可旋转地安装到轴16上并位于输入盘12和14之间的输出盘18经由滚轮20与输入盘12和14互连。滚轮20安装到中央轮毂22上，其安装方式使得滚轮的角度可改变，从而改变输入盘12与输出盘18之间的比率。一控制组件(未示出)用于将滚轮置于所需的角度。
CVT 10还包括滚轮冷却装置，该滚轮冷却装置包括中空管30，该中空管设计为将冷却流体喷射到滚轮20上，如下文所述。
图1示出了处于单位速比(即，输入盘12、14的速度与输出盘18的速度基本相同)位置的CVT，而图2示出了处于超速传动位置的CVT 10。
现请参考图3，图3是沿图1的3-3线截取的截面图，下面更详细地说明一种示例性实施方式的滚轮冷却装置。
对于每个滚轮20，滚轮冷却装置包括一对安装到中央轮毂22上的中空管30。该轮毂构造为使得每个中空管30与向其供应冷却流体的中空轴16流体连接。因此，中空轴16可视为冷却流体源。
更具体地说，轮毂22经由花键连接25安装到不旋转的套管23上。相应地，轮毂22和附接到其上的元件不相对于轴16旋转。
套管23包括当这些元件互连时与轮毂22的径向孔口29对准的径向孔口27。
套管23包括允许轴16在其中旋转的中央孔口。轴16中的孔口17允许冷却流体从其中流出。
轮毂22包括带肩孔口31，该带肩孔口31分岔到孔口29上，并且其尺寸适合于在其中接收中空管30。
相应地，冷却流体可从轴16流到中空管30。
每个中空管终止于喷嘴32中，该喷嘴32构造为将冷却流体喷射到滚轮20上。
图4是图3的局部放大图，其中示出了一个喷嘴32。从该图能够看出，喷嘴32包括面向滚轮20的边缘36的中央孔口34、与滚轮20的上表面40对齐的外部孔口38、以及与滚轮20的下表面44对齐的内部孔口42。喷嘴42的远端是封闭的。
相应地，冷却流体不仅被喷射到滚轮20的边缘36上(参见箭头46)，还被喷射到滚轮20的相对表面上，即，喷射到上表面40和下表面44上(参见箭头48和50)。因此，喷射的冷却流体与滚轮20之间的接触面积增大，并且滚轮20的冷却效率更高。
应说明的是，冷却管30的设计和位置使得喷嘴32始终布置为使得中央孔口34总是面向滚轮20的边缘36，而外部孔口38和内部孔口42总是与滚轮20的上表面40和下表面44对准，不论滚轮处于哪个角度。这在图1和图2中示出，其中当滚轮20处于不同位置时喷嘴32都能正确对准。
附图的图5以透视图示出了喷嘴32。
本领域技术人员能理解，中空轴16由此充当歧管，以在由CVT 10外部或内部的泵(未示出)施加的压力下将来自外部源(未示出)的冷却流体经由轮毂22和中空管30分配至冷却喷嘴32。因此，可使用常规的冷却机构(也未示出)从CVT 10的工作腔对冷却流体进行外部冷却。
应说明的是，冷却流体源、泵和冷却机构可集成到CVT 10的壳体(未示出)上，以产生一个独立的完整系统。
现在请参考附图的图6，下面说明第二种示例性实施方式的喷嘴100。喷嘴32与100之间的主要区别在于冷却流体出口孔。实际上，喷嘴32包括三个出口孔，而喷嘴100包括细长孔口102，该细长孔口102的构造和尺寸使其能够将冷却流体喷射到滚轮20的边缘上以及上表面和下表面上。
本领域技术人员能理解，为了简洁和清楚的目的，在附图中仅是示意性地示出了CVT 10以及CVT的正常操作所需的其它元件(未示出)。
虽然所述的CVT 10具有两个输入盘12、14和一个输出盘18，但是这也可以是相反的。
本领域技术人员还应理解，冷却流体可通过除了中空轴16的其它方式到达喷嘴。实际上，由于轮毂22不相对于轴16旋转，因此例如可将供液管(未示出)安装到其上，并与轮毂22的孔口29流体连通。
虽然在此所示的中空管30和喷嘴32和100是整体形成的，但是这些元件也可以是独立的，并且组装在一起。
应理解，用于环形CVT的滚轮冷却装置的应用不限于附图中所示和上文中所述的构造和部件的细节。用于环形CVT的滚轮冷却装置可具有其它实施方式，并且可按各种方式实施。还应理解，本文中所用的措词或术语仅用于说明目的，不构成任何限制。因此，虽然上文中通过示例性实施方式说明了用于环形CVT的滚轮冷却布置，但是在不脱离其精神、范围和性质的前提下，可对其进行修改。
下列编号的各条内容作为补充说明。
1.一种用于冷却环形CVT的滚轮的冷却装置，对于每个滚轮，该冷却装置包括喷嘴，该喷嘴的构造和尺寸使其能够将冷却流体喷射到滚轮的边缘上和相对表面上。
2.如第1条所述的冷却装置，其中，所述喷嘴包括中央孔口、外部孔口和内部孔口。
3.如第1条所述的冷却装置，其中，所述喷嘴包括细长孔口。
4.如前述任何一条所述的冷却装置，对于每个滚轮，该冷却装置包括两个喷嘴。
5.一种环形CVT，包括固定地安装到轴上的第一盘、可旋转地安装到所述轴的第二盘、以及将输入盘连接至输出盘的滚轮，所述滚轮具有外周边缘和相对表面；所述环形CVT还包括滚轮冷却装置，对于每个滚轮，该滚轮冷却装置包括喷嘴，该喷嘴的构造和位置使其能够将冷却流体喷射到滚轮的边缘上和相对表面上。
6.如第5条所述的环形CVT，其中，所述喷嘴包括中央孔口、外部孔口和内部孔口。
7.如第5条所述的环形CVT，其中，所述喷嘴包括细长孔口。
8.如第5至第7条中任何一条所述的环形CVT，其中，对于每个滚轮，所述滚轮冷却装置包括两个喷嘴。
9.如第5至第8条中任何一条所述的环形CVT，还包括可旋转地安装到所述轴上并配置为接收冷却流体的轮毂，所述滚轮冷却装置包括将所述轮毂和所述喷嘴流体地互连的中空管。
10.如第9条所述的环形CVT，其中，所述轴是中空轴，并且其中所述轮毂经由与轴的连接接收冷却流体。
11.如第5至第10条中任何一条所述的环形CVT，其中，所述第一盘是输入盘。
12.如第5至第11条中任何一条所述的环形CVT，其中，所述第一盘包括两个第一盘。
13.一种用于冷却环形CVT的滚轮的方法，所述滚轮包括外周边缘和相对表面，所述方法包括将冷却流体喷射到滚轮的外周边缘上和相对表面上。
14.如第13条所述的滚轮冷却方法，还包括：
提供冷却流体源；
提供喷嘴，该喷嘴构造和布置为面向滚轮的外周边缘；和将冷却流体源和喷嘴液压地互连。

Claims (10)

1.一种用于冷却环形CVT的滚轮的冷却装置，所述滚轮具有在滚轮端部的边缘和相对表面，对于每个滚轮，该冷却装置包括面向滚轮的所述边缘的喷嘴，该喷嘴包括面向滚轮的所述边缘的中央孔口、与滚轮的上表面对齐的外部孔口、以及与滚轮的下表面对齐的内部孔口，该喷嘴的构造和尺寸使其能够将冷却流体喷射到滚轮的所述边缘上和相对的上表面和下表面上，其中，不论滚轮处于哪个角度，冷却装置的设计和位置使得喷嘴始终布置为使得中央孔口总是面向滚轮的所述边缘，而外部孔口和内部孔口总是与滚轮的上表面和下表面对准。
2.如权利要求1所述的冷却装置，对于每个滚轮，所述冷却装置包括两个喷嘴。
3.一种环形CVT，包括固定地安装到轴上的第一盘、可旋转地安装到所述轴的第二盘、以及将输入盘连接至输出盘的滚轮，其中所述输入盘是第一盘和第二盘中的一个，所述输出盘是第一盘和第二盘中的另一个，所述滚轮具有在滚轮端部的边缘和相对表面；所述环形CVT还包括滚轮冷却装置，对于每个滚轮，该滚轮冷却装置包括面向滚轮的所述边缘的喷嘴，该喷嘴包括面向滚轮的所述边缘的中央孔口、与滚轮的上表面对齐的外部孔口、以及与滚轮的下表面对齐的内部孔口，该喷嘴的构造和位置使其能够将冷却流体喷射到滚轮的所述边缘上和相对的上表面和下表面上，其中，不论滚轮处于哪个角度，冷却装置的设计和位置使得喷嘴始终布置为使得中央孔口总是面向滚轮的所述边缘，而外部孔口和内部孔口总是与滚轮的上表面和下表面对准。
4.如权利要求3所述的环形CVT，其中，对于每个滚轮，所述滚轮冷却装置包括两个喷嘴。
5.如权利要求3所述的环形CVT，还包括可旋转地安装到所述轴上并配置为接收冷却流体的轮毂，所述滚轮冷却装置包括将所述轮毂和所述喷嘴流体地互连的中空管。
6.如权利要求5所述的环形CVT，其中，所述轴是中空轴，并且其中所述轮毂经由与轴的连接接收冷却流体。
7.如权利要求3所述的环形CVT，其中，所述第一盘是输入盘。
8.如权利要求7所述的环形CVT，其中，所述第一盘包括两个第一盘。
9.一种用于冷却环形CVT的滚轮的方法，所述滚轮包括在滚轮的端部的边缘和相对表面，所述方法包括用构造和布置为面向滚轮的所述边缘的喷嘴将冷却流体喷射到滚轮的所述边缘上和相对表面上，该喷嘴包括面向滚轮的所述边缘的中央孔口、与滚轮的上表面对齐的外部孔口、以及与滚轮的下表面对齐的内部孔口，该喷嘴的构造和位置使其能够将冷却流体喷射到滚轮的所述边缘上和相对的上表面和下表面上，其中，不论滚轮处于哪个角度，冷却装置的设计和位置使得喷嘴始终布置为使得中央孔口总是将冷却流体喷射到滚轮的所述边缘，而外部孔口和内部孔口总是将冷却流体喷射到滚轮的上表面和下表面上。
10.如权利要求9所述的方法，还包括：
提供冷却流体源；和
将冷却流体源和喷嘴液压地互连。
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