CN109154384A

CN109154384A - 用于产生轴向力的系统和方法

Info

Publication number: CN109154384A
Application number: CN201780031369.0A
Authority: CN
Inventors: J·哈姆林
Original assignee: Fallbrook Intellectual Property Co LLC
Current assignee: Fallbrook Intellectual Property Co LLC
Priority date: 2016-05-20
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2019-01-04
Also published as: JP2019516922A; EP3458745A1; WO2017201078A1; US20170335961A1; US10253881B2; TW201809506A

Abstract

一种基于速度产生轴向力的机构可以与基于速度产生轴向力的系统相对于中央轴线的旋转速度相对应地产生轴向力。当所述基于速度产生轴向力的系统以递增的速度旋转时，惯性致使第一刚性构件和第二刚性构件的构型改变，从而导致所述机构产生的轴向力改变。

Description

用于产生轴向力的系统和方法

技术领域

在此披露的实施例总体上涉及包括无限可变变速器(IVT)在内的无级变速器(CVT)。更具体地，实施例涉及CVT及其部件、以及可以独立于CVT可能的特征、可用动力路径以及构型来产生轴向力的子组件和系统。

背景技术

无级变速器(CVT)越来越多地用于已知会发生换档冲击、齿轮碰撞以及其他机械事件的系统中。例如在美国专利号7,011,600、7,238,136、7,198,585、7,250,018、7,166,056、7,235,031、7,169,076、7,288,042、7,396,209、8,066,614、7,731,615、7,651,437、7,727,108、7,686,729、8,267,829、7,238,137、7,036,620、7,238,138、7,232,395、7,125,297、8,469,853、8,628,443、以及7,322,901中所描述的CVT通过消除之前与有级变速器相关联的机械事件来提供顺畅的加速度和减速度。因此，在许多动力应用中，对于作为独立系统以及与现有技术相结合的子组件两者的CVT存在持续需求。

在行星球式CVT中，动力可以经由牵引流体在部件之间传递。使用牵引流体避免了齿轮变速器的问题。然而，运行速度、动力源或动力负载可能导致打滑或以其他方式使得CVT偏置到可能发生打滑和其他负面影响的不期望状态中。

发明内容

在此所展示和描述的实施例具有若干个特征，其中任何单一的特征都不能独自实现所希望的属性。不限制由所跟随的描述表达的范围，现将简要讨论所披露实施例的更多显著特征。在考虑了这个讨论之后，本领域技术人员可以了解本系统和方法的这些特征如何提供了超越已知系统和方法的多种优点，以及这些特征可以如何扩展至未披露但仍在所传授范围内的多种不同构型和系统。

在一个宽广的方面，实施例可以总体上指向一种力产生机构，所述力产生机构包括：铰接地连接至第二刚性构件的第一刚性构件，其中当所述轴向力产生系统没有暴露于向心力中时，所述第一刚性构件和所述第二刚性构件形成第一角度。所述轴向力产生机构在较高的旋转速度下施加增大的向心力，从而致使所述第一刚性构件和所述第二刚性构件形成第二角度。实施例可以包括支撑结构，所述支撑结构被配置成用于将所述第一刚性构件的第一端定位成与第一环相接触、并且将所述第二刚性构件的第一端定位成同与所述第一环相反的第二环相接触。在一些实施例中，所述支撑结构包括第三刚性构件，其中当向心力小于预定值时，所述第三刚性构件提供第一轴向力，并且其中当向心力大于预定值时，所述第一和第二刚性构件施加第二轴向力。在一些实施例中，所述第一刚性构件的长度、所述第二刚性构件的长度、所述第一刚性构件的质量、所述第二刚性构件的质量、所述第一刚性构件的轮廓、以及所述第二刚性构件的轮廓中的一项或多项被选择成根据预定速率来施加所述第二轴向力。在一些实施例中，所述第二轴向力的产生速率随着向心力的增大线性地增大。在一些实施例中，所述第二轴向力的产生速率以非线性速率增大(例如，以递增的速率增大、以递减的速率增大、逐步地增大等)。

在一个宽广的方面，实施例可以总体上涉及一种基于速度产生轴向力的系统，所述系统包括：第一环形环；第二环形环；以及介于所述第一环形环与所述第二环形环之间的基于速度产生轴向力的机构。所述轴向力产生系统是由第一刚性构件铰接地连接至第二刚性构件形成的，所述第一刚性构件具有被成形为用于与所述第一环形环相接触的第一端，并且所述第二刚性构件具有被成形为用于与所述第二环形环相接触的第二端，其中当所述轴向力产生机构没有暴露于向心力中时，所述第一刚性构件和所述第二刚性构件形成第一角度。所述基于速度产生轴向力的机构在较高旋转速度下经受的向心力增大，从而致使所述第一刚性构件和所述第二刚性构件平移或旋转成形成第二角度，其中在所述第一环形环和所述第二环形环上基于所述第二角度产生轴向力。在一些实施例中，所述第二角度不超过180度。在一些实施例中，所述轴向力产生系统包括支撑结构，所述支撑结构具有第三刚性构件，其中当向心力小于第一值时，所述第三刚性构件施加第一轴向力，并且当向心力超过第二值时，所述基于速度产生轴向力的机构施加第二轴向力。在一些实施例中，所述第一值等于所述第二值。在一些实施例中，所述第一值大于所述第二值，并且所述支撑结构与所述第二轴向力并行地提供第一轴向力。在一些实施例中，所述第一环形环是与牵引环一体的。在一些实施例中，所述第一环形环是与夹紧机构一体的。在一些实施例中，所述轴向力产生系统包括第三环形环以及介于所述第二环形环与所述第三环形环之间的第二基于速度产生轴向力的机构，其中所述第一基于速度产生轴向力的机构和所述第二基于速度产生轴向力的机构是串联的，其中在第一旋转速度范围上所述第一基于速度产生轴向力的机构施加第一轴向力，并且在第二旋转速度范围上所述第二基于速度产生轴向力的机构施加第二轴向力。在一些实施例中，所述第一刚性构件的长度、所述第二刚性构件的长度、所述第一刚性构件的质量、所述第二刚性构件的质量、所述第一刚性构件的轮廓、以及所述第二刚性构件的轮廓中的一项或多项被选择成根据预定速率来施加轴向力。在一些实施例中，所述第二轴向力的产生速率随着向心力的增大线性地增大。在一些实施例中，所述第二轴向力的产生速率以非线性速率增大(例如，以递增的速率增大、以递减的速率增大、逐步地增大等)。

附图说明

结合在本说明书中并且形成其一部分的附图展示了发明性实施例的某些特征。

图1描绘了无极变速器的局部截面视图；

图2A-图2B、图3A-图3B、图4A-图4D以及图5描绘了具有基于速度产生轴向力的系统实施例的CVT的截面视图；

图6A描绘了基于速度的AFG系统的一个实施例的顶视图；

图6B描绘了曲线图，展示了由基于速度产生轴向力的机构产生的轴向力(N)与旋转速度(ω)的关系；

图7A描绘了具有基于速度产生轴向力的机构以及基于扭矩产生轴向力的机构的轴向力产生系统的一个实施例的视图；

图7B描绘了曲线图，展示了利用基于速度产生轴向力的机构以及基于扭矩产生轴向力的机构的组合的轴向力产生系统的运行；并且

图8描绘了曲线图，展示了随基于速度和基于扭矩产生轴向力的方案而变的轴向力产生。

具体实施方式

现在将参见附图对优选的实施例进行说明，其中在全文中相同的数字代表相似的元件。此处提出的说明中所使用的术语并非旨在仅因为它是与本发明的特定具体实施例的详细说明结合使用而以任何限制性的或约束性的方式来解读。此外，本发明的实施例可以包括多种新特征，其中任何单一的特征都不能独自实现其所希望的属性，或者说，它在实施在此所说明的发明时是必不可少的。

如在此使用时，术语“操作性地连接”、“操作性地联接”、“操作性地链接”、“可操作地连接”、“可操作地联接”、“可操作地链接”、以及类似的术语是指元件之间的一种关系(机械的、联动的、连接的、等等)，由此一个元件的运作导致了第二元件的对应的、随后的、或同时的运作或致动。应该指出，在使用的所述术语来说明创造性实施例时，典型地对于链接或连接这些元件的特定结构或机构进行了说明。然而，除非另外明确声明，当使用所述术语之一时，所述术语表示实际的联接或连接可以采取多种形式，这在某些情况下对于本技术领域中的普通技术人员将是显而易见的。出于说明的目的，术语“径向”在此用来表示相对于变速器或连续变换器的纵向轴线是垂直的方向或位置。术语“轴向”在此用来表示沿与变速器或连续变换器的主要的或纵向轴线相平行的轴线的方向或位置。

除非另有明确说明，如在此所使用的，术语“或”是指包含性的陈述。换言之，如果满足以下任一条件，则陈述“A或B”为真：A为真，B为假；A为假，B为真；或A为真，B为真。

以下描述的某些发明性实施例结合了使用行星件的行星球式变换器，这些行星件各自典型地具有可倾斜的旋转轴线。这些行星件也称为速度调节器、动力调节器、球、行星件、球体、球状机件或滚动体。通常，这些行星件环圆周地排列在垂直于CVT的纵向轴线的平面中。在所述行星件阵列各侧上定位了牵引环，每个牵引环都与这些行星件相接触。第一牵引环将以输入旋转速度向这些行星件施加具有第一扭矩的输入动力。由于这些行星件围绕其自身的轴线旋转，所以这些行星件将所述动力以第二扭矩并且以输出旋转速度传递给第二牵引环。输入旋转速度与输出旋转速度之比(“速度比”)随第一和第二牵引环的接触点对应地到这些行星件的旋转轴线的半径之比而变化。将这些行星件的轴线相对于CVT的轴线加以倾斜来调节变换器的速度比。

图1描绘了无极变速器的局部截面视图。无级变速器100包括多个行星件102，这些行星件共同地围绕限定了中央轴线105的轴101旋转并且独立地围绕限定了行星件旋转轴线113的轴111旋转。太阳轮115被定位成在行星件102径向内侧并与之相接触、并且可以围绕中心轴线105旋转。这些行星件102介于牵引环110、112之间并且与之相接触。在一些实施例中，动力可以传递经过太阳轮115。当行星件102围绕中央轴线105旋转时，传递经过太阳轮115的动力被传递至行星件102、再至牵引环110和112。在其他实施例中，太阳轮115不传递动力(并且可以称为空转)。当动力经由牵引环110或112传递时，动力穿过行星件102到达另一牵引环112或110。在这些实施例的任一实施例中，通过改变轴111(并且因此旋转轴线113)的角度(伽马)就改变了牵引环110相对于牵引环112的速度比。

实施例在具有旋转或非旋转载体的系统中可以是有用的。运行CVT的一个顾虑是行星件102的旋转产生离心力(F_C)。这个虚构的力是作用在行星件102上的惯性的结果。离心力取决于行星件102的质量、从行星件102的质心到中央轴线105的距离(D)、以及CVT 100的旋转速度ω(欧米茄)。离心力被反作用力(即，向心力F_P)抵消。向心力是由与行星件102相接触的牵引环110、112施加的。然而，牵引环110、112不与所述向心力对齐、而是替代地偏离了空隙(G)，并且接触也是呈某些角度(A)的。由此，行星件102与牵引环110、112之间的接触可以提供足够的向心力来抵消所述离心力，但是使牵引环110、112背离彼此偏置的效果产生了轴向力。

所产生的轴向分离力取决于所述向心力和角度A。所产生的轴向分离力还可以取决于使得牵引环110、112与行星件102之间能够产生接触的牵引流体的存在和特性，牵引环110、112的材料或特性，或者CVT 100的其他特征或特性。例如，取决于牵引环110、112的材料，温度或振动可能会影响可能变形多少。其他特征或特性可以包括硬度、耐久性、延展性、任何内部应力的存在、或系统中的顺应性(包括牵引环110、112与CVT 100的其他元件(包括轴承或密封件等)之间的相互作用。

在此披露的无级变速器可以用于通过多个不同元件来抵偿轴向分离力或消除轴向分离。实施例可产生恒定的轴向力、可以产生可变的轴向力、或者可以产生恒定或线性和可变的轴向力的某种组合。可以串联或并联地产生轴向力。

用于在无级变速器中产生轴向力的机构可以将旋转速度转换成轴向力。图2A-图2B、图3A-图3B、图4A-图4D以及图5描绘了具有基于速度产生轴向力的机构实施例的CVT的截面视图。

如在图2A和图2B中所描绘的，基于速度的AFG机构220包括可移动地相联接的两个刚性构件222、223。第一和第二刚性构件222、223的可移动联接可以包括例如通过铰链221的可旋转联接或可滑动联接(未示出)。基于速度的AFG 220可以介于牵引环210与凸轮205之间，使得第一刚性构件222的第一端222a接触牵引环210并且第二刚性构件223的第一端223a接触凸轮205。如在图2A中所描绘的，当旋转速度低于预定阈值时，惯性小并且基于速度的AFG机构220可以被配置成形成第一角度(θ)来提供第一轴向力(包括提供零轴向力)。当旋转速度增大时，第一和第二刚性构件222、223的第一端222a、223a保持与牵引环210和凸轮205相接触，而第一和第二刚性构件222、223的第二端222b、223b可以径向地向外平移或旋转，直至基于速度的AFG机构220以如图2B中所描绘的具有第二角度西塔(θ)的第二构型来提供大于零的第二轴向力。基于速度的AFG机构220的净效果可以是使环210移动更靠近环212，如图2A、图2B所示的，或者基于速度的AFG机构220可以增大所施加的轴向力以便将环210、212维持成在旋转速度范围上具有对于CVT优选性能所希望的分离距离。

如在图2A和图2B中所描绘的，第一和第二刚性构件222、223可以具有弯曲形状。然而，可以利用其他弯曲的、成角度的、或笔直的设计来实现所希望的质量、惯性、运行范围、轴向力产生率等。

如在图3A和图3B中所描绘的，基于速度的AFG机构320包括可移动地相联接的并且被定位在第三刚性构件330内的两个刚性构件322、323。第一和第二刚性构件322、323的可移动联接可以包括例如通过铰链321的可旋转联接或可滑动联接(未示出)。基于速度的AFG机构320可以介于牵引环310与凸轮305之间，使得第一刚性构件322的第一端接触牵引环310并且第二刚性构件323的第一端接触凸轮305。如在图3A中所描绘的，当旋转速度低于预定阈值速度时，惯性小，基于速度的AFG机构320可以被配置成具有第一角度(θ)，并且任何轴向力都是由第三刚性构件330来施加。当旋转速度增大时，第一和第二刚性构件322、323的第一端322a、323a保持与牵引环310和凸轮305相接触，并且第一和第二刚性构件322、323的第二端322b、323b可以径向地向外平移或旋转直至基于速度的AFG机构320处于如图3B中所描绘的具有第二角度(θ)的构型。处于所述第二构型的AFG机构320的净效果可以是使环310移动更靠近环312，如图3A、图3B所示，或者基于速度的AFG机构320可以增大所施加的轴向力以便将环310、312维持成在旋转速度范围上具有对于CVT优选性能所希望的分离距离。

图4A-图4D描绘了CVT的局部截面视图，展示了基于速度的AFG系统和机构的实施例。具有基于速度的AFG机构420的CVT 400可以包括经由铰链421可移动地联接的第一和第二刚性构件422、423。如在图4A-图4D中所描绘的，轴向力产生机构420可以进一步包括能够在壳体440内轴向平移的中间构件435。有利的是，这些实施例可以允许基于速度的AFG机构420的总轴向长度适应CVT内的其他几何形状以及约束、在CVT的环410、412上提供希望的预加载、或一些其他益处。如在图4C中所描绘的，CVT 400可以进一步包括介于环410与中间构件435之间的轴承428，所述轴承可用于减小中间构件435或环410上的应力或磨损。如在图4D中所描绘的，CVT 400可以进一步包括介于环410与中间构件435之间的圆盘429，所述圆盘可用于使得由中间构件435施加的力分布在环410上。

在一些实施例中，中间构件435或外壳440可以由与AFG机构420的其他元件不同的材料形成。中间构件435或外壳440的选择或制造方法可以基于以下一项或多项：运行速度、运行温度、优选惯性或惯性范围、最大轴向负载、最小轴向负载等。其他考虑因素可以包括材料成本、加工成本、制造方法、组装方法等。

图5描绘了CVT的局部截面视图，展示了基于几何形状的基于速度的AFG的替代实施例。如在图5的CVT 500的左侧所描绘的，凸轮505可以是以基底部分505a以及横向部分505b来形成。滚动元件519介于基底部分505a与横向部分505b之间。此外，轴承529可以被固位在圆盘531中。如在图5的CVT 500的右侧所描绘的，环512可以被形成为具有第一部分512a和第二部分512b。滚动元件519介于第一部分512a与第二部分512b之间。

当旋转速度低时，滚动元件519可以径向在内地定位。当旋转速度增大时，滚动元件519可以径向地向外移动，从而向环512的第一部分512a的表面517和第二部分512b的表面518或者凸轮505的基底部分505a的表面527和横向部分505b的表面528施加力。具体而言，滚动元件519与环512的表面517、518或凸轮505的表面527、528之间的接触可以决定所产生的轴向力。相应地，滚动元件519的尺寸大小、重量和其他特征与表面517、518、527、和528的形状、长度、或其他特征一起决定所产生的轴向力。

在一些实施例中，凸轮505或环512除了形成基于速度产生轴向力的系统的一部分之外还可以进一步形成基于扭矩的AFG系统的一部分。在这些实施例中，表面517、518、52可以被配置成以扭矩或速度方案来运行。例如，具有表面517、518的凸轮505可以被配置成使得第一部分505a相对于第二部分505b的旋转(即，当向基底部分505a或横向部分505b施加扭矩时)产生轴向力，并且可以进一步被配置成用于在凸轮505的旋转速度增大时产生轴向力。类似地，具有表面517、518的环512可以被配置成使得第一部分512a相对于第二部分512b的旋转(即，当向第一部分512a或第二部分512b施加扭矩时)产生轴向力，并且可以进一步被配置成用于在旋转速度增大时产生轴向力。

在此所披露的实施例可以将轴向力产生系统结合在环中。图6A描绘了与环630一起形成的轴向力产生系统600的顶视图，所述环整合有在其上成角度地间隔开的多个基于速度产生轴向力的机构620，每个基于速度产生轴向力的机构620具有与环、凸轮或其他元件相接触的表面623。在一些实施例中，基于速度产生轴向力的机构620可以径向地定位在环630的中线608附近、或者可以径向地定位于中线608以内或以外。

基于速度产生轴向力的机构620的径向定位或成角度放置的确定可以基于若干个因素。例如，将基于速度产生轴向力的机构620径向地定位在外将趋于增大惯性，而将它们径向地定位在内将趋于减小惯性。影响基于速度产生轴向力的机构620的径向放置或成角度定位的其他因素包括环630的材料、总重量、成本、与环630在变速器或传动系内的定位相关的公差或空间限制因素、CVT或传动系的总大小限制因素等。

其他考虑因素可以包括在CVT中使用的牵引流体的特性或特征。例如，如果牵引流体在较低速度下表现出打滑状态，则基于速度产生轴向力的系统600可能需要在较低的速度下产生较大的轴向力。类似地，如果CVT以较高的速度运行并且在可能导致打滑或负面地影响动力容量的一些其他状况的较高温度条件下运行，则基于速度产生轴向力的系统600可以基于预期的运行条件进行配置以抵消这些损失并且改善动力容量。

图6B描绘了曲线图，展示了对于上至最大旋转速度669的运行范围，由基于速度产生轴向力的机构产生的轴向力(N)对比旋转速度(ω)的关系。基于速度产生轴向力的系统600的选择可以基于提供经由轴向力产生机构620的表面623施加的所希望轴向力的能力，并且所希望轴向力不超过轴向力上限668、不超过根据单位旋转速度上限的所希望轴向力660(也被称为最大轴向力产生速率660)、或者至少维持根据单位旋转速度阈值的所希望最小轴向力662(也被称为最小轴向力产生速率662)。在一些实施例中，轴向力产生机构620在基于速度产生轴向力的系统600中的大小、数量、或几何形状决定了可以被产生的最小轴向力和最大轴向力并且也可以决定轴向力产生速率。例如，在一些实施例中，基于速度产生轴向力的系统600可以被配置成用于提供线性递增的轴向力产生速率664，但是在其他应用中，基于速度产生轴向力的系统600可以被配置成以非线性轴向力产生速率、例如根据旋转速度产生的轴向力的速率663增大(即，递增的轴向力产生速率)或根据旋转速度产生的轴向力的速率661减小(即，递减的轴向力产生速率)来产生轴向力。在其他实施例中，基于速度产生轴向力的系统600可以被配置成用于产生阶梯式或其他离散式轴向力产生速率。例如，基于速度产生轴向力的系统600可以在CVT的运行范围的第一部分内根据第一轴向力产生速率产生轴向力并且在所述运行范围的第二部分内根据第二轴向力产生速率运行。所述第二轴向力产生速率的第一轮廓线可以是线性的、恒定的、递增的、递减的、或阶梯式的。

实施例可以集成有其他轴向力产生系统。图7A描绘包括环730的轴向力产生系统700的顶视图，所述环具有基于速度产生轴向力的机构720以及基于扭矩产生轴向力的机构722。

图7B描绘了曲线图，展示了利用基于速度产生轴向力的机构以及基于扭矩产生轴向力的机构的组合的轴向力产生系统的运行。

基于速度产生轴向力的机构720的径向定位或成角度放置的确定可以基于若干个因素。例如，将基于速度产生轴向力的机构720径向地定位在外将趋于增大惯性，而将它们径向地定位在内将趋于减小惯性。影响基于速度产生轴向力的机构720的径向放置或成角度定位的其他因素包括环730的材料、总重量、成本、与环730在变速器或传动系内的定位相关的公差或空间限制因素、CVT或传动系的总大小限制因素等。

类似地，基于扭矩产生轴向力的机构722的径向定位或成角度放置的确定可以基于若干个因素。例如，与将其径向在内地定位相比，将基于扭矩产生轴向力的机构722径向定位在外将产生较小的轴向力。影响基于扭矩产生轴向力的机构722的径向放置或成角度定位的其他因素包括环730的材料、总重量、成本、与环730在变速器或传动系内的定位相关的公差或空间限制因素、CVT或传动系的总大小限制因素等。

其他考虑因素可以包括在CVT中使用的牵引流体的特性或特征。例如，如果牵引流体在较低速度下表现出打滑状态，则轴向力产生系统700可能需要在较低的速度下产生较大的轴向力。类似地，如果CVT以较高的速度运行并且在导致打滑或负面地影响动力容量的一些其他状况的较高温度条件下运行，则轴向力产生系统700可以基于预期的运行条件进行配置以抵消这些损失并且改善动力容量。

如在图7B中所描绘的，由基于速度产生轴向力的机构720所产生的轴向力在幅度和产生速率方面可以与由基于扭矩产生轴向力的机构722所产生的轴向力不同。具体而言，图7B展示了基于扭矩的AFG系统轴向力产生速率770以及基于速度的AFG系统轴向力产生速率764。关于基于扭矩的AFG系统轴向力产生速率770，所产生的轴向力在低速下最高并且在较高速度下减小。关于基于速度的AFG系统轴向力产生速率764，所产生的轴向力在低速下最低并且在较高速度下增大。

相应地，具有机构720、722的轴向力产生系统的构型可以被选择成用于确保在一定范围的运行条件上产生所希望的总轴向力。换言之，轴向力产生系统700可以被配置成使得基于扭矩产生轴向力的机构722主要负责在较低速度下产生轴向力，基于速度产生轴向力的机构720主要负载在较高速度下产生轴向力，并且这两个轴向力产生机构720、722是互补的并且联合负责在中间旋转速度下产生轴向力。以此设置，基于扭矩产生轴向力的机构722上的预加载可以较小，从而避免超过AFG系统700的限制条件并且允许CVT以较高的效率、较低的运行温度、或增大的动力容量运行，使部件寿命延长，或实现一些其他益处。基于速度产生轴向力的机构720可以被配置成用于产生超过最小轴向力产生速率762、但不超过最大轴向力产生速率761的轴向力。类似地，基于扭矩产生轴向力的机构722可以被配置成用于产生大于最小轴向力产生速率765、上至最大旋转速度769的轴向力。

图8描绘了曲线图，展示了使用基于速度产生轴向力的系统与基于扭矩产生轴向力的系统相组合的一个实施例。如在图8中所描绘的，当旋转速度低时，基于速度产生轴向力的系统(例如，上文所描述的基于速度产生轴向力的系统600)可以根据第一轴向力产生速率803来提供第一轴向力，并且基于扭矩产生轴向力的系统(例如，基于扭矩产生轴向力的系统700)可以根据第二轴向力产生速率802提供第二轴向力。所述轴向力产生系统600、700可以并行运行或者可以组合来产生上至最大轴向力产生速率805的组合轴向力产生速率804。

上述披露详细阐述了某些实施例。然而应理解，无论以上内容在文字上如何详尽，本披露的这些特征和概念仍可以通过多种方式来实施。如同样在以上陈述的，应该指出，在对本发明某些特征或方面进行说明时所使用的具体术语不应被认为是暗示了所述术语在此被重新定义为应局限于包括与所述术语相关联的本发明的这些特征或方面中的任何特定的特征。此外，本披露包括整个驱动器旋转的实施例以及用于控制行星件的倾斜角的载体可以相对于彼此旋转(例如，上至几度的贝塔角)的、但基本上是静态的实施例。

在此所描述的实施例并不旨在限制本披露的范围，而是代替地被提供作为本领域技术人员的示例以更容易地确定在此所披露的发明性特征和元件。

Claims

1.一种在环中形成的基于速度产生轴向力的机构，包括：

具有可移动联接件的第一刚性构件和第二刚性构件，其中当所述轴向力产生系统以第一旋转速度围绕中央轴线旋转时，所述第一刚性构件和所述第二刚性构件呈第一构型；并且

其中在大于所述第一旋转速度的第二旋转速度下所述第一刚性构件和所述第二刚性构件变成第二构型，其中所述第一刚性构件包括与第一环和第一凸轮中的一者相接触的第一端，并且所述第二环包括与第二环和第二凸轮中的一者相接触的第一端。

2.如权利要求1所述的基于速度产生轴向力的机构，进一步包括第三刚性构件，其中当旋转速度小于预定旋转速度时，所述第三刚性构件施加第一轴向力，并且其中当旋转速度大于某个旋转速度时，所述第一和第二刚性构件施加第二轴向力。

3.如权利要求2所述的基于速度产生轴向力的机构，其中所述第一刚性构件的长度、所述第二刚性构件的长度、所述第一刚性构件的质量、所述第二刚性构件的质量、所述第一刚性构件的轮廓、以及所述第二刚性构件的轮廓中的一项或多项被选择成根据预定轴向力产生速率来施加所述第二轴向力。

4.如权利要求3所述的基于速度产生轴向力的机构，其中所述第二轴向力产生速率随着向心力的增大而增大。

5.如权利要求3所述的基于速度产生轴向力的机构，其中所述第二轴向力产生速率是线性的。

6.如权利要求1所述的基于速度产生轴向力的机构，其中所述第二构型包括所述第一刚性构件和所述第二刚性构件形成小于或等于180度的角度。

7.一种系统，包括：

第一环形环；

第二环形环；以及

介于所述第一环形环与所述第二环形环之间的基于速度产生轴向力的机构，其中所述基于速度产生轴向力的机构由具有可移动联接件的第一刚性构件和第二刚性构件形成，所述第一刚性构件具有被成形为用于与所述第一环形环相接触的第一端，并且所述第二刚性构件具有被成形为用于与所述第二环形环相接触的第二端，其中当所述基于速度产生轴向力的机构以第一旋转速度围绕中央轴线旋转时，所述第一刚性构件和所述第二刚性构件呈第一构型，

其中当所述基于速度产生轴向力的机构以大于所述第一旋转速度的第二旋转速度围绕所述中央轴线旋转时，所述基于速度产生轴向力的机构呈第二构型，其中在所述第二构型中在所述第一环形环和所述第二环形环上产生轴向力。

8.如权利要求7所述的系统，其中所述第二构型包括所述第一刚性构件和所述第二刚性构件形成小于或等于180度的角度。

9.如权利要求7所述的系统，进一步包括第三刚性构件，其中当旋转速度小于所述第一旋转速度时，所述第三刚性构件施加第一轴向力，并且当所述基于速度产生轴向力的机构以所述第一旋转速度旋转时，所述基于速度产生轴向力的机构施加第二轴向力。

10.如权利要求7所述的系统，其中所述第一环形环是与牵引环一体的。

11.如权利要求7所述的系统，其中所述第一环形环是与夹紧机构一体的。

12.如权利要求7所述的系统，进一步包括第三环形环以及介于所述第二环形环与所述第三环形环之间的第二基于速度产生轴向力的机构，其中所述第一基于速度产生轴向力的机构和所述第二基于速度产生轴向力的机构是串联的，其中在第一旋转速度范围上所述第一基于速度产生轴向力的机构施加第一轴向力，并且在第二旋转速度范围上所述第二基于速度产生轴向力的机构施加第二轴向力。

13.如权利要求7所述的系统，其中所述第一刚性构件的长度、所述第二刚性构件的长度、所述第一刚性构件的质量、所述第二刚性构件的质量、所述第一刚性构件的轮廓、以及所述第二刚性构件的轮廓中的一项或多项被选择成根据预定速率来施加轴向力。

14.如权利要求7所述的系统，其中所述轴向力产生速率随着旋转速度的增大而增大。

15.如权利要求7所述的系统，其中所述轴向力产生速率是线性的。

16.如权利要求7所述的系统，其中所述第二构型包括所述第一刚性构件和所述第二刚性构件形成小于或等于180度的角度。

17.一种从纵向轴线径向地移位并且被配置成围绕所述纵向轴线旋转的轴向力产生设备，所述设备包括：

可径向移位部件，其中所述可径向移位部件的一部分与所述纵向轴线之间的径向距离至少部分地取决于所述轴向力产生设备围绕所述纵向轴线旋转的速度；

可纵向移位构件，其中所述可径向移位部件被配置成用于在所述可纵向移位构件上施加力，并且其中施加在所述可纵向移位构件上的力的纵向分量至少部分地基于所述轴向力产生设备围绕所述纵向轴线旋转的速度而变化。

18.如权利要求17所述的设备，其中所述可径向移位部件包括被布置在所述可纵向移位构件与纵向固定构件之间的轴承，其中所述可纵向移位构件与所述纵向固定构件的相向表面包括随着离所述纵向轴线的距离增大而朝向彼此纵向地渐缩的区段。

19.如权利要求17所述的设备，其中所述可径向移位部件包括彼此铰接地联接的两个构件，其中所述可径向移位部件被布置在所述可纵向移位构件与纵向固定构件之间，其中所述两个铰接地联接的构件中的一者与所述可纵向移位构件邻接，并且所述两个铰接地联接的构件中的另一者与所述纵向固定构件邻接。

20.如权利要求19所述的设备，其中所述可纵向移位构件被布置在所述纵向固定构件内的纵向延伸通道内。