CN1340139A - 连续变速传动装置 - Google Patents

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Abstract

一种连续变速传动装置包括两个带轮装置(1,2),该带轮装置分别包括一对盘(66,67)和一个螺旋机构(12,13),该螺旋机构(14,15)相应于带轮装置(1,2)同轴布置,使得所述的带轮装置(1,2)的盘(66,67)彼此靠近或者背离运动,每一对盘(66,67)围成一个V形槽,一个皮带(5)在带轮装置之间拉紧并被容纳在其中的槽中,所述的螺旋机构(12,13)通过一个控制装置被控制,每个带轮装置(1,2)的所述的盘(66,67)被安装在一个支承轴(68)上。螺旋机构(12,13)被容纳在所述的支承轴(68)中的一个内腔中,同时至少与盘(66,67)中的一个相啮合。

Description

连续变速传动装置
本发明涉及一种连续变速传动装置，包括两个带轮装置，该装置分别包括一对盘，一个支承轴和一个螺旋机构，每个螺旋机构相应于各自的支承轴同轴心设置，使得相应的带轮装置的盘彼此靠近或者背离运动，每一对盘围成一个V形槽，一个环形弹性元件在带轮装置之间拉紧，同时被容纳在其中的槽中，所述的螺旋机构通过一个控制机构被控制。
在EP-A-582307中展示了这样的连续变速传动装置。所述的现有技术中的连续变速传动装置具有一些缺点，即它的整体尺寸大，尤其在汽车领域中这是不理想的。
本发明的目的是提供一种不具有这些缺点的连续变速传动装置。通过将每个螺旋机构容纳在相应的支承轴中的内腔内达到所述的目的。螺旋机构穿过从内腔向所述的支承轴的外周延伸的轴向孔中的至少一个孔与两个盘中的至少一个盘相啮合。
通过在轴内同轴布置螺旋机构，缩减了单元的整体尺寸。另外，由螺旋机构施加的可调夹持力也与相应的盘同轴，这样不用运动就提供了一个直接驱动。因此，可以通过一种良好的限定方式控制盘的移动，该方式提高了传动速率的精确性。
根据一个推荐的实施例，至少一个带轮装置具有一个包括两个螺旋致动器的螺旋机构，该螺旋致动器具有互反螺纹角，每个螺旋致动器与相应的盘相啮合。然后带轮装置的盘可以对称运动。所以，不会有横向的运动加在皮带上。因此，皮带相应于带轮装置的对称的盘被对称承载，从而使传动机构具有一个较长的使用寿命。
另外，由于两个盘都可以被移动，每个盘的整体位移只是一旦另一个盘被固定时，一个可移动盘移动距离的一半，如EP-A-582307中所述。因此，传动速率中的相对快的改变是可能的，而不必将盘的移动速率变得太高。
另外的优点是每个带轮装置的元件可以是相同的，缩减了成本。
在SU-A-1732085中公开了一种连续变速传动装置。所述的装置具有带轮装置，其上的盘通过具有反向的彼此有间距的螺线的螺旋机构分别与一个中心轴相接合。通过弹簧，每个带轮装置的盘被彼此相对恒定压紧。由于皮带载荷的增加，可以得到皮带轮的一个相对位移。
所述的装置缺少一个驱动机构，而不是由螺旋机构构成一个致动器来主动地影响盘的相对位置。
推荐所述的带轮装置中至少有一个装置的每个盘是滑动的，但是被非旋转安装在支承轴上，螺旋致动器与所述的支承轴的两个相对端啮合。每个螺旋致动器通过一个具有不同载荷角的四点角接触球轴承与支承轴相啮合。
每个螺旋致动器通过一个支承轴承与支承轴相啮合。所述的轴承可以采用四点角接触球轴承，推荐采用不对称设计。为了达到一个较高的载荷承载能力和紧密性，可以使用一个全互补轴承。
至少一个支承轴承的外圈与轴加工成一个整体。
每个螺旋致动器包括一个螺母和一个螺杆，所述的螺母分别与一个盘相啮合，所述的螺杆分别与支承轴相啮合。
螺旋致动器可以采用球螺旋或者是滚子螺旋形式。在后一种情况中，螺旋致动器的径向尺寸相对小，从而减小了整个单元的整体尺寸。
两个螺旋致动器的螺母可以被安装在一个穿过支承轴延伸的共同驱动轴上。
支承轴通过支承轴承相应于一个壳体被支承，每个螺旋致动器的螺母分别具有径向延伸部分，其中至少一个径向延伸部分与相应的盘相接合。在那种情况下，支承轴至少具有一个槽，一个延伸部分通过该槽延伸。
支承轴在一端与一个输入轴或者一个输出轴相连接，同时在另一端与一个驱动机构相连接控制传动速率。
通过参考附图中所示的实施例，本发明将被进一步说明。
图1展示了一个根据本发明的连续变速传动装置的第一实施例；
图2展示了第二实施例；
图3展示了第三实施例；
图4展示了第四实施例。
根据本发明的连续变速传动装置包括两个带轮装置1，2，每个带轮分别具有容纳一个皮带5的V型槽3，4。
每个带轮装置1，2包括两个被安装在一个支承轴8上的盘6，7，该盘彼此彼此靠近或者背离滑动。
支承轴8具有一个内腔81，在该内腔中一个同心驱动轴9通过角接触球轴承10，11被支承。驱动轴9包括螺旋致动器14，15上的两个螺杆12，13。所述的螺旋致动器14，15还分别包括螺母16，17，该螺母16，17通过一系列槽式滚子18，19与螺杆12，13配合安装。
每个螺母分别被嵌入至驱动轴套20，21中，该驱动轴套20，21分别具有径向延伸部分22，23。
径向延伸部分22，23延伸穿过开启在支承轴9的两个相对径向端中的狭槽或槽24，25。每个径向延伸部分22，23的外端分别与相应的盘6，7的滑动环26，27相连接，该环26，27沿支承轴8的外周滑动。
通过采用球一槽接合30，31的方式，盘6，7可以滑动，但是非旋转固定在支承轴8上。
控制轴9还具有一个与驱动机构33配合安装的花键端32。通过该驱动机构33，滚子18，19可以相对于螺母16，17旋转，这样就可以得到盘6，7的理想的互动，从而得到理想的传动速率。
带轮2的盘6，7通过弹簧34，35被恒定地相互向内压紧。
驱动机构33包括一个电机36，该电机36包括一个定子37和一个转子38。通过一个从集电圈14获得能量的电磁离合片39，转子38，特别是其中的电枢41可以与减速齿轮机构41相连接或者相脱离，该减速齿轮机构41依次与控制轴9相啮合。
在稳定状态下操作，即以一个恒定的传动速率，支承轴8和驱动轴9之间的相对旋转可以通过啮合的离合器39被禁止。一旦传动速率需要被改变，离合片39就被脱离，同时一个理想的转速被施加在驱动轴9上，从而启动螺旋致动器14，15。
图2中的实施例展示了一个离合机构43，该离合机构43具有一个离合片44，并且该片通过弹簧45被恒定地压紧在啮合位置处。在那样的位置上，在支承轴8和驱动轴9之间不可能产生相对旋转。
离合片44通过致动电磁铁46被松开，这样通过电机36，一个理想的旋转可以被施加在驱动轴9上。
图3中的实施例包括一个带轮装置，该装置中的一个盘6与支承轴8加工为一整体，同时另一个盘7可相对于支承轴8移动。
带轮装置包括一个单一螺旋致动器15，该螺旋致动器通过角接触球轴承50与轴8相啮合。角接触球轴承包括一个内轴承环51，该内轴承环与螺旋致动器15的螺杆13加工为一整体。该螺旋致动器15的螺母17与驱动轴套21相连接，该驱动轴套的径向延伸部分23延伸穿过支承轴8的槽25。通过旋转螺杆13、螺母17，从而将驱动轴套21以及与可移动盘7相连接的径向延伸部分23作为整体一起被运动。
通过一个驱动机构33控制螺旋致动器15，该驱动机构与图1a和图1b中的实施例所包含的驱动机构33相同。
图4中的实施例包括带轮装置1，2，每个带轮分别具有相同的盘66，67。因此，每个盘66，67相对于皮带5对称布置。
有利地是，由于只需要一种类型的盘66，67，缩减了加工和储藏费用。
通过轴承70，71将带轮装置1，2分别连接到框架件36上。因此，带轮装置1，2与框架件36一起形成一个单元，该单元可以被直接应用，如作为一个壳体。

Claims (25)

1.连续变速传动装置，包括两个带轮装置(1，2)，该装置分别包括一对盘(6，7)，一个支承轴(8)和一个螺旋机构(14，15)，每个螺旋机构(14，15)分别与各自的支承轴(8)具有相同轴心，使得相应的带轮装置的盘可以彼此靠近或者背离滑动，每一对盘(6，7)围成一个V形槽(3，4)，一个环形弹性元件(5)在带轮装置(1，2)之间拉紧，同时被容纳在其中的槽(3，4)中，所述的螺旋机构(14，15)通过一个控制机构(33)被控制，其特征在于，其中每个螺旋机构(14，15)被容纳在相应的支承轴(8)中的一个内腔(1)中。
2.如权利要求1所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中螺旋机构(14，15)穿过一个或者多个从内腔(81)向所述的支承轴(8)的外表面延伸的轴向孔，并至少与盘(6，7)中的一个相接合。
3.如权利要求1或2所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中带轮装置(1，2)中至少有一个装置具有一个包括两个螺旋致动器(14，15)的螺旋机构，该螺旋致动器(14，15)具有互反螺纹角，每个螺旋致动器(14，15)分别与相应的盘(6，7)啮合。
4.如权利要求3所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中所述的带轮装置(1，2)中至少有一个装置的两个盘(6，7)都是滑动的，但是被非旋转安装在支承轴(8)上，螺旋致动器(14，15)分别与所述的支承轴(8)的相对端相啮合。
5.如权利要求4所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中每个螺旋致动器(14，15)通过一个支承轴承(10，11)与支承轴(8)相啮合，该支承轴承(10，11)被容纳在支承轴(8)的内腔(81)中。
6.如权利要求4所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中每个螺旋致动器(14，15)具有一个螺杆(12，13)和一个螺母(16，17)，它们分别被容纳在在支承轴(8)的内腔(81)中。
7.如权利要求5或6所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中支承轴承(10，11)中至少有一个是四点角接触球轴承。
8.如权利要求5，6或7所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中支承轴承(10，11)中至少有一个是非对称四点角接触球轴承。
9.如权利要求5，6，7或8所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中支承轴承(10，11)中至少有一个是全互补轴承。
10.如权利要求5-9中的任何一项所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中支承轴承(10，11)中至少有一个轴承的外圈与轴(8)加工成一整体。
11.如权利要求4-10中的任何一项所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中每个螺旋致动器(14，15)分别包括一个螺母(16，17)和螺杆(12，13)，所述的每个螺母(16，17)分别与盘(6，7)被容纳在支承轴(8)的内腔(81)中，所述的螺杆(12，13)与支承轴(8)相啮合。
12.如前述权利要求中的任何一项所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中至少一个螺旋致动器是滚子螺旋致动器(14，15)。
13.如前述权利要求中的任何一项所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中至少一个螺旋致动器是球螺旋致动器(14，15)。
14.如前述权利要求中的任何一项所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中螺旋致动器(14，15)的螺母(16，17)被安装在同一个延伸穿过支承轴(8)的驱动轴(9)上。
15.如前述权利要求中的任何一项所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中支承轴(8)通过支承轴承(10，11)相应于壳体(36)被支承，每个螺旋致动器(14，15)的螺母(16，17)至少具有一个与相应的盘(6，7)相接合的径向延伸部分(22，23)。
16.如前述权利要求中的任何一项所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中支承轴(8)至少具有一个狭槽(24，25)，一个延伸部分(22，23)通过该槽(24，25)延伸。
17.如权利要求3-11中的任何一项所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中支承轴(8)在一端与一个驱动装置或者驱动轴相连接，同时在另一端与一个控制机构(33)相连接，该控制机构(33)用来控制支承轴(8)和驱动轴(9)之间的不同转速。
18.如权利要求17中的任何一项所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中控制机构包括一个电的、电子的、液压机构或者一个这些的结合体。
19.如前述权利要求中的任何一项所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中安装了一个传感器(72)用来检测与支承轴(8)的运动有关的参数。
20.连续变速传动装置，其特征在于，其中安装了一个传感器(73)用来检测与驱动轴(9)的运动有关的参数。
21.如前述权利要求中的任何一项所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中带轮装置(1，2)通过框架件(36)相互连接。
22.如前述权利要求中的任何一项所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中弹性元件(5)是一个皮带，例如一个弹性的金属质的带，非金属质的带或者一个这些的结合体。
23.如权利要求1-21中的任何一项所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中弹性元件(5)是一个链。
24.如前述权利要求中的任何一项所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中每一个带轮装置(1，2)的盘(66，67)是相同的。
25.如前述权利要求中的任何一项所述的连续变速传动装置，其特征在于，其中至少一个带轮包括一个载荷传感器。
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