專利名稱：皮帶式無級變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種皮帶式無級變速器，更具體地涉及一種設(shè)有使可移動帶輪沿軸向方向滑動的可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu)的皮帶式無級變速器的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
皮帶式無級變速器(在下文中也簡單地稱為“皮帶式CVT”)通常設(shè)有兩個彼此平行布置的旋轉(zhuǎn)軸，連接到旋轉(zhuǎn)軸之一上的第一皮帶輪與連接到旋轉(zhuǎn)軸中的另一個上的第二皮帶輪，以及卷繞在第一和第二皮帶輪中的V形槽上的皮帶。第一和第二皮帶輪都具有固定到旋轉(zhuǎn)軸(即第一軸和第二軸)的直立固定帶輪和在旋轉(zhuǎn)軸上沿軸向方向滑動的直立可移動帶輪。V形槽由固定帶輪的傾斜部和可移動帶輪的面對固定帶輪傾斜部的相應(yīng)傾斜部形成。
在這種類型的皮帶式CVT中，通過使可移動帶輪沿旋轉(zhuǎn)軸的軸向方向滑動來改變V形槽的寬度以便皮帶與第一和第二皮帶輪中每一個的接觸半徑連續(xù)改變，能連續(xù)改變傳動比。即，由于第一皮帶輪側(cè)上的接觸半徑與第二皮帶輪側(cè)上的接觸半徑的比確定了皮帶式CVT的傳動比，所以通過控制第一和第二皮帶輪的槽的寬度，該皮帶式CVT能連續(xù)改變傳動比。
在傳統(tǒng)的皮帶式CVT中，為了改變傳動比，必須使可移動帶輪沿旋轉(zhuǎn)軸線的方向滑動，因此在皮帶式CVT中提供一機(jī)構(gòu)(可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu))以使第一皮帶輪的可移動帶輪滑動。例如，一個這種可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu)用馬達(dá)如電動機(jī)或液壓馬達(dá)的驅(qū)動力使可移動帶輪滑動。例如JP(A)6-249310披露了一種正好具有這種可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu)的皮帶式無級變速器。
然而，JP(A)6-249310中的可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu)具有馬達(dá)和用于將驅(qū)動功率從馬達(dá)傳遞到可移動帶輪的多個齒輪，馬達(dá)位于與可移動帶輪隔開一個距離的地方，多個齒輪設(shè)置在馬達(dá)和第一皮帶輪之間。結(jié)果，必須為可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu)安排空間，這增加了變速器的尺寸，而這并非所希望的。

發(fā)明內(nèi)容
因而鑒于上述問題，本發(fā)明提供了一種皮帶式無級變速器，通過使可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu)和變速器制作得緊湊，其對傳統(tǒng)技術(shù)加以改進(jìn)。
因而，本發(fā)明第一方面涉及一種皮帶式無級變速器，其設(shè)有兩個彼此隔開預(yù)定距離地平行布置的皮帶輪軸，每個皮帶輪軸上的可移動帶輪，可移動帶輪能在皮帶輪軸上沿軸向方向滑動，布置在每個皮帶輪軸上以便面對每個皮帶輪軸上的可移動帶輪的固定帶輪，在每個皮帶輪軸上彼此面對的固定帶輪和可移動帶輪一起形成它們之間的槽，和卷繞在彼此面對的可移動帶輪和固定帶輪之間的槽上的皮帶，其中整體地提供可移動帶輪中的至少一個和充當(dāng)用于移動帶輪的驅(qū)動源的馬達(dá)。
根據(jù)本發(fā)明第一方面，能以緊湊的方式設(shè)置馬達(dá)和可移動帶輪，從而能使用于使可移動帶輪滑動的結(jié)構(gòu)緊湊，這又能使變速器本身緊湊。
根據(jù)本發(fā)明第二方面，本發(fā)明第一方面的皮帶式無級變速器還包括使馬達(dá)與可移動帶輪整體地旋轉(zhuǎn)的整體旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，和使馬達(dá)與帶輪相對于彼此沿軸向方向移動的相對移動機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明第二方面，可移動帶輪僅僅在需要時(例如，在使可移動帶輪沿軸向方向滑動時)相對于馬達(dá)移動和在所有其它時間與馬達(dá)整體地旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，除了實(shí)現(xiàn)由本發(fā)明第一方面顯示的效果之外，能減小由馬達(dá)和可移動帶輪之間不必要的相對旋轉(zhuǎn)和摩擦等等引起的損失。
根據(jù)本發(fā)明第三方面，在本發(fā)明第一或第二方面的皮帶式無級變速器中，在馬達(dá)與可移動帶輪之間和直接在馬達(dá)與可移動帶輪上提供移動方向轉(zhuǎn)變機(jī)構(gòu)，其將沿旋轉(zhuǎn)方向的力轉(zhuǎn)變成沿軸向方向的力，其中所述沿旋轉(zhuǎn)方向的力是來自馬達(dá)的驅(qū)動力。
根據(jù)本發(fā)明第三方面，能在不使用一組齒輪的情況下將來自馬達(dá)的驅(qū)動力傳遞到移動帶輪。結(jié)果，除了實(shí)現(xiàn)由本發(fā)明第一和第二方面顯示的效果之外，還能使可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu)和變速器更加緊湊，和由于消除了那組齒輪的傳動損失，所以能減小可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu)的傳動損失。
根據(jù)本發(fā)明第四方面，在本發(fā)明第一或第二方面的皮帶式無級變速器中，馬達(dá)設(shè)有與皮帶輪軸成整體的內(nèi)轉(zhuǎn)子和通過相對于內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生驅(qū)動力的外轉(zhuǎn)子。并且，皮帶輪軸設(shè)有使外轉(zhuǎn)子相對于皮帶輪軸旋轉(zhuǎn)的軸承，和將沿外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向的力轉(zhuǎn)變成沿軸向方向的力的移動方向轉(zhuǎn)變機(jī)構(gòu)設(shè)在外轉(zhuǎn)子與可移動帶輪之間。
根據(jù)本發(fā)明第四方面，能在不使用一組齒輪的情況下通過移動方向轉(zhuǎn)變機(jī)構(gòu)將來自馬達(dá)的驅(qū)動力傳遞到可移動帶輪。結(jié)果，除了實(shí)現(xiàn)由本發(fā)明第一和第二方面顯示的效果之外，還能使可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu)和變速器更加緊湊，和由于消除了那組齒輪的傳動損失，所以能減小可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu)的傳動損失。此外，皮帶輪軸能通過軸承接收由馬達(dá)推力引起的反作用力，和沿可移動帶輪滑動方向的行程能限制外轉(zhuǎn)子與皮帶輪軸之間的相對旋轉(zhuǎn)，因此能減小軸承處的損失。
根據(jù)本發(fā)明第五方面，在本發(fā)明第一、第二、第三或第四方面的皮帶式無級變速器中，用液壓將可移動帶輪推向固定帶輪的液壓室沿軸向方向與馬達(dá)串聯(lián)設(shè)置。
根據(jù)本發(fā)明第五方面，能通過液壓室中的液壓將可移動帶輪推向固定帶輪。結(jié)果，除了實(shí)現(xiàn)由本發(fā)明第一、第二、第三或第四方面顯示的效果之外，能減小馬達(dá)的輸出，這能使馬達(dá)更緊湊，從而又使變速器本身更緊湊。
根據(jù)本發(fā)明第六方面，在本發(fā)明第五方面的皮帶式無級變速器中，形成液壓室的至少一個壁面由馬達(dá)形成。
根據(jù)本發(fā)明第六方面，在形成液壓室時能以緊湊的方式設(shè)置馬達(dá)和可移動帶輪。結(jié)果，除了實(shí)現(xiàn)由本發(fā)明第五方面顯示的效果之外，還能使變速器本身更緊湊。
根據(jù)本發(fā)明第七方面，在本發(fā)明第六方面的皮帶式無級變速器中，馬達(dá)是液壓馬達(dá)，和馬達(dá)中的油室與液壓室橫跨由馬達(dá)形成的壁面地沿軸向方向彼此面對地布置。
根據(jù)本發(fā)明第七方面，能使馬達(dá)中的油室和液壓室之間的內(nèi)壓力抵消，結(jié)果，除了實(shí)現(xiàn)由本發(fā)明第六方面顯示的效果之外，能使馬達(dá)的壁面更薄，從而進(jìn)一步減小馬達(dá)重量。
并且，根據(jù)本發(fā)明第八方面，在本發(fā)明第七方面的皮帶式無級變速器中，馬達(dá)中的油室和液壓室彼此相連。
根據(jù)本發(fā)明第八方面，液壓流體能在馬達(dá)中的油室和液壓室之間來回流動，結(jié)果，除了實(shí)現(xiàn)由本發(fā)明第七方面顯示的效果之外，能減小消耗的液壓流體量，這又使油泵能是較小容積的。
此外，根據(jù)本發(fā)明第九方面，在本發(fā)明第一到第八方面中任一個的皮帶式無級變速器中，皮帶輪軸中的一個是第一側(cè)皮帶輪軸，皮帶輪軸中的另一個是第二側(cè)皮帶輪軸，與馬達(dá)整體提供的可移動帶輪布置在第一側(cè)皮帶輪軸上，將可移動帶輪推向固定帶輪的多個推動機(jī)構(gòu)設(shè)在第二側(cè)皮帶輪軸上的可移動帶輪上。
根據(jù)本發(fā)明第九方面，在可移動帶輪和固定帶輪之間產(chǎn)生擠壓力，結(jié)果，除了實(shí)現(xiàn)由本發(fā)明第一到第八方面中任一個顯示的效果之外，還能防止皮帶打滑。另外，如果例如在推動機(jī)構(gòu)之間分?jǐn)傇摂D壓力并通過液壓操作那些推動機(jī)構(gòu)中的至少一個，則能改進(jìn)對擠壓力的控制。
并且，根據(jù)本發(fā)明第十方面，在本發(fā)明第九方面的皮帶式無級變速器中，推動機(jī)構(gòu)中的至少一個是轉(zhuǎn)矩凸輪。
根據(jù)本發(fā)明第十方面，當(dāng)產(chǎn)生擠壓力時，轉(zhuǎn)矩凸輪相對于可移動帶輪旋轉(zhuǎn)，結(jié)果，除了實(shí)現(xiàn)由本發(fā)明第九方面顯示的效果之外，能抑制固定帶輪和可移動帶輪之間的轉(zhuǎn)矩。
并且，根據(jù)本發(fā)明第十一方面，在本發(fā)明第十方面的皮帶式無級變速器中，使轉(zhuǎn)矩凸輪平穩(wěn)工作的吸收機(jī)構(gòu)設(shè)在第二側(cè)皮帶輪軸上的固定帶輪上或第二側(cè)皮帶輪軸上的可移動帶輪上。
根據(jù)本發(fā)明第十一方面，除了實(shí)現(xiàn)由本發(fā)明第十方面顯示的效果之外，能減小在傳動比改變的過程中當(dāng)轉(zhuǎn)矩凸輪中的空隙被占據(jù)時(即當(dāng)轉(zhuǎn)矩凸輪在驅(qū)動和從動狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換時)產(chǎn)生的沖擊。
并且，根據(jù)本發(fā)明第十二方面，在本發(fā)明第十一方面的皮帶式無級變速器中，根據(jù)傳動比改變吸收程度的構(gòu)件設(shè)在吸收機(jī)構(gòu)中。
根據(jù)本發(fā)明第十二方面，除了實(shí)現(xiàn)由本發(fā)明第十一方面顯示的效果之外，甚至在傳動比不同時，也能根據(jù)那個傳動比減小在傳動比改變的過程中當(dāng)轉(zhuǎn)矩凸輪中的空隙被占據(jù)時(即當(dāng)轉(zhuǎn)矩凸輪在驅(qū)動和從動狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換時)產(chǎn)生的沖擊。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的皮帶式無級變速器整體地提供馬達(dá)和可移動帶輪，這能使可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu)更緊湊，從而又能使變速器本身更緊湊。


通過參考附圖閱讀下面的優(yōu)選實(shí)施例的說明，本發(fā)明的上述和/或其它目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，其中用同樣的附圖標(biāo)記代表同樣的元件和其中圖1是設(shè)有根據(jù)本發(fā)明第一示范實(shí)施例的皮帶式無級變速器的動力傳遞裝置的整體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是表示第一皮帶輪側(cè)的結(jié)構(gòu)的圖，其中第一皮帶輪側(cè)具有根據(jù)本發(fā)明第一示范實(shí)施例的皮帶式無級變速器中的液壓馬達(dá)；圖3是沿圖2中的線X-X獲得的液壓馬達(dá)的截面圖；圖4是表示根據(jù)本發(fā)明第一示范實(shí)施例的皮帶式無級變速器中的液壓管路的結(jié)構(gòu)的圖；圖5A是表示根據(jù)第一示范實(shí)施例的傳動比控制轉(zhuǎn)換閥的操作的圖，該圖示出了當(dāng)將液壓供給到第一油室時的閥位置；圖5B是表示根據(jù)第一示范實(shí)施例的傳動比控制轉(zhuǎn)換閥的操作的圖，該圖示出了當(dāng)將液壓供給到第一油室和第二油室兩者時的閥位置；圖5C是表示根據(jù)第一示范實(shí)施例的傳動比控制轉(zhuǎn)換閥的操作的圖，該圖示出了將液壓供給到第二油室時的閥位置；圖6是表示根據(jù)本發(fā)明第一示范實(shí)施例的皮帶式無級變速器的第二皮帶輪側(cè)的結(jié)構(gòu)的圖；圖7A是表示根據(jù)本發(fā)明第一示范實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩凸輪的圖，該圖示出了一種情況的例子，其中第二皮帶輪的固定帶輪和可移動帶輪彼此分離；圖7B是表示根據(jù)本發(fā)明第一示范實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩凸輪的圖，該圖示出了一種情況的例子，其中第二皮帶輪的固定帶輪和可移動帶輪彼此靠近；圖8是根據(jù)本發(fā)明第二示范實(shí)施例的皮帶式無級變速器的第二皮帶輪側(cè)的結(jié)構(gòu)的圖；圖9是沿圖8中的線Y-Y獲得的吸收機(jī)構(gòu)的截面圖；和圖10是根據(jù)本發(fā)明第三示范實(shí)施例的皮帶式無級變速器的第一皮帶輪側(cè)的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式
在下面的說明書和附圖中，將根據(jù)示范實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。應(yīng)該懂得，本發(fā)明不以任何方式局限于這些示范實(shí)施例。
將參考圖1到7B描述根據(jù)本發(fā)明第一示范實(shí)施例的皮帶式無級變速器。
首先，將參考圖1描述設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的皮帶式無級變速器的動力傳遞裝置的整體結(jié)構(gòu)。
該動力傳遞裝置包括內(nèi)燃機(jī)10和布置在內(nèi)燃機(jī)10輸出側(cè)上的驅(qū)動橋(transaxle)20。
參考圖1，該驅(qū)動橋20從內(nèi)燃機(jī)10的輸出側(cè)開始順序包括裝到內(nèi)燃機(jī)10的驅(qū)動橋殼21、裝到驅(qū)動橋殼21的驅(qū)動橋箱22、和裝到驅(qū)動橋箱22的驅(qū)動橋蓋23，它們?nèi)慷及鼑?qū)動橋20。
首先，液力變矩器(推進(jìn)單元)30容納在驅(qū)動橋殼21中，該液力變矩器30增大來自內(nèi)燃機(jī)10的轉(zhuǎn)矩并將其傳遞到將在后面描述的皮帶式無級變速器(在下文中也簡單地稱為“皮帶式CVT”)1。液力變矩器30包括泵輪31、渦輪32、定子33、鎖止離合器34和阻尼單元35等等。
另外，能繞與內(nèi)燃機(jī)10的曲軸11相同的軸線旋轉(zhuǎn)的輸入軸38也設(shè)在驅(qū)動橋殼21中，渦輪32裝到輸入軸38的內(nèi)燃機(jī)10側(cè)上的端部，鎖止離合器34也通過阻尼單元35裝到與渦輪32相同的輸入軸端部。
同時，液力變矩器30的前蓋37結(jié)合到曲軸11的驅(qū)動橋20側(cè)的端部，且泵輪31連接到該前蓋37。
泵輪31布置成面對渦輪32，定子33在它們兩者之間的內(nèi)側(cè)上。并且，連接到驅(qū)動橋殼21(或驅(qū)動橋箱22)的空心軸36通過單向離合器39結(jié)合到定子33，輸入軸38布置在空心軸36內(nèi)側(cè)。
液壓流體被供給到由上述前蓋37和泵輪31等等形成的外殼(未示出)中。
下面將描述液力變矩器30的操作。
首先，來自內(nèi)燃機(jī)10的轉(zhuǎn)矩通過驅(qū)動盤12從曲軸11傳遞到前蓋37，當(dāng)阻尼單元35釋放鎖止離合器34時，傳遞到前蓋37的轉(zhuǎn)矩被傳遞到泵輪31，泵輪31和渦輪32之間的液壓流體循環(huán)將該轉(zhuǎn)矩傳遞到渦輪32，渦輪32又將其傳遞到輸入軸38。
圖1中所示油泵(液壓泵)26設(shè)置在液力變矩器30和將在后面描述的前進(jìn)-后退轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40之間，油泵26由轉(zhuǎn)子27通過圓柱轂28連接到泵輪31。油泵26的主體(殼)29固定到驅(qū)動橋箱22側(cè)，并且，轂28通過花鍵安裝到空心軸103中。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，來自內(nèi)燃機(jī)10的動力通過泵輪31傳遞到轉(zhuǎn)子27，從而使得能驅(qū)動油泵26。
其次，前進(jìn)-后退轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40、皮帶式CVT1和構(gòu)成差速器單元的主減速器70容納在驅(qū)動橋箱22和驅(qū)動橋蓋23中。
首先，前進(jìn)-后退轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40包括行星齒輪組41、前進(jìn)離合器42和倒檔制動器43，并將來自內(nèi)燃機(jī)10的轉(zhuǎn)矩傳遞到皮帶式CVT1的第一皮帶輪50，其中來自內(nèi)燃機(jī)10的轉(zhuǎn)矩被傳遞到液力變矩器30內(nèi)的輸入軸38，如下所述。
行星齒輪組41包括太陽齒輪44、多個(例如三個)小齒輪(行星小齒輪)45和齒圈46。
太陽齒輪44通過花鍵安裝到聯(lián)接件(未示出)，該聯(lián)接件通過花鍵安裝到第一軸(皮帶輪軸)51，第一軸51是第一皮帶輪50的旋轉(zhuǎn)軸。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，傳遞到太陽齒輪44的轉(zhuǎn)矩然后傳遞到第一軸51。
此外，小齒輪45布置在太陽齒輪44周圍并與其嚙合，小齒輪45支承在行星架48上以便能獨(dú)立地和自由地圍繞太陽齒輪44旋轉(zhuǎn)，也可以作為整體和太陽齒輪一起旋轉(zhuǎn)。該行星架48在外周緣部連接到倒檔制動器43。
此外，齒圈46與支承在行星架48上的每個小齒輪45嚙合，并通過前進(jìn)離合器42連接到液力變矩器30內(nèi)的輸入軸38。
供給到輸入軸38空心部的液壓流體控制前進(jìn)離合器42接合和分離，制動活塞(未示出)用于該接合/分離控制。在向前行駛期間，前進(jìn)離合器42接合，倒檔制動器43分離。在后退行駛期間，前進(jìn)離合器42分離，倒檔制動器43接合。
下面將描述皮帶式無級變速器1的總體結(jié)構(gòu)。該皮帶式CVT1包括第一軸(皮帶輪軸)51和第二軸(皮帶輪軸)61，第一軸51布置成與輸入軸38同心，第二軸61布置成與第一軸51平行且與第一軸51隔開一個預(yù)定距離。該第一軸51由圖1中所示的軸承81和82可旋轉(zhuǎn)地支承，第二軸61由圖1中所示的軸承83和84可旋轉(zhuǎn)地支承。
首先，圖1中所示的第一皮帶輪50設(shè)在第一軸51上，該第一皮帶輪50包括固定帶輪52和可移動帶輪53，固定帶輪52整體地布置在第一軸51的外周上，可移動帶輪53能沿第一軸51的軸向方向滑動。
該可移動帶輪53通過圖2中所示的花鍵54花鍵安裝到第一軸51，并且，V形槽80a形成于固定帶輪52和可移動帶輪53的相對表面之間。
此外，可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu)55設(shè)在第一軸51上，該可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu)55通過使可移動帶輪53沿第一軸51的軸向方向滑動，使可移動帶輪53移動接近或遠(yuǎn)離固定帶輪52?，F(xiàn)在將更詳細(xì)地描述根據(jù)第一示范實(shí)施例的可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu)55。
如圖2中所示，可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu)55設(shè)有液壓馬達(dá)550和移動方向轉(zhuǎn)變機(jī)構(gòu)551，液壓馬達(dá)550是用于使可移動帶輪53沿第一軸51的軸向方向滑動的驅(qū)動源，移動方向轉(zhuǎn)變機(jī)構(gòu)551將液壓馬達(dá)550的驅(qū)動力(即沿旋轉(zhuǎn)方向的驅(qū)動力)轉(zhuǎn)變成沿可移動帶輪53滑動方向的力。
首先，用一種馬達(dá)作為根據(jù)本發(fā)明第一示范實(shí)施例的液壓馬達(dá)550，該馬達(dá)用外轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)作為驅(qū)動力，其中外轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)由外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子之間的相對旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生。例如，如圖3中所示，使用所謂的葉片式油馬達(dá)，葉片式油馬達(dá)包括外轉(zhuǎn)子550a和作為內(nèi)轉(zhuǎn)子的葉片(輪葉)550b和550b。葉片式油馬達(dá)用供給到第一油室550c和550c(或第二油室550d和550d)的液壓流體使外轉(zhuǎn)子550a旋轉(zhuǎn)，第一油室550c和550c(或第二油室550d和550d)形成于外轉(zhuǎn)子550a和內(nèi)轉(zhuǎn)子550b與550b之間。在第一示范實(shí)施例中的葉片550b和550b與第一軸51整體地形成。
外轉(zhuǎn)子550a與第一軸51同心地布置在可移動帶輪53中的處于與槽80a相對側(cè)上的空心部中，通過圖2中所示的能隨著第一軸51一起旋轉(zhuǎn)的軸承51a，外轉(zhuǎn)子550a能繞其旋轉(zhuǎn)軸線相對于第一軸51旋轉(zhuǎn)。
如圖2中所示，外轉(zhuǎn)子550a的外周部裝到可移動帶輪53中的空心部的內(nèi)壁面。例如，用所謂的移動絲杠如多螺紋絲杠或滑動絲杠作為第一示范實(shí)施例中的移動方向轉(zhuǎn)變機(jī)構(gòu)551，其中所謂的移動絲杠將外轉(zhuǎn)子550a的旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)變成沿外轉(zhuǎn)子550a軸向方向的力。結(jié)果，能用較小的轉(zhuǎn)矩量產(chǎn)生大推力以便能減小液壓馬達(dá)550的輸出(轉(zhuǎn)矩)，結(jié)果，能通過減小液壓來改進(jìn)效率，和使液壓馬達(dá)550更緊湊。
此外，移動方向轉(zhuǎn)變機(jī)構(gòu)551使外轉(zhuǎn)子550a與可移動帶輪53沿第一軸51的旋轉(zhuǎn)方向一起(即，整體地)旋轉(zhuǎn)，因而，移動方向轉(zhuǎn)變機(jī)構(gòu)551也充當(dāng)使液壓馬達(dá)550與可移動帶輪53整體旋轉(zhuǎn)的整體旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
另外，軸承51a和移動方向轉(zhuǎn)變機(jī)構(gòu)551一起形成相對移動機(jī)構(gòu)，其使可移動帶輪53和液壓馬達(dá)550之間的相對移動成為可能。例如，當(dāng)外轉(zhuǎn)子550a旋轉(zhuǎn)時，該旋轉(zhuǎn)力(轉(zhuǎn)矩)通過移動方向轉(zhuǎn)變機(jī)構(gòu)551變成用于使可移動帶輪53滑動的液壓馬達(dá)550的推力。該推力引起的反作用力施加于軸承51a上，但由于軸承51a固定到第一軸51，所以外轉(zhuǎn)子550a根本不會沿反作用力的方向移動，結(jié)果，可移動帶輪53相對于液壓馬達(dá)550移動并更靠近固定帶輪52。這樣，當(dāng)外轉(zhuǎn)子550a旋轉(zhuǎn)時，可移動帶輪53能沿第一軸51的軸向方向滑動。
并且，由于軸承51a固定到第一軸51，所以第一軸51能通過軸承51a承受由液壓馬達(dá)550的推力引起的反作用力。此外，外轉(zhuǎn)子550a和第一軸51之間的相對旋轉(zhuǎn)受可移動帶輪53的滑動方向上的行程的限制。因而，在第一示范實(shí)施例中，反作用力不會作用在靜態(tài)系統(tǒng)如驅(qū)動橋箱22和驅(qū)動橋蓋23上，且軸承51a幾乎根本不旋轉(zhuǎn)，因此能減小軸承51a處的損失。
如上所述，與第一軸51整體地提供液壓馬達(dá)550的葉片550b和550b，因而，如果液壓馬達(dá)550沒有旋轉(zhuǎn)，則液壓馬達(dá)550的外轉(zhuǎn)子550a以與第一軸51相同的速度旋轉(zhuǎn)；如果外轉(zhuǎn)子550a和葉片550b與550b之間有相對旋轉(zhuǎn)，則液壓馬達(dá)550的外轉(zhuǎn)子550a以與第一軸51不同的速度旋轉(zhuǎn)。
此外，如圖3中所示，在第一軸51(或葉片550b與550b)中提供流體通道51b和51c，流體通道51b與第一油室550c和550c相連并將液壓流體供給到第一油室550c和550c或使液壓流體從第一油室550c和550c排出。相似地，流體通道51c與第二油室550d和550d相連，并將液壓流體供給到第二油室550d和550d或?qū)⒁簤毫黧w從第二油室550d和550d排出。
如圖4中所示，這些流體通道51b和51c與傳動比控制轉(zhuǎn)換閥56相連。如圖4中所示，液壓流體通過油箱OT、油泵(O/P)OP、流體通道59b、調(diào)節(jié)閥59、流體通道58a、擠壓力調(diào)節(jié)閥58和流體通道56a供給到該傳動比控制轉(zhuǎn)換閥56。
通過轉(zhuǎn)換閥的位置，該閥中形成有多個流體通道，傳動比控制轉(zhuǎn)換閥56轉(zhuǎn)換被供給液壓流體的油室(第一油室550c和550c或第二油室550d和550d)。通過調(diào)節(jié)布置在缸體中的彈簧的推斥力和供給到那個缸體的流體如空氣或液壓流體的壓力之間的差來進(jìn)行該轉(zhuǎn)換，流體的壓力由將在后面描述的電控單元(ECU)控制。
當(dāng)將傳動比控制轉(zhuǎn)換閥56中的閥轉(zhuǎn)換到允許將液壓流體供給到第一油室550c和550c的位置時，如圖5A中所示，則液壓馬達(dá)550沿正常方向旋轉(zhuǎn)。相反，當(dāng)將傳動比控制轉(zhuǎn)換閥56中的閥轉(zhuǎn)換到允許將液壓流體供給到第二油室550d和550d的位置時，如圖5B中所示，則液壓馬達(dá)550沿反向方向旋轉(zhuǎn)。
并且，當(dāng)將傳動比控制轉(zhuǎn)換閥56中的閥轉(zhuǎn)換到允許將同樣壓力的液壓流體既供給到第一油室550c和550c又供給到第二油室550d和550d的位置時，如圖5C中所示，則液壓馬達(dá)550完全停止旋轉(zhuǎn)，因而，在傳動比固定時也能使用傳動比控制轉(zhuǎn)換閥56。
這樣，根據(jù)第一示范實(shí)施例，液壓馬達(dá)550和可移動帶輪53整體地布置在第一軸51上，這能使它們以緊湊的方式設(shè)置，從而使得使可移動帶輪53滑動的可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu)55緊湊，使可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu)55緊湊又能使皮帶式CVT1本身緊湊。此外，使用液壓馬達(dá)550如上述葉片式油馬達(dá)和提供也在上面描述的移動方向轉(zhuǎn)變機(jī)構(gòu)551消除了對那組將驅(qū)動力從馬達(dá)傳遞到可移動帶輪53的齒輪的需要，這能使可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu)55和皮帶式CVT1更加緊湊。
此外，由于用移動方向轉(zhuǎn)變機(jī)構(gòu)551使可移動帶輪53滑動，如上所述，所以沒有如現(xiàn)有技術(shù)中那樣的由那組齒輪產(chǎn)生的傳動損失，因此能減小可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu)55的傳動損失。
此外，在第一示范實(shí)施例中將推動機(jī)構(gòu)設(shè)在第一軸51上，該推動機(jī)構(gòu)將可移動帶輪53推向固定帶輪52，從而在固定帶輪52和可移動帶輪53之間產(chǎn)生沿軸向方向的擠壓力。
推動機(jī)構(gòu)包括圖4中所示的形成于液壓馬達(dá)550(外轉(zhuǎn)子550a)和可移動帶輪53之間的液壓室57、圖4中所示的例如形成于第一軸51中的流體通道51d和圖4中所示的與流體通道51d相連的擠壓力調(diào)節(jié)閥58，流體通道51d與液壓室57相連。
這樣，在第一示范實(shí)施例中，液壓馬達(dá)550(外轉(zhuǎn)子550a)形成液壓室57的一部分，這能使推動機(jī)構(gòu)變得更小，從而有助于使皮帶式CVT1更緊湊。
通過將來自擠壓力調(diào)節(jié)閥58的液壓供給到液壓室57，推動機(jī)構(gòu)產(chǎn)生固定帶輪52和可移動帶輪53之間的擠壓力，其中來自擠壓力調(diào)節(jié)閥58的液壓是由ECU調(diào)節(jié)的液壓流體供給壓力。該擠壓力防止后面描述的皮帶80打滑。并且，沿第一軸51的軸向方向與液壓馬達(dá)550(外轉(zhuǎn)子550a)串聯(lián)提供液壓室57，所以液壓室57中的液壓能將可移動帶輪53推向固定帶輪52，結(jié)果，能減小液壓馬達(dá)550的輸出，這能使液壓馬達(dá)550更小，從而又使得皮帶式CVT1更緊湊。
這里，擠壓力調(diào)節(jié)閥58通過圖4中所示的流體通道56a與上述傳動比控制轉(zhuǎn)換閥56相連，來自擠壓力調(diào)節(jié)閥58的液壓通過傳動比控制轉(zhuǎn)換閥56供給到液壓馬達(dá)550內(nèi)的第一油室550c和550c與第二油室550d和550d。
并且，因?yàn)橐簤菏?7和液壓馬達(dá)550內(nèi)的第一與第二油室550c和550d布置成沿第一軸51的軸向方向彼此面對且這些油室中的壓力相同，所以液壓室57和第一與第二油室550c和550d之間的內(nèi)壓力抵消，因而，能將在液壓室57和第一與第二油室550c和550d之間的液壓馬達(dá)550(外轉(zhuǎn)子550a)的壁面制造得很薄，從而減小重量。
此外，液壓室57和液壓馬達(dá)550的第一與第二油室550c和550d通過流體通道51d、流體通道56a、傳動比控制轉(zhuǎn)換閥56、流體通道51b和流體通道51c相連，因而，液壓流體能在液壓室57和第一與第二油室550c和550d之間來回流動，當(dāng)有突然降檔時，這是特別有用的。即，能將稍后描述的從液壓室57排出的液壓流體供給到第二油室550d和550d，這改進(jìn)了傳動比改變過程中的響應(yīng)。此外，能使液壓流體來回流動，這減小了供給自油泵OP的液壓流體的消耗量，這又能使油泵OP制造得更小。
其次，圖1中所示的第二皮帶輪60裝在第二軸61上，該第二皮帶輪60包括整體地裝到第二軸61的外周的固定帶輪62和能沿第二軸61的軸向方向滑動的可移動帶輪63。該可移動帶輪63通過圖6中所示的花鍵64花鍵安裝到第二軸61，并且，V形槽80b形成于固定帶輪62和可移動帶輪63的相對表面之間。
此外，推動機(jī)構(gòu)設(shè)在第二軸61上，該推動機(jī)構(gòu)將可移動帶輪63推向固定帶輪62，從而在固定帶輪62和可移動帶輪63之間產(chǎn)生沿軸向方向的擠壓力。在該第一示范實(shí)施例中提供兩種類型的推動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩凸輪65和液壓室66。
首先，如圖6、7A和7B中所示，例如，根據(jù)該第一示范實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩凸輪65包括峰-谷形的第一接合部65a、轉(zhuǎn)矩凸輪主體65c和多個球形件65d，第一接合部65a環(huán)形地設(shè)置在可移動帶輪63周圍，轉(zhuǎn)矩凸輪主體65c具有面對第一接合部65a的峰-谷形第二接合部65b，球形件65d布置在第一和第二接合部65a和65b之間。
固定到第二軸61的圖6中所示的軸承61a和布置在轉(zhuǎn)矩凸輪主體65c與第二軸61之間的軸承61b使得轉(zhuǎn)矩凸輪主體65c能相對于第二軸61和可移動帶輪63繞其旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
因此，例如即使可移動帶輪63移動得較靠近固定帶輪62(換句話說，即使第一接合部65a移動離開第二接合部65b)，轉(zhuǎn)矩凸輪主體65c和隨著第二軸61一起旋轉(zhuǎn)的可移動帶輪63之間的相對旋轉(zhuǎn)也會將轉(zhuǎn)矩凸輪65從圖7A中所示的狀態(tài)改變成圖7B中所示的狀態(tài)，這使得在第一接合部65a、第二接合部65b和球形件65d之間產(chǎn)生表面壓力，因此，第二接合部65b和球形件65d推動第一接合部65a，從而在固定帶輪62和可移動帶輪63之間產(chǎn)生擠壓力，使得能防止皮帶80打滑。
此外，由于轉(zhuǎn)矩凸輪主體65c和可移動帶輪63相對于彼此旋轉(zhuǎn)，所以即使轉(zhuǎn)矩凸輪主體65c朝著可移動帶輪63產(chǎn)生推力，可移動帶輪63和固定帶輪62也不會彼此扭轉(zhuǎn)，結(jié)果，能提高皮帶80的耐用性和能增大傳動比的范圍，這又能將第一皮帶輪50和第二皮帶輪60的相對位置保持在它們各自的初始安置位置，這也有助于提高耐用性。
第二軸61能通過軸承61a承受由抵抗轉(zhuǎn)矩凸輪65推力的表面壓力引起的壓力，這樣，壓力不會作用在靜態(tài)系統(tǒng)上，且軸承61a幾乎根本不旋轉(zhuǎn)，因此能減小軸承61a處的損失，就象第一皮帶輪50的情況那樣。
此外，轉(zhuǎn)矩凸輪65的工作區(qū)域(即，第一和第二接合部65a與65b以及球形件65d)布置在可移動帶輪63的外徑側(cè)上，這減小了第一接合部65a、第二接合部65b和球形件65d之間的表面壓力。
在第一示范實(shí)施例中的液壓室66由可移動帶輪63的處于與槽80b相對側(cè)上的空心部和一圓柱形元件67形成，圓柱形元件67形成在第二軸61上且與第二軸61同心。
該液壓室66在可移動帶輪63的內(nèi)徑側(cè)上，因此能使其容積小，因而，能減小在突然換檔等等的過程中進(jìn)入液壓室66中的液壓流體的體積流量。
液壓室66例如與圖4中所示的形成于第二軸61中的流體通道61c相連，且還通過與流體通道61c相連的流體通道51d與擠壓力調(diào)節(jié)閥58相連。
這樣，通過將來自擠壓力調(diào)節(jié)閥58的液壓供給到液壓室66從而在固定帶輪62和可移動帶輪63之間產(chǎn)生擠壓力，由液壓室66、流體通道61c和擠壓力調(diào)節(jié)閥58形成的第二皮帶輪60的推動機(jī)構(gòu)防止了皮帶80打滑，其中來自擠壓力調(diào)節(jié)閥58的液壓是由ECU調(diào)節(jié)的液壓流體供給壓力。
并且，即使存在如在傳動比改變過程中(當(dāng)?shù)诙л?0中的可移動帶輪63被驅(qū)動或停止時)可能出現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩擾動以致不能獲得來自轉(zhuǎn)矩凸輪65的推力，由液壓室66等等形成的推動機(jī)構(gòu)也仍能產(chǎn)生所需的擠壓力，其中所述推動機(jī)構(gòu)通過與轉(zhuǎn)矩凸輪65無關(guān)的液壓操作。結(jié)果，能更可靠地防止皮帶80打滑，這又能提高可靠性和操縱性。
在第一示范實(shí)施例中的液壓室66中設(shè)有彈性件68，例如螺旋彈簧，該彈性件68的一端固定到可移動帶輪63中的空心部的壁面，而另一端固定到圓柱形元件67。
在第一示范實(shí)施例中，轉(zhuǎn)矩凸輪65設(shè)定有凸輪角(例如，非線性凸輪)，以便來自轉(zhuǎn)矩凸輪65的推力小于必需的推力，和由推動機(jī)構(gòu)和/或彈性件68補(bǔ)償兩者之間的差，推動機(jī)構(gòu)由液壓室66等等形成。結(jié)果，皮帶80不會受到比所需更大的力擠壓，從而提高其耐用性，這減小了皮帶80處的損失和提高了動力傳遞效率。
此外，也能讓由液壓室66等等形成的推動機(jī)構(gòu)和/或彈性件68承受與內(nèi)燃機(jī)10不被驅(qū)動時轉(zhuǎn)矩相應(yīng)的推力，這么做抑制了在轉(zhuǎn)矩凸輪65工作時出現(xiàn)的可移動帶輪63的移動(即，換檔)，從而能使傳動比保持不變，還能將皮帶擠壓力保持在必需值。
此外，第二皮帶輪60側(cè)上的推動機(jī)構(gòu)不必局限于在本示范實(shí)施例中所述的兩種類型，而也可以是一種類型或三種或更多類型。優(yōu)選地，提供至少兩種類型的推動機(jī)構(gòu)以增加對固定帶輪62和可移動帶輪63之間的擠壓力的控制，即，通過在推動機(jī)構(gòu)之間分?jǐn)倲D壓力和讓那些推動機(jī)構(gòu)中的至少一個(在第一示范實(shí)施例中是液壓室66)通過液壓操作，能提高對擠壓力的控制。
其次，反轉(zhuǎn)傳動小齒輪92固定到第二軸61的內(nèi)燃機(jī)10側(cè)，其中第二軸61的軸承87和88布置在反轉(zhuǎn)傳動小齒輪92的兩側(cè)上。
具有平行于第二軸61的中間軸91的動力傳遞路徑90設(shè)在反轉(zhuǎn)傳動小齒輪92和將在后面說明的主減速器70之間。該中間軸91由軸承85和86可旋轉(zhuǎn)地支承并包括與反轉(zhuǎn)傳動小齒輪92嚙合的反轉(zhuǎn)從動齒輪93和最終傳動小齒輪94。
駐車檔齒輪(parking gear)102布置在第二軸61上的第二皮帶輪60和驅(qū)動橋蓋23之間。
在該皮帶式CVT1中，皮帶80卷繞在第一皮帶輪50和第二皮帶輪60的V形槽80a和80b上。該皮帶80是由多個金屬件和多個鋼環(huán)構(gòu)成的環(huán)形帶，其將從內(nèi)燃機(jī)10傳遞到第一皮帶輪50的轉(zhuǎn)矩從第一皮帶輪50傳遞到第二皮帶輪60。
下面將描述主減速器70，該主減速器70包括空心的差速器箱71、小齒輪軸72、小齒輪73和74以及半軸齒輪75和76。
差速器箱71由軸承77和78可旋轉(zhuǎn)地支承，與最終傳動小齒輪94嚙合的齒圈79設(shè)置在差速器箱71的外周上。
小齒輪73和74固定到小齒輪軸72，小齒輪軸72裝在差速器箱71的空心部中。
并且，半軸齒輪75和76都固定到裝有車輪100的驅(qū)動軸(在本實(shí)例中是前驅(qū)動軸)。
在如上述構(gòu)成的驅(qū)動橋箱22的內(nèi)部，存儲在驅(qū)動橋箱22底部(油底殼)中的潤滑油被旋轉(zhuǎn)的齒圈79帶起并被傳遞和分散到各個齒輪94、93和92的嚙合表面，結(jié)果，潤滑油潤滑主減速器70中的各個構(gòu)件(例如，各個軸101、91、61和各個軸承83到88等等)。通過在被踢起并擊中驅(qū)動橋箱22的內(nèi)壁面之后滴落到第一軸51等等上面，潤滑油還對第一軸51等等進(jìn)行潤滑。
以皮帶式CVT1開始的各個構(gòu)件由未示出的電控單元(ECU)基于各個傳感器提供的信息進(jìn)行控制。用于執(zhí)行皮帶式CVT1的換檔控制的數(shù)據(jù)預(yù)先存儲在ECU中，所述數(shù)據(jù)例如是用來基于例如加速踏板開度量和車速等信息、響應(yīng)行駛情況控制皮帶式CVT1傳動比的數(shù)據(jù)。現(xiàn)在將詳細(xì)描述可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu)55和推動機(jī)構(gòu)(即，轉(zhuǎn)矩凸輪65和液壓室66)在傳動比控制過程中的操作。
首先描述為了加速而減小傳動比的情況。在這種情況下，ECU控制調(diào)節(jié)閥59、擠壓力調(diào)節(jié)閥58和傳動比控制轉(zhuǎn)換閥56以將液壓流體供給到第一油室550c和550c中，以便移動可移動帶輪53使其更靠近固定帶輪52，以便使得在第一皮帶輪50上的皮帶80的卷繞半徑與所需傳動比相應(yīng)。
在這種情況下，ECU通過控制傳動比控制轉(zhuǎn)換閥56中的工作流體的壓力來如圖5A中所示地調(diào)節(jié)閥位置，結(jié)果，液壓流體供給到第一油室550c和550c，同時被從第二油室550d和550d中排出，所以液壓馬達(dá)550的外轉(zhuǎn)子550a相對于第一軸51旋轉(zhuǎn)。
由于液壓馬達(dá)550的這個旋轉(zhuǎn)，第一皮帶輪50的可移動帶輪53通過動力傳遞部分551移動得更靠近固定帶輪52，同時第二皮帶輪60的可移動帶輪63移動離開固定帶輪62，從而減小傳動比。
此刻，第二皮帶輪60的可移動帶輪63與固定帶輪62、第二軸61和軸承61a一起旋轉(zhuǎn)，引起可移動帶輪63和轉(zhuǎn)矩凸輪主體65c之間的相對旋轉(zhuǎn)，所以轉(zhuǎn)矩凸輪65例如從圖7B中所示的分離狀態(tài)變成圖7A中所示的接近狀態(tài)，結(jié)果，在固定帶輪52和可移動帶輪53之間產(chǎn)生擠壓力，從而防止皮帶80打滑。
并且，在可移動帶輪53和63滑動時，當(dāng)液壓流體通過流體通道61c從第二皮帶輪60的液壓室66中排出時，液壓流體通過流體通道51d供給到第一皮帶輪50的液壓室57。通過將液壓流體供給到第一皮帶輪50中的液壓室57，沿滑動方向推動可移動帶輪53，該推壓力幫助由液壓馬達(dá)550引起的可移動帶輪53的滑動力。從而，因?yàn)榧词巩?dāng)液壓馬達(dá)550是低輸出馬達(dá)時可移動帶輪53也能充分地滑動，所以能使用具有減小的輸出的小液壓馬達(dá)550。
如圖4中所示，流體通道51d和流體通道61c彼此相連，因此能將從第二皮帶輪60中的液壓室66排出的液壓流體供給到第一皮帶輪50中的液壓室57。此外，從液壓室66排出的液壓流體還能通過傳動比控制轉(zhuǎn)換閥56供給到第一油室550c和550c。以這種方式使排出的液壓流體循環(huán)并將其送到其它油室減小了液壓流體消耗量，從而能使油泵OP緊湊。
如上所述，在結(jié)束上述傳動比改變之后，ECT如圖5B中所示地調(diào)節(jié)傳動比控制轉(zhuǎn)換閥56的閥位置，以便將相同的液壓從擠壓力調(diào)節(jié)閥58應(yīng)用于第一油室550c和550c與第二油室550d和550d。因此，液壓馬達(dá)550停止相對于第一軸51旋轉(zhuǎn)并開始與第一軸51和可移動帶輪53一起旋轉(zhuǎn)。因而，在液壓馬達(dá)550和第一軸51、可移動帶輪53之間的旋轉(zhuǎn)不再有差別，所以能減小由它們之間不必要的相對旋轉(zhuǎn)和摩擦等等引起的損失。
這里，來自擠壓力調(diào)節(jié)閥58的液壓既應(yīng)用于第一皮帶輪50中的液壓室57也應(yīng)用于第二皮帶輪60中的液壓室66，結(jié)果，在第一皮帶輪50中的固定帶輪52和可移動帶輪53之間產(chǎn)生擠壓力，并在第二皮帶輪60中的固定帶輪62和可移動帶輪63之間產(chǎn)生擠壓力，從而防止皮帶80打滑。
下面將描述為了減速而增加傳動比的情況。在這種情況下，ECU控制調(diào)節(jié)閥59、擠壓力調(diào)節(jié)閥58和傳動比控制轉(zhuǎn)換閥56以將液壓流體供給到第二油室550d和550d，以便使可移動帶輪53移動離開固定帶輪52，以便使得第一皮帶輪50上的皮帶80的卷繞半徑與所需傳動比相應(yīng)。
在這種情況下，ECU通過控制傳動比控制轉(zhuǎn)換閥56中的工作流體的壓力來如圖5C中所示地調(diào)節(jié)閥位置，結(jié)果，液壓流體當(dāng)從第一油室550c和550c中排出時，被供給到第二油室550d和550d，所以液壓馬達(dá)550的外轉(zhuǎn)子550a相對于第一軸51旋轉(zhuǎn)。
由于液壓馬達(dá)550的這個旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)诙л?0的可移動帶輪63移動得更靠近固定帶輪62時，第一皮帶輪50的可移動帶輪53通過動力傳遞部分551移動離開固定帶輪52，從而增加傳動比。
此刻，第二皮帶輪60的可移動帶輪63與固定帶輪62、第二軸61和軸承61a一起旋轉(zhuǎn)，引起可移動帶輪63和轉(zhuǎn)矩凸輪主體65c之間的相對旋轉(zhuǎn)，所以轉(zhuǎn)矩凸輪65例如從圖7A中所示的接近狀態(tài)變成圖7B中所示的分離狀態(tài)。結(jié)果，在固定帶輪52和可移動帶輪53之間產(chǎn)生擠壓力，從而防止皮帶80打滑。
并且，第一皮帶輪50的液壓室57中的液壓流體通過流體通道51d排出并通過流體通道61c供給到第二皮帶輪60的液壓室66。在這種情況下，從第一皮帶輪50的液壓室57排出的液壓流體被供給到第二皮帶輪60的液壓室66和第一皮帶輪50的第二油室550d和550d。這不僅對于減小油泵OP的容積是有用的，如上所述，而且特別對于提高對傳動比改變的響應(yīng)是有用的，這是因?yàn)閷τ谕蝗唤禉n，能將液壓室57中的液壓流體供給到第二油室550d和550d并能立即使液壓馬達(dá)550旋轉(zhuǎn)。
在傳動比改變之后的操作就象增加傳動比時的操作那樣。
如上所述，根據(jù)第一示范實(shí)施例的皮帶式CVT1能使變速器更緊湊以及能減少由各個構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)引起的傳動損失。
現(xiàn)在參考圖8和9描述根據(jù)本發(fā)明第二示范實(shí)施例的皮帶式無級變速器。
除了圖8和9中所示的吸收機(jī)構(gòu)69設(shè)在第一示范實(shí)施例的皮帶式CVT1的第二皮帶輪60上之外，根據(jù)第二示范實(shí)施例的皮帶式CVT1與第一示范實(shí)施例中的皮帶式CVT1相同。
該吸收機(jī)構(gòu)69包括布置在圓柱形元件67上的環(huán)形外殼691和豎立地設(shè)在轉(zhuǎn)矩凸輪主體65c上的兩個板元件692。外殼691具有兩個其內(nèi)填充有粘性流體(如液壓流體)的空心部691a，并與圓柱形元件67一起旋轉(zhuǎn)。每個板元件692都具有在表面內(nèi)形成的通孔(孔口)692a，并與轉(zhuǎn)矩凸輪主體65c一起旋轉(zhuǎn)。
兩個板元件692分別布置在兩個空心部691a中，且當(dāng)外殼691和板元件692相對于彼此旋轉(zhuǎn)時，板元件692在空心部691a內(nèi)旋轉(zhuǎn)。在空心部691a的內(nèi)壁面和每個板元件692的端部之間具有間隙。
因此，在傳動比改變過程中操作轉(zhuǎn)矩凸輪65使得板元件692在空心部691a內(nèi)移動。那時，流過孔口692a和間隙的粘性流體產(chǎn)生阻力以使得轉(zhuǎn)矩凸輪主體65c和可移動帶輪63之間的相對運(yùn)動平穩(wěn)。結(jié)果，能減小在傳動比改變的過程中當(dāng)轉(zhuǎn)矩凸輪65中的空隙被占據(jù)時(即，當(dāng)轉(zhuǎn)矩凸輪65在驅(qū)動和從動狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換時)產(chǎn)生的沖擊。
阻力的程度由板元件692的端部和空心部691a之間的間隙以及孔口692a的直徑調(diào)節(jié)。
并且，能使吸收機(jī)構(gòu)69的圖9中所示的空心部691a的中間部分比空心部691a的兩個端部寬，以使得能依據(jù)傳動比改變吸收的程度。即，空心部691a的寬度可以沿圓周方向改變，以使得當(dāng)板元件692位于空心部691a的中間部分時，板元件692的端部和空心部691a的內(nèi)壁面之間的間隙較寬，當(dāng)板元件692接近空心部691a的側(cè)端部分時，板元件692的端部和空心部691a的內(nèi)壁面之間的間隙較小。
結(jié)果，當(dāng)板元件692位于空心部691a的中間部分時，板元件692的移動速度增加，當(dāng)板元件692接近空心部691a的端部時，板元件692的移動速度減小。因此，吸收的程度(吸收功率)按照傳動比變化，所以能減小在轉(zhuǎn)矩凸輪65中的空隙被占據(jù)時產(chǎn)生的沖擊。例如，這樣設(shè)定間隙以使得在降檔的過程中有大量吸收能力，改善了駕駛性。
由于用花鍵64將可移動帶輪63裝在第二軸61上，所以可移動帶輪63和固定帶輪62沿同樣的方向和以同樣的速度旋轉(zhuǎn)。這里，吸收機(jī)構(gòu)69不局限于設(shè)在可移動帶輪63和轉(zhuǎn)矩凸輪65之間，如在該第二示范實(shí)施例中描述的那樣，而是也可以設(shè)在固定帶輪62側(cè)上。在這種情況下可以這樣構(gòu)造吸收機(jī)構(gòu)69，即將與轉(zhuǎn)矩凸輪主體65c一起旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)件(未示出)設(shè)在固定帶輪62的與槽80b相對的側(cè)部上，將板元件692裝在該旋轉(zhuǎn)件上，將外殼691裝在固定帶輪62上。例如，該旋轉(zhuǎn)件可以與轉(zhuǎn)矩凸輪65無關(guān)，或可以是轉(zhuǎn)矩凸輪主體65c的延伸部分。
下面，將參考圖10描述根據(jù)本發(fā)明第三示范實(shí)施例的皮帶式無級變速器。
除了將第一和第二示范實(shí)施例中的可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu)55的液壓馬達(dá)550改變成圖10中所示的電動機(jī)552之外，根據(jù)第三示范實(shí)施例的皮帶式CVT1與第一和第二示范實(shí)施例中的皮帶式CVT1相同。
電動機(jī)552布置在可移動帶輪53的與槽80a相對的側(cè)部上的空心部中并與第一軸51同心。通過將電力供給到經(jīng)由逆變器553與電池554相連的三相交流電刷552a，電動機(jī)552使外轉(zhuǎn)子552b通過軸承552c相對于第一軸51旋轉(zhuǎn)。這里，通過用ECU控制供給到三相交流電刷552a的電力使電動機(jī)552在正常旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)之間轉(zhuǎn)換。
并且，與第一和第二示范實(shí)施例中相同的移動方向轉(zhuǎn)變機(jī)構(gòu)551設(shè)在外轉(zhuǎn)子552b的外周部和可移動帶輪53的空心部的內(nèi)壁面之間，結(jié)果，通過驅(qū)動電動機(jī)552能使可移動帶輪53沿第一軸51的軸向方向滑動。
這樣，用第三實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)和布置的電動機(jī)552能使皮帶式CVT1更緊湊并能減小傳動損失，就象第一和第二示范實(shí)施例所作的那樣。
雖然在圖中未示出，但在第三示范實(shí)施例中，液壓室57也可以設(shè)在電動機(jī)552和可移動帶輪53之間，就象第一和第二示范實(shí)施例中那樣。
上述第一到第三示范實(shí)施例闡明了多個例子，其中馬達(dá)(液壓馬達(dá)550或電動機(jī)552)與可移動帶輪53整體地設(shè)在第一皮帶輪50側(cè)上，但本發(fā)明決不局限于此。例如，馬達(dá)也可以與可移動帶輪63整體地設(shè)在第二皮帶輪60側(cè)上，或一個馬達(dá)可以與可移動帶輪53整體地設(shè)在第一皮帶輪50上，而另一個馬達(dá)與可移動帶輪63整體地設(shè)在第二皮帶輪60上。
因此，根據(jù)本發(fā)明的皮帶式無級變速器特別適合減小用馬達(dá)使可移動帶輪滑動的可移動帶輪滑動機(jī)構(gòu)的尺寸，和變速器本身的尺寸。
盡管已經(jīng)參考其示范實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但應(yīng)該懂得，本發(fā)明不局限于示范實(shí)施例或構(gòu)造，相反，本發(fā)明是用來覆蓋各個變型和等價裝置。另外，盡管在示范性的各個組合和構(gòu)形中示出了示范實(shí)施例的各個元件，但包括更多、更少或僅僅一個元件的其它組合和構(gòu)形也在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種皮帶式無級變速器，其設(shè)有兩個彼此隔開預(yù)定距離地平行布置的皮帶輪軸、每個皮帶輪軸上的可移動帶輪、固定帶輪和皮帶，所述可移動帶輪能在所述皮帶輪軸上沿軸向方向滑動，該固定帶輪布置在每個皮帶輪軸上以便面對每個皮帶輪軸上的可移動帶輪，在每個皮帶輪軸上彼此面對的所述固定帶輪和可移動帶輪一起形成它們之間的槽，該皮帶卷繞在彼此面對的所述可移動帶輪和固定帶輪之間的所述槽上，其特征在于整體地提供所述可移動帶輪中的至少一個和充當(dāng)用于所述移動帶輪的驅(qū)動源的馬達(dá)。
2.如權(quán)利要求1所述的皮帶式無級變速器，還包括使所述馬達(dá)與所述可移動帶輪整體地旋轉(zhuǎn)的整體旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，和使所述馬達(dá)與所述帶輪相對于彼此沿軸向方向移動的相對移動機(jī)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的皮帶式無級變速器，其中在所述馬達(dá)與可移動帶輪之間并直接在所述馬達(dá)與可移動帶輪上提供移動方向轉(zhuǎn)變機(jī)構(gòu)，其將沿旋轉(zhuǎn)方向的力轉(zhuǎn)變成沿軸向方向的力，其中所述沿旋轉(zhuǎn)方向的力是來自所述馬達(dá)的驅(qū)動力。
4.如權(quán)利要求3所述的皮帶式無級變速器，其中所述移動方向轉(zhuǎn)變機(jī)構(gòu)包括移動絲杠部。
5.如權(quán)利要求1或2所述的皮帶式無級變速器，其中所述馬達(dá)設(shè)有與所述皮帶輪軸成整體的內(nèi)轉(zhuǎn)子和通過相對于所述內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生驅(qū)動力的外轉(zhuǎn)子；所述皮帶輪軸設(shè)有使所述外轉(zhuǎn)子相對于皮帶輪軸旋轉(zhuǎn)的軸承；將沿所述外轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向的力轉(zhuǎn)變成沿軸向方向的力的移動方向轉(zhuǎn)變機(jī)構(gòu)設(shè)在所述外轉(zhuǎn)子與所述可移動帶輪之間。
6.如權(quán)利要求5所述的皮帶式無級變速器，其中所述移動方向轉(zhuǎn)變機(jī)構(gòu)包括設(shè)在所述外轉(zhuǎn)子和可移動帶輪之間的花鍵部。
7.如權(quán)利要求1到6中任一個所述的皮帶式無級變速器，其中使用液壓將所述可移動帶輪推向所述固定帶輪的液壓室沿軸向方向與所述馬達(dá)串聯(lián)設(shè)置。
8.如權(quán)利要求7所述的皮帶式無級變速器，其中形成所述液壓室的至少一個壁面由所述馬達(dá)形成。
9.如權(quán)利要求8所述的皮帶式無級變速器，其中所述馬達(dá)是液壓馬達(dá)，和所述馬達(dá)中的油室與所述液壓室橫跨由所述馬達(dá)形成的壁面沿軸向方向彼此面對地布置。
10.如權(quán)利要求9所述的皮帶式無級變速器，其中所述馬達(dá)中的油室和所述液壓室彼此相連。
11.如權(quán)利要求1到10中任一個所述的皮帶式無級變速器，其中所述皮帶輪軸中的一個是第一側(cè)皮帶輪軸并且所述皮帶輪軸中的另一個是第二側(cè)皮帶輪軸，與所述馬達(dá)整體地提供的可移動帶輪布置在所述第一側(cè)皮帶輪軸上，并將所述可移動帶輪推向所述固定帶輪的多個推動機(jī)構(gòu)設(shè)在所述第二側(cè)皮帶輪軸上的可移動帶輪上。
12.如權(quán)利要求11所述的皮帶式無級變速器，其中所述推動機(jī)構(gòu)中的至少一個是轉(zhuǎn)矩凸輪。
13.如權(quán)利要求12所述的皮帶式無級變速器，其中使所述轉(zhuǎn)矩凸輪平穩(wěn)工作的吸收機(jī)構(gòu)設(shè)在所述第二側(cè)皮帶輪軸上的固定帶輪上或所述第二側(cè)皮帶輪軸上的可移動帶輪上。
14.如權(quán)利要求13所述的皮帶式無級變速器，其中根據(jù)所述傳動比改變吸收程度的構(gòu)件設(shè)在所述吸收機(jī)構(gòu)中。
15.一種皮帶式無級變速器，包括兩個彼此隔開預(yù)定距離地平行布置的皮帶輪軸；每個皮帶輪軸上的可移動帶輪，所述可移動帶輪能在所述皮帶輪軸上沿軸向方向滑動；布置在每個皮帶輪軸上以便面對每個皮帶輪軸上的可移動帶輪的固定帶輪，在每個皮帶輪軸上彼此面對的所述固定帶輪和可移動帶輪一起形成它們之間的槽；卷繞在彼此面對的所述可移動帶輪和固定帶輪之間的所述槽上的皮帶；和整體地提供到所述可移動帶輪中的至少一個并能驅(qū)動所述可移動帶輪的馬達(dá)。
全文摘要
皮帶式無級變速器設(shè)有兩個彼此隔開預(yù)定距離地平行布置的皮帶輪軸(51，61)，每個皮帶輪軸上的可移動帶輪(53)，可移動帶輪(53，63)能在皮帶輪軸上沿軸向方向滑動，布置在每個皮帶輪軸上以便面對每個皮帶輪軸上的可移動帶輪(3)的固定帶輪(52)，在每個皮帶輪軸上彼此面對的固定帶輪和可移動帶輪一起形成它們之間的槽(80a)，和卷繞在彼此面對的可移動帶輪和固定帶輪之間的槽上的皮帶。整體地提供可移動帶輪中的至少一個和充當(dāng)用于移動帶輪的驅(qū)動源的馬達(dá)(550)。
文檔編號F16H61/662GK1890492SQ200480036661
公開日2007年1月3日 申請日期2004年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月9日
發(fā)明者鹽入廣行, 北條康夫, 木村浩章, 茨木隆次 申請人:豐田自動車株式會社