專利名稱：無級變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及變速器，并且更具體地涉及無級變速器(CVT )。
背景技術(shù)：
已有獲得從輸入速度到輸出速度的連續(xù)可變比率的熟知的方法。 用于在CVT從輸出速度調(diào)節(jié)輸入速度的機構(gòu)稱為變換器(variator)。 在帶式CVT中，變換器由兩個可調(diào)節(jié)的帶輪組成，所述帶輪在帶輪 之間具有帶。在單腔環(huán)式CVT中的變換器具有兩個繞軸旋轉(zhuǎn)的部分 環(huán)形的變速器盤和兩個或多個盤形動力滾子，所述盤形動力滾子繞垂 直于軸的各自軸線旋轉(zhuǎn)并且被夾緊在輸入與輸出變速器盤之間。這里公開的本發(fā)明的實施例是使用球形速度調(diào)節(jié)器(也稱為動力 調(diào)節(jié)器、球、球形齒輪或滾子)的球式變換器，所述球形速度調(diào)節(jié)器 每個都具有可傾斜的轉(zhuǎn)動軸線；調(diào)節(jié)器繞CVT的縱向軸線分布在一 平面中。滾子一側(cè)與輸入盤接觸，另一側(cè)與輸出盤接觸，輸入盤和輸 出盤中的一個或兩個都向滾子施加夾緊接觸力，用于轉(zhuǎn)矩的傳遞。輸 入盤以輸入轉(zhuǎn)速向滾子施加輸入轉(zhuǎn)矩。當滾子繞其自身軸線轉(zhuǎn)動時， 滾子將轉(zhuǎn)矩傳遞給輸出盤。輸入速度與輸出速度的比是輸入和輸出盤 的接觸點到滾子的軸線的半徑的函數(shù)。通過相對于變換器的軸線傾斜 滾子的軸線調(diào)節(jié)速比。發(fā)明內(nèi)容一個實施例是CVT。該CVT包括中心軸和變換器。變換器包括 輸入盤、輸出盤、多個可傾斜的球-腿組件和惰輪組件。輸入盤繞中心 軸可轉(zhuǎn)動地安裝。所述多個可傾斜的球-腿組件每個都包括球、軸和至 少兩個腿。球可轉(zhuǎn)動地安裝在軸上，并且接觸輸入盤和輸出盤。腿構(gòu) 造成控制球的傾斜。惰輪組件構(gòu)造成控制腿的徑向位置，以便由此控制球的傾斜。在一個實施例中，CVT適于在自行車中使用。在一個實施例中，變換器包括具有帶鍵結(jié)構(gòu)(spline)的孔的盤和 具有鍵配合部的驅(qū)動件。驅(qū)動件的鍵配合部聯(lián)接到盤的帶鍵結(jié)構(gòu)的孑L。在一個實施例中，換擋桿通過中心軸延伸并且連接到惰輪組件。 換擋桿致動惰輪組件。在一個實施例中，凸輪加栽器定位成與輸入盤相鄰并且構(gòu)造成至 少部分地產(chǎn)生軸向力并傳遞轉(zhuǎn)矩。在一個實施例中，凸輪加栽器定位 成與輸出盤相鄰并且構(gòu)造成至少部分地產(chǎn)生軸向力并傳遞轉(zhuǎn)矩。而在 其它實施例中，與輸入盤和輸出盤相鄰地定位有凸輪加載器；凸輪加 載器構(gòu)造成至少部分地產(chǎn)生軸向力并傳遞轉(zhuǎn)矩。另一個實施例是用于支承并分離CVT的籠的間隔件，該CVT具 有至少部分地圍繞變換器的輪轂殼。該間隔件包括刮擦件，該刮擦件 構(gòu)造成從輪轂殼的表面刮掉潤滑劑并向變換器的內(nèi)側(cè)導向潤滑劑。在 一個實施例中，間隔件包括構(gòu)造成導向潤滑劑的流動的通道。本發(fā)明的另一個方面是關(guān)于用于CVT的轉(zhuǎn)矩盤。該轉(zhuǎn)矩盤包括 繞其中心軸線的帶鍵結(jié)構(gòu)的孔、形成在盤中用于接收軸承的座圏的環(huán)形凹槽和用于支承扭簧的升高的表面。本發(fā)明的另一個特征涉及用于支承CVT的某些部件的軸。在某 些實施例中，該軸具有帶鍵結(jié)構(gòu)的凸緣、從軸的一個端部橫跨到超過 軸的中間的點的中心孔和用于附裝到CVT的各種部件上的一個或多 個凸緣。在一個實施例中，軸上的凸緣適于聯(lián)接到CVT的定子上。本發(fā)明的CVT的另一個方面涉及軸向力產(chǎn)生系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有 聯(lián)接到CVT的轉(zhuǎn)矩盤和輸入盤的扭簧。軸向力產(chǎn)生系統(tǒng)還可包括具 有用于激勵滾子的斜坡的一個或多個載荷凸輪盤，所述滾子優(yōu)選地位 于載荷凸輪盤與CVT的輸入盤和/或輸出盤之間。本發(fā)明的另一個特征涉及用于CVT的軸和軸-球組合件。在某些 實施例中，軸包括凸肩部分和腰部。該軸構(gòu)造成配合在CVT的牽引 滾子的中心孔中。在某些實施例中，在軸與球之間的軸承表面可以是 軸頸軸承、軸襯、巴氏合金襯套或軸本身。在其它實施例中，軸和球 使用帶保持架的軸承。


圖1是CVT的一個實施例的橫截面圖；圖2是圖1的CVT的部分分解的橫截面圖；圖3是CVT的第二實施例的橫截面圖；圖4是圖3的CVT的部分分解的橫截面圖；圖5a是可在CVT中使用的帶鍵結(jié)構(gòu)的輸入盤驅(qū)動器的側(cè)視圖；圖5b是圖5a的盤驅(qū)動器的前視圖；圖6a是可在CVT中使用的帶鍵結(jié)構(gòu)的輸入盤的側(cè)視圖；圖6b是圖6a的帶鍵結(jié)構(gòu)的輸入盤的前視圖；圖7示出可被CVT使用的凸輪滾子盤；圖8示出可被CVT使用的定子；圖9是可被CVT使用的刮擦隔離器的透視圖；圖IO是可在CVT中使用的換擋器組件的橫截面圖；圖11是用于在CVT中使用的球-腿組件的透視圖；圖12是可在球式CVT中使用的籠的透視圖；圖13是CVT的另一個實施例的橫截面圖；圖14是包括CVT的實施例的自行車輪轂的透視圖；圖15是包含在圖14的自行車輪轂中的CVT的實施例的各種組 件的頂部俯視視圖；圖16是圖15的CVT的某些組件的部分分解的透視圖；圖17是圖15的CVT的某些組件的俯視圖；圖18是沿圖17的組件的截面A-A的橫截面圖；圖19是可被圖15的CVT使用的換擋凸輪組件的一個實施例的 透視圖；圖20是圖19的換擋凸輪組件的俯視圖21是沿圖20的換擋凸輪組件的截面B-B的橫截面圖； 圖22是可被圖15的CVT使用的籠組件的透視圖； 圖23是圖22的籠組件的前視圖； 圖24是圖22的籠組件的右側(cè)視圖；圖25是用于圖15的CVT的某些軸向力產(chǎn)生部件的部分分解的 前視圖；圖26是沿圖25所示的CVT部件的截面C-C的橫截面圖； 圖27是可被圖15的CVT使用的配合輸入軸和轉(zhuǎn)矩盤的分解透 視圖；圖28是圖27的轉(zhuǎn)矩盤的透視圖；圖29是圖28的轉(zhuǎn)矩盤的左側(cè)視圖；圖30是圖28的轉(zhuǎn)矩盤的前視圖；圖31是圖28的轉(zhuǎn)矩盤的右側(cè)視圖；圖32是沿圖31的轉(zhuǎn)矩盤的截面D-D的橫截面圖；圖33是圖27的輸入軸的透視圖；圖34是圖33的輸入軸的左側(cè)視圖；圖35是圖33的輸入軸的俯視圖；圖36是可被圖15的CVT使用的載荷凸輪盤的透視圖； 圖37是可被圖15的CVT使用的球和軸組件的俯視圖； 圖38是沿圖37的球和軸組件的截面E-E的橫截面圖； 圖39是圖14的自行車輪轂的俯視圖；圖40是沿圖39的輪轂的截面F-F的橫截面圖，示出圖14的自行車輪轂和圖15的CVT的某些部件；圖41是可被圖15的CVT使用的主軸的透視圖；圖42是圖41的主軸的俯視圖；圖43是沿圖42的主軸的截面G-G的橫截面圖；圖44是可被圖14的自行車輪轂使用的CVT的替代實施例的的俯視圖；圖45是沿圖44的CVT的截面H-H的橫截面圖46是可被圖14的自行車輪轂使用的CVT的橫截面圖。
具體實施方式
這里說明的CVT實施例大致是美國專利第6,241,636號、第 6,419,608號和第6,689,012號中公開的類型。這些專利中的每個的全 部公開內(nèi)容都通過參考包含于此。圖1示出可改變輸入到輸出的速比的球式CVT100。 CVT 100具 有通過CVT 100的中心延伸并超過自行車的框架的兩個后端部 (dropouts) 10的中心軸105。每個都位于中心軸105的對應的端部 處的第一蓋螺母106和第二蓋螺母107將中心軸105附裝到端部 (dropouts )。雖然該實施例說明了用在自行車上的CVT 100，但CVT 100可應用在使用變速器的任何設(shè)備上。為了說明的目的，中心軸105 限定CVT的縱向軸線，該縱向軸線將用作用于說明CVT的其它部件 的位置和運動的基準點。如在這里所使用的那樣，術(shù)語"軸向"、"軸 向地"、"橫向"、"橫向地"指的是與由中心軸105限定的縱向軸線同 軸或平行的位置或方向。術(shù)語"徑向"和"徑向地"指的是從縱向軸 線垂直地延伸的位置或方向。參照圖1和圖2，中心軸105提供用于籠(cage)組件180、輸入 組件155和輸出組件160的徑向和橫向支承。在該實施例中，中心軸 105包括容納換擋桿112的孔199。如后文將說明的，換擋桿112致動 CVT 100中的速比變化。CVT 100包括變換器140。該變換器140可以是適于改變輸入速 度到輸出速度的比的任何機構(gòu)。在一個實施例中，變換器140包括輸 入盤110、輸出盤134、可傾斜的球-腿組件150和惰輪組件125。輸入 盤110可以是繞中心軸105可轉(zhuǎn)動地并且同軸地安裝的盤。在輸入盤 110的徑向外邊緣處，盤以一角度延伸到一點，該盤在該點終止于接 觸面111。在某些實施例中，接觸面111可以是單獨的結(jié)構(gòu)，例如附裝 到輸入盤110上的環(huán)，該輸入盤提供用于接觸面111的支承。接觸面 111可被螺紋配合或壓配合到輸入盤110中，或者該接觸面可被用任
何適當?shù)木o固件或粘合劑附裝。輸出盤134可以是通過壓配合或其它方式附裝到輸出輪轂殼138 上的環(huán)。在某些實施例中，輸入盤110和輸出盤134具有支承結(jié)構(gòu)113， 該支承結(jié)構(gòu)從接觸面lll徑向地向外延伸，并提供結(jié)構(gòu)支承以提高徑 向剛度、抵抗在CVT 100的軸向力作用下的那些部件的柔度并且使軸 向力機構(gòu)殼徑向地向外移動，由此減小CVT 100的長度。輸入盤110 和輸出盤134殼具有油口 136、 135，以使變換器140中的潤滑劑殼通 過CVT 100循環(huán)。在某些實施例中的輪轂殼138是可繞中心軸105轉(zhuǎn)動的圓柱形管。 輪轂殼138具有容納CVT100的大部分部件的內(nèi)側(cè)和適于連接到使用 該CVT的任何部件、設(shè)備或車輛的外側(cè)。這里，輪轂殼138的外側(cè) 構(gòu)造成應用在自行車上。然而，CVT 100可被用在希望調(diào)節(jié)輸入和輸 出轉(zhuǎn)速的任何機器中。參照圖1、 2、 lO和ll, CVT可包括球-腿組件150，該球-腿組件 用于將轉(zhuǎn)矩從輸入盤IIO傳遞到輸出盤134并改變輸入速度到輸出速 度的比。在某些實施例中，球-腿組件150包括球101、球軸102和腿 103。軸102可以是通過穿過球101的中心形成的孔延伸的大致圓柱形 的軸。在某些實施例中，軸102經(jīng)由使球101在軸102上對準的滾針 或徑向軸承與球IOI中的孔的表面實現(xiàn)表面連接(interface)-軸102 延伸超過孔終止的球101的側(cè)面，以使/f吏腿103可在球101的位置上 致動換擋。軸102在延伸超過球101的邊緣的位置處聯(lián)接到腿103的 徑向外端。腿103是使球軸102傾斜的徑向延伸部。軸102穿過形成在腿103的徑向外端中的孔。在某些實施例中， 腿103在用于使軸102穿過腿103的孔處具有倒角，減小了腿103的 側(cè)面與軸102之間的接觸部分處的應力集中。該減小的應力增大了球-腿組件150的能力以吸收換擋力和轉(zhuǎn)矩反作用力。腿103可通過諸如 e環(huán)(e-rings)的彈簧擋圏定位在軸102上，或者可被壓配合到軸102 中；然而，可使用軸102與腿103之間的任何其它類型的固定。球-腿組件150還可包括腿滾子151，所述腿滾子是附裝到球軸102的每
個端部的滾動元件，并且當軸102通過CVT 100的其它部件凈皮對準 (align)時提供軸102的滾動接觸。在某些實施例中，腿103在徑向 內(nèi)端處具有凸輪輪152，以幫助控制腿103的徑向位置，該徑向位置 控制軸102的傾角。仍在其它實施例中，腿103聯(lián)接到定子輪1105(見 圖ll)，該定子輪使腿103可被導向并支承在定子800 (見圖8)中。 如圖ll所示，定子輪1105可相對于腿103的縱向軸線成一角度。在 某些實施例中，定子輪1105構(gòu)造成使其中心軸線與球101的中心相交。 仍參照圖1、 2、 lO和ll，在各種實施例中，球101與軸102之 間的交界物(interface)可以是以下在其它實施例中所述的任何軸承。 然而，球101在其它實施例中固定到軸上，軸與球101—起轉(zhuǎn)動。在 某些這種實施例中，軸承(未示出)定位在軸102與腿103之間，以 便使作用在軸102上的橫向力由腿103和/或籠(在以下各實施例中說 明)抵抗。在某些這種實施例中，位于軸102與腿103之間的軸承是 徑向軸承(滾珠或滾針)、軸頸軸承或任何其它類型的軸承或適當?shù)臋C 構(gòu)或部件。參照圖1、 2、 3、 4和10,現(xiàn)在將說明惰輪組件125。在某些實施 例中，惰輪組件125包括惰輪126、凸輪盤127和惰輪軸承129。惰輪 126是大致圓柱形管。惰輪126具有大致恒定的外徑；然而，在其它 實施例中，該外徑不是恒定的。該外徑可以在中心部分處比在端部處 小，或者可以在中心處較大而在端部處較小。在其它實施例中，外徑 在一個端部處比在另 一個端部處大，并且根據(jù)換擋速度和轉(zhuǎn)矩要求， 兩個端部之間的變化可以是線性的或非線性的。凸輪盤127定位在惰輪126的任意一端或兩端上，并且與凸輪輪 152相互作用以致動腿103。凸輪盤127在所示實施例中是凸起的，但 可以是產(chǎn)生腿103的希望的運動的任何形狀。在某些實施例中，凸輪 盤127構(gòu)造成使其軸向位置控制腿103的徑向位置，該徑向位置控制 軸102的傾角。在某些實施例中，凸輪盤127的徑向內(nèi)徑軸向地向彼此延伸，以 將一個凸輪盤127附裝到另一個凸輪盤127上。這里， 一凸輪延伸部128繞中心軸105形成一圓筒。凸輪延伸部128從一個凸輪盤127延 伸到另一個凸輪盤127，并且通過彈簧擋圏、螺母或某種其它的適當 的緊固件保持就位。在某些實施例中，凸輪盤127中的一個或兩個都 被螺紋固定到凸輪盤延伸部128上，以將所述凸輪盤固定就位。在所 示實施例中，凸輪盤127的凸曲線遠離惰輪組件125的軸向中心軸向 地延伸到局部最大值，然后徑向地向外延伸，并且向惰輪組件125的 軸向中心軸向地向內(nèi)往回延伸。該凸輪輪廓減少了在惰輪組件125在 軸向極限處的換擋期間可能發(fā)生的約束(binding )。在圖l的實施例中，換擋桿112致動CVT100的變速比切換。同 軸地定位在中心軸105的孔199內(nèi)側(cè)的換擋桿112是延長桿，該延長 桿具有帶螺紋的端部109，該帶螺紋的端部延伸出中心軸105的一側(cè) 并超過蓋螺母107。換擋桿112的另一端延伸到惰輪組件125中，換 擋桿在該位置處容納一換擋銷114,該換擋銷大致橫向地安裝在換擋 桿112中。換擋銷114與惰輪組件125接合，以便使換擋桿112可控 制惰輪組件125的軸向位置。導螺桿組件115控制換擋桿112在中心 軸105內(nèi)的軸向位置。在某些實施例中，導螺桿組件115包括一換擋 致動器117，該換擋致動器可以是在其外徑上具有一套系繩槽(tether threads) 118的滑輪，該滑輪在其內(nèi)徑的部分上具有螺紋以與換擋桿 112接合。導螺桿組件115可通過任何部件被保持在其在中心軸105 上的軸向位置，并且在此通過滑輪卡環(huán)116保持就位。系繩槽118與 換擋繩(未示出)接合。在某些實施例中，換擋繩是標準的換擋索， 而在其它實施例中，換擋繩可以是能夠承受張力并由此轉(zhuǎn)動換擋滑輪 117的任:何繩。參照圖1和圖2，輸入組件155使轉(zhuǎn)矩可傳遞到變換器140中。 輸入組件155具有將來自鏈條(未示出)的直線運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動 的鏈輪156。雖然這里使用鏈輪，但CVTIOO的其它實施例可使用例 如從皮帶接收運動的皮帶輪。鏈輪156將轉(zhuǎn)矩傳遞到軸向力產(chǎn)生機構(gòu)， 該軸向力產(chǎn)生機構(gòu)在所示實施例中是將轉(zhuǎn)矩傳遞到輸入盤110的凸輪 加載器(cam loader) 154。凸輪加載器154包括凸輪盤157、承載盤(load disc ) 158和一套凸輪滾子159。凸輪加載器154將轉(zhuǎn)矩從鏈輪 156傳遞到輸入盤110，并且還產(chǎn)生軸向力，該軸向力分解為用于輸入 盤110、球101、惰輪126和輸出盤134的接觸力。軸向力與施加到凸 輪加載器154上的轉(zhuǎn)矩的大小大致成比例。在某些實施例中，鏈輪156 經(jīng)由單向離合器(未示出細節(jié))將轉(zhuǎn)矩施加到凸輪盤157上，該單向 離合器當輪轂138旋轉(zhuǎn)但鏈輪156并不供給轉(zhuǎn)矩時用作滑行機構(gòu)。在 某些實施例中，承載盤158可作為單個部件與輸入盤157形成一體。 在其它實施例中，凸輪加載器154可與輸出盤134形成一體。在圖1和圖2中，CVT100的內(nèi)部部件通過端蓋160容納在輪轂 殼138內(nèi)。端蓋160大致是平盤，該平盤附裝到輪轂殼138的敞開端 并且具有穿過中心的孔，以使凸輪盤157、中心軸105和換擋桿112 可通過。端蓋160附裝到輪轂殼138上并且用于抵抗由凸輪加載器154 產(chǎn)生的軸向力。端蓋160可由能夠抵抗該軸向力的任何材料制成，例 如鋁、鈦、鋼或高強度熱塑性塑料或熱固塑料。端蓋160通過緊固件(未示出)緊固到輪轂殼138上；然而，端蓋160也可以螺紋連接到 輪轂殼138中，或者可以以其它方式附裝到輪轂殼138上。端蓋160 在其面對容納有預加栽器的凸輪加載器154的一側(cè)具有繞半徑形成的 槽。預加栽器161可以是在非常低的轉(zhuǎn)矩水平下提供初始夾緊力的彈 簧。預加載器161可以是能夠?qū)⒊跏剂┙o到凸輪加載器154并由此 供給到輸入盤134的任何裝置，諸如彈簧或如O形圏的彈性材料。預 加載器161可以是像可在其壽命中具有高彈簧常數(shù)并維持高水平彈性 的彈簧一樣的波形彈簧(wave-spring )。這里，預加載器161通過止 推墊圏162和止推軸承163被直接加載到端蓋160。在該實施例中， 止推墊圏162是覆蓋預加載器161的槽并提供用于止推軸承163的止 推座圏(thrust race)的典型的環(huán)形墊圏。止推軸承163可以是滾針 止推軸承，當與組合止推徑向軸承相比時，該滾針止推軸承具有高水 平的止推能力，提高了結(jié)構(gòu)剛度，并且降低了公差要求和成本；然而， 可使用任何其它類型的止推軸承或組合軸承。在某些實施例中，止推 軸承163是滾珠止推軸承。由凸輪加載器154產(chǎn)生的軸向力通過止推 軸承163和止推墊圏163反作用到端蓋160上。端蓋160附裝到輪轂 殼138上以使CVT 100的結(jié)構(gòu)完整。在圖1和圖2中，凸輪盤軸承172將凸輪盤157保持在相對于中 心軸105的徑向位置上，同時端蓋軸承173維持凸輪盤157與端蓋160 的內(nèi)徑之間的徑向?qū)?。這里，凸輪盤軸承172和端蓋軸承173是滾 針軸承；然而，也可使用其它類型的徑向軸承。滾針軸承的使用可增 大軸向浮動并容納由騎乘者和鏈輪156產(chǎn)生的約束力矩(binding moment )。在CVT 100的其它實施例或在此說明的任何其它實施例中， 凸輪盤軸承172和端蓋軸承173中的每個或任意一個也可以由互補的 一對組合徑向止推軸承代替。在這種實施例中，徑向止推軸承不僅提 供徑向支承，而且能夠吸收推力，這可以幫助并且至少部分地減輕止 推軸承163的載荷。仍參照圖1和圖2，軸142保持輪轂殼138相對于中心軸105軸 向?qū)?，該軸142是繞中心軸105同軸地安裝的支承件，并且被保持 在中心軸105與輪轂殼138的封閉端的內(nèi)徑之間。軸142^皮固定成與 中心軸105角度對準。這里，鍵144將軸142固定在其角度對準中， 但該固定可通過本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任何部件。在軸142與輪轂 殼138的內(nèi)徑之間配合有徑向輪轂軸承145,以保持輪轂殼138的徑 向位置和軸向?qū)?。輪轂軸承145通過封閉軸蓋143保持就位。軸蓋 143是具有配合在中心軸105周圍的中心孔并且在此用緊固件147附 裝到輪轂殼138上的盤。在輪轂殼138與籠189之間配合有輪轂止推 軸承146，以保持籠189和輪轂殼138的軸向定位。圖3、 4和10示出CVT 300，該CVT 300是上述CVT 100的替 代實施例。在上述實施例的CVT100與該CVT300之間，許多部件是 相似的。這里，分別減小了輸入和輸出盤310、 334的角度，以獲得較 大的強度以承受軸向力并減小CVT300的整個徑向直徑。該實施例示 出可替代的換擋機構(gòu)，其中用于致動惰輪組件325的軸向運動的導螺 桿機構(gòu)形成在換擋桿312上。導螺桿組件是形成在換擋桿312的端部 上的一套導螺紋313，換擋桿312的該端部在惰輪組件325內(nèi)或其附 近。 一個或多個惰輪組件銷314從凸輪盤延伸部328徑向地延伸到導 螺紋313中，并且當換擋桿312轉(zhuǎn)動時軸向地移動。在所示實施例中，惰輪326不具有恒定的外徑，而是具有在惰輪 326的端部處減小的外徑。這使得惰輪326可以抵抗通過傾向于驅(qū)動 惰輪326軸向地遠離中心位置的動態(tài)接觸力和旋轉(zhuǎn)接觸產(chǎn)生的惰輪 326的力。然而，這僅是一示例，并且惰輪326的外徑可以以設(shè)計者 希望的任何方式被改變，以便抵抗由惰輪326承受的旋轉(zhuǎn)力并幫助 CVT 300的換擋。現(xiàn)在參照圖5a、 5b、 6a和6b，兩部分盤由帶鍵結(jié)構(gòu)的盤600和 盤驅(qū)動器500組成。盤驅(qū)動器500和帶鍵結(jié)構(gòu)的盤600通過形成在盤 驅(qū)動器500上的鍵配合部510和形成在帶鍵結(jié)構(gòu)的盤600中的帶鍵結(jié) 構(gòu)的孔610配合在一起。鍵配合部510配合在帶鍵結(jié)構(gòu)的孔610內(nèi)， 以便使盤驅(qū)動器500和帶鍵結(jié)構(gòu)的盤600形成用于在CVT 100、 CVT 300或任何其它球形CVT中使用的盤。帶鍵結(jié)構(gòu)的盤600提供系統(tǒng)中 的順應性，以使變換器140、 340找到徑向平衡位置，從而減小對變換 器140、 340的部件的制造公差的敏感度。圖7示出凸輪盤700，該凸輪盤可在CVT 100、 CVT 300、其它 球形CVT或任何其它類型的CVT中使用。凸輪盤700具有形成在其 徑向外邊緣中的凸輪通道710。凸輪通道710容納一套凸輪滾子(未 示出)，所述凸輪滾子在該實施例中是球體(諸如軸承滾珠)，但可以 是與凸輪通道710的形狀相結(jié)合的任何其它形狀，以將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn) 矩和軸向力分量以緩和施加到變換器140、 340的軸向力，該軸向力的 大小與施加到CVT的轉(zhuǎn)矩成比例。其它這種形狀包括圓柱形滾子、 桶形滾子、不對稱滾子或任何其它形狀。在許多實施例中，用于凸輪 盤通道710的材料優(yōu)選地是足夠堅固以抵抗在凸輪盤700將經(jīng)受的載 荷下的過度的或永久的變形。在高轉(zhuǎn)矩應用中可能需要特殊硬化。在 某些實施例中，凸輪盤通道710由被硬化到洛氏硬度值高于40 HRC 的碳鋼制成。凸輪加載器(圖1的154或任何其它類型的凸輪加栽器) 的操作的效率可受到硬度值的影響，典型地通過增大硬度以提高效率； 然而，高度硬化會導致凸輪加載部件的脆性，并且還會導致較高的成本。在某些實施例中，硬度高于50 HRC，而在其它實施例中，硬度 高于55HRC、高于60HRC并高于65HRC。圖7示出共形(conformal)凸輪的實施例。也就是說，凸輪通道 710的形狀與凸輪滾子的形狀一致。由于通道710與滾子一致，因此 通道710起軸承滾子保持件的作用，并且消除了對籠元件的需要。圖 7的實施例是單向凸輪盤700;然而，凸輪盤可以使如在CVT 1300(見 圖13)中的雙向凸輪。消除對軸承滾子保持件的需要簡化了 CVT的 設(shè)計。共形凸輪通道710還可以減小軸承滾子與通道710之間的接觸 應力，可以減小軸承滾子的尺寸和/或數(shù)量，或者用于較大的材料選擇 柔性。圖8示出用于形成球形CVT 100、 300 (和其它類型)中的變換 器140、 340的籠189的剛性支承結(jié)構(gòu)的籠盤800?；\盤800成形為當 腿103在換擋期間徑向地向內(nèi)和向外移動時導向腿103?；\盤800還 提供軸102的角度對準。在某些實施例中，用于各軸102的兩個籠盤 800的對應的槽在角度方向上稍微偏移，以減小變換器140和340中 的換擋力。腿103由定子中的狹槽導向。腿103上的腿滾子151跟隨定子中 的圓形輪廓。腿滾子151大致提供平移反作用點以抵消由換擋力或牽 引接觸旋轉(zhuǎn)力施加的平移力。當CVT速比變化時，腿103及其相應 的腿滾子151在平面運動中移動，并且因而描繪出以球101為中心的 圓形包絡線。由于腿滾子151從腿103的中心偏移，因此腿滾子151 描繪處相似地偏移的包絡線。為了在每個定子上產(chǎn)生相容的輪廓以與 腿滾子151的平面運動相配，需要一圓形切口，該切口從槽中心偏移 與滾子在每個腿103中偏移的量相同的量。該圓形切口可用盤鋸切割 機完成；然而，在每個槽處要求有單獨的切口。由于切口是獨立的， 因此出了定子之間的變化之外，在單個定子中，公差還有可能從一個 槽到下一個槽變化。消除該額外加工步驟的一種方法是可由車床車削 操作產(chǎn)生的單個輪廓。環(huán)形車床車削可在一個轉(zhuǎn)動操作中產(chǎn)生該單個
輪廓。環(huán)形切割的中心被調(diào)整成在徑向方向上遠離球101位置的中心， 以補償腿滾子103的偏移?，F(xiàn)在參照圖1、 9和12,示出籠組件1200的替代實施例，該實施 例應用潤滑劑增強用于某些CVT的潤滑間隔件900,其中間隔件1210 支承并間隔開兩個籠盤1220。在所示實施例中，在這種情況下為籠389 的用于動力傳遞元件的支承結(jié)構(gòu)通過將輸入和輸出側(cè)籠盤1220附裝 到多個間隔件1210上而形成，所述間隔件包括一個或多個具有籠緊固 件1230的潤滑間隔件900。在該實施例中，籠緊固件1230是螺釘， 但它們可以是任何類型的緊固件或緊固方法。潤滑間隔件900具有刮 擦件910,該刮擦件用于從輪轂殼138的表面刮掉潤滑劑并向變換器 140或340的中心元件導向回該潤滑劑。某些實施例的潤滑間隔件900 還具有通道920，以幫助將潤滑劑的流動導向到最需要用它的區(qū)域。 在某些實施例中，間隔件900在通道920之間的部分形成向通道920 導向潤滑劑的流動的升高的楔形部925。刮擦件910可以與間隔件900 是整個一體的，或者可以是與刮擦件910分離的并且由與刮擦件910 的材料不同的材料制成，包括但不局限于橡膠以增強從輪轂殼138刮 掉潤滑劑。間隔件1210和潤滑間隔件900的端部終止于凸緣狀的基板 1240，所述基板垂直地延伸以形成用于與籠盤1220相配的表面。所示 實施例的基板1240在面對籠盤1240的側(cè)面上大致是平的，但在面對 球101的側(cè)面上是圓的，以便形成腿滾子151在上面靠行(ride)的 上述曲面?；?240還形成其中腿103在其整個軌跡上靠行(ride) 的通道。現(xiàn)在將參照圖3、 9和IO說明潤滑系統(tǒng)和方法的實施例。當球101 旋轉(zhuǎn)時，潤滑劑傾向于向球101的赤道流動，并且潤滑劑然后被向外 飛濺到輪轂殼138上。某些潤滑劑不落在具有最大直徑的輪轂殼138 的內(nèi)壁上；然而，離心力使該潤滑劑向輪轂殼138的最大內(nèi)徑處流動。 刮擦件910直立地定位，以便使其去除積累在輪轂殼138的內(nèi)側(cè)的潤 滑劑。重力將潤滑劑從V形楔形部925的每一側(cè)拉下并使?jié)櫥瑒┻M入 通道920。間隔件900定位成使通道920的內(nèi)徑端部終止于凸輪盤127
和惰輪126的附近。這樣，惰輪126和凸輪盤127接收在輪轂殼138 中循環(huán)的潤滑劑。在一個實施例中，刮擦件910的尺寸設(shè)計成與輪穀 殼138的間隙大約為一英寸的千分之三十。當然，根據(jù)不同的應用， 該間隙可以較大或較小。如圖3和10所示，凸輪盤127可構(gòu)造成使其面對惰輪226的側(cè)面 形成角度以便接收從通道920落下的潤滑劑并向凸輪盤127與惰輪 226之間的空間導向潤滑劑。在潤滑劑流道惰輪226上后，潤滑劑向 惰輪226的最大直徑處流動，在惰輪226的最大直徑處一些潤滑劑飛 濺到軸102處。 一些潤滑劑從通道920落到惰輪226上。該潤滑劑潤 滑惰輪226和球101與惰輪226之間的接觸面(contact patch )。由于 惰輪226的每一側(cè)上的斜面， 一些潤滑劑向惰輪226的邊緣離心地向 外流動，該潤滑劑在惰輪226的邊緣處徑向地向外飛濺。參照圖1、 3和10,在某些實施例中，從惰輪126、 226向軸102 飛濺的潤滑劑落在槽345上，該槽接收潤滑劑并將其泵送到球101的 內(nèi)側(cè)。 一些潤滑劑還落在輸入盤110和輸出盤134接觸J求101的接觸 面111上。當在球101的一側(cè)上存在潤滑劑時，潤滑劑在離心力的作 用下向球101的赤道流動。 一些潤滑劑接觸輸入盤與球101的接觸面 111，并且繼而向球101的赤道流動。 一些潤滑劑沿輸出盤134背離球 101的一側(cè)徑向地向外流動。在某些實施例中，輸入盤110和/或輸出 盤134分別設(shè)有潤滑劑口 136和135。潤滑劑口 135、136向輪轂殼138 的最大內(nèi)徑處導向潤滑劑。圖13示出CVT 1300的實施例，該CVT 1300具有分擔CVT 1300 中的軸向力的產(chǎn)生和分布的兩個凸輪加載器1354。這里，凸輪加載器 1354定位成與輸入盤1310和輸出盤1334相鄰。CVT 1300示出如何 經(jīng)由輸入盤1310供給并通過輸出盤1334輸出或者反向以便使轉(zhuǎn)矩通 過輸出盤1334輸入并通過輸入盤1310輸出。圖14示出構(gòu)造成包含這里所述CVT的實施例的發(fā)明特征的自行 車輪轂1400。輪轂1400的若干部件與上述部件相同；因此，對這種 部件的進一步說明將是有限的。輪轂1400包括聯(lián)接到輪轂蓋1460的
輪轂殼138。在某些實施例中，輪轂1400還包括密封輪轂殼138的與 輪轂蓋1460相反的端部的端蓋1410。輪轂殼138、輪轂蓋1460和端 蓋1410優(yōu)選地由能提供結(jié)構(gòu)強度和剛度的材料制成。這種材料包括， 例如，鋼、鋁、鎂和高強度塑料等。在某些實施例中，根據(jù)該技術(shù)的 給定的應用的特定要求，其它材料也可能是合適的。例如，輪轂殼138 可由復合材料、熱塑性塑料和熱固性塑料等制成?，F(xiàn)在參照圖14，所示輪轂1400在其內(nèi)部容納在此提出的CVT的 實施例。主軸105支承輪轂1400并且提供到自行車或其它車輛或設(shè)備 的伸出端部(dropouts) 10上的附裝。參照圖41-43進一步詳細說明 該實施例的主軸105。在某些實施例中，如圖15-18所示，CVT 1500 包括具有螺紋端部109的桿112的換擋機構(gòu)。螺母106和107將伸出 端部10鎖定到主軸105上。在圖14的實施例中，輪轂1400包括飛輪 1420，該飛輪可操作地聯(lián)接到用于將轉(zhuǎn)矩輸入傳遞到CVT 1500中的 輸入軸(見圖33和圖40)上。應注意，雖然參照自行車應用討論這 里所述的CVT的各種實施例和特征，但可在使用變速器的任何車輛、 機器或設(shè)備中使用所述C V T的易于識別的變型及其特征。參照圖15和16，在一個實施例中，CVT 1500具有用于將轉(zhuǎn)矩傳 遞到一套球形牽引滾子(這里作為球101示出)的輸入盤1545。圖16 是CVT 1500的部分分解視圖。球101將轉(zhuǎn)矩傳遞到輸出盤1560。在 該實施例中，為了在說明CVT 1500的各種特征時清楚，僅示出一個 球IOI，然而，根據(jù)每個具體應用的轉(zhuǎn)矩、重量和尺寸要求，CVT的 各種實施例采用大概從2至16個球或更多。不同實施例使用2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16或更多中的任意個數(shù) 個球101。繞主軸105同軸地安裝的惰輪1526接觸球101并且為其提 供支承并維持它們關(guān)于主軸105的徑向位置。某些實施例的輸入盤 1545具有潤滑劑口 1590以便于潤滑劑在CVT 1500中的循環(huán)。另外參照圖37-38，球101在軸3702上旋轉(zhuǎn)。腿103和換擋凸輪 1527協(xié)同操作以用作致動軸3702的位置的變化的杠桿，該位置的變 化導致球101的傾斜并由此導致上文已說明的變速比的變化。當換擋
凸輪1527致動腿103的徑向運動時，籠1589 (見圖22-24 )提供腿 103的支承和對準。在一個實施例中，籠包括通過定子間隔件1555聯(lián) 接的定子1586和1587。在其它實施例中，采用其它籠180、 389、 1200。另外參照圖41-43，在所示實施例中，籠1589同軸地并且不可轉(zhuǎn) 動地繞主軸105安裝。在該實施例中，定子1586剛性地附裝到主軸 105的凸緣4206上。額外的凸緣1610將定子1587保持就位。鍵1606 將凸緣1610聯(lián)接到主軸105上，該主軸具有用于接收鍵1606的鍵槽 1608。當然，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易地認識到，有許多等效的 或可替代的方法用于將主軸105連接到凸緣1610上，或?qū)⒍ㄗ?586、 1587聯(lián)接到凸緣1620、 4206上。在某些實施例中，主軸105包括用 于軸向地定位并約束凸緣1610的凸肩4310。端蓋1410安裝在徑向軸承1575上，該徑向軸承本身安裝在凸緣 1610上。在一個實施例中，徑向軸承1575是環(huán)形接觸軸承，該環(huán)形 接觸軸承支承來自地面反作用的載荷并將輪轂殼138徑向地對準到主 軸105。在某些實施例中，輪轂1400在主軸105的一端或兩端處包括 密封件。例如，這里，輪轂1400在輪轂殼138與端蓋1410聯(lián)接到一 起的端部處具有密封件1580。另外，為了在輸出側(cè)上提供軸向力預加 載并且保持輪轂殼138的軸向位置，輪轂1400可以在定子1587與徑 向軸承1575之間包括間隔件1570和滾針止推軸承(未示出)。間隔件 1570繞凸緣1610同軸地安裝。在某些實施例中，可以不使用滾針止 推軸承，在這種情況下，徑向軸承1575可以是適于承受推力載荷的環(huán) 形接觸軸承。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易地認識到提供間隔件 1570、滾針止推軸承和徑向軸承所提供的承載徑向和推力載荷的功能 的替代部件。仍參照圖14、 15和16，在所示實施例中，用于輪轂1400的變換 器1500包括在一端處可操作地聯(lián)接到轉(zhuǎn)矩盤1525的輸入軸1505。輸 入軸1505的另一端經(jīng)由飛輪支座1510可操作地聯(lián)接到飛輪1420。轉(zhuǎn) 矩盤1525構(gòu)造成將轉(zhuǎn)矩傳遞到具有斜坡3610 (見圖36)的栽荷凸輪 盤1530。載荷凸輪盤1530將轉(zhuǎn)矩和軸向力傳遞到一套滾子2504 (見 圖25)，該套滾子作用在第二載荷凸輪盤1540上。輸入盤1545聯(lián)接 到第二載荷凸輪盤1540上以接收轉(zhuǎn)矩和軸向力輸入。在某些實施例 中，滾子2504通過滾子保持件1535保持就位。如我們所熟知的，許多牽引型CVT使用夾緊機構(gòu)以避免當傳遞 某水平的轉(zhuǎn)矩時球101與輸入盤1545和/或輸出盤1560之間的滑動。 夾緊裝置的提供在這里有時指的是產(chǎn)生軸向力或提供軸向力產(chǎn)生器。 通過罐子2504與載荷凸輪1540協(xié)同作用的栽荷凸輪盤1530的上述構(gòu) 造是一個這種軸向力產(chǎn)生機構(gòu)。然而，當軸向力產(chǎn)生設(shè)備或子組件在 CVT中產(chǎn)生軸向力時，在某些實施例中還產(chǎn)生作用在CVT本身中的 反作用力。另外參照圖25和26,在CVT 1500的所示實施例中，通 過分別具有第一和第二座圏1602和1603的止推軸承至少部分地抵抗 反作用力。在所示實施例中，軸承元件未被示出，但可以是滾珠、滾 子、桶形滾子、不對稱滾子或任何其它類型的滾子。另外，在某些實 施例中，座圏1602中的一個或兩個由各種軸承座圏材料制成，諸如鋼、 軸承鋼、陶瓷或用于軸承座圏的任何其它材料。第一座圏1602抵靠轉(zhuǎn) 矩盤1525，并且第二座圏1603抵抗輪轂蓋1460。所示實施例的輪轂 蓋1460幫助吸收軸向力機構(gòu)產(chǎn)生的反作用力。在某些實施例中，軸向 力的產(chǎn)生包括額外地設(shè)置預加載器，諸如一個或多個軸向彈簧，該軸 向彈簧諸如波形彈簧1515或轉(zhuǎn)矩彈簧2502 (見下文對圖25的說明)。參照圖15-18、 22-24和43,示出CVT 1500的某些子組件。定子 1586安裝在主軸105的凸肩4208上并且抵靠主軸105的凸緣4206。 定子1587安裝在凸緣1610的凸肩1810上。這里，螺釘(未示出)將 凸緣4206附裝道定子1586上，并且將凸緣1610附裝到定子1587上， 然而，在其它實施例中，雖然定子1587可通過任意方法或部件附裝到 凸肩1810上，但定子1587螺紋固定到凸肩1810上。因為凸緣1610 和4206 ^皮不可轉(zhuǎn)動地固定到主軸105上，所以由定子1586和1587 組成的籠1589在該實施例中尤其不可轉(zhuǎn)動地附裝到主軸105上。定子 間隔件1555為籠1589提供額外的結(jié)構(gòu)強度和剛度。另外，定子間隔 件1555幫助實現(xiàn)定子1586與1587之間的精確的軸向間隔。定子1586
和1587通過導槽2202導向并支承腿103和軸3702?，F(xiàn)在參照圖15-21、 37、 38，球101繞軸3702旋轉(zhuǎn)并且與惰輪1526 接觸。繞主軸105同軸地安裝的軸承1829將惰輪1526支承在其徑向 位置上，該軸承1829可從惰輪1526分離或與惰輪1526形成一體。通 過換擋桿112控制的換擋銷114致動換擋凸輪1527的軸向運動。換擋 凸輪1527繼而致動腿103,功能上導致在球101的軸3702上的杠桿 作用或樞轉(zhuǎn)作用。在某些實施例中，CVT 1500包括保持架1804，該 保持架保持換擋銷114不與惰輪1526發(fā)生干涉。保持架1804可以是 由塑料、金屬或其它適當?shù)牟牧现瞥傻沫h(huán)。保持架1804配合在軸承 1829之間并且繞換擋凸輪延伸部1528同軸地安裝。圖19-21示出用于所示CVT 1500的換擋凸輪1527的一個實施例。 每個換擋凸輪盤1572都具有輪廓(profile )2110,腿103沿該輪廓2110 靠行(ride)。這里，輪廓2110具有大致凸起的形狀。通常，輪廓2110 的形狀由希望的腿103的運動確定，腿103的該運動最終影響CVT 1500的換擋性能。下文進一步討論換擋凸輪輪廓。如圖所示，換擋凸 輪盤1527中的一個具有繞主軸105安裝的延伸部1528。所示實施例 的延伸部1528足夠長以延伸超過惰輪1526并聯(lián)接到另一個換擋凸輪 盤1527。這里，聯(lián)接由滑動配合和卡持件提供。然而，在其它實施例 中，換擋凸輪1527可通過螺紋、螺釘、過盈配合或任何其它連接方法 相互緊固。在某些實施例中，延伸部1528設(shè)置為來自每個換擋凸輪 1527的延伸部。換擋銷114配合在穿過延伸部1528的孔1910中。在 某些實施例中，換擋凸輪1527具有孔1920以改善潤滑劑通過惰輪軸 承1829的流動。在某些實施例中，惰輪軸承1829壓配合到延伸部1528 上。在這種實施例中，孔1920通過使工具可穿過換擋凸輪1527并將 惰輪軸承1829推下延伸部1528而有助于從延伸部1528拆除惰輪軸承 1829。在某些實施例中，惰輪軸承1829是角度接觸軸承，而在其它實 施例中，它們是徑向軸承或止推軸承或任何其它類型的軸承。許多材 料都適于制作換擋凸輪1527。例如，根據(jù)每個特定應用的條件，某些 實施例使用諸如鋼、鋁和鎂的金屬，而其它實施例使用諸如復合材料、
塑料和陶瓷的其它材料。所示換擋凸輪1527是具有大致凸出形狀的換擋凸輪輪廓2110的 一個實施例。換擋凸輪輪廓通常根據(jù)惰輪1526與球-腿組件1670 (見 圖16)之間的接觸點的位置以及球101與惰輪1526之間的相對軸向 運動的量而變化。現(xiàn)在參照圖16和18-21所示的實施例，換擋凸輪1527的輪廓是 這樣的以便使惰輪1526相對于球101的軸向位移與球101的軸線的角 度的變化成比例。球101的軸線的角度在此稱為 "gamma"。 申請人: 發(fā)現(xiàn)，控制關(guān)于gamma的變化的惰輪1526的軸向位移影響CVT速 比控制力。例如，在所示CVT 1500中，如果惰輪1526的軸向位于與 gamma的變化成線性比例，則在換擋凸輪1527和球-腿交界面處的法 向力大致平行于軸3702。這使水平換擋力能高效地轉(zhuǎn)換成繞球-腿組 件1670的換擋力矩。當惰輪位移是球101的半徑、gamma 角和RSF的數(shù)學乘積時(即， 惰輪位移-球半徑x gamma角x RSF ),給出惰輪位移與 gamma之間 的線性關(guān)系，其中RSF是滾-滑系數(shù)。RSF描述了球101與惰輪126 之間的橫向蠕變速率。如這里所使用的，"蠕變"是一個體部相對于另 一個體部的離散局部運動。在牽引驅(qū)動中，動力經(jīng)由牽引截面從主動 元件到從動元件的傳遞需要蠕變。通常，在動力傳遞方向上的蠕變稱 為"滾動方向上的蠕變"。有時主動件和從動件經(jīng)歷在垂直于動力傳遞 方向的方向上的蠕變，在這種情況下，該蠕變的分量稱為"橫向蠕變"。 在CVT操作期間，球101和惰輪1526在彼此上滾動。當惰輪被軸向 (即，垂直于滾動方向)地移動時，在惰輪1526與球101之間產(chǎn)生橫 向蠕變。等于1.0的RSF指示純滾動。在小于1.0的RSF下，惰輪1526 移動得比球101轉(zhuǎn)動得慢。在大于1.0的RSF下，惰輪1526移動得 比球101轉(zhuǎn)動得快。仍然參照圖16和18-21示出的實施例，申請人為惰輪1526與球-腿組件1570之間的橫向蠕動和/或界面位置的任何變化設(shè)計了用于凸 輪輪廓的布局的過程。該過程產(chǎn)生不同的凸輪輪廓并且?guī)椭_定對換
擋力和換擋器位移的影響。在一個實施例中，該過程包括參數(shù)方程的 使用，以限定具有希望的凸輪輪廓的基準曲率。該曲率然后用于產(chǎn)生換擋凸輪127的模型。在該過程的一個實施例中，基準曲率的參數(shù)方 程如下theta=2*GAMMA_MAX*t-GAMMA—MAXx=LEG*sin(theta)-0.5*BALL—DIA*RSF*theta*pi/180+0.5*ARM*cos(theta)y=LEG*cos(theta)-0.5*ARM*sin(theta)z=0角度theta從最小的gamma (在某些實施例中是-20度)到最大 的gamma (在某些實施例中是+20度)變化。GAMMA—MAX是最大 的gamma。參數(shù)范圍變量"t"從O到1變化。這里"x"和"y"是 凸輪輪152(見圖1)的中心點。用于x和y的方程是變量的。"LEG" 和"ARM"限定球-腿組件1670與惰輪和換擋凸輪1527之間的界面 的位置。更具體地，LEG是球-腿組件1670的球軸3702的軸線與穿 過該球-腿組件1670的兩個對應的凸輪輪152的中心并且平行于球軸 3702的直線之間的垂直距離。ARM是球-腿組件1670的凸輪輪152 的中心之間的距離。優(yōu)選RSF值大于零。CVTIOO演示了等于約1.4的RSF的應用。 申請人:發(fā)現(xiàn)，等于零的RSF顯著增大CVT換擋所需的力。通常優(yōu)選 RSF值大于1.0并且小于2.5。仍參照圖16和18-21所示的實施例，在CVT IOO的所示實施例 中，有用于最大gamma角的最大RSF。例如，對于gamma等于+20 度，大約1.6的RSF是最大值。RSF還取決于球101的尺寸、惰輪1526 的尺寸以及凸輪輪152的位置。根據(jù)使CVT換擋的能量輸入，能量可被輸入為大位移和小力(給 定大的RSF)或小位移和大力(給定小的RSF)。對于給定的CVT, 有最大允許換擋力，并且還有最大允許位移。因此，折衷在(trade off) 為設(shè)計者提供了用于任何具體應用的各種設(shè)計選擇。大于零的RSF通
過增大獲得希望的換擋速比所必須的軸向位移減小了所需的換擋力。 最大位移由諸如某些實施例衷的把手或扳機換擋器的具體換擋機構(gòu)的 限制確定，所述最大位移在某些實施例中也會受到影響或者受到用于CVT100的包裝(package)限制的影響。每單位時間的能量是另 一個因素。對于給定應用的換擋速率根據(jù) 用于致動換擋機構(gòu)的動力源需要一定水平的力或位移以實現(xiàn)一換擋速 率。例如，在使用電動機使CVT換擋的某些應用中，在低轉(zhuǎn)矩下具 有高速度的電動機在某些情況下是優(yōu)選的。由于動力源偏向于速度， 因此RSF將偏向于位移。在使用液壓換擋的其它應用中，在低流速下 的高壓會比在高流速下的低壓更適合。因此，人們會根據(jù)應用選擇較 低的RSF以匹配動力源。惰輪位移與gamma線性地相關(guān)不是唯一希望的關(guān)系。因此，例 如，如果希望惰輪位移與CVT速比成線性比例，則將RSF系數(shù)做成 gamma角或CVT速比的函數(shù)，以便使惰輪位置與CVT速比之間的關(guān) 系成線性比例關(guān)系。這對于某些類型的控制方案是希望的特征。圖22-24示出可在CVT 1500中使用的籠1589的一個示例。所示 的籠1589具有通過一套定子間隔件1555 (為了清楚僅示出一個)相 互聯(lián)接的兩個定子1586和1587。定子間隔件1555在該實施例中被緊 固到定子1586和1587的外周上。這里，螺釘將間隔件1555附裝到定 子1586和1587上。然而，定子1586和1587以及間隔件1555可構(gòu)造 成用于其它附裝部件，諸如壓配合、螺紋配合或任何其它方法或部件。 在某些實施例中，間隔件1555的一端永久地固定到定子1586和1587 中的一個上。在某些實施例中，間隔件1555由能提供結(jié)構(gòu)剛度的材料 制成。定子1586和1587具有導向并支承腿103和/或軸3702的槽2202。 在某些實施例中，腿103和/或軸3702具有在槽2202上靠行(ride ) 的輪(圖11的對象15或其它實施例的等效物)。圖24示出定子1586與定子1586的槽2202相反的側(cè)面。在該實 施例中，孔2204接收將定子間隔件1555附裝到定子1586上的螺釘。 內(nèi)孔2210接收將定子1586附裝到主軸105的凸緣4206上的螺釘。為 了使定子1586的某些實施例較輕，從其除去了材料，如該實施例中的 切除部分2206所示的那樣。為了重量方面的考慮以及球-腿組件1670 的元件的間隙，定子1586還可包括如該實施例中 一樣的額外的切除部 分2208?，F(xiàn)在將參照圖25、 26和36的實施例以說明可被圖15的CVT使 用的軸向力產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的一個實施例。圖25和26是部分分解視圖。輸 入軸1505將轉(zhuǎn)矩輸入施加到轉(zhuǎn)矩盤1525上。轉(zhuǎn)矩盤1525聯(lián)接到具有 斜坡3610的載荷凸輪盤1530。當載荷凸輪盤1530轉(zhuǎn)動時，斜坡3610 促動滾子2504，所述滾子2504向上靠行第二載荷凸輪盤1540的斜坡 3610。滾子2504然后楔入就位，被擠壓在載荷凸輪盤1530與1540 的斜坡之間，并且將轉(zhuǎn)矩和軸向力從載荷凸輪盤1530傳遞到栽荷凸輪 盤1540。在某些實施例中，CVT 1500包括滾子保持件1535以保證滾 子2504的適當?shù)膶省L子2504可以是球形、圓柱形、桶形、非對 稱形或適于給定應用的其它形狀。在某些實施例中，滾子2504每個都 具有附裝到滾子保持件上的單獨的彈簧(未示出)或如在某些應用中 所希望的那樣沿斜坡3610向上或向下偏壓滾子2504的其它結(jié)構(gòu)。在 所示實施例中的輸入盤1545構(gòu)造成聯(lián)接到栽荷凸輪盤1540,并且既 接收輸入轉(zhuǎn)矩又接收軸向力。軸向力繼而將球101夾緊在輸入盤1545、 輸出盤1560和惰輪1526之間。在所示實施例中，載荷凸輪盤1530用定位銷緊固到轉(zhuǎn)矩盤1525 上。然而，可以使用將栽荷凸輪盤1530緊固到轉(zhuǎn)矩盤1525上的其它 方法。而且，在某些實施例中，載荷凸輪盤1530與轉(zhuǎn)矩盤1525形成 一體。在其它實施例中，轉(zhuǎn)矩盤1525具有加工到其中的斜坡3610， 以做成用于傳遞轉(zhuǎn)矩和軸向力的單個單元。在所示實施例中，載荷凸 輪盤1540用定位銷聯(lián)接到輸入盤1545上。還可以使用任何其它適當 的緊固方法以將輸入盤1545聯(lián)接到載荷凸輪盤1540上。在某些實施 例中，輸入盤1545和載荷凸輪盤1540是整體單元，在效果上如同斜 坡3610被建立在輸入盤1545中。仍在其它實施例中，軸向力產(chǎn)生機 構(gòu)可僅包括一套斜坡3610。也就是說，載荷凸輪盤1530或1540中的
一個不具有斜坡3610，而是設(shè)有用于接觸滾子2504的平面。類似地， 在斜坡凈皮建立在轉(zhuǎn)矩盤1525或輸入盤1545中的情況下，它們中的一 個可不包括斜坡3610。在兩個或僅一個盤上具有斜坡的兩個實施例中 的載荷凸輪盤1530、 1540中，斜坡3710和沒有斜坡的盤上的平面可 形成有與滾子2504表面形狀一致的共形(conformal)形狀，以部分 地捕獲滾子2504并降低表面應力水平。在某些實施例中，在某些操作條件下，希望有施加到CVT 1500 的預加載軸向力。通過示例，在低轉(zhuǎn)矩輸入下，輸入盤1545可能在球 IOI上滑動，而不是實現(xiàn)摩擦牽引。在圖25和26所示的實施例中，預加栽。扭簧2502的一端配合在轉(zhuǎn)矩盤1545的孔2930(見圖29 )中， 而扭簧2502的另一端配合在輸入盤1545的孔中。當然，本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員將容易理解將扭簧2502聯(lián)接到輸入盤1545和轉(zhuǎn)矩盤1525 上的大量替代方式。在其它實施例中，扭簧2502可聯(lián)接到轉(zhuǎn)子保持架 1535和轉(zhuǎn)矩盤1525或輸入盤1545上。在僅轉(zhuǎn)矩盤1525或輸入盤1545 中的一個具有斜坡3610的某些實施例中，扭簧2502將滾子保持件 1535聯(lián)接到具有斜坡的盤上。仍參照圖15、 25和26所示的實施例，如上所述，在某些實施例 中，軸向力的施加產(chǎn)生了作用在CVT 1500中的反作用力。在CVT 1500 的該實施例中，滾珠止推軸承通過在輪轂蓋1460與轉(zhuǎn)矩盤1525之間 傳遞推力幫助管理反作用力。止推軸承具有抵靠在輪轂蓋1460上的座 圏1602，該輪轂蓋在該實施例中在其內(nèi)孔附近具有凹槽，用于接收座 圏1602。止推軸承的第二座圏1603套在轉(zhuǎn)矩盤1525的凹槽中。在某 些實施例中，在座圈1602與輪轂1460之間包括波形彈簧1515以提供 軸向預加載荷。在所示實施例中，軸承2610徑向地支承輪穀蓋1460。申請人發(fā)現(xiàn)，由于這里稱為軸承摩擦阻力再循環(huán)的現(xiàn)象，CVT 1500的某些構(gòu)造比其它構(gòu)造更適于應對CVT 1500的效率的降低。該 現(xiàn)象當軸承位于轉(zhuǎn)矩盤1525與輪轂蓋1460之間時出現(xiàn)，以應對來自 軸向力的產(chǎn)生的反作用力。
在如圖1所示的某些實施例中，使用具有約等于載荷凸輪盤1530 的直徑的直徑的滾針軸承以使端蓋160的偏轉(zhuǎn)最小。在低速傳動 (underdrive)中，轉(zhuǎn)矩盤157的速度(輸入速度)大于端蓋160的 速度(輸出速度)。在減速傳動中，滾針軸承(該實施例中的止推軸承 163)產(chǎn)生與轉(zhuǎn)矩盤1525的轉(zhuǎn)動方向相反的拖拽轉(zhuǎn)矩。該拖拽轉(zhuǎn)矩沿 與由載荷凸輪盤1530施加的軸向載荷相反的方向作用在轉(zhuǎn)矩盤1525 上，并且沿輸出的方向作用在端蓋160上并因而作用在輪穀殼138和 輸出盤134上并傾向于加速這些部件的轉(zhuǎn)動，這些效果相結(jié)合以卸栽 凸輪加載器154，由此減小CVT 1500中的軸向力的大小。這種情況 會導致輸入盤110、球101和/或輸出盤134之間或之中的的滑動。在超速傳動(overdrive)中，轉(zhuǎn)矩盤1525的速度大于端蓋160 的速度，并且滾針軸承產(chǎn)生拖拽轉(zhuǎn)矩，該拖拽轉(zhuǎn)矩沿轉(zhuǎn)矩盤1525的轉(zhuǎn) 動方向作用在轉(zhuǎn)矩盤1525上，并且與端蓋160的輸出轉(zhuǎn)動相反地作用 在端蓋160上。這導致CVT 1500中產(chǎn)生的軸向力的增大。軸向力的 增大繼而使系統(tǒng)產(chǎn)生更大的拖拽轉(zhuǎn)矩。軸向力與拖拽轉(zhuǎn)矩之間的該反 饋現(xiàn)象在此稱為軸承摩擦阻力再循環(huán)，這最終導致CVT 100的效率的 降低。另外，作用在端蓋160上的拖拽轉(zhuǎn)矩起CVT100的輸出上的額 外阻力的作用，由此進一步降低了其效率。申請人已發(fā)現(xiàn)了用于使由于軸承摩擦阻力再循環(huán)而產(chǎn)生的效率損 失最小化的各種系統(tǒng)和方法。如圖25、 26和40所示，在某些實施例 中，CVT 1500采用具有座圏1602和1603的滾子止推軸承，而是不使 用如上述構(gòu)造的滾針軸承。由于拖拽轉(zhuǎn)矩的大小隨著所使用的軸承的 直徑的增大而增大，因此座圏1602和1603的直徑小于產(chǎn)生軸向力的 載荷凸輪盤1530的直徑，并且在某些實施例中盡可能小。座圏1602 和1603的直徑可以是載荷凸輪盤1530的直徑的百分之10、 20、 30、 40、 50、 60、 70、 80或90。在某些實施例中，座圏1602和1603的直 徑在載荷凸輪盤1530的直徑的百分之30和百分之70之間。在其它實 施例中，座圏1602和1603的直徑在載荷凸輪盤1530的直徑的百分之 40和百分之60之間。
當使用滾珠止推軸承時，在某些實施例中，滾子和/或座圏由陶資 制成，座圏被潤滑和/或被超精加工，并且/或者使?jié)L子的數(shù)量最小同 時保持希望的承載能力。在某些實施例中，可使用深槽徑向滾珠軸承或環(huán)形接觸軸承。對于某些應用，CVT 1500可采用磁軸承或空氣軸 承作為使軸承摩擦阻力再循環(huán)最小化的部件。下文參照圖46結(jié)合輸入 軸1505和主軸105的替代實施例討論用于減小軸承摩擦阻力再循環(huán)的 影響的其它方法。圖27-35示出可用于圖15的CVT 1500的轉(zhuǎn)矩輸入軸1505和轉(zhuǎn) 矩盤1525的某些實施例的示例。輸入軸1505和轉(zhuǎn)矩盤1525經(jīng)由轉(zhuǎn)矩 盤1525上的帶鍵結(jié)構(gòu)的孔2710和輸入軸1525上的帶鍵結(jié)構(gòu)的凸緣 2720聯(lián)接。在某些實施例中，輸入軸1505和轉(zhuǎn)矩盤1525是一個部件， 該部件或者作為單個單元(如圖1所示)制成或者其中輸入軸1505 和轉(zhuǎn)矩盤1525通過諸如焊接或任何其它適當?shù)母街^程的永久附裝 手段聯(lián)接在一起。在其它實施例中，輸入軸1505和轉(zhuǎn)矩盤1525通過 諸如螺釘、定位銷、卡持件或任何其它部件或方法的緊固件可操作地 聯(lián)接。這里示出的具體構(gòu)造在希望輸入軸1505和轉(zhuǎn)矩盤1525是分離 部件的情況下是優(yōu)選的，這可以應對由于載荷凸輪盤1530在載荷下變 大以及經(jīng)由帶鍵結(jié)構(gòu)的孔2710和帶鍵結(jié)構(gòu)的軸2720的分離扭矩而產(chǎn) 生的未對準和軸向位移。這種構(gòu)造在某些實施例中也是優(yōu)選的，因為 它允許較低的制造公差，并因此降低CVT的制造成本。參照圖16、 28-32，在所示實施例中，轉(zhuǎn)矩盤1525是具有外周3110 和帶鍵結(jié)構(gòu)的內(nèi)孔2710的大致為圓形的盤。轉(zhuǎn)矩盤1525的一側(cè)具有 接收止推軸承的座圏1603的凹槽3205。轉(zhuǎn)矩盤1525的另一側(cè)包括用 于接收并聯(lián)接到栽荷凸輪盤1530的支座3210和凸肩3220。轉(zhuǎn)矩盤 1525包括升高表面3230，該升高表面從凸肩3220升高、到達凸起形 狀中的最高高度而后向內(nèi)孔2710落下。在CVT 1500的一個實施例中， 升高表面3230部分地支承并約束轉(zhuǎn)矩盤2502,同時一套定位銷(未 示出)幫助將轉(zhuǎn)矩盤2502保持就位。在這種實施例中，定位銷位于孔 2920中。這里示出的轉(zhuǎn)矩盤1525在其帶鍵結(jié)構(gòu)的孔2710上具有三個
鍵配合部。然而，在其它實施例中，鍵配合部的數(shù)量可以是l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 IO或更多。在某些實施例中，鍵配合部的數(shù)量是 2至7,而在其它實施例中，鍵配合部的數(shù)量是3、 4或5。
在某些實施例中，轉(zhuǎn)矩盤1525包括孔2910，所述孔用于接收將 轉(zhuǎn)矩盤1525聯(lián)接到載荷凸輪盤1530上的定位銷。轉(zhuǎn)矩盤1525還可具 有用于接收扭簧2502的一端的孔2930。在所示實施例中，設(shè)有若干 個孔2930以便容納扭簧2502的可能的不同構(gòu)造，并提供預載荷水平 的調(diào)節(jié)。
轉(zhuǎn)矩盤1525可以由剛度和強度足以傳遞在給定應用中所預期的 轉(zhuǎn)矩和軸向載荷的任何材料制成。在某些實施例中，材料選擇設(shè)計成 幫助抵抗產(chǎn)生的反作用力。例如，根據(jù)應用，硬化鋼、鋼、鋁、鎂或 其它金屬可以是適當?shù)模谄渌鼞弥?，塑料是適當?shù)摹?br> 圖33-35示出用于由CVT 1500使用的轉(zhuǎn)矩輸入軸1505的實施例。 轉(zhuǎn)矩輸入軸1505由在一端具有凸緣2720并且在另一端具有鍵槽3310 的空心圓柱體構(gòu)成。在該實施例中，鍵槽3310接收將輸入軸1505可 操作地聯(lián)接到飛輪支座1510 (見圖14、 15)的鍵(未示出)，該飛輪 保持架本身聯(lián)接到飛輪1420。表面2720和3410成形為與轉(zhuǎn)矩盤1525 的帶鍵結(jié)構(gòu)的孔2710相配。因此，某些實施例的凹面2720將優(yōu)選地 在數(shù)量上等于帶鍵結(jié)構(gòu)的孔2710中的鍵配合部。在某些實施例中，凹 面2720的數(shù)量可以是1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10或更多。在某 些實施例中，凹面2720的數(shù)量是2至7，在其它實施例中有3、 4或5 個凹面2720。
如圖所示，輸入軸1505具有若干卡持件槽，所述卡持件槽幫助保 持諸如軸承、間隔件等的各種部件軸向地就位。輸入軸1505由可傳遞 在給定應用中預期的轉(zhuǎn)矩的材料制成。在某些實例中，輸入軸1505 由硬化鋼、鋼或其它金屬的合金制成，而在其它實施例中，它由鋁、 鎂或任何塑料或復合材料或其它適當?shù)牟牧现瞥伞?br> 圖36示出可用于CVT 1500的載荷凸輪盤1540 (或者1530 )的 實施例。盤1540大致是在其外周處具有帶部的圓環(huán)。該帶部由斜坡3610組成。某些斜坡3610具有接收定位銷(未示出)的孔3620,所 述定位銷用于將載荷凸輪盤1530聯(lián)接到轉(zhuǎn)矩盤1525或?qū)⑤d荷凸輪盤 1540聯(lián)接到輸入盤1545。在某些實施例中，斜坡3610與載荷凸輪盤 1530、 1540作為單個單元被加工。在其它實施例中，斜坡3610可從 環(huán)形基板(未示出)分離，并且經(jīng)由任何已知的固定方法聯(lián)接到該環(huán) 形基板上。在后者實例中，斜坡3610和環(huán)形基板可以由不同的材料制 成并且經(jīng)過不同的加工或鍛造方法。例如，載荷凸輪盤1540可由金屬 或復合材料制成。
參照圖37和圖38，軸3702的實施例由具有兩個凸肩3704和腰 部3806的長形圓柱體構(gòu)成。凸肩3704在超過圓柱體的中點的點處開 始，并且延伸超過球101的孔。所示實施例的凸肩3704 一皮倒角，這有 助于防止軸襯3802的過度磨損并減小應力集中。軸3702的端部構(gòu)造 成聯(lián)接到用于與腿103連接的軸承或其它部件。在某些實施例中，凸 肩3704通過設(shè)有用于腿103的支承、停止和/或公差基準點而改善了 球-腿組件1670的組裝。腰部3806在某些實施例中用作油儲蓄器。在 該實施例中，軸襯3802將軸3702圍繞在球101的孔內(nèi)。在其它實施 例中，使用軸承代替軸襯3802。在那些實施例中，腰部3806終止于 軸承配合在球101內(nèi)側(cè)的位置處。軸承可以是滾子軸承、拉制杯形滾 針軸承(drawn cup needle roller )、帶保持架的滾針軸承、軸頸軸承 或軸襯。在某些實施例中，優(yōu)選軸承是帶保持架的滾針軸承或其它帶 保持架的軸承。在試圖使用普通摩擦軸承時，由于軸承的軸襯或滾動 元件沿軸3702、 102移出球101到達與腿103發(fā)生干涉并卡住球101 的位置，CVTIOO、 1500經(jīng)常失靈或卡住。該移動被認為是由在操作 部件通過球101分配的力或應變波造成的。大量的測試和設(shè)計導致這 種理解，并且申請人認為，帶保持架的滾針軸承或其它帶保持架的軸 承的使用顯著地并且出乎意料地導致CVTIOO、 1500的某些實施例的 較長的壽命和提高的耐久性。使用軸襯和軸頸材料的實施例也有助于 減少由于這種現(xiàn)象產(chǎn)生的故障。例如，軸襯3802可由覆蓋球101或軸 3702中的任意一個或兩個的巴氏合金襯代替。在其它實施例中，軸
3702由青銅制成并且為球101提供支承表面而不需要軸承、軸襯或其 它襯套。在某些實施例中，球101由帶保持架的滾針軸承支承，所述 滾針軸承通過位于球101的孔的中間部分中的間隔件(未示出)分離。 另夕卜，在其它實施例中，間隔件安裝在凸肩3704上并且從腿103的部 件分離帶保持架的滾針軸承。軸3702可由鋼、鋁、鎂、青銅或任何其 它金屬或合金制成。在某些實施例中，軸3702由塑料或陶瓷材料制成。
在圖41-43中示出主軸105的一個實施例。主軸105是具有用于 接收換擋桿112(見圖16和40 )的內(nèi)孔4305的長形體。如在CVT 1500 中所使用的，主軸105是為CVT 1500的許多部件提供支承的單件軸。 在單件軸用于主軸105的實施例中，主軸105減小或消除了在CVT 1500的某些實施例中的公差疊加。而且，與多件軸相比，單件主軸105 為CVT 1500提供了較大的剛度和穩(wěn)定性。
主軸105還包括通槽4204，該通槽接收換擋銷114并4吏其可軸向 地移動，也就是說，沿著主軸105的縱向軸線移動?？蓪⒉?204的尺 寸選擇成為CVT 1500的給定應用提供用于選擇性的確定速比范圍的 換擋停止(shift stops )。例如，可通過選擇槽4204的適當?shù)某叽绾? 或位置將CVT 1500構(gòu)造成具有比超速傳動范圍大的低速傳動范圍， 或者相反。通過示例，如果假設(shè)圖42所示的槽4204能提供CVT 1500 能夠?qū)崿F(xiàn)的整個換擋范圍，則比槽4204短的槽將減小速比范圍。如果 要在圖42的右側(cè)縮短槽4204,則低速傳動范圍將減小。相反，如果 要在圖42的左側(cè)縮短槽4204,則超速傳動范圍將減小。
在該實施例中，從主軸105在徑向方向上延伸有凸緣4206和凸肩 4208。如已經(jīng)說明的，凸緣4206和凸肩4208便于定子1586到主軸 105的固定。在某些實施例中，定子1586的孔的尺寸設(shè)計成能使該定 子安裝在主軸105上，以便可省去凸肩4208。在其它實施例中，凸肩 4208和/或凸緣4206可以是從主軸105分離的部件。在那些實例中， 凸肩4208和/或凸緣4206通過相關(guān)技術(shù)中熟知的任何手段繞主軸105 同軸地安裝并固定在其上。在所示實施例中，主軸105包括用于接收 鍵1606的鍵槽4202,該鍵1606轉(zhuǎn)動地固定凸緣1610 (見圖16)。鍵
1606可以是半圓鍵。某些實施例的主軸105由在可制造性、成本、強 度和剛度方面適當?shù)慕饘僦瞥?。例如，主軸可由鋼、鎂、鋁或其它金 屬或合金制成。
現(xiàn)在將具體參照圖39和40說明具有上述CVT 1500的一個實施 例的輪轂1400的操作。飛輪1420從自行車鏈條(未示出)接收轉(zhuǎn)矩。 由于飛輪1420固定到飛輪支座1510上，因此飛輪1420將轉(zhuǎn)矩施加到 飛輪支座1510上，該飛輪支座繼而將轉(zhuǎn)矩經(jīng)由鍵聯(lián)接(未示出)傳遞 到輸入軸1505。騎在安裝在主軸105上的滾針軸承4010和4020上的 輸入軸1505經(jīng)由帶鍵結(jié)構(gòu)的孔2710和輸入軸1505的鍵配合部表面 2720和3410將轉(zhuǎn)矩輸入到轉(zhuǎn)矩盤1525。滾針軸承4010優(yōu)選地位于飛 輪支座1510和/或飛輪1420的附近或下面。這種布置為輸入軸1505 提供了適當?shù)闹С?，以防止來自飛輪支座1510的徑向載荷作為彎曲載 荷通過CVT 1400傳遞。另外，在某些實施例中，在滾針軸承4010與 4020之間設(shè)置有間隔件4030。例如，間隔件4030可由特氟綸制成。
當轉(zhuǎn)矩盤1525轉(zhuǎn)動時，聯(lián)接到轉(zhuǎn)矩盤1525的栽荷凸輪盤1530 跟隨該轉(zhuǎn)動，因此，斜坡3610激勵滾子2504。滾子2504沿栽荷凸輪 盤1540的斜坡3610向上靠行，并且變成楔入載荷凸輪盤1530與載荷 凸輪盤1540之間。滾子2504的楔入導致轉(zhuǎn)矩和軸向力從載荷凸輪盤 1530傳遞到栽荷凸輪盤1540。滾子籠1535用于將滾子2504約束在適 當?shù)膶手小?br> 因為載荷凸輪盤1540剛性地聯(lián)接到輸入盤1545，所以載荷凸輪 盤1540將軸向力和轉(zhuǎn)矩傳遞到輸入盤1545，該輸入盤繼而經(jīng)由摩擦 接觸將軸向力和轉(zhuǎn)矩施加到球101上。當輸入盤1545在其從栽荷凸輪 盤1540接收的轉(zhuǎn)矩下轉(zhuǎn)動時，輸入盤1545與球101之間的摩擦接觸 迫使球繞軸3702旋轉(zhuǎn)。在該實施例中，軸3702被阻止與球101繞它 們自己的縱向軸線一起轉(zhuǎn)動；然而，軸3702在^^擋期間可繞球101 的中心樞轉(zhuǎn)或傾斜。
輸入盤1545、輸出盤1560和惰輪1526與球101摩擦接觸。當球 101在軸3702上S走轉(zhuǎn)時，^求101將轉(zhuǎn)矩施加到輸出盤1560上，迫^f吏
輸出盤1560繞軸105轉(zhuǎn)動。因為輸出盤1560剛性地聯(lián)接到輪轂殼138， 所以輸出盤1560將輸出轉(zhuǎn)矩施加到輪轂殼138上。輪轂殼138繞主軸 105同軸地并且可轉(zhuǎn)動地安裝。輪轂殼138繼而經(jīng)由諸如輪輻的公知 方法將輸出轉(zhuǎn)矩傳遞到自行車的車輪。仍參照圖39和40，通過傾斜球101的轉(zhuǎn)動軸線，實現(xiàn)輸入速度 到輸出速度的比的變化，以及因此輸入轉(zhuǎn)矩到輸出轉(zhuǎn)矩的比的變化， 傾斜球101的轉(zhuǎn)動軸線需要致動軸3702的角度的變化。傳動比的變化 包括致動主軸105中的換擋桿的軸向運動，或圖3的換擋桿312的轉(zhuǎn) 動。換擋桿112軸向地移動銷114，該銷經(jīng)由延伸部1528中的孔1910 與換擋凸輪1527接觸。換擋銷114的軸向運動導致?lián)Q擋凸輪1527的 對應的軸向運動。因為換擋凸輪1527與腿103接合(例如，經(jīng)由凸輪 輪152)，所以當腿103沿換擋凸輪輪廓2110移動時，腿103徑向地 移動。由于腿103連接到軸3702，因此腿103起繞球101的中心樞轉(zhuǎn) 軸3702的杠桿的作用。軸3702的樞轉(zhuǎn)導致球101球101改變轉(zhuǎn)動的 軸線，因此產(chǎn)生變速器中的速比變化。圖44和圖45示出具有軸向力產(chǎn)生才幾構(gòu)的CVT 4400的實施例， 該軸向力產(chǎn)生機構(gòu)包括作用在輸入盤1545上的一個凸輪盤4440和作 用在輸出盤1560上的另一個載荷凸輪盤4420。在該實施例中，載荷 凸輪盤4440和4420包括諸如載荷凸輪盤1530和1540的斜坡3610 的斜坡。在該實施例中，輸入盤1545或輸出盤1560中沒有一個具有 斜坡或聯(lián)接到具有斜坡的盤。然而，在其它實施例中，可能希望輸入 盤1545或輸出盤1560中的一個或兩個設(shè)有具有斜坡的盤，或者將斜 坡建立在輸入盤1545和/或輸出盤1560中，以與載荷凸輪盤4420、4440 協(xié)同操作。某些實施例的CVT4400還包括滾子保持件4430以容納并 對準在栽荷凸輪盤4420與輸出盤1560之間的一套滾子(未示出)。在 所示實施例中，滾子保持件4430在輸出盤1560上徑向地樞轉(zhuǎn)。類似 地，在載荷凸輪盤4440與輸入盤1545之間也有滾子保持件4410。參 照這些實施例說明的滾子和盤可以是如上所述用于預軸向力產(chǎn)生裝置 的的任何類型或形狀。在某些實施例中，斜坡從盤的表面傾斜的角度 是1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15度(或在它們之間)或更大或它們中的任意兩個之間的任何部分。圖46示出CVT 1600的實施例，該CVT 1600具有適于減輕軸承 摩擦阻力再循環(huán)效果的輸入軸4605和周知4625。 CVT 1600包括軸向 力產(chǎn)生器165，該軸向力產(chǎn)生器產(chǎn)生部分地由滾針軸承4620反作用的 軸向力。輪轂蓋4660反作用來自滾針軸承4620的拖拽轉(zhuǎn)矩和軸向力。 在其它實施例中，滾針軸承4620由滾珠止推軸承代替，并且在其它實 施例中，滾珠止推軸承具有比滾針軸承4620的直徑小的直徑。在該實施例中，主軸4625具有提供用于墊圏4615的作用表面的 凸肩4650，該墊圏4615也可以是例如卡持件(在某些實施例中，所 有這些都是一體的)。輸入軸4605與作用在軸承4645上的延伸部1410 相配合。軸承4645可以是止推軸承。如圖所示，輸入軸4605和驅(qū)動 盤(類似于轉(zhuǎn)矩盤1525)是單個部件。然而，在某些實施例中，輸入 軸4605可通過例如螺紋連接、鍵連接或其它緊固部件聯(lián)接到轉(zhuǎn)矩盤 1525。在所示實施例中，從軸向力的產(chǎn)生而出現(xiàn)的反作用力中的一些 作用到主軸4625上，由此減輕軸承摩擦阻力再循環(huán)。在另一個實施例 (未示出)中，延伸部1410作用在有角度的止推軸承上，該有角度的 止推軸承還將輸入軸4605支承在主軸4625上。在該后者實施例中， 不需要凸肩4650和墊圏4615。而是主軸4625將適于支承并保持有角 度的止推軸承。在此所述的許多實施例中，使用潤滑流體減小支承許多所述元件 的軸承的摩擦。而且，某些實施例得益于將較高牽引系數(shù)提供給通過 變速器傳遞轉(zhuǎn)矩的的牽引部件的流體。適于使用在某些實施例中的稱 為"牽引流體"的這種流體包括可從市場上買到的Santotrac 50、 Ashland oil的5CST AF、 Lubrizol的OS # 155378、 Exxon Mobile的 IVTFluid #SL-2003B21-A以及任何其它適當?shù)臐櫥瑒?。在某些實?例中，用于轉(zhuǎn)矩傳遞部件的牽引流體與潤滑軸承的潤滑劑分開。上述說明詳細說明了本發(fā)明的某些實施例。然而，應理解，無論 上文顯得多么詳細，本發(fā)明都可以以許多方式實施。也如上所述，應
注意，當說曰/理解為意味著該技術(shù)在此被重新定義以被限制成包括與該技術(shù)相關(guān)聯(lián) 的本發(fā)明的特征或方面的任何特定特征。因此本發(fā)明的范圍應根據(jù)所 附權(quán)利要求書及其任何等效物來解釋。
權(quán)利要求
1.一種用于無級變速器的輸入轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)，該輸入轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)包括輸入軸，所述輸入軸具有帶鍵結(jié)構(gòu)的凸緣；轉(zhuǎn)矩盤，所述轉(zhuǎn)矩盤具有帶鍵結(jié)構(gòu)的孔；以及其中所述帶鍵結(jié)構(gòu)的凸緣和帶鍵結(jié)構(gòu)的孔適于可操作地聯(lián)接到一起，以將轉(zhuǎn)矩從所述輸入軸傳遞到所述轉(zhuǎn)矩盤。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述帶鍵結(jié)構(gòu)的凸 緣包括至少兩個鍵配合部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述帶鍵結(jié)構(gòu)的凸 緣包括鍵槽，所述鍵槽用于接收鍵，所述鍵適于將轉(zhuǎn)矩傳遞到所述輸 入軸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述帶鍵結(jié)構(gòu)的孔 包括至少兩個鍵配合部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)矩盤包括用 于接收軸承座圏的凹槽。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述軸承座圏與所 述轉(zhuǎn)矩盤整體形成一體。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括聯(lián) 接到所述轉(zhuǎn)矩盤上的第 一載荷凸輪盤。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括適 于聯(lián)接到所述無級變速器的輸入盤上的第二載荷凸輪盤。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括在 所述第一載荷凸輪盤與所述第二載荷凸輪盤之間的滾子。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述滾子是球形的。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述滾子是圓柱 形的。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一載荷凸輪盤包括斜坡。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二載荷凸 輪盤包括斜坡。
14. 一種轉(zhuǎn)矩軸，包括 具有第一端部和第二端部的空心圓柱體； 聯(lián)接在所述第一端部處的帶鍵結(jié)構(gòu)的凸緣；以及 在所述第二端部附近的鍵槽。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的轉(zhuǎn)矩軸，其特征在于，所述凸緣和所 述圓柱體形成單獨一個整體部件。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的轉(zhuǎn)矩軸，其特征在于，所述凸緣螺紋 連接到所述圓柱體上。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的轉(zhuǎn)矩軸，其特征在于，所述凸緣壓配 合到所述圓柱體上。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的轉(zhuǎn)矩軸，其特征在于，所述凸緣具有 至少三個鍵配合部。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的轉(zhuǎn)矩軸，其特征在于，所述轉(zhuǎn)矩軸還 包括在所述鍵槽附近或所述鍵槽處的至少一個卡持件槽，該卡持件槽 用于接收卡持件以保持鍵。
20. —種轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，包括圓盤，該圓盤具有繞其中心軸線的帶鍵結(jié)構(gòu)的孔； 形成在所述盤中用于接收軸承的座圏的環(huán)形凹槽； 形成在所述盤中用于接收載荷凸輪盤的圓形凸肩；以及升高的表面，該升高的表面與所述環(huán)形凹槽相反，并用于支承扭簧。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述帶鍵結(jié)構(gòu)的 孔具有至少三個鍵配合部。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述座圏與所述 環(huán)形凹槽整體形成一體。
23. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述載荷凸輪盤與所述圓盤整體形成一體。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，所述載荷凸輪盤 包括斜坡。
25. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括 用于將所述圓盤附裝到載荷凸輪盤上的部件。
26. —種用于無級變速器的軸，該軸包括 具有第一端部、中間部分和第二端部的長形體部； 穿過所述長形體部的主軸線的中心孔，所述孔從所述第一端部延伸并超過所述體部的中間部分；位于所述中間部分與所述第一端部之間的凸緣；以及 使所述中心孔與所述軸的外徑連通的一對狹槽。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的軸，其特征在于，所述軸還包括位于 所述第二端部近旁的鍵槽。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的軸，其特征在于，所述凸緣和所述長 形體部是一個整體部件。
29. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的軸，其特征在于，所述凸緣螺紋連接 到所述長形體部上。
30. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的軸，其特征在于，所述凸緣壓配合到 所述長形體部上。
31. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的軸，其特征在于，所述狹槽位于所述 軸的中間部分的近旁。
32. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的軸，其特征在于，所述凸緣還包括凸 肩，所述凸肩用于支承所述無級變速器的定子的孔。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的軸，其特征在于，所述凸肩和所述凸緣是一個整體部件。
34. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的軸，其特征在于，所述凸緣適于聯(lián)接 到所述無級變速器的定子上。
35. —種有助于無級變速器的換擋的裝置，該裝置包括 具有內(nèi)孔的第一換擋凸輪盤，其中該第一換擋凸輪盤還具有從所述內(nèi)孔附近延伸到所述第一換擋凸輪盤的外周并具有凸起彎曲形狀的一側(cè)；具有內(nèi)孔的第二換擋凸輪盤，其中該第二換擋凸輪盤還具有從所 述內(nèi)孔附近延伸到所述第二換擋凸輪盤的外周并具有凸起彎曲形狀的 一側(cè)；以及適于將所述第一換擋凸輪盤聯(lián)接到所述第二換擋凸輪盤的延伸 件，該延伸件具有大致圓柱形的空心體部。
36. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述延伸件與所 述第 一換擋凸輪盤是一個整體部件。
37. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述延伸件螺紋 連接到所述第一和/或第二換擋凸輪盤上。
38. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述延伸件壓配 合到所述第一和/或第二換檔凸輪盤上。
39. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，所述延伸件經(jīng)由 卡持件聯(lián)接到所述第二換擋凸輪盤上。
40. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述延伸件還包 括通孔，該通孔垂直于所述空心體部，用于接收所述無級變速器的換 擋銷。
41. 一種用于無級變速器的變換器組件的籠，該籠包括 第一和第二圓板，每個板都具有中心孔； 多個間隔件，所述間隔件中的至少一個還包括大致平的體部，該體部具有穿過其的中心孔并具有第一和第二端部；在所述體部的第一端部處聯(lián)接到所述體部上的第一端部板，該第 一端部板大致垂直于所述體部；以及在所述體部的第二端部處聯(lián)接到所述體部上的第二端部板，該第 二端部板大致垂直于所述體部；以及其中所述第一端部板聯(lián)接到所述第一圓板上，并且所述第二端部 板聯(lián)接到所述第二圓板上。
42. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的籠，其特征在于，所述第一端部板還 包括彎曲的表面。
43. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的籠，其特征在于，所述第二端部板還 包括彎曲的表面。
44. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的籠，其特征在于，所述間隔件中的至 少一個還包括徑向地延伸超過所述第一和第二圓板的直徑的刮擦件。
45. —種用于在具有中心軸的無級變速器(CVT)中產(chǎn)生軸向力 的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包4舌繞所述CVT的中心軸同軸地安裝的扭簧； 聯(lián)接到所述扭簧的轉(zhuǎn)矩盤，該轉(zhuǎn)矩盤適于部分地約束所述扭簧； 具有多個斜坡的第一載荷凸輪盤，所述第一載荷凸輪盤可操作地 聯(lián)接到所述轉(zhuǎn)矩盤上；以及構(gòu)造成能被所述第一栽荷凸輪盤激勵的多個滾子。
46. 根據(jù)權(quán)利要求45所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 具有多個斜坡的第二載荷凸輪盤，該第二載荷凸輪盤構(gòu)造成能傳遞從 所述多個滾子接收的軸向力。
47. 根據(jù)權(quán)利要求45所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)矩盤包括 用于接收并支承所述第一栽荷凸輪盤的凸肩。
48. 根據(jù)權(quán)利要求46所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)矩盤包括 用于接收并支承軸承的凹槽。
49. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)矩盤包括 帶鍵結(jié)構(gòu)的孔。
50. 根據(jù)權(quán)利要求45所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)矩盤包括 帶鍵結(jié)構(gòu)的孔。
51. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)矩盤包括 用于部分地保持所述扭簧的升高的凸起表面。
52. 根據(jù)權(quán)利要求45所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一載荷凸 輪盤與所述轉(zhuǎn)矩盤整體形成一體。
53. 根據(jù)權(quán)利要求45所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述滾子是球形的。
54. 根據(jù)權(quán)利要求45所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述滾子是圓柱 形的。
55. 根據(jù)權(quán)利要求46所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一載荷凸 輪盤和所述第二載荷凸輪盤每個都包括螺旋狀的斜坡。
56. 根據(jù)權(quán)利要求46所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述扭簧聯(lián)接到 所述CVT的輸入盤。
57. —種用于在無級變速器(CVT)中產(chǎn)生軸向力的系統(tǒng)，該系 統(tǒng)包括輸入盤； 輸出盤；布置在所述輸入盤與所述輸出盤之間的多個牽引滾子； 具有多個斜坡的第一栽荷凸輪盤；第一套滾子，該第一套滾子布置在所述第一載荷凸輪盤與所述輸 入盤之間，適于被所述第一栽荷凸輪盤激勵，并且構(gòu)造成能將軸向力 傳遞到所述輸入盤；具有多個斜坡的第二載荷凸輪盤；第二套滾子，該第二套滾子布置在所述第二載荷凸輪盤與所述輸 出盤之間，適于被所述第二栽荷凸輪盤激勵，并且構(gòu)造成能將軸向力 傳遞到所述輸出盤。
58. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括構(gòu)造成保持所述第 一套滾子的第 一滾子保持件。
59. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 構(gòu)造成保持所述第二套滾子的第二滾子保持件。
60. 根據(jù)權(quán)利要求58所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 構(gòu)造成保持所述第二套滾子的第二滾子保持件。
61. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入盤包括構(gòu)造成與所述第一套滾子摩擦接觸的斜坡。
62. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出盤包括構(gòu)造成與所述第二套滾子摩擦接觸的斜坡。
63. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 聯(lián)接所述第一載荷凸輪盤和所述輸入盤的扭簧。
64. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一載荷凸 輪盤與所述CVT的轉(zhuǎn)矩盤整體形成一體。
65. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一載荷凸 輪盤聯(lián)接到所述CVT的轉(zhuǎn)矩盤。
66. —種用于無級變速器的球形牽引滾子的軸，該軸包括 具有第一端部和第二端部的長形的并且大致圓柱形的體部；在所述體部的第一端部近旁形成在所述體部上的第一凸肩； 在所述體部的第二端部近旁形成在所述體部上的笫二凸肩；以及 在所述第一和第二凸肩之間在所述體部上的腰部。
67. 根據(jù)權(quán)利要求66所述的軸，其特征在于，所述第一和第二凸 肩在由所述第一和第二凸肩限定的邊緣處具有倒角。
68. 根據(jù)權(quán)利要求66所述的軸，其特征在于，所述腰部適于形成 潤滑劑儲蓄器。
69. 根據(jù)權(quán)利要求66所述的軸，其特征在于，所述軸由青銅制成。
70. 根據(jù)權(quán)利要求66所述的軸，其特征在于，所述軸由青銅與鋅 的合金制成。
71. —種用于無級變速器(CVT)的球-腿組件的軸-球組合件，該 軸-球組合件包括適于在所述CVT的輸入盤與輸出盤之間傳遞轉(zhuǎn)矩和軸向載荷的 球，該球具有通過該球的直徑的中心孔；以及軸，該軸進一步包括長形的并且大致為圓柱形的第一部分，該第一部分配合在所 述中心孔中并且在所述中心孔的每一側(cè)上延伸超過所述球的直徑；以 及在所述軸的第一部分的每個端部上的大致為長形和圓柱形 的第二和第三部分，其中所述第二和第三部分具有小于所述第一部分 的直徑的直徑。
72. 根據(jù)權(quán)利要求71所述的軸-球組合件，其特征在于，所述第 一部分包括中間部分，該中間部分具有小于所述第 一部分的其它部分 的直徑的直徑。
73. 根據(jù)權(quán)利要求71所述的軸-球組合件，其特征在于，所述第 一部分的直徑小于所述中心孔的直徑。
74. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的軸-球組合件，其特征在于，所述軸-球組合件還包括繞所述軸的第一部分同軸地安裝的軸村。
75. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的軸-球組合件，其特征在于，所述軸-球組合件還包括繞所述軸的第一部分同軸地安裝的軸頸軸承。
76. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的軸-球組合件，其特征在于，所述軸-球組合件還包括在所述軸與所述球之間的巴氏合金襯套。
77. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的軸-球組合件，其特征在于，所述軸 由青銅、鋅或它們的合金制成。
78. 根據(jù)權(quán)利要求72所述的軸-球組合件，其特征在于，由所述 中間部分限定的邊緣包括倒角。
79. 根據(jù)權(quán)利要求71所述的軸-球組合件，其特征在于，所述第 一、第二和第三部分整個是一體的，并且形成一個實心部件。
80. —種具有中心軸線的無級變速器(CVT)，該CVT包括 在一平面中繞所述中心軸線分布的多個球，每個球都具有穿過其的孔，該孔形成所述球的可傾斜的轉(zhuǎn)動軸線；輸入盤，該輸入盤可繞所述中心軸線轉(zhuǎn)動并接觸每個所述球上的 第一點；輸出盤，該輸出盤可繞所述中心軸線轉(zhuǎn)動并且接觸每個速度調(diào)節(jié) 器上的第二點；大致為圓柱形的惰輪，該惰輪可繞縱向軸線環(huán)狀地轉(zhuǎn)動并接觸每 個球上的第三點；多個具有兩個端部的大致為圓柱形的軸，其中在每個球的孔中定 位有一個心軸；以及 位于每個球與其相應的軸之間的多個軸承，其中帶保持架的滾針 軸承適于使所述球可相對于它們各自的軸轉(zhuǎn)動，并且所述滾針軸承固 定在它們各自的球中的它們的位置上。
81. —種制造無級變速器(CVT)的方法，該方法包括 提供多個球形滾子；提供輸入盤和輸出盤；提供繞所述CVT的主軸同軸地安裝的惰輪； 將所述球形滾子設(shè)置成與所述輸入盤和輸出盤摩擦接觸； 將所述球形滾子設(shè)置成與所述惰輪摩擦接觸； 設(shè)置適于將轉(zhuǎn)矩傳遞到所述輸入盤的轉(zhuǎn)矩盤，其中該轉(zhuǎn)矩盤包括 帶鍵結(jié)構(gòu)的孔；以及將帶鍵結(jié)構(gòu)的軸聯(lián)接到所述轉(zhuǎn)矩盤。
82. 根據(jù)權(quán)利要求81所述的方法，其特征在于，所述方法還包括
83. 根據(jù)權(quán)利要求82所述的方法，其特征在于，所述軸向力產(chǎn)生 組件包括至少 一個栽荷凸輪盤。
84. 根據(jù)權(quán)利要求81所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)矩盤包括 用于接收軸承的凹槽。
85. —種制造轉(zhuǎn)矩傳遞裝置的方法，該方法包括 提供盤；在所述盤中形成帶鍵結(jié)構(gòu)的孔；以及在所述盤中形成凹槽，該凹槽適于接收軸承。
86. 根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 在所述圓盤上形成凸肩，用于支承載荷凸輪盤。
87. 根椐權(quán)利要求86所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 在所述圓盤上形成升高的表面，該升高的表面與所述環(huán)形凹槽相反。
88. 根據(jù)權(quán)利要求87所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 將扭簧聯(lián)接到所述圓盤。
89. —種制造有助于無級變速器(CVT)的速比變化的換擋凸輪 盤的方法，所述CVT具有球-腿組件，所述方法包括 根據(jù)以下形式的參數(shù)方程產(chǎn)生基準曲率 theta=2*gamma—max*t-gamma—max x=leg*sin(theta)-0.5*ball—dia*RSF*theta*pi/180+ 0.5*ARM*cos(theta)y=leg*cos(theta)-0.5*ARM*sin(theta); 以及 根據(jù)所述基準曲率的x和y的值形成換擋凸輪盤表面。
90. 根據(jù)權(quán)利要求89所述的方法，其特征在于，gamma一max是 在15度與30度之間的角度值。
91. 根椐權(quán)利要求89所述的方法，其特征在于，RSF大于l.O。
92. 根據(jù)權(quán)利要求91所述的方法，其特征在于，RSF小于2.5。
93. —種制造用于具有主軸的無級變速器(CVT)的軸向力產(chǎn)生 器的方法，該方法包4舌繞所述主軸同軸地安裝轉(zhuǎn)矩盤；將扭簧聯(lián)接到所述轉(zhuǎn)矩盤，所述扭簧繞所述主軸同軸地安裝； 提供具有多個斜坡的第一載荷凸輪盤；以及將所述第一栽荷凸輪盤聯(lián)接到所述轉(zhuǎn)矩盤。
94. 根據(jù)權(quán)利要求93所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 具有斜坡的第二載荷凸輪盤，該第二栽荷凸輪盤可操作地聯(lián)接到所述 第一栽荷凸輪盤。
95. 根據(jù)權(quán)利要求94所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 設(shè)置在所述第一載荷凸輪盤與所述第二載荷凸輪盤之間的多個滾子。
96. —種轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，包括圓盤，其具有繞其中心軸線的帶鍵結(jié)構(gòu)的孔； 形成在所述盤中用于接收軸承座圏的部件； 形成在所述盤中用于接收載荷凸輪盤的部件；以及 形成在所述盤中用于支承扭簧的部件。
97. 根據(jù)權(quán)利要求96所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，其特征在于，所述用 于接收所述軸承座圏的部件設(shè)置在與用于支承所述扭簧的所述部件相 反的所述圓盤的那一側(cè)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無級變速器(CVT)，該CVT具有構(gòu)造成支承并定位CVT的各種部件的主軸。換擋凸輪盤與球-腿組件協(xié)同操作，以改變CVT的傳動比。載荷凸輪盤、轉(zhuǎn)矩盤、滾動元件和輪轂蓋殼構(gòu)造成產(chǎn)生軸向力、傳遞轉(zhuǎn)矩并管理反作用力。在一個實施例中，帶鍵結(jié)構(gòu)的輸入軸和具有帶鍵結(jié)構(gòu)的孔的轉(zhuǎn)矩盤協(xié)同操作以將轉(zhuǎn)矩輸入到CVT的變換器中。尤其公開了各種球軸、軸-球組合件和反作用力接地構(gòu)造。在一個實施例中，公開了在輸入和輸出元件處具有軸向力產(chǎn)生部件的CVT。
文檔編號F16H15/26GK101166922SQ200580038511
公開日2008年4月23日 申請日期2005年10月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月5日
發(fā)明者B·P·波爾, C·B·洛爾, D·C·米勒, D·J·道, F·A·托馬西, J·M·尼科爾斯, M·P·西米斯特, O·J·阿姆斯特朗, R·A·史密森, W·R·波斯 申請人:瀑溪技術(shù)公司