專利名稱：滾輪裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及滾輪及使用時對它們的冷卻。它尤其但不是專門地涉及這樣的滾輪，它們必須在高速和兩個對置的表面的高負(fù)荷之下旋轉(zhuǎn)，此兩個對置的表面與此滾輪徑向相反的兩端接觸，從而將滾輪擠壓在它們之間。因此本發(fā)明特別涉及在環(huán)形座圈滾動牽引型變速器中使用的滾輪。
在這種變速器中，盤件和滾輪及牽引流體的冷卻常常需重要的考慮。正如對本技術(shù)所熟知的那樣，流體必須總是在滾輪與各盤件的環(huán)形座圈之間呈薄膜的形式存在，以便防止金屬與金屬的接觸，因此通過在薄膜內(nèi)產(chǎn)生的剪切力在盤件與滾輪之間傳遞牽引力。實際上在傳遞牽引力的瞬間在膜內(nèi)產(chǎn)生的廢熱將在特定體積的流體從座圈與滾輪之間的“輥隙”移出的瞬間迅速地散失掉。這些盤件，制造材質(zhì)是淬火鋼其熱導(dǎo)率不是特別高。然而每個座圈的總面積與它和共同操作的滾輪瞬間接觸的面積相比是很大的，并且那些接觸面積的位置時時變化，這是因為變速器的傳動比也是連續(xù)變化的。因此常規(guī)的潤滑技術(shù)通常能有效地防止這些盤件的過熱。
然而對于滾輪它是不同的，熱輸入總是集中在周邊。由于這個事實即滾輪輪緣在半徑橫切面實際上是圓的，所以更加重了熱輸入的集中，因此在平行于滾輪軸線的方向測量時，借助牽引流體的隔離膜在滾輪與座圈之間的瞬間“接觸”傾向于變小。
英國專利申請GB-A-2282196號公布了一種用于上述類型變速器中的滾輪裝置，其中冷卻流體通過一中空的滾輪支持臂供給滾輪表面。流體通過定位在滾輪外表面對面的單一出口流出，用冷卻流體沖洗滾輪。
本發(fā)明的目的是為這樣的滾輪冷卻提供一種改進(jìn)的裝置。
因此本發(fā)明提供一種在環(huán)形座圈滾動牽引變速器中使用的滾輪裝置，它包括安裝在一支架上的滾輪和導(dǎo)管，該導(dǎo)管用于將冷卻液流引入到滾輪上從而在裝置操作時移出滾輪中的熱量，其中導(dǎo)管至少包括兩個相互面對定位的出口以便使冷卻液流向滾輪相反的部分。最好此出口包括在滾輪支架內(nèi)的一對出口，和所述出口的定位應(yīng)使冷卻液流向滾輪的外接觸表面上。
有利的是每個出口都包括兩個口，一個口相對另一個口成一個角度以便使冷卻液流流向滾輪外接觸表面的不同部分。
在一特別有利的布置中，這些口相互成這樣的角度以使冷卻液流向它的上游和下游。
在另一或附加的布置中，此裝置包括一個或多個噴桿，它們部分環(huán)繞滾輪輪緣但與滾輪輪緣徑向隔開延伸。
最好每個噴桿包括一組出口用于使冷卻液流向滾輪上。
有利的是這些出口包括噴嘴可操作地將冷卻液流噴在滾輪上。
在一特別有利布置中，這個或每個噴桿這樣定位以便將冷卻液射向此位置或鄰近此位置，在該位置滾輪與設(shè)備的某個其它部件接觸。
為得到最好的效果，這個或每個噴桿這樣定位以使冷卻液射向或鄰近此位置，在該位置滾輪與所述設(shè)備的其它部分脫離接觸。
有利的是，冷卻液取自設(shè)備的潤滑管路，在使用時此裝置安裝在此設(shè)備中。
本發(fā)明還提供在環(huán)形座圈滾動牽引變速器中使用的一種滾輪裝置，它包括一安裝在支架上的滾輪，該支架可操作地與滾輪控制氣缸內(nèi)的雙動活塞相連，所述控制氣缸包括一個桿將活塞與支架相連和穿過其用于輸送冷卻流體到滾輪的通道，所述桿有一受冷卻流體的壓力作用的端面，此雙動活塞有一也受冷卻流體的壓力作用的面對的表面，因此對桿的任何軸向負(fù)荷至少可以部分地被雙動活塞面對表面上受到的相反的作用所抵消。
有利的是此相互面對的表面動作確定一個流體可進(jìn)入的空腔，和此裝置還包括一軸向延伸的供應(yīng)管，該供應(yīng)管伸入用于向其供應(yīng)流體的空腔內(nèi)。
此裝置還適宜包括在雙動活塞內(nèi)軸向延伸的通道，其位置應(yīng)便于接納供給的流體并且相對供應(yīng)管是可以移動的，以便有利于將流體供應(yīng)到空腔內(nèi)而與活塞的軸向位置無關(guān)。
現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的實施方案，但僅為示例而已，其中

圖1是在環(huán)形座圈滾動牽引型變速器(未示出)中使用的滾輪裝置的透視圖；圖2是這個裝置和滾輪裝置另外一種設(shè)計二者的軸向剖面圖3是沿圖2中箭頭X-X方向所取的局部剖面圖，圖示說明排放口的第一種布置；圖4是沿圖2中箭頭X-X方向所取的局部剖面圖，圖示說明排放口的第二種布置；圖5是另一種形式滾輪裝置的剖面圖；和圖6示意表示連續(xù)可變傳動裝置，本發(fā)明的滾輪可以包括在此裝置中。
在附圖所示的滾輪裝置10中，標(biāo)號12表示滾輪，而標(biāo)號14,15表示軸承，借助軸承滾輪可旋轉(zhuǎn)地安裝在支架19的中心軸17上。支架19的滾輪支持部分固定到一個桿部件21上。桿21在它的近端21a處由已知形式的滾輪控制氣缸27的活塞25上的球形接頭23支撐。通過改變活塞任何一側(cè)的壓力使活塞運(yùn)動。近端21a是敞口的并在一中空的插塞29內(nèi)運(yùn)動，此插塞29接納在示意表示的變速器殼體上適當(dāng)?shù)陌惭b塞孔32內(nèi)，以便將滾輪裝置10固定就位在變速器上(見圖6)。
從圖2可以看到，滾輪支架19和活塞桿21都裝有通道網(wǎng)絡(luò)33。這使冷卻液體，例如從圖中以50示意表示的變速器潤滑管路轉(zhuǎn)移的油，能經(jīng)由安裝塞孔32等通過滾輪支架19供給到鄰近滾輪輪緣的兩個排放口35,36。
排放口最好為噴嘴的形式，以便能產(chǎn)生冷卻流體的噴霧或射流并使它射向滾輪12的適當(dāng)部分。雖然圖2的斷面圖示的是簡單的收斂形噴嘴，應(yīng)當(dāng)理解，可以應(yīng)用各種形式的噴嘴，并且最后的形式取決于所要求的流動式樣。
然而，在圖1的優(yōu)選實施例中，滾輪裝置另外或者附加提供有兩個彎曲的噴桿38,39，它們在此(固定的)位置41的下游部分圍繞輪緣延伸，在此位置輪緣與變速器的輸入和輸出盤接觸，并且更為有利的是兩個噴桿以可操作地將冷卻液流射向接觸位置41或正好其下游的終端噴嘴或噴口結(jié)束，此位置處最熱，以便在那里得到最大的冷卻效果。如圖所示地定位這些噴嘴接近要求冷卻液射向的點(diǎn)處，這樣產(chǎn)生了不連續(xù)的液流。這樣的布置提供了一種特別有效的冷卻滾輪表面的方法，因此當(dāng)需要較高的冷卻速率時此布置是很有利的。圖1中各虛線表示在裝置操作時由噴桿38,39所提供的冷卻流體的射流。圖2中的噴嘴35,36鄰近滾輪表面41也是有利的，最好也是能產(chǎn)生射流的噴嘴形式。
現(xiàn)在參考圖3,4，在本發(fā)明的這種簡單形式即沒有噴桿38,39的安排中，可應(yīng)用多個噴嘴或口的設(shè)置。例如可以采用圖3的布置，其中在支架19的相反兩側(cè)(也見圖2)安裝一對相互對置的噴嘴35,36，定位它們使得噴射流彼此相對，從而冷卻流體澆到滾輪12的表面41上。如圖4所示，可以在支架19的每側(cè)應(yīng)用一組噴嘴或口。在圖4的特定例子中，在支架19的每側(cè)各裝有一對噴嘴35a,35b,36a,36b。第一對噴嘴35a,35b相互有一夾角，從而它們將流體射向滾輪12的不同區(qū)域上。最好每對噴嘴都相互有一夾角，從而使一個噴嘴噴出的流體射向它們所在位置的上游，而另一噴嘴將流體射向它的下游。另一對噴嘴36a,36b類似定位，射向也類似。雖然實際上此斜角定位很大程度上取決于裝置的特殊要求，但已發(fā)現(xiàn)，使一個噴嘴向上游與滾輪裝置的縱軸線成大約30°的夾角，另一噴嘴向下游成相同的角度，可以提供有效的冷卻模式而不會在射流與滾輪表面41接觸之前產(chǎn)生過量的擴(kuò)散。然而對熟悉此技術(shù)的人來說，其它可能性也將存在。此外也可以應(yīng)用圖3,4中噴嘴布置的組合。
圖5說明滾輪裝置的另一種形式，與圖2所示的大體相同，省去了與冷卻流體供給到桿21的近端21a有關(guān)的細(xì)節(jié)。在這個特定的安排中，冷卻流體通過一軸向延伸的供應(yīng)管62供應(yīng)到桿21的內(nèi)部60。此管安裝有一個環(huán)狀密封64防止流體滲漏到區(qū)域33內(nèi)，在此區(qū)域內(nèi)它可能對近端21a作用和影響此滾輪的軸向位置。此供應(yīng)管伸入在桿21的一個端面65和此雙動活塞25的面對表面66之間形成的空腔61內(nèi)?？梢岳斫?，通過將供應(yīng)管延伸進(jìn)入滾輪機(jī)構(gòu)的活塞25內(nèi)，流體壓力將會作用在表面65上，但此作用將會被施加在作為活塞裝置25的一部分的面對表面66上的壓力所抵消。通過大小適宜的兩個相對表面65，66，可使加壓冷卻流體對滾輪裝置的軸向位置可能產(chǎn)生的任何影響減至最小或可能消除。由于供應(yīng)管上一個端表面68的存在，將會產(chǎn)生一很小的移動作用，但是通過精心設(shè)計也可使其減小或者甚至消除。如圖5所示，供應(yīng)管62在雙動活塞25內(nèi)形成的軸向伸展的通道上軸向延伸，在操作時當(dāng)活塞來回移動時它滑過供應(yīng)管62，因此確保有效地供應(yīng)流體到此空腔內(nèi)，與活塞25的軸向位置無關(guān)。
現(xiàn)在簡單地參考圖6，一種帶有新提供的滾輪裝置10的適宜使用的變速器包括一對輸入滾輪盤62,64和一對輸出滾輪盤80,82，它們?nèi)堪幢炯夹g(shù)中所熟知的方式安裝到輸入軸70上，因此在這里不做進(jìn)一步詳述。此軸的第一端70a例如由車輛的發(fā)動機(jī)驅(qū)動，它的旋轉(zhuǎn)通過輸入盤和位于輸入與輸出盤之間的滾輪12轉(zhuǎn)到輸出盤80,82。輸出盤80、82通過鏈傳動71連接到行星齒輪箱(未示出)，它依次驅(qū)動輸出軸72，例如與車輛傳動裝置相連的輸出軸72。輸出軸72上安裝的一個大齒輪74與此軸可離合地嚙合，并與輸入軸70上永久嚙合的齒輪相嚙合，從而當(dāng)需要時直接驅(qū)動輸出軸。所描述的變速器是常規(guī)形式，省去了上面描述及附圖1至5所顯示的滾輪裝置。
權(quán)利要求
1．一種在環(huán)形座圈滾動牽引變速器中使用的滾輪裝置包括安裝在一支架上的滾輪和導(dǎo)管，該導(dǎo)管用于將冷卻液流引入到滾輪上從而在裝置操作時傳出滾輪的熱量，其中該導(dǎo)管至少包括兩個相互對置定位的出口以便使冷卻液流向滾輪相反的部分。
2．一種如權(quán)利要求1所述的裝置，其中各出口包括在滾輪支架內(nèi)的一對出口并且所述出口的定位應(yīng)使冷卻流體流向滾輪的外接觸表面上。
3．如權(quán)利要求2所述的裝置，其中每一出口包括兩個口，一個口相對另一個口成一個角度以便使冷卻流體流向滾輪外接觸表面的不同部分。
4．如權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述各口相互成這樣的角度以使冷卻流體流向它的上游和下游。
5．如權(quán)利要求1至4中任何一項所述的裝置包括一個或多個噴桿，它們部分環(huán)繞滾輪輪緣但與它徑向隔開延伸。
6．如權(quán)利要求5所述的裝置，其中每個噴桿包括一組出口以使冷卻液流向滾輪上。
7．如權(quán)利要求1至5中任何一項所述的裝置，其中所述出口包括噴嘴可操作地將冷卻流體噴在滾輪上。
8．如權(quán)利要求5至7中任何一項所述的裝置，其中這個或每個噴桿這樣定位以便將冷卻液射向此位置或鄰近此位置，在該位置滾輪與設(shè)備的某個其它部件接觸。
9．如權(quán)利要求8所述的裝置，其中這個或每個噴桿這樣定位以便將冷卻液射向或鄰近此位置，在該位置滾輪與所述的設(shè)備的其它部件脫離接觸。
10．如權(quán)利要求1至9中任何一項所述的裝置，其中冷卻液取自一個設(shè)備的潤滑管路，在使用時此裝置安裝在此設(shè)備中。
11．基本上如上所述和/或如圖1至6所圖示說明的一種滾輪裝置。
12．一種包括一個或多個如前面任何一項權(quán)利要求所述的滾輪裝置的環(huán)形座圈滾動牽引變速器。
13．在環(huán)形座圈滾動牽引變速器中使用的滾輪裝置，它包括安裝在支架上的滾輪，該支架可操作地與滾輪控制氣缸內(nèi)的雙動活塞相連，所述控制氣缸包括一個桿，該桿將活塞與支架相連并且具有穿過其用于輸送冷卻液到滾輪的通道，所述桿有一受冷卻流體的壓力作用的端面，而此雙動活塞有一也受冷卻流體的壓力作用的面對的表面，因此對桿的任何軸向負(fù)荷至少部分地被雙動活塞的面對表面上受到的相反作用所抵消。
14．如權(quán)利要求13所述的滾輪裝置，其中相互面對的表面確定一個供流體進(jìn)入的空腔，并且此裝置還包括一軸向延伸的供應(yīng)管伸入所述空腔內(nèi)用于向其供應(yīng)流體。
15．如權(quán)利要求14所述的裝置，還包括在雙動活塞內(nèi)軸向延伸的通道，其位置應(yīng)便于接納供給的流體并且相對供應(yīng)管是可以移動的，以便有利于將流體供應(yīng)到空腔內(nèi)而與活塞的軸向位置無關(guān)。
全文摘要
在環(huán)形座圈滾動牽引變速器或類似裝置中使用的滾輪裝置(10)包括安裝在支架(19)上的滾輪,裝置有一通道(33)以便取自變速器潤滑管路的冷卻油可以通過支架上的和/或從支架延伸出的兩個特別設(shè)置的噴桿(38,39)上的各口噴到滾輪輪緣上。
文檔編號F16H15/38GK1215462SQ97193620
公開日1999年4月28日 申請日期1997年3月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月1日
發(fā)明者C·J·格林伍德, L·K·羅賓遜, M·J·G·帕特爾森 申請人:托羅特拉克(開發(fā))有限公司