專(zhuān)利名稱(chēng)：變速器控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種例如應(yīng)用在無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)裝置(CVT)的變速器控制系統(tǒng)。
在已知的環(huán)形滾道滾動(dòng)牽引形式的變速器中，把每個(gè)滾子安裝在滾子導(dǎo)輪架中并把支撐與液力柱塞相連接，柱塞由受控液力支配，該受控液力在滾子和相對(duì)盤(pán)片間的接觸面上產(chǎn)生相反切向力(通過(guò)薄油膜)，這一點(diǎn)是熟知的。
例如，在專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)GB-A-2023757和GB-A-1078791中詳細(xì)描述了一種使用此種型式變速器的兩范圍CVT。該實(shí)例中的變速器包括兩個(gè)輸入盤(pán)或轉(zhuǎn)子，二者都與原動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的輸入軸一起旋轉(zhuǎn)。這兩個(gè)盤(pán)中的一個(gè)固定在軸上，另一個(gè)用花鍵與軸連接，這樣其在軸向上具有有限移動(dòng)的自由度。一個(gè)輸出盤(pán)或轉(zhuǎn)子位于兩個(gè)輸入盤(pán)之間，兩組滾子在輸入盤(pán)相鄰表面上形成的部分環(huán)形滾道和輸出盤(pán)間產(chǎn)生滾動(dòng)接觸。
除其作為輸入元件的功能外，軸向可移動(dòng)的端部盤(pán)也作為一個(gè)可操作對(duì)變速器產(chǎn)生端部載荷的活塞。這是在滾子和盤(pán)間產(chǎn)生必要的接觸力以傳遞驅(qū)動(dòng)所需要的。如果變速器受到過(guò)度的端部載荷，效率將會(huì)降低并且零件壽命變短，但是，如果端部載荷不足，會(huì)在滾子-盤(pán)的接觸面上產(chǎn)生不可接受的打滑，其將導(dǎo)致?tīng)恳p失，一個(gè)顯然不希望的效果。
GB-A-1 600 974公開(kāi)了一種環(huán)形滾道滾動(dòng)牽引形式的變速器，其中嘗試了在變速器零件高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)補(bǔ)償過(guò)度的端部載荷。在該已知變速器中，軸向可移動(dòng)輸入盤(pán)的外端具有一個(gè)內(nèi)部分成兩個(gè)室的圓柱狀罩，每個(gè)室容納一前一后安裝在變速器軸上的兩個(gè)環(huán)形活塞中的一個(gè)。每個(gè)活塞把相關(guān)的室分成兩個(gè)腔，活塞每側(cè)一個(gè)，在變速器運(yùn)行中，活塞轉(zhuǎn)子一側(cè)的每對(duì)腔被供給高壓液流同時(shí)在活塞另一側(cè)的每對(duì)腔供給低壓液流，這樣在上述的變速器上產(chǎn)生一個(gè)凈端部載荷。通過(guò)以這種方式壓端部載荷活塞的兩側(cè)，變速器零件高速旋轉(zhuǎn)時(shí)高壓腔液體產(chǎn)生的顯著徑向壓力梯度將基本被低壓腔液體產(chǎn)生的幾乎相同的壓力梯度所補(bǔ)償。如果離心效果不存在即如果端部盤(pán)和其罩不旋轉(zhuǎn)，這使得有效的端部載荷實(shí)質(zhì)上是起作用的。這樣端部加載組件就會(huì)被稱(chēng)作“被離心所補(bǔ)償”。
在GB-A-1600974中公開(kāi)的端部載荷組件中，用于端部裝載機(jī)腔的低壓液體由轉(zhuǎn)子/滾子潤(rùn)滑回路獲得，高壓液體從用于單動(dòng)的滾子控制活塞的同一來(lái)源獲得。從而，除非供給壓力極低，端部載荷差的大小仍可能低于維持牽引力所需的值。
在上述類(lèi)型的一個(gè)變速器中，滾子-盤(pán)接觸面上的切向力(牽引力)TF和正壓力(垂直力)NF間的比率稱(chēng)作牽引系數(shù)T0。超過(guò)一個(gè)被稱(chēng)作極限牽引系數(shù)的確定值，滾子將打滑并且牽引力將失去。這意味著對(duì)于GB-A-1 600 974的系統(tǒng)，完全離心壓力補(bǔ)償只能應(yīng)用在低壓供給處于非常低的壓力時(shí)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一個(gè)變速器組件，該組件包括一個(gè)環(huán)形滾道滾動(dòng)牽引形式的變速器，其包括輸入和輸出盤(pán)，位于所述盤(pán)間并且可操作以在其間傳遞牽引力液力活塞驅(qū)動(dòng)的滾子，和偏壓盤(pán)至相互接合的端部加載裝置，其中液力控制裝置可操作使端部載荷與滾子控制活塞施加的(凈)力的變化同步變化以保持滾子-盤(pán)接觸面上的牽引系統(tǒng)穩(wěn)定在會(huì)失去牽引力的極限之下。
更適宜地，所述控制裝置包括根據(jù)與滾子控制活塞施加的力的預(yù)定函數(shù)改變端部載荷的裝置。
在一個(gè)特別便利的裝置中，所述控制裝置包括與滾子控制活塞施加的壓力成比例改變端部載荷的裝置。
有利的是，滾子控制活塞包括雙作用施力活塞，力由控制裝置壓力差值控制，端部加載裝置包括與滾子控制活塞施加的力成比例施加端部載荷的裝置。
適宜地，雙作用滾子-控制活塞包括相對(duì)的活塞頭，其在分開(kāi)的同軸圓柱狀罩內(nèi)滑動(dòng)，每個(gè)罩由分開(kāi)的液流源供給。
作為替代，雙作用滾子-控制活塞包括位于圓柱狀室內(nèi)的單頭活塞，每個(gè)所述活塞的相對(duì)面曝露在分開(kāi)的液力流源中，液力流源的壓力可相互獨(dú)立地被控制。
方便地，端部加載裝置包括一個(gè)高壓室和一個(gè)補(bǔ)償壓力室，為后者提供的液流壓力與作用在滾子控制活塞上的兩個(gè)壓力中較低的相等。
適宜地，為端部載荷裝置的高壓室提供的液流壓力與作用在滾子控制活塞上的兩個(gè)壓力中較高的相等。
有利的是，控制裝置包括平行的第一和第二液力回路，每個(gè)回路由各自的泵從一個(gè)或另一個(gè)所述的液流源給自己供給液力流，并且每個(gè)回路備有自己的壓力控制閥以在回路中產(chǎn)生所希望的壓力。
適宜地，變速器包括一個(gè)連接在第一和第二液壓回路的高壓占優(yōu)閥，其以回路兩個(gè)壓力中較高的壓力向端部加載裝置的高壓室供給液流。
有利的是，變速器還包括一個(gè)連接在第一和第二液壓回路低壓占優(yōu)閥，其以回路兩個(gè)壓力中較低的壓力向端部加載裝置的補(bǔ)償室供給液流。
在一個(gè)裝置中，變速器包括一個(gè)潤(rùn)滑回路，該潤(rùn)滑回路具有控制其中壓力的裝置，其中所述潤(rùn)滑回路被連接以被控制的壓力向端部加載裝置的補(bǔ)償室供給液流。
適合與上述變速器結(jié)合應(yīng)用的低壓占優(yōu)閥可包括用于接受第一和第二壓力液流的第一和第二進(jìn)口，用于供給給閥的兩個(gè)壓力中較低壓力液流的出口和響應(yīng)所述第一和第二壓力以促進(jìn)只有較低壓力流通向所述出口的密封裝置。
在一個(gè)特定的低壓占優(yōu)閥裝置中，密封裝置包括一個(gè)管道，其在第一端與高壓液流源相通，在第二端與低壓液流源相通，在中間點(diǎn)與所述出口液流相通，所述管道的每端具有與一對(duì)密封元件中的一個(gè)或另一個(gè)配合的密封面，所述密封元件由支撐在其間的分隔元件按大于所述密封接合區(qū)間距離的大小分隔開(kāi)，使得在運(yùn)行中高壓液流使密封元件產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)以阻塞與高壓流相關(guān)的端部并開(kāi)通與低壓流相關(guān)的端部，借此使低壓流流向出口。
本發(fā)明還提供了一個(gè)閥，其包括第一及第二室和一個(gè)雙頭活塞，該活塞包括處在第一室的第一頭和處在第二室的第二頭，所述第一頭把第一室分成兩部分，其中第一部分具有一個(gè)接受來(lái)自第一源的液流的進(jìn)口，第二部分具有一個(gè)接受來(lái)自第二源的液流的第二進(jìn)口，所述第二頭可操作地通過(guò)連接件與第一頭連接并可與其一起移動(dòng)。第二室具有一個(gè)從液流源接受液流的第一進(jìn)口，一個(gè)向其他裝置供給液流的出口和一個(gè)處于低(或零)壓力的第二可阻塞的出口，安排方式為使得第二室液流壓力與第一室壓力差成比例。
下面將僅通過(guò)實(shí)例并參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中

圖1所示為具有一種簡(jiǎn)單形式的差值端部載荷機(jī)械裝置的變速器橫截面圖；圖2所示為一個(gè)用于環(huán)形滾道滾動(dòng)牽引變速器的控制系統(tǒng)的示意性圖示并展示了本發(fā)明的各個(gè)方面；圖3和圖4所示為用于變速器的第一和第二端部載荷組件；圖5所示為變速器零件的局部視圖并展示了如文中所討論的正壓力(NF)和牽引力(TF)間的關(guān)系；圖6所示為壓力控制裝置示意圖，該裝置適于提供一個(gè)與本發(fā)明滾子控制活塞施加的凈壓力變化同步變化的端部載荷壓力；圖7和圖8所示為預(yù)載彈簧對(duì)端部載荷的影響和其影響如何被液力抵消；圖9所示為圖2低壓占優(yōu)閥的放大視圖。
簡(jiǎn)要參考圖1，變速器2包括一對(duì)輸入轉(zhuǎn)子盤(pán)78,79，一個(gè)輸出轉(zhuǎn)盤(pán)4和多個(gè)位于其中的滾子12，滾子以本技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的方式傳遞扭矩，因此這里不再詳述。在變速器2的端部備有一個(gè)端部載荷組件5，在其最簡(jiǎn)單的形式中包括一個(gè)簡(jiǎn)單的通入加壓液流的液力室6。液力室6中產(chǎn)生的壓力對(duì)載荷盤(pán)78進(jìn)行軸向加載使其牢固地夾住盤(pán)78,79間的滾子12并保證有效傳遞通過(guò)變速器的扭矩。如上所述，該端部載荷的大小不應(yīng)降低到會(huì)失去牽引力的值以下或升高到損害傳動(dòng)裝置的效率及壽命。控制端部載荷大小的方法將在后面描述。
現(xiàn)在看圖2，其描述了本發(fā)明的一個(gè)控制系統(tǒng)7，可以看出，變速器主滾子12的軸10安裝在雙作用活塞18的中空軸16的腔14中。該活塞具有相對(duì)的活塞頭20,21，其在液力載荷作用下在同軸圓柱狀罩23,24內(nèi)滑動(dòng)并可圍繞軸16的軸線自由旋轉(zhuǎn)。也可使用同一活塞的單頭變型，使單頭的相對(duì)表面都曝露在液流中。
液流進(jìn)口26,27和出口29,30分別形成在罩23,24的端部和側(cè)壁上，通過(guò)大量相似供給支流25,25a也向從屬氣缸的端罩供給液流。其余滾子(1-5)的相應(yīng)從屬氣缸壓力與罩23,24中的壓力相關(guān)，從而使這些牽引力相等。
同樣在本技術(shù)領(lǐng)域眾所周知(例如在GB-A-979062中所詳細(xì)描述的)，把第一滾子安裝在罩23,24中并把罩的軸對(duì)齊使軸大體上與轉(zhuǎn)子滾道形成其一部分的假想圓環(huán)中心圓相切，但具有一個(gè)被稱(chēng)作“外傾”或“側(cè)傾”角(CA)的小傾斜。借助這樣一個(gè)裝置，易于使用液力端部擋塊，因?yàn)闈L子導(dǎo)輪架的每個(gè)軸向位置都與平衡比率角相關(guān)。
用于這種傳動(dòng)裝置的液力控制回路包括兩個(gè)由油泵32,33供給的液流源，泵能夠從油箱35以如30到50bar的壓力向左手側(cè)和右手側(cè)的上游液流管路37和38輸送液流，這些管路分別把液流輸送到氣缸的進(jìn)口26和27。然而這種泵將不提供這種壓力的液流，除非控制閥(58,59)或它們各自的液力出口(29,30)被足夠節(jié)流。管路37和38間的交叉連接43借助單向閥45和46的“高壓占優(yōu)”裝置連通并通過(guò)管道48與傳動(dòng)裝置端部載荷機(jī)械裝置的主(高壓)室，即圖3和4中的室50連通。這保證一直以管路37和38的兩個(gè)壓力中較高的壓力向室50供給液流。
罩23和24的出口29和30通過(guò)下游左手側(cè)和右手側(cè)管路55和56通向兩個(gè)電液比例壓力控制閥58和59的進(jìn)口，控制閥的操作將在后面描述。
左右側(cè)管路55和56間的交叉連接61借助閥63和64的“低壓占優(yōu)”裝置連通，連接66與傳動(dòng)裝置端部載荷機(jī)械裝置的補(bǔ)償室即圖3中室89或圖4中室99連接。在這兩個(gè)連接之間，閥63,64保證端部載荷機(jī)械裝置的補(bǔ)償壓力一直等于滾子控制氣缸23,24中的較低壓力。作為替代，元件61-66可重新布置在元件43-46的附近。
在控制閥58和59的下游，左右手側(cè)的液流管路在點(diǎn)68結(jié)合在一起，點(diǎn)68后面的連接70可操作地向傳動(dòng)裝置整體潤(rùn)滑提供液流。液流通過(guò)減壓閥72保持在正確的背壓。參考標(biāo)記74所示為用于端部載荷補(bǔ)償組件(代替連接66)的一個(gè)替代連接(處于背壓)。
現(xiàn)在看圖3，合適的變速器端部載荷機(jī)械裝置包括一個(gè)安裝在變速器輸入轉(zhuǎn)子78上的中空罩構(gòu)件76，主活塞和輔活塞80,81安裝在罩構(gòu)件內(nèi)。參考標(biāo)記83所示為用于活塞80的端部擋塊。轉(zhuǎn)子78，活塞80和分隔件91直接或間接地與變速器軸85通過(guò)花鍵連接，圖中所示環(huán)形密封將主端部載荷室50(位于轉(zhuǎn)子78和活塞80及81之間)，預(yù)載荷室87(位于活塞80和活塞81之間)和所謂的補(bǔ)償室89(位于活塞80和罩構(gòu)件76的端部壁之間)相互液力隔離。分隔件91限制活塞81和轉(zhuǎn)子78間的最小接近距離。
該端部載荷機(jī)械裝置最后還有一個(gè)膜片彈簧93在輔活塞81外表面和相鄰主活塞80階梯狀表面間起作用，并且將室89,50和87分別借助通道95,96,97與液力管路66,48和大氣連接。作為替代，通道95可安排為使之將室89與系統(tǒng)背壓連接。
一旦運(yùn)行，端部載荷裝置充滿油并以變速器輸入速度旋轉(zhuǎn)。然而，最開(kāi)始在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)傳動(dòng)裝置經(jīng)歷的快速加速過(guò)程中變速器必須克服有限的慣性載荷。因?yàn)橐毫Ρ靡灿砂l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并且不能得到液力端部載荷，必須提供一個(gè)替代的端部載荷裝置，其由安裝在兩個(gè)活塞80,81間的膜片彈簧提供。因此應(yīng)該明白，裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)施加機(jī)械端部載荷，但該預(yù)載荷可被液力抵消到某種程度，取決于裝置的物理尺寸和施加的壓力。膜片彈簧的操作通過(guò)參考圖7和8進(jìn)行最佳展示，從中可以看出，整個(gè)端部載荷壓力是膜片彈簧載荷IL，高壓室壓力(CP)和補(bǔ)償室壓力(TP)的結(jié)果。一旦壓力差(CP-TP)大于IL，只克服了最初的彈簧載荷IL，以后端部載荷壓力與壓力差成比例升高，其比例在很大程度上取決于HP和CP室間活塞的尺寸關(guān)系。圖8表示可通過(guò)以控制的方式升高HP和CP來(lái)液力抵消彈簧載荷IL的作用以消除彈簧的加載作用。這通過(guò)參考圖8的下半部分恰當(dāng)?shù)卣故?，從中可以看出，彈簧的作用可以被抵消使得去掉載荷后端部載荷通過(guò)零點(diǎn)。其它變型對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員仍然是已知的。
使補(bǔ)償室供給處于牽引壓力(TP)意味著其既抵消系統(tǒng)的液流損失又提供真正的差值端部載荷變速器控制。
在操作中，電-液比例壓力控制閥52,59以公知的方式操作以在管路55,56和端部罩23,24中產(chǎn)生所希望的背壓，使得主滾子12移動(dòng)到希望的位置。事實(shí)上，較高管路壓力(控制壓力)和較低管路壓力(牽引壓力)間的差值確定傳動(dòng)裝置中的扭矩。這樣，滾子就被稱(chēng)為處于“差值控制”下。如上所述，端部載荷裝置也使用液力回路兩個(gè)壓力的較高和較低壓力差值，從而也處于“差值控制”下。
新系統(tǒng)的基本液力原理保證切向牽引力(TF)等于變速器橫向平面內(nèi)作用在雙作用滾子控制活塞上的控制壓力(CP)減去牽引壓力(TP)所得凈力的一半。這表示在圖5中，其中NCF和TF分別表示橫向平面內(nèi)的凈控制力和牽引力，TP和CP表示牽引壓力和控制壓力，CA表示后傾角。
可以看出，通過(guò)對(duì)滾子和端部載荷裝置進(jìn)行壓差控制，可以保證整個(gè)端部載荷NF(CP-TP的產(chǎn)物)與作用在滾子控制活塞上的凈壓力(CP-TP)同步變化。從而，整個(gè)端部載荷NF的大小直接與牽引力TF聯(lián)系起來(lái)，從而牽引系數(shù)(TF/NF的比率)將在變速器運(yùn)作中保持恒定。因此就會(huì)自動(dòng)保持牽引系數(shù)低于通常會(huì)發(fā)生打滑的特定預(yù)定值。
現(xiàn)在看圖4的作為另一種選擇的加載裝置，可以看出，通過(guò)使用一端部載荷氣缸可獲得恒定并且接近最佳的牽引系數(shù)，該氣缸具有兩個(gè)尺寸相同的室50,99，一個(gè)室(50)處于控制壓力(加上其離心頭)，相對(duì)另一個(gè)室(99)處于牽引壓力(加上其相等的離心頭)，使得盡可能精確地將滾子/盤(pán)接觸面上滾子-相關(guān)的牽引力變化與那里的端部-載荷-相關(guān)的垂直力變化相匹配。在該圖中，使用與圖3中相同的參考標(biāo)記表示結(jié)構(gòu)上或功能上相似的元件。在端部載荷組件的變型中(如圖3所示)如果希望，補(bǔ)償室和高壓室的尺寸可以不同以產(chǎn)生少于完全離心壓力補(bǔ)償?shù)碾x心壓力補(bǔ)償，從而允許牽引系數(shù)隨速度下降。
應(yīng)注意到，本發(fā)明的變速器控制系統(tǒng)與GB-A-1 600 974中的相比是非常有利的，因?yàn)橛捎谠谠撦^早裝置的滾子-控制活塞中沒(méi)有有效的牽引壓力，其結(jié)果是，為端部載荷補(bǔ)償而施加的任何低壓將會(huì)增加操作牽引系數(shù)，并伴隨產(chǎn)生超過(guò)極限值的危險(xiǎn)，其不良結(jié)果已經(jīng)在上面描述了。
在本發(fā)明的一個(gè)替代實(shí)施例中，補(bǔ)償壓力是從圖1回路(背壓)的潤(rùn)滑點(diǎn)70而不是從管路66(牽引壓力)中獲得的。然而，應(yīng)該注意到，盡管不需要一個(gè)“低壓占優(yōu)”閥組件，由于回路中壓力下降(液流損失)背壓不能完全補(bǔ)償牽引壓力。
從上述內(nèi)容可以看出，本發(fā)明的最主要功能是使端部載荷與由滾子-控制活塞施加凈力的變化同步變化以保持滾子-盤(pán)接觸面上的牽引系數(shù)(CT)一致地低于會(huì)失去牽引力的極限值。上述裝置提供了可達(dá)到這種效果的一種可能方法，同時(shí)應(yīng)該注意到還可使用眾多不同方法中的任何一種方法。例如，可使用一個(gè)如圖6中所示的閥裝置150，其分別包括第一和第二室152,154和整體以156表示的一個(gè)雙頭活塞裝置。第一活塞156a安裝在第一室152內(nèi)并將其分成兩部分152a,152b，每部分分別由高壓占優(yōu)和低壓占優(yōu)閥裝置供給液流。第二活塞156b安裝在第二室內(nèi)并可操作地通過(guò)連接元件158與第一活塞156a連接以隨之一起移動(dòng)。在遠(yuǎn)離連接元件158的一側(cè)第二室具有一個(gè)進(jìn)口159，其用于接收在控制器162控制下可獨(dú)立操作的泵160供給的液流。第二室的第一出口164為端部載荷供給液流并可向如圖1所示的簡(jiǎn)單單室端部載荷裝置供給液流。可以看出，該出口可用進(jìn)口159中的一個(gè)簡(jiǎn)單出口(未示)代替。第二出口166位于活塞156b下部，其將液流送回到油箱35(圖2)。活塞156b和出口166間的位置關(guān)系使得活塞動(dòng)作以控制通過(guò)出口166的液流從而控制壓力P1和端部力的大小。如果P1升高到超過(guò)預(yù)定值，活塞156b移動(dòng)打開(kāi)出口并恢復(fù)到正確的壓力。相反，如果必要，活塞156b可移動(dòng)以阻塞出口166(或者部分地或者完全地)并恢復(fù)壓力。為排出活塞156b后面部分的液流并考慮到排出后面集聚的氣體，還提供了另一個(gè)出口167。如果希望，出口167可定位在產(chǎn)生過(guò)度壓力時(shí)也能提供壓力釋放的位置。作為替代，可以使用控制器162改變泵160的輸出從而改變壓力P1使其永遠(yuǎn)不會(huì)超過(guò)預(yù)定值。例如，這種情況可在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生，此時(shí)端部載荷機(jī)械裝置的液力受到的離心壓力作用對(duì)整體端部載荷具有顯著的不利影響。
在運(yùn)轉(zhuǎn)中，液力泵160被操作并在第二室154中產(chǎn)生壓力P1，其作用在第二活塞156b上并向端部載荷提供液壓。第一活塞156a每個(gè)側(cè)面上受到的壓力P2,P3分別與管路48和66中的高壓和低壓相等。P2和P3間的差值用來(lái)平衡P1，這樣活塞156b根據(jù)P1與P2-P3差值的大小向箭頭W的一個(gè)或另一個(gè)方向移動(dòng)以增加或減少出口166中的阻力。應(yīng)該注意到，在P2和P3為滾子-控制活塞的控制壓力CP和牽引壓力TP時(shí)，該裝置允許改變端部載荷壓力的大小，從而能夠使端部載荷力與作用在滾子-控制活塞上的凈壓力(P2-P3)同步變化。從而，在該簡(jiǎn)單裝置中并不絕對(duì)需要一個(gè)兩室的端部載荷裝置，該裝置在某種程度上可以被簡(jiǎn)化。P1,P2和P3間的精確關(guān)系取決于活塞156a,156b的相對(duì)尺寸，可改變相對(duì)尺寸以提供任何需要的關(guān)系。例如，相同尺寸的活塞將使P1與P2和P3差值成精確比例變化，而其它尺寸將會(huì)改變這種關(guān)系。在P1達(dá)到某一壓力，在該壓力作用下端部載荷使得牽引系數(shù)極限被超過(guò)時(shí)，活塞156b將移動(dòng)到可阻塞出口166并使壓力恢復(fù)的位置。
為完整起見(jiàn)，應(yīng)該補(bǔ)充，有兩個(gè)因素影響上述滾子/盤(pán)接觸面上端部載荷和正壓力間的關(guān)系。第一，在給定的端部載荷下，力與滾子比率角(在1∶1時(shí)為0°)的余弦成反比增加。第二，在端部和中心盤(pán)上由作用在滾子上的凈控制力的軸向分力產(chǎn)生的正壓力之間是有差別的-軸向分力等于凈力乘以后傾角的正弦值。因?yàn)檫@兩個(gè)作用相對(duì)較小，所以在上面處理中被忽略了。
圖2和圖9中的最低壓力閥在除上述以外的大量申請(qǐng)中都有應(yīng)用，因此現(xiàn)在對(duì)閥進(jìn)行詳細(xì)描述。典型上，閥200包括用于接收第一和第二壓力P6,P7的液流的第一和第二進(jìn)口202,204，用于接收處于壓力P6和P7中較低壓力的液流的出口206，整體以208表示的密封裝置對(duì)壓力差產(chǎn)生響應(yīng)以促使只有最低壓力液流流向所述出口206。閥還包括兩個(gè)室210,212，每個(gè)室與各自的出口相連，管道214在第一端214a與室210液流連通，在其另一自由第二端214b與室212液流連通。管道214的中間點(diǎn)與閥出口206連接，用于以后面將要描述的方式通過(guò)液體。管道的每個(gè)端部包括一個(gè)密封面216,218。閥的其他特征包括一對(duì)以如球220,222(圖2中為63,64)形式表示的密封件，每個(gè)密封件可在各自室210,212的約束范圍內(nèi)自由移動(dòng)并能封住或打開(kāi)各自的管道214端部。兩個(gè)密封元件220,222通過(guò)延伸在其間的分隔元件224以大于所述密封面間距離的大小分隔開(kāi)，使得在運(yùn)行中高壓液流引起密封件移動(dòng)以阻塞與高壓相連的端部并在與低壓液流相連的密封件(圖9中220)之間維持一個(gè)給定的距離或間隙G。在該裝置中，通向管道214的開(kāi)口保持打開(kāi)，較低壓力液流可自由流向出口26，借此向后面的使用提供處于兩個(gè)壓力中較低壓力的液流。
權(quán)利要求
1.包括一環(huán)形滾道滾動(dòng)牽引形式變速器的變速器組件，該變速器具有輸入和輸出盤(pán)、位于所述盤(pán)之間并可操作在其間傳遞牽引力的液力活塞驅(qū)動(dòng)的滾子，以及偏壓盤(pán)相互接合的端部加載裝置，其特征在于，液力控制裝置可操作使端部載荷與滾子-控制活塞施加的力的變化同步變化以保持滾子-盤(pán)接觸面上的牽引系數(shù)一致地低于會(huì)失去牽引力的極限值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的變速器，其特征在于，所述控制裝置包括根據(jù)滾子-控制活塞施加的力的預(yù)定函數(shù)改變端部載荷的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變速器，其特征在于，所述控制裝置包括與滾子-控制活塞施加的力成比例地改變端部載荷的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的變速器，其特征在于，滾子控制活塞包括由控制裝置中壓力差值控制的雙作用活塞，端部加載裝置包括施加與滾子-控制活塞施加的力成比例的端部載荷力的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變速器，其特征在于，雙作用滾子-控制活塞包括在分開(kāi)的同軸圓柱狀罩中滑動(dòng)的相對(duì)活塞頭，每個(gè)罩由單獨(dú)的液流源供給。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變速器，其特征在于，雙作用滾子-控制活塞包括位于圓柱狀室內(nèi)的單頭活塞，每個(gè)所述活塞的相對(duì)面曝露在壓力可被相互獨(dú)立控制的分開(kāi)液流源中。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的變速器，其特征在于，端部加載裝置包括一高壓室和一補(bǔ)償壓力室，其中向后者提供的液流的壓力等于作用在滾子-控制活塞上的兩個(gè)壓力中較低的壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變速器，其特征在于，向端部載荷裝置的高壓室提供的液流的壓力等于作用在滾子-控制活塞上的兩個(gè)壓力中較高的壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至8中任一項(xiàng)所述的變速器，其特征在于，控制裝置包括平行的第一和第二液流回路，每個(gè)回路通過(guò)各自的壓力泵從所述液流源的一個(gè)或另一個(gè)供給其自己的液流，并且每個(gè)回路備有自己的壓力控制閥以在回路中產(chǎn)生希望的壓力。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的變速器，包括一連接在第一和第二液流回路間的高壓占優(yōu)閥，以回路兩個(gè)壓力中的較高壓力向端部載荷裝置高壓室供給液流。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的變速器，包括一連接在第一和第二液流回路間的低壓占優(yōu)閥，以所述兩個(gè)壓力中的較低壓力向端部載荷裝置補(bǔ)償室供給液流。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的變速器，包括一潤(rùn)滑回路，潤(rùn)滑回路具有控制其內(nèi)部壓力的裝置，其中所述潤(rùn)滑回路被連接以受控的壓力向端部加載裝置的補(bǔ)償室供給液流。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的變速器用低壓占優(yōu)閥，包括接收第一和第二壓力液流的第一和第二進(jìn)口，為供給閥的兩個(gè)壓力中較低壓力液流提供的一個(gè)出口，和響應(yīng)所述第一和第二壓力以促使只有較低壓力液流流向所述出口的密封裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的閥，其特征在于，所述密封裝置包括一管道，該管道在第一端與高壓液流源液流相通、在第二端與低壓液流源液流相通、在中間點(diǎn)通向所述出口，所述管道的每一端具有一與一對(duì)密封元件中的一個(gè)或另一個(gè)配合的密封面，所述密封元件通過(guò)支撐在其間的分隔元件以大于所述密封面間距離的大小分隔開(kāi)，使得在操作中，高壓液流引起密封元件移動(dòng)以阻塞與高壓液流相連接的端部并開(kāi)通與低壓液流相連的端部，借此使低壓液流流向出口。
15.一種閥，其特征在于，其具有第一及第二室和一雙頭活塞，活塞第一頭在第一室內(nèi)，第二頭在第二室內(nèi)，所述第一頭將第一室分成兩部分，其中第一部分具有接收來(lái)自第一源液流的進(jìn)口，第二室具有接收來(lái)自第二源液流的第二進(jìn)口，所述第二頭可操作地通過(guò)連接件與第一頭連接并可與其一起移動(dòng)，所述第二室具有接收來(lái)自一液源液流的第一進(jìn)口，向另一個(gè)裝置供給加壓液流的出口，和可阻塞的第三出口，布置方式為使得第二室的液流壓力與第一室的凈壓力同步變化。
全文摘要
變速器組件包括一使用雙作用活塞來(lái)控制滾子和端部載荷壓力差以向變速器加載的環(huán)形滾道滾動(dòng)牽引形式的變速器,和可操作使端部載荷壓力差與滾子－控制活塞施加的凈壓力變化同步變化以保持滾子盤(pán)接觸面上牽引系數(shù)一致低于會(huì)失去牽引力的極限值的控制裝置。
文檔編號(hào)F16H61/38GK1221479SQ9719538
公開(kāi)日1999年6月30日 申請(qǐng)日期1997年4月2日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月19日
發(fā)明者C·J·格林烏德, M·因紐一, M·J·G·帕特爾森, Y·塔塔拉 申請(qǐng)人:托羅特拉克(開(kāi)發(fā))有限公司