電力牽引傳動裝置的制造方法
【專利說明】電力牽引傳動裝置
[0001 ] 該申請是國際申請?zhí)枮镻CT/US2008/061052、申請日為2008年4月21日、國家申請?zhí)枮?00880019388.2、發(fā)明名稱為“電力牽引傳動裝置”的發(fā)明專利申請的分案申請。
[0002]相關(guān)申請的交叉參考
[0003]本申請要求于2007年4月24日提交的美國臨時申請60/913,771和2007年5月3日提交的美國臨時申請60/915,872的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過參考包含于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004]在此公開的本發(fā)明實施例的領(lǐng)域總體上涉及用于機電或電動傳動裝置的系統(tǒng)和方法，并且更具體地，本發(fā)明的實施例涉及使用包含電氣裝置部件和無級變速器/無限式無級變速器部件的方法和組件的傳動裝置。
【背景技術(shù)】
[0005]為了提供無級變速器(CVT)或無限式無級變速器(IVT)，已開發(fā)出各種牽引滾子變速器，在所述牽引滾子變速器中動力通過在轉(zhuǎn)矩輸入環(huán)與輸出環(huán)之間的牽引滾子流動。在這些變速器中，牽引滾子被安裝在結(jié)構(gòu)上，所述結(jié)構(gòu)在樞轉(zhuǎn)時使牽引滾子與轉(zhuǎn)矩環(huán)在直徑根據(jù)期望的傳動比而變化的圓中接合。
[0006]已知的CVT包括輸入環(huán)和輸出環(huán)繞其旋轉(zhuǎn)的軸。輸入環(huán)和輸出環(huán)安裝在該軸上并且接觸多個等距地且成角度地繞該軸布置的牽引滾子。牽引滾子與兩個環(huán)摩擦或牽引接觸，并且將動力從輸入環(huán)傳遞至輸出環(huán)。在軸上球之間同心定位的惰輪施加力以保持牽引滾子與輸入環(huán)和輸出環(huán)的接觸。
[0007]在某些車輛和工業(yè)使用中非常期望一種產(chǎn)生可變速度和恒定功率的電動機。在這種恒定功率應(yīng)用中，轉(zhuǎn)矩和速度逆向地變化。例如，當(dāng)速度降低時，轉(zhuǎn)矩增加，或者當(dāng)速度提高時，轉(zhuǎn)矩減小。因為轉(zhuǎn)矩可以設(shè)計成隨著速度提高而成比例地減小，所以某些電動機可以提供超出其額定功率的恒定功率，例如，1750rpm的AC電動機在速度提高超過1750rpm時，可以提供恒定功率。然而，當(dāng)電動機以低于其額定功率的速度運行時，電動機本身無法提供恒定功率。隨著電動機速度降低，轉(zhuǎn)矩頻繁地保持恒定或者甚至減小。在低速時，可以使用控制器以提高輸入電動機的電流以提高轉(zhuǎn)矩，但是需要增大繞組的金屬絲直徑以適應(yīng)額外的電流，從而避免過熱。因為電動機比正常運行狀況所需的更大而且更加昂貴，所以這是不期望的，電子控制器也增加了費用和復(fù)雜性。獲得足夠的低速轉(zhuǎn)矩的另一種方法是使用較大的電動機。然而，這樣增加了成本、體積、重量，使得電動機更加難以與其驅(qū)動的機械一起包裝。因而，需要一種通過電動機提供可變的速度和恒定功率的改進方法。對于某些應(yīng)用，變速器可以與電動機集成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在此說明的系統(tǒng)和方法具有若干特征，這些特種中的單個特征都不用于單獨地實現(xiàn)所期望的其屬性。在不限制以下權(quán)利要求的表達范圍的情況下，現(xiàn)在將簡要地討論其較突出的特征。在考慮該討論之后，尤其在閱讀標題為“【具體實施方式】”的部分之后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解所述系統(tǒng)和方法的特征如何提供超出傳統(tǒng)的系統(tǒng)和方法的優(yōu)點。
[0009]本發(fā)明的一個方面涉及一種電力牽引傳動裝置，其具有縱向軸線和一組繞該縱向軸線徑向地分布的牽引行星輪。各牽引行星輪都可以構(gòu)造成繞可傾斜的軸線旋轉(zhuǎn)。該電力牽引傳動裝置包括與各牽引行星輪接觸的第一牽引環(huán)，并且包括可繞縱向軸線旋轉(zhuǎn)的牽引太陽輪。在一個實施例中，牽引太陽輪從各牽引行星輪徑向地向內(nèi)定位并與各牽引行星輪接觸，并且牽引太陽輪能夠傳遞動力。該電力牽引傳動裝置也包括與各牽引行星輪接觸的第二牽引環(huán)。在一個實施例中，電力牽引傳動裝置包括發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置包括一套非旋轉(zhuǎn)的勵磁繞組，所述一套非旋轉(zhuǎn)的勵磁繞組聯(lián)接至所述傳動裝置的非旋轉(zhuǎn)的部件。該發(fā)電裝置也可以包括一組旋轉(zhuǎn)的永磁體，所述一組旋轉(zhuǎn)的永磁體聯(lián)接至所述傳動裝置的旋轉(zhuǎn)的部件。該電力牽引傳動裝置也包括可操作地聯(lián)接至牽引太陽輪的速比控制裝置。
[0010]本發(fā)明的另一方面涉及一種用于使牽引傳動裝置換檔的設(shè)備。該設(shè)備包括牽引太陽輪和第一換檔凸輪。該第一換檔凸輪可以可操作地聯(lián)接至牽引太陽輪的第一端部。該設(shè)備也包括第二換檔凸輪，所述第二換檔凸輪可操作地聯(lián)接至牽引太陽輪的第二端部，并且該設(shè)備包括至少一個換檔凸輪夾頭，所述至少一個換檔凸輪夾頭聯(lián)接至第一換檔凸輪和第二換檔凸輪。
[0011]本發(fā)明的又一方面涉及一種用于傳遞動力至牽引傳動裝置的設(shè)備。在一個實施例中，該設(shè)備具有傳動軸，所述傳動軸沿著牽引傳動裝置的縱向軸線定位。該傳動軸可以具有構(gòu)造成聯(lián)接至電源的花鍵部分。該傳動軸可以可繞縱向軸線旋轉(zhuǎn)并且可相對于縱向軸線軸向地平移。在一個實施例中，該設(shè)備可以包括聯(lián)接至傳動軸的牽引太陽輪。牽引太陽輪從傳動軸向外徑向地布置。該設(shè)備也可以包括可操作地聯(lián)接至惰輪的第一換檔凸輪。該換檔凸輪是基本不能旋轉(zhuǎn)的。
[0012]本發(fā)明的一個方面涉及一種換檔凸輪，所述換檔凸輪具有基本盤狀的本體，所述基本盤狀的本體具有中央膛孔和形成在盤狀的本體的第一面上的換檔凸輪型面。在一個實施例中，該換檔凸輪包括一套抗旋轉(zhuǎn)的擴展部，所述一套抗旋轉(zhuǎn)的擴展部從盤狀的本體向外徑向地延伸。該換檔凸輪也可以包括夾持部分，所述夾持部分形成在一套抗旋轉(zhuǎn)的擴展部中的一個擴展部的端部上。
[0013]本發(fā)明的另一方面涉及一種換檔螺母，所述換檔螺母具有帶螺紋的中央膛孔。在一個實施例中，該換檔螺母具有第一平坦的側(cè)面，所述第一平坦的側(cè)面與帶螺紋的中央膛孔的縱向軸線平行地布置。該換檔螺母也可以具有第二平坦的側(cè)面，所述第二平坦的側(cè)面與第一平坦的側(cè)面平行地布置。在一個實施例中，該換檔螺母具有換檔螺母法蘭，所述換檔螺母法蘭從帶螺紋的中央膛孔向外徑向地延伸。該換檔螺母也可以具有螺紋部分，所述螺紋部分從中央膛孔向外徑向地定位。
[0014]本發(fā)明的又一方面闡述一種具有多個定子疊片的電動裝置。在一個實施例中，該電動裝置包括一套聯(lián)接至定子疊片的電導(dǎo)體繞組。該電動裝置包括聯(lián)接至定子疊片的支承框架。該支承框架可以具有大致圓形的本體，所述大致圓形的本體具有中央通道。在一個實施例中，該支承框架具有定位在圓形的本體上的傳感器板凹槽。該支承框架也可以包括定位在圓形的本體上的電導(dǎo)體通道。
[0015]在另一個方面中，本發(fā)明涉及一種用于牽引傳動裝置的換檔凸輪保持架。該換檔凸輪保持架包括第一換檔凸輪和聯(lián)接至第一換檔凸輪的第二換檔凸輪。在一個實施例中，該換檔凸輪保持架包括適于聯(lián)接至至少第一換檔凸輪的同步板。
[0016]本發(fā)明的另一方面涉及一種用于牽引傳動裝置的托架組件。在一個實施例中，該托架組件包括第一定子板和聯(lián)接至第一定子板的第二定子板。第一定子板和第二定子板中的每個都包括具有中央膛孔的大致圓形的本體。第一定子板和第二定子板可以包括從中央膛孔徑向地延伸的多個定子擴展部。第一定子板和第二定子板也可以包括形成在圓形的本體上的多個定子樞轉(zhuǎn)面。
[0017]本發(fā)明的一方面涉及一種用于牽引傳動裝置的速比換檔機構(gòu)(shifter)。在一個實施例中，速比換檔機構(gòu)包括沿著牽引傳動裝置的縱向軸線布置的主軸。該主軸可以具有中空的膛孔和狹槽。該速比換檔機構(gòu)包括構(gòu)造成接收在主軸中的電動機。該速比換檔機構(gòu)也包括可操作地聯(lián)接至電動機的換擋桿。在一個實施例中，換擋桿布置在主軸的中空的膛孔中。該速比換檔機構(gòu)也包括聯(lián)接至換擋桿的換檔螺母。該換檔螺母可以定位在主軸的狹槽中。
[0018]本發(fā)明的另一方面闡述一種用于牽引傳動裝置的主軸。該主軸具有長形的本體，所述長形的本體在一端上具有管狀部分并且在另一端上具有螺紋部分。該主軸可以具有形成在管狀部分和螺紋部分之間的長形的本體中的通槽。在一個實施例中，管狀部分構(gòu)造成封裝牽引傳動裝置的電動機。管狀部分也設(shè)有至通槽的通道。
[0019]本發(fā)明的又一方面涉及一種具有縱向軸線的電力牽引傳動裝置。在一個實施例中，該電力牽引傳動裝置包括一組牽引行星輪，所述一組牽引行星輪繞縱向軸線徑向地分布。各牽引行星輪都構(gòu)造成繞可傾斜的軸線旋轉(zhuǎn)。該電力牽引傳動裝置具有與牽引行星輪接觸的第一牽引環(huán)。該電力牽引傳動裝置也具有繞著縱向軸線同軸的可旋轉(zhuǎn)的牽引太陽輪。該牽引太陽輪從各牽引行星輪徑向地向內(nèi)定位并與各牽引行星輪接觸。該電力牽引傳動裝置包括與牽引行星輪接觸的第二牽引環(huán)。在一個實施例中，該電力牽引傳動裝置具有可操作地聯(lián)接至第二牽引環(huán)的電動裝置。該電動裝置包括電動機繞組和電氣轉(zhuǎn)子。電動機繞組和電氣轉(zhuǎn)子構(gòu)造成在與縱向軸線重合的軸線上沿著相反的方向旋轉(zhuǎn)。
[0020]本發(fā)明的再一方面涉及一種具有縱向軸線的電力牽引傳動裝置。在一個實施例中，該電力牽引傳動裝置包括一組牽引行星輪，所述一組牽引行星輪繞縱向軸線徑向地分布。各牽引行星輪都構(gòu)造成繞可傾斜的軸線旋轉(zhuǎn)。該電力牽引傳動裝置包括與牽引行星輪接觸的第一牽引環(huán)。該電力牽引傳動裝置具有用于傳遞輸入動力至第一牽引環(huán)的裝置。在一個實施例中，該電力牽引傳動裝置包括與牽引行星輪接觸的第二牽引環(huán)。該電力牽引傳動裝置也可以包括可操作地聯(lián)接至第二牽引環(huán)的交流發(fā)電機/發(fā)電機。
[0021]本發(fā)明的另一方面涉及一種用于幫助使具有多個傾斜的牽引行星輪的電力牽引傳動裝置換檔的設(shè)備。該設(shè)備包括適于支承傾斜的牽引行星輪的托架組件。在一個實施例中，該設(shè)備具有換檔凸輪保持架，所述換檔凸輪保持架從托架組件徑向地向內(nèi)定位并且基本被托架組件封裝。該換檔凸輪保持架可以可操作地聯(lián)接至各牽引行星輪。該設(shè)備也包括一套換檔凸輪致動器，所述一套換檔凸輪致動器繞托架組件徑向地分布。各換檔凸輪致動器都具有第一端部、第二端部和中間部分。
[0022]本發(fā)明的再一方面闡述一種具有縱向軸線的電力牽引傳動裝置。在一個實施例中，該電力牽引傳動裝置具有一組牽引行星輪，所述一組牽引行星輪繞縱向軸線徑向地分布。各牽引行星輪都構(gòu)造成繞可傾斜的軸線旋轉(zhuǎn)。該電力牽引傳動裝置包括與牽引行星輪接觸的第一牽引環(huán)。在一個實施例中，該電力牽引傳動裝置具有可操作地聯(lián)接至第一牽引環(huán)的傳動軸。該傳動軸可以適于向外部電源傳遞動力和/或從外部電源向第一牽引環(huán)傳遞動力。該電力牽引傳動裝置可以包括繞著縱向軸線同軸的可旋轉(zhuǎn)的牽引太陽輪。該牽引太陽輪從各牽引行星輪徑向地向內(nèi)定位并與各牽引行星輪接觸。該電力牽引傳動裝置可以具有聯(lián)接至牽引太陽輪的牽引太陽輪傳動軸。該電力牽引傳動裝置也可以具有聯(lián)接至牽引太陽輪傳動軸的電氣轉(zhuǎn)子組件。在一個實施例中，該電力牽引傳動裝置包括與牽引行星輪接觸的第二牽引環(huán)。該電力牽引傳動裝置也可以包括沿著縱向軸線并且徑向地向牽引太陽輪傳動軸內(nèi)布置的主軸。該主軸構(gòu)造成向第二牽引環(huán)傳遞動力和/或從第二牽引環(huán)傳遞動力。
[0023]在另一方面中，本發(fā)明涉及一種具有縱向軸線的電力牽引傳動裝置。該電力牽引傳動裝置包括一組牽引行星輪，所述一組牽引行星輪繞縱向軸線徑向地分布。各牽引行星輪都構(gòu)造成繞可傾斜的軸線旋轉(zhuǎn)。該電力牽引傳動裝置具有與牽引行星輪接觸的第一牽引環(huán)。該電力牽引傳動裝置包括可操作地聯(lián)接至第一牽引環(huán)的傳動軸。該傳動軸可以適于向外部電源傳遞動力和/或從外部電源向第一牽引環(huán)傳遞動力。該電力牽引傳動裝置具有繞著縱向軸線同軸的可旋轉(zhuǎn)的牽引太陽輪。該牽引太陽輪從各牽引行星輪徑向地向內(nèi)定位并與各牽引行星輪接觸。在一個實施例中，該電力牽引傳動裝置具有與各牽引行星輪接觸的第二牽引環(huán)。該電力牽引傳動裝置也可以包括可操作地聯(lián)接至各牽引行星輪的托架組件，并且該電力牽引傳動裝置可以具有可操作地聯(lián)接至托架和第二牽引環(huán)的電氣裝置。
[0024]本發(fā)明的另一方面涉及一種具有縱向軸線的電力牽引傳動裝置。在一個實施例中，該電力牽引傳動裝置可以包括一組牽引行星輪，所述一組牽引行星輪繞縱向軸線徑向地分布。各牽引行星輪都可以構(gòu)造成繞可傾斜的軸線旋轉(zhuǎn)。該電力牽引傳動裝置具有與牽引行星輪接觸的牽引環(huán)。該電力牽引傳動裝置包括可操作地聯(lián)接至牽引環(huán)的載荷凸輪傳動器，并且該電力牽引傳動裝置包括聯(lián)接至載荷凸輪傳動器的電氣轉(zhuǎn)子。在一個實施例中，該電力牽引傳動裝置包括繞著縱向軸線同軸的可旋轉(zhuǎn)的牽引太陽輪，并且所述可旋轉(zhuǎn)的牽引太陽輪從各牽引行星輪徑向地向內(nèi)定位并與各牽引行星輪接觸。該電力牽引傳動裝置具有繞著縱向軸線同軸布置的固定構(gòu)件。在一個實施例中，該電力牽引傳動裝置包括聯(lián)接至固定構(gòu)件的一組勵磁繞組。該勵磁繞組構(gòu)造成與電氣轉(zhuǎn)子電磁地相互作用。
[0025]本發(fā)明的一方面涉及一種具有縱向軸線的電力牽引傳動裝置。該電力牽引傳動裝置具有一組牽引行星輪，所述一組牽引行星輪繞縱向軸線徑向地分布，并且各牽引行星輪都構(gòu)造成繞可傾斜的軸線旋轉(zhuǎn)。在一個實施例中，該電力牽引傳動裝置具有與牽引行星輪接觸的第一牽引環(huán)，并且該電力牽引傳動裝置具有與牽引行星輪接觸的第二牽引環(huán)。該電力牽引傳動裝置也包括電磁裝置，所述電磁裝置構(gòu)造成向第一牽引環(huán)傳遞動力和從第一牽引環(huán)傳遞動力。
[0026]本發(fā)明的另一方面闡述一種具有縱向軸線的電力牽引傳動裝置。該電力牽引傳動裝置具有一組牽引行星輪，所述一組牽引行星輪繞縱向軸線徑向地分布。各牽引行星輪都構(gòu)造成繞可傾斜的軸線旋轉(zhuǎn)。該電力牽引傳動裝置包括與牽引行星輪接觸的第一牽引環(huán)和與牽引行星輪接觸的第二牽引環(huán)。在一個實施例中，該電力牽引傳動裝置包括繞著縱向軸線同軸的托架組件。該托架組件構(gòu)造成可操作地聯(lián)接至各牽引行星輪。該電力牽引傳動裝置具有繞著縱向軸線同軸的可旋轉(zhuǎn)的牽引太陽輪，并且所述可旋轉(zhuǎn)的牽引太陽輪從各牽引行星輪徑向地向內(nèi)定位并與各牽引行星輪接觸。該電力牽引傳動裝置包括聯(lián)接至牽引太陽輪的牽引太陽輪軸。該電力牽引傳動裝置也包括電磁裝置，所述電磁裝置可操作地聯(lián)接至牽引太陽輪和托架組件。
[0027]本發(fā)明的又一方面涉及一種用于牽引傳動裝置的外殼。該外殼具有外殼蓋和主殼體。外殼蓋具有大致碗狀的本體、從碗狀的本體的周邊延伸的法蘭和適于支承軸承的中央膛孔。主殼體包括大致圓柱形的本體，所述大致圓柱形的本體具有開口端部和基本封閉的端部?；痉忾]的端部具有中央膛孔。主殼體具有從封閉的端部的中央膛孔軸向地延伸的螺紋輸入面。主殼體也具有從圓柱形的本體的外部周邊徑向地延伸的第一法蘭。該第一法蘭與基本封閉的端部接近。
[0028]本發(fā)明的再一方面包括具有縱向軸線的電力牽引傳動裝置。該電力牽引傳動裝置具有一組牽引行星輪，所述一組牽引行星輪繞縱向軸線徑向地分布。各牽引行星輪都構(gòu)造成繞可傾斜的軸線旋轉(zhuǎn)。該電力牽引傳動裝置包括與牽引行星輪接觸的第一牽引環(huán)，并且包括與牽引行星輪接觸的第二牽引環(huán)。在一個實施例中，該電力牽引傳動裝置具有繞著縱向軸線同軸的托架組件。該電力牽引傳動裝置可以具有繞著縱向軸線同軸的可旋轉(zhuǎn)的牽引太陽輪，并且所述可旋轉(zhuǎn)的牽引太陽輪從各牽引行星輪徑向地向內(nèi)定位并與各牽引行星輪接觸。該電力牽引傳動裝置具有可操作地聯(lián)接至牽引太陽輪的換檔機構(gòu)軸。在一個實施例中，該電力牽引傳動裝置包括聯(lián)接至托架的第一電氣裝置。該第一電氣裝置可以可操作地聯(lián)接至第二牽引環(huán)。該電力牽引傳動裝置也包括第二電氣裝置，所述第二電氣裝置聯(lián)接至換檔機構(gòu)軸并且聯(lián)接至第二牽引環(huán)。
【附圖說明】
[0029]圖1是已知的球行星類型的復(fù)合可變的行星式變換器(variator)的示意性表示視圖；
[0030]圖2是根據(jù)此處公開的本發(fā)明的