Механизм переключения для бесступенчатой коробки передач

Механизм переключения для бесступенчатой коробки передач

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники изобретения

Изобретение относится, в общем, к коробкам передач и, в частности, к вариантам осуществления изобретения, относящимся к бесступенчатым коробкам передач CVT и бесступенчатым коробкам передач IVT.

Описание уровня техники

В некоторых системах мощность характеризуется крутящим моментом и скоростью вращения. В частности, мощность в этих системах вообще определяется как произведение крутящего момента на скорость вращения. Как правило, коробка передач соединяется с силовым входом, который обеспечивает входной крутящий момент при входной скорости вращения. Коробка передач также соединяется с нагрузкой, требующей наличия выходного крутящего момента и выходной скорости вращения, которые могут отличаться от входного крутящего момента и входной скорости вращения. Как правило, к коробке передач входная мощность поступает от первичного движителя, а приводное устройство и нагрузка получают выходную мощность с коробки передач. Основная функция коробки передач заключается в модулировании входной мощности таким образом, чтобы подать к приводному устройству выходную мощность с требуемым отношением входной скорости вращения к выходной скорости вращения ("передаточное отношение").

Некоторые механические приводы содержат коробки передач таких типов, которые известны как ступенчатые передачи, дискретные передачи или передачи с постоянным передаточным отношением. Эти коробки передач выполняются так, чтобы обеспечить передаточные отношения, которые в заданном диапазоне передаточных отношений являются дискретными или ступенчатыми. Например, такая коробка передач может обеспечить передаточное отношение 1:2, 1:1 или 2:1, но такая коробка передач не может обеспечить, например, такие передаточные отношения, как 1:1,5, 1:1,75, 1,5:1 или 1,75:1. Другие приводы содержат коробку передач такого типа, который общеизвестен как бесступенчатая коробка передач (или "CVT"), которая содержит бесступенчатый вариатор. Коробка передач CVT, в отличие от ступенчатой передачи, выполняется так, чтобы обеспечить любое передаточное отношение, выраженное в дробных числах, в заданном диапазоне передаточных отношений. Например, в вышеупомянутом диапазоне передаточных отношений коробка передач CVT вообще способна обеспечить любое требуемое передаточное отношение между 1:2 и 2:1, включая такие передаточные отношения, как 1:1,9; 1:1,1; 1,3:1; 1,7:1 и т.п. Есть еще приводы, в которых применяется бесступенчатая коробка передач с бесконечным множеством передаточных отношений (или "IVT"). Коробка передач IVT, как и коробка передач CVT, способна обеспечить любое передаточное отношение в заданном диапазоне передаточных отношений. Однако, в отличие от CVT, IVT выполняется так, чтобы получить на выходе нулевую скорость вращения (состояние "силовой нуль") при установившейся скорости вращения на входе. Следовательно, если рассматривать определение "передаточное отношение" как отношение скорости вращения на входе к скорости вращения на выходе, то коробка передач IVT способна обеспечить бесконечное множество передаточных отношений и, следовательно, коробка передач IVT не ограничивается фиксированным диапазоном передаточных отношений. Следует отметить, что в некоторых коробках передач используется бесступенчатый вариатор CVT, связанный с другой зубчатой передачей и/или муфтами сцепления в схеме с распределением мощности, чтобы добиться функциональных возможностей, предоставляемых коробкой передач IVT. Однако в используемом здесь значении термин IVT подразумевает главным образом бесступенчатый вариатор с бесконечным множеством передаточных отношений, который обеспечивает функциональные возможности IVT без необходимости соединения с дополнительными зубчатой передачей и/или муфтами сцепления.

В области механических силовых передач известны бесступенчатые вариаторы CVT или IVT нескольких типов. Например, один хорошо известный класс вариаторов представлен вариатором с ременным шкивом изменяемого радиуса. К числу других известных вариаторов относятся гидростатические вариаторы, тороидальные вариаторы и вариаторы с конусом и кольцом. В некоторых случаях, для обеспечения функционирования как IVT, эти вариаторы соединяются с другой зубчатой передачей. Некоторые гидромеханические вариаторы обеспечивают возможность регулирования передаточного отношения в бесконечном диапазоне без использования дополнительной зубчатой передачи. Некоторые бесступенчатые вариаторы, CVT и/или IVT, относят к категории фрикционных вариаторов или вариаторов сцепления, потому что у них передача крутящего момента через вариатор основана, соответственно, на сухом трении или упруго-гидродинамическом сцеплении. Примером вариатора сцепления может служить шариковый вариатор, в котором сферические элементы зажаты между элементами для передачи крутящего момента и тонкий слой упруго-гидродинамической жидкости служит каналом передачи между сферическими элементами и элементами для передачи крутящего момента. Варианты осуществления изобретения, описанных ниже, относятся главным образом к этой последней упомянутой категории вариаторов.

В области производства CVT и IVT все еще существует потребность в усовершенствовании коробок передач и вариаторов что касается, помимо всего прочего, повышения коэффициента полезного действия и гибкости компоновки, упрощения работы и снижения стоимости, уменьшения габаритных размеров и сложности. В описанных ниже вариантах осуществления согласно изобретению способов, систем, сборочных узлов, компонентов и т.п.коробок передач CVT или IVT рассмотрены некоторые или все аспекты этой потребности.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Описанные здесь системы и способы имеют несколько особенностей, ни одна из которых, взятая в отдельности, не обусловливает требуемые качества. Ниже вкратце описываются более важные особенности, что не ограничивает объем изобретения, выраженный в приведенной ниже формуле изобретения. После анализа данного описания и, отчасти, после прочтения раздела под заголовком "Подробное описание некоторых вариантов осуществления изобретения", станет понятно, как особенности системы и способов дают несколько преимуществ по сравнению с традиционными системами и способами.

Одна особенность изобретения относится к механизму переключения для бесступенчатой коробки передач с бесконечным множеством передаточных отношений (IVT), имеющей продольную ось и ряд сборных сателлитов передачи сцепления, расположенных под углом вокруг продольной оси. В одном варианте осуществления изобретения механизм переключения имеет первое водило, связанное с каждым из сборных сателлитов передачи сцепления. Первое водило выполнено так, чтобы направлять сборные сателлиты передачи сцепления. Механизм переключения имеет второе водило, связанное с каждым из сборных сателлитов передачи сцепления. Второе водило выполнено так, чтобы направлять сборные сателлиты передачи сцепления. Первое водило имеет возможность поворота по отношению ко второму водилу. С первым водилом соединена гайка привода водил. Гайка привода водил приспособлена для перемещения в осевом направлении. Осевое перемещение гайки привода водил соответствует повороту первого водила относительно второго водила.

Одна особенность изобретения относится к бесступенчатой коробке передач с бесконечным множеством передаточных отношений (IVT), имеющей продольную ось. В одном варианте осуществления изобретения коробка передач IVT имеет ряд сборных сателлитов передачи сцепления, расположенных под углом вокруг продольной оси. Коробка передач IVT снабжена первым водилом, связанным с каждым из сборных сателлитов передачи сцепления. Первое водило выполнено с рядом радиально смещенных пазов. Первое водило выполнено так, чтобы вести сборные сателлиты передачи сцепления. Коробка передач IVT может содержать второе водило, соединенное с каждым из сборных сателлитов передачи сцепления. Второе водило выполнено с рядом радиальных пазов. Первое и второе водила выполнены так, чтобы воспринимать действующий на входе крутящий момент. В одном варианте осуществления изобретения первое водило способно поворачиваться относительно второго водила. Коробка передач IVT содержит также гайку привода водил, связанную с первым водилом. Гайка привода водил приспособлена для осевого перемещения. Осевое перемещение гайки привода водил соответствует повороту первого водила по отношению ко второму водилу. В альтернативном варианте осуществления изобретения коробка передач IVT имеет главный вал, расположенный вдоль продольной оси. Главный вал функционально связан с первым и вторым водилами. Главный вал может иметь ряд винтовых шлицев, выполненных так, чтобы сцепляться с гайкой привода водил. В еще одном альтернативном варианте осуществления изобретения гайка привода водил приспособлена для осевого перемещения вдоль главного вала. Осевое перемещение гайки привода водил соответствует повороту каждого сборного узла сателлита передачи сцепления. В некоторых вариантах осуществления изобретения коробка передач IVT имеет первое кольцо передачи сцепления, соединенное с каждым сборным сателлитом передачи сцепления. Первое кольцо передачи сцепления по существу не имеет возможности поворота относительно продольной оси. Коробка передач IVT может быть снабжена вторым кольцом передачи сцепления, соединенным с каждым сборным сателлитом передачи сцепления. Второе кольцо передачи сцепления приспособлено для снятия мощности с выхода коробки передач IVT. В альтернативном варианте осуществления изобретения первое и второе водила приспособлены для того, чтобы воспринимать крутящий момент от главного вала. В одном варианте осуществления изобретения коробка передач IVT имеет вилку механизма переключения, функционально связанную с гайкой привода водил. Вилка механизма переключения может иметь ось шарнира, смещенную относительно продольной оси. Поворот вилки механизма переключения вокруг оси шарнира соответствует осевому перемещению гайки привода водил. Осевое перемещение гайки привода водил соответствует повороту элемента привода водил вокруг продольной оси. В альтернативном варианте осуществления изобретения коробка передач IVT снабжена насосом, функционально связанным с главным валом. В еще одном варианте осуществления изобретения коробка передач IVT имеет заземляющее кольцо, соединенное с первым тяговым кольцом. Заземляющее кольцо соединено с корпусом коробки передач IVT.

Другая особенность изобретения касается бесступенчатой коробки передач с бесконечным множеством передаточных отношений (IVT), имеющей продольную ось. Коробка передач IVT содержит главный вал, расположенный вдоль продольной оси. Главный вал выполнен с рядом винтовых шлицев. Коробка передач IVT имеет группу сборных сателлитов передачи сцепления, расположенных под углом вокруг продольной оси. В одном варианте осуществления изобретения коробка передач IVT имеет первое водило, связанное с каждым из сборных сателлитов передачи сцепления. Первое водило выполнено с рядом радиально смещенных пазов. Первое водило выполнено так, чтобы направлять сборные сателлиты передачи сцепления. Коробка передач IVT содержит второе водило, связанное с каждым из сборных сателлитов передачи сцепления. Второе водило выполнено с рядом радиальных пазов. Первое и второе водила связаны с источником крутящего момента. В данном варианте осуществления изобретения коробка передач IVT содержит механизм переключения, имеющий вилку механизма переключения. Вилка механизма переключения имеет ось шарнира, смещенную относительно продольной оси. Механизм переключения содержит гайку привода водил, функционально связанную с вилкой механизма переключения. Гайка привода водил имеет внутреннее отверстие, выполненное так, чтобы сцепляться с винтовыми шлицами главного вала. Гайка привода водил выполнена с возможностью поворота вокруг продольной оси. В одном варианте осуществления перемещение вилки механизма переключения вокруг оси шарнира соответствует осевому перемещению гайки привода водил. Осевое перемещение гайки привода водил соответствует повороту первого водила относительно второго водила. В некоторых вариантах осуществления изобретения коробка передач IVT имеет первое кольцо передачи сцепления, находящееся в контакте с каждым сборным сателлитом передачи сцепления. Первое кольцо передачи сцепления по существу не имеет возможности поворота вокруг главного вала. Коробка передач IVT может иметь второе тяговое кольцо, находящееся в контакте с каждым сборным сателлитом передачи сцепления. Второе кольцо передачи сцепления приспособлено для обеспечения возможности отбора мощности с выхода коробки передач IVT. В некоторых вариантах осуществления изобретения выходной вал функционально связан со вторым кольцом передачи сцепления. В альтернативном варианте осуществления изобретения с выходным валом функционально связан механизм расцепления. В еще одном варианте осуществления изобретения со вторым водилом соединен ограничитель крутящего момента. Ограничитель крутящего момента может быть также соединен с главным валом. В некоторых вариантах осуществления изобретения ограничитель крутящего момента содержит ряд пружин, связанных со вторым водилом и главным валом.

Одна особенность изобретения касается механизма переключения для бесступенчатой коробки передач с бесконечным множеством передаточных отношений (IVT), имеющей главный вал, расположенный вдоль продольной оси коробки передач IVT, и группу сборных сателлитов передачи сцепления, расположенных под углом вокруг главного вала. Сборные сателлиты передачи сцепления соединены с первым и вторым водилами. Первое водило выполнено с рядом радиально смещенных направляющих пазов. Первое и второе водила приспособлены для того, чтобы воспринимать действующий на входе крутящий момент. В одном варианте осуществления изобретения механизм переключения содержит вилку механизма переключения. Вилка механизма переключения имеет ось шарнира, смещенную относительно продольной оси. Механизм переключения имеет гайку привода водил, функционально связанную с вилкой механизма переключения. Гайка привода водил имеет внутреннее отверстие, выполненное с возможностью сцепления с рядом винтовых шлицев, образованных на главном валу. Гайка привода водил выполнена с возможностью поворота вокруг продольной оси. Гайка привода водил приспособлена для осевого перемещения вдоль продольной оси. Перемещение вилки механизма переключения вокруг оси шарнира соответствует осевому перемещению гайки привода водил. Осевое перемещение гайки привода водил соответствует повороту первого водила относительно второго водила. В альтернативном варианте осуществления изобретения механизм переключения включает муфту переключения, функционально связанную с вилкой механизма переключения. С муфтой переключения может быть соединен подшипник, приспособленный для соединения с гайкой привода водил. В еще одном варианте осуществления изобретения механизм переключения имеет коромысло, соединенное с вилкой механизма переключения.

Другая особенность изобретения касается бесступенчатой коробки передач с бесконечным множеством передаточных отношений (IVT), имеющей продольную ось. Коробка передач IVT имеет группу сборных сателлитов передачи сцепления, расположенных под углом вокруг продольной оси. Коробка передач IVT содержит первое водило, соединенное с каждым из сборных сателлитов передачи сцепления. Первое водило выполнено с рядом радиально смещенных пазов. Первое водило выполнено так, чтобы направлять сборные сателлиты передачи сцепления. Коробка передач IVT имеет второе водило, соединенное с каждым из сборных сателлитов передачи сцепления. Второе водило выполнено с группой радиальных пазов. Первое и второе водила соединены с источником крутящего момента. В одном варианте осуществления изобретения коробка передач IVT имеет элемент привода водил, расположенный с радиально наружной стороны от первого и второго водил. Элемент привода водил имеет ряд продольных пазов. По меньшей мере один паз элемента привода выставлен параллельно продольной оси, и указанный паз элемента привода связан с первым водилом. В одном варианте осуществления изобретения по меньшей мере один паз элемента привода расположен под углом к продольной оси, и указанный паз элемента привода связан со вторым водилом. В других вариантах осуществления изобретения элемент привода водил приспособлен для осевого перемещения. В некоторых вариантах осуществления изобретения осевое перемещение элемента привода водил соответствует повороту первого водила относительно второго водила. В то же время в других вариантах осуществления изобретения коробка передач IVT имеет насос, соединенный с первым водилом.

Следующая особенность изобретения относится к бесступенчатой коробки передач с бесконечным множеством передаточных отношений (IVT), имеющей продольную ось. В одном варианте осуществления изобретения коробка передач IVT имеет ряд сборных сателлитов передачи сцепления, расположенных под углом вокруг продольной оси. Коробка передач IVT снабжена первым водилом, соединенным с каждым из сборных сателлитов передачи сцепления. Первое водило выполнено с рядом радиально смещенных пазов. Радиально смещенные пазы выполнены так, чтобы направлять сборные сателлиты передачи сцепления. Первое водило выполнено с рядом продольных направляющих пазов, и указанные продольные направляющие пазы выполнены так, что они расположены под углом к продольной оси. В данном варианте осуществления изобретения коробка передач IVT имеет второе водило, соединенное с каждым из сборных сателлитов передачи сцепления. Второе водило выполнено с рядом радиальных пазов. Радиальные пазы выполнены так, чтобы направлять сборные сателлиты передачи сцепления. Второе водило выполнено с рядом продольных направляющих пазов, и указанные продольные направляющие пазы расположены параллельно продольной оси. В данном варианте осуществления изобретения первое и второе водила выполнены с возможностью соединения с источником крутящего момента. Коробка передач IVT также имеет элемент привода водил, соединенный с первым и вторым водилами. Элемент привода водил приспособлен для поворота вокруг продольной оси. Элемент привода водил приспособлен для осевого перемещения. В одном варианте осуществления изобретения осевое перемещение элемента привода водил соответствует повороту первого водила относительно второго водила. В некоторых вариантах осуществления изобретения элемент привода водил имеет ряд пальцев переключения передачи, выступающих радиально наружу из центральной цилиндрической ступицы. Цилиндрическая ступица является соосной с продольной осью. В других вариантах осуществления изобретения коробка передач IVT имеет пружину, соединенную с элементом привода водил. В других вариантах осуществления изобретения осевое перемещение элемента привода водил соответствует изменению передаточного отношения коробки передач IVT. Другая особенность изобретения касается механизма переключения для бесступенчатой коробки передач с бесконечным множеством передаточных отношений (IVT), имеющей группу сборных сателлитов передачи сцепления. В одном варианте осуществления изобретения механизм переключения имеет первое водило, имеющее ряд радиально смещенных направляющих пазов. Радиально смещенные направляющие пазы расположены так, чтобы направлять сборные сателлиты передачи сцепления. Первое водило имеет ряд продольных пазов, и указанные продольные пазы расположены под углом к продольной оси. Механизм переключения содержит второе водило, имеющее ряд направляющих пазов, расположенных вокруг продольной оси. Направляющие пазы расположены так, чтобы направлять сборные сателлиты передачи сцепления. Второе водило имеет ряд продольных пазов, и указанные продольные пазы параллельны продольной оси. Механизм переключения имеет элемент привода водил, соединенный с первым и вторым водилами. Элемент привода водил имеет ряд пальцев переключения передачи, выступающих из центральной ступицы. Пальцы переключения передачи сцепляются с продольными пазами, образованными в первом и втором водилах. Осевое перемещение элемента привода водил соответствует повороту первого водила по отношению ко второму водилу. В некоторых вариантах осуществления изобретения элемент привода водил, первое водило и второе водило выполнены с возможностью поворота вокруг продольной оси со скоростью вращения, по существу равной скорости вращения на входе источника мощности, соединенного с коробкой передач IVT. В других вариантах осуществления изобретения механизм переключения имеет ролик переключения передачи, соединенный с каждым из пальцев переключения. Ролик переключения передачи находится в контакте с продольными пазами первого водила. Следующая особенность изобретения относится к способу управления бесступенчатой коробкой передач с бесконечным множеством передаточных отношений (IVT), имеющей продольную ось. Способ включает операцию обеспечения расположения группы сборных сателлитов передачи сцепления под углом вокруг продольной оси. Способ может включать обеспечение соединения первого водила с каждым из сборных сателлитов передачи сцепления. Первое водило имеет ряд радиально смещенных направляющих пазов, расположенных так, чтобы направлять сборные сателлиты передачи сцепления. В одном варианте осуществления изобретения способ включает операцию обеспечения соединения второго водила с каждым из сборных сателлитов передачи сцепления. Второе водило имеет ряд радиальных направляющих пазов, расположенных так, чтобы направлять сборные сателлиты передачи сцепления. Способ может включать операцию соединения первого и второго водил с источником крутящего момента. Способ включает обеспечение соединения гайки привода водил с первым водилом. Способ также включает операцию перемещения гайки привода водил вдоль продольной оси. В альтернативном варианте осуществления изобретения операция перемещения гайки привода водил включает операцию поворота первого водила относительно второго водила. В некоторых вариантах осуществления изобретения способ включает операцию обеспечения функциональной связи гайки привода водил с вилкой механизма переключения. В некоторых вариантах осуществления изобретения способ включает операцию соединения ограничителя крутящего момента со вторым водилом. В других вариантах осуществления изобретения способ включает соединение ограничителя крутящего момента с источником крутящего момента. В некоторых вариантах осуществления изобретения способ включает этап измерения крутящего момента, приложенного ко второму водилу. Способ может также включать операцию осуществления поворота второго водила исходя, по меньшей мере, из части измеренного крутящего момента. Осуществление поворота второго водила может включать этап регулировки передаточного отношения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Фиг.1 - вид в поперечном разрезе бесступенчатой коробки передач с бесконечным множеством передаточных отношений (IVT) с шаровым планетарным механизмом, имеющей систему управления на основе регулировки углов смещения осей.

Фиг.2 - перспективное изображение с пространственным разделением деталей частично в разрезе коробки передач IVT по фиг.1.

Фиг.3 - перспективное изображение внутренних компонентов коробки передач IVT по фиг.1.

Фиг.4 - вид сверху внутренних компонентов коробки передач IVT по фиг.1.

Фиг.5 - перспективное изображение с пространственным разделением деталей компонентов механизма переключения, которые могут использоваться совместно с коробкой передач IVT по фиг.1.

Фиг.6 - вид сверху варианта осуществления первого и второго водил, которые могут использоваться в коробке передач IVT по фиг.1.

Фиг.7 - вид в поперечном разрезе бесступенчатой коробки передач с бесконечным множеством передаточных отношений (IVT), имеющей систему управления на основе регулировки углов смещения осей.

Фиг.8 - перспективное изображение в разрезе коробки передач IVT по фиг.7.

Фиг.9 - вид в поперечном разрезе варианта осуществления кольца привода водил, которое может использоваться совместно с коробкой передач IVT по фиг.7.

Фиг.10 - перспективное изображение кольца привода водил по фиг.9.

Фиг.11 - вид сверху в поперечном разрезе кольца привода водил по фиг.9.

Фиг.12 - вид сверху в поперечном разрезе одного варианта осуществления кольца привода водил, которое может использоваться в коробке передач IVT по фиг.7.

Фиг.13 - вид сверху в поперечном разрезе другого варианта осуществления кольца привода водил, которое может использоваться в коробке передач IVT по фиг.7.

Фиг.14 - вид в поперечном разрезе коробки передач IVT, имеющей систему управления на основе регулировки углов смещения осей и кольцо привода водил.

Фиг.15 - схематическое изображение варианта осуществления коробки передач IVT, имеющей систему управления на основе регулировки углов смещения осей и элемент привода водил, приводимый в действие от линейного привода.

Фиг.16 - вид в поперечном разрезе данного варианта осуществления коробки передач IVT, имеющей систему управления на основе регулировки углов смещения осей и элемент привода водил, приводимый в действие от линейного привода.

Фиг.17 - частичное перспективное изображение в разрезе некоторых внутренних компонентов механизма переключения коробки передач IVT по фиг.16.

Фиг.18 - вид сверху внутренних компонентов механизма переключения по фиг.17.

Фиг.19 - вид A-A сверху внутренних компонентов механизма переключения по фиг.18.

Фиг.20 - перспективное изображение частично в разрезе одного варианта осуществления коробки передач IVT, имеющей систему управления на основе регулировки углов смещения осей.

Фиг.21 - вид в разрезе коробки передач IVT по фиг.20.

Фиг.22 - пространственное изображение в разрезе с пространственным разделением деталей коробки передач IVT по фиг.20.

Фиг.23 - пространственное изображение с пространственным разделением деталей некоторых внутренних компонентов коробки передач IVT по фиг.20.

Фиг.24 - вид в разрезе ограничителя крутящего момента, который может использоваться совместно с коробкой передач IVT по фиг.20.

Фиг.25 - перспективное изображение с пространственным разделением деталей ограничителя крутящего момента по фиг.24.

Фиг.26 - вид с частичным поперечным разрезом механизма расцепления, который может быть использован совместно с коробкой передач IVT по фиг.20.

Фиг.27 - вид в поперечном разрезе механизма расцепления по фиг.26.

Фиг.28 - другой вид в поперечном разрезе механизма расцепления по фиг.26.

Фиг.29 - вид в поперечном разрезе варианта осуществления механизма расцепления, который может использоваться совместно с коробкой передач IVT по фиг.1 или 20.

Фиг.30 - другой вид в поперечном разрезе механизма расцепления по фиг.29.

Фиг.31 - перспективное изображение механизма расцепления, который может использоваться совместно с коробкой передач IVT по фиг.20.

Фиг.32 - вид в поперечном разрезе механизма расцепления по фиг.31.

Фиг.33 - другое перспективное изображение механизма расцепления по фиг.31.

Фиг.34 - еще один вид в поперечном разрезе механизма расцепления по фиг.31.

Фиг.35 - схематическое изображение гидравлической системы, которая может использоваться совместно с коробкой передач IVT по фиг.20.

Фиг.36 - вид в поперечном разрезе одного варианта осуществления коробки передач IVT, имеющей систему управления на основе регулировки углов смещения осей.

Фиг.37 - вид B-B сверху некоторых компонентов коробки передач IVT по фиг.36.

Фиг.38 - вид сверху водила, которое может использоваться совместно с коробкой передач IVT по фиг.36.

Подробное описание некоторых вариантов осуществления изобретения

Ниже приводится описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые графические материалы, на которых на всех графических материалах аналогичные элементы обозначены аналогичными числовыми позициями. Терминология, используемая в описаниях вариантов осуществления изобретения, не должна рассматриваться как ограничивающая объем притязаний изобретения, поскольку она используется для подробных описаний некоторых конкретных вариантов осуществления изобретения. Кроме того, примеры осуществления изобретения могут включать несколько признаков изобретения, ни один из которых, взятый в отдельности, не обеспечивает получение требуемых свойств, но необходим для осуществления описываемого изобретения. Некоторые описываемые здесь варианты конструктивного исполнения бесступенчатой коробки передач (CVT) и бесступенчатой коробки передач с бесконечным множеством передаточных отношений (IVT) в общем относятся к такому типу коробок передач, который описан в патентах США №№6241636, 6419608, 6689012, 7011600, 7166052, заявках на патенты США №№11/243484 и 11/543311 и международных заявках PCT/IB 2006/054911, PCT/US 2008/068929, PCT/US 2007/023315, PCT/US 2008/074496 и PCT/US 2008/079879. Содержание каждого из этих патентов и заявок на патенты включено в данное описание изобретения путем ссылки. В используемом здесь значении термин "функционально связан" и аналогичные термины относятся к взаимосвязи (механической, сочленению, соединению и т.п.) между элементами, за счет которой срабатывание одного элемента вызывает соответствующее последующее или одновременное срабатывание другого элемента. Следует отметить, что при использовании указанных терминов для описания вариантов осуществления изобретения в основном описываются конкретные конструкции или механизмы, которые связывают или соединяют элементы. Однако, если не оговорено особо, когда используется один из указанных терминов, то этот термин указывает на то, что реальное сочленение или связь, соединение, сопряжение или сцепление может иметь различные формы исполнения, которые, в некоторых случаях, очевидны для специалистов в области техники, к которой относится изобретение.

Для целей описания изобретения термин "радиальный" используется здесь для указания направления или положения, являющегося перпендикулярным к продольной оси коробки передач или вариатора. Термин "осевой" в используемом здесь значении относится к направлению или положению вдоль оси, параллельной главной или продольной оси коробки передач или вариатора. Для ясности и лаконичности иногда аналогичные элементы имеют аналогичные обозначения. Следует отметить, что в данном описании изобретения упоминание "сцепления" не исключает применений, где преобладающим или исключительным способом передачи мощности является ее передача через посредство "трения". Здесь не предпринимается попытка категоричного установления различий между приводами сцепления и фрикционными приводами, просто их следует понимать как различные системы передачи мощности. Приводы сцепления обычно предусматривают передачу мощности между двумя элементами за счет действия усилий сдвига в тонком слое текучей среды, заключенном между элементами. Текучие среды, используемые в этих областях применения, обычно обладают более высоким коэффициентом сцепления, чем известные минеральные масла. Коэффициент сцепления (µ) характеризует максимально допустимые силы сцепления, возникающие на границах раздела контактирующих компонентов, и является мерой максимально допустимого крутящего момента привода. Как правило, фрикционные приводы в большинстве случаев имеют отношение к передаче мощности между двумя элементами за счет действия сил трения между элементами. Для целей данного описания изобретения следует понимать, что описываемые здесь бесступенчатые коробки передач IVT могут работать как в случае применения приводов сцепления, так и в случае применения фрикционных приводов. Например, в конструкции, где бесступенчатая коробка передач IVT используется для привода велосипеда, коробка передач IVT в одни периоды времени может работать как фрикционный привод, а в другие периоды времени как привод сцепления, в зависимости от режимов по крутящему моменту и скорости вращения, присутствующих во время работы.

Описываемые здесь варианты изобретения относятся к управлению вариатором и/или коробкой передач IVT с использованием в общем сферических сателлитов, каждый из которых имеет наклоняемую ось вращения (иногда называемую здесь "осью вращения сателлита"), которая может регулироваться для достижения во время работы требуемого отношения скорости вращения на входе к скорости вращения на выходе. В некоторых вариантах осуществления изобретения регулировка указанной оси вращения предусматривает угловое смещение оси сателлита в первой плоскости, чтобы обеспечить угловую регулировку оси вращения сателлита во второй плоскости, отрегулировав тем самым передаточное отношение вариатора. Угловое смещение в первой плоскости упоминается здесь как "смещение оси" или "угол смещения оси". Этот вид управления вариатором в общем описан в заявках на патенты США №№12/198402 и 12/251325, описания изобретений по которым включено в данное описание изобретения путем ссылки. В одном варианте осуществления изобретения система управления координирует использование угла смещения оси, чтобы между определенными контактирующими элементами в вариаторе возникали силы, вызывающие наклон оси вращения сателлита во второй плоскости. Наклон оси вращения сателлита обеспечивает регулировку передаточного отношения вариатора. Конструкции систем управления с регулировкой углов смещения осей (иногда называемых здесь "системами управления на основе регулировки углов смещения осей") и устройств активации регулировки углов смещения для достижения требуемого передаточного отношения вариатора рассматриваются ниже.

Ниже описаны со ссылкой на фиг.1-38 чертежей варианты конструктивного исполнения бесступенчатой коробки передач с бесконечным множеством передаточных отношений (IVT) и ее компонентов и узлов. Кроме того, ниже описаны варианты конструктивного исполнения механизмов переключения, предназначенных для регулирования углового положения относительно друг друга двух дисковидных элементов коробки передач. Эти механизмы переключения позволяют улучшить управление для многих различных типов бесступенчатых коробок передач с бесконечным множеством передаточных отношений и показаны здесь в определенных вариантах конструктивного исполнения в пояснительных целях. На фиг.1 показана коробка передач IVT 100, которая может использоваться во многих областях применения, включая транспортные средства, приводимые в действие мускульной силой человека (например, велосипеды), легкие электроприводные транспортные средства, транспортные средства с гибридным приводом мускульной силой человека, от электродвигателя или от двигателя внутреннего сгорания, промышленное оборудование, ветряные турбины и т.п., однако возможные области применения не ограничиваются этим перечнем. Варианты конструктивного исполнения коробки передач IVT 100 могут быть реализованы в силовой цепи в любом исполнительном устройстве, требующем модулирования передачи механической мощности между силовым входом и потребителем мощности (например, нагрузкой).

Как видно из фиг.1 и 2, в данном варианте осуществления изобретения коробка передач IVT 100 содержит корпус 102, соединенный с крышкой 104 корпуса. Корпус 102 и крышка 104 корпуса служат опорой для входного силового интерфейса, такого как шкив 106, и интерфейса управления, такого как приводное сцепление 108. Шкив 106 может быть соединен с приводным ремнем, приводимым в действие от источника крутящего момента, такого как двигатель внутреннего сгорания (не показан). В данном варианте осуществления изобретения коробка передач IVT 100 снабжена главным валом 110, который по существу определяет продольную ось коробки передач IVT 100. Главный вал 110 соединяется со шкивом 106. Главный вал 110 опирается на подшипник 112, установленный в крышке 104 корпуса. Коробка передач IVT 100 содержит ряд сборных сателлитов 114 передачи сцепления, расположенных под углом вокруг главного вала 110. Каждый сателлит 114 передачи сцепления соединен с первым и вторым водилами соответственно 116, 118. Главный