專利名稱：無級變速傳動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無級變速傳動裝置，它具有至少兩個傳動件和至少一個連接件，該連接件使這兩個傳動件彼此有效連接并且該連接件被布置成其位置可相對這些傳動件無級移動。
背景技術(shù)：
已經(jīng)有很多種無級變速傳動裝置，其中，一個將兩個傳動件連接起來的連接件的位置可以相對這些傳動件無級調(diào)節(jié)。例如，從GB-PS298676中公開了一種錐形摩擦環(huán)傳動裝置。在所述的實施形式中，平行于錐形摩擦環(huán)的軸線地在一個導(dǎo)向軸上引導(dǎo)一個導(dǎo)向件，該導(dǎo)向件沿錐體摩擦輪引導(dǎo)該摩擦環(huán)。這樣就實現(xiàn)了錐形摩擦環(huán)傳動裝置的傳動比的無級調(diào)節(jié)。但為了調(diào)節(jié)摩擦環(huán)，需要一種使傳動裝置的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜的特殊的傳動機構(gòu)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是如此改善摩擦環(huán)的控制，即盡可能小地保持無級變速傳動裝置，從而它可以有利地尤其也被用作汽車變速器。本發(fā)明的任務(wù)通過一個無級變速傳動裝置來完成，該無級變速傳動裝置具有至少兩個傳動件和至少一個連接件，該連接件使這些傳動件有效相連并且該連接件被布置成其位置可相對這些傳動件無級移動，其中該連接件設(shè)置在一個導(dǎo)向機構(gòu)中，該導(dǎo)向機構(gòu)可繞一轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動地支承著，該轉(zhuǎn)動軸的軸向具有一個平行于一個由傳動件的兩個軸夾緊的平面而設(shè)的分量。結(jié)果，這就意味著，轉(zhuǎn)動軸平行于該平面地設(shè)置或設(shè)置在該平面里，或者該轉(zhuǎn)動軸與該平面相交成一銳角。有利的是，當(dāng)導(dǎo)向機構(gòu)繞轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動時，該連接件例如借助一個可移動的支座相對傳動件平移。根據(jù)導(dǎo)向機構(gòu)在哪個方向上繞轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，連接件沿第一方向或與第一方向相反的第二方向平移。
在這種情況下，尤其是該平移運動最好可以由這兩個傳動件的轉(zhuǎn)動唯一地確定，因而，只需為了繞轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動才施加單獨的力，而移動或者平移運動本身所需的力通過傳動路徑本身或者通過這兩個傳動件和連接件的轉(zhuǎn)動來提供。
在這里，術(shù)語“導(dǎo)向機構(gòu)”是指一種結(jié)構(gòu)，其中，連接件一方面轉(zhuǎn)動支承著，另一方面，連接件也可借助導(dǎo)向機構(gòu)相對這些傳動件平移。
由于連接件的平移運動基本上通過導(dǎo)向機構(gòu)的轉(zhuǎn)動運動來實現(xiàn)，所以，可以從結(jié)構(gòu)上很簡單地使連接件位置相對傳動件無級移動。因此，本發(fā)明的無級變速傳動裝置的結(jié)構(gòu)非常緊湊。
為了可靠且無故障地獲得這樣的連接件位置，無級變速傳動裝置也可以與本發(fā)明的其余特征無關(guān)地具有一個機械的位置采集機構(gòu)，它穿過一道隔壁地傳送一個機械的位置信號。
在這種情況下，特別有利的是，即便在結(jié)構(gòu)上很困難的工作條件下，機械的位置采集機構(gòu)或者機械的位置信號也能求出并傳送準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。例如，由于有機械的位置信號，就可以放棄直接位于傳動件或連接件的區(qū)域里的電子元件和/或光學(xué)元件。根據(jù)本發(fā)明，尤其是可以放棄緊挨著傳動件的電子元件或光學(xué)元件，因而，在那里的高溫以及摩擦傳動液的存在不會不利地影響到在此所述的位置采集工作。因此，干擾很少地實現(xiàn)了位置測量，由此確保了工作安全性出色的可靠的位置測量。
此外，本發(fā)明的任務(wù)由一種無級變速傳動裝置來完成，它具有至少兩個傳動件和至少一個連接件，該連接件將這些傳動件有效連接起來并且它被布置成其位置可相對這些傳動件無級移動，其中，無級變速傳動裝置具有一個位置采集機構(gòu)，可利用該位置采集機構(gòu)求出在該傳動裝置停止時的連接件相對至少一個傳動件的相對位置。通過這樣的位置采集機構(gòu)，就可以隨時提供關(guān)于在傳動裝置停止時或者在發(fā)動機停止時的連接件位置的信息。這樣一來，可以與當(dāng)時的無級變速傳動裝置的工況無關(guān)地有利確定連接件的位置。此外，即便在各部件之間出現(xiàn)了打滑，也可以非常準(zhǔn)確地確定一連接件相對至少一個傳動件的位置，因為該機械的位置采集機構(gòu)或者該機械的位置信號可以與一個轉(zhuǎn)速測量機構(gòu)無關(guān)地檢測位置并傳輸信息。
本發(fā)明特別適用于被用在一個本身已知的錐形摩擦環(huán)傳動裝置中，其中，扭矩如從一個輸入錐體通過一個轉(zhuǎn)動的摩擦環(huán)被傳遞給一個輸出錐體，或反之。
按照本發(fā)明的意義，術(shù)語“機械的位置信號”是指適用于以機械方式把連接件位置從一個第一區(qū)域傳遞給一個第二區(qū)域的任何構(gòu)件。在這里，術(shù)語“第一區(qū)域”最好是指無級變速傳動裝置的、其中就設(shè)有傳動件或連接件的區(qū)域。在本發(fā)明的意義上，術(shù)語“第二區(qū)域”包括無級變速傳動裝置的一個不同于第一區(qū)域的區(qū)域或者一個完全布置在無級變速傳動裝置外的區(qū)域。在任何情況下，第一區(qū)域和第二區(qū)域主要由當(dāng)時存在的熱條件來區(qū)分，尤其是在無級變速傳動裝置工作中，這樣的熱條件在當(dāng)時的第一區(qū)域和第二區(qū)域里是截然不同的。
一個變型實施形式規(guī)定，機械的位置信號與數(shù)據(jù)采集機構(gòu)和/或數(shù)據(jù)處理機構(gòu)相連。由此確保了能夠可靠有效地掌握根據(jù)摩擦環(huán)位置來提供機械的位置信號的信息并也能對該信息進行處理。事實還證明，這樣的數(shù)據(jù)采集機構(gòu)和/或數(shù)據(jù)處理機構(gòu)可以經(jīng)濟且非常有利地通過標(biāo)準(zhǔn)化的光學(xué)元件和/或電子元件來實現(xiàn)。
一個變型實施形式規(guī)定，該隔壁是無級變速傳動裝置的一外殼壁。這樣一來，可以工作起來很可靠地將傳動裝置數(shù)據(jù)傳給數(shù)據(jù)采集機構(gòu)和/或數(shù)據(jù)處理機構(gòu)。
就此而言，隔壁是無級變速傳動裝置的一個流體室壁是非常有利的。這樣就保證了，例如可以在一個充滿摩擦傳動液的流體室中工作可靠地測量出機械的位置信號并且工作可靠地從該流體室中輸出該位置信號。
通過使機械的位置信號穿過這樣的隔壁，可以將數(shù)據(jù)采集機構(gòu)和/或數(shù)據(jù)處理機構(gòu)布置得與無級變速傳動裝置的高溫區(qū)足夠遠(yuǎn)，因此，標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)元件或標(biāo)準(zhǔn)電子元件就可以被用作數(shù)據(jù)采集機構(gòu)和/或數(shù)據(jù)處理機構(gòu)。
非常有利的是，一個機械的位置信號穿過一道隔壁(無論是流體室壁還是無級變速傳動裝置的外殼壁)的布置結(jié)構(gòu)可以結(jié)構(gòu)非常簡單地實現(xiàn)，因為引導(dǎo)機械的位置信號穿過這樣的壁板在現(xiàn)有技術(shù)中早就有了。尤其是就密封問題來說，這樣的機械的位置信號只對無級變速傳動裝置的結(jié)構(gòu)解決方案提出不太嚴(yán)格的要求。
一個特別優(yōu)選的實施例規(guī)定，一個平移的位置信號被轉(zhuǎn)換成一個轉(zhuǎn)動的位置信號。這樣，該機械的位置信號可以非常省地地被整合到一個無級變速傳動裝置中。由于這樣的轉(zhuǎn)換機構(gòu)在現(xiàn)有技術(shù)中是熟知的，所以這樣的機械的位置信號的傳動機械可以非常可靠地傳送。
與此相關(guān)地，被事實證明是非常有利的是，可無級位移的連接件具有一個導(dǎo)向機構(gòu)，該導(dǎo)向機構(gòu)支承在一個轉(zhuǎn)動軸上并且該轉(zhuǎn)動軸具有一個轉(zhuǎn)動的位置信號。這樣一來，帶有該機械的位置采集機構(gòu)或機械的位置信號的無級變速傳動裝置的結(jié)構(gòu)非常省地，因為一個可無級位移的連接件的本來就有的導(dǎo)向機構(gòu)的如一個摩擦環(huán)的導(dǎo)向機構(gòu)的轉(zhuǎn)動軸被用作該機械的位置信號。這樣，尤其是可以非常簡單地解決密封任務(wù)，因為穿過一道隔壁的且轉(zhuǎn)動運動的轉(zhuǎn)動軸的密封可以比較簡單且成本低廉地實現(xiàn)。
結(jié)合以下對附圖的說明來描述本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標(biāo)和特性，在附圖中舉例示出了一個與只示出部分的導(dǎo)向機構(gòu)有關(guān)的機械位置信號。附圖所示為圖1是導(dǎo)向機構(gòu)的局部示意圖；圖2是圖1所示導(dǎo)向機構(gòu)的示意俯視圖；圖3是圖1、2所示導(dǎo)向機構(gòu)的示意側(cè)視圖；圖4是上述圖的導(dǎo)向機構(gòu)的透視俯視圖；圖5是從下側(cè)看上述圖的導(dǎo)向機構(gòu)的示意圖；圖6是一個機械定位桿的局部示意圖；圖7示意表示一個可選的導(dǎo)向機構(gòu)及一個裝在導(dǎo)向機構(gòu)上的定位桿；圖8是圖9所示錐形摩擦環(huán)傳動裝置的沿線I-I的橫截面示意圖；圖9是圖8的錐形摩擦環(huán)傳動裝置的示意俯視圖；圖10是在用于前輪驅(qū)動的汽車驅(qū)動裝置上的錐形摩擦環(huán)傳動裝置的示意縱截面圖。
具體實施例方式
圖1所示的導(dǎo)向機構(gòu)1引導(dǎo)一個摩擦環(huán)2。摩擦環(huán)2借助導(dǎo)向滾輪3(在此僅示意標(biāo)出)在雙箭頭4方向上繞軸線5轉(zhuǎn)動地支承著。為了使摩擦環(huán)2除了其沿雙箭頭4方向的轉(zhuǎn)動外還能進行按照雙箭頭6方向的平移運動，導(dǎo)向機構(gòu)1具有兩個導(dǎo)向軸7(在這里僅示意標(biāo)出)，在這些導(dǎo)向軸上，一個導(dǎo)向滑座8可以在雙箭頭6方向上平移。
導(dǎo)向機構(gòu)1在其側(cè)面區(qū)域9里與一個調(diào)節(jié)軸10有效連接，這樣一來，整個導(dǎo)向機構(gòu)可以繞一個轉(zhuǎn)動軸11轉(zhuǎn)動。根據(jù)導(dǎo)向機構(gòu)1如何繞轉(zhuǎn)動軸11被調(diào)節(jié)軸10調(diào)整，導(dǎo)向滑座8和布置在導(dǎo)向滑座中的摩擦環(huán)2沿軸線5在雙箭頭6的兩個方向中的一個方向上移動。
導(dǎo)向滑座8在其連接橋12區(qū)域(在此僅示意標(biāo)出)里具有一個連接件13，通過該連接件，導(dǎo)向滑座8與一個機械定位桿14有效連接。在這個實施例中，機械定位桿14是一個轉(zhuǎn)動支承機構(gòu)15的組成部分，該轉(zhuǎn)動支承機構(gòu)可繞轉(zhuǎn)動軸11轉(zhuǎn)動地設(shè)置在導(dǎo)向機構(gòu)1上。除定位桿14和其它在此未明確說明的組件外，轉(zhuǎn)動支承機構(gòu)15還包括一個定位齒圈16。
通過在此示出的導(dǎo)向機構(gòu)1且尤其是通過帶定位桿14和定位齒圈16的轉(zhuǎn)動支承機構(gòu)15，可以通過機械方式將在導(dǎo)向機構(gòu)1區(qū)域里的摩擦環(huán)2位置準(zhǔn)確地傳遞給數(shù)據(jù)采集單元和/或處理單元(在此未示出)。另外，借助定位桿14，摩擦環(huán)2沿軸線5的直線運動和進而摩擦環(huán)2的位置變化被轉(zhuǎn)換成一個轉(zhuǎn)動的位置信號，在這個實施例中，該位置信號通過定位齒圈16來體現(xiàn)。
根據(jù)圖1的實施例，摩擦環(huán)2相對導(dǎo)向機構(gòu)1被定位在一個前位置17上。摩擦環(huán)2的一個不同于前位置17的位置根據(jù)一個后位置18來示意表示，導(dǎo)向滑座8和進而摩擦環(huán)2可以移入該后位置中。
在圖2-圖6中，以不同的視角和截面示出了導(dǎo)向機構(gòu)1。
圖6示出了在一個后位置18上的定位桿14，其中，導(dǎo)向滑座8沿軸線5移入后位置18中。因此，定位桿14按箭頭方向19繞轉(zhuǎn)動軸11轉(zhuǎn)動，這是因為定位桿14通過連接件13與導(dǎo)向滑座18連接。隨后，按照雙箭頭6的平移運動被轉(zhuǎn)換成按照轉(zhuǎn)動方向19的轉(zhuǎn)動。
根據(jù)圖7的實施例100主要示出了一個轉(zhuǎn)動支承定位機構(gòu)115，它通過一個定位桿114和一個連接件113與一個導(dǎo)向滑座108有效連接。在這種情況下，導(dǎo)向滑座108沿軸線105在導(dǎo)向軸107(在此也僅示意標(biāo)出)上移動，而在這樣的在雙箭頭106方向中的一個方向上的平移運動中，轉(zhuǎn)動支承定位機構(gòu)115執(zhí)行繞轉(zhuǎn)動軸111的轉(zhuǎn)動。
在按照圖1-6所示的實施例中，導(dǎo)向滑座108也具有導(dǎo)向滾輪103(在此僅示意標(biāo)出)，這些導(dǎo)向滾輪引導(dǎo)摩擦環(huán)102，從而摩擦環(huán)一方面沿軸線105平移且另一方面可以繞軸線105轉(zhuǎn)動。
如圖8-10所示的錐形摩擦環(huán)傳動裝置230主要包括兩個以徑向間距布置在平行的軸線231、232上的錐體摩擦輪233、234，它們彼此反向地布置并且具有相同的錐角235或236(見圖10)。在錐體摩擦輪233、234之間設(shè)有一個摩擦環(huán)237，它圍繞著錐體摩擦輪233并且保持在一個導(dǎo)向滑座208中。在這個實施例中，導(dǎo)向滑座208包括一個框架，該框架由兩個連接橋212(在這里僅示意標(biāo)出)構(gòu)成。導(dǎo)向軸207平行于軸線231、232。導(dǎo)向滑座208具有導(dǎo)向滾輪203并且在摩擦環(huán)202的兩側(cè)施加作用并對其施加所需的軸向引導(dǎo)作用。
錐形摩擦環(huán)傳動裝置230的導(dǎo)向機構(gòu)201借助一個調(diào)節(jié)馬達(dá)237可繞轉(zhuǎn)動軸211轉(zhuǎn)動地支承著。如果導(dǎo)向機構(gòu)201繞轉(zhuǎn)動軸211轉(zhuǎn)過一定角度，則該驅(qū)動造成導(dǎo)向滑座208的軸向調(diào)節(jié)并進而導(dǎo)致錐體摩擦輪233、234的傳動比改變。以較小的能耗就足以做到這一點。
圖10所示的錐形摩擦環(huán)傳動裝置230配備有一個用于前輪驅(qū)動的汽車變速器238，在這里不詳細(xì)討論其工作方式了。錐體摩擦輪233、234借助適當(dāng)?shù)臐L動軸承239(在此僅舉例標(biāo)出)而在軸向和徑向上得到支承。
權(quán)利要求
1.一種無級變速傳動裝置，它有至少兩個傳動件(錐體摩擦輪233，234)和至少一個連接件(摩擦環(huán)237)，該連接件使這些傳動件有效連接并且該連接件被布置成其位置可相對這些傳動件無級移動，其特征在于，該連接件(摩擦環(huán)237)設(shè)置在一個導(dǎo)向機構(gòu)中，該導(dǎo)向機構(gòu)可繞一轉(zhuǎn)動軸(211)轉(zhuǎn)動地支承著，該轉(zhuǎn)動軸的軸向具有一個平行于一個通過所述傳動件(錐體摩擦輪233、234)的兩個軸線(231，232)夾緊的平面而設(shè)的分量。
2.如權(quán)利要求1所述的無級變速傳動裝置，其特征在于，該導(dǎo)向機構(gòu)包括用于該連接件的可移動的支座(導(dǎo)向滑座8)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的無級變速傳動裝置，其特征在于，該連接件(摩擦環(huán)237)的移動或者平移本身所需的力通過這兩個傳動件(錐體摩擦輪233、234)和該連接件的轉(zhuǎn)動來提供。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的無級變速傳動裝置，其特征在于，設(shè)有一個機械的位置采集機構(gòu)，它穿過一道隔壁地傳送一個機械的定位信號。
5.如權(quán)利要求4所述的的無級變速傳動裝置，其特征在于，該隔壁是無級變速傳動裝置(230)的外殼壁。
6.如權(quán)利要求4所述的無級變速傳動裝置，其特征在于，該隔壁是無級變速傳動裝置(230)的一流體室壁。
7.如權(quán)利要求1-6之一所述的無級變速傳動裝置，其特征在于，設(shè)有一個位置采集機構(gòu)，可以借助該位置采集機構(gòu)求出在該傳動裝置停止時的該連接件相對至少一個傳動件的相對位置。
8.如權(quán)利要求1-7之一所述的無級變速傳動裝置(230)，其特征在于，一機械的定位信號與數(shù)據(jù)采集機構(gòu)和/或數(shù)據(jù)處理機構(gòu)相連。
9.如權(quán)利要求1-8之一所述的無級變速傳動裝置(230)，其特征在于，一個平移的位置信號被轉(zhuǎn)換成一個轉(zhuǎn)動的位置信號。
10.如權(quán)利要求1-9之一所述的無級變速傳動裝置(230)，其特征在于，該無級可調(diào)的連接件具有一個導(dǎo)向機構(gòu)，該導(dǎo)向機構(gòu)支承在一轉(zhuǎn)動軸(11；211)上，其中該轉(zhuǎn)動軸(11；211)具有一個轉(zhuǎn)動的位置信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無級變速傳動裝置，它有至少兩個傳動件(錐體摩擦輪233，234)和至少一個連接件(摩擦環(huán)237)，該摩擦環(huán)使這些傳動件有效連接并且該摩擦環(huán)被布置成其位置可相對這些傳動件無級移動，其中，該連接件(摩擦環(huán)237)設(shè)置在一個導(dǎo)向機構(gòu)中，該導(dǎo)向機構(gòu)可繞一轉(zhuǎn)動軸(211)轉(zhuǎn)動地支承著，該轉(zhuǎn)動軸的軸向具有一個平行于一個通過傳動件(錐體摩擦輪233、234)的兩個軸(231，232)夾緊的平面而設(shè)的分量。
文檔編號F16H15/16GK1637323SQ20041003184
公開日2005年7月13日 申請日期2004年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月23日
發(fā)明者烏爾里克.羅斯, C.德雷格爾, T.巴特林, W.布蘭維特 申請人:烏爾里克·羅斯