[0001]本申请要求享有于2007年2月16日提交的美国第 60/890,438号临时申请所赋予的权利，并通过引用的方式将所述申请 并入本申请。
技术领域
[0002]
发明领域主要涉及机械动
力传动装置，尤其是无级
变速器 或无限变速式
无级变速器的方法、系统、装置、组件、子组件和/或部 件。
背景技术
[0003]在某些系统中，功率表现为
扭矩和转速。更确切地说，这 些系统中的功率通常被定义为扭矩和转速的乘积。变速器通常连接至 以输入速度提供输入扭矩的动力输入。变速器还连接至需要输出扭矩 和输出速度的负载，此输出扭矩和输出速度可能与输入扭矩和输入速 度有所不同。一般来说，
原动机为变速器提供动力输入，而从动装置 或负载则从变速器接收动力输出。该变速器的主要功能就是调节动力 输入，从而按输入速度与输出速度的适当比率(“速比”)将动力输出 传送至从动装置。
[0004]某些机械传动装置包括分档、离散或固定比率型变速器。 这些变速器用于提供特定比率范围内的离散或分档速比。例如，此类 变速器可以提供1∶2、1∶1或2∶1的速比，但不能提供诸如1∶1.5、1∶1.75、 1.5∶1或1.75∶1的中间速比。其它驱动包括一种通常称为无级变速器 (或“CVT”)的变速器，其中包括无级变速装置。与分档变速器相比， CVT设计为提供特定范围内的任一小数比。例如，在上述范围内，CVT 通常能够提供1∶2到2∶1之间的任何所需速比，包括1∶1.9、1∶1.1、1.3∶1、 1.7∶1等速比。而其它驱动则采用无限变速式无级变速器(或“IVT”)。 和CVT一样，IVT也能够产生特定比率范围内的任一速比。但是， 与CVT相比，IVT只能以稳定的输入速度传送零输出速度(“零动力” 状态)。因此，若将速比定义为输入速度与输出速度的比率，则IVT 能够(至少在理论上能够)产生无穷的速比集合，所以IVT并不限于 特定的比率范围。应当注意的是，某些变速器使用连接至其它变速器 和/或
离合器的无级变速装置来提供IVT功能。但是，如本申请的用法， IVT一词主要理解为不必连接至另外的变速器和/或离合器便可产生 IVT功能的无级变速器。
[0005]机械动力变速器的领域指数种型号的无级变速器或无限变 速式无级变速器。例如，一种众所周知的无级变速器就是皮带与可变 半径
滑轮式变速装置。其它已有的变速装置有液压式、锥盘滚轮式和 锥环变速装置。某些情况下，这些变速装置会连接至其它变速器以提 供IVT功能。某些液压机械式变速装置可以在没有其它变速器的情况 下提供无穷大的比率变化。某些无级变速器和/或无限变速式无级变速 器被划分为摩擦或牵引式变速装置，因为它们分别依赖干摩擦或弹性
流体动力牵引在变速装置中传输扭矩。牵引式变速装置的例子就是球 式变速装置，在该变速装置中，球形元件被夹在扭矩转换元件之间， 而薄薄的一层弹性
动力流体则充当了球形元件和扭矩转换元件之间的 扭矩转换管道。与本申请公开的发明
实施例最密切相关的是后一种变 速装置。
[0006]CVT/IVT行业一直都迫切要求改进变速器和变速装置、提 高它们的效率和
包装弹性、简化营运并减少成本、规模和复杂性。以 下公开的CVT和/或IVT方法、系统、子组件、部件等的发明实施例 解决了这一需求的某些或所有方面。
发明内容
[0007]本申请描述的系统和方法具有数项特征，单凭某项特征并 不能产生预想的属性。在不限制以下
权利要求书明确的范围的情况下， 下文将简要论述发明的更主要特征。在考虑了本论述后，尤其是在阅 读了标题为“具体实施方式”的章节后，人们将了解到系统和方法的特 征如何提供超越传统系统和方法的几项优势。
[0008]发明的一个方面涉及到带有行星枢轴臂组件的无限变速式 无级变速器的托架输入盖。在某个实施例中，托架输入盖具有带中心 孔的近似圆形体。在某个实施例中，托架输入盖包括一组呈
角度地排 列在中心孔周围的托架销。托架销带有第一组流体通道。托架输入盖 包括一组在托架销上形成的表面。表面可以设计成连接至行星枢轴臂 组件。
[0009]发明的另一个方面涉及到带有行星枢轴臂组件的无限变速 式无级变速器的托架中心
块。托架中心块包括带中心孔的近似圆形体， 而且还包括从圆形体轴向延伸并与中心孔同心的颈状物。在某个实施 例中，托架中心块包括几个成角度地排列在中心孔周围并由中心孔径 向延伸的托架销。托架销带有第一组流体通道。托架中心块还有一组 在托架销上形成的表面。表面可以设计成连接至行星枢轴臂组件。
[0010]发明的另一个方面涉及到带有行星枢轴臂组件的无限变速 式无级变速器的托架输出块。托架输出块包括带中心孔的近似圆形体， 还包括从圆形体延伸出来并与中心孔同轴的轴。轴端为
花键式。在某 个实施例中，托架输出块包括成角度地排列在中心孔周围并从中心孔 径向延伸的几个托架销。托架销带有第一组流体通道。在某个实施例 中，托架输出块还带有几个在托架销上形成的表面。表面可以设计成 连接至行星枢轴臂组件。
[0011]除此之外，发明的另一个方面涉及到无限变速式无级变速 器的枢轴臂。枢轴臂包括带有第一
轴承孔的第一臂杆以及在第一轴承 孔末端的第一臂杆一端的枢轴孔。在某个实施例中，枢轴臂还带有连 接在枢轴孔一端的第二臂杆。第二臂杆带有位于枢轴孔末端的第二臂 杆一端的第二轴承孔。第一和第二臂杆中至少有根臂杆具有多个润滑 剂通道。
[0012]发明的一个方面涉及到无限变速式无级变速器(IVT)的变 速机构的枢轴臂，该变速机构带有一根行星轴。枢轴臂具有中心枢轴 孔，第一延伸部即从该中心枢轴孔中延伸出来。枢轴臂带有第二延伸 部，该延伸部从中心枢轴孔中延伸出来，与第一延伸部相对。在某个 实施例中，枢轴臂带有第一和第二轴孔，分别位于第一延伸部和第二 延伸部上。轴孔可用于
支撑行星轴。
[0013]发明的另一个方面关系到变速装置的行星轴。行星轴带有 中心部分为圆柱形的延长体。行星轴的圆柱形中心部分还有多个沟槽。 其中至少有一个沟槽用于支撑弹性球体，且至少有一个沟槽用于支撑 保持器夹。在某个实施例中，行星轴的第一颈状物位于延长体的一端。 第一颈状物可以设计为向延长体的纵向轴径向延伸，并逐渐变细。第 一颈状物还可以设计为向圆柱形中心部分径向扩张。行星轴可以将第 二颈状物放置在延长体的另一端，与第一颈状物相对。第二颈状物可 以设计成向延长体的纵向轴径向延伸，并逐渐变细，也可以设计为向 圆柱形中心部分径向扩张。
[0014]除此之外，发明还有一个方面针对了无限变速式无级变速 器枢轴臂组件的行星轴。行星轴带有中心部分为圆柱形的延长体。圆 柱形中心部分有一组离心沟槽。在某个实施例中，行星轴的第一圆柱 形部分从圆柱形中心部分延伸出来，且与其同轴。第一圆柱形部分的 直径比圆柱形中心部分的要小。行星轴的第二圆柱形部分从第一圆柱 形部分延伸出来并与其同轴。第二圆柱形部分的直径比第一圆柱形部 分的要小。在某个实施例中，行星轴的第三圆柱形部分从第二圆柱形 部分延伸出来并与其同轴，且第三圆柱形部分的直径比第二圆柱形部 分的要小。
[0015]另一方面，发明关系到带有液压系统的无限变速式无级变 速器的
输入轴。输入轴包括带中心孔的圆柱形体部。圆柱形体部可以 设计为该液压系统的
阀体
外壳。在某个实施例中，输入轴带有自圆柱 形体部的第一端延伸出来的
歧管法兰。输入轴的花键部分可以从圆柱 形体部的第二端延伸出来。输入轴的法兰外表面也可以有几个凹槽， 这些凹槽可以用于与液压系统配合。在某个实施例中，输入轴的多个 流体通道都排列在法兰的外表面。
[0016]发明的另一个方面涉及到带延长体的变速器输入轴，该延 长体带有外表面。输入轴包括在延长体中形成的中间腔。输入轴可以 有几个流体通道，用于提供中间腔与外表面之间的流体连通。在某个 实施例中，输入轴有
定位于中间腔的
滑阀。
[0017]发明的一个方面关系到带有液压系统的无限变速式无级变 速器的输入轴。输入轴包括带中心孔的圆柱形体部。在某个实施例中， 输入轴带有自圆柱形体部第一端延伸出来的歧管法兰。输入轴可以包 括从圆柱形体部第二端延伸出来的花键部分，还包括圆柱形体部外围 形成的几个密封槽。密封槽可用于提供几个排列在密封槽之间的流体 腔。在某个实施例中，输入轴有几个排列在圆柱形体部外围的流体接 口。流体
接口可以排列在各密封槽之间。
[0018]发明的另一方面针对带有液压系统的无限变速式无级变速 器的流体歧管。流体歧管为带有第一面、第二面和中心孔的圆形体。 在某个实施例中，流体歧管有润滑流体接口，位于第一面的外围。流 体歧管有几个润滑流体通道，用于与润滑流体接口之间的流体连通。 润滑流体通道可以分布于中心孔周围成角度地隔开，而润滑流体通道 可以排列在第二面上。在某个实施例中，流体歧管有位于第一面外围 的管路压力接口。流体歧管有管路
压力流体通道，用于与管路压力接 口之间的流体连通。管路压力流体通道排列在第二面上。流体歧管有 先导压力接口，位于第一面的外围。在某个实施例中，流体歧管有先 导压力流体通道，设计为与先导压力接口流体连通。先导压力流体通 道排列在第二面上。
[0019]发明的另外一个方面关系到无限变速式无级变速器(IVT) 的枢轴销毂。枢轴销毂包括带中心孔的圆柱形体部。枢轴销毂具有多 个在中心孔周围成角度地分布并与其同心的销对。销对从中心孔纵向 延伸。枢轴销毂包括带平坦表面的圆柱形体部的第一面。在某个实施 例中，枢轴销毂具有带若干个凹槽的圆柱形体部的第二面，用于与IVT 的
锁紧
垫圈连接。
[0020]除此之外，发明的另一个方面涉及到无限变速式无级变速 器(IVT)的控制
活塞。控制活塞包括带中心孔的圆柱形体部。在某 个实施例中，控制活塞带有位于圆柱形体部第一端的法兰。法兰从中 心孔纵向延伸出来。控制活塞的沟槽排列在圆柱形体部上。沟槽可以 位于圆柱形体部的第二端，而且可以用于支撑IVT的锁紧垫圈。控制 活塞有位于法兰外围的密封槽。
[0021]发明的一个方面涉及到无限变速式无级变速器的牵引环。 牵引环包括孔环。在某个实施例中，牵引环有形成于孔环一侧的圆柱 面。牵引环包括自圆柱面向孔环内围延伸的牵引面。牵引面与圆柱面 相交形成角度。牵引环带有一组位于孔环外围的花键。
[0022]发明的另一方面涉及到无限变速式无级变速器的传动法 兰。传动法兰包括带有第一端和第二端的环形圆柱形体部。第一端位 于第二端的末端。传动法兰有一组排列在第一端内径上的花键。传动 法兰有位于第二端上的端盖。该端盖有中心孔。
[0023]除此之外，发明的另一个方面涉及到无限变速式无级变速 器(IVT)的反作用法兰。反作用法兰包括带有第一端和第二端的环 形圆柱形体部。在某个实施例中，反作用法兰有一组排列在第一端内 围的花键。反作用法兰第二端上有平坦的表面。平坦的表面可以用于 在IVT操作期间反作用于轴向力。平坦的表面上还有几个暗销凹槽。
[0024]另一方面，发明涉及到无限变速式无级变速器(IVT)的扭 矩传输
联轴器。扭矩传输联轴器包括带有第一端、中间部分和第二端 的环形圆柱形体部。在某个实施例中，扭矩传输联轴器带有排列在第 一端内围的第一组花键，和排列在第二端内围的第二组花键。此外， 还有排列在中间部分外围的第三组花键。
[0025]发明的另一方面涉及到带有牵引环的无限变速式无级变速 器的反作用法兰。反作用法兰包括带有第一端、第二端和中心孔的圆 形体，还有排列在第一端内围的第一组花键。第一组花键可以用于与 牵引环连接。反作用法兰还有位于第二端的端盖。该端盖具有花键中 心孔。
[0026]发明的一个方面涉及到无限变速式无级变速器的输入
凸轮 法兰。输入凸轮法兰包括带有第一端和第二端的圆柱形管状体。在某 个实施例中，输入凸轮法兰带有一组排列在第一端内围的花键。输入 凸轮法兰的法兰自圆柱形管状体的外围延伸出来。输入凸轮法兰的法 兰上有一组凸轮延起线。凸轮延起线有一组逆
时针螺旋延起线和一组 顺时针螺旋延起线。输入凸轮法兰还有自法兰延伸出来的颈状物。
[0027]发明的另一个方面针对无限变速式无级变速器的凸轮基 座。凸轮
基座包括孔环，孔环面有一组凸轮延起线。这组凸轮延起线 包括一组逆时针螺旋延起线和一组顺时针螺旋延起线。凸轮基座还有 几个排列在孔环外围的暗销凹槽。
[0028]发明的另外一个方面涉及到无限变速式无级变速器(IVT) 的凸轮负载活塞。凸轮负载活塞包括环形法兰，该环形法兰的一面为 平坦表面，另一面带有凹陷。凹陷部分可用于连接IVT的
压缩弹簧。 凸轮负载活塞的环形法兰内围有第一密封环槽。凸轮负载活塞的环形 法兰外围上还有第二密封环槽。
[0029]除此之外，发明的另一个方面涉及到带有卸载油缸的无限 变速式无级变速器(IVT)的阀动活塞。阀动活塞是孔环。在某个实 施例中，阀动活塞的孔环面上有第一圈。第一圈可以用于连接卸载油 缸。阀动活塞有第二圈，位于与第一圈的相
反面。阀动活塞的孔环外 围上有第一密封槽。阀动活塞的孔环内围上有第二密封槽。
[0030]发明的一个方面涉及到无限变速式无级变速器的中心凸轮 基座。中心凸轮基座包括环形圆柱形体部。在某个实施例中，中心凸 轮基座包括一组位于环形圆柱形体部外围的花键。中心凸轮基座有位 于环形圆柱形体部第一面上的第一组延起线。中心凸轮基座还有位于 环形圆柱形体部第二面上的第二组延起线。
[0031]发明的另一方面涉及到无限变速式无级变速器的凸轮环。 凸轮环包括带中心孔的圆形法兰。凸轮环有一组排列在中心孔内围的 花键。在某个实施例中，凸轮环有位于圆形法兰外围的凸轮肩。凸轮 肩有从凸轮肩延伸出来的颈状物。颈状物的内围上有弹簧挡圈槽。凸 轮肩上还有一组凸轮延起线。
[0032]除此之外，发明的另一个方面针对无限变速式无级变速器 的输出盘。输出盘有环形圆柱形体部。在某个实施例中，输出盘有排 列在环形圆柱形体部第一端内围的第一组花键。输出盘有排列在环形 圆柱形体部第二端外围的第二组花键。输出盘还有加长法兰，自环形 圆柱形体部的第二端延伸出来。
[0033]另一方面，发明涉及到无限变速式无级变速器(IVT)的变 速装置壳体。变速装置壳体包括带第一端和第二端的圆柱形容器。变 速装置壳体有自圆柱形容器延伸出来的套筒。套筒用于连接IVT的油 底壳。在某个实施例中，变速装置壳体有一组排列在套筒上的
加速接 口。变速装置壳体有几个排列在圆柱形容器上的仪器接口。变速装置 壳体有排列在圆柱形容器第一端的第一组销钉孔。变速装置壳体还有 排列在容器第二端的第二组销钉孔；此外，变速装置壳体有几个排列 在圆柱形容器第二端的外围表面的
润滑剂接口。
[0034]发明的另一方面涉及到带有液压系统的无限变速式无级变 速器的外壳。该外壳包括带中心通道的圆柱形体部。在某个实施例中， 该外壳有位于圆柱形体部外围的凸轮负载活塞接口。该外壳有位于圆 柱形体部外围的润滑剂接口，还有位于圆柱形体部外围的管路压力接 口。外壳包括位于圆柱形体部外围的先导压力接口。凸轮负载活塞接 口、润滑剂接口、管路压力接口和先导压力接口均用于与液压系统之 间的流体连通。该外壳还包括中心通道上形成的凹槽。凹槽可以用于 连接变速器的盖板。
[0035]发明的一个方面涉及到带动力源动力源的
动力传动系统， 和连接至动力源动力源的无限变速式无级变速器。无限变速式无级变 速器包括第一组牵引
辊筒和第二组牵引辊筒。无限变速式无级变速器 有操作地与第一组和第二组牵引辊筒连接的托架。托架可以绕无限变 速式无级变速器的纵向轴旋转。在某个实施例中，动力传动系统包括 用于控制无限变速式无级变速器的
传动比的液压系统。
[0036]发明的另一个方面针对带变速器外壳的
牵引车的动力传动 系统和操作地连接至该变速器外壳的无限变速式无级变速器。无限变 速式无级变速器包括绕无限变速式无级变速器纵向轴旋转的托架。无 限变速式无级变速器有第一组行星枢轴臂组件。托架操作地至少与其 中一个行星枢轴臂组件连接。动力传动系统还包括连接至无限变速式 无级变速器的副变速箱。
[0037]发明的另一个方面涉及到带输入轴的变速装置，该输入轴 沿变速装置的纵向轴排列。变速装置包括操作地连接至输入轴的托架。 在某个实施例中，变速装置包括一排操作地连接至托架的枢轴臂组件。 变速装置有一组连接至枢轴臂组件的牵引辊筒。变速装置还有一组连 接至牵引辊筒的行星轴。牵引辊筒用于与行星轴同轴旋转。
[0038]除此之外，发明的另一方面涉及到带输入轴和连接至该输 入轴托架的变速装置。变速装置有一组操作地连接至托架的第一组行 星枢轴臂组件。在某个实施例中，变速装置有操作地连接至第一组行 星枢轴臂组件的第一固定牵引环。变速装置有操作地连接至第一组行 星枢轴臂组件的输出牵引环，而且变速装置还有操作地连接至输出牵 引环的扭矩转换装置。在某个实施例中，变速装置有操作地连接至第 一固定牵引环的轴向力生成装置。变速装置还有一组连接至托架的第 二组行星枢轴臂组件。第一组和第二组枢轴臂组件均包括
行星轮和一 根操作地连接至行星轮的行星轴。行星枢轴臂组件还包括连接至行星 轴的枢轴臂。枢轴臂可以操作地连接至变速装置的变速机构。
[0039]发明的一个发明涉及到带变速机构的无限变速式无级变速 器的行星枢轴臂组件。行星枢轴臂组件包括行星轮和一根操作地连接 至行星轮的行星轴。行星枢轴臂组件还包括连接至行星轴的枢轴臂。 枢轴臂操作地连接至变速机构。
[0040]发明的另一个方面涉及到无限变速式无级变速器的变速装 置的行星枢轴臂组件。行星枢轴臂组件有中心孔带的球形行星轮。在 某个实施例中，行星枢轴臂组件有带第一端和第二端的行星轴。行星 枢轴臂组件还有一组安装在行星轴中的弹性球体，用于在行星和行星 轴中心孔之间形成摩擦界面。
[0041]除此之外，发明还有一个方面针对无限变速式无级变速器 的行星枢轴臂组件。行星枢轴臂组件包括球形行星轮和一根操作地连 接至行星轮的行星轴。行星枢轴臂组件有连接至行星轴的枢轴臂。枢 轴臂包括带第一轴承孔的第一臂杆和带第二轴承孔的第二臂杆。枢轴 臂还包括连接至第一和第二臂杆的枢轴孔。枢轴孔可以位于第一和第 二轴承孔的末端。行星枢轴臂组件包括几个在第一和第二臂杆中形成 的润滑剂通道。
[0042]另一方面，发明涉及到向带有牵引环和一列或多列行星轮 的无限变速式无级变速器部件施加轴向负载的中心凸轮组件。中心凸 轮组件包括操作地连接至第一牵引环的第一凸轮环。中心凸轮组件包 括操作地连接至第二牵引环的第二凸轮环。第一和第二凸轮环用于产 生轴向力，从而推动第一和第二牵引环向一列或多列行星轮运动。中 心凸轮组件包括多个扭矩转换环，它们分别插在第一与第二牵引环之 间以及第一和第二凸轮环之间。中心凸轮组件还包括带有一组延起线 的中心凸轮基座。中心凸轮基座可以操作地连接至第一和第二凸轮环。 中心凸轮基座被插在第一和第二凸轮环之间。中心凸轮组件还包括多 个凸轮辊筒，以便与第一和第二凸轮环配合生成轴向力。
[0043]发明的另一个方面涉及到中心凸轮组件、中心联轴器和带 有法兰的牵引环。中心联轴器操作地连接至法兰。中心凸轮组件包括 与牵引环同轴的传动输出元件。传动输出元件可以操作地连接至中心 联轴器。中心凸轮组件具有连接至传动输出元件的中心输出转换元件。 中心凸轮组件还有多个位于牵引环和中心输出转换元件之间的轴向力 生成元件。
[0044]发明的一个方面关系到带有牵引环的无限变速式无级变速 器的输入凸轮组件。输入凸轮组件包括用于连接至牵引环的凸轮法兰。 在某个实施例中，输入凸轮组件包括与凸轮法兰同轴定位的凸轮基座。 输入凸轮组件有一组由辊筒挡圈支撑的凸轮辊筒。凸轮辊筒可以用于 与凸轮基座互动。
[0045]发明的另一个方面针对无限变速式无级变速器(IVT)的托 架。托架包括第一托架中心块。在某个实施例中，托架具有连接至该 第一托架中心块的第二托架中心块。液压流体腔位于第一和第二托架 中心块之间的界面上。托架包括连接至该第一托架中心块的托架输入 盖。托架还包括连接至该第二托架中心块的托架输出盖。
[0046]发明的另一个方面涉及到变速装置的液压变速控制系统， 该变速装置具有多个操作地连接至行星轴和枢轴臂的行星轮。液压变 速控制系统包括操作地至少连接至一个变速装置枢轴臂的活塞。液压 变速控制系统有调节器，用于以液压方式驱动活塞，从而驱动枢轴臂。 在某个实施例中，液压变速控制系统包括操作地连接至调节器的控制
信号装置。液压变速控制系统具有操作地连接至枢轴臂的同步器装置。 液压变速控制系统还具有连接同步器装置和调节器的反馈系统。
[0047]此外，发明的另一个方面涉及到带输入轴和托架的无限变 速式无级变速器的变速机构。变速机构包括
液压阀，该液压阀至少部 分与输入轴形成整体。变速机构包括用于控制流体通过多个通道和腔 体流入和流出托架的液压回路。至少有一部分的管道通道和
箱体腔体 位于输入轴内。
[0048]发明的另一个方面针对无级变速器或无限变速式无级变速 器的定位反馈机构。定位反馈机构包括用于与变速器的转换装置配合 的液压
控制阀。定位反馈机构包括操作地连接至控制阀的控制螺钉。 在某个实施例中，定位反馈机构包括连接至控制螺钉的反馈螺钉。反 馈螺钉用于操作地连接至变速器的变速装置。
[0049]发明的另一个方面涉及到无级变速器或无限变速式无级变 速器的变速装置的同步器装置。同步器装置包括控制螺钉和一组连接 至控制螺钉的枢轴销毂。控制螺钉用于将变速器的多个行星轮组同步 至相同的倾斜角度。
[0050]除此之外，发明的另一个方面涉及到无级变速器或无限变 速式无级变速器(C/IVT)的变速机构。变速机构包括控制阀，该控 制阀位于C/IVT输入轴的腔体内。变速机构有控制活塞与控制阀流体 连通。变速机构还包括操作地连接至控制活塞的枢轴销毂。枢轴销毂 可以在操作时连接至C/IVT的枢轴臂。
[0051]发明的一个方面涉及到转换带有一组枢轴臂的无限变速式 无级变速器的方法。操作地，该方法可以将反馈机构连接至枢轴臂组， 也可以将调节器连接至反馈机构。该方法包括将枢轴臂组的一个或多 个状态指示从反馈机构传递到调节器的步骤。该方法包括接收调节器 上的
控制信号，并用调节器调节液压。液压至少在某种程度上结合了 控制信号和枢轴臂组的一项或多项状态指示。该方法还包括通过使用 液压来移动多个枢轴臂，从而推动传动比率调整的步骤。
[0052]发明的另一个方面关系到包括第一列行星枢轴臂组件的变 速装置。行星枢轴臂组件具有第一列牵引辊筒。变速装置包括第二列 行星枢轴臂组件。行星枢轴臂组件具有第二列牵引辊筒。变速装置包 括用于承受和支撑多列行星枢轴组件的托架。第一列和第二列牵引辊 筒都是成角度地排列在托架纵向轴周围，而且都是与托架的纵向轴同 心定位的。变速装置包括连接至第一列行星枢轴臂组件的第一固定牵 引环。变速装置还包括连接至第二列行星枢轴臂组件的第二固定牵引 环。在某个实施例中，变速装置有连接至第一列行星枢轴臂组件的第 一输出牵引环。变速装置还有连接至第二列行星枢轴臂组件的第二输 出牵引环。变速装置包括在操作时可连接至第一和/或第二输出牵引环 的轴向力生成装置。在某个实施例中，变速装置具有连接至行星枢轴 臂组件的变速机构。变速机构同步促动第一列和第二列行星枢轴臂组 件，以倾斜牵引辊筒的旋
转轴。变速装置还有连接至托架的输入轴。
[0053]此外，发明的另一个方面针对带有托架的无限变速式无级 变速器(IVT)，该托架用于绕IVT的纵向轴旋转。IVT带有可在操作 时连接至托架的第一列行星枢轴臂组件。该托架用于承受和支撑上述 第一列行星枢轴臂组件。每个行星枢轴臂组件都有一组成角度地排列 在纵向轴周围的行星轮。IVT有一根连接至托架的输入轴。输入轴和 托架用于与变速器的中
心轴同轴并绕中心轴旋转。IVT包括连接至第 一列行星枢轴臂组件的第一固定牵引环，IVT还包括连接至上述第一 列行星枢轴臂组件的输出牵引环。IVT有与变速器的纵向轴同轴的惰 轮组件。
惰轮组件与行星轮连接。IVT还有液压控制系统，用于与托 架和/或输入轴之间的流体连通。液压控制系统可用于调节IVT的传动 比率。
[0054]另一方面，发明涉及到操作无限变速式无级变速器的变速 装置的方法。方法包括在操作时将输入轴连接至变速装置的托架并承 受输入轴上的动力的步骤。方法包括以输入速度W1、通过输入轴将 输入扭矩T1传递至托架的步骤。方法还包括以第二速度W2、将第二 扭矩T2从变速装置的传动法兰传递至变速装置以外的步骤。第二扭 矩T2和第二速度W2都可以连续变化。第二扭矩T2和第二速度W2 至少在某种程度上依赖于一组变速装置行星枢轴臂组件的牵引行星轮 倾斜角度。第二速度W2的量值可以为零。第二速度W2可以向前和 反方向旋转。
[0055]发明的另一方面涉及到提供液压轴向负载以便对无限变速 式无级变速器中的扭矩损害做出动态反应的方法。方法包括提供机械 负载凸轮组件以对扭矩损害产生轴向力的步骤。方法还包括将液压轴 向负载装置连接至机械负载凸轮组件的步骤。液压轴向负载装置可以 基于(至少是在某种程度上基于)操作变速器扭矩的稳定状态来提供 轴向力。
[0056]发明的一个方面涉及到改变无级变速器或无限变速式无级 变速器的变速装置传动比的方法。方法包括提供液压控制阀以及在操 作时将液压控制阀连接至一套液压活套的步骤。方法包括在操作时将 一组变速装置行星轴连接至至少一套液压活塞的步骤。在某个实施例 中，该方法包括用液压控制阀调节液压的步骤。方法包括从液压控制 阀中提供液压给至少一套液压活塞的步骤。方法还包括通过液压促动 行星轴倾斜角度发生变化的步骤。
[0057]发明的另一个方面是针对无级变速器或无限变速式无级变 速器的变速方法。方法包括通过液压将控制阀连接至控制活塞并将控 制活塞连接至反馈弹簧的步骤。在某个实施例中，方法包括为控制阀 提供指示变速器行星轴倾斜角度的先导压力的步骤。先导压力范围至 少是反馈弹簧的弹簧刚性、反馈弹簧的总偏斜范围和控制活塞面积的 一项函数。方法还包括基于(至少是部分基于)先导压力来促动行星 轴发生倾斜的步骤。行星轴的倾斜可以使变速器换档。
附图说明
[0058]图1为使用无级变速器或无限变速式无级变速器的驱动系 统简图。
[0059]图2为可能连接至外壳的变速装置和提供牵引车变速器的 牵引车副变速箱的透视图。
[0060]图3A是一端连接至输入轴、另一端连接至
齿轮组和
输出轴 的变速装置等距视图。
[0061]图3B为图3A所示的变速装置连接至外壳和齿轮组外壳时 的立视图。
[0062]图4A为依据本申请所述发明实施例的变速装置实施例示 意图。
[0063]图4B为可以用于图4A所示的变速装置的液压换档机构示 意图。
[0064]图5A为图3B所示的变速装置的某些部件沿A-A线的剖面 图。
[0065]图5B为图5A所示的横截面的详图A。
[0066]图6A为图5A所示的横截面的详图B。
[0067]图6B为图6A所示的某些变速装置部件的部分分解等距视 图。
[0068]图6C为可以用于图5A所示的变速装置的可替代中心装置 和中心凸轮组件的剖面图。
[0069]图7A为图5A所示的横截面的局部放大视图C。
[0070]图7B为图7A所示某些变速装置部件的部分分解等距视图。
[0071]图8为图5A所示横截面的局部放大视图D。
[0072]图8A为可以用于图5A所示的变速装置的托架组件透视 图。
[0073]图8B为图8A所示的托架组件的右侧立面图。
[0074]图8C为图8A所示的托架组件沿B-B线的剖面图。
[0075]图8D为图8A所示的托架组件沿C-C线的剖面图。
[0076]图8E为图8A所示的托架组件第一端构件的透视图。
[0077]图8F为图8E所示的第一端构件的第二透视图。
[0078]图8G为图8E所示的第一端构件的前视图。
[0079]图8H为图8G所示的第一端构件沿A1-A1线的剖面图。
[0080]图8I为图8G所示的第一端构件沿B1-B1线的剖面图。
[0081]图8J为图8G所示的第一端构件沿C1-C1线的剖面图。
[0082]图8K为图8A所示的托架中间构件的透视图。
[0083]图8L为图8K所示的中间构件的第二透视图。
[0084]图8M为图8L所示的中间构件的右侧立面图。
[0085]图8N为图8M所示的中间构件沿A2-A2线的剖面图。
[0086]图8O为图8M所示的中间构件沿B2-B2线的剖面图。
[0087]图8P为图8M所示的中间构件沿C2-C2线的剖面图。
[0088]图8Q为图8所示的托架第二端构件的透视图。
[0089]图8R为图8Q所示的第二端构件的第二透视图。
[0090]图8S为图8R所示的第二端构件的右侧立面图。
[0091]图8T为图8S所示的第二端构件沿A3-A3线的剖面图。
[0092]图8U为图8S所示第二端构件沿B3-B3线的剖面图。
[0093]图9为可以用于图5A所示的行星枢轴臂子组件的透视图。
[0094]图10为图9所示的行星枢轴臂子组件的前视图。
[0095]图11为图9所示的行星枢轴臂子组件的立视图。
[0096]图12为图11所示的行星枢轴臂子组件沿D-D线的剖面图。
[0097]图13为图12所示的横截面局部放大视图E。
[0098]图14A为可以用于图9所示的行星枢轴臂子组件的枢轴臂 透视图。
[0099]图14B为图14A所示的枢轴臂的右侧立面图。
[0100]图14C为图14B所示的枢轴臂沿E-E线的剖面图。
[0101]图15A为可以用于图9所示的行星枢轴臂子组件的行星轴 透视图。
[0102]图15B为图15A所示的行星轴的前视图。
[0103]图15C为图15B所示的行星轴沿F-F线的剖面图。
[0104]图15D为可以用于图9所示的行星枢轴臂子组件的导向轮 透视图。
[0105]图15E为图15D所示的导向轮的第二透视图。
[0106]图15F为图15E所示的导向轮的左侧立面图。
[0107]图15G为图15F所示的导向轮沿G-G线的剖面图。
[0108]图16A为可作为图5A所示的变速装置变速机构一部分的 子组件的透视图。
[0109]图16B为图16A所示的子组件的右侧立面图。
[0110]图16C为图16B所示的子组件沿H-H线的剖面图。
[0111]图16D为图16B所示的子组件沿I-I线的剖面图。
[0112]图16E为变速装置310实施例中某些子组件的速度显示图。
[0113]图17A为可以用于图16所示的变速机构的输入轴的透视 图。
[0114]图17B为图17A所示的输入轴的另一幅透视图。
[0115]图17C为图17A所示的输入轴的立视图。
[0116]图17D为图17C所示的输入轴沿J-J线的剖面图。
[0117]图18A为可以用于图16所示的变速机构的歧管透视图。
[0118]图18B为图18A所示的歧管的第二透视图。
[0119]图18C为图18A所示的歧管的左侧立面图。
[0120]图18D为图18C所示的歧管沿K-K线的剖面图。
[0121]图18E为图18C所示的歧管沿L-L线的剖面图。
[0122]图18F为可以用于图5A所示变速装置的盖板透视图。
[0123]图18G为图18F所示的盖板的后侧立面图。
[0124]图18H为图18F所示的盖板的前侧立面图。
[0125]图18I为图18H所示的盖板沿M-M线的剖面图。
[0126]图19为图16所示的变速机构的某些部件的分解图。
[0127]图20为图16所示的横截面的详图E，显示可以用于图16 所示的变速机构的液压阀系统。
[0128]图21A为可以用于图16所示的变速机构的枢轴销毂透视 图。
[0129]图21B为图21A所示的枢轴销毂的前视图。
[0130]图21C为图21A所示的枢轴销毂的右侧立面图。
[0131]图21D为图21C所示的枢轴销毂沿M-M线的剖面图。
[0132]图22A为可以用于图16所示的变速机构的控制活塞透视 图。
[0133]图22B为图22A所示控制活塞的立视图。
[0134]图22C为图22B所示的控制活塞沿N-N线的剖面图。
[0135]图23A为可以连接至图5A所示变速装置的齿轮组和轴组 件的透视图。
[0136]图23B为图23A所示的齿轮组和轴组件的第二透视图。
[0137]图23C为图23A所示的齿轮组和轴组件的分解图。
[0138]图23D为可以用于图5A所示的齿轮组或副变速箱的示意 图。
[0139]图23E为衡量图5A所示的变速装置行星轴倾斜角度γ的组 件透视图。
[0140]图23F为图23E所示组件的正视图。
[0141]图23G为图23F所示组件沿A5-A5线的剖面图。
[0142]图24A为可以用于图5A所示变速装置的牵引环透视图。
[0143]图24B为图24A所示牵引环的剖面图。
[0144]图25A为可以用于图5A所示变速装置的传动法兰透视图。
[0145]图25B为图25A所示传动法兰的第二透视图。
[0146]图25C为图25B所示传动法兰的左侧立面图。
[0147]图25D为图25C所示传动法兰沿P-P线的剖面图。
[0148]图26A为可以用于图5A所示变速装置的反作用法兰透视 图。
[0149]图26B为图26A所示反作用法兰的剖面图。
[0150]图27A为可以用于图5A所示变速装置的扭矩转换组件透 视图。
[0151]图27B为图27A所示扭矩转换组件的剖面图。
[0152]图28A为可以用于图5A所示变速装置的可替代反作用法 兰透视图。
[0153]图28B为图28A所示反作用法兰的剖面图。
[0154]图29A为可以用于图5A所示变速装置的凸轮法兰透视图。
[0155]图29B为图29B所示凸轮法兰的剖面图。
[0156]图30A为可以用于图5A所示变速装置的凸轮基座透视图。
[0157]图30B为图30A所示凸轮基座的前视图。
[0158]图30C为图30A所示凸轮基座的右侧立面图。
[0159]图30D为图30A所示凸轮基座的后侧立面图。
[0160]图31A为可以用于图5A所示变速装置的凸轮负载活塞透 视图。
[0161]图31B为图31B所示凸轮负载活塞的剖面图。
[0162]图32A为可以用于图5A所示变速装置的阀动活塞透视图。
[0163]图32B为图32A所示活塞的右侧立面图。
[0164]图32C为图32A所示活塞的剖面图。
[0165]图33A为可以用于图5A所示变速装置的卸载油缸的透视 图。
[0166]图33B为图33A所示卸载油缸的剖面图。
[0167]图34A为可以用于图5A所示变速装置的中心凸轮基座透 视图。
[0168]图34B为图34A所示凸轮基座的侧视图。
[0169]图35A为可以用于图5A所示变速装置的凸轮环透视图。
[0170]图35B为图35A所示凸轮环的第二透视图。
[0171]图35C为图35A所示凸轮环的剖面图。
[0172]图36A为可以用于图5A所示变速装置的输出盘透视图。
[0173]图36B为图36B所示输出盘的剖面图。
[0174]图37A为可以用于图5A所示变速装置的托架导环的透视 图。
[0175]图37B为图37A所示导环的剖面图。
[0176]图38A为可以用于图5A所示变速装置的
同步环透视图。
[0177]图38B为图38A所示的同步环的剖面图。
[0178]图39A为可以用于图5A所示变速装置的惰轮组件的分解 透视图。
[0179]图39B为图39A所示惰轮组件的剖面图。
[0180]图40A为可以用于图5A所示变速装置的变速装置壳体透 视图。
[0181]图40B为图40A所示变速装置壳体的第二透视图。
[0182]图40C为图40A所示变速装置壳体的前视图。
[0183]图40D为图40A所示的变速装置壳体的右侧立面图。
[0184]图40E为图40D所示的变速装置壳体沿Q-Q线的剖面图。
[0185]图41A为可以连接至图5A所示变速装置的外壳透视图。
[0186]图41B为图41A所示外壳的另一幅透视图。
[0187]图41C为图41A所示外壳的另一幅透视图。
[0188]图41D为图41A所示外壳的前视图。
[0189]图41E为图41D所示外壳沿A8-A8线的剖面图。
具体实施方式
[0190]某些发明实施例将参照附图进行描述，其中相同的数字自 始至终都指相同的元件。此申请的说明中所使用的术语，不能因为它 与发明的某些特定实施例的详细说明一起使用就予以狭义或限制性的 解释。此外，发明的实施例可能包括几项新特征，单凭其中任何一项 特征均不能产生预想的属性，它们对实践本申请所述的发明来说是必 不可少的。此处所述的CVT/IVT实施例通常都与第6,241,636、 6,419,608、6,689,012和7,011,600号美国
专利中公开的变速器和变速 装置有关。所有这些专利的公开事项均通过引用的方式完整地纳入本 申请。
[0191]正如本申请的用法，“操作地关联”、“操作地连接”、“操作 地链接”、“可通过操作关联”、“可通过操作连接”、“可通过操作链接” 等术语指运作一个元件以导致另一个元件相应、随后或同时运作或起 动所依据的元件之间的关系(机械、联动、连接等)。需要注意的是， 在使用上述术语来描述发明实施例时，重点描述联动或联结元件的特 定结构或机械装置。但是，除非另行明确说明，否则在使用上述术语 时，该术语表示实际联动或联结可能采用多种形式，这些形式在某些 情况下，对具有相关技术普通技能的人来说是明了易懂的。
[0192]在说明中，“径向”一词指垂直于变速器或变速装置纵向轴 的方向或
位置。此处使用的“轴向”一词指沿着与变速器或变速装置主 轴或纵向轴平行的轴的方向或位置。为了更加简单清楚，有时带类似 标注的类似部件(比如，控制活塞582A和控制活塞582B)将由一个 标签统称(比如，控制活塞582)。
[0193]如图1所示，驱动系统100的一个实施例使用了无级变速 器(CVT)或无限变速式无级变速器(IVT)CVT/IVT 105。驱动系 统100可以包括通过联轴器160连接至第一齿轮组120的动力源动力 源110。联轴器170将无级变速(CV)或无限变速式无级变速(IV) CV/IV变速装置130连接至第一齿轮组120，而联轴器180则将CV/IV 变速装置130连接至第二齿轮组140。从动装置150通过联轴器190 连接至第二齿轮组140。应当清楚的是，将CVT/IVT 105描述为包括 变速装置130、齿轮组120、140和联轴器160、170、180、190主要 是出于方便。根据应用情况和背景来看，变速装置130可以单独提供 变速器的所有功能，因此，变速装置130可以被视为无级变速器或无 限变速式无级变速器。
[0194]例如，动力源动力源110可能是电动
马达、
内燃机或结合 电动马达和内燃机的混合动力原动机。第一和第二齿轮组120、140 可以是任何齿轮箱排列，它们中的每一个均可以包括一个或多个行星 齿轮组。譬如，从动装置150可以是联轴器、轴、
推进器、差动驱动 分离式齿轮箱、牵引负荷(例如开动摩托车、
汽车、
卡车或牵引车)、 工业负载(例如驱动印刷机之类的固定或半固定装置)、推进负载(例 如开动轮船或小船之类的
船舶或开动飞机或直升飞机之类的
飞行器)、 公用事业负载(例如驱动邓普斯特尔
起重机、垃圾捣碎机或
涡轮螺旋 桨)、农业负载(比如驱动
拖拉机或
联合收割机上的喷雾附加装置)以 及它们的混合使用，比如牵引和农业负载或牵引和公用事业负载等。 从动装置150还可以是
压缩机、发
电机、
泵以及附属
驱动器，包括交 流发电机、
水泵、冷却
风扇等。
[0195]联轴器160、170、180和190可以是在连接的设备之间传 递功率的任何适当机械装置。譬如，联轴器160、170、180和190可 以是任何类型的联轴器，从花键、键、
焊接或法兰耦合到单独的行星 齿轮组和具有多级
行星齿轮组和其它并联或
串联齿轮的齿轮箱。 CV/IV变速装置130可以是如下文所述的无级变速器或无限变速式无 级变速器的任何实施例。
[0196]在某些实施例中，驱动系统100可以具有第一和第二齿轮 组120、140其中的一个或一个都没有。因此，驱动系统100可以设计 成动力源动力源110通过联轴器160连接至CV/IV变速装置130，动 力源动力源110和CV/IV变速装置130之间没有第一齿轮组120连接。 在其它实施例中，CV/IV变速装置130可以在CV/IV变速装置130与 从动装置150之间没有第二齿轮组140连接的情况下连接至从动装置 150。而且，在某些实施例中，额
外齿轮组可以以串联或并联方式连接 至第一齿轮组120、CV/IV变速装置130或第二齿轮组140。
[0197]驱动系统100的一个实施例可以应用于拖拉机中的变速器 组件300，如图2所示。在所示的实施例中，外壳330附于CV/IV变 速装置310的上，后者则连接至具有副变速箱外壳325的副变速箱或 齿轮组320。如下所述，在某些实施例中，外壳330和齿轮组320均 被赋予了与CV/IV变速装置310的部件配合所需的特征。图3A显示 了CV/IV变速装置310的一个实施例，它包括连接至齿轮组320的输 入轴510，在本实施例中，它连接至输出轴585。图3B显示出CV/IV 变速装置310可能会配置外壳531和机箱590而成为齿轮组320。
[0198]图4A为可用于驱动系统100实施例的变速装置200实施例 示意图。变速装置200可以是无级变速器或无限变速式无级变速器。 变速装置200包括容纳托架215的变速装置壳体205，在本实施例中， 它被设计为绕纵向轴旋转并操作地连接至行星枢轴臂组件220。一般 来说，在某些实施例中，行星枢轴臂组件220包括安装在行星轴254 上的行星轮222，它操作地被连接至枢轴臂252；行星轮222可以是下 文所述的牵引辊筒。枢轴臂252可以使行星轴254转动或倾斜，从而 产生变速装置200的变速。行星枢轴臂组件220一般在变速装置200 中心纵向轴周围平均地成角度地隔开。在阐述的实施例中，输入轴210 连接至托架215。和此处的用法一样，“牵引辊筒”在某些实施例中可 以是球形辊筒或球体。因此，和本处的用法一样，“牵引辊筒”、“球形 辊筒”或“球体”等词在提及通过牵引传递动力的滚动元件时是可以互 换的。
[0199]牵引环225和227分别连接行星枢轴臂组件220的行星轮 组222A和222B。惰轮组件(未见于图2A，请参见图5A的例子)连 接并径向支撑行星轮组222A和222B。在某些实施例中，惰轮组件与 变速装置200的纵向轴同轴(可参见图5A)。牵引环230和233分别 连接行星轮组222A和222B。牵引环230、233操作地连接至扭矩输 出元件232。在某些实施例中，牵引环225、277可以通过接地装置270 连接至地面。在本申请中，“地面”指诸如变速装置壳体205之类的固 定元件。接地装置270可以是键、花键、夹子或实质上阻止牵引环225、 227做轴向和/或旋转运动的其它加固手段。应当注意的是，在某些实 施例中，牵引环225、227中只有一个圈或没有圈接地。变速装置200 还可以包括几个轴向力生成(“AFG”)装置235。在某些实施例中， 变速装置200包括操作地连接至行星枢轴臂组件220的变速机构240。
[0200]在图4A所示的实施例中，在变速装置200操作期间，输入 轴210将扭矩转换至托架215，然后由托架215将扭矩转换至行星枢 轴臂组件220。在某个实施例中，牵引环225和227是不可旋转的， 它们分别为行星轮组222A和222B提供滚动面和扭矩反作用。但是， 在其它实施例中，牵引环225和227的一或两者都是可旋转的。
[0201]在图4A所示的实施例中，行星轮组222A、222B将扭矩转 换至可旋转的牵引环230和233，它们可以操作地连接至扭矩输出元 件232，从而向其传递扭矩。在一个实施例中，托架215可以连接至 输出轴256或成为输出轴256的一部分。因此，变速装置200可以通 过输入轴210接收一项动力输入并形成两项动力输出：通过扭矩输出 元件232的动力输出和通过托架215与输出轴256的动力输出。当然， 变速装置200可以沿相反的动力路径传送动力。也就是说，在某些实 施例中，变速装置200可以通过轴256和/或扭矩元件232接收动力， 而后可以通过轴210输出动力。由于变速装置200可以提供至少两条 动力路径，所以变速装置200可以是扭矩分流设备。
[0202]在托架215用于绕变速装置200的轴旋转且牵引环225、227 不可旋转的实施例中，扭矩输出元件232可以用于实现零速度和/或逆 转其旋转方向。而且，当扭矩输出元件232的输出与输出轴256的输 出相结合时，变速装置200的输出可以为零或负数。由于变速装置200 的某些实施例可以在输入速度不为零的情况下产生零输出速度，而且 扭矩比通常与速比成反比，所以变速装置200可以被描述成无级变速 器。
[0203]在图4A所示的实施例中，变速机构240控制了应用在托架 输入的扭矩于行星枢轴臂组件220扭矩反作用的比例。如下文所述， 在变速装置200的一个实施例中，变速机构240包括了液压控制系统， 它可以通过促动(比如使其旋转或倾斜)枢轴臂252和行星轴254等 元件来改变行星轮组222A和222B的
旋转轴角度。具有相关技术普通 技能的人可以看得出，除了变速机构240的外，其它一些设备也可用 于实现变速装置200的变速。
[0204]图4B阐述了可用于变速装置200的液压变速控制系统280 (或换档机构280)的一个实施例。换档机构280包括调节液压流体变 速压力284的调节器282，它用于促动至少一个活塞，即活塞294。泵 288可用于输送控制流体，从而向调节器282提供变速压力284。控制 信号装置290和反馈机构292均可以连接至调节器282。如前所述， 枢轴臂296可以连接至同步器293，从而将同步器293连接至反馈机 构292。但是，在其它实施例中，同步器未使用，取而代的的枢轴臂 296可以直接连接至反馈机构292。在一个实施例中，活塞294操作地 连接至枢轴臂296。调节器298用于与流体盘或流体罐298之间的流 体连通。
[0205]例如，调节器282可以是阀
门。在某个实施例中，调节器 282是带滑阀的
四通阀，可以调节通往活塞294和流体罐298的控制 流体压力和/或流量。控制信号装置290可以是适用于向调节器282发 送控制信号的机械、电气或电机装置。在某些实施例中，控制信号为 液压流体压力(也称为“先导压力”)。在其它实施例中，控制信号装置 290可以用于接收和处理来自反馈机构292和/或同步器293的电气或 机械信号。
[0206]控制活塞294可以进行设置和调适，使变速压力284促动 控制活塞294的活动。枢轴臂296可以是图4A所示的枢轴臂252。在 某些实施例中，反馈机构292是机械、
电子和/或电子机械式的。在某 个实施例中，反馈机构292包括反馈螺钉和反馈弹簧(参见图16C和 图20)。同步器293可以是同步组行星轮组222A、222B，从而使每个 行星轮组222A、222B的行星轴254具有相同倾斜角度的机械联动。 在某个实施例中，同步器293包括带有螺钉扣功能的装置，该装置可 以通过一个或多个额外联动装置连接至行星轮组222。泵288和罐298 可以是典型的、众所周知的流体抽吸和聚集设备。
[0207]操作期间，若要转换比率，控制信号装置290须促动调节 器282，后者能让变速压力284促动活塞294。在某些实施例中，调节 器282可以调节传递变速压力284所采用的速度。由于控制活塞294 连接至枢轴臂296，所以可通过控制活塞294的运转启动枢轴臂296 并对其产生回应。在某些实施例中，枢轴臂296操作地连接至行星轴 254，枢轴臂296从而导致行星轴254相对于变速装置纵向轴的角度相 对于变速装置200的纵向轴发生变化或倾斜。行星轴254的角度变化 导致变速装置200的比率改变。
[0208]如前所述，在某些实施例中，枢轴臂296可以连接至反馈 机构292。在本实施例中，反馈机构292可以将枢轴臂296的一项或 多项状态指标传达至调节器282，这些指标可以包括角位置、轴向位 置、
角速度、轴向或线速度等。在某些实施例中，指标可以包括活塞 中的液压流体流量和/或压力、来自速比测量的电气信号、托架215的 位置、行星轮222的角位置以及托架215旋转产生的离心或回转力所 造成的牵引环225、227、230和/或233上的轴向力。由于枢轴臂296 因控制活塞294的运动而运动，因此反馈机构292会将上述任何指标 传递至调节器282。在结合了来自控制信号装置290的控制信号与反 馈机构292传达的指标后，调节器282将进一步调节变速压力284以 起动期望的传动比调整或维持稳定状态下的传动比。
[0209]在变速装置200的某些实施例中，AFG装置235将轴向力 应用于牵引环225、227、230和233，以推动行星轮组222A、222B 与牵引环230和233之间的扭矩的高效传递。在其它实施例中，AFG 装置235只能连接至牵引环225、227、230和233中的一部分而不是 全部。AFG装置235可以是凸轮型的，其中，凸轮表面和辊筒之间的 相互作用可以生成轴向力(它可以与应用于凸轮表面的扭矩成正比)； 它也可以是液压促动器型的，其中，液压流体可以促进活塞和油缸的 结合，从而生成轴向力。在其它实施例中，AFG装置235可以结合凸 轮和液压轴向力生成方法。应当注意的是，液压或凸轮型AFG装置 235并非在变速装置200中生成适当轴向力的唯一选择。更好的办法 是，将AFG装置235用于生成轴向力，从而可以迅速回应瞬变的扭 矩损害，并至少在某种程度上依赖或回应牵引环225、227、230和233 中的任何一个出现的最高扭矩水平。
[0210]如图5A-8所示，在某个实施例中，图3A所示的变速装置 310具有容纳托架515等元件的变速装置壳体505。输入轴510连接至 托架515。在某些实施例中，输入轴510和托架515相对于外壳510 的轴向位置并没有严格限制。意即，在某些实施例中，输入轴510和 托架515可以(至少部分可以)在变速装置壳体505内轴向浮动。在 本实施例中，输入轴510和托架515都可以绕它们的中心纵向轴旋转。 在某个实施例中，输入轴510和托架515是旋转式连接的。
[0211]在某个实施例中，变速装置310包括行星枢轴臂组件579 (参见详图A和图5B)。行星枢轴臂组件579通常包括为行星轮522 提供动支撑和旋转轴的行星轴554。在本实施例中，枢轴臂552支撑 行星轴554，而惰轮562则为行星轮522提供径向支撑和位置。行星 枢轴臂组件579的补充说明如下(可参见图9-15G)。
[0212]在某些实施例中，盖板560安装在与输入轴510同轴的地 方并连接至歧管565。盖板560可以为输入轴510提供轴承支撑。在 所示的实施例中，外壳531用于承受、支撑和固定盖板560和歧管565。
[0213]牵引环525A、530连接行星轮522A，而牵引环525B、533 则连接行星轮522B。在所述的实施例中，牵引环525A、525B被设计 为几乎或完全不可旋转。传动法兰532通过中心凸轮组件570连接至 牵引环530、533(参见详图B和图6A-6B)。在某个实施例中，传动 法兰532连接至下游齿轮组320的
太阳轮2320(参见图23A-23C)。 在所示实施例中，传动法兰532可以但不必轴向固定。
[0214]在所述实施例中，输入凸轮组件575连接至牵引环525A(参 见详图C和图7A-7B)。中心凸轮组件570和输入凸轮组件575在某 种程度上发挥了轴向力生成器的功能。中心凸轮组件570和输入凸轮 组件575将在下文进一步描述，分别详见图6A-6B和图7A-7B。
[0215]变速装置310操作期间，在某个实施例中，输入轴510将 扭矩应用于托架515，然后托架515通过行星枢轴臂组件579将扭矩 转换至牵引环530和533。牵引环530、533而后将扭矩转换至中心凸 轮组件570和传动法兰532，使其旋转成刚性体。因此，变速装置310 的某些实施例将推动动力分流。即是说，变速装置310可以用于接收 输入轴510上的动力输入并通过两条不同的路径传输动力。例如，假 设输入轴510以输入速度w1和输入扭矩T1传输动力，变速装置310 可以通过传动法兰532、以可连续改变的速度w2和输出扭矩T2传输 动力，而变速装置310则可以通过连接至托架515的花键轴844、以 输出速度w1和输出扭矩T3提供动力。在所示实施例中，花键轴844 是托架515的一部分；但是，在其它实施例中，花键轴844可以通过 任何适当方式连接至托架515，包括键入、花键、
螺栓、暗销、齿轮、 液压或电动马达等。
[0216]在某些实施例中，传动法兰532或托架花键轴844中的任 何一个都可以用作驱动器或动力输出端。然而，在其它实施例中，可 以通过辅助齿轮组将两个扭矩输出T2和T3整合成输出轴585上的扭 矩输出T4。如下文对图42所述，变速装置310可以连接至副变速箱 4200，以便提供带有多种模式的变速器，包括反向传动。视行星轴554 的倾斜角度情况，传动法兰532可以反转其旋转方向并在实质上具有 零旋转速度，即w2约等于零。在某些实施例中，当传动法兰532的 输出被合计入花键轴844的输出时，变速装置310可以产生零输出速 度。因此，变速装置310可以作为无级变速器或无限变速式无级变速 器。
[0217]如图5A、8和16A-20所阐述的实施例所示，变速装置310 可以具有变速机构577，在该机构中，输入轴510用于接收液压阀的 不同部件并与其相互作用。变速机构577部分显示在图5A和8的详 图D中；变速机构577的实施例补充说明见图16A-22C以及附文。输 入轴510的实施例将在下文参照图17A-17D进行进一步描述。在某个 实施例中，变速机构577包括液压回路，它可以通过通道814A、814B 和腔体580A、580B控制出入托架515的流体流量(参见图8D和 16C-16D)。
[0218]在某些实施例中，控制活塞582连接至枢轴销毂805。枢轴 销毂805支撑的枢轴销块810支撑连接至枢轴臂552的枢轴销815。 在某个实施例中，控制螺钉820包括刚性连接至左控制螺针820B的 右控制螺钉820A，其中，右控制螺钉820A的
螺纹导程与左控制螺钉 820B的螺纹导程方面相反。当控制螺钉820转入某个方向时，彼此方 向相反的左控制螺钉820B和右控制螺钉820A的螺纹就会提供螺钉扣 功能。在某些实施例中，右控制螺钉820A和左控制螺钉820B是一个 整体。在某个实施例中，左控制
螺母825A刚性连接至枢轴销毂805A， 而左控制螺母825B则刚性连接至枢轴销毂805B。因此，当控制螺钉 820被轴向限制和转动时，右控制螺母825A和左控制螺母825B彼此 相反的方向轴向移动(参见图19)，这使得连接至行星轮522A的枢轴 臂绕轴旋转的方向(沿行星轮522A的中心)与连接至行星轮522B的 枢轴臂同步绕轴旋转的方向相反。
[0219]此外，在某些实施例中，右控制螺钉820A与右控制螺母 825A和左控制螺钉820B与左控制螺母825B之间的螺纹导程绝对值 是相等的，这使得右控制螺母825A和左控制螺母825B的轴向运动在 具有相等的量值和相反的方向。在某个实施例中，量值相等但方向相 反的轴向运动通过销滑块机构转变成枢轴臂552A、522B的量值相等 但方向相反的旋转运动。由于枢轴臂552因枢轴臂552与行星轴554 操作地的连接而绕轴旋转，所以行星轮522的旋转轴倾斜角度就会被 调整，从而使变速装置310的独立变速装置腔体比率得到等值调整。 在某些实施例中，通过使用差动机构，独立变速装置腔的比率可以设 置成不同的数值，采用的方法就是为控制螺钉820A、820B和/或控制 螺母825A、825B选择不同的导程并辅以其它措施。图19所示的控制 螺钉820、控制螺母825、枢轴销毂805和连接螺钉终点
挡板870，确 保行星轮522A的旋转轴倾斜角度反映了行星轮522A与变速装置310 的中心平面的对比，该平面将行星轮522A和522B中心之间的距离分 成两部分。
[0220]在某些实施例中，控制螺钉820A与控制螺母825A配合， 共同提供对液压阀的机械反馈。在图5A所示的实施例中，控制螺母 825B与控制螺钉820B配合提供对
传感器的机械反馈，以帮助确定行 星轴554的角位置，该角位置为行星轮522旋转轴的角位置(参见图 19和23D-23F)。控制螺母825A、825B刚性连接至枢轴销毂805。控 制螺钉终点挡板870轴向固定控制螺钉820A。下文将参照图16A-16D 和图20进一步论述液压变速机构577的操作。
[0221]需要注意的是，在本实施例的变速装置310中，至少部分 因为中心凸轮组件570的架构，轴向止推轴承并未用于传送因部件之 间的
牵引力传递而产生的轴向负载。更确切地说，牵引环525A、525B 是旋转式固定的，它们可以将轴向力传送至变速装置壳体505。由于 牵引环525A、525B没有使用轴向止推轴承，这样就避免了使用轴向 止推轴承传送轴向负载时经常会产生的轴承摩擦损耗。
[0222]如图6A和图6B所示，在某个实施例中，中心凸轮组件570 包括通过花键连接至传动法兰532的中心凸轮基座605。中心凸轮基 座605操作地连接至右凸轮环610和左凸轮环615。在某个实施例中， 凸轮辊筒挡圈650支撑的辊筒(未示出)提供中心凸轮基座605和凸 轮环610、615之间的操作连接。右凸轮环610连接至右扭矩转换环 620，而左凸轮环615连接至左扭矩转换环625。右扭矩转换环620连 接至牵引环533，而左扭矩转换环625则连接至牵引环530。正如本申 请提及凸轮环610、615和扭矩转换环620、625时所使用的意思，术 语“左”和“右”仅指相对于中心凸轮基座605的位置，没有其它含义。
[0223]轴承630、635分别支撑与托架515同心的扭矩转换环620、 625。在某些实施例中，轴承630、635为
径向轴承，但是在其它实施 例中，轴承630、635可以是球轴承。托架导环640和托架中心轴承垫 片642位于轴承630与635之间。同步环645安装在凸轮环610、615 和扭矩转换环620、625之间的同心轴线上。同步环645连接至凸轮环 610、615。同步环645允许轴向偏斜，但不允许凸轮环610、615相对 于彼此旋转，从而将中心凸轮基座605定位于两个行星轮组522A、 522B之间的中心。如图6B所示，凸轮辊筒挡圈650定位于中心凸轮 基座605和凸轮环610、615之间。当扭矩应用于中心凸轮组件570 时，凸轮辊筒挡圈650可以支撑和分开将凸轮环610、615连接至中心 凸轮基座605的辊筒(未示出)。辊筒的形状可以是圆柱形、桶形或球 形。
[0224]因为凸轮环610通过同步环645连接至凸轮环615，所以凸 轮环610、615各自辊筒的垂直高度实质上是相等的。这样能确保凸轮 环610、615相对于行星轮组522A、522B的对称轴向位移被载入。更 为可取的是操作期间行星轮组522A、522B中心和变速器托架515中 心之间的距离是相等的。在某些实施例中，托架515随着轴向力产生 的偏斜轴向移动更为可取。轴承630、635的内环刚性安装在托架515 上。轴承630、635的外环则可以通过例如滑动配合安装在扭矩转换环 620、625上。在本实施例中，轴承630、635的外环可以沿中心凸轮 组件570轴向移动。为了使托架515始终定位于行星轮组522A和522B 之间的中心上，将
波形弹簧(未示出)放置在轴承630、035外环侧 655和扭矩转换环620、625之间。为了生成轴向力，出现轴向偏斜是 最好的，但是建议托架515始终定位于行星轮组522A和522B之间的 中心点上。在某些实施例中，波形弹簧仅对轴承630、635的外环起轴 向作用。但是，在其它实施例中，轴承630、635的外环与扭矩转换环 620、625压配合，而且波形弹簧仅作用于轴承630、635的内环。
[0225]现参照图6C说明可用于变速装置310的中心组件1000。 中心组件1000不依赖弹簧来实现
定心功能。在某个实施例中，中心组 件1000包括托架515支撑的轴承1002。定心联轴器1004支撑在轴承 1002上并连接至牵引环1006的法兰。轴向力生成元件1008被安插在 牵引环1006和中心输出转换元件1010之间，连接至驱动输出元件 1012。在某些实施例中，轴向力生成元件1008包括在操作时通过凸轮 辊筒1018连接的负载凸轮1014、1016。在某个实施例中，轴向止推 轴承1020被安插在定心联轴器和中心输出转换元件1010之间。对某 些应用而言，可能推荐使用
垫片1022来确保最小间隙和/或部件的准 确定位。在某些实施例中，花键被用于分别将定心联轴器1004连接至 牵引环1006，和将中心输出转换元件1010连接至驱动输出元件1012。 应当注意的是，牵引环1006虽然被旋转固定至定心联轴器1004，但 是它在轴方向不限制于定心联轴器1004。
[0226]根据图7A和图7B，在某个实施例中，输入凸轮组件575 包括凸轮法兰705，该法兰连接至牵引环525，可以与辊筒挡圈710 支撑的凸轮辊筒(未示出)相互作用。凸轮辊筒的形状可以是球形、 桶形或圆柱形。如图所示，凸轮基座715可以定位在辊筒挡圈710和 凸轮负载活塞720之间。凸轮法兰705操作地连接至阀动活塞725， 该阀动活塞与卸载油缸730配合。在本实施例中，输入凸轮组件575 还可以包括多个
压缩弹簧735，这些压缩弹簧定位于凸轮负载活塞720 一侧之间且部分位于外壳531的孔755中。此处出于描述的需要，凸 轮法兰705、辊筒挡圈710、凸轮基座715和相关辊筒指机械负载凸轮 组件717。
[0227]输入凸轮组件575是结合了液压和凸轮型轴向力生成的轴 向力装置的实施例。使用液压的话，凸轮负载活塞720可以通过机械 负载凸轮组件717向牵引环525施加轴向力。在其它实施例中，机械 负载凸轮组件717可以更改成单个或多个零部件，这些零部件在不使 用凸轮的情况下将轴向力从凸轮负载活塞720传递至牵引环525。但 是，某些实施例没有使用凸轮负载活塞720，只有机械负载凸轮组件 717在变速装置310的
输入侧提供轴向力。机械负载凸轮组件717的 特点就是被动的轴向力生成器，它会连续地按照与扭矩的比例反作用 于轴向力。
[0228]在运用液压轴向负载的实施例中，建议向扭矩损害提供动 态反应。这可以通过结合凸轮型轴向负载装置(用于迅速对扭矩损害 做出反应)与液压轴向负载装置的方式来实现。在运用主动轴向力生 成的实施例中，液压可以将凸轮生成的轴向力调节至预期的量值。例 如，机械负载凸轮组件717提供的轴向力水平可以超过最大规定操作 轴向力，而阀动活塞725和卸载油缸730则提供液压控制，以便将机 械负载输入凸轮组件717生成的轴向力调节至预期的轴向力水平。因 此，在某个实施例中，凸轮负载活塞720并未使用，而是采用机械负 载凸轮组件717控制轴向力生成，使得生成的凸轮型轴向力超出变速 器的范围。在图5A、7A和7B所示的实施例中，阀动活塞725可以 减少牵引环525上凸轮法兰705的力，从而将行星轮522的负载卸至 所选的水平。在此类实施例中，轴向力大多数时候是恒定的，从而允 许通过凸轮型AFG处理扭矩损害，同时用液压型AFG控制特定扭矩 所需的稳定状态下的轴向力。若使用了液压阀动活塞，则可能只使用 输入负载凸轮组件717；在此类实施例中，凸轮环610、615和中心凸 轮605可以用实心构件替换。
[0229]举例说明，扭矩增加时，液压便会减少，以便让输入凸轮 组件717接收。若特定应用需要稳定状态下为100磅的轴向力，则需 要提供能产生1000磅轴向力的凸轮。给阀动活塞725和卸载油缸730 的压力将把牵引环525上的轴向力减少至100磅。这一配置可以处理 扭矩损害、使正常操作期间的
摩擦力降到最低，并帮助实现预期轴向 力的要求。
[0230]值得一提的是，虽然图5A描述了在变速装置310输入侧结 合液压和凸轮型轴向力生成装置的实施例，但是并非所有或任何凸轮 负载活塞720、输入凸轮组件717和阀动活塞725与卸载油缸730都 可以使用，这要取决于实施例的情况。在变速装置310的输入侧没有 使用AFG装置的实施例中，牵引环525被旋转固定至变速装置310 不可旋转的元件上，而推力元件可以安插在牵引环525和变速装置壳 体505之间。
[0231]应当注意的是，中心凸轮组件570和输入凸轮组件575的 实施例能产生与各自凸轮组件570、575上的扭矩成比例的轴向力。因 此，凸轮组件570、575中承受最大扭矩的一个将确定变速装置310 中的轴向力水平，因为承受最大扭矩的凸轮组件570、575能产生最大 的轴向力。
[0232]托架515的实施例如图8A-8U所示。在本实施例中，托架 515包括连接至第一托架中心块804的托架输入盖802。托架515还包 括连接至第二托架中心块808的托架输出盖806。第一托架中心块804 和第二托架中心块808连接在一起，形成液压流体腔580。如图8C和 8D所示，托架输入盖802和托架中心块804、808并入了润滑剂通道 812和液压流体通道814A、814B。在本实施例中，托架输出盖806只 包括润滑剂通道812。
[0233]如图8E-8H和图9所示，在本实施例中，托架输入盖802 具有几个紧固销816，有助于将托架输入盖802连接至托架中心块804。 紧固销816有螺栓孔821，可以旋入螺栓或螺钉(未示出)。在本实施 例中，紧固销816作为托架输入盖802的一部分，而润滑剂通道812 和液压流体通道814A、814B则部分成形于紧固销816中。
[0234]托架输入盖802还包括托架销822，它们的表面824可以将 力传递至行星枢轴臂组件579的轴承920(参见图9)，然后再由轴承 将力传递至支撑行星轮522的轴554。托架销822的表面826在行星 枢轴臂组件579变速时为导轮925提供支撑。托架销822还包括螺纹 孔828，可以将输入轴510固定至托架输入盖802。
[0235]在托架销822和紧固销816的附近，在本实施例中，托架 输入盖802包括填充润滑转塔887的润滑剂接口885。在所述的实施 例中，从输入轴510中抽吸润滑流体并注入托架输入盖802的通道 812，而后输送至润滑剂接口885。
[0236]第一和第二托架中心块804、808很相似；因此以下关于第 一托架中心块804的说明一般适用于也可作为第二托架中心块808的 说明。图8K-8P显示了第一托架中心块804的实施例。中心块804的 紧固销830类似于托架输入盖802的紧固销816。螺栓孔832能够促 进托架输入盖802和中心块804的连接。中心块804的主体(包括销 830)并入了润滑剂通道812和液压流体通道814A、814B。
[0237]中心块804包括托架销834，托架销834在形式上和功能上 类似于托架输入盖802的托架销822。托架销834的表面836将力传 递至轴承920，而表面838则为导轮925提供支撑。如图8L和8N所 示，托架销834和颈状伸长杆843并入了螺栓孔840，以利于紧固中 心块804和808的连接。在某些实施例中，中心块804还包括用于定 位和装配的销钉孔842。中心块804包括位于颈状伸长杆843中的内 圆柱形部分581，它连同中心块808的类似内圆柱形部分一起构成腔 体580。
[0238]托架输出盖806见图8Q-8U。托架输出盖806类似于托架 输入盖802。在本实施例中，托架输出盖806并没有像托架输入盖802 那样并入液压控制流体通道814。在本实施例中，托架输出盖806包 括托架输出轴844。在本实施例中，托架输出轴844上的花键846允 许扭矩转换。托架输出盖806包括紧固销848和托架销850，它们与 托架输入盖802的紧固销816和托架销822相同。托架输出盖806的 支撑表面852和扭矩转换表面854类似于托架输入盖802的支撑表面 826和扭矩转换表面824。
[0239]在某些实施例中，托架输入盖802、托架输出盖806和/或 第一和第二托架块804、808可以通过润滑剂接口将润滑剂输送至惰轮 562(参见图5B)或惰轮3905(参见图39A-39C)和惰轮轴承3920。
[0240]如图9-15F所示，行星枢轴臂组件579包括安装在行星轴 554上的行星轮522，该行星轴由枢轴臂552支撑。在某个实施例中， 行星轮522为直径约2.5英寸的球体。行星轮522的中心孔直径约为 0.5英寸才能支撑行星轴554。行星轮522可以由52100
钢铁之类的轴 承
质量钢铁制造。弹性球体907与行星轴554的沟槽1505配合(参见 图15)。在某个实施例中，弹性球体907提供行星轴554和行星轮522 之间的摩擦界面，行星轴554和行星轮522凭借此界面形成一个整体 进行旋转。
[0241]在所述的实施例中，夹子1305将行星轮522的轴向位置固 定在行星轴554上。行星轴554的末端与枢轴臂552的分支连接。在 本实施例中，枢轴臂552的每个分支都可以支撑壳型
滚针轴承910和 角面
接触滚珠轴承915。滚针轴承910可以压配合入枢轴臂552的孔 1410(参见图14A)，该压配合固定了滚针轴承910的轴向位置。角面 接触滚珠轴承915套入枢轴臂552的孔1420，而夹子1310将滚珠轴 承915固定在孔1420中。在某些实施例中，当使用轴承915时，可以 不使用导轮925。行星轴554的末端支撑在轴承910、915上。滚珠轴 承920连接至行星轴554的各端。在所示的实施例中，滚珠轴承920 由夹子1318和行星轴554的肩部1540固定住。导轮925安装在轮轴 930上，该轮轴插在枢轴臂552的孔1315中(参见图13)。导轮925 反作用于活塞582产生的变速力，从而使变速力不传送至轴承910、 915、920。导轮925使枢轴臂552始终定位在行星轮522的中心。
[0242]枢轴臂552的实施例如图14A-14C所示。枢轴臂552包括 定位于枢轴孔1435周围、彼此相对的枢轴臂杆1425和1430。在所示 的实施例中，枢轴臂杆1425、1430构成了一个整体，改善了结构刚性； 但是，在其它实施例中，为了组件的灵活性，枢轴臂杆1425、1430 可以是独立的部件，可在操作时连接至枢轴孔1435之类的枢轴点。如 图8所示，枢轴孔1435与枢轴销815相接，后者在某些实施例中是由 枢轴销块810支撑的。在其它实施例中，枢轴销815可以与枢轴臂杆 1425、1430成为一个整体。
[0243]在本实施例中，枢轴臂杆1425、1430均包括孔1410和孔 1420，以承受轴承910、915(参见上文对图13的描述)。在其它实施 例中，孔1410和1420可以用一个孔代替。而且，轴承910、915可以 用一个轴承或轴承表面代替，它们可能与枢轴臂杆1425、1430构成一 个整体。在所述的实施例中，枢轴臂杆1425、1430均包括凹槽1440 和孔1315。凹槽1440与导轮925相接(参见图10)，而孔1315则与 安装导轮925所在的轴930相接。在所述的实施例中，枢轴臂552可 以在轴承910上传送行星轴554上主要呈放射状的负载，它与倾斜行 星轴554的其它方法形成对比，在其它方法中，促动装置是传送行星 轴554上的弯曲负载。如图所示，在某些实施例中，枢轴臂552包括 促进润滑剂流动的通道1445和1450。
[0244]在枢轴臂552的某个实施例中，孔1315之间的距离约为4 英寸，而枢轴孔1435中心和孔1410中心之间的距离约为2.5至3.0 英寸。在某些实施例中，枢轴臂杆1425、1430自枢轴臂孔1435中延 伸出来，该孔的半径约为2.5至3.0英寸，若为2.75英寸则更佳。对 某些应用而言，孔1410的直径约为0.5至0.8英寸，而孔1420的直径 则约为0.8至1.2英寸。在某个实施例中，枢轴孔1435的直径可以在 0.2至0.3英寸左右，凹槽1440的直径可以在0.6-0.8英寸左右，而孔 1315的直径可以在0.2至0.3英寸左右。对某些应用而言，通道1445、 1450的直径可以在0.1至0.2英寸左右。在某个实施例中，枢轴臂552 是由4140
热处理钢制造的。但是，由于实施例在托架515旋转的情况 下产生的
离心力，建议用强度适宜但重量轻于钢铁的材料来制造枢轴 臂552。
[0245]行星轴554的实施例如图15A-15C所示。行星轴554包括 圆柱形中心部分1510，其沟槽1505可以支撑弹性球体907(参见图 13)。在某些实施例中，至少有一个沟槽1505相对于行星轴554的中 心线是离心的，从而使弹性球体907被卷入子组件减少的径向间隔， 只要行星轮522和行星轴554之间存在相对旋转。中心部分1510还包 括支撑弹簧挡圈(未示出)的沟槽1507，该弹簧挡圈将行星轮522的 轴向位置固定在行星轴554上。行星轴554的各端都具有颈状物1515， 它向行星轴554的纵向轴径向延伸并逐渐变细，然后在过渡至圆柱形 部分1520时略微地径向扩大。圆柱形部分1520可以支撑轴承910(参 见图13)，在某些实施例中，后者被压配合到圆柱形部分1520上。行 星轴554还包括另外一个圆柱形部分1525，被用于支撑轴承915(参 见图13)。该圆柱形部分1525包括支撑夹子1310的沟槽1527，该夹 子将轴承915固定在适当的位置。行星轴554的肩部1540还有助于轴 承915的轴向固定。行星轴554的圆柱形部分1530用于承受和支撑轴 承920(参见图13)。该圆柱形部分1530上的沟槽1532用于支撑固定 轴承920的夹子1318。
[0246]在某个实施例中，行星轴544总体长度约5.5英寸。在某些 应用中，中心部分1510的直径约0.5英寸，可供滑动配合或压配合入 行星轮522的中心孔。在某个实施例中，中心部分1510长约2.5英寸。 在某些实施例中，圆柱形部分1520长约0.5英寸、直径约0.45英寸， 圆柱形部分1525长约0.4英寸、直径约0.40英寸，而圆柱形部分1530 长约0.3英寸、直径约0.27英寸。
[0247]图15D-15G描述了导轮925的一个实施例。因为导轮925 通常会受静负载或低速操作的影响，所以导轮925不必是轴承。但是， 在某些实施例中，导轮925可以是径向滚珠轴承。导轮925的中心孔 1502用于支撑通过枢轴臂522的销930(参见图10)。在某些实施例 中，导轮可以在销930上滚动。导轮925具有斜切颈状物1504，放在 枢轴臂552的凹槽1440(参见图14A)。导轮925的埋头孔1506延伸 至销930的一端，并支撑将销930固定在适当位置的弹簧挡圈(未示 出)。在某些实施例中，孔1502设计为导轮925通过干涉配合固定销 930；在此类实施例中，可以不用弹簧挡圈。然而，在其它实施例中， 销930可以在枢轴臂552的孔1315中滚动。
[0248]在某个实施例中，中心孔1502的直径约为0.2至0.3英寸， 而埋头孔1506的直径约为0.4至0.5英寸。导轮925的外径可以在0.6 至0.8英寸左右，而颈状物1504的直径可以约在0.4至0.6英寸左右。 在某个实施例中，导轮925的宽度约为2.5至3.5英寸。对某些应用而 言，导轮925可以由调制至最小约58HRC的AISI或SAE 52100钢 铁制造。
[0249]接下来描述液压换档机构577(下文简称为“换档机构577”) 的一个实施例和操作；但是，首先还是列出一些定义。如图16D所示， γ角2395被定义为行星轴554的轴2380和纵向轴2390之间的角度。 轴2380通过行星轮522的中心与变速装置310的纵向轴2385平行。 因此，当行星轴554平行于轴2380时，γ角2395等于零。应该注意 的是，γ角度2395的范围可以从最大的正值到最大的负值不等，比如 从+35度至-35度。在首选实施例中，γ角2395的范围约从-30度到+30 度不等。变速装置310的各个不同实施例可以具有不同的γ角度2395 范围。而且，在某些实施例中，γ角2395的范围不必与零度对称。即 是说，诚如在某些实施例中，最大的γ角2395正值可以为+41度，而 最大的γ角负值2395可以为-20度。应当注意的是，在某些实施例中， 建议合理使用行星轮522B的γ角2395的值反映行星轮522A的γ角 2395的值。
[0250]在牵引环525A、525B不可旋转的实施例中，行星轮522 绕轴2390旋转的速度取决于γ角2395。在托架515绕轴2385旋转的 实施例中，行星轮522具有绕轴2385的轨道速度。简单来说，行星轮 522绕轴2390旋转的速度将作为行星轮522的旋转速度，而行星轮522 绕轴2385的轨道速度将作为行星轮522的轨道速度。行星轮522任何 一点上的表面速度取决于行星轮522的旋转速度和轨道速度。输出牵 引530、533的速度取决于行星轮522与输出牵引环530、533之间 的接触点上的行星轮522表面速度。上述行星轮522与输出牵引环 530、533之间的接触点将称为“接触点”。上述接触点上的表面速度将 称为“表面速度”。传动法兰532的速度取决于输出牵引530、533 的速度。
[0251]简而言之，在某个实施例中，若要改变变速装置310的比 率，则控制阀1605须操作地连接至行星轴554。阀门1605的状态调 整将导致γ角2395的调整，造成行星轮522旋转速度的变化。随着行 星轮522旋转速度的变化，输出牵引530、533的速度也会变化，从 而导致传动法兰532的速度发生变化。接下来将描述设备的多个实施 例以及造成γ角2395发生变化或保持稳定的方法。
[0252]现在转到图16A，在某个实施例中，托架515支持各种与 变速装置310的变速相关的部件或功能；因此，托架515在本申请中 被纳为换档机构577的一部分。但是，对具有相关技术普通技能的人 而言，托架515和换档机构577的功能可以用独立的部件来分离和提 供是显而易见的。如图16C和20所示，换档机构577包括输入轴510 的腔体512(参见图17D)中容纳的液压控制阀1605。通常在图16C 的详图E和图20中所示的阀门1605将在下文进一步论述。为了传送 控制流体至阀门1605，在某个实施例中，换档机构577包括连接至盖 板560的流体歧管565。外加泵(未示出)供应控制流体给歧管565。 在其它实施例中，泵可以位于歧管565、盖板560或变速装置310的 其它范围内。在本实施例中，歧管565和盖板560与输入轴510同轴 安装。输入轴510、歧管565和盖板560某些实施例的更多说明分别 详见图17A-17D、图18A-18E和图18F-18I。
[0253]如图8D和16C所示，控制阀1605通过位于输入轴510和 托架515中的通道814A、814B与腔体580流体连通。控制活塞582A、 582B将腔体580划分为腔体580A、580B。如前所述，托架中心块804、 808集合在一起时形成腔体580。如图16D所示，控制活塞582A、582B 操作地分别连接至枢轴销毂805A、805B。在某个实施例中，控制活 塞582A、582B通过干涉配合、键、焊接、螺纹或其它紧固方法连接 至枢轴销毂805A、805B。枢轴臂552操作地连接至枢轴销毂805、805B。 枢轴臂552操作地连接至行星轴554。行星轮与行星轴子组件579的 例子详见图5B的说明。有关枢轴销毂805的更多说明详见图21A-21D， 控制活塞582的更多说明详见图22A-22C，枢轴臂552的更多说明详 见图14A-14C，或行星轴554的更多说明详见图15A-15C。
[0254]在图20所示的实施例中，控制阀1605包括容纳其它阀门 部件和接收与分配液压控制流体的滑阀衬套1610。在某个实施例中， 滑阀衬套1610受到位于输入轴510的夹槽2003(参见图17D)上的 夹子(未示出)的轴向限制。用于连接滑阀衬套1610和输入轴510 的键(未示出)以绕输入轴510旋转的方式固定滑阀衬套1610。具有 相关技术普通技能的人员可以轻易想到以轴向和旋转方式将滑阀衬套 1610限制于输入轴510的其它方法。
[0255]部分由滑阀衬套1610
覆盖的压缩弹簧1615有一端
挤压输 入轴510的凹槽，另一端则与先导控制活塞1620
啮合。先导控制油缸 1625顶住先导控制活塞1620。在本实施例中，先导控制油缸1625的 法兰与滑阀衬套1610啮合。建议压缩弹簧1615用于确保先导控制活 塞1620连续挤压滑阀1630。反馈弹簧1635的一端连接至滑阀1630， 另一端连接至反馈螺钉1640。
[0256]在某些实施例中，控制阀1605用于平衡先导压力，该压力 作用在先导控制活塞1620的活塞面积上挤压反馈弹簧1635。控制敏 感度或
分辨率被定义为γ角度2395操作范围划分的操作性先导压力范 围。先导压力范围是最高与最低先导压力之间的差额。在某些应用中， 建议将可能获得的最宽先导压力范围用于γ角2395的特定范围。譬如， 在某种情况下，分辨率可以是γ角度2395每1度变化的20psi先导压 力变化。压力范围可以通过选择先导控制活塞1620的面积以及反馈弹 簧1635的性能来调整。因此，先导压力范围可以通过压力范围＝k＊d/A 来计算，其中k指弹簧
刚度，d指反馈弹簧1635的总偏斜范围，而A 则指先导控制活塞1620的面积。总而言之，对特定的A而言，刚性 更强(即k值更高)的反馈弹簧1635将导致更宽的先导压力范围。同 样地，若反馈弹簧1635的d比γ角2395的特定范围高，则先导压力 范围将更大。最后，若A减少，则整个先导压力范围将增加。
[0257]此外，一旦先导压力范围确定，则该范围的中心点可以通 过设置反馈弹簧1635上的初始预载来调整。若需要更高的先导压力， 则可以赋予反馈弹簧更大的预载偏斜。若需要更低的先导压力，则可 以赋予反馈弹簧1635更低的初始偏斜。譬如，若反馈弹簧1635被赋 予0.020英寸的初始偏斜，且先导压力范围在γ角2395-20至20度的 范围上50至250psi，则压力范围可以随初始偏斜而扩大。因此，若反 馈弹簧被赋予0.04英寸的初始偏斜，则先导压力范围可以从约100psi 变至300psi。在某些实施例中，只要反馈弹簧1635从未偏斜至反馈弹 簧1635的线性范围之外，先导压力范围的中心点就可以向上或向下移 动，而不影响先导压力的范围。
[0258]在某个实施例中，先导控制活塞1620约有1.0英寸长，包 括直径约为0.2至0.3英寸的中间腔，且该活塞的外径约有0.3至0.4 英寸。在某些实施例中，先导控制油缸1625具有直径约0.3至0.4英 寸的直通中心孔，用以承接先导控制活塞1620。先导控制油缸1625 的外径可达约0.5至0.6英寸，可以配合滑阀衬套1610的腔体，如图 20所示。然而，在其它实施例中，为了增加先导控制活塞1620的面 积，先导控制油缸1625并未使用，而是增加先导控制活塞1620的腔 体和外径来配合滑阀衬套1610的腔体。在此类实施例中，可以通过提 供一条有效改变A(先导活塞1620的面积)的途径来提高设置控制敏 感度的灵活性。在某些应用中，先导控制活塞1620和/或先导控制油 缸1625都是由52100或440C钢铁制造而成。
[0259]在某个实施例中，滑阀衬套1610总体长度约4.5至5英寸。 滑阀衬套1610的中间腔直径可达0.4至0.6英寸左右。滑阀衬套的外 径约从其一端的0.7英寸到另一端的1.1英寸不等。滑阀衬套1610的 一端可以配有一组4级梯形螺纹，以与反馈螺钉1640的相应螺纹啮合。 这组梯形螺纹的公称直径可达0.75英寸，导程约0.25英寸，
螺距约 0.125英寸。滑阀衬套1610可以配上多个汽门(参见图20)，连接滑 阀衬套1610的外部和内部。对某些应用而言，汽门的典型直径约为 0.125英寸。在某些实施例中，滑阀1630长约2.0英寸，中间腔直径 约0.25英寸，外径约0.5至0.7英寸。滑阀1630最好能与滑阀衬套1610 配合。在某个实施例中，滑阀1630由52100或440C钢铁制造而成。 滑阀衬套1610可以由440C钢铁制造而成。
[0260]如图19所示，为了提供反馈给控制阀1605，控制螺钉820 操作地连接至控制阀1605。更确切地说，在某个实施例中，控制螺钉 820连接至反馈螺钉1640。控制螺钉820可以用键、花键或以其它适 当的方式连接至反馈螺钉1640。在某些实施例中，控制螺钉820通过 旋转刚性连接，但在轴方向不限制于反馈螺钉1640。在本实施例中， 控制螺钉820包括通过销子(未示出)相互连接的左旋螺纹式螺钉 820A和右旋螺纹式螺钉820B。因此，控制螺钉820可以用于向控制 阀1605提供机械反馈。如前所述，在某些实施例中，控制螺钉820 可以为γ角2395的外部测量(参见图23D-23F和附文)提供另外的 反馈。
[0261]如图19-20所示，连接螺钉终点挡板870A、870B被径向和 轴向地限制在托架515内，它们与控制螺钉820的肩部连接，可以为 控制螺钉820提供正轴向止动。在某些实施例中，止推轴承2065位于 连接螺钉终点挡板870A和输入轴510之间。在其它实施例中，推力 垫圈2060可在止推轴承2065和输入轴510之间使用。连接螺钉终点 挡板870B被托架515轴向限制。在某些实施例中，止推轴承或止推 垫圈(未示出)可以位于托架515和连接螺钉终点挡板870B之间。 在所述的实施例中，轴承2070径向定位于托架输入盖802和托架输出 盖806中的凹槽旁边。连接螺钉终点挡板870A、870B依次径向定位 于轴承2070旁边或之中。连接螺钉终点挡板为控制螺钉820提供径向 支撑。如图20所示，轴承2070安装在连接螺钉终点挡板870A上并 径向支撑托架515。在某个实施例中，中心衬套1615覆盖了控制螺钉 820的中心部分并密封
内衬套，从而构成了腔体580的一部分。
[0262]在某个实施例中，控制螺钉820通过控制螺母825A、825B 连接至枢轴销毂805A、805B。因此，由于控制螺钉820确保行星轴 554与每个行星轮组522A和522B之间的γ角2395相同，控制螺钉 820可以发挥同步装置或同步器的功能。
[0263]在某个实施例中，控制螺钉820总体长度约19英寸。在某 个实施例中，螺钉820A、820B均有约3英寸的导程，其中，螺钉820A 带左旋螺纹，螺钉820B带右旋螺纹。对某些应用而言，控制螺钉820 的公称直径可达约1.0英寸。在某个实施例中，中心衬套1615总体长 度约6.5至7.0英寸。在某些实施例中，中心衬套1615的外径约1.5 英寸，内径约1.0英寸。在某个实施例中，反馈螺钉1640总体长度约 0.8至0.9英寸，梯形螺纹公称直径约0.75英寸，而六角形孔的直径则 约0.3英寸。
[0264]另外，如图17A-17D和图20所示，为了改变γ角2395， 先导压力通过输入轴510的接口2005和通道1725(部分显示在图17D 中)传送至先导压力腔2010并在此应用于先导控制活塞1620。随着 应用于先导控制活塞1620的先导压力增加，先导控制活塞1620轴向 地朝反馈弹簧1635移动滑阀1630并从而使反馈弹簧1635偏斜。管路 压力由汽门2015提供并穿过输入轴510的渠道1730(部分显示在图 17D中)进入滑阀衬套1610的汽门2020。随着滑阀1630使反馈弹簧 1635发生偏斜(从而进图20的方位右边移动)，控制流体可以从汽门 2020流入汽门2025。控制流体而后从流体口2025流入输料给腔体 580A的渠道814A(参见图16C)。随着腔体580A逐渐填满，控制活 塞582A、582B慢慢远离腔体580的中心。
[0265]当连接至渠道814B的汽门2030与通气口1650流体连通 时，腔体580B中的控制流体通过滑阀1630的通气口1650排放。控 制流体排放的更多说明详见下文参照图17A-17D对输入轴510的说 明。当先导压力腔2010中的先导压力减少时，控制弹簧1635便会推 动滑阀1630向左移动，从而实现流体接口2020和2030间的流体连通。 控制流体而后流入通道814B和腔体580B，从而促使控制活塞582A、 582B朝腔体580的中心移动。腔体580A中的控制流体而后通过通道 814A和接口2025排放出去。
[0266]如前所述，增加先导压力会导致控制流体充满腔体580A和 排空腔体580B。当腔体580A充满时，腔体580A中的控制流体会从 腔体580的中心向外推挤控制活塞582。因为枢轴销毂805连接至控 制活塞582，所以枢轴销毂805会轴向移动，离开腔体580的中心。 即是说，枢轴销毂805A朝左移动，而枢轴销毂805B朝右移动(此处 的“左”和“右”是从图16C-16D的平面图上看)。枢轴销毂805的轴向 移动造成枢轴臂552绕枢轴销815旋转。应当注意的是，枢轴销毂805 对枢轴臂552的作动还导致枢轴臂552绕行星轮522的中心旋转。
[0267]因此，腔体580A、580B的充满或排空会推动控制活塞582。 控制活塞582的轴向运动导致枢轴销毂805的轴向运动，从而导致枢 轴臂552的旋转运动。因为枢轴臂552连接至行星轴554，当枢轴臂 552旋转时，行星轴554便发生倾斜，从而改变γ角2395。
[0268]如前所述，在某个实施例中，枢轴销毂805刚性连接至控 制螺母825，后者被旋到控制螺钉820上。因为控制螺钉820并入了 用销子(未示出)连接的两个螺纹相反的螺钉820A、820B，所以控 制螺钉820就充当了螺钉扣的作用。由于控制螺钉820的螺纹相反， 当控制活塞582以相反方向移动时，控制螺钉820就会被恒定的旋转 方向推动。控制螺钉820旋转但不轴向移动。例如，当枢轴销毂805A 向左移动时，控制螺母825A就会促使带左旋螺纹的控制螺钉820A旋 转。由于控制螺钉820A是旋转式连接至反馈螺钉1640，所以控制螺 钉820A也会促使反馈螺钉1640旋转。反馈螺钉1640在滑阀衬套1610 螺纹中的旋转造成反馈螺钉1640轴向移动，反作用于控制弹簧1635 并改变控制弹簧1635的偏斜。滑阀1630通过负载活塞1620和控制弹 簧1635上的压力造成的力得到平衡。当控制弹簧1635的力大于先导 压力时，控制弹簧1635就会推动滑阀1630。变速装置310的比率在 滑阀1630靠近接口2030和2025(如图20所示)时保持稳定，从而 阻止接口2020(管路压力)与接口2030或2025间的流体连通以充满 或排空腔体580A、580B。滑阀1630依靠阀门负载活塞1620与控制 弹簧1635间的相互作用通过滑阀1630产生的力平衡实现了稳定比率 状态。(20)当控制活塞582离开腔体580的中心时，控制弹簧1635 的偏斜会发生变化，直至实现控制弹簧1635对滑阀1630施加的力与 先导活塞1620对滑阀1630施加的力达到平衡。通过这种方式，反馈 螺钉1640以及γ角2393的位置控制也得以实现。
[0269]下面将描述变速装置310在γ角度2395发生变化时的某些 行为。出于描述的目的，假设输入轴510以顺时针方向旋转，此时观 察员在与托架输入盖802相接触的输入轴法兰1715的一侧观察输入轴 510。在以下论述中，所有角方向坐标均参照了输入轴510的角速度。
[0270]在所述的实施例中，托架515以与输入轴510相同的方向 旋转，因为托架515直接连接至输入轴510。因此，即然假设输入轴 510以顺时针方向旋转，则托架515也以顺时针方向旋转。托架515 推动连接至行星轴554的轴承920。因为牵引环525A、525B被旋转 固定，且行星轮522在牵引环525A、525B和惰轮562上滚动，所以 行星轮522逆时针方向绕轴2390旋转。在本实施例中，行星轮522 绕轴2390的旋转始终与托架515的旋转方向相反。另外，托架515 还引起行星轮522绕轴2385顺时针运转。在本实施例中，行星轮522 始终以与托架515的旋转相同的角方向运转。在行星轮522的运转速 度处于托架515的旋转速度确定的“固定”状态时，行星轮522绕轴 2390的旋转速度可以随γ角2395的变化而变化。
[0271]关于图16D，为了描述的方便，局部
坐标系统592A、592B、 592C和592D(统称为坐标系统592)被定义为以从变速装置310的 中心纵向轴朝外指的y轴为正方向以及从变速装置310中心部分的x 轴亦为正方向的坐标系统，以腔体580A为代表。在本申请中，行星 轮522的“极点”指行星轮522表面上的点，它们在行星轴554末端限 定的轴上的方向完全相反。本处所使用的“赤道”指行星轮522表面上 的点，它们位于穿过行星轮522中心的平面上且与行星轴554末端限 定的轴垂直相交。
[0272]另外，变速装置310实施例的某些部件的旋转速度如图16E 所示。行星轮522、托架515、输出牵引环530、533的速度分别表示 为P、C和T。当控制活塞582在腔体580的中心上处于其极限位置 时，γ角2395就处于其最大正值，而行星轮522的速度P则处于其最 低逆时针值。当γ角2395处于最大正值时，接触点最接近极点，而牵 引环530、533的顺时针旋转速度T则处于最大值。相反，当控制活 塞582A、582B处于离腔体580中心最远的极限位置时，γ角2395处 于最大负值，而行星轮522的速度P则处于最高逆时针值。当γ角2395 处于最大负值时，接触点最接近赤道，而牵引环530、533的逆时针旋 转速度T则处于最大值。当γ角2395等于零时，行星轮522的旋转 和轨道速度P结合以产生接触点上的零表面速度。因此，牵引环530、 533的速度T(以及因此产生的传动法兰532的旋转速度)也为零。
[0273]在本例中，假设γ角2395的初始值等于零，增加阀门1605 上的先导压力会导致控制活塞离开腔体805A的中心，从而促使枢轴 臂552A、552B绕行星轮522旋转并以增加负γ角2395的方向推动行 星轴554。因此，接触点朝赤道移动，行星轮522的逆时针旋转速度 增加，牵引环530、533的逆时针速度也增加。因此，在本实施例中， 既然传动法兰532的速度等于牵引环530、533的速度，所以增加等于 零的γ角2395产生的先导压力将导致传动法兰532的逆时针速度也增 加。
[0274]若颠倒流程(即在γ角2395等于零时减少先导压力)，则 腔体580B会扩大，腔体580A缩小。这使得控制活塞582和枢轴销毂 805朝腔体580的中心移动。被枢轴销毂805推动后，枢轴臂552A、 552B将绕行星轮522旋转，从而以增加正γ角2395的方向推动行星 轴554。接触点朝极点移动，行星轮522的逆时针速度减少，导致牵 引环530、533的顺时针速度增加并最终导致传动法兰532的顺时针速 度增加。因此，在本实施例中，减少阀门1605上的先导压力将导致传 动法兰532的顺时针速度增加。
[0275]牵引环530、533的速度以及因此得出的传动法兰532的速 度是行星轮522在接触点的表面速度的函数。行星轴554操作地连接 至控制活塞582，这样控制活塞582的起动便能改变γ角2395并导致 行星轮522的旋转速度发生改变。即是说，行星轮522的旋转速度是 γ角2395的一项函数。但是，表面速度是行星轮522的旋转速度和轨 道速度两者的函数。由于行星轮522的逆时针旋转速度对表面速度的 影响克服了行星轮522的顺时针轨道速度的作用，或反之亦然，牵引 环530、533的速度方向逆转，实际上亦是逆转传动法兰532的速度方 向。
[0276]因为行星轮522的表面速度可以在特定的速度范围内平稳 地变化，所以变速装置310可以提供连续改变的速比。即是说，变速 装置310的某些实施例可用于提供无级变速器。另外，既然在某些实 施例中行星轮522的速度是逆时针方向且托架515的速度是顺时针方 向，那么牵引环530、533的速度(因此产生的传动法兰532的速度) 可以是某个数值以顺时针方向减少至零也可以增加至逆时针方向的某 个数值。因此，由于变速装置310的某些实施例可以处于零动力状态， 所以变速装置310的上述实施例可以是作为无限变速式无级变速器或 应用于无限变速式无级变速器中的无级变速单元。
[0277]输入轴510的某个实施例如图17A-17D所示。轴510具有 传动花键1705，可连接至原动机或动力源的
传动轴或其它扭矩传输装 置。在某个实施例中，传动花键1705连接至用以支撑和容纳液压控制 阀(比如阀门1605)的阀套1710。阀套1710连接至歧管法兰1715， 如实施例所示，该法兰用于将扭矩转输至托架515并允许流体流入托 架515的通道812、814A和814B。歧管法兰1715可以附在托架515 上，螺栓(未示出)安置在螺栓孔1720中。钻孔1724、1726有助于 形成通道1725(部分显示)，通道将先导压力流体接口2005带入与腔 体2010的流体连通(亦见图20)。钻孔817、1781有助于形成通道814A 以供阀门1605与腔体580A间的流体连通，而且钻孔818、819还能 促进形成通道814B以供阀门1605与腔体580B间的流体连通。
[0278]歧管法兰1715的凹槽1765可允许液压控制流体从阀门 1605排放到变速装置壳体505的腔体中。如前所述，在阀门1605操 作期间，从腔体580A或580B排出的液体流体将通过阀门1605的通 气口1650。排出的流体进入滑阀1630的腔体1655并向控制弹簧1635 流动。排出的流体而后通过输入轴510的通道1752、1754(部分显示) 并进入歧管法兰1715、穿过凹槽1765，通过法兰通气口1770排出歧 管法兰1715。排出的流体在变速装置壳体505中聚集。外加泵(未示 出)将聚集和循环控制流体以作为对歧管法兰1715的管路压力。
[0279]在某个实施例中，阀套1710有三个被密封槽1756围住的 流体腔。第一个腔包括与管路压力流体通道1730连通的管路压力流体 接口2015。第二个腔体有与先导压力流体通道1725连通的先导压力 接口2005。第三个腔体包括几个与润滑流体通道1763连通的润滑流 体接口1758。图20显示了嵌入阀套1710中的不同流体通道的详情。
[0280]external length在某个实施例中，输入轴510总体长度约 7.5至8.0英寸，其中阀套1710的外长约5至6英寸，传动花键的长 度约2至3英寸。在某些实施例中，阀套1710的外径约2至3英寸。 在某个实施例中，歧管法兰1715的外径约7至8英寸，宽约0.5至1.0 英寸。对某些应用而言，腔体512由几个部分组成，其直径从约0.75 英寸到1.25英寸不等；同样地，其长度可以从约0.5英寸到2.0英寸 不等。输入轴510中的各个接口和通道的直径一般约为0.125至0.30 英寸。在某个实施例中，输入轴510由SAE 8620或SAE 1060钢铁制 造而成。
[0281]图18A-18E描述了可用于图16A-16D所示的液压系统的歧 管565实施例。歧管565在外壳531和盖板560间刚性连接。歧管565 部分作为带润滑流体接口1802和润滑流体通道1804的歧管的功能。 在某个实施例中，润滑剂通道1804有四个分支，呈90度角沿歧管656 的中心隔开。钻孔1880能促进形成歧管656主体中的润滑剂通道 1804，它在变速装置310的操作期间适当插入。歧管565还包括管路 压力接口1806和先导压力接口1808，以将液压流体输送至液压阀 1605。接口1806和1808分别具有相关的液压流体通道1810和1812。 钻孔1882和1884在变速装置310的操作期间适当插入，它们能分别 促进液压流体通道1810和1812的形成。在某个实施例中，管路压力 通道1810至少有两个分支。
[0282]在本实施例中，歧管565具有螺栓孔1814，有助于歧管565 与盖板560的连接。如图18A-18B所示，在本实施例中，歧管565具 有一部分实心材料，通道1804、1810和1812就是在此材料中形成的。 歧管565具有中心孔1818，用于支撑和安装至输入轴510。为了减少 重量，在本实施例中，材料已从歧管565中移除，剩下凹槽1816。
[0283]在某个实施例中，歧管565的外径约达11.0-11.5英寸。对 某些应用而言，中心孔1818的直径约2.0-3.0英寸，若为2.25-2.75英 寸则更合适，最好是约2.5英寸。在图18D-18E所示的实施例中，歧 管565的横截面最宽点的宽度约2.5英寸。在某些实施例中，润滑流 体接口1802、管路压力接口1806和先导压力接口1808直径约0.7-0.9 英寸。润滑通道1804、管路压力通道1810和先导压力通道1812的直 径约为0.2-0.3英寸。
[0284]图18F-18I显示了盖板560的一个实施例，它具有多个螺栓 孔4205，可供连接至输入歧管565和外壳531。盖板560包括衔接轴 承元件(比如滚针轴承(未示出))的中心孔4210。盖板560还有用 以衔接输入歧管法兰565的埋头孔4215。沟槽4220位于盖板560的 外径上，用于衔接密封元件，比如O型圈(未示出)。在某个实施例 中，盖板560的总长度约12英寸。埋头孔4215的直径约达11.2-11.5 英寸。中心孔4210的直径约3.0英寸。
[0285]枢轴销毂805如图21A-21D所示。枢轴销毂805是带有中 心孔2105和几个销对2110的普通圆柱形体部，该中心孔和销对沿圆 柱形体部的外径排列。在所示实施例中，每个销对2110均包括两个相 对的销，可用于承受枢轴销块810(参见图8)。枢轴销毂805的一端 有带螺栓孔2120的平面2115，它紧靠着枢轴销毂805，可帮助枢轴销 毂805固定至控制螺母825。枢轴销毂805的另一端带有位于其上的 凹槽2125，用于接合锁紧垫圈上的锁片，该锁紧垫圈用于将枢轴销毂 805旋转连接至控制活塞582。孔2015可用于衔接控制螺母825和控 制活塞582。
[0286]在某个实施例中，中心孔2105的直径约1.5-2英寸，其中， 中心孔2015的直径应适宜于配合控制螺母825和/或控制活塞5832。 在某些实施例中，销对2110呈径向延伸至离中心孔2105的中心约 1.5-2英寸的半径。对某些应用而言，销对2110中每个销的宽度约为 0.5-1.0英寸，而每个销对2110的销间间距约为0.3-0.5英寸。例如在 某些实施例中，枢轴销毂805由热处理钢SAE4140或4150制造而成。
[0287]如图22A-22C的实施例所示，控制活塞582包括连接至法 兰2210的普通圆柱形体部2205。中心孔2215通过圆柱形体部2205 和法兰2210。在其外围上，法兰2210有凹槽2220可衔接
密封件(未 示出)。圆柱形体部2205的一端在外径上减少并带有沟槽2225。沟槽 2225可用于衔接锁紧垫圈锁片(未示出)，以便以旋转方式将控制活 塞582固定至枢轴销毂805。在某个实例施中，控制活塞582总长度 约5英寸。中心孔2215的直径约1.5英寸。法兰2210外围上的控制 活塞582的外径约4.0-4.5英寸。圆柱形体部2205表面上的外径约为 2.0-2.5英寸，若为2.25英寸则更合适。
[0288]此处公开的内容涉及了变速装置310的润滑系统。总而言 的，在某个实施例中，变速装置310可以配备包括泵(未示出)、歧管 565、输入轴510和托架515的润滑系统。在某些实施例中，润滑系统 采用了与控制流体所用流体具有相同类型的流体。在某个实施例中， 歧管565可以接收和分配润滑流体，参见图18A-18E和附文。输入轴 510和托架515可以配有接口和通道(比如如图17C和8C所示的接 口1758和通道812)，以便输料给托架515的润滑接口885和转塔887。 以这种方式，润滑流体可以喷入或注入行星枢轴臂组件579。
[0289]据观察，在变速装置310的某些实施例中，当托架515被 配置成绕变速装置310的纵向轴旋转时，托架515发挥了离心流体泵 的作用，往往在没有单独的润滑流体泵协助的情况下循环润滑流体。 根据理论，这一作用源于转塔887上和其它润滑接口的压力增加，压 力增加是来自润滑流体上的离心力。在某个实施例中，润滑剂出口的 径向直径大于润滑剂入口的直径，则因离心力产生的压力增加可用公 式P_出口＝P_入口+＊r＊2来计算，其中P_出口是出口上的压力， P_入口是入口上的压力，是流体
密度，r是入口至出口的径向距离， 而是托架515的旋转速度。若出口具有固定的节流面积和/或流体限制， 则P_出口的增加将导致通过出口的流量增加。增加的流量通过系统吸 入更多的流体，只要P_入口保持不变，系统流量就会按照与的某个 比例增加。此离心抽吸会在没有外泵的情况下在整个系统内循环润滑 剂。
[0290]在某个实施例中，传动法兰532和托架花键轴844的输出 由齿轮组320整合，该齿轮组可以包括复合式行星齿轮组。图23A-23C 描述了连接至无级变速装置310的齿轮组320的实施例。一般来说， 齿轮组320可以包括具有行星托架2305、行星轴2310、行星齿轮2315、 太阳轮2320和齿圈2325的行星齿轮组。行星齿轮组中经常看到的某 些常见子组件(比如轴承、垫圈等)没有显示。太阳轮2320在操作时 通过一组行星齿轮2315连接至齿圈2325。在所述的实施例中，齿轮 组320包括连接至齿圈2325的从动板2330。在某些实施例中，从动 板2330连接至并将扭矩传输至输出轴585。为了支撑外壳590中的轴 585(见图5A)，轴承2335以共轴方式绕轴585安装并由接触外壳590 的轴承套2340引导。若要安装好外壳，可以提供轴承螺母2345、密 封件2347和密封帽2349。
[0291]在某些实施例中，如图5A所示的实施例，牵引环525B在 操作时通过扭矩反应环525C连接至接地的行星托架2305。在上述实 施例中，行星托架2305采用螺栓锁紧至变速装置外壳505上，穿过传 动法兰532的中心，而后在没有凸轮或止推轴承的情况下反作用于扭 矩反应环525C上的轴向力。在某个实施例中，传动法兰532连接至 太阳轮2320。在本实施例中有几个反作用于轴向力的固定构件，而传 动法兰532可用于将输出扭矩传过固定构件。以旋转方式固定的行星 托架2305可以促进该任务的完成。行星齿轮组320的太阳轮2320通 过干涉配合刚性安装至传动法兰532。虽然太阳轮2320和传动法兰532 在此显示为两个单独的部分，但太阳轮2320和传动法兰532可以是一 个整体部分。
[0292]在某个实施例中，行星托架2305连接至花键式伸长杆2307， 其花键节径约3.0-3.5英寸。如图23C的实施例所示，花键式伸长杆 2307可以是行星托架2305的组成部分。在某些实施例中，用于支撑 行星轴2310的行星托架2305的轴直径约6.5-7.0英寸，若为6.75英 寸则更合适。行星托架2305可以由4140热处理钢制造而成。
[0293]如图23D所示，连接至变速装置310的齿轮箱2382的实施 例可以包括多个行星齿轮组，以便提供带有多种范围或模式的无级变 速器或无限变速式无级变速器。在所示的实施例中，齿轮箱2382包括 可以连接至传动法兰532的太阳轮S1。太阳轮S1连接至由托架C1 支撑的耦合在一起的行星齿轮P1、P2，接地至外壳H1。在某个实施 例中，托架C1的伸长杆C1E连接至反应环525C(见图5A)。行星齿 轮P2连接至齿圈R1。因此，由于传动法兰532驱动太阳轮S1，后者 依次通过P1驱动P2，所以齿圈R1充当了来自变速装置310的动力 输入元件。
[0294]齿圈R1可用于连接至耦合在一起的行星齿轮P3、P4。托 架C2支撑行星齿轮P3、P4。行星齿轮P4连接至太阳轮S2，行星齿 轮P3连接至太阳轮S3。轴844(见图5A)或其伸长杆可以连接至太 阳轮S2。托架C2另外还支撑行星齿轮P5和P6。行星齿轮P6连接 至轴2387，后者可以提供来源于传动法兰532和轴844的输入的总合 输出。托架C2还支撑行星齿轮P5和P6，P5和P6连接至齿圈R2。
[0295]两个离合器(即低档离合器CL和高档离合器CH)选择性 地将齿轮箱2382的元件连接至轴2387。低档离合器CL可用于将托 架C2连接至轴2387以提供低速
前进档。高档离合器CH可用于将太 阳轮S3连接至轴2387以提供高速前进档。提供倒退模式的换向离合 器CR可用于通过太阳轮S4将托架C2连接至轴2387，该太阳轮通过 行星齿轮P5和P6连接至齿圈R2。因此，在某个实施例中，变速装 置310可以连接至齿轮箱2382，以便按低速档和高速档(两个前进模 式，两个前进离合器)以及倒退模式提供连续速度变化。
[0296]图23D至23F显示了测试或常规操作变速装置310期间可 用于指示γ角度2395值的γ角度测试组件2350(“γ测试器2350”)。 γ测试器2350测量控制螺钉820B相对于托架515的相对旋转。由于 控制螺钉820的旋转是在运动学上连接至行星轴554的倾斜，所以控 制螺钉820旋转量的指示直接指出了γ角度2395的数值。在所示的实 施例中，γ测试器2350包括由安装板2354支撑的接近度探针2352， 它可以连接至行星托架2305。锁紧板2356与安装板2354抵住并固定 至安装板2354。在某些实施例中，接近度探针2352可以是霍
耳效应 传感器，
涡流传感器、非接触式接近度传感器或接触式线性可变位移 传感器(LVDT)。接近度探针2352与γ传感器帽2358保持了适当的 距离，该传感器帽覆盖了γ螺钉
连杆2360的一端。在某些实施例中，
电缆2351被连接至接近度探针2352，以便将接近度探针2352发出的 信息传送至适当的信号接收器(未示出)。
[0297]γ插入件2364一般是圆柱形管，该圆柱形管的一端抵住γ 端盖2362，另一端具有旋入γ螺钉2366的螺纹。在某些实施例中，γ 插入件2364被固定在托架515上。γ插入件2364的孔容纳了γ螺钉 连杆2360和γ螺钉2366，螺钉旋入γ插入件2364内。γ插入件2364 中容纳的弹簧2365与γ螺钉连杆2360共轴并抵住了γ端盖2362。γ 六角连杆2363刚性安装在控制螺钉820B上并连接至γ螺钉2366。
[0298]操作过程中，控制螺钉820B的旋转促使γ螺钉2366旋转， 从而在γ插入件2364的螺纹内轴向移动。当γ螺钉2366轴向移动时， γ螺钉2366驱动γ螺钉连杆2360，后者具有反作用于γ弹簧2365的 法兰2361。弹簧2365提供预载以阻止后冲和保持γ螺钉连杆2360抵 住γ螺钉2366。在某个实施例中，γ端盖2358轴向移动0.15英寸， 以移动行星522达一个完整范围(例如，+/-30度)。端盖2358的位 移量是基于γ螺钉2366的导程和其它空间因素。通过为
指定范围内的 γ角2395的γ端盖2358提供较大的轴向运动可以实现更高的分辨率。
[0299]牵引环2400的实施例见图24A-24B。牵引环2400可用作 牵引环525A、525B、530或533中的任何一个。牵引环2400通常是 具有牵引表面2405的孔环。更可取的方法是将牵引表面2405用于促 进通过流体弹性动力流体层的扭矩传输，该流体层产生于牵引表面 2405和行星522的表面点之间。在所示的实施例中，牵引环2400的 外径上另外还有一组花键2410。但是，在其它实施例中，牵引环2400 可通过键连接至传动法兰532。
[0300]在某些应用中，牵引环2400的外径约为12至13英寸，内 径在9.5至10.5英寸之间。牵引环2400的厚度可达1.0至1.5英寸。 牵引表面2405可以与牵引环2400的直面2407形成约10度至70度的 角度，20度至60度更合适，30度至50度尤佳，最好是35至45度。 在某个实施例中，牵引环2400由经过表面渗
碳和/或热处理的 SAE8630H或SAE8640钢制造而成。牵引表面2405若基本上没有杂 质则更合适。
[0301]图25A-25D显示了可用于将扭矩传输出变速装置310的传 动法兰532的实施例。传动法兰532包括环形圆柱形体部2505，该环 形圆柱形体部一端有内花键2510，另一端有
盖子2515。盖子2515通 常是带中心孔的圆形板，其中心孔2520被连接至轴、齿轮或其它扭矩 传输元件，比如齿轮组320的太阳轮2320。如图所示，在某些实施例 中，圆柱形体部2505和盖子2515可以是整体而不是连接在一起的两 个单独的部分。传动法兰532因其大半径而具有大扭矩容量。此外， 在某些实施例中，传动法兰532的
断路器2525可减少其重量。对加速 而言，传动法兰532另外还包括孔或开口2530。
[0302]在某个实施例中，传动法兰的外径532约达14至14.5英寸。 在某些实施例中，花键2510的节径约为13至13.5英寸。对某些应用 而言，传动法兰532的总长度可达约13英寸。中心孔2520的直径可 达约4至5英寸，其中，对某些实施例而言，中心孔2520的更佳配置 就是适当地将传动法兰532连接至行星齿轮组320的太阳轮230。
[0303]图26A-26B显示了可在变速装置310的某些实施例中用于 代替凸轮法兰705、辊筒挡圈710和凸轮基座715的反作用法兰2600。 在某个实施例中，反作用法兰2600包括表面2602，该表面反作用于 凸轮负载活塞720的轴向力。反作用法兰2600的内花键2604被合理 用于与牵引环525A的相应花键紧密配合。一组凹槽2606有助于使用 暗销(未示出)来阻止反作用法兰2600的旋转。因此，反作用法兰 2600被用于反作用轴向力并防止牵引环525A的旋转
[0304]在某个实施例中，反作用法兰2600的外径约13.5至14英 寸。内花键2604的节径可达约12.5英寸。在某些实施例中，反作用 法兰2600的宽度可达约2.5至3.0英寸，其中心孔的直径约10.5至11 英寸。在某个实施例中，反作用法兰2600可由4140热处理钢制成。
[0305]图27A-27B阐述了可在变速装置310中代替中心凸轮组件 570的扭矩传输联轴器2700。联轴器2700通常是在其端部带有内花键 2705的环形圆柱形体部。联轴器2700的外径上另外还有一组靠近其 中间部分的外花键2710。内花键2705被用于接合变速装置310的牵 引环533和530。外花键2170则被用于接合传动法兰532。在所述的 实施例中，联轴器2700可以具有一个或多个断路器2715，以减少重 量和促进润滑剂流入变速装置310。在某个实施例中，外花键2710的 节径约13至13.5英寸，而内花键2705的直径则约12.5至13英寸。 对某些应用而言，扭矩传输联轴器2700的宽度可达约5至6英寸。在 某些实施例中，扭矩传输联轴器可由4140热处理钢制成。
[0306]反作用法兰2800如图28A-28B所示。此实施例中的法兰 2800具有抗旋转扭矩反作用元件的功能，可阻止牵引环525B绕变速 装置310的纵向轴旋转。在所示的实施例中，法兰2800有圆形体2805， 其一端为一组内花键2810，另一端则为盖子2815。盖子2815有中心 孔2820，后者有一组花键2825。花键2810被连接至牵引环525B相 应的一组齿轮花键2410。花键2825接合相应的行星托架2305的花键 2307组，它在某些实施例中刚性附于变速装置外壳505的上。材料断 路器2830可用于减少法兰2800的重量以及促进润滑剂在整个变速装 置310中的流动。在某些实施例中，反作用法兰2800配备了多个位于 圆形体2805中的润滑通道(未示出)。在某个实施例中，反作用法兰 2800的外径约13英寸。在某些实施例中，花键2810的节径约12.5， 而花键2825的节径约3至3.5英寸。在某个实施例中，反作用法兰2800 的总宽度约4英寸。对某些应用而言，反作用法兰2800可由4140热 处理钢制成。
[0307]输入凸轮法兰2900的实施例如图29A-29B所示。输入凸轮 法兰2900包括通常呈圆柱形和管状的主体2905，该主体有一组内花 键2910。在某些实施例中，输入凸轮法兰2900有含有一组凸轮延起 线2920的法兰2915。输入凸轮法兰2900的颈状物2925用于接合滚 动元件挡圈710和凸轮基座715(见图7A)。在法兰2915和内花键2910 之间，输入凸轮法兰2900有被用于反作用于卸载活塞725(见图7A) 的凹陷部分2930，该活塞紧贴在凸轮延起线2920相反侧的法兰部件 2915。
[0308]在某个实施例中，法兰2915上输入凸轮法兰2900的直径 约12.5至13.5英寸。内花键2910的直径约达11.5至12.5英寸。颈状 物2925的外径可以约为10.8至11.2英寸，而颈状物2925的内径可以 约为10.1至10.7英寸。延起线2920可以是一组成角度地围着输入凸 轮法兰2900的中心排列的八条延起线2922、2924。在某个实施例中， 延起线2920被适当排列并与凸轮基座710的延起线3002、3003配合 (见图30A-30D)。对某些应用而言，延起线2922、2924宽约1.25至 2.0英寸。在某个实施例中，延起线2922、2924的导程约1.1至1.5 英寸，若为1.2至1.4英寸更合适，1.3英寸尤佳。延起线2922具有逆 时针螺旋延起线面，而延起线2924则具有顺时针螺旋延起线面。在某 个实施例中，输入凸轮法兰2900可由金属材料(例如，1065钢)制 成。延起线2920的延起线面被火焰或感应淬火至58-62 HRC则更合 适，最小有效层深度约0.03英寸。
[0309]凸轮基座710的实施例如图30A-30D所示。凸轮基座710 通常是一侧带有一组凸轮延起线3005的孔环。在凸轮基座710的外缘 上有几个可用于接合扭矩反应暗销(未示出)的凹槽3010，该暗销使 凸轮基座710中的扭矩反作用于变速装置外壳505并防止凸轮基座 710旋转。凸轮基座710还有一组螺栓孔3015，可在装配期间将凸轮 基座710连接至外壳531。装配变速装置310后，则可以拧下螺栓， 将凸轮基座710从外壳531上拆除。这可以使凸轮负载活塞720轴向 促动凸轮基座710。而后用管塞(未示出)塞住螺栓孔3015。在凸轮 延起线3005的相反侧，凸轮基座710有可顶住外壳531并接合凸轮负 载活塞720(见图7A)的平面3020。
[0310]在某个实施例中，凸轮基座710的外径约13.7英寸，内径 约11.0尺寸，厚度约0.5至0.6英寸。如图30B所示，在实施例中， 凸轮基座710包括八组延起线3002、3003，成角度地沿凸轮基座710 的中心排列。延起线3002、3003的宽度约1.25至2.0英寸。在某个实 施例中，延起线3002、3003的导程约1.1至1.5英寸，若为1.2至1.4 英寸更合适，1.3英寸尤佳。延起线3002具有逆时针螺旋延起线面， 而延起线3003则具有顺时针螺旋延起线面。在某个实施例中，凸轮基 座710可由金属材料(例如，1065钢)制成。延起线3005的延起线 面被火焰或感应淬火至58-62 HRC则更合适，最小有效层深度约0.03 英寸。
[0311]图31A-31B显示了凸轮负载活塞720的实施例，后者通常 是带平面3105和凹陷部分3110的环形法兰，凹陷部分3110位于平面 3105的相反侧。凹陷部分3110可以接合一组压缩弹簧735(见图7A)。 在所示的实施例中，凸轮负载活塞720包括密封环槽3115和3120。 凸轮负载活塞720可以配合离合外壳531的凹槽4104，如图7A所示。
[0312]在某些实施例中，凸轮负载活塞720可以通过使凸轮负载 活塞720的
增压和密封流体体积的方式充当牵引环525A上的轴向力 传感器，从而使外壳531的孔735成为零
泄漏流体贮存器。随着凸轮 负载活塞720上轴向力的增加，活塞腔上的压力也会成比例增加。
[0313]卸载活塞725的实施例如图32A-32C所示。卸载活塞725 通常是带圈3205的环形法兰，圈3205用于接合输入凸轮法兰2900。 卸载活塞725另外包括与第一圈3205相对的第二圈3210，用于接合 卸荷汽缸730(见图7A)。如图32D所示，卸载活塞725可配备密封 槽3215和3220以接合
密封圈(未示出)。图33A-33B描述了卸荷汽 缸730的一个实施例，它一般为带凹槽3305的环形圆柱形体部，凹槽 3305用于接合卸载活塞725的圈3210。卸荷汽缸730的接口3310可 用于接收液压流体进入凹槽3305。
[0314]图34A和34B阐述了中心凸轮基座605的一个实施例，它 一般为
外圈上有一组外花键3405的环形圆柱形体部。花键3405用于 接合传动法兰532(见图6A)的相应花键2510。中心凸轮基座605 的每一侧都有凸轮延起线3410，用于与凸轮环610和615上的滚动元 件(未示出)和相应的凸轮延起线配合(见图6A和随附论述)。在某 个实施例中，中心凸轮基座605在花键3405根部的内径约11英寸， 外径约12.5至13英寸。在某些实施例中，花键3405的节径约为13.0 至13.5英寸。中心凸轮基座605的宽度(不包括延起线3410的高度) 可达约1.5至1.7英寸。
[0315]在实施例中，中心凸轮基座605包括八组延起线3412、3414 (在中心凸轮基座605的每一侧)，成角度地排列在中心凸轮基座605 的中心周围。延起线3412、3414的宽度约1.25至2.0英寸。在某个实 施例中，延起线3412、3414的导程约1.1至1.5英寸，若为1.2至1.4 英寸更合适，1.3英寸尤佳。延起线3412具有逆时针螺旋状延起线面， 而延起线3414则具有顺时针螺旋状延起线面。在某个实施例中，中心 凸轮基座605可由金属材料(例如，1065钢)制成。延起线3005的 延起线面被火焰或感应淬火成58-62HRC则更合适，最小有效层深度 约0.03英寸。
[0316]凸轮环610、615的实施例如图35A-35C所示。为方便起见， 以下论述将只提及凸轮环610；但是，论述可以平等地适用于凸轮环 615。凸轮环610通常是带有一组内花键3505的法兰。在某些实施例 中，凸轮环610包括凸轮颈3510和凸轮肩3515，它有一组凸轮延起 线3520。在本实施例中，凸轮环610配有
键槽3525，可以接合将凸轮 环610的旋转固定至同步环645(见图6A)的键(未示出)。凸轮环 610可以包括弹簧挡圈槽3527，用于接合辅助轴向限制同步环645的 弹簧挡圈(未示出)。
[0317]在某个实施例中，凸轮环610的最大外径约13英寸。花键 3505的节径可达约12.5英寸。在某些实施例中，凸轮颈3510的外径 约11英寸，内径约10.5英寸。在某些实施例中，凸轮环610的横截 面宽度约2至2.5英寸。凸轮延起线3520用于与中心凸轮基座605的 延起线3410合作则更合适。在实施例中，凸轮环610包括八组延起线 3522、3524，呈角形状排列在凸轮环610的中心周围。延起线3522、 3524的宽度约1.25至2.0英寸。在某个实施例中，延起线3522、3524 的
导线约1.1至1.5英寸，若为1.2至1.4英寸更合适，1.3英寸尤佳。 延起线3522具有逆时针螺旋延起线面，而延起线3524则为顺时针螺 旋延起线面。在某个实施例中，凸轮环610可由金属材料(比如1065 钢铁)制成。延起线3005的延起线面被火焰或感应淬火成58-62 HRC 则更合适，最小有效层深度约0.03英寸。
[0318]图36A-36B描述了输出盘620(可与输出盘625相同)的 一个实施例。输出盘620通常为带有一组内花键3605和外花键3610 的环形圆柱形体部。在本实施例中，内花键3605用于衔接牵引环2400 的一组相应花键2410(见图6A和24A-24C)。外花键3610用于衔接 凸轮环610的一组相应花键3505。输出盘620还有法兰伸长杆3615， 用于接合轴承630、托架导环640和中心轴承垫片642(见图6A)。输 出盘620的肩部3625紧靠着凸轮环610以传输轴向力。断路器3620 被安置在输出盘620内，以便减少其重量和促进润滑剂流动。
[0319]在某个实施例中，输出盘620的外径约12.5至13.5英寸。 内花键3605或外花键3610的节径可达约12至13英寸。在某些实施 例中，输出盘620的总长度约4.5至5.5英寸。对某些应用而言，法兰 伸长杆3615的长度约1.5至3英寸，内径约7.5至8.5英寸。在某些 实施例中，输出盘620可由4140热处理钢制成。
[0320]托架导环640的实施例见图37A-37B。托架导环640通常 为环形圆柱形体部，带有内沟槽3705，可供润滑分配。导环640还包 括孔口3710以供润滑分配。在某些实施例中，托架导环640的外径约 6.5英寸，内径约6英寸。如图37B所示，托架导环640的横截面厚 度约0.6至0.8英寸。在某个实施例中，沟槽3705的直径约0.1英寸， 而孔口3710的直径则约0.25英寸。图38A-38B阐述了同步环645的 一个实施例，它通常为带有键槽3805的环形圆柱形体部。在某个实施 例中，同步环645的内径约10英寸，外径约10.5英寸。在某些实施 例中，同步环645的长度约2至2.5英寸。对某些应用而言，键槽3805 约宽0.25英寸、深0.125英寸。在某些实施例中，同步环可以由
软钢 制成。
[0321]惰轮组件3900的实施例如图39A-39C所示。惰轮组件3900 可以包括惰轮3905，它通常是带法兰伸长杆3910和肩部3915的孔环。 法兰伸长杆3910用以为行星轮522提供滚动面。肩部3915用于支撑 轴承元件3920，实施例中显示的是典型的径向滚珠轴承；但是，在其 它实施例中，轴承元件3920可以是角接触轴承。轴承元件3920为惰 轮3905提供径向和轴向支撑。在某个实施例中，惰轮3905的内径约 4.0英寸。在某些实施例中，肩部3915的直径约4.5英寸。对某些应 用而言，法兰伸长杆3910上的惰轮3905直径约5.25至5.75英寸。惰 轮3905可以由金属材料(比如8620钢铁)制成。在某个实施例中， 惰轮3905被表面
渗碳至HRC60表面，最低层深约0.60英寸。轴承元 件3920可以是Kaydon KD045AH6轴承。
[0322]图40A-40E显示了可用于变速装置310的变速装置壳体505 实施例。变速装置壳体505通常是连接至套筒4010的圆柱形容器 4005，该套筒又通过适当的紧固方法(比如螺栓、焊接、
粘合剂等) 连接至
油底壳(未示出)。但是，在其它实施例中，容器4005可以为 圆柱形以外的其它形状。例如，容器4005可以是长方形盒子。如前所 述，套筒4010和油底壳构成了储油器或
油槽，泵(未示出)可以从其 中补给流体，以便为阀门1605提供管路压力。在某个实施例中，套筒 4010包括加速接口4020以供与泵间的流体连通。此外，套筒4010可 以配有多个辅助接口4025，其中一些可用于接收
热电偶。在某些实施 例中，套筒4010或通常情况下的变速装置壳体505可包括一个或多个 实用接口4030，以便进入辅助齿轮箱(比如齿轮箱320或齿轮箱2382) 的不同部件或工序。在某个实施例中，套筒4010为流体水平观察孔配 备了接门4035。
[0323]容器4005可能含有多个断路器4015，它们可以被 PlexiglasTM窗口等覆盖，以便观察容器4005容纳的部件。在某个实施 例中，容器4005包括阀动活塞接口4040，用于将流体传送至阀动活 塞725(见图7A和附文)。容器4005还配备有多个仪器和接口4045。 例如，在某个实施例中，某个接口4045可用于支撑和容纳速度传感器。 为了给辅助齿轮箱320、2382的某些部件提供润滑，容器4005可以含 有一个或多个润滑接口4050。容器4005中可提供多个辅助润滑接口 4055以给行星轮522供应额外润滑。为了帮助处理变速装置壳体505， 包括其中组装的任何部件，容器4005可以包括一个或多个连接孔 4060，用以连接至适当的升降或操纵工具或机器。连接孔4060正确安 置在容器4005中则更合适，以便提供变速装置壳体505和/或变速装 置310
重心周围的枢轴点。容器4005可以用销钉孔4065来容纳校准 暗销(未示出)，从而促进变速装置壳体505与外壳531和/或齿轮箱 320、2382的定位和组装。在某些实施例中，容器4005可以配上凹槽 4091，用以接合、支撑和轴向限制变速装置310的某些部件；比如， 在某个实施例中，凹槽4091被用以轴向限制卸载油缸730(见图7A)。
[0324]在某些实施例中，容器4005可以配备带孔4070的端板 4063，以便接合和支撑齿轮箱320的行星轴2310(见图23C)。板4063 还可以配备多个托架螺栓孔4075，用以接合将行星托架2305固定至 容器4005的螺栓。板4063有中心孔4085，以实现变速装置310的某 些部件(比如传动法兰532)和齿轮箱320、2382的某些部件(比如 太阳轮2320)及其彼此间的通道和接合。为了便于定位和装配，板4063 可以含有一个或多个销钉孔4080以容纳定位销(未示出)。在某些实 施例中，板4063可以配备密封槽4095以容纳O型圈(未示出)，该 密封圈能提供变速装置壳体505和齿轮组320壳体590间的密封。变 速装置外壳505可以配备润滑接口4090，以便容许润滑剂从齿轮组壳 体590流回到变速装置壳体505，从而使壳体590不会充满过多的润 滑剂。在某个实施例中，变速装置壳体包括一个或多个润滑接口4087， 它们将润滑剂从变速装置壳体505运送到齿轮组壳体590，以便润滑 离合器和齿轮组。
[0325]在某个实施例中，变速装置壳体505总长约21至22英寸， 总高度或外径约16.5至17.5英寸。圆柱形容器4005的外径约15.5至 16.5英寸，内径约14.5至15.5英寸。在某个实施例中，套筒4010一 般都围住尺寸约14x13x6英寸的体积。对某些应用而言，变速装置壳 体505可以由热处理钢制造。
[0326]连接至变速装置壳体505的外壳531实施例如图41A-41E 所示。外壳531通常为带中芯通道4103的圆柱形体部4101。另外如 图7A所示，在某个实施例中，外壳531被用以容纳和支撑变速装置 310的某些部件。外壳531包括用以容纳凸轮负载活塞720的凹槽 4104。外壳531另外还可以包括多个容纳和支撑压缩弹簧735的孔 755。外壳531的凹槽4107可用以容纳和支撑凸轮基座715、辊筒挡 圈710和/或凸轮法兰705。外壳531的凹槽4108可以适当地用于容纳 和支撑盖板560和歧管565(见图5A)。外壳531中可以提供多个销 钉孔4118来容纳定位销(未示出)，定位销可以确定凸轮基座715的 位置并为凸轮基座715提供抗旋转功能(见图7B)。为了促进外壳531 中凸轮基座715的装配，当使用凸轮负载活塞720和/或压缩弹簧720 时，外壳531可以包括多个螺栓孔4126，以便容纳在组装输入凸轮组 件575的某些部件时将凸轮基座715固定到位的螺栓(未示出)。
[0327]对某些应用而言，外壳531可以配备多个接口以供与歧管 565的流体连通。在某个实施例中，外壳531包括用以传送润滑流体 至歧管565的润滑接口4112。外壳531可以配备凸轮负载活塞压力接 口4114，以便将流体压力传送至凸轮负载活塞720。先导压力接口4122 可以包括在外壳531中，用以将流体压力传送至歧管565以推动先导 控制活塞1620(见图20和附文)。在某些实施例中，外壳531可以配 备管路压力接口4124，它将流体压力传送至歧管565以输送给液压控 制阀1605，后者最终使用管路压力流体来推动控制活塞582。为了便 于外壳531与变速装置壳体505和/或
发动机外壳(未示出)的定位和 装配，外壳531可分别钻有销钉孔4102、4110。在某些实施例中，为 外壳531提供凹槽4106以容纳和/或支撑起动
电动机(未示出)则更 为合适。
[0328]在某个实施例中，外壳531的总体外径约17英寸，长约8.5 英寸。凹槽4107的直径约14英寸，长约2英寸。凹槽4104的外径约 12.5英寸，内径约10.5英寸，深约0.75至1.0英寸。凹槽4108的直 径约12英寸，深度约1.5至2.0英寸。在某些实施例中，中心通道4103 的直径约9英寸。在某个实施例中，孔755的直径约0.6英寸，深度 约0.6至1.0英寸。在某个实施例中，外壳531可以由球墨
铸铁80-55-06 制造。
[0329]此处描述的实施例均是为满足法律规定的说明性要求而提 供的例子，是为提供实例而提供的例子。这些例子仅为任何一方可能 运用的实施例，并非旨在以任何方式加以限定。
