无级变速器

阅读:655发布:2020-05-13

专利汇可以提供无级变速器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且用于无级 变速器 (CVT)的驱动带轮组件包括:适合于安装到CVT的 主轴 上的具有内周边和外周边的普利珠引导件。多个斜道窗口沿着普利珠引导件径向延伸。一对引 导轨 沿着每个斜道窗口的相对边缘延伸。安装到所述一对引导轨上的多个普利珠适合于沿着所述一对引导轨在普利珠引导件的径向方向上延伸。与斜道窗口一致的斜道结构在普利珠引导件的径向方向上延伸并且邻接所述多个普利珠。普利珠适合于随着普利珠引导件的旋转速度的增大而径向向外移动。斜道结构具有斜道轮廓。CVT系统和包括驱动带轮组件的车辆也被包括。,下面是无级变速器专利的具体信息内容。

1.一种用于车辆的无级变速器(CVT)系统,其包括:
适合于可操作地连接到发动机并且适合于由发动机旋转的主轴
平行于所述主轴的驱动轴
驱动带轮,其包括在相对表面上具有锥形的可移动槽轮和固定槽轮,所述可移动槽轮和所述固定槽轮中的每个同轴地安装到所述主轴上以随其旋转;
所述可移动槽轮能够在所述主轴的轴向方向上移动;
所述固定槽轮在所述主轴的轴向方向上固定;
从动带轮,其包括在相对表面上具有锥形的转向槽轮和扭矩感测槽轮,所述转向槽轮和扭矩感测槽轮同轴的安装到所述驱动轴上以随其旋转;
环形带,其支撑在所述可移动槽轮与所述固定槽轮的相对锥形和所述转向槽轮与所述扭矩感测槽轮的相对锥形之间,所述环形带适合于当所述可移动槽轮与所述固定槽轮的相对锥形之间的间隔改变时使得所述转向槽轮与所述扭矩感测槽轮的相对锥形之间的间隔改变;
普利珠引导件,其安装到所述主轴上,在与所述固定槽轮相反的一侧上与所述可移动槽轮接近,所述普利珠引导件具有内周边和外周边;
在所述普利珠引导件上的多个引导轨,每个引导轨具有靠近所述内周边的端部和靠近所述外周边的另一端部;
安装到所述多个引导轨上的多个普利珠;
多个斜道结构,其在与所述普利珠引导件相邻的所述可移动槽轮的表面上在径向方向上延伸,所述多个斜道结构中的每个邻接所述多个普利珠中的一个;
所述多个普利珠中的每个普利珠适合于沿着所述多个引导轨中的至少一个在所述普利珠引导件的径向方向上移动;
每个普利珠适合于随着所述普利珠引导件的旋转速度的增大而径向向外移动;
所述多个引导轨中的每个引导轨基本上平行于所述多个斜道结构中的一个设置;
所述可移动槽轮在所述普利珠沿着邻接的斜道结构径向向外移动时朝向固定槽轮移动。
2.根据权利要求1所述的无级变速器系统,其中每个斜道结构具有在所述可移动槽轮的径向方向上的第一斜道轮廓。
3.根据权利要求2所述的无级变速器系统,其中所述多个斜道结构的斜道轮廓是相同的。
4.根据权利要求2所述的无级变速器系统,其中相邻的斜道结构具有不同的斜道轮廓。
5.根据权利要求2所述的无级变速器系统,其中所述多个斜道结构的斜道轮廓在第一斜道轮廓与第二斜道轮廓之间交替。
6.根据权利要求1所述的无级变速器系统,其中
所述驱动带轮是左侧驱动带轮;
所述可移动槽轮是左侧可移动槽轮;
所述固定槽轮是左侧固定槽轮;
所述驱动轴是左侧驱动轴;
所述从动带轮是左侧从动带轮;
所述转向槽轮是左侧转向槽轮;
所述扭矩感测槽轮是左侧扭矩感测槽轮;
所述多个普利珠中的每个是左侧普利珠;和
所述环形带是左侧环形带;
并且还包括:
与所述左侧驱动轴同轴的右侧驱动轴;
右侧从动带轮,其包括右侧转向槽轮和右侧扭矩感测槽轮,其同轴地安装到所述右侧驱动轴上以随其旋转,所述右侧转向槽轮和所述右侧扭矩感测槽轮的相对表面包括相对锥形;
右侧驱动带轮,其包括右侧可移动槽轮和右侧固定槽轮,其同轴地安装到所述主轴上以随其旋转,所述右侧可移动槽轮和所述右侧固定槽轮的相对表面包括相对锥形,所述右侧可移动槽轮与所述普利珠引导件相邻;
多个斜道结构,其在与所述普利珠引导件相邻的右侧可移动槽轮的表面上在径向方向上延伸;和
右侧环形带,其支撑在所述右侧可移动槽轮与所述右侧固定槽轮的相对锥形和所述右侧转向槽轮与所述右侧扭矩感测槽轮的相对锥形之间,所述右侧环形带适合于当所述右侧可移动槽轮与所述右侧固定槽轮的相对锥形之间的间隔改变时使得所述右侧转向槽轮与所述右侧扭矩感测槽轮的相对锥形之间的间隔改变;
其中
所述右侧和左侧可移动槽轮能够在轴向方向上移动;
所述右侧和左侧固定槽轮在轴向方向上固定;
所述右侧和左侧扭矩感测槽轮能够在轴向方向上移动;
多个右侧普利珠安装在所述多个引导轨上,所述多个斜道结构中的每个邻接所述多个普利珠中的一个,所述左侧和右侧普利珠中的每一个适合于随所述普利珠引导件的旋转速度的增大而径向向外移动;和
在所述右侧普利珠沿着邻接的斜道结构径向向外移动时,所述右侧可移动槽轮朝向所述右侧固定槽轮移动。
7.根据权利要求6所述的无级变速器系统,其中所述右侧可移动槽轮的每个斜道结构与所述左侧可移动槽轮的所述多个斜道结构中的一个相一致。
8.根据权利要求6所述的无级变速器系统,其中安装到所述普利珠引导件上的右侧普利珠与所述多个普利珠的每个左侧普利珠相邻以形成多个普利珠对。
9.根据权利要求8所述的无级变速器系统,其中
所述普利珠引导件包括多个斜道窗口,每个斜道窗口与所述左侧可移动槽轮的所述多个斜道结构中的一个、所述右侧可移动槽轮的所述多个斜道结构中的一个以及所述多个普利珠对中的一个相一致。
10.根据权利要求9所述的无级变速器系统,其中所述左侧和右侧可移动槽轮中的一个是阳槽轮并且所述左侧和右侧可移动槽轮中的另一个是阴槽轮,所述阳和阴可移动槽轮的斜道结构互补。
11.根据权利要求10所述的无级变速器系统,其中
所述阴槽轮的每个斜道结构包括径向延伸的间隙;和
所述阳和阴槽轮和所述普利珠引导件配对到一起以使得所述阳槽轮的每个斜道结构在所述普利珠引导件的对应斜道窗口内接收在阴槽轮的对应斜道结构的所述径向延伸的间隙中。
12.根据权利要求9所述的无级变速器系统,其还包括多个普利珠滑动件,其中:
每个普利珠滑动件可滑动地安装到所述多个引导轨的对应引导轨上;和左侧和右侧普利珠中的每个普利珠对可旋转地安装在两个相对的普利珠滑动件中。
13.根据权利要求12所述的无级变速器系统,其中
所述多个普利珠滑动件中的每个具有限定在其中的一对左侧和右侧孔;和对应普利珠对的所述左侧普利珠可旋转地接收在所述左侧孔中;和
所述对应普利珠对的所述右侧普利珠可旋转地接收在所述右侧孔中。
14.根据权利要求12所述的无级变速器系统,其中所述左侧和右侧普利珠彼此邻接。
15.根据权利要求6所述的无级变速器系统,其中所述左侧和右侧转向槽轮能够沿着相应的左侧和右侧驱动轴在轴向方向上移动。
16.根据权利要求15所述的无级变速器系统,其还包括左侧和右侧弹簧保持器,其中每个弹簧保持器在一端处关闭并且在相反端处开口;
所述左侧和右侧弹簧保持器设置在所述主轴内侧,与所述主轴同轴并且在所述开口端处彼此相邻;
驱动带轮弹簧,其设置在所述相邻的左侧和右侧弹簧保持器中;
所述左侧和右侧弹簧保持器分别耦连到所述右侧和左侧可移动槽轮以使得当所述左侧和右侧可移动槽轮移动远离彼此时,所述左侧和右侧弹簧保持器朝向彼此移动,使得所述驱动带轮弹簧压缩。
17.根据权利要求16所述的无级变速器系统,其中所述左侧弹簧保持器和所述右侧可移动槽轮利用至少两个键耦连。
18.根据权利要求16所述的无级变速器系统,其中所述右侧弹簧保持器和所述左侧可移动槽轮利用至少两个键耦连。
19.根据权利要求18所述的无级变速器系统,其中所述至少两个键中的至少一个将所述左侧可移动槽轮可旋转地固定到所述主轴。
20.根据权利要求17所述的无级变速器系统,其中所述至少两个键中的至少一个将所述右侧可移动槽轮可旋转地固定到所述主轴。
21.根据权利要求6至20的任一项所述的无级变速器系统,其还包括刚性地连接到所述左侧和右侧从动带轮的所述转向槽轮的转向元件,所述转向元件选择性地能够在以下位置之间移动:
左侧位置,其中所述左侧从动带轮直径大于所述右侧从动带轮直径;
右侧位置,其中所述右侧从动带轮直径大于所述左侧从动带轮直径;和中心位置,其中所述左侧和右侧从动带轮的直径相等。
22.根据权利要求21所述的无级变速器系统,其中所述转向元件是设置在所述左侧驱动轴、右侧驱动轴或所述左侧和右侧驱动轴内侧的转向杆。
23.一种车辆,其包括:
具有输出轴电机
至少两个车轮和一对履带中的一个;和
根据权利要求6至22的任一项所述的无级变速器系统;
其中
所述输出轴连接到所述主轴;
所述至少两个车轮和所述一对履带中的一个的左侧那个连接到所述左侧驱动轴;并且所述至少两个车轮和一对履带中的一个的右侧那个连接到所述右侧驱动轴。
24.根据权利要求23所述的车辆,其还包括耦连所述左侧和右侧从动带轮的转向系统。
25.根据权利要求23或24所述的车辆,其中所述至少两个车轮和所述一对履带中的所述一个是一对履带。
26.一种用于无级变速器(CVT)的驱动带轮组件,其包括:
适合于安装到所述无级变速器的主轴上的普利珠引导件,所述普利珠引导件具有内周边和外周边;
沿着所述普利珠引导件径向延伸的多个斜道窗口;
每个斜道窗口包括:
沿着所述斜道窗口的相对边缘延伸的一对引导轨;
安装到所述成对引导轨上的普利珠,所述普利珠适合于沿着所述成对引导轨在所述普利珠引导件的径向方向上移动;和
斜道结构,其与所述斜道窗口相一致,所述斜道结构在所述普利珠引导件的径向方向上延伸并且邻接所述普利珠;
所述普利珠适合于随着所述普利珠引导件的旋转速度的增大而沿着所述斜道结构径向向外移动。
27.根据权利要求26所述的驱动带轮组件,其中
每个斜道窗口的所述普利珠是左侧普利珠;
与每个斜道窗口一致的所述斜道结构是邻接所述左侧普利珠的左侧斜道结构;
每个斜道窗口还包括:
右侧普利珠,其与所述成对引导轨上的所述左侧普利珠相邻地安装,每个左侧和右侧普利珠形成普利珠对,所述普利珠对适合于沿着所述成对引导轨在所述普利珠引导件的径向方向上移动;和
与每个斜道窗口一致的右侧斜道结构,所述右侧斜道结构在所述普利珠引导件的径向方向上延伸并且邻接所述右侧普利珠;
所述右侧普利珠适合于随着所述普利珠引导件的旋转速度增大而沿着所述右侧斜道结构径向向外移动。

说明书全文

无级变速器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种无级变速器

背景技术

[0002] 私人履带式车辆允许其驾驶者行进越过不同类型的地形。私人履带式车辆的最好已知示例是地车。其他类型包括配备有(通常四个)履带而不是车轮的全地形车辆和立式私人履带车辆(诸如美国专利7575075号示出的那个)。
[0003] 在这些类型的车辆中,履带通常由通过驱动链轮连接到履带的无级变速器(CVT)驱动。车辆的发动机连接到CVT,并且CVT将由车辆的速度或其他行驶条件要求的扭矩或旋转速度的动从发动机传送到驱动链轮。通常,在低的车速下或上坡处,发动机的旋转速度大于驱动链轮的旋转速度并且来自发动机的动力用来将大的扭矩传送到驱动链轮。在高的车速或平地面处,发动机的旋转速度相当于或大于驱动链轮的旋转速度,传送到驱动链轮的扭矩较小并且来自发动机的动力用来维持驱动链轮的旋转速度。CVT提供无限数量的档位或驱动比(发动机的旋转速度与驱动链轮的旋转速度的比)以允许发动机的扭矩最佳地用于不同的行驶条件。
[0004] 这个背景信息被提供用于使得由申请人认为的可能与本发明有关的信息已知。不旨在必然实施或者理解为前述任何信息构成抵触本发明的现有技术

发明内容

[0005] 本发明的目的是改善现有技术中存在的至少一些不便。
[0006] 在第一方面,提供一种用于车辆的无级变速器(CVT),其包括适合于可操作地连接到发动机并且适合于由发动机旋转的驱动带轮轴、平行于所述驱动带轮轴的从动带轮轴。驱动带轮包括在相对表面上具有锥形的第一驱动槽轮和第二驱动槽轮,每个驱动槽轮同轴地安装到驱动带轮轴上以随所述驱动带轮轴旋转。第一驱动槽轮可沿驱动带轮轴的轴向方向移动。第二驱动槽轮沿驱动带轮轴的轴向方向固定。从动带轮包括第一从动槽轮和第二从动槽轮,其在相对表面上具有锥形,每个从动槽轮同轴地安装到从动带轮轴上以随所述从动带轮轴旋转。环形带支撑在驱动槽轮的相对锥形与直径变化的相对锥形之间。环形带适合于当驱动带轮的相对锥形之间的间隔改变时使得从动带轮的相对锥形之间的间隔变化。普利珠引导件安装到在与第二驱动槽轮相对的一侧上与第一驱动槽轮相邻的驱动带轮轴上。普利珠引导件是环状的并且具有内周边和外周边。多个引导轨形成在普利珠引导件上,每个引导轨具有靠近内周边的一端部和靠近外周边的另一端部。多个普利珠安装到多个引导轨上。多个斜道结构在与普利珠引导件相邻的第一驱动槽轮的表面上沿径向方向延伸,所述多个斜道结构的每个邻接所述多个普利珠的一个。多个普利珠的每个适合于沿着多个引导轨的至少一个在普利珠引导件的径向方向上滚动。普利珠适合于随着普利珠引导件的旋转速度增大而径向向外移动。多个引导轨的每个设置为平行于多个斜道结构的一个。在普利珠沿着邻接斜道结构径向向外移动时,第一驱动槽轮朝向第二驱动槽轮移动。
[0007] 在第二方面中,设置为,驱动带轮是左驱动带轮,第一驱动槽轮是左侧内部驱动槽轮,第二驱动槽轮是左侧外部驱动槽轮,从动带轮轴是左侧从动带轮轴,从动带轮是左侧从动带轮,第一从动槽轮是左侧内部从动槽轮,第二从动槽轮是左侧外部从动槽轮,多个普利珠的每个是左侧普利珠,并且环形带是左侧环形带。CVT系统还包括与左侧从动带轮轴同轴的右侧从动带轮轴,并且右侧从动带轮包括安装到右侧从动带轮轴以随其旋转的右侧内部从动槽轮和右侧外部从动槽轮。右侧内部和右侧外部从动槽轮的相对表面包括相对锥形。右侧驱动带轮包括安装到驱动带轮轴以随其旋转的右侧内部驱动槽轮和右侧外部驱动槽轮。右侧内部和外部驱动槽轮的相对表面包括相对的锥形。右侧内部驱动槽轮与普利珠引导件相邻。在右侧内部驱动槽轮的表面上的多个斜道结构与普利珠引导件相邻。右侧内部驱动槽轮的每个斜道结构与左侧内部驱动槽轮的多个斜道结构的一个相一致。右侧环形带支撑在右侧驱动带轮的相对锥形和右侧从动带轮的相对锥形之间。右侧和左侧内部驱动槽轮可沿轴向方向移动。右侧和左侧外部驱动槽轮沿轴向方向固定。右侧和左侧外部从动槽轮可沿轴向方向移动。右侧普利珠安装到与多个普利珠的每个左侧普利珠相邻的普利珠引导件上以形成多个普利珠对,每个右侧普利珠邻接右侧内部从动槽轮的多个斜道结构的一个。
[0008] 在第三方面,设置为,车辆包括具有曲轴的发动机、一对车轮和一对履带的一个以及根据上述方面的CVT系统。曲轴连接到驱动带轮轴。一对车轮和一对履带的中的所述一个的左侧那个连接到左侧从动带轮轴,并且所述一对车轮和一对履带的所述一个的右侧那个连接到右侧从动带轮轴。
[0009] 在第四方面,设置为,提供用于无级变速器(CVT)的驱动带轮组件。驱动带轮组件包括适合于安装到CVT的驱动带轮轴上的普利珠引导件,所述普利珠引导件是环状的并且具有内周边和外周边。还包括沿着普利珠引导件径向延伸的多个斜道窗口(window)。每个斜道窗口包括沿着斜道窗口的相对边缘延伸的一对引导轨。普利珠安装到一对引导轨上,普利珠适合于沿着所述一对引导轨在普利珠引导件的径向方向上滚动。斜道结构与斜道窗口相一致,斜道结构在普利珠引导件的径向方向上延伸并且邻接普利珠。普利珠适合于随着普利珠引导件的旋转速度增大而沿着斜道结构径向向外移动。
[0010] 更特别地,在第五方面,提供一种用于车辆的无级变速器(CVT),其包括:主轴,其适合于可操作地连接到发动机并且适合于由发动机旋转;平行于主轴的驱动轴;驱动带轮,其包括在相对表面上具有锥形的可移动槽轮和固定槽轮,所述可移动槽轮和所述固定槽轮的每个同轴地安装到主轴上以随其旋转;所述可移动槽轮可在所述主轴的轴向方向上移动;所述固定槽轮在所述主轴的轴向方向上固定;从动带轮,其包括在相对表面上具有锥形的转向槽轮和扭矩感测槽轮,转向槽轮和扭矩感测槽轮同轴地安装到驱动轴上以随其旋转;环形带,其支撑在可移动槽轮和固定槽轮的相对锥形与转向槽轮和扭矩感测槽轮的相对锥形之间,所述环形带适合于当可移动槽轮与固定槽轮的相对锥面之间的间隔改变时使得转向槽轮与扭矩感测槽轮的相对锥面之间的间隔改变;普利珠引导件,其安装到主轴上,在与固定槽轮相反的一侧上与可移动槽轮相邻,所述普利珠引导件具有内周边和外周边;在普利珠引导件上的多个引导轨,每个引导轨具有靠近内周边的一端部和靠近外周边的另一端部;安装到多个引导轨上的多个普利珠;多个斜道结构,其在与普利珠引导件相邻的可移动槽轮的表面上在径向方向上延伸,所述多个斜道结构的每个邻接多个普利珠的一个;
所述多个普利珠的每个适合于沿着所述多个引导轨的至少一个在所述普利珠引导件的径向方向上移动;所述普利珠的每个适合于随着所述普利珠引导件的旋转速度的增大而径向向外移动;所述多个引导轨的每个引导轨设置为基本上平行于所述多个斜道结构的一个;
在所述普利珠沿着邻接斜道结构径向向外移动时,所述可移动槽轮朝向固定槽轮移动。
[0011] 在第六方面,驱动带轮是左侧驱动带轮;可移动槽轮是左侧可移动槽轮;固定槽轮是左侧固定槽轮;驱动轴是左侧驱动轴;从动带轮是左侧从动带轮;转向槽轮是左侧转向槽轮;扭矩感测槽轮是左侧扭矩感测槽轮;多个普利珠的每个是左侧普利珠;并且环形带是左侧环形带;并且CVT系统还包括右侧从动带轮,其包括同轴地安装到驱动轴上以随其旋转的右侧转向槽轮和右侧扭矩感测槽轮,右侧转向槽轮和右侧扭矩感测槽轮的相对表面包括相对锥形;右侧驱动带轮包括同轴地安装到主轴上以随其旋转的右侧可移动槽轮和右侧固定槽轮,右侧可移动槽轮和右侧固定槽轮的相对表面具有相对锥形,右侧可移动槽轮与普利珠引导件相邻;多个斜道结构在与普利珠引导件相邻的右侧可移动槽轮的表面上在径向方向上延伸;和右侧环形带,其支撑在右侧可移动槽轮和右侧固定槽轮的相对锥形与右侧转向槽轮和右侧扭矩感测槽轮的相对锥形之间,右侧环形带适合于当右侧可移动槽轮与右侧固定槽轮之间的间隔改变时使得右侧转向槽轮与右侧扭矩感测槽轮之间的间隔改变;其中所述右侧和左侧可移动槽轮可在轴向方向上移动;所述右侧和左侧固定槽轮在轴向方向上固定;右侧和左侧扭矩感测槽轮可在轴向方向上移动;安装到多个引导轨上的多个右侧普利珠,多个斜道结构的每个邻接多个普利珠的一个,左侧和右侧普利珠的每个适合于随着普利珠引导件的旋转速度的增大而径向向外移动;和右侧可移动槽轮,其随着右侧普利珠沿着邻接斜道结构径向向外移动而朝向右侧固定槽轮移动。
[0012] 在第七方面,提供一种车辆,其包括具有输出轴电机;两个车轮或一对履带的至少一个;和根据第五或第六方面的CVT系统,其中输出轴连接到主轴;至少两个车轮和一对履带的一个的左侧那个连接到左侧驱动轴;并且至少两个车轮和一对履带的一个的右侧那个连接到右侧驱动轴。
[0013] 在第八方面,提供一种用于无级变速器(CVT)的驱动带轮组件,其包括:适合于安装到CVT的主轴上的普利珠引导件,所述普利珠引导件具有内周边和外周边;沿着普利珠引导件径向延伸的多个斜道窗口;每个斜道窗口包括沿着斜道窗口的相对边缘延伸的一对引导轨;安装到所述一对引导轨上的普利珠,所述普利珠适合于沿着所述一对引导轨在普利珠引导件的径向方向上移动;和与斜道窗口一致的斜道结构,所述斜道结构在普利珠引导件的径向方向上延伸并且邻接普利珠;普利珠适合于随着普利珠引导件的旋转速度的增大而沿着斜道结构径向向外移动。
[0014] 为了本申请的目的,当提及无级变速器或与无级变速器相关的部件时与空间取向相关的词语(诸如“向前”、“向后”、“左”、“右”、“上方”和“下方”)是在直线前进取向(即,不向左或向右转向)并且在直立位置(即,不倾斜)的由变速器连接到其的车辆的驾驶员所理解的空间取向,其中无级变速器连接到车辆别的下侧。上面提供的关于词语的说明优先于可以在通过参考并入本文的任何一个文献中发现的这些词语的说明。
[0015] 本发明的实施例分别具有至少一个上述目的和/或方面,但是不必具有所有的上述目的和/或方面。需要理解的是,本发明的已经从试图得到上述目的而产生的一些方面可能不满足这些目的和/或满足在本文中未记载的其他目的。
[0016] 从下面的描述、附图和附加的权利要求,本发明的实施例的额外的和/或可替代的特征、方面和优点将变得明显。

附图说明

[0017] 为了更好地理解本发明以及本发明的其他方面以及进一步的特征,参考与附图接合使用的以下描述,在附图中:
[0018] 图1是私人双履带式车辆的从前右侧所取的透视图;
[0019] 图2是图1的私人双履带式车辆的一部分的右侧正视图;
[0020] 图3A是根据本申请的一个实施例连接到发动机的无级变速器(CVT)的左侧视图;
[0021] 图3B是连接到发动机的图3A的无级变速器(CVT)的从顶部左侧所取的透视图;
[0022] 图3C是连接发动机的图3B的CVT的俯视平面图;
[0023] 图3D是示出容置在封闭的壳体腔中图3A-C的CVT的左侧视图;
[0024] 图3E是单独示出的本申请的无级变速器(CVT)的从顶部左侧所取的透视图;
[0025] 图3F是单独示出的本申请的CVT的俯视平面图;
[0026] 图4A、图4B和图4C分别是图3E的CVT的驱动带轮组件的从顶部、左侧所取的透视图;正视图;和俯视平面图;
[0027] 图5A和图5B是图3E的驱动带轮组件的分别沿着线A-A和线B-B所取的横截面图,其示出在脱离接合构造中驱动带轮组件,为了清晰移除带;
[0028] 图6A和图6B是图3E的驱动带轮组件的分别沿着线A-A和线B-B所取的横截面图,其示出在减速传动构造中的驱动带轮组件,为了清晰移除带;
[0029] 图7A和图7B是图3E的驱动带轮组件的分别沿着线A-A和线B-B所取的横截面图,其示出在超速构造中的驱动带轮组件,为了清晰移除带;
[0030] 图8示出图3E的CVT的普利珠引导件的各个视图;图8A是左侧视图;图8B是正视平面图;图8C是从普利珠引导件的前、左侧所取的透视图;图示出图3E的CVT的两件普利珠引导件的各个视图;图8D是左侧视图,图8E是正视平面图;并且图8F是从普利珠引导件的前、左侧所取的透视图;
[0031] 图9示出图3E的CVT的普利珠按钮或滑动件的各个视图,图9A是从前、左侧所取的透视图;图9B是俯视平面图;图9C是正视图;并且图9D是后视图;
[0032] 图10示出图3E的CVT的普利珠的各个视图,图10A是从前、左侧所取的透视图;图10B是俯视平面图;并且图10C是沿着图10B的线B-B所取的横截面图;
[0033] 图11示出图3E的CVT的阳可移动槽轮的各个视图,图11A是从前、左侧所取的透视图;图11B是左侧视图;图11C是后侧视图;图11D是右侧视图;图11E是沿着图11B的线A-A所取的横截面;并且图11F是沿着图11B的线B-B所取的横截面;
[0034] 图12示出图3E的CVT的阴可移动槽轮的各个视图,图12A是从后、右侧所取的透视图;图12B是右侧视图;图12C是正视图;图12D是左侧视图;图12E是沿着图13B的线A-A所取的横截面;并且图12F是沿着图12B的线B-B所取的横截面;
[0035] 图13是图3E的CVT的普利珠组件的一部分的从前、右侧所取的透视图,其示出阳可移动槽轮的一部分,其中普利珠按钮或滑动件以及普利珠安装到所述普利珠组件上;
[0036] 图14是图3E的CVT的普利珠组件的一部分的从前、右侧所取的透视图,其示出普利珠引导件的一部分,其中普利珠按钮或滑动件以及一对普利珠安装到所述普利珠组件上;
[0037] 图15是图3E的CVT的普利珠组件的左侧视图,其中为了清晰的目的,阴可移动槽轮被移除,并且图15示出阳可移动槽轮和普利珠引导件,其具有安装到其上的多个普利珠按钮或滑动件以及多对普利珠;
[0038] 图16是图11E和图11F的阳可移动槽轮的低速斜道(离合器斜道)和高速斜道(换挡斜道)的沿着线A-A和B-B所取的特写横截面图;
[0039] 图17A和图17B分别是图3A的CVT的从动带轮组件的从前、左侧所取的透视图;和正视图;
[0040] 图18A是图3A的CVT的左侧内部从动槽轮的从前、左侧所取的透视图;并且图18B是图3A的CVT的左侧外部从动槽轮的顶部、左侧所取的透视图;
[0041] 图19A是图3A的CVT的左螺旋部的从前、右侧所取的透视图;图19B是图3A的CVT的左螺旋部保持器的从前、右侧所取的透视图;图19C是图3A的CVT的左螺旋部的前、右侧所取的透视图,其将左螺旋部和左螺旋部保持器示出为单个件;并且图19D是图3A的CVT的左螺旋部和左螺旋部保持器的从后、右侧所取的透视图,其将左螺旋部和左螺旋部保持器示出为单个件;
[0042] 图20A是图17的从动带轮组件的沿着线A-A所取的横截面,其示出在为了清晰移除带的状态下在分离或减速传动配置下的从动带轮组件;
[0043] 图20B是图17的从动带轮组件的沿着线A-A所取的横截面,其示出在为了清晰移除带的状态下在过驱动下的从动带轮组件;
[0044] 图21是根据另一实施例的车辆的一部分的俯视平面图,其中为了清晰移除平台并且示出连接到CVT的转向系统;和
[0045] 图22是图21的车辆的一部分沿着线A-A所取的横截面。

具体实施方式

[0046] 尽管本文中描述私人立式双履带车辆,设想到其他实施例可包括其他类型的私人履带式车辆,例如,分腿骑座、双履带式车辆。其他实施例涉及车轮式车辆。
[0047] 参考图1和图2,,私人立式双履带式车辆1具有安装到一对左侧和右侧履带4和5之上的平台2。左侧和右侧履带4和5横向间隔并且限定车辆1的纵向轴线3。车辆1具有框架6和连接到框架6的悬架组件7,其支撑环形履带4、5。定位在履带4和5之间并且在平台2下方的发动机8也连接到框架6。
[0048] 车辆1被设计以通过站立在平台2上的驾驶者驱动。履带4、5比平台2进一步横向延伸,并且车辆1的发动机8和其他部件设置在履带4、5之间、平台2下方以使得为了即使在驾驶者站立在平台2上的状态下的车辆1的稳定性,车辆1的重心总体较低。
[0049] 具有节气控制装置20的把手18(图2示出)控制发动机8。把手18向上延伸以使得节气门控制装置20在驾驶者在站立位置的状态下处于驾驶者的手的水平处。可替代地,车辆1还可以设置有连接到节气门控制装置20的线缆,代替把手18。还设想到发动机控制装置可以无线地连接到发动机并且由车辆1的驾驶者远程控制。
[0050] 发动机8通过驱动环形履带4、5推进车辆1。发动机8通过将在下文中进一步详细描述的双驱动无级变速器(ddCVT)10可操作地连接到环形履带4、5。发动机8通过曲轴14(图5A)耦连到ddCVT 10。ddCVT 10通过链44和驱动链轮40在车辆1的后部处连接到每个履带4、
5。尽管图1示出的驱动轮是驱动链轮,任何类型的驱动轮能够连接到ddCVT以驱动ddCVT,例如,驱动轮连接到带轮、带或齿轮
[0051] 车辆1通过选择性地驱动履带4、5的一个比履带4、5的另一个更快而转向。车辆1的转向通过枢转该平台2而控制。转向系统16将平台2耦连到ddCVT以将车辆1转向,所述转向系统16包括转向杆203(图20A、图20B和图22)。当平台2绕纵向轴线3枢转到右侧时,左侧履带4比右侧履带5被更快地驱动,从而将车辆1朝向右侧转向。类似地,当平台2绕纵向轴线3朝向左侧枢转时,右侧履带5比左侧履带4更快地驱动,从而将车辆1朝向左侧转向。在一些实施例中,转向系统16包括连接在平台2与ddCVT之间的差速器以使得车辆1转向。在一些实施例中,转向系统能够包括定位在车辆1上其他地方的不同控制机构或控制辅助机构。液压装置能够用作用于转向系统16的替代的控制装置或控制辅助机构。
[0052] 平台2具有前部22、中央部24和后部26。平台2具有右侧28和左侧30。关于中央部24向上倾斜的前部和后部22和26分别用作前和后脚托。平台2可枢转地连接到框架6并且由驾驶者通过选择性地向平台2的左侧或右侧28或30施加更大比例的体重而选择性地倾斜。还设想到转向组件16可以被构造以使得平台2的向右倾斜对应于向左转向并且反之亦然。
[0053] 当驾驶车辆1时,驾驶者将他的/她的脚放置到前部或后部22、26上以使得中央部24设置在他的/她的腿部之间。与滑板骑行者类似,驾驶者经常相对于他的/她的腿部扭动他的/她的躯干以能够向前看。脚定位在前部和后部22和26上允许在使得驾驶者失去平衡的可能性最小的同时驾驶者控制平台2的倾斜。2009年8月18日授权的美国专利7,575,075号描述了一种私人履带式车辆,其具有枢转以使得车辆转向的平台。
[0054] 参考图3A、图3B、图3C和图3D,ddCVT 10包括设置为朝向车辆1的前部的驱动带轮组件11和设置为朝向车辆1的后部的从动带轮组件12。在从动带轮组件12在车辆1的后部处连接到驱动链轮40(图21)的同时,ddCVT10的驱动带轮组件11连接到发动机8的曲轴14(图5A)。然而还可设想到驱动链轮可以设置在车辆1的前部处并且从动带轮组件12可以设置为朝向车辆1的前部而驱动带轮组件被设置为朝向车辆1的后部。在其他实施例中,发动机8能够是具有输出轴的任何动力源,例如,电动达或液压马达
[0055] ddCVT 10具有一对平行的CVT,其包括左侧CVT 10L和右侧CVT 10R。左侧和右侧CVT 10L和10R大致是彼此的镜像。在以下的讨论中,左侧和右侧CVT 10L和10R的对应特征通过共同的附图标记表示。当参考在左侧和右侧上相似的特征时,部件将仅仅通过共同的附图标记参考并且不使用“L”和“R”在左侧和右侧部件之间区分(例如,“CVT 10”而不是“左侧和右侧CVT 10L和10R”)。当讨论在左侧和右侧上不同的特征时,为了清晰,对应的左侧和右侧特征可以在附图标记后面使用“L”和“R”或通过对于所述特征使用不同的附图标记来区分。
[0056] 每个CVT 10L、10R包括驱动带轮100、从动带轮200和环形带300,所述环形带300使得驱动和从动带轮100和200耦连。驱动带轮100L、100R形成驱动带轮组件11的一部分。从动带轮200L、200R形成从动带轮组件12的一部分。驱动和从动带轮100和200是可变直径带轮。带300限定驱动和从动带轮100和200的有效直径。带轮100、200的有效直径通过改变带300在此由带轮100、200保持的径向位置来改变。
[0057] 参考图4A至图7B,左侧和右侧驱动带轮100分别包括内部或可移动槽轮120和外部或固定槽轮110。固定槽轮110、110在轴向方向上固定而可移动槽轮120在轴向方向上可移动。带300、300设置在固定槽轮110、110和可移动槽轮120、120之间。因此,带300在驱动带轮100、100中的径向位置能够通过控制可移动槽轮120、120的轴向位置被控制。
[0058] 参考图3C、图20A、图20B和图22,左侧和右侧从动带轮200、200分别包括外部或扭矩感测槽轮210和内部或转向槽轮220。扭矩感测槽轮210、210和转向槽轮220、220都能够相对于变速器壳体轴向移动。然而,转向槽轮220、220的轴向位置由车辆驾驶者主动控制,而扭矩感测槽轮210、210的轴向位置由以下详细讨论的几个相反的可变轴向力而被动地控制。左侧和右侧从动带轮200、200分别安装到左侧和右侧驱动轴202、202上并且由转向杆203(图3C、图20A、图20B和图22)耦连以形成从动带轮组件12。左侧和右侧从动带轮200分别包括外部或扭矩感测槽轮210和内部或转向槽轮220(见图3B)。转向杆203(图20A、图20B和图22)耦连到内部转向槽轮220。左侧和右侧驱动轴202和202的每个经由链条44和驱动链轮
40(图21示出)耦连到对应的环形履带4和5。
[0059] 每个带轮100、200的外部固定槽轮110和内部可移动槽轮120以及扭矩感测槽轮210和转向槽轮220的相对表面具有锥形表面111和121、211和221。带300保持在相对锥形表面11和121、211和221之间。带300的径向位置随着相对锥形表面111和121、211和221的分离而变化,从而改变带轮100和200的有效直径。增大相对锥形表面111和121、211和221之间的间隔导致带300朝向各自的主轴或驱动轴101或202向内移动,从而减小有效带轮直径。相似地,带轮100、200的有效直径能够通过减小相对锥形表面111和121、211和221之间的间隔而增大。
[0060] 如能够从图3D看到的,ddCVT 10容置在封闭壳体室320中,所述封闭壳体室320具有用于吸入冷空气以冷却ddCVT 10的入口322和出口324,在冷却ddCVT系统10之后,加热的气体从所述出口324离开壳体320。
[0061] 驱动带轮组件
[0062] 将参考图4、图5A和图5B讨论驱动带轮组件11。驱动带轮组件11的外部槽轮110是固定槽轮110,其安装在主轴102的端部处并且关于主轴102的轴向方向的移动固定。驱动带轮组件11的内部槽轮120是可移动槽轮120,其安装在靠近主轴102的中间处并且可沿着主轴102朝向和远离对应的固定驱动槽轮110移动以改变驱动带轮100的直径。固定和可移动槽轮110和120耦连到主轴120以作为一个单元与主轴102绕其纵向轴线旋转。取决于ddCVT所需要的扭矩和速度的期望组合,驱动带轮组件11能够以若干不同的构造构成。在一个实施例中,外部槽轮110的一个被固定并且另一个可移动并且由变速器(variator)控制,并且内部槽轮120可移动。在另一实施例中,两个外部槽轮110都可移动并且由变速器控制,并且内部槽轮120可移动。又,在每种构造中,固定槽轮或槽轮被旋转地和轴向地固定到主轴102,并且可移动槽轮或槽轮旋转地固定但是不轴向地固定到主轴102。这允许耦连到主轴的固定和可移动槽轮作为一个单元随主轴102绕其纵向轴线旋转。
[0063] 包括普利珠引导件152、多个普利珠(roller weight,滚子)154和多个普利珠按钮或滑动件156的普利珠组件150由左侧和右侧可移动槽轮120L和120R对中并且定位在左侧和右侧可移动槽轮120L和120R之间。普利珠组件150耦连到可移动槽轮120、120以形成离合器/变速器,其用于随主轴102旋转并且用于使得可移动槽轮120、120沿着主轴102朝向或远离对应的固定槽轮110、110移动。
[0064] 固定和可移动槽轮110和120和普利珠引导件152是环状结构,其每个分别具有在图4A、图4B和图4C最清晰地看到的外周边和内周边。如上所述,每个驱动带轮100的固定槽轮110的相对表面111和可移动槽轮120的相对表面121具有相对锥形。可移动槽轮120的面向普利珠引导件152的表面122具有耦连到普利珠组件150的斜道结构125、128,其将在下文中进一步讨论。左侧固定驱动槽轮110的外表面112具有鱼鳍状结构114。
[0065] 左侧固定槽轮110邻近容置ddCVT 10的室320的空气入口322并且鱼鳍状结构114用作叶轮,其将空气通过入口322抽吸到室320中以冷却ddCVT 10(图3D)。设想到左侧外部扭矩感测槽轮210的外表面212可以具有鱼鳍状结构并且空气入口可以设置为靠近从动带轮200而不是驱动带轮100。每个转向槽轮的外表面在附图中表示为222。设想到室320具有多于一个空气入口。设想到ddCVT 10可以容置在局部封闭室中或者不被容置在封闭室中,在这种情况下,可以不需要用于冷却的在左侧固定槽轮110上的鱼鳍状结构114。如果ddCVT 10容置在设置有其他冷却装置的封闭室中,也能够省却左侧固定槽轮110上的鱼鳍状结构
114(图4A)。
[0066] 现在参考图5A和图5B,主轴102是中空轴,其具有设置在内侧的一对同轴和相邻的左侧和右侧弹簧保持器106、106。驱动弹簧105在端壁107之间在所述端壁107的外端部处设置在相邻的弹簧保持器106内。弹簧保持器106和驱动弹簧105与主轴102同轴并且随主轴102旋转。左侧和右侧弹簧保持器106可在轴向方向上移动并且耦连到可移动槽轮120。左侧和右侧可移动槽轮120、120通过键108(图5A)耦连到相对侧的弹簧保持器106、106以使得可当可移动槽轮120、120(通过如下讨论的普利珠组件150)移动远离彼此时,弹簧保持器106、
106被推动靠近,其使得弹簧105压缩。左侧弹簧保持器106的端壁107以可移除的盖的形式以使得装配和维修容易。在可替代实施例中,端壁107被固定并且不能够被移除。
[0067] 发动机8的曲轴14从右侧插入主轴102中,穿过右侧衬圈104和右侧弹簧保持器106的端壁107,进入弹簧105的中心。带帽螺钉109从左侧插入主轴102中,穿过左侧衬圈104和左侧弹簧保持器106的端壁107进入曲轴14的端部中,位于弹簧105的中心,以将驱动带轮组件11紧固到一起。带帽螺钉109的预加载产生夹紧元件(104、110、102、110、190)之间的摩擦力,其导致于这些元件作为单元随曲轴旋转。可移动槽轮120和普利珠组件150旋转地耦连以作为单元旋转。可移动槽轮120通过多个键108旋转耦连到主轴102以使得可移动槽轮120和普利珠组件150作为单元随曲轴14旋转。
[0068] 在这个实施例中,发动机8的曲轴14从右侧连接到主轴102,然而,在其他实施例中,曲轴14能够从左侧连接到主轴102。将在下文中详细讨论可移动槽轮120和普利珠组件150。
[0069] 普利珠组件
[0070] 转到图5至图16,现在将讨论普利珠组件150。参考图13、图14和图15,普利珠组件150包括普利珠引导件152、多个普利珠按钮或滑动件156、多个普利珠154和多个斜道结构
125和128。普利珠154可旋转地安装到一对相对的普利珠按钮或滑动件156上,所述普利珠按钮或滑动件156可滑动地安装到普利珠引导件152上。普利珠引导件152安装到两个可移动槽轮120之间的主轴102上。斜道结构125和128形成在与普利珠引导件152相邻的可移动槽轮120、120的表面122上。
[0071] 参考图11、图12和图13,可移动槽轮120具有在面向普利珠引导件152的表面122上的径向延伸的斜道结构125和128。如能够在图11中清晰地看到的,右侧可移动驱动槽轮120具有八个等间隔的斜道125,其包括交替的斜道125A和125B。总体称为斜道125的每个斜道125A或125B从靠近外周边的外边缘142径向延伸到靠近可移动槽轮120的内周边的内边缘
143。斜道125的高度(关于垂直于主轴102的轴向方向的平面)总体上从内边缘143朝向外边缘142增大,其根据将在下文中更详细讨论的斜道结构125A的斜道轮廓A和根据斜道结构
125B的斜道轮廓B变化。相似的构造适用于斜道结构128A、128B。在一个实施例中,所有的斜道125示出为具有相同的长度(在径向方向上)和宽度(在切向方向上),然而,在可移动槽轮
120上的不同斜道125能够具有不同的长度和宽度。在一些实施例中,在可移动驱动槽轮120上的斜道125的数量可以不同于八个,例如3、4、5或更多个。斜道结构125和128的斜道轮廓能够通过改变斜道轮廓(902、904、906)的斜率、高度、宽度、长度或其任何组合以许多构造和组合制造,其包括但不局限于其中斜道结构125A和125B的斜道轮廓相同的实施例。因此,ddCVT的可移动槽轮120内的斜道轮廓能够被构造用于赛车的更严苛的接合、用于休闲车辆的更平稳的接合或用于在更高或更低的发动机速度下接合以提供所需的更多扭矩。
[0072] 参考图10,普利珠154具有沿着斜道125、128的表面滚动的中空筒状本体部174。在筒状本体部174的相反端部处并且与其筒(或滚动)轴线170同轴的两个安装部172接收在普利珠按钮或滑动件156的对应安装孔184中。安装部172具有比筒状本体部174更小的直径,然而,还设想到安装部172的直径可以等于筒状本体174的直径。如所示,安装部172与筒状本体174一体地形成,然而,设想到安装部172能够例如由不同的材料单独地形成并且例如通过焊接或通过固件附接到筒状本体174。设想到普利珠154可以是实心结构。还设想到只要普利珠154能够沿着斜道结构125、128滚动或移动,普利珠154可以具有不同的形状。例如,普利珠154能够是轮状、具有锥形截面或两个或更多安装位置172。普利珠的构造能够是筒状的,但是其他形状和构造是可能的,例如,n-边棱柱或多面体。
[0073] 参考图9,普利珠按钮或滑动件156设置为保持一对普利珠154、154,所述普利珠154、154安装为其筒轴线170平行于彼此。普利珠按钮或滑动件156具有本体部180,所述本体部180具有两个相反的表面:耦连到一对普利珠154、154的第一表面181和耦连到普利珠引导件152的第二表面182。
[0074] 第一表面181具有一对相邻的长圆形安装孔184、184,其从第一表面延伸到本体部180中并且接收普利珠对154、154的安装部172、172。长圆形安装孔184、184允许安装部172绕相应的中心轴线170、170旋转但是限制所述安装部172在垂直于或平行于中心轴线170的方向上的运动。安装孔184、184间隔开以使得安装在相邻的安装孔184、184中的普利珠154、
154彼此邻接。安装孔184是延伸穿过第一和第二表面181和182之间的本体部180的通孔。在一些实施例中,从第一表面181朝向第二表面182延伸的安装孔184不是通孔。在一个实施例中,安装孔184、184能够是圆形的或者能够是允许普利珠对154绕相应的中心轴线旋转但是限制在垂直于或平行于普利珠对154的中心轴线的方向上的运动的形状。在一些实施例中,安装在一对安装孔184、184中的一对普利珠154、154不彼此邻接。
[0075] 从普利珠按钮或滑动件156的第二表面182延伸的是一对凸缘186、186,所述一对凸缘186、186由间隙分离,普利珠引导件152的引导轨162被接收在所述间隙中。凸缘186、186和其之间的间隙的形状被构造以允许普利珠按钮或滑动件156在平行于引导轨162的方向上的运动但是阻止普利珠按钮或滑动件156在切向方向和轴向方向上的运动。凸缘186、
186示出为从普利珠按钮或滑动件156的第二表面182垂直地延伸,但是设想到凸缘186可以设置在相对于第二表面182任意度处。
[0076] 普利珠按钮或滑动件156的凸缘186、186之间的间隙与安装孔184、184之间的间隙对齐以使得安装在普利珠按钮或滑动件156的安装孔184、184中的普利珠154、154在普利珠引导件152的引导轨162的相反(左和右)侧上。
[0077] 还设想到用于将一对普利珠154安装到普利珠按钮或滑动件156中的其他结构和构造。例如,普利珠按钮或滑动件156可以具有安装柱代替安装孔184,并且普利珠154可以具有对应孔,从筒状本体部的每个端部与筒轴线170同轴向内延伸,以接收相反面向的普利珠按钮或滑动件156的安装柱。还设想到沿着筒状本体174的筒轴线170穿过筒状本体174的单个通孔用于接收安装柱。作为另一示例,普利珠154可以在沿着其中心轴线170延伸的通孔中具有单个安装轴,安装轴可以牢固地接收在普利珠按钮或滑动件156的安装孔184中以使得筒状本体174能够绕固定的安装轴旋转。在一些实施例中,普利珠154直接安装到普利珠引导件152。在另一示例中,一对或多个普利珠按钮或滑动件156能够结合到一起以用作单个普利珠按钮或滑动件以便于更大的普利珠154。
[0078] 参考图8、图14和图15,普利珠引导件152是环状圆盘,其构造以保持安装到普利珠按钮或滑动件156上的多对普利珠154、154和构造以沿着相邻的可移动槽轮120L和120R的斜道125和128的表面引导辊配重对154、154。普利珠引导件152的构造优选为环状,然而,在其他实施例中,普利珠引导件的构造可以是正方形、八边形、六边形或当在旋转期间施加离心力时导致普利珠154和普利珠按钮或滑动件156在普利珠引导件152中径向向外移动的任何其他形状。因此,普利珠引导件152具有布置成与斜道结构125和128重叠的八个径向分布的斜道窗口160,并且斜道窗口160的形状适合于适应斜道结构125和128的形状。斜道窗口160在两个相反边缘之间沿着普利珠引导件152径向延伸:靠近普利珠引导件162的中心的内边缘163和靠近普利珠引导件152的外周边的外边缘164普利珠。两个平行的边缘165和
166在边缘163、164之间延伸。内和外边缘163和164平行于彼此并且在切向方向上延伸。在一些实施例中,内和外边缘163和164不平行,并且在一些其他实施例中,边缘163和164在周向方向上延伸。在普利珠引导件以两件设计制造的实施例中,不存在平行边缘165、166。
[0079] 引导轨162、162沿着斜道窗口160的平行边缘165、166延伸。当普利珠引导件152放置为与可移动槽轮120相邻时,在相反边缘165和166的引导轨162、162在任一侧上平行于斜道结构125延伸的状态下,斜道结构125在斜道窗口160的中间在径向和轴向方向上延伸。凸缘168从外边缘164径向向内延伸到斜道窗口160中以与斜道结构125和128的互补凸缘123(图11)配对。尽管上述概述了斜道结构125,相似的构造和布置用于斜道结构128。
[0080] 所有斜道窗口160示出为相同的。在其他实施例中,然而,普利珠引导件152的斜道窗口160可以不同,例如,从而以适应在可移动槽轮120上的不同类型的斜道结构125或以适应在相同的普利珠引导件152上的不同类型的普利珠154或普利珠按钮或滑动件156。
[0081] 如图14最清晰可见的,引导轨162互补于普利珠按钮或滑动件156的凸缘186。引导轨162配合在普利珠按钮或滑动件156的凸缘186之间的间隙中。斜道窗口160的相反边缘165、166的相反引导轨162、162之间的间隔构造为适应安装在一对相对的普利珠按钮或滑动件156、156之间的普利珠154,所述一对相对的普利珠按钮或滑动件156、156安装到相反的引导轨162、162上。设想到普利珠按钮或滑动件156和普利珠引导件152具有其他组互补结构。例如,普利珠按钮或滑动件156可以具有构造以在沿着普利珠引导件152径向延伸的互补凹槽中滑动的凸缘。
[0082] 如在图14和图15最清晰可见的,保持在安装到斜道窗口160的相反引导轨162、162上的相对普利珠按钮或滑动件156、156之间的每个普利珠154的滚动轴线处于普利珠引导件152的切向方向。保持在相对的普利珠按钮或滑动件156、156之间的所述一对普利珠154、154的每个在普利珠引导件152的一侧上邻接可移动槽轮120。普利珠引导件152放置在左和右侧可移动槽轮120、120之间以使得其斜道结构125和128与斜道窗口160重合,并且当普利珠按钮或滑动件156沿着引导轨162滑动时,与斜道结构125和128邻接的普利珠154能够沿着斜道结构125和128滚动。
[0083] 普利珠154、普利珠按钮或滑动件156和普利珠引导件152随着主轴102一起旋转。在旋转过程中受到的离心力导致普利珠15和普利珠按钮或滑动件156在普利珠引导件152中径向向外移动。普利珠按钮或滑动件156沿着引导轨162径向向外滑动并且普利珠152沿着对应的斜道结构125和128径向向外和向上滚动。
[0084] 参考图5A、5B、6A、6B、7A和7B,在所述一对普利珠154、154沿斜道结构125和128向上移动时,可移动槽轮120、120被远离普利珠引导件152并且被朝向对应的固定驱动槽轮110、110推动以适应沿着对应的斜道结构125和128向上滚动的普利珠154、154。当可移动槽轮120与固定槽轮110之间的间隔减小时,保持在可移动槽轮120和固定槽轮110之间的带
300被径向向外推动,从而增大左侧和右侧驱动带轮100、100的有效直径,并且将ddCVT的构造从脱离接合(图5A和图5B)改变为接合并且从减速传动(underdrive)(图6A和图6B)改变为超速传动(图7A和图7B)。
[0085] 可移动驱动槽轮和斜道结构
[0086] 现在转到图11至13、15和16,将更加详细地讨论可移动槽轮120、120和可移动槽轮120、120的斜道结构125和128。右侧可移动槽轮120R是阳槽轮并且左侧可移动驱动槽轮
120L是互补于阳槽轮120R的阴槽轮120L。阳和阴可移动槽轮120R和120L的每个互补于普利珠引导件152以使得在阳和阴可移动槽轮120R和120L的斜道结构125和128与普利珠引导件
152的斜道窗口160相一致的状态下,普利珠引导件152能够保持在可移动槽轮120L、120R之间。
[0087] 阳可移动槽轮120R的斜道结构125具有沿着径向方向延伸的单个斜道结构125,而阴可移动槽轮120L的对应斜道结构128具有由沿着径向方向延伸的间隙129分离的一对斜道128。阳槽轮120R的每个斜道结构125与阴槽轮120L的间隙129相一致。安装在斜道窗口160内的所述一对普利珠154、154的普利珠154的一个邻接阳槽轮120R的斜道结构125,而另一个邻接阴槽轮120L的斜道结构128。
[0088] 当普利珠引导件152的普利珠154、154处于斜道结构125、128的底部处时,阳槽轮120R的阳斜道结构125配合到阴槽轮120L的间隙129内。这在可移动槽轮120L、120R设置在最接近彼此并且最远离对应的固定槽轮110L、110R的位置处时发生,并且带300与驱动带轮
100脱离接合。在普利珠154沿着斜道结构125、128向上移动时,斜道结构125和斜道结构128被进一步推动分开,从而使得阳和阴槽轮120L和120R远离彼此并且朝向对应的固定槽轮
110推动,从而使得带300接合在对应固定槽轮110和可移动槽轮的相对锥形111和121之间。
[0089] 在所示的实施例中,每个可移动槽轮120的斜道结构125、128是所有的125(阳)类型或128(阴)类型。在一些其他实施例中,每个可移动槽轮120具有斜道结构125和128二者的类型。例如,每个可移动驱动槽轮120可以具有以交替型式的斜道结构125和128。在一些实施例中,可移动槽轮120L和120R旋转地耦连到普利珠引导件152,但是两个可移动槽轮120L和120R不被旋转地耦连到一起。仍在其他实施例中,可移动槽轮120的仅仅一个旋转地耦连到普利珠引导件152。
[0090] 现在参考图5至7、11、12、13和16,现在将讨论斜道结构125和128的斜道轮廓900。阳可移动槽轮120R具有交替的斜道结构125A和125B。阴可移动槽轮120L具有交替的成对斜道结构128A和128B。
[0091] 如上所述,斜道结构125和128的高度(关于垂直于主轴102的轴向方向的平面)总体上从内边缘143朝向外边缘142增大,根据斜道结构125A和128A的斜道轮廓A和斜道结构125B和128B的斜道结构B变化。如将在下文描述的,斜道结构125A和128A是用于在低速下控制可移动槽轮120的轴向位置的低速斜道,而斜道结构125B和128B是用于在高速下控制可移动槽轮120的轴向位置的高速斜道。
[0092] 将关于阳可移动槽轮120R的斜道结构125A和125B讨论低速或离合器斜道或高速或换挡斜道,但是将理解的是该讨论也适用于阴可移动槽轮120L的斜道结构128A和128B。为了以下讨论的目的,尽管普利珠154A和154B在所示的实施例中相同,邻接斜道结构125A的普利珠154将称为普利珠154A并且邻接斜道结构125B的普利珠154将称为普利珠154B。在一些实施例中(本文中未示出),普利珠154A和154B不相同但是能够维持接触斜道结构125和128。
[0093] 如图16最清晰可见,从内边缘143朝向外边缘142径向移动的斜道结构125A和125B在斜道结构125A和125B的底部处具有大致平坦的轮廓902,接着是斜道结构125A和125B的向上倾斜的中间轮廓904和顶部轮廓906。在斜道结构125B的一个实施例中,在底部和顶部轮廓902和906之间,斜道轮廓900B通过中间轮廓904以不变的斜率线性地提高。对于斜道结构125A,在第一中间轮廓904中,轮廓900A的向上斜率小于斜道轮廓900B的斜率,在靠近顶部轮廓906时,斜道轮廓900A具有比斜道900B更陡的斜率。将理解的是,斜道结构125A、125B、128A和128B的斜道轮廓的许多不同的形状、斜率、高度、宽度、长度、数量或其组合是可能的并且在本文所记载的设计参数内以实现从脱离接合(图5A和图5B)到接合和从减速传动(图6A和图6B)到超速传动(图7A和图7B)或其任何组合的ddCVT的不同构造。如上所述,ddCVT的可移动槽轮120内的不同斜道轮廓能够被构造用于赛车的更严苛的接合、用于休闲车辆的更平稳的接合或用于在更高或更低的发动机速度下接合以提供所需的更多扭矩。
[0094] 图5A和5B示出在驱动带轮组件11处于脱离接合构造的状态下,分别设置在斜道结构125A、128A和125B、128B的底部处的普利珠154A、154A和154B、154B。当发动机旋转速度较低时,带300与ddCVt 10的驱动带轮100脱离接合,可移动槽轮120缓慢旋转并且普利珠154A(邻接斜道125A)和154B(邻接斜道125B)在如图5A和图5B最清晰可见的斜道底部轮廓902处。更具体地,当车辆1处于静止状态下并且发动机8怠速时,驱动带轮组件11随曲轴14旋转,其导致在普利珠154A和154B中的离心力。离心加速度使得普利珠154A和154B径向向外移动直到所述普利珠154A和154B接触斜道结构125A和125B。斜道结构125A和125B将径向力分离为部分径向和部分轴向作用的力。作用在可移动槽轮120上的轴向力通过经由键108和弹簧保持器106耦连到主轴102的驱动带轮弹簧105的力抵抗。在怠速下,弹簧力超过轴向力普利珠力,因此可移动槽轮120仍然完全脱离接合/关闭,其导致零位移。
[0095] 在发动机旋转速度增大时,如图6A、6B、7A和7B最清晰可见,普利珠的离心力增大到这样的点,在所述点处,普利珠的离心力克服弹簧力并且将普利珠154A和154B沿着斜道结构125A和125B径向向外推动并且向上推动。斜道结构125A上的普利珠154A和斜道结构125B上的普利珠154B从斜道底部902开始径向向外移动穿过斜道结构125A和125B的中间轮廓904到顶部轮廓906。
[0096] 参考图16,在轮廓904中,斜道结构125B具有比斜道结构125A更陡的斜率。因此,对于相同的旋转速度,普利珠154A比斜道结构125B上的普利珠154B沿着斜道结构125A的中间轮廓904进一步向外移动。在邻接的普利珠对154A沿着斜道结构125A向外和向上移动时,斜道结构125A通过邻接的普利珠154A被推动远离,这将可移动槽轮120L、120R推动远离彼此并且朝向对应的固定槽轮110、110推动,从而减小了固定槽轮110和可移动槽轮120之间的距离以及带300与间隙完全消除的并且带300接合的点的距离。
[0097] 图6A和图6B示出在驱动带轮组件11处于减速传动(低速、高扭矩)的配置下,分别设置在斜道结构125A和128A(图6A)和斜道结构125B、128B(图6B)的第一中间轮廓904中的普利珠对154A、154A和154B、154B。普利珠154A沿着斜道结构125A和128A的轮廓904进一步向外移动。在一个构造中,普利珠154B能够保持更靠近在斜道结构125B和128B上的底部轮廓902。在其他构造中,斜道结构125A、128A的斜道轮廓的底部轮廓902的径向位置能够相同于或大于或小于斜道结构125B、128B的斜道轮廓的底部轮廓902的径向位置。在另一构造中,只要维持斜道结构125A、125B、128A和128B接触普利珠154A和154B,斜道结构125A、128A的斜道轮廓的顶部轮廓906的径向位置能够相同于或大于或小于斜道结构125B、128B的斜道轮廓的顶部轮廓906的径向位置。
[0098] 在发动机8的旋转速度进一步增大时,普利珠154A和154B沿着斜道结构125A和125B进一步向外移动到顶部轮廓906中。参考图16,在顶部轮廓906中,斜道结构125A比斜道结构125B更陡地倾斜。因此,与普利珠154A相比,普利珠154B向可移动槽轮120、120施加大很多的轴向力,并且因此与普利珠154A相比,在更大程度上控制主轴102的轴向位移。组合的普利珠力将可移动槽轮120、120进一步推动分离并且将接合的带300进一步向外推动到更大的直径位置,从而进一步增大驱动带轮100的直径,并且增大从动带轮200的旋转速度。
因此,如图7A和图7B看到的,普利珠154B和斜道结构125B进行用于ddCVT 10的在高速下的换挡功能。
[0099] 图7A和7B示出在驱动带轮组件11处于超速传动构造的状态下,分别设置在斜道结构125A、128A和125B、128B的顶部轮廓906中的普利珠对154A、154A和154B、154B。在超速传动位置下,弹簧保持器106的端部彼此接触并且用作防止可移动槽轮120进一步移动分开的物理止动件。在其他实施例中,驱动带轮组件11或从动带轮组件12的另一部分用作物理止动件。
[0100] 由于单独组的低速斜道结构125A和高速斜道结构125B能够分别被优化用于对于ddCVT系统10的离合和换挡功能,具有如上所述的普利珠组件150的ddCVT系统10导致更高的操作效率。通常,在发动机以低的每分钟转(rpm)(例如,2000rpm)旋转和在带300上相对小的力的状态下,ddCVT 10的带300通过固定槽轮110和可移动槽轮120接合。低速斜道结构125A的形状适合于在低的发动机旋转速度下以适当的力接合带300并且适合于在更高的发动机旋转速度下具有最小的作用。另一方面,高速斜道结构125B适合于在高的发动机旋转速度下提供优化的力并且适合于在较低的发动机旋转速度下具有最小的作用。
[0101] 普利珠组件150的另一优点是利用多对普利珠154、154。在现有技术中,普利珠154(不布置为多对普利珠)通过滑动沿着可移动槽轮120的表面向外移动。普利珠154与可移动槽轮120的表面之间的滑动导致相互接触表面的磨损和刮划。在本文所描述的普利珠组件150的布置中,每个普利珠154抵靠所述一对普利珠154、154中的另一个普利珠滚动并且也沿着相邻的可移动槽轮120的斜道结构125和128的表面滚动。在这个构造中,滑动运动最小,普利珠154与可移动槽轮120的相互接触表面的磨损和刮划也最小。
[0102] 如图所示的实施例中,设置在驱动带轮100之间的普利珠组件150减小了ddCVT系统10的整体体积。然而,设想到普利珠组件150可以在驱动带轮组件11的端部处。在这种构造中,驱动带轮100的上述外部(固定)槽轮110可移动而上述内部(可移动)槽轮固定,并且单独的普利珠组件150被设置用于每个驱动带轮100的现在的可移动槽轮110的每个。在另一构造中,外部(固定)槽轮110的一个和内部(可移动)槽轮120的一个可移动,并且普利珠组件150可以耦连到现在的可移动的外部槽轮110。在这个实施例中,普利珠引导件152适合于将普利珠154安装到一侧而不是两侧上。
[0103] 从动带轮组件
[0104] 参考图17,从动带轮组件12包括一对左侧和右侧从动带轮200、200,其分别安装到一对间隔的并且同轴的左侧和右侧驱动轴202、202上。每个从动带轮200包括内部转向槽轮220和外部扭矩感测槽轮210,其分别控制转向和扭矩。每个从动带轮200的转向槽轮220和扭矩感测槽轮210的相对表面221、211是锥形的并且适合于将带300保持在所述相对表面之间。在一些实施例中,内部槽轮的一个或多个是扭矩感测槽轮并且外部槽轮的一个或多个是转向槽轮。在其他实施例中,内部或外部槽轮执行转向和扭矩感测功能。
[0105] 参考图17、图18和图19,在大致是从动带轮组件12的右侧的镜像的从动带轮组件12的左侧中,左侧从动带轮200的左侧转向槽轮220通过左侧螺旋部230和左侧螺旋部保持器240耦连到左侧驱动轴202,左侧螺旋部230安装成与左侧扭矩感测槽轮210相邻,左侧螺旋部保持器240安装成在左侧驱动轴202上与左侧螺旋部230相邻。左侧转向槽轮220具有从靠近内周边的锥形表面221向外延伸的三个径向分布的花键凸缘224(图18A)。花键凸缘224通过左侧扭矩感测槽轮210(图18B)的三个径向分布的小孔214插入以接合左侧螺旋部230(图19A)的边缘的花键部分232。左侧螺旋部230的边缘还具有斜道部分234,其接合相邻左侧扭矩感测槽轮210的表面212上的弯曲突起216。左侧螺旋部230和左侧螺旋保持器240(图
19B)由在相互接触边缘上的互补的齿接合。安装到左侧驱动轴202上的左侧螺旋部230和左侧螺旋部保持器240的左侧转向和扭矩感测槽轮220和210作为单元随左侧驱动轴202旋转。
在一些实施例中,螺旋部230和螺旋部保持器240加工为单个件。
[0106] 左侧螺旋部230和左侧螺旋部保持器240轴向固定在左侧驱动轴202上。左侧扭矩感测槽轮210可在轴向方向上移动并且由左侧从动弹簧242(图20A、20B)弹性地偏压抵靠左侧螺旋部保持器240,所述左侧从动弹簧242同心地安装在左侧扭矩感测槽轮210的左侧驱动轴202与筒状凸缘218(图18B)之间、从扭矩感测槽轮210的表面212向外朝向左侧螺旋部230延伸[Steve这是“技术术语”并且在此指的是槽轮由从动弹簧242偏压,请确认这是正确的]。右侧螺旋部230和右侧螺旋部保持器240相似地构造。
[0107] 左侧转向槽轮220与扭矩感测槽轮210之间的间隔通过保持在二者之间的带300确定。带300跨越左侧从动带轮200和左侧驱动带轮100。由于带300的长度和驱动带轮100与从动带轮200之间的距离是固定的,在发动机8的旋转速度增大并且ddCVT10从脱离接合改变为接合、从减速传动改变为超速传动构造时,带300在驱动带轮100上径向向外移动,并且在从动带轮200上径向向内移动。
[0108] 左侧从动带轮200的左侧转向槽轮220L和左侧扭矩感测槽轮210L之间的间隔通过左侧带300在其相对锥形上拉动以将转向槽轮220和扭矩感测槽轮210推动远离彼此而增大。当左侧扭矩感测槽轮210被推动远离左侧转向槽轮220时,左侧从动弹簧242被压缩。左侧从动弹簧242的压缩和因此的由左侧从动弹簧242施加到扭矩感测槽轮210的向内的力(朝向转向槽轮220)随着扭矩感测槽轮210和转向槽轮220之间的间隔而增大,或者随着在从动带轮200上的带300的有效直径减小而增大。从螺旋部230到扭矩感测槽轮210的额外的向内的力通过扭矩感测槽轮210的突起216与螺旋部230的斜道部分234的接合而产生,其产生通过扭矩感测槽轮210向螺旋部230的力传递。这个力与从扭矩感测槽轮210到螺旋部230传递的扭矩的大小成比例。决定从动带轮200的有效直径的扭矩感测槽轮210的平衡位置在扭矩感测槽轮210的这样的轴向位置处,在所述位置处,在扭矩感测槽轮210上的左侧从动弹簧242和螺旋部230的向内指向的力由在扭矩感测槽轮210上的带300的向外指向的力平衡。
[0109] 当载荷施加到驱动轴202(例如,在上坡或制动时),接合扭矩感测槽轮219的螺旋部230将更大的向内指向的力施加到左侧扭矩感测槽轮,并且从而分别在扭矩感测和转向槽轮210与22之间径向向外推动带300以增大左侧从动带轮200的直径并且增大由发动机传送到连接到驱动轴202的驱动链轮40的扭矩。
[0110] 在ddCVT从脱离接合改变为接合的减速传动和超速传动构造时,带300在驱动带轮100上径向向外移动,并且在从动带轮200上径向向内移动。因此带300也朝向主轴102的端部轴向向外移动并且朝向左侧和右侧驱动轴202、202的外端轴向向外移动,从而始终保持在每侧上关于驱动带轮100和从动带轮200对齐。
[0111] 参考图20A and 20B,连接到车辆1的转向系统16的转向杆203从右侧驱动轴202的右端通过右侧驱动轴202插入左侧驱动轴202中。转向杆203在右侧和左侧驱动轴202、202中同轴地延伸,但是与所述右侧和左侧驱动轴202、202脱离。转向杆203不旋转,但是能够在驱动轴202内侧向左或向右(在轴向方向上)移位以使得车辆1转向。一对同轴的轴承毂204、204在间隔的驱动轴202、202之间包围转向杆203。可旋转的转向槽轮220、220通过一对滚动轴承205、205安装到固定的轴承毂204、204上。在一对滚动轴承205、205之间同心地安装到一对轴承毂204、204上的轴承间隔件206维持滚动轴承205、205以及从而转向槽轮220、220之间的固定的间隔。
[0112] 转向杆203通过扣环207耦连到转向槽轮220以使得转向槽轮220向左或向右(在轴向方向上)移动以使得车辆1转向。当转向槽轮220向左移动时,左侧从动带轮200的有效直径相对于右侧从动带轮200的有效直径增大,从而相对更快地驱动被附接的右侧链44R(图21、22)、右侧驱动链轮40R和右侧履带5(比左侧链44L、左侧驱动链轮40L和左侧履带4),并且使得车辆1向左转弯。在所示实施例的转向系统16中,转向杆203的向左或向右移位由平台2的枢转导致。在其他实施例中,转向杆203由电动装置、由液压装置或现有技术的能够被装配以致动转向杆203的其他机构致动。
[0113] 如上所述,平台2能够绕枢转轴线32枢转以使得右侧30比左侧28更低或左侧28比平台2的右侧30更低。参考图21和图22,转向杆或拉杆250在一端252处可枢转地连接到平台2。转向杆或拉杆250的端部252侧向地与枢转轴线32对齐并且在枢转轴线32之下间隔以使得当平台2绕枢转轴线32旋转时,端部252绕枢转轴线32枢转,其将在下面更详细地描述。
[0114] 转向杆或拉杆250在第二端254处经由滑动套筒256连接到转向杆203的右端以使得当平台2的右侧30被向下推时,端部252逆时针旋转,转向杆203被向右推动出驱动轴202,其向右推动转向槽轮220、220,从而减小左侧从动带轮200L的有效直径(相对于右侧从动带轮200R)。减小左侧从动带轮200L的相对有效直径增大左侧驱动链44L和左侧驱动链轮40L的旋转速度(分别相对于右侧驱动链44R和右侧驱动链轮40R),这导致左侧履带4更快地移动(相对于右侧履带5)并且导致车辆1向右转弯。因此,当平台2的右侧30被向下推时,车辆1向右转向,并且相似地,车辆1通过在平台2的左侧上向下推而向左转向。
[0115] 平台2被偏压到中心位置,其中左侧和右侧28和30在相同的竖直水平处,以使得转向槽轮220、220处于中心位置以使得左侧和右侧从动带轮200、200的有效直径相等。
[0116] 设想到车辆1可以具有不同的转向系统,例如,张紧线缆可以连接在平台2与转向杆203之间以通过枢转平台而使得车辆1转向。用于车辆1的转向杆203能够容易地适合于通过其他动力装置(例如,通过电驱动的发动机或液压驱动的发动机)控制。在一些其他实施例中,车辆1通过不同于枢转平台2的方式转向。内部和外部槽轮220和210与驱动轴202的构造和相互连接不认为是限制性的。
[0117] 本发明的上述实施例的变体和改进对本领域技术人员是明显的。前述描述旨在示例性的而不是限制性的。因此本发明的范围旨在仅仅由附加权利要求的范围限制。
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