专利名称：齿轮传动环连接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及齿轮动力传送系统，更具体地涉及齿轮传动环连接器，包括与一个可连续变化的传动装置的主动轮和从动轮配合的传动环和其中传动环相互啮合和由一个轴承架连接起来。
CVT是可以无限变化的，因此与齿轮型传动装置相比，可有更宽的齿轮比范围。CVT传动装置一般包括一个主动轮和一个从动轮。这两个轮由绕过各轮的传动带连接起来。为了在CVT传动装置使用，已开发了多种类型的传动带。
一般，CVT的传动带具有一个轮廓类似于普通的V-带的那种。特别，它们在顶部宽和底部窄，和设计成装在限定一个带角度的槽的轮的滑车轮之间。传动带在其上绕着的轮包括一个可动滑车轮和一个固定滑车轮，这两个滑车轮有截头锥形。一般，其中一个滑车轮运动而另一个保持固定。
使一个滑车轮相对另一个滑车轮运动有效地改变了传动带在其中工作的滑轮的有效直径中。因此，传动带的线性速度是滑轮的有效直径的函数，滑轮的有效直径又是滑车轮相互相对的轴向位置的函数。
虽然现有技术的CVT的传动带是柔性的，各传动带有在其它的功率传送装置的传动带中没有的特点。例如，传动带要求有横向刚性。这允许传动带在特别有效的直径下运行而没有在滑车轮之间压碎。
传动环可以用于可变的直径的滑轮以改变有效直径。一个传动带随后绕在传动环上。
关于现有技术在滑轮与传动带之间的关系，授予Donowski的US5709624公开了一种可变的直径的轮。一个单一传动环在滑车轮上运行。柔性带通过滑轮在传动环上运行。当滑车轮相互相对运动，轮的有效直径改变。由于传动环把横向或压缩力加在滑车轮之间，传动带必须设计成不接纳这些力。但是，Donowski的装置包括一个单一的传动环用作内燃机的辅助驱动系统的一部分。还需要一个稳定件以保持传动环的转动轴线至少与滑车轮件的转动轴线平行。Donowski的装置使其不能用于CVT传动装置。
在现有技术中另一个代表是授予Clark的US 4875894，其公开了一种CVT传动装置。该传动装置包括一个输入轴和一个输出轴，各轴有一个转动盘组件。转动盘组件各有一个接触垫，其构成具有连续可变直径的圆。该两个转动盘组件由一个连接机构连接起来，如一个单一的刚性连接环。通过环的转动，在各轮之间发生功率传送。该装置不提供使用要求代替刚性环来连接两盘的柔性带用于功率传送的选择方案。这样限制了装置可在其中工作的空间，一般是由轮的最外直径限定的方形或圆形空间。
因此需要一种齿轮传动环连接器，具有协同工作的传动环，通过齿轮相互作用传送功率。也需要一种齿轮传动环连接器，具有一个架用来机械连接传动环及对传动环空间定向。本发明符合这些需要。
本发明的另一目的是提供一种齿轮传动环连接器，具有一个轴承架用来机械连接传动环及对传动环空间定向。
通过下面参照附图对本发明的说明指出及更清楚本发明的其它目的。
本发明包括一个齿轮传动环连接器。齿轮传动环连接器包括两对相邻的传动环，可转动地连接到轴承架的各端。各对传动环与在轴承架的相对端上的协同工作的传动环相互啮合。各组传动环的转动轴线的相对的空间安排由轴承架保持，轴承架依次把传动环以预定的关系固定在滑车轮之间。通过传动环与CVT的驱动滑车轮的边缘摩擦接触，由于相互啮合，在驱动轮上的传动环沿与主动轮同样的方向转动在从动轮侧上的传动环与主动轮的传动环的相反方向转动。从动的传动环随后与从动滑车轮的边缘摩擦接触，因此驱动从动轮。通过滑车轮的移动调节各环的有效直径或半径。滑车轮的移动引起各组传动环的转动轴线相对它们各自的轮的转动轴线偏心运动。由于传动环是机械连接着，传动环随轴承架作为一个单元一起响应滑车轮的运动而运动，因此改变了传动的有效齿轮比。
附图结合和构成本发明，示出了本发明的优选实施例，通过附图和下面的说明来解释本发明的原理，附图中
图1是本发明的透视图；图2是在CVT轮组中齿轮传动环连接器的带横剖面的透视图；图3是齿轮传动环系统的侧视图；图4是齿轮传动环系统的顶视图；图5是轴承架的透视图；图6是轴承架的侧视图；图7是轴承架的顶视图。
优选实施例的详细说明图1是本发明的透视图。齿轮传动环CVT(可连续变化的传动装置)包括环1、2、3、4。环1、2分别通过啮合表面或齿轮表面与环3、4作可转动的连接。
这些环或环齿轮可转动地安装在轴承架5上。轴承架5的各端包括轴承保持架9、10。轴承6、7安装到保持架9上，和轴承11、12安装到保持架10上。轴承架5的支座13以合适的关系固定住保持架9、10。依次，环齿轮1安装在轴承6上，环齿轮2安装在轴承7上，环齿轮3安装在轴承12上和环齿轮4安装到轴承11上。各环齿轮1、2、3、4有一个转动轴线。轴承6、7、11、12可以是技术中已知的合适的轴承类型中的任一种，包括但不限于滚珠轴承、滚针轴承或滑动轴承。
图2是在CVT轮系中的齿轮传动环的带横剖面的透视图。示出的本发明的系统设在一主动轮100和一从动轮200之间。滑车轮101、102可沿轴向M1移动以便增加或减小滑车轮之间的间距。滑车轮201、202可沿轴向M2移动以便增加或减小滑车轮之间的间距。在各情形下，各滑车轮相配合地一起或分开运动。CVT的滑车轮的移动由技术上已知的装置完成。沿M1和M2方向的移动相对固定的轴线C进行，这意味着各滑车轮部分与相配合的导辊部分相比，移动朝向或离开轴线C一个相等但方向相对的量。
在工作中，主动轮100沿方向R1转动和从动轮200沿方向R2转动。主动轮100的轴线通过保持架9。从动轮200的轴线通过保持架10。参见图3和4，环齿轮1的表面33顶靠着滑车轮表面103的部分105，而环齿轮2的表面31顶靠着滑车轮表面104的部分106。该接触使得环齿轮1、2随着主动轮100沿方向R3转动。当环齿轮1、2转动，它们分别与环齿轮3、4啮合或转动连接，因此使环齿轮3、4沿方向R4转动。参见图3和4，环齿轮3的表面34顶靠着滑车轮表面203的部分205，而环齿轮4的表面32顶靠着滑车轮表面204的部分206。这一接触使从动轮200随着被环齿轮3、4驱动而沿方向R2转动。表面31、32、33、34各有一个角度以允许各表面31、32、33、34可分别合适地顶靠着表面104、204、103、203。
在技术中已知齿轮传动环CVT的各环齿轮的有效半径由滑车轮部分的相关位置确定。由于主动轮或从动轮的滑车轮部分向一起运动，随着环齿轮转动轴线受到力而移离轮的转动轴线，有效半径将增加。相反地当滑车轮部分移开，随着环齿轮转动轴线朝着轮的转动轴线移动，有效半径减小。
图3是齿轮传动环连接器的侧视图。轴承表面31与滑车轮表面104接触(图2)。轴承表面32与滑车轮表面204接触。环齿轮2在轴承7上转动，环齿轮4在轴承11上转动。
图4是齿轮传动环连接器的顶视图。环齿轮1包括齿轮表面21。环齿轮2包括齿轮表面22。环齿轮3包括齿轮表面23。环齿轮4包括齿轮表面24。支座13把保持架9和保持架10固定地连接起来，因此分别把环齿轮1、2固定成与环齿轮3、4成合适的啮合关系。表面21、22、23、24可以是技术上已知的任意的齿轮形状，包括但不限于螺旋齿轮、正齿轮或锥形齿轮。
在一个变化的实施例中，表面21、22、23、24是平的。在该实施例中，转动连接的环表面通过各表面的高的摩擦系数传送功率。
图5是轴承架的透视图。轴承架5包括由支座13固定连接的保持架9、10。保持架9包括轴承安装表面41、42，在轴承安装表面41、42上分别装有轴承6、7。保持架10包括轴承安装表面43、44，在轴承安装表面43、44上分别装有轴承12、11。
图6是轴承架的侧视图。保持架9和10轴向对齐和连接到支座13上。
图7是轴承架的顶视图。保持架9的外边缘45、46与主轴线A成角α。保持架10的外边缘47、48也与主轴线A成角α。角α略小于连接器在其中工作的滑车轮的内表面之间的夹角的一半，以便保证在齿轮环与滑车轮之间合适的接触。也就是，该角度关系保证在滑车轮表面的部分105、106和205、206处的合适的接触(见图2)。角α可规定成与一个具体的滑轮的物理特性适应。
虽然上面只说明本发明的一个形式，但是本专业技术人员可以明白在本发明的精神范围内零件的结构和关系可以作出各种变化。
权利要求
1.一种齿轮传动环连接器，包括一个具有轴承表面的第一环；一个具有轴承表面的第二环；一个具有轴承表面的第三环；一个具有轴承表面的第四环；一个轴承架，具有第一端和第二端；所述的第一环和所述的第二环可转动地装在所述的轴承架的第一端；和所述的第三环和所述的第四环可转动地装在所述的轴承架的第二端。
2.按照权利要求1所述的齿轮传动环连接器，其特征在于所述的第一环与所述的第三环连接，和所述的第二环与所述的第四环连接。
3.按照权利要求2所述的齿轮传动环连接器，其特征在于所述的第一环的支承表面和所述的第二环的支承表面各有一个夹角；所述的第三环的支承表面和所述的第四环的支承表面各有一个夹角。
4.按照权利要求3所述的齿轮传动环连接器，其特征在于所述的第一环和所述的第二环相互邻近；和所述的第三环和所述的第四环相互邻近。
5.按照权利要求4所述的齿轮传动环连接器，其特征在于所述的第一环和所述的第三环通过啮合表面相互连接；所述的第二环和所述的第四环通过啮合表面相互连接。
6.按照权利要求4所述的齿轮传动环连接器，其特征在于所述的第一环和所述的第三环通过摩擦表面相互连接；所述的第二环和所述的第四环通过摩擦表面相互连接。
7.一种连接器，包括一个框架，有第一端和第二端；一个第一转动件，可转动地安装在所述的第一端上；一个第二转动件，可转动地安装在所述的第二端上；所述的第一转动件和所述的第二转动件连接，使得所述的第一转动件的运动可导致所述的第二转动件的运动；一个第三转动件可转动地安装到所述的第一端，和与所述的第一转动件相邻；一个第四转动件可转动地安装到所述的第二端，和与所述的第二转动件相邻；所述的第三转动件和所述的第四转动件连接，使得所述的第三转动件的运动可导致所述的第四转动件的运动。
8.按照权利要求7所述的连接件，其特征在于所述的第一转动件还包括一个第一支承面；所述的第二转动件还包括一个第二支承面；所述的第三转动件还包括一个第三支承面；所述的第四转动件还包括一个第四支承面。
9.按照权利要求8所述的连接件，其特征在于所述的第一支承面和所述的第二支承面有一个夹角，和所述的第三支承面和所述的第四支承面有一个夹角。
10.按照权利要求9所述的连接器，其特征在于所述的第一转动件的转动轴线和所述的第三转动件的转动轴线有一个夹角；和所述的第二转动件的转动轴线和所述的第四转动件的转动轴线有一个夹角。
11.按照权利要求10所述的连接器，其特征在于所述的第一转动件和所述的第二转动件相互相邻；所述的第三转动件和所述的第四转动件相互相邻。
12.按照权利要求11所述的连接器，其特征在于所述的第一转动件和所述的第三转动件通过啮合表面相互连接，和所述的第二转动件和所述的第四转动件通过啮合表面相互连接。
13.按照权利要求11所述的连接器，其特征在于所述的第一转动件和所述的第三转动件通过摩擦表面相互连接，和所述的第二转动件和所述的第四转动件通过摩擦表面相互连接。
全文摘要
一种齿轮传动环连接器，包括与轴承架(5)可转动地连接的两对相对的传动环(1，2，3，4)。各对传动环(1，2，3，4)与轴承架(5)的相对端的配合的一对传动环(1，2，3，4)啮合。各组传动环(1，2，3，4)的转动轴线的相对的空间安排由轴承架(5)保持，轴承架(5)依次以预定关系把传动环(1，2，3，4)保持在滑车轮之间。当传动环与CVT传动滑车轮的侧面的摩擦接触，在传动轮上的传动环(1，2，3，4)以与传动轮同样的方向转动。由于从动轮侧的传动环以与主动轮上的传动环相互啮合，它们以相互方向转动。从动传动环(1，2，3，4)随后与从动滑车轮侧面摩擦接触，因而驱动从动轮。各轮的有效直径或半径由滑车轮的移动调节。滑车轮的移动引起各组传动环(1，2，3，4)的转动轴线相对相应的轮的转动轴线偏心运动。由于传动环(1，2，3，4)机械连接，传动环(1，2，3，4)响应滑车轮的运动与轴承架(5)成一体运动，因而改变传动装置的有效齿轮比。
文档编号F16H15/42GK1434905SQ01810786
公开日2003年8月6日 申请日期2001年5月11日 优先权日2000年6月7日
发明者苑静 申请人:盖茨公司