TW201009218A - Continuously variable transmission - Google Patents

Description

201009218 30798pif 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於-種變速器，且特別是有關於一種無 段變速器(CVTs)用的方法、總成和組件。 … 【先前技術】 達成輸入速度及輸出速度之無段變換比率的熟知方法 有很多種。通m調整無段變速器（eQntinu()usly vanable transmissions ’ CVT)的輸出速度與輸入速度之速 度比的機構稱為變換器（variator 在傳動帶式（) 無段變速器中，變換ϋ由兩個可調整滑輪所組成，且兩個 可調整滑輪是藉由一傳動帶相互耦合。單腔環型 cavity toroidal-type )無段變速器中之變換器通常具有兩個 部分為環形之傳動盤（transmission disc)，傳動盤圍繞一軸 桿旋轉。變換器亦具有兩個或兩個以上的盤形動力輥 (power roller)，動力輥在垂直於軸桿之相應軸線上旋轉， 且夾在輸入傳動盤與輸出傳動盤之間。一般而言，會將一 控制系統應用於變換器，以使得在操作中可達^所需之速 度比。 本文揭露之變換器的實施例包含應用多個球型速度調 節件的球型變換器（亦稱為動力調節件、滚珠、行星 (planet)、球形齒輪或輕），各調節件具有一可傾斜轉軸。 可傾斜轉軸用以_節而在操作期間達成輸出速度與輸丄 速度之所需比率。速度調節件成角度地分佈於垂直於無段 變速器的一縱軸的一平面内。速度調節件之一侧與輸二盤 201009218 30798pit 接觸，另一側則與輸出盤接觸，輸入盤與輸出盤中有一者 或兩者向輥施加一夾持接觸力，從而可傳送扭矩。輸入盤 二一輸入轉動速度向速度調節件施加輸入扭矩。當速度調 • 節件圍繞其自身之軸線旋轉時，速度調節件將扭矩傳送至 ' 輸出盤。輸出速度與輸入速度之比率為輸入盤及輸出盤之 接接觸區域至速度調節件之轴線的半徑的函數。可藉由速 度調節件之軸線相對於變換器之軸線的傾斜以調節速度 赢 比。 〇 工業中對於具改良效能及改良操作控制的變換器及 相關之控制系統有著持續性的需求。本文揭露之系統及方 法的實施例可滿足上述需求。 【發明内容】 本文中描述之系統與方法具有若干特徵，此等特徵中 任何單獨一者皆無法單獨地負責其所需之屬性。在不限制 附加之申請專利範圍所表達之範疇的情況下，現在將簡要 論述所述系統與方法之較顯著特徵。在研究此論述内容 Φ 後，尤其是在閱讀以下標題為“實施方式，，之段落之後， 將明白所述系統與方法之特徵如何提供優於傳統系統與方 法之若干優勢。 • 本發明之一態樣涉及調整具有多個牵引行星（traction planet)的無段變速器的速度比的方法。各牽引行星具有一 可傾斜轉轴。上述方法包括對無段變速器的一定子（stat〇r) 進行組態以使各個可傾斜轉軸獨立地處於一偏斜狀態。在 一實施例中，偏斜狀態至少部分地基於定子盤的一角位移 201009218 30798pif 而定。在另一實施例中，偏斜狀態至少部分地基於可傾斜 轉轴的一傾角而定。 本發明之另一態樣涉及調整具有多個牽引行星的無 段變速器的速度比的方法。各牵引行星具有一可傾斜轉 轴。在一實施例中，上述方法包括轉動可操作地耦合各牵 引行星的一定子。可對定子進行組態以獨立地使各可傾斜 轉轴處於一偏斜狀態。上述方法亦可包括導引各可傾斜轉 軸至一平衡狀態。平衡狀態可至少部分地基於定子盤的轉 動而定。在一些實施例中，平衡狀態實質上具有—無偏斜 角狀態。 本發明之又一態樣涉及承載無段變速器的多個牵引 行星的方法。各牵引行星具有一可傾斜轉轴。在一實施例 中，上述方法包括提供一具有多個放射狀偏移開槽 (radially offset slot)的一第一定子盤。放射狀偏移開槽圍 繞第一定子盤的一中心而成角度排列。上述方法可包括可 操作地耦合各牵引行星至第一定子盤。在一實施例中，上 述方法包括提供具有多個放射狀開槽（radialsl〇t)的一第 二定子盤。放射狀開槽可圍繞第二定子盤的中心而成角度 排列。上述方法亦可包括可操作地耦合各牽引行星至第二 定子盤。 本發明之一態樣涉及調整具有多個牽引行星的無段 變速器的速度比的方法。各牽引行星具有一可傾斜轉軸。 上述方法包括提供可操作地耦合各牽引行星的一定子盤。 在一實施例中’上述方法包括接收無段變速器的一速度比 201009218 30798ρίί' &上述方法可包括決定該定子盤的—肖位移設定 位移蚊點可至少科地基於速度比設定點。上述 包括將定子盤轉動至定子盤的角位移設定點。轉 ί =盤可致使各可傾斜轉域於-偏斜狀態。定子盤可 被、且_為當各可傾斜轉軸傾斜_整偏斜狀態。 段態樣涉及調整具有多個牵引行星的無 ϋίΓ度比的方法。各牽引行星可被組態為具有一 —點上述方法可包括決定無段變速器的一速度比 ::二ΐ:實施例中’上述方法可包括測量無段變速器 卜上述方法包括峨實際速度比與速度比 以產生—比較值。上述方法亦包括轉動—定子盤 地基於比較值的—纽^轉動定子盤致使各牵 能:傲於偏斜狀態。當各個可傾斜轉軸傾斜時偏斜狀 態改變，且角位移保持不變。 ，發明之再_態樣涉及具有圍繞—驅動主轴而成角 度排列的多個牵引行星的無段變速器且 ::，軸。無段變速器具有-第-定子盤，同轴上 定子盤可具有多個放射狀偏移開槽。放射狀偏 :可被_為使各個可傾斜轉她對於其它可傾斜轉 t獨立地被導引。無段變速器可具有一第二定子盤，同 =動主軸H子盤可具有多個放射狀職。放射 被組態為獨立地導引可傾斜轉轴ϋ子盤被 組態為相對第二定子盤而轉動1 在另-態樣中，本發明涉及一種定子盤，適用於具有 201009218 30798pif 多個牽引行星的一無段變速器。定子盤可具有一實質上圓 盤體，具有一中心。在一實施例中，定子盤可具有多個放 射狀偏移導引路徑，圍繞中心而成角度排列。各放射狀偏 移導引路徑可具有相對於圓盤體的一中心線的一線性偏移 量。 本發明之另一態樣涉及一種無段變速器，具有一組牽 引行星。各牽引行星具有一可傾斜轉軸。在一實施例中， 無段變速器具有一第一定子盤，同軸於無段變速器的一驅 動主軸。可將第一定子盤可操作地耦合至各牽引行星。第 一定子盤可具有圍繞第一定子盤的中心而成角度排列的多 個放射狀偏移開槽。各放射狀偏移開槽可具有相對於第一 定子盤的一中心線的一線性偏移量。無段變速器亦可具有 一第一定子盤，同轴於無段變速器的一驅動主軸。第二定 子盤具有多個放射狀開槽。放射狀開槽可圍繞第二定子的 一中心而成角度排列。各放射狀開槽實質上放射^地與第 二定子盤的中心對準。無段變速器可具有一致動器，可操 作地耦合於至少第一定子盤及第二定子盤中之一。致動器 可被組態為產生第一定子盤及第二定子盤之間的一相對 動。 本發明之-態樣涉及-種球形行星式無㈣速器，包 括一組牵引行星。各牵引行星具有一可賴钭轉轴。盔段變 速器亦可包括一第一導引路徑，對準於與無段變速器的一 主驅動軸正交(perpendicular)的一直線。第〜導引路徑可被 組態為作用於可傾斜轉軸。無段變速器亦可包括_ 201009218 30798pif 引路徑，解於平行於魅段變速㈣^主驅動抽正交的 直線的另-直線。第二導引路徑可被組態為作用於可傾斜 轉軸。 . 本發明之另一態樣涉及一種無段變速器的製造方 . 法。在一實施例中，上述方法包括提供-第-導引路徑， 料於與無速II的—主稿軸正交的—錄。上述方 法包括提供偏移的一第二導引路徑。在一投影面上，第一 e 導引路徑的投影線及第二導引路徑的投影線相交而產生一 交點。上述方法可包括將多個牵引行星可操作地耦合至第 一導引路徑及第二導引路徑^上述方法亦可包括將第一導 引路徑及第二導引路徑組態為可沿主驅動轴而彼此相對轉 動。 為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特 舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。 【實施方式】 馨 現將參看隨附圖式來描述較佳實施例，其中相同標號 始終代表相同元件。以下描述的内容中所使用之術語不應 =任何受限或限制性方式來解釋，只是因為所述術語為結 δ對本發明之特定具體實施例之詳細描述内容而使用。此 外’本發明之實施例可包含若干新穎特徵’所述特徵中並 無任何單個一者可單獨負責(responsible)其所需屬性或者 對於實踐所述之本發明而言是不可或缺的。本文中描述之 ，定無段變速器實施例大致涉及美國專利第6,241，636 號、第 M19,608 號、第 6,689,012 號、第 7,〇11，60〇 號、 201009218 30798pif 第7，166,052號；美國專利申請案第11/243,484號及第 11/543,311號；以及專利合作條約專利申請 PCT/IB2_/G54911 及 PCT/US2GG7/G23315 巾所揭露之類 型。此等專利及專利申請案中之每一者之全部的揭露内容 以引用之方式併入本文中。 ”如本文所使用，術語“操作上連接”、“操作上耦 合“操作上聯接”、“可操作地連接”、“可操作地 耦合”、“可操作地聯接”及類似術語是指出元件之間的 關係（機械、聯接、耦合等），藉由此關係，一個元件之操 作引起第二元件之對應的、隨後的或同時的操作或致動。 請注意，在使用所述術語來描述發明性實施例時，通常會 描述聯接或耦合所述元件耦合之具體結構或機構。然而， 除非另有具體陳述，否則當使用所述術語中之某一術語 時，該術語指示實際聯接或輪合可採用多種形式，在某些 情況下’熟習相關技術者將容易明白所述形式。 出於描述之目的’術語“徑向，，在本文中是用以指示 相對於變速器或變換器之縱軸而垂直的方向或位置。本文 中使用之術語“軸向’’是代表沿著平行於變速器或變換器 之主轴或縱軸之轴線的方向或位置。為了清晰簡明起見， 有時將使用單個標§己（例如’轴承（bearing ) 1011)來統 稱帶有類似標記的類似組件（例如，軸承1〇11A及軸承 1011B) 〇 應注意，本文中引用“牽引，，並不排除動力轉移之支 配或專有模式是通過摩擦”的應用。在此處不嘗試建立 201009218 30798pit 牵引傳動與摩擦傳動之間的類別差異之情況下，通常可將 此等傳動理解為動力轉移(transfer)之不同體系。 ^丨傳動通常涉及在兩個元件之間藉由纽元件之間的薄 •、流體層（thin fluid咖0中之煎力（Shear force)的動力 ' 轉移。此等應用中所使用之流體通常展現大於習知礦物油 之牽引係數。牽引係數（μ)表示最大可用牵引力，其可 ，在接觸組件之界面處，且為最大可用傳動扭矩之一種測 ❹量值。通常，摩擦傳動大致上涉及藉由元件之間的摩擦力 而在兩個元件之間轉移動力。出於本揭露内容之目的，應 理解本文所描述之無段變速器可在牵引應用及摩擦應用兩 者中操作。舉例而言，在無段變速器用於腳踏車應用的實 施例中，取決於操作期間存在之扭矩及速度條件，無段變 速器可有時作為摩擦傳動設備而操作，且有時作為牵引傳 動設備而操作。 本文所揭露之本發明之實施例涉及使用大致上球形 鲁 之行星來控制變換器及/或無段變速器，其中每一行星均具 有可傾斜轉轴（下述的”行星轉轴”），所述轉軸可經調節而 在操作期間達成輸入速度與輸出速度之所需比率。在一些 實施例中，對所述轉軸之調節涉及行星轉轴在一個平面内 之角度失準（angular misalignment)，以便達成行星轴在第 二平面内之角度調節，進而調節變換器之速度比率。第一 平面内之角度失準本文稱為“偏斜（skew)”或“偏斜 角。在一個實施例中，控制系統協調偏斜角之使用，以 在變換器中之特定接觸組件之間產生力，所述力將使行星 11 201009218 30798pif ，軸傾斜。行星轉軸之傾 後之描述内容中，；te啦从丄丨艾状窃<逐度比半在隨 接菩二:：Ι Ϊ球形牵引行星而建立座標系統， 力艚：二"之接觸組件之間的特定運動學關係，所述 述用“成j ^斜角之情況下致使行星轉軸傾斜。將論 ;；、之所需速度比率之偏斜控制系統的實施 例0 明參考圖1A及圖1B，將參照無段變速器之特定組件 之實施例來定義座標系統。本文出於說明性目的而繪示座 標系統’且所魅標彳、統不紐轉為適祕本文所料 春 之實施例的僅有參考架構。無段變速器1〇〇的實施例包括 與牵引怪星110 (繪示為一直線）接觸之大致上球形的牵 引行星108。牽引行星1〇8亦與分別位於第一角度位置112 及第二角度位置114處之一第一牽引環1〇2及一第二牵引 環104接觸。圖1A中界定全域座標系統（gl〇bal c〇〇rdinate system) 150 (亦即，Xg，yg，Zg)及以行星為中心之座標系 統160 (亦即’ X，y，z)。全域座標系統15〇大致上相對於 無段變速器100之縱軸或主驅動轴152而定向，舉例而言， ❹ zg軸與主驅動軸152重合，牵引行星1〇8圍繞所述主驅動 轴152而配置。以行星為中心之座標系統16〇之原點位於 牵引行星108之幾何中心處，其中y轴大致上與主驅動軸 152垂直’且z轴大致上平行於主驅動軸152。各牽引行星 108均具有一行星轉轴，亦即行星轴1〇6，其可經組態而沿 X轴轉動以在y-z平面形成傾角118 (本文有時稱為γ)。傾 角118決定牽引環102、104之間的運動學速度比率。各行 12 201009218 30798pif 星108具有圍繞行星轴l〇6之轉動速度，且在圖iA中緣 示為行星速度122，本文有時稱為ω。通常，行星軸1〇6 結構性地對應於一行星輪軸’所述行星輪轴操作上為合至 可為固定之哉體或籠（未續示）’而在其它實施例中，所述 行星輪軸耦合至可沿主驅動軸152轉動之載體（未繪示）。 在以行星為中心之座標系統160中，X軸指向紙頁之平面 内（雖然未清楚地緣示於圖1Α)，且ζ轴線大致上平行於 ❹ 主驅動轴152。因此傾角118大致上被定義於心_义平面内。 請參考圖1Β，以行星為中心之座標系統16〇經進一步 分解以說明行星軸106之角度調節，所述角度調節在本文 所描述之偏斜控制系統之實施例中使用。如圖所示， 可藉由使具有處於y-z平面内之行星軸106的座標系統16〇

沿X軸轉動以達成第一相對座標系統170 (x'，y'，z,)，來 導出傾角118。在相對座標系統17〇中，行星軸1〇6與z, 軸重合。藉由使具有行星轴1〇6之座標系統17〇沿〆軸轉 動’可在x-z平面内獲得偏斜角12〇 (本文有時稱為ς)， 其在第二相對座標祕18G (χ"，y"，ζ")中界定。偏斜角 120可被近似地視為行星軸1〇6之角度對準在平面内 的投影。然㊉，更具體而言，偏斜角12〇.為如相 統m及m所界定的行星轴⑽在χ,_ζ，平面内之角2 置。在無段變速器⑽的―實施财，至少部分地經^ 偏斜角120之調節來控制該傾角118。 ' 請參考圖1C’將描述無段變速胃100之接觸組 的特定運動學關係，以_偏斜條件之誘發如何產生趨^ 13 201009218 30798pif 調節傾角118之力。如本文所使用，短語“偏斜條件，，是 指行星軸106相對於主驅動轴152之配置，使得存在非零 偏斜角120。因此，引用“偏斜條件之誘發，，暗指誘發行 星軸線106以非零偏斜角120來對準。應注意，在無段變 速器1〇〇之特定實施例中’特定的自旋誘發(spin induced) 之力亦作用於牵引行星1〇8上。自旋為熟習相關技術者熟 知的牵引接觸現象。對於緊接之論述内容，將省略自旋誘 發之力的影響。在無段變速器100中，組件在三個位置處 接觸該牵引行星1〇8,以形成牵引或摩擦接觸區域。如圖i 所示，第一環102在接觸區域1處驅動行星1〇8，且行星 108在接觸區域2處將動力傳輸至第二環1〇4。牵引恆星 1_10在接觸區域3處支撐該牽引行星1〇8。出於論述目的， 三個接觸區域1、2、3在圖1C中經配置以反映自無段變 ，器100上方之一種參照或圖1A中之視角A所見之X，，〆, 平面的視圖。由於接觸區域卜2、3不共平面，因此圖ic 中使用以接觸區域為中心之座標系統，使得可以平面 來說明接觸區域i、2、3。下標i、2及3用於表示以接觸 區域為巾心、之座標系統畴定接觸區域。ZD，;軸線指向牵 引行星108之中心。 請參考圖1C中之接觸區域1，在負Χι方向上以向量 Vh表示第一牵引環1〇2之表面速度，且以向量Vpi表示行 星1 〇 8之表面速度；向量Vr 1與Vp i之間所形成之角近似為 偏斜角120。以向量Vrl/p表示牽引環1〇2與牽引行星1〇8 之間的所得相對表面速度。在牵引行星1〇8與牽引恆星11〇 201009218 ^υ/yepu 之間的接觸區域3處，以向量Vsv表示牵引怪星ιι〇之 =度，^乂向量vps表示牵引行星; Vsv 與vps之間所形成之角為偏斜角12〇。以向量v ,表 ;=丄=牽引i互星110之間的相對表面速度。^ 行星108在接觸區域2處之表面速 又:曰7F為向量Vp2’且以向量Vr2表示第二牵引環 104之 魯 t面速度；Vp2與Vr2之間所形成之角近似為偏斜角12〇; 星108與第二牽引環1〇4之間的相對表面速度為所 付向量Vr2/p。 上文論述之運動學關係趨向於在接觸組件處產生力。 圖1D緣示可應用於每-接觸區域卜2、3之一般化代表 ==曲線。曲線圖說明牽引係數μ與接觸組件之間的相 =度之間的關係。牽引係數μ指出流體傳輸力的能力。 之相對速度可為偏斜角12G之函數。牽引係細 '2或3處x方向上之牽引係數〜與y方向 量和一般而言，牵引係數μ為牵引 區域處之法向力(_alf_)以及接觸 速度等的函數。對於妓之牵引流體， 大能力為止，牵5,係數 > 在所述最大能= 件;在偏斜角120⑽況τ⑽卩，在偏斜條 1、2、卢i運動學條件而圍繞牵引行星108在接觸區域 U具有分^的參和圖1E，產生平行於 si的牵引力。根據圖1D所示之一般關 15 201009218 30798pif 係，增加偏斜角12〇將增加Vri/p，且進而增加力Fsi。％ 產^力Fss，且類似地，Vr2/P產生力Fs2。力Fsl、Fss及Fs2 組合以產生在y_z平面_繞牵引輥⑽㈣⑽之淨力矩 (net moment)。更具體而言，圍繞牵引親1〇8之力矩的總 和為SM=R*(Fsl+Fs2+Fss)，其中R為牽引輥⑽之半徑， ， 且力Fsl、FS2及Fss為y-z平面内之接觸力的所得分量。在 - 以上的等式中，接觸力（本文有時稱為偏斜誘發之力）如 下· Fs产 μηΝ!，Fs2= py2N2, Fss= μ”Ν3，其中 Nu，3 為相應的 接觸區域卜2、3處之法向力。由於牽引係數从為接觸组 _ 件之間的相對速度的函數’因此牽引係數Μ及h 為藉由運動學關係而相關之偏斜角12〇的函數。根據^ 義，力矩為慣性之加速度；因此，在本文所說明之實施例 中，力矩將產生傾角加速度γ〃。因此，傾角γ，之變化速率 為偏斜角120之函數。 請參考圖1F，說明牽引行星108，其具有等於零之傾 角118，導致行星轉轴1〇6大體上與無段變速器1⑼之主 驅動軸152平行（在yg-Zg平面内），且該牽引行星ι〇8之 轉動速度ί22與z轴線同軸。可在χ_ζ平面内形成偏 ® 120,以產生用於激發傾斜角η8改變的力。在存在偏 120的情況下，該牵引行星108將具有圍繞轴線之旋 速度122 ’且傾斜角118將形成於yi,平面内。 請參考圖2至圖17’現將描述用於無段變速器之 控制系_實_ ’所述控㈣驗賴於誘發偏斜條件$ 激發傾角118之改變。圖2繪示傳動設備25，其包含操作 16 201009218 3ϋ798ρΐί 上麵合於原動機（prime mover) 50與負載75之間的無段 變速器300 〇傳動設備25亦可包含基於偏斜之控制系'統 200。通常，原動機50將動力傳遞至無段變速器3〇〇，且 ， 無'^變速器將動力傳遞至負載75。原動機50可為各 - 種動力產生裝置中之一或多者，且負載75可為各種從動裝 置或組件中之一或多者。原動機50之實例包含（但不限於） 人力、内燃引擎、電動馬達及類似物。負載之實例包含（作 _ 不限於）傳動系統差分總成（drivetrain differential assembly)、動力輸出總成（power take_〇ff assembly)、發 電機總成（generator assembly )、泵總成（pump assembly ) 及類似物。在一些實施例中，偏斜控制系統2〇〇可協調無 段變速器300以及原動機50之操作，或可協調無段變速器 3〇〇及負載75之操作，或可協調傳動設備25中所有元件 之操作。在圖2所說明之實施例中，偏斜控制系統2〇〇可 經組態以使用偏斜角120之調節來控制無段變速器3〇〇之 操作條件’且因此協調對傳動設備25之控制 D 請參考圖3至圖5B，在一實施例中，一無段變速器 500包括多個實質上為球形的牵引行星508,球形牽引行星 508被組態為接觸一牵引恆星51〇。球形牵引行星5〇8亦可 接觸一第一牽引環502及一第二牽引環504。第一牵引環 502及第二牵引環504可以實質上類似於圖ία之第一牽引 環102及第二牽引環104的方式配置。位於牵引行星5〇8、 第一牵引環502、第二牽引環504及牵引恆星51〇之間的 接觸區域實質上分別類似於圖1A至圖1F之接觸區域j、 17 201009218 30798pif 2、3。同樣地，出於描述之目的，圖1A至圖IF提及的以 接觸區域為中心之座標系統及運動學關係可用於無段變速 器 500。

在一實施例中，一全域座標系統550在圖3中被定義 出。全域座標系統550實質上類似於全域座標系統15〇。 全域座標系統550大致上相對於無段變速器500之縱軸或 主驅動轴552而定向，（例如）其中Zg轴與主驅動軸552 重合，牽引行星508圍繞所述主驅動軸線552而配置。^ 轴垂直於主驅動轴線552。X軸垂直於主驅動轴線552。各 牽引行星508具有一轉軸，即，行星軸5〇6，所述行星軸 506可經組態以在〜_4平面傾斜以形成一傾角5ιι (丫）， 傾角mi實質上相似於傾角118 (圖1Α)。行星轴5〇6可 經組態而被位於行星轴5〇6 一端的一第一導引路徑5u(在 圖3-中以-直線表示）導引。行星轴5()6可經組態而被位 於行星轴506 -第二端的—第二導引路捏5

以-直線表示）導5卜 ^ T

月考圖4，詳細而言，在-實施例中，第-導引 徑512及第二導⑽徑514可被分別形成於一第一定子 定子盤518上。典型而言，行星轴506 耦合至Ι 輪轴’所述行星輪轴可分別在操作 =第第==及\第二，咖 f〇==操作地•合至==== 500軸作過程中加強對行星軸伽的承載。在 18 201009218 jv/^bpn 述之目的之說明例子中，圖4所繪示為在— 子盤训在定子盤518上的投影。可在vyg^(^^ 動轴552 4合的Zg軸垂直於圖4的紙面，^ 輛 直於主驅練552)上定義出定子盤516相對於 的-角位移52G。角位移52G在此有時稱為，，角 稱T，。可對無段變速器5⑻定義一偏斜角二= 120)，可以實質上相似於無段變速器刚所對 統及實質上類似的方式來定義偏斜角。因此，偏斜 (ς)將在此被用於無段變速器5〇〇。當偏斜角12〇為 (ς = 〇)，定義出行星軸506的一”零偏斜角狀態， 請參考圖5Α，第一導引路徑512及第二導引路徑514 再次被繪示為投影在Xg-yg平面上。在一些實施例中， 導引路徑512可放射狀地對準於Xg_yg平面的原‘點，舉例而 言，第-導引路徑5n可大致上重合於〜轴。在一實施例 中’第二導引路徑514可具有相對於奶平面之原點的一 偏移量552。在一實例中，偏移量552可大致上被定義為 相對於一建構線519的一線性偏移量，當定子516定位於 一標稱上（nominally)的零角位移52〇 (p)時，該建構線 519平行於第二導引健514且_奶平面之原點。在 -第二實例中’第二導引路徑514可具有相對於第一導引 路徑512的一基準角參考位置523 (ψ〇)。 請參考圖5Α及圖5Β，導引路徑512及514再次 示出。在一實施例中，定子518可轉動至一非零角位移52〇 (β)，以使導引路徑514相對於導引路徑512而移動（圖 19 201009218 30798pif 5B)。偏移量522可視為相對於定子518的中心（即Xg-yg 平面的原點）的一放射狀偏移量525。導引路徑514是與 表示放射狀偏移量525的圓相切。請參考圖5A，詳言之， 相對於導引路徑512的基準角參考位置523 (ψ。）是定義 於一零角位移520 (β = 0)及一零傾角511 (γ = 0)處。行 1轴506之對應的零偏斜狀態是位於一位置524,位置524 ❿ 是位於第一導引路徑512及第二導引路徑514在xg-yg平面 上之投影的交點。請參考圖5B，詳言之，以非零角位移 520 (β)而言，導引路徑514相對於導引路徑512具有一 角位置526 (ψ>行星軸506之對應的零偏斜狀態是位於 一位置527，位置527是位於第一導引路徑512及第二導 引路控514在Xg-yg平面上之投影的交點。位置527為一非 零角位移520 (β)及一非零傾角511 (γ)之零偏斜角狀態 的一個例子。值得注意的是，於此繪示的導引路徑512及 514例如是形成於定子516及518的開槽（如下述特定實 施例所繪示）。在此種實例中，導引路徑512及514可分別 代表通過放射狀開槽之中心及偏移開槽之中心的中心線。 如圖Μ至圖5C所緣示’-定子的一開槽與一球狀物5〇8 的行星輪軸（或位於此種行星輪轴上的一輥）之間的一 接觸點被簡化為位於所繪示之導引路徑512及514其中之 :的:個點。然而，在定子516及518的特定物理實施例 中，上述接觸點並不位於一放射狀直線上。 注一It別地或同時地藉由兩種方式而在行星轴506上產 偏斜角12〇(ς)。其中一種方式為改變角位移52〇 20

以 tank)=(l/2*sin (delta Y)*tan(\j/))之關係而依角位置 526 (Ψ)及傾角511的變化量（delta γ)而定。當角度小時， 上述關係可近似地表示為等式ς= i/2*(deitaw * ψ。 在操作無段變速器500的過程中，第一及/或第二定子 201009218 30798ρίί t式為改變傾角511 (Y)。在一實施例中，當 定值時，角位移520⑻及偏斜角120⑷

Si依無段變速器细的幾何特徵Μ，如行星 f ’及7或定子516及518的半經等特徵。在一 中’當傾角511 (γ)為定值時’角位移520⑻及 偏斜角120 (ς)之間的關儀大致上以等式β = ς來表^ (當 角度小時）。舉例而言，角位移似⑻及角位置似⑷ 之間的關係可依無段變速器5⑼的幾何特徵及基準角參考 位置523 (ψ。）而定。在一實施例中，角位置526 (抝可 正比於角位移520 (ρ)’使其關係可近似於ψ = ρ + ψ。（當 角度小時）。當位移520 (β)為定值時，偏斜角12〇 (ς) 亦可依傾角511 (γ)而定。舉例而言，偏斜角120 (ς)可 盤516及518可藉由一適當的控制輸入（未纷示於圖3至 圖5C’圖7鳍'示一控制輸入的範例）而轉動至角位移no 〇 在一些實施例中，第一定子盤516可經組態而實質上相對 於主驅動轴552為不轉動。角位移520初始時會在行星轴 506產生一偏斜角120。如先前所討論，偏斜角120促使行 星轴506的傾角511 (γ)改變。當行星軸506傾斜，行星 軸506的末端會隨著第一導引路徑512及第二導引結514 而移動。第一導引路徑512及第二導引路徑514經組態， 21 201009218 30798pif 以使得當行星軸5〇6往平衡狀態傾斜時，偏斜角w的值 會下降，其中上述平衡狀態在一實例中對應於一零偏斜角 狀態。當行星軸5〇6傾斜至大致上為一零偏斜角狀態的傾 角511 (γ)，行星軸5〇6即停止傾斜。在一實施例中，行 星軸506_角511 (γ)至少部分地依角位移52〇⑻* 定。在一些實施例中，傾角511(γ)及角位移52〇⑻的 關係是唯-的，因此角位移52〇⑻的各個值對應於傾角 511 (γ)的一個值，此時無段變速器5〇〇可在一平衡速度 比狀態下操作。 ® §運行至平衡狀態，各行星轴實質上處於一 斜角狀態。由於無段變速器的各行星軸506連同各牵 引行星508是獨立地耦合至定子516及518，牵引行星5〇8 及行星軸5。6可獨立地在平衡速度比㈣下各自趨於穩 定。進一步而言，當其中一行星軸5〇6的傾角511⑴移 離平衡狀態時（如導因於外界影響或操作狀態下的干擾）， 行星軸506的末端會隨導引路徑512及514而移動。如先 前所討論，一偏斜狀態會產生於行星軸5〇6上，且行星轴 ❹ 506會因此而往-傾角511 (γ)傾斜，其中傾角511⑺ 大致上對應於一給定的角位移52〇 (ρ)的平衡狀態。導引 路徑512及514獨立地導引行星軸5〇6的移動或傾斜。因 此，各行星軸506的移動或傾斜可實質上獨立地相對於無 段變速器500的其它行星軸5〇6而運行。 導引路徑512及514經組態而使無段變速器5〇〇能夠 穩定於一平衡狀態。對於第一牽引環5〇4的一給定的轉動 22 201009218 30798pit 方向，圖5Α繪示之導引路徑512及514的配置方式使無 段變速器500穩定地操作。舉例而言，可維持無段變速器 500之對應於角位移520 (β)的一所需速度比。依圖 至圖IF所定義的符號法則可知，對於一給定的角位移52〇 (P)，傾角511 (γ)的一正值改變量會產生偏斜角的一正 值改變量，反之亦然。因此，當提供了圖5Α所繪示之導 ❹ Ο 引路徑512及514的相對配置方式，各行星軸5〇6可穩定 地操作。 u 請參考圖5C,在一實施例中，一導引路徑5121及一 導引路徑5141在功能上可實質上相似於導引路徑512及 514。然而’導引路徑5121及5141是依一基準參考位置 ^而配置’ *中在Xg-Yg平面上’基準角參考位置5231 ^上在方向上與基準角參考位置523 (ψ。）反向（即， 第一環504之等效轉動方向，連帶的牵引行星508 =動方向及導引路徑5121及5141的配置方式在至少一 :實=中會導致無段變速器5⑻的不穩定操作。 :，由於傾角5U (γ)的一正值改變量產生一 偏 角（反之亦然），故盔法唯捭、、斜 移，)的 干擾，會導致行星=二= 結構（未緣示）限制住為止。 硬趙We丨·nicshardwar〇進行通訊的一微處 23 201009218 30798pif (microprocessor)。基於偏斜之控制步驟600起始於一狀態 602。接著，基於偏斜之控制步驟600進行至一狀態604， 其中接收無段變速器500的一所需速度比設定點。基於偏 斜之控制步驟600繼續進行至一狀態606，其中決定（例 如）第一定子510的角位移520。接著，基於偏斜之控制 ‘ 步驟600進行至一致動器子(sub)步驟6〇8，其中（例如） 定子516被賦予角位移52〇。當完成致動器子步驟6〇8，基 於偏斜之控制步驟600進行至一狀態609，其中測量無段 變速器500的實際速度比。在一實施例中，無段變速器500 ❹ 的實際速度比可藉由測量例如牽引環502及504，或任何 其它可表示無段變速器500之輸入速度及輸出速度的組件 來決定。在一些實施例中，實際速度比可至少部分地基於 一目標輪出速度狀態或至少部分地基於一目標輸入速度狀 態而計算出。在其它實施例中，可藉由測量行星506的傾 角來決定無段變速器500的實際速度比。在其它實施例 中’可藉由測量無段變速器500的實際扭矩比來決定無段 變速器500的實際速度比。可藉由測量例如牽引環502及 ❿ 504或任何其它可表示無段變速器500之輸入扭矩及輸出 扭矩的組件的扭矩，而決定無段變速器500的實際扭矩 . 比。接著’基於偏斜之控制步驟600進行至一決定狀態 61 〇 ’其中對測量出的速度比及所需速度比設定點進行比較 Μ產生一比較值。若測量出的速度比不同於所需速度比設 定點’則基於偏斜之控制步驟600回到狀態606。若測量 出的速度比等同於所需速度比設定點，則基於偏斜之控制 24 201009218

Ju/y»pu 步驟600進行至一結束狀態612。在一些實施例中，基於 偏斜之控制步驟600被組態為以開放迴圈（〇penl〇〇p)的 方式操作，在此種情況下，狀態009及010不被包括在基 於偏斜之控制步驟600内。 請參考圖6B，在一實施例中，狀態6〇6可使用以一曲 線607來表示的一查找(1〇〇k_up)表。曲線6〇7顯示出角位 移52〇 (β)及（例如）無段變速器5〇0的速度比之間的關 鲁係之一例。曲線607可以等式y=Ax2_Bx+c表示，其中y 為角位移520 (β)且X為速度比。在一實施例中，A、B 及C的值分別為0.5962、_4 1645及3 536。在一些實施例 中’ A、B及C的值分別為〇·53〇4、-4.0838及3.507。在 其匕實施例中，A、B及C的值相關於無段變速器5〇0的 幾何特徵，例如定子516及518上的導引路徑512及514 的位置、行星軸506的長度及牽引環5〇2及504的尺寸等。 在一些實施力例中，致動器子步驟6〇8被組態為以開放迴 圈的方式操作，在此種情況下，狀態619及620不被包括 在子步棘608内。 請參考圖6C，在一實施例中，致動器子步驟6〇8可 開始於一狀態614並進行至一狀態615，其中接收一角位 移520(β)的設定點。致動器子步驟6〇8進行至一狀態616, 其中至少部分地基於角位移52〇 (β)而決定一致動器命令 信號（actuator command signal)。在一實施例中，可使用一 查找表以將角位移520 (β)轉換成一致動器命令信號。在 一些實施例中，致動器命令信號可為一電壓或一電流。在 25 201009218 3〇798pif 其它實施例中，致動器命令信號可為—缆線（紙）或一 連接件（linkage)的位置變化量。在—些實施例中，可利 用-演算法而從角位移52〇⑻推導出致動器命令信號。 接著’致動器子步驟608進行至一狀態617，其致動器命 令信號被傳遞至-致動器及其所屬硬體（論伽 Hardware)。在-實施财，可利用—標準串列軌規則 (standard senal communication pr〇t〇c〇1)將致動器命令俨 號傳遞至致動器硬體。在-些實施例中，可利用規線或連 接件將致動器命令信號傳遞至致動器硬體。接著，致動器 ❿ 子步驟608進行至一狀態618，其中定子（如定子516)轉 動。接著，致動器子步驟608進行至一狀態619，其中測 量角位移520 (p)。接著，致動器子步驟6〇8進行至一決 定狀態620’其中將測量出的角位移52〇(p)與角位移52〇 (β)設定點做比較。若測量出的角位移520 (β)不等於 角位移520(β)設定點’則致動器子步驟608回到狀態 若測量出的角位移520 (β)等於角位移52〇 ((3)設定點， 則致動器子步驟608結束於一狀態622，其中基於偏斜之 _ 控制步驟600可接著進行至如圖6Α所繪示的狀態609。在 一些實施例中，致動器子步驟608被組態為以開放迴路方 式操作，在此種方式中，狀態619及狀態620不包括在子 步驟608中。 請參考圖7，在一實施例中，無段變速器looo可包括 一基於偏斜之控制系統1〇〇2,基於偏斜之控制系統ι〇〇2 可操作地麵接至一變換器（variat〇r)總成1〇〇4。在一實施 26 201009218 ^u/y»pu 例中’變換器總成1004包括一牽引恆星ι〇〇6，牵引值星 1006放射狀地配置於多個實質上為球形的牽引行星1〇〇8 内侧，且與牵引行星1008接觸。牽引恆星1〇〇6可被組熊 為沿提供的轴承1011的一主輪轴1〇1〇而轉動。在一實施 例中’牽引恆星1006藉由夾持件（clip) 1012而軸向地固 定於主轴1010，其中夾持件1012耦接至主輪軸1〇1〇及鈾 承 ion。

& 在一實施例中，各牽引行星1008具有行星軸1〇〇9A 及1009B，行星轴1009A及1009B被組態為提供對應之牽 引行星1008 —可傾斜的轉轴。行星轴i〇〇9A及1〇〇9Β可 被組態為與牽引行星1008 —起轉動。行星軸1〇〇9A及 1009B實質上對準於牽引行星1008的一中心軸。在其它實 施例中，牽引行星1008可組態為具有一中心孔，且牵引行 星1008藉由軸承而可操作地耦合至一行星輪軸（未繪 示），以使得行星輪軸被組態為實質上不可轉動。各牵引行 星1008可操作地耦合至一第一定子ι〇14及一第二定子 ® 1016。第一定子1〇14及第二定子ι〇16可配置為與主輪軸 1010同轴。 在無段變速器1000的一實施例中’可同軸地配置一 輸入驅動件（input driver) 1018於主輪軸1010。輸入驅動 件1018可被組態為從例如一扣鍵齒輪（sprocket)、一滑輪 (pulley)或其它適當之耦接件接收一輸入動力。在一實 施例中’輸入驅動件1〇18耦接至一扭盤（t〇rsi〇n piate) 1019，扭盤1019耦接至一第一軸向力產生器總成（axial 27 201009218 30798pif

force generator assembly) 1020。軸向力產生器總成 1〇2〇 可操作地耦接至一第一牵引環1022，第一牽引環1〇22在 功能上可實質上相似於牽引環102 (圖1A)。第一牵引環 1022被組態為與各牽引行星1008接觸。一第二牵引環1〇24 被組態為與各牽引行星1008接觸。第二牽引環1〇24在功 能上可實質上相似於牽引環1〇4(圖ία)。在一實施例中， 第一牵引環1024麵接至一第二轴向力產生器總成1〇26。 第二轴向力產生器總成1〇26可實質上相似於第一轴向力 產生器總成1020。在特定實施例中，軸向力產生器總成 1020及1026可實質上相似於在專利合作條約專利申請案 PCT/US2007/023315中所概略描述的失持力產生器機構 (clamping force generator mechanisms ) 〇 在操作無段變速器1000的過程中，可藉由例如一扣 鏈齒輪來傳遞一輸入動力至輸入驅動件1018。輸入驅動件 1018可藉由扭盤贈來傳遞動力至第—轴向力產生器 1020。第-轴向力產生器議可藉由位於第 贈

之間的一牵引或摩擦介面而傳遞動力 i 牵引行星_藉由第二牵引環_及 第一轴向力產生器1026而傳遞動六 扭矩比率m實_巾轉4成輪-扭矩及ί出 HU4來達成牽引行星1008的轉動軸的 可實質上相似於第一定子516 (圖4至圖^ 28 201009218 JU/70pll 明參考圖8 ’在一實施例中，一無段變速器2〇〇〇可實 質上相似於無段變速器細。出於描述之目的，將僅描述 紐變速器1GGG及無段變速器2_的差異。在一實施例 中，無段變速器20(H)包括—牽服星勘，牵引恆星丽 放射狀地配置於牵51行星1__且與牽引行星1008接 觸牽引怪星2007實質上為一圓柱體，當以圖8之紙面的 平面對其剖視時，其外圍的輪廊可被形成為v形。該牵引 ❿ 丨互星2007可被組態為分別在一第一接觸位置2008及一第 二接觸位置2009接觸各牽引行星1〇〇8。圖1A至圖1F中 關於接觸區域3之以接觸區域為中心之座標系統及運動學 關係可相似地應用於第一接觸位置2〇〇8及第二接觸位置 2009在操作無段變速器2〇〇〇的過程中，該牽引怪星2007 藉由平衡轴向力（balancing axiai forces )而實質上被軸向 地固定於第一接觸位置2008及第二接觸位置2〇〇9。此外， 在一些實施例中，第一及第二環1022及1〇24被組態為提 供各行星1008足夠的放射狀運動學限制（constraint)，在 曝 此種實施例中，該牽引恆星2007及軸承1011可從各種於 此討論之無段變速器的實施例被移除。 請參考圖9,在一實施例中，基於偏斜之控制系統1〇〇2 可包括一槓桿臂（leverarm) 1030 ’槓桿臂1〇3〇可被組態 為耦接至一定子驅動件1032。定子驅動件1〇32可藉由^ 如多個定位銷（dowel)或其它適當之緊固件或耦接件（未 繪示）而耦接至第一定子盤1014。在一實施例中，定子驅 動件1032大致上可為一中空圓柱體。定子驅動件1〇32可 29 201009218 30798pif 被配置為-端具有一凸緣刪，其中凸緣刪被組態為 加強定子驅動件1032及第一定子盤刪的轉合。舉例而 言，定子驅動件1032可被配置為具有一凹溝(gr〇〇ve)，凹 溝可被組態為容納一夾持件1〇35以擋住一軸承。 在一實施例中，第一定子盤1014可被組態為沿主輪 轴1010轉動。舉例而言，可將一軸襯（bushing) 〖ο%麵 接至第一定子盤1014及定子驅動件1〇32。軸襯1〇33可配 置為與主輪轴1010同軸在一實施例中，可將一螺帽（η也） 1034組態為與主輪軸1〇1〇配合以軸向地擋住軸襯1的3。 參 在一些實施例中，第二定子盤刪可藉由―齒條（spline) 1035或其匕適當之扭矩傳遞耦接件transferring coupling)而輕接至主輪轴loio，以使得第二定子盤i〇i6 實質上相對於主輪軸1010為不可轉動。 在操作無段變速器1000的過程中，槓桿臂1〇3〇可沿 主輪軸1〇1〇轉動以產生定子驅動件1032相對於主輪^ 1010的一種角度轉動。槓桿臂1030可藉由一連接件或一

規線（未繪示）而手動地被轉動。在一些實施例中，槓桿 蠹 臂1030可操作地祕至例如為一直流馬達（dc V 或一伺服致動器（servo actrator)的一電子致動器（未繪 示）。在一些實施例中，槓桿臂1030可操作地耦接至一液 、 壓致動器（hydraulic aCtmt〇r)(未繪示）。在其它實施例中， 定子驅動件1032可直接耦接至例如上述任何一種致動 器。定子驅動件1032的角度轉動賦予第一定子盤1〇14相 對於第二定子盤腿之一種角位移⑻。如上對於益段變 30 201009218 ^u/yepu 速器500的描述，第一定子盤1〇14相 的角=^各__8_^^1016 清參相10至圖13，在一實施财，第一 ζ 可為具有—中心孔的―實質上的圓盤體。在-此實施^ 二第「定子盤1014可被提供為具有圍繞中心孔 (=)101輪殼廳可被提供為具有多個 以利第-定子盤刪及定子驅動件咖_合。 多個放射狀偏移開槽1040於第一定子盤1014的一表面成 放射狀偏移_麵可被組態為藉由接卿如與各球轴 1009可操作地熬接的多個滾件（灿抑⑽（請參考圖9)， 以加強對牽引行星1008的承載。第二定子盤可被 且 Ο 有多個放射狀開槽1044。放射狀開槽1〇44可被組^^耦 接至滾件1042。圖1〇繪示放射狀偏移開槽1〇4〇相對於放 射狀開槽1044的配置方式之一例。出於討論之目的，將全 域座標1047 (圖9)應用於無段變速器1000。必然地，可 在xg-yg平面將放射狀開槽1044投影於第一定子盤1014。 放射狀開槽1044在圖10中以虛線表示。 請參考圖11A及圖11B，詳細而言，在一實施例中， 各放射狀偏移開槽1040及各放射狀開槽1044具有一寬度 1046。可將寬度1046的尺寸設計為可容納該滾件1042的 外徑。在圖10繪示的實施例中，以放射狀偏移開槽1040 及放射狀開槽1044在xg-yg平面上的投影而言，放射狀開 槽1044圍繞第二定子盤1016而配置，而使得放射狀偏移 開槽1040不對準於（意即偏移於）放射狀開槽1044。圖 31 201009218 30798pif 11繪示出剖面線Α·Α及剖面線B-B之間的線性偏移 1048。剖面線A-A實質上平分放射狀開槽1040,其中被分 開的各部分實質上為寬度1046的一半。剖面線B-B實質 上對準於第一定子盤1014的中心線。剖面線B-B為垂直 於主驅動軸zg的一直線（圖9)。剖面線A-A為平行於剖 面線B-B的一直線。較佳而言，放射狀偏移開槽104〇可 藉由定義一建構線1050及一中心線1051而繪示為具有一 種角度偏移量1049。中心線1051可依第一定子盤1014的 一直徑而建構。為方便表示，建構線1050定義於一放射位 _ 置（radial location)，其中當行星輪轴1009具有實質上為 零的一傾角時，上述放射位置重合於行星輪軸1009之中 心。角度偏移量1049可定義為介於申心線1051與沿著該 建構線1050之放射狀偏移開槽1040之中央之間的角位 移，其中放射狀偏移開槽1040之中央實質上為寬度1046 的一半。在一實施例中，角度偏移量1049介於0度（degree ) 至45度之間。在一些實施例中，角度偏移量1049可介於 5度至20度之間，較佳為8、9、10、11或12度。 φ 請參考圖12及圖13，在一實施例中，第一定子盤1014 可被提供為具有圍燒中心孔的一轉移限位延伸部（shift stop extension) 1052。第一定子盤可被提供為大致上具有 一超環面間隙切割道（toroidal clearance cut) 1054。間隙 切割道1054可形成於第一定子盤1014的表面上。當以圖 13之平面來觀察時，間隙切割道1054可大致上具有一曲 線輪廓。同樣地，當以圖12之平面來觀察時，放射狀偏移 32 201009218

JU/V6pU 開槽1040的-凹陷結構1〇41及/或一牆狀結構1043可大 致上具有一曲線輪廓。在操作無段變速器1000的過程中， 放射狀偏移開槽聽導引該滾件麗。轉移限位延伸部 1052可提供放射狀偏移開槽1〇4〇中之滾件1〇42之路徑一 機械性的限制。在_些實_巾，轉移限位延伸部職 可形成於第-定子盤1G14的―放射狀外侧周緣上。 明參考圖14及圖15’在一實施例中，第二定子盤1〇li

大致上y為具有一中心孔難的一圓盤體。中心孔贈 可被，態為藉㈣如—齒條、刻痕(W1)或焊接以加強 第二定子盤1016與主輪軸1010的耦接。放射狀開槽1〇叫 可依角度地圍繞中心孔1056而配置。在一些實施例中，放 射狀開槽1G44可在第二定子盤上祕上從鄰近於定子盤 1016的周緣（或其附近）而延伸至中心孔1056。當以圖 I5的平面來觀察時’放射狀開槽1〇44可被提供為具有曲 線輪靡。在-實施财，第二定子盤1G16可被提供為具有 -轉移限崎伸部㈣。轉祕魏伸部㈣可被形成 為放射狀地圍繞中心孔1056且軸向地從中心孔1〇56而延 伸。轉移録延伸部1〇57可被域為實質上她於轉移限 位延伸部1052。 請參考® 16及圖17，在一實施例中，行星輪轴聊 可被提供為具有被組態為容納夾持件1〇72的一溝槽 1070。夾持件1〇72可加強滾件1()42與行星輪轴聊的輕 合。在-實施射，可提供-平面觀於行星輪轴娜 以承載-麻娜。軸承職可被組態為麵合至滾件购 33 201009218 30798pit 的一内徑。在一些實施例中，轴承1〇76被壓入至滾件 1042。在其它實施例中，滾件1042可被組態為容納一球狀 轴承1077。可在行星輪轴1〇〇9上提供一軸承表面1〇78以 加強軸承1077與行星輪軸1009的耦接。 請參考圖16及圖17,在一實施例中，滾件1〇42大致 上為具有一中心孔的一圓柱體。中心孔可被組態為容納軸 承1076或軸承1〇77。滾件1042可被提供為具有一冠狀外 圍（crowned outer Circumference)的圓柱體。冠狀外圍被 組態為加強行星輪軸1〇〇9與第一及第二定子盤1〇14及 瘳 1016的輕接。 應注意，以上描述的内容已提供特定組件或子總成之 尺寸。提供所提及之尺寸或尺寸範圍是為了儘可能最佳地 遵從諸如最雜式之献狄要求H本文所描述之 本發明的料應僅Μ請專職®之語言來判定，且因 此任何所提及之尺寸均不應被視為對發明性實施例構成 3垂除，任-項中請專利範圍使規定尺寸或其範圍成為 申β月專利範圍之特徵。 上述描述的内容詳細描述了本發明之特定實施例。然 將瞭解，無論上勒容在文字方面如何詳細，仍可以 踐本發明。亦如上所述，應注意，當描述本 述術笋在疋特徵或態樣時使用特定術語不應被視為暗示所 之太恭as本文中被重新定義為限於包含所述術語所相關聯 之特徵或態樣的任何具體特徵。 34 201009218 【圖式簡單說明】 圖1Α為球狀行星無段變速器的特定組件及特定相關 座標系統的示意圖。 圖1Β為與圖1Α所示之座標系統有關的特定相對座標 系統的圖。 τ . 圖1C為圖1Α之無段變速器之特定接觸組件之間的特 定運動學關係的示意圖。 、 圖1D為針對無段變速器牽引組件之間的典型牽引流 @ 體及滾動接觸的牽引係數對相對速度的代表圖。 圖m為圖ία之無段變速器之牽引行星的自由體圖。 圖1F為圖1A之無段變速器之牽引行星的示意圖，其 繪示偏斜角。 ' 圖2為經組態以使用無段變速器及偏斜控制系統及本 文為此而揭露之方法的特定發明性實施例之傳動設備之實 施例的方塊圖。 目3為球狀行星無段變速n的蚊組件及特 p 標系統的示意圖。 圖4為圖3之無段變速器的特定組件及特定相關座標 系統的示意圖。 圖5A為圖3之無段變速器的特定組件的示意圖。 MB為圖3之無段變速器的特定組件的示意圖。 圖5C為可用於圖3之無段變速器的特定組件的示意 圖。 圖6A為可用於圖3之無段變迷器的基於偏斜之控制 35 201009218 30798pif 步驟的流程圖。 驟 圖6B為可用於圖6八之基於偏斜之控制步驟的子步 的査找圖表。 圖為了用於圖6A之基於偏斜之控制步驟的致動器 子步驟的流程圖。 圖7為具有偏斜控制系統的無段變速器的發明性實施 例的剖視圖。 φ 圖8為具有偏斜控制系統的無段變速器的另一發明性 實施例的剖視圖。 圖9為圖7之無段變速器的剖視、局部立體圖。 = 為圖7之無段變速器的特定組件的平面圖。 眚施例可祕圖7之無段變速器的定子盤的發明性 實施例的平面圖。 圖為圖11Α的定子盤的立體圖。 : 圖11的定子盤沿Α-Α線的剖視圖。 ^ ^圖11攸子盤沿Β·Β線的剖視圖。 ❹ 施例的平面圖可用於圖6之無段變速㈣定子盤的另-實 圖14的定子盤的刮視圖。 的分解、立體Γ於圖6之無段變速器的牽引行星子總成 的另-實施於圖6之無段變速器的牵引行星子總成 的另實化例的分解、立體圖。 36 201009218

I ^ VT^AX 【主要元件符號說明】 卜2、3 :接觸區域 25 ·•傳動設備 50 :原動機 75 :負載 100、300、500、1000、2000 :無段變速器 102、502、1022 :第一牽引環 104、504、1024 :第二牽引環 ® 106、506、1009Α、1009Β :行星軸 108、1008、2007 :牵引行星 110、510、1006 :牽引恆星 112 :第一角度位置 114:第二角度位置 118、511 :傾角 120 :偏斜角 122:行星速度 φ 150、550 :全域座標系統 152、552 :主驅動軸 160:以行星為中心之座標系統 170 :第一相對座標系統 180:第二相對座標系統 200、1002 :基於偏斜之控制系統 508:球形牽引行星 512 :第一導引路徑 37 201009218 30798pif 514、1014 :第二導引路徑 516、1016 :第一定子盤 518 :第二定子盤 519 :建構線 520 :角位移 522 :偏移量 523、 5231 :基準角參考位置 524、 527 :位置 525:放躲偏移1： ® 526 :角位置 600 :基於偏斜之控制步驟 602、604、606、609、614、615、616、617、618、 619、620、622 :狀態 607 :曲線 608 :致動器子步驟 610、620:決定狀態 612:結束狀態 ❹ 1004 :變換器總成 1009 :行星輪軸 1010 :主輪轴 1011、 1076 :軸承 1012、 1035、1072 :夾持件 1018 :輸入驅動件 1019 :扭盤 38 201009218 1020 :第一轴向力產生器總成 1026 :第二轴向力產生器總成 1030 :槓捍臂 1031 :凸緣 1032 :定子驅動件 1033 :轴襯 1034 :螺帽 1036 :輪殼

1040 :放射狀偏移開槽 1041 :凹陷結構 1042、1042A、1042B ··滾件 1043 :牆狀結構 1044 :放射狀開槽 1046 :寬度 1047 :全域座標 1048 :線性偏移 1049:角度偏移量 1050 :建構線 1051 :中心線 1052、1057 :轉移限位延伸部 1054 :超環面間隙切割道 1056 :中心孔 1077 :球狀軸承 1078 :軸承表面 39 201009218 30798pif 2008 :第一接觸位置 2009 :第二接觸位置 5121、5141 :導引路徑

Claims (1)

1. 201009218 / yopii 七、申請專利範圍·· 1. 一種調整無段變速器的速度比的方法，該無段變速 器具有多個牵引行星，且各該牽引行星具有一可傾斜轉 軸，該方法包括將該無段變速器的一定子組態為使各該可 傾斜轉軸獨立地處於一偏斜狀態。 2. 如申請專利範圍第1項所述之調整無段變速器的 速度比的方法，其中該偏斜狀態至少部分地基於該定子的 一角位移。 3. 如申請專利範圍第1項所述之調整無段變速器的 速度比的方法，其中該偏斜狀態至少部分地基於該可傾斜 轉軸的一傾角。 4. 如申請專利範圍第丨項所述之調整無段變速器的 速度比的方法’其中組態該定子的方法包括在該定子上形 成多個放射狀偏移開槽，該些放射狀偏移開槽圍繞該定子 的一中心而成角度排列，且該些放射狀偏移開槽對該無段 變速器的一主驅動轴偏移。 5. -種難無段魏胃的速度比的綠，該無段變速 器具有多麵引行星，且各該㈣行星具有—可傾斜轉 轴，該方法包括： 轉動-定子’其中各該牽引行星可操作地叙合至該定 子’該定子被組態為使各該可傾_軸獨立地處於一偏斜 狀態，以及 部分 201009218 ^υ/vepu 零偏斜角狀態。 速度料5賴狀碰無段變速器的 具ΐ多個導引路徑的=該::斜轉軸的方法包括提供 偏移。 的&子’其中該些導引路獲為放射狀 速度項麟之膽缺變速器的 A /、中導引各該可傾斜轉轴的方法包括可極 m 射狀^各該可傾斜熟至—料路徑，該料路徑為放 牽法，各該 放射射狀偏移開槽的一第-定子盤， 二射狀偏移開槽圍繞該第一定子盤的一中心而成角度排 =操作_合錄牽引行星雜第—定子盤； 鲁 提供具有多個放射狀開槽的一第二定子盤，該 開該第二定子盤的—巾心域角度制；以及 β刼作地耦合各該牽引行星至該第二定子盤。 容袖t，中請專利制第8項所述之承載無段變速器的 於該第==動更包括將該第-定子盤組態為相对 多個範Γ8項所述之承載無段變迷器的 上相對器==:=為” 42 201009218 故 w f， 11·如申請專利範圍第8項所述之承載無段變速器的 多個牽引行星的方法，更包括將該第二定子盤組態為實質 上相對於該無段變速器的一主驅動軸為不可轉動。 12· —種調整無段變速器的速度比的方法，該無段變 速器具有多個牽引行星，且各該牽引行星具有一可傾斜轉 轴，該方法包括·_ 提供一定子盤，可操作地耦合至各該牽引行星；

   ❹ 接收該無段變速器的一速度比設定點； 決定該定子盤的一角位移設定點，該角位移設定點至 少部分地基於該速度比設定點 ;以及 將該定子盤轉動至該定子盤的該角位移設定點，其中 定子盤致使雜可傾斜轉轴處於—偏斜狀態，且該 =子盤被組態為當各該可傾斜轉軸傾斜時調整該偏斜狀 =·如巾料纖㈣12項麟 ;速度比的方法，其中轉動該定子盤的 &可操作_合至該定子盤，其中該 信號，該致動器命令信號至少部分 速二：法’_ 可傾斜_，該方法包細下星破域為具有一 決定該無段變速器的一速度比設定點· 測量該無段變速器的一實際逮度比·’ 43 201009218 3u/y»pu 比較該實際速度比與該速度比設定點，以產生一比較 值；以及 轉動一定子盤到至少部分地基於該比較值的一角位 移’其中轉動該定子盤致使各該牽引行星處於一偏斜狀 態’當各該可傾斜轉軸傾斜時該偏斜狀態改變，且該角位 移保持不變。 15·如申請專利範圍第14項所述之調整無段變速器 的速度比的方法，其中轉動該定子盤的方法包括將一致動 器可操作地耦合至該定子盤，其中該致動器被組態為接收 籲 一致動器命令信號，該致動器命令信號至少部分地基於該 速度比設定點。 16. —種無段變速器，具有圍繞一驅動主轴而成角度 排列的多個牵引行星，各該牽引行星具有一可傾斜轉軸， 該無段變速器包括： 一第一定子盤，同轴於該驅動主軸，其中該第一定子 盤具有多個放射狀偏移開槽，且該些放射狀偏移開槽被組 態為使各該可騎㈣相躲其它可傾斜触 導引；以及 饥 . 一第二定子盤，同軸於該驅動主轴，其中該〜 盤具有多個放射狀開槽，且該些放射狀開槽=== 地導引該些可傾斜轉軸， 、〜、為獨立 轉動其中該第—定子盤被組態為相對於該第二定子盤而 17.如中請專·圍第16項所述之無段變速器，更包 44 201009218 V / V 量ιΤΛΑ 括耦合各該牵引行星的一牽引恆星，該牵引恆星放射狀地 位於各該牵引行星内側，且該牵引恆星被組態為實質上軸 向地固定著》 〜 18. —種定子盤’適用於具有多個牽y行星的一無段 變速器，該定子盤包括： 一實質上的圓盤體，具有一中心；以及 多個放射狀偏移的導引路徑，圍繞該中心而成角度排 列’其中各該放射狀偏移的導引路徑具有相對於該圓盤體 Ρ 的一中心線的一偏移量。 19. 如申請專利範圍第18項所述之定子盤，更包括一 轉移限位延伸部，其配置成圍繞該中心。 20. 如申請專利範圍第丨9項所述之定子盤，其中該轉 移限位延伸部放射狀地位於該些放射狀偏移的導引路徑的 内側。 21. 如申請專利範圍第19項所述之定子盤，其中該轉 移限位延伸部放射狀地位於於該些放射狀偏移的導引路徑 ❹ 的外侧。 22. —種無段變速器，具有多個牽引行星，各該牽引 • 行星具有一可傾斜轉軸，該無段變速器包括： 一第一定子盤，同轴於該無段變速器的一驅動主轴， 其中該第一定子盤可操作地耦合至各該牽引行星且具有圍 繞該第一定子盤的該中心而成角度排列的多個放射狀偏移 開槽，各該放射狀偏移開槽具有相對於該第一定子盤的一 中心線的一偏移量； 45 201009218 ju/y©pir 一第二定子盤，同軸於該無段變速器的一驅動主軸， 其中該第二定子盤具有多個放射狀開槽，且該些放射狀開 槽圍繞該第二定子的一中心而成角度排列，各該放射狀開 槽實質上放射狀地與該第二定子盤的該中心對準丨以及 一致動器，可操作地耦合於該第一定子盤及該第二定 · 子盤中的至少其一，該致動器被組態為可造成該第一定子 盤及該第二定子盤之間的相對轉動。 23. 如申請專利範圍第22項所述之無段變速器，更包 括耦合至該第一定子盤的一定子傳動器，該定子 φ 組態為可操作地辑合該致動器。 得勤器被 24. 如申請專利範圍第22項所述之無段變速器，更包 括耦合至各該牽引行星的一牽引恆星，該牵引恆星放射狀 地位於各該牵引行星的内侧，該牽引恆星被組態為實質上 軸向地固定著。 25· —種球狀行星式無段變速器，包括： 多個牽引行星，各該牽引行星具有一可傾斜轉轴； 二第一導引路徑，對準於與該無段變速器的一主驅動 轴正交的-直線，該第一導引雜被組態為作用於該可傾 斜轉軸；以及 一第二導引路徑，對準於平行於與該無段變速器的一 主驅動軸正父的該直線的另一直線，該第二導引路徑被組 態為作用於該可傾斜轉軸。 ' 26.如申請專利範圍第25項所述之球狀行星式無段 變速器’其中該第-導引路經及該第二導引路徑被組態為 46 201009218 建立一位置，該位置實質上定義出該些可傾斜轉轴的一平 衡狀態。 27. —種無段變速器的製造方法，包括以下各步驟： 提供一第一導引路徑，對準於一與該無段變速器的一 主驅動軸正交的直線； 提供偏移的一第二導弓丨路徑， ❹

   其中在一投影面上’該第一導引路徑的投影線及該第 二導引路徑的投影線相交而形成一交點； 將多個牽引行星可操作地搞合至該第一導引路徑及 該第二導引路徑；以及 主該第二導引路徑組態為可對該 造方=申中===所述之無段變速器的製 行星軸的一平衡狀態。 上對應於該些牽引行星& 29.如申請專利範圍第28 造方法’其巾該平衡狀態對應於 ς ·，、、段變速器的製 I質上為零的偏斜狀態 47