EA002849B1 - Вариатор - Google Patents

Abstract

Вариатор содержит два привода А и В, выходное ведущее колесо (62) и бесконечный растяжимый элемент (66), приводимый в движение этими приводами А и В, охватывающий выходное ведущее колесо (62) и вращающий его. Приводы А и В установлены с возможностью перемещения бесконечного элемента (66) по бесконечной траектории с первой скоростью в первом месте перемещения и со второй скоростью во втором месте. Это вызывает локальное растяжение или сжатие бесконечного элемента (66) на выходном ведущем колесе (62) и, таким образом, изменяет скорость его вращения.

Description

Настоящее изобретение относится к вариатору.

Один из известных вариаторов содержит двигатель для приведения в движение непрерывного приводного ремня, надетого на внешнюю поверхность кругового пирамидального элемента и расположенного с возможностью перемещения по этой поверхности. На этом элементе установлен выходной вал вариатора. В этой конструкции при перемещении ремня вокруг широкого конца пирамидального элемента последний, а следовательно, и выходной вал, вращаются с определенной скоростью. При перемещении ремня ближе к вершине пирамидального элемента скорость вращения последнего увеличивается. Следовательно, путем соответствующего размещения ремня относительно указанной поверхности пирамидального элемента можно регулировать число оборотов выходного вала.

Одним недостатком такого вариатора является его низкая эффективность. Другой его недостаток состоит в том, что он является довольно объемным в пространственном отношении и сложным в работе. И хотя имеются другие, более эффективные вариаторы, они обычно являются сложными и дорогостоящими.

Целью настоящего изобретения является создание дешевого и эффективного вариатора, имеющего малый вес и требующего низкого потребления энергии.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предложен вариатор, содержащий привод, передвижной элемент, выходное ведущее устройство и бесконечный растяжимый элемент, охватывающий выходное ведущее устройство и передвижной элемент и приводимый в движение приводом, причем перемещение бесконечного элемента по выходному ведущему устройству вызывает перемещение последнего, а перемещение передвижного элемента вызывает растяжение или сжатие бесконечного элемента с изменением, тем самым, его общей длины и, таким образом, с изменением скорости, с которой выходное ведущее устройство приводится в движение.

Предпочтительно имеются два расположенных на некотором расстоянии друг от друга передвижных элемента, между которыми расположен указанный бесконечный элемент и которые установлены неподвижно друг относительно друга, но с возможностью перемещения относительно привода, так что при перемещении этих элементов в одном направлении бесконечный элемент входит во взаимодействие с первым из них с возможностью перемещения выходного ведущего устройства в первом направлении, а при перемещении передвижных элементов в другом направлении бесконечный элемент входит во взаимодействие со вторым из указанных элементов с возможностью перемещения выходного ведущего устройства во вто ром направлении с созданием, тем самым, реверсивного привода. Предпочтительно передвижной элемент или каждый передвижной элемент содержит колесо.

Предпочтительно привод содержит полый приводной вал. Предпочтительно полый приводной вал приводится в движение электродвигателем. На полом приводном валу могут быть установлены приводные средства для взаимодействия с бесконечным гибким элементом для приведения его, тем самым, в движение.

Предпочтительно бесконечный растяжимый элемент выполнен в виде бесконечной спирали или пружины. Бесконечный элемент может содержать ремень или трубчатый элемент.

Если бесконечный элемент выполнен в виде пружины или спирали, приводные средства предпочтительно содержат выступ, выдающийся от внутренней стенки полого приводного вала и расположенный между соседними витками пружины или спирали, так что при вращении полого приводного вала пружина продвигается вперед благодаря взаимодействию последовательных витков с вращающимся выступом. Предпочтительно имеется пара таких выступов, при этом каждый выступ пары расположен между соседними витками пружины со смещением относительно другого выступа, так что первый выступ пары находится в контакте с передним из соседних витков, а второй выступ пары находится в контакте со следующим витком.

Предпочтительно, по меньшей мере, два выступа расположены друг напротив друга. Преимущество такой конфигурации заключается в том, что пружина удерживается в полом приводном валу по центру. Противоположные выступы предпочтительно расположены так, что угол установки каждого выступа по отношению к витку пружины или спирали не может стать слишком крутым. Предпочтительно выступ или каждый выступ снабжен роликоподшипником, который образует поверхность для взаимодействия с витками пружины для снижения, тем самым, эффекта трения.

Предпочтительно на противоположных концах приводного вала расположены группы выступов. Преимущество состоит в том, что часть пружины, расположенная между выступами, по существу, не подвержена воздействию перемещения передвижного элемента или каждого передвижного элемента, так что подверженная такому воздействию часть пружины становится короче. Из этого следует, что передвижной элемент не следует перемещать настолько, насколько это было бы необходимо в противном случае.

Предпочтительно на выходном валу имеется ведущее колесо, охватываемое гибким элементом.

Предпочтительно имеется датчик для обнаружения растяжения или сжатия бесконечного элемента и, таким образом, изменений скоро сти выходного ведущего устройства. Если бесконечный элемент выполнен в виде пружины, датчик предпочтительно выполнен с возможностью контроля расстояния между соседними витками для определения, тем самым, степени растяжения или сжатия пружины и, таким образом, ее скорости. Сравнивая расстояние между витками пружины или спирали по обеим сторонам выходного приводного устройства, можно рассчитать фактическую величину передаваемой мощности.

Предпочтительно для регулирования перемещения передвижного элемента имеется регулятор, который предпочтительно связан с датчиком с обеспечением возможности поступления информации об измеренной скорости обратно регулятору.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен вариатор, содержащий приводные средства, выходное ведущее устройство и бесконечный растяжимый элемент, приводимый в движение приводными средствами, охватывающий выходное ведущее устройство и приводящий его в движение, причем приводные средства выполнены с возможностью приведения бесконечного элемента в движение с первой скоростью в первой точке перемещения, а вариатор дополнительно содержит средства изменения скорости бесконечного элемента или остановки его перемещения во второй точке для растяжения или сжатия бесконечного элемента на выходном ведущем устройстве.

Средства изменения скорости бесконечного элемента или остановки его перемещения могут быть выполнены с возможностью снижения скорости этого элемента, по существу, до нуля в указанной второй точке перемещения, по существу, с предотвращением перемещения бесконечного элемента мимо этой точки.

Предпочтительно бесконечный растяжимый элемент выполнен в виде бесконечной спирали или пружины. Бесконечный гибкий элемент может содержать ремень или трубчатый элемент.

Если бесконечный элемент выполнен в виде пружины или спирали, предпочтительно приводные средства содержат два полых приводных вала, расположенных с противоположных сторон выходного ведущего устройства. Предпочтительно полые приводные валы приводятся в движение одним двигателем.

Предпочтительно у каждого полого внутреннего вала имеется выступ, располагаемый между соседними витками пружины или спирали, так что при вращении каждого полого приводного вала пружина продвигается вперед благодаря взаимодействию последовательных витков с вращающимися выступами. Предпочтительно имеется пара выступов, при этом каждый выступ пары расположен между соседними витками пружины со смещением относительно дру гого выступа, так что первый выступ пары находится в контакте с передним из соседних витков, а второй выступ пары находится в контакте со следующим витком.

По меньшей мере, два выступа могут быть расположены на противоположных сторонах полого привода. Преимущество такой конфигурации заключается в том, что пружина удерживается в полом приводном валу по центру. Противоположные выступы предпочтительно расположены так, что угол установки каждого выступа по отношению к витку пружины или спирали не может стать слишком крутым. Предпочтительно выступ или каждый выступ снабжен роликоподшипником, который образует поверхность для взаимодействия с витками пружины для снижения, тем самым, эффекта трения.

Предпочтительно на противоположных концах полого приводного вала расположены группы выступов. Преимущество состоит в том, что часть пружины, расположенная между выступами, по существу, не подвержена воздействию перемещения передвижного элемента или каждого передвижного элемента, так что подверженная такому воздействию часть пружины становится короче. Из этого следует, что передвижной элемент не следует оттягивать настолько, насколько это было бы необходимо в противном случае.

Предпочтительно каждый полый приводной вал содержит внутренний полый цилиндрический вал, с возможностью разъединения соединенный с внешним полым цилиндрическим валом, приводимым в движение двигателем. Предпочтительно двигатель имеет постоянную выходную мощность.

Предпочтительно средства изменения скорости растяжимого элемента или остановки его перемещения выполнены с возможностью отсоединения внутреннего вала от его внешнего вала, так что внутренний вал более не вращается, а перемещение пружины мимо данной точки, по существу, предотвращено. Предпочтительно оба полых приводных вала приводятся в движение одним двигателем.

Средства изменения скорости растяжимого элемента или остановки его перемещения могут содержать тормозной механизм для торможения перемещения, по меньшей мере, одного внутреннего вала с отсоединением его, тем самым, от соответствующего внешнего вала, так что скорость перемещения бесконечной пружины сквозь этот вал может быть снижена или даже сведена к нулю.

Средства изменения скорости растяжимого элемента или остановки его перемещения могут содержать пружину сжатия, установленную между одним концом внутреннего приводного вала и таким же концом внешнего приводного вала с возможностью втягивания внутреннего вала в приводное взаимодействие с внешним валом до тех пор, пока не будет достигнуто заданное натяжение бесконечного элемента, во время чего тянущее воздействие указанного элемента преодолевает тянущее воздействие пружины сжатия, так что внутренний вал выходит из взаимодействия с внешним валом.

Предпочтительно имеется исполнительный механизм, выполненный с возможностью определения момента отключения вариатора и перемещения одного из внутренних валов против действия пружины сжатия с выводом его из взаимодействия с внешним валом для отсоединения, тем самым, этого внутреннего вала от внешнего для ослабления пружины. Вариатор может содержать датчик для выявления ослабления пружины и отключения двигателя, приводящего во вращение внешние валы, для возврата, тем самым, вариатора в исходное состояние.

Внутренний вал может иметь две отдельные соединенные между собой части, которые расположены с возможностью перемещения в разные стороны друг от друга в продольном направлении и каждая из которых установлена с возможностью разъединения в приводном взаимодействии с внешним приводным валом, а указанные средства изменения скорости бесконечного элемента или остановки его перемещения мимо второй точки содержат средства перемещения указанных частей внутренних валов из их ведомого положения в положение, в котором они отсоединены от внешнего вала. Предпочтительно средства перемещения частей внутреннего вала содержат эллиптические колеса, установленные с возможностью поворота с вхождением во взаимодействие с этими частями для их выталкивания друг от друга и из приводного взаимодействия с внешним валом.

Предпочтительно на выходном ведущем устройстве имеется ведущий элемент, который охватывается гибким элементом и который может быть круглым, или, например, грушевидным, или эллиптическим.

Предпочтительно имеется датчик для обнаружения растяжения или сжатия гибкого элемента и, таким образом, изменений скорости выходного ведущего устройства. Если гибкий элемент выполнен в виде пружины, датчик предпочтительно выполнен с возможностью контроля расстояния между соседними витками для определения, тем самым, степени растяжения или сжатия пружины и, таким образом, ее скорости. Сравнивая расстояние между витками пружины или спирали по обеим сторонам выходного приводного устройства, можно рассчитать фактическую величину передаваемой мощности.

Предпочтительно для регулирования перемещения передвижного элемента имеется регулятор, который предпочтительно связан с датчиком с обеспечением возможности поступления информации об измеренной скорости обратно регулятору.

Ниже в качестве примеров со ссылками на сопровождающие чертежи описаны различные устройства, в виде которых выполнены указанные выше варианты изобретения, при этом фиг. 1 схематично с местным разрезом изображает предлагаемый вариатор;

фиг. 2 изображает вид сбоку вариатора, показанного на фиг. 1, по стрелке А;

фиг. 3(а) и 3(Ь) изображают виды в сечении в разобранном состоянии части устройства, показанной на фрагменте чертежа фиг. 1, обозначенном буквой В;

фиг. 4 аналогична фиг. 1, но изображает другую конфигурацию вариатора;

фиг. 5 схематично изображает модифицированный вариант вариатора, показанного на фиг. 1 , с местным разрезом;

фиг. 6 схематично с местным разрезом изображает вариатор, в котором направление вращения может изменяться на противоположное;

фиг. 7 изображает вид сбоку вариатора, показанного на фиг. 6, по стрелке С;

фиг. 8 схематично изображает вариатор, показанный на фиг. 8, в реверсивном положении;

фиг. 9 схематично изображает вид сверху еще одного вариатора;

фиг. 10 изображает сечение по линии Ό-Ό вариатора, показанного на фиг. 9;

фиг. 11 изображает вид по линии Е-Е на фиг. 9;

фиг. 12 иллюстрирует эффект торможения внутреннего вала вариатора, показанного на фиг. 9;

фиг. 13 схематично изображает вид сверху еще одного вариатора;

фиг. 14 изображает сечение по линии Е-Е на фиг. 13;

фиг. 15 изображает вид сверху вала, изображенного на фиг. 14, на котором эллиптические колеса находятся в нейтральном положении;

фиг. 16 аналогична фиг. 15, за исключением того, что эллиптические колеса находятся в нажимном положении;

фиг. 17 изображает сечение еще одного вариатора;

фиг. 18 изображает сечение по линии С-С на фиг. 17;

фиг. 19 изображает вид сверху грушевидного ведущего вала;

фиг. 20 изображает вид сверху узла из направляющего колеса и выходного ведущего колеса, который может использоваться в вариаторах;

фиг. 21 изображает разрез еще одного узла, содержащего направляющее колесо и выходное ведущее колесо; и фиг. 22 изображает вид сверху узла, показанного на фиг. 21 .

На фиг. 1, 2 и 4 показан электрический двигатель 10 с полым приводным валом 12, который вращается с постоянной скоростью. От внутренней стенки 14 вала 12 отходят противолежащие ведущие выступы 16. Каждый выступ 16 содержит цилиндрический элемент 18, вокруг которого расположен роликоподшипник 20 (см. фиг. 3(а)), благодаря чему создана опорная поверхность с ограниченным трением. Обычно выступы 16 выполнены попарно, причем выступы каждой пары расположены поблизости друг от друга со смещением по оси вала, как показано на фиг. 3(Ь).

У противоположных концов вала 12 с некоторым смещением в боковом направлении относительно его оси расположены ведущее колесо 20, установленное на ведущем валу 22, и передвижное натяжное колесо 24, установленное с возможностью вращения на опоре 26, которая, в свою очередь, установлена с возможностью перемещения относительно вала 12 и ведущего колеса 20 с использованием приводного механизма 27.

Сквозь вал 12 проходит бесконечная пружина или спираль 28, охватывающая колеса 24 и 20. Вал 12 и колеса 24 и 20 расположены так, что пружина 28, по существу, лежит в одной плоскости. Между соседними витками пружины находятся пары выступов 16.

Пружина 28 может быть выполнена из любого подходящего материала, например из стали, и установлена так, что при отключенном двигателе 10 она находится лишь в легком контакте с выступами 16 и колесами 20 и 24.

При работе двигателя 10, то есть когда вращается вал 12, колесо 24 перемещается от двигателя 10 так, что пружина 28 удлиняется и постепенно натягивается до тех пор, пока она не войдет в контакт с ведущим колесом 20, как показано на фиг. 1. На этом этапе первый выступ 16 пары находится в контакте с передним витком Р, а второй выступ пары находится в контакте со следующим витком В, как показано на фиг. 3(Ь). Поскольку выступы 16 вращаются вместе с валом 12, пружина 28 продвигается через полый вал, контактируя с выступами 16 с минимальным трением, при этом каждый виток поочередно взаимодействует с роликоподшипниками 19 выступов 16. Таким образом, пружина 28 перемещается по бесконечной траектории через вал 12 и вокруг колес 24 и 20. Если скорость вращения выступов 16 постоянна, пружина 28 продвигается с постоянной скоростью.

Понятно, что такое перемещение пружины 28 по бесконечной траектории вызывает вращение колеса 20, которое, в свою очередь, передает крутящий момент ведущему валу 22, вызывая его вращение. Таким образом, двигатель 10 посредством пружины 28 приводит в движение вал 22. Следует отметить, что скорость вращения вала 22 несколько выше скорости перемещения пружины 28 сквозь полый вал 12.

Для изменения скорости вращения вала 22 колесо 24 перемещают относительно двигателя 10. Перемещение колеса 24 от двигателя 10 вызывает растяжение бесконечной пружины 28, как показано на фиг. 4. Удлинение пружины 28 вызывает ее перемещение по бесконечной траектории с большей скоростью, что, в свою очередь, вызывает вращение колеса 20 и, следовательно, вала 22 с большей скоростью. Следовательно, скорость привода 22 можно менять путем увеличения или уменьшения длины пружины 28.

Для контроля расстояния между соседними витками пружины 28 у каждой из противоположных сторон ведущего колеса установлен датчик 30. Каждый такой датчик может быть, например, простым фотодатчиком или датчиком, который вырабатывает магнитные импульсы при прохождении мимо него одного витка пружины. В другом варианте прохождение витков пружины можно контролировать механическими средствами с использованием, например, передвижного колеса, находящегося во взаимодействии с пружиной и перемещаемого при изменении натяжения пружины. Поскольку увеличение скорости на выходе привода приводит к изменению расстояния между витками с обеих сторон колеса 20, выходной крутящий момент можно контролировать автоматически.

С каждым датчиком 30 соединен регулятор 32, который связан с механизмом 27 для перемещения передвижного натяжного колеса 24. Сигналы, соответствующие крутящему моменту колеса 20, от датчика 30 поступают в регулятор 32. Затем измеренный крутящий момент сравнивается с требуемым моментом. При отсутствии равенства этих моментов регулятор 32 посылает сигнал в приводной механизм 27 для перемещения натяжного колеса 24 с соответствующим изменением, тем самым, скорости перемещения пружины 28 и, следовательно, приводного колеса 20. Таким образом можно регулировать выходной крутящий момент.

С использованием стандартной промышленно выпускаемой стальной пружинной спирали отношение скоростей ведущего колеса и пружины, которое может обеспечить вариатор, изображенный на фиг. 1 и 2, обычно может быть равно 6. Большее отношение может быть получено путем соединения нескольких вариаторов, показанных на фиг. 1 и 2. Например, соединив три таких устройства, можно получить отношение, равное 216, то есть 6х6х6.

На фиг. 5 показан модифицированный вариант устройства, изображенного на фиг. 1 и 2, в котором на каждом конце ведущего вала 12 расположены противолежащие пары ведущих выступов 16. В рабочем состоянии при перемещении передвижного колеса из положения покоя (в котором это колесо показано на фиг. 5 штриховой линией) в выдвинутое положение на часть пружины, расположенную между высту пами на обоих концах вала 12, по существу, не оказывается воздействие. Таким образом, эффективная длина пружины оказывается меньше и нет необходимости в смещении передвижного колеса 24 на расстояние, на которое оно должно быть смещено для обеспечения такой же выходной скорости, какая может быть получена при растяжении пружины по всей длине. Такая конструкция может иметь преимущество, например при создании компактного привода.

На фиг. 6 показан другой вариатор, который является реверсивным, то есть крутящий момент может передаваться ведущим валам в противоположных направлениях. Как и устройство, описанное со ссылками на фиг. 1 и 2, устройство, изображенное на фиг. 6, содержит электрический двигатель 10 с полым приводным валом 12, из которого выступают ведущие выступы 16 и сквозь который проходит бесконечная пружина 28.

У противоположных концов вала 12 имеются две пары симметрично расположенных ведущих колес 34, 36, и 38, 40. Колеса каждой пары 34,36 и 38,40 расположены с противоположных сторон оси полого вала 12. От каждого колеса проходит по валу 41, на конце каждого из которых установлено объединяющее колесо 42, 44 меньшего диаметра. Объединяющие колеса 42, 44 каждой указанной пары соединены приводным ремнем 46, который объединяет их выходную мощность с созданием объединенного выходного крутящего момента.

Над двигателем 10 и ведущими колесами 34, 36, 38 и 40 установлена подвижная платформа 48, к которой, как показано на фиг. 7, прикреплены два противолежащих передвижных натяжных колеса 50 и 52, установленных на одной опоре 54. Таким образом, передвижные колеса 50 и 52 установлены неподвижно друг относительно друга, но с возможностью совместного перемещения относительно двигателя. Платформа 48 установлена так, что колеса 50 и 52 могут быть смещены назад и вперед в поперечном направлении над уровнем расположения двигателя 10 и колес 34, 36, 38 и 40, в целом, перпендикулярно оси вала 12. Как показано на фиг. 4, вокруг одного из передвижных натяжных колес 50 и 52 проходит пружина 28.

Когда привод 10 находится в состоянии, изображенном на фиг. 6, перемещение пружины 28 по ее бесконечной траектории вызывает вращение колес 36 и 40, при котором крутящий момент передается их соответствующим валам 41, так что последние вращаются в первом направлении. Как и в предыдущих вариантах выполнения, скорость вращения ведущих валов 41 чуть выше скорости перемещения пружины 28 при ее перемещении сквозь полый вал 12.

Для изменения скорости вращения вала 41 платформу 48 и, следовательно, передвижные натяжные колеса 50 и 52 перемещают относительно двигателя 10. При перемещении натяж ного колеса 50 от двигателя 10 бесконечная пружина 28 растягивается и, следовательно, перемещается по своей бесконечной траектории с большей скоростью, что, в свою очередь, вызывает вращение ведущих колес 36 и 40 с большей скоростью. Следовательно, число оборотов вариатора можно регулировать, увеличивая или уменьшая длину пружины 28.

При необходимости в изменении направления вращения на противоположное колеса 50 и 52 перемещают над двигателем 10 из выдвинутого положения к противоположной стороне этого двигателя. При этом пружина 28 выходит из взаимодействия с первым передвижным натяжным колесом 50 и входит во взаимодействие со вторым передвижным натяжным колесом 52, как показано на фиг. 8. Как только устройство оказывается в этом положении, перемещение пружины 28 по бесконечной траектории вызывает вращение колес 34 и 38, при котором крутящий момент, в свою очередь, передается их соответствующим валам 41, так что последние вращаются во втором направлении, противоположном первому направлению. Таким образом, направление вращения выходных валов 41 меняется на противоположное.

Между положениями, в которых выходные валы вращаются в прямом и обратном направлениях, существует нейтральное положение, при нахождении в котором ни одно из натяжных колес 50 и 52 не находится в контакте с пружиной 28.

На фиг. 9 показан еще один вариатор, который содержит два противолежащих и, по существу, параллельных полых ведущих вала А и В. Между валами А и В расположен тормозной механизм 60, приводимый в действие, например, гидравлически и установленный с возможностью воздействия на любой из валов А или В в зависимости от необходимости. У одного конца валов А и В расположено выходное ведущее колесо 62, а у их другого конца - направляющее колесо 64. Через каждый из полых валов вокруг выходного ведущего колеса и направляющего колеса проходит бесконечный растяжимый элемент 66, в этом варианте выполнения - пружина. Конструкция выполнена так, что части пружины, проходящие сквозь полые приводные валы А и В, являются, по существу, параллельными.

Оба полых вала А и В приводятся в движение одним двигателем 68, как показано на фиг. 10, и в каждом из этих валов имеется полый внутренний вал 70, проходящий через также полый внешний вал 72 (см. фиг. 11), причем каждый вал установлен с возможностью перемещения относительно другого вала. Как в описанных выше вариантах выполнения настоящего изобретения, на внутренней окружной поверхности внутренних валов приводных валов А и В имеются выступы 74, которые при работе находятся во взаимодействии с витками пружины для перемещения последней сквозь вал.

Предпочтительно эти выступы 74 выполнены попарно, как показано на фиг. 3(а) и (Ь).

На внешней поверхности каждого из внешних валов 72 расположены гребни 76, расположенные с возможностью взаимодействия с бесконечным зубчатым ремнем 78, соединенным с приводным двигателем 68. Ремень 78 охватывает ведущий элемент двигателя 68 и проходит к направляющему колесу 80, которое направляет его к нижнему концу приводного вала В, как видно на фиг. 11. Ремень частично охватывает вал В, частично - нижний конец другого приводного вала А и оттуда проходит назад к двигателю 68. При вращении выходного вала двигателя 68 по часовой стрелке вал В также вращается по часовой стрелке, а вал А вращается против часовой стрелки. Следовательно, оба внешних вала А и В приводятся во вращение одним двигателем 68, но в противоположных направлениях.

С противоположных сторон выходного колеса 62 рядом с ним расположены датчики 82 интервалов для контроля расстояния между соседними витками пружины 66. Как и в описанных ранее вариантах выполнения, каждый из этих датчиков может быть, например, простым фотодатчиком или датчиком, который вырабатывает магнитные импульсы при прохождении мимо него одного витка пружины. В другом варианте прохождение витков пружины можно контролировать механическими средствами с использованием, например, передвижного колеса, находящегося во взаимодействии с пружиной и перемещаемого при изменении натяжения пружины. Поскольку увеличение скорости на выходе привода приводит к изменению расстояния между витками с обеих сторон колеса 20, контроль расстояния между витками с противоположных сторон выходного ведущего элемента обеспечивает возможность автоматического контроля выходного крутящего момента.

При работе двигатель 68 приводит во вращение внешние валы 72 обоих полых приводных валов. Фрикционное взаимодействие между внутренними и внешними валами 70 и 72 соответственно вызывает вращение внутренних валов 70 совместно с внешними валами 72, как проиллюстрировано на фиг. 12(а), так что в результате вращаются выступы 74. Взаимодействие выступов 74 с бесконечной пружиной 66 вызывает перемещение последней в одной точке приводным валом А и одновременно в другой точке - вторым валом В. Если скорость обоих валов А, В одинакова, то скорость перемещения пружины 66 постоянна, и выходное ведущее колесо 62 благодаря своему взаимодействию с пружиной 66 приводится во вращение с постоянной скоростью. Однако, если на один из внутренних валов приводов А или В воздействует тормоз 60, то возникает разность в скоростях, с которыми пружина 66 приводится в движение в двух указанных точках. Это вызывает местное растяжение или сжатие пружины 66, что, в свою очередь, вызывает изменение скорости, с которой вращается выходное ведущее колесо 62.

Например, если пружина 66, показанная на фиг. 9, перемещается по часовой стрелке, то при воздействии тормозом 60 на буртик 73 внутреннего вала ведущего устройства В перемещение этого внутреннего вала 70 замедляется или даже останавливается, как проиллюстрировано на фиг. 1 2(Ь). Это предотвращает перемещение пружины 66 сквозь вал В. Однако, так как скорость перемещения пружины 66 сквозь вал А является неизменной, это вызывает укорачивание пружины 66 на ведущем колесе 62, а также локальное увеличение ее натяжения, вызывая таким образом увеличение скорости вращения колеса 62. При отводе тормоза 60 от буртика 73 внутреннего вала 72 привода В полые валы А и В вновь вращаются синхронно, а пружина 66 возвращается в равновесное состояние, как показано на фиг. 1 2(с).

Наоборот, если тормоз 60 воздействует на буртик 73 вала А, как показано на фиг. 12(6), это препятствует вращению его внутреннего вала 70. Однако, так как скорость перемещения пружины 66 сквозь вал В является неизменной, это приводит к удлинению пружины 66 на выходном ведущем колесе 62, а также к локальному ослаблению ее натяжения. Таким образом, скорость вращения колеса 62 уменьшается.

Путем перемещения пружины 66 с заданной скоростью в одной точке на одной стороне колеса 62 и изменения ее скорости или остановки ее перемещения на другой его стороне можно регулировать выходную скорость вариатора, изображенного на фиг. 9.

На фиг. 13 показана еще одна конструкция, в целом, аналогичная по компоновке конструкции, изображенной на фиг. 9, но отличающаяся от нее тем, что тормозной механизм отсутствует. Отдельные детали полых приводных валов А и В также отличаются.

На фиг. 14 показано сечение одного из приводных валов, изображенных на фиг. 13. Он содержит внешний полый цилиндрический приводной вал 84, который охватывает внутренний вал 86, включающий две части 88 и 90, каждая из которых содержит полый цилиндрический вал с выступающим на одном конце ребром 92. От внутренней окружной поверхности каждой части 88 и 90 внутреннего вала на одном ее конце выдается группа выступов 94, предназначенных для перемещения пружины 66.

Части 88 и 90 внутреннего вала установлены так, что цилиндрические участки проходят сквозь полый внешний вал 84, а ребра 92 граничат с концами вала 84, проходя за их пределы. Эти две части 88 и 90 соединены с возможностью перемещения в разные стороны друг от друга, но с предотвращением вращения друг относительно друга. Путем установки пружины с обеспечением ее постоянного натяжения между противолежащими группами выступов 94 эти две части 88 и 90 удерживаются вместе во фрикционном взаимодействии. Указанное натяжение дополнительно обеспечивает принудительное фрикционное взаимодействие ребер 92 этих частей с внешним валом 84, так что в нормальных условиях при вращении вала 84 внутренний и внешний валы вращаются совместно.

Вблизи внешней периферии вала 84 около ребер 92 внутренних валов установлены два противолежащих эллиптических колеса 96, расположенных с возможностью выборочного поворота, например путем подачи малых импульсов от электромагнитов, из нейтрального положения, как показано на фиг. 15, в котором они не взаимодействуют ни с внутренним, ни с внешним валами, в нажимное положение, в котором они взаимодействуют с ребрами 92 внутренних валов, как показано на фиг. 16. Колеса 96 при нахождении в нажимном положении соприкасаются с внутренней частью ребер 92 внутренних валов, осуществляя таким образом фрикционную связь поверхностей. Последующий поворот эллиптических колес 96 выводит внутренние валы из взаимодействия с внешним валом 84, а еще один поворот возвращает эллиптические колеса 96 в нормальное, нейтральное положение, при котором внутренние валы вновь возвращаются во взаимодействие с внешним валом 84.

Как и в описанных выше вариантах выполнения, двигатель 68 приводит во вращение внешний вал обоих полых приводных валов А и В. При нахождении эллиптических колес 96 обоих приводов в нейтральном положении фрикционное взаимодействие между внутренними и внешними валами вызывает вращение внутренних валов 88 и 90 вместе с внешними валами 84, как проиллюстрировано на фиг. 12(а), что, в свою очередь, вызывает перемещение пружины 66 в одной точке приводным валом А и одновременно в другой точке - вторым валом В. Поскольку скорость обоих валов одинакова, то скорость перемещения пружины 66 по всей длине постоянна, и выходное ведущее колесо 62 благодаря своему взаимодействию с пружиной 66 приводится во вращение с постоянной скоростью. Однако, если эллиптические колеса на одном из приводных валов А или В перемещаются в нажимное положение, это приводит к выходу внутреннего и внешнего валов этого привода из взаимодействия и к остановке вращения внутреннего вала, что, в свою очередь, препятствует дальнейшему перемещению пружины 66 сквозь вал. При этом возникает разность в скоростях, с которыми пружина приводится в движение в двух указанных точках, что вызывает местное растяжение или сжатие пружины 66, что, в свою очередь, вызывает из менение скорости вращения выходного ведущего колеса 62.

Например, если пружина, показанная на фиг. 13, приводится в движение по часовой стрелке, перемещение эллиптического колеса 96 вала В в нажимное положение выводит внутренний и внешний валы из взаимодействия и препятствует перемещению внутреннего вала. Это предотвращает перемещение пружины 66 сквозь вал В. Однако, поскольку скорость перемещения пружины 66 сквозь вал А является неизменной, это вызывает укорачивание пружины 66 на колесе 62 и, следовательно, локальное возрастание ее натяжения. Таким образом, скорость вращения колеса 62 возрастает. При перемещении эллиптических колес вала В в нейтральное положение полые приводные валы вновь вращаются синхронно, а пружина 66 возвращается в равновесное состояние.

И наоборот, при перемещении эллиптических колес 96 привода А в нажимное положение предотвращено вращение внутреннего вала этого привода А и, таким образом, замедляется или останавливается перемещение пружины 66 в этой точке. Однако, поскольку скорость перемещения пружины 66 сквозь вал В является неизменной, это вызывает удлинение пружины 66 на колесе 62 и, следовательно, локальное уменьшение ее натяжения. Таким образом, скорость вращения колеса уменьшается.

Использование эллиптических колес 96 для перемещения внутренних валов относительно внешнего вала 84 позволяет отказаться от применения мощных силовых исполнительных механизмов, что является преимуществом. Однако в качестве альтернативы перемещение внутренних валов из внешнего вала можно осуществлять с использованием какого-либо гидравлического исполнительного механизма.

Каждое из описанных выше приводных устройств обеспечивает возможность постоянного регулирования скорости. Однако существуют устройства, в которых было бы полезно иметь простую автоматическую передачу, способную кратковременно увеличивать скорость до некоторого значения с последующей остановкой, как, например, в автомобильном стартере. Один из способов создания такого устройства состоит в соединении двух приводов находящимися в зацеплении зубчатыми колесами различного диаметра, причем относительные размеры этих колес зависят от времени, необходимого для увеличения скорости до требуемого значения.

На фиг. 17 показано приводное устройство, которое содержит два противолежащих и, по существу, параллельных полых приводных вала А и В. У одного конца приводных валов А и В расположено выходное ведущее колесо 62, а у другого конца - направляющее колесо 64. В функциональном взаимодействии с приводом А находится электродвигатель 97 с полым валом, установленный с возможностью приведения вала А в движение. Как и в описанных выше вариантах выполнения, сквозь оба полых вала А и В и вокруг колес 62 и 64 проходит бесконечный растяжимый элемент 66, в настоящем варианте выполненный в виде пружины. В данной конструкции части пружины, проходящие сквозь полые приводные валы, по существу, параллельны друг другу.

Как и в описанных выше вариантах выполнения, от внутренней окружной поверхности внутренних валов выдаются группы выступов 94, предназначенных для перемещения пружины 66.

Вокруг каждого вала А, В проходит по гребню 98 и 100, которые прикреплены к соответствующему валу и каждый из которых выполнен с возможностью зацепления с гребнем на другом валу (см. фиг. 18). Диаметр гребня 98, проходящего вокруг вала А, меньше диаметра гребня, проходящего вокруг вала В. Поскольку вал А соединен с электродвигателем 97, меньший из этих двух гребней 98, то есть ведущий гребень, может быть приведен в движение, что, в свою очередь, приводит в движение больший гребень 100, то есть ведомый гребень. Поскольку диаметры гребней 98 и 100 различны, полые приводные валы вращаются с различными скоростями, так что спираль 66 постепенно растягивается на колесе 62, вызывая его вращение с большей скоростью.

Для предотвращения неограниченного растяжения пружины каждый вал А, В имеет средства автоматического прекращения дальнейшего растяжения пружины при достижении определенного натяжения. Для этого каждый вал А, В содержит цилиндрический внешний вал 102, охватывающий более длинный цилиндрический внутренний вал 104, на обоих концах которого выполнены буртики. На одном конце внутреннего вала 104 имеются пружины 105 сжатия, упирающиеся в буртик 106, расположенный на этом конце, а также в конец внешнего вала 102. На другом конце внутренних валов 104 расположены соединительные средства 108, которые так соединены с аналогичными средствами, расположенными на конце внешнего вала 102, что внутренний вал 104 может выдвигаться в продольном направлении из внешнего вала 102, а также вращаться вместе с ним.

В исходном положении внешний и внутренний валы 102 и 104 соединены так, что вращение внешнего вала 102 вызывает вращение внутреннего вала 104, а пружина 66 равномерно растянута по всей своей длине. После запуска двигателя 97 гребень 98 вращается с первой скоростью и вращает ведомый гребень 100 со второй, меньшей скоростью. Это приводит к постепенному растяжению пружины 66, что, в свою очередь, приводит к более быстрому вращению выходного ведущего колеса. Когда натяжение пружины 66 достигает определенной величины, взаимодействие пружины 66 с выступами 94 оказывается достаточным для преодоления растягивающего усилия пружин 105 сжатия, что обеспечивает возможность выхода внутреннего вала 104 из взаимодействия с внешним валом 102. Вращение внутреннего вала 104 постепенно прекращается, и вал прекращает перемещение пружины 66 вперед. Это вызывает уменьшение натяжения пружины 66 до тех пор, пока пружина 105 сжатия не сможет вновь ввести внутренний вал 104 во взаимодействие с внешним валом 102, после чего процесс начинается снова. Таким образом, растяжение пружины 66 автоматически ограничено, так что она не может оказаться чрезмерно напряженной, и при этом создан привод, увеличивающий скорость и затем поддерживающий ее постоянное значение.

Как только вариатор достиг необходимой скорости и его работа больше не нужна, он может быть отключен. Однако для последующего использования важно, чтобы он возвратился в исходное положение. Для этого имеется исполнительный механизм 108. Этот механизм 108 активируется путем повышения выходной мощности на генераторе главного двигателя (например, генераторе автомобиля). Он воздействует на конец внутреннего вала 104 привода А, расположенный рядом с пружиной 103 сжатия, и толкает его против действия этой пружины 105 для отсоединения внутреннего вала 104 от внешнего вала 102. К механизму 108 и, естественно, к электродвигателю 94 присоединен датчик 110 возврата к исходному положению, расположенный смежно с выходным ведущим колесом 62. При разъединении привода А привод В продолжает перемещать пружину 66 по замкнутой траектории, что приводит к ослаблению натяжения пружины 66 на колесе 62 до тех пор, пока в конечном счете пружина 66 не отойдет от этого колеса 62. Когда это происходит, пружина упирается в датчик 110, который вырабатывает сигнал, приводящий к отключению механизма 108 и двигателя 97. Таким образом, приводное устройство автоматически возвращается в исходное положение.

Несмотря на то, что компоновка, показанная на фиг. 17, содержит механические средства, то есть пружину, для разъединения внутреннего и внешнего валов, очевидно, что возможно применение гидравлического исполнительного механизма.

Скорость выходных колес 62 устройств, изображенных на фиг. 9, 13 и 17, регулируют путем перемещения бесконечного элемента 66 в одной точке с одной стороны выходного колеса и либо увеличения, либо уменьшения его скорости, либо путем полной остановки его перемещения в другой точке с противоположной стороны выходного колеса. Это создает локальное растяжение или сжатие этого элемента и, таким образом, изменяет его натяжение вокруг выход ного ведущего вала. Это вызывает изменение выходной скорости.

Несмотря на то, что выходные ведущие валы описанных выше устройств имеют круглые колеса, понятно, что они могут иметь элементы любой подходящей формы. Например, на выходном валу может быть расположен «грушевидный» элемент 112, как показано на фиг.

19. Применение вала такой формы может иметь преимущество в случаях, когда требуется цикл с неравномерной выходной мощностью, например в двигателе с высокой степенью сжатия. Кроме того, несмотря на то, что, как показано на чертеже, колеса 62 и 64 имеют одинаковые размеры, очевидно, что они могут иметь различные размеры, как показано на фиг. 20. Кроме того, в зависимости от требований к скорости при конкретных применениях вариатора может быть полезным использование каждого из этих колес 62 и 64 в качестве привода, в особенности в случае, когда они имеют различные размеры. Таким образом, приводное устройство может иметь низкоскоростной режим, когда в качестве ведущего используется большее из двух колес, и высокоскоростной режим, когда в качестве ведущего используется меньшее из двух колес. Это было бы полезно, например, для двигателей стиральных машин, которые должны работать в высокоскоростном режиме «отжима» и в режиме более низкой, нормальной скорости вращения.

Когда оба колеса 62 и 64 используются в качестве ведущего колеса, они могут быть соединены между собой с использованием, например, находящихся в зацеплении гребенчатых колес 114 и 166, установленных на соответствующих выходных валах соответственно С и Ό, как показано на фиг. 21. Понятно, что гребенчатые колеса соединены между собой так, что они вращаются в противоположных направлениях, как показано на фиг. 22. В этом примере окончательная выходная мощность отбирается только от вала Е. При непосредственном приведении во вращение колеса 62 выходной вал Е вращается в первом направлении. Непосредственное приведение во вращение колеса 64 вызывает вращение гребенчатого колеса 116, которое, в свою очередь, приводит во вращение другое гребенчатое колесо 114, но в направлении, противоположном, чем в случае, когда в качестве главного ведущего колеса используется выходное ведущее колесо. Таким образом, привод является полностью реверсивным.

Понятно, что в каждом описанном выше вариаторе свойства пружины 28 изменяются в зависимости от профиля используемой стали, шага и диаметра, а также от качества и толщины используемого материала. Конкретные параметры пружины зависят от назначения вариатора и требованиям к нему. Например, если вариатор должен быть очень компактным, длина используемой пружины должна быть относительно короткой. Однако пружина 28 может быть навита так, что между соседними витками имеется зазор, достаточный для размещения выступов двигателя. Кроме того, для сведения к минимуму потерь энергии при изгибе при работе и уменьшения скручивания пружины 28 последняя перед соединением ее концов с образованием замкнутой траектории предпочтительно должна быть круглой в сечении.

Ведущие колеса, используемые в описанных выше вариаторах, могут иметь пазы, расположенные на поверхности и находящиеся в контакте с пружиной 28. Это уменьшает вероятность проскальзывания пружины. Это особенно важно при небольших отношениях скоростей ведущего колеса и пружины. При более высоких отношениях увеличение натяжения пружины оказывается достаточным для предотвращения проскальзывания и ее витки просто проходят поверх пазов или же изменяется величина угла, под которым спираль взаимодействует с ведущим колесом.

Одним из назначений описанных выше приводных устройств является их применение в качестве стартера для обычных двигателей внутреннего сгорания. Такие двигатели должны проворачиваться достаточно быстро для обеспечения непрерывной работы цилиндров. Для этого в современных двигателях с высокой степенью сжатия требуется большой крутящий момент. Обычно используется мощный электрический стартер, поэтому для достаточно быстрой подачи тока требуется переключение к нему электропитания с помощью электромагнитного реле и использование мощной батареи. Электрические двигатели вырабатывают выходную мощность с максимальной эффективностью при высоком числе оборотов в минуту. Однако в обычных устройствах стартер взаимодействует с большим зубчатым колесом двигателя, и таким образом количество оборотов уменьшается, так что двигатель разгоняется лишь с небольшим превышением минимального числа оборотов в минуту. На практике, однако, более эффективный и более быстрый запуск достигается путем ускорения двигателя до гораздо большего числа оборотов.

Если предлагаемый вариатор применяется в качестве пускового электродвигателя, его размер может быть уменьшен при возможном исключении необходимости в электромагнитном реле. Это возможно благодаря тому, что пружинный привод действует как редуктор с низким передаточным числом, так что отпадает необходимость в большом зубчатом колесе двигателя, а размеры батареи можно значительно уменьшить. Подсчеты показывают, что вес предлагаемого вариатора может составлять половину веса обычного пускового электродвигателя. Преимущество состоит в том, что снижается общий вес двигателя и его стоимость.

Поскольку предлагаемый вариатор легче известных аналогичных приводов, это приводит к уменьшению вибрации, что является значительным преимуществом. Другим преимуществом изобретения является снижение трения по сравнению с известными приводами, что повышает общую эффективность.

Предлагаемый вариатор подходит для использования во многих бытовых устройствах, например в сушильных и стиральных машинах, в которых в настоящее время применяются электродвигатели излишне высокой мощности, так что скорость можно регулировать электрическими средствами. Предлагаемый привод позволяет применять двигатели меньшей мощности.

Понятно, что описанный выше вариатор может быть выполнен с полностью противоположными характеристиками с созданием генератора, при этом каждое из этих устройств работает на одном и том же принципе, заключающемся в том, что скорость регулируется путем изменения длины гибкого элемента или путем перемещения этого элемента с различными скоростями в двух различных точках, с созданием тем самым локального растяжения или сжатия этого элемента.

Хотя описанный выше двигатель является роторным, понятно, что для перемещения гибкого элемента по бесконечной траектории может применяться линейный или трубчатый двигатель. Кроме того, вместо пружины или спирали в качестве гибкого элемента может использоваться ремень или трубчатый элемент. В этом случае при использовании в качестве привода импульсного фазового линейного или трубчатого электродвигателя по длине этого элемента с некоторыми интервалами размещают некоторый материал (например, куски железа), который может притягиваться или отталкиваться двигателем посредством магнитного поля. Таким образом, при подаче импульсов в привод гибкий элемент может перемещаться по бесконечной траектории. Измеряя расстояние между соседними кусками металла вблизи выходного ведущего элемента, можно определять выходную скорость. Сравнивая расстояние между этими кусками на ремне или трубчатом элементе с обеих сторон выходного ведущего элемента, можно рассчитывать фактически передаваемую мощность.

Очевидно, что описанные с помощью примеров принципы изобретения могут быть реализованы различными способами. Специалистам в данной области техники понятно, что могут быть сделаны различные модификации и изменения в пределах объема изобретения и нет необходимости в строгом следовании описанным и проиллюстрированным выше его примерным вариантам выполнения.

Claims (39)

1. Вариатор, содержащий приводные средства, выходное ведущее устройство и бесконечный растяжимый элемент, приводимый в движение приводными средствами, охватывающий выходное ведущее устройство и приводящий его в движение, при этом приводные средства выполнены с возможностью приведения бесконечного элемента в движение с первой скоростью в первом месте перемещения, а вариатор дополнительно содержит средства изменения скорости бесконечного элемента, или остановки его перемещения во втором месте для местного растяжения, или сжатия бесконечного элемента на выходном ведущем устройстве без увеличения его общей длины.

2. Вариатор по п.1, в котором средства изменения скорости бесконечного элемента или его остановки выполнены с возможностью снижения скорости этого элемента, по существу, до нуля в одном из указанных мест перемещения, по существу, с предотвращением перемещения бесконечного элемента мимо этой точки.

3. Вариатор по п.1 или 2, в котором бесконечный растяжимый элемент выполнен в виде бесконечной спирали, пружины, ремня или трубчатого элемента.

4. Вариатор по п.3, в котором, если бесконечный элемент выполнен в виде пружины или спирали, приводные средства содержат два полых приводных вала.

5. Вариатор по п.4, в котором полые приводные валы приводятся в движение одним двигателем.

6. Вариатор по п.4 или 5, в котором от внутренней окружной поверхности каждого полого приводного вала выдается, по меньшей мере, один выступ, расположенный между соседними витками пружины или спирали, так что при вращении каждого полого приводного вала пружина продвигается вперед благодаря взаимодействию последовательных витков с вращающимся выступом или каждым вращающимся выступом.

7. Вариатор по п.6, в котором имеется пара выступов, при этом каждый выступ пары расположен между соседними витками пружины со смещением относительно другого выступа, так что первый выступ пары находится в контакте с передним из соседних витков, а второй выступ пары находится в контакте со следующим витком.

8. Вариатор по п.6 или 7, в котором, по меньшей мере, два выступа расположены друг напротив друга.

9. Вариатор по любому из пп.4-7, в котором на противоположных концах полого приводного вала расположены группы выступов.

10. Вариатор по любому из пп.4-9, в котором каждый полый приводной вал содержит внутренний полый цилиндрический вал, с воз можностью разъединения соединенный с внешним полым цилиндрическим валом, приводимым в движение выходным двигателем.

11. Вариатор по п.10, в котором указанные средства изменения скорости бесконечного элемента или его остановки выполнены с возможностью отсоединения внутреннего вала от внешнего вала.

12. Вариатор по п.11, в котором указанные средства изменения скорости бесконечного элемента или его остановки являются гидравлическими средствами.

13. Вариатор по пп.10, 11 или 12, в котором указанные средства изменения скорости или замедления содержат тормозной механизм для торможения перемещения, по меньшей мере, одного внутреннего вала с отсоединением его тем самым от соответствующего внешнего вала, так что скорость перемещения бесконечной пружины сквозь этот вал снижается или сводится к нулю.

14. Вариатор по п.11, в котором указанные средства изменения скорости растяжимого элемента или его остановки содержат пружину сжатия, установленную между одним концом внутреннего приводного вала и таким же концом внешнего вала с возможностью втягивания внутреннего вала в приводное взаимодействие с внешним валом до тех пор, пока не будет достигнуто заданное натяжение бесконечного элемента, во время чего внутренний вал выходит из взаимодействия с внешним валом.

15. Вариатор по п.14, содержащий исполнительный механизм, выполненный с возможностью определения момента отключения вариатора и перемещения одного из внутренних валов против действия пружины с выводом его из взаимодействия с внешним валом для отсоединения тем самым этого внутреннего вала от внешнего вала.

16. Вариатор по п.15, в котором имеется датчик для выявления ослабления пружины и отключения двигателя, приводящего во вращение внешние валы, для возврата тем самым вариатора в исходное состояние.

17. Вариатор по любому из пп. 10-16, в котором внутренний вал имеет две отдельные соединенные между собой части, которые расположены с возможностью перемещения в разные стороны друг от друга в продольном направлении и каждая из которых с возможностью разъединения установлена в приводном взаимодействии с внешним приводным валом, а указанные средства изменения скорости бесконечного элемента или остановки его перемещения мимо второй точки содержат средства перемещения указанных частей внутренних валов из их ведомого положения в положение, в котором они отсоединены от внешнего вала.

18. Вариатор по п.17, в котором указанные средства перемещения частей внутреннего вала являются гидравлическими средствами.

19. Вариатор по п.17, в котором указанные средства перемещения частей внутреннего вала содержат эллиптические колеса, установленные с возможностью поворота с вхождением во взаимодействие с этими частями для их выталкивания друг от друга и из приводного взаимодействия с внешним валом.

20. Вариатор по любому из предыдущих пунктов, в котором на выходном ведущем устройстве имеется ведущий элемент, который охватывается бесконечным растяжимым элементом и который может быть круглым, грушевидным или эллиптическим.

21. Вариатор по любому из пп.2-20, в котором имеется датчик для обнаружения растяжения или сжатия гибкого элемента и, таким образом, изменений скорости выходного ведущего устройства.

22. Вариатор по п.21, в котором если гибкий элемент выполнен в виде пружины, датчик выполнен с возможностью контроля расстояния между соседними витками для определения тем самым степени растяжения или сжатия пружины и, таким образом, ее скорости.

23. Вариатор по п.22, содержащий два датчика, расположенных с противоположных сторон выходного ведущего устройства, и блок сравнения для сравнения расстояния между витками для вычисления таким образом величины передаваемой мощности.

24. Вариатор, содержащий приводные средства, выходное ведущее устройство и бесконечный растяжимый элемент, приводимый в движение приводными средствами, охватывающий выходное ведущее устройство и приводящий его в движение, при этом приводные средства выполнены с возможностью приведения бесконечного элемента в движение с первой скоростью в первом месте перемещения, а вариатор дополнительно содержит средства изменения скорости бесконечного элемента или остановки его перемещения во второй точке для местного растяжения или сжатия тем самым бесконечного элемента на выходном ведущем устройстве, причем приводные средства содержат полый приводной вал, на котором имеются средства взаимодействия с указанным гибким элементом для приведения его в движение.

25. Вариатор, содержащий приводные средства, выходное ведущее устройство и бесконечный растяжимый элемент, приводимый в движение приводными средствами, охватывающий выходное ведущее устройство и приводящий его в движение, при этом приводные средства содержат первые приводные средства, выполненные с возможностью приведения бесконечного элемента в движение с первой скоростью в первом месте, и вторые приводные средства, выполненные с возможностью приведения бесконечного элемента в движение со второй скоростью во втором месте для местного растя жения или сжатия тем самым этого элемента на выходном ведущем устройстве.

26. Вариатор, содержащий привод, передвижной элемент, выходное ведущее устройство и бесконечный растяжимый элемент, приводимый в движение указанным приводом и охватывающий выходное ведущее устройство и передвижной элемент, при этом перемещение растяжимого элемента по выходному ведущему устройству вызывает перемещение последнего, а перемещение передвижного элемента вызывает растяжение или сжатие растяжимого элемента с изменением тем самым его общей длины и, таким образом, с изменением скорости, с которой выходное ведущее устройство приводится в движение, причем привод содержит полый приводной вал, на котором расположены приводные средства для взаимодействия с указанным гибким элементом для приведения его тем самым в движение.

27. Вариатор по п.26, содержащий два расположенных на некотором расстоянии друг от друга передвижных установочных элемента, между которыми расположена пружина и которые установлены неподвижно друг относительно друга, но с возможностью перемещения относительно двигателя, так что при перемещении этих элементов в одном направлении пружина входит во взаимодействие с первым из них с возможностью приведения второго приводного вала в движение в первом направлении, а при их перемещении в другом направлении пружина входит во взаимодействие с вторым из указанных элементов с возможностью приведения второго приводного вала в движение во втором направлении с созданием тем самым реверсивного привода.

28. Вариатор по п.26 или 27, в котором передвижной элемент или каждый передвижной элемент содержит колесо.

29. Вариатор по любому из пп.26-28, в котором растяжимый элемент выполнен в виде пружины или спирали.

30. Вариатор по п.29, в котором приводные средства имеют выступ, выдающийся от внутренней стенки полого приводного вала и расположенный между витками пружины, так что при вращении полого приводного вала пружина продвигается вперед благодаря взаимодействию последовательных витков с вращающимся выступом.

31. Вариатор по п.30, в котором имеется, по меньшей мере, два выступа.

32. Вариатор по п.31, в котором выступ или каждый выступ снабжен роликоподшипником, который образует поверхность для взаимодействия с витками пружины для снижения тем самым эффекта трения.

33. Вариатор по любому из пп.26-32, в котором на выходном ведущем устройстве расположено ведущее колесо, охватываемое растяжимым элементом.

34. Вариатор по любому из пп.26-33, в котором имеется датчик для обнаружения растяжения или сжатия гибкого элемента и, таким образом, изменений скорости привода и величины мощности, передаваемой выходному ведущему устройству.

35. Вариатор по п.34, непосредственно или косвенно подчиненному п.29, в котором датчик выполнен с возможностью контроля расстояния между соседними витками пружины или спирали для определения тем самым степени растяжения или сжатия пружины.

36. Вариатор по любому из пп.26-29, в котором растяжимый элемент выполнен в виде эластичного ремня/трубчатого элемента.

37. Вариатор по п.36, в котором привод является линейным электродвигателем.

38. Вариатор по п.37, в котором по длине ремня с одинаковыми промежутками расположены куски материала, способного притягиваться и/или отталкиваться в магнитном поле.

39. Вариатор, содержащий привод, передвижной элемент, выходное ведущее устройство и бесконечный растяжимый элемент, приводимый в движение указанным приводом и охватывающий выходное ведущее устройство и передвижной элемент, при этом перемещение растяжимого элемента по выходному ведущему устройству вызывает перемещение последнего, а перемещение передвижного элемента вызывает растяжение или сжатие растяжимого элемента с изменением тем самым его общей длины и, таким образом, с изменением скорости, с которой выходное ведущее устройство приводится в движение, причем растяжимый элемент выполнен в виде эластичного ремня/трубчатого элемента, по длине которого с одинаковыми промежутками расположены куски материала, способного притягиваться и/или отталкиваться в магнитном поле, а привод является линейным электродвигателем.