CN101046246A - 机械式无级变速器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机械式无级变速器，包括输入轴和输出轴，其中所述输入轴通过其上设有的驱动卡连接一个凸轮机构；和该凸轮机构具有一内齿轮套，其内设置一个能沿其位移并带有输出轴的齿轮啮合。具有结构简单、变速范围大、传动效率高、传动扭矩大的特点，可广泛用于各类机动车辆、及其它需要无级变速或单方面要求增大扭矩的设备上。

Description

机械式无级变速器

技术领域

本发明涉及一种机械式无级变速器的改进结构，可有效地控制随输出扭矩的大小，自动实现无级变速。

背景技术

目前，在所公开的机械式无级变速器中，它是利用输入轴端连接一个星齿轮机构，控制星齿轮机构的传动架上的斜形块，通过其对应端连接的两个油缸交替位移实现无级变速，这是目前广泛采用的一个技术手段。但该技术中利用了液压系统，故在实际运行过程中容易产生泄漏，影响其性能的正常发挥；同时也会带来维修上的不便，关键问题是传动效率低。

如中国实用新型专利公开号为CN2416279Y，公开的一种机械式无级变速器，它主要由连杆机构、变速机构、调速机构和输出机构组成；其中连杆机构与变速筒或变速杠杆构成的变速机构浮动连接，通过带动由一对超越离合、锥齿轮及锥齿轮副构成的输出机构或由一对棘轮和齿条构成的输出机构输出变速动力。当驱动轮旋转经连杆使花键轴作往复直线运动，调整调速手柄使驱动压轴在变速筒的渐开线通槽的直线区内滑动，此时变速筒不旋转，因而输出轴不转，即获得零输出；调整驱动压轴进入变速筒的斜线区，驱动变速筒旋转，通过锥齿轮机构带动输出轴转动输出动力。总之上述机构是以借助调整手柄来驱使驱动压轴位于变速筒上的不同渐开线位置实现无级变速；另外，该机构中采用了一套锥齿轮副、超越离合器来实现转换导致了结构复杂。因此，必须对现有技术加以改进和完善。

发明内容

鉴于现有技术的状况，本发明提供了一种机械式无级变速器，其具有利用输出轴产生的扭矩大小，达到兼顾提供大扭力及实现无级变速的目的。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是这样来完成的。一种机械式无级变速器，包括输入轴和输出轴，其中所述输入轴通过其上设有的驱动卡连接一个凸轮机构；和该凸轮机构具有一内齿轮套，其内设置一个带有输出轴的齿轮啮合。这样当输出轴的负荷减小时，输出的转速增高；当输出轴负荷增大时，输出的转速降低，并通过凸轮机构的位移提供了输出轴连续产生一个脉动的扭力实现了无级变速的效果。

本发明的技术方案，所提及的凸轮机构，具有一凸轮套，通过其上的凸轮曲线滑槽与对称设置在驱动卡上可调的凸轮连接体连接。该凸轮机构是依靠旋转的驱动卡，带动其上的凸轮连接体转动，通过与凸轮套上的滑槽连接，控制凸轮套产生旋转，同时，作用凸轮套及具有的内齿轮套形成的曲线往复位移，向输出轴输出动力和脉动的扭力，实现不同的转速比。

上述中的凸轮曲线滑槽的展开形状为一个连续波浪状。

本发明的技术方案，根据上述提及可调的凸轮连接体，它具有一个带有可调螺纹的凸轮杆。主要起到传递、控制所配合的凸轮套产生一个旋转力和使凸轮套能沿其作曲线回转位移。考虑到克服两体配合时的摩擦力，可在其凸轮杆的配合端安装轴承或轴套均可。

根据上述的结构特点，本发明的凸轮连接体，可作出相应的改变，即具有一个空心螺母套，其内通过设置轴承安装一个转轴。该结构因有一个运动副，减少了转轴的磨损，其运行更加灵活。

本发明的技术方案，所提及凸轮机构中的凸轮套与具有的内齿轮套之间的关系，可以是两个分体结构，通过组合形成一体；或者是在所具有的内齿轮套的本体上直接设有凸轮曲线滑槽即可，这样可以省去凸轮套。

上述两种结构的选择，应根据用途及应用空间来选取。

上述中的内齿轮套。与其输出轴上的齿轮啮合的同时，该内齿轮套又能相对输出轴上的齿轮脉动产生螺旋进退的往复位移，能向输出轴产生脉动的推力，用以增大扭力。

本发明所提供的机械式无级变速器积极效果是：因采用了一个凸轮机构，不仅传递了旋转力，同时还会产生一个脉动的输出扭力；这样可根据输出轴的负荷大小自动完成无级变速，这是实施本发明的关键。因此，具有结构简单、变速范围大、传动效率高、传动扭矩大的特点，可广泛用于各类机动车辆、及其它需要无级变速或单方面要求增大扭矩的设备上。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1凸轮连接体的另一实施例结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，详细说明本发明的实施和所具有的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质，但不能对本发明的实施和保护范围构成任何限定。

参看附图1所示，该机械式无级变速器具有一个输入轴1，通过其一端具有的花键与一个驱动卡2固定连接成一体。该驱动卡2具有对称卡爪，其上带有同一中心线的螺纹孔内(图中未标出)对称设置两个相对的可调的凸轮连接体；所述的凸轮连接体具有一个可调螺纹的凸轮杆4，使其两凸轮杆4安装在一个凸轮套3上具有的凸轮曲线滑槽9内安装配合形成一个相对的移动体；因此当驱动卡2及其上的凸轮杆4旋转时，带动凸轮套3随之转动，同时，通过凸轮曲线滑槽9控制凸轮套3作往复曲线位移。该凸轮套3的其中一端固定连接一个内齿轮套5，其内安装一个带有导向轴(图中未标出)和输出轴7的齿轮6啮合，通过一个压盖8封闭连接。该齿轮6的导向轴安装凸轮套3的内腔，起到稳定、平衡输出轴7的作用。

本发明的变速工作原理是：当输入轴1输入动力，通过驱动卡2上的凸轮连接体的凸轮杆4控制凸轮机构旋转；当输入轴7的负荷很小时，该凸轮机构连接的内齿轮套5与带有输出轴7的齿轮6相啮合直接输出高转速；当输出轴7的负荷增大时，即输入轴1输入动力，通过驱动卡2上的凸轮连接体控制凸轮机构通过其上的凸轮套3上的曲线滑槽9相对凸轮连接体的凸轮杆4旋转的同时，带动其上的内齿轮套5相对输出轴7的齿轮6出现一个脉动螺旋的往复曲线位移，作用输出轴7连续的产生一个脉动扭力，用以增大输出轴7的扭矩，如此循环。

如上所述，随着输出轴7端的负荷的不断变化，其输出的动力和转速自动随之变速。

根据本发明的应用情况，可以在输入轴1与驱动卡2之间设置离合器用于过载保护。

根据上述凸轮机构中的凸轮套3与内齿轮套5的组合关系的基础上，对其作了相应的变化，即得到了另一实施例结构。即采用了同样具有内齿的内齿轮套5，其外部的径向上设有连续封闭的波浪状的曲线滑槽19构成的凸轮、内齿轮的组合体。使用时，直接将内齿套5通过其上的曲线滑槽19安装连接在凸轮杆4上即可。这样可以省去附加的凸轮套，简化了机构。

根据上述结构特点，其中所涉及的内齿轮套5和齿轮6可以改为斜齿轮的结构。

按照附图1的结构，可在其内齿轮套5的径向设有花键，其上安装一个带有花键槽的平衡轮。当齿轮套5往复位移时，该平衡轮只作圆周运动，不随之位移，起到增大扭住作用。

参看附图2给出了凸轮连接体的另一实施例。它具有一个空心螺母套10，其内通过设置的轴承12安装一个转轴11组成的一个转动体。安装时，通过螺母套10与驱动卡2上的螺纹孔连接，并可进行伸缩调节。因其转轴11安装在轴承12上，故减少了凸轮连接体与凸轮套3上的曲线滑槽9间的磨损，使其更加灵活。

Claims (5)

1、一种机械式无级变速器，包括输入轴和输出轴，其特征是：所述输入轴(1)通过其上设有的驱动卡(2)连接一个凸轮机构；和该凸轮机构具有一内齿轮套(5)，其内设置一个带有输出轴(7)的齿轮(6)啮合。

2、按权利要求1所述的机械式无级变速器，其特征是：所述的凸轮机构，具有一凸轮套(3)，通过其上的凸轮曲线滑槽(9)与对称设置在驱动卡(2)上可调的凸轮连接体连接。

3、按权利要求1所述的机械式无级变速器，其特征是：所述的凸轮连接体是一个带有可调螺纹的凸轮杆(4)。

4、按权利要求3所述的机械式无级变速器，其特征是：所述的凸轮连接体是一个空心螺母套(10)，其内通过轴承(12)安装一个转轴(11)。

5、按权利要求1所述的机械式无级变速器，其特征是：所述的凸轮机构中的凸轮套(3)与内齿轮套(5)是两个分体的组合连接体；或是一个内齿轮套(5)的本体，其上直接设有凸轮曲线滑槽(19)。

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