CN101498354B - 具高档传动轮组的无段变速传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具高档传动轮组的无段变速传动装置，其为首创可在无段变速传动装置的输入轴与输出轴间，设置可作同回转方向传动的高档传动轮组及配置离合装置，在输出轴转速到达设定转速或超过设定转速时操控离合装置闭合，以联结高档传动轮组的被动轮与输出轴。

Description

具高档传动轮组的无段变速传动装置
技术领域
本发明涉及一种传动装置，特别是涉及一种具高档传动轮组的无段变速传动装置。
背景技术
公知各种异轴式无段变速传动装置其无段变速的运作方式为：
调控原动轮及被动轮可变间距V型传动带槽的间距，以改变带状传动元件运作于原动轮或被动轮的径向距离，进而改变原动轮及被动轮间的传动速比；
上述调控异轴式无段变速传动装置原动轮或被动轮可变间距V型传动带槽的间距，所需的轴向驱动力含来自以下一种或一种以上，包含：
1、借随输入轴转速的变化产生变动离心力的机构，以产生变动轴向驱动力，以改变原动轮可变间距V型传动带槽的间距；
2、借随输出轴转速的变化产生变动离心力的机构，以产生变动轴向驱动力，以改变被动轮可变间距V型传动带槽的间距；
3、借随输入轴扭力的变化产生变动轴向驱动力的机构，以产生轴向驱动力，以改变原动轮可变间距V型传动带槽的间距；
4、借随输出轴扭力的变化产生变动轴向驱动力的机构，以产生轴向驱动力，以改变被动轮可变间距V型传动带槽的间距；
5、原动轮或被动轮配置轴向预压弹簧，借原动轮或被动轮承受带状传动元件的拉力以产生轴向驱动力，以改变原动轮或被动轮两者或其中之一轮的可变间距V型传动带槽的间距；
以上1～5的方式为被动运作的无段变速传动功能；
6、主动以人力、或机力、或电磁效应、或油压、或气压驱动的线型驱动装置产生线型驱动力、或驱动电马达或油压马达或气压马达产生的回转动力，再经机械传动装置转为轴向线型驱动力，以改变原动轮或被动轮两者或其中之一轮的可变间距V型传动带槽的间距；此方式为主动操控无段变速传动功能。
传统输入轴与输出轴呈异轴式结构的无段变速传动装置(ContinuousVariable Transmission)，含橡胶皮带式(Rubber Belt Type)、金属皮带式(Metal Belt Type)、链带式(Chain Type)的无段变速传动装置、或电子式无段变速传动装置(ECVT)、或磨擦盘式(Friction Disk Type)、或常用异轴式无段变速传动装置等多种型态。
此项具高档传动轮组的无段变速传动装置，借运转扭力或转速所产生对原动轮或被动轮作轴向驱动的轴向驱动力，配合人力操控、或配置预压轴向弹簧构成的被动运作的无段变速传动功能、或借由以人力或电能或机力或油压或气压等所构成主动操控的无段变速传动功能，并可进一步参照输入设定的运转模式、检测的速度、扭力以作无段变速传动的速比调控及运作。
由于异轴式无段变速传动装置(Continuous Variable Transmission)提供随原动轮输入轴转速的变速，及负载侧的负载扭力的大小而可自动调整速比，具有方便操作的优点，但异轴式无段变速传动装置仍具有如下缺陷：
1、可传输功率容量不高，仅适合中小功率的应用；
2、异轴式无段变速传动装置的传动效率偏低；
3、耐用性待加强。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具高档传动轮组的无段变速传动装置，为首创可在无段变速传动装置的输入轴与输出轴间，设置可作同回转方向传动的固定速比高档传动轮组及配置离合装置，若使用减速型无段变速传动装置，而运转于最小减速比或接近于最小减速比状态、或为使用加速型无段变速传动装置，而运转于最大加速比或接近于最大加速比状态，则在输出轴转速到达设定转速、或超过设定转速时操控离合装置闭合，以联结高档传动轮组的被动轮与输出轴。
为了实现上述目的，本发明提供了一种具高档传动轮组的无段变速传动装置，其中，所述具高档传动轮组的无段变速传动装置主要构成含：
异轴式无段变速传动装置：为由输入轴与输出轴呈异轴式结构的无段变速传动装置(Continuous Variable Transmission)，含由橡胶皮带式(RubberBelt Type)、金属皮带式(Metal Belt Type)、链带式(Chain Type)的无段变速传动装置、或电子式无段变速传动装置(ECVT)、或磨擦盘式(Friction DiskType)等至少其中一种所构成，包括选用自动随扭力调变传动速比、或随转速调变传动速比的被动运作的无段变速传动功能；或选用借由外加驱动力源驱动线性驱动装置产生线型驱动力，或回转驱动装置经机械传动装置转为线型驱动力，以改变原动轮或被动轮两者或其中之一的V型传动带槽的间距，以调变传动速比而作主动操控无段变速传动功能；
输入轴：为供输入回转动能的转轴，供将回转动能传输至异轴式无段变速传动装置的原动轮，以及输往高档传动轮组的原动轮；
输出轴：为供输出回转动能以驱动负载的转轴，供传输来自异轴式无段变速传动装置的被动轮，或经离合装置传输来自高档传动轮组的被动轮所传输的回转动能以驱动负载；
单向传动装置：含由呈径向或轴向结构，具单向传动功能的单向轴承、单向离合器、或单向传动功能机构或装置所构成，可设置于输出轴与异轴式无段变速传动装置的被动轮之间，或设置于异轴式无段变速传动装置的原动轮与输入轴之间；其传动功能为当异轴式无段变速传动装置被动轮的转速高于同回转方向的输出轴时，由异轴式无段变速传动装置的被动轮对输出轴输出动能，当输出轴的转速提高至到达设定转速或超过设定转速，使离合装置闭合而联结高档传动轮组的被动轮与输出轴时，若输出轴的转速高于同回转方向的异轴式无段变速传动装置的被动轮，则单向传动装置呈空转，若单向传动装置为设置于异轴式无段变速传动装置的原动轮与输入轴之间，而于输出轴的转速提高至到达设定转速或超过设定转速使离合装置闭合，而联结高档传动轮组的被动轮与输出轴时，若异轴式无段变速传动装置的原动轮转速高于同回转方向的输入油，则单向传动装置也呈空转；此项单向传动装置可依需要选择设置或不设置；
限扭力离合装置：为由呈径向或轴向结构的可滑动式限扭力装置、或由呈径向或轴向结构的离合式限扭力装置所构成，供取代单向传动装置而设置于异轴式无段变速传动装置的被动轮与输出轴之间，或设置于异轴式无段变速传动装置的原动轮与输入轴之间，以在输出轴的转速提高至到达设定转速、或超过设定转速使离合装置闭合，而输出轴与异轴式无段变速传动装置的被动轮间，或输入轴与异轴式无段变速传动装置的原动轮之间呈转速差且其扭力差超过设定值时，限扭力离合装置产生滑动或脱离；此项限扭力离合装置可依需要选择设置或不设置；
高档传动轮组：为具有供接受输入轴所驱动的原动轮与供驱动输出轴的被动轮，原动轮与被动轮呈作同转向传动，其传动速比为相对于异轴式无段变速传动装置呈增速传动的高档传动功能，高档传动轮组与异轴式无段变速传动装置速比的关系为：
1)高档传动轮组的原动轮驱动被动轮的速比≥异轴式无段变速传动装置呈高速输出时的速比；
2)异轴式无段变速传动装置呈高速输出时的速比＞高档传动轮组的原动轮驱动被动轮的速比＞异轴式无段变速传动装置呈低速输出的速比；
高档传动轮组的构成含：
由原动链轮及被动链轮及传动链条所构成；
由原动轮与中间随动轮及被动轮所构成，包括由齿轮或磨擦轮构成上述原动轮与中间随动轮及被动轮；
由外径较小传动轮与外径较大的内向传动轮构成的内齿轮组或内磨擦轮组所构成；
由原动带轮与被动带轮配置传动皮带、或传动钢带或传动链带等传动带所构成；
离合装置：可依需要选择为由1)由借离心力作被动操控的离心式离合器，或扭力操控式被动离合器所构成，或2)由人力或机力主动操控、或借由以电磁力或液压力或气压力所驱动的离合器所构成，以接受人力随机作主动操控或借内藏或外设的转速检测装置或转矩检测装置，而借其转速或转矩的检测信号经驱动控制装置的运作，以对离合装置作脱离或闭合的主动操控，离合装置为供设置于高档传动轮组的被动轮与输出轴之间，可为独立结构或与高档传动轮组呈共构、或与异轴式无段变速传动装置呈共构、或由高档传动轮组与异轴式无段变速传动装置与离合装置三者呈共构，供作闭合以传输动能，或脱离而切断动能传输；
驱动控制装置：为依所选用异轴式无段变速传动装置及离合装置的特性而配置，驱动控制装置设有驱动力源，包括由电能供给单元、或油压供应单元、或气压供应单元所构成，以及设有相关的电能控制单元、或油压控制单元、或气压控制单元，以供操控异轴式无段变速传动装置的速比，或操控离合装置的闭合或脱离功能的运作。
由上述可知，此项具高档传动轮组的无段变速传动装置，借并联设置于异轴式无段变速传动装置的高档传动轮组，以及在异轴式无段变速传动装置的原动轮与输入轴之间，或在异轴式无段变速传动装置的被动轮与输出轴之间，设置单向传动装置或限扭力离合装置，并在高档传动轮组的被动轮与输出轴之间设置离合装置，而在输出轴的转速提高到设定转速时，操控离合装置闭合，而由高档传动轮组传输回转动能经输出轴以驱动负载，借以延长异轴式无段变速传动装置的寿命，及提高传动效率。
附图说明
图1所示为本发明设置异轴式无段变速装置及高档传动轮组，而在高档传动轮组的被动轮，与异轴式无段变速传动装置的被动轮所传动输出轴之间，设置离合装置的组成结构示意图；
图2为本发明组成结构中在输出轴与异轴式无段变速传动装置的被动轮间加设单向传动装置，而于高档传动轮组的被动轮，与异轴式无段变速传动装置的被动轮所传动输出轴之间，设置离合装置的结构示意图；
图3所示为本发明组成结构中在输入轴与异轴式无段变速传动装置的原动轮间加设单向传动装置，而在高档传动轮组的被动轮，与异轴式无段变速传动装置的被动轮所传动输出轴之间，设置离合装置的结构示意图；
图4所示为本发明组成结构中在输出轴与异轴式无段变速传动装置的被动轮间加设限扭力离合装置，而在高档传动轮组的被动轮，与异轴式无段变速传动装置的被动轮所传动输出轴之间，设置离合装置的结构示意图；
图5所示为本发明组成结构中在输入轴与异轴式无段变速传动装置的原动轮间加设限扭力离合装置，而在高档传动轮组的被动轮，与异轴式无段变速传动装置的被动轮所传动输出轴之间，设置离合装置的结构示意图；
图6所示为本发明高档传动轮组由原动链轮及被动链轮及链条所构成的结构示意图；
图7所示为本发明高档传动轮组由原动轮与中间轮及被动轮所构成的结构示意图；
图8所示为本发明高档传动轮组由外径较小传动轮与外径较大的内向传动轮所构成的结构示意图；
图9所示为本发明高档传动轮组由原动带轮及被动带轮及传动带所构成的结构示意图；
图10所示为本发明输入轴与异轴式无段变速传动装置原动轮之间加设变速轮组结构示意图；
图11所示为本发明输出轴与异轴式无段变速传动装置被动轮之间加设变速轮组结构示意图；
图12所示为本发明输入轴与异轴式无段变速传动装置原动轮之间、及输出轴与异轴式无段变速传动装置被动轮之间加设变速轮组结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
此项具高档传动轮组的无段变速传动装置，借运转扭力或转速所产生对原动轮或被动轮作轴向驱动的轴向驱动力，配合人力操控、或配置预压轴向弹簧构成的被动运作的无段变速传动功能、或借由以人力或电能或机力或油压或气压等所构成主动操控的无段变速传动功能，并可进一步参照输入设定的运转模式、检测的速度、扭力以作无段变速传动的速比调控及运作。
由于异轴式无段变速传动装置(Continuous Variable Transmission)提供随原动轮输入轴转速的变速，及负载侧的负载扭力的大小而可自动调整速比，具有方便操作的优点，但异轴式无段变速传动装置仍具有如下缺陷：
1、可传输功率容量不高，仅适合中小功率的应用；
2、异轴式无段变速传动装置的传动效率偏低；
3、耐用性待加强。
本发明具高档传动轮组的无段变速传动装置，为首创可在无段变速传动装置的输入轴与输出轴间，设置可作同回转方向传动的固定速比高档传动轮组及配置离合装置，若使用减速型无段变速传动装置，而运转于最小减速比或接近于最小减速比状态、或为使用加速型无段变速传动装置，而运转于最大加速比或接近于最大加速比状态，则于输出轴转速到达设定转速、或超过设定转速时操控离合装置闭合，以联结高档传动轮组的被动轮与输出轴。
此项具高档传动轮组的无段变速传动装置，其组成结构如下：
如图1所示中，此项具高档传动轮组的无段变速传动装置，除设有传统无段变速传动装置(Continuous Variable Transmission)的相关机构装置外，此项具高档传动轮组的无段变速传动装置的主要构成含：
异轴式无段变速传动装置100：为由输入轴与输出轴呈异轴式结构的无段变速传动装置(Continuous Variable Transmission)，含由橡胶皮带式(RubberBelt Type)、金属皮带式(Metal Belt Type)、链带式(Chain Type)的无段变速传动装置、或电子式无段变速传动装置(ECVT)、或磨擦盘式(Friction DiskType)等至少其中一种所构成，包括选用自动随扭力调变传动速比、或随转速调变传动速比的被动运作的无段变速传动功能；或选用借由外加驱动力源驱动线性驱动装置产生线型驱动力，或回转驱动装置经机械传动装置转为线型驱动力，以改变原动轮或被动轮两者或其中之一的V型传动带槽的间距，以调变传动速比而作主动操控无段变速传动功能；
输入轴101：为供输入回转动能的转轴，供将回转动能传输至异轴式无段变速传动装置100的原动轮，以及输往高档传动轮组202的原动轮；
输出轴103：为供输出回转动能以驱动负载的转轴，供传输来自异轴式无段变速传动装置100的被动轮，或经离合装置222传输来自高档传动轮组202的被动轮所传输的回转动能以驱动负载；
单向传动装置211：含由呈径向或轴向结构，具单向传动功能的单向轴承、单向离合器、或单向传动功能机构或装置所构成，可设置于输出轴103与异轴式无段变速传动装置100的被动轮之间(如图2所示)；或设置于异轴式无段变速传动装置100的原动轮与输入轴101之间(如图3所示)；其传动功能为当异轴式无段变速传动装置100被动轮的转速高于同回转方向的输出轴103时，由异轴式无段变速传动装置100的被动轮对输出轴103输出动能，当输出轴103的转速提高至到达设定转速或超过设定转速，使离合装置222闭合而联结高档传动轮组202的被动轮与输出轴103时，若输出轴103的转速高于同回转方向的异轴式无段变速传动装置100的被动轮，则单向传动装置211呈空转，若单向传动装置211如图3所示为设置于异轴式无段变速传动装置100的原动轮与输入轴101之间，而于输出轴103的转速提高至到达设定转速或超过设定转速使离合装置222闭合，而联结高档传动轮组202的被动轮与输出轴103时，若异轴式无段变速传动装置100的原动轮转速高于同回转方向的输入轴101，则单向传动装置211也呈空转；此项单向传动装置211可依需要选择设置或不设置；
限扭力离合装置212：为由呈径向或轴向结构的可滑动式限扭力装置、或由呈径向或轴向结构的离合式限扭力装置所构成，供取代单向传动装置211而设置于异轴式无段变速传动装置100的被动轮与输出轴103之间(如图4所示)；或设置于异轴式无段变速传动装置100的原动轮与输入轴101之间(如图5所示)，以在输出轴103的转速提高至到达设定转速、或超过设定转速使离合装置222闭合，而输出轴103与异轴式无段变速传动装置100的被动轮间，或输入轴101与异轴式无段变速传动装置100的原动轮之间呈转速差且其扭力差超过设定值时，限扭力离合装置212产生滑动或脱离；此项限扭力离合装置212可依需要选择设置或不设置；
高档传动轮组202：为具有供接受输入轴101所驱动的原动轮与供驱动输出轴103的被动轮，原动轮与被动轮呈作同转向传动，其传动速比为相对于异轴式无段变速传动装置100呈增速传动的高档传动功能，高档传动轮组202与异轴式无段变速传动装置100速比的关系为：
1、高档传动轮组202的原动轮驱动被动轮的速比≥异轴式无段变速传动装置100呈高速输出时的速比；
2、异轴式无段变速传动装置100呈高速输出时的速比＞高档传动轮组202的原动轮驱动被动轮的速比＞异轴式无段变速传动装置100呈低速输出的速比；
高档传动轮组202的构成含：
1、由原动链轮及被动链轮及传动链条所构成，如图6所示为本发明高档传动轮组202由原动链轮及被动链轮及链条所构成的结构示意图；或
2、由原动轮与中间随动轮及被动轮所构成，包括由齿轮或磨擦轮构成上述原动轮与中间随动轮及被动轮，如图7所示为本发明高档传动轮组202由原动轮与中间轮及被动轮所构成的结构示意图；或
3、由外径较小传动轮与外径较大的内向传动轮构成的内齿轮组或内磨擦轮组所构成，如图8所示为本发明高档传动轮组202由外径较小传动轮与外径较大的内向传动轮所构成的结构示意图；或
4、由原动带轮与被动带轮配置传动皮带、或传动钢带或传动链带等传动带所构成，如图9所示为本发明高档传动轮组202由原动带轮及被动带轮及传动带所构成的结构示意图。
离合装置222：可依需要选择为由(1)由借离心力作被动操控的离心式离合器，或扭力操控式被动离合器所构成，或(2)由人力或机力主动操控、或借由以电磁力或液压力或气压力所驱动的离合器所构成，以接受人力随机作主动操控或借内藏或外设的转速检测装置或转矩检测装置，而借其转速或转矩的检测信号经驱动控制装置800的运作，以对离合装置222作脱离或闭合的主动操控，离合装置222为供设置于高档传动轮组202的被动轮与输出轴103之间，可为独立结构或与高档传动轮组202呈共构、或与异轴式无段变速传动装置100呈共构、或由高档传动轮组222与异轴式无段变速传动装置100与离合装置222三者呈共构，供作闭合以传输动能，或脱离而切断动能传输；
驱动控制装置800：为依所选用异轴式无段变速传动装置100及离合装置222的特性而配置，驱动控制装置设有驱动力源，包括由电能供给单元、或油压供应单元、或气压供应单元所构成，以及设有相关的电能控制单元、或油压控制单元、或气压控制单元，以供操控异轴式无段变速传动装置100的速比，或操控离合装置222的闭合或脱离功能的运作；
若异轴式无段变速传动装置100为选用自动随扭力调变传动速比的运作结构，或随转速调变传动速比的运作结构，皆属于被动运作的无段变速传动装置，或选用离合装置222也为被动操控型的离心式被动离合装置，或扭力操控式被动离合装置，则此项驱动控制装置800可不设置；
若离合装置222选用主动操控型离合装置，或无段变速传动装置100选用需由外加驱动力源作速比调控的主动操控无段变速传动装置，则必需设置驱动控制装置800，以主动操控需由外加驱动力源作速比调控的异轴式无段变速传动装置100的速比，或操控主动操控型离合装置222的闭合或脱离功能的运作；
借上述主要结构所构成的具高档传动轮组的无段变速传动装置，为于异轴式无段变速传动装置100的输入轴101，加设高档传动轮组202的原动轮，并于高档传动轮组202的被动轮组，与异轴式无段变速传动装置100被动轮所驱动的输出轴103之间，设置离合装置222，以在输出轴103的转速提高至到达设定转速或超过设定转速时，可使离合装置222闭合以传输回转动能，以及依需要选择性在输出轴103与异轴式无段变速传动装置100的被动轮之间，或在高档传动轮组202的原动轮与输入轴101之间设置单向传动装置211，或依需要选择设置的限扭力离合装置212以取代单向传动装置211；
于设置单向传动装置211时，单向传动装置211的传动方向，为在输出轴103转速高于同回转方向的异轴式无段变速传动装置100的被动轮时，或在高档传动轮组202的原动轮转速高于同回转方向的输入轴101时，单向传动装置211呈空转；
于设置限扭力离合装置212取代单向传动装置211时，当高档传动轮组202的原动轮转速高于同回转方向的输入轴101时，限扭力离合装置212呈滑动或脱离，而由高档传动轮组202的被动轮，经离合装置222对输出轴103传输回转动能驱动负载；
此项具高档传动轮组的无段变速传动装置，若异轴式无段变速传动装置100为使用减速型无段变速传动装置，而运转于最小减速比或接近于最小减速比状态、或为使用加速型无段变速传动装置，而运转于最大加速比或接近于最大加速比状态，则在输出轴103的转速提高至到达设定转速或超过设定转速使离合装置222闭合，而联结高档传动轮组202的被动轮与输出轴103，此时高档传动轮组202的被动轮经离合装置222驱动输出轴103的转速，呈高于或等于异轴式无段变速传动装置100的被动轮的转速以驱动负载；此状态传动的动力由原经由异轴式无段变速传动装置100，转移为经由高档传动轮组202及离合装置222，进而驱动输出轴103以驱动负载为特征；在输出轴103转速降低而输出轴103的转速低于设定转速时，离合装置222呈脱离，来自输入轴101的回转动能则经由异轴式无段变速传动装置100驱动输出轴103，进而驱动负载。
此项具高档传动轮组的无段变速传动装置，其异轴式无段变速传动装置100基于效率的考量，而采用原动轮与被动轮的直径较为接近以保有较佳效率时，可借加设增加速比或减少速比的中间传动轮以满足其较大增速比或减速比，以保有较佳传动效率；中间传动轮含：
1、在输入轴101与异轴式无段变速传动装置100原动轮之间加设变速轮组302，以改变输入轴101与输出轴103的总速比，并依所需回转方向作匹配；图10所示为本发明输入轴101与异轴式无段变速传动装置100原动轮之间加设变速轮组结构示意图；或
2、在输出轴103与异轴式无段变速传动装置100被动轮之间加设变速轮组402，以改变输入轴101与输出轴103的总速比，并依所需回转方向作匹配；图11所示为本发明输出轴103与异轴式无段变速传动装置100被动轮之间加设变速轮组结构示意图；或
3、同时在输入轴101与异轴式无段变速传动装置100原动轮之间、及输出轴103与异轴式无段变速传动装置100被动轮之间加设变速轮组302、402，以改变输入轴101经异轴式无段变速传动装置100对输出轴103的总速比，并依所需回转方向的匹配；图12所示为本发明输入轴101与异轴式无段变速传动装置100原动轮之间、及输出轴103与异轴式无段变速传动装置100被动轮之间加设变速轮组结构示意图。
此项具高档传动轮组的无段变速传动装置基于应用的需要，其高档传动轮组可做如下的选择：
1、由单段固定速比的高档传动轮组所构成；
2、由多段手排或自排的可变速比的多段式可切换高档传动轮组所构成。
此项具高档传动轮组的无段变速传动装置基于应用的需要，其供输往输入轴101的回转动能，其输入方式可选择如下：
1、输入轴101供直接输入来自回转动力源，例如来自引擎、马达或发电机、或来自飞轮、或来自风力叶片组、或来自气流力或液流力涡轮组、或来自人力驱动等的回转动力源；
2、输入轴101供输入来自上述第1点所述回转动力源经离合装置的操控再输出的回转动能；
3、输入轴101供输入来自上述第1点所述回转动力源经固定速比的变速装置、或自排或手排的有段或无段变速装置、或流力传动装置、或电磁涡流传动装置再输出的回转动能；
4、输入轴101供输入来自上述第1点所述回转动力源经离合装置及固定速比的变速装置、或自排或手排的有段或无段变速装置、或流力传动装置、或电磁涡流传动装置再输出的回转动能。
此项具高档传动轮组的无段变速传动装置基于应用的需要，其输出轴103输出回转动能的方式，可选择如下：
1、输出轴103输出的回转动能直接驱动负载；
2、输出轴103输出的回转动能经离合装置的操控再驱动负载；
3、输出轴103输出的回转动能经固定速比变速装置、或经手排或自排的无段或有段变速装置、或流力传动装置、或电磁涡流传动装置再驱动负载；
4、输出轴103输出的回转动能，经离合装置及经固定速比或经手排或自排的无段或有段变速装置、或流力传动装置、或电磁涡流传动装置再驱动负载。
此项具高档传动轮组的无段变速传动装置，其实施应用的结构，可依需要选择将异轴式无段变速传动装置100与高档传动轮组202，制成分离的独立机械装置再作传动联结，或制成呈共构机械装置，或制成呈共构机械装置及共用机壳。
综合上述，此项具高档传动轮组的无段变速传动装置，借并联设置于异轴式无段变速传动装置100的高档传动轮组202，以及在异轴式无段变速传动装置100的原动轮与输入轴101之间，或在异轴式无段变速传动装置100的被动轮与输出轴103之间，设置单向传动装置211或限扭力离合装置212，并在高档传动轮组202的被动轮与输出轴103之间设置离合装置222，而在输出轴103的转速提高到设定转速时，操控离合装置222闭合，而由高档传动轮组202传输回转动能经输出轴103以驱动负载，借以延长异轴式无段变速传动装置100的寿命，及提高传动效率。

Claims (10)

1.一种具高档传动轮组的无段变速传动装置，为在无段变速传动装置的输入轴与输出轴间，设置能作同回转方向传动的固定速比高档传动轮组及配置离合装置，若使用减速型无段变速传动装置，而运转于最小减速比或接近于最小减速比状态、或为使用加速型无段变速传动装置，而运转于最大加速比或接近于最大加速比状态，则于输出轴转速到达设定转速、或超过设定转速时操控离合装置闭合，以联结高档传动轮组的被动轮与输出轴，其特征在于，所述具高档传动轮组的无段变速传动装置主要构成含：
异轴式无段变速传动装置(100)：为由输入轴与输出轴呈异轴式结构的无段变速传动装置，含由橡胶皮带式、金属皮带式、链带式的无段变速传动装置、或电子式无段变速传动装置、或磨擦盘式至少其中一种所构成，包括选用自动随扭力调变传动速比、或随转速调变传动速比的被动运作的无段变速传动功能；或选用借由外加驱动力源驱动线性驱动装置产生线型驱动力，或回转驱动装置经机械传动装置转为线型驱动力，以改变原动轮或被动轮两者或其中之一的V型传动带槽的间距，以调变传动速比而作主动操控无段变速传动功能；
输入轴(101)：为供输入回转动能的转轴，供将回转动能传输至异轴式无段变速传动装置(100)的原动轮，以及输往高档传动轮组(202)的原动轮；
输出轴(103)：为供输出回转动能以驱动负载的转轴，供传输来自异轴式无段变速传动装置(100)的被动轮，或经离合装置(222)传输来自高档传动轮组(202)的被动轮所传输的回转动能以驱动负载；
单向传动装置(211)：含由呈径向或轴向结构，具单向传动功能的单向传动功能机构或装置所构成，该单向传动功能机构或装置为单向轴承或单向离合器，设置于输出轴(103)与异轴式无段变速传动装置(100)的被动轮之间，或设置于异轴式无段变速传动装置(100)的原动轮与输入轴(101)之间；其传动功能为当异轴式无段变速传动装置(100)被动轮的转速高于同回转方向的输出轴(103)时，由异轴式无段变速传动装置(100)的被动轮对输出轴(103)输出动能，当输出轴(103)的转速提高至到达设定转速或超过设定转速，使离合装置(222)闭合而联结高档传动轮组(202)的被动轮与输出轴(103)时，若输出轴(103)的转速高于同回转方向的异轴式无段变速传动装置(100)的被动轮，则单向传动装置(211)呈空转，若单向传动装置(211)为设置于异轴式无段变速传动装置(100)的原动轮与输入轴(101)之间，而于输出轴(103)的转速提高至到达设定转速或超过设定转速使离合装置(222)闭合，而联结高档传动轮组(202)的被动轮与输出轴(103)时，若异轴式无段变速传动装置(100)的原动轮转速高于同回转方向的输入轴(101)，则单向传动装置(211)也呈空转；此项单向传动装置(211)可依需要选择设置或不设置；
限扭力离合装置(212)：为由呈径向或轴向结构的可滑动式限扭力装置、或由呈径向或轴向结构的离合式限扭力装置所构成，供取代单向传动装置(211)而设置于异轴式无段变速传动装置(100)的被动轮与输出轴(103)之间，或设置于异轴式无段变速传动装置(100)的原动轮与输入轴(101)之间，以在输出轴(103)的转速提高至到达设定转速、或超过设定转速使离合装置(222)闭合，而输出轴(103)与异轴式无段变速传动装置(100)的被动轮间，或输入轴(101)与异轴式无段变速传动装置(100)的原动轮之间呈转速差且其扭力差超过设定值时，限扭力离合装置(212)产生滑动或脱离；此项限扭力离合装置(212)可依需要选择设置或不设置；
高档传动轮组(202)：为具有供接受输入轴(101)所驱动的原动轮与供驱动输出轴(103)的被动轮，原动轮与被动轮呈作同转向传动，其传动速比为相对于异轴式无段变速传动装置(100)呈增速传动的高档传动功能，高档传动轮组(202)与异轴式无段变速传动装置(100)速比的关系为：
1)高档传动轮组(202)的原动轮驱动被动轮的速比≥异轴式无段变速传动装置(100)呈高速输出时的速比；
2)异轴式无段变速传动装置(100)呈高速输出时的速比＞高档传动轮组(202)的原动轮驱动被动轮的速比＞异轴式无段变速传动装置(100)呈低速输出的速比；
高档传动轮组(202)的构成含：
由原动链轮及被动链轮及传动链条所构成；
由原动轮与中间随动轮及被动轮所构成，包括由齿轮或磨擦轮构成上述原动轮与中间随动轮及被动轮；
由外径较小传动轮与外径较大的内向传动轮构成的内齿轮组或内磨擦轮组所构成；
由原动带轮与被动带轮配置传动皮带、或传动钢带或传动链带所构成；
离合装置(222)：依需要选择为由1)由借离心力作被动操控的离心式离合器，或扭力操控式被动离合器所构成，或2)由人力或机力主动操控、或借由以电磁力或液压力或气压力所驱动的离合器所构成，以接受人力随机作主动操控或借内藏或外设的转速检测装置或转矩检测装置，而借其转速或转矩的检测信号经驱动控制装置(800)的运作，以对离合装置(222)作脱离或闭合的主动操控，离合装置(222)为供设置于高档传动轮组(202)的被动轮与输出轴(103)之间，为独立结构或与高档传动轮组(202)呈共构、或与异轴式无段变速传动装置(100)呈共构、或由高档传动轮组(222)与异轴式无段变速传动装置(100)与离合装置(222)三者呈共构，供作闭合以传输动能，或脱离而切断动能传输；
驱动控制装置(800)：为依所选用异轴式无段变速传动装置(100)及离合装置(222)的特性而配置，驱动控制装置设有驱动力源，包括由电能供给单元、或油压供应单元、或气压供应单元所构成，以及设有相关的电能控制单元、或油压控制单元、或气压控制单元，以供操控异轴式无段变速传动装置(100)的速比，或操控离合装置(222)的闭合或脱离功能的运作。
2.根据权利要求1所述的具高档传动轮组的无段变速传动装置，其特征在于，若异轴式无段变速传动装置(100)为选用自动随扭力调变传动速比的运作结构，或随转速调变传动速比的运作结构，皆属于被动运作的无段变速传动装置，或选用离合装置(222)也为被动操控型的离心式被动离合装置，或扭力操控式被动离合装置，则此项驱动控制装置(800)能不设置。
3.根据权利要求1所述的具高档传动轮组的无段变速传动装置，其特征在于，若离合装置(222)选用主动操控型离合装置，或无段变速传动装置(100)选用需由外加驱动力源作速比调控的主动操控无段变速传动装置，则必需设置驱动控制装置(800)，以主动操控需由外加驱动力源作速比调控的异轴式无段变速传动装置(100)的速比，或操控主动操控型离合装置(222)的闭合或脱离功能的运作。
4.根据权利要求1所述的具高档传动轮组的无段变速传动装置，其特征在于，含于异轴式无段变速传动装置(100)的输入轴(101)，加设高档传动轮组(202)的原动轮，并于高档传动轮组(202)的被动轮组，与异轴式无段变速传动装置(100)被动轮所驱动的输出轴(103)之间，设置离合装置(222)，以在输出轴(103)的转速提高至到达设定转速或超过设定转速时，能使离合装置(222)闭合以传输回转动能，以及依需要选择性在输出轴(103)与异轴式无段变速传动装置(100)的被动轮之间，或在高档传动轮组(202)的原动轮与输入轴(101)之间设置单向传动装置(211)，或依需要选择设置的限扭力离合装置(212)以取代单向传动装置(211)；
于设置单向传动装置(211)时，单向传动装置(211)的传动方向，为在输出轴(103)转速高于同回转方向的异轴式无段变速传动装置(100)的被动轮时，或在高档传动轮组(202)的原动轮转速高于同回转方向的输入轴(101)时，单向传动装置(211)呈空转；
于设置限扭力离合装置(212)取代单向传动装置(211)时，当高档传动轮组(202)的原动轮转速高于同回转方向的输入轴(101)时，限扭力离合装置(212)呈滑动或脱离，而由高档传动轮组(202)的被动轮，经离合装置(222)对输出轴(103)传输回转动能驱动负载。
5.根据权利要求1所述的具高档传动轮组的无段变速传动装置，其特征在于，若异轴式无段变速传动装置(100)为使用减速型无段变速传动装置，而运转于最小减速比或接近于最小减速比状态、或为使用加速型无段变速传动装置，而运转于最大加速比或接近于最大加速比状态，则在输出轴(103)的转速提高至到达设定转速或超过设定转速使离合装置(222)闭合，而联结高档传动轮组(202)的被动轮与输出轴(103)，此时高档传动轮组(202)的被动轮经离合装置(222)驱动输出轴(103)的转速，呈高于或等于异轴式无段变速传动装置(100)的被动轮的转速以驱动负载；此状态传动的动力由原经由异轴式无段变速传动装置(100)，转移为经由高档传动轮组(202)及离合装置(222)，进而驱动输出轴(103)以驱动负载为特征；在输出轴(103)转速降低而输出轴(103)的转速低于设定转速时，离合装置(222)呈脱离，来自输入轴(101)的回转动能则经由异轴式无段变速传动装置(100)驱动输出轴(103)，进而驱动负载。
6.根据权利要求1所述的具高档传动轮组的无段变速传动装置，其特征在于，异轴式无段变速传动装置(100)基于效率的考量，而采用原动轮与被动轮的直径较为接近以保有较佳效率时，能借加设增加速比或减少速比的中间传动轮以满足其较大增速比或减速比，以保有较佳传动效率；中间传动轮含：
1)在输入轴(101)与异轴式无段变速传动装置(100)原动轮之间加设变速轮组(302)，以改变输入轴(101)与输出轴(103)的总速比，并依所需回转方向作匹配；
2)在输出轴(103)与异轴式无段变速传动装置(100)被动轮之间加设变速轮组(402)，以改变输入轴(101)与输出轴(103)的总速比，并依所需回转方向作匹配；
3)同时在输入轴(101)与异轴式无段变速传动装置(100)原动轮之间、及输出轴(103)与异轴式无段变速传动装置(100)被动轮之间加设变速轮组(302、402)，以改变输入轴(101)经异轴式无段变速传动装置(100)对输出轴(103)的总速比，并依所需回转方向的匹配。
7.根据权利要求1所述的具高档传动轮组的无段变速传动装置，其特征在于，基于应用的需要，其高档传动轮组能做如下一种或一种以上结构方式的选择：
1)由单段固定速比的高档传动轮组所构成；
2)由多段手排或自排的可变速比的多段式可切换高档传动轮组所构成。
8.根据权利要求1所述的具高档传动轮组的无段变速传动装置，其特征在于，基于应用的需要，其供输往输入轴(101)的回转动能，能作以下一种或一种以上输入方式的选择：
1)输入轴(101)供直接输入来自回转动力源，该回转动力源为来自引擎、马达或发电机、或来自飞轮、或来自风力叶片组、或来自气流力或液流力涡轮组、或来自人力驱动的回转动力源；
2)输入轴(101)供输入来自1)所述回转动力源经离合装置的操控再输出的回转动能；
3)输入轴(101)供输入来自1)所述回转动力源经固定速比的变速装置、或自排或手排的有段或无段变速装置、或流力传动装置、或电磁涡流传动装置再输出的回转动能；
4)输入轴(101)供输入来自1)所述回转动力源经离合装置及固定速比的变速装置、或自排或手排的有段或无段变速装置、或流力传动装置、或电磁涡流传动装置再输出的回转动能。
9.根据权利要求1所述的具高档传动轮组的无段变速传动装置，其特征在于，基于应用的需要，其输出轴(103)输出回转动能的方式，能作以下一种或一种以上输出方式的选择：
1)输出轴(103)输出的回转动能直接驱动负载；
2)输出轴(103)输出的回转动能经离合装置的操控再驱动负载；
3)输出轴(103)输出的回转动能经固定速比变速装置、或经手排或自排的无段或有段变速装置、或流力传动装置、或电磁涡流传动装置再驱动负载；
4)输出轴(103)输出的回转动能，经离合装置及经固定速比或经手排或自排的无段或有段变速装置、或流力传动装置、或电磁涡流传动装置再驱动负载。
10.根据权利要求1所述的具高档传动轮组的无段变速传动装置，其特征在于，实施应用的结构，能依需要选择将异轴式无段变速传动装置(100)与高档传动轮组(202)，制成分离的独立机械装置再作传动联结，或制成呈共构机械装置，或制成呈共构机械装置及共用机壳。
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