CN101761626B

CN101761626B - 一种复合型钢球内锥轮式无级变速兼起动器

Info

Publication number: CN101761626B
Application number: CN 200810219897
Authority: CN
Inventors: 吴志强
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2028-12-12
Also published as: CN101761626A

Abstract

本发明提供了一种复合型钢球内锥轮式无级变速兼起动器，其技术方案要点是，输入齿圈(21)与联接轴(8)联接，输出行星架(26)与配合的输入齿圈(21)、输出齿圈(22)、输出齿轮(23)和输入小齿圈(24)联接，输出齿轮(23)与输入小齿圈(24)联接，输出齿圈(22)分别与配合的单向离合器(7)的输入端(71)、钢球内锥轮式无级变速器(3)的输入端(31)以及本发明以外的若干元件联接，此单向离合器(7)的输出端(72)与输入齿圈(21)联接，钢球内锥轮式无级变速器(3)的输出端(32)与离合器(6)联接，其输出端(62)和输出行星架(26)的一端与空、倒档机构(4)的输入端(41)联接，输出行星架(26)的另一端与配合的单向离合器(7)联接，其输出端(72)与输入轴(1)联接。

Description

一种复合型钢球内锥轮式无级变速兼起动器

技术领域

本发明属于变速器以及起动领域，更具体地说，它是一种用于各种地面车辆、船舶、铁道机车以及机床的复合型钢球内锥轮式无级变速兼起动器。

背景技术

目前，钢球内锥轮式无级变速器都需要通过摩擦传动，传动件压力大，易于摩损和发热，寿命较低，传动功率小，传动效率低，而且不具有起动功能。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种具有起动功能，延长发动机和传动系的使用寿命，节能高效的复合型钢球内锥轮式无级变速兼起动器。

为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案以下：

一种复合型钢球内锥轮式无级变速兼起动器，包括输入轴（1）、钢球内锥轮式无级变速器（3）、空、倒档机构（4）、输出轴（5）、离合器（6）、单向离合器（7）、联接轴（8）、起动机齿轮副（9），所述空、倒档机构（4）的输出端（42）与输出轴（5）联接，所述的输入轴（1）与输出轴（5）之间设有输入齿圈（21）、输出齿圈（22）、输出齿轮（23）、输入小齿圈（24）、行星齿轮（25）、输出行星架（26）, 输入齿圈（21）与联接轴（8）联接，输出行星架（26）通过其上的行星齿轮（25）与配合的输入齿圈（21）、输出齿圈（22）、输出齿轮（23）和输入小齿圈（24）联接, 输出齿轮（23）与输入小齿圈（24）联接, 输出齿圈（22）分别与配合的第一个单向离合器（7）的输入端（71）、钢球内锥轮式无级变速器（3）的输入端（31）以及复合型钢球内锥轮式无级变速兼起动器以外的若干元件联接，第一个单向离合器（7）的输出端（72）与输入齿圈（21）联接，钢球内锥轮式无级变速器（3）的输出端（32）与离合器（6）的输入端（61）联接，离合器（6）的输出端（62）和输出行星架（26）的一端与空、倒档机构（4）的输入端（41）联接，输出行星架（26）的另一端与配合的第二个单向离合器（7）的输入端（71）联接，第二个单向离合器（7）的输出端（72）与输入轴（1）联接，起动机齿轮副（9）的输出端（92）与配合的第三个单向离合器（7）的输入端（71）联接，第三个单向离合器（7）的输出端（72）与联接轴（8）联接，联接轴（8）与配合的第四个单向离合器（7）的输出端（72）联接，第四个单向离合器（7）的输入端（71）与输入轴（1）联接。

本发明应用于车辆时，能够根据车辆行驶时受到阻力的大小，自动地改变输出扭矩以及速度的变化。

本发明具有以下的优点：

（1）本发明大部份功率由齿圈、行星齿轮、行星架、齿轮传递，因而传动功率和传动效率都极大地提高, 而且结构简单，更易于维修；

（2）本发明的变矩和变速是自动完成的，能实现高效率的传动，并且除了起步以外，都能使发动机和起动机在最佳范围内工作，与其它变速器相比，在发动机和起动机等效的前提下，它降低了发动机和起动机的制造成本；

（3）本发明使发动机和起动机处于经济转速区域内运转，也就是使发动机在非常小污染排放的转速范围内工作，避免了发动机在怠速和高速运行时，排放大量废气，从而减少了废气的排放，有利于保护环境；

（4）本发明能利用内部转速差起缓冲和过载保护的作用，有利于延长发动机和传动系以及起动机的使用寿命，另外，当行驶阻力增大，则能使车辆自动降速，反之则升速，有利于提高车辆的行驶性能；

（5）本发明使输入功率不间断，可保证车辆有良好的加速性和较高的平均车速，使发动机的磨损减少，延长了大修间隔里程，提高了出车率以及生产率。

（6）本发明起动时，具有自动变矩和变速的性能，输入功率不间断，不会发生冲击现象，可保证发动机起动平稳、减少噪音，使发动机的起动磨损减少，并延长了起动电机以及蓄电池的使用寿命。

（7）本发明减少了现今起动机的传动机构，降低了制造成本，发动机起动后，只需对起动电机采取制动措施，使其停止转动。

另外，本发明是是一种用于各种地面车辆、船舶、铁道机车以及机床的复合型钢球内锥轮式无级变速兼起动器。

附图说明

图1为本发明实施例的结构图；

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明：

实施例：

如图1中所示，一种复合型钢球内锥轮式无级变速兼起动器，包括输入轴1、钢球内锥轮式无级变速器3、空、倒档机构4、输出轴5、离合器6、单向离合器7、联接轴8、起动机齿轮副9，所述空、倒档机构4的输出端42与输出轴5联接，所述的输入轴1与输出轴5之间设有输入齿圈21、输出齿圈22、输出齿轮23、输入小齿圈24、行星齿轮25、输出行星架26, 输入齿圈21与联接轴8联接，输出行星架26通过其上的行星齿轮25与配合的输入齿圈21、输出齿圈22、输出齿轮23和输入小齿圈24联接, 输出齿轮23与输入小齿圈24联接, 输出齿圈22分别与配合的第一个单向离合器7的输入端71、钢球内锥轮式无级变速器3的输入端31以及复合型钢球内锥轮式无级变速兼起动器以外的若干元件联接，第一个单向离合器7的输出端72与输入齿圈21联接，钢球内锥轮式无级变速器3的输出端32与离合器6的输入端61联接，离合器6的输出端62和输出行星架26的一端与空、倒档机构4的输入端41联接，输出行星架26的另一端与配合的第二个单向离合器7的输入端71联接，第二个单向离合器7的输出端72与输入轴1联接，起动机齿轮副9的输出端92与配合的第三个单向离合器7的输入端71联接，第三个单向离合器7的输出端72与联接轴8联接，联接轴8与配合的第四个单向离合器7的输出端72联接，第四个单向离合器7的输入端71与输入轴1联接。

输入功率由输入齿圈21分流为两路，一路流入输出行星架26，另一路经过输出齿轮23流入输入小齿圈24，输入小齿圈24再分流为两路, 一路流入输出行星架26，另一路流入输出齿圈22。

由于上述各个元件的转速分配关系可以改变，所以输出行星架26的转速可以从零到与输入齿圈21的转速相同的范围内不断变化,而且，两路功率流将根据两者之间转速分配的变化而变化，当输出行星架26转速为零时，其输出功率为零，但力矩不为零，此时，输出齿圈22的输入功率则由一定值改变到最大值，所述的一定值指的是当输出齿圈22与配合的输出行星架26的转速相同时，两者按行星排力矩比分配输入功率所得的值，所述的最大值指的是由输入齿圈21输入的总功率，也就是说，当两路功率发生变化时，输出齿圈22将起变矩的作用，使其传递到输出行星架26以及输出轴5上的力矩也随之变化。

发动机或起动机的输入功率经输入齿圈21分流为两路，一路流入输出行星架26，另一路经过输出齿轮23，流入输入小齿圈24，输入小齿圈24再分流为两路, 一路流入输出行星架26，另一路流入输出齿圈22，输出齿圈22再分流为三路，一路流入配合的单向离合器7的输入端71，再经其输出端72流入输入齿圈21，另一路流入复合型钢球内锥轮式无级变速兼起动器以外的若干元件，第三路流入钢球内锥轮式无级变速器3的输入端31，再经其输出端32流入离合器6的输入端61，离合器6的输出端62和输出行星架26的一端分别把流入的功率再传递到空、倒档机构4, 发动机起动前，流入输出行星架26的另一端的功率通过配合的单向离合器7传递到输入轴1, 经输入轴1传递到发动机曲轴上，发动机起动后，流入输出行星架26的一端的功率和流入离合器6的功率，经空、倒档机构4汇流至本发明的输出轴5, 从而实现了把发动机的功率通过输出轴5对外输出。

对于本发明，当输入齿圈21的转速不变，输出轴5、输出行星架26上的扭矩随其转速的变化而变化，转速越低，输出轴5、输出行星架26上的扭矩就越大，反之，则越小，从而实现本发明能随车辆行驶阻力的不同而改变力矩以及速度的复合型钢球内锥轮式无级变速兼起动器。

本发明使用时，设起动机通过起动机齿轮副9的输入端91输入的功率、转速以及其负荷不变，即输入齿圈21的转速与扭矩为常数，发动机起动前，发动机的转速为零，当起动机启动，因输出行星架26静止不动，输入齿圈21的功率全部流入输出齿圈22, 其变矩后使扭矩增大，其中，因离合器6处于分离状态，输出齿圈22把功率分流为两路，一路流入复合型钢球内锥轮式无级变速兼起动器以外的若干元件作功，另一路流入配合的单向离合器7的输入端71，经其输出端72全部流入输入齿圈21，与起动机经起动机齿轮副9输入的扭矩实现汇合, 并在各个元件之间不断地进行分矩、变矩以及汇矩的反复循环,使传递到各个元件的扭矩不断增大, 流入输出行星架26的另一端的功率通过配合的单向离合器7传递到输入轴1，最后经输入轴1汇流至发动机的曲轴, 当传递到发动机的曲轴上的扭矩，产生的起动力足以克服发动机的起动阻力时，发动机则起动并开始加速。

发动机起动后，设发动机的输入功率、输入转速以及其负荷不变，即输入齿圈21的转速与扭矩为常数，汽车起步前，输出轴5的转速为零，当汽车启动，因输出轴5静止不动，即输出行星架26静止不动, 输入齿圈21的功率全部流入输出齿圈22, 变矩后使其扭矩增大，其中，因离合器6处于接合状态，输出齿圈22把功率分流为三路，一路流入复合型钢球内锥轮式无级变速兼起动器以外的若干元件作功，另一路流入配合的单向离合器7的输入端71，再经其输出端72流入输入齿圈21，与经发动机输入的扭矩实现汇合, 并在各个元件之间不断地进行分矩、变矩以及汇矩的反复循环, 使传递到各个元件的扭矩不断增大，第三路流入钢球内锥轮式无级变速器3的输入端31，再经其输出端32流入离合器6的输入端61，流入离合器6的输出端62的功率以及流入输出行星架26的一端的功率传递至空、倒档机构4，最后经空、倒档机构4把功率汇流至输出轴5, 当传递到输出轴5上的扭矩，经传动系传动到驱动轮上产生的牵引力足以克服汽车起步阻力时，汽车则起步并开始加速，与之相联的输出行星架26的转速也从零逐渐增加，此时，功率分为两路，流入输出齿圈22的功率逐渐减少，从而，使输出齿圈22的增矩作用逐渐减少，输出轴5的扭矩随着转速的增加而减少，当相关的输出行星架26与输入齿圈21的转速相同时，输出齿圈22不再起增矩作用。

Claims

1.一种复合型钢球内锥轮式无级变速兼起动器，包括输入轴（1）、钢球内锥轮式无级变速器（3）、空、倒档机构（4）、输出轴（5）、离合器（6）、单向离合器（7）、联接轴（8）、起动机齿轮副（9），所述空、倒档机构（4）的输出端（42）与输出轴（5）联接，其特征在于：所述的输入轴（1）与输出轴（5）之间设有输入齿圈（21）、输出齿圈（22）、输出齿轮（23）、输入小齿圈（24）、行星齿轮（25）、输出行星架（26）, 输入齿圈（21）与联接轴（8）联接，输出行星架（26）通过其上的行星齿轮（25）与配合的输入齿圈（21）、输出齿圈（22）、输出齿轮（23）和输入小齿圈（24）联接, 输出齿轮（23）与输入小齿圈（24）联接, 输出齿圈（22）分别与配合的第一个单向离合器（7）的输入端（71）、钢球内锥轮式无级变速器（3）的输入端（31）以及复合型钢球内锥轮式无级变速兼起动器以外的若干元件联接，第一个单向离合器（7）的输出端（72）与输入齿圈（21）联接，钢球内锥轮式无级变速器（3）的输出端（32）与离合器（6）的输入端（61）联接，离合器（6）的输出端（62）和输出行星架（26）的一端与空、倒档机构（4）的输入端（41）联接，输出行星架（26）的另一端与配合的第二个单向离合器（7）的输入端（71）联接，第二个单向离合器（7）的输出端（72）与输入轴（1）联接，起动机齿轮副（9）的输出端（92）与配合的第三个单向离合器（7）的输入端（71）联接，第三个单向离合器（7）的输出端（72）与联接轴（8）联接，联接轴（8）与配合的第四个单向离合器（7）的输出端（72）联接，第四个单向离合器（7）的输入端（71）与输入轴（1）联接。