CN102080710B - 具低档并联轮组的无段变速传动装置 - Google Patents
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Abstract
一种具低档并联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固定速比的低档传动轮组及配置单向传动装置，以及配置可作角位移差的离合装置及/或离合装置，用以消除重载传动时而异轴式无段变速传动装置与低档传动轮组未能完全作同速比运转形成的振动。
Description
技术领域
本发明关于一种无段变速传动装置，尤指一种具低档并联轮组的无段变速传动装置。
背景技术
如传统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，以改变带状传动组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组件的拉力以产生轴向驱动力，以改变原动轮或被动轮两或其中的一轮的可变间距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或其中的一轮的可变间距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 BeltType)、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)、或传统异轴式无段变速传动装置等多种型态。
本发明具低档并联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失：
1、可传输功率不高，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
本发明的主要目的在于提供一种具低档并联轮组的无段变速传动装置，为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固定速比的低档传动轮组及配置单向传动装置，以及配置可作角位移差的离合装置及/或离合装置，用以消除异轴式无段变速传动装置与低档传动轮组之间，于重载传动时而异轴式无段变速传动装置与低档传动轮组未能完全作同速比运转，所形成的振动；若使用减速型无段变速传动装置而运转于最大减速比或接近于最大减速比状态、或为使用加速型无段变速传动装置而运转于最小加速比或接近于最小加速比状态，则于重负载时低档传动轮组的原动轮的转速转变为低于同回转方向的输入轴时，输入轴的回转动能经单向传动装置及低档传动轮组，驱动输出轴进而驱动负载，此状态传动的动力由原经由异轴式无段变速传动装置，转为经由低档传动轮组输出。
附图说明
图1为本发明配置径向型单向传动装置的组成结构示意图。
图2为本发明配置轴向型单向传动装置的组成结构示意图。
图3为本发明的单向传动装置设置于低档传动轮组的被动轮与输出轴间的组成结构示意图。
图4为本发明低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5为本发明低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6为本发明低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7为本发明低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8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9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10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。
主要组件符号说明
100：异轴式无段变速传动装置
101：输入轴
102：低档传动轮组
103：输出轴
111：单向传动装置
131、141：从动轴
212：可作角位移差的离合装置
222：离合装置
302、402：变速轮组
800：驱动控制装置
具体实施方式
本发明具低档并联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失：
1、可传输功率不高，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。
本发明具低档并联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固定速比的低档传动轮组及配置单向传动装置，以及配置可作角位移差的离合装置212及/或离合装置222，用以消除异轴式无段变速传动装置100与低档传动轮组102之间，于重载传动时而异轴式无段变速传动装置100与低档传动轮组102未能完全作同速比运转，所形成的振动；若使用减速型无段变速传动装置而运转于最大减速比或接近于最大减速比状态、或为使用加速型无段变速传动装置而运转于最小加速比或接近于最小加速比状态，则于重负载时低档传动轮组的原动轮的转速转变为低于同回转方向的输入轴时，输入轴的回转动能经单向传动装置及低档传动轮组，驱动输出轴进而驱动负载，此状态传动的动力由原经由异轴式无段变速传动装置，转为经由低档传动轮组输出。
本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置，其组成结构如下：
如图1所示中，本发明具低档并联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，本发明具低档并联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(Rubber BeltType)、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)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或其中的一的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，以及输往单向传动装置111的输入端。
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的被动轮所传输的回转动能，或传输来自低档传动轮组102的被动轮的回转动能输往负载。
单向传动装置111：含由呈径向型单向传动装置，其应用如图1所示；或选择采用轴向型单向传动装置所构成，其应用如图2所示；包括由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，单向传动装置111可依需要选择为设置于输入轴101与低档传动轮组102的原动轮之间；或设于低档传动轮组102的被动轮与输出轴103之间，如图3所示。
单向传动装置111的传动方向为在输入轴101转速高于同回转方向的低档传动轮组102的原动轮时，可对低档传动轮组102的原动轮传输回转动能；反之则输入轴101不能对低档传动轮组102的原动轮传输回转动能。
可作角位移差的离合装置212：为由呈径向或轴向结构的可滑动式限扭力装置、或离合式限扭力装置所构成，或可作角位移差挠性离合装置所构成，供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，具有能在输出轴103重载输出时，而异轴式无段变速传动装置100的减速比变大，使低档传动轮组102被运作传动时，可作角位移差的离合装置212产生角位移差的转动，或滑动或脱离；于本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置已设置离合装置222时，则可作角位移差的离合装置212可依需要选择设置或不设置。
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，过速离合器(overrunningclutch)、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为供设置于异轴式无段变速传动装置100的被动轮输出端与输出轴103之间，可为独立结构或与异轴式无段变速传动装置100的被动轮呈共构，以在输出轴103重载输出使异轴式无段变速传动装置100的减速比变大，而接近低档传动轮组102的速比时，供操控离合装置222作脱离而切断动能传输；于本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置已设置可作角位移差的离合装置212时，则离合装置222可依需要选择设置或不设置。
低档传动轮组102：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呈减速传动的低档传动功能，低档传动轮组102与异轴式无段变速传动装置100速比的关系为：
1、低档传动轮组102的原动轮驱动被动轮的速比≤异轴式无段变速传动装置100呈低速输出时的速比；
2、异轴式无段变速传动装置100呈低速输出时的速比＜低档传动轮组102的原动轮驱动被动轮的速比＜异轴式无段变速传动装置100呈高速输出的速比；
低档传动轮组102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4所示为本发明低档传动轮组102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5所示为本发明低档传动轮组102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6所示为本发明低档传动轮组102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7所示为本发明低档传动轮组102由原动带轮及被动带轮及传动带所构成的结构示意图。
驱动控制装置800：为依所选用异轴式无段变速传动装置100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，以供主动操控异轴式无段变速传动装置100的传动速比；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，则本发明驱动控制装置800可不设置；若选用需由外加驱动力源作传动速比调控的主动操控无段变速传动功能，则必需设置本发明驱动控制装置800，以主动操控异轴式无段变速传动装置100。
借上述主要结构所构成具低档并联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，加设低档传动轮组102的原动轮，并于两者之间设置单向传动装置111，单向传动装置111的传动方向为能使本发明低档传动轮组102的无段变速传动装置，在负载较重时，若异轴式无段变速传动装置100为采用减速型无段变速传动装置，而运转于最大减速比或接近于最大减速比状态、或为采用加速型无段变速传动装置，而运转于最小加速比或接近于最小加速比状态，而使低档传动轮组102的原动轮的转速转变为低于同回转方向的输入轴101时，输入轴101的回转动能经单向传动装置111及低档传动轮组102，以驱动输出轴103进而驱动负载，此状态传动的动力由原经由异轴式无段变速传动装置100，转移为经由低档传动轮组102驱动输出轴103；而于较轻负载时，则经由异轴式无段变速传动装置100传输动能驱动输出轴103。
若选择单向传动装置111设置于低档传动轮组102的被动轮及输出轴103之间，于负载较重时，若异轴式无段变速传动装置100为采用减速型无段变速传动装置，而运转于最大减速比或接近于最大减速比状态、或为采用加速型无段变速传动装置，而运转于最小加速比或接近于最小加速比状态，而使低档传动轮组102的被动轮的转速转变为高于同回转方向的输出轴103时，回转动能经低档传动轮组102及单向传动装置111以驱动输出轴103进而驱动负载，此状态传动的动力由原经由异轴式无段变速传动装置100，转移为经由低档传动轮组102驱动输出轴103；而于较轻负载时，则经由异轴式无段变速传动装置100传输动能以驱动输出轴103。
本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置，于输入轴101与异轴式无段变速传动装置100之间设有可作角位移差的离合装置212时，则可作角位移差的离合装置212具有能于输出轴103重载输出，而异轴式无段变速传动装置100的减速比变大，使低档传动轮组102被运作传动时，可作角位移差的离合装置212产生角位移差的转动，或滑动或脱离，用以消除异轴式无段变速传动装置100与低档传动轮组102之间，于重载传动时而异轴式无段变速传动装置100与低档传动轮组102未能完全作同速比运转，所形成的振动；及/或在输出轴103的异轴式无段变速传动装置100与低档传动轮组102之间，设有离合装置222，以在输出轴103作重载输出时，异轴式无段变速传动装置100的减速比变大，使低档传动轮组102加入传动时，操控离合装置222使其呈开路，用以消除异轴式无段变速传动装置100与低档传动轮组102之间，于重载传动时而异轴式无段变速传动装置100与低档传动轮组102未能完全作同速比运转，所形成的振动。
本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置，其异轴式无段变速传动装置100基于效率的考虑，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及从动轴131，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；其中：
于设置可作角位移差的离合装置212时，可作角位移差的离合装置212为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原动轮与从动轴131之间，或从动轴131与变速轮组302的被动轮之间，或输入轴101与变速轮组302的原动轮之间；于本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置已设置离合装置222时，则可作角位移差的离合装置212可依需要选择设置或不设置；
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，过速离合器(overrunningclutch)、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为供设置于异轴式无段变速传动装置100的被动轮输出端与输出轴103之间，可为独立结构或与异轴式无段变速传动装置100的被动轮呈共构，以在输出轴103重载输出使异轴式无段变速传动装置100的减速比变大，而接近低档传动轮组102的速比时，供操控离合装置222作脱离而切断动能传输；于本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置已设置可作角位移差的离合装置212时，则离合装置222可依需要选择设置或不设置；
图8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及从动轴141，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，其中：
于设置可作角位移差的离合装置212时，可作角位移差的离合装置212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；或设置于异轴式无段变速传动装置100被动轮与从动轴141之间；或从动轴141与变速轮组402原动轮之间；或变速轮组402的被动轮与输出轴103之间；于本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置已设置离合装置222时，则可作角位移差的离合装置212可依需要选择设置或不设置；
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，过速离合器(overrunning clutch)、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为供设置于异轴式无段变速传动装置100的被动轮输出端与输出轴103之间，可为独立结构或与异轴式无段变速传动装置100的被动轮呈共构，以在输出轴103重载输出使异轴式无段变速传动装置100的减速比变大，而接近低档传动轮组102的速比时，供操控离合装置222作脱离而切断动能传输；于本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置已设置可作角位移差的离合装置212时，则离合装置222可依需要选择设置或不设置。
图9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，以及从动轴131、141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，其中：
于设置可作角位移差的离合装置212时，可作角位移差的离合装置212为设置于输入轴101与变速轮组302的原动轮之间；或设置于变速轮组302的被动轮与从动轴131之间；或设置于从动轴131与异轴式无段变速传动装置100的原动轮之间；或设置于异轴式无段变速传动装置100的被动轮与从动轴141之间；或设置于从动轴141与变速轮组402的原动轮之间；或设置于变速轮组402的被动轮与输出轴103之间；于本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置已设置离合装置222时，则可作角位移差的离合装置212可依需要选择设置或不设置；
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，过速离合器(overrunning clutch)、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为供设置于异轴式无段变速传动装置100的被动轮输出端与输出轴103之间，可为独立结构或与异轴式无段变速传动装置100的被动轮呈共构，以在输出轴103重载输出使异轴式无段变速传动装置100的减速比变大，而接近低档传动轮组102的速比时，供操控离合装置222作脱离而切断动能传输；于本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置已设置可作角位移差的离合装置212时，则离合装置222可依需要选择设置或不设置。
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、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。
本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置基于应用的需要，其低档传动轮组可做如下的选择，含：
1、由单段固定速比的低档传动轮组所构成；或
2、由多段手排或自排的可变速比的多段式可切换低档传动轮组所构成。
本发明具低档并联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，可选择以下一种或一种以上的输入方式，包括：
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1)中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)中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)中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。
本发明具低档并联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；或
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；或
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；或
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。
本发明具低档并联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与低档传动轮组102，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享机壳。
综合上述，本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置，借设置低档传动轮组102，而于重负载时能由低档传动轮组102传输动能以驱动输出轴103进而驱动负载，借以延长无段变速传动装置的寿命，及提高负载效率为特征。
Claims (10)
1.一种具低档并联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，设置可作同回转方向传动固定速比的低档传动轮组及配置单向传动装置及辅助离合装置，辅助离合装置为用以消除于重载传动时而异轴式无段变速传动装置（100）与低档传动轮组（102）未能完全作同速比运转，所形成的振动；
包括于使用减速型无段变速传动装置而运转于最大减速比或接近于最大减速比状态、或为使用加速型无段变速传动装置而运转于最小加速比或接近于最小加速比状态，而低档传动轮组的原动轮的转速转变为低于同回转方向的输入轴时，输入轴的回转动能经单向传动装置及低档传动轮组，驱动输出轴进而驱动负载，此状态传动的动力由原经由异轴式无段变速传动装置，转为经由低档传动轮组输出，其主要构成含：
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、或磨擦盘式无段变速传动装置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或其中的一的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，以及输往单向传动装置（111）的输入端；
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）的被动轮所传输的回转动能，或传输来自低档传动轮组（102）的被动轮的回转动能输往负载；
单向传动装置（111）：含由呈径向型单向传动装置；或选择采用轴向型单向传动装置所构成；包括单向传动功能机构或装置，所述单向传动功能机构或装置由具单向传动功能的单向轴承或单向离合器所构成，单向传动装置（111）选择为设置于输入轴（101）与低档传动轮组（102）的原动轮之间；或设于低档传动轮组（102）的被动轮与输出轴（103）之间；
单向传动装置（111）的传动方向为在输入轴（101）转速高于同回转方向的低档传动轮组（102）的原动轮时，可对低档传动轮组（102）的原动轮传输回转动能；反之则输入轴（101）不能对低档传动轮组（102）的原动轮传输回转动能；
低档传动轮组（102）：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）呈减速传动的低档传动功能，低档传动轮组（102）与异轴式无段变速传动装置（100）速比的关系为两种情况：
（1）、低档传动轮组（102）的原动轮驱动被动轮的速比≦异轴式无段变速传动装置（100）呈低速输出时的速比；
（2）、异轴式无段变速传动装置（100）呈低速输出时的速比＜低档传动轮组（102）的原动轮驱动被动轮的速比＜异轴式无段变速传动装置（100）呈高速输出的速比；
低档传动轮组（102）的构成含：
由原动链轮及被动链轮及传动链条所构成；或
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；或
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；或
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传动带所构成；
驱动控制装置（800）：为依所选用异轴式无段变速传动装置（100）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，以供主动操控异轴式无段变速传动装置（100）的传动速比；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，都属于被动运作的无段变速传动装置，则驱动控制装置（800）可不设置；若选用需由外加驱动力源作传动速比调控的主动操控无段变速传动功能，则必需设置驱动控制装置（800），以主动操控异轴式无段变速传动装置（100）；
前述用以消除于重载传动时而异轴式无段变速传动装置（100）与低档传动轮组（102）未能完全作同速比运转所形成的振动之辅助离合装置，为由以下一种或一种以上离合装置所构成，包括：
可作角位移差的离合装置（212）：为由离合式限扭力装置或呈径向或轴向结构的可滑动式限扭力装置所构成，或可作角位移差挠性离合装置所构成，供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；及/或设置离合装置（222）；
离合装置（222）之选择为由：
(1)由借离心力作被动操控的离心式离合器、过速离合器、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）为供设置于异轴式无段变速传动装置（100）的被动轮输出端与输出轴（103）之间，独立结构或与异轴式无段变速传动装置（100）的被动轮呈共构；
上述于输入轴（101）与异轴式无段变速传动装置（100）之间设有可作角位移差的离合装置（212）时，则可作角位移差的离合装置（212）具有能于输出轴（103）重载输出，而异轴式无段变速传动装置（100）的减速比变大，使低档传动轮组（102）被运作传动时，可作角位移差的离合装置（212）产生角位移差的转动，或滑动或脱离，用以消除异轴式无段变速传动装置（100）与低档传动轮组（102）之间，于重载传动时而异轴式无段变速传动装置（100）与低档传动轮组（102）未能完全作同速比运转，所形成的振动；及／或在输出轴（103）的异轴式无段变速传动装置（100）与低档传动轮组（102）之间，设有离合装置（222），以在输出轴（103）作重载输出时，异轴式无段变速传动装置（100）的减速比变大，使低档传动轮组（102）加入传动时，操控离合装置（222）使其呈开路，用以消除异轴式无段变速传动装置（100）与低档传动轮组（102）之间，于重载传动时而异轴式无段变速传动装置（100）与低档传动轮组（102）未能完全作同速比运转，所形成的振动。
2.如权利要求1所述的具低档并联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），加设低档传动轮组（102）的原动轮，并于两者之间设置单向传动装置（111），单向传动装置（111）的传动方向为能使低档传动轮组（102）的无段变速传动装置，在负载较重时，若异轴式无段变速传动装置（100）为采用减速型无段变速传动装置，而运转于最大减速比或接近于最大减速比状态、或为采用加速型无段变速传动装置，而运转于最小加速比或接近于最小加速比状态，而使低档传动轮组（102）的原动轮的转速转变为低于同回转方向的输入轴（101）时，输入轴（101）的回转动能经单向传动装置（111）及低档传动轮组（102），以驱动输出轴（103）进而驱动负载，此状态传动的动力由原经由异轴式无段变速传动装置（100），转移为经由低档传动轮组（102）驱动输出轴（103）；而于较轻负载时，则经由异轴式无段变速传动装置（100）传输动能驱动输出轴（103）。
3.如权利要求1所述的具低档并联轮组的无段变速传动装置，其特征在于，选择单向传动装置（111）设置于低档传动轮组（102）的被动轮及输出轴（103）之间，于负载较重时，若异轴式无段变速传动装置（100）为采用减速型无段变速传动装置，而运转于最大减速比或接近于最大减速比状态、或为采用加速型无段变速传动装置，而运转于最小加速比或接近于最小加速比状态，而使低档传动轮组（102）的被动轮的转速转变为高于同回转方向的输出轴（103）时，回转动能经低档传动轮组（102）及单向传动装置（111）以驱动输出轴（103）进而驱动负载，此状态传动的动力由原经由异轴式无段变速传动装置（100），转移为经由低档传动轮组（102）驱动输出轴（103）；而于较轻负载时，则经由异轴式无段变速传动装置（100）传输动能以驱动输出轴（103）。
4.如权利要求1所述的具低档并联轮组的无段变速传动装置，其特征在于，其异轴式无段变速传动装置（100）基于效率的考虑，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：
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）及从动轴（131），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；其中：
于设置可作角位移差的离合装置（212）时，可作角位移差的离合装置（212）为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）原动轮与从动轴（131）之间，或从动轴（131）与变速轮组（302）的被动轮之间，或输入轴（101）与变速轮组（302）的原动轮之间；具低档并联轮组的无段变速传动装置已设置离合装置（222）时，则可作角位移差的离合装置（212）选择设置或不设置；
离合装置（222）：选择为由
(1)由借离心力作被动操控的离心式离合器、过速离合器、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）为供设置于异轴式无段变速传动装置（100）的被动轮输出端与输出轴（103）之间，独立结构或与异轴式无段变速传动装置（100）的被动轮呈共构，以在输出轴（103）重载输出使异轴式无段变速传动装置（100）的减速比变大，而接近低档传动轮组（102）的速比时，供操控离合装置（222）作脱离而切断动能传输；具低档并联轮组的无段变速传动装置已设置可作角位移差的离合装置（212）时，则离合装置（222）选择设置或不设置。
5.如权利要求4所述的具低档并联轮组的无段变速传动装置，其特征在于，所述无段变速传动装置含：
在输出轴（103）与异轴式无段变速传动装置（100）被动轮之间加设另一变速轮组（402）及另一从动轴（141），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，其中：
于设置可作角位移差的离合装置（212）时，可作角位移差的离合装置（212）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；或设置于异轴式无段变速传动装置（100）被动轮与另一从动轴（141）之间；或另一从动轴（141）与另一变速轮组（402）原动轮之间；或另一变速轮组（402）的被动轮与输出轴（103）之间；具低档并联轮组的无段变速传动装置已设置离合装置（222）时，则可作角位移差的离合装置（212）选择设置或不设置；
离合装置（222）：选择为由：
(1)由借离心力作被动操控的离心式离合器、过速离合器、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）为供设置于异轴式无段变速传动装置（100）的被动轮输出端与输出轴（103）之间，独立结构或与异轴式无段变速传动装置（100）的被动轮呈共构，以在输出轴（103）重载输出使异轴式无段变速传动装置（100）的减速比变大，而接近低档传动轮组（102）的速比时，供操控离合装置（222）作脱离而切断动能传输；具低档并联轮组的无段变速传动装置已设置可作角位移差的离合装置（212）时，则离合装置（222）选择设置或不设置。
6.如权利要求4所述的具低档并联轮组的无段变速传动装置，其特征在于，所述无段变速传动装置含：
同时在输入轴（101）与异轴式无段变速传动装置（100）原动轮之间加设变速轮组（302）和从动轴（131）、及输出轴（103）与异轴式无段变速传动装置（100）被动轮之间加设另一变速轮组(402），以及另一从动轴（141）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，其中：
于设置可作角位移差的离合装置（212）时，可作角位移差的离合装置（212）为设置于输入轴（101）与变速轮组（302）的原动轮之间；或设置于变速轮组（302）的被动轮与从动轴（131）之间；或设置于从动轴（131）与异轴式无段变速传动装置（100）的原动轮之间；或设置于异轴式无段变速传动装置（100）的被动轮与另一从动轴（141）之间；或设置于另一从动轴（141）与另一变速轮组（402）的原动轮之间；或设置于另一变速轮组（402）的被动轮与输出轴（103）之间；具低档并联轮组的无段变速传动装置已设置离合装置（222）时，则可作角位移差的离合装置（212）选择设置或不设置；
离合装置（222）：选择为由：
(1)由借离心力作被动操控的离心式离合器、过速离合器、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）为供设置于异轴式无段变速传动装置（100）的被动轮输出端与输出轴（103）之间，独立结构或与异轴式无段变速传动装置（100）的被动轮呈共构，以在输出轴（103）重载输出使异轴式无段变速传动装置（100）的减速比变大，而接近低档传动轮组（102）的速比时，供操控离合装置（222）作脱离而切断动能传输；具低档并联轮组的无段变速传动装置已设置可作角位移差的离合装置（212）时，则离合装置（222）选择设置或不设置。
7.如权利要求1所述的具低档并联轮组的无段变速传动装置，其特征在于，所述低档传动轮组可做如下的选择，含：
1)由单段固定速比的低档传动轮组所构成；或
2)由多段手排或自排的可变速比的多段式可切换低档传动轮组所构成。
8.如权利要求1所述的具低档并联轮组的无段变速传动装置，其特征在于，所述供输往输入轴（101）的回转动能，可选择以下一种或一种以上的输入方式，包括：
1)输入轴（101）供直接输入来自回转动力源，包括来自引擎、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）中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）中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)中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.如权利要求1所述的具低档并联轮组的无段变速传动装置，其特征在于，所述输出轴（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；或
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；或
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；或
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.如权利要求1所述的具低档并联轮组的无段变速传动装置，其特征在于，可将异轴式无段变速传动装置（100）与低档传动轮组（102），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，制成呈共构机械装置包括制成呈共构机械装置及共享机壳。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12/591,568 US9169909B2 (en) | 2009-11-24 | 2009-11-24 | Stepless variable transmission device with parallel low gear wheel group |
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