CN102428297B - 带式无级变速器 - Google Patents

Abstract

一种带式无级变速器，该带式无级变速器包括可变驱动皮带轮和可变从动皮带轮，所述可变驱动皮带轮通过改变其直径控制变速齿轮比，所述可变从动皮带轮通过带连接到所述可变驱动皮带轮并且通过以与改变所述可变驱动皮带轮直径的方式相反的方式改变其直径以控制带的张力，其中，可变驱动皮带轮和可变从动皮带轮均包括可移动地安装在一对皮带轮片之间的多个带支撑件，以及安装在所述皮带轮片的外表面并且沿相反方向旋转的传送片，从而沿径向移动多个带支撑件，并且带的内表面具有与带支撑件的带保持棘齿轮部啮合的棘齿轮部，以使可变驱动皮带轮和可变从动皮带轮的直径能够容易且高效地改变。

Description

带式无级变速器

技术领域

本发明大体上涉及一种带式无级变速器，更具体地涉及一种带式无级变速器，该带式无级变速器包括可变驱动皮带轮和可变从动皮带轮，所述可变驱动皮带轮通过改变其直径控制变速齿轮比，所述可变从动皮带轮通过带连接到所述可变驱动皮带轮并且通过以与改变所述可变驱动皮带轮直径的方式相反的方式改变其直径以控制带的张力，其中所述可变驱动皮带轮和所述可变从动皮带轮均包括多个带支撑件和一对传送片，所述多个带支撑件包括具有带保持棘齿轮部并且可移动地安装在位于皮带轮轴上的一对皮带轮片之间以使该多个带支撑件能够沿径向移动，所述一对传动片分别安装于各所述皮带轮片的外表面并且通过传动片旋转装置朝相反的方向旋转，从而沿径向移动所述多个带支撑件，并且所述带的内表面设置有棘齿轮部，该棘齿轮部与形成在所述可变驱动皮带轮和所述可变从动皮带轮上的所述带保持棘齿轮部啮合，与所述可变驱动皮带轮的所述带保持棘齿轮部啮合的所述棘齿轮部和与所述可变从动皮带轮的所述带保持棘齿轮部啮合的棘齿轮部交替设置，使所述可变驱动皮带轮和所述可变从动皮带轮的直径能够更容易且高效地改变，从而实现精确且高效的无级变速传动，并且即使当过度负荷施加到所述带和所述皮带轮上时，能够防止所述带在所述皮带轮上打滑，从而实现更高效的动力传输。

背景技术

通常，无级变速器(CVT)是一种可以根据预设的齿轮轴模式在最大变速齿轮比和最小变速齿轮比之间连续改变变速齿轮比并且因此允许机器高效地使用发动机的输出功率从而实现极好的能量传递性能并增加平均每单位燃料的行驶里程的设备。

无级变速器普遍并且广泛地使用在各种工业领域中，例如汽车、工业机械、起重机、用于货物传输的输送带、绞盘、升降机和自动扶梯。但是，大部分传统的无级变速器都具有复杂的结构，容易在使用时失效。并且，尽管公知大部分传统无级变速器可以无级或者连续的改变变速齿轮比，但是实际上根据其运作结构原理，传统变速器不能连续地改变变速齿轮比，变速齿轮比的变化范围是有限的，因此传统的无级变速器不能高效地适用于各种应用。

在相关技术领域中，图1所示的V形带式无级变速器100作为无级变速器被广泛使用。该V形带式无级变速器100包括可变驱动皮带轮107、可变从动皮带轮114和V形带115。可变驱动皮带轮107具有驱动侧固定皮带轮片102、驱动侧活动皮带轮片103以及驱动侧液压缸106，所述驱动侧固定皮带轮片102固定于接收发动机的输出功率的驱动轴101的外圆周表面，所述驱动侧活动皮带轮片103可移动地安装于驱动轴101的外圆周表面以使该活动皮带轮片103可以沿轴线方向移动并且与驱动侧固定皮带轮片102共同形成驱动侧V形槽104，所述驱动侧液压缸106在驱动侧活动皮带轮片103的后表面形成液压腔105。可变从动皮带轮114具有从动侧固定皮带轮片109、从动侧活动皮带轮片110以及从动侧固定皮带轮片109，所述从动侧固定皮带轮片109固定到从动轴108的外圆周表面，该从动轴108设置在与驱动轴101间隔的预定位置上以使从动轴108与驱动轴101平行，从动侧活动皮带轮片110可移动地安装到从动轴108的外圆周表面以使活动皮带轮片110可以沿轴线方向移动并且与从动侧固定皮带轮片109共同形成从动侧V形槽111，所述从动侧液压缸113在从动侧活动皮带轮片110的后表面上形成液压腔112。通过使V形带115缠绕驱动皮带轮107的主动侧V形槽104和从动皮带轮114的从动侧V形槽111，V形带115在可变驱动皮带轮107和可变从动皮带轮114之间连接。

具有上述结构的传统的V形无级变速器设置为通过改变V形带115与可变驱动皮带轮107和可变从动皮带轮114之间的接触半径来实现需要的变速齿轮比。其中，可以通过形成在驱动轴101的液压管将预定的液压施加到驱动侧液压缸106的液压腔105，以使主动侧活动皮带轮片103沿轴向移动来减小可变驱动皮带轮107的驱动侧V形槽104的宽度，与此同时，通过形成在从动轴108的液压管将预定的液压施加到从动侧液压缸113的液压腔112，以使从动侧活动皮带轮片110沿轴向移动来增大可变从动皮带轮114的从动侧V形槽111的宽度，从而改变V形带115与皮带轮107和114之间的接触半径。作为选择，也可以增大可变驱动皮带轮107的驱动侧V形槽104的宽度，同时减小可变从动皮带轮114的从动侧V形槽111的宽度来改变V形带115与皮带轮107和114之间的接触半径。

但是，上述传统的V形无级变速器的问题在于V形带115与可变驱动皮带轮107和可变从动皮带轮114为摩擦接触，当过度负荷施加到皮带和皮带轮上时，V形带115可能会在可变驱动皮带轮107在可变从动皮带轮114上打滑，由此V形带不能高效地传递发动机能量，并且V形带115的耐久性也会也会因打滑而显著地下降。并且，V形带115的的张力也会因无级变速器的反复使用而减小，导致V形带不能实现需要的能量传递。

发明内容

因此，本发明的目的在于根据上述本领域存在的问题，提供一种带式无级变速器，该带式无级变速器包括可变驱动皮带轮和可变从动皮带轮，所述可变驱动皮带轮通过改变其直径控制变速齿轮比，所述可变从动皮带轮通过带连接到所述可变驱动皮带轮并且通过以与改变所述可变驱动皮带轮直径的方式相反的方式改变其直径以控制带的张力，其中所述可变驱动皮带轮和所述可变从动皮带轮均包括多个带支撑件和一对传送片，所述多个带支撑件包括具有带保持棘齿轮部并且可移动地安装在位于皮带轮轴上的一对皮带轮片之间以使该多个带支撑件能够沿径向移动，所述一对传动片分别安装于各所述皮带轮片的外表面并且通过传动片旋转装置沿相反的方向旋转，从而沿径向移动所述多个带支撑件，并且所述带的内表面设置有棘齿轮部，该棘齿轮部与形成在所述可变驱动皮带轮和所述可变从动皮带轮上的所述带保持棘齿轮部啮合，与所述可变驱动皮带轮的带支撑件啮合的所述棘齿轮部和与所述可变从动皮带轮的带支撑件啮合的所述棘齿轮部交替设置，以使所述可变驱动皮带轮和所述可变从动皮带轮的直径能够更容易且高效地改变，从而实现精确且高效的无级变速传动，并且即使当过度负荷施加到所述带和所述皮带轮上时，能够防止所述带在所述皮带轮上打滑，从而实现更高效的动力传输。

一个方面，本发明提供一种带式无级变速器，该带式无级变速器包括：可变驱动皮带轮，该可变驱动皮带轮通过改变其直径控制变速齿轮比；以及可变从动皮带轮，该可变从动皮带轮通过带连接到所述可变驱动皮带轮，并且通过以与改变所述可变驱动皮带轮直径的方式相反的方式改变其直径以控制所述带的张力，其中，所述可变驱动皮带轮包括：皮带轮轴，该皮带轮轴在其外圆周表面的中心部分具有皮带轮片保持部；一对皮带轮片，该对皮带轮片安装到所述皮带轮轴的所述皮带轮片保持部的相对的两端上，每个所述皮带轮片具有贯穿其中心形成的皮带轮轴孔以及位于所述皮带轮轴孔的外部沿径向形成在该皮带轮片上的多个滑缝；多个带支撑件，该多个带支撑件可移动地安装在所述一对皮带轮片之间以使所述带支撑件能够相对于所述皮带轮片沿径向移动，每个所述带支撑件包括带保持棘齿轮部、滑动部以及导向突出部，所述带保持棘齿轮部形成在所述带支撑件的外表面上，所述滑动部形成在所述带支撑件的各端部并且插入所述皮带轮片的相对应的所述滑缝中，所述导向突出部突出至相对应的所述皮带轮片的外表面的外部；一对传动片，该对传动片分别可旋转地安装到所述皮带轮片的外表面，该皮带轮片安装在所述皮带轮轴的所述皮带轮片保持部的相对的两端上，推力轴承设置在每个所述传动片和相对应的所述皮带轮片之间，每个所述传送片具有贯穿其中心形成的皮带轮轴孔以及位于所述皮带轮轴孔的外部的位置沿径向形成在该传送片上的多个渐开缝，以使该传动片的所述渐开缝容纳安装到所述皮带轮片之间的多个所述带支撑件的各所述导向突出部；以及传动片旋转装置，该传动片旋转装置朝相反方向旋转所述传动片，所述传动片可旋转地安装到各所述皮带轮片的外表面，从而径向移动安装在各所述皮带轮片之间的多个所述带支撑件；所述可变从动皮带轮与所述可变驱动皮带轮具有相同的结构，其中形成在所述可变从动皮带轮的带支撑件的外表面上的带保持棘齿轮部向与形成在所述可变驱动皮带轮上的所述带支撑件上的所述带保持棘齿轮部的倾斜方向相反的方向倾斜；并且所述带的内表面设置有驱动侧棘齿轮部和从动侧棘齿轮部，所述驱动侧棘齿轮部与形成在所述可变驱动皮带轮的所述带支撑件上的所述带保持棘齿轮部啮合，所述从动侧棘齿轮部与形成在所述可变从动皮带轮的所述带支撑件上的所述带保持棘齿轮部啮合，其中，所述驱动侧棘齿轮部和所述从动侧棘齿轮部交替设置。

此外，在本发明中，所述传动片旋转装置包括：一对液动装置，该对液动装置安装在每个所述传动片的外表面的中心部分，每个所述液动装置包括：外壳，该外壳具有贯穿其前壁和后壁形成的通孔以使所述皮带轮轴穿过该外壳，该外壳内限定有油腔；分隔部，该分隔部相对地安装在所述外壳内以使该分隔部将所述油腔分隔为两个空间；转子，该转子在被所述分隔部分隔成两个空间的所述油腔内的位置装配在所述皮带轮轴的外圆周表面上，该皮带轮轴穿过所述外壳，以使所述转子随所述皮带轮轴旋转；叶片，该叶片从所述转子的外圆周表面反向突出，以使该叶片将被所述分隔部分隔成两个空间的所述油腔分隔为四个空间；油路，该油路形成在所述皮带轮轴内以使该油路与多个进油/出油孔连通并且施加液压到所述液动装置，该进油/出油孔形成在所述转子上，该转子插入所述液动装置的所述外壳内，所述液动装置分别安装在所述传动片上；以及进油/出油块，该进油/出油块可旋转地装配在所述皮带轮轴的外圆周表面的端部上，以使该进油/出油块与形成在所述皮带轮轴中的所述油路连通。

如上所述，本发明的带式无级变速器设置为使所述可变驱动皮带轮通过改变其直径控制变速齿轮比，所述可变从动皮带轮通过带连接到所述可变驱动皮带轮并且通过以与改变所述可变驱动皮带轮直径的方式相反的方式改变其直径以控制带的张力，其中，所述可变驱动皮带轮和所述可变从动皮带轮均包括多个带支撑件和一对传送片，所述多个带支撑件包括具有带保持棘齿轮部并且可移动地安装在位于皮带轮轴上的一对皮带轮片之间以使该带支撑件能够沿径向移动，所述一对传动片分别安装于皮带轮片的外表面并且通过传动片旋转装置朝相反的方向旋转，从而沿径向移动多个带支撑件，并且所述带的内表面设置有棘齿轮部，该棘齿轮部与形成在所述可变驱动皮带轮和所述可变从动皮带轮的带保持棘齿轮部啮合，与所述可变驱动皮带轮的所述带保持棘齿轮部啮合的所述棘齿轮部和与所述可变从动皮带轮的所述带保持棘齿轮部啮合的棘齿轮部交替设置，以使所述可变驱动皮带轮和所述可变从动皮带轮的直径能够更容易且高效地改变，从而实现精确且高效的无级变速传动，并且即使当过度负荷施加到所述带和所述皮带轮上时，能够防止所述带在所述皮带轮上打滑，从而实现更高效的动力传输。

附图说明

图1为表示传统的V形带式无级变速器的示意图；

图2为表示根据本发明的带式无级变速器的立体图；

图3为表示在根据本发明的带式无级变速器中使用的带的立体图；

图4为表示在根据本发明的带式无级变速器中使用的可变驱动皮带轮和可变从动皮带轮的结构的立体分解图；

图5为表示使用在根据本发明的带式无级变速器的可变驱动皮带轮和可变从动皮带轮中使用的液压装置的结构的立体分解图；

图6为表示根据本发明的带式无级变速器的可变驱动皮带轮和可变从动皮带轮的组装状态以及设置于皮带轮的液压供给线的截面图；

图7和图8为表示根据本发明的带式无级变速器的操作过程的示意图。

具体实施方式

下面参考图2至图8对实现上述目的的本发明进行详细地描述。

图2为表示根据本发明的带式无级变速器的立体图。图3为表示在根据本发明的带式无级变速器中使用的带的立体图。图4为表示在根据本发明的带式无级变速器中使用的可变驱动皮带轮和可变从动皮带轮的结构的立体分解图。图5为表示使用在根据本发明的带式无级变速器的可变驱动皮带轮和可变从动皮带轮中使用的液压装置的结构的立体分解图。图6为表示根据本发明的带式无级变速器的可变驱动皮带轮和可变从动皮带轮的组装状态以及设置于皮带轮的液压供给线的截面图。图7和图8为表示根据本发明的带式无级变速器的操作过程的示意图。

如图2所示，根据本发明的带式无级变速器包括可变驱动皮带轮10和可变从动皮带轮30，所述可变驱动皮带轮10通过改变其直径控制变速齿轮比，所述可变从动皮带轮30通过带50与可变驱动皮带轮10连接，并且通过以与改变可变驱动皮带轮10直径的方式相反的方式改变其直径来控制带50的张力。

除了一些元件，可变驱动皮带轮10和可变从动皮带轮30具有相同的结构，因此可变驱动皮带轮10和可变从动皮带轮30中相同的元件将使用相同的附图标记并且共同的描述，不同的元件将使用不同的附图标记并且分别描述。

如图4所示，可变驱动皮带轮10包括皮带轮轴11，该皮带轮轴11在其外圆周表面的中心部位具有皮带轮片保持部11a。

其中，尽管优选地，设置在皮带轮轴11的外圆周表面的中心部位的皮带轮片保持部11a与皮带轮轴11整合为一体，为了易于生产，皮带轮片保持部11a可以在与皮带轮轴进行组装之前，与皮带轮轴11分别制造。

一对皮带轮片14a和14b使用例如锁紧螺栓的锁紧单元安装在皮带轮轴11的皮带轮片保持部11a的相对端上，皮带轮轴孔12穿过每个皮带轮片14a和14b的中心形成并且多个滑缝(slide slits)13，该多个滑缝环绕皮带轮轴孔12沿径向形成在各皮带轮片上。

并且，多个带支撑件15可移动地安装到皮带轮片14a和14b之间，以使带支撑件可相对皮带轮片沿径向移动。在各带支撑件15中，带保持棘齿轮部15a设置在带支撑件15的外表面上，滑动部15b设置在带支撑件的两端并且插入皮带轮片14a和14b的相对应的滑缝13中，导向突出部15c从带支撑件的两端轴向延伸并且突出到相对应的皮带轮片14a、14b的外表面的外部。

其中，形成在各皮带轮片14a和14b上的多个滑缝13可以设置为从皮带轮轴孔12沿径向延伸。但是优选地，多个滑缝13相对于径向穿过皮带轮片中心的直线倾斜预定的倾斜角度。其中，根据无级变速器的尺寸、标准和用途，滑缝的倾斜角度优选设置为在0度到90度之间。

如上所述，当多个滑缝13以相对于径向穿过皮带轮片中心的直线倾斜预定的倾斜角度的方式围绕在各皮带轮片14a和14b的皮带轮轴孔12径向形成时，并且同时，当形成在带支撑件15外表面的带保持棘齿轮部15a设置为以与滑缝的倾斜角度相同的倾斜角度倾斜时，相对的两端插入皮带轮片的平行的滑缝13中的多个带支撑件15沿径向移动并且与带50以带支撑件相对皮带轮轴11的中心轴倾斜预定的倾斜角度的方式进行接触。因此，形成在每个带支撑件15的外表面的带保持棘齿轮部15a不与带50同时接触，而是从带保持棘齿轮部15a的一端顺序地与带50接触。因此，本发明在使用可变的皮带轮直径传递能量的过程中，可以减少多个带支撑件15与带50接触产生的冲击和噪音，并且即使是在高速旋转的情况下也能够伴随速度和扭矩的改变实现能量传递。

进一步地，带支撑件15的个数优选设置为最大个数，该最大个数是根据设计条件通过平均划分与皮带轮的最小直径对应的圆来决定，以使带50能够在其被皮带轮稳定保持的情况下高效地旋转。但是，当考虑到形成在带支撑件15外表面的带保持棘齿轮部15a的尺寸时，以及当还考虑到设置在带支撑件的相对的两端的滑动部15b和导向突出部15c的强度、加工和装配效率，带支撑件15的个数优选为大约24个。

一对传动片18a和18b可旋转地安装到皮带轮片14a和14b的外表面，皮带轮片14a和14b安装在皮带轮轴11的皮带轮片保持部11a的相对的两端上，推力轴承18设置在每个传动片和相对应的皮带轮片之间。其中，皮带轮轴孔16穿过每个传动片18a和18b的中心形成，并且多个渐开缝17绕皮带轮轴孔16沿径向方向形成在每个传动片18a和18b上，以使通过插入渐开缝17可移动地安装到皮带轮片14a和14b之间的多个带支撑件15的导向突出部15c被各自的渐开缝容纳。

其中，当形成在每个传动片18a和18b上导向各自的带支撑件15的导向突出部15c的多个渐开缝17形成为渐开曲线时，实现能量传递所需要的力，也就是径向移动安装在皮带轮片14a和14b之间的多个带支承件15所需要的传动片18a和18b的转动力，可以在皮带轮的最大直径部和最小直径部之间均匀地施加到多个带支撑件15上，以使对任何范围的直径施加同样的旋转力都可以伴随速度和转矩的改变实现所需要的能量传递。

进一步地，可旋转地安装到各皮带轮片14a和14b的外表面的传动片18a和18b可以通过传动片旋转装置沿相反方向旋转并且径向移动安装于皮带轮片14a和14b之间的多个带支撑件15。

如图6所示，用于沿相反方向旋转传动片18a和18b的传动片旋转装置包括一对安装在每个传动片18a和18b外表面中心的液动装置24a和24b，形成在皮带轮轴11并且向液动装置24a和24b施加油压的油路25，以及进油/出油块(inlet/outlet block)26，该进油/出油块可旋转地装配在皮带轮轴11的外表面的端部以使进油/出油块26可以与形成在皮带轮轴11的油路25连通。

构成传动片旋转装置的液动装置24a和24b分别安装于传动片18a和18b的外表面的中心。如图5所示，每个液动装置24a和24b包括外壳21，该外壳21具有贯穿其前壁和后壁的通孔19以使皮带轮轴11能够穿过外壳21，外壳内限定有油腔20。分隔部21a和21b相对安装在外壳21内以使分隔部可以将油腔20分隔为两个空间。并且，转子22装配在皮带轮轴11的外圆周表面，该皮带轮轴11从被分隔部21a和21b分隔成为两个空间的油腔20内穿过外壳21，以使转子22可以随同皮带轮轴11一起旋转。叶片23a和23b反向地从转子22的外圆周表面突出，以能够将被分隔部21a和21b分隔成两个空间的油腔20分隔为四个空间。

其中，分隔部21a和21b和安装到外壳21的转子22分别设置有油封27和28，以用于密封由分隔部21a和21b和叶片23a和23b分隔成的四个空间。

进一步地，多个进油/出油孔22a和22b贯穿转子22的外圆周表面形成。进油/出油孔22a和22b通过形成在转子22内圆周表面的油槽与皮带轮轴11内的油路25连通。

油路25的作用是稳定地向随皮带轮轴11旋转的液动装置24a和24b施加油压。油路25形成在皮带轮轴11内，通过这种方式，油路25可以与贯穿转子22形成的多个进油/出油孔22a和22b连通，转子22安装在液动装置24a和24b的外壳21内，液动装置24a和24b安装于传动片18a和18b。

进油/出油块26的作用是将油压施加装置连接到形成在以预定速度转动的皮带轮片轴11上的油路25。进油/出油块26可旋转地装配到皮带轮片轴11的外圆周表面的端部，通过这种方式，进油/出油块26可以与形成在皮带轮片轴11的油路25连通。

其中，一对进油/出油孔26a和26b贯穿进油/出油块26的外圆周表面的一端形成，进油/出油孔26a和26b通过形成在进油/出油块26的内圆周表面的油槽与皮带轮片轴11内的油路25连通。

进一步地，如图6所示，在用于将向传动片转动装置施加油压的油压供给线中，处于由可旋转地装配在皮带轮轴11的外圆周表面的端部的进油/出油块26的进油/出油孔26a所施加的压力下的输入油可以通过形成于皮带轮轴11的第一油路25a然后流入液动装置24a和液动装置24b中，之后，通过形成于皮带轮轴11的第二油路25b以及进油/出油块26的进油/出油孔26b继续返回到油压供给装置。作为选择地，处于由进油/出油块26的进油/出油孔26a所供给的压力下的输入油可以通过形成于皮带轮轴11的第二油路25b然后流入液动装置24a和液动装置24b中，之后，通过形成于皮带轮轴11的第一油路25a以及进油/出油块26的进油/出油孔26b继续返回到油压供给装置。

可变从动皮带轮30与可变驱动皮带轮10具有相同的结构，但是，如图2所示，带保持棘齿轮部31a沿与带保持棘齿轮部15a的倾斜方向相反的方向倾斜，所述带保持棘齿轮部31a形成在设置于可变从动皮带轮30中的带支撑件31的外圆周表面上，所述带保持棘齿轮部15a形成在设置于可变驱动皮带轮10中的带支撑件15的外圆周表面上。

其中，优选地，带保持棘齿轮部15a和带保持棘齿轮部31a沿偏距线而非沿同一条线设置，以减小传动振动从而实现稳定且平衡的带保持状态，所述带保持棘齿轮部15a形成在设置于可变驱动皮带轮10中的带支撑件15的外圆周表面上，所述带保持棘齿轮部31a形成在设置于可变从动皮带轮30中的带支撑件31的外圆周表面上。

换言之，如图2所示，当可变驱动皮带轮10的带保持棘齿轮部15a形成在各带支撑件15的外表面的相对端时，可变从动皮带轮30的带保持棘齿轮部31a形成在各带支撑件31的外表面的中心。相反地，当可变驱动皮带轮10的带保持棘齿轮部15a形成在各带支撑件15的外表面的中心时，可变从动皮带轮30的带保持棘齿轮部31a形成在各带支撑件31的外表面的相对端。

此外，带50的内表面设置有驱动侧棘齿轮部51和从动侧棘齿轮部52，驱动侧棘齿轮部51与形成在可变驱动皮带轮10的带支撑件15上的带保持棘齿轮部15a啮合，从动侧棘齿轮部52与形成在可变从动皮带轮30的带支撑件31上的带保持棘齿轮部31a啮合，其中，驱动侧棘齿轮部51和从动侧棘齿轮部52交替设置。

其中，带50可以以平带和链带的方式形成。当带50以平带的方式形成时，优选地，带由与传统的带相同的材料或是金属、合成树脂或者碳纤维形成以增加带的耐久度。

此外，当带50以链带的方式形成时，如图3所示，优选地具有驱动侧棘齿轮部51的多个链节板53与具有从动侧棘齿轮部52的多个链节板54采用多个连杆销55彼此结合，所述驱动侧棘齿轮部51与形成在可变驱动皮带轮10的带支撑件15上的带保持棘齿轮部15a啮合，所述从动侧棘齿轮部52与形成在可变从动皮带轮30的带支撑件31上的带保持棘齿轮部31a啮合。

此外，优选地设置在带50内表面的驱动侧棘齿轮部51和从动侧棘齿轮部52分别位于与可变驱动皮带轮10的带保持棘齿轮部15a和可变从动皮带轮30的带保持棘齿轮部31a相应的位置上。

具体地，如图2和图3所示，当可变驱动皮带轮10的带保持棘齿轮部15a形成在带支撑件15的外表面的相对端而可变从动皮带轮30的带保持棘齿轮部31a形成在带支撑件15的外表面的中心时，设置在带50的内表面的驱动侧棘齿轮部51和从动侧棘齿轮部52分别沿带50的内表面的相对端和内表面的中心形成。相反地，当可变驱动皮带轮10上的带保持棘齿轮部15a形成在带支撑件15的外表面的中心而可变从动皮带轮30的带保持棘齿轮部31a形成在带支撑件15的外表面的相对端时，设置在带50的内表面的驱动侧棘齿轮部51和从动侧棘齿轮部52分别沿带50的内表面的中心和相对端形成。

下面将描述根据本发明的上述带式无级变速器的工作情况。

在根据本发明的带式无级变速器中，未图示出的油压供给装置连接到设置在可变驱动皮带轮10和可变从动皮带轮30中的各传动片旋转装置的进油/出油块26上，并且液动装置24a和24b操作为使各皮带轮的直径可以容易且高效地改变。

也就是说，如图7中的(a)和(b)所示，为减小已处于最大直径的可变驱动皮带轮10的直径，将受到压力的油供给给分别安装在传动片18a和18b的外表面中心的液动装置24a和24b，该受到压力的油连续地穿过形成在可旋转地装配于皮带轮轴11的外圆周表面的端部的进油/出油块26上的进油/出油孔26a并且穿过形成在皮带轮轴11中的第一油路25a。

其中，如图7中的(a)所示，已供给给安装在传动片18a的外表面中心的液动装置24a的受到压力的油，通过穿过转子22形成的多个进油/出油口22a流入外壳21内限定的油腔20的第一空间20a和第三空间20c，从而使油压应用到安装于外壳21内的分隔部21a和21b。已供给给油腔20的第一空间20a和第三空间20c的受到压力的油，使油压应用到安装于外壳21内的分隔部21a和21b。因此，存储在油腔20的第二空间20b和第四空间20d内的油从转子22的进油/出油口22b释放，以使外壳21旋转，并且因此安装在外壳21的传动片18a通过外壳21的转动顺时针转动。

此外，供给给安装于传动片18b的外表面的中心的液动装置24b的受到压力的油，驱动液动装置24b以使安装在液动装置24b的传动片18b逆时针旋转。

其中，安装在各液动装置24a和24b的外壳21中的转子22设置为形成十字形截面，也就是液动装置24a的转子22以叶片23a和叶片23b分别指向5点钟和11点钟的方向设置，并且，液动装置24b的转子22以叶片23a和叶片23b分别指向1点钟和7点钟的方向设置，以使每次油压施加到液动装置24a和24b时，传动片18a和18b以相反方向转动。

当传动片18a和18b如上所述被各自的液动装置24a和24b以相反方向驱动时，传动片的转动力施加到可移动地插入传动片18a和18b的渐开缝17中的带支撑件15的导向突出部15c上。其中，当传动片18a和18b的转动力施加到形成在带支撑件15的相对的两端上的导向突出部15c上时，各带支撑件15的滑动部15b分别沿皮带轮片14a和14b的滑缝13沿径向向内移动，以使由多个带支撑件15形成的可变驱动皮带轮10的直径能够容易且高效地减小。

另一方面，如图8中的(a)和(b)所示，为了增加可变驱动皮带轮10减小的直径，受到压力的油通过进油/出油孔26b和第二油路25b施加到安装在各传动片18a和18b的外表面中心的液动装置24a和24b中，所述进油/出油孔26b形成在可旋转地装配到皮带轮轴11的外圆周表面的端部的进油/出油块的26中，所述第二油路25b形成在皮带轮轴11中。

施加到安装在各传动片18a和18b的外表面中心的液动装置24a和24b的受到压力的油通过转子22的多个进油/出油孔22b流入由外壳21限定的油腔20的第二空间20b和第四空间20d中，并且施加压力到安装于外壳21中的分隔部21a和21b。由于供给到上述外壳21的第二空间20b和第四空间20d中的油施加压力到安装到如上所述的外壳21中的分隔部21a和21b，储存在油腔20的第一空间20a和第三空间20c中的油通过转子22的进油/出油孔22a释放并且转动外壳21。由于外壳21的上述旋转，安装于外壳21的传动片18a逆时针旋转。

此外，在上述状态下，供给给安装在传动片18b的外表面中心的液动装置24b的受到压力的油驱动液动装置24b，以使安装于液动装置24b的传动片18b顺时针旋转。

当传动片18a和18b分别由液动装置24a和24b沿相反方向转动时，如上所述，传动片18a和18b的转动力施加到可移动地插入传动片18a和18b的渐开缝中17的带支撑件15的导向突出部15c上。当传动片18a和18b的转动力施加到形成在带支撑件15的相对两端的导向突出部15c上时，各带支撑件15的滑动部15b分别沿各皮带轮片14a和14b的滑缝13沿径向向外移动，以使由多个带支撑件15形成的可变驱动皮带轮10的直径能够容易且高效地增大。

在可变从动皮带轮30中，安装到液动装置24a和24b中的各转子22的叶片的方向与可变驱动皮带轮10中的转子的叶片的方向相反，以使当油压施加到液动装置24a和24b时，传动片18a和18b与可变驱动皮带轮10的传动片方向相反地旋转。因此，可变从动皮带轮30的直径与可变驱动皮带轮10的直径以相反的方式变化，当可变驱动皮带轮10的直径增加时，可变从动皮带轮30的直径减小，然而，当可变驱动皮带轮10的直径减小时，可变从动皮带轮30的直径增大。

如上所述，可变从动皮带轮30的直径与可变驱动皮带轮10的直径可以以相反的方式改变，以使绕可变驱动皮带轮10和可变从动皮带轮30的带50的张力可以高效地控制。

因此，在根据本发明的带式无级变速器中，可变驱动皮带轮10和可变从动皮带轮30的直径可以容易且高效地改变，以使带式无级变速器可以更精确和高效地无级变速传动。

此外，在根据本发明的带式无级变速器中，带50可以以如下的状态下旋转：在可变驱动皮带轮10中，沿带50的内表面上的轴线形成的驱动侧棘齿轮部51稳定地与形成在带支撑件15的外表面上的多个带保持棘齿轮部15a啮合，与此同时，在可变从动皮带轮30中，沿带50的内表面上的另一条轴线形成的从动侧棘齿轮部52稳定地与形成在带支撑件31的外表面的多个带保持棘齿轮部31a啮合，因此即使当过度负荷施加所述带和皮带轮上，能够防止带在皮带轮上打滑。

此外，在根据本发明的带式无级变速器中，可变驱动皮带轮10和可变从动皮带轮30可以设置为分别具有较宽的宽度，与此同时，可以通过轻松改变形成于带支撑件15和31上的带保持棘齿轮部15a和31a的位置以及通过轻松增加绕可变驱动皮带轮10和可变从动皮带轮30的带50的数量来轻松控制带式无级变速器的尺寸和性能。因此本发明的带式无级变速器可以高效地应用于不同的机器中，例如应用在各种工业领域的汽车、轮船、起重机、由于传输货物的运输机、绞缆机、升降机和自动扶梯。

Claims (2)

1.一种带式无级变速器，该带式无级变速器包括：可变驱动皮带轮（10），该可变驱动皮带轮（10）通过改变其直径控制变速齿轮比；以及可变从动皮带轮（30），该可变从动皮带轮（30）通过带（50）连接到所述可变驱动皮带轮（10），并且通过以与改变所述可变驱动皮带轮（10）直径的方式相反的方式改变其直径以控制所述带（50）的张力，

其特征在于，所述可变驱动皮带轮（10）包括：

皮带轮轴（11），该皮带轮轴（11）在其外圆周表面的中心部分具有皮带轮片保持部（11a）；

一对皮带轮片（14a，14b），该对皮带轮片（14a，14b）安装到所述皮带轮轴（11）的所述皮带轮片保持部（11a）的相对的两端上，每个所述皮带轮片具有贯穿其中心形成的皮带轮轴孔（12）以及位于所述皮带轮轴孔（12）的外部沿径向形成在该皮带轮片上的多个滑缝（13）；

多个带支撑件（15），该多个带支撑件（15）可移动地安装在所述一对皮带轮片（14a，14b）之间以使所述带支撑件能够相对于所述皮带轮片沿径向移动，每个所述带支撑件包括带保持棘齿轮部（15a）、滑动部（15b）以及导向突出部（15c），所述带保持棘齿轮部（15a）形成在所述带支撑件的外表面上，所述滑动部（15b）形成在所述带支撑件的各端部并且插入所述皮带轮片（14a，14b）的相对应的滑缝（13）中，所述导向突出部（15c）突出至相对应的所述皮带轮片（14a，14b）的外表面的外部；

一对传动片（18a，18b），该对传动片（18a，18b）分别可旋转地安装到所述皮带轮片（14a，14b）的外表面，该皮带轮片（14a，14b）安装在所述皮带轮轴（11）的所述皮带轮片保持部（11a）的相对的两端上，推力轴承（18）设置在每个所述传动片和相对应的所述皮带轮片之间，每个所述传送片具有贯穿其中心形成的皮带轮轴孔（16）以及位于所述皮带轮轴孔（16）的外部沿径向形成在该传送片上的多个渐开缝（17），以使该传动片的所述渐开缝容纳安装到所述皮带轮片（14a，14b）之间的多个所述带支撑件（15）的各所述导向突出部（15c）；以及

传动片旋转装置，该传动片旋转装置朝相反方向旋转所述传动片（18a，18b），所述传动片（18a，18b）可旋转地安装到各所述皮带轮片（14a，14b）的外表面，从而径向移动安装在所述皮带轮片（14a，14b）之间的多个所述带支撑件（15）；

所述可变从动皮带轮（30）与所述可变驱动皮带轮（10）具有相同的结构，其中形成在所述可变从动皮带轮（30）的带支撑件（31）的外表面上的带保持棘齿轮部（31a）向与形成在所述可变驱动皮带轮（10）的所述带支撑件（15）上的所述带保持棘齿轮部（15a）的倾斜方向相反的方向倾斜；并且

所述带（50）的内表面设置有驱动侧棘齿轮部（51）和从动侧棘齿轮部（52），所述驱动侧棘齿轮部（51）与形成在所述可变驱动皮带轮（10）的所述带支撑件（15）上的所述带保持棘齿轮部（15a）啮合，所述从动侧棘齿轮部（52）与形成在所述可变从动皮带轮（30）的所述带支撑件（31）上的所述带保持棘齿轮部（31a）啮合，其中，所述驱动侧棘齿轮部（51）和所述从动侧棘齿轮部（52）交替设置。

2.根据权利要求1所述的带式无级变速器，其中，所述传动片旋转装置包括：

一对液动装置（24a，24b），该对液动装置（24a，24b）安装在每个所述传动片（18a，18b）的外表面的中心部分，每个所述液动装置（24a，24b）包括：外壳（21），该外壳（21）具有贯穿其前壁和后壁形成的通孔（19）以使所述皮带轮轴（11）穿过该外壳，该外壳内限定有油腔（20）；分隔部（21a，21b），该分隔部（21a，21b）相对地安装在所述外壳内以使该分隔部将所述油腔（20）分隔为两个空间；转子（22），该转子（22）在被所述分隔部（21a、21b）分隔成两个空间的所述油腔（20）内的位置装配在所述皮带轮轴（11）的外圆周表面上，该皮带轮轴（11）穿过所述外壳（21），以使所述转子随所述皮带轮轴（11）旋转；叶片（23a，23b），该叶片（23a，23b）从所述转子（22）的外圆周表面反向突出，以使该叶片将被所述分隔部（21a，21b）分隔成两个空间的所述油腔（20）分隔为四个空间；

油路（25），该油路（25）形成在所述皮带轮轴（11）内以使该油路与多个进油/出油孔（22a，22b）连通并且施加液压到所述液动装置（24a，24b），该进油/出油孔（22a，22b）形成在所述转子（22）上，该转子（22）插入所述液动装置（24a，24b）的所述外壳（21）内，所述液动装置（24a，24b）分别安装在所述传动片（18a，18b）上；以及

进油/出油块（26），该进油/出油块（26）可旋转地装配在所述皮带轮轴（11）的外圆周表面的端部上，以使该进油/出油块（26）与形成在所述皮带轮轴（11）中的所述油路（25）连通。