CN102966704A - 一种多功能差速无极变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能差速无极变速器，包括一蜗轮、一可旋转蜗杆架和若干蜗杆，以及与所述蜗轮连接的一蜗轮连接机构、与所述若干蜗杆连接的一蜗杆连接机构和与所述可旋转蜗杆架连接的一可旋转蜗杆架连接机构，其中所述蜗轮与所述蜗杆之间动配合连接并具有自锁结构，所述蜗杆与所述可旋转蜗杆架固定连接。所述蜗轮连接机构、蜗杆连接机构和所述可旋转蜗杆架连接机构与输入端、输出段和变速端以多种组合方式进行连接，并通过所述蜗轮、可旋转蜗杆架和蜗杆的配合转动可实现连续变化的无极变速，本发明可以根据需要可以用于差速变矩器、减速器和离合器等装置上。

Description

一种多功能差速无极变速器

技术领域

本发明涉及一种变速器，尤其是涉及汽车领域的具有多种功能的差速无极变速器。

背景技术

传统汽车所采用的变速箱为齿轮变速箱，其变速时传动比突变，容易造成冲击，影响汽车乘坐的舒适性；同时齿轮变速箱的操作较为复杂，在恶劣的交通条件下，驾驶起来容易疲劳，无法很好的掌握换挡时机，燃油的经济性也无法保证。现有的液力自动变速器传动效率低，经济性不好，结构复杂，维修成本高。现汽车领域急需一种结构简单功能实用的变速器。

发明内容

 

为解决上述技术问题，本发明提供了一种多功能差速无极变速器，一种多功能差速无极变速器， 其特征在于，包括一蜗轮、若干蜗杆和一可旋转蜗杆架、用于建立外部与所述蜗轮连接的一蜗轮连接机构、用于建立外部与所述若干蜗杆连接的一蜗杆连接机构、用于建立外部与所述可旋转蜗杆架连接的一可旋转蜗杆架连接机构；

其中所述蜗轮与所述各蜗杆之间分别为动配合连接，所述各蜗杆与所述可旋转蜗杆架间隙连接；

所述各蜗杆处于自身不转动的状态，所述蜗轮、各蜗杆和可旋转蜗杆架同时以同样的转速以所述蜗轮的轴为轴心转动；蜗杆连接机构可连动蜗杆使所述蜗杆自身转动，所述蜗杆处于自身转动的状态，所述各蜗杆通过动配合连接添加一转动力给所述蜗轮使其转速发生改变。

较佳地，其还包括用于连接所述蜗杆连接机构和各蜗杆的若干传动机构，所述传动机构设置在蜗杆连接机构和蜗杆之间之间，用于将蜗杆连接机构的动力传送给所述各蜗杆使其转动。

    较佳地，传动机构进一步包括第一齿轮、与蜗杆数量相一致的第二齿轮、第三锥形齿轮，第二齿轮包括直齿轮部分和锥齿轮部分，第一齿轮固定在蜗杆连接机构上，第二齿轮的齿轮分别与第一齿轮进行直齿轮啮合，第二齿轮的锥齿轮部分与第三锥形齿轮啮合以达到换向功能，第三锥形齿轮与蜗杆同轴固定。

    较佳地，所述可旋转蜗杆架连接机构采用一第四齿轮，其中部设置一孔，所述蜗杆连接机构穿过所述孔与传动机构连接，第四齿轮与可旋转蜗杆架通过支撑杆固定，其第四齿轮与可旋转蜗杆架之间设置蜗杆和蜗轮。

较佳地，蜗轮连接机构为一杆状体，其一端部固定在蜗轮的轴心，并且该杆状体穿设过可旋转蜗杆架的中空孔。

较佳地，所述蜗轮连接机构作为输入端或输出端，所述蜗杆连接机构作为输入端或输出端或者变速端，所述可旋转蜗杆架连接机构作为输入端或输出端或变速端。

较佳地，所述蜗轮连接机构作为输出端与输出轴连接，所述蜗杆连接机构作为连接输入轴，所述可旋转蜗杆架连接机构作为变速端连接一变速轴。

较佳地，所述可旋转蜗杆架连接机构作为输入连接一输入轴，所述蜗轮连接机构作为输出端连接一输出轴，所述蜗杆连接机构作为变速端连接一变速轴。

较佳地，所述可旋转蜗杆架连接机构作为输出端连接一输出轴，所述蜗轮连接机构作为输入端连接一输入轴，所述蜗杆连接机构作为变速端连接一变速轴。

较佳地，所述蜗轮连接机构作为输入端连接一输入轴，所述蜗杆连接机构作为输出端连接一输出轴。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提供的各蜗杆处于自身不转动的状态，所述蜗轮、各蜗杆和可旋转蜗杆架所述蜗轮连接机构同时以同样的转速沿所述蜗轮轴心转动，蜗杆连接机构可连动蜗杆自身转动，所述蜗杆处于自身转动的状态，所述各蜗杆通过所述动配合连接机构添加一转速给所述蜗轮，依此原理本发明可用于实现连续变化的无极变速，不会产生突变；本发明提供的蜗轮连接机构、蜗杆连接机构和可旋转蜗杆架连接机构与输入端、输出段和变速端以多种组合方式进行连接可以用于差速变矩器、减速器和离合器等。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本发明提供的多功能差速无极变速器的一实施例的结构示意图。

 

具体实施方式  

    实施例一 

如图1所示，一种多功能差速无极变速器，包括蜗轮1、若干蜗杆2和可旋转蜗杆架3、用于建立外部与蜗轮1连接的蜗轮连接机构4、用于建立外部与若干蜗杆2连接的蜗杆连接机构5、用于建立外部与可旋转蜗杆架3连接的可旋转蜗杆架连接机构6；

其中蜗轮1与各蜗杆2之间分别具有动配合连接机构，并分别与各蜗杆2形成自锁结构，各蜗杆2与可旋转蜗杆架3间隙连接；蜗轮1与各蜗杆2也可以不形成自锁，形成自锁效果更佳。

各蜗杆2处于自身不转动的状态，蜗轮1、各蜗杆2和可旋转蜗杆架3同时以同样的转速沿蜗轮1轴心转动，蜗杆连接机构5可连动蜗杆2自身转动，蜗杆2处于自身转动的状态，各蜗杆2通过所述动配合连接机构添加一转动力给蜗轮2使其转速改变。

其还包括用于连接蜗杆连接机构5和各蜗杆2的传动机构，其包括第一齿轮、与蜗杆数量相一致的第二齿轮、第三锥形齿轮，第二齿轮包括直齿轮部分和锥齿轮部分，第一齿轮连接在蜗杆连接机构上，第二齿轮的齿轮分别与第一齿轮进行直齿轮啮合，第二齿轮的锥齿轮部分与第三锥形齿轮啮合以达到换向功能，第三锥形齿轮与蜗杆同轴连接。

可旋转蜗杆架连接机构采用第四齿轮，其中部设置一孔，蜗杆连接机构5穿过所述孔与传动机构连接，第四齿轮与可旋转蜗杆架3通过支撑杆固定，其第四齿轮与可旋转蜗杆架3之间设置蜗杆2和蜗轮1。

蜗轮连接机构4为一杆状体，其一端部固定在蜗轮1的轴心，并且该杆状体穿设过可旋转蜗杆架3的中空孔。

以上仅为本发明的一个实施例，具体的各部分结构可以根据实际应用例做出相应的变化，任何本领域技术人员能思之的变化都包含在本发明的保护范围内。

在后续的应用例中，所述蜗轮连接机构可以作为输入端或输出端，所述蜗杆连接机构可以作为输入端或输出端或者变速端，所述可旋转蜗杆架连接机构可以作为输入端或输出端或变速端，具体如下：

所述蜗轮连接机构可以作为输出端与输出轴连接，所述蜗杆连接机构可以作为输入端连接输入轴， 所述可旋转蜗杆架连接机构作为变速端连接一单向离合器或变速轴;所述可旋转蜗杆架连接机构可以作为输入端连接一输入轴，所述蜗轮连接机构可以作为输出端连接一输出轴，所述蜗杆连接机构可以作为变速端连接一变速轴;所述可旋转蜗杆架连接机构可以作为输出端连接一输出轴，所述蜗轮连接机构可以作为输入端连接一输入轴，所述蜗杆连接机构可以作为变速端连接一变速轴;所述蜗轮连接机构可以作为输入端连接一输入轴，所述蜗杆连接机构可以作为输出端连接一输出轴。

以下为具体应用例:

应用例一

当本发明作为无级变速器使用时，可旋转蜗杆架连接机构6连接输入轴，蜗轮连接机构连接4输出轴，蜗杆连接机构连接5变速轴。在输入轴的带动下可旋转杆架3旋转，可旋转蜗杆架3旋转带动蜗轮1与蜗杆2旋转，当蜗杆2无自身主动旋转时，蜗轮1与可旋转蜗杆架3之间为同步旋转，无差速；当蜗轮1、蜗杆2和可旋转蜗杆架3同时都旋转时，蜗杆2不但绕蜗轮1的轴心旋转，还自身主动旋转，蜗杆2旋转给旋转的蜗轮1添加了一定的转速，则导致蜗轮1与可旋转蜗杆架3之间旋转速度不同，形成差速，只要保证蜗杆3转速变化为连续的，而非突变，则可旋转蜗杆架2与蜗轮1之间就形成差速无级变速。

如果用蜗杆2变速使输出轴转速加快，则增转矩变速，因为这时蜗杆2不但自身要旋转，产生一个与蜗轮1旋转方向相同的转速添加给蜗轮1，还须有附加动力作用于输出轴，这就使输出轴转矩增加了，如果蜗杆2自身旋转产生一个与蜗轮1旋转方向相反的转速添加给蜗轮1为输出轴变速，使输出轴转速减慢，则可看成是等转矩变速，因为这时若干蜗杆仅变速，无附加动力作用于输出轴，对输出轴转矩影响不大。

蜗轮连接机构4和可旋转蜗杆架连接机构6也可以分别连接输人轴和输出轴，并不影响作为差速无级变速器的功能。

应用例二

当本发明作为差速变矩器使用时，则必须保证可旋转蜗杆架3与蜗轮1同向旋转，这时可旋转蜗杆架连接机构6可连接单向离合器和变速轴，蜗杆连接机构5连接输入轴，蜗轮连接机构4连接输出轴，当蜗杆2旋转带动蜗轮1旋转时，可旋转蜗杆架3不转，这时其输入输出转速比相当于蜗杆2与蜗轮1间的减速转速比，这时该机构相当于一台减速机，在输出轴减速的同时，其转矩相应增加，输入轴与输出轴转速比为最大值，蜗轮1与可旋转蜗杆架3之间差速为最大值，其输出轴转速为最慢，而转矩为最大值。当可旋转蜗杆架3与蜗轮1同时同向旋转时，可旋转蜗杆架3的转速与蜗轮1的转速叠加，输出轴转速加快，蜗轮1与可旋转蜗杆架3之间差速减小，输出轴转矩亦减小，当可旋转蜗杆架3转速等于输入轴转速时，可旋转蜗杆架3与蜗轮1之间差速消失，输出轴转速等于输入轴转速，输出轴转速达最大值，但输出轴转矩等于输入轴转速矩，其转矩增值消失，总之只要改变可旋转蜗杆架3转速，就能进行差速变矩。

应用例三

依照本发明的实施例一和实施例二，为了达到同时无级变速和无极变矩的目的，可将以上两种不同功能的多功能差速无级变速器连接在一起使用。

应用例四

本发明同时也可作为双向超越式离合器使用，在使用时，蜗轮连接机构4连接输入轴，蜗杆连接机构5连接输出轴，当蜗轮1不转时，输出轴可双向旋转，蜗轮1旋转，带动蜗杆2同向旋转，当蜗杆2转速超过蜗轮1转速时，输出轴可超越旋转。

本发明可实现连续变化的无极变速，本发明可以用于差速变矩器、减速器和离合器等。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种多功能差速无极变速器， 其特征在于，包括一蜗轮、若干蜗杆和一可旋转蜗杆架、用于建立外部与所述蜗轮连接的一蜗轮连接机构、用于建立外部与所述若干蜗杆连接的一蜗杆连接机构、用于建立外部与所述可旋转蜗杆架连接的一可旋转蜗杆架连接机构；

其中所述蜗轮与所述若干蜗杆之间分别为动配合连接，所述若干蜗杆与所述可旋转蜗杆架之间为间隙连接；

所述若干蜗杆处于自身不转动的状态，所述蜗轮、若干蜗杆和可旋转蜗杆架同时以同样的转速以所述蜗轮的轴为轴心转动；蜗杆连接机构可连动若干蜗杆，使所述蜗杆自身转动，所述若干蜗杆处于自身转动的状态，所述若干蜗杆通过动配合连接添加一转动力给所述蜗轮使所述涡轮和所述可旋转蜗杆架产生转速差。

2.如权利要求1所述的多功能差速无极变速器，其特征在于，其还包括用于连接所述若干蜗杆的蜗杆连接机构，蜗杆连接机构的动力传送给所述若干蜗杆使其转动。

3.如权利要求2所述的多功能差速无极变速器，其特征在于，传动机构进一步包括第一齿轮、与蜗杆数量相一致的第二齿轮、第三锥形齿轮，第二齿轮包括直齿轮部分和锥齿轮部分，第一齿轮连接在蜗杆连接机构上，第二齿轮的齿轮分别与第一齿轮进行直齿轮啮合，第二齿轮的锥齿轮部分与第三锥形齿轮啮合以达到换向功能，第三锥形齿轮与蜗杆同轴连接。

4.如权利要求2所述的多功能差速无极变速器，其特征在于，可旋转蜗杆架连接机构采用一第四齿轮，其中部设置一孔，所述蜗杆连接机构穿过所述孔与传动机构连接，第四齿轮与可旋转蜗杆架通过支撑杆固定，其第四齿轮与可旋转蜗杆架之间设置蜗杆和蜗轮。

5.如权利要求4所述的多功能差速无极变速器，蜗轮连接机构为一杆状体，其一端部固定在蜗轮的轴心，并且该杆状体穿设过可旋转蜗杆架的中空孔。

6.如权利要求1所述的多功能差速无极变速器，其特征在于，所述蜗轮连接机构作为输入端或输出端或变速端，所述蜗杆连接机构作为输入端或输出端或者变速端，所述可旋转蜗杆架连接机构作为输入端或输出端或变速端。

7.如权利要求6所述的多功能差速无极变速器，其特征在于，所述蜗轮连接机构作为输出端与输出轴连接，所述蜗杆连接机构作为输入端连接输入轴，所述可旋转蜗杆架连接机构作为变速端连接一变速轴。

8.如权利要求6所述的多功能差速无极变速器，其特征在于，所述可旋转蜗杆架连接机构作为输入连接一输入轴，所述蜗轮连接机构作为输出端连接一输出轴，所述蜗杆连接机构作为变速端连接一变速轴。

9.如权利要求7所述的多功能差速无极变速器，其特征在于，所述可旋转蜗杆架连接机构作为输出端连接一输出轴，所述蜗轮连接机构作为输入端连接一输入轴，所述蜗杆连接机构作为变速端连接一变速轴。

10.如权利要求6所述的多功能差速无极变速器，其特征在于，所述蜗轮连接机构作为输入端连接一输入轴，所述蜗杆连接机构作为输出端连接一输出轴。

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