CN103470749B - 适用于锥环式无级变速器的故障保护装置 - Google Patents

适用于锥环式无级变速器的故障保护装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于锥环式无级变速器的故障保护装置，包括内部具有可伸缩铁芯的电磁铁、支撑套、至少3个钢球、推杆螺套、固定杆、推杆和弹簧组件，所述的固定杆设置在所述的推杆的第一内孔中，所述的推杆一端与所述的推杆螺套联接，另一端侧部设有可与导向杆触接的凸部，所述的导向杆抵靠在所述的凸部下方,实现了两者之间的相互作用；所述的推杆与所述的固定杆之间,在所述的第一内孔设置有弹簧组件，在导向杆推动推杆上移过程中所述的弹簧组件受到挤压并给予推杆向下的回弹力；所述的支撑套位于所述的推杆螺套中,所述的支撑套上开设有第二内孔。本发明在常规驾驶工况下不影响控制系统对传动环的正确控制，在故障时能够提供安全及时的保护动作。

Description

适用于锥环式无级变速器的故障保护装置
技术领域
本发明涉及一种适用于锥环式无级变速器的故障保护装置。
背景技术
锥环式无级变速器（以下简称KRG）是一种采用输入锥与输出锥夹紧传动环，靠摩擦传动的无级变速器。KRG的设计理念是避免采用任何方式的液压泵，仅用简单和耐用的机械部件通过电机进行控制。与传统无级变速箱（CVT）相比，锥环式无级变速器的这种设计理念使它在制造成本和效率方面拥有巨大的优势，可以预见锥环式无级变速器的广阔市场前景。
KRG传动中，通过控制改变环的回转角度，从而改变传动环在锥上的轴向接触位置，进而改变KRG的传动比。KRG中传动环由变速桥夹持，变速桥在导向杆上滑动，变速电机通过行星减速器、螺杆螺母机构来控制改变导向杆的角度，进而改变传动环的角度，实现必要的传动比。为避免KRG锥环机构在故障模式下造成破坏，需设计一种安全保护装置，使KRG在断电、故障或车辆停止时传动环按照设定的策略进行控制，从而达到保护动力总成的目的。此保护装置需能够提供安全及时的机械控制动作，以保证传动环在受控状态下运行。
发明内容
为了克服现有KRG锥环机构在故障模式下易破坏的缺点，本实用新型提供一种在常规驾驶工况下不影响控制系统对传动环的正确控制以及在变速器控制系统断电或车辆传动系故障时能够提供安全及时的保护动作的适用于锥环式无级变速器的故障保护装置。
本发明采用的技术方案是：
适用于锥环式无级变速器的故障保护装置，其特征在于：包括内部具有可伸缩铁芯的电磁铁、支撑套、至少3个钢球、推杆螺套、固定杆、推杆和弹簧组件，所述的推杆设有第一内孔，所述的固定杆设置在所述的推杆的第一内孔中，所述的推杆一端与所述的推杆螺套联接，另一端侧部设有可与导向杆触接的凸部，所述的导向杆抵靠在所述的凸部下方，实现了两者之间的相互作用；所述的推杆与所述的固定杆之间，在所述的第一内孔设置有弹簧组件，在导向杆推动推杆上移过程中所述的弹簧组件受到挤压并给予推杆向下的回弹力；所述的支撑套位于所述的推杆螺套中，所述的支撑套上开设有第二内孔，且一端套设在所述的固定杆上，所述的钢球环形设置在所述的支撑套的壁孔中；所述的电磁铁的铁芯轴位于所述的支撑套的第二内孔的另一端，当铁芯轴的端部运行到环形钢球位置时，用于支承钢球。
进一步，所述的第一内孔为阶梯孔，其阶梯面用于支承弹簧组件。
进一步，所述的推杆螺套的内孔为阶梯孔，其阶梯面用于卡住钢球。
进一步，所述的推杆螺套的内孔的阶梯面为圆锥面。
进一步，所述的支撑套与固定杆连接处尾端设置有第一挡圈。
进一步，所述的弹簧组件与所述的支撑套之间设置有垫片。
进一步，所述的推杆的另一端尾部中心设有一凹槽结构，所述的凹槽结构与固定杆之间设置有第二挡圈，且其端部从内到外依次设置有密封垫片和缓冲垫。
本发明根据KRG的工况，需有两个动作：动作一是通过导向杆推动推杆上移；动作二是通过电磁铁断电铁芯轴端部离开钢球位置将推杆释放，推杆推动导向杆下移。
动作一：在汽车正常行驶工况下，变速器通电启动后，速比电机转动通过行星机构将动力传递到丝杠，丝杠转动控制螺母组件的移动，螺母组件控制导向杆的摆动。由螺母组件推动导向杆上移，导向杆推动推杆上移。在推杆上移的过程中触发电磁铁位置开关使电磁铁通电工作。电磁铁通电后铁芯轴端部移动到钢球位置，将钢球从支撑套的壁孔内推出并卡在推杆螺套的阶梯面上；电机反转，螺母组件向下移动，回到正常工作态。此后，电磁铁一直处于通电保持状态，电磁铁铁芯通过钢球将推杆螺套及推杆保持在高位，推杆受到推杆弹簧的作用，具有向下的能量。
动作二：变速控制系统故障或是整车断电时，电磁铁断电，铁芯轴端部离开钢球位置，钢球得到释放，在推杆弹簧力及重力的作用下，推杆向下移动，推动导向杆，导向杆通过变速桥改变环的回转角度，让环迅速按照设定的控制策略进行动作，以起到保护功能。
本发明的有益效果体现在：本发明在常规驾驶工况下不影响控制系统对传动环的正确控制，在变速器控制系统断电或车辆传动系故障时能够提供安全及时的保护动作。
附图说明
图1为本实用新型安装位置示意图。
图2为本实用新型剖面示意图。
图3为本实用新型动作一示意状态图。
图4为本实用新型动作二示意状态图。
其中图2中的2为本发明故障保护装置。
具体实施方式
参照图1和图2，适用于锥环式无级变速器的故障保护装置，包括内部具有可伸缩铁芯21的电磁铁8、支撑套9、至少3个钢球10、推杆螺套11、固定杆20、推杆15和弹簧组件16，所述的推杆15设有第一内孔，所述的固定杆20设置在所述的推杆15的第一内孔中，所述的推杆15一端与所述的推杆螺套11联接，另一端侧部设有可与导向杆4触接的凸部22，所述的导向杆4抵靠在所述的凸部22的下方，实现了两者之间的相互作用；所述的推杆15与所述的固定杆20之间，在所述的第一内孔设置有弹簧组件16，在导向杆4推动推杆15上移过程中所述的弹簧组件16受到挤压并给予推杆15向下的回弹力；所述的支撑套9位于所述的推杆螺套11中，所述的支撑套9上开设有第二内孔，且一端套设在所述的固定杆20上，所述的钢球10环形设置在所述的支撑套9的壁孔中；所述的电磁铁8的铁芯21轴位于所述的支撑套9的第二内孔的另一端，当铁芯轴的端部运行到环形钢球10位置时，用于支承钢球。
进一步，所述的第一内孔为阶梯孔，其阶梯面用于支承弹簧组件16。
进一步，所述的推杆螺套11的内孔为阶梯孔，其阶梯面用于卡住钢球10。
进一步，所述的推杆螺套的内孔的阶梯面为圆锥面。
进一步，所述的支撑套9与固定杆20连接处尾端设置有第一挡圈13。
进一步，所述的弹簧组件16与所述的支撑套9之间设置有垫片14。
进一步，所述的推杆15的另一端尾部中心设有一凹槽结构，所述的凹槽结构与固定杆20之间设置有第二挡圈17，且其端部从内到外依次设置有密封垫片19和缓冲垫18。
本发明根据KRG的工况，需有两个动作：动作一是通过导向杆推动推杆上移；动作二是通过电磁铁断电铁芯轴端部离开钢球位置将推杆释放，推杆推动导向杆下移。
参考图3，动作一：在汽车正常行驶工况下，变速器通电启动后，速比电机1转动通过行星机构将动力传递到丝杠3，丝杠3转动控制螺母组件5的移动，螺母组件5控制导向杆4的摆动。由螺母组件5推动导向杆4上移，导向杆4推动推杆15上移。在推杆15上移的过程中触发电磁铁位置开关12使电磁铁8通电工作。电磁铁通电后铁芯轴端部移动到钢球位置，将钢球从支撑套的壁孔内推出并卡在推杆螺套的阶梯面上；电机反转，螺母组件向下移动，回到正常工作态。此后，电磁铁一直处于通电保持状态，电磁铁铁芯通过钢球将推杆螺套及推杆保持在高位，推杆受到推杆弹簧的作用，具有向下的能量。
参考图4，动作二：变速控制系统故障或是整车断电时，电磁铁断电，铁芯轴端部离开钢球位置，钢球得到释放，在推杆弹簧力及重力的作用下，推杆向下移动，推动导向杆，导向杆通过变速桥7改变环6的回转角度，让环6迅速按照设定的控制策略进行动作，以起到保护功能。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (7)

1.适用于锥环式无级变速器的故障保护装置，其特征在于：包括内部具有可伸缩铁芯的电磁铁、支撑套、至少3个钢球、推杆螺套、固定杆、推杆和弹簧组件，所述的推杆设有第一内孔，所述的固定杆设置在所述的推杆的第一内孔中，所述的推杆一端与所述的推杆螺套联接，另一端侧部设有可与导向杆触接的凸部，所述的导向杆抵靠在所述的凸部下方，实现了导向杆和凸部下方两者之间的相互作用；所述的推杆与所述的固定杆之间,在所述的第一内孔设置有弹簧组件，在导向杆推动推杆上移过程中所述的弹簧组件受到挤压并给予推杆向下的回弹力；所述的支撑套位于所述的推杆螺套中,所述的支撑套上开设有第二内孔，且一端套设在所述的固定杆上，所述的钢球环形设置在所述的支撑套的壁孔中；所述的电磁铁的铁芯轴位于所述的支撑套的第二内孔中的另一端，当铁芯轴的端部运行到环形钢球位置时，用于支承钢球。
2.如权利要求1所述的适用于锥环式无级变速器的故障保护装置，其特征在于：所述的第一内孔为阶梯孔，其阶梯面用于支承弹簧组件。
3.如权利要求2所述的适用于锥环式无级变速器的故障保护装置，其特征在于：所述的推杆螺套的内孔为阶梯孔，其阶梯面用于卡住钢球。
4.如权利要求3所述的适用于锥环式无级变速器的故障保护装置，其特征在于：所述的推杆螺套的内孔的阶梯面为圆锥面。
5.如权利要求3或4所述的适用于锥环式无级变速器的故障保护装置，其特征在于：所述的支撑套与固定杆连接处尾端设置有第一挡圈。
6.如权利要求5所述的适用于锥环式无级变速器的故障保护装置，其特征在于：所述的弹簧组件与所述的支撑套之间设置有垫片。
7.如权利要求6所述的适用于锥环式无级变速器的故障保护装置，其特征在于：所述的推杆的另一端尾部中心设有一凹槽结构，所述的凹槽结构与固定杆之间设置有第二挡圈，且其端部从内到外依次设置有密封垫片和缓冲垫。
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