CN103727198A - 行程可变弹性无级变速器或转速控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行程可变弹性无级变速器或转速控制器，它是用合适数量的弹性元件或组件作转矩的传动机构。在转矩传动过程中，弹性元件或组件根据工作情况的变化及控制要求将不同程度的发生弹性形变来自动调整行程而改变传动比，并可在弹性元件或组件中增加辅助装置来改变它的起始压力（或能量）或弹性系数，或调整它的能量积蓄与释放的时间比（即锁止占空比），或者调整参与转矩传动的弹性元件或组件的数量，或者调整输入或输出轴的传动比，强化弹性元件或组件在转矩传动过程中调整行程的能力，使变速器获得更大的变速变矩或转速控制范围，在一定范围内完成无级变速（或转速控制）任务。它的传动效率高、控制方便，易于生产。

Description

行程可变弹性无级变速器或转速控制器

技术领域

本发明涉及变速器，具体是一种利用弹性元件或组件根据工作情况的变化和控制要求，对总体行程进行调整而实现对转矩、转速的无级变化，或者实现对某一被控转动部件的转速进行无级控制。

技术背景

实现无级变速是汽车工业和其它许多行业一直向往的目标，目前的液力自动变速器和电控无级变速器在一定程度上取得了很大发展，但由于：1、液力自动变速器传动比不连续，且传动效率低，动力性能与燃油经济不理想；2、电控无级变速器目前只能在一些小排量汽车中得以应用，而无法在大排量、大功率汽车中应用；3、它们结构复杂、生产成本高，且维修困难；4、在一些多动组合中尤其是带行星齿轮的传动机构中，需对某一转动部件的转速进行无级控制，未有合适的控制机构能实现这一功能。因此结构简单、传动效率高、传动功率大和容易维修的无级变速器或转速控制器是机械工业急待解决的难题。

发明内容

为了解决现有无级变速器结构复杂、传动效率低、维修困难和传动功率不大等问题，本发明提供了一种结构简单、传动效率高、传动功率大和容易维修的无级变速器或转速控制器。

本发明是这样完成的：将合适数量的弹性（或能发生弹性形变的）元件或组件均匀分布在一个或多个转动周期中，作转矩传动的中间传动机构,弹性元件或组件在转矩传动过程中根据输入动力转矩与转速、输出阻力转矩与转速的大小等工作情况的变化工作情况的变化和控制要求先不同程度的发生弹性形变而储藏能量，并自动调整已储能量的释放速度来调整弹性元件或组件在传动过程中的共同行程而在一定范围内完成无级变速变矩或转速控制任务；并且还可在弹性元件或组件中或传动路径中增加辅助装置来改变弹性元件或组件的起始压力、能量或弹性系数，或者调整弹性元件或组件的能量积蓄与释放之间的时间比，或者调整参与转矩传动的弹性元件或组件的数量，使弹性元件或组件调整共同行程的能力增强，或者调整传动路径的传动比，使弹性元件或组件始终处在能有效传动转矩的变化范围内，使行程可变弹性无级变速器或转速控制器获得更大的变速变矩或转速控制范围。

所述行程可变性无级变速器或转速控制器是在以卷簧作弹性传动机构时，用间歇传动机构带动圆销间歇的运动或静止，或用曲轴或凸轮机构经有运动间隙的拉杆或推杆带动有向输入轴移动趋势的圆销相对输入轴前后平行移动作间歇锁止机构，各间歇锁止机构依次作同周期等相位差的转动或前后移动实现圆销与卷簧输出端的传动轮上对称固定安装的长齿或杆有规律的交叉或滑脱实现间歇锁止功能，圆销在与传动轮的长齿交叉期间，传动轮停止转动卷簧积蓄能量，圆销从传动轮的长齿上滑脱后，卷簧向低能位转动释放能量，由卷簧根据输入动力、输出阻力转矩、转速的大小等工作情况的变化，自动调整能量释放速度、合力矩和共同行程，在一定范围内完成无级变速变矩或转速控制任务；并可用液压、气压或螺杆传动机构或手动调整拉杆的长度，或用液压、气压、齿条或螺杆传动机构或手动调整曲轴或凸轮与输入轴的距离，使圆销与传动轮的长齿在每一周期交叉即卷簧在每一周期内能量储藏的时间可调整，或加工长度可调的圆梢使其能与多个传动轮的长齿交叉，可使两组或两组以上的卷簧能同时积蓄能量，使行程可变弹性无级变速器或转速控制器获得更大的变速变矩范围。

所述行程可变性无级变速器或转速控制器是以卷簧作弹性传动机构时，用槽轮、曲轴或凸轮机构作间歇传动机构驱动卷簧有规律的向高能位转动驱动后级传动机构而传动转矩，使输入动力只驱动各卷簧储藏能量，不受后级阻力的影响。

所述行程可变性无级变速器或转速控制器是以卷簧作弹性传动机构，在输入轴上固定安装传动杆并互成等角驱动轴心不重合且固定安装拨杆的传动轮，使传动杆有规律的实现与拨杆交叉与滑脱向卷簧传动转矩；或将传动杆加工成可拉伸或压缩的弹性杆件并增加拨杆，并在拨杆的运动轨迹上安装向内或向外凸起的导轨，由导轨带动拨杆向内或向外运动使传动杆被压缩或拉伸，完成同轴转动的传动杆与拨杆有规律的交叉与滑脱向卷簧传动转矩，在传动轮和机壳之间固定安装有一定起始能量的回位或传动卷簧，使传动轮上的拨杆在传动间歇及时回转至带能与拨杆交叉阻止传动轮回转过渡的定位杆的起始位置组成间歇传动机构，并可将定位杆或导轨安装在定位轮上，或将回位卷簧的两端分别安装在传动轮和定位轮上或可调式的卡在传动轮和机壳上，手动或自动拉动或摆动安装在定位轮上的拉线、传动杆、杠杆或转动与定位轮啮合的定位调整轮或直接转动定位轮来调整定位杆或导轨的位置来调整传动轮在每一传动周期传动转矩的时间而改变传动比，或直接调整回位转簧两端的位置来调整回位卷簧的起始压力或能量而改变传动比，组成占空比或回位卷簧的起始压力或能量可调的间歇传动机构，用占空比或回位卷簧的起始压力或能量可调的间歇传动机构传动转矩，使输入动力只驱动各卷簧储藏能量，不受后级阻力的影响。

所述行程可变性无级变速器或转速控制器是用输入曲轴直接驱动压缩弹簧、能压缩的密闭气室或弹性杠杆等弹性传动机构经带齿座套和单向离合器或锁止机构，或用输入曲轴经带齿连杆和单向离合器或锁止机构驱动卷簧等弹性传动机构向后级传动机构传动转矩，在曲轴转动的前半周期，弹性传动机构在传动转矩的同时不同程度的发生弹性形变并储藏能量，后半周期将在前半周期储蓄能量继续释放驱动后级传动机构并可驱动曲轴转动来自动调整共同行程，在一定范围内完成无级变速或转速控制任务。

所述行程可变性无级变速器或转速控制器是在输入轴与输出轴之间增加变速机构或变速器，组建在卷簧反向转动时传动比比单向离合器反向转动时传动比小的传动路径，或组建在卷簧正向转动时传动比比单向离合器直接传动时的传动比小的传动路径，或在相邻或相隔的弹性传动机构中组建具有变速功能的中间变速机构，或在输出轴增加一组比直接传动的传动比小的变速机构或变速器，或在输入轴增加一套合适的变速器，或将两套行程可变弹性无级变速器或转速控制器串联在一起，在卷簧不能将输入动力充分传给后级传动机构时，起动增加的变速器，使卷簧将在前半周期储藏的能量直接传给后级传动机构，或使卷簧在正向转动时更快的向高能位转动而储藏更多的能量，或能使相邻或相隔的两组或两组以上的卷簧同时更快的向高能位转动而储藏的能量，或使卷簧的能量释放速度降低，使卷簧在下一周期的起始能量或压力增加，提高对后级传动机构的驱动力，或使输入转矩始终处在行程可变弹性无级变速器或转速控制器能充分传动的范围，使传动比变小，相反在卷簧不能驱动后级传动机构时，不起动增加的变速器，使传动比变大；或在以弹性杠杆为弹性传动机构的变速器中将支承安装在液压、齿条或螺杆传动机构上，使支承能在液压、齿条或螺杆的推动下在曲轴与齿条之间移动改变支点位置而改变传动比，使行程可变弹性无级变速器或转速控制器的变速或转速控制范围更大。

所述行程可变性无级变速器或转速控制器是在压缩弹簧与带齿弹簧座之间或直接在曲轴与带齿弹簧座之间增加气压可调能压缩的密闭气室或液压腔；或用两套或两套以上的弹性传动机构传动转矩，一套作固定组随时都传动转矩，其余作活动组并配套安装锁止机构或离合器；或在以卷簧作弹性传动机构时，增加中间传动轴、传动轮或盘、单向离合器和离合器相互连接建立二级传动机构，并使二级传动机构能驱动相邻或相隔的卷簧；或在各传动轮与传动轮之间、传动盘与单向离合器之间、传动轮与单向离合器之间增加可使各组卷簧同时传动转矩的离合器或锁止机构组合，当工作环境和控制要求发生变化时，通过调整密闭气室的压力，或调整配套活动弹性传动机构安装的锁止机构或离合器、或能驱动相邻或相隔的卷簧的二级传动机构、或增加离合器组合的工作状况，不同程度的改变系统的起始压力、起始能量或弹性系数，使弹性传动机构调整行程的能力更高、调整行程的范围更宽，变速或控速性能更好。

所述行程可变性无级变速器或转速控制器是在变速器的部分对称安装的传动机构或间歇锁止机构中增加离合器、锁止机构或拖动机构，通过调整增加的离合器或锁止机构的锁止与释放或拖动机构的拖动与复位来调整弹性传动元件或组件参与转矩传动、间歇传动机构传动转矩、间歇锁止机构正常参与锁止与释放的工作数量，改变系统的传动比，使行程可变弹性无级变速器或转速控制器的变速变矩范围更大。

所述行程可变性无级变速器或转速控制器是在能压缩弹性传动机构的活动端与连杆之间或卷簧的两端之间增加锁止机构或离合器，增加的锁止机构或离合器锁止时阻止弹性传动机构发生弹性形变而全速传动；或在卷簧接受转矩一端安装的单向离合器的自由端与机壳之间增加锁止机构或离合器，增加的锁止机构或离合器锁止时卷簧只能正向转动而延长驱动后级传动机构时间，减小无效循环的产生提高传动效率，使传动比变小、变速变矩范围增大。

所述行程可变性无级变速器或转速控制器是将输出轴的输出端与行星齿轮机构的一转动部件行星架相连，用行星齿轮机构的一转动部件齿圈作输出轮，在机壳与行星齿轮机构的一转动部件太阳轮之间固定安装一卷簧或能发生弹性形变的元件或组件，提高变速器的起步和应对后级阻力突然增大的性能，并平衡变速器或转速控制器的输出转矩和能量，使行程可变弹性无级变速器或转速控制器性能更加稳定；并可将卷簧在机壳上的一端安装带长齿的传动轮和圆销，移动圆销完成与传动轮的长齿交叉与滑脱来代替离合器。

所述行程可变性无级变速器或转速控制器上述变速器的基础上在输出轴与输入轴之间增加单向离合器、传动盘、离合器、传动轮，传动轮活动安装与单向离合器的外圈啮合并经离合器与固定安装的传动盘连接，单向离合器的内圈固定安装，在需发动机起制动作用时，离合器锁止，单向离合器在输出轴的转速高于输入轴的转速时锁止，单向离合器在输出轴的转速低于输入轴的转速时释放。

本发明的有益效果是：1、充分利用了弹性元件或组件的弹性形变原理来调整自身行程和能量释放速度而改变总体行程，完成无级变速（或转速控制）任务。2、传动效率高，传动能力强，可用于不同功率的变速变矩（或转速控制）任务。3、结构简单，零配件及伺服系统少，在现有技术和产品条件下即可规模化生产。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明

图1是本发明实施例1的结构示意图

图2是本发明实施例1的结构示意图

图3是本发明实施例1的结构示意图

图4是本发明实施例1的气压可调的可压缩密闭气室结构示意图

图5是本发明实施例1的结构示意图

图6是本发明实施例1的结构示意图

图7是本发明实施例9的结构示意图

图8是本发明实施例2的结构示意图

图9是本发明实施例2的支承结构示意图

图10是本发明实施例2的弹性杠杆结构示意图

图11是本发明实施例3的结构示意图

图12是本发明实施例3的结构示意图

图13是本发明实施例3的结构示意图

图14是本发明实施例3的结构示意图

图15是本发明实施例3的结构示意图

图16是本发明实施例3的结构示意图

图17是本发明实施例3的结构示意图

图18是本发明实施例4的结构示意图

图19是本发明实施例4的结构示意图

图20是本发明实施例5的结构示意图

图21是本发明实施例5的外圈安装长齿或杆的输出轮结构示意图

图22是本发明实施例5的结构示意图

图23是本发明实施例5的结构示意图

图24是本发明实施例8的结构示意图

图25是本发明实施例8的结构示意图

图26是本发明实施例6的结构示意图

图27是本发明实施例6的间歇传动机构结构示意图

图28是本发明实施例6的定位轮与定位调整轮结构示意图

图29是本发明实施例6的传动杆安装结构示意图

图30是本发明实施例6的传动轮结构示意图

图31是本发明实施例6的可压缩传动杆与导轨结构示意图

图32是本发明实施例6的可压缩传动杆结构示意图

图33是本发明实施例6的可压缩传动杆与导轨结构示意图

图34是本发明实施例6的结构示意图

图35是本发明实施例6的结构示意图

图36是本发明实施例5的结构示意图

图37是本发明实施例6的结构示意图

图38是本发明实施例7的结构示意图

图39是本发明实施例5的结构示意图

图40是本发明实施例10的结构示意图

具体实施方式

行程可变弹性无级变速器或转速控制器是根据弹性（或能发生弹性形变的）元件或组件在不同的受力条件和控制下，弹性元件或组件将不同程度的发生弹性形变并自动调整能量释放速度来改变弹性元件或组件在传动过程中的共同行程而改变传动比，完成无级变速（或转速控制）任务。

实施例1：结合图1，在曲轴[1]（曲轴以三个或三个以上为宜并互成120度角或等角）的连杆[2]上都安装（有一定起始压力或能量的）压缩弹簧（或能压缩的密闭气室）[3]，弹簧[3]的一端固定安装或紧压在连杆[2]的轴套[12]上，另一端安装（或套）在带齿弹簧座[5]的底部，连杆[2]与带齿弹簧座[5]活动连接，并通过连杆[2]上的定位（或制动）装置[6]控制带齿弹簧座[5]的活动范围，单向离合器（或锁止机构）[4]的外圈加工齿轮并与带齿弹簧座[5]啮合，内圈与输出轴[7]通过花键或销孔固定安装。在转矩传动（或转速控制）过程中，在输入动力变化不大（即相对稳定）的情况下，在起步或后级阻力较大（或需被控件高速转动）时，在前半周期，单向离合器[4]锁止，弹簧[3]不能完全克服后级阻力全速传动而被压缩储藏能量，这时带齿弹簧座[5]被推动的距离很短，输出轴[7]的转速很低；后半周期，即当曲拐转过最低位置时，由于弹簧[3]还处在压缩状态，在回转过程的前期，弹簧[3]将在前半周期储蓄能量一方面继续驱动输出轴[7]转动，分担部分后级传动阻力转矩，另一方面驱动曲轴[1]转动，增加曲轴[1]的转矩，提高曲轴[1]的驱动能力，直到弹簧[3]将前半周期储藏的能量全部释放完毕，单向离合器[4]才释放，使输出轴[7]上获得的转矩得到倍增或不同程度的提高。当后级阻力较小（或需被控件低速转动）时，弹簧[3]所受阻力（压缩力）不断减小，被压缩的距离不断减小，带齿弹簧座[5]被推动的距离不断加大，输出轴[7]所获转矩不断减小转速不断提高，这样通过弹簧[3]根据输入转速、输出阻力转矩、转速的大小等工作情况的变化被不同程度的压缩来自动调整行程，适时改变输出轴[7]的转速和转矩达到无级变速（或对转速进行无级控制）的目的，自动完成无级变速（或转速控制）任务。

当输入转矩超出一定的变化范围或压缩弹性元件不能充分将转矩传给后级传动机构时，可通过改变系统的起始压力或系统的弹性系数来提高变速器的变速性能。

结合图2、图3、图4，在本实施例中的每组弹簧[3]与带齿弹簧座[5]的底部之间增加一个压力可调能上下压缩的密闭气室（或液压腔）[8]，如图2所示，也可将密闭气室（或液压腔）[8]直接安装在曲轴[1]与带齿弹簧座[5]之间，如图3所示，密闭气室[8]通过定位阀[9]、（通气）管道[10]与压力控制系统[11]连通；弹簧[3]和密闭气室[8]组件也可由图4所示气压可调能上下压缩的单纯密闭气室[8]代替。定位阀[9]只有在曲拐回转至某一高度（接近最高点）时，或者弹簧[3]和密闭气室[8]可释放的能量全部释放完毕时，才能开启打开密闭气室[8]与压力控制系统[11]的连接管道[10]，调整气压（或液压）；在其它位置均处关闭状态，以防气体（或液体）泄漏而损失能量。在转矩传动（或转速控制）过程中，压力控制系统[11]则根据工作情况的变化及控制要求适时手动或自动调整密闭气室[8]内的压力，使弹性组件的起始压力或弹性系数发生改变，提高系统调整行程的能力。在起步、低速、阻力转矩较大、输入动力较小或发动机转速偏小（或需被控转动部件高速转动）时，降低密闭气室[8]内的压力，使输出轴[7]能低速转动；在高速、阻力转矩较小、输入动力较大或发动机转速偏大（或需被控转动部件低速转动）时，提高密闭气室[8]内的压力，使输出轴[7]可高速转动，使弹性组件的行程调整范围更宽、变速性能更好。

结合图5，在本实施例中在弹簧[3]的基础上，每组再增加一套或多套活动弹簧[24]、活动弹簧座[26]和锁止机构[25]，提高系统调整行程的能力。在转矩传动（或转速控制）过程中，在起步、低速或阻力转矩较大或输入动力较小或发动机转速偏小（或需被控转动部件高速转动）时，锁止机构[25]释放，活动弹簧[24]不参与转矩传动，系统的弹性系数不变，使输出轴[7]能低速转动；在高速或阻力转矩较小或输入动力较大或发动机转速偏大（或需被控转动部件低速转动）时，在曲拐回转至合适的位置或者弹簧[3]可释放的能量全部释放完毕时，手动或自动使锁止机构[25]锁止，使活动弹簧座[26]与带齿的弹簧座[5]连在一起，活动弹簧[24]参与转矩传动，连杆[2]的弹性系数增加，使输出轴[7]可高速转动，变速器的传动比变小，使无级变速（或转速控制）范围更宽，更好的完成无级变速（或转速控制）任务。

结合图6，在前述实施例的基础上，在连杆[2]与带齿弹簧座套[5]之间安装一套锁止机构[19]。在转矩传动（或转速控制）过程中，在起步、低速、阻力转矩较大、输入动力较小或发动机转速偏小（或需被控转动部件高速转动）时，锁止机构[19]释放，使输出轴[7]能低速转动；在高速、阻力转矩较小、输入动力较大或发动机转速偏大（或需被控转动部件低速转动）时，在曲拐回转至某一高度或者弹簧[3]可释放的能量全部释放完毕时，锁止机构[19]锁止，使连杆[2]全速传动，提高传动效率，使无级变速（或转速控制）性能更好，更好的完成无级变速（或转速控制）任务。

实施例2：结合图8、图9、图10，它是将如图10所示弹性杠杆[86]的一端经轴套[90]活动安装在曲轴[1]（曲轴以三个或三个以上为宜）上，轴套[90]空间以较长为宜以便曲轴[1]转动时能在轴套内上下滑动，另一端经销孔[91]与齿条[83]活动连接；在弹性杠杆[86]的中间部位安装支承[87]，支承[87]可采用图9所示的支承结构，它是在弹性杠杆[86]摆动受力的两边安装轴承[85]，轴承[85]经轴[89]安装在支架[88]上，使弹性杠杆[86]在转矩传动过程中可上下移动；在齿条[83]的两边安装导轨[84]使齿条[83]能在导轨[84]上左右滑动，单向离合器[4]的带齿外圈与齿条[83]啮合，内圈固定安装在输出轴[7]上，如图8所示。在转矩传动（或转速控制）过程中，在输入动力变化不大（即相对稳定）的情况下，当起步或后级传动阻力较大（或需被控件高速转动）时，在前半周期，曲轴[1]逆时针（或顺时针）转动，曲拐从最左（或右）位置转到最右（或左）位置，曲轴[1]通过弹性杠杆[86]带动齿条[83]向左（或右）运动，单向离合器[4]锁止，弹性杠杆[86]不能完全克服后级阻力全速传动而弯曲储藏能量，这时齿条[83]被推动的距离很短，输出轴[7]的转速很低；后半周期，即当曲拐转过最右（或左）位置时，由于弹性杠杆[86]还处在弯曲状态，在回转过程的前期，弹性杠杆[86]将在前半周期储蓄能量一方面继续经齿条[83]和单向离合器[4]驱动输出轴[7]转动，另一方面驱动曲轴[1]转动，增加曲轴[1]的转矩，提高曲轴[1]的驱动能力，直到弹性杠杆[86]将前半周期储藏的能量全部释放完毕，单向离合器[4]才释放，使输出轴[7]上获得的转矩得到不同程度的提高。由弹性杠杆[86]根据输入动力、输出阻力转矩、转速的大小等工作情况的变化不同程度的弯曲变形来自动调整行程完成无级变速（或转速控制）任务。为了使变速器获得更大的变速变矩范围，可将支承[87]安装在液压、气压、齿条、螺杆或手动拨杆等传动装置上，使支承[87]能在液压、气压、齿条、螺杆或手动拨杆等传动装置的推动下在曲轴[1]与齿条[83]之间移动改变支点位置而改变传动比。在转矩传动（或转速控制）过程中，在起步、低速、阻力转矩较大、输入动力较小或发动机转速偏小（或需被控转动部件高速转动）时，液压、气压、齿条、螺杆或手动拨杆等传动装置使支承[87]向齿条[83]方向移动，使变速器的传动比增加，使输出轴[7]能低速转动；在高速、阻力转矩较小、输入动力较大或发动机转速偏大（或需被控转动部件低速转动）时，液压、气压、齿条、螺杆或手动拨杆等传动装置使支承[87]向曲轴[1]方向移动，使变速器的传动比减小，使输出轴[7]可高速转动，使无级变速（或转速控制）范围更宽，更好的完成无级变速（或转速控制）任务。

在本实施例中，也可将单向离合器[4]改成棘轮机构，弹性杠杆[86]加工成弹性直杆并驱动（或作为）棘轮机构的机架（或棘爪），在弹性杠杆[86]的合适位置安装回位弹簧，由曲轴[1]转动而驱动弹性杠杆[86]来回摆动，并根据输入动力、输出阻力转矩、转速的大小等工作情况的变化不同程度的弯曲变形或经液压、齿条或螺杆传动装置调整支承[87]的位置来自动调整行程，使棘轮机构作间歇式的运动传动转矩，完成无级变速（或转速控制）任务。

实施例3：结合图14，它是将带齿连杆[2]经轴套[12]活动安装在曲轴[1]上，在输出轴[7]上固定安装传动盘[35]，活动安装传动盘[33]、传动轮[34]，传动盘[33]作单向离合器[4]的外圈（或内圈），传动轮[34]作单向离合器[4]的内圈（或外圈）并与连杆[2]的齿条啮合，卷簧[13]的两端分别固定安装在传动盘[33]和传动盘[35]上或传动盘[33]和输出轴[7]上而省去传动盘[35]，（卷簧[13]可以使用一套或两套及以上的组件，一套为固定安装，其余为活动安装）。在转矩传动过程中，曲轴[1]的转动使转矩由带齿连杆[2]经单向离合器[4]驱动卷簧[13]传给输出轴[7]，完成转矩传动，在前半周期，单向离合器[4]锁止，卷簧[13]接收输入转矩，并将部分（或全部）转矩传给后级传动机构，同时可发生弹性形变将部分转矩能量储藏；后半周期将前半周期储藏的转矩能量继续传给后级传动机构和经带齿连杆[2]传给输入曲轴[1]，直到将前半周期储藏的能量释放完毕，单向离合器[4]释放，卷簧[13]根据工作情况的变化及控制要求（调整卷簧[13]的调整弹性系数）来自动调整前半周期的行程而改变传动比，完成无级变速（或转速控制）任务。

结合图11，在本实施例中，将每组传动盘[33]与单向离合器[23]的外圈（或内圈）固定连接，锁止机构（或离合器）[37]一端与单向离合器[23]的内圈（或外圈）连接，另一端与机壳相连。当输入动力较小或发动机转速偏小时，锁止机构[37]释放，卷簧[13]可根据输出阻力的大小自动调整共同行程和改变传动比；当发动机转速偏大、输入动力较大或后级阻力较小时，手动或自动使锁止机构[37]锁止，单向离合器[23]阻止卷簧[13]反转，卷簧[13]只能正向转动，卷簧[13]对后级传动机构的作用时间得到延长，并防止无郊循环的产生，同时在输出轴[7]的转速较低时，在曲轴回转过程中，卷簧[13]在前半周期储蓄的能量可能未完全释放，可使卷簧[13]在下一周期的起始能量或压力得到提高，使后级传动机构的转速能提高，使变速器的变速性能更好和变速范围更大。

结合图12，在本实施例中，在每组传动轮盘[33]与传动盘[35]之间安装离合器（或锁止机构）[36]。在起动、发动机转速偏小或输入动力较小时，离合器[36]释放，卷簧[13]可根据输出阻力的大小调整共同行程和改变传动比；当发动机转速偏大、输入动力较大或后级阻力较小时，离合器[36]锁止，变速器全速传动，使变速器的变速性能更好和变速范围更大。

实施例4：结合图13，它是在实施例3基础上，增加传动轴[46]，将单向离合器[48]的内圈固定安装在传动轴[46]上与传动轮[33]对应，将单向离合器[48]的带齿外圈与传动轮[33]啮合，在传动轴[46]的一端活动安装传动轮[45]、固定安装传动盘[49]，在传动轮[45]与传动盘[49]之间用离合器（或锁止机构）[16]连接，在输出轴[7]上固定安装传动轮[43]，在传动轮[45]与[43]之间用传动轮[44]相互啮合连接，组成传动比比传动轮[33]直接驱动传动轮[34]的传动比小的二级（中间）传动变速机构。离合器[16]在离合器[37]释放时变速器不能将输入动力充分传给后级传动机构且在离合器[37]锁止时输入动力又不能驱动后级传动机构时手动或自动锁止，前半周期，卷簧[13]正向转动时，单向离合器[48]释放，不参与传动；后半周期，卷簧[13]反向转动时，单向离合器[48]锁止，单向离合器[4]释放，使卷簧[13]在前半周期储藏的能量直接驱动输出轴[7]，减少无效循环的产生，提高变速器的传动效率。在转矩传动过程中，在起步时，锁止机构[37]和离合器[16]都释放，变速器的传动比较大；当发动机转速偏小、后级阻力较大或输入动力较小时，先释放锁止机构[37]，后释放离合器[16]，或同时释放离合器[16]、[37]，使变速器的传动比变大；当发动机转速偏大、后级阻力很小或输入动力较大时，先锁止离合器[16]，后锁止锁止机构[37]，使变速器的传动比变小。

结合图15，在本实施例中，它是在前述实施例的基础上，在传动轴[46]上对应每组变速机构活动安装传动轮[51]和单向离合器[56]，传动轮[51]与传动轮[34]啮合，在传动轮[51]和单向离合器[56]的内圈之间安装离合器（或锁止机构）[50]，单向离合器[56]和[48]共用一个带齿外圈，传动轮[34]、传动轮[51]、单向离合器[56]和传动轮[33]形成一条较单向离合器[4]直接传动时传动比小的传动路径。当变速器不能将输入动力充分传给后级传动机构时，手动或自动使离合器[50]锁止，使转矩经较小传动比的路径传动，使卷簧[13]能更快的向高能位转动而驱动后级传动机构或储藏更多的能量。在转矩传动过程中，在起步时，锁止机构[37]和离合器[50]、[16]都释放，变速器的传动比较大；当发动机转速偏小、后级阻力较大或输入动力较小时，锁止机构[37]先于离合器[16]释放，离合器[50]可在离合器[37]、[16]之前或之后释放，或同时释放离合器[50]、[16]和[37]，使变速器的传动比变大；当发动机转速偏大、后级阻力很小或输入动力较大时，离合器[16]先于锁止机构[37]锁止，离合器[50]可在离合器[37]、[16]之前或之后锁止，使变速器的传动比变小。

结合图16，在本实施例中，它是在前述实施例的基础上，在输出轴[7]的输出端固定安装单向离合器[47]的带齿外圈（或内圈）；在传动轴[20]上固定安装单向离合器[47]的内圈（或外圈）和传动轮[43]；在传动轴[41]上固定安装传动轮[42]并与传动轮[43]啮合，活动安装传动轮[38]并与单向离合器[47]的带齿外圈啮合，固定安装传动盘[40]，在传动盘[40]与传动轮[38]之间用离合器（或锁止机构）[39]连接，组成比单向离合器[47]直接传动的传动比小的传动路径（传动比小的传动路径也可用合适的变速器代替）；传动轮[44]既可与传动轮[43]啮合，也可与单向离合器[47]的带齿外圈啮合，还可通过采用不同的传动比、单向离合器和离合器既与传动轮[43]啮合，又与单向离合器[47]的带齿外圈啮合，使变速器的变速性能更好。当变速器不能将输入动力充分传给后级传动机构时，手动或自动使离合器[39]锁止，单向离合器[47]释放，转矩经单向离合器[47]的带齿外圈与传动轮[38]、[42]、[43]形成的较小传动比的路径传动，降低卷簧[13]的能量释放速度，延长卷簧[13]的作用时间，提高传动效率；或使卷簧[13]在下一周期的起始能量或压力增加，能更多的向高能位转动储藏更多的能量而提高对后级传动机构的驱动能力。在转矩传动过程中，在起步时，锁止机构[37]和离合器[39]、[16]都释放，变速器的传动比较大；当发动机转速偏小、后级阻力较大或输入动力较小时，锁止机构[37]先于离合器[16]释放，离合器[39]可在离合器[37]、[16]之前或之后释放，或同时释放离合器[39]、[16]和[37]，使变速器的传动比变大；当发动机转速偏大、后级阻力很小或输入动力较大时，离合器[16]先于锁止机构[37]锁止，离合器[39]可在离合器[37]、[16]之前或之后锁止，使变速器的传动比变小。

结合图17，在本实施例中，它是在前述实施例的基础上，在传动轴[46]上固定安装传动盘[54]，在传动盘[54]与单向离合器[56]的外圈之间用离合器[53]连接，并将单向离合器[48]安装在离合器[16]与传动轮[45]之间；或直接用单向离合器[48]的外圈与传动轮[44]齿合，内圈经离合器[16]与传动盘[49]连接而替换传动轮[45]。当变速器不能将输入动力充分传给后级传动机构时，手动或自动使离合器[53]锁止，改变变速器的弹性系数，使各组卷簧[13]同时向高能位转动驱动后级传动机构并能储藏的能量。在转矩传动过程中，在起步时，锁止机构[37]和离合器[39]、[50]、[53]、[16]都释放，变速器的传动比较大；当发动机转速偏小、后级阻力较大或输入动力较小时，最先释放离合器[53]，然后将锁止机构[37]先于离合器[16]释放，离合器[39]、[50]可在离合器[37]、[16]之前或之后释放，或同时释放离合器[53]、[39]、[16]、[50]和[37]，使变速器的传动比变大；当发动机转速偏大、后级阻力很小或输入动力较大时，离合器[16]先于锁止机构[37]锁止，离合器[39]、[50]可在离合器[37]、[16]之前或之后锁止，最后锁止离合器[53]，使变速器的传动比变小。

结合图18，在本实施例中，它是在前述实施例的基础上，还可增加传动轴[52]，在传动轴[46]和[52]上固定安装传动轮[61]并与传动轮[33]啮合，固定安装单向离合器[60]的内圈；在传动轴[46]上活动安装传动轮[51]与传动轮[34]啮合，在前（或后）一组的传动轮[51]与相邻（或相隔）一组的单向离合器[60]的外圈之间用离合器（或锁止机构）[94]连接，一组与二组、二组与三组（、倒数第二组与最后一组）之间的单向离合器[60]的内圈和传动轮[61]经传动轴[52]各自固定连接，三（或最后一）组与一组之间的单向离合器[60]的内圈和传动轮[61]经传动轴[46]固定连接，组成变速器的二级传动机构，使二级传动变速机构与相邻（或相隔）的卷簧[13]建立传动关系；将离合器[53]安装在传动轮[51]与[61]之间。当变速器不能将输入动力充分传给后级传动机构时，手动或自动使离合器[94]锁止，单向离合器[60]也跟着锁止，使相邻（或相隔）的两组卷簧[13]同时向高能位转动驱动后级传动机构并储藏能量，变速器的弹性系数增大，也可能增加卷簧[13]起始压力，连杆[2]的每一次传动都会使卷簧[13]储藏更多的能量或传动更大的转矩。在转矩传动过程中，在起步时，锁止机构[37]和离合器[39]、[94]、[53]都释放，变速器的传动比较大；当发动机转速偏小、后级阻力较大或输入动力较小时，最先释放离合器[53]，锁止机构[37]和离合器[39]、[94]逐个释放，或同时释放离合器[37]、[39]、[94]和[53]，使变速器的传动比变大；当发动机转速偏大、后级阻力很小或输入动力较大时，先逐个锁止离合器[39]、[94]和锁止机构[37]，最后锁止离合器[53]，使变速器的传动比变小。在实际应用中可根据需要在单向离合器[23]与锁止机构[37]形成的锁止组合或传动轮或盘[38]、[40]、[42]、[43]、离合器[39]、单向离合器[47]组成的变速组合或离合器[53]三种变速控制机构中选择使用一种、两种、三种或三种都不选择，也可使单向离合器[23]的外圈固定在机壳上，省去离合器[37]，使变速器结构更简单；也可在传动轴[46]上增加传动盘[49]、离合器[16]等合适的装置经传动轮[44]与传动轮[43]齿合，并与上述的一种或多种变速控制机构联合使用，使变速器的变速性能更好和变速范围更宽。当变速器的弹性元件或组件卷簧[13]为4组或4组以上时，可采取合适的控制机构使两组、三组、或三组以上的卷簧[13]同时向高能位转动传动转矩，使变速器的变速变矩范围更宽性能更好。

结合图19，在本实施例中，在前述实施例的基础上，在传动轮[33]与单向离合器[4]之间增加传动轮[82]作单向离合器[4]的外圈并与传动轮[33]固定安装；传动轮[61]改为活动安装，在传动轴[46]、[52]上固定安装传动盘[79]经离合器[80]与传动轮[61]连接；将单向离合器[81]的内圈固定安装在传动轴[46]、[52]上，带齿外圈与传动轮[82]啮合，单向离合器[60]、[81]在离合器[94]锁止后锁止；将离合器[53]安装在传动轮[51]与单向离合器[81]的内圈之间；传动轮[33]与[61]的传动比比传动轮[82]与单向离合器[81]的传动比小。当离合器[94]锁止后变速器仍不能将输入动力充分传给后级传动机构时，再手动或自动将离合器[80]锁止，使相邻（或相隔）的两组卷簧[13]同时更快的向高能位转动而储藏能量，同时单向离合器[81]释放，连杆[2]的每一次传动都会使卷簧[13]储藏更多的能量。在转矩传动过程中，在起步时，锁止机构[37]和离合器[39]、[94]、[53]、[80]都释放，变速器的传动比较大；当发动机转速偏小、后级阻力较大或输入动力较小时，最先释放离合器[53]，离合器[80]释放后再释放离合器[94]，锁止机构[37]和离合器[39]可在离合器[80]和[94]之前或之后释放，或同时释放锁止机构[37]和离合器[39]、[94]、[53]、[80]，使变速器的传动比变大；当发动机转速偏大、后级阻力很小或输入动力较大时，离合器[94]锁止后再锁止离合器[80]，锁止机构[37]和离合器[39]可在离合器[80]和[50]之前或之后锁止，最后锁止离合器[53]，使变速器的传动比变小，使变速器的变速变矩性能更好范围更宽。

在本实施例中，可根据具体使用情况和工作环境的要求，可灵活和合理的选择控制机构（即离合器或锁止机构[16]、[37]、[39]、[50]、[53]、[80]、[94]等控制机构及其配套装置）中的一种或多种满足传动要求，完成无级变速任务。

实施例5：结合图20、图21，它是在输入轴[14]上固定安装驱动轮[17]（以3组或3组以上为宜），活动安装如图21所示外圈对称固定安装长齿或杆的传动轮[22]，卷簧[13]的两端分别固定安装在驱动轮[17]和传动轮[22]上，各卷簧[13]与驱动轮[17]的固定点相互错开成等角接收输入转矩；在传动轮[22]与驱动[17]之间安装两套槽轮机构同步转动组成槽轮机构组[18]并共用一个圆梢[15]作间歇锁止机构，圆梢[15]在锁止期间能与传动轮[22]的长齿交叉、转动时与长齿滑脱，传动轮[72]与驱动轮[17]啮合并带动槽轮机构组[18]转动；单向离合器[21]的内圈固定安装在输出轴[7]上，带齿外圈与传动轮[22]啮合。在转矩传动过程中，各槽轮机构组[18]依次作同周期等相位差的转动，当槽轮机构组[18]处于锁止状态时，圆梢[15]与传动轮[22]的长齿交叉，传动轮[22]停止转动卷簧[13]积蓄能量，当槽轮机构组[18]的槽轮开始转动时，圆梢[15]从传动轮[22]的长齿上滑脱，使卷簧[13]向低能位转动释放能量。在能量释放过程中，卷簧[13]根据输入动力、输出阻力转矩、转速的大小等工作情况的变化，将自动调整卷簧[13]的能量释放速度，使卷簧[13]不同程度的多条同转、停转或空转，使卷簧[13]的合力矩和共同行程（即输出轴[7]的转速）发生改变，在一定范围内完成无级变速变矩（或转速控制）任务。为了使变速器获得更大的变速变矩范围，可在部分传动轮[72]与槽轮机构组[18]之间增加离合器，当输入动力较大或发动机转速偏大变速器不能充分将输入动力传动给后级传动机构时，将增加的离合器锁止，对应的槽轮机构组[18]正常工作，卷簧[13]传动转矩；当输入动力较小或发动机转速偏小输入动力不能充分驱动后级传动机构时，将增加的离合器释放，对应槽轮机构组[18]不工作，圆销[15]不与长齿交叉，卷簧[13]不传动转矩，通过调整槽轮机构组[18]的工作数量来调整参入转矩传动的卷簧[13]数量，改变系统的传动比，使卷簧[13]能将输入动力充分传递给后级传动机构。同时也可将圆梢[15]加工成长度能调整的圆销，当输入动力较大或发动机转速偏大变速器不能充分将输入动力传动给后级传动机构时，将圆梢[15]延长到能与两个或更多传动轮[22]的长齿交叉，使在每组槽轮机构组[18]锁止期间使两组或两组以上的卷簧[13]同时积蓄能量而增加系统的弹性系数，提高转矩传动效率；当输入动力较小或发动机转速偏小输入动力不能充分驱动后级传动机构时，将圆梢[15]缩短减少与传动轮[22]长齿交叉的数量而减小系统的弹性系数。在实际操作中可以综合具体情况灵活的将上述两种或多种方式同时进行，更好的完成变速变矩（或转速控制）任务。

结合图39，在本实施例中，还可用曲轴或凸轮机构经拉杆或推杆带动圆销[15]相对输入轴前后平行移动实现与传动轮[22]的长齿交叉或滑脱作间歇锁止机构，将拉杆（推杆或即连杆）[2]的前端加工成U字型前叉[27]并在与圆销[15]或曲轴（或凸轮机构）[1]交叉（即连接）处加工图10所示的长孔[90]为宜，使曲轴（或凸轮机构）、拉杆、圆销[15]之间以有一定的运动间隙，使圆销[15]在锁止即与传动轮[22]的长齿交叉期间可保持相对静止，圆销[15]的两端安装在导轨[84]中并用弹性机构使其始终保持向输入轴[14]移动的趋势而能在工作过程中尽快与传动轮[22]的长齿交叉。由曲轴或凸轮机构有规律的转动带动拉杆[2]前后移动，使圆销[15]有规律的与传动轮[22]的长齿交叉或滑脱实现间歇锁止功能。为了使变速器获得更大的变速范围，可将拉杆[2]加工成可伸缩的活动杆件，并用液压、气压或螺杆传动机构或手动调整拉杆长度；或用液压、气压、齿条或螺杆传动机构或手动调整曲轴或凸轮与输入轴[14]的距离，使圆销[15]与传动轮[22]的长齿在每一周期交叉的（即锁止）时间发生改变来调整传动比。在转矩传动过程中，在起步时，使拉杆[2]长度缩至最短，或使曲轴或凸轮与输入轴[14]的距离移到最远，使圆销[15]与传动轮的[22]长齿在每一周期的交叉（即锁止）时间最短或部分不交叉，使变速器的传动比最大；当发动机转速偏小、后级阻力较大或输入动力较小时，使拉杆[2]长度缩短，或使曲轴或凸轮与输入轴[14]的距离增加，使圆销[15]与传动轮[22]的长齿在每一周期的交叉时间缩短，使变速器的传动比变大；当发动机转速偏大、后级阻力较小或输入动力较大时，使拉杆[2]长度增加，或使曲轴或凸轮与输入轴[14]的距离缩短，使圆销[15]与传动轮[22]的长齿在每一周期的交叉时间延长，使变速器的传动比变小。为使变速器的变速变矩性能更好范围更宽，可在部分对称安装的拉杆[2]增加锁止机构（或增加一套曲轴或凸轮机构），或用液压、气压、齿条或螺杆传动机构或手动拖动机构调整圆销[15]与输入轴[14]的距离，当需使变速器的传动比变大时，用增加的锁止机构将对应的拉杆[2]在最短的位置锁止（，或使增加曲轴上的拉杆缩至最短或将曲轴或凸轮机构移到离输入轴[14]距离最远的位置），或拖动圆销[15]远离输入轴[14]，使圆销[15]与传动轮[22]的长齿在每一周期的交叉时间缩至最短或不交叉；当需使变速器的传动比变小时，将增加的锁止机构释放（，或使增加曲轴上的拉杆长度或曲轴到输入轴[14]的距离由液压、气压、齿条或螺杆传动机构或手动调整），或使圆销[15]与输入轴[14]的距离回到圆销[15]与传动轮[22]的长齿正常交叉的距离，使对应的曲轴或凸轮间歇锁止机构正常工作而传动转矩。

结合图22，在本实施例中，将槽轮机构组[18]不再作间歇锁止机构而是直接作间歇传动机构传动转矩（，间歇传动机构也可用曲轴或凸轮机构驱动棘轮机构的机架作间歇传动机构），传动轮[17]只驱动槽轮机构组[18]不再驱动卷簧[13]，而是用活动安装在输入轴[14]上的传动轮[33]与卷簧[13]的另一端固定连接并与单向离合器[21]的带齿外圈齿合（，也可将卷簧[13]安装在传动轮[22]和机壳之间，继续用传动轮[22]驱动单向离合器[21]的带齿外圈，但此时需传动轮[22]在间歇传动间歇期能自由反转），切断输入动力与后级阻力的直接联系，输入动力只驱动各卷簧[13]储藏能量，不再受后级阻力直接影响。为使变速器获得更大的变速范围，可以采用实施例4所示的二级传动机构或将圆梢[15]加工成长度能调整的圆销使两组或两组以上的卷簧[13]能同时向高能位转动，提高变速器对大转矩的传动能力。

结合图36，在本实施例中，还可将小直径的传动轮[33]活动安装在输出轴[7]上，将卷簧[13]固定安装在传动轮[33]与单向离合器[21]外圈之间，用大直径的传动轮[22]与传动轮[33]齿合，构成传动比较小的传动路径，使卷簧[13]在每一间歇传动过程中能转动更多的圈数，使卷簧[13]调整共同行程的能力和范围更大。

结合图23，在本实施例中，它是在以卷簧[13]为基础，每组再增加一套或多套活动卷簧[24]，一端固定在驱动轮[17]（或机壳）上，另一端经锁止机构[35]与传动轮[22]相连。通过锁止机构[35]的锁止或释放，决定活动卷簧[24]是否参与转矩传动而改变系统的弹性系数，提高系统调整行程的能力。在转矩传动（或转速控制）过程中，在起步、低速、阻力转矩较大、输入动力较小或发动机转速偏小（或需被控转动部件高速转动）时，锁止机构[35]释放，活动卷簧[24]自由活动，不参与转矩传动，系统的弹性系数不变，输出轴[7]能低速转动；在高速、阻力转矩较小、输入动力较大或发动机转速偏大（或需被控转动部件低速转动）时，锁止机构[35]在卷簧[13]储藏的能量释放完毕时或合适的位置手动或自动锁止，活动卷簧[24]被固定在传动轮[22]上参与转矩传动，系统的弹性系数增加，使输出轴[7]可高速转动，使无级变速（或转速控制）范围更宽，更好的完成无级变速（或转速控制）任务。

实施例6：结合图26、27、28、29、30，它是在输入轴[14]上固定安装合适数量的传动杆[66](传动杆以3个或3个以上为宜)并互成等角，如图29所示（，输入轴[14]和传动杆[66]也可用相应的曲轴或凸轮机构代替），与传动杆[66]对应安装与输入轴[14]轴心不重合的轴[74]，并将传动轮[68]活动安装在轴[74]上与传动杆[66]对应，在传动轮[68]上固定安装拨杆[67]，有一定起始能量的回位卷簧[65]的两端分别固定安装或卡在传动轮[68]和机壳上，如图30所示，在轴[74]上活动安装定位轮[71]，在定位轮[71]上固定安装定位杆[73]，在传动轴[69]上固定安装定位调整轮[70]与定位轮[71]啮合，如图28所示（，也可将传动轴[69]、定位调整轮[70]省去，用一端安装在定位轮[71]上的拉线、传动杆或杠杆与回位转簧或其它合适的机构代替），构成占空比可调整的间歇传动机构，如图27所示（，也可省去定位轮[71]、传动轴[69]和定位调整轮[70]，将定位杆[73]固定安装在机壳上，构成占空比不可调整的间歇传动机构），也可将定位杆[73]固定在机壳上，将回位卷簧[65]的两端分别安装在传动轮[68]和定位轮[71]上（，并可省去传动轴[69]和定位调整轮[70]直接转动定位轮[71]，甚至可省去定位轮[71]使回位转簧[65]可调式的卡在传动轮[68]和机壳上调整回位转簧[65]两端的位置），构成回位卷簧[65]的起始压力或能量可调整的间歇传动机构；在输出轴[7]上活动安装单向离合器[58]并将带齿外圈与传动轮[68]啮合，固定安装传动盘[59]和传动轮[64]，将卷簧[13]的两端分别固定安装在单向离合器[58]的内圈和传动盘[59]上或单向离合器[58]的内圈和输出轴[7]上而省去传动盘[59]；将单向离合器[58]的内圈作单向离合器[23]的内圈，锁止机构[37]安装在单向离合器[23]的外圈与机壳之间（单向离合器[23]和锁止机构[37]可视具体情况省去，或直接将单向离合器[23]的外圈与机壳固定省去锁止机构[37]）；将单向离合器[62]的内圈固定安装在传动轴[57]上，单向离合器[62]的带齿外圈与传动轮[68]啮合，传动轮[63]固定安装在传动轴[57]上并与传动轮[64]啮合，如图26所示。在转矩传动过程中，输入轴[14]带动传动杆[66]向传动轮[68]的轴心方向（即朝着传动轮[68]的轴心）转动后又向传动轮[68]的反轴心方向（即远离传动轮[68]的轴心）转动使传动杆[66]与拨杆[67]周期性的交叉与滑脱，在传动杆[66]向传动轮[68]的反轴心方向转动且转到拨杆[67]的起始位置（即定位杆[73]处）时，传动杆[66]与拨杆[67]交叉并带动传动轮[68]一起转动，单向离合器[58]锁止，将转矩传给卷簧[13]驱动后级传动机构转动，同时也使回位卷簧[65]积蓄一定的能量，此时单向离合器[62]释放；在传动杆[66]向传动轮[68]的轴心方向转动时，输入轴[14]与拨杆[67]的距离不断增加，当拨杆[67]转到某一位置（即输入轴[14]与拨杆[67]的距离超过传动杆[66]的长度）时，拨杆[67]将从传动杆[66]上滑脱，传动轮[68]不再传动转矩，此时卷簧[13]前期积蓄的能量可能还未释放完，单向离合器[58]前期锁止，驱动传动轮[68]反转使单向离合器[62]锁止并释放能量，经传动轴[57]、传动轮[63]和[64]传给输出轴[7]，直到卷簧[13]积蓄的能量释放完毕或传动轮[68]回到起始位置，单向离合器[58]才释放，同时由于回位卷簧[65]在前期积蓄一定的能量，也使传动轮[68]反转释放能量，直到拨杆[67]与定位杆[73]交叉即传动轮[68]回到起始位时停止反转，完成一个传动周期。当发动机转速、输入动力或后级阻力发生变化时，手动或自动转动传动轴[69]或定位调整轮[70]（或直接拉动拉线或传动杆或摆动杠杆）带动定位轮[71]转动（或直接转动定位轮[71]或调整回位转簧[65]两端的位置），使定位杆[73]的位置发生变化而使传动轮[68]在每一周期传动转矩的时间发生改变或调整回位卷簧[65]的起始能量或压力而改变传动比。当发动机转速偏高、输入动力增大或后级阻力变小时，使定位轮[71]与输入轴[14]反向或使回位转簧[65]的两端向高能位转动适当距离，延长传动轮[68]在每一周期传动转矩的时间或提高回位卷簧[65]的起始能量或压力，或使锁止机构[37]锁止阻止卷簧[13]反向转动，使传动比变小；当发动机转速偏低、输入动力减小或后级阻力变大时，使定位轮[71]与输入轴[14]同向或使回位转簧[65]的两端向低能位转动适当距离，缩短传动轮[68]在每一周期传动转矩的时间或降低回位卷簧[65]的起始能量或压力，或使锁止机构[37]释放使卷簧[13]能反向转动，使传动比变大，完成变速变矩任务。如需变速器获得更大的变速变矩范围，可对应卷簧[13]增加实施例4所述的二级传动机构使两组或两组以上的卷簧[13]同时向高能位转动扩大变速变矩（或转速控制）范围；还可对称增加图27所示占空比可调整的间歇传动机构与卷簧[13]配套的传动机构，并在输出轴[7]与输入轴[14]传动路径之间相应增加离合器和与之配套的传动轮或盘，当发动机转速偏小、后级阻力较大或输入动力较小时，将增加的离合器释放，使增加的卷簧[13]不参与转矩传动，使同时参与转矩传动的卷簧[13]的数量减少，使变速器的传动比变大；当发动机转速偏大、后级阻力很小或输入动力较大时，将增加的离合器锁止，使增加的卷簧[13]参与转矩传动，使同时参与转矩传动的卷簧[13]的数量增加，使变速器的传动比变小。在实际应用中，当输入转速较快时宜在本变速机构的前端增加一合适的变速器降低输入转矩的转速，使本变速器在传动过程中性能更稳定。

结合图31、图32、图34，在本实施例中，还可在传动杆[66]上增加拨杆[76]，将滑杆[77]的一端固定安装在输入轴[14]上，一端套在传动杆[66]的套筒内，在滑杆[77]与传动杆[66]之间安装定位装置控制传动杆[66]向外运动的距离防止滑脱，在传动杆[66]套筒外端与滑杆[77]外端之间安装压缩弹簧[78]使传动杆[66]保持向远离输入轴[14]方向滑动的趋势而使传动杆组件能始终趋向最长状态，如图32所示，在拨杆[76]的运动轨迹上且要求卷簧[13]的最高蓄能位置固定安装向内凸起的导轨[75]，如图31所示。此时可使传动轮[68]与传动杆[66]同轴转动，输入轴[14]与拨杆[67]的距离稳定，使传动杆[66]稳定的传动转矩，如图34所示，阻止在不同轴转动时输入轴[14]与拨杆[67]的距离变化使传动不稳定现象的发生。在转矩传动过程中，传动杆[66]转到定位杆[73]时传动杆[66]与拨杆[67]交叉带动传动轮[68]转动传动转矩，当传动杆[66]转动到导轨[75]的前端时，拨杆[76]与导轨[75]接触，导轨[75]开始拨动拨杆[76]使传动杆组件向最短长度压缩，到达导轨[75]的某一高位时，传动杆[66]从拨杆[67]上滑脱，传动轮[68]停止传动转矩；当传动杆[66]转动到导轨[75]的末端时，拨杆[76]与导轨[75]滑脱，传动杆组件又回到最长位置完成一周期传动任务。

结合图33，在本实施例中，它是在前述实施例的基础上，将压缩弹簧[78]安装在在传动杆[66]的套筒内端与滑杆[77]的外端之间，使传动杆[66]始终向输入轴[14]的方向滑动而使传动杆组件处于最短状态，而将导轨[75]由向内凸起改成向外凸起。在转矩传动过程中，当传动杆[66]转动到导轨[75]的前端时，拨杆[76]与导轨[75]接触，导轨[75]开始拨动拨杆[76]使传动杆组件向最长位置拉伸，传动杆[66]才能与拨杆[67]交叉；当传动杆[66]转动到导轨[75]的末端时，拨杆[76]与导轨[75]滑脱，传动杆组件又回到最短位置，传动杆[66]从拨杆[67]上滑脱，完成一周期传动任务。

结合图35，在本实施例中，它是在前述实施例的基础上，将定位轮[71]省去，将定位杆[73]固定安装在机壳上，将导轨[75]连接在一起（或与定位调整轮[70]啮合），用定位调整轮[70]的转动调整导轨[75]的位置来调整传动轮[68]在每一传动周期内的传动时间而改变传动比。此时如传动轮[68]的数量较多时，可将相应部分的导轨[75]上增加拖动机构，使之成为传动轮[68]是否传动转矩的控制机构，当发动机转速偏小、后级阻力较大或输入动力较小时，拖动机构将导轨[75]向内或外拖动，使拨杆[76]不能与导轨[75]接触，使传动杆组件始终处于最短状态，对应的传动轮[68]自由转动而不传动转矩，使变速器的传动比变大；当发动机转速偏大、后级阻力很小或输入动力较大时，拖动机构将导轨[75]复位，使拨杆[76]与导轨[75]正常接触，对应的传动轮[68]正常传动转矩，使变速器的传动比变小。

结合图37，在本实施例中，它是在前述实施例的基础上，用带齿外圈与传动轮[63]齿合且内圈固定安装在输出轴[7]上的单向离合器[47]代替传动轮[64]，组成传动比较大的传动路径；在传动轴[57]上固定安装传动轮[42]，在输出轴[7]上活动安装传动轮[43]与传动轮[42]齿合，在输出轴[7]上固定安装传动盘[40]，在传动盘[40]与传动轮[43]之间安装离合器（或锁止机构）[39]，组成传动比较小的传动路径，单向离合器[47]在离合器[39]锁止后释放（，也可在输出轴[7]之后安装合适的变速机构），增加变速机构提高变速器的性能。在起步时，锁止机构[37]和离合器[39]都释放，变速器的传动比较大；当发动机转速偏小、后级阻力较大或输入动力较小时，先释放锁止机构[37]，后释放离合器[39]，或同时释放锁止机构[37]和离合器[39]，使变速器的传动比变大；当发动机转速偏大、后级阻力很小或输入动力较大时，离合器[39]锁止后再锁止锁止机构[37]，使变速器的传动比变小，使变速器的变速变矩性能更好范围更宽。

在本实施例中，在前述实施例的基础上，可以根据加速踏板的行程和发动机的转速去分别控制变速器中不同的控制机构来完成无级变速任务，用加速踏板的行程直接或经液压、气压、电控比例阀或反向阀等合适的装置去控制定位调整轮[70]或传动轴[69]的转动角度来调整定位轮[71]上定位杆[73]或活动导轨[75]的位置来调整传动轮[68]在每一传动周期传动转矩的时间，实现加速踏板对传动轮[68]在每一传动周期传动转矩的时间进行无级控制；用发动机的转速经液压、气压、电控阀或反向阀等合适的装置间接或直接去控制离合器（或锁止机构）[37]、[39]工作，当发动机的转速过高不能将输入动力充分传给后级传动机构时将离合器（或锁止机构）[39]、[37]逐步锁止，如变速机构在传动轴[57]与输出轴[7]之间，则离合器[39]先于锁止机构[37]锁止，如变速机构在输出轴[7]之后，则离合器[37]可在锁止机构[39]之前或之后锁止，当发动机的转速过低不能驱动后级传动机构时将离合器（或锁止机构）[37]、[39]逐步或同时释放，如变速机构在传动轴[57]与输出轴[7]之间，则离合器[37]先于锁止机构[39]释放，如变速机构在输出轴[7]之后，则离合器[39]可在锁止机构[37]之前或之后释放。

在本实施例中，还可将卷簧[13]、单向离合器[62]和[23]、锁止机构[37]、传动轴[57]、传动轮[63]和[64]、传动盘[59]省去，将单向离合器[58]的内圈固定安装在输出轴[7]上，直接用卷簧[65]作弹性传动元件，使变速器的结构更简单。

实施例7：结合图38，它是在前述实施例特别是在实施例5、6等以间歇传动机构或间歇锁止机构驱动或阻止卷簧[13]转动来完成无级变速任务时，为了减小间歇机构和卷簧[13]在间歇期间转矩过大的变化对输入动力和后级传动机构稳定性的影响，将传动轮[22]改成内外圈均为齿轮的单向离合器[93]，用单向离合器[93]的带齿外圈接受间歇传动机构传动的转矩，用单向离合器[93]的带齿内圈驱动传动轮[33]（，或将传动轮[33]改成内外圈均为齿轮的单向离合器[93]，用带齿外圈与传动轮[22]齿合，用带齿内圈与卷簧[13]固定连接并与增加的传动轮组合[55]齿合），在前后两套（或多套）单向离合器[93]的内圈之间增加一组带单向离合器[92]的传动轮组合[55]，使后一组单向离合器[93]的带齿内圈（或传动轮[33]、）能驱动前一组（或多组）单向离合器[93]的带齿内圈（或传动轮[33]）；或在前一组（或多组）单向离合器[58]的带齿内圈与后一组传动轮[68]或单向离合器[58]的带齿外圈之间增加一组带单向离合器[92]的传动轮组合[55]，在使卷簧[13]在结束本级传动轮[33]（或传动轮[68]）的传动后还能得到后一级（或多级）传动轮[33]（或传动轮[68]）的后期驱动，延长卷簧[13]的储能时间，使卷簧[13]的弹性系数可减小，使卷簧[13]在储藏与释放能量的转换期间转矩的变化减小，提高变速器的稳定性能。

实施例8：结合图24，它是在行程可变弹性无级变速器或转速控制器尤其是用曲轴作输入轴的行程可变弹性无级变速器或转速控制器的输入轴前（或后）增加一套齿轮（或合适的）变速器[28]，变速器[28]根据工作情况的变化及控制要求选择合适的档位，当输入动力较大时，变速器[28]转换至高速档，当输入动力较小时，变速器[28]转换至低速档，使行程可变弹性无级变速器或转速控制器能处在合适的输入转矩变化范围之中，使变速器（或转速控制器）的性能更完善，变速（或转速控制）范围更大，更好的完成无级变速（或转速控制）任务，又使行程可变弹性无级变速器或转速控制器的结构简单易于控制。

结合图25，在本实施例中，还可将两套行程可变弹性无级变速器或转速控制器串联在一起，提高变速器的变速变矩范围。

实施例9：结合图7，将输出轴[7]与行星齿轮机构的一转动部件行星架[30]相连，用行星齿轮机构的一转动部件齿圈[29]作输出轮，卷簧（或能发生弹性形变的元件或组件）[31]一端固定在机壳上，一端与行星齿轮机构的一转动部件太阳轮[32]固定连接。在起步或后级阻力突然增大时，卷簧[31]不断向高能位旋转储存能量，输出轴[7]能转动或在原来转速的基础上继续转动，使弹性传动元件的起始压力或能量逐步增加，弹性传动元件的变形量也不断增加，使输入轴的转矩逐步提高，防止在输入轴的转矩未增加时起步或后级阻力突然增大而使发动机熄火，提高变速器的起步和应对后级阻力突然增大的性能。在传动过程中，在输出轴[7]的转速和转矩高于后级传动机构时卷簧[31]向高能位旋转储藏能量，减小对后级传动机构的冲击；在输出轴[7]的转速和转矩低于后级传动机构时卷簧[31]向低能位旋转释放能量，提高对后级传动机构的驱动能力，平衡变速器（或转速控制器）的输出转矩和能量，使变速器（或转速控制器）性能更加稳定。

在本实施例中，还可将卷簧[31]在机壳上的一端安装在图21所示的带长齿的传动轮[22]上，移动圆销[15]完成与传动轮[22]的长齿交叉与滑脱实现传动轮[22]的静止与转动，进而控制变速器是否工作而起到离合器的作用。

实施例10：结合图40，它是在前述实施例的基础上，在输出轴[7]与输入轴[14]之间增加单向离合器[95]、传动盘[96]、离合器[97]、传动轮[98]，传动轮[98]活动安装在输出轴[7]或输入轴[14]上与单向离合器[95]的外圈啮合并经离合器[97]与固定安装的传动盘[96]连接，单向离合器[95]的内圈固定安装在输入轴[14]或输出轴[7]上，在路况较差或要求输出轴低速转动需起发动机起制动作用时，离合器[97]锁止，单向离合器[95]在输出轴[7]的转速高于输入轴[14]的转速时锁止，单向离合器[95]在输出轴[7]的转速低于输入轴[14]的转速时释放。

Claims (10)

1.一种行程可变性无级变速器或转速控制器是将输入动力进行无级变速变矩，其特征是将弹性或能发生弹性形变的元件或组件均匀分布在一个或多个转动周期中，作转矩传动的中间传动机构,弹性元件或组件在转矩传动过程中根据输入动力转矩与转速、输出阻力转矩与转速的大小等工作情况的变化工作情况的变化和控制要求先不同程度的发生弹性形变而储藏能量，并自动调整已储能量的释放速度来调整弹性元件或组件在传动过程中的共同行程而在一定范围内完成无级变速变矩或转速控制任务；并且还可在弹性元件或组件中或传动路径中增加辅助装置来改变弹性元件或组件的起始压力、能量或弹性系数，或者调整弹性元件或组件的能量积蓄与释放之间的时间比，或者调整参与转矩传动的弹性元件或组件的数量，使弹性元件或组件调整共同行程的能力增强，或者调整传动路径的传动比，使弹性元件或组件始终处在能有效传动转矩的变化范围内，使行程可变弹性无级变速器或转速控制器获得更大的变速变矩或转速控制范围。

2.根据权利要求1，所述行程可变性无级变速器或转速控制器其特征是在以卷簧[13]作弹性传动机构时，用间歇传动机构带动圆销[15]间歇的运动或静止，或用曲轴或凸轮机构经有运动间隙的拉杆或推杆带动有向输入轴移动趋势的圆销[15]相对输入轴前后平行移动作间歇锁止机构，各间歇锁止机构依次作同周期等相位差的转动或前后移动实现圆销[15]与卷簧[13]输出端的传动轮[22]上对称固定安装的长齿或杆有规律的交叉或滑脱实现间歇锁止功能，圆销[15]在与传动轮[22]的长齿交叉期间，传动轮[22]停止转动卷簧[13]积蓄能量，圆销[15]从传动轮[22]的长齿上滑脱后，卷簧[13]向低能位转动释放能量，由卷簧[13]根据输入动力、输出阻力转矩、转速的大小等工作情况的变化，自动调整能量释放速度、合力矩和共同行程，在一定范围内完成无级变速变矩或转速控制任务；并可用液压、气压或螺杆传动机构或手动调整拉杆的长度，或用液压、气压、齿条或螺杆传动机构或手动调整曲轴或凸轮与输入轴的距离，使圆销[15]与传动轮[22]的长齿在每一周期交叉即卷簧[13]在每一周期内能量储藏的时间可调整，或加工长度可调的圆梢[15]使其能与多个传动轮[22]的长齿交叉，可使两组或两组以上的卷簧[13]能同时积蓄能量，使行程可变弹性无级变速器或转速控制器获得更大的变速变矩范围。

3.根据权利要求1，所述行程可变性无级变速器或转速控制器其特征是以卷簧[13]或卷簧[65]作弹性传动机构，在输入轴[14]上固定安装传动杆[66]并互成等角驱动轴心不重合且固定安装拨杆[67]的传动轮[68]，使传动杆[66]有规律的实现与拨杆[67]交叉与滑脱向卷簧传动转矩，或将传动杆[66]加工成可拉伸或压缩的弹性杆件并增加拨杆[76]，并在拨杆[76]的运动轨迹上安装向内或向外凸起的导轨[75]，由导轨[75]带动拨杆[76]向内或向外运动使传动杆[66]被压缩或拉伸，完成同轴转动的传动杆[66]与拨杆[67]有规律的交叉与滑脱，在传动轮[68]和机壳之间固定安装有一定起始能量的回位或传动卷簧[65]，使传动轮[68]上的拔杆[67]在传动间歇及时回转至带能与拨杆[67]交叉阻止传动轮[68]回转过渡的定位杆[73]的起始位置组成间歇传动机构，并可将定位杆[73]或导轨[75]安装在定位轮[71]上，或将回位卷簧[65]的两端分别安装在传动轮[68]和定位轮[71]上或可调式的卡在传动轮[68]和机壳上，拉动或摆动安装在定位轮[71]上的拉线、传动杆或杠杆或转动与定位轮[71]啮合的定位调整轮[70]或直接转动定位轮[71]或直接调整回位转簧[65]两端的位置来调整定位杆[73]或导轨[75]的位置来调整传动轮[68]在每一传动周期传动转矩的时间或回位卷簧[65]的起始压力或能量而改变传动比，组成占空比或回位卷簧[65]的起始压力或能量可调的间歇传动机构；或用槽轮、曲轴或凸轮机构作间歇传动机构，用间歇传动机构驱动卷簧[13]或卷簧[65]有规律的向高能位转动驱动后级传动机构而传动转矩，使输入动力只驱动各卷簧储藏能量，不受后级阻力的影响。

4.根据权利要求1，所述行程可变性无级变速器或转速控制器其特征是用输入曲轴直接驱动压缩弹簧、能压缩的密闭气室或弹性杠杆等弹性传动机构经带齿座套和单向离合器或锁止机构，或经带齿连杆和单向离合器或锁止机构驱动卷簧等弹性传动机构向后级传动机构传动转矩，在曲轴转动的前半周期，弹性传动机构不同程度的发生弹性形变并储藏能量，后半周期将在前半周期储蓄能量继续释放驱动后级传动机构并可驱动曲轴转动来自动调整共同行程，在一定范围内完成无级变速或转速控制任务。

5.根据权利要求1或3或4，所述行程可变性无级变速器或转速控制器其特征是在输入轴与输出轴之间增加变速机构或变速器，组建在卷簧[13]反向转动时传动比比单向离合器[4]反向转动时传动比小的传动路径，或组建在卷簧[13]正向转动时传动比比单向离合器[4]直接传动时的传动比小的传动路径，或在相邻或相隔的弹性传动机构中组建具有变速功能的中间变速机构，或在输出轴增加一组比直接传动的传动比小的变速机构或变速器，或在输入轴增加一套合适的变速器[28]，或将两套行程可变弹性无级变速器或转速控制器串联在一起，在卷簧[13]不能将输入动力充分传给后级传动机构时，起动增加的变速器，使卷簧[13]将在前半周期储藏的能量直接传给后级传动机构，或使卷簧[13]在正向转动时更快的向高能位转动而储藏更多的能量，或能使相邻或相隔的两组或两组以上的卷簧[13]同时更快的向高能位转动而储藏的能量，或使卷簧[13]的能量释放速度降低，使卷簧[13]在下一周期的起始能量或压力增加，提高对后级传动机构的驱动力，或使输入转矩始终处在行程可变弹性无级变速器或转速控制器能充分传动的范围，使传动比变小，相反在卷簧[13]不能驱动后级传动机构时，不起动增加的变速器，使传动比变大；或在以弹性杠杆为弹性传动机构的变速器中将支承[87]安装在液压、齿条或螺杆传动机构上，使支承[87]能在液压、齿条或螺杆的推动下在曲轴[1]与齿条[83]之间移动改变支点位置而改变传动比，使行程可变弹性无级变速器或转速控制器的变速或转速控制范围更大。

6.根据权利要求1或2或3或4，所述行程可变性无级变速器或转速控制器其特征是在压缩弹簧[3]与带齿弹簧座[5]之间或直接在曲轴与带齿弹簧座之间增加气压可调能压缩的密闭气室或液压腔[8]；或用两套或两套以上的弹性传动机构传动转矩，一套作固定组随时都传动转矩，其余作活动组并配套安装锁止机构或离合器；或在以卷簧[13]作弹性传动机构时，增加中间传动轴、传动轮或盘、单向离合器和离合器相互连接建立二级传动机构，并使二级传动机构能驱动相邻或相隔的卷簧[13]；或在各传动轮[51]与传动轮[61]之间、传动盘[54]与单向离合器[56]之间、传动轮[51]与单向离合器[81]之间增加可使各组卷簧[13]同时传动转矩的离合器或锁止机构[53]组合，当工作环境和控制要求发生变化时，通过调整密闭气室[8]的压力；或调整配套活动弹性传动机构安装的锁止机构或离合器、或能驱动相邻或相隔的卷簧[13]的二级传动机构、或离合器[53]组合的工作状况，不同程度的改变系统的起始压力、起始能量或弹性系数，使弹性传动机构调整行程的能力更高、调整行程的范围更宽，变速或控速性能更好。

7.根据权利要求1或2或3或4，所述行程可变性无级变速器或转速控制器其特征是在变速器的部分对称安装的传动机构或间歇锁止机构中增加离合器、锁止机构或拖动机构，通过调整增加的离合器或锁止机构的锁止与释放或拖动机构的拖动与复位来调整弹性传动元件或组件参与转矩传动、间歇传动机构传动转矩、间歇锁止机构正常参与锁止与释放的工作数量，改变系统的传动比，使行程可变弹性无级变速器或转速控制器的变速变矩范围更大。

8.根据权利要求3或4，所述行程可变性无级变速器或转速控制器其特征是在能压缩弹性传动机构的活动端与连杆[2]之间或卷簧的两端之间增加锁止机构或离合器；或在卷簧[13]接受转矩一端安装的单向离合器[23]的自由端与机壳之间增加锁止机构或离合器[37]，锁止增加的锁止机构或离合器，可阻止弹性传动机构发生弹性形变而全速传动；或使卷簧[13]只能正向转动而延长驱动后级传动机构时间，提高传动效率，使传动比变小、变速变矩范围增大。

9.根据权利要求1，所述行程可变性无级变速器或转速控制器其特征是将输出轴[7]的输出端与行星齿轮机构的一转动部件行星架[30]相连，用行星齿轮机构的一转动部件齿圈[29]作输出轮，在机壳与行星齿轮机构的一转动部件太阳轮[32]之间固定安装一卷簧或能发生弹性形变的元件或组件[31]，提高变速器的起步和应对后级阻力突然增大的性能，并平衡变速器或转速控制器的输出转矩和能量，使行程可变弹性无级变速器或转速控制器性能更加稳定；并可将卷簧[31]在机壳上的一端安装带长齿的传动轮[22]和圆销[15]，移动圆销[15]完成与传动轮[22]的长齿交叉与滑脱来代替离合器。

10.根据权利要求1，所述行程可变性无级变速器或转速控制器其特征是在输出轴[7]与输入轴[14]之间增加单向离合器[95]、传动盘[96]、离合器[97]、传动轮[98]，传动轮[98]活动安装与单向离合器[95]的外圈啮合并经离合器[97]与固定安装的传动盘[96]连接，单向离合器[95]的内圈固定安装，在需发动机起制动作用时，离合器[97]锁止，单向离合器[95]在输出轴[7]的转速高于输入轴[14]的转速时锁止，单向离合器[95]在输出轴[7]的转速低于输入轴[14]的转速时释放。

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