CN1061470A

CN1061470A - 变速传动装置

Info

Publication number: CN1061470A
Application number: CN 90110044
Authority: CN
Inventors: 罗钟五; 林俊荣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-11-15
Filing date: 1990-11-15
Publication date: 1992-05-27

Abstract

一变速传动装置，其输入轴有中心齿轮和差动齿轮托架，枢接另一差动齿轮托架的传送轴与输入轴同轴，轴销与两托架互联以便同时转动，各轴锁有第一差动齿轮啮合中心齿轮，传送轴有控制环形齿轮啮合差动齿轮，各连杆与各托架枢接使之转动。输出轴端接输出环形齿轮与输入轴相对枢接，各连杆枢接第二差动齿轮，各连杆的行星齿轮与传送轴的中心齿轮啮合，第一制动机构对控制环形齿轮施加旋转阻力控制其转动从而改变输出环形齿轮的转动。

Description

本发明涉及一种连续变速传动装置，具体涉及一种依据输出轴的负载无需改变变速杆齿轮就能传递发动机动力的变速传动装置。

一般来说，传动装置是依据设置在输出轴上的负载转递发动机所产生的动力。现有的传动装置是采用手动变速杆和脚动离合器切断接受发动机动力的输入侧和传动装置之间的动力来完成齿轮换档。自动传动装置是无需脚踏离合器的传动装置。

1989年5月5日提出本申请的美国专利申请号为347，916的专利申请中公开的一种连续自动的传动装置，它能通过由环形齿轮、行星齿轮和中心齿轮组成的差动齿轮组合而无需离合器来转递动力。另外，其他的连续传动装置是采用锥齿轮和蜗轮组合，该装置在Thomas A、W.K.watson的美国专利3，770，879中有全面叙述。

但是，这样的传动装置未能提供平稳的传动手段，而且机构复杂。因此，需要研制一种传动装置，以提供性能良好且机械结构相对简单的传动装置。

本发明的目的是提供一种机械效率高且能平稳和无级地将动力传递到输出轴的连续变速传动装置，该结构同时具有机械结构简单的设计特点。

本发明的另一目的是提供一种通过旋转方式把传递到输入轴的旋转驱动力消除的传动装置。

本发明的又一目的是提供一种具有第一制动机构的传动装置，该第一制动机构能将旋转阻力逐渐地施加到一个控制环形齿轮，使输出轴开始并保持旋转，且在该第一制动机构的进一步作动下使控制环形齿轮停转，致使输出轴的转速进一步加大。

本发明的再一个目的是提供一种具有第二制动机构的传动装置，该第二制动机构能将旋转阻力逐渐地施加于高速控制环形齿轮，使输出环形齿轮的转速加大，并在第二制动机构的进一步作动下使高速控制环形齿轮停转，输出轴的转速超过输入轴的转速。

为了实现这些和其它的目的，本发明包括一种由输入轴驱动的行星齿轮、中心齿轮和环形齿轮的组合体，以变化输出轴的旋转输出。第一和第二制动机构控制各自的环形齿轮的转速，以分别起动并保持输出轴的旋转运动和增大输出轴的旋转运动。在使第二制动机构完全啮合和使第一制动机构完全脱开情况下，输出轴能以比输入轴更大的速度转动。

本发明的变速传动装置是通过附加的权利要求和在附图中示出的特定实施例来限定的。为了概述本发明起见，本发明涉及一种变速传动装置，该装置包括一个变速部件，该变速部件具有一个用来接收汽油机、电动机或类似机械旋转输入的输入轴11，该输入轴具有一个第一部分11A，一个中间部分11B和一个第二部分11C。一个输入中心齿轮11G安装在输入轴的中心部分11B和第二部分11C之间，能与输入轴同时旋转。一个差动齿轮托架13是呈旋转式安装的，它能围绕输入轴11的第二部分独立旋转。一个传送轴16，它有一个第一端16A和一个第二端16C，呈旋转式同轴线地安装在输入轴的中间部分，能绕输入轴独立旋转。传送轴16的第一端端接在一个中心齿轮16G上，一个差动齿轮托17安装在传动轴16上，能环绕传送轴16独立旋转。多个轴销20A的每个轴销20是与差动齿轮托架13和差动齿轮托架17固定并互连，能使该托架13和17相对于输入轴同时旋转。多个第一差动齿轮21A的每个齿轮21分别可旋转地安装在多个轴销20A的一个轴销20上。多个第一差动齿轮21A的每个齿轮21与输入中心齿轮11G啮合，即成机械式传递。一个控制环形齿轮18安装在传送轴16上且可旋转。该控制环形齿轮与多个第一差动齿轮21A的每个齿轮21呈机械式传递。多个连杆24A的每个连接杆24与每个差动齿轮托架13和差动齿轮托架17互连并呈旋转式固定，使每个连杆24能绕其轴线旋转和使托架13和17相对于输入轴同时旋转。一个输出轴14是端接在一个输出环形齿轮15上，其输出轴和其上安装的输出环形齿轮15是能绕输入轴的第二部分独立旋转的。多个第二差动齿轮22A的每个齿轮22安装在多个连杆24A的一个连杆24上且可旋转，而每个齿轮22与多个第一差动齿轮21A的一个齿轮21和输出环形齿轮15同时呈机械式传递。多个行星齿轮23A的每个行星齿轮23安装在多个连杆24A的每个连杆24上，每个连杆24还有多个第二差动齿轮22A的其中一个齿轮22，而多个行星齿轮23A的每个行星齿轮23是与中心齿轮16G呈机械式传递。一个第一制动机构19将旋转阻力施加到控制环形齿轮18上，在使用中，当第一制动机构19与该控制环形齿轮18磨擦啮合时，该控制环形齿轮18的转动减慢，从而扭矩被施加到输出轴14上，使输出轴14开始旋转。在第一制动机构的进一步作动下，控制环形齿轮18停转，而输出轴14的转速进一步加大。

本传动装置最好有一个空套齿轮12，该空套齿轮12有一个毂12A，安装在输入轴的第二部分，能使其相对于输入轴独立旋转。差动齿轮托架13安装在空套齿轮12的毂上，能相对于该空套齿轮12的毂独立旋转。端接在输出环形齿轮15上的输出轴14安装在毂上，相对于差动齿轮托架13远些，能使输出环形齿轮和输出轴相对于毂独立旋转。由于该空套齿轮为齿轮22提供了利于保持该装置内的各构件准直的支承，因此，这就给出了一种结构上更为稳定的装置。

根据本发明的变速传动装置还可以有一个超速传动部件3。其中，传送轴16的第二端16C端接在中心齿轮19G′上。一个环形板状托架37安装在传送轴16的第二端16C上且可旋转。另一环形板状托架32安装在输入轴11的第一部分11A上且可旋转。多个锁销33A的每个锁销33与环形板状托架37和环形板状托架32固定并互连，使托架32和37能相对于输入轴同时旋转。多个第二行星齿轮35A的每个行星齿轮35安装在多个锁销33A的每个锁销33上且可旋转。中心齿轮16G′是与多个第二行星齿轮35A的每个齿轮35呈机械式传递。一个高速控制环形齿轮36安装在传送轴16上且可旋转，环形齿轮36与多个第二行星齿轮35A的每个齿轮35呈机械式传递。输入中心齿轮11G′是安装在输入轴的第一部分11A和中间部分11B之间，能与输入轴同时旋转。多个第一行星齿轮31A的每个第一行星齿轮31安装在多个锁销33A的一个锁销33上且可旋转。多个第一行星齿轮31A的每个齿轮31与输入中心齿轮11G′呈机械式传递。一个环形齿轮34相对输入轴11是紧靠转动的，且与多个第一行星齿轮31A的每个齿轮31呈机械式传递。一个第二制动机构38将旋转阻力施加到高速控制环形齿轮36上，在使用中，当施加于控制环形齿轮18上的旋转阻力消除和该第二制动机构38与高速控制环形齿轮36摩擦啮合时，高速控制环形齿轮36的旋转速度减小，引起输出轴14的旋转速度增大。在第二制动机构进一步作动下，高速控制环36停转，致使输出轴14的转速超过输入轴的旋转输入。

制动机构19，38最好采用机械摩擦力分别控制所述控制环形齿轮18和高速控制环形齿轮36的旋转速度，制动机构19。38也可以采用电磁力分别控制所述控制环形齿轮18和高速控制环形齿轮36的旋转速度。

在考虑输入中心齿轮11G′和中心齿轮16G′的直径时，输入中心齿轮11G′的直径最好大于中心齿轮16G′的直径。在考虑多个第一行星齿轮31A的齿轮31的直径和多个第二行星齿轮35A的齿轮35的直径时，多个第一行星齿轮31A的每个齿轮31的直径最好小于多个第二行星齿轮35A的每个齿轮35的直径。

上面已颇为广泛地描述了与本发明相关的和重要的特点，目的在于对本发明的随后详细说明可以较好理解，致使它对现有技术的贡献能有较全面地评价。本发明的其它特点会在下面予以叙述，这些特点构成了本发明权利要求的技术内容。本领域的技术人员会理解的是，所公开的技术构思和特定的实施例可以作为基础，为实现本发明的相同目的而进行改进或设计出其它的结构，本领域的技术人员还应该了解的是，这样的等效结构是属于本发明如权利要求记载那样的构思和范围的。

为了较全面理解本发明的特点和目的，应参照下列结合附图的详细说明，其中：

图1是本发明的变速部件的透视图。

图2是图1所示变速部件的分解透视图。

图3是变速部件成装配时的截面图。

图4和图5是分别表示本发明的变速部件处于中间状态的截面图和透视图。

图6和图7是分别表示本发明的变速部件处于低速状态的截面图和透视图。

图8和图9是本发明的变速部件处于中等速度状态的截面图和透视图。

图10是图1所示超速转动部件和变速部件成装配和连结一体时的截面图。

图11是图10的超速转动部件，其某些零件切开的透视图。

图12是本发明的传动装置处于中高速状态的截面图。

图13是本发明的传动装置处于高速状态的截面图。

各附图中相似参照标号涉及到相似的零件。

根据本发明的连续变速传动装置是由变速部件1组成的，（图1），该变速部件阻止发动机的动力驱动输出轴的旋转，也就是提供了一种中间状态，或者把输入动力转换成低速或中速并传送到输出轴14。因此，该变速传动装置的变速部件提供了一种中间状态，使输出轴获得旋转速度，并将该输出轴的旋转速度增加到低中速范围。超速转动部3，（图11），是由两组行星齿轮组成，它将输入动力转换成高速状态，即进一步提高输出轴的旋转速度。

在变速部件1中，输入轴11有三个部分，第一部分11A、中间部分11B和第二部分11C接受来自发动机或类似机械的旋转驱动力。输入的中心齿轮11G设置在输入轴11的中间部分11B和第二部分11C之间，安装成能与输入轴11同时旋转。在输入轴11的第二部分11C部位设置有带毂12A的空套齿轮12，使之通过如轴承12B、12B′那样的机构旋转，而与输入轴11无关。该空套齿轮12的毂12A装有环形的板状托架或者差动齿轮托架13，使之通过如轴承13B那样的机构在上面自由旋转。为了传送动力，与输出轴14成一体的输出环形齿轮15设置在毂12A上，靠近托架13，使之通过如轴承15B那样的机构自由地旋转。具有第一端16A和第二端16C的传送轴16是同轴线地安装在输入轴11的第二部分11B，使之通过如轴承16B、16B′（图10）那样的机构围绕输入轴独立旋转。传送轴16的第一端16A在中心齿轮16G终止，而传送轴16的第二端16C在中心齿轮16G′终止。该中心齿轮16G和16G′可以带有内花键。靠近中心齿轮16G安装有环形板状托架或者差动齿轮托架17，靠近托架17在传送轴第一端16A部位安装控制环形齿轮18，使之通过如轴承17B、18B那样的机构能自由地旋转。靠近该控制环形齿轮18呈操作方式配置有第一制动机构19，使之其间能摩擦啮合。因此，该第一制动机构19的功能是通过设置在控制环形齿轮18上的管轴轮毂18A的摩擦啮合实现的。

多个轴销20A中的每个轴销20，使差动齿轮托架13与差动齿轮17固紧并互连，以便托架13和17能相对于输入轴同时旋转。每个轴销20与托架13和17的连接方式，要使轴销不会围绕其轴线旋转，如图13所见那样。多个第一差动齿轮21A中的每个齿轮21，均安装在多个轴销20A中的轴销20上，使得在上面能通过如轴承21B那样的机构自由地旋转。当托架13和17呈操作方式设置在本装置上时，每个齿轮21与输入中心齿轮11G、控制环形齿轮18和第二差动齿轮22呈机械式传递。也就是说，每个第一差动齿轮21的前半部分的外侧与装在输入轴11的输入中心齿轮11G呈机械式传递啮合，每个第一差动齿轮的前半部分的外侧与变速部件中的控制环形齿轮18相啮合，而每个第一差动齿轮21的后半部分与每个第二差动齿轮22相啮合，这将在后面叙述。

图2是对档环21A的使用说明，它是同轴线地安装在每侧每个齿轮21的轴销20上的，以防止齿轮21的轴向运动。齿轮21能与轴销20以其它方式固定，也就是说，该齿轮21可以与轴销20构成一体，而轴承可以插装在轴销20的每端，致使轴销20能绕其轴线旋转。

图2和图3是对靠近齿轮22部分的说明，即：最接近图2所示页左侧的多个第二差动齿轮22A靠近齿轮22的部分是与齿轮21的顶部相啮合的，即多个第一差动齿轮21A的齿轮21的顶部是离图2所示页左侧最远的部分。该参照点（即近-远）是本申请中的定意，如同上述那样用于对本申请中其它机构的讨论。因此，第二差动齿轮22的顶部即与空套齿轮12啮合，也与输出环形齿轮15啮合。变速部件中的多个行星齿轮23A与变速部件中的中心齿轮16G啮合，并与多个第二差动齿轮22A同时旋转。该行星齿轮23和第二差动齿轮22均安装在多个连杆24A的连杆24上，而连杆24的各端呈旋转式安装在每个托架17、13上，这样，就能通过如轴承24B、24B′那样的机构使每个连杆24围绕其轴线旋转，而托架13和17能围绕输入轴11旋转。图3也示出了输出轴14、该输出轴14是端接在输出环形齿轮15上的。环形齿轮15安装在毂上，相对于插动齿轮托架13较远，使输出环形齿轮和输出轴能相对该毂独立旋转。

在超速传动部件3中，可以与内花键构成一体的输入中心齿轮11G′是安装在输入轴的第一部位11A和中间部位11B之间的，所以它能与输入轴同时旋转。多个第一行星齿轮31A的每一个第一行星齿轮31均与输入中心齿轮11G′相啮合，且安装在锁销33上，所以它们能通过如轴承31B那样的机构绕销33旋转。多个锁销33A的每个销33的端部分别与环形板状托架32和37固定互连，就能使托架32和37相对于输入轴同时旋转，如图13所示那样。环形板状托架32是通过如轴承32B那样的机构安装在输入轴11的第一部位11A上且可旋转。环形板状托架37是通过如轴承37B那样的机构安装在传送轴16的第二端部16C上。

多个第二行星齿轮35A的每个齿轮35与中心齿轮16G′和高速控制环形齿轮36相啮合，并通过如轴承35B那样的机构安装在锁销33上且可旋转。该高速控制环形齿轮36是通过如轴承36B那样的机构呈旋转式安装在传送轴16上，且与多个第二行星齿轮35A的每个第二行星齿轮35相啮合。

环形齿轮34相对输入轴11紧贴旋转，环形齿轮34与多个第一行星齿轮31A的每个齿轮31呈机构式传递，该固定的环形齿轮34是安装在输入轴11上，能在保持其静态的同时通过如轴承34B那样的机构使输入轴旋转。

第二制动机构38的功能是通过设置在高速控制的环形齿轮36上管轴轮毂36A的摩擦啮合实现的。

要指出的是，第一和第二制动机构（19、38）可以通过采用如电子、电器、液压和气动机构自动地或手动方式予以控制。这里所述的制动机构配置有一个制动衬片，致使变速部件中的控制环形齿轮18和超速传动部件中的高速控制环形齿轮36均能通过与环形齿轮呈摩擦啮合的制动衬片的动作而被制动。控制环形齿轮18和36转速度的其它机构对于本技术领域的技术人员而言是众所周知的。因此，本发明并不受所述实施例的限定。另外，轴承或者花键是能够用其它具有相同功能的零件所置换。

本发明的连续变速传动装置可以用作任意旋转动力机构和任何为调节可变负载而要求可变动力输出的机构。因此，本发明可以用于汽车和其它工业机上。为了便于说明，本发明的连续变速传动装置结合其在汽车中的应用与以说明。

对汽车而言，旋转力是由发动机的轴传递到本发明的输入轴11。因此，输入速度被转换成低、中、中高、或高速，并传递到输出轴114。

本发明的工作状态的说明在下面与以叙述。因为本发明的传达装置是依据输入和负载而恒定变化的。下面对本发明装置工作时任意时刻发生的“停-动”步骤的说明可能是不严格的，因此，本发明人承认可能有的其它解释。

1.中间状态（图4和5）

输入轴11-输入中心齿轮11G-第一差动齿轮21A-

－第二插动齿轮22A－－－－－－－

－变速部件中的控制环形齿轮18

－托架13，17

－变速部件中的行星齿轮23 A－－变速齿轮中的中心

齿轮16G-超速部件（空转）中高速控制环形齿轮36

图4和图5是对本传动装置中间状态的说明，其中，发动机的驱动动力是不传递到输出轴14的。当旋转力由发动机的驱动轴传递到输入轴11时，输入轴使输入中心齿轮11G以输入轴11那样的相同方向旋转。

在该中间状态时，制动机构19和38均未被致动，传递到输入轴11的旋转驱动力使输入旋转的能量在本发明的传动装置中通过下列办法得以消耗：

1.齿轮11G以如输入轴11那样的相同方向旋转;

2.依次使多个第一差动齿轮21A中的每个齿轮21以与输入轴11相反的方向旋转;

3.多个第一差动齿轮21A的每个齿轮21的旋转依次使控制环形齿轮18与输入轴11相反的方向旋转。而多个第二差动齿轮22A的每个齿轮22与输入轴11相同的方向旋转，随后，空套齿轮12如输入轴11的相反方向旋转;

4.与静态的输出环形齿轮15呈机械式传递的多个第二差动齿轮22A的每个齿轮22使托架13、17与输入轴11方向相反的方向旋转（托架13、17是通过与托架13、17互连的多个连杆24A接受旋转力的），并随后引起一中心齿轮16G、共同的传动轴16及中心齿轮16G′的输入轴的旋转方向相反的方向旋转;

5.中心齿轮16G′的旋转导致多个第二行星齿轮35A的每个齿轮35围绕中心齿轮16G′旋转并进而导致环形板状托架37如输入轴11那样相同方向旋转，环形板状托架是通过多个与托架37和32互连的锁销33A接收旋转力的;

6.多个第二行星齿轮35A的每个齿轮35的旋转进而引起高速控制环形齿轮36如输入轴11那样相同方向旋转;

7.托架32按输入轴11方向旋转，并经多个锁销33A接收旋转力，以使多个第一行星齿轮31A的每个齿轮旋转，由于还与固定的环形齿轮34呈机械式传递，使之与输入轴11的相反方向旋转，最终，获得未传递到输出轴14的旋转驱动力，即获得一个中间状态。由于输入中心齿轮11G的旋转，多个第一差动齿轮21A的每个齿轮21围绕各自的轴销20以与输入中心齿轮11G相反的方向旋转。多个第一差动齿轮21A的每个齿轮21也使多个第二差动齿轮22A的每个齿轮22与齿轮21旋转方向相反的方向旋转。然而，由于输出环形齿轮是处于静态状的，即承受重负载，因此多个第二差动齿轮22A的每个齿轮22以与多个第一差动齿轮21A的每个齿轮21旋转方向相反的方向旋转，同时，多个轴销22A和多个连杆24A以与多个第一差动齿轮21A的每个齿轮21相对于其轴线旋转时的相同方向围绕输入轴11旋转。

2.低速状态（图6和图7）

输入轴11-输入中心齿轮11G-第一差动齿轮21A

－第二差动齿轮22 A－－－－－－－

－控制环形齿轮18

－输出环形齿轮15－－输出轴14

－变速部件中的行星齿轮23 A－－变速部件中的中心齿轮16

G-传送轴16-超速传动部件中的高速控制环形齿轮36

本低速状态是汽车逐渐从静态开始启动的状态。

下列情况就是在到达低速状态时发生的：

输入轴11带动输入中心齿轮11G旋转，第一制动机构19被启动与控制环18成摩擦啮合，使控制环18的旋转速度向下减速，但不停转。这样，托架13，17、多个第一差动齿轮21A和多个第二差动齿轮22A的旋转速度下降。然而，借助多个齿轮22A，施加于输出环形齿轮即输出轴上的扭矩增加，致使输出环形齿轮15开始旋转。

换句话说，如果摩擦制动力F的大小不会使控制环形齿轮停转，则该控制环形齿轮18的旋转速度如与托架13、17-的多个齿轮21A、22A和23A的旋转速度那样而减小。结果是，旋转速度的减小提高了多个齿轮21A、22A和23A的扭矩。托架13、17停转，此时的输出环形齿轮15如齿轮22A那样的相同方向旋转，随后，输出轴14如输入轴11那样的相同方向旋转，其结果是，传递给驱动机械的动力使汽车开始运动。

换句话说，施加于第一制动机构19的摩擦制动力F使控制环形齿轮18的旋转速度减小，增加了多个齿轮22A的扭矩，即旋转力，托架13、17停转，而输出环形齿轮15旋转，将旋转输入传送给输出轴14。

3.中速状态（图8和图9）

输入轴11-输入中心齿轮11G-第一差动齿轮21A

－第二差动齿轮22A－－－－－－－－－

－托架13、17

－输出环形齿轮15－－输出轴14

－行星齿轮23 A－－变速部件中的中心齿轮16G－－传

送轴16-超速传动部件中的高速控制环形齿轮36

该状态是表示汽车的速度由先前低速状态进一步增加的状态。控制环形齿轮18通过由第一制动机构19施加的摩擦制力F′的作用完全停转。这样，多个第一差动齿轮21A的旋转速度减小，而扭矩增加。其结果是，托架13、17以如输入中心齿轮11G那样的相同方向旋转。由于托架的旋转，多个第一差动齿轮21A和第二差动齿轮的旋转速度减小，同时，齿轮21A和22A的扭矩增加，致使输出环形齿轮15以如输入中心齿轮11G那样的相同方向旋转。

也就是说，原处于在低速状态时静止的托架13、17现在旋转了，而旋转的齿轮21A和22A的速度减小，使输出环形齿轮15（即输出轴14）的旋转加快，从而导致速度增加。

4.中-高速状态（图12）

输入轴11-输入中心齿轮11G-第一差动齿轮21A-第二差动齿轮22A-

－输出环形齿轮15－－输出轴14

－行星齿轮23 A－－－－托架13、17

该状态是表示汽车的速度由先前的中速状态进一步增加的状态。施加于控制环形齿轮18的制动力F′被消去，通过第二制动机构38施加于高速控制环形齿轮16的制动力P使高速控制环形齿轮36的旋转速度减慢，但不停转。这一动作使传递轴16、中心齿轮16G和中心齿轮16G′的旋转停止，行星齿轮23的旋转速度进一步减小，接着，托架13、17的旋转速度相对于中速状态进一步增加。因此，输出环形齿轮15和输出轴14的旋转速度进一步加速。

在该状态时，多个第一差动齿轮21A的每个齿轮的旋转方向是与输入中心齿轮11G的方向相反，而变速部件18中的托架13、17和控制环形齿轮18以如输入中心齿轮11G那样的相同方向旋转，也就是说，与输入轴11的相同方向旋转。因此，输出环形齿轮15和输出轴14的旋转方向是与输入轴11的旋转方向相同，空套齿轮12在该状态是静止的。

5.高速状态（图13）

－输入中心齿轮11G－－第一差动齿轮21A－－

输入轴11－－

－输入中心齿轮11G′－－第一行星齿轮31A－－

固定环形齿轮34－－超速传动部件

中的托架32、37－－第二行星齿轮

35 A－－超速传动部件中的中心齿轮16G′

－－传递轴16－－

－－变速部件中的中心齿轮16G－－

变速部件中的行星齿轮23 A－－

－－托架13、17－－－－－

－－第二差动齿轮22 A－－

——控制环形齿轮18

－－输出环形齿轮15－－输出轴14

在该状态时，发动机的噪声得以减小，而输出转速要比输入转速高。

通过第二制动机构38施加于高速控制环形齿轮36的摩擦制动力P′使高速控制环形齿轮16停转，在该时刻，输入中心齿轮11G′的旋转力使多个第一行星齿轮31A旋转，其旋转方向与中心齿轮11G′相反，由于环形齿轮34是不能转动的，因此托架32、37就顺着中心齿轮11G′那样的相同方向旋转。随着高速控制环形齿轮36停转，多个第二行星齿轮35A的旋转速度减小，而托架32、37的旋转速度增加。因此，由于中心齿轮16G′是与多个第二行星齿轮35A呈机械式传递，所以该中心齿轮16G′以如输入轴11那样的相同方向旋转。

输入中心齿轮11G的旋转是因旋转输入给输入轴11引起的，而变速部件11中的每个齿轮21、22、23环绕它们的各自轴线旋转，托架13、17和整个变速部件的其它构件相对于输入轴的轴线构成了一个单一的旋转体，绕着输入轴的轴线旋转。

当需要输出轴14的转速高于输入轴11的转速时，输出的确定转速是通过按所需转速大小调节超速传动部件中的输入中心齿轮11G和超速传动部件中的中心齿轮16G′的齿数比值实现的，而不是通过增加额外的零件。

本发明采用的齿轮、每个齿的齿数可以依据所要达到的目的而改变的。下面介绍一个具有特定齿数（T）的实例，也就是说，输入中心齿轮11G∶33T，输入中心齿轮11G′∶36T，空套齿轮12∶33T，输出环形齿轮15∶81T，中心齿轮16G∶33T，中心齿轮16G′∶27T，控制环形齿轮18∶81T，第一差动齿轮21∶24T，第二差动齿轮22∶24T，行星齿轮23∶24T，第一行星齿轮31∶18T，固定环形齿轮34∶72T，第二行星齿轮35∶27T，高速控制环形齿轮36∶81T。

在托架13、17停转于低速状态的情况时，输入轴11转一圈，输出轴14的转数为：

(输入中心齿轮11G)/(第一差动齿轮21) × (第二差动齿轮22)/(输出环形齿轮15)

＝ (33T)/(24T) × (24T)/(81T) ＝ 11/27 ＝0.407（圈）

在控制环形齿轮18停顿于中速状态的情况时，输入轴11转一圈，输出轴14的转数为：

a）根据行星齿轮旋转比的分式，控制环形齿轮18处于停顿通过输入中心齿轮11G和托架13、17的输入，会有下列的输出旋转。

(输入中心齿轮11G)/(输入中心齿轮11G+控制环形齿轮18) ＝ (33T)/(33T+81T) ＝ 11/38 （圈）

b）因为控制环形齿轮18和输出环形齿轮15分别与第一和第二差动齿轮21A、22A啮合，自然是差动齿轮托架13、17每转一圈，控制环形齿轮18和输出环形齿轮15都会转一圈。但是，若控制环形齿轮18处于停顿状态，则输出环形齿轮15就会转二圈。

c）输出轴14的转数计算是：

a）×b）＝ 11/38 ×2＝ 11/19 ＝0.578圈

在传递轴16和中心齿轮16G停顿在中-高速状态的情况时，输入轴11每转一圈输出轴14的转数为：

a）输入中心齿轮11G转一圈，中心齿轮16G停顿，由于是差动齿轮，托架13、17就转1/2圈。

b）中心齿轮16G停顿，托架13、17每转一圈输出轴14的转数是：

(中心齿轮16G+输出环形齿轮15)/(输出环形齿轮15) ＝ (33T+81T)/(81T) ＝ 38/27 （圈）

c）输出环形齿轮15的转数是：

a）×b）＝ 1/2 × 38/27 ＝ 19/27 ＝0.704（圈）

在超速传动部件中高速控制环形齿轮36处于停顿的情况时，输入中心齿轮11G′每转的中心齿轮16G′的转数是：

a）当环形齿轮34固定，输入中心齿轮11G′转一圈，按行星齿轮公式，托架32、37的转数是：

(输入中心齿轮11G′)/(输入中心齿轮11G′+固定环形齿轮34) ＝ (36T)/(36T+72T) ＝ 1/3 （圈）

b）当高速控制环形齿轮36处于停顿，而托架32、37转1/3圈时，中心齿轮16G′的转数是：

(中心齿轮16G′+高速控制环形齿轮36)/(中心齿轮16G′) × 1/3

＝ (277+81T)/(27T) × 1/3 ＝ 4/3 ＝1.33圈

正好上面所叙述的那样，当本发明的连续变速传动装置是通过输入轴将发动机的动力传递到输出轴时，它不要任何机构或任何由于切断或连接动力的离合装置，它无需使齿轮啮合，分离机构或交换齿轮就能调节变速比，以致使满意的速度调节成为可能。因此，它能在许多应用领域包括要求高起动扭矩的应用领域满意地采用，由于其结构简单且体积小，制造成本就低，且安装空间小。

本发明的连续变速传动装置是不受本实施例限制的，它可以适用于需要将驱动力传递到输出轴的例如工业机器之类的装置中。

在本说明书中所叙述的实施例中，如将摩擦制动力施加于控制环形齿轮的液压管制动机构，以及如电子、电气、液压和气动等那样的其它制动机构等都是可以采用的，因此，尽管对其不同结构的实施例并未详细叙述，但不应将本发明限止于附图以及所作的详细说明，也不应将本发明理解为仅受附图和各实施例的限定。

本发明不仅包括附后的权利要求而且也包括前面说明的技术内容。虽然已经以具有某种特殊性的最佳方式对本发明作了说明，但应理解的是，仅用实例的方式给出了本发明的最佳方式，但是，依具本发明的技术构思的范围，可以重现出对其结构细节的很多变型和各种零件的组合和布置。

Claims

1、一种变速传动装置，该装置包括：

一个用于接受旋转输入的输入轴11，该输入轴11具有一个第一部分11A、一个中间部分11B和一个第二部分11C；

一个输入中心齿轮11G，该中心齿轮11G安装在输入轴11的中间部分11B和第二部分11C之间，与输入轴能同时旋转；

一个呈旋转式安装的差动齿轮13，它能围绕输入轴11的第二部分独立旋转；

一个具有第一端16A和第二端16C并呈旋转式和同轴安装在输入轴中间部分的传送轴16，该传送轴16能围绕输入轴独立旋转，其第一端端接在中心齿轮16A上；

一个安装在传送轴16上的差动齿轮托架17，它能围绕传送轴16独立旋转；

多个轴销20A，每个轴销20均与差动齿轮托架13和差动齿轮托架17固定互连，能使托架13和17相对于输入轴同时旋转；

多个第一差动齿轮21A，每个齿轮21均分别呈旋转式安装在多个轴销20A中的一个轴销20上，并且与输入中心齿轮11G呈机械式传递；

一个呈旋转式安装在传送轴16上的控制环形齿轮18，该控制环形齿轮与多个第一差动齿轮21A的每个齿轮21呈机械式传递；

多个连杆24A，每个连杆24与每个差动齿轮13和差动齿轮17互连并呈旋传式固定，使每个连杆24能绕其轴线旋转，并使托架13和17能相对输入轴同时旋转；

一个端接在输出环形齿轮15上的输出轴14，该输出轴和输出环形齿轮15安装成能使其绕输入轴独立旋转；

多个第二差动齿轮22A，每个齿轮22呈旋转式安装在多个连杆24A的一个连杆24上，并与多个第一差动齿轮21A的一个齿轮21和输出环形齿轮15呈机械式传递；

多个行星齿轮23A，每个行星齿轮23安装在多个连杆24A的一个连杆24上，该连杆24上还有多个第二差动齿轮22A的一个齿轮22，多个行星齿轮23A的一个行星齿轮23与中心齿轮16G呈机械式传递；

一个第一制动机构19、它能将旋转阻力施加于控制环形齿轮18上，在使用中，当该第一制动机构19逐渐地与控制环形齿轮18摩擦啮合时，控制环形齿轮18转动减慢，从而施加于输出轴14上的扭矩使输出轴14开始旋转，并在第一制动机构的近一步作动下，控制环形齿轮18停止转动，输出轴14的转速近一步增大。

2、根据权利要求1所述的变速传动装置，还包括：

一个带有毂12A的空套齿轮12，它安装在输入轴的第二部分上，能相对于输入轴独立旋转;

所述的差动齿轮13是安装在空套齿轮12的毂上，能相对于空套齿轮12的毂独立旋转;

所述的输出轴14是端接在输出环形齿轮15上，该环形齿轮15安装在毂上，它相对于差动齿轮托架13来说安装位置远些，能使输出环形齿轮和输出轴相对于毂独立旋转。

3、根据权利要求1所述的变速装置，其特征在于，制动机构19是采用机械摩擦力控制所述控制环形齿轮18的转速。

4、根据权利要求1所述的变速装置，其特征在于，制动机构19是采用电磁力控制所述控制环形齿轮18的转速。

5、根据权利要求1所述的变速装置，进一步包括有一个超速传动部件3，其中所述的传送轴16的第二端16C是端接在一个中心齿轮16G′上;

一个环形板状托架37，它旋转式安装在传送轴16的第二端16C上;

一个环形板状托架32，它旋转式安装在输入轴11的第一部分11A上;

多个锁销33A，每个锁销33与环形板状托架37和环形板状托架32固定并互连，使托架32和37能相对于输入轴同时旋转;

多个第二行星齿轮35A，每个行星齿轮35呈旋转式安装在多个锁销33A的每个锁销33上。

所述的中心齿轮16G′是与多个第二行星齿轮35A的每个齿轮35呈机械式传递;

一个呈旋转式安装在传送轴16上的高速控制环形齿轮36，它与多个第二行星齿轮35A的每个齿轮35呈机械式传递;

一个输入中心齿轮11G′，它安装在输入轴的第一部分11A和中间部分11B之间，能与输入轴同时旋转;

多个第一行星齿轮31A，其中每个齿轮31都呈旋转式安装在多个锁销33A的每个锁销33上，并与输入中心齿轮11G′呈机械式传递;

一个相对于输入轴11紧靠旋转的环形齿轮34，它与多个第一行星齿轮31A的每个齿轮31呈机械式传递;

一个第二制动机构38，它能使旋转阻力施加于高速控制环形齿轮36上，在使用中，当施加于控制环形齿轮18上的摩擦阻力被消除和该第二制动机构38与高速控制环形齿轮36摩擦啮合时，高速控制环形齿轮36的转速减小，引起输出轴14的转速增大，并在第一制动机构的进一步作动下，使高速控制环36停转，输出轴14的转速就超过输入轴的转速。

6、根据权利要求5所述的变速传动装置，其特征在于，所述的制动机构38是采用机械摩擦力控制高速控制环形齿轮36的转速。

7、根据权利要求5所述的变速传动装置，其特征在于，所述的制动机构38是采用电磁力控制高速控制环形齿轮36的转速。

8、根据权利要求5所述的变速传动装置，其特征是，每个输入中心齿轮11G′的直径大于中心齿轮16G′的直径，多个第一行星齿轮31A的每个齿轮31的直径小于多个第二行星齿轮35A的每个齿轮35的直径。

9、一种变速传动装置，该装置包括：

一个接受旋转输入的输入轴11，该输入轴11具有一个第一部分11A、一个中间部分11B和一个第二部分11C;

一个输入中心齿轮11G，该输入中心齿轮11G安装在输入轴中间部分11B和第二部分11C之间，能与输入轴同时旋转;

一个带有一个毂12A的空套齿轮12，它安装在输入轴的第二部分，能相对于输入轴独立旋转;

一个差动齿轮托架13，它安装在空套齿轮12的毂上，能相对于空套齿轮12的毂独立旋转;

一个传送轴16，它具有一个第一端16A和一个第二端16C，呈旋转式同轴地安装在输入轴的中间部分，能相对输入轴独立旋转，该传送轴16的第一端端接在中心齿轮16G上，第二端端接在中心齿轮16G′上;

一个差动齿轮托架17，它安装在传送轴16上，能相对于该传送轴16独立旋转;

多个轴销20A，每个轴销20与差动齿轮托架13和差动齿轮托架17固定并互连，能使托架13和17相对于输入轴同时旋转;

多个第一差动齿轮21A，每个齿轮21分别呈旋转式安装在多个轴销20A的一个轴销20，并与输入中心齿轮11G呈机械式传递;

一个控制环形齿轮18，它呈旋转式安装在传送轴16上，该控制环形齿轮与多个第一差动齿轮21A的每个齿21呈机械式传递;

多个连杆24A，每个连杆24与每个差动齿轮托架13和差动齿轮托架17旋转式固定并互连，使每个连杆24能绕其轴线旋转，并能使托架13和17相对于输入轴同时旋转;

一个端接在输出环形齿轮15的输出轴14，输出环形齿轮15安装在毂上，相对于差动齿轮托架13其安装位置远些，能使输出环形齿轮和输出轴相对于毂独立旋转;

多个第二差动齿轮22A，每个齿轮22呈旋转式安装在多个连杆24A的一个连杆24上，并与多个第一差动齿轮21A的一个齿轮21和输出环形齿轮15呈同时的机械式传递;

多个行星齿轮23A，每个行星齿轮23安装在多个连杆24A的每个连杆24上，该连杆24有多个第二差动齿轮22A的一个齿轮22，多个行星齿轮23A的每个行星齿轮23与中心齿轮16G呈机械式传递;

一个环形板状托架32，它旋转式安装在输入轴11的第一部分11A;

多个锁销33A，每个都与环形板状托架37和环形板架32固定并互连，能使托架32和37相对输入轴同时旋转;

多个第二行星齿轮35A，每个行星齿轮35呈旋转式安装在多个锁销33A的每个锁销33上;

所述的中心齿轮16G′与多个第二行星齿轮35A的每个齿轮35呈机械式传递;

一个高速控制环形齿轮36，它呈旋转式安装在传送轴16上，与多个第二行星齿轮35A的每个齿轮35呈机械式传递;

多个第一行星齿轮31A，每一个第一行星齿轮31都呈旋转式安装在多个锁销33A的每个锁销33上，且与输入中心齿轮11G′呈机械式传递;

一个相对输入轴11紧靠旋转的环形齿轮34，它与多个第一行星齿轮31A的每个齿轮31呈机械式传递;

一个第一制机构19，它能使旋转阻力施加到控制环形齿轮18上，在使用中，当它与控制环形齿轮18摩擦啮合时，该控制环形齿轮18的转速减小，从而将扭矩施加到输出轴14，使输出轴14开始旋转，并在该第一制动机构19的进一步作动下，使控制环形齿轮18停转，输出轴14的转速进一步增大;

一个第二制动机构38，它能使旋转阻力施加于高速控制环形齿轮36上，在使用中，当施加于控制环形齿轮18上的摩齿轮36摩擦啮合时，高速控制环形齿轮36的转速减小，引起输出轴14的转速增大，并在第二制动机构的进一步作动下，使高速控制环36停转，输出轴14的转速就超过输入轴的转速。

10、根据权利要求9所述的变速传动装置，其特征是，制动机构19是采用机械摩擦力控制所述控制环形齿轮18的转速。

11、根据权利要求9所述的变速传动装置，其特征是，制动机构38是采用机械摩擦力控制所述控制环形齿轮36的转速。

12、根据权利要求9所述的变速传动装置，其特征是，制动机构38是采用电磁力控制高速控制环形齿轮36的转速。

13、根据权利要求9所述的变速传动装置，其特征是，制动机构19是采用电磁力控制所述控制环形齿轮18的转速。

14、根据权利要求9所述的变速传动装置，其特征是，制动机构19、38是分别采用机械摩擦力控制所述控制环形齿轮18和高速控制环形齿轮36的转速。

15、根据权利要求9所述的变速传动装置，其特征是，制动机构19、38是分别采用电磁力控制所述控制环形齿轮18和高速控制环形齿轮36的转速。

16、根据权利要求9所述的变速传动装置，其特征是，输入中心齿轮11G′的直径大于中心齿轮16G′的直径，多个第一行星齿轮31A的每个齿轮31的直径小于多个第二行星齿轮35A的每个齿轮35的直径。