CN106641143A - 锥盘式无级变速器调速机构及该锥盘式无级变速器 - Google Patents

锥盘式无级变速器调速机构及该锥盘式无级变速器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车辆变速装置的技术领域，尤其是一种锥盘式无级变速器调速机构及该锥盘式无级变速器，该变速器调速机构包括与驱动器轴联接的驱动轴、套在驱动轴上的驱动螺母和驱动螺母两端的第一拨叉和第二拨叉，第一拨叉具有压推在主动轴上第一动锥盘上的第一工作部，第二拨叉具有压推在从动轴上第二动锥盘上的第二工作部，第一拨叉和第二拨叉分别还具有套在驱动轴上以提高第一拨叉与第二拨叉刚度的第一支撑部和第二支撑部，该调速机构的轴向尺寸大大简化，从而使得配备此调速机构的锥盘式无级变速器的结构更加紧凑，同时降低了制造、加工、安装以及维护等成本。

Description

锥盘式无级变速器调速机构及该锥盘式无级变速器
技术领域
本发明涉及车辆变速装置的技术领域，尤其是一种锥盘式无级变速器调速机构及该锥盘式无级变速器。
背景技术
混合动力汽车同时装备发动机和电动机两种动力源，在一定程度上降低了成本及污染排放，但对汽车前舱的空间要求大大增加，在不改变传统汽车尺寸的基础上，需要进行一系列措施优化前舱布局，例如，在保证动力性的基础上将4缸发动机改为3缸发动机，尽量缩减前舱零部件尺寸等。其中，变速器作为汽车传动系统的重要组成部分，在前舱中占有重要位置，其结构尺寸也直接影响了整车尺寸。目前，一般无级变速器轴向尺寸在330mm以上，占用空间较大，尤其是对结构复杂的混合动力汽车而言，不利于前舱空间的合理分配。
对于无级变速器而言，其轴向尺寸主要受到调速机构及加压机构尺寸的影响，其中，传统无级变速器采用电控液压控制调速机构，主要通过改变主动带轮油缸压力及从动带轮油缸压力的方式，改变无级变速器的传动比。但由于液压系统的介入，电控液压控制机构不可避免的会出现液压能量损失，结构复杂，成本高等缺点。
中国专利申请号为201410106539的专利申请公开了一种电控机械式调速机构。包括调速轴和分别设置在主动轴动锥盘及从动轴动锥盘背面的空心螺杆和螺母；主动轴和从动轴分别置于空心螺杆内；空心螺杆和螺母以滚珠丝杠方式或滑动螺旋方式连接；空心螺杆和螺母中的一个通过可承受轴向载荷和径向载荷的轴承与其对应的动锥盘相连接，另一个通过可承受轴向载荷和径向载荷的轴承与其对应的传动轴相连接。这种调速方式结构简单，但轴向尺寸不够紧凑，且连接空心螺杆和螺母与动锥盘的轴承会承受较大的压力及摩擦力，可能会导致轴承产热过多，影响轴承寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种结构简单紧凑的锥盘式无级变速器调速机构及该锥盘式无级变速器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种锥盘式无级变速器调速机构，包括驱动器、与所述驱动器轴联接的驱动轴、螺旋套设在所述驱动轴上的驱动螺母和分别位于所述驱动螺母两端的且固定在驱动螺母上的第一拨叉和第二拨叉，所述第一拨叉具有压推在变速器主动轴上第一动锥盘上的第一工作部，所述第二拨叉具有压推在变速器从动轴上第二动锥盘上的第二工作部。
所述的驱动器可以是电机也可以是液压马达。
为了防止拨叉的变形，所述第一拨叉和第二拨叉分别还具有套在驱动轴上以提高第一拨叉与第二拨叉刚度的第一支撑部和第二支撑部，所述第一支撑部和第二支撑部处分别具有的圆孔与驱动轴之间都设有支撑轴承。
为了安装方便，所述第一拨叉和第二拨叉通过螺栓分别固定在驱动螺母的两端。
一种锥盘式无级变速器，具有主动轴和从动轴，主动轴上具有主动锥盘组，从动轴上具有从动锥盘组，主动锥盘组和从动锥盘组由两者所夹持的挠性传动件实现传动连接，该变速器还具有驱动主动锥盘组上第一动锥盘和从动锥盘组上第二动锥盘轴向移动的调速机构，该调速机构包括驱动器、与所述驱动器轴联接的驱动轴、螺旋套设在所述驱动轴上的驱动螺母和分别位于所述驱动螺母两端的且固定在驱动螺母上的第一拨叉和第二拨叉，所述第一拨叉具有压推在变速器主动轴上第一动锥盘上的第一工作部，所述第二拨叉具有压推在变速器从动轴上第二动锥盘上的第二工作部；
具体的且为了保证拨叉变形后对动锥盘仍具有稳定的推动作用，所述第一工作部和第二工作部分别与所压推的第一动锥盘和第二动锥盘之间都设有推力轴承，所述推力轴承的一转动圈与动锥盘接触、另一转动圈经垫圈与拨叉的工作部接触。
进一步为了实现更好的推动效果，所述垫圈为球形垫圈。
为了减小变速器的整体尺寸，所述驱动轴、主动轴和从动轴三者的轴线呈三角状态设置。
为了防止拨叉的变形，所述第一拨叉和第二拨叉分别还具有套在驱动轴上以提高第一拨叉与第二拨叉刚度的第一支撑部和第二支撑部，所述第一支撑部和第二支撑部处分别具有的圆孔与驱动轴之间都设有支撑轴承。
为了安装方便，所述第一拨叉和第二拨叉通过螺栓分别固定在驱动螺母的两端。
所述主动锥盘组的第一动锥盘套设在同组的第一定锥盘上，所述第一定锥盘套设在主动轴上，所述第一定锥盘的非锥端面与主动轴的轴台阶之间设置有端面凸轮加压机构。这种端面凸轮加压机构的结构如中国专利文献CN103867678B公开的那样，当然，这样的端面凸轮加压机构还可以是单独或同时设置于从动锥盘组上定锥盘的非锥端面与从动轴的轴台阶之间。
本发明的有益效果是：本发明具有以下优点：
一、调速机构的轴向尺寸大大简化，从而使得配备此调速机构的锥盘式无级变速器的结构更加紧凑，无级变速器的轴向尺寸缩减至300mm以内，远小于其他无级变速器，同时降低了制造、加工、安装以及维护等成本；
二、通过在第一工作部和第二工作部分别与所压推的第一动锥盘和第二动锥盘之间都设有推力轴承，且推力轴承的一转动圈与动锥盘接触、另一转动圈经垫圈与拨叉的工作部接触，垫圈对第一拨叉和第二拨叉起到偏斜补偿的作用，即使在第一拨叉和第二拨叉偏斜的情况下，其受力情况也不会受到影响；
三、第一拨叉和第二拨叉通过支撑轴承支撑在驱动轴上，有利于抵消第一拨叉和第二拨叉所受附加弯矩。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是主动轴、驱动轴以及从动轴的位置关系示意图；
图3是第一拨叉和第二拨叉的位置关系示意图。
图中1、驱动器，2、驱动轴，3、驱动螺母，4、第一拨叉，4-1、第一工作部，4-2、第一支撑部，5、第二拨叉，5-1、第二工作部，5-2、第二支撑部，6、主动轴，7、主动锥盘组，7-1、第一动锥盘，7-2、第一定锥盘，8、从动轴，9、从动锥盘组，9-1、第二动锥盘，10、挠性传动件，11、垫圈，12、端面凸轮加压机构，13、推力轴承，14、支撑轴承。
具体实施方式
见图1～3，一种锥盘式无级变速器调速机构，包括驱动器1、与驱动器1轴联接的驱动轴2、以螺旋副形式套设在驱动轴2上的驱动螺母3和分别位于驱动螺母3两端的且固定在驱动螺母3上的第一拨叉4和第二拨叉5，第一拨叉4具有套在变速器主动轴6且压推在变速器主动轴6上第一动锥盘7-1上的第一工作部4-1，第二拨叉5具有套在变速器从动轴8且压推在变速器从动轴8上第二动锥盘9-1上的第二工作部5-1。
第一拨叉4和第二拨叉5分别还具有套在驱动轴2上以提高第一拨叉4与第二拨叉5刚度的第一支撑部4-2和第二支撑部5-2，第一支撑部4-2和第二支撑部5-2处分别具有的圆孔与驱动轴2之间都设有支撑轴承14。
第一拨叉4和第二拨叉5通过螺栓分别固定在驱动螺母3的两端。
驱动螺母3与驱动轴2之间设有中间滚动体，中间滚动体为滚珠或钢珠等，中间滚动体可以减小调速力矩，提高驱动螺母3与驱动轴2的使用寿命。
一种锥盘式无级变速器，具有主动轴6和从动轴8，主动轴6上具有主动锥盘组7，从动轴8上具有从动锥盘组9，主动锥盘组7和从动锥盘组9由两者所夹持的挠性传动件10实现传动连接，该变速器还具有驱动主动锥盘组7上第一动锥盘7-1和从动锥盘组9上第二动锥盘9-1轴向移动的调速机构，调速机构包括驱动器1、与驱动器1轴联接的驱动轴2、以螺旋副形式套设在驱动轴2上的驱动螺母3和分别位于驱动螺母3两端的且固定在驱动螺母3上的第一拨叉4和第二拨叉5，第一拨叉4具有套在变速器主动轴6且压推在变速器主动轴6上第一动锥盘7-1上的第一工作部4-1，第二拨叉5具有套在变速器从动轴8且压推在变速器从动轴8上第二动锥盘9-1上的第二工作部5-1。
当第一拨叉4承受第一动锥盘7-1的轴向力、第二拨叉5承受第二动锥盘9-1的轴向力时，因第一拨叉4和第二拨叉5本身结构是悬臂的，故在调速受力会有一定的弯曲或者叫偏斜，通过在第一工作部4-1和第二工作部5-1分别与所压推的第一动锥盘7-1和第二动锥盘9-1之间都设有推力轴承13，推力轴承13的一转动圈与动锥盘接触、另一转动圈经垫圈11与拨叉的工作部接触，垫圈11为球形垫圈，垫圈11对第一拨叉4和第二拨叉5起到偏斜补偿的作用，即使在第一拨叉4和第二拨叉5偏斜的情况下，其受力情况也不会受到影响。
驱动轴2、主动轴6和从动轴7三者的轴线呈三角状态设置。
第一拨叉4和第二拨叉5分别还具有套在驱动轴2上以提高第一拨叉4与第二拨叉5刚度的第一支撑部4-2和第二支撑部5-2，第一支撑部4-2和第二支撑部5-2处分别具有的圆孔与驱动轴2之间都设有支撑轴承14，支撑轴承14的设置有利于抵消第一拨叉4和第二拨叉5所受附加弯矩。
第一拨叉4和第二拨叉5通过螺栓分别固定在驱动螺母3的两端。
主动锥盘组7的第一动锥盘7-1套设在同组的第一定锥盘7-2上，第一定锥盘7-2套设在主动轴6上，第一定锥盘7-2的非锥端面与主动轴6的轴台阶之间设置有端面凸轮加压机构12。
挠性传动件10为金属带、链或V形带等。
该锥盘式无级变速器的调速过程如下：
当需要减小传动比时，驱动器1带动驱动轴2顺时针转动，由于驱动螺母3与第一拨叉4及第二拨叉5固定连接，所以驱动螺母3只能沿驱动轴2轴向移动，驱动螺母3向左移动，进而拉着第一拨叉4和第二拨叉5向左移动，导致通过垫圈11与第一拨叉4相接触的推力轴承13向左移动，进而推动第一动锥盘7-1向左移动，并挤压挠性传动元件10向下移动，同时，由于挠性传动元件10的总长度不变，故第二动锥盘9-1会在挠性传动元件10的挤压下向左移动，当达到预期传动比时，驱动器1停止工作，同时驱动轴2停止转动。
当需要增大传动比时，驱动器1带动驱动轴2逆时针转动，由于驱动螺母3与第一拨叉4及第二拨叉5固定连接，所以驱动螺母3只能沿驱动轴2轴向移动，驱动螺母3向右移动，进而拉着第一拨叉4和第二拨叉5向右移动，导致通过垫圈11与第二拨叉5相接触的推力轴承13向右移动，进而推动第二动锥盘9-1向右移动，并挤压挠性传动元件10向上移动，同时，由于挠性传动元件10的总长度不变，故第一动锥盘7-1会在挠性传动元件10的挤压下向右移动，当达到预期传动比时，驱动器1停止工作，同时驱动轴2停止转动。
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

Claims (10)

1.一种锥盘式无级变速器调速机构，其特征是：包括驱动器(1)、与所述驱动器(1)轴联接的驱动轴(2)、以螺旋副形式套设在所述驱动轴(2)上的驱动螺母(3)和分别位于所述驱动螺母(3)两端的且固定在驱动螺母(3)上的第一拨叉(4)和第二拨叉(5)，所述第一拨叉(4)具有压推在主动轴(6)上第一动锥盘(7-1)上的第一工作部(4-1)，所述第二拨叉(5)具有压推在从动轴(8)上第二动锥盘(9-1)上的第二工作部(5-1)。
2.根据权利要求1所述的锥盘式无级变速器调速机构，其特征是：所述第一拨叉(4)和第二拨叉(5)分别还具有套在驱动轴(2)上以提高第一拨叉(4)与第二拨叉(5)刚度的第一支撑部(4-2)和第二支撑部(5-2)，所述第一支撑部(4-2)和第二支撑部(5-2)处分别具有的圆孔与驱动轴(2)之间都设有支撑轴承(14)。
3.根据权利要求1所述的锥盘式无级变速器调速机构，其特征是：所述第一拨叉(4)和第二拨叉(5)通过螺栓分别固定在驱动螺母(3)的两端。
4.一种锥盘式无级变速器，具有主动轴(6)和从动轴(8)，主动轴(6)上具有主动锥盘组(7)，从动轴(8)上具有从动锥盘组(9)，主动锥盘组(7)和从动锥盘组(9)由两者所夹持的挠性传动件(10)实现传动连接，该变速器还具有驱动主动锥盘组(7)上第一动锥盘(7-1)和从动锥盘组(9)上第二动锥盘(9-1)轴向移动的调速机构，其特征是：
所述调速机构包括驱动器(1)、与所述驱动器(1)轴联接的驱动轴(2)、以螺旋副形式套设在所述驱动轴(2)上的驱动螺母(3)和分别位于所述驱动螺母(3)两端的且固定在驱动螺母(3)上的第一拨叉(4)和第二拨叉(5)，所述第一拨叉(4)具有压推在主动轴(6)上第一动锥盘(7-1)上的第一工作部(4-1)，所述第二拨叉(5)具有压推在变速器从动轴(8)上第二动锥盘(9-1)上的第二工作部(5-1)；
所述第一工作部(4-1)和第二工作部(5-1)分别与所压推的第一动锥盘(7-1)和第二动锥盘(9-1)之间都设有推力轴承(13)，所述推力轴承(13)的一转动圈与动锥盘接触、另一转动圈经垫圈(11)与拨叉的工作部接触。
5.根据权利要求4所述的锥盘式无级变速器，其特征是：所述垫圈(11)为球形垫圈。
6.根据权利要求4所述的锥盘式无级变速器，其特征是：所述驱动轴(2)、主动轴(6)和从动轴(7)三者的轴线呈三角状态设置。
7.根据权利要求4所述的锥盘式无级变速器，其特征是：所述第一拨叉(4)和第二拨叉(5)分别还具有套在驱动轴(2)上以提高第一拨叉(4)与第二拨叉(5)刚度的第一支撑部(4-2)和第二支撑部(5-2)，所述第一支撑部(4-2)和第二支撑部(5-2)处分别具有的圆孔与驱动轴(2)之间都设有支撑轴承(14)。
8.根据权利要求4所述的锥盘式无级变速器，其特征是：所述第一拨叉(4)和第二拨叉(5)通过螺栓分别固定在驱动螺母(3)的两端。
9.根据权利要求4所述的锥盘式无级变速器，其特征是：所述主动锥盘组(7)的第一动锥盘(7-1)套设在同组的第一定锥盘(7-2)上，所述第一定锥盘(7-2)套设在主动轴(6)上，所述第一定锥盘(7-2)的非锥端面与主动轴(6)的轴台阶之间设置有端面凸轮加压机构(12)。
10.根据权利要求4或9所述的锥盘式无级变速器，其特征是：所述从动锥盘组(9)的定锥盘的非锥端面与从动轴(8)的轴台阶之间设置有端面凸轮加压机构。
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