CN107606088A - 双环无级变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双环无级变速器，本双环无极变速器包括有壳体、驱动轴和传动轴；驱动轴和传动轴平行设置，在驱动轴的外部同轴设置有驱动环，驱动环与驱动轴之间通过伸缩杆结构连接，在传动轴的外部同轴设置有传动环，传动环与传动轴之间通过伸缩杆结构连接，所述驱动环和所述传动环保持向外切并摩擦接触；所述驱动环和传动环均包括有由弹性材料做成的环套和环骨，所述环骨包括有紧密盘绕的发条环，发条环的各层之间紧密贴合并能够相对滑动；驱动轴和传动轴周向上的伸缩杆结构与控制器电性连接；该双环无级变速器具有结构新颖、维修方便、占用空间小、方便安装使用等多种优势，能够有效弥补现有技术中无级变速的技术空缺。

Description

双环无级变速器

技术领域

本发明涉及一种变速器，特别的，是一种无级变速器。

背景技术

无级变速技术，采用传动带和工作直径可变的主从动轮相互配合，实现传动比的连续变化；常见的传动方式分为三种，液体传动、电力传动和机械传动；液体传动方式所需的制造精度要求过高，价格较贵，同时运转时容易发生漏油现象；电动传动虽然调节范围大，使用功率范围较宽，但是低速时效率低且运转不平稳，价格相对较高，维修也较为繁琐；机械传动方式则结构简单，维修方便、便宜，但是零部件的加工和润滑要求较高，承载能力较低；因此传统的的无级变速方式均存在着不足之处，无法适用于更全面的场合。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种双环无极变速器，该双环无级变速器具有结构新颖、维修方便、占用空间小、方便安装使用等多种优势，能够有效弥补现有技术中无级变速的技术空缺。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：本双环无极变速器包括有壳体、驱动轴和传动轴，驱动轴通过驱动电机带动转动；

驱动轴和传动轴平行设置，在驱动轴的外部同轴设置有驱动环，驱动环与驱动轴之间通过伸缩杆结构连接，所述伸缩杆结构旋转对称的排布在驱动轴的周向；在传动轴的外部同轴设置有传动环，传动环与传动轴之间通过伸缩杆结构连接，所述伸缩杆结构旋转对称的排布在传动轴的周向；所述驱动环和所述传动环保持向外切并摩擦接触；

所述驱动环和传动环均包括有由弹性材料做成的环套和环骨，所述环骨包括有紧密盘绕的发条环，发条环的各层之间紧密贴合并能够相对滑动；所述环套紧密包裹在环骨的外表面；

驱动轴和传动轴周向上的伸缩杆结构与控制器电性连接。

本发明的有益效果是：驱动电机带动驱动轴旋转，在伸缩杆结构的带动下，驱动环随驱动轴同步旋转，驱动环与传动环之间始终保持静摩擦，进而带动传动环运动；驱动环与传动环之间始终保持向外切，于是驱动环、传动环的半径之和与驱动轴、传动轴之间的间距相等，工作人员通过改变驱动环与传动环的半径之比，即可改变传动比，进而实现连续变速；

使用控制器调节伸缩杆结构的伸长或缩短，进而改变驱动环和传动环的半径大小；在半径改变时，所述环骨的各层之间相对滑动收拢或伸展，所述环套同步的发生弹性形变，环套将环骨紧密包裹，因此环骨的各层之间保持紧密接触，有效保持环骨的形体；同时控制器调节各伸缩杆结构同步变化，保证驱动环和传动环的圆环形态，有效保证传动的平稳改变。

该结构新颖、简约，能够实现传动比连续的变化，可方便的用于低速传动设备上，同时该结构小巧、对空间的要求小，能够有效节约空间，同时简化结构，方便安装使用；此外，该结构生产方便、成本低廉，同时维修成本低廉，能够满足中小企业的生产、使用、维护需求；本发明有效弥补了传统无级变速方式成本高、维修贵、低速不平稳的不足，使得无级变速技术能够更方便、广泛的应用于生产、生活。

作为优选，所述环骨由铁磁性材料做成，在所述环套内固定设置有永磁体，永磁体的磁极连线方向沿着环套的径向；驱动环与传动环的外切处磁极异极相吸；以便于提高驱动环与传动环之间的接触牢固性，同时保证环骨的形体，有效防止环骨散开。

作为优选，所述伸缩杆结构包括有空心的伸缩管，所述伸缩管仅可在自身轴线方向上形变；伸缩管的一端气密的连接在环套上，另一端气密的安装在导流环上；在所述驱动轴和传动轴的轴线上分别设置有导流管，各导流管的一端与控制器连接，另一端分别对应的插入驱动轴和传动轴内；各所述导流环套设在对应的导流管上，各导流环绕导流管旋转的过程中，导流管始终与伸缩管保持连通；在所述伸缩管和导流管内填充有调节液；

控制器抽吸导流管中的调节液，改变伸缩管的长短；通过液压系统能够更准确、细微、精密的调节伸缩杆结构的长短。

作为进一步优选，所述调节液包括有电流变液，在导流环上安装有正极（或负极）电刷，在环骨上安装有负极（或正极）电刷，所述正极电刷、负极电刷与伸缩管的两端电性接触；所述正极电刷和负极电刷电性连接至控制器上；

通过控制器调节正、负极电刷之间的电场强度，进而调节电流变液的硬度，进而提高、优化驱动环与传动环的传动稳定性和高效性。

附图说明

图1为本双环无级变速器一个实施例的俯视结构示意图。

图2为图1所示实施例的截面结构示意图。

具体实施方式

实施例：

在图1、图2所示的实施例中，本双环无极变速器包括有壳体、驱动轴1和传动轴3，驱动轴1通过驱动电机带动转动；

驱动轴1和传动轴3平行设置，在驱动轴1的外部同轴设置有驱动环2，驱动环2与驱动轴1之间通过伸缩杆结构5连接，所述伸缩杆结构5旋转对称的排布在驱动轴1的周向；在传动轴3的外部同轴设置有传动环4，传动环4与传动轴3之间通过伸缩杆结构5连接，所述伸缩杆结构5旋转对称的排布在传动轴3的周向；所述驱动环2和所述传动环4保持向外切并摩擦接触；

所述驱动环2和传动环4均包括有由弹性材料做成的环套6和环骨7，所述环骨7包括有紧密盘绕的发条环，发条环的各层之间紧密贴合并能够相对滑动；所述环套6紧密包裹在环骨7的外表面；所述环骨7由铁磁性材料做成，在所述环套6内固定设置有永磁体61，永磁体61的磁极连线方向沿着环套6的径向；驱动环2与传动环4的外切处磁极异极相吸；

驱动轴1和传动轴3周向上的伸缩杆结构5与控制器8电性连接；在本实施例中，所述伸缩杆结构5包括有空心的伸缩管51，所述伸缩管51仅可在自身轴线方向上形变；伸缩管51的一端气密的连接在环套6上，另一端气密的安装在导流环52上；在所述驱动轴1和传动轴3的轴线上分别设置有导流管9，各导流管9的一端与控制器8连接，另一端分别对应的插入驱动轴1和传动轴3内；各所述导流环52套设在对应的导流管9上，各导流环52绕导流管9旋转的过程中，导流管9始终与伸缩管51保持连通；在所述伸缩管51和导流管9内填充有调节液；所述调节液包括有电流变液，在导流环52上安装有正极（或负极）电刷，在环骨7上安装有负极（或正极）电刷，所述正极电刷511、负极电刷512与伸缩管51的两端电性接触；

所述正极电刷511和负极电刷512电性连接至控制器8上。

驱动电机带动驱动轴1旋转，在伸缩杆结构5的带动下，驱动环2随驱动轴1同步旋转，驱动环2与传动环4之间始终保持静摩擦，进而带动传动环4运动；驱动环2与传动环4之间始终保持向外切，于是驱动环2、传动环4的半径之和与驱动轴1、传动轴3之间的间距相等，工作人员通过改变驱动环2与传动环4的半径之比，即可改变传动比，进而实现连续变速；

使用控制器8调节伸缩杆结构5的伸长或缩短，进而改变驱动环2和传动环4的半径大小；在半径改变时，所述环骨7的各层之间相对滑动收拢或伸展，所述环套6同步的发生弹性形变，环套6将环骨7紧密包裹，因此环骨7的各层之间保持紧密接触，有效保持环骨7的形体；同时控制器8调节各伸缩杆结构5同步变化，保证驱动环2和传动环4的圆环形态，有效保证传动的平稳改变。

在本实施例中，控制器8通过抽吸导流管9中的电流变液，使得电流变液从驱动环2流向传动环4或反向操作，即可实现驱动环2和传动环4之间的同步、同幅度变化，同时保证驱动环2与传动环4之间始终保持紧密接触，有效保证变速过程中的平稳、连续；此外，采用液压调节，能够更准确、细微、精密的改变伸缩杆结构5的长短，便于工作人员的精准调控，有效提高本变速器的精度；同时该结构可简化伸缩杆结构5，进一步简化生产、维修难度；在调节准确后，使用调控器对正负极电刷通电，提升伸缩管51内电流变液的电场强度，此时伸缩管51内的电流变液逐渐硬化并形成固体，该结构可明显增强驱动环2和传动环4的结构稳定性、加固二者的形体，进而提高传动的平稳性和高效性。

该结构新颖、简约，能够实现传动比连续的变化，可方便的用于低速传动设备上，同时该结构小巧、对空间的要求小，能够有效节约空间，同时简化结构，方便安装使用；此外，该结构生产方便、成本低廉，同时维修成本低廉，能够满足中小企业的生产、使用、维护需求；本发明有效弥补了传统无级变速方式成本高、维修贵、低速不平稳的不足，使得无级变速技术能够更方便、广泛的应用于生产、生活。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种双环无级变速器，本双环无极变速器包括有壳体、驱动轴（1）和传动轴（3），驱动轴（1）通过驱动电机带动转动；其特征在于：驱动轴（1）和传动轴（3）平行设置，在驱动轴（1）的外部同轴设置有驱动环（2），驱动环（2）与驱动轴（1）之间通过伸缩杆结构（5）连接，所述伸缩杆结构（5）旋转对称的排布在驱动轴（1）的周向；在传动轴（3）的外部同轴设置有传动环（4），传动环（4）与传动轴（3）之间通过伸缩杆结构（5）连接，所述伸缩杆结构（5）旋转对称的排布在传动轴（3）的周向；所述驱动环（2）和所述传动环（4）保持向外切并摩擦接触；所述驱动环（2）和传动环（4）均包括有由弹性材料做成的环套（6）和环骨（7），所述环骨（7）包括有紧密盘绕的发条环，发条环的各层之间紧密贴合并能够相对滑动；所述环套（6）紧密包裹在环骨（7）的外表面；驱动轴（1）和传动轴（3）周向上的伸缩杆结构（5）与控制器（8）电性连接。

2.根据权利要求1所述的双环无级变速器，其特征在于：所述环骨（7）由铁磁性材料做成，在所述环套（6）内固定设置有永磁体（61），永磁体（61）的磁极连线方向沿着环套（6）的径向；驱动环（2）与传动环（4）的外切处磁极异极相吸。

3.根据权利要求1或2所述的双环无级变速器，其特征在于：所述伸缩杆结构（5）包括有空心的伸缩管（51），所述伸缩管（51）仅可在自身轴线方向上形变；伸缩管（51）的一端气密的连接在环套（6）上，另一端气密的安装在导流环（52）上；在所述驱动轴（1）和传动轴（3）的轴线上分别设置有导流管（9），各导流管（9）的一端与控制器（8）连接，另一端分别对应的插入驱动轴（1）和传动轴（3）内；各所述导流环（52）套设在对应的导流管（9）上，各导流环（52）绕导流管（9）旋转的过程中，导流管（9）始终与伸缩管（51）保持连通；在所述伸缩管（51）和导流管（9）内填充有调节液。

4.根据权利要求3所述的双环无级变速器，其特征在于：所述调节液包括有电流变液，在导流环（52）上安装有正极（或负极）电刷，在环骨（7）上安装有负极（或正极）电刷，所述正极电刷（511）、负极电刷（512）与伸缩管（51）的两端电性接触；所述正极电刷（511）和负极电刷（512）电性连接至控制器（8）上。