CN109723770A - 持续出力的无段变速器 - Google Patents

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Abstract

一种持续出力的无段变速器，包括支撑转体；多个传动球体，设于支撑转体上；多个驱动圆杆，与所述多个传动球体转动连接；动力输入夹制转体；动力输出夹制转体，所述多个传动球体设于动力输入夹制转体、动力输出夹制转体及支撑转体之间；加速的行星齿轮组；第一减速的行星齿轮组；传动轴；第一单向传动转体，连接于传动轴与行星齿轮组的行星架之间；第二单向传动转体，连接于行星齿轮组的行星架与第一减速的行星齿轮组的第一行星架之间。借此，本发明的持续出力的无段变速器可较及时且较稳定地传输动力。

Description

持续出力的无段变速器
技术领域
本发明涉及一种持续出力的无段变速器，尤其涉及一种可较及时且较稳定地传输动力的无段变速器。
背景技术
TWI571576B揭露一种线性排档动力传递机构，其主要依序包括动力输入转体、滚珠环体、动力输入夹制环体、多个传动球体、动力输出夹制环体、另一个滚珠环体及动力输出转体，其中所述多个传动球体是通过支撑转体支撑且分别通过多个驱动圆杆控制其偏转，所述动力输入转体是通过螺旋弹性体与所述动力输入夹制环体弹性连接，所述动力输出转体是通过另一个螺旋弹性体与所述动力输出夹制环体弹性连接。现有线性排档动力传递机构的动力输入转体是通过所述滚珠环体传输动力至所述动力输入夹制环体，以使所述动力输入夹制环体及所述动力输出夹制环体夹制所述多个传动球体，进而使所述动力输出转体通过所述另一个滚珠环体的传输而输出动力。然而，现有线性排档动力传递机构的动力输入转体需转动超过特定转速才可使离心力撑开所述螺旋弹性体，以使所述动力输入夹制环体及所述动力输出夹制环体确实夹制所述多个传动球体，进而使所述动力输出转体输出动力。当自行车起步时，或当自行车爬坡且两个脚蹬分别位于最高位置及最低位置时，由于此时踩踏的转速最慢且低于所述特定转速，因此使得所述动力输入夹制环体及所述动力输出夹制环体无法确实夹制所述多个传动球体。此时若骑乘者沿同方向继续采踏时，由于所述动力输入夹制环体及所述动力输出夹制环体无法马上确实夹制所述多个传动球体，因此会使得骑乘者踩踏的动力无法确实传输到车轮，骑乘者便会有踩空的现象，进而造成动力传输不及时且不稳定。此时除非骑乘者继续往下踩踏使采踏的转速超过所述特定转速时，才可使离心力撑开所述螺旋弹性体，以使所述动力输入夹制环体及所述动力输出夹制环体确实夹制所述多个传动球体，进而使骑乘者踩踏的动力可确实传输到车轮。
因此，如何发明出一种持续出力的无段变速器，以使其可较及时且较稳定地传输动力，将是本发明所欲积极揭露之处。
发明内容
基于本发明的至少一个实施例，本发明提供一种持续出力的无段变速器，以期达到可较及时且较稳定地传输动力的目的。
本发明实施例提供一种持续出力的无段变速器，且持续出力的无段变速器包括支撑转体；多个传动球体，其沿所述支撑转体的圆周以间隔设置于所述支撑转体上；多个驱动圆杆，所述多个传动球体分别转动连接于所述多个驱动圆杆；动力输入夹制转体，其具有内倾斜动力输入夹制环面；动力输出夹制转体，其具有内倾斜动力输出夹制环面，所述多个传动球体活动夹制于所述内倾斜动力输入夹制环面、所述内倾斜动力输出夹制环面及所述支撑转体之间；加速的行星齿轮组，其具有太阳齿轮、多个行星齿轮、行星架及环状齿轮，所述多个行星齿轮啮合于所述太阳齿轮及所述环状齿轮之间且转动连接于所述行星架，所述太阳齿轮连接于所述动力输入夹制转体；第一减速的行星齿轮组，其具有第一太阳齿轮、多个第一行星齿轮、第一行星架及第一环状齿轮，所述多个第一行星齿轮啮合于所述第一太阳齿轮及所述第一环状齿轮之间且转动连接于所述第一行星架，所述第一行星架转动连接于所述行星架；传动轴，其转动连接于所述第一太阳齿轮、所述行星架、所述太阳齿轮、所述动力输入夹制转体、所述支撑转体及所述动力输出夹制转体；第一单向传动转体，其连接于所述传动轴与所述行星架之间以使所述传动轴单向传动所述行星架；以及第二单向传动转体，其连接于所述行星架与所述第一行星架之间以使所述第一行星架单向传动所述行星架，所述第一单向传动转体的传动方向与所述第二单向传动转体的传动方向相反。
可选地，持续出力的无段变速器还包括第二减速的行星齿轮组，其具有第二太阳齿轮、多个第二行星齿轮、第二行星架及第二环状齿轮，所述多个第二行星齿轮啮合于所述第二太阳齿轮及所述第二环状齿轮之间且转动连接于所述第二行星架，所述第二行星架连接于所述第一太阳齿轮，所述传动轴转动连接于所述第二太阳齿轮、所述第二行星架、所述第一太阳齿轮、所述行星架、所述太阳齿轮、所述动力输入夹制转体、所述支撑转体及所述动力输出夹制转体。
可选地，所述支撑转体具有两个支撑轮体，所述多个支撑轮体分别具有外倾斜支撑环面，所述多个传动球体支撑于所述多个外倾斜支撑环面之间，且活动夹制于所述内倾斜动力输入夹制环面、所述内倾斜动力输出夹制环面及所述多个外倾斜支撑环面之间，所述传动轴转动连接于所述多个支撑轮体。
可选地，所述多个驱动圆杆向内的端部沿所述支撑转体的径向分别转动连接于所述多个传动球体，所述多个驱动圆杆向外的端部外露于所述多个传动球体，所述多个驱动圆杆由所述支撑转体的径向偏转至所述支撑转体的轴向之前。
可选地，所述第一单向传动转体为单向棘轮或单向轴承，所述第二单向传动转体为单向棘轮或单向轴承。
综上所述，本发明实施例提供一种持续出力的无段变速器可较及时且较稳定地传输动力。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的权利范围作任何的限制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的持续出力的无段变速器的示意图；
图2是本发明实施例的持续出力的无段变速器应用的示意图；
图3是图2移除壳体后的剖面示意图；
图4是图3的正面示意图；
图5是本发明实施例的第一减速的行星齿轮组应用的示意图；
图6是本发明实施例的第一单向传动转体及第二单向传动转体应用的示意图；
图7是本发明实施例第二减速的行星齿轮组应用的示意图。
【符号说明】
1 第一减速的行星齿轮组
11 第一太阳齿轮
12 第一行星齿轮
121 第一大行星齿轮
122 第一小行星齿轮
13 第一行星架
14 第一环状齿轮
2 第二减速的行星齿轮组
21 第二太阳齿轮
22 第二行星齿轮
221 第二大行星齿轮
222 第二小行星齿轮
23 第二行星架
24 第二环状齿轮
3 加速的行星齿轮组
31 太阳齿轮
32 行星齿轮
33 行星架
34 环状齿轮
4 支撑转体
41 支撑轮体
411 外倾斜支撑环面
5 传动球体
6 驱动圆杆
7 动力输入夹制转体
71 内倾斜动力输入夹制环面
72 动力输入转体
73 滚珠环体
74 动力输入夹制环体
8 动力输出夹制转体
81 内倾斜动力输出夹制环面
82 动力输出转体
83 滚珠环体
84 动力输出夹制环体
9 传动轴
91 人工动力源
92 辅助动力源
10 壳体
111 第一单向传动转体
1111 第一内转体
1112 第一外转体
112 第二单向传动转体
1121 第二内转体
1122 第二外转体
具体实施方式
请参考图1至图6，如图所示，本发明提供一种持续出力的无段变速器，其包括支撑转体4、多个传动球体5、多个驱动圆杆6、动力输入夹制转体7、动力输出夹制转体8、加速的行星齿轮组3、第一减速的行星齿轮组1、传动轴9、第一单向传动转体111及第二单向传动转体112。另外，本发明的持续出力的无段变速器可设置于壳体10内。请参考图1、图3及图4，如图所示，所述多个传动球体5沿所述支撑转体4的圆周以间隔设置于所述支撑转体4上；所述多个传动球体5分别转动连接于所述多个驱动圆杆6；所述动力输入夹制转体7的动力输入转体72、滚珠环体73及动力输入夹制环体74与现有动力输入转体、滚珠环体及动力输入夹制环体雷同，且具有内倾斜动力输入夹制环面71，但所述动力输入转体72与所述动力输入夹制环体74之间除可以现有螺旋弹性体连接之外，也可以多个伸缩弹簧(图中未示)连接；所述动力输出夹制转体8的动力输出转体82、滚珠环体83及动力输出夹制环体84与现有动力输出转体、滚珠环体及动力输出夹制环体雷同，且具有内倾斜动力输出夹制环面81，但所述动力输出转体82与所述动力输出夹制环体84之间除可以现有螺旋弹性体连接之外，也可以多个伸缩弹簧(图中未示)连接，所述多个传动球体5活动夹制于所述内倾斜动力输入夹制环面71、所述内倾斜动力输出夹制环面81及所述支撑转体4之间；请参考图1及图4，如图所示，所述加速的行星齿轮组3具有太阳齿轮31、多个行星齿轮32、行星架33及环状齿轮34，所述多个行星齿轮32啮合于所述太阳齿轮31及所述环状齿轮34之间且转动连接于所述行星架33，所述太阳齿轮31连接于所述动力输入夹制转体7，所述环状齿轮34可固定于所述壳体10内，所述加速的行星齿轮组3可通过调整所述多个行星齿轮32的齿数、所述太阳齿轮31的齿数及所述环状齿轮34的齿数，以使所述动力输入夹制转体7及所述太阳齿轮31的转速大于所述行星架33的转速，进而可使所述加速的行星齿轮组3提升人工动力源91的转速，例如人力踩踏自行车曲柄的脚蹬所产生的动力源；请参考图1，如图所示，所述第一减速的行星齿轮组1具有第一太阳齿轮11、多个第一行星齿轮12、第一行星架13及第一环状齿轮14，所述第一太阳齿轮11用以连接辅助动力源92，例如马达所产生的动力源，所述多个第一行星齿轮12啮合于所述第一太阳齿轮11及所述第一环状齿轮14之间且转动连接于所述第一行星架13，所述第一行星架13转动连接于所述行星架33，所述第一环状齿轮14可固定于所述壳体10内，所述第一减速的行星齿轮组1可通过调整所述多个第一行星齿轮12的齿数、所述第一太阳齿轮11的齿数及所述第一环状齿轮14的齿数，以使所述行星架33及所述第一行星架13的转速小于所述第一太阳齿轮11的转速，进而可使所述第一减速的行星齿轮组1降低所述辅助动力源92的转速；另外，请参考图4及图5，如图所示，所述多个第一行星齿轮12除图1所示的单齿轮外，所述多个第一行星齿轮12也可分别具有相互连接的第一大行星齿轮121及第一小行星齿轮122，所述多个第一大行星齿轮121啮合于所述第一太阳齿轮11，所述多个第一小行星齿轮122啮合于所述第一环状齿轮14；请参考图1至图4，如图所示，所述传动轴9用以连接所述人工动力源91，且所述传动轴9的两端可穿设出所述壳体10以连接两个自行车曲柄，所述传动轴9转动连接于所述第一太阳齿轮11、所述行星架33、所述太阳齿轮31、所述动力输入夹制转体7、所述支撑转体4及所述动力输出夹制转体8，所述传动轴9与所述第一太阳齿轮11、所述太阳齿轮31、所述动力输入夹制转体7、所述支撑转体4及所述动力输出夹制转体8之间可滑动连接或通过轴承连接；请参考图1，如图所示，所述第一单向传动转体111连接于所述传动轴9与所述行星架33之间以使所述传动轴9单向传动所述行星架33，所述第一单向传动转体111可为单向棘轮(或单向轴承)，所述第一单向传动转体111的第一内转体1111连接于所述传动轴9，所述第一单向传动转体111的第一外转体1112连接于所述行星架33；所述第二单向传动转体112连接于所述行星架33与所述第一行星架13之间以使所述第一行星架13单向传动所述行星架33，所述第二单向传动转体112可为单向棘轮(或单向轴承)，所述第二单向传动转体112的第二内转体1121连接于所述行星架33，所述第二单向传动转体112的第二外转体1122连接于所述第一行星架13，所述第一单向传动转体111的传动方向与所述第二单向传动转体112的传动方向相反，也就是所述第一单向传动转体111以所述第一内转体1111传动所述第一外转体1112的传动方向，与所述第二单向传动转体112以所述第二内转体1121传动所述第二外转体1122的传动方向相反，或所述第一单向传动转体111以所述第一外转体1112传动所述第一内转体1111的传动方向，与所述第二单向传动转体112以所述第二外转体1122传动所述第二内转体1121的传动方向相反；另外，请参考图6，如图所示，所述第一单向传动转体111与所述第二单向传动转体112除图1所示的连接方式外，所述第一单向传动转体111的第一内转体1111及所述传动轴9可为一体成型，所述第一单向传动转体111的第一外转体1112、所述第二单向传动转体112的第二内转体1121及所述行星架(图中未示)可为一体成型，所述第二单向传动转体112的第二外转体1122及所述第一行星架(图中未示)可为一体成型。
本发明的持续出力的无段变速器实施时可由所述传动轴9输入所述人工动力源91或由所述第一太阳齿轮11输入所述辅助动力源92。请参考图1、图3及图6，如图所示，当所述传动轴9输入所述人工动力源91时，所述传动轴9仅会通过所述第一单向传动转体111传输动力给所述加速的行星齿轮组3的行星架33，之后所述行星架33再传输动力给所述多个行星齿轮32、所述太阳齿轮31及所述动力输入夹制转体7以提升所述动力输入夹制转体7的转速，由于所述第一单向传动转体111与所述第二单向传动转体112的传动方向相反，因此所述传动轴9传输动力给所述行星架33时，所述行星架33并不会通过所述第二单向传动转体112传输动力给所述第一行星架13；当所述第一减速的行星齿轮组1的第一太阳齿轮11输入所述辅助动力源92时，所述第一太阳齿轮11仅会通过所述多个第一行星齿轮12、所述第一行星架13及所述第二单向传动转体112传输动力给所述加速的行星齿轮组3的行星架33以降低所述辅助动力源92的转速，之后所述行星架33再传输动力给所述多个行星齿轮32、所述太阳齿轮31及所述动力输入夹制转体7以提升所述动力输入夹制转体7的转速，由于所述第一单向传动转体111与所述第二单向传动转体112的传动方向相反，因此所述第一太阳齿轮11通过所述多个第一行星齿轮12、所述第一行星架13及所述第二单向传动转体112传输动力给所述行星架33时，所述行星架33并不会通过所述第一单向传动转体111传输动力给所述传动轴9。
如上所述，本发明的持续出力的无段变速器可通过所述加速的行星齿轮组3提升所述动力输入夹制转体7的转速，以使所述动力输入夹制转体7的转速可快速超过特定转速，使所述动力输入夹制转体7及所述动力输出夹制转体8可确实夹制所述多个传动球体5，进而使本发明的持续出力的无段变速器可较及时且较稳定地传输动力。
请参考图1，如图所示，上述的持续出力的无段变速器中还可包括第二减速的行星齿轮组2以设置于所述辅助动力源92与所述第一减速的行星齿轮组1之间，所述第二减速的行星齿轮组2具有第二太阳齿轮21、多个第二行星齿轮22、第二行星架23及第二环状齿轮24，所述多个第二行星齿轮22啮合于所述第二太阳齿轮21及所述第二环状齿轮24之间且转动连接于所述第二行星架23，所述第二行星架23连接于所述第一太阳齿轮11，所述辅助动力源92(例如马达)则改由所述第二太阳齿轮21连接，所述第二环状齿轮24可固定于所述壳体10内，所述第二减速的行星齿轮组2可通过调整所述多个第二行星齿轮22的齿数、所述第二太阳齿轮21的齿数及所述第二环状齿轮24的齿数，以使所述第二行星架23及所述第一太阳齿轮11的转速小于所述第二太阳齿轮21的转速，进而可使所述第二减速的行星齿轮组2进一步降低所述辅助动力源92的转速。所述传动轴9转动连接于所述第二太阳齿轮21、所述第二行星架23、所述第一太阳齿轮11、所述行星架33、所述太阳齿轮31、所述动力输入夹制转体7、所述支撑转体4及所述动力输出夹制转体8，所述传动轴9与所述第二太阳齿轮21、所述第二行星架23、所述第一太阳齿轮11、所述太阳齿轮31、所述动力输入夹制转体7、所述支撑转体4及所述动力输出夹制转体8之间可滑动连接或通过轴承连接。另外，请参考图4及图7，如图所示，所述多个第二行星齿轮22除图1所示的单齿轮外，所述多个第二行星齿轮22也可分别具有相互连接的第二大行星齿轮221及第二小行星齿轮222，所述多个第二大行星齿轮221啮合于所述第二太阳齿轮21，所述多个第二小行星齿轮222啮合于所述第二环状齿轮24。
请参考图1、图3及图4，如图所示，上述的持续出力的无段变速器中，所述支撑转体4可具有两个支撑轮体41，所述多个支撑轮体41分别具有外倾斜支撑环面411，所述多个传动球体5支撑于所述多个外倾斜支撑环面411之间，且活动夹制于所述内倾斜动力输入夹制环面71、所述内倾斜动力输出夹制环面81及所述多个外倾斜支撑环面411之间，所述传动轴9转动连接于所述多个支撑轮体41，所述传动轴9与所述多个支撑轮体41之间可滑动连接或通过轴承连接。借此，所述多个传动球体5可更稳定地设置于所述动力输入夹制转体7、所述动力输出夹制转体8及所述支撑转体4之间。
请参考图1、图3及图4，如图所示，上述的持续出力的无段变速器中，所述多个驱动圆杆6向内的端部沿所述支撑转体4的径向分别转动连接于所述多个传动球体5，且所述多个驱动圆杆6向内的端部可外露于所述多个传动球体5或不外露于所述多个传动球体5，所述多个驱动圆杆6向外的端部外露于所述多个传动球体5以控制所述多个驱动圆杆6偏转，所述多个驱动圆杆6可由所述支撑转体4的径向偏转至所述支撑转体4的轴向之前。借此，本发明的持续出力的无段变速器可具有较大的变速范围。
以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以局限本发明的专利范围。

Claims (5)

1.一种持续出力的无段变速器，其特征在于，所述持续出力的无段变速器包括：
支撑转体；
多个传动球体，其沿所述支撑转体的圆周以间隔设置于所述支撑转体上；
多个驱动圆杆，所述多个传动球体分别转动连接于所述多个驱动圆杆；
动力输入夹制转体，其具有内倾斜动力输入夹制环面；
动力输出夹制转体，其具有内倾斜动力输出夹制环面，所述多个传动球体活动夹制于所述内倾斜动力输入夹制环面、所述内倾斜动力输出夹制环面及所述支撑转体之间；
加速的行星齿轮组，其具有太阳齿轮、多个行星齿轮、行星架及环状齿轮，所述多个行星齿轮啮合于所述太阳齿轮及所述环状齿轮之间且转动连接于所述行星架，所述太阳齿轮连接于所述动力输入夹制转体；
第一减速的行星齿轮组，其具有第一太阳齿轮、多个第一行星齿轮、第一行星架及第一环状齿轮，所述多个第一行星齿轮啮合于所述第一太阳齿轮及所述第一环状齿轮之间且转动连接于所述第一行星架，所述第一行星架转动连接于所述行星架；
传动轴，其转动连接于所述第一太阳齿轮、所述行星架、所述太阳齿轮、所述动力输入夹制转体、所述支撑转体及所述动力输出夹制转体；
第一单向传动转体，其连接于所述传动轴与所述行星架之间以使所述传动轴单向传动所述行星架；以及
第二单向传动转体，其连接于所述行星架与所述第一行星架之间以使所述第一行星架单向传动所述行星架，所述第一单向传动转体的传动方向与所述第二单向传动转体的传动方向相反。
2.根据权利要求1所述的持续出力的无段变速器，其特征在于，还包括第二减速的行星齿轮组，其具有第二太阳齿轮、多个第二行星齿轮、第二行星架及第二环状齿轮，所述多个第二行星齿轮啮合于所述第二太阳齿轮及所述第二环状齿轮之间且转动连接于所述第二行星架，所述第二行星架连接于所述第一太阳齿轮，所述传动轴转动连接于所述第二太阳齿轮、所述第二行星架、所述第一太阳齿轮、所述行星架、所述太阳齿轮、所述动力输入夹制转体、所述支撑转体及所述动力输出夹制转体。
3.根据权利要求1所述的持续出力的无段变速器，其特征在于，所述支撑转体具有两个支撑轮体，所述多个支撑轮体分别具有外倾斜支撑环面，所述多个传动球体支撑于所述多个外倾斜支撑环面之间，且活动夹制于所述内倾斜动力输入夹制环面、所述内倾斜动力输出夹制环面及所述多个外倾斜支撑环面之间，所述传动轴转动连接于所述多个支撑轮体。
4.根据权利要求1所述的持续出力的无段变速器，其特征在于，所述多个驱动圆杆向内的端部沿所述支撑转体的径向分别转动连接于所述多个传动球体，所述多个驱动圆杆向外的端部外露于所述多个传动球体，所述多个驱动圆杆由所述支撑转体的径向偏转至所述支撑转体的轴向之前。
5.根据权利要求1所述的持续出力的无段变速器，其特征在于，所述第一单向传动转体为单向棘轮或单向轴承，所述第二单向传动转体为单向棘轮或单向轴承。
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