CN110541925A - 一种无级变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无级变速技术领域，尤其涉及一种无级变速器，包括链条、传动轮组和至少一组变径传动装置，传动轮组包括两个对称设置的传动轮，两个传动轮之间形成变径传动槽，链条设置于变径传动槽并与传动轮抵接，以用于传动轮与链条通过摩擦传动；变径传动装置包括至少两组变径传动机构，变径传动机构包括链条传动齿轮、变径驱动组件和转滑修正组件。本发明通过设置变径传动机构，使传动轮转动时，链条传动齿轮同时带动链条转动，避免传动轮与链条打滑，提高传动轮与链条传动的稳定性；另外，通过设置转滑修正组件，实现锁定链条传动齿轮，防止链条传动齿轮在带动链条移动过程中自转出现打滑现象。

Description

一种无级变速器

技术领域

本发明涉及无级变速技术领域，尤其涉及一种无级变速器。

背景技术

目前，现有技术中依靠带二组圆锥形的“V”形与另二组圆锥形的“V”的链条摩擦传动的方式实现无级变速，在传动过程中容易出现打滑的问题，造成动力输出空转，且传动精度较差，无法保证精确的传动比，输出稳定性差。

发明内容

本发明的目的是提供避免传动出现打滑，提高传动轮与链条传动的稳定性，具有精确传动比及传动平稳性的一种无级变速器。

为了实现上述目的，本发明提供一种无级变速器，包括链条、传动轮组和至少一组变径传动装置，所述传动轮组包括两个对称设置的传动轮，两个所述传动轮之间形成变径传动槽，所述链条设置于所述变径传动槽并与传动轮抵接，以用于传动轮与链条通过摩擦传动；

所述变径传动装置包括至少两组变径传动机构，所述变径传动机构包括链条传动齿轮和变径驱动组件，所述传动轮开设有对应变径传动机构数量设置的至少两个变径孔，所述链条传动齿轮与所述变径驱动组件传动连接以用于绕所述变径孔中心转动，所述链条传动齿轮与链条啮合；

所述变径传动机构包括转滑修正组件，所述转滑修正组件包括转滑修正齿轮、曲轴以及与传动轮同步转动的转滑限位轮，所述转滑修正齿轮安装于转滑限位轮，用于使转滑修正齿轮与链条传动齿轮绕同一轴线转动且不能绕自身轴转动，所述链条传动齿轮与转滑修正齿轮啮合，用于限制链条传动齿轮绕自身轴线转动。

可选的，所述转滑修正组件还包括转滑修正轮、第一曲轴和第二曲轴，所述转滑限位轮开设有用于限制转滑修正轮偏心转动的限位孔，所述转滑修正轮转动安装于所述限位孔，所述转滑修正齿轮通过第一曲轴和第二曲轴偏心连接于所述转滑修正轮，所述第一曲轴和第二曲轴的两端分别与转滑修正轮和转滑修正齿轮转动连接。

可选的，所述变径驱动组件包括变径轮组和变径驱动单元，所述变径轮组转动设置于所述变径孔，所述变径轮组偏离轴心的位置开设有第一圆孔，所述变径驱动单元、变径轮组和链条传动齿轮依次传动连接，所述链条传动齿轮穿设于所述第一圆孔与链条啮合。

可选的，所述变径轮组包括同轴转动的变径传动齿轮和变径旋转轮，所述变径旋转轮可转动嵌设于所述变径孔，所述变径旋转轮和变径传动齿轮均开设有所述第一圆孔，所述链条传动齿轮依次穿设于变径传动齿轮和链条传动齿轮的第一圆孔与链条啮合，所述变径驱动单元、变径传动齿轮和链条传动齿轮依次传动连接。

可选的，所述变径传动装置还包括同步齿轮，至少两组的所述变径传动机构的变径轮组通过所述同步齿轮传动连接。

可选的，所述变径传动槽的两侧壁分别形成第一球面和第二球面，所述链条分别与第一球面和第二球面抵接，以用于传动轮与链条通过摩擦传动。

可选的，所述第一球面和第二球面均开设有变径孔，所述变径轮组设有第三球面，所述第三球面嵌设于所述变径孔并与第一球面或第二球面在同一球面上。

可选的，所述链条两侧分别设有第四球面，所述第四球面与第一球面、第二球面和第三球面抵接。

可选的，所述变径传动机构还包括同步啮合齿轮，所述同步啮合齿轮与传动轮组同轴设置，所述链条传动齿轮设有同步传动部，所述同步啮合齿轮设有内齿部和外齿部，所述内齿部与同步传动部啮合，两组所述变径传动机构的同步啮合齿轮通过所述外齿部啮合。

实施本发明的实施例，具有以下技术效果：

本发明通过设置变径传动机构，在对称设置的传动轮在液压单元的驱动下相对移动时，链条实现变径，在传动轮与链条通过摩擦传动的同时，变径传动机构的链条传动齿轮与链条啮合，传动轮转动时，链条传动齿轮同时带动链条转动，避免传动轮与链条打滑，提高传动轮与链条传动的稳定性；

另外，通过设置转滑修正组件，一方面，变径驱动组件驱动链条传动齿轮绕变径孔中心转动配合传动轮实现变径的过程中，链条传动齿轮带动转滑修正齿轮绕同一轴线转动；另一方面，当变径驱动组件停止输出，链条传动齿轮在带动链条传动的过程中，转滑修正齿轮与链条传动齿轮保持啮合，当链条传动齿轮不做变径运动时，由于转滑修正齿轮不能绕自身轴转动，从而锁定链条传动齿轮，防止链条传动齿轮在带动链条移动过程中自转出现打滑现象，保证链条与传动轮精确的传动比，提高输出稳定性。

附图说明

图1是本发明优选实施例的结构示意图；

图2是图1中A处的放大示意图；

图3是本发明优选实施例中传动轮组的结构结构意图；

图4是本发明优选实施例中同步啮合齿轮的结构示意图；

图5是本发明实施例2中转滑修正齿轮与转滑限位轮的结构示意图。

附图标记说明：

1、链条，2、传动轮，21、变径传动槽，22、第一球面，23、第二球面，3、变径传动机构，31、链条传动齿轮，311、同步传动部，32、变径驱动组件，321、变径轮组，3211、变径传动齿轮，3212、变径旋转轮，3213、第一圆孔，3214、第三球面，33、转滑修正组件，331、转滑修正齿轮，332、转滑修正轮，333、转滑限位轮，3331、限位孔，3332、第二限位孔，334、固位转轮，335、第一曲轴，336、第二曲轴，34、同步啮合齿轮，341、内齿部，342、外齿部，4、同步齿轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

参考图1－图4，本实施例提供了一种无级变速器，包括链条1、传动轮组和至少一组变径传动装置，传动轮组包括两个对称设置的传动轮2，两个传动轮2之间形成变径传动槽21，链条1设置于变径传动槽21并与传动轮2抵接，以用于传动轮2与链条1通过摩擦传动；

变径传动装置包括至少两组变径传动机构3，变径传动机构3包括链条传动齿轮31和变径驱动组件32，传动轮2开设有对应变径传动机构3数量设置的至少两个变径孔，链条传动齿轮31与变径驱动组件32传动连接以用于绕变径孔中心转动，链条传动齿轮31与链条1啮合；

变径传动机构3包括转滑修正组件33，转滑修正组件33包括转滑修正齿轮331以及与传动轮2同步转动的转滑限位轮333，转滑修正齿轮331安装于转滑限位轮333，用于使转滑修正齿轮331与链条传动齿轮31绕同一轴线转动且不能绕自身轴转动，链条传动齿轮31与转滑修正齿轮331啮合。

本发明通过设置变径传动机构3，使对称设置的传动轮2在液压单元的驱动下相对移动时，链条1实现变径，在传动轮2与链条1通过摩擦传动的同时，变径传动机构3的链条传动齿轮31与链条1啮合，传动轮2转动时，链条传动齿轮31同时带动链条1转动，避免传动轮2与链条1打滑，提高传动轮2与链条1传动的稳定性；

另外，通过设置转滑修正组件33，一方面，变径驱动组件32驱动链条传动齿轮31绕变径孔中心转动配合传动轮2实现变径的过程中，链条传动齿轮31带动转滑修正齿轮331绕同一轴线转动；另一方面，当变径驱动组件32停止输出，链条传动齿轮31在带动链条1传动的过程中，转滑修正齿轮331与链条传动齿轮31保持啮合，当链条传动齿轮31不做变径运动时，由于转滑修正齿轮331不能绕自身轴转动，从而锁定链条传动齿轮31，防止链条传动齿轮31在带动链条1移动过程中自转出现打滑现象，保证链条1与传动轮2精确的传动比，提高输出稳定性。

参考图2，进一步的，转滑修正组件33还包括转滑修正轮332、第一曲轴335和第二曲轴336，当链条传动齿轮在变径孔中绕变径孔的中心转动时，转滑修正齿轮331与链条传动齿轮31绕着同一轴线转动，由于转滑限位轮333开设有用于限制转滑修正轮332偏心转动的限位孔3331，转滑修正轮332安装于限位孔3331，转滑修正齿轮331通过第一曲轴335和第二曲轴336偏心连接于转滑修正轮332，第一曲轴335和第二曲轴336的两端分别与转滑修正轮332和转滑修正齿轮331转动连接，使转滑修正齿轮331不能绕自身轴线转动，因为转滑修正齿轮331自转需要带动转滑修正轮332偏心转，本实施例中的转滑修正轮332通过限位孔3331限制了转滑修正轮332偏心转，因此，避免了链条传动齿轮31打滑。

参考图1，本实施例的变径驱动组件32包括变径轮组321和变径驱动单元，变径轮组321转动设置于变径孔，变径轮组321偏离轴心的位置开设有第一圆孔3213，变径驱动单元、变径轮组321和链条传动齿轮31依次传动连接，链条传动齿轮31穿设于第一圆孔3213与链条1啮合，通过变径驱动单元驱动变径轮组321转动，从而实现带动偏心设置于变径轮组321的链条传动齿轮31绕变径轮组321的轴心转动，从而调节两组链条传动齿轮31的间距，适应链条1的变径。

具体的，变径轮组321包括同轴转动的变径传动齿轮3211和变径旋转轮3212，变径旋转轮3212可转动嵌设于变径孔，变径旋转轮3212和变径传动齿轮3211均开设有第一圆孔3213，链条传动齿轮31依次穿设于变径传动齿轮3211和链条传动齿轮31的第一圆孔3213与链条1啮合，变径驱动单元、变径传动齿轮3211和链条传动齿轮31依次传动连接。

本实施例中的链条传动齿轮31套设有偏心控制组件，变径旋转轮3212通过偏心控制组件与链条传动齿轮31连接，使变径旋转轮3212在转动时保持与链条传动齿轮31的转动连接，具体的，偏心控制组件为调心轴承和滑动轴套，调心轴承通过滑动轴套套设于链条传动齿轮31，可选的，偏心控制组件为球体，球体套设于链条传动齿轮31上，球体在第一圆孔3213上转动，使链条传动齿轮31可相对第一圆孔3213偏心转动。

变径传动装置还包括同步齿轮4，至少两组的变径传动机构3的变径轮组321通过同步齿轮4传动连接，有助于增强两组变径传动机构3连接的强度，同时可减少变径驱动单元的使用，通过使用一组变径驱动单元同时驱动两组变径传动齿轮3211，降低能耗。

参考图3，变径传动槽21的两侧壁分别形成第一球面22和第二球面23，链条1分别与第一球面22和第二球面23抵接，以用于传动轮2与链条1通过摩擦传动，通过设置第一球面22和第二球面23，当液压驱动两个传动轮2相对移动时，第一球面22和第二球面23作用到链条1的力合力方向与传动轮组的径向方向相同，促使链条1实现变径，链条1沿着第一球面22和第二球面23的弧线变大或变小，链条1径向移动相同的距离，相对现有技术的圆锥面传动轮2轴向移动距离小，轴向移动形成较短，变径效率较高，有助于减小无级变速器的体积，当链条1圆周变大时，液压推动两组传动轮2相向运动阻力较小，减少液压驱动的能量消耗；当链条1圆周变小时，液压驱动两组传动轮2相背运动，链条1在拉力作用下沿着第一球面22和第二球面23的弧线移动，阻力较小，变径效率高。

第一球面22和第二球面23均开设有变径孔，变径轮组321设有第三球面3214，第三球面3214嵌设于变径孔并与第一球面22或第二球面23在同一球面上，其中，第三球面3214的外侧边缘与变径孔的内侧边缘贴合，通过第三球面3214补偿变径孔形成的孔位，避免变径孔出现卡链现象。

在本实施例中，为了减小链条1与传动轮2之间的磨损，链条1两侧分别设有第四球面，第四球面与第一球面22、第二球面23和第三球面3214抵接，具体的，链条1由若干球体、两侧分别设有第四球面的圆柱体或齿形体(如齿形带或齿链板等)依次串联形成。

参考图1和图4，变径传动机构3还包括同步啮合齿轮34，同步啮合齿轮34与传动轮组同轴设置，链条传动齿轮31设有同步传动部311，同步啮合齿轮34设有内齿部341和外齿部342，内齿部341与同步传动部311啮合，使链条传动齿轮31与同步啮合齿轮34能够同步位置和转动方向，两组变径传动机构3的同步啮合齿轮34通过外齿部342啮合，有助于同步两组变径传动机构3，使两组变径传动机构3的链条传动齿轮31能够同步移动和转动方向。

本实施例的两组变径传动机构3沿传动轮组的圆周方向均匀布置，使传动轮2在转动过程中，始终保持一组变径传动机构3的链条传动齿轮31与链条1啮合，保持链条1的稳定运行，不断传动输出动力。

其中，变速器实用优选的，链条传动齿轮31的直径为10mm-90mm，链条传动齿轮31设定绕变径旋转轮3212轴线变径转动的绕圈直径为12mm-96mm。

本发明的工作原理为：

参考图1，包括两组传动轮组a1和a2，当需要变速进行变径时，传动轮组a1的两个传动轮2通过液压驱动相背运动，传动轮组a2的两个传动轮2通过液压驱动相向运动，传动轮2顺时针转动，带动链条1顺时针转动，本实施例中的传动轮组a1的两组变径传动齿轮3211的变径旋转方向上方的一组转向为顺时针、下方的一组转向为逆时针，传动轮组a2的变径传动齿轮3211的变径旋转方向上方的一组转向为顺时针、下方的一组转向为逆时针，变径过程中，传动轮组a1和a2中的两组变径传动机构3在运动过程中一般只有一组与链条1传动，与链条1传动的一组变径传动机构3的链条传动齿轮31在变径过程中通过链条1带动转动，此时链条传动齿轮31传动同步啮合齿轮34与另一组同步啮合齿轮34传动，从而与另一组变径传动机构3的链条传动齿轮31同步位置和转动方向；

变径完成后，链条传动齿轮31在转滑修正组件33的锁定下无法自转，从而与链条1啮合时稳定传动，具有精确的传动比及传动平稳性。

可以理解的是，由于链条传动齿轮31移动传动轮的第一球面22和第二球面23的不同位置，传动轮2沿着链条传动齿轮31轴向移动，从而使链条传动齿轮31变径时，带动传动轮2相向或相背运动。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例不包括转滑修正轮332，通过在转滑限位轮333开设有两个第二限位孔3332，转滑修正齿轮331通过第一曲轴335和第二曲轴336连接于两个第二限位孔3332，第一曲轴335和第二曲轴336的两端分别与转滑修正齿轮331和转滑限位轮333转动连接，使转滑修正齿轮与转滑限位轮连接，使转滑限位轮333转动时，转滑修正齿轮331跟着转滑限位轮333转动，从而限制转滑修正齿轮331的自转并绕变径传动齿轮34的轴线转动且啮合链条传动齿轮31，第一曲轴335和第二曲轴336绕变径传动齿轮3211轴线转的同时转动，控制、修正转滑修正齿轮331的位置与绕转变径传动齿轮3211。

综上，本发明通过设置变径传动机构3，在对称设置的传动轮2在液压单元的驱动下相对移动时，链条1实现变径，在传动轮2与链条1通过摩擦传动的同时，变径传动机构3的链条传动齿轮31与链条1啮合，传动轮2转动时，链条传动齿轮31同时带动链条1转动，避免传动轮2与链条1打滑，提高传动轮2与链条1传动的稳定性；

另外，通过设置转滑修正组件33，一方面，变径驱动组件32驱动链条传动齿轮31绕变径孔中心转动配合传动轮2实现变径的过程中，链条传动齿轮31带动转滑修正齿轮331绕同一轴线转动；另一方面，当变径驱动组件32停止输出，链条传动齿轮31在带动链条1传动的过程中，转滑修正齿轮331与链条传动齿轮31保持啮合，当链条传动齿轮31不做变径运动时，由于转滑修正齿轮331不能绕自身轴转动，从而锁定链条传动齿轮31，防止链条传动齿轮31在带动链条1移动过程中自转出现打滑现象，保证链条1与传动轮2精确的传动比，提高输出稳定性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无级变速器，其特征在于，包括链条、传动轮组和至少一组变径传动装置，所述传动轮组包括两个对称设置的传动轮，两个所述传动轮之间形成变径传动槽，所述链条设置于所述变径传动槽并与传动轮抵接，以用于传动轮与链条通过摩擦传动；

所述变径传动装置包括至少两组变径传动机构，所述变径传动机构包括链条传动齿轮和变径驱动组件，所述传动轮开设有对应变径传动机构数量设置的至少两个变径孔，所述链条传动齿轮与所述变径驱动组件传动连接以用于绕所述变径孔中心转动，所述链条传动齿轮与链条啮合；

所述变径传动机构包括转滑修正组件，所述转滑修正组件包括转滑修正齿轮、曲轴以及与传动轮同步转动的转滑限位轮，所述转滑修正齿轮安装于转滑限位轮，用于使转滑修正齿轮与链条传动齿轮绕同一轴线转动且不能绕自身轴转动，所述链条传动齿轮与转滑修正齿轮啮合，用于限制链条传动齿轮绕自身轴线转动。

2.根据权利要求1所述的无级变速器，其特征在于，所述转滑修正组件还包括转滑修正轮、第一曲轴和第二曲轴，所述转滑限位轮开设有用于限制转滑修正轮偏心转动的限位孔，所述转滑修正轮安装于所述限位孔，所述转滑修正齿轮通过第一曲轴和第二曲轴偏心连接于所述转滑修正轮，所述第一曲轴和第二曲轴的两端分别与转滑修正轮和转滑修正齿轮转动连接。

3.根据权利要求1所述的无级变速器，其特征在于，所述转滑修正组件包括第一曲轴和第二曲轴，所述转滑限位轮开设有两个第二限位孔，所述第一曲轴和第二曲轴的一端均与转滑限位轮转动连接、另一端均转动连接于第二限位孔。

4.根据权利要求1所述的无级变速器，其特征在于，所述变径驱动组件包括变径轮组和变径驱动单元，所述变径轮组转动设置于所述变径孔，所述变径轮组偏离轴心的位置开设有第一圆孔，所述变径驱动单元、变径轮组和链条传动齿轮依次传动连接，所述链条传动齿轮穿设于所述第一圆孔与链条啮合。

5.根据权利要求4所述的无级变速器，其特征在于，所述变径轮组包括同轴转动的变径传动齿轮和变径旋转轮，所述变径旋转轮可转动嵌设于所述变径孔，所述变径旋转轮和变径传动齿轮均开设有所述第一圆孔，所述链条传动齿轮依次穿设于变径传动齿轮和链条传动齿轮的第一圆孔与链条啮合，所述变径驱动单元、变径传动齿轮和链条传动齿轮依次传动连接。

6.根据权利要求1所述的无级变速器，其特征在于，所述变径传动装置还包括同步齿轮，至少两组的所述变径传动机构的变径轮组通过所述同步齿轮传动连接。

7.根据权利要求1所述的无级变速器，其特征在于，所述变径传动槽的两侧壁分别形成第一球面和第二球面，所述链条分别与第一球面和第二球面抵接，以用于传动轮与链条通过摩擦传动。

8.根据权利要求7所述的无级变速器，其特征在于，所述第一球面和第二球面均开设有变径孔，所述变径轮组设有第三球面，所述第三球面嵌设于所述变径孔并与第一球面或第二球面在同一球面上。

9.根据权利要求8所述的无级变速器，其特征在于，所述链条两侧分别设有第四球面，所述第四球面与第一球面、第二球面和第三球面抵接。

10.根据权利要求1所述的无级变速器，其特征在于，所述变径传动机构还包括同步啮合齿轮，所述同步啮合齿轮与传动轮组同轴设置，所述链条传动齿轮设有同步传动部，所述同步啮合齿轮设有内齿部和外齿部，所述内齿部与同步传动部啮合，两组所述变径传动机构的同步啮合齿轮通过所述外齿部啮合。