CN111779808A - 一种可变径无级变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可变径无级变速器，结构相同的所述第一机架和第二机架相互平行的固定连接在壳体上；所述从动模块包括与第一机架转动连接的输出锥轮，输出锥轮固定连接有同心的输出锥型齿轮；主动模块包括固定连接有同心的输出锥型齿轮的输入锥轮，输入锥轮与所述第二机架转动连接；输入锥轮和输出锥轮锥面朝向相反，外周均沿母线方向设有若干滑槽；滑槽内设有带轮滑键；输入锥轮上的若干所述带轮滑键形虚拟的主动带轮；输出锥轮上的若干所述带轮滑键形虚拟的从动带轮；主动带轮与从动带轮通过CVT钢带连接；输出锥轮与输入锥轮锥面朝向相反；调节模块驱动所述带轮滑键沿所述滑槽自由滑动。

Description

一种可变径无级变速器

技术领域

本发明涉及机械变速器领域，特别涉及一种可变径无级变速器。

背景技术

汽车变速器的功能是通过改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，使发动机在有利的工况下工作；在发动机旋转方向不变情况下，使汽车能倒退行驶；利用空挡，中断动力传递，使发动机能够起动、怠速，并便于变速器换档或进行动力输出。现在技术比较成熟而且应用在汽车上的变速器有；手动变速箱（MT）、AMT变速箱、自动变速箱（AT）、CVT无级变速箱、双离合变速箱。CVT无级变速器，会智能的匹配最佳挡位而且换挡时速比是连续的，因此驾驶起来没有顿挫感，舒适性和燃油经济性都得到了提高。可是其中的主要部件钢带由于经常性的受到两边压盘的挤压，导致钢带容易磨损而且机械效率较低。目前来讲钢带的承受力量有限，所以CVT无极变速器只要应用在小排量汽车上。

一件名为一种无级变速装置的中国专利文件公开了一种无级变速结构，包括轴心平行、锥面朝向相反的输入锥轮和输出锥轮，以及连接它们的传动链，输入锥轮、输出锥轮的周边上有沿着母线方向的滑槽，传动链安装在变径滑块上，变径滑块在排珠泵以及安装在滑槽内的钢珠的配合下沿滑槽移动从而实现变速。该种无级变速装置与传统的CVT变速器相比结构更加复杂，加工精度要求也更高，成本也会更高。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种可变径无级变速器,包括壳体，所述壳体内设有第一机架、第二机架、主动模块、从动模块和调节模块；结构相同的所述第一机架和第二机架相互平行的固定连接在壳体上；所述从动模块包括与第一机架转动连接的输出锥轮，所述输出锥轮固定连接有同心的输出锥型齿轮；所述主动模块包与所述第二机架转动连接的输入锥轮，所述输入锥轮固定连接有同心的输入锥型齿轮；所述输入锥轮和输出锥轮锥面朝向相反，外周均沿母线方向设有若干滑槽；所述滑槽内设有带轮滑键；所述输入锥轮上的若干所述带轮滑键形虚拟的主动带轮；所述输出锥轮上的若干所述带轮滑键形虚拟的从动带轮；所述主动带轮与从动带轮通过CVT钢带连接；所述调节模块驱动所述带轮滑键沿所述滑槽自由滑动。

所述调节模块包括第一控制长拉杆、第二控制长拉杆、第一多边拉杆、第二多边拉杆、连接件和驱动部件；所述第一控制长拉杆依次穿过所述第一机架、输出锥轮、第二机架后与所述连接件轴承连接；所述第二控制长拉杆依次穿过所述第一机架，输入锥轮、第二机架后与所述连接件轴承连接；所述第一多边拉杆与所述第一控制长拉杆通过轴承连接；所述第一多边拉杆与第一短拉杆铰接；所述第一短拉杆与所述输出锥轮上的带轮滑键铰接；所述第二多边拉杆与所述第二控制长拉杆通过轴承连接；所述第二多边拉杆第二短拉杆铰接；所述第二短拉杆与所述输入锥轮上的带轮滑键铰接；所述第一多边拉杆与第二多边拉杆中心对称；所述驱动部件能驱动连接件前后运动。

所述驱动部件包括步进电机和推进齿条；所述推进齿条与连接件固定连接；所述步进电机通过齿轮与所述推进齿条啮合。

还包括管状的第一转轴支架和第二转轴支架；所述输出锥轮中间设有第一通孔并且大锥面朝向第一机架；所述第一通孔的两端分别设有第一深沟球轴承和第二深沟球轴承；所述第一转轴支架一端与所述第一机架固定连接，另一端分别与所述第一深沟球轴承和第二深沟球轴承紧固连接，所述第一控制长拉杆从所述第一转轴支架内穿过；所述输入锥轮中间设有第二通孔并且大锥面朝向第二机架；所述第二通孔两端分也别设有第一深沟球轴承和第二深沟球轴承；所述第一转轴支架一端与所述第一机架固定连接，另一端分别于所述第一深沟球轴承和第二深沟球轴承紧固连接，所述第一控制长拉杆从所述第一转轴支架内穿过。

所述第一多边拉杆位于所述输出锥轮和第二机架之间，所述第二多边拉杆位于所述输入锥轮和第一机架之间。

所述输出锥型齿轮与所述输出锥轮的大锥面端固定连接；所述输入锥形齿轮与所述输入锥轮的大锥面端固定连接。

本发明结构简单可靠，易于维护，成本低，没有固定档位的限制，相对于传统CVT变速器，钢带在使用过程中不会收到挤压磨损，使得本发明传动效率更高，使用寿命更长；与传统的液压调节相比采用步进电机进行调节，不但能节省空间，而且对加工工艺的要求也较低，能有效降低是成本。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1为本发明的结构示意图。

附图2为本发明的主视图。

附图3为A处的局部机构示意图。

附图4 为B处的局部机构示意图。

1-推进齿条，2-连接件，3-第一控制长拉杆，4-第一机架，5-第一转轴支架，6-第二转轴支架，7-输入锥形齿轮，8-输出锥形齿轮，9-CVT钢带，10-第一短拉杆，11-第一多边拉杆，12-输出锥轮，13-第一深沟球轴承，14-第二深沟球轴承，15-滑槽，16-带轮滑键，17-输入锥轮，18-第二多边拉杆，19-第二控制长拉杆，20-第二机架，21-第二短拉杆。

具体实施方式

以下仅为本发明的具体实施方式，但是本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本实施例中“左”、“右”、“内”、“外”等描述方向关系的词语仅为了实施例的描述方便，不视为对本发明的限定。所述“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为结构有所区别。所述固定连接方式包括但不限于焊接、螺接等现有技术已知的连接方式。

附图1至附图4为本发明的一种具体实施例。该实施例提供了一种可变径无级变速器。该可变径无级变速器整体呈中心对称状，包括壳体（未画出），所示壳体内设有第一机架4、第二机架20、主动模块、从动模块和调节模块。

第一机架4和第二机架20呈长圆形并与壳体固定连接，第一机架4和第二机架20相互平行，并且结构相同，两端均设有光孔,光孔内设有油脂槽。

从动模块包括在第一机架4的一个光孔处固定连接的筒状的第一转轴支架5，即第一转轴支架5一端与第一机架4的一个光孔紧固连接，并在第一机架4向第二机架20之间延伸。第一转轴支架5的另一端与输出锥轮12转动连接。

输出锥轮12的中间设有第一通孔，第一通孔的两端分别设有第一深沟球轴承13和第二深沟球轴承14。输出锥轮12的大锥面朝向第一机架4并固定连接有输出锥形齿轮8。第一转轴支架5穿过输出锥形齿轮8进入第一通孔并分别于第一深沟球轴承13和第二深沟球轴承14紧固连接。第一转轴支架5通过第一深沟球轴承13和第二深沟球轴承14支撑输出锥轮12，使输出锥轮12能绕第一转轴支架5自由转动。

主动模块包括与第二机架20的一个光孔固定连接的筒状的第二转轴支架6，即第二转轴支架6一端与第二机架20的一个光孔紧固连接，并在第一机架4向第二机架20之间延伸。第一转轴支架5的另一端与输入锥轮17转动连接。

输入锥轮17的中间设有第二通孔，第二通孔的两端分别设有第一深沟球轴承13和第二深沟球轴承14。输入锥轮17的大锥面朝向第二机架20并固定连接有输入锥形齿轮7。第二转轴支架6穿过输入锥形齿轮7进入第二通孔并分别于第一深沟球轴承13和第二深沟球轴承14紧固连接。第二转轴支架6通过第一深沟球轴承13和第二深沟球轴承14支撑输入锥轮17，使输入锥轮17能绕第二转轴支架6自由转动。

输出锥轮12和输入锥轮17锥面朝向相反，即输出锥轮12大锥面朝向第一机架4并固定连接有输出锥形齿轮8。输出锥轮12和输入锥轮17的外周均沿母线方向设有若干滑槽15。滑槽15内安装有带轮花键16，该带轮滑键16包括下部滑块和上部的U形槽，滑块卡接在滑槽15内从而使得带轮滑键16可以沿着滑槽15自由滑动，U形槽用于容纳CVT钢带9。带轮滑键16由调节模块驱动沿滑槽15来回滑动。输出锥轮12上的若干个带轮滑键16形成一个虚拟的从动带轮。输入锥轮17上的若干个带轮滑键16形成一个虚拟的主动带轮。主动带轮和从动带轮之间通过CVT钢带9连接。

调节模块包括第一控制长拉杆3、第二控制长拉杆19、第一多边拉杆11、第二多边拉杆18、连接件2和驱动部件；驱动部件包括步进电机和驱动齿条1。

第一控制长拉杆3依次穿过第一机架4、第一转轴支架5和第二机架20与连接件2通过角接触轴承转动连接。第一控制长拉杆3位于输出锥轮12和第二机架20的部分通过角接触轴承与第一多边拉杆11转动连接。该第一多边拉杆11由从圆心向四周呈放射状分布的若干根等长度的第一连接杆组成，形成星形轮状的结构。第一多边拉杆11上的第一连接杆与第一短拉杆10铰接，第一短拉杆10与输出锥轮12上的带轮滑键16铰接。第一控制长拉杆3与第一机架4、第二机架20之间不直接接触，即第一控制长拉杆3从第一机架4、第二机架20的光孔中穿过并通过光孔中油脂槽内的润滑油润滑；第一控制长拉杆3与第一转轴支架5的内表面接触并通过油脂润滑。

第二控制长拉杆19依次穿过第一机架4、第二转轴支架6和第二机架20与连接件2通过角接触轴承转动连接。第二控制长拉杆19位于输二锥轮17和第一机架4之间，并通过角接触轴承与第二多边拉杆18转动连接。该第二多边拉杆18由从圆心向四周呈放射状分布的若干根等长度的第二连接杆组成，形成星形轮状的结构。第二多边拉杆18上的第二连接杆与第二短拉杆21铰接，第二短拉杆21与输入锥轮17上的带轮滑键16铰接。第二控制长拉杆19与第一机架4、第二机架20之间不直接接触，即第二控制长拉杆19从第一机架4、第二机架20的光孔中穿过，并通过光孔中油脂槽内的润滑油润滑。第二控制长拉杆19与第二转轴支架6的内表面接触并通过油脂润滑

推进齿条1与连接件2固定连接并沿着由第二机架20向第一机架4的方向延伸，部件电机通过齿轮与推进齿条1啮合。推进齿条1的行程小于滑槽15的长度。

该可变径无级变速器工作时，动力通过锥形齿轮输入到输入锥形齿轮7，带动着输入锥轮17，输入锥轮17通过带动带轮滑键16、第二短拉杆21、CVT钢带9带动第二多边拉杆18、第二控制长拉杆19和从动模块转动。从动模块的输出锥形齿轮8转动，将动力输出。进行变速时，步进电机通过推进齿条1和连接件2调控第一控制长3和第二控制长拉杆19的前进和后退，进而驱动第一多边拉杆11以及第二多边拉杆18进和后退。第一多边拉杆11和第二多边拉杆18分别通过第一短拉杆10、第二短拉杆21驱动着带轮带轮滑键16在滑槽15中前后运动。带轮滑键16所在位置不同，也会驱动着钢带前进和后退，使得主动带轮和从动带轮的直径发生相应的变化从而完成变速。

需要说明的是，本发明的驱动部件也可以使用液压推杆、丝杠等推拉结构来实现；调节模块也可由用丝杠、拉索或推拉杆等传动机构来来代替。

Claims (6)

1.一种可变径无级变速器,包括壳体，特征在于：所述壳体内设有第一机架（4）、第二机架（20）、主动模块、从动模块和调节模块；结构相同的所述第一机架（4）和第二机架（20）相互平行的固定连接在壳体上；所述从动模块包括与第一机架（4）转动连接的输出锥轮（12），所述输出锥轮（12）固定连接有同心的输出锥型齿轮（8）；所述主动模块包与所述第二机架（20）转动连接的输入锥轮（17），所述输入锥轮（17）固定连接有同心的输入锥型齿轮（7）；所述输入锥轮（17）和输出锥轮（12）锥面朝向相反，外周均沿母线方向设有若干滑槽（15）；所述滑槽（15）内设有带轮滑键（16）；所述输入锥轮（17）上的若干所述带轮滑键（19）形虚拟的主动带轮；所述输出锥轮（12）上的若干所述带轮滑键（16）形虚拟的从动带轮；所述主动带轮与从动带轮通过CVT钢带连接；所述调节模块驱动所述带轮滑键（16）沿所述滑槽（15）只有滑动。

2.根据权利要求1所述的可变径无级变速器，其特征在于，所述调节模块包括第一控制长拉杆（3）、第二控制长拉杆（19）、第一多边拉杆（11）、第二多边拉杆（18）、连接件（2）和驱动部件；所述第一控制长拉杆（3）依次穿过所述第一机架（4）、输出锥轮（12）、第二机架（20）后与所述连接件（1）轴承连接；所述第二控制长拉杆（19）依次穿过所述第一机架（4），输入锥轮（17）、第二机架（20）后与所述连接件（1）轴承连接；所述第一多边拉杆（11）与所述第一控制长拉杆（3）通过轴承连接；所述第一多边拉杆（11）与第一短拉杆（10）铰接；所述第一短拉杆（10）与所述输出锥轮（12）上的带轮滑键铰接；所述第二多边拉杆（18）与所述第二控制长拉杆（19）通过轴承连接；所述第二多边拉杆（18）第二短拉杆（21）铰接；所述第二短拉杆（21）与所述输入锥轮（17）上的带轮滑键（16）铰接；所述第一多边拉杆（11）与第二多边拉杆（18）中心对称；所述驱动部件能驱动连接件（1）前后运动。

3.根据权利要求2所述的可变径无级变速器，其特征在于：所述驱动部件包括步进电机和推进齿条（1）；所述推进齿条（1）与连接件（2）固定连接；所述步进电机通过齿轮与所述推进齿条（1）啮合。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的可变径无级变速器，其特征在于：还包括管状的第一转轴支架（5）和第二转轴支架（6）；所述输出锥轮（12）中间设有第一通孔并且大锥面朝向第一机架（4）；所述第一通孔位于两端分别设有第一深沟球轴承（13）和第二深沟球轴承（14）；所述第一转轴支架（5）一端与所述第一机架固定连接，另一端分别于所述第一深沟球轴承（13）和第二深沟球轴承（14）紧固连接，所述第一控制长拉杆（3）从所述第一转轴支架（5）内穿过；所述输入锥轮（17）中间设有第二通孔并且大锥面朝向第二机架（20）；所述第二通孔两端分别设有第一深沟球轴承（13）和第二深沟球轴承（14）；所述第一转轴支架一端与所述第一机架固定连接，另一端分别于所述第一深沟球轴承（13）和第二深沟球轴承（14）紧固连接，所述第一控制长拉杆（3）从所述第一转轴支架（5）内穿过。

5.根据权利要求4所述的可变径无级变速器，其特征在于：所述第一多边拉杆（11）位于所述输出锥轮（12）和第二机架（20）之间，所述第二多边拉杆（11）位于所述输入锥轮（17）和第一机架（4）之间。

6.根据权利要求5所述的可变径无级变速器，其特征在于：所述输出锥型齿轮（8）与所述输出锥轮（12）的大锥面端固定连接；所述输入锥形齿轮（5）与所述输入锥轮（17）的大锥面端固定连接。

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