CN111946785A - 分动齿无级自动变速箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了分动齿无级自动变速箱结构原理，动力通过主输入轴、主动齿轮、从动齿轮、同步器，驱动主分动齿盘组件，由变速箱电脑模块，同时分两路信息指令，分别控制主、从分动齿控制器电机、凸轮组件，在调控主、从分动齿盘压力泵、控制阀、伸缩缸、伸缩杆组件，来控制每个分动齿块，依次在齿盘移动区沿圆的半径移动，主、从分动齿块移动方向相反，移动距离相互匹配，改变分动齿圈外圆大小，实现变速，动力通过传动链条驱动齿轮和输出轴，动力不间断地输出，不空转、不打滑、无顿挫、无级自动变速。

Description

分动齿无级自动变速箱
技术领域
分动齿无级自动变速箱，主要用汽车自动变速箱，工程机械变速及需要变速的设备上。
技术背景
现有自动变速箱有以下几种；AT液力自动变速箱、AMT自动变速箱、DCT双离合自动变速箱、CVT自动变速箱；前三种变速箱缺点有换挡有顿挫感、易空转、动力损耗大、油耗高、结构制造复杂、成本高，而CVT变速箱由于是摩擦传动，可承载扭矩小，易打滑，加速性差，易损坏。
发明内容
分动齿无级自动变速箱能克服上述技术缺点。
为了解决上述缺点技术方案是，动力通过主输入轴、主动齿轮、从动齿轮、同步器、驱动主分动齿盘组件。
变速箱电脑模块同时分两路信息指令，一路信息指令，控制主分动齿控制器电机凸轮等组件，在调控主分动齿盘压力泵、控制阀、伸缩缸、伸缩杆、分动齿座组件，控制每个主分动齿块依次在移动区沿滑槽移动，改变其齿圈外圆周长的大小，再通过传动链条把动力输出给从分动齿盘组件。
在主分动齿块移动的同时，变速箱电脑模块发出第二路信息，控制从动齿控制器电机，凸轮组件，从分动齿盘内部压力泵、控制阀、伸缩杆、分动齿座组件，调控每个从分动齿块依次在移动区沿滑槽移动，与主分动齿块移动相反，改变主、从动齿圈外圆周长的大小，来实现变速。
主分动齿与从分动齿每次移动的半径距离，相互匹配，保持链条的松紧适中，保持齿块与链节之间的充分啮合。
链条把动力输出给从分动齿块，驱动从分动齿盘、齿轮及输出轴，动力不间断的输出，不空转、不打滑、无动力损耗、无顿挫、变速平滑，无级自动变速箱。
变速箱电脑模块技术特点，能接收发动机、变速箱上的转速、油量、加减速、转角、速度等各传感器信号进行处理，然后对变速箱同时发出两路控制信号，分别控制主、从分动齿控制器。
主、从分动齿控制器技术特点，把电脑信息指令转换成执行信号，驱动内部电机、凸轮进行运转。
主、从分动齿盘技术特点，由分动齿控制器转动的凸轮，顶触主、从分动齿盘内部压力泵、控制阀、伸缩缸、伸缩杆、分动齿座，依次进行运行，并带动分动齿座上的分齿进行移动，每转一圈主、从分动齿圈外圆周长就会改变大小，通过链条传动实现无级变速。
分动齿块组技术特点，电脑模块控制每个分动齿块的移动距离，并保持齿块与链条链节之间的充分啮合，为了防止运行的数值偏差，分动齿块组设计了上下齿块，上下咬合齿，分离阀，缓冲弹簧，为了校正齿块的偏差，能保证齿块与链节之间的充分啮合，不会咬齿，顶链。
以上技术发明，能保证实际应用的可靠性、稳定性、易制造、成本低，构思新颖独特，实用性强，可以广泛用于汽车、工程机械上。
附图说明
图1标注说明：1-一轴；2-一轴主动齿轮；3-一轴副主动齿轮；4-二轴从动齿轮；5-二轴同步器；6-二轴副从动齿；7-二轴；8-主分动齿控制器；9-主分动齿控制器座；10-主分动齿控制器接口；11-主分动齿盘；12-主分动齿块；13-传动链条；14-张紧轮；15-轴承座；16-液压泵齿轮；17-液压泵；18-三轴；19-从分动齿块；20-从分动齿盘；21-从分动齿控制器接口；22-从分动齿控制器座；23-从分动齿控制器；24-三轴主动齿轮；25-倒挡齿轮；26-电脑模块；27-四轴从动齿轮；28-四轴同步器；29-倒挡从动齿；30-四轴；31-连接头；32-变速箱壳体。
图2标注说明：8-主分动齿控制器；8-1-凸轮轴电机；8-2-泵凸轮；8-3-凸轮轴；8-4-控制阀凸轮；8-5-凸轮拔叉；8-6-凸轮电机；8-7-传感器；8-8-控制器盖；8-9-控制器轴孔。
图3标注说明：11-主分动齿盘；11-3-压力泵；11-4-收缩阀；11-5-扩张阀；11-6-伸缩缸；11-7-伸缩杆；11-8-分动齿座；11-9-位置传感器；11-10-后盖板；11-11-传感器槽。
图4标注说明:12-主分动齿块；12-1-上齿块；12-2-上咬合齿；12-3-下咬合齿；12-4-分离阀；12-5-下齿块；12-6-缓冲弹簧；12-7-上螺孔；12-8-下螺孔。
图5标注说明：11-主分动齿盘；11-1-主分动齿滑槽；11-2-花键孔；12-A-主分动齿块A；12-B-主分动齿块B；12-C-主分动齿块C；12-D-主分动齿块D；13-传动链条；A-主分动齿移动区；19-A-从分动齿块A；19-B-从分动齿块B；19-C-从分动齿块C；19-D-从分动齿块D；20-从分动齿盘；20-1-从分动齿滑槽；B-从分动齿移动区；20-2-从花键孔。
具体实施方式
图1分动齿无级自动变速箱结构原理图
低速工作状态，动力输入经一轴1、一轴主动齿轮2、二轴从动齿轮4与二轴同步器5结合，经二轴7、驱动主分动齿盘11、主分动齿块12位置半径距离最小，经传动链条13、驱动从分动齿块19位置半径距离最大，从分动齿盘20、三轴18、三轴主动齿轮24、四轴从动齿轮27与四轴同步器28结合，经四轴30、驱动连接头31输出。
加速工作状态，变速箱电脑模块26、得到加速信息指令时，电脑模块接收到转速、车速、供油量、位置等各个传感器信息后，电脑模块26，同时，发出两路指令信息，一路信息指令，经主分动齿控制器接口10，传送到主分动齿控制器8组件[控制内部的电机(8—1、8—6)，凸轮(8—2、8—3、8—4、8—5)]凸轮凸起，顶触控制紧邻的主分动齿盘11组件[调控内部的压力泵11—3、控制阀(11—4、11—5)、伸缩缸11—6、伸缩杆11—7、分动齿座11—8]，来控制主分动齿块12移动，当主分动齿盘11，每转一圈时，多个主分动齿块12分别依次在主分动齿移动区，向外圆扩展一定量距离，多个主分动齿块齿圈外圆周长变大(能根据要求进行变量，并能保持齿与链节的充分啮合)，由主分动齿块驱动传动链条13，带动从分动齿块19的转动。
电脑模块26，同时，发出第二路信息指令，经分动齿控制器接口21，传送到从分动齿控制器23内部电机、凸轮组件，调控紧邻的从分动齿盘20内部的压力泵、控制阀、伸缩缸、伸缩杆、分动齿座组件，从而控制从分动齿块19的移动，从分动齿盘每转一圈时，多个分动齿块19在从分动齿移动区内，分别依次向内圆收缩一定量距离，齿圈外圆周长变小。
在主分动齿块12向外圆扩展一定量距离的同时，从分动齿块19就向内圆收缩一定量距离，互相匹配，动力经传动链条13，驱动动从分动齿块19、从分动齿盘20、三轴18、三轴主动齿24，四轴从动齿轮27与四轴同步器28结合，经四轴30，驱动连接头31输出。
一直加速时，多个主分动齿块的外齿圈逐渐变化到最大，同时，多个从分动齿块的外齿圈逐渐变化到最小，这样，就是从低速到最高速的变化过程。
减速工作状态，如要减速，根据电脑模块信息指令，同时，分两路信息指令，分别控制主分动齿控制器，主分动齿盘，主分动齿块收缩。第二路信息指令，控制从分动齿控制器，从分动齿盘，从分动齿块向外扩张，减速和加速的工作原理相同，分动齿块移动方向相反，直降到最低速为止。
分动齿无级自动变速箱，在加速和减速的过程中，动力不中断的情况下完成，没有档次限制的无级变速，无空转、打滑现象，没有顿挫感，变速平顺，动力无损失，传动效率高，并且，动力连接方式简单，离合器可单片、多片、液力、干式、湿式，易制造、成本低，结构具有新颖创造性，广泛用于汽车，工程机械及需要变速的设备上。
图2主分动齿控制器8结构原理图。
从分动齿控制器22与主分动齿控制器8结构原理相同。
当主分动齿控制器8，接收到变速箱电脑模块26的信息指令时，凸轮电机8—6，带动凸轮拔又8—5及控制阀凸轮8—4移动一定位置，凸轮轴电机8—1，带动凸轮轴8-3偏转，使压力泵凸轮8-2，控制阀凸轮8-4向外移动，凸轮凸起，顶触紧邻的主分动齿盘11内部的组件工作。
传感器8-7是接收每个分动齿块的位置及转角信息，传给电脑模块。没有变速信息指令时，主分动齿控制内部凸轮向内收平，与紧邻转动的主分动齿盘组件，没有顶触，保持静态工作，主分动齿块与从分动齿块都保持原位，转速恒定。
图3，主分动齿盘11结构原理图。
从分动齿盘20与主分动齿盘11结构原理相同。
当电脑模块26发出的信息指令，控制主分动齿控制器8内部凸轮凸起，并顶触主分动齿盘内部的压力泵11-3工作，压力泵的油是由液压油泵17提供，压力泵油通过收缩阀11-4或扩张阀11-5的控制，供给伸缩缸11-6工作，伸缩杆11-7工作，分动齿座11-8工作，带动分动齿座上的(图5示)分动齿块12沿滑槽11-1移动一量距离。
每转一圈，每个分动齿块依次在移动区内移动，多个分动齿块组成的齿圈外圆周长，也跟随着变化大小。
图4主分动齿块12的结构原理图。
从分动齿块19与主分动齿块12结构原理相同。
主分动齿块12，每次的扩张和收缩距离，经电脑模块26控制，都会保持齿块与链条链节的相互匹配，不会顶齿咬链，同时为了防止运行中的偏差值，在分动齿块设计了校正与缓冲机构。
当主分动齿块12与链条13分开时，主分动齿块上齿块12-1与下齿块12-5，被分离阀12-4分开，缓冲弹簧12-6居中。
当分动齿块上齿块12-1前齿与链条刚接触时，如果齿块齿和链节不能正确啮合时，链节会带动上齿块向前或向后移动一定距离，使其充分啮合，随着转动，链条把上齿块12-1，紧紧压在下齿块12-5上，通过中间的上、下咬合齿(12-2、12-3)，成为一个整体的分动齿块，进行运转。
图5分动齿块的变速原理图。
图5.①加速原理图，当加速时，主分动齿盘11内部伸缩缸工作，伸缩杆收缩，带动分动齿座11-8上的主分动齿块12，沿滑槽11-1向外圆移动，在移动区A范围内扩张，每个主分动齿块(12-A、12-B、12-C、12-D…)依次在A区范围内移动，带动传动链条13，每转一圈，多个主分动齿块12扩张一定量半径距离，齿圈外圆周长增大，同时，从分动齿块19在移动区B范围内移动和收缩，每转一圈时，多个从动齿块(19-A、19-B、19-C、19-D…)收缩一定量半径距离，齿圈外圆周长变小，主分动齿块12和从分动齿块19变量相互匹配，动力不间断输出，加速到最大变速量为止。
图5.②减速图，减速时，其原理与加速原理相同，移动方向相反，减速到最小为止，在每次分齿块移动时，经电脑模块精确控制，和分动齿块组件移动调整，保证齿与链节的充分啮合。
所述原理图以四个分动齿块为例，根据需要可为多个分动齿块。
综述，以上所述仅为本发明的较佳实例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，在不脱离发明构思的前提下，所做的任何修改、等同、替换、改进等，均应包括在本发明保护的范围之内。

Claims (9)

1.分动齿无级自动变速箱，其特征在于所述，包括动力输入轴、齿轮、同步器组件和主分动齿控制器组件，驱动和控制主分动齿盘组件，经传动链条和从分动齿控制器组件，驱动和控制从分动齿盘组件，在经输出轴、齿轮、同步器组件，输出动力。
2.根据权利要求1所述，其特征在于：包括；动力经一轴(1)、一轴主动齿轮(2)、二轴从动齿轮(4)与二轴同步器(5)结合，驱动二轴(7)、主分动齿盘(11)，主分动齿盘组件由主分动齿控制器(8)来控制的，动力经主分动齿块(12)、传动链条(13)、驱动从分动齿块(19)、从分动齿盘(20)，从分动齿盘组件由从分动齿控制器(23)控制，动力经三轴(18)、三轴主动齿轮(24)、四轴从动齿轮(27)与四轴同步器(28)结合，驱动四轴(30)、连接头(31)输出。
3.根据权利要求2所述，其特征在于：包括；电脑模块(26)接收发动机、变速箱、转速、油量、转角、速度、等信息，经综合处理后，同时发出两路控制指令信息，分别通过连接线，一路指令信息连接主分动齿控制器接口(10)，主分动齿控制器座(9)传输到主分动齿控制器(8)的内部组件；另一路指令信息，经从分动齿控制器接口(21)，从分动齿控制器座(23)，传输到从分动齿控制器(23)组件；
变速箱内部一轴、二轴、三轴、四轴两头支承轴承分别连接变速箱壳(32)和轴承座(15)上，张紧轮(14)是调整链条的松紧度，主、从分动齿控制器固定在主、从分动齿控制器座上，并与变速器壳连接。
4.根据权利要求2所述，其特征在于：包括；在其特殊工况要求下，动力经一轴(1)，一轴副主动齿轮(3)，二轴副从动齿轮(6)与二轴同步器(5)结合，驱动二轴(7)转动。
5.根据权利要求2所述，其特征在于：包括；动力经三轴(18)、倒档主动齿轮(25)，经倒档中间齿轮，驱动四轴倒档从动齿轮(29)与四轴同步器(28)结合，四轴(30)、连接头(31)输出，这是倒档工况。
6.根据权利要求2所述，其特征在于：包括；供油组件，一轴主动齿轮(2)驱动液压泵齿轮(16)、液压泵(17)泵油，通过油道，连接主、从分动齿控制器座，油压通过主、从分动齿控制器内轴孔、油道与接触的二轴、三轴油孔、油道相通，油输送到主、从分齿盘内部油孔、油道，供给压力泵及相连通的控制阀组件，伸缩缸组件。
7.根据权利1要求所述，其特征在于主、从分动齿控制器内部组件结构相同，由电脑模块信息指令，控制内部凸轮轴电机(8-1)、凸轮轴(8-3)、泵凸轮(8-2)、控制阀凸轮(8-4)和凸轮电机(8-6)、凸轮拔叉(8-5)，传感器(8-7)接收并传送信号，后盖(8-8)、轴孔(8-9)。
8.根据权利1要求所述，其特征在于主、从分动齿盘内部组件结构相同，主分动齿滑槽(11-1)、花健轴孔(11-2)连接在轴花键上，分动齿控制器凸轮顶触控制压力泵(11-3)、收缩阀(11-4)或扩张阀(11-5)、伸缩缸(11-6)工作，带动伸缩杆(11-7)、分动齿座(11-8)分动齿块工作，位置传感器(11-9)输出位置及转角信号，后盖板(11-10)、传感器槽(11-11)。
9.根据权利要求1所述，其特征在于主、从分动齿块内部组件结构相同，上齿块(12-1)与链条接触，上咬合齿(12-2)与下咬合齿(12-3)相互离合，分离阀(12-4)和缓冲弹簧(12-6)起到位移缓冲作用，都在下齿块(12-5)上，上齿块与下齿块咬合后，成为一个整体的分动齿块，分动齿块经上螺孔(12-7)和下螺孔(12-8)，通过螺丝固定在分动齿座上。
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CN101280835A (zh) * 2007-04-05 2008-10-08 张惠东 一种虚齿数可调的链传动机构和应用该装置的自动变速器
US20110059821A1 (en) * 2009-09-08 2011-03-10 Vmt Technologies, Llc Infinitely variable transmission

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