CN1920334A - 机械加压、电子机械控制汽车无级变速器 - Google Patents

Abstract

本发明请求保护一种机械加压、电子机械控制汽车无级变速器，包括安装在主动轴I上的前进档和倒档离合器、主动定锥盘与动锥盘，安装在从动轴II上的从动定锥盘与动锥盘，被夹在上述各锥盘之间的金属带组件或摆销链等。其中主动动锥盘带调速螺杆，调速螺杆外套调速螺母，主动轴穿过主动动锥盘、调速螺杆和调速螺母，主动定锥盘紧固安装在主动轴上；另有两组行星轮系，它们的中心轮与各自的行星轮一端啮合，行星轮另一端安装在各自的内齿轮和调速螺母上自带的齿轮之间，中心轮分别紧固安装在主动轴和在调速螺杆上，与内齿轮位置相对分别安装有调速电磁离合器。本变速器取消了目前耗能的液压伺服系统，可达到更加节油的目的。

Description

机械加压、电子机械控制汽车无级变速器

技术领域：

本发明涉及无级变速传动技术。

背景技术：

汽车金属带和摆销链式无级变速器CVT是当前汽车自动变速器的最具前景的传动形式。而目前汽车金属带式无级变速器绝大部分采用液压加压、电子液压系统控制的方案，如图1所示。

发动机的动力通过液力偶合器离合器1-1和液力偶合器1-2传给前进或倒档离合器1-4，油泵1-3产生的高压油通过油缸1-6将力施加给锥盘调速器1-5，该力施加给金属带组件1-7产生摩擦力，将主动轴的转矩传递给从动轴，然后通过二级齿轮1-8减速，经差速器1-9输出给车轮。

这种方案的优点在于除了金属带传动是全新技术以外，全部采用了成熟技术，可行性好。但和成熟的AT(自动变速器)技术一样，有一个重要的弱点，即是均采用耗能的液压伺服系统。AT和MT(手动变速器)均为齿轮传动，AT比MT多耗油约15％左右，其原因仅在于液压伺服系统耗能。而采用CVT的汽车，由于CVT可使发动机在最佳区域工作，因而达到节油的目的。目前其油耗和采用MT的汽车基本持平。

如果抛弃液压伺服系统，将进一步避免其能量损失，达到更加节油的目标，本专利提出的就是这样一种系统。

发明内容：

本发明提出的是一种机械加压、电子机械控制的汽车无级变速器，以进一步减少汽车的能量损失。

本发明的技术方案如下：

本机械加压、电子机械控制汽车无级变速器包括有：主动轴I和从动轴II和从动轴III，安装在主动轴I上的前进档和倒档离合器、主动定锥盘与主动动锥盘，安装在从动轴II上的从动定锥盘与从动动锥盘，被夹在上述各锥盘之间的金属带组件或摆销链，以及安装在从动轴III上的二级主减速器，由二级主减速器传动的差速器。其中：

所述主动动锥盘带有调速螺杆，调速螺杆外套有调速螺母，主动轴穿过主动动锥盘、调速螺杆和调速螺母，主动定锥盘紧固安装在主动轴上；

另设有两组行星轮系，都分别由行星架、中心轮、行星轮、内齿轮和调速螺母上自带的齿轮组成，它们的中心轮与各自的行星轮一端啮合，行星轮另一端安装在各自的内齿轮和调速螺母上自带的齿轮之间，中心轮分别紧固安装在主动轴和在调速螺杆上，与内齿轮位置相对分别安装有调速电磁离合器；

在调速螺杆上的中心轮端面与调速螺母的端面之间安装有主动轴加压碟形弹簧，调速螺母的两端分别安装有推力轴承；在从动动锥盘的外端面上安装有从动轴加压碟形弹簧。

本无级变速器的工作原理如下：

发动机的转矩由倒档或前进档电磁离合器传给主动轴I上的主动定锥盘和主动动锥盘。主动轴加压碟形弹簧的弹性力左面通过单向推力轴承、调速螺母、双向推力轴承传给主动定锥盘；其右面通过调节螺杆上的中心轮传给主动动锥盘，主动动锥盘和主动定锥盘形成夹紧力施加在金属带组件或摆销链上，其径向分力和从动加压碟形弹簧在从动动锥盘和从动定锥盘形成的夹紧力在金属带组件(或摆销链)上产生的径向力平衡。金属带组件(或摆销链)将主动轴I的转矩通过夹紧力产生的摩擦力传给从动轴II，从动轴II上的转矩通过两级齿轮减速器传给差速器的输出轴。两组行星轮系都分别具有两个自由度，当各自的内齿轮被电磁离合器吸合固定时，该行星轮系的中心轮和调速螺母上的齿轮就形成差动，使调速螺母相对于主动动锥盘的调速螺杆顺时针(或逆时针)转动，拉动(或推动)主动动锥盘向左(或向右)运动，实现调速。

本变速器的优点是：取消了目前耗能的液压伺服系统，代之以机械加压、电子机械控制结构，从而进一步避免了能量损失，达到更加节油的目的。

附图说明：

图1德国ZF公司ECVT20E结构图

图2本机械加压、电子机械控制汽车无级变速器结构示意图

图中：1行星倒档电磁离合器  2.前进档电磁离合器  3.主动定锥盘  4.金属带组件  5.主动动锥盘(带调速螺杆)  6.右行星架  7.右行星轮  8.右内齿轮  9.右调速电磁离合器  10.左调速电磁离合器  11.左内齿轮  12.调速螺母(带齿轮)  13.左行星轮  14.左行星架  15.左中心轮  16.主动轴加压碟形弹簧  17.右中心轮  18.二级主减速器  19.差速器  20.从动定锥盘  21.从动动锥盘  22.从动轴加压碟形弹簧  23双向推力轴承  24单向推力轴承

具体实施方式：

本发明的一种具体的结构形式如图2所示，主动轴I上安装有行星倒档电磁离合器1和前进档电磁离合器2，再依次紧固安装主动定锥盘3，主动轴I穿过带有调速螺杆的主动动锥盘5、带齿轮并套在调速螺杆上的调速螺母12，再紧固安装左中心轮15。右行星架6、右中心轮17、右行星轮7、右内齿轮8和调速螺母12上的齿轮组成一个具有两个自由度的行星轮系，左行星架14、左中心轮15、左行星轮13、左内齿轮11和调速螺母12上的齿轮组成另一个具有两个自由度的行星轮系。右中心轮17和左中心轮15各自与右行星轮7和左行星轮13的一端啮合，右行星轮7和左行星轮13的另一端各自安装在右内齿轮8和左内齿轮11与调速螺母12上自带的齿轮之间，左中心轮15紧固安装在主动轴I上，右中心轮17与主动动锥盘5上自带的调速螺杆紧固，右调速电磁离合器9和左调速电磁离合器10分别安装在与右内齿轮8和左内齿轮11位置相对的地方。主动轴加压碟形弹簧16安装在调速螺杆上的右中心轮17的端面与调速螺母12的端面之间，并在其间安装单向推力轴承24，调速螺母12的另一端则安装有双向推力轴承23。

从动定锥盘20与从动动锥盘21安装在从动轴II上，并在从动动锥盘21的外端面上安装从动轴加压碟形弹簧22。金属带组件4则安装在主动定锥盘3与主动动锥盘5以及从动定锥盘20与从动动锥盘21之间。

从动轴II通过齿轮带动从动轴III上的二级主减速器18，二级主减速器18再传动的差速器，动力通过输出轴IV传出。

上述变速器的动力传递具体过程：

发动机的转矩由行星倒档电磁离合器1和或前进档电磁离合器2传给主动轴I上的主动定锥盘3和主动动锥盘5。主动轴加压碟形弹簧16的弹性力左面通过单向推力轴承24、调速螺母12、双向推力轴承23传给主动定锥盘3；右面通过右中心轮17传给主动动锥盘5，主动动锥盘5和主动定锥盘3形成夹紧力施加在金属带组件4上。

当内齿轮8被右调速电磁离合器9吸合固定时，该行星轮系的右中心轮17和调速螺母12上的齿轮形成差动，使调速螺母12相对于主动动锥盘5的螺杆顺时针(或逆时针)转动，拉动(或推动)主动动锥盘向左(或向右)运动，实现调速。

当内齿轮11被左调速电磁离合器10吸合固定时，该行星轮系的左中心轮15和调速螺母12上的齿轮形成差动，使调速螺母12相对于主动动锥盘5的螺杆逆时针(或顺时针)转动，推动(或拉动)主动动锥盘向右(或向左)运动，实现调速。

Claims (2)

1、机械加压、电子机械控制汽车无级变速器，它包括有主动轴I和从动轴II和从动轴III，安装在主动轴I上的前进档和倒档离合器、主动定锥盘与主动动锥盘，安装在从动轴II上的从动定锥盘与从动动锥盘，被夹在上述各锥盘之间的金属带组件或摆销链，以及安装在从动轴III上的二级主减速器，由二级主减速器传动的差速器；其特征在于：

所述主动动锥盘带有调速螺杆，调速螺杆外套有调速螺母，主动轴穿过主动动锥盘、调速螺杆和调速螺母，主动定锥盘紧固安装在主动轴上；

另设有两组行星轮系，都分别由行星架、中心轮、行星轮、内齿轮和调速螺母上自带的齿轮组成，它们的中心轮与各自的行星轮一端啮合，行星轮另一端安装在各自的内齿轮和调速螺母上自带的齿轮之间，中心轮分别紧固安装在主动轴和在调速螺杆上，与内齿轮位置相对分别安装有调速电磁离合器；

在调速螺杆上的中心轮端面与调速螺母的端面之间安装有主动轴加压碟形弹簧，调速螺母的两端分别安装有推力轴承；在从动动锥盘的外端面上安装有从动轴加压碟形弹簧。

2、根据权利要求1所述的机械加压、电子机械控制汽车无级变速器，调速螺母的两端的推力轴承在靠近主动动锥盘一端是单向推力轴承，另一端是双向推力轴承。

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