CN201496489U

CN201496489U - 速差式双驱复合无级变速装置

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Publication number: CN201496489U
Application number: CN2009203054794U
Authority: CN
Inventors: 江福荣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-07-01
Filing date: 2009-07-01
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2019-07-01

Abstract

一种速差式双驱复合无级变速装置，涉及动力机械无级变速传动装置，所述的速差式双驱复合无级变速装置是一个具有由两个内啮式行星排背向组合而成的双行星排结构的复合机构，它包括由前行星齿轮和前行星支架组成的前行星架、由后行星齿轮和后行星支架组成的后行星架，还包括有前后齿圈组件、前后太阳轮组件及单向超越离合器；前行星架、前后齿圈组件、前后太阳轮组件及后行星架具有共同一固定轴线且同向转动。本实用新型具有结构简单、变速范围大、提速快、传动效率高等优点，适用于在各种机动车、自行车、电动机械等动力机械传动中使用。

Description

速差式双驱复合无级变速装置

【技术领域】

本实用新型涉及动力机械传动部件，特别是一种机动车、自行车、电动机械等动力机械传动领域内的一种无级变速装置。

【背景技术】

目前业界所用的纯齿轮无级变速器的变速传动效果是众多钢链式、皮带式等诸多无级变速器无法与之相比的最佳变速传动方式，长期以来，由于纯齿轮无级变速器的变速与控制的装置过于复杂，给生产制造、维修保养等工作造成诸多困难，因此生产与使用的成本过高，制约齿轮无级变速器的普及与推广。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是提供一种结构简单、变速范围大、传动效率高的速差式双驱复合无级变速装置。

本实用新型的技术方案是：一种速差式双驱复合无级变速装置，它是一个由两个内啮式行星排背向组合连接而成的双行星排结构的复合机构，所述的速差式双驱复合无级变速装置主要包括前行星架、后行星架，所述前行星架包括前行星齿轮和支承前行星齿轮的前行星支架，所述的后行星架包括后行星齿轮和支承后行星齿轮的后行星支架，所述的速差式双驱复合无级变速装置还包括：与所述前、后行星齿轮相配合以将前行星架的一部分动力传递至后行星架的前后齿圈组件，将所述前行星架的另一部分动力传递至后行星架的前后太阳轮组件，及当所述前后齿圈组件逆转时用以锁止所述前后齿圈组件的单向超越离合器；所述前行星架、前后齿圈组件、前后太阳轮组件及后行星架具有共同一固定轴线且同向转动，所述前行星齿轮小于后行星齿轮，前后齿圈组件包括前齿圈及后齿圈且前齿圈不小于后齿圈，前后太阳轮组件包括前太阳轮及后太阳轮且前太阳轮大于后太阳轮，所述前行星齿轮分别与前齿圈及前太阳轮处于常啮合状态，所述后行星齿轮分别与后齿圈及后太阳轮处于常啮合状态。

本实用新型上述技术方案的进一步技术方案是：所述前行星齿轮为双联齿轮，该前行星齿轮中的小齿轮与所述前齿圈相啮合，所述前行星齿轮中的大齿轮与所述前太阳轮相啮合。

本实用新型上述技术方案的进一步技术方案是：所述后行星齿轮为双联齿轮，该后行星齿轮中的小齿轮与所述后齿圈相啮合，所述后行星齿轮中的大齿轮与所述后太阳轮相啮合。

由于采用上述结构，本实用新型之速差式双驱复合无级变速装置具有以下有益效果：

1、结构简单，成本低：

由于本实用新型之速差式双驱复合无级变速装置仅包括前、后行星齿轮和支承前、后行星齿轮的前、后行星支架、前后齿圈组件、单向超越离合器、前后太阳轮组件；其结构比较简单，无需现有的速差式无级变速装置中复杂的控制部份，因此，本装置比较易于加工生成，其生产成本得到明显下降。

2、变速时无顿挫感：

由于本装置的结构特点，在突然变速时由于动力分解为两路，由后行星架复合出的动力相对柔和，因此变速时无顿挫感，增加了司乘人员的舒适感。

3、传动效率高：

由于本实用新型使用行星齿轮、齿圈、太阳轮等纯齿轮组件的行星齿轮机构，在传动时能耗损失小，提速快，从而可达到节能降耗的目的。

4、变速范围大：

由于本实用新型之速差式双驱复合无级变速装置的前、后行星齿轮可以采用双联齿轮，因此，本装置变速范围大。

5、适用范围广，易于普及推广：

本实用新型之速差式双驱复合无级变速装置可适用于各种机动车、自行车、电动机械等动力机械所需自动变速传动，其适用范围非常广，使用的组件也为普通的元件，也易于普及推广。

【附图说明】

图1是本实用新型速差式双驱复合无级变速装置第一实施例的工作原理图；

图2是本实用新型速差式双驱复合无级变速装置第二实施例的工作原理图；

图3是本实用新型速差式双驱复合无级变速装置第三实施例的工作原理图。

主要元件标号说明：

1-前行星架，11-前行星齿轮，12-前行星支架，2-前后齿圈组件，21-前齿圈，22-后齿圈，20-齿圈突缘，3-前后太阳轮组件，31-前太阳轮，32-后太阳轮，4-后行星架，41-后行星齿轮，42-后行星支架，5-单向超越离合器，6-固定轴线。

下面结合附图和实施例对本实用新型速差式双驱复合无级变速装置作进一步的说明。

【具体实施方式】

实施例一：

如图1所示，本实用新型速差式双驱复合无级变速装置是一个由两个内啮式行星排背向组合连接而成的双行星排结构的复合机构，它由前行星架1、后行星架4、前后齿圈组件2、前后太阳轮组件3及单向超越离合器5构成。所述前行星架1、前后齿圈组件2、前后太阳轮组件3及后行星架4具有共同一固定轴线6且同向转动。

前行星架1包括前行星齿轮11及支承前行星齿轮的前行星支架12。后行星架4包括后行星齿轮41及支承后行星齿轮的后行星支架42。由于前、后行星架具有两个自由度的特点，因此，前、后行星架1、2的行星齿轮在整个无级变速装置中起到最重要的分解和复合功能的作用。前行星齿轮11为双联齿轮，后行星齿轮41也为双联齿轮，且前行星齿轮11小于后行星齿轮41。

前后齿圈组件2包括前齿圈21、后齿圈22及起支承前、后齿圈的齿圈突缘20，前齿圈21不小于后齿圈22，该前后齿圈组件2的作用是将前行星架的前行星齿轮分解出的一路动力传递给后行星架上的后行星齿轮上。

单向超越离合器5连接于前后齿圈组件2，该单向超越离合器5特点是：无需控制机构即可完成与之相连接的元件的单向转动，而不发生逆转。当前后齿圈组件2逆转时用以锁止前后齿圈组件2防止其逆向转动，确保前后齿圈组件2正向转动。该单向超越离合器5可采用多种形式，如滚柱斜槽式、楔块式。

前后太阳轮组件3包括前太阳轮31及连接于前太阳轮的后太阳轮32，且前太阳轮31大于后太阳轮32，该前后太阳轮组件3的作用是将前行星架的前行星齿轮分解出的另一路动力传递给后行星架上的后行星齿轮。

前行星齿轮分别与前齿圈及前太阳轮处于常啮合状态，具体为：前行星齿轮11中的小齿轮111与前齿圈21相啮合，前行星齿轮11中的大齿轮112与前太阳轮31相啮合。后行星齿轮分别与后齿圈及后太阳轮处于常啮合状态，具体为：后行星齿轮41中的小齿轮411与后齿圈22相啮合，后行星齿轮41中的大齿轮412与后太阳轮32相啮合。

本实用新型速差式双驱复合无级变速装置通过同向分解、速差双驱、复合三个步骤实现前、后行星排之间的自动无级变速，即具体为以下三步：

(一)、同向分解：当发动机(图中未示)的动力传递至前行星架1，所述前行星架的动力被同向不对称分解为A路动力与B路动力，此时，进入A、B两路的动力是A路大于B路，由前行星架1并经前后齿圈组件2传递至后行星架4的动力为所述A路动力，由前行星架1并经前后太阳轮组件3传递至后行星架4的动力为所述B路动力，该A路动力传递的路线定义为A路，该B路动力传递的路线定义为B路。本实用新型中A路作为一条随输入动力改变而随之改变的自行调制传递路线来使用，而B路作为基础动力驱动所述后行星架上的后行星齿轮。A路动力的具体传递路线为由前行星架的前行星齿轮11中的小齿轮111与所述前齿圈21相啮合，将前行星架的一部分动力由前齿圈21并经后齿圈22传递至后行星架4的后行星齿轮中的小齿轮411。B路动力的具体传递路线为由前行星架的前行星齿轮中的大齿轮112与前太阳轮31相啮合，将前行星架的另一部分动力由前太阳轮31并经后太阳轮32传递至后行星架4的双联齿轮的大齿轮412。A、B两路动力被同向分解后，前行星齿轮11、后行星齿轮41、前齿圈21、后齿圈22、前太阳轮31、后太阳轮32转向相同。

(二)、速差双驱。速差双驱的前提条件：当动力源达到最大输出功率的一半或接近一半时，输入的动力经同向分解，A路动力能驱动后行星架上的后行星齿轮，来确定动力源与负载的匹配，方可进行较为理想的速差双驱工作模式。在所述同向分解的A、B两路动力中，由于B路试经过矩变后，具有传递力矩大的特点被作为基础动力传递路线使用。而A路作为一条可自行调制的动力传递路线，随输入动力的变化而改变。当A、B两路动力与后行星架上的行星齿轮复合时，A路动力小于B路，不能驱动后行星架上的行星齿轮，而发生逆转，这时被前、后齿圈上的单向超越离合器锁上，此时经B路上复合出的是一个低速大力矩的动力。随着发动机(图中未示)的转速不断升高，所述A路动力达到一定值可驱动后行星架4的行星齿轮41时，所述单向超越离合器5对前后齿圈组件2解除锁止，前、后齿圈21、22同向转动，A路动力传递至后行星架4的后行星齿轮的小齿轮411，A路的转速由零逐渐增加，而B路转速由高逐渐降低，存在速差的A、B两路共同驱动所述后行星架4的行星齿轮41。

(三)、复合：所述A、B两路动力复合于后行星架的后行星齿轮41并由后行星支架42输出，即可实现前、后行星排之间的自动无级变速。随着A、B路转速差值逐渐变小，后行星支架42输出的动力逐渐变大，当A、B两路的转速差值为零时后行星支架42输出最大，所述速差式双驱复合无级变速装置转速达到最高。本实施例前后行星架的行星齿轮均采用选用双联齿轮可使A、B两路动力复合后得到大变速比、提速较慢的变速效果。

实施例二：

图2所示的为本实用新型速差式双驱复合无级变速装置的第二实施例，与上述实施例一不同之处在于：前行星架1的前行星齿轮11为单齿轮。前行星架上的行星齿轮采用单齿轮可使前行星架的动力得到对称同向分解的效果，A路动力与B路动力的前端输入的动力是相等的，A路动力的具体传递路线为由前行星架1的前行星齿轮11与前齿圈21相啮合，将前行星架1的一部分动力由前齿圈21并经后齿圈22传递至后行星架4的后行星齿轮的小齿轮411。B路动力的具体传递路线为由前行星架1的前行星齿轮11与所述前太阳轮31相啮合，将前行星架1的另一部分动力由前太阳轮31并经后太阳轮32传递至后行星架4的后行星齿轮的大齿轮412。当A路动力较小而不能驱动后行星架的后行星齿轮41，B路动力大于A路时所述单向超越离合器5锁止所述前后齿圈组件2，A路中的前、后齿圈21、22被所述单向超越离合器5锁止以防止发生逆转，B路动力由于经过前太阳轮31变矩后其力矩较大，且B路的前行星齿轮11与前太阳轮31处于常啮合状态，因此B路具有传递力矩大的特点而被作为基础动力驱动后行星架4的后行星齿轮41，随着发动机的转速不断升高，A路动力达到一定值可驱动后行星架4的后行星齿轮41时，所述单向超越离合器5对所述前后齿圈组件2解除锁止，A路动力传递至后行星架4的后行星齿轮的小齿轮411，A路的转速由零逐渐增加，而B路转速由高逐渐降低，存在速差的A、B两路共同驱动所述后行星架4的后行星齿轮41。所述A、B两路动力复合于后行星架的后行星齿轮并由后行星支架42输出。一般在发动机转速达到中速或接近中速时A路动力达可到上述的一定值而驱动后行星架4的后行星齿轮41。随着A、B路转速差值逐渐变小，后行星支架输出的动力逐渐变大，当A、B路的转速差值为零时所述速差式双驱复合无级变速装置转速达到最高。

实施例三：

图3所示的为本实用新型速差式双驱复合无级变速装置的第三实施例，它与第一实施例不同之处在于：后行星架4的后行星齿轮为单齿轮41，前行星架的动力被同向分解为A路动力与B路动力，A路动力的具体传递路线为由前行星架1的前行星齿轮的小齿轮111与前齿圈21相啮合，将前行星架1的一部分动力由前齿圈21并经后齿圈22传递至后行星架4的后行星齿轮41。B路动力的具体传递路线为由前行星架1的行星齿轮中的大齿轮112与前太阳轮31相啮合，将前行星架1的另一部分动力由前太阳轮31并经后太阳轮32传递至后行星架4的后行星齿轮41。当A路动力较小而不能驱动后行星架的后行星齿轮41，B路动力大于A路时所述单向超越离合器5锁止所述前后齿圈组件2，A路中的前、后齿圈21、22被所述单向超越离合器5锁止以防止其发生逆转，B路动力由于经过前太阳轮31变矩后其力矩较大，且B路的前行星齿轮的大齿轮112与前太阳轮31处于常啮合状态，因此B路具有传递直接的特点而被作为基础动力驱动后行星架4的后行星齿轮41，随着发动机的转速不断升高，当A路动力达到一定值可驱动后行星架4的后行星齿轮41时，单向超越离合器5对前后齿圈组件2解除锁止，A路动力传递至后行星架4的后行星齿轮41，A路的转速由零逐渐增加，而B路转速由高逐渐降低，存在速差的A、B两路共同驱动后行星架4的后行星齿轮41。所述A、B两路动力复合于后行星架的后行星齿轮并由后行星支架42输出。一般在发动机转速达到中速或接近中速时A路动力达可到上述的一定值而驱动后行星架4的行星齿轮41。随着A、B路转速差值逐渐变小，后行星支架输出的动力逐渐变大，当A、B路的转速差值为零时速差式双驱复合无级变速装置转速达到最大。本实施例后行星架的齿轮采用单齿轮可使A、B两路动力复合后得到变速比较小、提速快的变速效果。

本实用新型速差式双驱复合无级变速装置选用上述不同前行星架、后行星架、前后齿圈组件、前后太阳轮组件可以得到多系列、多品种的无级变速装置。本实用新型速差式双驱复合无级变速装置可以作为一个独立的工作单元使用，也可多单元联合配套使用。

Claims

1.一种速差式双驱复合无级变速装置，其特征在于：该装置是一个由两个内啮式行星排背向组合而成的双行星排结构的复合机构，所述的速差式双驱复合无级变速装置主要包括前行星架、后行星架，所述前行星架包括前行星齿轮和支承前行星齿轮的前行星支架，所述的后行星架包括后行星齿轮和支承后行星齿轮的后行星支架，所述的速差式双驱复合无级变速装置还包括：与所述前、后行星齿轮相配合以将前行星架的一部分动力传递至后行星架的前后齿圈组件，将所述前行星架的另一部分动力传递至后行星架的前后太阳轮组件，及当所述前后齿圈组件逆转时用以锁止所述前后齿圈组件的单向超越离合器；所述前行星架、前后齿圈组件、前后太阳轮组件及后行星架具有共同一固定轴线且同向转动，所述前行星齿轮小于后行星齿轮，前后齿圈组件包括前齿圈及后齿圈且前齿圈不小于后齿圈，前后太阳轮组件包括前太阳轮及后太阳轮且前太阳轮大于后太阳轮，所述前行星齿轮分别与前齿圈及前太阳轮处于常啮合状态，所述后行星齿轮分别与后齿圈及后太阳轮处于常啮合状态。

2.如权利要求1所述的速差式双驱复合无级变速装置，其特征在于：所述前行星齿轮为双联齿轮，该前行星齿轮中的小齿轮与所述前齿圈相啮合，所述前行星齿轮中的大齿轮与所述前太阳轮相啮合。

3.如权利要求1所述的速差式双驱复合无级变速装置，其特征在于：所述后行星齿轮为双联齿轮，该后行星齿轮中的小齿轮与所述后齿圈相啮合，所述后行星齿轮中的大齿轮与所述后太阳轮相啮合。

4.如权利要求1所述的速差式双驱复合无级变速装置，其特征在于：所述前行星齿轮为单齿轮，该前行星齿轮分别与所述前齿圈及前太阳轮相啮合。

5.如权利要求1所述的速差式双驱复合无级变速装置，其特征在于：所述后行星齿轮为单齿轮，该后行星齿轮分别与所述后齿圈及后太阳轮相啮合。