CN203809624U - 搓齿式无级变速器 - Google Patents

Abstract

一种搓齿式无级变速器，它包括：动力圈、变速轴、变速轴臂、超越离合器、齿条及限位夹，利用动力圈拉动齿条，使齿条搓动偏离动力圈中心的超越离合器，使其获得波形变化的转速，利用多个齿条与超越离合器循环接力，使变速轴获得较高波段的转速从而实现了变速。该无级变速器具有刚性高扭矩传动，理论无限大的高传动比。

Description

搓齿式无级变速器

技术领域

本发明是一种无级变速器，具体说是一种利用齿条搓转超越离合器获得变速的搓齿式无级变速器。

背景技术

目前的无级变速器大都是依靠摩擦阻力获得变速动力的，受制于摩擦阻力的大小，使得现有的无级变速器的扭矩不能很大，传动比也不能很大，否则会打滑。

发明内容

本发明的目的是提供一种不会打滑，能刚性传动，因此能作大扭矩高传动比变速的无级变速器。

为了实现上述目的，本发明提供了一种搓齿式无级变速器，它包括：动力圈、变速轴、变速轴臂、超越离合器、齿条及限位夹；所述超越离合器的内圈紧固在所述变速轴上，使变速轴与超越离合器单向同转，所述限位夹将所述齿条包压在所述超越离合器上，这样齿条不会脱离超越离合器，也不会在超越离合器上跳齿，所述齿条的一端连接在所述动力圈上，这样动力圈转动时能拉动齿条，使齿条能绕超越离合器转动，所述变速轴臂能控制所述变速轴在所述动力圈的圆心处到动力圈的圆边之间移动，这就是变速过程，变速轴在动力圈中心时，齿条只绕转而不作搓动，因此变速轴和动力圈同速转动，此时不变速，变速轴向动力圈的圆边上移动时，齿条的绕转偏离中心，开始搓动超越离合器，偏离越多，搓动幅度越大，受齿条搓转的超越离合器的最大圆周速度也越大，当变速轴接近动力圈圆边时，超越离合器的最大圆周速度将接近于动力圈的圆周速度，此时超越离合器和动力圈的转速比接近于动力圈和超越离合器的半径比，变速轴的转速达到最大值，但因为一套齿条和超越离合器变换的转速大小是波形变化的，所以实际中一根变速轴上需要多套齿条和超越离合器循环接力，使变速轴维持在转速较快的波段中，从而实现了变速轴由低速变为高速转动。

所述动力圈为整体圆管状，或由多个圆环组成并且圆环之间由均匀分布在圆环边上的纵杆连接，如果动力圈较大，变速轴只在里面移动较少距离，齿条不会超出动力圈，则可以把动力圈做成一个整体的圆管状，否则，连接在动力圈上的齿条的另一端会超出动力圈的圆圈范围，因此动力圈就要做成多个圆环组成，用纵杆连接，并且两个圆环之间的纵杆也不能多，一般两个作对称分布或三个作均匀分布，要保证齿条的一端连接在其中的一根纵杆上，另一端不会撞到其它的纵杆，即同横截面内两根相邻纵杆间的距离要大于齿条的长度，使齿条能翘起到动力圈的外侧。

所述的超越离合器的外圈带有齿牙或齿槽，就是为了让齿条和超越离合器能齿动，从而形成刚性传动。

所述限位夹能绕变速轴旋转，就是让它能和超越离合器同轴转动，从而使得无论动力圈怎么转动齿条，齿条也能被限位夹压在超越离合器上。

所述限位夹上带有滚轮，因为限位夹是压在齿条上的，用滚轮可以减少齿条在限位夹中移动时受到的阻力。

附图说明

图1 为本发明的搓齿式无级变速器单齿条结构示意图。

图2 为本发明的搓齿式无级变速器四齿条结构前视图。

图3 为本发明的搓齿式无级变速器四齿条结构顶视图。

图4 为本发明的搓齿式无级变速器四齿条结构轴侧图。

图5 为本发明的搓齿式无级变速器单齿条变速后的运转过程示意图。

图6 为本发明的搓齿式无级变速器四齿条变速后的前视图。

图7 为本发明的搓齿式无级变速器四齿条变速后的轴侧图。

图中标号：1-动力圈；2-变速轴；3-变速轴臂；4-超越离合器；5-齿条；6-限位夹；7-滚轮；8-动力圈上的圆环；9-动力圈上的纵杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的搓齿式无级变速器作进一步详细说明。

实施例

 参照图1—图7，做一个四齿条的搓齿式无级变速器（图1及图5中仅画一根齿条是为了能更好的看清它的结构组成），动力圈1采用圆环8加纵杆9组合，用三个圆环，每两个圆环之间用两根对称分布的纵杆固定连接，两对纵杆作十字交错分布，使得四根纵杆均匀分布在动力圈的横截面圆周上，将齿条5连接在纵杆上，齿条的长度不超过动力圈的直径，四根齿条分别连接在四个纵杆上，纵向依次间隔分布；变速轴臂3将变速轴2定位在动力圈的圆中心，超越离合器4套在变速轴上，限位夹6用滚轮7将齿条5压在超越离合器上，四根齿条对应有四个限位夹及四个超越离合器，所有超越离合器均同向紧固在变速轴上；从图2中可以看出，当动力圈连接动力后开始转动时，动力圈拉动齿条跟转，齿条绕超越离合器转动，因为齿条与超越离合器齿合着，所以齿条将拖动超越离合器跟着转动，因为此时超越离合器在动力圈的中心位置，所以齿条与超越离合器的位置不会发生变化，因此，四个超越离合器都只能与动力圈同转，并带动变速轴同转，此时变速轴的转速与动力圈的转速相等；将变速轴臂抬起，变速轴偏离动力圈中心后，从图5中可以看出，在（1）位置附近时，齿条的连接端离超越离合器最近，此时齿条仅拖动超越离合器与动力圈一起转动，当动力圈继续转动时，齿条的连接端将远离超越离合器，齿条将开始搓动超越离合器，使超越离合器以一定转速转动，当到达（3）位置附近时，齿条的连接端离超越离合器的距离达到最大，齿条结速搓动，动力圈继续转动时，齿条连接端又开始靠近超越离合器，这时齿条将开始反搓，当转到（1）位置时，齿条又能重复之前的过程从而循环连续，整个过程中，齿条搓动超越离合器的速度结合齿条绕转的速度，使超越离合器形成一个转速从高到低（包括反转）再到高的波形的循环过程，当四套齿条和超越离合器的组合交错运行时，将使得变速轴获得的转速形成接力，使其始终处于转速较高的波段中，从而实现了变速轴转速从低到高的变换过程，此时变速轴的最高转速和动力圈转速的比值等于超越离合器的中心与动力圈中心的距离加上超越离合器的半径除以超越离合器的半径得到的比值，即假如超越离合器半径为1，超越离合器的中心偏离动力圈中心的距离为3，则变速轴的最高转速为动力圈转速的（3+1）/1=4倍。本实施例中的动力圈通过围绕其四周内侧或外侧的多个转体支点将其定位并对其传动；本实施例中的变速轴获得动力后，可以通过锥齿轮传递到与变速轴臂平行的传动杆上然后传递出去，也可以通过半径与变速轴臂长度相等的圆齿轮与变速轴齿动，将变速轴的动力传递出去。

 从上述可以看出，搓齿式无级变速器从动力圈，到齿条，到超越离合器，到变速轴整个过程中动力的传递全部为刚性传递，因此它能作高扭矩传动；动力圈的半径与超越离合器的半径比理论上也可以做得无限大，它的变速倍数也就可以做得无限大，因此它能做成高传动比变速器；结合冲程发动机的动力也是波形变化的，将变速波形与动力波形对应或错位，可以获得动力的最佳发挥或速度的平缓变化，根据实际需要，还可以增加齿条和超越离合器的数目，使得变速更连贯平稳。

Claims (5)

1.一种搓齿式无级变速器，其特征在于，包括：动力圈、变速轴、变速轴臂、超越离合器、齿条及限位夹；所述超越离合器的内圈紧固在所述变速轴上，所述限位夹将所述齿条包压在所述超越离合器上，所述齿条的一端连接在所述动力圈上，所述变速轴臂能控制所述变速轴在所述动力圈的圆心处到动力圈的圆边之间移动。

2.根据权利要求1所述的搓齿式无级变速器，其特征在于，所述动力圈为整体圆管状，或由多个圆环组成并且圆环之间由均匀分布在圆环边上的纵杆连接。

3.根据权利要求1所述的搓齿式无级变速器，其特征在于，所述的超越离合器的外圈带有齿牙或齿槽。

4.根据权利要求1所述的搓齿式无级变速器，其特征在于，所述限位夹能绕变速轴旋转。

5.根据权利要求1所述的搓齿式无级变速器，其特征在于，所述限位夹上带有滚轮。