CN208578934U - 变速传动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变速传动装置，其涉及传动装置领域，旨在解决传统无级变速器的传动比差值难以实现最大化的问题。其技术方案要点包括若干传动球、与传动球联动的输入环和输出环、使传动球围绕其转动的定位轴以及用于控制定位轴摆动的调节环，在初始状态，所述输入环与传动球最大转动半径处接触。本实用新型达到了提高变速传动比调整范围的优势。

Description

变速传动装置

技术领域

本实用新型涉及传动装置领域，更具体地说，它涉及一种变速传动装置。

背景技术

变速传动装置适用于机械设备、自行车、电动车、汽车等各种领域，其中自行车变速传动装置是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢。

无级变速星轮传动装置摒弃了将链条从一个齿轮拨到另一个齿轮的传统变速方式，由两个旋转的圆盘和位于它们之间的一组滚珠来进行变速。

现有公开号为CN107191565A的中国专利公开了一种无级变速器，由变速器外壳、变速器端盖、主轴、飞轮、动力输入组件、钢球组件、动力输出组件、输入定子、输出定子、圆柱齿轮、偏心齿轮组成，钢球组件由钢球和柱销组成，钢球以柱销为轴可转动，钢球组件成对布置于输入牵引环与输出牵引环之间，钢球组件可摆动与主轴轴线方向形成夹角。

如说明书附图1a和图1b所示，无级变速器处于初始状态时，即柱销与主轴平行，此时输入牵引环与输出牵引环的转动半径（转动半径即输入牵引环或者输出牵引环与钢球的接触点距离柱销轴线的垂直长度）相同，钢球的转动角速度相同，则输入牵引环与输出牵引环的转速相同，此时无级变速器的传动比为1:1。

柱销摆动后，柱销的轴线与主轴的轴线之间形成夹角，使输入牵引环与输出牵引环的转动半径不同，基于球体上各转动半径具有不同的线速度实现输入牵引环与输出牵引环的转速差异。无级变速器正是基于上述原理来实现传动比调整。

但在柱销摆动的过程中，受机械结构、钢球摆动距离限制，往往导致无级变速器的传动比差值难以实现最大化。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种变速传动装置，其具有增加变速传动比调整范围的优势。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种变速传动装置，包括若干传动球、与传动球联动的输入环和输出环、使传动球围绕其转动的定位轴以及用于控制定位轴摆动的调节环，所述输入环与输出环位于传动球同侧，且在初始状态，所述输入环与传动球最大转动半径处接触。

通过采用上述技术方案，输入环与输出环位于传动球同侧的，则在初始状态，输入环能够与传动球的最大转动半径处接触，在传动球的转动角速度一定的情况下，此时输入环能够获得最大转速；且在初始状态时，输出环与传动球的最小转动半径（该最小转动半径为输出环实际能够达到的，而非传动球理论上的最小转动半径，但是输出环实际能够达到的最小转动半径无限接近于传动球理论上的最小转动半径）处接触，则此时输出环的转速最小；进而在初始状态时，变速传动装置能够获得最大传动比，且本实用新型中变速传动装置的最大转动比大于背景技术中无级变速器的最大转动比，进而本实用新型具有增加变速传动比调整范围的优势。

进一步地，所述输出环上设置有与传动球接触的第一斜向面。

通过采用上述技术方案，第一斜向面与传动球接触，一方面能够使输出环在初始状态时的转动半径无限接近于传动球理论上的最小转动半径，另一方面能够减少对传动球的磨损，进而延长传动球的使用寿命。

进一步地，所述输入环与输出环呈平行设置。

通过采用上述技术方案，输入环与输出环呈平行设置，能够精简变速装置的结构，进而减少变速传动装置的体积。

进一步地，所述传动球远离输入环的一侧设置有与传动球接触的第一支撑环。

通过采用上述技术方案，第一支撑环与输入环和输出环配合对传动球形成三点支撑，进而能够增加传动球转动的稳定性。

进一步地，所述第一支撑环上设置有与传动球接触的第二斜向面。

通过采用上述技术方案，第一支撑环通过第二斜向面与传动球接触，一方面能够增加第一支撑环与传动球接触的稳定性，另一方面能够减少对传动球的磨损，从而延长传动球的使用寿命。

进一步地，所述传动球远离输入环的一侧设置有与传动球接触的第二支撑环，第一支撑环与第二支撑环呈平行设置。

通过采用上述技术方案，第二支撑环与传动球接触能够进一步增加对传动球的支撑作用，进而能够增加传动球的稳定性。

进一步地，所述第二支撑环上设置有与传动球接触的第三斜向面。

通过采用上述技术方案，第二支撑环通过第三斜向面与传动球接触，一方面能够增加第二支撑环与传动球接触的稳定性，另一方面能够减少对传动球的磨损，从而延长传动球的使用寿命。

进一步地，所述输入环远离传动球的一端连接有输入卡环，所述输入卡环中间穿设有输入轴套，所述输入轴套远离输入卡环的一端套设有输入飞轮。

通过采用上述技术方案，输入飞轮通过输入轴套和输入卡环与输入环联动，则通过链条转动输入飞轮，即可驱动输入环转动，从而实现动力输入。

进一步地，所述输入卡环包括套设在输入轴套上的输入支环以及均布设置在输入支环外侧壁的输入卡块，所述输入环上均布开设有若干与输入卡块配合的输入卡槽。

通过采用上述技术方案，输入卡块嵌设在输入卡槽内，则输入支环与输入环实现联动，且输入支环套设在输入轴套上，则输入轴套、输入卡环和输入环三者实现联动，进而能够方便实现动力输入；同时输入卡环与输入环为卡嵌连接，能够方便对输入环进行更换和检修。

进一步地，所述输入支环内侧壁均布设置有若干限位块，所述输入轴套外侧壁均布开设有若干与限位块配合的限位槽。

通过采用上述技术方案，限位块与限位槽配合能够防止输入支环与输入轴套相对转动，进而能够增加输入轴套与输入卡环联动的稳定性，从而能够实现稳定的动力输入。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、采用了输入环与输出环位于传动球同侧以及在初始状态输入环与传动球最大转动半径处接触，从而产生增加变速传动比调整范围的效果；

2、采用了第一斜向面、第二斜向面与第三斜向面，从而产生延长传动球使用寿命的效果；

3、采用了限位块和限位槽，从而产生提高动力输入稳定性的效果。

附图说明

图1a为背景技术中无级变速器传动的初始状态结构原理图；

图1b为背景技术中无级变速器传动转动后的结构原理图；

图2a为实施例中变速传动装置传动的初始状态结构原理图；

图2b为实施例中变速传动装置传动转动后的结构原理图；

图3为实施例中变速传动装置的剖视图；

图4为实施例中输入环、输入卡环和输入轴套的爆炸示意图；

图5为实施例中用于体现第一定位环、第二定位环结构的的爆炸示意图；

图6为实施例中用于体现调节环结构的爆炸示意图；

图7为实施例中调节组件和调节环的爆炸示意图；

图8为实施例中变速传动装置的整体结构示意图。

图中：1、传动球；11、定位轴；12、定心孔；2、第一定环；21、第一球槽；22、滑移孔；23、第一凸起；24、让位孔；25、固定销；26、第一轴套；27、卡接槽；3、第二定环；31、第二球槽；32、滑移槽；33、第二凸起；34、第三凸起；35、固定槽；36、第二轴套；4、输入环；41、输入卡环；411、输入支环；412、输入卡块；413、限位块；42、输入卡槽；43、输入轴套；431、限位槽；44、输入飞轮；45、第三平面轴承；5、输出环；51、第一斜向面；52、输出支环；521、钢珠；53、输出卡环；6、调节组件；61、主动拨板；611、主动环；612、主动支板；613、主动卡板；62、从动拨板；621、从动环；622、从动支板；623、从动槽；624、从动卡板；625、花键孔；7、调节环；71、调节槽；72、第四凸起；73、调节环板；74、第三轴套；741、齿轮花键；75、第一平面轴承；76、第一支撑环；761、第二斜向面；77、第二平面轴承；78、第二支撑环；781、第三斜向面；8、主轴；81、第一辅助环；9、输出套；91、输出套环；92、第一闭环；93、第二闭环；94、牵引环；95、牵引孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：

一种变速传动装置，本变速传动装置的原理如图2a和2b所示，输入环与输出环位于传动球同侧，在初始状态时，将输入环或输出环与传动球的接触点设置在传动球的转动半径最大处。从组装角度而言，通过上述结构可以有效保证变速传动装置的传动比达到最大差值，进而能够增加变速传动比的调整范围。

具体地，参照图3，变速传动装置包括传动球1，以及与传动球1联动的输入环4和输出环5，本实施例中输入环4与输出环5位于传动球1同侧，且输入环4平行设置于输出环5内周。

参照图3，传动球1中间穿设有定位轴11，且传动球1能够围绕定位轴11转动；传动球1中间开设有用于定位轴11穿过的定心孔12，且定位轴11上套设有嵌于定心孔12内的轴承（本附图中未示出）；定心孔12两端开口处和定位轴11两端均呈圆角设置。

参照图3，定位轴11的轴线方向与主轴8的轴线方向垂直时，为变速传动装置的初始状态，此时输入环4与传动球1的最大转动半径处接触；输出环5上设置有与传动球1接触的第一斜向面51，则在初始状态，输出环5与传动球1的最小转动半径处接触；该最小转动半径为输出环5实际能够达到的最小转动半径，而非传动球1理论上的最小转动半径，但是输出环5实际能够达到的最小转动半径无限接近于传动球1理论上的最小转动半径。

参照图3，输入环4远离传动球1的一端连接有输入卡环41，输入卡环41中间穿设有输入轴套43；输入轴套43远离输入卡环41的一端套设有输入飞轮44，且输入轴套43内壁嵌设有两个套设在主轴8上的轴承；本实施例中通过输入飞轮44与链条配合实现动力输入，还可以通过同步带等方式实现。

参照图3，输出环5远离传动球1的一端设置有输出支环52，输出支环52与输出环5之间嵌设有若干钢珠521，且钢珠521同时嵌设于套设在输入环4上的钢珠保持架（本附图中未示出）内，则输出环5、钢珠521、钢珠保持架和输出支环52形成平面轴承，进而能够对输出环5起到轴向限位作用。

参照图3，调节环板73与传动球1相对的端面设置有第一平面轴承75，第一平面轴承75连接有与传动球1接触的第一支撑环76，第一支撑环76上设置有与传动球1接触的第二斜向面761；第一平面轴承75远离调节环板73的一端连接有第二平面轴承77，第二平面轴承77连接有与传动球1接触的第二支撑环78，第二支撑环78上设置有与传动球1接触的第三斜向面781。

参照图3，输出环5外壁延伸设置有输出卡环53，输出卡环53连接有输出套9；输出套9包括与输出环5连接的输出套环91以及分别连接于输出套环91两端的第一闭环92和第二闭环93；输出套环91外壁对称连接有牵引环94，牵引环94上均布开设有若干牵引孔95，且两个牵引环94上的牵引孔95呈交错设置；本实施例中通过牵引环94与车条配合实现动力输出，还可以通过同步带和齿轮传动等方式实现；本实施例中输出卡环53与输出套环91之间通过棘齿组件（本附图中未示出）连接，进而能够使动力输出方向保持一致。

参照图3，第一闭环92内壁嵌设有套设在第三轴套74上的轴承，第二闭环93内壁嵌设有套设在输入轴套43上的轴承，则输出套9能够相对于主轴8转动，从而实现动力输出；输入轴套43与第二闭环93之间还设置有套设在输入轴套43上的骨架油封圈，进而能够增加输出套9的密封性；输入卡环41与第二闭环93之间设置有第三平面轴承45，进而能够增加对输入环4的轴向限位作用。

参照图4，输入卡环41包括固定套设在输入轴套43上的输入支环411，输入支环411外壁均布设置有六个输入卡块412，输入环4上开设有与输入卡块412配合的输入卡槽42，则输入卡块412与输入卡槽42配合能够实现输入卡环41与输入环4的联动；输入支环411内壁均布设置有六个限位块413，输入轴套43外壁开设有与限位块413配合的限位槽431，限位块413与限位槽431配合能够增加输入卡环41与输入轴套43联动的稳定性。

参照图5，包括主轴8，主轴8上套设有调节环7、第一定环2和第二定环3；传动球1嵌设于第一定环2与第二定环3之间，传动球1的数量至少为3个，本实施例中传动球1的数量为6个。

参照图5，第一定环2内壁向外凹陷设置有与传动球1配合的第一球槽21，则第一定环2外壁形成与第一球槽21相对的第一凸起23；第二定环3外壁向内凹陷设置有与传动球1配合的第二球槽31，则第二定环3内壁形成与第二球槽31相对的第二凸起33；第一球槽21与第二球槽31配合将传动球1罩于其中，且传动球1无法脱离。

参照图5，第一定环2上位于第一球槽21中间开设有与定位轴11配合的滑移孔22，第二定环3上位于第二球槽31中间开设有与定位轴11配合的滑移槽32，则第二凸起33中间形成与滑移槽32配合的第三凸起34；滑移孔22与滑移槽32呈相对设置，且定位轴11能够沿滑移孔22和滑移槽32的方向摆动，定位轴11的摆动轴线方向与主轴8的轴线方向相垂直。

参照图5，调节环7套设在第一定环2外周，且调节环7能够相对于第一定环2转动，则调节环7内壁呈与第一凸起23配合的弧形面；调节环7内壁开设有与定位轴11配合的调节槽71，则调节环7外壁形成与调节槽71相对的第四凸起72；定位轴11一端嵌设于滑移槽32内，另一端穿过滑移孔22嵌设于调节槽71内；调节槽71呈曲线型，则旋转调节环7，在调节槽71的驱动作用下，定位轴11能够沿滑移孔22和滑移槽32的方向摆动。

参照图5，主轴8上凸出设置有第一辅助环81，第二定环3中间向远离第一定环2的方向延伸设置有第二轴套36，第二轴套36固定套设在第一辅助环81上。

参照图6，第一定环2中间向远离第二定环3的方向延伸设置第一轴套26，第一轴套26固定套设在第一辅助环81上；调节环7远离第一定环2的一端延伸设置有调节环板73，调节环板73中间向远离第一定环2的方向延伸设置有第三轴套74，第三轴套74内壁嵌设有套设在主轴8上的轴承，则调节环7能够围绕主轴8转动。

参照图6和图5，第一定环2上开设有与第二定环3配合的卡接槽27，卡接槽27与第一球槽21呈连通设置；第一定环2与第二定环3相对的端面均布凸出设置有六个固定销25，第二定环3与第一定环2相对的端面开设有与固定销25过盈配合的固定槽35；固定销25远离第一定环2的端面以及固定槽35开口处均呈倒角设置，进而能够方便将固定销25嵌入固定槽35内。

参照图6和图3，第一凸起23上开设有与第一支撑环76和第二支撑环78配合的让位孔24，进而能够使第一支撑环76和第二支撑环78相对于第一定环2转动。

参照图7，第三轴套74连接有用于控制调节环7转动的调节组件6，调节组件6包括与第三轴套74连接的从动拨板62以及与主轴8连接的主动拨板61；从动拨板62包括固定套设在第三轴套74上的从动环621，从动环621外壁延伸设置有从动支板622；从动支板622中间开设有从动槽623，从动槽623内壁对称设置有与从动支板622垂直的从动卡板624；第三轴套74外壁设置有齿轮花键741，从动环621中间开设有与齿轮花键741配合的花键孔625，则齿轮花键741与花键孔625配合能够增加从动拨板62与调节环7联动的稳定性。

参照图7，主动拨板61包括套设在主轴8上的主动环611，主动环611能够围绕主轴8转动；主动环611外壁延伸设置有主动支板612，主动支板612垂直连接有主动卡板613；转动主动环611，主动卡板613能够与从动卡板624接触，进而主动拨板61能够控制从动拨板62转动，从而控制调节环7转动。

参照图8，调节组件6和输入飞轮44位于输出套9外侧，则其余组件均位于输出套9内侧，输出套9的保护作用能够使变速装置免于维护。

工作原理如下：

输入环4和输出环5平行设置在传动球1同侧，在初始状态，输入环4与传动球1的最大转动半径处接触，在传动球1的转动角速度一定的情况下，此时输入环4能够获得最大转速；

且在初始状态时，输出环5与传动球1的最小转动半径（该最小转动半径为输出环5实际能够达到的，而非传动球1理论上的最小转动半径，但是输出环5实际能够达到的最小转动半径无限接近于传动球1理论上的最小转动半径）处接触，则此时输出环5的转速最小；

进而在初始状态时，变速传动装置能够获得最大传动比，且本实用新型中变速传动装置的最大转动比大于背景技术中无级变速器的最大转动比，进而本实用新型具有增加变速传动比调整范围的优势。

Claims (10)

1.一种变速传动装置，包括若干传动球（1）、与传动球（1）联动的输入环（4）和输出环（5）、使传动球（1）围绕其转动的定位轴（11）以及用于控制定位轴（11）摆动的调节环（7），其特征在于：所述输入环（4）与输出环（5）位于传动球（1）同侧，且在初始状态，所述输入环（4）与传动球（1）最大转动半径处接触。

2.根据权利要求1所述的变速传动装置，其特征在于：所述输出环（5）上设置有与传动球（1）接触的第一斜向面（51）。

3.根据权利要求2所述的变速传动装置，其特征在于：所述输入环（4）与输出环（5）呈平行设置。

4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的变速传动装置，其特征在于：所述传动球（1）远离输入环（4）的一侧设置有与传动球（1）接触的第一支撑环（76）。

5.根据权利要求4所述的变速传动装置，其特征在于：所述第一支撑环（76）上设置有与传动球（1）接触的第二斜向面（761）。

6.根据权利要求4所述的变速传动装置，其特征在于：所述传动球（1）远离输入环（4）的一侧设置有与传动球（1）接触的第二支撑环（78），第一支撑环（76）与第二支撑环（78）呈平行设置。

7.根据权利要求6所述的变速传动装置，其特征在于：所述第二支撑环（78）上设置有与传动球（1）接触的第三斜向面（781）。

8.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的变速传动装置，其特征在于：所述输入环（4）远离传动球（1）的一端连接有输入卡环（41），所述输入卡环（41）中间穿设有输入轴套（43），所述输入轴套（43）远离输入卡环（41）的一端套设有输入飞轮（44）。

9.根据权利要求8所述的变速传动装置，其特征在于：所述输入卡环（41）包括套设在输入轴套（43）上的输入支环（411）以及均布设置在输入支环（411）外侧壁的输入卡块（412），所述输入环（4）上均布开设有若干与输入卡块（412）配合的输入卡槽（42）。

10.根据权利要求9所述的变速传动装置，其特征在于：所述输入支环（411）内侧壁均布设置有若干限位块（413），所述输入轴套（43）外侧壁均布开设有若干与限位块（413）配合的限位槽（431）。