CN210739288U - 自动变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种自动变速器，包括主动轮组件、传动带、从动轮组件、主轴和离合器，从动轮组件包括从动固定盘和从动移动盘，从动固定盘传动配合设有一具有端面凸轮Ⅰ的端面凸轮套，从动移动盘具有相对于从动固定盘轴向移动和圆周方向转动的自由度且设有与端面凸轮Ⅰ相啮合配合的端面凸轮Ⅱ；且所述从动移动盘被施加朝向从动固定盘的预紧力；离合器组件可离合的将从动轮组件传来的动力输出至主轴；本实用新型CVT无级变速器的从动轮组件的变速比通过端面凸轮结构的驱动形成，改变了现有技术中通过螺旋槽柱销配合结构改变速比的配合结构，大大提高整体结构的传动可靠性，同时，减少结构的径向尺寸，使得整体结构轻便紧凑，降低重量以及成本。

Description

自动变速器

技术领域

本实用新型涉及一种驱动系统，尤其涉及一种自动变速器。

背景技术

CVT变速器(无级变速器)为自动变速器的一种，采用传动带和可变槽宽的传动轮进行动力传递，即当传动轮变化槽宽时，相应改变驱动轮与从动轮上传动带的接触半径进行变速。与其他具有设定档位的自动变速器相比，无级变速器变速比不是间断的点，而是一系列连续的值，从而实现了良好的经济性、动力性和驾驶平顺性，而且降低了排放和成本。

现有技术中，CVT变速器包括主动轮组件、传动带和从动轮组件，从动轮组件中包括固定轮盘和移动轮盘，由固定轮盘和移动轮盘组成与传动带配合的被驱动转动结构，而移动轮盘通过螺旋槽与轴销形成可被驱动的轴向移动配合，并且，为了移动顺畅无干扰，通过轴封密封润滑脂在移动副内。在实际使用时，移动轮盘(或者一体成形的轴套)上的螺旋槽以及固定轮盘(一体成形或者固定连接的轴套上)与轴销配合的销孔可靠性较差，并且该配合结构增大了结构的径向尺寸；由于滑动改变速比，用于封润滑脂的油封脱落的风险较大，润滑脂泄漏会导致滑动副运行不顺畅，并会对皮带传动的失效带来较大的可能性。

因此，需要对现有的CVT自动变速器进行结构上的改进，避免现有的螺旋槽配合结构带来的尺寸大、零件多和可靠性差的问题，使得CVT变速器结构简单紧凑，运行平稳可靠且使用寿命长，节约使用成本，利于节能降耗。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供的一种自动变速器，避免现有的螺旋槽配合结构带来的尺寸大、零件多和可靠性差的问题，使得CVT变速器结构简单紧凑，运行平稳可靠且使用寿命长，节约使用成本，利于节能降耗。

本实用新型提供的一种自动变速器，包括主动轮组件、传动带、从动轮组件、主轴和离合器，所述从动轮组件包括从动固定盘和从动移动盘，所述从动固定盘传动配合设有一具有端面凸轮Ⅰ的端面凸轮套，所述从动移动盘具有相对于从动固定盘轴向移动和圆周方向转动的自由度且设有与端面凸轮Ⅰ相啮合配合的端面凸轮Ⅱ；且所述从动移动盘被施加朝向从动固定盘的预紧力；

所述离合器组件可离合的将从动轮组件传来的动力输出至主轴；

本实用新型中，将驱动从动移动盘移动改变速比的螺旋槽柱销配合结构改进成端面凸轮配合结构，大大提高整体结构的传动可靠性，同时，减少结构的径向尺寸，使得整体结构轻便紧凑，降低重量以及成本；

从动轮组件中，除了从动移动盘以外的其他部件均具有轴向定位措施，在轴向上不应具有自由度，而轴向定位措施采用现有的机械限位结构即可实现，在此不再赘述；

端面凸轮Ⅰ和端面凸轮Ⅱ指的是在端面形成沿轴向的类似于波浪形(锯齿形、周期的梯形等等)的起伏结构，并互相结合配合，在圆周方向转动时形成轴向分力，从而改变从动固定盘和从动移动盘之间的距离，进而改变传动带与从动固定盘和从动移动盘的配合半径，最终改变传动速比，在此不再赘述；端面凸轮并不必然形成于构件的端面，凸轮结构可以成形于轴外圆以及另一轴套内圆，并形成啮合传动，并最终形成轴向分力即可；

主动轮组件、传动带、主轴以及离合器均为现有的CVT结构所具有的，在此不再赘述；主轴是用于将动力输出做功的主轴，主动轮组件同样包括主动固定盘和主动移动盘，主动固定盘固定于发动机动力输出轴，在此不再赘述。

进一步，所述从动轮组件还包括传动轴套，所述传动轴套与从动固定盘传动配合且转动配合外套于主轴，所述从动移动盘具有相对于从动固定盘轴向移动和圆周方向转动的方式外套于传动轴套；所述端面凸轮套轴向限位的方式传动配合于传动轴套；通过传动轴套结构并与主轴形成配合，具有较好的支撑效果，且整体结构紧凑简单。

进一步，所述从动移动盘包括从动移动盘盘体和与从动移动盘盘体一体成形的从动盘轴套，所述从动盘轴套背离从动固定盘延伸且所述端面凸轮Ⅱ形成于从动盘轴套的端部；背离指的是向与从动固定盘相反的方向延伸；所述离合器为离心式离合器，包括带有离心甩块的主动离合件和可与甩块贴合传动或分离的从动离合件，所述从动离合件与主轴传动配合，所述主动离合件与传动轴套传动配合；离心式离合器的结构为现有的本领域的常规结构，在此不再赘述。

进一步，所述从动盘轴套通过自润滑滑动轴承外套于传动轴套，形成轴向移动和圆周方向转动的配合方式；如图所示，自润滑滑动轴承为两个分别位于两端形成有效支撑；使用时，自润滑滑动轴承压装在从动盘轴套内圆，保证安装强度；采用自润滑滑动轴承的配合结构，可不使用润滑脂，从而消除现有技术的润滑油脂孔结构，保证了构件的整体性和强度，并由此去除油封，减少零部件的使用并避免失效导致的变速器传动失效问题。

进一步，所述从动盘轴套设有轴向环槽，所述端面凸轮Ⅱ形成于所述轴向环槽的外侧壁的端部；所述预紧力由设置于轴向环槽内的柱状弹簧施加，所述柱状弹簧部分位于轴向环槽内一端抵住轴向环槽的槽底，另一端抵住所述端面凸轮套；如图所示，柱状弹簧外套于轴向环槽的内侧壁，形成较好的径向约束，保证弹簧本身的稳定性，并使得整体结构的紧凑完整。

进一步，所述端面凸轮套为一带有圆盘形底部的筒状结构，或者由一圆盘形底部在圆周方向分布有立柱形成；所述传动轴套传动配合穿过所述端面凸轮套的底部；所述柱状弹簧部分位于传动轴套的筒状结构内另一端抵住所述端面凸轮套的底部；该结构中，柱状弹簧部分位于端面凸轮套内，部分位于轴向环槽内，整体结构完整紧凑，并对柱状弹簧形成较好的径向约束。

进一步，所述端面凸轮Ⅰ和端面凸轮Ⅱ的工作表面均固定形成具有自润滑功能的工程塑料层；工程塑料可采用聚四氟乙烯等具有自润滑特性和耐磨性，保证凸轮副之间的运动的顺畅性。

进一步，所述端面凸轮Ⅰ和端面凸轮Ⅱ均为双向端面凸轮结构，即端面凸轮Ⅰ和端面凸轮Ⅱ中每个凸轮均为在圆周方向对称的两边的斜面形成，能够双向传动，避免发生运动干扰。

进一步，所述从动固定盘固定于传动轴套，所述传动轴套内圆通过滚动轴承转动配合设置于主轴，且传动轴套相对于主轴轴向固定，如图所示，上端通过滚动轴承配合，传动轴套通过该滚动轴承的轴向限位形成相对于主轴轴向固定的结构(设置必要的台阶等，属于机械领域常规的限位结构，在此不再赘述)，同时，传动轴套下端通过滚针轴承转动配合设置于主轴；所述离合器的主动离合件叠于所述端面凸轮套的底部的外侧固定配合设置于传动轴套并对端面凸轮套形成轴向限位；主动离合件过盈配合设置于传动轴套，并将端面凸轮套压在传动轴套所加工的轴肩上形成定位，结构简单紧凑，装配容易。

进一步，所述传动轴套表面QPQ处理，即盐浴复合处理：技术将热处理与防腐蚀处理一次完成，处理温度低，时间短，能同时提高零件表面硬度、耐磨性和抗蚀性，减少摩擦系数，变形小；所述从动移动盘由铝合金一体压铸成型，工艺简单，结构件重量轻。

本实用新型的有益效果：本实用新型的自动变速器，CVT无级变速器的从动轮组件的变速比通过端面凸轮结构的驱动形成，改变了现有技术中通过螺旋槽柱销配合结构改变速比的配合结构，大大提高整体结构的传动可靠性，同时，减少结构的径向尺寸，使得整体结构轻便紧凑，降低重量以及成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2为端面凸轮套结构示意图；

图3为从动移动盘结构示意图。

具体实施方式

图1是本实用新型的结构示意图，图2为端面凸轮套结构示意图，图3为从动移动盘结构示意图，如图所示，本实用新型提供的一种自动变速器，包括主动轮组件、传动带3、从动轮组件、主轴6和离合器，所述从动轮组件包括从动固定盘8和从动移动盘4，所述从动固定盘8传动配合设有一具有端面凸轮Ⅰ121的端面凸轮套12，所述从动移动盘4具有相对于从动固定盘8轴向移动和圆周方向转动的自由度且设有与端面凸轮Ⅰ121相啮合配合的端面凸轮Ⅱ4011；且所述从动移动盘4被施加朝向从动固定盘的预紧力；

所述离合器组件可离合的将从动轮组件传来的动力输出至主轴6；

本实用新型中，将驱动从动移动盘移动改变速比的螺旋槽柱销配合结构改进成端面凸轮配合结构，大大提高整体结构的传动可靠性，同时，减少结构的径向尺寸，使得整体结构轻便紧凑，降低重量以及成本；

从动轮组件中，除了从动移动盘以外的其他部件均具有轴向定位措施，在轴向上不应具有自由度，而轴向定位措施采用现有的机械限位结构即可实现，在此不再赘述；

端面凸轮Ⅰ121和端面凸轮Ⅱ4011指的是在端面形成沿轴向的类似于波浪形(锯齿形、周期的梯形等等)的起伏结构，并互相结合配合，在圆周方向转动时形成轴向分力，从而改变从动固定盘和从动移动盘之间的距离，进而改变传动带与从动固定盘和从动移动盘的配合半径，最终改变传动速比，在此不再赘述；端面凸轮一般指的是在轴向端面上形成波浪形凸轮，且一般为梯形波，在此不再赘述，但端面凸轮并不必然形成于构件的轴向端面，凸轮结构可以成形于轴外圆(径向向外延伸形成凸台，端面凸轮成型于凸台轴向端面)以及另一轴套内圆(径向向内延伸形成凸台，端面凸轮成型于凸台轴向端面)，并形成啮合传动，并最终形成轴向分力即可；

主动轮组件、传动带3、主轴6以及离合器均可采用现有的CVT结构所具有的，在此不再赘述；主轴是用于将动力输出做功的主轴，主动轮组件同样包括主动固定盘1和主动移动盘2，主动固定盘固定于发动机动力输出轴14(一般为曲轴)，主动移动盘2的轴向移动结构、原理属于CVT变速器的通用结构，属现有技术，在此不再赘述。

本实施例中，所述从动轮组件还包括传动轴套5，所述传动轴套5与从动固定盘8传动配合且转动配合外套于主轴6，所述从动移动盘4具有相对于从动固定盘8轴向移动和圆周方向转动的方式外套于传动轴套5；所述端面凸轮套12轴向限位的方式传动配合于传动轴套5；通过传动轴套5结构并与主轴6形成配合，具有较好的支撑效果，且整体结构紧凑简单。

本实施例中，所述从动移动盘4包括从动移动盘盘体和与从动移动盘盘体一体成形的从动盘轴套401，所述从动盘轴套401背离从动固定盘延伸且所述端面凸轮Ⅱ4011形成于从动盘轴套的端部；背离指的是向与从动固定盘8相背离(相反)的方向延伸；所述离合器为离心式离合器，包括带有离心甩块的主动离合件11和可与甩块贴合传动或分离的从动离合件13，所述从动离合件13与主轴传动配合(一般采用花键等现有的机械配合方式，在此不再赘述)，所述主动离合件11与传动轴套5传动配合；离心式离合器的结构为现有的本领域的常规结构，在此不再赘述。

本实施例中，所述从动盘轴套401通过自润滑滑动轴承外套于传动轴套，形成轴向移动和圆周方向转动的配合方式；如图所示，自润滑滑动轴承为两个(滑动轴承7、9)分别位于两端形成有效支撑；使用时，自润滑滑动轴承压装在从动盘轴套内圆，保证安装强度；采用自润滑滑动轴承的配合结构，可不使用润滑脂，从而消除现有技术的润滑油脂孔结构，保证了构件的整体性和强度，并由此去除油封，减少零部件的使用并避免失效导致的变速器传动失效问题。

本实施例中，所述从动盘轴401设有轴向环槽，所述端面凸轮Ⅱ4011形成于所述轴向环槽的外侧壁的端部；所述预紧力由设置于轴向环槽内的柱状弹簧10施加，所述柱状弹簧10部分位于轴向环槽内一端抵住轴向环槽的槽底，另一端抵住所述端面凸轮套；如图所示，柱状弹簧外套于轴向环槽的内侧壁，形成较好的径向约束，保证弹簧本身的稳定性，并使得整体结构的紧凑完整。

本实施例中，所述端面凸轮套12为一带有圆盘形底部的筒状结构，或者由一圆盘形底部在圆周方向分布有立柱形成(本实施例为立柱结构，利于减轻整体重量；所述端面凸轮Ⅰ形成于立柱端部，每个立柱对应一个凸轮，双向端面凸轮则在立柱端部的圆周方向两侧对称加工斜面形成，使得立柱端面形成近似梯形结构，梯形结构的两个斜面为啮合传动并形成轴向分力)，所述传动轴套5传动配合穿过所述端面凸轮套的底部；所述柱状弹簧部分位于传动轴套的筒状结构内另一端抵住所述端面凸轮套的底部；该结构中，柱状弹簧10部分位于端面凸轮套内，部分位于轴向环槽内，整体结构完整紧凑，并对柱状弹簧形成较好的径向约束。

本实施例中，所述端面凸轮Ⅰ121和端面凸轮Ⅱ4011的工作表面均固定形成具有自润滑功能的工程塑料层；工程塑料可采用聚四氟乙烯等具有自润滑特性和耐磨性，保证凸轮副之间的运动的顺畅性。

本实施例中，所述端面凸轮Ⅰ121和端面凸轮Ⅱ4011均为双向端面凸轮结构，即端面凸轮Ⅰ121和端面凸轮Ⅱ4011中每个凸轮均为在圆周方向对称的两边的斜面形成，能够双向传动，避免发生运动干扰。

本实施例中，所述从动固定盘8固定于传动轴套5，所述传动轴套5内圆通过滚动轴承转动配合设置于主轴，且传动轴套相对于主轴轴向固定，如图所示，上端(图中左侧)通过滚动轴承16配合，传动轴套5通过该滚动轴承的轴向限位形成相对于主轴轴向固定的结构(设置必要的台阶等，属于机械领域常规的限位结构，在此不再赘述)，同时，传动轴套5下端通过滚针轴承15转动配合设置于主轴6；所述离合器的主动离合件11叠于所述端面凸轮套的底部的外侧固定配合设置于传动轴套并对端面凸轮套形成轴向限位；主动离合件11过盈配合设置于传动轴套，并将端面凸轮套压在传动轴套所加工的轴肩上形成定位，结构简单紧凑，装配容易。

本实施例中，所述传动轴套5表面QPQ处理，即盐浴复合处理：技术将热处理与防腐蚀处理一次完成，处理温度低，时间短，能同时提高零件表面硬度、耐磨性和抗蚀性，减少摩擦系数，变形小；所述从动移动盘4由铝合金一体压铸成型，工艺简单，结构件重量轻。

本实用新型在使用时，主动轮组件通过传动带3带动从动固定盘8和从动移动盘4转动，主动轮组件以及从动轮组件与传动带配合的结构为CVT变速器现有技术，在此不再赘述；传动轴套5带动离合器从动件11以及甩块转动，当甩块的离心力足以克服设定的(减振胶垫和拉簧，为现有技术，结构在此不再赘述)阻力，能保证甩块的摩擦面与从动离合件13的摩擦配合时，此时自动变速器出于输出动力阶段。

加速阶段：主动轮组件的传动带作用直径变大(结构和原理与现有技术相同，在此不再赘述)，从动移动盘4与从动固定盘8需同步运转，从动移动盘4轴向移动使得从动轮组件的半径变小，在端面凸轮Ⅰ121和端面凸轮Ⅱ4011作用下变小的速度平稳，使整个变速器变速平稳；

减速阶段：主动轮组件的传动带作用直径变小，由于从动移动盘11与从动固定盘13存在转速差，此时端面凸轮Ⅰ121和端面凸轮Ⅱ4011在受负载时转换成轴向推力，从动移动盘4轴向移动使得从动轮组件的半径变小，使减速过程稳定而平衡。

无论是减速阶段还是加速阶段，端面凸轮Ⅰ121和端面凸轮Ⅱ4011对应的斜面进行配合啮合，形成对应的轴向分力，从结构上能够知道，在此不再赘述。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种自动变速器，其特征在于：包括主动轮组件、传动带、从动轮组件、主轴和离合器，所述从动轮组件包括从动固定盘和从动移动盘，所述从动固定盘传动配合设有一具有端面凸轮Ⅰ的端面凸轮套，所述从动移动盘具有相对于从动固定盘轴向移动和圆周方向转动的自由度且设有与端面凸轮Ⅰ相啮合配合的端面凸轮Ⅱ；且所述从动移动盘被施加朝向从动固定盘的预紧力；

所述离合器组件可离合的将从动轮组件传来的动力输出至主轴。

2.根据权利要求1所述自动变速器，其特征在于：所述从动轮组件还包括传动轴套，所述传动轴套与从动固定盘传动配合且转动配合外套于主轴，所述从动移动盘具有相对于从动固定盘轴向移动和圆周方向转动的方式外套于传动轴套；所述端面凸轮套轴向限位的方式传动配合于传动轴套。

3.根据权利要求2所述自动变速器，其特征在于：所述从动移动盘包括从动移动盘盘体和与从动移动盘盘体一体成形的从动盘轴套，所述从动盘轴套背离从动固定盘延伸且所述端面凸轮Ⅱ形成于从动盘轴套的端部；所述离合器为离心式离合器，包括带有离心甩块的主动离合件和可与甩块贴合传动或分离的从动离合件，所述从动离合件与主轴传动配合，所述主动离合件与传动轴套传动配合。

4.根据权利要求3所述自动变速器，其特征在于：所述从动盘轴套通过自润滑滑动轴承外套于传动轴套，形成轴向移动和圆周方向转动的配合方式。

5.根据权利要求3所述自动变速器，其特征在于：所述从动盘轴套设有轴向环槽，所述端面凸轮Ⅱ形成于所述轴向环槽的外侧壁的端部；所述预紧力由设置于轴向环槽内的柱状弹簧施加，所述柱状弹簧部分位于轴向环槽内一端抵住轴向环槽的槽底，另一端抵住所述端面凸轮套。

6.根据权利要求5所述自动变速器，其特征在于：所述端面凸轮套为一带有圆盘形底部的筒状结构，或者由一圆盘形底部在圆周方向分布有立柱形成，所述传动轴套传动配合穿过所述端面凸轮套的底部；所述柱状弹簧部分位于传动轴套的筒状结构内另一端抵住所述端面凸轮套的底部。

7.根据权利要求1所述自动变速器，其特征在于：所述端面凸轮Ⅰ和端面凸轮Ⅱ的工作表面均固定形成具有自润滑功能的工程塑料层。

8.根据权利要求1所述自动变速器，其特征在于：所述端面凸轮Ⅰ和端面凸轮Ⅱ均为双向端面凸轮结构。

9.根据权利要求6所述自动变速器，其特征在于：所述从动固定盘固定于传动轴套，所述传动轴套内圆通过滚动轴承转动配合设置于主轴，且传动轴套相对于主轴轴向固定；所述离合器的主动离合件叠于所述端面凸轮套的底部的外侧固定配合设置于传动轴套并对端面凸轮套形成轴向限位。

10.根据权利要求2所述自动变速器，其特征在于：所述传动轴套表面QPQ处理；所述从动移动盘由铝合金一体压铸成型。

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