CN2501725Y - 液能离合无级变速器 - Google Patents

Abstract

目前汽车无级变速器为钢带与链条式,靠摩擦传递扭矩,在润滑油中易打滑。本实用新型由密封箱体,装在箱内上部的主动叶轮机构,下部的从动叶轮机构,前端的调速机构,和分隔高低压油区泄压用的离合阀构成。特征是调速机构由变容组件,油缸驱动组件及控制阀构成。变容组件由调速块上叉、调速块及调速块下叉组成,油缸驱动组件由调速块外盖及装在内腔中的活塞组成。在控制阀作用下,通过给加速油缸加压或给减速油缸加压,可推动变容组件外移或内移,改变主动叶轮油腔区容积大小,使进入从动叶轮油腔区的高压油,油压升高或降低传递扭矩,油量减少或增加传递转速,达到输出轴连续变速的目的。本装置具有结构简单、操作容易、工作安全可靠、维修方便等突出优点。

Description

液能离合无级变速器

技术领域：

本实用新型涉及一种汽车变速器，确切说是涉及一种自动变速器，特别是一种车用无级变速器。

背景技术：

随着汽车工业的发展，手动齿轮变速箱已被自动变速器所取代。目前广泛用于汽车上的自动变速器，是由液力变矩器和液压控制变速箱组成。通过变速箱内多个随动油缸，控制不同齿轮的啮合来实现变速。这种自动变速器的控制系统结构复杂，维修要求高，不能实现无极变速。而现有的无级变速器，只有V型皮带无级变速器，钢带无级变速器和链条无级变速器三种。V型皮带无级变速器，传递扭矩有限，只适用于摩托车；而钢带与链条无级变速器，其传动零件是钢制品，必须将机构置于润滑油中，但它又是靠钢带或链条与钢带轮约摩擦来传递扭矩，容易打滑，影响工作效率。

发明内容：

本实用新型的发明目的在于：解决目前无级变速器存在的问题，为用户提供一种新型的靠改变油压来调节转速，具有结构简单，控制操作容易、安全可靠维护方便的液能离合无级变速器。

本实用新型的发明目的是通过实施下述技术方案来实现的：一种液能离合无极变速器，由壁面设置有回油管、出油管及离合阀的箱体，装在箱体内上部油腔区中、其驱动轴伸出箱体的主动叶轮机构，装在下部油腔区中、其输出轴伸出箱体的从动叶轮机构，通过改变主动叶轮油腔区内的油压、控制从动叶轮转速的调速机构等组件构成，其特征在于：所述的调速机构，由装在主动叶轮的油腔区前部、通过调速块上叉、调速块、调速块下叉及固定在调速块内腔中的活塞杆所构成的变容组件；固定在装纳调速块的箱体开口上、配合调速块内腔形成减速油缸的调速块外盖，装在该外盖腔体内、与穿过盖底中心孔的调速块活塞杆固联成一体、使该腔成为加速油缸的活塞所构成的、用以驱动变容组件水平移动的油缸驱动组件；以及由顶壁开有2个分别连接调速块减速油缸和加速油缸的阀孔、底壁开有2个与油箱连接的回油孔和一个油泵连接口、壁内腔体被水平装置的活塞杆上的两个竖直活塞分隔成减速缸和加速缸、用以控制前述油缸驱动组件工作的控制阀诸组件所构成。其附加技术特征是：①该变速器的箱体，为前面顶部具有装纳调速块的开口，一个侧壁上部开有主动叶轮驱动轴安装孔、下部开有从动叶轮安装口，另一侧壁上与对应的侧壁开孔位置相对应，上部开有主动叶轮安装口、下部开有从动叶轮输出轴的安装孔，并在前述侧壁上开有一个离合阀的安装口，背部开有回油口及出油口的一种类似长方体型的箱体；在箱体内部，于主动叶轮及从动叶轮位置的后部，设置连接两个侧壁的用以形成回油通道的F型隔离墙，该墙的顶端面与调速块上叉端头的底面对接，隔离墙上段前壁的弧形表面与主动叶轮的轮表面近于密合，而该墙下段向前伸出的平台底部的弧形表面则与从动叶轮轮面近于密合；在隔离墙的平台上、紧靠箱体两侧壁、分别对称的固定一块使主动叶轮的刮片能在其上滑动的一对回归轨；在该侧壁的内壁上、围绕从动叶轮输出轴安装孔、刻制有一个能使从动叶轮刮片上的导轮，沿着其槽道转动的导轮槽；在靠近箱体的前壁，竖直的安装一块与导轮槽前部外缘相吻合、固定在两侧壁上用以顶面装置离合阀、在导轮槽前、与前壁构成高压油泄压通道、以及将两叶轮间的高压油区与从动叶轮前后的低压油区分隔开的离合阀座；②在壁内未刻制有导轮槽的侧壁面上，位于从动叶轮的安装口，安装有能与从动叶轮端头面合成导轮槽的从动叶轮外盖；③装在箱体上部、置于由变容组件、隔离墙及两侧壁形成的油腔区内的主动叶轮，由驱动轮轴、固定在该轮轴前部具有形状大小相同的扇形叶片、固定在每相邻两个扇形叶片所形成的一个阶梯槽中的异型弹簧、以及装在该阶梯槽中异型弹簧上前高后矮的 型刮片等组件构成；④装在箱体下部、置于由隔离墙、离合阀座及两侧壁所形成的油腔区内的从动叶轮，由输出轴、固定在该轴前部具有形状大小相同的扇形叶片、装在每相邻两个扇形叶片所形成凹槽中的

型弹簧，以及装在该凹槽中、底部两端被 型弹簧两端卡住、其两端轴上各装有一个导轮的

型刮片等组件构成；⑤穿过箱体侧壁上的离合阀安装孔、装置在箱内离合阀座上的离合阀，为一种手动式的球阀；⑥在有主动叶轮驱动轴安装孔的箱体侧壁的内壁上，制有上下对称的两个形似扇形段的用以调整油压的修正凹槽，上槽设置在调速块前面弧形壁面的上缘A处，下槽设置在调速块前面弧形壁面的下缘A′处；⑦当主动叶轮的一个刮片转至调速块前面弧形壁面的上缘A处、而其邻近的前一个刮片转至调速块前面弧形壁面的下缘A′处时，由叶轮、调速块、这两个刮片及两侧壁形成密封加压油腔。

本发明的工作原理如下：

接通变速箱体背部上的回油管和出油管，使冷却油进入箱体，启动驱动轴使主动叶轮按顺时针方向转动，冷却油在该叶轮刮片的推动下，从调速块上叉区域进入主动叶轮油腔区，当相邻两个刮片分别转动到调速块前面弧形壁面的上缘A和下缘A′处时，存贮在由叶轮、调速块、两刮片及两侧壁形成的密封油腔内的油液被加压成高压油，刮片离开此两缘处后，加压油下流进入高压油区，由于离合阀关闭，高压油流向从动叶轮油腔区，推动从动叶轮的刮片，使其导轮沿着导轮槽做顺时针转动，由从动叶轮输出轴输出转速；若使输出轴加速，只需通过控制阀控制油缸驱动组件，使其内的加速油缸加压、将变容组件外推，使调速块上叉、调速块、调速块下叉、主动叶轮及两侧壁间形成的主动叶轮油腔区加大，供油量增加，因而在密封油腔内的高压油量增加，导致从动叶轮转速升高，达到输出轴转速升高之目的。当油缸驱动组件内的减速油缸加压时，将变容组件内推、使主动叶轮油腔区减小，供油量减少，因而在密封油腔内的油量减少，压力升高，推动从动叶轮使其转速变慢，达到使输出轴转速变慢之目的。由于调速过程是靠控制油压连续变化进行的，因而本发明真正实现了无级变速。

本实用新型的优点在于：只需通过控制阀分别调节调速块内减速油缸，或调速块外盖内加速油缸中的油压，改变主动叶轮油腔区的容积，就可连续调节从动叶轮的转速，达到获得输出轴连续变速的目的。本变速器具有装置结构简单、控制操作容易、工作安全可靠、维修方便、适于在汽车上安装使用等突出优点。

附图说明：图1为本实用新型左视剖面结构示意图图2为本实用新型正视结构及下部剖面示意图图3为箱体结构立体剖面示意图(不含上、下顶盖及左侧壁)图4为由调速块及其上叉构成的组件立体视图图5为调速块下叉结构立体视图图6为离合阀立体视图图7为主动叶轮立体视图图8为主动叶轮相邻两扇形叶片间的阶梯槽图9为装在阶梯槽中的异型弹簧图10为装在主动叶轮阶梯槽内异型弹簧上的刮片图11为装在调速块上的调速块外盖图12上图为装在从动叶轮两扇形叶片间凹槽中的刮片

下图为装在该凹槽中的弹簧图13为控制阀结构示意图图中标记：1为箱体，2为隔离墙上端面，3为排气/排油管口，4为主动叶轮，5为主动叶轮刮片，6为调速块上叉滑轨，7为调速块，8为减速油缸，9为加速油缸，10为加速活塞，11为调速块外盖，12为调速块下滑轨，13为离合阀，14为从动叶轮刮片上的导轮，15为从动叶轮，16为从动叶轮刮片，17为离合阀座，18为主动叶轮驱动轴，19为输出轴，20为F型隔离墙，21为隔离墙下端面，22为回油管口，23为出油管口，24为回油通道，25为主动叶轮刮片回归轨，26为排气/排油口，27为装配槽挡块，28为调速块上叉，29为调速块下叉，30为上修正槽，31为下修正槽，32为从动叶轮刮片的

型调整弹簧，33为减速油缸进油口，34为加速油缸进油口，35为输出轴的轴向稳定件，36为从动叶轮输出轴的轴向稳定件外盖，37、38为轴承，39为主动叶轮安装口配盖，40为从动叶轮安装口配盖，41为泄压通道，42为离合阀定位销孔，43为导轮槽，44为主动叶轮安装口，45为从动叶轮输出轴安装孔，46为F型隔离墙前伸平台，47为活塞杆，48为扇形叶片，49为主动叶轮扇形叶片阶梯槽，50为主动叶轮阶梯槽中异型弹簧，51为装纳调速块的箱体开口，52为密封圈，53为离合阀固定销滑槽，54为连接调速块减速油缸进油口33的阀孔，55为连接调速块加速油缸进油口34的阀孔，56、57为连接油箱的回油孔，58为油泵连接口，59为阀内活塞杆，60、61为阀内活塞杆上的活塞，62为阀内减速缸，63为阀内加速缸，64为装在主动叶轮驱动轴安装孔外的轴向稳定件及外盖，65为高压油区，66为低压油区。

具体实施方式：

液能离合无级变速器，由箱体、装在箱体内上部油腔区内的主动叶轮机构、装在箱体内下部油腔区内的从动叶轮机构、装在主动叶轮机构前部的调速机构、以及装在两叶轮间所形成的高压油区与从动叶轮前部的低压油区之间、起隔离油压与泄压作用的离合阀五部分组件构成。(一)箱体1：长×宽×高＝330×170×425mm；前壁开有长方形调速块安装口51：宽×高＝100×122mm；前壁中左侧开有离合阀13的定位销孔42左侧壁上部开有主动叶轮驱动轴安装孔：内壁孔径Φ50mm，外壁孔径Φ100mm；孔外配置安装轴向稳定件及外盖64左侧壁下部开有从动叶轮安装口：内壁口径Φ160mm，外壁口径Φ202mm，配置安装从动叶轮安装口配盖40左侧壁中前部开有离合阀13的安装口右侧壁上部开有主动叶轮安装口44：内壁口径Φ160mm，外壁口径Φ202mm，配置安装主动叶轮安装口的配盖39右侧壁下部开有从动叶轮输出轴安装孔45：内壁孔径Φ50mm，外壁孔径Φ100mm在该安装孔外配置安装输出轴稳定件35及外盖36背壁上部开有冷却油回油管口22背壁下部开有冷却油出油管口23箱体上顶盖板长方形：长×宽×厚＝290×250×5箱体下底板 字型：长×宽×厚＝310×120×5箱体内：在调速块安装口51后部上、下水平的固定有两根滑轨，其一为调速块上叉滑轨6，调速块下叉滑轨12；在主动叶轮4及从动叶轮15位置后部，装有固定在左、右两侧壁内壁上的一块F型的隔离墙20，该墙上段前壁的弧形表面与主动叶轮轮面近于密合，而下段向前伸出的平台46底部弧形表面，与从动叶轮15轮面近于密合，在该离合墙20的平台46上，紧靠箱体两内侧壁，分别对称的固定一块使主动叶轮刮片5在其上滑动的一对回归轨25，并在该侧壁的内壁上，围绕从动叶轮输出轴安装孔45，刻制有一个能使从动叶轮刮片上的导轮14沿着槽道运动的导轮槽43，而相对左侧壁下部内壁上的导轮槽，由从动叶轮安装口配盖40与从动叶轮15的叶轮端平面组合而成。(二)在靠近箱体的前壁，竖直的安装一块固定在两侧壁上，背壁与导轮槽前部外缘吻合的离合阀座17，该阀座顶部装有离合阀13，并在导轮槽前，与前壁构成高压油泄压通道41；该阀把两叶轮间的高压油区65与从动叶轮前后的低压油区66分隔开。(三)调速机构：由变容组件、油缸驱动组件及控制阀构成。①变容组件：由装在主动叶轮4油腔区前部的调速块上叉28、调速块7、及调速块下叉29构成；在制造时可以将调速块上叉与调速块做成整件，调速块上叉28由上叉滑轨6定位，调速块底面后部由调速块下滑轨12定位，调速块下叉29通过螺栓固定在调速块底面后端。②油缸驱动组件：由固定在装纳调速块7的箱体开口51上、配合调速块内腔8形成减速油缸的调速块外盖11，装在该外盖腔体9内，与穿过盖底中心孔的调速块活塞杆47固联成一体，使该腔形成加速油缸的活塞10所构成。③控制阀：由顶壁开有连接调速块减速油缸7进油口33的阀孔54、和连接加速油缸8进油口34的阀孔55、底壁开有2个与油箱连接的回油孔56及57、和一个油泵连接口58、壁内腔体被水平装置的活塞杆59上的两个竖直活塞60与61、分隔成减速缸62和加速缸63的组件构成。(四)主动叶轮机构：由装在箱体上部、置于由变容组件，隔离墙及两侧壁所开成的油腔区内的的主动叶轮4，套装在箱体外该叶轮驱动轴上的轴向稳定件，及其上的稳定件外盖等组件构成。主动叶轮4，由驱动轮轴18，固定在该轴前部具有形状大小相同的9个扇形叶片48，固定在每相邻两个扇形叶片所形成的阶梯槽49中的异型弹簧50，以及装在该价梯槽中异型弹簧上的前高后矮的

型刮片5等组件构成。主动叶轮全长250mm，叶轮口径Φ159mm，扇形叶片长100mm，驱动轴长150mm，与叶片相连的轴根部口径Φ50mm，轴端部口径Φ40mm，阶梯槽的深槽段槽深Φ62mm，浅槽段槽深Φ42mm。(五)从动叶轮机构：由装在箱体下部置于由隔离墙，离合阀座及两侧壁所形成的油腔区内的从动叶轮15，套装在箱体外该叶轮输出轴上的轴向稳定件35及其上的稳定件外盖36等组件构成。从动叶轮15，由输出轴19、固定在该轴前部具有形状大小相同的9个扇形叶片、装在每相邻两个扇形叶片所形成凹槽中的 型弹簧32、以及装在该装槽中的

型弹簧上的 型刮片16各组件构成。该刮片的底部两端被

型弹簧32的两端卡住，联成一体后装入叶片凹槽中，而该刮片两侧端头装有导轮14。从动叶轮15的叶轮口径Φ159mm，全长250mm；扇形叶片长100mm，输出轴长150mm，与叶片相连的轴根部口径Φ50mm，轴端部口径Φ20mm，叶片间槽深42mm。

Claims (8)

1、一种液能离合无级变速器，由壁面设置有回油管(22)、出油管(23)及离合阀(13)的箱体(1)，装在箱体内上部油腔区中、其驱动轴(18)伸出箱体(1)的主动叶轮机构，装在下部油腔区中、其输出轴(19)伸出箱体(1)的从动叶轮机构，通过改变主动叶轮油腔区内的油压、控制从动叶轮(15)转速的调速机构等组件构成，其特征在于：所述的调速机构，由装在主动叶轮(4)的油腔区前部、通过调速块上叉(28)、调速块(7)、调速块下叉(29)及固定在调速块(7)内腔(8)中的活塞杆(47)所构成的变容组件；固定在装纳调速块(7)的箱体开口(51)上、配合调速块内腔形成减速油缸(8)的调速块外盖(11)，装在该外盖腔体(9)内、与穿过盖底中心孔的调速块活塞杆(47)固联成一体、使该腔成为加速油缸(9)的活塞(10)所构成的、用以驱动变容组件水平移动的油缸驱动组件；以及由顶壁开有2个分别连接减速油缸(8)和加速油缸(9)的阀孔(54)、(55)、底壁开有2个与油箱连接的回油孔(56)、(57)和一个油泵口(58)、壁内腔体被水平装置的活塞杆(59)上的两个竖直活塞(60)(61)，分隔成减速缸(62)和加速缸(63)、用以控制前述油缸驱动组件工作的控制阀诸组件所构成。

2、按照权利要求1所述的液能离合无级变速器，其特征在于：该变速器的箱体(1)，为前面顶部具有装纳调速块(7)的开口(51)，一个侧壁上部开有主动叶轮驱动轴(18)安装孔、下部开有从动叶轮安装口，另一侧壁上与对应的侧壁开孔位置相对应，上部开有主动叶轮(4)安装口(44)、下部开有从动叶轮输出轴(19)的安装孔(45)，并在前述侧壁上开有一个离合阀(13)的安装口，背部开有回油口(22)及出油口(23)的一种类似长方体型的箱体；在箱体内部，于主动叶轮(4)及从动叶轮(15)位置的后部，设置连接两个侧壁的用以形成回油通道(24)的F型隔离墙(20)，该墙的顶端面(2)与调速块上叉(28)端头的底面对接，隔离墙(20)上段前壁的弧形表面与主动叶轮(4)的轮表面近于密合，而该墙(20)下段向前伸出的平台(46)底部的弧形表面则与从动叶轮(15)轮面近于密合；在隔离墙的平台(46)上、紧靠箱体(1)两侧壁、分别对称的固定一块使主动叶轮的刮片(5)能在其上滑动的一对回归轨(25)；在该侧壁的内壁上、围绕从动叶轮输出轴安装孔(45)、刻制有一个能使从动叶轮刮片(16)上的导轮(14)沿着其槽道转动的导轮槽(43)；在靠近箱体的前壁，竖直的安装一块与导轮槽(43)前部外缘相吻合、固定在两侧壁上用以顶面装置离合阀(13)、在导轮槽前、与前壁构成高压油泄压通道(41)、以及将两叶轮间的高压油区与从动叶轮(15)前后的低压油区分隔开的离合阀座(17)。

3、按照权利要求2所述的液能离合无级变速器，其特征在于：在壁内未刻制有导轮槽(43)的侧壁面上，位于从动叶轮的安装口，安装有能与从动叶轮(15)端头面合成导轮槽的从动叶轮外盖(40)。

4、按照权利要求1所述的液能离合无级变速器，其特征在于：装在箱体(1)上部、置于由变容组件、隔离墙(20)及两侧壁形成的油腔区内的主动叶轮(4)，由驱动轮轴(18)、固定在该轮轴前部具有形状大小相同的扇形叶片(48)、固定在每相邻两个扇形叶片所形成的一个阶梯槽(49)中的异型弹簧(50)、以及装在该阶梯槽中异型弹簧(50)上前高后矮的

型刮片(5)等组件构成。

5、按照权利要求1所述的液能离合无级变速器，其特征在于：装在箱体(1)下部、置于由隔离墙(20)、离合阀座(17)及两侧壁所形成的油腔区内的从动叶轮(15)，由输出轴(19)、固定在该轴前部具有形状大小相同的扇形叶片、装在每相邻两个扇形叶片所形成凹槽中的 型弹簧(32)、以及装在该凹槽中、底部两端被

型弹簧(32)两端卡住、其两端轴上各装有一个导轮(14)的 型刮片(16)等组件构成。

6、按照权利要求2所述的液能离合无级变速器，其特征在于：穿过箱体侧壁上的离合阀安装孔、装置在箱内离合阀座(17)上的离合阀(13)为一种手动式的球阀。

7、按照权利要求1所述的液能离合无级变速器，其特征在于：在有主动叶轮驱动轴安装孔的箱体侧壁的内壁上，制有上下对称的两个形似扇形段的用以调整油压的修正凹槽，上槽(30)设置在调速块(7)前面弧形壁面的上缘A处，下槽(31)设置在调速块(7)前面弧形壁面的下缘A′处。

8、按照权利要求1所述的液能离合无级变速器，其特征在于：当主动叶轮(4)的一个刮片转至调速块(7)前面弧形壁面的上缘A处，而其邻近的前一个刮片转至调速块前面弧形壁面的下缘A′处时，由叶轮(4)、调速块(7)、这两个刮片及两侧壁形成密封加压油腔。

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