專利名稱：機械式無級變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機械式無級變速器的改進結(jié)構(gòu)，可有效地控制隨輸出扭矩的大小，自動實現(xiàn)無級變速。
背景技術(shù)：
目前，在所公開的機械式無級變速器中，它是利用輸入軸端連接一個星齒輪機構(gòu)，控制星齒輪機構(gòu)的傳動架上的斜形塊，通過其對應(yīng)端連接的兩個油缸交替位移實現(xiàn)無級變速，這是目前廣泛采用的一個技術(shù)手段。但該技術(shù)中利用了液壓系統(tǒng)，故在實際運行過程中容易產(chǎn)生泄漏，影響其性能的正常發(fā)揮；同時也會帶來維修上的不便，關(guān)鍵問題是傳動效率低。
如中國實用新型專利公開號為CN2416279Y，公開的一種機械式無級變速器，它主要由連桿機構(gòu)、變速機構(gòu)、調(diào)速機構(gòu)和輸出機構(gòu)組成；其中連桿機構(gòu)與變速筒或變速杠桿構(gòu)成的變速機構(gòu)浮動連接，通過帶動由一對超越離合、錐齒輪及錐齒輪副構(gòu)成的輸出機構(gòu)或由一對棘輪和齒條構(gòu)成的輸出機構(gòu)輸出變速動力。當驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)經(jīng)連桿使花鍵軸作往復(fù)直線運動，調(diào)整調(diào)速手柄使驅(qū)動壓軸在變速筒的漸開線通槽的直線區(qū)內(nèi)滑動，此時變速筒不旋轉(zhuǎn)，因而輸出軸不轉(zhuǎn)，即獲得零輸出；調(diào)整驅(qū)動壓軸進入變速筒的斜線區(qū)，驅(qū)動變速筒旋轉(zhuǎn)，通過錐齒輪機構(gòu)帶動輸出軸轉(zhuǎn)動輸出動力?？傊鲜鰴C構(gòu)是以借助調(diào)整手柄來驅(qū)使驅(qū)動壓軸位于變速筒上的不同漸開線位置實現(xiàn)無級變速；另外，該機構(gòu)中采用了一套錐齒輪副、超越離合器來實現(xiàn)轉(zhuǎn)換導致了結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因此，必須對現(xiàn)有技術(shù)加以改進和完善。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的狀況，本發(fā)明提供了一種機械式無級變速器，其具有利用輸出軸產(chǎn)生的扭矩大小，達到兼顧提供大扭力及實現(xiàn)無級變速的目的。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣來完成的。一種機械式無級變速器，包括輸入軸和輸出軸，其中所述輸入軸通過其上設(shè)有的驅(qū)動卡連接一個凸輪機構(gòu)；和該凸輪機構(gòu)具有一內(nèi)齒輪套，其內(nèi)設(shè)置一個帶有輸出軸的齒輪嚙合。這樣當輸出軸的負荷減小時，輸出的轉(zhuǎn)速增高；當輸出軸負荷增大時，輸出的轉(zhuǎn)速降低，并通過凸輪機構(gòu)的位移提供了輸出軸連續(xù)產(chǎn)生一個脈動的扭力實現(xiàn)了無級變速的效果。
本發(fā)明的技術(shù)方案，所提及的凸輪機構(gòu)，具有一凸輪套，通過其上的凸輪曲線滑槽與對稱設(shè)置在驅(qū)動卡上可調(diào)的凸輪連接體連接。該凸輪機構(gòu)是依靠旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動卡，帶動其上的凸輪連接體轉(zhuǎn)動，通過與凸輪套上的滑槽連接，控制凸輪套產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，同時，作用凸輪套及具有的內(nèi)齒輪套形成的曲線往復(fù)位移，向輸出軸輸出動力和脈動的扭力，實現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速比。
上述中的凸輪曲線滑槽的展開形狀為一個連續(xù)波浪狀。
本發(fā)明的技術(shù)方案，根據(jù)上述提及可調(diào)的凸輪連接體，它具有一個帶有可調(diào)螺紋的凸輪桿。主要起到傳遞、控制所配合的凸輪套產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)力和使凸輪套能沿其作曲線回轉(zhuǎn)位移?？紤]到克服兩體配合時的摩擦力，可在其凸輪桿的配合端安裝軸承或軸套均可。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)特點，本發(fā)明的凸輪連接體，可作出相應(yīng)的改變，即具有一個空心螺母套，其內(nèi)通過設(shè)置軸承安裝一個轉(zhuǎn)軸。該結(jié)構(gòu)因有一個運動副，減少了轉(zhuǎn)軸的磨損，其運行更加靈活。
本發(fā)明的技術(shù)方案，所提及凸輪機構(gòu)中的凸輪套與具有的內(nèi)齒輪套之間的關(guān)系，可以是兩個分體結(jié)構(gòu)，通過組合形成一體；或者是在所具有的內(nèi)齒輪套的本體上直接設(shè)有凸輪曲線滑槽即可，這樣可以省去凸輪套。
上述兩種結(jié)構(gòu)的選擇，應(yīng)根據(jù)用途及應(yīng)用空間來選取。
上述中的內(nèi)齒輪套。與其輸出軸上的齒輪嚙合的同時，該內(nèi)齒輪套又能相對輸出軸上的齒輪脈動產(chǎn)生螺旋進退的往復(fù)位移，能向輸出軸產(chǎn)生脈動的推力，用以增大扭力。
本發(fā)明所提供的機械式無級變速器積極效果是因采用了一個凸輪機構(gòu)，不僅傳遞了旋轉(zhuǎn)力，同時還會產(chǎn)生一個脈動的輸出扭力；這樣可根據(jù)輸出軸的負荷大小自動完成無級變速，這是實施本發(fā)明的關(guān)鍵。因此，具有結(jié)構(gòu)簡單、變速范圍大、傳動效率高、傳動扭矩大的特點，可廣泛用于各類機動車輛、及其它需要無級變速或單方面要求增大扭矩的設(shè)備上。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1凸輪連接體的另一實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例，詳細說明本發(fā)明的實施和所具有的有益效果，旨在幫助閱讀者更好地理解本發(fā)明的實質(zhì)，但不能對本發(fā)明的實施和保護范圍構(gòu)成任何限定。
參看附圖1所示，該機械式無級變速器具有一個輸入軸1，通過其一端具有的花鍵與一個驅(qū)動卡2固定連接成一體。該驅(qū)動卡2具有對稱卡爪，其上帶有同一中心線的螺紋孔內(nèi)(圖中未標出)對稱設(shè)置兩個相對的可調(diào)的凸輪連接體；所述的凸輪連接體具有一個可調(diào)螺紋的凸輪桿4，使其兩凸輪桿4安裝在一個凸輪套3上具有的凸輪曲線滑槽9內(nèi)安裝配合形成一個相對的移動體；因此當驅(qū)動卡2及其上的凸輪桿4旋轉(zhuǎn)時，帶動凸輪套3隨之轉(zhuǎn)動，同時，通過凸輪曲線滑槽9控制凸輪套3作往復(fù)曲線位移。該凸輪套3的其中一端固定連接一個內(nèi)齒輪套5，其內(nèi)安裝一個帶有導向軸(圖中未標出)和輸出軸7的齒輪6嚙合，通過一個壓蓋8封閉連接。該齒輪6的導向軸安裝凸輪套3的內(nèi)腔，起到穩(wěn)定、平衡輸出軸7的作用。
本發(fā)明的變速工作原理是當輸入軸1輸入動力，通過驅(qū)動卡2上的凸輪連接體的凸輪桿4控制凸輪機構(gòu)旋轉(zhuǎn)；當輸入軸7的負荷很小時，該凸輪機構(gòu)連接的內(nèi)齒輪套5與帶有輸出軸7的齒輪6相嚙合直接輸出高轉(zhuǎn)速；當輸出軸7的負荷增大時，即輸入軸1輸入動力，通過驅(qū)動卡2上的凸輪連接體控制凸輪機構(gòu)通過其上的凸輪套3上的曲線滑槽9相對凸輪連接體的凸輪桿4旋轉(zhuǎn)的同時，帶動其上的內(nèi)齒輪套5相對輸出軸7的齒輪6出現(xiàn)一個脈動螺旋的往復(fù)曲線位移，作用輸出軸7連續(xù)的產(chǎn)生一個脈動扭力，用以增大輸出軸7的扭矩，如此循環(huán)。
如上所述，隨著輸出軸7端的負荷的不斷變化，其輸出的動力和轉(zhuǎn)速自動隨之變速。
根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用情況，可以在輸入軸1與驅(qū)動卡2之間設(shè)置離合器用于過載保護。
根據(jù)上述凸輪機構(gòu)中的凸輪套3與內(nèi)齒輪套5的組合關(guān)系的基礎(chǔ)上，對其作了相應(yīng)的變化，即得到了另一實施例結(jié)構(gòu)。即采用了同樣具有內(nèi)齒的內(nèi)齒輪套5，其外部的徑向上設(shè)有連續(xù)封閉的波浪狀的曲線滑槽19構(gòu)成的凸輪、內(nèi)齒輪的組合體。使用時，直接將內(nèi)齒套5通過其上的曲線滑槽19安裝連接在凸輪桿4上即可。這樣可以省去附加的凸輪套，簡化了機構(gòu)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)特點，其中所涉及的內(nèi)齒輪套5和齒輪6可以改為斜齒輪的結(jié)構(gòu)。
按照附圖1的結(jié)構(gòu)，可在其內(nèi)齒輪套5的徑向設(shè)有花鍵，其上安裝一個帶有花鍵槽的平衡輪。當齒輪套5往復(fù)位移時，該平衡輪只作圓周運動，不隨之位移，起到增大扭住作用。
參看附圖2給出了凸輪連接體的另一實施例。它具有一個空心螺母套10，其內(nèi)通過設(shè)置的軸承12安裝一個轉(zhuǎn)軸11組成的一個轉(zhuǎn)動體。安裝時，通過螺母套10與驅(qū)動卡2上的螺紋孔連接，并可進行伸縮調(diào)節(jié)。因其轉(zhuǎn)軸11安裝在軸承12上，故減少了凸輪連接體與凸輪套3上的曲線滑槽9間的磨損，使其更加靈活。
權(quán)利要求
1.一種機械式無級變速器，包括輸入軸和輸出軸，其特征是所述輸入軸(1)通過其上設(shè)有的驅(qū)動卡(2)連接一個凸輪機構(gòu)；和該凸輪機構(gòu)具有一內(nèi)齒輪套(5)，其內(nèi)設(shè)置一個帶有輸出軸(7)的齒輪(6)嚙合。
2.按權(quán)利要求1所述的機械式無級變速器，其特征是所述的凸輪機構(gòu)，具有一凸輪套(3)，通過其上的凸輪曲線滑槽(9)與對稱設(shè)置在驅(qū)動卡(2)上可調(diào)的凸輪連接體連接。
3.按權(quán)利要求1所述的機械式無級變速器，其特征是所述的凸輪連接體是一個帶有可調(diào)螺紋的凸輪桿(4)。
4.按權(quán)利要求3所述的機械式無級變速器，其特征是所述的凸輪連接體是一個空心螺母套(10)，其內(nèi)通過軸承(12)安裝一個轉(zhuǎn)軸(11)。
5.按權(quán)利要求1所述的機械式無級變速器，其特征是所述的凸輪機構(gòu)中的凸輪套(3)與內(nèi)齒輪套(5)是兩個分體的組合連接體；或是一個內(nèi)齒輪套(5)的本體，其上直接設(shè)有凸輪曲線滑槽(19)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種機械式無級變速器，包括輸入軸和輸出軸，其中所述輸入軸通過其上設(shè)有的驅(qū)動卡連接一個凸輪機構(gòu)；和該凸輪機構(gòu)具有一內(nèi)齒輪套，其內(nèi)設(shè)置一個能沿其位移并帶有輸出軸的齒輪嚙合。具有結(jié)構(gòu)簡單、變速范圍大、傳動效率高、傳動扭矩大的特點，可廣泛用于各類機動車輛、及其它需要無級變速或單方面要求增大扭矩的設(shè)備上。
文檔編號F16H37/12GK101046246SQ20071006164
公開日2007年10月3日 申請日期2007年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月27日
發(fā)明者李長明 申請人:李長明