一種機械式可變鏈輪無級變速器的制造方法
【專利摘要】一種機械式可變鏈輪無級變速器，其包括輸入裝置、連接至輸入裝置的主動傳動裝置、通過鏈條連接至主動傳動裝置的從動傳動裝置以及連接至從動傳動裝置的輸出裝置，主動傳動裝置包括可變鏈輪板、連接至可變鏈輪板的卡爪以及安裝卡爪的卡盤，卡爪通過位于卡盤內(nèi)部的盤絲牙盤驅(qū)動使得卡爪在卡盤的半徑方向運動，卡爪帶動可變鏈輪板運動以改變可變鏈輪板的直徑；可變鏈輪包括安裝至卡爪的可變鏈輪板以及安裝至可變鏈輪板的可變鏈輪齒。主動傳動裝置和從動傳動裝置通過鏈條與齒輪的嚙合傳遞動力，傳遞動力的接觸面增加，動力傳輸更穩(wěn)定、高效。
【專利說明】
一種機械式可變鏈輪無級變速器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及變速器領(lǐng)域，具體而言，涉及一種機械式可變鏈輪無級變速器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在車輛傳動系統(tǒng)中，目前汽車上使用的自動變速器技術(shù)存在缺陷，例如傳動不連續(xù)，只能實現(xiàn)分段、分范圍內(nèi)的無級自動變速，傳動效率較低，影響整車動力性和燃油經(jīng)濟性，只能通過增加擋位來擴大無級自動變速范圍，由此導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高。
[0003]無級變速器(CVT)是最理想的汽車傳動裝置之一，無級自動變速器通過包括電力式、液力式和機械式三種，在這三種結(jié)構(gòu)中，目前機械式無級變速器是市場上的主流選擇， 鑒于中國汽車正處于由大國變?yōu)閺妵陌l(fā)展中，未來新能源汽車，傳統(tǒng)汽車均需高效的，大扭矩的無級變速器的換代產(chǎn)品。
[0004]“活齒CVT”技術(shù)從2006年到目前進入產(chǎn)品試樣期，尚有許多技術(shù)難點需要解決。從技術(shù)上來說，機械式無級變速器是困擾全球的一大難題，在現(xiàn)有技術(shù)中，無級變速器的動力通過摩擦來傳動，所有的摩擦式的變速器都是靠線接觸，甚至是點接觸來傳遞動力的。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種機械式可變鏈輪無級變速器，其能夠通過鏈條與齒的嚙合傳輸動力，傳輸效率更高、傳輸更穩(wěn)定。
[0006]本發(fā)明的實施例是這樣實現(xiàn)的:
[0007]—種機械式可變鏈輪無級變速器，其包括輸入裝置、連接至輸入裝置的主動傳動裝置、通過鏈條連接至主動傳動裝置的從動傳動裝置以及連接至從動傳動裝置的輸出裝置，主動傳動裝置包括可變鏈輪板、連接至可變鏈輪板的卡爪以及安裝卡爪的卡盤，卡爪通過位于卡盤內(nèi)部的盤絲牙盤驅(qū)動使得卡爪在卡盤的半徑方向運動，卡爪帶動可變鏈輪板運動以改變可變鏈輪板的直徑;可變鏈輪包括安裝至卡爪的可變鏈輪板以及安裝至可變鏈輪板的可變鏈輪齒。
[0008]本發(fā)明實施例的有益效果是:主動傳動裝置和從動傳動裝置通過鏈條傳遞動力， 鏈條分別與主動傳動裝置的可變鏈輪齒和從動傳動裝置的可變鏈輪齒嚙合，傳遞動力的接觸面積增加，動力傳輸更穩(wěn)定、高效;卡爪通過盤絲牙盤驅(qū)動，盤絲牙盤轉(zhuǎn)動使得卡爪在卡盤的半徑方向運動，卡爪帶動可變鏈輪板在卡盤的半徑方向運動，當(dāng)卡爪朝向卡盤的圓心位置運動時可變鏈輪板的直徑變小，當(dāng)卡爪遠(yuǎn)離卡盤的圓心位置運動時可變鏈輪板的直徑增加，從而改變機械式可變鏈輪無級變速器的傳動比?！靖綀D說明】
[0009]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0010]圖1為本發(fā)明的機械式可變鏈輪無級變速器的立體示意圖；
[0011]圖2是圖1的俯視圖；
[0012]圖3為本發(fā)明的機械式可變鏈輪無級變速器的卡爪的立體示意圖；
[0013]圖4為本發(fā)明的機械式可變鏈輪無級變速器的卡盤的立體示意圖；
[0014]圖5為本發(fā)明的機械式可變鏈輪無級變速器的卡盤的另一個立體示意圖；
[0015]圖6為本發(fā)明的機械式可變鏈輪無級變速器的盤絲牙盤的立體示意圖；
[0016]圖7為本發(fā)明的機械式可變鏈輪無級變速器的盤絲牙盤的另一個立體示意圖；
[0017]圖8為本發(fā)明的機械式可變鏈輪無級變速器的可變鏈輪板處于最大直徑的立體示意圖；
[0018]圖9為本發(fā)明的機械式可變鏈輪無級變速器的可變鏈輪板處于最小直徑的立體示意圖；
[0019]圖10為本發(fā)明的機械式可變鏈輪無級變速器的主動傳動裝置的立體示意圖；
[0020]圖11是圖10的正視圖；
[0021]圖12是圖11沿線A-A的剖面圖；
[0022]圖13是主動傳動裝置的立體分解圖；
[0023]圖14為本發(fā)明的機械式可變鏈輪無級變速器的主動傳動裝置與從動傳動裝置與鏈條配合的立體示意圖；[〇〇24]圖15是圖14的俯視圖?！揪唧w實施方式】[〇〇25]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。
[0026]因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0027]應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。[〇〇28] 第一實施例[〇〇29]請參照圖1和圖2,本實施例提供一種機械式可變鏈輪無級變速器900,其包括輸入裝置200、連接至輸入裝置200的主動傳動裝置500、通過鏈條430連接至主動傳動裝置500的從動傳動裝置700以及連接至從動傳動裝置700的輸出裝置300,輸入裝置200、輸出裝置 300、主動傳動裝置500和從動傳動裝置700分別設(shè)置于箱體100。
[0030] 箱體100包括側(cè)壁110、底壁120和隔板130,隔板130連接至側(cè)壁110,側(cè)壁110和底壁120圍成容置空間，箱體100用于安裝輸入裝置200、輸出裝置300、主動傳動裝置500和從動傳動裝置700,應(yīng)理解箱體100可以是用于安裝上述裝置的其它形狀。
[0031]輸入裝置200包括變矩器210、輸入副軸220、輸入主軸230以及輸入齒輪裝置240。輸入副軸220和輸入主軸230間隔設(shè)置，輸入副軸220的一端通過軸承安裝至箱體100的側(cè)壁 110,輸入主軸230的一端通過軸承安裝至箱體100的側(cè)壁110,并且輸入主軸230的另一端通過花鍵連接至主動傳動裝置500，當(dāng)輸入主軸230轉(zhuǎn)動時，卡盤540隨輸入主軸230同步轉(zhuǎn)動。 [〇〇32]輸入齒輪裝置240包括安裝至輸入副軸220的第一輸入齒輪241以及安裝至輸入主軸230的第二輸入齒輪242,第一輸入齒輪241與第二輸入齒輪242嚙合。發(fā)動機的動力傳輸至變矩器210,變矩器210將動力傳輸至輸入副軸220,再通過第一輸入齒輪241和第二輸入齒輪242將動力傳輸至輸入主軸230。應(yīng)理解，動力可以直接輸入至輸入主軸230。[〇〇33]輸出裝置300包括輸出主軸310、輸出副軸320以及輸出齒輪裝置330。輸出主軸310和輸出副軸320間隔設(shè)置，輸出主軸310的兩端分別通過軸承安裝至箱體100的側(cè)壁110和隔板130,輸出副軸320的一端通過軸承安裝至箱體100的側(cè)壁110,并且輸出副軸320的一端通過花鍵連接至從動傳動裝置700,輸出主軸310和輸出副軸320分別是花鍵軸。[〇〇34]輸出齒輪裝置330包括第一輸出齒輪331、第二輸出齒輪332、第三輸出齒輪333、第四輸出齒輪334、惰輪340和同步器350,第一輸出齒輪331和第三輸出齒輪333相互間隔設(shè)置并且分別套設(shè)于輸出副軸320,第二輸出齒輪332和第四輸出齒輪334相互間隔設(shè)置并且分別套設(shè)于輸出主軸310,第一輸出齒輪331和第二輸出齒輪332分別與惰輪340嚙合，第三輸出齒輪333與第四輸出齒輪334嚙合。機械式可變鏈輪無級變速器900處于前進擋時同步器 350與第四輸出齒輪334配合，處于倒擋時同步器350與第二輸出齒輪332配合。[〇〇35]主動傳動裝置500和從動傳動裝置700的結(jié)構(gòu)相同，主動傳動裝置500和從動傳動裝置700通過鏈條430傳輸動力，鏈條430也稱為傳輸帶。出于簡潔的目的，下文僅說明主動傳動裝置500的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。主動傳動裝置500包括卡爪510、安裝卡爪510的卡盤540以及設(shè)置于卡爪510的可變鏈輪板560,卡爪510通過位于卡盤540內(nèi)部的盤絲牙盤550驅(qū)動使得卡爪 510在卡盤540的半徑方向運動，即卡爪510沿卡盤540的徑向方向運動。
[0036]請參照圖3,卡爪510包括支持部520以及連接至支持部520的卡接部530,支持部520用于放置可變鏈輪板560,卡接部530用于連接至卡盤540。支持部520包括支持主體521 以及分別安裝在支持部520兩端的擋塊522,擋塊522與支持主體521之間形成有用于容納可變鏈輪板560的卡合槽523。支持主體521開設(shè)有用于安裝滾柱524的通孔525,滾柱524可以在通孔525中滾動，滾柱524的一部分露在支持主體521的外面以與可變鏈輪板560接觸。支持主體521的中間還設(shè)置有將支持主體521分成兩部分的支持凸臺?？ń硬?30設(shè)置有與盤絲牙盤550配合的多個突起531，相鄰兩個突起531之間形成凹陷532;卡接部530的兩側(cè)分別設(shè)置有滑槽533。[〇〇37]請參照圖4和圖5,卡盤540包括盤面541、連接至盤面541的第一套筒544以及連接至第一套筒544的第二套筒545。盤面541開設(shè)有放射狀的工字槽542,即工字槽542從盤面 541的圓心位置沿盤面541的半徑方向延伸，形成工字槽542的側(cè)壁110設(shè)置有沿盤面541半徑方向延伸的滑軌543,在本實施例中盤面541開設(shè)有12個工字槽542以及12個卡爪510,相鄰兩個工字槽542之間的角度或者兩個卡爪510之間的角度為30度，12個卡爪510形成一個正12邊型，這個12邊型的“輪子”和卡盤540同步轉(zhuǎn)動，不會出現(xiàn)“打滑”現(xiàn)象，也不會因為過度繃緊鋼帶使兩個輪子的軸心摩擦力過大產(chǎn)生大量的熱。應(yīng)理解，卡盤540的滑軌543與卡爪510的滑槽533配合，卡盤540可以設(shè)置有滑槽533并且卡爪510設(shè)置有與滑槽533配合的滑軌543,卡爪510和工字槽542的數(shù)量可以根據(jù)需要選擇。[〇〇38]套筒包括用于安裝盤絲牙盤550的第一套筒544以及用于安裝備件行星輪3的第二套筒545,套筒的中央開設(shè)有用于安裝輸入主軸230的安裝孔。請參照圖6和圖7,卡盤540內(nèi)部安裝有盤絲牙盤550,盤絲牙盤550套設(shè)于第一套筒544,盤絲牙盤550的一側(cè)具有螺旋狀凹槽551，盤絲牙盤550的另一側(cè)具有與行星齒輪7的內(nèi)齒552。
[0039]請參照圖8和圖9,可變鏈輪板560包括第一板561以及與第一板561連接的第二板 562,第一板561和第二板562分別是環(huán)狀部件?？勺冩溳啺?60上固定連接有與鏈條430嚙合的可變鏈輪齒410,可變鏈輪齒410之間可以根據(jù)需要改變可變鏈輪板560的弧度，可變鏈輪齒410的節(jié)距基本不變以保證可變鏈輪齒410與鏈條430的嚙合。在本實施例中，可變鏈輪板 560是一體成型部件，并且可變鏈輪板560是鋼帶式鏈輪板，可以根據(jù)需要改變鏈輪560的厚度。
[0040]請參照圖10至圖12,通過盤絲牙盤550和卡爪510實現(xiàn)可變鏈輪板560的直徑可變。 具體地，可變鏈輪板560的一端固定連接至一個卡爪510,可變鏈輪板560的其它部分可以在卡合部內(nèi)相對于卡爪510滑動?？ㄗ?10通過盤絲牙盤550驅(qū)動，卡爪510的卡接部530的突起 531與盤絲牙盤550的螺旋狀凹槽551配合，盤絲牙盤550轉(zhuǎn)動使得卡爪510在工字槽542中沿卡盤540的半徑方向滑動。在其它實施例中，設(shè)置于卡盤540的卡爪510設(shè)計成特殊單元體的卡爪510,依據(jù)卡盤540體內(nèi)盤絲牙盤550能自定心及變距的作用，將可變鏈輪板560固定在 12個卡爪510中的一個卡爪510上，而可變鏈輪板560的兩端不作固定，而是在(在限定的周長和固定的節(jié)距齒內(nèi))另外11個設(shè)計成特殊單元體的卡爪510體上滑動、延伸或收縮。從而使主動傳動裝置500和從動傳動裝置700的可變鏈輪板560半徑的距離由外向內(nèi)逐漸變小或相反之間的嚙合傳動。盤絲牙盤550的自定心為卡盤540變大或者變小都是同心的，始終自動處于中心位置，鏈條430也不滑來滑去，可變鏈輪板560的直徑變大變小，其中心位置不變。[0041 ]由于可變鏈輪板560的一端與一個卡爪510固定連接，當(dāng)卡爪510向卡盤540的圓心移動時，卡爪510帶動可變鏈輪板560—起向卡盤540的圓心移動，可變鏈輪板560的直徑減小，當(dāng)卡爪510遠(yuǎn)離卡盤540的圓心移動時，卡爪510帶動可變鏈輪板560遠(yuǎn)離卡盤540的圓心移動，可變鏈輪板560的直徑增加。安裝在卡盤540的可變鏈輪板560形成的圓可以根據(jù)需要變大和變小，可變鏈輪齒410固定連接(例如焊接)至可變鏈輪板560,可變鏈輪齒410的節(jié)距固定不變，當(dāng)主動傳動裝置500的可變鏈輪板560變大時、從動傳動裝置700的可變鏈輪板 560同步變小，鏈條430或傳輸帶的周長不發(fā)生變化。[〇〇42]當(dāng)可變鏈輪板560在主動傳動裝置500和從動傳動裝置700上形成的圓的直徑相同時，包裹在主動傳動裝置500和從動傳動裝置700上的可變鏈輪板560的長度也相等；當(dāng)包裹在主動傳動裝置500上的鋼帶直徑最大時、包裹在從動傳動裝置700上的鋼帶直徑最小，反過來也一樣。[〇〇43]可變鏈輪板560的外側(cè)固定連接有可變鏈輪齒410,并且把主動傳動裝置500和從動傳動裝置700分別每隔30°角安裝有一個卡爪510,共計12個卡爪510,其中一個卡爪510焊接至可變鏈輪板560,相鄰的兩個卡爪510間的距離就會隨著主動傳動裝置500和從動傳動裝置700的改變而改變?？勺冩溳嘄X410作為“齒”可以在可變鏈輪板560的直徑變化(隨意變大或變小)時保證可變鏈輪齒410和鏈條430的嚙合。
[0044]如圖8所示，顯示了本實施例中可變鏈輪板560處于最大直徑，此時第一板561和第二板562分別形成一個半環(huán)。如圖9所示，顯示了可變鏈輪板560處于最小直徑，此時第一板 561和第二板562分別形成一個環(huán)，在本實施例中可變鏈輪板560的最大直徑為200mm并且最小直徑為100mm，應(yīng)理解可變鏈輪板560的周長可以根據(jù)需要進行選擇。[〇〇45]主動傳動裝置500和從動傳動裝置700調(diào)節(jié)可變鏈輪板560直徑的運動獨立于機械式可變鏈輪無級變速器900輸入輸出的動力傳遞，其原理相同。[〇〇46]具體地，通過主動傳動裝置500、從動傳動裝置700以及鏈條430傳輸動力的輸入和輸出，通過可變鏈輪齒410和鏈條430之間的齒面嚙合方式進行速度和動力的傳遞，從而傳輸發(fā)動機輸入的動力。輸入主軸230通過花鍵與卡盤540連接，輸入主軸230與卡盤540同步轉(zhuǎn)動。[〇〇47] 可變鏈輪板560的直徑調(diào)節(jié)獨立于卡盤540的轉(zhuǎn)動。[〇〇48] 通過機械式可變鏈輪無級變速器900箱體100內(nèi)的兩個伺服器800控制主動傳動裝置和從動傳動裝置700之間的無級變速。應(yīng)理解，伺服器800可以是伺服電機、步進電機或其它類型的電機。在本實施例中，由于主動傳動裝置500安裝于隔板130,從動傳動裝置700安裝于箱體100的側(cè)壁110,主動傳動裝置500和從動傳動裝置700相對設(shè)置，主動傳動裝置500 和從動傳動裝置700的是通過鏈條430來傳遞轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。[〇〇49] 這兩個伺服器800是用作獨立控制主動傳動裝置500和從動傳動裝置700中的可變鏈輪板560,分別調(diào)節(jié)主動傳動裝置500的可變鏈輪板560的直徑以及從動傳動裝置700的可變鏈輪板560的直徑。應(yīng)理解為，在主動傳動裝置500和從動傳動裝置700的轉(zhuǎn)向相同的實施例中，這兩個伺服器800的轉(zhuǎn)向是一正一反同步運行的，即主動傳動裝置500的可變鏈輪板 560的直徑變大時從動傳動裝置700的可變鏈輪板560的直徑同步變小，主動傳動裝置500的可變鏈輪板560的直徑變小時從動傳動裝置700的可變鏈輪板560的直徑同步變大。
[0050] 為了方便描述伺服器800如何運作獨立控制主動傳動裝置500和從動傳動裝置 700,下面給出本實施例中各個齒輪的齒數(shù)，應(yīng)理解在其它實施例中各個齒輪的齒數(shù)可以根據(jù)需要改變。[0051 ] 備件電盤墊齒蓋板1---外齒110齒/圈；備件電盤墊齒板2---內(nèi)齒80齒/圈；備件行星輪3外齒27齒/圈；備件太陽輪4外齒40齒/圈，內(nèi)齒70齒/圈；伺服軸5外齒70齒/圈;太陽輪6 外齒40齒/圈，內(nèi)齒70齒/圈；行星輪7 外齒27齒/圈；電盤墊齒板8 內(nèi)齒80齒/圈；盤絲牙盤550內(nèi)齒79齒/圈；保持架10。應(yīng)理解，齒數(shù)和傳動比可以根據(jù)需要進行選擇。[〇〇52]基本原理為:電子調(diào)速系統(tǒng)通過伺服器800上的小齒輪嚙合備件電盤墊齒蓋板1， 因為備件電盤墊齒蓋板1與備件電盤墊齒板2為螺栓固定，動力嚙合傳遞到備件行星輪3,再到備件太陽輪4,而備件太陽輪4的內(nèi)齒又與伺服軸5的外齒相嚙合，而伺服軸5的內(nèi)腔通過保持架10的軸承與輸入主軸230滑動相連，又支持它單獨運作，而伺服軸5的另一端的外齒與太陽輪6相嚙合，而太陽輪6又與行星輪7相嚙合，因行星輪7的齒輪厚度跨電盤墊齒板8與盤絲牙盤550兩齒的厚度，并與兩齒同時嗤合，而電盤墊齒板8與卡盤540為螺栓固定，盤絲牙盤550與卡盤540為可自由轉(zhuǎn)動，電盤墊齒板8與盤絲牙盤550兩齒有齒數(shù)差，故當(dāng)行星輪7 旋轉(zhuǎn)一周時，盤絲牙盤550就會比電盤墊齒板8及卡盤540多或少轉(zhuǎn)一齒的距離，所以電子調(diào)速系統(tǒng)可以通過伺服器800上的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)，及轉(zhuǎn)速的快慢來調(diào)節(jié)盤絲牙盤550上的阿基米德螺線漸開線盤絲平面螺紋，而卡爪510的平面螺牙又與之嚙合，使卡爪510在卡盤540的半徑方向運動，從而改變可變鏈輪板560的直徑。[〇〇53] 在伺服器800端傳感器測得卡盤540的轉(zhuǎn)速后，再加上當(dāng)主動傳動裝置500和從動傳動裝置700中的可變鏈輪板560為直徑相同時，其轉(zhuǎn)速也相同。[〇〇54] 假設(shè)主動傳動裝置500中的盤絲牙盤550比卡盤540多或少轉(zhuǎn)一齒牙的距離，也就是在伺服器800的轉(zhuǎn)速比卡盤540的轉(zhuǎn)速每多轉(zhuǎn)一圈為(0.25mm/圈)，那么假設(shè)當(dāng)主動傳動裝置500中的卡盤540轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)時，伺服電機轉(zhuǎn)速為1100轉(zhuǎn)，則可變鏈輪板560的半徑就變大了 25_，從動傳動裝置700則相反，伺服電機轉(zhuǎn)速為900轉(zhuǎn)，則可變鏈輪板560的半徑就變小了 25_。而作為中間傳輸帶的鏈條430的周長始終不變，從而改變機械式可變鏈輪無級變速器900的傳動比。[〇〇55] 伺服器800通過驅(qū)動電盤墊齒板581來驅(qū)動盤絲牙盤550。具體地，調(diào)速是由伺服電機來控制高速轉(zhuǎn)動中的主動傳動裝置500和從動傳動裝置700的卡盤540體內(nèi)的盤絲牙盤 550，盤絲牙盤550做自定心及變距大小半徑動作，通過固定裝載在卡爪510上的可變鏈輪 560做大小直徑的無級變化，從而使可變鏈輪板560與滾子鏈之間產(chǎn)生嚙合傳輸運動。[〇〇56] 應(yīng)理解，在其它實施例中，伺服器800可以直接驅(qū)動盤絲牙盤550,盤絲牙盤550驅(qū)動卡爪510,卡爪510帶動可變鏈輪板560以改變可變鏈輪板560的直徑;伺服器800還可以通過其它傳動系統(tǒng)直接地或間接地驅(qū)動盤絲牙盤500。[〇〇57] 在一個示例中，輸入裝置200轉(zhuǎn)動1000轉(zhuǎn)，則伺服器800端傳感器測得轉(zhuǎn)速約為51 轉(zhuǎn)左右與之同步，只要伺服器800轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速大于51轉(zhuǎn)或小于51轉(zhuǎn)都會使主動傳動裝置500 或從動傳動裝置700上的可變鏈輪板560的直徑變大或變小，假設(shè)主動傳動裝置500的可變鏈輪板560的最小直徑變?yōu)?00mm，而此時的從動傳動裝置700上的可變鏈輪板560的最大直徑變?yōu)?00mm。(電調(diào)控制系統(tǒng)是預(yù)設(shè)定程序控制的)以最小直徑到最大直徑為100mm的變動，假設(shè)主動傳動裝置500中的盤絲牙盤550在伺服電機比主動傳動裝置500轉(zhuǎn)速每多轉(zhuǎn)一圈為(0.25mm/圈)，那么當(dāng)主動傳動裝置500轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)時，而伺服電機轉(zhuǎn)速為1151轉(zhuǎn)時 (極限)，主動傳動裝置500上的可變鏈輪板560的直徑就為最大，直徑變?yōu)?00mm，而同時由于伺服電機對從動傳動裝置700上的可變鏈輪板560是反轉(zhuǎn)的，則從動傳動裝置700上的可變鏈輪板560的直徑就為最小，直徑變?yōu)?00mm，而主動傳動裝置500上的轉(zhuǎn)速則可降下來了。[〇〇58] 通過調(diào)節(jié)伺服器800的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)機械式可變鏈輪無級變速器900的傳動比，伺服器800驅(qū)動盤絲牙盤550轉(zhuǎn)動，盤絲牙盤550的阿基米德螺線漸開線盤絲使卡爪510在卡盤 540的半徑方向運動，卡爪510帶動可變鏈輪板560在卡盤540的半徑方向運動，從而改變可變鏈輪板560的直徑。同步調(diào)節(jié)兩個伺服器800使得主動傳動裝置500和從動傳動裝置700的可變鏈輪板560的直徑分別同步改變，并且作為中間傳輸帶的鏈條430的周長始終不變，從而改變機械式可變鏈輪無級變速器900的傳動比。[〇〇59] 請參照圖13和圖14,主動傳動裝置500和從動傳動裝置700通過鏈條430傳動動力。 具體地，鏈條430包括鏈條430、與鏈條430嚙合的可變鏈輪齒410,可變鏈輪齒410分別設(shè)置于主動傳動裝置500的可變鏈輪板560以及從動傳動裝置700的可變鏈輪板560。在本實施例中傳輸帶是滾子鏈。應(yīng)理解，可變鏈輪齒410與可變鏈輪板560可分離，可變鏈輪齒410和鏈條430的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)距可以根據(jù)需要而變化，將選定節(jié)距的可變鏈輪齒410固定至可變鏈輪板560,再將選定節(jié)距的鏈條430與可變鏈輪齒410匹配，從而可以實現(xiàn)可變鏈輪板560與可變鏈輪齒410可分離并且標(biāo)準(zhǔn)節(jié)距可調(diào)。
[0060]通過輸入裝置200將動力輸入至主動傳動裝置500,主動傳動裝置500通過鏈條430 將動力傳輸至從動傳動裝置700,從動傳動裝置700通過輸出裝置300將動力輸出。傳統(tǒng)的無級變速器通過錐盤與金屬帶之間的摩擦力傳遞動力，本發(fā)明的機械式可變鏈輪無級變速器 900通過鏈條430與可變鏈輪齒410的嚙合傳遞動力，其接觸方式改變?yōu)槊娼佑|，在動力傳輸時鏈條430分別與主動傳動裝置500和從動傳動裝置700之間不發(fā)生相對位移，傳動效率更尚。
[0061]本發(fā)明的機械式可變鏈輪無級變速器900用于車輛傳動系統(tǒng)，適用于所有家用車型和商用車型的機械式無級變速器的動力傳動系統(tǒng)，采用的是常規(guī)普通的機械式無級變速器的制造和運行方式。
[0062]本發(fā)明的機械式可變鏈輪無級變速器900的車輛動力傳動的系統(tǒng)動作實現(xiàn)過程是如下:
[0063]1.起步。車輛靜止，離合器或液力變矩器210脫開或油栗啟動但轉(zhuǎn)速較低，變速器處于空擋，起動發(fā)動機后或油栗轉(zhuǎn)速正常，電調(diào)變速系統(tǒng)工作。輸入裝置200的輸入齒輪裝置240驅(qū)動主動傳動裝置500,隨著啟動發(fā)動機后主動傳動裝置500轉(zhuǎn)動的同時電子調(diào)速系統(tǒng)控制伺服器800按預(yù)先設(shè)定程序控制主動傳動裝置500和從動傳動裝置700中的行星齒輪群體、電動卡盤540體內(nèi)的盤絲牙盤550以及特殊單元體的卡爪510上的可變鏈輪板560的直徑大小。主動傳動裝置500通過傳輸帶鏈條帶動從動傳動裝置700的相似部件作轉(zhuǎn)速和傳遞運行，并通過從動傳動裝置700的輸出主軸310和惰輪340傳輸動力以實現(xiàn)前進和倒車。由此通過本發(fā)明的機械式可變鏈輪無級變速器900的變速增矩作用，使車輛獲得足夠的啟動力矩和運轉(zhuǎn)功率，帶動車輛運行。[〇〇64]2.換擋。發(fā)動機起動后，通過電子調(diào)速系統(tǒng)控制伺服器800及設(shè)在主動傳動裝置500和從動傳動裝置700的卡盤540上的傳感器(圖未示)傳來的轉(zhuǎn)速，按預(yù)先調(diào)制設(shè)定的程序來控制主動傳動裝置500和從動傳動裝置700中的行星齒輪群體以及特殊單元體的卡爪 510和可變可變鏈輪板560的直徑變化，使機械式可變鏈輪無級變速器900做出自定心和變距直徑大小的動作，也就是通過固定在卡爪510上的可變鏈輪560的直徑大小的〃無極〃變化，從而使可變鏈輪齒410和滾子鏈之間產(chǎn)生嚙合傳輸動力，動力通過此發(fā)明的機械式可變鏈輪無級變速器900帶動車輛運行。[〇〇65]在實踐試驗中，只需用舊機械式的無級變速器調(diào)換“主動傳動裝置500經(jīng)由傳輸帶到從動傳動裝置700,以及電子調(diào)速控制的兩個伺服器800(伺服電機或步進電機)各自一正一反同步的調(diào)整距離”，便能使其形成本發(fā)明的機械式可變鏈輪無級變速器900,簡單易行。
[0066]綜上所述，本發(fā)明機械式可變鏈輪無級變速器900的結(jié)構(gòu)采用的是電子調(diào)速系統(tǒng)控制伺服器800(伺服電機或步進電機)來調(diào)速主動傳動裝置500和從動傳動裝置700之間的無極變速方式，而不是通過液壓的方式調(diào)整無級變速，簡單、零件少、成本低并且體積小。機械式摩擦變速器都是靠線接觸甚至是點接觸來傳遞動力的，而本發(fā)明是改為“面”接觸，由可變鏈輪齒410和鏈條430之間產(chǎn)生嚙合傳輸運動，而且不受承載力的限制，只要變化主動傳動裝置500和從動傳動裝置700之間的直徑大小、可變鏈輪板560的厚度、可變鏈輪板560 的節(jié)距，特殊單元體的卡爪510就可以了。
[0067]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種機械式可變鏈輪無級變速器，其特征在于，其包括輸入裝置、連接至所述輸入裝 置的主動傳動裝置、通過鏈條連接至所述主動傳動裝置的從動傳動裝置以及連接至所述從 動傳動裝置的輸出裝置，所述主動傳動裝置包括可變鏈輪板、連接至所述可變鏈輪板的卡 爪以及安裝所述卡爪的卡盤，所述卡爪通過位于所述卡盤內(nèi)部的盤絲牙盤驅(qū)動使得所述卡 爪在所述卡盤的半徑方向運動，所述卡爪帶動所述可變鏈輪板運動以改變所述可變鏈輪板 的直徑;所述可變鏈輪包括安裝至所述卡爪的可變鏈輪板以及安裝至所述可變鏈輪板的可 變鏈輪齒。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械式可變鏈輪無級變速器，其特征在于，所述從動傳動裝置 的結(jié)構(gòu)與所述主動傳動裝置的結(jié)構(gòu)相同。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機械式可變鏈輪無級變速器，其特征在于，所述可變鏈輪齒相 互獨立并且固定連接至所述可變鏈輪板。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機械式可變鏈輪無級變速器，其特征在于，所述卡爪包括用于 支持所述可變鏈輪板的支持部以及連接至所述支持部的卡接部。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機械式可變鏈輪無級變速器，其特征在于，所述支持部包括支 持主體以及分別安裝在所述支持部兩端的擋塊，所述擋塊與所述支持主體之間形成有用于 容納所述可變鏈輪板的卡合槽。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機械式可變鏈輪無級變速器，其特征在于，所述支持主體開設(shè) 有用于安裝滾柱的通孔，所述滾柱的一部分露在所述支撐主體的外面以與所述可變鏈輪板接觸。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機械式可變鏈輪無級變速器，其特征在于，所述可變鏈輪板固 定連接至所述卡爪中的一者，當(dāng)所述可變鏈輪板的直徑改變時所述可變鏈輪板的其余部分 在所述卡合槽中滑動。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械式可變鏈輪無級變速器，其特征在于，所述卡盤包括盤 面，所述盤面開設(shè)有沿所述盤面的半徑方向延伸的工字槽，所述卡爪安裝在所述工字槽中 并且可以在所述工字槽中沿所述盤面的半徑方向滑動。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械式可變鏈輪無級變速器，其特征在于，所述鏈條是滾子鏈 或齒型鏈。10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機械式可變鏈輪無級變速器，其特征在于，所述盤絲牙盤通 過伺服器同步驅(qū)動，所述主動傳動裝置的所述伺服器的轉(zhuǎn)向與所述從動傳動裝置的所述伺 服器的轉(zhuǎn)向相反，使得所述主動傳動裝置的所述可變鏈輪板與所述從動傳動裝置的所述可 變鏈輪板的直徑同步變化。
【文檔編號】F16H9/24GK106015482SQ201610676476
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月17日
【發(fā)明人】丁震中
【申請人】丁震中