專利名稱：Cvt無級變速器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及傳動系中的變速機構(gòu)一無級變速器，具體講就是無級變速器的調(diào)速機構(gòu)。
背景技術：
CVT即英文Continuousl Variable Transmission縮略語，簡稱無級變速傳動或無段變速傳動，采用了該機構(gòu)的變速器稱為無級變速器或變速箱，簡稱CVT變速器。這種CVT變速器主要包括兩個錐形盤和一個鋼帶鏈條組成，錐形盤就是把兩個圓錐形的盤片組合在一起形成一個帶V型槽的驅(qū)動盤，通過錐形盤軸向間距的改變來實現(xiàn)傳動比的調(diào)節(jié)。推力鋼帶式CVT經(jīng)過近些年的發(fā)展，己取得了很大的進步，并在小型車上得到成功的應用和推廣，但由于金屬間摩擦系數(shù)的限定以及帶抗拉能力的制約，使得其在大扭矩傳遞中一直沒有獲得突破性進展，使得CVT實際油耗和成本優(yōu)勢并不明顯。
現(xiàn)有技術中的調(diào)速機構(gòu)采用了液壓機構(gòu)來實現(xiàn)加壓和調(diào)速，由于加壓是通過液壓給動盤提供長期的壓力，使得其效率很低，根據(jù)分析大約有10%左右的發(fā)動機的功率消耗在該液壓機構(gòu)上；調(diào)速是通過液壓缸的動作驅(qū)動并調(diào)整輸入帶
輪軸上設置的活動錐盤與固定錐盤間的軸向間距，以及扭矩輸出軸上的固定錐
盤和活動錐盤間的軸向間距，從而實現(xiàn)變速傳動。采用液壓裝置對執(zhí)行元件實
施控制是十分復雜，制造成本高，使得CVT實際油耗和成本優(yōu)勢并不明顯。而且
液壓系統(tǒng)對零件制造精度要求很高，而且受環(huán)境影響較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種CVT無級變速器，采用機械方式驅(qū)動錐形盤動作保持其傳動的正常與可靠性，減少發(fā)動機的動力消耗。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案 一種CVT無級變速器，輸
入帶輪軸機構(gòu)與輸出帶輪軸機構(gòu)機構(gòu)之間設置傳輸鋼帶，輸出帶輪軸機構(gòu)與扭
矩輸出軸周向固定傳遞扭矩，所述的輸入帶輪軸機構(gòu)包括輸入帶輪軸上有固定
錐盤和輸入帶輪軸上套設的活動錐盤，活動錐盤與輸入帶輪軸軸向移動、周向
固定連接，輸出帶輪軸機構(gòu)包括扭矩輸出軸上有固定錐盤和扭矩輸出軸上套設
的活動錐盤，活動錐盤與扭矩輸出軸軸向移動、周向固定連接，其特征在于
所述的輸入帶輪軸上的活動錐盤或扭矩輸出軸上的活動錐盤中至少有一個與螺
紋傳動副相連，螺紋傳動副與電機相連。
由上述技術方案可知，本發(fā)明采用機械方式即螺紋傳動副代替現(xiàn)有技術中
的液壓機構(gòu)實施變速調(diào)節(jié)，通過電機驅(qū)動螺紋傳動副帶動活動錐盤移動使其完
成正常的變速工作，采用上述機械方式調(diào)節(jié)，活動錐盤的背面受到均勻的作用
力，活動錐盤移動沿其軸向平穩(wěn)移動調(diào)節(jié)與固定錐盤之間的間距，本發(fā)明減少
了由于液壓機構(gòu)消耗發(fā)動機提供的部分功率，提高了發(fā)動機的效率，同時由于
采用了機械傳動的方式，顯著地降低部件的加工成本和裝配工序。


圖1是本發(fā)明的傳動機構(gòu)原理圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖3是圖1中的局部放大示意圖4是圖2中的A-A剖視圖。
具體實施例方式
參見圖l、 2、 3、 4， 一種CVT無級變速器，輸入帶輪軸機構(gòu)20與輸出帶輪軸機構(gòu)30機構(gòu)之間設置傳輸鋼帶10，輸出帶輪軸機構(gòu)30與扭矩輸出軸40周向
5固定傳遞扭矩，所述的輸入帶輪軸機構(gòu)20包括輸入帶輪軸21上有固定錐盤22和輸入帶輪軸21上套設的活動錐盤23，活動錐盤23與輸入帶輪軸21軸向移動、周向固定連接，輸出帶輪軸機構(gòu)30包括扭矩輸出軸40上有固定錐盤31和扭矩輸出軸40上套設的活動錐盤32，活動錐盤32與扭矩輸出軸40軸向移動、周向固定連接，所述的輸入帶輪軸21上的活動錐盤23或扭矩輸出軸40上的活動錐盤32中至少有一個與螺紋傳動副相連，螺紋傳動副與電機50相連。這里，至少一個的含義就是，輸入帶輪軸21的活動錐盤23與扭矩輸出軸40上的活動錐盤32中，兩者中可以有一個采用機械結(jié)構(gòu)形式的移動機構(gòu)，也可以是兩者同時采用，具體實施時，通常只是選擇輸入帶輪軸21上的活動錐盤23采用機械結(jié)構(gòu)形式的調(diào)節(jié)機構(gòu)實現(xiàn)活動錐盤23與固定錐盤31之間間距的調(diào)節(jié)，既可實現(xiàn)傳動比的調(diào)節(jié)，以下具體說明。
以下結(jié)合附圖2、 3、 4說明具體優(yōu)選的方案，所述的螺紋傳動副包括一個與輸入帶輪軸21上的活動錐盤23軸向固定、周向轉(zhuǎn)動配合齒圈56，齒圈56的內(nèi)圈后段設置螺紋與螺桿60的外螺紋配合，齒圈56外側(cè)有齒輪與齒輪軸55上的齒輪51嚙合，齒輪軸55由電機50驅(qū)動，齒圈56、螺桿60罩設在活動錐盤23的后部且三者的回轉(zhuǎn)中心重合，螺桿60與變速器箱體固定連接，齒輪軸55位于活動錐盤23的旁側(cè)且兩者的軸芯平行。
所述的齒輪軸55由兩端設置的軸承安裝在變速器箱體上，齒輪軸55上設置有渦輪53，與渦輪53配合的蝸桿52由軸承固定在變速器箱體上，蝸桿52的一端由聯(lián)軸器54與電機50相連。所述的齒圈56的內(nèi)圈前段光孔部位與活動錐盤23的背面的軸身之間設置軸承57，所述的齒圈56的內(nèi)圈中部開設有凹槽與活動錐盤23的背面的軸身的后端開設的凹槽之間設置卡環(huán)58、 59，卡環(huán)58、59—方面用來固定軸承57， 一方面使活動錐盤23與齒圈56的軸向固定，兩者 可以相互轉(zhuǎn)動。
齒圈56內(nèi)側(cè)帶有傳動螺旋副、外側(cè)為直齒輪，齒圈56通過軸承57安裝在 輸入帶輪軸的活動錐盤23上，在周向方向，齒圈56相對輸入帶輪軸機構(gòu)30的 活動錐盤23能夠相對轉(zhuǎn)動，軸向通過卡環(huán)58、 59將齒圈28軸向固定在輸入帶 輪軸活動錐盤23上，齒圈56上的外齒與齒輪軸55上的齒輪51相互嚙合，管 座狀的螺桿60外圈有螺紋與齒圈56內(nèi)側(cè)的螺紋段配合構(gòu)成螺旋傳動副，螺桿 60固定在箱體上，并且相對于箱體，螺桿60的軸向和周向都被固定。當步進電 機50轉(zhuǎn)動時，經(jīng)由連軸器54帶動蝸桿52轉(zhuǎn)動，蝸桿52與蝸輪53配合帶動齒 輪軸55轉(zhuǎn)動，齒輪51隨動進而帶動齒圈56轉(zhuǎn)動，由于螺桿60固定在箱體上， 使得齒圈56在轉(zhuǎn)動的同時又作軸向移動，由于齒圈56與活動錐盤23軸向被固 定，所以活動錐盤23同時作軸向移動，從而實現(xiàn)活動錐盤23與固定錐盤22之 間間距的調(diào)整，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。
通過改變電機轉(zhuǎn)向就可以實現(xiàn)輸入帶輪軸21上的活動錐盤23朝不同方向 做軸向運動，從而實現(xiàn)變速功能。由于輸入帶輪軸21上的活動錐盤23和固定 錐盤22配合以及扭矩輸出軸40上的活動錐盤32和固定錐盤31配合向傳輸鋼 帶10實施夾緊且兩側(cè)夾緊力大小相差不大，并且電機輸出運動通過蝸輪蝸桿、 齒輪及絲杠螺母副的減速后動力得到放大，足已推動輸入帶輪軸21上的活動錐 盤23做軸向運動，實現(xiàn)變速。
所述的活動錐盤23的背面設置有環(huán)形的凹槽容納碟形彈簧24，彈簧檔圈 26的前端面抵靠在碟形彈簧24上。采用碟形彈簧可以實現(xiàn)均勻可靠的的彈力提 供以及軸向布置空間也小。所述的活動錐盤32的環(huán)形背面與彈簧檔圈33之間設置碟形彈簧35，碟形 彈簧35套設在活動錐盤32的環(huán)形背面柱狀的管壁上，彈簧檔圈33由扭矩輸出 軸40上設置的螺母34固定，這種結(jié)構(gòu)便于扭矩輸出軸40的合理布置以及其上 各部件的裝配，同時其受力更為合理。
與所述的活動錐盤23、 32配合的輸入帶輪軸21、扭矩輸出軸40的軸身上
開設沿軸長方向布置的條形槽211、 41，條形槽211、 41與活動錐盤23、 32的
孔壁上開設的凹槽配合構(gòu)成的空腔用來容納有鋼珠25、 42。這種結(jié)構(gòu)便于實現(xiàn)
轉(zhuǎn)動配合，同時保證軸向移動的實現(xiàn)，而且裝配也十分簡單。
調(diào)速機構(gòu)是通過上圖中的絲桿螺母機構(gòu)實現(xiàn)，由于只需通過選擇合適的彈
簧特性，就能使輸入及輸出軸上的夾壓彈簧力得到很好的平衡，從而使得絲桿
只要提供很小的軸向力就可以推動活動壓板軸向移動實現(xiàn)調(diào)速，所以通過選擇
合適的中間減速比，選擇小型直流電機就可以提供相應的軸向力從而實現(xiàn)調(diào)速
的功能；又由于絲桿螺母及蝸輪蝸桿具有自鎖功能，所以當電機停轉(zhuǎn)后，輸入
輸出軸上的彈簧力由于存在不平衡而產(chǎn)生的壓力差都會通過絲桿螺母及蝸輪蝸
桿的自鎖功能而得到抵消，速比將穩(wěn)定在設定值不變。
權(quán)利要求
1、一種CVT無級變速器，輸入帶輪軸機構(gòu)(20)與輸出帶輪軸機構(gòu)(30)機構(gòu)之間設置傳輸鋼帶(10)，輸出帶輪軸機構(gòu)(30)與扭矩輸出軸(40)周向固定傳遞扭矩，所述的輸入帶輪軸機構(gòu)(20)包括輸入帶輪軸(21)上有固定錐盤(22)和輸入帶輪軸(21)上套設的活動錐盤(23)，活動錐盤(23)與輸入帶輪軸(21)軸向移動、周向固定連接，輸出帶輪軸機構(gòu)(30)包括扭矩輸出軸(40)上有固定錐盤(22)和扭矩輸出軸(40)上套設的活動錐盤(32)，活動錐盤(32)與扭矩輸出軸(40)軸向移動、周向固定連接，其特征在于所述的輸入帶輪軸(21)上的活動錐盤(23)或扭矩輸出軸(40)上的活動錐盤(32)中至少有一個與螺紋傳動副相連，螺紋傳動副與電機(90)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CVT無級變速器，其特征在于所述的螺紋傳動副包括一個與輸入帶輪軸(21)上的活動錐盤(23)軸向固定、周向轉(zhuǎn)動配合齒圈(56)，齒圈(56)的內(nèi)圈后段設置螺紋與螺桿(60)的外螺紋配合，齒圈(56)外側(cè)有齒輪與齒輪軸(55)上的齒輪(51)嚙合，齒輪軸(55)由電機(50)驅(qū)動，齒圈(56)、螺桿(60)罩設在活動錐盤(23)的后部且三者的回轉(zhuǎn)中心重合，螺桿(60)與變速器箱體固定連接，齒輪軸(55)位于活動錐盤(23)的旁側(cè)且兩者的軸芯平行。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的CVT無級變速器，其特征在于所述的齒輪軸(55)由兩端設置的軸承安裝在變速器箱體上，齒輪軸(55)上設置有渦輪(53)，與渦輪(53)配合的蝸桿(52)由軸承固定在變速器箱體上，蝸桿(52)的一端由聯(lián)軸器(54)與電機(50)相連。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的CVT無級變速器，其特征在于所述的齒圈(56)的內(nèi)圈前段光孔部位與活動錐盤(23)的背面的軸身之間設置軸承(57)，所述的齒圈(56)的內(nèi)圈中部開設有凹槽與活動錐盤(23)的背面的軸身的后端開設的凹槽之間設置卡環(huán)(58)、 (59)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的CVT無級變速器，其特征在于所述的活動錐盤(23)和活動錐盤(32)的錐面的背面各設置有彈簧檔圈(26)、 (33)，活動錐盤(23)與彈簧檔圈(26)之間設置碟形彈簧(24)，所述的活動錐盤(23)的背面設置有環(huán)形的凹槽容納碟形彈簧(24)，彈簧檔圈(26)的前端面抵靠在碟形彈簧(24)上，所述的活動錐盤(32)的環(huán)形背面與彈簧檔圈(33)之間設置碟形彈簧(35)，碟形彈簧(35)套設在活動錐盤(32)的環(huán)形背面柱狀的管壁上，彈簧檔圈(33)由扭矩輸出軸(40)上設置的螺母(34)固定。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的CVT無級變速器，其特征在于與所述的活動錐盤(23)、 (32)配合的輸入帶輪軸(21)、扭矩輸出軸(40)的軸身上開設沿軸長方向布置的條形槽(211)、 (41)，條形槽(211)、 (41)與活動錐盤(23)、 (32)的孔壁上開設的凹槽配合構(gòu)成的空腔分別容納有鋼珠(25)、 (42)。
全文摘要
本發(fā)明涉及無級變速器的調(diào)速機構(gòu)，采用機械方式驅(qū)動錐形盤動作保持其傳動的正常與可靠性，減少發(fā)動機的動力消耗，所述的輸入帶輪軸上的活動錐盤或扭矩輸出軸上的活動錐盤中至少有一個與螺紋傳動副相連，螺紋傳動副與電機相連。通過電機驅(qū)動螺紋傳動副帶動活動錐盤移動使其完成正常的變速工作，活動錐盤的背面受到均勻的作用力，活動錐盤移動沿其軸向平穩(wěn)移動調(diào)節(jié)與固定錐盤之間的間距，本發(fā)明提高了發(fā)動機的效率，顯著地降低部件的加工成本和裝配工序。
文檔編號F16H9/02GK101463887SQ20091011606
公開日2009年6月24日 申請日期2009年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日
發(fā)明者潘國揚 申請人:奇瑞汽車股份有限公司