專利名稱：無級調速器的制作方法
技術領域：
無級調速器
(一) 技術領域 本實用新型涉及變速裝置，具體地說是一種無級調速器。
(二) 背景技術 調速器是機械、汽車行業(yè)廣泛使用的一種部件，分有級變速和無級變速兩種，無級 變速調速器中可以使用變頻電機實現(xiàn)無級變速，或通過機械傳動實現(xiàn)無級變速，而機械傳 動實現(xiàn)無級變速的調速器主要運用于汽車行業(yè)。 摩擦無級變速器是汽車無級變速器的代表。 汽車用無級變速傳動裝置的最大問題就是耗油、調速滯后且傳動功率小，只限于 在功率較小的轎車上使用，對于大功率的運輸車輛，上述傳動方式的變速器還無能為力。
(三) 實用新型內容 本實用新型的目的是公開一種省油、變速快且功率消耗小的無級調速器。 能夠實現(xiàn)上述目的的無級調速器，包括輸入軸、輸出軸，及輸入、輸出軸之間的變
速裝置，所不同的是變速裝置包括轉軸、傳動桿和齒輪傳動機構，其中 1、轉軸為與輸入軸連接的曲軸，曲軸的曲率半徑可以實現(xiàn)連續(xù)變化。 2、齒輪傳動機構包括傳動齒輪、換向齒輪、齒條和定向齒輪，齒條連接曲軸實現(xiàn)往
復運動，傳動齒輪與齒條嚙合，兩個尺寸相同的定向齒輪分別與傳動齒輪嚙合，定向齒輪還
分別與兩個相互嚙合、傳動比為i : i的換向齒輪同軸連接，輸出軸與其中一換向齒輪同軸連接。 3、定向齒輪包括同軸的外輪和內輪，外輪與傳動齒輪嚙合，內輪與換向齒輪同軸 連接，外輪和內輪之間設置棘爪機構，使外輪朝一轉動方向轉動時內輪跟隨同步轉動，外輪 反方向轉動時，內輪與外輪之間打滑。 上述結構中，齒條在曲軸的帶動下往復直線運動，由于曲軸的曲率半徑可以連續(xù) 調節(jié)，齒條的往復運動速度也是連續(xù)調節(jié)的，齒條帶動傳動齒輪往復正反轉動，兩個定向齒 輪中的傳動機構設置相反，即兩個定向齒輪在傳動齒輪的帶動下，只有一個定向齒輪在交 替工作，其中一個定向齒輪的內外輪同時轉動，帶動輸出軸轉動實現(xiàn)轉矩輸出，而另一個定 向齒輪的內外輪之間打滑；傳動齒輪反轉時，上述兩個定向齒輪的作用剛好相反，并通過換 向齒輪的作用，繼續(xù)實現(xiàn)輸出軸的轉矩輸出。 由于曲軸的曲率半徑連續(xù)調節(jié)，最終實現(xiàn)輸出軸的無級調速。 齒條連接曲軸的方式之一是齒條的一端直接與曲軸鉸接，并在齒條上設一與齒條 平行的滑架，滑架與齒條相對的側面與傳動齒輪軸上的滑輪滑動配合，保持齒條始終與傳 動齒輪嚙合。 為提高輸出軸的轉速，可以增加一個直徑小于傳動齒輪的增速齒輪，增速齒輪與
傳動齒輪同軸連接，齒條與增速齒輪嚙合，滑架與與增速齒輪軸上的滑輪滑動配合。 所述曲軸的一種結構方式包括左、右移動軸和對稱的左、右曲桿，左、右移動軸同步相向移動，左、右曲桿的一端相交鉸接形成活節(jié)，左、右曲桿的另一端分別與對應端的左、 右移動軸鉸接形成活節(jié)，左、右曲桿之間的鉸接點與齒條的一端鉸接。左、右移動軸相對移 動時，左、右曲桿之間的鉸接點與左、右移動軸的偏距(曲軸的曲率)逐漸增加，左、右移動 軸相反移動時，左、右曲桿之間的鉸接點與左、右移動軸的偏距(曲軸的曲率)逐漸減小。 左、右移動軸的運動可以采用左右設置的油缸控制，即左、右油缸的活塞桿分別鉸 接左、右移動軸，鉸接點形成活節(jié)。 本實用新型的優(yōu)點 本實用新型無級調速器主要運用于汽車行業(yè)，解決了換擋變速器傳輸比范圍小， 傳輸比不能與發(fā)動機功率匹配問題；解決了無級變速器傳輸功率小、功耗大、維護成本高的 問題，由于省掉一個動力離合器，使結構更加簡單。
(四)
圖1為本實用新型一種實施方式的結構示意圖。 圖2為圖1實施方式中定向齒輪的結構示意圖。 圖3為圖1實施方式中齒條與增速齒輪嚙合的結構示意圖。 圖號標識1、輸入軸；2、輸出軸；3、滑架；4、傳動齒輪；5、換向齒輪；6、齒條；7、定 向齒輪；8、外輪；9、內輪；10、增速齒輪；11、左移動軸；12、右移動軸；13、左曲桿；14、右曲 桿；15、左油缸；16、右油缸；17、滑輪。
具體實施方式
本實用新型無級調速器由輸入軸1、輸出軸2、轉軸和變速裝置組成，轉軸為由輸 入軸1通過齒輪驅動的曲軸，曲軸由左、右移動軸11、12和左、右曲桿13、14構成。如圖1 所示，水平布置在滑槽中的左、右移動軸11、12和左、右曲桿13、14對稱而置，左、右曲桿13、 14斜向相交鉸接形成活節(jié)，左、右曲桿13、14的另一端與對應的左、右移動軸11、12端部鉸 接形成活節(jié)，左、右移動軸11、12的另一端分別鉸接(形成活節(jié))在左、右油缸15、16的活 塞桿上。左、右油缸15、16的液壓控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)左、右油缸15、16的活塞桿相向(相對 或相離)同步移動，帶動左、右移動軸H、12相向(相對或相離)同步移動，在O。 90之 間改變左、右曲桿13、 14的擺角，使左、右曲桿13、14相交鉸接點的旋轉半徑連續(xù)增大或減 小。 上述變速裝置由增速齒輪10、傳動齒輪4、換向齒輪5、齒條6和定向齒輪7構成， 如圖1所示。增速齒輪10和傳動齒輪4同軸連接，垂直方向的齒條6與增速齒輪10嚙合， 傳動齒輪4的上下位置分別設置兩個與傳動齒輪4嚙合的定向齒輪7，每個定向齒輪7還 分別同軸連接一換向齒輪5，兩換向齒輪5相互嚙合且傳動比為1 : l，其中一個換向齒輪 5同軸連接輸出軸2。 如圖2所示，定向齒輪7分為同軸的內輪9和外輪8，外輪8與傳動齒輪4嚙合，內 輪9與換向齒輪5同軸連接，內輪9和外輪8之間設有棘爪機構，兩定向齒輪7中的棘爪機 構反置，傳動齒輪4正轉或反轉，兩個定向齒輪7交替工作，即一個定向齒輪7的外輪8帶 動內輪9轉動，另一個定向齒輪7的外輪8在內輪9空轉滑動。經(jīng)換向齒輪5變換轉動方 向后，使輸出軸2上始終有相同轉向的轉矩輸出。[0025] 變速裝置與曲軸之間的連接方式是垂直方向的齒條6端部鉸連左、右曲桿13、 14 的相交鉸接點，如圖1所示。齒條6上固設與齒條6平行的滑架3，滑架3與齒條6相對的 內側滑動配合在增速齒輪軸的滑輪17上，如圖3所示。
權利要求無級調速器，包括輸入、輸出軸(1、2)，輸入、輸出軸(1、2)之間的變速裝置，其特征在于變速裝置包括轉軸和齒輪傳動機構，其中①、轉軸為連接輸入軸(1)且曲率半徑連續(xù)可調的曲軸；②、齒輪傳動機構包括齒條(6)、傳動齒輪(4)、換向齒輪(5)和定向齒輪(7)，齒條(6)連接曲軸，傳動齒輪(4)與齒條(6)嚙合，兩個定向齒輪(7)分別與傳動齒輪(4)嚙合，定向齒輪(7)還分別與兩個相互嚙合且傳動比為1∶1的換向齒輪(5)同軸連接，輸出軸(2)與其中一個換向齒輪(5)同軸連接；③、定向齒輪(7)包括同軸的外輪(8)和內輪(9)，外輪(8)與傳動齒輪(4)嚙合，內輪(9)與換向齒輪(5)同軸連接，內、外輪(9、8)之間設置棘爪機構，且兩個定向齒輪(7)的棘爪機構反置。
2. 根據(jù)權利要求1所述的無級調速器，其特征在于齒條(6)連接曲軸的方式是齒條 (6)的一端直接鉸接曲軸，齒條(6)上設置與之平行的滑架(3)，滑架(3)內側與傳動齒輪 軸上的滑輪(17)滑動配合。
3. 根據(jù)權利要求2所述的無級調速器，其特征在于傳動齒輪(4)同軸連接直徑小于 傳動齒輪(4)的增速齒輪(IO)，增速齒輪(10)與齒條(6)嚙合，滑架(3)內側與增速齒輪 軸上的滑輪(17)滑動配合。
4. 根據(jù)權利要求1 3中任何一種所述的無級調速器，其特征在于所述曲軸包括同 步相向移動的左、右移動軸(11、12)和對稱的左、右曲桿(13、14)，左、右曲桿(13、14)的相 對端鉸接形成活節(jié)，左、右曲桿(13、14)的另一端分別與對應端的左、右移動軸(11、12)鉸 接形成活節(jié)，左、右曲桿(13、 14)相對端的鉸接點與齒條(6)鉸接。
5. 根據(jù)權利要求4所述的無級調速器，其特征在于左、右移動軸(11、12)的另一端鉸 接左、右油缸(15、 16)的活塞桿，鉸接點形成活節(jié)。
專利摘要本實用新型涉及一種無級調速器，包括輸入、輸出軸，輸入、輸出軸之間的變速裝置。變速裝置由轉軸和齒輪傳動機構組成，轉軸為由輸入軸驅動、轉動半徑可以連續(xù)調節(jié)的曲軸；齒輪傳動機構由傳動齒輪、換向齒輪、齒條和定向齒輪組成，齒條的一端與曲軸鉸接，傳動齒輪與齒條嚙合，兩個定向齒輪分別與傳動齒輪嚙合，定向齒輪分別還與兩個相同定換向齒輪同軸連接，且兩個換向齒輪相互嚙合，輸出軸與其中一換向齒輪同軸連接；定向齒輪由同軸的外輪和內輪構成，內、外輪之間設置棘爪機構，且兩個定向齒輪的棘爪機構反置。本實用新型將曲軸的曲率轉化成齒條的直線往復運動，再由變速裝置轉化成轉矩輸出，實現(xiàn)了無級調速功能。
文檔編號F16H37/12GK201475275SQ20092014098
公開日2010年5月19日 申請日期2009年6月18日 優(yōu)先權日2009年6月18日
發(fā)明者梁玉昆 申請人:梁玉昆;官謙