單錐輪式無級(jí)變速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是提供一種單錐輪式無級(jí)變速器。一種單錐非平行軸式結(jié)構(gòu)，輪與軸花鍵連接并可相對(duì)軸向滑動(dòng)。通過壓緊裝置，將錐、輪壓緊傳遞扭矩。通過控制輪的軸向移動(dòng)，使其到達(dá)錐的不同位置，實(shí)現(xiàn)不同速比變化。由于輪的位置變化可以是連續(xù)的，所以可實(shí)現(xiàn)裝置的無級(jí)變速。當(dāng)多輪軸組合后，可傳遞較大扭矩，但仍為單錐結(jié)構(gòu)。本發(fā)明同時(shí)提供一種行星排結(jié)構(gòu)變速裝置與單錐輪無級(jí)變速裝置直列配置的變速器。本發(fā)明的有益效果是變速裝置結(jié)構(gòu)簡單，無級(jí)變速，可傳遞扭矩范圍較大。
【專利說明】單錐輪式無級(jí)變速器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無級(jí)變速器，尤其適用于車輛的單錐輪式無級(jí)變速器。
【背景技術(shù)】
[0002]美國專利US1709346中闡述了一種平行軸相互倒置錐，利用錐間環(huán)傳遞動(dòng)力和變速的單錐輪無級(jí)變速裝置。利用相互倒置錐夾緊錐與錐間環(huán)，利用錐與錐間環(huán)的摩擦傳遞力矩。后來為傳遞較大力矩和延長使用壽命，人們?cè)阱F與環(huán)間加注一種牽引油來增大摩擦系數(shù)，并減少錐帶間的磨損。實(shí)際情況是，由于任一錐于環(huán)僅單面?zhèn)髁Γ詡鬟f扭矩受限，而當(dāng)多錐多環(huán)組合后，裝置體積又急劇增大。
[0003]為實(shí)現(xiàn)裝置的正反輸出轉(zhuǎn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)緊湊，常有簡單的單行星排與其配套使用。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，有些領(lǐng)域?qū)ψ兯傺b置的體積、重量、變速比覆蓋范圍都提出較高要求。比如有些車輛，要求變速裝置的體積小、重量輕、變速比覆蓋范圍大，以滿足整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的要求。僅靠變速裝置本身的調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)變速比覆蓋范圍的要求，但體積、重量將明顯增大。兩檔的單行星排可以實(shí)現(xiàn)正反輸出轉(zhuǎn)動(dòng)的要求，但很難同時(shí)滿足整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]通過改變平行軸相互倒置錐結(jié)構(gòu)，既能傳遞合理扭矩，當(dāng)多輪軸組合后，又能傳遞較大扭矩，裝置體積也不會(huì)急劇增大。
[0005]通過改變平行軸相互倒置錐和利用環(huán)傳遞扭矩的結(jié)構(gòu)，既能傳遞合理扭矩，當(dāng)多輪軸組合后，又能傳遞較大扭矩，裝置體積也不會(huì)急劇增大。
[0006]本發(fā)明是提供一種單錐非平行軸式結(jié)構(gòu)，輪與軸花鍵連接并可相對(duì)軸向滑動(dòng)。通過壓緊裝置，將錐、輪壓緊傳遞扭矩。通過控制輪的軸向移動(dòng)，使其到達(dá)錐的不同位置，實(shí)現(xiàn)不同速比變化。由于輪的位置變化可以是連續(xù)的，所以可實(shí)現(xiàn)裝置的無級(jí)變速。當(dāng)多輪軸組合后，可傳遞較大扭矩，但仍為單錐結(jié)構(gòu)。
[0007]從整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的要求看，車輛在低速時(shí)應(yīng)有較好的驅(qū)動(dòng)性，高速時(shí)應(yīng)有較好的行駛性。如果行星排結(jié)構(gòu)在提供倒檔的同時(shí)，可提供至少兩個(gè)前進(jìn)檔，配合單錐輪無級(jí)變速裝置的優(yōu)化就基本可以滿足車輛在低速時(shí)有較好的驅(qū)動(dòng)性，高速時(shí)有較好的行駛性的要求，同時(shí)滿足整個(gè)變速裝置體積小、重量輕、變速比覆蓋范圍大的要求。
[0008]本發(fā)明同時(shí)提供一種行星排結(jié)構(gòu)變速裝置與單錐輪無級(jí)變速裝置直列配置的變速器。當(dāng)車輛在低速需要有較好的驅(qū)動(dòng)性時(shí)，行星排結(jié)構(gòu)變速裝置前進(jìn)低速檔與單錐輪無級(jí)變速裝置匹配使用；當(dāng)車輛在高速時(shí)需要有較好的行駛性時(shí)，行星排結(jié)構(gòu)變速裝置前進(jìn)高速檔與單錐輪無級(jí)變速裝置匹配使用；當(dāng)車輛需要倒車時(shí)，行星排結(jié)構(gòu)變速裝置倒檔與單錐輪無級(jí)變速裝置匹配使用。
[0009]行星排結(jié)構(gòu)變速裝置與單錐輪無級(jí)變速裝置直列配置。按需要，行星排結(jié)構(gòu)變速裝置既可直列配置在單錐輪無級(jí)變速裝置輸入軸端，也可直列配置在單錐輪無級(jí)變速裝置輸出軸端。
[0010]本發(fā)明的有益效果是變速裝置結(jié)構(gòu)簡單，無級(jí)變速，可傳遞扭矩范圍較大。既滿足整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的要求，也滿足了變速裝置體積小、重量輕、變速比覆蓋范圍大的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是單行星排單錐輪式無級(jí)變速器示意圖。
[0012]圖2是雙行星排單錐輪式無級(jí)變速器示意圖。
[0013]圖3是雙行星排單錐3輪式無級(jí)變速器示意圖。
[0014]圖4是雙行星排單錐3輪式無級(jí)變速器另一示意圖。
[0015]圖5是單行星排單錐3輪式無級(jí)變速器示意圖。
[0016]圖6是單行星排單錐3輪式無級(jí)變速器另一示意圖。
[0017]圖7是雙行星排單錐2輪式無級(jí)變速器示意圖。
[0018]圖8是雙行星排單錐2輪式無級(jí)變速器另一示意圖。
[0019]圖9是單行星排單錐2輪式無級(jí)變速器示意圖。
[0020]圖10是單行星排單錐2輪式無級(jí)變速器另一示意圖。
[0021]圖中1.軸；2.輪；3.錐；4.軸；5.彈簧；6.軸；7.輪；8.軸；11.太陽輪；12.行星輪；13.行星輪；14.齒圈；15.行星輪架；16.太陽輪；17.離合器；18.齒圈；19.齒轂；20.主減速小齒；21.主減速大齒；22.差速器；23.齒輪；24.齒輪；25.離合器；26.離合器；27.輸出軸；28.離合器；29.離合器；30.齒圈；31.離合器；32.離合器；33.太陽輪；34.行星輪；35.行星輪架；36.齒轂；37.齒轂；38.齒轂；39.齒轂；40.齒轂；41.齒圈；42.齒圈；43.齒轂。
【具體實(shí)施方式】
[0022]圖中方虛框內(nèi)為行星排結(jié)構(gòu)變速裝置示意圖，圓虛框內(nèi)為差速器示意圖。單錐輪無級(jí)變速裝置由錐3、軸1、輪2和彈簧5等組成。主減速器由主減速小齒20和主減速大齒21組成。動(dòng)力輸入端見圖中箭頭所示。一對(duì)換向齒輪指齒輪23、齒輪24。
[0023]在圖1所示的實(shí)施例中，是單錐單輪軸無級(jí)變速裝置。軸I為花鍵軸，輪2有與軸I配合的內(nèi)花鍵孔。輪2沿軸I可軸向滑動(dòng)。軸I與錐3軸線非平行，軸I軸線與錐3母線平行固定安裝。錐3通過彈簧5的作用將輪2壓緊。通過控制輪沿圖中箭頭所示方向到達(dá)錐與軸間的不同位置，實(shí)現(xiàn)不同速比變化。輪2沿圖中箭頭所示方向移動(dòng)是通過輪2相對(duì)軸I的偏轉(zhuǎn)和(或)受到軸向力作用后實(shí)現(xiàn)的。由于輪的位置變化可以是連續(xù)的，所以可實(shí)現(xiàn)裝置的無級(jí)變速。
[0024]軸4與錐間有花鍵連接，二者可相對(duì)軸向移動(dòng)。
[0025]彈簧5可以是多組彈簧。彈簧也可以是其他類型彈性元件，如碟形簧、片簧、膜片彈簧等。此處的彈簧彈力夾緊還可以使用其他方式，如利用液壓夾緊。為適應(yīng)多種變化場(chǎng)合，還可以將液壓與彈性元件組合使用。
[0026]為提高牽弓I性能，在錐、輪間可加注牽弓I油。
[0027]2檔單行星排位于動(dòng)力輸入端,動(dòng)力由太陽輪33輸入，由齒圈30輸出。檔位的選取是通過移動(dòng)齒圈42實(shí)現(xiàn)的。圖中齒圈42位置為空檔位；齒圈42左移檔位為倒檔；齒圈42右移檔位為前進(jìn)檔。齒圈42的移動(dòng)可以是手動(dòng)，也可以是電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)等等。
[0028]在圖1所示的實(shí)施例中，動(dòng)力源將動(dòng)力由2檔單行星排輸入，通過軸1、輪2傳至錐3，通過主減速小齒20、主減速大齒21，經(jīng)差速器22傳至驅(qū)動(dòng)輪。
[0029]在圖2所示的實(shí)施例中，是單錐單輪軸無級(jí)變速裝置。軸I為花鍵軸，輪2有與軸I配合的內(nèi)花鍵孔。輪2沿軸I可軸向滑動(dòng)。軸I與錐3軸線非平行，軸I軸線與錐3母線平行固定安裝。錐3通過彈簧5的作用將輪2壓緊。通過控制輪沿圖中箭頭所示方向到達(dá)錐與軸間的不同位置，實(shí)現(xiàn)不同速比變化。輪2沿圖中箭頭所示方向移動(dòng)是通過輪2相對(duì)軸I的偏轉(zhuǎn)和(或)受到軸向力作用后實(shí)現(xiàn)的。由于輪的位置變化可以是連續(xù)的，所以可實(shí)現(xiàn)裝置的無級(jí)變速。
[0030]軸4與錐間有花鍵連接，二者可相對(duì)軸向移動(dòng)。
[0031]彈簧5可以是多組彈簧。彈簧也可以是其他類型彈性元件，如碟形簧、片簧、膜片彈簧等。此處的彈簧彈力夾緊還可以使用其他方式，如利用液壓夾緊。為適應(yīng)多種變化場(chǎng)合，還可以將液壓與彈性元件組合使用。
[0032]為提高牽弓I性能，在錐、輪間可加注牽弓I油。
[0033]三檔單行星排位于動(dòng)力輸入端，圖中所示三檔單排行星齒輪變速裝置工作原理是:動(dòng)力由太陽輪33輸入，由輸出軸27輸出。通過操控2個(gè)齒圈41、42實(shí)現(xiàn)各檔位。齒圈
41、42可分別控制在圖示的左側(cè)、中側(cè)、右側(cè)三個(gè)位置，圖中狀態(tài)是齒圈41、42分別處在中偵U?？諜n:齒圈41位于左側(cè)位置，齒圈42位于任意位置。前進(jìn)低速檔:齒圈41位于右側(cè)位置,齒圈42位于右側(cè)位置。前進(jìn)高速檔:齒圈41位于中側(cè)或右側(cè)位置,齒圈42位于左側(cè)位置,此時(shí)速比為1:1。倒檔:齒圈41位于中側(cè)位置,齒圈42位于中側(cè)位置。
[0034]齒圈41、齒圈42的移動(dòng)可以是手動(dòng)，也可以是電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)等等。
[0035]在圖2所示的實(shí)施例中，動(dòng)力源將動(dòng)力由三檔單行星排輸入，通過軸1、輪2傳至錐3，通過主減速小齒20、主減速大齒21，經(jīng)差速器22傳至驅(qū)動(dòng)輪。
[0036]在圖3所示的實(shí)施例中，是單錐3輪軸無級(jí)變速裝置。軸1、軸6等為花鍵軸，輪2、輪7有與花鍵軸配合的內(nèi)花鍵孔。輪沿相應(yīng)軸可軸向滑動(dòng)。軸1、軸6等與錐軸線非平行，它們的的軸線與錐的母線平行固定安裝。錐3通過彈簧5的作用將輪壓緊。軸I與軸6通過齒輪與軸8連接，軸I與軸6可實(shí)現(xiàn)同向同速旋轉(zhuǎn)。由此結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)軸8與軸4軸線平行且同軸。通過控制輪沿圖中箭頭所示方向同步到達(dá)錐與軸間的不同位置，實(shí)現(xiàn)不同速比變化。輪沿圖中箭頭所示方向移動(dòng)是通過輪的偏轉(zhuǎn)和(或)受到軸向力作用后實(shí)現(xiàn)的。由于輪的位置變化可以是連續(xù)的，所以可實(shí)現(xiàn)裝置的無級(jí)變速。
[0037]軸4與錐間有花鍵連接，二者可相對(duì)軸向移動(dòng)。
[0038]彈簧5可以是多組彈簧。彈簧也可以是其他類型彈性元件，如碟形簧、片簧、膜片彈簧等。此處的彈簧彈力夾緊還可以使用其他方式，如利用液壓夾緊。為適應(yīng)多種變化場(chǎng)合，還可以將液壓與彈性元件組合使用。
[0039]為提高牽弓I性能，在錐、輪間可加注牽弓I油。
[0040]圖3中所示雙行星輪雙行星排結(jié)構(gòu)變速裝置由兩個(gè)行星排組成。一個(gè)行星排為雙行星輪結(jié)構(gòu)，它由太陽輪11、行星輪12、行星輪13雙聯(lián)輪的一側(cè)輪、齒圈14、行星架15組成；另一行星排為單行星輪結(jié)構(gòu)，它由太陽輪16、行星輪13雙聯(lián)輪的另一側(cè)輪、與另一行星排公用的行星架15組成。其工作原理是:動(dòng)力由太陽輪11輸入，由行星輪架15輸出。通過操控離合器17和齒圈18，實(shí)現(xiàn)各檔位?？諜n:齒圈18移動(dòng)至自由中位，離合器17分離。前進(jìn)低速檔:齒圈18移動(dòng)至自由中位，離合器17接合。前進(jìn)高速檔:離合器17分離，齒圈18移動(dòng)至使齒圈14在此處的齒轂與齒轂19連為一體的位置，此時(shí)速比為1:1。倒檔:離合器17分離，齒圈8移動(dòng)至使齒圈14在此處的齒轂與固定齒轂連為一體的位置。
[0041]齒圈18移動(dòng)到不同位置，也可用其他方式實(shí)現(xiàn)，如不用齒圈18，可采用液、電、氣、人力等直接控制齒圈14、行星輪架15，同樣能達(dá)到相同的目的。
[0042]離合器17分離，也可用其他方式實(shí)現(xiàn)，如像齒圈18那樣結(jié)構(gòu)。移動(dòng)只需兩個(gè)不同位置，達(dá)到使太陽輪16自由轉(zhuǎn)動(dòng)或固定的目的。
[0043]圖中所示雙行星輪雙行星排結(jié)構(gòu)變速裝置表現(xiàn)方式只是一個(gè)例子，也可通過其他輸入輸出方式的變化及操控對(duì)象的變化實(shí)現(xiàn)，達(dá)到提供一種至少具有兩個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)倒檔的要求。
[0044]在圖3所示的實(shí)施例中，雙行星輪雙行星排結(jié)構(gòu)變速裝置位于單錐輪無級(jí)變速裝置輸出軸端。動(dòng)力源將動(dòng)力由輸入端輸入，通過輪2傳遞至錐3，通過軸4經(jīng)太陽輪11輸入，由行星輪架15輸出至主減速小齒20，通過主減速小齒20、主減速大齒21，經(jīng)差速器22傳至驅(qū)動(dòng)輪。
[0045]在圖4所示的實(shí)施例中，是單錐3輪軸無級(jí)變速裝置。軸1、軸6等為花鍵軸，輪2、輪7有與花鍵軸配合的內(nèi)花鍵孔。輪沿相應(yīng)軸可軸向滑動(dòng)。軸1、軸6等與錐軸線非平行，它們的的軸線與錐的母線平行固定安裝。錐3通過彈簧5的作用將輪壓緊。軸I與軸6通過齒輪與軸8連接，軸I與軸6可實(shí)現(xiàn)同向同速旋轉(zhuǎn)。由此結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)軸8與軸4軸線平行且同軸。通過控制輪沿圖中箭頭所示方向同步到達(dá)錐與軸間的不同位置，實(shí)現(xiàn)不同速比變化。輪沿圖中箭頭所示方向移動(dòng)是通過輪的偏轉(zhuǎn)和(或)受到軸向力作用后實(shí)現(xiàn)的。由于輪的位置變化可以是連續(xù)的，所以可實(shí)現(xiàn)裝置的無級(jí)變速。
[0046]軸4與錐間有花鍵連接，二者可相對(duì)軸向移動(dòng)。
[0047]彈簧5可以是多組彈簧。彈簧也可以是其他類型彈性元件，如碟形簧、片簧、膜片彈簧等。此處的彈簧彈力夾緊還可以使用其他方式，如利用液壓夾緊。為適應(yīng)多種變化場(chǎng)合，還可以將液壓與彈性元件組合使用。
[0048]為提高牽引性能，在錐、輪間可加注牽引油。
[0049]圖4所示的實(shí)施例與圖3所示實(shí)施例主要區(qū)別在于雙行星輪雙行星排結(jié)構(gòu)變速裝置各檔位的操控結(jié)構(gòu)和方式。其工作原理是:動(dòng)力仍由太陽輪11輸入，由行星輪架15輸出。通過操控離合器17、離合器25和離合器26，實(shí)現(xiàn)各檔位?？諜n:離合器17、離合器25和離合器26均分離；前進(jìn)低速檔:離合器17接合，離合器25和離合器26分離；前進(jìn)高速檔:離合器17、離合器25分離，離合器26接合，此時(shí)速比為1:1 ;倒檔:離合器17分離，離合器25接合，尚合器26分尚。
[0050]在圖4所示的實(shí)施例中，雙行星輪雙行星排結(jié)構(gòu)變速裝置位于單錐輪無級(jí)變速裝置輸出軸端。動(dòng)力源將動(dòng)力由輸入端輸入，通過輪2傳遞至錐3，通過軸4經(jīng)太陽輪11輸入，由行星輪架15輸出至主減速小齒20，通過主減速小齒20、主減速大齒21，經(jīng)差速器22傳至驅(qū)動(dòng)輪。
[0051]在圖5所示的實(shí)施例中，是單錐3輪軸無級(jí)變速裝置。軸1、軸6等為花鍵軸，輪
2、輪7有與花鍵軸配合的內(nèi)花鍵孔。輪沿相應(yīng)軸可軸向滑動(dòng)。軸1、軸6等與錐軸線非平行，它們的的軸線與錐的母線平行固定安裝。錐3通過彈簧5的作用將輪壓緊。軸I與軸6通過齒輪與軸8連接，軸I與軸6可實(shí)現(xiàn)同向同速旋轉(zhuǎn)。由此結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)軸8與軸4軸線平行且同軸。通過控制輪沿圖中箭頭所示方向同步到達(dá)錐與軸間的不同位置，實(shí)現(xiàn)不同速比變化。輪沿圖中箭頭所示方向移動(dòng)是通過輪的偏轉(zhuǎn)和(或)受到軸向力作用后實(shí)現(xiàn)的。由于輪的位置變化可以是連續(xù)的，所以可實(shí)現(xiàn)裝置的無級(jí)變速。
[0052]軸4與錐間有花鍵連接，二者可相對(duì)軸向移動(dòng)。[0053]彈簧5可以是多組彈簧。彈簧也可以是其他類型彈性元件，如碟形簧、片簧、膜片彈簧等。此處的彈簧彈力夾緊還可以使用其他方式，如利用液壓夾緊。為適應(yīng)多種變化場(chǎng)合，還可以將液壓與彈性元件組合使用。
[0054]為提高牽引性能，在錐、輪間可加注牽引油。
[0055]圖5中所示三檔單排行星齒輪變速裝置工作原理是:動(dòng)力由太陽輪33輸入，由輸出軸27輸出。通過操控4個(gè)離合器28、29、31、32，實(shí)現(xiàn)各檔位?？諜n:4個(gè)離合器皆為分離狀態(tài)。前進(jìn)低速檔:離合器28、31為接合狀態(tài)，離合器29、32為分離狀態(tài)。前進(jìn)高速檔--離合器28、29為接合狀態(tài)，離合器31、32為分離狀態(tài)，此時(shí)速比為1:1。倒檔:離合器29、32為接合狀態(tài)，離合器28、31為分離狀態(tài).在圖5所示的實(shí)施例中，三檔單行星排結(jié)構(gòu)變速裝置位于單錐輪無級(jí)變速裝置輸出軸端。動(dòng)力源將動(dòng)力由輸入端輸入，通過輪2傳遞至錐3，通過軸4經(jīng)太陽輪33輸入，由軸27輸出至主減速小齒20，通過主減速小齒20、主減速大齒21，經(jīng)差速器22傳至驅(qū)動(dòng)輪。
[0056]在圖6所示的實(shí)施例中，是單錐3輪軸無級(jí)變速裝置。軸1、軸6等為花鍵軸，輪
2、輪7有與花鍵軸配合的內(nèi)花鍵孔。輪沿相應(yīng)軸可軸向滑動(dòng)。軸1、軸6等與錐軸線非平行，它們的的軸線與錐的母線平行固定安裝。錐3通過彈簧5的作用將輪壓緊。軸I與軸6通過齒輪與軸8連接，軸I與軸6可實(shí)現(xiàn)同向同速旋轉(zhuǎn)。由此結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)軸8與軸4軸線平行且同軸。通過控制輪沿圖中箭頭所示方向同步到達(dá)錐與軸間的不同位置，實(shí)現(xiàn)不同速比變化。輪沿圖中箭頭所示方向移動(dòng)是通過輪的偏轉(zhuǎn)和(或)受到軸向力作用后實(shí)現(xiàn)的。由于輪的位置變化可以是連續(xù)的，所以可實(shí)現(xiàn)裝置的無級(jí)變速。
[0057]軸4與錐間有花鍵連接，二者可相對(duì)軸向移動(dòng)。
[0058]彈簧5可以是多組彈簧。彈簧也可以是其他類型彈性元件，如碟形簧、片簧、膜片彈簧等。此處的彈簧彈力夾緊還可以使用其他方式，如利用液壓夾緊。為適應(yīng)多種變化場(chǎng)合，還可以將液壓與彈性元件組合使用。
[0059]為提高牽引性能，在錐、輪間可加注牽引油。
[0060]圖6中所示三檔單排行星齒輪變速裝置工作原理是:動(dòng)力由太陽輪33輸入，由輸出軸27輸出。通過操控2個(gè)齒圈41、42實(shí)現(xiàn)各檔位。齒圈41、42可分別控制在圖示的左偵U、中側(cè)、右側(cè)三個(gè)位置，圖中狀態(tài)是齒圈41、42分別處在中側(cè)?？諜n:齒圈41位于左側(cè)位置，齒圈42位于任意位置。前進(jìn)低速檔:齒圈41位于右側(cè)位置，齒圈42位于右側(cè)位置。前進(jìn)高速檔:齒圈41位于中側(cè)或右側(cè)位置,齒圈42位于左側(cè)位置,此時(shí)速比為1:1。倒檔:齒圈41位于中側(cè)位置,齒圈42位于中側(cè)位置。
[0061]齒圈41、齒圈42的移動(dòng)可以是手動(dòng)，也可以是電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)等等。
[0062]在圖6所示的實(shí)施例中，三檔單行星排結(jié)構(gòu)變速裝置位于單錐輪無級(jí)變速裝置輸出軸端。動(dòng)力源將動(dòng)力由輸入端輸入，通過輪2傳遞至錐3，通過軸4經(jīng)太陽輪33輸入，由軸27輸出至主減速小齒20，通過主減速小齒20、主減速大齒21，經(jīng)差速器22傳至驅(qū)動(dòng)輪。
[0063]在圖7所示的實(shí)施例中，是單錐2輪軸無級(jí)變速裝置。軸1、軸6等為花鍵軸，輪2、輪7有與花鍵軸配合的內(nèi)花鍵孔。輪沿相應(yīng)軸可軸向滑動(dòng)。軸1、軸6等與錐軸線非平行，它們的的軸線與錐的母線平行固定安裝。錐3通過彈簧5的作用將輪壓緊。2個(gè)軸齒輪位于錐的大端側(cè)，軸I與軸6可實(shí)現(xiàn)同向同速旋轉(zhuǎn)。通過控制輪沿圖中箭頭所示方向同步到達(dá)錐與軸間的不同位置，實(shí)現(xiàn)不同速比變化。輪沿圖中箭頭所示方向移動(dòng)是通過輪的偏轉(zhuǎn)和(或)受到軸向力作用后實(shí)現(xiàn)的。由于輪的位置變化可以是連續(xù)的，所以可實(shí)現(xiàn)裝置的無級(jí)變速。
[0064]軸4與錐間有花鍵連接，二者可相對(duì)軸向移動(dòng)。
[0065]彈簧5可以是多組彈簧。彈簧也可以是其他類型彈性元件，如碟形簧、片簧、膜片彈簧等。此處的彈簧彈力夾緊還可以使用其他方式，如利用液壓夾緊。為適應(yīng)多種變化場(chǎng)合，還可以將液壓與彈性元件組合使用。
[0066]為提高牽弓I性能，在錐、輪間可加注牽弓I油。
[0067]圖7中所示雙行星輪雙行星排結(jié)構(gòu)變速裝置由兩個(gè)行星排組成。一個(gè)行星排為雙行星輪結(jié)構(gòu)，它由太陽輪11、行星輪12、行星輪13雙聯(lián)輪的一側(cè)輪、齒圈14、行星架15組成；另一行星排為單行星輪結(jié)構(gòu)，它由太陽輪16、行星輪13雙聯(lián)輪的另一側(cè)輪、與另一行星排公用的行星架15組成。其工作原理是:動(dòng)力由太陽輪11輸入，由行星輪架15輸出。通過操控離合器17和齒圈18，實(shí)現(xiàn)各檔位?？諜n:齒圈18移動(dòng)至自由中位，離合器17分離。前進(jìn)低速檔:齒圈18移動(dòng)至自由中位，離合器17接合。前進(jìn)高速檔:離合器17分離，齒圈18移動(dòng)至使齒圈14在此處的齒轂與齒轂19連為一體的位置，此時(shí)速比為1:1。倒檔:離合器17分離，齒圈8移動(dòng)至使齒圈14在此處的齒轂與固定齒轂連為一體的位置。
[0068]齒圈18移動(dòng)到不同位置，也可用其他方式實(shí)現(xiàn)，如不用齒圈18，可采用液、電、氣、人力等直接控制齒圈14、行星輪架15，同樣能達(dá)到相同的目的。
[0069]離合器17分離，也可用其他方式實(shí)現(xiàn)，如像齒圈18那樣結(jié)構(gòu)。移動(dòng)只需兩個(gè)不同位置，達(dá)到使太陽輪16自由轉(zhuǎn)動(dòng)或固定的目的。
[0070]圖中所示雙行星輪雙行星排結(jié)構(gòu)變速裝置表現(xiàn)方式只是一個(gè)例子，也可通過其他輸入輸出方式的變化及操控對(duì)象的變化實(shí)現(xiàn)，達(dá)到提供一種至少具有兩個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)倒檔的要求。
[0071]在圖7所示的實(shí)施例中，雙行星輪雙行星排結(jié)構(gòu)變速裝置位于單錐輪無級(jí)變速裝置輸出軸端。動(dòng)力源將動(dòng)力由輸入端輸入，通過輪2傳遞至錐3，通過軸4經(jīng)太陽輪11輸入，由行星輪架15輸出至主減速小齒20，通過主減速小齒20、主減速大齒21，經(jīng)差速器22傳至驅(qū)動(dòng)輪。
[0072]在圖8所示的實(shí)施例中，是單錐2輪軸無級(jí)變速裝置。軸1、軸6等為花鍵軸，輪2、輪7有與花鍵軸配合的內(nèi)花鍵孔。輪沿相應(yīng)軸可軸向滑動(dòng)。軸1、軸6等與錐軸線非平行，它們的的軸線與錐的母線平行固定安裝。錐3通過彈簧5的作用將輪壓緊。2個(gè)軸齒輪位于錐的大端側(cè)，軸I與軸6可實(shí)現(xiàn)同向同速旋轉(zhuǎn)。通過控制輪沿圖中箭頭所示方向同步到達(dá)錐與軸間的不同位置，實(shí)現(xiàn)不同速比變化。輪沿圖中箭頭所示方向移動(dòng)是通過輪的偏轉(zhuǎn)和(或)受到軸向力作用后實(shí)現(xiàn)的。由于輪的位置變化可以是連續(xù)的，所以可實(shí)現(xiàn)裝置的無級(jí)變速。[0073]軸4與錐間有花鍵連接，二者可相對(duì)軸向移動(dòng)。
[0074]彈簧5可以是多組彈簧。彈簧也可以是其他類型彈性元件，如碟形簧、片簧、膜片彈簧等。此處的彈簧彈力夾緊還可以使用其他方式，如利用液壓夾緊。為適應(yīng)多種變化場(chǎng)合，還可以將液壓與彈性元件組合使用。
[0075]為提高牽引性能，在錐、輪間可加注牽引油。
[0076]圖8所示的實(shí)施例與圖7所示實(shí)施例主要區(qū)別在于雙行星輪雙行星排結(jié)構(gòu)變速裝置各檔位的操控結(jié)構(gòu)和方式。其工作原理是:動(dòng)力仍由太陽輪11輸入，由行星輪架15輸出。通過操控離合器17、離合器25和離合器26，實(shí)現(xiàn)各檔位?？諜n:離合器17、離合器25和離合器26均分離；前進(jìn)低速檔:離合器17接合，離合器25和離合器26分離；前進(jìn)高速檔:離合器17、離合器25分離，離合器26接合，此時(shí)速比為1:1 ;倒檔:離合器17分離，離合器25接合，尚合器26分尚。
[0077]在圖8所示的實(shí)施例中，雙行星輪雙行星排結(jié)構(gòu)變速裝置位于單錐輪無級(jí)變速裝置輸出軸端。動(dòng)力源將動(dòng)力由輸入端輸入，通過輪2傳遞至錐3，通過軸4經(jīng)太陽輪11輸入，由行星輪架15輸出至主減速小齒20，通過主減速小齒20、主減速大齒21，經(jīng)差速器22傳至驅(qū)動(dòng)輪。
[0078]在圖9所示的實(shí)施例中，是單錐2輪軸無級(jí)變速裝置。軸1、軸6等為花鍵軸，輪2、輪7有與花鍵軸配合的內(nèi)花鍵孔。輪沿相應(yīng)軸可軸向滑動(dòng)。軸1、軸6等與錐軸線非平行，它們的的軸線與錐的母線平行固定安裝。錐3通過彈簧5的作用將輪壓緊。2個(gè)軸齒輪位于錐的大端側(cè)，軸I與軸6可實(shí)現(xiàn)同向同速旋轉(zhuǎn)。通過控制輪沿圖中箭頭所示方向同步到達(dá)錐與軸間的不同位置，實(shí)現(xiàn)不同速比變化。輪沿圖中箭頭所示方向移動(dòng)是通過輪的偏轉(zhuǎn)和(或)受到軸向力作用后實(shí)現(xiàn)的。由于輪的位置變化可以是連續(xù)的，所以可實(shí)現(xiàn)裝置的無級(jí)變速。
[0079]軸4與錐間有花鍵連接，二者可相對(duì)軸向移動(dòng)。
[0080]彈簧5可以是多組彈簧。彈簧也可以是其他類型彈性元件，如碟形簧、片簧、膜片彈簧等。此處的彈簧彈力夾緊還可以使用其他方式，如利用液壓夾緊。為適應(yīng)多種變化場(chǎng)合，還可以將液壓與彈性元件組合使用。
[0081]為提高牽引性能，在錐、輪間可加注牽引油。
[0082]圖9中所示三檔單排行星齒輪變速裝置工作原理是:動(dòng)力由太陽輪33輸入，由輸出軸27輸出。通過操控4個(gè)離合器28、29、31、32，實(shí)現(xiàn)各檔位?？諜n:4個(gè)離合器皆為分離狀態(tài)。前進(jìn)低速檔:離合器28、31為接合狀態(tài)，離合器29、32為分離狀態(tài)。前進(jìn)高速檔--離合器28、29為接合狀態(tài)，離合器31、32為分離狀態(tài)，此時(shí)速比為1:1。倒檔:離合器29、32為接合狀態(tài)，離合器28、31為分離狀態(tài)。
[0083]在圖9所示的實(shí)施例中，三檔單行星排結(jié)構(gòu)變速裝置位于單錐輪無級(jí)變速裝置輸出軸端。動(dòng)力源將動(dòng)力由輸入端輸入，通過輪2傳遞至錐3，通過軸4經(jīng)太陽輪33輸入，由軸27輸出至主減速小齒20，通過主減速小齒20、主減速大齒21，經(jīng)差速器22傳至驅(qū)動(dòng)輪。
[0084]在圖10所示的實(shí)施例中，是單錐2輪軸無級(jí)變速裝置。軸1、軸6等為花鍵軸，輪
2、輪7有與花鍵軸配合的內(nèi)花鍵孔。輪沿相應(yīng)軸可軸向滑動(dòng)。軸1、軸6等與錐軸線非平行，它們的的軸線與錐的母線平行固定安裝。錐3通過彈簧5的作用將輪壓緊。2個(gè)軸齒輪位于錐的大端側(cè)，軸I與軸6可實(shí)現(xiàn)同向同速旋轉(zhuǎn)。通過控制輪沿圖中箭頭所示方向同步到達(dá)錐與軸間的不同位置，實(shí)現(xiàn)不同速比變化。輪沿圖中箭頭所示方向移動(dòng)是通過輪的偏轉(zhuǎn)和(或)受到軸向力作用后實(shí)現(xiàn)的。由于輪的位置變化可以是連續(xù)的，所以可實(shí)現(xiàn)裝置的無級(jí)變速。
[0085]軸4與錐間有花鍵連接，二者可相對(duì)軸向移動(dòng)。
[0086]彈簧5可以是多組彈簧。彈簧也可以是其他類型彈性元件，如碟形簧、片簧、膜片彈簧等。此處的彈簧彈力夾緊還可以使用其他方式，如利用液壓夾緊。為適應(yīng)多種變化場(chǎng)合，還可以將液壓與彈性元件組合使用。
[0087]為提高牽弓I性能，在錐、輪間可加注牽弓I油。
[0088]圖10中所示三檔單排行星齒輪變速裝置工作原理是:動(dòng)力由太陽輪33輸入，由輸出軸27輸出。通過操控2個(gè)齒圈41、42實(shí)現(xiàn)各檔位。齒圈41、42可分別控制在圖示的左偵U、中側(cè)、右側(cè)三個(gè)位置，圖中狀態(tài)是齒圈41、42分別處在中側(cè)?？諜n:齒圈41位于左側(cè)位置，齒圈42位于任意位置。前進(jìn)低速檔:齒圈41位于右側(cè)位置，齒圈42位于右側(cè)位置。前進(jìn)高速檔:齒圈41位于中側(cè)或右側(cè)位置,齒圈42位于左側(cè)位置,此時(shí)速比為1:1。倒檔:齒圈41位于中側(cè)位置,齒圈42位于中側(cè)位置。
[0089]齒圈41、齒圈42的移動(dòng)可以是手動(dòng)，也可以是電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)等等。
[0090]在圖10所示的實(shí)施例中，三檔單行星排結(jié)構(gòu)變速裝置位于單錐輪無級(jí)變速裝置輸出軸端。動(dòng)力源將動(dòng)力由輸入端輸入，通過輪2傳遞至錐3，通過軸4經(jīng)太陽輪33輸入，由軸27輸出至主減速小齒20，通過主減速小齒20、主減速大齒21，經(jīng)差速器22傳至驅(qū)動(dòng)輪。
[0091]以上實(shí)施例多輪軸組合眾多輪的控制是聯(lián)動(dòng)控制，達(dá)到同步的要求。比如，利用平行四邊形原理，使多輪偏轉(zhuǎn)軸上同向轉(zhuǎn)動(dòng)相同的角度?；?yàn)槊總€(gè)輪施加相同的軸向位移力。
[0092]通過上述實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)變速裝置結(jié)構(gòu)簡單，無級(jí)變速，可傳遞扭矩范圍較大。既滿足整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的要求，也滿足了變速裝置體積小、重量輕、變速比覆蓋范圍大的要求。
【權(quán)利要求】
1.一種單錐輪式無級(jí)變速器，由一個(gè)錐、輪、花鍵軸、壓緊裝置、控制裝置、行星排變速裝置、主減速器和差速器等組成，通過錐內(nèi)的壓緊裝置將錐、輪、花鍵軸壓緊，通過摩擦傳遞扭矩和運(yùn)動(dòng)，輪同花鍵軸轉(zhuǎn)動(dòng)且通過控制裝置連續(xù)操控輪的軸向移動(dòng)，使輪到達(dá)錐母線的不同位置實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，其特征是:花鍵軸的軸線與錐的最近母線平行布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單錐輪式無級(jí)變速器，其特征是:多輪軸組合時(shí)仍為單錐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的單錐輪式無級(jí)變速器，其特征是:多輪軸花鍵軸上的齒輪作為行星輪同時(shí)與一新軸上的太陽輪嚙合，三個(gè)輪軸及以上的多輪軸組合新軸軸線與錐軸線重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的單錐輪式無級(jí)變速器，其特征是:多輪軸同速同向旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的單錐輪式無級(jí)變速器，其特征是:至少錐、輪壓緊處有牽引油。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的單錐輪式無級(jí)變速器，其特征是:在動(dòng)力源輸入端有一對(duì)換向齒輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的單錐輪式無級(jí)變速器，其特征是:三檔雙行星輪雙行星排構(gòu)成的行星排結(jié)構(gòu)變速裝置與單錐輪無級(jí)變速裝置直列配置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的單錐輪式無級(jí)變速器，其特征是:三檔雙行星輪雙行星排構(gòu)成的行星排結(jié)構(gòu)變速裝置中，行星輪為雙聯(lián)輪。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的單錐輪式無級(jí)變速器，其特征是:三檔單排行星齒輪變速裝置與單錐輪無級(jí)變速裝置直列配置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的單錐輪式無級(jí)變速器，其特征是:二檔單排行星齒輪變速裝置與單錐輪無級(jí)變速裝置直列配置。
【文檔編號(hào)】F16H57/035GK103711849SQ201210374064
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2012年10月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月7日
【發(fā)明者】李志強(qiáng) 申請(qǐng)人:李志強(qiáng)