本實用新型涉及無級變速器技術(shù)領(lǐng)域,更具體的,是一種雙向制動式的無極變速器。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的CVT無極變速器,采用鋼帶傳動,CVT無極變速箱的核心部件傳動剛帶技術(shù)卻一直掌握在德國博世手中,并形成了技術(shù)壟斷,同時傳動鋼帶制作復雜成本高生產(chǎn)效率低,同時現(xiàn)有CVT利用傳動鋼帶與輪盤之間棘輪原理,由于棘輪傳動具有單向性,所以只能正向傳遞大扭矩而無法反向傳遞大扭矩,即無法在變速器前端方向反向變速,無法實現(xiàn)倒車,在利用發(fā)動機進行緊急制動時就無法提供大扭矩,甚至無法提供扭矩。
鏈傳動不需要鋼帶即可極大降低成本和提高生產(chǎn)效率,同時鏈傳動可輸出大扭矩,同時不易損壞,可實現(xiàn)終身免維護。
申請?zhí)枮?201520723954.5的一種無極變速器的專利公開了另一種鋼帶式傳動的無極變速器,但同樣無法實現(xiàn)正反力矩的傳遞,而在汽車、摩托車等領(lǐng)域,反向傳遞力矩具有巨大的意義,可實現(xiàn)倒車或利用發(fā)動機或進行制動。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型旨在提供一種雙向力矩傳遞式無極變速器,以解決現(xiàn)有無極變速器不能雙向制動、無法雙向傳遞力矩的問題。
具體方案如下:雙向力矩傳遞式無極變速器,包括環(huán)狀的傳動組件、主動軸、從動軸、主動輪盤組、從動輪盤組,該主動輪盤組、從動輪盤組分別安裝于主動軸和從動軸上并通過傳動組件傳動連接;該主動輪盤組、從動輪盤組上均設(shè)有與傳動組件傳動連接的輪軸,并通過調(diào)節(jié)該輪軸位置以實現(xiàn)無極變速;該輪軸上套設(shè)有至少一轉(zhuǎn)動件,該轉(zhuǎn)動件與該輪軸單向離合傳動連接,且該主動輪盤組、從動輪盤組上分別具有動力傳遞方向相反的該轉(zhuǎn)動件;該傳動組件能套設(shè)于該轉(zhuǎn)動件上,且該主動輪盤組、從動輪盤組上動力傳遞方向相反的該轉(zhuǎn)動件通過該傳動組件相傳動連接。
進一步的,每一該輪軸上分別套設(shè)安裝有至少兩轉(zhuǎn)動件,兩該轉(zhuǎn)動件與該輪軸單向離合傳動連接,且兩該轉(zhuǎn)動件的動力傳遞方相反。
進一步的,該轉(zhuǎn)動件為鏈輪,該傳動組件為鏈條,該鏈輪通過一止逆器安裝于該輪軸上。
進一步的,每一該鏈輪的兩側(cè)還各設(shè)有一棘齒盤,該鏈輪的兩端面分別設(shè)有與該棘齒盤適配嚙合的棘齒;該棘齒盤套設(shè)于該輪軸上并在一彈性件的作用下抵觸于對應(yīng)鏈輪的端面上,以實現(xiàn)該鏈輪與該輪軸的單向離合傳動連接。
進一步的,該傳動組件包括三根鏈條,分別為第一前向鏈條、第二前向鏈條以及反向鏈條;
該主動輪盤組的輪軸上對應(yīng)設(shè)有三鏈輪,分別為用于對主動軸正轉(zhuǎn)動力傳遞的第一前向鏈輪和第二前向鏈輪,以及用于對主動軸反轉(zhuǎn)動力輸出的反向鏈輪;該從動輪盤組的輪軸上也對應(yīng)設(shè)有三鏈輪,分別為第一前向從動鏈輪、第二前向從動鏈輪以及反向從動鏈輪;第一前向鏈條套設(shè)于第一前向鏈輪與第一前向從動鏈輪上,該第二前向鏈條套設(shè)于第二前向鏈輪與第二前向從動鏈輪上,反向鏈條套設(shè)于反向鏈輪與反向從動鏈輪上,進而實現(xiàn)了主動軸、從動軸雙向制動。
進一步的,該主動輪盤組和從動輪盤組均包括兩個錐形的輪盤以及一驅(qū)動機構(gòu);其中一個該輪盤被固定安裝于該主動軸或從動軸上,另一個該輪盤套設(shè)于該主動軸上并與該驅(qū)動機構(gòu)連接,并使兩該輪盤的錐頂相向設(shè)置;該驅(qū)動機構(gòu)能驅(qū)動一個該輪盤沿主動軸軸向移動,以實現(xiàn)對該輪軸位置的調(diào)節(jié)。
進一步的,該兩錐形的輪盤均包括一錐面,每一該錐面上均開有若干個凹槽,且同軸安裝的兩輪盤錐面上凹槽一一對應(yīng);每一該凹槽內(nèi)均滑動安裝有一滑塊;每一該輪軸的兩端分別樞設(shè)于一組對應(yīng)的滑塊上,進而實現(xiàn)了滑動安裝于該主動輪盤組或從動輪盤組上。
進一步的,該凹槽為以背離該輪盤轉(zhuǎn)動軸線延伸的直線槽,且該凹槽的開口呈收縮設(shè)置,進而起到避免該滑塊由凹槽內(nèi)脫出的作用。
本實用新型的技術(shù)方案,通過設(shè)置主動輪盤組、從動輪盤組、輪軸以及傳動組件,實現(xiàn)了主動軸與從動軸的無極變速傳動連接;同時,輪軸上套設(shè)單向離合的轉(zhuǎn)動件且傳動件離合方向相反,該主動輪盤組、從動輪盤組上動力傳遞方向相反的該轉(zhuǎn)動件通過該傳動組件相傳動連接,即可實現(xiàn)主動軸雙向驅(qū)動該從動軸。
在進一步的技術(shù)方案中,傳動組件采用鏈條結(jié)構(gòu),可以實現(xiàn)正反傳遞大扭矩,當然也可運用在現(xiàn)有CVT鋼帶式無極變速器當中,雙鋼帶并列布置相反的方式實現(xiàn)正反兩個扭矩的傳遞;同時利用鏈傳動而不是鋼帶傳遞可大幅提高輸出扭矩,同時鏈傳動具有壽命長,成本低的特點,無材質(zhì)磨損不會打齒可實現(xiàn)終身免維護。
使用端面棘輪可減小鏈輪的半徑,即可實現(xiàn)安裝更多的鏈輪,同時端面齒傳遞力矩大,便于安裝和維護;在變速過程中,鏈條的半徑是變化的,即兩相鄰鏈輪間的距離是線性變化的,但棘齒的距離卻是固定的,即當兩相鄰鏈輪間的距離不是棘齒距離的整數(shù)倍時,此時其中一個鏈輪受力而另一個鏈輪不受力,所以棘輪齒間的距離影響了鏈輪的受力情況和無極變速的傳動平穩(wěn)性和精度,棘齒間距離越小鏈輪受力情況越好約均勻而不是個別鏈輪受力,同時傳動平穩(wěn)性和精度也越高;理論上棘齒間的距離為零,同時具有棘輪的單向傳動力矩的能力,此時才能實現(xiàn)最為理想的線性的無極變速。端面齒輪可實現(xiàn)小距離的棘齒從而改善鏈輪受力情況和無極變速的精度,棘輪的反應(yīng)為一個棘齒,而止逆器可實現(xiàn)瞬間的反向制動即最為理想的線性的無極變速,在兩相鄰棘齒不足一個棘齒時,單向軸承可提供一定的力矩,需要大扭矩傳輸動力時棘輪起到重大作用,兩者相輔相成;同時兩側(cè)前向傳遞力矩中間反向傳遞力矩使得鏈輪鏈輪軸受力均勻。
附圖說明
圖1示出了本實用新型實施例結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2示出了圖1移除一側(cè)輪盤后的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3示出了圖1傳動組件與輪軸傳動連接的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4示出了輪軸安裝鏈輪以及滑塊后的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5示出了圖4爆炸視圖;
圖6示出了圖4部分剖視圖。
具體實施方式
為進一步說明各實施例,本實用新型提供有附圖。這些附圖為本實用新型揭露內(nèi)容的一部分,其主要用以說明實施例,并可配合說明書的相關(guān)描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內(nèi)容,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)能理解其他可能的實施方式以及本實用新型的優(yōu)點。圖中的組件并未按比例繪制,而類似的組件符號通常用來表示類似的組件。
現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型進一步說明。
在汽車上如要實現(xiàn)倒車就需要前后反轉(zhuǎn),都需要提供大扭矩,且需要無極變速,同時在汽車,摩托車,等運用領(lǐng)域往往會有這種情況發(fā)生,在高速運動時要減速時用發(fā)動機進行減速制動,利用發(fā)動機制動效果好同時減少剎車部件的損耗,提高減速效果,此時需要輸出反向力矩。而鏈條傳動具有大扭矩的優(yōu)勢從而提高輸出扭矩,還可適用于惡劣環(huán)境,同時鏈傳動與棘輪配合使用可防止打齒情況發(fā)生。相較于現(xiàn)有CVT鋼帶具有低成本優(yōu)勢,鏈條傳動壽命長不易損壞可實現(xiàn)終身免維護,同時不同于現(xiàn)有CVT靠摩擦傳遞動力,可實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)大扭矩輸出和無級變速。
結(jié)合圖1至圖3所示,該實施例的雙向力矩傳遞無極變速器,包括環(huán)狀的傳動組件9、主動軸2、從動軸1以及主動輪盤組和從動輪盤組:
該主動輪盤組、從動輪盤組分別套設(shè)安裝于主動軸2和從動軸1上并通過傳動組件9傳動連接。
該主動輪盤組包括錐形的輪盤3、輪盤4以及一驅(qū)動機構(gòu)5;該輪盤3套設(shè)并被固定安裝于該主動軸2,驅(qū)動機構(gòu)5也套設(shè)固定于主動軸2上,且輪盤4套設(shè)于主動軸2上并與該驅(qū)動機構(gòu)5的執(zhí)行端固定連接。
該輪盤3和輪盤4為錐形,包括一錐面以及一錐頂,且使輪盤3和輪盤4的錐頂相向設(shè)置,該驅(qū)動機構(gòu)5能驅(qū)動該輪盤5沿主動軸2軸向移動,以調(diào)節(jié)輪盤3和輪盤4之間的間距。
輪盤4的錐面上均以主動軸2為圓心圓周均布開設(shè)有若干個凹槽41,該凹槽41為以背離該輪盤4轉(zhuǎn)動軸線延伸的直線槽,且該凹槽41的開口呈收縮設(shè)置,同時,與之同軸安裝的輪盤3的錐面上也設(shè)有與凹槽41一一對應(yīng)的凹槽。
該輪盤3和輪盤4之間安裝有輪軸20,每一該輪軸20的兩端分別樞設(shè)安裝有滑塊24和滑塊25,而后滑塊24和滑塊25分別對應(yīng)活動安裝于一組對應(yīng)的凹槽內(nèi),進而實現(xiàn)了輪軸20滑動安裝于該主動輪盤組上。即每一該凹槽41內(nèi)均滑動安裝有一滑塊25;且滑塊25只能沿凹槽41的長度方向滑動而不能由凹槽41內(nèi)脫出。
同樣的,該從動輪盤組與該主動輪盤組結(jié)構(gòu)基本相同,包括有輪盤7、輪盤6以及一驅(qū)動機構(gòu)8,該輪盤7和輪盤6之間還活動安裝有多根輪軸10;傳動組件9分別套設(shè)于主動輪盤組和從動輪盤組上且能與輪軸10、輪軸20傳動連接,進而實現(xiàn)了主動軸2與從動軸1之間的無級變速傳動連接。
結(jié)合圖2至圖4,每一該輪軸10、輪軸20上分別套設(shè)安裝有三個轉(zhuǎn)動件,該傳動組件9包括三根鏈條,分別為第一前向鏈條91、第二前向鏈條92以及反向鏈條93;對應(yīng)的,該輪軸10、輪軸20上的轉(zhuǎn)動件為鏈輪,所有鏈輪的動力傳遞方向均為順時針方向或逆時針方向中的一種:
該主動輪盤組的輪軸10上的三鏈輪分別為用于對主動軸2正轉(zhuǎn)動力傳遞的第一前向鏈輪201和第二前向鏈輪202,以及用于對主動軸2反轉(zhuǎn)動力輸出的反向鏈輪203,該實施例中,第一前向鏈輪201和第二前向鏈輪202對輪軸20的動力傳遞方向相同且與反向鏈輪203動力傳遞方向相反。該從動輪盤組的輪軸10上也對應(yīng)設(shè)有三鏈輪,分別為第一前向從動鏈輪11、第二前向從動鏈輪12以及反向從動鏈輪13,且該第一前向從動鏈輪11、第二前向從動鏈輪12以及反向從動鏈輪13動力傳遞方向與第一前向鏈輪201和第二前向鏈輪202及反向鏈輪203動力傳遞方向相反;第一前向鏈條91套設(shè)于第一前向鏈輪201與第一前向從動鏈輪11上,該第二前向鏈條92套設(shè)于第二前向鏈輪202與第二前向從動鏈輪12上,反向鏈條93套設(shè)于反向鏈輪203與反向從動鏈輪13上,在該實施例中,進而實現(xiàn)了主動軸、從動軸雙向制動。
可以理解的是,在其他具體實現(xiàn)方式中,該轉(zhuǎn)動件還可以是同步帶輪,該傳動組件為同步帶,或者,該傳動組件為傳動帶,該轉(zhuǎn)動件為帶輪,或者,該第一前向鏈條、第二前向鏈條以及反向鏈條并行拼接連接為一體結(jié)構(gòu),或者,該只設(shè)置前向鏈條以及反向鏈條,只要兩轉(zhuǎn)動件與該輪軸單向離合傳動連接,且該兩轉(zhuǎn)動件的動力傳遞方相反,該傳動組件套設(shè)于該轉(zhuǎn)動件上,且該主動輪盤組、從動輪盤組上動力傳遞方向相反的該轉(zhuǎn)動件通過該傳動組件相傳動連接即可實現(xiàn)本實用新型技術(shù)效果。
在該實施例中,任一輪軸上均設(shè)有動力傳遞方向相反的鏈輪,在其他具體實施方式中,安裝于該主動輪盤組或從動輪盤組的鏈輪中,還可以每根輪軸上鏈輪動力傳遞方向相同,而其中部分輪軸上鏈輪動力傳遞方向與其余部分不同,同樣可實現(xiàn)雙向力矩傳遞技術(shù)效果。
再結(jié)合圖5和圖6,由于輪軸10、輪軸20安裝結(jié)構(gòu)與輪軸20完全相同,以輪軸20說明如下:
在該輪軸20上套設(shè)有三鏈輪20,每一該鏈輪21均通過一逆止器22安裝于該輪軸20上;每一該鏈輪21的兩側(cè)還各設(shè)有一棘齒盤23,該鏈輪21的兩端面分別設(shè)有與該棘齒盤23適配嚙合的棘齒;該棘齒盤23套設(shè)于該輪軸20上并在一彈性件230的作用下抵觸于對應(yīng)鏈輪21的端面上,以實現(xiàn)該鏈輪21與該輪軸20的單向離合傳動連接。在該實施例中,逆止器22為滾柱式逆止器或異形楔塊逆止器。
盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型,但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白,在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內(nèi),在形式上和細節(jié)上可以對本實用新型做出各種變化,均為本實用新型的保護范圍。