專利名稱：無(wú)級(jí)調(diào)速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)級(jí)調(diào)速裝置，更具體地說(shuō)是涉及一種機(jī)械式無(wú)級(jí)調(diào)速裝置。
傳統(tǒng)的機(jī)械式無(wú)級(jí)調(diào)速裝置是由傳動(dòng)件、加壓機(jī)構(gòu)和調(diào)速機(jī)構(gòu)三大部分組成。加壓機(jī)構(gòu)對(duì)傳動(dòng)件加壓，利用傳動(dòng)件之間的摩擦來(lái)傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而調(diào)速機(jī)構(gòu)則可以調(diào)節(jié)傳動(dòng)件之間的長(zhǎng)度(角度)比例關(guān)系，從而達(dá)到無(wú)級(jí)變速的目的。常見(jiàn)的有通過(guò)改變錐輪(傳動(dòng)件)的接觸半徑來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。但是，現(xiàn)有的機(jī)械式無(wú)級(jí)調(diào)速裝置的變速范圍仍不夠大，特別是不能使變速比達(dá)到無(wú)窮大，也就是說(shuō)不能使輸出的速度為零，因此在應(yīng)用于車輛之類的場(chǎng)合時(shí)還需要附加離合器才能讓輸出速度為零。
為了克服上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)和操作簡(jiǎn)單、調(diào)速范圍廣、無(wú)需離合器的無(wú)級(jí)調(diào)速裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的無(wú)級(jí)調(diào)速裝置包括一其一端連接于動(dòng)力機(jī)械的輸入軸和一與所述輸入軸同軸的輸出軸，其特點(diǎn)是，它還包括一裝配在輸入軸另一端上的一滑槽內(nèi)的并可在滑槽中滑動(dòng)的滑塊；一裝配在所述滑槽內(nèi)、使所述滑塊沿輸入軸之徑向移動(dòng)的推動(dòng)件；一行星輪，其中心軸安裝在滑塊內(nèi)；一分別連接于行星輪之中心軸和輸出軸的傳動(dòng)裝置；兩個(gè)與輸入軸同軸且?guī)в绣F面的套筒，所述套筒的錐面部分與行星輪的兩外周緣相接觸；一使套筒的錐面沿軸向靠攏或遠(yuǎn)離的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；以及一容納套筒的殼體。
前述無(wú)級(jí)調(diào)速裝置的進(jìn)一步特點(diǎn)如下所述推動(dòng)件是一裝配在所述滑塊一側(cè)和滑槽底部之間的碟形彈簧。
所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是一螺桿和與之螺旋相配的兩螺母，所述螺母穿過(guò)殼體后配合在套筒的與錐面相對(duì)的兩個(gè)表面上。
所述傳動(dòng)裝置是一等角速度傳動(dòng)軸。
所述行星輪的半徑和行星輪的偏心距之比是4∶1。
本發(fā)明的無(wú)級(jí)調(diào)速裝置采用的是摩擦傳動(dòng)的原理，只需控制兩套筒的錐面之間的相對(duì)距離就可以方便地控制無(wú)級(jí)調(diào)速的變速比，尤其適合于汽車、摩托車等行走機(jī)械。該無(wú)級(jí)調(diào)速裝置的突出優(yōu)點(diǎn)是無(wú)級(jí)調(diào)速的范圍廣，輸入速度和輸出速度之比可以從無(wú)窮大到2左右，因此在用于車輛時(shí)可以不再需要離合器。
通過(guò)下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述可以更清楚地了解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和目的。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的無(wú)級(jí)調(diào)速裝置的剖面示意圖2是沿圖1中的線A-A剖取的剖視圖；請(qǐng)參見(jiàn)圖1，本發(fā)明一較佳實(shí)施例的無(wú)級(jí)調(diào)速裝置包括一其一端連接于動(dòng)力機(jī)械的輸入軸1和一與輸入軸同軸的輸出軸7；一裝配在輸入軸1另一端上的一滑槽11內(nèi)并且可在滑槽中滑動(dòng)的滑塊3；一裝配在滑塊3的一側(cè)和滑槽11底部之間的、使滑塊3沿輸入軸1之徑向移動(dòng)的彈簧4；一中心軸22安裝在滑塊3內(nèi)的行星輪2；一連接于行星輪2之中心軸22和輸出軸7的等角速度傳動(dòng)軸6；兩個(gè)都與所述輸入軸同軸線地相對(duì)設(shè)置且?guī)в绣F面的套筒5，該套筒的錐面部分分別與行星輪的兩外周緣相接觸；使套筒的錐面沿軸向靠攏或遠(yuǎn)離的兩個(gè)螺母8和與該兩螺母相配合的螺桿9；以及一容納著套筒5的殼體10。
下面將結(jié)合圖1和圖2來(lái)進(jìn)一步地描述本發(fā)明的無(wú)級(jí)調(diào)速裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理。
輸出軸1的一端連接于一動(dòng)力機(jī)械(圖中未示)，其另一端上開(kāi)有滑槽11，該滑槽內(nèi)滑配了一具有內(nèi)孔的滑塊3。滑塊3的一側(cè)與滑槽底部之間裝有彈簧4，在本實(shí)施例中，彈簧4采用的是碟形彈簧的型式。行星輪2的中心軸22通過(guò)與軸線方向垂直的凸緣23而固定連接于行星輪，該中心軸安裝在滑塊3的內(nèi)孔中。由于滑塊3在彈簧4的作用下總是有沿輸入軸1的徑向移動(dòng)的趨勢(shì)，所以行星輪2的中心軸22在滑塊3的帶動(dòng)下一般是和輸入軸1不同心的，行星輪2的軸線和輸入軸1的軸線之間存在著一個(gè)偏心距e。在殼體10內(nèi)安裝著兩個(gè)套筒5，該兩套筒的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面是呈對(duì)稱排列的錐面。在彈簧4的作用下，行星輪2的兩外周緣總是與套筒5的兩錐面相接觸，因此，行星輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)總是既圍繞其中心軸作“自轉(zhuǎn)”還沿著與套筒5的錐面接觸的圓周作“公轉(zhuǎn)”。兩套筒5可以沿軸向滑動(dòng)而產(chǎn)生相互靠近或遠(yuǎn)離的運(yùn)動(dòng)，于是兩套筒5的錐面之間的距離便可發(fā)生變化，靠錐面的作用可以使行星輪2克服彈簧4的作用而改變行星輪的偏心距e。如圖1所示，可以采用螺桿9和與之螺旋相配的兩螺母8來(lái)作為調(diào)節(jié)套筒5軸向移動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，螺母8穿過(guò)殼體10上的相應(yīng)開(kāi)口后配合在套筒5的與錐面相對(duì)的表面上，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿9可以使兩螺母8沿軸向相對(duì)靠近或遠(yuǎn)離，從而調(diào)節(jié)兩套筒5沿軸向相對(duì)地靠近或遠(yuǎn)離，進(jìn)而改變行星輪2的偏心距e以達(dá)到無(wú)級(jí)調(diào)速的目的。
當(dāng)動(dòng)力機(jī)械帶動(dòng)輸入軸1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于行星輪2和輸入軸1之間存在著偏心距e，加上行星輪2和套筒5的錐面之間有摩擦力，于是便形成了一個(gè)帶動(dòng)行星輪2旋轉(zhuǎn)的力臂，由于行星輪2通過(guò)等角速度傳動(dòng)軸6與輸出軸7相連，所以可以把行星輪2的輸出速度看作是整個(gè)無(wú)級(jí)調(diào)速裝置的輸出速度。假設(shè)輸入軸1的輸入角速度是ω1，行星輪的角速度是ω2，行星輪2的線速度是V，行星輪的半徑為r，偏心距為e，那么就可以用以下公式來(lái)表示它們之間的關(guān)系ω1×e＝ω2×r＝V……(1)ω1/ω2＝r/e ……(2)
從公式(1)和(2)中可以看出，該無(wú)級(jí)調(diào)速裝置的速比ω1/ω2是隨著行星輪的半徑r與偏心距e的比值而變化的。當(dāng)兩個(gè)套筒5靠得足夠近，行星輪2被套筒5的錐面頂向中心時(shí)，行星輪2和輸入軸1的中心相重合，偏心距e為零，輸入和輸出的速度之比為無(wú)窮大，即意味著輸出轉(zhuǎn)速為零。逐漸轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿9，推動(dòng)兩螺母8，使兩個(gè)套筒5之間的距離拉大，這樣行星輪2的偏心距e也逐漸加大，于是行星輪2的轉(zhuǎn)速也逐漸增大。繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿9，使兩套筒5之間的距離最大，這時(shí)行星輪2的偏心距e最大，因此變速比最小，輸出速度最大。在該較佳實(shí)施例中r/e，也就是變速比的大小取4∶1。
盡管上面已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例作了描述，但應(yīng)該理解的是，本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員在不偏離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)的前提下還可以做出種種等價(jià)的改動(dòng)和變換。例如，可以用液壓機(jī)構(gòu)來(lái)替換上述實(shí)施例中的彈簧4以及由調(diào)節(jié)螺母8和調(diào)節(jié)螺桿9構(gòu)成的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；可以用齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)等常見(jiàn)的傳動(dòng)方式來(lái)替換所述的等角速度傳動(dòng)軸6；另外，行星輪的半徑r和偏心距e之比(變速比)的大小也可以根據(jù)需要作不同的設(shè)計(jì)，例如選取到2左右。但是，所有的這些變化均應(yīng)落入由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)級(jí)調(diào)速裝置，它包括一其一端連接于動(dòng)力機(jī)械的輸入軸和一與所述輸入軸同軸的輸出軸，其特征在于，它還包括一裝配在所述輸入軸另一端上的一滑槽內(nèi)的并且可在滑槽中滑動(dòng)的滑塊；一裝配在所述滑槽內(nèi)、使所述滑塊沿輸入軸之徑向移動(dòng)的推動(dòng)件；一行星輪，其中心軸安裝在所述滑塊內(nèi)；一分別連接于所述行星輪之中心軸和所述輸出軸的傳動(dòng)裝置；兩個(gè)與所述輸入軸同軸且?guī)в绣F面的套筒，所述套筒的錐面部分與所述行星輪的兩外周緣相接觸；一使所述套筒的錐面沿軸向靠攏或遠(yuǎn)離的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；以及一容納所述套筒的殼體。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)級(jí)調(diào)速裝置，其特征在于，所述推動(dòng)件可以是一裝配在所述滑塊一側(cè)和滑槽底部之間的碟形彈簧。
3.如權(quán)利要求1所述的無(wú)級(jí)調(diào)速裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是一螺桿和與之螺旋相配的兩螺母，所述螺母穿過(guò)所述殼體后配合在所述套筒的與所述錐面相對(duì)的兩個(gè)表面上。
4.如權(quán)利要求1所述的無(wú)級(jí)調(diào)速裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置可以是一等角速度傳動(dòng)軸。
5.如權(quán)利要求1所述的無(wú)級(jí)調(diào)速裝置，其特征在于，所述行星輪的半徑和行星輪的偏心距之比是4∶1。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種無(wú)級(jí)調(diào)速裝置,它包括一輸入軸和一輸出軸,還包括:一裝配在輸入軸另一端上的一滑槽內(nèi)的并且可在滑槽中滑動(dòng)的滑塊;一裝配在滑槽內(nèi)、使滑塊沿輸入軸之徑向移動(dòng)的推動(dòng)件;一行星輪,其中心軸安裝在滑塊內(nèi);一分別連接于行星輪之中心軸和輸出軸的傳動(dòng)機(jī)構(gòu);兩個(gè)與輸入軸同軸且?guī)в绣F面的套筒,該套筒的錐面部分與行星輪的兩外周緣相接觸;一使套筒的錐面沿軸向靠攏或遠(yuǎn)離的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu);以及一容納套筒的殼體。
文檔編號(hào)F16H15/00GK1188199SQ97102129
公開(kāi)日1998年7月22日 申請(qǐng)日期1997年1月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月14日
發(fā)明者顧明峰 申請(qǐng)人:上海離合器總廠