專利名稱：一種機動車無級變速傳動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機動車無級變速的傳動裝置。尤其是一種由電腦板、伺服電機、離合器、傳動軸、傳動輪、傳動齒鏈、調(diào)控齒輪組成的無級變速傳動裝置。
目前機動車上所應用的無級變速裝置幾乎都是液力偶合器或皮帶輪式變速裝置。液力偶合器雖然具有它的優(yōu)點，但終因它的變速比小于1，很難單獨應用在機動車上。它必須與數(shù)組行星齒輪配合才能在機動車上使用。液力偶合器的效率低，所以應用液力偶合器的機動車油耗較大，而它的結(jié)構復雜、造價高，這是眾所周知的。皮帶輪式無級變速裝置雖然結(jié)構簡單，造價低，但因結(jié)構上的缺陷，加速性能差，油耗很大，只能在小型摩托車上使用。
本發(fā)明的目的是提供一種傳動效率高、變速比大，能自動調(diào)節(jié)速比，結(jié)構簡單，造價低的機動車無級變速裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的在輸入傳動軸和輸出傳動軸上分別安裝了一組相同結(jié)構的傳動輪。每組傳動輪由兩個結(jié)構相同的傘型輪組成，以傘型輪的園錐型斜面相對安裝在傳動軸上。兩個傘型輪中心有軸孔，通過軸孔內(nèi)的軸向鍵槽與傳動軸的花鍵接合，并且與傳動軸同步轉(zhuǎn)動。兩個傘型輪在調(diào)節(jié)力的作用下可以在傳動軸的花鍵部位往復滑動。傘型輪的園錐型斜面有按一定等分角度并且與斜面斜度相同的滑道。兩傘型輪的園錐型斜面相對的滑道之間橫跨著一塊弧型滑塊，滑塊的外園有齒，滑塊的兩端與兩傘型輪的園錐型斜面相貼合并分別裝有一滾柱與傘型輪相對應的一組滑道相接合?；⌒突瑝K的兩端分別有復位彈簧。由全等分的6-12塊弧型滑塊組成傳動輪的傳動齒圈，在調(diào)節(jié)力的作用下兩傘型輪在傳動軸上往復滑動使組成傳動齒圈的弧型滑塊沿傘型輪滑道向外或向內(nèi)移動，從而改變傳動輪的傳動齒圈直徑，兩個傳動輪的齒圈直徑在調(diào)節(jié)齒輪的作用下按一個增大，另一個縮小并且是全等變量進行，這樣在傳動過程中，傳動比便可以實現(xiàn)無級調(diào)控。它的調(diào)節(jié)過程由電腦板根據(jù)機動車的里程速度，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速識別扭矩的變化，發(fā)出調(diào)節(jié)指令驅(qū)動伺服電機轉(zhuǎn)動，兩組調(diào)節(jié)齒輪便正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，相應連接的螺旋套跟著轉(zhuǎn)動，螺旋套上的螺旋鼓便向內(nèi)或向外移動，螺旋鼓便推動傳動輪的兩個傘型輪移動。兩個傘型輪的位移便促使組成傳動齒圈的弧型滑塊位移，從而調(diào)節(jié)傳動輪的傳動直徑。通過齒鏈或齒帶以及其他傳動帶傳輸動力。
本發(fā)明的一種機動車無級變速傳動裝置結(jié)構簡單，傳動比可以任意調(diào)控，解決了現(xiàn)今使用的液力偶合器能容不能無級變化，不可控問題，并且使機動車的無級變速傳動裝置的成本大幅度降低。
以下結(jié)合本發(fā)明的實施例進一步說明。圖(1)是本發(fā)明的第一個實施例的結(jié)構原理圖；圖(2)是本發(fā)明圖(1)實施例的傳動比自動調(diào)節(jié)結(jié)構圖；圖(3)是本發(fā)明的傳動輪的傳動齒圈的傳動結(jié)構圖；(4)是本發(fā)明另一實施例的結(jié)構原理圖。
如圖(1)所示發(fā)動機轉(zhuǎn)速經(jīng)轉(zhuǎn)動軸(11)，離合器(20)，傳動齒輪(31)(40)傳給傳動輸入軸(2)，傳動輸入軸(2)和傳動輸出軸(46)上分別安裝了一組相同結(jié)構的傳動輪。其中傳動輸入軸的傳動輪由兩個結(jié)構相同的傘型輪(12)(19)組成。傳動輸出軸的傳動輪也同樣由兩個結(jié)構相同的傘型輪(32)(39)組成。兩個傘型輪中心軸孔內(nèi)有軸向鍵槽，在調(diào)節(jié)力的作用下它們在各自的傳動軸上沿軸花鍵(15)(38)軸向滑動，同時由軸花鍵卡合與傳動軸同向轉(zhuǎn)動。傘型輪的園錐型斜面上有與錐面斜度相同的滑道(13)(18)(34)(36)，滑道的數(shù)量由組成傳動輪的傳動齒圈的弧型滑塊(16)(35)的塊數(shù)決定，弧型滑塊的兩端與兩傘型輪的園錐型斜面相貼合并分別裝有一個滾柱(14)(17)(33)(37)與兩個傘型輪上的滑道接合。當傘型輪受到螺旋鼓(9)(21)(28)(41)的相向或背向的調(diào)節(jié)力時，傘型輪(12)(19)便相向位移，兩傘型輪之間的距離縮短，組成傳動輪傳動齒圈的滑塊(16)在推力作用下通過兩端的滾柱沿各自的滑道向外等量移動。這樣使傳動輸入軸上的傳動輪的傳動齒圈的直徑擴大。同時傳動輸出軸上的兩傘型輪(32)(39)在螺旋鼓的反向推力作用下，兩個傘型輪背向位移，兩傘型輪的距離變大，組成傳動輪傳動齒圈的滑塊(35)在復位彈簧(44)的作用下通過滑塊兩端的滾柱(33)(37)沿各自的滑道徑向等量收縮。這樣使輸出軸的傳動輪的傳動齒圈直徑縮小。輸入軸傳動輪的傳動齒圈的擴大縮小，與輸出軸傳動輪的傳動齒圈的縮小擴大是同步等量的。以此實現(xiàn)傳動速比的調(diào)節(jié)。通過齒鏈或齒帶以及其他傳動帶(30)傳輸動力。
傳動速比的調(diào)節(jié)過程是這樣進行的本發(fā)明由電腦板跟蹤檢測機動車的里程速度以及發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，以此識別機動車扭矩的變化，由電腦發(fā)出調(diào)控指令，驅(qū)動伺服執(zhí)行電機(1)，通過齒輪(3)帶動調(diào)節(jié)傳動軸(4)轉(zhuǎn)動。調(diào)節(jié)傳動軸上的兩個齒輪(6)(24)分別與傳動輸入軸傘型輪兩端的螺旋套齒輪(7)(25)齒合。傳動輸入軸的螺旋套齒輪再分別與傳動輸出軸傘型輪兩端的螺旋套齒輪(5)(26)齒合。這樣現(xiàn)實了伺服執(zhí)行電機(1)執(zhí)行電腦的調(diào)節(jié)速比指令時輸入軸傘型輪兩端的螺旋套(8)(23)與輸出軸傘型輪兩端的螺旋套(27)(43)反向轉(zhuǎn)動。由于同一個傳動軸上的傘型輪兩端的螺旋套的螺旋(10)(22)(29)(42)方向是反向的，因此同軸上的螺旋套轉(zhuǎn)動時，與螺旋套接合的螺旋鼓(9)(21)(28)(41)就會產(chǎn)生相向或背向的推力。同軸上的傘型輪便產(chǎn)生相向或背向位移，傳動齒圈便跟著擴大或縮小。從而實現(xiàn)了速比的調(diào)節(jié)。
空檔與掛檔本發(fā)明空檔與掛檔由人工控制，液壓油泵(48)將回油倉(47)中的油壓入壓力油儲灌(49)，當三通電磁閥(45)被接通時，壓力油灌的壓力油便進入離合器活塞倉，活塞(77)在油壓的作用下將離合器(20)的離合器摩擦片壓緊，變速裝置掛上了檔。當三通電磁閥(45)斷開時，電磁閥(45)恢復泄放狀態(tài)，活塞倉內(nèi)的壓力油被泄放，離合器分離，變速裝置與發(fā)動機脫開，也就是變速裝置處于空檔。
倒檔倒檔控制設在兩組無級變速傳動裝置的串連接合處，安裝倒檔傳動齒輪和手動拉桿來實現(xiàn)。
也可以根據(jù)上述原理設計出另一種由油壓調(diào)控的無級變速裝置，他的結(jié)構原理如圖(4)所示。在這種結(jié)構中，主動傳動輪和被動傳動輪的兩端都分別設置有活塞(58)(59)(60)(61)和傳動軸上相應的復位彈簧(66)(67)(68)(69)，彈簧一端以傳動軸齒鍵為支撐，另一端與相應的傘型輪軸孔擋圈相接。主動傳動輪兩端的活塞倉之間還設置有連通壓力油管(56)以及連通接頭(70)(71)。被動傳動輪兩端的活塞倉之間也同樣設置有連通壓力油管(57)及連通接頭(72)(73)，使兩端活塞倉的油壓均衡。在連通壓力油管上分別安裝電磁進油閥(53)(50)，電磁泄放閥(54)(51)和電磁油壓均衡閥(55)(52)。它的調(diào)控過程是這樣進行的啟動時壓力油泵(48)將回油倉(47)內(nèi)的油壓入壓力油儲灌(49)內(nèi)，此時主動軸傳動輪兩端活塞倉連通壓力油管(56)上的電磁閥由電腦板的程序控制為電磁進油閥(53)和電磁油壓均衡閥(55)關閉，電磁泄放閥(54)打開，使活塞倉油壓為零。傳動軸上的復位彈簧(66)(67)通過軸套(62)(63)將活塞(58)(59)推向兩端活塞底部，由于彈簧復位力也同時使兩傘型輪背向位移，主動軸傳動齒圈直徑保持在最小狀態(tài)。而被動軸傳動輪兩端的活塞倉連通壓力油管(57)上的電磁泄放閥(51)，電磁油壓均衡閥(52)由電腦板的程序控制為關閉狀態(tài)，而電磁進油閥則為開通狀態(tài)，這樣被動軸傳動輪兩端的活塞倉的壓力油增為最高油壓，通過活塞(60)(61)，軸套(64)(65)推動兩傘型輪(32)(39)相向位移至互相頂接，使被動軸傳動齒圈直徑維持在最大狀態(tài)。這樣當變速裝置由空檔掛上前進檔或倒檔時，變速裝置為最大減速比傳動狀態(tài)。當電腦板測得發(fā)動機增速，并且里程速度增加時，電腦便發(fā)出增速調(diào)控指令，控制電磁泄放閥(51)(54)，電磁進油閥(50)(53)關閉，開通電磁油壓均衡閥(55)(52)，被動軸傳動輪兩端的活塞倉壓力油便通過連通油管進入主動軸傳動輪兩端的活塞倉，使主動軸傳動輪與被動軸傳動輪的兩端活塞倉的油壓均衡。被動軸傳動輪因兩端活塞支撐力減小，在復位彈簧(68)(69)的作用下，兩傘型輪(32)(39)背向位移，組成傳動齒圈的弧型滑塊(35)徑向收縮，傳動齒圈直徑縮小，而主動軸傳動輪兩端的活塞倉油壓由零增至與被動軸傳動輪兩端活塞倉的油壓相等。主動軸兩傘型輪(12)(19)在活塞(58)(59)的推力作用下相向位移，組成傳動齒圈的弧型滑塊(16)便向外擴張，傳動齒圈直徑由小變大。被動軸傳動輪的傳動齒圈直徑縮小與主動軸傳動輪的傳動齒圈直徑擴大是同步相等的，最終它們的傳動直徑之比達到1∶1，而傳動速比也因此而由開始時減速傳動很快增至1∶1的增速傳動。
如需高速傳動只須由電腦發(fā)出高速程控指令，將主動軸傳動輪兩端活塞倉連通油管上的電磁泄放閥，電磁油壓均衡閥關閉，打開電磁進油閥(53)，同時將被動軸傳動輪兩端活塞倉連通油管上的電磁泄放閥(51)打開，將電磁進油閥和電磁油壓均衡閥關閉就能達高速比傳動。
如須減速增扭，同樣只須電腦根據(jù)機動車車況發(fā)出減速指令，電磁閥的控制編程與增速相反便能快速實現(xiàn)。這一實施例的無級變速傳動裝置通過傳動齒輪(74)(75)輸出軸(76)傳輸動力。
權利要求
1.一種機動車無級變速傳動裝置，它包括電腦板、伺服電機、離合器、傳動軸、傳動輪、傳動帶、調(diào)控齒輪，其特征在于(1)它的主動傳動輪和被動傳動輪都是由兩個相同結(jié)構的傘型輪(12)(19)(32)(39)組成，以傘型輪的園錐型斜面相對安裝在相應的傳動軸上；(2)傘型輪中心有軸孔，通過軸孔內(nèi)的軸向鍵槽與相應的傳動軸(2)(46)的花鍵(15)(38)接合；(3)傘型輪的園錐型斜面有按一定的等分角度并且與斜面斜度相同的滑道(13)(18)(34)(36)，兩個傘型輪的園錐型斜面相對的滑道之間橫跨著一弧型滑塊(16)(35)，滑塊的外園有齒，滑塊的兩端與兩傘型輪的園錐型斜面相貼合，并分別裝有一滾柱(14)(17)(33)(37)與傘型輪相對應的滑道相接合；(4)由全等分的弧型滑塊組成傳動輪的傳動齒圈，弧型滑塊的兩端分別有復位彈簧。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種機動車無級變速傳動裝置，其特征在于每組傘型輪的兩端內(nèi)都有螺旋套(8)(23)、(27)(43)，每組螺旋套的螺旋(10)(22)、(29)(42)都是相反方向的，螺旋套外有螺旋鼓(9)(21)、(28)(41)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種機動車無級變速傳動裝置，其特征在于調(diào)節(jié)傳動軸(4)的齒輪(6)(24)分別與傳動輪的螺旋套調(diào)節(jié)齒輪(7)(25)相齒合，主動輪的螺旋套調(diào)節(jié)齒輪(7)(25)分別與被動輪螺旋套調(diào)節(jié)齒輪(5)(26)齒合。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種機動車無級變速傳動裝置，其特征在于組成傳動輪的傳動齒圈的弧型滑塊可以是6塊，也可以是8塊或12塊。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種機動車無級變速傳動裝置，其特征在于它的傳動帶可以是齒鏈，也可以是齒帶，或者其他傳動帶。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種機動車無級變速傳動裝置，其特征在于它可以由兩組相同的無級變速傳動結(jié)構串連組成高傳動比的無級變速傳動裝置。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種機動車無級變速傳動裝置，其特征在于它還有一個在主動傳動輪和被動傳動輪的兩端都分別設置有活塞(58)(59)(60)(61)，在傳動軸的花鍵兩端分別設置有復位彈簧(66)(67)(68)(69)，彈簧的一端以傳動軸的花鍵為支撐，另一端與相應的傘型輪軸孔擋圈相接。
8.根據(jù)權利要求1或7所述的一種機動車無級變速傳動裝置，特其征在于它在主動傳動輪和被動傳動輪兩端活塞倉之間分別設置有連通壓力油管(56)(57)及連通接頭(70)(71)(72)(73)。
9.根據(jù)權利要求1或7所述的一種機動車無級變速傳動裝置，其特征在于它的連通壓力油管上分別設置有電磁閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機動車無級變速傳動裝置,它在輸入和輸出傳動軸上分別安裝了一組結(jié)構完全相同的傘型輪組成傳動輪,傘型輪之間的弧型滑塊組成傳動輪的傳動齒圈。在調(diào)節(jié)力的作用下,弧型滑塊可以沿兩傘型輪的滑道向外或向內(nèi)滑動,從而調(diào)節(jié)傳動輪的傳動齒圈直徑,實現(xiàn)無級調(diào)控傳動速比的目的。通過齒鏈或齒帶以及其他傳動帶輸出動力。本發(fā)明結(jié)構簡單,傳動比大,效率高,大幅度降低機動車無級變速傳動裝置成本。
文檔編號B60K20/00GK1246420SQ9811875
公開日2000年3月8日 申請日期1998年9月1日 優(yōu)先權日1998年9月1日
發(fā)明者黃兆煥 申請人:黃兆煥