無級變速裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及變速裝置領域，具體而言，涉及無級變速裝置。其包括輸入軸、輸入螺旋齒輪、輸出軸和輸出齒輪；輸入螺旋齒輪包括圓錐體和輸入齒；輸入齒在圓錐體外表面沿圓錐體軸線方向螺旋分布，且螺距均勻；圓錐體設置在輸入軸上，且與輸入軸同軸設置；輸出齒輪的寬度大于或等于輸入螺旋齒輪的螺距。本實用新型無級變速裝置僅僅包括設置在輸入軸上的輸入螺旋齒輪和設置在輸出軸上的輸出齒輪，結(jié)構(gòu)簡單可靠，而且使用齒輪實現(xiàn)動力的傳遞，齒輪傳遞的扭矩大，因此，本實用新型無級變速裝置輸出的扭矩遠比鋼帶式無極變速大，可以應用于大排量越野車和重型卡車上。
【專利說明】無級變速裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及變速裝置領域，具體而言，涉及無級變速裝置。

【背景技術】
[0002]變速箱是汽車的一個重要核心組成部分，從發(fā)展的趨勢來看，自動無級變速是終極目標。從現(xiàn)在普遍使用的變速箱來看，手動變速箱和自動變速箱結(jié)構(gòu)復雜，變速檔位增加到7個檔位后，變速箱內(nèi)零部件超過500個，從技術上和成本上很難有再向上增加的空間。而最為成熟的鋼帶式無極變速(CVT)采用的是摩擦傳動，而非齒輪嚙合，受鋼帶材料強度和摩擦阻力限制，扭矩達到300牛米幾乎為極限，在大排量越野車和重型卡車上無法應用。
[0003]鑒于此，目前沒有一款結(jié)構(gòu)簡單可靠，既能輸出大扭矩，又能實現(xiàn)無級變速的變速
>J-U ρ?α裝直。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供無級變速裝置，以解決上述的問題。
[0005]在本實用新型的實施例中提供了一種無級變速裝置，包括輸入軸、輸入螺旋齒輪、傳動齒輪組、輸出軸和輸出齒輪；
[0006]輸入螺旋齒輪包括圓錐體和輸入齒；
[0007]輸入齒在圓錐體外表面沿圓錐體軸線方向螺旋分布，且螺距均勻；
[0008]圓錐體設置在輸入軸上，且與輸入軸同軸設置；
[0009]傳動齒輪組設置在輸入螺旋齒輪與輸出齒輪之間；
[0010]傳動齒輪組的組合寬度大于或等于輸入螺旋齒輪的螺距。
[0011]進一步的,傳動齒輪組包括傳動齒輪一和傳動齒輪二 ；
[0012]傳動齒輪一的分度圓半徑小于傳動齒輪二的分度圓半徑，傳動齒輪的半徑比與它們分們所嚙合部位的螺旋齒半徑比相同；
[0013]傳動齒輪一與傳動齒輪二之間形成的梯度與輸入螺旋齒輪的圓錐斜度相同。
[0014]進一步的，傳動齒輪一與輸出齒輪之間通過矯正齒輪組進行傳動；
[0015]矯正齒輪組包括偶數(shù)個數(shù)的齒輪。
[0016]進一步的，矯正齒輪組包括第三齒輪和第四齒輪；
[0017]第三齒輪與傳動齒輪一哨合，第四齒輪與第三齒輪卩齒合。
[0018]進一步的，無級變速裝置還包括撥叉；
[0019]撥叉設置在傳動齒輪組上，用于帶動傳動齒輪組沿輸出齒輪的軸線方向移動。
[0020]進一步的，輸入螺旋齒輪的每一圈輸入齒的齒數(shù)呈等比例依次增加。
[0021]本實用新型實施例提供的無級變速裝置，與現(xiàn)有技術中的無級變速裝置相比，其包括輸入軸、輸出軸及輸入螺旋齒輪和輸出齒輪。動力從輸入軸輸入，由于輸入螺旋齒輪的輸入圓錐體與輸入軸轉(zhuǎn)動連接，則輸入圓錐體隨著輸入軸一起轉(zhuǎn)動，與此同時輸入螺旋齒輪與傳動齒輪組嚙合，從而將轉(zhuǎn)動傳遞給輸出軸。當需要無級變速時，由于傳動齒輪可在輸出齒輪上沿其滑動，而輸入齒在輸入圓錐體的外圓周表面沿其軸線螺旋排布多圈，傳動齒輪連續(xù)交替與螺旋齒的不同部位嚙合，則傳動齒輪在輸出齒輪上滑動時，傳動齒輪與輸入螺旋齒輪始終保持嚙合，即輸入軸的轉(zhuǎn)動在變速的過程中始終傳遞給輸出軸，從而實現(xiàn)無級變速。本實用新型無級變速裝置僅僅包括設置在輸入軸上的輸入螺旋齒輪和設置在輸出軸上的輸出齒輪、另加傳動齒輪組，結(jié)構(gòu)簡單可靠，而且使用齒輪實現(xiàn)動力的傳遞，齒輪傳遞的扭矩大，因此，本實用新型無級變速裝置輸出的扭矩遠比鋼帶式無極變速大，可以應用于大排量越野車和重型卡車上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1示出了本實用新型實施例無級變速裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2示出了本實用新型實施例無級變速裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中，1:輸入軸；2:圓錐體；3:輸入齒；4:輸出軸；5:傳動齒輪一 ；6:傳動齒輪二 ；7:第三齒輪；8:第四齒輪；9:輸出齒輪；10:撥叉；11:傳動齒輪組。

【具體實施方式】
[0025]下面通過具體的實施例子并結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。
[0026]附圖所示為本實施例提供的一種無級變速裝置，包括輸入軸1、輸入螺旋齒輪、輸出軸4和輸出齒輪9 ;
[0027]輸入螺旋齒輪包括圓錐體2和輸入齒3 ；
[0028]輸入齒3在圓錐體2外表面沿圓錐體2軸線方向螺旋分布，且螺距均勻；
[0029]圓錐體2設置在輸入軸I上，且與輸入軸I同軸設置。
[0030]輸入螺旋齒輪與輸出齒輪9之間通過傳動齒輪組11傳動；
[0031]傳動齒輪組11的組合寬度大于或等于輸入螺旋齒輪的螺距。
[0032]傳動齒輪組11包括傳動齒輪一 5和傳動齒輪二 6。
[0033]傳動齒輪一 5、傳動齒輪二 6的寬度之和等于或大于輸入螺旋齒的一個螺距。
[0034]輸出齒輪9設置在輸出軸4上,且與輸出軸4同軸設置；
[0035]輸出齒輪9與輸入螺旋齒輪的錐面平行。
[0036]本實用新型實施例提供的無級變速裝置，與現(xiàn)有技術中的無級變速裝置相比，其包括輸入軸1、輸出軸4及輸入螺旋齒輪和輸出齒輪9。動力從輸入軸I輸入，由于輸入螺旋齒輪的輸入圓錐體2與輸入軸I轉(zhuǎn)動連接，則輸入圓錐體2隨著輸入軸I 一起轉(zhuǎn)動，與此同時輸入螺旋齒輪通過傳動齒輪組11與輸出齒輪9嚙合，從而將轉(zhuǎn)動傳遞給輸出軸4。
[0037]當需要定速傳動時，拔叉固定傳動齒輪組11在一個位置，傳動齒輪組11與輸出螺旋齒輪的一個圓周螺旋齒相嚙合并傳遞到輸出軸，形成定速傳動。
[0038]當需要無極變速時，拔叉推動傳動齒輪組11在輸入齒3與輸出齒輪9之間軸向滑動，當傳動齒輪組11向螺旋齒的大端滑動時，傳動齒輪組11與直徑較大的螺旋齒嚙合，則增大了轉(zhuǎn)速，而傳動齒輪一 5和傳動齒輪二 6的齒輪寬度等于或大于一個螺距，不管傳動齒輪組11滑動到任意位置，螺旋齒肯定有一個位置與傳動齒輪組11相嚙合，以此實現(xiàn)無極變速。
[0039]本實用新型無級變速裝置僅僅包括設置在輸入軸I上的輸入螺旋齒輪和設置在輸出軸4上的輸出齒輪9，結(jié)構(gòu)簡單可靠,而且使用齒輪實現(xiàn)動力的傳遞,齒輪傳遞的扭矩大，因此，本實用新型無級變速裝置輸出的扭矩遠比鋼帶式無極變速大，可以應用于大排量越野車和重型卡車上。
[0040]進一步的，傳動齒輪一 5與輸出齒輪9之間通過矯正齒輪組進行傳動；
[0041]矯正齒輪組包括偶數(shù)個數(shù)的齒輪。
[0042]進一步的，矯正齒輪組包括第三齒輪7和第四齒輪8 ;
[0043]第三齒輪7與傳動齒輪一 5嚙合，第四齒輪8與第三齒輪7嚙合；
[0044]第四齒輪8的齒數(shù)與傳動齒輪一 5的齒數(shù)相同。
[0045]由于傳動齒輪一 5的分度圓直徑小于傳動齒輪二 6的分度圓直徑,需要在傳動齒輪一 5與輸出齒輪9之間設置矯正齒輪組才能保證輸出齒輪9與輸入螺旋齒輪的齒面平行。
[0046]矯正齒輪組的個數(shù)需為偶數(shù)，才能保證矯正齒輪組傳遞到輸出齒輪9上的動力方向和傳動齒輪二 6傳遞到輸出齒輪9上的動力方向是相同的。
[0047]傳動齒輪一 5與傳動齒輪二 6的齒比與所哨合部分的輸入螺旋齒輪的齒比相同，第四齒輪8與傳動齒輪一 5的齒數(shù)相同,第三齒輪7與第四齒輪8僅用于將傳動齒輪一 5等速、同方向傳動到輸出齒輪9上。
[0048]進一步的，無級變速裝置還包括撥叉10 ；
[0049]撥叉10設置在傳動齒輪組11上，用于帶動傳動齒輪組11沿輸出齒輪9的軸線方向移動。
[0050]為了控制傳動齒輪組11在輸入螺旋齒輪和輸出齒輪9之間滑動，在傳動齒輪組11上設置了用于撥動傳動齒輪組11的撥叉10。拔叉既可以起著傳動齒輪組11固定架的作用，還可以使用該撥叉10即可將輸出齒輪9組軸向滑動，使輸入螺旋齒輪不同直徑與傳動齒輪組11相嚙合，從而實現(xiàn)無級變速。
[0051]進一步的，輸入螺旋齒輪的每一圈輸入齒3的齒數(shù)呈等比例依次增加。
[0052]輸入螺旋齒輪的每一圈輸入齒3的齒數(shù)呈等比例依次增加，從而在與傳動齒輪組11嚙合時，在傳動齒輪組11移動時，能夠使輸入螺旋齒輪與輸出齒輪9之間的傳動比連續(xù)變化，從而能夠達到實現(xiàn)無極變速的目的。
[0053]傳動齒輪一 5、傳動齒輪二 6、第三齒輪7、第四齒輪8組合而成傳動齒輪組11，用撥叉10固定，但又受拔叉控制可于螺旋齒與輸出齒輪9之間的平行區(qū)域沿軸向滑動。
[0054]第三齒輪7與第四齒輪8的組合作用為將傳動齒輪一 5的轉(zhuǎn)速等速同向傳遞到輸出齒輪9,最簡單的結(jié)構(gòu)為第四齒輪8與傳動齒輪一 5齒數(shù)相同，再增加一個中間齒輪，即第三齒輪7。傳動齒輪一 5與傳動齒輪二 6之間形成的梯度與輸入螺旋齒輪的圓錐斜度相同。
[0055]傳動齒輪組11的多個齒輪按階梯狀排列，階梯的斜度與輸入螺旋齒輪的錐度一致，較小的齒輪與輸入螺旋齒輪的小端嚙合，較大的齒輪與輸入螺旋齒輪的大端嚙合，以達到與輸入螺旋齒輪連續(xù)嚙合；多個齒輪以連續(xù)接力方式與輸出螺旋齒輪不同螺旋部位相嚙合，以實現(xiàn)一個完整的圓周嚙合。
[0056]多個齒輪的各個齒數(shù)不同，具體齒數(shù)比為:相鄰兩個齒輪的齒數(shù)比所嚙合部位的輸入螺旋齒數(shù)比相同；這樣的齒比可以更好地與不斷變化的輸入螺旋齒相嚙合，同時實現(xiàn)當傳動齒輪一 5和傳動齒輪二 6同時與不同部位的螺旋齒哨合時,輸出的速度都是相等的，多個齒輪通過中間齒輪匯集傳動到輸出軸4 ;傳動齒輪組11中只有一個齒輪與螺旋齒輪嚙合時，其它未與螺旋齒嚙合的輸出齒輪9受齒輪組傳動而保持同步轉(zhuǎn)動；傳動齒輪與輸出齒輪9組嚙合。
[0057]傳動齒輪組11需要滿足組合的寬度大于或等于輸入螺旋齒輪的螺距，從而能夠使傳動齒輪組11在輸入螺旋齒輪表面移動時能夠在一個脫離輸入齒3哨合時,另一個能提前或同步與輸入齒3嚙合，從而使整個裝置能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)變速。
[0058]也就是說，傳動齒輪組11可沿輸入螺旋齒輪和輸出齒輪9之間滑動，且向輸出軸4傳遞扭矩；傳動齒輪組11組合起來的寬度應不小于一個螺距，以保證輸入螺旋齒輪可以沿傳動齒輪組11嚙合一個圓周，在圖例中為簡單明白地看清結(jié)構(gòu)，僅設置了兩個傳動齒輪，這樣的結(jié)構(gòu)在一個圓周內(nèi)會有一定脈動。
[0059]為盡量減小轉(zhuǎn)速脈動，增加傳動齒個數(shù)，就能減少了脈動幅度。在實際中，在結(jié)構(gòu)可能擺布的情況下，可以將傳動齒輪一 5和傳動齒輪二 6改窄，在之間增加多個齒輪，增加的個數(shù)越多，越能消除輸出軸4的轉(zhuǎn)速脈動幅度，也同時滿足多個傳動齒的組合寬度不小于一個螺距這一條件；甚至可以圍繞整個輸入螺旋齒的圓周多角度設置傳動齒輪。當傳動齒輪一 5與輸入螺旋齒輪嚙合時，傳動齒輪二 6也在同步轉(zhuǎn)動，當傳動齒輪一 5與輸入齒3脫離前或脫離的同時，同步轉(zhuǎn)動的傳動齒輪二 6就能順利與輸入齒3進入嚙合，如此交替循環(huán)，連續(xù)傳動。
[0060]進一步的，當輸入齒3在轉(zhuǎn)動過程中，因螺旋齒與傳動齒輪嚙合的一個圓周中，半徑在不斷發(fā)生變化。為克服這種螺旋齒半徑變化而可能造成嚙合脫離或干涉，可以用下幾種結(jié)構(gòu)來克服:
[0061]一、盡量增大螺旋齒與傳動齒輪的齒高，兩者的齒高大于一個螺旋圓周的半徑變化幅度。
[0062]二、在螺旋齒與傳動齒輪組11之間設置一個彈性裝置，當螺旋齒的小半徑部分與傳動齒輪嚙合時，彈性裝置將兩者的間隙壓窄，當螺旋齒的嚙合半徑在旋轉(zhuǎn)中慢慢變大時，可以將兩者的間隙漸漸推大，這個彈性幅度使兩者保持最佳嚙合間隙。
[0063]三、盡量增設傳動齒的個數(shù)，傳動齒的個數(shù)越多，在一個圓周的傳動中，每個傳動齒與螺旋齒嚙合的齒數(shù)就越少，則螺旋齒半徑變化幅度也就很小。
[0064]本實用新型實施例的無級變速裝置具有以下特點:
[0065]1、變速時可以如摩擦式無極變速裝置一樣連續(xù)平滑變速，變速過程中動力傳遞沒有離合動作，提高傳動效率。
[0066]2、傳輸力矩可以達到齒輪一樣的大扭矩。
[0067]3、可以通過增加輸入螺旋齒輪的錐形比或增加螺旋圈可以大幅度增加變速比。
[0068]4、結(jié)構(gòu)簡單可靠，成本大幅度降低。
[0069]本實用新型實施例提供的無級變速裝置，與現(xiàn)有技術中的無級變速裝置相比，其包括輸入軸1、輸出軸4及輸入螺旋齒輪和輸出齒輪9。動力從輸入軸I輸入，由于輸入螺旋齒輪的輸入圓錐體2與輸入軸I轉(zhuǎn)動連接，則輸入圓錐體2隨著輸入軸I 一起轉(zhuǎn)動，與此同時輸入螺旋齒輪與傳動齒輪組11嚙合，從而將轉(zhuǎn)動傳遞給輸出軸4。當需要無級變速時，由于輸出齒輪9可在輸出軸4上沿其滑動，而輸入齒3在輸入圓錐體2的外圓周表面沿其軸線螺旋排布多圈，傳動齒輪組11連續(xù)交替與螺旋齒的不同部位嚙合，輸出齒輪9與輸入螺旋齒輪始終保持嚙合，即輸入軸I的轉(zhuǎn)動在變速的過程中始終傳遞給輸出軸4，從而實現(xiàn)無級變速。本實用新型無級變速裝置僅僅包括設置在輸入軸I上的輸入螺旋齒輪和設置在輸出軸4上的輸出齒輪9和傳動齒輪組11,結(jié)構(gòu)簡單可靠,而且使用齒輪實現(xiàn)動力的傳遞，齒輪傳遞的扭矩大，因此，本實用新型無級變速裝置輸出的扭矩遠比鋼帶式無極變速大，可以應用于大排量越野車和重型卡車上。
[0070]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種無級變速裝置，其特征在于，包括輸入軸、輸入螺旋齒輪、傳動齒輪組、輸出軸和輸出齒輪； 所述輸入螺旋齒輪包括圓錐體和輸入齒； 所述輸入齒在所述圓錐體外表面沿所述圓錐體軸線方向螺旋分布，且螺距均勻； 所述圓錐體設置在所述輸入軸上，且與所述輸入軸同軸設置； 所述傳動齒輪組設置在所述輸入螺旋齒輪與所述輸出齒輪之間； 所述傳動齒輪組的組合寬度大于或等于所述輸入螺旋齒輪的螺距。
2.根據(jù)權利要求1所述的無級變速裝置，其特征在于，所述傳動齒輪組包括傳動齒輪一和傳動齒輪二； 所述傳動齒輪一的分度圓半徑小于所述傳動齒輪二的分度圓半徑，傳動齒輪的半徑比與它們分別所嚙合部位的螺旋齒半徑比相同； 所述傳動齒輪一與所述傳動齒輪二之間形成的梯度與所述輸入螺旋齒輪的圓錐斜度相同。
3.根據(jù)權利要求2所述的無級變速裝置，其特征在于，所述傳動齒輪一與所述輸出齒輪之間通過矯正齒輪組進行傳動； 所述矯正齒輪組包括偶數(shù)個數(shù)的齒輪。
4.根據(jù)權利要求3所述的無級變速裝置，其特征在于，所述矯正齒輪組包括第三齒輪和第四齒輪； 所述第三齒輪與所述傳動齒輪一嚙合，所述第四齒輪與所述第三齒輪嚙合。
5.根據(jù)權利要求4所述的無級變速裝置，其特征在于，還包括撥叉； 所述撥叉設置在所述傳動齒輪組上，用于帶動所述傳動齒輪組沿所述輸出齒輪的軸線方向移動。
6.根據(jù)權利要求1所述的無級變速裝置，其特征在于，所述輸入螺旋齒輪的每一圈所述輸入齒的齒數(shù)呈等比例依次增加。
【文檔編號】F16H3/20GK203926641SQ201420215057
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權日:2014年4月10日
【發(fā)明者】唐坤亮 申請人:唐坤亮