[發明專利]一種變徑齒輪接力傳動的無級變速傳動機構

有效

• 申請號: 201410514905.0
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN104343914B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 謝瑞成
• 申請（專利權）人: 謝瑞成
• 主分類號: F16H9/24
• 分類號: F16H9/24;F16H55/54
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務所(普通合伙)51239
• 代理人: 劉華平

技術領域

本發明涉及無級變速器(CVT)技術領域，具體地講，是涉及一種變徑齒輪接力傳動的無級變速傳動機構。

背景技術

無級變速器是傳動比可以在一定范圍內連續變化的變速器，簡稱CVT(英文Continuously Variable Transmission的縮寫)。它采用傳動帶和工作直徑可變的主、從動輪相配合來傳遞動力，可以實現傳動比的連續改變，從而得到傳動系與發動機工況的最佳匹配，最大限度地利用發動機的特性，提高汽車的動力性和燃油經濟性，目前在汽車上的應用越來越多。

無級變速的一個核心問題是如何實現主從傳動輪的工作直徑可變，如圖1和圖2所示的傳動結構原理是目前本領域技術人員公認的變徑輪的常規原理結構，即輸入軸和輸出軸均連接的是一個由兩個帶有錐面的帶輪組成一體的傳動輪，一個傳動輪作為主動輪，另一個傳動輪作為從動輪，兩傳動輪之間由傳動帶聯動，通過改變同一傳動輪的兩個帶輪之間的距離，可平穩調節傳動帶在傳動輪上的驅動直徑，從而實現傳動的工作直徑可變。而如何改變兩個帶輪之間距離的問題，現有技術中通常是通過準確控制液壓壓力或彈簧壓力予以實現的。

這樣的結構為無級變速器帶來了如變速平穩、零件少、體積小、重量輕、油耗低等諸多優點，也正因為這樣的結構設計，使得現有這種帶錐面的無級變速器存在一個致命的缺陷，就是無法承載較大的載荷和傳遞較大的扭矩，不僅傳動帶容易損壞，導致其壽命較低，而且傳動中傳動帶與傳動輪容易打滑，同時還產生熱衰減問題，引起傳動效率下降。其中最大的矛盾在于需要在調節變徑時使二者相對滑動同時在傳動時使二者相對靜止保持足夠的傳動摩擦力。受限于此，無級變速器大多都只在小排量汽車上應用。

隨著技術的發展進步，本領域技術人員也一直在研發減小甚至消除無級變速器缺陷的辦法，如博世公司研發推出的新式鏈帶以“推動”的方式代替了傳統傳動帶“拉動”的動力傳遞效果，獲得了明顯的效果。但是，這些技術發展的基礎都是源于本領域公認的錐面輪與傳動帶的結合，也使得技術發展陷于瓶頸。而本發明人創新思維，另辟蹊徑，通過對無級變速原理的潛心研究，設計出一種新的構造以實現無級變速，并能克服現有無級變速結構的缺陷。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種結構緊湊牢固、能夠承載較大載荷和傳遞較大扭矩的變徑齒輪接力傳動的無級變速傳動機構。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種變徑齒輪接力傳動的無級變速傳動機構，包括通過傳動齒帶組相互連接且可變徑的兩個接力傳動齒輪，分別設置在兩個接力傳動齒輪上的變徑調節機構，以及與一個變徑調節機構連接的動力輸入軸和與另一個變徑調節機構連接的動力輸出軸。

具體來講，所述接力傳動齒輪包括以其中心軸為中心被圓周等分為至少2個瓣體的變徑輪體，以及設置于每個瓣體的圓周外緣的傳動齒部，其中，每個瓣體上有且僅有一個傳動齒部，所有傳動齒部在變徑輪體上呈螺旋線方式排布。當接力傳動齒輪轉動時在每個位置都有相應的傳動齒部與傳動齒帶組嚙合實現動力的傳遞。

為了便于傳動齒帶連接，防止打滑，所述傳動齒部包括至少3個連續排布的傳動齒。

為使每對傳動齒部均能相互連接傳動，所述傳動齒帶組中傳動齒帶的數量與變徑輪體的瓣體數量匹配。進一步地還可根據實際需求將傳動齒帶組中的傳動齒帶相互連接。對于傳動齒帶的材料并不限于已有材料，只要其符合基本的傳動需求即可。

出于對傳動力、重量、體積等因素的綜合考量，一方面，瓣體的數量增加能夠使傳動齒部與傳動齒帶組的接力傳動更加平穩安全，另一方面，零部件的增多又會增加整體重量和體積，因此作為優選，所述瓣體的數量為3～8個。

更具體地，所述變徑調節機構包括內置有安裝腔的安裝殼體，沿徑向方向設置在安裝殼體一側端面并與安裝腔連通的導槽，安裝于導槽內用于連接變徑齒輪的瓣體的連接體，設置于安裝腔內并與連接體連接的螺旋調節盤，以及設置于安裝腔內用于控制螺旋調節盤轉動的驅動機構，其中，導槽、連接體、瓣體的數量相互匹配，連接體與瓣體軸向端部連接，螺旋調節盤轉動時帶動連接體沿導槽移動，從而使瓣體徑向移動實現接力傳動齒輪變徑。

進一步地，所述螺旋調節盤與連接體連接的一側端面設有呈平面變徑的螺旋線狀的導向齒，連接體上設有與導向齒匹配的弧形齒。

作為一種驅動構造，所述螺旋調節盤的另一側端面設有錐齒或內齒，所述驅動機構包括設置在安裝腔內的驅動電機，以及安裝在驅動電機輸出軸上的驅動齒輪，其中，驅動齒輪與螺旋調節盤上的錐齒或內齒構成齒輪副。