[發明專利]圓環曲面行星無級變速器及應用有該變速器的自行車

有效

• 申請號: 201510072830.X
• 申請日: 2015-02-11
• 公開（公告）號: CN104608872B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 呂元勝
• 申請（專利權）人: 呂元勝
• 主分類號: B62M9/06
• 分類號: B62M9/06
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司33102
• 代理人: 胡志萍,史冠靜

技術領域

本發明涉及一種變速器及安裝有變速器的自行車，尤其是涉及一種圓環曲面行星無級變速器及應用有該變速器的自行車。

背景技術

目前，無級變速器可以分為自動化機械變速器(AMT)、可不斷變速的機械式無級變速器(CVT)和可無限變速的機械式無級變速器(IVT)。早在1905年，人們就提出來一種摩擦板式變速結構，它由圓盤和滾輪構成，結構簡單，但由于摩擦本身帶來的能量損耗大、溫度高的原因，存在傳遞扭矩小和材料不耐用等缺點，沒有批量生產，這種變速原理構成了今天IVT的基礎。IVT是一種圓環曲面變速器，它是基于數學超環面主動盤、超環面被動盤的簡單配置和在兩者之間運動滾子的角度連續可變，而實現無限的無級變速。圓環曲面變速器的核心是兩個相對轉動的轉盤，其中一個當動力輸入用，另一個用來輸出，在兩個轉盤之間安置兩到三個滾輪，兩個轉盤一般受液壓驅動沿軸向夾緊以夾住滾輪，輸入轉盤轉動時帶著滾輪轉動，輸出轉盤也跟著同步轉動轉。其夾緊力度一般通過電控裝置根據傳遞扭矩的大小來調節，力是通過滾動摩擦傳遞，變速則通過滾輪的軸線擺動來實現。IVT由于不使用變矩器，與其它自動變速器比較，IVT具有效率高，不易打滑，油耗低，不需要工藝復雜造價昂貴的金屬傳動帶，結構簡單，成本較低等一系列優點，加上傳遞扭矩大，長時間運轉也不會引起過度發熱，不但適用于轎車上，也適用于越野車上。

現有技術中有各種變速器，如申請號為200880131268.1(申請公布號為CN 102165129 A)的中國發明專利申請所公開的《無級變速器》，該無級變速器包括第一定子板、第二定子板和設于第一定子板與第二定子板之間的牽引行星輪。第一定子板與主驅動軸軸線同軸設置，第一定子板具有多個徑向槽縫，第二定子板與主驅動軸同軸設置，第二定子板具有多個徑向槽縫，牽引行星輪具有可傾斜的旋轉軸線，上述徑向槽縫引導牽引行星輪的可傾斜旋轉軸線，并且，第一定子板能相對第二定子板轉動。由于上述槽縫是徑向偏置，因而在定子板之間的相對轉動導致這些牽引行星輪的偏斜，并且這種偏斜導致了使這些牽引行星輪傾斜到平衡狀態的力，每個傾斜的位置構成了不同的傳動比。該無級變速器的牽引行星輪為圓球形，因而只能在半球范圍內進行變速，變速比范圍在0.5～2之間，變速范圍較小。

此外，現有安裝在自行車上的變速裝置大部分為檔位變速裝置，即通過改變鏈輪的大小和齒數來實現變速的目的，這種固定比率的變速傳動需要等待齒輪嚙合，變速過程中會產生振動，且變速系統往往不封閉而容易受污。作為改進，市場上也有不少安裝有無級變速器的自行車，但其變速器安裝結構較為復雜且安裝較為不便，變速器的安裝結構也不夠合理，其具體的結構可以參考專利號為ZL 200920065740.8(授權公告號為CN 201457594 U)的中國實用新型專利《往復驅動式無級變速自行車》以及專利號為ZL201320535834.3(授權公告號為CN 203450309 U)的中國實用新型專利《雙方向往復驅動無級變速自行車》。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是針對上述現有技術現狀，提供一種結構簡單、緊湊且變速比范圍較大的圓環曲面行星無級變速器。

本發明所要解決的第二個技術問題是針對上述現有技術現狀，提供一種結構合理且安裝無級變速器時無需對車體進行較大改動的自行車。

本發明解決上述第一個技術問題所采用的技術方案為：該圓環曲面行星無級變速器，包括主動盤、從動盤和動力盤，所述的主動盤和從動盤相對設置且兩者的相對面均為圓環曲面，所述的動力盤設于主動盤與從動盤之間，其特征在于所述的動力盤繞自身中軸線自轉同時左右擺動并始終與主動盤和從動盤的圓環曲面相切，該無級變速器還包括有：

固定軸，設于所述主動盤和從動盤的軸心線上；

變位軸，套設在所述的固定軸上并能相對固定軸轉動；

第一驅動機構，安裝在所述的主動盤上并驅動主動盤轉動；

第二驅動機構，安裝在所述變位軸上并驅動變位軸轉動；

導向連桿，設于主動盤和從動盤之間，所述導向連桿隨著變位軸的轉動而沿著變位軸的軸向移動，并同時帶動所述動力盤繞其自身中軸線擺動；

固定內罩，所述的動力盤安裝在該固定內罩上；以及

外殼，設于所述的主動盤、從動盤和固定內罩外，且所述外殼固定在所述的從動盤上以隨從動盤同步轉動。