[发明专利]一种变径齿轮接力传动的无级变速传动机构

说明书

技术领域

本发明涉及无级变速器(CVT)技术领域，具体地讲，是涉及一种变径齿轮接力传动的无级变速传动机构。

背景技术

无级变速器是传动比可以在一定范围内连续变化的变速器，简称CVT(英文Continuously Variable Transmission的缩写)。它采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力，可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配，最大限度地利用发动机的特性，提高汽车的动力性和燃油经济性，目前在汽车上的应用越来越多。

无级变速的一个核心问题是如何实现主从传动轮的工作直径可变，如图1和图2所示的传动结构原理是目前本领域技术人员公认的变径轮的常规原理结构，即输入轴和输出轴均连接的是一个由两个带有锥面的带轮组成一体的传动轮，一个传动轮作为主动轮，另一个传动轮作为从动轮，两传动轮之间由传动带联动，通过改变同一传动轮的两个带轮之间的距离，可平稳调节传动带在传动轮上的驱动直径，从而实现传动的工作直径可变。而如何改变两个带轮之间距离的问题，现有技术中通常是通过准确控制液压压力或弹簧压力予以实现的。

这样的结构为无级变速器带来了如变速平稳、零件少、体积小、重量轻、油耗低等诸多优点，也正因为这样的结构设计，使得现有这种带锥面的无级变速器存在一个致命的缺陷，就是无法承载较大的载荷和传递较大的扭矩，不仅传动带容易损坏，导致其寿命较低，而且传动中传动带与传动轮容易打滑，同时还产生热衰减问题，引起传动效率下降。其中最大的矛盾在于需要在调节变径时使二者相对滑动同时在传动时使二者相对静止保持足够的传动摩擦力。受限于此，无级变速器大多都只在小排量汽车上应用。

随着技术的发展进步，本领域技术人员也一直在研发减小甚至消除无级变速器缺陷的办法，如博世公司研发推出的新式链带以“推动”的方式代替了传统传动带“拉动”的动力传递效果，获得了明显的效果。但是，这些技术发展的基础都是源于本领域公认的锥面轮与传动带的结合，也使得技术发展陷于瓶颈。而本发明人创新思维，另辟蹊径，通过对无级变速原理的潜心研究，设计出一种新的构造以实现无级变速，并能克服现有无级变速结构的缺陷。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种结构紧凑牢固、能够承载较大载荷和传递较大扭矩的变径齿轮接力传动的无级变速传动机构。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种变径齿轮接力传动的无级变速传动机构，包括通过传动齿带组相互连接且可变径的两个接力传动齿轮，分别设置在两个接力传动齿轮上的变径调节机构，以及与一个变径调节机构连接的动力输入轴和与另一个变径调节机构连接的动力输出轴。

具体来讲，所述接力传动齿轮包括以其中心轴为中心被圆周等分为至少2个瓣体的变径轮体，以及设置于每个瓣体的圆周外缘的传动齿部，其中，每个瓣体上有且仅有一个传动齿部，所有传动齿部在变径轮体上呈螺旋线方式排布。当接力传动齿轮转动时在每个位置都有相应的传动齿部与传动齿带组啮合实现动力的传递。

为了便于传动齿带连接，防止打滑，所述传动齿部包括至少3个连续排布的传动齿。

为使每对传动齿部均能相互连接传动，所述传动齿带组中传动齿带的数量与变径轮体的瓣体数量匹配。进一步地还可根据实际需求将传动齿带组中的传动齿带相互连接。对于传动齿带的材料并不限于已有材料，只要其符合基本的传动需求即可。

出于对传动力、重量、体积等因素的综合考量，一方面，瓣体的数量增加能够使传动齿部与传动齿带组的接力传动更加平稳安全，另一方面，零部件的增多又会增加整体重量和体积，因此作为优选，所述瓣体的数量为3～8个。

更具体地，所述变径调节机构包括内置有安装腔的安装壳体，沿径向方向设置在安装壳体一侧端面并与安装腔连通的导槽，安装于导槽内用于连接变径齿轮的瓣体的连接体，设置于安装腔内并与连接体连接的螺旋调节盘，以及设置于安装腔内用于控制螺旋调节盘转动的驱动机构，其中，导槽、连接体、瓣体的数量相互匹配，连接体与瓣体轴向端部连接，螺旋调节盘转动时带动连接体沿导槽移动，从而使瓣体径向移动实现接力传动齿轮变径。

进一步地，所述螺旋调节盘与连接体连接的一侧端面设有呈平面变径的螺旋线状的导向齿，连接体上设有与导向齿匹配的弧形齿。

作为一种驱动构造，所述螺旋调节盘的另一侧端面设有锥齿或内齿，所述驱动机构包括设置在安装腔内的驱动电机，以及安装在驱动电机输出轴上的驱动齿轮，其中，驱动齿轮与螺旋调节盘上的锥齿或内齿构成齿轮副。