專利名稱：自適應(yīng)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適應(yīng)于各種車輛的變速器，尤指一種自適應(yīng)變速器。
背景技術(shù)：
目前世界上使用最多的汽車自動變速器主要有4種類型液力自動變速器 (AT)、電控機械式自動變速器(AMT)、機械無級自動變速器(CVT)和雙離合自動變速 器(DCT)，其中
AT生產(chǎn)制造已有70多年歷史，性能和技術(shù)都日趨完善可靠，因此，AT仍是主流 自動變速器。其優(yōu)越性是駕駛員僅通過腳踩油門踏板便可實現(xiàn)自動變速，免除了手動變 速器繁雜的換檔和腳踩離合器踏板的頻繁操作。其電力控制系統(tǒng)使得自動切換速度柔、 平穩(wěn)，所以乘坐與駕駛都感覺很舒適。但是存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大、制造工藝復(fù)雜等缺 點，因而，也限制了其發(fā)展。AMT的電控機械式自動變速器，大多數(shù)在小排量的車輛中使用，以其傳動效率 高、制造成本低和易于制造等優(yōu)點在自動變速器家族中占有重要的地位。電控機械自動 變速器是通過改變傳動滾輪的中心軸的方向，使得滾輪與主從動盤的接觸點改變，從而 改變傳動半徑，使得速比發(fā)生變化，實現(xiàn)無級變速。但是由于傳力的接觸點應(yīng)力大，不 易形成油膜潤滑，其壽命和可靠性難以保證，故在實際使用中比較少。CVT結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)變速器簡單、體積更小，既沒有手動變速器的繁多齒輪副，也 沒有自動變速器復(fù)雜的行星齒輪組，主要靠主、從動輪和傳動實現(xiàn)速比的無級變化。無 級變速器的綜合性能優(yōu)于有級變速器，它能實現(xiàn)傳動比連續(xù)變化，所以一直以來是汽車 制造商和用戶追求的理想變速器。但是，CVT傳遞的扭矩容量不大，目前小排量汽車 的性能和可靠性尚未經(jīng)過充分的考驗和證實，技術(shù)還不夠成熟。金屬帶式無級變速器 (VDT—CVT)是目前最具有發(fā)展前景的機械式無級變速器。其性能優(yōu)良、傳動機理獨 特，是一種新型的傳動形式，世界上針對VDT— CVT的研究方興未艾。DCT雙離合自動變速器的控制系統(tǒng)中，電控單元(ECU)采集各個傳感器的信 號，其中主要包括轉(zhuǎn)速、扭矩信號，模擬量信號，及其它輸入量信號等，并且實現(xiàn)實時 在線閉環(huán)控制對車輛的運行狀態(tài)進行識別與判斷。在需要進行換檔等操作時，ECU發(fā)出 指令.控制離合器及同步器換檔機構(gòu)實現(xiàn)2個離合器與變速器同步換檔動作的操縱。離 合器和換檔操縱機構(gòu)的動力由電機進行控制。DCT的發(fā)展在傳動效率、換檔性能、控制 策略等大大提高地同時，又保護了現(xiàn)有的手動變速器生產(chǎn)設(shè)備，在一定程度上降低了開 發(fā)成本，越來越受到人們的青睞。自動變速器無級變速器具有速比光滑變化、無級傳遞扭矩、加速性好、燃料經(jīng) 濟性高、結(jié)構(gòu)簡單、控制系統(tǒng)的診斷功能不斷增強等特點，被認為是最有前景的一種自 動變速技術(shù)。全球環(huán)境保護規(guī)則的加強和世界汽車市場激烈的競爭，自動變速器技術(shù)是 車輛傳動系統(tǒng)的核心技術(shù)之一，它的理論與設(shè)計達到了相對完善，在各種車輛上得到越 來越廣泛的應(yīng)用。但總的來說，現(xiàn)有變速裝置的手動結(jié)構(gòu)簡單且節(jié)省能源，但是操作不方便；自動操作雖然方便，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高，且不節(jié)能。而自適應(yīng)變速器在各種車輛 變速器方面仍是處在空白狀態(tài)，它將是各種車輛制造商和用戶追求的理想變速器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種使各種車 輛的變速裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、既能降低成本又能節(jié)約能源的自適應(yīng)變速器。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種自適應(yīng)變速器，包 括主動輪、閉合的金屬傳遞件、及從動輪，其特點是該自適應(yīng)變速器是采用半徑可變 輪作為主動輪，通過閉合的金屬傳遞件將主動輪的運動和動力傳遞給從動輪，通過主動 輪半徑的改變，來實現(xiàn)主動輪的牽引力適應(yīng)性增大或變小，而使從動輪的轉(zhuǎn)速適應(yīng)性變 慢或變快。在一較佳實施例中，所述為半徑可變輪的主動輪具有數(shù)條具彈性的輪輻，輪輻 遠離軸心的端部設(shè)有齒；金屬傳遞件為金屬鏈條；從動輪為半徑固定的齒輪。更進一步地，所述金屬鏈條上設(shè)有加壓齒輪，當金屬鏈條出現(xiàn)松動或變緊時， 該加壓齒輪在彈性件(如彈簧)的作用下可使金屬鏈條恢復(fù)正常工作。在另一較佳實施例中，所述為半徑可變輪有主動輪具有數(shù)條具彈性的輪輻，輪 輻遠離軸心的端部設(shè)有齒；金屬傳遞件為金屬鏈條；從動輪為半徑可變輪，具有數(shù)條具 彈性的輪輻，輪輻遠離軸心的端部設(shè)有齒。在又一較佳實施例中，所述為半徑可變輪的主動輪具有數(shù)條具彈性的輪輻，輪 輻遠離軸心的端部設(shè)有u型槽；金屬傳遞件為金屬帶；從動輪為半徑可變輪，具有數(shù)條 具彈性的輪輻，輪輻遠離軸心的端部設(shè)有U型槽。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是填補了現(xiàn)有自適應(yīng)變速器的空白，并可運 用上述方案組合出多級變速結(jié)構(gòu)，從而滿足不同變速的具體實際要求；且本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡 單、操作方便、成本降低又能節(jié)省能源。


圖1是本發(fā)明的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的又一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明的金屬帶與輪輻上的U型槽相接合的示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的自適應(yīng)變速器包括主動輪1、閉合的金屬傳遞件2、及從動輪3，是采用 半徑可變輪作為主動輪，通過閉合的金屬傳遞件將主動輪的運動和動力傳遞給從動輪， 通過主動輪半徑的改變，來實現(xiàn)主動輪的牽引力自適應(yīng)增大或變小，從而使從動輪的轉(zhuǎn) 速自適應(yīng)變慢或變快。參見圖1，為本發(fā)明的第一實施例，該自適應(yīng)變速器包括主動輪1、閉合的金屬 傳遞件2、及從動輪3，是通過閉合的金屬傳遞件將主動輪的運動和動力傳遞給從動輪， 在本實施例中，主動輪1為半徑可變輪，具有數(shù)條具彈性的輪輻4，輪輻4遠離軸心的端 部設(shè)有齒5;金屬傳遞件2為金屬鏈條；從動輪3為半徑固定的齒輪。其工作原理為當主動輪(半徑可變輪)1在軸心的帶動下逆時針方向(圖中箭頭所示為運動方向)轉(zhuǎn)動時，先帶動有彈性的輪輻4轉(zhuǎn)動，輪輻4轉(zhuǎn)到一定位置，輪輻上 的齒5與金屬鏈條嚙合，同時帶動金屬鏈條前進，金屬鏈條通過與從動輪3上的齒6的嚙 合帶動從動輪3逆時針方向轉(zhuǎn)動。當從動輪3的阻力增大時，主動輪的輪輻4沿順時針方向彎曲變大，從而縮小主 動輪1的半徑實現(xiàn)牽引力自適應(yīng)增大，同時從動輪3的轉(zhuǎn)速自適應(yīng)變慢。當金屬鏈條上 段出現(xiàn)松動，可通過加壓齒輪7在彈性件8 (如彈簧)的作用下壓緊金屬鏈條讓其正常 工作。相反，當從動輪3的阻力減小時，主動輪的輪輻4沿順時針方向彎曲變小從而增 大主動輪的半徑實現(xiàn)牽引力自適應(yīng)減小，同時從動輪3的轉(zhuǎn)速自適應(yīng)變快。當金屬鏈條 上段出現(xiàn)變緊時，可通過加壓齒輪7借助彈性件8 (彈簧)使金屬鏈條恢復(fù)到原來位置 讓其正常工作。當從動輪的阻力特大，而主動輪的半徑不能再變小的情況下，主動輪輪 輻上的齒5可以滑向金屬鏈條中的后一個鏈節(jié)，這樣主動輪仍可轉(zhuǎn)動。參見圖2，為本發(fā)明的第二實施例，該自適應(yīng)變速器包括主動輪1、閉合的金屬 傳遞件2、及從動輪3，是通過閉合的金屬傳遞件2將主動輪1的運動和動力傳遞給從動 輪3，在本實施例中，主動輪1為半徑可變輪，具有數(shù)條具彈性的輪輻4，輪輻4遠離軸 心的端部設(shè)有齒5;金屬傳遞件2為金屬鏈條；從動輪3為半徑可變輪，具有數(shù)條具彈性 的輪輻9，輪輻9遠離軸心的端部設(shè)有齒10。本實施例與第一實施例在結(jié)構(gòu)上相比，不同之處在于從動輪為半徑可變輪，而 且去掉了加壓齒輪和彈性件。本實施例采用半徑可變輪作為主動輪與從動輪，通過閉合的金屬傳遞件將主動 輪的運動和動力傳遞給從動輪，通過主動輪與從動輪半徑大小的相反改變，來實現(xiàn)主動 輪與從動輪的牽引力自適應(yīng)增大或變小，而使從動輪的轉(zhuǎn)速自適應(yīng)變慢或變快。工作原理如下當主動輪(半徑可變輪)1在軸心的帶動下逆時針方向(圖中箭 頭所示為運動方向)轉(zhuǎn)動時，先帶動有彈性的輪輻4轉(zhuǎn)動，輪輻4轉(zhuǎn)到一定位置，輪輻上 的齒5與金屬鏈條嚙合，同時帶動金屬鏈條前進，金屬鏈條通過與從動輪3的輪輻9上的 齒10的嚙合帶動從動輪3逆時針方向轉(zhuǎn)動。當從動輪3的阻力增大時，主動輪的輪輻4沿順時針方向彎曲變大從而縮小主 動輪1的半徑實現(xiàn)牽引力自適應(yīng)增大，同時從動輪3的輪輻彎曲變小，從動輪的半徑變 大，轉(zhuǎn)速自適應(yīng)變慢。相反，當從動輪3的阻力減小時，主動輪的輪輻4沿順時針方向 彎曲變小，從而增大主動輪的半徑實現(xiàn)牽引力自適應(yīng)減小，同時從動輪的輪輻9彎曲變 大，從動輪的半徑變小，轉(zhuǎn)速自適應(yīng)變快。由于主從動輪可處在一個半徑增大而另一個 半徑可減小的互補模式下運行，金屬鏈條可基本上保持在一個松緊狀態(tài)下運行而無需另 行調(diào)節(jié)。當從動輪的阻力特大，而主動輪的半徑不能再變小的情況下，輪輻4上的齒5 可以滑向金屬鏈條中的后一個鏈節(jié)，這樣主動輪仍可轉(zhuǎn)動。參見圖3，為本實用新型的第三實施例，該自適應(yīng)變速器包括主動輪1、閉合的 金屬傳遞件2、及從動輪3，是通過閉合的金屬傳遞件2將主動輪1的運動和動力傳遞給 從動輪3，在本實施例中，主動輪1為半徑可變輪，具有數(shù)條具彈性的輪輻4，輪輻4遠 離軸心的端部設(shè)有U型槽11 ；金屬傳遞件2為金屬帶；從動輪3為半徑可變輪，具有數(shù) 條具彈性的輪輻9，輪輻9遠離軸心的端部設(shè)有U型槽12。本實施例與第二實施例的工作原理基本相同，而本實施例與第二實施例在結(jié)構(gòu)上的不同之處在于金屬鏈條換成了金屬帶；主、從動輪上的輪輻上的齒換成了U型槽。工作原理如下結(jié)合圖3和圖4，當主動輪(半徑可變輪)1在軸心的帶動下逆 時針方向(圖中箭頭所示為運動方向)轉(zhuǎn)動時，先帶動有彈性的輪輻4轉(zhuǎn)動，輪輻4轉(zhuǎn)到 一定位置，輪輻上的U型槽11與金屬帶接合，同時帶動金屬帶前進，金屬帶通過與從動 輪3上的輪輻9上的U型槽12的接合帶動從動輪3逆時針方向轉(zhuǎn)動。當從動輪的阻力增大時，主動輪的輪輻4沿順時針方向彎曲變大，從而縮小主 動輪1的半徑，實現(xiàn)牽引力自適應(yīng)增大，同時從動輪的輪輻9彎曲變小，從動輪的半徑 變大，轉(zhuǎn)速自適應(yīng)變慢；相反，當從動輪的阻力減小時，主動輪的輪輻4沿順時針方向 彎曲變小，從而增大主動輪的半徑實現(xiàn)牽引力自適應(yīng)減小，同時從動輪的輪輻9彎曲變 大，輪的半徑變小，轉(zhuǎn)速自適應(yīng)變快。由于主從動輪可處在一個半徑增大而另一個半 徑可減小的互補模式下運行，金屬帶可基本上保持在一個松緊狀態(tài)下運行而無需另行調(diào) 節(jié)。當從動輪的阻力特大，而主動輪的半徑不能再變小的情況下，輪輻上的U型槽11可 以滑向金屬帶的后端，這樣主動輪仍可轉(zhuǎn)動。
權(quán)利要求
1.一種自適應(yīng)變速器，包括主動輪(1)、閉合的金屬傳遞件(2)、及從動輪 (3)，其特征在于該自適應(yīng)變速器是采用半徑可變輪作為主動輪(1)，通過閉合的金屬傳遞件(2)將主動輪的運動和動力傳遞給從動輪(3)，通過主動輪半徑的改變，來實現(xiàn)主動輪(1)的牽引力適應(yīng)性增大或變小，而使從動輪(3)的轉(zhuǎn)速適應(yīng)性變慢或變快。
2.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)變速器，其特征在于所述為半徑可變輪的主動輪 (1)具有數(shù)條具彈性的輪輻(4)，輪輻(4)遠離軸心的端部設(shè)有齒(5)；金屬傳遞件(2)為金屬鏈條；從動輪(3)為半徑固定的齒輪。
3.如權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)變速器，其特征在于所述金屬鏈條上設(shè)有加壓齒輪 (7)，當金屬鏈條出現(xiàn)松動或變緊時，該加壓齒輪在彈性件(8)的作用下使金屬鏈條恢復(fù)正常工作。
4.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)變速器，其特征在于所述為半徑可變輪的主動輪 (1)具有數(shù)條具彈性的輪輻(4)，輪輻(4)遠離軸心的端部設(shè)有齒(5)；金屬傳遞件(2)為金屬鏈條；從動輪(3)為半徑可變輪，具有數(shù)條具彈性的輪輻(9)，輪輻 (9)遠離軸心的端部設(shè)有齒(10)。
5.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)變速器，其特征在于所述為半徑可變輪的主動輪 (1)具有數(shù)條具彈性的輪輻(4)，輪輻(4)遠離軸心的端部設(shè)有U型槽(11)；金屬傳遞件(2)為金屬帶；從動輪(3)為半徑可變輪，具有數(shù)條具彈性的輪輻(9)，輪輻(9)遠離軸心的端部設(shè)有U型槽(12)。
全文摘要
一種自適應(yīng)變速器，包括主動輪、閉合的金屬傳遞件、及從動輪，是采用半徑可變輪作為主動輪與從動輪，通過閉合的金屬傳遞件將主動輪的運動和動力傳遞給從動輪，通過主動輪與從動輪半徑大小的相反改變，來實現(xiàn)主動輪與從動輪的牽引力自適應(yīng)增大或變小，而使從動輪的轉(zhuǎn)速自適應(yīng)變慢或變快。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、成本降低又能節(jié)省能源，并可運用上述方案組合出多級變速結(jié)構(gòu)，滿足不同變速的具體實際要求，填補了現(xiàn)有自適應(yīng)變速器的空白。
文檔編號F16H55/30GK102011842SQ20101059288
公開日2011年4月13日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者符國慶 申請人:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)