錐環(huán)式無級變速器傳動(dòng)環(huán)控制機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】錐環(huán)式無級變速器傳動(dòng)環(huán)控制機(jī)構(gòu)，包括輸入錐、傳動(dòng)環(huán)、輸出錐、變速橋以及擺桿，輸出錐的錐母線與輸入錐的錐母線平行，并且傳動(dòng)環(huán)的內(nèi)外表面分別與輸入錐和輸出錐的外表面接觸；所述的輸出錐和輸入錐之間通過傳動(dòng)環(huán)傳遞動(dòng)力，所述的傳動(dòng)環(huán)沿輸入錐和輸出錐的母線移動(dòng)；變速橋套設(shè)在傳動(dòng)環(huán)上，變速橋與傳動(dòng)環(huán)一體移動(dòng)；擺桿的一端鉸接在機(jī)架上，變速橋可滑動(dòng)地套設(shè)在擺桿上；還包括一個(gè)曲柄和驅(qū)動(dòng)所述的曲柄的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的曲柄上設(shè)有支撐件，所述的擺桿擱置在支撐件上，所述的擺桿與機(jī)架之間設(shè)有彈簧，所述的彈簧將擺桿壓緊在支撐件上。本實(shí)用新型從速比電機(jī)到擺桿的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，所有的傳動(dòng)反向間隙被消除。
【專利說明】
錐環(huán)式無級變速器傳動(dòng)環(huán)控制機(jī)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種錐環(huán)式無級變速器傳動(dòng)環(huán)控制機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]錐環(huán)式無級變速器(以下簡稱KRG)是一種采用輸入錐Y和輸出錐V夾緊傳動(dòng)環(huán)I'靠摩擦傳動(dòng)的無級變速器，如圖1、圖2所示。KRG的設(shè)計(jì)理念是避免采用任何方式的液壓系統(tǒng)，僅用簡單和耐用的機(jī)械部件通過電機(jī)進(jìn)行控制，與傳統(tǒng)無級變速箱(CVT)相比，KRG的這種設(shè)計(jì)理念使它在制造成本和效率方面擁有巨大的優(yōu)勢。
[0003]傳動(dòng)環(huán)P在錐上的軸向移動(dòng)的方向取決于傳動(dòng)環(huán)P所在平面與垂直于錐的軸線的平面的偏轉(zhuǎn)角度。研究表明，在接觸點(diǎn)處傳動(dòng)環(huán)I'速度的流入側(cè)，傳動(dòng)環(huán)I'所在平面偏向與傳動(dòng)環(huán)I'的移動(dòng)方向一致。如圖3所示，傳動(dòng)環(huán)I'如果具有左偏角，則傳動(dòng)環(huán)I'向左移動(dòng)；反之，則向右移動(dòng)，如圖4所示。
[0004]由此，可以通過控制傳動(dòng)環(huán)I'的偏轉(zhuǎn)角，調(diào)節(jié)傳動(dòng)環(huán)I'在錐上的軸向接觸位置，進(jìn)而調(diào)節(jié)KRG的傳動(dòng)比。
[0005]傳統(tǒng)的KRG傳動(dòng)比控制機(jī)構(gòu)，如圖5所示，包括控制速比的由電機(jī)減速器驅(qū)動(dòng)的四桿機(jī)構(gòu)、擺桿6 ’、變速橋2 ’等，變速橋2'套在傳動(dòng)環(huán)I'上，傳動(dòng)環(huán)I ’隨變速橋2 ’擺動(dòng)偏轉(zhuǎn)，變速橋21在擺桿61上滑動(dòng)，擺桿6 1與一個(gè)曲柄連接組成曲柄傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，控制電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)曲柄來擺動(dòng)擺桿6 ’，以調(diào)節(jié)變速橋2'的偏轉(zhuǎn)角，進(jìn)而調(diào)節(jié)傳動(dòng)環(huán)I'的偏轉(zhuǎn)角。傳統(tǒng)的KRG傳動(dòng)比控制機(jī)構(gòu)中，該機(jī)構(gòu)的擺桿與曲柄在擺桿擺動(dòng)的方向上是剛性連接，存在三個(gè)方面的問題:一方面，從控制電機(jī)到擺桿的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在正反轉(zhuǎn)換向中，存在反向間隙，因此很難保證傳動(dòng)環(huán)的控制精度，影響整機(jī)的性能；另一方面，當(dāng)電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障無法控制傳動(dòng)環(huán)時(shí)，沒有一個(gè)有效的機(jī)械控制措施，會影響整車的行車安全;最后，當(dāng)傳動(dòng)環(huán)I'運(yùn)動(dòng)到預(yù)定位置時(shí)，自行擺正，此時(shí)產(chǎn)生一個(gè)沖擊載荷，依次經(jīng)過變速橋2'、擺桿6 '、曲柄傳導(dǎo)到電機(jī)，由于整套機(jī)構(gòu)都是剛性連接，在沖擊載荷作用下，非常容易造成機(jī)械系統(tǒng)損壞。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]為了克服現(xiàn)有KRG速比控制機(jī)構(gòu)中存在的上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供了一種錐環(huán)式無級變速器傳動(dòng)環(huán)控制機(jī)構(gòu)。
[0007]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0008]錐環(huán)式無級變速器傳動(dòng)環(huán)控制機(jī)構(gòu)，包括輸入錐、傳動(dòng)環(huán)、輸出錐、變速橋以及擺桿，所述的輸出錐的錐母線與輸入錐的錐母線平行，并且所述的傳動(dòng)環(huán)的內(nèi)、外表面分別與輸入錐和輸出錐的外表面接觸;所述的輸出錐和輸入錐之間通過傳動(dòng)環(huán)傳遞動(dòng)力，所述的傳動(dòng)環(huán)沿輸入錐和輸出錐的母線移動(dòng)；
[0009]變速橋套設(shè)在傳動(dòng)環(huán)上，變速橋與傳動(dòng)環(huán)一體移動(dòng);擺桿的一端鉸接在機(jī)架上，變速橋可滑動(dòng)地套設(shè)在擺桿上；
[0010]其特征在于:還包括一個(gè)曲柄和驅(qū)動(dòng)所述的曲柄的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的曲柄上設(shè)有支撐件，所述的擺桿擱置在支撐件上，所述的擺桿與機(jī)架之間設(shè)有彈簧，所述的彈簧將擺桿壓緊在支撐件上。
[0011]進(jìn)一步，所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是速比電機(jī)和減速器，所述的速比電機(jī)與所述的減速器的輸入端相連接，所述的減速器的輸出端與所述的曲柄相連接，所述的曲柄上偏心地設(shè)置有所述的支撐件。
[0012]所述的支撐件可以為滾輪或滑塊。
[0013]在錐環(huán)傳動(dòng)過程中，所述的變速橋與所述的擺桿可相對滑動(dòng)，擺桿在第一位置及第二位置之間擺動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)變速橋偏轉(zhuǎn)，從而改變傳動(dòng)環(huán)的偏轉(zhuǎn)方向，如此就能夠?qū)崿F(xiàn)改變傳動(dòng)環(huán)在錐上的軸向接觸位置，進(jìn)而調(diào)節(jié)KRG的傳動(dòng)比。
[0014]當(dāng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)曲柄正轉(zhuǎn)，曲柄通過支撐件帶動(dòng)擺桿從所述的第一位置向所述的第二位置擺動(dòng)時(shí)，擺桿帶動(dòng)變速橋和傳動(dòng)環(huán)向正方向偏轉(zhuǎn)，同時(shí)擺桿壓縮彈簧。
[0015]當(dāng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)曲柄反轉(zhuǎn)，擺桿失去曲柄上的支撐件的支撐，擺桿在彈簧的彈力驅(qū)動(dòng)下從所述的第二位置向所述的第一位置擺動(dòng)，帶動(dòng)變速橋和傳動(dòng)環(huán)向反方向偏轉(zhuǎn)。
[0016]在錐環(huán)傳動(dòng)過程中，若電控系統(tǒng)故障，速比電機(jī)斷電時(shí)，曲柄上的支撐件將失去對擺桿的支撐力，在彈簧力的作用下，擺桿通過支撐件及曲柄，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)，直至擺桿回到下方的第一位置，此時(shí)，曲柄和支撐件也處于相應(yīng)的極限位置。同時(shí)，擺桿也帶動(dòng)變速橋和傳動(dòng)環(huán)偏轉(zhuǎn)，使傳動(dòng)環(huán)移到安全的預(yù)設(shè)位置(檔位)，進(jìn)而保護(hù)行車安全及汽車部件安全。當(dāng)傳動(dòng)環(huán)沿輸入錐的母線移動(dòng)到預(yù)設(shè)的位置時(shí)，傳動(dòng)環(huán)快速的回正。傳動(dòng)環(huán)帶動(dòng)變速橋回正，變速橋帶動(dòng)擺桿向第一位置和第二位置之間的預(yù)設(shè)位置回?cái)[，擺桿壓縮彈簧;此時(shí)，回?cái)[使擺桿遠(yuǎn)離支撐件，因此回?cái)[過程沒有將傳動(dòng)環(huán)快速回正所形成的沖擊載荷作用到從支撐件到電機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)得到有效的保護(hù)。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在:
[0018]1、從速比電機(jī)到擺桿的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，所有的傳動(dòng)反向間隙被消除。
[0019]2、當(dāng)電控系統(tǒng)故障電機(jī)斷電時(shí)，可由彈簧來機(jī)械控制傳動(dòng)錐環(huán)的運(yùn)動(dòng)，起到安全保護(hù)的作用。
[0020]3、在變速箱安全保護(hù)過程中，傳動(dòng)環(huán)回正所產(chǎn)生的沖擊載荷沒有作用到傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，不會對傳動(dòng)機(jī)構(gòu)造成破壞。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是現(xiàn)有錐環(huán)式無級變速器KRG的機(jī)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是圖1的錐環(huán)式無級變速器的機(jī)構(gòu)原理俯視圖，垂直的點(diǎn)劃線表示傳動(dòng)環(huán)I'的回正位置，Vo表示輸入錐3'的旋轉(zhuǎn)方向。
[0023]圖3是圖1的錐環(huán)式無級變速器的傳動(dòng)環(huán)的左向偏轉(zhuǎn)的示意圖，垂直的點(diǎn)劃線表示傳動(dòng)環(huán)I'的回正位置，Vo表示輸入錐3'和傳動(dòng)環(huán)I'的旋轉(zhuǎn)方向，V1表示傳動(dòng)環(huán)I'的移動(dòng)方向(向左)，V12表示傳動(dòng)環(huán)I'的偏轉(zhuǎn)方向。
[0024]圖4是現(xiàn)有錐環(huán)式無級變速器的傳動(dòng)環(huán)的右向偏轉(zhuǎn)的示意圖，垂直的點(diǎn)劃線表示傳動(dòng)環(huán)I'的回正位置，Vo表示輸入錐3'和傳動(dòng)環(huán)I'的旋轉(zhuǎn)方向，V2表示傳動(dòng)環(huán)I'的移動(dòng)方向(向右)，V, 22表示傳動(dòng)環(huán)I丨的偏轉(zhuǎn)方向。
[0025]圖5是現(xiàn)有的的KRG傳動(dòng)比控制機(jī)構(gòu)的原理圖。
[0026]圖6是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)的立體示意圖。
[0027]圖7是本實(shí)用新型的局部結(jié)構(gòu)的示意圖，旋轉(zhuǎn)箭頭表示傳動(dòng)環(huán)的旋轉(zhuǎn)方向。
[0028]圖8是本實(shí)用新型速比電機(jī)正轉(zhuǎn)帶動(dòng)所述的擺桿從所述的第一位置向所述的第二位置擺動(dòng)的狀態(tài)示意圖；其中，11代表第二位置，12代表第一位置，13代表回正位置，旋轉(zhuǎn)箭頭表示傳動(dòng)環(huán)的旋轉(zhuǎn)方向。
[0029]圖9是本實(shí)用新型速比電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)擺桿從所述的第二位置向所述的第一位置擺動(dòng)的狀態(tài)示意圖；其中，11代表第二位置，12代表第一位置，13代表回正位置;當(dāng)擺桿擺動(dòng)至第一位置時(shí)，曲柄和支撐件也處于相應(yīng)的極限位置，旋轉(zhuǎn)箭頭表示傳動(dòng)環(huán)的旋轉(zhuǎn)方向。
[0030]圖10是本實(shí)用新型傳動(dòng)環(huán)回正時(shí)的沖擊載荷的作用示意圖；其中，11代表第二位置，12代表第一位置，13代表回正位置。
[0031 ]圖1 Ia是本實(shí)用新型的擺桿位于第二位置的結(jié)構(gòu)原理圖，圖中點(diǎn)劃線是對應(yīng)于傳動(dòng)環(huán)回正時(shí)的擺桿位置。
[0032]圖1lb是本實(shí)用新型的擺桿位于第一位置的結(jié)構(gòu)原理圖，圖中點(diǎn)劃線是對應(yīng)于傳動(dòng)環(huán)回正時(shí)的擺桿位置。
【具體實(shí)施方式】
[0033]參照圖6至圖11b，下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
[0034]錐環(huán)式無級變速器傳動(dòng)環(huán)控制機(jī)構(gòu)，包括輸入錐3、傳動(dòng)環(huán)1、輸出錐4、變速橋2以及擺桿6，所述的輸出錐4的錐母線與輸入錐3的錐母線平行，并且所述的傳動(dòng)環(huán)I的內(nèi)、外表面與輸入錐3和輸出錐4的外表面接觸，所述的輸出錐4和輸入錐3之間通過傳動(dòng)環(huán)I傳遞動(dòng)力，所述的傳動(dòng)環(huán)I沿輸入錐3和輸出錐4的母線移動(dòng)；
[0035]傳動(dòng)環(huán)I是一個(gè)錐環(huán)，其橫截面的上邊和下邊分別平行于輸入錐3的母線和輸出錐4的母線，其橫截面的上邊對應(yīng)于所述的內(nèi)表面，其橫截面的下邊對應(yīng)于所述的外表面；
[0036]變速橋2套設(shè)在傳動(dòng)環(huán)I上，變速橋2與傳動(dòng)環(huán)I一體移動(dòng);擺桿6的一端鉸接在機(jī)架上，變速橋2可滑動(dòng)地套設(shè)在擺桿6上；
[0037]還包括一個(gè)曲柄7和驅(qū)動(dòng)所述的曲柄7的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，曲柄7上設(shè)有支撐件10，所述擺桿6擱置在支撐件10上，所述的擺桿6與機(jī)架之間設(shè)有彈簧5，所述的彈簧5將擺桿6壓緊在支撐件10上。
[0038]所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是速比電機(jī)9和減速器8，所述的速比電機(jī)9與所述的減速器8的輸入端相連接，所述的減速器8的輸出端與所述的曲柄7相連接，所述的曲柄7上偏心地設(shè)置有所述的支撐件10。
[0039]所述的支撐件10可以為滾輪或滑塊。
[0040]本實(shí)用新型的工作過程如下:
[0041 ]在錐環(huán)傳動(dòng)過程中，所述的變速橋2與所述的擺桿6可相對滑動(dòng)，擺桿6在一第一位置12及第二位置11之間擺動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)變速橋2偏轉(zhuǎn)，從而改變傳動(dòng)環(huán)I的偏轉(zhuǎn)方向，如此就能夠?qū)崿F(xiàn)改變傳動(dòng)環(huán)I在輸入錐3和輸出錐4上的軸向接觸位置，進(jìn)而調(diào)節(jié)KRG的傳動(dòng)比。
[0042]一、速比電機(jī)9正轉(zhuǎn)帶動(dòng)擺桿6從第一位置12向第二位置11擺動(dòng):
[0043]當(dāng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)曲柄7正轉(zhuǎn)，曲柄7通過支撐件10帶動(dòng)擺桿6從所述的第一位置12向所述的第二位置11擺動(dòng)時(shí)，擺桿6帶動(dòng)變速橋2和傳動(dòng)環(huán)I向正方向偏轉(zhuǎn)，同時(shí)擺桿6壓縮彈簧5，擺桿6帶動(dòng)變速橋2和傳動(dòng)環(huán)I向正方向偏轉(zhuǎn)，使運(yùn)轉(zhuǎn)中的傳動(dòng)環(huán)I向預(yù)設(shè)的方向(正向)移動(dòng)，進(jìn)而改變了變速箱的傳動(dòng)比。
[0044]二、速比電機(jī)9反轉(zhuǎn)帶動(dòng)擺桿6從第二位置11向第一位置12擺動(dòng):
[0045]當(dāng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)帶動(dòng)，曲柄7反轉(zhuǎn)，擺桿6失去支撐件10的支撐，擺桿6在彈簧5的彈力驅(qū)動(dòng)下從所述的第二位置11向所述的第一位置12擺動(dòng)，帶動(dòng)變速橋2和傳動(dòng)環(huán)I向反方向偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而改變了變速箱的傳動(dòng)比。
[0046]三、安全保護(hù)工作過程:
[0047]在錐環(huán)傳動(dòng)過程中，若電控系統(tǒng)故障，速比電機(jī)斷電時(shí)，曲柄7上的支撐件10將失去對擺桿6的支撐力，在彈簧力的作用下，擺桿6通過支撐件10及曲柄7，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)，直至擺桿6回到下方的第一位置12，此時(shí)，曲柄7和支撐件10也處于相應(yīng)的極限位置。同時(shí)，擺桿6也帶動(dòng)變速橋2和傳動(dòng)環(huán)I偏轉(zhuǎn)，使傳動(dòng)環(huán)I移到安全的預(yù)設(shè)位置(檔位)，進(jìn)而保護(hù)行車安全及汽車部件安全。
[0048]當(dāng)傳動(dòng)環(huán)I沿輸入錐3的母線移動(dòng)到預(yù)設(shè)的位置時(shí)，傳動(dòng)環(huán)I快速的回正。傳動(dòng)環(huán)I帶動(dòng)變速橋2回正，變速橋2帶動(dòng)擺桿6向第一位置12和第二位置11之間的預(yù)設(shè)位置回?cái)[，擺桿6壓縮彈簧5;此時(shí)，回?cái)[使擺桿6遠(yuǎn)離支撐件10，因此回?cái)[過程沒有將傳動(dòng)環(huán)I快速回正所形成的沖擊載荷作用到從支撐件10到電機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)得到有效的保護(hù)。
[0049]本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.錐環(huán)式無級變速器傳動(dòng)環(huán)控制機(jī)構(gòu)，包括輸入錐、傳動(dòng)環(huán)、輸出錐、變速橋以及擺桿，所述的輸出錐的錐母線與輸入錐的錐母線平行，并且所述的傳動(dòng)環(huán)的內(nèi)外表面分別與輸入錐和輸出錐的外表面接觸;所述的輸出錐和輸入錐之間通過傳動(dòng)環(huán)傳遞動(dòng)力，所述的傳動(dòng)環(huán)沿輸入錐和輸出錐的母線移動(dòng)； 變速橋套設(shè)在傳動(dòng)環(huán)上，變速橋與傳動(dòng)環(huán)一體移動(dòng);擺桿的一端鉸接在機(jī)架上，變速橋可滑動(dòng)地套設(shè)在擺桿上； 其特征在于:還包括一個(gè)曲柄和驅(qū)動(dòng)所述的曲柄的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的曲柄上設(shè)有支撐件，所述的擺桿擱置在支撐件上，所述的擺桿與機(jī)架之間設(shè)有彈簧，所述的彈簧將擺桿壓緊在支撐件上。2.如權(quán)利要求1所述的錐環(huán)式無級變速器傳動(dòng)環(huán)控制機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是速比電機(jī)和減速器，所述的速比電機(jī)與所述的減速器的輸入端相連接，所述的減速器的輸出端與所述的曲柄相連接，所述的曲柄上偏心地設(shè)置有所述的支撐件。3.如權(quán)利要求2所述的錐環(huán)式無級變速器傳動(dòng)環(huán)控制機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的支撐件可以為滾輪或滑塊。
【文檔編號】F16H61/12GK205423797SQ201620202540
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月16日
【發(fā)明人】劉波, 董恩東, 王洋
【申請人】浙江德孚力汽車變速箱有限公司