一种无级变速差速双驱机构的制作方法

本发明涉及无极变速器，具体为一种无级变速差速双驱机构。

背景技术：

现有技术中的自行车一般是后轮驱动，曲柄链轮和后轮轴上的前飞轮通过链条传动连接，后轮驱动的自行车存在一定的局限性，因此出现了前驱自行车和双驱自行车。如专利申请号为201610666915 .5的中国发明专利中公开的一种传动轮及包含其的自行车，解决了自行车前驱的问题；如公布号为WO2016050041的PCT专利申请中公开了一种差速双驱自行车，在专利申请号为201610666915 .5的中国发明专利中的前驱自行车的基础上，增加了差速器式的第二传动轮总成200，实现了自行车的双驱结构，并且能够实现前驱和后驱的自由切换。

又如申请号为201510120628.X的中国发明专利申请中公开的双驱单车的差速驱动器，利用差速器实现自行车的前后双驱功能。

但是由于差速器式的第二传动轮总成结构复杂，导致自行车的成本高，重量大，使用不便，在变速操作方面，没有提出新的解决方案，如果沿用传统的变速器，在双驱自行车上实施，结构更加复杂，并且操作困难。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种无级变速差速双驱机构。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种无级变速差速双驱机构，其关键技术在于：其包括转动设置的中轴、位于中轴后侧的后传动轴和位于中轴前侧的前传动轴，所述中轴、后传动轴和前传动轴上均设置有同步转动的锥形无级变速传动轮；

所述中轴上两侧分别设置有第一主动定锥形盘和第二主动定锥形盘，所述第一主动定锥形盘和第二主动定锥形盘之间设置有主动活双锥形盘，所述主动活双锥形盘的左侧锥部与位于所述中轴左侧的第二主动定锥形盘构成左锥形无极变速传动轮，所述主动活双锥形盘的右侧锥部与位于所述中轴右侧的第一主动定锥形盘构成右锥形无极变速传动轮；

所述后传动轴上设置有第一从动定锥形盘和第一从动活锥形盘构成的后锥形无极变速传动轮，所述第一从动活锥形盘位于所述第一从动定锥形盘的右侧，所述后锥形无极变速传动轮与所述右锥形无极变速传动轮对应并通过第一传动带传动连接，所述后传动轴上还设置有后驱链轮；

所述前传动轴上设置有第二从动定锥形盘和第二从动活锥形盘构成的前锥形无极变速传动轮，所述第二从动活锥形盘位于所述第二从动定锥形盘的左侧，所述前锥形无极变速传动轮与所述左锥形无极变速传动轮对应并通过第二传动带传动连接，所述前传动轴上还设置有前驱链轮；

所述主动活双锥形盘、第一从动活锥形盘和第二从动活锥形盘通过拨叉机构联动，所述拨叉机构拨动所述主动活双锥形盘、第一从动活锥形盘和第二从动活锥形盘同步左右移动，使中轴与后传动轴及前传动轴的传动比同步反向变化。

作为本发明的进一步改进，所述中轴、后传动轴和前传动轴通过固定架设置，所述固定架包括左右两个架体，所述中轴、后传动轴和前传动轴的两端分别与所述固定架的左右两个架体转动配合。

作为本发明的进一步改进，所述主动活双锥形盘中部设置有第一卡槽，所述第一从动活锥形盘上设置有第二卡槽，所述第二从动活锥形盘上设置有第三卡槽，所述拨叉机构包括与所述第一卡槽配合的第一拨叉、与所述第二卡槽配合的第二拨叉以及与所述第三卡槽配合的第三拨叉，所述第一拨叉和第二拨叉12之间通过第一连杆固定连接，所述第一拨叉和第三拨叉之间通过第二连杆固定连接。

作为本发明的进一步改进，锥形无极变速传动轮中的锥形盘包括外盘体101和内盘体102，所述内盘体102套装在所述外盘体101的内部型腔中，所述内盘体102和外盘体101之间设置有弹性复位机构。

作为本发明的进一步改进，所述外盘体101设置有阶梯孔103，其后端固定设置有后盖106，阶梯孔103内部形成所述型腔，所述阶梯孔后段直径较大且其内壁上设置有花键105，所述内盘体102上设置有与轴配合的轴孔104，内盘体102后端设置有圆环形肩部107，所述内盘体102的本体与所述阶梯孔103的前段配合，所述内盘体的肩部107位于所述阶梯孔103的后段且与所述花键105配合。

作为本发明的进一步改进，所述的弹性复位机构为弹簧108。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明整体结构与现有技术相比，结构简单轻便，使用在自行车或者摩托车(或汽车)上进行传动，降低了整个车辆的制造成本，减轻整体的重量，使用更加方便。将本无级变速差速双驱机构用于双驱自行车上，在实现双驱的基础上，能够同时实现无级变速调控，同时利用该装置进行变速调控的操作下实现前驱和后驱的转换，操作方便。

此无级变速差速双驱机构可用在自行车,摩托车,电动车,汽车等任何需要差速功能的车辆或机械设备上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明的俯视结构示意图。

图2是本发明的主视结构示意图。

图3是本发明锥形盘的结构示意图。

图4是本发明拨叉的俯视结构示意图。

图5是本发明拨叉的主视结构示意图。

图6是本发明的另一实施方式的俯视结构示意图。

图7是锥形盘的剖视结构示意图。

图8是锥形盘的外盘体的结构示意图。

图9是锥形盘的内盘体的结构示意图。

图10是托森差速双驱机构的结构示意图。

图11是托森差速双驱机构中的中轴驱动机构的结构示意图。

在图1-图5中：1中轴、2后传动轴、3前传动轴、4固定架、5后驱链轮、6前驱链轮、7主动活双锥形盘、7-1第一卡槽、8第一主动定锥形盘、9第二主动定锥形盘、10第一从动定锥形盘、11第一从动活锥形盘、11-1第二卡槽、12第二拔叉、13第二从动定锥形盘、14第二从动活锥形盘、14-1第三卡槽、15第三拨叉、16第一拨叉、17第一连杆、18第二连杆、19第一传动带、20第二传动带。

在图6中：1中轴、4固定架、7主动活双锥形盘、7-1第一卡槽、8第一主动定锥形盘、9第二主动定锥形盘、21前张紧轮、22后张紧轮。

在图7-图9中：101外盘体、102内盘体、103阶梯孔、104轴孔、105花键、106后盖、107弹簧。

在图10-图11中：201输出轮、202蜗轮、203主动轴、204蜗杆、205行星轮、206行星齿轮轴、207固定板、208连接杆、209轴套。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。

如图1-5所示的一种无级变速差速双驱机构，其包括转动设置的中轴1、位于中轴1后侧的后传动轴2和位于中轴前侧的前传动轴3，所述中轴1、后传动轴2和前传动轴3上均设置有同步转动的锥形无级变速传动轮；即所述中轴1、位于中轴1后侧的后传动轴2和位于中轴前侧的前传动轴3均为转轴，其上设置的锥形无级变速传动轮均与之同步转动。

所述中轴1上两侧分别设置有第一主动定锥形盘8和第二主动定锥形盘9，所述第一主动定锥形盘8和第二主动定锥形盘9之间设置有主动活双锥形盘7，所述主动活双锥形盘7的左侧锥部与位于所述中轴1左侧的第二主动定锥形盘9构成左锥形无极变速传动轮，所述主动活双锥形盘7的右侧锥部与位于所述中轴1右侧的第一主动定锥形盘8构成右锥形无极变速传动轮；所述第一主动定锥形盘8和第二主动定锥形盘9均与所述中轴1固定，所述主动活双锥形盘7与所述中轴1通过花键连接，主动活双锥形盘7随中轴1同步转动，但能够在中轴1上左右滑动，通过滑动调整其与第一主动定锥形盘8和第二主动定锥形盘9之间的间距，起到调节传动比的目的。

所述后传动轴2上设置有第一从动定锥形盘10和第一从动活锥形盘11构成的后锥形无极变速传动轮，所述第一从动活锥形盘11位于所述第一从动定锥形盘10的右侧，所述后锥形无极变速传动轮与所述右锥形无极变速传动轮对应并通过第一传动带19传动连接，所述后传动轴2上还固定设置有后驱链轮5； 所述第一从动定锥形盘10与所述后传动轴2固定，所述第一从动活锥形盘11与所述后传动轴2通过花键连接，第一从动活锥形盘11与后传动轴2同步转动，但能够在其上左右滑动，通过第一从动活锥形盘11在后传动轴2左右滑动调整其与第一从动定锥形盘10的间距，起到调节后传动轴2与中轴1的传动比的目的。

所述前传动轴3上设置有第二从动定锥形盘13和第二从动活锥形盘14构成的前锥形无极变速传动轮，所述第二从动活锥形盘14位于所述第二从动定锥形盘13的左侧，所述前锥形无极变速传动轮与所述左锥形无极变速传动轮对应并通过第二传动带20传动连接，所述前传动轴3上还固定设置有前驱链轮6，所述第二从动定锥形盘13与所述前传动轴3固定，所述第二从动活锥形盘14与所述前传动轴3通过花键连接，与前传动轴3同步转动并且能够在其上左右滑动，通过第二从动活锥形盘14在前传动轴3上的左右滑动调整其与第二从动定锥形盘13的间距，起到调节前传动轴3与中轴1的传动比的目的。

所述主动活双锥形盘7、第一从动活锥形盘11和第二从动活锥形盘14通过拨叉机构联动，所述拨叉机构拨动所述主动活双锥形盘7、第一从动活锥形盘11和第二从动活锥形盘14同步左右移动，使中轴1与后传动轴2及前传动轴3的传动比同步反向变化，即中轴1与后传动轴2的传动比增加时，中轴1与前传动轴3的传动比降低。

所述中轴1、后传动轴2和前传动轴3通过固定架4设置，所述固定架包括左右两个架体，所述中轴1、后传动轴2和前传动轴3的两端分别与所述固定架4的左右两个架体转动配合。所述主动活双锥形盘7中部设置有第一卡槽7-1，所述第一从动活锥形盘11上设置有第二卡槽11-1，所述第二从动活锥形盘14上设置有第三卡槽14-1，所述拨叉机构包括与所述第一卡槽7-1配合的第一拨叉16、与所述第二卡槽11-1配合的第二拨叉12以及与所述第三卡槽14-1配合的第三拨叉15，所述第一拨叉16和第二拨叉12之间通过第一连杆17固定连接，所述第一拨叉16和第三拨叉15之间通过第二连杆18固定连接。

所述第一传动带19和第二传动带20为钢片链条或皮带。

如图6所示为本发明的另一实施方式的俯视结构示意图，其具体为取消前传动轴3和后传动轴2，以及前锥形无极变速传动轮和后锥形无极变速传动轮，并且将前锥形无极变速传动轮替换为前张紧轮21，将后锥形无极变速传动轮替换为后张紧轮22，第一传动带19使右锥形无极变速传动轮和后轮的传动轮直接传动连接，中间通过所述后张紧轮22实现导向和张紧作用，避免在调速时出现皮带松动；同理，前锥形无极变速传动轮通过第二传动带20与前轮的万向节式传动轮传动连接，中间通过所述前张紧轮进行导向和张紧，实现导向和张紧作用，避免在调速时出现皮带松动。其中，所述后轮的传动轮（飞轮）及所述前轮的万向节式传动轮的外轮均需要设置呈皮带轮。

本发明所述的无级变速差速双驱机构用于双驱自行车中，其中，所述固定架4与车架固定安装，所述中轴1的两端通过曲柄设置脚蹬子，中轴1作为输入轴，带动其上的左锥形无极变速传动轮和右锥形无极变速传动轮转动，右锥形无极变速传动轮通过第一传动带19驱动所述后锥形无极变速传动轮，从而使后传动轴2转动，后驱链轮5进而转动，同理，所述左锥形无极变速传动轮通过第二传动带20驱动所述前锥形无极变速传动轮转动，从而使前传动轴3转动，前驱链轮6进而转动，在现有技术（如公布号为WO2016050041的PCT专利申请中公开了差速双驱自行车）的基础上，所述后驱链轮5与后轮轴上的飞轮通过链条传动连接，所述前驱链轮6通过链轮与车架前端的万向节式传动轮传动连接，即可实现自行车的前后双驱。

如图1所示，通过所述拨叉机构向左侧拨动所述主动活双锥形盘7时，所述第一从动活锥形盘11向左移动，所述主动活双锥形盘7与第一主动定锥形盘8间距增加，第一从动活锥形盘11和第一从动定锥形盘10的间距缩小，因此中轴1和后传动轴2传动比增大；同时，主动活双锥形盘7向左移动，使第二从动活锥形盘14同步向左移动，主动活双锥形盘7与第二主动定锥形盘9间距缩小，第二从动活锥形盘14与所述第二从动定锥形盘13的间距增加，使中轴1与前传动轴3的传动比降低。通过所述拨叉机构移动所述主动活双锥形盘7能够实现前轮和后轮的同步无级变速。当中轴1和后传动轴2传动比大于中轴1与前传动轴3的传动比时，实际为前驱，同理，当中轴1和后传动轴2传动比小于中轴1与前传动轴3的传动比时，实际为后驱，因此通过本发明所述的无级变速差速双驱机构能够同时实现双驱自行车的前驱和后驱的转换。

所述拨叉机构可通过车把上的旋转装置手动调节（其原理同现有技术中的变速器）,拨叉左移为前驱且移动距离越大车速越快,拨叉右移为后驱且移动距离越大车速越快,拨叉在中间时为双驱。

也可将手控装置与拨叉脱离开使其处于自由随动状态则其起到差速器的作用,当施加给前轮的力小施加给后轮的力大时,第一传动带19紧绷挤压中间的主动活双锥形盘7使其左移,进而挤压第二传动带20,从而传递给前轮更大的力,直到调节成施加给前后轮的力相同。

另外还可以将拨叉与车把中间的转向轴联接,车把左转拨叉左移,车把右转拨叉右移,且移动量刚好保证因转向而产生的前后轮的速度差,起到调节差速的作用。

如图7-9所示，作为本发明的进一步改进，锥形无极变速传动轮中的锥形盘包括外盘体101和内盘体102，所述内盘体102套装在所述外盘体101的内部型腔中，所述内盘体102和外盘体101之间设置有弹性复位机构，所述的弹性复位机构为弹簧108。所述外盘体101设置有阶梯孔103，其后端固定设置有后盖106，阶梯孔103内部形成所述型腔，所述阶梯孔后段直径较大且其内壁上设置有花键105，所述内盘体102上设置有与轴配合的轴孔104，内盘体102后端设置有圆环形肩部107，所述内盘体102的本体与所述阶梯孔103的前段配合，所述内盘体的肩部107位于所述阶梯孔103的后段且与所述花键105配合。

所述锥形无极变速传动轮包括设置在前传动轴3上的前锥形无极变速传动轮、设置在中轴1上的左锥形无极变速传动轮和右锥形无极变速传动轮以及设置在所述后传动轴2上的后锥形无极变速传动轮。具体的，所述第一主动定锥形盘8、第二主动定锥形盘9、第一从动定锥形盘10、第一从动活锥形盘11、第二从动定锥形盘13、第二从动活锥形盘14的结构均为上述锥形盘的结构，所述主动活双锥形盘7的左右两侧的锥体分别与所述锥形盘结构相同。当两个锥形盘的内盘体接触时，内盘体能够缩回到外盘体型腔内，这样能够增大两个锥形盘的相对移动的范围，提高传动比的调节范围。

此具有弹性复位机构的锥形盘可替换目前的机械设备或汽车的无级变速器上使用的锥形盘,可使变速更平稳,变速范围更大。

上述无级变速差速双驱机构中的锥形盘也可是目前现有技术中常用的锥形盘，如专利号为200580039668.6的发明专利中公开的滑片变形齿无级啮合齿轮。

如图10所示为一种托森差速双驱机构的结构示意图，其包括输出轮201、蜗轮202、主动轴203、蜗杆204、行星轮205、行星齿轮轴206、固定板207、连接杆208、轴套209；其在现有的托森差速器的基础上，将壳体驱动改为轴驱动，即所述主动轴203作为动力输入部件，所述输出轮201作为动力输出部件。具体的，所述主动轴203中部通过轴套209固定设置有三个与所述主动轴203垂直的连接杆208，三个连接杆两两之间间隔120度。连接杆208的端部固定设置有固定板207，所述固定板207的与其左右两侧的行星齿轮轴206连接，如图11所示，主动轴203和三个连接杆208以及三个固定板207构成中轴驱动机构。主动轴203转动，驱动所述行星齿轮轴206与所述主动轴203同步转动，从而使所述蜗杆204转动，进而使所述蜗轮202转动，所述输出轮201与所述蜗轮202固定连接，两个蜗轮202分别固定连接两个输出轮201，两个蜗轮分别带动两侧的两个输出轮201转动，两个输出轮201采用链轮，装置整体用于双驱直行车中，两个链轮分别用于前轮和后轮的驱动，所述主动轴203的两端通过曲柄设置脚蹬子，实现动力输入。

作为另一种实施方式，托森差速双驱机构中的三组(六只)蜗杆也可改成相对称的两组(四只)蜗杆来实现传动。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。