专利名称：因应式自动无级变速装置及变速方法
技术领域：
本发明涉及一种动力机械变装置和变速方法，特别一种适用于机动车、船等动力机械传动领域内的一种自动无级变速装置及变速方法。
背景技术：
当前动力机械传动领域内采用的纯齿轮自动变速器，由于其变速稳定、噪声低、传动效率高、使用寿命长等优点被经济价值较高的机械设备所采用，但纯齿轮无级变速器始终无法解决操控机构复杂、不易加工生产、造成成本过高、维修不便等诸多困扰。钢链式和皮带式自动无级变速器，虽然具有自动无级变速性能，但它们使用寿命短，与纯齿轮自动变速器相比耗损较大，变速稳定性受使用周期增长而降低等负面影响，由于纯齿轮自动变速器、钢链式和皮带式自动无级变速器存在上述缺点是目前仍然难以被普及和推广应用的根本原因所在。
发明内容
本发明的目的是针对现有相关技术缺陷，提供一种具有齿轮自动变速的优点、又有钢链式和皮带式自动无级变速的特点、结构简单、变速范围大、平顺、无顿挫感、且具有较好的节能降耗的因应式自动无级变速装置和变速方法。本发明为实现上述目的采用的技术方案是:一种因应式自动无级变速装置，该自动无级变速装置包括前置分解机构、多功能联动机构、助力与调速机构，所述前置分解机构包括前行星架、前齿圈与中置太阳轮组件、前后太阳轮组件，前行星架包括前行星齿轮及支承前行星齿轮的前行星支架，前齿圈与中置太阳轮组件包括前齿圈和中置太阳轮，前后太阳轮组件包括前太阳轮和后太阳轮；所述多功能联动机构包括多功能行星架组件、后置双齿圈组件、后置双联齿轮组件，多功能行星架组件包括多功能行星支架、支承在多功能行星支架前端的中置行星齿轮、支承在多功能行星支架中部的调制行星齿轮、支承在多功能行星支架后端的复分行星齿轮，后置双齿圈组件包括后置调制齿圈及助力齿圈，后置双联齿轮组件包括后置双联前太阳轮、后置双联后太阳轮；所述助力与调速机构包括复分齿圈与助力行星支架组件，复分齿圈与助力行星支架组件包括助力行星支架、设置在助力行星支架前端的复分齿圈、支承在助力行星支架后端的助力行星齿轮；所述前行星齿轮分别与前齿圈和前太阳轮相啮合，所述中置行星齿轮与中置太阳轮相啮合，所述调制行星齿轮分别与后太阳轮和后置调制齿圈相啮合，所述复分行星齿轮分别与后置双联前太阳轮和复分齿圈相啮合，所述助力行星齿轮分别与助力齿圈和后置双联后太阳轮相啮合；所述自动无级变速装置还包括单向器用于限制前后太阳轮组件逆转的单向器I。本发明的进一步技术方案是:所述多功能行星架组件还包括与中置行星齿轮相啮合的中置固定齿圈。所述前置分解机构、多功能联动机构、助力与调速机构中的各元件除中置固定齿圈、单向器中的固定圈不能转动外，其余各元件都在共同一固定轴线转动。
所述中置行星齿轮为双联齿轮，双联齿轮包括中置小行星齿轮和中置大行星齿轮，中置行星齿轮中的中置大行星齿轮分别与中置太阳轮和中置大齿圈相啮合，中置行星齿轮中的中置小行星齿轮与中置小齿圈相啮合。所述中置小齿圈上设有用于配合限制置中置小齿圈逆转的单向器II，中置大齿圈上设有用于制动中置大齿圈的制动器。所述单向器I和单向器II分别为滚柱斜槽式单向器或楔块式单向器。所述后置双联前太阳轮大于前后太阳轮组件中的后太阳轮。本发明为实现上述目的采用的另一技术方案是:一种因应式自动无级变速装置及变速方法，该方法通过上述的因应式自动无级变速装置实现，该方法由前置同向分解、双路复合、因应分解、择优复合四个步骤实现自动无级变速过程，即具体为以下四步:
(一)前置同向分解:前行星支架将输入动力经前行星齿轮同向分解出A、B两路动力，A路动力经前齿圈与中置太阳轮组件传至中置行星齿轮上，B路动力由前后太阳轮组件传至调制行星齿轮上；
(二)双路复合:A、B两路动力通过中置行星齿轮和调制行星齿轮将动力复合在多功能行星支架上，得到加强的A路动力在多功能行星支架上形成一个低转速大扭矩的动力，B路动力中的调制行星齿轮与A路动力中的多功能行星支架复合后，将动力传至后置双齿圈组件上并使其产生逆转；
(三)因应分解:A路动力通过支承在多功能行星支架上的复分行星齿轮进行因应分解，复分行星齿轮将A路动力分解成Al和A2两路动力,Al路动力由复分行星齿轮传至后置双联前太阳轮上复合并反馈负载运行状况信息，A2路动力经复分行星齿轮将动力传至复分齿圈与助力行星架组件上，通过助力行星齿轮进行再次因应分解成两路动力2A1及2A2，2A1路动力与后置双联后太阳轮复合并反馈负载运行状况信息，2A2路动力与B路后置双齿圈组件中的助力齿圈会合；
(四)择优复合:通过A1、2A1两路动力择优复合在后置双联齿轮组件上，自动形成一个最佳输出转速，完成整个自动无级变速过程。本发明的进一步技术方案是:在不同的变速阶段，所述步骤(四)中择优复合具体为:
(1)起步或重载低速运行阶段:由于2A2路动力与B路动力的会合后,2A2路动力大于B路动力，强势的2A2动力主导会合后的运行状态，屈从的B路动力迅速产生逆转，被安装在前后太阳轮组件上的单向器I锁止，通过强势介入的2A2路动力经后置双齿圈组件中的后置调制齿圈將动力传至支承在多功能行星支架上的调制行星齿轮上进行动力复合，这时，多功能行星支架上的A路动力得到进一步加强，由于前后太阳轮组件被锁止，A路转速也得到升高，一个更加强势的A路动力再次进行因应分解作业，经过往复不断的动力回执叠加，直至Al和A2两路动力没有产生速差时为止，这时，经过择优复合在后置双联齿轮组件上的Al和2A1两路动力是一个低转速、大扭矩的最佳动力输出转速；
(2)中级加速阶段:随着输入转速的升高，由于A路动力经过两次减速的工作，最终形成的是一个低速大扭矩的特性，但通过因应分解后A路动力达到未端的2A2路动力较小，促使B路动力开始加速增大反制2A2路动力的力度，当B路动力与2A2路动力达到可抗衡的状况时，B路动力中的前后太阳轮组件解除锁止状态开始转动，这时，A路动力转速随之降低，B路动力通过后置双齿圈组件与2A2路动力的反制作用的增强，使支承助力行星齿轮的复分齿圈与助力行星支架组件产生的速差加大，这时Al和A2路动力对后置双联齿轮组件的前太阳轮和后太阳轮输入的转速迅速増大，随着B路动力对A路动力的反制不断加大,直至B路动力可通过2A1路动力直接产生作用为止，这时，中级加速阶段完成；
(3)髙级加速阶段:由于B路动力这时己不受2A2路动力的制约，并通过自身所具有的特点，B路动力自主地由助力齿圈将动力传至助力行星齿轮产生两个动力，一是直接将动力复合在后置双联后太阳轮上，二是通过复分齿圈与助力行星支架组件将动力传至复分行星齿轮上，与支承复分行星齿轮的多功能行星支架上的A路动力会合时产生两个动力，一是经Al路将动力复合在后置双联前太阳轮上,二是与A路动力会合后，A路动力的正转与B路动力的逆转作用，使A路转速进一步受到限制，B路转速随之升高，两路动力转速因此形成更大的速差，从而实现输出转速的最大化。由于采用上述结构及方法，本发明之因应式自动无级变速装置及变速方法与现有其它同类技术相比较有如下有益效果:
1、结构简单:本发明采用内啮式行星齿轮结构，由多个行星排组合连接而成，利用单向器单向传动的特点，合理、有效地实现自动无级变速；
2、方法独特:前置同向分解、双路复合、因应分解、择优复合四个步骤实现自动无级变速过程；
3、分工明确、效率高:它由前置分解机构、多功能联动机构、助力与调控机构，以及起辅助作用的单向器组合连接而成，利用分解出来的两路动力在传递过程中各行星排产生的两个自由度，相互进行的分解、叠加、会合，反制等动作反应，促使相关的元件因应动作变化产生功能改变或变化，迅速形成一种因应反应的最佳的工作模式；
4、变速范围大、平顺、无顿挫感:本发明因应式自动无级变速装置可将改变相关齿轮尺寸大小或用双联齿轮作中置行星齿轮，双联齿轮中的小齿轮由单向器用于限制其逆转，制动器用于制动或解除与大齿轮相啮合的中置大齿圈制动，来改变其变速范围，以有效地达成动力源与变速器间在不同载荷和路况的匹配；
5、适用性强:本发明之因应式自动无级变速变速方法采用的是用分解、复合、再分解、再复合的双动力复合驱动方式的特殊变速结构，尤其在机动车的使用上，可根据机动车的载荷和行驶的路况，利用其变速由高至低，择优复合的特点，用较低的发动机输入转速，维持较高的车速，从而达到节能降耗的效果；
6、性价比高:根据以上所述的优点，在实际应用中可增加相应配的器件便可满足实用需要，如机动车变速器，增加制动器和换挡机构等装置便可满足机动车的前进与倒车需要，本无级变速器不需配置专用的齿轮自动变速换挡控制动机构，用简单的单向器，便可完成自动无级变速过程，受地理和气候条件影响较小，因此，它变速性能稳定、可靠；尤其适用于机动车的自动或半自动无级变速器之用，加上本因应式自动无级变速装置所具变速范围大，能耗少、传动效率高、变速平顺、无顿挫感、提速快、造价低、使用维修方便等优点，极大地提高整车的性价比，以及司剩人员的舒适感，满足广大客户地要求。下面结合附图和实施例对本发明因应式自动无级变速装置及变速方法作进一步的说明。
图1是本发明因应式自动无级变速装置实施例一的结构原理简 图2是本发明因应式自动无级变速装置实施例二的结构原理简 图3是本发明因应式自动无级变速装置实施例三的结构原理简图。主要元件标号说明:1 一前行星架，11 一前行星齿轮，12 一前行星支架，2 —前齿圈与中置太阳轮组件，21—前齿圈，22 —中置太阳轮，23—前齿圈与多功能行星支架组件
3一前后太阳轮组件，31 一前太阳轮，32 一后太阳轮，4 一多功能行星架组件，41 一中置行星齿轮，411 一中置小行星齿轮,412 —中置大行星齿轮,413 —中置小齿圈,414 一中置大齿圈,42 一调制行星齿轮,43 一复分行星齿轮，44 一多功能行星支架,45 —中置固定齿圈，5 —后置双齿圈组件，51 —后置调制齿圈,52 —助力齿圈,53 —倒挡齿轮,6 —复分齿圈与助力行星支架组件，61 —复分齿圈，62 —助力行星支架，63 —助力行星齿轮，7 —后置双联齿轮组件，71 —后置双联前太阳轮,72 —后置双联后太阳轮,73 —输出齿轮,81 —长哨合套,82一输出齿轮轴，83 —换挡操纵机构,84 —中间惰齿轮,BI —制动器,B2 —制动器,B3 —制动器，Fl —单向器I，F2 —单向器II。
具体实施例方式实施例一:
如图1所示，本发明因应式自动无级变速装置，该自动无级变速装置包括前置分解机构、多功能联动机构、助力与调速机构。所述前置分解机构包括前行星架1、前齿圈与中置太阳轮组件2、前后太阳轮组件3，前行星架I包括前行星齿轮11及支承前行星齿轮11的前行星支架12，前齿圈与中置太阳轮组件2包括前齿圈21和中置太阳轮22，前后太阳轮组件3包括前太阳轮31和后太阳轮32，前太阳轮31外径大于或等于后太阳轮32外径。所述多功能联动机构包括多功能行星架组件4、后置双齿圈组件5、后置双联齿轮组件7，多功能行星架组件4包括多功能行星支架44、支承在多功能行星支架44前端的中置行星齿轮41、支承在多功能行星支架44中部的调制行星齿轮42、支承在多功能行星支架44后端的复分行星齿轮43,后置双齿圈组件5包括后置调制齿圈51及助力齿圈52,后置双联齿轮组件7包括后置双联前太阳轮71、后置双联后太阳轮72。所述助力与调速机构包括复分齿圈与助力行星支架组件6，复分齿圈与助力行星支架组件6包括助力行星支架62、设置在助力行星支架62前端的复分齿圈61、支承在助力行星支架62后端的助力行星齿轮63。所述前行星齿轮11分别与前齿圈21和前太阳轮31相啮合，所述中置行星齿轮41与中置太阳轮22相啮合，所述多功能行星架组件4还包括与中置行星齿轮41相啮合的中置固定齿圈45，所述调制行星齿轮42分别与后太阳轮32和后置调制齿圈51相啮合，所述复分行星齿轮43分别与后置双联前太阳轮71和复分齿圈61相啮合，所述助力行星齿轮63分别与助力齿圈52和后置双联后太阳轮72相啮合；
所述自动无级变速装置还包括单向器用于限制前后太阳轮组件3逆转的单向器I F1，所述单向器IFl别为滚柱斜槽式单向器或楔块式单向器，单向器I Fl安装在前后太阳轮组件3的前端，当然，可根据实际需要单向器I Fl也可安装在前后太阳轮组件3的后端。
所述前置分解机构、多功能联动机构、助力与调速机构中的各元件除中置固定齿圈45、单向器中的固定圈不能转动外，其余各元件都在共同一固定轴线转动。所述后置双联前太阳轮71大于前后太阳轮组件3中的后太阳轮32。本发明因应式自动无级变速方法采用本发明上述的因应式自动无级变速装置，该方法由前置同向分解、双路复合、因应分解、择优复合四个步骤实现自动无级变速过程，即具体为以下四步:
(一)前置同向分解:前行星支架12将输入动力经前行星齿轮11同向分解出A、B两路动力，A路动力经前齿圈与中置太阳轮组件2传至中置行星齿轮41上，B路动力由前后太阳轮组件3传至调制行星齿轮42上；
(二)双路复合:A、B两路动力通过中置行星齿轮41和调制行星齿轮42将动力复合在多功能行星支架44上，得到加强的A路动力在多功能行星支架44上形成一个低转速大扭矩的动力，B路动力中的调制行星齿轮42与A路动力中的多功能行星支架44复合后,将动力传至后置双齿圈组件5上并使其产生逆转，由于B路动力前段的正转与A路动力叠加、叠加后产生逆转，在A路动力进行两次因应分解后形成的2A2动力会合后將产生重要的因应动作，对整个自动无级变速产生重要的调制作用，所以B路动力的作用是起到一个助力和调制的双重作用；
(三)因应分解:A路动力通过支承在多功能行星支架44上的复分行星齿轮43进行因应分解，复分行星齿轮43将A路动力分解成Al和A2两路动力,Al路动力由复分行星齿轮43传至后置双联前太阳轮71上复合并反馈负载运行状况信息，A2路动力经复分行星齿轮43将动力传至复分齿圈与助力行星架组件6上，通过助力行星齿轮63进行再次因应分解成两路动力2A1及2A2，2A1路动力与后置双联后太阳轮72复合并反馈负载运行状况信息，2A2路动力与B路后置双齿圈组件5中的助力齿圈52会合；
(四)择优复合:由于2A2路动力与B路动力的会合后，两路动力的转速与转动方向不同，强势动力一方主导会合后的运行状态，因此、弱势一方迅速产生应对动作，该因应动作对强势一方又产生一个促进作用，因此、通过强、弱双方的相互作用下，最终达成一种最优的工作模式，通过A1、2A1两路动力择优复合在后置双联齿轮组件7上，自动形成一个最佳输出转速，完成整个自动无级变速过程。其中在不同的变速阶段，所述步骤(四)中择优复合具体为:
(1)起步或重载低速运行阶段:由于2A2路动力与B路动力的会合后,2A2路动力大于B路动力，强势的2A2动力主导会合后的运行状态，屈从的B路动力迅速产生逆转，被安装在前后太阳轮组件3上的单向器IFl锁止，因此通过强势介入的2A2路动力经后置双齿圈组件5中的后置调制齿圈51將动力传至支承在多功能行星支架44上的调制行星齿轮42上进行动力复合，这时，多功能行星支架44上的A路动力得到进一步加强，由于前后太阳轮组件3被锁止，A路转速也得到升高，一个更加强势的A路动力再次进行因应分解作业，经过往复不断的动力回执叠加，直至Al和A2两路动力没有产生速差时为止，这时，经过择优复合在后置双联齿轮组件7上的Al和2A1两路动力是一个低转速、大扭矩的最佳动力输出转速；
(2)中级加速阶段:随着输入转速的升高，由于A路动力经过两次减速的工作，最终形成的是一个低速大扭矩的特性，但通过因应分解后A路动力达到未端的2A2路动力较小，促使B路动力开始加速增大反制2A2路动力的力度，当B路动力与2A2路动力达到可抗衡的状况时，B路动力中的前后太阳轮组件3解除锁止状态开始转动，这时，A路动力转速随之降低，B路动力通过后置双齿圈组件5与2A2路动力的反制作用的增强，使支承助力行星齿轮63的复分齿圈与助力行星支架组件6产生的速差加大，这时Al和A2路动力对后置双联齿轮组件7的前太阳轮71和后太阳轮72输入的转速迅速増大,随着B路动力对A路动力的反制不断加大，直至B路动力可通过2A1路动力直接产生作用为止，这时，中级加速阶段完成；
(3)髙级加速阶段:由于B路动力这时己不受2A2路动力的制约，并通过自身所具有的特点，B路动力自主地由助力齿圈将动力传至助力行星齿轮63产生两个动力，一是直接将动力复合在后置双联后太阳轮72上，二是通过复分齿圈与助力行星支架组件6将动力传至复分行星齿轮43上，与支承复分行星齿轮43的多功能行星支架44上的A路动力会合时产生两个动力，一是经Al路将动力复合在后置双联前太阳轮71上,二是与A路动力会合后，A路动力的正转与B路动力的逆转作用，使A路转速进一步受到限制，B路转速随之升高，两路动力转速因此形成更大的速差，从而实现输出转速的最大化。(4)速度维持、中途加速阶段:通过上述三个变速阶段可看到当输入转速不断升高时，由于输出负载已确定，本自动无级变速装置随着输入转速的变化，由于A、B两路在动力传递过程中的特点，通过各行星排产生的两个自由度，相互进行的叠加、会合、反制等动作因应，促使相关的元件因应动作变化产生功能改变或变化，迅速形成一种因应反应后达成的最佳的工作模式，因此，当输入转速发生变化时，所需的速度维持或中途加速时，都能即时因应输入转速变化，择优选取出一个最佳的工作模式，满足动力源与变速器的匹配要求。该实施例是作为一种通用基本型的因应式自动无级变速装置，通过这种通用基本型为基础，可根据对所需自动无级变速的机械设备添加相关辅助元器件，来满足该机械设备的要求。实施例二:
如图2所示，本发明因应式自动无级变速装置，它是一种为满足所需重、轻两种工作状况的机动车而设计的自动无级变速装置，也适用于高速冲压、液压、升降等设备。它与上述实施例一不同在于:它的中置行星齿轮41为双联齿轮,双联齿轮包括中置小行星齿轮411和中置大行星齿轮412，中置行星齿轮41中的中置大行星齿轮412分别与中置太阳轮22和中置大齿圈414相啮合，中置行星齿轮41中的中置小行星齿轮411与中置小齿圈413相啮合。所述中置小齿圈413上设有用于配合限制中置小齿圈413逆转的单向器II F2，中置大齿圈414上设有用于制动中置大齿圈414的制动器B3，用于切换成大变速比时制动中置大齿圈414时使用。所述单向器II F2为滚柱斜槽式单向器或楔块式单向器，所述制动器B3为片式制动器或带式制动器。中置行星齿轮41为双联齿轮是为了提高复合在多功能行星架44上的变速比，增加A路动力在复分行星齿轮分解出来的动力，以便更好地满足机动车在超载和不同路况专门设计的，它增加了一组机动车的变速比，在运行时、为机动车提供对载荷大小或不同路况的最佳选择，从而达到更经济、安全的目的。当制动器B3对与中置大齿轮412相啮合的中置大齿圈414制动时，它的变速比较小。当制动器B3对中置大齿轮412相啮合的中置大齿圈414解除制动时，与中置小行星齿轮411相啮合的中置小齿圈413被单向器II F2限制其逆转，这时它的变速比较大。其它自动无级变速过程与实施例一相同，在此不再重述。为了满足机动车前进、倒车的需要，在本实施例中，増设一套换挡执行机构，即在上述变速装置上设置用于制动前齿圈与中置太阳轮组件2的制动器BI，用于制动多功能行星支架44的制动器B2，安装在后置双齿圈组件5上后端的倒挡齿轮53，安装在后置双联齿轮组件7上后端的中间惰齿轮84和输出齿轮73，以及处于与输出轴82上常啮合状态的长啮合套81。当换挡操纵机构83挂入前进挡时:长啮合套81与输出齿轮73处于啮合状态，输出动力的后置双联组件7通过输出齿轮73，將动力传至长啮合套81、输出齿轮轴82上，完成整个自动无级变速输出过程。当换挡操纵机构83挂入倒车挡位置时:长啮合套81与倒挡齿轮53处于啮合状态，制动器B1、制动器B2分别将前齿圈与中置太阳轮组件2和多功能行星支架44制动，动力由前行星架I中的前行星齿轮11，经前后太阳轮组件3传至多功能行星架组件4中的调制行星齿轮42上，发生逆转的动力传至后置双齿圈组件5上，安装在该组件上的倒挡齿轮53将动力传至长啮合套81、输出齿轮轴82上，实现倒车作业。实施例三:
如图3所示，本发明因应式自动无级变速装置，它与上述实施例一不同在于:前齿圈21与多功能行星支架44相连接，组合连接成前齿圈与多功能行星支架组件23，即前置分解机构与多功能联动机构共用前齿圈21与多功能行星支架44，其只是实施例一的一种简化形式，将A路动力直接传至多功能行星支架44上，其它结构和工作原理与实施例一相同，其优点是有效节省轴向空间。适用于所需低速要求不大髙速确需求髙的:如自行车，液压举升机械等工具或设备。
权利要求
1.一种因应式自动无级变速装置，其特征在于，该自动无级变速装置包括前置分解机构、多功能联动机构、助力与调速机构， 所述前置分解机构包括前行星架(I)、前齿圈与中置太阳轮组件(2)、前后太阳轮组件(3),前行星架(I)包括前行星齿轮(11)及支承前行星齿轮(11)的前行星支架(12),前齿圈与中置太阳轮组件(2)包括前齿圈(21)和中置太阳轮(22)，前后太阳轮组件(3)包括前太阳轮(31)和后太阳轮(32)； 所述多功能联动机构包括多功能行星架组件(4)、后置双齿圈组件(5)、后置双联齿轮组件(7)，多功能行星架组件(4)包括多功能行星支架(44)、支承在多功能行星支架(44)前端的中置行星齿轮(41)、支承在多功能行星支架(44)中部的调制行星齿轮(42)、支承在多功能行星支架(44)后端的复分行星齿轮(43)，后置双齿圈组件(5)包括后置调制齿圈(51)及助力齿圈(52)，后置双联齿轮组件(7)包括后置双联前太阳轮(71)、后置双联后太阳轮(72)； 所述助力与调速机构包括复分齿圈与助力行星支架组件(6)，复分齿圈与助力行星支架组件(6)包括助力行星支架(62)、设置在助力行星支架￠2)前端的复分齿圈(61)、支承在助力行星支架(62)后端的助力行星齿轮(63)； 所述前行星齿轮(11)分别与前齿圈(21)和前太阳轮(31)相啮合，所述中置行星齿轮(41)与中置太阳轮(22)相啮合，所述调制行星齿轮(42)分别与后太阳轮(32)和后置调制齿圈(51)相啮合，所述复分行星齿轮(43)分别与后置双联前太阳轮(71)和复分齿圈(61)相啮合，所述助力行星齿轮(63)分别与助力齿圈(52)和后置双联后太阳轮(72)相啮合； 所述自动无级变速装置还包括单向器用于限制前后太阳轮组件(3)逆转的单向器I(Fl)。
2.如权利要求1所述的因应式自动无级变速装置，其特征在于，所述多功能行星架组件(4)还包括与中置行星齿轮(41)相啮合的中置固定齿圈(45)。
3.如权利要求2所述的因应式自动无级变速装置，其特征在于，所述前置分解机构、多功能联动机构、助力与调速机构中的各元件除中置固定齿圈(45)、单向器中的固定圈不能转动外，其余各元件都在共同一固定轴线转动。
4.如权利要求1所述的因应式自动无级变速装置，其特征在于，所述中置行星齿轮(41)为双联齿轮，双联齿轮包括中置小行星齿轮(411)和中置大行星齿轮(412)，中置行星齿轮(41)中的中置大行星齿轮(412)分别与中置太阳轮(22)和中置大齿圈(414)相啮合，中置行星齿轮(41)中的中置小行星齿轮(411)与中置小齿圈(413)相啮合。
5.如权利要求4所述的因应式自动无级变速装置，其特征在于，所述中置小齿圈(413)上设有用于配合限制置中置小齿圈(413)逆转的单向器II (F2)，中置大齿圈(414)上设有用于制动中直大齿圈(414)的制动器(133)。
6.如权利要求4所述的因应式自动无级变速装置，其特征在于，所述单向器I(Fl)和单向器II (F2)分别为滚柱斜槽式单向器或楔块式单向器。
7.如权利要求1所述的因应式自动无级变速装置，其特征在于，所述后置双联前太阳轮(71)大于前后太阳轮组件(3)中的后太阳轮(32)。
8.—种因应式自动无级变速装置及变速方法，其特征在于，该方法通过权利要求1所述的因应式自动无级变速装置实现，该方法由前置同向分解、双路复合、因应分解、择优复合四个步骤实现自动无级变速过程，即具体为以下四步: (一)前置同向分解:前行星支架(12)将输入动力经前行星齿轮(11)同向分解出A、B两路动力，A路动力经前齿圈与中置太阳轮组件(2)传至中置行星齿轮(41)上，B路动力由前后太阳轮组件(3)传至调制行星齿轮(42)上； (二)双路复合:A、B两路动力通过中置行星齿轮(41)和调制行星齿轮(42)将动力复合在多功能行星支架(44)上，得到加强的A路动力在多功能行星支架(44)上形成一个低转速大扭矩的动力，B路动力中的调制行星齿轮(42)与A路动力中的多功能行星支架(44)复合后，将动力传至后置双齿圈组件(5)上并使其产生逆转； (三)因应分解:A路动力通过支承在多功能行星支架(44)上的复分行星齿轮(43)进行因应分解，复分行星齿轮(43)将A路动力分解成Al和A2两路动力，Al路动力由复分行星齿轮(43)传至后置双联前太阳轮(71)上复合并反馈负载运行状况信息，A2路动力经复分行星齿轮(43)将动力传至复分齿圈与助力行星架组件(6)上，通过助力行星齿轮￠3)进行再次因应分解成两路动力2A1及2A2，2A1路动力与后置双联后太阳轮(72)复合并反馈负载运行状况信息，2A2路动力与B路后置双齿圈组件(5)中的助力齿圈(52)会合； (四)择优复合:通过A1、2A1两路动力择优复合在后置双联齿轮组件(7)上，自动形成一个最佳输出转速，完成整个自动无级变速过程。
9.如权利要求8所述的复合式自动无级变速方法，其特征在于，在不同的变速阶段，所述步骤(四)中择优复合具体为: (1)起步或重载低速运行阶段:由于2A2路动力与B路动力的会合后,2A2路动力大于B路动力，强势的2A2动力主导会合后的运行状态，屈从的B路动力迅速产生逆转，被安装在前后太阳轮组件(3)上的单向器I (Fl)锁止，通过强势介入的2A2路动力经后置双齿圈组件(5)中的后置调制齿圈(51) 將动力传至支承在多功能行星支架(44)上的调制行星齿轮(42)上进行动力复合，这时，多功能行星支架(44)上的A路动力得到进一步加强，由于前后太阳轮组件(3)被锁止，A路转速也得到升高，一个更加强势的A路动力再次进行因应分解作业，经过往复不断的动力回执叠加，直至Al和A2两路动力没有产生速差时为止，这时，经过择优复合在后置双联齿轮组件(7)上的Al和2A1两路动力是一个低转速、大扭矩的最佳动力输出转速； (2)中级加速阶段:随着输入转速的升高，由于A路动力经过两次减速的工作，最终形成的是一个低速大扭矩的特性，但通过因应分解后A路动力达到未端的2A2路动力较小，促使B路动力开始加速增大反制2A2路动力的力度，当B路动力与2A2路动力达到可抗衡的状况时，B路动力中的前后太阳轮组件(3)解除锁止状态开始转动，这时，A路动力转速随之降低，B路动力通过后置双齿圈组件(5)与2A2路动力的反制作用的增强，使支承助力行星齿轮(63)的复分齿圈与助力行星支架组件(6)产生的速差加大，这时Al和A2路动力对后置双联齿轮组件(7)的前太阳轮(71)和后太阳轮(72)输入的转速迅速増大,随着B路动力对A路动力的反制不断加大，直至B路动力可通过2A1路动力直接产生作用为止，这时，中级加速阶段完成； (3)髙级加速阶段:由于B路动力这时己不受2A2路动力的制约，并通过自身所具有的特点，B路动力自主地由助力齿圈将动力传至助力行星齿轮(63)产生两个动力，一是直接将动力复合在后置双联后太阳轮(72)上，二是通过复分齿圈与助力行星支架组件(6)将动力传至复分行星齿轮(43)上，与支承复分行星齿轮(43)的多功能行星支架(44)上的A路动力会合时产生两个动力，一是经Al路将动力复合在后置双联前太阳轮(71)上,二是与A路动力会合后，A路动力的正转与B路动力的逆转作用，使A路转速进一步受到限制，B路转速随之升高，两路动力 转速因此形成更大的速差，从而实现输出转速的最大化。
全文摘要
本发明因应式自动无级变速装置及方法，涉及机械变装置和变速传动方法，该装置包括前置分解机构、多功能联动机构、助力与调控机构及单向器，前置分解机构包括前行星架、前齿圈与中置太阳轮组件、前后太阳轮组件，多功能联动机构包括多功能行星架组件、后置双齿圈组件、后置双联齿轮组件，助力与调控机构包括复分齿圈与助力行星支架组件，因应式自动无级变速方法由前置同向分解、双路复合、因应分解、择优复合四个步骤实现变速过程，本发明具有性能稳定、变速范围大、提速快、传动效高等优点。
文档编号F16H3/76GK103206497SQ20131000874
公开日2013年7月17日 申请日期2013年1月10日 优先权日2012年1月13日
发明者江福荣 申请人:江福荣