一种无级变速器机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种无级变速器机构，该机构包括离合器部件、主动轮、从动轮、传动带。其中离合器部件包括摩擦轮、蹄块组合、开口卡圈、垫片、碟簧、碟簧护盖、拉簧、底盘组合、单向器、传动轴、铆钉和滚针轴承，主动轮包括驱动盘、移动轮组合、滚子组合、斜坡板、罩壳、滑套和滑块，从动轮包括固定轴、压缩弹簧、移动轴、从动移动盘、从动固定盘、移动弹簧座、弹簧护盖和轴用卡圈，主动轮安装在传动轴上，传动带安装在主动轮和从动轮上。显著效果在于：提高了变速机构的输出扭力；提高了防止润滑脂漏出性能；提高了滚子组合的使用寿命；提升了变速装置的散热性能和输出功率；结构简单，性能可靠。
【专利说明】一种无级变速器机构
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机动变速器领域，涉及一种机动车变速装置，尤其是一种无级变速器机构。
【背景技术】
[0002]无级变速技术，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，主、从动轮半径变化可实现传动比的连续变化，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配。通常，无级变速装置包括主动轮、从动轮、传动带，主动轮包括移动轮组合、滚子组合、斜坡板、滑套、驱动盘和滑块，从动轮包括固定盘组合、移动盘组合、移动弹簧座、压缩弹簧、滚套、滚柱、滚动轴承、孔用弹性挡圈、O型圈、密封圈、滚针轴承、底盘组合、蹄块组合、垫片、拉簧、开口挡圈、缓冲套、固定弹簧座、螺母、传动轴和摩擦轮组合。当发动机曲轴转动时，主动轮通过传动带带动从动轮转动，蹄块组合随从动轮同步转动，由于蹄块组合的离心力小于拉簧的拉力，蹄块组合未张开与摩擦轮组合接触，且从动轮内的滚动轴承和滚针轴承切断了从动轮与发动机主轴的传动，此时，发动机主轴不转动，即处于传动分离状态；随着发动机曲轴转速升高，从动轮转速也随着升高，蹄块组合产生的离心力超过拉簧的拉力时，蹄块组合张开与摩擦轮组件接合，在摩擦力的影响下带动摩擦轮转动，摩擦轮组合通过花键连接带动发动机输出轴实现转矩输出。当发动机曲轴转速进一步变化时，由主动轮内滚子组合产生的离心推力和从动轮内的压缩弹簧的弹力相互平衡，来实现传动带在主动轮和从动轮上工作直径的改变，从而达到无级变速的目的。上述技术存在如下不足:
[0003](I)当需要较高的输出力矩时，变速装置处于减速状态，此时主动轮转速较高，从动轮转速较低。由于摩擦轮和蹄块组合安装在从动轮上，与安装在主动轮上相比较，蹄块组合与摩擦轮的结合力较低。当需较高力矩时，蹄块组合易打滑，影响变速装置的安全性。
[0004](2)当变速装置变速时，滚子组合在移动轮组合与斜坡板形成的内腔内滚动。由于无润滑作用，滚子组合所受的摩擦力大，磨损大，影响滚子组合的使用寿命。
[0005](3)从动轮中的从动移动盘和从动固定盘采用钢件，其缺点是质量大、散热性能不好，影响变速装置的安全性和传递功率低。
[0006](4)由于滑套与传动轴间的润滑脂易漏出，使主、从动轮表面有油污，从而皮带易打滑。
实用新型内容
[0007]本实用新型提供一种无级变速器机构，旨在保留传统无级变速装置的转速稳定、滑动率小等优点同时，进一步具备如下优点:1、提闻扭力，提闻机动车爬坡的性能；2、增加滚子组合润滑，提高变速的安全性。3、改进滑套的密封方式，提高防止润滑脂漏出性能。4、改进从动轮，降低从动轮的质量，提高传递效率和散热性能。
[0008]为了达到本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0009]一种无级变速器机构，包括离合器部件、主动轮、从动轮和传动带，所述离合器部件由摩擦轮、蹄块组合、拉簧、底盘组合、碟簧护盖、碟簧、垫片、开口卡圈、传动轴、单向器和滚针轴承，摩擦轮与传动轴固装，传动轴为阶梯轴，传动轴上设置花键和内孔，蹄块组合安装在底盘组合上，拉簧安装在蹄块组合上，碟簧护盖、碟簧、垫片和开口卡圈依次设置在底盘组合上并在轴向方向上固定蹄块组合，单向器安装在传动轴内孔上，滚针轴承安装在传动轴内孔上；
[0010]所述主动轮包括驱动盘、移动轮组合、滚子组合、斜坡板、罩壳、滑套和滑块，驱动盘安装在传动轴的靠近摩擦轮的花键轴段上，移动轮组合套装在滑套上，滑套套装在传动轴上，斜坡板上设置凹槽，滑块安装在斜坡板的凹槽上，斜坡板安装在传动轴靠近移动轮组合上的花键上，滚子组合安装在移动轮组合和斜坡板形成的内腔内，罩壳固装在移动轮上；
[0011]所述从动轮包括固定轴、压缩弹簧、移动轴、从动移动盘、从动固定盘、弹簧护盖、轴用卡圈、滚柱、移动弹簧座和油封，固定轴与从动固定盘铆接，从动移动盘与移动轴铆接，油封压装在移动轴两端的内孔上，移动轴套装在固定轴上，滚柱安装在固定轴上设置的定位孔上与移动轴上设置的螺旋槽配合，轴用卡圈套装在移动轴外径上，移动弹簧座压装在移动轴上，压缩弹簧安装在移动弹簧座上，弹簧护盖安装在压缩弹簧上，压缩弹簧落入弹簧护盖凹槽内，且弹簧护盖固定在固定轴上；
[0012]所述主动轮安装在离合器部件的传动轴上，所述传动带安装在主动轮和从动轮上。
[0013]进一步地，所述主动轮还包括油封滑块，所述油封滑块设置在移动轮组合与斜坡板形成的内腔的底部。
[0014]进一步地，移动轮和斜坡板形成的内腔内填充润滑脂，提高了滚子组合的使用寿命，提升了变速机构的安全性和可靠性。
[0015]进一步地，所述滑套的侧壁上设置油孔，所述油孔的数量为2-4个，这样连接了滑套的内孔内的润滑脂和移动轮与滑套之间的润滑脂，使防润滑脂漏出性能更好，提高了变速装置的安全性。
[0016]进一步地，所述滑套的内孔为台阶孔，两端部的孔的孔径小于中间部的孔的孔径。
[0017]进一步地，所述斜坡板上设置2?6个R圆槽，起散热的作用。
[0018]进一步地，所述从动移动盘和从动固定盘的材质为铝合金，质轻，且散热效果好。
[0019]进一步地，所述从动轮中的轴用卡圈为O型圈和?封圈。
[0020]本实用新型中，所述离合器部件中的各零部件根据功能不同可以分为传动轴组件和驱动板组件两部分，所述传动轴组件包括传动轴、单向器、滚针轴承和摩擦轮，所述驱动板组件蹄块组合、拉簧、底盘组合、碟簧护盖、碟簧、垫片和开口卡圈。
[0021]本实用新型的上述技术方案中，若发动机曲轴转速低于要求的离合器部件中的驱动板组件与摩擦轮之间的接合转速时，传动轴、主动轮、从动轮、传动带不转动，形成怠速；若发动机曲轴转速高于要求的接合转速时，驱动板组件中的蹄块组合与摩擦轮相结合，摩擦轮在摩擦力的作用下带动摩擦轮转动，进而传动轴转动，传动轴通过传动轴上的花键带动主动轮的驱动盘和斜坡板转动，斜坡板上的滑块与移动轮组合上的凸台接触，故其推动移动轮组合转动，移动轮组合和驱动盘使传动带开始转动，进而带动从动轮转动，从而发动机输出轴输出力矩；随着曲轴转速进一步升高，滚子组合由于离心力的作用对移动轮组合产生的轴向推力大于从动轮压缩弹簧的压力，滚子组合沿移动轮和斜坡板的内腔向外滚动，推动移动轮组合轴向移动，进而推动传动带沿移动轮组合和驱动盘的斜面外移，沿从动轮的从动固定盘和从动移动盘内移，改变传动带在主动轮和从动轮上的工作直径，实现无级变速。
[0022]相比于现有的无级变速装置，本实用新型的设计特点及有益效果表现在:
[0023]离合器部件安装在发动机曲轴上比安装在从动轮上更能提高变速装置的输出力矩，并能更好的提高变速装置的传递效率，对机动车的输出扭力有明显的改进。移动轮组合和斜坡板形成的内腔内注入润滑脂，提高了滚子组合滚动时的可靠性和使用寿命。滑套的侧壁上添加油孔更能保证防止润滑脂漏出性能。从动移动盘、从固定盘使用铝材，与钢材相比提高了变速装置的传递效率，提高了散热性能和输出功率。另外还具有构思巧妙，结构简单，性能可靠等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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他的附图。
[0025]图1是本实用新型的无级变速器机构的剖视结构示意图；
[0026]图2是本实用新型的离合器部件剖视结构示意图；
[0027]图3是本实用新型的主动轮中滑套的剖视结构示意图；
[0028]图4是本实用新型的离合器部件中的传动轴的结构示意图；
[0029]图5是本实用新型的主动轮中的斜坡板的结构示意图；
[0030]图中，10、离合器部件，11、开口卡圈，12、垫片，13、碟簧，14、碟簧护盖，15、摩擦轮，16、蹄块组合，17、拉簧，18、底盘组合，19、单向器，20、传动轴，20a、花键轴段I，20b、定位轴段I，20c、轴段，20d、定位轴段II，20e、花键轴段II，21、铆钉，22、滚针轴承；
[0031]30、主动轮，31、驱动盘，32、移动轮组合，33、滚子组合，34、斜坡板，34a、凹槽，34b、R圆槽，34c、花键孔，35、罩壳，36、滑套，36a、两端部的孔，36b、油孔，36c、中间部的孔，37、油封滑块，38、螺钉，39、滑块；
[0032]50、从动轮，51、轴用卡圈，52、弹簧护盖，53、固定轴，54、压缩弹簧，55、移动轴，56、从动移动盘，57、从动固定盘，58、轴套，59、铆钉，60、移动弹簧座，61、滚柱，62、油封。
[0033]70、传动带。
【具体实施方式】
[0034]下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0035]结合图1至图5所示，说明本实用新型的一种无级变速装置，包括离合器部件、主动轮、从动轮和传送带；[0036]所述离合器部件包括开口卡圈11、垫片12、碟簧13、碟簧护盖14、摩擦轮15、蹄块组合16、拉簧17、底盘组合18、单向器19、传动轴20、铆钉21和滚针轴承22，其中底盘组合18安装在发动机曲轴上，蹄块组合16、碟簧护盖14、碟簧13、垫片12、开口卡圈11依次安装在底盘组合上，开口卡圈起限位作用，拉簧17安装在装配在底盘组合18上相邻蹄块组合16上，在径向方向上拉紧蹄块组合16，起提升离合器结合时的转速和结合的稳定性的作用，摩擦轮15与传动轴20采用铆钉21铆接固装，单向器19和滚针轴承22安装在传动轴内孔上与发动机曲轴联接，使运转稳定可靠，单向器起保护发动机的作用和提升变速性能。
[0037]所述主动轮包括驱动盘31、移动轮组合32、滚子组合33、斜坡板34、罩壳35、滑套36、油封滑块37、螺钉38和滑块39。驱动盘31安装在传动轴靠近摩擦轮15 —侧的花键轴段I 20a上，滑套36套装在传动轴20上，由定位轴段I 20b和定位轴段II 20d与滑套上的36a配合，起密封作用，移动轮组合32套装在滑套36上，滑块39安装在斜坡板34的凹槽34a上，斜坡板34的花键孔34c安装在传动轴的20的花键轴段II 20e上，端面贴紧滑套36端面，滑块39的凹槽对正移动轮34的导向凸台，滚子组合33安装在移动轮组合32与斜坡板34形成的内腔内，罩壳35安装在移动轮组合32上并由螺钉38锁紧，在移动轮组合32与斜坡板34形成的内腔的底部设置油封滑块37，并在移动轮组合32与斜坡板34形成的内腔内填充润滑脂。
[0038]所述斜坡板34板含有2?5个凹槽34a，并在中心处设置花键孔34c，在四周设置2?6个R圆槽34b，花键孔34c起定位传动作用，凹槽34a与移动轮组合32配合使扭矩传递到移动轮组合，R圆槽34b起散热的作用。
[0039]通常移动轮组合32与滚子组合33接触面无润滑剂，为减少摩擦降低磨损，在移动轮组合32与斜坡板34之间的内腔注入润滑脂，提高了滚子组合的使用寿命，提升了变速装置的安全性和可靠性。
[0040]通常滑套36仅为台阶孔，台阶孔对润滑脂的密封性能不好，导致润滑脂漏出，使皮带易打滑。本实用新型的滑套孔内为台阶孔，两端孔径36a小于中间孔径36c，其中滑套上油孔36b位于中间孔径处36c，油孔数量为2?4，这样连接了台阶孔内的润滑脂和移动轮组合32与滑套36之间的润滑脂，使防润滑脂漏出性能更好，提高了变速装置的安全性。
[0041]所述传动轴为阶梯轴，20a和20e为花键轴段I和II，20b和20d为密封轴段I和II，20c为放置润滑油轴段。
[0042]所述从动轮包括螺母51、弹簧护盖52、固定轴53、压缩弹簧54、移动轴55、从动移动盘56、从动固定盘57、轴套58、铆钉59、移动弹簧座60、滚柱61和油封62。固定轴53与从动固定盘57铆接，从动移动盘56与移动轴55铆接，油封62压装在移动轴两端的内孔上，移动轴55套装在固定轴56上，滚柱61安装固定轴上的定位孔上与移动轴55上的螺旋槽配合，当变速时变速稳定可靠，轴用卡圈(如O型圈和密封圈)套装在移动轴外径上，移动弹簧座60压装在移动轴55上，压缩弹簧54安装在移动弹簧座60上，落入移动弹簧座60的凹槽内，弹簧护盖52安装在压缩弹簧54上，压缩弹簧54落入弹簧护盖52的凹槽内，螺母51锁紧在固定轴53上在轴向上固定弹簧护盖52。从动移动盘54和从动固定盘55为铝件，钢的导热系数为46.4W/(m*k)，铝的导热系数为203W/(m*k);钢的密度为7.85g/cm3，铝的密度为2.7g/cm3,由上数据可知采用铝材比钢材的散热性能和对变速装置内的能耗损失要好。
[0043]离合器部件与发动机曲轴连接，主动轮安装在传动轴上，从动轮安装在发动机输出轴上，传动带安装在主动轮和从动轮上，所述传动带安装在主动轮与从动轮之间，当主动轮转动时，传动带在传动带与主动轮之间的摩擦力作用下转动，进而，从动轮在摩擦力的作用下转动输出力矩。
[0044]本实用新型工作过程如下:
[0045]当发动机曲轴转速不能使动蹄块组合16在离心力作用下克服拉簧17的拉力与摩擦轮相接触，此时传动轴20、主动轮30、从动轮50和传动带70不转动，此时无转矩输出，形成怠速。
[0046]当发动机曲轴转速达到一定转速N1时(&大于离合器部件结合转速)，蹄块组合16与摩擦轮15结合，摩擦轮15在摩擦力的作用下转动，进而传动轴20转动，传动轴20上的花键20a和20e带动主动轮30的驱动盘31和斜坡板34转动，斜坡板34上的滑块39通过移动轮组合32上的凸台带动移动轮组合32转动，进而带动传动带70转动，使从动轮50开始转动输出力矩。滚子组合33由于离心力沿着移动轮组合32内腔和斜坡板34的斜面向外滚动，当滚子组合33对移动轮组合32在轴向方向上的力与从动轮上压缩弹簧54的压力相抵消时，变速装置处于稳定状态，发动机启动完成。
[0047]当发动机曲轴转速由N1变为N2时(N2 > N1),移动轮组合32内的滚子组合33在离心力的作用下继续沿移动轮组合32内弧线槽和斜坡板34的斜面滚动到高点，进而推动移动轮组合32向X方向滑动，传动带70沿着移动轮组合32与驱动盘31的斜面向外滑动，沿着从动移动盘56和从动固定盘57的斜面向内滑动，此时主动轮30的工作直径由φ I变为
φ 2 (φ >φ O，由于传动带70的总长度不变，故从动轮50的工作半径变小，进而使从动
移动盘56向X方向延螺旋槽滑动，压缩弹簧54被压缩，此为加速状态。当压缩弹簧54的压力与滚子组合对移动轮组合32的径向压力相等时,变速装置稳定,输出轴转速变大,力口速状态完成。
[0048]当发动机曲轴转速由N1变为N2时(N1 < N2),首先离合器部件10的速度最先响应，此时离合器部件10的转速低于主动轮的转速，单向器19使传动轴20的转速降低，进一步带动移动轮组合32的转速降低，此时滚子组合33对移动轮组合32的力小于压缩弹簧52的压力，从动移动盘54向X方向相反方向移动，此时传动带70沿着从动移动盘56和从动固定盘57的斜面向外滑动，进而使移动轮组合32向X方向相反方向移动。此时主动轮30的工作半径变小、从动轮的工作半径变大，变速装置处于减速状态。当压缩弹簧54的压力与滚子组合对移动轮组合32的径向压力相等时，变速装置稳定，减速状态完成。
[0049]当发动机曲轴转速有N1变为N2时(N1小于离合器部件结合转速)，蹄块组合16不能克服拉簧17的拉力与摩擦轮15结合输出力矩，此时主动轮和从动轮在惯性的作用下继续转动，并由于摩擦力等阻力的影响，减速直至停止转动，此为停机过程。
[0050]离合器部件10安装在主动轮30 —侧，当发动机曲轴转速低于离合器部件10结合转速时，变速装置仅离合器部件转动10，其余不转动，节约油耗；当行驶在坡上或需要较高的输出力时，变速装置处于减速状态，此时主动轮30的转速比从动轮50的转速高，与安装在从动轮50上比较，离合器部件10的结合性能更好，这样就能提高变速装置的输出扭力。
[0051]变速装置转动时，传动轴20和滑套36间隙的润滑脂脂由于离心力的作用通过滑套上的油孔36b流向移动轮组合32内孔内，导致传动轴20上的润滑脂量减少，移动轮组合32的两端安装油封37，故润滑脂不易漏出。
[0052]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种无级变速器机构，包括离合器部件、主动轮、从动轮和传动带，其特征在于:所述离合器部件由摩擦轮、蹄块组合、拉簧、底盘组合、碟簧护盖、碟簧、垫片、开口卡圈、传动轴、单向器和滚针轴承，摩擦轮与传动轴固装，传动轴为阶梯轴，传动轴上设置花键和内孔，蹄块组合安装在底盘组合上，拉簧安装在蹄块组合上，碟簧护盖、碟簧、垫片和开口卡圈依次设置在底盘组合上并在轴向方向上固定蹄块组合，单向器安装在传动轴内孔上，滚针轴承安装在传动轴内孔上； 所述主动轮包括驱动盘、移动轮组合、滚子组合、斜坡板、罩壳、滑套和滑块，驱动盘安装在传动轴的靠近摩擦轮的花键轴段上，移动轮组合套装在滑套上，滑套套装在传动轴上，斜坡板上设置凹槽，滑块安装在斜坡板的凹槽上，斜坡板安装在传动轴靠近移动轮组合上的花键上，滚子组合安装在移动轮组合和斜坡板形成的内腔内，罩壳固装在移动轮上； 所述从动轮包括固定轴、压缩弹簧、移动轴、从动移动盘、从动固定盘、弹簧护盖、轴用卡圈、滚柱、移动弹簧座和油封，固定轴与从动固定盘铆接，从动移动盘与移动轴铆接，油封压装在移动轴两端的内孔上，移动轴套装在固定轴上，滚柱安装在固定轴上设置的定位孔上与移动轴上设置的螺旋槽配合，轴用卡圈套装在移动轴外径上，移动弹簧座压装在移动轴上，压缩弹簧安装在移动弹簧座上，弹簧护盖安装在压缩弹簧上，压缩弹簧落入弹簧护盖凹槽内，且弹簧护盖固定在固定轴上； 所述主动轮安装在离合器部件的传动轴上，所述传动带安装在主动轮和从动轮上。
2.根据权利要求1所述的一种无级变速器机构，其特征在于:所述主动轮还包括油封滑块，所述油封滑块设置在移动轮组合与斜坡板形成的内腔的底部。
3.根据权利要求2所述的一种无级变速器机构，其特征在于:移动轮组合和斜坡板形成的内腔内填充润滑剂。
4.根据权利要求1至3之一所述的一种无级变速器机构，其特征在于:所述滑套的侧壁上设置油孔。
5.根据权利要求4所述的一种无级变速器机构，其特征在于:所述油孔的数量为2-4个。
6.根据权利要求1、2、3或5所述的一种无级变速器机构，其特征在于:所述滑套的内孔为台阶孔，两端部的孔的孔径小于中间部的孔的孔径。
7.根据权利要求6所述的一种无级变速器机构，其特征在于:所述斜坡板上设置2?6个R圆槽。
8.根据权利要求1、2、3、5或7所述的一种无级变速器机构，其特征在于:所述从动移动盘和从动固定盘的材质为铝合金。
【文档编号】F16H57/04GK203670648SQ201320773006
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2013年11月27日
【发明者】伍怀秋 申请人:重庆长兴工业有限公司