锥轮组件、无级变速机构及其组成的无级变速箱的制作方法

本实用新型属于变速箱领域，尤其涉及一种锥轮组件、无级变速机构及其组成的无级变速箱。

背景技术：

无级变速箱以其具有较高的传动比，且传动平滑，动力流失较小，是目前变速箱领域研究的重点领域。但现有的无级变速箱均是利用第二传动件与两个锥轮组之间的摩擦进行动力传送，而摩擦传送即存在打滑的造成动力传送时明显的顿挫感，且摩擦传送对第二传动件的耐磨性能要求极高，且现有的第二传动件所能承受的扭矩通常在220牛米以内，这也极大的限制了现有的无级变速箱在汽车领域中的使用。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的之一在于提供一种锥轮组件，其两锥轮之间的第一传动件的直径可随两锥轮之间的间隔距离的变化而灵活的调整。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种锥轮组件，包括转轴、两个锥轮和第一传动件，两个锥轮规格一致，并分别同轴安装在所述转轴上，且两者锥端相互靠近；

两个所述锥轮的锥端分别同轴设有圆柱形的凹槽，两个所述锥轮的锥面分别对应所述凹槽的位置对称设有所述凹槽连通的缺口，所述缺口的两端分别沿所述锥轮的轴向延伸至所述锥轮的锥端端部以及与所述凹槽的底壁齐平的位置；

每个所述锥轮的锥面上对应所述缺口两侧的位置均沿锥面设有滑槽，所述滑槽的一端延伸至对应的所述锥轮的锥端，另一端朝向所述锥轮锥底端延伸；

两个所述锥轮位于其缺口同一侧的两个滑槽内分别共同滑动安装有一个与所述转轴平行的滑条；

所述第一传动件绕过两个所述锥轮的锥面分别对应其锥端的位置，且其两端分别绕过两个所述滑条后由两个所述锥轮的缺口伸入两个所述锥轮的凹槽内，并相互叠合后缠绕在所述转轴上；

两个所述锥轮可随所述转轴同步转动，并可在外力作用下沿所述转轴轴向移动相对靠近或远离，并同时将绕设在转轴上第一传动件进行收放以同步调节第一传动件圆环形结构的直径大小。

上述技术方案的有益效果在于，在现有技术的技术上，通过设夹设在两个锥面之间，并将其两端同向绕设在转轴上，利用两个锥轮在转轴上沿轴向相互靠近或是远离并同步同向旋转，使得第一传动件在转轴上解绕或收纳并使其在两锥轮锥面之间形成环形结构的直径随之调整，且始终保持第一传动件的两侧与两个锥轮夹紧。

上述技术方案中所述转轴位于两个锥轮的对应处分别设有互为反向的螺纹，每个所述锥轮分别与所述转轴的对应侧螺纹滑动连接，在外力作用下，两个锥轮分别在转轴上同向且同步旋转以调节两个锥轮之间的距离，以带动所述第一传动件缠绕在两个所述锥轮锥面上的外圈向外扩张或向内收缩。

上述技术方案的有益效果在于：利用转轴上螺纹和滑条使得两个锥轮在转轴能同步且同向的旋转并产生轴向位移，而夹设在两个锥轮之间的第一传动件，在锥轮相互远离或靠近时其相对于转轴旋转同时对第一传动件进行缠绕或解绕并同步调整第一传动件圆环形结构部分的直径的大小。

上述技术方案中还包括一根转向辊，所述转向辊与所述转轴平行，并设置在两个所述锥轮之间，其两端端部分别同轴设有连接杆，所述转向辊设置在两个所述锥轮的缺口的同一侧侧壁与对应的所述凹槽的连接处，两个所述锥轮的锥端端部分别设有与所述转向辊两端的连接杆一一对应的凹孔，所述转向辊两端的连接杆分别伸入对应的所述凹孔内，所述转向辊的两端端部分别外翻边，两个所述凹孔的孔口处分别内翻边，在外力作用下，两个锥轮相互靠近至转向辊两端端部分别与对应的凹孔孔底相抵接或相互远离至转向辊两端端部的外翻边与对应的凹孔孔口的内翻边相抵接；

所述第一传动件绕过两个所述锥轮的锥面分别对应其锥端的位置，且其两端分别绕过两个所述滑条，并由两个所述锥轮的缺口共同伸入并绕过所述转向辊后伸入至两个所述锥轮的凹槽内，并相互叠合后缠绕在所述转轴上。

上述技术方案的有益效果在于，设置转向辊可使得第一传动件在缺口与凹槽的相互靠近处通过转向辊进行导向，防止第一传动件在此处与缺口的侧壁过度摩擦，另外还可以防止第一传动件在此处卡住。

上述技术方案中在所述滑条沿滑槽滑动过程中，所述滑条至转轴轴线的最小距离为r，所述滑条至转轴轴线的最大距离为R，所述第一传动件的长度为L，其中,2r(π+1)<L<2R(π+1)。

上述技术方案的有益效果在于，即可避免第一传动件过长，增加凹槽的直径，另外还可避免第一传动件过短，无法实现其圆环形结构的直径大小可调。

本实用新型的目的之二在于提供一种由上述锥轮组件组成的无级变速机构，其依靠齿链齿合传动的无级变速机构，其具有现有的无级变速机构所具有的全部优点，同时还不会打滑，对第二传动件的要求相对较低，且第二传动件的使用寿命长。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种无级变速机构，包括第二传动件和两个如上所述的锥轮组件，两个所述锥轮组件分别设为第一锥轮组件和第二锥轮组件，两个所述锥轮组件的转轴相互平行且间隔设置，所述第二传动件为环形且环绕在两个所述锥轮组件的第一传动件外部，并与两个所述锥轮组件的第一传动件传动连接，在外力作用下，所述第一锥轮组件的两个锥轮相互靠近，并通过所述第二传动件带动所述第二锥轮组件的两个锥轮相互远离，之后，所述第二锥轮组件的两个锥轮相互靠近，并通过所述第二传动件带动所述第一锥轮组件的两个锥轮相互靠近。

上述技术方案的有益效果在于：将两个锥轮组件并列设置，且利用第二传动件绕过两个锥轮组件，且与两个第一传动件传动配合，即将现有技术中的第二传动件与锥轮的摩擦传动改为第二传动件和第一传动件之间的传动，可保持现有无级变速机构的全部优点的同时还能避免摩擦传动的打滑，另外第二传动件摩擦损耗小，使用寿命长，且能承受更大的扭矩而不易断裂。

上述技术方案中所述第一传动件为链条，所述第二传动件为齿链，所述链条与所述齿链相互齿合。

上述技术方案的有益效果在于，所述第一传动件与所述第二传动件进行齿合传动，其摩擦力更小。

本实用新型的目的之三在于提供一种包括上述无级变速机构的无级变速箱。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种无级变速箱，包括变速箱箱体、液压组件和液压控制单元，所述液压组件包括两个液压缸和液压动力单元，所述液压动力单元分别与两个所述液压缸连接，用以向两个所述液压缸供油，所述液压控制单元与所述液压动力单元电连接，还包括如上所述的无级变速机构，所述无级变速机构置于所述变速箱箱体内，两个所述转轴的两端分别延伸至与所述变速箱箱体相对的两侧箱壁转动连接，且两个转轴的任意一端分别穿过所述变速箱箱体对应的箱壁，其中一根转轴伸出的一端为动力输入端，则另一根转轴伸出的一端作为为输出端；两个所述液压缸设置在所述变速箱箱体内，并位于两个所述锥轮组件的两侧，且分别安装在两个所述锥轮组件的转轴上，所述液压缸的驱动端分别与对应的所述锥轮组件的其中一个锥轮连接，所述液压缸可通过驱动端驱动对应的所述锥轮组件的其中一个锥轮轴向移动，以使对应的所述锥轮组件的两个锥轮沿对应的转轴相对移动靠近或远离。

上述技术方案的有益效果在于，将上述无级变速机构替代传动的无级变速机构应用到变速箱中，其基本原理相同，且具备传统无级变速箱的全部优点，同时能克服传动无级变速箱第二传动件打滑顿挫的问题，还能降低对第二传动件的强度要求，能适应更大扭矩的需求，同时齿链传动产生的热量较传统摩擦传动产生的热量少，故变速箱内温升有限，无需额外降温。

上述技术方案中所述变速箱箱体内填充有润滑液。

上述技术方案的有益效果在于添加润滑液有利于减小变速箱内各组件的摩擦阻力，同时有利于降低变速箱内温度，其中润滑液为润滑油。

附图说明

图1为本实用新型实施例1所述的锥轮组件的副链条对应的圆环的直径最大时的配合图；

图2为本实用新型实施例1所述的锥轮组件的副链条对应的圆环的直径最小时的配合图；

图3为本实用新型实施例1所述的锥轮组件中转轴、锥轮以及滑条的配合图；

图4为本实用新型实施例1所述锥轮组件中滑槽与滑条的配合图；

图5为本实用新型实施例1所述锥轮组件中转向辊与所述凹孔的配合图；

图6为本实用新型实施例2所述无级变速机构的侧视图；

图7为本实用新型实施例2中所述齿链的凸齿的结构简图；

图8为本实用新型实施例3所述无级变速箱的结构简图。

图中：1锥轮组件、11转轴、111螺纹、12锥轮、13第一传动件、121凹槽、 122缺口、123滑槽、124滑条、125转向辊、126凹孔、2第二传动件、21 凸齿、3无级变速机构、4变速箱箱体、5液压组件、51液压缸、52液压动力单元、6液压控制单元。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

如图请参阅图1-4，本实施例提供了一种锥轮组件，包括转轴11、两个锥轮12和第一传动件13，两个锥轮12规格一致，并分别同轴安装在所述转轴11上，且两者锥端相互靠近；

两个所述锥轮12的锥端分别同轴设有圆柱形的凹槽121，两个所述锥轮 12的锥面分别对应所述凹槽121的位置对称设有所述凹槽121连通的缺口 122，所述缺口122的两端分别沿所述锥轮12的轴向延伸至所述锥轮12的锥端端部以及与所述凹槽121的底壁齐平的位置；

每个所述锥轮12的锥面上对应所述缺口122两侧的位置均沿锥面设有滑槽123，所述滑槽123的一端延伸至对应的所述锥轮12的锥端，另一端朝向所述锥轮12锥底端延伸；

两个所述锥轮12位于其缺口122同一侧的两个滑槽123内分别共同滑动安装有一个与所述转轴11平行的滑条124；

所述第一传动件13绕过两个所述锥轮12的锥面分别对应其锥端的位置，且其两端分别绕过两个所述滑条124后由两个所述锥轮12的缺口122 伸入两个所述锥轮12的凹槽121内，并相互叠合后缠绕在所述转轴11上；

两个所述锥轮12可随所述转轴11同步转动，并可在外力作用下沿所述转轴11轴向移动相对靠近或远离，并同时将绕设在转轴11上第一传动件13 进行收放以同步调节第一传动件13圆环形结构的直径大小。

上述技术方案的有益效果在于，在现有技术的技术上，通过设夹设在两个锥面之间，并将其两端同向绕设在转轴上，利用两个锥轮在转轴上沿轴向相互靠近或是远离并同步同向旋转，使得第一传动件在转轴上解绕或收纳并使其在两锥轮锥面之间形成环形结构的直径随之调整，且始终保持第一传动件的两侧与两个锥轮夹紧。

上述技术方案中所述转轴11上由其中间位置向两端分别设有两段螺纹111，两段所述螺纹111的螺旋方向相反，两个所述锥轮12分别与所述转轴 11的对应侧螺纹111滑动连接，在外力作用下，两个锥轮12分别在转轴11 上同向且同步相对于所述转轴11旋转，以使两个所述锥轮12相对移动靠近或远离，并同时将绕设在转轴11上第一传动件13进行收放以同步调节第一传动件13圆环形结构的直径大小。上述技术方案的有益效果在于：利用转轴上螺纹和滑条使得两个锥轮在转轴能同步且同向的旋转并产生轴向位移，而夹设在两个锥轮之间的第一传动件，在锥轮相互远离或靠近时其相对于转轴旋转同时对第一传动件进行缠绕或解绕并同步调整第一传动件圆环形结构部分的直径的大小。

具体见图5，上述实施例中还包括一根转向辊125，所述转向辊125与所述转轴11平行，并设置在两个所述锥轮12之间，其两端端部分别同轴设有连接杆，所述转向辊125设置在两个所述锥轮12的缺口122的同一侧侧壁与对应的所述凹槽121的连接处，两个所述锥轮12的锥端端部分别设有与所述转向辊125两端的连接杆一一对应的凹孔126，所述转向辊125两端的连接杆分别伸入对应的所述凹孔126内，所述转向辊125的两端端部分别外翻边，两个所述凹孔126的孔口处分别内翻边，在外力作用下，两个锥轮 12相互靠近至转向辊125两端端部分别与对应的凹孔126孔底相抵接或相互远离至转向辊125两端端部的外翻边与对应的凹孔126孔口的内翻边相抵接；

所述第一传动件13绕过两个所述锥轮12的锥面分别对应其锥端的位置，且其两端分别绕过两个所述滑条124，并由两个所述锥轮12的缺口122 共同伸入并绕过所述转向辊125后伸入至两个所述锥轮12的凹槽121内，并相互叠合后缠绕在所述转轴11上。

上述实施例的有益效果在于，设置转向辊可使得第一传动件在缺口122 与凹槽的相互靠近处通过转向辊进行导向，防止第一传动件在此处与缺口 122的侧壁过度摩擦，另外还可以防止第一传动件在此处卡住。

上述实施例中在滑条124沿滑槽123滑动过程中，所述滑条124至转轴 11轴线的最小距离为r，所述滑条124至转轴11轴线的最大距离为R，所述第一传动件13的长度为L，其中,2r(π+1)<L<2R(π+1。

上述实施例的有益效果在于，即可避免第一传动件过长，增加凹槽的直径，另外还可避免第一传动件过短，无法实现其圆环形结构的直径大小可调。

实施例2

如图6所示，本实施例提供了一种无级变速机构，包括第二传动件2和两个如实施例1所述的锥轮组件1，两个所述锥轮组件1分别设为第一锥轮组件和第二锥轮组件，两个所述锥轮组件1的转轴11相互平行且间隔设置，所述第二传动件2为环形且环绕在两个所述锥轮组件1的第一传动件13外部，并与两个所述锥轮组件1的第一传动件13传动连接，在外力作用下，所述第一锥轮组件的两个锥轮12相互靠近，并通过所述第二传动件2带动所述第二锥轮组件的两个锥轮12相互远离，之后，所述第二锥轮组件的两个锥轮12相互靠近，并通过所述第二传动件2带动所述第一锥轮组件的两个锥轮12相互靠近。将两个锥轮组件并列设置，且利用第二传动件绕过两个锥轮组件，且与两个第一传动件传动配合，即将现有技术中的第二传动件与锥轮的摩擦传动改为第二传动件和第一传动件之间的传动，可保持现有无级变速机构的全部优点的同时还能避免摩擦传动的打滑，另外第二传动件摩擦损耗小，使用寿命长，且能承受更大的扭矩而不易断裂。

上述实施例中所述第一传动件13为链条，所述第二传动件2为齿链，所述链条与所述齿链相互齿合。

上述实施例的有益效果在于，所述第一传动件与所述第二传动件进行齿合传动，其摩擦力更小。

其中两个锥轮组件的每个锥轮的锥面的锥角通常在15-20°之间，优选的锥角为20°，如此可在相同直径的锥轮下增加副链条的宽度，同时增加转轴上螺纹的螺距，使得锥轮在转轴上旋转滑动的阻力更小。

其中对于第二传动件的凸齿，优选的，其凸齿如图7所示，所述凸齿的两侧均设有向上的凹弧，以便于在副链条的圆环形结构调整的同时，其凸齿仍能与副链条齿合。

实施例3

如图8所示，本实施例提供了一种无级变速箱，包括变速箱箱体4、液压组件5和液压控制单元6，所述液压组件5包括两个液压缸51和液压动力单元52，所述液压动力单元52分别与两个所述液压缸51连接，用以向两个所述液压缸51供油，所述液压控制单元6与所述液压动力单元52电连接，还包括如实施例2所述的无级变速机构3，所述无级变速机构3置于所述变速箱箱体4内，两个所述转轴11的两端分别延伸至与所述变速箱箱体4相对的两侧箱壁转动连接，且两个转轴11的任意一端分别穿过所述变速箱箱体4对应的箱壁，其中一根转轴11伸出的一端为动力输入端，则另一根转轴11伸出的一端作为为输出端；两个所述液压缸51设置在所述变速箱箱体 4内，并位于两个所述锥轮组件1的两侧，且分别安装在两个所述锥轮组件 1的转轴11上，所述液压缸51的驱动端分别与对应的所述锥轮组件1的其中一个锥轮12连接，所述液压缸51可通过驱动端驱动对应的所述锥轮组件 1的其中一个锥轮12轴向移动，以使对应的所述锥轮组件1的两个锥轮12 沿对应的转轴11相对移动靠近或远离。

上述实施例的有益效果在于，将上述无级变速机构替代传动的无级变速机构应用到变速箱中，其基本原理相同，且具备传统无级变速箱的全部优点，同时能克服传动无级变速箱第二传动件打滑顿挫的问题，还能降低对第二传动件的强度要求，能适应更大扭矩的需求，同时齿链传动产生的热量较传统摩擦传动产生的热量少，故变速箱内温升有限，无需额外降温。

上述实施例中所述变速箱箱体4内填充有润滑液。

上述实施例的有益效果在于添加润滑液有利于减小变速箱内各组件的摩擦阻力，同时有利于降低变速箱内温度，其中润滑液为润滑油。

本实用新型所述的无级变速机构将现有的无级变速进行改进，现有的无级变速机构是第一传动件的两侧与所述锥轮的锥面进行摩擦传动，因此对第一传动件的耐磨性要求比较高，且第一传动件的容易断裂，而本实用新型是将原先相互间隔的锥轮组件，添加第一传动件，使之组合形成一个环槽直径大小可调的槽轮，两个槽轮可利用第二传动件替代现有的环形第一传动件，如槽轮可利用皮带进行传动，而本实施例中的第一传动件采用链条，利用链条与齿链相互齿合的原理，将第二传动件采用齿链替代，将原先的摩擦传动改为齿合传动，其传动起来更加高效。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。