锥环式无级变速器传动环控制机构的制作方法
【专利摘要】锥环式无级变速器传动环控制机构，包括输入锥、传动环、输出锥、变速桥以及摆杆，输出锥的锥母线与输入锥的锥母线平行，并且传动环的内外表面分别与输入锥和输出锥的外表面接触；所述的输出锥和输入锥之间通过传动环传递动力，所述的传动环沿输入锥和输出锥的母线移动；变速桥套设在传动环上，变速桥与传动环一体移动；摆杆的一端铰接在机架上，变速桥可滑动地套设在摆杆上；还包括一个曲柄和驱动所述的曲柄的传动机构，所述的曲柄上设有支撑件，所述的摆杆搁置在支撑件上，所述的摆杆与机架之间设有弹簧，所述的弹簧将摆杆压紧在支撑件上。本实用新型从速比电机到摆杆的传动机构中，所有的传动反向间隙被消除。
【专利说明】
锥环式无级变速器传动环控制机构
技术领域
[0001 ] 本实用新型涉及一种锥环式无级变速器传动环控制机构。
【背景技术】
[0002]锥环式无级变速器(以下简称KRG)是一种采用输入锥Y和输出锥V夹紧传动环I'靠摩擦传动的无级变速器，如图1、图2所示。KRG的设计理念是避免采用任何方式的液压系统，仅用简单和耐用的机械部件通过电机进行控制，与传统无级变速箱(CVT)相比，KRG的这种设计理念使它在制造成本和效率方面拥有巨大的优势。
[0003]传动环P在锥上的轴向移动的方向取决于传动环P所在平面与垂直于锥的轴线的平面的偏转角度。研究表明，在接触点处传动环I'速度的流入侧，传动环I'所在平面偏向与传动环I'的移动方向一致。如图3所示，传动环I'如果具有左偏角，则传动环I'向左移动；反之，则向右移动，如图4所示。
[0004]由此，可以通过控制传动环I'的偏转角，调节传动环I'在锥上的轴向接触位置，进而调节KRG的传动比。
[0005]传统的KRG传动比控制机构，如图5所示，包括控制速比的由电机减速器驱动的四杆机构、摆杆6 ’、变速桥2 ’等，变速桥2'套在传动环I'上，传动环I ’随变速桥2 ’摆动偏转，变速桥21在摆杆61上滑动，摆杆6 1与一个曲柄连接组成曲柄传动机构，控制电机通过驱动曲柄来摆动摆杆6 ’，以调节变速桥2'的偏转角，进而调节传动环I'的偏转角。传统的KRG传动比控制机构中，该机构的摆杆与曲柄在摆杆摆动的方向上是刚性连接，存在三个方面的问题:一方面，从控制电机到摆杆的传动机构在正反转换向中，存在反向间隙，因此很难保证传动环的控制精度，影响整机的性能；另一方面，当电控系统出现故障无法控制传动环时，没有一个有效的机械控制措施，会影响整车的行车安全;最后，当传动环I'运动到预定位置时，自行摆正，此时产生一个冲击载荷，依次经过变速桥2'、摆杆6 '、曲柄传导到电机，由于整套机构都是刚性连接，在冲击载荷作用下，非常容易造成机械系统损坏。
【发明内容】
[0006]为了克服现有KRG速比控制机构中存在的上述缺点，本实用新型提供了一种锥环式无级变速器传动环控制机构。
[0007]本实用新型采用的技术方案是:
[0008]锥环式无级变速器传动环控制机构，包括输入锥、传动环、输出锥、变速桥以及摆杆，所述的输出锥的锥母线与输入锥的锥母线平行，并且所述的传动环的内、外表面分别与输入锥和输出锥的外表面接触;所述的输出锥和输入锥之间通过传动环传递动力，所述的传动环沿输入锥和输出锥的母线移动；
[0009]变速桥套设在传动环上，变速桥与传动环一体移动;摆杆的一端铰接在机架上，变速桥可滑动地套设在摆杆上；
[0010]其特征在于:还包括一个曲柄和驱动所述的曲柄的传动机构，所述的曲柄上设有支撑件，所述的摆杆搁置在支撑件上，所述的摆杆与机架之间设有弹簧，所述的弹簧将摆杆压紧在支撑件上。
[0011]进一步，所述的传动机构是速比电机和减速器，所述的速比电机与所述的减速器的输入端相连接，所述的减速器的输出端与所述的曲柄相连接，所述的曲柄上偏心地设置有所述的支撑件。
[0012]所述的支撑件可以为滚轮或滑块。
[0013]在锥环传动过程中，所述的变速桥与所述的摆杆可相对滑动，摆杆在第一位置及第二位置之间摆动时，带动变速桥偏转，从而改变传动环的偏转方向，如此就能够实现改变传动环在锥上的轴向接触位置，进而调节KRG的传动比。
[0014]当传动机构正转，带动曲柄正转，曲柄通过支撑件带动摆杆从所述的第一位置向所述的第二位置摆动时，摆杆带动变速桥和传动环向正方向偏转，同时摆杆压缩弹簧。
[0015]当传动机构反转，带动曲柄反转，摆杆失去曲柄上的支撑件的支撑，摆杆在弹簧的弹力驱动下从所述的第二位置向所述的第一位置摆动，带动变速桥和传动环向反方向偏转。
[0016]在锥环传动过程中，若电控系统故障，速比电机断电时，曲柄上的支撑件将失去对摆杆的支撑力，在弹簧力的作用下，摆杆通过支撑件及曲柄，驱动传动机构反转，直至摆杆回到下方的第一位置，此时，曲柄和支撑件也处于相应的极限位置。同时，摆杆也带动变速桥和传动环偏转，使传动环移到安全的预设位置(档位)，进而保护行车安全及汽车部件安全。当传动环沿输入锥的母线移动到预设的位置时，传动环快速的回正。传动环带动变速桥回正，变速桥带动摆杆向第一位置和第二位置之间的预设位置回摆，摆杆压缩弹簧;此时，回摆使摆杆远离支撑件，因此回摆过程没有将传动环快速回正所形成的冲击载荷作用到从支撑件到电机的传动机构，使传动机构得到有效的保护。
[0017]本实用新型的有益效果体现在:
[0018]1、从速比电机到摆杆的传动机构中，所有的传动反向间隙被消除。
[0019]2、当电控系统故障电机断电时，可由弹簧来机械控制传动锥环的运动，起到安全保护的作用。
[0020]3、在变速箱安全保护过程中，传动环回正所产生的冲击载荷没有作用到传动结构，不会对传动机构造成破坏。
【附图说明】
[0021 ]图1是现有锥环式无级变速器KRG的机构示意图。
[0022]图2是图1的锥环式无级变速器的机构原理俯视图，垂直的点划线表示传动环I'的回正位置，Vo表示输入锥3'的旋转方向。
[0023]图3是图1的锥环式无级变速器的传动环的左向偏转的示意图，垂直的点划线表示传动环I'的回正位置，Vo表示输入锥3'和传动环I'的旋转方向，V1表示传动环I'的移动方向(向左)，V12表示传动环I'的偏转方向。
[0024]图4是现有锥环式无级变速器的传动环的右向偏转的示意图，垂直的点划线表示传动环I'的回正位置，Vo表示输入锥3'和传动环I'的旋转方向，V2表示传动环I'的移动方向(向右)，V, 22表示传动环I丨的偏转方向。
[0025]图5是现有的的KRG传动比控制机构的原理图。
[0026]图6是本实用新型的结构的立体示意图。
[0027]图7是本实用新型的局部结构的示意图，旋转箭头表示传动环的旋转方向。
[0028]图8是本实用新型速比电机正转带动所述的摆杆从所述的第一位置向所述的第二位置摆动的状态示意图；其中，11代表第二位置，12代表第一位置，13代表回正位置，旋转箭头表示传动环的旋转方向。
[0029]图9是本实用新型速比电机反转时摆杆从所述的第二位置向所述的第一位置摆动的状态示意图；其中，11代表第二位置，12代表第一位置，13代表回正位置;当摆杆摆动至第一位置时，曲柄和支撑件也处于相应的极限位置，旋转箭头表示传动环的旋转方向。
[0030]图10是本实用新型传动环回正时的冲击载荷的作用示意图；其中，11代表第二位置，12代表第一位置，13代表回正位置。
[0031 ]图1 Ia是本实用新型的摆杆位于第二位置的结构原理图，图中点划线是对应于传动环回正时的摆杆位置。
[0032]图1lb是本实用新型的摆杆位于第一位置的结构原理图，图中点划线是对应于传动环回正时的摆杆位置。
【具体实施方式】
[0033]参照图6至图11b，下面结合附图进一步说明本实用新型。
[0034]锥环式无级变速器传动环控制机构，包括输入锥3、传动环1、输出锥4、变速桥2以及摆杆6，所述的输出锥4的锥母线与输入锥3的锥母线平行，并且所述的传动环I的内、外表面与输入锥3和输出锥4的外表面接触，所述的输出锥4和输入锥3之间通过传动环I传递动力，所述的传动环I沿输入锥3和输出锥4的母线移动；
[0035]传动环I是一个锥环，其横截面的上边和下边分别平行于输入锥3的母线和输出锥4的母线，其横截面的上边对应于所述的内表面，其横截面的下边对应于所述的外表面；
[0036]变速桥2套设在传动环I上，变速桥2与传动环I一体移动;摆杆6的一端铰接在机架上，变速桥2可滑动地套设在摆杆6上；
[0037]还包括一个曲柄7和驱动所述的曲柄7的传动机构，曲柄7上设有支撑件10，所述摆杆6搁置在支撑件10上，所述的摆杆6与机架之间设有弹簧5，所述的弹簧5将摆杆6压紧在支撑件10上。
[0038]所述的传动机构是速比电机9和减速器8，所述的速比电机9与所述的减速器8的输入端相连接，所述的减速器8的输出端与所述的曲柄7相连接，所述的曲柄7上偏心地设置有所述的支撑件10。
[0039]所述的支撑件10可以为滚轮或滑块。
[0040]本实用新型的工作过程如下:
[0041 ]在锥环传动过程中，所述的变速桥2与所述的摆杆6可相对滑动，摆杆6在一第一位置12及第二位置11之间摆动时，带动变速桥2偏转，从而改变传动环I的偏转方向，如此就能够实现改变传动环I在输入锥3和输出锥4上的轴向接触位置，进而调节KRG的传动比。
[0042]一、速比电机9正转带动摆杆6从第一位置12向第二位置11摆动:
[0043]当传动机构正转，带动曲柄7正转，曲柄7通过支撑件10带动摆杆6从所述的第一位置12向所述的第二位置11摆动时，摆杆6带动变速桥2和传动环I向正方向偏转，同时摆杆6压缩弹簧5，摆杆6带动变速桥2和传动环I向正方向偏转，使运转中的传动环I向预设的方向(正向)移动，进而改变了变速箱的传动比。
[0044]二、速比电机9反转带动摆杆6从第二位置11向第一位置12摆动:
[0045]当传动机构反转带动，曲柄7反转，摆杆6失去支撑件10的支撑，摆杆6在弹簧5的弹力驱动下从所述的第二位置11向所述的第一位置12摆动，带动变速桥2和传动环I向反方向偏转，进而改变了变速箱的传动比。
[0046]三、安全保护工作过程:
[0047]在锥环传动过程中，若电控系统故障，速比电机断电时，曲柄7上的支撑件10将失去对摆杆6的支撑力，在弹簧力的作用下，摆杆6通过支撑件10及曲柄7，驱动传动机构反转，直至摆杆6回到下方的第一位置12，此时，曲柄7和支撑件10也处于相应的极限位置。同时，摆杆6也带动变速桥2和传动环I偏转，使传动环I移到安全的预设位置(档位)，进而保护行车安全及汽车部件安全。
[0048]当传动环I沿输入锥3的母线移动到预设的位置时，传动环I快速的回正。传动环I带动变速桥2回正，变速桥2带动摆杆6向第一位置12和第二位置11之间的预设位置回摆，摆杆6压缩弹簧5;此时，回摆使摆杆6远离支撑件10，因此回摆过程没有将传动环I快速回正所形成的冲击载荷作用到从支撑件10到电机的传动机构，使传动机构得到有效的保护。
[0049]本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
【主权项】
1.锥环式无级变速器传动环控制机构，包括输入锥、传动环、输出锥、变速桥以及摆杆，所述的输出锥的锥母线与输入锥的锥母线平行，并且所述的传动环的内外表面分别与输入锥和输出锥的外表面接触;所述的输出锥和输入锥之间通过传动环传递动力，所述的传动环沿输入锥和输出锥的母线移动； 变速桥套设在传动环上，变速桥与传动环一体移动;摆杆的一端铰接在机架上，变速桥可滑动地套设在摆杆上； 其特征在于:还包括一个曲柄和驱动所述的曲柄的传动机构，所述的曲柄上设有支撑件，所述的摆杆搁置在支撑件上，所述的摆杆与机架之间设有弹簧，所述的弹簧将摆杆压紧在支撑件上。2.如权利要求1所述的锥环式无级变速器传动环控制机构，其特征在于:所述的传动机构是速比电机和减速器，所述的速比电机与所述的减速器的输入端相连接，所述的减速器的输出端与所述的曲柄相连接，所述的曲柄上偏心地设置有所述的支撑件。3.如权利要求2所述的锥环式无级变速器传动环控制机构，其特征在于:所述的支撑件可以为滚轮或滑块。
【文档编号】F16H61/12GK205423797SQ201620202540
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】刘波, 董恩东, 王洋
【申请人】浙江德孚力汽车变速箱有限公司