专利名称：机械无级自动变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种变速器，具体是一种机械无级自动变速器。
背景技术：
机械变速器是机械传动中改变输出轴转速大小的主要部件之一。但现有机 械变速器存在当输入轴扭矩不能使输出轴加速或维持一定速度时，输入轴就会 拖滞输出轴使其减速的问题，因此无法满足机械传动中变速传动的实际需求。
发明内容
本发明为了解决现有机械变速器不能满足机械传动中变速传动实际需求 的问题，提供了一种机械无级自动变速器。
本发明是采用如下技术方案实现的机械无级自动变速器，包括壳体、动 力输入端固定有传动盘的输出轴、动力输出端固定有转动盘的输入轴、以及置 于输出轴传动盘与输入轴转动盘之间的中间轴，输出轴的传动盘、中间轴、输 入轴的转动盘置于壳体内；转动盘上中间轴一侧盘面的外圆周上设置有环状固 定体，中间轴一端与转动盘上的环状固定体之间固定有至少一根环状扭簧，另 一端固定有与输出轴传动盘构成单向超越离合器的输出主动盘，中间轴上还套 有置于输出主动盘与输入轴转动盘之间的、且一侧盘面与转动盘上环状固定体 摩擦配合的扭矩调节盘，扭矩调节盘另一侧盘体外壁分为半径不同的I段、II
段、m段3部分，其中，1段的半径<11段的半径<111段的半径，且n段与ni
段之间以倾斜面过渡，I段与II段之间垂直过渡(即两段过渡处之间呈90度
角)；输出主动盘与转动盘相对盘面的外圆周上设置有环状支撑体，环状支撑 体上设缺口，缺口处设有一端与环状支撑体铰接的开闭锁销，所述开闭锁销包 括上设凸状卡固块的锁销本体、以及与锁销本体铰接的沿扭矩调节盘半径变化 的外壁移动的支撑块，支撑块与锁销本体的铰接处设有复位弹簧组件；壳体上 设有与凸状卡固块配合的环状齿圈。
在输入轴没有扭矩输入时，由于环状扭簧的回复力，使得扭矩调节盘相对
于环状支撑体反向转动，使开闭锁销的锁销本体下端面沿扭矩调节盘n段与ni 段之间的倾斜面摩擦上移，锁销本体上的凸状卡固块与壳体上的环状齿圈咬 合，同时，在复位弹簧组件的作用下，支撑块复位与扭矩调节盘外壁垂直，使
环状支撑体固定不动，进而使中间轴静止不动；当输入轴带动转动盘转动时， 转动盘上的环状固定体与中间轴之间的环状扭簧发生形变，扭矩调节盘与环状
固定体摩擦配合同步转动，使开闭锁销的支撑块沿着扭矩调节盘的n段滑动，
直至在扭矩调节盘I段与n段交接处垂直下落；如果输出轴转速低于输入轴
时，阻碍中间轴转动，环状扭簧的形变仍不足以带动中间轴加速转动，环状扭 簧继续加大形变量，在开闭锁销的支撑块仍沿扭矩调节盘I段滑动，直至环状
扭簧的形变量能够带动中间轴加速转动；如果输出轴转速高于输入轴时，则在 支撑块垂直下落时，中间轴即在环状扭簧复位作用下加速转动，通过中间轴的 输出主动盘与输出轴的传动盘构成的单向超越离合器驱动输出轴加速转动，完 成一次低速到高速的变速过程，此时输出轴的输出转速等于输入轴转速加环状 扭簧复位位移速度的总和；加速过程即环状扭簧形变的回复过程，在此过程中， 支撑块与扭矩调节盘的外壁摩擦克服支撑块受到的弹簧组件压力，沿扭矩调节 盘II段回到初始位置将锁销本体再次顶起，重复实现上述工作过程，完成步进
式无级变速的目的。
与现有技术相比，本发明在输入轴与输出轴之间设置具有独特开闭锁销结 构的中间轴，通过环状扭簧连接中间轴与输入轴，在中间轴与输出轴之间设置 单向离合器，并配以扭矩调节盘来控制开闭锁销的开闭，.使得在输入轴扭矩不 能使输出轴加速或维持一定速度时，开闭锁销会在扭矩调节盘的作用下，使中 间轴与壳体上的环状齿圈锁住，由于输入轴的转动，使得环状扭簧形变，当开 闭锁销的支撑块滑动到扭矩调节盘的相应位置时，使开闭锁销打开，中间轴与 壳体脱离，然后在环状扭簧回复力作用下，使中间轴加速，此时中间轴的速度 等于输入轴转速加环状扭簧复位速度的总和，最后经单向离合器驱动输出轴以 同样的转速转动，实现输出轴转速加速的目的，而不会由于输入轴转速低而拖 滞输出轴，影响输出轴的加速。开闭锁销的锁销本体与支撑块铰接处设置的弹 簧组件的结构多样，本领域的技术人员能够轻松实现，因此，未在说明书中具 体描述其结构。
本发明结构合理，使用效果好，能够实现步进机械式无级自动变速，适用 于汽车、自行车等机械。
图l为本发明的结构示意图2为图1的A-A视图3为图1的B-B视图中l-壳体；2-传动盘；3-输出轴；4-转动盘；5-输入轴；6-中间轴；7-环状固定体;8-环状扭簧；9-输出主动盘；lO-扭矩调节盘；ll-环状支撑体；
12-缺口； 13-凸状卡固块；14-锁销本体；15-支撑块；16-环状齿圈。
具体实施例方式
机械无级自动变速器，包括壳体l、动力输入端固定有传动盘2的输出轴 3、动力输出端固定有转动盘4的输入轴5、以及置于输出轴3传动盘2与输入 轴5转动盘4之间的中间轴6，输出轴3的传动盘2、中间轴6、输入轴5的转 动盘4置于壳体1内；转动盘4上中间轴6—侧盘面的外圆周上设置有环状固 定体7，中间轴6 —端与转动盘4上的环状固定体7之间固定有至少一根环状 扭簧8，另一端固定有与输出轴3传动盘2构成单向超越离合器的输出主动盘 9，中间轴6上还套有置于输出主动盘9与输入轴5转动盘4之间的、且一侧 盘面与转动盘4摩擦配合的扭矩调节盘10，扭矩调节盘10另一侧盘体外壁分 为半径不同的I段、n段、III段3部分，其中，1段的半径<11段的半径<111
段的半径，且n段与in段之间以倾斜面过渡，i段与n段之间垂直过渡；输出
主动盘9与转动盘4相对盘面的外圆周上设置有环状支撑体11，环状支撑体 11上设缺口 12，缺口 12处设有一端与环状支撑体11铰接的开闭锁销，所述 开闭锁销包括上设凸状卡固块13的锁销本体14、以及与锁销本体14铰接的沿 扭矩调节盘10半径变化的外壁移动的支撑块15，支撑块15与锁销本体14的 铰接处设有复位弹簧组件;壳体1上设有与凸状卡固块13配合的环状齿圈16。 在输入轴5没有扭矩输入时，由于环状扭簧8的回复力，使得扭矩调节盘 IO相对于环状支撑体11反向转动，使开闭锁销的锁销本体14下端面沿扭矩调 节盘IOII段与III段之间的倾斜面摩擦上移，锁销本体14上的凸状卡固块13 与壳体1上的环状齿圈16咬合，同时，在复位弹簧组件的作用下，支撑块15 复位后与扭矩调节盘10外壁垂直，使环状支撑体ll固定不动，进而使中间轴 6静止不动；当输入轴5带动转动盘4转动时，转动盘4上的环状固定体7与
中间轴6之间的环状扭簧8发生形变，扭矩调节盘10与环状固定体7摩擦配 合同步转动，使开闭锁销的支撑块15沿着扭矩调节盘10的II段滑动，直至在
扭矩调节盘IOI段与II段交接处垂直下落；如果输出轴3转速低于输入轴5
时，环状扭簧8的形变仍不足以带动中间轴6加速转动，环状扭簧8继续加大 形变量，在开闭锁销的支撑块15仍沿扭矩调节盘10I段滑动，直至环状扭簧 8的形变量能够带动中间轴6加速转动；如果输出轴3转速高于输入轴5时， 则在支撑块15垂直下落时，中间轴6即在环状扭簧8复位作用下加速转动， 通过中间轴6的输出主动盘9与输出轴3的传动盘2构成的单向超越离合器驱 动输出轴3加速转动，完成一次低速到高速的变速过程，此时输出轴3的输出 转速等于输入轴5转速加环状扭簧8复位速度的总和；加速过程即环状扭簧8 形变的回复过程，在此过程中，支撑块15与扭矩调节盘10的外壁摩擦克服支 撑块15受到的弹簧组件压力，沿扭矩调节盘IOII段回到初始位置将锁销本体 14再次顶起，重复实现上述工作过程。 .
具体实施时，壳体1外输出轴3上设有自行车用链盘，这样，使本发明 除能用于汽车外，还能够用于自行车变速；输出主动盘9与环状支撑体11为 一体，即为一个零部件，同样，转动盘4与环状固定体7也是一体的；为了稳 定输入轴的转速，输入轴5上固定有飞轮；另外，转动盘4与输入轴5之间也 设有单向超越离合器。所述单向超越离合器为滚柱式单向超越离合器，或者棘 轮式单向超越离合器，或者楔块式单向超越离合器。其结构与现有单向超越离 合器一致，为本技术领域的技术人员所详知，因此未在说明书中叙述其具体结 构，仅提供采用滚柱式的结构图一份(见图3)。
权利要求
1、一种机械无级自动变速器，其特征在于包括壳体(1)、动力输入端固定有传动盘(2)的输出轴(3)、动力输出端固定有转动盘(4)的输入轴(5)、以及置于输出轴(3)传动盘(2)与输入轴(5)转动盘(4)之间的中间轴(6)，输出轴(3)的传动盘(2)、中间轴(6)、输入轴(5)的转动盘(4)置于壳体(1)内；转动盘(4)上中间轴(6)一侧盘面的外圆周上设置有环状固定体(7)，中间轴(6)一端与转动盘(4)上的环状固定体(7)之间固定有至少一根环状扭簧(8)，另一端固定有与输出轴(3)传动盘(2)构成单向超越离合器的输出主动盘(9)，中间轴(6)上还套有置于输出主动盘(9)与输入轴(5)转动盘(4)之间的、且一侧盘面与转动盘(4)摩擦配合的扭矩调节盘(10)，扭矩调节盘(10)另一侧盘体外壁分为半径不同的I段、II段、III段3部分，其中，I段的半径<II段的半径<III段的半径，且II段与III段之间以倾斜面过渡，I段与II段之间垂直过渡；输出主动盘(9)与转动盘(4)相对盘面的外圆周上设置有环状支撑体(11)，环状支撑体(11)上设缺口(12)，环状支撑体(11)上设缺口(12)，缺口(12)处设有一端与环状支撑体(11)铰接的开闭锁销，所述开闭锁销包括上设凸状卡固块(13)的锁销本体(14)、以及与锁销本体(14)铰接的沿扭矩调节盘(10)半径变化的外壁移动的支撑块(15)；壳体(1)上设有与凸状卡固块(13)配合的环状齿圈(16)。
2、 根据权利要求l所述的机械无级自动变速器，其特征在于壳体(1)外 输出轴(3)上设有自行车用链盘。
3、 根据权利要求l所述的机械无级自动变速器，其特征在于输入轴(5) 上固定有飞轮。
4、 根据权利要求l所述的机械无级自动变速器，其特征在于转动盘(4) 与输入轴(5)之间设有单向超越离合器。
5、 根据权利要求1或2或3或4所述的机械无级自动变速器，其特征在 于所述单向超越离合器为滚柱式单向超越离合器，或者棘轮式单向超越离合 器，或者楔块式单向超越离合器。
全文摘要
本发明涉及一种变速器，具体是一种机械无级自动变速器。解决了现有机械变速器不能满足机械传动中变速传动实际需求的问题，该机械无级自动变速器包括壳体、动力输入端固定有传动盘的输出轴、动力输出端固定有转动盘的输入轴、以及中间轴，传动盘、中间轴、转动盘置于壳体内；转动盘上设置有环状固定体，中间轴一端与环状固定体之间固定有环状扭簧，另一端固定有输出主动盘，中间轴上套有扭矩调节盘，扭矩调节盘外壁分为半径不同的3部分；输出主动盘上设置有环状支撑体，环状支撑体上设缺口，缺口处设有一端与环状支撑体铰接的开闭锁销，壳体上设有环状齿圈。本发明结构合理，使用效果好，能够实现步进机械式无级自动变速，适用于汽车等机械。
文档编号F16H33/02GK101377232SQ20071013932
公开日2009年3月4日 申请日期2007年8月29日 优先权日2007年8月29日
发明者焰 王 申请人:焰 王