专利名称：无级变速装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无级变速装置，更详细而言涉及一种小型无级变速装置，通过作用于输出轴的负荷的增减，其所输出的瞬时转矩自动增减。
背景技术：
通常，减速器可分为；通过组合不同尺寸的齿轮，以规定的减速比输出动力的定速减速器，以及采用圆锥形减速装置来能够改变减速比的无级减速器。从马达或引擎等动力发生装置所发生的旋转力，以高转速输出，但其力矩(转矩) 小。因此，大部分工业机械利用减速装置增加转矩进行运作。此处，减速器减速来自动力发生装置的旋转数，而增加转矩。但是，所述减速器减速从动力发生装置供给的转速的同时，增加转矩并输出。当施加于输出轴的负荷大于输出轴的输出转矩时，负荷将反向作用于马达或引擎，从而，存在缩短马达或引擎的寿命的问题。而且，通过大于输出轴的输出转矩的大负荷向反方向作用于马达或引擎，从而，存在不能向输出轴供给所希望的输出的问题。为解决所述问题，韩国专利申请第2007-0064349号公报公开一种无级变速装置。现有无级变速装置中，在通过外部动力(马达或引擎等)向单方向旋转的输入轴和接收所述输入轴的驱动力，将所述驱动力向外传送的输出轴的间设有摆杆曲柄连杆机构。所述摆杆曲柄连杆机构是将输入轴的单方向旋转运动转换为输出轴在规定角度范围内进行往复旋转运动的公知的机构。利用所述公知的机构的装置，例如有拭擦器。但是，利用上述摆杆曲柄连杆机构的现有无级变速装置，因采用了动力传动系统向一侧偏位的方式，因此，存在运作时发生抖动或噪音的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种通过作用于输出轴的负荷的增减，所输出的瞬时转矩自动增减的无级变速装置。本发明提供一种无级变速装置，所述无级变速装置包括输入轴，其接收从外部输入的旋转力；多个从动齿轮，其具有规定的相位差而配置于所述输入轴的周围方向，并接收来自所述输入轴的动力；可变凸轮，旋转半径通过外部负荷发生变化；可变输入杆，其接收所述输入轴的旋转力，并可自转地结合于所述输入轴；单向离合器，其仅在一方向接收分别传输至所述多个从动齿轮的双方向旋转力，并使所述多个从动齿轮分别向一方向旋转；多个凸轮轴，其内接或外接于所述单向离合器；多个输出杆，其长度皆相同，一端与所述可变凸轮一同相对于所述可变输入杆的旋转中心公转，另一端分别可旋转地结合于所述镀铬凸轮轴。优选地，进一步包含反力装置，其将所述可变凸轮相对于所述输入轴向径向外部方向按压。优选地，进一步包含圆盘，所述多个输出杆中每个的一端以对应于所述多个从动齿轮的相位差被结合于所述圆盘，所述圆盘随着所述可变凸轮相对于所述可变输入杆的旋转中心进行公转。所述可变输入杆可内接或外接于所述输入轴。优选地，在所述输入轴可旋转地外接有一个输出齿轮，所述输出齿轮与所述多个从动齿轮啮合进行旋转。优选地，在所述输出齿轮一体形成有环形输出轴，所述输出轴具有与所述输入轴的旋转中心同心的旋转轴线。所述反力装置是弹簧、液压缸、气压缸中的一个。从而，根据解决上述问题的方法，具有相位差进行连杆运动的连杆在一个可变输入杆上下左右对称地配置，因此，部件及重量得以减少实现小型化，而且，不会给输入轴施加扭转力，可加强输入轴的耐久性，由此可以确实地传输动力，并且连杆在正确的时刻使旋转运动从顺时针方向转换至逆时针方向，或者从逆时针方向转换至顺时针方向。
图1是根据本发明第一实施例的无级变速装置的透视图。图2是图1的背面透视图。图3是图1的纵剖视图。图4是根据本发明第二实施例的无级变速装置的背面透视图。图5是根据本发明第二实施例的无级变速装置的纵剖视图。主要元件符号说明1,1'无级变速装置，15 输入轴，21、22、23、24 从动齿轮，31 可变凸轮，35 反力装置，41 可变输入杆，51、52、53、54 单向离合器，61、62、63、64 凸轮轴，71、72、73、74输出杆，81:销，85:圆盘，91 输出齿轮，95 输出轴。
具体实施例方式以下，参照附图详细说明本发明。说明之前，在各实施例中，对具有相同构成的构成要素使用相同的符号，以第一实施例为代表进行说明，其他实施例仅对与第一实施例不同的构成进行说明。图1至图3表示根据本发明第一实施例的无级变速装置。如图所示，根据本发明第一实施例的无级变速装置1，包括输入轴15、多个从动齿轮21、22、23、24、可变凸轮31、反力装置35、可变输入杆41、单向离合器51、52、53、54、多个凸轮轴61、62、63、64、多个输出杆 71、72、73、74。输入轴15可旋转地安装于框架11，并接收从外部输入的旋转力。
设置有4个从动齿轮21、22、23、24，每个从动齿轮21、22、23、M挟着输入轴15，相对于输入轴15向径向外部方向配置。S卩，每个从动齿轮21、22、23、对在输入轴15的周围方向具有90°角度的相位差，并可旋转地安装在框架11，接收来自输入轴15的动力。可变凸轮31容纳于可变输入杆41，旋转半径通过外部负荷发生变化。反力装置35，将所述可变凸轮31相对于输入轴15向径向外部方向按压。在本实施例中，作为反力装置35的例示是具有弹性力的弹簧。此处，在反力装置35，代替弹簧可以设置气压缸或液压缸，所述气压缸或液压缸连接于根据传输至反力装置35的负荷使气缸向前或向后移动的液路或气路。可变输入杆41容纳可变凸轮31及反力装置35，接收输入轴15的旋转力，并可自转地结合于输入轴15。在本实施例中，如图3所示，可变输入杆41固定外接于输入轴15的端部。此处，虽未图示，可变输入杆41也可以固定内接于输入轴15的内周面。单向离合器51、52、53、M设置在每个从动齿轮21、22、23、24的内周，仅在一方向接收传输至每个从动齿轮21、22、23、24的双方向旋转力，从而，使每个从动齿轮21、22、23、 24向一方向旋转。每个单向离合器51、52、53、54皆在同一方向，即向顺时针方向或逆时针方向，可旋转地设置于各从动齿轮21、22、23、24，从而，将从动齿轮21、22、23、24向顺时针方向或逆时针方向旋转。凸轮轴61、62、63、64对应于从动齿轮21、22、23、24设置有4个，并且，凸轮轴61、 62、63、64内接于单向离合器51、52、53、54，并可旋转地安装于框架11。以下，为了方便说明，将设置于图2的右上端的凸轮轴作为第一凸轮轴61，将设置于第一凸轮轴61的左侧的连杆作为第二凸轮轴62，将设置于第一凸轮轴61的下侧的连杆作为第三凸轮轴63，将与第一凸轮轴61以对角配置的连杆作为第四凸轮轴64。输出杆71、72、73、74对应于从动齿轮21、22、23、24设置有4个，每个连接件的一端通过设置在可变凸轮31的一个销81被一体连接，而每个连接件的另一端可旋转地连接于每个凸轮轴61、62、63、64。通过销81连接的每个输出杆71、72、73、74的一端与可变凸轮 31 一同相对于可变输入杆41的旋转中心进行公转。另外，在输入轴15的前端可旋转地外接有一个输出齿轮91，所述输出齿轮91与4 个从动齿轮21、22、23、24啮合旋转。在输出齿轮91，一体形成有环形输出轴95，所述输出轴95向输入轴15的前端突出，并具有与输入轴15的旋转中心同心的旋转轴线。在输出轴95固定外接传输动力的外部装置(未图示)，即从动链齿、从动齿轮、从动滑轮，从而，驱动外部装置。通过此构成，以下说明根据本发明第一实施例的无级变速装置1的动力传输及变速过程。接收来自外部的动力，向一方向旋转的输入轴15使可变输入杆41旋转，并使偏心并容纳于可变输入杆41的可变凸轮31旋转，可变凸轮31的旋转力将可旋转地结合于可变凸轮31的4个输出杆71、72、73、74的各端相对于可变输入杆41的旋转中心进行公转式旋转。可变凸轮31，通过0° 90°角度的公转运动，通过连接于可变凸轮31的4个输入杆71、72、73、74，分别连接于4个输入杆71、72、73、74的4个凸轮轴61、62、63、64中，例如，为了驱动第一凸轮轴61旋转规定角度时，将相对于第一凸轮轴61具有-180°以内的相位差的第四凸轮轴64向顺时针方向旋转运动，将相对于第一凸轮轴61具有+180°以内的相位差的第二凸轮轴62向顺时针方向旋转运动，将相对于第一凸轮轴61具有180°以上的相位差的剩下第三凸轮轴63向逆时针方向旋转运动。接着，通过可变凸轮31的91° 180°角度的公转运动，4个凸轮轴61、62、63、64 中，为了驱动相对于第一凸轮轴61具有+90°相位差的第二凸轮轴62旋转规定角度，将相对于第二凸轮轴62具有-180°以内的相位差的第一凸轮轴61向顺时针方向旋转运动，并且，将相对于第二凸轮轴62具有+180°以内的相位差的第三凸轮轴63向顺时针方向旋转运转，将相对于第二凸轮轴62具有180°以上的相位差的剩下第四凸轮轴64向逆时针方向旋转运动。接着，通过可变凸轮31的181° 270°角度的公转运动，4个凸轮轴61、62、63、 64中，为了驱动相对于第二凸轮轴62具有+90°相位差的第三凸轮轴63旋转规定角度，将相对于第三凸轮轴63具有-180°以内的相位差的第二凸轮轴62向顺时针方向旋转运动， 将相对于第三凸轮轴63具有+180°以内的相位差的第四凸轮轴64向顺时针方向旋转运动，将相对于第三凸轮轴63具有180°以上的相位差的剩下第一凸轮轴61向逆时针方向旋转运动。接着，通过可变凸轮31的271° 360°角度的公转运动，4个凸轮轴61、62、63、 64中，为了驱动相对于第三凸轮轴63具有+90°相位差的第四凸轮轴64旋转规定角度，将相对于第四凸轮轴64具有-180°以内的相位差的第三凸轮轴63向顺时针方向旋转运动， 将相对于第三凸轮轴63具有+180°以内的相位差的第四凸轮轴64向顺时针方向旋转运动，将相对于第三凸轮轴63具有180°以上的相位差的剩下第一凸轮轴61向逆时针方向旋转运动。凸轮轴与从动齿轮21、22、23、M之间设有单向离合器51、52、53、54，所述离合器仅在凸轮轴61、62、63、64向顺时针方向旋转运动时，将其运动分别传输至从动齿轮21、22、 23、24，其结果，当输入轴15驱动时，与4个从动齿轮21、22、23、24同时啮合的输出齿轮91 向顺时针方向进行旋转运动。此处，从设置于输出齿轮91的环形输出轴95传输的大负荷，通过从动齿轮21、22、 23、24、凸轮轴61、62、63、64、输出杆71、72、73、74及可变凸轮31传输至反力装置35，当可变凸轮31接近可变输入杆41的中心轴线时，可变凸轮31的公转半径变小，而凸轮轴61、 62、63、64的旋转往复运动的角度变小，从而从动齿轮21、22、23、M成为低速模式。相反，从环形输出轴95传输的小负荷与所述相同的方式传输至反力装置35，而可变凸轮31相对于可变输入杆41中心轴线远离时，可变凸轮31的公转半径变大，而凸轮轴61、62、63、64的旋转往复运动的角度变大，从而，从动齿轮21、22、23、对成为高速模式。而且，从环形输出轴95传输的负荷压缩反力装置35可变凸轮31位于可变输入杆 41的中心轴线时，在可变凸轮31的公转半径为零的状态下，仅进行自传，因此，凸轮轴61、 62、63、64的旋转往复运动的角度成为零，而从动齿轮21、22、23、24的速度成为“0”，此时， 由于成为变速比基准的最低速度成为“0”，因此，理论上，变速比成为0 c ，本实施例的无级变速器可以无级变速。另外，图4及图5表示根据本发明第二实施例的无级变速装置。如图所示，根据本发明第二实施例的无级变速装置1'与所述第一实施例不同，多个输出杆71、72、73、74的各一端连接在圆盘85。多个输出杆71、72、73、74的一端与4个从动齿轮21、22、23、24具有相同的相位
差，即90°角度的相位差，并且，连接在圆盘85。在圆盘85的中心结合有设置在可变凸轮31上的销81，由此圆盘85与可变凸轮 31 一同相对于可变输入杆41进行公转。具有所述结构的根据本发明第二实施例的无级变速装置1'的动力传输及变速过程与所述第一实施例相同，因此，以下省略其说明。上述实施例中，图示说明了相对于输入轴，4个凸轮轴具有90°的相位差向径向外部方向连接于一可变凸轮，但是，在实施例中，实现相对于输入轴向径向外部方向互相具有180°角度的相位差连接在可变凸轮的2个凸轮轴，互相具有120°角度的相位差连接在可变凸轮的3个凸轮轴，互相具有72°角度的相位差连接在可变凸轮的5个凸轮轴，互相具有60°角度的相位差连接在可变凸轮的6个凸轮轴等，至少10个以内的凸轮轴向输入轴的周围方向互相具有规定角度连接在可变凸轮的方法对于属于本技术领域的技术人员来说是自明的。而且，在所述实施例中，说明了多个凸轮轴内接于单向离合器的情况，但是，多个凸轮轴也可以外接于单向离合器。
权利要求
1.一种无级变速装置，其特征在于包括输入轴，其接收从外部输入的旋转力；多个从动齿轮，以规定的相位差配置于所述输入轴的周围，所述多个从动齿轮接收来自所述输入轴的动力；可变凸轮，其旋转半径根据外部负荷而发生变化；可变输入杆，其接收所述输入轴的旋转力，并可自转地结合于所述输入轴；单向离合器，其仅在一方向接收分别传输至所述多个从动齿轮的双方向旋转力，并使所述多个从动齿轮分别向一方向旋转；多个凸轮轴，其内接或外接于所述单向离合器；多个输出杆，其长度皆相同，每个所述输出杆的一端与所述可变凸轮一同相对于所述可变输入杆的旋转中心进行公转，每个所述输出杆的另一端分别可旋转地结合于所述多个凸轮轴中的一个。
2.根据权利要求1所述的无级变速装置，其特征在于进一步包括反力装置，所述反力装置将所述可变凸轮相对于所述输入轴向径向外部方向按压。
3.根据权利要求1所述的无级变速装置，其特征在于进一步包括圆盘，所述多个输出杆中每个的一端以对应于所述多个从动齿轮的相位差被结合于所述圆盘，所述圆盘随着所述可变凸轮相对于所述可变输入杆的旋转中心进行公转。
4.根据权利要求1所述的无级变速装置，其特征在于所述可变输入杆内接或外接于所述输入轴。
5.根据权利要求1所述的无级变速装置，其特征在于在所述输入轴可旋转地外接有一个输出齿轮，所述输出齿轮与所述多个从动齿轮啮合而旋转。
6.根据权利要求5所述的无级变速装置，其特征在于在所述输出齿轮一体形成有环形输出轴，所述输出轴具有与所述输入轴的旋转中心同心的旋转轴线。
7.根据权利要求1所述的无级变速装置，其特征在于所述反力装置是弹簧、液压缸、 气压缸中的一个。
全文摘要
本发明涉及一种无级变速装置，其包括输入轴，接收从外部输入的旋转力；多个从动齿轮，具有规定的相位差而配置于所述输入轴的周围方向，且接收来自所述输入轴的动力；可变凸轮，旋转半径通过外部负荷发生变化；可变输入杆，接收所述输入轴的旋转力，并可自转地结合于所述输入轴；单向离合器，仅在一方向接收分别传输至所述多个从动齿轮的双方向旋转力，并使所述多个从动齿轮分别向一方向旋转；多个凸轮轴，内接或外接于所述单向离合器；多个输出杆，其长度皆相同，其一端与所述可变凸轮一同相对于所述可变输入杆的旋转中心进行公转，另一端分别可旋转地结合于所述多个凸轮轴。
文档编号F16H21/12GK102265064SQ200980152914
公开日2011年11月30日 申请日期2009年3月18日 优先权日2008年12月26日
发明者申炫佑, 申龙喆 申请人:申炫佑, 申龙喆