CN111043278A - 传动轮及传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于变速装置技术领域，具体涉及一种传动轮及传动机构，该传动轮包括轮架和多个轮片组件，每一轮片组件均与轮架连接，且多个轮片组件呈周向设置，其中，每一轮片组件均与轮架以可活动的方式连接，各个轮片组件能够同步向靠近或远离轮架的轴线的方向运动，以改变传动轮的半径。根据发明实施例的传动轮，轮片组件与轮架之间为活动连接，通过对轮片组件施加外力，使多个轮片组件形成传动轮与传动带接触的圆周的半径改变，轮片组件的位置决定了半径的大小，半径的大小决定了传动比的大小，以此实现无级变速。

Description

传动轮及传动机构

技术领域

本发明属于变速装置技术领域，具体涉及一种传动轮及传动机构。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

无级变速传动，其英文全称Continuously VariableTransmission，简称CVT，指可以连续获得变速范围内任何传动比的变速***，通过无级变速可以得到传动系与发动机工况的最佳匹配。

目前CVT的变速主要通过移动V型带轮侧翼挤压传动带，迫使主、从动轮的传动半径变化从而实现传动比的变化，这种方式需要的轴向压力大，且金属间挤压接触容易导致传动带变形或过快磨损、划伤，影响传动机构的使用寿命，高速时发热也较严重。

发明内容

本发明的目的是至少解决现有技术中改变传动比时导致传动带变形、磨损等问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提出了一种传动轮，包括：

轮架；

多个轮片组件，每一所述轮片组件均与所述轮架连接，且多个所述轮片组件呈周向设置；

其中，每一所述轮片组件均与所述轮架以可活动的方式连接，各个所述轮片组件能够同步向靠近或远离所述轮架的轴线的方向运动，以改变所述传动轮的半径。

根据发明实施例的传动轮，该传动轮可为传动机构中的主动轮、也可为传动机构的从动轮或主动轮从动轮均采用本申请中的传动轮，传动轮包括轮架和多个轮片组件，相比较于现有技术中的传动轮，本申请将传动轮分割为多个轮片组件，轮片组件连接在轮架上，轮架作为安装基础，在传动机构动作时，轮架在外力的作用下实现转动，带动轮片组件一同转动，其中，轮片组件设置有多个，多个轮片组件的自由端即不与轮架连接的一端形成与传动带接触的受力面，轮片组件以可活动的方式连接在轮架上，对轮片组件施加外力，使每一轮片组件沿轮架的径向方向滑动，并且相对轮架的滑动量一致，同时改变每一轮片组件与轮架连接的位置即改变每一轮片组件所在的圆周的半径，最终改变多个轮片组件所形成的圆周的半径，圆周的大小决定了传动比的大小，以此实现无极变速，解决了现有技术中采用带轮挤压传动带导致的传动带变形、磨损的问题，消除了传动带的挤压损伤，在一定程度上提升了传动效率。

另外，根据本发明实施例的传动轮，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，每一所述轮片组件均包括：

连接件，所述连接件以可活动的方式连接在所述轮架上；

轮片，所述轮片连接在所述连接件上，且所述轮片设置成用于与传动带接触。

在本发明的一些实施例中，所述轮片的表面凹陷形成容纳槽，所述容纳槽设置成用于容纳所述传动带。

在本发明的一些实施例中，所述容纳槽的槽底为弧形面。

本发明的第二方面还提供了一种传动机构，包括：

机架；

任一上述技术方案中的传动轮，所述传动轮连接在所述机架上；

驱动件，所述驱动件通过传动机构与所述传动轮连接，所述驱动件设置成用于驱动所述轮片组件相对所述轮架运动以改变所述传动轮的半径。

本发明实施例的传动机构与上述任一技术方案中的传动轮具有相同的优势，在此不再赘述，另外，通过驱动件驱动每一轮片组件运动，实现了无级变速的自动化，提高了无级变速的效率。

在本发明的一些实施例中，所述传动机构包括：

多个第一传动组件，每一所述第一传动组件与每一所述轮片组件一一对应连接；

其中，多个所述第一传动组件均与所述驱动件连接。

在本发明的一些实施例中，每一所述第一传动组件均包括：

滑块，所述滑块以可滑动的方式连接在所述轮片组件上；

传动杆，所述传动杆以可转动的方式连接在所述机架上，所述驱动件与所述传动杆的一端传动连接，所述滑块以可转动的方式连接在所述传动杆的另一端上。

在本发明的一些实施例中，所述传动杆包括：

第一杆体，所述第一杆体与所述驱动件传动连接；

第二杆体，所述第二杆体连接在所述第一杆体上，且所述滑块以可转动的方式连接在所述第二杆体上；

其中，所述第二杆体与所述第一杆体的连接处以可转动的方式连接在所述机架上，且所述第二杆体的长度小于所述第一杆体的长度。

在本发明的一些实施例中，所述传动机构还包括弹性件；

所述弹性件夹设在所述第一杆体和所述机架之间。

在本发明的一些实施例中，所述传动机构还包括：

止推轴承，所述驱动件通过所述止推轴承与每一所述第一杆体连接。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例的传动轮的主视图；

图2为本发明实施例的传动机构的剖视图；

图3为本发明实施例的传动装置的主视图。

附图标记：

1、传动轮；11、轮架；12、轮片组件；121、连接件；122、轮片；1221、容纳槽；

2、机架；

3、驱动件；

4、第一传动组件；41、滑块；42、第一杆体；43、第二杆体；

5、第二传动组件；51、蜗杆；52、涡轮；53、齿条；

6、弹性件；

7、止推轴承；

8、传动装置；81、主动轮；82、从动轮；83、传动带。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1所示，根据本发明实施例的传动轮1，包括：

轮架11；

多个轮片组件12，每一轮片组件12均与轮架11连接，且多个轮片组件12呈周向设置；

其中，每一轮片组件12均与轮架11以可活动的方式连接，各个轮片组件12能够同步向靠近或远离轮架11的轴线的方向运动，以改变传动轮1的半径。

根据发明实施例的传动轮1，该传动轮1可为传动装置中的主动轮81、也可为传动装置的从动轮82或主动轮81从动轮82均采用本申请中的传动轮1，传动轮1包括轮架11和多个轮片组件12，相比较于现有技术中的传动轮1，本申请将传动轮1分割为多个轮片组件12，轮片组件12连接在轮架11上，轮架11作为安装基础，在传动装置动作时，轮架11在外力的作用下实现转动，带动轮片组件12一同转动，其中，轮片组件12设置有多个，每一轮片组件12均与轮架11连接，且多个轮片组件12呈周向设置，多个轮片组件12的自由端即不与轮架11连接的一端形成与传动带83接触的受力面，轮片组件12以可活动的方式连接在轮架11上，对轮片组件12施加外力，使每一轮片组件12沿轮架11的径向方向滑动，并且相对轮架11的滑动量一致，同时改变每一轮片组件12与轮架11连接的位置即改变每一轮片组件12所在的圆周的半径，最终改变多个轮片组件12所形成的圆周的半径即传动轮1的半径，圆周的大小决定了传动比的大小，以此实现无极变速，解决了现有技术中采用带轮挤压传动带83导致的传动带83变形、磨损的问题，消除了传动带83的挤压损伤，在一定程度上提升了传动效率。

需要说明的是，每一轮片组件12向靠近或远离轮架11方向的运动可通过手动实现，也可设置为自动，在此不做限定。

在本发明的一些实施例中，每一轮片组件12均包括连接件121和轮片122，连接件121的一端设置有轮片122，连接件121的另一端与轮架11以可滑动的方式连接，使连接件121向靠近或远离轮架11的方向运动，实现对每一轮片122与轮架11之间的距离的改变即改变每一轮片122所在的圆周的半径，最终改变多个轮片122所形成的圆周的半径。

其中，连接件121的方向可以设置为与轮架11的径向方向相同，也可设置为相对轮架11的径向方向倾斜设置，在一个实施例中，连接件121的方向与轮架11的径向方向相同，连接件121与轮片122之间的连接要使两者不发生相对转动或移动，既可为可拆卸连接，例如螺纹连接、卡接或插接，也可为不可拆卸连接，例如一体结构、焊接或粘接，连接件121与轮架11之间的连接有以下几种方式，第一种，轮架11设置为中空结构，连接件121以可滑动的方式连接在中空结构内，第二种，连接件121设置为中空结构，轮架11以可滑动的方式连接在中空结构内，第三种，轮架11设置为实心结构，在表面设置有滑槽，连接件121与滑槽限位配合，第四种，连接件121设置为实心结构，在表面设置有滑槽，轮架11与滑槽限位配合，连接件121与轮架11之间的连接方式不仅限于上述描述。

在本发明的一些实施例中，在轮片122的表面凹陷形成容纳槽1221，传动带83与传动轮1在进行连接时，传动带83与容纳槽1221限位配合，容纳槽1221包括槽底和槽壁，槽壁设置在槽底的两侧，对传动带83起到限位作用，防止在传动的过程中传动带83与传动轮1脱离致使传动失效。

其中，容纳槽1221的宽度大于等于传动带83的宽度，以使传动轮1能够适应不同的传动带83，扩大适用范围。

在本发明的一些实施例中，槽底为传动轮1与传动带83接触的位置，即传动轮1的受力面，将槽底设置为弧形面，能够有效增大传动轮1与传动带83的接触面积，更好的实现力的传递，提高了传动的可靠性。

如图2所示，本发明的第二方面还提供了一种传动机构，包括：

机架2；

上述任一实施例的传动轮1，传动轮1连接在机架2上；

驱动件3，驱动件3通过传动机构与传动轮1连接，驱动件3设置成用于驱动轮片组件12相对轮架11运动以改变传动轮1的半径。

本发明实施例的传动机构与上述任一实施例中的传动轮1具有相同的优势，在此不再赘述，另外，通过驱动件3驱动每一轮片组件12运动，实现了无级变速的自动化，提高了无级变速的效率，在驱动件的驱动下，传动轮1和机架2同步转动。

需要说明的是，驱动件3和传动机构的数量均为至少一个，可为一个驱动件3和一个传动机构驱动一个传动轮1，也可为多个驱动件3和多个传动机构驱动一个传动轮1，在一个实施例中，为两个驱动件3和两个驱动机构驱动一个传动轮1，两个驱动件3分别设置在传动轮1的两侧，两个驱动件3分别通过传动机构与传动轮1连接，下文将以一侧的驱动件3和传动机构进行说明，另一侧相同则不再赘述。

在本发明的一些实施例中，传动机构包括第一传动组件4和第二传动组件5，第一传动组件4和第二传动组件5均连接在机架2上，第二传动组件5连接在驱动件3的驱动端上，第一传动组件4连接在第二传动组件5上，在一个实施例中，驱动件为电机，通过第一传动组件4和第二传动组件5将电机的输出为转速转变为能够使轮片组件12沿轮架11的径向方向移动的作用力，第二传动组件5包括蜗杆51、涡轮52和齿条53，蜗杆51连接在驱动件3的驱动端上，第一传动组件4连接在齿条53上，涡轮52与蜗杆51配合，齿条53与涡轮52配合，通过蜗轮蜗杆51将驱动件3输出的驱动力的大小和方向改变，但驱动力仍为转动输出，经过涡轮52与齿条53的配合，将转动的驱动力转化为齿条53的直线运动，再通过第一传动组件4将直线运动传递至轮片组件12，第一传动组件4的数量与轮片组件12的数量相等，每一轮片组件12连接在每一第一传动组件4上，驱动件3通过第一传动组件4和第二传动组件5将驱动力传递至轮片组件12，实现轮片组件12沿轮架11的径向方向的移动，以最终改变传动轮1的所形成的圆弧的半径，改变传动比。

其中，由于设置有多个第一传动组件4，第一传动组件4连接在第二传动组件5上，若设置有多个第二传动组件5所需空间较大，不利于结构布置，因此传动机构还包括止推轴承7，止推轴承7连接在机架2上，止推轴承7作为第一传动组件4与第二传动组件5之间的连接媒介，可实现一个第二传动组件5同时与多个第一传动组件4连接，简化了结构。

其中，止推轴承7主要用于承受轴向载荷，摩擦因数较低，转速较高，并具有调心性能。

在本发明的一些实施例中，要实现每一轮片组件12沿轮架11的径向方向的移动，需要提供沿轮架11的径向方向的作用力，第一传动组件4包括传动杆和滑块41，传动杆以可转动的方式连接在机架2上，滑块41以可转动的方式连接在传动杆上，且滑块41与轮片122以可滑动的方式连接，驱动件3可驱动传动杆绕与机架2以可转动的方式连接处做旋转运动，将旋转运动进行分解，可得到轮架11的径向方向上的运动和轴向方向上的运动，轮架11的径向方向上的运动用以实现每一轮片组件12在轮架11上的滑动，为了避免轴向运动破坏每一轮片组件12与轮架11之间的连接，导致每一轮片组件12与轮架11分离，需要将轴向方向上的运动转移到其他位置，因此设置有滑块41，滑块41以可滑动的方式连接在轮片组件12的轮片122上，当传动杆转动时，分解出的径向运动使轮片122沿着轮架11的径向方向向靠近轮架11的方向滑动以减小所形成的圆周的半径，分解出的轴向运动使第一相对轮片122做轴向运动，轮片122在轴向方向上的位置不发生变化。

其中，滑块41以可滑动的方式连接在轮片122的下方，不影响轮片122与传动带83之间的接触。

在本发明的一些实施例中，传动杆包括第一杆体42和第二杆体43，第一杆体42和第二杆体43为一体结构，能够提高传动杆的强度，第一杆体42与驱动件3之间通过止推轴承7传动连接，第二杆体43与滑块41以可转动的方式连接，第一杆体42和第二杆体43的连接处以可转动的方式连接在机架2上，在驱动件3的驱动下，使传动杆以第一杆体42和第二杆体43的连接处为中心做旋转运动，当第一杆体42向下运动时，第二杆体43向上运动，第二杆体43相对滑块41做逆时针转动，滑块41相对轮片122滑动，使轮片122沿着轮架11的径向方向向远离轮架11的方向滑动以增大所形成的圆周的半径，当第一杆体42向上运动时，第二杆体43向下运动，第二杆体43相对滑块41做顺时针转动，滑块41相对轮片122滑动，使轮片122沿着轮架11的径向方向向靠近轮架11的方向滑动以增大所形成的圆周的半径，其中，第一杆体42的长度大于第二杆体43的长度，根据杠杆原理，作用在杠杆上的两个力矩大小必须相等，动力×动力臂＝阻力×阻力臂，在本申请中，动力为驱动件3传递至第一杆体42的作用力，动力臂为第一杆体42，阻力为第二杆体43传递至轮片122的作用力，阻力臂为第二杆体43，由于第一杆体42的长度大于第二杆体43的长度，因此动力小于阻力即可，通过该种设置方式，能够实现省力，对于驱动件3的要求较低，降低了经济成本。

其中，第一杆体42与止推轴承7之间的连接为可拆卸连接，可为螺纹连接、卡接或抵接，在一个实施例中为抵接。

在本发明的一些实施例中，还包括弹性件6，弹性件6夹设在第一杆体42和机架2之间，当第一杆体42向下运动时，第二杆体43向上运动，第一杆体42挤压弹性件6，使弹性件6处于被压缩状态，当第一杆体42向上运动时，第二杆体43向下运动，第一杆体42不再挤压弹性件6，且由于第一杆体42与止推轴承7之间为抵接，第一杆体42不能向相反方向运动恢复至初始位置，因此在弹性件6自身弹力的作用下使第一杆体42恢复至初始位置。

其中，弹性件6为柱状弹簧，在初始位置时，为未被压缩状态，弹性件6的两端始终与第一杆体42和机架2接触。

如图3所示，本发明的第三方面还提供了一种传动装置8，包括两个传动机构，分别为第一传动机构和第二传动机构，第一传动机构中的传动轮1为主动轮81，第二传动机构中的传动轮1为从动轮82，主动轮81和从动轮82通过传动带83连接。

下面描述一下本申请的传动装置8的加速工作过程：

第一传动机构中的驱动件3运动，通过第二传动组件5将驱动力传递至止推轴承7，通过止推轴承7将驱动力分散至每一第一传动组件4，驱动力使第一杆体42向下运动，由于传动杆与机架2以可转动的方式连接，与第一杆体42一体结构的第二杆体43向上运动，第二杆体43的末端驱动轮片122做曲线运动，由于第二杆体43与滑块41以可转动的方式连接，滑块41与轮片122以可滑动的方式连接，滑块41沿着轮片122向内运动，轮片组件12沿着轮架11的径向方向向远离轮架11的方向运动，使轮片122最终所形成的圆周的半径增大，此时的弹性件6处于被压缩状态；

第二传动机构中的驱动件3反向运动，带动第二传动组件5恢复至初始位置，在弹性件6的作用下，第一杆体42恢复至初始位置，弹性件6不再处于被压缩状态，第一杆体42向上运动，由于传动杆与机架2以可转动的方式连接，与第一杆体42一体结构的第二杆体43向下运动，第二杆体43的末端驱动轮片122做曲线运动，由于第二杆体43与滑块41以可转动的方式连接，滑块41与轮片122以可滑动的方式连接，滑块41沿着轮片122向外运动，轮片组件12沿着轮架11的径向方向向靠近轮架11的方向运动，使轮片122最终所形成的圆周的半径减小；

主动轮81的半径增大，从动轮82的半径减小，实现加速过程。

另外，主动轮81与从动轮82的初始传动比可根据车辆的动力***参数进行调整，减速过程与上述描述相反，在此不再赘述。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种传动轮，其特征在于，包括：

轮架；

多个轮片组件，每一所述轮片组件均与所述轮架连接，且多个所述轮片组件呈周向设置；

其中，每一所述轮片组件均与所述轮架以可活动的方式连接，各个所述轮片组件能够同步向靠近或远离所述轮架的轴线的方向运动，以改变所述传动轮的半径。

2.根据权利要求1所述的传动轮，其特征在于，每一所述轮片组件均包括：

连接件，所述连接件以可活动的方式连接在所述轮架上；

轮片，所述轮片连接在所述连接件上，且所述轮片设置成用于与传动带接触。

3.根据权利要求2所述的传动轮，其特征在于，所述轮片的表面凹陷形成容纳槽，所述容纳槽设置成用于容纳所述传动带。

4.根据权利要求3所述的传动轮，其特征在于，所述容纳槽的槽底为弧形面。

5.一种传动机构，其特征在于，包括：

机架；

如权利要求1-4任一项所述的传动轮，所述传动轮连接在所述机架上；

驱动件，所述驱动件通过传动机构与所述传动轮连接，所述驱动件设置成用于驱动所述轮片组件相对所述轮架运动以改变所述传动轮的半径。

6.根据权利要求5所述的传动机构，其特征在于，所述传动机构包括：

多个第一传动组件，每一所述第一传动组件与每一所述轮片组件一一对应连接；

其中，多个所述第一传动组件均与所述驱动件连接。

7.根据权利要求6所述的传动机构，其特征在于，每一所述第一传动组件均包括：

滑块，所述滑块以可滑动的方式连接在所述轮片组件上；

传动杆，所述传动杆以可转动的方式连接在所述机架上，所述驱动件与所述传动杆的一端传动连接，所述滑块以可转动的方式连接在所述传动杆的另一端上。

8.根据权利要求7所述的传动机构，其特征在于，所述传动杆包括：

第一杆体，所述第一杆体与所述驱动件传动连接；

第二杆体，所述第二杆体连接在所述第一杆体上，且所述滑块以可转动的方式连接在所述第二杆体上；

其中，所述第二杆体与所述第一杆体的连接处以可转动的方式连接在所述机架上，且所述第二杆体的长度小于所述第一杆体的长度。

9.根据权利要求8所述的传动机构，其特征在于，所述传动机构还包括弹性件；

所述弹性件夹设在所述第一杆体和所述机架之间。

10.根据权利要求9所述的传动机构，其特征在于，所述传动机构还包括：

止推轴承，所述驱动件通过所述止推轴承与每一所述第一杆体连接。

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