CN209196074U - 笼轮无级变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种笼轮无级变速器，涉及变速箱领域，所述笼轮无级变速器包括平带，所述平带套设在两个可变径的笼形带轮组件外侧；所述笼形带轮组件包括至少两个圆弧顶齿形长块和至少两个齿形短块，所述齿形短块的长度小于所述圆弧顶齿形长块，所述圆弧顶齿形长块和所述齿形短块均具有能够相互啮合的齿；两个所述笼形带轮组件之间设置有楔形调速机构，所述楔形调速机构包括调速滑块和两个调速顶杆，所述调速滑块和两个所述调速顶杆均具有楔形面，所述调速顶杆和所述齿形短块连接。本申请的笼轮无级变速器，缓解了现有技术中笼轮无级变速器存在的传动带使用寿命短、整体发热量大的技术问题。

Description

笼轮无级变速器

技术领域

本实用新型涉及变速箱领域，尤其是涉及一种笼轮无级变速器。

背景技术

汽车变速器的两端分别连接发动机和车轮，用来改变发动机的转速和转矩的机构，它能改变输出轴和输入轴传动比，其输入轴与离合器连接，并在发动机驱动下转动。

无级变速是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。其特点是没有明确具体的档位，操作上类似自动变速箱，但是速比的变化却不同于自动变速箱的跳挡过程，而是连续的，因此动力传输持续而顺畅。无级变速器利用带传动来实现速比连续变化，通过不断改变主动带轮和从动带轮的传动半径实现传动比的连续变化。例如，要实现低速运行时缩小主动轮的直径，增大从动轮的直径。适用于需要低速度、大扭矩的场合，如需要加速通过、爬坡或者重负载行驶时；实现高速运行时增大主动轮的直径，缩小从动轮的直径。适用于需要高速度或者小扭矩的场合，例如下破或者轻负载行驶时。

实现传动带的移动的结构是通过传动轮有效直径的变化。传动轮包括一片固定盘和一片移动盘，两盘同轴，均设置在带轮轴上。其中固定盘的盘面相对于带轮轴固定，移动盘的盘面能够延轴滑动。移动盘的一侧设置传动带，另一侧设置用于驱动盘滑动的机构。由于传动带设置在固定盘和移动盘之间，并且传动带需要有延带轮径向的移动，因此现有的无级变速器的传动带均为v型带，或者齿型带，常见的有V型橡胶带和金属带。

但是，无级变速器的缺点之一就是传动带容易损坏，整体发热量大，这导致无级变速器不能承受大负载，上述缺点使得无级变速器通常用在小排量、低功率的汽车上。

综上，如何提供一种无级变速器，提高其传动带使用寿命，能够承受大负载，能够用于大排量、高功率的车辆上，是本领域技术人员亟待解决的问题。基于此，本实用新型提供了一种笼轮无级变速器以解决上述的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种笼轮无级变速器，以缓解现有技术中笼轮无级变速器存在的传动带使用寿命短、整体发热量大的技术问题。

本实用新型提供的笼轮无级变速器，包括平带，所述平带套设在两个可变径的笼形带轮组件外侧；所述笼形带轮组件包括至少两个圆弧顶齿形长块和至少两个齿形短块，所述齿形短块的长度小于所述圆弧顶齿形长块，所述圆弧顶齿形长块和所述齿形短块均具有能够相互啮合的齿；两个所述笼形带轮组件之间设置有楔形调速机构，所述楔形调速机构包括调速滑块和两个调速顶杆，所述调速滑块具有楔形面，所述调速滑块与调速顶杆之间设置有楔形滑块，所述调速顶杆和所述齿形短块连接；通过所述调速滑块和所述楔形滑块的配合使两个所述调速顶杆沿自身轴线移动；通过所述调速顶杆驱动所述齿形短块，所述圆弧顶齿形长块的两端固定，所述齿形短块的移动带动所述圆弧顶齿形长块延笼形带轮组件的径向移动；所述圆弧顶齿形长块的外侧设置有外凸的弧面，所有的所述弧面组成与所述平带传动的侧壁。

进一步的，所述笼形带轮组件包括空心轴，所述空心轴上固定连接有两个盘形的端板，两个所述端板的距离固定，所述圆弧顶齿形长块的两端均与所述端板卡接，并且所述圆弧顶齿形长块延所述端板的径向滑动；所述空心轴上设置有长孔，所述长孔的长度方向与所述空心轴的轴线方向一致；所述齿形短块固定在滑动套管的外侧，所述调速顶杆通过穿销固定在所述滑动套管的内侧，同时所述穿销设置在所述长孔内，所述穿销能够延所述长孔滑动。

进一步的，所述端板上设置有至少两个滑槽，所述圆弧顶齿形长块的端部设置有突出部，所述突出部卡接在所述滑槽内。

进一步的，所述滑槽为条形槽，一端贯穿所述端板的外缘，另一端位于所述端板的板面内。

进一步的，所述圆弧顶齿形长块的个数和所述滑槽的个数一样，且均为奇数。

进一步的，在所述空心轴内设置有压簧，所述压簧位于远离所述调速顶杆的一端。

进一步的，所述圆弧顶齿形长块和所述齿形短块均设置有通孔，所述圆弧顶齿形长块的通孔为条形孔；两个所述通孔内均有穿销，两个所述穿销连接在同一个链节上。

进一步的，所述楔形调速机构还包括轨道架，所述调速滑块上设置有调速驱动装置，所述调速驱动装置驱动所述调速滑块在所述轨道架内滑动。

进一步的，所述调速驱动装置使用齿条传动机构，齿条与所述调速滑块固定连接。

在本实施例中提供了一种笼轮无级变速器，所述笼轮无级变速器包括平带，平带套设在两个可变径的笼形带轮组件外侧。两个笼形带轮组件分别为主动轮和从动轮，由于两个笼形带轮组的直径可以变化，因此所述笼轮无级变速器的传动比可以连续调整。

所述笼形带轮组件包括至少两个圆弧顶齿形长块和至少两个齿形短块，所述齿形短块的长度小于所述圆弧顶齿形长块，所述圆弧顶齿形长块和所述齿形短块均具有能够相互啮合的齿；由于齿形短块的长度小于圆弧顶齿形长块，当齿形短块移动时，圆弧顶齿形长块在啮合的作用下移动。

两个笼形带轮组件之间设置有楔形调速机构，楔形调速机构包括调速滑块和两个调速顶杆，调速滑块和两个调速顶杆均具有楔形面，通过调速滑块的移动驱动两个调速顶杆沿自身轴线移动；调速顶杆和齿形短块连接。通过调速顶杆沿自身轴线移动驱动齿形短块，齿形短块的移动带动圆弧顶齿形长块延笼形带轮组件的径向移动，从而实现两个笼形带轮组的直径可以变化。圆弧顶齿形长块的外侧设置有外凸的弧所有的弧面组成与平带传动的侧壁，即平带抵在弧面上。

所述笼轮无级变速器采用了平带，平带与V型带相比使用寿命长。其带轮的可变径结构采用笼形带轮组件，包括至少两个圆弧顶齿形长块和至少两个齿形短块，其中圆弧顶齿形长块的外侧设置有外凸的弧面，所有的弧面组成与平带传动的侧壁。一方面，平带与圆弧顶齿形长块的接触面积大，两者传动时的摩擦力大，因此传动力也大。另一方面，笼形带轮组件的结构产生的热量少。另外，由于笼形带轮组件实现变直径是通过相互啮合的圆弧顶齿形长块和齿形短块，因此直径变化准确、可靠。

本实用新型还提供了一种笼轮无级变速器，包括上述的笼轮无级变速器，还包括输入轮和输出轮，所述输入轮和所述输出轮均与笼形带轮组件连接。

基于此，本实用新型较之原有技术，具有传动带的使用寿命长，整体使用寿命长，传动中产热量小，故散热性能好。因此能够承受更大的负载，能与大排量、高功率的发动机配合使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的笼轮无级变速器的主视图；

图2为图1所示笼轮无级变速器的左视图；

图3为图1的A－A向视图；

图4为图3的B－B向视图；

图5为图2的D－D向视图；

图6为空心轴和端板的装配图；

图7为图6的E－E向视图；

图8为由滑动套管连接的齿形短块和调速顶杆的剖面图；

图9为圆弧顶齿形长块的主视图；

图10为图9的左视图；

图11为齿形短块的主视图；

图12为图11的左视图；

图13为一个链节的示意图；

图14为链节和销轴组装后的示意图；

图15为圆弧顶齿形长块齿形短块通过链节组装后的示意图；

图16为图15的左视图。

标记：1－空心轴；2－端板；3－圆弧顶齿形长块；4－齿形短块；5－销轴；6－调速顶杆；7－轨道架；8－楔形滑块；9－输入轮；10－压簧； 11－链节；12－穿销；13－滑动套管；14－输出轮；15－平带；16－调速滑块；19－壳体；20－长孔；21－通孔；22－通孔；25－滑槽；26－突出部；27－弧面；28－笼形带轮组件。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

如图1－图16所示，在本实施例中提供了一种笼轮无级变速器，所述笼轮无级变速器包括平带15，如图5，平带15套设在两个可变径的笼形带轮组件28外侧。两个笼形带轮组件28分别为主动轮和从动轮，由于两个笼形带轮组的直径可以变化，因此所述笼轮无级变速器的传动比可以连续调整。

如图3，所述笼形带轮组件28包括至少两个圆弧顶齿形长块3 和至少两个齿形短块4，所述齿形短块4的长度小于所述圆弧顶齿形长块3，所述圆弧顶齿形长块3和所述齿形短块4均具有能够相互啮合的齿；由于齿形短块4的长度小于圆弧顶齿形长块3，当齿形短块4移动时，圆弧顶齿形长块3在啮合的作用下移动。

如图3和图4，两个笼形带轮组件28之间设置有楔形调速机构，楔形调速机构包括调速滑块16和两个调速顶杆6，调速滑块16具有楔形面，所述调速滑块16与调速顶杆6之间设置有楔形滑块8，通过调速滑块16和所述楔形滑块8的配合移动驱动两个调速顶杆6沿自身轴线移动；调速顶杆6和齿形短块4连接。通过调速顶杆6沿自身轴线移动驱动齿形短块4，齿形短块4的移动带动圆弧顶齿形长块 3延笼形带轮组件28的径向移动，从而实现两个笼形带轮组的直径可以变化。如图9－图10，圆弧顶齿形长块3的外侧设置有外凸的弧面27，如图5，所有的弧面27组成与平带15传动的侧壁，即平带 15抵在弧面27上。

所述笼轮无级变速器采用了平带，平带与V型带相比使用寿命长。其带轮的可变径结构采用笼形带轮组件，包括至少两个圆弧顶齿形长块3和至少两个齿形短块4，其中圆弧顶齿形长块的外侧设置有外凸的弧面，所有的弧面组成与平带传动的侧壁。一方面，平带与圆弧顶齿形长块的接触面积大，两者传动时的摩擦力大，因此传动力也大。另一方面，笼形带轮组件的结构产生的热量少。另外，由于笼形带轮组件实现变直径是通过相互啮合的圆弧顶齿形长块3和齿形短块4，因此直径变化准确、可靠。

基于此，较之原有技术，本实施例中的笼轮无级变速器具有传动带的使用寿命长，整体使用寿命长，传动中产热量小，故散热性能好。因此能够承受更大的负载，能与大排量、高功率的发动机配合使用。

如图6－图7，进一步的，所述笼形带轮组件28包括空心轴1，所述空心轴1上固定连接有两个盘形的端板2，两个所述端板2的距离固定，所述圆弧顶齿形长块3的两端均与所述端板2卡接，并且所述圆弧顶齿形长块延所述端板的径向滑动；所述空心轴上设置有长孔20，所述长孔20的长度方向与所述空心轴1的轴线方向一致；

如图8，所述齿形短块4固定在滑动套管13的外侧，所述调速顶杆6通过穿销12固定在所述滑动套管13的内侧，同时所述穿销 12设置在所述长孔20内，所述穿销12能够延所述长孔20滑动。

所述笼轮无级变速器的笼形带轮组件实现变直径是通过相互啮合的圆弧顶齿形长块3和齿形短块4。圆弧顶齿形长块3的结构如图 9和图10所示，齿形短块4的结构如图11和图12所示。

如图8，齿形短块4和调速顶杆6连接，由调速顶杆6驱动，两者一种连接的结构是设置一个滑动套管13，齿形短块4和滑动套管 13的外侧固定连接，调速顶杆6也和滑动套管13的内侧固定连接。当调速顶杆6在长孔20内滑动时，齿形短块4延空心轴1的轴线方向滑动。

如图6和图7，进一步的，所述端板2上设置有至少两个滑槽25，所述圆弧顶齿形长块3的端部设置有突出部26，所述突出部卡接在所述滑槽25内。

如图6和图7，进一步的，所述滑槽25为条形槽，一端贯穿所述端板的外缘，另一端位于所述端板的板面内。

如图6和图7，进一步的，至少两个所述滑槽25绕所述空心轴环形阵列布置。

如图3，进一步的，圆弧顶齿形长块3卡装在滑槽25内，圆弧顶齿形长块3和滑槽25的数量一致。如图6和图7，所述滑槽的数量为奇数。在传动时，当圆弧顶齿形长块3的个数为奇数，其上的外凸的弧面27与平带之间的传动效果更好。

进一步的，所述圆弧顶齿形长块3和所述齿形短块4均设置有通孔。如图9，圆弧顶齿形长块3的通孔21为条形孔；如图11，齿形短块4的通孔22为圆孔，或者比通孔21小的条形孔。如图14，通孔21和通孔22内均有销轴5。如图13，两个销轴5连接在同一个链节11上。通过链节11将圆弧顶齿形长块3和所述齿形短块4连接，为了使两者能够正常啮合，通孔21和通孔22的形状不同。

如图3，进一步的，在所述空心轴1内设置有压簧10，所述压簧 10位于远离所述调速顶杆6的一端。

楔形调速机构用于驱动齿形短块4，从而带动圆弧顶齿形长块3 向径向移动以实现两个笼形带轮组的直径可以变化。楔形调速机构包括调速滑块16和两个调速顶杆6。

如图3，调速滑块16的两端具有楔形面，调速顶杆6与调速滑块16之间设置有楔形滑块8，因此通过调速滑块16和楔形滑块8的配合使调速顶杆6沿自身轴线移动。

如图3，进一步的，所述楔形调速机构还包括轨道架7，所述调速滑块16上设置有调速驱动装置，所述调速驱动装置驱动所述调速滑块16在所述轨道架7内滑动。

进一步的，所述楔形滑块8也在所述轨道架7内滑动。所述轨道架7的形状如图3。

如图3，进一步的，所述调速驱动装置使用齿条传动机构，齿条 17与所述调速滑块16固定连接。齿条17与调速齿轮18啮合。当然，调速驱动装置还可以使用电机。

本实施例还提供了一种笼轮无级变速器，包括上述的笼轮无级变速器，还包括输入轮和输出轮，所述输入轮和所述输出轮均与笼形带轮组件连接。如图3，所述笼轮无级变速器包括壳体19，输入轮9 和输出轮14从壳体19伸出。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种笼轮无级变速器，其特征在于，包括平带，所述平带套设在两个可变径的笼形带轮组件外侧；所述笼形带轮组件包括至少两个圆弧顶齿形长块和至少两个齿形短块，所述齿形短块的长度小于所述圆弧顶齿形长块，所述圆弧顶齿形长块和所述齿形短块均具有能够相互啮合的齿；

两个所述笼形带轮组件之间设置有楔形调速机构，所述楔形调速机构包括调速滑块和两个调速顶杆，所述调速滑块具有楔形面，所述调速滑块与调速顶杆之间设置有楔形滑块，所述调速顶杆和所述齿形短块连接；

通过所述调速滑块和所述楔形滑块的配合使两个所述调速顶杆沿自身轴线移动；通过所述调速顶杆驱动所述齿形短块，所述圆弧顶齿形长块的两端固定，所述齿形短块的移动带动所述圆弧顶齿形长块延笼形带轮组件的径向移动；所述圆弧顶齿形长块的外侧设置有外凸的弧面，所有的所述弧面组成与所述平带传动的侧壁。

2.根据权利要求1所述的笼轮无级变速器，其特征在于，所述笼形带轮组件包括空心轴，所述空心轴上固定连接有两个盘形的端板，两个所述端板的距离固定，所述圆弧顶齿形长块的两端均与所述端板卡接，并且所述圆弧顶齿形长块延所述端板的径向滑动；

所述空心轴上设置有长孔，所述长孔的长度方向与所述空心轴的轴线方向一致；所述齿形短块固定在滑动套管的外侧，所述调速顶杆通过穿销固定在所述滑动套管的内侧，同时所述穿销设置在所述长孔内，所述穿销能够延所述长孔滑动。

3.根据权利要求2所述的笼轮无级变速器，其特征在于，所述端板上设置有至少两个滑槽，所述圆弧顶齿形长块的端部设置有突出部，所述突出部卡接在所述滑槽内。

4.根据权利要求3所述的笼轮无级变速器，其特征在于，所述滑槽为条形槽，一端贯穿所述端板的外缘，另一端位于所述端板的板面内。

5.根据权利要求3所述的笼轮无级变速器，其特征在于，所述圆弧顶齿形长块的个数和所述滑槽的个数一样，且均为奇数。

6.根据权利要求2所述的笼轮无级变速器，其特征在于，在所述空心轴内设置有压簧，所述压簧位于远离所述调速顶杆的一端。

7.根据权利要求1所述的笼轮无级变速器，其特征在于，所述圆弧顶齿形长块和所述齿形短块均设置有通孔，所述圆弧顶齿形长块的通孔为条形孔；两个所述通孔内均有穿销，两个所述穿销连接在同一个链节上。

8.根据权利要求1所述的笼轮无级变速器，其特征在于，所述楔形调速机构还包括轨道架，所述调速滑块上设置有调速驱动装置，所述调速驱动装置驱动所述调速滑块在所述轨道架内滑动。

9.根据权利要求8所述的笼轮无级变速器，其特征在于，所述调速驱动装置使用齿条传动机构，齿条与所述调速滑块固定连接。

10.一种笼轮无级变速器，其特征在于，包括权利要求1－9任一项所述的笼轮无级变速器，还包括输入轮和输出轮，所述输入轮和所述输出轮均与笼形带轮组件连接。