CN214578665U - 一种变速装置、变速箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种变速装置和变速箱，变速装置包括驱动锥齿轮、与驱动锥齿轮相啮合的至少一个传动锥齿轮、驱动锥盘、与驱动锥盘接触传动的传动锥轮、传动机构、输入轴与输出轴，其中传动锥齿轮与驱动锥齿轮之间具有恒定的传动比，传动锥轮能够在驱动锥盘的最大圆周与最小圆周之间进行移位；传动锥齿轮通过传动机构与传动锥轮之间相连接；输入轴与驱动锥盘相连接、输出轴与驱动锥齿轮相连接；或输入轴与驱动锥齿轮相连接，输出轴与驱动锥盘相连接。本实用新型具有占用空间小、可靠性高、成本低的优点。

Description

一种变速装置、变速箱

技术领域

本实用新型属于变速技术领域，具体涉及一种无级变速装置和变速箱。

背景技术

燃油车用变速箱一般有MT(手动变速器)、AMT(机械式自动变速器)、AT(自动变速器)、CVT(无级变速器)、DCT(双离合变速器)，其中CVT(无级变速器)以出色的换挡平顺性和燃油经济性，被越来越多的汽车所使用。

现有的CVT无级变速装置主要有带式(链式)CVT、轮式CVT、圆环式CVT和球式CVT四个类型。

带式(链式)CVT中存在钢带(或钢链)与传动锥面的接触面积小，容易打滑、钢带(或钢链)极易磨损造成极端状态下会发生断裂、传递的扭矩有限、钢带(钢链)成本较高等缺陷。

轮式CVT中存在主从动轮和变速滚轮外形复杂、加工精度要求高、变速滚轮角度控制复杂、成本高等缺陷。

圆环式CVT中存在变速圆环摩擦接触面积很小、传递扭矩有限、无法应用于大型汽车等缺陷。

球式CVT为线接触，其传力接触面积比上述形式的方案都要更小，传动部件的加工精度要求更高，其应用场景大大受限。

现有技术中的CTV无级变速装置均存在无法均衡“传递扭矩”、“可靠性”与“成本”三者之间矛盾的缺陷，基于此，本实用新型提供一种全新的无级变速装置和变速箱，以解决现有技术中的难题。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种变速装置和变速箱，具有占用空间小、可靠性高、成本低的优点。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种变速装置，包括：

驱动锥齿轮；

与驱动锥齿轮相啮合的至少一个传动锥齿轮，传动锥齿轮与驱动锥齿轮之间具有恒定的传动比；

驱动锥盘；

与驱动锥盘接触传动的传动锥轮，传动锥轮能够在驱动锥盘的最大圆周与最小圆周之间进行移位；

传动机构，传动锥齿轮通过传动机构与传动锥轮之间相连接；

以及

输入轴与输出轴，输入轴与驱动锥盘相连接、输出轴与驱动锥齿轮相连接；或输入轴与驱动锥齿轮相连接，输出轴与驱动锥盘相连接。

在本实用新型的上述技术方案中，驱动锥盘与传动锥轮之间为摩擦接触，驱动锥盘具有一系列较大的圆周接触摩擦面，传动锥轮具有较小的圆周接触摩擦面，驱动锥盘以某一速度转动，当传动锥轮位于驱动锥盘较小的圆周处时，该传动锥轮获得的旋转速度较小，当传动锥轮位于驱动锥盘较大的圆周处时，该传动锥轮获得的旋转速度较大。

具体的，通过调整传动锥轮与驱动锥盘的接触位置能够进行整个装置的无级变速进程。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，传动锥轮的轴线与驱动锥盘的轴线之间垂直。

优选的驱动锥盘的轴线与驱动锥齿轮的轴线之间平行或者共线。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，驱动锥盘和传动锥轮均能够进行轴向位移。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，传动机构进一步包括花键轴、调速丝杆和机架，花键轴与传动锥齿轮之间连接，调速丝杆设置为与花键轴相平行，传动锥轮设置在机架上，机架可转动－滑动地设置在花键轴上，并且机架与调速丝杆之间驱动连接。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，具有两个以上的传动锥齿轮，传动机构还包括两个以上的从动锥齿轮和用于驱动从动锥齿轮转动的主动锥齿轮；

从动锥齿轮的数目与传动锥齿轮的数目相同且一一对应，每一从动锥齿轮分别与不同的调速丝杆连接；

从动锥齿轮与主动锥齿轮相啮合。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，两个以上的传动锥轮以驱动锥盘的轴线为中心阵列分布或相对分布；

这里的相对分布例如为成组的方式分布或者以其他规律进行分布。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，用带有端面螺纹的调速滑块替换调速丝杆，本方案中的调速滑块与机架的传动方式为端面螺纹副。

本实用新型同时提供了一种变速箱，其包括至少一组前述的变速装置。

本实用新型具备以下有益效果：

本实用新型不使用钢带或钢链或皮带等柔性传动元件，能承受大较大的扭矩负荷，不存在柔性传动元件断裂的风险；

相比现有技术中的其他技术方案，本实用新型中驱动锥盘与传动锥轮的摩擦接触所形成的摩擦传动副具有摩擦接触面积大、传动可靠、不易打滑磨损的优点；

本实用新型采用丝杆副或端面螺纹副作为调速操作结构，可实现纯机械调速控制，无需液压电磁阀滑阀箱等精密部件，对油液清洁度要求较低，可大幅降低因油液杂志导致的电磁阀芯故障的难题；

本实用新型不需要链条式CVT无级变速器中的工艺复杂、造价昂贵的金属传动带，同时兼具有结构简单、制造成本低的优点，尤其适用于小扭矩场合；

本实用新型可在提升变速箱寿命和可靠性的同时，显著降低零部件数量和成本，使变速箱整体成本显著降低，有利于市场大规模推广应用。

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本实用新型变速装置实施例1的机构简图；

图2是本实用新型变速装置实施例中驱动锥盘与多个传动锥轮的接触位置示意图；

图3是本实用新型变速装置实施例1中机架处的结构示意图；

图4是本实用新型变速装置实施例1中主动锥齿轮与多个从动锥齿轮的配合结构示意图；

图5是本实用新型变速装置实施例2的机构简图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

实施例1

一种变速装置，如图1－4所示，包括输入机构10、驱动锥齿轮20、多个传动锥齿轮30、驱动锥盘40、多个传动锥轮50、传动机构60和输出机构70。

其中输入机构10包括输入轴11以及其他联动结构，驱动锥齿轮20与输入轴11相连接并由输入轴11驱动以根据设定的输入速度进行转动，多个传动锥齿轮30分别与驱动锥齿轮20相啮合，并且多个传动锥齿轮30优选以阵列方式分布，多个传动锥齿轮30与驱动锥齿轮20之间具有恒定的传动比，例如传动比为3。

具体的，驱动锥齿轮20与传动锥齿轮30为直角锥齿轮。

驱动锥盘40的轴线优选与驱动锥齿轮20的轴线之间平行，传动锥轮50与驱动锥盘40接触传动，其能够在驱动锥盘40的最大圆周与最小圆周之间进行移位，其中传动锥轮50的轴线与驱动锥盘40的轴线之间垂直。

再具体的，驱动锥盘40能够向左或者向右进行轴向位移，传动锥轮50能够向上或者向下进行轴向位移，传动锥轮50与传动锥齿轮30之间通过传动机构60连接，输出机构70包括输出轴71以及其他联动结构，通过调整传动锥轮50与驱动锥盘40的接触位置，改变所传递的转速，实现输出轴71转速的变化，完成无级变速进程。

如图3所示，传动机构60包括花键轴61、调速丝杆62、机架63、第一直齿轮64、第二直齿轮65。

第一直齿轮64通过一回转轴66转动设置在机架63上，传动锥轮50设置在该回转轴66的末端并与第一直齿轮64同步转动，机架63可转动－滑动地设置在花键轴61上，第二直齿轮65设置在花键轴61上并且第一直齿轮64与第二直齿轮65之间相啮合；

调速丝杆62设置为与花键轴61相平行，并且机架63与调速丝杆62之间驱动连接，通过调速丝杆的转动能够带动机架63以及机架63上的传动锥轮50向上或者向下位移，以配合向右或者向左的驱动锥盘40，实现传动锥轮50在驱动锥盘40的最大圆周与最小圆周之间进行移位。

本实施例中可以设置多组传动机构60以进行多个传动锥轮50的同步移位，其中传动锥轮50、传动锥齿轮30的数目相同，例如图2中示出的八个传动锥轮50，再例如图4中示出的六个传动锥齿轮30。

如图4所示，每一调速丝杆62的末端均设有一从动锥齿轮67，六个从动锥齿轮67均与一主动锥齿轮68连接，以实现当一个调速丝杆62转动时，通过主动锥齿轮68与从动锥齿轮67之间的配合将动力进行传递，实现六个调速丝杆62的同步转动；或者当主动锥齿轮68进行转动时，驱动六个从动锥齿轮67进行同步转动以分别带动调速丝杆62回转，完成六个传动锥轮50向上或者向下移位。

本实施例中的动力传递过程为：

输入轴11→驱动锥齿轮20→从动锥齿轮67→花键轴61→第二直齿轮65→第一直齿轮64→传动锥轮50→驱动锥盘40→输出轴71。

本实施例中优选的变速过程为(以从最高速调整为最低速为例)：

驱动锥盘40在液压缸12的驱动下向右滑移的同时，驱动主动锥齿轮68的转动→传动锥齿轮30转动带动调速丝杆62转动→机架63下降→传动锥轮50下降的同时并保持与驱动锥盘40之间接触摩擦→转速降低。

本实施例中附图1中所涉及的其他零部件及连接关系，适用于现有技术，例如驱动锥盘40与输入轴11之间采用花键套筒13连接，驱动锥盘40与输出轴71之间存在传动结构和差速器14，以及相关的离合器15、离合器输入轴16、倒挡齿轮17、同步器滑环18和起步前进齿轮19等。

实施例2

本实施例提供了一种变速装置，如图5所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，传动机构中用带有端面螺纹的调速滑块69替换调速丝杆，在调速滑块69与机架63之间形成端面螺纹副。

虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本实用新型实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本实用新型所做的同等改进，应为本实用新型的范围所涵盖。

Claims (8)

1.一种变速装置，其特征在于，包括：

驱动锥齿轮；

与所述驱动锥齿轮相啮合的至少一个传动锥齿轮，所述传动锥齿轮与所述驱动锥齿轮之间具有恒定的传动比；

驱动锥盘；

与所述驱动锥盘接触传动的传动锥轮，所述传动锥轮能够在所述驱动锥盘的最大圆周与最小圆周之间进行移位；

传动机构，所述传动锥齿轮通过所述传动机构与所述传动锥轮之间相连接；

以及

输入轴与输出轴，所述输入轴与所述驱动锥盘相连接、所述输出轴与所述驱动锥齿轮相连接；或所述输入轴与所述驱动锥齿轮相连接，所述输出轴与所述驱动锥盘相连接。

2.如权利要求1所述的变速装置，其特征在于，所述传动锥轮的轴线与所述驱动锥盘的轴线之间垂直。

3.如权利要求2所述的变速装置，其特征在于，所述驱动锥盘和所述传动锥轮均能够进行轴向位移。

4.如权利要求1所述的变速装置，其特征在于，所述传动机构包括花键轴、调速丝杆和机架，所述花键轴与所述传动锥齿轮之间连接，所述调速丝杆设置为与所述花键轴相平行，所述传动锥轮设置在所述机架上，所述机架可转动－滑动地设置在所述花键轴上，并且所述机架与所述调速丝杆之间驱动连接。

5.如权利要求4所述的变速装置，其特征在于，具有两个以上的所述传动锥齿轮，所述传动机构还包括两个以上的从动锥齿轮和用于驱动所述从动锥齿轮转动的主动锥齿轮；

所述从动锥齿轮的数目与所述传动锥齿轮的数目相同且一一对应，每一所述从动锥齿轮分别与不同的所述调速丝杆连接；

所述从动锥齿轮与所述主动锥齿轮相啮合。

6.如权利要求5所述的变速装置，其特征在于，两个以上的所述传动锥轮以所述驱动锥盘的轴线为中心阵列分布或相对分布。

7.如权利要求4所述的变速装置，其特征在于，用带有端面螺纹的调速滑块替换所述调速丝杆。

8.一种变速箱，其包括至少一组如权利要求1－7之一所述的变速装置。

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