[发明专利]行程可变弹性无级变速器或转速控制器

说明书

技术领域

本发明涉及变速器，具体是一种利用弹性元件或组件根据工作情况的变化和控制要求，对总体行程进行调整而实现对转矩、转速的无级变化，或者实现对某一被控转动部件的转速进行无级控制。 

技术背景

实现无级变速是汽车工业和其它许多行业一直向往的目标，目前的液力自动变速器和电控无级变速器在一定程度上取得了很大发展，但由于：1、液力自动变速器传动比不连续，且传动效率低，动力性能与燃油经济不理想。2、电控无级变速器目前只能在一些小排量汽车中得以应用，而无法在大排量、大功率汽车中应用。3、它们结构复杂、生产成本高，且维修困难。4、在一些多动组合中尤其是带行星齿轮的传动机构中，需对某一转动部件的转速进行无级控制，未有合适的控制机构能实现这一功能。 

发明内容

为了解决现有无级变速器结构复杂、传动效率低、维修困难和传动功率不大等问题，本发明提供了一种结构简单、传动效率高、传动功率大和容易维修的无级变速器或转速控制器。 

本发明是这样完成的：用合适数量的弹性(或能发生弹性形变的)元件或组件(以有一定起始压力或能量为宜)均匀分布在一个或多个转动周期中，作转矩传动的中间传动机构，弹性元件或组件根据工作情况的变化和控制要求将不同程度的发生弹性形变并储藏能量，并根据输入和输出轴的转速调整已储能量的释放速度，来调整弹性元件或组件在传动过程中的共同行程而在一定范围内完成无级变速变矩或转速控制任务，并且还可在弹性元件或组件中增加辅助装置来改变弹性元件或组件的起始压力(或能量)或弹性系数，或者调整弹性元件或组件的能量积蓄与释放之间的时间比例(即锁止占空 比)，或者调整参与转矩传动的弹性元件或组件的数量，使弹性元件或组件调整共同行程的能力增强，使变速器获得更大的变速变矩或转速控制范围；或者调整传动比，使弹性元件或组件始终处在自身能有效传动转矩的变化范围内。 

所述行程可变弹性无级变速器或转速控制器，在输入曲轴与输出轴之间用压缩弹簧(或能压缩的密闭气室)和带齿弹簧座、卷簧或弹性杠杆等能发生弹性形变的元件或组件作转矩的弹性传动机构，经单向离合器(或锁止机构)驱动输出轴或后级传动机构。当输入动力相对稳定时，曲轴转动的前半周期，单向离合器锁止，弹性传动机构驱动后级传动机构，并不同程度的发生弹性形变而储藏能量；后半周期，即当曲拐转过最低位置时，弹性传动机构将在前半周期储蓄能量一方面驱动输出轴转动，另一方面驱动曲轴转动，增加曲轴的转矩，使输出轴上获得的转矩得到倍增或不同程度的提高。由弹性传动机构根据输出阻力转矩、转速的大小等工作情况的变化不同程度的发生弹性形变来自动调整行程，适时改变输出轴的转速和转矩，在一定范围内自动完成无级变速(或转速控制)任务，并且还可在弹性元件或组件中增加辅助装置来改变弹性元件或组件的起始压力、能量或弹性系数，调整弹性传动机构的工作数量或传动比，使弹性元件或组件在输入动力变化时调整共同行程的能力增强，使变速器获得更大的变速变矩或转速控制范围。 

所述行程可变弹性无级变速器或转速控制器，是在压缩弹簧与带齿弹簧座之间或直接在曲轴与带齿弹簧座之间增加一个气压可调能上下压缩的密闭气室(或液压腔)，当输入转矩超出一定的变化范围或压缩弹性元件不能充分将转矩付给后级传动机构时，提高密闭气室内的压力；或用两套或两套以上的弹性传动机构传动转矩，一套作固定组随时都传动转矩，其余作活动弹性传动机构并配套安装锁止机构或离合器，当输入转矩超出一定的变化范围或压缩弹性元件不能充分将转矩付给后级传动机构时，配套安装的锁止机构或离合器锁止，活动弹性传动机构与固定的弹性传动机构一起传动转矩；或以卷簧作弹性传动机构的时，增加在输入轴与输出轴之间增加传动轴，在中间传动轴上用传动轮或盘、单向离合器和离合器相互连接建立二级传动机构，并使二级传动机构不再 与对应的卷簧建立传动关系，而是与相邻(或相隔)卷簧的变速机构建立传动关系，当变速器不能将输入动力充分传给后级传动机构时，二级传动变速机构起动，使相邻(或相隔)的两组或两组以上的卷簧同时向高能位转动驱动后级传动机构并可储藏能量；还可在中间传动轴上在各二级传动机构之间增加离合器(和传动盘)，当变速器不能将输入动力充分传给后级传动机构时，增加的离合器锁止使各二级传动机构相互锁死，使相各组卷簧同时向高能位转动驱动后级传动机构并可储藏能量，通过提高系统的起始压力、能量或弹性系数，使弹性组件调整行程的能力更提高、调整行程的范围更宽，变速或控速性能更好。