[发明专利]无级变速器

说明书

本发明涉及一种变速机构，特别适用于汽车的变速装置。

目前汽车变速机构一般采用两种形式，一种是有级变速器，一种是无级变速器。广泛采用的是有级变速器，就是传统的齿轮式换档变速器，这种变速器操作困难，档次变换复杂，耗油量高，对发动机寿命也受到一定的影响;而无级变速器起步平稳，可根据行车条件地不同选择最佳的传动比，还可在任何动率输出时，根据最好的经济性来选择最佳行车速度和油门大小，能够使汽车不管在什么速度和路面条件下，其发动机在整个运转过程中总是保持最高效率。和传统的齿轮换档传动相比，它能降低汽车的耗油率，同时使汽车排出废气中的有毒气体减少，避勉产生空气传染。但现在的无级变速机构复杂，成本高，速比和变扭范围小的原因，使它无法普及应用。

本发明的任务是：提供一个构造简单，成本低，速比和变扭范围大的无级变速器。

本发明是这样实现的：无级变速器由一个液压泵（下面简称油泵）和一个可变流量，转速和扭矩的液压马达（下面简称油马达）组成。发动机直接带动油泵（变速器的输入端）使油泵产生一定流量和一定压强的液压来驱动油马达（变速器的输出端），由于经过特别设计的这种油马达的两齿轮啮合宽度位置可轴向相对滑移，正是这齿轮啮合宽度的变化，从而改变了液压通道和液压面积，使油马达的输出转速和扭矩都发生了相应变化。

下面结合附图对发明作进一步的详细描述。

图1是油马达的纵剖面图。（1）、（2）、是一组园柱齿轮。（3）、（4）、密封笼子。嵌在齿轮牙齿之间以作为阻止液压旁通泄漏。（5）、月牙状的阻止液压旁通泄漏密封块。（6）、（7）、移动园柱齿轮的定位和堆拉板。（8）、推拉螺杆。（9）、调节螺盘。（10）、油马达扭力输出轴头。（Sn）、两齿轮轴向相对啮合宽度。（S封）、S封＝全齿宽-Sn，（S封）随着（Sn）变化，此部分牙齿间隙始终被（3）和（4）密封笼子的齿条填实密封着;齿轮（2）的下面及齿轮（1）的右（S封）部分始终被月牙状密封块（5）填补密封。（h）、是牙齿高。2（Sn×h）是油马达向外输出扭矩的有效液压面积，也是液流通道的横截面。

图2、是一个应用变速器的方框示意图。虚线内是无级变速器部分。（1）、油泵。（2）、油马达。（3）、发动机。（4）、负载。（5）、油路。

从图1可看出，本发行所涉及的油马达实质很象一个齿轮油泵，不同的是油泵是利用外来施加的动力驱动齿轮产生了液压，而油马达则是利用油泵产生的液压驱动向外输出扭矩，图1中（1）、（2）这两个齿轮就是受外油泵送来液压才转动的，并且这两齿轮可通过旋转，调节螺盘（9）轴向相对滑移，从而调节了两齿轮啮合宽度（Sn），使液压通道，液压面积以及油马达的扭矩都得到了相应的调动。另外，齿轮在轴向相对滑移时需一定的空间位置，位移后又留有一定的空间（包括两牙齿间，牙根到牙顶的空隙）。（3）、（4）、（5）的作用就是提供空间位置和填补空隙，并可有效的防止旁通泄漏，其它部件是为了实现以上功能起辅助作用的，这里就不在做详细说明。

具体调节如下，当发动机功率，转速不变的情况下，油泵的油压，流量和压强始终恒定，这时如通过调节图1中调节螺盘（9），使齿轮（1）和齿轮（2）啮合位置（Sn）的宽度增长，这时由于液压通道随着增大，在液压流量和压强不变的情况下，油马达的转速则会减少，同时随着液压面积相应增大，因此油马达的输出扭矩也就增大了，从而变速器起到了减速增扭的作用;相反，当通过图一中调节螺盘（9）使齿轮（1）和齿轮（2）的啮合位置（Sn）的宽度由大减小时，液压的液流通道就会减小，在液压流量和压强不变的情况下，油马达的转速则会增高。同时由于齿轮（1）和齿轮（2）所受的液压面积相应减少，因此油马达的输出扭力也就减小了，从而变速器起到了增速减扭的作用。

另外，我们把上面所描述的油马达和油泵反过来施用，既用油泵代替油马达，用油马达代替油泵;或着用内齿代替外齿，当然也可起到同样的效果。