[发明专利]自动无级变速器

说明书

本发明涉及一种汽车在行驶过程中负载的变化，其行驶速度也跟随着变化的变速装置。

对现有的汽车变速器来说都是有级变速，在换档过程中，由于驱动力供给不连续，加速和减速来得都特别快，因而给汽车的舒适性方面带来障碍;同时由于变速范围较窄，汽车燃油经济性不高。控制主要是手动控制，液压自动变速或电子液压自动变速;手动控制全靠驾驶员凭经验操纵，要求驾驶员有较熟练的技术，因而给汽车的使用带来许多麻烦;液压自动变速或电子液压自动变速靠加速踏板和计算机来实现，较为复杂，且不易获得较大的驱动力。

据日本专利：汽车机械式无级变速箱（世界发明92年第12期），其特点是用抛光的摩擦环和可变传动半径的摩擦锥轮来实现无级变速，用凸轮机构与发动机转数增减成比例的油压平衡来实现自动控制，然后利用两组齿轮的离合来实现汽车的前进和倒车，利用一摩擦轮的锁死和脱开来实现空档。对此无级变速器而言：在发动机驱动行驶时能实现自动无级变速，但在前进与倒车的变换和发动机驱动与空档的转换过程中还存在着齿轮的离与合和轮系的锁死与打开问题，使汽车在行驶过程速度的变化不能完全连续，由于完全采用摩擦轮来传递动力，传递功率较小。自动控制部份，对汽车在行驶中发动机驱动与空档的转换和倒车靠此种方法来实现较为复杂，必须得有其它的辅助装置才能实现;同时从增速到减速和从减速到增速要经过反复循环才能平衡下来。

本发明的目的在于使自动无级变速器的传递功率增大，结构较简单，从起步、增速、减速、前进、倒车、放空都能平稳地连续地自动变化。

本发明是这样实现的：为提高无级变速器的传递功率，同时使发动机驱动与放空和前进与倒车都能连续无级地变化，采用主轴分流，一边主要起无级变速作用，一边起功率传递作用，然后再利用差速机构将两边分流的结果合流输出。在分流过程中，通过无级变速装置，使行星架得到无级地变化的转速，在速度变化的同时，两边分流的扭矩也发生变化，通过差速机构的合成，在输出端可得到无级地变化的转速和与之对应的扭矩，以至反向速度和空档。在无级变速过程中，由于不存在齿轮的离合和摩擦轮的锁死与打开问题，是通过行星架的速度无级地变化来实现的。因而变速器在汽车起步、增速、减速、前进、倒车、放空全过程中都能平稳地连续地变化。

对自动控制部份，在输入轴和输出轴分别安装了凸轮机构，并用变速连杆将其联接起来，利用发动机转矩和输出轴负荷的增减以及相互平衡来实现起步，增速、减速和从发动机驱动转为靠重力自行行驶以及从靠重力自行行驶转为发动机驱动的自动控制。同时将变速连杆伸出变速器外，与发动机节气门、油门和控制线路连接可控制发动机的起动和熄火，手动变速连杆使之处于另一端，将实现倒车的自动控制。

图1是无级变速器的传动链图;

图2是自动无级变速器的构造图。

下面结合图对本发明的最佳实施例作详细描述。

由图1可看出，本传动链由输入轴8、输出轴9、定摩擦轮7，可变传动半径的变摩擦轮6，摩擦环5、太阳轮2、锥齿轮1、带内锥齿轮的行星架H、行星齿轮3和内齿轮4组成。发动机驱动输入轴8转动，输入轴分流，一边将转速由定摩擦轮7、变摩擦轮6、齿轮1传递给行星架H;一边将转速传递给太阳齿轮2。通过差速机构的合成得到n_出。由于变摩擦轮6的转动半径可无级地变化，因而行星架H的转速也无级地变化通过差速机构的合成在输出轴可得到正向无级变化和反向无级变化的转速。其输出轴转速n_出与输入轴转速n₁和变摩擦轮传动半径R_变的关系为：

n_定＝n₁;n₂＝n₁

n_H= (R_定·Z₁)/(R_变·Z_H) ·n₁

(n₄-n_H)/(n₂-n_H) =(-1)¹· (Z₂)/(Z₄)

n_出＝n₄=( ((Z₂+Z4)·R定·Z1)/(Z₄·R_变·Z_H) － (Z2)/(Z4) ）n₁