[发明专利]无级变速及控制

说明书

这是关于无级变速器的发明，属于机械传动技术领域。是基于中国专利文献90104953、93115309及美国专利文献07—735,330号而进一步作出的。本发明旨在进一步拓宽变速范围，减轻轴承损耗及加入控制方式，为此本发明提出新的装置。

本发明仍以离心力为摩擦正压力，但行星轮两端之偏心距不等，两端之滑块7可径向及轴向地滑移，如图1所示。可转动内摩擦轮4及不可转动之内摩擦轮2均支承于壳体3之内，输入轴5经轴承10支承于内摩擦轮4和壳体3之内。输入轴5固连有转臂6及6a。直径沿轴向变化的行星外摩擦轮1两端如图2所示装有行星轴承11，轴承11套装于滑块7和7a之内，滑块7和7a可滑动地装于转臂6及6a的凹槽内，这样使得行星轮1的两端可随滑块7及7a沿径向滑动并可沿轴向滑动，使得行星轮之轴心与输入轴5的轴线的距离即偏心距在行星轮1之两端可以是不相等的、各自变化的。行星轮1当输入轴5高速转动时，因离心力的作用而上升，与内摩擦轮2、4分别接触于C₁、C₃点，行星轮在接触点C₁处的直径为D₁、在C₃处为D₃。由于图1中D₃小于D₁，而滑块7及7a之可沿径向、轴向在转臂凹槽内滑移又允许行星轮1两端偏心距不等，故在图1中是D₃端的偏心距大而D₁端的偏心距小，行星轮1轴线倾斜使得沿图1的转臂6a的横截面视图图2之中，行星轮1及行星轴承11逞椭圆型。行星轮1一般有2个或2个以上匀布，每个行星轮均被2个转臂在两端支持，即若有n个行星轮1，就要有2n个转臂，n≥2。如图2显示是2个行星轮对称布置，n＝2，有4个转臂，2个6，和2个6a。

工作时，输入轴5以高速经转臂6、6a驱动行星轮1公转，行星轮1在离心力作用下上升与内摩擦轮2、4压紧做理论滚动接触而自转，由于2不可转动，故4被驱动以低速转动，其转速与输入轴转速之比的倒数为传动比 I = 1 1 - ( D 2 D 3 ) / ( D 1 D 4 ) · · · · · · · ( 1 ) ]]>D₂、D₄分别为内摩擦轮2、4与行星轮1之接触点C₁和C₃处的直径。行星轮轴线可以倾斜的结果，可以使最小传动比Imin达到较小的数值，也使变速器具有较大的变速范围，这无疑对车辆变速是适宜的。但是，要使之真正能于车辆变速器方面工业化地应用，至少还要解决如下的基本问题：

第一个问题，减轻行星轴承的负荷。由于摩擦之正压力靠离心力取得，故输入转速必须较高。通常行星轮之直径D₁＜D₂/₂，故行星轮之自转转速又在公转转速的两倍以上。行星轴承在如此高速下工作，要求容量较大。但其最大外径受结构限制，特别是受Imin对应之D₃很小的限制(轴承外径大将使滑块与内摩擦轮错误地干涉)，因此受外径限制而轴承容量不能用大，这就不得不要求行星轴承所受负荷较小。减轻行星轴承所受负荷，可以使用前面引述之专利文献的方法，或者拉开转臂6与6a之距离，使行星轮被两端支承，且两端行星轴承间有足够的距离。