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具低档并联轮组的无段变速传动装置.pdf

  • 上传人:xia****o6
  • 文档编号:929692
  • 上传时间:2018-03-19
  • 格式:PDF
  • 页数:21
  • 大小:471.15KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN200910250020.3

    申请日:

    2009.12.01

    公开号:

    CN102080710A

    公开日:

    2011.06.01

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F16H 9/04申请日:20091201|||公开

    IPC分类号:

    F16H9/04; F16H9/24; F16H61/00; F16H15/00; F16H37/00; F16D41/00; F16D43/04

    主分类号:

    F16H9/04

    申请人:

    杨泰和

    发明人:

    杨泰和

    地址:

    中国台湾彰化县溪湖镇汴头里中兴八街59号

    优先权:

    专利代理机构:

    北京汇泽知识产权代理有限公司 11228

    代理人:

    徐乐慧

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    内容摘要

    一种具低档并联轮组的无段变速传动装置,为首创可在无段变速传动装置的输入轴与输出轴间,设置可作同回转方向传动固定速比的低档传动轮组及配置单向传动装置,以及配置可作角位移差的离合装置及/或离合装置,用以消除重载传动时而异轴式无段变速传动装置与低档传动轮组未能完全作同速比运转形成的振动。

    权利要求书

    1: 一种具低档并联轮组的无段变速传动装置, 为在无段变速传动装置的输入轴与输出 轴间, 设置可作同回转方向传动固定速比的低档传动轮组及配置单向传动装置, 以及配置 可作角位移差的离合装置 (212) 及 / 或离合装置 (222), 用以消除异轴式无段变速传动装 置 (100) 与低档传动轮组 (102) 之间, 于重载传动时而异轴式无段变速传动装置 (100) 与 低档传动轮组 (102) 未能完全作同速比运转, 所形成的振动 ; 若使用减速型无段变速传动 装置而运转于最大减速比或接近于最大减速比状态、 或为使用加速型无段变速传动装置而 运转于最小加速比或接近于最小加速比状态, 则于重负载时低档传动轮组的原动轮的转速 转变为低于同回转方向的输入轴时, 输入轴的回转动能经单向传动装置及低档传动轮组, 驱动输出轴进而驱动负载, 此状态传动的动力由原经由异轴式无段变速传动装置, 转为经 由低档传动轮组输出, 其主要构成含 : 异轴式无段变速传动装置 (100) : 为由输入轴与输出轴呈异轴式结构的无段变速传动 装置, 含由橡胶皮带式、 金属皮带式、 链带式的无段变速传动装置、 或电子式无段变速传动 装置、 或磨擦盘式等至少其中一种所构成, 包括选用自动随扭力调变传动速比、 或随转速调 变传动速比的被动运作的无段变速传动功能 ; 或选用借由外加驱动力源驱动线性驱动装 置产生线型驱动力, 或回转驱动装置经机械传动装置转为线型驱动力, 以改变原动轮或被 动轮两或其中的一的 V 型传动带槽的间距, 以调变传动速比而作主动操控无段变速传动功 能; 输入轴 (101) : 为供输入回转动能的转轴, 供将回转动能传输至异轴式无段变速传动 装置 (100) 的原动轮, 以及输往单向传动装置 (111) 的输入端 ; 输出轴 (103) : 为供输出回转动能以驱动负载的转轴, 供传输来自异轴式无段变速传 动装置 (100) 的被动轮所传输的回转动能, 或传输来自低档传动轮组 (102) 的被动轮的回 转动能输往负载 ; 单向传动装置 (111) : 含由呈径向型单向传动装置 ; 或选择采用轴向型单向传动装置 所构成 ; 包括由具单向传动功能的单向轴承、 单向离合器、 或单向 传动功能机构或装置所 构成, 单向传动装置 (111) 可依需要选择为设置于输入轴 (101) 与低档传动轮组 (102) 的 原动轮之间 ; 或设于低档传动轮组 102 的被动轮与输出轴 (103) 之间 ; 单向传动装置 (111) 的传动方向为在输入轴 (101) 转速高于同回转方向的低档传动 轮组 (102) 的原动轮时, 可对低档传动轮组 (102) 的原动轮传输回转动能 ; 反之则输入轴 (101) 不能对低档传动轮组 (102) 的原动轮传输回转动能 ; 可作角位移差的离合装置 (212) : 为由呈径向或轴向结构的可滑动式限扭力装置、 或 离合式限扭力装置所构成, 或可作角位移差挠性离合装置所构成, 供设置于异轴式无段 变速传动装置 (100) 的被动轮与输出轴 (103) 之间 ; 或设置于异轴式无段变速传动装置 (100) 的原动轮与输入轴 (101) 之间, 具有能在输出轴 (103) 重载输出时, 而异轴式无段变 速传动装置 (100) 的减速比变大, 使低档传动轮组 (102) 被运作传动时, 可作角位移差的离 合装置 (212) 产生角位移差的转动, 或滑动或脱离 ; 于本发明具低档并联轮组的无段变速 传动装置已设置离合装置 (222) 时, 则可作角位移差的离合装置 (212) 可依需要选择设置 或不设置 ; 离合装置 (222) : 可依需要选择为由 : (1) 由借离心力作被动操控的离心式离合器, 过速离合器、 或扭力操控式被动离合器所 2 构成, 或 (2) 由人力或机力主动操控、 或借由以电磁力或液压力或气压力所驱动的离合器所构 成, 以接受人力随机作主动操控或借内藏或外设的转速检测装置或转矩检测装置, 而借其 转速或转矩的检测信号经驱动控制装置 (800) 的运作, 以对离合装置 (222) 作脱离或闭合 的主动操控, 离合装置 (222) 为供设置于异轴式无段变速传动装置 (100) 的被动轮输出端 与输出轴 (103) 之间, 可为独立结构或与异轴式无段变速传动装置 (100) 的被动轮呈共构, 以在输出轴 (103) 重载输出使异轴式无段变速传动装置 (100) 的减速比变大, 而接近低档 传动轮组 (102) 的速比时, 供操控离合装置 (222) 作脱离而切断动能传输 ; 于本发 明具 低档并联轮组的无段变速传动装置已设置可作角位移差的离合装置 (212) 时, 则离合装置 (222) 可依需要选择设置或不设置 ; 低档传动轮组 (102) : 为具有供接受输入轴 (101) 所驱动的原动轮与供驱动输出轴 (103) 的被动轮, 原动轮与被动轮呈同转向传动, 其传动速比为相对于异轴式无段变速传动 装置 (100) 呈减速传动的低档传动功能, 低档传动轮组 (102) 与异轴式无段变速传动装置 (100) 速比的关系为 : (1) 、 低档传动轮组 (102) 的原动轮驱动被动轮的速比≤异轴式无段变速传动装置 (100) 呈低速输出时的速比 ; (2) 、 异轴式无段变速传动装置 (100) 呈低速输出时的速比<低档传动轮组 (102) 的原 动轮驱动被动轮的速比<异轴式无段变速传动装置 (100) 呈高速输出的速比 ; 低档传动轮组 (102) 的构成含 : 由原动链轮及被动链轮及传动链条所构成 ; 或 由原动轮与中间随动轮及被动轮所构成, 包括由齿轮或磨擦轮构成上述原动轮与中间 随动轮及被动轮 ; 或 由外径较小传动轮与外径较大的内向传动轮构成的内齿轮组或内磨擦轮组所构成 ; 或 由原动带轮与被动带轮配置传动皮带、 或传动钢带或传动链带等传动带所构成 ; 驱动控制装置 (800) : 为依所选用异轴式无段变速传动装置 (100) 的特性而配置, 驱动 控制装置设有驱动力源, 包括由电能供给单元、 或油压供应单元、 或气压供应单元所构成, 以及设有相关的电能控制单元、 或油压控制单元、 或气压控制单元, 以供主动操控异轴式无 段变速传动装置 (100) 的传动速比 ; 若异轴式无段变速传动装置 (100) 为选用自动随扭力 调变传动速比的运作结构, 或随转速调变传动速比的运作结构, 都属于被动运作的无段变 速传动装置, 则本发明驱动控制装置 (800) 可不设置 ; 若选用需由外加驱动力源作传动速 比调控的主动操控无段变速传动功能, 则必需设置本发明驱动控制装置 (800), 以 主动操 控异轴式无段变速传动装置 (100)。
    2: 如权利要求 1 所述的具低档并联轮组的无段变速传动装置, 其特征在于, 含于异轴 式无段变速传动装置 (100) 的输入轴 (101), 加设低档传动轮组 (102) 的原动轮, 并于两者 单向传动装置 (111) 的传动方向为能使本发明低档传动轮 之间设置单向传动装置 (111), 组 (102) 的无段变速传动装置, 在负载较重时, 若异轴式无段变速传动装置 (100) 为采用 减速型无段变速传动装置, 而运转于最大减速比或接近于最大减速比状态、 或为采用加速 型无段变速传动装置, 而运转于最小加速比或接近于最小加速比状态, 而使低档传动轮组 (102) 的原动轮的转速转变为低于同回转方向的输入轴 (101) 时, 输入轴 (101) 的回转动能 3 经单向传动装置 (111) 及低档传动轮组 (102), 以驱动输出轴 (103) 进而驱动负载, 此状态 传动的动力由原经由异轴式无段变速传动装置 (100), 转移为经由低档传动轮组 (102) 驱 动输出轴 (103) ; 而于较轻负载时, 则经由异轴式无段变速传动装置 (100) 传输动能驱动输 出轴 (103)。
    3: 如权利要求 1 所述的具低档并联轮组的无段变速传动装置, 其特征在于, 选择单向 传动装置 (111) 设置于低档传动轮组 (102) 的被动轮及输出轴 (103) 之间, 于负载较重时, 若异轴式无段变速传动装置 (100) 为采用减速型无段变速传动装置, 而运转于最大减速比 或接近于最大减速比状态、 或为采用加速型无段变速传动装置, 而运转于最小加速比或接 近于最小加速比状态, 而使低档传动轮组 (102) 的被动轮的转速转变为高于同回转方向的 输出轴 (103) 时, 回转动能经低档传动轮组 (102) 及单向传动装置 (111) 以驱动输出轴 (103) 进而驱动负载, 此状态传动的动力由原经由异轴式无段变速传动装置 (100), 转移为 经由低档传动轮组 (102) 驱动输出轴 (103) ; 而于较轻负载时, 则经由异轴式无段变速传动 装置 (100) 传输动能以驱动输出轴 (103)。
    4: 如权利要求 1 所述的具低档并联轮组的无段变速传动装置, 其特征在于, 于输入轴 (101) 与异轴式无段变速传动装置 (100) 之间设有可作角位移差的离合装置 (212) 时, 则 可作角位移差的离合装置 (212) 具有能于输出轴 (103) 重载输出, 而异轴式无段变速传动 装置 (100) 的减速比变大, 使低档传动轮组 (102) 被运作传动时, 可作角位移差的离合装 置 (212) 产生角位移差的转动, 或滑动或脱离, 用以消除异轴式无段变速传动装置 (100) 与 低档传动轮组 (102) 之间, 于重载传动时而异轴式无段变速传动装置 (100) 与低档传动轮 组 (102) 未能完全作同速比运转, 所形成的振动 ; 及 / 或在输出轴 (103) 的异轴式无段变速 传动装置 (100) 与低档传动轮组 (102) 之间, 设有离合装置 (222), 以在输出轴 (103) 作重 载输出时, 异轴式无段变速传动装置 (100) 的减速比变大, 使低档传动轮组 (102) 加入传动 时, 操控离合装置 (222) 使其呈开路, 用以消除异轴式无段变速传动装置 (100) 与低档传动 轮组 (102) 之间, 于重载传动时而异轴式无段变速传动装置 (100) 与低档传动轮组 (102) 未能完全作同速比运转, 所形成的振动。
    5: 如权利要求 1 所述的具低档并联轮组的无段变速传动装置, 其特征在于, 其异轴式 无段变速传动装置 (100) 基于效率的考虑, 而采用原动轮与被动轮的直径较为接近以保有 较佳效率时, 可借加设增加速比或减少速比的中间传动轮以满足其较大增速比或减速比, 以保有较佳传动效率 ; 中间传动轮含 : 在输入轴 (101) 与异轴式无段变速传动装置 (100) 原动轮之间加设变速轮组 (302) 及 从动轴 (131), 以改变输入轴 (101) 与输出轴 (103) 的总速比, 并依所需回转方向作匹配 ; 其中 : 于设置可作角位移差的离合装置 (212) 时, 可作角位移差的离合装置 (212) 为设置于 异轴式无段变速传动装置 (100) 的被动轮与输出轴 (103) 之间, 或设置于异轴式无段变速 传动装置 (100) 原动轮与从动轴 (131) 之间, 或从动轴 (131) 与变速轮组 (302) 的被动轮 之间, 或输入轴 (101) 与变速轮组 (302) 的原动轮之间 ; 于本发明具低档并联轮组的无段变 速传动装置已设置离合装置 (222) 时, 则可作角位移差的离合装置 (212) 可依需要选择设 置或不设置 ; 离合装置 (222) : 可依需要选择为由 4 (1) 由借离心力作被动操控的离心式离合器, 过速离合器、 或扭力操控式被动离合器所 构成, 或 (2) 由人力或机力主动操控、 或借由以电磁力或液压力或气压力所驱动的离 合器所 构成, 以接受人力随机作主动操控或借内藏或外设的转速检测装置或转矩检测装置, 而借 其转速或转矩的检测信号经驱动控制装置 (800) 的运作, 以对离合装置 (222) 作脱离或闭 合的主动操控, 离合装置 (222) 为供设置于异轴式无段变速传动装置 (100) 的被动轮输出 端与输出轴 (103) 之间, 可为独立结构或与异轴式无段变速传动装置 (100) 的被动轮呈共 构, 以在输出轴 (103) 重载输出使异轴式无段变速传动装置 (100) 的减速比变大, 而接近低 档传动轮组 (102) 的速比时, 供操控离合装置 (222) 作脱离而切断动能传输 ; 于本发明具 低档并联轮组的无段变速传动装置已设置可作角位移差的离合装置 (212) 时, 则离合装置 (222) 可依需要选择设置或不设置。
    6: 如权利要求 5 所述的具低档并联轮组的无段变速传动装置, 其特征在于, 所述无段 变速传动装置含 : 在输出轴 (103) 与异轴式无段变速传动装置 (100) 被动轮之间加设变速轮组 (402) 及 从动轴 (141), 以改变输入轴 (101) 与输出轴 (103) 的总速比, 并依所需回转方向作匹配, 其 中: 于设置可作角位移差的离合装置 (212) 时, 可作角位移差的离合装置 (212) 为设置于 异轴式无段变速传动装置 (100) 的原动轮与输入轴 (101) 之间 ; 或设置于异轴式无段变速 传动装置 (100) 被动轮与从动轴 (141) 之间 ; 或从动轴 (141) 与变速轮组 (402) 原动轮之 间; 或变速轮组 (402) 的被动轮与输出轴 (103) 之间 ; 于本发明具低档并联轮组的无段变 速传动装置已设置离合装置 (222) 时, 则可作角位移差的离合装置 (212) 可依需要选择设 置或不设置 ; 离合装置 (222) : 可依需要选择为由 : (1) 由借离心力作被动操控的离心式离合器, 过速离合器、 或扭力操控式被动离合器所 构成, 或 (2) 由人力或机力主动操控、 或借由以电磁力或液压力或气压力所驱动的离合器所构 成, 以接受人力随机作主动操控或借内藏或外设的转速检测装置或转矩检测装置, 而借其 转速或转矩的检测信号经驱动控制装置 (800) 的运作, 以对离合装置 (222) 作脱离或闭合 的主动操控, 离合装置 (222) 为供设置于异 轴式无段变速传动装置 (100) 的被动轮输出 端与输出轴 (103) 之间, 可为独立结构或与异轴式无段变速传动装置 (100) 的被动轮呈共 构, 以在输出轴 (103) 重载输出使异轴式无段变速传动装置 (100) 的减速比变大, 而接近低 档传动轮组 (102) 的速比时, 供操控离合装置 (222) 作脱离而切断动能传输 ; 于本发明具 低档并联轮组的无段变速传动装置已设置可作角位移差的离合装置 (212) 时, 则离合装置 (222) 可依需要选择设置或不设置。
    7: 如权利要求 5 所述的具低档并联轮组的无段变速传动装置, 其特征在于, 所述无段 变速传动装置含 : 同时在输入轴 (101) 与异轴式无段变速传动装置 (100) 原动轮之间、 及输出轴 (103) 与异轴式无段变速传动装置 (100) 被动轮之间加设变速轮组 (302)、 (402), 以及从动轴 (131、 141) 以改变输入轴 (101) 经异轴式无段变速传动装置 (100) 对输出轴 (103) 的总速 5 比, 并依所需回转方向的匹配, 其中 : 于设置可作角位移差的离合装置 (212) 时, 可作角位移差的离合装置 (212) 为设置于 输入轴 (101) 与变速轮组 (302) 的原动轮之间 ; 或设置于变速轮组 (302) 的被动轮与从动 轴 (131) 之间 ; 或设置于从动轴 (131) 与异轴式无段变速传动装置 (100) 的原动轮之间 ; 或设置于异轴式无段变速传动装置 (100) 的被动轮与从动轴 (141) 之间 ; 或设置于从动轴 (141) 与变速轮组 (402) 的原动轮之间 ; 或设置于变速轮组 (402) 的被动轮与输出轴 (103) 之间 ; 于本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置已设置离合装置 (222) 时, 则可作角 位移差的离合装置 (212) 可依需要选择设置或不设置 ; 离合装置 (222) : 可依需要选择为由 : (1) 由借离心力作被动操控的离心式离合器, 过速离合器、 或扭力操控式被动离合器所 构成, 或 (2) 由人力或机力主动操控、 或借由以电磁力或液压力或气压力所驱动的离合器所构 成, 以接受人力随机作主动操控或借内藏或外设的转速检测装置或转矩检测装置, 而借其 转速或转矩的检测信号经驱动控制装置 (800) 的运作, 以对离合装置 (222) 作脱离或闭合 的主动操控, 离合装置 (222) 为供设置于异 轴式无段变速传动装置 (100) 的被动轮输出 端与输出轴 (103) 之间, 可为独立结构或与异轴式无段变速传动装置 (100) 的被动轮呈共 构, 以在输出轴 (103) 重载输出使异轴式无段变速传动装置 (100) 的减速比变大, 而接近低 档传动轮组 (102) 的速比时, 供操控离合装置 (222) 作脱离而切断动能传输 ; 于本发明具 低档并联轮组的无段变速传动装置已设置可作角位移差的离合装置 (212) 时, 则离合装置 (222) 可依需要选择设置或不设置。
    8: 如权利要求 1 所述的具低档并联轮组的无段变速传动装置, 其特征在于, 所述低档 传动轮组可做如下的选择, 含: 1) 由单段固定速比的低档传动轮组所构成 ; 或 2) 由多段手排或自排的可变速比的多段式可切换低档传动轮组所构成。
    9: 如权利要求 1 所述的具低档并联轮组的无段变速传动装置, 其特征在于, 所述供输 往输入轴 (101) 的回转动能, 可选择以下一种或一种以上的输入方式, 包括 : 1) 输入轴 (101) 供直接输入来自回转动力源, 例如来自引擎、 马达或发电机、 或来自飞 轮、 或来自风力叶片组、 或来自气流力或液流力涡轮组、 或来自人力驱动等的回转动力源 ; 2) 输入轴 (101) 供输入来自 1) 中所述回转动力源经离合装置的操控再输出的回转动 能; 3) 输入轴 (101) 供输入来自 1) 中所述回转动力源经固定速比的变速装置、 或自排或手 排的有段或无段变速装置、 或流力传动装置、 或电磁涡流传动装置再输出的回转动能 ; 4) 输入轴 (101) 供输入来自 1) 中所述回转动力源经离合装置及固定速比的变速装置、 或自排或手排的有段或无段变速装置、 或流力传动装置、 或电磁涡流传动装置再输出的回 转动能。
    10: 如权利要求 1 所述的具低档并联轮组的无段变速传动装置, 其特征在于, 所述输出 轴 (103) 输出回转动能的方式, 可选择如下 : 1) 输出轴 (103) 输出的回转动能直接驱动负载 ; 或 2) 输出轴 (103) 输出的回转动能经离合装置的操控再驱动负载 ; 或 6 3) 输出轴 (103) 输出的回转动能经固定速比变速装置、 或经手排或自排的无段或有段 变速装置、 或流力传动装置、 或电磁涡流传动装置再驱动负载 ; 或 4) 输出轴 (103) 输出的回转动能, 经离合装置及经固定速比或经手排或自排的无段或 有段变速装置、 或流力传动装置、 或电磁涡流传动装置再驱动负载。
    11: 如权利要求 1 所述的具低档并联轮组的无段变速传动装置, 其特征在于, 可将异轴 式无段变速传动装置 (100) 与低档传动轮组 (102), 制成分离的独立机械装置再作传动联 结, 或制成呈共构机械装置, 或制成呈共构机械装置及共享机壳。

    说明书


    具低档并联轮组的无段变速传动装置

        【技术领域】
         本发明关于一种无段变速传动装置, 尤指一种具低档并联轮组的无段变速传动装置。 背景技术 如传统各种异轴式无段变速传动装置其无段变速的运作方式为 : 调控原动轮及被 动轮可变间距 V 型传动带槽的间距, 以改变带状传动组件运作于原动轮或被动轮的径向距 离, 进而改变原动轮及被动轮间的传动速比。
         上述调控异轴式无段变速传动装置原动轮或被动轮可变间距 V 型传动带槽的间 距, 所需的轴向驱动力含来自以下一种或一种以上, 包含 :
         1、 借随输入轴转速的变化产生变动离心力的机构, 以产生变动轴向驱动力, 以改 变原动轮可变间距 V 型传动带槽的间距 ;
         2、 借随输出轴转速的变化产生变动离心力的机构, 以产生变动轴向驱动力, 以改 变被动轮可变间距 V 型传动带槽的间距 ;
         3、 借随输入轴扭力的变化产生变动轴向驱动力的机构, 以产生轴向驱动力, 以改 变原动轮可变间距 V 型传动带槽的间距 ;
         4、 借随输出轴扭力的变化产生变动轴向驱动力的机构, 以产生轴向驱动力, 以改 变被动轮可变间距 V 型传动带槽的间距 ;
         5、 原动轮或被动轮配置轴向预压弹簧, 借原动轮或被动轮承受带状传动组件的拉 力以产生轴向驱动力, 以改变原动轮或被动轮两或其中的一轮的可变间距 V 型传动带槽的 间距 ;
         以上 1 ~ 5 的方式为被动运作的无段变速传动功能 ;
         6、 主动以人力、 或机力、 或电磁效应、 或油压、 或气压驱动的线型驱动装置产生线 型驱动力、 或驱动电马达或油压马达或气压马达产生的回转动力, 再经机械传动装置转为 轴向线型驱动力, 以改变原动轮或被动轮两或其中的一轮的可变间距 V 型传动带槽的间 距; 此方式为主动操控无段变速传动功能。
         传统输入轴与输出轴呈异轴式结构的无段变速传动装置 (ContinuousVariable Transmission), 含橡胶皮带式 (Rubber Belt Type)、 金属皮带式 (Metal BeltType)、 链带 式 (Chain Type) 的无段变速传动装置、 或电子式无段变速传动装置 (ECVT)、 或磨擦盘式 (Friction Disk Type)、 或传统异轴式无段变速传动装置等多种型态。
         本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置, 借运转扭力或转速所产生对原动轮 或被动轮作轴向驱动的轴向驱动力, 配合人力操控、 或配置预压轴向弹簧构成的被动运作 的无段变速传动功能、 或借由以人力或电能或机力或油压或气压等所构成主动操控的无段 变速传动功能, 并可进一步参照输入设定的运转模式、 检测的速度、 扭力以作无段变速传动 的速比调控及运作。
         由于异轴式无段变速传动装置 (Continuous Variable Transmission) 提供随原
         动轮输入轴转速的变速, 及负载侧的负载扭力的大小而可自动调整速比, 具有方便操作的 优点, 但异轴式无段变速传动装置仍具有如下缺失 :
         1、 可传输功率不高, 仅适合中小功率的应用 ;
         2、 异轴式无段变速传动装置的传动效率偏低 ;
         3、 耐用性待加强。 发明内容 本发明的主要目的在于提供一种具低档并联轮组的无段变速传动装置, 为可在无 段变速传动装置的输入轴与输出轴间, 设置可作同回转方向传动固定速比的低档传动轮组 及配置单向传动装置, 以及配置可作角位移差的离合装置及 / 或离合装置, 用以消除异轴 式无段变速传动装置与低档传动轮组之间, 于重载传动时而异轴式无段变速传动装置与低 档传动轮组未能完全作同速比运转, 所形成的振动 ; 若使用减速型无段变速传动装置而运 转于最大减速比或接近于最大减速比状态、 或为使用加速型无段变速传动装置而运转于最 小加速比或接近于最小加速比状态, 则于重负载时低档传动轮组的原动轮的转速转变为低 于同回转方向的输入轴时, 输入轴的回转动能经单向传动装置及低档传动轮组, 驱动输出 轴进而驱动负载, 此状态传动的动力由原经由异轴式无段变速传动装置, 转为经由低档传 动轮组输出。
         附图说明
         图 1 为本发明配置径向型单向传动装置的组成结构示意图。
         图 2 为本发明配置轴向型单向传动装置的组成结构示意图。
         图 3 为本发明的单向传动装置设置于低档传动轮组的被动轮与输出轴间的组成 结构示意图。
         图 4 为本发明低档传动轮组由原动链轮及被动链轮及链条所构成的结构示意图。
         图 5 为本发明低档传动轮组由原动轮与中间轮及被动轮所构成的结构示意图。
         图 6 为本发明低档传动轮组由外径较小传动轮与外径较大的内向传动轮所构成 的结构示意图。
         图 7 为本发明低档传动轮组由原动带轮及被动带轮及传动带所构成的结构示意 图。
         图 8 为本发明输入轴与异轴式无段变速传动装置原动轮之间加设变速轮组结构 示意图。
         图 9 为本发明输出轴与异轴式无段变速传动装置被动轮之间加设变速轮组结构 示意图。
         图 10 为本发明输入轴与异轴式无段变速传动装置原动轮之间、 及输出轴与异轴 式无段变速传动装置被动轮之间加设变速轮组结构示意图。
         主要组件符号说明
         100 : 异轴式无段变速传动装置
         101 : 输入轴
         102 : 低档传动轮组103 : 输出轴 111 : 单向传动装置 131、 141 : 从动轴 212 : 可作角位移差的离合装置 222 : 离合装置 302、 402 : 变速轮组 800 : 驱动控制装置具体实施方式
         本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置, 借运转扭力或转速所产生对原动轮 或被动轮作轴向驱动的轴向驱动力, 配合人力操控、 或配置预压轴向弹簧构成的被动运作 的无段变速传动功能、 或借由以人力或电能或机力或油压或气压等所构成主动操控的无段 变速传动功能, 并可进一步参照输入设定的运转模式、 检测的速度、 扭力以作无段变速传动 的速比调控及运作。
         由于异轴式无段变速传动装置 (Continuous Variable Transmission) 提供随原 动轮输入轴转速的变速, 及负载侧的负载扭力的大小而可自动调整速比, 具有方便操作的 优点, 但异轴式无段变速传动装置仍具有如下缺失 :
         1、 可传输功率不高, 仅适合中小功率的应用 ;
         2、 异轴式无段变速传动装置的传动效率偏低 ;
         3、 耐用性待加强。
         本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置, 为首创可在无段变速传动装置的输 入轴与输出轴间, 设置可作同回转方向传动固定速比的低档传动轮组及配置单向传动装 置, 以及配置可作角位移差的离合装置 212 及 / 或离合装置 222, 用以消除异轴式无段变速 传动装置 100 与低档传动轮组 102 之间, 于重载传动时而异轴式无段变速传动装置 100 与 低档传动轮组 102 未能完全作同速比运转, 所形成的振动 ; 若使用减速型无段变速传动装 置而运转于最大减速比或接近于最大减速比状态、 或为使用加速型无段变速传动装置而运 转于最小加速比或接近于最小加速比状态, 则于重负载时低档传动轮组的原动轮的转速转 变为低于同回转方向的输入轴时, 输入轴的回转动能经单向传动装置及低档传动轮组, 驱 动输出轴进而驱动负载, 此状态传动的动力由原经由异轴式无段变速传动装置, 转为经由 低档传动轮组输出。
         本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置, 其组成结构如下 :
         如图 1 所示中, 本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置, 除设有传统无段变 速传动装置 (Continuous Variable Transmission) 的相关机构装置外, 本发明具低档并联 轮组的无段变速传动装置的主要构成含 :
         异轴式无段变速传动装置 100 : 为由输入轴与输出轴呈异轴式结构的无段变速传 动装置 (Continuous Variable Transmission), 含由橡胶皮带式 (Rubber BeltType)、 金属 皮带式 (Metal Belt Type)、 链带式 (Chain Type) 的无段变速传动装置、 或电子式无段变速 传动装置 (ECVT)、 或磨擦盘式 (Friction Disk Type) 等至少其中一种所构成, 包括选用自 动随扭力调变传动速比、 或随转速调变传动速比的被动运作的无段变速传动功能 ; 或选用借由外加驱动力源驱动线性驱动装置产生线型驱动力, 或回转驱动装置经机械传动装置转 为线型驱动力, 以改变原动轮或被动轮两或其中的一的 V 型传动带槽的间距, 以调变传动 速比而作主动操控无段变速传动功能。
         输入轴 101 : 为供输入回转动能的转轴, 供将回转动能传输至异轴式无段变速传 动装置 100 的原动轮, 以及输往单向传动装置 111 的输入端。
         输出轴 103 : 为供输出回转动能以驱动负载的转轴, 供传输来自异轴式无段变速 传动装置 100 的被动轮所传输的回转动能, 或传输来自低档传动轮组 102 的被动轮的回转 动能输往负载。
         单向传动装置 111 : 含由呈径向型单向传动装置, 其应用如图 1 所示 ; 或选择采用 轴向型单向传动装置所构成, 其应用如图 2 所示 ; 包括由具单向传动功能的单向轴承、 单向 离合器、 或单向传动功能机构或装置所构成, 单向传动装置 111 可依需要选择为设置于输 入轴 101 与低档传动轮组 102 的原动轮之间 ; 或设于低档传动轮组 102 的被动轮与输出轴 103 之间, 如图 3 所示。
         单向传动装置 111 的传动方向为在输入轴 101 转速高于同回转方向的低档传动轮 组 102 的原动轮时, 可对低档传动轮组 102 的原动轮传输回转动能 ; 反之则输入轴 101 不能 对低档传动轮组 102 的原动轮传输回转动能。 可作角位移差的离合装置 212 : 为由呈径向或轴向结构的可滑动式限扭力装置、 或离合式限扭力装置所构成, 或可作角位移差挠性离合装置所构成, 供设置于异轴式无段 变速传动装置 100 的被动轮与输出轴 103 之间 ; 或设置于异轴式无段变速传动装置 100 的 原动轮与输入轴 101 之间, 具有能在输出轴 103 重载输出时, 而异轴式无段变速传动装置 100 的减速比变大, 使低档传动轮组 102 被运作传动时, 可作角位移差的离合装置 212 产生 角位移差的转动, 或滑动或脱离 ; 于本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置已设置离 合装置 222 时, 则可作角位移差的离合装置 212 可依需要选择设置或不设置。
         离合装置 222 : 可依需要选择为由
         (1) 由借离心力作被动操控的离心式离合器, 过速离合器 (overrunningclutch)、 或扭力操控式被动离合器所构成, 或
         (2) 由人力或机力主动操控、 或借由以电磁力或液压力或气压力所驱动的离合器 所构成, 以接受人力随机作主动操控或借内藏或外设的转速检测装置或转矩检测装置, 而 借其转速或转矩的检测信号经驱动控制装置 800 的运作, 以对离合装置 222 作脱离或闭合 的主动操控, 离合装置 222 为供设置于异轴式无段变速传动装置 100 的被动轮输出端与输 出轴 103 之间, 可为独立结构或与异轴式无段变速传动装置 100 的被动轮呈共构, 以在输出 轴 103 重载输出使异轴式无段变速传动装置 100 的减速比变大, 而接近低档传动轮组 102 的速比时, 供操控离合装置 222 作脱离而切断动能传输 ; 于本发明具低档并联轮组的无段 变速传动装置已设置可作角位移差的离合装置 212 时, 则离合装置 222 可依需要选择设置 或不设置。
         低档传动轮组 102 : 为具有供接受输入轴 101 所驱动的原动轮与供驱动输出轴 103 的被动轮, 原动轮与被动轮呈同转向传动, 其传动速比为相对于异轴式无段变速传动装置 100 呈减速传动的低档传动功能, 低档传动轮组 102 与异轴式无段变速传动装置 100 速比的 关系为 :
         1、 低档传动轮组 102 的原动轮驱动被动轮的速比≤异轴式无段变速传动装置 100 呈低速输出时的速比 ;
         2、 异轴式无段变速传动装置 100 呈低速输出时的速比<低档传动轮组 102 的原动 轮驱动被动轮的速比<异轴式无段变速传动装置 100 呈高速输出的速比 ;
         低档传动轮组 102 的构成含 :
         1、 由原动链轮及被动链轮及传动链条所构成, 如图 4 所示为本发明低档传动轮组 102 由原动链轮及被动链轮及链条所构成的结构示意图 ; 或
         2、 由原动轮与中间随动轮及被动轮所构成, 包括由齿轮或磨擦轮构成上述原动轮 与中间随动轮及被动轮, 如图 5 所示为本发明低档传动轮组 102 由原动轮与中间轮及被动 轮所构成的结构示意图 ; 或
         3、 由外径较小传动轮与外径较大的内向传动轮构成的内齿轮组或内磨擦轮组所 构成, 如图 6 所示为本发明低档传动轮组 102 由外径较小传动轮与外径较大的内向传动轮 所构成的结构示意图 ; 或
         4、 由原动带轮与被动带轮配置传动皮带、 或传动钢带或传动链带等传动带所构 成, 如图 7 所示为本发明低档传动轮组 102 由原动带轮及被动带轮及传动带所构成的结构 示意图。 驱动控制装置 800 : 为依所选用异轴式无段变速传动装置 100 的特性而配置, 驱动 控制装置设有驱动力源, 包括由电能供给单元、 或油压供应单元、 或气压供应单元所构成, 以及设有相关的电能控制单元、 或油压控制单元、 或气压控制单元, 以供主动操控异轴式无 段变速传动装置 100 的传动速比 ; 若异轴式无段变速传动装置 100 为选用自动随扭力调变 传动速比的运作结构, 或随转速调变传动速比的运作结构, 皆属于被动运作的无段变速传 动装置, 则本发明驱动控制装置 800 可不设置 ; 若选用需由外加驱动力源作传动速比调控 的主动操控无段变速传动功能, 则必需设置本发明驱动控制装置 800, 以主动操控异轴式无 段变速传动装置 100。
         借上述主要结构所构成具低档并联轮组的无段变速传动装置, 为于异轴式无段变 速传动装置 100 的输入轴 101, 加设低档传动轮组 102 的原动轮, 并于两者之间设置单向传 动装置 111, 单向传动装置 111 的传动方向为能使本发明低档传动轮组 102 的无段变速传动 装置, 在负载较重时, 若异轴式无段变速传动装置 100 为采用减速型无段变速传动装置, 而 运转于最大减速比或接近于最大减速比状态、 或为采用加速型无段变速传动装置, 而运转 于最小加速比或接近于最小加速比状态, 而使低档传动轮组 102 的原动轮的转速转变为低 于同回转方向的输入轴 101 时, 输入轴 101 的回转动能经单向传动装置 111 及低档传动轮 组 102, 以驱动输出轴 103 进而驱动负载, 此状态传动的动力由原经由异轴式无段变速传动 装置 100, 转移为经由低档传动轮组 102 驱动输出轴 103 ; 而于较轻负载时, 则经由异轴式无 段变速传动装置 100 传输动能驱动输出轴 103。
         若选择单向传动装置 111 设置于低档传动轮组 102 的被动轮及输出轴 103 之间, 于负载较重时, 若异轴式无段变速传动装置 100 为采用减速型无段变速传动装置, 而运转 于最大减速比或接近于最大减速比状态、 或为采用加速型无段变速传动装置, 而运转于最 小加速比或接近于最小加速比状态, 而使低档传动轮组 102 的被动轮的转速转变为高于同 回转方向的输出轴 103 时, 回转动能经低档传动轮组 102 及单向传动装置 111 以驱动输出
         轴 103 进而驱动负载, 此状态传动的动力由原经由异轴式无段变速传动装置 100, 转移为经 由低档传动轮组 102 驱动输出轴 103 ; 而于较轻负载时, 则经由异轴式无段变速传动装置 100 传输动能以驱动输出轴 103。
         本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置, 于输入轴 101 与异轴式无段变速传 动装置 100 之间设有可作角位移差的离合装置 212 时, 则可作角位移差的离合装置 212 具 有能于输出轴 103 重载输出, 而异轴式无段变速传动装置 100 的减速比变大, 使低档传动轮 组 102 被运作传动时, 可作角位移差的离合装置 212 产生角位移差的转动, 或滑动或脱离, 用以消除异轴式无段变速传动装置 100 与低档传动轮组 102 之间, 于重载传动时而异轴式 无段变速传动装置 100 与低档传动轮组 102 未能完全作同速比运转, 所形成的振动 ; 及/ 或在输出轴 103 的异轴式无段变速传动装置 100 与低档传动轮组 102 之间, 设有离合装置 222, 以在输出轴 103 作重载输出时, 异轴式无段变速传动装置 100 的减速比变大, 使低档传 动轮组 102 加入传动时, 操控离合装置 222 使其呈开路, 用以消除异轴式无段变速传动装置 100 与低档传动轮组 102 之间, 于重载传动时而异轴式无段变速传动装置 100 与低档传动轮 组 102 未能完全作同速比运转, 所形成的振动。
         本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置, 其异轴式无段变速传动装置 100 基 于效率的考虑, 而采用原动轮与被动轮的直径较为接近以保有较佳效率时, 可借加设增加 速比或减少速比的中间传动轮以满足其较大增速比或减速比, 以保有较佳传动效率 ; 中间 传动轮含 :
         1、 在输入轴 101 与异轴式无段变速传动装置 100 原动轮之间加设变速轮组 302 及 从动轴 131, 以改变输入轴 101 与输出轴 103 的总速比, 并依所需回转方向作匹配 ; 其中 :
         于设置可作角位移差的离合装置 212 时, 可作角位移差的离合装置 212 为设置于 异轴式无段变速传动装置 100 的被动轮与输出轴 103 之间, 或设置于异轴式无段变速传动 装置 100 原动轮与从动轴 131 之间, 或从动轴 131 与变速轮组 302 的被动轮之间, 或输入轴 101 与变速轮组 302 的原动轮之间 ; 于本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置已设置 离合装置 222 时, 则可作角位移差的离合装置 212 可依需要选择设置或不设置 ;
         离合装置 222 : 可依需要选择为由
         (1) 由借离心力作被动操控的离心式离合器, 过速离合器 (overrunningclutch)、 或扭力操控式被动离合器所构成, 或
         (2) 由人力或机力主动操控、 或借由以电磁力或液压力或气压力所驱动的离合器 所构成, 以接受人力随机作主动操控或借内藏或外设的转速检测装置或转矩检测装置, 而 借其转速或转矩的检测信号经驱动控制装置 800 的运作, 以对离合装置 222 作脱离或闭合 的主动操控, 离合装置 222 为供设置于异轴式无段变速传动装置 100 的被动轮输出端与输 出轴 103 之间, 可为独立结构或与异轴式无段变速传动装置 100 的被动轮呈共构, 以在输出 轴 103 重载输出使异轴式无段变速传动装置 100 的减速比变大, 而接近低档传动轮组 102 的速比时, 供操控离合装置 222 作脱离而切断动能传输 ; 于本发明具低档并联轮组的无段 变速传动装置已设置可作角位移差的离合装置 212 时, 则离合装置 222 可依需要选择设置 或不设置 ;
         图 8 所示为本发明输入轴 101 与异轴式无段变速传动装置 100 原动轮之间加设变 速轮组结构示意图 ; 或2、 在输出轴 103 与异轴式无段变速传动装置 100 被动轮之间加设变速轮组 402 及 从动轴 141, 以改变输入轴 101 与输出轴 103 的总速比, 并依所需回转方向作匹配, 其中 :
         于设置可作角位移差的离合装置 212 时, 可作角位移差的离合装置 212 为设置于 异轴式无段变速传动装置 100 的原动轮与输入轴 101 之间 ; 或设置于异轴式无段变速传动 装置 100 被动轮与从动轴 141 之间 ; 或从动轴 141 与变速轮组 402 原动轮之间 ; 或变速轮 组 402 的被动轮与输出轴 103 之间 ; 于本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置已设置 离合装置 222 时, 则可作角位移差的离合装置 212 可依需要选择设置或不设置 ;
         离合装置 222 : 可依需要选择为由 (1) 由借离心力作被动操控的离心式离合器, 过 速离合器 (overrunning clutch)、 或扭力操控式被动离合器所构成, 或 (2) 由人力或机力 主动操控、 或借由以电磁力或液压力或气压力所驱动的离合器所构成, 以接受人力随机作 主动操控或借内藏或外设的转速检测装置或转矩检测装置, 而借其转速或转矩的检测信号 经驱动控制装置 800 的运作, 以对离合装置 222 作脱离或闭合的主动操控, 离合装置 222 为 供设置于异轴式无段变速传动装置 100 的被动轮输出端与输出轴 103 之间, 可为独立结构 或与异轴式无段变速传动装置 100 的被动轮呈共构, 以在输出轴 103 重载输出使异轴式无 段变速传动装置 100 的减速比变大, 而接近低档传动轮组 102 的速比时, 供操控离合装置 222 作脱离而切断动能传输 ; 于本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置已设置可作角 位移差的离合装置 212 时, 则离合装置 222 可依需要选择设置或不设置。
         图 9 所示为本发明输出轴 103 与异轴式无段变速传动装置 100 被动轮之间加设变 速轮组结构示意图 ; 或
         3、 同时在输入轴 101 与异轴式无段变速传动装置 100 原动轮之间、 及输出轴 103 与异轴式无段变速传动装置 100 被动轮之间加设变速轮组 302、 402, 以及从动轴 131、 141 以 改变输入轴 101 经异轴式无段变速传动装置 100 对输出轴 103 的总速比, 并依所需回转方 向的匹配, 其中 :
         于设置可作角位移差的离合装置 212 时, 可作角位移差的离合装置 212 为设置于 输入轴 101 与变速轮组 302 的原动轮之间 ; 或设置于变速轮组 302 的被动轮与从动轴 131 之间 ; 或设置于从动轴 131 与异轴式无段变速传动装置 100 的原动轮之间 ; 或设置于异轴 式无段变速传动装置 100 的被动轮与从动轴 141 之间 ; 或设置于从动轴 141 与变速轮组 402 的原动轮之间 ; 或设置于变速轮组 402 的被动轮与输出轴 103 之间 ; 于本发明具低档并联 轮组的无段变速传动装置已设置离合装置 222 时, 则可作角位移差的离合装置 212 可依需 要选择设置或不设置 ;
         离合装置 222 : 可依需要选择为由 (1) 由借离心力作被动操控的离心式离合器, 过 速离合器 (overrunning clutch)、 或扭力操控式被动离合器所构成, 或 (2) 由人力或机力 主动操控、 或借由以电磁力或液压力或气压力所驱动的离合器所构成, 以接受人力随机作 主动操控或借内藏或外设的转速检测装置或转矩检测装置, 而借其转速或转矩的检测信号 经驱动控制装置 800 的运作, 以对离合装置 222 作脱离或闭合的主动操控, 离合装置 222 为 供设置于异轴式无段变速传动装置 100 的被动轮输出端与输出轴 103 之间, 可为独立结构 或与异轴式无段变速传动装置 100 的被动轮呈共构, 以在输出轴 103 重载输出使异轴式无 段变速传动装置 100 的减速比变大, 而接近低档传动轮组 102 的速比时, 供操控离合装置 222 作脱离而切断动能传输 ; 于本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置已设置可作角位移差的离合装置 212 时, 则离合装置 222 可依需要选择设置或不设置。
         图 10 所示为本发明输入轴 101 与异轴式无段变速传动装置 100 原动轮之间、 及输 出轴 103 与异轴式无段变速传动装置 100 被动轮之间加设变速轮组结构示意图。
         本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置基于应用的需要, 其低档传动轮组可 做如下的选择, 含:
         1、 由单段固定速比的低档传动轮组所构成 ; 或
         2、 由多段手排或自排的可变速比的多段式可切换低档传动轮组所构成。
         本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置基于应用的需要, 其供输往输入轴 101 的回转动能, 可选择以下一种或一种以上的输入方式, 包括 :
         1) 输入轴 101 供直接输入来自回转动力源, 例如来自引擎、 马达或发电机、 或来 自飞轮、 或来自风力叶片组、 或来自气流力或液流力涡轮组、 或来自人力驱动等的回转动力 源;
         2) 输入轴 101 供输入来自 1) 中所述回转动力源经离合装置的操控再输出的回转 动能 ;
         3) 输入轴 101 供输入来自 1) 中所述回转动力源经固定速比的变速装置、 或自排或 手排的有段或无段变速装置、 或流力传动装置、 或电磁涡流传动装置再输出的回转动能 ; 4) 输入轴 101 供输入来自 1) 中所述回转动力源经离合装置及固定速比的变速装 置、 或自排或手排的有段或无段变速装置、 或流力传动装置、 或电磁涡流传动装置再输出的 回转动能。
         本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置基于应用的需要, 其输出轴 103 输出 回转动能的方式, 可选择如下 :
         1) 输出轴 103 输出的回转动能直接驱动负载 ; 或
         2) 输出轴 103 输出的回转动能经离合装置的操控再驱动负载 ; 或
         3) 输出轴 103 输出的回转动能经固定速比变速装置、 或经手排或自排的无段或有 段变速装置、 或流力传动装置、 或电磁涡流传动装置再驱动负载 ; 或
         4) 输出轴 103 输出的回转动能, 经离合装置及经固定速比或经手排或自排的无段 或有段变速装置、 或流力传动装置、 或电磁涡流传动装置再驱动负载。
         本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置, 其实施应用的结构, 可依需要选择 将异轴式无段变速传动装置 100 与低档传动轮组 102, 制成分离的独立机械装置再作传动 联结, 或制成呈共构机械装置, 或制成呈共构机械装置及共享机壳。
         综合上述, 本发明具低档并联轮组的无段变速传动装置, 借设置低档传动轮组 102, 而于重负载时能由低档传动轮组 102 传输动能以驱动输出轴 103 进而驱动负载, 借以 延长无段变速传动装置的寿命, 及提高负载效率为特征。
        

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    低档 并联 变速 传动 装置
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