一种无级变速机构的制作方法

1.本技术涉及传动变速技术领域，尤其涉及的是一种无级变速机构。


背景技术：

2.目前，在传动过程中，需要将输出的动力进行变速，从而使从动件达到适合的速度。常见的变速器有液力机械式变速器、金属带式变速器(vdt-cvt)、国内市场上能见到的齿轮变速器等。燃油汽车正常行驶时使用的无级变速器目前只有变径式的钢带和钢链两种原理基本相同的无级变速器(cvt)。
3.现在的无级变速器(cvt)其原理是通过油压来改变变径轮大小并夹紧钢带或钢链来实现变速，因此有一个无法避免的缺陷：在高油压作用下，夹紧钢带或钢链导致压力大，传输损耗大、效率低；低油压作用下会出现压紧力小而导致打滑，而且高压紧力的使用状态下，对钢带和钢链的材料和工艺要求比较高，增加了生产成本。
4.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

5.鉴于上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种无级变速机构，解决现有技术中的变速箱机构功率增大到一定程度时就会出现打滑或效率低的问题。
6.本技术的技术方案如下：
7.一种无级变速机构，包括：动力输入组件和动力输出组件，动力输出组件设置在动力输入组件沿预设方向的一侧；
8.固定导向部，固定导向部固定位于动力输入组件和动力输出组件之间；
9.动力传导组件，动力传导组件包括：
10.第一动力传导部和第二动力传导部，第一动力传导部与第二动力传导部均可环绕固定导向部周向运动，且其中之一与动力输出组件相连接时，其中另一与动力输出组件相连接；
11.移动调速部，移动调速部绕其旋转中心旋转设置，且旋转中心位于动力输出组件和动力输出组件之间，第一动力传导部、第二动力传导部分别与移动调速部滑移连接，旋转中心沿预设方向可移动设置；
12.通过动力输入组件驱动第一动力传导部沿固定导向部移动，并带动移动调速部转动，以驱动第二动力传导部沿固定导向部移动，并带动动力输出组件转动。
13.可选地，固定导向部包括：环形齿条，环形齿条的中间具有贯穿的避空区，移动调速部的旋转中心在避空区内移动；
14.动力输入组件和动力输出组件的结构相同，
15.动力输入组件包括：输送齿条链，输送齿条链呈环形设置；
16.第一动力传导部和第二动力传导部结构相同，其中第一动力传导部包括：传动齿轮，传动齿轮绕环形齿条进行转动；
17.连接套，连接套转动连接在传动齿轮上，且连接套上设置有滑槽，移动调速部穿设在滑槽内；
18.传动时，传动齿轮分别与输送齿条链和环形齿条相啮合。
19.可选地，避空区的内壁上开设有导向槽，导向槽环绕避空区一周设置；
20.第一动力传导部还包括：限位轮，限位轮沿导向槽内移动设置；
21.限位板，限位板的两端分别与限位轮和连接套转动设置。
22.可选地，输送齿条链包括：多个条形齿块，多个条形齿条依次铰接形成链条；
23.输送齿条链套设在轨道上，并绕轨道进行转动。
24.可选地，无级变速机构还包括：移动驱动组件，移动驱动组件连接在移动调速部的旋转中心，移动调速部通过移动驱动组件的驱动而朝向动力输入组件移动或者朝向动力输出组件移动。
25.可选地，移动驱动组件包括：动力件，动力件用于输出动力；
26.第一螺杆，第一螺杆沿预设方向延伸并与动力件驱动连接，且通过动力件的驱动而转动；
27.第一调整螺母，第一调整螺母连接在第一螺杆上；
28.第二螺杆，第二螺杆与第一螺杆平行设置并与动力件驱动连接，且通过动力件的驱动而转动；
29.第二调整螺母，第二调整螺母连接在第二螺杆上；
30.中轴杆，中轴杆垂直于预设方向延伸设置，且两端分别连接第一调整螺母和第二调整螺母；
31.移动调速部转动设置在中轴杆上。
32.可选地，移动调速部包括：支撑架，支撑架包括第一支杆，第一支杆的旋转中心套设在移动驱动组件上，第一支杆的两端分别穿设并滑移连接第一动力传导部和第二动力传导部。
33.可选地，支撑架还包括第二支杆，第一支杆和第二支杆并排设置，且动力输入组件、动力输出组件、以及固定导向部均位于第一支杆和第二支杆之间；
34.第一动力传导部设置有两个，两个第一动力传导部分别位于第一支杆和第二支杆上，并均与固定导向部连接；
35.第二动力传导设置有两个，两个第二动力传导部分别位于第一支杆和第二支杆上，并均与固定导向部连接。
36.可选地，支撑架上的第一动力传导部和第二动力传导部上均设置有平衡组件；
37.平衡组件包括：
38.第一定滑轮，第一定滑轮转动设置在支撑架的末端；
39.第二定滑轮，第二定滑轮转动设置在支撑架上并靠近旋转中心；
40.平衡带，平衡带套设在第一定滑轮和第二定滑轮上，第一动力传导部或第二动力传导部固定连接在平衡带上；
41.平衡配重块，平衡配重块连接在平衡带上与平衡带相对立的一侧。
42.可选地，动力传导组件设置有多个，多个动力传导组件之间依次连接有弹性件。
43.有益效果：本技术提出的一种无级变速机构，其中通过在动力输入组件和动力输
出组件之间设置固定导向部，并且通过动力传导组件上的第一动力传导部和第二动力传导部分别与动力输入组件和动力输出组件相连接，从而通过所述动力输入组件驱动所述第一动力传导部沿所述固定导向部移动，并带动所述移动调速部转动，以驱动所述第二动力传导部沿所述固定导向部移动，并带动所述动力输出组件转动；实现将动力输入组件上的转动转化为动力输出组件的转动，实现速度的转换。第一动力传导部与旋转中心之间形成第一距离，第二动力传导部与旋转中心之间形成第二距离，而且通过对移动调速部进行移动，使旋转中心进行偏移，从而改变第一距离和第二距离，当第一距离变小那么第二距离就变大，其在相同的时间内，第一动力传导部所移动的距离小的情况下，那么第二动力传导部所移动的距离就大，从而通过调整移动调速部的旋转中心而实现变速。本技术的无级变速器在传动过程中不会打滑，也不需要油压机构进行压紧，减少了损耗，从而直接实现传动而提高了转换效率，增大了变速功率；而且不需要在高压紧力的使用状态，对各部件的材料和工艺要求都不高，降低了生产成本，克服了以往现有的无级变速器的缺点。
附图说明
44.图1为本技术实施例的无级变速机构的结构示意图；
45.图2为图1中的a部放大图；
46.图3为本技术实施例的无级变速机构的条形齿块的结构示意图；
47.图4为本技术实施例的无级变速机构的动力传导组件和固定导向部的连接结构示意图；
48.图5为本技术实施例的无级变速机构带有弹性件的结构示意图；
49.图6为本技术实施例的无级变速机构的平衡组件的主视图；
50.图7为本技术实施例的无级变速机构的带有平衡组件的剖视图；
51.图8为本技术实施例的无级变速机构的固定导向部的另一种形式的结构示意图；
52.图9为本技术实施例的无级变速机构的工作原理图；
53.图10为本技术实施例的无级变速机构的支架结构示意图。
54.图中各标号：100、支架；200、动力输入组件；210、输送齿条链；211、条形齿块；212、主体块；213、连接块；214、连接槽；220、轨道；230、动力输入齿轮；300、动力输出组件；310、动力输出齿轮；400、固定导向部；410、环形齿条；420、避空区；430、导向槽；500、动力传导组件；510、第一动力传导部；511、传动齿轮；512、连接套；513、限位板；514、限位轮；520、第二动力传导部；530、移动调速部；531、支撑架；532、第一支杆；533、第二支杆；540、旋转中心；550、弹性件；600、移动驱动组件；610、动力件；620、第一螺杆；621、第一调整螺母；630、第二螺杆；631、第二调整螺母；640、中轴杆；651、第一齿轮；652、第二齿轮；653、第三齿轮；654、第四齿轮；700、平衡组件；710、第一定滑轮；720、第二定滑轮；730、平衡带；740、平衡配重块。
具体实施方式
55.本技术提供了一种无级变速机构，为使本技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
56.如图1、图10所示，本实施例提出一种无级变速机构，本无级变速机构设置有支架100，以将本无级变速机构竖直设置为例，以上下方向作为预设方向，如图1所示，本无级变速机构包括：动力输入组件200和动力输出组件300，固定导向部400，以及动力传导组件500。动力输出组件300设置在动力输入组件200沿预设方向的一侧，具体结构中，动力输入组件200设置在上方，动力输出组件300设置在下方(方向可以互换)，且均设置在机架上。固定导向部400固定连接在支架100上，并固定位于动力输入组件200和动力输出组件300之间。动力传导组件500包括：第一动力传导部510和第二动力传导部520，以及移动调速部530。第一动力传导部510与第二动力传导部520均可环绕固定导向部400进行周向运动，且其中之一与动力输出组件300相连接时，其中另一与动力输出组件300相连接，由于第一动力传导部510和第二动力传导部520在固定导向部400的周向运动，运动到固定导向部400的周向的不同位置而实现第一动力传导部510和第二动力传导部520分别与动力输入组件200和动力输出组件300交替进行连接。移动调速部530具有旋转中心540，移动调速部530绕其旋转中心540旋转设置，且旋转中心540位于动力输出组件300和动力输出组件300之间，第一动力传导部510、第二动力传导部520分别与移动调速部530滑移连接，旋转中心540沿预设方向可移动设置。当旋转中心540沿上下方向移动时，移动调速部530进行上下移动，由于滑动连接的关系，第一动力传导部510和第二动力传导部520在上下方向的位置是不变的。通过动力输入组件200驱动第一动力传导部510沿固定导向部400移动，并带动移动调速部530转动，以驱动第二动力传导部520沿固定导向部400移动，并带动动力输出组件300转动。
57.本实施例中的无级变速机构通过在动力输入组件200和动力输出组件300之间设置固定导向部400，并且通过动力传导组件500上的第一动力传导部510和第二动力传导部520分别与动力输入组件200和动力输出组件300相连接，从而通过所述动力输入组件200驱动所述第一动力传导部510沿所述固定导向部400移动，并带动所述移动调速部530转动，以驱动所述第二动力传导部520沿所述固定导向部400移动，并带动所述动力输出组件300转动；实现将动力输入组件200上的转动转化为动力输出组件300的转动，实现速度的转换。第一动力传导部510与旋转中心540之间形成第一距离(如图9中的a到旋转中心540之间的长度)，第二动力传导部520与旋转中心540之间形成第二距离(如图9中的b到旋转中心540之间的长度)，而且通过对移动调速部530进行移动，使旋转中心540进行偏移，从而改变第一距离和第二距离(如图9的a图中的a到旋转中心540之间的长度，变化到图9的b图中的a到旋转中心540之间的长度)，如图9中a图和b图所示，当第一距离变小那么第二距离就变大，其在相同的时间内，第一动力传导部510所移动的距离小的情况下，那么第二动力传导部520所移动的距离就大，从而通过调整移动调速部530的旋转中心540而实现变速。无级变速器在传动过程中不会打滑，也不需要油压机构进行压紧，减少了损耗，从而直接实现传动而提高了转换效率，增大了变速功率；而且不需要在高压紧力的使用状态，对各部件的材料和工艺要求都不高，降低了生产成本，克服了以往现有的无级变速器的缺点。
58.如图1、图5所示，本实施例中的固定导向部400具体包括环形齿条410，环形齿条410呈长条环形，长条环形沿前后方向延伸设置，其厚度方向为左右方向；其齿设置在外环圆周表面上(上下，前后侧的表面)，并环绕一周设置。左右两侧的表面通过支撑结构固定连接支架100(如图10所示)。环形齿条410的中间具有贯穿的避空区420，避空区420位于左右两侧的表面上，移动调速部530的旋转中心540在避空区420内移动。如图8所示，避空区420
的形状可以是上下设置的长条形，长条形的避空区420只允许移动调速部530在其内上下移动，而其他部分都是实体部分，这样能增强结构强度。
59.如图1、图2所示，本实施例中的动力输入组件200和动力输出组件300的结构相同，其中动力输入组件200可产生动力进行旋转，或者连接外部动力而传导动力。动力输出组件300将动力输入组件200所输入的动力进行输出，带动外部的从动部分进行转动，再动力传导过程中通过本无级变速机构进行变速。本实施例以动力输入组件200为例进行结构说明，动力输入组件200包括：输送齿条链210，输送齿条链210呈环形设置，输送齿条链210可以与环形齿条410进行匹配设置，输送齿条链210同样设置为长条形。输送齿条链210在固定位置进行周向旋转，通过外部动力的输入可以带动输送齿条链210旋转。如图1、图2所示，本实施例中第一动力传导部510和第二动力传导部520结构相同，为方便结构描述，以第一动力传导部510为例进行结构说明，第一动力传导部510具体包括：传动齿轮511，以及连接套512。传动齿轮511与环形齿条410进行啮合，传动齿轮511绕环形齿条410进行转动；连接套512转动连接在传动齿轮511上，且连接套512上设置有滑槽，移动调速部530穿设在滑槽内；连接套512作为连接作用而将传动齿轮511与移动调速部530进行连接，传动齿轮511绕环形齿条410进行转动时，通过连接套512而带动移动调速部530绕旋转中心540进行转动。传动时，传动齿轮511分别与输送齿条链210和环形齿条410相啮合。具体过程中，当传动齿轮511位于环形齿条410的上侧时，传动齿轮511与下方的环形齿条410相啮合的同时也与上方的动力输入组件200的输送齿条链210进行啮合，此时的传动齿轮511作为动力的输入端带动移动调速部530进行旋转；传动齿轮511位于环形齿条410的下侧时，传动齿轮511与上方的环形齿条410相啮合的同时也与下方的动力输出组件300的输送齿条链210进行啮合，此时的传动齿轮511作为动力的输出端，通过移动调速部530的转动而带动动力输出组件300的输送齿条链210进行旋转，实现传动过程。
60.如图1、图2所示，本实施例的避空区420的内壁上开设有导向槽430(当其他区域为实体部分的情况下，导向槽可以设置在环形齿条的左右方向的一侧)，导向槽430环绕避空区420一周设置；第一动力传导部510还包括：限位轮514，以及限位板513。限位轮514沿导向槽430内移动设置，限位板513的两端分别与限位轮514和连接套512转动设置；在传动齿轮511旋转过程中，需要与环形齿条410始终保持相啮合的状态，因此通过导向槽430对限位轮514进行限位，使环形齿条410被夹在限位轮514和传动齿轮511之间，传动过程中，限位轮514不会脱离出导向槽430，从而可以使传动齿轮511和环形齿条410始终保持相啮合。
61.如图1、图2、图3所示，本实施例中的输送齿条链210包括：多个条形齿块211，多个条形齿条依次铰接形成链条；通过将多个条形齿块211相连接可以保证与传动齿轮511啮合的稳定性。另外还在支架100上固定设置有轨道220，输送齿条链210套设在轨道220上，并绕轨道220进行转动。
62.如图5所示，另外，输送齿条链210通过采用条形齿块211的方式实现推动受力，采用推动力而非拉力是为了增大传输功率和输送齿条链210的使用寿命。具体结构中，动力输入组件200的输送齿条链210与动力输入齿轮230相啮合，动力输出组件300的输送齿条链与动力输出齿轮310相啮合。以动力输入组件200为例，输送齿条链210与动力输入齿轮230相啮合后，动力输入齿轮230转动设置在支架上，动力输入齿轮230可以通过轴采用联轴器的方式与外部动力(发动机)相固定连接，通过外部动力的转动而带动动力输入齿轮230转动
从而提供动力，动力输入齿轮230转动后推动输送齿条链210移动，实现动力传递。动力输出组件300与动力输出齿轮310的传动原理参考上述过程。
63.轨道220的外壁上具有轨道槽，多个条形齿块211设置在轨道槽内进行周向移动。条形齿块211具体包括主体块212，位于主体块212一端凸出设置的连接块213，而主体块212的另一端开设有连接槽214，主体块212和连接块213的外侧面上均设置有齿，相邻的条形齿块211中的一个条形齿块211的连接块213铰接在另一个条形齿块211的连接槽214内。从而使多个条形齿条依次铰接形成链条在传输过程中，能与传动齿轮511进行稳定啮合，实现稳定的动力传导。
64.如图1、图5所示，本实施例的无级变速机构还包括移动驱动组件600，移动驱动组件600连接在移动调速部530的旋转中心540，移动调速部530通过移动驱动组件600的驱动而朝向动力输入组件200移动或者朝向动力输出组件300移动。通过移动调速部530的驱动而使移动调速部530能沿上下方向移动，在移动调速部530的移动过程中，就改变了第一距离以及第二距离。根据等比例原则，第一距离与第二距离之比等于动力输入组件200移动距离与动力输出组件300的移动距离之比。因此在同一时间内，就产生了速度的差别，实现变速。
65.本实施例中的移动驱动组件600具体包括：动力件610，第一螺杆620，第一调整螺母621，第二螺杆630，第二调整螺母631，以及中轴杆640。动力件610用于输出动力，动力件610可以是电动机，可以通过通电和断电而控制电动机启动和关闭。第一螺杆620沿预设方向延伸并与动力件610驱动连接，且通过动力件610的驱动而转动，第二螺杆630与第一螺杆620平行设置并与动力件610驱动连接，且通过动力件610的驱动而转动；第一调整螺母621连接在第一螺杆620上，第二调整螺母631连接在第二螺杆630上；通过第一螺杆620和第二螺杆630的转动可以驱动第一调整螺母621和第二调整螺母631实现同时上下移动，中轴杆640垂直于预设方向延伸设置，且两端分别连接第一调整螺母621和第二调整螺母631；中轴杆640沿左右方向连接在第一调整螺母621和第二调整螺母631上，并通过第一调整螺母621和第二调整螺母631的移动而带动中轴杆640移动。移动调速部530转动设置在中轴杆640上。中轴杆640的中轴作为移动调速部530的旋转中心540。
66.如图1、图5所示，具体结构中，电动机的转轴上连接有第一齿轮651，支架100上转动设置有第二齿轮652，第二齿轮652与第一齿轮651相啮合，机架上还设置有第三齿轮653和第四齿轮654，第三齿轮653和第四齿轮654分别连接第一螺杆620和第二螺杆630，从而在第二齿轮652的转动下，通过第三齿轮653带动第一螺杆620旋转，第四齿轮654带动第二螺杆630旋转，从而可以使第一调整螺母621和第二调整螺母631同上同下而带动中轴杆640上下移动。
67.如图1、图2、图4所示，本实施例中的移动调速部530包括支撑架531，支撑架531包括第一支杆532，第一支杆532的旋转中心540套设在移动驱动组件600上，第一支杆532的两端分别穿设并滑移连接第一动力传导部510和第二动力传导部520。第一支杆532套设在中轴杆640上，通过第一支杆532的一端与第一动力传导部510的连接套512进行滑移连接，另一端与第二动力传导部520的连接套512进行滑移连接，从而通过简单支架结构就能实现动力传递。
68.如图7所示，本实施例中的支撑架531还包括第二支杆533，第一支杆532和第二支
杆533并排设置；第一动力传导部510设置有两个，两个第一动力传导部510分别位于第一支杆532和第二支杆533上，并均与固定导向部400连接；第二动力传导部520设置有两个，两个第二动力传导部520分别位于第一支杆532和第二支杆533上，并均与固定导向部400连接。当支撑架531有两个支杆时，动力输入组件200、动力输出组件300、以及固定导向部400可以对应设置有两个，例如两个动力输入组件200分别位于支撑架531的两侧，两个动力输出组件300分别位于支撑架531的两侧，并分别与对应侧的第一动力传导部510和对应侧的第二动力传导部520相连接。
69.如图7所示，另外的方式中，动力输入组件200、动力输出组件300、以及固定导向部400均位于第一支杆532和第二支杆533之间。这样就可以采用一组动力输入组件200、动力输出组件300、以及固定导向部400，只需要相应的将动力输入组件200、动力输出组件300、以及固定导向部400的宽度增加。这样使结构更简单。而且能保证变速过程的平衡以及稳定性。而且这样设置后，左右两侧的两个第一动力传导部510之间可以进行连接，左右两侧的两个第二动力传导部520之间可以进行连接。从而使结构更加稳定，传动效果稳定性更高。
70.如图1、图6、图7所示，本实施例中的支撑架531上的第一动力传导部510和第二动力传导部520上均设置有平衡组件700；平衡组件700具体包括：第一定滑轮710，第二定滑轮720，平衡带730，以及平衡配重块740。第一定滑轮710转动设置在支撑架531的末端；第二定滑轮720转动设置在支撑架531上并靠近旋转中心540；平衡带730套设在第一定滑轮710和第二定滑轮720上，第一动力传导部510或第二动力传导部520固定连接在平衡带730上；平衡配重块740连接在平衡带730上与平衡带730相对立的一侧。当支撑架531进行移动时，第一动力传导部510相对于支撑架531的位置改变，在平衡带730的作为下，平衡配重块740相对于支撑架531的位置进行改变，从而使支撑架531的一端的重心点不变，对于支撑架531的另一端来说，同样通过平衡组件700将另一端的重心也保持不变，这样不管支撑架531的旋转中心540进行向上或向下，始终能使支撑架531一端的重力和支撑架531另一端的重心进行平衡。保证了传动过程中的稳定性。
71.如图4、图5所示，本实施例中的动力传导组件500设置有多个，多个动力传导组件500之间依次连接有弹性件550。具体结构中，本实施例中的动力传导组件500设置有三个，三个动力传导组件500均绕同一旋转中心540进行旋转，从而在移动驱动组件600的驱动下，使三个动力传导组件500实现同上或同下。相邻的动力传导组件500之间行成夹角，另外三个动力传导组件500的支撑架531之间依次连接有弹性件550。通过弹性件550可以使三个动力传导组件500之间保持距离，特别是在第一动力传导部510和第二动力传导部520运动到固定导向部400的前后两侧的圆弧段时，一是可以通过第一动力传导部510和第二动力传导部520在转动时的惯性而转过圆弧段，二是由于弹性件550的连接可以通过相邻的支撑杆进行带动，使第一动力传导部510和第二动力传导部520转过圆弧段。弹性件550可以采用直线弹簧也可以采用扭簧，如果采用直线弹簧，将直线弹簧的一端连接在相邻的支撑杆的其中之一上，另一端连接在另一端连接在另一个支撑杆上。如果采用扭簧，扭簧套设在中轴杆640上，其一端连接在相邻的支撑杆的其中之一上，另一端连接在另一个支撑杆上。
72.综上所述，本技术提出的一种无级变速机构，通过所述动力输入组件200驱动所述第一动力传导部510沿所述固定导向部400移动，并带动所述移动调速部530转动，以驱动所述第二动力传导部520沿所述固定导向部400移动，并带动所述动力输出组件300转动；实现
将动力输入组件200上的转动转化为动力输出组件300的转动，实现速度的转换。第一动力传导部510与旋转中心540之间形成第一距离，第二动力传导部520与旋转中心540之间形成第二距离，而且通过对移动调速部530进行移动，使旋转中心540进行偏移，从而改变第一距离和第二距离，通过第一距离和第二距离的改变实现变速调节，本技术的无级变速器在传动过程中不会打滑，也不需要油压机构进行压紧，减少了损耗，从而直接实现传动而提高了转换效率，增大了变速功率；而且不需要在高压紧力的使用状态，对各部件的材料和工艺要求都不高，降低了生产成本，克服了以往现有的无级变速器的缺点。
73.应当理解的是，本技术的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本技术所附权利要求的保护范围。