专利名称：一种供汽车使用的无级变速器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种供汽车使用的变速器，具体地说，属于一种供汽使用的无级变速器。
现有汽车上的变速器多为手动有级变速器，只有几种固定的传动比，在变速器的输入端装有摩擦离合器，驾驶员在换档操作时的劳动强度较大。为了减轻驾驶员的劳动强度，有的汽车上采用了自动有级变速器，即通过电子计算机控制将手动有级变速器自动化，但其控制系统比较复杂。
目前常见的汽车无级变速器有液力自动变速器和钢带式无级变速器，由于成本较高，所以多用在高级轿车上。
另外一类可供汽车使用的无级变速器是弹性流体动压润滑牵引传动差动行星无级变速器，例如日本专利公报平3-113169号记载的型式。在现有技术中，为了避免无级变速系统因过载而缩短使用寿命或造成破坏，常采用带式制动器以限制无级变速系统的最大输出转矩，从而使凸轮式自动加压装置所产生的轴向压紧力得到控制。但是，这种方法的结构复杂，可靠性和准确性较差。
本实用新型的目地是设计一种供汽车使用的无级变速器，包括无级变速系统、差速器、测速传动系统和正、倒档系统，无级变速系统中的自动加压装置同时具有过载保护作用，能够有效避免无级变速系统因过载而缩短使用寿命或造成破坏，而且结构简单，可靠性和准确性较好。本实用新型能够通过电子计算机控制实现自动无级变速，有助于提高汽车的动力性和燃油经济性；与液力自动变速器和钢带式无级变速器中相比，该无级变速器有零转速输出，所以无须设计安装摩擦离合器或电磁离合器，另外还具有变速范围大和成本较低的特点。
本实用新型的技术解决方案是通过压缩碟形弹簧的方法产生轴向压紧力，限位销固定在固定盘和钢球保持架中的一方，限位销同时卡在固定盘和钢球保持架中的另一方上的限位槽内，从而限制了固定盘与钢球保持架相对错动的角度，即限制了钢球沿固定盘端面上的V型槽斜面爬坡的高度，从而限制了钢球保持架对碟形弹簧的最大压缩量，继而限制了施加在无级变速系统上的轴向压紧力，使其不能超过无级变速系统所能承受的最大轴向压紧力。
图1～图4为本实用新型的一个实施例。
图1为该无级变速器的结构展开图。
图2为无级变速系统中的调速执行机构简图。
图3为
图1中的钢球保持架42的轴向左侧视图。
图4为A-A剖视图。
下面根据附图给出的实施例说明本实用新型的结构细节。
无级变速系统的结构细节是输入轴12通过其两端的滚动轴承11、38支承在箱体1上，在输入轴12的两端分别装有圆螺母13、39，输入盘32通过花键联接在输入轴12上，固定盘33通过滚动轴承40支承在输入轴12上，行星锥31分布均匀地安装在行星锥保持架35上且能够自由转动，调速环29套在行星锥31的锥面上，调速环29通过螺钉28固定在调速滑套26上，调速滑套26通过花键联接在花键套9上且能够在花键套9上自由滑动，花键套9经其两端的滚动轴承10、27支承在输入轴12上，弹性挡圈22、30安装花键套9上。固定在箱体1上的螺栓43同时卡在钢球保持架42上的槽421内，在固定盘33的端面上对称开有V型槽，钢球保持架42套在输入轴12上，钢球保持架42不能够转动但是能够沿轴向移动，钢球34被同时含在固定盘33端面上的V型槽和钢球保持架42上的直径和深度均相同的不通孔内且能够自由转动，加压套41经滚动轴承38支承在输入轴12上，在加压套41和钢球保持架42之间装有碟形弹簧37，固定在固定盘33上的限位销36同时卡在钢球保持架42上的限位槽422内。
步进电机45通过螺栓44固定在支架46上，支架46通过螺栓和定位销固定在箱体1上，调速蜗杆47通过螺钉固定在步进电机45的输出轴上，调速蜗轮48通过花键联接在调速拨叉轴49上，调速拨叉轴49经其两端的含油轴承50、51支承在箱体1上，调速拨叉24通过花键联接在调速拨叉轴49上，一对调速拨叉销23、23对称安装在调速拨叉49上且能够自由转动，在调速滑套26上装有滚动轴承25，这一对调速拔叉销23、23均卡在滚动轴承25的外圈上。
正、倒档系统的结构细节是换档齿轮8通过花键联接在花键套9上且能够在花键套9上自由滑动，正档齿轮3经滚针轴承21支承在内花键套5上，内花键套5通过花键联接在花键套9上，中间齿轮轴14经其两端的滚动轴承支承在箱体1上，正档齿轮3上的正档主动齿轮31与中间齿轮轴14上的被动齿轮142啮合，中间齿轮轴14上的主动齿轮141与主减速齿轮15啮合，主减速齿轮15和倒档被动齿轮16通过螺栓19固定在差速器壳17上，换档拨叉销7卡在换档齿轮8上的环形槽内并且能够拨动换档齿轮8左右滑动，从而能够使正档离合外齿轮82与正档离合内齿轮32啮合，也能够使倒档主动齿轮81与倒档被动齿轮16啮合。
测速传动系统的结构细节是测速齿轮轴2经其两端的滚动轴承支承在箱体1上，测速齿轮轴2上的测速齿轮21与正档主动齿轮31啮合，测速齿轮轴2上的蜗杆22同时与测速蜗轮4和车速表蜗轮6啮合。
另外需要说明的是行星锥31的数量一般为5～9个，在本实施例中为5个；钢球34的数量一般为6～12个，在本实施例中为12个；限位销36的数量至少为1个，在本实施例中为2个；也可以将限位销36固定在钢球保持架42上，把原开在钢球保持架42上的限位槽开在固定盘33上。
下面根据附图给出的实施例说明本实用新型的作用和工作过程。
汽车发动机起动后，运动从输入轴12输入，然后通过输入盘32传至行星锥31，行星锥31一方面自转，另一方面绕输入轴12公转，由自转和公转所产生的差动回转经调速环29、调速滑套26、花键套9传到换档齿轮8上。
当换档齿轮8位于
图1中的位置，即处于空档位置时，运动不能够传递到差速器上，此时汽车不能行驶；当换档拨叉销7拨动换档齿轮8向左滑动并使正档离合外齿轮82与正档离合内齿轮32啮合，即处于正档位置时，运动经正档齿轮3、中间齿轮轴14、主减速齿轮15传递到差速器上，并通过两个差速器半轴18、20输出，此时汽车前进行驶；当换档拨叉销7拨动换档齿轮8向右滑动并使倒档主动齿轮81与倒档被动齿轮16啮合，运动经倒档被动齿轮16传递到差速器上，并通过两个差速器半轴18、20输出，此时汽车倒退行驶。
汽车在运行时，固定盘33与钢球保持架42产生错动，使钢球34沿固定盘33端面上的V型槽斜面爬坡，向左推动钢球保持架42压缩碟形弹簧37，此时钢球保持架42通过钢球34对固定盘33产生轴向压紧力。当负载转矩增大时，固定盘33与钢球保持架42错动的角度增大，使钢球34沿固定盘33端面上的V型槽斜面爬坡的高度增大，碟形弹簧37的压缩量变大，从而使钢球保持架42通过钢球34对固定盘33产生的轴向压紧力变大，反之则使钢球保持架42通过钢球34对固定盘33产生的轴向压紧力变小，这样就保证了无级变速系统的传动零件之间随时都有足够的正压力，继而能够产生足够的牵引力。在过载时，限位销36限制了固定盘33与钢球保持架42相对错动的角度，即限制了钢球34沿固定盘33端面上的V型槽斜面爬坡的高度，从而限制了钢球保持架42对碟形弹簧37的最大压缩量，继而限制了施加在无级变速系统上的轴向压紧力，使其不能超过无级变速系统所能承受的最大轴向压紧力，这样就保证了无级变速系统不会因过载而缩短使用寿命或造成破坏。另外，无级变速系统所需的初始轴向压紧力能够通过圆螺母39进行调节；施加在无级变速系统上的轴向压紧力被封闭在从圆螺母39到轴肩121之间的输入轴12上，不能够传递到箱体1上，从而能够减轻箱体1的重量。
无级变速系统的传动比大小由调速环29的轴向位置决定，随着调速环29的轴向移动，调速环29与行星锥31的接触点至行星锥31自身轴线的距离发生变化，从而能够使无级变速系统的传动比，即调速环29与输入盘32的转速之比发生无级变化。安装在花键套9上的弹性挡圈22、30能够对调速滑套26的轴向移动范围进行限位，继而对调速环29的轴向移动范围进行限位，能够有效防止调速环29从行星锥31的锥面上脱出，并且能够对无级变速系统的传动比范围进行限定，行星锥31与输入盘32、固定盘33、调速环29之间均为圆弧点接触。
电子计算机根据节气门开度、发动机转速、汽车行驶速度和驾驶员所选择的汽车运行模式，计算出此时无级变速传动系统的最佳传动比和调速环29的轴向位置，然后向步进电机45发出相应的转向信号和脉冲信号，使步进电机45的输出轴转动相应的角度，继而通过调速蜗杆47、调速蜗轮48、调速拨叉轴49、调速拨叉24、一对调速拨叉销23、23拨动滚动轴承25，使调速滑套26带动调速环29移动到所需要的轴向位置上，从而使该无级变速器以最佳的传动比工作。
权利要求1．一种供汽车使用的无级变速器，它包括通过其两端的滚动轴承(11,38)支承在箱体(1)上的输入轴(12)，通过花键联接在输入轴(12)上的输入盘(32)，端面上对称开有V型槽且通过滚动轴承(40)支承在输入轴(12)上固定盘(33)，套在输入轴(12)上的钢球保持架(42)，同时含在固定盘(33)端面上的V型槽和钢球保持架(42)上的圆孔内且能够自由转动的钢球(34)，分布均匀地安装在行星锥保持架(35)上且能够自由转动的行星锥(31)，套在行星锥(31)的锥面上的调速环(29)；其特征在于在固定盘(33)和钢球保持架(42)中的一方上固定着限位销(36)，限位销(36)同时卡在固定盘(33)和钢球保持架(42)中的另一方上开出的限位槽内，钢球保持架(42)上含着钢球(34)的圆孔为直径和深度均相同的不通孔，钢球保持架(42)不能够转动但是能够沿轴向移动，加压套(41)经滚动轴承(38)支承在输入轴(12)上，在加压套(41)和钢球保持架(42)之间装有碟形弹簧(37)，在输入轴(12)上装有圆螺母(39)压在滚动轴承(38)上。
专利摘要本实用新型涉及一种供汽车使用的无级变速器,包括无级变速系统、差速器、测速传动系统和正、倒档系统,它能够通过电子计算机控制实现自动无级变速,有助于提高汽车的动力性和燃油经济性。无级变速系统的传动原理是弹性流体动压润滑牵引传动差动行星无级变速,其自动加压装置主要由加压套41、碟形弹簧37、钢球保持架42、钢球34、限位销36和固定盘33构成,并且能够有效避免无级变速系统因过载而缩短使用寿命或造成破坏。
文档编号B60K17/00GK2443872SQ00260970
公开日2001年8月22日 申请日期2000年11月2日 优先权日2000年11月2日
发明者崔光彩, 崔晓康, 熊滨生 申请人:崔光彩, 崔晓康