專利名稱：機械式自動無級變速傳動裝置的制作方法
技術領域：
本發明為一種采用機械傳動方式傳遞動力的機械式自動無級變速傳動裝置，主要應用于傳遞各類機動力，如車、船等動力機械，并具有能根據在傳遞動力的過程中所遇到的阻力作用的大小自動實現無級變速的功能。
背景技術：
現在技術的機械式自動無級變速傳動裝置(簡稱CVT)既常稱的機械自動無級變速器，具有節油、操縱方便、行駛舒適等特點。早期的機械無級變速器是通過兩個錐體改變接觸半徑而實現傳動比連續變化，但由于接觸部分擠壓應力太高，難以進入實用化。后發展成為采用橡膠材料的帶傳動，又受傳動帶壽命的影響，德國的PIV公司從1965年起，開始研究鏈傳動的CVT。到80年代，出現了技術上的突破，橡膠帶被由許多薄鋼片穿成的鋼環代替，使其與兩個錐輪的槽在不同半徑上“咬合”來改變速比。從理論上說，CVT可以使發動機始終在其經濟轉速區域內運行，從而大幅度改善燃油經濟性。但由于CVT是磨擦傳動，與齒輪傳動相比效率并不高，從目前的情況來看，節省燃油10％-20％是可能實現的。此外CVT在加速時不需切斷動力，因此裝備CVT的汽車乘坐舒適，超車加速性能好。據制造商稱，裝備CVT的汽車每年約生產數十萬輛，但從市場情況看來，這種車仍不多見。以上背景技術資料來源于《汽車自動變速器維修指南》一書，由延邊人民出版社出版，張智主編，摘自書中第一章汽車自動變速器概述第一節自動變速裝置的類型和應用之二機械傳動之2無級式機械傳動第6頁下半頁到第7頁上半頁，以上部分為與本發明最為接近的現有的背景技術的資料。下面再根據上述的背景技術中的有關資料，對現有技術的CVT存在的一些問題和不足之處，做一下概括，從目前情況看，現有技術的CVT主要存在以下幾個方面的缺點第一，結構復雜，制造成本高，現有技術的機械自動無級變速器結構較復雜，加工成本高，技術精密度高，因此使機械自動無級變速器的維修工作也投入成本過高，由此大大降低了現有技術的CVT的實用性。第二，傳動效率低，如將現有技術的CVT的傳動效率與齒輪傳動效率相比，還相差很多，因此現有技術的CVT傳動在傳動效率方面還有待改進與提高。
發明目的針對在背景技術中提出的現有技術的自動無級變速器存在的一些問題，本發明技術都能將其逐一的給予完善解決。首先第一，合理的改進與簡化自動無級變速器的機械結構，使其結構更為合理與實用，從而降低自動無級變速器的制造成本和維修費用，提高機械式自動無級變速器的實用性。第二，改進了機械式自動無級變速裝置傳統的傳動方式，進一步提高傳動效率，降低能源消耗量。本發明技術除了能夠解決以上兩個長期存在的問題以外，還能使在以下幾個方面普遍存在的一些問題得到進一步的完善解決，第一本發明技術裝置具有傳動柔和，吸收振動的特點，減少了機器在運行中由于負荷猛增時對機器本身產生的沖擊給機器及其它運行部件帶來的不必要的磨損，延長了機器本身的壽命，使機器在運行中的狀態更穩定和舒適(如汽車)。第二本發明技術裝置有靈活的工作特性，在機器運行中本發明裝置能根據機器在運行中的負荷作用的大小以及各種工作環境的改變及時靈活的實現自動無級變速，變速過程不切斷動力的傳送，總能使機器在運行中保持穩定平緩的工作狀態。第三本發明技術裝置操作簡便，減少人工勞動強度，提高入與機器在工作中的安全性。以上所述為本發明技術裝置所能夠進一步完善和解決的一些現有技術中存在的問題。通過對以上幾個方面存在的一些問題進行改進和完善，進一步提高了機器在各個方面的性能，以及機器在運行中的安全可靠性，使機械式自動無級變速裝置，在實際應用中更具有廣泛的實用性。
技術方案以下為本發明的主要內容，本發明所采用的技術方案主要如下主要是將動力的傳遞方式由旋轉式轉變為沖擊式再轉變為旋轉式，使旋轉傳動形式與沖擊傳動形式相結合，首先采用一個(或一對)可以自動調節改變長短的旋轉臂(或可以自動調節改變位置的旋轉支點)，在可以自動調節改變長短的旋轉臂的上面(或可以自動調節改變位置的旋轉支點上面)安裝一個旋轉軸，使動力帶動旋轉臂(或旋轉支點)做旋轉運動，使旋轉臂(或旋轉支點)上面的旋轉軸跟著做旋轉運動，旋轉軸再與一個沖擊齒條相連，旋轉軸在旋轉時帶動沖擊齒條做沖擊運動，沖擊齒條再對兩個單向傳動齒輪進行來回往返的沖擊傳動，使兩個單向傳動齒輪相互接替對換輪流的并且保持連續不斷的傳遞動力，兩個單向傳動齒輪再相互接替對換輪流的通過兩個由各自帶動傳遞動力的聯動齒輪去共同帶動一個被動齒輪轉動，被動齒輪再將動力傳送出去。可自動調節改變長短的旋轉臂的構成方法及結構設計方案如下用一個齒條作為旋轉臂，在齒條旋轉臂的頂端裝有一個旋轉臂軸用以連接沖擊齒條(使齒條旋轉臂帶動旋轉臂軸做旋轉運動，再使旋轉臂軸帶動沖擊齒條作沖擊運動，從而將動力傳送出去。)齒條旋轉臂的末端為一個端座(或端蓋形)，把齒條旋轉臂套裝在一個變速器外殼中，使齒條旋轉臂在變速器外殼中可以來回進出的抽動，從而使齒條旋轉臂伸出變速器外殼的部分(齒條旋轉臂頂端一面)可以從變速器外殼中抽出伸長或收回縮短，齒條旋轉臂末端的端座(或端蓋形狀)可使齒條旋轉臂不能從變速器外殼中全部抽出或脫開，在齒條旋轉臂(頂端一面)伸出變速器外殼的這一部分上面套裝一根彈簧，彈簧的彈力作用把變速器外殼頂(撐)在齒條旋轉臂的末端的盡頭，使齒條旋轉臂(頂端一面)從變速器外殼中抽出的部分保持最長(俗稱抽到頭)并保持不往回收縮，在變速器外殼中安裝一個變速器齒輪，變速器齒輪在變速器外殼中與齒條旋轉臂(套裝在變速器外殼中的部分)上面的齒牙相嚙合，變速器齒輪固定在變速器外殼中，變速器齒輪的軸伸出變速器外殼，并與變速器齒輪同心同步轉動，用于使動力通過伸出變速器外殼的變速器齒輪軸帶動(固定在變速器外殼中的)變速器齒輪轉動，通過使變速器齒輪在變速器外殼中轉動，可以使齒條旋轉臂在變速器外殼中收回縮短或者又靠彈簧的回位作用伸出變長，使齒條旋轉臂在工作過程中可以隨時改變旋轉臂的長短(或旋轉臂軸的旋轉半徑)，也可以說是用一個變速器外殼將變速器齒輪與齒條旋轉臂固裝在一起，使變速器齒輪與齒條旋轉臂上的齒牙(在變速器外殼中)相嚙合，使它們不能分開，從而隨著變速器齒輪的轉動，使齒條旋轉臂伸出變速器外殼的部分可以收回到變速器外殼中變短或又靠彈簧的彈力作用伸出變速器外殼變長，從而使齒條旋轉臂可以改變旋轉臂的長短。另外在上述方案中提到的對固裝在變速器外殼中的變速器齒輪的驅動方式，除了用(上述方式)使動力直接帶動伸出變速器外殼的變速器齒輪軸使變速器齒輪在變速器外殼中轉動的方式外，還可以利用現有技術的汽車差速器的工作原理，將動力分成兩部分，一部分動力帶動變速器齒輪轉動，另外一部分動力帶動變速器外殼轉動，如在變速器齒輪露出變速器外殼的變速器齒輪軸上面再安裝一個太陽齒輪與變速器齒輪同心同步轉動，再將變速器外殼的外部結構設計成一個內部有齒牙的內齒圈，然后再通過使用三個行星齒輪在變速器外殼的內齒圈中圍繞著(與變速器外殼中的變速器齒輪同心同步轉動的)太陽齒輪轉動，三個行星齒輪都與變速器外殼的內齒圈中的齒牙和太陽齒輪的齒牙兩者相嚙合，從而組成一個行星齒輪系(變速器)。最后使動力直接帶動這三個行星齒輪在變速器外殼的內齒圈中圍繞著(與變速器外殼中的變速器齒輪同心同步轉動的)太陽齒輪轉動，從而將動力分成兩部分，一部分傳遞給太陽齒輪帶動變速器外殼中的變速器齒輪轉動，另一部分動力傳遞給內齒圈帶動變速器外殼轉動，使兩部分動力平衡的帶動齒條旋轉臂做旋轉運動，并將動力傳送出去。可自動調節移動位置的旋轉支點的結構構成方法和技術設計方案如下采用一對變速器大齒輪帶動一個旋轉軸(旋轉支點)做旋轉運動，在變速器大齒輪的內部設計有一個軌道，旋轉軸的兩端作為兩個支點安裝在兩個同心同步轉動的變速器大齒輪內部的軌道中，軌道為一條長方形或微曲的長方形空間部分，供旋轉軸在其中移動并改變位置，再在每個變速器大齒輪的軌道中安裝一個彈簧，使彈簧將軌道中的旋轉軸頂(撐)在軌道頂部(靠近變速器大齒輪的圓周邊緣部分的位置)，使旋轉軸在(隨著變速器大齒輪的轉動)做旋轉運動時的旋轉半徑保持最大，當在傳遞動力過程中阻力作用發生變化時(增大或減小)旋轉軸便會(根據阻力的大小與彈簧力的大小對比的變化，然后受增大后的阻力對彈簧施加的壓力作用或彈簧力(相對于減小后的阻力)產生的回位作用的影響移向軌道底部(靠近變速器大齒輪的圈心部分)使旋轉軸的旋轉半徑縮小或(又借助彈簧力作用)移向軌道頂部(靠近變速器大齒輪的圓周的邊緣部分)使旋轉軸的旋轉半徑變大。以上為本發明在自動變速器方面所采用的主要技術方案，下面再對本發明在傳動方面一些部件的特征結構構成方式及采用的技術方案做一些說明在本發明的機械式自動無級變速傳動裝置中所提到的單向傳動齒輪的內部的特征結構部分為將單向傳動齒輪的內部的單向傳動結構設計成為多個單向傳動結構設計成為多個單向齒牙與多個單向擋塊(或卡塊，俗稱千斤)分工輪流嚙合傳動的結構形式利用單向齒牙與單向擋塊的個數不相等的均勻排列方式(如單向齒牙與單向擋塊的個數對比為6∶4，6∶8，或10∶8，12∶9等)使其在工作時不能同時全部對咬的去傳送動力，而是只有一部分(或一組)單向齒牙與單向擋塊在傳送動力，從而使其還有一部分(或一組、一組以上)的閑置單向齒牙與單向擋塊在輪流等待接力并依次按順序的輪流傳送動力，從而使單向傳動齒輪在單向傳動過程中，當單向傳動的運轉行程結束并且又作完返回的空轉行程后，再繼續進行單向傳動的運轉行程時，在單向傳動齒輪內部的單向齒牙與單向擋塊在完全接觸并咬合(然后開始起傳動作用)之前單向傳動齒輪的帶有沖擊性的空轉行程變小。以上部分為本發明所有采用的技術方案的介紹與說明。
有益效果將本發明設計的機械式自動無級變速器傳動裝置與現有技術的機械自動無級變速傳動裝置相對比，本發明設計的機械式自動無級變速傳動裝置將在以下幾個應用方面具有較積極的有益效果第一，結構簡單，大大降低了零件的精密度，進一步降低制造成本，節簡了繁雜的維護過程，從總體上也降低了維護成本，節省了時間，提高工作效率。第二，傳動效率高，由于本發明技術采用的傳動方式為齒輪傳動，傳動效率與手動變速器幾乎相同，因此與現有技術的傳動方式(液力傳動、磨擦傳動等)相比，傳動效率相對更高，進一步降低了機械的能源消耗量。第三，工作性能靈活，變速平穩及時適速，能根據機器在運行中負荷作用大小及各種工作環境的改變及時靈活的實現自動無級變速，變速過程不需切斷動力的傳送，能使機器在各條件下運行時都保持穩定緩和的工作狀態，消減了在傳動過程中由于負荷猛增產生的以機器。(或發動機及其它部位零件)的沖擊振動所帶來的惡性磨損甚至損壞的不良現象。第四，操作簡便，降低人工勞動強度，提高安全性。以上部分為本發明技術在實際應用中所具有的一些突出的實用的有益效果，希望本發明技術在實際應用中能為廣大有關專業領域的操作人員帶來更多好的用處。
與
具體實施例方式下面介紹的五幅說明書附圖為在具體實施本發明時，供參照的幾種以本發明提出的技術方案為原理基礎所構成的，在實際中的機械結構形式。主要構造都由上些普通的機械零件構成，因此在具體實施過程中關于技術方面的上些理解和應用轉化時的步驟，不會有太大的難度。圖1是根據本發明主要技術內容設計的具體的機械結構的實施方案之一圖1所示的機械結構方案中主要包括以下零部件1動力輸入軸、2充速器大齒輪、3主動聯動齒輪、4彈簧、5旋轉臂軸(旋轉支點)、6連桿、7沖擊齒條、8單向傳動齒輪、9被動聯動齒輪、10被動大齒輪、11動力輸出軸。圖1中所示機械結構的工作過程如下動力首先帶動動力輸入軸1轉動，并使變速器大齒輪2與動力輸入軸1同步轉動，再經過主動聯動齒輪3使另一個變速器大齒輪也與變速器大齒輪2同步轉動，兩個變速器大齒輪在轉動時帶動裝在兩個變速器大齒輪的上的軌道中由彈簧4支撐的旋轉臂軸5也與變速器大齒輪2同步旋轉，旋轉的旋轉臂軸5再通過連桿6帶動沖擊齒條7作來回往返行程的沖擊運動，使沖擊齒條7對單向傳動齒輪8(以及另外一個單向傳動齒輪)進行來回往返的沖擊傳動，使兩個單向傳動齒輪相互替換輪流的并且保持連續不斷的傳遞動力，并將連續不斷的動力通過被動聯動齒輪9傳遞給被動大齒輪10，再由被動大齒輪10帶動動力輸出軸11轉動，最后由動力輸出軸11將動力輸送出去。當在傳遞動力過程中如遇阻力增大的情況時，首先接受到阻力作用的是動力輸出軸11，然后阻力被傳遞至被動大齒輪10，再經過被動聯動齒輪9，將阻力傳至單向傳動齒輪8，使沖擊條7在對單向傳動齒輪8作沖擊傳動時的阻力相應增大，使帶動沖擊齒條7作沖擊運動的旋轉臂軸5旋轉時的阻力也增長，這時由于旋轉臂軸5與變速器大齒輪2同步旋轉，因此當變速器大齒輪2帶動旋轉臂軸5作同步旋轉的運動時，變速器大齒輪2的旋轉阻力也會相應增大，但由于變速器大齒輪2在帶動旋轉臂軸5作同步旋轉的運動時有很大一部分動力是用壓縮彈簧4的方式中將動力傳遞給旋轉臂軸5的，因此當變速器大齒輪2在帶動旋轉臂軸作同步旋轉時，如果旋轉臂軸5的旋轉阻力增大，變速器大齒輪2在轉動時的動力就會對傳遞動力的彈簧4產生更大的壓力，進一步壓縮彈簧4，使彈簧4縮短，由于旋轉臂軸5在變速器大齒輪2的軌道中的位置是靠彈簧4的支撐才處在離旋轉中心點最遠的位置(也就是旋轉臂軸5在旋轉時的旋轉直徑最大的位置)，而當阻力變大時，將彈簧4進一步壓縮并使彈簧縮短，使靠彈簧4支撐的旋轉臂軸5的位置產生移動，并移向了變速器大齒輪2的圓心，使旋轉臂軸5的旋轉直徑變小，這時由旋轉臂軸5帶動作沖擊運動的沖擊齒條7的沖擊行程便會縮小，進而減慢了受沖擊齒條7的沖擊傳動而轉動的單向會動齒輪8的連續的轉動速度，并使與單向傳動齒輪8的(在單向傳動時的)運轉同步轉動的被動聯動齒輪9對被動大齒輪10的傳動速度減慢，使被動大齒輪10的轉速降低，從而使動力輸出軸11的動力輸出速度也降低，增加了輸出后的動力的扭力，從而達到了根據阻力增大的情況自動實現變速的目的。當在傳遞動力過程中阻力變小時，旋轉臂軸5的位置使在彈簧4的回位作用下移向變速器大齒輪2的(離圓心遠的)邊緣位置，使旋轉臂5的旋轉直徑增大，并增大了沖擊齒條7的沖擊行程，進一步使單向傳動齒輪8的傳動轉速加快，并通過被動聯動齒輪9和被動大齒輪10的傳動，使動力輸出軸11的動力輸出速度加快，達到了(根據阻力變小的情況)自動加速的目的。
圖2為圖1中標記A-A所示，從單向傳動齒輪8的A-A側面正視單向傳動齒輪8的內部的結構原理平面圖，同時圖2中所示結構原理平面圖也與圖3、圖4中標記A-A所示的(單向傳動齒輪)內部原理結構相同，圖2中所示包括以下零部件1沖擊齒條，2單向傳動齒輪，3彈簧，4擋塊，5單向齒牙及軸，圖2中所示單向傳動齒輪的內部結構在傳動動力時的工作過程及原理如下當沖擊具齒條1對兩個單向傳動齒輪進行向下沖擊傳動時，單向傳動齒輪2為順時轉動，單向傳動齒輪2內部的擋塊在彈簧3的彈力作用下就會有兩個位置相對稱的擋塊與單向齒牙及軸5上面的其中兩個單向齒牙相對咬，使單向傳動齒輪2帶動內部的單向齒牙及軸5轉動，起到傳遞動力的作用將動力由此輸送出去。而這時受沖擊齒條1沖擊的另外一個單向傳動齒輪的工作狀態，則與上述工作過程相反，由于另外一個單向傳動齒輪在受沖擊齒條向下沖擊傳動時的旋轉方向為逆時轉動，因此其內部的擋塊不能與裝在其內部的單向齒牙及軸5上面的單向齒牙相對咬住，因此這時的單向傳動齒輪為逆時轉動不能傳遞動力，只能空轉。當齒條向下的沖擊運動作完時，就開始往回返對兩個單向傳動齒輪進行向上的沖擊傳動，使兩個單向傳動齒輪都改變了轉動方向，這時的單向傳動齒輪2的受沖擊轉動方向為逆時旋轉，其內部的擋塊4與單向齒牙及軸與上面的單向齒牙不能對咬，因此無法傳遞動力，成為空轉狀態，而這時的另外一個單向傳動齒輪則與之相反，它受沖擊轉動方向為順時旋轉，其內部安裝的擋塊在彈簧的作用下會兩個位置相對稱的擋塊與單向齒牙及軸上面的單向齒牙相對咬，使單向傳動齒輪帶動其內部的單向齒牙及軸轉動，并將動力傳送到下一個傳遞動力的環節，就這樣由沖擊齒條1對單向傳動齒輪2及另外一個單向傳動齒輪進行來回往返的重復不斷的沖擊傳動，使兩個單向傳動齒輪相互接替對換輪流的重復不斷的將動力輸送出去，以達到傳遞動力的目的。同時在圖2中所示的單向傳動齒輪2的內部，使用多個單向齒牙與多個單向擋塊(如單向齒牙與單向擋塊的個數相對比為6∶4，6∶8或10∶8，12∶9等)分工輪流嚙合傳動的傳動形式(圖2中另外一個單向傳動齒輪的內部結構也與此相同)，使單向傳動齒輪在傳動過程中來回往返旋轉時的間隔傳動接觸間隙變小，使兩個單向傳動齒輪在傳遞動力過程中相互對換交接傳動時的傳動間隔間隙(或時間)也變小，從而使動力傳送效果更加連續穩定，更多消除了在傳遞動力過程中可能出現的快沖猛撞的現象。圖3是根據本發明主要技術內容設計的具體的機械結構的實施方案之二圖3中所示的機械結構方案中主要包括以下零部件1動力輸入軸及主動齒輪，2主動聯動齒輪，3變速器大齒輪，4變速器小齒輪，5變速器齒條(旋轉臂)，6彈簧，7變速器外殼，8旋轉臂軸，9連桿，10沖擊齒條，11單向傳動齒輪，12被動聯動齒輪，13被動大齒輪，14動力輸出軸。圖3中所示機械結構的工作過程如下動力首先帶動動力輸入軸及主動齒輪1轉動，再經過主動聯動齒輪2帶動變速器大齒輪3轉動，變速器大齒輪3使變速器小齒輪4和它同步轉動，當變速器小齒輪4和變速器大齒輪3同步轉動時，就會使變速器外殼7里面的變速齒條(旋轉臂)5在變速器外殼7中向后移動，這時變速器齒條5上面的彈簧6就會對變速器齒條5的移動產生阻力，使變速器小齒輪4在一定條件下(在動力傳遞過程中所遇阻力不增大的情況下)無法移動變速器齒條5，這是就會使變速器外殼7與變速器小齒輪4成為一個整體跟著與變速器大齒輪3同步轉動，并帶動變速器齒條5及變速器齒條5前端的旋轉臂軸8一起與變速器大齒輪3同步旋轉，這時旋轉著的變速器齒條5以及旋轉臂軸8經過連桿9再帶動沖擊齒條10作來回往返行程的沖擊運動，使沖擊齒條10對單向傳動齒輪11(以及另外一個單向傳動齒輪)進行來回往返的沖擊傳動，使兩個單向傳動齒輪互相接替的輪流對換的并連續不斷的傳遞動力，并將連續不斷的動力通過被動聯動齒輪12傳遞給被動大齒輪13，再由被動大齒輪13帶動動力輸出軸14轉動，最后由動力輸出軸14將動力輸送出去。當在傳遞動力過程中如遇阻力增大的情況時，首先接受到阻力作用的是動力輸出軸14，然后增大的阻力作用便經過每個傳動環節被依次傳遞至帶動旋轉臂軸8和變速器齒條(旋轉臂)5作旋轉運動的變速器外殼7上面，使變速器外殼7的旋轉阻力增加并使變速器外殼7的旋轉速度變慢，而這時帶動變速器外殼7轉動的變速器大齒輪3的轉動速度不變，并使與變速器大齒輪3為鋼性連接(并且同步運轉)的變速器小齒輪4的轉動速度也不變，這樣就會使變速器小齒輪4的轉速高于變速器外殼7的轉速，使變速器小齒輪4在變速器外殼7中有回轉現象(也就是說假設變速器外殼7不轉動時，變速器小齒輪4在變速器外殼7中依然有單獨運動的狀態)，這是變速器小齒輪4就會將變速器外殼7里面的變速齒條5向后移動，使變速器齒條5伸出變速器外殼7的長度變小，從而使由變速器齒條5帶動做旋轉運動的旋轉臂軸8的旋轉直徑縮小，再使由旋轉臂軸8帶動作沖擊運動的沖擊齒條10的沖擊行程就會縮小，從而使單向傳動齒輪11在受沖擊齒條10每次的沖擊傳動時所旋轉的行程變小，最終使單向傳動齒輪11在受沖擊齒條10的沖擊傳動中的連續的轉動速度變慢，然后使與單向傳動齒輪11(在作單向傳動時的旋轉狀態)同步轉動的被動聯動齒輪12的轉動速度也變慢，再使由被動聯動齒輪12帶動的被動大齒輪13為鋼性連接的動力輸出軸14的扭力，從而達到自動變速的目的。如在動力傳遞過程中出現阻力變小的現象時，這時由于(在上述部分)自動變速裝置在阻力增大的情況下，實現自動變速時，在其變速過程中由變速機構中的變速器小齒輪4將變速器外殼7中的變速器齒條5向后移動，使變速器齒條5上面的彈簧6成為被壓縮狀態，也就是在阻力增大時，增大的阻力作用過了彈簧6的彈性支撐作用，使變速器小齒輪4將變速器齒條5在變速器外殼7中向后移動，并進一步壓縮了彈簧6，也就是說是阻力壓縮了彈簧而達到自動變速的目的，而當阻力變小時彈簧6的彈性支撐作用就會大過變小的阻力作用，并將變速器齒條5從變速器外殼7中向前移動，使變速器齒條5(旋轉臂)帶動作旋轉運動的旋轉臂軸8的旋轉直徑增大，并使由旋轉臂軸8帶動作沖擊運動的沖擊齒條10的沖擊行程加長，再使單向傳動齒輪11在受沖擊齒條10連續不斷的沖擊傳動中的連續的轉動速度加快，再使由單向傳動齒輪11帶動轉動的被動聯動齒輪12的連續轉動也加快，再使受被動聯動齒輪12帶動的被動大齒輪13的轉動速度也加快，最后使與被動大齒輪13相連接的動力輸出軸14的動力輸出速度加快，最后使自自動變速裝置達到(根據阻力變小的情況)自動變速的目的。圖4是根據本發明技術內容設計的具體的機械結構的實施方案之三圖4中所示主要包括以下零部件1動力輸入軸及主動齒輪，2主動聯動齒輪，3變速器大齒輪，4變速器外殼，5變速器小齒輪，6變速器齒條(旋轉臂)，7彈簧，8旋轉臂軸，9連桿，10沖擊齒條，11單向傳動齒輪，12被動聯動齒輪，13被動大齒輪，14動力輸出軸。由于在介紹說明圖4中所示機械結構的工作原理時，需參照圖5中所示機械結構一并給予結合說明，因此在這里一并將圖4與圖5所示機械結構方案一同給予結合說明，更有利于大家在審閱參照時的方便和容易理解。圖5所示的為圖4中標記4所示變速器外殼4的內部結構的分解放大圖，圖5中所示包括以下零部件1變速器大齒輪，2行星齒輪，3太陽齒輪，4變速器小齒輪，5變速器外殼(包括齒圈)，6變速器齒條(旋轉臂)。首先結合圖5對圖4中所示的機械結構方案的工作過程做一下全面的說明動力首先帶動圖4中所示的動力輸入軸及主動齒輪1運轉，動力輸入軸及主動齒輪1再經過主動聯動齒輪2帶動變速器大齒輪3運轉，變速器大齒輪不再帶動變速器外殼4轉動，(變速器大齒輪3帶動變速器外殼4的傳動方式需參照圖5所示變速器大齒輪1(與圖4中所示變速器大齒輪3相同)首先帶動行星齒輪2圍繞著太陽齒輪3在變速器外殼5的內齒圈中運轉，由于太陽齒輪3在運轉中只起調速作用，因此在傳遞動力過程中(不調速時)為不運轉(或不起傳動作用)的狀態，這時在變速器外殼5中運轉的行星齒輪2就會帶動變速器外殼5(與圖4中所示變速器外殼4相同)運轉，接圖4變速器外殼4再帶動變速器齒條(旋轉臂)6運轉，變速器齒條6帶動旋轉臂軸8運轉，放置臂軸8再通過連桿9帶動，沖擊齒條10做邊疆的往返行程的沖擊運動，使沖擊齒條10對單向傳動齒輪11(及另外一個單向傳動齒輪)進行來回往返的連續的沖擊傳動，使兩個單向傳動齒輪互相交接的輪流對換的并連續不斷的運轉著傳遞動力，并將連續不斷的動力通過被動聯動齒輪12傳遞給被動大齒輪13，使被動大齒輪13運轉。再由被動大齒輪13帶動動力輸出軸14運轉，最后由動力輸出軸14將動力傳送出去。以上部分為圖4中所示的機械結構的動力傳送過程或工作過程，圖4中所示機械結構方案在自動實現變速過程中，工作原理大致與圖3中所示機械結構方案的自動變速過程及原理基本相同，略有不同的只是在圖4中所示的機械結構方案中將變速器外殼4的外部設計成為一個內齒圈。然后再使變速器大齒輪3首先帶動3個或2個，行星齒輪在變速器外殼的內齒圈中圍繞著一個太陽齒輪轉動，太陽齒輪再與變速器小齒輪相連(參照圖5)，從而將動力分成兩部分一部分動力經變速器外殼的內齒圈傳送給變速器外殼，使變速器外殼帶動變速器齒條(旋轉臂)運轉將動力傳送出去，另一部分動力經太陽齒輪(參照圖5中標記3、4)傳送給變速器外殼中收回縮短式伸出變長從而起到調速作用，使傳動機構在傳遞動力過程中隨時根據所遇阻力的大小變化進行自動變速，使傳動狀態，保持平衡穩定。以上部分為本發明實施方式與
。另如果將實施方案中提到的被動聯動齒輪對被動大齒輪的驅動方式改為皮帶傳動，傳動效果會進一步有所改善。
以上部分為本發明說明書的全部內容。
權利要求
1一種在傳動過程中可自動實現無級變速的機械式自動無級變速傳動裝置，該裝置使用一個由旋轉臂帶動旋轉的旋轉支點帶動沖擊齒條對單向傳動齒輪進行沖擊傳動，從而使單向傳動齒輪傳遞動力，其特征在于帶動沖擊齒條，做沖擊運動的旋轉支點的位置可以移動(或者帶動旋轉支點做旋轉運動的旋轉臂的長短可以調節)。
2權利要求1所述的機械式自動無級變速傳動裝置其特征在于使用一個沖擊齒條對兩個單向傳動齒輪進行來回往返行程的輪流沖擊傳動，使兩個單向傳動齒輪互相交接輪流替換的并連續不斷的將動力傳遞給一個大齒輪，使大齒輪將動力傳送出去。
3權利要求1所述的機械式自動無級變速傳動裝置其特征在于將可移動位置的旋轉支點安裝在兩個帶動旋轉支點旋轉的相同的輪的內部的軌道中，使旋轉支點可以在軌道中移動位置改變旋轉半徑。
4權利要求1所述的機械式自動無級變速傳動裝置其特征在于將帶動旋轉支點旋轉的可調節長短的旋轉臂設計成齒條式的再套裝在一個外殼中，與一個小齒輪在外殼中相嚙合不分開，使小齒輪在轉動時可以將齒條式的旋轉臂(露出外殼的部分)從外殼伸出變長或收回縮短。
5權利要求1所述的機械式自動無級變速傳動裝置其特征在于使用一個外殼帶動齒條式旋轉臂旋轉，將外殼的外部結構設計成一個內齒圈，在內齒圈中安裝2個或3個行星齒輪圍繞一個太陽齒輪轉動，使動力首先帶動3個行星齒輪運轉，利用行星齒輪系(差速器)將動力分成兩部分一部分動力通過內齒圈帶動外殼運轉將動力傳送出去，另一部分動力通過太陽齒輪帶動外殼中的小齒輪轉動，起到調速作用。
6權利要求1所述的機械式自動無級變速傳動裝置其特征在于通過移動旋轉支點的位置或改變帶動旋轉支點旋轉的旋轉臂的長短，使旋轉支點的旋轉半徑縮小或增大，進而改變沖擊齒條對單向傳動齒輪的沖擊傳動行程，使單向傳動齒輪連續的傳動轉速減慢或加快，最終達到變速目的。
7一種用于單向傳遞動力的單向傳動輪裝置其特征在于將單向傳動輪內部的單向傳動結構設計成為多個單向齒牙與多個單向擋塊分工輪流嚙合傳動的結構方式，使單向傳動輪在工作中當一組單向齒牙與單向擋塊在嚙合傳動工作時總還有一組或一組以上的單向齒牙與單向擋塊在等待輪流的接替傳遞動力。
全文摘要
本發明為一種動力傳遞裝置，能在傳動過程中根據阻力的大小變化，自動實現無級變速，可解決問題一結構復雜精密度高，制造維護成本過高，二傳動效率低。特征用一個或一對可改變長短的旋轉臂或可移動位置的旋轉支點帶動沖擊齒條對兩個單向傳動齒輪進行來回往返的沖擊傳動，使兩個單向傳動齒輪互相交接輪流替換并連續不斷的將動力傳遞給一個大齒輪，使大齒輪將動力傳遞出去，主要通過調節旋轉臂的長短(或旋轉支點的位置)改變旋轉支點旋轉半徑而實現變速，在單向傳動齒輪內部，采用多個單向齒牙與多個單向擋塊分工輪流傳動的方式，使傳動效果連續穩定。本發明用于傳遞各類機動力，如車、船等動力機械。
文檔編號F16H19/04GK1721736SQ20051007843
公開日2006年1月18日 申請日期2005年6月11日 優先權日2005年6月11日
發明者劉二峰 申請人:劉二峰