專利名稱：一種復合型齒鏈式無級變速兼起動器的制作方法
技術領域：
本發明屬于變速器以及起動領域，更具體地說，它是一種用于各種地面車輛、船
舶、鐵道機車、以及機床的復合型齒鏈式無級變速兼起動器。
背景技術：
目前，齒鏈式無級變速器都需要通過摩擦傳動，傳動件壓力大，易于摩損和發熱， 壽命較低，傳動功率小，傳動效率低，而且不具有起動功能。
發明內容
本發明克服了現有技術的不足，提供了一種具有起動功能，延長發動機和傳動系 的使用壽命，節能高效的復合型齒鏈式無級變速兼起動器。
為了實現本發明的目的，本發明采用的技術方案以下 —種復合型齒鏈式無級變速兼起動器，包括輸入軸(1)、齒鏈式無級變速器(3)、 變速齒輪副(4)、輸出軸(5)、空、倒檔機構(6)、離合器(7)、齒輪副聯接軸(8)、單向離合器 (9)、聯接軸(10)、起動機齒輪副(11)、起動齒輪副(12)，所述空、倒檔機構(6)的輸出端 (62)與輸出軸(5)聯接，所述的輸入軸(1)與輸出軸(5)之間設有輸入齒輪(21)、聯接齒輪 (22)、輸出齒輪(23)、輸出行星架(24)、輸入齒圈(25)、聯接小齒輪(26)、輸出齒圈(27)、行 星齒輪(28)，輸入齒輪(21)與聯接軸(10)聯接，第一個輸出行星架(24)通過其上的兩組 行星齒輪(28)與配合的輸入齒輪(21)、聯接齒輪(22)和輸出齒輪(23)聯接，第二個輸出 行星架(24)通過其上的兩組行星齒輪(28)與配合的輸入齒圈(25)、聯接小齒輪(26)和輸 出齒圈(27)聯接，輸出齒輪(23)與輸入齒圈(25)聯接，輸出齒圈(27)分別與配合的單向 離合器(9)的輸入端(91)、齒鏈式無級變速器(3)的輸入端(31)聯接，此配合的單向離合 器(9)的輸出端(92)分別與輸入齒輪(21)、本發明以外的若干元件聯接，齒鏈式無級變速 器(3)的輸出端(32)與離合器(7)的輸入端(71)聯接，離合器(7)的輸出端(72)以及各 個輸出行星架(24)與各自配合的變速齒輪副(4)的輸入齒輪(41)聯接，各個變速齒輪副 (4)的輸出齒輪(42)、空、倒檔機構(6)的輸入端(61)和起動齒輪副(12)的輸入齒輪(121) 與齒輪副聯接軸(8)聯接，起動齒輪副(12)的輸出齒輪(122)、起動機齒輪副(11)的輸出 齒輪(112)與各自配合的單向離合器(9)的輸入端(91)聯接，與起動齒輪副(12)聯接的 單向離合器(9)的輸出端(92)與輸入軸(1)聯接，與起動機齒輪副(11)聯接的單向離合 器(9)的輸出端(92)與聯接軸(10)聯接，聯接軸(10)與另一個配合的單向離合器(9)的 輸出端(92)聯接，其輸入端(91)與輸入軸(1)聯接。 本發明應用于車輛時，能夠根據車輛行駛時受到阻力的大小，自動地改變輸出扭
矩以及速度的變化。 本發明具有以下的優點 (1)本發明大部份功率由齒圈、行星齒輪、行星架、齒輪傳遞，因而傳動功率和傳動 效率都極大地提高，而且結構簡單，更易于維修；
(2)本發明的變矩和變速是自動完成的，能實現高效率的傳動，并且除了起步以 外，都能使發動機和起動機在最佳范圍內工作，與其它變速器相比，在發動機和起動機等效 的前提下，它降低了發動機和起動機的制造成本； (3)本發明使發動機和起動機處于經濟轉速區域內運轉，也就是使發動機在非常 小污染排放的轉速范圍內工作，避免了發動機在怠速和高速運行時，排放大量廢氣，從而減 少了廢氣的排放，有利于保護環境； (4)本發明能利用內部轉速差起緩沖和過載保護的作用，有利于延長發動機和傳 動系以及起動機的使用壽命，另外，當行駛阻力增大，則能使車輛自動降速，反之則升速，有 利于提高車輛的行駛性能； (5)本發明使輸入功率不間斷，可保證車輛有良好的加速性和較高的平均車速，使 發動機的磨損減少，延長了大修間隔里程，有利于提高生產率。 (6)本發明起動時，具有自動變矩和變速的性能，輸入功率不間斷，不會發生沖擊 現象，可保證發動機起動平穩、減少噪音，使發動機的起動磨損減少，并延長了起動電機以 及蓄電池的使用壽命。 (7)本發明減少了現今起動機的傳動機構，降低了制造成本，發動機起動后，只需 對起動電機采取制動措施，使其停止傳動。 另外，本發明是是一種用于各種地面車輛、船舶、鐵道機車、以及機床的復合型齒 鏈式無級變速兼起動器。
圖1為本發明實施例的結構具體實施例方式
下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步的詳細說明
實施例 如圖1中所示，一種復合型齒鏈式無級變速兼起動器，包括輸入軸1、齒鏈式無級 變速器3 、變速齒輪副4、輸出軸5 、空、倒檔機構6 、離合器7 、齒輪副聯接軸8 、單向離合器9 、 聯接軸10、起動機齒輪副11、起動齒輪副12，所述空、倒檔機構6的輸出端62與輸出軸5聯 接，所述的輸入軸1與輸出軸5之間設有輸入齒輪21、聯接齒輪22、輸出齒輪23、輸出行星 架24、輸入齒圈25、聯接小齒輪26、輸出齒圈27、行星齒輪28，輸入齒輪21與聯接軸10聯 接，第一個輸出行星架24通過其上的兩組行星齒輪28與配合的輸入齒輪21、聯接齒輪22 和輸出齒輪23聯接，第二個輸出行星架24通過其上的兩組行星齒輪28與配合的輸入齒圈 25、聯接小齒輪26和輸出齒圈27聯接，輸出齒輪23與輸入齒圈25聯接，輸出齒圈27分別 與配合的單向離合器9的輸入端91、齒鏈式無級變速器3的輸入端31聯接，此配合的單向 離合器9的輸出端92分別與輸入齒輪21、本發明以外的若干元件聯接，齒鏈式無級變速器 3的輸出端32與離合器7的輸入端71聯接，離合器7的輸出端72以及各個輸出行星架24 與各自配合的變速齒輪副4的輸入齒輪41聯接，各個變速齒輪副4的輸出齒輪42、空、倒檔 機構6的輸入端61和起動齒輪副12的輸入齒輪121與齒輪副聯接軸8聯接，起動齒輪副 12的輸出齒輪122、起動機齒輪副11的輸出齒輪112與各自配合的單向離合器9的輸入端
491聯接，與起動齒輪副12聯接的單向離合器9的輸出端92與輸入軸1聯接，與起動機齒輪 副11聯接的單向離合器9的輸出端92與聯接軸10聯接，聯接軸10與另一個配合的單向 離合器9的輸出端92聯接，其輸入端91與輸入軸1聯接。 輸入功率由輸入齒輪21分流為兩路，一路流入第一個輸出行星架24，另一路經過 聯接齒輪22再分流為兩路， 一路流入第一個輸出行星架24，另一路流入輸出齒輪23，再流 入輸入齒圈25，輸入齒圈25再分流為兩路，一路流入第二個輸出行星架24，另一路經過聯 接小齒輪26再分流為兩路，一路流入第二個輸出行星架24，另一路流入輸出齒圈27。
由于上述各個元件的轉速分配關系可以改變，所以各個輸出行星架24的轉速可 以從零到與輸入齒輪21、輸入齒圈25的轉速相同的范圍內不斷變化，從而使各個不同傳動 比的變速齒輪副4能同時與齒輪副聯接軸8聯接，因聯接齒輪22、聯接小齒輪26起調速的 作用，使輸入齒輪21與輸入齒圈25的轉速相同。 由于上述各個元件的轉速分配關系可以改變，兩路功率流將根據兩者之間轉速分 配的變化而變化，當各個輸出行星架24轉速為零時，其輸出功率為零，但力矩不為零，此 時，聯接齒輪22、聯接小齒輪26的輸入功率則由一定值改變到最大值，所述的一定值指的 是當聯接齒輪22、聯接小齒輪26與各自配合的輸出行星架24的轉速相同時，兩者按行星排 力矩比分配輸入功率所得的值，所述的最大值指的是由各自聯接的輸入齒輪21、輸入齒圈 25輸入的總功率，也就是說，當兩路功率發生變化時，聯接齒輪22、聯接小齒輪26將起變矩 的作用，使其傳遞到各個輸出行星架24以及輸出軸5上的力矩也隨之變化。
發動機或起動機的輸入功率經輸入齒輪21分流為兩路， 一路流入第一個輸出行 星架24，另一路經過聯接齒輪22再分流為兩路， 一路流入第一個輸出行星架24，另一路流 入輸出齒輪23，再流入輸入齒圈25，輸入齒圈25再分流為兩路，一路流入第二個輸出行星 架24，另一路經過聯接小齒輪26再分流為兩路， 一路流入第二個輸出行星架24，另一路流 入輸出齒圈27，輸出齒圈27再分流為兩路，第一路流入配合的單向離合器9的輸入端91， 再經其輸出端92分流為兩路， 一路流入本發明以外的若干元件，另一路流入輸入齒輪21， 第二路流入齒鏈式無級變速器3的輸入端31，再經其輸出端32流入離合器7的輸入端71， 離合器7的輸出端72和各個輸出行星架24分別把流入的功率再傳遞到各自配合的變速齒 輪副4的輸入齒輪41，再經各個變速齒輪副4的輸出齒輪42匯流至齒輪副聯接軸8，發動 機起動前，輸入功率經起動齒輪副12傳遞到發動機曲軸上，發動機起動后，則經空、倒檔機 構6匯流至本發明的輸出軸5，從而實現了把發動機的功率通過輸出軸5對外輸出。
對于本發明，當輸入齒輪21的轉速不變，輸出軸5、齒輪副聯接軸8上的扭矩隨其 轉速的變化而變化，轉速越低，輸出軸5、齒輪副聯接軸8上的扭矩就越大，反之，則越小，從 而實現本發明能隨車輛行駛阻力的不同而改變力矩以及速度的復合型齒鏈式無級變速兼 起動器。 本發明使用時，設起動機通過起動機齒輪副11的輸入齒輪111輸入的功率、轉速 以及其負荷不變，即輸入齒輪21的轉速與扭矩為常數，發動機起動前，發動機的轉速為零， 當起動機啟動，因齒輪副聯接軸8靜止不動，即各個輸出行星架24靜止不動，輸入齒輪21、 輸入齒圈25的功率全部流入各自配合的聯接齒輪22、聯接小齒輪26，其變矩后使扭矩增 大，并分為兩路， 一路傳遞到各自配合的輸出齒輪23、輸出齒圈27，另一路傳遞到各自配合 的輸出行星架24，其中，因離合器7處于分離狀態，輸出齒圈27把功率全部流入配合的單向離合器9的輸入端91，其輸出端92則分流為兩路，一路流入本發明以外的若干元件作功，另 一路流入輸入齒輪21，與起動機經起動機齒輪副11輸入的扭矩實現匯合，并在各個元件之 間不斷地進行分矩、變矩以及匯矩的反復循環，使傳遞到各個元件的扭矩不斷增大，各個輸 出行星架24分別把流入的功率再傳遞到各自配合的變速齒輪副4的輸入齒輪41，再經各個 變速齒輪副4的輸出齒輪42匯流至齒輪副聯接軸8，最后經起動齒輪副12匯流至發動機的 曲軸，當傳遞到發動機的曲軸上的扭矩，產生的起動力足以克服發動機的起動阻力時，發動 機則起動并開始加速。 發動機起動后，設發動機的輸入功率、輸入轉速以及其負荷不變，即輸入齒輪21 的轉速與扭矩為常數，汽車起步前，輸出軸5的轉速為零，當汽車啟動，因輸出軸5靜止不 動，即各個輸出行星架24靜止不動，輸入齒輪21、輸入齒圈25的功率全部流入聯接齒輪
22、 聯接小齒輪26，其變矩后使扭矩增大，并分為兩路，一路傳遞到各自配合的輸出齒輪
23、 輸出齒圈27，另一路傳遞到各自配合的輸出行星架24，其中，因離合器7處于接合狀態， 輸出齒圈27把功率分流為兩路，第一路流入配合的單向離合器9的輸入端91，其輸出端92 則分流為兩路， 一路流入本發明以外的若干元件作功，另一路流入輸入齒輪21，與起動機經 起動機齒輪副11輸入的扭矩實現匯合，并在各個元件之間不斷地進行分矩、變矩以及匯矩 的反復循環，使傳遞到各個元件的扭矩不斷增大，第二路流入齒鏈式無級變速器3的輸入 端31，再經其輸出端32流入離合器7的輸入端71，離合器7的輸出端72和各個輸出行星 架24分別把流入的功率再傳遞到各自配合的變速齒輪副4的輸入齒輪41，再經各個變速 齒輪副4的輸出齒輪42匯流至齒輪副聯接軸8，最后經空、倒檔機構6匯流至輸出軸5，當 傳遞到輸出軸5上的扭矩，經傳動系傳動到驅動輪上產生的牽引力足以克服汽車起步阻力 時，汽車則起步并開始加速，與之相聯的各個輸出行星架24的轉速也從零逐漸增加，此時， 功率分為兩路，流入聯接齒輪22、聯接小齒輪26的功率逐漸減少，從而，使其的增矩作用逐 漸減少，輸出軸5的扭矩隨著轉速的增加而減少，當相關的輸出行星架24與輸入齒輪21、輸 入齒圈25的轉速相同時，聯接齒輪22、聯接小齒輪26不再起增矩作用。
權利要求
一種復合型齒鏈式無級變速兼起動器，包括輸入軸(1)、齒鏈式無級變速器(3)、變速齒輪副(4)、輸出軸(5)、空、倒檔機構(6)、離合器(7)、齒輪副聯接軸(8)、單向離合器(9)、聯接軸(10)、起動機齒輪副(11)、起動齒輪副(12)，所述空、倒檔機構(6)的輸出端(62)與輸出軸(5)聯接，其特征在于所述的輸入軸(1)與輸出軸(5)之間設有輸入齒輪(21)、聯接齒輪(22)、輸出齒輪(23)、輸出行星架(24)、輸入齒圈(25)、聯接小齒輪(26)、輸出齒圈(27)、行星齒輪(28)，輸入齒輪(21)與聯接軸(10)聯接，第一個輸出行星架(24)通過其上的兩組行星齒輪(28)與配合的輸入齒輪(21)、聯接齒輪(22)和輸出齒輪(23)聯接，第二個輸出行星架(24)通過其上的兩組行星齒輪(28)與配合的輸入齒圈(25)、聯接小齒輪(26)和輸出齒圈(27)聯接，輸出齒輪(23)與輸入齒圈(25)聯接，輸出齒圈(27)分別與配合的單向離合器(9)的輸入端(91)、齒鏈式無級變速器(3)的輸入端(31)聯接，此配合的單向離合器(9)的輸出端(92)分別與輸入齒輪(21)、本發明以外的若干元件聯接，齒鏈式無級變速器(3)的輸出端(32)與離合器(7)的輸入端(71)聯接，離合器(7)的輸出端(72)以及各個輸出行星架(24)與各自配合的變速齒輪副(4)的輸入齒輪(41)聯接，各個變速齒輪副(4)的輸出齒輪(42)、空、倒檔機構(6)的輸入端(61)和起動齒輪副(12)的輸入齒輪(121)與齒輪副聯接軸(8)聯接，起動齒輪副(12)的輸出齒輪(122)、起動機齒輪副(11)的輸出齒輪(112)與各自配合的單向離合器(9)的輸入端(91)聯接，與起動齒輪副(12)聯接的單向離合器(9)的輸出端(92)與輸入軸(1)聯接，與起動機齒輪副(11)聯接的單向離合器(9)的輸出端(92)與聯接軸(10)聯接，聯接軸(10)與另一個配合的單向離合器(9)的輸出端(92)聯接，其輸入端(91)與輸入軸(1)聯接。
全文摘要
本發明提供了一種復合型齒鏈式無級變速兼起動器，其技術方案要點是，第一個輸出行星架24與輸入齒輪21、聯接齒輪22和輸出齒輪23聯接，第二個輸出行星架24與輸入齒圈25、聯接小齒輪26和輸出齒圈27聯接，輸出齒輪23與輸入齒圈25聯接，輸出齒圈27與單向離合器9、齒鏈式無級變速器3聯接，此單向離合器9與輸入齒輪21、本發明以外的若干元件聯接，齒鏈式無級變速器3的輸出端32與離合器7聯接，其輸出端72以及各個輸出行星架24與各自配合的變速齒輪副4的輸入齒輪41聯接，各個變速齒輪副4的輸出齒輪42、空、倒檔機構6的輸入端61和起動齒輪副12的輸入齒輪121與齒輪副聯接軸8聯接。
文檔編號F16H35/10GK101761624SQ20081021989
公開日2010年6月30日 申請日期2008年12月12日 優先權日2008年12月12日
發明者吳志強 申請人:吳志強