專利名稱：機械式無級變速器智能控制方法及控制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種無級變速器控制方法及控制裝置。特別地，本發明涉及 一種可根據所需扭矩自動改變最佳傳動比的完全機械式無級變速器智能控制方法及控制裝置.背景技術現有技術中，周知的是，無級變速器系統包括主動盤、從動盤、金屬帶、液 壓泵及電子元件等部件組成。主動盤和從動盤都由可動盤和固定盤組成。可動盤與固定盤 都是錐面結構，他們的錐面形成V型槽來與V型金屬傳動帶配合。發動機從動軸輸出的動 力首先傳遞到無級變速器的主動盤，然后通過V型傳動帶傳遞到從動盤，通過液壓和電子 控制單元共同組成的控制系統來控制主動盤的可動盤作軸向移動，改變主動盤、從動盤錐 面與V型傳動帶和工作半徑，從而改變傳動比。可動盤的軸向移動量是由駕駛者根據需要 通過液壓泵油缸壓力和電子控制單元共同組成的控制系統調節從動盤、主動盤來實現的。現有技術中，由于普遍使用液壓系統和電子控制單元來共同組成的控制系統來控 制傳動比，導致變速器成本較高，結構復雜，制造工藝繁瑣，壽命有限并且穩定性較差。發明 內容鑒于上述實際情況，本發明的目的在于提供一種完全機械式無級變速器智能控制方法 及控制裝置，能夠自動檢測所需扭矩，并可根據所需扭矩自動改變最佳傳動比，來解決上述 問題。為了實現上述目的，本發明的完全機械式智能控制方法為從動軸和傳動軸之間通過發條進行一定量的柔性連接，在初始狀態下，主動盤保 持最大工作半徑，從動盤的工作半徑處于最小值，以實現最小的傳動比，達到最高的傳動 效率。駕駛員可以根據自己喜好提前設定發條的靈敏度值，使其在發動機最大輸出扭矩的 20%至80%之間任意調節。當有動力傳遞給從動軸時，在阻力不超過設定值的情況下，可以 將從動軸獲得的動力直接傳遞給傳動軸，從動盤的工作半徑仍處于最小值，保持最高的傳 動效率；當遇到阻力的值超過設定值時，傳動軸轉動受阻而靜止或轉速降低，從動軸在動力 的驅動下繼續旋轉，發條縮緊。同時，從動可調節錐盤可動盤與從動可調節錐盤固定盤的間 距縮小，從而擠壓金屬帶向半徑大的方向運動，以自動尋找最有效的工作半徑，來克服所受 阻力，直至最大，從而智能調節傳動比，使傳動軸獲得所需扭矩或最大扭矩。根距彈簧的彈 性記憶屬性，發條能夠準確檢測使其變形力的改變而改變變形量，當阻力減小到小于設定 值時，發條所儲存的勢能得到釋放，從動可調節錐盤可動盤與從動可調節錐盤固定盤間隙 增大，工作半徑減小，從而尋找到最有效的傳動比。為了實現上述目的，本發明的完全機械式智能控制裝置為機械式無級變速器智能控制裝置包括發條外殼螺桿組件、發條、發條殼蓋、撥叉螺 母組件、帶有軸套的發條撥盤、從動可調節錐盤固定盤、從動可調節錐盤可動盤、螺釘、軸 承、外殼殼體組成。從動軸和傳動軸之間通過發條進行的一定量的柔性鏈接。在從動軸上 加裝一個撥叉和螺母，與從動軸共同組成一個一體件，稱為撥叉螺母組件，調節可調節錐盤 之間的間距，從而調整從動盤工作半徑，智能調節最佳傳動比。在傳動軸上加裝一個發條外 殼和螺桿，與傳動軸共同組成一個一體件，稱為發條螺桿外殼組件，發條螺桿外殼組件內部 有發條，能夠檢測所需的扭矩，達到最佳傳動比。
在初始狀態下，主動盤在彈簧壓力作用下，保持最大工作半徑，從動盤的工作半徑 處于最小值，以實現最小的傳動比，達到最高的傳動效率。駕駛員可以根據自己喜好提前設 定發條的靈敏度值，使其在發動機最大輸出扭矩的20%至80%之間任意調節。當有動力 傳遞給從動軸時，在阻力不超過設定值的情況下，可以將從動軸獲得的動力直接傳遞給傳 動軸，從動盤的工作半徑仍處于最小值，保持最高的傳動效率；在遇到阻力的值超過設定值 時，傳動軸轉動受阻而靜止或轉速降低，從動軸在動力的驅動下繼續旋轉，帶動帶有軸套的 發條撥盤，使發條縮緊。同時，撥叉螺母組件向傳動軸方向運動，從動可調節錐盤可動盤向 從動可調節錐盤固定盤方向運動，使從動可調節錐盤可動盤與從動可調節錐盤固定盤的間距縮小，從而擠壓金屬帶向半徑大的方向運動，以自動尋找最有效的工作半徑，來克服所受 阻力，直至最大，從而智能調節傳動比，使傳動軸獲得所需扭矩或最大扭矩。根距彈簧的彈 性記憶屬性，發條能夠準確檢測使其變形力的改變而改變變形量，當阻力減小到小于設定 值時，發條所儲存的勢能得到釋放，帶有軸套的發條撥盤在發條釋放彈力的作用下旋轉，帶 有軸套的發條撥盤帶動撥叉螺母組件回轉。在螺桿和螺母的相互運動下，撥叉螺母組件向 從動軸方向運動。從動可調節錐盤可動盤與從動可調節錐盤固定盤間隙增大，工作半徑減 小，從而尋找到最有效的傳動比。在該構成中，優選的是，從動軸和傳動軸之間通過發條進行的一定量的柔性鏈接， 在從動軸上加裝一個撥叉和螺母，與從動軸上共同構成撥叉螺母組件，撥叉螺母組件與從 動可調節錐盤可動盤是固定連接的。在傳動軸上加裝一個發條外殼和螺桿，與傳動軸共同 組成發條外殼螺桿組件。發條螺桿外殼組件內部有發條，發條最大圈一端固定在發條外殼 螺桿組件的外殼上，發條最小圈一端固定在帶有軸套的發條撥盤的軸套上。根據本發明能夠發揮的優良效果為完全機械式的無級變速器智能控制方法和裝 置，通過發條、撥叉螺母組件和發條外殼螺桿組件等組件的共同作用，變速器可以根據所需 扭矩的大小，智能識別所需力矩，智能調節傳動比，控制靈敏快捷準確，成本低廉，結構及制 造工藝簡單，壽命長久并且穩定性較強。結合附圖，閱讀下面對本發明的詳細介紹，可更加明了本發明的上述以及其他目 標、特征、實施形態和優點。
圖1是機械式無級變速器智能控制裝置的整體剖面圖。圖2是發條示意圖。圖3是發條外殼螺桿組件示意圖。圖4是從動可調節錐盤固定盤示意圖。圖5是撥叉螺母組件示意圖。圖6是帶有軸套的發條撥盤示意圖。圖7是從動可調節錐盤可動盤示意圖。標號說明1發條外殼螺桿組件2 發條3發條殼蓋
4撥叉螺母組件5從動可調節錐盤固定盤6從動可調節錐盤可動盤7 軸承V 軸承8外殼殼體8，外殼殼體9帶有軸套的發條撥盤10 螺釘具體實施方式
下面參照附圖詳細介紹本發明的具體實施方式
。在本附圖中，同樣 的參考標號表示相同或對應的組件。如圖1所示，機械式無級變速器智能控制裝置包括發條外殼螺桿組件1、發條2，發 條殼蓋3、撥叉螺母組件4、帶有軸套的發條撥盤9、從動可調節錐盤固定盤5、從動可調節錐 盤可動盤6、螺釘10、軸承7與7’、外殼殼體8與8’組成。如圖5所示，撥叉螺母組件4是由撥叉、螺母和帶有花鍵的從動軸組成的一體件。 撥叉螺母組件4撥叉端與帶有軸套的發條撥盤9相配合，如圖6所示，螺母端與發條外殼螺 桿組件1的螺桿端相配合，從動軸端與帶有花鍵的從動可調節錐盤固定盤5相配合，與從動 可調節錐盤可動盤6通過螺釘10固定連接。如圖4和圖7所示，從動可調節錐盤固定盤5上的花鍵與撥叉螺母組件4從動軸 端的花鍵相配合，可以使撥叉螺母組件4從動軸端在從動可調節錐盤固定盤5內做軸向自 由移動。如圖3所示，發條外殼螺桿組件1是由發條外殼、螺桿和傳動軸組成的一體件。發條外殼螺桿組件1傳動軸端與減速器(未圖示)連接，螺桿端與撥叉螺母組件4的螺母端 相配合。如圖2所示，發條外殼螺桿組件1內部有發條2，發條2最大圈一端固定在發條外 殼螺桿組件1的外殼上，發條2最小圈一端固定在帶有軸套的發條撥盤9的軸套上。發條 外殼螺桿組件1與撥叉螺母組件4通過發條2進行一定量的柔性連接。發條殼蓋3在發條 外殼螺桿組件1的發條外殼端固定。機械式無級變速器智能控制方法實施方式為發條外殼螺桿組件1與撥叉螺母組件4通過發條2進行一定量的柔性連接。在初始狀態下，主動盤(未圖示)在彈簧壓力作用下，保持最大工作半徑，而此時 從動可調節錐盤可動盤6和從動可調節錐盤固定盤5的工作半徑處于最小狀態，以實現最 小的傳動比，達到最高的傳動效率。當有動力傳遞給撥叉螺母組件4時，由于發條2有一定靈敏度，駕駛員可以根據自 己喜好提前設定發條2的靈敏度值，使其在發動機最大輸出扭矩的20%至80%之間任意調 節。因此，在阻力不超過設定值的情況下，發條2不發生變形，可以將從動軸獲得的動力直 接傳遞給傳動軸，此時，從動軸和傳動軸同步旋轉，從動可調節錐盤可動盤6和從動可調節 錐盤固定盤5的工作半徑仍處于最小值，保持最高的傳動效率；在遇到阻力的值超過設定 值時，發條外殼螺桿組件1轉動受阻而靜止或轉速降低，撥叉螺母組件4在動力驅使下繼續旋轉，帶動帶有軸套的發條撥盤9，使發條2縮緊。同時，在螺桿和螺母的相互運動下，撥叉 螺母組件4向傳動軸方向運動。由于從動可調節錐盤可動盤6與撥叉螺母組件4是固定一 體連接的，從動可調節錐盤可動盤6向從動可調節錐盤固定盤5方向運動，使從動可調節錐 盤可動盤6與從動可調節錐盤固定盤5的間距縮小，從而擠壓金屬帶(未圖示)向半徑大 的方向運動，以自動尋找最有效的工作半徑，來克服所受阻力，直至最大，從而智能調節傳 動比，使傳動軸獲得所需扭矩或最大扭矩。
根距彈簧的彈性記憶屬性，發條2能夠準確檢測使其變形力的改變而改變變形 量，當阻力減小到小于設定值時，發條2所儲存的勢能得到釋放，帶有軸套的發條撥盤9在 發條2釋放彈力的作用下旋轉，帶有軸套的發條撥盤9帶動撥叉螺母組件4回轉。同時，在 螺桿和螺母的相互運動下，撥叉螺母組件4向從動軸方向運動，使從動可調節錐盤可動盤6 與從動可調節錐盤固定盤5間隙增大，工作半徑減小，從而根據所需扭矩尋找到最恰當的 傳動比。根據阻力的大小，重復上述運動過程，機械式無極變速器智能控制系統可以根據 所需扭矩尋找到最佳傳動比。
權利要求
一種機械式無級變速器智能控制方法，其特征在于，利用彈簧的彈性記憶屬性來自動調節扭矩，尋找最佳傳動比，實現最高的傳動效率。駕駛員可以根據自己喜好提前設定發條的靈敏度值，使其在發動機最大輸出扭矩的20％至80％之間任意調節。當遇到阻力值小于設定值時，可以將從動軸獲得的動力直接傳遞給傳動軸，從動盤的工作半徑處于最小值，保持最高的傳動效率；在遇到阻力值超過設定值時，在傳動軸阻力作用下，發條縮緊，同時螺母和螺桿相互運動，從動可調節錐盤可動盤和固定盤之間的距離縮小，以自動尋找最有效的工作半徑，從而實現最佳傳動比，使傳動軸獲得所需扭矩。
2.如權利要求1所述的機械式無級變速器智能控制方法，其特征在于，利用彈簧的彈 性記憶屬性，用發條檢測所需扭矩的大小。
3.如權利要求1所述的機械式無級變速器智能控制方法，其特征在于，駕駛員可以根 據自己喜好提前設定發條的靈敏度值，使其在發動機最大輸出扭矩的20%至80%之間任 意調節。
4.如權利要求1所述的機械式無級變速器智能控制方法，其特征在于，根據發條檢測 到的所需扭矩的大小，通過螺桿和螺母的相互作用，調節從動可調節錐盤可動盤和固定盤 之間的距離，以自動尋找最有效的工作半徑，實現最佳傳動比。
5.如權利要求4所述的機械式無級變速器智能控制方法，其特征在于，當阻力大于設 定值時，通過撥叉撥動撥盤，使發條縮緊，通過螺桿和螺母的相互運動，調節從動可調節錐 盤可動盤和固定盤之間的距離，以自動尋找最有效的工作半徑，實現最佳傳動比。
6.如權利要求4所述的機械式無級變速器智能控制方法，其特征在于，當阻力減小到 小于設定值時，發條勢能得到釋放，發條與撥盤相對運動，通過螺桿和螺母的相互運動，調 節從動可調節錐盤可動盤和固定盤之間的距離，以自動尋找最有效的工作半徑，實現最佳 傳動比。
7.一種機械式無級變速器智能控制裝置，包括發條外殼螺桿組件、發條，發條殼蓋、撥 叉螺母組件、帶有軸套的發條撥盤、從動可調節錐盤固定盤、從動可調節錐盤可動盤、螺釘、 軸承、外殼殼體組成。駕駛員可以根據自己喜好提前設定發條的靈敏度值，使其在發動機最 大輸出扭矩的20%至80%之間任意調節。當遇到阻力值小于設定值時，可以將從動軸獲得 的動力直接傳遞給傳動軸，從動盤的工作半徑處于最小值，保持最高的傳動效率；在遇到阻 力值超過設定值時，在傳動軸阻力作用下，發條縮緊，同時螺母和螺桿相互運動，從動可調 節錐盤可動盤和固定盤之間的距離縮小，以自動尋找最有效的工作半徑，從而實現最佳傳 動比，使傳動軸獲得所需扭矩。
8.如權利要求7所述的機械式無級變速器智能控制裝置，其特征在于，利用彈簧的彈 性記憶屬性，用發條檢測所需扭矩的大小。
9.如權利要求7所述的機械式無級變速器智能控制裝置，其特征在于，駕駛員可以根 據自己喜好提前設定發條的靈敏度值，使其在發動機最大輸出扭矩的20%至80%之間任 意調節。
10.如權利要求7所述的機械式無級變速器智能控制裝置，其特征在于，根據發條檢測 到的所需扭矩的大小，通過螺桿和螺母的相互作用，調節從動可調節錐盤可動盤和固定盤 之間的距離，以自動尋找最有效的工作半徑，實現最佳傳動比。
11.如權利要求10所述的機械式無級變速器智能控制裝置，其特征在于，當阻力大于設定值時，通過撥叉撥動撥盤，使發條縮緊，通過螺桿和螺母的相互運動，調節從動可調節 錐盤可動盤和固定盤之間的距離，以自動尋找最有效的工作半徑，實現最佳傳動比。
12.如權利要求10所述的機械式無級變速器智能控制裝置，其特征在于，當阻力減小 到小于設定值時，發條勢能得到釋放，發條與撥盤相對運動，通過螺桿和螺母的相互運動， 調節從動可調節錐盤可動盤和固定盤之間的距離，以自動尋找最有效的工作半徑，實現最 佳傳動比。
全文摘要
本發明提供一種機械式無級變速器智能控制方法及控制裝置，利用彈簧的彈性記憶屬性，用發條檢測所需扭矩的大小，通過螺桿和螺母的共同運動，根據檢測到的所需扭矩自動調整從動可調節錐盤可動盤和固定盤之間的距離，以自動尋找最有效的工作半徑，實現最佳傳動比。控制裝置包括發條外殼螺桿組件1、發條2，發條殼蓋3、撥叉螺母組件4、帶有軸套的發條撥盤9、從動可調節錐盤固定盤5、從動可調節錐盤可動盤6、螺釘10、軸承7與7’、外殼殼體8與8’組成。
文檔編號F16H9/18GK101806343SQ200910046290
公開日2010年8月18日 申請日期2009年2月18日 優先權日2009年2月18日
發明者何帥, 吳希春 申請人:吳希春