專利名稱：轉槽式變速器的制作方法
技術領域：
本發明屬于機械變速傳動技術領域。
無級變速器的已有技術，CN85106719“搖臂式變速器”是一種與本發明較接近的，以嚙合傳遞運動的無級變速器。該搖臂式變速器，結構簡化、無異型件、操縱簡單。但它的輸出軸轉動速度周期波動，因為往復架往復運動時，其速度隨凸輪的轉動而周期變化;變速范圍也受搖臂杠桿長度的限制，因為調節杠桿支點改變支點兩側力臂的比值時，受結構上的限制受力臂或施力臂不能過短，要擴大變速范圍，只有增加施力臂或受力臂的長度，因而該裝置體積將增大。
本發明的目的是以與上述發明不同的構思和不同的結構提供的一種以嚙合傳遞運動使輸出軸的轉速實現無級變速的傳動裝置。
本發明是一種以凸輪驅動沿圓周設置的若干個滑軸，滑軸兩端置于可轉動的轉槽體導向槽中、并沿其導向槽運動，通過套裝在滑軸上的往復塊、齒圈及隨往復塊的逆順滑動可在往復塊和齒圈之間楔緊和脫開的偏心滑塊組成的步進機構傳動輸出軸轉動。調節轉槽體導槽夾角改變輸入角與輸出角的比值實現嚙合傳遞運動無級變速的傳動結構。
本發明因為可用幾個凸輪分區變速，所以其變速范圍大;同時由于在凸輪的外圍沿圓周設置若干個滑軸，凸輪每轉動一周，滑軸依次帶動往復塊、齒圈轉動，所以輸出軸的轉動速度無波動;當該裝置處于每轉速區的低速時，可有多個滑軸同時傳動往復塊及齒圈轉動，所以其承載能力大，體積小相對運動件間為滾動摩擦，并可在運轉中實現無級變速。
該裝置可廣泛應用于機床、車輛等需要無級變速傳動裝置的場合。本發明的具體結構由以下的實施例及其附圖給出。
圖1，主視展開圖，圖2，A-A剖視圖，圖3，B-B剖視圖，圖4，工作原理圖，圖5，凸輪〔9〕零件圖。
幾個名詞的說明1、輸入角a-滑軸從距凸輪回轉中心最近位置滑至最遠位置時，凸輪轉過的角度稱輸入角用a表示。
2、輸出角b-銷軸中心至凸輪回轉中心連線與滑軸貼靠在限位板豁口側面時其中心至凸輪回轉中心連線的夾角稱輸出角用b表示。
3、導槽夾角c-銷軸中心至凸輪回轉中心連線與轉槽體導向槽中心線夾角(銳角)稱導槽夾角用c表示。
本發明的具體結構與工作原理結合
如下如圖所示的變速裝置由輸入軸〔1〕、內圈〔2〕、固定板〔3〕、箱體〔4〕、轉槽體〔5〕、鋼球〔6〕、彈簧〔7〕、正向偏心滑塊〔8〕、凸輪〔9〕、〔10〕、〔13〕、撥環〔11〕、滾子〔12〕、反向偏心滑塊〔14〕、銷子〔15〕、彈簧擋蓋〔16〕、壓環〔17〕、擋圈〔18〕、限位板〔19〕往復塊〔20〕、軸套〔21〕、滑塊〔22〕、撥叉〔23〕、撥叉軸〔24〕、輸出軸〔25〕齒輪〔26〕傘齒輪〔27〕、〔29〕、軸〔28〕輸出輪〔30〕調整螺母〔31〕齒圈〔32〕撥銷環〔33〕撥銷〔34〕銷軸〔35〕滑軸〔36〕套〔37〕定銷〔38〕拉簧〔39〕銷板〔40〕手柄〔41〕、〔42〕等構件組成。
該變速裝置的工作過程是輸入軸〔1〕帶動凸輪〔9〕、〔10〕、〔13〕轉動，當套裝在滑軸〔36〕上的滾子〔12〕與其中一凸輪的升程輪廓接觸時，兩端置于轉槽體〔5〕上導向槽中的滑軸〔36〕，將沿導向槽向銷軸〔35〕的方向滑動。滑軸〔36〕從往復塊〔20〕的徑向長孔中穿過，并帶動往復塊〔20〕沿圓周逆時針(正向)運動。此時正向偏心滑塊〔8〕楔緊在往復塊〔20〕與齒圈〔32〕之間，則齒圈〔32〕隨同往復塊〔20〕同向轉動，并傳動與其嚙合的輸出輪〔30〕輸出軸〔25〕。
當滾子〔12〕與凸輪的回程輪廓接觸時，滑軸〔36〕在彈簧〔7〕的作用下向回滑動，并帶動往復塊〔20〕沿圓周順時針運動此時，正向偏心滑塊〔8〕與齒圈〔32〕脫開。
在凸輪的外圍沿圓周水平設置若干個滑軸〔36〕;滑軸〔36〕分別從若干個滾子〔12〕的中心孔中和若干個往復塊〔20〕的徑向長孔中穿過;滑軸〔36〕的兩端置于對應設置的若干個轉槽體〔5〕的導向槽中。當轉動轉槽體〔5〕使凸輪的輸入角a增大時，凸輪升程輪廓可同時與多個滾子〔12〕接觸;隨著輸入角a逐漸變小與凸輪升程輪廓同時接觸的滾子個數逐漸減少。但任一瞬時至少有一個滾子〔12〕與凸輪升程輪廓接觸，以使輸出軸〔25〕的轉動不至于間斷。
實現無級變速傳動的關鍵在于調節轉槽體〔5〕的導槽夾角c，改變輸入角a與輸出角b的比值使輸出軸〔25〕的轉速發生變化。
當搬動手柄〔41〕，通過傘齒輪〔27〕、〔29〕使軸〔28〕轉動。軸〔28〕帶動其上的兩齒輪〔26〕和與其嚙合的撥銷環〔33〕轉動;則撥銷環〔33〕上的撥銷〔34〕撥動轉槽體繞銷軸〔35〕轉動。即變換導槽夾角c，從而輸入角a也發生了變化。
由于限位板〔19〕的限制，轉槽體〔5〕繞銷軸〔35〕轉動滑軸〔36〕在隨導向槽一起轉動的同時，又緊貼在限位板〔19〕的豁口側面移動。所以只有輸入角a發生變化;輸出角b不發生變化因c角及a角為無擋位自由變化，所以輸出軸的變速為無級變速。
滾子〔12〕可沿滑軸〔36〕滑至左、中、右三個位置。當搬動手柄〔42〕，通過撥叉軸〔24〕撥叉〔23〕、使撥環〔11〕帶動滾子〔12〕滑至左位與凸輪〔9〕接觸，此時，該裝置處于高轉速區變速;當滾子滑至中位與凸輪〔10〕接觸時，該裝置處于中轉速區變速;當滾子〔12〕滑至右位與凸輪〔13〕接觸時，該裝置處于低轉速區變速，三個轉速區是互相銜接的。
凸輪的個數可根據該裝置變速范圍的大小，增加或減少(也可為一個凸輪傳動，此時滾子〔12〕可制成套的形式)。
實施本發明只要增加設置反向偏心滑塊〔14〕、壓環〔17〕便可使該裝置具有變速、離合、制動、反向多種功能。
它們的工作過程是當搬動手柄〔41〕使導槽夾角c為零度時滑軸〔36〕沿導向槽和往復塊的徑向長孔上下跳動，往復塊〔20〕靜止不動，此時通過彈簧擋蓋〔16〕上的斜面壓緊壓環〔17〕并帶動正向偏心滑塊〔8〕順時針擺動與齒圈〔32〕脫開;使動力傳遞被切斷。反向偏心滑塊〔14〕也順時針擺動并楔緊在往復塊〔20〕與齒圈〔32〕之間，制動了輸出軸〔25〕的慣性轉動。
當導槽夾角為負值，滾子〔12〕與凸輪升程輪廓接觸時、滑軸〔36〕帶動往復塊〔20〕沿圓周順時針(反向)運動。此時，反向偏心滑塊〔14〕楔緊在往復塊〔20〕與齒圈〔32〕之間，使齒圈隨同往復塊〔20〕反向轉動并傳動與其嚙合的輸出輪〔30〕輸出軸〔25〕。
當然上述零部件也可不設置，并不影響該裝置的變速功能。
權利要求
1.轉槽式變速裝置，其特征是輸入軸帶動凸輪，凸輪驅動沿圓周設置的若干個滑軸，滑軸的兩端置于可轉動的轉槽體導向槽中，并沿其導向槽運動，通過與滑軸相聯接的步進機構傳動輸出軸轉動。
2.根據權利要求1所說的變速裝置，其特征是沿圓周設置的若干個滑軸，分別從若干個滾子(或套)的中心孔、若干個往復塊的徑向長孔及限位板的豁口中穿過，滑軸的兩端對應設置著若干個轉槽體。
3.根據權利要求1或2所說的變速裝置，其特征是滑軸由可繞其固定軸心轉動的轉槽體帶動，靠在限位板的豁口側面徑向移動。
4.根據權利要求1所說的變速裝置，其特征是步進機構由套裝在滑軸上的往復塊、齒圈和隨往復塊的逆順滑動，可在往復塊和齒圈之間楔緊和脫開的偏心滑塊組成。
全文摘要
轉槽式變速器屬于機械變速傳動領域。輸入軸帶動凸輪，凸輪的外圍沿圓周設置若干個滑軸，滑軸分別從若干個滾子的中心孔，若干個往復塊的徑向長孔及限位板的豁口中穿過，其兩端置于可轉動的轉槽體導向槽中。凸輪驅動滾子帶動滑軸沿導向槽運動，通過與滑軸相聯接的步進機構將運動傳出。該裝置的變速是通過調節轉槽體的導槽夾角改變輸入角與輸出角的比值實現輸出軸轉速的無級變化。
文檔編號F16H37/12GK1057098SQ9010422
公開日1991年12月18日 申請日期1990年6月6日 優先權日1990年6月6日
發明者吳廣學 申請人:吳廣學