本发明专利技术涉及一种机械式无级自动变速的传动装置，包括壳体和安装于壳体内的变矩机构，变矩机构包括输入部分、可转动的支架、可转动地安装于支架上的至少一套偏心结构组件和输出部分；输入部分与支架可独立旋转，且二者的旋转轴线相重合；每套偏心结构组件包括一偏心质量块，偏心质量块由输入部分驱动绕其自身轴线旋转；变矩机构的前端设有一个单向离合器，支架输出部分上仅设有一个与其直接相连的单向离合器。该传动装置不仅能根据负载的大小自动调节输出的转速和力矩，很好地实现了无级自动变速的功能；而且传动效率高，变矩比大，使用寿命长，能适应高速旋转的工况，能够有效地传递大功率及大扭矩的动力，可应用于各车辆，适用范围非常广。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种无级变速的传动装置，尤其涉及一种应用于车辆上的无级自动变速的传动装置。
技术介绍
无级自动变速装置在车辆上的应用，使得车辆的驾驶由手动档变为自动档。自动档汽车由于驾驶时操作方便、提速流畅、行车安全性高等优点因而越来越受到购车族的普遍欢迎。现有技术中，用于实现自动档的无级自动变速装置主要有两种型式液力自动变速器和金属带式无级自动变速器。这两种型式的无级变速器普遍存在着诸多不足，详述如下液力自动变速器包括液力耦合器和液力变矩器两种型式。液力耦合器的基本原理是动力源带动泵轮旋转，泵轮带动其叶片间的液体旋转，从而将动力源的能量传递给液体，使得液体的动能增加；当动能获得增加的液体进入涡轮的叶片间时，液体的部分动能就传给了比泵轮转速慢的涡轮，使得涡轮对外输出扭矩。为了增大涡轮的输出力矩，在液力耦合器的泵轮和涡轮之间增加单向旋转的导轮，就构成液力变矩器。液力变速器尽管可以弥补机械有级变速器的某些不足，具有一些突出的优点，如操作简单、省力，提高了行车的安全性、舒适性和超车加速性；降低了车辆有害排放物，使其符合环保要求；动力源和传动系柔性联接，延长了其使用寿命；具有良好的自适应性，提高了车辆对各种路面的适应能力。但缺点也是非常明显的1、由于液力机构的变速和变矩范围比较小，不能单独满足车辆的使用要求，需要串联或并联与之配合使用的机械变速器。此外，为了实现机械变速器的自动换挡，还需要配置液压或电子控制系统，因此结构相当复杂，制造成本昂贵。2、由于以液体作为能量的传递介质，传动效率低，能量损失大，使车辆的燃油经济性降低；3、由于其结构复杂，因此维修难度大，需要有较高修理水平和故障检查分析能力的专门维修人员进行检修，维修成本高。中国国家知识产权局2004年1月28日授权公告的CN1136108C号中国专利技术专利，就公开了一种液力自动变速传动系，其包括扭矩变换器，用于实现发动机与变速器之间流体联接；设置在第一轴上的初级换档部分；设置在第二轴上的次级换档部分；向次级换档部分传递初级换档部分旋转动力的动力传递装置(由四个动力传递齿轮组成)；控制初级换档部分和次级换档部分的第一、第二、第三制动器和离合器，以及第一、第二单向离合器，其中扭矩变换器由泵轮、涡轮和位于泵轮和涡轮之间的导轮组成，泵轮、涡轮和导轮组成液力变矩器。这种自动变速传动系尽管相对现有技术有一定进步，但仍存在如上所述的诸多缺点。金属带式无级自动变速器的工作原理是动力源输出的动力传递给无级变速装置的主动工作轮，主动工作轮再通过V型金属传动带将动力传递到从动工作轮，之后动力经中间减速器、主减速器与差速器传递到车轮。其中，金属带传动装置是这种变速器的核心部分，其包括主动工作轮、从动工作轮和连接主、从动工作轮的V型金属带，主、从动工作轮皆由同轴安装的定锥盘和动锥盘构成，定锥盘和动锥盘形成与V型金属带啮合的V型槽，V型金属带在定锥盘和动锥盘的挤压力作用下传递动力。工作过程中，当主、从动工作轮的动锥盘作轴向移动时，金属传动带的半径就发生了变化，从而改变了传动比。动锥盘的轴向移动是通过调节主、从动工作轮的油缸中的液压油来实现的，主、从动工作轮的油缸又分别借助机—液或电—液控制系统进行控制。由于油压的调节是连续的，因而这种传动装置也能实现无级变速。金属带式无级自动变速器具有动力性好、操纵便利、传动效率较高、能使动力源始终在其经济转速区域内运行，从而大幅度提高燃油经济性并改善废气排放等优点。但仍具有下述种种无法克服的缺点 1、由于是借助金属带和主、从工作轮之间的摩擦力来传递动力，金属带和主、从动工作轮之间有可能打滑，因而无法传递大功率、大扭矩的动力。因此这种变速器不能与大排量的动力源匹配，目前一般只用于中、小排量的轿车上，适用范围受到限制。2、起动性能差，如果想突然加大油门来提速，该变速器不能迅速跟进，因为需要时间来改变工作轮直径。另外，由于车辆的起步力矩比较大，因此系统必须配装起动装置，如湿式多片离合器、电磁离合器和液力变矩器等，从而使变速器的结构变得非常复杂。3、金属带制造困难、生产成本昂贵，因为需要使用专用设备，设备更换量庞大。2003年9月17日公开的CN1442623号中国专利技术专利申请，就公开了一种金属带传动的机械摩擦式无级变速装置，该无级变速装置就具有如上所述的诸多缺点。另外，US6062096号美国专利技术专利公开了一种利用摇臂的来回摆动来传递扭矩的无级变速装置，其摇臂的端部设有偏心块，输入端驱动偏心块绕其自身轴线旋转，偏心块旋转时产生的离心力带动摇臂来回摆动。该变速装置尽管能克服上述两种变速器的一些不足，但依然存在诸多缺点1、由于工作时摇臂来回摆动，为了保证输出轴始终沿同一方向输出转速，需要在与摇臂直接相连的套筒上设置两个锁止方向相反的单向离合器，并另设有一套换向齿轮将其中一个单向离合器的输出转速换向，以保证两者同向输出；因而输出扭矩是通过两个单向离合器交替地输出，不仅结构笨重、复杂，而且当输出转速较高时，来回摆动的摇臂要承受很大的惯性力，对摇臂及其轴承的材料及加工精度要求很高；2、由于变矩机构与原动机之间没有设置单向离合器，使得偏心块储存的动能的一部分又回传给原动机，造成了功率循环，影响了该传动装置性能的有效发挥； 3、由于是通过改变偏心块的相位来改变偏心块的偏心质量，从而达到调整输出扭矩和转速的目的，因此需要另设手动或自动控制机构，采用手动控制机构需要手动调节，无法自动调节偏心块的相位；如加装自动控制机构需要采用复杂的反馈系统，大大增加生产成本；4、输出端的单向离合器为线接触、径向锁紧的楔块式离合器，这种结构的单向离合器不仅由于楔块受到旋转离心力的影响，反应不够灵敏；而且解锁时需要较大力矩，消耗较多能量，因而降低了变速器的传动效率；另外，由于楔块与内、外圈皆为线接触，使得这种离合器的耐磨性差，不能传递大扭矩，使用寿命短，因此也缩短了整个变速装置的使用寿命。US6044718号美国专利为US6062096号专利的部分延续专利(continuation-in-part)，在原专利的基础上增加了一个方案，增加的方案与其他方案实质上是相似的。增加方案的摇臂机构基本不变，与摇臂直接相连的套筒上仍然要设置两个锁止方向相反的单向离合器，只是其中一个单向离合器装于摇臂套筒与基础框架之间，这样，此单向离合器就限制了摇臂向一个方向的摆动，使摇臂只能沿另一方向间歇地摆动。这种变速装置不仅仍然存在上述的各项缺点，而且使得装于摇臂与基础框架之间的单向离合器工作条件更加恶劣，因为基础框架是固定的，单向离合器要承受很大的载荷来限制摇臂向一个方向摆动，使得离合器的楔块紧紧地楔在摇臂套筒和相应的框架孔中，其解锁更加困难，消耗更多的能量，磨损更为严重，会严重影响使用寿命。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服上述现有技术的诸多不足，提供一种机械式无级自动变速的传动装置，其不仅能根据负载的大小自动调节输出的转速和力矩，很好地实现了无级自动变速的功能；而且结构简单，传动效率高，使用寿命长，能适应高速旋转的工况，能够有效地传递大功率及大扭矩的动力，可应用于各种车辆，适用范围非常广。按照本专利技术提供的机械式无级自动变速的传动装置，包括壳体和安装于所述壳体内的变矩机构、后端单向离合器、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种机械式无级自动变速的传动装置，包括壳体（８）和安装于所述壳体（８）内的变矩机构（１）、后端单向离合器（２）和前端单向离合器（３），其特征在于：所述变矩机构（１）包括输入部分（１１）、可转动的支架（１２）、可转动地安装于所述支架（１２）上的至少一套偏心结构组件（１３），每套所述偏心结构组件（１３）包括一偏心质量块（１３１），所述偏心质量块（１３１）由所述输入部分（１１）驱动绕其自身旋转轴（１３２）的轴线旋转；所述输入部分（１１）与前端单向离合器（３）的输出部分（３２）相连接，并且相对于所述支架（１２）可独立旋转，二者的旋转轴线相重合，所述前端单向离合器（３）称为第二单向离合器（３）；所述支架（１２）的输出部分（１４）仅设有一个与其直接相连的后端单向离合器（２），所述后端单向离合器（２）称为第一单向离合器（２）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：韩文明，
申请(专利权)人：韩文明，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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