[发明专利]无级变速箱及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无级变速箱和一种用于将在至少一个第一转动件(特别是第一传动轴、环或者缸)与底架或者外壳之间的相对旋转运动传递到至少一个第二转动件(特别是第二从动轴、环或者缸)上的方法。

背景技术

变换转速和转矩的装置通常称为变速箱。这些变速箱可以将由传动装置提供的转矩和转速变换成不同的转矩或不同的转速或者转速/转矩组合。

这种变速箱可以作为变速齿轮箱或者作为无级变速箱构成，其中，变速齿轮箱具有至少一个预先规定的变速比，但无级变速箱的变速比可以在一个预先规定的范围内连续变化。

多级变速箱作为齿轮变速箱实现，由此达到预先规定的变速比，即变速箱内各自不同半径的齿轮相互作用连接。这种变速齿轮箱虽然具有高效率(＞90％)和技术上简单的结构以及高功率密度，但不利的是由于其齿轮在传动负荷(转矩)下不可变换，也就是所选择的变速比在负荷下不能改变。为改变变速比，传动装置的推力中断需要借助离合装置进行。

而无级变速箱则作为摩擦轮或缠绕传动装置构成并与变速齿轮箱相比的优点是在无推力中断的情况下改变变速比。通过这种无级变速箱的结构，使转矩从传动装置向从动装置借助相当小面积的动力件进行传递。处于力线上的动力件，例如摩擦轮或者传动带，因此在接触面上容易旋转，也就是出现打滑。因此借助传统的无级变速箱只能传递有限的转矩，也就是效率例如低于50％。此外增加了力传递部件的磨损，从而造成维护开支上升。

DE 102 34 463 A1公开了一种具有一个传动轴的无级变速箱，其中，变速箱具有带至少两个长孔的长孔盘，其与传动轴直接或者间接连接。此外，具有至少两个在长孔盘的长孔内支承和引导的杠杆并在杠杆上偏心固定设置至少两个椭圆盘。具有像自由轮外壳那样上面引导椭圆盘并具有至少一个自由轮的至少一个轴，里面配合至少一个自由轮并与传动轴直接或者间接连接。虽然这种变速箱可以无级改变输出转速，但缺点在于，在这种实施方式中，螺栓的偏心末端不是支承在与其共同作用的槽盘上，而是可在轴向上移动引导。并不完全确定输出轴的偏心插立与可相对位移的轴线之间的距离，而是取决于其他变速箱部件可扭转的螺栓导向件，只能具有只允许小转矩的非常小的接触面或动力面；这种缺点因此与这一事实相关，即单个螺栓始终具有与可偏心位移的输出轴相同的距离。

DE 36 05 211 A1的装置也存在类似问题。该文献介绍了一种用于在满负荷下无级改变转速的变速箱，其中，内啮合的齿环与从动轴固定连接。该齿环的相同轴上支承翼，在其外端上具有各一个掣子，也就是向外凸起可转动的凸缘，利用外端上或多或少的锐边与内啮合的齿环啮合。翼的自由端上此外铰接各一个杠杆，其另一端偏心支承在与传动轴固定连接的盘上。在中性位置上，传动轴与从动轴对中心；掣子与锯齿形的内啮合齿啮合共同传动该内啮合齿；传动轴和从动轴以同步的转速旋转。如果传动轴相对于传动轴偏心位移，那么翼在转动时产生不同的循环速度，其中，各自以最快速度前进运动的掣子保持啮合传动从动轴，而其他掣子则沿内啮合齿落在后面。根据传动轴从中心的移动可以改变转速。在此方面，各一个翼与所分配的导向件共同形成一个肘杆，其弯曲在彼此相对位移的传动轴和从动轴循环时周期性增强并重新减小(伸长)。旋转运动各自分接在由于旋转运动与弯曲或伸长运动叠加而各自具有最大角速度的那个肘杆上。因为在这些肘杆上，出于该原因除了铰接连接外还必须以高精确度支承掣子，所以杠杆和翼需要以高稳定性构成。因为肘杆因此不是无外部力，而是成为能量传递的一个整体组成部分，所以该机构不仅非常复杂，而且也易出现故障。因为翼或者导向件最微小的变形就会导致掣子不能精确工作。最后上述两个变速箱的调节范围相当小，因为从动轴上与同步转速可取得的附加最大转速仅相当于传动转速的一小部分。

发明内容

从所述现有技术的这些缺点出发，本发明的目的在于，对无级变速箱这样进一步构成，使其在负荷下可以在大限度内无级改变变速比。在此方面，尽可能将机械开支降到最低限度，以便将制造成本保持在可以经济利用的限度内，与此同时达到最大程度的功能可靠性，以降低故障率。

该目的利用一种依据主权利要求所述的无级变速箱得以实现。