行程可變彈性無級變速器或轉速控制器的製作方法

2023-06-03 03:38:41 4

專利名稱：行程可變彈性無級變速器或轉速控制器的製作方法
技術領域：
本發明涉及變速器，具體是一種利用彈性元件或組件根據工作情況的變化和控制要求，對總體行程進行調整而實現對轉矩、轉速的無級變化，或者實現對某一被控轉動部件的轉速進行無級控制。
背景技術：
實現無級變速是汽車工業和其它許多行業一直嚮往的目標，目前的液力自動變速器和電控無級變速器在一定程度上取得了很大發展，但由於1、液力自動變速器傳動比不連續，且傳動效率低，動力性能與燃油經濟不理想。2、電控無級變速器目前只能在一些小排量汽車中得以應用，而無法在大排量、大功率汽車中應用。3、它們結構複雜、生產成本高，且維修困難。4、在一些多動組合中尤其是帶行星齒輪的傳動機構中，需對某一轉動部件的轉速進行無級控制，未有合適的控制機構能實現這一功能。

發明內容
為了解決現有無級變速器結構複雜、傳動效率低、維修困難和傳動功率不大等問題，本發明提供了一種結構簡單、傳動效率高、傳動功率大和容易維修的無級變速器或轉速控制器。本發明是這樣完成的用合適數量的彈性(或能發生彈性形變的)元件或組件(以有一定起始壓力或能量為宜)均勻分布在一個或多個轉動周期中，作轉矩傳動的中間傳動機構，彈性元件或組件根據工作情況的變化和控制要求將不同程度的發生彈性形變並儲藏能量，並根據輸入和輸出軸的轉速調整已儲能量的釋放速度，來調整彈性元件或組件在傳動過程中的共同行程而在一定範圍內完成無級變速變矩或轉速控制任務，並且還可在彈性元件或組件中增加輔助裝置來改變彈性元件或組件的起始壓力(或能量)或彈性係數，或者調整彈性元件或組件的能量積蓄與釋放之間的時間比例(即鎖止佔空比)，或者調整參與轉矩傳動的彈性元件或組件的數量，使彈性元件或組件調整共同行程的能力增強，使變速器獲得更大的變速變矩或轉速控制範圍；或者調整傳動比，使彈性元件或組件始終處在自身能有效傳動轉矩的變化範圍內。所述行程可變彈性無級變速器或轉速控制器，在輸入曲軸與輸出軸之間用壓縮彈簧(或能壓縮的密閉氣室)和帶齒彈簧座、卷簧或彈性槓桿等能發生彈性形變的元件或組件作轉矩的彈性傳動機構，經單向離合器(或鎖止機構)驅動輸出軸或後級傳動機構。當輸入動力相對穩定時，曲軸轉動的前半周期，單向離合器鎖止，彈性傳動機構驅動後級傳動機構，並不同程度的發生彈性形變而儲藏能量；後半周期，即當曲拐轉過最低位置時，彈性傳動機構將在前半周期儲蓄能量一方面驅動輸出軸轉動，另一方面驅動曲軸轉動，增加曲軸的轉矩，使輸出軸上獲得的轉矩得到倍增或不同程度的提高。由彈性傳動機構根據輸出阻力轉矩、轉速的大小等工作情況的變化不同程度的發生彈性形變來自動調整行程，適時改變輸出軸的轉速和轉矩，在一定範圍內自動完成無級變速(或轉速控制)任務，並且還可在彈性元件或組件中增加輔助裝置來改變彈性元件或組件的起始壓力、能量或彈性係數，調整彈性傳動機構的工作數量或傳動比，使彈性元件或組件在輸入動力變化時調整共同行程的能力增強，使變速器獲得更大的變速變矩或轉速控制範圍。所述行程可變彈性無級變速器或轉速控制器，是在壓縮彈簧與帶齒彈簧座之間或直接在曲軸與帶齒彈簧座之間增加一個氣壓可調能上下壓縮的密閉氣室(或液壓腔)，當輸入轉矩超出一定的變化範圍或壓縮彈性元件不能充分將轉矩付給後級傳動機構時，提高密閉氣室內的壓力；或用兩套或兩套以上的彈性傳動機構傳動轉矩，一套作固定組隨時都傳動轉矩，其餘作活動彈性傳動機構並配套安裝鎖止機構或離合器，當輸入轉矩超出一定的變化範圍或壓縮彈性元件不能充分將轉矩付給後級傳動機構時，配套安裝的鎖止機構或離合器鎖止，活動彈性傳動機構與固定的彈性傳動機構一起傳動轉矩；或以卷簧作彈性傳動機構的時，增加在輸入軸與輸出軸之間增加傳動軸，在中間傳動軸上用傳動輪或盤、單向離合器和離合器相互連接建立二級傳動機構，並使二級傳動機構不再與對應的卷簧建立傳動關係，而是與相鄰(或相隔)卷簧的變速機構建立傳動關係，當變速器不能將輸入動力充分傳給後級傳動機構時，二級傳動變速機構起動，使相鄰(或相隔)的兩組或兩組以上的卷簧同時向高能位轉動驅動後級傳動機構並可儲藏能量；還可在中間傳動軸上在各二級傳動機構之間增加離合器(和傳動盤)，當變速器不能將輸入動力充分傳給後級傳動機構時，增加的離合器鎖止使各二級傳動機構相互鎖死，使相各組卷簧同時向高能位轉動驅動後級傳動機構並可儲藏能量，通過提高系統的起始壓力、能量或彈性係數，使彈性組件調整行程的能力更提高、調整行程的範圍更寬，變速或控速性能更好。所述行程可變彈性無級變速器或轉速控制器，是在以卷簧作彈性傳動機構時，增加中間傳動軸，並在中間傳動軸與輸出軸之間用傳動輪、單向離合器相互連接建立二級傳動機構，組成一個在卷簧反向轉動時傳動比比單向離合器反向轉動時傳動比小的傳動路徑，前半周期，二級傳動機構不參與傳動；後半周期，卷簧反向轉動時，二級傳動機構將卷簧在前半周期儲藏的能量直接傳給後級傳動機構，減少無效循環的產生，提高變速器或轉速控制器的傳動效率。或是增加中間傳動軸，並在中間傳動軸與輸出軸之間用傳動輪或盤、單向離合器和離合器相互連接建立二級傳動機構，組成在卷簧正向轉動時傳動比比單向離合器直接傳動時的傳動比小的傳動路徑，當發動機轉速偏大、輸入動力較大或後級阻力較小變速器不能將輸入動力充分傳給後級傳動機構時，二級傳動機起動構參與傳動，前半周期，使卷簧更快的向高能位轉動而儲藏更多的能量，使變速器或轉速控制器的傳動比變小；後半周期，卷簧反向轉動時，將卷簧在前半周期儲藏的能量直接傳給後級傳動機構，或驅動曲軸轉動。或是增加中間傳動軸，在中間傳動軸與輸出軸之間用傳動輪或盤、單向離合器和離合器相互連接，並使二級傳動變速機構不再與對應的卷簧建立傳動關係，而是與相鄰或相隔的卷簧的變速機構建立傳動關係，並使二級傳動變速機構具備變速功能，當變速器不能將輸入動力充分傳給後級傳動機構時，二級傳動變速機構起動，並起動變速功能，使彈性傳動機構的起始壓力、能量和彈性係數增大，使相鄰或相隔的兩組或兩組以上的卷簧同時更快的向高能位轉動而驅動後級傳動機構並儲藏能量。或是在輸出軸的末端增加一組比直接傳動的傳動比小的變速機構或變速器，當變速器不能將輸入動力充分傳給後級傳動機構時，轉矩經較小傳動比的路徑傳動，使輸出軸的轉速降低，卷簧的能量釋放速度降低，使卷簧在下一周期的起始能量或壓力增加，能更多的向高能位轉動而儲藏更多的能量，提高對後級傳動機構的驅動力。或是在輸入軸前增加一套齒輪(或合適的)變速器，齒輪變速器根據工作情況的變化及控制要求選擇合適的檔位，使輸入轉矩始終處在行程可變彈性無級變速器或轉速控制器能充分傳動的範圍。或是將兩套行程可變彈性無級變速器或轉速控制器串聯在一起，提高變速器的變速變矩範圍。或是在以彈性槓桿為彈性傳動機構的變速器中將支承安裝在液壓、齒條或螺杆傳動裝置上，使支承能在液壓、齒條或螺杆的推動下在曲軸與齒條之間移動改變支點位置而改變傳動比，使行程可變彈性無級變速器(或轉速控制器)獲得更大的變速變矩範圍。通過使增加的變速器選擇檔位、傳動比或是否起動，使變速器或轉速控制器的性能更完善，變速或轉速控制範圍更大。所述行程可變彈性無級變速器或轉速控制器，是將卷簧一端固定在輸入軸上，另一端固定在傳動輪上並經單向離合器驅動後級傳動機構，用兩套槽輪機構同步轉動並共用一個圓梢，或用曲軸或凸輪機構經有運動間隙的拉杆或推桿帶動能始終向輸入軸移動的圓銷相對輸入軸前後平行移動，實現圓銷與傳動輪外圈對稱固定安裝的長齒或杆交叉或滑脫作間歇鎖止機構，各間歇鎖止機構依次作同周期等相位差的轉動或前後移動，圓梢在與傳動輪的長齒或杆交叉期間，傳動輪停止轉動而卷簧積蓄能量，當圓梢從傳動輪的長齒上滑脫後，傳動輪向低能位轉動釋放能量，使圓銷有規律的與傳動輪的長齒交叉或滑脫實現間歇鎖止功能。由卷簧根據輸入動力、輸出阻力轉矩、轉速的大小等工作情況的變化，自動調整能量釋放速度使卷簧可以不同程度的多條同轉、停轉或空轉，使卷簧的合力矩和共同行程(即輸出軸的轉速)發生改變，在一定範圍內完成無級變速變矩(或轉速控制)任務。為使行程可變彈性無級變速器或轉速控制器獲得更大的變速變矩範圍，用液壓、氣壓或螺杆傳動機構或手動調整拉杆長度，或用液壓、氣壓、齒條或螺杆傳動機構或手動調整曲軸或凸輪與輸入軸的距離，使圓銷與傳動輪的長齒在每一周期交叉即卷簧在每一周期內能量儲藏的時間發生改變使變速器或轉速控制器獲得更大的變速變矩範圍。所述行程可變彈性無級變速器或轉速控制器，是在以卷簧作彈性傳動機構時，將卷簧安裝在輸出輪和機殼之間，用槽輪、曲軸或凸輪機構作間歇傳動機構傳動轉矩，使輸入動力只驅動各卷簧儲藏能量，不受後級阻力的影響。所述行程可變彈性無級變速器或轉速控制器，是在變速器的部分對稱安裝的傳動機構或間歇鎖止機構中增加離合器、鎖止機構或拖動機構，通過調整增加的離合器或鎖止機構的鎖止與釋放或拖動機構的拖動與復位來調整彈性傳動機構和間歇傳動機構參與轉矩傳動的工作數量，或通過調整增加的離合器或鎖止機構的鎖止與釋放來調整間歇鎖止機構正常參與鎖止與釋放的工作數量進而調整參入轉矩傳動的卷簧數量，改變系統的傳動比，使卷簧能將輸入動力充分傳遞給後級傳動機構，使變速器或轉速控制器的變速變矩範圍更大。當輸入動力變小、後級阻力變大時，將對應間歇鎖止機構增加的離合器或鎖止機構鎖止，使對應的間歇鎖止機構不工作，或將對應卷簧增加的離合器或鎖止機構釋放，使對應的卷簧不參與轉矩傳動，或將間歇傳動機構增加的拖動機構將導軌拖動，使相應的間歇傳動機構不傳動轉矩，使變速器或轉速控制器的傳動比變大；當輸入動力變大、後級阻力變小時，將對應間歇鎖止機構增加的離合器或鎖止機構釋放，使對應的間歇鎖止機構工作，或將對應卷簧增加的離合器或鎖止機構鎖止，使對應的卷簧參與轉矩傳動，或將間歇傳動機構增加的拖動機構將導軌復位，使相應的間歇傳動機構傳動轉矩，使變速器或轉速控制器的傳動比變小。
所述行程可變彈性無級變速器或轉速控制器，是在以卷簧作彈性傳動機構時，是在輸入軸上固定安裝兩個或兩個以上的傳動杆並互成等角驅動軸心不重合傳動輪，用傳動輪驅動後級傳動機構，在傳動輪上固定安裝撥杆，並使傳動杆在遠離傳動輪的軸心轉動時能與撥杆交叉，在向傳動輪的軸心轉動時能與撥杆滑脫，將有一定起始壓力或能量的回位卷簧的兩端分別固定安裝在傳動輪和機殼上，在定位輪上固定安裝定位杆並能與撥杆交叉阻止傳動輪在回位卷簧的驅動下迴轉過渡，在傳動軸上固定安裝定位調整輪與定位輪嚙合，組成鎖止佔空比可調的間歇傳動機構，通過轉動定位調整輪帶動定位輪轉動來調整定位杆的位置，進而調整傳動輪在每一傳動周期的傳動時間改變傳動比。為使傳動輪與傳動杆同軸轉動並使輸入軸與撥杆的距離穩定，阻止在不同軸轉動時傳動不穩定現象的發生，將傳動杆加工成可壓縮的彈性杆件並增加撥杆，使傳動杆組件始終處於最長或最短狀態，在傳動杆上增加的撥杆的運動軌跡上安裝向內或向外凸起的導軌，由導軌帶動傳動杆上增加的撥杆向內或向外運動使傳動杆被壓縮或拉長，完成傳動杆與傳動輪上的撥杆的交叉與滑脫的間歇傳動任務，轉動定位調整輪帶動定位輪或導軌轉動來調整定位杆或導軌的位置，進而調整傳動輪在每一傳動周期的傳動時間改變傳動比，使鎖止佔空比可調的間歇傳動機構穩定性能更好。所述行程可變彈性無級變速器或轉速控制器，是在能壓縮彈性傳動機構的活動端或卷簧的兩端安裝鎖止機構或離合器，當高速、阻力轉矩較小、輸入動力較大或發動機轉速偏大(或需被控轉動部件低速轉動)時，將鎖止機構或離合器鎖止，阻止彈性傳動機構發生彈性形變，使變速器或轉速控制器全速傳動，提高傳動效率。或在每組卷簧接受轉矩的一端與機殼之間增加一組單向離合器和鎖止機構(或離合器)，當發動機轉速偏大、輸入動力較大或後級阻力較小時，增加的鎖止機構鎖止，使卷簧只能正向轉動，使卷簧向後級傳動機構的作用時間延長，同時可使卷簧在下一周期的起始能量或壓力得到提高，使變速器或轉速控制器的變速或控速性能更好、範圍更大。或在有二級傳動機構的變速器中在輸出軸或中間傳動軸與機殼之間增加鎖止機構(或離合器)，增加的鎖止機構(或離合器)安裝在中間傳動軸上時，需在輸出軸與中間傳動軸之間增加一單向離合器，增加的鎖止機構在輸入動力很大、後級阻力很小或發動機轉速偏大時鎖止，使轉矩經傳動比較小的中間傳動軸這一路徑傳動，提高變速器或轉速控制器的變速變矩或轉速控制器性能。所述行程可變彈性無級變速器或轉速控制器，是將輸出軸與行星齒輪機構的一轉動部件行星架相連，用行星齒輪機構的一轉動部件齒圈作輸出輪，在機殼與行星齒輪機構的一轉動部件太陽輪之間固定安裝一卷簧(或能發生彈性形變的元件或組件)，提高變速器的起步和應對後級阻力突然增大的性能，並平衡變速器(或轉速控制器)的輸出轉矩和能量，使變速器(或轉速控制器)性能更加穩定。本發明的有益效果是1、充分利用了彈性(或能發生彈性形變的)元件或組件的彈性形變原理來調整自身行程和能量釋放速度而改變總體行程，實現無級變速(或對轉速的無級控制)任務。2、行程可變彈性無級變速器或轉速控制器的傳動效率高，傳動能力強，可用於不同功率的變速變矩(或轉速控制)任務。3、行程可變彈性無級變速器或轉速控制器結構簡單，零配件及伺服系統少，在現有技術和產品條件下即可規模化生產。


下面結合附圖對本發明作進一步的詳細說明圖1是本發明實施例1的結構示意2是本發明實施例1的結構示意3是本發明實施例1的結構示意4是本發明實施例1的氣壓可調的可壓縮密閉氣室結構示意5是本發明實施例1的結構示意6是本發明實施例1的結構示意7是本發明實施例9的結構示意8是本發明實施例2的結構示意9是本發明實施例2的支承結構示意10是本發明實施例2的彈性槓桿結構示意11是本發明實施例3的結構示意12是本發明實施例3的結構示意13是本發明實施例3的結構示意14是本發明實施例3的結構示意15是本發明實施例3的結構示意16是本發明實施例3的結構示意17是本發明實施例3的結構示意18是本發明實施例4的結構示意19是本發明實施例4的結構示意20是本發明實施例5的結構示意21是本發明實施例5的外圈安裝長齒或杆的輸出輪結構示意22是本發明實施例5的結構示意23是本發明實施例5的結構示意24是本發明實施例8的結構示意25是本發明實施例7的結構示意26是本發明實施例6的結構示意27是本發明實施例6的間歇傳動機構結構示意28是本發明實施例6的定位輪與定位調整輪結構示意29是本發明實施例6的傳動杆安裝結構示意30是本發明實施例6的傳動輪結構示意31是本發明實施例6的可壓縮傳動杆與導軌結構示意32是本發明實施例6的可壓縮傳動杆結構示意33是本發明實施例6的可壓縮傳動杆與導軌結構示意34是本發明實施例6的結構示意35是本發明實施例6的結構示意圖
具體實施例方式行程可變彈性無級變速器或轉速控制器是根據彈性(或能發生彈性形變的)元件或組件在不同的受力條件和控制下，彈性元件或組件將不同程度的發生彈性形變並自動調整能量釋放速度來改變彈性元件或組件在傳動過程中的共同行程而改變傳動比，完成無級變速(或轉速控制)任務。實施例1 :結合圖1，在曲軸[I]的三條(或合適數量的)連杆[2]上都安裝(有一定起始壓力或能量的)壓縮彈簧(或能壓縮的密閉氣室)[3]，並互成120度角(或等角)，彈簧[3]的一端安裝或緊壓在連杆[2]的軸套[12]上，另一端安裝(或套)在帶齒彈簧座的底部，連杆[2]與帶齒彈簧座[5]活動連接，並通過連杆[2]上的定位(或制動)裝置[6]控制帶齒彈簧座[5]的活動範圍，單向離合器(或鎖止機構)[4]的外圈加工齒輪並與帶齒彈簧座[5]嚙合，內圈與輸出軸[7]通過花鍵或銷孔固定安裝。在轉矩傳動(或轉速控制)過程中，在輸入動力變化不大(即穩定)的情況下，在起步或後級阻力較大(或需被控制項高速轉動)時，在前半周期，單向離合器[4]鎖止，彈簧[3]前期不能克服後級阻力被壓縮而儲藏能量，後期當彈簧[3]被壓縮的反作用力達到能驅動後級傳動機構時，彈簧推動帶齒彈簧座[5]經單向離合器[4]驅動後級傳動機構，這時帶齒彈簧座[5]被推動的距離很短，輸出軸[7]的轉速很低；後半周期，即當曲拐轉過最低位置時，由於彈簧[3]還處在壓縮狀態，在迴轉過程的前期，彈簧[3]將在前半周期儲蓄能量一方面繼續驅動輸出軸[7]轉動，分擔部分後級傳動阻力轉矩，另一方面驅動曲軸[I]轉動，增加曲軸[I]的轉矩，提高曲軸[I]的驅動能力，直到彈簧[3]將前半周期儲藏的能量全部釋放完畢，單向離合器[4]才釋放，使輸出軸[7]上獲得的轉矩得到倍增或不同程度的提高。當後級阻力較小(或需被控制項低速轉動)時，彈簧[3]所受阻力(壓縮力)不斷減小，被壓縮的距離不斷減小，帶齒彈簧座[5]被推動的距離不斷加大，輸出軸[7]所獲轉矩不斷減小轉速不斷提高，這樣通過彈簧[3]根據輸入轉速、輸出阻力轉矩、轉速的大小等工作情況的變化被不同程度的壓縮來自動調整行程，適時改變輸出軸[7]的轉速和轉矩達到無級變速(或對轉速進行無級控制)的目的，自動完成無級變速(或轉速控制)任務。當輸入轉矩超出一定的變化範圍或壓縮彈性元件不能充分將轉矩付給後級傳動機構時，可通過提高系統的起始壓力或改變系統的彈性係數來改變變速器的傳動比。結合圖2、圖3、圖4，在本實施例中的每組彈簧[3]與帶齒彈簧座[5]的底部之間增加一個壓力可調能上下壓縮的密閉氣室(或液壓腔)[8]，如圖2所示，也可將密閉氣室(或液壓腔)[8]直接安裝在曲軸[I]與帶齒彈簧座[5]之間，如圖3所示，密閉氣室[8]通過定位閥[9]、(通氣)管道[10]和壓力控制系統[11]連通；彈簧[3]和密閉氣室[8]組件也可由圖4所示氣壓可調能上下壓縮的單純密閉氣室[8]代替。定位閥[9]只有在曲拐迴轉至某一高度(接近最高點)時，或者彈簧[3]和密閉氣室[8]可釋放的能量全部釋放完畢時，才能開啟打開密閉氣室[8]與壓力控制系統[11]的連接管道[10]，調整氣壓(或液壓)；在其它位置均處關閉狀態，以防氣體(或液體)洩漏而損失能量。在轉矩傳動(或轉速控制)過程中，壓力控制系統[11]則根據工作情況的變化及控制要求適時調整密閉氣室[8]內的壓力，使彈性組件的起始壓力或彈性係數發生改變，提高系統調整行程的能力。在起步、低速、阻力轉矩較大、輸入動力較小或發動機轉速偏小(或需被控轉動部件高速轉動)時，降低密閉氣室[8]內的壓力，使輸出軸[7]能低速轉動；在高速、阻力轉矩較小、輸入動力較大或發動機轉速偏大(或需被控轉動部件低速轉動)時，提高密閉氣室[8]內的壓力，使輸出軸[7]可高速轉動，使彈性組件的行程調整範圍更寬、變速性能更好。結合圖5，在本實施例中在彈簧[3]的基礎上，每組再增加一套或多套活動彈簧[24]、活動彈簧座[26]和鎖止機構[25]，如圖5所示，提高系統調整行程的能力。在轉矩傳動(或轉速控制)過程中，在起步、低速或阻力轉矩較大或輸入動力較小或發動機轉速偏小(或需被控轉動部件高速轉動)時，鎖止機構[25]釋放，活動彈簧[24]自由活動,不參與轉矩傳動，系統的彈性係數不變，使輸出軸[7]能低速轉動；在高速或阻力轉矩較小或輸入動力較大或發動機轉速偏大(或需被控轉動部件低速轉動)時，鎖止機構[25]鎖止,活動彈簧座[26]與帶齒的彈簧座[5]連在一起，活動彈簧[24]參與轉矩傳動，連杆[2]的彈性係數增加，使輸出軸[7]可高速轉動，變速器的傳動比變小，使無級變速(或轉速控制)範圍更寬，更好的完成無級變速(或轉速控制)任務。結合圖6，在本實施例中，在連杆[2]與帶齒彈簧座套[5]之間安裝一套鎖止機構。在轉矩傳動(或轉速控制)過程中,在起步、低速、阻力轉矩較大、輸入動力較小或發動機轉速偏小(或需被控轉動部件高速轉動)時，鎖止機構[19]釋放，使輸出軸[7]能低速轉動；在高速、阻力轉矩較小、輸入動力較大或發動機轉速偏大(或需被控轉動部件低速轉動)時，鎖止機構[19]鎖止，使連杆[2]全速傳動，提高傳動效率，使無級變速(或轉速控制)性能更好，更好的完成無級變速(或轉速控制)任務。實施例2 :結合圖8、圖9、圖10，它是將三條(或合適數量的)如圖10所示彈性槓桿[86]的一端經軸套[90]活動安裝在曲軸[I]上，軸套[90]空間以較長為宜以便曲軸[I]轉動時能在軸套內上下滑動，另一端經銷孔[91]與齒條[83]活動連接；在彈性槓桿[86]的中間部位安裝支承[87]，支承[87]可採用圖9所示的支承結構，它是在彈性槓桿[86]擺動受力的兩邊安裝軸承[85]，軸承[85]經軸[89]安裝在支架[88]上，使彈性槓桿[86]在轉矩傳動過程中可上下移動；在齒條[83]的兩邊安裝導軌[84]使齒條[83]能在導軌[84]上左右滑動，單向離合器[4]的帶齒外圈與齒條[83]嚙合，內圈固定安裝在輸出軸[7]上，如圖8所示。在轉矩傳動(或轉速控制)過程中，在輸入動力變化不大(即穩定)的情況下，當起步或後級傳動阻力較大(或需被控制項高速轉動)時，在前半周期，曲軸[I]逆時針(或順時針)轉動，曲拐從最左(或右)位置轉到最右(或左)位置，曲軸[I]通過彈性槓桿[86]帶動齒條[83]向左(或右)運動，單向離合器[4]鎖止，彈性槓桿[86]前期不能克服後級阻力彎曲而儲藏能量，後期當彈性槓桿[86]彎曲的反作用力達到能驅動後級傳動機構時，彈性槓桿[86]帶動齒條[83]向左(或向右)運動經單向離合器[4]驅動後級傳動機構，這時齒條[83]被推動的距離很短，輸出軸[7]的轉速很低；後半周期，即當曲拐轉過最右(或左)位置時，由於彈性槓桿[86]還處在彎曲狀態，在迴轉過程的前期，彈性槓桿將在前半周期儲蓄能量一方面繼續經齒條[83]和單向離合器[4]驅動輸出軸[7]轉動，另一方面驅動曲軸[I]轉動，增加曲軸[I]的轉矩，提高曲軸[I]的驅動能力，直到彈性槓桿[86]將前半周期儲藏的能量全部釋放完畢，單向離合器[4]才釋放，使輸出軸[7]上獲得的轉矩得到不同程度的提高。由彈性槓桿[86]根據輸入動力、輸出阻力轉矩、轉速的大小等工作情況的變化不同程度的彎曲變形來自動調整行程完成無級變速(或轉速控制)任務。為了使變速器獲得更大的變速變矩範圍，可將支承[87]安裝在液壓、齒條或螺杆傳動裝置上，使支承[87]能在液壓、齒條或螺杆傳動裝置的推動下在曲軸[I]與齒條[83]之間移動改變支點位置而改變傳動比。在轉矩傳動(或轉速控制)過程中，在起步、低速、阻力轉矩較大、輸入動力較小或發動機轉速偏小(或需被控轉動部件高速轉動)時，液壓、齒條或螺杆傳動裝置使支承[87]向齒條[83]方向移動，使變速器的傳動比增加，使輸出軸[7]能低速轉動；在高速、阻力轉矩較小、輸入動力較大或發動機轉速偏大(或需被控轉動部件低速轉動)時，液壓、齒條或螺杆傳動裝置使支承[87]向曲軸[I]方向移動，使變速器的傳動比減小，使輸出軸[7]可高速轉動，使無級變速(或轉速控制)範圍更寬，更好的完成無級變速(或轉速控制)任務。實施例3 :結合圖14，它是將帶齒連杆[2]經軸套[12]活動安裝在曲軸[I]上，在輸出軸[7]上固定安裝傳動盤[35]，活動安裝傳動盤[33]、傳動輪[34]，傳動盤[33]作單向離合器[4]的外圈(或內圈)，傳動輪[34]作單向離合器[4]的內圈(或外圈)並與連杆[2]的齒條嚙合，卷簧[13]的兩端分別固定安裝在傳動盤[35]和傳動輪盤[33]上，(卷簧[13]可以使用一套或兩套及以上的組件)。在轉矩傳動過程中，曲軸[I]的轉動使轉矩由帶齒連杆[2]經單向離合器[4]驅動卷簧[13]傳給輸出軸[7]，完成轉矩傳動。在轉矩傳動(或轉速控制)過程中，前半周期，單向離合器[4]鎖止，卷簧[13]接收輸入轉矩，並將部分(或全部)轉矩傳給後級傳動機構，同時可發生彈性形變將部分轉矩能量儲藏；後半周期將前半周期儲藏的轉矩能量繼續傳給後級傳動機構和經帶齒連杆[2]傳給輸入曲軸，直到將前半周期儲藏的能量釋放完畢，單向離合器[4]釋放，卷簧[13]根據工作情況的變化及控制要求(調整卷簧[13]的調整彈性係數)來自動調整前半周期的行程而改變傳動比,完成無級變速(或轉速控制)任務。結合圖11，在本實施例中，將每組傳動盤[33]與單向離合器[23]的外圈(或內圈)固定連接，鎖止機構(或離合器)[37] —端與單向離合器[23]的內圈(或外圈)連接，另一端與機殼相連。當輸入動力較小或發動機轉速偏小時，鎖止機構[37]釋放，卷簧[13]可根據輸出阻力的大小調整共同行程和改變輸入軸的轉矩；當發動機轉速偏大、輸入動力較大或後級阻力較小時，鎖止機構[37]鎖止，卷簧[13]只能正向轉動，卷簧[13]向後級傳動機構的作用時間得到延長，同時在輸出軸[7]的轉速較低時，在曲軸迴轉過程中，卷簧在前半周期儲蓄的能量可能未完全釋放，可使卷簧[13]在下一周期的起始能量或壓力得到提高，使後級傳動機構的轉速能提高，使變速器的變速性能好和變速範圍大。結合圖12，在本實施例中，在每組傳動輪盤[33]與傳動盤[35]之間安裝離合器(或鎖止機構)[36]。當發動機轉速偏小或輸入動力較小時，離合器[36]釋放，卷簧[13]可根據輸出阻力的大小調整共同行程和改變輸入軸的轉矩；當發動機轉速偏大、輸入動力較大或後級阻力較小時，離合器[36]鎖止，變速器全速傳動，使後級傳動機構的轉速能提高，使變速器的變速性能好和變速範圍大。結合圖16，在本實施例中，它是在前述實施例的基礎上，在輸出軸[7]的輸出端固定安裝單向離合器[47]的帶齒外圈(或內圈)；在傳動軸[20]上固定安裝單向離合器[47]的內圈(或外圈)和傳動輪[43];在傳動軸[41]上固定安裝傳動輪[42]並與傳動輪[43]嚙合，活動安裝傳動輪[38]並與單向離合器[47]的帶齒外圈嚙合，固定安裝傳動盤[40]，在傳動盤[40]與傳動輪[38]之間用離合器(或鎖止機構)[39]連接，組成比單向離合器直接傳動的傳動比小的傳動路徑(傳動比小的傳動路徑也可用合適的變速器代替)；在輸入軸[I]與輸出軸[7]之間有中間傳動機構的變速器中可在中間傳動軸[46]上固定安裝單向離合器[48]的內圈，單向離合器[48]的帶齒外圈與傳動輪[33]嚙合，固定安裝傳動輪[45]，經傳動輪[44]既可與傳動輪[43]嚙合，也可與單向離合器[47]的帶齒外圈嚙合，還可通過採用不同的傳動比、單向離合器和離合器既與傳動輪[43]嚙合，又與單向離合器[47]的帶齒外圈嚙合，使變速器的變速性能更好。當變速器不能將輸入動力充分傳給後級傳動機構時，離合器[39]鎖止，轉矩經傳動輪[42]、[43]形成的較小傳動比的路徑傳動，使輸出軸[7]的轉速降低，卷簧[13]的能量釋放速度降低，使卷簧[13]在下一周期的起始能量或壓力增加，能更多的向高能位轉動而儲藏更多的能量，提高對後級傳動機構的驅動力。在轉矩傳動過程中，在起步時，鎖止機構[37]和離合器[39]都釋放，變速器的傳動比較大；當發動機轉速偏小、後級阻力較大或輸入動力較小時，鎖止機構[37]、離合器[39]先後釋放,使變速器的傳動比變大；當發動機轉速偏大、後級阻力很小或輸入動力較大時，鎖止機構[37]、離合器[39]先後鎖止，使變速器的傳動比變小。實施例4 :結合圖13，它是實施例3基礎上，將帶齒連杆[2]經軸套[12]活動安裝在曲軸[I]上，在輸出軸[7]上與連杆[2]對應固定安裝傳動盤[35]，活動安裝傳動輪[33]、傳動輪[34]，傳動輪[33]作單向離合器[4]的外圈(或內圈)，傳動輪[34]作單向離合器[4]的內圈(或外圈)並與連杆[2]的齒條嚙合，卷簧[13]的兩端分別固定安裝在傳動盤[35]和傳動輪[33]上；在傳動輪[33]與單向離合器[23]的外圈(或內圈)固定連接，鎖止機構(或離合器)[37] —端與單向離合器[23]的內圈(或外圈)連接，另一端與機殼相連；將單向離合器[48]的內圈固定安裝在傳動軸[46]上，帶齒外圈與傳動輪[33]嚙合；在傳動軸[46]上固定安裝傳動輪[45]，在輸出軸[7]上固定安裝傳動輪[43]，在傳動輪[45]與[43]之間用傳動輪[44]相互嚙合連接，組成傳動比比傳動輪[33]直接驅動傳動[34]的傳動比小二級(中間)傳動變速機構；在輸出軸[7]上安裝鎖止機構(或離合器)[49](也可將鎖止機構[49]安裝在傳動軸[46]上，但此時需將傳動輪[45]或[43]改成帶齒單向離合器)。前半周期，卷簧[13]正向轉動時，單向離合器[48]釋放，不參與傳動；後半周期，卷簧[13]反向轉動時，單向離合器[48]鎖止，單向離合器[4]釋放，使卷簧在前半周期儲藏的能量直接驅動輸出軸[7]，增加輸出軸[7]的轉矩，減少無效循環的產生，提高變速器的傳動效率。鎖止機構[49]在輸入動力很大、後級阻力很小或發動機轉速偏大時鎖止，使轉矩經傳動比較小的路徑傳動，提高變速器的變速變矩性能。在轉矩傳動過程中,在起步、後級阻力很大、輸入動力較小或發動機轉速偏小時,鎖止機構[37]和[49]都釋放或鎖止機構[37]鎖止而[49]釋放，變速器的傳動比較大；在後級阻力很小、輸入動力較大或發動機轉速偏大時，鎖止機構[37]釋放，[49]鎖止,變速器的傳動比較小。結合圖15，在本實施例中，它是在前述實施例的基礎上，在傳動軸[46]上對應每組變速機構活動安裝傳動輪[51]和單向離合器[56]，傳動輪[51]與傳動輪[34]嚙合，在傳動輪[51]和單向離合器[56]的內圈之間安裝離合器(或鎖止機構)[50]，單向離合器[56]和[48]共用一個帶齒外圈，傳動輪[34]、傳動輪[51]、單向離合器[56]和傳動輪形成一條較單向離合器[4]直接傳動時傳動比小的傳動路徑；輸出軸[7]上安裝的鎖止機構[49]可視具體情況保留或省去。當變速器不能將輸入動力充分傳給後級傳動機構時，離合器[50]鎖止，轉矩經較小傳動比的路徑傳動，使卷簧[13]能更快的向高能位轉動而儲藏更多的能量。在轉矩傳動過程中，在起步時，鎖止機構[37]和離合器[50]都釋放，變速器的傳動比較大；當發動機轉速偏小、後級阻力較大或輸入動力較小時，先釋放鎖止機構[37]，後釋放離合器[50]，使變速器的傳動比變大；當發動機轉速偏大、後級阻力很小或輸入動力較大時，先鎖止離合器[50]，後鎖止鎖止機構[37]，使變速器的傳動比變小。結合圖17，在本實施例中，它是在前述實施例的基礎上，將傳動輪[44]省去，將傳動軸[46]上的傳動輪[45]和單向離合器[48]省去，在傳動軸[46]上固定安裝傳動盤，在傳動盤[54]與單向離合器[56]的外圈之間用離合器[53]連接，或將傳動輪[45]改成卷簧[13]反轉時鎖止的單向離合器，在單向離合器的內圈與單向離合器[56]的外圈之間用離合器[53]連接；在輸出軸[7]的輸出端固定安裝單向離合器[47]的帶齒外圈(或內圈)，在傳動軸[20]上固定安裝單向離合器[47]的內圈(或外圈)和傳動輪[43]，在傳動軸[41]上固定安裝傳動輪[42]並與傳動輪[43]嚙合，活動安裝傳動輪[38]並與單向離合器[47]的帶齒外圈嚙合，固定安裝傳動盤[40]，在傳動盤[40]與傳動輪[38]之間用離合器(或鎖止機構)[39]連接，組成比單向離合器[47]直接傳動的傳動比小的傳動路徑。當變速器不能將輸入動力充分傳給後級傳動機構時，離合器[53]鎖止，改變變速器的彈性係數，使各組卷簧[13]同時向高能位轉動驅動後級傳動機構並能儲藏的能量。在轉矩傳動過程中，在起步時，鎖止機構[37]和離合器[39]、[50]、[53]都釋放，變速器的傳動比較大；當發動機轉速偏小、後級阻力較大或輸入動力較小時，最先釋放離合器[53]，鎖止機構[37]先於離合器[50]釋放，離合器[39]可在鎖止機構[37]、離合器[50]之前或之後釋放，使變速器的傳動比變大；當發動機轉速偏大、後級阻力很小或輸入動力較大時，離合器[50]先於鎖止機構[37]鎖止，離合器[39]可在鎖止機構[37]、離合器[50]之前或之後鎖止，使變速器的傳動比變小，最後鎖止離合器[53]。結合圖18，在本實施例中，還可增加傳動軸[52]，在傳動軸[46]和[52]上固定安裝傳動輪[61]並與傳動輪[33]嚙合，固定安裝單向離合器[60]的內圈；在傳動軸[46]上安裝傳動輪[51]與傳動輪[34]嚙合，在前(或後)一組的傳動輪[51]與相鄰(或相隔)一組的單向離合器[60]的外圈之間用離合器(或鎖止機構)[50]連接，一組與二組、二組與三組(、倒數第二組與最後一組)之間的單向離合器[60]的內圈和傳動輪[61]經傳動軸各自固定連接，三(或最後一)組與一組之間的單向離合器[60]的內圈和傳動輪[61]經傳動軸[46]固定連接,組成變速器的二級傳動機構,使二級傳動變速機構與相鄰(或相隔)的卷簧[13]建立傳動關係；將離合器[53]安裝在傳動輪[51]與[61]之間。當變速器不能將輸入動力充分傳給後級傳動機構時，離合器[50]鎖止，單向離合器[60]也跟著鎖止，使相鄰(或相隔)的兩組卷簧[13]同時向高能位轉動驅動後級傳動機構並儲藏能量，變速器的彈性係數增大，起始壓力也會增加，連杆[2]的每一次傳動都會使卷簧[13]儲藏更多的能量。在轉矩傳動過程中，在起步時，鎖止機構[37]和離合器[39]、[50]、[53]都釋放，變速器的傳動比較大；當發動機轉速偏小、後級阻力較大或輸入動力較小時，最先釋放離合器[53]，鎖止機構[37]和離合器[39]、[50]逐個釋放，使變速器的傳動比變大；當發動機轉速偏大、後級阻力很小或輸入動力較大時，鎖止機構[37]和離合器[39]、[50]逐個鎖止，使變速器的傳動比變小，最後鎖止離合器[53]。在實際應用中可根據需要在單向離合器[23]與鎖止機構[37]形成的鎖止組合或傳動輪或盤[38]、[40]、[42]、[43]、離合器[39]、單向離合器[47]組成的變速組合或離合器[53]三種變速控制機構中選擇使用一種、兩種、三種或三種都不選擇，也可使單向離合器[23]的外圈固定在機殼上，省去離合器，使變速器結構更簡單。當變速器的彈性元件或組件卷簧[13]為4組或4組以上時，可採取合適的控制機構使兩組、三組、或三組以上的卷簧[13]同時向高能位轉動，使變速器的變速變矩範圍更寬性能更好。結合圖19，在本實施例中，在前述實施例的基礎上，在傳動輪[33]與單向離合器之間增加傳動輪[82]作單向離合器[4]的外圈並與傳動輪[33]固定安裝；傳動輪[61]改為活動安裝，在傳動軸[46]、[52]上固定安裝傳動盤[79]經離合器[80]與傳動輪[61]連接；將單向離合器[81]的內圈固定安裝在傳動軸[46]、[52]上，帶齒外圈與傳動輪[82]嚙合，單向離合器[81]在離合器[50]鎖止後鎖止；將離合器[53]安裝在傳動輪[51]與單向離合器[81]的內圈之間；傳動輪[33]與[61]的傳動比比傳動輪[82]與單向離合器的傳動比小。當離合器[50]鎖止後變速器仍不能將輸入動力充分傳給後級傳動機構時，再將離合器[80]鎖止，使相鄰(或相隔)的兩組卷簧[13]同時更快的向高能位轉動而儲藏能量，同時單向離合器[81]釋放，連杆[2]的每一次傳動都會使卷簧[13]儲藏更多的能量。在轉矩傳動過程中，在起步時，鎖止機構[37]和離合器[39]、[50]、[53]、[80]都釋放，變速器的傳動比較大；當發動機轉速偏小、後級阻力較大或輸入動力較小時，最先釋放離合器[53]，離合器[80]釋放後再釋放離合器[50]，鎖止機構[37]和離合器[39]可在離合器[80]和[50]之前或之後釋放，使變速器的傳動比變大；當發動機轉速偏大、後級阻力很小或輸入動力較大時，離合器[50]鎖止後再鎖止離合器[80]，鎖止機構[37]和離合器可在離合器[80]和[50]之前或之後鎖止,使變速器的傳動比變小,最後鎖止離合器，使變速器的變速變矩性能更好範圍更寬。實施例5 :結合圖20、圖21，它是在輸入軸[14]上固定安裝兩組(或兩組以上的)驅動輪[17]，活動安裝如圖21所示外圈對稱固定安裝長齒或杆的輸出輪[22]，卷簧[13]的兩端分別固定安裝在驅動輪[17]和輸出輪[22]上，各卷簧[13]與驅動輪[17]的固定點相互錯開成等角接收輸入轉矩；在輸出輪[22]與驅動[17]之間安裝兩套槽輪機構同步轉動組成槽輪機構組[18]並共用一個圓梢[15]，圓梢[15]在鎖止期間能與傳動輪[22]的長齒交叉、轉動時與長齒滑脫，作間歇鎖止機構，傳動輪[72]與驅動輪[17]嚙合並帶動槽輪機構組[18]轉動；單向離合器[21]的內圈固定安裝在輸出軸[7]上，帶齒外圈與輸出輪[22]嚙合。在轉矩傳動過程中，各槽輪機構組[18]依次作同周期等相位差的轉動，當槽輪機構組[18]處於鎖止狀態時，圓梢[15]與傳動輪[22]的長齒交叉，傳動輪[22]停止轉動卷簧[13]積蓄能量，當槽輪機構組[18]的槽輪開始轉動時，圓梢[15]從傳動輪[22]的長齒上滑脫，使卷簧[13]向低能位轉動釋放能量。在能量釋放過程中，卷簧[13]根據輸入動力、輸出阻力轉矩、轉速的大小等工作情況的變化，將自動調整卷簧[13]的能量釋放速度，使卷簧[13]不同程度的多條同轉、停轉或空轉，使卷簧[13]的合力矩和共同行程(即輸出軸[7]的轉速)發生改變，在一定範圍內完成無級變速變矩(或轉速控制)任務。為了使變速器獲得更大的變速變矩範圍，可在部分傳動輪[72]與槽輪機構組[18]之間增加離合器，當輸入動力較大或發動機轉速偏大變速器不能充分將輸入動力傳動給後級傳動機構時，將增加的離合器鎖止，對應的槽輪機構組[18]正常工作；當輸入動力較小或發動機轉速偏小輸入動力不能充分驅動後級傳動機構時，將增加的離合器釋放，對應槽輪機構組[18]不工作，圓銷[15]不與長齒交叉，通過調整槽輪機構組[18]的工作數量來調整參入轉矩傳動的卷簧[13]數量，改變系統的傳動比，使卷簧[13]能將輸入動力充分傳遞給後級傳動機構。同時也可將圓梢[15]延長到能與兩個或更多傳動輪[22]的長齒交叉，使在每組槽輪機構組[18]鎖止期間使兩組或兩組以上的卷簧[13]同時積蓄能量，提高轉矩傳動效率。在實際操作中可以綜合具體情況靈活的將上述兩種或多種方式同時進行，更好的完成變速變矩(或轉速控制)任務。在本實施例中，間歇鎖止機構也可用曲軸或凸輪機構經拉杆或推桿帶動圓銷[15]相對輸入軸前後平行移動實現與傳動輪[22]的長齒交叉或滑脫作間歇鎖止機構，圓銷[15]宜用彈性機構使其能始終向輸入軸[14]移動，曲軸或凸輪機構、拉杆或推桿、圓銷之間以有一定的運動間隙為宜，使圓銷[15]在鎖止即與傳動輪[22]的長齒交叉期間可保持相對靜止，由曲軸或凸輪機構有規律的轉動帶動拉杆或推桿前後移動，使圓銷[15]有規律的與傳動輪[22]的長齒交叉或滑脫實現間歇鎖止功能。為了使變速器獲得更大的變速範圍，可將推桿或拉杆加工成可伸縮的活動杆件，並用液壓、氣壓或螺杆傳動機構或手動調整拉杆長度；或用液壓、氣壓、齒條或螺杆傳動機構或手動調整曲軸或凸輪與輸入軸的距離，使圓銷[15]與傳動輪[22]的長齒在每一周期交叉的時間發生改變來調整傳動比。在轉矩傳動過程中，在起步時，使推桿或拉杆長度縮至最短，或使曲軸或凸輪與輸入軸[14]的距離移到最遠，使圓銷[15]與傳動輪的[22]長齒在每一周期交叉的時間最短或不交叉，使變速器的傳動比最大；當發動機轉速偏小、後級阻力較大或輸入動力較小時，使推桿或拉杆長度縮短，或使曲軸或凸輪與輸入軸[14]的距離增加，使圓銷[15]與傳動輪的長齒在每一周期交叉的時間縮短，使變速器的傳動比變大；當發動機轉速偏大、後級阻力很小或輸入動力較大時，使推桿或拉杆長度增加，或使曲軸或凸輪與輸入軸[14]的距離縮短，使圓銷[15]與傳動輪[22]的長齒在每一周期交叉的時間延長，使變速器的傳動比變小。為使使變速器的變速變矩性能更好範圍更寬，可在部分對稱安裝的拉杆增加鎖止機構，當需使變速器的傳動比變大時，用增加的鎖止機構將拉杆在最短的位置鎖止，使圓銷與傳動輪[22]的長齒在每一周期的交叉時間縮至最短或不交叉；當需使變速器的傳動比變小時，將增加的鎖止機構釋放，使對應的曲軸或凸輪間歇鎖止機構正常工作。結合圖22，在本實施例中，將卷簧[13]安裝在輸出輪[22]和機殼之間，槽輪機構組[18]不再作間歇鎖止機構，而是將槽輪機構組[18]直接作間歇傳動機構(間歇傳動機構也可用曲軸或凸輪機構驅動棘輪機構的機架作間歇傳動機構)傳動轉矩，切斷了輸入動力與後級阻力的直接聯繫，輸入動力只驅動各卷簧[13]儲藏能量，不再受後級阻力直接影響。為使變速器獲得更大的變速範圍，可以採用實施例4所示的二級傳動機構使兩組或兩組以上的卷簧[13]同時向高能位轉動，提高變速器對大轉矩的傳動能力。結合圖23，在本實施例中，它是在以卷簧[13]為基礎，每組再增加一套或多套活動卷簧[24]，一端固定在驅動輪[17](或機殼)上，另一端經鎖止機構[35]與傳動輪[22]相連。通過鎖止機構[35]的鎖止或釋放，決定活動卷簧[24]是否參與轉矩傳動而改變系統的彈性係數，提高系統調整行程的能力。在轉矩傳動(或轉速控制)過程中，在起步、低速、阻力轉矩較大、輸入動力較小或發動機轉速偏小(或需被控轉動部件高速轉動)時，鎖止機構[35]釋放，活動卷簧[24]自由活動，不參與轉矩傳動，系統的彈性係數不變，輸出軸能低速轉動；在高速、阻力轉矩較小、輸入動力較大或發動機轉速偏大(或需被控轉動部件低速轉動)時，鎖止機構[35]在卷簧[13]儲藏的能量釋放完畢時鎖止，活動卷簧[24]被固定在輸出輪[22]上參與轉矩傳動，系統的彈性係數增加，使輸出軸[7]可高速轉動，使無級變速(或轉速控制)範圍更寬，更好的完成無級變速(或轉速控制)任務。
實施例6 :結合圖27、圖28、圖29、圖30、圖34，它是在輸入軸[14]上固定安裝兩個或兩個以上的傳動杆[66]並互成等角，如圖29所示，與傳動杆[66]對應安裝與輸入軸軸心不重合的軸[74]，並將加寬的傳動輪[68](或用兩個齒輪合併安裝)活動安裝在軸[74]上與傳動杆[66]對應，在傳動輪[68]上固定安裝撥杆[67]，有一定起始能量的回位卷簧[65]的兩端分別與傳動輪[68]和機殼固定安裝，如圖30所示，在軸[74]上活動安裝定位輪[71]，在定位輪[71]上固定安裝定位杆[73]，在傳動軸[69]上固定安裝定位調整輪[70]與定位輪[71]嚙合，如圖28所示，構成佔空比可調整的間歇傳動機構，如圖27所示；在輸出軸[7]上活動安裝單向離合器[58]並將帶齒外圈與傳動輪[68]嚙合，固定安裝傳動盤[59]和傳動輪[64]，將卷簧[13]的兩端分別固定安裝在單向離合器[58]的內圈和傳動盤[59]上；將單向離合器[58]的內圈作單向離合器[23]的內圈，鎖止機構[37]安裝在單向離合器[23]的外圈與機殼之間(單向離合器[23]和鎖止機構[37]可視具體情況省去，或直接將單向離合器[23]的外圈與機殼固定省去鎖止機構[37]);將單向離合器[62]的內圈固定安裝在傳動軸[57]上，單向離合器[62]的帶齒外圈與傳動輪[68]嚙合，傳動輪[63]固定安裝在傳動軸[57]上並與傳動輪[64]嚙合，如圖34所示。在轉矩傳動過程中，輸入軸[14]帶動傳動杆[66]向傳動輪[68]的軸心方向(即朝著傳動輪[68]的軸心)轉動後又向傳動輪[68]的反軸心方向(即遠離傳動輪[68]的軸心)轉動使傳動杆[66]與撥杆[67]周期性的交叉與滑脫，在傳動杆[66]反軸心方向轉動時，由於輸入軸[14]與撥杆[67]的距離不斷減小，當轉到撥杆[67]的起始位置(即定位杆[73]處)時，傳動杆[66]與撥杆[67]交叉並帶動傳動輪[68] —起轉動，單向離合器[58]鎖止，將轉矩傳給卷簧[13]驅動後級傳動機構轉動，同時也使回位卷簧[65]積蓄一定的能量，此時單向離合器[62]釋放；在傳動杆[66]向傳動輪[68]的軸心方向轉動時,輸入軸[14]與撥杆[67]的距離不斷增加，當撥杆[67]轉到某一位置(即輸入軸[14]與撥杆[67]的距離超過傳動杆[66]的長度)時，撥杆[67]將從傳動杆[66]上滑脫，傳動輪[68]不再傳動轉矩，此時卷簧[13]前期積蓄的能量可能還未釋放完，單向離合器[58]前期鎖止，驅動傳動輪[68]反轉使單向離合器[62]鎖止並釋放能量，經傳動軸[57]、傳動輪[63]和[64]傳給輸出軸[7]，直到卷簧[13]積蓄的能量釋放完，單向離合器[58]才釋放，同時由於回位卷簧[65]在前期積蓄一定的能量，也使傳動輪[68]反轉釋放能量，直到撥杆[67]與定位杆交叉使傳動輪[68]停止反轉，完成一個傳動周期。當發動機轉速、輸入動力或後級阻力發生變化時，轉動傳動軸[69]或定位調整輪[70]帶動定位輪[71]轉動，使定位杆[73]的位置發生變化，可使傳動輪[68]在每一周期傳動轉矩的時間發生改變而改變傳動比。當發動機轉速偏高、輸入動力增大或後級阻力變小時，使定位輪[71]與輸入軸[14]反向轉動適當距離，延長傳動輪[68]在每一周期傳動轉矩的時間，或使鎖止機構[37]鎖止，使傳動比變小；當發動機轉速偏低、輸入動力減小或後級阻力變大時，使定位輪[71]與輸入軸同向轉動適當距離，縮短傳動輪[68]在每一周期傳動轉矩的時間，或使鎖止機構[37]釋放，使傳動比變大，完成變速變矩任務。如需變速器獲得更大的變速變矩範圍，可對應卷簧[13]增加實施例4所述的二級傳動機構使兩組或兩組以上的卷簧[13]同時向高能位轉動擴大變速變矩(或轉速控制)範圍；還可對稱增加圖27所示佔空比可調整的間歇傳動機構與卷簧[13]配套的傳動機構，並在輸出軸[7]或軸[74]上對應增加一組離合器和活動安裝的傳動輪或盤，離合器和活動安裝的傳動輪或盤可安裝在卷簧[13]與傳動盤[59]、卷簧[13]與單向離合器[58]的內圈、傳動輪[68]與單向離合器[58]的外圈或撥杆[67]與傳動輪[68]之間，使之成為傳動輪[68]與輸出軸[7]之間的傳動控制機構，當發動機轉速偏小、後級阻力較大或輸入動力較小時，將增加的離合器釋放，使增加的卷簧[13]不參與轉矩傳動，使同時參與轉矩傳動的卷簧[13]的數量減少，使變速器的傳動比變大；當發動機轉速偏大、後級阻力很小或輸入動力較大時，將增加的離合器鎖止，使增加的卷簧[13]參與轉矩傳動，使同時參與轉矩傳動的卷簧[13]的數量增加，使變速器的傳動比變小。在實際應用中，當輸入轉速較快時宜在本變速機構的前端增加一合適的變速器降低輸入轉矩的轉速，使本變速器在傳動過程中性能更穩定。結合圖[31]、圖32、圖35，在本實施例中，還可在傳動杆[66]上增加撥杆[76]，將滑杆[77]的一端固定安裝在輸入軸[14]上，一端套在傳動杆[66]的套筒內，在滑杆與傳動杆[66]之間安裝定位裝置控制傳動杆[66]向外運動的距離防止滑脫，在傳動杆[66]套筒外端與滑杆[77]外端之間增加壓縮彈簧[78]使傳動杆[66]始終向遠離輸入軸[14]的方向滑動而使傳動杆組件處於最長狀態，在撥杆[76]的運動軌跡上且要求卷簧的最高蓄能位置固定安裝向內凸起的導軌[75]。此時可使傳動輪[68]與傳動杆[66]同軸轉動，輸入軸[14]與撥杆[67]的距離穩定，使傳動杆[66]穩定的傳動轉矩，阻止在不同軸轉動時輸入軸[14]與撥杆[67]的距離變化使傳動不穩定現象的發生。在轉矩傳動過程中，前期傳動杆[66]與撥杆[67]交叉帶動傳動輪[68]轉動傳動轉矩，當傳動杆[66]轉動到導軌[75]的前端時，撥杆[76]與導軌[75]接觸，導軌[75]開始撥動撥杆[76]使傳動杆組件向最短長度壓縮，到達導軌[75]的某一高位時，傳動杆[66]從撥杆[67]上滑脫，傳動輪[68]停止傳動轉矩；當傳動杆[66]轉動到導軌[75]的末端時，撥杆[76]與導軌滑脫，傳動杆組件又回到最長位置完成一周期傳動任務。 結合圖33，在本實施例中，它是在前述實施例的基礎上，將壓縮彈簧[78]安裝在在傳動杆[66]的套筒內端與滑杆[77]的外端之間，使傳動杆[66]始終向輸入軸[14]的方向滑動而使傳動杆組件處於最短狀態，而將導軌[75]由向內凸起改成向外凸起。在轉矩傳動過程中，當傳動杆[66]轉動到導軌[75]的前端時，撥杆[76]與導軌[75]接觸，導軌開始撥動撥杆[76]使傳動杆組件向最長位置拉伸，傳動杆[66]才能與撥杆[67]交叉；當傳動杆[66]轉動到導軌[75]的末端時，撥杆[76]與導軌[75]滑脫，傳動杆組件又回到最短位置，傳動杆[66]從撥杆[67]上滑脫，完成一周期傳動任務。結合圖26，在本實施例中，它是在前述實施例的基礎上，將定位輪[71]省去，將定位杆[73]固定安裝在機殼上，將導軌[75]連接在一起(或與定位調整輪[70]嚙合)，用定位調整輪[70]的轉動調整導軌[75]的位置來調整傳動輪[68]在每一傳動周期內的傳動時間而改變傳動比。此時如傳動輪[68]的數量較多時，可將相應部分的導軌[75]上增加拖動機構，使之成為傳動輪[68]是否傳動轉矩的控制機構，當發動機轉速偏小、後級阻力較大或輸入動力較小時，拖動機構將導軌[75]向內或外拖動，使撥杆[76]不能與導軌[75]接觸，使傳動杆組件始終處於最短狀態，對應的傳動輪[68]自由轉動而不傳動轉矩，使變速器的傳動比變大；當發動機轉速偏大、後級阻力很小或輸入動力較大時，拖動機構將導軌復位，使撥杆[76]與導軌[75]正常接觸，對應的傳動輪[68]正常傳動轉矩，使變速器的傳動比變小。實施例7 :結合圖25，它是將兩套行程可變彈性無級變速器或轉速控制器串聯在一起，提高變速器的變速變矩範圍。實施例8 :結合圖24，它是在行程可變彈性無級變速器或轉速控制器尤其是用曲軸作輸入軸的行程可變彈性無級變速器或轉速控制器的輸入軸前增加一套齒輪(或合適的)變速器[28]，變速器[28]根據工作情況的變化及控制要求選擇合適的檔位，當輸入動力較大時，變速器[28]轉換至高速檔，當輸入動力較小時，變速器[28]轉換至低速檔，使行程可變彈性無級變速器或轉速控制器能處在合適的輸入轉矩變化範圍之中，使變速器(或轉速控制器)的性能更完善，變速(或轉速控制)範圍更大，更好的完成無級變速(或轉速控制)任務，又使行程可變彈性無級變速器或轉速控制器的結構簡單易於控制。實施例9 :結合圖7，將輸出軸[7]與行星齒輪機構的一轉動部件行星架[30]相連，用行星齒輪機構的一轉動部件齒圈[29]作輸出輪，卷簧(或能發生彈性形變的元件或組件)[31] —端固定在機殼上，一端與行星齒輪機構的一轉動部件太陽輪[32]固定連接。在起步或後級阻力突然增大時，卷簧[31]不斷向高能位旋轉儲存能量，輸出軸[7]能轉動或在原來轉速的基礎上繼續轉動，使彈性傳動元件的起始壓力或能量逐步增加，彈性傳動元件的變形量也不斷增加，使輸入軸的轉矩逐步提高，防止在輸入軸的轉矩未增加時起步或後級阻力突然增大而使發動機熄火,提高變速器的起步和應對後級阻力突然增大的性能。在傳動過程中，在輸出軸[7]的轉速和轉矩高於後級傳動機構時卷簧[31]向高能位旋轉儲藏能量，減小對後級傳動機構的衝擊；在輸出軸[7]的轉速和轉矩低於後級傳動機構時卷簧[31]向低能位旋轉釋放能量，提高對後級傳動機構的驅動能力，平衡變速器(或轉速控制器)的輸出轉矩和能量，使變速器(或轉速控制器)性能更加穩定。
權利要求
1.一種行程可變性無級變速器或轉速控制器是將輸入動力進行無級變速變矩，其特徵是用合適數量的彈性或能發生彈性形變的元件或組件均勻分布在一個或多個轉動周期中，作轉矩傳動的中間傳動機構，彈性元件或組件根據工作情況的變化和控制要求不同程度的發生彈性形變並儲藏能量，並根據輸入軸和輸出軸的轉速調整已儲能量的釋放速度，來調整彈性元件或組件在傳動過程中的共同行程而在一定範圍內完成無級變速變矩或轉速控制任務；並且還可在彈性元件或組件中增加輔助裝置來改變彈性元件或組件的起始壓力、能量或彈性係數，或者調整彈性元件或組件的能量積蓄與釋放之間的時間比，或者調整參與轉矩傳動的彈性元件或組件的數量，使彈性元件或組件調整共同行程的能力增強，使行程可變彈性無級變速器或轉速控制器獲得更大的變速變矩或轉速控制範圍；或者調整傳動比，使彈性元件或組件始終處在能有效傳動轉矩的變化範圍內。
2.根據權利要求1，所述行程可變性無級變速器或轉速控制器其特徵是在以卷簧[13]作彈性傳動機構時，用兩套槽輪機構同步轉動並共用一個圓銷[15]，或用曲軸或凸輪機構經有運動間隙的拉杆或推桿帶動有向輸入軸移動趨勢的圓銷[15]相對輸入軸前後平行移動作間歇鎖止機構，各間歇鎖止機構依次作同周期等相位差的轉動或前後移動實現圓銷[15]與傳動輪[22]上對稱固定安裝的長齒或杆有規律的交叉或滑脫實現間歇鎖止功能，圓銷[15]在與傳動輪[22]的長齒交叉期間，傳動輪[22]停止轉動卷簧[13]積蓄能量，圓銷[15]從傳動輪[22]的長齒上滑脫後，卷簧[13]向低能位轉動釋放能量；由卷簧[13]根據輸入動力、輸出阻力轉矩、轉速的大小等工作情況的變化，卷簧[13]不同程度的多條同轉、停轉或空轉而自動調整能量釋放速度，使卷簧[13]的合力矩和共同行程即輸出軸[7]的轉速發生改變，在一定範圍內完成無級變速變矩或轉速控制任務；為使行程可變彈性無級變速器或轉速控制器獲得更大的變速變矩範圍，用液壓、氣壓或螺杆傳動機構或手動調整拉杆的長度，或用液壓、氣壓、齒條或螺杆傳動機構或手動調整曲軸或凸輪與輸入軸的距離，使圓銷[15]與傳動輪[22]的長齒在每一周期交叉即卷簧[13]在每一周期內能量儲藏的時間可改變，使行程可變彈性無級變速器或轉速控制器獲得更大的變速變矩範圍。
3.根據權利要求1，所述行程可變性無級變速器或轉速控制器其特徵是是在以卷簧[13]作彈性傳動機構時，用槽輪、曲軸或凸輪機構作間歇傳動機構驅動卷簧[13]有規律的向高能位轉動驅動後級傳動機構而傳動轉矩，使輸入動力只驅動各卷簧儲藏能量，不受後級阻力的影響。
4.根據權利要求1，所述行程可變性無級變速器或轉速控制器其特徵是在以卷簧[13]作彈性傳動機構時，是在輸入軸[14]上固定安裝兩個或兩個以上的傳動杆[66]並互成等角驅動軸心不重合傳動輪[68],用傳動輪[68]驅動後級傳動機構,在傳動輪[68]上固定安裝撥杆[67]，並使撥杆[67]在向輸入軸[14]轉動時能與傳動杆[66]交叉，在遠離輸入軸[14]轉動時能與傳動杆[66]滑脫，將回位卷簧[65]的兩端分別固定安裝在傳動輪[68]和機殼上，在定位輪[71]上固定安裝定位杆[73]並能與撥杆[67]交叉阻止傳動輪[68]在回位卷簧[65]的驅動下迴轉過渡，在傳動軸[69]上固定安裝定位調整輪[70]與定位輪[71]哨合，組成鎖止佔空比可調的間歇傳動機構；為使傳動輪[68]與傳動杆[66]同軸轉動和輸入軸[14]與撥杆[67]的距離穩定，阻止在不同軸轉動時傳動不穩定現象的發生，將傳動杆[66]加工成可壓縮的彈性杆件並增加撥杆[76]，使傳動杆[66]組件始終處於最長或最短狀態，在傳動杆[66]的撥杆[76]的運動軌跡上安裝向內或向外凸起的導軌，由導軌帶動傳動杆[66]的撥杆[76]向內或向外運動使傳動杆[66]被壓縮或拉長,完成傳動杆[66]與傳動輪[68]上的撥杆[67]的交叉與滑脫的間歇傳動任務，通過轉動定位調整輪[70]帶動定位輪[71]或導軌轉動來調整定位杆[73]或導軌的位置，進而調整傳動輪[68]在每一傳動周期的傳動時間改變傳動比。
5.根據權利要求1，所述行程可變性無級變速器或轉速控制器其特徵是在輸入曲軸與輸出軸之間用壓縮彈簧或能壓縮的密閉氣室和帶齒彈簧座、卷簧或彈性槓桿等能發生彈性形變的元件或組件作轉矩的彈性傳動機構，經單向離合器或鎖止機構驅動輸出軸或後級傳動機構，當輸入動力相對穩定時，在曲軸轉動的前半周期，單向離合器鎖止，彈性傳動機構在驅動後級傳動機構時根據輸入、輸出阻力轉矩、轉速的大小等工作情況的變化，不同程度的發生彈性形變來自動調整行程並儲藏能量；後半周期，即當曲拐轉過最低位置時，彈性傳動機構將在前半周期儲蓄能量一方面驅動輸出軸轉動，另一方面驅動曲軸轉動，使輸出軸上獲得的轉矩得到倍增或不同程度的提高，在一定範圍內自動完成無級變速或轉速控制任務；並且還可在彈性傳動機構中增加輔助裝置來改變彈性傳動機構的起始壓力、能量或彈性係數、調整彈性傳動機構的工作數量或傳動比，使彈性傳動機構在輸入動力變化時調整共同行程的能力增強，使行程可變彈性無級變速器或轉速控制器的變速變矩或轉速控制範圍更大。
6.根據權利要求1或4或5，所述行程可變性無級變速器或轉速控制器其特徵是在行程可變彈性無級變速器或轉速控制器輸入軸與輸出軸之間增加變速機構或變速器，組建在卷簧[13]反向轉動時傳動比比單向離合器[4]反向轉動時傳動比小的傳動路徑，使卷簧[13]將在前半周期儲藏的能量直接傳給後級傳動機構，提高行程可變彈性無級變速器或轉速控制器的傳動效率；或組建在卷簧[13]正向轉動時傳動比比單向離合器[4]直接傳動時的傳動比小的傳動路徑，當發動機轉速偏大、輸入動力較大或後級阻力較小行程可變彈性無級變速器或轉速控制器不能將輸入動力充分傳給後級傳動機構時，起動增加的變速器，使卷簧[13]在正向轉動時更快的向高能位轉動而儲藏更多的能量，使行程可變彈性無級變速器或轉速控制器的傳動比變小；或在相鄰或相隔的傳動機構中組建具有變速功能的中間變速機構，起動變速機構後能使相鄰或相隔的兩組或兩組以上的卷簧[13]同時更快的向高能位轉動而儲藏的能量；或在輸出軸增加一組比直接傳動的傳動比小的變速機構或變速器，當行程可變彈性無級變速器或轉速控制器不能將輸入動力充分傳給後級傳動機構時，起動增加的變速器，使卷簧[13]的能量釋放速度降低，使卷簧[13]在下一周期的起始能量或壓力增加，能更多的向高能位轉動而儲藏更多的能量，提高對後級傳動機構的驅動力；或在輸入軸增加一套合適的變速器[28]，由變速器[28]根據工作情況的變化及控制要求選擇合適的檔位，使輸入轉矩始終處在行程可變彈性無級變速器或轉速控制器能充分傳動的範圍；或將兩套行程可變彈性無級變速器或轉速控制器串聯在一起；或在以彈性槓桿為彈性傳動機構的變速器中將支承[87]安裝在液壓、齒條或螺杆傳動機構上，使支承[87]能在液壓、齒條或螺杆的推動下在曲軸[I]與齒條[83]之間移動改變支點位置而改變傳動比；通過增加的變速器或變速機構選擇檔位、傳動比或是否起動，使行程可變彈性無級變速器或轉速控制器的變速或轉速控制範圍更大。
7.根據權利要求2或3或4或5，所述行程可變性無級變速器或轉速控制器其特徵是在壓縮彈簧[3]與帶齒彈簧座[5]之間或直接在曲軸與帶齒彈簧座之間增加一個氣壓可調能上下壓縮的密閉氣室或液壓腔[8];或用兩套或兩套以上的彈性傳動機構傳動轉矩，一套作固定組隨時都傳動轉矩，其餘作活動組並配套安裝鎖止機構或離合器；或在以卷簧[13]作彈性傳動機構時，增加中間傳動軸、傳動輪或盤、單向離合器和離合器相互連接建立二級傳動機構，並使二級傳動機構驅動相鄰或相隔的卷簧[13];或在各傳動輪[51]與傳動輪[61]之間、傳動盤[54]與單向離合器[56]之間、傳動輪[51]與單向離合器[81]之間增加離合器或鎖止機構[53]，當行程可變彈性無級變速器或轉速控制器不能將輸入動力充分傳給後級傳動機構時，通過提高密閉氣室[8]的壓力；或將配套活動彈性傳動機構安裝的鎖止機構或離合器鎖止使活動彈性傳動機構傳動轉矩；或起動二級傳動機構使相鄰或相隔的兩組或兩組以上的卷簧同時傳動轉矩；或將離合器[53]全部鎖止使各組卷簧[13]同時傳動轉矩，不同程度的提高系統的起始壓力、起始能量或彈性係數，使彈性傳動機構調整行程的能力更高、調整行程的範圍更寬，變速或控速性能更好。
8.根據權利要求2或3或4或5，所述行程可變性無級變速器或轉速控制器其特徵是在變速器的部分對稱安裝的傳動機構或間歇鎖止機構中增加離合器、鎖止機構或拖動機構，通過調整增加的離合器或鎖止機構的鎖止與釋放來調整彈性傳動元件或組件參與轉矩傳動的工作數量，或調整增加的拖動機構的拖動與復位來調整間歇傳動機構傳動轉矩的工作數量，或調整增加的離合器、鎖止機構的鎖止與釋放來調整間歇鎖止機構正常參與鎖止與釋放的工作數量進而調整參入轉矩傳動的卷簧[13]數量，改變系統的傳動比，使卷簧[13]能將輸入動力充分傳遞給後級傳動機構，使行程可變彈性無級變速器或轉速控制器的變速變矩範圍更大。
9.根據權利要求4或5，所述行程可變性無級變速器或轉速控制器其特徵是在能壓縮彈性傳動機構的活動端與連杆[2]之間或卷簧的兩端之間增加鎖止機構或離合器；或在有二級傳動機構的變速器中在輸出軸[7]或中間傳動軸[46]與機殼之間增加鎖止機構或離合器[49];或在接受轉矩一端有單向離合器的卷簧[13]的單向離合器[23]的自由端與機殼之間增加鎖止機構或離合器[37];通過使傳動部件上增加的鎖止機構或離合器鎖止，阻止彈性傳動機構發生彈性形變，使行程可變彈性無級變速器或轉速控制器全速傳動；或使轉矩經傳動比較小的中間傳動軸[46]這一路徑傳動；或使卷簧[13]只能正向轉動，延長卷簧[13]驅動後級傳動機構時間，提高行程可變彈性無級變速器或轉速控制器的傳動效率，使傳動比變小、變速變矩範圍增大。
10.根據權利要求1，所述行程可變性無級變速器或轉速控制器其特徵是將輸出軸的輸出端[7]與行星齒輪機構的一轉動部件行星架[30]相連，用行星齒輪機構的一轉動部件齒圈[29]作輸出輪，在機殼與行星齒輪機構的一轉動部件太陽輪[32]之間固定安裝一卷簧或能發生彈性形變的元件或組件[31]，提高變速器的起步和應對後級阻力突然增大的性能，並平衡變速器或轉速控制器的輸出轉矩和能量，使行程可變彈性無級變速器或轉速控制器性能更加穩定。
全文摘要
本發明公開了一種行程可變彈性無級變速器或轉速控制器，它是用合適數量的彈性元件或組件作轉矩的傳動機構。在轉矩傳動過程中，彈性元件或組件根據工作情況的變化及控制要求將不同程度的發生彈性形變來自動調整行程而改變傳動比，並可在彈性元件或組件中增加輔助裝置來改變它的起始壓力(或能量)或彈性係數，或調整它的能量積蓄與釋放的時間比(即鎖止佔空比)，或者調整參與轉矩傳動的彈性元件或組件的數量，或者調整輸入或輸出軸的傳動比，強化彈性元件或組件在轉矩傳動過程中調整行程的能力，使變速器獲得更大的變速變矩或轉速控制範圍，在一定範圍內完成無級變速(或轉速控制)任務。它的傳動效率高、控制方便，易於生產。
文檔編號F16H33/06GK103062355SQ201210594548
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月27日 優先權日2012年12月27日
發明者龍宏元 申請人:龍宏元