世界第一种传递功率和扭矩达到齿轮传动水平的无级变速器

herod

现有的无级变速器无一例外的靠摩擦来传递发动机动力。(包括钢带式，钢链式等)虽然达到了无级变速的效果，但是传递发动机能量的钢带，钢链与齿轮相比，强度低，寿命短。而且钢带是通过摩擦来传递动力，所以它传递发动机的扭矩和功率低，传递动力远远不如齿轮准确和可靠。并且它变速时，它的滑轮要向钢带传递动力的垂直方向滑动，这将破坏钢带和滑轮之间的静摩擦。钢带和滑轮将产生打滑现象，所以现有的无级变速器在变速下加速会有反应迟缓的表现。

发明人为了克服现有无级变速器的上述缺点，根据只有啮合传动(齿轮传动也是一种啮合传动)才能传递大功率，大扭矩，以及传递动力准确可靠的特点，采取了与众不同的变速传动原理及构造，发明了一种完全靠啮合传动的无级变速器(一种特殊的啮合传动)并同时申请了发明专利和实用新型专利。发明专利包含了实用新型专利的全部内容，并且还有一种比实用新型专利更巧妙的构造(原理相同)。发明的名称为汽车机械齿轮连杆式无级变速器，申请号是2005100571422，已经进入实质审察程序阶段．实用新型专利已被授予专利权。专利号是ZL200520009546X。实用新型专利的授权证明了本发明的可行性和实用性。

一 由于本发明采取了与众不同的构造和原理，它除了具有传统无级变速器省油和换挡平顺无冲击的特点外还具有一些特殊的优点：

（１）具有有级变速器齿轮传动，传动功率和扭矩大零件寿命长，又具有现有无级变速器所有的优点具有二者之长。(它可用于任何汽车如轿车，卡车，重型载重汽车和大型工程机械等)传递动力的效果达到齿轮啮合传递动力的水平又具有连续无级改变传动比的功能。

（２）构造简单．本发明工作时每一个零件都参与工作，不象有级变速器工作时只有一个挡位的齿轮工作，其余不工作成为无效重量。也不象现有无级变速器虽然比有级变速器简单但传递动力的滑轮需要控制滑轮改变半径的液压或电机等系统。本发明完全没有这些增加重量和造价的系统，构造简单，生产成本低。

(3)变速范围广。它的范围是从零到发动机转速的1.3倍左右或更大(视情况而定)当它在零挡位时，发动机即使最高转速，它也无动力输出，所以它和发动机连接可以不需要离合器。根据物理公式功率=转速乘扭矩，当发动机功率确定时，本发明能将转速和扭矩完全相互转化。例如发动机最高转速时(大约7000转/分左右，连接本发明后，可以将转速转化为10转/分或更低)即使扭矩增大到原来的700倍。这使汽车的加速性和爬坡能力得到极大加强。(汽车加速和爬坡能力主要靠扭矩)

(4)本变速器具有一种自锁功能，当它在前进挡位时会自动阻止向后运动(连接倒挡时它又能阻止向前运动)所以它不会产生现有汽车上坡起动时，松开离合后汽车将产生后滑的现象。

(5)本发明由于采用了特殊的变速原理，具有一种现有任何变速器都不具有的优点，既能极大改善汽车发动机(特别是汽缸数比较少的发动机)输送到车轮扭矩的平顺性。它能使四缸发动机输出的扭矩平顺性，好于现有连接一般变速器的八缸发动机而且换挡时没有动力中断现象。(现有的有级变速从一个齿轮换到另一个齿轮其间会有动力中断)

(6)对发动机要求不高，现有的高级发动机追求尽可能大的转速范围内扭矩大。这带来了发动机技术含量高，制造成本也高，极大提高了汽车的造价。而本发明主要通过变速范围大的优势，只要发动机功率相同，就能达到相同或更好的效果。这将极大的减少汽车的造价。

以上所述的优点，绝非发明人的夸张，是从本发明的说明书上摘录(有增减)既已被授予专利权通过了专利审察，就说明了上述优点的真实性。

本发明实施时，可以手动无级变速，也可以自动无级变速，还可以简单的在换挡面板上刻几个齿。例如(4-6个齿)使其变为4-6挡手动变速器。本发明装置实施时并无特别的技术难度，其中各零件的加工用现有的机械加工技术完全能轻易的生产。加工生产的难度不会超过现在最简单的手动变速箱。大量生产后，生产成本还低于手动变速箱。

二 背景技术

(1)现有技术中，变速机构分为两个类型，一类为有级变速，另一类为无级变速。在汽车上有级变速箱应用最广。有级变速箱包括手动变速箱，半自动变速箱和自动变速箱。

有级变速箱优点是能传递大功率，大扭矩。动力传递准确可靠。缺点是挡数有限，不能充分发挥汽车发动机的性能。而且有级变速箱中的自动变速箱还具有油耗高的缺点。所以现在有级变速箱主要改进集中在增加挡位的数量。(例如，德国奔驰公司两年前推出的7前速自动变速箱。日本丰田公司不久前推出的8挡自动变速器)。

另一类为无级变速，也是最先进的一种变速方法。理论上CVT(无级变速器)有无穷个挡位。CVT和有级变速器相比，具有在一定范围内传动比连续可变，使汽车发动机总能在动力输出较好的转速范围段工作。降低了油耗，而且没有有级变速器改变传动比时的换挡冲击。但是现有CVT的技术还是在机械性能(强度，零件寿命)上有局限。远远达不到有级变速箱齿轮传动，大功率，大扭矩以及动力传递准确可靠的能力。所以目前CVT仍不能取代传统的有级变速箱。据我所知，目前国外CVT技术最高水平，也不过最多能传递发动机排量3升左右，扭矩不超过350牛/米。远不及齿轮传动。(例如奥迪A6.3.0汽车和2006款东风日产天籁3.5V6所用的CVT变速箱)，所以目前CVT(无级变速器)应用范围不广。

(2)专利实施以后的效益

由于本专利技术中的CVT(无级变速器)具有达到有级变速器齿轮传动时传递大功率，大扭矩，以及零件寿命长的优点，所以市场前景极其广泛。本专利技术具有取代传统的有级变速箱(包括手动变速箱，半自动变速箱和自动变速箱)的技术能力，以及市场潜力(这一市场极其广大，以中国为例，一年大约生产汽车500万台)。

(3)投资效益预测

本专利技术由于结构和有级变速箱相比较，更加简单，如果大量生产，生产所需的原材料，以及加工所需工时以及制造成本低于现有最简单的手动变速箱，具有很高的投资回报率。