專利名稱：用于跨乘式車輛的帶式無級(jí)變速器和跨乘式車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于跨乘式車輛的帶式無級(jí)變速器以及跨乘式車輛，該帶式無級(jí)變速器具有收納在主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪的V槽中的帶，并適于無級(jí)地控制變速比。
背景技術(shù)：
V型帶式無級(jí)變速器廣泛地用于諸如小型摩托車之類的跨乘式摩托車。V型帶式無級(jí)變速器包括來自發(fā)動(dòng)機(jī)之類的動(dòng)力源的輸出被輸入到其的主動(dòng)軸；用于接收該輸出并將其傳遞到驅(qū)動(dòng)輪的從動(dòng)軸；和分別布置在主動(dòng)軸和從動(dòng)軸上以使得帶輪的槽寬度可變的一對(duì)主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪。V型帶繞兩個(gè)帶輪纏繞，且槽寬度改變機(jī)構(gòu)用于改變帶輪的槽寬度以改變V型帶接收直徑，從而無級(jí)地改變主動(dòng)帶輪對(duì)從動(dòng)帶輪的變速比。
主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪每個(gè)都通常由在其間界定了V形槽的固定輪緣和可移動(dòng)輪緣組成，且可移動(dòng)輪緣中的一個(gè)以沿著主動(dòng)軸的軸線移動(dòng)的方式布置，而另一個(gè)可移動(dòng)輪緣以沿著從動(dòng)軸的軸線移動(dòng)的方式布置。通過槽寬度改變機(jī)構(gòu)來移動(dòng)可移動(dòng)輪緣，從而無級(jí)地改變變速比。
一些傳統(tǒng)的此類型的V型帶式無級(jí)變速器使用電機(jī)來移動(dòng)主動(dòng)帶輪的可移動(dòng)輪緣，以改變其槽寬度。來自電機(jī)的移動(dòng)推力允許可移動(dòng)輪緣在使主動(dòng)帶輪的槽寬度變窄的方向(向高檔位)上或在使槽寬度變寬的方向(向低檔位)上移動(dòng)，使得其可以最佳地改變槽寬度(見專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1JP-B-3043061專利文獻(xiàn)2JP-B-Hei7-86383專利文獻(xiàn)3
JP-A-Hei4-157242發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決的問題同時(shí)，在經(jīng)由帶從主動(dòng)帶輪到從動(dòng)帶輪的動(dòng)力傳遞中，軸向推力對(duì)于防止帶打滑是非常重要?？梢酝ㄟ^在從動(dòng)帶輪的可移動(dòng)輪緣處布置壓縮彈簧以總是將可移動(dòng)輪緣朝向固定輪緣按壓來獲得防止帶打滑的軸向推力。但是，由壓縮彈簧響應(yīng)于諸如加速和減速之類的行駛狀態(tài)(其最容易發(fā)生帶打滑)而產(chǎn)生的預(yù)定推力可以使正常狀態(tài)下的帶過載，導(dǎo)致包括帶在內(nèi)的部件的磨損。
此外，由從動(dòng)彈簧產(chǎn)生的軸向推力僅施加在使從動(dòng)帶輪的槽寬度變窄的方向上，即，使從動(dòng)帶輪的纏繞直徑變大的方向。于是，當(dāng)變速比朝向低檔換檔時(shí)，軸向推力用于輔助來自電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出，而當(dāng)變速比朝向高檔位換檔時(shí)，主動(dòng)帶輪的可移動(dòng)輪緣需要抵抗從動(dòng)彈簧的壓迫力而在減小從動(dòng)帶輪的纏繞直徑的方向上(在增大主動(dòng)帶輪的纏繞直徑的方向上)移動(dòng)。因此，電機(jī)相應(yīng)地具有較大的輸出轉(zhuǎn)矩，這不利于電機(jī)的尺寸縮減。
因此，考慮到以上問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于跨乘式車輛的帶式無級(jí)變速器，其在不增大電機(jī)尺寸的情況下提供了對(duì)于防止帶打滑所需要的軸向推力，并提供了更好的換檔響應(yīng)。
解決問題的手段本發(fā)明針對(duì)一種用于跨乘式車輛的帶式無級(jí)變速器，包括收納在主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪的V槽中的帶，并適于改變所述帶輪的槽寬度以無級(jí)地控制變速比，其中所述主動(dòng)帶輪和所述從動(dòng)帶輪每個(gè)由分別安裝在轉(zhuǎn)軸上的固定輪緣和可移動(dòng)輪緣組成，其中通過電機(jī)使所述主動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣移動(dòng)來改變所述主動(dòng)帶輪的所述槽寬度，并通過彈簧在使所述從動(dòng)帶輪的所述槽寬度變窄的方向上壓迫所述從動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣，且所述無級(jí)變速器還包括主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)，其用于當(dāng)所述主動(dòng)帶輪的所述轉(zhuǎn)軸與所述主動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣之間發(fā)生轉(zhuǎn)矩差時(shí)，響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)矩差而向所述主動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣的軸向施加推力；和從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)，其用于當(dāng)所述從動(dòng)帶輪的所述轉(zhuǎn)軸與所述從動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣之間發(fā)生轉(zhuǎn)矩差時(shí)，響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)矩差而向所述從動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣的軸向施加推力。
在優(yōu)選實(shí)施例中，所述主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)布置在所述主動(dòng)帶輪的所述轉(zhuǎn)軸與所述主動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣之間，且所述從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)布置在所述從動(dòng)帶輪的所述轉(zhuǎn)軸與所述從動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣之間。
在優(yōu)選實(shí)施例中，所述主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)中的至少一個(gè)包括形成在所述可移動(dòng)輪緣側(cè)上的凸輪槽和形成在所述旋轉(zhuǎn)軸側(cè)上并可滑動(dòng)地裝配在所述凸輪槽中的導(dǎo)銷。
在優(yōu)選實(shí)施例中，在所述跨乘式車輛的加速期間，所述主動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣受到來自所述主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)的在使所述主動(dòng)帶輪的所述槽寬度變窄的方向上的推力。
在優(yōu)選實(shí)施例中，在所述跨乘式車輛的駕駛員的強(qiáng)制降檔操作期間，所述從動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣受到來自所述從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)的在使所述從動(dòng)帶輪的所述槽寬度變窄的方向上的推力。
在優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)所述主動(dòng)帶輪的所述轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩大于所述主動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣的轉(zhuǎn)矩時(shí)，所述主動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣受到來自所述主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)的在使所述主動(dòng)帶輪的所述槽寬度變窄的方向上的推力。
在優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)所述從動(dòng)帶輪的所述轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩大于所述從動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣的轉(zhuǎn)矩時(shí)，所述從動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣受到來自所述從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)的在使所述從動(dòng)帶輪的所述槽寬度變窄的方向上的推力。
在優(yōu)選實(shí)施例中，所述主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)中的至少一個(gè)的所述凸輪槽的槽角度被制成根據(jù)變速范圍施加推力。
本發(fā)明還針對(duì)一種結(jié)合有如上所述構(gòu)造的帶式無級(jí)變速器的跨乘式車輛。
發(fā)明效果在根據(jù)本發(fā)明的用于跨乘式車輛的帶式無級(jí)變速器中，主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪的各自的可移動(dòng)輪緣設(shè)置有主動(dòng)側(cè)和從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)(例如，轉(zhuǎn)矩輪緣組件)，用于響應(yīng)于轉(zhuǎn)軸和可移動(dòng)輪緣之間的轉(zhuǎn)矩差在可移動(dòng)輪緣的軸向上施加推力。于是，當(dāng)主動(dòng)帶輪的可移動(dòng)輪緣通過電機(jī)在使主動(dòng)帶輪的V槽變窄(朝向高檔位)的方向上或在使其V槽變寬(朝向低檔位)的方向上移動(dòng)時(shí)，來自各個(gè)帶輪上的致動(dòng)機(jī)構(gòu)的推力可以在用作為防止帶打滑所必要的軸向推力的同時(shí)，用于輔助來自電機(jī)的轉(zhuǎn)矩。于是，可以在不需要增大電機(jī)尺寸的情況下提供更好的換檔響應(yīng)。
尤其當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出增大以朝向高檔位(例如，在為超車而加速期間)換檔時(shí)，主動(dòng)帶輪的轉(zhuǎn)軸和主動(dòng)帶輪的可移動(dòng)輪緣之間的轉(zhuǎn)矩差增大。此時(shí)，大推力在使主動(dòng)帶輪的槽寬度變窄(朝向高檔位)的方向上施加到可移動(dòng)輪緣。于是，可以在不需要增大電機(jī)輸出的情況下提供更好的換檔響應(yīng)。
當(dāng)加速器被迅速操作到完全節(jié)氣位置以朝向低檔位換檔時(shí)(例如，在騎乘者的換低檔操作期間)，從動(dòng)帶輪的可移動(dòng)輪緣和從動(dòng)帶輪的轉(zhuǎn)軸之間的轉(zhuǎn)矩差由于V型帶的張力而增大。此時(shí)，大推力在使從動(dòng)帶輪的槽寬度變窄(朝向低檔位)的方向上施加到可移動(dòng)輪緣。于是，可以在不需要增大電機(jī)輸出的情況下提供更好的換檔響應(yīng)。
此外，轉(zhuǎn)矩凸輪組件的槽角度被制成根據(jù)變速范圍施加推力。這可以獲得在每個(gè)變速范圍內(nèi)來自轉(zhuǎn)矩凸輪組件的最優(yōu)推力。


圖1是根據(jù)本發(fā)明用于跨乘式車輛的帶式無級(jí)變速器的基本構(gòu)造的示意圖。
圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)矩凸輪組件(致動(dòng)機(jī)構(gòu))的構(gòu)造的示例。
圖3圖示了其中來自根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)機(jī)構(gòu)的推力被用于輔助來自電機(jī)的輸出的示例。
圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明，來自設(shè)置于主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪上的轉(zhuǎn)矩凸輪組件響應(yīng)于行駛狀態(tài)的推力的量。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例用于小型車輛的V型帶式無級(jí)變速器的水平剖視圖。
圖6是如圖5所示的用于小型車輛的V型帶式無級(jí)變速器的在主動(dòng)側(cè)上的結(jié)構(gòu)的放大剖視圖。
圖7是如圖5所示的用于小型車輛的V型帶式無級(jí)變速器的在從動(dòng)側(cè)上的結(jié)構(gòu)的放大剖視圖。
圖8是圖示如圖6所示的主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)的變化方案的放大剖視圖。
圖9是圖示如圖6所示的主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)的另一個(gè)變化方案的放大剖視圖。
圖10圖示了根據(jù)本發(fā)明結(jié)合有帶式無級(jí)變速器的小型摩托車。
標(biāo)號(hào)說明1、210帶式無級(jí)變速器10、103主動(dòng)帶輪11、104從動(dòng)帶輪10A、11A、103A、104A固定輪緣10B、11B、103B、104B可移動(dòng)輪緣12、105帶13、140彈簧(壓縮螺旋彈簧)14、130主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)(轉(zhuǎn)矩凸輪組件)15、160從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)(轉(zhuǎn)矩凸輪組件)16、101主動(dòng)軸17、102從動(dòng)軸18、131、161凸輪槽19、132、162導(dǎo)銷107槽寬度改變機(jī)構(gòu)110電機(jī)205發(fā)動(dòng)機(jī)(動(dòng)力源)400小型摩托車
具體實(shí)施例方式
如上所述，在帶式無級(jí)變速器中，隨著主動(dòng)帶輪的槽寬度變窄和從動(dòng)帶輪的槽寬度變寬而實(shí)現(xiàn)朝向高檔位的換檔，并隨著主動(dòng)帶輪的槽寬度變寬和從動(dòng)帶輪的槽寬度變窄而實(shí)現(xiàn)朝向低檔位的換檔。通過電機(jī)移動(dòng)主動(dòng)帶輪的可移動(dòng)輪緣來控制主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪的槽寬度。
帶輪由緊固到主動(dòng)軸和從動(dòng)軸的固定輪緣、以及適于沿著固定輪緣的轉(zhuǎn)軸移動(dòng)的可移動(dòng)輪緣組成。在繞帶輪纏繞的V型帶的張力作用下，可移動(dòng)輪緣隨著固定輪緣的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
如果V型帶在移動(dòng)的帶輪上打滑，則從主動(dòng)帶輪傳遞到從動(dòng)帶輪的動(dòng)力可能減小。尤其是為超車而加速期間或者在騎乘者的換低檔操作期間，V型帶將由于較高的換檔速度而在移動(dòng)的帶輪上打滑。此外，在為超車而加速或者騎乘者的換低檔操作期間，特別期望在車輛的行駛狀態(tài)上獲得良好的換檔響應(yīng)。
考慮到以上問題，在對(duì)如下的方法進(jìn)行考慮之后，本發(fā)明人能夠構(gòu)思到本發(fā)明，該方法可以獲得用于輔助來自電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出的推力，使得僅在V型帶在移動(dòng)的帶輪上打滑最可能發(fā)生時(shí)才提供比在正常狀態(tài)下為防止帶打滑所需的推力更大的推力，同時(shí)提供更好的響應(yīng)。
現(xiàn)在，將參考圖1至3對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例用于跨乘式車輛的帶式無級(jí)變速器進(jìn)行說明。應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本實(shí)施例用于跨乘式車輛的帶式無級(jí)變速器1的基本構(gòu)造的示意圖，其中帶12收納在主動(dòng)帶輪10和從動(dòng)帶輪11的V槽中，且?guī)л喌牟蹖挾瓤筛淖円杂纱藷o級(jí)地控制變速比。
主動(dòng)帶輪10和從動(dòng)帶輪11由兩者都安裝在轉(zhuǎn)軸上的固定輪緣10A、11A和可移動(dòng)輪緣10B、11B組成。通過電機(jī)(未示出)移動(dòng)主動(dòng)帶輪10的可移動(dòng)帶輪10B來改變主動(dòng)帶輪10的槽寬度，并通過彈簧13在使得從動(dòng)帶輪11的槽寬度變窄的方向上壓迫從動(dòng)帶輪的可移動(dòng)輪緣11B。
主動(dòng)帶輪10的固定輪緣10A耦合到主動(dòng)軸16，來自諸如發(fā)動(dòng)機(jī)之類的動(dòng)力源的輸出被輸入到主動(dòng)軸16。從動(dòng)帶輪11的固定輪緣11A耦合到從動(dòng)軸17以接收該輸出并將其傳遞到驅(qū)動(dòng)輪。
在主動(dòng)帶輪10和從動(dòng)帶輪11的各個(gè)可移動(dòng)輪緣10B、11B的一部分中，還可以設(shè)置有主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)14和從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)15，以響應(yīng)于固定輪緣10A、11A與可移動(dòng)輪緣10B、11B之間的轉(zhuǎn)矩差而在可移動(dòng)輪緣10B、11B的軸向上施加推力。
致動(dòng)機(jī)構(gòu)14、15每個(gè)都例如由轉(zhuǎn)矩凸輪組件構(gòu)成，轉(zhuǎn)矩輪緣組件由形成在可移動(dòng)輪緣側(cè)上的凸輪槽和形成在轉(zhuǎn)軸側(cè)上并可滑動(dòng)地裝配在凸輪槽中的導(dǎo)銷組成。但是，應(yīng)該注意，只要致動(dòng)機(jī)構(gòu)14、15連接到可移動(dòng)輪緣或轉(zhuǎn)軸以施加所需推力，它們可以用任何形式來實(shí)施。
應(yīng)該注意，可移動(dòng)輪緣10B、11B的轉(zhuǎn)矩表示將響應(yīng)于車輛的行駛狀態(tài)而經(jīng)由繞主動(dòng)帶輪10和從動(dòng)帶輪11纏繞的帶12(帶12收到來自彈簧13的推力以防止帶打滑)傳遞到可移動(dòng)輪緣10B、11B的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩或后輪的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。
在如上構(gòu)造的帶式無級(jí)變速器1中，主動(dòng)帶輪10和從動(dòng)帶輪11的各個(gè)可移動(dòng)輪緣10B、11B設(shè)置有響應(yīng)于固定輪緣10A、11A和可移動(dòng)輪緣10B、11B之間的轉(zhuǎn)矩差而在可移動(dòng)輪緣10B、11B的軸向上施加推力的主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)14和從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)15。于是，當(dāng)可移動(dòng)輪緣10B在使主動(dòng)帶輪10的V槽變窄的方向(朝向高檔位)或者在使其V槽變寬的方向(朝向低檔位)上移動(dòng)時(shí)，來自設(shè)置于各個(gè)帶輪上的致動(dòng)機(jī)構(gòu)14、15的推力可以用于輔助來自電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出。還可以在不需要增大電機(jī)尺寸的情況下，提供用于防止帶打滑的軸向推力，并提供更好的換檔響應(yīng)。
圖2圖示了用作致動(dòng)機(jī)構(gòu)14、15的轉(zhuǎn)矩凸輪組件的構(gòu)造的示例。以相對(duì)于可移動(dòng)輪緣10B、11B的軸向成一定角度延伸的凸輪槽18形成在連接到可移動(dòng)輪緣10B、11B的部分中。凸輪槽18收納與轉(zhuǎn)軸16、17形成為一體的可滑動(dòng)的導(dǎo)銷19。當(dāng)在轉(zhuǎn)軸16、17與可移動(dòng)輪緣10B、11B之間引起轉(zhuǎn)矩差時(shí)，導(dǎo)銷19被凸輪槽18的壁按壓，由此推力被在其軸向施加到可移動(dòng)輪緣10B、11B。
應(yīng)該注意，改變凸輪槽18的槽角度可以改變由于固定輪緣10A、11A和可移動(dòng)輪緣10B、11B之間的轉(zhuǎn)矩差產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的軸向分量，使得其可以例如取決于換檔范圍來改變對(duì)可移動(dòng)輪緣10B、11B的軸向施加的推力。
現(xiàn)在將參考圖3對(duì)下述示例給出說明，在該示例中，在根據(jù)此實(shí)施例的帶式無級(jí)變速器中，當(dāng)主動(dòng)帶輪10的可移動(dòng)輪緣10B被電機(jī)移動(dòng)以改變變速比時(shí)，來自致動(dòng)機(jī)構(gòu)14、15的推力被用于輔助來自電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出增大以向高檔位換檔時(shí)(例如，在為超車而加速期間)，通過來自電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出，主動(dòng)帶輪10的可移動(dòng)輪緣10B在使主動(dòng)帶輪10的槽寬度變窄的方向上(例如，在從(A)到(B)或從(B)到(C)的方向上)移動(dòng)。此時(shí)，使從動(dòng)帶輪11的可移動(dòng)輪緣11B在使從動(dòng)帶輪11的槽寬度變寬的方向上移動(dòng)。在此情況下，由大于驅(qū)動(dòng)輪的負(fù)載轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩來驅(qū)動(dòng)主動(dòng)軸，使得主動(dòng)帶輪牽引受到驅(qū)動(dòng)輪負(fù)載的帶；即，隨著來自發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出增大，主動(dòng)帶輪10的轉(zhuǎn)軸16、或發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸的轉(zhuǎn)矩增大，導(dǎo)致轉(zhuǎn)軸16和主動(dòng)帶輪10的可移動(dòng)輪緣10B之間的轉(zhuǎn)矩差增大。
結(jié)果，大推力Pt在使主動(dòng)帶輪10的槽寬度變窄的方向上(朝向高檔位)施加到可移動(dòng)輪緣10B，以輔助通過電機(jī)進(jìn)行的可移動(dòng)輪緣10B的移動(dòng)。這使得其可以在不需要增大來自電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出的情況下提供更好的換檔響應(yīng)。
在另一方面，當(dāng)加速器被迅速操作到完全節(jié)氣位置以朝向低檔位換檔時(shí)(例如，在騎乘者的換低檔操作期間)，通過來自電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出，主動(dòng)帶輪10的可移動(dòng)輪緣10B在使主動(dòng)帶輪10的槽寬度變寬的方向上(例如，在從(C)到(B)或從(B)到(A)的方向上)移動(dòng)。此時(shí)，使從動(dòng)帶輪11的可移動(dòng)輪緣11B在使從動(dòng)帶輪11的槽寬度變窄的方向上移動(dòng)。在此情況下，驅(qū)動(dòng)輪的負(fù)載轉(zhuǎn)矩變得大于帶驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩；即，騎乘者對(duì)加速器的操作增大了來自發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出，且發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩從主動(dòng)帶輪經(jīng)由帶傳遞到從動(dòng)帶輪的可移動(dòng)輪緣，導(dǎo)致從動(dòng)帶輪的可移動(dòng)輪緣的轉(zhuǎn)矩增大。這引起從動(dòng)帶輪11的可移動(dòng)輪緣11B與固定輪緣11A之間轉(zhuǎn)矩差的增大。
結(jié)果，大推力St在使從動(dòng)帶輪11的槽寬度變窄的方向上(朝向低檔位)施加到可移動(dòng)輪緣，以輔助通過電機(jī)進(jìn)行的可移動(dòng)輪緣11B的移動(dòng)。這使得其可以在不需要增大來自電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出的情況下提供更好的換檔響應(yīng)。
應(yīng)該注意，在此情況下，可移動(dòng)輪緣11B在使從動(dòng)帶輪11的槽寬度變窄的方向上受到彈簧13的壓迫力Ss，且此壓迫力還用于輔助通過電機(jī)進(jìn)行的可移動(dòng)輪緣11B的移動(dòng)。
以上說明解釋了其中設(shè)置在可移動(dòng)輪緣10B、11B上的主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)14和從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)15被用于輔助通過電機(jī)進(jìn)行的可移動(dòng)輪緣10B的移動(dòng)的代表性示例。圖4示出了來自主動(dòng)帶輪10和從動(dòng)帶輪11上致動(dòng)機(jī)構(gòu)(轉(zhuǎn)矩凸輪組件)14、15的推力的量相對(duì)于車輛行駛狀態(tài)的響應(yīng)。應(yīng)該注意，出于比較的目的，圖4的表還示出了來自設(shè)置于從動(dòng)帶輪11上的彈簧13的推力的量。
由該表明顯看出，當(dāng)來自主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪上的轉(zhuǎn)矩凸輪組件的推力Pt(朝向高檔位)和St(朝向低檔位)有效地工作以輔助來自電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出Pm時(shí)，在加速期間(在為超車而加速期間)和騎乘者的換低檔操作期間，期望電機(jī)產(chǎn)生特別大的推力。
而且，當(dāng)來自主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪上的轉(zhuǎn)矩凸輪組件的推力Pt(朝向高檔位)和St(朝向低檔位)有效地工作以按壓帶時(shí)，在加速期間(在為超車而加速期間)和騎乘者的換低檔操作期間，需要特別大的推力用于按壓帶，這對(duì)于本發(fā)明的操作是有利的。
已經(jīng)對(duì)根據(jù)本發(fā)明的用于跨乘式車輛的帶式無級(jí)變速器給出了以上說明?，F(xiàn)在向參考圖5至9詳細(xì)描述帶式無級(jí)變速器的構(gòu)造和操作。
圖5是用于摩托車的V型帶式無級(jí)變速器的水平剖視圖；圖6是如圖5所示的V型帶式無級(jí)變速器的在主動(dòng)側(cè)上結(jié)構(gòu)的放大剖視圖；而圖7是如圖5所示的V型帶式無級(jí)變速器的在從動(dòng)側(cè)上結(jié)構(gòu)的放大剖視圖。
如圖5所示，用于摩托車(小型車輛)的V型帶式無級(jí)變速器(此后也稱作“CVT”)210包括作為動(dòng)力元的發(fā)動(dòng)機(jī)205的輸出被輸入到其的主動(dòng)軸101；平行于主動(dòng)軸101布置以用于接收該輸出并將其傳遞到驅(qū)動(dòng)輪405的從動(dòng)軸102；和布置在主動(dòng)軸101和從動(dòng)軸102上并在其間界定了收納帶的V槽的固定輪緣103A、104A和可移動(dòng)輪緣103B、104B。
CVT還包括用于使V槽的槽寬度隨著可移動(dòng)輪緣103B、104B的軸向移動(dòng)(圖中的左右方向)而可變的主動(dòng)帶輪103和從動(dòng)帶輪104；收納在主動(dòng)帶輪103和從動(dòng)帶輪104的V槽中用于帶輪103、104之間的動(dòng)力傳遞的V型帶105；和用于通過使可移動(dòng)輪緣103B、104B移動(dòng)來改變主動(dòng)帶輪103和從動(dòng)帶輪104的槽寬度的槽寬度改變機(jī)構(gòu)107。CVT適于利用槽寬度改變機(jī)構(gòu)107改變主動(dòng)帶輪103和從動(dòng)帶輪104的槽寬度以改變V型帶繞帶輪103、104纏繞的直徑，來無級(jí)地改變主動(dòng)帶輪103對(duì)從動(dòng)帶輪104的變速比。
CVT 210包括作為槽寬度改變機(jī)構(gòu)107的如下部件電機(jī)110(見圖6)，其作為用于對(duì)主動(dòng)帶輪103的可移動(dòng)輪緣103B施加移動(dòng)推力的裝置；主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)(具體地，轉(zhuǎn)矩凸輪組件)130，其布置在可以動(dòng)輪緣103B和主動(dòng)軸101之間，用于當(dāng)主動(dòng)軸101與可移動(dòng)輪緣103B之間發(fā)生轉(zhuǎn)矩差時(shí)在抵消該轉(zhuǎn)矩差的方向上對(duì)可移動(dòng)輪緣103B施加移動(dòng)推力；壓縮螺旋彈簧140，其作為用于在使從動(dòng)帶輪104的槽寬度變窄的方向上對(duì)從動(dòng)帶輪104的可移動(dòng)輪緣104B施加推力的裝置；和從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)(具體地，轉(zhuǎn)矩凸輪組件)160，其布置在可移動(dòng)輪緣104B和從動(dòng)軸102之間，用于當(dāng)從動(dòng)軸102與可移動(dòng)輪緣104B之間發(fā)生轉(zhuǎn)矩差時(shí)在抵消該轉(zhuǎn)矩差的方向上對(duì)可移動(dòng)輪緣104B施加移動(dòng)推力。
應(yīng)該注意，在圖5中，箭頭C和E分別表示主動(dòng)軸101和從動(dòng)軸102的旋轉(zhuǎn)方向。箭頭D表示其中推力將通過主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)130被施加到可移動(dòng)輪緣103B的方向，而箭頭F表示其中推力將通過從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)160將被施加到可移動(dòng)輪緣104B的方向。CVT 210容納在由與發(fā)動(dòng)機(jī)205的曲軸箱鄰接的變速器箱半部200、201界定的空間中，且主動(dòng)軸101與發(fā)動(dòng)機(jī)205的曲軸形成為一體。
從動(dòng)軸102經(jīng)由減速器402連接到車軸400，且車軸400具有附裝到其的驅(qū)動(dòng)輪405。主動(dòng)帶輪103繞主動(dòng)軸101布置，且從動(dòng)帶輪104經(jīng)由離心式離合器170繞從動(dòng)軸102安裝。
如圖6所示，主動(dòng)帶輪103由緊固到主動(dòng)軸(曲軸)的端部的固定輪緣103A，以及與可沿主動(dòng)軸101的軸向(在圖中由箭頭A所表示的方向)移動(dòng)的可移動(dòng)輪緣103B組成。收納V型帶105的V槽界定在固定輪緣103A與可移動(dòng)輪緣103B的相對(duì)的錐面之間。主動(dòng)軸101的端部由箱半部201經(jīng)由軸承125支撐。用鎖止螺母126將與軸承125配合的軸套124以及將在以下描述的軸套121互相緊固，使得固定輪緣103A的凸臺(tái)部分不能軸向移動(dòng)。
可移動(dòng)輪緣103B具有主動(dòng)軸101延伸穿過其的圓筒凸臺(tái)部分，且該凸臺(tái)部分具有圓筒滑塊122緊固到其的端部。在滑塊122與主動(dòng)軸101之間，布置了軸套121。軸套121經(jīng)由花鍵120繞主動(dòng)軸101裝配，以與主動(dòng)軸101一起旋轉(zhuǎn)?；瑝K122以可軸向滑動(dòng)的方式繞軸套121安裝。
滑塊122具有以相對(duì)于軸向的一定角度延伸的凸輪槽131。每個(gè)凸輪槽131收納從軸套121的外周突出的可滑動(dòng)導(dǎo)銷132。于是，連接到滑塊122的可移動(dòng)輪緣103B在與主動(dòng)軸101一起旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，在主動(dòng)軸101的軸向上可滑動(dòng)。
凸輪槽131和導(dǎo)銷132構(gòu)造了上述主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)130。凸輪槽131由此在如下方向上傾斜，該方向是當(dāng)主動(dòng)軸101與可移動(dòng)輪緣103B之間發(fā)生轉(zhuǎn)矩差時(shí)在抵消轉(zhuǎn)矩差的方向上施加到主動(dòng)帶輪103的可移動(dòng)輪緣103B的移動(dòng)推力的方向(例如，當(dāng)主動(dòng)軸101的轉(zhuǎn)矩大于可移動(dòng)輪緣103B的轉(zhuǎn)矩時(shí)在使主動(dòng)帶輪103的槽寬度變窄的方向上(在由箭頭D所指示的方向上)施加到可移動(dòng)輪緣103B的移動(dòng)推力的方向)。根據(jù)所施加的移動(dòng)推力的可能特性，凸輪槽131的路徑以及傾斜度可以是線性的、曲線的等，由此提供改善的機(jī)械加工性。
向可移動(dòng)輪緣103B延伸的圓筒進(jìn)給導(dǎo)引件116在與可移動(dòng)輪緣103B相對(duì)的位置處螺紋連接到變速器箱半部200的內(nèi)面。進(jìn)給導(dǎo)引件116繞主動(dòng)軸101同軸布置，并且具有形成在其內(nèi)周面上的內(nèi)螺紋。往復(fù)齒輪112以軸向和周向可滑動(dòng)的方式繞進(jìn)給導(dǎo)引件116裝配。
往復(fù)齒輪112連接到圈形旋轉(zhuǎn)環(huán)113的外周壁的端部。旋轉(zhuǎn)環(huán)將其內(nèi)周壁連接到外周壁以形成U形橫截面。內(nèi)周壁具有形成在其外周面上的外螺紋118，其與進(jìn)給導(dǎo)引件116的內(nèi)螺紋117嚙合。旋轉(zhuǎn)環(huán)113的內(nèi)周壁經(jīng)由軸承123耦合到與可移動(dòng)輪緣103B連接的滑塊122。
在此結(jié)構(gòu)中，當(dāng)往復(fù)齒輪122旋轉(zhuǎn)時(shí)，使得往復(fù)齒輪112和旋轉(zhuǎn)環(huán)113由于由內(nèi)螺紋117和外螺紋118帶來的導(dǎo)程進(jìn)給而軸向地移動(dòng)，使得連接到滑塊122的可移動(dòng)輪緣103B以改變主動(dòng)帶輪103的槽寬度的方式移動(dòng)。應(yīng)該注意，所使用的外螺紋118和內(nèi)螺紋117是梯形螺紋。
用于使主動(dòng)帶輪103的可移動(dòng)輪緣103B移動(dòng)的電機(jī)110位于其不與其他部件干涉的位置處。電機(jī)的電機(jī)輸出軸128a和往復(fù)齒輪112經(jīng)由包括相結(jié)合的正齒輪111A至111E的多級(jí)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)111而互相耦合。
由控制單元300控制電機(jī)110的旋轉(zhuǎn)以使電機(jī)110經(jīng)由往復(fù)齒輪112而軸向地移動(dòng)可移動(dòng)輪緣103B。
在另一方面，如圖7所示，從動(dòng)帶輪104由經(jīng)由離心式離合器170耦合到從動(dòng)軸102的固定輪緣104A，以及與可沿從動(dòng)軸102的軸向(在圖中由箭頭B所表示的方向)移動(dòng)的可移動(dòng)輪緣104B組成。收納V型帶105的V槽界定在固定輪緣104A與可移動(dòng)輪緣104B的相對(duì)的錐面之間。
固定輪緣104A具有圓筒導(dǎo)引件151，其經(jīng)由軸承145a、145b繞從動(dòng)軸102可旋轉(zhuǎn)地支撐。布置在固定輪緣104A和從動(dòng)軸102之間的離心式離合器170包括適于與固定輪緣104A的導(dǎo)引件151一起旋轉(zhuǎn)的離心片171；由離心片171支撐的離心配重172；和離合器殼體173，離心配重172與其進(jìn)行接觸或脫離接觸。
離心片171經(jīng)由花鍵142和鎖止構(gòu)件144耦合到固定輪緣104A的導(dǎo)引件151。離合器殼體173經(jīng)由花鍵146和凸臺(tái)構(gòu)件147緊固到從動(dòng)軸102的端部。應(yīng)該注意，從動(dòng)軸102的該端部由變速器箱半部201經(jīng)由軸承150支撐，且利用鎖止螺母149將與軸承150配合的軸套148緊固到離合器殼體173和凸臺(tái)構(gòu)件147，使得離合器殼體173和凸臺(tái)構(gòu)件147不能軸向移動(dòng)。
在這種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)已經(jīng)達(dá)到離心片171(其適于與固定輪緣104A一起旋轉(zhuǎn))的預(yù)定轉(zhuǎn)速時(shí)，離心配重172被離心力而強(qiáng)迫向外與離合器殼體173接觸，使得固定輪緣104A的旋轉(zhuǎn)被傳遞到從動(dòng)軸102。
可移動(dòng)輪緣104B連接到繞固定輪緣104A的導(dǎo)引件151支撐的圓筒滑塊152以可軸向移動(dòng)，并在使其V槽的槽寬度變窄的方向上被壓縮螺旋彈簧140壓迫。壓縮螺旋彈簧140安裝在繞滑塊152布置的彈簧保持座141上，并布置在彈簧座141與離心片171(其適于與可移動(dòng)輪緣104B一起旋轉(zhuǎn))的彈簧限位器143之間。
連接到可移動(dòng)輪緣104B的滑塊152具有相對(duì)于滑塊的軸線以一定角度延伸的凸輪槽161。每個(gè)凸輪槽161收納從連接至可移動(dòng)輪緣104A的導(dǎo)引件151的外周突出的可滑動(dòng)導(dǎo)銷162。連接到滑塊152的可移動(dòng)輪緣104B于是在與從動(dòng)軸102一起旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，在從動(dòng)軸102的軸向上可移動(dòng)。
凸輪槽161和導(dǎo)銷162構(gòu)造了上述從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)160。凸輪槽161由此在如下方向上傾斜，該方向是當(dāng)從動(dòng)軸102與可移動(dòng)輪緣104B之間發(fā)生轉(zhuǎn)矩差時(shí)在抵消轉(zhuǎn)矩差的方向上施加到可移動(dòng)輪緣104B的移動(dòng)推力的方向(例如，當(dāng)從動(dòng)軸102的轉(zhuǎn)矩小于可移動(dòng)輪緣104B的轉(zhuǎn)矩時(shí)在使從動(dòng)帶輪104的槽寬度變窄的方向上(箭頭F)施加到可移動(dòng)輪緣104B的移動(dòng)推力的方向)。根據(jù)所施加的移動(dòng)推力的可能特性，凸輪槽161的路徑以及傾斜度可以是線性的、曲線的等，由此提供改善的機(jī)械加工性。
在具有從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)160的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)耦合到從動(dòng)軸102的固定輪緣104A的轉(zhuǎn)速減小(例如，當(dāng)摩托車爬坡時(shí))，由此引起固定輪緣104A和可移動(dòng)輪緣104B(其通過V型帶而連續(xù)旋轉(zhuǎn))之間的轉(zhuǎn)速的差別時(shí)，導(dǎo)銷162將傾向于在由箭頭F所指示的方向上按壓凸輪槽161的壁，導(dǎo)致可移動(dòng)輪緣104B以使V槽的槽寬度變窄的方式經(jīng)由滑塊152朝向固定輪緣104A移動(dòng)。
現(xiàn)在將對(duì)用于摩托車的V型帶式無級(jí)變速器210的操作進(jìn)行說明。
當(dāng)換檔信號(hào)從控制單元300輸入到電機(jī)110時(shí)，電機(jī)110操作以導(dǎo)致往復(fù)齒輪112和旋轉(zhuǎn)環(huán)113的旋轉(zhuǎn)，這引起經(jīng)由軸承123緊固到旋轉(zhuǎn)環(huán)113的滑塊122由于外螺紋118和內(nèi)螺紋117的導(dǎo)程進(jìn)給而造成的軸向移動(dòng)，由此連接到滑塊122的可移動(dòng)輪緣103B以改變主動(dòng)帶輪103的槽寬度的方式移動(dòng)。
例如，當(dāng)主動(dòng)帶輪103的槽寬度變窄時(shí)，帶105繞主動(dòng)帶輪103纏繞的直徑增大，由此變速比將朝向高檔位換檔。在另一方面，當(dāng)主動(dòng)帶輪103的槽寬度變寬時(shí)，帶105繞主動(dòng)帶輪103纏繞的直徑減小，由此變速比將朝向低檔位換檔。
同時(shí)，使從動(dòng)帶輪104的槽寬度以與主動(dòng)帶輪103的槽寬度的改變相反的方式改變。
就是說，當(dāng)帶105繞主動(dòng)帶輪103纏繞的直徑減小(朝向低檔位換檔)時(shí)，V型帶105施加到從動(dòng)帶輪104的力減小，由此V型帶打滑離開可移動(dòng)輪緣104B，這引起了可移動(dòng)輪緣104B與固定輪緣104A之間的轉(zhuǎn)速差。然后，通過凸輪槽161的操作并通過壓縮螺旋彈簧140的壓迫力，迫使可移動(dòng)輪緣104B朝向固定輪緣104A，由此從動(dòng)帶輪104的槽寬度變窄，且V型帶105繞從動(dòng)帶輪104纏繞的直徑增大。
結(jié)果，主動(dòng)帶輪103對(duì)從動(dòng)帶輪104的變速比增大，導(dǎo)致傳遞到驅(qū)動(dòng)輪405的轉(zhuǎn)矩的增大。在另一方面，當(dāng)V型帶105繞主動(dòng)帶輪103纏繞的直徑增大(朝向高檔位換檔)時(shí)，V型帶105加入從動(dòng)帶輪104的V槽的更深處，使得從動(dòng)帶輪104的可移動(dòng)輪緣104B抵抗壓縮螺旋彈簧140的壓迫力而移動(dòng)離開固定輪緣104A。于是，從動(dòng)帶輪104的槽寬度變寬，且V型帶105繞從動(dòng)帶輪104纏繞的直徑減小，由此主動(dòng)帶輪103對(duì)從動(dòng)帶輪104的變速比減小。
結(jié)果，如上所述，電機(jī)110設(shè)置為用于改變主動(dòng)帶輪103的槽寬度的槽寬度改變機(jī)構(gòu)107。于是，控制電機(jī)110的旋轉(zhuǎn)引起主動(dòng)帶輪103的可移動(dòng)輪緣103B在使其槽寬度變窄的方向(朝向高檔位)上或在使其槽寬度變寬的方向(朝向低檔位)上移動(dòng)，從而使得其可以改變可移動(dòng)輪緣103B的位置，以最優(yōu)地改變槽寬度。
當(dāng)摩托車啟動(dòng)時(shí)，主動(dòng)軸101和可移動(dòng)輪緣103B之間的轉(zhuǎn)矩差較大，且從動(dòng)軸102與可移動(dòng)輪緣104B之間的轉(zhuǎn)矩差也較大。此時(shí)，電機(jī)110應(yīng)該產(chǎn)生最小可能推力以保持使主動(dòng)帶輪103的槽寬度較寬，來維持朝向低檔位的減速比。于是，來自電機(jī)110的推力可以較小，且換檔速度也可以較低。
當(dāng)摩托車加速或?yàn)槌嚩铀贂r(shí)，期望主動(dòng)帶輪103的槽寬度變窄以朝向高檔位換檔。此時(shí)，與使槽寬度變寬不同，較大的反作用力(來自壓縮螺旋彈簧140和從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)160在向高檔位換檔的方向上的推力)由從動(dòng)帶輪104經(jīng)由V型帶105施加到主動(dòng)帶輪103。于是，需要大的推力和中等的換檔速度以使得可移動(dòng)輪緣103B抵抗來自從動(dòng)側(cè)的負(fù)載而移動(dòng)。
在根據(jù)本實(shí)施例的CVT 210的槽寬度改變機(jī)構(gòu)107中，當(dāng)主動(dòng)帶輪103的槽寬度變窄以朝向高檔位換檔時(shí)，主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)130在抵消轉(zhuǎn)矩差的方向上對(duì)可移動(dòng)輪緣103B施加移動(dòng)推力，作為在使主動(dòng)帶輪的槽寬度變窄的方向上(在由箭頭D所指示的方向上)的輔助力，這帶來了電機(jī)110所需負(fù)載量的減小。
就是說，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度增大以朝向高檔位換檔時(shí)，由于在主動(dòng)軸101與可移動(dòng)輪緣103B之間引起大的轉(zhuǎn)矩差，所以主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)130響應(yīng)于該轉(zhuǎn)矩差在抵消該轉(zhuǎn)矩差的方向上對(duì)可移動(dòng)輪緣103B施加移動(dòng)推力。
因此，當(dāng)主動(dòng)軸101和可移動(dòng)輪緣103B之間的轉(zhuǎn)矩差更大時(shí)，或當(dāng)期望更快速的朝向高檔位的換檔時(shí)，在使主動(dòng)帶輪的槽寬度變窄的方向上將更大的移動(dòng)推力施加到可移動(dòng)輪緣103B，這使得其可以節(jié)省電機(jī)110的輸出而不劣化換檔響應(yīng)。于是，可以最小化電機(jī)110的負(fù)載量，相應(yīng)地帶來電機(jī)110的尺寸減小。
當(dāng)摩托車慢速行駛時(shí)，主動(dòng)軸101與可移動(dòng)輪緣103B之間的轉(zhuǎn)矩差，以及從動(dòng)軸102與可移動(dòng)輪緣104B之間的轉(zhuǎn)矩差較小。此時(shí)，電機(jī)110應(yīng)該產(chǎn)生最小可能推力以保持主動(dòng)帶輪的某個(gè)槽寬度，以維持某個(gè)減速比。于是，來自電機(jī)110的推力可以較小，且換檔速度也可以較低。
同時(shí)，CVT 210的從動(dòng)帶輪104的可移動(dòng)輪緣104B事先受到來自壓縮螺旋彈簧140的在使從動(dòng)帶輪的槽寬度變窄的方向(朝向低檔位)上的推力，并受到來自從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)160的響應(yīng)于從動(dòng)軸102與可移動(dòng)輪緣104B之間的轉(zhuǎn)矩差而在使從動(dòng)帶輪的槽寬度變窄的方向上的推力。
于是，即使當(dāng)來自路面的負(fù)載已經(jīng)改變，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)速度的增大時(shí)(例如，當(dāng)車身在慢速行駛時(shí)進(jìn)行跳動(dòng)時(shí))，也可以由上述壓縮螺旋彈簧140和從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)160來控制負(fù)載的改變。這省去了電機(jī)110瞬時(shí)輸出較大的推力來抵消該負(fù)載的需要，避免了電機(jī)110的尺寸增大。此外，從動(dòng)帶輪104受到來自壓縮螺旋彈簧140和從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)160的在使其槽寬度變窄的方向(朝向低檔位)上的推力，由此防止V型帶105打滑離開從動(dòng)帶輪104。
當(dāng)摩托車響應(yīng)于騎乘者的換低檔操作而使主動(dòng)帶輪103的槽寬度變寬以朝向低檔位換檔時(shí)，主動(dòng)軸101與可移動(dòng)輪緣103B之間的轉(zhuǎn)矩差較大且從動(dòng)軸102與可移動(dòng)輪緣104B之間的轉(zhuǎn)矩差也較大。此時(shí)，根據(jù)此實(shí)施例，電機(jī)110可以利用來自壓縮螺旋彈簧140和從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)160的在使從動(dòng)帶輪104的槽寬度變窄的方向上的推力，在使主動(dòng)帶輪的槽寬度變寬的方向上(在與由箭頭D所指示的方向相反的方向上)迅速地移動(dòng)主動(dòng)帶輪103的可移動(dòng)輪緣103B。
于是，可以增強(qiáng)換檔響應(yīng)，具體而言，可以增強(qiáng)在加速或騎乘者的換低檔操作期間響應(yīng)于車輛行駛負(fù)載的換檔響應(yīng)。
當(dāng)摩托車減速時(shí)，主動(dòng)軸101與可移動(dòng)輪緣103B之間的轉(zhuǎn)矩差，以及從動(dòng)軸102與可移動(dòng)輪緣104B之間的轉(zhuǎn)矩差較小。當(dāng)電機(jī)110需要在使主動(dòng)帶輪103的槽寬度變寬的方向上或在朝向低檔位換檔的方向上施加推力以獲得發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)效果時(shí)，電機(jī)可以利用來自壓縮螺旋彈簧140和從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)160的在使從動(dòng)帶輪104的槽寬度變窄的方向上的推力。于是，來自電機(jī)的推力可以較小，而換檔速度也可以較慢。
結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明的CVT 210能夠引起用于將移動(dòng)推力施加到主動(dòng)帶輪的可移動(dòng)輪緣的裝置的尺寸減小，并提供了更好的換檔響應(yīng)。
同時(shí)，其中轉(zhuǎn)矩凸輪組件設(shè)置在主動(dòng)帶輪和/或從動(dòng)帶輪上的結(jié)構(gòu)已經(jīng)在例如專利文獻(xiàn)2(JP-B-Hei 7-86383)和專利文獻(xiàn)3(JP-A-Hei 4-157242)中公開。但是，所公開的轉(zhuǎn)矩凸輪組件設(shè)置用于與本發(fā)明不同的目的；因此，基于專利文獻(xiàn)2或?qū)＠墨I(xiàn)3的說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不能容易地獲得所要求權(quán)利的本發(fā)明。
更具體而言，根據(jù)專利文獻(xiàn)2，轉(zhuǎn)矩凸輪組件設(shè)置在從動(dòng)帶輪上以防止帶打滑，但不能如所要求權(quán)利的本發(fā)明公開的那樣，在換檔期間輔助來自電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出。
根據(jù)專利文獻(xiàn)3，主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪分別設(shè)置有轉(zhuǎn)矩凸輪組件，其被設(shè)計(jì)為在使帶輪的槽寬度變窄的方向上壓迫各自的帶輪，即，抵抗來自V型帶在使帶輪的槽寬度變寬的方向上施加的力而施加壓迫力，且不能如所要求權(quán)利的本發(fā)明公開的那樣，在換檔期間輔助來自電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出。應(yīng)該注意，根據(jù)專利文獻(xiàn)3，兩個(gè)帶輪都與耦合桿耦合在一起以控制帶輪的槽寬度從而執(zhí)行換檔，因此，所公開的V型帶式變速器總體上與本發(fā)明所意圖的V型帶式無級(jí)變速器在換檔機(jī)構(gòu)上是不同的。
根據(jù)本發(fā)明的用于摩托車的V型帶式無級(jí)變速器的主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、主動(dòng)帶輪、從動(dòng)帶輪、V型帶、槽寬度改變機(jī)構(gòu)、主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)、彈簧、從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)等不應(yīng)解釋為限制于前述實(shí)施例中的那些部件，而可以在不偏離本發(fā)明精神的情況下以各種形式實(shí)現(xiàn)。
例如，在前述實(shí)施例中，主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)130和從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)160的凸輪槽131、161分別設(shè)置在可移動(dòng)輪緣103B、104B側(cè)上的構(gòu)件(滑塊122、152)上，且導(dǎo)銷132、162設(shè)置在軸側(cè)上的構(gòu)件(軸套121、導(dǎo)引件151)上。但是，作為如圖8所示的從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)230，導(dǎo)銷232以設(shè)置在可移動(dòng)輪緣103B側(cè)上的構(gòu)件(滑塊222)，由此凸輪槽231以設(shè)置在軸側(cè)上的構(gòu)件(軸套221)上。
此外，在前述實(shí)施例中，主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)130和從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)160由凸輪槽131、161和導(dǎo)銷132、162組成，其已經(jīng)被作為示例進(jìn)行過討論。但是，作為如圖9所示的從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)330，致動(dòng)機(jī)構(gòu)可以由形成在軸套321和滑塊322之間的具有相對(duì)于軸向的螺旋角的螺旋花鍵135組成。應(yīng)該提及的是，在使用螺旋花鍵135的情況下，滑動(dòng)部分可以具有更高的機(jī)械強(qiáng)度。
圖10圖示了結(jié)合有根據(jù)本發(fā)明的帶式無級(jí)變速器的小型摩托車400的示例。如圖10所示，前叉401由車身框架的頭管可樞轉(zhuǎn)地支撐。前叉401的下端設(shè)置有前輪402，前叉的上端設(shè)置有轉(zhuǎn)向手把403。動(dòng)力單元405以可在豎直方向上擺動(dòng)的方式安裝在車座404的下方，并包括根據(jù)本發(fā)明的帶式無級(jí)變速器1、210、用于控制CVT的主動(dòng)帶輪的槽寬度的電機(jī)110、發(fā)動(dòng)機(jī)205等。后輪406布置于動(dòng)力單元405的后端。
應(yīng)該理解，雖然在前述實(shí)施例中，已經(jīng)對(duì)用于摩托車的V型帶式無級(jí)變速器1、210進(jìn)行了說明，但是根據(jù)本發(fā)明的V型帶式無級(jí)變速器不限于摩托車，而也可以應(yīng)用于諸如三輪或四輪汽車之類的小型的、相對(duì)輕的車輛。當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于實(shí)際的跨乘式車輛時(shí)，可以從允許每個(gè)需求而產(chǎn)生如上所述的優(yōu)良效果的全面視角出發(fā)，來檢視具體實(shí)施方式
。
工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明可以提供用于跨乘式車輛的帶式無級(jí)變速器，其在無需增大電機(jī)尺寸的情況下提供了對(duì)防止帶打滑所需的軸向推力并提供了良好的換檔響應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種用于跨乘式車輛的帶式無級(jí)變速器，包括收納在主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪的V槽中的帶，并適于改變所述帶輪的槽寬度以無級(jí)地控制變速比，其中所述主動(dòng)帶輪和所述從動(dòng)帶輪每個(gè)包括分別安裝在轉(zhuǎn)軸上的固定輪緣和可移動(dòng)輪緣，其中通過電機(jī)使所述主動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣移動(dòng)來改變所述主動(dòng)帶輪的所述槽寬度，并通過彈簧在使所述從動(dòng)帶輪的所述槽寬度變窄的方向上壓迫所述從動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣，且所述無級(jí)變速器還包括主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)，其用于當(dāng)所述主動(dòng)帶輪的所述轉(zhuǎn)軸與所述主動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣之間發(fā)生轉(zhuǎn)矩差時(shí)，響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)矩差而向所述主動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣的軸向施加推力；和從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)，其用于當(dāng)所述從動(dòng)帶輪的所述轉(zhuǎn)軸與所述從動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣之間發(fā)生轉(zhuǎn)矩差時(shí)，響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)矩差而向所述從動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣的軸向施加推力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于跨乘式車輛的V型帶式無級(jí)變速器，其中所述主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)布置在所述主動(dòng)帶輪的所述轉(zhuǎn)軸與所述主動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣之間，且所述從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)布置在所述從動(dòng)帶輪的所述轉(zhuǎn)軸與所述從動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于跨乘式車輛的V型帶式無級(jí)變速器，其中所述主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)中的至少一個(gè)包括轉(zhuǎn)矩凸輪組件，所述轉(zhuǎn)矩凸輪組件包括形成在所述可移動(dòng)輪緣側(cè)上的凸輪槽和形成在所述旋轉(zhuǎn)軸側(cè)上并可滑動(dòng)地裝配在所述凸輪槽中的導(dǎo)銷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于跨乘式車輛的V型帶式無級(jí)變速器，其中在所述跨乘式車輛的加速期間，所述主動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣受到來自所述主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)的在使所述主動(dòng)帶輪的所述槽寬度變窄的方向上的推力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于跨乘式車輛的V型帶式無級(jí)變速器，其中在所述跨乘式車輛的駕駛員的換低檔操作期間，所述從動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣受到來自所述從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)的在使所述從動(dòng)帶輪的所述槽寬度變窄的方向上的推力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于跨乘式車輛的V型帶式無級(jí)變速器，其中當(dāng)所述主動(dòng)帶輪的所述轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩大于所述主動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣的轉(zhuǎn)矩時(shí)，所述主動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣受到來自所述主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)的在使所述主動(dòng)帶輪的所述槽寬度變窄的方向上的推力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于跨乘式車輛的V型帶式無級(jí)變速器，其中當(dāng)所述從動(dòng)帶輪的所述轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩大于所述從動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣的轉(zhuǎn)矩時(shí)，所述從動(dòng)帶輪的所述可移動(dòng)輪緣受到來自所述從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)的在使所述從動(dòng)帶輪的所述槽寬度變窄的方向上的推力。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于跨乘式車輛的V型帶式無級(jí)變速器，其中所述主動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述從動(dòng)側(cè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)中的至少一個(gè)的所述凸輪槽的槽角度被制成根據(jù)變速范圍施加推力。
9.一種跨乘式車輛，包括根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的帶式無級(jí)變速器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于跨乘式車輛的V型帶式無級(jí)變速器，其在無需電機(jī)的尺寸增大的情況下提供了更好的換檔響應(yīng)。主動(dòng)帶輪(10)和從動(dòng)帶輪(11)每個(gè)由固定輪緣(10A、11A)和可移動(dòng)輪緣(10B、11B)組成。通過使主動(dòng)帶輪(10)的可移動(dòng)輪緣(10B)移動(dòng)的電機(jī)來改變主動(dòng)帶輪(10)的槽寬度，并通過彈簧(13)在使從動(dòng)帶輪(11)的槽寬度變窄的方向上壓迫從動(dòng)帶輪(11)的可移動(dòng)輪緣(11B)。主動(dòng)帶輪(10)和從動(dòng)帶輪(11)的各個(gè)可移動(dòng)輪緣(10B、11B)還設(shè)置有用于響應(yīng)于固定輪緣(10A、11A)與可移動(dòng)輪緣(10B、11B)之間的轉(zhuǎn)矩差而在可移動(dòng)輪緣(10B、11B)的軸向上施加推力的凸輪組件(14、15)。
文檔編號(hào)F16H9/02GK1977121SQ200580021658
公開日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2005年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月28日
發(fā)明者海野敏夫, 武部光兼 申請(qǐng)人:雅馬哈發(fā)動(dòng)機(jī)株式會(huì)社