CN100362264C - 无级变速器及包括该无级变速器的摩托车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无级变速器及包括该无级变速器的摩托车。该无级变速器中设置有：安装在一转动轴上且彼此相对的一轴向定位的固定轮和一可轴向滑动的活动轮；用以驱动该活动轮的电动机；及一滑动驱动装置，用以通过该电动机的转动来轴向滑动该活动轮。其中：所述滑动驱动装置具有一重叠的区域，在该区域中，活动轮滑动于其上的滑动件侧的滑动区域相应于一可动件滑动于其上的被滑动件侧的全部或部分滑动区域；所述电动机的包括定子和转子的主要部件在轴向上全部地或部分地设置在所述重叠区域中；以及所述电动机与所述转动轴同轴并且位于所述转动轴的径向延伸部分上即位于所述转动轴的外圆周上，并且定位于所述活动轮的外径的轴向投影平面内。

Description

无级变速器及包括该无级变速器的摩托车
技术领域
本发明涉及一种安装在诸如汽车和摩托车的电动机中的带式无级变速器(CVT)，用以将驱动力从电动机传输到传动轴，并且还涉及控制该无极变速器的方法。
背景技术
车辆用无级变速器中，一对带轮(即，位于驱动侧的初级轮和位于从动侧的次级轮)分别安装在一转动轴的驱动侧和从动侧上，并且一环形的V形带桥接于两个带轮之间，并将该两个带轮耦接。在该两带轮中，一个是固定轮，其轴向定位，另一个是活动轮，其可沿轴向滑动。两个带轮依次安装在转动轴上并从而彼此相向。由于该对固定轮和活动轮的两个相对表面逐渐变细(成锥面)，环形带自中心的径向距离随固定轮和活动轮之间的间距而变化，接着，相应于上述变化，转动传动比(变速比)以无级模式变化。
作为一种用以驱动CVTs中活动轮的传统的轴驱动机构，其一直使用利用平衡块(weights)的离心力的结构，其中，活动轮相应于平衡块的扩张，通过一具有锥面的导向板而轴向移动。
在如上所述的利用平衡块离心力的结构中，不易于得到均衡的离心力和精细的调节，而导致不准确的变速控制。
同样，已知另一种具有活动轮的无级变速器，该活动轮在电动机的驱动力的作用下运动，而不是在离心力或液压力作用下运动(如，请参照专利文献#1)。在该专利文献所公开的CVT中，旋转力通过传动齿轮传送到推进板，以驱动该推进板轴向滑动，由此推动该活动轮。
然而，专利文献#1所公开的CVT，在带轮的外侧具有一电动机，并且具有传动齿轮，其位于电动机的输出轴和安装在转动轴上的推进板之间。因此，在转动轴附近需要一定的安全空间用以安装电动机和传动齿轮，这导致了整个系统尺寸的增大。
为了控制转动传动比，同样还需要提供传感器，用以测量该滑动的活动轮的轴向位置。其结果是，同样需要空间容纳传感器，且零件的数量以及成本都将提高。
另一方面，在在先申请中，申请人已经提出了一种用于无极变速器的、具有紧凑尺寸的控制机构，在该无极变速器中，该活动轮(活动盘)可被驱动(参考专利文献#2)。
依照该申请人提出的该无级变速器的控制装置为：在其转动轴上安装有一轴向定位的固定盘和一可轴向滑动的活动盘；设置有一电动机，用以驱动该活动盘；以及设置有一滑动驱动器，用于轴向滑动该活动盘，其特征还在于该步进电机和该滑动驱动器与该转动轴同轴地安装。
依照该结构，可获得一紧凑的结构，其在该转动轴外侧的周围具有缩小的空间。这是因为，该电动机和该滑动驱动器并不是安装在转动轴外侧的周围，而是与该转动轴同轴安装。
尽管申请人于在先申请中描述了这种无级变速器的改进的控制装置，但仍需要一用以测量活动盘在转动轴上的位置的传感器。
当无级变速器工作时，由于扭矩的变化，一推力作用于该活动轮上。为了将活动轮始终保持在预定的位置，对抗该推力，需要在活动轮和电动机轴之间提供一复杂的减速装置，如行星齿轮装置，或一直驱动电动机以产生对抗该推力的扭矩，这会导致装置的体积增大并且增加能量的消耗。
同样可以预料，作为该滑动驱动装置的一操作件与圆柱形的电动机同轴安装，用以滑动该活动轮。在这种情况下，还可以预料，该操作件具有圆柱形外表面，其以花键连接于电动机的转子；还具有圆柱形的内表面，螺纹连接于该变速器的机壳；该操作件随着电动机的转动被迫相对于该机壳，沿螺杆轴运动(参考专利文献#3)。
由于操作件在内外滑动面上分别形成有内螺纹和花键，这种如上所述的变速器因其复杂的结构及更困难的加工，可能会导致零件或部件的精确性和可靠性不足。而且，由于滑动面之间的滑动阻力增大且作用在电动机上的负载增加，由此能量的消耗增大。因此，将需要具高输出的更大的电动机。
而且，由于转子和操作件之间是花键连接，该活动轮受扭矩变化和负载偏移的影响，易于滑脱。
另外，在铝铸造或拉模铸造的机壳内精确的形成用以与操作件相连接的螺纹是极端困难的，结果导致变速比控制的精确性和可靠性下降。
而且，由于操作件上的螺纹是内螺纹，不可能增加转动半径。因此，为得到所需的轴向扭矩，电动机的容量必须增大，这将导致能量消耗的增大及电动机尺寸的增大。
操作件在转动轴上转动和沿轴向滑动。如果操作件滑动到终端并与机壳的壁或类似物接触，则操作件在自攻作用下可能会旋入侧壁，接着卡紧于其中并由于锁闭作用而不能退回。
更进一步，在发动机输出轴上，由于活动凸缘的轴向滑动范围不与任何挤压该活动凸缘的操作件的轴向滑动范围重叠，换言之，两个轴向滑动范围完全不同，在轴向上需要两段滑动范围的长度。其结果是，其由于较大的结构，不可能获得紧凑的构造。在有限的空间内，该活动凸缘的滑动部分中的引导件的长度必须小。因此，活动凸缘受扭矩变化和带上偏移负载的影响，而更易于滑脱。
〔专利文献#1〕
JP-Hei7-86383B的专利公开
〔专利文献#2〕
JP-2001-349401A的专利公开
〔专利文献#3〕
JP-Hei3-163248A的专利公开
考虑到这些问题，本发明的一个目的是提供一种无级变速器和该无级变速器的控制方法，其能够控制活动轮的轴向位置，而不需要用来测量活动轮在转动轴上的轴向位置的传感器，以及用于在将活动轮保持到位的同时，实现稳定的控制，而不需增加装置的尺寸和能量的消耗。
本发明的另一个目的是提供一种无级变速器，其结构紧凑、节省空间、易于制造、节省能源并且可以高精确和可靠地控制变速比。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供了一种无级变速器，其中，其一转动轴上安装有一轴向定位的固定轮和一可轴向滑动的活动轮，且两者彼此相对；设置有一电动机，用以驱动该活动轮，及设置有一滑动驱动装置，用以通过该电动机的转动来轴向滑动该活动轮，其特征在于：该电动机为一步进电机，并且该步进电机和该滑动驱动装置与该转动轴同轴安装。
依照该构造，该步进电机与初级轮的活动轮同轴安装，例如用以在轴向上直接地滑动驱动该活动轮，以使得可简化部件和提供紧凑的结构，活动轮的位置能够通过从步进电机的电流的变化确定的参照位置，而根据该参考位置来脉冲控制；而且通过简单结构也可高精度地控制，而无须使用轴向的位置检测传感器。另外，活动轮的确可通过步进电机的位置保持力保持在固定位置，而无须大的能量消耗。
该优选构造实例的特征在于：以微小的电力或无须通电即保持一预定的减速比。
依照上述构造，因为在电动机内的转子的转动角度通过步进电机的停止位置保持力保持而无须通电或只需微弱的电力(如电动机额定的1/10或更小)，因此可以很小的电能消耗在该位置维持减速比。
该优选构造实例其特征在于构成一用以阻止所述活动轮或所述滑动驱动装置进一步移动的止挡的控制起点，设置在该所述活动轮距所述固定轮的最大间隔位置处。
依照上述构造，如在活动轮侧的接触部分形成该止挡结构，其紧靠机壳侧的止挡接收部分，并且该止挡接收部分被确定为控制起点。这使得可参考控制起点驱动或控制该步进电机。
更进一步，通过将步进电机和滑动驱动装置与转动轴同轴地设置，可实现空间的节省。
换句话说，作为步进电机的特性，该转子停止并保持在一固定位置。转子的旋转角度依照输入的脉冲被高度角精确地控制。通过步进电机的这种特性，对该轮在转动轴上的滑动位置进行控制，以首先就确定初始位置，该轮随后的滑动量可由电动机的步进数严格地控制。
传统上，当该轮的位置被控制时，需要检测该轮当前绝对位置的诸如电位计的一位置检测传感器，然而，很难将该位置检测传感器设置在如曲柄轴箱内部这样的有限空间内。
本发明可通过使用一步进电机确定该控制起点来控制轮的滑动量，而不需要轮的绝对位置检测传感器。
本发明提供一种控制使用步进电机的无级变速器的方法，其包括以下步骤：给所述步进电机通电，以移动所述活动轮离开所述固定轮；当所述活动轮到达所述控制起点时，停止向所述步进电机供电；以及随后，将所述步进电机在该停止处的位置用作参照位置，控制驱动所述步进电机。
依照上述构造，当接通电源操作变速控制器时，活动轮首先向远离固定轮的方向移动并且紧靠止挡结构而停止，控制起点通过停止时电流的变化被检测到，且活动轮的位置可以参考控制起点而被控制。
在这种情况下，电动机的电流始终由在汽车发动机或类似物内的控制器如ECU来测量，从而由于可检测该电流变化，而不再需要单独的检测终点位置的传感器。
在这种情况下，当一类似的机械止挡与不同于步进电机的伺服电机一起设置时，在该接触到该止挡之后，该电动机的推力将保持一段时间，这样，螺纹零件的机械负载增大；然而，通过切断在步进电机中的电流，即不会在接触后产生额外的推力。
本发明还提供一种无级变速器，其中，其一转动轴上安装有一轴向定位的固定轮和一可轴向滑动的活动轮，且两者彼此相对；设置有一电动机，用以驱动所述活动轮；及设置有一滑动驱动装置，用以通过所述电动机的转动来轴向滑动所述活动轮，其特征在于：所述电动机具有一转子和一与所述转子形成为一体的转子圆筒，所述转子与所述转动轴同轴并且位于所述转动轴的外圆周，以相对于所述转动轴转动；所述滑动驱动装置为一可动件，该可动件具有一与所述转子圆筒螺纹连接的部分；以及所述可动件与所述转动轴同轴，并且位于所述转动轴的外圆周。
依照上述构造，电动机和滑动驱动装置与要被变速控制的转动轴同轴并且位于其外圆周，因此，轴向的长度可以缩短并可提供紧凑的结构。滑动驱动装置通过螺纹直接与转子圆筒连接，因此，不需传动齿轮装置即可实现功率的传递，并且当电动机提供转动力时，花键连接的装置可能导致额外的滑动损失，在此未提供花键连接的装置，因此轴向上的进给摩擦阻力变得非常小，这样可以减轻电动机负载。
该优选构造实例其特征在于所述滑动驱动装置具有一防转动装置，用以防止相对于所述电动机机壳的转动。
依照上述构造，该滑动驱动装置沿轴向滑动，而不在轴向上作旋转运动或围绕轴转动。因此，当产生异常电流时，电动机过度转动，并且滑动驱动装置紧靠机壳壁，滑动驱动装置转动的部分可能会通过自攻丝的作用旋入壁中产生锁闭作用，且不能回退；然而，本发明具有该滑动驱动装置不转动的结构，这样即使由于电动机的故障，滑动驱动装置紧靠机壳壁，其也不会旋入壁中并锁闭，而是可轻易地回退，并可保持运动的连贯。
该优选构造实例其特征在于该防转动装置具有一与所述电动机的机壳滑动连接的部分，所述防转动装置的所述部分具有一不同的形状，以防止相对于所述电动机机壳的转动。
依照上述构造，该防转动装置形成三角形，长方形或其它多边形等不同的形状，不同于圆柱形可动件的横截面的圆形，并且在固定于曲柄轴箱的电动机机壳的盖上形成一相应于该形状的孔，因此通过将可动件滑动地穿过该孔而防止转动。如果该横截面为圆形，可以通过在电动机机壳的空隙中插入栓或楔来阻止转动。
更优选构造实例其特征在于在该滑动驱动装置的外圆周形成有外螺纹或阳螺纹，与所述转子圆筒螺接。
依照上述构造，用以将功率从电动机侧传递至滑动驱动装置的螺纹形成在该滑动驱动装置的外圆周上，这样，可以设置转动半径以产生较大的轴向扭矩。移动和维持该活动轮的必要的轴向扭矩与r×f(r：转动半径，f：电动机产生的力)成比例。轴向扭矩仅仅由设计决定，因此当r增大时f减小。当r减小时，电动机可以较少的电能驱动，这样，可以减小电动机的尺寸或降低能耗。
当将高输出的发动机连接到输入轴，通常地，电动机的转动速度增加以产生大的轴向扭矩来增加对活动轮的推动力。这种情况下，为恰当地调节进给率，螺纹的螺距必须要小；然而，最小螺距在螺纹切削加工的精确度上有限制。本发明采用外螺纹，使螺纹线易于切削加工，并且可在保证必要精确度的情况下，形成具有小螺距的外螺纹。
更优选构造实例其特征在于该活动轮安装在所述转动轴上邻近该电动机；并且该活动轮在其后面朝向该电动机的一侧具有叶片。
依照上述构造，与被发动机的输出驱动的转动轴一起转动的活动轮在其后侧有叶片，这样利用发动机的功率，用活动轮的叶片向发动机侧送风，则发动机可被有效的冷却。
更优选构造实例其特征在于该滑动驱动装置通过一轴承与所述活动轮连接，从而可彼此相对转动并且一起轴向移动。
依照上述构造，该轴承既与活动轮结合和又与滑动驱动装置结合，这样活动轮和滑动驱动装置实质上通过轴承构成为一个整体，并且其在轴向上一起完成向后和向前运动(向一对轮之间间隔增大和缩小的方向)。活动轮的位置由此被高度精确地控制，并且可靠地保持在必要的变速比的位置上。
该可动件(实施例中的滑块16，或在轴向上可移动的件)的一端沿轴向螺接入转子圆筒9，如下文所述。并且，该件的另一端通过轴承17与活动轮3形成一整体，这样，可以最小化滑块16的偏摆。
本发明还提供一种无级变速器，其中，其一转动轴上安装有一轴向定位的固定轮和一可轴向滑动的活动轮，且两者彼此相对；设置有一电动机，用以驱动所述活动轮；及设置有一滑动驱动装置，用以通过所述电动机的转动来轴向滑动所述活动轮，其特征在于：所述滑动驱动装置具有一重叠的区域，在该区域中，所述活动轮滑动于其上的该滑动件(sliding member)侧的滑动区域相应于一可动件滑动于其上的被滑动件(slid member)侧的全部或部分滑动区域；所述可动装置具有一与所述被滑动件螺接的螺纹部分，并且具有一防转动件以阻止该活动轮相对于所述电动机机壳的转动；以及所述螺纹部分和所述防转动件设置在所述可动件的外表面和内表面中的其中之一上。
依照上述构造，当活动轮在该滑动件(该实施例中的套环18或固定在轴向上的件)上滑动时，滑动件侧的滑动区域，与当可动件在该被滑动件(实施例中的转子圆筒9或固定在轴向上的件)上滑动时，被滑动件侧(轴向固定件的一侧)的滑动区域重叠。这样，在有限的空间内可获得活动轮较长的滑动长度，而不需增加全部的滑动长度。因此，变速比可以更大一些。
另外，与滑动件相应的件可为套环18，供活动轮相应于滑动件滑动的所有的件。
在该构造中，与被滑动件(转子圆筒)啮合的螺纹部分设置在活动轮(滑块)的外侧或内侧的圆周上，并且具不规则横截面的防转动装置设置在其平面内。由此简化了滑块结构，并可以较低成本容易地加工。更进一步，可以简化如修理和更换电动机以及检测V形带的维修工作等任务。
该优选构造实例其特征在于该防转动装置具有一与所述电动机的机壳滑动连接的部分，所述防转动件的所述部分具有不同的形状，以防止相对于所述电动机机壳的转动。
依照上述构造，圆柱形的滑动驱动装置的横截面具有不同于圆形的不规则的形状，如三角形，长方形或其它多边形等，并且相应地，具有该形状的孔形成于固定在曲柄轴箱的电动机机壳的盖上，因此通过将滑动驱动装置滑动地穿过该孔而阻止转动。如果该横截面为圆形，可以通过于电动机机壳的空隙中插入栓或楔来阻止转动。
本发明还提供无级变速器，其一转动轴上安装有一轴向定位的固定轮和一可轴向滑动的活动轮，且两者彼此相对；设置有一电动机，用以驱动所述活动轮，及设置有一滑动驱动装置，用以通过所述电动机的转动来轴向滑动所述活动轮，其特征在于：所述滑动驱动装置具有一重叠的区域，在该区域中，所述活动轮滑动于其上的该滑动件侧的滑动区域相应于一可动件滑动于其上的被滑动件侧的全部或部分滑动区域；所述可动装置具有一与所述被滑动件螺接的螺纹部分，并且具有一防转动件以防止该活动轮相对于所述电动机机壳转动；以及所述螺纹部分设置在轴向不同于所述防转动件设置的区域内。
依照上述构造，当活动轮在该滑动件(轴向固定件)上滑动时，滑动件侧的滑动区域，与当可动件在该被滑动件(轴向固定件)上滑动时，被滑动件侧(轴向固定件的一侧)的滑动区域重叠。这样，在有限的空间内可获得活动轮较长的滑动长度，而不需增加全部的滑动长度。因此，变速比可以更大一些。
在该构造中，可动件(滑块)具有与被滑动件(转子圆筒)啮合的螺纹部分，并且用于电动机机壳的具不规则横截面的防转动件在轴向上设置在不同于螺纹部分的区域。因此，利用了轴向上的空间，或换句话说，可动件的防转动件安装在靠近电动机的区域内，这样简化了结构，简化了如修理和更换电动机以及检测V形带的维修工作等任务。
更优选构造实例其特征在于所述电动机的主要部分全部或部分地设置在所述的重叠区域中。
依照上述构造，由于电动机的主要部分完全或部分地设置在重叠的区域，节省了空间并且获得了紧凑的结构。这里，电动机的主要部分指定子和转子的主要部件。
本发明进一步地提供一种无级变速器，其中，其一转动轴上安装有一轴向定位的固定轮和一可轴向滑动的活动轮，且两者彼此相对；设置有一电动机，用以驱动所述活动轮；及设置有一滑动驱动装置，用以通过所述电动机的转动来轴向滑动所述活动轮，其特征在于：所述电动机位于与所述转动轴同轴的位置，或位于所述转动轴的外圆周，并且定位于所述活动轮的外径的轴向投影的平面内。
依照上述构造，由于电动机定位于活动轮的外径的轴向投影的平面内，即使电动机位于与该转动轴同轴或在该转动轴的外圆周，仍然可得到紧凑的结构。这种情况下，通过结合上述结构，将该电动机设置在与活动轮重叠的区域中，该电动机可在该活动轮的轴向上和径向上变得紧凑，布局空间可减得更小。此处，该电动机包括一相对于转动轴绕发动机输出轴(转动轴)转动的转子，面向该转子并且设置在其外圆周上的一定子，和一围绕转子转动并且设置在其内圆周上的转子圆筒。
本发明进一步地提供一种无级变速器，其中，其一转动轴上安装有一轴向定位的固定轮和一可轴向滑动的活动轮，且两者彼此相对；设置有一电动机，用以驱动所述活动轮；及设置有一滑动驱动装置，用以通过所述电动机的转动来轴向滑动所述活动轮，其特征在于：所述滑动驱动装置具有一重叠的区域，在该区域中，所述活动轮滑动于其上的该滑动件侧的滑动区域相应于一可动件滑动于其上的被滑动件侧的全部或部分滑动区域；以及所述电动机的主要部分全部地或部分地设置在所述的重叠区域中。
依照上述构造，当活动轮在该滑动件(轴向固定件)上滑动时，滑动件侧的滑动区域，与当可动件在该被滑动件(轴向固定件)上滑动时，被滑动件侧(轴向固定件的一侧)的滑动区域重叠。这样，在有限的空间内可获得活动轮较长的滑动长度，而不需增加全部的滑动长度。因此，变速比可以更大一些。
依照上述构造，由于电动机的主要部分完全或部分地设置在重叠的区域，节省空间并且获得了紧凑的结构。电动机的主要部分指定子和转子的主要部件。
本发明还提供一种无级变速器，其中，其一转动轴上安装有一轴向定位的固定轮和一可轴向滑动的活动轮，且两者彼此相对；设置有一电动机，用以驱动所述活动轮；及设置有一滑动驱动装置，用以通过所述电动机的转动来轴向滑动所述活动轮，其特征在于：所述滑动驱动装置具有一重叠的区域，在该区域中，所述活动轮滑动于其上的该滑动件侧的滑动区域相应于一可动件滑动于其上的被滑动件侧的全部或部分滑动区域；以及所述电动机与所述转动轴同轴并且位于所述转动轴的延伸部分上，或位于所述转动轴的外圆周上，并且定位于所述活动轮的外径的轴向投影的平面内。
依照上述构造，当活动轮在该滑动件(轴向固定件)上滑动时，滑动件侧的滑动区域，与当可动件在该被滑动件(轴向固定件)上滑动时，被滑动件侧(轴向固定件的一侧)的滑动区域重叠。这样，在有限的空间内可获得活动轮较长的滑动长度，而不需增加全部的滑动长度。因此，变速比可以更大一些。
依照上述构造，由于电动机定位于活动轮的外径的轴向投影的平面内，即使电动机位于与该转动轴同轴或在该转动轴的外圆周，仍然可得到紧凑的结构。这种情况下，通过结合上述结构，将该电动机设置在与活动轮重叠的区域中，该电动机可在该活动轮的轴向上和径向上变得紧凑，布局空间可减得更小。此处，该电动机包括一相对于转动轴绕发动机输出轴(转动轴)转动的转子，面向该转子并且设置在其外圆周上的一定子，和一围绕转子转动并且设置在其内圆周上的转子圆筒。
本发明还提供一种无级变速器，其中，其一转动轴上安装有一轴向定位的固定轮和一可轴向滑动的活动轮，且两者彼此相对；设置有一电动机，用以驱动所述活动轮；及设置有一滑动驱动装置，用以通过所述电动机的转动来轴向滑动所述活动轮，其特征在于：所述滑动驱动装置具有一重叠的区域，在该区域中，所述活动轮滑动于其上的该滑动件侧的滑动区域相应于一可动件滑动于其上的被滑动件侧的全部或部分滑动区域；所述电动机的主要部分全部地或部分地设置在所述的重叠区域中；以及所述电动机与所述转动轴同轴并且位于所述转动轴的延伸部分上或位于所述转动轴的外圆周上，并且定位于所述活动轮的外径的轴向投影的平面内。
依照上述构造，当活动轮在该滑动件(轴向固定件)上滑动时，滑动件侧的滑动区域，与当可动件在该被滑动件(轴向固定件)上滑动时，被滑动件侧(轴向固定件的一侧)的滑动区域重叠。这样，在有限的空间内可获得活动轮较长的滑动长度，而不需增加全部的滑动长度。因此，变速比可以更大一些。
依照上述构造，由于电动机的主要部分完全或部分地设置在重叠的区域，节省空间并且获得了紧凑的结构。电动机的主要部分指定子和转子的主要部件。
另外，依照上述构造，由于电动机定位于活动轮的外径的轴向投影的平面内，即使电动机位于使与该转动轴同轴或在该转动轴的外圆周，仍然可得到紧凑的结构。
在本发明的一个优选的实例的应用中，上述的具有重叠区域的无级变速器应用于摩托车中。
如果该变速器应用于摩托车，存在一重叠区域，其中与电动机耦接的滑动驱动装置的滑动范围和活动轮通过该滑动驱动装置轴向移动的滑动范围彼此重叠。因此减小了变速器的轴向长度。从而，若变速器定位于使该变速器的轴线与摩托车的宽度平行的方向安装，则可以减小电动机部分的宽度。因此，摩托车车体的倾斜角度可以增大到当摩托车转弯时，摩托车车体不会触及路面的限度内。该紧凑的结构允许布局设计更通用并提高了可操作性。
本发明提供一种无级变速器，包括：一转动轴；一固定轮，其轴向定位于转动轴上；一活动轮，其面向所述固定轮并且可在该转动轴上轴向滑动；一电动机，用以驱动所述活动轮；以及一可动件，用以利用所述电动机滑动该活动轮；其中所述活动轮具有一沿轴向面向该固定轮侧的凸出状承载面；以及其中一轴向重叠的区域位于所述活动轮和所述电动机之间的间距最大的位置。
依照上述构造，因为电动机和活动轮至少在最大间隔位置处相互重叠，可以节省更多的空间。
本发明提供一种无级变速器，其中，其一转动轴上安装有一轴向定位的固定轮和一可轴向滑动的活动轮，且两者彼此相对；设置有一电动机，用以驱动所述活动轮；及设置有一滑动驱动装置，用以通过所述电动机的转动来轴向滑动所述活动轮，其特征在于：所述电动机为一步进电机；以及构成为用以阻止所述活动轮或所述滑动驱动装置进一步移动的一止挡的控制起点，设置在该所述活动轮距所述固定轮的最大间隔位置处。
依照上述构造，具有接收部分的止挡例如可形成在机壳侧上，这样在活动轮上的接触部分在活动轮距固定轮的最大间隔位置处接触该接收部分。该止挡的接收部分被确定为用以控制步进电机的驱动的控制起点。
本发明提供一种控制无级变速器的方法，包括：一接通步骤，用以接通自动变速控制器的电源；初始设置步骤，通过在接通步骤的过程中，接通所述电源，执行各种初始设置；测量步骤，从在初始设置步骤的过程中初始设置的状态下，驱动步进电机以移动一可动件，并且在所述可动件移动的过程中，始终以所述控制器测量施加给所述步进电机的驱动电流；检测步骤，当被所述步进电机驱动的所述可动件到达控制起点并被停止移动时，检测电流的变化，所述步进电机的驱动电流在测量步骤的过程中测量；停止步骤，当在检测步骤的过程中检测到电流的变化时，停止向所述电动机施加驱动电流，以停止所述活动轮的运动；起点设置步骤，将停止步骤的过程中，所述活动轮停止时所述步进电机的位置设置为所述控制起点；以及控制步骤，通过输入基于作为参考的所述控制起点的所需要的输入，控制转子的转动角度，以通过所述可动件控制所述活动轮的位置；所述控制起点在所述起点设置步骤的过程中被设置。
依照上述构造，当控制器的电源接通后，进行初始化设置。随后驱动该步进电机以使该可动件接触该控制起点。读取到在接触时刻的电流变化并将其设置为步进电机的控制起点。该转子的转动角度以控制起点为基础进行控制以进行活动轮的位置控制。
这样，活动轮的位置控制可通过控制步进电机的步进数来精确地进行，而不需要对活动轮的实际位置进行检测。
这里的初始设置包括一些步骤和程序，如，控制器内部存储器或变量的初始化，I/O端口，计时器或类似的设置，显示部件的LED检查，加速器打开位置的异常的测定。
本发明提供一种无级变速器，包括：一接通装置，用于接通一自动变速控制器的电源；一初始设置装置，通过由该接通装置所接通的所述电源，执行各种初始设置；一测量装置，从该初始设置装置所初始设置的状态下，驱动一步进电机以移动一可动件，并且在所述可动件移动的过程中，始终以所述控制器测量施加给所述步进电机的驱动电流；一检测装置，当由所述步进电机驱动的所述可动件到达控制起点，并被停止移动时，检测电流的变化，所述步进电机的驱动电流由该测量装置测量；一停止装置，当该检测装置检测到电流的变化时，停止向所述电动机施加驱动电流，以停止所述活动轮的运动；一起点设置装置，用以将所述活动轮被该停止装置停止时所述步进电机的位置设置为所述控制起点；以及一控制装置，用以通过输入基于作为参考的所述控制起点的所需要的输入，控制转子的转动角度，以通过所述可动件控制所述活动轮的位置；所述控制起点由所述起点设置装置设置。
依照上述构造，完全可以实现根据本发明的控制无级变速器的方法，该方法包括接通步骤、初始设置步骤、测量步骤、检测步骤、停止步骤、起点设置步骤和控制步骤。因此，活动轮的位置控制通过控制步进电机的步进数能够精确地进行，而不需要对活动轮的实际位置进行检测。
本发明提供了一种无级变速器，包括：一转动轴；一固定轮，轴向定位于转动轴上；一活动轮，面向所述固定轮并且可在所述转动轴上轴向滑动；一电动机，用以驱动所述活动轮；以及一可动件，用于在所述电动机的驱动力的作用下，轴向滑动该活动轮；其中所述电动机包括一定子和一转动体，所述定子驱动所述转动体并且所述转动体将它们之间产生的电磁力转变为转动力；以及其中所述可动件通过螺纹连接或销配合与所述转动体接合。
依照上述构造，由于可动件通过螺纹或销与转动体接合，无须任何齿轮装置驱动力即能传递。同样，由于没有类似花键连接装置这样的可能会在滑动作用中产生一些损失的装置，轴进给中的摩擦阻力变得非常小以减轻电动机的负载。在该构造中，转动体由转子和转子圆筒组成。
本发明提供一种无级变速器，其中，其一转动轴上安装有一轴向定位的固定轮和一可轴向滑动的活动轮，且两者彼此相对；设置有一电动机，用以驱动所述活动轮；及设置有一滑动驱动装置，用以通过所述电动机的转动来轴向滑动所述活动轮，其特征在于：其中所述电动机包括一定子、一转子和与所述转子形成为一体的转子圆筒，所述定子驱动所述转子，并且所述转子将它们之间产生的电磁力转变为转动力；其中所述滑动驱动装置为一可动件，其具有与所述转子圆筒互相接合的部分；以及其中所述转子圆筒通过螺纹连接或销配合与所述可动件接合。
依照上述构造，由于滑动驱动装置通过螺纹或销接合于与转子形成为一体的转子圆筒，无须任何齿轮装置，即可传递驱动力。同样，由于没有提供类似花键连接装置这样的可能会在滑动作用中产生一些损失的装置，轴进给中的摩擦阻力变得非常小以减轻发动机负载。在该构造中，转动体由转子和转子圆筒组成。
通过单独制造每一个部件，每一个部件都容易地加工或制造，结果降低了成本。
本发明提供一种无级变速器，其中，其一转动轴上安装有一轴向定位的固定轮和一可轴向滑动的活动轮，且两者彼此相对；并设置有一电动机，用以驱动所述活动轮；及设置有一滑动驱动装置，用以通过所述电动机的转动来轴向滑动所述活动轮，其特征在于：其中所述电动机包括一定子、一转子和与所述转子形成为一体的转子圆筒，所述定子驱动所述转子，并且所述转子将它们之间产生的电磁力转变为转动力；以及其中所述滑动驱动装置为一可动件，其具有与所述转子圆筒互相接合的部分；其中所述转子圆筒通过滚珠丝杠与所述可动件接合。
依照上述构造，由于滑动驱动装置接合于与转子形成为一体的转子圆筒，滑动阻力会进一步降低。结果，以较低的电动机输出，可得到预期的变速比。
本发明提供一种无级变速器，包括：一转动轴；一固定轮，轴向定位于转动轴上；一活动轮，面向所述固定轮并且可在所述转动轴上轴向滑动；一电动机，用以驱动所述活动轮；以及一可动件，用以在所述电动机的驱动力作用下，轴向滑动该活动轮；其中所述电动机包括一定子和一转动体，所述定子驱动所述转动体并且所述转动体将它们之间产生的电磁力转变为转动力；以及其中所述可动件与所述转动体相互接合；以及其中所述活动轮在所述电动机的转动作用下，轴向滑动而无任何转动。
依照上述构造，尽管转动体作为一转动的机械元件与可动件相接合，后者只滑动而不转动。
如果滑动件接触壁或类似物，其不会旋入壁并锁死于其中，而是可轻易地回退，并保持运动的连贯。
本发明还提供一种无级变速器，包括：一转动轴；一固定轮，轴向定位于转动轴上；一活动轮，面向所述固定轮并且可在所述转动轴上轴向滑动；一电动机，用以驱动所述活动轮；以及一可动件，用以在所述电动机的驱动力作用下，轴向滑动该活动轮；其中所述电动机包括一定子和一转动体，所述定子驱动所述转动体，并且所述转动体将它们之间产生的电磁力转变为转动力；以及其中，所述可动件和所述转动体的其中之一形成有螺旋槽，而在另一个上形成有与所述螺旋槽配合的一凸出部。
依照上述构造，由于电动机直接通过凸起一凹槽连接(例如，螺纹连接或销配合)和可动件相互接合，无须任何齿轮装置即可传递驱动力，因此可减小滑动作用中的损失。
在本发明的一个优选的实例的应用中，将该无极变速器应用于摩托车中。其中该无级变速器具有如上所述的重叠区域，或该无级变速器具有控制起点，或在该无级变速器中，可动件和转动体通过螺纹、销配合或滚珠丝杠连接，或在该无级变速器中，活动轮随电动机的转动轴向滑动，而不作任何转动。
如上文所述，若将该无级变速器应用于摩托车，存在一重叠区域，其中与该电动机耦接的滑动驱动装置的滑动范围，和通过该滑动驱动装置轴向移动的活动轮的滑动范围彼此重叠。因此减小了变速器的轴向长度。从而，若变速器设置为使该变速器的轴向与摩托车的宽度平行，则可以减小发动机部分的宽度。因此，摩托车车体的倾斜角度可以增大到当摩托车转弯时，摩托车车体不会触及路面的限度内。该紧凑的结构允许布局设计的通用和提高可操作性。
附图说明
图1示出了依照本发明实施例的无级变速器的构造。
图2示出了图1的无级变速器的构造，说明了其动作。
图3是图1的无级变速器的控制方法的流程图。
图4示出了滑块的防转动部分的形状实例。
图5是该构造的图解示意图，示出了在转子圆筒和滑块之间的销配合的结构实例。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的实施例。
图1为与本发明实施例有关的无级变速器的局部结构图。图2示出了图1中无级变速器局部结构的动作。
发动机输出轴1上安装有一初级轮(驱动侧轮)4，其由一对相向的固定轮2和活动轮3构成。该固定轮2和该活动轮3在其相对面形成锥形。在该相对的锥形面之间安装有V形带5。与一轴连接的从动轴(未显示)例如可与发动机输出轴1平行设置，且该从动轴上还设置有由一对固定轮和活动轮组成的次级轮(从动侧轮)。该V形带5环绕在初级轮4和次级轮(未显示)上，并且变速比随该固定轮2与该活动轮3之间的间距而连续地变化。该V形带5将带轮的转动从发动机输出轴1传送至从动轴(未显示)。
步进电机6安装在活动轮3的后侧，并且与活动轮3同轴地安装在发动机输出轴1上。步进电机6包括一具有线圈7a的定子7，及一具有磁铁(如铁氧体磁铁)的转动体80，该转动体80包括转子8和与转子8集成的转子圆筒9。如下文后述，该转子圆筒9是作为一个用于接收滑块的滑块接收器的。该线圈7a与控制器(ECU)(未显示)中的控制电路(CPU)相连，以依据操作状态驱动控制步进电机6。步进电机6安装在机壳10内并且以盖11覆盖。该转子8与该转子圆筒9可一起通过轴承13相对于机壳10和盖11转动，并且该定子7固定于其上。该机壳10以多个螺钉12固定于曲轴箱14。该发动机输出轴1通过油封15嵌入曲轴箱14。
滑块16螺接在转子8的转子圆筒9的内表面上，并且可轴向滑动地安装在发动机输出轴1上。该滑块16形成有外螺纹，且该外螺纹和形成于转子圆筒9中的内螺纹螺接在一起，并且该滑块16轴向滑动，而不随转子8的转动而转动，如下文所述。该滑块16可通过轴承17相对于活动轮3转动。此时，当滑块16推动活动轮的时候，在该滑块16在其表面上滑动的被滑件(转子圆筒9)围绕其轴转动而并不轴向移动。即该转子圆筒9为轴向固定的转动件。
轴承17连接到滑块16和活动轮3，以使它们彼此之间可相互转动并且整体地轴向移动。即，活动轮3和滑块16通过轴承17组成一个整体构件。
在发动机输出轴1上，安装有一套环18，其通过锯齿状连接或类似的连接，以与输出轴一体地转动。在套环18上安装有衬套19，其与活动轮3连接成一体，以随套环18和发动机输出轴1一起转动。该衬套19可与活动轮3一起沿套环18轴向移动。衬套19的两端提供有油封20。
该套环18和该衬套19被设置为，例如，其两者中的任一个提供有销(未显示)，另一个提供轴向的槽，这些销可轴向滑动地安装在该槽中。并且它们通过销和槽在其旋转的方向上彼此固接。由此，该活动轮3、该衬套19和该套环18随发动机输出轴1的旋转而同步地一起转动。
作为活动轮3的滑动引导件的套环18，在其前端(图的左端)与固定轮2的根部相接触，并且在其后端通过环形件21，和随发动机输出轴1一体转动的输出轴轴套22接触。因此，该套环18随发动机轴1旋转时，其稳定地支撑在发动机轴1的轴向。在该输出轴轴套22上固定有驱动链轮(未显示)。附图标号23指一油口。
活动轮3以其根部的滑动圆筒部分3a，通过一体地固定在其内表面的衬套19，沿套环18轴向滑动。活动轮3的滑动圆筒部分3a沿套环18在从图1中距固定轮2最远的位置和图2中距其最近的位置之间的范围内轴向滑动。即，活动轮3的滑动部分(滑动圆筒部分3a)的轴向滑动区域是其前端的最靠前位置P1(图2)和其后端的最大退回位置P2(图1)之间的范围。
对于轴向引导该活动轮3的套环18(轴向固定件)，该范围对应于引起活动轮滑动的该套环18(在权利要求11中称为滑动件)的一部分(被滑动部分)。
如上所述，关于活动轮3的滑动运动，滑动可动件(活动轮3本身)的滑动区域在P1和P2之间的范围内，并且相应地该滑动区域(被滑动部分)相应于套环18形成于该轴向固定滑动件之中。
在这种情况下，与活动轮3整合的该滑块16(轴向可动件)的移动范围介于如图2所示的全部向前时滑块16的前端位置P3和如图1所示的全部回退时的后端位置P4之间。
对于可使具有螺纹的滑块16轴向移动的转子圆筒9(轴向固定件)，该范围对应于该转动件引起滑块16滑动的内螺纹部分，该转动件即可使滑块16(权利要求11中提到的可动件)轴向移动的该轴向固定的转子圆筒9(权利要求11中提到的被滑动件(slid member))。
如上所述，关于滑块16滑动地驱动该活动轮3的滑动运动，可动件(滑块16本身)的滑动区域在P3和P4之间的范围内，并且位于轴向固定件(转子圆筒9)中相应处的滑动区域(被滑动区域)为转子圆筒9的内螺纹部分。
关于前述的活动轮的滑动运动，在此将可动件(活动轮3和滑块16)之间的滑动范围和固定件(套环18和转子圆筒9)之间的滑动范围分别进行比较。对于滑动可动件，活动轮3的滑动区域(P1和P2之间的范围)与滑块16的滑动区域(P3和P4之间的范围)轴向重叠。而且，对于固定件，在套环18上的被滑动部分的范围与转子圆筒9中的内螺纹的长度的范围轴向重叠。
这样，关于活动轮3和滑块16的轴向滑动区域，该滑动可动件具有部分(或全部)相互重叠的区域。并且该轴向不可动的固定件也具有部分(或全部)的相互重叠区域。因此，轴向长度可以以更紧凑的方式缩减。
步进电机6的大部分(其部分或全部的轴向长度)位于该重叠的区域(P2和P3之间的区域或转子圆筒9的前端和套环18的后端之间的区域)内。这样，可获得更紧凑的布局。
在本实施例中，转子圆筒9中成形有内螺纹，而配合在其中的滑块16上形成有外螺纹16b。如图2所示，当滑块16处于最前位置时，该外螺纹16b成形于滑块16的一部分上，该部分装配于转子圆筒9的内螺纹中。该滑块16在其靠前部分的侧前方具有非圆形的截面形状，其作为防转动部16c。
如上所述，由于滑块16只是外螺接入转子圆筒9，故而无需在滑动地驱动该活动轮的部件的内滑动表面和外滑动表面上切削螺纹和花键，活动轮即可滑动地被驱动。由此不但简化了结构和切削工作，并且增加了零件的精确度，因此，驱动控制的可靠性也得到提高。且由于滑动阻力变小，电机负载减轻，以及能量消耗减小，即可使用一低能量，小体积的电动机。
而且，由于轴承17可相互转动地将活动轮3和滑动驱动装置(滑块16)连接，该活动轮3和该滑块16通过轴承17基本上一体地结合，故它们一体地进行轴向往复运动(在活动轮3的向前和回退方向)。因此，活动轮的位置控制可高度精确地进行，并且活动轮能够可靠被保持在一位置，产生必要的变速比。
而且，由于滑动驱动装置(滑块16)在其后端侧螺接于转子圆筒9，而在其前端侧通过轴承17与活动轮3结合，因此可防止滑块16摇摆。
更进一步地，滑块仅轴向滑动而不转动。因此，即使滑块滑动至转子圆筒9的终止端并与机壳的壁或类似物接触，因其没有了自攻丝的效应，不会发生诸如滑块螺入并切削进入机壁，产生锁死以至于不能回复到其初始位置的问题。
顺便提及，前述的实施例设计为：该转子圆筒9和该滑块16通过形成于滑块16上的外螺纹16b与转子圆筒9中的内螺纹彼此装配而相互螺接在一起。而滚珠丝杠也可用在该螺纹结构中。通过使用滚珠丝杠，摩擦阻力进一步降低，并且当转子圆筒9的旋转运动转化成滑动并传递到滑块16时，摩擦阻力变得非常小，由此获得活动轮低功率地平滑地位置移动，因此电动机的尺寸可减小并可有效节能。
而且，代替前述的螺纹，该转子圆筒9和该滑块16可以通过销配合而互相连接。该销配合如此设计：在转子圆筒9或滑块16中的任一个上形成有螺旋槽，并且另一个上形成有销以供插入该槽且沿该槽滑动。进而转子圆筒9的转动通过销和凹槽引起滑块16的线性移动。
图5显示这种销配合的一个实例。如图所示，销81设置在转子圆筒9前端(靠近轴承17的一侧)的内侧上。供该销81嵌入的螺旋槽82形成在滑块16的外缘表面。该槽82在转子圆筒9内侧一直延伸到滑块16的后端侧(靠近机壳10的一侧)。由于滑块16提供了一种防转动部分，故当转子圆筒9转动时，滑块16通过嵌入槽82的销81而线性移动。这样，滑块16可通过转子圆筒9的转动而滑动。其它的结构、功能和效果与前述的实施例相同。
顺便提及，作为通过转子圆筒9的转动而使滑块16线性移动的装置，已经例举了螺纹和销配合，但实施例并不局限于。凡如此设计的装置均是可接受的：转子圆筒9或滑块16中任一个形成有螺旋状凹槽及另一个相对应地具有突出部，且滑块16通过与转子圆筒9相互啮合而滑动。在这种情况下，该突出部可设置在转子圆筒或滑块上的滑块移动范围的一部分或全部。该突出部可为前述实施例中的销的类似物或有一定长度的突起。
从发动机输出轴1的轴向观察，该步进电机6设置在活动轮3的外径的轴向突出表面上。这样可得到更紧凑的结构。
在活动轮3的后侧上形成有叶片24。这些叶片24能够向步进电机6有效地输送冷却空气。
当该步进电机6沿向前(或相反)的方向被驱动而转动时，如箭头A所示，随发动机输出轴1转动的活动轮3，从图中的距固定轮2的最大间隔位置(有最大减速比的位置)，通过滑块16的作用，向其以双点划线表示的位于全速一侧的变速位置前进(或回退)。
图2显示了活动轮3被滑块16完全推向前方时的状态。
步进电机6中的转子圆筒9的转动，引起有螺纹的同轴滑块16被推出，以移动该活动轮3靠近该固定轮2。这样，该V形带5被推向上方至其最大直径的位置。
由于驱动轮(次级轮)的扭矩的变化，该活动轮3始终通过V形带5受到来自该驱动轮向其回退方向作用的一推力。当滑块16在被驱动向相反方向转动的步进电机的作用下而回退时，活动轮3也回退。
这样，如上所述，活动轮3和滑块16接合在一起并且一起轴向滑动。因此，滑块16的位置控制导致活动轮3可靠地滑动从而实现位置控制。
滑块16不允许转动以防止滑块16拧入机壳10而产生锁闭现象。由此滑块16的防转动部分16c具有非圆形的截面形状。滑块16上的插入步进电机6的机壳10的盖11中的部分(防转动部分16c)，其具有如图4(A)所示的扳手配合、侧边平行的圆形截面，或如图4(B)和(C)所示的分别具有六边形或正方形的横截面，或具有其它多边形的横截面。相应地，在固定盖11上具一与滑块16的形状相同的通孔。这样，滑块16不能绕其轴转动但可轴向滑动。而且还可以通过在滑块16和盖11之间设置一键或楔子来防止转动。即，如果防转动部分16c和盖11上的相应的通孔彼此为圆形，因为没有突出部或角来阻止滑块16转动，滑块16可以自由地转动。然而，由于它们形成的形状为非圆形或在其间设置有键或楔子，滑块16可以避免转动。
防转动部分16c的外径可以小于外螺纹部分16b，因此，在盖11上的通孔也可以比较小。
从滑块16的后端(图1和图2的右侧)凸出一作为止挡的接触部分16a。该接触部分16a紧靠机壳10的止挡接收部分10a，以使滑块16停止其回退的滑动运动。与接触部分16a相接触的该止挡接收部分10a是作为一控制起点，即如下文所述的活动轮3的位置控制的参考位置。
这里使用的步进电机6可为已知的PM型，VR型或HB型。它随着输入的脉冲信号所导致的线圈通电状态的每一次变化，旋转一定的角度(步长)。如果在通电状态没有任何变化，步进电机6将保持在某一位置。
通过步进电机的这种特性，对该轮在转动轴上的滑动位置进行控制以首先确定初始位置，该轮随后的滑动量可由电动机的步进数严格地控制。
图3是涉及本发明的无级变速器的控制方法的流程图。每个步骤的动作如下。
步骤S1：打开自动变速控制的控制器(例如，汽车发动机的ECU)的电源，自动变速控制启动。
步骤S2：进行各种初始设置。如，完成控制器内存或变量的初始化，I/O端口或计时器的设置，指示部件的LED检查，加速器打开位置异常的测定。
步骤S3：驱动步进电机6以向后推动滑块16(移向机壳10的方向)并将活动轮3朝离开固定轮2的方向(控制初始侧)滑动。同时，在移动时，控制器一直检测步进电机6的驱动电流。
步骤S4：当滑块16的接触部分16a紧靠机壳10的止挡接收部10a，并检测到运动的停止时，电流的存在发生变化。如果没有电流的变化，该后退运动将继续。如果该滑块紧靠该终点位置(止挡接收部10a)并且探测到该电流的变化，则该步骤跳转到下面的S5。
步骤S5：该步进电机的驱动电流被切断，并且活动轮3停止运动。步进电机6在该停止的位置被设为控制起点。
步骤S6：参照设置的控制起点，电动机的转动角度通过必要的脉冲输入来控制，并且活动轮3的位置通过滑块16来控制。由此，活动轮距初始位置的位置由与脉冲数相对应的步进数被高精确地控制。这样，为得到依赖操作状态的预定的变速比，优选地在每个初级轮和次级轮处设置转速传感器，以检测转动速度，并进行反馈控制，以一直可得到适当的变速比。
在进行速度控制时，初级轮的活动轮受到驱动过程中驱动轮的扭矩波动所作用的一朝向初始位置的后推力。有必要产生对抗该推力的转距以使该轮的位置在受到该推力时不发生变化。为完成上述操作，传统的结构需要提供复杂的减速装置，如位于活动轮和电动机输出轴之间的行星装置，或通过持续给电动机供电以产生较大的扭矩。而本发明使用一种步进电机，因此通过利用该步进位置保持力，而不必使该装置复杂化或不必持续给电动机供电(或仅需要极少量的电能，达到电动机额定的1/10或更小的程度)，并且可尽可能地减小使用的电能。
如上所述，当在驾驶中初级轮保持在固定位置，且减速比保持为常数时，在从静止状态和变速模式中手动操作加速之后，会出现这种恒速驾驶的情况。变速模式中手动操作可适用于无级变速装置，以电子地控制该轮位置并且预先在变速范围的最大值到最小值之间设定任意两个或多个变速目标值。用于上/下换档的手动操作按钮安置在靠近操作者的手的位置处，操作者在驾驶中通过操作该按钮可随意地改变当前的变速比。这样，无级变速器可以如手动换档型变速器来操作。
在上例中，本发明中的初级轮通过步进电机的位置保持力能够保持在固定位置。
本发明不仅仅局限于上述的现有实施例中，又，止挡结构的位置可被设置在活动轮和固定轮之间的最小间隔位置，作为转子和滑块的接合转动端或其它任意位置。特别的，因为当止挡结构被设置在最小间隔位置时，无须为该轮的移动施加力，即使发动机停止，该滑块仍然可以移动。
最佳实施例为提供有控制起点的现有实施例，在该控制起点处，活动轮3或滑动驱动装置紧靠活动轮3远离固定轮2的最大间隔位置，并且在该位置设置止挡结构。
工业应用性
如上所述，本发明提供了与初级轮的活动轮同轴安装的步进电机，例如用以在轴向上直接地滑动驱动该活动轮，并因此可以简化部件和提供紧凑的结构，通过从步进电机的电流变化确定参考位置，活动轮的位置能够根据参考位置被脉冲控制，而且通过简单结构可高度准确地控制，而无须使用轴向的位置检测传感器。而且，活动轮的确可通过步进电机的位置保持力保持在固定位置，而无须大的能量消耗。
电动机和滑动驱动装置与要变速控制的转动轴同轴，并且位于其外圆周，因此，轴向的长度可以缩短并可提供紧凑的结构。而且，滑动驱动装置通过螺纹直接与转子圆筒连接，因此，不需传动齿轮装置即可实现功率的传递，这就节省了空间，并且当电动机提供转动力时，轴向上的进给摩擦阻力远远小于花键连接的摩擦阻力。这样可以减轻电动机的负载。
依照滑动驱动装置具有相对于电动机机壳的防转动部分的构造，该滑动驱动装置沿轴向滑动，而不绕轴转动。因此，当产生异常电流时，电动机过度转动，并且滑动驱动装置紧靠机壳壁，而该滑动驱动装置将不会螺入壁中并锁死，而是可轻易地回退，并保持平滑的运动。
当配置为：用以从电动机侧向滑动驱动装置传递功率的螺纹形成于滑动驱动装置的外圆周，则转动半径可被设置为较大以产生较大的轴向扭矩，这样电动机的尺寸或能量消耗可减小。本发明采用外螺纹以使螺纹的切削易于加工，并且具有小螺距的外螺纹能够确保必要精确度。
与被发动机输出驱动的转动轴一起转动的活动轮在其后侧有叶片，这样使用发动机功率，用活动轮的叶片向发动机侧送风，则发动机可被有效的冷却。
依照滑动驱动装置通过轴承连接到活动轮的构造，该构造使两者相对转动并且一起轴向移动，该轴承既连接活动轮和又连接滑动驱动装置，这样活动轮和滑动驱动装置通过轴承基本上构成为一个整体，并且其在轴向上一起完成向后和向前运动。活动轮的位置由此被高精确地控制，并且可靠地保持在必要的变速比的位置上。
在滑动驱动装置保持在转子圆筒中的条件下，滑动驱动装置沿转子圆筒轴向移动的滑动范围，与在活动轮安装在转动轴上的条件下，当活动轮沿设置在转动轴上的滑动引导件沿轴向滑动时，和滑动引导件连接的部分沿轴向移动的滑动范围重叠。根据该构造，可在有限的空间获得活动轮较长的滑动长度，而不需增加整体滑动长度。因此，变速比可以更大。
当滑动部分在有限的空间中重叠，活动轮的滑动部分的引导部分可以延长。该主动和从动轮从该V形带接收功率，其总是受到转矩波动的影响并且带有偏移负载而转动，这样活动轮的颤振可通过如上所述的延长活动轮的滑动部分的引导部分而有效避免。
依照电动机的主要部分完全或部分地设置在重叠的区域中的构造，由于电动机的主要部分完全或部分地设置在重叠的区域中，节省了空间并且获得了紧凑的结构。
依照电动机设置于活动轮的外径的轴向投影的平面内的构造，由于电动机位于活动轮的外径的轴向投影的平面内，因此可获得紧凑的结构。当该结构与上述的电动机设置在与活动轮重叠区域的构造相结合，则该结构更加简单，布局空间可进一步减小。
如果该减速器应用于摩托车，存在一重叠区域，其中连接到电动机的滑动驱动装置的滑动范围，和由该滑动驱动装置轴向移动的活动轮的滑动范围彼此重叠，因此减小变速器的轴向长度。从而，若减速器设置为使其轴向与摩托车的宽度方向平行安装，则可以减小发动机部分的宽度。因此，摩托车车体的倾斜角度可以增大到当摩托车转弯时，摩托车车体不会触及路面的限度内。该紧凑的结构使得布局设计通用化，并且提高了可操作性。

Claims (2)

1.一种无级变速器，其中，其一转动轴上安装有一轴向定位的固定轮和一可轴向滑动的活动轮，且两者彼此相对；设置有一电动机，用以驱动所述活动轮；及设置有一滑动驱动装置，用以通过所述电动机的转动来轴向滑动所述活动轮，其特征在于：
所述滑动驱动装置具有一重叠的区域，在该区域中，所述活动轮滑动于其上的该滑动件侧的滑动区域相应于一可动件滑动于其上的被滑动件侧的全部或部分滑动区域；
所述电动机的包括定子和转子的主要部件在轴向上全部地或部分地设置在所述重叠区域中；以及
所述电动机与所述转动轴同轴并且位于所述转动轴的径向延伸部分上即位于所述转动轴的外圆周上，并且定位于所述活动轮的外径的轴向投影平面内。
2.一种摩托车，其包含如权利要求1所述的无级变速器。
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