CN106461035B - 无级变速器的主动带轮 - Google Patents

Abstract

一种用于CVT的主动带轮，其具有固定滑轮、可动滑轮、星形轮、将该可动滑轮沿轴向偏置远离该固定滑轮的偏置构件、至少一个离心式致动器以及至少一个滚子组件。所述至少一个滚子组件具有第一滚子和第二滚子，第一滚子和第二滚子旋转式连接至可动滑轮和星形轮中的一者并且与该可动滑轮和该星形轮中的另一者抵接，第一滚子在可动滑轮沿轴向移动时沿着可动滑轮和星形轮中的该另一者滚动，第二滚子在可动滑轮沿轴向移动时沿着可动滑轮和星形轮中的该另一者滚动。第一滚子和第二滚子在可动滑轮与星形轮之间传递扭矩。

Description

无级变速器的主动带轮

交叉引用

该申请要求于2014年3月31日提交的美国临时专利申请No.61/972,592的优先权，该申请的全部内容在此通过参引并入本文。

技术领域

本技术涉及用于无级变速器的主动带轮。

背景技术

常规的雪地机动车传动系结合有无级变速器(CVT)，该无级变速器具有操作性地联接至发动机曲轴的主动带轮和联接至从动轴的从动带轮。主动带轮经由绕在主动带轮和从动带轮上的传动带向从动带轮传递扭矩。通常，从动轴是横向中间动轴，该横向中间动轴驱动链和链轮减速传动装置的输入构件。减速传动装置的输出联接至轮轴的定位有传动履带传动链轮的一个端部。

主动带轮包括离心式致动器，主动带轮的传动比根据发动机的速度逐渐地变化。离心式致动器连接至主动带轮的可动滑轮。主动带轮还包括在轴向上固定的固定滑轮。固定滑轮和可动滑轮能够一起旋转。可动滑轮能够在离心式致动器的作用下朝向固定滑轮沿轴向移动，并且在偏置弹簧的作用下沿轴向移动远离固定滑轮。离心式致动器总体上包括呈调节臂的形式的离心配重。臂中的每个臂通过销连接至主动带轮的可动滑轮，并且围绕该臂的对应的销向外枢转。随着臂枢转，臂与布置在相对于固定滑轮固定的星形轮上的对应的滚子相接触。当调节臂由于离心力而向外枢转时，调节臂抵抗其对应的滚子滑动并且轴向可动滑轮被朝向固定滑轮推动。

由于制造公差和所使用的连接类型，可能的是，星形轮和可动滑轮能够在主动带轮的加速和减速期间相对于彼此略微旋转。因此，调节臂沿着基本上平行于调节臂的对应的滚子的旋转轴线的方向略微移动。有时这被称为间隙游移。这种微小的运动导致可调节臂抵靠其相应的滚子的磨耗并且能够在部分臂上发生磨耗，滚子或者滚子和调节臂两者磨损并且形成了平坦的部分或凹部。在经磨损的臂表面的情况下，对可动滑轮响应于主动带轮的旋转速度而在臂的作用下进行移动的方式造成了不利的影响。在经磨损的滚子表面的情况下，可能的是，一旦经磨损的滚子表面与其对应的臂相接触，滚子停止滚动，从而进一步使滚子抵靠于臂进行磨耗并且加剧了该问题。

因此，需要如下主动带轮：该主动带轮减少或减弱星形轮与可动滑轮之间的相对旋转以有助于防止离心式致动器的磨损。

在一些执行方式中，固定滑轮安装在固定滑轮轴上，可动滑轮安装在可动滑轮轴上，并且在固定滑轮轴与可动滑轮轴之间在径向方向上布置有用于使可动滑轮偏置远离固定滑轮的弹簧。为了减小两个轴之间的摩擦，在两个轴之间在径向方向上布置有一个或更多个低摩擦套筒。然而，由于在两个轴之间在径向方向上的弹簧的存在，套筒的最大长度是受限制的，这会限制套筒的寿命。

因此，需要在部件间具有如下连接件的主动带轮：该连接件允许可动滑轮相对于固定滑轮在轴向方向上的相对容易的位移，同时允许选择套筒的长度以便提供理想的耐用性与摩擦比。

发明内容

本发明的目的是减少现有技术中存在的不便中的至少一些不便。

根据本技术的一方面，提供了一种用于无级变速器的主动带轮，该主动带轮包括：具有旋转轴线的固定滑轮；能够相对于固定滑轮沿轴向移动的可动滑轮；星形轮，该星形轮相对于固定滑轮在轴向上固定并且相对于可动滑轮不可旋转，可动滑轮在轴向上布置在星形轮与固定滑轮之间；偏置构件，该偏置构件使可动滑轮沿轴向偏置远离固定滑轮；至少一个离心式致动器，至少一个离心式致动器包括枢转地连接至可动滑轮和星形轮中的一者的臂，随着主动带轮的旋转速度增大，臂枢转远离可动滑轮和星形轮中的一者，在臂枢转远离可动滑轮和星形轮中的所述一者时，臂推靠可动滑轮和星形轮中的另一者，由此使可动滑轮朝向固定滑轮沿轴向移动；以及至少一个滚子组件。至少一个滚子组件具有第一滚子和第二滚子，第一滚子旋转式连接至可动滑轮和星形轮中的一者并且与可动滑轮和星形轮中的另一者抵接，随着可动滑轮沿轴向移动，第一滚子沿着可动滑轮和星形轮中的所述另一者滚动，该第二滚子旋转式连接至可动滑轮和星形轮中的所述一者并且与可动滑轮和星形轮中的所述另一者抵接，随着可动滑轮沿轴向移动，第二滚子沿着可动滑轮和星形轮中的所述另一者滚动。第一滚子和第二滚子布置在包含固定滑轮的旋转轴线的第一平面的同一侧。第一滚子和第二滚子布置在包含固定滑轮的旋转轴线的且垂直于第一平面的第二平面的同一侧。第一滚子和第二滚子在可动滑轮和星形轮之间传递扭矩。

在本技术的一些执行方式中，对于至少一个滚子组件中的每个滚子组件，第一滚子和第二滚子旋转式连接至可动滑轮。

在本技术的一些执行方式中，至少一个滚子组件中每个滚子组件还具有连接至可动滑轮的径向延伸的轮轴。对于至少一个滚子组件中每个滚子组件，第一滚子和第二滚子旋转式安装至轮轴并且能够围绕轮轴的轴线旋转。

在本技术的一些执行方式中，对于至少一个滚子组件中的每个滚子组件，第一滚子和第二滚子能够沿着轮轴滑动。

在本技术的一些执行方式中，对于至少一个滚子组件中的每个滚子组件，星形轮限定了位于第一壁与第二壁之间的通路，第一滚子和第二滚子布置在通路中，第一滚子抵接第一壁并且沿着第一壁滚动，并且与第二壁间隔开，并且第二滚子抵接第二壁并且沿着第二壁滚动，并且与第一壁间隔开。

在本技术的一些执行方式中，对于至少一个滚子组件中的每个滚子组件，第一滚子大于第二滚子，并且第一滚子布置在第二滚子的径向外侧。

在本技术的一些执行方式中，对于至少一个滚子组件中的每个滚子组件，第一滚子比第二滚子重，并且第一滚子布置在第二滚子的径向外侧。

在本技术的一些执行方式中，对于至少一个滚子组件中的每个滚子组件，第一滚子的与第一壁抵接的第一表面相对于第一滚子的旋转轴线成角度，第一壁的与第一滚子的第一表面抵接的第二表面相对于第一滚子的旋转轴线成角度，第二滚子的与第二壁抵接的第三表面相对于第二滚子的旋转轴线成角度，并且第二壁的与第二滚子的第三表面抵接的第四表面相对于第二滚子的旋转轴线成角度。

在本技术的一些执行方式中，对于至少一个滚子组件中的每个滚子组件：第二滚子的与第二壁抵接的第五表面平行于第二滚子的旋转轴线，并且第二壁的与第二滚子的第五表面抵接的第六表面平行于第二滚子的旋转轴线。

在本技术的一些执行方式中，对于至少一个滚子组件中的每个滚子组件：第一表面和第二表面延伸朝向第一滚子的旋转轴线，同时第一表面和第二表面远离固定滑轮的旋转轴线延伸，并且第三表面和第四表面延伸朝向第二滚子的旋转轴线，同时第三表面和第四表面远离固定滑轮的旋转轴线延伸。

在本技术的一些执行方式中，对于至少一个滚子组件中的每个滚子组件：第一滚子和第二滚子绕共同的旋转轴线旋转。

在本技术的一些执行方式中，对于至少一个滚子组件中的每个滚子组件：第一滚子和第二滚子围绕共同的旋转轴线旋转，共同的旋转轴线垂直于固定滑轮的旋转轴线并且与固定滑轮的旋转轴线相交。

在本技术的一些执行方式中，对于至少一个滚子组件中的每个滚子组件：第一滚子的直径大于第二滚子的直径。

在本技术的一些执行方式中，对于至少一个滚子组件中的每个滚子组件：可动滑轮和星形轮中的另一者与第一滚子之间的接触面积大于可动滑轮和星形轮中的另一者与第二滚子之间的接触面积。

在本技术的一些执行方式中，至少一个离心式致动器是彼此以120度布置的三个离心式致动器。至少一个滚子组件是彼此以120度布置的三个滚子组件。离心式致动器和滚子组件以交替布置的方式设置并且彼此成60度地布置。

在本技术的一些执行方式中，至少一个离心式致动器的臂抵接与可动滑轮和星形轮中的另一者旋转式相连接的第三滚子。

在本技术的一些执行方式中，阻尼器将固定滑轮连接至星形轮并且阻尼器在固定滑轮与星形轮之间传递扭矩。

在本技术的一些执行方式中，固定滑轮轴连接至固定滑轮，并且可动滑轮轴连接至可动滑轮。固定滑轮轴至少部分地布置在可动滑轮轴内。可动滑轮轴至少部分地布置在偏置构件内。偏置构件至少部分地布置在星形轮内。

在本技术的一些执行方式中，对于至少一个滚子组件中的每个滚子组件：当第一滚子和第二滚子磨损时，第一滚子和第二滚子随着可动滑轮沿轴向移动而继续沿着可动滑轮和星形轮中的另一者滚动。

根据本技术的另一方面，提供了一种无级变速器，该无级变速器包括：根据上文提到的执行方式中的任一个执行方式的主动带轮、从动带轮以及绕在固定滑轮和可动滑轮上的传动带。从动带轮具有固定滑轮和能够相对于固定滑轮沿轴向移动的可动滑轮。

根据本技术的另一方面，提供了一种车辆，该车辆包括车架、连接至车架的马达、上文提到的无级变速器、主动带轮、从动轴以及至少一个地面接合构件，主动带轮操作性地连接至马达并且由马达驱动，从动轴连接至从动带轮并且由从动带轮驱动，至少一个地面接合构件操作性地连接至从动轴。

在本技术的一些执行方式中，车架包括槽道，并且至少一个地面接合构件是至少部分地布置在槽道下方的传动履带。车辆还具有操作性地连接至车架的至少一个滑行装置以及布置在槽道上方的跨骑式座椅。

如果通过参引并入本文的文本中提供的术语的定义与在本申请中提供的术语的定义存在矛盾，以本申请中的定义为准。

本技术的各执行方式各自具有上文提到的目的和/或方面中的至少一个目的和/或方面，但不必具有所有目的和/或方面。应理解是，试图获得上文提到的目的的本技术的一些方面可能没有满足该目的和/或可能满足在文中未具体阐述的其他目的。

根据下文描述、附图和所附权利要求，本技术的执行方式的附加的和/或替代性的特征、方面和优点将变得明显。

附图说明

为了更好地理解本技术以及本技术的其他方面和另外的特征，参照结合附图使用的下文描述，在附图中：

图1是雪地机动车的右视立体图；

图2是图1的雪地机动车的传动系的从前侧、左侧观察的立体示意图；

图3是图2的传动系的CVT(无级变速器)的主动带轮的从底侧、前侧、左侧观察的立体图，其中，主动带轮处于分开位置；

图4是图3的主动带轮的左侧正视图，其中，主动带轮处于分开位置；

图5是图3的主动带轮的仰视平面图，其中，主动带轮处于分开位置；

图6是沿着图5的线6-6截取的图3的主动带轮的截面图，其中，主动带轮处于分开位置；

图7是图3的主动带轮的仰视平面图，其中，主动带轮处于靠拢位置；

图8是沿着图7的线8-8截取的图3的主动带轮的截面图，其中，主动带轮处于靠拢位置；

图9是沿着图5的线9-9截取的图3的主动带轮的截面图，其中，主动带轮处于分开位置；

图10是沿着图5的线9-9截取的图3的主动带轮的滚子组件的近观图；

图11是图3的主动带轮的滚子组件的替代性执行方式的示意图；以及

图12是图3的主动带轮的替代性执行方式的截面图，其中主动带轮的替代性执行方式处于分开位置。

具体实施方式

将对关于雪地机动车10的用于无级变速器(CVT)的主动带轮进行描述。然而，可以设想，主动带轮可以使用在用于其他车辆的CVT中，比如但不限于公路车辆、越野车辆、摩托车、小型摩托车、公路三轮车以及全地形车辆(ATV)。还可以设想到的是，CVT可以用在除了车辆之外的装置中。

现在转到图1，雪地机动车10包括前端12和后端14，前端12和后端14被限定为与雪地机动车10的向前行驶方向一致。雪地机动车10包括车架16，车架16包括槽道18、马达摇架部分20以及前悬架组件部分22。槽道18包括布置成形成倒U形形状的一个或更多个金属板，该槽道18在前部连接至马达摇架部20并且从前部沿着纵向轴线23向后延伸。马达——在本执行方式中马达是内燃发动机24(在图1中示意性示出)——由车架16的马达摇架部20承载。发动机24的内部结构可以是任何公知类型的，比如二冲程发动机、四冲程发动机或柴油发动机。可以设想，发动机24可以由其他类型的马达替换，比如但不限于电动马达或电动/内燃混合动力发动机。两个滑行装置26定位在雪地机动车10的前端12处并且通过前悬架组件28被附接至车架16的前悬架组件部22。前悬架组件28包括减震组件29、滑行装置支腿30和支承臂32。球窝接头和转向杆(未示出)将滑行装置26操作性地连接至转向柱34。呈把手36的形式的转向装置附接至转向柱34的上端以允许驾驶员使滑行装置支腿30旋转，并且因此使滑行装置26旋转，以便使雪地机动车10转向。

环形传动履带38大致布置在槽道18的下方并且通过将在下面更详细地描述的CVT(无级变速器)40(在图1中以虚线示意性地示出)操作性地连接至发动机24。环形传动履带38被驱动成围绕后悬架组件42行进以推进雪地机动车10。后悬架组件42包括一对滑轨44，所述一对滑轨44与环形传动履带38滑动接触。后悬架组件42还包括多个减振器46，后悬架组件42可以进一步地包括围绕减振器46的卷簧(未示出)。提供了悬挂臂48和50以将滑轨44附接至车架16。在后悬架组件42中还设置有多个惰轮52。还可以想到其他类型和几何形状的后悬架组件。

在雪地机动车10的前端12处，整流罩54封围发动机24和CVT 40，从而提供保护发动机24与CVT 40的外壳。整流罩54包括罩部和一个或更多个侧板，所述一个或更多个侧板能够被打开以在需要时允许进入发动机24和CVT 40，例如，用于发动机24和/或CVT 40的检查或维修时。靠近雪地机动车10的前端12的整流罩54连接有挡风玻璃56。替代性地，挡风玻璃56可以直接地连接至车把36。挡风玻璃56用作风屏以在雪地机动车10向前移动的同时减小作用于驾驶员的空气的力。

在槽道18上定位有跨骑式座椅58。在雪地机动车10的座椅58的下方的相反侧上定位有两个脚踏板60以容纳驾驶员的脚。

图2示意性地示出了雪地机动车10的传动系62。传动系62包括发动机24、CVT 40和定比减速传动器64。发动机24的进气口连接有具有节流阀68的节流阀本体66以控制流入发动机24中的空气。可以想到用化油器代替节流阀本体66。发动机24驱动绕水平地布置的轴线——该水平地布置的轴线大致横向于雪地机动车10的纵向轴线23延伸——旋转的曲轴(未示出)。曲轴驱动CVT 40用于将扭矩传递至用于雪地机动车10的推进的环形传动履带38。CVT 40包括主动带轮100和从动带轮70，该主动带轮100联接至曲轴以与发动机24的曲轴一起旋转，该从动带轮70联接至横向安装的中间轴72的一个端部，该横向安装的中间轴72通过轴承支承在车架16上。横向安装的中间轴72的相反的端部联接至减速驱动器64的输入构件并且减速驱动器64的输出构件联接至驱动轮轴74，该驱动轮轴74承载链轮(未示出)，该链轮与传动履带38形成了驱动连接。

CVT 40的主动带轮100包括一对相对的截头锥形带传动滑轮102和104，传动带76位于所述一对相对的截头锥形带传动滑轮102与104之间。传动带76由橡胶制成，但是可以想到由金属连接件或聚合物制成传动带76。下面将对主动带轮100进行更详细的描述。从动带轮70包括一对截头锥形带传动滑轮78和80，传动带76位于所述一对截头锥形带传动滑轮78与80之间。如可以观察到的，传动带76围绕主动带轮100和从动带轮70两者。传递至从动带轮70的扭矩通过其对扭矩敏感的机械装置给传动带76提供了必要的夹紧力以将扭矩有效地传递至其他的传动系部件。

在本执行方式中，主动带轮100以与发动机24的曲轴相同的速度旋转，而横向安装的中间轴72的旋转速度根据CVT 40的瞬时比率来确定，并且驱动轮轴74因减速驱动器64的作用而以小于横向安装的中间轴72的速度旋转。减速驱动器64的输入构件包括小链轮，该小链轮连接至横向安装的中间轴72并且被联接以驱动输出构件，该输出构件由较大的链轮组成，该较大的链轮通过驱动链条连接至驱动轮轴74，所有这些构件都封围在减驱动器64的壳体内。

可以想到的是，主动带轮100可以联接至除了曲轴之外的发动机轴，比如输出轴、平衡轴或者由发动机24驱动的动力输出轴。因此，驱动主动带轮100的轴在本文中通常被称为传动轴。类似地，可以想到的是，从动带轮70可以联接至除了横向安装的中间轴72之外的轴，比如直接地联接至驱动轮轴74或者操作性地连接至车辆的推进元件(在雪地机动车10的示例中为传动履带38)的任何其他轴。因此，由从动带轮70驱动的轴在本文中通常被称为从动轴。

现转向图3至图9，将对主动带轮100进行更详细的描述。如上所述，主动带轮100包括一对相对的截头锥形带传动滑轮102和104。滑轮102和104这两者与传动轴一起旋转。滑轮102相对于传动轴沿轴向方向固定并且因此被称为固定滑轮102。固定滑轮102还相对于传动轴不可旋转。滑轮104可以沿传动轴的轴向方向朝向或者远离固定滑轮102移动以改变CVT 40的传动比，并且因此，滑轮104被称为可动滑轮104。如可以在图2中观察到的，固定滑轮102布置在可动滑轮104与发动机24之间。

该固定滑轮102安装在固定滑轮轴106上。固定滑轮102压配合在固定滑轮轴106上以使得固定滑轮102与固定滑轮轴106一起旋转。可以想到的是，固定滑轮102可以以其他已知的方式连接至固定滑轮轴106以使固定滑轮102相对于固定滑轮轴106在旋转上且在轴向上固定。如可以在图6中观察到的，固定滑轮轴106是中空的并且具有渐缩中空部108。在渐缩中空部108中接纳传动轴的端部以将扭矩从发动机24传递至主动带轮100。在主动带轮100的外端部(即，相对于图6中的左侧)中插入有紧固件(未示出)，该紧固件位于固定滑轮轴106的内部并拧入传动轴的端部以防止固定滑轮轴106相对于传动轴的轴向位移。可以想到的是，固定滑轮轴106可以以其他已知的方式连接至传动轴以使固定滑轮轴106相对于传动轴在旋转上且在轴向上固定。还可以想到的是，传动轴可以是固定滑轮轴106。

在固定滑轮轴106的外端部中以渐缩的方式配装有盖110。用于将传动轴连接至固定滑轮轴106的紧固件还通过盖110插入以将盖110连接至固定滑轮轴106。可以想到通过其他方法将盖110连接至固定滑轮轴106。盖110的径向外部部分形成了环形件112。环形件112连接有橡胶阻尼器114。橡胶阻尼器114连接有另一环形件116以使得橡胶阻尼器114被布置在环形件112与116之间。如可以在图6中观察到的，橡胶阻尼器114和环形件116布置在固定滑轮轴106的径向外侧。在本执行方式中，橡胶阻尼器114硫化至环形件112、116，但是可以想到可以通过其他方法、比如使用粘合剂将它们彼此连接。还可以想到的是，阻尼器114可以由除了橡胶之外的材料制成。

星形轮118围绕固定滑轮轴106布置并且在轴向上位于环形件116与可动滑轮104之间。星形轮118相对于固定滑轮102在轴向上固定。如可以在图3和图4中观察到的，在环形件112和阻尼器114中形成有六个孔120。环形件116具有六个对应的孔(未示出)。六个紧固件122(图4)通过的孔120插入，通过环形件116并且进入星形轮118的孔124(图9)以将环形件116紧固至星形轮118。因此，在固定滑轮轴106与星形轮118之间、以及橡胶阻尼器114与环形件116之间经由盖110传递扭矩。阻尼器114使来自固定滑轮轴106的由发动机24的燃烧事件得到的扭矩变化衰减。因此，星形轮118与固定滑轮轴106一起旋转。

如可以在图6中观察到的，可动滑轮轴126绕固定滑轮轴106布置。可动滑轮104压配合在可动滑轮轴126上以使得可动滑轮104与可动滑轮轴126一起旋转并且沿轴向移动。可以想到的是，可动滑轮104可以以其他已知的方式连接至可动滑轮轴126以使可动滑轮104相对于轴126在旋转上且在轴向上固定。还可以想到的是，可动滑轮104和可动滑轮轴126可以一体地形成。在可动滑轮轴126与固定滑轮轴106之间径向地布置有两个衬套128、130并且两个衬套128、130与可动滑轮轴126和固定滑轮轴106抵接。衬套128、130与可动滑轮轴126的相反端相邻地布置。在衬套128、130中的每一者的任一侧上布置有夹紧件132以防止衬套128、130相对于可动滑轮轴126沿轴向移动。如此，当可动滑轮104并且因此当可动滑轮轴126相对于固定滑轮轴106沿轴向移动时，衬套128、130与可动滑轮轴126一起沿轴向移动并且因此相对于固定滑轮轴106沿轴向移动。衬套128、130由相对低摩擦的材料制成，因此允许可动滑轮轴126沿着固定滑轮轴106的容易的轴向运动。低摩擦材料的示例包括但不限于黄铜和聚甲醛。

如还可以在图6中观察到的，在衬套128、130、可动滑轮轴126与固定滑轮轴106之间限定有环形空间134。如可以观察到的，没有主动带轮100的部件布置在空间134的内部。如此，环形空间134在衬套128、130之间连续地延伸。因此，图示的执行方式的构造允许对衬套128、130在轴向方向上的长度进行选择以实现由衬套128、130在轴向方向上产生摩擦量与它们的耐磨性之间的期望的平衡。例如，衬套128、130可以比图示的长。还可以想到的是，在轴106、126之间径向地设置单个衬套或者两个以上的衬套。

为了将扭矩从星形轮118传递至可动滑轮104，设置了包括连接至可动滑轮104的三个滚子组件200的扭矩传递组件。该滚子组件200布置在固定滑轮轴106和可动滑轮轴126的径向外侧。滚子组件200接合星形轮118，以便允许可动滑轮104相对于星形轮118的低摩擦的轴向位移并且消除可动滑轮104相对于星形轮118的旋转或者至少使可动滑轮104相对于星形轮118的旋转最小。如上所述，扭矩经由阻尼器114从固定滑轮轴106传递至星形轮118。星形轮118与以无间隙或非常小的间隙的方式将扭矩传递至可动滑轮104的滚子组件200接合。如此，星形轮118被认为是相对于可动滑轮104不可旋转。三个滚子组件200彼此成120度地布置，如在图9中最佳地观察到的。可以想到的是，滚子组件可以连接至星形轮118并且接合可动滑轮104。可以想到的是，在一些执行方式中，扭矩传递组件可以具有多于或者少于三个的滚子组件200。下面将对滚子组件200进行更详细的描述。

如可以在6图中观察到的，呈卷簧136形式的偏置构件布置在腔138内，腔138被径向地限定在可动滑轮轴126与星形轮118之间。弹簧136在一个端部处抵接固定弹簧座140。弹簧136靠着星形轮118的唇缘142偏置固定弹簧座140，并且因此固定弹簧座140相对于星形轮118在轴向上固定。弹簧136在另一个端部处抵接可动弹簧座144。可动弹簧座144通过弹簧136和接合可动滑轮轴126的C形夹紧件146在可动滑轮轴126的端部附近被保持就位，因此使得可动弹簧座144相对于可动滑轮轴126在轴向上固定。因此，弹簧136的该端部(即，相对于图6中的左端)和可动弹簧座144在可动滑轮104和可动滑轮轴126沿轴向移动时相对于固定滑轮轴106沿轴向移动。随着可动滑轮104和可动滑轮轴126朝向固定滑轮102沿轴向移动，弹簧136被压缩成如可以在图8中观察到的样子。弹簧136使可动滑轮104和可动滑轮轴126朝向在图6中示出的它们的位置偏置远离固定滑轮102。可以想到的是，在一些实施方式中，可以通过除了弹簧136之外的机构使可动滑轮104偏置远离固定滑轮102。如可以在图6和图8中观察到的，衬套128被在轴向上布置在弹簧136与固定滑轮102之间并且衬套130布置在在轴向上位于弹簧136的端部之间的部分中。

如在图3中最佳地观察到的，星形轮118具有以彼此成120度地布置的三个臂部148。三个滚子150旋转式连接至星形轮132的三个臂部148。如在图9中示出的，每个滚子150绕轮轴152布置。在滚子150与轮轴152之间布置有滚针轴承154。轮轴152插入位于其相应的臂部148中的孔。螺纹紧固件156将轮轴152紧固至其相应的臂部148。

三个离心式致动器158枢转地连接至由可动滑轮104形成的三个支架160。每个滚子150与离心式致动器158中相应的一个离心式致动器对准。由于星形轮118和可动滑轮104相对于彼此不可旋转，因此当轴106、126旋转时滚子150仍然与其对应的离心式致动器158对准。此外，由于滚子组件200防止了在星形轮118与可动滑轮104之间的间隙，因此避免了由于该间隙可能导致的离心式致动器158的磨损。如在图9中最佳地观察到的，离心式致动器158以彼此成120度地布置。离心式致动器158和滚子组件200以交替布置的方式设置并且以彼此成60度地布置。可想到的是，滚子150枢转地连接至支架160并且离心式致动器158可连接至星形轮118的臂部148。还可想到的是可能存在多于或少于三个的离心式致动器158，在该情况下，将存在对应数量的臂部148、滚子150和支架160。还可想到的是，滚子150可以被省略并且可以被在离心式致动器158枢转时其抵靠着滑动的表面替代。

在该实施方式中，每个离心式致动器158均包括绕轮轴164枢转的臂162，该轮轴164通过螺纹紧固件166连接至其相应的支架160。臂162相对于其轮轴164的位置是可调节的。可想到的是，臂162相对于其轮轴164的位置不是可调节的。在于2013年3月7日公开的公开号为WO2013/032463A2的国际申请中公开了离心式致动器158类型的离心式致动器的有关的额外细节，其全部内容通过参引并入本文。

现在将对主动带轮100的大体操作进行描述。当传动轴不转动或以低速转动时，主动带轮100呈图3至图6中所示的构型。如可以在图6中观察到的，在这些情况下，臂162的端部被接纳在限定在星形轮118中的孔洞168中。当传动轴的转速增大时，主动带轮100的转速随之增大。因此，离心式致动器158的臂162绕其相应的轮轴164枢转，从而移动远离可动滑轮104。当离心式致动器158的臂162枢转时，其推靠滚子150以使可动滑轮104和可动滑轮轴126沿轴向朝固定滑轮102移动。当可动滑轮104和可动滑轮轴126沿轴向向固定滑轮102移动时，如将在以下描述的，滚子组件200沿着星形轮118的表面滚动。当传动轴的转速足够高时，可动滑轮104和可动滑轮轴126移动至图8和图9中示出的位置，该位置是可动滑轮104尽可能靠近固定滑轮102的位置。当传动轴的转速降低时，离心式致动器158向后朝向可动滑轮104枢转，并且弹簧136使可动滑轮104和可动滑轮轴126沿轴向移动远离固定滑轮102。当可动滑轮104和可动滑轮轴126沿轴向移动远离固定滑轮102时，如将在以下描述的，滚子组件200沿着星形轮118的表面滚动。

现在转至图9和图10，将更详细地描述三个滚子组件200中的一个滚子组件。如果三个滚子组件200是相同的，则仅描述一个滚子组件。可想到的是滚子组件200的至少一个滚子组件可以与其他的不同。

滚子组件200具有两个滚子202、204，所述滚子202、204旋转式安装在径向延伸的轮轴206上。滚子202、204可沿着轮轴206滑动。轮轴206通过螺纹紧固件208紧固至由可动滑轮104形成的支架210。轮轴206的轴线212与固定滑轮轴106的旋转轴线170相交且垂直。滚子202、204绕轴线212旋转。

可以观察到的是，滚子204布置在滚子202的径向外侧。还可以观察到的是，滚子204是较厚的、具有较大的直径，并且因此总体上比滚子202大。滚子202、204由塑料制成、比如但不限于聚酰胺基的塑料。可想到的是，滚子202、204可由任何其他适合的材料制成，比如但不限于铝或其他金属。在该实施方式中，滚子202、204二者由相同的材料制成，从而由于滚子204比滚子202大，由此滚子204也比滚子202重。可想到的是，两个滚子202、204可以不由相同的材料制成，和/或滚子204可以小于滚子202，但是滚子204仍要比滚子202重。

如可以在图10中观察到的，滚子202是部分渐缩的，而滚子204是渐缩的。滚子202具有与轴线212平行的表面216以及在其远离固定滑轮轴106的旋转轴线170延伸的同时朝向轴线212延伸的成角度的表面214。成角度的表面214以相对于轴线212且相对于表面216成15度至45度之间的角度布置。可以观察到的是，成角度的表面214相对于固定滑轮轴106的旋转轴线170布置在表面216的径向外侧。滚子204具有在其远离固定滑轮轴106的旋转轴线170延伸的同时朝向轴线212延伸成角度的表面218。成角度的表面218相对于轴线212以10度至40度之间的角度布置。

对于每个滚子组件200，星形轮118限定有通路220，两个滚子202、204被接纳在该通路220的内侧，如可以在图10中观察到的。通路220由布置在滚子202、204的两侧的壁222和224限定。滚子202抵接壁222而与壁224间隔开，以防止滚子202与壁224之间的有害的摩擦，否则在运行期间可发生上述有害的摩擦。滚子202的成角度的表面214抵接壁222的由壁222的突出部228限定的成角度的表面226。成角度的表面226相对于轴线212以与成角度的表面214相同的角度布置。滚子202的表面216抵接壁222的与轴线212平行的表面230。滚子204抵接壁224而与壁222间隔开，以防止滚子202与壁222之间有害的摩擦，否则在运行期间可能发生上述有害的摩擦。滚子204的成角度的表面218抵接壁224的成角度的表面232。成角度的表面232相对于轴线212以与成角度的表面218相同的角度布置。如可以在图10中观察到的，滚子204与壁224之间的接触表面(即表面218与表面232接触的表面)大于滚子202与壁222之间的接触表面(即表面214、216与表面226、230接触的表面)。

当主动带轮100转动时，滚子202、204上的离心力推动滚子202、204沿着轴线212相对于固定滑轮轴106的旋转轴线170径向向外。因此，滚子202的表面214推靠壁222的表面226，由此沿箭头A的方向推动星形轮118，并且滚子204的表面218推靠壁224的表面232，由此将星形轮118沿箭头B的方向推动。因此，滚子202、204消除了星形轮118与可动滑轮104之间的间隙，因此消除、或至少减小臂162和滚子150的磨损，否则在可动滑轮104相对于星形轮118的旋转会导致上述磨损。在图10所示的位置处，滚子202和204沿着轴线212尽可能移动远离旋转轴线170地沿径向布置。尽管随着主动带轮100的转速的增大作用于每个滚子202、204上的离心力将增加，但是通过滚子202的与表面230抵接的平的表面216阻止了滚子204进一步径向向外运动。同时，成角度的表面226防止滚子202沿轴线212进一步径向向外运动。滚子202和204相对于其相应的壁222和224以及离心式致动器158的该相对布置使得当滚子202和204处于其沿着轴线212最大径向外侧位置时臂162与其相应的滚子150对准，如图10中所示。因此，当星形轮118将扭矩沿由箭头A指示的方向(图9和图10)施加于可动滑轮104时，比如当主动带轮110以箭头A指示的方向转动时，滚子204消除了间隙。当星形轮118将扭矩沿由箭头B指示的方向(图9和图10)施加时，比如当主动带轮100沿由B指示的方向转动以使得雪地机动车向后的移动时、或在发动机制动期间滚子202消除了间隙。此外，由于滚子202、204可沿着轮轴206滑动，随着滚子202、204磨损或经受热膨胀或收缩，其仍将继续与表面226、232接触并且因此继续将致动器158与滚子150以期望的对准定位。

如上所述，滚子204的质量大于滚子202的质量。这样使得外滚子204比内滚子202产生更大的离心力，使得滚子202的影响不足以导致滚子204沿着表面232朝向轴线170滑动。由滚子204施加于表面232上的离心力还抵消了由带76施加于可动滑轮104的力。在运行期间，一旦可动滑轮104与带76接触，则带76沿与可动滑轮104的旋转方向(图10中的箭头A)相反的方向(图10中的箭头B)施加扭矩，并且因此滚子204与表面232之间的压力增大并且施加力以将滚子204朝向轴线170径向向内推动。该力以及因此滚子204朝向轴线170的运动被施加于滚子204上的离心力抵消。因此，应该选择滚子204的质量足够大以确保其不会由于来自带76的扭矩而向内移动。可想到的是，滚子202、204的质量、尺寸和形状可与以上提供的描述不同，但是然而仍使得外滚子204比内滚子202产生更多离心力，并且仍使得由滚子202、204产生的离心力导致的扭矩足以抵消由带76沿箭头B的方向(图10)施加的扭矩的作用。通过使由滚子202、204产生的离心力导致的扭矩足以抵消由带76沿箭头B的方向施加的扭矩的作用，阻止了可动滑轮104相对于星形轮118的旋转，由此避免了倾斜部162和滚子154的磨损，否则通过相对旋转将导致上述磨损。还可想到的是，外滚子204可抵接壁222(而非壁224)并且内滚子202可抵接壁224(而非壁222)，在该情况下，选择滚子202、204的质量、尺寸和形状以使得内滚子202产生比外滚子204更多的离心力，并且使得内滚子202产生足够离心力以抵消由带76沿箭头B的方向(图10)施加的扭矩的作用。

如通过对比图5和图6与图7和图8可以观察到，随着可动滑轮104相对于固定滑轮轴106沿轴向移动。滚子202、204分别沿着壁222、224滚动。由于滚子202、204滚动，扭矩被在星形轮118与可动滑轮104之间传递，同时对可动滑轮的轴向位移提供非常小的阻力。

可想到的是，两个滚子202、204可安装在不同轮轴上，同时仍沿着星形轮118的可能布置的更远的两个壁222、224滚动。然而，滚子组件200的两个滚子202、204应彼此足够的接近以在平面的同一侧，比如包含固定滑轮轴106的旋转轴线170的平面234(图9)，并且在另一平面的同一侧，比如包含固定滑轮轴106的旋转轴线170并且垂直于第一平面的平面236(图9)。换句话说，滚子组件200的两个滚子202、204应彼此呈小于90度。

图11示意性地示出了滚子组件200的替代性执行方式的滚子组件300。滚子组件300具有两个滚子302、304。滚子302旋转式安装在轮轴306上并且滚子304旋转式安装在轮轴308上。滚子302、304可沿着其相应的轮轴306、308滑动。轮轴306、308被螺纹紧固件310紧固至由星形轮118形成的支架312。滚子302是渐缩的并且因此具有成角度的表面314。滚子304也是渐缩的并且因此具有成角度的表面316。

可动滑轮104限定壁318被接纳在滚子302、304之间。壁318在其面向滚子302的侧部上具有突出部320，该突出部320限定有具有与所述表面314相同的角度的成角度的表面322。壁318在其面向滚子304的侧部上具有突出部324，该突出部324限定有具有与所述表面316相同的角度的成角度的表面326。可以观察到的是，突出部324比突出部322更径向向外。

当具有滚子组件300的主动带轮100转动时，滚子302、304的表面314、316推靠壁318其相应的表面322、326，由此保持壁318在滚子302、304之间并且消除间隙。当可动滑轮104相对于固定滑轮102沿轴向移动时，滚子302、304沿着壁318的其相应的侧部滚动，由此向可动滑轮104的轴向位移提供非常小的阻力。

图12示出了以上描述的主动带轮100的替代性执行方式的主动带轮400。为简单起见，主动带轮400的与主动带轮100的已被标记元件相似的元件具有相同的附图标记，并且在本文中将不再进行描述。

在主动带轮400中，主动带轮100的盖110、阻尼器114和环116已被盖402替代。盖402具有外周缘凸缘404。紧固件406插入通过凸缘404并且插入至星形轮118以将盖402直接连接至星形轮118。

本技术的上述执行方式的改型和改进对于本领域技术人员而言将变得明显。在前的描述旨在是例示性的而非限制性的。因此，本技术的范围旨在仅通过所附权利要求的范围来限定。

Claims (22)

1.一种用于无级变速器的主动带轮，所述主动带轮包括：

固定滑轮，所述固定滑轮具有旋转轴线；

可动滑轮，所述可动滑轮能够相对于所述固定滑轮沿轴向移动；

星形轮，所述星形轮相对于所述固定滑轮在轴向上固定并且相对于所述可动滑轮不可旋转，所述可动滑轮在轴向上布置在所述星形轮与所述固定滑轮之间；

偏置构件，所述偏置构件将所述可动滑轮沿轴向偏置远离所述固定滑轮；

至少一个离心式致动器，所述至少一个离心式致动器包括枢转地连接至所述可动滑轮和所述星形轮中的一者的臂，随着所述主动带轮的旋转速度增大，所述臂枢转远离所述可动滑轮和所述星形轮中的所述一者，所述臂在其枢转远离所述可动滑轮和所述星形轮中的一者时推靠所述可动滑轮和所述星形轮中的另一者，由此使所述可动滑轮朝向所述固定滑轮沿轴向移动；以及

至少一个滚子组件，所述至少一个滚子组件包括：

第一滚子，所述第一滚子旋转式连接至所述可动滑轮和所述星形轮中的一者并且与所述可动滑轮和所述星形轮中的另一者抵接，所述第一滚子在所述可动滑轮沿轴向移动时沿着所述可动滑轮和所述星形轮中的所述另一者滚动；以及

第二滚子，所述第二滚子旋转式连接至所述可动滑轮和所述星形轮中的一者并且与所述可动滑轮和所述星形轮的另一者抵接，所述第二滚子在所述可动滑轮沿轴向移动时沿着所述可动滑轮和所述星形轮中的所述另一者滚动，

所述第一滚子和所述第二滚子布置在包含所述固定滑轮的所述旋转轴线的第一平面的同一侧，

所述第一滚子和所述第二滚子布置在包含所述固定滑轮的所述旋转轴线并且垂直于所述第一平面的第二平面的同一侧，

所述第一滚子和所述第二滚子在所述可动滑轮与所述星形轮之间传递扭矩。

2.根据权利要求1所述的主动带轮，其中，对于所述至少一个滚子组件中的每个滚子组件，所述第一滚子和所述第二滚子旋转式连接至所述可动滑轮。

3.根据权利要求2所述的主动带轮，其中，所述至少一个滚子组件中的每个滚子组件还包括连接至所述可动滑轮的径向延伸的轮轴；

其中，对于所述至少一个滚子组件中的每个滚子组件，所述第一滚子和所述第二滚子旋转式安装至所述轮轴并且能够绕所述轮轴的轴线旋转。

4.根据权利要求3所述的主动带轮，其中，对于所述至少一个滚子组件中的每个滚子组件，所述第一滚子和所述第二滚子能够沿着所述轮轴滑动。

5.根据权利要求2所述的主动带轮，其中，对于所述至少一个滚子组件中的每个滚子组件：

所述星形轮在第一壁与第二壁之间限定通路；

所述第一滚子和所述第二滚子布置在所述通路中；

所述第一滚子抵接所述第一壁并沿着所述第一壁滚动，并且与所述第二壁间隔开；以及

所述第二滚子抵接所述第二壁并沿着所述第二壁滚动，并且与所述第一壁间隔开。

6.根据权利要求5所述的主动带轮，其中，对于所述至少一个滚子组件中的每个滚子组件：

所述第一滚子大于所述第二滚子；以及

所述第一滚子布置在所述第二滚子的径向外侧。

7.根据权利要求5所述的主动带轮，其中，对于所述至少一个滚子组件中的每个滚子组件：

所述第一滚子比所述第二滚子重；以及

所述第一滚子布置在所述第二滚子的径向外侧。

8.根据权利要求5所述的主动带轮，其中，对于所述至少一个滚子组件中的每个滚子组件：

所述第一滚子的与所述第一壁抵接的第一表面相对于所述第一滚子的旋转轴线成角度；

所述第一壁的与所述第一滚子的所述第一表面抵接的第二表面相对于所述第一滚子的所述旋转轴线成角度；

所述第二滚子的与所述第二壁抵接的第三表面相对于所述第二滚子的旋转轴线成角度；以及

所述第二壁的与所述第二滚子的所述第三表面抵接的第四表面相对于所述第二滚子的所述旋转轴线成角度。

9.根据权利要求8所述的主动带轮，其中，对于所述至少一个滚子组件中的每个滚子组件：

所述第二滚子的与所述第二壁抵接的第五表面平行于所述第二滚子的所述旋转轴线；以及

所述第二壁的与所述第二滚子的所述第五表面抵接的第六表面平行于所述第二滚子的所述旋转轴线。

10.根据权利要求8所述的主动带轮，其中，对于所述至少一个滚子组件中的每个滚子组件：

所述第一表面和所述第二表面朝向所述第一滚子的所述旋转轴线延伸，同时所述第一表面和所述第二表面远离所述固定滑轮的所述旋转轴线延伸；以及

所述第三表面和所述第四表面朝向所述第二滚子的所述旋转轴线延伸，同时所述第三表面和所述第四表面远离所述固定滑轮的所述旋转轴线延伸。

11.根据权利要求5所述的主动带轮，其中，对于所述至少一个滚子组件中的每个滚子组件，所述第一滚子和所述第二滚子绕共同的旋转轴线旋转。

12.根据权利要求1所述的主动带轮，其中，对于所述至少一个滚子组件中的每个滚子组件，所述第一滚子和所述第二滚子绕共同的旋转轴线旋转，所述共同的旋转轴线垂直于所述固定滑轮的旋转轴线并且与所述固定滑轮的旋转轴线相交。

13.根据权利要求1所述的主动带轮，其中，对于所述至少一个滚子组件中的每个滚子组件，所述第一滚子的直径比所述第二滚子的直径大。

14.根据权利要求1所述的主动带轮，其中，对于所述至少一个滚子组件中的每个滚子组件，所述可动滑轮和所述星形轮中的所述另一者与所述第一滚子之间的接触表面比所述可动滑轮和所述星形轮中的所述另一者与所述第二滚子之间的接触表面大。

15.根据权利要求1所述的主动带轮，其中，所述至少一个离心式致动器是彼此成120度地布置的三个离心式致动器；

其中，所述至少一个滚子组件是彼此成120度地布置的三个滚子组件；

其中，所述离心式致动器和所述滚子组件以交替布置的方式设置并且彼此成60度地布置。

16.根据权利要求1所述的主动带轮，其中，所述至少一个离心式致动器的所述臂抵接第三滚子，所述第三滚子旋转式连接至所述可动滑轮和所述星形轮的另一者。

17.根据权利要求1所述的主动带轮，还包括阻尼器，所述阻尼器将所述固定滑轮连接至所述星形轮并且在所述固定滑轮与所述星形轮之间传递扭矩。

18.根据权利要求1所述的主动带轮，还包括：

固定滑轮轴，所述固定滑轮轴连接至所述固定滑轮；以及

可动滑轮轴，所述可动滑轮轴连接至所述可动滑轮，所述固定滑轮轴至少部分地布置在所述可动滑轮轴内；

其中，所述可动滑轮轴至少部分地布置在所述偏置构件内；以及

其中，所述偏置构件至少部分地布置在所述星形轮内。

19.根据权利要求1所述的主动带轮，其中，对于所述至少一个滚子组件中的每个滚子组件，当所述第一滚子和所述第二滚子磨损时，所述第一滚子和所述第二滚子在所述可动滑轮沿轴向移动时继续沿着所述可动滑轮和所述星形轮中的所述另一者滚动。

20.一种无级变速器，包括：

根据权利要求1至19中的任一项所述的主动带轮；

从动带轮，所述从动带轮具有：

固定滑轮；以及

可动滑轮，所述可动滑轮能够相对于所述固定滑轮沿轴向移动；以及

传动带，所述传动带绕在所述主动带轮和所述从动带轮上。

21.一种车辆，包括：

车架；

马达，所述马达连接至所述车架；

根据权利要求20所述的无级变速器，所述主动带轮操作性地连接至所述马达并且由所述马达驱动；

从动轴，所述从动轴连接至所述从动带轮并且由所述从动带轮驱动；以及

至少一个地面接合构件，所述至少一个地面接合构件操作性地连接至所述从动轴。

22.根据权利要求21所述的车辆，其中：

所述车架包括槽道；以及

所述至少一个地面接合构件是至少部分地布置在所述槽道下方的传动履带；

所述车辆还包括：

至少一个滑行装置，所述至少一个滑行装置操作性地连接至所述车架；以及

跨骑式座椅，所述跨骑式座椅布置在所述槽道上方。