CN108730484A - 用于变速机构的皮带轮组 - Google Patents

Abstract

一种用于变速机构的皮带轮组，适用于一皮带，并包含一第一半轮及一第二半轮。该第一半轮包括一可供该皮带套设的第一轴筒，以及至少一设于该第一轴筒上的插销。该第二半轮包括一可滑移地套设于该第一半轮的该第一轴筒的第二轴筒，该第二轴筒设有至少一对应于该插销的沟槽，该插销是可沿对应的该沟槽滑移，其中，该沟槽的一变速区间图形包括一条三次式曲线段。

Description

用于变速机构的皮带轮组

技术领域

本发明关于一种皮带轮组，特别是指一种用于变速机构的皮带轮组。

背景技术

参阅图1、2，习知车辆用无段变速机构的后轴机构1包括一扭力凸轮11、一离合器组12，及一平面转动组13。该平面转动组13上设置有数个插销131，且该扭力凸轮11上设置有数个分别对应于该等插销131的沟槽111。当一皮带(图未示)因前轴(图未示)作用而改变后轴皮带作用截圆直径时，便可达到无段变速的功用。

如图2所示，上述习知扭力凸轮11的沟槽111为扭力感应机构，其变速区间图形112通常以直线－圆弧，或者直线－圆弧－直线两种型式构成，能使无段变速系统依外界负荷变化而自动调整扭力输出。

参阅图3、4、5，以直线－圆弧－直线型式构成的变速区间的变速区间图形112为例，其包括一前端直线段113、一后端直线段114，及一两端分别与该前端直线段113及该后端直线段114相切地连接的圆弧段115。然而，该圆弧段115的两端虽分别与该直线段113及该后端直线段114相切，但对该变速区间图形112的函数微分一次后得到如图4所示的斜率函数图形116，其两个衔接点117、118显示斜率的变换过程并不平顺。再者，进一步对图4的斜率函数图形116微分后，如图5所示，可明显看出在衔接处有不连续的现象产生，亦即，此种以直线－圆弧－直线型式构成的变速区间的变速区间图形112存在变换过程斜率不平顺的缺点。因此，有必要寻求解决之道。

发明内容

[发明所欲解决的课题]

因此，本发明的目的，即在于提供一种用于变速机构的皮带轮组。

[解决问题的技术手段]

于是，本发明第一方面的技术中的用于变速机构的皮带轮组，适用于一皮带，并包含一第一半轮及一第二半轮。该第一半轮包括一可供该皮带套设的第一轴筒，以及至少一设于该第一轴筒上的插销。该第二半轮包括一可滑移地套设于该第一半轮的该第一轴筒的第二轴筒，该第二轴筒设有至少一对应于该插销的沟槽，该插销是可沿对应的该沟槽滑移，其中，该沟槽的一变速区间图形包括一条三次式曲线段。

本发明第二方面的技术中的用于变速机构的皮带轮组，该三次式曲线段包括两条相异且相连接的三次式曲线，并且该三次式曲线段的两次微分产生两条相连接的连续直线。

本发明第三方面的技术中的用于变速机构的皮带轮组，该变速区间图形还包括一相切地连接于该三次式曲线段前端的前端直线段，并且当该变速区间图形一次微分后产生一斜率函数，该斜率函数包括一前端直线部分，以及一仍与该前端直线部分相切地连接的二次式曲线段。

本发明第四方面的技术中的用于变速机构的皮带轮组，对该斜率函数微分后，产生两条相连接的连续直线。

本发明第五方面的技术中的用于变速机构的皮带轮组，该三次式曲线段包括两条相异且相连接的三次式曲线，对该斜率函数微分后，产生三条相连接的连续直线。

本发明第六方面的技术中的用于变速机构的皮带轮组，该变速区间图形还包括一相切地连接于该三次式曲线段后端的后端直线段，并且当该变速区间图形一次微分后产生一斜率函数，该斜率函数包括一后端直线部分，以及一仍与该后端直线部分相切地连接的二次式曲线段。

本发明第七方面的技术中的用于变速机构的皮带轮组，对该斜率函数微分后，产生两条相连接的连续直线。

本发明第八方面的技术中的用于变速机构的皮带轮组，该三次式曲线段包括两条相异且相连接的三次式曲线，对该斜率函数微分后，产生三条相连接的连续直线。

本发明第九方面的技术中的用于变速机构的皮带轮组，该变速区间图形还包括一相切地连接于该三次式曲线段前端的前端直线段，以及一相切地连接于该三次式曲线段后端的后端直线段，该三次式曲线段包括两条相异且相连接的三次式曲线，并且当该变速区间图形一次微分后产生一斜率函数，该斜率函数包括一前端直线部分、一后端直线部分，以及一两端仍分别与该前端直线部分及该后端直线部分相切地连接的二次式曲线段。

本发明第十方面的技术中的用于变速机构的皮带轮组，对该斜率函数微分后，产生四条相连接的连续直线。

[发明的效果]

本发明藉由第一方面的功效在于：可提升变速性能。

本发明藉由第二方面的功效在于：可防止异音出现。

本发明藉由第三方面的功效在于：可提升变速顺畅性，并可防止异音出现。

本发明藉由第四方面的功效在于：可避免段差的形成，使驾驶者在变速过程中不会感受到钝挫感。

本发明藉由第五方面的功效在于：可避免段差的形成，使驾驶者在变速过程中不会感受到钝挫感。

本发明藉由第六方面的功效在于：可提升变速顺畅性，并可防止异音出现。

本发明藉由第七方面的功效在于：可避免段差的形成，使驾驶者在变速过程中不会感受到钝挫感。

本发明藉由第八方面的功效在于：可避免段差的形成，使驾驶者在变速过程中不会感受到钝挫感。

本发明藉由第九方面的功效在于：可提升变速顺畅性，并可防止异音出现。

本发明藉由第十方面的功效在于：可避免段差的形成，使驾驶者在变速过程中不会感受到钝挫感。

附图说明

本发明的其他的特征及功效，将于参照附图的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一立体分解图，说明一习知车辆用无段变速机构的后轴机构；

图2是一立体图，说明该习知车辆用无段变速机构的后轴机构中的扭力凸轮；

图3是一函数图形，说明一习知变速区间图形；

图4是一函数图形，说明对图3的习知变速区间图形的函数微分一次后所得到的斜率函数；

图5是一函数图形，说明对图4的斜率函数微分后所得到的结果；

图6是一立体分解图，说明本发明用于变速机构的皮带轮组包括一第一半轮及一第二半轮；

图7是一立体图，说明图6中的第二半轮；

图8是一函数图形，说明本发明中的第二半轮的第二轴筒的沟槽的变速区间图形的第一实施例，以及上述习知变速区间图形；

图9是一函数图形，说明对图8的变速区间图形的函数微分一次后所得到的斜率函数；

图10是一函数图形，说明对图9的斜率函数微分后所得到的结果；

图11是一函数图形，说明本发明中的第二半轮的第二轴筒的沟槽的变速区间图形的第二实施例；

图12是一函数图形，说明对图11的变速区间图形的函数微分一次后所得到的斜率函数；

图13是一函数图形，说明对图12的斜率函数微分后所得到的结果；

图14是一函数图形，说明本发明中的第二半轮的第二轴筒的沟槽的变速区间图形的第三实施例；

图15是一函数图形，说明对图14的变速区间图形的函数微分一次后所得到的斜率函数；

图16是一函数图形，说明对图15的斜率函数微分后所得到的结果；

图17是一函数图形，说明本发明中的第二半轮的第二轴筒的沟槽的变速区间图形的第四实施例；

图18是一函数图形，说明对图17的变速区间图形的函数微分一次后所得到的斜率函数；及

图19是一函数图形，说明对图18的斜率函数微分后所得到的结果。

具体实施方式

参阅图6，本发明用于变速机构的皮带轮组适用于一皮带(图未示)，且系为变速机构的后轴机构。当该皮带因前轴(图未示)作用而改变后轴皮带作用截圆直径时，便可达到无段变速的功用。

该皮带轮组包含一第一半轮2及一第二半轮3。该第一半轮2包括一可供该皮带套设的第一轴筒21，以及至少一设于该第一轴筒上的插销22。在以下说明的本发明各实施例中，插销22的数量可以是如图6所绘示的三个，但本发明不限于此，而是也可以是一个、二个，或多于三个。

参阅图6、7，该第二半轮3包括一可滑移地套设于该第一半轮2的该第一轴筒21的第二轴筒31。该第二轴筒31设有至少一对应于插销22并由一变速区间图形311所定义的沟槽310，且插销22是可沿对应的沟槽310滑移。在以下说明的本发明各实施例中，与插销22相对应地，沟槽310的数量可以是如图6、7所绘示的三个，但本发明不限于此，而是也可以是一个、二个，或多于三个。

参阅图8，在本发明第一实施例中，该变速区间图形311包括一前端直线段312、一后端直线段313，以及一两端分别相切地连接于该前端直线段312与该后端直线段313的三次式曲线段314。

在第一实施例中，该前端直线段312的角度为45度，该后端直线段313的角度为15度，该前端直线段312与该三次式曲线段314的交点的x座标为2.56mm，而该后端直线段313与该三次式曲线段314的交点的x座标为13.77mm。

在第一实施例中，该三次式曲线段314包括两条相异且相连接的三次式曲线，亦即一相切地连接于该前端直线段312的前段三次式曲线：y＝-0.0039x^3+0.0298x^2+0.9236^x+0.0652，以及一相切地连接于该后端直线段313的后段三次式曲线：y＝0.0039x^3-0.1604x^2+2.4771^x-4.1629，其中，x代表凸轮轴向位移(单位mm)，而y代表凸轮表面转动位移。由于本第一实施例中前端直线段312与后端直线段313之间的曲线采用了三次式曲线，故可提升变速性能。

参阅图9，当对图8中的变速区间图形311进行一次微分后，可产生一斜率函数315，亦即，凸轮表面转动位移梯度y’。该斜率函数315包括一前端直线部分316、一后端直线部分317，以及一两端仍分别与该前端直线部分316及该后端直线部分317相切地连接的二次式曲线段318，故可提升变速顺畅性，并可防止异音出现。

参阅图10，当进一步对图9中的斜率函数315微分后，可产生四条相连接的连续直线3191、3192、3193、3194，亦即，凸轮表面转动位移梯度y”。故可避免段差的形成，使驾驶者在变速过程中不会感受到钝挫感。

此外，在上述第一实施例的一变化例(图未示)中，该前端直线段的角度为50度，该后端直线段的角度为20度，该前端直线段与该三次式曲线段的交点的x座标为5.00mm，而该后端直线段与该三次式曲线段的交点的x座标为10.00mm，该前段三次式曲线为y＝-0.0221x^3+0.3311x^2-0.4638^x+2.7593，而该后段三次式曲线为y＝0.0221x^3-0.6622x^2+6.9862^x-15.8658。

再者，在上述第一实施例的另一变化例(图未示)中，该前端直线段的角度为50度，该后端直线段的角度为30度，该前端直线段与该三次式曲线段的交点的x座标为5.23mm，而该后端直线段与该三次式曲线段的交点的x座标为14.54mm，该前段三次式曲线为y＝-0.0047x^3+0.0741x^2+0.8040^x+0.6760，而该后段三次式曲线为y＝0.0047x^3-0.2061x^2+3.5745^x-8.4530。

参阅图11，在本发明第二实施例中，该变速区间图形311的全域线段皆为三次式曲线段314。该三次式曲线段314包括两条相异且相连接的三次式曲线，亦即前段三次式曲线及后段三次式曲线。由于本第二实施例中采用了两条相异且相连接的三次式曲线，故可提升变速性能。

参阅图12，当对图11中的变速区间图形311进行一次微分后，可产生斜率函数315。由于该斜率函数315的全域线段连续且平滑，并具有一反曲点3151，故可提升变速顺畅性，并可防止异音出现。

参阅图13，当进一步对图12中的斜率函数315微分后，可产生两条相连接的连续直线3192、3193。故可避免段差的形成，使驾驶者在变速过程中不会感受到钝挫感。

参阅图14，在本发明第三实施例中，该变速区间图形311包括三次式曲线段314及后端直线段313。在本第三实施例中，该三次式曲线段314包括两条相异且相连接的三次式曲线，亦即前段三次式曲线及后段三次式曲线。由于本第三实施例中采用了三次式曲线段314，以及相切地连接于该三次式曲线段314的后端直线段313，故可提升变速性能。

参阅图15，当对图14中的变速区间图形311进行一次微分后，可产生斜率函数315。由于该斜率函数315的全域线段连续且平滑，并具有反曲点3151，故可提升变速顺畅性，并可防止异音出现。

参阅图16，当进一步对图15中的斜率函数315微分后，可产生三条相连接的连续直线3192、3193、3194。故可避免段差的形成，使驾驶者在变速过程中不会感受到钝挫感。

不过，在本第三实施例的变化例中，该三次式曲线段314也可仅包括一条三次式曲线，因而该变速区间图形311微分一次后不会产生该反曲点3151，且对该斜率函数315再微分后，仅会产生两条相连接的连续直线，而仍可提升变速性能、可提升变速顺畅性、可防止异音出现、可避免段差的形成，使驾驶者在变速过程中不会感受到钝挫感。

参阅图17，在本发明第四实施例中，该变速区间图形311包括前端直线段312及三次式曲线段。在本第四实施例中，该三次式曲线段314包括两条相异且相连接的三次式曲线，亦即前段三次式曲线及后段三次式曲线。由于本第四实施例中采用了三次式曲线段314，以及相切地连接于该三次式曲线段314的前端直线段312，故可提升变速性能。

参阅图18，当对图17中的变速区间图形311进行一次微分后，可产生斜率函数315。由于该斜率函数315的全域线段连续且平滑，并具有反曲点3151，故可提升变速顺畅性，并可防止异音出现。

参阅图19，当进一步对图18中的斜率函数315微分后，可产生三条相连接的连续直线3191、3192、3193。故可避免段差的形成，使驾驶者在变速过程中不会感受到钝挫感。

不过，在本第四实施例的变化例中，该三次式曲线段314也可仅包括一条三次式曲线，因而该变速区间图形311微分一次后不会产生该反曲点3151，且对该斜率函数315再微分后，仅会产生两条相连接的连续直线，而仍可提升变速性能、可提升变速顺畅性、可防止异音出现、可避免段差的形成，使驾驶者在变速过程中不会感受到钝挫感。

综上所述，本发明至少具有以下功效，所以确实能达成本发明的目的：

本发明藉由第一方面的功效在于：可提升变速性能；

本发明藉由第二方面的功效在于：可防止异音出现；

本发明藉由第三方面的功效在于：可提升变速顺畅性，并可防止异音出现；

本发明藉由第四方面的功效在于：可避免段差的形成，使驾驶者在变速过程中不会感受到钝挫感；

本发明藉由第五方面的功效在于：可避免段差的形成，使驾驶者在变速过程中不会感受到钝挫感；

本发明藉由第六方面的功效在于：可提升变速顺畅性，并可防止异音出现；

本发明藉由第七方面的功效在于：可避免段差的形成，使驾驶者在变速过程中不会感受到钝挫感；

本发明藉由第八方面的功效在于：可避免段差的形成，使驾驶者在变速过程中不会感受到钝挫感；

本发明藉由第九方面的功效在于：可提升变速顺畅性，并可防止异音出现；及

本发明藉由第十方面的功效在于：可避免段差的形成，使驾驶者在变速过程中不会感受到钝挫感。

以上所述，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，凡是依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

附图标记列表

112···习知变速区间图形

2····第一半轮

21···第一轴筒

22···插销

3····第二半轮

31···第二轴筒

310···沟槽

311···本发明变速区间图形

312···前端直线段

313···后端直线段

314···三次式曲线段

315···斜率函数

3151··反曲点

316···前端直线部分

317···后端直线部分

318···二次式曲线段

3191··直线

3192··直线

3193··直线

3194··直线

Claims (10)

1.一种用于变速机构的皮带轮组，适用于一皮带，并包含：

一第一半轮，包括一可供该皮带套设的第一轴筒，以及至少一设于该第一轴筒上的插销；及

一第二半轮，包括一可滑移地套设于该第一半轮的该第一轴筒的第二轴筒，该第二轴筒设有至少一对应于该插销的沟槽，该插销是可沿对应的该沟槽滑移，其特征在于；该沟槽的一变速区间图形包括一条三次式曲线段。

2.如权利要求1所述的用于变速机构的皮带轮组，其特征在于，该三次式曲线段包括两条相异且相连接的三次式曲线，并且该三次式曲线段的两次微分产生两条相连接的连续直线。

3.如权利要求1所述的用于变速机构的皮带轮组，其特征在于，该变速区间图形还包括一相切地连接于该三次式曲线段前端的前端直线段，并且当该变速区间图形一次微分后产生一斜率函数，该斜率函数包括一前端直线部分，以及一仍与该前端直线部分相切地连接的二次式曲线段。

4.如权利要求3所述的用于变速机构的皮带轮组，其特征在于，对该斜率函数微分后，产生两条相连接的连续直线。

5.如权利要求3所述的用于变速机构的皮带轮组，其特征在于，该三次式曲线段包括两条相异且相连接的三次式曲线，对该斜率函数微分后，产生三条相连接的连续直线。

6.如权利要求1所述的用于变速机构的皮带轮组，其特征在于，该变速区间图形还包括一相切地连接于该三次式曲线段后端的后端直线段，并且当该变速区间图形一次微分后产生一斜率函数，该斜率函数包括一后端直线部分，以及一仍与该后端直线部分相切地连接的二次式曲线段。

7.如权利要求6所述的用于变速机构的皮带轮组，其特征在于，对该斜率函数微分后，产生两条相连接的连续直线。

8.如权利要求6所述的用于变速机构的皮带轮组，其特征在于，该三次式曲线段包括两条相异且相连接的三次式曲线，对该斜率函数微分后，产生三条相连接的连续直线。

9.如权利要求1所述的用于变速机构的皮带轮组，其特征在于，该变速区间图形还包括一相切地连接于该三次式曲线段前端的前端直线段，以及一相切地连接于该三次式曲线段后端的后端直线段，该三次式曲线段包括两条相异且相连接的三次式曲线，并且当该变速区间图形一次微分后产生一斜率函数，该斜率函数包括一前端直线部分、一后端直线部分，以及一两端仍分别与该前端直线部分及该后端直线部分相切地连接的二次式曲线段。

10.如权利要求9所述的用于变速机构的皮带轮组，其特征在于，对该斜率函数微分后，产生四条相连接的连续直线。