CN113039377A - 带式无级变速装置 - Google Patents
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Abstract
带式无级变速装置(54)具备：辊配重，所述辊配重在伞面的背侧压靠于可动伞体(61b)，随着通过在驱动轴的旋转时产生的离心力在径向上远离驱动轴而使可动伞体(61b)朝向固定伞体位移；以及引导路(88)，所述引导路(88)在伞面的背侧形成于可动伞体(61b)，具有一边在周向上限制辊配重的位移一边在径向上引导辊配重的移动的引导面(86a)和限制径向的辊配重的移动的端面(89a)。引导面(86a)通过在端面(89a)凹陷的弯曲面(92)与端面(89a)连接。由此，提供一种能够减轻在辊配重的引导面与端面的边界产生的应力的带式无级变速装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种带式无级变速装置，其具备：固定伞体，所述固定伞体以不能在轴向上位移的方式固定于驱动轴，具有与驱动轴同轴的伞面；可动伞体，所述可动伞体以能够在轴向上位移的方式安装于驱动轴，具有与驱动轴同轴且与固定伞体的伞面面对的伞面，并利用伞面划分带槽；辊配重，所述辊配重在伞面的背侧压靠于可动伞体，随着通过在驱动轴的旋转时产生的离心力在径向上远离驱动轴而使可动伞体朝向固定伞体位移；以及引导路，所述引导路在伞面的背侧形成于可动伞体，具有引导面和端面，所述引导面一边在周向上限制辊配重的位移一边在径向上引导辊配重的移动，所述端面限制径向的辊配重的移动。
背景技术
专利文献1公开了一种带式无级变速器，该带式无级变速器由具有与驱动轴同轴的伞面的固定伞体和具有与驱动轴同轴且与固定伞体的伞面面对的伞面并且利用伞面划分带槽的可动伞体形成初级滑轮(驱动带轮)。在可动伞体形成有对因作用的离心力而产生的辊配重的位移进行引导的引导路。引导路在伞面的背侧形成于可动伞体，具有一边在周向上限制辊配重的位移一边在径向上引导辊配重的移动的引导面、以及限制径向的辊配重的移动的端面。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4873558号公报
发明内容
发明要解决的课题
引导面在径向内端与轮毂的外周面连接。引导面与轮毂的外周面以锐角交叉。因此，当辊配重发生位移而将可动伞体朝向固定伞体按压时，根据由伞面承受的来自驱动带的反作用力，应力不可避免地集中于引导面与轮毂的外周面的边界。如果能够减轻应力的集中，则能够提高带轮的耐久性能。
本发明是鉴于上述实际情况而作出的，其目的在于提供一种能够减轻在辊配重的引导面与端面的边界产生的应力的带式无级变速装置。
用于解决课题的方案
根据本发明的第一方面，带式无级变速装置具备：固定伞体，所述固定伞体以不能在轴向上位移的方式固定于驱动轴，具有与所述驱动轴同轴的伞面；可动伞体，所述可动伞体以能够在轴向上位移的方式安装于所述驱动轴，具有与所述驱动轴同轴且与所述固定伞体的伞面面对的伞面，并利用伞面划分带槽；辊配重，所述辊配重在所述伞面的背侧压靠于所述可动伞体，随着通过在所述驱动轴的旋转时产生的离心力在径向上远离所述驱动轴而使所述可动伞体朝向所述固定伞体位移；以及引导路，所述引导路在所述伞面的背侧形成于所述可动伞体，具有引导面和端面，所述引导面一边在周向上限制所述辊配重的位移一边在径向上引导所述辊配重的移动，所述端面限制径向的所述辊配重的移动，所述引导面通过在所述端面凹陷的弯曲面与所述端面连接。
根据第二方面，在第一方面的结构的基础上，所述弯曲面形成于所述可动伞体的轮毂。
根据第三方面，在第二方面的结构的基础上，在相邻的两条所述引导路之间，形成有从所述轮毂离开地配置而形成所述引导面的壁体。
根据第四方面，在第一～第三方面中的任一方面的结构的基础上，所述弯曲面由与由平面形成的所述引导面相接的曲面形成。
根据第五方面，在第一～第四方面中的任一方面的结构的基础上，所述弯曲面与所述端面通过曲面连接。
发明的效果
根据第一方面，固定伞体以及可动伞体形成带轮。若驱动轴的旋转速度低，则作用于辊配重的离心力小，因此，可动伞体的伞面远离固定伞体的伞面，带槽扩展。驱动带的卷绕半径缩小。若带轮为驱动带轮，则能够得到较大的减速比。若驱动轴的旋转速度上升，则作用于辊配重的离心力增大。辊配重使可动伞体朝向固定伞体位移。带槽变窄。驱动带的卷绕半径增大。此时，根据由伞面承受的来自驱动带的反作用力，应力集中于引导面与端面的边界。由此，能够抑制重量增加，并且弯曲面能够减轻在引导面与端面的边界产生的应力。其结果是，带轮的耐久性能提高。
根据第二方面，若驱动轴的旋转速度提高，则辊配重在径向上远离轮毂，最大的应力作用于引导面与轮毂的边界。弯曲面有效地减轻应力。其结果是，带轮的耐久性能提高。
根据第三方面，在两条引导路中，由从轮毂离开的壁体形成引导面，因此，引导面不与端面连接。因此，在轮毂中能够避免应力的集中。
根据第四方面，在引导面和端面，除弯曲面以外不形成台阶，因此，可动伞体能够容易地加工。
根据第五方面，与弯曲面和端面通过棱线连接的情况相比，能够减轻应力。其结果是，带轮的耐久性能提高。
附图说明
图1是概略地表示本发明一实施方式的跨骑型车辆(机动二轮车)的整体图像的侧视图。(第一实施方式)
图2是沿着图1的2-2线的动力单元的放大水平剖视图。(第一实施方式)
图3是驱动带轮的可动伞体的放大俯视图。(第一实施方式)
图4是驱动带轮的可动伞体的局部放大立体图。(第一实施方式)
图5是从动带轮的可动伞体的放大俯视图。(第一实施方式)
附图标记说明
42 驱动轴(曲轴)
54 带式无级变速装置(带式无级变速器)
61a 固定伞体
61b 可动伞体
64a (固定伞体的)伞面
64b (可动伞体的)伞面
67 辊配重
82 轮毂
86a 引导面(第一引导面)
87 壁体(第二壁体)
87a 第二引导面
88 引导路
89a (轮毂的)端面
92 弯曲面
93 曲面
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的一实施方式。需要说明的是，在以下的说明中，前后、上下以及左右的各方向是指从搭乘于机动二轮车的乘员观察的方向。
第一实施方式
图1概略地表示跨骑型车辆的一实施方式的踏板式机动二轮车。机动二轮车11具备车架12和安装于车架12的车身罩13。在车架12的头管上，以能够转向的方式支承有能够绕车轴14旋转自如地支承前轮WF的前叉15和棒状的转向车把16。
在车身罩13上，在后框架的上方搭载有乘员座椅17。车身罩13具备：从前方覆盖头管的前罩18；从前罩18向后方连续的护腿板19；从护腿板19的下端连续且在乘员座椅17和前轮WF之间配置在主框架的上方的脚踏板21；以及在后框架上支承乘员座椅17的后罩22。
在后罩22的下方的空间配置有单元摆动式的动力单元23。动力单元23经由连杆25在上下方向上摆动自如连结于与后框架的前端结合的托架24。在动力单元23的后端绕水平轴旋转自如地支承有后轮WR。在从连杆25和托架24离开的位置处，在后框架与动力单元23之间配置有后缓冲单元26。动力单元23具备：水冷式单气缸的内燃机27；以及与内燃机27的内燃机主体27a结合并收容将内燃机27的输出向后轮WR传递的传动装置的传动箱28。
内燃机27的内燃机主体27a具备：将曲轴(后述的)支承为绕旋转轴线旋转自如的曲轴箱29；与曲轴箱29结合的气缸体31；与气缸体31结合的气缸盖32；与气缸盖32结合的气缸盖罩33。在气缸盖32上连接有进气装置34和排气装置35。进气装置34具备：支承于传动箱28，吸引并净化外部空气的空气滤清器36；以及将空气滤清器36与气缸盖32连接的作为进气系统部件的节气门主体37。
在节气门主体37中，通过节气门的作用调整从空气滤清器36供给的净化空气的流量。在气缸盖32的上部侧壁安装有燃料喷射装置38。从燃料喷射装置38向净化空气喷射燃料而形成混合气体。
排气装置35具备：从气缸盖32的下部侧壁通过内燃机27的下方而向后方延伸的排气管39；以及与排气管39的下游端连接而与曲轴箱29连结的排气消声器(未图示)。
如图2所示，曲轴箱29具备第一箱半体29a和第二箱半体29b。第一箱半体29a和第二箱半体29b通过协作来划分曲柄室41。曲轴42的曲柄收容于曲柄室41。在第一箱半体29a组装有第一滑动轴承43a。第一滑动轴承43a将曲轴42的第一轴颈支承为旋转自如。在第二箱半体29b组装有第二滑动轴承43b。第二滑动轴承43b将曲轴42的第二轴颈支承为旋转自如。
在第二滑动轴承43b的外侧，在第二箱半体29b与曲轴42同轴地组装有衬垫44。衬垫44与曲轴42的外周接触而将第二箱半体29b与曲轴42之间密封。衬垫44确保曲柄室41的液密性。
曲轴箱29还具备：与第一箱半体29a结合并将从第一滑动轴承43a向外侧突出的曲轴42的一端覆盖的作为第一曲轴罩的发电机罩45；以及与第二箱半体29b结合并将从第二滑动轴承43b向外侧突出的曲轴42的另一端覆盖的作为第二曲轴罩的变速器罩46。发电机罩45在其与第一箱半体29a之间形成发电机室47。
在发电机室47中收容有与曲轴42的一端连结的交流发电机(ACG)48。交流发电机48具备：固定于从第一箱半体29a的外表面突出的曲轴42的一端的筒形的转子48a；以及被转子48a包围而配置于曲轴42周围的定子48b。定子48b具备固定于第一箱半体29a并排列成环形的多个定子芯。在各个定子芯上卷绕有线圈。转子48a具备在定子芯的径向外侧沿着环形的轨道的磁铁。交流发电机48根据转子48a与定子48b的相对旋转而发电。交流发电机48也可以用作ACG起动器。
第二箱半体29b一体地形成有将后轮WR的车轴49支承为旋转自如的摆动体51。变速器罩46在其与第二箱半体29b以及摆动体51之间形成变速器室52。在变速器室52中收容有一边从曲轴42向从动轴53无级变速一边传递旋转动力的带式无级变速器(以下称为“变速器”)54。变速器54的详细情况在后面叙述。摆动体51和变速器罩46形成传动箱28。
在第二箱半体29b上紧固有将从第二箱半体29b向后轮WR的车轴49侧突出的从动轴53的一端覆盖的齿轮罩55。齿轮罩55在其与第二箱半体29b之间形成齿轮室56。在齿轮室56中收容有从从动轴53向后轮WR的车轴49以规定的减速比传递旋转动力的减速齿轮机构57。
减速齿轮机构57具备：固定于向齿轮室56突出的从动轴53的驱动齿轮58a；固定于后轮WR的车轴49的末端传动齿轮58b；以及配置在驱动齿轮58a和末端传动齿轮58b之间的怠速齿轮58c、58d。怠速齿轮58c、58d固定于共用的中间轴59。驱动齿轮58a与怠速齿轮58c啮合，末端传动齿轮58b与怠速齿轮58d啮合。这样，从动轴53的旋转被减速并传递到后轮WR的车轴49。
变速器54具备：安装于从第二箱半体29b的外表面突出的曲轴42的驱动带轮61；安装于从动轴53的从动带轮62；以及卷绕于驱动带轮61和从动带轮62的V带(驱动带)63。
驱动带轮61具备：固定伞体61a，所述固定伞体61a以不能在轴向上位移的方式固定于曲轴42，具有与曲轴42同轴且与第二箱半体29b面对的伞面64a；以及可动伞体61b，所述可动伞体61b以能够在固定伞体61a与第二箱半体29b之间在轴向上位移的方式安装于曲轴42，具有与曲轴42同轴且与固定伞体61a的伞面64a面对的伞面64b。固定伞体61a的伞面64a和可动伞体61b的伞面64b划分带槽。在带槽卷绕V带63。
以不能在轴向上位移的方式固定于曲轴42的配重保持板65与可动伞体61b的朝外的面(伞面64a的背侧)面对。在可动伞体61b的凸轮面66与配重保持板65之间夹持辊配重67。凸轮面66随着从曲轴42的旋转轴线Rx向离心方向远离而远离固定伞体61a。伴随着曲轴42的旋转，在辊配重67上生成离心力。辊配重67因离心力而向离心方向位移。随着辊配重67一边与凸轮面66滚动接触一边向离心方向位移，可动伞体61b朝向固定伞体61a被驱动。这样，可动伞体61b随着曲轴42的旋转而朝向固定伞体61a在轴向上移动，V带63的卷绕半径增大。
从动带轮62具备：内筒68，所述内筒68具有与从动轴53同轴的圆筒形，同轴地安装于从动轴53；固定伞体62a，所述固定伞体62a固定于内筒68，具有与从动轴53同轴且与变速器罩46面对的伞面69a；外筒71，所述外筒71具有与从动轴53同轴的圆筒形，同轴地安装于内筒68；以及可动伞体62b，所述可动伞体62b在固定伞体62a与变速器罩46之间固定于外筒71，具有与从动轴53同轴且与固定伞体62a的伞面69a面对的伞面69b。在固定伞体62a的伞面69a与可动伞体62b的伞面69b之间划分带槽。在带槽卷绕V带63。内筒68相对旋转自如地支承于从动轴53。外筒71相对旋转自如且在轴向上相对位移自如地支承于内筒68。根据外筒71和内筒68的轴向相对位移，可动伞体62b接近固定伞体62a或远离固定伞体62a。
在从动轴53上安装离心离合器72。离心离合器72具备固定于内筒68的离合器板72a。在离合器板72a与可动伞体62b之间配置有螺旋弹簧70。螺旋弹簧70施加朝向固定伞体62a按压可动伞体62b的弹力。当V带63的卷绕半径在驱动带轮61上增大时，在从动带轮62中，可动伞体62b克服螺旋弹簧70的弹力而远离固定伞体62a，V带63的卷绕半径减小。
离心离合器72具备固定于从动轴53的外板72b。外板72b与离合器板72a面对。当离合器板72a旋转时，在离心力的作用下，外板72b与离合器板72a结合。这样，从动带轮62的旋转被传递到从动轴53。当发动机转速超过设定转速时，离心离合器72确立动力传递状态。
在气缸体31中划分缸膛73。在缸膛73中，沿着气缸轴线C滑动自如地嵌入有活塞74。活塞74通过连杆75与曲轴42的曲柄连结。气缸轴线C从水平稍微向上前方倾斜。气缸体31沿着气缸轴线C引导活塞74的线性往复运动。活塞74的线性往复运动转换为曲轴42的旋转运动。在活塞74与气缸盖32之间划分燃烧室76。
如图3以及图4所示，驱动带轮61的可动伞体61b具有伞面64b并具备与曲轴42同轴的盘形的主体81。在伞面64b的背侧，在主体81形成有沿曲轴42的轴向延伸并同轴地容纳曲轴42的圆筒形的轮毂82。轮毂82在伞面64b的背侧一体地形成于主体81，被与轮毂82同轴的圆筒形的外壁83包围。在外壁83的内侧，一体地形成有在周向上等间隔地配置并从主体81连续地沿轴向延伸的三个加强肋84。
凸轮面66成对地配置于被加强肋84夹着的每个空间。在主体81上形成有：一对第一壁体86，所述一对第一壁体86在成对的凸轮面66的两侧从主体81立起而在径向内端与轮毂82连接；以及一对第二壁体87，所述一对第二壁体87在被成对的凸轮面66夹着的位置从主体81立起，在径向上离开轮毂82的位置与第一壁体86面对。一对第二壁体87在径向内端结合。
第一壁体86提供平面的第一引导面86a，该第一引导面86a在周向上限制辊配重67的位移并在凸轮面66上约束辊配重67。第二壁体87提供平面的第二引导面87a，该第二引导面87a与第一引导面86a平行地扩展，在周向上限制辊配重67的位移并在凸轮面66上约束辊配重67。在第一引导面86a与第二引导面87a之间，划分沿着凸轮面66引导辊配重67的移动的引导路88。
在轮毂82上，从凸轮面66连续地形成有在径向上限制辊配重67的移动的平面的端面89a。在成对的凸轮面66之间，端面89a通过与曲轴42的旋转轴线Rx平行的一根棱线91而连续。第一引导面86a通过在端面89a凹陷的弯曲面92与端面89a连接。弯曲面92通过曲面93与端面89a连接。弯曲面92由与第一引导面86a相接的曲面形成。在外壁83，从凸轮面66连续地形成有在径向上限制辊配重67的移动的端面89b。
第一引导面86a和第二引导面87a通过在凸轮面66凹陷的弯曲面94与凸轮面66连接。弯曲面94例如可以由与第一引导面86a或第二引导面87a相接的曲面形成。曲面的曲率设定为比弯曲面92的曲率大。弯曲面94起到避免辊配重67与第一引导面86a及第二引导面87a的干涉的作用。
如图5所示，从动带轮62的可动伞体62b具有伞面69b并具备与从动轴53同轴的盘形的主体95。在伞面69b的背侧，在主体95形成有沿从动轴53的轴向延伸并同轴地容纳内筒68的圆筒形的轮毂96。轮毂96在伞面69b的背侧具有一体地形成于主体95的肋97。肋97由在直径线上沿离心方向延伸的线性肋97a和一边与线性肋97a交叉一边与从动轴53同轴的环形肋97b形成。固定伞体62a同样具备盘形的主体和在伞面69a的背侧形成于主体的肋。
接着，对本实施方式的带式无级变速器54的动作进行概述。若曲轴(驱动轴)42的旋转速度低，则作用于辊配重67的离心力小，因此，可动伞体61b的伞面64b远离固定伞体61a的伞面64a，带槽扩展。在驱动带轮61中，V带63的卷绕半径缩小。在从动带轮62中，可动伞体62b根据螺旋弹簧70的弹力而远离固定伞体62a。能够得到较大的减速比。
若曲轴42的旋转速度上升，则作用于辊配重67的离心力增大。辊配重67使可动伞体61b朝向固定伞体61a位移。带槽变窄。在驱动带轮61中，V带63的卷绕半径增大。在从动带轮62中，可动伞体62b克服螺旋弹簧70的弹力而接近固定伞体62a。减速比缩小。
当在驱动带轮61从辊配重67向可动伞体61b沿轴向作用有推进力时，根据由伞面64b承受的来自V带63的反作用力，应力集中于第一引导面86a与端面89a的边界。弯曲面92减轻在第一引导面86a与端面89a的边界产生的应力。其结果是，驱动带轮61的耐久性能提高。
在本实施方式中，弯曲面92形成于可动伞体61b的轮毂82。即，弯曲面92形成于第一引导面86a与端面89a的边界。若曲轴42的旋转速度提高，则辊配重67在径向上远离轮毂82，最大的应力作用于第一引导面86a与轮毂82的边界。弯曲面92有效地减轻应力。其结果是，驱动带轮61的耐久性能提高。
在本实施方式的可动伞体61b中，在相邻的两个引导路88之间，形成有从轮毂82离开地配置而形成第二引导面87a的第二壁体87。在两条引导路88中，由从轮毂82离开的第二壁体87形成第二引导面87a，因此，第二引导面87a不与端面89a连接。因此，在轮毂82中能够避免应力的集中。
弯曲面92由与由平面形成的第一引导面86a相接的曲面形成。由于在第一引导面86a和端面89a，除弯曲面92以外不形成台阶，因此，可动伞体61b能够容易地加工。
弯曲面92与端面89a通过曲面93连接。与弯曲面92和端面89a通过棱线连接的情况相比，能够减轻应力。其结果是，驱动带轮61的耐久性能提高。
Claims (5)
1.一种带式无级变速装置，其特征在于，所述带式无级变速装置(54)具备：
固定伞体(61a)，所述固定伞体(61a)以不能在轴向上位移的方式固定于驱动轴(42)，具有与所述驱动轴(42)同轴的伞面(64a)；
可动伞体(61b)，所述可动伞体(61b)以能够在轴向上位移的方式安装于所述驱动轴(42)，具有与所述驱动轴(42)同轴且与所述固定伞体(61a)的伞面(64a)面对的伞面(64b)，并利用伞面(64a、64b)划分带槽；
辊配重(67)，所述辊配重(67)在所述伞面(64b)的背侧压靠于所述可动伞体(61b)，随着通过在所述驱动轴(42)的旋转时产生的离心力在径向上远离所述驱动轴(42)而使所述可动伞体(61b)朝向所述固定伞体(61a)位移；以及
引导路(88)，所述引导路(88)在所述伞面(64b)的背侧形成于所述可动伞体(61b)，具有引导面(86a、87a)和端面(89a)，所述引导面(86a、87a)一边在周向上限制所述辊配重(67)的位移一边在径向上引导所述辊配重(67)的移动，所述端面(89a)限制径向的所述辊配重(67)的移动，
所述引导面(86a)通过在所述端面(89a)凹陷的弯曲面(92)与所述端面(89a)连接。
2.如权利要求1所述的带式无级变速装置，其特征在于，
所述弯曲面(92)形成于所述可动伞体(61b)的轮毂(82)。
3.如权利要求2所述的带式无级变速装置，其特征在于，
在相邻的两条所述引导路(88)之间，形成有从所述轮毂(82)离开地配置而形成所述引导面(87a)的壁体(87)。
4.如权利要求1～3中任一项所述的带式无级变速装置，其特征在于，
所述弯曲面(92)由与由平面形成的所述引导面(86a)相接的曲面形成。
5.如权利要求1～4中任一项所述的带式无级变速装置，其特征在于，
所述弯曲面(92)与所述端面(89a)通过曲面(93)连接。
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