CN1734126A - V型带式无级变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紧凑的V型带式无级变速器，其中布置在壳体中的轮盘位置检测传感器被小型化，因此可以防止宽度方向尺寸增大。在用于摩托车的V型带式无级变速器(110)中，其中带(5)缠绕在具有可变槽宽的初级带轮(3)和次级带轮(4)之间，用于检测初级带轮(3)中的可移动轮盘(3B)的轴向位置的轮盘位置检测传感器(550)被布置在变速器壳体(101)中从空气引入端(101A)到空气排放端(101B)的气流路径中的空气引入端(101A)的附近中。

Description

V型带式无级变速器

技术领域

本发明涉及其中V型带在初级带轮和次级带轮之间延伸的V型带式无级变速器。

背景技术

V型带式无级变速器已经被广泛用于诸如轻便摩托车式摩托车的小型车辆中。在此V型带式无级变速器中，V型带缠绕在一对初级带轮和次级带轮上，并且这些带轮改变槽宽，其中初级带轮和次级带轮分别布置在诸如发动机的动力源的驱动动力所输入的初级轴和获取用于驱动轮的驱动动力的次级轴上。每个带轮的槽宽被槽宽调节机构所改变，以由此调节V型带相对于每个带轮的缠绕直径，并且因此以无级方式改变带轮之间的变速比。

通常，初级带轮和次级带轮中的每一个都包括在其间形成V型槽的固定轮盘和可移动轮盘。每个可移动轮盘可移动地布置在初级轴或次级轴的轴向上。此外，当可移动轮盘被槽宽调节机构移动时，可以以无级方式调节变速比。

作为此类型V型带式无级变速器中的槽宽调节机构，目前已经提出一种机构，其设置有：轮盘移动机构，其根据输入到可旋转地附装到初级轴的滑动齿轮(往复齿轮)的旋转来向初级带轮的可移动轮盘给予轴向位移；和电动机，其经由一排齿轮向滑动齿轮给予期望的旋转。当可移动轮盘被电动机移动和操作时，变速比可以被任意地调节。

此外，为了由电动机控制可移动轮盘的移动，提出了一种V型带式无级变速器(参见例如专利文献1)，其中用于检测可移动轮盘位置的轮盘位置检测传感器被布置在滑动齿轮的外周中，滑动齿轮布置在变速器壳体中从初级带轮最靠内的部分中。还提出了一种V型带式无级变速器(参见例如专利文献2)，其中其检测器可在轴向上移动的轮盘位置检测传感器被布置成在轴向上从初级带轮的可移动轮盘的外表面分开。

[专利文献1]日本实用新型公开No.07-41960

[专利文献2]日本专利申请公开No.2001-48081

发明内容

此外，通常为了冷却每个带轮或者V型带，外部空气被引入到容纳V型带式无级变速器的壳体中。例如，空气引入端口布置在覆盖初级带轮的外部的部分中，并且用于从壳体中排出空气的空气排放端口布置在覆盖次级带轮的外部的部分中。

在此情况下，引入到壳体中的外部气流是向空气排放端口传送由与每个带轮的摩擦所产生的V型带的磨损粉末的磨损粉末传送流。

所以，在专利文献1的构造(其中轮盘位置检测传感器被布置在壳体的容纳空间中从初级带轮最靠内的部分中)中，经由外部气流传送的磨损粉末容易粘附到轮盘位置传感器。防尘措施需要被设置在传感器中以防止由于磨损粉末的粘附而引起传感器的错误操作。由于此防尘措施，传感器被扩大。但是，在此情况下，扩大的传感器会中断壳体中的外部气流，并且有时会降低由外部空气产生的冷却性能。

此外，如专利文献2中所述，在其中其检测器可在轴向上移动的轮盘位置检测传感器被布置成在轴向上从初级带轮的可移动轮盘的外表面分开的构造中，需要在初级带轮外部确保用于安装轮盘位置检测传感器的很大空间。为了确保很大的安装空间，V型带式无级变速器的宽度方向(初级轴等的轴向)尺寸被扩大。所以，存在一个问题，即当被安装在其中宽度方向尺寸的减小被视为重要问题的摩托车等上时，此变速器是不利的。

本发明的目的是解决上述问题，并且提供一种紧凑的V型带式无级变速器，其中将被布置在壳体中的轮盘位置检测传感器可以被小型化以防止宽度方向尺寸的增大。

为了实现本发明的上述目的，提供了一种V型带式无级变速器，包括：动力源的驱动动力被输入到其中的初级轴；与所述初级轴平行地布置的次级轴；分别布置在所述初级轴和所述次级轴上的初级带轮和次级带轮，所述初级带轮和所述次级带轮具有界定出用于在其间缠绕带的V型槽的轮盘，所述轮盘可在轴向上移动以改变所述V型槽的槽宽；缠绕在所述初级和次级带轮的所述V型槽上并且在所述带轮之间传递旋转驱动动力的V型带；调节所述初级带轮和所述次级带轮的所述槽宽的槽宽调节机构；容纳并保持所述初级带轮和所述次级带轮的壳体；和检测所述可移动轮盘的轮盘位置的轮盘位置检测传感器，其中所述轮盘位置检测传感器被布置在用于将外部空气引入所述壳体中的空气引入端口的附近中。

此外，为了实现本发明的上述目的，提供了一种V型带式无级变速器，包括：动力源的驱动动力被输入到其中的初级轴；与所述初级轴平行地布置的次级轴；分别布置在所述初级轴和所述次级轴上的初级带轮和次级带轮，所述初级带轮和所述次级带轮具有界定出用于在其间缠绕带的V型槽的轮盘，所述轮盘可在轴向上移动以改变所述V型槽的槽宽；缠绕在所述初级和次级带轮的所述V型槽上并且在所述带轮之间传递旋转驱动动力的V型带；调节所述初级带轮和所述次级带轮的所述槽宽的槽宽调节机构；容纳并保持所述初级带轮和所述次级带轮的壳体；和检测所述可移动轮盘的轮盘位置的轮盘位置检测传感器，其中所述轮盘位置检测传感器包括：传感器主体，其布置在初级带轮或次级带轮外部和由相应的带轮所占用的宽度范围中；和检测器，其延伸出所述传感器主体并且可按照所述可移动轮盘的所述轮盘位置而移动。

应当注意到，在如上所述地构造的V型带式无级变速器中，所述轮盘位置检测传感器被优选地安装在当从所述初级和次级轴的轴向上观察时在V型带缠绕在所述初级带轮或所述次级带轮上的缠绕直径为最大时的带缠绕范围的区域中。

此外，为了实现本发明的上述目的，提供了一种V型带式无级变速器，包括：动力源的驱动动力被输入到其中的初级轴；与所述初级轴平行地布置的次级轴；分别布置在所述初级轴和所述次级轴上的初级带轮和次级带轮，所述初级带轮和所述次级带轮具有界定出用于在其间缠绕带的V型槽的轮盘，所述轮盘可在轴向上移动以改变所述V型槽的槽宽；缠绕在所述初级和次级带轮的所述V型槽上并且在所述带轮之间传递旋转驱动动力的V型带；调节所述初级带轮和所述次级带轮的所述槽宽的槽宽调节机构；容纳并保持所述初级带轮和所述次级带轮的壳体；和检测所述可移动轮盘的轮盘位置的轮盘位置检测传感器，其中所述轮盘位置检测传感器包括旋转编码器，所述旋转编码器用于检测按照所述可移动轮盘的所述轮盘位置而旋转的用于检测的臂的旋转。

此外，一种其上安装有如上所述地构造的V型带式无级变速器的车辆是优选的。

根据如上所述地构造的V型带式无级变速器，容纳在壳体中的轮盘位置检测传感器设置在气流路径中的空气引入端口的附近中。所以，即使壳体中的气流是用于向空气排放端口传送由与初级带轮的摩擦所产生的V型带的磨损粉末的磨损粉末传送流时，轮盘位置检测传感器也不与包括磨损粉末的气流接触，并且由此该传感器不被所附的磨损粉末所污染。

所以，可以从轮盘位置检测传感器省去用于防止磨损粉末粘附的防尘措施，并且通过省去防尘措施而可以实现轮盘位置检测传感器的小型化。

此外，根据如上所述地构造的另一种V型带式无级变速器，容纳在壳体中的轮盘位置检测传感器的传感器主体布置在初级带轮或次级带轮外部和在相应带轮所占用的宽度范围中。所以，可以确保安装传感器主体所要求的空间，例如在初级带轮或次级带轮的上方或前面。

所以，不会由于安装轮盘位置检测传感器而增大V型带式无级变速器的宽度方向尺寸。变速器可以被构造成在宽度方向上紧凑，并且这对于将传感器安装在摩托车等上是有利的。

此外，根据如上所述地构造的另一种V型带式无级变速器，容纳在壳体中的轮盘位置检测传感器包括旋转编码器，所述旋转编码器用于检测按照所述可移动轮盘的所述轮盘位置而旋转的用于检测的臂的旋转，并且由此传感器自身可以被构造为在初级轴方向上紧凑。通过使用具有高度防尘性质并且便宜的旋转编码器作为轮盘位置检测传感器，可以提供具有高度可靠性并且便宜的V型带式无级变速器。

附图说明

图1是设置有动力单元的小型摩托车式摩托车的侧视图，该动力单元的发动机与根据本发明第一实施例的V型带式无级变速器相结合；

图2是不包括覆盖V型带式无级变速器外部的壳体的图1动力单元的侧视图；

图3是沿图2所示V型带式无级变速器的线B-B的剖视图；

图4是示出图3所示V型带式无级变速器中壳体内的气流的解释图；

图5是沿图2所示V型带式无级变速器的线C-C的剖视图；

图6是包括在图5所示的槽宽调节机构中的轮盘位置检测传感器的放大侧视图；

图7是示出包括在图5所示的槽宽调节机构中的轮盘位置检测传感器的修改的放大侧视图；

图8是示出包括在图5所示的槽宽调节机构中的轮盘位置检测传感器的另一个修改的放大侧视图；

图9是布置在根据本发明的V型带式无级变速器中的轮盘位置检测传感器的另一个实施例的解释图；

图10是示出布置在V型带式无级变速器中的轮盘位置检测传感器的不令人满意示例的解释图；

图11是示出布置在初级或次级带轮外部的轮盘位置检测传感器的令人满意安装范围的V型带式无级变速器示意性侧视图；

图12是根据本发明第二实施例的V型带式无级变速器的主要部分剖视图；和

图13是图12所示的轮盘位置检测传感器的放大主视图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地说明根据本发明的V型带式无级变速器的优选实施例。

图1是示出设置有动力单元的小型摩托车式摩托车的侧视图，该动力单元的发动机与根据本发明第一实施例的V型带式无级变速器相结合；图2是从其去除了覆盖V型带式无级变速器外部的壳体的图1中所示的动力单元的侧视图；图3是沿图2所示V型带式无级变速器的线B-B的剖视图；图4是示出图3所示V型带式无级变速器中壳体内的气流的解释图和；图5是沿图2所示V型带式无级变速器的线C-C的剖视图。

在图1所示的摩托车401中，动力单元410布置在前轮403和作为驱动轮的后轮305之间并在车座405之下的位置中。车辆的前表面和两个相反侧表面的大部分用罩覆盖。

如图2和3所示，此处说明的动力单元410包括：发动机105；从发动机105的曲轴箱106向后延伸的变速器壳体100、101；和容纳在由这些变速器壳体100、101和曲轴箱106所形成的空间(带室103)中并改变发动机105的输出速度的V型带式无级变速器110。无级变速器110的输出经由自动离心式离合器70和由一排齿轮构成的减速器302，传递到作为驱动轮设置在发动机105后侧的后轮305的轴300。

在本实施例的动力单元410中，如图3所示，由变速器壳体100的右侧部分100a和曲轴箱106界定出曲轴室102，并且由变速器壳体100的左侧部分和变速器壳体101界定出带室103。而且，V型带式无级变速器110容纳在带室103中。

应当注意到，变速器壳体和曲轴箱可以独立地构成，可以仅由曲轴箱界定出曲轴室，以及可以仅由变速器壳体界定带室。

如图2和3所示，发动机105包括：对应于可旋转地支撑曲轴107的壳体的变速器壳体100的右侧部分100a和曲轴箱106；经由连杆421连接到曲轴107的活塞423；连接到曲轴箱106的上面部分以提供活塞423在其中滑动的气缸部分(燃烧室)425的气缸体426；和汽缸盖431，其对于每个气缸部分425设置有进排气端口和火花塞，并连接到气缸体426的上面部分。

在本实施例的发动机105中，曲轴107布置成其轴线定向到车身的宽度方向上。

飞轮441附装到曲轴107的右端，并且此飞轮441设置有发电机(未示出)。此发电机通过曲轴107的旋转来发电，并将电供应到安装在车辆上的电气部件，或者对安装在车辆上的蓄电池充电。

初级轴1一体地设置在曲轴107的左端上，并作为根据本发明的V型带式无级变速器110的输入轴。作为界定出带室103(作为容纳V型带式无级变速器110的空间)的壳体，变速器壳体100、101被附装到曲轴箱106的左侧表面。

如图2所示，在界定出曲轴室102的变速器壳体100的右侧部分100a和曲轴箱106的上表面的外周中，布置旋转支撑部分452，其经由插入的枢轴轴450可旋转地连接到车身框架。

V型带式无级变速器110包括：与曲轴107(其是作为动力源的发动机105的输出轴)一体形成的初级轴1；与初级轴1平行布置并获取用于驱动轮305的驱动动力的次级轴2；分别布置在初级轴1和次级轴2上的初级带轮3和次级带轮4，初级带轮和次级带轮具有界定出V型槽以在其间缠绕带的固定轮盘3A、4A和可移动轮盘3B、4B，可移动轮盘3B、4B可在轴向方向(图3中的两个相反方向)上移动以改变V型槽的槽宽；缠绕在初级带轮3和次级带轮4的V型槽上并且在两个带轮3、4之间传递旋转驱动动力的V型带5；槽宽调节机构7，其通过电动机10来使可移动轮盘3B移动而由此调节初级带轮3和次级带轮4的槽宽；以及轮盘位置检测传感器550，其检测可移动轮盘3B的位移以控制电动机10的操作。当由此槽宽调节机构7改变初级带轮3和次级带轮4的槽宽时，调节了V型带5对于每个带轮3、4的缠绕直径，并且在初级带轮3和次级带轮4之间以无级方式调节了变速比。

如图4所示，在本实施例的变速器壳体101中，用于引入外部空气的空气引入端口101A形成在覆盖初级带轮3的侧面部分的壁部分中。此外，用于从壳体排出空气的空气排放端口101B形成在覆盖次级带轮4的侧面部分的壁部分中。

此外，在空气引入端口101A中，布置空气滤清器570，其过滤从空气引入端口101A引入到带室103中的外部空气。在固定轮盘3A面对空气引入端口101A的外表面上，布置多个叶片3C，其通过初级带轮3的旋转操作而吸入外部空气。

如图4中箭头580所示，通过固定轮盘3A的叶片3C的吸入作用，外部空气从空气引入端口101A引入到变速器壳体100、101之间的带室103中。如图4中箭头581、582、583所示，外部空气从初级带轮3侧流向次级带轮4，并且冷却各个带轮3、4、V型带5等。如箭头584所示，空气从空气排放端口101B排出。

在本实施例的V型带式无级变速器110中，槽宽调节机构7包括：电动机10(参见图2)，其是向初级带轮3的可移动轮盘3B施加任意移动推力的装置；初级侧操作机构(所谓的转矩凸轮)30，其布置在可移动轮盘3B和初级轴1之间，并且当在初级轴1和可移动轮盘3B的转矩之间形成转矩差时，其在消除转矩差的方向上向可移动轮盘3B施加移动推力；压缩螺旋弹簧40，其是在减小槽宽方向上向次级带轮4的可移动轮盘4B施加推力的装置；和次级侧操作机构(所谓的转矩凸轮)60，其布置在可移动轮盘4B和次级轴2之间，并且当在次级轴2和可移动轮盘4B的转矩之间形成转矩差时，其在消除转矩差的方向上向可移动轮盘4B施加移动推力。

在本实施例中，如图2和5所示，槽宽调节机构7的电动机10布置在旋转支撑部分452之后，旋转支撑部分452连接到变速器壳体100的左侧部分100b的上面部分的外周中的车身框架。

应当注意到，在图3中，箭头C、E分别表示初级轴1和次级轴2的旋转方向。箭头D表示由初级侧操作机构30在可移动轮盘3B中产生的推力的方向，而箭头F表示由次级侧操作机构60在可移动轮盘4B中产生的推力的方向。

此外，在本实施例中，无级变速器110容纳在带室103(其布置成与发动机105的曲轴箱106相邻并且由变速器壳体100的左侧部分100b和壳体101所界定)中，并且初级轴1与发动机105的曲轴107一体地构成。

次级轴2经由减速器302连接到轴300，并且驱动轮305附装到轴300。初级带轮3布置在初级轴1的外周中，而次级带轮4经由离心式离合器70附装到次级轴2的外周。

如图5所示，初级带轮3包括：固定到初级轴1的一端上的固定轮盘3A，和可在初级轴1的轴向(图中箭头A的方向)上移动的可移动轮盘3B。在固定轮盘3A和可移动轮盘3B的相对圆锥表面之间形成V型带5所缠绕到其上的V型槽。

初级轴1的一端经由轴承25被壳体101支撑，轴承25装配到其中的套筒24和后面将说明的套筒21由锁定螺母26固定，并且固定轮盘3A的凸台部分以使得凸台部分不在轴向上移动的方式被相应地固定。

可移动轮盘3B具有初级轴1所延伸穿过的圆筒形凸台部分，并且圆筒形滑动件22固定到此凸台部分的一端上。套筒21布置在滑动件22和初级轴1之间，并且经由花键20装配在初级轴1的外周中。套筒21与初级轴1一体地旋转。此外，滑动件22在轴向上可移动地布置在套筒21的外周中。

在滑动件22中，以相对于轴向倾斜地延伸的方式形成凸轮槽31，并且突出到套筒21的外周的导向销32可滑动地插入到凸轮槽31中。所以，当与初级轴1一体地旋转时，与滑动件22一体的可移动轮盘3B可在初级轴1的轴向上移动。

凸轮槽31和导向销32构成上述初级侧操作机构30。所以，凸轮槽31倾斜的方向被设定为这样的方向，即当初级轴1和可移动轮盘3B的转矩之间产生转矩差时具有消除转矩差方向的移动推力被施加到初级带轮3的可移动轮盘3B的方向(例如，当初级轴1的转矩大于可移动轮盘3B的转矩时具有减小初级带轮3槽宽的方向(箭头D)的移动推力被施加到可移动轮盘3B的方向)。可以根据被给予的性能将凸轮槽31的包括其倾斜角在内的轨迹设定为诸如线性或曲线形式的任意形式，并且此轨迹容易被加工。

另一方面，在面对可移动轮盘3B的变速器壳体100的左侧部分100b的内表面上，圆筒形进给导向件16以向着可移动轮盘3B突出的方式被拧紧并固定。进给导向件16布置成相对于初级轴1共轴，并且在进给导向件16的内周表面上形成内螺纹17。往复齿轮12在轴向和圆周方向上可滑动地装配到进给导向件16的外周中。

往复齿轮12连接到环形旋转环13的外周壁的一端，环形旋转环13从其内周壁向着外周壁弯曲成U横截面形状，并且在内周壁的外周表面上形成的外螺纹18与进给导向件16的内螺纹17联动。旋转环13的内周壁经由轴承23连接到与可移动轮盘3B一体形成的滑动件22。

通过此结构，当往复齿轮12旋转时，由于内螺纹17和外螺纹18的导向功能，往复齿轮12和旋转环13在轴向上移动。所以，与滑动件22一体形成的可移动轮盘3B移动，并且初级带轮3的槽宽改变。应当注意到，在外螺纹18和内螺纹17中使用梯形螺纹，但三角形螺纹也可以被应用。

在用于任意地移动初级带轮3的可移动轮盘3B的电动机10中，电机输出轴10a经由齿轮传动机构11连接到往复齿轮12，齿轮传递机构11由组合多级式正齿轮11A至11E构成。

此外，带轮移动机构以这样的方式构成，即当电动机10的旋转被控制单元200(参见图5)控制时，该机构可以经由往复齿轮12在轴向上移动可移动轮盘3B。

控制单元200通过轮盘位置检测传感器550检测可移动轮盘3B的位置，并且被用来控制电动机10的操作。

在本实施例中，如图6所示，轮盘位置检测传感器550是这样的传感器(例如可变电阻系统、磁致伸缩系统、磁系统等的传感器)，其包括：传感器主体551、可沿传感器主体551的中心轴线552直线移动地布置在传感器主体551上的检测器553。

检测器553包括：可沿中心轴线552移动地保持在传感器主体551上的轴部分553a；在以直角跨过中心轴线552的方向上从检测器553的顶端延伸的顶端延伸部分553b；和从顶端延伸部分553b突出并靠在将被检测的构件上的触点部分553c。

检测器553被压缩螺旋弹簧(加力装置)555在从传感器主体551突起的方向上加力，该压缩螺旋弹簧555以压缩状态布置在传感器主体551和顶端延伸部分553b之间。

如图4所示，轮盘位置检测传感器550布置在从空气引入端口101A到空气排放端口101B的气流路径中的空气引入端口101A的附近中。

在本实施例中，轮盘位置检测传感器550在空气引入端口101A的附近中和在由相应的带轮和槽宽调节机构7的往复齿轮12所占用的带轮占用宽度W的范围中布置在初级带轮3外侧。在传感器主体551的轴向与初级轴1的轴线方向对齐并且触点部分553c靠在往复齿轮12的侧表面上的情况下，传感器被固定到壳体101。应当注意到，触点部分553c通过压缩螺旋弹簧555的作用力而保持在该部分靠在往复齿轮12上的状态中。

所以，轮盘位置检测传感器550的检测器553伴随着往复齿轮12在轴向上的移动而与往复齿轮12一体地偏移，并且经由往复齿轮12在轴向上的位移来检测可移动轮盘3B的轮盘位置的变化。

如图3所示，次级带轮4包括：经由离心式离合器70连接到次级轴2的固定轮盘4A；和可在次级轴2的轴向上(图中箭头B的方向上)移动的可移动轮盘4B。在固定轮盘4A和可移动轮盘4B的相对圆锥表面之间形成V型带5所缠绕到其上的V型槽。

固定轮盘4A设置有圆筒形导向件51，此导向件51经由轴承可旋转地支撑在次级轴2的外周上。置于固定轮盘4A和次级轴2之间的离心式离合器70设置有：与固定轮盘4A的导向件51一体旋转的离心板71、由此离心板71支撑离心重物72、以及可拆卸地附装到离心重物72的离合器壳体73。

此处，离心板71通过花键装配可一体旋转地连接到固定轮盘4A的导向件51。离合器壳体73经由花键装配的凸台构件47固定到次级轴2的一端。应当注意到，次级轴2的一端经由轴承50被变速器壳体101所支撑，轴承50被装配到其中的套筒48经由锁定螺纹件49被固定，并且离合器壳体73和凸台构件47以防止在轴向上移动的方式被固定。

通过此结构，当与固定轮盘4A一体旋转的离心板71的旋转数达到预定值时，离心重物72被离心力向外移动，并接触离合器壳体73，并且固定轮盘4A的旋转被传递到次级轴2。

可移动轮盘4B与可在轴向上移动地支撑在固定轮盘4A的导向件51的外周上的圆筒形滑动件52是一体的，并且此轮盘被压缩螺旋弹簧40在减小V型槽宽度的方向上加力。压缩螺旋弹簧40布置在弹簧的一端靠在滑动件52的外周上的凸起部分而其另一端靠在离心板71的弹簧座上的压缩状态下。

凸轮槽61形成在与可移动轮盘4B一体的滑动件52中，并相对于轴线倾斜。从与固定轮盘4A一体的导向件51的外周突起的导向销62可滑动地插入到此凸轮槽61中。所以，当与次级轴2一体地旋转时，与滑动件52一体的可移动轮盘4B可在次级轴2的轴向上移动。

凸轮槽61和导向销62构成上述次级侧操作机构60。所以，凸轮槽61倾斜的方向被设定为这样的方向，即当次级轴2和可移动轮盘4B的转矩之间产生转矩差时具有消除转矩差的方向的移动推力被施加到可移动轮盘4B的方向(例如，当次级轴2的转矩小于可移动轮盘4B的转矩时具有减小次级带轮4槽宽的方向(箭头F)的移动推力被施加到可移动轮盘4B的方向)。可以根据被给予的性能将凸轮槽61的包括其倾斜角在内的轨迹设定为诸如线性或曲线形式的任意形式，并且此轨迹容易被加工。

以这样的方式布置次级侧操作机构60。例如，当摩托车开始上坡时，连接到次级轴2的固定轮盘4A的转速减小，并且从将由V型带5继续其旋转的可移动轮盘4B形成速度差。在此情况下，导向销62显然在箭头F方向上推动凸轮槽61，可移动轮盘4B经由滑动件52被推向固定轮盘4A，并且V型槽的槽宽被强制减小。

接着，将说明根据第一实施例的摩托车的V型带式无级变速器110的操作。

当从控制单元200输入换档信号到电动机10中时，往复齿轮12和旋转环13被电动机10的旋转所旋转，并且经由轴承23固定到旋转环13的滑动件22由于外螺纹18和内螺纹17的导向作用在轴向上移动。与滑动件22一体形成的可移动轮盘3B移动，并且初级带轮3的槽宽变化。

例如，当初级带轮3的槽宽减小时，V型带5的缠绕直径增大，并且变速比向着最大侧改变。当初级带轮3的槽宽增大时，V型带5的缠绕直径减小，并且变速比向着低侧改变。

另一方面，次级带轮4的槽宽随着初级带轮3的槽宽变化而变化，并相对于初级带轮3相反地变化。

也就是说，当V型带5的缠绕直径相对于初级带轮3减小(向着低侧改变)时，在次级带轮4侧上V型带5的咬合力减小。所以，在可移动轮盘4B和V型带5之间产生打滑，并且在可移动轮盘4B和固定轮盘4A之间形成速度差。于是，因为可移动轮盘4B被凸轮槽61的作用和压缩螺旋弹簧40的作用力而被压向固定轮盘4A，次级带轮4的槽宽减小，并且V型带5的缠绕直径增大。

结果，初级带轮3和次级带轮4之间的变速比变大，并且传递到驱动轮305的转矩增大。相反，当V型带5相对于初级带轮3的缠绕直径增大(向着最大侧改变)时，V型带5咬入次级带轮4侧上的V型槽中，并且可移动轮盘4B逆着压缩螺旋弹簧40的作用力在离开固定轮盘4A的方向上移动。因为次级带轮4的槽宽增大，并且V型带5的缠绕直径减小，因此初级带轮3到次级带轮4的变速比变小。

当次级带轮4的旋转数不低于预定值时，次级带轮4经由离心式离合器70连接到次级轴2，并且次级轴2的旋转经由减速器302的齿轮系被传递到轴300。

根据上述V型带式无级变速器110，如图4所示，设置在变速器壳体100、101中的轮盘位置检测传感器550被布置在外部空气被引入带室103(其由变速器壳体100的左侧部分100b和壳体101所界定)的气流路径中的空气引入端口101A附近中。所以，即使变速器壳体100、101中的气流是用于向空气排放端口101B传送由与初级带轮3的摩擦所产生的V型带5的磨损粉末的磨损粉末传送流，轮盘位置检测传感器550也不与包括磨损粉末的气流接触，并且由此该传感器不被所附的磨损粉末所污染。

所以，可以从轮盘位置检测传感器550省去用于防止磨损粉末粘附的防尘措施，并且通过省去防尘措施而可以实现轮盘位置检测传感器550的小型化。

此外，因为轮盘位置检测传感器550被小型化，防止了变速器壳体100、101中的气流被轮盘位置检测传感器550所中断。变速器壳体100、101中的外部空气流被保持得令人满意，并且可以确保由外部空气实现的稳定的冷却性能。

此外，在本实施例的V型带式无级变速器110中，对于设置在变速器壳体100、101中的轮盘位置检测传感器550，传感器主体551布置在初级带轮3外部，并且布置传感器主体551所要求的空间优选地被确保在初级带轮3上方或前面。应当注意到，本发明不限于此实施例。例如，轮盘位置检测传感器550的传感器主体551可以被布置在次级带轮4外部并且在由相应的带轮所占用的宽度范围中。

所以，因为布置有轮盘位置检测传感器550，V型带式无级变速器110的宽度方向尺寸不会增大。变速器可以被构造为在宽度方向上紧凑，并且这对于将传感器安装在诸如摩托车的车辆上是有利的。

此外，轮盘位置检测传感器550没有布置在初级带轮3的可移动轮盘3B和用于在轴向上移动可移动轮盘3B的往复齿轮12之间的空间中。所以，包括往复齿轮12等的轮盘移动机构可以被布置在初级带轮3的可移动轮盘3B的附近中，并且V型带式无级变速器110的宽度方向尺寸可以被设置得更加紧凑。

应当理解到在本实施例中，允许轮盘位置检测传感器550的检测器553靠在往复齿轮12的内表面上，由此检测往复齿轮12的位置。通过此构造，可以将宽度方向尺寸设置得紧凑。此外，轮盘位置检测传感器550的结构被简化了，并且可以减小生产成本。

此外，本发明的V型带式无级变速器不限于此实施例。例如，当传感器的安装空间或者生产成本允许时，如图7所示地构造轮盘位置检测传感器650，其中允许基本上形成为U形的检测器653的顶端靠在往复齿轮12的外表面上，并检测往复齿轮12的位置。

此外，可以如图8所示地构造轮盘位置检测传感器750，其中往复齿轮12的外周部分可相对旋转地被一对检测器753、753在轴向上夹持，并检测往复齿轮12的位置。

此外，在上述实施例中，轮盘位置检测传感器550的检测器553与往复齿轮12啮合，并经由往复齿轮12的位置间接检测可移动轮盘3B的位置。

但是，如图9(a)至(c)所示，检测器553可以与可移动轮盘3B的背表面进行直接接触，并且可以直接检测可移动轮盘3B的位置。也就是说，轮盘位置检测传感器550可以检测往复齿轮12和可移动轮盘3B中任一个的位置，以由此检测初级带轮3中可移动轮盘3B的轴向位置。

此外，通过使用其检测器553在传感器主体551的中心轴线方向上直线移动以由此检测位置的轮盘位置检测传感器550，由相对于传感器主体551可直线移动地支撑的轴部分553a和连接到轴部分553a顶端的顶端延伸部分553b所形成的形状不限于图6所示的基本L形。

例如，检测器553可以形成为如图9(a)所示检测器的顶端靠在可移动轮盘3B的背表面上的基本U形，或者形成为如图9(b)所示检测器的顶端靠在可移动轮盘3B的背表面上的基本曲拐形。

此外，在轮盘位置检测传感器550中，如图9(c)所示，检测器553可旋转地布置在传感器主体551的中心轴线周围，并且可以根据检测器553(其顶端被允许靠在可移动轮盘3B的背表面上)的旋转来检测可移动轮盘3B的位置。

此外，根据本发明，为了实现紧凑的结构，轮盘位置检测传感器可以布置在由相应的初级带轮3和往复齿轮12在初级轴方向上轮盘所占用的宽度W范围中和在初级带轮3的外周的外部中的任何位置。

所以，当满足此要求时，如图9(c)所示，传感器主体551的中心轴可以被布置在以直角跨过初级轴1的方向上。

但是，如图10(a)所示，当轮盘位置检测传感器550在可移动轮盘3B的外周内部布置在可移动轮盘3B和往复齿轮12之间时，不满足上述要求，往复齿轮12不能布置在可移动轮盘3B附近中，并且这导致宽度尺寸的扩大。

此外，即使传感器主体551的基础端部分如图10(b)所示地从固定轮盘3A突出，传感器也不满足传感器被布置在由相应的初级带轮3和往复齿轮12在初级轴方向上的带轮占用宽度W内的要求。传感器主体551的基础端部分从带轮占用宽度W突出尺寸W1，并且这导致在宽度方向上的扩大。

此外，即使满足上述要求，在如图10(c)所示的其中传感器553具有旋转支撑点554的联接结构中，检测器553在初级带轮3的外周中具有大的安装空间。所以，存在这样的可能，即在初级带轮3的周边的直径方向上导致不令人满意的扩大。

图11是V型带式无级变速器210的示意性侧视图，其示出了布置在初级带轮3或次级带轮4外部和相应的带轮占用宽度的范围中的轮盘位置检测传感器的令人满意的安装范围。

如图11所示，布置在初级带轮3或次级带轮4外部的轮盘位置检测传感器优选地布置在当从初级轴方向上观察时在V型带5缠绕在初级带轮3上的缠绕直径最大(D1)时的带缠绕范围3W的区域中，或者布置在当从次级轴方向上观察时在V型带5缠绕在次级带轮4上的缠绕直径最大(D2)时的带缠绕范围4W的区域中。传感器更优选地布置在以穿过初级带轮3和次级带轮4的轴线的带轮中心线X为中心的基本上45度的带缠绕范围3S或4S的区域中。

也就是说，因为伴随加速/减速时快速变化的速度由发动机105的旋转引起的所施加振动力的增大和在松驰侧上缺少的张紧力，V型带式无级变速器210的V型带5在带的上和下侧上都振动。

此外，振动的另一个因素是由加速/减速引起的速度振动、带压力振动等。当V型带5的速度从最高侧(图11中的双点划线所示)向低侧(图11中的实线所示)或者从低侧向最高侧变化时，带振动增大。

此外，从怠速直到离合器完全啮合、以及在从离合器分离直到变速器停止的减速时间处，都产生V型带5的振动。在带的张紧力很小的情况下，在带的下侧上振动V2增大。

此外，伴随V型带5上磨损的增大，带振动如上所述地增大。

所以，图11中用虚线所示，存在这样的可能性，即V型带5快速地振动并且由于磨损的带的上和下侧的增大振动V1、V2而与传感器进行接触。所以，包括轮盘位置检测传感器等在内的容易受到冲击的传感器被防止布置在初级带轮3和次级带轮4之间的带5振动方向(V1、V2)外侧(除了带缠绕范围3W和4W的区域)。传感器优选地安装在带5缠绕在带轮上的带缠绕范围3W或4W的区域中，如图11所示。

图12是根据本发明第二实施例的V型带式无级变速器的主要部分剖视图，和图13是图12所示的轮盘位置检测传感器的放大主视图。

应当注意到，第二实施例的V型带式无级变速器310具有与第一实施例的V型带式无级变速器110的构造基本上相同的构造，除了包括旋转编码器的轮盘位置检测传感器350被用来代替轮盘位置检测传感器550。所以，具有相同功能的组成构件用相同的标号指示，并且省略详细说明。

在第二实施例的V型带式无级变速器310中，如图12和13所示，轮盘位置检测传感器350是旋转编码器，包括：传感器主体351、和可旋转地布置在此传感器主体351周围用于检测的臂352。

对于用于检测的臂352，臂的绕轴旋转顶端的触点部分353被旋转并且在该部分与将被检测的构件进行压力接触的方向上被螺旋扭力弹簧(未示出)加力，该螺旋扭力弹簧布置在臂的基础端部分和传感器主体352之间。

上述轮盘位置检测传感器350被布置在相应的槽宽调节机构7外部，并且传感器主体351的中心轴线方向允许跨过初级轴1的轴线方向。此外，用于检测的臂352的触点部分353在该部分靠在往复齿轮12的侧表面上的情况下被固定到变速器壳体100。应当注意到，其接触表面被形成为基本上球形表面的触点部分353由螺旋扭力弹簧的旋转作用力维持在该部分靠在往复齿轮12上的状态中。

所以，轮盘位置检测传感器350的用于检测的臂352根据往复齿轮12在轴向上的移动而被旋转和偏移，并且传感器经由往复齿轮12在轴向上的偏移来检测可移动轮盘3B的轮盘位置的变化。

也就是说，在第二实施例的V型带式无级变速器310中，布置在用于检测的臂352的绕轴转动顶端上的触点部分310被允许靠在往复齿轮12的侧表面上，并且由传感器主体351中的旋转编码器来检测用于检测的臂352的旋转。

结果，对于轮盘位置检测传感器350，传感器主体351可以被构造成在初级轴1的轴线方向上紧凑。通过使用具有传感器自身的高防尘性质并且便宜的旋转编码器作为轮盘位置检测传感器350，可以提供具有高可靠性和便宜的V型带式无级变速器310。

应当注意到，在实施例中已经说明了用于摩托车的动力单元410，但是本发明的动力单元410不限于用于摩托车的动力单元，并且无需多言，该单元可以应用到作为相对较轻重量较小尺寸车辆的三轮或四轮小车中。

Claims (5)

1.一种V型带式无级变速器，包括：

动力源的驱动动力被输入到其中的初级轴；

与所述初级轴平行地布置的次级轴；

分别布置在所述初级轴和所述次级轴上的初级带轮和次级带轮，所述初级带轮和所述次级带轮具有界定出用于在其间缠绕带的V型槽的轮盘，所述轮盘可在轴向上移动以改变所述V型槽的槽宽；

缠绕在所述初级和次级带轮的所述V型槽上并且在所述带轮之间传递旋转驱动动力的V型带；

调节所述初级带轮和所述次级带轮的所述槽宽的槽宽调节机构；

容纳并保持所述初级带轮和所述次级带轮的壳体；和

检测所述可移动轮盘的轮盘位置的轮盘位置检测传感器，

其中所述轮盘位置检测传感器被布置在用于将外部空气引入所述壳体中的空气引入端口的附近中。

2.一种V型带式无级变速器，包括：

动力源的驱动动力被输入到其中的初级轴；

与所述初级轴平行地布置的次级轴；

分别布置在所述初级轴和所述次级轴上的初级带轮和次级带轮，所述初级带轮和所述次级带轮具有界定出用于在其间缠绕带的V型槽的轮盘，所述轮盘可在轴向上移动以改变所述V型槽的槽宽；

缠绕在所述初级和次级带轮的所述V型槽上并且在所述带轮之间传递旋转驱动动力的V型带；

调节所述初级带轮和所述次级带轮的所述槽宽的槽宽调节机构；

容纳并保持所述初级带轮和所述次级带轮的壳体；和

检测所述可移动轮盘的轮盘位置的轮盘位置检测传感器，

其中所述轮盘位置检测传感器包括：传感器主体，其布置在初级带轮或次级带轮外部和由相应的带轮所占用的宽度范围中；和检测器，其延伸出所述传感器主体并且可按照所述可移动轮盘的所述轮盘位置而移动。

3.如权利要求2所述的V型带式无级变速器，其中所述轮盘位置检测传感器安装在当从所述初级和次级轴的轴向上观察时在V型带缠绕在所述初级带轮或所述次级带轮上的缠绕直径为最大时的带缠绕范围的区域中。

4.一种V型带式无级变速器，包括：

动力源的驱动动力被输入到其中的初级轴；

与所述初级轴平行地布置的次级轴；

分别布置在所述初级轴和所述次级轴上的初级带轮和次级带轮，所述初级带轮和所述次级带轮具有界定出用于在其间缠绕带的V型槽的轮盘，所述轮盘可在轴向上移动以改变所述V型槽的槽宽；

缠绕在所述初级和次级带轮的所述V型槽上并且在所述带轮之间传递旋转驱动动力的V型带；

调节所述初级带轮和所述次级带轮的所述槽宽的槽宽调节机构；

容纳并保持所述初级带轮和所述次级带轮的壳体；和

检测所述可移动轮盘的轮盘位置的轮盘位置检测传感器，

其中所述轮盘位置检测传感器包括旋转编码器，所述旋转编码器用于检测按照所述可移动轮盘的所述轮盘位置而旋转的用于检测的臂的旋转。

5.一种车辆，其上安装有如权利要求1至4中任一项所述的V型带式无级变速器。

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