CN1754052A - 带式无级变速器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及带式无级变速器。带式无级变速器(15)包括具有一对第一夹持面(37a、37b)的主动带轮(29)、具有一对第二夹持面(51a、51b)的从动带轮(30)以及环状地卷绕在两个带轮(29、30)之间的带(31)。带(31)具有夹持在第一夹持面(37a、37b)之间以及第二夹持面(51a、51b)之间的接触面(58a、58b)。在主动带轮(29)的第一夹持面(37a、37b)、从动带轮(30)的第二夹持面(51a、51b)以及带(31)的接触面(58a、58b)中的至少一个上保持有用作摩擦增强材料的具有不熔性的粉末(64)。
Description
技术领域
本发明涉及一种经由环状带将转矩传递到从动带轮的带式无级变速器以及用于所述无级变速器的一种带轮和带，更具体地，涉及一种防止在运行初期阶段带滑动(打滑)的结构。此外，本发明还涉及一种安装有这种带式无级变速器的车辆，如摩托车。
背景技术
例如，JP-A-2002-147553公开了一种用于摩托车的带式无级变速器，其能够根据行驶工况无级地调整变速器传动比。该带式无级变速器包括主动带轮、从动带轮以及带。
主动带轮由来自发动机的动力传输驱动。该主动带轮具有一对彼此相对的夹持面以及形成在所述夹持面之间的带槽。从动带轮经由减速机构与摩托车的后轮联动。该从动带轮具有一对彼此相对的夹持面以及形成在所述夹持面之间的带槽。
带环状地卷绕在主动带轮的带槽与从动带轮的带槽之间。该带具有与各带轮的夹持面接触的接触面。主动带轮的转矩通过在带的接触面与各带轮的夹持面之间产生的摩擦力经由带传递到从动带轮。
如图18所示，这种带式无级变速器具有这样的特性：随着使各带轮的夹持面夹紧带的推力的增加，在带轮与带之间可传递的转矩也相应地增加。当作用在带上的推力增加时，在带轮的夹持面与带的接触面之间产生大的摩擦阻力，从而带的发热量增加。带的发热表明动能转化为热能。转矩传递效率以对应于从动能到热能的转化的程度降低。
图19示出当作用在带上的推力变化时，带的发热量和传动效率的变化。从图19很明显，如果推力增加，带的发热量与推力的增加成比例地增加，而转矩传递效率降低。因此，为了增加带轮与带之间的转矩传递效率，有必要将推力设定在必要最小限度。
另一方面，在带式无级变速器中，对各带轮的夹持面进行如切削和研磨的机加工。在带轮转动的同时进行这种机加工。因此，在带轮的夹持面上会沿周向形成大量环状槽。所述槽非常细小，宽度和深度具为约几μm。
此外，根据常规的带式无级变速器，当以刚组装的状态开始运行时，特别是在运行初期阶段，带易于发生滑动。图20示出在运行初期阶段传递到带的转矩的变化。从图20很明显地看出，在运行开始即刻之后，传递到带的转矩大大低于预先确定的设定值C。随着运行时间的流逝，该转矩的值倾向于逐渐增加。在经过一定的时间后，转矩达到设定值。
假设这种现象是由于处于全新状态的带轮的夹持面上存在槽而出现的。简而言之，存在槽可能造成带轮和带之间的接触状态不稳定，从而导致带的滑动。
因此，在新的带式无级变速器运行时，需要进行无级变速器的试运行，直到传递到带的转矩达到设定值。通过进行试运行，带的接触面被带轮的槽的边缘磨光，所述槽的边缘磨损。因此，带轮的槽由磨掉的废料填充，夹持面变平。因此，使带轮和带之间的接触面变的稳定并使带的滑动受到控制。如图20所示，当试运行完成时就获得了希望传递的扭矩。
但是，在常规的带式无级变速器中，试运行需要继续直到带的滑动完全消失。因此，到无级变速器设定在可运行状态之前需要很长的时间，并且需要大量的劳动用于产品的装运，从而导致成本增加。
作为控制在运行初期带的滑动的方法，可以设想增加作用在带上的推力。然而，如上所述，如果推力增加，则带的发热量不可避免地增加。因此，在试运行完成之后，作用在带上的推力变得过大，转矩传递效率恶化。
发明内容
本发明的目的是提供一种带式无级变速器，所述带式无级变速器能够防止带的滑动，同时将作用在带上的推力控制至必要的最低限度。
本发明的另一个目的是提供一种用于无级变速器的带轮，所述带式无级变速器能够防止带的滑动，同时将作用在带上的推力控制至必要的最低限度。
本发明的又一个目的是提供一种用于无级变速器的带，所述带式无级变速器能够防止带轮上的滑动，并能够高效率地传递转矩。
本发明的再一个目的是提供一种安装有带式无级变速器的车辆，所述带式无级变速器能够防止带的滑动，同时将作用在带上的推力控制至必要的最低限度。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面的带式无级变速器包括：
包括一对彼此相对的第一夹持面和形成在所述第一夹持面之间的第一带槽的主动带轮，所述主动带轮能够调整所述第一带槽的宽度；
包括一对彼此相对的第二夹持面和形成在所述第二夹持面之间的第二带槽的从动带轮，所述从动带轮能够调整所述第二带槽的宽度；以及
环状地卷绕在所述主动带轮的所述第一带槽与所述从动带轮的所述第二带槽之间的带，所述带具有夹持在所述第一夹持面之间以及夹持在所述第二夹持面之间的接触面，其特征在于，
在所述主动带轮的第一夹持面、所述从动带轮的第二夹持面和所述带的接触面中的至少一个上保持有具有不熔性的粉末作为摩擦增强材料。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，用于无级变速器的带轮的特征在于：包括不熔性粉末的摩擦层层叠在一对夹持带的夹持面上。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，用于无级变速器的带的特征在于：包括不熔性粉末的摩擦层层叠在由主动带轮和从动带轮夹持的接触面上。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面的车辆安装有带式无级变速器，其特征在于，该带式无级变速器包括：
包括一对彼此相对的第一夹持面和形成在该第一夹持面之间的第一带槽的主动带轮，所述主动带轮能够调整所述第一带槽的宽度；
包括一对彼此相对的第二夹持面和形成在该第二夹持面之间的第二带槽的从动带轮，所述从动带轮能够调整所述第二带槽的宽度；以及
环状地卷绕在所述主动带轮的第一带槽与所述从动带轮的第二带槽之间的带，所述带具有夹持在所述第一夹持面之间以及夹持在所述第二夹持面之间的接触面，并将所述主动带轮的转矩传递到所述从动带轮，并且
在所述主动带轮的第一夹持面、所述从动带轮的第二夹持面以及所述带的接触面中的至少一个上保持有具有不熔性的粉末作为摩擦增强材料。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例安装有带式无级变速器的摩托车的侧视图；
图2是根据本发明的第一实施例的包括四冲程发动机和带式无级变速器的动力装置总成的侧视图；
图3是根据本发明的第一实施例的带式无级变速器的剖视图；
图4是根据本发明的第一实施例的带式无级变速器中使用的带的侧视图；
图5是根据本发明的第一实施例的带式无级变速器中使用的带的剖视图；
图6是沿图5中的线F6-F6的剖视图；
图7是示意性地示出本发明的第一实施例中摩擦层层叠在主动带轮的夹持面上的状态的剖视图；
图8是示意性地示出不熔性粉末保持在主动带轮的夹持面上的状态的剖视图；
图9是示意性地示出不熔性粉末介于主动带轮的夹持面与带的接触面之间的状态的剖视图；
图10是以放大比例示出图8中的A部分的剖视图；
图11是示意性地示出本发明的第一实施例中不熔性粉末保持在带的接触面上的状态的剖视图；
图12是示出本发明的第一实施例中传递到带的转矩关于运行时间的转变的特性图；
图13是示出变速器传动比最大时带轮的高摩擦部分与带之间的位置关系的根据本发明的第二实施例的带式无级变速器的侧视图；
图14是示出变速器传动比最小时带轮的高摩擦部分与带之间的位置关系的根据本发明的第二实施例的带式无级变速器的侧视图；
图15是根据本发明的第三实施例的主动带轮的侧视图；
图16是根据本发明的第三实施例的主动带轮的剖视图；
图17是根据本发明的第四实施例的带的剖视图；
图18是示出常规带式无级变速器中作用在带上的推力与传递的转矩之间的关系的特性图；
图19是示出常规带式无级变速器中作用在带上的推力与带的发热量和传动效率之间的关系的特性图；以及
图20是示出常规带式无级变速器中传递到带上的转矩关于运行时间的转变的特性图。
具体实施方式
下面将参照图1至图12说明本发明的第一实施例。
图1示出作为根据本发明的车辆的示例的摩托车1。该摩托车1具有车架2。该车架2包括转向前管3、一对主管4(仅示出一个主管4)以及一对座椅导轨5(仅示出一个座椅导轨5)。转向前管3位于车架2的前端并经由前叉6支承前轮7。
各主管4从转向前管3向后延伸。主管4包括从转向前管3倾斜地向下延伸的前半部4a、从前半部4a的下端倾斜地向上延伸的后半部4b以及位于前半部4a与后半部4b之间的中间部4c。
座椅导轨5悬置在主管4的前半部4a与后半部4b之间。座椅导轨5支承座椅8，摩托车手跨乘在该座椅上。车架2被车身罩盖9覆盖。车身罩盖9延续到座椅8的下端。
后臂支架10固定在各主管4的中间部4c上。该后臂支架10从主管4的中间部4c向下突出。后臂支架10支承向后延伸的后臂11。该后臂11可相对于车架2垂直地摆动。后臂11的后端支承作为行驶体的后轮12。
车架2支承驱动后轮12的动力单元13。如图1和图2所示，动力单元13包括作为驱动源的四冲程单缸发动机14以及带式无级变速器15。动力单元13被车身罩盖9的下部覆盖。
发动机14悬置在主管4的前半部4a上。发动机14包括曲轴箱16和连接到该曲轴箱16上的气缸17。
曲轴箱16容纳曲轴18和未示出的齿轮减速机构。如图3所示，曲轴箱16经由轴承19a和19b支承曲轴18。曲轴18沿摩托车1的宽度方向水平地设置。
齿轮减速机构在其输出端具有主动链轮20(图1中示出)。该主动链轮20位于曲轴18的后面。链22卷绕在主动链轮20与后轮12的从动链轮21之间。
发动机14的气缸17从曲轴箱16沿主管4的前半部4a向上突出。气缸17容纳活塞23。活塞23经由连杆24连接到曲轴18的曲柄臂25a和25b。
如图2和图3所示，带式无级变速器(下文称为“CVT”)15位于曲轴箱16的右侧。CVT 15容纳在变速器壳28内。变速器壳28固定在曲轴箱16的右侧表面。
CVT 15包括主动带轮29、从动带轮30以及带31。主动带轮29位于变速器壳28的前端并由输入轴32支承。输入轴32与曲轴18成一体。换言之，位于曲轴18的右端的轴颈部18a朝变速器壳28的前端延伸且该延伸的部分也用作输入轴32。
主动带轮29包括固定盘34a和滑动盘34b。固定盘34a固定到输入轴32的轴端并与输入轴32一起转动。滑动盘34b具有柱状突起部35。该突起部35经由轴环36支承在输入轴32上。从而，滑动盘34b可沿滑动盘34b接近和远离固定盘34a的方向滑动。滑动盘34b可沿输入轴32的周向转动。
主动带轮29具有一对第一夹持面37a和37b。一个第一夹持面37a形成在固定盘34a上。另一个第一夹持面37b形成在滑动盘34b上。第一夹持面37a和37b为圆锥形并彼此相对。第一夹持面37a和37b在固定盘34a与滑动盘34b之间限定具有V形截面形状的第一带槽38。第一带槽38的宽度L1通过滑动盘34b的滑动调整。
凸轮盘39固定在输入轴32的外周向。凸轮盘39与输入轴32一起转动并与滑动盘34b相对。滑动盘34b钩装在凸轮盘39上从而可沿输入轴32的轴向滑动。因此，凸轮盘39和滑动盘34b可在一起转动的同时沿凸轮盘39和滑动盘34b彼此接近或远离的方向移动。
滑动盘34b具有与凸轮盘39相对的凸轮面40。在凸轮面40与凸轮盘39之间插置有多个辊重(roller weight)41(仅示出一个辊重)。辊重41由于曲轴18转动时产生的离心力而沿凸轮面40运动。由于该运动，滑动盘34b沿输入轴32的轴向滑动，第一带槽38的宽度L1改变。
从动带轮30位于变速器壳28的后端并支承在输出轴42上。输出轴42平行于输入轴32设置并经由一未示出的自动离心式离合器连接到齿轮减速机构的输入端。
从动带轮30包括固定盘45a和滑动盘45b。固定盘45a在其转动中心具有柱状轴环46。轴环46与输出轴42的外周向面接合。由于这种接合，固定盘45a与输出轴42一起转动。
滑动盘45b在其转动中心具有套筒47。该套筒47设置在轴环46的外周向面以便可沿轴向滑动。在套筒47内形成多个接合槽48。接合槽48沿套筒47的轴向延伸并沿套筒47的周向间隔地设置。
轴环46具有多个接合销49。接合销49向轴环46的外侧突出并可滑动地配合在套筒47的接合槽48内。因此，固定盘45a和滑动盘45b可在一起转动的同时沿固定盘45a和滑动盘45b彼此接近和远离的方向移动。
从动带轮30具有一对第二夹持面51a和51b。一个第二夹持面51a形成在固定盘45a上。另一个第二夹持面51b形成在滑动盘45b上。第二夹持面51a和51b形成为圆锥形并彼此相对。第二夹持面51a和51b在固定盘45a与滑动盘45b之间限定具有V形截面形状的第二带槽52。第二带槽52的宽度L2可根据滑动盘45b的滑动调整。
一弹簧座53固定在轴环46的一端。该弹簧座53与滑动盘45b相对。一压缩螺旋弹簧54插置在弹簧座53与滑动盘45b之间。弹簧54朝固定盘45a偏压滑动盘45b。
如图3所示，带31环状地卷绕在主动带轮29的第一带槽38与从动带轮30的第二带槽52之间。如图4至6所示，带31包括多个树脂块56以及一对连接件57。
采用聚酰胺树脂用于作为树脂块56的基质。碳纤维或芳族聚酰胺纤维作为加强材料混入所述基质中。聚酰胺树脂具有高的耐热性并可抵抗重复的冲击负荷。聚酰胺树脂能够长期保持稳定的性质。碳纤维和芳族聚酰胺纤维都具有高的强度和耐热性。因此，树脂块56在耐热性、耐磨损性和耐疲劳上很出色。
如图5所示，各树脂块56都具有一对接触面58a和58b。接触面58a和58b沿带31的宽度方向彼此分开。接触面58a和58b是倾斜的，从而分别沿主动带轮29的第一夹持面37a和37b以及从动带轮30的第二夹持面51a和51b延伸。在各树脂块56的接触面58a和58b的中部分别形成有凹部59。
连接件57例如由耐火橡胶形成。多个加强用芯线60埋入连接件57内。连接件57为环形并配合入树脂块56的凹部59内。通过这种配合，树脂块56相互连接以构成环形的带31。
配合入凹部59的连接件57从树脂块56的接触面58a和58b缩进。因此，当带31环绕第一和第二带槽38和52卷绕时，仅树脂块56的接触面58a和58b与主动带轮29的第一夹持面37a和37b以及从动带轮30的第二夹持面51a和51b接触。
换言之，主动带轮29的第一夹持面37a和37b以及从动带轮30的第二夹持面51a和51b以预定的推力夹持带31的树脂块56。从而，在主动带轮29与带31之间和从动带轮30与带31之间获得传递转矩的期望值。
在曲轴18的转速很低的状态下，例如当发动机14怠速时，辊重41移动至主动带轮29的转动中心。从而，滑动盘34b位于距固定盘34a最远的位置，第一带槽38的宽度L1最大。因此，绕第一带槽38卷绕的带31位于主动带轮29的转动中心。绕主动带轮29卷绕的带31的直径最小。
另一方面，在从动带轮30中，滑动盘45b由弹簧54朝固定盘45a偏压。第二带槽52的宽度L2最小。因此，绕第二带槽52卷绕的带31被推动到外向从动带轮30的外周向。绕从动带轮30卷绕的带31的直径最大。因此，CVT 15具有最大的变速器传动比。
随着曲轴18的转数的增加，辊重41利用离心力沿滑动盘34b的径向朝外移动。由于这种移动，滑动盘34b朝固定盘34a滑动，从而第一带槽38的宽度L1逐渐减小。因此，夹持在第一夹持面37a和37b之间的带31被沿主动带轮29的径向朝外推动。绕主动带轮29卷绕的带31的直径增加。
相反地，在从动带轮30中，带31被朝从动带轮30的转动中心拉动。因此，滑动盘45b抵抗弹簧54的偏压力沿滑动盘45b远离固定盘45a的方向滑动。第二带槽52的宽度L2逐渐增加。因此，绕从动带轮30卷绕的带31的直径减小。从而，CVT 15的变速器传动比减小。当绕主动带轮29卷绕的带31的直径最大时，CVT 15的变速器传动比最小。
主动带轮29的固定盘34a和从动带轮30的固定盘45a例如由经过渗碳、淬火和回火处理的铬钼钢(SCM420)制成。固定盘34a和45a具有显示为80±2HRA的表面硬度。主动带轮29的滑动盘34b由经过例如镀铬等表面处理的压铸铝合金(YDC11)制成。滑动盘34b具有显示为800HV或更高的表面硬度。从动带轮30的滑动盘45b由机械结构碳钢(S35C)形成并具有显示为63HB的表面硬度。
主动带轮29的第一夹持面37a和37b以及从动带轮30的第二夹持面51a和51b通过例如切削或研磨等机加工精加工成预定的形状。因此，如图7中主动带轮29的第一夹持面37a所示，第一夹持面37a具有很多通过机加工形成的槽62。槽62非常细小，宽度和深度约为几μm。槽62为一种凹部。
主动带轮29的第一夹持面37a和37b以及从动带轮30的各第二夹持面51a和51b分别整体覆盖有摩擦层63。通过在已经完成机加工的第一夹持面37a和37b以及第二夹持面51a和51b上涂覆例如作为摩擦增强材料的碳粉64而获得摩擦层63。如图7中主动带轮29的第一夹持面37a所示，摩擦层63层叠在第一夹持面37a上从而具有足以充分地掩埋槽62的厚度。
摩擦层63不必总是覆盖整个第一和第二夹持面37a、37b、51a和51b。例如，在第一和第二夹持面37a、37b、51a和51b中，可只有与带31接触的区域覆盖有摩擦层63。此外，在第一和第二夹持面37a、37b、51a和51b中，可只有当CVT 15具有最大变速器传动比时夹持带31的区域覆盖有摩擦层63。
碳粉64具有不熔性。碳粉64具有能够承受CVT 15的变速操作期间产生的热和压力的特性。更具体地，当带31夹持在主动带轮29的第一夹持面37a和37b和夹持在从动带轮30的第二夹持面51a和51b之间时，在带31的接触面58a和58b与第一和第二夹持面37a、37b、51a和51b之间的接触部分内由于摩擦而产生热。因此，由于在接触部分内碳粉64具有不会被热所熔化的特性，所以碳粉64能够保持粉末状态。
此外，碳粉64具有比主动带轮29的第一夹持面37a和37b以及从动带轮30的第二夹持面51a和51b的硬度低的硬度。
在刚组装好的新的CVT 15中，主动带轮29的第一夹持面37a和37b以及从动带轮30的第二夹持面51a和51b覆盖有摩擦层63。因此，碳粉64处于这样的状态，即碳粉64被保持在第一和第二夹持面37a、37b、51a和51b上。
如果新的CVT 15的运行开始，如图9中的主动带轮29所示，在运行的初期阶段，碳粉64进入主动带轮29与带31之间的微小的间隙g。从而，主动带轮29与带31的接触面积以及从动带轮30与带31的接触面积增大。碳粉64具有不熔性，即使在变速操作期间产生热，碳粉64仍保持粉末状态。因此，碳粉64起到阻止带31滑动的作用。
图8和图10示出CVT 15继续运行时第一夹持面37a的状态。由于另一第一夹持面37b以及第二夹持面51a和51b的状态与第一夹持面37a相同，因此此处作为代表说明第一夹持面37a。
随着运行时间的流逝，覆盖第一夹持面37a的摩擦层63的一部分由于与带31接触而被从第一夹持面37a上去除并散入变速器壳28。从而，进入槽62的碳粉64残留在第一夹持面37a上。同时，槽62的边缘由于与带31接触而被刮掉，导致槽62的深度减小。
另一方面，在带31中，树脂块56的接触面58a和58b由于与第一夹持面37a接触而刮掉。从而，发生带31的初期磨损。如图10所示，带31的被刮掉的树脂成分65转移到槽62并与碳粉64一起填充槽62。第一夹持面37a变得平滑。
如图11所示，碳粉64附着在树脂块56的接触面58a上。碳粉64填充接触面58a上的不平坦部分，从而使接触面58a平滑。因此，使得带31的接触面58a与主动带轮29的第一夹持面37a之间的接触状态稳定。
根据这种本发明的第一实施例，在CVT 15运行的初期阶段，碳粉64防止带31的滑动。从而，在运行开始时，不用增加夹持带31的推力就能够提高主动带轮29与带31之间以及从动带轮30与带31之间的转矩传递效率。这使得不需要试运行。
从运行开始经过一定时间之后，摩擦层63被去除且残留的碳粉64填充第一夹持面37a的槽62。因此，传递的转矩变为与在主动带轮29与带31之间以及从动带轮30与带31之间的推力相对应的值。
图12示出在该实施例的CVT 15内在运行初期阶段传递的转矩随运行时间的变化。如图12所示，由于存在碳粉64，在运行初期阶段传递的转矩A的值稍大于传递的转矩的预先确定的初始值B。随着时间的流逝，该传递转矩A的值逐渐减小并最终与正常传递转矩的值B一致。原因可能是摩擦层63由于与带31的接触被除去，并且失去了碳粉64在运行初期阶段的防止滑动功能。
根据上述结构，碳粉64具有比主动带轮29的第一夹持面37a和37b以及从动带轮30的第二夹持面51a和51b的硬度低的硬度。从而，碳粉64不会损害第一夹持面37a和37b或第二夹持面51a和51b。因此，通过该结构能够控制第一夹持面37a和37b或第二夹持面51a和51b的磨损，这能够防止带31的滑动。
此外，根据该实施例，构成带31的多个树脂块56由聚酰胺树脂形成。从而，带31的耐热性和耐用性提高，并且能够长期保持带31的稳定的性能。
图13和图14示出本发明的第二实施例。第二实施例与第一实施例的不同之处在于主动带轮29的第一夹持面37a和37b以及从动带轮30的第二夹持面51a和51b。第二实施例中CVT 15的其余部件与第一实施例中的相同。因此，在第二实施例中，与第一实施例中相同的部件标以相同的参照标号并省略这些部件的说明。
主动带轮29的第一夹持面37a和37b具有高摩擦部71。同样，从动带轮30的第二夹持面51a和51b具有高摩擦部72。通过分别对第一夹持面37a和37b以及第二夹持面51a和51b进行喷丸硬化或喷砂清理处理，而获得高摩擦部71和72。高摩擦部71和72包括许多细小的不平坦部。这些不平坦部形成无方向性的网状图案。
主动带轮29的高摩擦部71环状地形成在第一夹持面37a和37b的转动中心处。从而，当绕主动带轮29卷绕的带31的直径最小时，带31夹持在高摩擦部71之间。第一夹持面37a和37b的高摩擦部71之外的部分是经过如切削或研磨的机加工的加工面部73。高摩擦部71的摩擦系数高于加工面部73的摩擦系数。
从动带轮30的高摩擦部72环状地形成在第二夹持面51a和51b的外周。从而，当绕从动带轮30卷绕的带31的直径最大时，带31夹持在高摩擦部72之间。第二夹持面51a和51b的高摩擦部72之外的部分是经过如切削或研磨的机加工的加工面部74。高摩擦部72的摩擦系数高于加工面部74的摩擦系数。
尽管未示出，但是第一夹持面37a和37b以及第二夹持面51a和51b覆盖有与第一实施例中相同的摩擦层。摩擦层层叠在第一夹持面37a和37b以及第二夹持面51a和51b的厚度足以填充通过机加工形成的槽以及高摩擦部71和72的不平坦部。
根据这种结构，带31以绕主动带轮29卷绕的带31的直径最小且绕从动带轮30卷绕的带31的直径最大的运行状态夹持在主动带轮29的高摩擦部71与从动带轮30的高摩擦部72之间。换言之，带31以CVT 15的变速器传动比最大的运行状态夹持在第一夹持面37a和37b以及第二夹持面51a和51b的具有高摩擦系数的部分之间。
因此，在运行的初期阶段，碳粉64易于停留在主动带轮29与带31之间以及停留在从动带轮30与带31之间。从而，在CVT 15的变速器传动比最大且作用在带31上的张力最大的运行状态下，能够确保防止带31的滑动。
根据上述结构，当CVT 15的变速器传动比逐渐减小时，带31从高摩擦部71和72移出。从而，能够在作用在带31上的张力减小的运行状态防止带31的磨损。
高摩擦部71和72仅需在第一夹持面37a和37b以及第二夹持面51a和51b的一部分上形成。为获得高摩擦部71和72而进行机加工的范围很小。因此，能够降低主动带轮29和从动带轮30的制造成本。
图15和16示出本发明的第三实施例。
在第三实施例中，作为例子说明主动带轮29的固定盘34a。如图15所示，在固定盘34a的第一夹持面37a上形成有多个肋状突起81。突起81从固定盘34a的转动中心在整个第一夹持面37a上放射状地延伸。突起81在第一夹持面37a上限定多个径向槽82。突起81和径向槽82交替设置在第一夹持面37a上。因此，整个第一夹持面37a用作具有高摩擦系数的高摩擦部83。
尽管未示出，但是第一夹持面37a覆盖有与第一实施例中相同的摩擦层。摩擦层在第一夹持面37a上层叠至足以填充突起81和槽82的厚度。
根据这种结构，由于高摩擦部83位于整个第一夹持面37a上，因此碳粉必然保持在第一夹持面37a上。即使带31卷绕的位置改变，仍能够防止带31的滑动。
图17示出本发明的第四实施例。
在第四实施例中，带31的接触面58a和58b覆盖有提高摩擦的摩擦层63。带31的结构与第一实施例中相同。此外，如第一实施例中一样，摩擦层63包含不熔性碳粉。
根据第四实施例，摩擦层63在带31的接触面58a和58b上层叠至足以填充带31的接触面58a和58b的不平坦部的厚度。
当新的带31卷绕在主动带轮与从动带轮之间时，摩擦层63插置在带31与两个带轮之间。在运行的初期阶段，包含在摩擦层63内的碳粉进入带31与两个带轮之间的小的间隙中。从而，带31与各带轮之间的接触面积增加。因此，如第一实施例中一样，碳粉用作带31的止滑器。
在第一实施例中，碳粉64用作带31的止滑器。然而，本发明并不限于这种实施例。可以使用其它种类的粉末例如炭黑。
具体地，可使用石墨粉末，其是一种炭黑。优选使用颗粒尺寸为5μm～150μm的石墨粉末。当使用石墨粉末形成摩擦层时，首先制备通过将石墨粉末与粘合剂和稀释剂混合而获得的液相材料。将该液相材料涂覆到主动带轮、从动带轮以及带中的至少一个上。
粘合剂是用于将石墨粉末固定到主动带轮、从动带轮或带上的树脂。考虑到该液相材料的干燥时间和添加量，适于采用丙烯酸树脂和烯烃树脂作为这种树脂。稀释剂适当地保持液相材料的粘性，使得易于调整摩擦层的密度和厚度并提高涂覆液相材料时的工作效率。稀释剂的例子包括以乙酸丁酯为代表的酯类溶剂，以甲乙酮为代表的类溶剂，以己烷为代表的石油类溶剂，以及以甲醇为代表的醇类溶剂。
对于石墨粉末、粘合剂以及稀释剂的混合比，将石墨粉末设定为2～80％重量百分比，剩余的20～98％重量百分比为粘合剂和稀释剂。
还可以使用粉状的氧化锌或微粒状的二氧化硅粉末来阻止带31的滑动。然而，与氧化锌相比，碳粉便宜，在成本方面有利。此外，与二氧化硅相比，碳粉硬度较低并不易造成带轮的损坏。考虑到成本和对带轮的影响，希望使用碳粉。
在第一实施例中，在主动带轮和从动带轮上都形成有摩擦层。然而，本发明并不限于此。摩擦层可形成在主动带轮和从动带轮中的一个上。根据这种结构，包含在摩擦层内的粉末经由带供给到不具有摩擦层的另一个的带轮上。因此，能够防止两个带轮与带之间的滑动。
实施本发明时，可在主动带轮、从动带轮以及带上都形成摩擦层。
根据本发明的车辆不限于摩托车。例如，本发明同样可用于在不平整路面上行驶的三轮或四轮ATV(高通过性车辆)或雪地机动车。
工业实用性
根据本发明，在运行的初期阶段，不熔性粉末防止带的滑动。因此，不用增大夹持带的推力，就能够提高主动带轮与带之间以及从动带轮与带之间的转矩传递效率并不需要进行试运行。
Claims (29)
1.一种带式无级变速器，其特征在于，包括：
包括一对彼此相对的第一夹持面和形成在所述第一夹持面之间的第一带槽的主动带轮，该主动带轮能够调整所述第一带槽的宽度；
包括一对彼此相对的第二夹持面和形成在所述第二夹持面之间的第二带槽的从动带轮，该从动带轮能够调整所述第二带槽的宽度；以及
环状地卷绕在所述主动带轮的第一带槽与所述从动带轮的第二带槽之间的带，所述带具有夹持在所述第一夹持面之间以及夹持在所述第二夹持面之间的接触面，
所述主动带轮的转矩经由所述带传递到所述从动带轮，并且
在所述主动带轮的第一夹持面、所述从动带轮的第二夹持面以及所述带的接触面中的至少一个上保持有用作摩擦增强材料的具有不熔性的粉末。
2.一种根据权利要求1所述的带式无级变速器，其特征在于，所述主动带轮的第一夹持面以及所述从动带轮的第二夹持面具有多个保持所述粉末的凹部。
3.一种根据权利要求1所述的带式无级变速器，其特征在于，所述带的接触面具有保持所述粉末的多个凹部。
4.一种根据权利要求1至3中任一项所述的带式无级变速器，其特征在于，所述粉末为碳、氧化锌与二氧化硅之一的粉末。
5.一种根据权利要求1所述的带式无级变速器，其特征在于，所述粉末具有这样的特征，即，当所述带夹持在所述第一夹持面之间以及夹持在所述第二夹持面之间时，所述粉末不会由于因所述带的接触面与所述第一和第二夹持面之间的摩擦产生的热而熔化。
6.一种根据权利要求1所述的带式无级变速器，其特征在于，所述粉末具有比所述主动带轮的第一夹持面和所述从动带轮的第二夹持面的硬度低的硬度。
7.一种根据权利要求1所述的带式无级变速器，其特征在于，所述带包括多个具有所述接触面的树脂块以及环状地连接所述树脂块的连接件。
8.一种根据权利要求7所述的带式无级变速器，其特征在于，采用聚酰胺树脂作为所述树脂块的基质，并且将碳纤维或芳族聚酰胺纤维的加强材料混入所述基质中。
9.一种带式无级变速器，其特征在于，包括：
包括一对彼此相对的第一夹持面和形成在所述第一夹持面之间的第一带槽的主动带轮，所述主动带轮能够调整所述第一带槽的宽度；
包括一对彼此相对的第二夹持面和形成在所述第二夹持面之间的第二带槽的从动带轮，所述从动带轮能够调整所述第二带槽的宽度；以及
环状地卷绕在所述主动带轮的第一带槽与所述从动带轮的第二带槽之间的带，所述带具有夹持在所述第一夹持面之间以及夹持在所述第二夹持面之间的接触面，
所述主动带轮的转矩经由所述带传递到所述从动带轮，并且
在所述主动带轮的第一夹持面、所述从动带轮的第二夹持面以及所述带的接触面中的至少一个上层叠有包括不熔性粉末的摩擦层。
10.一种根据权利要求9所述的带式无级变速器，其特征在于，所述主动带轮的第一夹持面和所述从动带轮的第二夹持面具有多个保持所述粉末的凹部。
11.一种根据权利要求10所述的带式无级变速器，其特征在于，所述带的接触面具有多个保持所述粉末的凹部。
12.一种根据权利要求9所述的带式无级变速器，其特征在于，所述粉末具有这样的特征，即，当所述带夹持在所述第一夹持面之间以及夹持在所述第二夹持面之间时，所述粉末不会由于因所述带的接触面与所述第一和第二夹持面之间的摩擦产生的热而熔化。
13.一种根据权利要求9至12中任一项所述的带式无级变速器，其特征在于，通过向所述主动带轮的第一夹持面、所述从动带轮的第二夹持面和所述带的接触面中的至少一个涂覆碳、氧化锌与二氧化硅中的一种而形成所述摩擦层。
14.一种根据权利要求9至12中任一项所述的带式无级变速器，其特征在于，通过向所述主动带轮的第一夹持面、所述从动带轮的第二夹持面和所述带的接触面中的至少一个涂覆通过向炭黑粉末内混入粘合剂而获得的材料而形成所述摩擦层。
15.一种根据权利要求9所述的带式无级变速器，其特征在于，当经过预定的运行时间时，所述摩擦层的至少一部分被除去，并且包括在所述摩擦层内的残留粉末部分被保持在所述主动带轮的第一夹持面、所述从动带轮的第二夹持面以及所述带的接触面中的至少一个上。
16.一种根据权利要求9所述的带式无级变速器，其特征在于，所述带包括多个具有所述接触面的树脂块以及环状地连接所述树脂块的连接件，采用聚酰胺树脂作为所述树脂块的基质，并且将碳纤维或芳族聚酰胺纤维的加强材料混入所述基质中。
17.一种用于无级变速器的带轮，其特征在于，包括一对夹持带的夹持面，并且包括不熔性粉末的摩擦层层叠在所述夹持面上。
18.一种根据权利要求17所述的用于无级变速器的带轮，其特征在于，所述夹持面具有多个保持所述粉末的凹部。
19.一种根据权利要求17或18所述的用于无级变速器的带轮，其特征在于，通过向所述夹持面涂覆通过向炭黑粉末内混入粘合剂而获得的材料而形成所述摩擦层。
20.一种根据权利要求17所述的用于无级变速器的带轮，其特征在于，所述粉末具有这样的特征，即，当所述带夹持在所述夹持面之间时，所述粉末不会由于因所述带与所述夹持面之间的摩擦产生的热而熔化。
21.一种根据权利要求17或20所述的用于无级变速器的带轮，其特征在于，所述粉末具有比所述夹持面的硬度低的硬度。
22.一种环状地卷绕在主动带轮与从动带轮之间的用于无级变速器的带，所述带具有被所述各带轮夹持的接触面并将所述主动带轮的转矩传递到所述从动带轮，其特征在于：
包括不熔性粉末的摩擦层层叠在所述接触面上。
23.一种用于无级变速器的带，其特征在于，包括：具有被由金属制成的主动带轮和由金属制成的从动带轮夹持的接触面的多个树脂块；以及环状地连接所述树脂块的连接件，所述带环状地卷绕在所述主动带轮与所述从动带轮之间而将所述主动带轮的转矩传递到所述从动带轮，并且
包括不熔性粉末的摩擦层层叠在所述接触面上。
24.一种根据权利要求22或23所述的用于无级变速器的带，其特征在于，通过向所述接触面涂覆通过向炭黑粉末内混入粘合剂而获得的材料而形成所述摩擦层。
25.一种根据权利要求22或23所述的用于无级变速器的带，其特征在于，所述粉末具有这样的特征，即，所述粉末不会由于因所述接触面与所述主动带轮和所述从动带轮之间的摩擦产生的热而熔化。
26.一种根据权利要求22或23所述的用于无级变速器的带，其特征在于，所述接触面具有多个保持所述粉末的凹部。
27.一种安装有带式无级变速器的车辆，其特征在于，
所述带式无级变速器包括：
包括一对彼此相对的第一夹持面和形成在所述第一夹持面之间的第一带槽的主动带轮，所述主动带轮能够调整所述第一带槽的宽度；
包括一对彼此相对的第二夹持面和形成在所述第二夹持面之间的第二带槽的从动带轮，所述从动带轮能够调整所述第二带槽的宽度；
环状地卷绕在所述主动带轮的第一带槽与所述从动带轮的第二带槽之间的带，所述带具有夹持在所述第一夹持面之间以及夹持在所述第二夹持面之间的接触面，并将所述主动带轮的转矩传递到所述从动带轮，以及
在所述主动带轮的第一夹持面、所述从动带轮的第二夹持面以及所述带的接触面中的至少一个上保持的作为摩擦增强材料的具有不熔性的粉末。
28.一种根据权利要求27所述的车辆，其特征在于，所述主动带轮由来自驱动源的动力传输驱动，所述从动带轮与用于行驶的行驶体联动。
29.一种根据权利要求27所述的车辆，其特征在于，所述粉末具有这样的特性，即，当所述带夹持在所述第一夹持面之间以及夹持在所述第二夹持面之间时，所述粉末不会由于因所述带的接触面与所述第一和第二夹持面之间的摩擦产生的热而熔化。
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