CN1977120B - 用于小型车辆的v型带式无级变速器和跨乘式车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于小型车辆的V型带式无级变速器和一种跨乘式车辆，通过使形成槽宽调节机构的电动机远离热源并积极地冷却电动机，用于小型车辆的V型带式无级变速器能够实现对电动机的保护和增加维护性能两者。无级变速器包括主轮(113)和副轮(123)，主轮(113)和副轮(123)形成有用于使带绕其缠绕的可变槽宽的V型槽。开口部分(110)形成在储存主轮(113)和副轮(123)的箱(105)中，使得箱(105)中的空气可以被排放到外部并且箱外的空气可以被吸入。用于驱动槽宽调节机构(141)的电动机(140)布置在箱(105)外部的气流路径中，该槽宽调节机构(141)用于主轮(113)的V型槽。

Description

用于小型车辆的V型带式无级变速器和跨乘式车辆
技术领域
本发明涉及用于小型车辆的V型带式无级变速器(CVT)和具有V型带式CVT的跨乘式车辆，其中V型带绕主轮和副轮缠绕。
背景技术
V型带式CVT广泛用在小型车辆中，例如包括摩托车的跨乘式车辆、四轮轻型车和雪地汽车等。V型带式CVT包括主轴、副轴以及具有可变槽宽的主轮和副轮，转矩从诸如发动机或电动机之类的动力源输入主轴，转矩从副轴输出至驱动轮，具有可变槽宽的主轮和副轮分别布置在主轴和副轴上。V型带绕主轮和副轮进行缠绕。通过槽宽调节机构来改变轮的槽宽，从而通过改变V型带绕各个轮的缠绕直径来连续地调节两个轮之间的变速比。
一般来说，主轮和副轮每个包括一对相对地布置的固定轮缘和运动轮缘，用于沿着主轴或副轴朝向彼此移动或彼此远离移动。字母“V”形状的槽(以下称作“V型槽”)形成在固定轮缘和运动轮缘之间。槽宽调节机构移动主轮和副轮的运动轮缘来改变V型槽的宽度。这导致V型带绕轮的缠绕直径改变，由此允许两个轮之间的变速比的连续调节。通常在主轮的运动轮缘设置离心调节器作为槽宽调节机构(例如见专利文献1)。
近年来，已经需要小型车辆包含自动变速器，自动变速器可以根据车辆的运行条件和操作状态来实现适当的变速比，以提高运行稳定性并促进能量节约。但是，使用离心调节器的传统槽宽调节机构仅基于设置有离心调节器的运动轮缘的转速来确定两个轮之间的变速比。因此，很难灵活地控制变速比，例如根据诸如加速度和减速度之类的操作状态。
为了解决这样的问题，已经提出了一种设置有槽宽调节机构的V型带式CVT，该槽宽调节机构使用电动机代替离心调节器来改变主轮和副轮各自的V型槽的宽度，以将两个轮之间的变速比控制为需要的值(例如见专利文献2)。
专利文献1：JP-B-Sho 63-33588
专利文献2：JP-B-2967374
发明内容
本发明要解决的问题
但是，在专利文献2公开的V型带式CVT中，组成槽宽调节机构的电动机布置在用于动力单元的箱中，该箱除了容纳主轴和副轴、主轮和副轮，还容纳动力源的一部分。因此，不仅电动机暴露至来自箱中的动力源的热，而且由于来自电动机自身的热没有释放到外部，在电动机周围产生了高温氛围。
结果，对于专利文献2中公开的V型带式CVT，有必要增加组成槽宽调节机构的电动机的耐热性(heat resistance)，或者使电动机被冷却护套包围，这使装置的结构不利地复杂化，而且增加了成本。另一个问题是布置在用于动力单元的箱中的电动机不能被容易地维护或检查。
考虑到前述问题实现了本发明，因此本发明的目的是提供一种用于小型车辆的V型带式CVT和跨乘式车辆，V型带式CVT包括构成槽宽调节机构的电动机，电动机远离热源布置，使得电动机可以被积极地冷却，并且可以提高对电动机的保护和维护性能。
解决问题的手段
为了实现前述目的，本发明的第一方面提供了一种用于小型车辆的V型带式CVT，其包括：布置在主轴上的主轮，转矩从动力源输入至所述主轴，并且所述主轮形成具有可变宽度用于接收带的V型槽；布置在副轴上的副轮，转矩从所述副轴输出至驱动轮，并且所述副轮形成具有可变宽度用于接收带的V型槽；被接收在所述主轮和所述副轮各自的V型槽中的V型带；用于驱动槽宽调节机构的电动机，所述槽宽调节机构用于所述主轮的V型槽；和用于容纳所述主轮和所述副轮的箱，其中，所述箱形成有开口，所述开口用于抽吸空气至所述箱中和排放空气至所述箱外，并且所述电动机布置在所述箱外部的气流路径中。
此外，为了实现前述目的，本发明的第二方面提供了一种用于小型车辆的V型带式CVT，其包括：布置在主轴上的主轮，转矩从动力源输入至所述主轴，并且所述主轮形成具有可变宽度用于接收带的V型槽；布置在副轴上的副轮，转矩从所述副轴输出至驱动轮，并且所述副轮形成具有可变宽度用于接收带的V型槽；被接收在所述主轮和所述副轮各自的V型槽中的V型带；用于驱动槽宽调节机构的电动机，所述槽宽调节机构用于所述主轮的V型槽，和用于容纳所述主轮和所述副轮的箱，其中，所述主轮和所述副轮分别具有一对相对布置的运动轮缘和固定轮缘并分别形成所述V型槽，所述一对运动轮缘和固定轮缘用于朝向彼此和远离彼此运动，其中，所述动力源靠近所述箱的沿所述主轴方向上的外部一侧布置，所述电动机靠近所述主轮或所述副轮的所述固定轮缘布置，并且在所述箱的沿所述主轴方向上的外部另一侧。
优选地，作为本发明的第三方面，在上述根据本发明第一方面的用于小型车辆的V型带式CVT中，所述主轮和所述副轮分别具有一对相对布置的运动轮缘和固定轮缘并分别形成V型槽，所述一对运动轮缘和固定轮缘用于朝向彼此和远离彼此运动，所述动力源靠近所述箱的沿所述主轴方向上的外部一侧布置，所述电动机靠近所述主轮或所述副轮的所述固定轮缘布置，并且在所述箱的沿所述主轴方向上的外部另一侧。
优选地，在上述根据本发明第一至第三方面中任一项所述的用于小型车辆的V型带式CVT中，所述主轮和所述副轮分别具有一对相对布置的运动轮缘和固定轮缘并分别形成V型槽，所述一对运动轮缘和固定轮缘用于朝向彼此和远离彼此运动，所述动力源靠近所述箱的沿所述主轴方向上的外部一侧布置，所述电动机靠近所述主轮或所述副轮的所述固定轮缘布置，并且在所述箱的沿所述主轴方向上的外部另一侧。
此外，为了实现前述目的，本发明的第四方面提供了一种用于小型车辆的V型带式CVT，其包括：布置在主轴上的主轮，转矩从动力源输入至所述主轴，并且所述主轮形成具有可变宽度用于接收带的V型槽；布置在副轴上的副轮，转矩从所述副轴输出至驱动轮，并且所述副轮形成具有可变宽度用于接收带的V型槽；被接收在所述主轮和所述副轮各自的V型槽中的V型带；用于驱动槽宽调节机构的电动机，所述槽宽调节机构用于所述主轮的V型槽；和用于容纳所述主轮和所述副轮的箱，所述主轮和所述副轮分别具有一对相对布置的运动轮缘和固定轮缘并分别形成V型槽，所述一对运动轮缘和固定轮缘用于朝向彼此和远离彼此运动，所述槽宽调节机构具有运动轮缘调节部分和减速部分，所述运动轮缘调节部分用于轴向移动所述主轮的运动轮缘，所述减速部分用于减小所述电动机的旋转并传递至所述运动轮缘调节部分，并且所述运动轮缘调节部分具有用于绕所述主轴旋转的大直径齿轮，所述减速部分具有用于将所述电动机的旋转直接或间接传递至所述大直径齿轮的小直径齿轮，其中：所述动力源连接至所述主轴的一端，所述固定轮缘和所述运动轮缘分别布置在所述主轴的一端侧和另一端侧上；并且所述运动轮缘调节部分与所述主轴上的所述运动轮缘共轴布置，并相对于所述主轴上的所述运动轮缘位于另一端侧上，所述电动机和所述减速部分的小直径齿轮布置在所述运动轮缘调节部分的所述大直径齿轮的径向外侧。
此外，在根据上述本发明的第一至第四方面中任一项所述的用于小型车辆的V型带式CVT中，所述电动机布置在所述箱外侧，使得所述电动机的输出轴垂直于所述主轴。
优选地，在根据上述本发明的第一至第四方面中任一项所述的用于小型车辆的V型带式CVT中，用于容纳所述主轮和所述副轮的所述箱与构成所述动力源的一部分的箱一体形成。
优选地，在根据上述本发明的第一至第四方面中任一项所述的用于小型车辆的V型带式CVT中，其中，所述电动机由安装至所述箱外侧的箱盖来覆盖。可替换地，台阶部分形成在所述箱的壁中，箱盖安装到台阶部分的外侧，所述电动机布置在由所述台阶部分和所述箱盖限定的内部空间中。
为了实现前述目的，本发明的第一方面提供了一种跨乘式车辆，其包含根据上述本发明第一至第四方面中任一项所述的用于小型车辆的V型带式CVT。
为了实现前述目的，本发明的第二方面提供了一种跨乘式车辆，其包含根据上述本发明第一至第四方面所述的用于小型车辆的V型带式CVT，其中，电动机由安装至所述箱外侧的箱盖来覆盖。
此外，为了实现前述目的，本发明的第三方面提供了一种跨乘式车辆，其包含根据上述本发明第一至第四方面所述的用于小型车辆的V型带式CVT，其中，台阶部分形成在所述箱的壁中，箱盖安装到台阶部分的外侧，所述电动机布置在由所述台阶部分和所述箱盖限定的内部空间中。
优选地，在上述根据本发明第一至第三方面中任一项所述的跨乘式车辆中，所述V型带式无级变速器的所述箱盖暴露至车身盖的外部。
本发明的效果
在根据本发明的用于小型车辆的V型带式CVT和跨乘式车辆中，电动机布置在箱外侧的气流路径中。此结构允许电动机保持远离来自容纳在箱内的热源(例如动力源)的热量，并且可以通过气流来积极地冷却。
此外，在根据本发明用于小型车辆的V型带式CVT和跨乘式车辆中，动力源靠近箱的沿主轴方向上的外部一侧布置，并且，电动机靠近主轮或副轮的固定轮缘布置，并位于箱的沿主轴方向上的外部另一侧。此结构允许作为热源的动力源和电动机在主轴的方向上相对于彼此定位，这可以减小热对电动机的影响。因为电动机靠近固定轮缘布置，这里没有槽宽调节机构，所以可以容易确保箱外侧用于电动机的安装空间，允许紧凑地安装电动机。
此外，组成槽宽调节机构的运动轮缘调节部分可以与主轴共轴布置，也组成槽宽调节机构的电动机和减速部分的小直径齿轮可以布置在运动轮缘调节部分的大直径齿轮的径向外侧。在这种情况下，可以在径向上减小槽宽调节机构的尺寸，并且可以减小槽宽调节机构的朝向主轴方向上的另一端的突出。
此外，电动机可以布置在箱外部，使得电动机的输出轴垂直于主轴。在这种情况下，即使电动机的外形竖向较长，也可以更紧凑地布置电动机，而不突出到箱外侧。
此外，用于容纳主轮和副轮的箱可以与组成动力源的一部分的箱一体形成。在这种情况下，可以减少动力单元的部件数量，并由此可以简化动力单元的结构。
此外，电动机可以由安装至箱外侧的箱盖覆盖。在这种情况下，通过箱盖可以改进对电动机的保护和维护性能。
此外，台阶部分可以形成在箱的壁中，箱盖可以安装至台阶部分的外侧，电动机可以布置在由台阶部分和箱盖限定的内部空间中。在这种情况下，可以更紧凑地安装电动机。可以在箱盖内侧形成气流路径以积极地冷却电动机。
此外，在根据本发明用于小型车辆的跨乘式车辆中，V型带式CVT的箱盖没有被车身盖覆盖而是暴露到外部。在这种状态下，可以吸入足量的空气并从箱盖排出足量的空气，允许积极地冷却电动机。可以移除箱盖，以易于电动机的维护。
附图说明
图1是根据本发明实施例的跨乘式车辆的侧视图。
图2是根据本发明实施例的包含用于小型车辆的V型带式CVT的动力单元的水平剖视图。
图3是动力单元的正视图，其中用于V型带式CVT的箱盖被移除。
图4是包含V型带式CVT的动力单元的主要部分的分解立体图。
图5是图2的一部分的放大剖视图，示出V型带式CVT。
图6是图5的一部分的放大剖视图，示出V型带式CVT。
具体实施方式
以下将参考附图，根据本发明的实施例，对跨乘式车辆和用于小型车辆的V型带式无级变速器(CVT)进行描述。首先，将参考图1描述跨乘式车辆的整体结构。图1是根据本发明实施例的跨乘式车辆的侧视图。
如图所示，跨乘式车辆(踏板式摩托车)500具有位于其上前方的头管(未示出)。转向轴(未示出)插过头管的内部用于旋转运动。转向手柄510安装至转向轴的上端，并且前叉511安装至转向轴的下端。前轮Wf枢轴连接在前叉511的下端处用于旋转。
车身的前部通过由树脂制成的前封盖520来覆盖。前封盖520的后半部用作也由树脂制成的护腿板521。前后排列的车座530布置在手柄510的后方。扶手杆531安装至车座530以围绕其后部。
下脚踏板540设置在车座530和手柄510之下并在车座530和手柄510之间。动力单元P设置在脚踏板540的后方并在车座530之下。如下所述，动力单元P包括作为驱动源的发动机E以及V型带式CVT 100和减速器300，V型带式CVT 100和减速器300都容纳在箱中(见图2)。动力单元P的大部分通过由树脂制成的车身盖550覆盖。在此实施例中，用于V型带式CVT 100的箱盖107和装饰盖106都没有被车身盖550覆盖，而是暴露至外部。
在动力单元P的后端处可旋转地支撑后轮Wr，并布置连接至从发动机E延伸的排气管(未示出)的消声器560。具有可打开顶部的储物箱(未示出)设置在车身盖550的位于车座530正下方部分的内侧。储物箱在车座530的整个长度上延伸，并由此确保诸如用于头盔(未示出)之类的大储存容量。
现在，将参考图2至4详细描述动力单元P。图2是根据本发明实施例包含用于小型车辆的V型带式CVT的动力单元的水平剖视图。图3是动力单元的正视图，其中用于V型带式CVT的箱盖被移除。图4是包含V型带式CVT的动力单元的主要部分的分解立体图。
图2和3所示的动力单元P例如可安装在诸如图1所示的踏板式摩托车之类的小型车辆上。动力单元P将作为动力源的发动机E的转矩经由根据此实施例的V型带式CVT(以下简称作“CVT”)100、自动离心式离合器200以及使用齿轮系的减速器300传递至轴400，用于作为驱动轮的后轮Wr。
发动机E包括(作为其主要构成)曲轴箱3、多个活塞7、7……、气缸体15、气缸盖17和顶盖21。曲轴1由曲轴箱3可旋转地支撑。活塞7经由各自的连杆5耦合至曲轴1。气缸体15连接至曲轴箱3的上部，并具有多个气缸(燃烧室)11、11……，各个活塞7在气缸11、11……内滑动。气缸盖17连接至气缸体15的上部，并设置有火花塞13和阀V，阀V用于抽吸空气至各个气缸11并从各个气缸11排放空气。顶盖21包括顶盖21，用于覆盖组装在气缸盖17顶部上的凸轮轴19。
在此实施例的发动机E中，曲轴1的轴线在车辆宽度方向上延伸，并且曲轴1的一端(图2中的左端，下同)设置有飞轮25。发电机27安装至飞轮25内侧。当曲轴1旋转时发电机27产生电能，并供应电能至车载电气部件并为车载电池充电。
另一方面，CVT 100的主轴101从曲轴1的另一端(图2中的右端，下同)连续地延伸。发动机E的转矩被输入至主轴101。用于从外侧覆盖飞轮25和发电机27的左箱盖33在曲轴1或主轴101的轴向上安装至曲轴箱3的一侧(图2中的左侧，下同)。以下描述的用于限定CVT 100的壳体部分103的箱105布置在曲轴箱3的在曲轴1或主轴101的轴向上的另一侧上(图2中的右侧，下同)。侧开口110形成在箱105的位于主轴101的轴向上的所述另一侧上的表面中。箱105的包含侧开口(开口)110的外侧由箱盖107覆盖(如图2中的点划线所示；见图4)。
CVT 100的壳体部分103通过安装至曲轴箱3的侧面的内封盖108与曲轴箱3隔离，使得曲轴箱3内的润滑油滴不会进入壳体部分103。图4所示的填料109置于曲轴箱3和用于限定壳体部分103的箱105的结合面之间。填料109防止杂质通过结合面之间的空间进入壳体部分103。
如图2和4所示，此实施例的CVT 100包括主轮113、副轮123、V型带131、槽宽调节机构141、箱105和箱盖107。主轮113布置在主轴101上，并包括固定轮缘111和运动轮缘112，在固定轮缘111和运动轮缘112之间形成用于接收带的V型槽。副轮123布置在副轴120上，副轴120与主轴101平行布置，并且用于后轮Wr的输出来自于副轴120。副轮123包括固定轮缘121和运动轮缘122，在固定轮缘121和运动轮缘122之间形成用于接收带的V型槽。V型带131绕主轮113和副轮123的V型槽缠绕，并在轮113和123之间传递旋转力。槽宽调节机构141通过电动机140施加任意量的运动力至主轮113的运动轮缘112，以调节主轮113和副轮123的槽宽。以下将详细描述槽宽调节机构141。箱105允许容纳主轮113和副轮123，并将它们保持在壳体部分103中，如上所述。箱盖107覆盖箱105的侧开口110附近。
在主轮113中，固定轮缘111位于主轴101的轴向上的一侧上(图2中为左侧，下同)，而运动轮缘112位于主轴101的轴向上的另一侧上(图2中的右侧，下同)。运动轮缘112与固定轮缘111相对地安装至主轴101，以在主轴101的轴向上可移动，使得可以在运动轮缘112和固定轮缘111之间形成宽度可变的V型槽。运动轮缘112经由花键或键安装在主轴101上，以不能相对于主轴101旋转。以下将参考图5和6详细描述运动轮缘112的安装结构，该安装结构是槽宽调节机构141的描述的一部分。
在副轮123中，固定轮缘121位于副轴120的轴向上的所述另一侧上，而运动轮缘122位于副轴120的轴向上的一侧上，与主轮113相反。运动轮缘122与固定轮缘121相对地安装至副轴120，以在副轴120的轴向上可移动，使得可以在运动轮缘122和固定轮缘121之间形成宽度可变的V型槽，类似于主轮113。运动轮缘122经由花键或键安装在副轴120上，以不能相对于副轴120旋转。副轮123还设置有轮驱动弹簧146，用于朝向固定轮缘121驱动运动轮缘122。
为了方便地图示主轮113和副轮123的操作，在图2中，主轮113和副轮123的半部(位于运动轮缘112和122的转轴以上的半部)示出V型槽的宽度较大的状态，而另外半部示出V型槽的宽度较小的状态。在实践中，运动轮缘112和122都是一体的盘状构件，并适于以相同的方向在各自的轴上整体移动(图5和图6相同，如下所述)。
现在，将参考图5和6更具体地描述此实施例的槽宽调节机构141的结构。图5是图2的部分的放大剖视图，示出V型带式CVT。图6是图5的部分的放大剖视图，示出V型带式CVT。
如图5所示，槽宽调节机构141包括作为驱动源的电动机140、锥齿轮143和环齿轮(小直径齿轮)144以及运动轮缘调节部分145，锥齿轮143和环齿轮144作为减速部分用于减小并在之后传递电动机140的转动，运动轮缘调节部分145用于经由环齿轮144接收旋转力，以轴向移动主轮113的运动轮缘112。
运动轮缘调节部分145通过丝杠机构160(与主轴101共轴布置)将电动机140的转动转换成主轴101方向上的力，并将转换的力作为运动力施加至主轮113的运动轮缘112。主轮113还设置有轮驱动弹簧148，用于朝向固定轮缘111驱动运动轮缘112。轮驱动弹簧148布置在主轮113的运动轮缘112的背部处，并在缩窄主轮113的槽宽的方向上驱动运动轮缘112。运动轮缘调节部分145的丝杠机构160位于轮驱动弹簧148的径向外侧，并以在主轴101的轴向上与轮驱动弹簧148重叠的关系定位。
将参考图6进一步具体描述该结构，主轮113的固定轮缘111花键配合到主轴101上，然后用螺帽171紧固，以不能相对于主轴101轴向运动，但是可以与主轴101一起旋转。另一方面，主轮113的运动轮缘112经由圆柱形衬套147安装在主轴101上，圆柱形衬套147螺接至运动轮缘112背侧的内周。由此，运动轮缘112可以相对于主轴11轴向滑动，并与主轴101一起旋转。就是说，形成在主轴101的外周表面上的滑键101a插入到形成在衬套147的内周表面上的键槽147a中，使得衬套147可以相对于主轴101轴向滑动，并与主轴101一起旋转。
往复齿轮(大直径齿轮)162经由轴承172安装至衬套147的外周，运动轮缘112固定在该侧上。往复齿轮162和运动轮缘112可相对于彼此旋转，并可以一起轴向移动。电动机140的旋转经由作为减速部分(见图5)的锥齿轮143和环齿轮144传递至往复齿轮162。
圆柱形进给导杆161经由弹簧接收构件163的衬套163a轴向固定至主轴101，弹簧接收构件163的衬套163a通过轴承172安装至主轴101的端部，轴承172用于可旋转地支撑主轴101。进给导杆161的端部紧固至箱105(见图5)，用于容纳并保持主轮113和副轮123，使得防止进给导杆161在主轴101的旋转方向上旋转。
进给导杆161与主轴101共轴布置。丝杠机构160由形成在进给导杆161外周表面上的阳螺纹161a、和往复齿轮162组成，往复齿轮162的内周表面上形成有阴螺纹162a，用于与阳螺纹161a螺纹啮合。根据电动机140的被往复齿轮162经由锥齿轮143和环齿轮144(作为减速部分，见图5)接收的转动量，丝杠机构160使往复齿轮162沿着主轴101的轴线前后运动(通过螺纹)。
如图5所示，圆柱形导向构件164被压入到此实施例的箱105中，并固定在其中，导向构件164作为滑动导向机构，用于引导往复齿轮162在运动轮缘调节部分145的丝杠机构160中的轴向运动。圆柱形导向构件164与往复齿轮162的圆柱形部分的外周滑动接触并由此支撑往复齿轮162，用于滑动，以在运动轮缘112轴向移动时作为防脱落机构。圆柱形导向构件164一体地固定至高刚度箱105。根据此结构，电动机140的转矩可以有效地转换成轴向运动力，并且可以以最小的构成部件需要量制成具有用于运动轮缘112的防脱落功能的防脱落机构。由此，可以将CVT100制得较轻且紧凑。
此外，圆柱形导向构件164的一部分相对于主轴101的端部位于轴向上的另一侧(图5中的右侧，即在车辆的外侧上)。如上所述，圆柱形导向构件164一体地固定到箱105的最突出部分的内壁，该最突出部分是CVT 100在车辆宽度方向上最宽的部分，使得相对于主轴101的端部，导向部分可以延伸直到车辆的外侧。由此，可以确保用于运动轮缘112的充分的防脱离功能，而不增加箱105的宽度或主轴101的长度。
往复齿轮162和轴承172的轴向运动移动与衬套147一体形成的运动轮缘112，这改变了主轮113的槽宽。因此，根据往复齿轮162的旋转量，运动轮缘112可以在主轴101的轴向上移动，使得可以任意地调节主轮113的槽宽。阳螺纹161a和阴螺纹162a使用梯形螺纹。
轮驱动弹簧148置于安装在主轴101的端部上的弹簧接收构件163、和衬套147的座面147b之间。轮驱动弹簧148与主轴101共轴布置，并在缩窄主轮113的槽宽的方向上驱动运动轮缘112。轮驱动弹簧148位于丝杠机构160的径向内侧，并以在主轴101的轴向上与丝杠机构160重叠的关系定位，其中丝杠机构160由进给导杆161和往复齿轮162组成。
轴承172置于主轮113的运动轮缘112和运动轮缘调节部分145的丝杠机构160之间。轴承172位于轮驱动弹簧148的径向外侧，并以与轮驱动弹簧148在主轴101的轴向上重叠的方式定位。轴承172与丝杠机构160并排布置。
由丝杠机构160产生并施加至运动轮缘112的运动力的反作用力经由进给导杆161和轴承172传递，并被螺接在主轴101的端部上的固定螺帽174接收。由轮驱动弹簧148产生的辅助性运动力的反作用力经由弹簧接收构件163传递，并且也由固定螺帽174接收。根据此结构，施加至运动轮缘112的运动力和反作用力都在主轴101内平衡，并且箱105和发动机E(见图2和3)都没有经受任何不需要的应力。就是说，因为运动轮缘调节部分145的原动力在主轴101内平衡，所以箱105和曲轴箱3(见图2和3)不需要加强，例如用于接收运动轮缘调节部分145的原动力的轴承。
现在，将描述通过上述槽宽调节机构141来改变CVT 100的变速比的操作。电动机140的转动经由作为减速部分的锥齿轮143和环齿轮144传递至丝杠机构160的往复齿轮12。然后，往复齿轮162根据电动机140的转动量沿着进给导杆161在主轴101上轴向前后移动。这引起衬套147(耦合至往复齿轮162)在主轴101上轴向前后移动，同时伸长以及缩短轮驱动弹簧148。由此，耦合至衬套147的运动轮缘112移动，以使主轮113的槽宽更宽或更窄。
例如，当电动机140被向前驱动时，运动轮缘112在图2的箭头D的方向上移动，以使主轮113的槽宽变窄。当电动机140被向后驱动时，运动轮缘112在与图2的箭头D相反的方向上移动，以使主轮113的槽宽变宽。
当电动机140被向前驱动并且主轮113的槽宽变窄时，绕在主轮113上的V型带131的缠绕直径变大。这在V型带131中产生张力，该张力牵引V型带朝向运动轮缘112。该张力由副轮123的运动轮缘122接收，并使运动轮缘122克服轮驱动弹簧146的作用力而远离固定轮缘121移动。结果，副轮123的槽宽变大，由此绕在副轮123上的V型带131的缠绕直径变小。当主轮113的槽宽变小而副轮123的槽宽变大时，如上所述，CVT 100的减速比变大。
另一方面，当电动机140被向后驱动并且主轮113的槽宽变大时，绕在主轮113上的V型带131的缠绕直径变小。这减小了施加至副轮123的运动轮缘122的张力，这允许运动轮缘122被轮驱动弹簧146的作用力向后推向固定轮缘121。结果，副轮123的槽宽变小，由此绕在副轮123上的V型带131的缠绕直径变大。当主轮113的槽宽变大而副轮123的槽宽变小时，如上所述，CVT 100的减速比变小。
运动轮缘调节部分145的电动机140的操作由控制单元(未示出)控制。控制单元基于由传感器检测的指示曲轴1的转速(CVT 100的输入速度)、副轴120的转速(从变速器的输出速度)、加速器开度、运行速度等的值来检测车辆的操作状态和运行状况。然后控制单元根据检测的操作状态和运行状况来控制电动机140的转动，以实现最优的变速比。就是说，通过根据车辆的操作状态和运行状况来控制电动机140的转动，以改变主轮113的槽宽，可以根据跨乘式车辆500(见图1)的操作状态和运行状况任意地改变变速比。
在此实施例中，如图2和5所示，副轮123的固定轮缘121和运动轮缘122与用于抽吸和排放空气的搅动叶轮125一体形成。用于抽吸空气的侧开口110形成在箱105的位于副轴120方向上的所述另一侧上的表面中(图2和5中的右侧)，与固定轮缘121相对。电动机140布置在箱105上，面对侧开口110。就是说，电动机140位于箱105外的气流路径中。
此外，在此实施例中，箱105的位于副轮123侧(在所述另一侧上)上的一部分形成有台阶部分105a，该台阶部分105a低于箱105的位于主轮113侧上的部分。侧开口110形成在台阶部分105a中，并且电动机140位于台阶部分105a上。此外，在此实施例中，箱盖107安装至箱105的台阶部分105a的外侧，如图4所示。箱盖107覆盖布置在箱105上的电动机140的外侧，并限定内部空间，外部空气通过该内部空间被抽吸到壳体部分103中用于冷却的目的(见图2)。由箱盖107限定的内部空间容纳用于将杂质从吸入的外部空气去除的空气滤清器151。
此外，箱盖107形成有开口107a，空气通过开口107a被朝向副轮123抽吸，并且安装至箱盖107外侧的装饰盖106形成有凹口106a。开口107a和凹口106a一起形成抽吸端口，用于将外部空气抽吸到壳体部分103中，用于冷却的目的。
如图2所示，自动离心式离合器200安装在副轴120上，位于其轴向上的一侧上。当副轴120的转速变为预定值或更大时，自动离心式离合器200挤压其多个离合器片使其彼此接触以旋转输出齿轮203，用于传递动力至减速器300。
减速器300的主要构成包括安装有第一减速齿轮301的第一减速轴303、第二和第三减速轴313和323、以及链321和331。第一减速齿轮301与输出齿轮203啮合以传递动力至第一减速轴303。传递至第一减速轴303的动力经由齿轮系传递至第二减速轴313，来自第二减速轴的动力经由链321传递至第三减速轴323。传递至第三减速轴323的动力经由链331传递至轴400上的车辆齿轮401。这样构造的减速器300以预定的比率减小了输出齿轮203的旋转，并将减小的旋转传递至轴400。
如上所述，在根据此实施例用于小型车辆的V型带式CVT 100和跨乘式车辆500中，电动机140布置在箱105外侧的气流路径中。此结构允许电动机140保持远离由容纳在箱105中的发动机E产生的热量，并且通过气流来积极地冷却。
此外，在根据此实施例用于小型车辆的V型带式CVT 100和跨乘式车辆500中，发动机E在箱105的外部靠近箱105的沿主轴101方向上的一侧定位。同时，电动机140在箱105的外部位于副轮123的固定轮缘121的所在的另一侧上，并且位于箱105的沿主轴101方向上的另一侧。此结构允许作为热源的发动机E和电动机140在主轴101的方向上相对于彼此定位，这可以防止热直接朝向电动机140辐射。结果，减小了来自动力单元P的热的影响，并且电动机140的温度升高较少温度。因为电动机140位于固定轮缘121的另一侧上，这里没有槽宽调节机构141，所以可以容易确保箱105外侧用于电动机140的安装空间，允许紧凑地安装电动机140。
此外，组成槽宽调节机构141的运动轮缘调节部分145与主轴101共轴布置，也组成槽宽调节机构141的电动机140和减速部分的环齿轮144位于运动轮缘调节部分145的往复齿轮162的径向外侧。因此，可以在径向上减小槽宽调节机构141的尺寸，并且可以减小槽宽调节机构141的朝向主轴101方向上的另一端的突出。
此外，在电动机140由安装至箱105外侧的箱盖107覆盖的情况下，仅通过移除箱盖107就可以容易地暴露电动机140。因此，可以改进对电动机140的保护和维护性能。此外，电动机140可以布置在由形成于箱105的壁中的台阶部分105a和安装至台阶部分105a外侧的箱盖107所限定的内部空间中。因此，可以更紧凑地布置电动机140。
在箱盖107内侧形成的气流路径可以积极地冷却电动机140。就是说，在空气吸入到箱105的壳体部分103中之前，形成于箱盖107中用于抽吸空气的开口107a允许空气流过电动机140附近。因此，产生热量的电动机140自身可以被有效地冷却。此结构可以放松槽宽调节机构141的电动机140所需的耐热性，有助于降低成本。因为电动机140由箱盖107覆盖，可以放松电动机140的防水要求，有助于降低成本。
此外，电动机140布置在箱105外侧，使得电动机140的输出轴垂直于主轴101。因此，即使电动机140的外形竖向较长，也可以紧凑地布置电动机140，而不突出到箱105外侧。由此，动力单元P的宽度的增加可以保持到最小，由此保持动力单元P朝向车身侧的突出的最小化。
同时，在根据此实施例用于小型车辆的跨乘式车辆500中，V型带式CVT 100的箱盖107没有被车身盖550覆盖，而是暴露到外部。因此，足量的空气可以被吸入并且可以从箱盖107排放足量的空气，允许有效地冷却电动机140。箱盖107可以被移除，易于电动机140的维护。
根据本发明用于小型车辆的V型带式CVT和跨乘式车辆不限于上述实施例。例如，根据本发明用于小型车辆的V型带式CVT的部件(例如主轴、副轴、主轮、副轮、V型带、槽宽调节机构、箱、箱盖、电动机和用于抽吸和排放空气的开口)不限于上述实施例中的那些，而是可以基于本发明的主旨采取各种形式。
例如，在上述实施例中，电动机140靠近副轮123布置并位于箱105外部，而且由箱盖107覆盖。但是，电动机140可以靠近主轮113布置并位于箱105外部，并由箱盖107覆盖。
此外，用于容纳主轮113和副轮123的箱105与组成发动机E的一部分的曲轴箱3分别设置。但是，箱105可以与曲轴箱3一体形成，这种情况下可以减小动力单元P的部件数量，并由此可以简化动力单元P的结构。
根据本发明用于小型车辆的V型带式CVT不仅可以应用于上述的踏板式摩托车，而且还可以应用于各种跨乘式车辆，例如具有电动机的两轮或三轮自行车(机动自行车)、除了踏板式以外的摩托车、四轮轻型车(全地形车辆)和雪地汽车。
此外，在上述实施例中，根据本发明用于小型车辆的V型带式CVT100应用于具有作为驱动源的发动机E的动力单元P。但是，根据本发明用于小型车辆的V型带式CVT 100可以应用于具有作为驱动源的电动机的动力单元P。
此外，在上述实施例中，电动机140布置在侧开口110(其形成将空气吸入到箱105中的路径)附近，并在该处被冷却。但是，例如，电动机140可以布置在用于排放空气至箱105外部的空气排放路径(例如管路或管道)中，并在该路径中被冷却。

Claims (14)

1.一种用于小型车辆的V型带式无级变速器，包括：
布置在主轴上的主轮，转矩从动力源输入至所述主轴，并且所述主轮形成具有可变宽度用于接收带的V型槽；
布置在副轴上的副轮，转矩从所述副轴输出至驱动轮，并且所述副轮形成具有可变宽度用于接收带的V型槽；
被接收在所述主轮和所述副轮各自的V型槽中的V型带；
用于驱动槽宽调节机构的电动机，所述槽宽调节机构用于所述主轮的V型槽；和
用于容纳所述主轮和所述副轮的箱，
其中，所述箱形成有开口，所述开口用于抽吸所述箱外部的气流路径中的空气至所述箱中和排放所述箱中的空气至所述箱外，并且所述电动机布置在所述箱外部的气流路径中。
2.一种用于小型车辆的V型带式无级变速器，包括：
布置在主轴上的主轮，转矩从动力源输入至所述主轴，并且所述主轮形成具有可变宽度用于接收带的V型槽；
布置在副轴上的副轮，转矩从所述副轴输出至驱动轮，并且所述副轮形成具有可变宽度用于接收带的V型槽；
被接收在所述主轮和所述副轮各自的V型槽中的V型带；
用于驱动槽宽调节机构的电动机，所述槽宽调节机构用于所述主轮的V型槽，和
用于容纳所述主轮和所述副轮的箱，
所述主轮和所述副轮分别具有一对相对布置的运动轮缘和固定轮缘并分别形成V型槽，所述一对运动轮缘和固定轮缘用于朝向彼此和远离彼此运动，
其中，所述动力源靠近所述箱的沿所述主轴方向上的外部一侧布置，所述电动机靠近所述主轮或所述副轮的所述固定轮缘布置，并且在所述箱的沿所述主轴方向上的外部另一侧。
3.根据权利要求1所述的用于小型车辆的V型带式无级变速器，其中
所述主轮和所述副轮分别具有一对相对布置的运动轮缘和固定轮缘并分别形成V型槽，所述一对运动轮缘和固定轮缘用于朝向彼此和远离彼此运动，
其中，所述动力源靠近所述箱的沿所述主轴方向上的外部一侧布置，所述电动机靠近所述主轮或所述副轮的所述固定轮缘布置，并且在所述箱的沿所述主轴方向上的外部另一侧。
4.根据权利要求2或3所述的用于小型车辆的V型带式无级变速器，其中：
所述主轮的所述固定轮缘布置于所述箱的沿所述主轴方向上的内部一侧，所述主轮的运动轮缘布置于所述箱的沿所述主轴方向上的内部另一侧；
所述副轮的所述运动轮缘布置于所述箱的沿所述副轴方向上的内部一侧，所述副轮的固定轮缘布置于所述箱的沿所述副轴方向的内部另一侧；并且
所述动力源靠近所述箱的沿所述主轴方向上外部一侧布置，所述电动机的至少一部分靠近所述副轮的固定轮缘布置，并且在所述箱的沿所述主轴方向上的外部另一侧。
5.一种用于小型车辆的V型带式无级变速器，包括：
布置在主轴上的主轮，转矩从动力源输入至所述主轴，并且所述主轮形成具有可变宽度用于接收带的V型槽；
布置在副轴上的副轮，转矩从所述副轴输出至驱动轮，并且所述副轮形成具有可变宽度用于接收带的V型槽；
被接收在所述主轮和所述副轮各自的V型槽中的V型带；
用于驱动槽宽调节机构的电动机，所述槽宽调节机构用于所述主轮的V型槽；和
用于容纳所述主轮和所述副轮的箱，
所述主轮和所述副轮分别具有一对相对布置的运动轮缘和固定轮缘并分别形成V型槽，所述一对运动轮缘和固定轮缘用于朝向彼此和远离彼此运动，
所述槽宽调节机构具有运动轮缘调节部分和减速部分，所述运动轮缘调节部分用于轴向移动所述主轮的运动轮缘，所述减速部分用于减小所述电动机的旋转并传递至所述运动轮缘调节部分，并且
所述运动轮缘调节部分具有用于绕所述主轴旋转的大直径齿轮，所述减速部分具有用于将所述电动机的旋转直接或间接传递至所述大直径齿轮的小直径齿轮，其中：
所述动力源连接至所述主轴的一端，所述固定轮缘和所述运动轮缘分别布置在所述主轴的一端侧和另一端侧上；并且
所述运动轮缘调节部分与所述主轴上的所述运动轮缘共轴布置，并相对于所述主轴上的所述运动轮缘位于另一端侧上，所述电动机和所述减速部分的小直径齿轮布置在所述运动轮缘调节部分的所述大直径齿轮的径向外侧。
6.根据权利要求1、2、3和5中任一项所述的用于小型车辆的V型带式无级变速器，其中，所述电动机布置在所述箱外侧，使得所述电动机的输出轴垂直于所述主轴。
7.根据权利要求1、2、3和5中任一项所述的用于小型车辆的V型带式无级变速器，其中，用于容纳所述主轮和所述副轮的所述箱与构成所述动力源的一部分的箱一体形成。
8.根据权利要求1、2、3和5中任一项所述的用于小型车辆的V型带式无级变速器，其中，所述电动机由安装至所述箱外侧的箱盖来覆盖。
9.根据权利要求1、2、3和5中任一项所述的用于小型车辆的V型带式无级变速器，其中，台阶部分形成在所述箱的壁中，箱盖安装到所述台阶部分的外侧，所述电动机布置在由所述台阶部分和所述箱盖限定的内部空间中。
10.一种跨乘式车辆，包含根据权利要求1、2、3和5中任一项所述的用于小型车辆的V型带式无级变速器。
11.一种跨乘式车辆，包含根据权利要求8所述的用于小型车辆的V型带式无级变速器。
12.一种跨乘式车辆，包含根据权利要求9所述的用于小型车辆的V型带式无级变速器。
13.根据权利要求11所述的跨乘式车辆，其中，所述V型带式无级变速器的所述箱盖暴露至车身盖的外部。
14.根据权利要求12所述的跨乘式车辆，其中，所述V型带式无级变速器的所述箱盖暴露至车身盖的外部。
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