CN1991203B - V型带式自动变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于，在由可变型驱动侧变速带轮和从动侧变速带轮构成的自动变速机构中，提供一种能减轻由两带轮的共振引起的振动、耐久性良好的V型带式自动变速器。本发明的V型带式自动变速器，由内装有离心辊(4)的驱动侧变速带轮(A)、从动侧变速带轮(B)、和与该从动侧变速带轮(B)连接并且内装有离心锤(12)的离心离合器(C)构成。设置于驱动侧变速带轮(A)的离心辊(4)的个数和设置于前述离心离合器(C)的离心锤(12)的个数中，某一个较大个数相对于较小个数的比例为非整数。

Description

V型带式自动变速器
技术领域
本发明涉及一种V型带式自动变速器，其由可变型驱动侧变速带轮和从动侧变速带轮构成，能够降低由于两个带轮的共振而引起的振动，具有良好的耐久性。
背景技术
V型带式自动变速器中的驱动(或者主动)侧变速带轮的可动轮中配置的离心辊、与配置于从动侧变速带轮的离心离合器的离心锤之间的设定数比例(驱动侧变速带轮的离心辊的个数/从动侧变速带轮的离心锤的个数)一般是整数值。这样将前述比例设成整数值的结构在现有技术中较为常见，例如，在下述专利文献1等诸多文献中已经公开。在该现有技术的情况下，驱动侧的离心辊个数为6个，而从动侧离心锤的个数为3个，其设定数比为2，该数值为整数值。
【专利文献1】特开平6-117507号
一般地，V型带式自动变速器在配置于发动机主体侧的驱动侧变速带轮和配置于车轮(轮胎)侧的从动侧变速带轮之间卷挂V型带，能够传递旋转。其驱动(主动)侧变速带轮和从动侧变速带轮各自的两张带轮半体接近并远离，从而带槽宽度可与旋转速度一起变化，边适当改变变速比边从驱动侧变速带轮向从动侧变速带轮传递旋转。
在该驱动侧变速带轮上，设置有离心辊，该离心辊，在驱动侧变速带轮的旋转速度变化时，前述离心辊上产生的离心力也变化，该离心辊向带轮的外周侧或者中心侧移动，带轮半体彼此能够接近或远离。并且，对应于前述驱动侧变速带轮的V型带槽宽的变化，前述从动侧变速带轮的V型带槽宽也变化，从而速度比发生变化。该从动侧变速带轮上安装着离心离合器。在该离心离合器上安装有离心锤。
在该V型带式自动变速器中的驱动侧变速带轮上设置的离心辊的个数、与安装在从动侧变速带轮侧的离心离合器上安装的离心锤的个数之设定比例为整数值的情况下，会产生驱动侧的离心辊和从动侧的离心锤的相位以整数倍同步的状态。在产生该同步的情况下，成为以恒定周期振动的起振源，有可能导致作成在V型带式自动变速器中包括发动机的结构的发动机组装体产生振动。即，在前述比例为整数值的情况下，容易产生由同步引起的振动，结果，会对商品性和耐久性造成不良影响。
对该离心辊和离心锤的相位的同步状态进一步加以详细说明。首先，在包括V型带式自动变速器和发动机的自动二轮车的发动机组装体上设定总的重心(惯性重心)，所述V型带式自动变速器由驱动侧变速带轮和从动侧变速带轮以及离心离合器构成。这种发动机组装体的同步状态是指，在自动变速器的驱动侧带轮和从动侧带轮的变速比为1时，以该发动机组装体的前述重心位置为中心，发动机组装体整体振动。在该驱动侧变速带轮和从动侧变速带轮的变速比为1时，驱动侧变速带轮和从动侧变速带轮的转速相同。
进而，在该状态下，当驱动侧变速带轮A’的离心辊和离心离合器C’的离心锤两者位于通过前述重心位置和驱动侧变速带轮以及从动侧变速带轮(离心离合器)的各中心的假想线上，而且位于驱动侧变速带轮A’以及离心离合器C’的与前述假想线一致的直径方向外端时，在前述离心辊和离心锤上分别向相反方向作用离心力。即，所谓同步状态，是指在离心辊和离心锤位于前述假想线两端时，以该两者与前述发动机组装体的重心为中心而作用的力偶最大的状态(参照图5)。
对于该发动机组装体中的驱动侧变速带轮A’和离心离合器C’的同步状态，在驱动侧变速带轮上设置的离心辊的个数与设置在从动侧变速带轮上的离心锤的个数之比的数值为整数的情况下，位于前述假象线上的情况容易变多，而且以较短周期循环。例如，在图5、图6中表示比例为整数值的情况下产生的同步状态，设离心辊的个数为6，设离心锤的个数为3。
在图中，对6个离心辊标注a、b、c、d、e、f这些附图标记。另外，对三个离心锤标注a、b、c这些附图标记。图6(A)至图6(C)表示离心辊和离心锤的位置，分别相隔120度的角度。其个数比例为3，是整数值。在这样的状态下，当驱动侧变速带轮和离心离合器以变速比1旋转时(参照图6(A)至(C))，在1次旋转中，同步的次数(情况)有3次。这会导致产生较大的振动。
并且，如果这样的同步状态是周期性的而且其间隔非常短的状态，则发动机组装体以其重心为中心，频繁作用由前述离心辊和离心锤产生的最大限度的力偶，从而以反复摆动的方式振动。即便前述离心辊的个数与离心锤的个数不同，只要其个数的设定比为整数，就必然会产生这种现象。
发明内容
本发明所要解决的问题(技术问题或者目的)在于，在由可变型驱动侧变速带轮和从动侧变速带轮构成的发动机组装体中，减轻由设置于前述驱动侧变速带轮的离心辊和设置于从动侧离心离合器的离心锤引起的振动。
技术方案1的发明，通过提供一种下述的V型带式自动变速器，而解决上述问题，该V型带式自动变速器由内装有离心辊的驱动侧变速带轮、从动侧变速带轮、和与该从动侧变速带轮连接并且内装有离心锤的离心离合器构成，其中，设置于驱动侧变速带轮的离心辊的个数和设置于前述离心离合器的离心锤的个数中，某一个较大个数相对于较小个数的比例为非整数。技术方案2的发明，通过提供一种下述的V型带式自动变速器而解决上述问题，该V型带式自动变速器在前述方案中，前述驱动侧变速带轮的离心辊的个数比前述从动侧变速带轮的离心锤的个数多。
技术方案3的发明，通过提供一种下述的V型带式自动变速器而解决上述问题，该V型带式自动变速器在前述方案中，前述驱动侧变速带轮的离心辊的个数比前述从动侧变速带轮的离心锤的个数少。技术方案4的发明，通过提供一种下述的V型带式自动变速器而解决上述问题，该V型带式自动变速器在前述方案中，离心辊的个数和离心锤的个数中的某个数量较小的设定个数为奇数。其次，技术方案5的发明，通过提供一种下述的V型带式自动变速器而解决上述问题，该V型带式自动变速器在前述方案中，离心辊的个数和离心锤的个数中的某个数量较大的设定个数为奇数。
根据技术方案1的发明，将驱动侧变速带轮的离心辊的个数与从动侧变速带轮的离心锤的个数之比设为非整数，由此在从驱动侧变速带轮向从动侧变速带轮传动的变速比为1的情况下，前述离心辊和离心锤的相位不易同步，能降低由共振引起的发动机组装体的振动，进而，可以减轻振动对商品性和耐久性造成的不良影响。
根据技术方案2的发明，设成离心辊的个数比离心锤的个数多的关系，由此，能够减小驱动侧变速带轮的振动周期，增大从动侧变速带轮的振动周期，从而得到各自的振动不易受到另一方振动影响的装置，可以降低共振引起的振动.另外，通过增加离心辊的个数，驱动侧变速带轮的可动轮中由离心辊按压的部分增加，从而可以使可动轮的滑动性稳定，减轻振动。
根据技术方案3的发明，设成离心辊的个数比离心锤的个数少，由此，能够增大驱动侧变速带轮的振动周期，减小从动侧变速带轮的振动周期，从而得到各自的振动不易受到另一方振动影响的装置，可以降低共振引起的振动。另外，通过增加从动侧变速带轮的离心锤的个数，可以减小各离心锤上的接触面积，将转动惯量(旋转惯性容量)较小地分割，所以能够减轻各离心锤对旋转动作作用较大这一问题，能减小由一个离心锤产生的力偶，可进一步降低由于与各驱动侧变速带轮的共振而产生的振动。
技术方案4的发明，将离心辊的个数和离心锤的个数中较小的个数设定为奇数，所以容易将非整数的小数部分设定成各种数值。从而能得到驱动侧和从动侧的相位更难同步的结构，可以降低由共振引起的振动。进而，在由驱动侧和从动侧限定的空间内，可以将前述离心辊和离心锤的个数比的非整数值适当设定成各种数值，容易地扩大适用范围。
其次，技术方案5的发明，将驱动侧的离心辊的个数和从动侧离心锤的个数中较大的个数设定为奇数而设定非整数，所以相对于该比中的一者的振动周期，不仅能产生相位差，还能产生相反相位，所以能平衡性良好地减轻共振引起的振动。
附图说明
图1(A)是本发明的离心离合器和该离心离合器所连接的从动侧变速带轮的纵剖侧视图，图1(B)是表示驱动侧变速带轮和离心离合器的内部的主视图。
图2(A)是表示本发明的结构的概略图，图2(B)是表示本发明的动作的概略图。
图3(A)至(C)是本发明的作用图。
图4(A)是离心辊的个数为5的驱动侧变速带轮的主视图，图4(B)是离心锤的个数为3的离心离合器的主视图，图4(C)是表示离心辊的个数为5、离心锤的个数为3时的离心离合器的动作的概略图。
图5(A)是表示现有技术的结构的概略图，图5(B)是表示现有技术的动作的概略图。
图6(A)至(C)是现有技术的作用图。
具体实施方式
下面，基于附图说明本发明的实施方式。首先，本发明的装置的结构如图1、图2等所示，主要由驱动侧变速带轮A、从动侧变速带轮B以及离心离合器C等构成，在此基础上加上发动机，称作发动机组装体。驱动侧变速带轮A经由驱动轴安装在发动机侧的曲柄轴上。该驱动侧变速带轮A主要由可动带轮半体1、固定带轮半体2以及离心辊4构成。其可动带轮半体1和固定带轮半体2对置而构成一组带轮。其可动带轮半体1由大致扁平圆锥形状的带抵接板1a以及轴毂1b形成，同样，固定带轮半体2由大致扁平圆锥形状的带抵接板2a以及轴毂2b形成。
该带抵接板1a和带抵接板2a对置而构成截面呈大致V字形的槽，前述带抵接板1a、2a夹持并卷挂截面呈大致V字形的带20。其可动带轮半体1沿轴向移动，通过使其固定带轮半体2和可动带轮半体1接近或远离，可以改变两个带抵接板1a、2a的间隔。
进而，斜面板3沿轴向固定，位于前述可动带轮半体1的背面侧。在该斜面板3中心的贯通孔3a周围，大致放射状地形成有多个倾斜引导片3b、3b...，在该倾斜引导片3b和可动带轮半体1的带抵接板1a背面侧之间，配置有离心辊4。另外，前述离心辊4收于形成在可动带轮半体1的带抵接板1a背面侧的辊引导件1c，而且只能沿抵接板1a的径向移动(参照图1(B))。由此，成为可动带轮半体1和斜面板3一起旋转的结构。在其可动带轮半体1的背面侧和各倾斜引导片3b之间，配置离心辊4。
随着该可动带轮半体1和固定带轮半体2的旋转速度的增加，前述离心辊4借助其离心力而沿外径方向移动，由此，离心辊4起到使可动带轮半体1沿轴向移动并向固定带轮半体2侧推压的作用。另外，可动带轮半体1以及固定带轮半体2的旋转速度开始下降时，离心力也减小，前述离心辊4接近可动带轮半体1的轴毂1b侧。
另外，通过改变固定带轮半体2和可动带轮半体1的距离，可以改变所卷挂的带20所卡合的直径的大小。这样，前述可动带轮半体1的带抵接板1a和固定带轮半体2的带抵接板2a的间隔随旋转速度变化，从而卷挂在该可动带轮半体1和固定带轮半体2上的带20的支承直径变化，由此可以进行变速。
其次，如图1(A)所示，从动侧变速带轮B与前述驱动侧变速带轮A同样地由从动侧可动带轮半体6和从动侧固定带轮半体7构成，与前述驱动侧变速带轮A同样，具有带抵接板6a、7a。两带抵接板6a、7a形成为大致扁平圆锥形状，其带抵接板6a和带抵接板7a对置，从而构成截面呈大致V字形的槽，夹持并卷挂截面呈大致V字形的前述带20。由该从动侧可动带轮半体6和从动侧固定带轮半体7构成的从动侧变速带轮B的旋转经由离心离合器C而传递到输出轴19。前述从动侧可动带轮半体6由弹簧8弹性施力而接近前述从动侧固定带轮半体7。
其次，如图1所示，离心离合器C在前述从动侧变速带轮B的轴向上相邻地配置，在经由二轮车等车辆上的无级变速器而将驱动力传递到输出轴19(车轮侧)时，起到断开/接通的作用。该离心离合器C主要由离合器外壳10、离合器板11、离心锤12构成。
该离合器外壳10呈大致杯形，在轴毂10a的周围形成有圆板状侧部10b，在该圆板状侧部10b的外周缘上形成有筒状侧部10c。该筒状侧部10c呈圆筒状，摆动的前述离心锤12的衬面12a接触其内周壁面10c1。
前述离合器板11形成为大致圆板状，在中心开设有固定孔11a。该固定孔11a设成在宽度方向两侧形成有直线状边缘的椭圆形，能够在旋转方向上牢固地固定在前述固定侧带轮轴的轴端部上。该离合器板11的表面侧植设有支承销13。
其次，离心锤12由一致且匀质的金属合金成型，整体形状如图1(B)所示，形成为大致圆弧形或者新月形。在该离心锤12的纵长方向一端侧，形成有摆动中心部12P。该摆动中心部12P形成为贯通孔，前述支承销13插入摆动中心部12P，经由该支承销13，摆动中心部12P成为摆动中心，离心锤12在离合器板11上进行摆动动作。前述支承销13植设在离合器板11的直径方向的端部上，所以离心锤12的摆动中心部12P也位于离合器板11的直径方向端部、即靠外周端缘的位置上，另外，离心锤12的衬面12a为外周侧，朝向离心离合器C的外侧。而离心锤12的内周面12b朝向前述离合器板11的中心侧。
经由固定侧带轮轴而将前述从动侧变速带轮B的旋转传递到前述离合器板11，借助其旋转的离心力而向外周方向扩开的离心锤12接触前述离合器外壳10的筒状侧部10c的内周壁面10c1，将旋转传递到该离合器外壳10上。离心锤12相对于植设在前述离合器板11上的支承销13、13...摆动自如地安装，以覆盖该离心锤12的方式，安装有侧板14。该侧板14形成有数量与植设在前述离合器板11上的支承销13相当的插入孔14a，前述支承销13a的末端插入其中，并借助簧环等止动环9或者通过铆接等方式固定。该侧板14起到使支承销13以及离心锤12处于稳定状态的作用。
在上述发动机组装体中，设置在前述驱动侧变速带轮A上的离心辊4的个数与从动侧离心离合器C的离心锤12的个数如下设定。即，前述离心辊4的个数与前述离心锤12的个数之比不是整数。例如，如下面的表1所示那样设定。
【表1】
 
驱动侧离心辊的个数 从动侧离心锤的个数 比
3个 2个 1.5(非整数)
5个 3个 1.66(非整数)
7个 3个 2.33(非整数)
8个 3个 2.66(非整数)
8个 5个 1.60(非整数)
这里，关于前述比例，在前述离心辊4的个数和前述离心锤12的个数中，某一个为较小的个数，另一个为较大的个数。较大的个数相对于较小的个数的比例，是以“较小的个数”为分母、以“较大的个数”为分子所得的比例。因此，用数学式表示则为(较大的个数)÷(较小的个数)，将此作为前述离心辊4和离心锤12的个数之比。在本发明中，在该条件下，比例为非整数。
通过如上所述设定驱动侧离心辊4的个数与从动侧离心锤12的个数，可以将驱动侧离心辊4和从动侧离心锤12的相位变成相同状态的机会抑制到最小限度。这里，所谓相位相同的状态，是指同步的情况，由于产生同步，会以恒定的周期产生振动，并成为传向V型带式自动变速器整体的振动。
在这种V型带式自动变速器中，驱动侧的离心辊4和离心锤12在旋转角上分割配置，该分割配置的驱动侧离心辊4的个数和从动侧离心锤12的个数的组合比例不能整除，成为非整数组合，可以降低驱动侧离心辊4和从动侧离心锤12在一次旋转过程中一致的情况出现的次数。图2(A)、(B)是概略表示本发明的结构的图，离心辊4的个数为3，离心锤12的个数为2。
此时离心辊4和离心锤12的个数之比为1.5，为非整数值。图3表示将上述离心辊4的个数设为3、将离心锤12的个数设为2的条件下离心辊4和离心锤12发生同步的可能性。图3(A)至图3(C)表示在速度比为1的状态下，驱动侧变速带轮A和离心离合器C的旋转相同，角度每变化90度记录一次时离心辊4和离心锤12的位置。图4(A)、图4(B)是离心辊4的个数为5个，离心锤12的个数为3个的实施方式，图4(C)是其概略图。
下面，对本发明的作用进行说明。首先，在具备三个离心辊4的驱动侧变速带轮A上，对各离心辊4分别标注附图标记a、b、c。同样，在设有两个离心锤12的从动侧离心离合器C上，对各离心锤12分别标注附图标记a、b。在该驱动侧变速带轮A和从动侧变速带轮B中，如图3(A)至图3(C)所示，在驱动侧变速带轮A和离心离合器C旋转1圈期间，离心辊4的(a)、(b)、(c)和离心锤12的(a)、(b)没有位置一致的情况。即，在驱动侧变速带轮A旋转1圈过程中，离心离合器C的离心锤12同步的次数(情况)仅为1次(1次/1圈)。这与如将个数的比例设为整数值的现有技术(参照图6)那样、在旋转1圈期间离心辊和离心锤同步的次数为多次的情况不同。
该离心辊4的个数和离心锤12的个数的组合的实施方式如下。首先，在第1实施方式中，前述离心辊4的个数NA比前述离心锤的个数NB多，NA>NB。其次，在第2实施方式中，前述离心辊4的个数NA比前述离心锤12的个数NB少，NA<NB。在第3实施方式中，将前述离心辊的个数NA和离心锤12的个数NB中某个较小的设定个数设为奇数。其次，在第4实施方式中，将前述离心辊4的个数NA和离心锤12的个数NB中某个较大的设定个数设为奇数。
通过如上述实施方式那样进行设定，可以减少驱动侧离心辊4和从动侧离心锤12在旋转1圈过程中一致的情况发生的次数，所以能够避免在各自的周期中变成同步状态，预防变成有规律的振动周期。即，能够减少在由驱动侧离心辊4产生的振动周期和由从动侧离心锤12产生的振动周期中变成同步状态的情况，使得双方的振动不会共振。驱动侧离心辊4的振动周期和从动侧离心锤12的振动周期不同，能避免成为相同的相位，而成为正反相位。另外，在驱动侧离心辊4的个数和从动侧离心锤12的个数的组合中，进行适当设定，使得其比例的数值为非整数，由此可以很好地平衡并满足振动的降低、和传动机构的作用、性能、耐久性等要求。

Claims (5)

1.一种V型带式自动变速器，由内装有离心辊的驱动侧变速带轮、从动侧变速带轮、和与该从动侧变速带轮连接并且内装有离心锤的离心离合器构成，其特征在于，
设置于驱动侧变速带轮的离心辊的个数和设置于所述离心离合器的离心锤的个数中，某一个较大的个数相对于较小个数的比例为非整数。
2.如权利要求1所述的V型带式自动变速器，其特征在于，所述离心辊的个数比所述离心锤的个数多。
3.如权利要求1所述的V型带式自动变速器，其特征在于，所述离心辊的个数比所述离心锤的个数少。
4.如权利要求1至3中任一项所述的V型带式自动变速器，其特征在于，所述离心辊的个数和所述离心锤的个数中，某个数量较小的设定个数为3以上的奇数。
5.如权利要求1至3中任一项所述的V型带式自动变速器，其特征在于，所述离心辊的个数和所述离心锤的个数中，某个数量较大的设定个数为3以上的奇数。
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