TW201708746A - 可氣動調整的ｃｖｔ－傳動裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係有關於一種CVT傳動裝置，包括具有至少一軸向可動的錐形墊片(21)之錐形墊片對(2)；用於調整該軸向可動的錐形墊片(21)之位置的調整裝置(5)以及控制單元(6)，該控制單元布置成操縱該調整裝置(5)，以便改變該軸向可動的錐形墊片(21)之位置，其中該調整裝置(5)為氣動調整裝置(5)，其藉由氣動力調整該軸向可動的錐形墊片(21)，且其中該調整裝置(5)如此具有雙作用的執行元件(51)，使得該雙作用的執行元件(51)可藉由氣動力沿第一及第二軸向(X-X)調整。

Description

可氣動調整的CVT-傳動裝置
本發明係有關於一種可氣動調整的CVT-傳動裝置(可無級調整的傳動裝置)，其特別是用於小型車輛，如二輪車、三輪車、Quad車或雪地機動車，以及一種內燃機及一種車輛。
由先前技術已知CVT-傳動裝置的不同設計方案。與具有固定擋位的傳動裝置相比，採用可持續變化的傳動裝置後，可在車輛中達到合適的傳動比。此種CVT-傳動裝置的特別應用領域為小型車輛，如二輪車、三輪車(所謂的突突車)、雪地機動車、Quad車(四輪全地形車)或滑板車。在採用此類CVT-傳動裝置時，通常將離心力調節器用於調整傳動帶在錐形墊片對上的位置。在此情況下，離心力調節器的離心力重體根據轉速移動其徑向位置，從而改變兩個錐形墊片間的軸向距離，進而改變傳動裝置的傳動。此類裝置的缺點在於，無法對CVT-傳動裝置的傳動裝置傳動進行可控制或可調節性干預。在此情況下，有利者係一種用於對CVT-傳動裝置的傳動裝置傳動進行可控制或可調節性干預的簡單方案，其特別是可用於小型車輛。
而本發明之具有申請專利範圍第1項之特徵的CVT-傳動裝 置的優點在於，可有效地改良車輛的排放特性及燃料消耗，因為能夠對CVT-傳動裝置的傳動比進行可控制或可調節性干預。因此，特別是在自靜止狀態加速方面及在行駛中的車輛之加速方面的行駛動力學上，亦能顯著改良行駛性能。為此，根據本發明，設置有用於調整軸向可動的錐形墊片之位置的調整裝置。該調整裝置為氣動調整裝置，其藉由氣動力或氣動能調整該軸向可動的錐形墊片。如此便能在最佳工作點上操作該CVT-傳動裝置。在此情況下，該調整裝置包括雙作用的執行元件，該執行元件與該軸向可動的錐形墊片連接，以便藉由氣動力調整該軸向可動的錐形墊片。如此便能實現簡單且緊湊的結構。此外，透過該雙作用的執行元件可實現用於改變傳動之較快速的轉換時間。在此情況下，該雙作用的執行元件可自第一側及第二側而被氣動施加，使得該雙作用的執行元件具有兩個主動且軸向的運動方向。如此便能藉由該控制單元沿該二軸向運動方向針對性且主動地進行干預。
該等附屬項顯示本發明之較佳改良方案。
該CVT-傳動裝置較佳地亦包括負壓源，該負壓源可與該雙作用的執行元件上之第一氣動室及第二氣動室連接。該負壓源較佳為內燃機的抽吸管。因此，根據本發明，可主動藉由負壓沿該軸向可動的錐形墊片之兩個調整方向對該雙作用的執行元件進行調整。
該雙作用的執行元件進一步較佳地與該軸向可動的錐形墊片機械連接。為此，較佳設有桿件作為機械連接，該桿件將該雙作用的執行元件之軸向運動傳遞至該軸向可動的錐形墊片。
進一步較佳地，該軸向可動的錐形墊片支承在軸承單元上。 如此便實現該CVT-傳動裝置之特別緊湊的結構。該軸承單元較佳地包括軸承套筒，該軸承套筒為進行軸向調整而與該雙作用的執行元件連接。
該執行元件進一步較佳為雙作用的活塞。該活塞較佳地佈置在氣缸中，活塞桿用於與該軸向可動的錐形墊片機械連接。如此便能為該雙作用的執行元件提供簡單且堅固的結構。
該CVT-傳動裝置較佳地亦包括離心力重體，該等離心力重體佈置在該軸向可動的錐形墊片上。在此情況下，該等離心力重體便已大約根據該軸向可動的錐形墊片之轉速提供相應地與該轉速匹配的傳動比，其中隨後可藉由本發明之調整裝置對該傳動進行精調。如此便能特別是實現用於改變該傳動之較短的轉換時間，所需之額外的能量需求更低。藉此產生特別簡單的結構。
本發明亦有關於一種內燃機，包括本發明之CVT-傳動裝置。該內燃機較佳地包括至少一氣缸及一通向該氣缸的抽吸管，其中該抽吸管與該CVT-傳動裝置的氣動調整裝置連接，以便提供用於調整該CVT-傳動裝置的氣動力。其中，該抽吸管較佳地與該氣動儲存器連接。如此便能透過使用該抽吸管而將負壓用於氣動調整該CVT-傳動裝置。此點係特別有利，原因在於，在具有抽吸管的內燃機中本就存在負壓，該負壓可補充性地用於調整CVT-傳動裝置的傳動裝置傳動。
本發明亦有關於一種車輛，包括本發明之CVT-傳動裝置及/或本發明之內燃機。
該車輛較佳地具有車架，特別是車管或車管組，該車架構建為氣動儲存器。為此，設有空心框，在該空心框中，可將過壓或負壓作為 氣動儲存器用於提供用於調整該CVT-傳動裝置的氣動力。在使用通常具有此種空心框的二輪車或三輪車時，此點係特別有利。如此便毋需其他用於該氣動儲存器的部件，而是僅需氣動密封地封閉空心管或類似部件的部分區段，以便用作氣動儲存器。
本發明之車輛較佳為小型車輛，特別是二輪車或三輪車或Quad車或雪地機動車或滑板車或諸如此類。
下面參照附圖對本發明之實施例進行詳細說明。
1‧‧‧CVT-傳動裝置
2‧‧‧錐形墊片對
3‧‧‧離心力元件
4‧‧‧支撐元件
5‧‧‧調整裝置
6‧‧‧控制單元
7‧‧‧負壓儲存器，氣動儲存器
8‧‧‧調整閥
9‧‧‧抽吸管
10‧‧‧內燃機
11‧‧‧曲軸
12‧‧‧包容構件
13‧‧‧從動元件
14‧‧‧殼體
15‧‧‧氣動室
16‧‧‧管路
17‧‧‧管路
18‧‧‧止回閥
19‧‧‧支路
20‧‧‧錐形墊片
21‧‧‧錐形墊片
22‧‧‧接觸面
25‧‧‧氣動室
28‧‧‧調整閥
29‧‧‧管路
39‧‧‧環境壓力
41‧‧‧套筒區域
51‧‧‧執行元件
52‧‧‧桿件
53‧‧‧內套筒
54‧‧‧外套筒
55‧‧‧軸承
56‧‧‧軸承單元
58‧‧‧氣缸
A‧‧‧雙向箭頭
X-X‧‧‧軸向
圖1為根據本發明之第一實施例的用於小型車輛之CVT-傳動裝置的結構示意圖，及圖2為圖1所示CVT-傳動裝置的截面圖。
下面參照圖1及2對根據本發明之較佳實施例的CVT-傳動裝置1，即可持續調整的無級傳動裝置，進行詳細說明。
如圖1所示，CVT-傳動裝置1包括具有位置固定的錐形墊片20及軸向可動的錐形墊片21之錐形墊片對2。第二錐形墊片對用作從動元件13。該二錐形墊片對以習知的方式透過包容構件12，特別是傳動帶，相連。
第一錐形墊片對2佈置在內燃機10的曲軸11上。在此情況下，曲軸11與位置固定的錐形墊片20固定連接。曲軸11支承在殼體14上。
CVT-傳動裝置1亦包括離心力元件3，該等離心力元件佈置在軸向可動的錐形墊片21上。在該實施例中，離心力元件3為球體。作為替代方案，亦可使用實心圓柱體或空心圓柱體或類似元件。
此外，CVT-傳動裝置1包括支撐元件4，其佈置在軸向可動的錐形墊片21上。在此情況下，離心力元件3佈置在支撐元件4與軸向可動的錐形墊片21之間。在軸向可動的錐形墊片21上，在對準支撐元件4的一面上設有相應的接觸面22，該等離心力元件沿該接觸面運動。
為調整軸向可動的錐形墊片21之軸向位置，設有調整裝置5。調整裝置5設為氣動調整裝置且包括雙作用的執行元件51，該執行元件與軸向可動的錐形墊片21連接。在該實施例中，雙作用的執行元件51構建為活塞。
雙作用的執行元件51透過桿件52與軸承單元56連接，軸向可動的錐形墊片21支承在該軸承單元上。軸承單元56包括內套筒53、外套筒54及佈置在該內套筒與該外套筒間的軸承55。
如圖2所示，內套筒53穿過位置固定的錐形墊片20。此外，在支撐元件4上設有柱形套筒區域41，內套筒53可滑動地佈置在該套筒區域上。內套筒53與軸向可動的錐形墊片21固定連接。
在此情況下，軸承55中斷將曲軸11的旋轉傳遞至調整裝置5。透過套筒區域41及內套筒53將曲軸11的旋轉傳遞至軸向可動的錐形墊片21。
雙作用的執行元件51將氣缸58的內部區域分成兩個區域，即第一氣動室15及第二氣動室25。兩個腔室可大小不同以及/或者以不同的 方式成型。
如圖1及2所示，調整裝置5與內燃機10的抽吸管9連接。其中，抽吸管9提供用於調整裝置5的負壓源。
抽吸管9透過第一管路16與負壓儲存器7連接。在此情況下，負壓儲存器7透過第二管路17與調整裝置5連接。其中，在第一管路16中設有自動閉合的止回閥18。第二管路17直接導入第一氣動室15，其中在支路19上還自第二管路17分支出第三管路29。
如圖2所示，在第二管路17中，第一可控制的調整閥8佈置在支路19與調整裝置5之間。第二可控制的調整閥28佈置在第三管路29中。在此情況下，藉由控制單元6分別控制第一及第二可控制的調整閥8、28。
如圖2所示，第三管路29與第二氣動室25連通。
因此，根據本發明，可藉由控制單元6透過第一調整閥8及第二調整閥28的相應位置而調整第一氣動室15及第二氣動室25中的壓力水平。如圖2透過雙向箭頭A所示，透過第一與第二氣動室15、25間的各壓差實現該活塞的軸向運動。該活塞透過桿件52及軸承單元56與軸向可動的錐形墊片21連接，如此便實現錐形墊片21的軸向運動。
根據本發明，如此便能沿兩個主動且沿軸向X-X延伸的運動方向藉由控制單元6主動控制執行元件51。因此，根據本發明，可藉由負壓主動對傳動的增大或傳動的減小進行控制。在此情況下，可採用或不採用該等離心力元件進行調整。
透過在氣缸58中使用該雙作用的活塞可達到特別堅固且耐 用的結構。
因此，根據本發明，將在內燃機10中處於抽吸管9中的負壓作為氣動能源用於調整CVT-傳動裝置1的傳動。在此情況下，抽吸管9中的壓力水平取決於節流閥閥舌位置及該內燃機的轉速。因此，在該內燃機的工作中，可持續確保負壓儲存器7的負壓供應，進而簡便且安全地藉由氣動力沿兩個軸向主動調整軸向可動的錐形墊片21。
其中，雙作用的執行元件51較佳地佈置在曲軸11的軸向末端上。如此便能實現特別緊湊且機械簡單的結構。
此外，透過藉由負壓調整該傳動裝置傳動亦可將離心力元件3的大小和重量減小約20%。與先前技術相比，如此便能特別是達到該CVT-傳動裝置的重量減小。此外，透過藉由雙作用的執行元件51調整該CVT-傳動裝置亦可實現已存在的CVT-傳動裝置之可改裝性。
負壓儲存器7尤佳佈置在車輛的空心框中。為此，在車輛中毋需其他用於該負壓儲存器的空間。
此外，在該第一實施例中，調整裝置5佈置在該CVT-傳動裝置的一次側上，即佈置在輸入側上。作為替代方案，亦可將本發明應用在二次側上，即應用在從動元件13上或者甚至同時應用在兩側上。
如此便能透過本發明之藉由控制單元6沿兩個方向主動且精確地調整傳動裝置傳動之變化的方案達到該CVT-傳動裝置的效率提高，此點對廢氣排放及燃料消耗產生積極作用。
在該實施例中描述了藉由負壓來調整該雙作用的執行元件。但值得注意的是，原則上亦可藉由過壓進行調整。為此僅需設置用於 調整雙作用的執行元件51之過壓源。
此外，第一調整閥8及第二調整閥28較佳地亦能夠對第一氣動室15及/或第二氣動室25施加環境壓力39。如此便能特別是簡單且快速地將雙作用的執行元件51復位至初始位置。
如該等實施例所述，本發明特別是用於小型車輛，如二輪車或三輪車或Quad車或雪地機動車或諸如此類。
1‧‧‧CVT-傳動裝置
2‧‧‧錐形墊片對
3‧‧‧離心力元件
5‧‧‧調整裝置
6‧‧‧控制單元
7‧‧‧負壓儲存器，氣動儲存器
8‧‧‧調整閥
9‧‧‧抽吸管
10‧‧‧內燃機
11‧‧‧曲軸
12‧‧‧包容構件
13‧‧‧從動元件
15‧‧‧氣動室
16‧‧‧管路
17‧‧‧管路
18‧‧‧止回閥
19‧‧‧支路
20‧‧‧錐形墊片
21‧‧‧錐形墊片
25‧‧‧氣動室
28‧‧‧調整閥
29‧‧‧管路
39‧‧‧環境壓力
51‧‧‧執行元件
52‧‧‧桿件

Claims (14)

  1. 一種CVT-傳動裝置，包括：具有至少一軸向可動的錐形墊片(21)之錐形墊片對(2)；用於調整該軸向可動的錐形墊片(21)之位置的調整裝置(5)；以及控制單元(6)，該控制單元布置成操縱該調整裝置(5)，以便改變該軸向可動的錐形墊片(21)之位置，其中該調整裝置(5)為氣動調整裝置(5)，其藉由氣動力調整該軸向可動的錐形墊片(21)，且其中該調整裝置(5)如此具有雙作用的執行元件(51)，使得該雙作用的執行元件(51)可藉由氣動力沿第一及第二軸向(X-X)受到調整。
  2. 如申請專利範圍第1項之CVT-傳動裝置，其特徵在於，該雙作用的執行元件(51)將一腔室分成第一氣動室(15)及第二氣動室(25)。
  3. 如前述申請專利範圍中任一項之CVT-傳動裝置，亦包括負壓源，該負壓源可與該第一及/或第二氣動室連接。
  4. 如申請專利範圍第3項之CVT-傳動裝置，其特徵在於，該負壓源為內燃機的抽吸管(9)。
  5. 如前述申請專利範圍中任一項之CVT-傳動裝置，亦包括桿件(52)，該桿件與該雙作用的執行元件(51)及該軸向可動的錐形墊片(21)連接。
  6. 如前述申請專利範圍中任一項之CVT-傳動裝置，其特徵在於，該軸向可動的錐形墊片(21)支承在軸承單元(56)上。
  7. 如前述申請專利範圍中任一項之CVT-傳動裝置，亦包括離心力元件(3)，該等離心力元件佈置在該軸向可動的錐形墊片(21)上。
  8. 如前述申請專利範圍中任一項之CVT-傳動裝置，亦包括氣動儲存器(7)，特別是負壓儲存器。
  9. 一種內燃機，包括如前述申請專利範圍中任一項之CVT-傳動裝置。
  10. 如申請專利範圍第9項之內燃機，包括通向該內燃機之氣缸的抽吸管(9)，其中該抽吸管(9)與該CVT-傳動裝置的調整裝置(5)連接，以便提供用於軸向調整該軸向可動的錐形墊片(21)之氣動力。
  11. 如申請專利範圍第9或10項之內燃機，其特徵在於，在該抽吸管(9)與該調整裝置(5)之間佈置有負壓儲存器(7)。
  12. 一種車輛，包括如申請專利範圍第1至8項中任一項之CVT-傳動裝置及/或如申請專利範圍第9至11項中任一項之內燃機。
  13. 如申請專利範圍第12項之車輛，亦包括車架，特別是車管，該車架構建為負壓儲存器。
  14. 如申請專利範圍第12或13項之車輛，其特徵在於，該車輛為小型車輛，特別是二輪車或三輪車或Quad車或雪地機動車。
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