TWI772570B - 具有調整裝置的連續變化傳動裝置 - Google Patents

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Abstract

一種用於二/三/四輪摩托車的連續變化傳動裝置(1)包括驅動帶輪(4)，此驅動帶輪設有可動軸襯(9)、固定軸襯(11)、及在此固定軸襯(11)與此可動軸襯(9)之間的凸輪系統(95、111；97、113)。此凸輪系統具有此可動軸襯(9)之被驅動凸輪部(95)、及此固定軸襯(11)之驅動凸輪部(111)。此被驅動凸輪部(95)包括至少一凹部(99)，且此驅動凸輪部(111)包括至少一齒(115)，或反之亦然。此凹部(99)及此齒(115)具有各別側邊(99a，99b；115a，115b)，形成相互形狀聯結，以導引此可動軸襯(9)與此固定軸襯(11)之間的相對運動。

Description

具有調整裝置的連續變化傳動裝置
本發明關於一種傳動系統，特別地關於一種用於摩托車之連續變化型傳動系統，其設有使改變曲線變化之裝置。
本文件中之術語「摩托車」意指傾斜或非傾斜二、三、或四輪車輛，譬如申請人販售之車輛Vespa®、Ape®、MP3®。
可擴展帶輪(expandable-pulley)及V型皮帶連續可變齒輪箱(或連續可變傳動(Continuously Variable Transission，CVT))係一種型式之車輛自動齒輪箱，其中齒輪比可在二極限值之間連續變化。連續可變齒輪箱通常用於小、及中型汽缸容量車輛中、特別在馬達速克達中。
在傳統連續可變傳動中係藉變化皮帶在二帶輪上之捲繞直徑來發生齒輪比之變化，此二帶輪其中之一為機動的(motor)且另一個被驅動，且二帶輪至少其中之一具有並置或移開此帶輪形成的二個部件或半帶輪的可能性。
典型地，驅動帶輪包括速度控制器，以一般稱為「滾子」之離心質量製成，意欲使各別半帶輪沿軸向並置，從低速擋狀態(遠隔半帶輪)轉變到高速擋狀態(並置半帶輪)。
因此，一旦在傳統連續可變傳動中設定系統之實體及幾何特徵，齒輪比將根據引擎轉數、及所需轉矩(torque)而定。
存在有提供連續可變傳動傳動系統之需求，其中改變曲線可依據駕駛者要求之轉矩需求而顯著地修改。
換言之，存在有提供連續可變傳動傳動系統之需求，其譬如當駕駛者突然開始要求從給定狀態較多或較少的轉矩時，調整適應且符合此要求。
授予申請人之國際專利申請案第WO-A1-2017/098378號、第WO-A1-2017/098379號、第WO-A1-2017/098381號及國際專利申請案第PCT/IB2017/055668號已處理此類需求且揭露相關解決方案。
然而，先前技術之解決方案已顯現出有時噪音量較顯著之缺點。本發明之目的係藉克服以上提及之缺點來改善已知解決方案。
此目的係藉依據申請專利範圍第1項製造之傳動裝置而達成。申請專利範圍附屬項描述結構之變型。
用於二/三/四輪摩托車的連續變化傳動裝置，可連接至驅動軸，此裝置包括：驅動帶輪、固定軸襯以及凸輪系統。驅動帶輪，具有旋轉軸線，包括：主動表面以及可動軸襯。主動表面用於一V型皮帶。可動軸襯承載主動表面之一者。可動軸襯在速度控制器之滾子的作用下軸向地滑動，以獲得在低速擋與高速擋之間的改變。固定軸襯與驅動軸固定且同軸。凸輪系統在固定軸襯與可動軸襯之間操作，凸輪系統適合於在固定軸襯與可動軸襯之間傳遞旋轉，凸輪系統配置以阻礙主動表面之間的並置。凸輪系統包括可動軸襯之至少一被驅動凸輪部以及固定軸襯之驅動凸輪部。其中被驅動凸輪部包括至少一凹部，且驅動凸輪部包括至少一齒，或反之亦然。齒在凹部中沿軸向滑動。其中凹部與齒彼此成型為，在任何相對運動中皆互補，以導引可動軸襯與固定軸襯之間的相對運動。
請參考隨附圖式，1指示整體的連續變化傳動裝置，配置以較佳地應用於二/三輪摩托車，而與界定旋轉軸線X之驅動軸2嚙合(engage)。
傳動裝置1包括第一驅動帶輪4、及第二被驅動帶輪(未繪出)，此第一驅動帶輪藉驅動軸2而以旋轉軸線X為軸心地旋轉地操作，此等帶輪藉V型皮帶6而彼此連接。
驅動帶輪4係由第一半帶輪8及第二半帶輪10組成，此等半帶輪分別設有面對的主動表面8a及10a、具有截圓錐外型、沿旋轉軸線X滑動以使主動表面8a及10a並置且移開、以及旋轉地彼此成一整體。
第一半帶輪8特別地包括 – 可動軸襯9，其支撐主動表面8a且提供軸襯8b，此軸襯8b與驅動軸2同軸，及 – 速度控制器12，包括藉可動軸襯9支持之容器14，且設有特型(shaped)座16及複數個收容於座16中之滾子18。
此等滾子引起離心質量，此等質量係當引擎轉數增加時將第一半帶輪8、及特別地可動軸襯9推向第二半帶輪10。
從而，皮帶6在驅動帶輪4上之捲繞直徑增加且無法延伸，使得皮帶操作以減小被驅動帶輪上之捲繞直徑，因此增加齒輪比(高速擋)。
驅動帶輪4尚包括固定軸襯11，其具有沿旋轉軸線X之主要延伸，此主要延伸與馬達軸2同軸與其旋轉地連結，譬如藉由有槽輪廓，以在其上保持緊固位置。
較佳地，可動軸襯9包括主要壁91，其以旋轉軸線X為軸心而呈環形，此主要壁被界定在內圓柱形表面91a與外表面91b之間。
較佳地，可動軸襯9尚包括至少一凸部93，其從外表面91b徑向朝外凸出且設有既定軸向延伸。例如，設有三個凸部93，彼此等角間距配置。
此等凸部93嚙合容器14，以將此容器14緊固至可動軸襯9。此外，可動軸襯9包括至少一被驅動凸輪部95，其成型為產生表面，此表面界定被驅動凸輪輪廓97。
較佳地，被驅動凸輪部95之每一者包括各別的凹部99，此凹部對主要壁91之外表面91b而言而降低；固定軸襯11滑動地穿過凹部99。
固定軸襯11接著又具有至少一驅動凸輪部111，其成型為產生複數個表面，此表面界定驅動凸輪輪廓113。
驅動凸輪部111沿軸向凸出且適合於相互穿過可動軸襯9、亦即例如其插入可動軸襯9被驅動凸輪部95之各別凹部99中。
特別地，驅動凸輪部111包括齒115，具有主要軸向延伸，且滑動地插入被驅動凸輪部95之凹部99中。
齒115係藉橫向側邊115a、115b限定，此等橫向側邊115a、115b界定此齒115之環周寬度(第6圖及第7圖)。
特別地，凹部99與齒115彼此具有互補外型。此互補外型在齒115關於凹部99之任何運動中皆被保持。
更特別地，凹部99及齒115具有各別側邊99a、99b；115a、115b形成彼此聯結之外型，以導引可動軸襯9與固定軸襯11之間的相對運動，進而限制噪音量。
在本說明之範疇內，形狀聯結意指齒與凹部之聯結，其中齒及凹部之側邊皆彼此大致接觸。除非有容許其相互軸向滑動之環周間隙以外，齒與凹部彼此互補，即設有相互匹配之外型。
固定軸襯與可動軸襯之間的相對運動係呈旋轉–平移型，且因此包括沿此等軸襯軸線之軸向分量、及環繞此等軸襯軸線之環周分量。
在尺寸上，聯結組態中界定於凹部側邊與齒側邊之間的環周間隙G係介於0.1到0.7毫米，較佳地介於0.2到0.5毫米之間(第7圖)。
從而，獲得確保增加操作可靠度及準確度之聯結。
特別地，傳遞運動之主動側係與被動側大致接觸。換言之，本發明創造凸輪–對立凸輪解決方案，其具有介於凹部與齒之間的形狀聯結。
較優地，這容許避免齒與凹部之間的潤滑及注油、及因缺少油脂–油密封件而致之後續製造簡化及可購買性。
此外，在無此密封件之下，依據本發明之裝置的軸向及徑向體積較優地亦特別減小，以容許亦用於特別緊密之傳動系統中。
橫向側邊115a、115b之每一者具有–在與主要軸線X正交之虛平面上–剖面，此剖面具有筆直輪廓，以與凹部99之各別面相接觸。對應地，凹部99具有橫向側邊99a、99b，橫向側邊99a、99b具有筆直輪廓。
齒115沿大致筆直齒軸線B軸向延伸，齒軸線係相對於主要軸線X呈傾斜(第2圖及第4圖)。
齒115之橫向側邊115a、115b之每一者具有–在與主要軸線X平行之又一虛平面上–剖面，此剖面具有筆直輪廓；此等輪廓彼此平行且與齒軸線B平行(第3圖及第5圖)。對應地，凹部99具有橫向側邊99a、99b，此橫向側邊99a、99b具有筆直輪廓，此等輪廓彼此平行且與齒軸線B平行。
齒、及凹部之幾何容許在所有使用連續可變傳動裝置之條件下，在齒與凹部之間形成特別緊密之環周接觸表面，從而貢獻於顯著地限制裝置之噪音量。
較佳地，凹部之橫向側邊與齒之橫向側邊為恆久接觸，以導引可動軸襯與固定軸襯之間的相對運動，使得此二軸襯之間的相對運動中未發生任何衝擊，而使噪音量實際上為零。
傳動裝置1因此包括介於固定軸襯11與可動軸襯9之間的操作凸輪系統，此操作凸輪系統包括被驅動凸輪部95及各別之被驅動凸輪輪廓97、及驅動凸輪部111及各別之驅動凸輪輪廓113，其具有相互旋轉–平移運動。凸輪系統適合於在固定軸襯11與可動軸襯9之間傳遞旋轉，且配置以阻礙主動表面8a、10a之間的並置。
在傳動裝置1之正常操作下，倘驅動軸傳遞主動轉矩，當從低速擋要求增加轉矩時，凸輪系統反抗第一半帶輪8之主動表面8a朝第二半帶輪10之主動表面10a的前進，藉此延遲改變，且傳動裝置之行為將關於一標準連續可變傳動更輕快。
反而，在驅動軸傳遞煞車轉矩之情況下，譬如當駕駛者放鬆油門把手或煞車、或者車輛下坡而從高速擋要求較低轉矩時，凸輪系統有助於將第一半帶輪8之主動表面8a從第二半帶輪10之主動表面10a移開，藉此有助於轉變到低速擋、及因此對標準連續可變傳動顯著之較低速擋。
特別地，申請人已注意到，可在凹部99與齒115側邊之間獲得之極度減小間隙如何顯著地貢獻於減小連續可變傳動裝置之噪音量。
創新地，由於上述傳動裝置容許滿足駕駛者對具有較多或較少轉矩之期望，且同時能夠顯著減小連續可變傳動之噪音量，因此容許符合前述需求。
此外，藉便利地成型凸輪系統之輪廓，傳動裝置可較優地設計成，較多或較少地急劇地符合較多或較少轉矩之要求。
例如，第8圖表示傳統連續可變傳動傳動系統、及依據本發明之連續可變傳動傳動系統的驅動帶輪與被驅動帶輪之引擎旋轉。後者明顯具有增加之遲滯。
依據又一優良構想，依據本發明之裝置可顯著容易地安裝。
顯然本領域中具有通常知識者可對上述傳動裝置實施修飾，以符合可能發生之需求，而不致脫離隨附申請專利範圍所界定之保護範疇。
在另一實施例中，一種用於二/三/四輪摩托車的連續變化傳動裝置可連接至驅動軸2，包括： – 驅動帶輪4，具有旋轉軸線X，設有用於V型皮帶6之主動表面8a、10a，設有可動軸襯9，此可動軸襯9承載此主動表面8a之一者，此可動軸襯9在速度控制器12之滾子18的作用下軸向地滑動，以獲得在低速擋與高速擋之間的改變； – 固定軸襯11，其與驅動軸2固定且同軸； – 凸輪系統95、111；97、113，在固定軸襯11與可動軸襯9之間操作，且適合於在固定軸襯11與可動軸襯9之間傳遞旋轉，配置以阻礙主動表面8a、10a之間的並置，凸輪系統95、111、97、113包括可動軸襯9之至少一被驅動凸輪部95、及固定軸襯11之驅動凸輪部111； 其中此被驅動凸輪部95包括至少一凹部99，且此驅動凸輪部111包括至少一齒115，或反之亦然，此齒在此凹部99中軸向地滑動，以及 其中此凹部99與此齒115具有各別側邊99a、99b；115a、115b，形成彼此特型聯結，以導引此可動軸襯9與此固定軸襯11之間的相對運動。
1‧‧‧傳動裝置2‧‧‧驅動軸4‧‧‧第一驅動帶輪6‧‧‧皮帶、V型皮帶8‧‧‧第一半帶輪8a、10a‧‧‧主動表面8b‧‧‧軸襯9‧‧‧可動軸襯10‧‧‧第二半帶輪11‧‧‧固定軸襯12‧‧‧速度控制器14‧‧‧容器16‧‧‧座18‧‧‧滾子91‧‧‧主要壁91a‧‧‧內圓柱形表面91b‧‧‧外表面93‧‧‧凸部95‧‧‧被驅動凸輪部97‧‧‧被驅動凸輪輪廓99‧‧‧凹部99a、99b‧‧‧側邊111‧‧‧驅動凸輪部113‧‧‧驅動凸輪輪廓115‧‧‧齒115a、115b‧‧‧側邊B‧‧‧齒軸線G‧‧‧環周間隙X‧‧‧旋轉軸線
依據本發明之傳動裝置的特徵及優點，將由以下依據隨附圖式作為非限制範例之說明而顯現，其中： 第1圖表示依據本發明之一實施例的傳動裝置之縱向剖面； 第2圖描繪第1圖中傳動裝置之帶輪在低速擋組態下的部份剖視圖； 第3圖描繪依據一實施例的在低速擋組態下之總成，其包括依據本發明之裝置的固定軸襯及可動軸襯； 第4圖描繪第2圖中之帶輪在高速擋組態下的部份剖視圖； 第5圖描繪在高速擋組態下之第3圖中固定軸襯–可動軸襯總成； 第6圖表示依據與旋轉軸線正交之剖面的第5圖中總成之剖視圖； 第7圖描繪第6圖中剖面之區域的放大圖；以及 第8圖為描繪傳統連續可變傳動系統與依據本發明之連續可變傳動系統的驅動帶輪及被驅動帶輪的引擎旋轉之圖表。
99‧‧‧凹部
111‧‧‧驅動凸輪部
115‧‧‧齒
115a、115b‧‧‧側邊
B‧‧‧齒軸線
X‧‧‧旋轉軸線

Claims (7)

  1. 一種連續變化傳動裝置(1)，用於二/三/四輪摩托車，可連接至一驅動軸(2)，該裝置包括：一驅動帶輪(4)，具有一旋轉軸線(X)，包括：複數個主動表面(8a，10a)，以用於一V型皮帶(6)；一可動軸襯(9)，承載該等主動表面(8a)之一者，該可動軸襯(9)在一速度控制器(12)之複數個滾子(18)的作用下軸向地滑動，以獲得在一低速擋與一高速擋之間的一改變；一固定軸襯(11)，與該驅動軸(2)固定且同軸；以及一凸輪系統(95、111；97、113)，在該固定軸襯(11)與該可動軸襯(9)之間操作，適合於在該固定軸襯(11)與該可動軸襯(9)之間傳遞旋轉，配置以阻礙該等主動表面(8a，10a)之間的並置，該凸輪系統(95、111；97、113)包括該可動軸襯(9)之至少一被驅動凸輪部(95)、及該固定軸襯(11)之一驅動凸輪部(111)；其中該被驅動凸輪部(95)包括至少一凹部(99)，且該驅動凸輪部(111)包括具有主要軸向延伸的至少一齒(115)，或反之亦然，該齒(115)在該凹部(99)中沿軸向滑動，及其中該凹部(99)與該齒(115)彼此成型為，在任何相對運動中皆互補，以導引該可動軸襯(9)與該固定軸襯(11)之間的相對運動；其中在該連續變化傳動裝置(1)，該凹部(99)之橫向側邊(99a、99b)與該齒(115)之橫向側邊(115a、115b)為恆久接觸，以導引該可動軸襯(9)與該固定軸襯(11)之間的相對運動。
  2. 如申請專利範圍第1項之傳動裝置，其中介於該齒(115)之複數個 橫向側邊(115a，115b)與該凹部(99)之複數個橫向側邊(99a，99b)之間，具有一環周間隙，該環周間隙介於0.1到0.7毫米之間、較佳地介於0.2到0.5毫米之間。
  3. 如申請專利範圍第1項之傳動裝置，其中，界定成與該旋轉軸線(X)正交之一虛平面上，該齒(115)之複數個橫向側邊(115a，115b)及該凹部(99)之複數個橫向側邊(99a，99b)之每一者具有一剖面，該剖面具有一筆直輪廓。
  4. 如申請專利範圍第1項之傳動裝置，其中該齒(115)及該凹部(99)沿一大致筆直齒軸線(B)延伸，該齒軸線(B)係關於該旋轉軸線(X)呈傾斜。
  5. 如申請專利範圍第1項之傳動裝置，其中該齒(115)之複數個橫向側邊(115a，115b)的每一點，及該凹部(99)之複數個橫向側邊(99a，99b)的每一點，皆位於通過該旋轉軸線(X)之一平面上。
  6. 如申請專利範圍第1項之傳動裝置，其中該可動軸襯(9)支持該速度控制器(12)之一容器(14)。
  7. 如申請專利範圍第6項之傳動裝置，其中該可動軸襯(9)包括從一外表面(91b)沿徑向朝外凸出之至少一軸向凸部(93)，該軸向凸部(93)嚙合該容器(14)，以將該容器(14)緊固至該可動軸襯(9)。
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