帶式無級變速器和跨乘式車輛的製作方法

2023-07-22 22:43:01

專利名稱：帶式無級變速器和跨乘式車輛的製作方法
技術領域：
本發明涉及帶式無級變速器和具有帶式無級變速器的跨乘式車輛。
背景技術：
傳統地，已經公知具有帶式無級變速器的跨乘式車輛。帶式無級變速
器具有主動輪和從動輪，來自發動機的驅動力傳遞到主動輪，並通過v形
帶從主動輪傳遞到從動輪。在帶式無級變速器中，減速比隨著帶在主動輪
中的纏繞半徑和v形帶在從動輪中的纏繞半徑各自的改變而改變。
同時，如果由橡膠製成v形帶，則v形帶容易磨損，使耐用性降低。 另外，由於隨著v形帶的變形而產生熱量，所以可能出現另一個問題，即 v形帶容易變壞。因此提出了一種想法，其中把由相互連接的多個樹脂塊 (resin block)製成的樹脂塊帶用作帶式無級變速器(例如參見專利文獻 1)。
在具有樹脂塊帶的帶式無級變速器中，帶本身不易磨損。但是相反， 出現了另外的問題，即帶輪的表面容易磨損。因此，專利文獻1 (參見第 2頁右欄，第34到第38行)建議對主動輪和從動輪各自的表面鍍鉻。 JP-A-2002-14755
發明內容
樹脂塊帶具有一定程度的強度。但是也曾發現，如果對主動輪和從動 輪各自的表面鍍鉻，樹脂塊帶的磨損也會增大。如上所述，根據傳統技 術，難以使確保防止V形帶磨損與防止帶輪磨損有較高相容性。
本發明是在這種情況下作出的，本發明的一個目的是使得確保防止V 形帶磨損與防止帶輪磨損高度相容。
發明人努力研究來實現上述目的，並注意到了主動輪和從動輪的帶輪 表面接觸壓力(帶輪推力/接觸面積)之間的差別。
艮P，首先考慮主動輪，如圖10 (a)所示，如果發動機速度較低(換
句話說，如果主動輪71的轉速較低)，則帶式無級變速器的減速比變 大，V形帶73在主動輪71中的纏繞半徑rl變得較小。因此，主動輪71 與V形帶73之間的接觸面積Sl也變得較小。同時，如果發動機速度較 低，則從主動輪71向V形帶73傳遞的驅動力(=帶輪推力)也較小。這 樣，主動輪71的帶輪表面接觸壓力就不會太大。
另一方面，如果發動機速度較高，則從主動輪71傳遞到V形帶73的 驅動力較大。但是，如圖10 (b)所示，如果發動機速度較高，則減速比 變小，V形帶73在主動輪71中的纏繞半徑rl變得較大。因此，即使發動 機速度較高，主動輪71的帶輪表面接觸壓力也不會太大。
相反，從動輪可能具有下述情況。即，如圖10 (a)所示，如果發動 機速度較低，則減速比變大，V形帶73在從動輪72中的纏繞半徑r2變得 較大。因此，從動輪72與V形帶73之間的接觸面積S2也變得較大。同 時，如果發動機速度較低，則從V形帶73傳遞到從動輪72的驅動力變得 較小。因此，從動輪72的帶輪表面接觸壓力變得較小。
另一方面，如圖10 (b)所示，如果發動機速度較高，則減速比變 小，V形帶73在從動輪72中的纏繞半徑r2變得較小。因此，從動輪72 與V形帶73之間的接觸面積S2也變得較小。同時，如果發動機速度較 高，則從V形帶73傳遞到從動輪72的驅動力變得較大。因此，如果發動 機速度較高，則從動輪72的帶輪表面接觸壓力變得較大。
艮卩，在主動輪中，即使發動機速度改變，接觸壓力也不會太大。相 反，可以想像，在發動機速度較大(即在所謂的全速下)的情況下，從動 輪中的接觸壓力變得很大。根據這樣的分析，發明人意識到，重要的是防 止全速下帶在從動輪中磨損。
另外，發明人意識到下面的情況是主動輪與從動輪之間的不同點。 即，由於主動輪從發動機向V形帶傳遞驅動力，所以主動輪容易受到發動
機速度起伏的影響。相反，來自發動機的驅動力由v形帶傳遞到從動輪。
因此，與主動輪相比，從動輪幾乎不受發動機速度起伏的影響。
根據這樣的分析，發明人意識到，通過使從動輪的表面硬度小於主動
輪的表面硬度，可以使防止帶的磨損與防止帶輪磨損高度相容。因此發明
人作出了下述發明。
艮口，根據本發明的帶式無級變速器包括主動輪、從動輪和V形帶，來
自發動機的驅動力傳遞到主動輪，V形帶圍繞主動輪和從動輪纏繞，v形
帶具有與主動輪和從動輪接觸的接觸部分，且接觸部分的至少一部分由樹
脂製成。從動輪與v形帶接觸的接觸部分的表面硬度低於主動輪與v形帶
接觸的接觸部分的表面硬度。
根據上述帶式無級變速器，從動輪的接觸部分表面硬度較低。即使在 帶式無級變速器處於全速、接觸壓力變大的情況下，也可以防止從動輪中
的v形帶磨損。同時，由於從動輪幾乎不受起伏影響，所以即使從動輪的
表面硬度較低，但它與主動輪相比也不會顯著磨損。因此，可以高度相容
地既確保防止v形帶磨損，又防止帶輪磨損。
如上所述，根據本發明，在帶式無級變速器中，可以使防止v形帶磨
損與防止帶輪磨損高度相容。


圖l是根據一種實施例的摩託車的側視圖。
圖2是俯視圖，示出了車身框架、護腿板系。
圖3是發動機單元的右視圖。 圖4是發動機單元的左視圖。 圖5是剖視圖，示出發動機單元的安裝狀況 圖6是剖視圖，示出發動機單元的內部結構 圖7是剖視圖，示出發動機單元內部結構的 圖8是V形帶的側視圖。
、發動機單元等之間的關
一部分。
圖9是沿圖8的線IX-IX所取的剖視圖。
圖IO是示出V形帶纏繞狀況的視圖，其中圖10 (a)示出低速下的狀 況，圖10 (b)示出全速下的狀況。
圖11是示出根據實施例2的主動輪的帶輪表面的視圖，其中圖11 (a)是正視圖，圖11 (b)是剖視圖。
圖12是示出根據實施例2的從動輪的帶輪表面的視圖，其中圖12 (a)是正視圖，圖12 (b)是剖視圖。
圖13是根據一種改變形式的帶輪表面的正視圖。
圖14是示出測試數據的曲線圖。
圖15是示出另外的測試數據的曲線圖。
具體實施方式

下面將根據附圖對本發明的一種實施例進行說明。
如圖1所示，根據這種實施例的跨乘式車輛是摩託車10。摩託車10 具有形成框架的車身框架11以及騎手所坐的車座16。摩託車IO是所謂的 "輕便(moped)"式摩託車。不過，根據本發明的跨乘式車輛也可以是 除了輕便式之外的摩託車(例如摩託車式(motorcycle type)和踏板式摩 託車)，或者是除了摩託車之外的跨乘式車輛(例如ATV)。
在下面的說明中，前後方向和橫向表示坐在車座16上的騎手感覺到 的方向。車身框架ll包括轉向頭管12、單個主框架13、 一對左右車座軌 14L (參見圖2)和14R、以及左右車座支柱管15L禾B 15R，其中單個主框 架13從轉向頭管12向後下方傾斜延伸，車座軌14L和14R從主框架13 的中部向後上方傾斜延伸，車座支柱管15L和15R連接到主框架13的後 端部以及車座軌14L、 14R的中部。
車身罩21覆蓋車身框架11的頂側和橫向側。側視圖中看去向下凹陷 的空間17限定在車身罩21上方和車座16前方。另外，主框架13穿過中 央通道lla延伸，中央通道lla限定在車身罩21下方。
轉向頭管12通過前叉18支撐前輪19。車座軌14L、 14R將燃料箱20
和車座16支撐在其上方。車座16從燃料箱20的上部位置向車座軌14L、 14R的後端延伸。燃料箱20布置在車座軌14L、 14R各自前半部分的頂面 上方，並由車身罩21和車座16覆蓋。
第一對左右發動機支架22L、 22R (參見圖3和圖4)從主框架13中 部向下突出。主框架13的後端部具有第二對左右發動機支架23L、 23R (參見圖5)和一對左右後臂支架24L、 24R (參見圖3和圖4)。
後臂支架24L、 24R從主框架13的後端部向下突出。後臂支架24L、 24R具有樞轉軸38。如圖1所示，樞轉軸38可樞轉地承載後臂25的前端 部。後臂25的後端部支撐後輪26。車身框架11通過減震單元27來懸掛 後臂25的後半部分。
如圖5所示，第二對支架23L、 23R從主框架13的後端部向下突起。 第二對左右發動機支架23L、 23R彼此分開，並在車輛寬度方向上彼此相 對。
如圖1所示，車身框架11支撐發動機單元28，發動機單元28驅動後 輪26。具體地說，如圖4所示，發動機單元28包括曲軸箱35、氣缸43和 氣缸蓋44。曲軸箱35具有第一發動機安裝部分36和第二發動機安裝部分 37。相應的第一發動機安裝部分36從曲軸箱35的前端部頂側向上突起， 並由第一發動機支架22L、 22R支撐。相應的第二發動機安裝部分37從曲 軸箱35後端部的頂側向後上傾斜突起，並由第二對發動機支架23L、 23R 支撐(也參見圖5)。曲軸箱35這樣懸吊在主框架13上。
發動機單元28包括發動機29和帶式無級變速器(下文中稱為CVT) 30 (參見圖6)，它們的細節將在下文中說明。儘管發動機29不限於任何 類型，不過本實施例中的發動機29是四衝程單缸發動機。
如圖1所示，摩託車IO包括前擋泥板31和後擋泥板32，前擋泥板31 覆蓋前輪19的頂側和後側，後擋泥板32覆蓋後輪26中頂側與後側之間的 部分。另外，除了車身罩21之外，摩託車10還包括前整流罩33和橫向護 腿板34L、 34R (參見圖2)。
如圖2所示，由橡膠等製成的腳踏板85L、 85R設置在發動機單元28 的左右側。發動機單元28的曲軸箱35通過由金屬製成的連接杆87和安裝板88 (參見圖3和圖4)支撐左右腳踏板85L、 85R，其中安裝板88固定 到連接杆87。
如圖1和圖2所示，制動踏板84布置在右側腳踏板85R的前方。制 動踏板84在變速箱53下方延伸，並向右斜前方突起。制動踏板84還在變 速箱53的右側向前斜上方延伸。如圖2所示，當摩託車IO行駛時，騎手 的右腳62a放在在車輛寬度方向上緊挨著變速箱53的位置。
接下來將對發動機單元28的內部結構進行說明。如圖6所示，發動 機單元28包括發動機29、 CVT 30、離心式離合器41和減速齒輪機構 42。
發動機29包括曲軸箱35、與曲軸箱35相連的氣缸43和與氣缸43相 連的氣缸蓋44。曲軸箱35劃分了兩個箱體塊，即位於左側的第一箱體塊 35a和位於右側的第二箱體塊35b。第一箱體塊35a和第二箱體塊35b在車 輛寬度方向上彼此相對。
曲軸箱35中容納了曲軸46。曲軸46在車輛寬度方向上延伸成水平布 置。由第一箱體塊35a通過軸承47、第二箱體塊35b通過軸承48對曲軸 46進行軸頸支撐。
活塞50可滑動地布置在氣缸43中。連杆51的一端與活塞50相連。 曲軸銷59布置在左側曲軸臂46a與右側曲軸臂46b之間。連杆51的另一 端與曲軸銷59相連。
氣缸蓋44中限定了凹陷部分44a、進氣口 (未示出)和排氣口 (未示 出)，進氣口和排氣口都與凹陷部分44a連通。火花塞55插入氣缸蓋44 的凹陷部分44a中。如圖3所示，進氣管52a連接到進氣口，而排氣管52 連接到排氣口。如圖1和圖2所示，排氣管52從氣缸蓋44向後並向右斜 下方延伸，並在變速箱53下方進一步向後延伸。然後，排氣管52連接到 位於後輪26右側的消音器54。
如圖6所示，凸輪鏈條室56限定在氣缸43內部左側，以將曲軸箱35 的內部與氣缸蓋44的內部相連。正時鏈條57設置在凸輪鏈條室56中。正 時鏈條57圍繞曲軸46和凸輪軸58纏繞。凸輪軸58隨著曲軸46的旋轉而 旋轉，從而使未示出的進氣閥和排氣閥各自在開啟位置與關閉位置之間運
動。
發電機殼體66容納發電機63，並可拆卸地安裝到第一箱體塊35a前 半部分的左側。變速箱53容納CVT 30，並安裝到第二箱體塊35b的右
第二箱體塊35b後半部分的右側表面中限定了開口。離合器罩60封 閉該開口 。離合器罩60由螺釘61可拆卸地固定到第二箱體塊35b。
變速箱53獨立於曲軸箱35而形成。變速箱53包括內部箱53a和外部 箱53b，內部箱53a覆蓋了 CVT30在車輛寬度方向上的內側(左側)，外 部箱53b覆蓋了 CVT 30在車輛寬度方向上的外側(右側)。內部箱53a 安裝到曲軸箱35的右表面，而外部箱53b安裝到內部箱53a的右表面。帶 室67限定在內部箱53a和外部箱53b內部，並在其中容納了 CVT 30。
如圖6所示，曲軸46的右端部穿過第二箱體塊35b和內部箱53a延仲 到帶室67。 CVT 30的主動輪71配裝到曲軸46的右端部。主動輪71由此 隨著曲軸46的旋轉而旋轉。曲軸46的右部分(嚴格地講，是位於軸承48 右側的部分)形成主動輪軸46c。
另一方面，曲軸46的左端部穿過第一箱體塊35a延伸到發電機殼體 66中。發電機63安裝到曲軸46的左端部。發電機63包括定子64和與定 子64相對的轉子。轉子65固定到隨著曲軸46—起轉動的套筒74。定子 64固定到發電機殼體66。
從動輪軸62布置在曲軸箱35的後半部分，並平行於曲軸46延伸。如 圖7所示，離合器罩60通過軸承75支撐從動輪軸62的中央部分。第二箱 體塊35b的左端部通過軸承76支撐從動輪軸62的左端部。
從動輪軸62的右端部穿過第二箱體塊35b和離合器罩60延伸到帶室 67。 CVT 30的從動輪72與從動輪軸62的右端部相連。
如圖6所示，CVT 30包括主動輪71、從動輪72和V形帶73， V形 帶73圍繞主動輪71和從動輪72纏繞。如上所述，主動輪71安裝到曲軸 46的右部分。從動輪72與從動輪軸62的右部分相連。
主動輪71包括固定帶輪半部71a和可動帶輪半部71b，固定帶輪半部 71a在車輛寬度方向上的外側，可動帶輪半部71b在車輛寬度方向上的內
側並與固定帶輪半部71a相對。固定帶輪半部71a固定到主動輪軸46c的 右端部，並隨著主動輪軸46c—起旋轉。可動帶輪半部71b位於固定帶輪 半部71a的左側，並可滑動地安裝到主動輪軸46c。可動帶輪半部71b由 此隨著主動輪軸46c —起旋轉，還可以在主動輪軸46c的軸向方向上滑 動。帶槽形成於固定帶輪半部71a與可動帶輪半部71b之間。
冷卻風扇95形成於固定帶輪半部71a的外表面(圖6中的右側表面) 上。凸輪表面111形成於可動帶輪半部71b的左部分上。凸輪盤112布置 在凸輪表面111的左側。滾子配重113設在可動帶輪半部71b的凸輪表而 111與凸輪盤112之間。
從動輪72包括固定帶輪半部72a和可動帶輪半部72b，固定帶輪半部 72a位於車輛寬度方向上的內側，可動帶輪半部72b位於車輛寬度方向上 的外側並與固定帶輪半部72a相對。可動帶輪半部72b安裝到從動輪軸62 的右端部。可動帶輪半部72b可以與從動輪軸62 —起旋轉，並可以在從 動輪軸62上沿其軸向滑動。壓縮螺旋彈簧114布置在從動輪軸62的右 端。可動帶輪半部72b承受壓縮螺旋彈簧114向左側的向左作用力。固定 帶輪半部72a的軸心部分是圓筒狀滑動軸環，其通過花鍵連接方式配裝到 從動輪軸62上。
CVT 30的減速比是根據滾子配重113將可動帶輪半部71b向右推動的 力的大小與壓縮螺旋彈簧114將從動輪72的可動帶輪半部72b向左推動的 力的大小之間的關係來確定的。
艮P，在主動輪軸46c的轉速增加時，滾子配重113受到離心力，並徑 向向外運動，將可動帶輪半部71b向右推動。因此，可動帶輪半部71b向 右運動，主動輪71中的帶纏繞半徑變大。通過這種操作，從動輪72中的 帶纏繞半徑變小。從動輪72的可動帶輪半部72b克服壓縮螺旋彈簧U4的 作用力向右運動。由此，V形帶73在主動輪71中的纏繞半徑變大，而在 從動輪72中的纏繞半徑變小。因此減速比變小。
同時，在主動輪軸46c的轉速減小時，由於滾子配重113的離心力變 小，滾子配重113在徑向上沿可動帶輪半部71b的凸輪表面111和凸輪盤 112向內運動。因此，滾子配重113將可動帶輪半部71b向右推動的力變
小。因此，壓縮螺旋彈簧114的作用力相對於上述力變大。從動輪72的
可動帶輪半部72b向左運動。響應於這種運動，主動輪71的可動帶輪半 部71b也向左運動。由此，主動輪71中的帶纏繞半徑變小，而從動輪72 中的帶纏繞半徑變大。因此減速比變大。
主動輪71的固定帶輪半部71a和可動帶輪半部71b由鋁、或者含有鋁 成分的鋁合金製成。主動輪71中，固定帶輪半部71a和可動帶輪半部71b 的帶輪表面(與V形帶73接觸的表面)鍍有鉻。因此，固定帶輪半部71a 和可動帶輪半部71b各自的帶輪表面硬度可達約1,000Hv。不過，帶輪表 面所鍍的材料不限於鉻，只要該材料足以增強抗磨損性。
從動輪72的固定帶輪半部72a和可動帶輪半部72b由不鏽鋼 (SUS304)製成。另外，從動輪72的固定帶輪半部72a和可動帶輪半部 72b的帶輪表面沒有鍍鉻。因此，固定帶輪半部72a和可動帶輪半部72b 的各個帶輪表面硬度可達約400Hv。
密封槽68a沿著內部箱53a的周邊左側形成。第二箱體塊35b的右側 周邊插入密封槽68a中。另外，O形圈68在密封槽68a中置於內部箱53a 與第二箱體塊35b之間。另外，另一個密封槽69a沿著內部箱53a的右側 周邊形成。外部箱53b的周邊插入密封槽69a中。另一個0形圈69在密 封槽69a中置於內部箱53a與外部箱53b之間。在將內部箱63a置於外部 箱53b與第二箱體塊35b之間的情況下，用螺釘70將外部箱53b與第二箱 體塊35b相互連接。
如圖7所示，離心式離合器41安裝到從動輪軸62的左部分。離心式 離合器41是溼式多盤離合器，包括大體上圓筒形的離合器殼體78和離合 器轂77。離合器殼體78通過花鍵連接方式配裝到從動輪軸62上，並與從 動輪軸62 —體旋轉。多個圓形離合器盤79安裝到離合器殼體78。離合器 盤79在從動輪軸62的軸向上彼此隔開。
圓柱齒輪80通過兩個軸承81a、 81b可旋轉地配裝到從動輪軸62的左 部周圍。離合器轂77位於離合器盤79徑向內側，和齒輪80徑向外側。離 合器轂77與齒輪80嚙合。由此齒輪80與離合器轂77—起旋轉。多個圓 形摩擦盤82安裝到離合器轂77徑向外部。摩擦盤82在從動輪軸62的軸
向上彼此隔開。各摩擦盤82位於相鄰離合器盤79、 79之間。
離合器殼體78的左側形成有多個凸輪表面83a。在凸輪表面83a與位 於最右側並與凸輪表面83a相對的離合器盤79之間設置滾子配重84a。
根據滾子配重84a受到的離心力大小，離心式離合器41在離合器接合 狀態(連接狀態)與離合器鬆開狀態(斷開狀態)之間自動切換。
艮口，當離合器殼體78的轉速超過預設速度時，離心力使滾子配重84a 徑向向外運動。這樣，滾子配重84a將離合器盤79向左推動。由此，離合 器盤79與摩擦盤82受壓而彼此接觸。這樣，離心式離合器41處於離合器 接合狀態，在該狀態下，從動輪軸62的驅動力經過齒輪80和減速齒輪機 構42傳遞到輸出軸85。
另一方面，當離合器殼體78的轉速變得低於預設轉速時，施加在滾 子配重84a上的離心力變小。這樣，滾子配重84a徑向向內運動。由此， 離合器盤79與摩擦盤82從受壓接觸狀態鬆開。這樣，離心式離合器41處 於離合器鬆開狀態，在該狀態下，從動輪軸62的驅動力沒有經過齒輪80 和減速齒輪機構42傳遞。另外，在圖7中，離心式離合器41的前(圖7 上方)部表示離合器鬆開狀態，而後(圖7下方)部表示離合器接合狀
減速齒輪機構42設在離心式離合器41與輸出軸85之間。減速齒輪機 構42具有換檔軸100，換檔軸100與從動輪軸62和輸出軸85平行地延 伸。換檔軸100通過軸承101由第一箱體塊35a以軸頸方式支撐進行旋 轉，並通過軸承102由第二箱體塊35b以軸頸方式支撐進行旋轉。與齒輪 80嚙合的第一換檔齒輪103設在換檔軸100的右端部。
第二換檔齒輪104設在換檔軸IOO的中心部分，且其直徑小於第一換 檔齒輪103的直徑。與第二換檔齒輪104嚙合的第三換檔齒輪105形成於 輸出軸85右端部的外周側。從動輪軸62的左端部通過軸承106支撐輸出 軸85右端部的內周邊部分。因此，從動輪軸62通過軸承106以軸頸方式 支撐輸出軸85以使之旋轉。第一箱體塊35a的左端部通過軸承107以軸頸 方式支撐輸出軸85的中心部分以使之旋轉。
在上述結構中，離合器轂77和輸出軸85通過齒輪80、第一換檔齒輪
103、換檔軸100、第二換檔齒輪104和第三換檔齒輪105彼此相連。輸出 軸85由此隨著離合器轂77的旋轉而旋轉。
輸出軸85的左端部穿過第一箱體塊35a延伸並突出到曲軸箱35外 部。驅動鏈輪108固定到輸出軸85的左端部。鏈條109與驅動鏈輪108齧 合，從而將驅動力從輸出軸85傳遞到後輪26。另外，用於將驅動力傳遞 到後輪26的機構不限於鏈條109。也可以採用其他部件(例如傳動帶、多 個齒輪彼此組裝而成的齒輪系和驅動軸)作為將驅動力從輸出軸85傳遞 到後輪26的機構。
接下來將對V形帶73的結構進行說明。如圖8和圖9所示，V形帶 73包括沿一個方向排列的多個樹脂塊73a和用於連接樹脂塊73a的一對連 接體73b。如圖9所示，每個樹脂塊73a大體上形成梯形狀，沿著主動輪 71和從動輪72的各個帶槽延伸。向內凹陷的凹陷部分73c形成於每個樹 脂塊73a的各個橫向側。
連接體73b頭尾相連地形成。如圖8所示，連接體73b沿樹脂塊73a 的排列方向延伸，並插入各個樹脂塊73a的凹陷部分73c中。由於連接休 73b以上述方式插入樹脂塊73a的凹陷部分73c中，所以多個樹脂塊73通 過成對的連接體73b彼此相連。各個連接體73b由橡膠製成。如圖9所 示，多個加強芯線73d嵌入各個橡膠連接體73b中。在這種V形帶73 中，樹脂塊73a和連接體73b的左右橫向側面是與主動輪71和從動輪72 的各個帶輪表面相接觸的接觸表面。
另外，任何V形帶都足以作為本發明的V形帶，只要其與帶輪表面相 接觸的接觸部分至少有一部分由樹脂製成即可。即，用於本發明的V形帶 不限於由連接體73b將多個樹脂塊73a彼此相連的這種V形帶73 。
如上所述，根據本實施例的CVT 30，從動輪72的帶輪表面硬度低於 主動輪71的帶輪表面硬度。因此，即使在帶輪表面的接觸壓力很高的全 速情況下，也可以避免從動輪72中V形帶的磨損。另一方面，由於與主 動輪71相比，從動輪72幾乎不受發動機速度起伏的影響，所以即使從動 輪72的帶輪表面硬度較低，但與主動輪71相比，從動輪72也不易發生顯 著磨損。因此，可以高度相容地確保防止V形帶73磨損以及防止帶輪 (主動輪71和從動輪72)磨損。
在本實施例中，主動輪71的帶輪體(固定帶輪半部71a和可動帶輪半 部71b)由鋁製成，帶輪體的帶輪表面鍍有鉻。因此，可以在減輕帶輪體 重量的同時提高帶輪表面的表面硬度。另外，由於鋁具有良好的保持冷卻 特性，所以可以增強主動輪71的冷卻性能。並進而使CVT 30可以獲得更 高的性能。另一方面，從動輪72的固定帶輪半部72a和可動帶輪半部72b 由不鏽鋼製成，其帶輪表面沒有鍍鉻。因此，可以以便宜到不必對從動輪 72進行鍍覆的程度來生產CVT30。此外，根據這種實施例，可以通過較 簡單的方法或鍍覆處理，使主動輪71帶輪表面的表面硬度提高到高於從 動輪71帶輪表面的表面硬度。
另外，不鏽鋼具有優良的抗磨損性。因此不必對從動輪72的帶輪表 面進行鍍覆即可將從動輪72的抗腐蝕性維持在良好狀態。由於幾乎不易 生鏽，所以可以由環境空氣對從動輪72進行冷卻而不需要任何特別措 施。
由於本實施例中的從動輪72由不鏽鋼製成，所以從動輪72的帶輪表 面硬度可以接近400Hv。不過，對於防止帶輪表面磨損，從動輪72的帶 輪表面硬度只需等於或高於100Hv即可，因此不限於約400Hv。
在根據本實施例的CVT 30中，在從減速比為最大值(全速)的狀態 向減速比為最小值(低速)的狀態改變時，V形帶73在從動輪72的徑向 運動的距離比V形帶73在主動輪72的徑向運動的距離短。具體地說，V 形帶73在帶輪徑向運動的距離由全速時的帶纏繞半徑與低速時的帶纏繞 半徑之間的差來表示。在本實施例中，主動輪71中全速時的帶纏繞半徑 與低速時的帶纏繞半徑之間的差約為36.5mm，而從動輪72中全速時的帶 纏繞半徑與低速時的帶纏繞半徑之間的差約為32.5mm (<36.5mm)。
如上所述，V形帶73在從動輪72徑向的運動量短於在主動輪71徑向 的運動量。因此，即使從動輪72的帶輪表面硬度低於主動輪71的帶輪表 面硬度，也可以防止從動輪72磨損。
如圖10 (a)所示，在根據本實施例的CVT 30中，與主動輪71和從 動輪72的尺寸相比，主動輪71與從動輪72之間的距離較短。具體地說，
在本實施例中，主動輪71的軸線與從動輪72的軸線之間的距離L小於從 動輪72直徑D2的兩倍。另外，主動輪71和從動輪72都布置在前輪19 的軸線與後輪26的軸線之間(參見圖1)。因此在本實施例中，V形帶與 主動輪71和從動輪72的帶輪表面接觸的部分佔V形帶73整個長度的比 例較大。因此，V形帶73進入帶輪槽和離開帶輪槽的次數較頻繁。因此 CVT 30本來具有V形帶73容易磨損的結構。但是在本實施例中，如上所 述可以防止V形帶73磨損。因此，即使在主動輪71與從動輪72之間的 距離較短的情況下也不會出現問題。
如圖11和圖12所示，根據實施例2的CVT 30具有下述結構在實 施例1的主動輪71和從動輪72的每個帶輪表面形成螺旋槽。
CVT 30需要帶輪71、 72與V形帶73之間的一定摩擦力來恰當地傳 遞驅動力。但是同時，由於V形帶73在主動輪71與從動輪72之間行 進，從局部看來，V形帶73的各個部分連續地進入帶輪槽並從帶輪槽離 開。因此V形帶73與各個帶輪71、 72之間需要在某種程度上可滑動(下 文中使用"潤滑特性")。這是因為除非能確保潤滑特性，否則V形帶 73與帶輪71、 72之間的摩擦會產生熱量，CVT30容易處在過熱條件下。
同時，CVT 30通常是在不允許油、水等進入CVT 30的環境下(下文 中稱為"在乾燥環境下")使用的。不允許潤滑劑施加到V形帶73與帶 輪71、 72之間。因此，可以想到，帶輪71、 72與V形帶73之間的潤滑 特性主要來自V形帶73產生的粉末(磨損粉末)。S卩，可以想到，帶輪 71、 72和V形帶73在保持了某種程度的摩擦同時彼此可滑動，因為V形 帶73產生的磨損粉末保持在帶輪表面上。
但是如果帶輪表面光滑，則難以恰當地將磨損粉末保持在與V形帶接 觸的部分上。如果難以進行這種保持，就難以在帶輪71、 72與V形帶73 之間恰當地保持潤滑特性。因此，優選地給帶輪表面(至少在與V形帶 73接觸的部分)設置凹凸以保持磨損粉末。
如圖11 (a)和(b)所示，在本實施例中，通過車削在主動輪71的 固定帶輪半部71a和可動帶輪半部71b的帶輪表面上形成槽91。另外，如
圖12 (a)和(b)所示，通過車削在從動輪72的固定帶輪半部72a和可 動帶輪半部72b的帶輪表面上形成另一個槽91。
本實施例的各個槽91以螺旋形式圍繞帶輪半部71a、 71b、 72a、 72b 的軸線92形成。如圖11 (b)和圖12 (b)所示，由於具有槽91，所以帶 輪半部71a、 71b、 72a、 72b的徑向截面是不均勻地形成的。另外，圖11 (b)中的標號93表示鉻鍍層。
槽91的間距[p]優選為例如O.lOmm。各個帶輪表面的表面粗糙度優選 為例如等於或小於0.5z。
但是，帶輪表面上的各個槽不限於螺旋槽91。例如，如圖13所示， 也可以在各個帶輪表面上形成多個同軸的環形槽91a。考慮到恰當地保持 磨損粉末，需要將帶輪表面的槽形成為使得帶輪半部71a、 71b、 72a、 72b 的徑向截面不均勻。但是，只要能夠恰當地保持磨損粉末，則帶輪表面上 槽的設置不受具體限制。
圖14和圖15示出的測試結果表明了根據從動輪72的帶輪表面硬度， 在帶的磨損方面的差異。在圖14和圖15中，各自的橫坐標軸表示摩託車 的行駛距離，而各自的縱坐標軸表示V形帶73在其寬度方向上的磨損。 在圖14和圖15所示的測試中，主動輪71的帶輪表面都鍍有鉻。在這些實 施例中，從動輪72由不鏽鋼(即SUS304)製成，並沒有鍍任何材料。岡 此，從動輪72的帶輪表面硬度低於主動輪71的帶輪表面硬度。相反，在 比較示例中，從動輪72的帶輪表面鍍有鉻。因此，從動輪72的帶輪表面 硬度與主動輪71的帶輪表面硬度彼此相等。
圖14示出了槽的間距[p]為0.05mm情況下的示例，而圖15示出了間 距[p]為O.lOmm情況下的示例。由這些圖可見，在這些實施例中，V形帶 73的磨損都比比較示例中要小。
根據本實施例，由於主動輪71和從動輪72的各個帶輪表面具有螺旋 槽91，所以可以將V形帶73的磨損粉末恰當地保持在帶輪表面上。因 此，可以在帶輪71、 72與V形帶73之間確保良好的潤滑特性，同時在它 們之間保持某種程度的摩擦力。由此，可以防止V形帶73產生熱量。在 這點上，可以高度相容地確保既防止V形帶73磨損，又防止帶輪71、 72
磨損。
另外，根據本實施例，由於防止了帶輪71、 72磨損，所以各個帶輪 表面上的不均勻結構不易隨著經過的時間而變壞。因此，可以將V形帶 73的潤滑特性維持很長時間。
如果給從動輪72的帶輪表面鍍鉻，則從動輪72所鍍的鉻在最大行駛 速度(全速)下接觸壓力較高，可能先於主動輪71磨掉，並且從動輪72 可能產生過多量的磨損粉末。但是在本實施例中，由於從動輪72沒有鍍 鉻，所以從動輪72產生的磨損粉末不會給主動輪71造成任何損害。另 外，所鍍的絡的磨損粉末只由主動輪71產生，而主動輪71的接觸壓力較 低。因此，可以使由所有帶輪產生的磨損粉末量較小。
另外，根據本實施例，通過對各個帶輪71、 72的帶輪表面進行車削 來形成槽91。因此可以簡單、便宜地得到槽91。
如上所述，本發明可用於帶式無級變速器以及裝有帶式無級變速器的 跨乘式車輛。
權利要求
1.一種帶式無級變速器，包括主動輪，來自發動機的驅動力傳遞到所述主動輪；從動輪；以及V形帶，其圍繞所述主動輪和所述從動輪纏繞，所述V形帶具有與所述主動輪和所述從動輪接觸的接觸部分，且所述接觸部分的至少一部分由樹脂製成，其中，所述從動輪與所述V形帶接觸的接觸部分的表面硬度低於所述主動輪與所述V形帶接觸的接觸部分的表面硬度。
2. 根據權利要求1所述的帶式無級變速器，其中，所述主動輪和所述 從動輪各自包括由預定材料製成的帶輪體；所述主動輪的帶輪體的至少與所述V形帶接觸的接觸部分的表面鍍有 鍍覆材料，所述鍍覆材料的硬度高於所述帶輪體的硬度；並且所述從動輪的帶輪體與所述V形帶接觸的接觸部分的表面不鍍所述鍍 覆材料。
3. 根據權利要求2所述的帶式無級變速器，其中，所述鍍覆材料是含 有鉻的鍍覆材料，所述鉻至少作為所述鍍覆材料的一部分。
4. 根據權利要求3所述的帶式無級變速器，其中，所述主動輪的帶輪 體材料為鋁或含鋁的合金。
5. 根據權利要求2所述的帶式無級變速器，其中，所述主動輪的帶輪體材料為鋁或含鋁的合金，且所述從動輪的帶輪體材料為不鏽鋼。
6. 根據權利要求1所述的帶式無級變速器，其中，所述從動輪的帶輪 體材料為不鏽鋼。
7. 根據權利要求1所述的帶式無級變速器，其中，所述從動輪的接觸 部分的表面硬度等於或高於100Hv。
8. 根據權利要求1所述的帶式無級變速器，其中，當從減速比為最大 值的狀態向所述減速比為最小值的狀態變化時，所述V形帶在所述從動輪 的徑向運動的距離比所述V形帶在所述主動輪的徑向運動的距離短。
9. 根據權利要求1所述的帶式無級變速器，其中，所述主動輪的軸線 與所述從動輪的軸線之間的距離為所述從動輪直徑的兩倍，或小於所述從 動輪直徑的兩倍。
10. 根據權利要求1所述的帶式無級變速器，其中，至少所述從動輪 的接觸部分通過車削進行加工。
11. 根據權利要求1所述的帶式無級變速器，其中，至少所述從動輪 的接觸部分具有螺旋槽或多個同軸環形槽。
12. 根據權利要求11所述的帶式無級變速器，其中，相鄰槽之間的間距等於或小於0.1mm。
13. —種跨乘式車輛，包括根據權利要求1所述的帶式無級變速器。
14. 根據權利要求13所述的跨乘式車輛，包括 前輪和後輪，其中，所述主動輪和所述從動輪在所述車輛的前後方向上都布置在所 述前輪的軸線與所述後輪的軸線之間。
全文摘要
為了高度相容地確保既防止V形帶磨損，又防止帶輪磨損，本發明公開了一種帶式無級變速器(30)，它包括主動輪(71)、從動輪(72)和V形帶(73)，其中來自發動機(29)的驅動力傳遞到主動輪(71)，V形帶(73)圍繞主動輪(71)和從動輪(72)纏繞並由樹脂塊帶形成。主動輪(71)的帶輪表面鍍有鉻。從動輪(72)由不鏽鋼製成，且其帶輪表面不鍍鉻。從動輪(72)的帶輪表面硬度低於主動輪(71)的帶輪表面硬度。
文檔編號F16H9/18GK101105216SQ20071012846
公開日2008年1月16日 申請日期2007年7月12日 優先權日2006年7月12日
發明者大石明文, 石田洋介 申請人:山葉發動機株式會社