带式无级变速器和制造其带轮的方法、跨乘式车辆的制作方法

专利名称：带式无级变速器和制造其带轮的方法、跨乘式车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及带式无级变速器、设置有带式无级变速器的跨乘式车1两， 和制造带式无级变速器的带轮的方法。
背景技术：
传统地，公知一种设置有带式无级变速器的跨乘式车辆。带式无级变 速器包括初级带轮和次级带轮，来自发动机的驱动力传递到初级带轮，而
驱动力从初级带轮通过v带传递到次级带轮。在带式无级变速器中，改变
带缠绕初级带轮处的直径与带缠绕次级带轮处的直径的比率，由此改变减 速比。
带式无级变速器通常在油、水分等不能进入的环境(下文中称为"干
燥环境")下使用。此处，为了有利地传递驱动力，在带轮和v带之间需 要某种程度的摩擦力。然而，另一方面，当局部观察v带时，随着v带移 动，带和带轮之间的接触/非接触状态在切换，使得在带轮和v带之间需 要某种程度的润滑能力。这是因为没有润滑能力，则由于v带和带轮之间
的摩擦产生热量。
此处，认为带轮和v带之间的润滑能力主要由v带所产生的粉末(磨
损粉末)保持。即，与带轮的接触所产生的磨损粉末保持在带轮表面(带
轮的与v带接触的部分)，由此带轮和v带在维持某种程度的摩擦力的同
时相对于彼此滑动。然而，当带轮表面光滑时，磨损粉末不能被适当地保
持在带轮表面上。如果这样，则变得难以有利地保持带轮与v带之间的润
滑能力。因此，需要在带轮表面上设置不平整部分以保持磨损粉末。
另一方面，当带轮表面上存在不平整部分时，不平整部分使v带易于
磨损。因而，当不平整部分在尺寸上制造得过大时，V带的工作寿命变
短。因而，优选地，将带轮表面上的不平整部分的大小限制在预定的范
围。
以下专利文献1提供了对如下情况的效果的描述在设置有V带的带 式无级变速器中，与带轮表面接触的部分由树脂形成，通过使带轮表面的
粗糙度为Ra 0.5至3.0/mi来减小V带的磨损损耗。 专利文献1:专利公报No. 360975
发明内容
要解决的技术问题
然而，作为本申请的发明人的研究结果，已经发现即使当带轮表面 的粗糙度在上述预定的范围(Ra 0.5至0.3/mi)内，也未必能减小V带的 磨损损耗。§卩，已经发现，即使当带轮表面的表面粗糙度在预定的范围 内，某些V带的磨损损耗较小，而另一些V带的磨损损耗较大。
鉴于以上事实构思了本发明，并且本发明的目的是提供一种优选的 索引，用于减小在设置有V带的带式无级变速器中V带的磨损损耗，其中 V带的与带轮表面接触的部分由树脂形成，因此使带式无级变速器的工作 寿命变长。 解决问题的方式
本申请的发明人已经进行了认真的研究，以实现上述目的，并a认 为应该注意槽间距和带轮表面的表面硬度之间的关系以减小v带的磨损损 耗。
艮口，如图1示意性示出，在径向上以预定的间距P排列的多个槽3
(另外，在本申请的说明书中所指的"多个槽"仅表示考虑带轮的径向上 的横截面而形成的多个槽，并且包括例如螺旋槽之类的、其中多个槽互相
延续以作为整体形成单个槽的情况)形成在带轮表面1上的情况下，槽3 的尺寸由深度D和间距P限定。然而，作为表面粗糙度的参数仅仅取决于 槽3的深度D，而且与间距P无关。因而，认为仅仅表面粗糙度不足以限 定带轮表面1的不平整部分的大小。
在检查V带的磨损时，从带轮表面作用在V带上的压力(以下称为 接触压力)是重要的。接触压力越大，V带越易于磨损。此处，在槽3形
成在带轮表面1上的情况下(参见图1)，接触压力随着槽3的间距P而 变化。即，当槽3的间距P较小时，带轮表面l和V带2之间的接触面积 变大，使得接触压力变得较小。相反，当槽3的间距P大时，带轮表面1
和V带2之间的接触面积变小，使得接触压力变得比较大。以此方式，认 为接触压力受槽3的间距P的影响比受槽3的深度D的影响(表面粗糙投 的影响)更大。
从这点来看，本申请的发明人已经调查了槽间距和带轮表面的表而 硬度之间的关系，并且构思了以下的发明。
根据本发明的带式无级变速器包括初级带轮、次级带轮和V带，V带 绕初级带轮和次级带轮缠绕，V带的与初级带轮和次级带轮接触的接触部 分的至少一部分由树脂制成，初级带轮和次级带轮中至少一个的带轮表而 上形成多个槽，在沿着带轮的径向的横截面上观察时，所述多个槽沿着所 述径向排列，并且满足方程式P《—0.08KX 10—3 + 0.18，其中，P (mm)表 示槽的平均间距，K (Hv)表示带轮表面的表面硬度。
根据本发明的一种制造带式无级变速器的带轮的方法，带式无级变速 器包括初级带轮、次级带轮和V带，V带绕初级带轮和次级带轮缠绕，V 带的与初级带轮和次级带轮接触的接触部分的至少一部分由树脂制成，所 述带轮是初级带轮或者次级带轮，所述方法包括以下歩骤形成多个村'f， 在沿着带轮的径向的横截面上观察时所述多个槽沿着所述径向排列在带轮 表面上，槽满足方程式P《一0.08KX 10-3+0.18，其中，P (mm)表示槽的 平均间距，K (Hv)表示带轮表面的表面硬度；和对形成槽的带轮表面进 行镀覆。 发明效果
根据本发明，在设置有V带的带式无级变速器中，与带轮表面接触 的部分由树脂形成，以减小V带的磨损，因而使带式无级变速器的工作寿 命变长。


图l是剖视图，概念性地图示了在带轮的径向上带轮表面与V带彼此
接触的状态。
图2 (a)和2 (b)是表示在试验中使用的样品数据的表。 图3是表示关于行进距离和带磨损量的试验结果的曲线图。 图4是表示槽间距和带轮表面的表面硬度之间关系的曲线图。 图5是示出根据本实施例的摩托车的侧视图。
图6是示出车身框架、护腿板、发动机单元等之间位置关系的俯视图。
图7是示出发动机单元的右侧视图。
图8是示出发动机单元的左侧视图。
图9是示出安装了发动机单元的状态的剖视图。
图IO是示出发动机单元的内部结构的剖视图。
图ll是示出发动机单元内部结构的一部分的剖视图。
图12 (a)和12 (b)是示出初级带轮的带轮表面的视图，图12 (a) 是正视图，图12 (b)是径向上的剖视图。
图13 (a)和13 (b)是示出次级带轮的带轮表面的视图，图]3 (a) 是正视图，图13 (b)是径向上的剖视图。
图14是示出根据修改方案的带轮表面的正视图。
图15是示出V带的侧视图。
图16是沿着图15中的线XVI-XVI所取的剖视图。 图17 (a)和17 (b)是示出带缠绕的状态的视图，图17 (a)是低速 时的视图，图17 (b)是全速时的视图。
图18是示出根据修改方案的带轮表面部分在径向上的剖视图。
图19是示出根据另一个修改方案的带轮表面部分在径向上的剖视图。
图20是示出根据另一个修改方案的带轮表面部分在径向上的剖视图。
图21是示出根据修改方案的带轮表面的正视图。
图22是示出根据另一个修改方案的带轮表面的正视图。
附图标记说明 10:摩托车(跨乘式车辆)
19:前轮
26:后轮
28:发动机单元
30:带式无级变速器
71:初级带轮
72:次级带轮
73: V带
73a:树脂块
91:槽
具体实施例方式
首先，在对本发明实施例进行解释之前，对构思本发明的背景进行解释。
如上所述，本申请的发明人已经想到两个参数(即，槽间距和带轮表
面的表面硬度)对于带式无级变速器(以下称为CVT)的V带磨损是卩T 要的。此处，随着槽间距增大，接触压力增大，并且V带变得易于磨损， 而随着槽间距减小，接触压力减小，V带变得难以磨损。另一方面，当带 轮表面的表面硬度增大时，V带变得易于磨损，而当表面硬度减小吋，V 带变得难以磨损。因此，本申请的发明人已经想到在横轴表示槽间距、 纵轴表示表面硬度的曲线图中，表示V带受磨损的容易程度的特性能够近 似由向右下降的直线表示(参见图4) 。 g口，认为当在该直线上时，V带 的磨损状态大致恒定。
本申请的发明人已经进行了试验来调查CVT中V带的磨损状态。图2 (a)和图2 (b)表示在该试验中所使用的样品数据。图3是图示试验结 果和示出带磨损量(严格而言，V带宽度方向(图16中左右方向)上的濟 损量)和行进距离之间关系的曲线图。
可是，通常认为在摩托车中，倘若行进距离是20000km的时间点时V 带磨损量是2mm或以下，则不会产生实际的问题。此外，当V带磨损
时，CVT产生变速比的误差，但是即使当带磨损量是2mm左右时，该误 差能够通过使用公知的变速比校正技术(例如，参见国际公布 WO2004/044457A1 、 国际公布 WO2005/090828A1 、 国际公布 WO2006/009014A1等的小册子，此外，在这些小册子中公开的技术包含在 本实施例中)得到校正。
于是，在行进距离是20000km时带磨损量是2mm或者以下时，判定 V带的状态是良好的。图2 (a)和2 (b)示出判定结果。图2 (a)禾ll 2
(b)中的"磨损状态"栏中的"良好"表示带磨损量是2mm或者更小， V带状态是良好的，"不良"表示带磨损量超过2mm且V带状态不良。 此外， 一些样品的试验在行进距离不足20000km的时间点结束。图3中的 双点划线是根据先前的特性预测的特性曲线。
在图4的曲线图中，绘制了样品No. 1至样品No. 5的槽间距和表面硬 度的关系。如上所述，V带受磨损的容易程度能够近似由向右下降的直线 表示。根据试验的结果，样品No.l的带状态是良好的。因而，至少可以 将通过样品No. 1的点的向右下降的直线绘制为容许V带磨损的边界线。
此处，直线的倾斜成为问题。但是，参照图3，样品No. 2和样品 No.3的带状态是良好的，此外样品No. 2和样品No. 3的带状态还比样品 No. l更良好。在图4中，由于认为越向直线左侧，带状态就变得越好，可 以预期通过样品No. 1的点的边界线通过样品No. 2和3的各自点的右侧。 因而，可以估计到在尝试绘制通过样品No. 1和3的各自点的直线SI的 情况，至少在直线Sl下方的区域中带状态是良好的。
随后，将调查表面硬度彼此相等的样品No. 1、 4和5 (参见图2 (b))。如从图3可见，带状态以样品No. 1、 4禾D 5的顺序恶化，但是 样品No. 1和4的带状态在良好的范围。因而，能够认为在图4中，直线 SI向右移动，并且认为容许V带磨损的边界线通过样品No. 4和5的点之 间(参见图4中的虚拟线)。因而，在绘制平行于直线SI并且通过样品 No. 4的点的直线S2情况下，可以估计到至少在直线S2下方的区域中带 状态是良好的。
直线S2由P= _0.08KX1(T3 + 0.18表示，其中P (mm)表示槽间
距，并且K (HV)表示带轮表面的表面硬度。因而，根据本发明实施例，
CVT被设计成满足方程式P《一0.08K X 10—3+0.18 。
另外，如上所述，可以认为带轮和v带之间的润滑能力主要由v带产
生的粉末(磨损粉末)来维持。从将磨损粉末有利地保持在带轮表面的观 点来看，优选地，将带轮表面上的槽深度和槽间距保持在预定的范围。此
处，算术平均粗糙度Ra和十点平均粗糙度Rz公知为表示槽深度的物现
在使用算术平均粗糙度Ra的情况下，即使当局部出现大小较大的不 平整部分时，整体测定值受该不平整部分的影响较小，使得可获得整体稳 定的结果。然而，在带轮表面上到处出现过多的不平整部分时，不平整部 分促进了V带的磨损，并且其影响变得较大。因而，利用算术平均粗糙度 Ra，难以正确地评估这种影响。另一方面，在使用十点平均粗糙度Rz的 情况下，当局部出现大小较大的不平整部分时，在某种程度上将该影响考 虑在内。因而，在考虑V带磨损时，通过使用十点平均粗糙度Rz而不是 使用算术平均粗糙度Ra，能够完成适于实际情况的评估。
因此，其上形成有槽的带轮表面的十点平均粗糙度Rz优选为例如 0.5/rni《Rz《IO拜。
将参照附图描述本发明实施例。
如图5所示，根据本实施例的跨乘式车辆是摩托车10。摩托车10包 括构成车架的车身框架11以及骑乘者所乘坐的车座16。摩托车IO是所谓 的"轻便(moped)"式摩托车。不过，根据本发明的跨乘式车辆也可以 包括除了轻便式摩托车之外的摩托车(例如摩托车式(motorcycle type) 和小型(scooter type)摩托车等)，或者可以包括除了摩托车之外的跨乘 式车辆(例如ATV等)。
在下面的描述中，认为前后方向和左右方向是坐在车座16上的乘员 看到的方向。车身框架ll包括转向头管12、单个主框架13、左右车座梁 14L (参见图6)禾Q 14R、以及左右车座支柱管15L、 15R，其中单个主框 架B从转向头管12向后下方倾斜延伸，座轨14L禾n 14R从主框架13的 中部向后上方倾斜延伸，车座支柱管15L和15R连接到主框架13的后端 部以及车座梁14L、 14R的中部。
车身封盖21覆盖车身框架11的上侧、左侧和右侧。向下凹入并且在 侧视图中看去呈凹形的空间17限定在车身罩21的上方和车座16的前方。 另外，中央通道lla界定了用于主框架13的通道，并被界定在车身封盖 21的下方。
前轮19通过前叉18支撑在转向头管12上。燃料箱20和车座16支撑 在车座梁14L、 14R上。车座16从燃料箱20的上方向车座梁14L、 14R的 后端延伸。燃料箱20布置在座轨14L、 14R各自前半部分的上方，并由车 身封盖21和车座16覆盖。
一对第一左右发动机支架22L、 22R (参见图7和图8)设置在主框架 B中部并向下突伸。主框架13的后端上设置了一对第二左右发动机支架 23L、 23R (参见图9)以及后臂支架对24L、 24R (参见图7和图8)。
后臂支架24L、 24R从主框架13的后端向下突伸。如图5所示，枢轴 38设置在后臂支架24L、 24R上，后臂25的前端支撑在枢轴26上以能够 摆动。后轮26支撑在后臂25的后端上。后臂25的后半部由车身框架11 通过减震单元27悬架。
如图9所示，第二发动机支架23L、 23R从主框架13的后端向下突 伸。第二左右发动机支架23L、 23R在车辆宽度方向上具有间距地彼此相 对。
如图5所示，发动机单元28支撑在车身框架11上，发动机单元28驱 动后轮26。具体而言，如图8所示，发动机单元28包括曲轴箱35、气缸 43和气缸盖44。曲轴箱35具有第一发动机安装部分36和第二发动机安装 部分37。第一发动机安装部分36从曲轴箱35的前端上侧向上突起，以支 撑在第一发动机支架22L、 22R上。第二发动机安装部分37从曲轴箱35 的后端上侧向后上方倾斜突起，以支撑在第二发动机支架23L、 23R上
(也参见图9)。因而，曲轴箱35以由主框架13悬架的状态被支撑。 如下文详述，发动机单元28包括发动机29和带式无级变速器
(CVT) 30 (参见图10)。尽管发动机29的类型不受任何限制，但是本 实施例中发动机29是四冲程单缸发动机。
如图5所示，摩托车10包括前挡泥板31和后挡泥板32，前挡泥板31 覆盖前轮19的上部和后部，后挡泥板32覆盖后轮26的后方和倾斜向上部 分。另外，除了上述车身封盖21之外，摩托车10还包括前整流罩33和左 右护腿板34L、 34R (参见图6)。
如图6所示，由橡胶等制成的脚踏板85L、 85R布置在发动机单元28 的左右侧。左右脚踏板85L、 85R通过由金属制成的连接杆87和安装板 88 (参见图7和图8)支撑在发动机单元28的曲轴箱35上，其中安装板 88固定到连接杆87。
如图5和图6所示，制动踏板84设置在右脚踏板85R的前方。制动 踏板84经过变速箱53下方，向右并倾斜向前突伸，以在变速箱53的右方 向前并倾斜向上延伸。如图6所示，当摩托车IO行驶时，骑车者的右脚 62a在车辆宽度方向上与变速箱53相邻。
接下来将对发动机单元28的内部结构进行说明。如图IO所示，发动 机单元28包括发动机29、 CVT30、离心式离合器41和减速器42。
发动机29包括曲轴箱35、连接到曲轴箱35的气缸43和连接到气缸 43的气缸盖44。曲轴箱35包括两个划分箱体，即位于左侧的第一筘体 35a和位于右侧的第二箱体35b。第一箱体35a和第二箱体35b在车辆宽度 方向上互相抵靠。
曲轴箱35中容纳了曲轴46。曲轴46在车辆宽度方向上延伸，并水平 地布置。曲轴46通过之间的轴承47支撑在第一箱体35a上，通过之间的 轴承48支撑在第二箱体35b上。
活塞50可滑动地插入到气缸43中。连杆51的一端连接到活塞50。 曲轴销59设置在曲轴46的左曲轴臂46a与右曲轴臂46b之间。连杆51的 另一端连接到曲轴销59。
在气缸盖44上形成凹部44a、进气口 (未示出)和排气口 (未示 出)，进气口和排气口都与凹部44a连通。火花塞55插入气缸盖44的卩』 部44a中。如图7所示，进气管52a连接到进气口，而排气管52连接到排 气口。如图5和图6所示，排气管52从气缸盖44向右后方并向下倾斜延 伸，并经过发动机单元28的变速箱53下方以进一步向后延伸，然后连接
到布置在后轮26右侧的消音器54。
如图10所示，凸轮链条室56形成在气缸43中的左侧，其连接在曲轴 箱35的内部与气缸盖44的内部之间。正时链条57布置在凸轮链条室56 中。正时链条57围绕曲轴46和凸轮轴58缠绕。凸轮轴58随着曲轴46的 旋转而旋转，以打开和关闭未示出的进气阀和排气阀。
发电机箱66可拆卸地安装到第一箱体35a前半部分的左侧以容纳发电 机63。变速箱53安装到第二箱体35b的右侧以容纳CVT 30。
第二箱体35b后半部分的右侧形成开口，离合器封盖60关闭该开 口 。离合器封盖60通过螺钉61可拆卸地固定到第二箱体35b。
变速箱53独立于曲轴箱35而形成，并包括内箱53a和外箱53b，内 箱53a覆盖了 CVT 30在车辆宽度方向上的内侧(左侧)，外箱53b覆盖 了 CVT 30在车辆宽度方向上的外侧(右侧)。内箱53a安装到曲轴箱35 的右侧，而外箱53b安装到内箱53a的右侧。带室67形成在内箱53a和外 箱53b中以在其中容纳CVT 30。
如图10所示，曲轴46的右端延伸穿过第二箱体35b和内箱53a以延 伸到带室67。 CVT 30的初级带轮71装配到曲轴46的右端。因而，初级 带轮71随着曲轴46的旋转而旋转。曲轴46的右部分(严格地讲，是位于 轴承48右侧的部分)形成有初级带轮轴46c。
另一方面，曲轴46的左端延伸穿过第一箱体35a以延伸到发电机箱 66中。发电机63安装到曲轴46的左端。发电机63包括定子64和与定子 64相对的转子65。转子65固定到随着曲轴46 —起转动的套筒74。定子 64固定到发电机箱66。
次级带轮轴62布置在曲轴箱35的后半部分，以使得其平行于曲轴 46。如图11所示，次级带轮轴62的中央部分通过之间的轴承75支撑在离 合器封盖60上。另外，次级带轮轴62的左部通过之间的轴承76支撑在第 二箱体35b的左端上。
次级带轮轴62的右端延伸穿过第二箱体35b和离合器封盖60以延伸 到带室67。 CVT 30的次级带轮72连接到次级带轮轴62的右端。
如图10所示，CVT 30包括初级带轮71、次级带轮72和V带73， V
带73绕初级带轮71和次级带轮72缠绕。如上所述，初级带轮71安装到 曲轴46的右侧。次级带轮72连接到次级带轮轴62的右侧。
初级带轮71包括固定带轮半部71a和可动带轮半部71b，固定带轮半 部71a位于车辆宽度方向上的外侧，可动带轮半部71b位于车辆宽度方向 上的内侧并与固定带轮半部71a相对。固定带轮半部71a固定到初级带轮 轴46c的右端，并与初级带轮轴46c —起旋转。可动带轮半部71b布置在 固定带轮半部71a的左侧，并可滑动地安装到初级带轮轴46c。可动带轮 半部71b由此与初级带轮轴46c —起旋转，还可以在初级带轮轴46c的轴 向上滑动。带槽形成在固定带轮半部71a与可动带轮半部71b之间。
冷却风扇95设置在固定带轮半部71a的外侧(图IO中的右侧)上。 凸轮表面111形成于可动带轮半部71b的左部分上，凸轮盘112布置在凸 轮表面111的左侧。滚子配重113布置在可动带轮半部71b的凸轮表面 111与凸轮盘112之间。
次级带轮72包括固定带轮半部72a和可动带轮半部72b，固定带轮半 部72a位于车辆宽度方向上的内侧，可动带轮半部72b位于车辆宽度方向 上的外侧并与固定带轮半部72a相对。可动带轮半部72b安装到次级带轮 轴62的右端。可动带轮半部72b可以与次级带轮轴62 —起旋转，并可以 在次级带轮轴62的轴向上滑动。压縮弹簧114设置在次级带轮轴62的右 端，可动带轮半部72b由压縮弹簧114向左侧偏压。固定带轮半部72a的 轴心部分是圆筒形滑动轴环的形式，并通过花键配合方式装配到次级带轮 轴62上。
CVT 30的减速比是根据滚子配重113将初级带轮71的可动带轮半部 71b向右推动的力与压縮弹簧114将次级带轮72的可动带轮半部72b向左 推动的力之间的大小关系来确定的。
艮口，当初级带轮轴46c的旋转频率增大时，滚子配重113受到离心力 而径向向外运动，以将可动带轮半部71b向右推动。然后，可动带轮半部 71b向右运动，使得初级带轮71的带缠绕直径变大。通过保持这种操作， 次级带轮72的带缠绕半径变小，使得次级带轮72的可动带轮半部72b克 服压縮弹簧114的偏压力向右运动。由此，V带73在初级带轮7中的缠
绕直径变大，而在次级带轮72中的缠绕直径变小。因此减速比变小。
在另一方面，当初级带轮轴46c的旋转频率减小时，由于滚子配重
113的离心力变小，使得滚子配重113沿着可动带轮半部71b的凸轮表面 lll和凸轮盘112径向向内运动。因此，滚子配重113将可动带轮半部71b 向右推动的力变小。因而压縮弹簧114的偏压力相对超过上述力，使得次 级带轮72的可动带轮半部72b向左运动，相应地，初级带轮71的可动带 轮半部71b也向左运动。由此，初级带轮71中的带缠绕直径变小，而次 级带轮72中的带缠绕直径变大。因此减速比变大。
不特别限制初级带轮71的固定带轮半部71a和可动带轮半部71b的材 料以及次级带轮72的固定带轮半部72a和可动带轮半部72b的材料。优选 地，可以利用诸如铝、铁、不锈钢等作为这些部件的材料。另外，带轮半 部71a等的表面当然可以进行表面处理(诸如镀铬等)。
根据本发明实施例，初级带轮71的固定带轮半部71a和可动带轮半部 71b由铝、或者部分含有铝的铝合金制成。硬铬镀层施加到初级带轮71的 固定带轮半部71a和可动带轮半部71b的带轮表面(与V带73接触的表 面)。因此，固定带轮半部71a和可动带轮半部71b的带轮表面硬度约为 1000 Hv。
次级带轮72的固定带轮半部72a和可动带轮半部72b由不锈钢 (SUS304)制成。另外，次级带轮72的固定带轮半部72a和可动带轮半 部72b的带轮表面没有镀铬。因此，固定带轮半部72a和可动带轮半部 72b的带轮表面硬度约为400 Hv。
以此方式，根据本示例，次级带轮72的带轮表面硬度低于初级带轮 71。然而，初级带轮71和次级带轮72的带轮表面硬度可以相同。
如图12和图13所示，根据本实施例，螺旋形槽91形成在初级带轮 71和次级带轮72的带轮表面(更具体地，固定带轮半部71a、可动带轮半 部71b、固定带轮半部72a和可动带轮半部72b的与V带73接触的表面) 上。
具体地，如图12 (a)和12 (b)所示，沿着直径的方向以预定间距P 排列的多个槽91通过车削工艺形成在初级带轮71的固定带轮半部71a和
可动带轮半部71b的带轮表面上。另外，如图13 (a)和13 (b)所示，类 似的槽91通过车削工艺形成在次级带轮72的固定带轮半部72a和可动带 轮半部72b的带轮表面上。
根据本实施例的槽91形成为绕带轮带轮半部71a、 71b、 72a、 72b的 轴线92的螺旋形。如在图12 (b)和13 (b)所示，带轮半部71a、 71b、 72a、 72b的径向的横截面由槽91形成为凹凸状。如图12 (b)所不，镀层 93施加到初级带轮71的固定带轮半部71a和可动带轮半部71b的带轮农 面。根据本实施例，镀层包括铬镀层。即，铬镀层93形成在固定带轮半 部71a和可动带轮半部71b的带轮表面上。以此方式，根据本实施例，在 制造固定带轮半部71a和可动带轮半部71b中，槽91首先通过车削工艺形 成在带轮表面上，然后对带轮表面进行镀覆。
可是，除了车削工艺以外，研磨工艺也是可以想到作为在带轮表面上 形成多个槽的方法。然而，车削工艺优选为形成槽91的方法。
然而，在带轮表面上的槽不限于螺旋槽91。例如如图14所示，定心 在带轮轴线上的多个同心槽91a可以形成在带轮表面上。鉴于适合地保持 磨损粉末，优选地，带轮半部71a、 71b、 72a、 72b的径向横截面通过带轮 表面上的槽而形成为凹凸状。
此处，间距P (mm)由P《一0.08KX 1(T3+0.18表示，其中K (IIv)
表示带轮表面硬度。
间距P和表面硬度K可以是P《0.1和K《1000。尤其可行的是，0.05 《P《0.1和400《K《1000。当然，间距P和表面硬度K可以与图2 (a) 和2 (b)所示的样品No.l至4的相同。
随后，将对V带73的结构进行说明。如图15和图16所示，V带73 包括沿一个方向布置的多个树脂块73a和用于连接在树脂块73a之间的-对连接体73b。如图16所示，树脂块73a大体上形成梯形状，以遵循初级 带轮71和次级带轮72的两者的带槽。向内凹陷的凹部73c形成于树脂块 73a的左右两侧。
连接体73b头尾相连地形成。如图15所示，连接体73b沿树脂块73a 排列的方向延伸，并装配到各个树脂块73a的凹部73c中。以此方式，连
接体73b装配到树脂块73a的凹部73c中，由此多个树脂块73通过连接体 73b互相相连。连接体73b由橡胶制成。如图16所示，多个加强芯线73d 嵌入橡胶中。V带73的树脂块73a和连接体73b的左右侧面构成与初级带 轮71和次级带轮72的带轮表面相接触的接触表面。
另外，对于根据本发明的V带，只要其与带轮表面相接触的接触部分 至少有一部分由树脂制成即可，V带不限于由连接体73b连接多个树脂块 73a的这种V带73。
如图10所示，密封槽68a形成在内箱53a的边缘的左侧，第二筘体 35b的边缘的右侧装配到密封槽68a中。另外，O形圈68在内箱53a与第 二箱体35b之间插入到密封槽68a中。另外，密封槽69a形成在内箱53a 的边缘的右侧，外箱53b的边缘装配到密封槽69a中。O形圈69在内箱 53a与外箱53b之间插入到密封槽69a中。在将内箱53a置于外箱53b与第 二箱体35b之间的状态下，用螺钉70将外箱53b与第二箱体35b夹紧。
如图11所示，离心式离合器41安装到次级带轮轴62的左部分。离心 式离合器41是湿式多片式离合器，其设置有大体上圆筒形的离合器売体 78和离合器片套毂77。离合器壳体78通过花键配合方式装配到次级带轮 轴62上，以与次级带轮轴62—体旋转。多个环形离合器片79安装到离合 器壳体78。离合器片79在次级带轮轴62的轴向上以一定的间隔排列。
圆柱齿轮80通过之间的两个轴承81a、 81b绕次级带轮轴62可旋转地 装配到次级带轮轴62的左部。离合器片套毂77布置在离合器片79径向内 侧和齿轮80径向外侧，以与齿轮80啮合。由此，齿轮80与离合器片套毂 77—起旋转。多个环形摩擦片82安装到离合器片套毂77径向外侧。摩擦 盘82沿着次级带轮轴62的轴向以一定间隔排列，各摩擦片82布置在相邻 的离合器片79、 79之间。
在离合器壳体78的左侧上形成多个凸轮表面83a。在凸轮表面83a与 位于最右侧并与凸轮表面83a相对的离合器片79之间布置滚子配重84a。
根据作用在滚子配重84a上的离心力大小，离心式离合器41在离合器 接合状态(连接状态)与离合器松开状态(断开状态)之间自动切换。
艮口，当离合器壳体78的转速等于或者大于预定速度时，离心力使滚
子配重84a径向向外运动，使得滚子配重84a将离合器片79向左推动。由 此，离合器片79与摩擦片82进入互相压力接触，使得离心式离合器41处 于离合器接合状态，在该状态下，次级带轮轴62的驱动力经过齿轮80和 减速器42传递到输出轴85。
在另一方面，当离合器壳体78的转速变得低于预定速度时，作用在 滚子配重84a上的离心力变小，使得滚子配重84a径向向内运动。由此， 离合器片79与摩擦片82之间的压力接触被松开，使得离心式离合器41处 于离合器松开状态，在该状态下，次级带轮轴62的驱动力没有经过齿轮 80和减速器42传递到输出轴85。另外，在图11中，离心式离合器41的 前(图11的上侧)部表示离合器松开状态，而后(图11的下侧)部表示 离合器接合状态。
减速器42置于离心式离合器41与输出轴85之间。减速器42包括变 速轴100，变速轴IOO与次级带轮轴62和输出轴85平行布置。变速轴100 通过之间的轴承101可旋转支撑在第一箱体35a上，并通过之间的轴承 102可旋转支撑在第二箱体35b上。与齿轮80啮合的第一变速齿轮103设 在变速轴IOO的右端。
第二变速齿轮104设在变速轴IOO的中部，且其直径小于第一变速齿 轮103的直径。与第二变速齿轮104啮合的第三变速齿轮105形成于输出 轴85右端部外周侧。输出轴85右端部的内周侧通过之间的轴承106支撑 在次级带轮轴62的左端上。因此，输出轴85通过之间的轴承106可旋转 地支撑在次级带轮轴62上。另外，输出轴85的中部通过之间轴承107可 旋转地支撑在第一箱体35a的左端。
利用上述结构，离合器片套毂77和输出轴85通过齿轮80、第-一变速 齿轮103、变速轴100、第二变速齿轮104和第三变速齿轮105互相连 接。由此，输出轴85随着离合器片套毂77的旋转而旋转。
输出轴85的左端延伸穿过第一箱体35a以突伸到曲轴箱35外部。驱 动链轮108固定到输出轴85的左端。链条109绕驱动链轮108缠绕，并将 输出轴85的驱动力传递到后轮26。另外，用于将输出轴85的驱动力传递 到后轮26的机构不限于链条109，而可以包括其他部件，例如传动带、多 个齿轮组合而构成的齿轮机构、驱动轴等。
如上所述，利用根据本发明的CVT 30，多个槽91形成在初级带轮71 的带轮半部71a、 71b和次级带轮72的带轮半部72a、 72b的带轮表面上， 以沿着径向以预定的间距P (mm)排列，并且进行设定以满足P《一 0.08KX 10-3+0.18，其中K (Hv)表示带轮半部71a、 71b、 72a、 72b的表 面硬度。由此，可以在保持各个带轮71、 71与V带73之间的润滑能力的 同时减小V带73的带磨损量。因而，可以使CVT30的工作寿命变长，因 而，能够提高CVT30的可靠性。
通过满足P《0.1和K《1000，能够进一步减小V带73的带磨损量， 使得可以进一步使CVT 30的工作寿命变长。
进一步，通过满足0.05《P《0.1和400《K《1000，并且设定槽间距P 和表面硬度K的合适下限，可以在保持带轮71 、 72与V带73之间润滑能 力的同时，使防止V带73的磨损和防止带轮71、 72的磨损彼此高度兼 容。此外，通过抑制带轮7K 72的磨损，使带轮表面上的槽91难以随时 间而劣化，并且可以长期保持V带73的润滑能力。
另外，根据本实施例，通过对各个带轮71、 72的带轮表面进行车削 工艺而形成槽91。因而，可以简单和便宜地实现槽91。
如图17 (a)和17 (b)所示，利用本实施例的CVT 30，与初级带轮 71和次级带轮72大小相比较，初级带轮71和次级带轮71之间的距离是 短的。具体地，根据本实施例，初级带轮71的轴线和次级带轮72的轴线 之间的距离L是次级带轮72的直径D2的两倍或更短。此外，初级带轮 71和次级带轮72两者都布置在前轮19的轴线与后轮26的轴线之间(参 见图5)。因而，根据本实施例，V带的与初级带轮71和次级带轮72的 带轮表面接触的那部分占整个V带73的比率较大。因此，CVT30的结构 使得由于V带73频繁进入带轮槽和离开带轮槽，V带73原本就容易磨 损。由于根据本实施例可以抑制V带73的磨损，所以即使在初级带轮71 与次级带轮72之间的距离较短时，也不会出现问题。
一槽构造的修改方案一
根据本实施例的槽间距P是均一的。然而，根据本发明的带轮表面上 的槽不必均一。
根据本发明的带轮表面上的槽的槽间距可以在径向上的中途变化。例
如，如图18所示，槽间距可以在径向上的中途从Wl变化为W2。在径向 上槽间距变化的次数不限于一次，而可以是两次或者更多次。槽间距变化 的方式可以是槽间距从径向上的中心向外相对地减小(见图18)，或者相 对地增大。另外， 一旦随着槽间距沿着径向进行减小之后，槽间距可以再 次增大，或者也可以是相反的情况。
此外，在槽间距不均一的情况下，只要平均槽间距P满足方程式 (即，P《一0.08KX1(T3+0.18)，就能够获得上述效果。平均槽间距能够 定义为例如"形成的槽的部分的径向长度"/ "在径向横截面上观察时槽在 径向上的数量"。
然而，若干个槽间距中的最大槽间距优选地满足该方程式。例如，尽 管在图18所示的示例中出现了两个槽间距Wl、 W2，但是优选地，其中 的最大槽间距Wl满足方程式Wl《一0.08KX 1(T3 + 0.18。
另外，如在图19所示，槽间距可以在径向上交替变化。即使在这样 的情况下，只要平均槽间距满足该方程式，就能够获得上述效果。此外， 在本示例中，优选地，多个槽间距W3、 W4中的最大槽间距W3满足方程 式W3</=一0.08KX l(r3+0.18。
另外，槽间距可以在径向上随机变化。即使在这样的情况下，只要平 均槽间距满足该方程式，就能够获得上述效果。
此外，槽间距可以被构造成将实施例和修改方案适当地组合在一起。 例如，槽间距可以在径向上的预定的范围内均一，并且槽间距可以在其它 范围内变化一次或者两次或者更多次。可选地，槽间距可以在径向上的预 定的范围内均一，并且槽间距可以在其它范围交替变化。另外，槽间距可 以在径向上的预定的范围内均一，并且在其它范围内随机变化。槽间距可 以在径向上的预定的范围内交替变化，并且槽间距可以在其它范围内随机 变化。另外，槽间距可以在径向上的预定的范围内均一，槽间距可以在另 一个范围内交替变化，并且槽间距可以在其他的另一个范围内随机变化。
另外，尽管在实施例和修改方案中在带轮表面上的槽之间形成的突起 以锐角突出，但是，突起的末端可以是圆形。另外，如图20所示，突起 91b的末端可以是平坦的。在突起91b的末端是平坦的情况下，槽间距P
是位置Kl和位置K2之间的距离，其中在位置Kl，两个相邻突起91b中 的一个突起91b开始下降，在位置K2，另一个突起91b开始下降。此外， 在突起末端是圆的情况下，或者在突起末端是平坦的情况下，与突起末端 是尖的情况相比，V带上的接触表面压力减小，因此这是进一步优选的。
如上所述，本发明中的"在径向上排列的多个槽"意思是在横截面上 多个槽沿着径向排列，并且没有规定当从前方观察带轮表面时槽的数量是 多个。另外，如上所述，带轮表面上的槽不限于螺旋形的槽91 (见图12
(a))，但是可以包括同心槽91a (参见图14 (a))。另外，螺旋槽不 必包括从正视图观察为单个连续的槽，而是可以包括从正视图观察为多个
(图21中示出的示例中是2个)螺旋形槽。
另外，在图22中示出的在径向上排列的槽和在圆周方向上离散形成 的槽也是可以的。 工业应用性
如上所述，本发明用于带式无级变速器、设置有带式无级变速器的跨 乘式车辆和制造带式无级变速器的带轮的方法。
权利要求
1.一种带式无级变速器，包括初级带轮，次级带轮；以及V带，其绕所述初级带轮和所述次级带轮缠绕，所述V带的与所述初级带轮和所述次级带轮接触的接触部分的至少一部分由树脂制成，并且其中，所述初级带轮和所述次级带轮中至少一个的带轮表面上形成多个槽，在沿着所述带轮的径向的横截面上观察时所述多个槽沿着所述径向排列，并且满足方程式P≤-0.08K×10-3+0.18，其中，P(mm)表示所述槽的平均间距，K(Hv)表示所述带轮表面的表面硬度。
2. 根据权利要求1所述的带式无级变速器，其中，满足方程式P《0.l 和K《1000。
3. 根据权利要求1所述的带式无级变速器，其中，满足方程式0.05《 P《0.1禾口 400《K《1000。
4. 根据权利要求1所述的带式无级变速器，其中，通过车削工艺在所 述带轮表面上形成所述槽。
5. 根据权利要求1所述的带式无级变速器，其中，所述带轮表面上的 所述槽包括以所述带轮的轴线为中心的螺旋槽或者同心槽。
6. 根据权利要求1所述的带式无级变速器，其中，其上形成所述槽的 所述带轮的材料是铝、不锈钢或铁。
7. 根据权利要求1所述的带式无级变速器，其中，所述初级带轮的轴 线和所述次级带轮的轴线之间的距离是所述次级带轮的直径的两倍或者更 短。
8. —种跨乘式车辆，包括根据权利要求1所述的带式无级变速器。
9. 根据权利要求8所述的跨乘式车辆，包括 前轮和后轮，并且其中，所述初级带轮和所述次级带轮两者都在所述车辆的纵向上布置 轮的轴线之间。
10. —种制造带式无级变速器的带轮的方法，所述带式无级变速器包括初级带轮、次级带轮和v带，所述v带绕所述初级带轮和所述次级带轮缠绕，所述v带的与所述初级带轮和所述次级带轮接触的接触部分的至少一部分由树脂制成，所述带轮是所述初级带轮或者所述次级带轮，所述方法包括以下步骤形成多个槽，在沿着所述带轮的径向的横截面上观察时所述多个槽沿着所述径向排列在带轮表面上，所述槽满足方程式P《一0.08KX 10_3 + 0.18，其中，P (mm)表示所述槽的平均间距，K (Hv)表示所述带轮农 面的表面硬度，和对形成所述槽的带轮表面进行镀覆。
全文摘要
本发明是为了抑制带式无级变速器中V带的磨损以使工作寿命变长。带式无级变速器(30)容纳在摩托车的发动机单元(28)中。带式无级变速器(30)包括初级带轮(71)、次级带轮(72)和V带(73)，V带的与初级带轮(71)和次级带轮(72)接触的接触部分的至少一部分由树脂制成。在初级带轮(71)的带轮半部(71a、71b)和次级带轮(72)的带轮半部(72a、72b)的带轮表面上形成多个槽，在径向的横截面上观察时所述多个槽沿着径向以预定的间距排列。方程式P≤-0.08K×10^-3+0.18得到满足，其中，P(mm)表示槽的间距，K(Hv)表示带轮表面的表面硬度。
文档编号F16H55/49GK101105217SQ20071012846
公开日2008年1月16日 申请日期2007年7月12日 优先权日2006年7月12日
发明者大石明文, 村山拓仁, 石田洋介 申请人:雅马哈发动机株式会社