专利名称：带式无级变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括一对带轮以及卷绕在这些带轮上的带的带式无级变速器。
背景技术：
以往，使用了能够在从动力源向车轮传递动力的动力传递路径中无级地改变变速比的无级变速器。在该无级变速器中，已知具有一对带轮以及卷绕在这些带轮上的带的所谓带式无级变速器。另外，这些各带轮由与旋转轴一体形成的固定滑轮以及与该固定滑轮对置配置并在沿旋转轴的方向上接受载荷的可动滑轮构成。因此，根据作用于可动滑轮的载荷，能够得到夹持带的夹压力，基于该夹压力产生带与带轮的摩擦力，从带轮向带或者从带向带轮传递转矩。另一方面，在带式无级变速器中，已知有为了提高强度或者耐久性而使用金属材 料来构成带轮和带、并向带轮和带供应润滑油而构成的带式无级变速器(以下，称为湿式带式无级变速器。)。但是，对于湿式带式无级变速器，由于润滑油介于带轮与带之间，因此相应地，需要提高带夹压力，用于伴随于此的油压泵驱动的动力的消耗变多。其结果是，用于得到该载荷的动力损失增大，车辆的燃油经济性有可能下降。因此，开发了构成为带与带轮的接触面被树脂材料覆盖来增大摩擦系数由此降低作用于可动滑轮的载荷的带式无级变速器(以下，称为干式带式无级变速器。)。该干式带式无级变速器构成为使得带轮与带通过树脂材料彼此之间接触来传递转矩，因此无需如上述的湿式带式无级变速器那样供应润滑油，并且为了防止或抑制由于润滑油的流入而导致摩擦力的下降，配置有带轮和带的空间成为干燥的状态。另外，干式带式无级变速器由于如上所述是不利用润滑油的构成，因此由于与固定滑轮一体形成的旋转轴和配置在该旋转轴的外周侧的可动滑轮或其他的旋转轴的摩擦导致的动力损失增大。因此，在专利第3412741号公报所记载的装置中，为了抑制或防止由于旋转轴与可动滑轮的摩擦而引起的动力损失，在旋转轴与可动滑轮之间配置了由树脂材料构成的衬套。另一方面，带式无级变速器构成为利用带轮与带的摩擦力来传递动力，因此从带轮与带的接触面发热。因此，带轮的温度变高，该热被传递给衬套，从而衬套会发生热膨胀。另外，越靠近与带接触的带轮面，衬套的温度越高。其结果是，衬套与带轮或旋转轴的间隙变得不均匀，可动滑轮的倾斜度有可能由于夹持带的夹压力的反力而增大。
发明内容
发明所要解决的问题本发明是着眼于上述的技术问题而完成的，其目的在于提供能够抑制或防止高温时滑轮倾斜的带式无级变速器。为了达到上述的目的，本发明提供一种带式无级变速器，具有固定滑轮，所述固定滑轮与旋转轴一体地形成；可动滑轮，所述可动滑轮被配置在所述旋转轴的外周侧，并被配置为能够沿所述旋转轴的旋转轴线移动；以及带，所述带被所述固定滑轮和所述可动滑轮夹持来传递动力，所述带式无级变速器的特征在于，包括衬套，所述衬套被配置在所述旋转轴与所述可动滑轮之间以使可动滑轮滑动，并且被形成为所述衬套的轴线方向上的所述可动滑轮与所述带接触的面侧的端部的热膨胀率小于另一端部的热膨胀率。另外，本发明在上述的发明的基础上其特征在于所述衬套被构成为其热膨胀率连续地变化。另外，本发明在上述的发明的基础上其特征在于所述衬套包括热膨胀率不同的多个衬套。另外，本发明在上述的发明的基础上其特征在于所述可动滑轮包括另一旋转轴，所述可动滑轮包括被形成为圆筒状的另一旋转轴，所述另一旋转轴绕与所述旋转轴的旋转轴线相同的轴线旋转，所述多个衬套以在各衬套之间空开间隔的方式被配置在所述旋转轴 与所述另一旋转轴之间。另外，本发明在上述的发明的基础上其特征在于所述衬套包括由树脂材料构成的树脂衬套。另外，本发明在上述的发明的基础上其特征在于所述可动滑轮与所述带的接触面由树脂材料形成。根据该发明，衬套被配置在旋转轴与可动滑轮之间，所述可动滑轮被配置在所述旋转轴的外周侧，并且能够沿旋转轴线移动。另外，该衬套被形成为其轴线方向上的可动滑轮与带接触的面侧的端部的热膨胀率小于另一端部的热膨胀率。因此，即使是在衬套由于可动滑轮与带的摩擦引起的发热而发生了热膨胀的情况下，也能够使滑动面的直径近似固定。其结果是，能够抑制或防止可动滑轮倾斜。另外，根据该发明，衬套被构成为热膨胀率连续地变化，因此能够一体地形成衬套，并且即使是在发生了热膨胀的情况下，也能够使滑动面的全体的直径近似固定。其结果是，能够抑制或防止可动滑轮倾斜。另外，根据该发明，衬套包括热膨胀率不同的多个衬套，因此能够容易形成衬套。另外，根据该发明，可动滑轮包括另一旋转轴，所述另一旋转轴在与旋转轴的旋转轴线相同的轴上旋转，并被形成为圆筒状，多个衬套以在各衬套之间空开间隔的方式被配置在旋转轴与另一旋转轴之间，因此能够减小配置衬套的范围，并且即使是在各衬套发生了热膨胀的情况下，也能够使各个衬套与旋转轴的间隙近似固定。其结果是，能够抑制或防止可动滑轮倾斜。另外，根据该发明，衬套包括由树脂材料构成的树脂衬套，因此能够降低衬套与旋转轴或可动滑轮的摩擦力。另外，根据该发明，可动滑轮与带的接触面由树脂材料形成，因此能够减小为得到可动滑轮与带的摩擦力而作用于可动滑轮的载荷。
图I是用于说明本发明涉及的带式无级变速器的构成例的示意图；图2是图I中的II部分的放大图；图3是用于说明本发明涉及的带式无级变速器的其他的构成例的放大图。
具体实施方式
接着，基于具体例来说明本发明。图I是示出本发明涉及的带式无级变速器I的截面的模式图。图I所示的带式无级变速器I包括被传递未图示的发动机或电动机等的动力而驱动的初级带轮2、被从该初级带轮2传递动力而驱动的次级带轮3、以及被卷绕在这些带轮2、3上并从初级带轮2向次级带轮3传递动力的带4。另外，各带轮2、3包括■ 与旋转轴5 (6) —体形成的固定滑轮7 (8)、以及与该固定滑轮7 (8)相对配置并保持为能够沿旋转轴线移动的可动滑轮9(10)。另外，初级带轮2和次级带轮3具有近似相同的构成，因此在以下的说明中，以次级带轮3为例进行说明。这里，对各滑轮8、10的构成具体地说明，固定滑轮8具有将与可动滑轮10相对的面形成为圆锥状的带轮面8a，并构成为该带轮面8a与带4的侧面4a面接触。另外，与固定滑轮8 —体形成的旋转轴6向固定滑轮8的旋转轴线方向的两个方向延伸形成，该旋转轴6的两端被设置于未图示的壳体的轴承可自由旋转地保持。另外，可动滑轮10与将旋转中心形成为中空的圆筒状的旋转轴11 一体地形成，在该旋转轴11的一端具有与固定滑轮8对置并形成为圆锥状的带轮面10a。该带轮面IOa构成为与设置于上述的固定滑轮8的带轮面8a同样地和带4的侧面4a面接触而传递动力。并且，为了使固定滑轮8和可动滑轮10 —体地旋转，在与固定滑轮8 一体形成的旋转轴6上形成向外周侧突出的凸部6a，与该凸部6a卡合来传递动力的凹部IIa被形成在与可动滑轮10 —体形成的旋转轴11的内周部。即，旋转轴6和圆筒状的旋转轴11通过键和键槽连结。因此，固定滑轮8和可动滑轮10能够一体地旋转。并且，本发明涉及的带式无级变速器I为了降低与固定滑轮8 —体形成的旋转轴6与配置在该旋转轴6的外周侧的圆筒状的旋转轴11的摩擦阻力而设置有自润滑的衬套12。该衬套12由聚四氟乙烯(PTFE)等树脂材料形成，并设置在旋转轴6与圆筒状的旋转轴11之间。即，衬套12被形成为圆筒状。具体地说，在衬套12被配置为与圆筒状的旋转轴11的内周面嵌合或卡合的状态下，旋转轴6被插入到所述衬套12的中空部分。即，衬套12的内径被形成为大于旋转轴6的外径。换言之，在旋转轴6的外周面与衬套12的内周面形成有间隙。另一方面，如上所述构成的各带轮2、3构成为通过与由可动滑轮9 (10)和固定滑轮7(8)夹持带4的夹压力相应的摩擦力来传递转矩，因此在传递动力时，在带轮面8a、IOa与带4的侧面4a接触的部分发热。因此，可动滑轮10被随着动力传递产生的热而加热，其结果是，衬套12的温度上升。另外，可动滑轮10随着靠近与带4接触的位置而温度变高，因此衬套12中的靠近带轮面IOa的那侧的端部的温度变得高于另一端部的温度。因此，如果使衬套12的热膨胀率固定，则衬套12中的靠近带轮面IOa的那侧的端部的内径变得小于另一端部的内径。即，衬套12的内周面与旋转轴6的外周面的间隙变得不均匀，其结果是容易导致可动滑轮10由于作为夹压力的反力的、可动滑轮10从带4接受的力而倾斜。因此，本发明涉及的带式无级变速器I被构成为在衬套12发生了热膨胀时使得衬套12的内周面与旋转轴6的外周面的间隙近似固定。图2示出了这样构成的衬套12的具体例子，被构成为使得靠近带轮面IOa的那侧的端部的热膨胀率小于另一端部的热膨胀率，并且被构成为热膨胀率在轴线方向上连续变化。即，在形成衬套12时，根据带轮面IOa的发热量和基于滑轮8、10的材料的导热率等求出衬套12的温度分布，并根据该温度分布确定衬套12的轴线方向上的各部分的热膨胀率来设定材料的配合率等，所述带轮面IOa的发热量是基于由实验和设计上的转矩容量等假定的。通过如上地连续地改变衬套12的轴线方向上的热膨胀率，即使是在衬套12被加热的情况下，也能够连续地改变衬套12的热膨胀量，因此能够使热被传递到衬套12的前后的形状相同。即，即使是在热被传递到衬套12的情况下，也能够使衬套12的内径近似固定，从而使衬套12的内周面与旋转轴6的外周面的间隙近似固定，其结果是，能够抑制或防止可动滑轮10的倾斜度。进而，能够抑制或防止由于可动滑轮10倾斜而导致动力的性能的下降。另外，本发明涉及的带式无级变速器被形成为在衬套12的轴线方向上带轮面IOa与带4的侧面4a接触的面侧的端部的热膨胀率小于另一端部的热膨胀率即可。因此，也可以如图3所示在轴线方向上设置多个热膨胀率不同的衬套12a、12b、12c。即，减小靠近带 轮面IOa那侧的衬套12a的热膨胀率，随着在轴线方向上远离带轮面IOa而增大衬套12b、12c的热膨胀率。并且，本发明涉及的带式无级变速器也可以如图I所示在圆筒状的旋转轴11中的与形成有可动带轮10的端部相反侧的端部配置另一衬套13。在此情况下，通过使配置于可动带轮10的内周侧的衬套12的热膨胀率小于另一衬套13的热膨胀率，能够使衬套12的内周面与旋转轴6的外周面的间隙、另一衬套13的内周面与旋转轴6的外周面的间隙近似固定，其结果是，能够抑制或防止可动滑轮10的倾斜度。进而，能够抑制或防止由于可动滑轮10倾斜而导致动力传递特性的下降。另外，带式无级变速器I也可以形成为在不驱动时衬套12的外周面成为圆锥状，并且构成为热膨胀率固定。通过这样构成，在热被传递到衬套12的情况下，靠近带轮面IOa的那侧的端部的变形量变多，另一端部侧的变形量变少，因此能够使热被传递到衬套12之后的衬套12的内周面与旋转轴6的外周面的间隙近似固定。另外，在上述的构成例中，列举了将衬套12配置在圆筒状的旋转轴11上的例子进行说明，但是也可以是将衬套配置在旋转轴6上的构成。具体地说，也可以构成为在圆筒状的旋转轴11中的固定滑轮8侧的端部滑动的范围配置热膨胀率小的衬套，在另一端部滑动的范围配置热膨胀率大的衬套。另外，本发明涉及的带式无级变速器能够利用于车辆、航空器、船舶或者产业机械等各种装置。另外，也可以是利用了金属带的湿式带式无级变速器和利用了使用树脂材料的带的干式带式无级变速器中任一带式无级变速器。
权利要求
1.一种带式无级变速器，具有固定滑轮，所述固定滑轮与旋转轴一体地形成；可动滑轮，所述可动滑轮被配置在所述旋转轴的外周侧，并被配置为能够沿所述旋转轴的旋转轴线移动；以及带，所述带被所述固定滑轮和所述可动滑轮夹持来传递动力，所述带式无级变速器的特征在于， 包括衬套，所述衬套被配置在所述旋转轴与所述可动滑轮之间以使可动滑轮滑动，并且被形成为所述衬套的轴线方向上的所述可动滑轮与所述带接触的面侧的端部的热膨胀率小于另一端部的热膨胀率。
2.如权利要求I所述的带式无级变速器，其特征在于， 所述衬套被构成为其热膨胀率连续地变化。
3.如权利要求I所述的带式无级变速器，其特征在于， 所述衬套包括热膨胀率不同的多个衬套。
4.如权利要求3所述的带式无级变速器，其特征在于， 所述可动滑轮包括被形成为圆筒状的另一旋转轴，所述另一旋转轴绕与所述旋转轴的旋转轴线相同的轴线旋转， 所述多个衬套以在各衬套之间空开间隔的方式被配置在所述旋转轴与所述另一旋转轴之间。
5.如权利要求I至4中任一项所述的带式无级变速器，其特征在于， 所述衬套包括由树脂材料构成的树脂衬套。
6.如权利要求I至5中任一项所述的带式无级变速器，其特征在于， 所述可动滑轮与所述带的接触面由树脂材料形成。
全文摘要
本发明提供能够抑制或防止高温时滑轮倾斜的带式无级变速器。一种带式无级变速器，具有固定滑轮，所述固定滑轮与旋转轴一体地形成；可动滑轮，所述可动滑轮被配置在所述旋转轴的外周侧，并被配置为能够沿所述旋转轴的旋转轴线移动；以及带，所述带被所述固定滑轮和所述可动滑轮夹持来传递动力，所述带式无级变速器包括衬套，所述衬套以使可动滑轮滑动的方式被配置在所述旋转轴与所述可动滑轮之间，并且被形成为所述衬套的轴线方向上的所述可动滑轮与所述带接触的面侧的端部的热膨胀率小于另一端部的热膨胀率。
文档编号F16H55/56GK102971555SQ20118003353
公开日2013年3月13日 申请日期2011年3月8日 优先权日2011年3月8日
发明者斋藤达也, 佐野敏成, 山本真史, 伊地知彬 申请人:丰田自动车株式会社