專(zhuān)利名稱(chēng):V形皮帶自動(dòng)變速機(jī)的制作方法
本申請(qǐng)的發(fā)明涉及兩輪摩托車(chē)等中采用的V形皮帶自動(dòng)變速機(jī),特別是涉及這樣一種V形皮帶自動(dòng)變速機(jī),該V形皮帶自動(dòng)變速機(jī)通過(guò)消除由其從動(dòng)側(cè)的固定皮帶輪半體和可動(dòng)皮帶輪半體的熱變形引起的它們各圓筒軸間的軸承間隙的變化,來(lái)提高軸承的耐久性,消除兩皮帶輪半體間的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)等。
V形皮帶自動(dòng)變速機(jī),是在驅(qū)動(dòng)皮帶輪與從動(dòng)皮帶輪之間架設(shè)截面為V字形的環(huán)狀V形皮帶,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速自動(dòng)地增減兩皮帶輪的有效半徑而傳遞動(dòng)力裝置,各皮帶輪把V形皮帶夾持在固定皮帶輪半體與可沿軸向滑動(dòng)的可動(dòng)皮帶輪半體之間,靠可動(dòng)皮帶輪半體相對(duì)固定皮帶輪半體的軸向相對(duì)位置來(lái)改變有效半徑。
通常,由彈簧對(duì)可動(dòng)皮帶輪半體加載以便使其接近固定皮帶輪半體一側(cè),并加大所夾持的V形皮帶的有效半徑地進(jìn)行作用,給V形皮帶以張緊力,但是在負(fù)載變動(dòng)大時(shí),彈簧所產(chǎn)生的加載力不足,從而在皮帶輪與皮帶之間產(chǎn)生打滑,所以提出了這樣一種V形皮帶自動(dòng)變速機(jī)的例子,其中備有利用固定皮帶輪半體與可動(dòng)皮帶輪半體的相對(duì)旋轉(zhuǎn)變成可動(dòng)皮帶輪的軸向推力的扭矩凸輪機(jī)構(gòu)。
作為這樣的方案的例子,本申請(qǐng)人以前提出過(guò)特愿平8-101187號(hào)的專(zhuān)利申請(qǐng)(參照?qǐng)D24)。在該申請(qǐng)的發(fā)明中,前述扭矩凸輪機(jī)構(gòu)由從可動(dòng)皮帶輪半體062的圓筒軸062a的端部沿軸向延伸而形成的可動(dòng)側(cè)凸輪部062c,和在固定皮帶輪半體061的圓筒軸061a的端部外周沿半徑方向延伸而形成并與前述可動(dòng)側(cè)凸輪部062c相嚙合地接合的固定側(cè)凸輪部075構(gòu)成,并且這些可動(dòng)側(cè)凸輪部062c與固定側(cè)凸輪部075在旋轉(zhuǎn)方向的間隙呈變小的傾向,借此,可以得到平滑的加速感,可以得到扭矩凸輪機(jī)構(gòu)的維修性好的V形皮帶自動(dòng)變速機(jī)。在同一圖中,022是齒輪減速機(jī),045是減速機(jī)輸入軸,047是后車(chē)軸。
然而,在該方案中,沒(méi)有對(duì)兩皮帶輪半體061、062的各圓筒軸061a、062a間的軸承027的熱膨脹引起耐磨耗性的劣化以及其支承給予充分的考慮。就是說(shuō),當(dāng)各皮帶輪半體061、062由鋁整體鑄造成形時(shí),作為兩皮輪半體061、062的各圓筒軸061a、062a間的軸承材料,可以考慮使用在日本專(zhuān)利特開(kāi)平4-258559號(hào)公報(bào)中也進(jìn)行了公開(kāi)的潤(rùn)滑性合成樹(shù)脂,但是由這樣的材料構(gòu)成的軸承,與金屬軸承相比很軟,而且熱膨脹也大,所以在某些使用條件下容易磨耗,故希望使其耐久性提高。
此外,雖然也考慮過(guò)在由鋁材構(gòu)成的兩皮帶輪半體061、062的各圓筒軸061a、062a間的軸承部滑動(dòng)面上,涂布也在日本專(zhuān)利實(shí)開(kāi)昭53-107780號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的硬質(zhì)氧化鋁覆蓋層,但是在該方案中,沒(méi)有對(duì)各圓筒軸061a、062a的熱膨脹進(jìn)行考慮,從而由軸承間隙的變化導(dǎo)致兩皮帶輪半體061、062間的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)。
此外,就兩皮帶輪半體061、062的各圓筒軸061a、062a間的軸承027的支承裝置而言,歷來(lái)或者是完全不予考慮,或者即使給予考慮也是在可動(dòng)皮帶輪半體062的圓筒軸062a的端部側(cè)的內(nèi)周面上設(shè)置用來(lái)防止脫落的擋圈(參照日本專(zhuān)利特開(kāi)平4-224345號(hào)公報(bào))。在前者的場(chǎng)合,有軸承脫落的危險(xiǎn),而在后者的場(chǎng)合,可動(dòng)皮帶輪半體062的圓筒軸062a端部側(cè)必須增大壁厚,該壁厚增加的程度與設(shè)置防止脫落用擋圈時(shí)的所需量相當(dāng)。
于是,如果可動(dòng)皮帶輪半體062的圓筒軸062a的端部側(cè)壁厚增大,則像以前本申請(qǐng)人申請(qǐng)的發(fā)明那樣,在扭矩凸輪機(jī)構(gòu)形成于兩皮帶輪半體061、062的各圓筒軸061a、062a的端部側(cè)的場(chǎng)合,可動(dòng)側(cè)凸輪部062c的半徑變大,結(jié)果,在作用于扭矩凸輪機(jī)構(gòu)部的扭矩恒定的場(chǎng)合,由于在該部產(chǎn)生的凸輪力(可動(dòng)側(cè)凸輪部062c沿旋轉(zhuǎn)方向推固定側(cè)凸輪075的力)變小,其軸向分量也變小,所以使可動(dòng)皮帶輪半體062接近固定皮帶輪半體061的推壓力變小,有必要把沿同一方向給可動(dòng)皮帶輪半體062加載的彈簧080的彈簧載荷設(shè)定得大一些。如果彈簧載荷被設(shè)定得大一些,則導(dǎo)致由該彈簧載荷經(jīng)常夾持在兩皮帶輪半體061、062間的V形皮帶055的耐久性降低。
而且,在以前本申請(qǐng)人申請(qǐng)的發(fā)明中,在固定皮帶輪半體061的圓筒軸061a的端部061b上花鍵配合的離合器070的驅(qū)動(dòng)盤(pán)072的防止脫落用擋圈078,使用通常的開(kāi)口環(huán)狀的擋環(huán),因此,當(dāng)作用離心力時(shí)則使直徑擴(kuò)大,所以有必要以過(guò)大的緊固力來(lái)緊固以便耐受離心力,因此組裝性變差。此外,為得到耐應(yīng)力的材質(zhì)而實(shí)施材料的選擇和處理等,在其制作中很費(fèi)工夫。此外,如果用螺母來(lái)防止脫落,則在該部分需要特別的空間。
另外,在以前本申請(qǐng)人申請(qǐng)的發(fā)明中,固定皮帶輪半體061的圓筒軸061a的根部061d的形狀,沒(méi)有制成能把在該部位產(chǎn)生的應(yīng)力有效地分散的形狀,因此,該部位的形狀,因?yàn)橐_保強(qiáng)度而尺寸上變大了。
本申請(qǐng)的發(fā)明是鑒于上述諸問(wèn)題而完成的,其目的在于通過(guò)提高固定、可動(dòng)兩皮帶輪半體061、062的各圓筒軸061a、062a間的軸承027的耐久性,提供兩皮帶輪半體061、062的圓筒軸061a、062a的端部側(cè)不厚壁地形成也可以防止該軸承027脫落的裝置等,謀求V形皮帶自動(dòng)變速機(jī)的從動(dòng)皮帶輪側(cè)的結(jié)構(gòu)的耐久性和性能的提高、小型化、輕量化等。
為達(dá)成前述目的,本申請(qǐng)權(quán)利要求1的發(fā)明是一種V形皮帶自動(dòng)變速機(jī),該V形皮帶自動(dòng)變速機(jī)備有由鋁材整體地成形并軸支承在旋轉(zhuǎn)軸上的固定皮帶輪半體,以及由鋁材整體地成形、與前述固定皮帶輪半體相對(duì)置、為了夾持V形皮帶而滑動(dòng)自如地軸支承在該固定皮帶輪半體的圓筒軸上的可動(dòng)皮帶輪半體,并在前述兩皮帶輪半體的圓筒軸端側(cè)備有扭矩凸輪機(jī)構(gòu),該凸輪機(jī)構(gòu)能把前述可動(dòng)皮帶輪半體對(duì)前述固定皮帶輪半體的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)變成該可動(dòng)皮帶輪半體的軸向推力;其特征在于前述固定皮帶輪半體的圓筒軸與前述可動(dòng)皮帶輪半體的圓筒軸之間的軸承由圓筒形的滑動(dòng)構(gòu)件構(gòu)成,該滑動(dòng)構(gòu)件被支承在前述可動(dòng)皮帶輪半體的圓筒軸的內(nèi)周面上,備有由合成樹(shù)脂構(gòu)成的具有自潤(rùn)滑性的滑動(dòng)體部,該滑動(dòng)體部形成為薄壁,其壁厚可補(bǔ)償前述固定皮帶輪半體的圓筒軸與前述可動(dòng)皮帶輪半體的圓筒軸的因受熱而產(chǎn)生的尺寸變化,使這些圓筒軸間的軸承間隙大體上恒定。
權(quán)利要求1的發(fā)明由于像前述那樣構(gòu)成,所以即使由鋁材整體成形的固定皮帶輪半體和可動(dòng)皮帶輪半體因熱膨脹而變形,它們的各圓筒軸間的軸承間隙變寬,也由于軸承由具有滑動(dòng)部的滑動(dòng)構(gòu)件構(gòu)成,該滑動(dòng)部具有更大的熱膨脹率,由薄壁地形成的合成樹(shù)脂構(gòu)成,并具有自潤(rùn)滑性,從而該軸承可膨脹以彌補(bǔ)該軸承間隙的變寬,所以該軸承間隙可以經(jīng)常保持大體上恒定,消除了軸承的磨耗,其耐久性提高。此外,兩皮帶輪半體間也不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)振動(dòng)了。
此外,通過(guò)像權(quán)利要求2的發(fā)明那樣構(gòu)成權(quán)利要求1的發(fā)明,可以得到高度耐熱性和耐腐蝕性?xún)?yōu)良的軸承。
另外,通過(guò)像權(quán)利要求3的發(fā)明那樣構(gòu)成權(quán)利要求1或2的發(fā)明,沒(méi)有必要在設(shè)置扭矩凸輪機(jī)構(gòu)的可動(dòng)皮帶輪半體的圓筒軸端側(cè)的內(nèi)周面上設(shè)置用來(lái)支承構(gòu)成軸承的滑動(dòng)構(gòu)件的防止脫落的擋圈,因此,沒(méi)有必要厚壁地形成該部分中的可動(dòng)皮帶輪半體的圓筒軸,所以可以減小其外徑,從而可以減小在其端部側(cè)上形成的扭矩凸輪機(jī)構(gòu)的可動(dòng)側(cè)凸輪部的半徑。結(jié)果,在該扭矩凸輪機(jī)構(gòu)部上產(chǎn)生的凸輪力變大,其軸向分量也變大,所以可以把使可動(dòng)皮帶輪半體接近固定皮帶輪半體側(cè)地進(jìn)行加載的彈簧載荷設(shè)定得小一些,從而可以使在這些兩皮帶輪半體間所夾持的V形皮帶的耐久性提高。
圖1是本申請(qǐng)的權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中所述發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的V形皮帶自動(dòng)變速機(jī)所適用的小型摩托車(chē)的總體側(cè)視圖。
圖2是沿圖1中的II-II線(xiàn)截取的動(dòng)力裝置剖視圖。
圖3是圖2中的動(dòng)力裝置后部的局部剖視圖。
圖4是圖1的實(shí)施例中,可動(dòng)皮帶輪半體的側(cè)視圖。
圖5是沿圖4中的V-V線(xiàn)截取的剖視圖。
圖6是可動(dòng)皮帶輪半體的變形例的、與圖4中同樣的圖。
圖7是圖1的實(shí)施例中,固定皮帶輪半體的剖視圖。
圖8是圖7中的VIII部的輪廓形狀的放大圖。
圖9是圖1的實(shí)施例中,彈簧導(dǎo)向套的剖視圖。
圖10是圖1的實(shí)施例中,軸承用套筒的剖視圖。
圖11是圖10中的XI部的放大圖。
圖12是圖1的實(shí)施例中,用來(lái)說(shuō)明軸承用套筒的作用的圖。
圖13是圖1的實(shí)施例中,防止脫落擋圈的主視圖。
圖14是它的側(cè)視圖。
圖15是圖1的實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)盤(pán)的側(cè)視圖。
圖16是沿圖15中的XVI-XVI線(xiàn)截取的剖視圖。
圖17是沿圖15中的XVII-XVII線(xiàn)截取的剖視圖。
圖18是圖1的實(shí)施例中,表示固定側(cè)凸輪部與可動(dòng)側(cè)凸輪部的接合狀態(tài)的展開(kāi)圖。
圖19是圖1的實(shí)施例中,表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車(chē)速的關(guān)系的圖。
圖20是表示固定側(cè)凸輪部的變形例與可動(dòng)側(cè)凸輪部的嚙合狀態(tài)的展開(kāi)圖,是與圖18中同樣的圖。
圖21是圖1的實(shí)施例中,防止脫落用鋼絲式擋圈的主視圖。
圖22是它的側(cè)視圖。
圖23是圖3中XXIII部的放大圖。
圖24是表示先有技術(shù)的皮帶輪結(jié)構(gòu)的剖視圖。
下面,就圖1至圖23中所示的本申請(qǐng)的權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中所述發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是本實(shí)施例中的V形皮帶自動(dòng)變速機(jī)所適用的小型摩輪車(chē)1的總體側(cè)視圖。
該小型摩托車(chē)1,車(chē)體前部2與車(chē)體后部3經(jīng)低位踏板部4連接,從車(chē)體前部2向下方延伸后經(jīng)踏板部4向后方水平延伸的車(chē)架5從踏板部后端立起,進(jìn)而向后方斜上方向傾斜,延伸到后端。
在車(chē)架5的前部,于上端備有轉(zhuǎn)向車(chē)把6,于下端以樞軸支承著以軸支承前輪7的前叉8。
在車(chē)架5的后方立起部,經(jīng)連接桿10上下擺動(dòng)自如地樞軸支承著于后端以軸支承后輪9的擺動(dòng)式動(dòng)力裝置20的前端下部,在該動(dòng)力裝置20的后部上表面與其上方的車(chē)架5之間夾裝著后緩沖器11。
車(chē)體前部2用腿擋15覆蓋著,在踏板部4上鋪設(shè)著擱腳板16,車(chē)體后部3用車(chē)體罩17覆蓋著,在該車(chē)體罩17的上部設(shè)置著座位18。
在動(dòng)力裝置20中,在前部配置的單缸2循環(huán)內(nèi)燃機(jī)21、在后部配備的齒輪減速機(jī)22、以及在內(nèi)燃機(jī)21與齒輪減速機(jī)22之間配置的本V形皮帶自動(dòng)變速機(jī)23,被機(jī)組化而收容在機(jī)組殼體25中。
動(dòng)力裝置20的結(jié)構(gòu)圖示于圖2中。
機(jī)組殼體25包括收容V形皮帶自動(dòng)變速機(jī)23和齒輪減速機(jī)22并兼作為內(nèi)燃機(jī)21曲軸箱左半部的、在前后方向上長(zhǎng)長(zhǎng)延伸的左側(cè)殼體26,接合于該左側(cè)殼體26的前部并構(gòu)成曲軸箱右半部的右側(cè)殼體27,覆蓋前述左側(cè)殼體26的左側(cè)方的傳動(dòng)箱罩28,以及從左側(cè)覆蓋齒輪減速機(jī)22的齒輪箱29構(gòu)成。
在由左側(cè)殼體26和右側(cè)殼體27形成的曲軸箱中,靠左右一對(duì)主軸承30,30旋轉(zhuǎn)自如地支承著曲軸31,在該曲軸箱的上方,依次接合著氣缸體21a、氣缸蓋21b,由它們組成的組裝體稍微后傾地豎直設(shè)立于上方。
在氣缸體21a內(nèi)滑動(dòng)的活塞32,經(jīng)連桿33連結(jié)于曲軸31。
在曲軸31的右端,設(shè)置著交流發(fā)電機(jī)34和冷卻風(fēng)扇35,發(fā)動(dòng)機(jī)罩36覆蓋著內(nèi)燃機(jī)21,交流發(fā)電機(jī)34以及冷卻風(fēng)扇35的外周。
在曲軸31的左端,設(shè)置著V形皮帶自動(dòng)變速機(jī)23的驅(qū)動(dòng)皮帶輪40。在該驅(qū)動(dòng)皮帶輪40中,固定于曲軸31的左端的固定皮帶輪半體41和沿軸向滑動(dòng)自如地支承在曲軸31上的可動(dòng)皮帶輪半體42相互對(duì)置,在可動(dòng)皮帶輪半體42與固定于曲軸31的傾斜盤(pán)43之間沿半徑方向移動(dòng)自如地收容著多個(gè)離心重塊44。
靠離心重塊44向離心方向的移動(dòng),使可動(dòng)皮帶輪半體42接近固定皮帶輪半體41,從而可以加大夾持在兩皮帶輪半體41、42間的V形皮帶55的有效半徑。
另一方面,配置在左側(cè)殼體26的后部和齒輪箱29內(nèi)的齒輪減速機(jī)22如圖3中所示那樣,在減速機(jī)輸入軸45與作為減速機(jī)輸出軸的后車(chē)軸47之間設(shè)置中間軸46,在靜配合于減速機(jī)輸入軸45的輸入齒輪48上嚙合著靜配合于中間軸46的大直徑的中間齒輪49,在靜配合于同一中間軸46的小直徑的中間齒輪50上嚙合著靜配合于后車(chē)軸47的輸出齒輪51,構(gòu)成減速機(jī)構(gòu)。
如圖3中圖示的那樣,在該齒輪減速機(jī)22的減速機(jī)輸入軸45的、貫通齒輪箱29的左半部上,設(shè)置著從動(dòng)皮帶輪60和離合器70。
從動(dòng)皮帶輪60,由同為鋁制的相互對(duì)置的一對(duì)固定皮帶輪半體61和可動(dòng)皮帶輪62構(gòu)成。
如圖7中圖示的那樣,在固定皮帶輪半體61中,主體的內(nèi)周部沿軸向延伸,形成圓筒狀的內(nèi)套筒部(圓筒軸)61a,該內(nèi)套筒部61a的端部形成略有縮徑并在外周上加工出鋸齒形的安裝部61b,而且在該安裝部61b的端部設(shè)置用于防止下述離合器70的驅(qū)動(dòng)盤(pán)72脫落的鋼絲式擋圈78所配合的、截面大體上呈半圓弧狀的擋圈槽61c。該固定皮帶輪半體61,從主體到安裝部61b,由鋁壓鑄整體地鑄造成形。
另外,在該固定皮帶輪半體61的內(nèi)套筒部61a的根部61d,V形皮帶55的張力產(chǎn)生很大的應(yīng)力,所以,歷來(lái),該部分為了確保強(qiáng)度而形成為大尺寸,從而使重量變重。但在本實(shí)施例中,是形成這樣的形狀,即在構(gòu)成該部分的截面輪廓線(xiàn)的多個(gè)曲率的曲線(xiàn)之中,與曲率最大的曲線(xiàn)相切的切線(xiàn)的頂角α(α1,α2等)為預(yù)定角度以上(參照?qǐng)D7、圖8)。
這樣一來(lái),可以在不改變現(xiàn)有技術(shù)的固定皮帶輪半體61的基本形狀的情況下有效地分散在根部61d產(chǎn)生的應(yīng)力,維持該部的強(qiáng)度,所以可以由更小的尺寸形狀得到該部的強(qiáng)度,可以謀求固定皮帶輪半體61的小型化、輕量化。
在本實(shí)施例中,在固定皮帶輪半體61的內(nèi)套筒部61a的外徑D1=34mm,固定皮帶輪半體61的主體部的外徑D2=118mm,根部61d的最大直徑D3=45mm,固定皮帶輪半體61的主體部的最大壁厚t=5mm,主體部?jī)A斜角β=15°,根部61d的輪廓線(xiàn)的最大曲率R3=5.5mm時(shí),如令α≥90°,則可以最有效地分散在根部61d產(chǎn)生的應(yīng)力。此時(shí),與根部61d的最大曲率R3=5.5mm的輪廓線(xiàn)鄰接的輪廓線(xiàn)的曲率R1、R2為R1=2.2mm,R2=2.0mm。
另一方面,在可動(dòng)皮帶輪半體62中,如圖4和圖5中圖示的那樣,主體的內(nèi)周部沿軸向延伸,形成內(nèi)徑比前述固定皮帶輪半體61的內(nèi)套筒部61a略大些的圓筒狀的外套筒部(圓筒軸)62a,在該外套筒部62a的端部,圓周方向等間隔地于3處沿軸向突出形成截面為圓弧狀的突起62b,該突起62b的前端部在圖4中沿順時(shí)針?lè)较驈澢纬煽蓜?dòng)側(cè)凸輪部62c。在該可動(dòng)側(cè)凸輪部62c上,形成圓周方向的前后端面傾斜的外向凸輪面62co和內(nèi)向凸輪面62ci、在本實(shí)施例中,雖然在3個(gè)可動(dòng)側(cè)凸輪部62c上沿與旋轉(zhuǎn)相反方向(在圖4中順時(shí)針?lè)较?分別設(shè)置三角形的膨出部,形成內(nèi)向凸輪面62ci,但是由于該內(nèi)向凸輪面62ci是用于限制與下述固定側(cè)凸輪部75的相對(duì)旋轉(zhuǎn),沒(méi)有作用著大負(fù)載,所以即使僅在3個(gè)中的一個(gè)可動(dòng)側(cè)凸輪部62c上設(shè)置膨出部,形成內(nèi)向凸輪面62ci也足夠了(參照?qǐng)D6)。
前述可動(dòng)皮帶輪半體62,從主體到可動(dòng)側(cè)凸輪部62c,由鋁壓鑄整體地鑄造成形。
再者,在可動(dòng)皮帶輪半體62的主體中的外套筒部62a的根部的外圍部,形成環(huán)形溝槽62d。而且,在可動(dòng)皮帶輪半體62的主體內(nèi)周部的、與外套筒部62a相反一側(cè)的端部,設(shè)置防止脫落擋圈66(參照?qǐng)D13、圖14)可以裝入的擋圈槽62e,該擋圈66用來(lái)防止下文述及的軸承用套筒65的脫落,該軸承用套筒65夾裝在該可動(dòng)皮帶輪半體62的外套筒部62a與固定皮帶輪半體61的內(nèi)套筒部61a之間。
由于該防止脫落擋圈66如圖13和圖14中圖示的那樣使用鋼絲式擋圈,所以與下文述及的離合器70的驅(qū)動(dòng)盤(pán)72的防止脫落用鋼絲式擋圈78同樣,在它配合在擋圈槽62e中時(shí),靠其彈性復(fù)原力,推壓軸承用套筒65的右端的肩部,沿外套筒部62a的端部方向給它加載,所以可以確實(shí)地防止其脫落。
在如以上所構(gòu)成的從動(dòng)皮帶輪60中,如圖3中圖示的那樣,固定皮帶輪半體61的內(nèi)套筒部61a被減速機(jī)輸入軸45所貫通,并經(jīng)滾針軸承63和球軸承64旋轉(zhuǎn)自如地支承在該減速機(jī)輸入軸45上;而且,可動(dòng)皮帶輪半體62的外套筒部62a經(jīng)軸承用套筒65滑動(dòng)自如地支承在前述固定皮帶輪半體61的內(nèi)套筒部61a的外周上,并以樞軸形式支承于其上。
可動(dòng)皮帶輪半體62相對(duì)于固定皮帶輪半體61處于主體彼此間相對(duì)置的位置,并可相對(duì)沿軸向滑動(dòng)以及沿圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)地受到支承。
在本實(shí)施例中,前述軸承用套筒(滑動(dòng)構(gòu)件)65的詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖10和圖11中圖示,在鋼材表面上實(shí)施鍍銅形成的背金屬部65a,在該背金屬部65a層的內(nèi)周面上固定由合成樹(shù)脂(聚四氟乙烯)構(gòu)成的具有自潤(rùn)滑性的滑動(dòng)體部65b層,由此形成薄壁結(jié)構(gòu)。這種由兩層構(gòu)成的軸承用套筒65,壓入前述可動(dòng)皮帶輪半體62的外套筒部62a的內(nèi)周面并保持于其中,其滑動(dòng)體部65b的表面層靠其自潤(rùn)滑性與前述固定皮帶輪半體61的內(nèi)套筒部61a的外周面平滑地滑動(dòng)接觸,從而使可動(dòng)皮帶輪半體62平滑地支承在固定皮帶輪半體61上。在圖11中,65c是用于使滑動(dòng)體部65b易于固定在背金屬部65a上的燒結(jié)層。
而且,由于前述軸承用套筒65的滑動(dòng)體部65b層的熱膨脹率大于作為兩皮帶輪半體61、62構(gòu)成材料的鋁,而且形成為規(guī)定厚度的薄壁,所以即使固定皮帶輪半體61的內(nèi)套筒部61a的外徑因受熱而產(chǎn)生的尺寸變化a和可動(dòng)皮帶輪半體62的外套筒部62a的內(nèi)徑因受熱而引起的尺寸變化b(a<b)使這些內(nèi)外徑間的軸承間隙c擴(kuò)大,也可剛好補(bǔ)償該擴(kuò)大量d的膨脹,把該軸承間隙c保持于當(dāng)初的大體上恒定的大小(參照?qǐng)D12)。
因而,軸承用套筒65可以防止因擴(kuò)徑超過(guò)兩皮帶輪半體61、62的各套筒部61a、62a的擴(kuò)徑引起的軸承間隙c的擴(kuò)大量而使它們的滑動(dòng)面受到激烈的滑動(dòng)磨耗,以及由該軸承間隙c的擴(kuò)大而在從動(dòng)皮帶輪60的兩皮帶輪半體61、62間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)振動(dòng)。
在本實(shí)施例中,當(dāng)固定皮帶輪半體61的內(nèi)套筒部61a的外徑D1=34mm,可動(dòng)皮帶輪半體62的外套筒部62a的內(nèi)徑D4=37mm,軸承用套筒65的壁厚h=2mm時(shí),通過(guò)將滑動(dòng)體部65b的厚度h1設(shè)定成0.75mm的薄壁,可以把前述軸承間隙c保持成當(dāng)初的大體上恒定的大小?;瑒?dòng)體部65b的厚度h1這樣的尺寸設(shè)定,可以很容易地例如通過(guò)對(duì)滑動(dòng)體部65b的表面層實(shí)施機(jī)械加工來(lái)實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)將前述軸承用套筒65夾裝在兩皮帶輪半體61、62的各套筒部61a、62a間時(shí),其一端接觸在形成于可動(dòng)皮帶輪半體62外套筒部62a內(nèi)周面的突起62b根部的階梯部62f,其另一端,如上所述,由裝入到在可動(dòng)皮帶輪半體62主體內(nèi)周部的與外套筒部62a相反一側(cè)端部形成的擋圈槽62e中的防止脫落擋圈66來(lái)支承,由此限制其軸向運(yùn)動(dòng)。
因而,由于軸承用套筒65的防止脫落用擋圈66未配置在可動(dòng)皮帶輪半體62的外套筒部62a的突起62b一側(cè)內(nèi)周面上,所以沒(méi)有必要加大這部分外套筒部62a的壁厚,其外徑可以形成得小一些,所以在作用于扭矩凸輪機(jī)構(gòu)部的扭矩恒定的場(chǎng)合,可以加大在該扭矩凸輪機(jī)構(gòu)部產(chǎn)生的凸輪力,其軸向的、把可動(dòng)皮帶輪半體62推向固定皮帶輪半體61一側(cè)的分力也可以加大,所以可以把沿同方向給可動(dòng)皮帶輪半體62加載的彈簧80的彈簧載荷設(shè)定得小一些,從而可以使夾持在兩皮帶輪半體61、62間V形皮帶55的耐久性提高。
接下來(lái),就離合器70和扭矩凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
在減速機(jī)輸入軸45的左端和固定皮帶輪半體61的內(nèi)套筒部61a的左端安裝部61b,設(shè)置離合器70。
離合器70的呈扁平有底圓筒狀的離合器外鼓71以其底壁71a中心孔經(jīng)套管79配合于減速機(jī)輸入軸45的左端螺紋部,由螺母74螺紋緊固,而且,其周壁71b向右方開(kāi)口。
在前述離合器外鼓71的內(nèi)部,在固定皮帶輪半體61的內(nèi)套筒部61a的左端安裝部61b上,如圖3中圖示的那樣,通過(guò)鋸齒形配合安裝著作為離合器內(nèi)鼓的驅(qū)動(dòng)盤(pán)72。
為了防止該鋸齒形配合松動(dòng),將鋼絲式擋圈78配合于設(shè)在安裝部61b端部的、截面大體上為半圓弧狀的擋圈槽61c中,使其彈性接觸于下文述及的驅(qū)動(dòng)盤(pán)72的鋸齒形配合部72a的倒角部72e,借此,始終沿固定皮帶輪半體61的主體側(cè)方向給驅(qū)動(dòng)盤(pán)72加載(參照?qǐng)D21至圖23)。
如圖所示,該鋼絲式擋圈78為圓弧部被稍微切掉一點(diǎn)的切斷環(huán)狀,在自然狀態(tài)下為使其兩端部錯(cuò)開(kāi)規(guī)定的很小量的形狀,所以當(dāng)它被裝入擋圈槽61c中時(shí),靠彈性復(fù)原力F1沿軸向(固定皮帶輪半體61的主體側(cè)方向)強(qiáng)力地推壓驅(qū)動(dòng)盤(pán)72的倒角部72e,所以即使從動(dòng)皮帶輪高速旋轉(zhuǎn),在鋼絲式擋圈78上作用著離心力F2,相對(duì)這些力的合力F,也從倒角部72e的與鋼絲式擋圈78的接觸點(diǎn)有效地作用反力,防止該擋圈78的擴(kuò)徑,不會(huì)脫開(kāi)。而且,這樣的鋼絲式擋圈78,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,廉價(jià),即使空間狹小也能容易地布置。
如圖15和圖16中圖示的那樣,驅(qū)動(dòng)盤(pán)72在內(nèi)周緣上形成扁平圓筒狀的鋸齒形配合部72a,芯部72b從該鋸齒形配合部72a的外周面沿輻射方向延伸,靠該芯部72b連接帶有若干臺(tái)階的外周盤(pán)部72c。
在外周盤(pán)部72c上,沿圓周方向等間隔地設(shè)置3處銷(xiāo)73,在該銷(xiāo)73上以軸支承離合器瓦74(參照?qǐng)D3)。
在前述芯部72b上,整體地模壓具有自潤(rùn)滑性的樹(shù)脂制的固定側(cè)凸輪部75,并沿圓周方向等間隔地設(shè)置3處。
在各固定側(cè)凸輪部75相互之間,形成空隙72d,前述可動(dòng)皮帶輪半體62的3個(gè)可動(dòng)側(cè)凸輪部62c對(duì)著該3個(gè)空隙72d,使樹(shù)脂制的固定側(cè)凸輪部75與可動(dòng)側(cè)凸輪部62c嚙合地進(jìn)行接合。
如圖17中圖示的那樣,樹(shù)脂制固定側(cè)凸輪部75固定于彎曲的芯部72b上,截面近似梯形,具有圓周方向前后端面為傾斜平面的內(nèi)向凸輪面75i和為曲面的外向凸輪面75o。
這樣的驅(qū)動(dòng)盤(pán)72配置在離合器外鼓71內(nèi),以軸支承于銷(xiāo)73的離合器瓦74在離心力作用下抵抗離合器彈簧76沿半徑方向向外擺動(dòng),設(shè)置在離合器瓦74的外周上的摩擦構(gòu)件74a接觸于離合器外鼓71的周壁側(cè)71b的內(nèi)周面,成為接合狀態(tài)。
由于驅(qū)動(dòng)盤(pán)72以鋸齒配合于固定皮帶輪半體61的內(nèi)套筒部61a的左端安裝部61b上地整體安裝,所以該驅(qū)動(dòng)盤(pán)72與固定皮帶輪半體61成一體地旋轉(zhuǎn)。
如圖3中圖示的那樣,滑動(dòng)自如地支承在該驅(qū)動(dòng)盤(pán)72與固定皮帶輪半體61的主體之間的可動(dòng)皮帶輪半體62,在靠近其外套筒部62a的外周,設(shè)置彈簧鋼制的彈簧80,該彈簧80夾裝在驅(qū)動(dòng)盤(pán)72與可動(dòng)皮帶輪半體62之間,沿接近固定皮帶輪半體61的方向給可動(dòng)皮帶輪半體62加載。
在該彈簧80的內(nèi)周與外套筒部62a的外周的間隙中,夾裝著樹(shù)脂制的彈簧導(dǎo)向套81。
該彈簧導(dǎo)向套81,制成如圖9中圖示那樣的圓筒狀,在一端形成法蘭81a,其內(nèi)徑比外套筒部62a的外徑稍大一些,法蘭81a側(cè)的內(nèi)徑有所擴(kuò)徑。
把該彈簧導(dǎo)向套81設(shè)置在外套筒部62a的外周,把驅(qū)動(dòng)盤(pán)72安裝于內(nèi)套筒部61a的左端安裝部61b時(shí),樹(shù)脂制的固定側(cè)凸輪部75嵌入彈簧導(dǎo)向套81的擴(kuò)徑的內(nèi)徑部,支承彈簧導(dǎo)向套81,彈簧導(dǎo)向套81的法蘭81a接觸于驅(qū)動(dòng)盤(pán)72的外周盤(pán)部72c的內(nèi)周的臺(tái)階部72f。
另一方面,在設(shè)于可動(dòng)皮帶輪半體62的外套筒部62a的根部外周部的環(huán)形溝槽62d中,配裝為鐵制環(huán)狀鐵板的彈簧座82,使彈簧80兩端接觸于該彈簧座82和前述彈簧導(dǎo)向套81的法蘭81a地將其夾裝(參照?qǐng)D1、圖4、圖5)。
這樣一來(lái),在靠彈簧80向固定皮帶輪半體61側(cè)加載的可動(dòng)皮帶輪半體62與該固定皮帶輪半體61之間,夾持并繞掛著前部繞掛于驅(qū)動(dòng)皮帶輪40的V形皮帶55的后部,呈加大的繞掛V形皮帶55有效半徑的趨勢(shì)地進(jìn)行作用,借此可以使V形皮帶55張緊。
此外,可動(dòng)皮帶輪半體62的外套筒部62a的左端3個(gè)可動(dòng)側(cè)凸輪部62c分別面對(duì)與固定皮帶輪半體61整體地旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)盤(pán)72的3個(gè)空隙72d,與樹(shù)脂制的3個(gè)固定側(cè)凸輪部75嚙合地進(jìn)行接合。這些3個(gè)可動(dòng)側(cè)凸輪部62c與3個(gè)固定側(cè)凸輪部75的接合狀態(tài)圖示于圖18。
在圖18中,固定側(cè)凸輪部75的內(nèi)向凸輪面75i和外向凸輪面75o分別與可動(dòng)側(cè)凸輪部62c的內(nèi)向凸輪面62ci和外向凸輪面62co相向,旋轉(zhuǎn)方向上的間隙c很小,各相向的凸輪面很容易接觸。因而,可動(dòng)側(cè)凸輪部62c對(duì)固定側(cè)凸輪部75的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度被限制得很小。
本實(shí)施例中的V形皮帶自動(dòng)變速機(jī)23因?yàn)槿缜笆龅貥?gòu)成,所以如下述那樣工作。
當(dāng)內(nèi)燃機(jī)21的轉(zhuǎn)速低時(shí),如圖2中實(shí)線(xiàn)所示,沿驅(qū)動(dòng)皮帶輪40側(cè)的傾斜盤(pán)43移動(dòng)的離心重塊44位于中心側(cè),可動(dòng)皮帶輪半體42離開(kāi)固定皮帶輪半體41,V形皮帶55的繞掛的有效半徑減小,由此,在從動(dòng)皮帶輪60側(cè),可動(dòng)皮帶輪半體62靠彈簧80來(lái)加載而接近于固定皮帶輪半體61,加大V形皮帶55的繞掛的有效半徑,以很大的減速比傳遞動(dòng)力。
發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高時(shí),如圖2中雙點(diǎn)劃線(xiàn)所示,離心重塊44向離心方向移動(dòng),驅(qū)動(dòng)皮帶輪40側(cè)的可動(dòng)皮帶輪半體42接近固定皮帶輪半體41,V形皮帶55的繞掛的有效半徑變大,由此,在從動(dòng)皮帶輪60側(cè),可動(dòng)皮帶輪半體62抵抗彈簧80離開(kāi)固定皮帶輪半體61,V形皮帶55的繞掛的有效半徑變小,減速比逐漸減小,此時(shí),離合器70也處于接合狀態(tài),后輪9的轉(zhuǎn)速得以增加。
再者,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加時(shí),由于如前所述那樣可動(dòng)皮帶輪半體62向離開(kāi)固定皮帶輪半體61的方向移動(dòng),所以與可動(dòng)皮帶輪半體62成整體的可動(dòng)側(cè)凸輪部62c如圖18中雙點(diǎn)劃線(xiàn)所示那樣深深地進(jìn)入固定側(cè)凸輪部75間的空隙72d中。
圖18的雙點(diǎn)劃線(xiàn)所示的可動(dòng)側(cè)凸輪部62c,表示這種小減速比的高傳動(dòng)比狀態(tài)。此外,同一圖的實(shí)線(xiàn)所示的可動(dòng)側(cè)凸輪部62c,表示前述大減速比的低傳動(dòng)比狀態(tài)。
于是,在V形皮帶55的張力因起步時(shí)等的迅速加速而劇增的場(chǎng)合,在連接于后輪9并承受很大負(fù)載的固定皮帶輪半體61與V形皮帶55之間發(fā)生打滑,另一方面,由于后輪9的載荷不直接作用在可以相對(duì)于固定皮帶輪半體61旋轉(zhuǎn)的可動(dòng)皮帶輪半體62,所以可動(dòng)皮帶輪半體62具有與V形皮帶55一起旋轉(zhuǎn)的傾向。
因而,可動(dòng)皮帶輪半體62對(duì)于固定皮帶輪半體61產(chǎn)生相對(duì)旋轉(zhuǎn),因此,與可動(dòng)皮帶輪半體62成整體的可動(dòng)側(cè)凸輪部62c,對(duì)于固定在與固定皮帶輪半體61成整體的驅(qū)動(dòng)盤(pán)72上的固定側(cè)凸輪部75來(lái)說(shuō)先行旋轉(zhuǎn),結(jié)果如圖18中所示,可動(dòng)側(cè)凸輪部62c對(duì)于固定側(cè)凸輪部75沿箭頭A方向相對(duì)移動(dòng)。
這樣一來(lái),可動(dòng)側(cè)凸輪部62c的外向凸輪面62co接觸于固定側(cè)凸輪部75的外向凸輪面750,可動(dòng)側(cè)凸輪部62c由于反作用而受到箭頭B方向的力,由此,使可動(dòng)皮帶輪半體62接近固定皮帶輪半體61,增加V形皮帶55的夾緊壓力,從而可以防止V形皮帶55的打滑。
由于固定側(cè)凸輪部75與可動(dòng)側(cè)凸輪部62c相嚙合地接合,兩者間的間隙很小,所以可動(dòng)側(cè)凸輪部62c的外向凸輪面62co即使離開(kāi)固定側(cè)凸輪部75的外向凸輪面75o,最大也只有很小的間隙C,在起步時(shí)等迅速加速時(shí),前述凸輪面62co、75o接觸扭矩凸輪機(jī)構(gòu)動(dòng)作,在能防止打滑之前的時(shí)間滯后很短,加速滯后基本上被防止,可以得到始終平滑的加速感。
圖19是表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne與車(chē)速V的關(guān)系的圖,在某個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n0下,離合器70接合,動(dòng)力傳遞到后輪9時(shí),如前所述那樣扭矩凸輪機(jī)構(gòu)動(dòng)作,在離合器如實(shí)線(xiàn)所示那樣接合后,無(wú)滯后地加速下去。
在同一圖中,虛線(xiàn)表示歷來(lái)的扭矩凸輪機(jī)構(gòu)的場(chǎng)合,在離合器接合后,V形皮帶55的打滑時(shí)間長(zhǎng),有加速滯后,成為缺乏加速感的起步狀態(tài)。
此外,由于固定側(cè)凸輪部75與可動(dòng)側(cè)凸輪部62c的間隙很小,而且樹(shù)脂制的固定側(cè)凸輪部75的內(nèi)向凸輪面75i和外向凸輪面75o分別接觸于可動(dòng)側(cè)凸輪部62c的內(nèi)向凸輪面62ci和外向凸輪面62co,所以磨耗和疲勞等很少,耐久性?xún)?yōu)良。
另外,由于3個(gè)可動(dòng)側(cè)凸輪部62c集中于該外套筒部62a的軸端而形成,所以維修性很好。
由于與固定皮帶輪半體61同樣,可動(dòng)皮帶輪半體62也是直到外套筒部62a和可動(dòng)側(cè)凸輪部62c都由鋁整體地鑄造成形,所以零件數(shù)減少,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,可以使生產(chǎn)率提高。
而且,由于樹(shù)脂制的固定側(cè)凸輪部75也是整體地模壓于驅(qū)動(dòng)盤(pán)72的芯部72b,所以可省略單獨(dú)制造并裝配凸輪部的作業(yè),從而可以進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。
如圖17圖示的那樣,驅(qū)動(dòng)盤(pán)72的芯部72b相對(duì)1個(gè)固定側(cè)凸輪部75分為2體,分別制成截面彎曲的形狀,因而,整體地模壓的樹(shù)脂制固定側(cè)凸輪部75被確實(shí)地固定,不產(chǎn)生晃動(dòng)。
該固定側(cè)凸輪部75的固定結(jié)構(gòu)可以作種種考慮,例如,如圖20中圖示的那樣,驅(qū)動(dòng)盤(pán)72的芯部90也可以制成復(fù)雜地彎曲的截面形狀,通過(guò)與這種彎曲的芯部90整體地模壓,樹(shù)脂制的固定側(cè)凸輪部91可以無(wú)晃動(dòng)地牢固地固定。
再者,圖20是表示固定側(cè)凸輪部90與可動(dòng)側(cè)凸輪部92的接合狀態(tài)的展開(kāi)圖,凸輪部91、92的形狀與前述實(shí)施例中大體上相同。
雖然在本實(shí)施例中,作為固定皮帶輪半體61的內(nèi)套筒部61a與可動(dòng)皮帶輪半體62的外套筒部62a之間的軸承,采用了軸承用套筒27,但是,由于這樣一來(lái)必須有作為另一個(gè)零件的套筒,零件數(shù)增加,組裝工序變得煩雜。因此,也可以采用如下的裝置來(lái)代替它。
就是說(shuō),在固定皮帶輪半體61的內(nèi)套筒部61a的外周面和可動(dòng)皮帶輪半體62的外套筒部62a的內(nèi)周面上分別進(jìn)行陽(yáng)極氧化膜處理,并在該多孔質(zhì)面膜中浸含二硫化鉬等潤(rùn)滑劑。這樣一來(lái),作為與這些套筒(圓筒軸)整體地形成的同軸結(jié)構(gòu)軸承,構(gòu)成固定皮帶輪半體61的內(nèi)套筒部61a與可動(dòng)皮帶輪半體62的外套筒部62a之間的軸承。然后,在這兩個(gè)同軸結(jié)構(gòu)軸承間涂入油脂,并由油封將其密閉。
這樣一來(lái),即使從動(dòng)皮帶輪60靠V形皮帶55的繞掛而旋轉(zhuǎn),固定皮帶輪半體61的內(nèi)套筒部61a與可動(dòng)皮帶輪半體62的外套筒部62a熱膨脹,也由于軸承部的導(dǎo)熱良好,所以可以減少它們之間的軸承間隙的變化。
此外,由于通過(guò)軸承部滑動(dòng)面的表面處理和油脂來(lái)構(gòu)成軸承,所以不需要專(zhuān)供軸承用的套筒等其他零件,零件數(shù)減少,組裝工序簡(jiǎn)化。而且,相應(yīng)地輕量化也成為可能。
權(quán)利要求
1.一種V型皮帶自動(dòng)變速機(jī),該V形皮帶自動(dòng)變速機(jī)備有由鋁材整體地成形并軸支承在旋轉(zhuǎn)軸上的固定皮帶輪半體,以及由鋁材整體地成形、與前述固定皮帶輪半體對(duì)置、為了夾持V形皮帶而滑動(dòng)自如地軸支在該固定皮帶輪半體的圓筒軸上的可動(dòng)皮帶輪半體,并在前述兩皮帶輪半體的圓筒軸端側(cè)具有扭矩凸輪機(jī)構(gòu),該扭矩凸輪機(jī)構(gòu)可把前述可動(dòng)皮帶輪半體對(duì)前述固定皮帶輪半體的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)變成該可動(dòng)皮帶輪半體的軸向推力;其特征在于前述固定皮帶輪半體的圓筒軸與前述可動(dòng)皮帶輪半體的圓筒軸之間的軸承,由圓筒狀的滑動(dòng)構(gòu)件構(gòu)成,該滑動(dòng)構(gòu)件備有支承于前述可動(dòng)皮帶輪半體的圓筒軸的內(nèi)周面、由合成樹(shù)脂構(gòu)成的具有自潤(rùn)滑性的滑動(dòng)體部,該滑動(dòng)體部形成為薄壁,其壁厚可補(bǔ)償前述固定皮帶輪半體的圓筒軸與前述可動(dòng)皮帶輪半體的圓筒軸因受熱力而產(chǎn)生的尺寸變化,這些圓筒軸間的軸承間隙大體上恒定。
2.如權(quán)利要求1所述的V形皮帶自動(dòng)變速機(jī),其特征在于前述滑動(dòng)體部通過(guò)對(duì)聚四氟乙烯層進(jìn)行機(jī)械加工來(lái)形成薄壁。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的V形皮帶自動(dòng)變速機(jī),其特征在于前述滑動(dòng)構(gòu)件由防止脫落擋圈在夾著該滑動(dòng)構(gòu)件與前述扭矩凸輪機(jī)構(gòu)相反的一側(cè)防止脫落。
全文摘要
一種V形皮帶自動(dòng)變速機(jī),其中,兩皮帶輪半體61、62的圓筒軸61a、62a間的軸承,由圓筒狀的滑動(dòng)構(gòu)件65構(gòu)成,該滑動(dòng)構(gòu)件65備有支承于可動(dòng)皮帶輪半體62的圓筒軸62a的內(nèi)周面、由合成樹(shù)脂構(gòu)成的具有自潤(rùn)滑性的滑動(dòng)體部,該滑動(dòng)體部,其壁厚形成薄壁,以便補(bǔ)償固定皮帶輪半體61的圓筒軸61a與可動(dòng)皮帶輪半體62的圓筒軸62a的熱力引起的尺寸變化,這些圓筒軸間的軸承間隙大體上恒定。
文檔編號(hào)F16H55/56GK1199832SQ9810545
公開(kāi)日1998年11月25日 申請(qǐng)日期1998年3月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月15日
發(fā)明者確薰, 久我信二 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社