[发明专利]变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种变速器。

该变速器旨在用于以连续可变速比对两个轴(分别为驱动轴和从动轴)之间的运动进行机械传递，并且该变速器尤其可用于装配在摩托车上。

背景技术

对于在驱动轴和从动轴之间的机械动力的传递，一个可能的方法是使用连续的变速器，其中，驱动轴与驱动交通工具例如摩托车的内燃机连接，从动轴与交通工具的驱动轮连接。

正如所公知的，这种变速器包括驱动皮带和一对皮带轮，该驱动皮带闭合以形成环，一对皮带轮中的一个被安装在驱动轴上，另一个被安装在从动轴上，同时驱动皮带围绕两个皮带轮装配。

一对皮带轮中的一个尤其是被安装在驱动轴上的皮带轮包括两个圆锥形外壳，两个圆锥形外壳的顶端相对彼此定位并且在两个圆锥形外壳之间限定了具有梯形横截面的槽，驱动传动带被安装在该槽中。

一对皮带轮中的一个的外壳之一与驱动轴成一体，作为单个主体与驱动轴联合运转。相反，同一皮带轮的另一外壳可以被制造为与围绕其轴线旋转的轴成一体，但是还能沿纵向移动到轴线并且能在该轴沿其延伸的两个方向上移动，从而该轴能向与其对应的固定的外壳移动或远离该固定的外壳移动。在两个外壳之间的距离的改变使得槽变宽或变窄。因此，皮带向驱动轴的旋转轴线移动或反之远离驱动轴的旋转轴线移动，从而使两个轴之间的传动比连续相应的变化。

例如可以采用两种类型的已知致动器来改变在两个外壳之间的距离：一种是自动运转的惯性类型；另一种是马达驱动，可以借助用户的判断力进行控制，或者可以借助于由在控制单元中实施的控制逻辑管理的自动控制进行控制。

关于惯性致动器，在现有技术中的解决方案中，可移动外壳具有根据沿轴线方向的倾斜表面而延伸的径向滚道，形成滚动体被安装在其中的斜面。根据驱动轴的旋转速度，在离心力的作用下，所述滚动体借助于沿斜面的旋转和平移而移动，并根据所到达的瞬时位置将一推力施加到外壳上，该推力的方向与驱动轴的旋转轴线平行，该推力使可移动外壳向固定的外壳移动。来自滚动体的推力与弹簧(通常与传动系统的另一皮带轮连接)施加的力相反，从而对于驱动轴的转数的每个瞬时值，在来自滚动体的推力和相反的弹簧的作用力之间建立动态平衡。作为该平衡的结果，槽采用迫使皮带在距离与该槽相关的驱动轴的旋转轴线的一定距离处围绕该槽缠绕的一定的瞬时宽度。

尽管该方案已经被广泛采用，但是这种方案具有几个关键的限制和一些缺点。

第一个缺点是以下事实，只有当发动机能高转速运转时并且当发动机主要在加速运转并且离心块被保持在远离驱动轴的旋转轴线的位置时，该变速器才能准确运转。

因此，该系统不能在实际中常常出现的所有情况下以最佳的可能方式运转。例如，当交通工具沿长的下坡路行进同时发动机以低转速运转时，或者当由于交通工具在适当地发动后在平坦的表面上以恒定速度移动而发动机以相对低的速度运转时，就是这种情况。

为了克服上述缺点，试图采用更小的离心块来减小质量，从而可以在大多数有效运行情况下更容易加速。然而，在这种情况下，更小的离心块受到由触点压力施加的更大的应力，并且由滚动体构成的离心块容易发生更大的变形和更严重的磨损。

所有其它情况是同样的，离心块的减小也会导致由驱动皮带施加的牵引力更小。这使得变速器的使用领域限制为相对轻的交通工具，也就是说，限制为优选借助于发动机而移动从而能形成十分强的转速的交通工具，例如在许多类型的摩托车中就是如此。

最后，减小的离心块能更频繁地达到离心块在其上旋转和平移的斜面的离心限制位置。这导致达到变速器性能的极限，因为当达到所述情况时，变速器不再能相对任何进一步的发动机能力来进一步调整其传动比以进一步提高相应地达到的转数。

在竞技情况下或者在当需要变速器的略微极端的性能的任何情况下，上述限制甚至是更严格的。

在这种情况下，这种变速器不得不以十分困难的方式被建立，因为存在可以显著改进变速器动态性能同时发动机性能也改变的许多参数。

通常情况下，如果设计变速器(尤其是其离心块)的大小使得在静止起动期间大的摩托车加速度是首要的，则当摩托车必须产生最大竞赛速度时该变速器不能适当地响应摩托车的需求。

反之，如果变速器的设计大小适于在最大速度处实现其最佳性能，则该交通工具只能在起动时很慢的加速，或者更糟，该交通工具不能起动。

在这两个对立情况之间找到一种可接受的折中是十分困难的，并且只有通过反复试验并且在每次不同的离心块安装在变速器上后进行的大量实际的试验后，才能艰难地得到最佳配置。