专利名称：动力单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过结合V型带式无级变速器与发动机而形成的动力单元。
背景技术：
通过结合V型带式无级变速器与发动机而形成的动力单元已经被广泛用作小型车辆的动力单元，小型车辆例如是轻便型摩托车等。
通过以下方式来形成该V型带式无级变速器将V型带穿绕在一对带轮即槽宽可变的初级带轮和槽宽可变的次级带轮(这些带轮安装在发动机的驱动力所输入的初级轴上和适合于取得将传递到驱动轮的此驱动力的次级轴上)上，通过由槽宽调节机构改变带轮的宽度来调节V型带缠绕带轮的直径，并由此以无级方式调节两个带轮之间的变速比。
初级带轮和次级带轮中的每一个通常由在其间形成V型槽的固定轮盘和可移动轮盘构成，并且每个可移动轮盘被安装在初级轴或次级轴上使得可移动轮盘可以在初级轴或次级轴的轴向上移动。可以通过由槽宽调节机构移动可移动轮盘来以无级方式调节变速比。
已知一种结构，其中安装在初级带轮的可移动轮盘上的离心式调节器通常被用作这种现有技术V型带式无级变速器的槽宽调节机构。
离心式调节器被形成为这样，以使得离心式调节器设置有固定到初级带轮的可移动轮盘上并且通过离心力向外径向移动的重物、和适合于将该重物的移动转换成轴向推力的斜面板。离心式调节器适合于通过按照发动机的旋转频率和斜面板的楔角向可移动轮盘施加推力来控制V型带的张力，并且通过平衡V型带的张力和轴向作用在次级带轮的可移动轮盘上的弹簧推力来控制变速比。
近年来所使用车辆的变速比已必须根据车辆的行驶条件和运行状况而自动改变到合适水平，以提高行驶稳定性和能量节约效率。
但是，在通过离心式调节器对变速比进行离心控制的现有技术中，仅由调节器所固定到的可移动轮盘的旋转频率来确定变速比，而难以进行灵活的变速比控制操作，例如根据车辆的运行状况(包括加速和减速)来改变变速比的操作。
为了解决这样的问题，已经提出这样的槽调节机构，其通过在不使用离心式调节器的情况下由电动机改变初级带轮和次级带轮的槽宽，来将变速比控制到期望水平。同样已经提出了小型车辆的动力单元，其在动力单元容纳具有初级轴和次级轴的初级带轮和次级带轮的壳体的内部包括槽宽调节机构的电动机(例如，参见专利文献2)。
JP-B-63-33588[专利文献2]日本专利注册号No.2967374在动力单元的壳体内部具有用于槽宽调节机构的电动机的现有技术动力单元中，电动机暴露到动力单元中的热，电动机自身的热几乎不散发到外部。因为电动机的周围变成高温环境，所以需要通过提高电动机的耐热性或者用冷却水套覆盖电动机的外周来应对这些困难。这导致制造成本增大。
电动机被隐藏在壳体的内部而不可见，因此电动机的检查和维护工作不能够简单地进行。
此外，该壳体容纳可移动的动力传动齿轮系，需要提出用于以极好的方式将电线布置在电动机周围的技术，以防止电线与这些可移动部件发生干涉。
电动机具有大的重量，并且对车辆在纵向或横向上的重量平衡有大的影响。当电动机设置在车辆的某个部分中时，存在发生车辆重量不平衡的可能性。
近年来已经广泛使用这样结构的摩托车，其中为了达到将动力单元自身用作从其悬挂驱动轮的框架的目的，将动力单元接合到车身框架，因此动力单元可能被振动。所以，当电动机设置在车辆的某个部分中时，当动力单元被振动时由电动机产生的惯性力增大。为了抵抗此惯性力，需要增强动力单元和车身框架之间的接合部分以及动力单元的壳体。在某些情况下这导致车辆重量的增加。
发明内容
所以，本发明的目的是解决这些问题，而提供这样的动力单元，其不仅能根据车辆的运行状况和行驶条件控制变速比，而且能通过降低槽宽调节机构的电动机所需的耐热性能来减小制造成本，并且能够减小动力单元和车辆的重量。
通过提供这样一种动力单元来实现本发明的这些目的，该动力单元具有发动机，从所述发动机的曲轴箱向后延伸的变速器壳体，和容纳在所述变速器壳体中并且适合于将所述发动机的驱动力传递到驱动轮的V型带式无级变速器，其中设置在所述曲轴箱的外表面上的枢轴支承可枢轴转动地接合到车身框架，其特征在于所述V型带式无级变速器包括初级带轮，其安装在初级轴上并设置有带缠绕V型槽，所述发动机的所述驱动力输入到所述初级轴，次级带轮，其安装在次级轴上并设置有带缠绕V型槽，从所述次级轴取得将被传递到所述驱动轮的所述驱动力，绕过这些初级带轮和次级带轮的V型槽并且适合于在这两个带轮之间传递旋转驱动力的V型带，和通过用电动机向所述初级带轮的可移动轮盘施加任意移动推力来调节所述初级带轮和次级带轮的所述槽的宽度的机构，所述槽宽调节机构的所述电动机和用来起动所述发动机的起动机被设置在所述曲轴箱的外表面上的所述枢轴支承的前侧和后侧上的位置附近。
通过提供一种动力单元也可以实现本发明的这些目的，该动力单元具有
发动机，从所述发动机的曲轴箱向后延伸的变速器壳体；和容纳在所述变速器壳体中并且适合于将所述发动机的驱动力传递到驱动轮的V型带式无级变速器，其中设置在所述曲轴箱的外表面上的枢轴支承可枢轴转动地接合到车身框架，其特征在于所述V型带式无级变速器包括初级带轮，其安装在初级轴上并设置有带缠绕V型槽，所述发动机的所述驱动力输入到所述初级轴；次级带轮，其安装在次级轴上并设置有带缠绕V型槽，从所述次级轴取得将被传递到所述驱动轮的所述驱动力；绕过这些初级带轮和次级带轮的V型槽并且适合于在这两个带轮之间传递旋转驱动力的V型带；和通过用电动机向所述初级带轮的可移动轮盘施加任意移动推力来调节所述初级带轮和次级带轮的所述槽的宽度的机构，所述槽宽调节机构的所述电动机设置成与所述曲轴箱的外表面上的所述枢轴支承基本水平地平行。
动力单元的特征优选地在于用于抵消所述发动机的振动的平衡轴设置在所述曲轴箱内部位于所述枢轴支承附近的部分处。
动力单元的特征优选地在于所述槽宽调节机构的所述电动机设置在所述枢轴支承的后侧处。
根据上述结构的动力单元的每一个，设置有槽宽调节机构，其适合于通过用电动机调节初级带轮的槽宽来将变速比控制为期望水平。当根据车辆的运行状况和行驶条件控制电动机的运动时，可以根据车辆的运行状况和行驶条件实现对V型带式无级变速器的控制。
此外，槽宽调节机构的电动机设置在发动机的曲轴箱的外表面上，并且动力单元中产生的热不会直接辐射，由此极少发生由于动力单元中产生热的影响所引起的温度升高。
槽宽调节机构的电动机设置在曲轴箱的外表面上。所以，与在动力单元壳体内部设置电动机的现有技术动力单元相比，根据本发明的动力单元可以简单地仅通过打开例如封闭动力单元上部的车身盖和板就可以被置于暴露状态。这使得可以容易地进行电动机的检查和维护工作，并且可以获得维护电动机的良好能力。
槽宽调节机构的电动机设置在曲轴箱的外表面上。所以，与在壳体内部设置槽宽调节机构的电动机的现有技术动力单元相比，当在电动机周围布置电线时，在本发明中不需要考虑防止电线与可移动部件(例如动力传动齿轮系)发生干涉的方法。这使得容易设计电动机的布线。
当槽宽调节机构的电动机(其增大了重量)和起动机并排设置在构成枢轴运动支点的枢轴支承的前侧和后侧上的位置附近时，或者，当电动机相对于枢轴支承基本水平地并排设置时，通过在车辆的处于枢轴支点附近的部分上以集中方式设置大重量物体，可以平衡车辆重量。所以，V型带式无级变速器的电动机不构成导致车辆重量不平衡的原因。这使得能够提高车辆的重量平衡和其操作稳定性。
因为槽宽调节机构的电动机和起动机设置在构成枢轴支点的枢轴支承附近，并且因为电动机相对于枢轴支承基本水平地并排设置，所以相对于车辆行驶期间动力单元绕枢轴支点的转动动作而言，可以将每个电机从枢轴支点测量的相对运动量和振动宽度减低到较低水平。
这使得在动力单元的振动期间每个电机的惯性力能够被减低到较低水平，并且作用在枢轴支点周围的应力负载可以被相应减轻。对应于在动力单元的振动期间作用上述部分的减小的应力负载，在减低由动力单元和车身框架之间的接合部分以及动力单元的壳体所确保的机械强度的同时，还可以减小动力单元和车辆的重量。
因为槽宽调节机构的电动机和起动机设置在构成枢轴支点的枢轴支承附近，所以在最小化用于电机的电线的长度的同时可以整齐地进行每个电机的电线布置。这使得束线能够被小型化和简单化，并且可以提高每个电机的抗振性。
作为曲轴箱内的大重量部件的平衡轴也被设置在枢轴支承附近的位置处。所以，设置在枢轴支点周围的大重量部件的数量增加，并且大重量部件集中在枢轴支点周围的部分上。这使得车辆的重量平衡的调节能够变得更容易，并且促进了在动力单元的振动期间大重量部件的惯性力的减小。所以，可以进一步促进车辆的重量等的减小。
当电动机设置在枢轴支承之后时，设置在电动机后侧上的驱动轮的旋转引入其周围的风，使得发生对电动机周围的鼓气操作。所以，可以预料到由于鼓气而产生冷却效果，并且进一步减低了槽宽调节机构的电动机所要求的耐热性能。这使得制造成本能够减小。
图1是安装有用于本发明实施例第一模式中的小型车辆的动力单元的轻便型摩托车的侧视图。
图2是可枢轴转动地接合到图1所示摩托车的车身框架的动力单元的侧视图。
图3是沿图2中箭头A的方向所取的图(平面图)。
图4是图2所示动力单元的放大视图。
图5是示出图4所示动力单元中设置的V型带式无级变速器的带轮的布置的侧视图。
图6是沿图5中线B-B所取的剖视图。
图7是沿图5中线C-C所取的剖视图。
图8是图3所示电动机周围的放大视图。
图9是本发明第二模式中的动力单元的主要部分的放大视图。
具体实施例方式
现在将参照附图详细说明根据本发明的动力单元的实施例的优选模式。
图1是安装有本发明实施例的第一模式中的动力单元的轻便型摩托车的侧视图，图2是可枢轴转动地接合到图1所示车身框架的动力单元的侧视图，图3是沿图2中箭头A所取的图(平面图)，图4是图2所示动力单元的放大视图，图5是示出图4所示的动力单元上设置的V型带式无级变速器的带轮布置的侧视图，图6是沿图5中线B-B所取的剖视图，图7是沿图5中线C-C所取的剖视图，并且图8是图3所示电动机周围的放大视图。
图1所示的摩托车401设置有动力单元410，其位于摩托车401的前轮403和构成驱动轮的后轮305之间并在车座405之下的部分中。车辆的前表面和两个侧表面的大部分用罩覆盖。
这些图中所示的动力单元410如图4至6中所示地那样设置有发动机105、从发动机105的曲轴箱106向后延伸的变速器壳体100、101、以及容纳在由这些变速器壳体100、101和曲轴箱106所界定的空间(带室103)中并适合于改变来自发动机105的输出速度的V型带式无级变速器110。来自此无级变速器110的输出经由自动离心式离合器70和由齿轮系构成的减速器302，传递到设置在发动机105后侧并构成驱动轮的后轮305的轴300。
此实施例模式中的动力单元410如图6所示地由变速器壳体100的右部分100a和曲轴箱106界定出曲轴室102，并且由变速器壳体100的左部分和变速器壳体101界定出带室103。带室103在其中容纳V型带式无级变速器110。
变速器壳体和曲轴箱可以彼此独立形成，并且曲轴室然后可以由曲轴箱单独界定，并且带室可以由变速器壳体单独界定。
发动机105设置有构成可旋转地支撑曲轴107的壳体的变速器壳体100的右部分100a和曲轴箱106；经由连杆421接合到曲轴107的活塞423；提供气缸部分(燃烧室)425的气缸体426，其与曲轴箱106的上部配合并容纳滑动接触气缸部分425内表面的活塞423；和汽缸盖431，其在每个气缸部分425中设置有进排气端口和火花塞428，并与气缸体426的上部配合。
在此实施例模式中的发动机105中，曲轴107设置成其轴线在车身的宽度方向上延伸。
曲轴107在其右端安装有飞轮441，上面设置有发电机。此发电机适合于通过曲轴107的旋转来发电，以向安装在车辆上的电气部件馈送电流并对安装在车辆上的蓄电池充电。
曲轴107在其左端设置有初级轴1，此初级轴1与其一体形成并构成本发明中V型带式无级变速器110的输入轴。界定出带室103(即在其中保持V型带式无级变速器110的空间)的变速器壳体100、101被固定到曲轴箱106的左侧表面。
如图2和4所示，界定出曲轴室102的变速器壳体100的右侧部分100a和曲轴箱106的上部的外周表面设置有枢轴支承452，枢轴450在车身宽度方向上穿过该枢轴支承452。
摩托车401的车身框架460设置有悬架支承462，枢轴470在车身框架460的宽度方向上穿过该悬架支承462。
这些枢轴450、470经由连接件480彼此接合。所以，此实施例模式中的动力单元410经由连接件480接合到车身框架460，并被支撑在车身框架460上，因此动力单元可以绕着作为旋转中心的枢轴450转动。
V型带式无级变速器110包括与曲轴107(其构成形成动力源的发动机105的输出轴)一体形成的初级轴1；与初级轴1平行布置并适合于获取将被传递到驱动轮305的驱动力的次级轴2；安装在初级轴1和次级轴2上的初级带轮3和次级带轮4，其包括具有带缠绕V型槽的固定轮盘3A、4A和可移动轮盘3B、4B，并适合于通过使可移动轮盘3B、4B在轴向(图6中的横向)上前进来改变V型槽的宽度；绕过初级带轮3和次级带轮4中V型槽并且适合于在两个带轮3、4之间传递旋转驱动力的V型带5；以及槽宽调节机构7，其适合于用电动机10来使可移动轮盘3B、4B前进并由此调节初级带轮3和次级带轮4的槽宽。通过由此槽宽调节机构7改变初级带轮3和次级带轮4的槽宽来调节V型带5在每个带轮3、4上的缠绕直径。这使得能够在初级带轮3和次级带轮4之间以无级方式调节变速比。
在此实施例模式中，槽宽调节机构7的电动机10设置在枢轴支承452的后侧，并且用于起动发动机105的起动机601设置在枢轴支承452的前侧，如图4所示，其中枢轴支承452用于形成在曲轴箱106的上周连接到车身框架460的接合部分。这些电动机10和起动机601基本上水平地设置在枢轴支承452的前侧和后侧上的部分附近，其中电动机10、601的轴在车身的宽度方向上延伸。
起动机601适合于经由齿轮系(未示出)将其旋转传递到固定安装在曲轴107上的起动机从动齿轮109。
用于槽宽调节机构7的电动机10需要被向前和向后旋转以增大或减小槽宽，并且起动机601被用来仅向前旋转。当能够向前和向后旋转的单个电机被用于槽宽调节机构和起动机两者时，起动机被用于向后旋转。为了确保起动机的操作可靠性，优选地为各个目的使用专用电机。
电动机10和起动机601分别固定到变速器壳体100的左侧部分100b和曲轴箱106上部的外周表面，使得这些电机的上端基本上彼此平齐。在电动机10和起动机601上面，插入空气滤清器所接合到的进气管651。
在此实施例模式中，如图4所示，平衡轴611设置在曲轴箱中枢轴支承452的附近。
在此平衡轴611中，安装在平衡轴上的齿轮612与安装在曲轴107上的齿轮108啮合。平衡轴611按照曲轴107的旋转而向后旋转，以向曲轴107施加预定旋转负载(反向负载)，抵消曲轴107的振动并稳定发动机的旋转，平衡轴具有相当大的重量。
用于向各种电气部件馈送电流的主束线(wire harness)501被设置成束线501垂直安装到上部框架461位于车身框架460左表面侧上的部分，如图3和8所示。
用于供应电流到电动机10的馈电电缆511在设置枢轴支承452(枢轴450穿过此枢轴支承452)的附近位置处从主束线501分支，如图8中粗虚线所示，并且形成弯曲部分511a来构成连接件加固框架483周围的过量长度部分，连接件加固框架483在车身的宽度方向上延伸以加固连接件480。馈电电缆然后连接到紧接枢轴支承452之后设置的电动机10。
用于向起动机601供应电流的馈电电缆603在设置枢轴支承452(枢轴450穿过此枢轴支承452)的位置附近从主束线501分支，如图8所示，并且然后形成弯曲部分603a来构成连接件加固框架483周围的过量长度部分，连接件加固框架483在车身的宽度方向上延伸以加固连接件480。馈电电缆603然后连接到紧接枢轴支承452前侧设置的起动机601。
现在将基于图6和图7说明构成动力单元410的组成元件的V型带式无级变速器110、自动离心式离合器70和减速器302的结构和动作。
此实施例模式中的无级变速器110包括作为槽宽调节机构7的电动机10(参见图7和图8)，其构成向初级带轮3的可移动轮盘3B给予任意移动推力的装置；初级侧操作机构(所谓的转矩凸轮)30，其设置在可移动轮盘3B和初级轴1之间，并适合于在初级轴1的转矩和可移动轮盘3B的转矩之间产生转矩差时给予在消除转矩差的方向上前进的移动推力；压缩螺旋弹簧40，其构成用于向次级带轮4的可移动轮盘4B施加在槽宽减小方向上前进的推力的装置；和次级侧操作机构(所谓的转矩凸轮)60，其设置在可移动轮盘4B和次级轴2之间，并适合于在次级轴2的转矩和可移动轮盘4B的转矩之间产生转矩差时给予在消除转矩差的方向上前进的移动推力。
参照图6，箭头C、E示出了初级轴1和次级轴2的旋转方向。箭头D示出了由初级侧操作机构30在可移动轮盘3B中产生的推力的方向，而箭头F示出了由次级侧操作机构60在可移动轮盘4B中产生的推力的方向。
此实施例模式中的无级变速器110容纳在由与发动机105的曲轴箱106相邻的变速器壳体100的左部分100b和变速器壳体101所界定的带室103中，并且初级轴1与曲轴107一体形成。
次级轴2经由减速器302接合到轴300，并且驱动轮305安装在轴300上。初级带轮3安装在初级轴1的外周表面上，并且次级带轮4经由离心式离合器70安装在次级轴2的外周上。
如图7所示，初级带轮3包括固定安装在初级轴1的一端上的固定轮盘3A、和可在初级轴1的轴向上(图中箭头A的方向上)移动的轮盘3B。在固定轮盘3A和可移动轮盘3B的相对圆锥表面之间形成V型带5所绕过的V型槽。
初级轴1的一端经由轴承25支撑在变速器壳体101上。轴承25装配到其周围的套筒24和后面将说明的套筒21由锁定螺母26固定，使得固定轮盘3A的凸起部分不在轴向上移动。
可移动轮盘3B具有初级轴1所穿过的圆筒形凸起部分，并且圆筒形滑动件22固定地安装到此突起部分的一端上。套筒21设置在滑动件22和初级轴1之间。套筒21经由花键20装配在初级轴1的外周周围，使得套筒21和初级轴1一体地旋转。滑动件22装配在套筒21的外周周围，使得滑动件22可以在轴向上移动。
滑动件22设置有相对于轴向而对角延伸的凸轮槽31，并且从套筒21的外周突起的导向销32可滑动地插入此凸轮槽31的内部。当轮盘3B与初级轴1一体地旋转时，与滑动件22一体地形成的可移动轮盘3B由此在初级轴1的轴向上可移动。
这些凸轮槽31和导向销32形成上述初级侧操作机构30。所以，凸轮槽31倾斜的方向被设定为这样的方向，即当初级轴1的转矩和可移动轮盘3B的转矩之间产生转矩差时，在转矩差消除方向上的移动推力被施加给初级带轮3的可移动轮盘3B(例如，当初级轴1的转矩大于可移动轮盘3B的转矩时，初级带轮3的槽宽减小的方向(箭头D)上的移动推力被施加到初级带轮3的可移动轮盘3B的方向)。可以根据将被给定的性能而任意地(即线性或曲线地)设定凸轮槽31的包括其倾斜角在内的路径，并且此路径的形成也可以容易地完成。
与可移动轮盘3B相对的变速器壳体100的左部分100b的内表面设置有圆筒形进给导向件16，其向着可移动轮盘3B突出并用螺纹件16固定。进给导向件16共轴地安装在初级轴1上，并且此进给导向件16在其内周表面上设置有内螺纹17。进给导向件16在外周表面上设置有围绕其装配的往复齿轮12，使得齿轮12可以在轴向和圆周方向上滑动。
往复齿轮12接合到环形旋转环13的外周壁的一端，环形旋转环13从其内周壁向着外周壁弯曲成截面为字母“U”形，并且在内周壁的外周表面上形成的外螺纹18与进给导向件16的内螺纹17啮合。旋转环13的内周壁经由轴承23接合到与可移动轮盘3B一体形成的滑动件22。
由于此结构，当往复齿轮12旋转时，由于内螺纹17和外螺纹18的导向效果，往复齿轮12和旋转环13在轴向上移动。结果，与滑动件22一体形成的可移动轮盘3B被移动，并且初级带轮3的槽宽改变。外螺纹18和内螺纹17由梯形螺纹形成。
用于使初级带轮3的可移动轮盘3B任意前进的电动机10如上所述地设置在曲轴箱106上部的外周表面上的枢轴支承452之后的位置附近。电机的输出轴10a和往复齿轮12经由由多级正齿轮11A至11E的组合构成的齿轮传动机构11接合到彼此。
电动机10被形成为使得可移动轮盘3B可以利用控制单元200(参照图7)控制的电动机10的旋转而经由往复齿轮12在轴向上前进。
如图6所示，次级带轮4包括经由离心式离合器70接合到次级轴2的固定轮盘4A、和能够在次级轴2的轴向上(图中箭头B的方向上)移动的可移动轮盘4B。在这些固定轮盘4A和可移动轮盘4B的相对圆锥表面之间形成V型带5所绕过的V型槽。
固定轮盘4A设置有圆筒形导向件51，其经由轴承可旋转地支撑在次级轴2的外周上。置于固定轮盘4A和次级轴2之间的离心式离合器70设置有与固定轮盘4A的导向件51一体旋转的离心板71、支撑在此离心板71上的离心重物72、以及离心重物72所啮合和分离的离合器壳体73。
离心板71通过花键配合而接合到固定轮盘4A的导向件51，由此离心板71可以与导向件51一体地旋转。离合器壳体73经由花键装配在次级轴2周围的凸起构件47而固定到次级轴2的一端。次级轴2的所述一端经由轴承50支撑在变速器壳体101上。通过用锁定螺纹件49和其周围装配轴承50的套筒48来固定，离合器壳体73和凸起部分47被固定，以使得它们不轴向移动。
由于此结构，当与固定轮盘4A一体旋转的离心板71的旋转频率达到预定水平时，离心重物72被离心力向外移动以接触离合器壳体73，由此固定轮盘4A的旋转被传递到次级轴2。
可移动轮盘4B被形成为可移动轮盘4B与圆筒形滑动件52成为一体，圆筒形滑动件52可轴向移动地支撑在固定轮盘4A的导向件51的外周上。可移动轮盘4B被压缩螺旋弹簧40在V型槽的宽度减小的方向上加力。压缩螺旋弹簧40在一端与滑动件52的外周上的凸起啮合，并且在另一端与离心板71的弹簧座啮合，并被置于压缩状态。
与可移动轮盘4B一体形成的滑动件52设置有相对于其轴线倾斜的凸轮槽61，并且从与固定轮盘4A一体形成的导向件的外周突起的导向销62可滑动地插入到此凸轮槽61中。由于此结构，当可移动轮盘与次级轴2一体地旋转时，与滑动件52制成一体的可移动轮盘4B被设置为可在次级轴2的轴向上移动。
凸轮槽61和导向销62构成次级侧操作机构60。所以，凸轮槽61倾斜的方向被设定为这样的方向，即当次级轴2的转矩和可移动轮盘4B的转矩之间产生转矩差时在转矩差消除方向上的移动推力被施加到可移动轮盘4B的方向(例如，当次级轴2的转矩小于可移动轮盘4B的转矩时，次级带轮4的槽宽减小的方向(箭头F)上的移动推力被施加到可移动轮盘4B的方向)。可以根据将被给定的性能而将凸轮槽61的包括其倾斜角在内的路径任意地设置为线性形状或曲线形状，并且此路径的形成也可以容易地完成。
当设置这样的次级侧操作机构60时，正如在例如行进中的摩托车来到上坡的情况中一样，接合到次级轴2的固定轮盘4A的转速变低。当固定轮盘4A和由V型带5保持旋转的可移动轮盘4B之间产生速度差时，导向销62显然地在箭头F的方向上推动凸轮槽61。结果，可移动轮盘4B在可移动轮盘4B接近固定轮盘4A的方向上经由滑动件52被推出，并且V型槽的宽度被强制减小。
现在将说明此实施例模式中摩托车的V型带式无级变速器110的动作。
当换档信号从控制单元200输入到电动机10中时，往复齿轮12和旋转环13被电动机10的旋转所转动，并且经由轴承23固定到旋转环13的滑动件22由于外螺纹18和内螺纹17的导向作用而在轴向上移动。于是与滑动件22制成一体的可移动轮盘3B被移动，并且初级带轮3的槽宽变化。
例如，当初级带轮3的槽宽减小时，带5的缠绕直径增大，并且变速比向着顶侧改变。当初级带轮3的槽宽增大时，带5的缠绕直径减小，并且变速比向着低侧变化。
另一方面，次级带轮4的槽宽根据初级带轮3的槽宽变化而在与初级带轮3的槽宽变化的方向相反的方向上变化。
当初级带轮3上V型带的缠绕直径变小(向着低侧变化)时，在次级带轮4侧上V型带5的咬合力变小。所以，在可移动轮盘4B和V型带之间发生打滑，并且在可移动轮盘4B和固定轮盘4A之间产生速度差。结果，可移动轮盘4B由于凸轮槽61的操作和压缩螺旋弹簧40的作用力而被压靠到固定轮盘4A。这导致次级带轮4的槽宽减小，并且V型带的缠绕直径增大。
结果，初级带轮3和次级带轮4之间的变速比变大，并且传递到驱动轮305的转矩增大。相反，当V型带5相对于初级带轮3的缠绕直径增大(向着顶侧变化)时，V型带5在次级带轮4侧上咬入V型槽中，可移动轮盘4B克服压缩螺旋弹簧40的作用力而在可移动轮盘4B离开固定轮盘4A的方向上移动。这导致次级带轮4的槽宽增大，并且V型带的缠绕直径变大，因此初级带轮3到次级带轮4的变速比变小。
当次级带轮4的旋转频率变得不低于预定水平时，次级带轮4经由离心式离合器70接合到次级轴2，并且次级轴2的旋转经由减速器302的齿轮系被传递到轴300。
上述小型车辆的动力单元410被形成为这样，即与发动机105结合的V型带式无级变速器110的每个带轮3、4的槽宽的调节由电动机10进行。所以，当根据车辆的运行状况和行驶条件而控制电动机10的动作时，可以实现与车辆的运行状况和行驶条件相对应的变速比的控制。
槽宽调节机构7的电动机10设置在发动机105的曲轴箱106的上部的外周表面上，并且不会发生动力单元410中产生的热的直接辐射。所以，极少发生由于动力单元410中热的产生所引起的温度升高。
而且，设置电动机10的位置如图2所示在曲轴箱106的上部的外周表面上的枢轴支承452之后，并且设置在枢轴支承452之后的驱动轮305的旋转引入驱动轮305周围的风，以使得发生对电动机10周围的鼓气操作。所以，可以预料到由于鼓气而获得冷却效果，并且减低了槽宽调节机构7的电动机10所要求的耐热性能，以能够使得制造成本减小。
设置槽宽调节机构7的电动机10的位置在曲轴箱106的上部的外周表面上。所以，与在动力单元壳体内部设置电动机的现有技术动力单元相比，动力单元410可以简单地仅通过打开封闭例如动力单元上部的车身盖和板，就可以被置于暴露状态。所以，可以容易地进行电动机10的检查和维护工作，并且可以获得良好的维护效率。
设置槽宽调节机构7的电动机10的位置在曲轴箱106的上部的外周表面上。所以，与电动机设置在壳体中的现有技术动力单元相比，在电动机10的布线操作期间不需要考虑防止电线与可移动部件(例如动力传动齿轮系)发生干涉的方法。这使得电动机10的布线设计能够容易完成。
大重量的槽宽调节机构7的电动机10和用于发动机105的起动机601基本上水平地布置在构成枢轴支点的枢轴支承452的前侧和后侧的位置附近，因此通过将大重量的部件集中在枢轴支点的位置附近可以平衡重量。所以，V型带式无级变速器110的电动机110不构成导致车辆重量不平衡的因素，而可以提高车辆的重量平衡和操作稳定性。
槽宽调节机构7的电动机10和用于发动机105的起动机601中的每一个都布置在构成枢轴支点的枢轴支承452附近。所以，相对于动力单元410绕枢轴的枢轴运动(在车辆行驶期间造成的)，每个电机10、601从枢轴支承的相对移动量及其大小都可以被减低到较低水平。
这使得在动力单元410的枢轴运动期间每个电机的惯性力能够被减低到较低水平，并且作用在枢轴支点周围的应力负载可以被相应减轻。由动力单元410和车身框架460的接合部分以及动力单元410的壳体(主要是曲轴箱106)所确保的机械强度在动力单元410的枢轴运动期间可以相应地被减低到减小的应力负载，而这使得动力单元410和车辆401的重量能够被减小。
因为槽宽调节机构7的电动机10和起动机601布置在构成枢轴支点的枢轴支承452附近，所以为电机10、601设置的电线的过量长度可以被最小化，并且为电机10、601设置的电线可以布置整齐。这使得束线501能够被小型化和简单化，并且可以提高电机10的抗振性。
在此实施例模式中，作为布置在曲轴箱106中的大重量部件的平衡轴611被设置在枢轴支承452附近。所以，设置在枢轴支点周围的大重量部件增加，并且集中在枢轴支点周围。所以，车辆的重量平衡的调节变得更容易，并且促进了在动力单元410的振动期间大重量部件的惯性力的减小。这使得车辆的重量能够被进一步减小。
当在槽宽调节机构7的电动机10位于曲轴箱106上部的外周表面上的模式中，为了达到使V型带式无级变速器110紧凑的目的而需要减小初级轴1和次级轴2之间的距离时，电动机10不会阻碍初级轴1的轴线和次级轴2的轴线之间的距离减小，并且适合于使V型带式无级变速器110紧凑。
在与其中电动机10和起动机601被设置在枢轴支承452的前侧和后侧上的位置附近并且其中进气管651插入其上方的此实施例模式相似的结构中，电动机10的上端和起动机601的上端彼此平齐。所以，此模式可以被设置成其中进气管651以基本上直线的形状穿过的模式，并且具有低管道阻力的高性能进气系统变得容易形成。
在实施例的上述第一模式中，槽宽调节机构7的电动机10设置在枢轴支承452后面的位置附近，并且起动机601设置在枢轴支承452前面的位置附近。但是，考虑到车辆的重量平衡，电动机10可以设置在枢轴支承452前面的位置附近而起动机601设置在枢轴支承452后面的位置附近。即使采用这样的布置，也可以获得相同的效果。
此外，当电动机10在曲轴箱106的外表面上相对于枢轴支承452基本水平地布置时，电机10可以被设置在枢轴支承452前面。
虽然实施例上述模式中的摩托车中的动力单元410由于设置在变速器壳体100的右部分100a上的枢轴支承452和设置在曲轴箱106的上表面的外周部分上的枢轴支承452，而被可枢轴转动地支撑在车身框架460上，但本发明不限于此结构。
例如，如图9所示，本发明第二实施例中的动力单元510由于变速器壳体500和设置在曲轴箱506的下部的外周表面上的枢轴支承552而被可枢轴转动地支撑在车身框架(未示出)上。
槽宽调节机构的电动机10被设置在枢轴支承552的前侧上，而用于起动发动机505的起动机601设置在枢轴支承552的后面。电动机10和起动机601设置在枢轴支承552的前面和后面的位置附近，其中电机的轴线在车身框架的宽度方向上延伸。
电动机10和起动机601分别固定到变速器壳体500和曲轴箱506的下部的外表面上。
在实施例的上述模式中，说明了用于摩托车的动力单元410、510。根据本发明的动力单元410、510不仅可以被应用到摩托车，而且可以应用到三轮小车和四轮小车等(当然其都是相对小型的车辆)。
权利要求
1.一种动力单元，设置有发动机，从所述发动机的曲轴箱向后延伸的变速器壳体，和容纳在所述变速器壳体中并且适合于将所述发动机的驱动力传递到驱动轮的V型带式无级变速器，其中设置在所述曲轴箱的外表面上的枢轴支承可枢轴转动地接合到车身框架，其特征在于所述V型带式无级变速器包括初级带轮，其安装在初级轴上并设置有带缠绕V型槽，所述发动机的所述驱动力输入到所述初级轴，次级带轮，其安装在次级轴上并设置有带缠绕V型槽，从所述次级轴取得将被传递到所述驱动轮的所述驱动力，绕过这些初级带轮和次级带轮的V型槽并且适合于在这两个带轮之间传递旋转驱动力的V型带，和通过用电动机向所述初级带轮的可移动轮盘施加任意移动推力来调节所述初级带轮和次级带轮的所述槽的宽度的机构，所述槽宽调节机构的所述电动机和用来起动所述发动机的起动机被设置在所述曲轴箱的外表面上的所述枢轴支承的前侧和后侧上的位置附近。
2.一种动力单元，设置有发动机，从所述发动机的曲轴箱向后延伸的变速器壳体，和容纳在所述变速器壳体中并且适合于将所述发动机的驱动力传递到驱动轮的V型带式无级变速器，其中设置在所述曲轴箱的外表面上的枢轴支承可枢轴转动地接合到车身框架，其特征在于所述V型带式无级变速器包括初级带轮，其安装在初级轴上并设置有带缠绕V型槽，所述发动机的所述驱动力输入到所述初级轴，次级带轮，其安装在次级轴上并设置有带缠绕V型槽，从所述次级轴取得将被传递到所述驱动轮的所述驱动力，绕过这些初级带轮和次级带轮的V型槽并且适合于在这两个带轮之间传递旋转驱动力的V型带，和通过用电动机向所述初级带轮的可移动轮盘施加任意移动推力来调节所述初级带轮和次级带轮的所述槽的宽度的机构，所述槽宽调节机构的所述电动机设置成与所述曲轴箱的外表面上的所述枢轴支承基本水平地平行。
3.如权利要求1或2所述的动力单元，其中用于抵消所述发动机的振动的平衡轴设置在所述曲轴箱内所述枢轴支承的部分附近。
4.如权利要求1或2所述的动力单元，其中所述槽宽调节机构的所述电动机设置在所述曲轴箱上部的外表面的位于所述枢轴支承之后的部分上。
全文摘要
提供了一种用于小型车辆的动力单元，其不仅能根据车辆的运行状况和行驶条件来控制变速比，而且能减低槽宽条件机构的电动机所需的耐热性并由此降低制造成本，该动力单元还能最小化动力单元和车辆的重量。用于小型车辆的动力单元(410)由这样的结构形成，其中V型带式无级变速器(110)与发动机(105)结合，并使用电动机(10)作为适于调节V型带式无级变速器(110)的初级带轮(3)和次级带轮(4)槽宽的槽宽调节机构(7)。在发动机(105)曲轴箱(106)上部的外周表面上，电动机(10)和起动发动机的起动机(601)设置在可枢轴转动地接合到车身框架(460)的枢轴支承(452)的前侧和后侧上的位置附近。
文档编号B62M25/08GK1718497SQ20051008285
公开日2006年1月11日 申请日期2005年7月8日 优先权日2004年7月8日
发明者杉谷刚, 武部光兼, 藤井勋, 林淳司 申请人:雅马哈发动机株式会社