TWI749510B - 皮帶式無段變速機及皮帶式無段變速機之製造方法 - Google Patents

皮帶式無段變速機及皮帶式無段變速機之製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明之皮帶式無段變速機之製造方法包括：步驟S1，其係準備於第1方向A1上延伸之圓筒狀之輪轂36A；步驟S2、S3，其等係於輪轂36A之外周面36s形成溝槽50，該溝槽50具有與第1方向A1交叉之第1面61、與第1方向A1之相反方向即第2方向A2交叉之第2面62、與圓周方向即第3方向A3交叉之第3面63、及與第3方向A3之相反方向即第4方向A4交叉之第4面64；及步驟S7，其係藉由朝向徑向內側對皮帶輪34A之根部34a之外周面34o進行加壓而使根部34a塑性變形，直至皮帶輪34A之根部34a之一部分嵌入輪轂36A之溝槽50中從而皮帶輪34A與輪轂36A結合為止。

Description

皮帶式無段變速機及皮帶式無段變速機之製造方法
本發明係關於一種皮帶式無段變速機及皮帶式無段變速機之製造方法。
皮帶式無段變速機具備皮帶之捲徑可變之第1皮帶盤及第2皮帶盤、以及捲繞於該等第1皮帶盤及第2皮帶盤之皮帶。第1皮帶盤具有由第1軸支持之可動皮帶輪及固定皮帶輪。第2皮帶盤具有由第2軸支持之可動皮帶輪及固定皮帶輪。
例如於日本專利特開2010-236647號公報中揭示有此種皮帶式無段變速機。日本專利特開2010-236647號公報所揭示之皮帶式無段變速機具有由第2軸以使其能夠於軸向上移動之方式支持之可動皮帶盤支持套筒(以下稱為可動輪轂)、由第2軸以使其無法於軸向上移動之方式支持之固定皮帶盤支持套筒(以下稱為固定輪轂)、與可動輪轂結合之可動皮帶輪、及與固定輪轂結合之固定皮帶輪。可動皮帶輪熔接於可動輪轂，固定皮帶輪熔接於固定輪轂。即，皮帶輪與輪轂熔融結合。
[發明所欲解決之問題]
且說，根據輪轂及皮帶輪之材料之組合不同，存在熔接條件嚴苛，難以將皮帶輪與輪轂良好地熔接之情形。又，根據輪轂及皮帶輪之材料之組合不同，有時於將皮帶輪與輪轂熔接前或者熔接後，需進行額外之處理。因此，存在花費額外工夫與成本之情形。
本發明之目的在於，提供一種即便不進行熔接亦能夠使皮帶輪與輪轂良好地結合之可皮帶式無段變速機及皮帶式無段變速機之製造方法。 [解決問題之技術手段]
此處所揭示之皮帶式無段變速機之製造方法包括如下步驟：準備於第1方向上延伸之圓筒狀之輪轂；於上述輪轂之外周面形成溝槽，該溝槽具有與上述第1方向交叉之第1面、與上述第1方向之相反方向即第2方向交叉之第2面、與圓周方向即第3方向交叉之第3面、及與上述第3方向之相反方向即第4方向交叉之第4面；準備皮帶輪，該皮帶輪包含具有內周面及外周面且於上述第1方向上延伸之根部、及較上述根部位於更靠徑向外側之位置且支持皮帶之本體部；加壓前步驟，其係將上述皮帶輪之上述根部之上述內周面重疊於上述輪轂之上述外周面之上述溝槽；及藉由朝向徑向內側對上述皮帶輪之上述根部之上述外周面進行加壓而使上述根部塑性變形，直至上述皮帶輪之上述根部之一部分嵌入上述輪轂之上述溝槽中從而上述皮帶輪與上述輪轂結合為止。
根據上述製造方法，藉由朝向徑向內側對皮帶輪之根部之外周面進行加壓，而使根部塑性變形。進而，藉由抑制對皮帶輪端面之塑性變形，皮帶輪之根部之一部分填充於輪轂之溝槽，從而皮帶輪與輪轂結合。此處，溝槽具有與第1方向交叉之第1面、及與第2方向交叉之第2面。因此，輪轂可充分地承接皮帶輪之第1方向及第2方向之負載。藉此，輪轂可充分地支撐皮帶輪之軸向之負載。又，溝槽具有與第3方向交叉之第3面、及與第4方向交叉之第4面。因此，輪轂可充分地承接皮帶輪之第3方向及第4方向之負載。藉此，輪轂可充分地支撐皮帶輪之旋轉方向之負載。根據上述製造方法，無需將皮帶輪與輪轂熔接。即便不進行熔接亦能夠使皮帶輪與輪轂良好地結合。
根據較佳之一態樣，上述第1面由越靠近上述第1方向越朝向徑向外側之面構成，上述第2面由越靠近上述第2方向越朝向徑向外側之面構成，上述第3面由越靠近上述第3方向越朝向徑向外側之面構成，及/或上述第4面由越靠近上述第4方向越朝向徑向外側之面構成。
於加工與第1方向交叉之第1面之情形時，相較於與第1方向垂直交叉之垂直面，越靠近第1方向越朝向徑向外側之面(以下稱為傾斜面)更易加工。與第2方向交叉之第2面、與第3方向交叉之第3面、及與第4方向交叉之第4面亦同樣如此。根據上述態樣，因第1～第4面中之至少一者由傾斜面構成，故可相對較為容易地形成溝槽。
根據較佳之一態樣，上述輪轂之材料之硬度大於上述皮帶輪之材料之硬度。根據較佳之一態樣，上述皮帶輪之材料之伸長率大於上述輪轂之材料之伸長率。
根據上述態樣，於朝向徑向內側對皮帶輪之根部之外周面進行了加壓時，藉由使根部之一部分塑性變形，易使皮帶輪材料流動至輪轂之溝槽內，從而易使皮帶輪與輪轂結合。進而，藉由抑制對皮帶輪端面之塑性變形，可使皮帶輪與輪轂更良好地結合。
根據較佳之一態樣，上述溝槽包含：第1溝槽，其具有上述第1面及上述第2面，且繞上述輪轂之上述外周面一周；及複數個第2溝槽，其等具有上述第3面及上述第4面，且排列於圓周方向上。
根據上述態樣，可相對較為容易地形成第1溝槽。又，因第1面或第2面遍及輪轂之整個圓周方向而形成，故可確保第1面或第2面之面積相對較大。因第3面及第4面於圓周方向上形成有複數個，故可確保第3面及第4面之整體面積相對較大。因此，藉由皮帶輪之根部之塑性變形，可使皮帶輪與輪轂堅牢地結合。
根據較佳之一態樣，上述溝槽包含：複數個第1溝槽，其等具有上述第1面及上述第2面，且排列於圓周方向上；及複數個第2溝槽，其等具有上述第3面及上述第4面，且排列於圓周方向上。
根據上述態樣，因第1面及第2面於圓周方向上形成有複數個，故可確保第1面及第2面之整體面積相對較大。又，因第3面及第4面於圓周方向上形成有複數個，故可確保第3面及第4面之整體面積相對較大。因此，藉由皮帶輪之根部之塑性變形，可使皮帶輪與輪轂堅牢地結合。
根據較佳之一態樣，上述第2溝槽朝向上述第2方向敞開。
根據上述態樣，可容易地形成第2溝槽。
上述第1溝槽可形成於上述輪轂之上述第1方向之中間位置與上述第2溝槽之間。
上述第1溝槽可與上述第2溝槽相連。
根據較佳之一態樣，上述第2溝槽之上述第1方向之長度大於上述第1溝槽之上述第1方向之長度。
根據上述態樣，可確保第3面及第4面之面積相對較大。藉此，輪轂可充分地承接皮帶輪之旋轉方向之負載。
根據較佳之一態樣，上述第1溝槽之深度大於上述第2溝槽之深度。
根據上述態樣，可確保第1面及第2面之面積相對較大。藉此，輪轂可充分地承接皮帶輪之軸向之負載。
根據較佳之一態樣，其於形成上述溝槽之步驟之後且上述加壓前步驟之前包括如下步驟：不對上述輪轂之上述外周面之上述溝槽之內部進行鍍覆地對上述外周面之除溝槽以外之部分之至少一部分進行鍍覆。
於輪轂之溝槽存在角部。若對輪轂之整個外周面進行鍍覆，則鍍覆步驟時，溝槽之角部之電流密度變高，角部成為較其他部分更易帶有鍍覆之狀態。其結果，鍍覆膜之厚度容易變得不均勻。但若鍍覆膜之厚度不均勻，則存在如下風險：於使皮帶輪之根部塑性變形而流動至溝槽之內部時，根部無法順利地流入溝槽之內部，而導致均勻之塑性變形受到阻礙。然而，根據上述態樣，不對溝槽之內部進行鍍覆。因此，不會因鍍覆膜之厚度不均勻而引起塑性變形不良。藉此，可使皮帶輪之根部均勻地塑性變形，從而可使皮帶輪與輪轂良好地結合。另一方面，因輪轂之外周面之除溝槽以外之部分被鍍覆，故可抑制該部分之磨耗。
此處所揭示之皮帶式無段變速機具備由第1軸支持之第1皮帶盤、由第2軸支持之第2皮帶盤、以及捲繞於上述第1皮帶盤及上述第2皮帶盤之皮帶。上述第1皮帶盤及上述第2皮帶盤中之至少一者具有於第1方向上延伸之圓筒狀之輪轂、及自上述輪轂向徑向外側延伸之皮帶輪。於上述輪轂之外周面形成有溝槽，該溝槽具有與上述第1方向交叉之第1面、與上述第1方向之相反方向即第2方向交叉之第2面、與圓周方向即第3方向交叉之第3面、及與上述第3方向之相反方向即第4方向交叉之第4面。上述皮帶輪具有於上述第1方向上延伸之根部、及較上述根部位於更靠徑向外側之位置且支持上述皮帶之本體部。上述皮帶輪之上述根部包含嵌入上述輪轂之上述溝槽之內部之塑性變形部。上述皮帶輪與上述輪轂藉由上述皮帶輪之上述根部塑性變形而結合。
根據較佳之一態樣，上述第1面由越靠近上述第1方向越朝向徑向外側之面構成，上述第2面由越靠近上述第2方向越朝向徑向外側之面構成，上述第3面由越靠近上述第3方向越朝向徑向外側之面構成，及/或上述第4面由越靠近上述第4方向越朝向徑向外側之面構成。 [發明之效果]
根據本發明，可提供一種即便不進行熔接亦能夠使皮帶輪與輪轂良好地結合之皮帶式無段變速機及皮帶式無段變速機之製造方法。
圖1表示具備一實施形態之皮帶式之無段變速機(Continuously Variable Transmission，以下稱為CVT)30之機車1。機車1具備前輪3、後輪4、驅動後輪4之動力單元10、座部6、及把手5。此處，機車1係速克達機車。但並無特別限定。
圖2係動力單元10之剖視圖。動力單元10具備內燃機(以下稱為引擎)20及CVT30。
引擎20具備曲軸箱21、連接於曲軸箱21之汽缸體22、連接於汽缸體22之汽缸頭23、及連接於汽缸頭23之汽缸頭蓋24。又，引擎20具備經由軸承25被曲軸箱21以使其旋轉自如之方式支持之曲軸26、連結於曲軸26之連桿27、連結於連桿27之活塞28、及點火裝置19。活塞28配置在形成於汽缸體22之汽缸22A之內部。曲軸26於車寬方向上延伸。於曲軸26之右端部安裝有發電機29。雖省略了圖示，但於汽缸頭23設置有進氣閥及排氣閥。
本實施形態中，於曲軸26之左方配置有第1軸31。曲軸26與第1軸31已一體化。但並無特別限定。第1軸31與曲軸26亦可非一體。CVT30具備第1軸31、與第1軸31平行之第2軸32、由第1軸31支持之第1皮帶盤33、由第2軸32支持之第2皮帶盤34、以及捲繞於第1皮帶盤33及第2皮帶盤34之皮帶35。CVT30配置於變速機箱30A之內部。本實施形態中，第2軸32較第1軸31配置於更靠後方之位置，第2皮帶盤34較第1皮帶盤33配置於更靠後方之位置。
第1皮帶盤33具有：第1皮帶輪33A，其係以無法相對於第1軸31旋轉且無法於軸向上移動之狀態安裝；及第2皮帶輪33B，其係以無法相對於第1軸31旋轉但能夠於軸向上移動之狀態安裝。第1皮帶輪33A及第2皮帶輪33B與第1軸31一同旋轉。藉由第2皮帶輪33B於軸向上移動，第1皮帶輪33A與第2皮帶輪33B之間隔變化。藉此，第1皮帶盤33上之皮帶35之捲徑變化。再者，於圖2之第1軸31之上側及下側，圖示有第2皮帶輪33B之位置不同之狀態下之第1皮帶盤33及皮帶35。
第2皮帶盤34具有：輪轂36A，其被以能夠相對於第2軸32旋轉但無法於軸向上移動之狀態支持；第3皮帶輪34A，其與輪轂36A結合；輪轂36B，其被以能夠相對於第2軸32旋轉且能夠於軸向上移動之狀態支持；及第4皮帶輪34B，其與輪轂36B結合。於輪轂36A與第2軸32之間設置有軸承17及軸承18。輪轂36A經由軸承17及軸承18被第2軸32以使其能夠旋轉之方式支持。輪轂36B係以相對於輪轂36A無法旋轉但能夠於軸向上移動之狀態安裝。輪轂36B與輪轂36A一同旋轉。詳細情況將於下文敍述，第3皮帶輪34A與輪轂36A藉由使第3皮帶輪34A塑性變形而結合。又，第4皮帶輪34B與輪轂36B藉由使第4皮帶輪34B塑性變形而結合。
第3皮帶輪34A及第4皮帶輪34B與輪轂36A及輪轂36B一同旋轉。藉由第4皮帶輪34B於軸向上移動，第3皮帶輪34A與第4皮帶輪34B之間隔變化。藉此，第2皮帶盤34上之皮帶35之捲徑變化。再者，於圖2之第2軸32之上側及下側，圖示有第4皮帶輪34B之位置不同之狀態下之第2皮帶盤34及皮帶35。
CVT30具備將第4皮帶輪34B朝向第3皮帶輪34A彈推之彈簧38。彈簧38將第4皮帶輪34B向右方彈推。
於第2軸32之左端部設置有離心式離合器40。離心式離合器40之驅動部41固定於輪轂36A，與輪轂36A一同旋轉。離心式離合器40之從動部42固定於第2軸32，與第2軸32一同旋轉。若驅動部41之旋轉速度成為特定旋轉速度以上，則設置於驅動部41之離心重錘43向第2軸32之徑向外側移動，從而驅動部41與從動部42連接。即，離心式離合器40連接。另一方面，於驅動部41之旋轉速度未達特定旋轉速度之情形時，驅動部41與從動部42之連接解除。即，離心式離合器40斷離。若離心式離合器40連接，則輪轂36A之旋轉力傳遞至第2軸32，第2皮帶盤34與第2軸32一同旋轉。若離心式離合器40斷離，則自輪轂36A向第2軸32之旋轉力被阻斷，第2皮帶盤34相對於第2軸32旋轉。
動力單元10具備與第2軸32平行之輸出軸45。於輸出軸45連結後輪4。如圖3所示，於第2軸32與輸出軸45之間配置有中間軸46。於第2軸32形成有齒輪32a，於中間軸46設置有與齒輪32a嚙合之齒輪46a。又，於中間軸46形成有齒輪46b，於輸出軸45設置有與齒輪46b嚙合之齒輪45a。如此，第2軸32經由齒輪32a及齒輪46a與中間軸46連結，中間軸46經由齒輪46b及齒輪45a與輸出軸45連結。因此，第2軸32之旋轉力傳遞至輸出軸45，旋轉力再自輸出軸45傳遞至後輪4。
以上為動力單元10之構成。如上所述，CVT30之第2皮帶盤34構成為藉由使第3皮帶輪34A塑性變形而使第3皮帶輪34A與輪轂36A結合，藉由使第4皮帶輪34B塑性變形而使第4皮帶輪34B與輪轂36B結合。繼而，對結合前之輪轂36A及第3皮帶輪34A進行說明。
圖4係與第3皮帶輪34A結合前之輪轂36A之前端部之立體圖。圖5係輪轂36A之端面之局部放大圖。即，圖5係自右方觀察輪轂36A時之局部放大圖。圖6係沿圖5之VI-VI線之剖視圖，圖7係沿圖5之VII-VII線之剖視圖。以下說明中，將由A1、A2、A3、A4之箭頭所表示之方向分別稱為第1方向、第2方向、第3方向、第4方向。如圖4所示，第1方向A1係輪轂36A延伸之方向。第2方向A2係與第1方向A1相反之方向。第3方向A3係輪轂36A之圓周方向。第4方向A4係與第3方向A3相反之方向。符號36c表示輪轂36A之中心線。符號R1表示輪轂36A之徑向外側。
如圖4所示，於輪轂36A之前端部形成有溝槽50。溝槽50包含繞輪轂36A之外周面36s一周之第1溝槽51、及排列於圓周方向上之複數個第2溝槽52。
如圖6所示，第1溝槽51具有與第1方向A1交叉之第1面61、及與第2方向A2交叉之第2面62。第1面61可與第1方向A1垂直交叉，但此處為傾斜交叉。第1面61係越靠近第1方向A1越朝向徑向外側R1之面，係相對於第1方向A1傾斜之傾斜面。同樣地，第2面62可與第2方向A2垂直交叉，但此處為傾斜交叉。第2面62係越靠近第2方向A2越朝向徑向外側R1之面，係相對於第2方向A2傾斜之傾斜面。本實施形態中，第1面61及第2面62分別繞輪轂36A之中心線36c之周圍一周。但並無特別限定。第1面61及第2面62亦可斷斷續續地形成於中心線36c之周圍。
如圖8所示，於輪轂36A之穿過中心線36c之縱向剖面，第1方向A1與第1面61所形成之角θ1之角度和第2方向A2與第2面62所形成之角θ2之角度可相等，亦可不等。θ1及θ2之角度並無特別限定，例如可為40°～50°之範圍，亦可為30°～60°之範圍。本實施形態中，θ1＝θ2＝47.5°。
如圖5所示，第2溝槽52具有與第3方向A3交叉之第3面63、及與第4方向A4交叉之第4面64。第3面63可與第3方向A3垂直交叉，但此處為傾斜交叉。第3面63係越靠近第3方向A3越朝向徑向外側R1之面，係相對於第3方向A3傾斜之傾斜面。同樣地，第4面64可與第4方向A4垂直交叉，但此處為傾斜交叉。第4面64係越靠近第4方向A4越朝向徑向外側R1之面，係相對於第4方向A4傾斜之傾斜面。
如圖9所示，於與輪轂36A之中心線36c垂直之橫向剖面，第3方向A3與第3面63所形成之角θ3之角度和第4方向A4與第4面64所形成之角θ4之角度可相等，亦可不等。θ3及θ4之角度並無特別限定，例如可為40°～50°之範圍，亦可為30°～60°之範圍。本實施形態中，θ3＝θ4＝45°。θ1～θ4之角度可相等。θ1～θ4之角度中之任一者可不同於另一者。θ1～θ4之角度亦可互不相同。
本實施形態中，第1溝槽51之深度51d(參照圖8)大於第2溝槽52之深度52d(參照圖9)。51d＞52d。但並不限定。亦可為51d＝52d，或可為51d＜52d。再者，第1溝槽51之深度51d及第2溝槽52之深度52d例如係基於推力負載而設定。此處，推力負載對應於圖示之A1或A2方向之負載。
如圖4所示，第2溝槽52較第1溝槽51形成於更靠輪轂36A之前端側之位置。第1溝槽51形成於輪轂36A之第1方向A1之中間位置與第2溝槽52之間。
如圖7所示，本實施形態中，第1溝槽51與第2溝槽52相連。第1溝槽51與第2溝槽52連續。但並不限定。第1溝槽51與第2溝槽52亦可分離。
如圖4及圖7所示，第2溝槽52形成於輪轂36A之前端。第2溝槽52朝向第2方向A2敞開。又，第2溝槽52因與第1溝槽51相連，故亦朝向第1方向A1敞開。但並不限定。
如圖4所示，第2溝槽52之第1方向A1之長度52L大於第1溝槽51之第1方向A1之長度51L。51L<52L。但並不限定。亦可為51L=52L，或可為51L>52L。再者，第1溝槽51之長度51L及第2溝槽52之長度52L例如係基於轉矩負載而設定。此處，轉矩負載對應於圖示之A3或A4方向之負載。
圖10係結合前之第3皮帶輪34A之縱向剖視圖。第3皮帶輪34A具有於第1方向A1上延伸之根部34a、及較根部34a位於更靠徑向外側R1之位置之本體部34b。根部34a形成為筒狀，具有內周面34i及外周面34o。本體部34b與根部34a形成為一體，自根部34a向徑向外側R1延伸。本體部34b之一部分以越靠近徑向外側R1越朝向第2方向A2之方式相對於徑向傾斜。本體部34b之上述一部分係與皮帶35接觸之部分，係支持皮帶35之部分(參照圖2)。
輪轂36A及第3皮帶輪34A之材料並無特別限定，本實施形態中，輪轂36A之材料為S35C(機械構造用碳鋼)，第3皮帶輪34A之材料為SPCC(冷軋鋼板，Steel Plate Cold Commercial)。輪轂36A之材料之硬度大於第3皮帶輪34A之材料之硬度。再者，本說明書中，所謂「輪轂之材料之硬度」，係指輪轂之原材料(本實施形態中為S35C)之硬度。於已對輪轂實施表面處理之情形時，所謂「輪轂之材料之硬度」，並非表示表面處理後之表面之硬度，而是表示輪轂之原材料之硬度。同樣地，所謂「皮帶輪之材料之硬度」，係指皮帶輪之原材料(本實施形態中為SPCC)之硬度。於已對皮帶輪實施表面處理之情形時，所謂「皮帶輪之材料之硬度」，並非表示表面處理後之表面之硬度，而是表示皮帶輪之原材料之硬度。再者，所謂「硬度」，此處表示洛氏硬度(Rockwell hardness)。但「硬度」並不限於洛氏硬度。例如，「硬度」亦可為維氏硬度(Vickers hardness)。上述材料及硬度僅為例示，而並非特別限定者。
本實施形態中，第3皮帶輪34A之材料之伸長率大於輪轂36A之材料之伸長率。再者，所謂「伸長率(Elongation)」，係指初始長度與斷裂後長度之變化率。於將初始長度設為L0，將斷裂後長度設為Lf之情形時，伸長率δ由δ＝[(Lf－L0)/L0]×100(%)表示。本說明書中，所謂「皮帶輪之材料之伸長率」及「輪轂之材料之伸長率」，分別係指皮帶輪之原材料(本實施形態中為SPCC)及輪轂之原材料(本實施形態中為S35C)之伸長率。
繼而，參照圖11之流程圖對使第3皮帶輪34A與輪轂36A結合之方法進行說明。
首先，準備圓筒狀之輪轂36A(步驟S1)。繼而，於輪轂36A之前端部之外周面36s形成上述第1溝槽51(步驟S2)。繼而，於輪轂36A之前端部之外周面36s形成上述第2溝槽52(步驟S3)。藉此，獲得前端部形成有第1溝槽51及第2溝槽52之輪轂36A(參照圖4)。再者，第1溝槽51及第2溝槽52之加工方法並無特別限定。本實施形態中，第1溝槽51係藉由切削加工而形成。第2溝槽52係藉由輥軋方式之滾花加工而形成。
繼而，對輪轂36A進行高頻淬火後，進行表面研磨處理。之後，遮蔽輪轂36A之形成有第1溝槽51及第2溝槽52之部分，對輪轂36A之其他部分進行鍍覆處理(步驟S4)。本實施形態中，進行鍍鉻處理。之後，再次進行研磨處理。
於上述步驟S1～S4之前或之後，或者與上述步驟S1～S4同時地，準備第3皮帶輪34A(步驟S5)。
繼而，進行步驟S6之加壓前步驟。於加壓前步驟中，將輪轂36A之前端部壓入第3皮帶輪34A(參照圖10)之根部34a中。藉此，根部34a之內周面34i重疊於第1溝槽51及第2溝槽52。
繼而，朝向徑向內側對第3皮帶輪34A之根部34a之外周面34o進行加壓，使根部34a塑性變形(步驟S7)。即，朝向徑向內側對第3皮帶輪34A之根部34a之外周面34o進行加壓，直至第3皮帶輪34A之根部34a之一部分嵌入輪轂36A之第1溝槽51及第2溝槽52中從而第3皮帶輪34A與輪轂36A結合為止。藉此，如圖12所示，第3皮帶輪34A之根部34a塑性變形，根部34a之一部分流動至輪轂36A之第1溝槽51內。第3皮帶輪34A變為具有位於第1溝槽51內之第1塑性變形部34p之狀態。又，如圖13所示，皮帶輪34A之根部34a塑性變形，根部34a之另一部分流動至輪轂36A之第2溝槽52內。皮帶輪34A變為具有位於第2溝槽52內之第2塑性變形部34q之狀態。
再者，於使第3皮帶輪34A之根部34a塑性變形時，可使用治具。例如，如圖14A所示，可使用***輪轂36A之前端部中之第1治具71、朝向徑向內側對第3皮帶輪34A之根部34a之外周面34o進行加壓之第2治具72、及可上下滑動地嵌入第2治具72中之第3治具73。於第2治具72之下部形成有外周面72a，該外周面72a以越靠近下方越朝向徑向外側之方式相對於鉛直方向傾斜。於第3治具73之下部形成有內周面73a，該內周面73a以越靠近下方越朝向徑向外側之方式相對於鉛直方向傾斜。若使第3治具73向下方移動，則第3治具73之內周面73a與第2治具72之外周面72a接觸，第2治具72之下部被第3治具73朝向徑向內側推壓。其結果，第2治具72之下部朝向徑向內側對第3皮帶輪34A之根部34a進行加壓。第3皮帶輪34A之根部34a與輪轂36A之前端部夾於第1治具71與第2治具72之間，第3皮帶輪34A之根部34a塑性變形。例如藉由利用此種第1～第3治具71～73，可簡易且經濟地使第3皮帶輪34A與輪轂36A結合。
如上操作後，第3皮帶輪34A與輪轂36A結合。再者，雖省略了詳細說明，但第4皮帶輪34B與輪轂36B亦同樣地結合。與輪轂36A同樣地，於輪轂36B亦形成有第1溝槽51及第2溝槽52。藉由朝向徑向內側對第4皮帶輪34B之根部進行加壓，第4皮帶輪34B之根部之一部分塑性變形而流動至第1溝槽51內及第2溝槽52內，從而第4皮帶輪34B與輪轂36B結合。
使第3皮帶輪34A與輪轂36A結合之步驟、及使第4皮帶輪34B與輪轂36B結合之步驟係CVT30之製造步驟之一部分。製造CVT30之方法包括使第3皮帶輪34A與輪轂36A結合之方法、及使第4皮帶輪34B與輪轂36B結合之方法。
如上所述，根據本實施形態，無需將第3皮帶輪34A與輪轂36A熔接。因此，作為第3皮帶輪34A及輪轂36A之材料，可使用難以相互熔接之材料。又，因無需熔接，故可經濟地使第3皮帶輪34A與輪轂36A結合。
且說，輪轂36A自第3皮帶輪34A承受第1方向A1之負載及第2方向A2之負載。本實施形態中，於輪轂36A形成有第1溝槽51。第3皮帶輪34A具有位於第1溝槽51內之第1塑性變形部34p。此處，第1溝槽51具有與第1方向A1交叉之第1面61。因此，輪轂36A可充分地承接第3皮帶輪34A之第1方向A1之負載。又，第1溝槽51具有與第2方向A2交叉之第2面62。因此，輪轂36A可充分地承接第3皮帶輪34A之第2方向A2之負載。藉此，輪轂36A可充分地支撐第3皮帶輪34A之軸向之負載。
又，輪轂36A自第3皮帶輪34A承受第3方向A3之負載及第4方向A4之負載。本實施形態中，於輪轂36A形成有第2溝槽52。第3皮帶輪34A具有位於第2溝槽52內之第2塑性變形部34q。此處，第2溝槽52具有與第3方向A3交叉之第3面63。因此，輪轂36A可充分地承接第3皮帶輪34A之第3方向A3之負載。又，第2溝槽52具有與第4方向A4交叉之第4面64。因此，輪轂36A可充分地承接第3皮帶輪34A之第4方向A4之負載。藉此，輪轂36A可充分地支撐第3皮帶輪34A之旋轉方向之負載。
因此，根據本實施形態，即便不將第3皮帶輪34A與輪轂36A熔接，亦可使第3皮帶輪34A與輪轂36A良好地結合。
本實施形態中，第1面61係越靠近第1方向A1越朝向徑向外側R1之面。第2面62係越靠近第2方向A2越朝向徑向外側R1之面。第3面63係越靠近第3方向A3越朝向徑向外側R1之面。第4面64係越靠近第4方向A4越朝向徑向外側R1之面。因此，可相對較為容易地形成第1溝槽51及第2溝槽52。
本實施形態中，輪轂36A之材料之硬度大於第3皮帶輪34A之材料之硬度。又，第3皮帶輪34A之材料之伸長率大於輪轂36A之材料之伸長率。因此，於使第3皮帶輪34A與輪轂36A結合時，易使第3皮帶輪34A之根部34a塑性變形。於朝向徑向內側對第3皮帶輪34A之根部34a之外周面34o進行了加壓時，易使第3皮帶輪34A之根部34a之一部分藉由塑性變形而流動至輪轂36A之第1溝槽51及第2溝槽52。藉此，可使第3皮帶輪34A與輪轂36A良好地結合。
根據本實施形態，第1溝槽51繞輪轂36A之外周面36s一周。可相對較為容易地形成第1溝槽51。第1面61及第2面62遍及輪轂36A之整個圓周方向而形成。因此，可確保第1面61及第2面62之面積相對較大。藉此，輪轂36A可充分地支撐第3皮帶輪34A之軸向之負載。又，第2溝槽52於圓周方向上排列有複數個。第3面63及第4面64於圓周方向上形成有複數個。因此，可確保第3面63及第4面64之整體面積相對較大。藉此，輪轂36A可充分地支撐皮帶輪34A之旋轉方向之負載。根據本實施形態，藉由使皮帶輪34A塑性變形，可使皮帶輪34A與輪轂36A堅牢地結合。
根據本實施形態，第2溝槽52朝向第2方向A2敞開。因此，可容易地形成第2溝槽52。又，第2溝槽52與第1溝槽51相連，第2溝槽52亦朝向第1方向A1敞開。藉此，亦可容易地形成第2溝槽52。
根據本實施形態，第2溝槽52之第1方向A1之長度52L大於第1溝槽51之第1方向A1之長度51L。52L＞51L(參照圖4)。因第2溝槽52之第1方向A1之長度52L相對較長，故可確保第3面63及第4面64之面積相對較大。輪轂36A可充分地支撐第3皮帶輪34A之旋轉方向之負載。
根據本實施形態，第1溝槽51之深度51d(參照圖8)大於第2溝槽52之深度52d(參照圖9)。51d＞52d。因第1溝槽51之深度51d相對較深，故可確保第1面61及第2面62之面積相對較大。輪轂36A可充分地支撐第3皮帶輪34A之軸向之負載。
且說，於第1溝槽51及第2溝槽52存在角部。於鍍覆處理(參照步驟S4)時，若對輪轂36A之整個外周面36s實施鍍覆處理，則第1溝槽51及第2溝槽52之角部之電流密度變高，角部成為較其他部分更易帶有鍍覆之狀態。其結果，鍍覆膜之厚度容易變得不均勻。但於鍍覆膜之厚度不均勻之情形時，存在如下風險：於使第3皮帶輪34A之根部34a塑性變形而流動至第1溝槽51及第2溝槽52時，根部34a無法順利地流入第1溝槽51及第2溝槽52之內部，而導致均勻之塑性變形受到阻礙。然而，根據本實施形態，於鍍覆處理時，遮蔽第1溝槽51及第2溝槽52，不對第1溝槽51之內部及第2溝槽52之內部進行鍍覆。因此，不會因鍍覆膜之厚度不均勻而引起塑性變形不良。藉此，可使第3皮帶輪34A之根部34a均勻地塑性變形，從而可使第3皮帶輪34A與輪轂36A良好地結合。另一方面，因輪轂36A之外周面36s之除第1溝槽51及第2溝槽52以外之部分被鍍覆，故可抑制CVT30運轉時該部分之磨耗。
如上所述，根據本實施形態，不將第3皮帶輪34A與輪轂36A熔接，藉由使第3皮帶輪34A塑性變形，而使第3皮帶輪34A與輪轂36A結合。因此，於使第3皮帶輪34A與輪轂36A結合前，可僅對第3皮帶輪34A進行熱處理等，又，亦可僅對輪轂36A進行熱處理等。藉此，相較於藉由將第3皮帶輪34A與輪轂36A熔接而使其等結合之情形，對第3皮帶輪34A及輪轂36A所進行之處理變得容易。
再者，對於第4皮帶輪34B及輪轂36B，亦可同樣地獲得上述各效果。
以上，對一實施形態進行了說明，但上述實施形態僅為一例。除此之外可存在各種各樣之實施形態。繼而，對另一實施形態之例進行簡單說明。
上述實施形態中，第1溝槽51繞輪轂36A之外周面36s一周，但第1溝槽51之形狀並無特別限定。例如，如圖15所示，第1溝槽51亦可於輪轂36A之圓周方向上排列有複數個。於輪轂36A亦可形成有複數個第1溝槽51及複數個第2溝槽52，該複數個第1溝槽51具有第1面61及第2面62，且分別於圓周方向上延伸並排列於圓周方向上，該複數個第2溝槽52具有第3面63及第4面64，且於第1方向A1上延伸並排列於圓周方向上。
上述實施形態中，第1溝槽51與第2溝槽52相連，但例如，如圖15所示，第1溝槽51與第2溝槽52亦可不相連。第1溝槽51與第2溝槽52亦可分離。
上述實施形態中，第1面61及第2面62設置於第1溝槽51，第3面63及第4面64設置於第2溝槽52。形成於輪轂36A之溝槽50包含形狀不同之第1溝槽51及第2溝槽52。但輪轂36A之溝槽50之形狀並無特別限定。例如，於輪轂36A亦可形成有複數個形狀相同之溝槽。於輪轂36A亦可沿圓周方向形成有複數個具有第1～第4面61～64之溝槽。
第1面61亦可為相對於第1方向A1垂直之面。同樣地，第2面62亦可為相對於第2方向A2垂直之面。第3面63亦可為相對於第3方向A3垂直之面。第4面64亦可為相對於第4方向A4垂直之面。
上述實施形態中，第2溝槽52亦可不朝向第1方向A1敞開。第2溝槽52亦可具有與第1方向A1交叉之第1面61。又，第2溝槽52亦可不朝向第2方向A2敞開。第2溝槽52亦可具有與第2方向A2交叉之第2面62。
上述實施形態中，第1溝槽51形成於輪轂36A之第1方向A1之中間位置與第2溝槽52之間，但第1溝槽51亦可較第2溝槽52形成於更靠輪轂36A之前端側之位置。第2溝槽52亦可形成於輪轂36A之第1方向A1之中間位置與第1溝槽51之間。
第2溝槽52之第1方向A1之長度52L並不一定大於第1溝槽51之第1方向A1之長度51L。亦可為52L＝51L，或可為52L＜51L。
第1溝槽51之深度51d並不一定大於第2溝槽52之深度52d。亦可為51d＝52d，或可為51d＜52d。
可於第1溝槽51及第2溝槽52形成相對較為均勻之鍍覆膜之情形時，鍍覆處理時亦可不遮蔽第1溝槽51及第2溝槽52。
上述實施形態中，藉由滾花加工形成第2溝槽52，但第2溝槽52之加工方法並無特別限定。
上述實施形態中，對輪轂36A進行鍍覆處理，但並無特別限定。根據輪轂36A之材料不同，亦可不進行鍍覆處理。
上述實施形態中，於形成第1溝槽51後形成第2溝槽52，但該順序並無限定。亦可於形成第2溝槽52後形成第1溝槽51。又，亦可同時形成第1溝槽51及第2溝槽52。
上述實施形態係將藉由使皮帶輪之根部塑性變形而使皮帶輪與輪轂結合之方法應用於第2皮帶盤34之實施形態。但上述結合方法之應用對象並不限於第2皮帶盤34。亦可將上述結合方法應用於第1皮帶盤33。
搭載有CVT30之機車可為除速克達以外之形態之機車。又，CVT30亦可搭載於除機車以外之車輛。CVT30亦可搭載於三輪機車、ATV(All Terrain Vehicle，全地形車輛)等其他跨坐型車輛。再者，所謂跨坐型車輛，係指騎乘者跨坐駕乘之車輛。CVT30亦可搭載於除跨坐型車輛以外之車輛。
1:機車 3:前輪 4:後輪 5:把手 6:座部 10:動力單元 17:軸承 18:軸承 19:點火裝置 20:引擎 21:曲軸箱 22:汽缸體 22A:汽缸 23:汽缸頭 24:汽缸頭蓋 25:軸承 26:曲軸 27:連桿 28:活塞 29:發電機 30:皮帶式無段變速機 30A:變速機箱 31:第1軸 32:第2軸 32a:齒輪 33:第1皮帶盤 33A:第1皮帶輪
33B:第2皮帶輪
34:第2皮帶盤
34A:第3皮帶輪
34B:第4皮帶輪
34a:根部
34b:本體部
34i:根部之內周面
34o:根部之外周面
34p:第1塑性變形部
34q:第2塑性變形部
35:皮帶
36A:輪轂
36B:輪轂
36c:輪轂之中心線
36s:輪轂之外周面
38:彈簧
40:離心式離合器
41:驅動部
42:從動部
43:離心重錘
45:輸出軸
45a:齒輪
46:中間軸
46a:齒輪 46b:齒輪 50:溝槽 51:第1溝槽 51d:第1溝槽之深度 51L:第1溝槽之第1方向之長度 52:第2溝槽 52d:第2溝槽之深度 52L:第2溝槽之第1方向之長度 61:第1面 62:第2面 63:第3面 64:第4面 71:第1治具 72:第2治具 72a:外周面 73:第3治具 73a:內周面 A1:第1方向 A2:第2方向 A3:第3方向 A4:第4方向 R1:輪轂之徑向外側 θ1:第1方向與第1面所形成之角 θ2:第2方向與第2面所形成之角 θ3:第3方向與第3面所形成之角 θ4:第4方向與第4面所形成之角
圖1係具備實施形態之皮帶式無段變速機之機車之側視圖。 圖2係動力單元之剖視圖。 圖3係動力單元之局部剖視圖。 圖4係第2皮帶盤之輪轂之前端部之立體圖。 圖5係輪轂之端面之局部放大圖。 圖6係沿圖5之VI-VI線之剖視圖。 圖7係沿圖5之VII-VII線之剖視圖。 圖8係第1溝槽之放大圖，係穿過輪轂之中心線之縱向剖視圖。 圖9係第2溝槽之放大圖，係與輪轂之中心線垂直之橫向剖視圖。 圖10係第3皮帶輪之縱向剖視圖。 圖11係第3皮帶輪與輪轂之結合方法之流程圖。 圖12係表示第3皮帶輪之根部朝向第1溝槽塑性變形之圖。 圖13係表示第3皮帶輪之根部朝向第1溝槽及第2溝槽塑性變形之圖。 圖14A係對第3皮帶輪之根部進行加壓前之治具、第3皮帶輪、及輪轂之剖視圖。 圖14B係對第3皮帶輪之根部進行加壓後之治具、第3皮帶輪、及輪轂之剖視圖。 圖15係另一實施形態之相當於圖5之圖。

Claims (14)

  1. 一種皮帶式無段變速機之製造方法，其包括： 步驟(S1)，其係準備於第1方向(A1)上延伸之圓筒狀之輪轂(36A)； 步驟(S2、S3)，其等係於上述輪轂(36A)之外周面(36s)形成溝槽(50)，該溝槽(50)具有與上述第1方向(A1)交叉之第1面(61)、與上述第1方向(A1)之相反方向即第2方向(A2)交叉之第2面(62)、與圓周方向即第3方向(A3)交叉之第3面(63)、及與上述第3方向(A3)之相反方向即第4方向(A4)交叉之第4面(64)； 步驟(S5)，其係準備皮帶輪(34A)，該皮帶輪(34A)包含具有內周面(34i)及外周面(34o)且於上述第1方向(A1)上延伸之根部(34a)、及較上述根部(34a)位於更靠徑向外側(R1)之位置且支持皮帶(35)之本體部(34b)； 加壓前步驟(S6)，其係將上述皮帶輪(34A)之上述根部(34a)之上述內周面(34i)重疊於上述輪轂(36A)之上述外周面(36s)之上述溝槽(50)；及 步驟(S7)，其係藉由朝向徑向內側對上述皮帶輪(34A)之上述根部(34a)之上述外周面(34o)進行加壓而使上述根部(34a)塑性變形，直至上述皮帶輪(34A)之上述根部(34a)之一部分嵌入上述輪轂(36A)之上述溝槽(50)中從而上述皮帶輪(34A)與上述輪轂(36A)結合為止。
  2. 如請求項1之皮帶式無段變速機之製造方法，其中上述第1面(61)由越靠近上述第1方向(A1)越朝向徑向外側(R1)之面構成，上述第2面(62)由越靠近上述第2方向(A2)越朝向徑向外側(R1)之面構成，上述第3面(63)由越靠近上述第3方向(A3)越朝向徑向外側(R1)之面構成，及/或上述第4面(64)由越靠近上述第4方向(A4)越朝向徑向外側(R1)之面構成。
  3. 如請求項1之皮帶式無段變速機之製造方法，其中上述輪轂(36A)之材料之硬度大於上述皮帶輪(34A)之材料之硬度。
  4. 如請求項1之皮帶式無段變速機之製造方法，其中上述皮帶輪(34A)之材料之伸長率大於上述輪轂(36A)之材料之伸長率。
  5. 如請求項1之皮帶式無段變速機之製造方法，其中上述溝槽(50)包含：第1溝槽(51)，其具有上述第1面(61)及上述第2面(62)，且繞上述輪轂(36A)之上述外周面(36s)一周；及複數個第2溝槽(52)，其等具有上述第3面(63)及上述第4面(64)，且排列於圓周方向上。
  6. 如請求項1之皮帶式無段變速機之製造方法，其中上述溝槽(50)包含：複數個第1溝槽(51)，其等具有上述第1面(61)及上述第2面(62)，且排列於圓周方向上；及複數個第2溝槽(52)，其等具有上述第3面(63)及上述第4面(64)，且排列於圓周方向上。
  7. 如請求項5之皮帶式無段變速機之製造方法，其中上述第2溝槽(52)朝向上述第2方向(A2)敞開。
  8. 如請求項5之皮帶式無段變速機之製造方法，其中上述第1溝槽(51)形成於上述輪轂(36A)之上述第1方向(A1)之中間位置與上述第2溝槽(52)之間。
  9. 如請求項5之皮帶式無段變速機之製造方法，其中上述第1溝槽(51)與上述第2溝槽(52)相連。
  10. 如請求項5之皮帶式無段變速機之製造方法，其中上述第2溝槽(52)之上述第1方向(A1)之長度(52L)大於上述第1溝槽(51)之上述第1方向(A1)之長度(51L)。
  11. 如請求項5之皮帶式無段變速機之製造方法，其中上述第1溝槽(51)之深度(51d)大於上述第2溝槽(52)之深度(52d)。
  12. 如請求項1之皮帶式無段變速機之製造方法，其於形成上述溝槽之步驟(S2、S3)之後且上述加壓前步驟(S6)之前包括步驟(S4)，該步驟(S4)係不對上述輪轂(36A)之上述外周面(36s)之上述溝槽(50)之內部進行鍍覆地對上述外周面(36s)之除上述溝槽(50)以外之部分之至少一部分進行鍍覆。
  13. 一種皮帶式無段變速機(30)，其具備由第1軸(31)支持之第1皮帶盤(33)、由第2軸(32)支持之第2皮帶盤(34)、以及捲繞於上述第1皮帶盤(33)及上述第2皮帶盤(34)之皮帶(35)，且 上述第1皮帶盤(33)及上述第2皮帶盤(34)中之至少一者具有於第1方向(A1)上延伸之圓筒狀之輪轂(36A)、及自上述輪轂(36A)向徑向外側延伸之皮帶輪(34A)， 於上述輪轂(36A)之外周面(36s)形成有溝槽(50)，該溝槽(50)具有與上述第1方向(A1)交叉之第1面(61)、與上述第1方向(A1)之相反方向即第2方向(A2)交叉之第2面(62)、與圓周方向即第3方向(A3)交叉之第3面(63)、及與上述第3方向(A3)之相反方向即第4方向(A4)交叉之第4面(64)， 上述皮帶輪(34A)具有於上述第1方向(A1)上延伸之根部(34a)、及較上述根部(34a)位於更靠徑向外側之位置且支持上述皮帶(35)之本體部(34b)， 上述皮帶輪(34A)之上述根部(34a)包含嵌入上述輪轂(36A)之上述溝槽(50)之內部之塑性變形部(34p、34q)， 上述皮帶輪(34A)與上述輪轂(36A)藉由上述皮帶輪(34A)之上述根部(34a)塑性變形而結合。
  14. 如請求項13之皮帶式無段變速機(30)，其中上述第1面(61)由越靠近上述第1方向(A1)越朝向徑向外側之面構成，上述第2面(62)由越靠近上述第2方向(A2)越朝向徑向外側之面構成，上述第3面(63)由越靠近上述第3方向(A3)越朝向徑向外側之面構成，及/或上述第4面(64)由越靠近上述第4方向(A4)越朝向徑向外側之面構成。
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