Ведомый шкив

 

Изобретение относится к бесступенчатой коробке передач. Шкив соосно установлен вокруг главного приводного вала (12) и содержит два противоположных конических фланца: первый фланец (14) и второй фланец (18), которые обращены друг к другу. Кольцевая кулачковая шайба (40) соосно соединена с той стороной второго фланца (18), которая противоположна первому фланцу (14). Кулачковая шайба (40) содержит две наклонные первые поверхности (42) трения кулачка и две наклонные вторые поверхности (44) трения кулачка, имеющие обратный наклон относительно первых поверхностей (42) трения кулачка. На первой проходящей в радиальном направлении опоре (50) установлена группа первых следящих элементов (54) кулачка. Первая опора (50) находится на фиксированном осевом расстоянии от первого фланца (14), и каждый элемент из числа первых следящих элементов (54), кулачка осуществляет зацепление с соответствующей одной поверхностью из числа первых поверхностей (42) трения кулачка. На второй проходящей в радиальном направлении опоре (60) установлена группа вторых следящих элементов (64) кулачка. Вторая опора (60) также находится на фиксированном осевом расстоянии от первого фланца (14), и каждый элемент из числа вторых следящих элементов (64), кулачка осуществляет зацепление с соответствующей одной поверхностью из числа вторых поверхностей (44) трения кулачка. Спиральные пружины (70) установлены между первой опорой (50) и второй опорой (60). Технический результат заключается в обеспечении возможности регулирования обратного усилия пружин и зажимающего усилия на приводном ремне, даже в том случае, когда он подвергается обратному крутящему моменту. 14 з.п. ф-лы, 13 ил.

Бесступенчатые коробки передач (БКП обычно применяют для широкого диапазона наземных транспортных средств, включая легковые автомобили или грузовики, снегоходы, тележки площадок для гольфа и мотороллеры. Они содержат приводной шкив, соединенный с двигателем, причем приводной шкив соединен с колесами или с гусеницей; и трапециевидный приводной ремень, передающий крутящий момент между ведущим шкивом и ведомым шкивом. БКП автоматически изменяет передаточное число, требуемое для данной нагрузки и скорости, обеспечивая увеличенный крутящий момент при больших нагрузках, при низких скоростях, и одновременно регулируя скорость вращения двигателя при ускорении транспортного средства. БКП можно использовать с любыми видами двигателей - с двигателями внутреннего сгорания или с электродвигателями.

Стороны приводного ремня на каждом из шкивов зажаты между двумя противоположными фланцами, соосно установленными вокруг главного приводного вала. В каждом шкиве обычной БКП: один фланец, называемый “первым фланцем”, жестко соединен с одним концом вала. Другой фланец, называемый “вторым фланцем”, свободно перемещается относительно первого фланца. При низшей скорости вращения диаметр намотки ведущего шкива минимальный, а диаметр намотки ведомого шкива максимальный. Это называется минимальным передаточным числом, поскольку это - минимальное число вращении, или часть вращения ведомого шкива для каждого полного оборота ведущего шкива.

Когда скорость вращения ведущего шкива увеличивается, его второй фланец перемещается ближе к его первому фланцу под воздействием центробежного усилия. Это усилие заставляет приводной ремень наматываться на более крупный диаметр ведущего шкива и, следовательно, на меньший диаметр ведомого шкива. Затем приводной ремень оказывает радиальное усилие на фланцы ведомого шкива помимо касательного приводного усилия, которое передает крутящий момент. Это радиальное усилие принудительно сдвигает второй фланец ведомого шкива от его первого фланца. Это усилие частично уравновешивают обратным усилием, создаваемым пружиной внутри ведомого шкива. Это усилие также уравновешивают усилием, создаваемым осевым усилием крутящего момента, прилагаемого приводным ремнем к ведомому шкиву. Это осуществляют посредством кулачковой системы, которая перемещает второй фланец к первому фланцу при увеличении крутящего момента. Кулачковая система содержит кулачковую шайбу с некоторой совокупностью симметрично расположенных и наклонных поверхностей трения кулачка, с которыми зацепляются соответствующие следящие элементы кулачка. Следящими элементами кулачка обычно являются штифты скольжения или ролики. Кулачковая шайба или группа следящих элементов кулачка установлена на задней стороне второго фланца, и другая их группа жестко соединена с валом. Замыкающее воздействие кулачковой системы, оказываемое на натяжение приводного ремня, поэтому в некоторой степени пропорционально крутящему моменту на выходном валу.

При максимальной скорости вращения - передаточное число максимальное, поскольку имеется максимальное число вращении или части вращения ведомого шкива для каждого полного вращения ведущего шкива.

При снижении скорости вращения двигателя диаметр намотки ведущего шкива уменьшается, и радиальное усилие, оказываемое приводным ремнем, также уменьшается, позволяя ведомому шкиву иметь более крупный диаметр намотки по мере того, как пружина перемещает второй фланец в сторону первого фланца. Поэтому уменьшается передаточное число.

Теоретически, натяжение приводного ремня высокое при высоких нагрузках и при низких скоростях для исключения проскальзывания приводного ремня. Но оно должно уменьшаться при высоких скоростях во избежание чрезмерного давления на приводной ремень и чтобы сохранять хороший кпд. Но для упрощения конструкции ведомого шкива или по причине физических ограничений пружину устанавливают таким образом, что обратное усилие по существу пропорционально ее отклонению, которое в свою очередь пропорционально расстоянию между первым и вторым фланцем. Другими словами, минимальное возвратное усилие создается в том случае, когда первый и второй фланцы близки друг к другу, и максимальное возвратное усилие создается в том случае, когда имеется максимальное расстояние между двумя фланцами. Это обстоятельство противоположно идеальной ситуации, т.к. зажимающее усилие на приводном ремне должно быть максимальным при минимальном передаточном числе и минимальным при максимальном передаточном числе. Значительное зажимающее усилие при минимальном передаточном числе имеет особое значение.

Обычные ведомые шкивы не имеют оптимальной приспособленности к условиям обратного крутящего момента, которые определяются как случаи, когда крутящий момент передается от ведомого шкива на ведущий шкив. Как правило, это происходит в том случае, когда транспортное средство снижает скорость или перемещается по уклону вниз. Обратный крутящий момент перемещает следящие элементы кулачка от поверхностей кулачка. В этом случае только пружина уравновешивает крутящий момент, но всегда, когда крутящий момент превышает данное значение, то зацепление между следящими элементами кулачка и поверхностями трения кулачка может быть потеряно, в результате чего передаточное число не будет нужным числом. Также зажимающее усилие приводного ремня между фланцами снижается в зависимости от интенсивности обратного крутящего момента.

Патент США №4571216 от 18 февраля 1966 (Richard F. Stieg и др. раскрывает, в частности, на Фиг.6, ведомый шкив, имеющий два соосных фланца, установленных вокруг вала. Один фланец жестко соединен с валом, при этом другой фланец перемещается вдоль и вокруг вала. Ведомый шкив также содержит две радиально проходящих опоры, соосные с двумя фланцами. Первая опора, обращенная к задней стороне подвижного фланца, жестко соединена с валом. Вторая опора находится позади первой опоры и выполнена с возможностью вращения вокруг вала. Но подшипник обеспечивает фиксированное осевое расстояние между второй опорой и фиксированным фланцем. Первая группа следящих элементов кулачка соединена на задней стороне подвижного фланца; при этом следящие элементы кулачка находятся в зацеплении с соответствующими поверхностями трения кулачка, установленными на первой опоре. Вторая группа следящих элементов кулачка также находится на задней стороне подвижного фланца, при этом указанные следящие элементы кулачка находятся в зацеплении с соответствующей группой поверхностей трения кулачка, находящихся на второй опоре. Наконец, между валом и второй опорой находится спиральная пружина для создания предварительной нагрузки крутящего момента.

Задача данного изобретения заключается в создании усовершенствованного ведомого шкива, который обеспечивает возможность регулирования обратного усилия, создаваемого пружиной, в частности - возможность обеспечения значительного зажимающего усилия при минимальном передаточном числе и пониженного зажимающего усилия при максимальном передаточном числе. Еще один объект данного изобретения заключается в создании ведомого шкива, обеспечивающего хорошее зажимающее усилие на приводном ремне, даже когда тот подвергается воздействию обратного крутящего момента.

В частности, данное изобретение обеспечивает ведомый шкив для применения в бесступенчатой коробке передач; при этом ведомый шкив выполнен с возможностью соосной его установки вокруг главного приводного вала и содержит:

первый фланец, имеющий коническую стенку на одной его стороне;

второй фланец, соосный с первым фланцем и имеющий противоположные первую и вторую стороны, при этом первая сторона имеет коническую стенку, обращенную к конической стенке первого фланца, и в результате этого образуется паз для размещения в нем приводного ремня, в котором приводной ремень должен частично наматываться; при этом второй фланец выполнен с возможностью перемещения по меньшей мере в осевом направлении относительно первого фланца;

первую простирающуюся в радиальном направлении опору, соосную с первым и вторым фланцами; при этом первая опора находится на некотором фиксированном осевом расстоянии от первого фланца и обращена ко второй стороне второго фланца;

по меньшей мере две наклонные первые поверхности трения кулачка, которые по существу одинаковы и симметрично расположены на одном из следующих элементов: вторая сторона второго фланца и первая опора;

первые следящие элементы кулачка, симметрично соединенные с одним другим из следующих элементов: вторая сторона второго фланца и первая опора; при этом каждый элемент из числа первых следящих элементов кулачка выполнен с возможностью зацепления с соответствующей одной из первых поверхностей трения кулачка;

вторую простирающуюся в радиальном направлении опору, соосную с первым и вторым фланцами; при этом вторая опора находится на некотором фиксированном осевом расстоянии от первого фланца;

по меньшей мере две наклонные вторые поверхности трения кулачка, которые по существу одинаковы и симметрично расположены на одном из следующих элементов: вторая сторона второго фланца и вторая опора; при этом вторые поверхности трения кулачка имеют обратный наклон относительно первых поверхностей трения кулачка;

вторые следящие элементы кулачка, симметрично соединенные с другим одним из следующих элементов: вторая сторона второго фланца и вторая опора; при этом каждый элемент из числа вторых следящих элементов кулачка выполнен с возможностью зацепления с соответствующей одной поверхностью из числа вторых поверхностей трения кулачка;

смещающий элемент, упруго соединяющий первую опору и вторую опору друг с другом; и

средство для соединения первой опоры с главным приводным валом в передающем крутящий момент зацеплении.

В соответствии с данным изобретением ведомый шкив отличается тем, что смещающий элемент содержит по меньшей мере одну спиральную пружину кручения, имеющую по существу прямоугольное поперечное сечение; при этом спиральная пружина кручения установлена между первой опорой и второй опорой.

Ведомый шкив согласно данному изобретению можно использовать в широком ассортименте наземных транспортных средств, включая легковые автомобили или грузовики, снегоходы, тележки для площадок для гольфа и в мотороллерах. Возможны также и прочие области применения.

Не являющееся ограничивающим описание предпочтительных осуществлений далее приводится со ссылкой на чертежи.

Фиг.1 - пространственное разнесение деталей ведомого шкива согласно первому варианту осуществления изобретения.

Фиг.2 - боковая проекция и частичный вырез собранного ведомого шкива, изображаемого на фиг.1; изображен ведомый шкив в состоянии минимального передаточного числа.

Фиг.3 - поперечное сечение по линии 3-3 на фиг.2.

Фиг.4 - поперечное сечение по линии 4-4 на фиг.2.

Фиг.5 - схематическое цилиндрическое представление соответствующих положений разных следящих элементов, изображаемых на фиг.2.

Фиг.6 - еще одна боковая проекция и частичный вырез собранного ведомого шкива, изображаемого на фиг.1; изображен ведомый шкив в состоянии промежуточного передаточного числа.

Фиг.7 - схематическое цилиндрическое представление соответствующих положений разных следящих элементов, изображаемых на фиг.6.

Фиг.8 - еще одна боковая проекция и частичный вырез изображаемого на фиг.1 собранного ведомого шкива - изображен ведомый шкив, установленный в состояние для максимального передаточного числа.

Фиг.9 - схематическое цилиндрическое представление соответствующих положений разных следящих элементов, изображаемых на фиг.8.

Фиг.10 - увеличенный схематический вид с подробным изображением второй поверхности трения кулачка в типичном ведомом шкиве для автомобиля.

Фиг.11 - ведомый шкив согласно второму предпочтительному осуществлению данного изобретения.

Фиг.12 - поперечное сечение по линии 12-12, указанной на фиг.11.

Фиг.13 - ведомый шкив согласно третьему возможному осуществлению данного изобретения.

Ниже перечислены ссылочные обозначения с названиями соответствующих элементов, используемых в прилагаемых чертежах и в описании:

10 - ведомый шкив,

12 - главный приводной вал,

14 - первый фланец,

16 - внутренняя коническая стенка (первого фланца,

17 - шлиц,

18 - второй фланец,

20 - внутренняя коническая стенка (второго фланца,

22 - паз для вмещения ремня,

24 - приводной ремень,

26 - шарикоподшипник,

28 - втулка (выполненная за одно целое с первым фланцем,

30 - игольчатый подшипник (для втулки,

32 - гильза (для второго фланца,

40 - кольцевая кулачковая шайба,

42 - первая поверхность трения кулачка,

44 - вторая поверхность трения кулачка,

50 - первая проходящая в радиальном направлении опора,

52 - стойки первой опоры,

54 - первые следящие элементы кулачка,

56 - шарикоподшипник для первой опоры,

60 - вторая проходящая в радиальном направлении опора,

62 - стойки второй опоры,

64 - вторые следящие элементы кулачка,

66 - шарикоподшипник для второй опоры,

76 - спиральные пружины кручения,

80 - проходящие в осевом направлении направляющие,

82 - третья проходящая в радиальном направлении опора,

84 - болты,

86 - стойки третьей опоры,

88 - третьи следящие элементы кулачка,

90 - кольцевой элемент,

100 - механизм сцепления.

На фиг.1-10 изображено предпочтительное осуществление ведомого шкива 10 согласно данному изобретению, называемое “первым осуществлением” в данном описании. Фиг.11 и 12 иллюстрируют еще одно возможное осуществление, называемое “вторым осуществлением”. На фиг.13 изображен еще один вариант возможного осуществление, который назван “третьим осуществлением”. Можно также выполнить многие другие осуществления.

Ведомый шкив 10 соосно установлен вокруг главного приводного вала 12. Он выполнен с возможностью вращения вокруг оси вращения, определяемой центральной продольной осью главного приводного вала 12. Центр тяжести приводного шкива 10 по существу совпадает с осью вращения. Главный приводной вал 12 либо обеспечивают в качестве опоры для узла в сборе, который затем съемным образом соединяют с выходным валом транспортного средства, либо в качестве продолжения имеющегося вала в транспортном средстве, на котором собраны детали ведомого шкива 10. Все же главный приводной вал 12 является либо выходным валом, либо механически соединен с ним.

Ведомый шкив 10 содержит два противоположных конических фланца: первый фланец 14 и второй фланец 18. Первый фланец 14, иногда называемый “фиксированным фланцем” или “фиксированным шкивом”, имеет внутреннюю коническую стенку 16 на одной его стороне. Второй фланец 18, иногда называемый “подвижным фланцем” или “подвижным шкивом”, имеет две противоположные стороны. Первая сторона имеет коническую стенку 20, обращенную к конической стенке 16 первого фланца 14 и образующую клиновой паз 22 для вмещения в нем ремня, в котором должен частично наматываться приводной ремень 24. Второй фланец 18 выполнен с возможностью осевого перемещения относительно первого фланца 14 для изменения диаметра намотки приводного ремня 24. Он также выполнен с возможностью поворота относительно первого фланца 14 во втором и третьем вариантах осуществления.

Соединение между первым фланцем 14 и главным приводным валом 12 зависит от конкретного варианта осуществления изобретения. В первом и втором вариантах осуществления первый фланец 14 выполнен с возможностью его свободного вращения вокруг главного приводного вала 12, т.к. он установлен на нем посредством шарикоподшипника 26. Именно это решение позволяет избирательно отъединять движение главного приводного вала 12 от движения ведомого шкива 10.

В третьем варианте реализации первый фланец 14 соединен с главным приводным валом 12 посредством шлица 17, который позволяет им вращаться совместно. Его также можно соединить с помощью другого соответствующего средства, например средства со взаимным зацеплением, с помощью крепежа, сварки или с помощью любых других соответствующих средств или их сочетаний. Второй фланец 18 предпочтительно устанавливают вокруг втулки 28, которая выполнена за одно целое с или иным образом соединена с первым фланцем 14. Втулка 28 соосно установлена вокруг главного приводного вала 12 посредством игольчатого подшипника 30 или любого другого соответствующего устройства. Второй фланец 18 предпочтительно установлен вокруг втулки 28 с помощью гильзы 32.

В соответствии с данным изобретением ведомый шкив 10 также содержит кольцевую кулачковую шайбу 40, которая предпочтительно соединена со второй стороной второго фланца 18. Кулачковая шайба 40 содержит по меньшей мере две наклонные первые поверхности 42 трения кулачка, предпочтительно три, которые по существу одинаковы и расположены симметрично. Кулачковая шайба 40 также содержит по меньшей мере две наклонные вторые поверхности 44 трения кулачка, предпочтительно три, которые по существу одинаковы и расположены симметрично. Наклон первой 42 и второй 44 поверхностей трения кулачка существует относительно плоскости, перпендикулярной к продольной оси главного приводного вала 12. Вторые поверхности 44 трения кулачка имеют обратный наклон относительно первых поверхностей 42 трения кулачка. При этом первые 42 и вторые 44 поверхности трения кулачка предпочтительно расположены рядом друг с другом, как показано на фиг.5, например.

Ведомый шкив 10 также содержит первую простирающую в радиальном направлении опору 50, которая соосна с первым 14 и вторым 18 фланцами и поэтому с главным приводным валом 12. Первая опора 50 установлена на некотором фиксированном осевом расстоянии от первого фланца 14. Это техническое решение можно выполнить многими способами. В первом варианте реализации согласно фиг.3 и 4 первая опора 50 установлена на главном приводном валу 12 с помощью шарикоподшипника 56, который установлен в фиксированной точке на главном приводном валу 12. Во втором варианте реализации согласно фиг.11 первая опора 50 жестко соединена с концом втулки 26 и также опирается на главный приводной вал 12 с помощью шарикоподшипника 56. Фиг.12 показывает расположение втулки 28 и первой опоры 50. В третьем варианте реализации согласно фиг.13 первая опора 50 жестко соединена с главным приводным валом 12 с помощью соответствующего средства. Возможны также другие компоновки.

Каждая из первых опор 50 в описываемых вариантах реализации содержит по меньшей мере две, предпочтительно три, проходящие в радиальном направлении стойки 52, которые по существу одинаковы и расположены симметрично. Дискообразная конфигурация является примером еще одного возможного осуществления первой опоры 50. Группа первых следящих элементов 54 кулачка предпочтительно соединена симметрично на соответствующих концах стоек 52 первой опоры 50. Каждый элемент из числа первых следящих элементов 54 кулачка выполнен с возможностью зацепления с соответствующей одной поверхностью из числа первых поверхностей 42 трения кулачка. Предпочтительно имеется три первых следящих элемента 54 кулачка. Первые следящие элементы 54 кулачка являются предпочтительно роликами, чтобы свести трение к минимуму. Они также могут быть выполнены в виде штифтов скольжения (не изображены) из материала, имеющего низкий коэффициент трения.

Положение первых поверхностей 42 трения кулачка и первых следящих элементов 54 кулачка может быть обратным. Поэтому возможно расположение первых поверхностей 42 трения кулачка на стойках 52 первой опоры 50 и первых следящих элементов 54 кулачка на задней стороне второго фланца 18.

Еще одна функция первых поверхностей 42 трения кулачка и первых следящих элементов 54 кулачка заключается в том, что они обеспечивают опору для второго фланца 18, когда их обеспечивают в числе трех или более. Положение различных деталей должно быть точным, поскольку имеется только одна гильза 32 и поскольку приводной ремень 24 наматывается вокруг только одной половины ведомого шкива 10, создавая неуравновешенные усилия, которые могут вызывать колебания, если ведомый шкив 10 не удерживается должным образом. Либо можно использовать две или более отделенные друг от друга интервалом гильзы.

Ведомый шкив 10 содержит вторую проходящую в радиальном направлении опору 60, которая соосна с первым 14 и вторым 18 фланцами. Аналогично первой опоре 50 вторая опора 60 также находится на некотором фиксированном осевом расстоянии от первого фланца 14. Она опирается на главный приводной вал 12 с помощью шарикоподшипника 66 или тому подобного средства.

Группа вторых следящих элементов 64 кулачка симметрично соединена со второй опорой 60, в частности - с концом ее соответствующих стоек 62. Каждый элемент из числа вторых следящих элементов 64 кулачка выполнен с возможностью зацепления с соответствующей одной поверхностью из числа вторых поверхностей 44 трения кулачка. Предпочтительно обеспечивают три вторых поверхности 64 трения кулачка.

Аналогично первым следящим элементам 54 кулачка вторые следящие элементы 64 кулачка являются предпочтительно роликами, чтобы свести трение к минимуму. Они также могут быть обеспечены штифтами скольжения (не изображены), сделанными из материала, имеющего низкий коэффициент трения.

Смещающий элемент обеспечивают для создания упругого межсоединения первой опоры 50 и второй опоры 60 друг с другом. Смещающий элемент предпочтительно содержит пружину или группу пружин, таких как две параллельные спиральные пружины 70 кручения, создающие обратный крутящий момент. Поперечное сечение этих пружин 70 предпочтительно прямоугольное, но также возможна и другая форма. Конец каждой пружины соединен с выемкой первой опоры 50 или с объектом, жестко соединенным с ней а другой конец соединен с соответствующей выемкой второй опоры 60. Прочие решения и виды пружин также возможны и очевидны специалисту данной области техники.

Поскольку они взаимно соединены первые следящие элементы 54 кулачка и вторые следящие элементы 64 кулачка принудительно сдвигаются со своих соответствующих первой 42 и второй 44 поверхностей трения кулачка. Затем, поскольку первая опора 50 и вторая опора 60 находятся в фиксированном положении на главном приводном валу 12, пружины 70 создают осевое воздействие на второй фланец 18, которое прилагает усилие на второй фланец 18 в сторону первого фланца 14, и таким образом создает обратное усилие. Это решение поясняется в приводимом ниже описании.

Даже в первом и втором вариантах осуществления изобретения обеспечивают средство для соединения первой опоры 56 с главным приводным валом 12 в передающем крутящий момент зацеплении. Тем самым обеспечивается возможность передать крутящий момент, передаваемый через второй фланец 18, на главный приводной вал 12, и наоборот. В первом осуществлении обеспечивают средство для соединения первого фланца 14 и второго фланца 18 в скользящей взаимосвязи и для предотвращения, по существу, их взаимного вращения. За счет этого решения исключается возникновение сдвигающего усилия в приводном ремне 24, которое обычно связано с взаимным вращением первого 14 и второго 18 фланцев. Средство для соединения первого фланца 14 и второго фланца 18 предпочтительно содержит по меньшей мере две проходящие в осевом направлении направляющие 80, предпочтительно три, которые симметрично установлены на второй стороне второго фланца 18. Это средство также содержит третью проходящую в радиальном направлении опору 82, которая соосна с первым 14 и вторым 18 фланцами.

Третья опора 82 жестко соединена с первым фланцем 14, предпочтительно на конце втулки 28. Болты 84 или аналогичные средства можно использовать для скрепления деталей вместе. Третья опора 82 предпочтительно содержит три стойки 86 - по одной для каждой направляющей 80. На концах стоек 86 установлены соответствующие третьи следящие элементы 88 кулачка, которые симметрично соединены с третьей опорой 82. Каждый элемент из числа третьих следящих элементов 88 кулачка находится в скользящем зацеплении со своей соответствующей направляющей 80 и предпочтительно содержит ролик. Может быть также использован штифт скольжения или любое другое соответствующее устройство.

Либо, как во втором и третьем осуществлениях, второй фланец 18 может находиться в скользящей или шарнирной взаимосвязи относительно первого фланца 14. Тогда возникает взаимное вращение между первым 14 и вторым 18 фланцами, когда расстояние между ними изменяется.

В работе: крутящий момент обеспечивают от приводного ремня 24 и передают его на две конические стенки 16, 20. В первом осуществлении: первые следящие элементы 54 кулачка будут принимать весь крутящий момент, поступающий от двигателя, так как первый 14 и второй 18 фланцы находятся в непосредственном зацеплении передачи крутящего момента. Во втором варианте осуществления: первый 14 и второй 18 фланцы находятся в косвенном зацеплении передачи крутящего момента, так как крутящий момент первого фланца 14 непосредственно передается на первую опору 50.

На фиг.5 изображен пример прилегающих первых 42 и вторых 44 поверхностей трения кулачка с их соответствующими первыми 54 и вторыми 64 следящими элементами кулачка, которые в этом случае содержат ролики. Зажимающее усилие на приводном ремне 24 является значительным при минимальном передаточном числе в соответствии с этой конструкцией, так как угол второй поверхности 44 трения кулачка относительно горизонтали небольшой.

На фиг.10 показан пример значения угла для автомобильного ведомого шкива 10. Кроме значения углов все значения даны в миллиметрах. Радиальное усилие, воздействующее на приводной ремень 24, должно быть очень значительным для перемещения второго фланца 18 относительно второго следящего элемента 64 кулачка, чтобы второй следящий элемент 64 кулачка перемещался в поперечном направлении в нижнюю сторону второй поверхности 44 трения кулачка.

На фиг.7 изображен вид, аналогичный виду на фиг.5, но в состоянии промежуточного передаточного числа. В этом случае угол второй поверхности 44 трения кулачка относительно горизонтали увеличивается. Поэтому будет легче перемещать второй фланец 18 в направлении второго следящего элемента 64 кулачка.

На фиг.9 передаточное число является максимальным. Второй следящий элемент 64 кулачка находится внизу второй поверхности 44 трения кулачка. Угол второй поверхности 44 трения кулачка находится в положении 78, например. Осевое воздействие усилия, создаваемого спиральными пружинами 70 кручения, теперь минимальное, несмотря на то, что пружины сжимаются далее и создают повышенный обратный крутящий момент. Очевидно, что углы первой 42 и второй 44 поверхностей трения кулачка являются предметом конструкторского решения, и возможны другие решения - в зависимости от предъявляемых требований.

Первая опора 50 предпочтительно соединена с главным приводным валом 12 посредством кольцевого элемента 90, который соосен с первым 14 и вторым 18 фланцами. Кольцевой элемент 90 жестко соединен с первой опорой 50 или выполнен за одно целое с ней.

В первом и втором осуществлениях: средство, обеспечиваемое для соединения первой опоры 50 с главным приводным валом 12, содержит механизм сцепления 100, соединенный с кольцевым элементом 90 и избирательно зацепляемый с главным приводным валом 12.

В третьем осуществлении: первая опора 50 или кольцевой элемент 90 жестко соединены с главным приводным валом 12, и поэтому механизм сцепления в этом случае не нужен. Либо кольцевой элемент 90 может быть обеспечен группой наружных зубцов не изображены, с которыми соединено зубчатое колесо или цепь (не изображены). Он может также иметь проходящий по периферии внешний паз (не изображен), в котором наматывается дополнительный приводной ремень (не изображен) для передачи механического движения на колеса или гусеницы наземного транспортного средства.

Данное изобретение не ограничивается описываемым здесь вариантом его осуществления и включает в себя любые альтернативные варианты осуществления в рамках, определяемых формулой изобретения.

Формула изобретения

1. Ведомый шкив (10) для применения в бесступенчатой коробке передач, соосно установленный вокруг главного приводного вала (12) и содержащий первый фланец (14), имеющий коническую стенку (16) на одной его стороне, второй фланец (18), соосный с первым фланцем (14) и имеющий противоположные первую и вторую стороны, при этом первая сторона имеет коническую стенку (20), обращенную к конической стенке (16) первого фланца (14), в результате чего образован паз (22) для размещения в нем приводного ремня (24), на который должен частично наматываться приводной ремень (24), при этом второй фланец (18) выполнен с возможностью перемещения по меньшей мере в осевом направлении относительно первого фланца (14), первую простирающуюся в радиальном направлении опору (50), соосную с первым (14) и вторым (18) фланцами, при этом первая опора (50) находится на фиксированном осевом расстоянии от первого фланца (14) и обращена ко второй стороне второго фланца (18), по меньшей мере две наклонные первые поверхности (42) трения кулачка, которые, по существу, одинаковы и симметрично расположены на одном из следующих элементов: вторая сторона второго фланца (18) и первая опора (50), первые следящие элементы (54) кулачка, симметрично соединенные с другим одним из следующих элементов: вторая сторона второго фланца (18) и первая опора (50), при этом каждый из первых следящих элементов (54) кулачка выполнен с возможностью зацепления с соответствующей одной поверхностью из числа первых поверхностей (42) трения кулачка, вторую, простирающуюся в радиальном направлении опору (60), соосную с первым (14) и вторым (18) фланцами, при этом вторая опора (60) расположена на фиксированном осевом расстоянии от первого фланца (14), по меньшей мере, две наклонные вторые поверхности (44) трения кулачка, которые, по существу, одинаковы и симметрично расположены на одном из следующих элементов: вторая сторона второго фланца (18) и вторая опора (60), при этом вторые поверхности (44), трения кулачка имеют обратный наклон относительно первых поверхностей (42) трения кулачка, вторые следящие элементы (64) кулачка, симметрично соединенные с другим одним из числа следующих элементов: вторая сторона второго фланца (18) и вторая опора (60), при этом каждый из вторых следящих элементов (64) кулачка выполнен с возможностью зацепления с соответствующей одной поверхностью из числа вторых поверхностей (44) трения кулачка, смещающий элемент (70), упруго соединяющий первую опору (50) и вторую опору (60) друг с другом, и средство для соединения первой опоры (50) с главным приводным валом (12) в передающем крутящий момент зацеплении, отличающийся тем, что смещающий элемент (70) содержит по меньшей мере одну спиральную пружину кручения, имеющую, по существу, прямоугольное поперечное сечение, при этом спиральная пружина кручения установлена между первой опорой (50) и второй опорой (60).

2. Ведомый шкив (10) по п.1, отличающийся тем, что вторые поверхности (44) трения кулачка расположены на второй стороне второго фланца (18), а вторые следящие элементы (64) кулачка расположены на второй опоре (60).

3. Ведомый шкив (10) по п.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит средство для соединения первого фланца (14) и второго фланца (18) в скользящей взаимосвязи и для исключения, по существу, их взаимного вращения.

4. Ведомый шкив (10) по п.3, отличающийся тем, что средство для соединения первого (14) и второго (18) фланцев содержит по меньшей мере две простирающиеся в осевом направлении направляющие (80), симметрично расположенные на второй стороне второго фланца (18), третью простирающуюся в радиальном направлении опору (82), соосную с первым (14) и вторым (18) фланцами, при этом третья опора (82) жестко соединена с первым фланцем (14), и третьи следящие элементы (88) кулачка симметрично соединены с третьей опорой (82), при этом каждый элемент из числа третьих следящих элементов (88) кулачка находится в скользящем зацеплении с соответствующей одной направляющей из числа проходящих в осевом направлении направляющих (80).

5. Ведомый шкив (10) по п.4, отличающийся тем, что третья опора (82) жестко соединена с первым фланцем (14) посредством втулки (28), соосно установленной вокруг главного приводного вала (12) и жестко соединенной с первым фланцем (14) или выполненной с ним за одно целое, при этом второй фланец (18) находится в скользящем зацеплении на втулке (28).

6. Ведомый шкив (10) по п.4 или 5, отличающийся тем, что каждый элемент из числа третьих следящих элементов (88) кулачка содержит ролик.

7. Ведомый шкив (10) по п.6, отличающийся тем, что каждые из направляющих (80) и третьих следящих элементов (88) кулачка имеются в количестве трех.

8. Ведомый шкив (10) по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что средство для соединения первой опоры (50) с главным приводным валом (12) содержит кольцевой элемент (90), соосный с первым (14) и вторым (18) фланцами, при этом кольцевой элемент (90) жестко соединен с первой опорой (50).

9. Ведомый шкив (10) по п.8, отличающийся тем, что средство для соединения первой опоры (50) с главным приводным валом (12) дополнительно содержит механизм сцепления (100), соединенный с кольцевым элементом (90) и выполненный с возможностью избирательного зацепления с главным приводным валом (12).

10. Ведомый шкив (10) по п.8 или 9, отличающийся тем, что один конец спиральной пружины (70) кручения соединен со второй опорой (60), а другой ее конец соединен с кольцевым элементом (90).

11. Ведомый шкив (10) по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что средство для соединения первой опоры (50) с главным приводным валом (12) содержит средство для жесткого соединения первого фланца (14) и первой опоры (50) с главным приводным валом (12).

12. Ведомый шкив (10) по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что каждые из первых поверхностей (42) трения кулачка, вторых поверхностей (44) трения кулачка, первых следящих элементов (54) кулачка и вторых следящих элементов (64) кулачка выполнены в количестве трех.

13. Ведомый шкив (10) по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что каждые из первых следящих элементов (54) кулачка и вторых следящих элементов (64) кулачка содержат ролик.

14. Ведомый шкив (10) по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что каждые из первых следящих элементов (54) кулачка и вторых следящих элементов (64) кулачка содержат штифт скольжения.

15. Ведомый шкив (10) по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что содержит две параллельные спиральные пружины (70) кручения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13