Пневматически приводимая бесступенчатая трансмиссия

Пневматически приводимая бесступенчатая трансмиссия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Перекрестная ссылка

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки на патент США №61/707,241, поданной 28 сентября 2012 года, все содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.

Область техники

[0002] Настоящее изобретение относится в целом к бесступенчатым трансмиссиям.

Уровень техники

[0003] Бесступенчатые трансмиссии (CVT) типа бесконечного ремня используется во многих типах транспортных средств, таких как снегоходы, вездеходные машины (ATV), скутеры и т.п., для получения бесконечного числа передаточных отношений между двигателем и колесами транспортного средства. Как правило, CVT механически управляют посредством центробежных грузиков (обычно на ведущей стороне), противодействующих усилию пружины для обеспечения необходимого передаточного отношения. Характеристики CVT, включая изменение передаточного отношения в зависимости от частоты вращения двигателя, скорости транспортного средства, крутящего момента и т.п., могут быть настроены соответствующим выбором грузиков и пружины на ведущей стороне и кулачков на ведомой стороне.

[0004] Механически управляемые CVT ограничили варианты управления, поскольку конфигурация различных компонентов не может быть изменена в процессе работы на основании рабочих условий. Механически управляемые CVT могут иметь низкий коэффициент полезного действия вследствие потерь на трение, возникающих в результате конструкции с ременной передачей. Кроме того, при вождении на постоянных высоких скоростях, двигатель, и другие связанные элементы в двигателе, работающий на высоких скоростях вращения (частота вращения в минуту, RPM), вызывают нежелательный шум и вибрации, а также высокий расход топлива.

[0005] В некоторых CVT, особенно в стационарных применениях, механические средства управления были заменены пневматической или гидравлической системой для изменения передаточного отношения CVT. В патенте США №3,200, 666, авторы Schrodt el al., выданном 17 августа 1965 года, описана CVT, в которой для изменения передаточного отношения CVT на ведущий шкив воздействует поршень. В патенте США №6,811,504, выданном 2 ноября 2004 года, авторы Korenjak el al., описана CVT, обеспеченная пневмосистемой на ведомой стороне для облегчения торможения.

[0006] Такие полностью управляемые CVT, в которых один или оба из шкивов управляются, независимо от способа управления: гидравлически, пневматически или электрически, требуют прикрепления дополнительных компонентов к CVT, таких как насосы и емкости, увеличивая весу и стоимость CVT. Кроме того, в таких системах любая потеря управления CVT могла привести в результате к утрате работоспособности транспортного средства.

[0007] Таким образом, возникает необходимость в устойчивой, надежной, эффективной и универсальной CVT, которая обеспечивает возможность регулирования ее конфигурации на основании рабочих режимов транспортного средства.

Сущность изобретения

[0008] Цель настоящего изобретения заключается в преодолении по меньшей мере некоторых из недостатков, обнаруженных в предшествующем уровне техники.

[0009] В одном аспекте шкив для бесступенчатой трансмиссии содержит вал. Первый ролик, расположенный на вале, имеет поверхность контакта с ремнем. У второго ролика, расположенного на вале, есть поверхность контакта с ремнем, расположенная напротив поверхности контакта с ремнем первого ролика. Пружина раздвигает первый ролик и второй ролик друг от друга. Паукообразная деталь установлена на вале. Второй ролик расположен в осевом направлении между паукообразной деталью и первым роликом. Второй подвижен ролик в осевом направлении. Паукообразная деталь неподвижна в осевом направлении. Первый ролик, второй ролик и паукообразная деталь выполнены с возможностью вращения совместно с валом. Множество центробежных грузиков соединено с одним из паукообразной детали и второго ролика. По меньшей мере часть каждого из множества центробежных грузиков перемещается в радиально направлении наружу относительно вала в ответ на вращение вала. Радиальное положение части зависит от скорости вращения вала, осевое расстояние между паукообразной деталью и вторым роликом зависит по меньшей мере частично от радиального положения части. Шкив также содержит по меньшей мере один цилиндр, выполненный с возможностью приема текучей среды, и по меньшей мере один поршень. По меньшей мере один поршень подвижен по меньшей мере в одном цилиндре в ответ на прием текучей среды по меньшей мере одним цилиндром, и тем самым выборочно прикладывается сила к одному из первого и второго роликов по направлению к другому из первого и второго роликов.

[0010] В дополнительном аспекте по меньшей мере один поршень выборочно прикладывает усилие ко второму ролику.

[0011] В другом аспекте текучая среда представляет собой сжатый воздух, и по меньшей мере один поршень приводится в действие пневматически.

[0012] В еще одном аспекте пружина соединена со вторым роликом.

[0013] В дополнительном аспекте поршень выборочно прикладывает усилие ко второму ролику, а первый ролик неподвижен в осевом направлении.

[0014] В другом аспекте по меньшей мере один цилиндр сформирован по меньшей мере частично паукообразной деталью.

[0015] В дополнительном аспекте крышка герметично закрывает по меньшей мере один цилиндр.

[0016] В другом аспекте по меньшей мере один поршень содержит по меньшей мере одну штангу, прикрепленную к указанному поршню. По меньшей мере одна штанга расположена по меньшей мере внутри одного цилиндра. Указанный один из по меньшей мере одного поршня выборочно прикладывает усилие ко второму ролику по меньшей мере через одну штангу.

[0017] В дополнительном аспекте по меньшей мере один поршень содержит по меньшей мере одну штангу, прикрепленную к указанному поршню. По меньшей мере одна штанга расположена в цилиндре, соответствующем указанному по меньшей мере одному поршню. По меньшей мере один поршень выборочно прикладывает усилие к указанному одному из первого и второго роликов по меньшей мере через одну штангу.

[0018] В другом аспекте трубопровод для текучей среды соединен по меньшей мере с одним цилиндром.

[0019] В еще одном аспекте соединитель соединяет трубопровод для текучей среды с цилиндром.

[0020] В дополнительном аспекте соединитель выполнен с возможностью поворота совместно с валом.

[0021] В другом аспекте трубопровод для текучей среды закреплен без возможности поворота.

[0022] В еще одном аспекте трубопровод для текучей среды закреплен без возможности поворота.

[0023] В дополнительном аспекте каждый из множества центробежных грузиков соединен со вторым роликом.

[0024] В другом аспекте каждый из множества центробежных грузиков представляет собой роликовый грузик или рычаг. Роликовый грузик подвижен в радиальном направлении наружу. У рычага есть первый конец и второй конец. Первый конец присоединен к одному из паукообразной детали и второго ролика. Второй конец выполнен с возможностью поворота от одного из паукообразной детали и второго ролика. Второй конец выполнен с возможностью поворота наружу в радиально направлении относительно вала.

[0025] В другом аспекте настоящее изобретение обеспечивает CVT, содержащую ведущий шкив по любому из указанный в приведенном выше описании аспектов. CVT дополнительно содержит ведомый шкив, имеющий вал ведомого шкива. Первый ролик ведомого шкива и второй ролик ведомого шкива установлены на вале ведомого шкива для вращения совместно с указанным валом. Поверхность контакта с ремнем первого ролика ведомого шкива расположена напротив поверхности контакта с ремнем второго ролика ведомого шкива. Бесконечный ремень соединяет с возможностью вращения ведущий шкив и ведомый шкив. Бесконечный ремень удерживается между поверхностями контакта с ремнем первого и второго роликов ведущего шкива и поверхностями контакта с ремнем первого и второго роликов ведомого шкива.

[0026] В другом аспекте настоящее изобретение обеспечивает транспортное средство, имеющее раму, двигатель, поддерживаемый рамой и элемент сцепления с землей, функционально соединенный с двигателем и соединенный с рамой. Транспортное средство также содержит CVT по второму аспекту. Вал ведущего шкива функционально соединен с коленчатым валом двигателя, и вал ведомого шкива соединяется с элементом сцепления с землей.

[0027] В дополнительном аспекте источник текучей среды сообщается посредством текучей среды по меньшей мере с одним поршнем.

[0028] В дополнительном аспекте система управления управляет приведением в действие по меньшей мере одного поршня.

[0029] В другом аспекте система управления регулирует усилие, оказываемое поршнем.

[0030] В другом аспекте система управления регулирует усилие на основании по меньшей мере одного из следующего: ручной ввод, скорость движения транспортного средства, рабочая скорость двигателя и крутящий момент, необходимый для привода элемента сцепления с землей.

[0031] Для настоящей заявки термины, относящееся к пространственной ориентации при ссылке на транспортное средство и компоненты относительно транспортного средства, такие как ʺвпередʺ, ʺназадʺ, ʺслеваʺ, ʺсправаʺ, ʺвышеʺ и ʺнижеʺ, имеют такое значение, как они были бы поняты водителем транспортного средства, ориентированного вперед (т.е. не повернутого влево или вправо) и в вертикальном положении (т.е. не наклонно).

[0032] Каждый из вариантов реализации настоящего изобретения имеет по меньшей мере одно из указанных выше цели и/или аспектов, но не обязательно имеет все из них. Следует понимать, что некоторые аспекты настоящего изобретения, которые возникли в результате попыток достичь вышеуказанной цели, не могут достичь этой цели и/или могут достичь другие цели, особо не упомянутые в настоящем описании.

[0033] Дополнительные и/или альтернативные особенности, аспекты и преимущества вариантов реализации настоящего изобретения станут очевидными из представленного ниже описания, сопроводительных чертежей и приложенной формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

[0034] Для лучшего понимания настоящего изобретения, а также его других аспектов и дополнительных особенностей, приведено представленное ниже описание, которое должно быть использовано совместно с сопроводительными чертежами, на которых:

[0035] На фиг. 1 представлена вертикальная проекция правой стороны снегохода;

[0036] На фиг. 2 показан вид в перспективе, выполненный с фронтальной части, левой стороны, силового агрегата снегохода, показанного на фиг. 1;

[0037] На фиг. 3А показан вид в поперечном разрезе ведущего шкива бесступенчатой трансмиссии (CVT) силового агрегата, показанного на фиг. 2, на котором ведущий шкив представлен в неработающем положении;

[0038] На фиг. 3В показан вид в поперечном разрезе ведущего шкива, показанного на фиг. 3А, в активном положении;

[0039] На фиг. 4 изображен вид в перспективе, выполненный с фронтальной части, правой стороны паукообразной детали ведущего шкива, показанного на фиг. 3А;

[0040] На фиг. 5 показан вид в перспективе, выполненный с фронтальной части, правой стороны поршня ведущего шкива, представленного на фиг. 3А;

[0041] На фиг. 6 показан вид в перспективе, выполненный с задней части, левой стороны плоской крышки ведущего шкива, показанного на фиг. 3А;

[0042] На фиг. 7 представлен вид в поперечном разрезе другого варианта реализации ведущего шкива CVT силового агрегата, показанного на фиг. 2;

[0043] На фиг. 8 представлена схема системы управления для CVT силового агрегата, показанного на фиг. 2;

[0044] На фиг. 9 показан вид в перспективе, выполненный с фронтальной части, правой стороны другого варианта реализации поршня; и

[0045] На фиг. 10 изображен вид в поперечном разрезе другого варианта реализации ведущего шкива CVT силового агрегата, показанного на фиг. 2, имеющего поршень, показанный на фиг. 9.

Подробное описание

[0046] Настоящее изобретение будет описано в отношении снегохода. Однако необходимо отметить предполагается, что настоящее изобретение могло бы быть использовано в других транспортных средствах, таких как, не в качестве ограничения, мотоцикл, транспортное средство с тремя колесами и вездеходная машина (ATV). Аспекты настоящего изобретения также могли бы быть применены к моторизованным устройствам, отличным от транспортных средств, которые используют бесступенчатую трансмиссию (CVT).

[0047] Как показано на фиг. 1, снегоход 10 содержит передний конец 12 и задний конец 14, которые последовательно определены направлением движения вперед. Снегоход 10 имеет раму 16, которая содержит арочный туннель 18, часть 20 опорной рамы под двигатель и часть 22 узла передней подвески. Арочный туннель 18, в целом сформированный из листового металла, загнутого в форме перевернутой ʺUʺ, проходит по направлению к задней части вдоль продольной оси 61 снегохода 10 и соединяется на передней части с частью 20 опорной рамы под двигатель. Двигатель 24, показанный схематично на фиг. 1, удерживается частью 20 опорной рамы под двигатель рамы 16.

[0048] Сидение 58, обеспечивающее широкое расставленные ноги, расположено сверху рамы 16 для размещения водителя. Задняя часть сидения 58, которая может содержать отсек для принадлежностей, может быть использована для размещения пассажира. Две опоры 60 для ног размещены на противоположных сторонах снегохода 10 ниже сидения 58 для размещения ступней водителя.

[0049] Две лыжи 26 размещены в переднем конце 12 снегохода 10 и присоединены к раме 16 через узел 28 передней подвески. Узел 28 передней подвески содержит стойки 30 лыжи, опорные рычаги 32 и шаровые соединения (не показаны) для функционального соединения соответствующих лыж 26 с рулевой колонкой 34. Механизм поворота, такой как руль 36, размещенный перед сидением 58, присоединен к верхнему концу рулевой колонки 34 для обеспечения водителю возможности поворота стоек 30 лыж и, следовательно, лыж 26, для управления снегоходом 10.

[0050] Бесконечная ведущая гусеница 65 размещена в задней части 14 из снегохода 10. Ведущая гусеница 65 расположена в целом под арочным туннелем 18, и функционально соединена с двигателем 24 через CVT 40, которая изображена схематично ломаными линиями и более подробно будет рассмотрена в приведенном ниже описании. Для продвижения снегохода 10 бесконечная ведущая гусеница 65 приводится в движение для прохода вокруг узла 42 задней подвески. Узел 42 задней подвески содержит пару направляющих рельс 44, контактирующих посредством скольжения с бесконечной ведущей гусеницей 65. Узел 42 задней подвески также содержит по меньшей мере один амортизатор 46 и рычаги 48 и 50 подвески для прикрепления направляющих рельс 44 к раме 16.

Кроме того, в узле 42 задней подвески также имеется по меньшей мере одно натяжное колесо 52.

[0051] В передней части 12 снегохода 10 двигатель 24 и CVT 40 закрыты обтекателями 54, тем самым обеспечивая внешний корпус, который защищает двигатель 24 и CVT 40. Обтекатели 54 содержат капот и по меньшей мере одну боковую панель, которая при необходимости может быть открыта для обеспечения доступа к двигателю 24 и CVT 40, например, для осмотра или обслуживания двигателя 24 и/или CVT 40. Ветровое стекло 56, соединенное с обтекателями 54 возле передней части 12 снегохода 10, выступает в качестве лобового стекла для уменьшения силы воздуха на водителя при движении снегохода 10.

[0052] Двигатель 24 представляет собой двигатель внутреннего сгорания. Внутренняя конструкция двигателя 24 может иметь любой известный тип и может функционировать по принципу двухтактного или четырехтактного двигателя. Двигатель 24 приводит в движение коленчатый вал 57 (фиг. 3А), который вращается вокруг горизонтально расположенной оси 85 (фиг. 3А), которая проходит в целом перпендикулярно к продольной оси 61 снегохода 10. Коленчатый вал 57 приводит в действие CVT 40 согласно приведенному ниже подробному описанию для передачи крутящего момента бесконечной ведущей гусенице 65 для передвижения снегохода 10.

[0053] На фиг. 2 схематично изображен силовой агрегат 75 снегохода 10. Силовой агрегат 75 содержит двигатель 24, CVT 40 и понижающую передачу 78 с постоянным передаточным отношением. CVT 40 содержит ведущий шкив 80, соединенный непосредственно для вращения с коленчатым валом 57 двигателя 24, и ведомый шкив 88, соединенный с одним концом поперечно установленного промежуточного вала 92, который удерживается на раме 16 посредством подшипников. Согласно указанному чертежу поперечно установленный промежуточный вал 92 пересекает ширину двигателя 24. Противоположный конец поперечно установленного промежуточного вала 92 соединен с ведущим элементом понижающей передачи 78, и ведомый элемент понижающей передачи 78 соединен с ведущей осью 90, несущей ведущие колеса (не показаны), которые формируют приводящее соединение с ведущей гусеницей 65. Как правило, ведущий элемент понижающей передачи 78 состоит из маленькой звездочки, соединенной с поперечным промежуточным валом 92 и соединенной для приведения в движение ведомого элемента, состоящего из более крупной звездочки, соединенной с ведущей осью 90 через приводную цепь, все указанные элементы понижающей передачи закрыты корпусом понижающей передачи 78.

[0054] В этом конкретном примере ведущий шкив 80 вращается со скоростью, равной скорости коленчатого вала 57 двигателя 24, тогда как скорость вращения поперечного промежуточного вала 92 определена в соответствии с мгновенным отношением CVT 40. Ведущая ось 90 вращается с более низкой скоростью, чем поперечный промежуточный вал 92 из-за действия понижающей передачи 78. Необходимо отметить, что ведущий шкив 80 может быть соединен не с коленчатым валом 57, а с другим валом двигателя, таким как выходной вал, вал противовеса или вал отбора мощности, приводимый и проходящий от двигателя 24. Аналогичным образом, ведомый шкив 88 может быть соединен с валом, отличным от поперечного промежуточного вала 92, например, напрямую с ведущей осью 90 или любым другим валом, функционально соединенным с элементом сцепления с землей транспортного средства (т.е. ведущей гусеницей 65 в случае снегохода 10).

[0055] Ведущий шкив 80 CVT 40 содержит пару противоположных роликов в форме усеченного конуса, 82 и 84, между которыми удерживается элемент 86 бесконечного ремня. Ведущий шкив 80 описан более подробно ниже. Ведомый шкив 88 содержит пару роликов в форме усеченного конуса, 87 и 89, удерживающих между собой элемент 86 бесконечного ремня.

[0056] Передаточное отношение CVT 40 определено как отношение эффективного диаметра ведомого шкива 88 к эффективному диаметру ведущего шкива 80. Эффективные диаметры шкивов 80, 88 определены радиальным положением ремня 86, проходящего между этими двумя роликами, 82 и 84, 87 и 89, соответствующих шкивов 80, 88. Радиальное положение ремня 86, проходящего между двумя роликами, 82 и 84, 87 и 89, изменяется с изменением расстояния между роликами, 82 и 84, 87 и 89. Поскольку длина ремня 86 остается постоянной, возникает обратная связь между эффективными диаметрами ведущего и ведомого шкивов 80, 88. При движении ремня 86 наружу в радиальном направлении на ведущем шкиве 80 (т.е. при движении шкивов 82 и 84 ведущего шкива по направлению друг к другу), таким образом увеличивая эффективный диаметр ведущего шкива 80, ремень 86 должен перемещаться радиально внутрь на ведомом шкиве 88 (т.е. ролики 87 и 89 ведомого шкива отодвигаются друг от друга), тем самым уменьшая эффективный диаметр ведомого ролика 88 и изменяя передаточное отношение CVT.

[0057] Двигатель 24 передает крутящий момент через коленчатый вал 57 к ведущему шкиву 80 для вращения указанного ведущего шкива 80. Расхождение между ведущими роликами, 82 и 84, и эффективный диаметр ведущего шкива 80 управляется регулирующим механизмом, который более подробно будет рассмотрен в представленном ниже описании. Ремень 86 введен в зацепление с роликами 82, 84 ведущего шкива 80 согласно приведенному выше описанию. В свою очередь ремень 86 входит в контакт с ведомым шкивом 88, вращая ролики 87 и 89, изменяя расхождение между ними и эффективный диаметр ведомого шкива 88 согласно приведенному выше описанию. Крутящий момент таким образом передается от двигателя 24 к ведущему шкиву 80, ремню 86, ведомому шкиву 88 и наконец к ведущей оси 90.

[0058] При большом передаточном отношении (малая передача) CVT ведущий шкив 80 поворачивается несколько раз за каждый поворот ведомого шкива 88. Такая конфигурация желательна в определенных ситуациях таких как, например, при ускорении снегохода 10, в которых необходимо передать большой крутящий момент ведущему шкиву 88 и, следовательно, ведущей оси 90.

[0059] При небольшом передаточном отношении (высока передача) CVT каждый поворот ведущего шкива 80 приводит в результате ко множеству поворотов ведомого шкива 88. Такая особенность применима в определенных ситуациях, таких как, например, при работе снегохода 10 на постоянных и высоких скоростях.

[0060] Далее согласно фиг. 3А - 7, 9 и 10 более подробно описан ведущий шкив 80.

[0061] Согласно приведенному выше описанию ведущий шкив 80 содержит пару роликов 82 и 84, оба из которых вращаются вместе с коленчатым валом 57 вокруг оси 85 вращения ведущего шкива 80. В контексте настоящего описания термин ʺосевое направлениеʺ относительно ведущего шкива 80, относится к направлению, параллельному оси 85 вращения.

[0062] Каждый из внутреннего и наружного роликов 82, 84 имеет поверхность 83 контакта с ремнем. Ремень 86 зажат между поверхностью 83 контакта с ремнем ведущих роликов 82, 84. Внутренний ролик 82, расположенный между наружным роликом 84 и двигателем 24, неподвижно установлен в осевом направлении, и поэтому упоминается как неподвижный ролик 82. Внешний ролик 84 может перемещаться по направлению к неподвижному ролику 82 или от него в осевом направлении для изменения передаточного отношения CVT 40 и поэтому упоминается как подвижный ролик 84. Необходимо отметить, что оба ролика 82, 84 могут быть подвижными в осевом направлении.

[0063] Ролики 82, 84 ведущего шкива 80 установлены на ведущем вале 100, который с возможностью вращения соединен с коленчатым валом 57. Часть 101 ведущего вала 100 зафиксирована посредством конусной посадки на конце коленчатого вала 57. Болт 102 вставлен в ведущий вал 100 с конца напротив части 101 и ввернут в конец коленчатого вала 57 для закрепления ведущего вала 100 на коленчатом вале 57. Необходимо отметить, что ведущий вал 100 может быть соединен с возможностью вращения с коленчатым валом 57 другими известными способами. Например, ведущий вал 100 может входить в зацепление с коленчатым валом 57 посредством шлицов.

[0064] Неподвижный ролик 82 запрессован на внутреннем конце ведущего вала 100 для его осевой фиксации и обеспечения возможности вращения совместно с ведущим валом.

[0065] Подвижный ролик 84 установлен на ведущем вале 100 наружу в осевом направлении от неподвижного ролика 82. Подвижный ролик 84 установлен на ведущем вале 100 на опорных втулках 104 для обеспечения возможности скольжения в осевом направлении.

[0066] Кольцевая камера 110 для пружины, расположенная соосно с ведущим валом 100, определена между подвижным роликом 84 и ведущим валом 100. Винтовая пружина 116 сжатия расположена в камере 110 для пружины соосно с ведущим валом 100. Фланец 112, проходящий в радиальном направлении за пределы наружной поверхности ведущего вала 100 в камеру 110 для пружины формирует пружинный упор. Пружина 116 установлена в камере 110 для пружины между неподвижным в осевом направлении пружинным упором 112 и подвижной в осевом направлении внешней стенкой 114, сформированной частью подвижного ролика 84. Такое расположение пружины 116 отжимает подвижный ролик 84 от неподвижного ролика 82.

[0067] Необходимо отметить, что пружина 116 может быть установлена между частью неподвижного ролика 82 и частью подвижного ролика 84 или элементом, неподвижно соединенным со скользящим подвижным роликом 84. Также необходимо отметить, что пружина 116 может быть установлена между частью подвижного ролика 84 и неподвижной в осевом направлении частью ведущего шкива 80, а не фланцем 112, при условии размещения неподвижной в осевом направлении части аксиально внутрь части подвижного ролика 84.

[0068] На наружной поверхности подвижного ролика 84 установлен некоторое число центробежных грузиков 120. В представленном варианте реализации центробежные грузики имеют форму противовесов или рычагов 120, имеющих один конец 121, прикрепленный к наружной поверхности подвижного ролика 84, а другого конец 122 - свободный для осуществления поворота от подвижного ролика 84. При состоянии покоя подвижного ролика 84 свободный конец 122 центробежных рычагов 120 прижат к его наружной поверхности. По мере возрастания скорости вращения подвижного ролика 84, свободный конец 122 поворачивается от подвижного ролика 84 и радиально наружу относительно ведущего вала 100.

[0069] Паукообразная деталь 90 и крышка 92 установлены на ведущем вале 100 в осевом направлении снаружи подвижного ролика 84, для совместного вращения с ведущим валом 100. Крышка 92 прикреплена к ведущему валу 100 болтом 102, который крепит ведущий вал 100 к коленчатому валу 57. Паукообразная деталь 90 прикреплена к крышке 92 болтами, вставленными в отверстия 126 вблизи ее внешней периферии. Таким образом, паукообразная деталь 90 и крышка 92 вращаются совместно с ведущим валом 100.

[0070] Паукообразная деталь 90 имеет цилиндрическую втулку 124, которая проходит соосно вокруг ведущего вала 100 и расположена на определенном расстоянии от него. Паукообразная деталь 90 имеет шесть пар фланцев 128, проходящих внутрь к подвижному ролику 84. Шесть пар фланцев 128 радиально распределены по внешней периферии. У каждой пары фланцев 128 есть ролик 130, установленный с возможностью поворота между их концами. Каждый ролик 130 находится в контакте с соответствующим одним из центробежных рычагов 120 подвижного ролика 84. Пары 128 фланцев также входят в контакт с дополнительными фланцами 129 подвижного ролика 84 так, чтобы подвижный ролик 84 вращался с паукообразной деталью 90, и следовательно с ведущим валом 100, вокруг оси 85. Каждый дополнительный фланец 129 подвижного ролика 84 входит в пространство между парами 128 смежных фланцев паукообразной детали 90.

[0071] Паукообразная деталь 90 изготовлена из алюминия. Необходимо отметить, что паукообразная деталь 90 может быть изготовлена из других подходящих материалов. Согласно фиг. 4 паукообразная деталь 90 имеет множество отверстий 140, сформированных радиально снаружи втулки 124 и между парами 128 фланцев. Отверстия 140 предназначены для снижения веса. Необходимо отметить, что отверстия 140 могут быть опущены.

[0072] Крышка 92 изготовлена из алюминия. Необходимо отметить, что крышка 92 может быть сделана из других подходящих материалов. Согласно фиг. 6 в поверхности крышки 92, отвернутой от подвижного ролика 84, сформировано множество полостей 138. Полости 138 сформированы для снижения веса. Необходимо отметить, что полости 138 могут быть опущены.

[0073] При низких рабочих скоростях двигателя (RPM, частота вращения в минуту) неподвижный ролик 82 и подвижный ролик 84 ведущего шкива 80 расположены, как показано на фиг. 3А. При высоких RPM двигателя ролики 82, 84 размещены, как показано на фиг. 3В. Центробежные грузики 120, которые способствую выполнению такого изменения конфигурации, являются частью механизма регулирования для регулировки передаточного отношения CVT.

[0074] Согласно фиг. 3А при состоянии покоя ведущего вала 100, и следовательно подвижного ролика 84 и паукообразной детали 90, подвижный ролик 84 расположен в своем наиболее удаленном положении на ведущем вале 100 и в максимально отодвинутом положении относительно неподвижного ролика 82. В этом положении ролики 130 паукообразной детали 90 расположены в контакте с рычагами 120 возле конца 121, прикрепленного к подвижному ролику 184.

[0075] При увеличении скорости вращения подвижного ролика 84 свободные концы 122 рычагов 120 проходят наружу, подталкивая ролики 130 и отталкивая подвижный ролик 84 от паукообразной детали 90 к неподвижному ролику 82. Точка контакта рычага 120 с роликом 130 перемещается от конца 121, прикрепленного к подвижному ролику 84, к свободному концу 122 рычага 120.

[0076] Согласно фиг. 3В при расположении подвижного ролика 84 в его самом внутреннем положении на ведущем вале 100 и в его самом близком положении к неподвижному ролику 82, свободные концы 122 рычагов 120 находятся в контакте с роликами 130 паукообразной детали 90. Такое положение ведущего шкива 80 достигается при высоких скоростях вращения ведущего вала 100.

[0077] Необходимо отметить, что центробежные грузики 120 могут быть присоединены к паукообразной детали 90 для контакта с подвижным роликом 90 и отталкивания подвижного ролика 84 от паукообразной детали 90 при увеличении скорости вращения паукообразной детали 90. Кроме того, необходимо отметить, что центробежные грузики могут иметь форму роликовых грузиков, которые прокатываются радиально наружу при увеличении скорости вращения ведущего шкива 80. В таком варианте реализации поверхности, расположенные в контакте с роликовыми грузиками, наклонены таким образом, что роликовые грузики могут отодвигать подвижный ролик от паукообразной детали 90.

[78] При отталкивании подвижного ролика 84 к неподвижному ролику 82 пружина 116 сжатия оказывает усилие на подвижный ролик 84 для смещения его от неподвижного ролика 82, т.е. в направлении, противоположном направлению усилия, приложенного к подвижному ролику 84 вследствие центробежных грузиков 120. Уравновешивание этих противодействующих сил частично определяет осевое положение подвижного ролика 84. Таким образом, центробежные грузики 120 формируют механическую часть механизма регулирования для регулировки передаточного отношение CVT.

[0079] Поршень 94 с возможностью скольжения установлен на ведущем вале 100 по оси внутрь крышки 92 и в цилиндрической втулке 124 паукообразной детали 90. Поршень 94 имеет герметичное соединение с наружной поверхностью ведущего вала 100 за счет уплотнения 131, принимаемого в канавку, сформированную на внутренней цилиндрической поверхности поршня 94. Поршень 94 имеет герметичное соединение с внутренней поверхностью цилиндрической втулки 124 при помощи уплотнения 133, принимаемого в канавку, сформированную на внешней цилиндрической поверхности поршня 94. Таким образом, цилиндрическая втулка 124 формирует цилиндр для поршня 94. Поршень 94 отходит от крышки 92 при заполнении пространства между поршнем 94 и крышкой 92 сжатым воздухом согласно представленному ниже описанию.

[0080] В этом варианте реализации неподвижный подвижный ролик 84 (т.е. подвижный ролик 84 в своем наиболее удаленном осевом положении) примыкает к поршню 94, когда он не приведен в действие, согласно фиг. 3А. Необходимо отметить, что неподвижный подвижный ролик 84 может быть расположен на определенном расстоянии от поршня 94 в своем неактивированном положении. Также необходимо отметить, что поршень 94 может быть присоединен к подвижному ролику 84 для скольжения и вращения совместно с подвижным роликом 84. Необходимо отметить, что поршень 94 может быть расположен в цилиндре, который не является частью паукообразной детали 90. Кроме того, необходимо отметить, что поршень 94 может иметь другую форму, отличную от формы, представленной в настоящем описании. Необходимо отметить, что для приложения усилия к подвижному ролику 84 может быть обеспечено множество поршней с соответствующим количеством цилиндров.

[0081] Поршень 94 изготовлен из пластика, чтобы минимизировать его вес. Согласно фиг. 5 ребра 142 проходят в радиальном направлении вдоль поверхности поршня 94, обращенные к подвижному ролику 84. Ребра 142 увеличивают жесткость поршня 94. Необходимо отметить, что ребра 142 могут быть исключены. Необходимо отметить, что поршень 94 может быть изготовлен из любого подходящего материала. Например, поршень 94 может быть сделан из металла согласно приведенному ниже описанию со ссылкой на фиг. 9 и 10.

[0082] Соединитель 96, установленный на крышке 92, соединяет воздуховод 98 с внутренним пространством цилиндра 124 через воздушные каналы 93, сформированный в крышке 92. Соединитель 96 вращается с крышкой 92, тогда как воздуховод 98 неподвижен. Подшипники 137 вставлены между неподвижным воздуховодом 98 и соединителем 96. Соединитель 96 с возможностью поворота герметично соединен с неподвижным воздуховодом 98 через манжетные уплотнения 132. При подаче сжатого воздуха через воздуховод 98 в цилиндр 124 поршень 94 совершает скользящее движение от крышки 92, толкая подвижный ролик 84 к неподвижному ролику 82 и увеличивая эффективный диаметр ведущего шкива 80. Таким образом, усилие, приложенное к подвижному ролику 84 поршнем 94, имеет одинаковое направление с усилием, приложенным к подвижному ролику 84 вследствие механизма центробежных грузиков.

[0083] Согласно приведенному выше описанию, в общем, более высокий RPM двигателя вызывает более быстрое вращение ведущего шкива 80, увеличивая усилие, прикладываемое к подвижному ролику 84 вследствие центробежных грузиков 120, приводя в результате к большему эффективному диаметру для ведущего шкива 80 (т.е. меньшему эффективному диаметру для ведомого шкива 88) и более низкому передаточному отношению для CVT 40. Таким образом, передаточное отношение CVT определено скоростью работы двигателя 24.

[0084] Пневматически приводимый в действие поршень 94 изменяет кривую отклика ведущего шкива 80. При содействии механизму центробежных грузиков пневматически приводимым в действие поршнем 94, ведущий шкив 80 достигает 35 более эффективного диаметра для заданной RPM двигателя, чем при неактивированном пневматическом поршне 94. Пневматически приводимый в действие поршень 94 эффективно переводит снегоход 10 на более высокую передачу с меньшим RPM двигателя, чем это было бы возможно при CVT 40, управляемой исключительно механическим средством (т.е. центробежными грузиками 120). При спуске давления так, чтобы поршень 94 больше не был приведен в действие, пружина 116 возвращает подвижный ролик 84 в свое исходное положение таким образом, чтобы CVT 40 возвращалась к своим исключительно механическим характеристикам с эффективным диаметром ведущего шкива 80, и тем самым передаточным отношением CVT, определяемым исключительно центробежными грузиками 120.

[0085] Таким образом, CVT 40 полностью работоспособна как при наличии приведенного в действие пневматического поршня 94, так и без него. Пневматический поршень 94 обеспечивает возможность регулирования передаточного отношения CVT независимо от RPM двигателя. Например, передаточное отношение CVT может быть отрегулировано на основании оценки показателей, таких как крутящий момент, необходимый для ведущей оси 90, расход топлива, комфорт водителя и т.п. Давление воздуха, приводящее в действие поршень 94, может быть также отрегулировано для достижения желаемой кривой отклика. Например, CVT 40 может быть выполнена с возможностью максимального повышения экономии топлива или приемистости, или оптимизации обеих указанных характеристик. Пневматически приводимый в действие поршень 94 также может быть использован для воспроизведения отклика многоступенчатой трансмиссии.

[0086] Электрический компрессор 220 (фиг. 8), расположенный в любом другом месте на снегоходе 10, использован для обеспечения сжатого воздуха для приведения в действие поршня 94. Компрессор 220 содержит устройство отделения воды -от- воздуха для содействия предотвращения или минимизации влажности в CVT 40. Необходимо отметить, что вместо указанного электрического компрессора может быть использован механический компрессор. Необходимо отметить, что компрессор 220 может представлять собой любой подходящий компрессор, который выполнен с возможностью достижения необходимого давления воздуха для приведения в действие поршня 94. Кроме того, необходимо отметить, что компрессор 220 может иметь привод от двигателя, отличного от двигателя 24, мотора или аккумуляторная батарея, в зависимости от ситуации.

[0087] Давление воздуха, приложенное к поршню 94, и результирующая сила поршня, которая полностью сближает подвижный и неподвижный ролики 82, 84 друг к другу, намного меньше для CVT 40 варианта реализации, представленного на фиг. 3А и ЗВ, чем для CVT, в котором передаточное отношение управляется исключительно пневматически. Объем насоса или компрессора 220, необходимый для создания этой силы поршня, намного меньше, чем объем, необходимый для полностью пневматически управляемой CVT, что приводит в результате к экономии энергии и пространства для снегохода 10.

[0088] Аккумулятор 222 (фиг. 8), служащий в качестве емкости для сжатого воздуха, установлен между насосом 220 и цилиндром 124 для гарантированного обеспечения небольшого времени срабатывания д