JP2002122196A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造の簡素化を図ることができるとともに、
耐久性の向上を図ることのできる動力伝達装置を提供す
る 【解決手段】 入力軸１０側に発進クラッチ６０を設
け、入力軸１０の回転による遠心力が大きくなると、入
力軸１０側の遠心機構７０により、発進クラッチ６０の
接続及び入力側プーリ２０による変速を行うようにした
ので、従来のように出力軸側に発進クラッチを設けた場
合に比べ、出力軸３０側に別途クラッチ用の遠心機構を
設ける必要がなく、構造の簡素化及び小型化を図ること
ができる。この場合、各ローラ６２の転動を伴う摩擦力
を利用しているため、摩擦熱による劣化や摩耗を極めて
少なくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばスクータ型
自動二輪車や特殊な小型車両等に用いられる動力伝達装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、スクータ型自動二輪車の動力伝達
装置としては、例えば特開２０００−７９８９２公報に
記載されているように、いわゆるＶベルトを用いた無断
変速機と、摩擦板を用いた発進クラッチとからなり、こ
れら無断変速機及び発進クラッチにはエンジンの回転数
に応じて動作する遠心式の構造を用いたものが一般的で
ある。前記無断変速機は、エンジンの回転軸側に設けら
れた駆動側プーリと、駆動輪の車軸側に設けられた従動
側プーリと、各プーリに巻き掛けられたＶベルトと、遠
心力により駆動側プーリのベルト径を変化させる遠心機
構とから構成されている。また、前記発進クラッチは、
駆動輪の車軸側と従動側プーリとの間に設けられた複数
の摩擦板と、遠心力により各摩擦板同士を圧着させる遠
心機構とから構成されている。

【０００３】即ち、前記動力伝達装置においては、エン
ジンがアイドリング以上の回転数になると、発進クラッ
チが遠心機構により接続されて従動側プーリの回転力が
駆動輪に伝達され、エンジンの回転数が更に上昇する
と、無断変速機の駆動側プーリのベルト径が変化してエ
ンジン側に対する駆動輪側の減速比が変わり、車速が速
くなるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記動
力伝達装置では、遠心機構が無断変速機及び発進クラッ
チのそれぞれに設けられているため、構造が複雑にな
り、大型化及び高コスト化を来すという問題点があっ
た。また、従来の発進クラッチのように摩擦板同士を面
接触させる構造では、摩擦熱による劣化や摩耗を生じ易
く、耐久性に劣るという問題点もあった。

【０００５】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、構造の簡素化を図る
ことのできる動力伝達装置を提供することにある。ま
た、他の目的とするところは、前記目的に加え、耐久性
の向上を図ることのできる動力伝達装置を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、請求項１では、動力を入力される入力軸
と、入力軸と同軸状に設けられた入力側プーリと、出力
側に動力を伝達する出力軸と、出力軸と同軸状に設けら
れた出力側プーリと、入力側プーリ及び出力側プーリに
巻き掛けられた伝動ベルトと、入力軸の回転数に応じて
入力軸側の回転力を出力側に伝達するクラッチとを備え
るとともに、入力側プーリを少なくとも一方が軸方向に
移動可能な一対のプーリ部材から構成し、入力軸の回転
によって生ずる遠心力に応じて各プーリ部材の軸方向の
間隔を変えることにより、入力側プーリにおける伝動ベ
ルトの接触部分の径を変化させて入力軸側と出力軸側と
の減速比を変えるようにした動力伝達装置において、前
記クラッチを、前記プーリ部材と同軸状に軸方向に移動
自在に設けられ、入力軸と一体に回転する少なくとも一
つのクラッチ部材と、前記プーリ部材の少なくとも一方
とクラッチ部材との間に配置され、プーリ部材及びクラ
ッチ部材との圧接により摩擦力を発生する摩擦部材とか
ら構成し、入力軸の回転によって所定の大きさ以上の遠
心力が生ずると、遠心力に応じた大きさの押圧力により
クラッチ部材を軸方向に押圧して摩擦部材に圧接させる
とともに、その押圧力によってクラッチ部材及びプーリ
部材を各プーリ部材の間隔が狭くなる方向に移動させる
押圧手段とを備えている。

【０００７】これにより、入力軸の回転によって所定の
大きさ以上の遠心力が生ずると、押圧手段によってクラ
ッチ部材が軸方向に押圧されて摩擦部材に圧接し、摩擦
部材の摩擦力によって入力軸の回転力が入力側プーリに
伝達される。また、前記押圧手段の押圧力によってプー
リ部材が各プーリ部材の間隔が狭くなる方向に移動し、
入力側プーリにおける伝動ベルトの接触部分の径が変化
する。従って、前記押圧手段によってクラッチの接続及
び入力側プーリによる変速が行われる。

【０００８】また、請求項２では、請求項１記載の動力
伝達装置において、前記押圧手段を、入力軸の回転によ
る遠心力により径方向外側に向かって移動する遠心錘
と、径方向外側に向かって移動する遠心錘の押圧により
クラッチ部材を前記軸方向に案内する案内手段とから構
成している。これにより、請求項１の作用に加え、遠心
力に応じて径方向に移動する遠心錘により、クラッチ部
材及びプーリ部材が軸方向に押圧される。

【０００９】また、請求項３では、請求項１または２記
載の動力伝達装置において、前記プーリ部材及びクラッ
チ部材に入力軸に対して所定の角度をなすように傾斜し
たテーパ状の対向面をそれぞれ設けるとともに、前記摩
擦部材をプーリ部材及びクラッチ部材の対向面間に互い
に周方向に所定間隔をおいて配置された複数のローラに
よって形成し、各ローラをその転動軸が入力軸を含む平
面に対してそれぞれ所定の傾斜角度をなすように転動自
在に保持する保持体を備えている。これにより、請求項
１または２の作用に加え、クラッチ部材が押圧手段の押
圧力を受けながら回転すると、各ローラはクラッチ部材
及びプーリ部材の対向面に接触しながら転動するが、各
ローラの転動軸は入力軸を含む平面に対してそれぞれ所
定角度だけ傾斜しているため、各ローラはクラッチ部材
及びプーリ部材との間に滑り摩擦を生じながら転動す
る。

【００１０】また、請求項４では、請求項３記載の動力
伝達装置において、前記各ローラの転動軸を入力軸に対
して所定の角度をなすように傾斜させるとともに、その
傾斜角を５°よりも大きく２０°よりも小さくし、各ロ
ーラの転動軸を入力軸を含む平面に対して所定の角度を
なすように互いに同一方向に傾斜させ、その傾斜角を２
５°よりも大きく９０°よりも小さくしている。これに
より、請求項３の作用に加え、各ローラの転動軸が入力
軸を含む平面に対して互いに同一方向に傾斜しているこ
とから、クラッチ部材の所定の回転方向に対し、各ロー
ラの一方の傾斜方向と他方の傾斜方向とでは互いに異な
った摩擦力が発生する。

【００１１】また、請求項５では、請求項３記載の動力
伝達装置において、前記各ローラの転動軸を各回転体の
回転軸に対して所定の角度をなすように傾斜させるとと
もに、その傾斜角を３°よりも大きく２０°よりも小さ
くし、各ローラの転動軸を各回転体の回転軸を含む平面
に対して所定の角度をなすように所定の個数ずつ反対方
向に交互に傾斜させ、その傾斜角を２５°よりも大きく
９０°よりも小さくしている。これにより、請求項３の
作用に加え、各ローラの転動軸が入力軸を含む平面に対
して反対方向に交互に傾斜していることから、クラッチ
部材の所定の回転方向に対し、各ローラの一方の傾斜方
向における摩擦力と、他方の傾斜方向における摩擦力と
がそれぞれ複合的に発生する。

【００１２】また、請求項６では、請求項５記載の動力
伝達装置において、前記各ローラの転動軸を入力軸を含
む平面に対して同数ずつ反対方向に交互に傾斜させてい
る。これにより、請求項５の作用に加え、各ローラが同
数ずつ反対方向に交互に傾斜していることから、クラッ
チ部材の何れの回転方向に対しても互いに等しい摩擦力
が発生する。

【００１３】また、請求項７では、請求項３、４、５ま
たは６記載の動力伝達装置において、前記プーリ部材及
びクラッチ部材の対向面におけるローラとの接触面を、
ローラの転動軸を含む断面においてそれぞれローラの外
周面に対して凸状をなすように形成している。

【００１４】また、請求項８では、請求項３、４、５ま
たは６記載の動力伝達装置において、前記プーリ部材及
びクラッチ部材の対向面に接触するローラの外周面を、
ローラの転動軸を含む断面においてそれぞれ各回転体と
の接触面に対して凸状をなすように形成している。

【００１５】これにより、請求項７または８では、請求
項３、４、５または６の作用に加え、各ローラの軸方向
両端側の接触圧が中心側よりも減少する。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１乃至図９は本発明の第１の実
施形態であり、スクータ型の自動二輪車に用いられる動
力伝達装置を示すものである。尚、図１は動力伝達装置
の平面図、図２はその要部側面断面図、図３は図２にお
けるＸ−Ｘ線方向矢視断面図、図４はローラ及びケージ
の部分正面図である。

【００１７】本実施形態の動力伝達装置は、エンジン１
から動力を入力される入力軸１０と、入力軸１０と同軸
状に設けられた入力側プーリ２０と、駆動輪２側に動力
を伝達する出力軸３０と、出力軸３０と同軸状に設けら
れた出力側プーリ４０と、入力側プーリ２０及び出力側
プーリ４０に巻き掛けられた伝動ベルト５０と、入力軸
１０の回転数に応じて入力軸１０側の回転力を出力軸３
０側に伝達する発進クラッチ６０と、入力軸１０の回転
による遠心力に応じて発進クラッチ６０を接続し、入力
側プーリ２０による変速を行う押圧手段としての遠心機
構７０とから構成されている。

【００１８】入力軸１０はエンジン１のクランクシャフ
トと一体に形成され、その一端には入力側プーリ２０の
軸方向一端側への移動を規制するリング部材１１がナッ
ト１２によって取付られている。

【００１９】入力側プーリ２０は、入力軸１０と同軸状
に設けられた固定側プーリ部材２１と、固定側プーリ部
材２１に対して軸方向に移動自在に設けられた可動側プ
ーリ部材２２とからなり、各プーリ部材２１，２２の軸
方向の対向面２１ａ，２２ｂは互いに径方向外側に向か
って間隔が広くなるようにそれぞれテーパ状に形成され
ている。固定側プーリ部材２１の中心側は入力軸１０に
沿って筒状に延び、複数のベアリング２３を介して入力
軸１０に回動自在に支持されている。可動側プーリ部材
２２は固定側プーリ部材２１の中心側に軸方向に移動自
在に支持されるとともに、固定側プーリ部材２１と一体
に回転するようになっている。即ち、固定側プーリ部材
２１には複数のキー２４が周方向に間隔をおいて設けら
れ、可動側プーリ部材２２には各キー２４にそれぞれ嵌
合するスプライン２２ｂが設けられている。

【００２０】出力軸３０はギヤユニット３を介して駆動
輪２に連結されており、その一端側には出力側プーリ４
０が取付られている。

【００２１】出力側プーリ４０は、出力軸３０と同軸状
に設けられた固定側プーリ部材４１と、固定側プーリ部
材４１に対して軸方向に移動自在に設けられた可動側プ
ーリ部材４２とからなり、各プーリ部材４１，４２の軸
方向の対向面は入力側プーリ２０と同様、互いに径方向
外側に向かって間隔が広くなるようにそれぞれテーパ状
に形成されている。また、可動側プーリ部材４２はスプ
リング４３によって固定側プーリ部材４１側に付勢され
ている。

【００２２】伝動ベルト５０は、周知のいわゆるＶベル
トからなり、その幅方向両側面は各プーリ２０，４０に
面接触するようにテーパ状に形成されている。即ち、入
力側プーリ２０では、可動側プーリ部材２２の軸方向の
移動により、各プーリ部材２１，２２の対向面２１ａ，
２２ｂの間隔が変わると、各対向面２１ａ，２２ｂと伝
動ベルト５０との接触部分の径（以下、ベルト径とい
う。）が無段階に変化するようになっており、出力側プ
ーリ４０においても同様である。

【００２３】発進クラッチ６０は、可動側プーリ部材２
２の背面側（対向面２２ｂの反対側）に配置されたクラ
ッチ部材６１と、可動側プーリ部材２２とクラッチ部材
６１との間に配置された摩擦部材としての複数のローラ
６２と、各ローラ６２を互いに入力軸１０の周方向に間
隔をおいて転動自在に保持するケージ６３とからなる。
クラッチ部材６１は可動側プーリ部材２２に軸方向に移
動自在に支持されるとともに、入力軸１０一体に回転す
るようになっている。即ち、クラッチ部材６１には軸方
向に延びる複数の摺動シャフト６４が周方向に間隔をお
いて取付けられ、各摺動シャフト６４は入力軸１０に固
定された回転板６５に軸方向に移動自在に係合してい
る。クラッチ部材６１及び可動側プーリ部材２２には、
それぞれ各ローラ６２に接触する軌道面６１ａ，２２ｃ
が互いに対向して設けられ、各軌道面６１ａ，２２ｃは
入力軸１０に対して所定の角度をなすように傾斜したテ
ーパ状に形成されている。この場合、クラッチ部材６１
の軌道面６１ａは断面が凹状の曲線をなすように形成さ
れ、可動側プーリ部材２２の軌道面２２ｃは断面が凸状
の曲線をなすように形成されている。

【００２４】また、図５(a) に示すように各ローラ６２
の転動軸Ａは、入力軸１０の回転軸Ｂに対してそれぞれ
所定の傾斜角α1 をなすとともに、図５(b) に示すよう
に回転軸Ｂを含む平面Ｃに対してそれぞれ所定の傾斜角
β1 をなす。この場合、各ローラ６２の傾斜角α1 は５
°よりも大きく２０°よりも小さく設定され、傾斜角β
1 は２５°よりも大きく、９０°よりも小さく設定され
ている。尚、同図における傾斜角β1 はローラ６２の転
動軸Ａに直交する方向から見た角度である。

【００２５】遠心機構７０はクラッチ部材６１と回転板
６５との間に設けられた複数の遠心錘７１を備え、各遠
心錘７１は互いにクラッチ部材６１の周方向に間隔をお
いて配置されている。各遠心錘７１は軸方向一端側にお
いてクラッチ部材６１に設けた複数の溝６１ｂにそれぞ
れ径方向に移動自在に係合しており、軸方向他端側にお
いては回転板６５に設けた案内面６５ａに接している。
即ち、回転板６５の案内面６５ａは入力軸１０の一端側
に向かって傾斜しており、各遠心錘７１が径方向外側に
向かって移動すると、各遠心錘７１が案内面６５ａによ
って入力軸１０の一端側に向かって案内され、クラッチ
部材６１を可動側プーリ部材４２側に押圧するようにな
っている。

【００２６】以上のように構成された動力伝達装置にお
いて、エンジン１がアイドリング状態（例えば、回転数
１２００ｒｐｍ）では、スプリング４３の付勢力によっ
て出力側プーリ４０の各プーリ部材４１，４２の間隔が
狭くなっており、その分だけ入力側プーリ２０の各プー
リ部材２１，２２の間隔が広くなっている。即ち、入力
側プーリ２０のベルト径は小さく、出力側プーリ４０の
ベルト径は大きくなっている。この場合、入力軸１０と
共に発進クラッチ６０のクラッチ部材６１は回転する
が、遠心力が小さいため、遠心機構７０の各遠心錘７１
はクラッチ部材６１の回転力を入力側プーリ２０に伝達
させるだけの押圧力は発生していない。

【００２７】次に、エンジン１がアイドリング状態より
も高い回転数、例えば２０００ｒｐｍ程度の回転数まで
上昇すると、各遠心錘７１の遠心力が大きくなり、各遠
心錘７１によるクラッチ部材６１への押圧力が増加す
る。これにより、クラッチ部材６１及び可動側プーリ部
材２２が各ローラ６２に圧接し、各ローラ６２と各軌道
面６１ａ，２２ｃとの間の摩擦力により、入力軸１０側
の回転力が入力側プーリ２０に伝達される。即ち、各ロ
ーラ６２の転動軸Ａは入力軸１０の回転軸Ｂを含む平面
Ｃに対してそれぞれ角度β1 だけ傾斜しているため、ク
ラッチ接続の初期状態では各ローラ６２が転動しながら
滑り摩擦を発生する。

【００２８】この後、エンジン１の回転数が更に上昇す
ると、図６に示すように各遠心錘７１が遠心力によって
径方向外側に移動しながらクラッチ部材６１及び可動側
プーリ部材２２を入力軸１０の一端側に移動させる。こ
れにより、各プーリ部材２１，２２の間隔が狭くなり、
各対向面２１ａ，２２ａの傾斜により伝動ベルト５０が
径方向外側に移動して入力側プーリ２０のベルト径が大
きくなる。逆に、出力側プーリ４０ではスプリング４３
に抗して各プーリ部材４１，４２の間隔が広がり、ベル
ト接触径が小さくなる。これにより、入力軸１０側と出
力軸３０側との減速比が変わり、エンジン１の回転数に
対する駆動輪２の回転速度、即ち車速が速くなる。ま
た、エンジン１の回転数が低下すると、遠心力が小さく
なるため、各遠心錘７１が径方向内側に移動し、スプリ
ング４３によって出力側プーリ４０のベルト径が大きく
なり、入力側プーリ２０のベルト径が小さくなる。

【００２９】このように、本実施形態の動力伝達装置に
よれば、入力軸１０側に発進クラッチ６０を設け、入力
軸１０の回転による遠心力が大きくなると、入力軸１０
側の遠心機構７０により、発進クラッチ６０の接続及び
入力側プーリ２０による変速を行うようにしたので、従
来のように出力軸側に発進クラッチを設けた場合に比
べ、出力軸３０側に別途クラッチ用の遠心機構を設ける
必要がなく、構造の簡素化及び小型化を図ることができ
る。

【００３０】また、本実施形態では、各ローラ６２の転
動を伴う摩擦力を利用しているため、摩擦熱による劣化
や摩耗を極めて少なくすることができ、耐久性の向上を
図ることができる。

【００３１】ところで、前記発進クラッチ６０におい
て、図７(a) に示すように各ローラ６２の転動軸Ａを一
方に傾斜させた場合は、各ローラ６２は図中破線矢印で
示すように軌道面６１ａの径が小さくなる方向に転動し
ようとするのをケージ６３で規制されながら図中実線矢
印で示すように回転軌道に沿って滑りながら転動するた
め、軸方向の荷重Ｆ（遠心機構７０の押圧力）に応じた
摩擦力を発生する。この場合、各ローラ６２の転動を伴
うため、回転力が徐々に伝達されるとともに、荷重Ｆが
大きくなると、各ローラ６２の転動が停止して回転力が
完全に伝達されるようになる。

【００３２】また、図７(b) に示すように各ローラ６２
の転動軸Ａを他方に傾斜させた場合、各ローラ６２は図
中破線矢印で示すように軌道面６１ａの径が大きくなる
方向に転動しようとするのをケージ６３で規制されなが
ら図中実線矢印で示すように回転軌道に沿って滑りなが
ら転動し、前述と同様、軸方向の荷重Ｆに応じた摩擦力
を発生する。尚、各ローラ６２が軌道面６１ａの径が小
さくなる方向に転動しようとする場合は、軌道面６１ａ
の径が大きくなる方向に転動しようとする場合よりも摩
擦力が大きくなる。

【００３３】また、出願人は各ローラ６２の傾斜角α1,
β1 と摩擦トルクＰとの関係を、傾斜角α1 は３°から
４０°、傾斜角β1 は５°から８５°の範囲について実
験及び理論解析によって確認した。

【００３４】即ち、図８に示すように各ローラ６２が軌
道面６１ａの径が小さくなる方向に転動しようとする場
合、各ローラ６２の傾斜角α1 が５°以下の場合は、傾
斜角β1 が小さくなるに従って摩擦トルクＰが急激に大
きくなる特性を示し、クラッチ部材６１がロックし易い
状態となる。また、傾斜角α1 が５°よりも大きい場合
は、摩擦トルクＰの急激な変動は示さなくなるが、傾斜
角α1 が２０°以上になると、傾斜角β1 の大きさに拘
わらず、実用上有効な値以上の摩擦トルクＰが得られな
くなる。一方、各ローラ６２の傾斜角β1 が２５°より
も大きい場合は、傾斜角α1 が５°以下の場合を除き、
摩擦トルクＰは急激な変動を示さないが、傾斜角β1 が
２５°以下になると、摩擦トルクＰが大きく減少し、実
用上有効な値以上の摩擦トルクＰが得られなくなる。

【００３５】また、図９に示すように各ローラ６２が軌
道面６１ａの径が大きくなる方向に転動しようとする場
合、傾斜角α1 が何れの場合も傾斜角β1 が小さくなる
と摩擦トルクＰが一様に減少する特性を示すが、傾斜角
α1 が２０°以上になると、傾斜角β1 の大きさに拘わ
らず、実用上有効な値以上の摩擦トルクＰが得られなく
なる。また、傾斜角α1 が２０°より小さい場合でも、
傾斜角β1 が２５°以下では実用上有効な値以上の摩擦
トルクＰが得られなくなる。尚、傾斜角β1 が８５°よ
りも大きい場合については実際に確認していないが、前
記実験データによれば傾斜角β1 が９０°までの摩擦ト
ルクＰは８５°の場合とほぼ等しくなると推測される。

【００３６】従って、本実施形態の発進クラッチ６０に
おいては、各ローラ６２の転動軸が入力軸１０の回転軸
Ｂに対してなす角度α1 を５°よりも大きく２０°より
も小さくするとともに、各ローラ６２の転動軸Ａが前記
回転軸Ｂを含む平面Ｃに対してなす角度β1 を２５°よ
りも大きく９０°よりも小さくすることにより、常に安
定した摩擦力を発生させることができる。

【００３７】また、前記実施形態の構成では、図４のＩ
−Ｉ線矢視方向断面図、即ちローラ６２の転動軸Ａを含
む断面において、図１０に示すように各軌道面６１ａ，
２２ｃをローラ６２の外周面に軸方向に均一に接触させ
た場合、ローラ６２の軸方向両端側の接触圧が中央側よ
りも大きくなる。そこで、図１１に示すようにローラ６
２の転動軸Ａを含む断面における各軌道面６１ａ，２２
ｃをそれぞれローラ６２の外周面に対して凸状をなすよ
うな曲面形状にすれば、ローラ６２の軸方向両端側の接
触圧を減少させることができる。従って、各軌道面６１
ａ，２２ｃの曲面形状をローラ６２の軸方向の接触圧が
均等になるように形成することにより、各ローラ６２に
軸方向に偏った摩耗を生ずることがなく、各ローラ６２
の耐久性を向上させることができる。また、図１２に示
すようにローラ６２の転動軸Ａを含む断面において各軌
道面６１ａ，２２ｃを直線状に形成した場合でも、ロー
ラ６２の外周面を各軌道面６１ａ，２２ｃに対して凸状
をなすような曲面形状にすることにより、前述と同等の
効果を得ることができる。

【００３８】図１３乃至図１５は本発明の第２の実施形
態を示すもので、図１３はローラ及びケージの展開図、
図１４はローラの傾斜角を示す概略図、図１５はローラ
の傾斜角と摩擦トルクとの関係を示す図である。

【００３９】即ち、本実施形態では、前記第１の実施形
態の各ローラ６２を回転軸Ｂを含む平面に対して同数ず
つ（一つずつ）交互に反対方向に傾斜させている。即
ち、図１４(a) に示すように各ローラ６２の転動軸Ａは
回転軸Ｂに対してそれぞれ所定の傾斜角α2 をなすとと
もに、図１４(b) に示すように回転軸Ｂを含む平面Ｃに
対してそれぞれ所定の傾斜角β2 をなす。この場合、各
ローラ６２の傾斜角α2は３°よりも大きく２０°より
も小さく設定され、傾斜角β2 は２５°よりも大きく、
９０°よりも小さく設定されている。尚、傾斜角β2 は
ローラ６２の転動軸Ａに直交する方向から見た角度であ
る。

【００４０】以上の構成においては、前述と同様、各ロ
ーラ６２は軸方向の荷重Ｆに応じた摩擦力を発生する。
この場合、各ローラ６２は回転軸Ｂを含む平面Ｃに対し
て一つずつ交互に反対方向に傾斜しているので、各ロー
ラ６２が軌道面６１ａの径が小さくなる方向に転動しよ
うとする場合の摩擦力と、軌道面６１ａの径が大きくな
る方向に転動しようとする場合の摩擦力とが複合的に発
生する。

【００４１】本実施形態において、出願人は各ローラ６
２の傾斜角α2,β2 と摩擦トルクＰとの関係を、傾斜角
α2 は３°から４０°、傾斜角β2 は５°から８５°の
範囲について実験及び理論解析によって確認した。

【００４２】即ち、図１５に示すように各ローラ６２の
傾斜角α2 が何れの場合も傾斜角β2 が小さくなると摩
擦トルクＰが一様に減少する特性を示すが、傾斜角α2
が２０°以上になると、傾斜角β2 の大きさに拘わら
ず、実用上有効な値以上の摩擦トルクＰが得られなくな
る。また、傾斜角α2 が２０°より小さい場合でも、傾
斜角β2 が２５°以下では実用上有効な値以上の摩擦ト
ルクＰが得られなくなる。尚、傾斜角β2 が８５°より
も大きい場合については実際に確認していないが、前記
実験データによれば傾斜角β2 が９０°までの摩擦トル
クＰは８５°の場合とほぼ等しくなると推測される。

【００４３】本実施形態では、傾斜方向の異なる各ロー
ラ６２がそれぞれ摩擦力を発生させることから、軌道面
６１ａの径が大きくなる方向に転動しようとするローラ
６２によってクラッチ部材６１のロックを防止しなが
ら、軌道面６１ａの径が小さくなる方向に転動しようと
するローラ６２によって大きな摩擦力を得ることができ
る。

【００４４】また、本実施形態では、各ローラ６２を同
数ずつ反対方向に交互に傾斜させたので、クラッチ部材
６１の何れの回転方向に対しても、同等の荷重Ｆを加え
た場合に互いに等しい摩擦力を発生させることができ、
例えば入力軸１０を正転及び逆転させることにより、前
進及び後退を可能とした車両に用いる場合に有利であ
る。

【００４５】尚、前記実施形態では各ローラ６２を一つ
ずつ交互に反対方向に傾斜させたものを示したが、各ロ
ーラ６２を互いに異なった個数（複数）ずつ反対方向に
傾斜させるようにしてもよい。

【００４６】図１６は本発明の第３の実施形態を示すも
ので、前記実施形態とは発進クラッチの構成が異なる。
尚、他の構成については、第１の実施形態と同等である
ため、同一の符号を用いるとともに説明を省略する。

【００４７】即ち、同図に示す発進クラッチ８０は、第
１の実施形態と同様に可動側プーリ部材２２の背面側に
配置された第１のクラッチ部材８１と、固定側プーリ部
材２１の背面側に配置された第２のクラッチ部材８２と
を備え、第２のクラッチ部材８２は入力軸１０と一体に
回転するようになっている。第１のクラッチ部材８１は
第１の実施形態と同様、可動側プーリ部材２２との間に
複数のローラ８３及びケージ８４を有し、摺動シャフト
８５及び回転板８６によって入力軸１０に軸方向に移動
自在に支持され、入力軸１０と一体に回転するようにな
っている。本実施形態では、固定側プーリ部材２１の中
心側と可動側プーリ部材２２との間に介装された複数の
摺動ブシュ２５により、可動側プーリ部材２２が固定側
プーリ部材２１に軸方向に移動自在に支持されている。
また、第２のクラッチ部材８２と固定側プーリ部材２１
との間には、第１のクラッチ部材８１と同様、ローラ８
３及びケージ８４が配置されている。

【００４８】以上のように、本実施形態では各クラッチ
部材８１，８２が各プーリ部材２１，２２側にそれぞれ
設けられているので、より大きな摩擦力を発生させるこ
とができる。この場合、各クラッチ部材８１，８２側の
各ローラ６２は、第１の実施形態のように互いに同一方
向に傾斜するように配置されていてもよいし、第２の実
施形態のように同数ずつ交互に反対方向に傾斜するよう
に配置されていてもよい。また、互いに同一方向に傾斜
するように配置した場合には、各クラッチ部材８１，８
２側における各ローラ６２の傾斜方向は互いに同一方向
または反対方向の何れであってもよい。

【００４９】尚、前記各実施形態では、発進クラッチ６
０，８０に入力軸１０に対してテーパ状をなす面に接触
する複数のローラ６２，８３を摩擦部材として用いたも
のを示したが、複数のローラを入力軸１０の軸方向に対
向する面に接触させるようにしたものや、周知の多板ク
ラッチ等を用いることも可能である。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１及び２の
動力伝達装置によれば、従来のように出力軸側にクラッ
チを設けた場合に比べ、出力軸側に別途クラッチ用の押
圧手段を設ける必要がないので、構造の簡素化及び小型
化を図ることができ、実用化に際して極めて有利であ
る。

【００５１】また、請求項３の動力伝達装置によれば、
請求項１及び２の効果に加え、摩擦熱による劣化や摩耗
を極めて少なくすることができるので、耐久性の向上を
図ることができる。

【００５２】また、請求項４の動力伝達装置によれば、
請求項３の効果に加え、各ローラの傾斜方向によってそ
れぞれ異なった摩擦力を発生させることができるので、
このような機能を要求される場合に有利である。

【００５３】また、請求項５の動力伝達装置によれば、
請求項３の効果に加え、互いに傾斜方向の異なるローラ
の摩擦力をそれぞれ複合的に発生させることができるの
で、クラッチ部材のロックを防止しながら大きな摩擦力
を得ることができる。

【００５４】また、請求項６の動力伝達装置によれば、
請求項５の効果に加え、クラッチ部材の何れの回転方向
に対しても互いに等しい摩擦力を発生させることができ
るので、このような機能を要求される場合に有利であ
る。

【００５５】また、請求項７及び８の動力伝達装置によ
れば、請求項３、４、５または６の効果に加え、各ロー
ラの軸方向両端側の接触圧を中央側よりも減少させるこ
とができるので、各ローラに軸方向に偏った摩耗を生ず
ることがなく、各ローラの耐久性を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す動力伝達装置の
平面図

【図２】動力伝達装置の要部側面断面図

【図３】図２におけるＸ−Ｘ線方向矢視断面図

【図４】ローラ及びケージの部分正面図

【図５】ローラの傾斜角を示す概略図

【図６】動力伝達装置の動作説明図

【図７】ローラの動作説明図

【図８】ローラの傾斜角と摩擦トルクとの関係を示す図

【図９】ローラの傾斜角と摩擦トルクとの関係を示す図

【図１０】各軌道面及びローラの外周面を直線状に形成
した場合を示す図４のＩ−Ｉ線矢視方向断面図

【図１１】各軌道面を曲線状に形成した例を示す図４の
Ｉ−Ｉ線矢視方向断面図

【図１２】ローラの外周面を曲線状に形成した例を示す
図４のＩ−Ｉ線矢視方向断面図

【図１３】本発明の第２の実施形態を示すローラ及びケ
ージの展開図

【図１４】ローラの傾斜角を示す概略図

【図１５】ローラの傾斜角と摩擦トルクとの関係を示す
図

【図１６】本発明の第３の実施形態を示す動力伝達装置
の要部側面断面図

【符号の説明】

１０…入力軸、２０…入力側プーリ、２１…固定側プー
リ部材、２２…可動側プーリ部材、３０…出力軸、４０
…入力側プーリ、５０…伝動ベルト、６０…クラッチ、
６１…クラッチ部材、６２…ローラ、６３…ケージ、７
０…遠心機構、７１…遠心錘、８０…クラッチ、８１…
第１のクラッチ部材、８２…第２のクラッチ部材、８３
…ローラ、８４…ケージ。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動力を入力される入力軸と、入力軸と同
   軸状に設けられた入力側プーリと、出力側に動力を伝達
   する出力軸と、出力軸と同軸状に設けられた出力側プー
   リと、入力側プーリ及び出力側プーリに巻き掛けられた
   伝動ベルトと、入力軸の回転数に応じて入力軸側の回転
   力を出力側に伝達するクラッチとを備えるとともに、入
   力側プーリを少なくとも一方が軸方向に移動可能な一対
   のプーリ部材から構成し、入力軸の回転によって生ずる
   遠心力に応じて各プーリ部材の軸方向の間隔を変えるこ
   とにより、入力側プーリにおける伝動ベルトの接触部分
   の径を変化させて入力軸側と出力軸側との減速比を変え
   るようにした動力伝達装置において、 前記クラッチを、前記プーリ部材と同軸状に軸方向に移
   動自在に設けられ、入力軸と一体に回転する少なくとも
   一つのクラッチ部材と、前記プーリ部材の少なくとも一
   方とクラッチ部材との間に配置され、プーリ部材及びク
   ラッチ部材との圧接により摩擦力を発生する摩擦部材と
   から構成し、 入力軸の回転によって所定の大きさ以上の遠心力が生ず
   ると、遠心力に応じた大きさの押圧力によりクラッチ部
   材を軸方向に押圧して摩擦部材に圧接させるとともに、
   その押圧力によってクラッチ部材及びプーリ部材を各プ
   ーリ部材の間隔が狭くなる方向に移動させる押圧手段と
   を備えたことを特徴とする動力伝達装置。
2. 【請求項２】 前記押圧手段を、入力軸の回転による遠
   心力により径方向外側に向かって移動する遠心錘と、径
   方向外側に向かって移動する遠心錘の押圧によりクラッ
   チ部材を前記軸方向に案内する案内手段とから構成した
   ことを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
3. 【請求項３】 前記プーリ部材及びクラッチ部材に入力
   軸に対して所定の角度をなすように傾斜したテーパ状の
   対向面をそれぞれ設けるとともに、 前記摩擦部材をプーリ部材及びクラッチ部材の対向面間
   に互いに周方向に所定間隔をおいて配置された複数のロ
   ーラによって形成し、 各ローラをその転動軸が入力軸を含む平面に対してそれ
   ぞれ所定の傾斜角度をなすように転動自在に保持する保
   持体を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の
   動力伝達装置。
4. 【請求項４】 前記各ローラの転動軸を入力軸に対して
   所定の角度をなすように傾斜させるとともに、その傾斜
   角を５°よりも大きく２０°よりも小さくし、 各ローラの転動軸を入力軸を含む平面に対して所定の角
   度をなすように互いに同一方向に傾斜させ、その傾斜角
   を２５°よりも大きく９０°よりも小さくしたことを特
   徴とする請求項３記載の動力伝達装置。
5. 【請求項５】 前記各ローラの転動軸を各回転体の回転
   軸に対して所定の角度をなすように傾斜させるととも
   に、その傾斜角を３°よりも大きく２０°よりも小さく
   し、 各ローラの転動軸を各回転体の回転軸を含む平面に対し
   て所定の角度をなすように所定の個数ずつ反対方向に交
   互に傾斜させ、その傾斜角を２５°よりも大きく９０°
   よりも小さくしたことを特徴とする請求項３記載の動力
   伝達装置。
6. 【請求項６】 前記各ローラの転動軸を入力軸を含む平
   面に対して同数ずつ反対方向に交互に傾斜させたことを
   特徴とする請求項５記載の動力伝達装置。
7. 【請求項７】 前記プーリ部材及びクラッチ部材の対向
   面におけるローラとの接触面を、ローラの転動軸を含む
   断面においてそれぞれローラの外周面に対して凸状をな
   すように形成したことを特徴とする請求項３、４、５ま
   たは６記載の動力伝達装置。
8. 【請求項８】 前記プーリ部材及びクラッチ部材の対向
   面に接触するローラの外周面を、ローラの転動軸を含む
   断面においてそれぞれ各回転体との接触面に対して凸状
   をなすように形成したことを特徴とする請求項３、４、
   ５または６記載の動力伝達装置。