JP2002147581A - 車両用ベルト式変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルトの耐久性を向上させると共に、熱の影
響も受け難い車両用ベルト式変速装置を提供する。 【解決手段】 エンジン１３のクランク軸からの駆動力
をプライマリ側プーリとセカンダリ側プーリとに架け渡
されたベルトを介して後輪に変速して伝達する車両用ベ
ルト式変速装置において、前記ベルトは樹脂ブロックが
連結されて形成され、該ベルト及び前記各プーリが伝動
ケース２１内に収納され、該伝動ケース２１の前記セカ
ンダリ側プーリの近傍に排気側チャンバ５０を接続し、
該排気側チャンバ５０に、前記伝動ケース２１内と連通
する排気口５０ｂを設け、又、吸気口４９ｂをプライマ
リ側プーリ近傍の伝動ケース２１側に接続した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動二輪車等の
車両に用いられたベルト式変速装置、特に樹脂製のベル
トが用いられた変速装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から小排気量の自動二輪車等には、
ベルト式の無断変速装置が装備されたものがある。これ
は、ゴム製の環状に連続したベルトが、エンジンのクラ
ンク軸の駆動力が伝達されるプライマリ側プーリと、後
輪に連結されたセカンダリ側プーリとの間に架け渡さ
れ、クランク軸の駆動力をベルトを介して後輪に伝達す
ると共に、各プーリのベルトを挟持する一対のプレート
の間隔を変化させることにより、クランク軸側からの回
転速度を変速して後輪に伝達するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のものにあっては、ベルトがゴム製であるた
め、摩耗し易く耐久性が低いと共に、変形による発熱に
より劣化し易いという問題があった。

【０００４】そこで、この発明は、ベルトの耐久性を向
上させると共に、発熱を抑制できる車両用ベルト式変速
装置を提供することを課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる課題を達成するた
めに、請求項１に記載の発明は、エンジンのクランク軸
からの駆動力をプライマリ側プーリとセカンダリ側プー
リとに架け渡されたベルトを介して後輪に変速して伝達
する車両用ベルト式変速装置において、前記ベルトは樹
脂ブロックが連結されて形成され、該ベルト及び前記各
プーリが伝動ケース内に収納され、該伝動ケースの前記
セカンダリ側プーリの近傍にチャンバを接続し、該チャ
ンバに、前記伝動ケース内と連通する吸気口又は排気口
の一方を設け、他方を前記プライマリ側プーリ近傍の伝
動ケース側に接続した車両用ベルト式変速装置としたこ
とを特徴とする。

【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の構成に加え、前記伝動ケースの前記セカンダリ側プー
リの近傍にチャンバを接続し、該チャンバに、前記伝動
ケース内と連通する排気口を設け、前記吸気口を前記プ
ライマリ側プーリ近傍の伝動ケース側に設けたことを特
徴とする。

【０００７】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の構成に加え、前記排気口側のチャンバを前記伝動ケー
スの上側に配置する一方、前記伝動ケースの前記プライ
マリ側プーリの近傍に、他のチャンバを接続し、該他の
チャンバに、前記伝動ケース内に外気を導入する吸気口
を設け、該他のチャンバも前記伝動ケースの上側に配置
したことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて説明する。

【０００９】図１乃至図５には、この発明の実施の形態
を示す。

【００１０】まず構成を説明すると、図１中符号１１は
小排気量のスクータ型車両で、このスクータ型車両１１
には、車体フレーム１２が設けられ、この車体フレーム
１２にユニットスイング式エンジン１３が上下に揺動自
在に配設され、このエンジン１３は後輪１４を懸架する
懸架装置の一構成要素として機能している。そして、こ
のエンジン１３と一体に、この発明にかかるベルト式変
速装置１５が設けられている。

【００１１】詳しくは、そのユニットスイング式エンジ
ン１３は、図２に示すように、ピストン１６がクランク
軸１７に連結され、このピストン１６の往復運動がクラ
ンク軸１７で回転運動に変換され、このクランク軸１７
からの駆動力がベルト式変速装置１５、遠心クラッチ２
０等を介して後輪側プーリ軸１９に伝達され、更に、こ
の後輪側プーリ軸１９から減速機構３０を介して後輪軸
１８に伝達されるように構成されている。

【００１２】そのベルト式変速装置１５は、伝動ケース
２１内にプライマリ側プーリ２２及びセカンダリ側プー
リ２３が配設されると共に、これらプーリ２２，２３に
ベルト２４が架け渡されている。

【００１３】それらプーリ２２，２３は、それぞれクラ
ンク軸１７及びカラー２５に固定された固定プーリプレ
ート２２ａ，２３ａと、この固定プーリプレート２２
ａ，２３ａに対向して軸線方向に進退自在な可動プーリ
プレート２２ｂ，２３ｂとを有している。これら固定プ
ーリプレート２２ａ，２３ａと可動プーリプレート２２
ｂ，２３ｂとの間にベルト２４が挟持されるようになっ
ている。

【００１４】また、それら各プーリ２２，２３の固定プ
ーリプレート２２ａ，２３ａ及び可動プーリプレート２
２ｂ，２３ｂは、アルミダイキャスト製のものが用いら
れていると共に、表面にはクロームメッキなどの耐摩耗
性のある表面処理が施されている。

【００１５】そして、プライマリ側プーリプレート２２
の可動プーリプレート２２ｂの背面側には、傘形状のカ
ム部材２７がクランク軸１７に固定されて配設され、そ
の可動プーリプレート２２ｂとカム部材２７との間に、
図２では一つとしか現れていないが、複数の断面円形の
ウェイト２６が径方向に摺動かつ転動自在に挟持されて
いる。このウェイト２６はクランク軸１７の回転により
発生する遠心力により、図２中二点鎖線に示すように、
移動することにより、可動側プーリプレート２２ｂを二
点鎖線に示すように軸方向に移動させるようになってい
る。これで、ベルト２４の巻掛け半径を変化させること
により、クランク軸１７から回転速度が変速されるよう
に構成されている。

【００１６】また、セカンダリ側プーリ２３の可動プー
リプレート２３ｂは、スプリング２８により固定プーリ
プレート２３ａ側に付勢され、この可動プーリプレート
２３ｂと固定プーリプレート２３ａとの間に、ベルト２
４が挟持されるようになっている。

【００１７】さらに、ベルト２４は、図３乃至図５に示
すように、横Ｈ形状の樹脂ブロック３３が多数並べられ
て配設され、これら樹脂ブロック３３に超耐熱ゴム製の
環状の一対の連結部材３４が左右から嵌合されることに
より、多数の樹脂ブロック３３が連結されている。

【００１８】詳しくは、その樹脂ブロック３３は、母材
としてポリアミド樹脂が用いられ、これに補強材として
のカーボン繊維及び又はアラミド繊維が混入されて成形
されている。

【００１９】そのポリアミド樹脂は、高い耐熱性を有
し、繰り返し衝撃荷重にも強く、長期に渡って安定した
性質を維持できる樹脂であり、又、カーボン繊維やアラ
ミド繊維は、高い強度と耐熱性を有している。

【００２０】これにより、樹脂ブロック３３は、耐熱
性，耐摩耗性及び耐疲労性に優れたものとなっている。

【００２１】また、その樹脂ブロック３３は、図４に示
すように、一方の面の中央部に位置決め凸部３３ａが、
又、他方の面の中央部に位置決め凹部３３ｂが形成され
ており、これら樹脂ブロック３３を並べて配設するとき
に、互いに隣接する一方の樹脂ブロック３３の位置決め
凹部３３ｂに、他方の樹脂ブロック３３の位置決め凸部
３３ａが嵌合されることにより、ベルト２４延長方向と
略直交する方向の位置ズレが規制されるようになってい
る。

【００２２】この樹脂ブロック３３は、図３及び図５に
示すように、左右に一対の切欠き凹部３３ｃが形成され
ることにより、横Ｈ形状を呈し、その切欠き凹部３３ｃ
に連結部材３４が嵌合されている。

【００２３】この連結部材３４は、超耐熱ゴム製で、こ
のゴム材中に引張り強度等の高い複数本の心線３５が埋
設されて構成され、図５に示すように、各樹脂ブロック
３３に対応して上下に嵌合溝部３４ａが形成され、この
嵌合溝部３４ａに樹脂ブロック３３の嵌合突起３３ｄが
嵌合されるようになっている。

【００２４】かかる構成のベルト２４が固定プーリプレ
ート２２ａ，２３ａと可動プーリプレート２２ｂ，２３
ｂとの間に挟持された状態で、そのベルト２４の両側部
に形成された傾斜面２４ａが、固定プーリプレート２２
ａ，２３ａと可動プーリプレート２２ｂ，２３ｂとに面
接触されるようになっている。

【００２５】そして、セカンダリ側プーリ２３からカラ
ー２５に伝達された駆動力は、遠心クラッチ２０を介し
て後輪側プーリ軸１９に伝達され、この後輪側プーリ軸
１９から、複数の歯車を有する減速機構３０を介して減
速されて後輪軸１８に伝達されるように構成されてい
る。

【００２６】また、それらベルト２４やプーリ２２，２
３等が収納された伝動ケース２１内には、図２に示すよ
うに、内面に沿ってグラスウール又はウレタン等から成
る吸音材３８が配設されている。この吸音材３８は、ネ
ジ３９止めされた押えプレート４０により、セカンダリ
側プーリ２２とプライマリ側プーリ２３との間に配設さ
れている。

【００２７】さらに、その伝動ケース２１の外側には、
この伝動ケース２１の外側を覆うカバー４３がネジ４５
により固定されて配設され、このカバー４３と伝動ケー
ス２１との間には、グラスウール又はウレタン等からな
る吸音材４４が充填されて配設されている。

【００２８】このようにベルト２４を複数の樹脂ブロッ
ク３３を連結することにより構成されているため、従来
のゴム製のベルトより、摩耗し難く耐久性が向上すると
共に、プーリ２２，２３の推力による変形にて発生する
発熱を抑制できる。しかも、この樹脂ブロック３３は、
ポリアミド樹脂で形成されているため、高い耐熱性を有
し、繰り返し衝撃荷重にも強く、長期に渡って安定した
性質を維持することができる。

【００２９】また、金属材料がインサートされていない
樹脂ブロック３３を有するベルト２４は、軽量であるた
め高回転においても遠心力による推力の増大が少なくて
済むので、油圧でなくてもウェイト２６で十分な荷重が
得られる。

【００３０】さらに、ウェイト２６をクランク軸１７の
周囲に配設したので回転数の変化が直接ウェイト２６に
作用するため、低速における静かな走行においては推力
を抑えて効率の良い伝達ができ、一方、加速時などでは
ウェイト２６の推力が大きくなり滑りのない伝達ができ
る。

【００３１】このように樹脂ブロック３３を有するベル
ト２４に対してウェイト２６による推力を掛けるように
したので、自動二輪車のように低速トルクよりも高回転
での使用が重視されるものにおいて、エンジン特性との
マッチングが良好となる。

【００３２】反面、ベルト２４を樹脂製とすることによ
り、ゴム製に比べて騒音が発生し易いが、伝動ケース２
１の内面に沿って吸音材３８を配設したことにより、こ
の吸音材３８で、その騒音を吸収することができ、騒音
の発生を抑制できる。

【００３３】また、この吸音材３８は、セカンダリ側プ
ーリ２３とプライマリ側プーリ２２との間に配置するこ
とにより、両プーリ２２，２３の間の空間を有効に利用
して配置を行うことができると共に、その比較的余裕の
ある空間を利用することで厚さＨの大きな吸音材３８を
配設することができ、吸音性能を向上させることができ
る。

【００３４】一方、伝動ケース２１には、プライマリ側
プーリ２２の近傍に、吸気側チャンバ４９が略上下方向
に沿う延長管４９ａを介して接続され、この吸気側チャ
ンバ４９は、所定の容積を有し、伝動ケース２１の上側
に配置され、車内側の側面に吸気口４９ｂが形成されて
いる。

【００３５】また、伝動ケース２１のセカンダリ側プー
リ２３の近傍の底面部には、図２に示すように、連通口
２１ａが形成され、この連通口２１ａに図１に示すよう
に延長管５０ａを介して排気側チャンバ５０が接続され
ている。この排気側チャンバ５０は、所定の容積を有
し、伝動ケース２１の上側に配置され、車内側の側面に
排気口５０ｂが形成されている。

【００３６】これにより、エンジン１３が駆動されてプ
ライマリ側プーリ２２の固定プーリプレート２２ａが回
転されると、この固定プーリプレート２２ａの羽根２２
ｄの回転にて、吸気口４９ｂから吸気側チャンバ４９内
に外気が吸入され、この吸気側チャンバ４９内から延長
管４９ａ、フィルタ４９ｃを介して伝動ケース２１内に
外気が吸入されるようになっている。

【００３７】一方、伝動ケース２１内の空気は、延長管
５０ａを介して排気側チャンバ５０に排気され、この排
気側チャンバ５０の排気口５０ｂから車外に排出される
こととなる。

【００３８】このように、車外の空気を伝動ケース２１
内に導入し、伝動ケース２１内の空気を車外に排出する
ことにより、伝動ケース２１内の冷却を行うことができ
る。

【００３９】また、この際には、ベルト２４を多数の樹
脂ブロック３３から構成することにより、耐久性の向上
が得られるが、ゴムのような連続体でないため、騒音が
大きくなるという問題があった。これは、ベルト張側の
セカンダリ側プーリ２３からベルト２４が脱出するとき
に音が発生し、且つ、ベルト推力を増加すると大きくな
ることが確認されている。しかし、ここで発生した音は
伝動ケース２１内から吸気口４９ｂ又は排気口５０ｂを
介して直接外部に漏れることなく、途中のチャンバ４
９，５０で減衰された後、吸気口４９ｂ又は排気口５０
ｂから外部に漏れるため、騒音を低減することができ
る。

【００４０】さらに、各チャンバ４９，５０を伝動ケー
ス２１の上側に配設することにより、配設スペースの少
ない自動二輪車においては車幅を拡げることなく、伝動
ケース２１の上側スペースを効果的に利用してチャンバ
４９，５０を配設できる。

【００４１】しかも、このようにチャンバ４９，５０を
設けると共に、吸気口４９ｂ及び排気口５０ｂを伝動ケ
ース２１の上側に配置することにより、特に小径タイヤ
の車両で水溜まりを走行する時等における吸気口４９ｂ
及び排気口５０ｂから伝動ケース２１内への水の浸入を
抑制できる。

【００４２】さらにまた、樹脂ブロック３３が軽量であ
ると共に、ゴムに比べて摩擦係数が低下するため、ベル
ト２４の推力を増加する必要があり、面圧の増加に対し
て各プーリ２２，２３の各プレート２２ａ，２３ａ，２
２ｂ，２３ｂの摩耗対策が必要となる。

【００４３】そこで、各プレート２２ａ，２３ａ，２２
ｂ，２３ｂ、特にプライマリ側プーリ２２の各プレート
２２ａ，２２ｂを、アルミ材などの軽合金以外の摩耗に
強い鉄材などにした場合には、プライマリ側プーリ２２
がクランク軸１７に直結されているが、使用する回転数
が高くなることから、慣性マスが増加してエンジン１３
側の回転数の変動に対する追従性が悪く、運転の軽快感
が損なわれる。これに対して、各プレート２２ａ，２２
ｂをアルミ製とすることで、軽量化を図ることができ、
追従性を向上させることができる。

【００４４】また、各プレート２２ａ，２３ａ，２２
ｂ，２３ｂをアルミ製とすると、摩耗し易いが、これら
に表面処理を施すことにより、耐摩耗性を向上させるこ
とができる。

【００４５】さらに、樹脂ブロック３３は熱伝導が小さ
く、条件によっては温度が上がって期待した程の寿命が
得られなくなることがある。しかし、各プレート２２
ａ，２３ａ，２２ｂ，２３ｂをアルミ材で形成すること
により、ベルト２４の熱を各プレート２２ａ，２３ａ，
２２ｂ，２３ｂに素早く逃がすことができる。各プレー
ト２２ａ，２３ａ，２２ｂ，２３ｂは剛性を持たせるた
めに熱容量も大きくなっているので、冷却に対して好条
件となる。従って、連結部材３４はゴムで構成されてい
るが、ベルト２４そのものの発熱が抑えられることと、
更に、放熱による冷却の改善でベルト２４の寿命を大幅
に向上させることができる。

【００４６】ちなみに、プーリ２２，２３の摩耗に対し
て、一般的に知られている表面処理を施すことで耐摩耗
性が得られるが、薄い表面処理のために、各プレート２
２ａ，２３ａ，２２ｂ，２３ｂの熱伝導に影響すること
はない。また、樹脂ブロック３３はそれ程硬くないた
め、表面処理程度の改良で十分、耐摩耗性を確保するこ
とができる。

【００４７】なお、上記実施の形態では、プライマリ側
プーリ２２側に吸気口４９ｂを、セカンダリ側プーリ２
３側に排気口５０ｂを接続するようにしているが、この
逆で、プライマリ側プーリ側に排気口を、セカンダリ側
プーリ側に吸気口を接続するようにすることもできる。
また、プライマリ側プーリ２２をアルミ材として冷却空
気をプライマリ側から導入すると効率良く冷却できるの
で、セカンダリ側を鉄材の板金として量産性を向上する
ことも可能である。

【００４８】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１に記
載の発明によれば、ベルトを樹脂製とすることにより、
ゴム製のものと比べ耐久性が向上すると共に、変形によ
る発熱を抑制できる。

【００４９】また、ベルトを樹脂製とすることにより、
伝動ケースの特にセカンダリ側プーリ付近において騒音
が発生し易いが、ここで発生した音は伝動ケース内から
吸気口又は排気口を介して直接外部に漏れることなく、
途中のチャンバで減衰された後、吸気口又は排気口から
外部に漏れるため、騒音を低減することができる。

【００５０】請求項２に記載された発明によれば、上記
効果に加え、伝動ケースのセカンダリ側プーリの近傍に
チャンバを接続し、このチャンバに、伝動ケース内と連
通する排気口を設け、又、吸気口をプライマリ側プーリ
近傍の伝動ケース側に設けたため、クランク軸に取り付
けられたプライマリ側プーリはエンジン駆動中常に回転
していることから、このプライマリ側プーリ近傍に吸気
口を接続することで、吸い込みが有効に行われ、伝動ケ
ース内の空気の流通を効率よく行うことができる。

【００５１】請求項３に記載された発明によれば、上記
効果に加え、伝動ケースのプライマリ側プーリの近傍に
もチャンバを接続することにより、吸気口側からの音の
漏れを抑制できる。

【００５２】また、各チャンバを伝動ケースの上側に配
設することにより、配設スペースの少ない自動二輪車に
おいては車幅を拡げることなく、伝動ケースの上側スペ
ースを効果的に利用して各チャンバを配設できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態にかかる自動二輪車の側
面図である。

【図２】同実施の形態にかかるユニットスイング式エン
ジン及びベルト式変速装置の断面図である。

【図３】同実施の形態にかかるベルト式変速装置のベル
トの断面図である。

【図４】同実施の形態にかかる図３のＡ−Ａ線に沿う断
面図である。

【図５】同実施の形態にかかるベルト式変速装置のベル
トを示す側面図である。

【符号の説明】

11 スクータ型車両 13 ユニットスイング式エンジン 15 ベルト式変速装置 21 伝動ケース 22 プライマリ側プーリ 23 セカンダリ側プーリ 22a,23a 固定プーリプレート 22b,23b 可動プーリプレート 24 ベルト 33 樹脂ブロック 33c 切欠き凹部 34 連結部材 35 心線 38 吸音材 49 吸気側チャンバ（チャンバ） 49a 延長管 49b 吸気口 50 排気側チャンバ（チャンバ） 50a 延長管 50b 排気口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのクランク軸からの駆動力をプ
   ライマリ側プーリとセカンダリ側プーリとに架け渡され
   たベルトを介して後輪に変速して伝達する車両用ベルト
   式変速装置において、 前記ベルトは多数の樹脂ブロックが連結されて構成さ
   れ、該ベルト及び前記各プーリが伝動ケース内に収納さ
   れ、該伝動ケースの前記セカンダリ側プーリの近傍にチ
   ャンバを接続し、該チャンバに、前記伝動ケース内と連
   通する吸気口又は排気口の一方を設け、他方を前記プラ
   イマリ側プーリ近傍の伝動ケース側に接続したことを特
   徴とする車両用ベルト式変速装置。
2. 【請求項２】 前記伝動ケースの前記セカンダリ側プー
   リの近傍にチャンバを接続し、該チャンバに、前記伝動
   ケース内と連通する排気口を設け、前記吸気口を前記プ
   ライマリ側プーリ近傍の伝動ケース側に設けたことを特
   徴とする請求項１に記載の車両用ベルト式変速装置。
3. 【請求項３】 前記排気口側のチャンバを前記伝動ケー
   スの上側に配置する一方、前記伝動ケースの前記プライ
   マリ側プーリの近傍に、他のチャンバを接続し、該他の
   チャンバに、前記伝動ケース内に外気を導入する吸気口
   を設け、該他のチャンバも前記伝動ケースの上側に配置
   したことを特徴とする請求項２記載の車両用ベルト式変
   速装置。