JP2002181147A - 無段変速機及びそれを備えた車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルト式無段変速機Ｔのコストダウンを図り
ながら、動力伝達の断続をスムーズに行うようにする。 【解決手段】 駆動プーリ１１のベルト溝１４底部に対
応する固定及び可動シーブ側溝側面１４ａ，１４ｂに、
Ｖベルト２１の乗上げによりベルト２１と駆動プーリ１
１との間の動力伝達を遮断するクラッチ３１，３１を設
ける。この各クラッチ３１は、固定シーブ１２に固定さ
れた固定プレート３３と、ベルト２１から押圧されて回
転する回転プレート３４と、両プレート３３，３４間に
配列され、回転プレート３４の半径方向に対し所定角度
θをもって斜めに延びる多数のローラ３５，３５，…と
を有し、ローラ３５，３５，…が互いに間隔をあけて保
持プレート３６により転動可能に保持されている。ベル
ト２１がクラッチ３１上に接触した状態では、回転プレ
ート３４の固定プレート３３との相対回転により各ロー
ラ３５が保持プレート３６に保持された状態で転動しな
がらその転動方向とは斜めの回転プレート３４の回転方
向に沿って滑るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無段変速機及びそ
れを備えた車両に関する技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、回転摩擦装置の一種として、
例えば特開平８―７４８４３号公報に示されるように、
リング状の１対の回転部を対向して同心状に配置し、こ
れら両回転部間に、回転部の半径方向に対し所定角度を
もって斜めに延びる多数のローラを回転部の円周方向に
沿って配列して、これらローラを保持体により互いに間
隔をあけた状態で転動可能に保持したものが提案されて
いる。この提案のものでは、ローラを両回転部間で滑ら
せながら転動させるので、両回転部間の相対回転に伴う
摩擦係数を一定に保って回転抵抗を安定させることがで
きるという特長がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、今日、小排
気量のエンジンを搭載したスクータやミニバイク等の二
輪車には、ウェイトローラタイプのベルト式無段変速機
と共に遠心クラッチが一般的に装備されている。ウェイ
トローラタイプの無段変速機は、遠心力により移動する
ウェイトローラを有していて、このウェイトローラの移
動により変速プーリの可動シーブを駆動して変速するよ
うにしたものである。一方、遠心クラッチは、上記ウェ
イトローラタイプの無段変速機と同様に、遠心力により
移動するウェイトを有していて、このウェイトの移動に
よりエンジンと駆動車輪（後車輪）との間の動力の伝達
を断続する。尚、この遠心クラッチは、一般に変速機の
従動側に配置されている。

【０００４】しかし、上記遠心クラッチは高価であり、
製造コストを下げるのに無理がある。さりとて、無段変
速機によるスムーズな変速を活かし、それに加えて、発
進時にエンジン回転数の上昇に伴って車両をスムーズに
発進させるためには、動力の伝達が滑らかに断続される
クラッチが好ましい。

【０００５】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、変速プーリの構造を利用したクラッチ
を設けることにより、コストダウンを図りながら、クラ
ッチによる動力伝達の断続をスムーズに行い得るように
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべ
く、この発明では、上記提案の回転摩擦装置を回転軸及
び変速プーリ間、又は変速プーリのベルト溝面において
少なくとも固定シーブ側の溝側面に組み込み、この回転
摩擦装置により回転軸と変速プーリとの間の動力伝達、
又はベルトと変速プーリとの間の動力伝達が断続される
ようにした。

【０００７】具体的には、請求項１の発明では、回転軸
上に対向してかつ回転可能に設けられた固定及び可動シ
ーブを有し、両シーブ間にベルト溝が形成された変速プ
ーリと、該変速プーリのベルト溝に巻き掛けられたＶベ
ルトとを備え、上記可動シーブを固定シーブに対し接離
させて変速プーリを開閉することで、ベルト溝でのＶベ
ルトの巻付け径を変化させて変速するようにした無段変
速機を前提とする。

【０００８】そして、上記回転軸と変速プーリとの間の
動力伝達を断続するクラッチ手段を設ける。このクラッ
チ手段は、互いに同心状に対向してかつ相対回転可能に
配置されたリング状の１対の回転部と、これら両回転部
間に回転部の円周方向に沿って配列され、転動軸心が回
転部の半径方向に対し所定角度をもって斜めに延びる多
数のローラと、これら多数のローラを互いに間隔をあけ
て転動可能に保持する保持体とを備えていて、回転部が
相対する回転部に向かって押圧されたときに接続状態と
なるものとする。そして、上記一方の回転部を変速プー
リ又は回転軸の一方に、また他方の回転部を変速プーリ
又は回転軸の他方にそれぞれ設ける。

【０００９】上記の構成によると、クラッチ手段が非接
続状態（ＯＦＦ状態）にあって、回転軸と変速プーリと
の間の動力伝達が遮断されているときには、そのクラッ
チ手段の両回転部の一方が他方に向かうように軸方向に
押圧されていないが、このクラッチ手段が接続状態（Ｏ
Ｎ状態）に切り換わると、両回転部の一方が他方に向か
う側に軸方向に押圧されて、回転軸と変速プーリとの間
で動力伝達が行われる。そして、この動力伝達状態で無
段変速機が変速され、この変速状態では、変速プーリの
可動シーブが固定シーブに対し接離して変速プーリが開
閉し、Ｖベルトがベルト溝を半径方向に移動して該ベル
ト溝での巻付け径が変化し、このことで変速機が変速さ
れる。

【００１０】そのとき、上記クラッチ手段は、変速プー
リ及び回転軸にそれぞれ設けられた１対の回転部を有
し、これら両回転部間に、転動軸心が回転部の半径方向
に対し所定角度をもって斜めに延びる多数のローラが配
列され、これらローラは互いに間隔をあけて保持体によ
り転動可能に保持されているので、回転部が相対する回
転部側に向かって押圧された状態で回転すると、両回転
部の相対回転により各ローラが保持体に保持された状態
で転動しながら回転部の回転方向に沿って滑り、この各
ローラの転動及び滑りにより安定した回転抵抗が得られ
る。従って、このようなローラの転動及び滑りを行うク
ラッチ手段により、回転軸と変速プーリとの間の動力伝
達を滑らかに断続させることができる。

【００１１】また、上記クラッチ手段は、回転軸と変速
プーリとの間に設けられていて、プーリに付随した構造
であるので、変速機の構造が簡単でコンパクトとなる。
しかも、クラッチ手段は、ウェイトを有する遠心クラッ
チに比べて構造が簡単で安価であり、無段変速機のコス
トダウンを図ることができる。

【００１２】請求項２の発明では、回転軸上に対向して
設けられた固定及び可動シーブを有し、両シーブ間にベ
ルト溝が形成された変速プーリと、この変速プーリのベ
ルト溝に巻き掛けられたＶベルトとを備え、上記可動シ
ーブを固定シーブに対し接離させて変速プーリを開閉す
ることで、ベルト溝でのＶベルトの巻付け径を変化させ
て変速するようにした無段変速機を前提とする。

【００１３】そして、上記変速プーリにおけるベルト溝
の少なくとも固定シーブ側の溝側面に、Ｖベルトと変速
プーリとの間の動力伝達を断続するクラッチ手段を設け
る。このクラッチ手段は、互いに同心状に対向してかつ
相対回転可能に配置されたリング状の１対の回転部と、
これら両回転部の間に回転部の円周方向に沿って配列さ
れ、転動軸心が回転部の半径方向に対し所定角度をもっ
て斜めに延びる多数のローラと、これら多数のローラを
互いに間隔をあけて転動可能に保持する保持体とを備え
ていて、回転部が相対する回転部に向かって押圧された
ときに接続状態となるものとする。そして、一方の回転
部が変速プーリのシーブに回転一体に設けられている一
方、他方の回転部は、Ｖベルト側面に当接した状態で一
方の回転部に対し相対回転するように配置されている。

【００１４】上記の構成によると、無段変速機の変速状
態では、変速プーリの可動シーブが固定シーブに対し接
離して変速プーリが開閉し、Ｖベルトがベルト溝を半径
方向に移動して該ベルト溝での巻付け径が変化し、この
ことで変速機が変速される。そして、このベルトがベル
ト溝の溝側面にあるクラッチ手段上に移動したときに
は、そのクラッチ手段によりベルトと変速プーリとの間
の動力伝達が遮断される。

【００１５】そのとき、上記クラッチ手段は、固定シー
ブに設けられた一方の回転部と、ベルトの側面に当接し
て回転する他方の回転部とを有し、これら両回転部間
に、転動軸心が回転部の半径方向に対し所定角度をもっ
て斜めに延びる多数のローラが配列され、これらローラ
は互いに間隔をあけて保持体により転動可能に保持され
ているので、ベルト側面から押圧された状態で回転部が
回転すると、その回転部と他方の回転部との相対回転に
より各ローラが保持体に保持された状態で転動しながら
回転部の回転方向に沿って滑り、この各ローラの転動及
び滑りにより安定した回転抵抗が得られる。よって、こ
のようなローラの転動及び滑りを行うクラッチ手段によ
り、Ｖベルトと変速プーリとの間の動力伝達を滑らかに
断続させることができる。

【００１６】また、上記クラッチ手段は、変速プーリの
ベルト溝の少なくとも固定シーブ側の溝側面に設けられ
ていて、プーリに内蔵された構造であるので、変速機の
構造が簡単でコンパクトとなる。しかも、クラッチ手段
は、ウェイトを有する遠心クラッチに比べて構造が簡単
で安価であり、無段変速機のコストダウンを図ることが
できる。

【００１７】請求項３の発明では、上記請求項２の無段
変速機の変速プーリにおけるベルト溝の固定及び可動シ
ーブ側の各溝側面にそれぞれクラッチ手段を対向して設
ける。こうすると、ベルト溝の溝側面のクラッチ手段の
位置に移動したＶベルトは、固定及び可動シーブ側の双
方のクラッチ手段の回転部上に乗り上げてそれらを押圧
するようになり、このことで変速プーリとベルトとの動
力伝達を確実に安定して断続することができる。

【００１８】請求項４の発明では、上記回転軸は入力軸
とし、変速プーリは駆動プーリとする。そして、クラッ
チ手段は上記駆動プーリ側に設ける。この発明による
と、クラッチ手段を設けるのに望ましい変速プーリを具
体化することができる。

【００１９】請求項５の発明では、上記請求項４の無段
変速機において、入力軸と平行な出力軸上に固定シーブ
及び可動シーブが支持され、両シーブ間にベルト溝が形
成された変速プーリからなる従動プーリと、駆動及び従
動プーリのベルト溝間に巻き掛けられたＶベルトと、駆
動プーリの可動シーブ背面側に配設され、回転に伴う遠
心力の増大により半径方向外側に移動して駆動プーリの
ベルト巻付け径を増大変化させるように上記可動シーブ
を固定シーブに接近させるウェイトローラと、上記従動
プーリの可動シーブ背面側に配設され、該可動シーブを
固定シーブに接近させるように付勢する付勢手段とを備
えている。

【００２０】このことで、入力軸及びその上の駆動プー
リの回転に伴い駆動プーリの可動シーブ背面側にあるウ
ェイトローラに遠心力が作用するが、入力軸の回転数が
低いときには、ウェイトローラに作用する遠心力が付勢
手段の付勢力よりも小さいので、その付勢手段の付勢力
により、従動プーリの可動シーブが固定シーブに接近し
て該従動プーリが閉じる一方、この閉じ状態の従動プー
リに引っ張られて移動したＶベルトにより駆動プーリの
可動シーブが固定シーブから離れて該駆動プーリが開
く。そして、この開き状態にある駆動プーリと入力軸と
の間、又は駆動プーリとＶベルトとの間の動力伝達が遮
断され、入力軸は回転するものの、Ｖベルトは回行せ
ず、入出力軸間の動力伝達が行われない。

【００２１】このクラッチ非接続状態から入力軸の回転
数が上昇すると、ウェイトローラに作用する遠心力が増
大し、それが付勢手段の付勢力よりも大きくなると、ウ
ェイトローラが半径方向外側に移動して可動シーブを固
定シーブに接近させ、駆動プーリを閉じ始める。この駆
動プーリの閉じ動作により、クラッチ接続状態に切り換
わって入力軸と駆動プーリとの間、又はベルトと駆動プ
ーリとの間が動力伝達状態となり、入力軸及び駆動プー
リの回転に応じてＶベルトが回行して、入出力軸間の動
力伝達が行われる。そして、このベルトによる動力伝達
状態で、入力軸の回転数が上昇してウェイトローラに作
用する遠心力がさらに増大すると、駆動プーリの可動シ
ーブがさらに固定シーブに接近して駆動プーリが閉じ方
向に変化し、この閉じ動作の駆動プーリに引っ張られて
移動したＶベルトにより従動プーリの可動シーブが固定
シーブから離れて該従動プーリが開き、このことで変速
機の変速比が増大して変速機が低速状態から高速状態に
無段階に変速される。よって、この発明でも上記請求項
１又は２の発明と同様の作用効果を奏することができ
る。

【００２２】請求項６の発明では、上記請求項５の発明
の無段変速機において、駆動プーリのクラッチ手段上に
Ｖベルトが位置しているときに、そのクラッチ手段上に
Ｖベルトが保持されるように、ウェイトローラの自重に
抗して駆動プーリの可動シーブを固定シーブから離隔す
る方向に付勢するばね手段を設ける。このことで、駆動
プーリのクラッチ手段上にＶベルトが位置している状態
では、その可動シーブはウェイトローラの自重に抗して
固定シーブから離隔する方向に付勢され、上記クラッチ
手段上にＶベルトが安定して保持され、ウェイトローラ
の自重による変動をなくすことができる。

【００２３】請求項７の発明では、上記請求項１〜６の
いずれか１つの発明の無段変速機を備えた車両とする。
また、請求項８の発明では、車両は二輪車とする。この
ことで、本発明の無段変速機を有効に適用することがで
きる。

【００２４】

【発明の実施の形態】図２は本発明の実施形態に係るベ
ルト式の無段変速機Ｔを示し、この無段変速機Ｔは、車
両としての二輪車（オートバイ）に搭載されている。具
体的には、無段変速機Ｔは、二輪車において車載エンジ
ンと駆動車輪としての後車輪（いずれも図示せず）との
間、すなわちエンジンの回転動力を後車輪に伝達する動
力伝達経路の途中に配設されている。

【００２５】上記無段変速機Ｔはクラッチ内蔵タイプの
もので、左ケース１ａ及び左ケース１ａに２分割された
ケース１を備えている。この左ケース１ａの前部には入
力軸としての左右方向に延びるエンジンのクランク軸２
がベアリング３により回転可能に支持され、このクラン
ク軸２の先端部（出力部）は左右ケース１ａ，１ｂ間に
延びている。ケース１の後部には、上記クランク軸２の
先端部と前後に間隔をあけて平行に左右方向に延びる出
力軸５が左右ケース１ａ，１ｂ間に亘ってそれぞれベア
リング６，７により回転可能に支承されている。この左
右ケース１ａ，１ｂ間の出力軸５には駆動ギヤ８が一体
に形成され、この駆動ギヤ８は、図示しないが、後車輪
の車軸上の従動ギヤに駆動連結されている。

【００２６】ケース１内（左右ケース１ａ，１ｂ間）に
は、上記クランク軸２（入力軸）の先端部と出力軸５と
の間をＶベルト２１によって変速可能に駆動連結する変
速プーリ機構１０が収容されている。この変速プーリ機
構１０は、クランク軸２上に配置された変速プーリから
なる駆動プーリ１１を有する。この駆動プーリ１１は、
ボス部１２ａにてクランク軸２上に回転一体にかつ摺動
不能に結合されたフランジ状の固定シーブ１２と、この
固定シーブ１２のボス部１２ａ（クランク軸２）上に固
定シーブ１２に右側から対向するようにボス部１３ａに
て摺動可能にかつ相対回転不能に支持されたフランジ状
の可動シーブ１３とからなり、これら両シーブ１２，１
３間に断面略Ｖ字状のベルト溝１４が形成されている。

【００２７】一方、出力軸５上には駆動プーリ１１と略
同径の変速プーリからなる従動プーリ１６が設けられて
いる。この従動プーリ１６は、上記駆動プーリ１１と同
様の構成であり、ボス部１７ａにて出力軸５上に回転一
体にかつ摺動不能に支持されたフランジ状の固定シーブ
１７と、この固定シーブ１７のボス部１７ａ（出力軸
５）上に、固定シーブ１７に対し上記駆動プーリ１１に
おける固定シーブ１２に対する可動シーブ１３の対向方
向と逆方向でもって左側から対向するようにボス部１８
ａにて摺動可能にかつ相対回転不能に結合されたフラン
ジ状の可動シーブ１８とからなり、これら両シーブ１
７，１８間に断面略Ｖ字状のベルト溝１９が形成されて
いる。

【００２８】上記駆動プーリ１１のベルト溝１４と従動
プーリ１６のベルト溝１９との間にはＶベルト２１が巻
き掛けられており、両プーリ１１，１６の各可動シーブ
１３，１８をそれぞれ固定シーブ１２，１７に対して接
離させて各プーリ１１，１６のベルト巻付け径を変更す
る。例えば駆動プーリ１１の可動シーブ１３を固定シー
ブ１２に接近させ、かつ従動プーリ１６の可動シーブ１
８を固定シーブ１７から離隔させたときには、駆動プー
リ１１のベルト巻付け径を従動プーリ１６よりも大きく
することにより、入力軸６の回転を出力軸５に増速して
伝達する高速状態（Ｈｉ状態）とする。一方、逆に、駆
動プーリ１１の可動シーブ１３を固定シーブ１２から離
隔させ、かつ従動プーリ１６の可動シーブ１８を固定シ
ーブ１７に接近させたときには、駆動プーリ１１のベル
ト巻付け径を小にし、従動プーリ１６のベルト巻付け径
を大きくすることにより、入力軸６の回転を減速して出
力軸５に伝える低速状態（Ｌｏ状態）とするようになさ
れている。

【００２９】上記従動プーリ１６における可動シーブ１
８の背面側には該可動シーブ１８を固定シーブ１７に接
近させるように付勢する付勢手段としての圧縮ばね２３
が配設されている。すなわち、固定シーブ１７のボス部
１７ａ左端にはフランジ状のばね受け部材２４が一体的
に取り付けられ、このばね受け部材２４と可動シーブ１
８背面との間に上記圧縮ばね２３が可動シーブ１８のボ
ス部１８ａ周りに配置された状態で縮装されており、こ
の圧縮ばね２３の伸長方向のばね力により、可動シーブ
１８を固定シーブ１７側に向かって従動プーリ１６が閉
じるように付勢するとともに、この従動プーリ１６の閉
じ方向の付勢によりＶベルト２１を従動プーリ１６に引
っ張って駆動プーリ１１を開き方向に付勢するようにし
ている。尚、従動プーリ１６が最も閉じた状態（図２に
示す状態）では、その可動シーブ１８のボス部１８ａが
固定シーブ１７に当接して、ベルト張力が発生しないよ
うになっている。

【００３０】一方、駆動プーリ１１の可動シーブ１３背
面側には遠心ウェイト機構２６が設けられている。この
遠心ウェイト機構２６は、内端部が駆動プーリ１１にお
ける固定シーブ１２のボス部１２ａ右端のクランク軸２
上に接合固定されたガイドプレート２７を有し、このガ
イドプレート２７は、半径方向外側に向かって可動シー
ブ１３側（左側）に向かうようにテーパ状に傾斜した円
板状のものとされている。また、可動シーブ１３の背面
は同シーブ１３の表面である、ベルト溝１４の可動シー
ブ側溝側面１４ｂと略同様に半径方向外側に向かって上
記ガイドプレート２７側（右側）に向かうようにテーパ
状に傾斜している。そして、これら可動シーブ１３の背
面とガイドプレート２７の間には、複数のウェイトロー
ラ２８，２８，…（１つのみ図示する）が円周方向に間
隔をあけてかつ可動シーブ１３背面とガイドプレート２
７とに挟持された状態で半径方向に転動可能に配置され
ており、駆動プーリ１１（クランク軸２）の回転に伴う
遠心力を各ウェイトローラ２８に作用させ、その遠心力
の増大によりウェイトローラ２８を可動シーブ１３背面
とガイドプレート２７とに挟持された状態で該ガイドプ
レート２７に沿って半径方向外側に転動させることによ
り、従動プーリ１６側の圧縮ばね２３の付勢力に抗し
て、駆動プーリ１１の可動シーブ１３を固定シーブ１２
に接近させ、その駆動プーリ１１のベルト巻付け径を増
大変化させるようにしている。

【００３１】そして、本発明の特徴として、上記駆動プ
ーリ１１におけるベルト溝１４底部の固定シーブ側溝側
面１４ａ及び可動シーブ側溝側面１４ｂには、Ｖベルト
２１が側面にて当接した状態で該Ｖベルト２１の固定及
び可動シーブ１２，１３への連れ回りを阻止するように
Ｖベルト２１と駆動プーリ１１との間の動力伝達を断続
するクラッチ機構３１，３１が駆動プーリ１１の軸線方
向に対向して埋設されている。すなわち、ベルト溝１４
底部における固定及び可動シーブ側溝側面１４ａ，１４
ｂにはそれぞれ溝側面１４ａ，１４ｂを固定及び可動シ
ーブ１２，１３と同心状に抉ってなる同径のリング溝３
２，３２が形成され、この各リング溝３２にクラッチ機
構３１が収容固定されている。この両クラッチ機構３
１，３１はいずれも同じもので、図３にも示すように、
互いに同心状に対向してかつ相対回転可能に配置された
１対の回転部としての固定プレート３３及び回転プレー
ト３４と、これら固定及び回転プレート３３，３４間に
配置された多数のローラ３５，３５，…及び保持プレー
ト３６（保持体）とを備えてなり、回転プレート３４が
相対する固定プレート３３に向かって押圧されたときに
接続状態（クラッチＯＮ状態）となる。上記固定プレー
ト３３は表裏面が駆動プーリ１１（クランク軸２）の軸
線方向と直交する平面とされた円板リング状のもので、
リング溝３２の底部に配置された状態で固定シーブ１２
に同心状にかつ回転一体に固定されている。

【００３２】一方、回転プレート３４も基本的に上記固
定プレートと同径の円板リング状のものであり、その固
定プレート３３表面に対向する側の裏面は駆動プーリ１
１の軸線方向と直交する平面であるが、表面は、中心側
から外周側に向かって裏面に近付くようにベルト溝１４
の各溝側面１４ａ，１４ｂと同じテーパ角度で傾斜する
テーパ面３４ａとなっている。そして、回転プレート３
４はリング溝３２の開口側、つまり固定プレート３３の
ベルト溝幅方向中央側に固定プレート３３と同心状に対
向して配置されていて、その回転プレート３４表面のテ
ーパ面３４ａはベルト溝１４の各溝側面１４ａ，１４ｂ
と面一になっており、ベルト溝１４内のＶベルト２１が
側面にて回転プレート３４表面のテーパ面３４ａに乗り
上げた当接状態で、そのＶベルト２１から押圧力を受け
て回転プレート３４が固定プレート３３（シーブ１２，
１３）に対し相対回転するようになっている。

【００３３】上記多数のローラ３５，３５，…は、図４
に示すように、上記固定プレート３３及び回転プレート
３４の間に回転プレート３４及び固定プレート３３の円
周方向に沿って配列され、かつ各々の転動軸心は回転プ
レート３４及び固定プレート３３の半径方向に対し所定
の傾斜角度θをもって斜めに延びている。

【００３４】そして、保持プレート３６は各ローラ３５
の外径よりも少し薄い円板リング状のもので、各ローラ
３５を上記傾斜角度θのままで転動可能に保持する矩形
状貫通孔からなる多数の保持孔３６ａ，３６ａ，…が円
周方向に配列された状態で形成されており、この保持孔
３６ａ，３６ａ，…にてそれぞれ多数のローラ３５，３
５，…を円周方向に互いに間隔をあけて転動可能に保持
するようにしている。

【００３５】尚、上記回転プレート３４及び保持プレー
ト３６（ローラ３５）は、図外の抜き止め手段によりリ
ンク溝３２から脱落不能に係止されている。

【００３６】また、図２中、４０はクランク軸２に連結
されたエンジンのコネクティングロッドである。さら
に、４１は左ケース１ａの前部寄りに設けられたスター
タ機構で、左ケース１ａにクランク軸２の先端に対向し
てそれと同心に回転可能に支持されかつ従動ギヤ４２を
有する従動軸４３と、この従動軸４３の先端に回転一体
に取り付けられ、クランク軸２の先端に設けた係合部４
４に係合してクランク軸２を回転させる係止部４５と、
左ケース１ａに上記従動軸４３と平行に支持され、従動
軸４３の従動ギヤ４２と噛合するセクタギヤからなる駆
動ギヤ４６が取り付けられた駆動軸４７と、この駆動軸
４７のケース外側端部に取り付けられたキックレバー４
８と、駆動軸４７を回動付勢するコイルばね４９とを備
えている。

【００３７】また、駆動プーリ１１の可動シーブ１３背
面外周縁部には、上記ガイドプレート２７の外周部を越
えてそれよりも固定シーブ１２と反対側に位置するフラ
ンジ部２９がガイドプレート２７外周部背面と軸方向に
対向するように一体的に形成されている。このフランジ
部２９と、それに対向するガイドプレート２７外周部背
面との間には圧縮ばね３０が縮装されており、エンジン
がアイドリング状態にあって、駆動プーリ１１のクラッ
チ機構３１，３１にＶベルト２１が乗り上げ、二輪車が
停車状態しているとき、この圧縮ばね３０によりウェイ
トローラ２８の自重に抗して駆動プーリ１１の可動シー
ブ１３を固定シーブ１２から離隔する方向に付勢し、ク
ラッチ機構３１，３１上にＶベルト２１が保持されて、
ベルト張力が発生しないようになっている。

【００３８】したがって、この実施形態においては、エ
ンジンの運転時にクランク軸２が回転すると、そのクラ
ンク軸２に取り付けられている駆動プーリ１１及び遠心
ウェイト機構２６のガイドプレート２７が一体的に回転
する。このクランク軸２及び駆動プーリ１１の回転に伴
い、駆動プーリ１１の可動シーブ１３背面側にあるウェ
イトローラ２８，２８，…に遠心力が作用するが、エン
ジン回転数が低いときには、各ウェイトローラ２８に作
用する遠心力が従動プーリ１６側の圧縮ばね２３の付勢
力よりも小さい。このため、その圧縮ばね２３の付勢力
により、従動プーリ１６の可動シーブ１８が固定シーブ
１７に接近して該従動プーリ１６が閉じている一方、こ
の閉じ状態の従動プーリ１６に引っ張られて移動したＶ
ベルト２１により駆動プーリ１１の可動シーブ１３が固
定シーブ１２から離れて該駆動プーリ１１が開いてい
る。

【００３９】そして、図１で実線にて示すように、上記
開き状態にある駆動プーリ１１においては、Ｖベルト２
１はベルト溝１４底部にあってその左右両側の溝側面１
４ａ，１４ｂのクラッチ機構３１，３１上に側面にて乗
り上げた状態にあり、このＶベルト２１のクラッチ機構
３１，３１への乗上げにより駆動プーリ１１とＶベルト
２１の動力伝達が遮断される。このことで、クランク軸
２及び駆動プーリ１１は回転しているものの、Ｖベルト
２１は駆動プーリ１１に連れ回り状態で回行せず、この
ことでクランク軸２の回転動力が出力軸５に伝達され
ず、二輪車は走行しない。

【００４０】そのとき、上記各クラッチ機構３１は、駆
動プーリ１１の固定シーブ１２に固定された固定プレー
ト３３と、ベルト２１側面に接触して回転する回転プレ
ート３４とを有し、これら固定及び回転プレート３３，
３４間に、回転プレート３４の半径方向に対し所定角度
θをもって斜めに延びる多数のローラ３５，３５，…が
配列され、これらローラ３５，３５，…は円周方向に互
いに間隔をあけて保持プレート３６により転動可能に保
持されているので、ベルト２１側面から押圧された状態
で回転プレート３４が回転すると、図５に展開した状態
で示すように、その回転プレート３４と固定プレート３
３との相対回転により各ローラ３５が保持プレート３６
に保持された状態で転動しながら転動方向（図５で仮想
線にて示す方向）とは異なる回転プレート３４の回転方
向に沿って滑り、この各ローラ３５の転動及び滑りによ
り安定した回転抵抗が得られる。

【００４１】また、こうして駆動プーリ１１のクラッチ
機構３１，３１上にＶベルト２１が位置しているときに
は、その可動シーブ１３が圧縮ばね３０により各ウェイ
トローラ２８の自重に抗して固定シーブ１２から離隔す
る方向に付勢され、クラッチ機構３１，３１上にＶベル
ト２１が保持される。このことで、駆動プーリ１１のク
ラッチ機構３１，３１上にＶベルト２１が安定して保持
され、各ウェイトローラ２８の自重による変動をなくす
ことができる。

【００４２】このクラッチ非接続状態（ＯＦＦ状態）か
らエンジン回転数が上昇すると、上記各ウェイトローラ
２８に作用する遠心力が増大する。そして、その遠心力
が圧縮ばね２３の付勢力よりも大きくなると、各ウェイ
トローラ２８が半径方向外側にガイドプレート２７のテ
ーパ面に沿って移動し、この移動により可動シーブ１３
が押されて固定シーブ１２に接近し、駆動プーリ１１が
閉じ始める。図１で一点鎖線にて示すように、この駆動
プーリ１１の閉じ動作により、ベルト２１がベルト溝１
４底部のクラッチ機構３１，３１の位置から半径方向外
側に移動して固定及び可動シーブ側溝側面１４ａ，１４
ｂに接触すると、クラッチ機構３１が非接続状態から接
続状態（ＯＮ状態）に切り換わり、ベルト２１と駆動プ
ーリ１１とが動力伝達状態（低速状態）となって、エン
ジンのクランク軸２及び駆動プーリ１１の回転によりＶ
ベルト２１が回行し、このＶベルト２１の回行によりク
ランク軸２の回転動力が出力軸５から駆動ギヤ８及び従
動ギヤを介して後車輪に伝達されて、二輪車が走行を開
始する。

【００４３】そして、このベルト２１と駆動プーリ１１
との動力伝達状態でエンジン回転数の昇降変化に応じて
変速比が低速状態と高速状態との間で無段階に変速され
て変速状態となる。つまり、エンジン回転数が上昇して
各ウェイトローラ２８に作用する遠心力が増大すると、
そのウェイトローラ２８がさらに半径方向外側移動し、
駆動プーリ１１の可動シーブ１３が固定シーブ１２に接
近して駆動プーリ１１が閉じ方向に変化し、この閉じ動
作の駆動プーリ１１に引っ張られて移動したＶベルト２
１により従動プーリ１６の可動シーブ１８が固定シーブ
１７から離れて該従動プーリ１６が開き、このことで変
速機Ｔの変速比が増大して変速機Ｔが低速状態から高速
状態に無段階に変速される。そして、最高速状態では、
図１に二点鎖線にて示す如く駆動プーリ１１が最大に開
く一方、従動プーリ１６が最小に閉じる。

【００４４】尚、エンジン回転数が低下すると、上記と
は逆に、変速機Ｔの変速比が減少して変速機Ｔが高速状
態から低速状態に無段階に変速され、二輪車の走行停止
状態では、低速状態から上記とは逆の動作でクラッチ非
接続状態に戻る。

【００４５】よって、この実施形態においては、ローラ
３５，３５，…の転動及び滑りを行うクラッチ機構３１
を駆動プーリ１１に設けたので、Ｖベルト２１と駆動プ
ーリ１１との間の動力伝達を滑らかに断続させることが
できる。しかも、クラッチ機構３１は、駆動プーリ１１
のベルト溝１４底部における固定及び可動シーブ側溝側
面１４ａ，１４ｂにそれぞれ設けられているので、駆動
プーリ１１とＶベルト２１との動力伝達を確実に安定し
て断続することができる。よって二輪車のスムーズな発
進（又は停車）を行うことができる。

【００４６】また、上記各クラッチ機構３１は、駆動プ
ーリ１１のベルト溝１４の固定及び可動シーブ側溝側面
１４ａ，１４ｂに設けられたプーリ内蔵タイプのもので
あるので、変速機Ｔの構造が簡単でコンパクトとなる。
しかも、各クラッチ機構３１は、ウェイトを有する遠心
クラッチに比べて構造が簡単で安価であり、変速機Ｔの
コストダウンを図ることができる。

【００４７】（他の実施形態）尚、上記実施形態では、
駆動プーリ１１のベルト溝１４底部の駆動及び従動シー
ブ側の各溝側面１４ａ，１４ｂにそれぞれクラッチ機構
３１，３１を設けているが、可動シーブ１３を入力軸に
対して相対回転可能とする場合には、固定シーブ側の溝
側面１４ａのみに設けてもよい。

【００４８】また、上記実施形態では、クラッチ機構３
１をベルト溝１４の底部に設けているが、このクラッチ
機構３１の位置はベルト溝１４の底部に限らず、変速機
の変速パターンに応じて変更してもよい。

【００４９】さらに、上記実施形態では、クラッチ機構
３１の一方の回転部としての固定プレート３３を駆動プ
ーリ１１の各シーブ１２，１３と別体に設けているが、
各シーブ１２，１３自体で回転部を構成してもよく、そ
の各リング溝３２の底面とすればよい。

【００５０】また、上記実施形態では、クラッチ機構３
１をベルト溝１４の側面に配設しているが、このクラッ
チ機構３１を、入力軸６（又は出力軸でもよい）と駆動
プーリ１１（又は従動プーリでもよい）との間の動力伝
達を断続するように配設することもできる。例えば、駆
動プーリ１１（変速プーリ）の固定及び可動シーブ１
２，１３を入力軸６（回転軸）上に回転可能に支持し、
クラッチ機構３１の固定プレート３３は駆動プーリ１１
の可動シーブ１３（又は固定シーブ１２）に設ける（シ
ーブとは別体又はシーブ自体で兼ねて一体としてもよ
い）一方、回転プレート３４は入力軸６側、例えば入力
軸６と一体的に回転する部材に設けて、この回転プレー
ト３４を例えばウェイトローラ２８で駆動プーリ１１側
の固定プレート３３に向けて押圧することにより、クラ
ッチ機構３１を接続状態として、入力軸６と駆動プーリ
１１との間の動力伝達を行うようにすればよい。

【００５１】また、クラッチ機構３１としては上記実施
形態のものに限定されず、上記提案例（特開平８―７４
８４３号公報等参照）に示されている各種タイプのもの
を用いることができる。

【００５２】さらに、上記実施形態では、遠心ウェイト
機構２６を有する無段変速機Ｔについて説明している
が、本発明は斯かるタイプの無段変速機Ｔに限らず、そ
の他のタイプの無段変速機にも適用することができる。
また、上記実施形態では、二輪車用の無段変速機Ｔを説
明したが、本発明は、二輪車以外の他の車両、例えば農
業用車両、芝刈り機、ゴルフカート等の無段変速機や、
その他の用途の無段変速機に対しても適用できるのは勿
論である。

【００５３】

【発明の効果】以上説明した如く、請求項１の発明で
は、回転軸上に回転可能に設けられた変速プーリと、そ
のベルト溝に巻き掛けられるＶベルトとを備えた無段変
速機において、互いに同心状に対向してかつ相対回転可
能に配置された１対の回転部と、両回転部間に回転部の
円周方向に沿って配列され、転動軸心が回転部の半径方
向に対し斜めに延びる多数のローラと、これらローラを
互いに間隔をあけて転動可能に保持する保持体とを備え
ていて、回転軸と変速プーリとの間の動力伝達を断続す
るクラッチ手段を設け、このクラッチ手段の一方の回転
部を変速プーリ又は回転軸の一方に、また他方の回転部
を変速プーリ又は回転軸の他方にそれぞれ設けた。ま
た、請求項２の発明では、変速プーリとそのベルト溝に
巻き掛けられるＶベルトとを備えた無段変速機におい
て、変速プーリにおけるベルト溝の少なくとも固定シー
ブ側の溝側面に、互いに同心状に対向してかつ相対回転
可能に配置された１対の回転部と、両回転部間に回転部
の円周方向に沿って配列され、転動軸心が回転部の半径
方向に対し斜めに延びる多数のローラと、これらローラ
を互いに間隔をあけて転動可能に保持する保持体とを備
えていて、Ｖベルトと変速プーリとの間の動力伝達を断
続するクラッチ手段を設け、このクラッチ手段の一方の
回転部を変速プーリのシーブに回転一体に設ける一方、
他方の回転部は、Ｖベルト側面に当接した状態で一方の
回転部に対し相対回転するように配置した。従って、こ
れら発明によると、回転軸と変速プーリとの間の動力伝
達、又はＶベルトと変速プーリとの間の動力伝達を滑ら
かに断続させることができ、変速機の構造の簡単化、コ
ンパクト化及びコストダウンを図りつつ、クラッチによ
る動力伝達の断続をスムーズに行うことができる。

【００５４】請求項３の発明では、請求項２の無段変速
機の変速プーリにおけるベルト溝の固定及び可動シーブ
側の各溝側面にそれぞれクラッチ手段を対向して設けた
ことにより、変速プーリとベルトとの動力伝達を確実に
安定して断続することができる。

【００５５】請求項４の発明によると、回転軸は入力軸
で変速プーリは駆動プーリとし、クラッチ手段は駆動プ
ーリ側に設けたことにより、クラッチ手段を設けるのに
望ましい変速プーリを具体化することができる。

【００５６】請求項５の発明によれば、請求項４の無段
変速機において、入力軸と平行な出力軸上に固定シーブ
及び可動シーブが支持され、両シーブ間にベルト溝が形
成された変速プーリからなる従動プーリと、これら両プ
ーリのベルト溝間に巻き掛けられたＶベルトと、駆動プ
ーリの可動シーブ背面側に配設され、回転に伴う遠心力
の増大により半径方向外側に移動して駆動プーリのベル
ト巻付け径を増大変化させるウェイトローラと、従動プ
ーリの可動シーブ背面側に配設され、可動シーブを固定
シーブに接近させるように付勢する付勢手段とを設けた
ことにより、望ましい無段変速機を具体化することがで
きる。

【００５７】請求項６の発明によると、請求項５の発明
の無段変速機において、駆動プーリのクラッチ手段上に
Ｖベルトが位置しているときに、そのクラッチ手段上に
Ｖベルトが保持されるように、ウェイトローラの自重に
抗して駆動プーリの可動シーブを固定シーブから離隔す
る方向に付勢するばね手段を設けたことにより、駆動プ
ーリのクラッチ手段上にＶベルトが位置している状態を
安定保持して、ウェイトローラの自重による変動をなく
すことができる。

【００５８】請求項７の発明では、上記請求項１〜６の
いずれか１つの無段変速機を車両に装備した。また、請
求項８の発明では、車両は二輪車とした。従って、これ
ら発明によると、本発明の無段変速機を有効に適用する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る無段変速機の要部を拡
大して示す断面図である。

【図２】無段変速機の全体構成を示す断面図である。

【図３】クラッチ機構の分解斜視図である。

【図４】ローラが保持プレートに保持された状態を示す
正面図である。

【図５】クラッチ機構の動作をプレートの展開状態で示
す説明図である。

【符号の説明】 Ｔ 無段変速機 ２ クランク軸（入力軸、回転軸） ５ 出力軸（回転軸） １０ 変速プーリ機構 １１ 駆動プーリ（変速プーリ） １２ 固定シーブ １３ 可動シーブ １４ ベルト溝 １４ａ 固定シーブ側溝側面 １４ｂ 可動シーブ側溝側面 １６ 従動プーリ（変速プーリ） １７ 固定シーブ １８ 可動シーブ １９ ベルト溝 ２１ Ｖベルト ２３ 圧縮ばね（付勢手段） ２６ 遠心ウェイト機構 ２８ ウェイトローラ ３１ クラッチ機構（クラッチ手段） ３３ 固定プレート（回転部） ３４ 回転プレート（回転部） ３５ ローラ ３６ 保持プレート（保持体）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸上に対向してかつ回転可能に設け
   られた固定及び可動シーブを有し、両シーブ間にベルト
   溝が形成された変速プーリと、該変速プーリのベルト溝
   に巻き掛けられたＶベルトとを備え、上記可動シーブを
   固定シーブに対し接離させて変速プーリを開閉すること
   で、ベルト溝でのＶベルトの巻付け径を変化させて変速
   するようにした無段変速機において、 上記回転軸と変速プーリとの間の動力伝達を断続するク
   ラッチ手段が設けられており、 上記クラッチ手段は、互いに同心状に対向してかつ相対
   回転可能に配置されたリング状の１対の回転部と、 上記両回転部間に回転部の円周方向に沿って配列され、
   転動軸心が回転部の半径方向に対し所定角度をもって斜
   めに延びる多数のローラと、 上記多数のローラを互いに間隔をあけて転動可能に保持
   する保持体とを備えていて、回転部が相対する回転部に
   向かって押圧されたときに接続状態となるものとされ、 上記一方の回転部が変速プーリ又は回転軸の一方に設け
   られている一方、 他方の回転部は変速プーリ又は回転軸の他方に設けられ
   ていることを特徴とする無段変速機。
2. 【請求項２】 回転軸上に対向して設けられた固定及び
   可動シーブを有し、両シーブ間にベルト溝が形成された
   変速プーリと、該変速プーリのベルト溝に巻き掛けられ
   たＶベルトとを備え、上記可動シーブを固定シーブに対
   し接離させて変速プーリを開閉することで、ベルト溝で
   のＶベルトの巻付け径を変化させて変速するようにした
   無段変速機において、 上記変速プーリにおけるベルト溝の少なくとも固定シー
   ブ側の溝側面に、Ｖベルトと変速プーリとの間の動力伝
   達を断続するクラッチ手段が設けられており、 上記クラッチ手段は、互いに同心状に対向してかつ相対
   回転可能に配置されたリング状の１対の回転部と、 上記両回転部の間に回転部の円周方向に沿って配列さ
   れ、転動軸心が回転部の半径方向に対し所定角度をもっ
   て斜めに延びる多数のローラと、 上記多数のローラを互いに間隔をあけて転動可能に保持
   する保持体とを備えていて、回転部が相対する回転部に
   向かって押圧されたときに接続状態となるものとされ、 上記一方の回転部が変速プーリのシーブに回転一体に設
   けられている一方、 他方の回転部は、Ｖベルト側面に当接した状態で一方の
   回転部に対し相対回転するように配置されていることを
   特徴とする無段変速機。
3. 【請求項３】 請求項２の無段変速機において、 変速プーリにおけるベルト溝の固定及び可動シーブ側の
   各溝側面にそれぞれクラッチ手段が対向して設けられて
   いることを特徴とする無段変速機。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１つの無段変速
   機において、 回転軸は入力軸で、変速プーリは駆動プーリであり、 クラッチ手段は上記駆動プーリ側に設けられていること
   を特徴とする無段変速機。
5. 【請求項５】 請求項４の無段変速機において、 入力軸と平行な出力軸上に固定シーブ及び可動シーブが
   支持され、両シーブ間にベルト溝が形成された変速プー
   リからなる従動プーリと、 上記駆動及び従動プーリのベルト溝間に巻き掛けられた
   Ｖベルトと、 上記駆動プーリの可動シーブ背面側に配設され、回転に
   伴う遠心力の増大により半径方向外側に移動して駆動プ
   ーリのベルト巻付け径を増大変化させるように上記可動
   シーブを固定シーブに接近させるウェイトローラと、 上記従動プーリの可動シーブ背面側に配設され、該可動
   シーブを固定シーブに接近させるように付勢する付勢手
   段とを備えていることを特徴とする無段変速機。
6. 【請求項６】 請求項５の無段変速機において、 駆動プーリのクラッチ手段上にＶベルトが位置している
   ときに、該クラッチ手段上にＶベルトが保持されるよう
   に、ウェイトローラの自重に抗して駆動プーリの可動シ
   ーブを固定シーブから離隔する方向に付勢するばね手段
   が設けられていることを特徴とする無段変速機。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１つの無段変速
   機を備えたことを特徴とする車両。
8. 【請求項８】 二輪車であることを特徴とする請求項７
   の車両。