JP2003106391A - Ｖベルト式無段変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】遠心クラッチを原動軸とドライブＶプーリーと
の間に設けたものにおいて、高速走行状態から急停車し
た後に急加速する場合における加速不良や異音の発生を
防止する。 【解決手段】ドライブＶプーリー２１の可動ドライブフ
ェース３５に、その回転慣性力とスラスト方向への移動
慣性力を増大させる慣性力増大手段Ａを設けた。この慣
性力増大手段Ａの一例として、可動ドライブフェース３
５の最外周部にリング状の慣性ウェイト部材４４を回転
一体に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バギー車両やスク
ーター型車両等の軽車両に用いられるＶベルト式無段変
速装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のＶベルト式無段変速装置は、周
知のように原動軸（エンジンのクランク軸等）にドライ
ブＶプーリーが回転一体に設けられ、従動軸（駆動輪の
車軸等）にドリブンＶプーリーが回転一体に設けられ、
両方のプーリーの間にＶベルトが掛け渡される構成とな
っている。また、急加速時にドリブンＶプーリーのベル
ト巻付有効径を強制的に大きくするトルクカム等のキッ
クダウン機構が備えられている。

【０００３】一般に、スクーター型車両の場合はエンジ
ン停止時における車体の取り回し性を考慮して動力断続
用の遠心クラッチがドリブンＶプーリーと駆動輪（後
輪）との間に設けられる。これにより、車体を手押しす
る際にＶベルト式無段変速装置全体が逆駆動されず、駆
動輪の回転抵抗が小さくなる。この場合、エンジンのア
イドリング時にもＶベルト式無段変速装置全体が常に動
き続けている。

【０００４】ところが、これだとＶベルト式無段変速装
置のベルト減速比分だけ大きな伝達トルク耐力が遠心ク
ラッチに要求されるため、遠心クラッチを大型化してク
ラッチ容量を増大してやらなければならないという問題
がある。したがって、バギー車両のようにベルト減速比
の大きなものには適用が困難である。

【０００５】そこで、バギー車両においては遠心クラッ
チが原動軸とドライブＶプーリーとの間に設けられる
（例えば特開平１０−２９７２９４号公報参照）。バギ
ー車両ではＶベルト式無段変速装置よりも駆動輪側に設
けられるサブトランスミッションをニュートラルにする
ことにより、車体を手押しする際にＶベルト式無段変速
装置全体が逆駆動されないのでエンジン停止時における
車体の取り回し性が良好に保たれる。そして、これによ
り遠心クラッチを小型化することができる。ただし、エ
ンジンのアイドリング時にはＶベルト式無段変速装置全
体が停止する。

【０００６】図４は、バギー車両のＶベルト式無段変速
装置を示している。ここに示す部品１０１はケーシン
グ、１０２はドライブＶプーリー、１０３はドリブンＶ
プーリー、１０４はＶベルトである。

【０００７】発進時や低速運転時には、ドライブＶプー
リー１０２のベルト巻付有効径１０２ａが小さく、ドリ
ブンＶプーリー１０３のベルト巻付有効径１０３ａが大
きいため、ベルト減速比が大きくなり、強力な加速力が
得られる。

【０００８】また、中〜高速運転時には、ドライブＶプ
ーリー１０２のベルト巻付有効径１０２ａが遠心力によ
り大きくなり、反対にドリブンＶプーリー１０３のベル
ト巻付有効径１０３ａが小さくなるため、ベルト減速比
が小さくなり、走行速度が伸びる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如くバギー車においては遠心クラッチが原動軸とドライ
ブＶプーリー１０２との間に設けられており、エンジン
がアイドリング中であってもＶベルト式無段変速装置の
動きが全て停止してしまうため、次のような問題点があ
る。

【００１０】例えば高速走行状態から急停車した場合、
ドライブＶプーリー１０２とドリブンＶプーリー１０３
の回転速度が非常に短時間で落ちるため、図５に示すよ
うにドリブンＶプーリー１０３のベルト巻付有効径１０
３ａの大きさが最大径（初期位置）まで戻り切れないこ
とがあり、これによりＶベルト１０４に弛みが発生し、
この状態から急加速しようとすると、Ｖベルト１０４が
弛んでいることから両プーリー１０２，１０３とＶベル
ト１０４との間にスリップが起こり、加速不良となる場
合がある。

【００１１】また、この時にはドライブＶプーリー１０
２の急回転に伴ってドライブＶプーリー１０２を構成す
る可動ドライブフェースがスラスト方向（軸方向）に急
激に移動し、Ｖベルト１０４の側面に叩き付けられる。
そして、その直後にＶベルト１０４に強い張力が加わる
ことから、ドリブンＶプーリー１０３に付設されたキッ
クダウン機構が作用し、これによりドリブンＶプーリー
１０３側ではベルト巻付有効径１０３ａが急速に拡大、
ドライブＶプーリー１０２側ではＶベルト１０４が固定
ドライブフェースと可動ドライブフェースとの間に食い
込み、可動ドライブフェースが押し戻される。

【００１２】そして、上記のようにドライブＶプーリー
１０２の可動ドライブフェースがスラスト方向に激しく
移動してＶベルト１０４との衝突が繰り返されることに
より、Ｖベルト式無段変速装置から断続的な騒音が発生
し、運転者に不快感を与えていた。

【００１３】本発明は、この問題を解決するためになさ
れたものであり、遠心クラッチを原動軸とドライブＶプ
ーリーとの間に設けたものにおいて、高速走行状態から
急停車した後で急加速する場合における加速不良や異音
の発生を防止可能なＶベルト式無段変速装置を提供する
ことを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るＶベルト式無段変速装置は、特許請求
の範囲の請求項１に記載したように、固定ドライブフェ
ースおよび可動ドライブフェースならびに遠心ウェイト
部材を含むドライブＶプーリーと、固定ドリブンフェー
スおよび可動ドリブンフェースならびに押圧スプリング
を含むドリブンＶプーリーと、上記ドライブＶプーリー
の回転を上記ドリブンＶプーリーに伝達するＶベルト
と、急加速時に上記ドリブンＶプーリーのベルト巻付有
効径を大きくするキックダウン機構とを備えたＶベルト
式無段変速装置において、上記ドライブＶプーリーの可
動ドライブフェースに、その回転慣性力とスラスト方向
への移動慣性力を増大させる慣性力増大手段を設けたこ
とを特徴とする。

【００１５】このようにした場合、ドライブＶプーリー
全体の回転慣性力が増大し、これにより高速走行状態か
ら急停車した際にドライブＶプーリーとドリブンＶプー
リーの回転が短時間で停止してしまわず、両プーリーが
完全に停止するまでの間にドリブンＶプーリーのベルト
巻付有効径が最大径に戻れる。このため、Ｖベルトが弛
まず、その後で急加速する際にスリップによる加速不良
が起こりにくい。

【００１６】しかも、可動ドライブフェースのスラスト
方向への移動慣性力が増大するため、急停車した後で急
加速する場合に可動ドライブフェースがＶベルトの側面
に叩き付けられにくくなり、騒音が発生しにくくなる。

【００１７】また、本発明に係るＶベルト式無段変速装
置は、特許請求の範囲の請求項２に記載したように、前
記慣性力増大手段を前記可動ドライブフェースの最外周
部に回転一体に設けたリング状の慣性ウェイト部材とし
た。こうすれば、最小限のウェイト量で可動ドライブフ
ェースの慣性力を増大させることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明に係るＶベルト式
無段変速装置が適用されたバギー車両用のエンジンの左
側面図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って展開
した横断面図である。

【００１９】このエンジン１は、例えば４サイクル単気
筒機関であり、そのエンジンケース２の前上部にシリン
ダーアッセンブリー３が前傾して設置され、エンジンケ
ース２の前部と後部からはバギー車両の前後輪に動力を
出力するプロペラ軸４，５が延出している。

【００２０】エンジンケース２の内部前方には左側にク
ランク軸７、右側にドライブ軸８（原動軸）が車幅方向
に伸びて同軸的に軸支され、その後方にドリブン軸９
（従動軸）とアイドル軸１０とアウトプット軸１１が順
次軸支されている。

【００２１】クランク軸７の中間部にはコンロッド１３
を介して図示しないピストンが連結され、クランク軸７
の左端部にはセルフスターターギヤ１４、発電ユニット
１５、リコイルスターター１６等が軸装され、クランク
軸７の右端部には遠心クラッチ１７を介して前記ドライ
ブ軸８が接続され、ドライブ軸８にドライブＶプーリー
２１が軸装されている。

【００２２】また、ドリブン軸９の右半分にはドリブン
Ｖプーリー２２が軸装され、ドリブン軸９の左半分とア
イドル軸１０との間には、例えば前進２段と後進１段と
ニュートラルのギヤポジションを持つサブトランスミッ
ション２３が設けられている。

【００２３】さらに、アイドル軸１０の左端に設けられ
たファイナルドライブギヤ２５と、アウトプット軸１１
の中間に設けられたファイナルドリブンギヤ２６とが噛
み合い、アウトプット軸１１の右端に設けられたべベル
ドライブギヤ２７が、前述のプロペラ軸５に設けられた
べベルドリブンギヤ２８に噛み合っている。

【００２４】ドライブＶプーリー２１とドリブンＶプー
リー２２は、エンジンケース２内部の右側に画成された
乾式のベルト室２９の前後に配置され、両プーリー２
１，２２の間にＶベルト３０が巻装され、Ｖベルト式無
段変速装置３１が構成されている。

【００２５】図３にも拡大して示すように、ドライブＶ
プーリー２１は、ドライブ軸８に対し回転一体かつ軸方
向に不動に設けられた固定ドライブフェース３４と、同
じくドライブ軸８に対し回転一体だが軸方向に移動自在
に設けられて固定ドライブフェース３４の右側に対向す
る可動ドライブフェース３５と、この可動ドライブフェ
ース３５の背面に設けられたウェイト保持プレート３６
と、複数のローラー状の遠心ウェイト部材３７とを含ん
で構成されており、遠心ウェイト部材３７は可動ドライ
ブフェース３５とウェイト保持プレート３６との間に保
持されている。この辺の構造は周知のものと同様であ
る。

【００２６】ドリブンＶプーリー２２も周知のものと同
様な構造であり、ドリブン軸９に対し回転一体かつ軸方
向に不動に設けられた固定ドリブンフェース３９と、ド
リブン軸９に対し若干の相対回転が可能かつ軸方向にも
移動可能に設けられて固定ドリブンフェース３９の左側
に対向する可動ドリブンフェース４０と、この可動ドリ
ブンフェース４０を常に固定ドリブンフェース３９側に
押し付ける押圧スプリング４１と、トルクカム等のキッ
クダウン機構４２とを含んで構成されている。

【００２７】そして、ドライブＶプーリー２１の可動ド
ライブフェース３５には、慣性力増大手段Ａが設けられ
ている。この慣性力増大手段Ａは、可動ドライブフェー
ス３５の回転慣性力とスラスト方向への移動慣性力を増
大させるものである。

【００２８】ここでは、慣性力増大手段Ａとして可動ド
ライブフェース３５の最外周部にリング状の慣性ウェイ
ト部材４４が数本のビス４５で回転一体に固定されてい
る。なお、この慣性ウェイト部材４４はビス４５で固定
するに限らず、例えば可動ドライブフェース３５の鋳造
時に同時に鋳込んだり、可動ドライブフェース３５に圧
入して回転一体に固定することも考えられる。

【００２９】バギー車両の発進時には、クランク軸７の
回転速度が高まることにより遠心クラッチ１７が結合し
てドライブ軸８とドライブＶプーリー２１が回転を始
め、この回転がＶベルト３０によりドリブンＶプーリー
２２とドリブン軸９に伝達され、ドリブン軸９の回転が
サブトランスミッション２３により変速されてアイドル
軸１０に伝達され、アイドル軸１０の回転がファイナル
ギヤ２５，２６を経てアウトプット軸１１に伝達され、
アウトプット軸１１の回転がベベルギヤ２７，２８を経
てプロペラ軸４，５に伝達されてバギー車両の前後輪の
駆動力となる。

【００３０】この発進時および低速運転時において、ド
リブンＶプーリー２２では押圧スプリング４１の力によ
り可動ドリブンフェース４０が固定ドリブンフェース３
９側に押し付けられていてベルト巻付有効径が大きくな
っており（図２中の２２ａ参照）、その分だけＶベルト
３０がドライブＶプーリー２１の固定ドライブフェース
３４と可動ドライブフェース３５の間に食い込んでベル
ト巻付有効径が小さくなっている（図２中の２１ａ参
照）。このため、ベルト減速比が大きくなって強力な加
速力が得られる。

【００３１】また、バギー車両の中〜高速運転時におい
ては、ドライブ軸８の高速回転に伴う遠心力増大により
ドライブＶプーリー２１内部の遠心ウェイト部材３７が
遠心方向に転動し、これにより可動ドライブフェース３
５とウェイト保持プレート３６との間のクサビ状空間が
押し広げられて可動ドライブフェース３５が固定ドライ
ブフェース３４側に押圧され、両ドライブフェース３
４，３５の間隔が狭められてベルト巻付有効径が拡大す
る（図２中の２１ｂ参照）。一方、ドリブンＶプーリー
２２ではＶベルト３０が固定ドリブンフェース３９と可
動ドリブンフェース４０との間に食い込んでドリブンＶ
プーリー２２のベルト巻付有効径が小さくなる（図２中
の２２ｂ参照）。このため、ベルト減速比が無段階に小
さくなって走行速度がスムーズに伸びる。

【００３２】さらに、追越加速等の急加速時には、キッ
クダウン機構４２によりドリブンＶプーリー２２の可動
ドリブンフェース４０が固定ドリブンフェース３９側に
押圧され、ベルト巻付有効径が強制的に大きくなるた
め、その反動でドライブＶプーリー２１のベルト巻付有
効径が小さくなり、ベルト減速比が大きくなってキック
ダウン状態になる。

【００３３】本発明に係るＶベルト式無段変速装置は、
ドライブＶプーリー２１の可動ドライブフェース３５に
慣性力増大手段Ａとしての慣性ウェイト部材４４が設け
られているため、ドライブＶプーリー２１全体の回転慣
性力が増大している。

【００３４】このため、バギー車両が高速走行状態から
急停車した際に、従来では遠心クラッチ１７の結合が解
かれるタイミングが早く、ドライブＶプーリー２１とド
リブンＶプーリー２２の回転が短時間で停止していた
が、本発明によれば遠心クラッチ１７の接続が絶たれる
までの時間が従来よりも延長され、ドライブＶプーリー
２１とドリブンＶプーリー２２の回転が短時間で停止し
てしまうことがなくなり、両プーリー２１，２２が完全
に停止するまでの間にドリブンＶプーリー２２のベルト
巻付有効径が最大径２２ａまで戻れる。

【００３５】したがって、急停車時にＶベルト３０が弛
むことがなく、その後で急加速する場合においてもドラ
イブＶプーリー２１とＶベルト３０間のスリップによる
加速不良が起こりにくい。

【００３６】しかも、慣性ウェイト部材４４により可動
ドライブフェース３５のスラスト方向への移動慣性力も
増大するため、急停車後に急加速する場合に可動ドライ
ブフェース３５のスラスト方向への移動速度が遅くな
り、これにより可動ドライブフェース３５がＶベルト３
０の側面に叩き付けられにくくなって騒音が発生しにく
くなる。

【００３７】また、慣性ウェイト部材４４をリング状に
して可動ドライブフェース３５の最外周部に回転一体に
設けたので、最小限のウェイト量で可動ドライブフェー
ス３５の慣性力を増大させることができる。

【００３８】なお、Ｖベルト３０が弛んだ状態で急加速
した場合に可動ドライブフェース３５がスラスト方向へ
移動するのに要する時間は０．１秒以下と瞬間的なもの
であるが、これに対し通常のキックダウン動作時におけ
る可動ドライブフェース３５のスラスト方向への移動時
間は０．５〜０．８秒程度と時間差が大きいため、可動
ドライブフェース３５に慣性ウェイト部材４４を設けた
ことによるキックダウン性能の低下は起こらない。

【００３９】ところで、本発明の変形例として、可動ド
ライブフェース３５の背面側にスプリング等の弾性部材
を配し、可動ドライブフェース３５を固定ドライブフェ
ース３４側に常時軽く押し付けておけば、可動ドライブ
フェース３５のスラスト方向への移動性を鈍らせること
ができ、慣性ウェイト部材４４を設けた場合と同様な効
果が得られる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るＶベ
ルト式無段変速装置によれば、遠心クラッチを原動軸と
ドライブＶプーリーとの間に設けたものにおいて、高速
走行状態から急停車した後で急加速する場合における加
速不良や異音の発生を効果的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＶベルト式無段変速装置が適用さ
れたバギー車両用のエンジンの左側面図。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って展開した横断面
図。

【図３】本発明の一実施形態を示すドライブＶプーリー
の拡大断面図。

【図４】バギー車両のＶベルト式無段変速装置を示す側
面図。

【図５】従来の技術の問題点を示すＶベルト式無段変速
装置の側面図。

【符号の説明】

８ ドライブ軸（原動軸） ９ ドリブン軸（従動軸） ２１ ドライブＶプーリー ２１ａ，２１ｂ ベルト巻付有効径 ２２ ドリブンＶプーリー ２２ａ，２２ｂ ベルト巻付有効径 ３０ Ｖベルト ３１ Ｖベルト式無段変速装置 ３４ 固定ドライブフェース ３５ 可動ドライブフェース ３７ 遠心ウェイト部材 ３９ 固定ドリブンフェース ４０ 可動ドリブンフェース ４１ 押圧スプリング ４２ キックダウン機構 ４４ 慣性ウェイト部材 Ａ 慣性力増大手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定ドライブフェースおよび可動ドライ
   ブフェースならびに遠心ウェイト部材を含むドライブＶ
   プーリーと、固定ドリブンフェースおよび可動ドリブン
   フェースならびに押圧スプリングを含むドリブンＶプー
   リーと、上記ドライブＶプーリーの回転を上記ドリブン
   Ｖプーリーに伝達するＶベルトと、急加速時に上記ドリ
   ブンＶプーリーのベルト巻付有効径を大きくするキック
   ダウン機構とを備えたＶベルト式無段変速装置におい
   て、上記ドライブＶプーリーの可動ドライブフェース
   に、その回転慣性力とスラスト方向への移動慣性力を増
   大させる慣性力増大手段を設けたことを特徴とするＶベ
   ルト式無段変速装置。
2. 【請求項２】 前記慣性力増大手段を前記可動ドライブ
   フェースの最外周部に回転一体に設けたリング状の慣性
   ウェイト部材とした請求項１に記載のＶベルト式無段変
   速装置。