JP2007198457A - ベルト式無段変速機のシール部材およびベルト式無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト式無段変速機のケーシング部材のシール部の幅を小さくすることができ、座屈が生じにくい新たなシール部材を提供する。
【解決手段】シール部材６８は、ベルト式無段変速機のベルト室をシールする紐状のシール部材である。シール部材６８は、ベルト式無段変速機の内側ケース５３ａのシール溝６９内に設けられている。シール部材６８の横断面は、扁平状であり、長手方向の一端側および他端側はいずれも先細り形状に形成されている。シール部材６８の長手方向に沿った一方の側辺には、それぞれ一端側および他端側に位置する第１凸部９１ａおよび第２凸部９１ｂが形成され、長手方向に沿った他方の側辺には、それぞれ一端側および他端側に位置する第３凸部９１ｃおよび第４凸部９１ｄが形成されている。第１凸部９１ａと第２凸部９１ｂとの間、および第３凸部９１ｃと第４凸部９１ｄとの間には、それぞれ凹部９０が形成されている。
【選択図】図１０

Description

本発明は、ベルト式無段変速機のベルト室をシールするシール部材およびベルト式無段変速機に関するものである。

従来から、例えば自動二輪車等において、ベルト式無段変速機が用いられている（例えば、特許文献１参照）。ベルト式無段変速機は、プライマリシーブと、セカンダリシーブと、これらプライマリシーブおよびセカンダリシーブに巻き掛けられた伝動ベルトとを備えている。また、ベルト式無段変速機は、ボルト等によって組み立てられる少なくとも２つのケーシング部材を備え、それらケーシング部材の内部には、ベルト室が区画形成されている。上記プライマリシーブ、セカンダリシーブおよび伝動ベルトは、上記ベルト室に収容されている。

ところで、ベルト室内に水や埃が浸入すると、伝動ベルトの滑りが生じたり、伝動ベルトの寿命が短くなるおそれがある。そのため、組立に際して、ケーシング部材の間にシール部材を介在させる必要がある。

代表的なシール部材として、横断面が中実円状のシール部材が知られている。しかし、横断面が中実円状のシール部材は幅が大きいため、シール部材が挿入される溝（シール溝）の幅を大きくしなければならなかった。そのため、ケーシング部材のシール部分が大きくなってしまうという問題があった。

一方、横断面が略Ｔ字状のシール部材が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に開示されたシール部材は、シール溝に挿入される挿入部と、ケーシング部材の接合面（他のケーシング部材と接合される面）に対向する対向部とを有している。対向部は挿入部の一端側に設けられ、挿入部よりも幅が大きくなっている。
特再２００３−０８５２７８号公報 特開平９−２４０５３９号公報（図８）

しかしながら、横断面が略Ｔ字状のシール部材では、シール溝に挿入される挿入部の幅は小さいが、対向部の幅は依然として大きかった。そのため、ケーシング部材のシール部全体の幅が必ずしも小さくなる訳ではなかった。

また、本発明者は、Ｖベルト式無段変速機において、一方のケーシング部材の一部を他方のケーシング部材のシール溝に差し込む構造を考案した。このような構造では、シール部材の全体がシール溝に挿入されることになる。したがって、横断面が略Ｔ字状のシール部材を使用することはできなかった。

また、上記特許文献２に開示されたシール部材では、ケーシング部材同士を組み立てる際に、シール部材がある程度縮んだ後は、シール部材の対向部がケーシング部材の接合面と接触し、挿入部が大きく変形することはない。そのため、シール部材の座屈は生じにくい。しかしながら、横断面が略Ｔ字状でないシール部材は、幅が小さいと座屈しやすい。ところが、シール部材に座屈が生じると、シール性の低下を招く要因となる。

本発明は、かかる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、ケーシング部材のシール部の幅を小さくすることができ、座屈が生じにくい新たなシール部材を提供することにある。

本発明に係るシール部材は、ベルト式無段変速機のベルト室をシールする紐状のシール部材であって、少なくとも一部の横断面が、扁平状であり、長手方向の一端側および他端側はいずれも先細り状に形成され、長手方向に沿った両側辺に凹部が形成されているものである。

本発明に係る他のシール部材は、ベルト式無段変速機のベルト室をシールする紐状のシール部材であって、少なくとも一部の横断面が、扁平状であり、長手方向の一端側および他端側はいずれも先細り状に形成され、長手方向に沿った一方の側辺に２つ以上の凸部が形成され、長手方向に沿った他方の側辺に１つ以上の凸部が形成されているものである。

本発明に係る他のシール部材は、ベルト式無段変速機のベルト室をシールする紐状のシール部材であって、少なくとも一部の横断面が、扁平状であり、長手方向の一端側および他端側はいずれも先細り状に形成され、長手方向に沿った一方の側辺に、それぞれ長手方向の中間よりも一端側および他端側に位置する第１および第２の凸部が形成され、長手方向に沿った他方の側辺に、それぞれ長手方向の中間よりも一端側および他端側に位置する第３および第４の凸部が形成されているものである。

本発明に係る他のシール部材は、ベルト式無段変速機のベルト室をシールする紐状のシール部材であって、少なくとも一部の横断面が、扁平状であり、長手方向の一端側および他端側はいずれも先細り状に形成され、長手方向に沿った一方の側辺に、それぞれ長手方向の中間よりも一端側および他端側に位置する第１および第２の凸部が形成され、長手方向に沿った他方の側辺に、第３の凸部が形成されているものである。

本発明に係るシール部材によれば、横断面が扁平状に形成されているので、ケーシング部材のシール溝を細くすることができ、シール部の幅を小さく抑えることができる。また、横断面の長手方向の一端側および他端側はいずれも先細り形状に形成されているので、両端の接触面積を小さくすることができ、高いシール面圧を得ることができる。

また、横断面における両側辺に凹部が形成され、あるいは前記凸部の横に凹部が形成されることになるので、長手方向に圧縮荷重を受けた際に、凹部の部分は側方に膨らみにくくなる。そのため、圧縮荷重を受ける前の状態において、凹部の両側または前記凸部をシール溝の側面に接触させておくことができる。このように、凹部の両側または前記凸部がシール溝の側面と接触することにより、シール溝内においてシール部材を位置決めすることが可能となる。

また、横断面における両側辺に凹部が形成され、あるいは前記凸部の横に凹部が形成されることになるので、長手方向に圧縮荷重を受けた際に、シール溝の側面から偏った側圧を受けにくい。そのため、シール部材を折り曲げるような力が発生しにくいので、シール部材の座屈を防止または抑制することができる。

以上より、本発明によれば、ケーシング部材のシール部の幅を小さくすることができ、座屈が生じにくい新たなシール部材を得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１に示すように、本実施形態に係るベルト式無段変速機３０は、鞍乗型車両の一種である自動二輪車１０に搭載されている。

自動二輪車１０は、車体フレーム１１と、乗員が着座するシート１６とを備えている。以下の説明では、前後左右の方向は、シート１６に着座した乗員から見た方向を言うものとする。

車体フレーム１１は、ステアリングヘッドパイプ１２と、ステアリングヘッドパイプ１２から後方斜め下向きに延びる一本のメインフレーム１３と、メインフレーム１３の中途部から後方斜め上向きに延びる左右のシートレール１４Ｌ，１４Ｒと、メインフレーム１３の後端部とシートレール１４Ｌ，１４Ｒの中途部とに接続された左右のシートピラーチューブ１５Ｌ，１５Ｒとを備えている。車体フレーム１１の上方および左右の側方は、車体カバー２１によって覆われている。

ステアリングヘッドパイプ１２には、フロントフォーク１８を介して前輪１９が支持されている。シートレール１４Ｌ，１４Ｒの上には、燃料タンク２０およびシート１６が支持されている。

メインフレーム１３の中途部には、下向きに突出した左右一対の第１エンジンブラケット２２Ｌ，２２Ｒが設けられている。メインフレーム１３の後端部には、それぞれ左右一対の第２エンジンブラケット２３Ｌ，２３Ｒおよびリヤアームブラケット２４Ｌ，２４Ｒが設けられている。

リヤアームブラケット２４Ｌ，２４Ｒは、メインフレーム１３の後端部から下向きに突出している。これらリヤアームブラケット２４Ｌ，２４Ｒにはピボット軸３８が設けられ、このピボット軸３８にリヤアーム２５の前端部が揺動自在に支持されている。リヤアーム２５の後端部には後輪２６が支持されている。リヤアーム２５の後半部は、クッションユニット２７を介して車体フレーム１１に懸架されている。

図５に示すように、第２エンジンブラケット２３Ｌ，２３Ｒは、メインフレーム１３の後端部から下向きに突出している。これら左右の第２エンジンブラケット２３Ｌ，２３Ｒは、車幅方向に間隔を空けて向かい合っている。

図１に示すように、自動二輪車１０は、前輪１９の上方および後方を覆うフロントフェンダー３１と、後輪２６の後方斜め上側を覆うリヤフェンダー３２とを備えている。

車体フレーム１１には、後輪２６を駆動するパワーユニット２８が支持されている。具体的には、図４に示すように、パワーユニット２８は、クランクケース３５とシリンダ４３とシリンダヘッド４４とを備えている。クランクケース３５は第１および第２のエンジンマウント部３６，３７を有している。第１エンジンマウント部３６は、クランクケース３５の前端部の上側から上向きに突出し、第１エンジンブラケット２２Ｌ，２２Ｒに支持されている。第２エンジンマウント部３７は、クランクケース３５の後端部の上側から後方斜め上向きに突出し、第２エンジンブラケット２３Ｌ，２３Ｒに支持されている（図５も参照）。このため、クランクケース３５は、メインフレーム１３に吊り下げられた状態で支持されている。

詳細は後述するように、パワーユニット２８は、エンジン２９とベルト式無段変速機（以下、ＣＶＴという）３０とを備えている（図６参照）。エンジン２９の形式は何ら限定されないが、本実施形態では、エンジン２９は４サイクル単気筒エンジンによって構成されている。

図１に示すように、自動二輪車１０は、前述の車体カバー２１に加えて、フロントカウル３３と、左右のレッグシールド３４Ｌ，３４Ｒとを備えている。図１および図２に示すように、右側のレッグシールド３４Ｒの後方には、エアチャンバ１３０が配置されている。エアチャンバ１３０の上部には、空気を取り入れる吸入ダクト１３１が設けられている。エアチャンバ１３０の内部には、フィルタ１３３（図２参照）が収納されている。エアチャンバ１３０の下部の後側には、エアチャンバ１３０内の空気を変速機ケース５３内のベルト室６７（図６参照）に導く吸気ダクト１３４が接続されている。

図２に示すように、パワーユニット２８の左側および右側には、ゴム等からなるフットレスト８５Ｌ，８５Ｒが配置されている。左右のフットレスト８５Ｌ，８５Ｒは、金属製の連結棒８７と、この連結棒８７に固定された取り付け板８８（図３および図４参照）とを介して、パワーユニット２８のクランクケース３５に支持されている。図１および図２に示すように、右側のフットレスト８５Ｒの前方には、ブレーキペダル８４が設けられている。なお、図２における符号６２ａは、運転者の足を示している。

次に、パワーユニット２８の内部構成を説明する。図６に示すように、パワーユニット２８は、エンジン２９と、ＣＶＴ３０と、遠心式クラッチ４１と、減速機構４２とを備えている。

エンジン２９は、クランクケース３５と、クランクケース３５に接続されたシリンダ４３と、シリンダ４３に接続されたシリンダヘッド４４とを備えている。クランクケース３５は、分割された２つのケースブロック、すなわち、左側に位置する第１のケースブロック３５ａと、右側に位置する第２のケースブロック３５ｂとを有している。第１ケースブロック３５ａと第２ケースブロック３５ｂとは、車幅方向に沿って互いに突き合わされている。

クランクケース３５内には、クランク軸４６が収容されている。クランク軸４６は、車幅方向に延びており、水平に配置されている。クランク軸４６は、軸受４７を介して第１ケースブロック３５ａに支持され、軸受４８を介して第２ケースブロック３５ｂに支持されている。

シリンダ４３内には、ピストン５０が摺動可能に挿入されている。このピストン５０には、コンロッド５１の一端部が連結されている。クランク軸４６の左側クランクアーム４６ａと右側クランクアーム４６ｂとの間には、クランクピン５９が設けられている。コンロッド５１の他端部は、クランクピン５９に連結されている。

シリンダヘッド４４には、凹部４４ａと、凹部４４ａに連通する図示しない吸気ポートおよび排気ポートとが形成されている。シリンダヘッド４４の凹部４４ａの内部には、点火プラグ５５が挿入されている。図３に示すように、上記吸気ポートには吸気管５２ａが接続され、上記排気ポートには排気管５２が接続されている。図１および図２に示すように、排気管５２はシリンダヘッド４４から後方かつ右斜め下向きに延びた後、パワーユニット２８の変速機ケース５３の下方を通ってさらに後方に延び、後輪２６の右側方に配置されたマフラ５４に接続されている。

図６に示すように、シリンダ４３内の左側部には、クランクケース３５の内部とシリンダヘッド４４の内部とをつなぐカムチェーン室５６が形成されている。このカムチェーン室５６には、タイミングチェーン５７が配設されている。タイミングチェーン５７は、クランク軸４６とカム軸５８とに巻き掛けられている。カム軸５８は、クランク軸４６の回転に従って回転し、図示しない吸気バルブおよび排気バルブを開閉させる。

第１ケースブロック３５ａの前半部の左側には、発電機６３を収容する発電機ケース６６が着脱自在に取り付けられている。第２ケースブロック３５ｂの右側には、ＣＶＴ３０を収容する変速機ケース５３が取り付けられている。

第２ケースブロック３５ｂの後半部の右側には開口が形成され、この開口はクラッチカバー６０によって塞がれている。クラッチカバー６０は、ボルト６１（図７参照）により、第２ケースブロック３５ｂに対して着脱可能に固定されている。

変速機ケース５３は、クランクケース３５から独立して形成されており、ＣＶＴ３０の車幅方向内側（左側）を覆う内側ケース５３ａと、ＣＶＴ３０の車幅方向外側（右側）を覆う外側ケース５３ｂとから構成されている。内側ケース５３ａはクランクケース３５の右側に取り付けられ、外側ケース５３ｂは内側ケース５３ａの右側に取り付けられている。これら内側ケース５３ａと外側ケース５３ｂとの内部には、ＣＶＴ３０を収容するベルト室６７が形成されている。なお、内側ケース５３ａは樹脂材料で形成され、外側ケース５３ｂは金属材料で形成されている。

図６に示すように、クランク軸４６の右側端部は、第２ケースブロック３５ｂおよび内側ケース５３ａを貫通し、ベルト室６７にまで延びている。このクランク軸４６の右側端部には、ＣＶＴ３０のプライマリシーブ７１が嵌め込まれている。そのため、プライマリシーブ７１は、クランク軸４６の回転に従って回転する。このクランク軸４６の右側部分（厳密には、軸受４８よりも右側の部分）は、プライマリシーブ軸４６ｃを形成している。

一方、クランク軸４６の左側端部は、第１ケースブロック３５ａを貫通し、発電機ケース６６内に延びている。このクランク軸４６の左側端部には、発電機６３が取り付けられている。発電機６３は、ステータ６４と、ステータ６４に対向するロータ６５とを備えている。ロータ６５は、クランク軸４６と共に回転するスリーブ７４に固定されている。ステータ６４は、発電機ケース６６に固定されている。

クランクケース３５内の後半部には、クランク軸４６と平行にセカンダリシーブ軸６２が配置されている。図７に示すように、セカンダリシーブ軸６２の中央部の右側部分は、軸受７５を介してクラッチカバー６０に支持されている。セカンダリシーブ軸６２の左側部分は、軸受７６を介して第２ケースブロック３５ｂの左端部に支持されている。セカンダリシーブ軸６２の右側端部は、第２ケースブロック３５ｂおよびクラッチカバー６０を貫通し、ベルト室６７にまで延びている。このセカンダリシーブ軸６２の右側端部には、ＣＶＴ３０のセカンダリシーブ７２が連結されている。

ＣＶＴ３０は、プライマリシーブ７１と、セカンダリシーブ７２と、これらプライマリシーブ７１とセカンダリシーブ７２とに巻き掛けられたＶベルト７３とを備えている。前述したように、プライマリシーブ７１はクランク軸４６の右側部に取り付けられている。セカンダリシーブ７２はセカンダリシーブ軸６２の右側部に連結されている。

プライマリシーブ７１は、車幅方向の外側に位置する固定シーブ半体７１ａと、車幅方向の内側に位置し、固定シーブ半体７１ａに対向する可動シーブ半体７１ｂとを備えている。固定シーブ半体７１ａは、プライマリシーブ軸４６ｃの右端部に固定されており、プライマリシーブ軸４６ｃと共に回転する。可動シーブ半体７１ｂは、固定シーブ半体７１ａの左側に配置されており、プライマリシーブ軸４６ｃにスライド自在に取り付けられている。したがって、可動シーブ半体７１ｂは、プライマリシーブ軸４６ｃと共に回転し、かつ、プライマリシーブ軸４６ｃの軸方向にスライド自在である。固定シーブ半体７１ａと可動シーブ半体７１ｂとの間には、ベルト溝が形成されている。可動シーブ半体７１ｂの左側部分にはカム面１１１が形成され、カム面１１１の左側にはカムプレート１１２が配設されている。可動シーブ本体７１ｂのカム面１１１とカムプレート１１２との間には、ローラウエイト１１３が配設されている。

プライマリシーブ７１の固定シーブ半体７１ａの右側部分には、送風用の複数の羽根９５が形成されている。これらの羽根９５は、吸気ダクト１３４からベルト室６７に空気を導き、また、ベルト室６７内の空気を外部に搬送する。

セカンダリシーブ７２は、車幅方向の内側に位置する固定シーブ半体７２ａと、車幅方向の外側に位置し、固定シーブ半体７２ａに対向する可動シーブ半体７２ｂとを備えている。可動シーブ半体７２ｂは、セカンダリシーブ軸６２の右端部に取り付けられている。可動シーブ半体７２ｂは、セカンダリシーブ軸６２と共に回転し、かつ、セカンダリシーブ軸６２の軸方向にスライド自在である。セカンダリシーブ軸６２の右端には圧縮コイルスプリング１１４が設けられており、可動シーブ半体７２ｂは圧縮コイルスプリング１１４によって左向きの付勢力を受けている。固定シーブ半体７２ａの軸心部は円筒状のスライドカラーとなっており、セカンダリシーブ軸６２にスプライン嵌合されている。

図６に示すように、変速機ケース５３の外側ケース５３ｂは、車幅方向の外側（右側）に膨出する碗状の第１膨出部９３および第２膨出部９４を備えている。第１膨出部９３と第２膨出部９４とは前後方向に並んでいる。第１膨出部９３はプライマリシーブ７１の外側を覆っており、第２膨出部９４はセカンダリシーブ７２の外側を覆っている。第１膨出部９３の前側には、外側ケース５３ｂと一体化された接続管９６が設けられている。接続管９６は、吸気ダクト１３４に接続されている。なお、接続管９６と吸気ダクト１３４との接続形態は何ら限定されないが、本実施形態では、接続管９６と吸気ダクト１３４とはバンド１３５によって固定されている。

図７に示すように、内側ケース５３ａの周縁部は左右方向に細長くなっており、その左側および右側にはそれぞれシール溝６９が形成されている。左側のシール溝６９には、第２ケースブロック３５ｂの右側の周縁部が差し込まれている。一方、右側のシール溝６９には、外側ケース５３ｂの周縁部が差し込まれている。なお、これらシール溝６９の内部には、それぞれシール部材６８が挿入されている。外側ケース５３ｂと第２ケースブロック３５ｂとは、それらの間に内側ケース５３ａを挟み込んだ状態でボルト７０（図６参照）によって締結されている。

図８に示すように、内側ケース５３ａの前半部１２１は左側に膨出する碗状に形成され、内側ケース５３ａの後半部１２２は右側に膨出する碗状に形成されている。前半部１２１には、ＣＶＴ３０のプライマリシーブ軸４６ｃを挿通させる孔１２１ａが形成されている。後半部１２２には、ＣＶＴ３０のセカンダリシーブ軸６２を挿通させる孔１２２ａが形成されている。なお、図８では、内側ケース５３ａと第２ケースブロック３５ｂとの間に介在するクラッチカバー６０（図６参照）は図示していない。

内側ケース５３ａには、通風口１２３が設けられている。本実施形態では、通風口１２３は円形状に形成され、内側ケース５３ａの上下方向中間位置よりも上側に３個形成されている。ただし、通風口１２３の形状、位置、個数等は何ら限定されるものではない。本実施形態では、通風口１２３は、内側ケース５３ａの前半部１２１および後半部１２２のそれぞれに設けられている。

第２ケースブロック３５ｂの右側部分の下側には、複数の通風口１２４が形成されている。詳しくは、第２ケースブロック３５ｂは、右側方に向かって立設された周縁部１２５を備えており、この周縁部１２５は変速機ケース５３の輪郭形状に応じた形状を有している。そして、周縁部１２５の下側は、その一部が切り欠かれたようなスリット状に形成され、いわゆる櫛状になっている。そのため、第２ケースブロック３５ｂと内側ケース５３ａとによって区画される空間１２６は、通風口１２４を通じてパワーユニット２８の外部と連通している。なお、第２ケースブロック３５ｂの後半部の右側はクラッチカバー６０（図６参照）によって覆われているので、第２ケースブロック３５ｂの後半部にあっては、上記空間１２６はクラッチカバー６０と内側ケース５３ａとの間に形成されることになる。

周縁部１２５の櫛状部分には、補強リブ１２８が設けられている。通風口１２４の下方には、オイルパン１２７が設けられている。

以上のような構成により、図９に示すように、ベルト室６７内の空気は、内側ケース５３ａの通風口１２３を通じて空間１２６に導かれ、さらに第２ケースブロック３５ｂの通風口１２４を通じて、オイルパン１２７に向かって排出される。その結果、上記空気はパワーユニット２８の外部に排出されることになる。

図７に示すように、遠心式クラッチ４１は、セカンダリシーブ軸６２の左側部分に取り付けられている。遠心式クラッチ４１は、湿式多板式のクラッチであり、略円筒状のクラッチハウジング７８とクラッチボス７７とを備えている。クラッチハウジング７８はセカンダリシーブ軸６２にスプライン嵌合され、セカンダリシーブ軸６２と一体となって回転する。クラッチハウジング７８には、リング状の複数のクラッチ板７９が取り付けられている。これらクラッチ板７９は、セカンダリシーブ軸６２の軸方向に間隔を空けて並んでいる。

セカンダリシーブ軸６２の左側部分の周囲には、軸受８１を介して円筒状の歯車８０が回転自在に嵌め込まれている。クラッチボス７７は、クラッチ板７９の径方向内側かつ歯車８０の径方向外側に配置され、この歯車８０と噛み合っている。そのため、歯車８０はクラッチボス７７と共に回転する。クラッチボス７７の径方向外側には、リング状の複数のフリクションプレート８２が取り付けられている。これらフリクションプレート８２は、セカンダリシーブ軸６２の軸方向に沿って間隔を空けて並んでおり、各フリクションプレート８２は隣り合うクラッチ板７９，７９の間に配置されている。

クラッチハウジング７８の左側には、複数のカム面８３ａが形成されている。カム面８３ａと、このカム面８３に対向する最も右側のクラッチ板７９との間には、ローラウエイト８４ａが配置されている。

減速機構４２は、遠心式クラッチ４１と出力軸８５との間に介在している。減速機構４２は、セカンダリシーブ軸６２および出力軸８５と平行に配置された変速軸１００を有している。変速軸１００は、軸受１０１を介して第１ケースブロック３５ａに回転自在に支持されるとともに、軸受１０２を介して第２ケースブロック３５ｂに回転自在に支持されている。変速軸１００の右端部には、歯車８０と噛み合う第１変速歯車１０３が設けられている。

変速軸１００の中央部には、第１変速歯車１０３よりも小径の第２変速歯車１０４が設けられている。出力軸８５の右端部の外周側には、第２変速歯車１０４と噛み合う第３変速歯車１０５が形成されている。出力軸８５の右端部の内周側は、軸受１０６を介してセカンダリシーブ軸６２の左端部に支持されている。したがって、出力軸８５は、軸受１０６を介してセカンダリシーブ軸６２に回転自在に支持され、セカンダリシーブ軸６２と同一直線上に配置されている。また、出力軸８５の中央部は、軸受１０７を介して第１ケースブロック３５ａの左端部に回転自在に支持されている。

このような構成により、クラッチボス７７と出力軸８５とは、歯車８０、第１変速歯車１０３、変速軸１００、第２変速歯車１０４、および第３変速歯車１０５を介して連結されている。そのため、出力軸８５はクラッチボス７７の回転に従って回転する。

出力軸８５の左端部は第１ケースブロック３５ａを貫通し、クランクケース３５の外側に突出している。出力軸８５の左端部には、ドライブスプロケット１０８が固定されている。ドライブスプロケット１０８には、出力軸８５の駆動力を後輪２６に伝達する動力伝達機構としてチェーン１０９が巻き掛けられている。

以上が自動二輪車１０の構成である。次に、ベルト室６７のシール構造について詳細に説明する。なお、以下では、変速機ケース５３の内側ケース５３ａと外側ケース５３ｂとの間のシール構造を説明するが、前述したように、クランクケース３５の第２ケースブロック３５ｂと内側ケース５３ａとの間も、同様のシール構造によってシールされている。以下では、内側ケース５３ａと外側ケース５３ｂとの間のシール構造のみを説明し、第２ケースブロック３５ｂと内側ケース５３ａとの間のシール構造の説明は省略する。

図１０（ａ）に示すように、内側ケース５３ａのシール溝６９は、深さ方向（図示左右方向）に細長い溝であり、溝幅Ｗが溝深さＬよりも短くなっている。なお、溝幅Ｗは一定でもよく、一定でなくてもよい。例えば、溝幅Ｗは、シール溝６９の奥側（図１０（ａ）の左側）にいくほど小さくなっていてもよい。このように、本実施形態では、シール溝６９の溝幅Ｗが小さいので、内側ケース５３ａのシール部分（シール溝６９の周囲）の幅が小さくなっている。

ところで、シール溝６９の溝幅Ｗが小さく、かつ溝深さＬが長い場合には、シール溝６９に適したシール部材としては、横断面が扁平形状のものが好ましい。また、高いシール面圧を得るためには、シーブ部材の横断面の両端は先細り形状に形成されていることが好ましい。ところが、例えば図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、単に横断面が略楕円状のシール部材２００を用いただけでは、外側ケース５３ｂの周縁部を内側ケース５３ａのシール溝６９に挿入する際に、シール部材２００が座屈するおそれがある。

すなわち、内側ケース５３ａと外側ケース５３ｂとを結合する際に、シール部材２００は長手方向の圧縮荷重を受けるので、幅方向に膨らむことになる。そのため、図１１（ａ）に示すように、予めシール部材２００の幅ＳＷを溝幅Ｗよりも小さくしておかなければならない。しかし、シール部材２００の幅ＳＷが溝幅Ｗよりも小さいと、シール部材２００をシール溝６９に挿入した際に、シール部材２００が傾いたり、あるいは、シール部材２００とシール溝６９の側面６９ａとの間に隙間が生じる。

ところが、シール部材２００が傾いたり、あるいはシール部材２００とシール溝６９の側面６９ａとの間に隙間が生じると、図１１（ｂ）に示すように、シール部材２００が長手方向に圧縮荷重を受けたときに、シール部材２００は、シール溝６９の一方の側面６９ａから側圧Ｆを受けやすくなる。すなわち、シール部材２００は、一方向に偏った力を受けやすくなる。その結果、図１１（ｃ）に示すように、シール部材２００はシール溝６９内において容易に座屈することになる。ところが、シール部材２００に座屈が生じると、シール性の低下を招くおそれがある。

そこで、本実施形態では、シール部材の形状に工夫を施すこととした。次に、本実施形態のシール部材６８について説明する。

シール部材６８は紐状のシール部材であり、本実施形態では無端状に形成されている。本実施形態では、シール部材６８はゴムによって形成されている。ただし、シール部材６８の材料はゴムに限定される訳ではない。図８に示すように、シール溝６９は内側ケース５３ａの外周に沿って形成されている。本実施形態のシール部材６８は、このシール溝６９に挿入され、内側ケース５３ａの外周に沿って周回配置される。

図１２に示すように、シール部材６８の横断面は、扁平状に形成されており、長手方向（図１２の左右方向）の一端側および他端側のいずれも、先細り状に形成されている。また、シール部材６８の横断面では、長手方向に沿った両側辺（図１２の上辺および下辺）に凹部９０が形成されている。なお、ここで「長手方向に沿った両側辺」とは、実質的に長手方向に延びている側辺を意味しており、両側辺が長手方向と平行であることを限定している訳ではない。そのため、両側辺は長手方向と平行であってもよく、平行でなくてもよい。

一方、見方を変えると、本実施形態のシール部材６８は、その横断面の長手方向に沿った両側辺に、それぞれ凸部が形成されている。具体的には、長手方向に沿った一方の側辺には、それぞれ長手方向の中間よりも一端側および他端側に位置する第１凸部９１ａおよび第２凸部９１ｂが形成され、長手方向に沿った他方の側辺には、それぞれ長手方向の中間よりも一端側および他端側に位置する第３凸部９１ｃおよび第４凸部９１ｄが形成されている。

さらに、本実施形態では、第１凸部９１ａと第３凸部９１ｃとは、長手方向に関する位置が等しく、第２凸部９１ｂと第４凸部９１ｄとは、長手方向に関する位置が等しくなっている。その結果、シール部材６８の横断面は、上下対称かつ左右対称の形状を有している。

なお、シール部材６８の横断面は、凸部９１ａ〜９１ｄを除くと略楕円状に形成されている。すなわち、本実施形態のシール部材６８の横断面は、楕円の一部に上記凸部９１ａ〜９１ｄを付加したような形状を有している。ただし、シール部材６８の横断面が略楕円以外の形状を有していてもよいことは勿論である。

図１０（ａ）に示すように、本実施形態では、シール部材６８の長手方向長さＳＬは、シール溝６９の溝深さＬよりも短くなっている。すなわち、内側ケース５３ａと外側ケース５３ｂとを結合する前の状態において、シール部材６８の全体がシール溝６９に挿入される。シール部材６８の凸部９１ａ〜９１ｄを除いた幅ＳＷは、シール溝６９の溝幅Ｗよりも小さい。ところが、シール部材６８では、シール溝６９の両側面６９ａと接触する第１〜第４凸部９１ａ〜９１ｄが形成されているので、シール溝６９内でシール部材６８が傾いたり、シール部材６８がシール溝６９の一方の側に偏って位置するおそれはない。つまり、シール部材６８は、これら凸部９１ａ〜９１ｄによって、シール溝６９内で適正な位置に位置決めされる。

なお、第１〜第４凸部９１ａ〜９１ｄを含めたシール部材６８の全体幅ＳＷ´（図１２参照）は、シール溝６９の溝幅Ｗと等しいことが好ましい。ただし、シール溝６９内におけるシール部材６８の傾きを実質的に防止できる限り、シール部材６８の全体幅ＳＷ´はシール溝６９の溝幅Ｗよりも小さくてもよい。また、シール部材６８は、弾性体の一種であるゴムによって形成され、容易に弾性変形するので、シール部材６８がシール溝６９に挿入可能である限り、シール部材６８の全体幅ＳＷ´はシール溝６９の溝幅Ｗよりも大きくてもよい。

内側ケース５３ａと外側ケース５３ｂとを組み立てる際には、図１０（ｂ）に示すように、外側ケース５３ｂの周縁部が内側ケース５３ａのシール溝６９に挿入される。なお、本実施形態では、シール部材６８の全体がシール溝６９内に挿入されているので、外側ケース５３ｂの周縁部をシール溝６９に容易に挿入することができる。

図１０（ｃ）に示すように、外側ケース５３ｂの周縁部がシール溝６９に挿入されると、シール部材６８は外側ケース５３ｂの周縁部の先端によって押され、長手方向に圧縮される。その際、シール部材６８は幅方向に広がるが、シール部材６８の側辺には凹部９０が形成されており、これら凹部９０はシール溝６９の側面６９ａとは接触していない。そのため、シール部材６８は、変形の際にシール溝６９の側面６９ａから偏った側圧を受けにくい。したがって、座屈は生じにくい。また、凸部９１ａ〜９１ｄがシール部材６８の変形中の傾きを防止するので、これら凸部９１ａ〜９１ｄによっても、シール部材６８の座屈が抑制される。

以上のように、本実施形態によれば、シール部材６８の横断面は、扁平状であり、長手方向の一端側および他端側はいずれも先細り状に形成され、長手方向に沿った両側辺に凹部９０が形成されている。このように、シール部材６８の横断面は扁平状であるので、内側ケース５３ａおよび外側ケース５３ｂのシール溝６９を細くすることができ、これらケース５３ａ，５３ｂのシール部分（シール溝６９の周囲）の幅を小さくすることができる。また、横断面の長手方向の一端側および他端側はいずれも先細り形状に形成されているので、両端の接触面積を小さくすることができ、高いシール面圧を得ることができる。

また、横断面の両側辺に凹部９０が形成されているので、シール部材６８が長手方向に圧縮荷重を受けた際に、幅方向（長手方向と直交する方向）への広がりが抑制される。そのため、シール部材６８の両側辺の一部がシール溝６９の側面６９ａと接触していても問題はない。本シール部材６８では、凹部９０の両側に凸部９１ａ〜９１ｄが設けられ、これら凸部９１ａ〜９１ｄがシール溝６９の側面６９ａと接触する。これにより、シール部材６８をシール溝６９内に適正な姿勢で配置することができ、シール部材６８を適正な位置に位置決めすることができる。また、シール部材６８の横断面の両側辺に凹部９０が形成されているので、長手方向に圧縮荷重を受けた際に、シール部材６８はシール溝６９の側面６９ａから一方向に偏った側圧を受けにくくなる。したがって、シール部材６８の座屈を抑制することができる。

特に、本実施形態に係るシール部材６８では、長手方向に沿った一方の側辺に、それぞれ長手方向の中間よりも一端側および他端側に位置する第１凸部９１ａおよび第２凸部９１ｂが形成され、長手方向に沿った他方の側辺に、それぞれ長手方向の中間よりも一端側および他端側に位置する第３凸部９１ｃおよび第４凸部９１ｄが形成されている。そのため、シール部材６８をより適切な位置に配置することができ、また、シール溝６９からの偏った側圧をより効果的に抑制することができる。したがって、シール部材６８の座屈をより効果的に抑制することが可能となる。

また、本実施形態に係るシール部材６８では、横断面において、第１凸部９１ａと第３凸部９１ｃ、並びに、第２凸部９１ｂと第４凸部９１ｄは、長手方向に関する位置がそれぞれ等しい。そのため、シール部材６８の横断面は、左右対称および上下対称の形状を有している。これにより、シール部材６８の位置決めがより容易になり、また、シール溝６９からの偏った側圧をさらに効果的に抑制することができる。したがって、シール部材６８の座屈をより一層効果的に抑制することが可能となる。

また、本実施形態に係るシール部材６８は、無端状に形成されており、内側ケース５３ａの輪郭に沿って周回配置されている。そのため、変速機ケース５３のシール性を向上させることができる。

本発明に係るシール部材は種々の形態で実施することができ、前記実施形態に何ら限定されるものではない。次に、本発明に係るシール部材の他の実施形態について説明する。

前記実施形態では、シール部材６８の横断面における長手方向の一端側および他端側は、いずれも滑らかな円弧状に形成されていた。しかし、図１３に示すように、シール部材６８の横断面における長手方向の一端側および他端側は、例えば略三角形状に尖ったような形状を有していてもよい。シール部材６８の凸部９１ａ〜９１ｄを除いた横断面は、略楕円状でなくてもよい。

また、前記実施形態では、シール部材６８の横断面において、第１凸部９１ａと第２凸部９１ｂとの間の側辺、および第３凸部９１ｃと第４凸部９１ｄとの間の側辺は、シール部材６８の長手方向とほぼ平行に延びていた。シール部材６８は、略楕円の両側辺から第１〜第４凸部９１ａ〜９１ｄが側方に突出したような横断面形状を有していた。しかしながら、第１凸部９１ａと第２凸部９１ｂとの間の側辺、および第３凸部９１ｃと第４凸部９１ｄとの間の側辺は、長手方向と平行に延びていなくてもよく、例えば図１４に示すように、曲線状に形成されていてもよい。

前記実施形態では、第１凸部９１ａと第３凸部９１ｃ、並びに第２凸部９１ｂと第４凸部９１ｄは、それぞれ長手方向に関して揃った位置に設けられていた。しかしながら、第１凸部９１ａと第３凸部９１ｃとは、長手方向に関して異なった位置に設けられていてもよい。また、第２凸部９１ｂと第４凸部９１ｄとは、長手方向に関して異なった位置に設けられていてもよい。例えば、図１５に示すように、第１凸部９１ａと第２凸部９１ｂとの距離と、第３凸部９１ｃと第４凸部９１ｄとの距離とは互いに等しく、第１凸部９１ａと第３凸部９１ｃ、および第２凸部９１ｂと第４凸部９１ｄが、それぞれ長手方向にずれていてもよい。また、図１６に示すように、第１凸部９１ａと第２凸部９１ｂとの距離と、第３凸部９１ｃと第４凸部９１ｄとの距離とが異なっていてもよい。例えば、第３凸部９１ｃは第１凸部９１ａよりも長手方向の中央側に設けられ、第４凸部９１ｄは第２凸部９１ｂよりも長手方向の中央側に設けられていてもよい。

前記実施形態では、シール部材６８の横断面における凸部の個数は４個であった。しかしながら、凸部の個数は３個であってもよく、５個以上であってもよい。例えば図１７に示すように、シール部材６８の横断面は、長手方向に沿った一方の側辺に、それぞれ長手方向の中間よりも一端側および他端側に位置する第１凸部９１ａおよび第２凸部９１ｂが形成され、長手方向に沿った他方の側辺に、第３凸部９１ｃが形成されていてもよい。第３凸部９１ｃは、長手方向に関して第１凸部９１ａと第２凸部９１ｂとの中間に位置していてもよい。また、第３凸部９１ｃは、シール部材６８全体の長手方向の中間に位置していてもよい。この場合であっても、第１〜第３凸部９１ａ〜９１ｃによって、シール部材６８をシール溝６９内に位置決めすることができ、また、シール溝６９の側面６９ａからの偏った側圧を抑制することができる。したがって、シーブ部材６８の座屈を抑制することが可能となる。

前記実施形態では、シール部材６８は中実構造を有していた。しかし、シール部材６８は中空構造を有していてもよい。例えば、図１８に示すように、シール部材６８の横断面の中心部に、単一の空洞９７が形成されていてもよい。また、図１９に示すように、シール部材６８の横断面の長手方向の一方側および他方側に、それぞれ空洞９７が形成されていてもよい。なお、これらの空洞９７は、シール部材６８の長手方向（図１８、図１９の紙面表裏方向）に連続していてもよく、断続していてもよい。このように、シール部材６８の内部に空洞９７が形成されていることにより、シール部材６８は変形しやすくなる。そのため、万が一シール溝６９の側面６９ａから偏った側圧を受けた場合であっても、空洞９７の形状や体積が変化するようにシール部材６８が微小に変形することにより、その偏った側圧を吸収する。その結果、シール部材６８の全体が偏った側圧を受けることが抑制され、シール部材６８の折れ曲がりが抑制される。したがって、シール部材６８の座屈を抑制することができる。

以上説明したように、本発明は、シール部材およびそれを備えたベルト式無段変速機について有用である。

自動二輪車の右側面図である。 車体フレームおよびパワーユニット等の平面断面図である。 パワーユニットの右側面図である。 パワーユニットの左側面図である。 パワーユニットの取付状態を示す断面図である。 パワーユニットの内部構造を示す断面図である。 パワーユニットの一部の内部構造を示す断面図である。 第２ケースブロックおよび内側ケースの分解斜視図である。 第２ケースブロックおよび変速機ケース内の断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、実施形態に係る変速機ケースのシール部分の断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、比較例のシール部分の断面図である。 実施形態に係るシール部材の横断面図である。 変形例に係るシール部材の横断面図である。 変形例に係るシール部材の横断面図である。 変形例に係るシール部材の横断面図である。 変形例に係るシール部材の横断面図である。 変形例に係るシール部材の横断面図である。 変形例に係るシール部材の横断面図である。 変形例に係るシール部材の横断面図である。

符号の説明

２８ パワーユニット
３０ ベルト式無段変速機
５３ 変速機ケース
５３ａ 内側ケース（第１のケーシング部材）
５３ｂ 外側ケース（第２のケーシング部材）
６７ ベルト室
６８ シール部材
６９ シール溝
９０ 凹部
９１ａ 第１凸部
９１ｂ 第２凸部
９１ｃ 第３凸部
９１ｄ 第４凸部
９７ 空洞

Claims (9)

1. ベルト式無段変速機のベルト室をシールする紐状のシール部材であって、
   少なくとも一部の横断面が、
   扁平状であり、
   長手方向の一端側および他端側はいずれも先細り状に形成され、
   長手方向に沿った両側辺に凹部が形成されている、ベルト式無段変速機のシール部材。
2. ベルト式無段変速機のベルト室をシールする紐状のシール部材であって、
   少なくとも一部の横断面が、
   扁平状であり、
   長手方向の一端側および他端側はいずれも先細り状に形成され、
   長手方向に沿った一方の側辺に２つ以上の凸部が形成され、長手方向に沿った他方の側辺に１つ以上の凸部が形成されている、ベルト式無段変速機のシール部材。
3. ベルト式無段変速機のベルト室をシールする紐状のシール部材であって、
   少なくとも一部の横断面が、
   扁平状であり、
   長手方向の一端側および他端側はいずれも先細り状に形成され、
   長手方向に沿った一方の側辺に、それぞれ長手方向の中間よりも一端側および他端側に位置する第１および第２の凸部が形成され、
   長手方向に沿った他方の側辺に、それぞれ長手方向の中間よりも一端側および他端側に位置する第３および第４の凸部が形成されている、ベルト式無段変速機のシール部材。
4. ベルト式無段変速機のベルト室をシールする紐状のシール部材であって、
   少なくとも一部の横断面が、
   扁平状であり、
   長手方向の一端側および他端側はいずれも先細り状に形成され、
   長手方向に沿った一方の側辺に、それぞれ長手方向の中間よりも一端側および他端側に位置する第１および第２の凸部が形成され、
   長手方向に沿った他方の側辺に、第３の凸部が形成されている、ベルト式無段変速機のシール部材。
5. 前記横断面において、前記第１の凸部と前記第３の凸部とは、前記長手方向に関する位置が等しく、前記第２の凸部と前記第４の凸部とは、前記長手方向に関する位置が等しい、請求項３に記載のベルト式無段変速機のシール部材。
6. 前記横断面において、前記第３の凸部は、前記他方の側辺における前記長手方向の中間に位置している、請求項４に記載のベルト式無段変速機のシール部材。
7. 内部に空洞が形成されている、請求項１〜４のいずれか一つに記載のベルト式無段変速機のシール部材。
8. 無端状に形成されている、請求項１〜４のいずれか一つに記載のベルト式無段変速機のシール部材。
9. 請求項１〜４のいずれか一つに記載のシール部材と、
   互いに結合されることによってベルト室の少なくとも一部を構成する第１および第２のケーシング部材とを備え、
   前記第１または第２のケーシング部材には、シール溝が形成され、
   前記第１のケーシング部材と前記第２のケーシング部材とが結合された状態において、前記シール部材の全体が前記シール溝に挿入された状態となる、ベルト式無段変速機。
   
   

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