JP2013213520A - 自動二輪車の無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易且つコンパクトな機構で、変速特性が異なるドライブモードとエコモードとに切換え可能な自動二輪車の無段変速機を提供する。
【解決手段】クランク軸（２５）に固定された固定プーリ片（６１）と、固定プーリ片（６１）に接近又は離間する方向に移動可能な可動プーリ片（６３）と、可動プーリ片（６３）に対向してクランク軸（２５）に固定された固定ランププレート（５２）と、固定プーリ片（６１）の可動プーリ片（６３）と反対側で可動プーリ片（６３）に固定された可動ランププレート（６４）と、固定ランププレート（５２）と可動プーリ片（６３）との間に配置された第１ウェイトローラ（６５）と、固定プーリ片（６１）と可動ランププレート（６４）との間に配置された第２ウェイトローラ（６６）と、第２ウェイトローラ（６６）の移動を阻止する禁止位置と、移動を許容する作動位置との間を移動可能な可動プレート（６７）と、可動プレート（６７）を禁止位置及び作動位置に切換え移動させる切換機構（７０）と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、プーリ間に架渡されたＶベルトにより動力を伝達する自動二輪車の無段変速機に関する。

従来、クランク軸に固定された固定プーリ片と固定プーリ片に対向して軸方向に摺動自在に支持された可動プーリ片とを備える駆動プーリと、被駆動プーリとの間にＶベルトが巻き掛けられたＶベルト式自動変速機が知られている。（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１のＶベルト式自動変速機は、電動モータの動力を歯車減速機構、ねじ機構を介して可動プーリ片に伝達し、固定プーリ片に接近又は離間する方向に移動させてＶベルトの巻き掛け径を変更することで、動力を無段変速している。

特開２００７―２３２２２１号公報

特許文献１に記載のＶベルト式自動変速機は、電動モータにより可動プーリ片を軸方向に移動させてＶベルトの巻き掛け径を変更するので、電動モータを制御することにより任意の変速特性を得ることができる。しかしながら、電動モータを用いるため、変速機構が大型化すると共に部品点数が増加し、また、製造コストが増大してしまう。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易且つコンパクトな機構で、変速特性の自由度を向上することができる自動二輪車の無段変速機を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
駆動軸に取り付けられた駆動プーリと、
従動軸に取り付けられた被駆動プーリと、
前記駆動プーリと前記被駆動プーリ間に巻き掛けられたＶベルトと、
を有し、
前記駆動プーリ又は前記被駆動プーリは、
前記駆動軸又は前記従動軸に固定された固定プーリ片と、
前記駆動軸又は前記従動軸と共に一体回転可能且つ前記固定プーリ片に接近又は離間する方向に移動可能とされて前記駆動軸又は前記従動軸に配設された可動プーリ片と、
前記可動プーリ片に対向して前記駆動軸又は前記従動軸に固定された固定ランププレートと、
前記固定ランププレートと前記可動プーリ片との間に配置され、遠心力により前記可動プーリ片を押圧して前記可動プーリ片を前記固定プーリ片方向に移動させる第１ウェイトローラと、
を備える自動二輪車の無段変速機であって、
前記固定プーリ片に対して前記可動プーリ片と反対側に位置するようにして前記可動プーリ片に固定され、前記駆動軸又は前記従動軸と共に一体回転可能且つ前記固定プーリ片に接近又は離間する方向に移動可能な可動ランププレートと、
前記固定プーリ片と前記可動ランププレートとの間に配置され、遠心力により前記可動ランププレートを押圧して前記可動プーリ片を前記固定プーリ片方向に移動させる第２ウェイトローラと、
をさらに備えることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加えて、
前記駆動軸又は前記従動軸に軸方向移動可能に配設され、遠心力による前記第２ウェイトローラの移動を阻止する禁止位置と、前記第２ウェイトローラの移動を許容する作動位置との間を移動可能な可動プレートと、
前記可動プレートを前記禁止位置及び前記作動位置に切換え移動させる切換機構と、
をさらに備えることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２の構成に加えて、
前記切換機構は、
前記駆動軸又は前記従動軸に固定され、軸方向に傾斜する傾斜面を有する係止段部と、該係止段部の傾斜面と同じ方向に傾斜するスライド面と、該スライド面に連続して形成された軸方向溝とが、円周方向に連続して先端面に形成された固定カムと、
前記固定カムと前記可動プレートとの間に配置され、先端面が前記係止段部の傾斜面と同じ方向に傾斜し、前記軸方向溝に係合可能な係合リブを備える可動カムと、
前記固定カムに摺動自在に嵌合し、前記係止段部の傾斜面と同じ方向に傾斜する先端面により、前記係合リブを軸方向に押圧するカムプッシュと、を備え、
前記可動カムの前記係合リブを前記固定カムの前記軸方向溝に係合させることで前記可動プレートを前記作動位置に位置させ、
前記可動カムの前記係合リブを前記固定カムの前記係止段部に当接させることで前記可動プレートを前記禁止位置に位置させることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項２又は請求項３の構成に加えて、
前記可動プレートは、前記可動ランププレートに向かって突出する突起部を備え、
前記可動プレートが前記禁止位置に位置するとき、前記突起部が前記可動ランププレートの長孔を貫通して前記第２ウェイトローラに当接し、前記第２ウェイトローラの移動を阻止することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項２から請求項４のいずれか1項の構成に加えて、
前記可動ランププレートと前記可動プレートは、前記駆動軸又は前記従動軸にスプライン嵌合することを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５のいずれか1項の構成に加えて、
前記駆動軸は、内燃機関のクランク軸であることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、２種類のウェイトローラを併せ持つことで、変速特性の自由度を向上することができる。

請求項２の発明によれば、複雑な電子機構等を用いることなく、ドライブモードとエコモードとに切換え可能な変速機構を、簡易且つコンパクトな機構とすることができ、部品点数を抑制して製造コストを削減することができる。

請求項３の発明によれば、カムプッシュで可動カムを押圧するごとに、可動プレートを作動位置と禁止位置とに交互に切換えることができる。また、切換機構を簡素化かつ小型化することができる。

請求項４の発明によれば、簡易かつコンパクトな構成で、確実に無段変速機をエコモードとドライブモードに切換えることができる。

請求項５の発明によれば、可動ランププレートと可動プレートとは、同期して回転して、可動プレートの突起部が、確実に可動ランププレートの長孔を貫通して第２ウェイトローラに当接することができる。

請求項６の発明によれば、無段変速機を内燃機関の変速機構に用いるのに好適である。

本発明に係る無段変速機を備えるパワーユニットの断面図である。 （ａ）は、エコモードで作動する無段変速機の要部拡大断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の板カムの状態を示す図である。 図２の要部側面図である。 切換機構の分解斜視図である。 切換機構の切換え手順を説明する説明図である。 ドライブモードで作動する無段変速機の要部拡大断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の板カムの状態を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

図１は本発明に係る無段変速機を備えるパワーユニットの断面図、図２はエコモードで作動する無段変速機の要部拡大断面図である。なお、図１において、Ｆｒは前方、Ｒｅは後方、Ｌは左方、Ｒは右方を表す。図１に示すように、パワーユニットＰは、自動二輪車に搭載されるものであり、後輪ＷＲの前側に配設される内燃機関２０と、内燃機関２０から車幅方向片側に設けられ、且つ後方に延出するＶベルト式無段変速機１０と、Ｖベルト式無段変速機１０の後部に設けられる減速ギヤ機構１１０と、から主に構成されている。

内燃機関２０は例えば、４サイクル１気筒の内燃機関であり、右ユニットケース２１ａと中ユニットケース２１ｂと左ユニットケース２１ｃとからなるユニットケース２１と、シリンダブロック２２と、不図示のシリンダヘッド、及びシリンダヘッドカバー、を備える。

ユニットケース２１内には、クランク軸２５が一対の転がり軸受３１により回動自在に支承されている。クランク軸２５の右端には、ロータ２６ａ及びステータ２６ｂを有するＡＣジェネレータ２６が固定され、その側方をケースカバー２７が覆っている。

シリンダブロック２２のシリンダスリーブ２８内を往復摺動するピストン２９は、コネクティングロッド３０を介してクランク軸２５のクランクピンに連結されている。ピストン２９の頂面が対向するシリンダヘッドの下面には、燃焼室が形成され、不図示の点火プラグが取り付けられている。

シリンダヘッドに配設されたカムシャフトの右端に嵌着されたカムチェーンスプロケット（いずれも図示せず）とクランク軸２５に固定されたドライブチェーンスプロケット３４との間にタイミングチェーンが巻き掛けられ、クランク軸２５の回転が１／２に減速されてカムシャフトに伝達され、吸気ロッカアーム及び排気ロッカアームを介して吸気バルブ及び排気バルブを所定タイミングで開閉駆動する。

Ｖベルト式無段変速機１０は、駆動軸であるクランク軸２５に取り付けられた駆動プーリ６０と、従動軸９２に取り付けられた被駆動プーリ９３と、駆動プーリ６０と被駆動プーリ９３間に巻き掛けられたＶベルト９５と、を備える。このＶベルト式無段変速機１０は、中ユニットケース２１ｂと左ユニットケース２１ｃで覆われた動力伝達室４０に配設されている。

図２及び図３も参照して、Ｖベルト式無段変速機１０は、クランク軸２５のクランク部より左側を小径軸部２５ａとし、小径軸部２５ａの左端にはねじ部５１が形成されている。小径軸部２５ａには、クランク軸２５の段部２５ｂに当接する固定ランププレート５２と、外周面に雄スプライン５３ａが設けられたスプラインスリーブ５３とが嵌合しており、固定ランププレートとスプラインスリーブ５３とは、ナット５４をねじ部５１に螺合することで締め付けられてクランク軸２５に固定されている。また、小径軸部２５ａの軸方向略中央には、固定プーリ片６１が一体に固定されている。

スプラインスリーブ５３には、固定プーリ片６１に形成された孔６１ａを貫通して軸方向に移動する可動プーリ軸６２が嵌合する。可動プーリ軸６２の内周面には、雌スプライン６２ａが形成されており、スプラインスリーブ５３の雄スプライン５３ａとスプライン嵌合する。これにより、可動プーリ軸６２は、クランク軸２５（スプラインスリーブ５３）に対して一体回転可能且つ軸方向に摺動自在となっている。

可動プーリ軸６２の固定ランププレート５２側の一端（図２において右端）には、可動プーリ片６３が固定プーリ片６１に対向して固定されている。固定プーリ片６１と可動プーリ片６３とは、駆動プーリ６０を構成する。また、固定プーリ片６１の背面側となる可動プーリ軸６２の他端（図２において左端）には、可動ランププレート６４が固定されている。従って、可動プーリ片６３と可動ランププレート６４とは、可動プーリ軸６２と共に、クランク軸２５と一体回転すると共に軸方向に摺動移動可能となっている。即ち、可動プーリ片６３は、固定ランププレート５２と固定プーリ片６１との間に配置され、可動ランププレート６４は、固定プーリ片６１に対して可動プーリ片６３と反対側に位置する。なお、可動ランププレート６４の外周面の３箇所には、固定プーリ片６１の内周面に形成された軸方向に延びる３本のリブ６１ｂに嵌合する嵌合片６９が取り付けられており、可動ランププレート６４の軸方向への摺動を固定プーリ片６１によって案内するように構成されている。

固定ランププレート５２と可動プーリ片６３との間には、複数（本実施形態では３つ）の第１ウェイトローラ６５が配置されている。クランク軸２５が回転すると、遠心力によって第１ウェイトローラ６５が径方向外方に移動して可動プーリ片６３を押圧し、可動プーリ片６３を固定プーリ片６１方向（図中左方向）に移動させる。第１ウェイトローラ６５が可動プーリ片６３を押圧する力は、クランク軸２５の回転速度に比例する。
なお、固定ランププレート５２の外周面にも、可動プーリ片６３と嵌合する嵌合片５９が取り付けられており、可動プーリ片６３の軸方向への摺動が固定ランププレート５２によって案内されている。

また、固定プーリ片６１と可動ランププレート６４との間には、複数（本実施形態では３つ）の第２ウェイトローラ６６が配置されている。クランク軸２５が回転すると、遠心力によって第２ウェイトローラ６６が径方向外方に移動して可動ランププレート６４を押圧し、可動プーリ軸６２を介して可動プーリ片６３を固定プーリ片６１方向（図中左方向）に移動させる。第２ウェイトローラ６６が可動ランププレート６４を押圧する力は、クランク軸２５の回転速度に比例する。なお、第２ウェイトローラ６６は、第１ウェイトローラ６５よりも小径に形成されている。

また、可動ランププレート６４より軸方向外方（左側）に配置された可動プレート６７は、内径面に形成された雌スプライン６７ｃがスプラインスリーブ５３の雄スプライン５３ａとスプライン嵌合して、遠心力による第２ウェイトローラ６６の移動を阻止する禁止位置（図６参照）と、第２ウェイトローラ６６の移動を許容する作動位置（図２参照）との間を軸方向に摺動移動可能となっている。

可動プレート６７は、略円盤状部材であり、可動ランププレート６４に向かって突出する３枚の板状突起部６７ａが形成されている。板状突起部６７ａは、図６に示すように、可動プレート６７が固定プーリ片６１方向に移動したとき、可動ランププレート６４に形成された長孔６４ａ（図３参照）を貫通して第２ウェイトローラ６６に当接する。また、可動プレート６７の板状突起部６７ａの反対側には、冷却風を発生させる複数の冷却フィン６７ｂが設けられている。さらに、可動プレート６７の冷却フィン６７ｂの内側の円筒部分には、カムプッシュ７３の外周面を摺接するシール部材８９が取り付けられている。

このように、可動プレート６７と可動ランププレート６４とは、同一のスプラインスリーブ５３にスプライン嵌合しているので、相対位相は常に一定であり、可動プレート６７が固定プーリ片６１方向に移動したとき、板状突起部６７ａが確実に可動ランププレート６４の長孔６４ａを貫通する。可動プレート６７と可動ランププレート６４との間で、スプラインスリーブ５３の外周面には、止め輪７４が設けられている。この止め輪７４は、可動プーリ軸６２の軸方向移動を規制すると共に、可動プレート６７との間で圧縮コイルばね６８を配設する。圧縮コイルばね６８は、可動プレート６７を左方向に押圧している。

クランク軸２５の左端には、可動プレート６７を禁止位置と作動位置とに切換え移動させる切換機構７０が配設されている。切換機構７０は、図４も参照して、クランク軸２５に固定された固定カム７１と、スプラインスリーブ５３に軸方向に摺動移動可能且つ回動自在に外嵌して、固定カム７１と可動プレート６７との間に配置された可動カム７２と、固定カム７１に軸方向に摺動移動可能に外嵌するカムプッシュ７３と、を備える。

固定カム７１の先端面には、軸方向に傾斜する係止段部７５と、係止段部７５と同じ方向に傾斜するスライド面７６と、軸方向溝７７とが、この順で円周方向に連続して形成されている。図４に示す実施形態では、係止段部７５、スライド面７６、及び軸方向溝７７の４組が、円周方向に繰り返し形成されている。即ち、係止段部７５、スライド面７６、及び軸方向溝７７からなる４組が、９０°位相で形成されている。

可動カム７２は、固定カム７１の軸方向溝７７と同一の９０°間隔で形成され、軸方向溝７７に係合可能な４つの係合リブ７８を備える。係合リブ７８の先端面７８ａは、係止段部７５（スライド面７６）と同じ方向に傾斜している。可動カム７２は、可動プレート６７と共に軸方向に移動して、可動プレート６７の板状突起部６７ａが第２ウェイトローラ６６に当接する禁止位置と、該当接が開放された作動位置とに位置させる。

カムプッシュ７３は、先端面に８組の３角形状のカム山７９が円周方向に沿って形成されている。カム山７９の一方の斜面は、係止段部７５と同じ方向に傾斜する傾斜面７９ａであり、他方の斜面の形状は、傾斜面７９ａを形成可能であれば特に限定されない。カムプッシュ７３と固定カム７１とは、周方向位相を同一位相に保持したまま、軸方向に相対移動可能となっている。各カム山７９の頂部７９ｂの位相は、それぞれ固定カム７１の係止段部７５及び軸方向溝７７の位相と略一致している。カムプッシュ７３の径方向内側には、固定カム７１の軸方向側面とカムプッシュ７３の軸方向側面に当接するようにして、コイルばね８８が収容されており、固定カム７１に対してカムプッシュ７３を左側に付勢している。カムプッシュ７３は、内周面に設けられた玉軸受８０を介して椀型の操作部材８１に回動自在に支持されている。

操作部材８１の中心部には、スプリング８７によって付勢されたボール８６が配置されており、ボール８６は、操作部材８１の中心部に対向配置された、カム軸８２に固定さる板カム８３と当接している。カム軸８２は、プーリ８４に巻き掛けられたワイヤ８５によって回転駆動される。カム軸８２の回転により板カム８３がボール８６を介して操作部材８１を押圧して軸方向に移動させると、操作部材８１がカムプッシュ７３を軸方向に移動させる。これにより、カムプッシュ７３のカム山７９が係合リブ７８の先端面７８ａを押圧して係合リブ７８を軸方向（右方向）に移動させる。このとき、カムプッシュ７３のカム山７９（傾斜面７９ａ）と、係合リブ７８の傾斜する先端面７８ａとのカム作用により、カムプッシュ７３が可動カム７２を軸方向に押圧するごとに可動カム７２が所定の角度ずつ回動し、係合リブ７８が、固定カム７１の軸方向溝７７との係合、及び係止段部７５との当接を繰り返し行う。なお、可動プレート６７が禁止位置及び作動位置に位置しているときに、ボール８６は、板カム８３のカム溝８３ａ、８３ｂに嵌まり込む。

そして、切換機構７０は、可動カム７２の係合リブ７８が固定カム７１の軸方向溝７７に係合したとき、可動カム７２と固定カム７１の合計の軸方向長さ、即ち、切換機構７０の軸方向長さが短くなり、可動プレート６７を作動位置に位置させる（図２）。また、可動カム７２の係合リブ７８が固定カム７１の係止段部７５に当接したとき、切換機構７０の軸方向長さが長くなって可動プレート６７を禁止位置に位置させる（図６）。なお、作動の詳細については、後に詳述する。

図１に戻り、中ユニットケース２１ｂと左ユニットケース２１ｃとで囲まれた動力伝達室４０の後方部には、従動軸９２が、一対の玉軸受９１を介して回動自在に軸支されている。従動軸９２には、Ｖベルト式無段変速機１０の被駆動プーリ９３が回動可能に嵌合し、車幅方向一方側に遠心式クラッチ９４が配設されている。

被駆動プーリ９３は、固定プーリ片９３ａと可動プーリ片９３ｂとからなる。固定プーリ片９３ａは、従動軸９２に回転自在に嵌合するスリーブ９６の一端（右端）に固定されている。可動プーリ片９３ｂは、スリーブ９６に回転自在に外嵌すると共に圧縮コイルばね９７のばね力により固定プーリ片９３ａ方向に付勢されている。スリーブ９６の他端（左端）には、外周面に摩擦部材が設けられたクラッチシュー９８が固定されている。また、従動軸９２には、椀型のクラッチアウタ９９が、その内側をクラッチシュー９８に対向させてスプライン嵌合している。

そして、被駆動プーリ９３が、所定の回転速度より大きい回転速度で回転すると、クラッチシュー９８がクラッチスプリング１０１のばね力に抗して遠心力により径方向外方に揺動し、各クラッチシュー９８の外周面に設けられた摩擦部材がクラッチアウタ９９の内周面に当接し、遠心式クラッチ９４が接続状態となって、被駆動プーリ９３の回転が従動軸９２に伝達される。

従動軸９２には、減速ギヤ機構１１０が組み付けられている。従動軸９２の右側には、平歯車１１１が設けられている。また、動力伝達室４０内には、大径歯車１１２及び小径歯車１１３を有する中間軸１１４が玉軸受１１５により回動自在に軸支されている。さらに、駆動歯車１１６を有する車軸１１７が一対の玉軸受１１８を介して回動自在に軸支されている。これにより、減速ギヤ機構１１０では、従動軸９２の平歯車１１１に伝達された駆動力は、噛合する大径歯車１１２に伝達され、さらに小径歯車１１３に噛合する駆動歯車１１６へと伝達されて車軸１１７を駆動する。車軸１１７には、後輪ＷＲのホイール１２０が取り付けられている。

このように構成された自動二輪車では、内燃機関２０の回転は、Ｖベルト式無段変速機１０、遠心式クラッチ９４、減速ギヤ機構１１０、及び車軸１１７を介して後輪ＷＲに伝達される。

次に、上記の構成を備えた本実施形態の作用について図２から図６を参照して説明する。まず、エコモード、ドライブモードのいずれの運転状態においても、クランク軸２５が回転していない場合、駆動プーリ６０では、第１ウェイトローラ６５及び第２ウェイトローラ６６は径方向内側に位置し、可動プーリ片６３は固定プーリ片６１から離間して位置し、Ｖベルト９５の巻掛け半径は小さくなっている。一方、被駆動プーリ９３では、圧縮コイルばね９７により付勢された可動プーリ片９３ｂが固定プーリ片９３ａに接近した位置にあり、Ｖベルト９５の巻掛け半径が大きくなっており、大きな変速比が設定されている。

また、図２に示すエコモード運転状態のとき、図５（ａ）に示すように、切換機構７０では、可動カム７２の係合リブ７８が固定カム７１の軸方向溝７７に係合して軸方向長さが短い状態となっている。即ち、可動プレート６７は、圧縮コイルばね６８のばね力により図中左方向に移動して可動ランププレート６４（第２ウェイトローラ６６）から離間した作動位置に位置している。

このエコモード運転状態において、クランク軸２５の回転速度が増加すると、駆動プーリ６０では、第１ウェイトローラ６５及び第２ウェイトローラ６６が遠心力により径方向外方に移動する。これにより、第１ウェイトローラ６５は、可動プーリ片６３を固定プーリ片６１方向（図中左方向）に移動させる。同時に、第２ウェイトローラ６６は、可動ランププレート６４を図中左方向に押圧し、可動プーリ軸６２を介して可動プーリ片６３を固定プーリ片６１方向に移動させる。このように、第１ウェイトローラ６５と第２ウェイトローラ６６とは、協働して可動プーリ片６３を固定プーリ片６１方向に移動させ、Ｖベルト９５の巻掛け半径が大きくなる。

即ち、可動プーリ片６３には、第１ウェイトローラ６５及び第２ウェイトローラ６６の遠心力による力が同時に作用するので、クランク軸２５の回転速度が低い段階から可動プーリ片６３に軸方向力が作用し、可動プーリ片６３が固定プーリ片６１方向に移動して変速が開始される。そして、被駆動プーリ９３では、圧縮コイルばね９７のばね力に抗して可動プーリ片９３ｂが固定プーリ片９３ａから離れて、Ｖベルト９５の巻掛け半径が小さくなる。これにより、変速比が小さくなる。このように、クランク軸２５の回転速度が低い段階から変速が開始され、且つその変速スピードが速いので、同一車速であれば内燃機関２０の回転数を下げることができ、燃費のよいエコモードで運転することができる。

図２に示すエコモードから、図６に示すドライブモードへの切換えは、次のように行われる。先ず、ワイヤ８５の操作によりカム軸８２を回転させ、板カム８３でボール８６を介して操作部材８１を押圧してカムプッシュ７３を軸方向（右方向）に移動させる。これにより、カムプッシュ７３のカム山７９の頂部７９ｂは、図５（ａ）に示すように、軸方向溝７７に係合している可動カム７２の係合リブ７８の先端面７８ａに当接して押圧し、可動カム７２を軸方向（図中右方向）に移動させる。そして、係合リブ７８が次第に軸方向溝７７から抜け出し、係合リブ７８と軸方向溝７７との係合が解除されると、可動カム７２はカムプッシュ７３の傾斜面７９ａに案内されて、係合リブ７８がカム山７９の谷部に当接するまで僅かに回転する（図５（ｂ）参照）。これにより、係合リブ７８と係止段部７５とが周方向で重なる。

ここで、カム軸８２を更に回転させて、ボール８６が板カム８３のカム溝８３ａに嵌まり込むと、図５（ｃ）に示すように、可動カム７２は図中左方向に移動して、係合リブ７８の先端面７８ａが固定カム７１の係止段部７５に当接する。そして、可動カム７２は、係止段部７５の傾斜に案内されて、係合リブ７８が固定カム７１の係止段部７５とスライド面７６との段部に当接するまで更に回転して停止する。これにより、切換機構７０は、可動カム７２の係合リブ７８と固定カム７１の係止段部７５とが当接した伸長状態となる。このとき、可動プレート６７は、図６に示すように、可動カム７２に押圧されて右方向に移動し、板状突起部６７ａが可動ランププレート６４の長孔６４ａを貫通して第２ウェイトローラ６６に当接する禁止位置に位置する。

図６に示すように、禁止位置にある可動プレート６７は、第２ウェイトローラ６６に当接して遠心力による第２ウェイトローラ６６の移動を阻止するので、クランク軸２５が回転した際に、可動プーリ片６３を固定プーリ片６１方向に移動させる力は、第１ウェイトローラ６５の遠心力による力だけとなる。従って、変速には、第１ウェイトローラ６５と第２ウェイトローラ６６とが協働して作用するエコモードと比較して、クランク軸２５の高速回転が必要となる。これにより、同一車速であれば内燃機関２０の回転数が高くなり、高出力トルクが得られるドライブモードとなる。

また、図６に示すドライブモードから図２に示すエコモードへの切換えは、再び、板カム８３により操作部材８１を介してカムプッシュ７３を軸方向に移動させ、カムプッシュ７３のカム山７９の頂部７９ｂで、係止段部７５に当接している可動カム７２の係合リブ７８を押圧して可動カム７２を軸方向に移動させる。やがて、係合リブ７８が固定カム７１のスライド面７６の頂点を越えると、可動カム７２はカムプッシュ７３の傾斜面７９ａに案内されて、係合リブ７８がカム山７９の谷部に当接するまで僅かに回転し、係合リブ７８とスライド面７６とが周方向で重なる（図５（ｄ）参照）。

そして、再び、ボール８６が板カム８３のカム溝８３ｂに嵌まり込むと、図５（ｅ）に示すように、係合リブ７８の先端面７８ａが、固定カム７１のスライド面７６に当接し、可動カム７２がスライド面７６に案内されて回転して、図５（ａ）に示すように、係合リブ７８が軸方向溝７７と係合し、切換機構７０の軸方向長さが短くなる。これにより、禁止位置にあった可動プレート６７は、圧縮コイルばね６８のばね力により左方向に移動して作動位置に位置し、第２ウェイトローラ６６の拘束を解除してエコモードに切換えられる。

以後同様に、板カム８３により操作部材８１を軸方向に押圧するごとに、可動プレート６７が作動位置と禁止位置とに交互に位置してエコモードとドライブモードとに切り換えられる。

なお、カムプッシュ７３は、切換時以外は、可動カム７２から離間しているので、カムプッシュ７３と操作部材８１との間に配置されている玉軸受８０には、コイルばね８８とスプリング８７以外のスラスト力は作用しない。

以上説明したように、本実施形態に係る自動二輪車の無段変速機１０によれば、クランク軸２５に固定された固定プーリ片６１と、固定プーリ片６１に接近又は離間する方向に移動可能な可動プーリ片６３と、可動プーリ片６３に対向してクランク軸２５に固定された固定ランププレート５２と、固定プーリ片６１の可動プーリ片６３と反対側で可動プーリ片６３に固定された可動ランププレート６４と、固定ランププレート５２と可動プーリ片６３との間に配置された第１ウェイトローラ６５と、固定プーリ片６１と可動ランププレート６４との間に配置された第２ウェイトローラ６６と、を備えるので、特性の異なる第１及び第２ウェイトローラ６５、６６を併せ持つことができ、変速特性の自由度を向上することができる。

また、第２ウェイトローラ６６の移動を阻止する禁止位置と、移動を許容する作動位置との間を移動可能な可動プレート６７と、可動プレート６７を禁止位置及び作動位置に切換え移動させる切換機構７０と、をさらに備えるので、ドライブモードとエコモードとに切換え可能な変速機構を、複雑な電子機構等を用いることなく、簡易且つコンパクトな機構とすることができ、部品点数を抑制して製造コストを削減することができる。

また、切換機構７０は、係止段部７５とスライド面７６と軸方向溝７７とが先端面に形成された固定カム７１と、軸方向溝７７と係合可能な係合リブ７８を備え、固定カム７１と可動プレート６７との間に配置された可動カム７２と、固定カム７１に摺動自在に嵌合して係合リブ７８を押圧するカムプッシュ７３と、を備え、係合リブ７８を軸方向溝７７に係合させることで可動プレート６７を作動位置に位置させ、係合リブ７８を係止段部７５に当接させることで可動プレート６７を禁止位置に位置させるようにしたので、カムプッシュ７３で可動カム７２を押圧するごとに、可動プレート６７を作動位置と禁止位置とに交互に切換えることができる。また、切換機構７０の構成を簡素化かつ小型化することができる。

更に、可動プレート６７は、可動ランププレート６４方向に突出する突起部６７ａを備え、禁止位置に位置するとき、突起部６７ａが第２ウェイトローラ６６に当接して第２ウェイトローラ６６の移動を阻止するので、簡易かつコンパクトな構成で、確実に無段変速機１０をエコモードとドライブモードに切換えることができる。

また、可動ランププレート６４と可動プレート６７とは、同一のクランク軸２５にスプライン嵌合して同期回転しているので、可動プレート６７の突起部６７ａが、確実に可動ランププレート６４の長孔６４ａを貫通して第２ウェイトローラ６６に当接することができる。

駆動軸は、内燃機関２０のクランク軸２５であるので、無段変速機１０を内燃機関２０の変速機構に用いるのに好適である。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

１０ ベルト式無段変速機（自動二輪車の無段変速機）
２０ 内燃機関
２５ クランク軸（駆動軸）
５２ 固定ランププレート
６０ 駆動プーリ
６１ 固定プーリ片
６３ 可動プーリ片
６４ 可動ランププレート
６４ａ 長孔
６５ 第１ウェイトローラ
６６ 第２ウェイトローラ
６７ 可動プレート
６７ａ 突起部
７０ 切換機構
７１ 固定カム
７２ 可動カム
７３ カムプッシュ
７５ 係止段部
７６ スライド面
７７ 軸方向溝
７８ 係合リブ
７９ カム山
７９ａ 傾斜面（先端面）
９２ 従動軸
９３ 被駆動プーリ
９５ Ｖベルト

Claims (6)

1. 駆動軸（２５）に取り付けられた駆動プーリ（６０）と、
   従動軸（９２）に取り付けられた被駆動プーリ（９３）と、
   前記駆動プーリ（６０）と前記被駆動プーリ（９３）間に巻き掛けられたＶベルト（９５）と、
   を有し、
   前記駆動プーリ（６０）又は前記被駆動プーリ（９３）は、
   前記駆動軸（２５）又は前記従動軸（９２）に固定された固定プーリ片（６１）と、
   前記駆動軸（２５）又は前記従動軸（９２）と共に一体回転可能且つ前記固定プーリ片（６１）に接近又は離間する方向に移動可能とされて前記駆動軸（２５）又は前記従動軸（９２）に配設された可動プーリ片（６３）と、
   前記可動プーリ片（６３）に対向して前記駆動軸（２５）又は前記従動軸（９２）に固定された固定ランププレート（５２）と、
   前記固定ランププレート（５２）と前記可動プーリ片（６３）との間に配置され、遠心力により前記可動プーリ片（６３）を押圧して前記可動プーリ片（６３）を前記固定プーリ片（６１）方向に移動させる第１ウェイトローラ（６５）と、
   を備える自動二輪車の無段変速機（１０）であって、
   前記固定プーリ片（６１）に対して前記可動プーリ片（６３）と反対側に位置するようにして前記可動プーリ片（６３）に固定され、前記駆動軸（２５）又は前記従動軸（９２）と共に一体回転可能且つ前記固定プーリ片（６１）に接近又は離間する方向に移動可能な可動ランププレート（６４）と、
   前記固定プーリ片（６１）と前記可動ランププレート（６４）との間に配置され、遠心力により前記可動ランププレート（６４）を押圧して前記可動プーリ片（６３）を前記固定プーリ片（６１）方向に移動させる第２ウェイトローラ（６６）と、
   をさらに備えることを特徴とする自動二輪車の無段変速機（１０）。
2. 前記駆動軸（２５）又は前記従動軸（９２）に軸方向移動可能に配設され、遠心力による前記第２ウェイトローラ（６６）の移動を阻止する禁止位置と、前記第２ウェイトローラ（６６）の移動を許容する作動位置との間を移動可能な可動プレート（６７）と、
   前記可動プレート（６７）を前記禁止位置及び前記作動位置に切換え移動させる切換機構（７０）と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車の無段変速機（１０）。
3. 前記切換機構（７０）は、
   前記駆動軸（２５）又は前記従動軸（９２）に固定され、軸方向に傾斜する傾斜面を有する係止段部（７５）と、該係止段部（７５）の傾斜面と同じ方向に傾斜するスライド面（７６）と、該スライド面（７６）に連続して形成された軸方向溝（７７）とが、円周方向に連続して先端面に形成された固定カム（７１）と、
   前記固定カム（７１）と前記可動プレート（６７）との間に配置され、先端面が前記係止段部（７５）の傾斜面と同じ方向に傾斜し、前記軸方向溝（７７）に係合可能な係合リブ（７８）を備える可動カム（７２）と、
   前記固定カム（７１）に摺動自在に嵌合し、前記係止段部（７５）の傾斜面と同じ方向に傾斜する先端面（７９ａ）により、前記係合リブ（７８）を軸方向に押圧するカムプッシュ（７３）と、を備え、
   前記可動カム（７２）の前記係合リブ（７８）を前記固定カム（７１）の前記軸方向溝（７７）に嵌合させることで前記可動プレート（６７）を前記作動位置に位置させ、
   前記可動カム（７２）の前記係合リブ（７８）を前記固定カム（７１）の前記係止段部（７５）に当接させることで前記可動プレート（６７）を前記禁止位置に位置させることを特徴とする請求項２に記載の自動二輪車の無段変速機（１０）。
4. 前記可動プレート（６７）は、前記可動ランププレート（６４）に向かって突出する突起部（６７ａ）を備え、
   前記可動プレート（６７）が前記禁止位置に位置するとき、前記突起部（６７ａ）が前記可動ランププレート（６４）の長孔（６４ａ）を貫通して前記第２ウェイトローラ（６６）に当接し、前記第２ウェイトローラ（６６）の移動を阻止することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の自動二輪車の無段変速機（１０）。
5. 前記可動ランププレート（６４）と前記可動プレート（６７）は、前記駆動軸（２５）又は前記従動軸（９２）にスプライン嵌合することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか1項に記載の自動二輪車の無段変速機（１０）。
6. 前記駆動軸（２５）は、内燃機関（２０）のクランク軸（２５）であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の自動二輪車の無段変速機（１０）。

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