JP2895849B2 - Ｖベルト式無段変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、冷却構造に特徴を有する自動二輪車用ユニ
ットスイング式エンジンのＶベルト式無段変速機に関す
る。

（従来の技術） ファミリーバイクと称される小型の自動二輪車等に搭
載されるユニットスイング式エンジンの変速機として用
いられるＶベルト式無段変速機は、駆動軸上に固定され
た固定シーブとカムプレートとの間に可動シーブを駆動
軸に沿って摺動自在に配し、該可動シーブと前記カムプ
レートとの間に遠心ウェイトを収容するとともに、同可
動シーブと前記固定シーブから成る駆動プーリと従動軸
上に配される固定シーブと可動シーブから成る従動プー
リとの間にＶベルトを巻き掛けて構成されている。

斯かるＶベルト式無段変速機において駆動軸の回転数
が増すと、これと共に回転する遠心ウェイトに作用する
遠心力が大きくなって該遠心ウェイトがカムプレートの
カム面に沿って径方向外方へ移動し、遠心ウェイトは駆
動プーリの可動シーブを固定シーブ側へ摺動せしめるた
め、駆動プーリでのＶベルトの巻掛径が大きくなり、逆
に従動プーリでのＶベルトの巻掛径が小さくなって駆動
軸の回転が増速されて従動軸に伝達される。斯くて、該
Ｖベルト式無段変速機によれば無段階でスムーズな変速
比が得られる。

ところで、このＶベルト式無段変速機においては、ベ
ルトの劣化防止等の目的のために駆動プーリの固定シー
ブの背面や可動シーブの外周面にフィンを設け、これら
の固定シーブや可動シーブを冷却ファンとしても機能せ
しめることが行なわれている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のように固定シーブの背面や可動
シーブの外周面にフィンを設けると、当該Ｖベルト式無
段変速機を収納するケースの内壁と固定シーブの背面及
び可動シーブの外周面との間に十分なスペースが確保さ
れないことから、フィンの高さを十分取ることができ
ず、効果的なファン効果を期待することができない。

又、将来、エンジンが大排気量化されてＶベルトへの
負荷が大きくなった場合、従来の無段変速機において
は、カムプレート部分が積極的に冷却され得ない構造で
あったため、カムプレートの内側に収容された遠心ウェ
イトが熱のために摩耗したり、同カムプレートの内側に
封入されたグリースが熱によって劣化するという問題も
考えられる。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的
とする処は、余分なスペースを要することなく有効なフ
ァン効果を得ることによって、ケース内の雰囲気を効果
的に拡散せしめてベルト寿命を高めることができるとと
もに、カムプレート部分を積極的に冷却することによっ
て、遠心ウェイトの摩耗やグリースの劣化を抑制するこ
とができる自動二輪車用ユニットスイング式エンジンの
Ｖベルト式無段変速機を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、駆動軸上に固定
された固定シーブとカムプレートとの間に、可動シーブ
を駆動軸に沿って摺動自在に配し、該可動シーブと前記
カムプレートとの間に遠心ウェイトを収容するととも
に、同可動シーブと前記固定シーブにて構成される駆動
プーリと従動軸上に配された固定シーブと可動シーブに
て構成される従動プーリとの間にＶベルトを巻き掛け、
前記固定シーブの背面外周部に複数枚のフィンを形成し
て成る自動二輪車用ユニットスイング式エンジンのＶベ
ルト式無段変速機において、前記カムプレートを円筒部
と傾斜してカム面とで一体に構成し、前記可動シーブの
ボスに設けられた延長部をカムプレートの前記円筒部内
に挿入するとともに、カムプレートの背面部外周に複数
枚のフィンを一体に形成し、前記駆動軸の先端部を伝動
ケース内面に形成された軸受部に回転自在に軸支させ、
前記駆動軸の中間部と先端部とをクランクケースと伝動
ケースによって両持支持するとともに、前記軸受部の外
周となる伝動ケース内面に通路を形成し、前記伝動ケー
スの前方に開口し前記駆動軸に対して略直交する方向に
形成された吸入通路を前記通路に連通させたことを特徴
とする。

（作用） 本発明によれば、カムプレートの傾斜した背面とワン
ウェイクラッチとの間には比較的余裕のあるスペースが
確保されるため、カムプレートの背面には比較的高さの
高いフィンを設けることができ、従って、カムプレート
は効率の良い冷却ファンとしても機能し、これの内側に
収容される遠心ウェイトやグリースが積極的に冷却され
てその摩耗や劣化が効果的に抑えられる。

又、カムプレートが効率の高い冷却ファンとして機能
する結果、当該Ｖベルト式無段変速機を収納するケース
内の雰囲気が効果的に拡散され、ケース内温度が一様に
低下せしめられることによってベルト寿命が更に高めら
れる等の効果が得られる。

更に、カムプレートの円筒部に駆動プーリを構成する
可動シーブのボスの延長部を挿入したため、可動シーブ
の軸受長さを長くすることができ、可動シーブの駆動軸
に沿う摺動がガタ無く円滑になされるとともに、駆動軸
の先端が軸受部で軸支され、駆動軸が両持支持されるた
め、可動シーブのボスの延長部による駆動軸の撓み変形
が小さく抑えられる。

又、伝動ケース内面に通路を形成し、伝動ケースの前
方に開口し駆動軸に対して略直交する方向に形成された
吸入通路を前記通路に連通させたため、吸入通路からエ
ンジンケース内に吸入される空気は駆動軸を中心として
径方向内方へと導入されることとなり、吸入通路のエン
ジンケースの幅方向への突出が防がれ、ユニットスイン
グ式エンジンの上下の揺動スペースが吸入通路によって
制約を受けることがない。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

図面は本発明に係るＶベルト式無段変速機を備えるユ
ニット式スイングエンジンの要部の平断面図である。

図示のユニットスイング式エンジン１は例えばスクー
タ型の小型自動二輪車に搭載されるものであって、これ
はエンジン、変速機構等をコンパクトにまとめてユニッ
ト化したものである。このユニットスイング式エンジン
１のエンジンケース２はクランクケース２′と伝動ケー
ス２″とを一体化したものであって、該エンジンケース
２内には前方（図中、上方）から駆動軸であるクランク
軸３、従動軸４、中間軸５、出力軸（車軸）６が互いに
平行、且つ、回転自在に配されている。

而して、上記クランク軸３の回転は本発明に係るＶベ
ルト式無段変速機７によって変速されて従動軸４に伝達
されるが、Ｖベルト式無段変速機７はクランク軸３の一
端部（図中、左端部）に設けられる駆動プーリ８と従動
軸４の端部（オーバーハング部）に設けられる従動プー
リ９との間に無端状のＶベルト10を巻き掛けて構成され
る。

ところで、クランク軸３の端部には固定シーブ11とカ
ムプレート12が所定距離隔てて固定されており、両者間
に介設されるカラー13の外周には可動シーブ14がクラン
ク軸３の軸方向に摺動自在に嵌装されており、前記駆動
プーリ８は該可動シーブ14と固定シーブ11とで構成され
ている。

ここで、カムプレート12はAlを素材とするダイカスト
成形によって円筒部と傾斜したカム面12bとで一体に構
成されており、前記可動シーブ14のボスの延長部14aは
カムプレート12の前記円筒部12c内に挿入されている。

又、可動シーブ14と前記カムプレート12との間に形成
される空間には、複数の遠心ウェイト15…が径方向に移
動自在に収容されている。尚、クランク軸３上のカムプ
レート12の背面側には、スタータギヤ17を有するワンウ
ェイクラッチ16がカムプレート12の前記円筒部12cに当
接するようにして結着されている。

而して、本実施例においては、カムプレート12の背面
外周部には複数枚のフィン12a…が一体に形成されてお
り、該カムプレート12は冷却ファンを構成している。
又、前記固定シーブ11の背面外周部にも同様に複数枚の
フィン11a…が一体に形成されており、該固定シーブ11
も冷却ファンを構成している。

又、前記クランク軸３の先端部は伝動ケース２′の内
面に形成された軸受部2cに回転自在に軸支されており、
同クランク軸３は先端部と中間部がそれぞれ伝動ケース
２′とクランクケース２″によって両持ち支持されてい
る。

更に、伝動ケース２′前部には、前方に開口しクラン
ク軸３に対して略直交する方向に吸入通路2aが一体に形
成されており、伝動ケース２′の内面に形成された前記
軸受部2cの周囲には通路2bが形成されており、この通路
2bは前記吸入通路2aに連通している。

一方、前記従動軸４のオーバーハング部外周には、中
空軸18がベアリング19,20にて回転自在に支承されてお
り、該中空軸18の内端部には固定シーブ21が結着されて
いる。又、中空軸18の外周には可動スリーブ22が軸方向
に摺動自在に嵌装されており、該可動スリーブ22の内端
部には可動シーブ23が結着されており、前記従動プーリ
９は該可動シーブ23と固定シーブ21とで構成されてい
る。尚、可動スリーブ22には複数のガイド溝22a…が形
成されており、各ガイド溝22aには中空軸18に立設され
たピン24がローラ25を介して係合している。

更に、従動軸４の端部側には遠心クラッチ26が設けら
れているが、該遠心クラッチ26は前記中空軸18の外端部
に結着されたクラッチインナー26aと従動軸４の端部に
結着されたクラッチアウター26bとで構成されている。
そして、クラッチインナー26aと前記可動シーブ23との
間にはスプリング27が縮装されており、可動シーブ23と
可動スリーブ22はスプリング27の弾発力を受けて固定シ
ーブ21側に常時付勢されている。

ところで、前記従動軸４の中間部には小径の駆動ギヤ
28が一体に形成されており、該駆動ギヤ28は前記中間軸
５上に嵌着された大径の従動ギヤ29に噛合している。
又、中間軸５には小径の駆動ギヤ30が一体に形成されて
おり、該駆動ギヤ30は前記出力軸６上に嵌着された大径
の従動ギヤ31に噛合している。尚、出力軸６のエンジン
ケース２外へ延出する部位の端部には不図示の後輪が結
着される。又、エンジンケース２の後端部には、図示の
ように大気に開口する排出通路2cが一体に形成されてい
る。

次に、本発明に係るＶベルト式無段変速機７の作用を
説明する。

ユニットスイング式エンジン１が駆動され、クランク
軸３が回転駆動されると、この回転はＶベルト式無段変
速機７の駆動プーリ８、Ｖベルト10及び従動プーリ９を
経て中空軸18に伝達され、該中空軸18及びこれに結着さ
れたクラッチインナー26aが一体に回転駆動せしめられ
る。

而して、クランク軸３の回転速度が小さいときには、
該クランク軸３と共に回転する遠心ウェイト15…に作用
する遠心力が小さく、遠心ウェイト15…は図中実線位置
に静止したままであり、このとき駆動プーリ８の可動シ
ーブ14も同じく実線位置にあって駆動プーリ８でのＶベ
ルト10の巻掛径は小さく、従って従動プーリ９での同Ｖ
ベルト10の巻掛径は逆に大きく保たれ、クランク軸３の
回転は減速されて中空軸18及びクラッチインナー26aに
伝達される。

クラッチインナー26aの回転速度が小さく、これに作
用する遠心力が所定値以下である間は遠心クラッチ26は
OFF状態にあり、中空軸18及びクラッチインナー26aの回
転は従動軸４に伝達されず、これらの中空軸18及びクラ
ッチインナー26aは従動軸４上で自由回転している。

クランク軸３の回転速度は大きくなってクラッチイン
ナー26aに作用する遠心力が所定値を超えると、遠心ク
ラッチ26がON状態となって中空軸18の回転は該遠心クラ
ッチ26を経て従動軸４に伝達され、該従動軸４が回転駆
動せしめられる。そして、この従動軸４の回転はギヤ2
8,29、中間軸５及びギヤ30,31を経て２段減速されて出
力軸６に伝達され、該出力軸６が最終的に回転駆動せし
められる。

尚、遠心ウェイト15…に作用する遠心力の大きさはク
ランク軸３の回転速度に比例するが、この遠心力の大き
さに応じて遠心ウェイト15…はカムプレート12のカム面
12bに沿って径方向外方へ次第に移動して駆動プーリ８
の可動シーブ14を固定シーブ11側へ移動せしめるため、
駆動プーリ８におけるＶベルト10の巻掛径が大きくな
り、逆に従動プーリ９における同Ｖベルト10の巻掛径は
小さくなる。この結果、クランク軸３と従動軸４との間
の変速比は次第に大きくなり、遂には、可動シーブ14,2
3は図中、鎖線にて示す位置まで移動する。

斯くて、Ｖベルト式無段変速機６によえば無段階でス
ムーズな変速比が得られるが、本実施例においては駆動
プーリ８の固定シーブ11の背面にフィン11a…を設け、
カムプレート12の背面にもフィン12a…を設けたため、
これらの固定シーブ11とカムプレート12は共に冷却ファ
ンとして機能する。即ち、固定シーブ11の回転によって
外気が吸入通路2a及び通路2bを経てエンジンケース２内
に導入され、この導入された空気は回転するカムプレー
ト12のフィン12a…によって効率良く拡散せしめられ、
各摩擦部分、Ｖベルト10等を冷却した後、エンジンケー
ス２の後部に開口する排出通路2cから大気中に排出され
る。

ところで、カムプレート12の背面側にはカム面12bの
傾斜に起因してワンウェイクラッチ16との間に比較的大
きなスペースが確保されるため、余分なスペースを要す
ることなくカムプレート12の背面に形成されるフィン12
a…の高さ寸法を大きく取ることができる。この結果、
カムプレート12は効率の良い冷却ファンとして機能し、
これの内側に収容される遠心ウェイト15…やグリースが
積極的に冷却されてその摩耗や劣化が効果的に抑えられ
る。

又、上述のようにカムプレート12が効率の高い冷却フ
ァンとして機能する結果、エンジンケース２内の雰囲気
が効果的に拡散せしめられ、エンジンケース２内の温度
が一様に低下せしめられることによって各種摩耗部品や
Ｖベルト10の寿命が更に高められる。

更に、カムプレート12の円筒部12cに駆動プーリ８を
構成する可動シーブ14のボスの延長部14aを挿入したた
め、可動シーブ14の軸受長さを長くすることができ、可
動シーブ14のクランク軸３に沿う摺動がガタ無く円滑に
なされるとともに、クランク軸３の先端が伝動ケース
２′の軸受部2cで軸支され、クランク軸３が伝動ケース
２′とクランクケース２″によって両持支持されるた
め、可動シーブ14のボスの延長部14aによるクランク軸
３の撓み変形が小さく抑えられる。

又、伝動ケース２′の内面に環状の通路2bを形成し、
伝動ケース２′の前方に開口しクランク軸３に対して略
直交する方向に形成された吸入通路2aを前記通路2bに連
通させたため、吸入通路2aからエンジンケース２内に吸
入される空気はクランク軸３を中心として径方向内方へ
と導入されることとなり、吸入通路2aのエンジンケース
２の幅方向への突出が防がれ、ユニットスイング式エン
ジン１の上下の揺動スペースが吸入通路2aによって制約
を受けることがない。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明によれば、自動
二輪車用ユニットスイング式エンジンのＶベルト式無段
変速機のカムプレートの背面外周部に複数枚のフィンを
一体に形成したため、該カムプレートが効率の高い冷却
ファンとして機能し、当該Ｖベルト式無段変速機を収納
するケース内の雰囲気温度を一様に下げてベルト寿命を
高めることができるとともに、カムプレート部分を積極
的に冷却して遠心ウェイトの摩耗やグリースの劣化を抑
制することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るＶベルト式無段変速機を備えるユニ
ットスイング式エンジン要部の平断面図である。 １…ユニットスイング式エンジン、２…エンジンケー
ス、２′…伝動ケース、２″…クランクケース、2a…吸
入通路、2b…通路、2c…軸受部、３…クランク軸（駆動
軸）、４…従動軸、７…Ｖベルト式無段変速機、８…駆
動プーリ、９…従動プーリ、10…Ｖベルト、11…固定シ
ーブ、11a…フィン、12…カムプレート、12a…フィン、
12b…カム面、12c…円筒部、14…可動シーブ、14a…ボ
ス部の延長部、15…遠心ウェイト、16…ワンウェイクラ
ッチ、17…スタータギヤ、21…固定シーブ、23…可動シ
ーブ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動軸上に固定された固定シーブとカムプ
   レートとの間に、可動シーブを駆動軸に沿って摺動自在
   に配し、該可動シーブと前記カムプレートとの間に遠心
   ウェイトを収容するとともに、同可動シーブと前記固定
   シーブにて構成される駆動プーリと従動軸上に配された
   固定シーブと可動シーブにて構成される従動プーリとの
   間にＶベルトを巻き掛け、前記固定シーブの背面外周部
   に複数枚のフィンを形成して成る自動二輪車用ユニット
   スイング式エンジンのＶベルト式無段変速機において、 前記カムプレートを円筒部と傾斜したカム面とで一体に
   構成し、前記可動シーブのボスに設けられた延長部をカ
   ムプレートの前記円筒部内に挿入するとともに、カムプ
   レートの背面部外周に複数枚のフィンを一体に形成し、
   前記駆動軸の先端部を伝動ケース内面に形成された軸受
   部に回転自在に軸支させ、前記駆動軸の中間部と先端部
   とをクランクケースと伝動ケースによって両持支持する
   とともに、前記軸受部の外周となる伝動ケース内面に通
   路を形成し、前記伝動ケースの前方に開口し前記駆動軸
   に対して略直交する方向に形成された吸入通路を前記通
   路に連通させたことを特徴とする自動二輪車用ユニット
   スイング式エンジンのＶベルト式無段変速機。