JP2895864B2 - Ｖベルト無段変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動二輪車等に用いられる無端Ｖベルト
無段変速機に関するものである。

〔従来の技術〕

例えば、特開昭60−252860号公報に開示されるよう
に、自動二輪車等には変速比を無段階に変化させるＶベ
ルト無段変速機を用いるものがある。このＶベルト無段
変速機は、クラウン軸等の回転軸に固定シーブを固着す
ると共に、回転軸に遊合した可動シーブに、回転軸に固
定したカムプレートから動力を伝達する。そして、可動
シーブとカムプレートとの間に配置した遠心ウエイトの
作動で、回転速度に応じて可動シーブを回転軸方向に移
動し、可動シーブと固定シーブとの円錐面間の間隔を変
え、これにより無端Ｖベルトの係合位置を変化させて変
速比を変えている。

〔発明が解決しようとする課題〕

可動シーブには例えばブッシュ（すべり部材）が圧入
され、このブッシュはカラー（支持軸）を介して回転軸
に遊合されており、ブッシュは例えば銅系焼結合金で形
成され、カラーは鋼等て形成され、可動シーブのブッシ
ュとカラーとの間には可動シーブの移動を許容するよう
に僅かではあるが隙間が設けられている。

このため、変速時にはＶベルトから可動シーブに作用
する力で、Ｖベルトが接触する部分で可動シーブ外方に
開くようになり、ブッシュのカムプレート側端部がカラ
ーに押圧され、固定シーブ側端部が持ち上がる現象が生
じる。従って、可動シーブが回転すると、変速作動で軸
線方向へ移動すると共に、ベルトの張力で可動シーブの
カムプレート側のブッシュの摺動面端部に強い力が集中
し、これが回転で線接触をする。このとき、可動シーブ
がバタツく現象が生じて、この部分でブッシュが摩耗す
るため、可動シーブが所定の設定状態より外方へ開くよ
うになって、走行距離が延びてくると、所定の変速特性
を得ることができないようになる。

この発明はかかる実情を背景にしてなされたもので、
回転軸の２つの軸受の外側部分に支持されたＶベルト無
段変速機において、変速特性の変化を減少させ、所定の
走行性能や走行フィーリングを得ることを目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するために、この発明は、パワーユニ
ットケースに片持支持される回転軸に固定シーブを固定
すると共に、回転軸に遊合された可動シーブに、回転軸
に固定したカムプレートを係合して、回転軸から固定シ
ーブ及び可動シーブへの動力伝達可能にし、さらに可動
シーブとカムプレートとの間に配置した遠心ウエイトの
作動で、可動シーブを回転軸の軸線方向に移動し、無端
Ｖベルトを挟持する可動シーブと固定シーブとの円錐面
の間隔を変化させるＶベルト無段変速機において、回転
軸の軸受の外側に形成されたスプライン部には、カムプ
レート、カラー、固定シーブ及び第１爪体のスプライン
が順に装着されて締付固定され、第１爪体の対向位置に
カバーケースに支持される第２爪体が配設され、キック
スタータの操作によって第２爪体が第１爪体と係合して
回転軸が回転されるように形成され、カラーの外面には
ブッシュが回転及び摺動自在に嵌合され、ブッシュは可
動シーブの中央孔に圧入され、ブッシュのカムプレート
側端部の内径部にテーパ面が形成されたことを構成とす
る。

〔作用〕 この発明は、Ｖベルトから可動シーブに、可動シーブ
を外方へ広げる力が作用すると、可動シーブの中央孔内
のブッシュの内径部に設けたテーパ面が回転軸側に接触
して面接触状態となるため、ブッシュが摩耗することが
軽減され、可動シーブが外方へ傾斜することを抑えるこ
とができ、変速特性の変化が減少する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を添付図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図は自動二輪車に用いられるＶベルト無段変速機
の断面図、第２図はスタータ装置の断面図、第３図はＶ
ベルト無段変速機の駆動側の断面図、第４図は可動シー
ブの正面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ断面図、第６図は
Ｖベルト無段変速機の従動側を示す断面図、第７図はス
プリング受部材の正面図、第８図は第７図のVIII−VIII
断面図、第９図は変速特性を示す図である。

第１図において、符号１はエンジンを示し、このエン
ジン１はパワーユニットケース２内に連結されている。
パワーユニットケース２には、ピストン３により駆動さ
れるクランク軸４と、後輪５を懸架する車軸６がそれぞ
れ２個の軸受によって回動可能に軸支されている。

クランク軸４の一方の端部には発電機７が設けられ、
また他端部には始動用ワンウェイクラッチ８が設けられ
ている。この始動用ワンウェイクラッチ８は第２図に示
すように、リングギヤ９が中間軸10のギヤ10aと噛合
し、この中間軸10のギヤ10bがスタータモータ11の出力
軸11aに噛合している。このスタータモータ11でリング
ギヤ９を駆動し、始動用ワンウェイクラッチ８を介して
クランク軸４を強制的に回転させて、エンジン１を起動
させる。

また、このエンジン１にはキックスタータ12が設けら
れ、キックレバー13でスタータ軸14を回動するようにな
っている。スタータ軸14はパワーユニットケース２とカ
バーケース15との間に軸支され、このスタータ軸14には
駆動レバー16が固定されており、この駆動レバー16のギ
ヤ部16aはカバーケース15に圧入された支持軸17に遊合
された筒体18に形成されたギヤ18aに噛合している。ま
た、スタータ軸14にはスプリング19が挿通され、一端部
19aはカバーケース15のストッパ部15aに、他端部19bは
駆動レバー16にそれぞれ係止され、スタータ軸14を常に
初期位置へ復帰するようにしている。キックレバー13が
回転すると、筒体18はクランク軸４方向へスプリング21
に抗して移動し、筒体18に固定した第２爪体20が、クラ
ンク軸４に固定され第２爪体20の対向位置の第１爪体22
に係合してクランク軸４を強制的に回転し、エンジン１
を始動するようになっている。

エンジン１の駆動力はクランク軸４からＶベルト無段
変速機Ａで変速され、遠心クラッチＢを介して被駆動軸
23へ伝達される。被駆動軸23のギヤ24は連結軸25のギヤ
26に噛合しており、さらに連結軸25のギヤ27が車軸６の
ギヤ28に噛合しており、被駆動軸23の動力がこれらのギ
ヤ機構を介して車軸６へ伝達される。

Ｖベルト無段変速機Ａの駆動側は第３図ないし第５図
に示すように構成されている。

パワーユニットケースに片持支持されるクランク軸４
の軸受の外側に形成されたスプライン部4aには、カムプ
レート30、カラー31、固定シーブ32及び第１爪体22のス
プラインが順に挿着してナット33で締付固定し、これら
がクランク軸４と一体に回転するようになっている。

固定シーブ32は盤状で、円錐面32aと反対側面に冷却
用のフィン32bが複数個一体形成され、回転によって空
気を内部に吸入するようになっている。

カラー31には可動シーブ34がブッシュ35を介して遊合
され、ブッシュ35は可動シーブ34の中央孔に圧入されて
一体になっており、可動シーブ34の円錐面34aは固定シ
ーブ32の円錐面32aと対向して、この間にＶベルト36を
挟持させるようになっている。可動シーブ34の円錐面34
aと反対側の開口部には内方に突出するガイド部34bが一
体形成され、カムプレート30の外周がスライダ37を介し
てガイド部34bに係合している。

可動シーブ34には凹部34cが形成され、またカムプレ
ート30には傾斜部30aが対向して形成されており、凹部3
4cと傾斜部30aの間には遠心ウエイト38が挿入されてい
る。

遠心ウエイト38はクランク軸４の回転による遠心力
で、可動シーブ34の凹部34cと、カムプレート30の傾斜
部30aにガイドされて、半径方向へ移動して可動シーブ3
4をクランク軸の軸線方向へ移動させ、可動シーブ34と
固定シーブ32の円錐面34a,32a間の間隔を変化させて変
速する。

可動シーブ34をカラー31に支持するブッシュ35は、可
動シーブ34の軸部34dの中央孔に圧入され、このブッシ
ュ35はカラー31が鋼で形成されているのに対して銅系焼
結合金で形成され、可動シーブ34がカラー31の外周面上
を円滑に移動できるようにしている。ブッシュ35のカム
プレート側端部の内径部には第３図及び第５図に示すよ
うに傾斜角度αのテーパ面35aが全周にわたって形成さ
れ、作動時にこのテーパ面35aをクランク軸４に設けた
カラー31に接触可能にしている。

従って、変速作動時に、Ｖベルト36から可動シーブ34
に作用する力で、可動シーブ34のＶベルト36と接触する
側が外方（カムプレート30の方向）に傾斜するようにな
る。このため、可動シーブ34に圧入したブッシュ35はそ
のカムプレート側端部に形成したテーパ面35aがカラー3
1の表面に押圧され、これにより固定シーブ側端部が持
ち上がる現象が生じる。しかも、可動シーブ34の回転
で、順次カムプレート側のブッシュ35のテーパ面35aが
カラー31に接触するが、両者の接触は面接触であるか
ら、ブッシュ35の端部の摩耗を軽減することができ、走
行距離が延びても、所定の変速特性を得ることができ
る。従って、第９図に示すように、この実施例は一点鎖
線で示すように、走行距離が延びても、従来の二点鎖線
で示すものに対して、変速特性の変化を抑えることがで
き、実線で示す設定の変速特性に近づけることができ
る。

なお、この実施例では可動シーブ34にブッシュ35を圧
入することで両者を一体にし、可動シーブ34にブッシュ
35も含む構造として、ブッシュ35の内径部にテーパ面を
形成しているが、ブッシュ35を用いないで可動シーブ34
の内径部に直接テーパ面を形成するものでもよい。

第６図はＶベルト無段変速機の従動例を示す断面図
で、上の半断面は高速状態を示し、下の半断面は低速状
態を示している。

被駆動軸23に支持筒50がベアリング51,52を介して回
動可能に設けられ、この支持筒50の車軸側の端部に固定
シーブ53が固定されている。支持筒50の外周面には、内
部にグリスが充填されているトルクカム筒54が配設さ
れ、このトルクカム筒54の車軸側の端部には可動シーブ
55が固定されている。トルクカム筒54には所定の角度で
カム溝56が形成されており、支持筒50に固定したカムピ
ン57がこのカム溝56に係合されている。トルクカム筒54
で変速時には、グリスが供給されて潤滑されつつ可動シ
ーブ55が固定シーブ53に対して相対的に回動しながら被
駆動軸の軸線方向へ移動するようになっている。トルク
カム筒54の外面にはスプリング58のスプリングシート59
が固定され、このスプリングシート59の一端には外方へ
屈曲するフランジ59aを有しており、このフランジ59aが
可動シーブ55に当接して設けられている。

スプリング58はフランジ59aと、遠心クラッチＢのク
ラッチプレート60との間に圧縮して設けられ、フランジ
59a及び可動シーブ55を常に固定シーブ方向へ付勢して
いる。このスプリング58は可動シーブ55にスプリング受
部材61を介して設けられ、このスプリング受部材61は第
７図及び第８図に示すように、環状凹部61aを有してお
り、この環状凹部61aにスプリング58の端部58aを嵌合し
て保持させ、スプリング受部材61でスプリング58の芯出
しを確実に行うことができる。しかも、可動シーブ55の
移動時にスプリング受部材61がスプリングシート59との
間で摺動して回転することで、クラッチプレート60との
間で円滑に相対回転する。このように、スプリング受部
材61を摺動可能にすることで、スプリング58が引かかる
ことがなく、しかもスプリング58がよじられて半径方向
へ広がったり、縮むことがないようにし、スプリング荷
重を設定通り作用させ、変速特性を安定させている。

遠心クラッチＢのクラッチプレート60は支持筒50にス
プライン係合してナット62で締付固定され、固定シーブ
53と一体に回転する。このクラッチプレート60には一対
のクラッチシュー63が設けられており、遠心力で支持ピ
ン64を支点と回転して外方へ開き、固定プレート65に圧
接して動力を伝達するようになっている。この固定プレ
ート65は被駆動軸23に相対回転不能状態に係合され、ナ
ット66で被駆動軸23に締付固定されており、所定の回転
速度でクラッチが接続され、被駆動軸23を回転して後輪
側に動力を伝達する。

なお、スプリング受部材61はクラッチプレート60側に
設けて、スプリング58の端部58bを支持するようにして
もよく、さらに両端部58a,58bで支持するようにしても
よい。

〔発明の効果〕

この発明は、回転軸の軸受の外側に形成されたスプラ
イン部には、カムプレート、カラー、固定シーブ及び第
１爪体のスプラインが順に装着されて締付固定され、カ
ラーの外面にはブッシュが回転及び摺動自在に嵌合さ
れ、ブッシュは可動シーブの中央穴に圧入され、ブッシ
ュのカムプレート側端部の内径部にテーパ面が形成され
ている。このように、カムプレート、可動シーブ及び固
定シーブは回転軸に片持支持され、張力やウェイトによ
り撓み易い状態となっている。そして、Ｖベルトから可
動シーブに、Ｖベルトが接触する部分で可動シーブを外
方（カムプレートの方向）へ広げる力が作用すると、可
動シーブが傾斜してブッシュのテーパ面がカラーに接触
して面接触状態となる。従って、ベルトの張力によっ
て、可動シーブが回転してバタツいても、カムプレート
側端部に押圧力が集中することが防止され、摩耗するこ
とが軽減されるため、可動シーブが外方へ傾斜すること
を抑えることができ、走行距離が延びても、変速特性の
変化を減少することができ、所定の走行性能や走行フィ
ーリングを得ることができる。

本発明では、カラーの外面にはブッシュが回転及び摺
動自在に嵌合され、ブッシュは可動シーブの中央穴に圧
入され、ブッシュのカムプレート側端部の内径部にテー
パ面が形成された前記の構成に加えて、回転軸の２つの
軸受の外側に形成されたスプライン部に第１爪体のスプ
ラインが装着されて締付固定され、第１爪体の対向位置
にカバーケースに支持される第２爪体が配設され、キッ
クスタータの操作によって第２爪体が第１爪体と係合し
て回転軸が回転されるように形成されている。このよう
に、ブッシュのテーパ面の存在により、カラーとブッシ
ュの接触面が少なくなっているので、カラーとブッシュ
との間の摩擦抵抗が少なくなり、従来よりも小さな力で
キックを行うことができるとともに、潤滑油を使用しな
いので、可動シーブの軸方向摺動が短くなり、第１爪体
と第２爪体との軸心の位置を合わせ易くなり、かつキッ
ク機構のカバーケース側の突出を少なくでき小型化され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動二輪車に用いられるＶベルト無段変速機の
断面図、第２図はスタータ装置の断面図、第３図はＶベ
ルト無段変速機の駆動側の断面図、第４図は可動シーブ
の正面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ断面図、第６図はＶ
ベルト無段変速機の従動例を示す断面図、第７図はスト
ッパの正面図、第８図は第７図のVIII−VIII断面図、第
９図は変速特性を示す図である。 図中符号１はエンジン、４はクランク軸、30はカムプレ
ート、31はカラー、32は固定シーブ、34は可動シーブ、
35はブッシュ、35aはテーパ面、36はＶベルトである。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−252860（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−246552（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−214551（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−65909（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−241574（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−62949（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 9/00 - 9/26

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パワーユニットケースに片持支持される回
   転軸に固定シーブを固定すると共に、回転軸に遊合され
   た可動シーブに、回転軸に固定したカムプレートを係合
   して、回転軸から固定シーブ及び可動シーブへの動力伝
   達可能にし、さらに可動シーブとカムプレートとの間に
   配置した遠心ウエイトの作動で、可動シーブを回転軸の
   軸線方向に移動し、無端Ｖベルトを挟持する可動シーブ
   と固定シーブとの円錐面の間隔を変化させるＶベルト無
   段変速機において、回転軸の軸受の外側に形成されたス
   プライン部には、カムプレート、カラー、固定シーブ及
   び第１爪体のスプラインが順に装着されて締付固定さ
   れ、第１爪体の対向位置にカバーケースに支持される第
   ２爪体が配設され、キックスタータの操作によって第２
   爪体が第１爪体と係合して回転軸が回転されるように形
   成され、カラーの外面にはブッシュが回転及び摺動自在
   に嵌合され、ブッシュは可動シーブの中央孔に圧入さ
   れ、ブッシュのカムプレート側端部の内径部にテーパ面
   が形成されたことを特徴とするＶベルト無段変速機。