JP2958439B2 - 自動二輪車用ｖベルト式自動変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、自動二輪車用Ｖベル
ト式自動変速機、特に、樹脂系の固体潤滑剤を混入した
ナイロン樹脂を使ってつくったウェイトローラを用いる
自動二輪車用Ｖベルト式自動変速機に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の自動二輪車に使うＶベルト式自動
変速機は、エンジンに連動する駆動軸に取付けるＶベル
ト用の駆動ブーリが、駆動軸に固定された固定フェース
と、駆動軸上に摺動自在に設けられた可動フェースとで
構成され、ウェイト装置が、駆動軸に固定された押え板
と、この押え板と可動フェースの背面との間に移動自在
に配したウェイトローラとで構成され、駆動軸の回転速
度の変化に伴うウェイトローラの遠心力の変化を利用し
て、可動フェースを軸方向に動かして、固定フェースと
可動フェースとの間の間隔を変化させ、駆動プーリのＶ
ベルト巻き掛け径を駆動軸の回転速度に対応させて変化
させ、Ｖベルト式自動変速機の従動プーリの回転速度を
自動的に変速するようになっている。上記Ｖベルト式自
動変速機のウェイトローラは、可動フェースの背面と押
え板とに常に接触して摺動するため、非常に摩耗しやす
いものである。そのため、可動フェースの背面と押え板
との間に潤滑用のグリースを供給してウェイトローラの
摩耗を抑制したり、可動フェース、押え板等の周囲をカ
バーで覆ってグリースの飛散を防止し（特開昭５７−１
２４１５２号公報参照）たりしている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】従来のＶベルト式自動
変速機のように、可動フェースの背面と押え板との間に
グリースを供給して、ウェイトローラを潤滑すると、駆
動プーリの回転によりグリースに遠心力が生じ、グリー
スが遠心力で飛散して消耗する。また、グリースは使用
により劣化するから、ウェイト装置のグリース量等を定
期的に点検し、グリースが不足している時には供給し、
グリースが劣化している時には交換する必要があり、保
守、点検が極めて煩雑である欠点がある。また、可動フ
ェース、押え板等の周囲をカバーで覆い、グリースの飛
散を防止するようにすると、シールの製作等に多くの手
間と費用がかかり、その保守、点検も煩雑になる欠点が
ある。さらに、無給油式のものもあるが、ウェイトロー
ラが可動フェースの背面及び押え板に接触しながら移動
するときに、ウェイトローラがうまく転動しないと、ウ
ェイトローラが局部摩耗し、長期にわたって安定した変
速特性を維持できない欠点がある。この発明の解決しよ
うとする課題は、上記のような欠点を有しない自動二輪
車用Ｖベルト式自動変速機を提供すること、換言する
と、ウェイトローラの局部摩耗がなく、長期にわたって
安定した変速特性が維持でき、潤滑剤の供給が不要で、
保守、点検が簡単な自動二輪車用Ｖベルト式Ｖベルト式
自動変速機を提供することにある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】この発明の自動二輪車用
Ｖベルト式自動変速機は、エンジンのクランク軸である
駆動軸上にＶベルト用のプーリが設けられ、このプーリ
が互いに対面する固定フェースと可動フェースとで構成
され、固定フェースが駆動軸に固定され、可動フェース
が駆動軸にその軸方向に摺動自在に支承され、押え板が
可動フェースの背面に対面して駆動軸の軸方向に移動し
ないように駆動軸に固定され、可動フェースの背面と押
え板の可動フェース側の面との間の隙間が駆動軸の径方
向の外方にゆくに従い漸次狭くなるように、可動フェー
ス及び押え板が形成され、ウェイトローラが前記隙間内
に駆動軸の径方向に移動自在に配され、プーリの回転に
伴うウェイトローラの遠心力で、ウェイトローラが駆動
軸の径方向に移動しつつ可動フェースの背面を動かし
て、プーリのＶベルト巻き掛け径を変化させるようにな
っている自動二輪車用Ｖベルト式自動変速機において、
前記駆動軸上のエンジンに接近する側に押え板が配さ
れ、駆動軸上の押え板の反エンジン側に可動フェースが
配され、駆動軸上の可動フェースの反押え板側に固定フ
ェースが配され、押え板が鋼でつくられ、可動フェース
がアルミニュームでつくられ、ウェイトローラが固体潤
滑剤としてポリテトラフルオルエチレンを混入したナイ
ロン樹脂を使ってつくられ、固定フェースと可動フェー
スの間に配されたＶベルトが、可動フェースと押え板と
の間の隙間に配されたウェイトローラよりもエンジンか
ら離れた位置にあることを特徴とするものである。 【０００５】 【作用】この発明の自動二輪車用Ｖベルト式自動変速機
は、ウェイトローラが固体潤滑剤としてポリテトラフル
オルエチレンを混入したナイロン樹脂を使ってつくられ
ているから、ナイロン樹脂が有する耐熱性及び耐衝撃性
と固体潤滑剤としてのポリテトラフルオルエチレンが有
する小さい摩擦係数とにより、ウェイトローラが優れた
自己潤滑性を有し、かつ耐熱性、耐摩耗性及び耐疲労性
にも優れたものになり、それに作用する熱や衝撃荷重等
に充分に耐え得るものになる。この発明の自動二輪車用
Ｖベルト式自動変速機は、その押え板が鋼でつくられ、
その可動フェースがアルミニュームでつくられいるか
ら、ウェイトローラの可動フェースに接触する部分の周
方向の摩擦力とウェイトローラの押え板に接触する部分
の周方向の摩擦力とに差が生じ、ウェイトローラが転動
し易くなり、ウェイトローラの局部摩耗を防止すること
ができる。自動二輪車用Ｖベルト式自動変速機の構成部
材のうち熱的影響を受け易いものはＶベルト及びナイロ
ン樹脂を使ってつくられいるウェイトローラである。こ
の発明の自動二輪車用Ｖベルト式自動変速機は、固定フ
ェースと可動フェースの間に配されたＶベルトが、可動
フェースと押え板との間の隙間に配されたウェイトロー
ラよりもエンジンから離れた位置にあるため、Ｖベルト
がエンジンの放出熱から保護されることになり、また、
ウェイトローラは、上述したように、耐熱性に優れた樹
脂材料を使ってつくられ、かつ転動し易くしてあって、
ウェイトローラの局部摩耗を防止することができ、長期
にわたって安定した変速特性を維持することができるも
のになっている。この発明の自動二輪車用Ｖベルト式自
動変速機は、そのウエイト装置のウェイトローラは、固
体潤滑剤としてポリテトラフルオルエチレンを混入した
ナイロン樹脂を使ってつくられていて、耐熱性、耐摩耗
性、耐疲労性等に優れ、自己潤滑性を有するため、ウェ
イトローラが接触する可動フェース及び押え板の部分に
グリース等の潤滑油を供給する必要がなく、覆いが不要
で、保守点検が非常に簡単になり、かつ長期間にわたっ
て安定した変速特性を維持することができる。 【０００６】 【実施例】この発明の実施例を図１及び図２を使って詳
細に説明する。図１に示すように、図示されていない自
動二輪車の車体にエンジン（内燃機関）１が取付けら
れ、エンジン１の回転が伝動装置３を介して後輪２に伝
達されるようになっている。図１に示すように、クラン
ク軸５がエンジン１のクランクケース４で支承され、ク
ランクケース４に伝動ケース７が取付けられている。伝
動ケース７の後端で後輪２が支承されている。そして、
クランク軸５と後輪２との間に、Ｖベルト式変速機９、
クラッチ装置１０及び歯車減速装置１１が設けられ、ク
ランク軸５の回転が後輪２に伝達されるようになってい
る。Ｖベルト式変速機９は、エンジン１の増速に従い減
速比が減少するよう構成された自動変速機であり、クラ
ンク軸５である駆動軸に支持された駆動プーリ１３と、
伝動ケース７の後部で支承された従動軸１４に支持され
た従動プーリ１５と、これらのプーリ１３、１５に巻き
掛けられたＶベルト１６とで構成されている。駆動プー
リ１３は、そのＶベルト溝が互いに対面して配される固
定フェース１８と可動フェース１９とで構成され、固定
フェース１８はクランク軸５に固定され、可動フェース
１９はクランク軸５上にその軸線方向に摺動自在に支承
されている。また、駆動プーリ１３は、可動フェース１
９、押え板２１及びウェイトローラ２２からなるウェイ
ト装置２０を備えており、駆動プーリ１３の変速に伴う
ウェイトローラ２２の遠心力の変化を利用して、可動フ
ェース１９を軸線方向に動かし、駆動プーリ１３のＶベ
ルト１６の巻き掛け径を変化させるようになっている。
そして、押え板２１がエンジン１に最も近く配され、固
定フェース１８がエンジン１から最も離れて配され、押
え板２１と固定フェース１８との間に可動フェース１９
が配されて、固定フェース１８と可動フェース１９との
間にＶベルト１６が配され、押え板２１と可動フェース
１９との間にウェイトローラ２２が配され、Ｖベルト１
６がウェイトローラ２２よりもエンジン１から離れた位
置に配置されている。固定フェース１８及び可動フェー
ス１９は、アルミニュームをダイキャストして製作され
ている。 【０００７】ウェイト装置２０の押え板２１は鋼板を加
工して製作される。この押え板２１はクランクケース４
から突出するクランク軸５上のクランクケース４に接近
する側に配され、可動フェース１９はクランク軸５上の
押え板２１の反クランクケース４側に配されている。押
え板２１は、クランク軸５にその軸線方向に移動しない
ように取付けられ、この押え板２１の可動フェース１９
側の面２１ａと可動フェース１９の背面１９ａとの間の
隙間がクランク軸５の径方向の外方にゆくに従い漸次狭
くなるように、可動フェース及び押え板が形成され、前
記隙間にウェイトローラ２２を挿入するようになってい
る。ウェイトローラ２２と接触する可動フェース１９の
背面１９ａは、図２に示すように、そのウェイトローラ
２２と接触する部分のクランク軸５に直交する（すなわ
ち、クランク軸５の軸線に対して直角に交わる）面Ｆ_１
に対する傾斜角度αが次順大きくなる曲面になってお
り、また、押え板２１のウェイトローラ２２と接触する
可動フェース側の部分２１ａは、クランク軸５に直交す
る面Ｆ_２に対して角度βだけ傾斜している。可動フェー
ス１９の背面１９ａと押え板２１の面２１ａとの間の隙
間に挿入されたウェイトローラ２２は、可動フェース１
９の背面１９ａと押え板２１の可動フェース側の面２１
ａとに接触して、クランク軸５の径方向に移動自在に、
すなわち、転動及び摺動できるようになっている。そし
て、駆動プーリ１３の増速又は減速（変速）に応じて、
ウェイトローラ２２に作用する遠心力が増加又は減少
し、ウェイトローラ２２がクランク軸５の径方向（すな
わち、可動フェース１９及び押え板２１の径方向）の外
方又は内方に移動して、可動フェース１９をクランク軸
５の軸線方向に動かし、駆動プーリ１３のＶベルトの巻
き掛け径を変化させる。 【０００８】従動プーリ１５は、図１に示すように、従
動軸１４上に回動自在に設けられ、駆動プーリ１３と同
様に、そのＶベルト溝が互いに対面して配される固定フ
ェース２５と可動フェース２６とで構成され、この可動
フェース２６は、従動プーリ１５のＶベルト１６の巻き
掛け径が増大する方向、すなわち、固定フェース２５側
にスプリング２７にて付勢されている。そして、エンジ
ン１が増速すると、駆動プーリ１３のウェイトローラ２
２に作用する遠心力が大きくなり、ウェイトローラ２２
がクランク軸５の径方向の外方に移動する。押え板２１
がクランク軸５にその軸線方向に移動しないように取付
けられ、可動フェース１９がクランク軸５にその軸線方
向に摺動自在に支承され、可動フェース１９の背面１９
ａと押え板２１の可動フェース側の面２１ａとの間の隙
間がクランク軸５の径方向の外方にゆくに従い漸次狭く
なっているから、ウェイトローラ２２のクランク軸５の
径方向の外方への移動に応じて、図２に二点鎖線で示す
ように、可動フェース１９が固定フェース１８側に押し
動かされ、固定フェース１８と可動フェース１９との間
の間隔が小さくなり、駆動プーリ１３のＶベルトの巻き
掛け径が大きくなる。また、これに対応して、Ｖベルト
１６に作用する引張力が大きくなって、Ｖベルト１６に
より、従動プーリ１５の可動フェース２６がスプリング
２７に抗して、固定フェース２５から離れる方向に押し
動かされ、従動プーリ１５のＶベルトの巻き掛け径が小
さくなる。その結果、エンジン１の増速に伴い、減速比
が減少するようになる。クラッチ装置１０は、図１に示
すように、クラッチ駆動側の部材２９とクラッチ従動側
の部材３０とからなる遠心式クラッチで構成され、クラ
ッチ従動側の部材３０が歯車減速装置１１の入力軸であ
る従動軸１４に固着され、後輪２の図示されていない後
車軸が歯車減速装置１１の出力部に連動するようなって
いる。歯車減速装置１１が後輪２に接近して配され、ク
ラッチ装置１０が後輪２から離れて置され、歯車減速装
置１１とクラッチ装置１０との間に従動プーリ１５が配
されている。そして、クラッチ装置１０は、従動プーリ
１５が所定速度以下の場合には動力の伝達を行わず、従
動プーリ１５が所定速度以上になったときに、動力の伝
達を行うように構成される。 【０００９】Ｖベルト式自動変速機のウェイト装置のウ
ェイトローラ２２は、樹脂系の固体潤滑剤を混入した樹
脂を使ってつくられている。樹脂としてナイロン樹脂を
使用し、このナイロン樹脂に混入する固体潤滑剤として
ポリテトラフルオルエチレン（ＰＴＦＥ）を使用する。
ナイロン樹脂には、必要に応じて、補強材を混入する。
補強材としては、ガラス繊維、カーボン繊維、若しくは
アラミド繊維（例えば、デュポン社製のケプラー繊維）
等を使用する。ウェイトローラ２２を、樹脂系の固体潤
滑剤と上記補強材とを混入したナイロン樹脂を使ってつ
くると、自己潤滑性を有し、耐熱性、耐摩耗性、耐疲労
性等に優れたウェイトローラ２２が得られ、ウェイトロ
ーラ２２と接触する可動フェース１９及び押え板２１の
面１９ａ、２１ａの仕上精度は多少粗くてもよい。な
お、これらの面１９ａ、２１ａは、必ずしも必要ではな
いが、メッキ仕上されたものでもよい。 【００１０】ウェイトローラ２２をつくるのに適した成
型材料の組成を説明する。 （組成例） 成型材料を６−６ナイロン樹脂が９０重量％、補強材の
カーボン繊維が５重量％及び固体潤滑剤としてのポリテ
トラフルオルエチレンが５重量％になるように調製す
る。この成型材料を使ってウェイトローラ２２をつくつ
た。このウエイトローラは摩耗が少なかった。なお、本
発明の比較例として、潤滑剤を配合しない成型材料を使
ってウェイトローラを成型した場合を説明する。 （比較例） 成型材料を６−６ナイロン樹脂が９０重量％、補強材の
ガラス繊維が１０重量％になるように調製する。この成
型材料を使ってウェイトローラ２２をつくった。このウ
ェイトローラは摩耗が多かった。 【００１１】実施例の自動二輪車用Ｖベルト式自動変速
機のウェイト装置２０のウェイトローラ２２は、その押
え板２１が鋼でつくられ、その可動フェース１９がアル
ミニュームでつくられているため、ウェイトローラ２２
の可動フェース１９に接触する部分の周方向の摩擦力と
ウェイトローラ２２の押え板２１に接触する部分の周方
向の摩擦力とに差が生じ、ウェイトローラ２２の転動が
容易になり、ウエイト装置２０を無給油式にしても、ウ
ェイトローラ２２の局部摩耗を確実に防止することがで
き、長期にわたって安定した変速特性を維持することが
できる。そのうえ、比較的に軽いアルミニュームで可動
フェース１９がつくられいるから、固体潤滑剤としてポ
リテトラフルオルエチレンが混入されているナイロン樹
脂を使ってウェイトローラ２２をつくっても、ウェイト
ローラに作用する遠心力により可動フェース１９を容易
に動かすことができる。また、自動二輪車用Ｖベルト式
自動変速機を構成する部材のうちで熱的影響を受け易い
ものはＶベルト１６及びナイロン樹脂を使ってつくられ
たウェイトローラ２２である。実施例の自動二輪車用Ｖ
ベルト式自動変速機は、固定フェース１８と可動フェー
ス１９の間に配されたＶベルト１６が、可動フェース１
９と押え板２１との間の隙間に配されたウェイトローラ
２２よりもエンジン１から離れた位置にあるため、Ｖベ
ルト１６がエンジンの放出熱から保護されることにな
り、また、ウェイトローラ２２は、上述したように、耐
熱性に優れた樹脂材料を使ってつくられ、かつ転動し易
くしてあって、ウェイトローラの局部摩耗を防止するこ
とができ、長期にわたって安定した変速特性を維持する
ことができるものになっている。 実施例の自動二輪車
用Ｖベルト式自動変速機においては、その作動時に、エ
ンジン１の放出熱によりクランク軸５、押え板２１、可
動フェース１９等が加熱され、エンジン１の振動による
繰り返し衝撃荷重が可動フェース１９、押え板２１、ウ
ェイトローラ２２等に作用し、可動フェース１９及び押
え板２１とウェイトローラ２２との接触による摩擦熱に
より可動フェース１９、押え板２１、ウェイトローラ２
２等が加熱される。ウェイトローラ２２を、前記組成例
のような補強材としてカーボン繊維（又はアラミド繊
維）が混入されかつ固体潤滑剤としてポリテトラフルオ
ルエチレンが混入されているナイロン樹脂を使ってつく
ると、耐熱性、耐摩耗性及び耐疲労性に優れたウェイト
ローラ２２が得られ、このウェイトローラ２２は、上記
熱や衝撃荷重に充分に耐えられ、かつ自己潤滑性がある
から、長期にわたって安定した変速特性を維持すること
ができる。 【００１２】 【発明の効果】この発明は、特許請求の範囲に記載した
構成を備えることにより、次の（イ）〜（ハ）の効果を
奏する。 （イ）この発明の自動二輪車用Ｖベルト式自動変速機
は、エンジンのクランク軸である駆動軸上のエンジンに
接近する側に押え板が配され、駆動軸上の押え板の反エ
ンジン側に可動フェースが配され、駆動軸上の可動フェ
ースの反押え板側に固定フェースが配され、押え板が鋼
でつくられ、可動フェースがアルミニュームでつくら
れ、ウェイトローラが固体潤滑剤としてポリテトラフル
オルエチレンを混入したナイロン樹脂を使ってつくら
れ、ナイロン樹脂が有する耐熱性及び耐衝撃性と固体潤
滑剤としてのポリテトラフルオルエチレンが有する小さ
い摩擦係数とにより、ウェイトローラが優れた自己潤滑
性を有し、かつ耐熱性、耐摩耗性及び耐疲労性にも優れ
たものになり、それに作用する熱や衝撃荷重等に充分に
耐え得るものになり、Ｖベルト式自動変速機の変速特性
を長期にわたって安定させることができ、その保守、点
検等を簡素化することができる。ナイロン樹脂は、高い
耐熱性を有し、繰り返し衝撃荷重にも強く、長期にわた
って安定した性質を維持できる樹脂であり、かつ、鋼に
削られず、アルミニュームを削らない適度の硬度をもつ
樹脂であり、このナイロン樹脂中に小さい摩擦係数を有
するポリテトラフルオルエチレンを固体潤滑剤として混
入したから、ウェイトローラが自己潤滑性を有し、その
表面の摩擦係数が小さくなり、その表面の耐摩耗性が高
くなり、ウェイトローラが可動フェースや押え板を損傷
することがなく、可動フェースや押え板によってウェイ
トローラが損傷されることもない。 （ロ）この発明の自動二輪車用Ｖベルト式自動変速機
は、その押え板が鋼でつくられ、その可動フェースがア
ルミニュームでつくられているから、ウェイトローラの
可動フェースに接触する部分の周方向の摩擦力とウェイ
トローラの押え板に接触する部分の周方向の摩擦力とに
差が生じ、ウェイトローラが転動し易くなり、ウェイト
ローラの局部摩耗を確実に防止することができる。自動
二輪車用Ｖベルト式自動変速機の構成部材のうち熱的影
響を受け易いものはＶベルト及びナイロン樹脂を使って
つくったウェイトローラである。この発明の自動二輪車
用Ｖベルト式自動変速機装置は、固定フェースと可動フ
ェースの間に配されたＶベルトが、可動フェースと押え
板との間の隙間に配されたウェイトローラよりもエンジ
ンから離れた位置にあるため、Ｖベルトがエンジの放出
熱から保護されることになり、また、ウェイトローラ
は、上述したように、耐熱性に優れた樹脂材料を使って
つくられ、かつ転動し易くしてあって、ウェイトローラ
の局部摩耗を防止することができ、長期にわたって安定
した変速特性を維持することができるものになってい
る。 （ハ）この発明の自動二輪車用Ｖベルト式自動変速機
は、そのウェイトローラが、固体潤滑剤としてポリテト
ラフルオルエチレンを混入したナイロン樹脂を使ってつ
くられていて、自己潤滑性を有するから、ウェイトロー
ラと接触する可動フェース及び押え板の部分にグリース
等の潤滑油を供給する必要がなくなり、潤滑油の飛散を
防ぐカバーが不要になり、保守、点検等が簡素化でき、
長期にわたって安定した変速特性を維持することができ
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】実施例の自動二輪車のＶベルト式自動変速機等
を備えた伝動装置をクランク軸及び従動軸の中心軸線を
含む面で横断した平面図 【図２】図１の要部を拡大した平面図である。 【符号の説明】 １ エンジン ２ 後輪 ３ 伝動装置 ５ クランク軸 ９ Ｖベルト式変速機 １３ 駆動プーリ １４ 従動軸 １５ 従動プーリ １６ Ｖベルト １８ 固定フェース １９ 可動フェース １９ａ 背面 ２０ ウェイト装置 ２１ 押え板 ２１ａ 面 ２２ ウェイトローラ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．エンジンのクランク軸である駆動軸上にＶベルト用
   のプーリが設けられ、このプーリが互いに対面する固定
   フェースと可動フェースとで構成され、固定フェースが
   駆動軸に固定され、可動フェースが駆動軸にその軸方向
   に摺動自在に支承され、押え板が可動フェースの背面に
   対面して駆動軸の軸方向に移動しないように駆動軸に固
   定され、可動フェースの背面と押え板の可動フェース側
   の面との間の隙間が駆動軸の径方向の外方にゆくに従い
   漸次狭くなるように、可動フェース及び押え板が形成さ
   れ、ウェイトローラが前記隙間内に駆動軸の径方向に移
   動自在に配され、プーリの回転に伴うウェイトローラの
   遠心力で、ウェイトローラが駆動軸の径方向に移動しつ
   つ可動フェースの背面を動かして、プーリのＶベルト巻
   き掛け径を変化させるようになっている自動二輪車用Ｖ
   ベルト式自動変速機において、前記駆動軸上のエンジン
   に接近する側に押え板が配され、駆動軸上の押え板の反
   エンジン側に可動フェースが配され、駆動軸上の可動フ
   ェースの反押え板側に固定フェースが配され、押え板が
   鋼でつくられ、可動フェースがアルミニュームでつくら
   れ、ウェイトローラが固体潤滑剤としてポリテトラフル
   オルエチレンを混入したナイロン樹脂を使ってつくら
   れ、固定フェースと可動フェースの間に配されたＶベル
   トが、可動フェースと押え板との間の隙間に配されたウ
   ェイトローラよりもエンジンから離れた位置にあること
   を特徴とする自動二輪車用Ｖベルト式自動変速機。