JP4181123B2 - Ｖベルト式無段変速装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転力が伝達される入力軸に装着された駆動プーリと出力軸に装着された従動プーリとをＶベルトにより連結してなるＶベルト式無段変速装置に関する。

例えば、スクータ型自動二輪車では、エンジン動力を後輪に伝達する動力伝達機構としてＶベルト式無段変速装置を採用する場合がある。この種のＶベルト式無段変速装置では、図１３（ａ），（ｂ）に示すように、クランク軸（入力軸）１００に装着され、駆動側固定プーリ半体１０１，駆動側可動プーリ半体１０２を有する駆動プーリ１０３と、出力軸１０４に装着され、従動側固定プーリ半体１０５，従動側可動プーリ半体１０６を有する従動プーリ１０７とをＶベルト１０８により連結した構造が一般的である。

上記Ｖベルト式無段変速装置では、エンジン回転が上昇するにつれてウェイト１０９が遠心力で駆動側可動プーリ半体１０２を固定プーリ半体１０１側に移動させ、これに伴って従動プーリ１０７の従動側可動プーリ半体１０６がばね１１０を圧縮しつつ固定プーリ半体１０５から離れる方向に移動する。これにより減速比は駆動プーリ１０３の巻き掛け径が大きくなるとともに、従動プーリ１０７の巻き掛け径が小さくなり、最小減速比となるトップ時減速比となる。この場合、上記ウェイト１０９の径方向位置を規制することにより駆動側可動プーリ半体１０２の軸方向位置をトップ時位置に規制するのが一般的である。（例えば、特許文献１，特許文献２参照）
特開平８−１７８００３号公報 特開平８−１７８００４号公報

ところが、上記従来装置のように駆動プーリ側でトップ時減速比を規制する構造とした場合には、Ｖベルトが磨耗した分だけ駆動プーリの巻き掛け径が小さくなり、これに伴って従動プーリ側の巻き掛け径は大きくなることから、減速比がトップ時減速比からロー時減速比側にずれ、最高速度が低下するという問題がある。

例えば、図１３（ａ），（ｂ）に示すように、例えばある距離Ｄ２ｋｍ走行した時にＶベルト１０８の磨耗によって上幅寸法が新品時のＬ１からＬ１´に小さくなった場合、この磨耗した分だけ駆動プーリ１０３の巻き掛け径はトップ時位置のＲ１からＲ１´と小さくなるとともに、従動プーリ１０７の巻き掛け径がＲ２からＲ２´と大きくなり、減速比がＲ２／Ｒ１からＲ２´／Ｒ１´と大きくなる。その結果、同じエンジンでのトップ時の車速が低下することから、磨耗量が許容範囲であってもＶベルトを交換しなければならず、交換時期の延長を図る上での改善が要請されている。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、Ｖベルトの磨耗による減速比のずれを抑制して同じエンジン回転数での車速を確保することができ、Ｖベルトの交換時期を延長できるＶベルト式無段変速装置を提供することを目的としている。

請求項１の発明は、入力軸に装着された巻き掛け径可変式の駆動プーリと該入力軸と平行な出力軸に装着された巻き掛け径可変式の従動プーリとをＶベルトにより連結してなるＶベルト式無段変速装置において、上記駆動プーリを、上記入力軸に軸方向移動不能に固定された駆動側固定プーリ半体と、該駆動側固定プーリ半体に対して軸方向に移動可能に装着され、上記入力軸の回転に伴って上記駆動側固定プーリ半体側に移動される駆動側可動プーリ半体とを備えたものとし、上記従動プーリを、上記出力軸に軸方向移動不能に固定された従動側固定プーリ半体と、該従動側固定プーリ半体に対して軸方向に移動可能に装着され、かつ該従動側固定プーリ半体側にばねで付勢された従動側可動プーリ半体とを備えたものとし、該従動側可動プーリ半体の上記従動側固定プーリ半体との間隔が大きくなる方向への移動を規制する従動側ストッパと、上記駆動側可動プーリ半体の上記駆動側固定プーリ半体との間隔が小さくなる方向への移動を規制する駆動側ストッパとを設け、上記従動側ストッパと可動側ストッパとを、同一のＶベルトを用いて運転している状態における運転時間の増加に伴って、上記従動側可動プーリ半体の移動が従動側ストッパで規制されている状態から上記駆動側プーリ半体の移動が駆動側ストッパで規制されている状態に移行可能に構成したことを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１において、上記従動側ストッパが、上記従動側可動プーリ半体と上記出力軸との間に設けられていることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項２において、上記従動側ストッパが、上記従動側可動プーリ半体のボス部と上記出力軸との間に設けられていることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項３において、上記従動側ストッパが、上記従動側可動プーリ半体のボス部と上記出力軸に装着された上記従動側固定プーリ半体のスライドカラーとの間に設けられていることを特徴としている。

請求項５の発明は、請求項４において、上記従動側ストッパが、上記従動側可動プーリ半体のボス部と上記スライドカラーの外端部との間に設けられていることを特徴としている。

請求項６の発明は、請求項５において、上記従動側ストッパが、上記従動側可動プーリ半体のボス部の外端面と、上記スライドカラーの外端部に固定された上記ばねのばね受け部材とで構成されていることを特徴としている。

請求項７の発明は、請求項２において、上記従動側ストッパが、上記従動側可動プーリ半体のボス部の外端面と上記出力軸に固定された上記ばねのばね受け部材とで構成されていることを特徴としている。

請求項８の発明は、請求項２において、上記従動側可動プーリ半体は、上記出力軸に植設されたガイドピンを該従動側可動プーリ半体のスライド溝に係合させることにより軸方向に移動可能でかつ出力軸と共に回転するようになっており、上記従動側ストッパは、上記従動側可動プーリ半体のスライド溝と上記ガイドピンとで構成されていることを特徴としている。

請求項９の発明は、請求項１において、上記駆動側ストッパが、上記駆動側可動プーリ半体と上記入力軸との間に設けられていることを特徴としている。

請求項１０の発明は、請求項９において、上記駆動側可動プーリと上記入力軸に装着されたカムプレートとの間に設けられ、径方向外側への移動で上記駆動側可動プーリを移動させるウェイトを備え、上記駆動側ストッパが、上記ウェイトの径方向位置を規制することにより構成されていることを特徴としている。

請求項１１の発明は、請求項１０において、上記駆動側ストッパが、上記駆動側可動プーリ半体の外縁部に形成されたストッパ部と上記ウェイトとで構成されていることを特徴としている。

本発明に係るＶベルト式無段変速装置では、従動プーリ側の従動側可動プーリ半体を最小巻き掛け径となる位置に規制し、駆動プーリ側の駆動側可動プーリ半体を補正最大巻き掛け径となる位置に規制したので、運転開始からの運転時間の増加に伴ってＶベルトが磨耗すると、従動プーリの間隔は変化せずに駆動側可動プーリが規制位置に移動して駆動プーリ間隔が狭くなり、巻き掛け径が大きくなることから減速比が小さくなる方向に変化する。またＶベルトの磨耗量の増加に伴なって駆動側可動プーリが上記規制位置に達した後は、上記磨耗量のさらなる増加に伴なって、減速比が増大する方向に変化する。このように運転時間の増加に伴って減速比が一旦小さくなる方向に変化した後、元の減速比に戻る方向に変化し、その後に減速比が増加する方向に変化することとなり、Ｖベルトの磨耗量が相当大きくなって始めて出力軸回転数が下限値に低下する。その結果Ｖベルト

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。

図１ないし図６は、本発明の一実施形態によるＶベルト式無段変速装置を説明するための図であり、図１は本実施形態のＶベルト式無段変速装置が搭載された自動二輪車の左側面図、図２はＶベルト式無段変速装置を備えたエンジンユニットの断面平面図、図３はＶベルト式無段変速装置の断面平面図、図４，図５，図６はそれぞれＶベルトの磨耗による巻き掛け径の変化を示す断面図である。なお、本実施形態でいう前後，左右とはシートに着座した状態で見た前後，左右を意味する。

図１において、１は自動二輪車を示しており、これは車体フレーム１ａの前端に固着されたヘッドパイプ３により前輪４が軸支されたフロントフォーク５を左右回動可能に枢支し、中央部に固着されたリヤアームブラケット６より後輪７が軸支されたリヤアーム８を上下揺動可能に枢支し、上記車体フレーム１ａの上部に運転者用シート部９ａと後部乗員用シート部９ｂとからなるシート９を配置した概略構造を有している。

上記車体フレーム１ａはヘッドパイプ３から斜め下方に延びる左，右のダウンチューブ１ｂと該各ダウンチューブ１ｂの後端に続いて斜め上方に延びる左，右のアッパチューブ１ｃと、ダウンチューブ１ｂとアッパチューブ１ｃとに前後方向に架け渡して接合された左右のシートレール１ｄとからなる。また上記車体フレーム１ａはフロントカバー１０ａ，レッグシールド１０ｂ，サイドカバー１０ｃ等からなる樹脂製の車体カバー１０により覆われている。

上記フロントフォーク５の上端には操向ハンドル１１が固定されており、該操向ハンドル１１はハンドルカバー１１ａにより覆われている。また上記リヤアーム８とリヤアームブラケット６との間にはリヤクッション１２が架設されている。

上記車体フレーム１ａのダウンチューブ１ｂにエンジンユニット２が懸架支持されている。このエンジンユニット２は気筒軸線Ａを前方に約４５度傾斜させて搭載された空冷式４サイクル単気筒エンジン１５とＶベルト式無段変速装置１６と湿式多板式遠心クラッチ機構１７及び減速歯車機構１８とを備えている。

上記エンジン１５は、シリンダブロック１９の上合面にシリンダヘッド２０を接続するとともに、上記シリンダブロック１９の下合面にクランク軸２８が収納されたクランクケース２２を接続した概略構造となっている。

上記シリンダヘッド２０の後面には燃焼凹部２０ａに連通する吸気ポート（不図示）が開口しており、該吸気ポートには吸気管２３ａを介して気化器２３が接続されている。また上記シリンダヘッド２０の前面には燃焼凹部２０ａに連通する排気ポート（不図示）が開口しており、該排気ポートには排気管２４が接続されている。この排気管２４はエンジン１５の後ろ下方に延びた後、右側方を通って斜め後方に延びており、上記後輪７の右側方に配設されたマフラ２５に接続されている。上記燃焼凹部２０ａ内には点火プラグ３０が挿入されている。

上記シリンダブロック１９の左側部にはクランクケース２２内とシリンダヘッド２０内とを連通するチェーン室１９ａが形成されており、該チェーン室１９ａには上記クランク軸２８によりカム軸３１を回転駆動するタイミングチェーン３４が配設されており、このカム軸３１により不図示の吸気バルブ，排気バルブが開閉駆動される。

上記シリンダブロック１９のシリンダボア内にはピストン２６が摺動自在に挿入配置されている。該ピストン２６にはコンロッド２７の小端部２７ｂが連結され、該コンロッド２７の大端部２７ａは上記クランク軸２８の左右のクランクアーム２８ａ，２８ｂ間に嵌装されたクランクピン２９に連結されている。

上記クランク軸２８の後方には変速軸４７が該クランク軸２８と平行に配置されており、該変速軸４７の軸方向左側には駆動軸４８が同軸をなすよう配置されている。この駆動軸４８の左端部には駆動スプロケット４９が装着されており、該駆動スプロケット４９はチェーン５０を介して上記後輪７の従動スプロケット５１に連結されている。

上記クランク軸２８の左側端部には発電機４２が装着されている。この発電機４２はクランク軸２８にテーパ嵌合されたスリーブ４３にロータ４２ａを固着するとともに、該ロータ４２ａに対向するステータ４２ｂを発電機ケース４４に固定した構造となっている。

上記クランクケース２２はクランク軸方向に左側の第１ケース４０と右側の第２ケース４１とに分割されている。この第１ケース４０のクランク軸方向外側に上記発電機４２を収容する発電機ケース４４が着脱可能に装着されており、上記第２ケース４１のクランク軸方向外側に上記Ｖベルト式無段変速装置１６を収容する変速機ケース４５が装着されている。

上記遠心クラッチ機構１７は湿式多板式のもので、碗状のアウタクラッチ８３を上記変速軸４７に共に回転するようにスプライン嵌合させ、該アウタクラッチ８３の軸方向内側にインナクラッチ８４を同軸配置し、該インナクラッチ８４を上記変速軸４７に回転自在に装着された一次減速小ギヤ７４に共に回転するようにスプライン嵌合させた概略構造を有している。

上記アウタクラッチ８３内には複数枚のアウタクラッチ板８５が配置され、その両端に位置するように２枚の押圧プレート８６，８６が配置され、両者８５，８６は該アウタクラッチ８３と共に回転するように該アウタクラッチ８３に係止されている。また上記アウタクラッチ板８５及び押圧プレート８６の間にはインナクラッチ板８７が配置され、該各インナクラッチ板８７は上記インナクラッチ８４と共に回転するように該インナクラッチ８４の外周に係止されている。

上記アウタクラッチ８３の内側にはカム面８３ａが形成されており、該カム面８３ａと上記外側の押圧プレート８６との間にはウェイト８８が配設されている。このウェイト８８はアウタクラッチ８３の遠心力により半径方向外側に移動するに伴ってカム面８３ａによりクラッチ接続方向に移動し、押圧プレート８６を押圧移動させてアウタ，インナクラッチ板８５，８６同士を接続状態とする。なお、図２，図３において、遠心クラッチ機構１７の軸線より上側は遮断状態を、下側は接続状態を示している。

上記減速歯車機構１８は、上記変速軸４７と平行に減速軸５２を配設するとともに、該変速軸４７に上述の一次減速小ギヤ７４を相対回転可能に装着し、上記減速軸５２に一次減速小ギヤ７４に噛合する一次減速大ギヤ７５を結合し、上記減速軸５２に二次減速小ギヤ５２ａを一体形成するとともに、上記駆動軸４８に二次減速小ギヤ５２ａに噛合する二次減速大ギヤ４８ａを一体形成した構造となっている。

上記駆動軸４８は変速軸４７と同一軸線上に配設されている。この駆動軸４８の右端部には上記変速軸４７の左端部が挿入される支持孔４８ｂが凹設されており、該支持孔４８ｂ内に装着された軸受７６を介して該駆動軸４８の右端部は変速軸４７により軸支されている。

上記変速機ケース４５は、上記クランクケース２２とは独立して形成された略密閉構造のものであり、右側方から見て、上記クランクケース２２の上側の大部分を覆う楕円形状を有している。上記変速機ケース４５は、クランク軸方向外側に開口する有底箱状のケース本体４５ａと該ケース本体４５ａの開口を気密に閉塞する蓋体４５ｂとからなり、ボルト７０により上記第２ケース４１に共締め固定されている。上記ケース本体４５ａの底壁４５ｃと第２ケース４１との間には隙間ａが設けられており、この隙間ａによりエンジン１５からの熱が変速機ケース４５に伝わるのを抑制している。

上記第２ケース４１の軸方向の外側には遠心クラッチ機構１７を出し入れできる大きさを有する開口４１ｅが形成されている。この開口４１ｅはクラッチカバー７１により気密に閉塞されており、該クラッチカバー７１はボルト７２により上記第２ケース４１の開口縁部に着脱可能に締め付け固定されている。これにより変速機ケース４５を上記Ｖベルト式無段変速装置１６の従動プーリ５６とともに取り外し、クラッチカバー７１を外すことによって遠心クラッチ機構１７を変速軸４７とともに取り外せるようになっている。

上記Ｖベルト式無段変速装置１６は、上記クランク軸（入力軸）２８の右外端部に駆動プーリ５５を装着するとともに、上記変速軸（出力軸）４７の右外端部に従動プーリ５６を装着し、該両プーリ５５，５６にＶベルト５７を巻回して連結した構造となっている。

上記Ｖベルト５７は耐熱性，耐久性を有する樹脂製のものであり、横Ｈ形状の多数の樹脂ブロック５７ａを並べて配置し、これらを耐熱ゴム製の環状の一対の連結部材５７ｂで連結したものである。なお、上記Ｖベルトとしてゴム製のものを採用することも可能である。

上記駆動プーリ５５は、上記クランク軸２８の右端部に固定された駆動側固定プーリ半体５５ａと、該固定プーリ半体５５ａのクランク軸方向内側に軸方向にスライド可能にかつスライドカラー５９を介してクランク軸２８と共に回転するように配設された駆動側可動プーリ半体５５ｂとを有している。

上記駆動側可動プーリ半体５５ｂのクランク軸方向内側にはカムプレート５８が配設されている。このカムプレート５８，スライドカラー５９はクランク軸２８の右端部にスプライン嵌合により装着され、これらの軸方向外側に上記駆動側固定プーリ半体５５ａが装着され、ロックナット６０により締め付け固定されている。上記スライドカラー５９上に上記駆動側可動プーリ半体５５ｂの軸心部に一体形成された円筒状のボス部５５ｄが軸方向に移動可能に装着されている。上記駆動側可動プーリ半体５５ｂと上記カムプレート５８との間には円筒形のウェイト６１が配設されている。

上記従動プーリ５６は、上記変速軸４７の右外端部に固定された従動側固定プーリ半体５６ａと、該固定プーリ半体５６ａのクランク軸方向外側に軸方向にスライド可能に配設された従動側可動プーリ半体５６ｂとを有している。

上記従動側固定プーリ半体５６ａの軸心部には円筒状のスライドカラー６２が固着されており、該スライドカラー６２は変速軸４７にスプライン嵌合により装着されている。このスライドカラー６２上に上記従動側可動プーリ半体５６ｂの軸心部に固着された円筒状のボス部６３が軸方向に移動可能に装着されている。

上記ボス部６３には軸方向に延びる複数のスライド溝６３ａが形成されており、該スライド溝６３ａに上記スライドカラー６２に植設固定されたガイドピン６４が係合しており、これにより従動側可動プーリ半体５６ｂが固定プーリ半体５６ａと共に回転するようになっている。

上記スライドカラー６２の外端部には、環状プレートからなるばね受け部材６５がサークリップ６５ａにより固定されており、このばね受け部材６５と上記従動側可動プーリ半体５６ｂとの間には該従動側可動プーリ半体５６ｂを固定プーリ半体５６ａ側に常時付勢するコイルスプリング６７が介設されている。

上記クランク軸２８の回転が上昇するにつれてウェイト６１が遠心力で径方向外側に移動して駆動側可動プーリ半体５５ｂを軸方向外側に移動させ、これによりプーリの巻き掛け径が大きくなるとともに、従動側可動プーリ半体５６ｂがコイルスプリング６７を圧縮して軸方向外側に移動し、もってプーリの巻き掛け径が小さくなり、減速比が小さくなる。またクランク軸２８の回転が下がるとウェイト６１が半径方向内側に移動して駆動側可動プーリ半体５５ｂの軸方向内側への移動を許容し、従動側可動プーリ半体５６ｂがコイルスプリング６７により付勢されて軸方向内側に移動し、従動プーリ５６の巻き掛け径が大きくなり、これにより駆動プーリ５５の巻き掛け径が小さくなり、その結果減速比が大きくなる。

上記従動プーリ５６は上記変速軸４７の先端部４７ａに螺着されたロックナット６６により該変速軸４７に締結固定されている。このロックナット６６は上記スライドカラー６２の外端部６２ａ内に没入するように挿入配置されている。

ここで、上記スライドカラー６２の内径は変速軸４７の外径より段付状に大径に設定され、該変速軸４７の先端部４７ａは段付状に小径に設定されている。これにより上記ロックナット６６及びワッシャ６６ａをスライドカラー６２の外端部６２ａ内に支障なく挿入配置でき、このようにして上記ロックナット６６をコイルスプリング６７のばね受部材６５よりクランク軸方向内側に位置させることが可能となっている。このように構成したので、コイルスプリング６７の必要長さを確保しつつ簡単な構造で変速軸方向外側への出っ張りを小さくすることができる。

そして上記従動プーリ５６には従動側可動プーリ半体５６ｂの軸方向位置を従動側固定プーリ５６ａとの間隔が最大となるトップ時位置に規制する従動側ストッパが設けられている。この従動側ストッパは、上記従動側可動プーリ半体５６ｂのボス部６３の外端面６３ｂを上記ばね受け部材６５に当接させることにより上記従動プーリ５６の間隔を上記トップ時の間隔に規制するように構成されている。

なお、上記従動側ストッパとしては、図１４に示すように上記従動側可動プーリ半体５６ｂのボス部６３に形成されたスライド溝６３ａの軸方向端部６３ａ′をガイドピン６４に当接させることにより上記従動側プーリ５６の間隔を上記トップ時の間隔に規制するように構成しても良い。

また上記駆動プーリ５５には駆動側可動プーリ半体５５ｂの軸方向位置を駆動側固定プーリ半体５５ａとの間隔が最小となるトップ時位置（図４に示す位置）よりさらに小となる補正トップ時位置（図５に示す位置）に規制する駆動側ストッパが設けられている。この駆動側ストッパは、上記駆動側可動プーリ半体５５ｂの外周縁にウェイト６１が当接するストッパ部５５ｃをクランク軸方向内側に一体形成して構成されており、該ストッパ部５５ｃとカムプレート５８とでウェイト６１の径方向位置を規定し、もって上記駆動プーリ５５の間隔を補正トップ時の間隔に規制するようになっている。上記ストッパ部５５ｃは、Ｖベルト５７が略新品の状態で，かつ従動側可動プーリ半体５６ｂがトップ時位置に規制されたときに上記ウェイト６１との間に隙間ｂができるよう設定されている。

次に本実施形態の作用効果について説明する。

図７ないし図９は、それぞれ本実施形態の動作及び作用効果を説明するための特性図である。

図７は、走行距離とＶベルトの磨耗による上幅寸法の変化との関係を示しており、Ｖベルトの上幅寸法は走行距離が増えるほど小さくなっている。なお、このＶベルトの磨耗量は従来のものと略同様である。

図８は、走行距離とトップ時における減速比との関係を示している。本実施形態では走行距離が増えるにつれて、まず減速比が小さくなる方向に変化し、概ねある走行距離Ｄ１ｋｍに達すると減速比が大きくなる方向に逆転して変化し、さらに走行距離Ｄ２ｋｍ程度に達すると元の減速比に戻り、ここから減速比が大きくなる方向に変化している。一方、従来の駆動プーリ側でトップ位置を規制する装置では、初期の段階から走行距離が増えるにつれて減速比が大きくなる方向に変化している。

図９は、走行距離とトップ時におけるエンジン回転数との関係を示している。上述のように従来装置では、初期の段階から減速比が大きくなる方向にずれていることから、所定の車速を得るにはエンジン回転数を上げる必要がある。これに対して本実施形態では、ある走行距離Ｄ１ｋｍ付近までは減速比が小さくなる方向に変化することから、低いエンジン回転数でも所定車速が得られている。また上記走行距離Ｄ２ｋｍを超えるまではエンジン回転数を上げることなく所定の車速が得られる。

アイドリング時には、駆動プーリ５５はプーリ半体間の間隔が最大で最小巻き掛け径となるロウ時位置にあり、従動プーリ５５は従動側可動プーリ半体５６ｂがコイルスプリング６７の付勢力によりプーリ半体間の間隔が最小で最大巻き掛け径となるロウ時位置にあり、これにより減速比は最大となっている。

クランク軸２８の回転が上昇すると、ウェイト６１が遠心力で駆動側可動プーリ半体５５ｂを固定プーリ半体５５ａ側に移動させ、これにより駆動プーリ５５の巻き掛け径が徐々に大きくなるとともに、従動側可動プーリ半体５６ｂがコイルスプリング６７を圧縮して固定プーリ半体５６ａ側に移動し、従動プーリ５６の巻き掛け径が徐々に小さくなり、減速比が徐々に小さくなる。

クランク軸２８の回転がさらに上昇すると、ウェイト６１の遠心力により駆動側可動プーリ半体５５ｂが移動して駆動プーリ５５の巻き掛け径がさらに大きくなり、これに伴って従動側可動プーリ半体５６ｂが軸方向外側に移動し、該従動側可動プーリ半体５６ｂのボス部６３の外端面６３ｂがばね受け部材６５に当接する。これにより従動プーリ５６は最小巻き掛け径となるトップ時位置に規制される。この場合、図４に示すように、走行距離が０ないし初期のときにはウェイト６１と駆動側可動プーリ半体５５ｂのストッパ部５５ｃとの間には隙間ｂが存在している。

走行距離が増加するにつれてＶベルト５７は図７に示すように磨耗し、ベルト上幅寸法が小さくなる。例えば走行距離がＤ１ｋｍに達すると図５に示すように、Ｖベルト５７の上幅寸法は新品時のＬ１からＬ１´と小さくなる。すると磨耗した分だけ駆動側可動プーリ半体５５ｂが固定プーリ半体５５ａ側に移動し、駆動プーリ５５の巻き掛け径は初期のＲ１からＲ１´と若干大きくなってウェイト６１がストッパ部５５ｃに当接し、巻き掛け径はトップ時よりさらに大径の補正トップ時巻き掛け径となり、これに規制される。

一方、従動プーリ５６の従動側可動プーリ半体５６ｂはトップ時の位置に規制されていることから、Ｖベルト５７が軸心側に移動して巻き掛け径が初期のＲ２からＲ２´と若干小さくなる。このようにして減速比は図８に示すように、Ｖベルト５７が磨耗した分だけ小さくなる方向に変化することとなる。

走行距離がＤ２ｋｍに達し、Ｖベルト５７の上幅寸法が新品時のＬ１からＬ１´´とさらに小さくなると、駆動側可動プーリ半体５５ｂはトップ時に規制されていることから、Ｖベルト５７が軸心側に移動し、巻き掛け径が初期のＲ１に略等しいＲ１´´に戻る。一方、従動プーリ５６側の従動側可動プーリ半体５６ｂはＶベルト５７が磨耗した分だけコイルスプリング６７の付勢力により固定プーリ半体５６ａ側に移動し、これにより従動プーリ５６の巻き掛け径が初期のＲ２に略等しいＲ２´´に戻る。

即ち、Ｖベルト５７が新品の状態から走行距離Ｄ１ｋｍ付近までは減速比が小さくなる方向に変化し、Ｄ１ｋｍを超えると減速比が大きくなる方向に変化し始め、Ｄ２ｋｍ付近では略初期の減速比に戻ることとなる。この状態からさらに走行距離が増えると減速比は大きくなる方向に徐々に変化することとなる。

このように本実施形態では、従動プーリ５６の従動側可動プーリ半体５６ｂを最小巻き掛け径となるトップ時位置に規制したので、上述のように走行距離が例えばＤ１ｋｍまでの期間においては、走行距離の増加に伴なって駆動プーリ５５は巻き掛け径が大きくなる方向に変化するとともに、従動プーリ５６は巻き掛け径が小さくなる方向に変化することとなり、そのため減速比は小さくなる方向に変化する。また駆動プーリ５５側の駆動側可動プーリ半体５５ｂを補正トップ時位置に規制したので、走行距離が上記Ｄ１ｋｍを超えてさらに増加すると、それまで減速比が小さくなる方向に変化していたのが、元の減速比に戻る方向に反転して変化することとなる。その結果、Ｖベルト５７の磨耗量が相当増加してもトップ時の車速が下限値まで低下せず、従来と同等の磨耗量ではＶベルト５７を交換する必要がなく、Ｖベルトの交換時期を延長することができる。ちなみに、従来装置では走行距離がＤ２ｋｍに達したときを交換の目安としていたのに対して、本実施形態では走行距離Ｄ３ｋｍを交換時期としている。

本実施形態では、従動側可動プーリ半体５６ｂのトップ時位置を、該従動側可動プーリ半体５６ｂのボス部６３をばね受け部材６５に当接させることにより規制し、駆動側可動プーリ半体５５ｂの補正トップ時位置を、該駆動側可動プーリ半体５５ｂのストッパ部５５ｃにウェイト６１を当接させることにより規制したので、別部品や特別なストッパ機構を設けることなく簡単な構造で従動側可動プーリ半体５６ｂ及び駆動側可動プーリ半体５５ｂをトップ時位置及び補正トップ時位置に規制することができ、コストの上昇を防止できる。

図１０〜図１２は、本発明による駆動側ストッパを説明するための図である。図中、図４〜図６と同一符号は同一又は相当部分を示す。

本実施形態の駆動側ストッパは、駆動側可動プーリ半体５５ｂのボス部５５ｄの外端面に凸部５５ｅを形成し、該凸部５５ｅを固定プーリ半体５５ａのボス部５５ｆに当接させることにより駆動側可動プーリ半体５５ｂを補正トップ時位置に規制するようにした例である。

このようにした場合にも別部品や特別なストッパ機構を設けることなく簡単な構造で駆動側可動プーリ半体５５ｂを補正トップ時位置に規制でき、上記実施形態と同様の効果が得られる。また駆動側可動プーリ半体５５ｂを固定プーリ半体５５ａに当接させてトップ位置に規制する構造であるので、ウェイト６１の遠心力により押圧力がＶベルト５７に作用するのを防止でき、Ｖベルト５７の磨耗を抑制できる。

なお、上記実施形態では、本発明を自動二輪車のＶベルト式無段変速装置に適用した場合を例にとって説明したが、本発明の適用範囲はこれに限られるものではなく、自動三輪車，四輪車等の車両用Ｖベルト式無段変速装置にも適用できる。

また上記実施形態では、樹脂製Ｖベルトを例にとって説明したが、本発明はゴム製Ｖベルトにも勿論適用でき、この場合にも上記実施形態と略同様の効果が得られる。

本発明の一実施形態によるＶベルト式無段変速装置が搭載された自動二輪車の左側面図である。 上記Ｖベルト式無段変速装置を備えたエンジンユニットの断面平面図である。 上記Ｖベルト式無段変速装置の断面平面図である。 上記Ｖベルト式無段変速装置のＶベルトの磨耗による巻き掛け径の変化を示す断面図である。 上記Ｖベルトの磨耗による巻き掛け径の変化を示す断面図である。 上記Ｖベルトの磨耗による巻き掛け径の変化を示す断面図である。 走行距離とＶベルトの磨耗量との関係を示す特性図である。 走行距離とTop 時における減速比との関係を示す特性図である。 走行距離とTop 時におけるエンジン回転数との関係を示す特性図である。 請求項５の発明の一実施形態による駆動側ストッパを説明するための断面図である。 上記駆動側ストッパによる巻き掛け径の変化を示す断面図である。 上記駆動側ストッパによる巻き掛け径の変化を示す断面図である。 従来の一般的なＶベルト式無段変速装置を示す図である。 上記実施形態における従動側プーリのストッパの変形例を示す断面図である。

符号の説明

１６ Ｖベルト式無段変速装置
２８ クランク軸（入力軸）
４７ 変速軸（出力軸）
５５ 駆動プーリ
５５ａ 駆動側固定プーリ半体
５５ｂ 駆動側可動プーリ半体
５５ｃ ストッパ部（駆動側ストッパ）
５６ 従動プーリ
５６ａ 従動側固定プーリ半体
５６ｂ 従動側可動プーリ半体
５７ Ｖベルト
５８ カムプレート
６１ ウェイト
６２ スライドカラー
６３ ボス部
６３ａ スライド溝
６４ ガイドピン（従動側ストッパ）
６５ ばね受け部材（従動側ストッパ）

Claims (11)

1. 入力軸に装着された巻き掛け径可変式の駆動プーリと該入力軸と平行な出力軸に装着された巻き掛け径可変式の従動プーリとをＶベルトにより連結してなるＶベルト式無段変速装置において、上記駆動プーリを、上記入力軸に軸方向移動不能に固定された駆動側固定プーリ半体と、該駆動側固定プーリ半体に対して軸方向に移動可能に装着され、上記入力軸の回転に伴って上記駆動側固定プーリ半体側に移動される駆動側可動プーリ半体とを備えたものとし、上記従動プーリを、上記出力軸に軸方向移動不能に固定された従動側固定プーリ半体と、該従動側固定プーリ半体に対して軸方向に移動可能に装着され、かつ該従動側固定プーリ半体側にばねで付勢された従動側可動プーリ半体とを備えたものとし、該従動側可動プーリ半体の上記従動側固定プーリ半体との間隔が大きくなる方向への移動を規制する従動側ストッパと、上記駆動側可動プーリ半体の上記駆動側固定プーリ半体との間隔が小さくなる方向への移動を規制する駆動側ストッパとを設け、上記従動側ストッパと可動側ストッパとを、同一のＶベルトを用いて運転している状態における運転時間の増加に伴って、上記従動側可動プーリ半体の移動が従動側ストッパで規制されている状態から上記駆動側プーリ半体の移動が駆動側ストッパで規制されている状態に移行可能に構成したことを特徴とするＶベルト式無段変速装置。
2. 請求項１において、上記従動側ストッパが、上記従動側可動プーリ半体と上記出力軸との間に設けられていることを特徴とするＶベルト式無段変速装置。
3. 請求項２において、上記従動側ストッパが、上記従動側可動プーリ半体のボス部と上記出力軸との間に設けられていることを特徴とするＶベルト式無段変速装置。
4. 請求項３において、上記従動側ストッパが、上記従動側可動プーリ半体のボス部と上記出力軸に装着された上記従動側固定プーリ半体のスライドカラーとの間に設けられていることを特徴とするＶベルト式無段変速装置。
5. 請求項４において、上記従動側ストッパが、上記従動側可動プーリ半体のボス部と上記スライドカラーの外端部との間に設けられていることを特徴とするＶベルト式無段変速装置。
6. 請求項５において、上記従動側ストッパが、上記従動側可動プーリ半体のボス部の外端面と、上記スライドカラーの外端部に固定された上記ばねのばね受け部材で構成されていることを特徴とするＶベルト式無段変速装置。
7. 請求項２において、上記従動側ストッパが、上記従動側可動プーリ半体のボス部の外端面と上記出力軸に固定された上記ばねのばね受け部材とで構成されていることを特徴とするＶベルト式無段変速装置。
8. 請求項２において、上記従動側可動プーリ半体は、上記出力軸に植設されたガイドピンを該従動側可動プーリ半体のスライド溝に係合させることにより軸方向に移動可能でかつ出力軸と共に回転するようになっており、上記従動側ストッパは、上記従動側可動プーリ半体のスライド溝と上記ガイドピンとで構成されていることを特徴とするＶベルト式無段変速装置。
9. 請求項１において、上記駆動側ストッパが、上記駆動側可動プーリ半体と上記入力軸との間に設けられていることを特徴とするＶベルト式無段変速装置。
10. 請求項９において、上記駆動側可動プーリと上記入力軸に装着されたカムプレートとの間に設けられ、径方向外側への移動で上記駆動側可動プーリを移動させるウェイトを備え、上記駆動側ストッパが、上記ウェイトの径方向位置を規制することにより構成されていることを特徴とするＶベルト式無段変速装置。
11. 請求項１０において、上記駆動側ストッパが、上記駆動側可動プーリ半体の外縁部に形成されたストッパ部と上記ウェイトとで構成されていることを特徴とするＶベルト式無段変速装置。

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