JP4656856B2 - Ｖベルト式自動変速機 - Google Patents

Description

本発明は、Ｖベルト式自動変速機に関し、特に、駆動プーリ装置から従動プーリ装置に動力を伝達するＶベルトとして、心線が埋設される無端状の心線埋設部と、該心線埋設部の内周側に一体に設けられる下コグ形成部と、前記心線埋設部の外周側に一体に設けられる上コグ形成部とを有するダブルコグドＶベルトを用いたＶベルト式自動変速機に関する。

Ｖベルトの内、外周にコグが形成されたダブルコグドＶベルトを、Ｖベルト式自動変速機に用いるようにしたものが、たとえば特許文献１で既に知られている。
特開２００４−３６８５５号公報

ところで、上記特許文献１には、耐屈曲性を高くしつつ伝動能力の向上を図り得るようにダブルコグドＶベルトを形成するための条件が開示されているが、Ｖベルト式自動変速機に適用した場合には、変速応答性の向上を図る必要もあり、そのような課題を解決するための構成は上記特許文献１には開示されていない。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、変速応答性を高め得るようにしたＶベルト式自動変速機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、相互間の距離を変更可能として相対向する駆動側固定および駆動側可動プーリ半体を有する駆動プーリ装置と；軸線まわりの相対回動ならびに軸線方向の相対移動を可能とした従動側固定および可動プーリ半体と、従動側固定および可動プーリ半体間の相対回転位相差に応じて前記従動側固定および可動プーリ半体間に軸方向の分力を作用せしめるトルクカム機構と、前記従動側可動プーリ半体を前記従動側固定プーリ半体に向けて付勢するばね力を発揮するコイルスプリングとを有する従動プーリ装置と；心線が埋設される無端状の心線埋設部と、該心線埋設部の内周側に一体に設けられる下コグ形成部と、前記心線埋設部の外周側に一体に設けられる上コグ形成部とを有し、前記駆動プーリ装置の駆動側固定および駆動側可動プーリ半体ならびに前記従動プーリ装置の従動側固定および可動プーリ半体に巻き掛けられるダブルコグドＶベルトと；を備えるＶベルト式自動変速機において、アラミド繊維から成る前記心線を有する前記ダブルコグドＶベルトが、そのベルト厚みＴに対するベルト幅Ｗの比（Ｗ／Ｔ）が２．５以下となるように形成されて、前記ダブルコグドＶベルトの作動時に作用する荷重の増大に応じて前記上コグ形成部の幅方向中央部が落ち込むように変形するときの落ち込み量を、常用荷重域において荷重変化に応じて比例的に変化させることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記駆動プーリ装置が、前記駆動側固定および駆動側可動プーリ半体間の距離を変化させる遠心ウエイト、ならびに変速指令に応じて前記駆動側固定および駆動側可動プーリ半体間の距離を変化させるアクチュエータのいずれかを択一的に備えることを特徴とする。

さらに請求項３記載の発明は、相互間の距離を変更可能として相対向する駆動側固定および駆動側可動プーリ半体を有する駆動プーリ装置と；軸線まわりの相対回動ならびに軸線方向の相対移動を可能とした従動側固定および可動プーリ半体と、従動側固定および可動プーリ半体間の相対回転位相差に応じて前記従動側固定および可動プーリ半体間に軸方向の分力を作用せしめるトルクカム機構と、前記従動側可動プーリ半体を前記従動側固定プーリ半体に向けて付勢するばね力を発揮するコイルスプリングとを有する従動プーリ装置と；心線が埋設される無端状の心線埋設部と、該心線埋設部の内周側に一体に設けられる下コグ形成部と、前記心線埋設部の外周側に一体に設けられる上コグ形成部とを有し、前記駆動プーリ装置の駆動側固定および駆動側可動プーリ半体ならびに前記従動プーリ装置の従動側固定および可動プーリ半体に巻き掛けられるダブルコグドＶベルトと；を備えるＶベルト式自動変速機において、前記ダブルコグドＶベルトが、そのベルト厚みＴに対するベルト幅Ｗの比（Ｗ／Ｔ）が２．５以下となるように形成されて、前記ダブルコグドＶベルトの作動時に作用する荷重の増大に応じて前記上コグ形成部の幅方向中央部が落ち込むように変形するときの落ち込み量を、常用荷重域において荷重変化に応じて比例的に変化させ、前記駆動プーリ装置が、変速指令に応じて前記駆動側固定および駆動側可動プーリ半体間の距離を変化させるアクチュエータを備え、前記アクチュエータの作動と、前記トルクカム機構のトルクカム作用とが相まって変速比が設定されることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ダブルコグドＶベルトの心線がアラミド繊維から成ることによってダブルコグドＶベルトの剛性を比較的高く設定しつつ、ベルト厚みＴに対するベルト幅Ｗの比（Ｗ／Ｔ）を２．５以下とすることによって、ダブルコグドＶベルトの作動時に作用する荷重の増大に応じて上コグ形成部の幅方向中央部が落ち込むように変形するときの落ち込み量を、常用荷重域において荷重変化に応じて比例的に変化させ、荷重変化に対するダブルコグドＶベルトの変形量を小さく抑えることにより、駆動プーリ装置からの入力トルク変動に対して、従動プーリ装置にそのトルクカム機構が適切な分力を発生するように動力を適切に伝達し得るようにして、ダブルコグドＶベルトの寿命を向上しつつ変速応答性を高めることができる。

また請求項２記載の発明によれば、駆動側固定および駆動側可動プーリ半体間の距離を変化させる遠心ウエイトを有する駆動プーリ装置、ならびに変速指令に応じて駆動側固定および駆動側可動プーリ半体間の距離を変化させるアクチュエータを有する駆動プーリ装置に、ダブルコグドＶベルトを共通に用いるようにして部品の種類を低減することができる。

さらに請求項３記載の発明によれば、ベルト厚みＴに対するベルト幅Ｗの比（Ｗ／Ｔ）を２．５以下とすることによって、ダブルコグドＶベルトの作動時に作用する荷重の増大に応じて上コグ形成部の幅方向中央部が落ち込むように変形するときの落ち込み量を、常用荷重域において荷重変化に応じて比例的に変化させ、荷重変化に対するダブルコグドＶベルトの変形量を小さく抑えることにより、アクチュエータの作動に応じた駆動プーリ装置からの入力トルク変動に対して、従動プーリ装置にそのトルクカム機構が適切な分力を発生するように動力を適切に伝達し得るようにして、ダブルコグドＶベルトの寿命を上しつつ変速応答性を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。

図１〜図１６は本発明の一実施例を示すものであり、図１はパワーユニットおよび後輪の側面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図２の要部拡大図、図４は図３の４−４線断面図、図５は図３の５−５線断面図、図６は従動プーリ装置の拡大横断面図、図７は図６で示す従動プーリ装置の一部を構成する外筒および従動側可動プーリ半体の縦断面図、図８はダブルコグドＶベルトの縦断面図、図９は図８の９−９線断面図、図１０は変形前（ａ）および変形後（ｂ）を対比して荷重作用による変形を説明するためのダブルコグドＶベルトの横断面図、図１１は荷重変化に伴うダブルコグドＶベルトの変形特性を示す図、図１２はＶベルト式自動変速機の変形例を図２に対応させて示す図、図１３は図１２で示す従動プーリ装置の一部を構成する外筒および従動側可動プーリ半体の縦断面図、図１４はケースカバーおよび防音カバーを図２の１４−１４線矢視方向から見た図、図１５はケースカバーおよび防音カバーを図２の１５−１５線矢視方向から見た図、図１６は騒音測定のテスト結果を示す図である。

先ず図１および図２において、駆動輪である後輪ＷＲの前方に配置されるエンジンＥと、該エンジンＥおよび前記後輪ＷＲ間に設けられるＶベルト式自動変速機ＭＡとで構成されるパワーユニットＰは、スクータ型自動二輪車の車体フレーム（図示せず）に搭載されるものであり、パワーユニットＰの後部右側に配置される後輪ＷＲがパワーユニットＰの後部に軸支される。

エンジンＥのエンジン本体１１は、後輪ＷＲの回転軸線と平行な回転軸線を有するクランクシャフト１６を回転自在に支承するクランクケース１２と、クランクケース１２に結合されるシリンダブロック１３と、クランクケース１２と反対側でシリンダブロック１３に結合されるシリンダヘッド１４と、シリンダブロック１３と反対側でシリンダヘッド１４に結合されるヘッドカバー１５とを備える。

シリンダブロック１３は、該シリンダブロック１３に設けられるシリンダボア１７の軸線すなわちシリンダ軸線Ｃ１が自動二輪車の前後方向に沿ってわずかに前上がりとして略水平となるように配置される。またクランクケース１２は、前記シリンダ軸線Ｃ１を含むとともに該クランクシャフト１６の軸線に直交する平面で結合される一対のケース半体１２ａ，１２ｂから成り、両ケース半体１２ａ，１２ｂのうち一方のケース半体１２ａおよびクランクシャフト１６間にボールベアリング１８が介装され、他方のケース半体１２ｂおよびクランクシャフト１６間には、ローラベアリング１９と、該ローラベアリング１９よりも外方に配置される環状のシール部材２０とが介装される。

シリンダヘッド１４と、前記シリンダボア１７に摺動自在に嵌合されるピストン２１との間には燃焼室２３が形成され、この燃焼室２３への吸気を制御する吸気弁２４ならびに前記燃焼室２３からの排気を制御する排気弁２５は、クランクシャフト１６の回転軸線に直交する平面への投影図上で略Ｖ字状に並ぶようにしてシリンダヘッド１４に配設される。また燃焼室２３に臨む点火プラグ２６が、自動二輪車の進行方向前方を向いた状態でシリンダヘッド１４の左側側面に取付けられる。

シリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５間には、クランクシャフト１６の軸線と平行な軸線を有してシリンダヘッド１４に回転自在に支承されるとともに吸気用および排気用カム２８，２９を有するカムシャフト２７を含む動弁機構３０が前記吸気弁２４および排気弁２５を開閉駆動するようにして収容される。

カムシャフト２７の一端部には被動スプロケット３１が固定される。一方、クランクシャフト１６においてボールベアリング１８よりも外方側で前記被動スプロケット３１に対応する位置には第１駆動スプロケット３２が固定されており、第１駆動スプロケット３２および被動スプロケット３１には、無端状のカムチェーン３３が巻掛けられ、カムチェーン３３は、シリンダブロック１３、シリンダヘッド１４およびヘッドカバー１５にわたって形成されたチェーン室３４内に走行可能に収納される。このような第１駆動スプロケット３２、被動スプロケット３１およびカムチェーン３３により、クランクシャフト１６の回転数の１／２の回転数でカムシャフト２７が回転駆動される。

図３を併せて参照して、クランクシャフト１６は軸方向に間隔をあけて対向する一対のクランクウエブ１６ａ，１６ｂを備えるものであり、それらのクランクウエブ１６ａ，１６ｂにクランクピン３７の両端が連結される。一方、前記ピストン２１にはコネクティングロッド３８の一端が連結されており、このコネクティングロッド３８の他端すなわち大端部３８がニードルベアリング３９を介して前記クランクピン３７に連結される。

第１駆動スプロケット３１よりも外方側でクランクシャフト１６には第２駆動スプロケット４０が固定される。一方、クランクケース１２内の下部からオイルを汲み上げるオイルポンプ４１（図１参照）と、シリンダブロック１３およびシリンダヘッド１４に設けられる冷却ジャケット４３に冷却水を循環せしめるための冷却水ポンプ４２（図１参照）とが同軸に連なってクランクケース１２の下部に設けられており、第２駆動スプロケット４０からチェーン４４を介して前記オイルポンプ４１および前記冷却水ポンプ４２に回転動力が伝達される。

第２駆動スプロケット４０よりも外方には、クランクケース１２の右側面に取付けられる右カバー４５に固定されるステータ４７と、該ステータ４７を囲繞するようにしてクランクシャフト１６に固定されるアウターロータ４８とを備える発電機４６が配置されている。

第２駆動スプロケット４０および前記アウターロータ４８間には、クランクシャフト１６を同軸に囲繞して該クランクシャフト１６で相対回転可能に支承される被動ギヤ４９が配置されており、この被動ギヤ４９は、前記アウターロータ４８に一方向クラッチ５０を介して連結される。而して前記被動ギヤ４９には図示しないスタータモータからの回転動力を入力可能であり、エンジンＥの始動時にはスタータモータからの駆動力がクランクシャフト１６に伝達され、エンジンＥの始動後には一方向クラッチ５０の働きによりクランクシャフト１６からの動力がスタータモータ側に伝達されることはない。

前記右カバー４５の内面中央部には、クランクケース１２の右端部を囲繞する円筒状の支持筒部４５ａが一体に突設されており、支持筒部４５ａおよびクランクシャフト１６間には環状のシール部材５３が介装され、クランクシャフト１６の右端部を突入させるオイル室５４が右カバー４５の内面側中央部に形成され、このオイル室５４には、オイルポンプ４１からのオイルを導くようにしてクランクケース１２および右カバー４５に設けられるオイル通路５５が連通する。

クランクシャフト１６には、前記オイル室５４に外端を通じさせる有底の第１オイル通路孔５６が、前記ボールベアリング１８にほぼ対応する位置で内端を閉じるようにして同軸に設けられる。またクランクピン３７には、軽量化と給油のためにボールベアリング１８側に開放した有底の第２オイル通路孔５７が同軸に設けられる。一方、クランクシャフト１６における一方のクランクウエブ１６ａのボールベアリング１８側の外側面には、第２オイル通路孔５７の開口端を臨ませる環状の取付け凹部５８が形成されており、第２オイル通路孔５７の開口端を覆うようにして環状かつ皿状に形成されるオイル受け渡し板５９の外周部が取付け凹部５８にかしめて固着される。

またクランクシャフト１６には、第１オイル通路孔５６からのオイルを、前記オイル受け渡し板５９およびクランクウエブ１６ａ間に導く第１連通孔６０が穿設される。さらにクランクピン３７には、第２オイル通路孔５７内のオイルをニードルベアリング３９側に導く第２連通孔６１が設けられる。

したがってオイルポンプ４１からオイル通路５５を経てオイル室５４に導入されたオイルは、第１オイル通路孔５６、第１連通孔６０、オイル受け渡し板５９およびクランクウエブ１６ａ間、第２オイル通路孔５７、第２連通孔６１を経てニードルベアリング３９に給油されることになる。またクランクシャフト１６には、第１オイル通路孔５６からのオイルをクランクシャフト１６および被動ギヤ４９間に導く第３連通孔６２も設けられている。

ところでニードルベアリング３９に給油されたオイルは、コネクティングロッド３８の大端部３８ａおよびクランクピン３７間の潤滑に用いられるのであるが、クランクシャフト１６の回転に伴って飛散するものであり、その飛散したオイルの一部を、ローラベアリング１９側に導くためのオイル孔６３が、クランクシャフト１６の軸線と平行な軸線を有して他方のクランクウエブ１６ｂに設けられる。

図４を併せて参照して、前記他方のクランクウエブ１６ｂは、クランクシャフト１６の軸線Ｃ２に関して前記クランクピン３７の連結部分とは反対側にウエイト部分１６ｂａを備えるものであり、このクランクウエブ１６ｂの内側面は、前記ウエイト部分１６ｂａに対応した円弧状の高位面６４と、前記クランクピン３７の軸線およびクランクシャフト１６の軸線Ｃ２を通る直線Ｌと平行に延びて前記クランクピン３７の連結部分およびウエイト部分１６ｂａ間にわたって帯状に延びる中位面６５と、その他の低位面６６とから成り、中位面６５は低位面６６との間に段差部６７を形成するようにして低位面６６よりもわすかに内方側に突出して形成され、高位面６４は低位面６６および中位面６５との間に段差部６８を形成するようにして中位面６５よりも内方側に突出するように形成される。

而して前記オイル孔６３の一端は、前記両段差部６７，６８が彎曲して連なる部分の近傍で低位面６６に開口するものであり、ニードルベアリング３９から飛散したオイルが段差部６７，６８を伝わってオイル孔６３の一端に導かれ易くなる。

図５を併せて参照して、前記他方のクランクウエブ１６ｂの前記ローラベアリング１９に対向する外側面には、ローラベアリング１９にほぼ対応して円弧状に形成される凹部６９が設けられており、前記オイル孔６３の他端は該凹部６９に開口される。而してオイル孔６３から導かれるオイルは凹部６９に溜まり易くなり、その凹部６９からローラベアリング１９側に飛散することでローラベアリング１９へのオイルの供給が可能となる。

再び図２において、Ｖベルト式自動変速機ＭＡは、エンジン本体１１の一部を側方から覆ってエンジン本体１１に連設されるとともに後輪ＷＲの左側まで延設される伝動ケース７１内の収容室７０に収容されるものであり、伝動ケース７１は、クランクケース１２を構成する一対のケース半体１２ａ，１２ｂのうち他方のケース半体１２ｂに一体に連なる内側ケース７２と、該内側ケース７２を外側から覆うようにして内側ケース７２に締結される外側ケース７３と、外側ケース７３内で内側ケース７２の後部に締結される減速機ケース７４とから成り、内側ケース７２および減速機ケース７４と外側ケース７３との間に収容室７０が形成され、内側ケース７２および減速機ケース７４間にはギヤ室７５が形成される。

Ｖベルト式自動変速機ＭＡは、クランクケース１２から収容室７０内に突入するクランクシャフト１６の他端部に装着される駆動プーリ装置７８Ａと、クランクシャフト１６と平行な軸線を有して内側ケース７２および減速機ケース７４で回転自在に支承される出力軸８１に装着される従動プーリ装置７９Ａと、駆動プーリ装置７８Ａから従動プーリ装置７９Ａに動力を伝達する無端状のダブルコグドＶベルト８０とで構成される。

駆動プーリ装置７８Ａは、クランクシャフト１６に固定された駆動側固定プーリ半体８２と、固定プーリ半体８２に対して接近・離間可能な駆動側可動プーリ半体８３と、クランクシャフト１６の回転数の増加に応じて半径方向外側に移動する遠心ウエイト８４とを備えており、駆動側可動プーリ半体８３はクランクシャフト１６の回転数の増加に応じて遠心ウエイト８４が半径方向外側に移動することによって駆動側固定プーリ半体８２に接近する方向に付勢される。

図６において、従動プーリ装置７９Ａは、出力軸８１との間にニードルベアリング８５およびボールベアリング８６を介装して該出力軸８１を同軸に囲繞する内筒８７と、軸線まわりの相対回動ならびに軸線方向の相対移動を可能として内筒８７を摺動可能に嵌合せしめる外筒８８Ａと、内筒８７に固定される従動側固定プーリ半体８９と、該従動側固定プーリ半体８９に対向して外筒８８Ａに固定される従動側可動プーリ半体９０と、該従動側可動プーリ半体９０および従動側固定プーリ半体８９間の相対回転位相差に応じて両プーリ半体８９，９０間に軸方向の分力を作用せしめるようにして内筒８７および外筒８８Ａ間に設けられるトルクカム機構９１Ａと、従動側可動プーリ半体９０を従動側固定プーリ半体８９との間に挟む位置で内筒８７に固定されるばね受け部材９２と、外筒８８Ａを囲繞して従動側従動側可動プーリ半体９０およびばね受け部材９２間に縮設されるコイルスプリング９３と、エンジン回転数が設定回転数を超えるのに伴って動力伝達状態となるようにして内筒８７および出力軸８１間に設けられる遠心クラッチ９４とを備える。

そして駆動プーリ装置７８Ａにおける固定プーリ半体８２および可動プーリ半体８３の相対向する円錐面８２ａ，８３ａ間と、従動プーリ装置７９Ａにおける従動側固定プーリ半体８９および従動側可動プーリ半体９０の相対向する円錐面８９ａ，９０ａ間とにダブルコグドダブルコグドＶベルト８０が挟まれ、駆動プーリ装置７８Ａではクランクシャフト１６の回転数増加に応じて可動プーリ半体８３が固定プーリ半体８２に接近することによってダブルコグドＶベルト８０の固定および可動プーリ半体８２，８３への巻き掛け半径が大きくなり、それに応じて従動プーリ装置７９Ａでは、ダブルコグドＶベルト８０の固定および可動プーリ半体８９，９０への巻き掛け半径が小さくなる。

前記従動側固定プーリ半体８９は内筒８７の一端に複数のリベット９５…により固定され、ばね受け部材９２は内筒８７の他端部に固着される。而してばね受け部材９２は、遠心クラッチ９４の一部をも構成するものであり、遠心クラッチ９４は、出力軸８１の他端部に固定される椀状のクラッチアウタ９６と、出力軸８１と平行な軸線まわりに回動することを可能として前記ばね受け部材９２の複数箇所に軸支される遠心ウエイト９７…と、各遠心ウエイト９７…およびばね受け部材９２間に設けられるクラッチばね９８…とを備え、ばね受け部材９２の回転に応じて各遠心ウエイト９７…に作用する遠心力が各クラッチばね９８…のばね付勢力を上回ったときに遠心ウエイト９７…がクラッチアウタ９６に摩擦係合することで内筒８７すなわち従動側固定プーリ半体８９とクラッチアウタ９６すなわち出力軸８１とが結合されることになる。

図７を併せて参照して、従動側可動プーリ半体９０は、従動側固定プーリ半体８９に対向するようにして外筒８８Ａの一端に複数のリベット１０２…によって固定される。またトルクカム機構９１Ａは、前記外筒８８Ａの複数箇所に設けられるカム孔１０３Ａ…と、それらのカム孔１０３Ａ…に挿入されるようにして内筒８７に植設されるカムピン１０４…と、カム孔１０３Ａ…内で転動するようにしてカムピン１０４…に軸支されるローラ１０５…とを備える従来周知のものであり、カム孔１０３Ａ…は、トップ状態の変速時には両プーリ半体８９，９０間に作用せしめる軸方向の分力を比較的小さくするように、従動側プーリ半体９０寄りの部分の軸線に対する角度αＡが比較的小さくなるように屈曲して形成される。

而して従動プーリ装置７９Ａにおける従動側固定プーリ半体８９および従動側可動プーリ半体９０間の間隔は、前記トルクカム機構９１Ａによって生じる軸方向の力と、コイルスプリング９３によって生じる軸方向の弾性力と、従動側固定プーリ半体８９および従動側可動プーリ半体９０間の間隔をあける方向に作用するダブルコグドＶベルト８０からの力とのバランスにより決定される。

従動側可動プーリ半体９０側でコイルスプリング９３の内周はガイド部材１０６でガイドされるものであり、またばね受け部材９２およびコイルスプリング９３間にはスラスト軸受手段１０７が介装される。

前記ガイド部材１０６は、コイルスプリング９３の従動側可動プーリ半体９０側の一端を受ける鍔部１０６ａを一端に有して、自己潤滑性樹脂により円筒状に形成されるものであり、コイルスプリング９３の一端はガイド部材１０６の鍔部１０６ａで受けられ、しかもコイルスプリング９３の従動側可動プーリ半体９０側の内周はガイド部材１０６でガイドされることになる。またガイド部材１０６には、その一端から他端側に延びる複数のスリット１０８…と、その他端から一端側に延びる複数のスリット１０９…とが設けられる。

しかも従動側可動プーリ半体９０および外筒８８Ａと、鍔部１０６ａを有する前記ガイド部材１０６との間には、前記ガイド部材１０６の鍔部１０６ａを受けるとともにコイルスプリング９３の一端部を挿入せしめるようにして縦断面略Ｌ字状に形成される受け部１１０ａを一端に一体に有して円筒状に形成される金属製のカラー１１０が介装されており、このカラー１１０は、前記外筒８８Ａに設けられたカム孔１０３Ａ…を外方から閉じるようにして外筒８８Ａを同軸に囲繞する。

ところで各カム孔１０３Ａ…と、ニードルベアリング８５およびボールベアリング８６との間で出力軸８１および内筒８７間に形成される環状室１１１とにはグリスが充填されるものであり、内筒８７には、環状室１１１および各カム孔１０３Ａ…間を結ぶ連絡孔１１２…が設けられ、外筒８８Ａの軸方向両端部外周にはカラー１１０の内周に弾発的に接触する環状のシール部材１１３，１１３が装着され、外筒８８Ａの軸方向両端部内周には内筒８７の外周に摺接する環状のシール部材１１４，１１４が装着される。

スラスト軸受手段１０７は、自己潤滑性樹脂から成るとともに相互に重なる一対のベアリング部材１１５，１１６が、コイルスプリング９３およびばね受け部材９２間に挟まれて成るものであり、一方のベアリング部材１１５は、ばね受け部材９２に設けられた円形の凹部１１７に嵌合する嵌合筒部１１５ａと前記凹部１１７の閉塞端に接触する平板リング状の軸受部１１５ｂとを一体に有し、他方のベアリング部材１１６は、前記軸受部１１５ｂおよびコイルスプリング９３間に挟まれる平板リング状の軸受部１１６ａと、コイルスプリング９３の他端部内周に挿入されることでコイルスプリング９３との相対位置を定めるようにして前記軸受部１１６ａの内周に一体に連設される位置決め筒部１１６ｂとを備える。

図８および図９において、ダブルコグドＶベルト８０は、心線１４２がゴム組成物１４３に埋設されて成る無端状の心線埋設部１４４と、該心線埋設部１４４の内周側に一体に設けられる下コグ形成部１４５と、前記心線埋設部１４４の外周側に一体に設けられる上コグ形成部１４６とを有する。

心線１４２は、ダブルコグドＶベルト８０の剛性を比較的高くするものの剛性を高くし過ぎてダブルコグドＶベルト８０の走行耐久性が低下しないようにするために、縒り径を１ｍｍ以下望ましくは０．９５ｍｍ程度として、アラミド繊維によって形成される縒り糸であり、またゴム組成物１４３は、クロロプレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエン・ターポリマーゴム、アルキル化クロロスルホン化ポリエチエンゴムおよび水素添加ＮＢＲ等から成るものである。

下コグ形成部１４５は、ゴム組成物から成る下コグ形成部本体１４７と、下コグ形成部本体１４７の表面を覆う帆布１４８とから成るものであり、この下コグ形成部１４５には、ベルト長手方向に沿う一定ピッチＰ１で配置される多数の下コグ１４９，１４９…が形成される。

上コグ形成部１４７はゴム組成物から成るものであり、この上コグ形成部１４７には、ベルト長手方向に沿う一定ピッチＰ２で配置される多数の上コグ１５０，１５０…が形成される。

ところで、非荷重作用時には、図１０（ａ）で示す横断面形状を有するダブルコグドＶベルト８０は、Ｖベルト式自動変速機ＭＡの作動、即ち該ダブルコグドＶベルト８０の作動に応じて作用する荷重の増大に応じて、図１０（ｂ）で示すように、上コグ形成部１４６の幅方向中央部が落ち込むように変形するものであり、ダブルコグドＶベルト８０ベルト厚みＴに対するベルト幅Ｗの比（Ｗ／Ｔ）をパラメータとして荷重を変化させたときの落ち込み量ｄの変化を調べたところ、図１１で示すような変形特性が得られた。

ここでＶベルト式自動変速機ＭＡでの常用荷重域はたとえば１２００Ｎ以下の領域であり、このような常用荷重域で落ち込み量ｄが小さくしかも荷重変化に応じて比例的に変化するのは、図１１によればＷ／Ｔが２．５以下であることが判る。すなわち荷重変化に対するダブルコグドＶベルト８０の変形量を小さく抑えるためには、Ｗ／Ｔを２．５以下に設定することが必要である。

このように、Ｗ／Ｔを２．５以下に設定するにあたっては、ダブルコグドＶベルト８０の上コグ形成部１４６に設けられている上コグ１５０…を、ダブルコグドＶベルト８０に作用する荷重変化に応じて上コグ形成部１４６の落ち込み量ｄが比例的に変化するように形成すればよい。

ところで、上述のダブルコグドＶベルト８０は、図２で示したＶベルト式自動変速機ＭＡ、ならびに図１２で示すＶベルト式自動変速機ＭＢのいずれかに択一的に適用可能であり、このＶベルト式自動変速機ＭＢは、クランクケース１２から収容室７０内に突入するクランクシャフト１６の他端部に装着される駆動プーリ装置７８Ｂと、出力軸８１に装着される従動プーリ装置７９Ｂと、駆動プーリ装置７８Ｂから従動プーリ装置７９Ｂに動力を伝達する無端状のダブルコグドＶベルト８０とで構成される。

駆動プーリ装置７８Ｂは、クランクシャフト１６に固定された駆動側固定プーリ半体８２と、固定プーリ半体８２に対して接近・離間可能な駆動側可動プーリ半体８３と、変速指令に応じて駆動側固定および駆動側可動プーリ半体８２，８３間の距離を変化させるアクチュエータとしての電動モータ１５１とを備える。

クランクシャフト１６には、該クランクシャフト１６を囲繞する円筒状のスリーブ１５２が装着されており、駆動側可動プーリ半体８３は前記スリーブ１５２に軸方向スライド可能に支承される。またスリーブ１５２を囲繞する円筒状のねじ軸１５３が伝動ケース７１の内側ケース７２に固定されており、ねじ軸１５３に螺合されるナット１５４が、軸方向相対移動を可能とするとともに軸線回りの相対回転が阻止されるようにして前記スリーブ１５２を同軸に囲繞しつつ駆動側可動プーリ半体８３に結合される支持筒１５５に、軸方向相対移動が阻止されるようにして回転自在に支承される。またナット１５４には被動ギヤ１５６が設けられており、この被動ギヤ１５６に、前記電動モータ１５１の出力が減速ギヤ機構１５７を介して伝達される。

このような駆動プーリ装置７８Ｂによれば、電動モータ１５１の作動に応じてナット１５４、支持筒１５５および駆動側可動プーリ半体８３がクランクシャフト１６に軸線方向に進退作動し、それにより駆動側固定プーリ半体８２および駆動側可動プーリ半体８３間の間隔が調節されることになる。

従動側プーリ装置７９Ｂは、図２および図６で示した従動側プーリ装置７９Ａと基本的には同様の構成を有するのであるが、図１３で示すように、従動側プーリ装置７９Ｂのトルクカム機構９１Ｂの一部を構成して外筒８８Ｂに設けられるカム孔１０３Ｂ…が、図７で示したカム孔１０３Ａ…とは異なって形成される。

外筒８８Ｂの複数箇所に設けられるカム孔１０３Ｂ…は、トップ状態の変速時には従動側固定および従動プーリ半体８９，９０間に作用せしめる軸方向の分力を比較的小さくするように、従動側プーリ半体９０寄りの部分の軸線に対する角度αＢが比較的小さくなるように屈曲して形成されるのであるが、角度αＢは、図７で示した従動側プーリ装置７９ａのトルクカム機構９１ａにおけるカム孔１０３Ａ…の角度αＡよりもさらに小さく設定される。

すなわち遠心ウエイト８４を有する駆動プーリ装置７８Ａを構成要素の一部とするＶベル式自動変速機ＭＡを選択するか、電動モータ１５１を有する駆動プーリ装置７８ｂを構成要素の一部とするＶベルト式自動変速機ＭＢを選択するかによって、従動プーリ装置７９Ａ，７９Ｂにおけるトルクカム機構９１Ａ，９１Ｂのトルクカム角度が異なって設定されるものであり、電動モータ１５１の作動により変速制御することでより精密な変速制御を可能としたＶベルト式自動変速機ＭＢでは、トップの変速位置ではトルクカム機構９１Ｂで発生する軸方向分力をより小さく設定することになる。

さらに再び図２において、前記減速機ケース７４および内側ケース７２には、後輪ＷＲの車軸１１８が回転自在に支承されており、伝動ケース７１から突出した車軸１１８の端部は、エンジン本体１１に結合されて後輪ＷＲの右側に配置されるアーム１１９に回転自在に支承される。

ギヤ室７５内には、出力軸８１および車軸１１８間に設けられる減速ギヤ列１２０が収容されており、この減速ギヤ列１２０は、出力軸８１に設けられる第１ギヤ１２１と、出力軸８１および車軸１１８と平行にして内側ケース７２および減速機ケース７４に回転自在に支承される中間軸１２２に設けられて第１ギヤ１２１に噛合する第２ギヤ１２３と、中間軸１２２に設けられる第３ギヤ１２４と、第３ギヤ１２４に噛合して車軸１１８に設けられる第４ギヤ１２５とから成る。

伝動ケース７１における外側ケース７３の前記駆動プーリ装置７８Ａに対向する部分の側壁には、収容室７０内に冷却空気を取り入れるための外気取り入れ口１２６が設けられており、前記駆動プーリ装置７８Ａにおける従動側可動プーリ半体９０の外周には、外気取り入れ口１２６から取り入れた冷却空気を収容室７０内に分散させるための冷却ファン１２７が一体に設けられる。

図１４を併せて参照して、前記伝動ケース７１の外側面は、ケースカバー１２８および防音カバー１２９で覆われるものであり、ケースカバー１２８は、前記外気取り入れ口１２６が配置される部分を含んで伝動ケース７１の前半部外側面を覆うようにして複数箇所で伝動ケース７１における外側ケース７３に締結され、防音カバー１２９は、従動プーリ装置７９Ａに対応する側で伝動ケース７１の後半部外側面を覆うようにして複数箇所で伝動ケース７１における外側ケース７３に締結される。

しかもケースカバー１２８の後縁部で防音カバー１２９の前縁部を覆うようにしてケースカバー１２８および防音カバー１２９が伝動ケース７１に取付けられており、防音カバー１２９の前部に設けられた２つのボス部１２９ａ…をケースカバー１２８の後部と伝動ケース７１との間に挟むようにして、ケースカバー１２８の後部および防音カバー１２９の前部がねじ部材１３０…により伝動ケース７１に共締めされる。

しかもケースカバー１２８の後縁部および防音カバー１２９の前縁部間には、後方側に開いた吸入口１３１が形成されるものであり、ケースカバー１２８および伝動ケース７１間には、吸入口１３１に通じる空気導入室１３２が形成される。

前記外気取り入れ口１２６を空気導入室１３２側から塞ぐようにしてフィルタ１３３が伝動ケース７１の外側面に取付けられており、吸入口１３１から空気導入室１３２に導入された外気は、フィルタ１３３を通過することによって浄化されて収容室７０に吸入されることになる。

図１５を併せて参照して、伝動ケース７１および防音カバー１２９間には、伝動ケース７１および防音カバー１２９間の空間を複数たとえば３つの閉空間１３４，１３５，１３６に区画するようにして、たとえば４個の防音材１３７，１３８，１３９，１４０が配設される。

各防音材１３７〜１４０は、ウレタンシートの切断成形によってそれぞれ紐状に形成されるものであり、これらの防音材１３７〜１４０の一面が、接着剤により伝動ケース７１および防音カバー１２９のいずれか、この実施例では防音カバー１２９の内面に接着される。

次にこの実施例の作用について説明すると、Ｖベルト式自動変速機ＭＡ，ＭＢの従動プーリ装置７９Ａ，７９Ｂにおいて、従動側可動プーリ半体９０側で少なくともコイルスプリング９３の内周がガイド部材１０６でガイドされ、ばね受け部材９２およびコイルスプリング９３間にはスラスト軸受手段１０７が介装されるので、従動側可動プーリ半体９０との相対回転が生じないようにコイルスプリング９３を従動側可動プーリ半体９０とともに回転させることが可能であり、コイルスプリング９３に捩じれが生じることを防止することができる。しかも従動側可動プーリ半体９０側でコイルスプリング９３の内周はガイド部材１０６でガイドされるので、従動側可動プーリ半体９０側ではコイルスプリング９３の内周をセンタリングするようにしてコイルスプリング９３に波打ち現象が生じるのを防止することができる。

特に従動側可動プーリ半体９０の軸方向移動に応じて、コイルスプリング９３のうち従動側可動プーリ半体９０側の半部の作動量が比較的大きくなるものであり、そのように作動量の大きくなる側の内周をガイド部材１０６でガイドするようにしているので、波打ち現象が生じるのをより有効に防止することができる。

またスラスト軸受手段１０７は、相互に重なる一対のベアリング部材１１５，１１６がコイルスプリング９３およびばね受け部材９２間に挟まれて成るものであり、スラスト軸受手段１０７を極めて簡単な構造で構成することができ、しかも両ベアリング部材１１５，１１６が自己潤滑性樹脂から成るものであるので、収容室７０に導入される冷却空気が塵埃を含むものであったとしても塵埃に対する耐摩耗性の向上を図ることができる。

また前記ガイド部材１０６も自己潤滑性樹脂により形成されるものであり、それにより従動側可動プーリ半体９０側でのコイルスプリング９３の内周およびガイド部材１０６間の滑りをよくすることができる。その結果、コイルスプリング９３およびガイド部材１０６間の間隙を極力小さく設定することが可能となり、コイルスプリング９３に波打ち現象が生じるのをより有効に防止して作動性の向上を図ることができる。

さらに従動側可動プーリ半体９０および外筒８８Ａ，８８Ｂと、従動側可動プーリ半体９０側でコイルスプリング９３の端面を受けるガイド部材１０６との間に、金属製のカラー１１０が介装されるので、ガイド部材１０６の肉厚を薄く設定することができ、樹脂製であるガイド部材１０６の熱膨張に伴うコイルスプリング９３の内周との隙間管理が容易となり、またばね受け部材９２側との摩擦係数の違いを維持し、コイルスプリング９３およびばね受け部材９２間でより確実に相対回転が生じ
るようにすることができる。

また心線１４２が埋設される無端状の心線埋設部１４４と、該心線埋設部１４４の内周側に一体に設けられる下コグ形成部１４５と、心線埋設部１４４の外周側に一体に設けられる上コグ形成部１４６とを有するダブルコグドＶベルト８０は、駆動側固定および駆動側可動プーリ半体８２，８３間の距離を変化させる遠心ウエイト８４を有する駆動プーリ装置７８Ａ、ならびに変速指令に応じて駆動側固定および駆動側可動プーリ半体８２，８３間の距離を変化させる電動モータ１５１を有する駆動プーリ装置７８Ｂに、共通に用いられるものであり、部品点数を低減することができる。

しかもダブルコグドＶベルト８０は、アラミド繊維から成る心線１４２を有するものであり、ベルト厚みＴに対するベルト幅Ｗの比（Ｗ／Ｔ）が２．５以下となるように形成されるので、ダブルコグドＶベルト８０の剛性を比較的高く設定しつつ、（Ｗ／Ｔ）を２．５以下とすることによって、ダブルコグドＶベルト８０の作動時に作用する荷重の増大に応じて上コグ形成部１４６の幅方向中央部が落ち込むように変形するときの落ち込み量を、常用荷重域において荷重変化に応じて比例的に変化させ、荷重変化に対するダブルコグドＶベルト８０の変形量を小さく抑えることにより、駆動プーリ装置７８Ａ，７８Ｂからの入力トルク変動に対して、従動プーリ装置７９Ａ，７９Ｂにそのトルクカム機構９１Ａ，９１Ｂが適切な分力を発生するように動力を適切に伝達し得るようにして、ダブルコグドＶベルト８０の寿命を向上しつつ変速応答性を高めることができる。

しかも駆動プーリ装置７８Ａが遠心ウエイト８４を備えるときのトルクカム機構９１Ａのトルクカム角度αＡと、駆動プーリ装置７８Ｂが電動モータ１５１を備えるときのトルクカム機構９１Ｂのトルクカム角度とをそれぞれ異ならせたので、前記両駆動プーリ装置７８Ａ，７８Ｂにそれぞれ対応してトルクカム角度を異ならせたトルクカム機構９１Ａ，９１Ｂを準備するだけで、両駆動プーリ装置７８Ａ，７８ｂの択一的な選択に伴う従動プーリ装置７９Ａ，７９ｂの構成部品の大部分を共通化することを可能としつつ、前記両駆動プーリ装置７８Ａ，７８Ｂに適切な分力をトルクカム機構９１Ａ，９１Ｂで発生させることができる。

また伝動ケース７１と、該伝動ケース７１の外側面を覆って伝動ケース７１に取付けられる防音カバー１２９との間の空間が、防音材１３７〜１４０によって複数の閉空間１３４〜１３６に区画されるので、伝動ケース７１から放出される騒音は、伝動ケース７１および防音カバー１２９間に配置されている防音材１３７〜１４０で吸収されることによって抑えられるとともに、伝動ケース７１および防音カバー１２９間に形成される複数の閉空間１３４〜１３６で音の共鳴が生じることを防止することによって抑えられることになり、伝動ケース７１および防音カバー１２９間の空間を防音材１３７〜１４０で複数の閉空間１３４〜１３６に区画するようにした簡単な構造で充分な騒音防止効果を得ることができる。

ここで、防音カバー１２９および伝動ケース７１間に吸音材がない状態をＡ、防音カバー１２９および伝動ケース７１間の前面にわたって吸音材がある状態をＢ、防音カバー１２９および伝動ケース７１間を防音材１３７〜１４０で複数の閉空間１３４〜１３６に区画した状態をＣとして、各状態Ａ〜Ｃでの自動二輪車の加速時の騒音発生状況をテストしたところ、図１６で示すような結果が得られており、上記Ｃの状態で優れた騒音防止効果が得られることが判る。

また防音材１３７〜１４０は、ウレタンシートの切断成形によって紐状に形成されるものであり、それらの防音材１３７〜１４０の一面が、接着剤により伝動ケース７１および防音カバー１２９のいずれか、この実施例では防音カバー１２９に装着されるので、防音カバー１２９の形状に対応した形状を有するシート状の防音材を用いる従来のものに比べると、防音材１３７〜１４０を形成する際の歩留りを高めことができ、しかも防音材１３７〜１４０を伝動ケース７１および防音カバー１２９のいずれかに接着した状態で防音カバー１２９を伝動ケース７１に取付けることができるので、パワーユニットＰの組立時の生産性が向上する。

さらに収容室７０内に収容されるＶベルト式自動変速機ＭＡ，ＭＢの駆動プーリ装置７８Ａ，７８Ｂに対向する部分で伝動ケース７１の側壁には、収容室７０内に冷却空気を取り入れるための外気取り入れ口１２６が設けられるのであるが、前記防音カバー１２９は、前記Ｖベルト式自動変速機ＭＡ．ＭＢにおける従動プーリ装置７９Ａ，７９Ｂに対応する側で伝動ケース７１の外側面の略半部を覆う形状に形成されるので、伝動ケース７１に設けられる外気取り入れ口１２６を考慮することなく防音材１３７〜１４０を伝動ケース７１および防音カバー１２９間に配置し得るようにして生産性を高めることができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

パワーユニットおよび後輪の側面図である。 図１の２−２線断面図である。 図２の要部拡大図である。 図３の４−４線断面図である。 図３の５−５線断面図である。 従動プーリ装置の拡大横断面図である。 図６で示す従動プーリ装置の一部を構成する外筒および従動側可動プーリ半体の縦断面図である。 ダブルコグドＶベルトの縦断面図である。 図８の９−９線断面図である。 変形前（ａ）および変形後（ｂ）を対比して荷重作用による変形を説明するためのダブルコグドＶベルトの横断面図である。 荷重変化に伴うダブルコグドＶベルトの変形特性を示す図である。 Ｖベルト式自動変速機の変形例を図２に対応させて示す図である。 図１２で示す従動プーリ装置の一部を構成する外筒および従動側可動プーリ半体の縦断面図である。 ケースカバーおよび防音カバーを図２の１４−１４線矢視方向から見た図である。 ケースカバーおよび防音カバーを図２の１５−１５線矢視方向から見た図である。 騒音測定のテスト結果を示す図である。

７８Ａ，７８ｂ・・・駆動プーリ装置
７９Ａ，７９Ｂ・・・従動プーリ装置
８０・・・ダブルコグドＶベルト
８２・・・駆動側固定プーリ半体
８３・・・駆動側可動プーリ半体
８４・・・遠心ウエイト
８９・・・従動側固定プーリ半体
９０・・・従動側可動プーリ半体
９１Ａ，９１Ｂ・・・トルクカム機構
９３・・・コイルスプリング
１４２・・・心線
１４４・・・心線埋設部
１４５・・・下コグ形成部
１４６・・・上コグ形成部
１５１・・・アクチュエータとしての電動モータ
ＭＡ，ＭＢ・・・Ｖベルト式自動変速機

Claims (3)

1. 相互間の距離を変更可能として相対向する駆動側固定および駆動側可動プーリ半体（８２，８３）を有する駆動プーリ装置（７８Ａ，７８Ｂ）と；
   軸線まわりの相対回動ならびに軸線方向の相対移動を可能とした従動側固定および可動プーリ半体（８９，９０）と、従動側固定および可動プーリ半体（８９，９０）間の相対回転位相差に応じて前記従動側固定および可動プーリ半体（８９，９０）間に軸方向の分力を作用せしめるトルクカム機構（９１Ａ，９１Ｂ）と、前記従動側可動プーリ半体（９０）を前記従動側固定プーリ半体（８９）に向けて付勢するばね力を発揮するコイルスプリング（９３）とを有する従動プーリ装置（７９Ａ，７９Ｂ）と；
   心線（１４２）が埋設される無端状の心線埋設部（１４４）と、該心線埋設部（１４４）の内周側に一体に設けられる下コグ形成部（１４５）と、前記心線埋設部（１４４）の外周側に一体に設けられる上コグ形成部（１４６）とを有し、前記駆動プーリ装置（７８Ａ，７８Ｂ）の駆動側固定および駆動側可動プーリ半体（８２，８３）ならびに前記従動プーリ装置（７９Ａ，７９Ｂ）の従動側固定および可動プーリ半体（８９，９０）に巻き掛けられるダブルコグドＶベルト（８０）と；
   を備えるＶベルト式自動変速機において、
   アラミド繊維から成る前記心線（１４２）を有する前記ダブルコグドＶベルト（８０）が、そのベルト厚みＴに対するベルト幅Ｗの比（Ｗ／Ｔ）が２．５以下となるように形成されて、前記ダブルコグドＶベルト（８０）の作動時に作用する荷重の増大に応じて前記上コグ形成部（１４６）の幅方向中央部が落ち込むように変形するときの落ち込み量（ｄ）を、常用荷重域において荷重変化に応じて比例的に変化させることを特徴とするＶベルト式自動変速機。
2. 前記駆動プーリ装置（７８Ａ，７８Ｂ）が、前記駆動側固定および駆動側可動プーリ半体（８２，８３）間の距離を変化させる遠心ウエイト（８４）、ならびに変速指令に応じて前記駆動側固定および駆動側可動プーリ半体（８２，８３）間の距離を変化させるアクチュエータ（１５１）のいずれかを択一的に備えることを特徴とする請求項１記載のＶベルト式自動変速機。
3. 相互間の距離を変更可能として相対向する駆動側固定および駆動側可動プーリ半体（８２，８３）を有する駆動プーリ装置（７８Ａ，７８Ｂ）と；
   軸線まわりの相対回動ならびに軸線方向の相対移動を可能とした従動側固定および可動プーリ半体（８９，９０）と、従動側固定および可動プーリ半体（８９，９０）間の相対回転位相差に応じて前記従動側固定および可動プーリ半体（８９，９０）間に軸方向の分力を作用せしめるトルクカム機構（９１Ａ，９１Ｂ）と、前記従動側可動プーリ半体（９０）を前記従動側固定プーリ半体（８９）に向けて付勢するばね力を発揮するコイルスプリング（９３）とを有する従動プーリ装置（７９Ａ，７９Ｂ）と；
   心線（１４２）が埋設される無端状の心線埋設部（１４４）と、該心線埋設部（１４４）の内周側に一体に設けられる下コグ形成部（１４５）と、前記心線埋設部（１４４）の外周側に一体に設けられる上コグ形成部（１４６）とを有し、前記駆動プーリ装置（７８Ａ，７８Ｂ）の駆動側固定および駆動側可動プーリ半体（８２，８３）ならびに前記従動プーリ装置（７９Ａ，７９Ｂ）の従動側固定および可動プーリ半体（８９，９０）に巻き掛けられるダブルコグドＶベルト（８０）と；
   を備えるＶベルト式自動変速機において、
   前記ダブルコグドＶベルト（８０）が、そのベルト厚みＴに対するベルト幅Ｗの比（Ｗ／Ｔ）が２．５以下となるように形成されて、前記ダブルコグドＶベルト（８０）の作動時に作用する荷重の増大に応じて前記上コグ形成部（１４６）の幅方向中央部が落ち込むように変形するときの落ち込み量（ｄ）を、常用荷重域において荷重変化に応じて比例的に変化させ、
   前記駆動プーリ装置（７８Ｂ）が、変速指令に応じて前記駆動側固定および駆動側可動プーリ半体（８２，８３）間の距離を変化させるアクチュエータ（１５１）を備え、前記アクチュエータ（１５１）の作動と、前記トルクカム機構（９１Ｂ）のトルクカム作用とが相まって変速比が設定されることを特徴とするＶベルト式自動変速機。

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