JP4674979B2 - 不整地走行車のｖベルト式無段変速機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、不整地走行車のＶベルト式無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車輌用のＶベルト式無段変速機の従来技術としては、特開平１１−１７３３９２号公報に記載されたものがあり、図１１に示すように、被駆動プーリ２００は、固定シーブ２０１と、可動シーブ２０２を備え、固定シーブ２０１は筒形カム軸２０３を一体的に備え、カム軸２０３は従動軸２０７に固定されている。可動シーブ２０２はスリーブ２０５を一体的に備え、スリーブ２０５はカム軸２０３の外周面に軸芯方向移動可能及び回転可能に嵌合している。
【０００３】
被駆動プーリ２００の調圧機構として、カム軸２０３には、スパイラル状（傾斜状）に延びるカム溝２１１が形成され、スリーブ２０５には上記カム溝２１１に係合するローラ２１４が支持され、また、可動シーブ２０２を固定シーブ側に付勢する調圧ばね２０６が縮設されている。
【０００４】
図１２はカム軸２０３及びスリーブ２０５の分解斜視図であり、カム溝２１１の両側のカム作用面２１１ａ，２１１ｂは互いに平行に形成されており、回転方向Ｆの前方側のカム作用面２１１ａがエンジンドライブ時にローラ２１４が当接する第１のカム作用面であり、回転方向Ｆの後方側のカム作用面２１１ｂがエンジンブレーキ時にローラ２１４が当接する第２のカム作用面である。いずれのカム作用面２１１ａ，２１１ｂも、減速比大側の端部から減速比小側の端部に至るまで、ローラ２１４がスムースに移動できるように、段差等を有することなく滑らかにつながっている。
【０００５】
エンジンブレーキ状態で坂道を下る場合には、図１１の被駆動プーリ２００の可動シーブ２０２は、調圧ばね２０６のばね力により減速比大側に移動し、ローラ２１４は図１２の最大減速比位置近傍に位置し、大きな減速比を保っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１２に示すように、エンジンブレーキ作動時にローラ２１４が当接する第２のカム作用面２１１ｂの形状が、第１のカム作用面２１１ａと平行であり、しかも減速比大側の端部から減速比小側の端部に至るまで段差等を有することなく滑らかにつながる形状であると、極急坂路を下る時、たとえば傾斜が２０°〜３０°程度になると、後車輪からの回転駆動力の増大により、ローラ２１４が最大減速比位置付近から第２のカム作用面２１１ｂに沿って減速比小側に移動し、図１１の被駆動プーリ２００が開き、エンジンブレーキの効力が低下することがある。
【０００７】
【発明の目的】
本願発明は、急な坂を下る場合でも、エンジンブレーキの効力を高く維持できるようにすることを目的としている。また、坂を下り始める際に、衝撃等が生じることなく穏やかにエンジンブレーキ状態に移行でき、さらにエンジンブレーキ状態からエンジンドライブ状態への移行も支障なく行なえるようにすることも目的としている。
【０００８】
【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、駆動軸上の駆動プーリと従動軸上の被駆動プーリとの間にＶベルトを巻き掛け、駆動軸上の駆動プーリ推力発生機構により、駆動プーリの実効巻回径を変更する不整地走行車のＶベルト式無段変速機において、前記被駆動プーリ（２８）は、筒形のカム軸（５６）を一体的に有すると共に前記従動軸（２７）に固着された固定シーブ（５４）と、前記カム軸（５６）の外周面に軸方向移動可能かつ回動可能に嵌合するスリーブ（５８）を有する可動シーブ（５５）とからなり、前記被駆動プーリ（２８）の調圧機構として、前記カム軸（５６）にスパイラル状に延びるカム溝（５７）を形成し、前記スリーブ（５８）に前記カム溝（５７）に係合するローラ（６０）を設け、前記カム溝（５７）の両側のカム作用面（５７ａ、５７ｂ）のうち、エンジンブレーキ作動時にローラが当接する側のカム作用面（５７ｂ）に、エンジンドライブ時に当接する側のカム作用面（５７ａ）のリード角（β１）よりも大きいリード角（β２）を有する部分（５７ｅ）を形成し、大きいリード角（β２）を有する前記部分（５７ｅ）は、前記カム溝（５７）内における最大減速比位置よりも軸芯方向の減速比小側にずれた位置から減速比小側へ延び、かつ、前記部分（５７ｅ）の減速比小側の端部はカム溝長さ方向の中間部近傍まで至り、第１のカム作用面（５７ａ）とほぼ平行な第２のカム作用面（５７ｂ）に繋がっている。これにより、坂をエンジンブレーキ状態で下る場合、たとえ後車輪からの回転駆動力が増大しても、大きいリード角を有する部分でローラの減速比小側への移動を抑制することにより、エンジンブレーキの効き過ぎを防ぎながらも、効力が低下するのを穏やかに防ぐことができる。また、エンジンブレーキが急激に強く効き始めるのを防ぐことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本願発明が適用される騎乗型不整地四輪走行車の平面図であり、ライダーから見た左右方向を不整地走行車の左右方向と規定して、説明する。
【００１０】
不整地走行車は、左右１対の前車輪１と左右１対の後車輪２を備えると共に、前後の車輪１，２間にエンジン３を搭載し、エンジン３の左右両側にステップ４を備えている。車体上部には、前部にバー状の操向ハンドル５を、その後部に騎乗型シート６を備えている。操向ハンドル５のグリップにはブレーキレバー８等が設けられ、操向ハンドル５の中央部には車速メータ１０３等の計器類が設けられると共に各種表示ランプ１０２、たとえば２駆、４駆表示ランプ等が設けられている。
【００１１】
エンジン３のクランクケース１０は後方に延び、後端部に変速機ケース１１を一体に有しており、該変速機ケース１１内にはギヤ式変速機１３が内蔵されている。クランクケース１０の右側面には、上記ギヤ式変速機１３よりも動力上流側に位置するＶベルト式無段変速機１５が配置されている。
【００１２】
変速機ケース１１の下側には前後に向くドライブ軸１７が配置されており、該ドライブ軸１７の前端部と後端部には、それぞれ前輪用プロペラ軸１８と後輪用プロペラ軸１９が連結し、前輪用プロペラ軸１８の前端部は、前輪用減速ギヤケース２１内のギヤ機構に連動連結し、後輪用プロペラ軸１２の後端部は後輪用減速ギヤケース２２内のギヤ機構に連結している。
【００１３】
図２は図１の右側面図であり、エンジン３としてＶ形２気筒エンジンを搭載しており、Ｖベルト式無段変速機１５は、前部の駆動プーリ２６と、後部の被駆動プーリ２８と、両プーリ２６，２８間に巻き掛けられたＶベルト２９から構成されており、ベルトコンバータカバー３０により覆われている。
【００１４】
ハンドル５の右端部下方にはシフト操作レバー３２が配置されており、シフト操作レバー３２は、変速機ケース１１の上端部に配置された外側チェンジレバー部３５に連結ロッド３３を介して連動連結している。
【００１５】
［Ｖベルト式無段変速機］
（駆動プーリ）
図３は図２のＶベルト式無段変速機１５を、駆動軸２５及び従動軸２７を通る面で切断した断面図であり、駆動軸２５はクランク軸３６の右端部に同一軸芯上に結合されており、駆動プーリ２６は、左側の固定シーブ４１と、該固定シーブ４１に軸芯方向の右側から対向する可動シーブ４２からなっている。固定シーブ４１は駆動軸２５に対し、回転不能及び軸方向移動不能に固定されており、可動シーブ４２は駆動軸２５に対し、回転方向にはスパイダー４４を介して一体回転可能に係合し、軸方向には移動可能に嵌合している。
【００１６】
可動シーブ４２の背面側（右側）には、前記スパイダー４４、複数のフライウエイト４５、調圧ばね４６及びサポート盤４７等からなる駆動プーリ推力発生機構が設けられている。フライウエイト４５は、可動シーブ４２の背面に設けられた複数のピン４８に回動自在に支持されており、駆動軸２５の回転数の増加に伴い、遠心力により右方へ拡開するようになっている。可動シーブ４２の背面にはスパイダー４４を通過して右方へ延びる連結アーム４９が形成されており、該連結アーム４９の右端縁にサポート盤４７が結合されている。サポート盤４７は、駆動軸２５に対して軸方向移動可能に嵌合すると共に、内周端部に軸受５０が嵌着され、該軸受５０の内輪にはエンジンブレーキ用の規制レバー８９が当接する断面Ｌ字形の環状座（カラー）９２が嵌着されている。上記環状座９２及び軸受５０は、サポート盤４７及び連結アーム４９を介して可動シーブ４２と一体的に駆動軸芯方向に移動する。
【００１７】
スパイダー４４は、可動シーブ４２の右側に配置されると共に駆動軸２５に螺着され、上記各フライウエイト４５が当接する受圧ローラ５２を備えている。調圧ばね４６はスパイダー４４とサポート盤４７の間に縮設されており、サポート盤４７を右方に付勢することにより、連結アーム４９を介して間接的に可動シーブ４２を右方に付勢している。すなわち、駆動プーリ２６の両シーブ４１，４２間を開く方向に付勢しており、エンジン回転数が増加してフライウエイト４５が拡開すると、受圧ローラ５２の反力により可動シーブ４２がサポート盤４７と共に調圧ばね４６に抗して左方に移動し、両シーブ４１，４２間でＶベルト２９を挟圧するようになっている。
【００１８】
（被駆動プーリ）
被駆動プーリ２８は、筒形のカム軸５６に固着された固定シーブ５４と、スリーブ５８に固定されて固定シーブ５４に対して軸芯方向の左側から対向する可動シーブ５５からなっている。カム軸５６は、従動軸２７に嵌合すると共に従動軸２７に対して回転不能かつ軸方向移動不能に取り付けられ、また従動軸２７に螺着されたナット６２により抜け止めされている。固定シーブ５４は、カム軸５６の右端部外周面に形成されたねじ部５６ａに螺着されており、これにより、固定シーブ５４は、筒形カム軸５６及び従動軸２７と一体的に回転し、かつ軸芯方向には移動不能となっている。
【００１９】
可動シーブ５５は、スリーブ５８の外周面に螺着されている。スリーブ５８はカム軸５６の外周面に左右１対の軸受メタルを介して回動可能かつ軸方向移動可能に嵌合している。すなわち、可動シーブ５５は、スリーブ５８と一体回転可能であり、かつ、一体的に軸方向に移動可能となっている。
【００２０】
被駆動プーリ２８の調圧機構として、カム軸５６の左端に固定されたばね受けリング６４と可動シーブ５５との間に調圧ばね５９が縮設されており、調圧ばね５９のばね力により可動シーブ５５を右方に付勢している。さらに、カム軸５６とスリーブ５８のいずれか一方、たとえばカム軸５６にはスパイラル状のカム溝５７が形成され、他方、すなわちスリーブ５８には上記カム溝５７に係合する段付形状のカム用ローラ６０がそれぞれ設けられており、このカム機構によりカム軸５６に対してスリーブ５８が螺旋状に移動するようになっている。
【００２１】
図５はカム軸５６及びスリーブ５８の分解斜視図である。ただし、この図５に示すカム溝５７は第１の参考例であり、本願発明に対応する形状ではない。スリーブ５８には、径方向に貫通するローラ支持孔６５が周方向に等間隔をおいて複数箇所に形成されており、各ローラ支持孔６５にそれぞれカム用ローラ６０の小径部６０ａが径方向の内方側から差し込まれ、支持されている。一方、カム軸５６に形成されたカム溝５７の形状は、固定シーブ５４を配置してある側（減速比大側）に行くにしたがい回転方向Ｆの前方側にくるようにスパイラル状（傾斜状）に形成されており、カム溝５７の両側面（回転方向の前後両側面）５７ａ，５７ｂのうち、回転方向Ｆの前方側の面５７ａがエンジンドライブ時にローラ６０が圧接する第１のカム作用面であり、回転方向Ｆの後方側の面５７ｂがエンジンブレーキ時にローラ６０が圧接する第２のカム作用面である。この第２のカム作用面５７ｂの減速比大側の端部近傍に係止面６１ａを有する凹部６１を形成してある。
【００２２】
図６は図３のVI-VI断面拡大図であり、ローラ６０は四等分配置されており、各ローラ６０の径方向の内方端面は従動軸２７の外周面により、内方への抜け止めがなされている。
【００２３】
図７は前記第１の参考例のカム溝５７の拡大図であり、従動軸芯Ｏ１方向の左端側が減速比小側（高速側）、右端側が減速比大側（低速側）となっており、ローラ６０がカム溝５７の減速比大側の端面５７ｄに略当接する位置Ｐ１がローラ６０の最大減速比位置であり、この時のローラ中心をＣ１で示しており、ローラ６０がカム溝５７の減速比小側の端面５７ｃに略当接する位置Ｐ３がローラ６０の最小減速比位置であり、この時のローラ中心をＣ３で示している。
【００２４】
前記係止面６１ａは、凹部６１の減速比小側の端部に形成されており、第２のカム作用面５７ｂから急激に立ち上がると共にローラ６０の半径Ｒ１よりも僅かに大きな径の円弧形に形成されており、第２のカム作用面５７ｂから２０°〜３０°程度の範囲θが、実質的にローラ６０に当接して係止する面となっている。凹部６１の減速比小側端部の深さＨは、ローラ６０の半径Ｒ１と概ね同じ寸法に設定されている。
【００２５】
係止面６１ａによって係止されるローラ６０の位置Ｐ２を係止位置とし、この係止位置Ｐ２におけるローラ中心をＣ２とした場合、係止面６１ａの形成位置は、係止位置Ｐ２のローラ中心Ｃ２が、前記最大減速比位置Ｐ１のローラ中心Ｃ１から、周方向に所定距離Ｌ１だけ回転方向Ｆの後方側にずれると共に、軸芯方向に所定距離Ｗだけ減速比小側にずれた位置となるように設定されている。上記軸芯方向の所定距離Ｗは、ローラ半径Ｒ１の１／２程度であって、５〜１０mm程度に設定されている。周方向の所定距離Ｌ１は、最大減速比位置Ｐ１から係止位置Ｐ２までローラ６０が移動することによるエンジンブレーキ開始時のタイムラグが、ライダーに違和感を与えない程度に短くなるように設定してある。たとえば周方向の所定距離Ｌ１は、従動軸芯を中心とする中心角が１８°〜２１°程度となるように設定してある。
【００２６】
係止面６１ａより減速比大側の凹部はガイド面６１ｂとなっており、該ガイド面６１ｂは係止面６１ａに円弧状に滑らかにつながると共に、カム溝５７の減速比大側の端面５７ｄへ延び、該端面５７ｄに円弧状に滑らかにつながっている。
【００２７】
［エンジンブレーキオンオフ装置］
図３において、駆動プーリ２６の可動シーブ４２は、その最大開位置が位置規制レバー８９により変更可能となっており、これにより、アイドリング回転時等でも必要に応じてエンジンブレーキをオンオフできるようになっている。規制レバー８９はサポート盤４７の右側に配置されており、該規制レバー８９は固定ピン１０１により回動レバー軸９０に固定され、該回動レバー軸９０はベルトコンバータカバー３０のボス部９４に回動自在に支持されている。規制レバー８９の先端部は、軸受５０に嵌着された環状座９２に当接可能に対向している。すなわち、規制レバー８９を図３の規制解除位置から軸芯方向の左側に回動することにより、可動シーブ４２の最大開位置を軸芯方向の左方へずらし、アイドリング時等でもエンジンブレーキを効かすことができるようになっている。
【００２８】
図４は駆動プーリ部分の右側面図であり、規制レバー８９の先端部は駆動軸芯（クランク軸芯）Ｏ0を跨ぐように２股状に形成され、回動レバー軸９０は駆動軸芯Ｏ0より前方に配置されており、その下端部が前述のようにベルトコンバータカバー３０のボス部９４に回動自在に支持され、上端部がモータケース９５に回動自在に支持されている。回動レバー軸９０の上端部には揺動リンク９６が固着され、該揺動リンク９６は、電動モータ９７のモータ軸９８に固定された偏芯ピン９９に係合している。揺動リンク９６と規制レバー８９の間には、がた取り用のコイルばね１００がレバー軸周りに縮設されており、コイルばね１００により、揺動リンク９６に対して規制レバー８９を環状座９２側に付勢し、規制レバー８９の固定ピン挿入孔と固定ピン１０１の間のがたを吸収するようにしてある。
【００２９】
【作用】
［Ｖベルト式無段変速機の動力伝達］
図３において、エンジン停止時、駆動プーリ２６のフライウエイト４５は閉じており、可動シーブ４２は調圧ばね４６によりサポート盤４７と共に右方に移動し、スパイダー４４の受圧ローラ５２により最大開位置で係止されている。一方被駆動プーリ２８は、可動シーブ５５が調圧ばね５９により最大減速比位置に対応する位置に位置している。
【００３０】
エンジン始動後、エンジン回転が上昇すると、駆動プーリ２６のフライウエイト４５が遠心力により開き、可動シーブ４２が左方へと移動し、両シーブ４１，４２間でＶベルト２９を挟圧することにより、駆動プーリ２６とＶベルト２９との間で動力が伝達され、Ｖベルト２９から被駆動プーリ２８に動力が伝達される。被駆動プーリ２８からは、従動軸２７を経てギヤ式変速機１３の入力軸に伝達される。
【００３１】
［エンジンドライブ状態での走行］
エンジンドライブ状態で走行している場合には、駆動プーリ２６の可動シーブ４２はエンジン回転数又は負荷の変化に応じて軸方向に移動し、Ｖベルト２９から動力が伝達される被駆動プーリ２８は、Ｖベルト２９の側圧と調圧ばね５９との釣り合いにより、可動シーブ５５が螺旋運動状に軸進方向に移動し、自動変速作用が行なわれる。たとえば走行中、回転トルクが増加して被駆動プーリ２８の可動シーブ５５が固定シーブ５４に対して回転方向Ｆ側へとねじれると、ローラ６０がカム溝５７によってガイドされることにより、スリーブ５６及び可動シーブ５５は固定シーブ５４側へと移動し、Ｖベルト２９の挟持圧力を増加させると共に被駆動プーリ２８の実効巻回径を増加させる。
【００３２】
上記のようなエンジンドライブ状態では、図７のローラ６０はカム溝５７の第１のカム作用面５７ａに当接し、第２のカム作用面５７ｂには殆ど接触しない状態でカム溝５７内を移動する。
【００３３】
［エンジンブレーキ状態での走行］
エンジン回転数を略アイドル回転に維持し、前進状態で坂を下り始めた場合、ローラ６０はたとえば最大減速比位置Ｐ１あるいはその近傍に位置しており、これによりエンジンブレーキ状態に移行する。
【００３４】
ところが傾斜が３０°程度の急な坂になると、車輪からの駆動力が大きくなり過ぎるため、図３の被駆動プーリ２８が開き始める現象が生じる。この場合、図７の最大減速比位置Ｐ１付近に位置するローラ６０は、凹部６１のガイド面６１ｂに沿って減速比小側に移動し、係止面６１ａにより係止位置Ｐ２に係止され、保持される。したがって、この時点で被駆動プーリ２８の開き動作が規制され、所定のエンジンブレーキ効力を維持することができる。
【００３５】
上記のようにローラ６０を係止位置Ｐ２に係止保持する場合、ローラ６０の係止位置Ｐ２は、最大減速比位置Ｐ１から一定距離Ｗだけ軸芯方向の減速比小側にずらしているので、急激なエンジンブレーキの効きが緩和され、エンジンブレーキが効き始める時のショックを緩和することができる。また、周方向の距離Ｌ１は、最大減速比位置Ｐ１から係止位置Ｐ２まで移動することにより生じるタイムラグが、ライダーに違和感を与えない程度に設定してあるので、エンジンブレーキが効き始めるまでに、ライダーが違和感を感じることもない。
【００３６】
坂を下り切り、エンジンドライブ状態に戻ると、図７の係止位置Ｐ２のローラ６０は凹部６１内からカム溝５７に抜け出し、第１のカム作用面５７ａに圧接した状態でカム溝５７内を移動する。
【００３７】
なお、図７において、凹部６１の深さＨ及び係止面６１ａの位置を各種変更することにより、エンジンブレーキ効力の強弱を所望の大きさに設定することができる。
【００３８】
［本発明に係るカム溝５７の形状］
図８は本発明に係るＶベルト式無段変速機のカム溝５７の形状を示しており、図７と同じ部分には同じ符号を付してある。図８において、エンジンドライブ時にローラ６０が圧接する回転方向Ｆの前方側の第１のカム作用面５７ａの形状は図７と同様であるが、エンジンブレーキ時にローラ６０が圧接する回転方向Ｆの後方側の第２のカム作用面５７ｂの形状は、図７の係止面６１ａの代わりに、図８の第１のカム作用面５７ａのリード角β１より大きいリード角β２（＜９０°）を有する部分５７ｅが形成されている。以下この部分を単に、「大きいリード角β２を有する部分５７ｅ」という。
【００３９】
リード角βとは、特に説明するには及ばないと思われるが、ねじやドリルの刃の構造に用いられる場合と同様の意味で用いている。すなわち、第１のカム作用面５７ａのリード角β１とは、第１のカム作用面５７ａと、このカム作用面５７ａの一点を通り従動軸芯Ｏ１と直角な面Ｄとの為す角度であり、部分５７ｅのリード角β２とは、この部分５７ｅと、この部分５７ｅの一点を通り軸芯Ｏ１と直角な面Ｄとの為す角度である。
【００４０】
大きいリード角β２を有する部分５７ｅの減速比大側の端部はガイド面５７ｆに円弧状に滑らかにつながり、ガイド面５７ｆの減速比大側の端部は減速比大側の端面５７ｄに円弧状に滑らかにつながっている。大きいリード角β２を有する部分５７ｅの減速比小側の端部はカム溝長さ方向の中間部近傍まで至り、第１のカム作用面５７ａとほぼ平行な第２のカム作用面５７ｂに繋がっている。
【００４１】
ローラ６０がガイド面５７ｆから、大きいリード角β２を有する部分５７ｅへ移る際の移行位置Ｐ４は、前記図７の係止位置Ｐ3と略同じ位置であり、図８の移行位置Ｐ４におけるローラ中心をＣ４とした場合、このローラ中心Ｃ４が、前記最大減速比位置Ｐ１のローラ中心Ｃ１から、周方向に所定距離Ｌ１だけ回転方向Ｆの後方側にずれると共に、軸芯方向に所定距離Ｗだけ減速比小側にずれた位置となるように設定されている。上記軸芯方向の所定距離Ｗは、ローラ半径Ｒ１の１／２程度であって、５〜１０mm程度に設定されている。周方向の所定距離Ｌ１は、最大減速比位置Ｐ１から移行位置Ｐ４までローラ６０が移動することによるエンジンブレーキ開始時のタイムラグが、ライダーに違和感を与えない程度に短くなるように設定してある。たとえば周方向の所定距離Ｌ１は、従動軸芯を中心とする中心角が１８°〜２１°程度となるように設定してある。
【００４２】
図８の実施の形態も急な坂を下る際に適しているが、図７の第１の参考例ほど、極急坂でない坂を下る場合に適している。
【００４３】
図８の実施の形態において、エンジン回転数を略アイドル回転に維持し、前進状態で坂を下り始めた場合、ローラ６０はたとえば最大減速比位置Ｐ１あるいはその近傍に位置しており、これによりエンジンブレーキ状態に移行する。
【００４４】
ところが急な坂になると、車輪からの駆動力が大きくなり過ぎるため、図３の被駆動プーリ２８が開き始める現象が生じる。この場合、図８の最大減速比位置Ｐ１付近に位置するローラ６０は、ガイド面５７ｆに沿って減速比小側に移動し、大きいリード角β２を有する部分５７ｅに移る時点、すなわち移行位置Ｐ４から抵抗が増大することにより、減速比小側への移動は抑制され、エンジンブレーキの効力を維持することができる。
【００４５】
また、ローラ６０の移行位置Ｐ４を、最大減速比位置Ｐ１から一定距離Ｗだけ軸芯方向の減速比小側にずらしているので、急激にエンジンブレーキが効き出すことはなく、エンジンブレーキが効き始める時のショックを緩和することができる。周方向の距離Ｌ１は、最大減速比位置Ｐ１から係止位置Ｐ２まで移動することにより生じるタイムラグが、ライダーに違和感を与えない程度に設定してあるので、エンジンブレーキが効き始めるまでに、ライダーが違和感を感じることもない。
【００４６】
さらに、移行位置Ｐ４において完全にローラ６０を係止する構造ではないので、ローラ６０がロックされることはなく、エンジンブレーキが効き始める際に大きな衝撃がかかることもない。
【００４７】
［カム溝の第２の参考例］
図９はカム溝５７の第２の参考例であり、大きいリード角β２を有する部分５７ｅを減速比小側の端面５７ｃまで延ばしている。その他の構造は図８と同様であり、図８と同じ部品には同じ符号を付してある。
【００４８】
［カム溝の第３の参考例］
図１０はカム溝５７の第３の参考例であり、図７と同じ部分には同じ符号を付してある。図１０において、エンジンドライブ時にローラ６０が圧接する回転方向Ｆの前方側の第１のカム作用面５７ａの形状は図７と同様であるが、エンジンブレーキ時にローラ６０が圧接する回転方向Ｆの後方側の第２のカム作用面５７ｂは、軸方向長さの全長が、第１のカム作用面５７ａのリード角β１より大きいリード角β２を有する部分５７ｅとして形成されている。また減速比大側の端面５７ｄに円弧状に滑らかに繋がるガイド面５７ｇは、ローラ６０を周方向にのみ回転方向Ｆの後方側へ一定距離Ｌ２だけガイドするが、軸芯方向の減速比小側にはガイドしない形状に形成され、ガイド面５７ｇの回転方向Ｆの後方側の端部は前記大きいリード角β２を有する部分５７ｅの減速比大側の端部に円弧状に滑らかにつながっている。
【００４９】
ローラ６０がガイド面５７ｇから大きいリード角β２を有する部分５７ｅへ移る際の移行位置Ｐ５は、この移行位置Ｐ５におけるローラ中心をＣ５とした場合、このローラ中心Ｃ５の軸芯方向位置が前記最大減速比位置Ｐ１のローラ中心Ｃ１と同じ位置になり、周方向の位置が所定距離Ｌ２だけ回転方向Ｆの後方側にずれた位置になる。
【００５０】
急な坂をエンジンブレーキ状態で下る場合に、車輪からの回転トルクが増加して図３の被駆動プーリ２８が開き始める現象が生じると、図１０の最大減速比位置Ｐ１付近に位置するローラ６０は、ガイド面５７ｇに沿って回転方向Ｆの後方側に移動し、大きいリード角β２を有する部分５７ｅに移る移行位置Ｐ５から抵抗が増大することにより、減速比小側への移動は抑制され、エンジンブレーキの効力を維持することができる。
【００５１】
さらに、移行位置Ｐ５において完全にローラ６０を係止する構造ではないので、ローラ６０がロックされることはなく、エンジンブレーキが急激に強く効き始めることもない。
【００５２】
【その他の実施の形態】
（１）本願発明は、Ｖベルト式無段変速機を備えた自動二輪車に適用することもできる。
【００５３】
（２）図３に示す実施の形態では、カム軸５６にカム溝５７を形成し、スリーブ５８にローラ６０を設ける構造を採用しているが、カム溝５７をスリーブ５８に形成し、ローラ６０をカム軸５６に設ける構造を採用することも可能である。
【００５４】
（３）被駆動プーリ２８の可動シーブ５５をスリーブ５８と一体に形成することもできる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように本願発明によると、駆動軸上の駆動プーリと従動軸上の被駆動プーリとの間にＶベルトを巻き掛け、駆動軸上の駆動プーリ推力発生機構により、駆動プーリの実効巻回径を変更する不整地走行車のＶベルト式無段変速機において、前記被駆動プーリ（２８）は、筒形のカム軸（５６）を一体的に有すると共に前記従動軸（２７）に固着された固定シーブ（５４）と、前記カム軸（５６）の外周面に軸方向移動可能かつ回動可能に嵌合するスリーブ（５８）を有する可動シーブ（５５）とからなり、前記被駆動プーリ（２８）の調圧機構として、前記カム軸（５６）にスパイラル状に延びるカム溝（５７）を形成し、前記スリーブ（５８）に前記カム溝（５７）に係合するローラ（６０）を設け、前記カム溝（５７）の両側のカム作用面（５７ａ、５７ｂ）のうち、エンジンブレーキ作動時にローラが当接する側のカム作用面（５７ｂ）に、エンジンドライブ時に当接する側のカム作用面（５７ａ）のリード角（β１）よりも大きいリード角（β２）を有する部分（５７ｅ）を形成し、大きいリード角（β２）を有する前記部分（５７ｅ）は、前記カム溝（５７）内における最大減速比位置よりも軸芯方向の減速比小側にずれた位置から減速比小側へ延び、かつ、前記部分（５７ｅ）の減速比小側の端部はカム溝長さ方向の中間部近傍まで至り、第１のカム作用面（５７ａ）とほぼ平行な第２のカム作用面５７ｂに繋がっているので、次のような効果を有する。
【００５６】
（１）坂をエンジンブレーキ状態で下る場合、たとえ車輪からの回転駆動力が増大しても、大きいリード角を有する部分でローラの減速比小側への移動を抑制することにより、エンジンブレーキの効き過ぎを防ぎながらも、効力が低下するのを穏やかに防ぐことができる。
【００５７】
（２）エンジンブレーキ作動時にローラが圧接するカム作用面に形成される大きいリード角β２を有する部分を、カム溝内における最大減速比位置よりも軸芯方向の減速比小側にずれた位置から減速比小側へ延びるように形成しているので、エンジンブレーキが急激に効き始めるのを一層効果的に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明を適用した不整地四輪走行車の平面図である。
【図２】 図１に示す不整地四輪走行車の右側面図である。
【図３】 Ｖベルト式無段変速機の各軸芯を通る面で切断した断面拡大図である。
【図４】 駆動プーリ部分の右側面図である。
【図５】 被駆動プーリのスリーブと、第１の参考例のカム溝を有するカム軸の分解斜視図である。
【図６】 VI-VI断面拡大図である。
【図７】 第１の参考例のカム溝を示す展開拡大図である。
【図８】 本発明に係るカム溝を示す展開拡大図である。
【図９】 第２の参考例のカム溝を示す展開拡大図である。
【図１０】 第３の参考例のカム溝を示す展開拡大図である。
【図１１】 従来例の被駆動プーリの断面図である。
【図１２】 従来例のカム軸等の斜視図である。
【符号の説明】
２５ 駆動軸
２６ 駆動プーリ
２７ 従動軸
２８ 被駆動プーリ
２９ Ｖベルト
５４ 固定シーブ（被駆動プーリ側）
５５ 可動シーブ（被駆動プーリ側）
５６ カム軸
５７ カム溝
５７ａ 第１のカム作用面（エンジンドライブ時）
５７ｂ 第２のカム作用面（エンジンブレーキ時）
５７ｃ 減速比小側の端面
５７ｄ 減速比大側の端面
５７ｅ 大きいリード角β２を有する部分
５７ｆ ガイド面
５７ｇ ガイド面
５８ スリーブ
５９ 調圧ばね
６０ ローラ
６１ 凹部
６１ａ 係止面
６１ｂ ガイド面
【発明の属する技術分野】
本願発明は、不整地走行車のＶベルト式無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車輌用のＶベルト式無段変速機の従来技術としては、特開平１１−１７３３９２号公報に記載されたものがあり、図１１に示すように、被駆動プーリ２００は、固定シーブ２０１と、可動シーブ２０２を備え、固定シーブ２０１は筒形カム軸２０３を一体的に備え、カム軸２０３は従動軸２０７に固定されている。可動シーブ２０２はスリーブ２０５を一体的に備え、スリーブ２０５はカム軸２０３の外周面に軸芯方向移動可能及び回転可能に嵌合している。
【０００３】
被駆動プーリ２００の調圧機構として、カム軸２０３には、スパイラル状（傾斜状）に延びるカム溝２１１が形成され、スリーブ２０５には上記カム溝２１１に係合するローラ２１４が支持され、また、可動シーブ２０２を固定シーブ側に付勢する調圧ばね２０６が縮設されている。
【０００４】
図１２はカム軸２０３及びスリーブ２０５の分解斜視図であり、カム溝２１１の両側のカム作用面２１１ａ，２１１ｂは互いに平行に形成されており、回転方向Ｆの前方側のカム作用面２１１ａがエンジンドライブ時にローラ２１４が当接する第１のカム作用面であり、回転方向Ｆの後方側のカム作用面２１１ｂがエンジンブレーキ時にローラ２１４が当接する第２のカム作用面である。いずれのカム作用面２１１ａ，２１１ｂも、減速比大側の端部から減速比小側の端部に至るまで、ローラ２１４がスムースに移動できるように、段差等を有することなく滑らかにつながっている。
【０００５】
エンジンブレーキ状態で坂道を下る場合には、図１１の被駆動プーリ２００の可動シーブ２０２は、調圧ばね２０６のばね力により減速比大側に移動し、ローラ２１４は図１２の最大減速比位置近傍に位置し、大きな減速比を保っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１２に示すように、エンジンブレーキ作動時にローラ２１４が当接する第２のカム作用面２１１ｂの形状が、第１のカム作用面２１１ａと平行であり、しかも減速比大側の端部から減速比小側の端部に至るまで段差等を有することなく滑らかにつながる形状であると、極急坂路を下る時、たとえば傾斜が２０°〜３０°程度になると、後車輪からの回転駆動力の増大により、ローラ２１４が最大減速比位置付近から第２のカム作用面２１１ｂに沿って減速比小側に移動し、図１１の被駆動プーリ２００が開き、エンジンブレーキの効力が低下することがある。
【０００７】
【発明の目的】
本願発明は、急な坂を下る場合でも、エンジンブレーキの効力を高く維持できるようにすることを目的としている。また、坂を下り始める際に、衝撃等が生じることなく穏やかにエンジンブレーキ状態に移行でき、さらにエンジンブレーキ状態からエンジンドライブ状態への移行も支障なく行なえるようにすることも目的としている。
【０００８】
【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、駆動軸上の駆動プーリと従動軸上の被駆動プーリとの間にＶベルトを巻き掛け、駆動軸上の駆動プーリ推力発生機構により、駆動プーリの実効巻回径を変更する不整地走行車のＶベルト式無段変速機において、前記被駆動プーリ（２８）は、筒形のカム軸（５６）を一体的に有すると共に前記従動軸（２７）に固着された固定シーブ（５４）と、前記カム軸（５６）の外周面に軸方向移動可能かつ回動可能に嵌合するスリーブ（５８）を有する可動シーブ（５５）とからなり、前記被駆動プーリ（２８）の調圧機構として、前記カム軸（５６）にスパイラル状に延びるカム溝（５７）を形成し、前記スリーブ（５８）に前記カム溝（５７）に係合するローラ（６０）を設け、前記カム溝（５７）の両側のカム作用面（５７ａ、５７ｂ）のうち、エンジンブレーキ作動時にローラが当接する側のカム作用面（５７ｂ）に、エンジンドライブ時に当接する側のカム作用面（５７ａ）のリード角（β１）よりも大きいリード角（β２）を有する部分（５７ｅ）を形成し、大きいリード角（β２）を有する前記部分（５７ｅ）は、前記カム溝（５７）内における最大減速比位置よりも軸芯方向の減速比小側にずれた位置から減速比小側へ延び、かつ、前記部分（５７ｅ）の減速比小側の端部はカム溝長さ方向の中間部近傍まで至り、第１のカム作用面（５７ａ）とほぼ平行な第２のカム作用面（５７ｂ）に繋がっている。これにより、坂をエンジンブレーキ状態で下る場合、たとえ後車輪からの回転駆動力が増大しても、大きいリード角を有する部分でローラの減速比小側への移動を抑制することにより、エンジンブレーキの効き過ぎを防ぎながらも、効力が低下するのを穏やかに防ぐことができる。また、エンジンブレーキが急激に強く効き始めるのを防ぐことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本願発明が適用される騎乗型不整地四輪走行車の平面図であり、ライダーから見た左右方向を不整地走行車の左右方向と規定して、説明する。
【００１０】
不整地走行車は、左右１対の前車輪１と左右１対の後車輪２を備えると共に、前後の車輪１，２間にエンジン３を搭載し、エンジン３の左右両側にステップ４を備えている。車体上部には、前部にバー状の操向ハンドル５を、その後部に騎乗型シート６を備えている。操向ハンドル５のグリップにはブレーキレバー８等が設けられ、操向ハンドル５の中央部には車速メータ１０３等の計器類が設けられると共に各種表示ランプ１０２、たとえば２駆、４駆表示ランプ等が設けられている。
【００１１】
エンジン３のクランクケース１０は後方に延び、後端部に変速機ケース１１を一体に有しており、該変速機ケース１１内にはギヤ式変速機１３が内蔵されている。クランクケース１０の右側面には、上記ギヤ式変速機１３よりも動力上流側に位置するＶベルト式無段変速機１５が配置されている。
【００１２】
変速機ケース１１の下側には前後に向くドライブ軸１７が配置されており、該ドライブ軸１７の前端部と後端部には、それぞれ前輪用プロペラ軸１８と後輪用プロペラ軸１９が連結し、前輪用プロペラ軸１８の前端部は、前輪用減速ギヤケース２１内のギヤ機構に連動連結し、後輪用プロペラ軸１２の後端部は後輪用減速ギヤケース２２内のギヤ機構に連結している。
【００１３】
図２は図１の右側面図であり、エンジン３としてＶ形２気筒エンジンを搭載しており、Ｖベルト式無段変速機１５は、前部の駆動プーリ２６と、後部の被駆動プーリ２８と、両プーリ２６，２８間に巻き掛けられたＶベルト２９から構成されており、ベルトコンバータカバー３０により覆われている。
【００１４】
ハンドル５の右端部下方にはシフト操作レバー３２が配置されており、シフト操作レバー３２は、変速機ケース１１の上端部に配置された外側チェンジレバー部３５に連結ロッド３３を介して連動連結している。
【００１５】
［Ｖベルト式無段変速機］
（駆動プーリ）
図３は図２のＶベルト式無段変速機１５を、駆動軸２５及び従動軸２７を通る面で切断した断面図であり、駆動軸２５はクランク軸３６の右端部に同一軸芯上に結合されており、駆動プーリ２６は、左側の固定シーブ４１と、該固定シーブ４１に軸芯方向の右側から対向する可動シーブ４２からなっている。固定シーブ４１は駆動軸２５に対し、回転不能及び軸方向移動不能に固定されており、可動シーブ４２は駆動軸２５に対し、回転方向にはスパイダー４４を介して一体回転可能に係合し、軸方向には移動可能に嵌合している。
【００１６】
可動シーブ４２の背面側（右側）には、前記スパイダー４４、複数のフライウエイト４５、調圧ばね４６及びサポート盤４７等からなる駆動プーリ推力発生機構が設けられている。フライウエイト４５は、可動シーブ４２の背面に設けられた複数のピン４８に回動自在に支持されており、駆動軸２５の回転数の増加に伴い、遠心力により右方へ拡開するようになっている。可動シーブ４２の背面にはスパイダー４４を通過して右方へ延びる連結アーム４９が形成されており、該連結アーム４９の右端縁にサポート盤４７が結合されている。サポート盤４７は、駆動軸２５に対して軸方向移動可能に嵌合すると共に、内周端部に軸受５０が嵌着され、該軸受５０の内輪にはエンジンブレーキ用の規制レバー８９が当接する断面Ｌ字形の環状座（カラー）９２が嵌着されている。上記環状座９２及び軸受５０は、サポート盤４７及び連結アーム４９を介して可動シーブ４２と一体的に駆動軸芯方向に移動する。
【００１７】
スパイダー４４は、可動シーブ４２の右側に配置されると共に駆動軸２５に螺着され、上記各フライウエイト４５が当接する受圧ローラ５２を備えている。調圧ばね４６はスパイダー４４とサポート盤４７の間に縮設されており、サポート盤４７を右方に付勢することにより、連結アーム４９を介して間接的に可動シーブ４２を右方に付勢している。すなわち、駆動プーリ２６の両シーブ４１，４２間を開く方向に付勢しており、エンジン回転数が増加してフライウエイト４５が拡開すると、受圧ローラ５２の反力により可動シーブ４２がサポート盤４７と共に調圧ばね４６に抗して左方に移動し、両シーブ４１，４２間でＶベルト２９を挟圧するようになっている。
【００１８】
（被駆動プーリ）
被駆動プーリ２８は、筒形のカム軸５６に固着された固定シーブ５４と、スリーブ５８に固定されて固定シーブ５４に対して軸芯方向の左側から対向する可動シーブ５５からなっている。カム軸５６は、従動軸２７に嵌合すると共に従動軸２７に対して回転不能かつ軸方向移動不能に取り付けられ、また従動軸２７に螺着されたナット６２により抜け止めされている。固定シーブ５４は、カム軸５６の右端部外周面に形成されたねじ部５６ａに螺着されており、これにより、固定シーブ５４は、筒形カム軸５６及び従動軸２７と一体的に回転し、かつ軸芯方向には移動不能となっている。
【００１９】
可動シーブ５５は、スリーブ５８の外周面に螺着されている。スリーブ５８はカム軸５６の外周面に左右１対の軸受メタルを介して回動可能かつ軸方向移動可能に嵌合している。すなわち、可動シーブ５５は、スリーブ５８と一体回転可能であり、かつ、一体的に軸方向に移動可能となっている。
【００２０】
被駆動プーリ２８の調圧機構として、カム軸５６の左端に固定されたばね受けリング６４と可動シーブ５５との間に調圧ばね５９が縮設されており、調圧ばね５９のばね力により可動シーブ５５を右方に付勢している。さらに、カム軸５６とスリーブ５８のいずれか一方、たとえばカム軸５６にはスパイラル状のカム溝５７が形成され、他方、すなわちスリーブ５８には上記カム溝５７に係合する段付形状のカム用ローラ６０がそれぞれ設けられており、このカム機構によりカム軸５６に対してスリーブ５８が螺旋状に移動するようになっている。
【００２１】
図５はカム軸５６及びスリーブ５８の分解斜視図である。ただし、この図５に示すカム溝５７は第１の参考例であり、本願発明に対応する形状ではない。スリーブ５８には、径方向に貫通するローラ支持孔６５が周方向に等間隔をおいて複数箇所に形成されており、各ローラ支持孔６５にそれぞれカム用ローラ６０の小径部６０ａが径方向の内方側から差し込まれ、支持されている。一方、カム軸５６に形成されたカム溝５７の形状は、固定シーブ５４を配置してある側（減速比大側）に行くにしたがい回転方向Ｆの前方側にくるようにスパイラル状（傾斜状）に形成されており、カム溝５７の両側面（回転方向の前後両側面）５７ａ，５７ｂのうち、回転方向Ｆの前方側の面５７ａがエンジンドライブ時にローラ６０が圧接する第１のカム作用面であり、回転方向Ｆの後方側の面５７ｂがエンジンブレーキ時にローラ６０が圧接する第２のカム作用面である。この第２のカム作用面５７ｂの減速比大側の端部近傍に係止面６１ａを有する凹部６１を形成してある。
【００２２】
図６は図３のVI-VI断面拡大図であり、ローラ６０は四等分配置されており、各ローラ６０の径方向の内方端面は従動軸２７の外周面により、内方への抜け止めがなされている。
【００２３】
図７は前記第１の参考例のカム溝５７の拡大図であり、従動軸芯Ｏ１方向の左端側が減速比小側（高速側）、右端側が減速比大側（低速側）となっており、ローラ６０がカム溝５７の減速比大側の端面５７ｄに略当接する位置Ｐ１がローラ６０の最大減速比位置であり、この時のローラ中心をＣ１で示しており、ローラ６０がカム溝５７の減速比小側の端面５７ｃに略当接する位置Ｐ３がローラ６０の最小減速比位置であり、この時のローラ中心をＣ３で示している。
【００２４】
前記係止面６１ａは、凹部６１の減速比小側の端部に形成されており、第２のカム作用面５７ｂから急激に立ち上がると共にローラ６０の半径Ｒ１よりも僅かに大きな径の円弧形に形成されており、第２のカム作用面５７ｂから２０°〜３０°程度の範囲θが、実質的にローラ６０に当接して係止する面となっている。凹部６１の減速比小側端部の深さＨは、ローラ６０の半径Ｒ１と概ね同じ寸法に設定されている。
【００２５】
係止面６１ａによって係止されるローラ６０の位置Ｐ２を係止位置とし、この係止位置Ｐ２におけるローラ中心をＣ２とした場合、係止面６１ａの形成位置は、係止位置Ｐ２のローラ中心Ｃ２が、前記最大減速比位置Ｐ１のローラ中心Ｃ１から、周方向に所定距離Ｌ１だけ回転方向Ｆの後方側にずれると共に、軸芯方向に所定距離Ｗだけ減速比小側にずれた位置となるように設定されている。上記軸芯方向の所定距離Ｗは、ローラ半径Ｒ１の１／２程度であって、５〜１０mm程度に設定されている。周方向の所定距離Ｌ１は、最大減速比位置Ｐ１から係止位置Ｐ２までローラ６０が移動することによるエンジンブレーキ開始時のタイムラグが、ライダーに違和感を与えない程度に短くなるように設定してある。たとえば周方向の所定距離Ｌ１は、従動軸芯を中心とする中心角が１８°〜２１°程度となるように設定してある。
【００２６】
係止面６１ａより減速比大側の凹部はガイド面６１ｂとなっており、該ガイド面６１ｂは係止面６１ａに円弧状に滑らかにつながると共に、カム溝５７の減速比大側の端面５７ｄへ延び、該端面５７ｄに円弧状に滑らかにつながっている。
【００２７】
［エンジンブレーキオンオフ装置］
図３において、駆動プーリ２６の可動シーブ４２は、その最大開位置が位置規制レバー８９により変更可能となっており、これにより、アイドリング回転時等でも必要に応じてエンジンブレーキをオンオフできるようになっている。規制レバー８９はサポート盤４７の右側に配置されており、該規制レバー８９は固定ピン１０１により回動レバー軸９０に固定され、該回動レバー軸９０はベルトコンバータカバー３０のボス部９４に回動自在に支持されている。規制レバー８９の先端部は、軸受５０に嵌着された環状座９２に当接可能に対向している。すなわち、規制レバー８９を図３の規制解除位置から軸芯方向の左側に回動することにより、可動シーブ４２の最大開位置を軸芯方向の左方へずらし、アイドリング時等でもエンジンブレーキを効かすことができるようになっている。
【００２８】
図４は駆動プーリ部分の右側面図であり、規制レバー８９の先端部は駆動軸芯（クランク軸芯）Ｏ0を跨ぐように２股状に形成され、回動レバー軸９０は駆動軸芯Ｏ0より前方に配置されており、その下端部が前述のようにベルトコンバータカバー３０のボス部９４に回動自在に支持され、上端部がモータケース９５に回動自在に支持されている。回動レバー軸９０の上端部には揺動リンク９６が固着され、該揺動リンク９６は、電動モータ９７のモータ軸９８に固定された偏芯ピン９９に係合している。揺動リンク９６と規制レバー８９の間には、がた取り用のコイルばね１００がレバー軸周りに縮設されており、コイルばね１００により、揺動リンク９６に対して規制レバー８９を環状座９２側に付勢し、規制レバー８９の固定ピン挿入孔と固定ピン１０１の間のがたを吸収するようにしてある。
【００２９】
【作用】
［Ｖベルト式無段変速機の動力伝達］
図３において、エンジン停止時、駆動プーリ２６のフライウエイト４５は閉じており、可動シーブ４２は調圧ばね４６によりサポート盤４７と共に右方に移動し、スパイダー４４の受圧ローラ５２により最大開位置で係止されている。一方被駆動プーリ２８は、可動シーブ５５が調圧ばね５９により最大減速比位置に対応する位置に位置している。
【００３０】
エンジン始動後、エンジン回転が上昇すると、駆動プーリ２６のフライウエイト４５が遠心力により開き、可動シーブ４２が左方へと移動し、両シーブ４１，４２間でＶベルト２９を挟圧することにより、駆動プーリ２６とＶベルト２９との間で動力が伝達され、Ｖベルト２９から被駆動プーリ２８に動力が伝達される。被駆動プーリ２８からは、従動軸２７を経てギヤ式変速機１３の入力軸に伝達される。
【００３１】
［エンジンドライブ状態での走行］
エンジンドライブ状態で走行している場合には、駆動プーリ２６の可動シーブ４２はエンジン回転数又は負荷の変化に応じて軸方向に移動し、Ｖベルト２９から動力が伝達される被駆動プーリ２８は、Ｖベルト２９の側圧と調圧ばね５９との釣り合いにより、可動シーブ５５が螺旋運動状に軸進方向に移動し、自動変速作用が行なわれる。たとえば走行中、回転トルクが増加して被駆動プーリ２８の可動シーブ５５が固定シーブ５４に対して回転方向Ｆ側へとねじれると、ローラ６０がカム溝５７によってガイドされることにより、スリーブ５６及び可動シーブ５５は固定シーブ５４側へと移動し、Ｖベルト２９の挟持圧力を増加させると共に被駆動プーリ２８の実効巻回径を増加させる。
【００３２】
上記のようなエンジンドライブ状態では、図７のローラ６０はカム溝５７の第１のカム作用面５７ａに当接し、第２のカム作用面５７ｂには殆ど接触しない状態でカム溝５７内を移動する。
【００３３】
［エンジンブレーキ状態での走行］
エンジン回転数を略アイドル回転に維持し、前進状態で坂を下り始めた場合、ローラ６０はたとえば最大減速比位置Ｐ１あるいはその近傍に位置しており、これによりエンジンブレーキ状態に移行する。
【００３４】
ところが傾斜が３０°程度の急な坂になると、車輪からの駆動力が大きくなり過ぎるため、図３の被駆動プーリ２８が開き始める現象が生じる。この場合、図７の最大減速比位置Ｐ１付近に位置するローラ６０は、凹部６１のガイド面６１ｂに沿って減速比小側に移動し、係止面６１ａにより係止位置Ｐ２に係止され、保持される。したがって、この時点で被駆動プーリ２８の開き動作が規制され、所定のエンジンブレーキ効力を維持することができる。
【００３５】
上記のようにローラ６０を係止位置Ｐ２に係止保持する場合、ローラ６０の係止位置Ｐ２は、最大減速比位置Ｐ１から一定距離Ｗだけ軸芯方向の減速比小側にずらしているので、急激なエンジンブレーキの効きが緩和され、エンジンブレーキが効き始める時のショックを緩和することができる。また、周方向の距離Ｌ１は、最大減速比位置Ｐ１から係止位置Ｐ２まで移動することにより生じるタイムラグが、ライダーに違和感を与えない程度に設定してあるので、エンジンブレーキが効き始めるまでに、ライダーが違和感を感じることもない。
【００３６】
坂を下り切り、エンジンドライブ状態に戻ると、図７の係止位置Ｐ２のローラ６０は凹部６１内からカム溝５７に抜け出し、第１のカム作用面５７ａに圧接した状態でカム溝５７内を移動する。
【００３７】
なお、図７において、凹部６１の深さＨ及び係止面６１ａの位置を各種変更することにより、エンジンブレーキ効力の強弱を所望の大きさに設定することができる。
【００３８】
［本発明に係るカム溝５７の形状］
図８は本発明に係るＶベルト式無段変速機のカム溝５７の形状を示しており、図７と同じ部分には同じ符号を付してある。図８において、エンジンドライブ時にローラ６０が圧接する回転方向Ｆの前方側の第１のカム作用面５７ａの形状は図７と同様であるが、エンジンブレーキ時にローラ６０が圧接する回転方向Ｆの後方側の第２のカム作用面５７ｂの形状は、図７の係止面６１ａの代わりに、図８の第１のカム作用面５７ａのリード角β１より大きいリード角β２（＜９０°）を有する部分５７ｅが形成されている。以下この部分を単に、「大きいリード角β２を有する部分５７ｅ」という。
【００３９】
リード角βとは、特に説明するには及ばないと思われるが、ねじやドリルの刃の構造に用いられる場合と同様の意味で用いている。すなわち、第１のカム作用面５７ａのリード角β１とは、第１のカム作用面５７ａと、このカム作用面５７ａの一点を通り従動軸芯Ｏ１と直角な面Ｄとの為す角度であり、部分５７ｅのリード角β２とは、この部分５７ｅと、この部分５７ｅの一点を通り軸芯Ｏ１と直角な面Ｄとの為す角度である。
【００４０】
大きいリード角β２を有する部分５７ｅの減速比大側の端部はガイド面５７ｆに円弧状に滑らかにつながり、ガイド面５７ｆの減速比大側の端部は減速比大側の端面５７ｄに円弧状に滑らかにつながっている。大きいリード角β２を有する部分５７ｅの減速比小側の端部はカム溝長さ方向の中間部近傍まで至り、第１のカム作用面５７ａとほぼ平行な第２のカム作用面５７ｂに繋がっている。
【００４１】
ローラ６０がガイド面５７ｆから、大きいリード角β２を有する部分５７ｅへ移る際の移行位置Ｐ４は、前記図７の係止位置Ｐ3と略同じ位置であり、図８の移行位置Ｐ４におけるローラ中心をＣ４とした場合、このローラ中心Ｃ４が、前記最大減速比位置Ｐ１のローラ中心Ｃ１から、周方向に所定距離Ｌ１だけ回転方向Ｆの後方側にずれると共に、軸芯方向に所定距離Ｗだけ減速比小側にずれた位置となるように設定されている。上記軸芯方向の所定距離Ｗは、ローラ半径Ｒ１の１／２程度であって、５〜１０mm程度に設定されている。周方向の所定距離Ｌ１は、最大減速比位置Ｐ１から移行位置Ｐ４までローラ６０が移動することによるエンジンブレーキ開始時のタイムラグが、ライダーに違和感を与えない程度に短くなるように設定してある。たとえば周方向の所定距離Ｌ１は、従動軸芯を中心とする中心角が１８°〜２１°程度となるように設定してある。
【００４２】
図８の実施の形態も急な坂を下る際に適しているが、図７の第１の参考例ほど、極急坂でない坂を下る場合に適している。
【００４３】
図８の実施の形態において、エンジン回転数を略アイドル回転に維持し、前進状態で坂を下り始めた場合、ローラ６０はたとえば最大減速比位置Ｐ１あるいはその近傍に位置しており、これによりエンジンブレーキ状態に移行する。
【００４４】
ところが急な坂になると、車輪からの駆動力が大きくなり過ぎるため、図３の被駆動プーリ２８が開き始める現象が生じる。この場合、図８の最大減速比位置Ｐ１付近に位置するローラ６０は、ガイド面５７ｆに沿って減速比小側に移動し、大きいリード角β２を有する部分５７ｅに移る時点、すなわち移行位置Ｐ４から抵抗が増大することにより、減速比小側への移動は抑制され、エンジンブレーキの効力を維持することができる。
【００４５】
また、ローラ６０の移行位置Ｐ４を、最大減速比位置Ｐ１から一定距離Ｗだけ軸芯方向の減速比小側にずらしているので、急激にエンジンブレーキが効き出すことはなく、エンジンブレーキが効き始める時のショックを緩和することができる。周方向の距離Ｌ１は、最大減速比位置Ｐ１から係止位置Ｐ２まで移動することにより生じるタイムラグが、ライダーに違和感を与えない程度に設定してあるので、エンジンブレーキが効き始めるまでに、ライダーが違和感を感じることもない。
【００４６】
さらに、移行位置Ｐ４において完全にローラ６０を係止する構造ではないので、ローラ６０がロックされることはなく、エンジンブレーキが効き始める際に大きな衝撃がかかることもない。
【００４７】
［カム溝の第２の参考例］
図９はカム溝５７の第２の参考例であり、大きいリード角β２を有する部分５７ｅを減速比小側の端面５７ｃまで延ばしている。その他の構造は図８と同様であり、図８と同じ部品には同じ符号を付してある。
【００４８】
［カム溝の第３の参考例］
図１０はカム溝５７の第３の参考例であり、図７と同じ部分には同じ符号を付してある。図１０において、エンジンドライブ時にローラ６０が圧接する回転方向Ｆの前方側の第１のカム作用面５７ａの形状は図７と同様であるが、エンジンブレーキ時にローラ６０が圧接する回転方向Ｆの後方側の第２のカム作用面５７ｂは、軸方向長さの全長が、第１のカム作用面５７ａのリード角β１より大きいリード角β２を有する部分５７ｅとして形成されている。また減速比大側の端面５７ｄに円弧状に滑らかに繋がるガイド面５７ｇは、ローラ６０を周方向にのみ回転方向Ｆの後方側へ一定距離Ｌ２だけガイドするが、軸芯方向の減速比小側にはガイドしない形状に形成され、ガイド面５７ｇの回転方向Ｆの後方側の端部は前記大きいリード角β２を有する部分５７ｅの減速比大側の端部に円弧状に滑らかにつながっている。
【００４９】
ローラ６０がガイド面５７ｇから大きいリード角β２を有する部分５７ｅへ移る際の移行位置Ｐ５は、この移行位置Ｐ５におけるローラ中心をＣ５とした場合、このローラ中心Ｃ５の軸芯方向位置が前記最大減速比位置Ｐ１のローラ中心Ｃ１と同じ位置になり、周方向の位置が所定距離Ｌ２だけ回転方向Ｆの後方側にずれた位置になる。
【００５０】
急な坂をエンジンブレーキ状態で下る場合に、車輪からの回転トルクが増加して図３の被駆動プーリ２８が開き始める現象が生じると、図１０の最大減速比位置Ｐ１付近に位置するローラ６０は、ガイド面５７ｇに沿って回転方向Ｆの後方側に移動し、大きいリード角β２を有する部分５７ｅに移る移行位置Ｐ５から抵抗が増大することにより、減速比小側への移動は抑制され、エンジンブレーキの効力を維持することができる。
【００５１】
さらに、移行位置Ｐ５において完全にローラ６０を係止する構造ではないので、ローラ６０がロックされることはなく、エンジンブレーキが急激に強く効き始めることもない。
【００５２】
【その他の実施の形態】
（１）本願発明は、Ｖベルト式無段変速機を備えた自動二輪車に適用することもできる。
【００５３】
（２）図３に示す実施の形態では、カム軸５６にカム溝５７を形成し、スリーブ５８にローラ６０を設ける構造を採用しているが、カム溝５７をスリーブ５８に形成し、ローラ６０をカム軸５６に設ける構造を採用することも可能である。
【００５４】
（３）被駆動プーリ２８の可動シーブ５５をスリーブ５８と一体に形成することもできる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように本願発明によると、駆動軸上の駆動プーリと従動軸上の被駆動プーリとの間にＶベルトを巻き掛け、駆動軸上の駆動プーリ推力発生機構により、駆動プーリの実効巻回径を変更する不整地走行車のＶベルト式無段変速機において、前記被駆動プーリ（２８）は、筒形のカム軸（５６）を一体的に有すると共に前記従動軸（２７）に固着された固定シーブ（５４）と、前記カム軸（５６）の外周面に軸方向移動可能かつ回動可能に嵌合するスリーブ（５８）を有する可動シーブ（５５）とからなり、前記被駆動プーリ（２８）の調圧機構として、前記カム軸（５６）にスパイラル状に延びるカム溝（５７）を形成し、前記スリーブ（５８）に前記カム溝（５７）に係合するローラ（６０）を設け、前記カム溝（５７）の両側のカム作用面（５７ａ、５７ｂ）のうち、エンジンブレーキ作動時にローラが当接する側のカム作用面（５７ｂ）に、エンジンドライブ時に当接する側のカム作用面（５７ａ）のリード角（β１）よりも大きいリード角（β２）を有する部分（５７ｅ）を形成し、大きいリード角（β２）を有する前記部分（５７ｅ）は、前記カム溝（５７）内における最大減速比位置よりも軸芯方向の減速比小側にずれた位置から減速比小側へ延び、かつ、前記部分（５７ｅ）の減速比小側の端部はカム溝長さ方向の中間部近傍まで至り、第１のカム作用面（５７ａ）とほぼ平行な第２のカム作用面５７ｂに繋がっているので、次のような効果を有する。
【００５６】
（１）坂をエンジンブレーキ状態で下る場合、たとえ車輪からの回転駆動力が増大しても、大きいリード角を有する部分でローラの減速比小側への移動を抑制することにより、エンジンブレーキの効き過ぎを防ぎながらも、効力が低下するのを穏やかに防ぐことができる。
【００５７】
（２）エンジンブレーキ作動時にローラが圧接するカム作用面に形成される大きいリード角β２を有する部分を、カム溝内における最大減速比位置よりも軸芯方向の減速比小側にずれた位置から減速比小側へ延びるように形成しているので、エンジンブレーキが急激に効き始めるのを一層効果的に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明を適用した不整地四輪走行車の平面図である。
【図２】 図１に示す不整地四輪走行車の右側面図である。
【図３】 Ｖベルト式無段変速機の各軸芯を通る面で切断した断面拡大図である。
【図４】 駆動プーリ部分の右側面図である。
【図５】 被駆動プーリのスリーブと、第１の参考例のカム溝を有するカム軸の分解斜視図である。
【図６】 VI-VI断面拡大図である。
【図７】 第１の参考例のカム溝を示す展開拡大図である。
【図８】 本発明に係るカム溝を示す展開拡大図である。
【図９】 第２の参考例のカム溝を示す展開拡大図である。
【図１０】 第３の参考例のカム溝を示す展開拡大図である。
【図１１】 従来例の被駆動プーリの断面図である。
【図１２】 従来例のカム軸等の斜視図である。
【符号の説明】
２５ 駆動軸
２６ 駆動プーリ
２７ 従動軸
２８ 被駆動プーリ
２９ Ｖベルト
５４ 固定シーブ（被駆動プーリ側）
５５ 可動シーブ（被駆動プーリ側）
５６ カム軸
５７ カム溝
５７ａ 第１のカム作用面（エンジンドライブ時）
５７ｂ 第２のカム作用面（エンジンブレーキ時）
５７ｃ 減速比小側の端面
５７ｄ 減速比大側の端面
５７ｅ 大きいリード角β２を有する部分
５７ｆ ガイド面
５７ｇ ガイド面
５８ スリーブ
５９ 調圧ばね
６０ ローラ
６１ 凹部
６１ａ 係止面
６１ｂ ガイド面
Claims (1)
- 駆動軸上の駆動プーリと従動軸上の被駆動プーリとの間にＶベルトを巻き掛け、駆動軸上の駆動プーリ推力発生機構により、駆動プーリの実効巻回径を変更する不整地走行車のＶベルト式無段変速機において、
前記被駆動プーリ（２８）は、筒形のカム軸（５６）を一体的に有すると共に前記従動軸（２７）に固着された固定シーブ（５４）と、前記カム軸（５６）の外周面に軸方向移動可能かつ回動可能に嵌合するスリーブ（５８）を有する可動シーブ（５５）とからなり、
前記被駆動プーリ（２８）の調圧機構として、前記カム軸（５６）にスパイラル状に延びるカム溝（５７）を形成し、前記スリーブ（５８）に前記カム溝（５７）に係合するローラ（６０）を設け、
前記カム溝（５７）の両側のカム作用面（５７ａ、５７ｂ）のうち、エンジンブレーキ作動時にローラが当接する側のカム作用面（５７ｂ）に、エンジンドライブ時に当接する側のカム作用面（５７ａ）のリード角（β１）よりも大きいリード角（β２）を有する部分（５７ｅ）を形成し、
大きいリード角（β２）を有する前記部分（５７ｅ）は、前記カム溝（５７）内における最大減速比位置よりも軸芯方向の減速比小側にずれた位置から減速比小側へ延び、かつ、前記部分（５７ｅ）の減速比小側の端部はカム溝長さ方向の中間部近傍まで至り、第１のカム作用面（５７ａ）とほぼ平行な第２のカム作用面（５７ｂ）に繋がっている、ことを特徴とする不整地走行車のＶベルト式無段変速機。
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