JP6444240B2 - ベルト式無段変速機 - Google Patents

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Description

本発明は、プライマリ軸に支持される駆動プーリと、セカンダリ軸に支持される従動プーリと、それら両プーリに巻き掛けられるベルトと、それら両プーリおよびベルトを収容するミッションケースと、そのミッションケースに取り付けられて前記駆動プーリまたは前記従動プーリの何れか一方の溝幅を変更可能なアクチュエータとを備えて車両に搭載されるベルト式無段変速機における、アクチュエータ用水抜き兼ブリーザ構造の改良に関する。
このようなベルト式無段変速機は、下記特許文献1に開示されるように、既に知られている。
特開2011−33067号公報
上記特許文献1に開示されるものでは、ミッションケースに取り付けられたアクチュエータの出力軸が、駆動プーリの可動シーブに回転可能に連結されたアーム部材に係合していて、アクチュエータケース内のモータの駆動に応じて前記出力軸が進退動し、それに対応して可動シーブが固定シーブに対して前後動することで、Vベルトの巻き掛け半径を変化させるようにしている。このとき、アクチュエータケース内の温度はモータの間欠的な発熱に起因して急激に変化するので、アクチュエータケースにブリーザ通路を設けることが望ましいが、上記特許文献1に開示されたものではそのような通路が設けられていない。
また、そのような通路を設けることを考えたとしても、該通路が単にアクチュエータケース内の圧力を調整するためだけのものであれば、それをアクチュエータケースの何れの位置にも設けることができるが、結露等により発生する水分をアクチュエータケース外に排出する水抜きを兼ねるようにする場合には、水を確実に排出する必要からそれを低い位置にしか設けることができない。しかもその通路の下流端をミッションケース外に露出するように開口させたのでは、露出部から却って水や塵埃の侵入を許してしまうし、該開口をそれらの侵入を許さない位置に配置しようとすると、その位置までの通路を構成する専用のチューブが必要となって、コスト増を招くとともに組立の作業性も悪化してしまう。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、モータの間欠的な発熱に起因するアクチュエータケース内の圧力変化を調整し、且つ結露等により発生する水分をアクチュエータケース外に排出し得る水抜き兼ブリーザ通路を、通路専用のチューブを用いることなく、且つ下流端の開口からアクチュエータケース内に水や塵埃が侵入しないようにしつつ、該アクチュエータケースに簡単な作業で安価に形成することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、プライマリ軸に支持される駆動プーリと、セカンダリ軸に支持される従動プーリと、それら両プーリに巻き掛けられるベルトと、それら両プーリおよびベルトを収容するミッションケースと、そのミッションケースに取り付けられて前記駆動プーリまたは前記従動プーリの何れか一方の溝幅を変更可能なアクチュエータとを備えて、車両に搭載されるベルト式無段変速機であって、前記アクチュエータの外殻を構成するアクチュエータケースが、前記ミッションケースにおける取付部に外方から対向して該取付部に固定される固定部を有しており、前記ミッションケースの前記取付部に、該ミッションケースの内外を貫通するミッションケース貫通孔が形成されるとともに、前記アクチュエータケースの前記固定部に、該アクチュエータケースの内外を貫通するアクチュエータケース貫通孔が形成され、それらミッションケース貫通孔およびアクチュエータケース貫通孔を連通させる連通路が、前記取付部および前記固定部の合わせ面に、それら取付部および固定部の少なくとも一方を溝状に凹ませることで形成され、これら両貫通孔および連通路を介して、前記アクチュエータケースから前記ミッションケースまでを連通させたことを第1の特徴とする。
また本発明は、第1の特徴に加えて、前記ミッションケース貫通孔を前記アクチュエータケース貫通孔よりも車両後方側に配置するとともに、前記連通路を車両前方に向けて上り傾斜させたことを第2の特徴とする。
また本発明は、第2の特徴に加えて、前記アクチュエータケースの内部底壁を車両前方に向けて下り傾斜させるとともに、前記アクチュエータケース貫通孔を前記内部底壁の下端に対応する位置に開口させたことを第3の特徴とする。
また本発明は、第1ないし第3の特徴の何れかに加えて、前記連通路を前記アクチュエータケースに形成するとともに、少なくとも前記ミッションケース貫通孔と対向する部分の前記連通路の幅を、前記ミッションケース貫通孔の径よりも大きくしたことを第4の特徴とする。
また本発明は、第1ないし第4の特徴の何れかに加えて、前記ミッションケース内における前記ミッションケース貫通孔の開口部に車両前方側で隣接する位置に、該開口部よりも前記ミッションケース内に突出するリブを配設したことを第5の特徴とする。
なお、実施形態の溝状通路14eが本発明の連通路に対応する。
本発明の第1の特徴によれば、ミッションケースの取付部に該ミッションケースの内外を貫通するミッションケース貫通孔が形成されるとともに、アクチュエータケースの固定部に該アクチュエータケースの内外を貫通するアクチュエータケース貫通孔が形成され、それらミッションケース貫通孔およびアクチュエータケース貫通孔を連通させる連通路が、前記取付部および前記固定部の合わせ面に、それら取付部および固定部の少なくとも一方を溝状に凹ませることで形成され、これら両貫通孔および連通路を介して、アクチュエータケースからミッションケースまでを連通させたので、アクチュエータケース内の温度がモータの間欠的な発熱に起因して急激に変化しても、これら両貫通孔および連通路で構成される水抜き兼ブリーザ通路を介してアクチュエータケース内の圧力を調整できるとともに、結露等により発生する水分をアクチュエータケース外に容易に排出できる。
しかもこの水抜き兼ブリーザ通路は、それの下流端がミッションケース内に開口していて、ミッションケース外に露出しているものでないので、外部からの水や塵埃の侵入を効果的に抑制できるとともに、アクチュエータケース側の貫通孔とミッションケース側の貫通孔とそれらに連通する連通路とで、直角に2回折れ曲がるラビリンス流路を構成しているので、外部からの水や塵埃の侵入を更に抑制できる。
その上、前記連通路は、前記取付部および前記固定部の合わせ面に、それら取付部および固定部の少なくとも一方を溝状に凹ませることで形成されているので、取付部および固定部の少なくとも一方を溝状に凹ませるだけの簡単な作業でそれを形成することができて製造コストも安価である。しかもこの連通路は、前記取付部および前記固定部の合わせ面であれば何れの位置にも形成できるので、ミッションケース貫通孔およびアクチュエータケース貫通孔のレイアウトの自由度が上がるとともに、下流側に向けて下向きに傾斜する流路を容易に形成できる。また、通路専用のチューブを用いる必要がないので、その点でも製造コストを削減でき且つコンパクト化にも寄与する。
また本発明の第2の特徴によれば、ミッションケース貫通孔をアクチュエータケース貫通孔よりも車両後方側に配置したので、連通路内の水を、車両が前進走行する時の慣性力により後方のミッションケース貫通孔側に移動させることができて、該水がアクチュエータケース貫通孔からアクチュエータケース内に戻るのを回避できる。しかも該連通路を車両前方に向けて上り傾斜させているので更なる回避効果が得られる。
また本発明の第3の特徴によれば、車両下方側に位置するアクチュエータケースの内部底壁を、車両前方に向けて下り傾斜させるとともに、アクチュエータケース貫通孔を該内部底壁の下端に対応する位置に開口させたので、連通路からアクチュエータケースの内部底壁に戻る流路が折り返し構造となって、連通路内の水がアクチュエータケース内に戻るのを回避できる。しかもアクチュエータケースの内部底壁がアクチュエータケース貫通孔に向けて下り傾斜しているので、アクチュエータケース内の水をアクチュエータケース貫通孔に導き易くできる。
また本発明の第4の特徴によれば、連通路をアクチュエータケースに形成したことで、それをミッションケースに形成する場合と比べて加工に伴うミッションケースの強度の低下を回避できる。また、少なくともミッションケース貫通孔と対向する部分の連通路の幅を、ミッションケース貫通孔の径よりも大きくしたので、ミッションケースへのアクチュエータケースの取付時における連通路とミッションケース貫通孔との位置ずれを吸収できる。
また本発明の第5の特徴によれば、ミッションケース内におけるミッションケース貫通孔の開口部に車両前方側で隣接する位置に、該開口部よりもミッションケース内に突出するリブを配設したので、ミッションケースの外気導入孔からミッションケース内に雨水等が侵入しても、該雨水等がミッションケース貫通孔内に侵入することを該リブで防止できる。
本発明の実施形態におけるベルト式無段変速機の平断面図。 本発明の実施形態におけるベルト式無段変速機の側面図(図1 の2矢視図。 図1の矢視3部分の拡大図。 図3の4−4線断面図。 (A)はアクチュエータの第1ケース半体をミッションケース外方より見た斜視図。(B)はアクチュエータの第1ケース半体をミッションケース側より見た斜視図。 図4の6−6線断面図。 ミッションケースの開口付近をミッションケースの内側から見た図。
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて以下に説明する。
図1は、本発明に係るベルト式無段変速機の平断面図であり、図2は図1の2矢視図である。
図1に示すように、ベルト式無段変速機1は、図示せぬエンジンやモータ等の駆動源に接続されるプライマリ軸2と、このプライマリ軸2に平行で図示せぬ車輪に接続されるセカンダリ軸3と、前記プライマリ軸2に支持される駆動プーリ4と、前記セカンダリ軸3に支持される従動プーリ5と、それら両プーリ4,5に巻き掛けられるベルト6と、それら両プーリ4,5およびベルト6を収容するミッションケース7と、そのミッションケース7に取り付けられて前記駆動プーリ4または前記従動プーリ5の何れか一方の溝幅を変更可能なアクチュエータ12とを備えて、自動二輪車等の車両に搭載される。
駆動プーリ4はプライマリ軸2に固定される駆動側固定シーブ4aと、プライマリ軸2に支持されて駆動側固定シーブ4aに対して移動可能な駆動側可動シーブ4bとからなっており、従動プーリ5はセカンダリ軸3に固定される従動側固定シーブ5aと、セカンダリ軸3に支持されて従動側固定シーブ5aに対して移動可能な従動側可動シーブ5bとからなっている。
駆動側可動シーブ4bの背後でプライマリ軸2にはランププレート8が固定されて、この駆動側可動シーブ4bとランププレート8との間に複数の遠心ウエイト9が保持される。いまプライマリ軸2が回転して、その回転速度に応じた遠心力が遠心ウエイト9に作用すると、遠心ウエイト9が駆動側可動シーブ4bのカム面に沿って径外方へ移動し、駆動側可動シーブ4bを駆動側固定シーブ4a側へ移動させてベルト6の巻き掛け半径が大きくなる。
また両プーリ4,5の一方の可動シーブ4b,5b、本実施形態では駆動側可動シーブ4bには、軸受10を介してアーム11が相対回転可能に連結されており、そのアーム11には、該アーム11を介して駆動側可動シーブ4bをプライマリ軸2の軸線方向に移動させ、前記遠心ウエイト9と協働して前記駆動プーリ4の溝幅を変更するアクチュエータ12が、それの出力軸13に形成されたフック部13aを、前記アーム11に形成されたピン11aに係合させるようにして接続される。
図3〜図5を併せて参照して、前記アクチュエータ12は、第1ケース半体14および第2ケース半体15で構成されるアクチュエータケース16を備えている(図4,図5には第1ケース半体14だけが示されている。)。第1ケース半体14は、第2ケース半体15との間に扁平な収納空間17を画成するとともにミッションケース7の取付部24にボルト26で取り付けられる固定部14aと、該固定部14aからミッションケース7内に向けて膨出する膨出部14bとを有しており、この膨出部14b内には駆動源となるモータ18が配置される。また前記収納空間17内には前記モータ18の出力を減速する減速ギヤ機構19とこの減速ギヤ機構19を介して前記モータ18により回転駆動されるナット部材20とが配置される。
ナット部材20の内周には雌ねじ20aが形成されて、この雌ねじ20aと噛み合う雄ねじ13bを有する前記出力軸13が、第1ケース半体14の固定部14aから前記膨出部14bと同方向に膨出する支持筒14cに摺動自在に支持されて該支持筒14cの外部に突出しており、前記ナット部材20が前記モータ18の回転を受けて回転することで、前記出力軸13がナット部材20の軸線に沿って進退動する。そのため前記支持筒14cの先端には、前記フック部13aの背面と接触して前記出力軸13の回転を阻止する板状部14c′が突設されているが、前記出力軸13の回転を阻止する機構はこれに限定されるものではない。
前記ナット部材20の回転により前記出力軸13が進退動するときに、その進退動を前記アーム11に伝達するべく、前記出力軸13の先端に形成されたフック部13aはコ字状に形成されていて、その平行部間の空隙を前記アーム11のピン11aに係合させるように構成されている。また、出力軸13が貫通する前記支持筒14c先端の開口部14dはシール部材22で密封されて塵埃等がアクチュエータケース16内に侵入することを防止している。
ミッションケース7には、前記膨出部14bおよび前記支持筒14cをミッションケース7内に差し込んで、前記出力軸13のフック部13aを前記アーム11のピン11aに係合させるための開口23が形成されている。また第1ケース半体14の前記固定部14aは、前記収納空間17よりも外方に張り出していて、アクチュエータ12をミッションケース7に取り付けたときに、ミッションケース7の前記取付部24に外方から対向してそれに当接する。
さて、前記アクチュエータ12は、モータ18の間欠的な発熱に起因して前記アクチュエータ12の外殻を構成するアクチュエータケース16内の温度が急激に変化するので、アクチュエータケース16にブリーザ通路を設けることが望ましいが、このようなブリーザ通路を、アクチュエータケース16の壁面からミッションケース7の外部に露出させたのでは、その露出部から却って水や塵埃の侵入を許してしまうことになる。
そこで本実施形態では、図4,図5,図6に示すように、ミッションケース7の前記取付部24に、該ミッションケース7の内外を貫通するミッションケース貫通孔7aを形成するとともに、アクチュエータケース16の前記固定部14aの前記収納空間17に対応する部分に、アクチュエータケース16の内外を貫通するアクチュエータケース貫通孔16aを形成し、前記取付部24および前記固定部14aの合わせ面で前記固定部14aに、前記アクチュエータケース貫通孔16aの一端が開口する溝状通路14eを形成している。そしてこの溝状通路14eは、図4に示すように、アクチュエータケース16のミッションケース7への取付状態で、前記ミッションケース貫通孔7aの一端と対向して、ミッションケース貫通孔7aおよびアクチュエータケース貫通孔16aを連通させるので、これら両貫通孔7a,16aおよび溝状通路14eとで、アクチュエータケース16内の圧力を調整するとともに該アクチュエータケース16内の水をミッションケース7内に排出する水抜き兼ブリーザ用通路25を構成することができる。
このとき、図4に示すように、溝状通路14eの少なくともミッションケース貫通孔7aと対向する部分の幅pを、ミッションケース貫通孔7aの径qよりも大きくして、ミッションケース7へのアクチュエータケース16の取付時における溝状通路14eとミッションケース貫通孔7aとの位置ずれを吸収する。
なお、この溝状通路14eはミッションケース7に設けてもよく、アクチュエータケース16およびミッションケース7の両方に、取付状態で重なるように設けてもよい。
また、ミッションケース貫通孔7aはアクチュエータケース貫通孔16aよりも車両後方側に配置されていて、車両が前進走行する時の慣性力により溝状通路14e内の水を後方のミッションケース貫通孔7a側に移動させることができるので、該水がアクチュエータケース貫通孔16aからアクチュエータケース16内に戻るのを回避できる。しかも、該溝状通路14eを車両前方に向けて上り傾斜させているので更なる回避効果が得られる。
また、図4,図5に示すように、収納空間17を画成するアクチュエータケース16の内壁27は、ミッションケース7へのアクチュエータケース16の取付時に車両下方側に位置する内部底壁27aを有しており、該内部底壁27aは車両前方に向けて下り傾斜するとともに、該内部底壁27aの下端に対応する位置に前記アクチュエータケース貫通孔16aを開口させている。
また、図6,図7に示すように、ミッションケース7内には該ミッションケース7の内壁21から突出する複数のリブ28が形成されており、そのうちの1つのリブ28が、前記ミッションケース貫通孔7aの開口部7a′に車両前方側で隣接して、該開口部7a′よりも前記ミッションケース7内に突出することで、ミッションケース7の外気導入孔29(図1参照)から侵入した雨水等のミッションケース貫通孔7a内への侵入を防止している。
次に、この実施形態の作用を説明する。
ミッションケース7の取付部24に、該ミッションケース7の内外を貫通するミッションケース貫通孔7aを形成するとともに、アクチュエータケース16の固定部14aの収納空間17に対応する部分に、アクチュエータケース16の内外を貫通するアクチュエータケース貫通孔16aを形成し、更に取付部24および固定部14aの合わせ面で前記固定部14aに、アクチュエータケース貫通孔16aの一端が開口する溝状通路14eを形成して、この溝状通路14eを、アクチュエータケース16のミッションケース7への取付状態でミッションケース貫通孔7aの一端と対向させて、アクチュエータケース16内をミッションケース7内と連通させる水抜き兼ブリーザ用通路25を構成しているので、アクチュエータケース16内の温度がモータ18の間欠的な発熱に起因して急激に変化しても、これら両貫通孔7a,16aおよび溝状通路14eで構成される水抜き兼ブリーザ通路25を介してアクチュエータケース16内の圧力を調整できるとともに、結露等により発生する水分をアクチュエータケース16外に容易に排出できる。
しかもこの水抜き兼ブリーザ通路25は、それの下流端である開口部7a′がミッションケース7内に開口していて、ミッションケース7外に露出しているものでないので、外部からの水や塵埃の侵入を効果的に抑制できるとともに、アクチュエータケース16側の貫通孔16aとミッションケース7側の貫通孔7aとそれらに連通する溝状通路14eとで、直角に2回折れ曲がるラビリンス流路を構成しているので、外部からの水や塵埃の侵入を更に抑制できる。
その上、前記溝状通路14eは、前記取付部24および前記固定部14aの合わせ面に、それら取付部24および固定部14aの少なくとも一方を溝状に凹ませることで形成されているので、取付部24および固定部14aの少なくとも一方を溝状に凹ませるだけの簡単な作業でそれを形成することができて製造コストも安価である。しかもこの溝状通路14eは、前記取付部24および前記固定部14aの合わせ面であれば何れの位置にも形成できるので、ミッションケース貫通孔7aおよびアクチュエータケース貫通孔16aのレイアウトの自由度が上がるとともに、下流側に向けて下向きに傾斜する流路を容易に形成できる。また、ブリーザ通路専用のチューブを用いる必要がないので、その点でも製造コストを削減でき且つコンパクト化にも寄与する。
また、ミッションケース貫通孔7aをアクチュエータケース貫通孔16aよりも車両後方側に配置したので、溝状通路14e内の水を、車両が前進走行する時の慣性力により後方のミッションケース貫通孔7a側に移動させることができて、該水がアクチュエータケース貫通孔7aからアクチュエータケース7内に戻るのを回避できる。しかも該溝状通路14eを車両前方に向けて上り傾斜させているので更なる回避効果が得られる。
また、アクチュエータケース16の内部底壁27aを、車両前方に向けて下り傾斜させるとともに、アクチュエータケース貫通孔16aを該内部底壁27aの下端に対応する位置に開口させたので、溝状通路14eからアクチュエータケース16の内部底壁27aに戻る流路が折り返し構造となって、溝状通路14e内の水がアクチュエータケース16内に戻るのを回避できる。しかもアクチュエータケース16の内部底壁27aがアクチュエータケース貫通孔16aに向けて下り傾斜しているので、アクチュエータケース16内の水をアクチュエータケース貫通孔16aに導き易くできる。
また、溝状通路14eをアクチュエータケース16に形成したことで、それをミッションケース7に形成する場合と比べて加工に伴うミッションケース7の強度の低下を回避できる。また、少なくともミッションケース貫通孔7aと対向する部分の溝状通路14eの幅を、ミッションケース貫通孔7aの径よりも大きくしたので、ミッションケース7へのアクチュエータケース16の取付時における溝状通路14eとミッションケース貫通孔7aとの位置ずれを吸収できる。
また、一般にミッションケース7内は、車両前方側に設けられた外気導入孔29から導入した外気を、車両後方側から排気して、ミッションケース7内の熱を逃がすように構成されているため、外気導入孔29からミッションケース7内に水が侵入することがあるが、ミッションケース7内には該ミッションケース7の内壁21から突出する複数のリブ28が形成されており、そのうちの1つのリブ28が、前記ミッションケース貫通孔7aの開口部7a′に車両前方側で隣接して、該開口部7a′よりも前記ミッションケース7内に突出しているので、ミッションケース7の外気導入孔29からミッションケース7内に雨水等が侵入しても、該雨水等がミッションケース貫通孔7a内に侵入することを該リブ28で防止できる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態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。
例えば、本発明のベルト式無段変速機は、自動二輪車に搭載されるものに限定されるものでなく、どのような形態の車両にも用いることができる。
2・・・・プライマリ軸
3・・・・セカンダリ軸
4・・・・駆動プーリ
5・・・・従動プーリ
6・・・・ベルト
7・・・・ミッションケース
7a・・・ミッションケース貫通孔
7a′・・開口部
12・・・アクチュエータ
14a・・固定部
14e・・連通路(溝状通路)
16・・・アクチュエータケース
16a・・アクチュエータケース貫通孔
24・・取付部
27a・・内部底壁
28・・・リブ
p・・・・溝状通路の幅
q・・・・ミッションケース貫通孔の径

Claims (5)

  1. プライマリ軸(2)に支持される駆動プーリ(4)と、セカンダリ軸(3)に支持される従動プーリ(5)と、それら両プーリ(4,5)に巻き掛けられるベルト(6)と、それら両プーリ(4,5)およびベルト(6)を収容するミッションケース(7)と、そのミッションケース(7)に取り付けられて前記駆動プーリ(4)または前記従動プーリ(5)の何れか一方の溝幅を変更可能なアクチュエータ(12)とを備えて、車両に搭載されるベルト式無段変速機であって、
    前記アクチュエータ(12)の外殻を構成するアクチュエータケース(16)が、前記ミッションケース(7)における取付部(24)に外方から対向して該取付部(24)に固定される固定部(14a)を有しており、
    前記ミッションケース(7)の前記取付部(24)に、該ミッションケース(7)の内外を貫通するミッションケース貫通孔(7a)が形成されるとともに、前記アクチュエータケース(16)の前記固定部(14a)に、該アクチュエータケース(16)の内外を貫通するアクチュエータケース貫通孔(16a)が形成され、
    それらミッションケース貫通孔(7a)およびアクチュエータケース貫通孔(16a)を連通させる連通路(14e)が、前記取付部(24)および前記固定部(14a)の合わせ面に、それら取付部(24)および固定部(14a)の少なくとも一方を溝状に凹ませることで形成され、これら両貫通孔(7a,16a)および連通路(14e)を介して、前記アクチュエータケース(16)から前記ミッションケース(7)までを連通させたことを特徴とするベルト式無段変速機。
  2. 前記ミッションケース貫通孔(7a)を前記アクチュエータケース貫通孔(16a)よりも車両後方側に配置するとともに、前記連通路(14e)を車両前方に向けて上り傾斜させたことを特徴とする請求項1に記載のベルト式無段変速機。
  3. 車両下方側に位置する前記アクチュエータケース(16)の内部底壁(27a)を車両前方に向けて下り傾斜させるとともに、前記アクチュエータケース貫通孔(16a)を前記内部底壁(27a)の下端に対応する位置に開口させたことを特徴とする請求項2に記載のベルト式無段変速機。
  4. 前記連通路(14e)を前記アクチュエータケース(16)に形成するとともに、少なくとも前記ミッションケース貫通孔(7a)と対向する部分の前記連通路(14e)の幅(p)を、前記ミッションケース貫通孔(7a)の径(q)よりも大きくしたことを特徴とする、請求項1ないし請求項3の何れかに記載のベルト式無段変速機。
  5. 前記ミッションケース(7)内における前記ミッションケース貫通孔(7a)の開口部(7a′)に車両前方側で隣接する位置に、該開口部(7a′)よりも前記ミッションケース(7)内に突出するリブ(28)を配設したことを特徴とする、請求項1ないし請求項4の何れかに記載のベルト式無段変速機。


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