JP7194792B2 - 変速曲線を変更する装置を含む無段変速装置 - Google Patents

Description

本発明は変速機構に関し、特に、変速曲線を変更する装置を備えたオートバイ用無段変速機構に関する。

この文書では、「オートバイ」という用語は、出願人が販売しているＶｅｓｐａ（登録商標）車、Ａｐｅ（登録商標）車またはＭＰ３（登録商標）車などの揺動式または非揺動式の二輪、三輪または四輪の車両を意味する。

無段変速機（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ＣＶＴ）は、変速比を２つの限界値の間で連続的に変化させることができる車両用の自動変速機の一種である。無段変速機は、エンジンサイズが中小規模の二輪車、特にスクータで広く使用されている。

従来のＣＶＴ（無段変速機）では、変速比の変化は、２つのプーリ（ｐｕｌｌｅｙ、ベルト車）上のベルトの巻径を変化させることによって起こり、２つのプーリの一方は駆動プーリ（ｄｒｉｖｅ ｐｕｌｌｅｙ）であり、他方は従動プーリ（ｄｒｉｖｅｎ ｐｕｌｌｅｙ）であり、これらのプーリの少なくとも１つは、自己を構成する２つの部分またはハーフプーリ（ｈａｌｆ－ｐｕｌｌｅｙ）を一緒に引き出し、離間させることができる。

典型的には、駆動プーリは、一般的に「ローラ（ｒｏｌｌｅｒ）」と呼ばれる遠心重錘（ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ ｍａｓｓ）で作られた速度調整機を含み、このローラは、それぞれのハーフプーリを軸方向に一緒に引き出すことを実現し、（ハーフプーリが離間した）ローギヤ状態から（ハーフプーリが並置（ｊｕｘｔａｐｏｓｅ）された）トップギヤ状態に移行する役割を有している。

したがって、従来のＣＶＴでは、装置の物理的特性および幾何学的特性が設定されると、変速比はエンジン回転数に依存する。

代わりに、変速曲線を運転者の加速または減速要求に応じて変更することができるＣＶＴ変速機構を提供する必要がある。

換言すれば、例えば特定の条件から運転者が急に加速または減速を行う場合に、このような要求に適応して対応し、車両の加速または減速を容易にするＣＶＴ変速機構を提供する必要がある。

本発明の目的は、上記の必要性を満たす変速装置を提供することにある。

このような目的は、請求項１に記載の変速装置によって達成される。従属請求項は、実施形態の変形を記載する。

本発明による変速装置の特徴および利点は、添付の図面による非限定的な例として、以下の説明から明らかになるであろう。

図１は、本発明の一実施形態による車両用変速装置の縦断面図である。

図２は、可動ブッシュ（ｍｏｂｉｌｅ ｂｕｓｈｉｎｇ）のカム輪郭（ｃａｍ ｐｒｏｆｉｌｅ）が強調表示された図１の変速装置の断面図である。

図３は、さらなる実施形態による、本発明による変速装置の縦断面図である。

図４は、図３の装置の可動ブッシュのカム輪郭と接触しているフード（ｈｏｏｄ、覆い）を含むピンを概略的に示す図である。

図５は、図４の「フード」の平面図である。

図６ａは、カム輪郭の変形例を示す図である。 図６ｂは、カム輪郭の別の変形例を示す図である。 図６ｃは、カム輪郭の他の変形例を示す図である。 図６ｄは、カム輪郭のさらに別の変形例を示す図である。

図７は、参考例の変速装置の縦断面図である。

図８は、図７の変速装置の可動ブッシュおよび固定ブッシュの相互貫入部分を概略的に示す図である。

図９は、従来のＣＶＴ変速機構および本発明によるＣＶＴ変速機構における駆動プーリおよび従動プーリの回転を表すグラフである。

添付の図面を参照すると、符号１は、好ましくは自動二輪車／自動三輪車に適用されるように構成された、回転軸線Ｘ（ａｘｉｓ ｏｆ ｒｏｔａｔｉｏｎ Ｘ）を定義する駆動軸２（ｄｒｉｖｅ ｓｈａｆｔ ２）と係合する無段変速装置を包括的に示している。

変速装置１は、Ｖベルト６によって互いに連結される、駆動軸２によって回転駆動される第１の駆動プーリ４と、第２の従動プーリ（図示せず）とを備えている。

駆動プーリ４は、対向する円錐台（ｔｒｕｎｃａｔｅｄ－ｃｏｎｅ）状の作用面８ａ、１０ａ（ａｃｔｉｖｅ ｓｕｒｆａｃｅ８ａ、１０ａ）をそれぞれ備え、前記回転軸線Ｘに沿って摺動して作用面８ａおよび１０ａを並置し、かつ離間させ、一体的に回転する第１のハーフプーリ８と第２のハーフプーリ１０とからなる。

第１のハーフプーリ８は、特に、作用面８ａを担持し、かつ電動機軸２と同軸のブッシュ８ｂを提供する可動ブッシュ９と、可動ブッシュ９によって支持され、かつ成形された座部１６（ｓｈａｐｅｄ ｓｅａｔ １６）が設けられたコンテナ１４、および座部１６に収容された複数のローラ１８を含む速度制御機１２とを含む。

ローラは、エンジン回転数が増加するにつれて第１のハーフプーリ８を第２のハーフプーリ１０に向けて押圧し、特に可動ブッシュ９を第２のハーフプーリ１０に向けて押圧する遠心重錘を実現する。

このようにして、駆動プーリ４上のベルト６の巻径が増大し、伸長不可能なベルトが動作して従動プーリの巻径が縮小し、変速比が増大する（トップギヤ）。

駆動プーリ４は固定ブッシュ１１をさらに含み、固定ブッシュ１１は、回転軸線Ｘに沿った主要延在部を有し、電動機軸２と同軸で、例えば溝付き輪郭を介して電動機軸２と回転結合される。

可動ブッシュ９は、固定ブッシュ１１によって回転係合可能であり、それぞれのカム輪郭の係合によって固定ブッシュ１１に対して軸方向に並進可能である。

変速装置１は、固定ブッシュ１１と可動ブッシュ９との間の回転を伝達するのに適しており、作用面８ａ、１０ａ間の接近を防止するか、または作用面８ａ、１０ａ間の接近を容易にするように構成された、固定ブッシュ１１と可動ブッシュ９との間で動作するカム機構を含む。

例えば、第１の実施形態（図１～４）によれば、駆動プーリ４は、例えば鋼鉄製で、固定ブッシュ１１に固定された、固定ブッシュ１１から径方向外側に突出している少なくとも１つのピン２０（図１および図２）を含む。

これに対応して、可動ブッシュ９は、例えば可動ブッシュ９を径方向に貫通するカム開口部２４の閉じた周縁部からなる第１のカム輪郭２２を有する。

変形例（図３および図４）によれば、ピン２０は、例えば自己潤滑性の（例えばＴＢＤ）プラスチック材料などのフード２６を含み、フード２６は、可動ブッシュ９のカム輪郭２２と接触するように頭部を覆う。

例えば、フード２６には、仮想円筒面３０（ｉｍａｇｉｎａｒｙ ｃｉｒｃｕｌａｒ ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｓｕｒｆａｃｅ仮想円の円筒表面）に内接する丸みを帯びた輪郭をもたらす環状側面２８（ａｎｎｕｌａｒ ｓｉｄｅ ｓｕｒｆａｃｅ ２８）が設けられている。好ましくは、前記側面２８は、弧状部分３４によって接続された平坦部分３２を提供する。

有利には、このフードの構造は、固定ブッシュ１１によって可動ブッシュ９に伝達される荷重を最小限に抑えることができ、その逆に、可動ブッシュ９によって固定ブッシュ１１に伝達される荷重を最小限に抑えることもできる。

カム輪郭２２は閉鎖されており、電動機軸２が駆動トルクを与える場合（加速段階）にピン２０が当接する駆動部分３０ａと、電動機軸２が制動トルクを与える場合（減速段階）にピン２０が当接する、制動部分３０ｂとを有する。

例えば図６ａでは、電動機軸２の回転方向が矢印Ｆで示される場合、ピン２０は加速段階の間に輪郭２２の駆動部分３０ａに当接し、代わりに、ピン２０は減速段階の間に輪郭２２の制動部分３０ｂに当接する。

第１の実施形態の変形例によれば、カム輪郭は、直線状の駆動部分３０ａと、駆動部分３０ａと同じ直線状の制動部分３０ｂを提供し（図６ａ）、さらなる実施形態の変形例によれば、カム輪郭２２は、曲線状の駆動部分３０ａと、駆動部分３０ａと同じ曲線状の制動部分３０ｂを提供する（図６ｂ）。

さらなる実施形態の変形例によれば、カム輪郭は、例えば、直線状の駆動部分３０ａと、勾配が駆動部分３０ａとは異なる直線状の制動部分３０ｂを提供し（図６ｃ）、さらなる実施形態の変形例によれば、カム輪郭２２は、例えば、曲線状の駆動部分３０ａと、パターンが駆動部分３０ａとは異なる曲線状の制動部分３０ｂを提供する（図６ｄ）。

参考例（図７および８）によれば、固定ブッシュ１１および可動ブッシュ９は互いに軸方向に貫入し、貫入部分は、固定ブッシュ１１上の駆動輪郭３２ａと、可動ブッシュ９上の従動輪郭３２ｂを定義する。

この実施形態では、作用面８ａを担持するコンテナ１４は可動ブッシュ９上で軸方向に移動可能である。

変速装置１の通常動作中、運転者がローギヤから加速を行った場合に駆動トルクが電動機軸から伝達された場合、カム機構は、第２のハーフプーリ１０の作用面１０ａへ向かう第１のハーフプーリ８の作用面８ａの前進に対抗し（ｏｐｐｏｓｅ）、これによって変速が遅延し、変速装置の挙動が標準的なＣＶＴよりもスポーティ（ｓｐｏｒｔｉｎｇ）なものになる。

電動機軸によって伝達される制動トルクの代わりに、例えばスロットルまたは制動を解除することによって運転者が減速を行った場合、または車両がトップギヤから開始して下り坂を移動する場合、カム機構は、第１のハーフプーリ８の作用面８ａを第２のハーフプーリ１０の作用面１０ａから容易に離間させ、これによりシフトダウンが促進され、したがって標準的なＣＶＴよりも際立った減速が促進される。

革新的には、上述の変速装置は、運転者の加速または減速の要望に対応することができるので、前述の必要性を満たすことができる。

さらに有利には、カム機構の輪郭を適切に成形することにより、程度の差はあるが加速または減速に突然応答する変速装置を設計することが可能である。

例えば、図９は、従来のＣＶＴ変速機構および本発明によるＣＶＴ変速機構の駆動プーリおよび従動プーリのエンジン回転を示している。本発明によるＣＶＴ変速機構については明らかに大きなヒステリシスを示している。

さらに有利な態様によれば、適切に成形されたピンに適用されたフードを使用して、ピンと可動ブッシュとの間に集中する応力を制限することが可能である。

さらに有利には、前記フードがプラスチック材料製である場合、ピンと可動ブッシュとの間の潤滑の必要性を排除することができる。

添付の特許請求の範囲によって定義される保護の範囲内に含まれる不定の要件を満たすように、上述の変速装置を変更することができることは当業者にとって明らかである。

Claims (3)

1. 駆動軸（２）に接続可能な二輪、三輪または四輪のオートバイ用無段変速装置（１）であって、
   Ｖベルト（６）用の作用面（８ａ、１０ａ）を備え、前記作用面のうちの一方（８ａ）を担持する可動ブッシュ（９）を備えた駆動プーリ（４）であって、前記可動ブッシュ（９）が、ローギヤとトップギヤとの間の変速を達成するように速度調整機（１２）のローラ（１８）の作用の下で軸方向に摺動可能である、駆動プーリ（４）と、
   電動機軸（２）に対して固定可能かつ同軸である固定ブッシュ（１１）と、
   前記固定ブッシュ（１１）と前記可動ブッシュ（９）との間の回転を伝達するのに適しており、前記作用面（８ａ、１０ａ）間の接近を防止するか、または前記作用面（８ａ、１０ａ）間の接近を容易にするように構成された、前記固定ブッシュ（１１）と前記可動ブッシュ（９）との間で動作するカム機構（２０、２２）と、
   を含み、
   前記カム機構が、前記固定ブッシュ（１１）に固定され、かつ前記固定ブッシュ（１１）から径方向外側に突出している少なくとも１つのピン（２０）と、前記可動ブッシュ（９）の第１のカム輪郭（２２）とを含み、
   前記第１のカム輪郭（２２）が、前記可動ブッシュ（９）を径方向に貫通するカム開口部（２４）の閉じた周縁部で構成され、
   前記電動機軸（２）が加速段階で駆動トルクを与える場合に前記ピン（２０）が当接する駆動部分（３０ａ）と、前記電動機軸（２）が減速段階で制動トルクを与える場合に前記ピン（２０）が当接する、前記駆動部分（３０ａ）とは異なる制動部分（３０ｂ）とを有し、
   前記駆動部分（３０ａ）は、直線状であって、回転軸線Ｘに対して所定の角度をなす勾配を有しており、
   前記制動部分（３０ｂ）は、直線状であって、前記駆動部分（３０ａ）とは逆方向で且つ回転軸線Ｘに対してより小さい角度をなす勾配を有していることを特徴とする、
   変速装置。
2. 前記ピン（２０）が、前記可動ブッシュ（９）の前記第１のカム輪郭（２２）と接触するように頭部を覆うプラスチック材料製のフード（２６）を含む、請求項１に記載の変速
   装置。
3. 前記フード（２６）には、丸みを帯びた輪郭を実現する環状側面（２８）が設けられている、請求項２に記載の変速装置。

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