JPH0324348A - Ｖベルト式無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は自動二輪車等に用いられる無端Ｖベルト無段
変速機に関し、詳しくはカムプレートから可動シープに
小さなトルクで動力を伝達する■ベルト無段変速機に関
するものである．［従来の技術］ 例えば、自動二輪車等には変速比を無段階に変化させる
Ｖベルト無段変速機を用いるものがある．このＶベルト
無段変速機は、クランク軸等の回転軸に固定シープを固
着すると共に、回転軸に遊合した可動シープと、回転軸
に固定したカムプレートとをスライダを介して摺勤可能
に係合して動力を伝達する．そして、可動シープとカム
プレートとの間に配置した遠心ウェイトの作動で、回転
速度に応じて可動シープを回転軸方向に移動し、可劾シ
ープと固定シープとの円雌面間に扶持させた無端Ｖベル
トの係合位置を変化し、変速比を変えるようになってい
る． ［発明が解決しようとするｎ題］ ところで、特開昭５９−４８６３５号に開示されるよう
に、可動シープとカムプレートの間に配置された遠心ウ
ェイトと、両者をスライダを介して摺動可能に係合して
動力を伝達する部分とが同じ円周上の位置になっている
． このため、カムプレートから可動シープへの動力伝達が
半径方向の中央部で行なわれることになり、動力の伝達
に大きなトルクが必要で、可動シープを回転軸方向へ移
動させるスライダの摺動抵抗が大きくなる．このため、
可動シープが回転軸方向へ俊敏に移動しなかったり、円
滑に移動しない場合があり、これらがスムーズな変速の
妨げとなったり、加速時の応答性が十分でない等の一原
因となっている． また、可動シープを移動させる遠心ウェイトと、動力の
伝達部とが同じ円周上の位置するため、遠心ウェイトを
等間隔に配置することが困難で、可動シープの押動が不
均一になる．さらに、遠心ウェイトの幅が狭くなり、遠
心ウェイトと可動シープ及びカムプレートとの接触部の
面圧が大きくなって、これらの接触部が摩耗する等の不
具合が生じる． この発明はかかる実情を背景にしてなされたもので、ス
ムーズな変速特性が得られる共に、加速応答性が向上し
、さらに耐久性が向上する■ベルト無段変速機を提供す
ることを目的としている．［課題を解決するための手段
］ 前記課題を解決するために、この発明は、回転軸に固定
シープを固着するととも社、回転軸に遊合した可動シー
プと、回転軸に固定したカムプレートとを係合して動力
伝遠し、さらに可劾シープとカムプレートとの間に配置
した遠心ウェイトの作動で、可動シープを回転軸方向社
移動し、可動シープと固定シープとの円錐面間に無４ｖ
ベルトを挟持させるＶベルト無段変速機において、前記
可動シープの外周縁部に凹部な形成すると共に、前記カ
ムプレートの外周縁部に凸部を形成し、このカムプレー
トの凸部を前記可動シープの凹部に一体回転可能でかつ
回転軸方向へ摺動可能Ｃ係合したことを特徴としている
． ［作用］ この発明は、カムプレートから可動シープへの動力伝達
が、カムプレートの外周縁部と可動シ−ブの外周縁部と
に形成された凹凸の係合部によって行なわれる．このた
め、小さなトルクで動力伝達ができ、保合部での摺動抵
抗が小さくなり，遠心ウェイトによって、可動シープは
迅速かつスムーズに回転軸方向へ移動する． ［実施例］ 以下、この発明の一実施例を添付図面に基づいて詳細に
説明する． 第１図は自動二輪車に用いられるＶベルト無段変速機の
配置を示す概略図、第２図はＶベルト無段変速機の駆動
側の断面図、第３図は可動シープの正面図、第４図は第
３図のｒＶ−ＴＶ断面図％′！Ｊ５図は第３図のＶ矢視
図，第６図はカムプレートの正面図、第７図は１Ｊ６図
の■一■断面図、第８図はスライダの正面図、３４９図
は第８図のＩＸ−ＩＸ断面図、第１０図はスライダキャ
ップの正面図、第１１図は＠１０図のＸＩ−ＸＩ断面図
である．第１図において、符号１はエンジンを示し、こ
のエンジン１はパワーユニットケース２と連結されてい
る．パワーユニットケース２には、ビストン３により駆
動されるクランク軸４と、後輪５を懸架する車軸６が回
助可能に軸支されている．クランク軸４のギャ７とエン
ジンｌに設けられたカムシャフト８とがカムチェーン９
を介して連結され、エンジン１の吸排気バルブを開閉す
る．クランク軸４の一方の端部には発電機１０が設けら
れ、また他端部には始動用ワンウェイクラッチ１１が設
けられている．この始動用ワンウェイクラッチｌ１はリ
ングギャ１２を介してスタータモータのギャｌ３に連結
されている．スタータそ一夕でリングギャ１２を駆動し
、始動用ワンウェイクラッチ１１を介してクランク軸４
を強制的に回転して、エンジン１を起動させる．エンジ
ン１の駆動力はクランク軸４から■ベルト無断変速機Ａ
で変速され、遠心クラッチＢを介して被動車軸１４へ伝
達され、さらに連結軸１５から車軸６ヘギヤ機構を介し
て伝達される。

■ベルト無段変速機の駆動側Ｃは第２図乃至第１１図に
示すように構成され、３４２図の上部半断面は高速状態
を示し、下部半断面は低速状態を示している． クランク軸４のスプライン部４ａにはカムプレート２０
、支持筒２１及び固定シープ２２の順に挿着してナット
２３で締付固定し、これらがクランク軸４と一体に回転
するようになっている．クランク軸４の端部は、パワー
ユニットケース２に取付られたカパ−２４にベアリング
２５を介して回助可能に支持され、ベアリング２５には
グリス溜２６からグリスが供給され、カバー２４には冷
却風導入口２７が形成されている． 固定シープ２２は盤状で、円錐面２２ｍと反対側面に冷
却用のフイン２２ｂが複数個一体形成され、回転によっ
て空気を冷却風導入口２７から内部に吸入するようにな
っている． 支持筒２１には可動シープ２８がすべり部材２９を介し
て遊合されると共に、クランク軸方向へ移動可能になっ
て・いる．支持筒２１にはグリス溜３０が設けられ、す
べり部材２９側へ供給して潤滑し、スベリ部材２９の両
端部にはオイルシール３１が設けられている． 可動シープ２８の円錐面２８ａは固定シープ２２の円錐
面２２ａと対向しており、この間にＶベルト３２を扶持
させるようになっている．この可動シープ２８には外周
縁部２８ｂがカムプレート２０方向へ突出して形成され
、この外周縁部２８ｂには４箇所に凹部２８ｃが形成さ
れている．この凹部２８ｃの両側にはスライダ嵌合穴２
８ｄが形威され、ビン状のスライダ３３がクランク軸方
向に嵌合される．可動シープ２Ｂの外周縁部２８ｂには
環状のスライドキャップ３４を当てがい、取付孔３４ａ
からビス３５で締付けて取付け、スライダ３３の抜け止
めをしている．スライド３３は潤滑剤を有する樹脂で形
成され、一端部に軸方向の摺動面３３ａを有しており，
この摺動面３３８を対向させて嵌合されている．このス
ライダ３３はスライダキャップ３４で、その軸方向の移
動が規制されており、スライダ３３が軸方向へ移動して
摺動面３３ａ以外の部分が摩耗することを防止している
． カムプレート２０は円盤形状であり、その中央郎（クラ
ンク軸４のスプライン部４ａに係合するスプライン孔２
０ａを有している．カムプレート２０の半径方向外方は
可動シープ２８側に屈曲され、その外周縁部２０ｂには
４＠所に凸部２０ｅが形成されている．この凸郎２０ｅ
は可動シープ２８の凹部２１３ｃに、スライダ３３の摺
動面３３ａ＆：接するように係合され、一体回転可能で
かつ回転軸方向へ摺動可能になっている．カムプレート
２０からの可動シープ２８への動力伝達が、それぞれの
外周縁部の係合部で行なわれるため、小さなトルクで動
力伝達ができ、スライダ３３との摺動抵抗が軽減する．
このように、可動シープ２８が円滑に移動するため、ス
ムーズな変速特性が得られる．また、アクセル操作に敏
感に反応して変速することができ、加速応答性が向上す
る．可動シープ２Ｂには凹部２８ａが８個等間隔に形成
され、またカムプレート２０には傾斜するガイド面８ｉ
ｓ２０ｄが対向して等間隔に形成されており、この凹部
２８ｅとガイド面郎２０ｄとの間には遠心ウェイト３６
が８個等間隔に設けられてい遠心ウェイト３６は可勤シ
ープ２８とカムプレート２０との係合部が外周縁部に形
成されているため、円周方向へ等間隔に配置されており
、遠心力で可動シープ２８を均等に押動することができ
る。また、遠心ウェイト３６の配置スペースの確保が容
易であり、遠心ウェイト３６の幅を広くすることができ
、その分接触部の面圧を減少することができ、接触部の
摩耗が少なくなり耐久性が向上する． カムプレート２０のガイド面部２０ｄの間には打抜孔２
０ｅが形成され、この打抜孔２０ｅで軽量化すると共に
、冷却風を導き遠心ウェイト３６側を冷却するようにな
っている． 遠心ウェイト３６はクランク軸４の回転による遠心力で
、可動シープ２８の凹部２８ｅと、カムプレート２０の
ガイド面部２０ｄにガイドされて、半径方向へ移動して
可動シープ２８をクランク軸４方向へ移動し、可勤シー
プ２８と固定シープ２２の円錐面間の間隔を変化させる
．次に、この実施例の作動を説明する． クランク軸４が回転すると、クランク軸４に固定された
固定シープ２２が回転すると共に、クランク軸４にスプ
ライン係合したカムプレート２０が回転する．カムプレ
ート２０の回転力が凸部２０ｃからスライダ３３を介し
て可動シープ２Ｂの凹部２８ｃに伝達され、可動シープ
２８が一体回転する． 低速回転のときは遠心ウェイト３６は可動シープ２８と
カムプレート２０の半径方向内方に位置しているため、
第２図の下部半断面に示すように可動シープ２８は固定
シープ２２から離れた位置にある．このとき、固定シー
プ２２と可動シープ２８によって形成されるＶ字溝は幅
が広く、■ベルト３２の接触位置は半径方向内方にあり
ベルト壱掛径が小さくなっている． そして、クランク軸４の回転速度が上昇すると第２図の
上部断面に示すように、遠心力が増加して遠心ウェイト
３６は可動シープ２８及びカムプレート２０の凹部２８
ｅとガイド面部２０ｄを転動じて半径方向外方に移動す
る。

これによって、可動シープ２８はその凹部２８Ｃに設け
たスライダ３３が、カムプレート２０の凸部２０ｃにガ
イドされて摺動し、固定シープ２２へ近づく方向に移動
する．このため、固定シープ２２と可劾シープ２８間で
形成されるＶ字溝が狭くなり、それに対するＶベルト３
２の接触位置は半径方向外方に移動し、ベルト巻掛径が
大きくなり、従って、被動側から車軸６に伝わる回転速
度は高速になる． 第１２図乃至第１４図は他の実施例を示し、第１２ｒ：
ｇＪは可動シープとカムプレートとの係合郎を示す平面
図、第１３図は正面図、第１４図は第１３図の謂−′Ｍ
ＴＩ！ｒ面図である． この実施例では可動シープ４０がアル主二ウムダイキャ
ストで形威され、その外周縁部に凹部４０ａが形成され
ている．この凹部４０ａの周囲に沿って係合溝４０ｂが
形成されている．この係合溝４０ｂにＵ字状のスライダ
４１が嵌合されている． カムプレート４２はプレス板金で形成され、この外周縁
部を屈曲してリプ４２ａを形成し、この外周縁部に形成
された凸部４２ｂをスライダ４１に係合している．この
スライダ４１は樹脂で形成され、このスライダ４１をア
ルミニウムで形成されたカムプレート４２の凸部４２ｂ
で摺動させ、摺劾抵抗を減小させて可動シープ４０がス
ムーズに遠心ウェイト４３で移動できるようにしている
． また、スライダ４１はυ字状に形成されていることから
，カムプレート４２の凸部４２ｂで係止され、特別の抜
け止め部材を用いないでも落下することがない． 第１５図乃至第１７図はさらに他の実施例を示し、第１
５図は可動シープとカムプレートとの係合部を示す平面
図、第１６図は正面図、第１７図は第１６図のＸ■一Ｘ
■断面図である．この実施例は、係止リブ４４ａを有す
るＵ字状のスライダ４４を、可動シープ４０の係合溝４
０ｂに嵌合している．このスライダ４４はカムプレート
４２の外周縁部に形成した凸部４２ｂの全面で摺動する
ようにし、接触面積を増加させることで、面圧をさらに
軽減するようにしている．なお、前記実施例では可動シ
ープにスライダを固定するようにしているが、カムプレ
ートに固定するようにしてもよい．例えば、第６図及び
第７図に示すカムプレート２０の凸郎２０ｃにスライダ
をかぶせるようにして固定することができる．第１８図
はＶベルト無段変速機の従動側Ｄを示す断面図で、上部
の半断面は高速状態を示し、下部の半断面は低速状態を
示している． 被駆動軸１４に支持筒５０がベアリング５１．５２を介
して回動可能に設けられ、この支持筒５０に固定シープ
５３がリベット５４で固定されている．支持筒５０には
トルクカム筒５５が設けられ、このトルクカム筒５５に
は可動シープ５６がリベット５７で固定されている．ト
ルクカム筒５５には所定の角度でカム溝５８が形成され
ており、このカム満５８に支持筒５０に固定したカムビ
ン５９が係合されている．トルクカム筒５５で変速時に
は、可動シープ５６が固定シープ５３に対して相対的に
回勅しながら被駆動軸１４軸方向へ移動するようになっ
ている．トルクカム筒５５にはスプリング６０のスプリ
ングシ一ト６１が設けられている．スプリング６０は可
動シープ５６と、遠心クラッチＢのクラッチプレート６
２との間に圧縮して設けられ、可動シープ５６を常に固
定シープ方向へ付勢している． 遠心クラッチＢのクラッチプレート６２は支持筒５０に
スプライン係合してナット６４で締付固定され、固定シ
ープ５３と一体に回転する．このクラッチプレート６２
には一対のクラッチシエ−６５が設けられており，遠心
力で支持ビン６６を支点と回転して外方へ開き、固定プ
レート６７に圧接して動力を伝達するようになっている
．この固定プレート６７は被駆動軸１４にナット６８で
締付固定されており、所定の回転速度でクラッチが接続
され、被駆動軸１４を回転して後輪側に動力を伝達する
． スプリング８０の一端部６０ａはストツバ部６３ａを有
する環状リング６３を介して可動シープ５６に支持され
、他端部６０ｂはクラッチプレート６２に直接当接し、
かつ段部６２ａに係合して支持され、遠心力で外方へ移
動することを防止している． 環状リング６３は硬いプレス鋼等の摺動部材で形成され
、可動シープが回動しなから被駆１２１Ｍ方向へ移動す
る際にスプリング６０の端部が摺動するようヒしている
．これにより、スプリング６０の噛部６０ａ，６０ｂが
可動シープ５６とクラッチプレート６２が相対的に回転
することで、これらにひっかかることがあり、スプリン
グ６０＆ｌｌ：不規則なネジリが発生することを防止し
、所定の推進力を得るようにし、設定された変速特性を
得ることができるようになっている． また、スプリング６０のねじりによる外形の肥大を防止
することができ、この肥大によって他部材との干渉を回
避するためのクリアランスを設定する必要がなくなり、
スプリング６０の径方向のガタを減少することができる
．また、環状リング６３はクラッチプレート６２側に設
けて、スプリング６０の他Ｃ４部Ｓｏｂ側を支持するよ
うにしてもよく、さらに両端部Ｂｏａ，６０ｂで支持す
るようにしてもよい． さらに、環状リング６３を円環状としているので、可動
シープ５６或いはクラッチプレート６２と環状リング６
３とのひっかかりの方向性もない． ３４１９図はＶベルト無段変速機の従動側のさらに他の
実施例を示す断面図である．第１８図と同じ符号は同一
部材を示すから説明を省略する．この実施例では、可動
シープ５６とクラッチプレート６２の間に配置されたス
プリング７０は、その一端部７０ａを可動シープ５６に
固定し、他端部７０ｂをクラッチプレート６２に固定し
ている．従フて、可動シープ５６はトルクカム筒５５の
カム溝５８によって回動しながら軸方向へ移動するが、
スプリング７０の両端郎７０ａ，７０ｂが固定されてい
るためねじりられ、ねじりスプリング機能も併用するよ
うになっている．このため、可動シープ５６が固定シー
プ５３側へ移動するとき、高い推進力を発生することが
でき、またトルクカム筒５５のカム？＊５８の角度を変
化させることで、従来の一次直線的な推進力特性から内
燃機関の要求に応じた変速特性を得ることができる． なお、可動シープ５６やクラッチプレート６２に凸部を
形成し、この凸部にスプリング７ｏの両端部７０ａ，７
０ｂを係合するようにすると、スプリング７０の組付け
が容易になる． 第２０図はりベルト無段変速機を有するユニット式動力
伝達機構を搭載したスクータの側面図、第２１図はユニ
ット式動力伝達機構の断面図である． スクータの車体８０にはパワーユニット８１が懸架され
、このパワーユニット８１には後輪８２が設けられてい
る。パワーユニット８１の前側にエンジン８３が配置さ
れ、この動力はクランク軸８４からＶベルト無段変速機
８５を介して変速され、遠心クラッチ８６を介して被駆
動軸８７に伝達される．この被駆動軸８７からギヤ８８
．８９を介して中間軸９０へ伝達され、さらにギヤ９１
．９２を介してドライブ軸９３へ伝達される．ドライブ
軸９３のスブロケット９４からベルト９５によって、後
輪の車軸９６のスブロケット９７へ伝達し、後輪８２を
駆動するようになっている．ベルト９５はゴムベルト、
樹脂ベルト、金属ベルト等が用いられる． このドライブ軸９３から車軸９６への動力の伝達はベル
トに限定されず、チェーンでもよく、またギヤ機構等で
伝達するよう社してもよい．この実施例では、■ベルト
無段変速機８５の駆動側８５ｍと従動側８５ｂを近接さ
せて軸間が短縮されており、これによりベルト８５ｃが
短くなっているため、ベルト８５ｃの共振による騒音が
低減する．また、ベルト８５ｃの振れを見込んだ外壁と
のクリアランスを小さくすることができ、装置が小型に
なる． さらに、■ベルト無段変速機８５が前側に移行し、重量
物がエンジン８３側に近接されており、後輪８２のバネ
下荷重を低減させることができる．また、後輪８２への
動力の伝達はベルト、チェーン等によって行なわれるた
め、後部のケース幅を狭くすることができ、悪路等でケ
ースが障害物と干渉することがなくなり、さらにコーナ
リングでのバンク角の確保が容易である． ［発明の効果】 前記のように、この発明は可動シープの外周縁部に凹部
を形成すると共に、カムプレートの外周縁部に凸部を形
成し、このカムプレートの凸部を可動シープの凹部に一
体回転可能でかつ回転軸方向へ摺動可能Ｃ係合したから
、小さなトルクでカムプレートから可動シープへの動力
伝達ができ、摺動抵抗が小さくなるため、遠心ウェイト
によって可動シープは迅速かつスムーズに回転軸方向へ
移動し、変速特性及び加速応答性が向上する．また、遠
心ウェイトの配置スペースの確保が容易になり、遠心ウ
ェイトを等間隔に配置でき、可動シープを均等に押動で
きる．さらに、遠心ウェイトの幅を広げることができ、
可動シープ及びカムプレートとの接触部の面圧が減少し
、摩耗を軽減でき耐久性が向上する．

【図面の簡単な説明】

第１図は自動二輪車に用いられるＶベルト無段変速機の
配置を示す概略図、第２図はＶベルト無段変速機の駆動
側の断面図、第３図は可動シープの正面図、′！Ｊ４図
は第３図のＩＶ−ｒＶ断面図、第５図は第３図のＶ矢視
図、′！４６図はカムプレートの正面図、３４７図は第
６図の■一■断面図、′ｓ８図はスライダの正面図、第
９図は第８図のＩＸ−ＥＸ断面図、第１０図はスライダ
キャップの正面図、第１１図は第１０図のＸＩ−ＸＩ断
面図、′Ｍ１２図乃至第１４図は他の実施例を示し、′
ｓ１２図は可動シープとカムプレートとの係合部を示す
平面図、３４１３図は正面図、第１４図は第１３図の鼎
一謂断面図、＄１５図乃至第１７図はさらに他の実施例
を示し、第１５図は可動シープとカムプレートとの係合
部を示す平面図、第１６図は正面図、第１７図は第１６
図のＸ■一Ｘ■断面図、第１８図はＶベルト無段変速機
の従動側を示す断面図、第１９図はＶベルト無段変速機
の従勅側のさらに他の実施例を示す断面図、第２０図は
Ｖベルト無段変速機を有するユニット式動力伝達機構を
搭載したスクータの側面図、第２１図はユニット式動力
伝達機構の断面図である． 図面中符号４はクランク軸、２０．４２はカムプレート
、２０ｃ，４２ｂは凸部、２２は固定シープ、２８．４
０は可動シープ、２８ｃ，４０ａは凹郎、３３．４１．
４４はスライダである． 第 第 ５ Ｏ ３ 図 図 ｋ 第 ４ 図 第１０図 第 １１図 第１７ 図 第１８ 図 ４２ 第 １６図 第 １９ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転軸に固定シープを固着するとともに、回転軸に遊合
   した可動シープと、回転軸に固定したカムプレートとを
   係合して動力伝達し、さらに可動シープとカムプレート
   との間に配置した遠心ウェイトの作動で、可動シープを
   回転軸方向に移動し、可動シープと固定シープとの円錐
   面間に無端Ｖベルトを挟持させるＶベルト無段変速機に
   おいて、前記可動シープの外周縁部に凹部を形成すると
   共に、前記カムプレートの外周縁部に凸部を形成し、こ
   のカムプレートの凸部を前記可動シープの凹部に一体回
   転可能でかつ回転軸方向へ摺動可能に係合したことを特
   徴とするＶベルト無段変速機。