JPH0430452Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、固定プーリ半体と可動プーリ半体と
から成るプーリに無端Ｖベルトを巻掛け、可動プ
ーリ半体が軸方向に移動して無端Ｖベルトに接離
することにより、プーリおよび無端Ｖベルト間の
動力伝達を接続、遮断するようにしたベルト式ク
ラツチ装置に関するものである。

従来技術 このようなベルト式クラツチ装置は、例えば自
動二輪車等に、ベルト式自動変速装置を兼ねて採
用されている。一般に、ベルト式自動変速装置
は、駆動軸に装着され相対向する円錐面を有する
固定プーリ半体および可動プーリ半体から成る駆
動プーリと、被動軸に装着され同様に固定プーリ
半体と可動プーリ半体とから成る被動プーリとの
間に無端Ｖベルトを巻掛けて構成されている。そ
して上記駆動プーリの可動プーリ半体の背後に
は、駆動軸とともに回転して遠心力により半径方
向外方へ変位する遠心ウエイトローラが配設され
ており、該ローラが前記可動プーリ半体の傾斜し
た背面と係合することにより、該可動プーリ半体
が軸線方向に変位して固定、可動両プーリ半体の
円錐面間の間隔が変化し、これにより両円錐面間
に挟持された無端Ｖベルトの半径位置が変化し
て、駆動、被動両軸間の変速比が自動的に変化す
るようになつている。なお、前記遠心ウエイトロ
ーラは前記可動プーリ半体の背面に形成された傾
斜支持面と、駆動軸とともに回転するランププレ
ートに形成され、前記可動プーリ半体の傾斜支持
面と共働して半径方向外方に向つて漸次挟まる空
間を形成する傾斜支持面との間に挟持されてい
る。

しかして、このような自動変速装置にクラツチ
としての機能を持たせる場合には、駆動軸の停止
時にＶベルトと可動プーリ半体の円錐面との間に
一定の隙間が存するようにし、この隙間を確保す
るために、固定プーリ半体と可動プーリ半体との
間にスプリング（クラツチ遮断スプリング）を介
挿して、可動プーリ半体を固定プーリ半体から離
隔する方向へ常時付勢しておく。

駆動軸が回転し始めると、前述のように、遠心
ウエイトローラの遠心力により可動プーリ半体が
固定プーリ半体側へ押されるが、上記遠心力が前
記クラツチ遮断スプリングの力に打勝つて可動プ
ーリ半体とＶベルトとが接触するまではＶベルト
は駆動されない。すなわちクラツチは「断」の状
態にある。駆動軸の回転数が、可動プーリ半体と
Ｖベルトとが十分に圧接する値に達すると、クラ
ツチが接続状態となつてＶベルトへの動力伝達が
行われる。このようにしてクラツチ遮断スプリン
グの強さによつて定まる所定回転数でクラツチの
断接が自動的に行われる。

特公昭48−41185号公報には、上述した装置と
はやや異なつたベルト式クラツチ装置もしくはベ
ルト式自動変速装置が開示されている。この装置
においては、遠心ウエイトローラが可動プーリ半
体に腕部材を介して揺動自在に連結され、かつ前
記ランププレートと同様な遠心ローラ受と係合し
ており、遠心ウエイトローラに作用する遠心力に
より前記腕部材が揺動することにより可動プーリ
半体が軸方向に摺動するようになつている。そし
て前記腕部材を常時下方に押圧傾向に弾持する螺
旋状スプリングが該腕部材の支持軸に捲装されて
おりこの螺旋状スプリングが前述のクラツチ遮断
スプリングと同様な機能を果たしている。

考案が解決しようとする問題点 上述した従来一般のベルト式クラツチ装置にお
いては、クラツチの接続回転数は、固定プーリ半
体と可動プーリ半体との間に介挿されたクラツチ
遮断スプリングの強さによつて規制されるが、こ
のクラツチ遮断スプリングは、遠心ウエイトロー
ラの遠心ウエイトローラの遠心力が傾斜支持面の
くさび効果によつて増幅されて生ずる可動プーリ
半体の推力に対向しなければならないので、強力
なものとしなければならない。従つて該スプリン
グ自体大きなものとなり、その設置位置に制約さ
れ、または装置の大形化を招く。

このことは前記特公昭48−41185号公報の装置
についても同様であり、特にこの装置においては
遠心ウエイトローラを支持する腕部材等を設けな
ければならないので、装置の構造がさらに複雑化
し、かつ大形化する。

さらに上記のような従来装置においては、クラ
ツチが接続した時すなわちＶベルトと可動プーリ
半体とが接触した時、前記強力なスプリングが両
者を引き離す方向に働いているので、その後回転
数がさらに増して可動プーリ半体の推力が上記ス
プリングの力に完全に打勝ち、Ｖベルトと可動プ
ーリ半体との間に動力伝達に充分な面圧が生ずる
まで、両者間に滑りが生じ、切れの良いクラツチ
断接動作が得られ難いという問題があつた。

問題点を解決するための手段および作用 本考案はこのような事情に鑑みてなされたもの
であり、本考案においては、回転軸に固定プーリ
半体を固着するとともに可動プーリ半体を軸方向
に摺動自在に嵌合し、これら両プーリ半体の相対
向する円錐面間に無端Ｖベルトを挟持させ、前記
可動プーリ半体の背面に形成された傾斜支持面と
該背面に対向させて設けたランププレートに形成
された傾斜支持面との間に遠心ウエイトローラを
介在させて成るベルト式クラツチ装置において、
前記可動プーリ半体の外周部に該外周部から半径
方向内方へ延びる板ばねを固着するとともに、前
記ランププレートに半径方向のスリツトを設け、
前記板ばねを、前記ランププレートの前記傾斜支
持面とは反対の面側から該傾斜支持面側へ向つて
前記スリツトを出入自在に通過し、かつ前記遠心
ウエイトローラが半径方向内方位置に在る時に該
ローラを半径方向内方へ向けて押圧するように形
成する。

本考案によれば、回転軸の回転数が板ばねの強
さにより定まる所定の回転数に達するまでは、遠
心ウエイトローラは該板ばねによつて半径方向内
方へ向けて押圧され、半径方向外方へ移動しな
い。従つて可動プーリ半体も移動せず、クラツチ
遮断状態が維持される。

回転軸の回転数が所定値に達し、遠心ウエイト
ローラに働く遠心力が前記板ばねの力に打勝つ
と、該板ばねはスリツトを抜けてランププレート
の傾斜支持面とは反対の面側へ揺動後退し、遠心
ウエイトローラは該傾斜支持面に直接係合する。

以後、遠心ウエイトローラは板ばねの作用を受
けることなく可動プーリ半体およびランププレー
トの両傾斜支持面と係合し、遠心力により可動プ
ーリ半体を移動させてＶベルトと係合させる。

このように、クラツチの接続回転数は板ばねに
よつて制御されるので、クラツチ遮断時にＶベル
トと可動プーリ半体とを引き離しておくクラツチ
遮断スプリングは可動プーリ半体の摺動摩擦に打
勝つだけの弱いものでよい。また、板ばね自体
も、遠心ウエイトローラの遠心力に直接対抗すれ
ばよく、くさび作用によつて増幅された力に対抗
する必要がないので、比較的弱い簡単な構造のも
のでよい。さらに、この板ばねはクラツチの断接
時期を制御する以外、クラツチ接続後は遠心ウエ
イトローラに作用しないので、クラツチの断接は
オン−オフ的に行われ、かつクラツチの動作特性
が該板ばねによつて影響を受けることはない。

実施例 以下、本考案を図示の実施例について説明す
る。第１図は本考案を適用した自動二輪車用パワ
ーユニツトの平断面図で、このパワーユニツトは
周知のように前端を車体フレームに揺動自在に枢
支され、前部にエンジン１を有し、後端部に後車
軸２を介して後輪が装架されている。エンジン１
と後車軸２とは伝動ケース３で連結されており、
エンジン１のクランク軸４が伝動ケース３内に突
出し、該クランク軸４に固定プーリ半体５と可動
プーリ半体６とから成る駆動プーリ７が装着され
ている。伝動ケース３の後部にクランク軸４と平
行に被動軸８が枢支されており、該被動軸８に固
定プーリ半体９と可動プーリ半体１０とから成る
被動プーリ１１が装着されている。そして駆動プ
ーリ７と被動プーリ１１との間に無端Ｖベルト１
２が掛け渡され、クランク軸４の回転が駆動プー
リ７、無端Ｖベルト１２および被動プーリ１１を
介して周知のように自動的にかつ無段的に変速さ
れて被動軸８に伝達されるようになつている。被
動軸８の回転は歯車１３ａ，１３ｂを介してさら
に減速されて後車軸２に伝えられる。

上記エンジン１から後車軸２に至る動力伝達系
には、エンジン動力を接続、遮断する専用のクラ
ツチは設けられておらず、このため全体が巾狭で
簡潔な構成となつている。エンジン動力を断接す
るクラツチは、ベルト式クラツチ装置として、前
記駆動プーリ７内に組込まれている。

次に、第１図ないし第３図により、駆動プーリ
７について詳細に説明する。前述のように伝動ケ
ース３内に突出したクランク軸４上に、固定プー
リ半体５とボス部材１４とランププレート１５と
が、クランク軸４に形成された段部１６とクラン
ク軸４の先端に嵌合された締付け金１７との間に
ナツト１８によつて締付けられて、クランク軸４
と一体に回転するように固定されている。そして
ボス部材１４上に可動プーリ半体６が軸線方向に
摺動自在に嵌装されている。固定プーリ半体５お
よび可動プーリ半体６の互いに対向する面は半径
方向外方へ向つて開いた円錐面５ａ，６ａとなつ
ており、これらの円錐面５ａ，６ａによつてＶベ
ルト１２の両側面が挟着されることにより、該Ｖ
ベルト１２が駆動プーリ７を介してクランク軸４
により駆動される。非駆動時にはＶベルト１２は
図に実線で示すように半径方向最内方に位置し、
ボス部材１４に遊動輪１９を介して支持されてい
る。

可動プーリ半体６はこれとボス部材１４との間
に介挿されたクラツチ遮断スプリング２０によつ
て固定プーリ半体５から遠ざかるよう軸線方向に
付勢されており、非駆動時には図示のようにＶベ
ルト１２の側面と可動プーリ半体６の円錐面６ａ
との間に一定の隙間ｔが存している。このような
構成により、Ｖベルト１２の該側面と円錐面６ａ
とをクラツチ係合面とするクラツチが形成されて
おり、後述するようにして円錐面６ａとＶベルト
１２の側面とが係合することによりクラツチが接
続状態となつてクランク軸４からＶベルト１２へ
の動力伝達が開始され、円錐面６ａとＶベルト１
２の側面が離れることによりクラツチ遮断状態と
なる。

可動プーリ半体６の背後にはランププレート１
５との間に複数個例えば３個の遠心ウエイトロー
ラ２１が収納されている。これらの遠心ウエイト
ローラ２１は可動プーリ半体６またはランププレ
ート１５に設けられた半径方向のリブによつて円
周方向の位置を規制されながら、遠心力により半
径方向に変位可能に設けられている。この遠心ウ
エイトローラ２１と接する可動プーリ半体６およ
びランププレート１５の面はそれぞれ傾斜支持面
２２，２３となつており、該傾斜支持面２２，２
３間の間隔は半径方向外方へ向つてくさび状に次
第に狭くなつている。

可動プーリ半体６の外周部にはランププレート
１５の外周縁を覆うように背後に向つて延長した
円筒部２４が形成されており、該円筒部２４の内
周面に軸線方向に突設された係止リブ２５に、ラ
ンププレート１５の外周縁に設けられた係止部片
２６が係合しているので、可動プーリ半体６とラ
ンププレート１５はともにクランク軸４と一体的
に回転し、また遠心ウエイトローラ２１も一体的
に回転する。そして遠心ウエイトローラ２１が遠
心力により半径方向外方へ変位して傾斜支持面２
２，２３に与えるくさび効果により、可動プーリ
半体６が固定プーリ半体５側へ押し出され、回転
数が所定値に達したとこるで円錐面６ａがＶベル
ト１２の側面に接して動力伝達が開始される。す
なわちクラツチ接続状態となる。以後回転数の増
加に応じて可動プーリ半体６はさらに固定プーリ
半体５側へ移動し、これにより第２図に破線で示
すようにＶベルト１２の半径位置が変化して自動
変速が行われる。

従来は、クラツチ接続状態になる時の回転数は
専らクラツチ遮断スプリング２０によつて調整さ
れていた。すなわち回転数が所定値に達するまで
はクラツチ遮断スプリング２０の力によつて遠心
ウエイトローラ２１の遠心力を抑えて可動プーリ
半体６の移動を阻止するようになされていた。し
かし遠心ウエイトローラ２１の遠心力は傾斜支持
面２２，２３によるくさび効果により増幅されて
可動プーリ半体６に伝えられるので、これに対向
できるためにはクラツチ遮断スプリング２０を強
力で大きなものとしなければならず、このような
クラツチ遮断スプリング２０を納め得る空間をプ
ーリ構造内に確保する上で問題を生ずることがあ
つた。またこのクラツチ遮断スプリング２０はク
ラツチ接続後もクラツチを遮断させる方向に作用
するので、Ｖベルト１２と可動プーリ半体６とが
接触した後両者が完全に駆動的に連結するまで
に、必要以上の滑りが発生し、円滑なクラツチ断
接動作に影響することがあつた。

本実施例においてはクラツチの断接はクラツチ
遮断スプリング２０によつては制御されず、該ク
ラツチ遮断スプリング２０とは別個に設けられた
板ばね２７によつて制御される。可動プーリ半体
６の前記円筒部２４には、その外周面から端面に
かけてこれを覆い、さらに半径方向内方へ延びて
可動プーリ半体６の背後を覆う覆い部材２８が固
着されているが、板ばね２７は各遠心ウエイトロ
ーラ２１に対応する位置においてこの覆い部材２
８と一体に形成されている。この板ばね２７は、
図示のように、覆い部材２８の端面部分２８ａか
らほぼ円弧状に可動プーリ半体６の傾斜支持面２
２の方へ膨出した形状に形成されている。一方、
ランププレート１５の周辺部には板ばね２７に対
応して半径方向に延びるスリツト２９が開成され
ており、板ばね２７はランププレート１５の傾斜
支持面２３とは反対の面１５ａ側からスリツト２
９内に入り込み、傾斜支持面２３から僅かに突出
した後、再びスリツト２９内に反転している。

この反転部分２７ａは、クランク軸４が回転せ
ず遠心ウエイトローラ２１が最内方位置に在る時
には、第４図に示すようにローラ２１と係合し、
該ローラをその弾性により半径方向内方へ押圧し
ている。そしてクランク軸４が回転を開始しても
回転数が低い間は、遠心ウエイトローラ２１に働
く遠心力は反転部分２７ａを介して加えられる板
ばね２７の弾発力によつて対抗され、遠心ウエイ
トローラ２１は半径方向外方への移動を阻止され
る。反転部分２７ａは大きなくさび角αをもつて
遠心ウエイトローラ２１に接しているので、比較
的弱い弾発力で有効に遠心ウエイトローラ２１の
移動を阻止することができる。

回転数が所定値に達すると遠心ウエイトローラ
２１の遠心力が板ばね２７の力に打勝ち、板ばね
２７は第５図に示すようにスリツト２９内に後退
し、遠心ウエイトローラ２１はランププレート１
５の傾斜支持面２３に接触する。遠心ウエイトロ
ーラ２１は可動プーリ半体６の傾斜支持面２２と
も接触しているので以後可動プーリ半体６が固定
プーリ半体５側へ移動し始めるが、この移動に対
抗するクラツチ遮断スプリング２０は可動プーリ
半体６の摺動摩擦に打勝つ程度の弱いものである
ので、可動プーリ半体６とＶベルト１２との接触
すなわちクラツチ接続は迅速に行われる。この
時、板ばね２７の力は可動プーリ半体６にほとん
ど作用せず、またクラツチ遮断スプリング２０の
力も上記のように弱いので、これらによつてクラ
ツチの接続動作特性が影響を受け、可動プーリ半
体６とＶベルト１２との間に必要以上の滑りが発
生することもない。

考案の効果 以上の通り、本考案によれば、クラツチの接続
回転数が、遠心ウエイトローラの遠心力に直接対
抗する板ばねによつて制御されるので、クラツチ
遮断時にＶベルトと可動プーリ半体とを引き離し
ておくクラツチ遮断スプリングは可動プーリ半体
の摺動摩擦に打勝つだけの弱いものでよく、かつ
板ばね自身も比較的弱い簡単な構造のものでよ
い。従つて全体として小形でかつ構造簡単なベル
ト式クラツチ装置が得られる。

また、クラツチ接続を制御する前記板ばねはク
ラツチ接続後は遠心ウエイトローラにほとんど作
用しないので、クラツチの動作特性が該板ばねに
よつて影響を受けることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を適用した自動二輪車用パワー
ユニツトの平断面図、第２図は第１図の一部拡大
図、第３図は可動プーリ半体およびランププレー
トの一部分を背後から見た斜視図、第４図および
第５図はそれぞれ低速回転時および高速回転時に
おける板ばねと遠心ウエイトローラとの関係を示
す断面図である。 １……エンジン、２……後車軸、３……伝動ケ
ース、４……クランク軸、５……固定プーリ半
体、６……可動プーリ半体、７……駆動プーリ、
８……被動軸、９……固定プーリ半体、１０……
可動プーリ半体、１１……被動プーリ、１２……
Ｖベルト、１３……歯車、１４……ボス部材、１
５……ランププレート、１６……段部、１７……
締付け金、１８……ナツト、１９……遊動輪、２
０……クラツチ遮断スプリング、２１……遠心ウ
エイトローラ、２２……傾斜支持面、２３……傾
斜支持面、２４……円筒部、２５……係止リブ、
２６……係止部片、２７……板ばね、２８……覆
い部材、２９……スリツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転軸に固定プーリ半体を固着するとともに可
   動プーリ半体を軸方向に摺動自在に嵌合し、これ
   ら両プーリ半体の相対向する円錐面間に無端Ｖベ
   ルトを挟持させ、前記可動プーリ半体の背面に形
   成された傾斜支持面と該背面に対向させて設けた
   ランププレートに形成された傾斜支持面との間に
   遠心ウエイトローラを介在させて成るベルト式ク
   ラツチ装置において、前記可動プーリ半体の外周
   部に該外周部から半径方向内方へ延びる板ばねを
   固着するとともに、前記ランププレートに半径方
   向のスリツトを設け、前記板ばねを、前記ランプ
   プレートの前記傾斜支持面とは反対の面側から該
   傾斜支持面側へ向つて前記スリツトを出入自在に
   通過し、かつ前記遠心ウエイトローラが半径方向
   内方位置に在る時に該ローラを半径方向内方へ向
   けて押圧するように形成したことを特徴とするベ
   ルト式クラツチ装置。