JPH05203005A - Ｖベルト自動変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、モータの始動時を含めた低回転域に
おいて、プライマリシーブに対するＶベルトのスリップ
を確実に防止でき、モータ特有のトルク特性を有効に活
用できるＶベルト自動変速装置の提供を目的とする。 【構成】モータ１３の回転トルクが取り出されるロータ
軸２５上にプライマリシーブ４０を設け、このプライマ
リシーブが、ロータ軸と一体に回転する固定シーブ４０
ａと、固定シーブに接離する方向に移動可能な可動シー
ブ４０ｂと、遠心力の大きさに応じて可動シーブを固定
シーブに接離させる方向に移動させる遠心ウエイト５２
とを有しており、さらに、可動シーブを遠心力とは無関
係に常時固定シーブに向けて押圧付勢する圧縮コイルば
ね５５を設けたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータを駆動源とする
電動式車両に用いられるＶベルト自動変速装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】最近、地球環境問題や都市部での空気汚
染問題などから、電動式のスクータ形自動二輪車が注目
されている。この種の自動二輪車は、モータとＶベルト
自動変速装置とを一体化したユニットスイング形のパワ
ーユニットを備えている。

【０００３】このパワーユニットに用いられるＶベルト
自動変速装置は、モータのロータ軸に直結されたプライ
マリシーブと、後輪に連動する従動軸上に設けられたセ
カンダリシーブと、これら両シーブの間に巻き掛けられ
た無端状のＶベルトを備えており、基本的に従来公知の
ユニットスイング形エンジンに用いられているものと同
様の構成をなしている。

【０００４】上記プライマリシーブは、ロータ軸と一体
に回転する固定シーブと、この固定シーブに接離する方
向に移動可能な可動シーブを備えており、これら両シー
ブの間に、Ｖベルトが巻き掛けられる断面Ｖ字形のベル
ト溝が形成されている。そして、この種のＶベルト自動
変速装置では、プライマリシーブおよびセカンダリシー
ブに対するＶベルトの巻き掛け径を、モータの回転数に
応じて変化させることにより、変速比が無段階的かつ自
動的に変えられるようになっている。

【０００５】すなわち、従来のＶベルト自動変速装置で
は、ロータ軸上に、可動シーブに隣接してカムプレート
が取り付けられている。このカムプレートと可動シーブ
との対向面は、径方向外側に進むに従い互いに近接する
方向に傾斜されたカム面をなしており、これらカム面の
間に遠心ウエイトが摺動可能に挾み込まれている。そし
て、モータの始動時を含めた低回転域では、遠心ウエイ
トに作用する遠心力が小さいため、この遠心ウエイト
は、その自重によって可動シーブを固定シーブに近づく
方向に押圧しており、この押圧によりＶベルトが両方の
シーブの間で挾み込まれている。

【０００６】やがて、モータの回転数が上昇し、遠心ウ
エイトに作用する遠心力が徐々に大きくなると、遠心ウ
エイトが外側に向けて移動する。この移動により、可動
シーブが固定シーブに近づく方向に押圧され、Ｖベルト
がプライマリシーブの外側に押し出されるようになって
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般にモー
タは、始動時を含む低回転域でのトルクが大きいといっ
た特性を有している。したがって、この低回転域でのト
ルク特性を有効に活用すれば、アクセルに対するレスポ
ンスが良好となり、自動二輪車の発進加速性能を高める
ことができる。

【０００８】しかしながら、モータの始動時のように遠
心ウエイトに作用する遠心力が小さい時には、プライマ
リシーブの可動シーブは、遠心ウエイトの重量によって
Ｖベルトに押し付けられているにすぎないので、これま
でエンジンと組み合わせていた従来のＶベルト自動変速
装置をそのままモータに適用すると、次のような不具合
が生じてくる。

【０００９】すなわち、モータは、始動時を含む低回転
域でのトルクが大きいので、可動シーブを回転させよう
とする力が、この可動シーブをＶベルトに押し付けてい
る力に容易に打ち勝ってしまい、これらＶベルトとプラ
イマリシーブとの間で滑りが発生する。このため、モー
タ特有のトルク特性を効率良く後輪に伝えることができ
なくなるとともに、Ｖベルトがプライマリシーブとの摩
擦によって劣化し易くなるといった問題が生じてくる。
この対策としては、遠心ウエイトの重量を増大させ、可
動シーブをＶベルトに押し付ける力を大きくすることが
考えられる。

【００１０】ところが、遠心ウエイトは遠心力を受ける
ことで移動するので、この遠心力が小さな回転域におい
て、可動シーブの押圧力を、この可動シーブを回転させ
ようとする力に対抗させるためには、約四倍の重さの遠
心ウエイトが必要となってくる。このため、遠心ウエイ
ト自体の形状も大きなものとなり、この遠心ウエイトを
取り付けるスペースを得ることが実質的に不可能となる
といった不具合がある。

【００１１】本発明は、このような事情にもとづいてな
されたもので、モータの始動時を含めた低回転域におい
て、プライマリシーブ上でのＶベルトのスリップを確実
に防止でき、モータ特有のトルク特性を従動軸の駆動用
として有効に活用できるＶベルト自動変速装置の提供を
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そこで、請求項１におい
ては、モータの回転トルクが取り出される駆動軸上に、
プライマリシーブを設けるとともに、上記駆動軸と平行
をなす従動軸上に、セカンダリシーブを設け、これら両
シーブの間にＶベルトを掛け渡したＶベルト自動変速装
置において、

【００１３】上記プライマリシーブは、駆動軸に直結さ
れてこの駆動軸と一体に回転する固定シーブと、この固
定シーブに接離する方向に往復動可能な可動シーブと、
上記駆動軸が回転駆動された際の遠心力の大きさに応じ
て可動シーブを固定シーブに接離する方向に移動させ、
プライマリシーブに対するＶベルトの巻き掛け径を変化
させるための遠心ウエイトを有するとともに、上記セカ
ンダリシーブは、従動軸に直結されてこの従動軸と一体
に回転する固定シーブと、この固定シーブに接離する方
向に往復動可能な可動シーブとを有しており、上記プラ
イマリシーブに、その可動シーブを常時固定シーブに向
けて押圧付勢するための押圧手段を設けたことを特徴と
している。

【００１４】請求項２においては、上記プライマリシー
ブに、駆動軸の回転に追従して上記可動シーブを固定シ
ーブに向けて強制的に押圧付勢するための押圧手段を設
けたことを特徴としている。

【００１５】請求項３においては、モータの回転トルク
が取り出される駆動軸上に、プライマリシーブを設ける
とともに、上記駆動軸と平行をなす従動軸上に、セカン
ダリシーブを設け、これら両シーブの間にＶベルトを掛
け渡したＶベルト自動変速装置において、

【００１６】上記プライマリシーブは、駆動軸に直結さ
れてこの駆動軸と一体に回転する固定シーブと、この固
定シーブに接離する方向に往復動可能な可動シーブと、
上記駆動軸が回転駆動された際の遠心力の大きさ応じて
可動シーブを固定シーブに接離する方向に移動させ、プ
ライマリシーブに対するＶベルトの巻き掛け径を変化さ
せるための遠心ウエイトを有するとともに、上記セカン
ダリシーブは、従動軸に直結されてこの従動軸と一体に
回転する固定シーブと、この固定シーブに接離する方向
に往復動可能な可動シーブとを有しており、上記Ｖベル
トの内周面に、可動シーブが固定シーブから最も離間さ
れた位置に移動されている状態において、上記駆動軸に
噛み合う歯部を設けたことを特徴としている。

【００１７】

【作用】請求項１に記載された構成によれば、プライマ
リシーブの可動シーブは、押圧手段の付勢力によって常
時固定シーブ側に押圧されているので、遠心ウエイトに
作用する遠心力が小さくて、この遠心力による可動シー
ブの押圧力を充分に得られないような低回転域において
も、可動シーブをＶベルトに強固に押し付けることがで
きる。このため、プライマリシーブ上でのＶベルトのス
リップを防止でき、モータのトルクを確実に従動軸に伝
えることができる。また、押圧手段による可動シーブの
押圧力は、遠心力の大きさに依存しないので、この押圧
力の設定を容易に行うことができる。

【００１８】請求項２に記載された構成によれば、モー
タの始動時を含めた低回転域において、プライマリシー
ブの可動シーブは、押圧手段によって強制的に可動シー
ブ側に押圧されるので、遠心ウエイトに作用する遠心力
が小さくて、この遠心力による可動シーブの押圧力を充
分に得られないような低回転域においても、可動シーブ
をＶベルトに強固に押し付けることができ、プライマリ
シーブ上でのＶベルトのスリップを防止できる。

【００１９】請求項３に記載された構成によれば、モー
タの始動時を含めた低回転域のように、プライマリシー
ブに対するＶベルトの巻き掛け径が小さい状態において
は、このＶベルトの内周面の歯部が駆動軸に噛み合うの
で、駆動軸の回転が直接Ｖベルトに伝達される。このた
め、遠心ウエイトに作用する遠心力が小さくても、Ｖベ
ルトとプライマリシーブとの間でスリップが発生するこ
とはなく、モータのトルクを従動軸に効率良く伝えるこ
とができる。

【００２０】

【実施例】以下本発明の第１実施例を、スクータ形自動
二輪車に適用した図面にもとづいて説明する。

【００２１】図４は、スクータ形の自動二輪車を示して
おり、同図中符号１は、車体を構成するフレームであ
る。フレーム１は、前後方向に延びる左右一対のフレー
ム部材１ａを備えており、このフレーム１の前端にフロ
ントフォーク２を介して前輪３が支持されている。フレ
ーム部材１ａは、前輪３の後方において水平に延びる水
平部１ｂを有しており、この水平部１ｂの後部は、後方
斜め上向きに延びる立ち上がり部１ｃをなしている。

【００２２】フレーム１の立ち上がり部１ｃの上方に
は、シート４が配置されている。シート４は、その前端
部を支点として上方に開閉可能に設けられており、この
シート４と立ち上がり部１ｃとの間には、例えばヘルメ
ット等を収納するための収納ボックス５が設けられてい
る。そして、収納ボックス５から立ち上がり部１ｃの周
囲にかけては、合成樹脂製のカバー６によって覆われて
いる。

【００２３】フレーム１の水平部１ｂ上には、運転者が
足を乗せるフートボード７が設置されている。フートボ
ード７の前端は、フロントフェンダ８を兼ねるレッグシ
ールド９に連なっているとともに、フートボード７の後
端は、カバー６に連なっている。

【００２４】ところで、収納ボックス５の下方には、ス
イング式のパワーユニット１２が配置されている。図３
に示すように、パワーユニット１２は、直流ブラシレス
モータ１３と、Ｖベルト自動変速装置１４を有する動力
伝達装置１５とで構成されている。

【００２５】モータ１３は、中空円筒状をなすモータハ
ウジング１６を備えている。モータハウジング１６は、
左右一対の端部ハウジング１６ａ，１６ｂと、これら端
部ハウジング１６ａ，１６ｂの間に位置された中間ハウ
ジング１６ｃとに三分割されている。これらハウジング
１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、ボルト１７によって一体に
結合されており、端部ハウジング１６ａ，１６ｂには、
モータハウジング１６の両端を閉塞するための端部壁１
８ａ，１８ｂが形成されている。

【００２６】モータハウジング１６の内側には、ステー
タ２０が収容されている。ステータ２０は、中間ハウジ
ング１６ｃの内面に固着された鉄心２１と、この鉄心２
１に巻回されたコイル２２とを備えている。このステー
タ２０の内側には、ロータ２４が同軸状に挿通されてい
る。ロータ２４は、ロータ軸２５と、このロータ軸２５
の外周に固着された永久磁石２６とを備えており、この
永久磁石２６が鉄心２１の内側に位置されている。ロー
タ軸２５は、モータハウジング１６の端部壁１８ａ，１
８ｂに軸受２７を介して支持されている。このロータ軸
２５の両端部は、端部壁１８ａ，１８ｂを貫通してモー
タハウジング１６の外方に導出されている。

【００２７】そして、このようなモータ１３は、ロータ
２４をフレーム１の左右方向に向けた姿勢で横置きに配
置されており、そのモータハウジング１６の右側の端部
壁１８ｂには、ロータ２４の回転数を検出するためのエ
ンコーダ２８が取り付けられている。このエンコーダ２
８は、保護カバー２９によって覆われている。

【００２８】動力伝達装置１５は、モータハウジング１
６の左側の端部ハウジング１６ａと一体化された伝動ケ
ース３１を備えている。伝動ケース３１は、端部ハウジ
ング１６ａから後方に向って延びており、これら端部ハ
ウジング１６ａおよび伝動ケース３１の側面は、ケース
カバー３２によって覆われている。ケースカバー３２
は、端部ハウジング１６ａおよび伝動ケース３１との間
に前後方向に延びる細長い伝動室３３を構成しており、
この伝動室３３の前端部に、上記端部壁１８ａを貫通し
たロータ軸２５の一端部が導入されている。したがっ
て、本実施例の場合は、ロータ軸２５がモータ１３の回
転トルクを取り出すための駆動軸を兼ねている。なお、
この駆動軸はロータ軸２５によって構成する必要はな
く、ロータ軸２５に連動する他の軸によって構成しても
良いことは勿論である。

【００２９】伝動室３３の後端部には、従動軸３４が支
持されている。従動軸３４は、ロータ軸２５と平行をな
しており、この従動軸３４は、複数の減速歯車３５を介
して後輪３６の車軸３７に連動されている。そして、こ
の従動軸３４が上記Ｖベルト自動変速装置１４を介して
モータ１３のロータ軸２５に連動されている。

【００３０】Ｖベルト自動変速装置１４は、ロータ軸２
５に直結されたプライマリシーブ４０と、従動軸３４に
直結されたセカンダリシーブ４１と、これら両方のシー
ブ４０，４１の間に巻き掛けられたＶベルト４２とで構
成されている。プライマリシーブ４０は、ロータ軸２５
の一端に固定された固定シーブ４０ａと、ロータ軸２５
の外周上において固定シーブ４０ａに接離する方向に往
復動可能な可動シーブ４０ｂを備えている。固定シーブ
４０ａは、ロータ軸２５の外周に設けたストレートなス
プライン歯４３に嵌合され、このロータ軸２５と一体に
回転するようになっている。可動シーブ４０ｂは、スプ
ライン歯４３を覆うように装着されたカラー４４の外周
に、ブッシュ４５を介して軸方向に摺動可能に支持され
ている。これら可動シーブ４０ｂと固定シーブ４０ａと
の間には、Ｖベルト４２が巻き掛けられるベルト溝４６
が形成されている。

【００３１】また、ロータ軸２５上には、可動シーブ４
０ｂに隣接してカムプレート４７が固定されている。カ
ムプレート４７は、スプライン歯４３に嵌合されて、ロ
ータ軸２５と一体に回転するようになっており、このカ
ムプレート４７と軸受２７との間には、カラー４８が介
装されている。そして、ロータ軸２５上の固定シーブ４
０ａ，カラー４４，４８およびカムプレート４７は、ロ
ータ軸２５の一端にねじ込まれたナット４９と軸受２７
との間で挾み込まれており、このことによりロータ軸２
５に対する固定シーブ４０ａおよびカムプレート４７の
位置決めがなされている。

【００３２】カムプレート４７の外周部は、可動シーブ
４０ｂに係合されており、この係合により、カムプレー
ト４７と可動シーブ４０ｂとが一体に回転するようにな
っている。これら可動シーブ４０ｂとカムプレート４７
との対向面は、径方向外側に進むに従い互いに近づく方
向に傾斜されたカム面５１ａ，５１ｂをなしている。カ
ム面５１ａ，５１ｂの間には、遠心ウエイト５２が摺動
可能に挾み込まれている。遠心ウエイト５２は、ロータ
軸２５の回転数がある値に達した時に、その時の遠心力
を受けて外側に移動するものであり、この移動により、
可動シーブ４０ｂが固定シーブ４０ａに近づく方向に押
圧されるようになっている。そして、この遠心ウエイト
５２が可動シーブ４０ｂを押圧する力、つまり推力Ｆ₁
は、図２に示すように、モータ１３の回転数と比例関係
にある走行速度Ｖに応じて徐々に増大し、この走行速度
Ｖが最高速度に達した時点で最大となるようになってい
る。

【００３３】このことから、モータ１３の回転数が上昇
するに従い、プライマリシーブ４０のベルト溝４６の溝
幅が減じられ、その分、Ｖベルト４２が外側に押し出さ
れて、プライマリシーブ４０に対するＶベルト４２の巻
き掛け径が増大するようになっている。

【００３４】そして、本実施例の場合、可動シーブ４０
ｂのカムプレート４７との対向面には、リング状をなす
ばね受け用の凹部５４が形成されている。凹部５４は、
可動シーブ４０ｂのカム面５１ａおよび遠心ウエイト５
２の内側に位置されており、この凹部５４の終端とカム
プレート４７との間には、押圧手段としての圧縮コイル
ばね５５が圧縮状態で介装されている。圧縮コイルばね
５５は、可動シーブ４０ｂを遠心力の大きさに依存する
ことなく常時固定シーブ４０ａに向けて押圧しており、
この圧縮コイルばね５５が可動シーブ４０ｂを押圧する
力、つまり推力Ｆ₂ は、図２に示すように、この圧縮コ
イルばね５５の伸び方向への変位に伴って僅かながら減
小するようになっている。

【００３５】したがって、図２から明らかなように、可
動シーブ４０ｂは、遠心ウエイト５２に遠心力が作用し
ないような状態においても、圧縮コイルばね５５による
推力Ｆ₂ を受けており、上記ロータ軸２５の回転によっ
て遠心ウエイト５２に遠心力が作用すると、可動シーブ
４０ｂを押圧する推力Ｆ₃ は、上記推力Ｆ₁ とＦ₂ の合
力となり、遠心ウエイト５２のみで可動シーブ４０ｂを
押圧していた従来に比べて、Ｖベルト４２を挾み込む力
が推力Ｆ₁ の分だけ増大するようになっている。

【００３６】なお、可動シーブ４０ｂには、これが固定
シーブ４０ａに向って移動された時に、カムプレート４
７に当接するストッパ５７が設けられており、このスト
ッパ５７によって可動シーブ４０ｂの最大移動量が規制
されている。

【００３７】一方、セカンダリシーブ４１は、従動軸３
４と一体に回転するスリーブ６０を備えている。スリー
ブ６０は、従動軸３４の外周に同軸状に設けられてい
る。このスリーブ６０の外周には、スリーブ６０と一体
に回転する固定シーブ４１ａと、スリーブ６０と一体に
回転しつつ軸方向に移動可能な可動シーブ４１ｂが設け
られている。これら両方のシーブ４１ａ，４１ｂの間に
は、Ｖベルト４２が巻き掛けられるベルト溝６１が形成
されており、可動シーブ４１ｂは、スプリング６２によ
り常時ベルト溝６１の溝幅を減じる方向に付勢されてい
る。

【００３８】このことから、モータ１３の回転数の上昇
により、プライマリシーブ４０のベルト溝４６が狭めら
れ、このプライマリシーブ４０に対するＶベルト４２の
巻き掛け径が増大すると、セカンダリシーブ４１側で
は、Ｖベルト４２が径方向内側に引かれるので、可動シ
ーブ４１ｂがスプリング６２に抗してベルト溝６１を広
げる方向にスライドされ、セカンダリシーブ４１に対す
るＶベルト４２の巻き掛け径が小さくなる。そして、こ
のＶベルト４２の巻き掛け径の変化により、ロータ軸２
５の回転が増速して従動軸３４に伝えられる。

【００３９】また、セカンダリシーブ４１の可動シーブ
４１ｂは、スリーブ６０の外周に嵌合される筒状のボス
部６３を有している。ボス部６３には、このボス部６３
の軸線に対して傾斜された一対のカム溝６４が形成さ
れ、夫々のカム溝６４にスリーブ６０から突出されたガ
イドピン６５が入り込んでいる。

【００４０】このため、例えば自動二輪車が上り坂にか
かった時のように、従動軸３４と一体に回転する固定シ
ーブ４１ａの回転速度が遅くなり、Ｖベルト４２によっ
て回転を続けようとする可動シーブ４１ｂとの間に速度
差が生じると、見掛け上、ガイドピン６５がカム溝６４
によって押圧される。この押圧により、可動シーブ４１
ｂが固定シーブ４１ａに近づく方向に押し出され、ベル
ト溝６１の溝幅が強制的に減じられるので、セカンダリ
シーブ４１に対するＶベルト４２の巻き掛け径が増大す
るようになっている。

【００４１】なお、このような構成のパワーユニット１
２においては、モータハウジング１６の上面に突設した
ブラケット６６ａ，６６ｂが、フレーム１の立ち上がり
部１ｃにピボット軸６７を介して揺動可能に枢支されて
いるとともに、伝動ケース３１の後端部がフレーム１の
後端部との間に架設した緩衝器６８によって懸架されて
いる。このため、パワーユニット１２は、モータ１３の
部分を枢支点として上下方向に揺動される。

【００４２】また、上記フートボード７の下側には、モ
ータ１３の駆動用電源となる充電式のバッテリ５８が配
置されている。このバッテリ５８は、左右のフレーム部
材１ａの水平部１ｂの間に入り込んでいる。それととも
に、シート４の下方のカバー６内には、図示しないアク
セルグリップの開度に応じてモータ１３の回転数を制御
する制御ユニット５９と、バッテリ５８を充電するため
の充電器６９が収容去れている。

【００４３】このように構成された第１実施例において
は、モータ１３のトルクが直接作用するプライマリシー
ブ４０に、その可動シーブ４０ｂを常時推力Ｆ₂ で固定
シーブ４０ａ側に押圧する圧縮コイルばね５５を組み込
んでいる。

【００４４】このため、ロータ軸２５の回転によって遠
心ウエイト５２に遠心力が作用し始めると、可動シーブ
４０ｂには、遠心ウエイト５２の遠心力による推力Ｆ₁
と、圧縮コイルばね５５の推力Ｆ₂ との合力である推力
Ｆ₃ が作用することになる。このことから、可動シーブ
４０ｂを固定シーブ４０ａ側に押圧する力、換言すれ
ば、Ｖベルト４２を固定シーブ４０ａと可動シーブ４０
ｂとの間で挾み込む力は、モータ１３の始動時から走行
速度Ｖが最大となる全運転域に亘って、推力Ｆ₂の分だ
け増大することになる。

【００４５】したがって、モータ１３の始動時を含めた
低回転域のように、ロータ軸２５上に取り出される回転
トルクが大きいにも拘らず、遠心ウエイト５２に作用す
る遠心力が小さく、この遠心ウエイト５２による推力Ｆ
₁ を充分に得られないような回転域においても、Ｖベル
ト４２を固定シーブ４０ａと可動シーブ４０ｂとの間で
強固に挾み込むことができる。このため、プライマリシ
ーブ４０上でのＶベルト４２のスリップを確実に防止で
き、モータ１３のトルクを効率良く後輪３６に伝えるこ
とができる。

【００４６】よって、モータ１３の特有のトルク特性を
有効に活用することができ、その分、アクセル操作に対
するレスポンスが良好となり、自動二輪車の発進加速性
能を高めることができる。

【００４７】しかも、圧縮コイルばね５５による推力Ｆ
₂ は、遠心力の大きさに依存しないので、この推力Ｆ₂
の大きさの設定を容易に行なうことができる。それとと
もに、圧縮コイルばね５５は、単に可動シーブ４０ｂと
カムプレート４７との間で挾み込むだけで良く、プライ
マリシーブ４０の構造が複雑化することもないといった
利点がある。

【００４８】なお、上記第１実施例では、可動シーブ４
０ｂを押圧するための圧縮コイルばね５５を、遠心ウエ
イト５２の内側に設けたが、本発明はこれに限らず、圧
縮コイルばね５５を遠心ウエイト５２の外側に設けても
良い。また、本発明に係るＶベルト自動変速装置は、上
記第１実施例に特定されるものではなく、図５に本発明
の第２実施例を示す。

【００４９】この第２実施例は、主にプライマリシーブ
４０の可動シーブ４０ｂを押圧するための構成が上記第
１実施例と相違しており、この第２実施例において、上
記第１実施例と同一構成部分には、同一の参照符号を付
してその説明を省略する。

【００５０】図５に示すように、カムプレート４７に
は、放射状に延びるスリット７１が形成されている。ス
リット７１は、遠心ウエイト５２に対応した位置に設け
られており、その先端がカムプレート４７の外周部に開
放されている。スリット７１内には、板状をなすカムウ
エイト７２が配置されている。カムウエイト７２は、カ
ムプレート７１に枢軸７３を介して枢支されて、上記遠
心ウエイト５２に接離する方向に自由に回動し得るよう
になっており、このカムウエイト７２の遠心ウエイト５
２と接触する外周縁部には、円弧状のカム部７４が形成
されている。そして、カムウエイト７２の重量は、遠心
ウエイト５２の重量よりも大きく設定されており、その
重心が枢軸７３よりもカムウエイト７２の外側に大きく
偏って位置されている。

【００５１】このため、ロータ軸２５と共にカムプレー
ト４７が回転を始めると、このカムプレート４７に回動
自在に枢支されたカムウエイト７２が、遠心力によって
遠心ウエイト５２側に回動し、そのカム部７４で遠心ウ
エイト５２を可動シーブ４０ｂのカム面５１ａに押し付
けようになっている。

【００５２】また、可動シーブ４０ｂのカムプレート４
７との対向面には、その移動方向に延びるガイド壁７５
が形成されている。ガイド壁７５には、カムプレート４
７の外周部に設けたスライダ７６が摺動可能に嵌合され
ており、この嵌合により、可動シーブ４０ｂの移動方向
がガイドされている。

【００５３】このような構成の第２実施例においては、
モータ１３が始動し、ロータ軸２５と一体にカムプレー
ト４７が回転すると、このカムプレート４７に回動自在
に枢支されたカムウエイト７２が、図５の（ａ）の矢印
で示すように、遠心ウエイト５２の変位に先立って回動
する。この回動により、遠心ウエイト５２がカムウエイ
ト７２のカム部７４の形状に応じて可動シーブ４０ｂの
カム面５１ａに押し付けられ、この可動シーブ４０ｂが
固定シーブ４０ａ側に押圧される。

【００５４】やがて、ロータ軸２５の回転数が上昇し、
遠心ウエイト５２に作用する遠心力が大きくなると、図
５の（ｂ）に示すように、遠心ウエイト５２が外側に変
位する。この変位により、可動シーブ４０ｂがカム面５
１ａ，５１ｂの形状に応じて固定シーブ４０ａに近づく
方向に押し出される。この場合、カムウエイト７２のカ
ム部７４は、遠心ウエイト５２に接しているが、カムウ
エイト７２はカムプレート４１に自由に回動し得るよう
に枢支されているから、遠心ウエイト５２が変位を開始
すると、この遠心ウエイト５２の位置に応じて回動変位
し、遠心ウエイト５２の変位を妨げないようになってい
る。

【００５５】このような第２実施例によれば、遠心ウエ
イト５２に作用する遠心力が小さく、この遠心ウエイト
５２による推力Ｆ₁ を充分に得られないような回転域に
おいては、カムウエイト７２を介して可動シーブ４０ｂ
を押圧する新たな押圧力が付加されるので、図２の一点
鎖線で示すように、可動シーブ４０ｂを押圧する推力Ｆ
₄ は、上記カムウエイト７２による押圧力と推力Ｆ₁ と
の合力となり、このカムウエイト７２による押圧力の分
だけＶベルト４２を挾み込む力が増大する。

【００５６】したがって、モータ１３の始動時から遠心
ウエイト５２が変位を開始するまでの低回転域におい
て、Ｖベルト４２を固定シーブ４０ａと可動シーブ４０
ｂとの間で強固に挾み込むことができ、プライマリシー
ブ４０上でのＶベルト４２のスリップを防止することが
できる。また、図６には、本発明の第３実施例が開示さ
れている。

【００５７】この第３実施例においても、主にプライマ
リシーブ４０の可動シーブ４０ｂを押圧するための構成
が上記第１および第２実施例と相違しており、この第３
実施例において、上記実施例と同一構成部分には、同一
の参照符号を付してその説明を省略する。

【００５８】図６の（ａ）に示すように、可動シーブ４
０ｂは、カラー４４の外周に回転自在に嵌合されるボス
部８１を備えている。このボス部８１には、一対のカム
溝８２ａ，８２ｂが形成されている。これらカム溝８２
ａ，８２ｂは、ボス部８１の径方向に対向し合う二箇所
に位置されている。そして、カム溝８２ａ，８２ｂは、
図６の（ｂ）に展開して示すように、ボス部８１の軸線
Ｘ₁ に対し、固定シーブ４０ａから遠ざかるに従い可動
シーブ４０ｂの回転方向前方側に向って直線状に傾斜さ
れており、これらカム溝８２ａ，８２ｂ内に、カラー４
４から突出されたガイドピン８３が摺動可能に嵌合され
ている。

【００５９】このような構成の第３実施例においては、
モータ１３が始動し、ロータ軸２５が回転すると、カム
プレート４１と可動シーブ４０ｂが一体に回転する。こ
の場合、カラー４４は、ロータ軸２５の外周に回転自在
に装着されているので、このカラー４４と可動シーブ４
０ｂとの間に速度差が生じ、見掛け上、ガイドピン８３
がカム溝８２ａ，８２ｂの周縁部によって押圧される。
カム溝８２ａ，８２ｂは、ボス部８１の軸線Ｘ₁ に対
し、固定シーブ４０ａから遠ざかるに従い可動シーブ４
０ｂの回転方向前方側に向って傾斜されているから、可
動シーブ４０ｂのボス部８１は、上記カム溝８２ａ，８
２ｂの傾斜に伴って固定シーブ４０ａに近づく方向に押
圧される。

【００６０】このことから、遠心ウエイト５２に作用す
る遠心力が小さく、この遠心ウエイト５２による推力Ｆ
₁ を充分に得られないような回転域においても、可動シ
ーブ４０ｂには固定シーブ４０ａ側に向けて押圧する力
が作用することになり、Ｖベルト４２を挾み込む力が増
大する。よって、モータ１３の始動時から遠心ウエイト
５２が変位を開始するまでの低回転域において、Ｖベル
ト４２を固定シーブ４０ａと可動シーブ４０ｂとの間で
強固に挾み込むことができ、プライマリシーブ４０上で
のＶベルト４２のスリップを防止することができる。

【００６１】なお、上記第３実施例では、可動シーブ４
０ｂのボス部８１にカム溝８２ａ，８２ｂを形成した
が、例えばカムプレート４７のスライダ７６が嵌合する
ガイド壁７５に、上記カム溝８２ａ，８２ｂと同様の方
向に傾斜されたカム面を形成しても、モータ１３の始動
時を含む低回転域において、可動シーブ４０ｂを固定シ
ーブ４０ａ側に向けて押圧することができる。さらに、
図７には、本発明の第４実施例が開示されている。

【００６２】この第４実施例においては、主にプライマ
リシーブ４０上でのＶベルト４２のスリップを防止する
ための構成が、上記第１実施例と相違しており、この第
４実施例において、上記第１実施例と同一構成部分に
は、同一の参照符号を付してその説明を省略する。

【００６３】図７に示すように、ロータ軸２５上には、
カラー９０が装着されている。カラー９０は、スプライ
ン歯４３と噛み合うことにより、ロータ軸２５と一体に
回転するようになっており、このカラー９０もロータ軸
２５の一部となっている。カラー９０の外周面には、軸
方向に延びるストレートなスプライン歯９１が形成され
ている。

【００６４】また、Ｖベルト４２の内周面には、全周に
亘って歯部９２が形成されている。この歯部９２は、プ
ライマリシーブ４０に対するＶベルト４２の巻き掛け径
が最も小さい状態、つまり、モータ１３の始動時を含む
低回転域のように、可動シーブ４０ｂが固定シーブ４０
ａから最大に離間しているに状態において、上記スプラ
イン歯９１に噛み合っており、この噛み合いにより、Ｖ
ベルト４２がロータ軸２５の回転に追従して走行するよ
うになっている。

【００６５】なお、ロータ軸２５の回転数の上昇によ
り、遠心ウエイト５２が遠心力によって外側に移動し、
可動シーブ４０ｂが固定シーブ４０ａに向けて移動され
ると、Ｖベルト４２が外側に押し出されるので、このＶ
ベルト４２の歯部９２がカラー９０のスプライン歯９１
から離脱する。したがって、これ以降、ロータ軸２５の
回転は、プライマリシーブ４０を通じてＶベルト４２に
伝達され、このＶベルト４２の巻き掛け径の変化により
変速が行われる。

【００６６】このような構成の第４実施例によれば、モ
ータ１３の始動時のように、プライマリシーブ４０のベ
ルト溝４６の溝幅が最大となっている状態では、Ｖベル
ト４２がロータ軸２５と一体に回転するカラー９０に噛
み合っているので、ロータ軸２５の回転が直接Ｖベルト
４２に伝達される。

【００６７】このため、遠心ウエイト５２による推力Ｆ
₁ を充分に得られないような回転域においても、ロータ
軸２５の回転を確実にＶベルト４２に伝えることがで
き、プライマリシーブ４０上においてＶベルト４２がス
リップすることはない。

【００６８】なお、本発明を実施するに当っては、モー
タはブラシレスモータに限らず、整流子モータを用いて
も良いとともに、このモータは左右方向に沿って横置き
に配置するものに限らず、ロータを前後あるいは上下方
向に沿わせた姿勢で配置しても良い。

【００６９】また、本発明に係るＶベルト自動変装装置
は、スクータ形自動二輪車のパワーユニット用に特定さ
れるものではなく、その他の形式の車両にも同様に実施
することができる。

【００７０】

【発明の効果】請求項１に記載した構成によれば、プラ
イマリシーブの可動シーブは、常時固定シーブ側に向う
押圧力を受けているので、モータの始動時を含む低回転
域のように、遠心ウエイトに作用する遠心力が小さく
て、この遠心ウエイトによる押圧力を充分に得られない
ような回転域においても、Ｖベルトを固定シーブと可動
シーブとの間で強固に挾み込むことができる。したがっ
て、プライマリシーブ上でのＶベルトのスリップを防止
して、モータのトルクを効率良く従動軸に伝えることが
でき、モータ特有のトルク特性を有効に活用することが
できる。

【００７１】請求項２に記載した構成によれば、モータ
の始動時を含む低回転域のように、遠心ウエイトに作用
する遠心力が小さくて、この遠心ウエイトによる押圧力
を充分に得られないような回転域においても、可動シー
ブには、固定シーブに向けて強制的に押圧するような力
が作用するので、Ｖベルトを固定シーブと可動シーブと
の間で強固に挾み込むことができる。したがって、プラ
イマリシーブ上でのＶベルトのスリップを防止して、モ
ータのトルクを効率良く従動軸に伝えることができ、モ
ータ特有のトルク特性を有効に活用することができる。

【００７２】請求項３に記載した構成によれば、モータ
の始動時のように、プライマリシーブに対するＶベルト
の巻き掛け径が小さい状態では、Ｖベルトが駆動軸に噛
み合い、この駆動軸の回転が直接Ｖベルトに伝達される
ので、遠心ウエイトによる押圧力を充分に得られないよ
うな回転域においても、駆動軸の回転を確実にＶベルト
に伝えることができる。したがって、プライマリシーブ
上においてＶベルトがスリップすることはなく、モータ
のトルクを効率良く従動軸に伝えて、このモータ特有の
トルク特性を有効に活用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例におけるプライマリシーブ
の断面図。

【図２】可動シーブを押圧する力が走行速度に応じて推
移する状態を示す特性図。

【図３】スクータ形自動二輪車に用いられるパワーユニ
ットの断面図。

【図４】スクータ形自動二輪車の側面図。

【図５】（ａ）は、本発明の第２実施例におけるプライ
マリシーブの断面図。（ｂ）は、プライマリシーブの可
動シーブが固定シーブ側に最も移動した状態を示す断面
図。

【図６】（ａ）は、本発明の第３実施例におけるプライ
マリシーブの断面図。（ｂ）は、可動シーブのカム溝の
形状を示す図。

【図７】本発明の第４実施例におけるプライマリシーブ
の断面図。

【符号の説明】

１３…モータ、１４…Ｖベルト自動変速装置、２５…駆
動軸（ロータ軸）、３４…従動軸、４０…プライマリシ
ーブ、４０ａ…固定シーブ、４０ｂ…可動シーブ、４１
…セカンダリシーブ、４１ａ…固定シーブ、４１ｂ…可
動シーブ、４２…Ｖベルト、５２…遠心ウエイト、５
５，７２…押圧手段（圧縮コイルばね、カムウエイ
ト）、９０…カラー、９２…歯部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの回転トルクが取り出される駆動
   軸上に、プライマリシーブを設けるとともに、 上記駆動軸と平行をなす従動軸上に、セカンダリシーブ
   を設け、 これら両シーブの間にＶベルトを掛け渡したＶベルト自
   動変速装置において、 上記プライマリシーブは、駆動軸に直結されてこの駆動
   軸と一体に回転する固定シーブと、この固定シーブに接
   離する方向に往復動可能な可動シーブと、上記駆動軸が
   回転駆動された際の遠心力の大きさに応じて可動シーブ
   を固定シーブに接離する方向に移動させ、プライマリシ
   ーブに対するＶベルトの巻き掛け径を変化させるための
   遠心ウエイトを有するとともに、 上記セカンダリシーブは、従動軸に直結されてこの従動
   軸と一体に回転する固定シーブと、この固定シーブに接
   離する方向に往復動可能な可動シーブとを有しており、 上記プライマリシーブに、その可動シーブを常時固定シ
   ーブに向けて押圧付勢するための押圧手段を設けたこと
   を特徴とするＶベルト自動変速装置。
2. 【請求項２】 モータの回転トルクが取り出される駆動
   軸上に、プライマリシーブを設けるとともに、 上記駆動軸と平行をなす従動軸上に、セカンダリシーブ
   を設け、 これら両シーブの間にＶベルトを掛け渡したＶベルト自
   動変速装置において、 上記プライマリシーブは、駆動軸に直結されてこの駆動
   軸と一体に回転する固定シーブと、この固定シーブに接
   離する方向に往復動可能な可動シーブと、上記駆動軸が
   回転駆動された際の遠心力の大きさに応じて可動シーブ
   を固定シーブに接離する方向に移動させ、プライマリシ
   ーブに対するＶベルトの巻き掛け径を変化させるための
   遠心ウエイトを有するとともに、 上記セカンダリシーブは、従動軸に直結されてこの従動
   軸と一体に回転する固定シーブと、この固定シーブに接
   離する方向に往復動可能な可動シーブとを有しており、 上記プライマリシーブに、駆動軸の回転に追従して上記
   可動シーブを固定シーブに向けて強制的に押圧するため
   の押圧手段を設けたことを特徴とするＶベルト自動変速
   装置。
3. 【請求項３】 モータの回転トルクが取り出される駆動
   軸上に、プライマリシーブを設けるとともに、 上記駆動軸と平行をなす従動軸上に、セカンダリシーブ
   を設け、 これら両シーブの間にＶベルトを掛け渡したＶベルト自
   動変速装置において、 上記プライマリシーブは、駆動軸に直結されてこの駆動
   軸と一体に回転する固定シーブと、この固定シーブに接
   離する方向に往復動可能な可動シーブと、上記駆動軸が
   回転駆動された際の遠心力の大きさ応じて可動シーブを
   固定シーブに接離する方向に移動させ、プライマリシー
   ブに対するＶベルトの巻き掛け径を変化させるための遠
   心ウエイトを有するとともに、 上記セカンダリシーブは、従動軸に直結されてこの従動
   軸と一体に回転する固定シーブと、この固定シーブに接
   離する方向に往復動可能な可動シーブとを有しており、 上記Ｖベルトの内周面に、プライマリシーブの可動シー
   ブが固定シーブから最も離間された位置に移動されてい
   る状態において、上記駆動軸に噛み合う歯部を設けたこ
   とを特徴とするＶベルト自動変速装置。