JPH0560193A

JPH0560193A - Ｖベルト伝動式自動変速機

Info

Publication number: JPH0560193A
Application number: JP22188491A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Kawashima; 芳徳川島
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1991-09-02
Filing date: 1991-09-02
Publication date: 1993-03-09

Abstract

(57)【要約】【目的】駆動力伝達機構において、Ｖベルトを用いた際
の駆動力の伝達効率の向上を図る。【構成】Ｖベルト伝動式自動変速機において、従動側プ
ーリ５８の従動側可動フエイス６２を磁性体で形成する
とともに、従動側固定フエイス６１の側周面の軸側に磁
石７６を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動二輪車等に用いら
れるＶベルト伝動式自動変速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例に係るＶベルト伝動式自動変速機
の横断面図を図１０に示す。図１０において、Ｖベルト
伝動式自動変速機１は、駆動軸２に駆動側Ｖプーリ３の
固定フエイス４とランププレート５とが一体に嵌着さ
れ、Ｖプーリの可動フエイス６は、軸方向に移動可能で
あるが、周方向に駆動軸２と一体となって回転し得るよ
うに駆動軸２に嵌合されている。前記可動フエイス６と
ランププレート５との間には、ウエイトローラ７が介装
されている。一方、従動側Ｖプーリ８には、従動スリー
ブ９に固定フエイス１０が一体に嵌着されるとともに、
可動フエイス１１が前記従動スリーブ９に嵌挿されてい
る。この可動フエイス１１は、従動スリーブ９に画成さ
れたカム溝１２を貫通するトルクカム１３と一体となっ
て周方向に回転する。また、前記可動フエイス１１は、
コイルスプリング１４のばね力で固定フエイス１０に接
近変位するように形成されている。前記駆動側Ｖプーリ
３の固定フエイス４、可動フエイス６と従動側Ｖプーリ
８の固定フエイス１０、可動フエイス１１との間にＶベ
ルト１５が架け渡されて構成されている。

【０００３】前記従来例にかかるＶベルト伝動式自動変
速機１において、ウエイトローラ７が接する可動フエイ
ス６とランププレート５の相対する面は、母線が直線状
の円錐面に形成されており、駆動軸２が停止または低速
回転している状態では、ウエイトローラ７は最も駆動軸
２の中心寄りに位置している。その際、可動フエイス１
１は固定フエイス１０より離れ、Ｖベルト１５の駆動側
湾曲半径が小さくなっており、且つ従動側湾曲半径が大
きくなって変速比が最大になっている。そこで、駆動軸
２の回転速度が増加するにつれてウエイトローラ７は漸
次駆動軸２の中心より離れ、可動フエイス６は駆動軸２
とともに、回転しながら軸方向に移動し固定フエイス４
に接近する。前記可動フエイス６が固定フエイス４に指
向して接近するに伴い、Ｖベルト１５の駆動側湾曲半径
が大きくなるとともに、従動側湾曲半径が小さくなって
変速比が最小となるものである。

【０００４】このような従来例に係るＶベルト伝動式自
動変速機１では、駆動側Ｖプーリ３から従動側Ｖプーリ
８へのＶベルト１５を介した伝達容量は、スプリング
（コイルスプリング１４）のばね力とトルクカム１３と
の力の合成力によって決定される。そこで、前記Ｖベル
ト１５の伝達効率要因を分析すると以下のような伝達ロ
スがある。

【０００５】すなわち、ゴムベルトタイプを例にとる
と、ベルトがプーリに巻き付く作動における屈曲ロ
ス、ベルトがプーリに巻き付く作動における圧縮変形
ロス、ベルトから離脱する時の抜け抵抗ロス、等があ
る。の屈曲ロスは、Ｖベルトの歯付き化、薄肉化等に
より低減を図ることが可能であるのに対し、、の圧
縮変形ロス、抜け抵抗ロスは、Ｖベルト１５の側圧（ス
プリング力、トルクカム力）の影響が大きいため、Ｖベ
ルト１５をスリップさせない適度な側圧を走行条件に応
じて得ることが伝達効率を向上させるために必要であ
る。従って、負荷に応じた適切な駆動力の伝達能力、つ
まりＶベルト１５の側圧を確保しなければならない。

【０００６】このことを図１１に示すグラフを用いて説
明する。ここで、図１１は図１０に示すＶベルト伝動式
自動変速機１のＶベルト１５に要求される側圧荷重と変
速域との特性を示し、図中、Ａ１は全負荷時における実
際のスプリング力とトルクカム力との合成力、Ａ２は中
間負荷時における合成力、Ａ３は全負荷時において必要
とされる側圧荷重、Ａ４は中間負荷時において必要とさ
れる側圧荷重、Ａ５は全負荷時におけるトルクカム力、
Ａ６は中間負荷時におけるトルクカム力、Ａ７は全負荷
時および中間負荷時におけるスプリング力の特性曲線を
夫々示している。そこで、全負荷時においては合成力Ａ
１と必要荷重Ａ３とを比較し、ほぼ必要に応じた合成力
（スプリング力とトルクカム力との合力）が発揮されて
いるが、一方、中間負荷時においてはＴＯＰ側で必要荷
重Ａ４に対して実際の合成力Ａ２が必要以上に余分の荷
重を与えている。このため、中間負荷時のＴＯＰ状態に
おいて、図中に示すような必要荷重と合成力との差が生
ずる。これは、側圧荷重成分としてのスプリング力の影
響によるものである。このスプリングは、構造的にコン
プレッションセットされて形成されており、バネレート
分フエイスが移動すると荷重が上昇するからである。ま
た、これは、伝達能力が全開主体にセッティングされて
いるためでもある。なお、全負荷時および中間負荷時に
おけるスプリング力の特性は一定である。

【０００７】そこで、このような中間負荷時における必
要荷重と実際の合成力との差、つまり荷重オーバーは、
Ｖベルトの撓みを発生させ、伝達効力の低下をもたらす
という不都合がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記不都合
を克服するためになされたものであって、従来のスプリ
ングとトルクカムに加えて磁石を付設することにより、
Ｖベルトを介して駆動側Ｖプーリから従動側Ｖプーリへ
と駆動力を伝達する際の伝達効率の向上を図るととも
に、Ｖベルトの伝達能力の最適化を図ってＶベルトの寿
命を延ばすことが可能となるＶベルト伝動式自動変速機
を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、駆動側Ｖプーリの回転を従動側Ｖプー
リにＶベルトを介して伝達するＶベルト伝動式自動変速
機において、前記従動側Ｖプーリのプーリフエイスは磁
性体で形成され、該プーリフエイスの側周面の軸側に磁
石を配設することを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記の本発明に係るＶベルト伝動式自動変速機
では、従動側Ｖプーリのプーリフエイスを磁性体で形成
し、該プーリフエイスの側周面の軸側に磁石を配設して
いる。そこで、磁石の磁力は距離の二乗に反比例する
（磁気に関するクーロンの法則）ことから、従動側Ｖプ
ーリのプーリフエイスが近接している時、すなわち、最
も近接して変速域がＬＯＷ状態にある時に、磁石が前記
従動側Ｖプーリのプーリフエイスを最も強く引っ張るよ
うに作用し、一方、変速域が変化して前記プーリフエイ
スが徐々に離間して変速域がＴＯＰ状態にある時には、
磁力が非常に微力に作用する。また、前記磁石を電磁石
にした場合、電流の磁気作用により引張力を発生させて
従動側Ｖプーリのプーリフエイス間の間隔をコントロー
ルすることができる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明に係るＶベルト伝動式自動変速
機について好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しな
がら以下詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明に係るＶベルト伝動式自動
変速機の一実施例を備えたスクータ型自動二輪車の要部
側面図であり、図２は、図１の要部横断面図であり、図
３は、従動側Ｖプーリの固定フエイスの軸側に磁石を配
設した要部拡大図である。

【００１３】図１に示すように、スクータ型自動二輪車
２０の後部にスイング式パワーユニット２２が配設され
ている。前記パワーユニット２２の前部は、リンク２４
を介してフレーム２６に上下方向に揺動自在に枢支さ
れ、一方、同パワーユニット２２の後部は、緩衝器２８
を介してフレーム２６に枢支されている。パワーユニッ
ト２２は、エンジン３０と伝動ケース３２が一体的に構
成されたものであり、伝動ケース３２の後部に軸支され
た後車輪３４はエンジン３０の動力を介して回転駆動さ
れる。

【００１４】前記伝動ケース３２の前部には、図２に示
すように、モータシャフト３６を介してモータ３８と駆
動側固定フエイス４０および駆動側可動フエイス４２か
らなる駆動側プーリ４４とが同軸に形成され、前記モー
タ３８に連結してドライバ４６が設けられている。前記
駆動側プーリ４４とモータ３８の間には、クーリングフ
ァン４８が配設されている。前記モータシャフト３６に
は、ランププレート５０が一体に嵌着されるとともに、
駆動側フエイスボス５２および駆動側固定フエイス４０
がナット５４の締め付けにより該モータシャフト３６に
一体に嵌着されている。

【００１５】また、前記駆動側フエイスボス５２に駆動
側可動フエイス４２が軸方向に変位自在に嵌合され、前
記駆動側可動フエイス４２の裏面とランププレート５０
の内面との間で周方向へわたり一定間隔毎にウエイトロ
ーラ５６が介装されている。

【００１６】一方、従動側プーリ５８は伝動ケース３２
の後部に配置され、Ｖベルト６０を介して前記駆動側プ
ーリ４４と架け渡される。この従動側プーリ５８は、テ
ーパ状に形成され、従動側固定フエイス６１と従動側可
動フエイス６２とからなる。また、前記従動側プーリ５
８の略中心部には、図３に示すように、回転自在に軸支
されたドライブシャフト６４に従動側固定フエイスボス
６６が回転自在に嵌合され、該従動側固定フエイスボス
６６に従動側固定フエイス６１が一体に嵌合されてい
る。さらにまた、前記従動側固定フエイスボス６６にト
ルクカムピン６８が遊嵌され、このトルクカムピン６８
は、従動側固定フエイスボス６６に設けられた軸方向の
カム溝７０を貫通するように設けられている。前記トル
クカムピン６８および従動側可動フエイス６２は、カム
溝７０に案内されて従動側可動フエイスボス７２に対し
て相対的に軸方向へ移動可能に形成されている。前記ト
ルクカムピン６８およびカム溝７０は、トルクカム力の
作用を発揮するものである。

【００１７】従動側固定フエイスボス６６の周囲には、
前記従動側固定フエイスボス６６の一端側凹部に近接し
て溶接部位７３を有し、前記溶接部位７３を介して固着
された従動側固定フエイス６１の軸側の根本部のマグネ
ットカバー７４に被膜され、且つ環状体に形成された永
久磁石からなる磁石７６が接着されている。前記磁石７
６は、ドライブシャフト６４の軸方向に着磁されて接着
されている。前記環状体の磁石７６の側周面には、位置
決めのためのマグネットセットカラー７８が嵌着されて
いる。なお、参照符号８０、８２は、夫々オイルシー
ル、ニードルベアリングを示す。

【００１８】前記ドライブシャフト６４の下方側（図２
参照）には、従動側固定フエイスボス６６にクラッチイ
ンナープレート８４がナット８６により一体的に嵌着さ
れ、従動側可動フエイス６２とクラッチインナープレー
ト８４間に圧縮コイルスプリング８８が介装されてい
る。前記ドライブシャフト６４の一端部には、ギヤ９０
が同軸に嵌合されるとともに、前記ギヤ９０に噛合され
た複数のギヤ９２を介して後車軸９４に連結され、前記
後車軸９４に後車輪３４が一体に取り付けられる。

【００１９】本発明の一実施例に係るＶベルト伝動式自
動変速機は、以上のように構成されるものであり、次に
その動作を説明する。

【００２０】先ず、エンジン３０が停止あるいは低速回
転している状態（以下、ＬＯＷ状態という）では、圧縮
コイルスプリング８８のばね力および磁石７６の磁力の
引張作用により、従動側プーリ５８の従動側可動フエイ
ス６２が従動側固定フエイス６１側に押し付けられ（図
３に示す状態）、前記従動側プーリ５８の内側面に巻き
付けられるＶベルト６０の湾曲半径が最大となってい
る。一方、駆動側プーリ４４において、ウエイトローラ
５６は、モータシャフト３６の回転中心に最も接近した
駆動側可動フエイス４２の外周面に接触し、前記駆動側
可動フエイス４２は、駆動側固定フエイス４０より最も
離間し、駆動側プーリ４４に巻き付けられるＶベルト６
０の湾曲半径は最小となっている（図５（ａ）参照）。

【００２１】次に、エンジン３０の回転数が増加するに
伴い、駆動側に配置されたウエイトローラ５６に働く遠
心力ｍｒω²（ｍ：ウエイトローラ５６の質量、ｒ：モ
ータシャフト３６の中心軸とウエイトローラ５６の中心
との間の距離、ω：モータシャフト３６の回転角速度）
が増大することにより、ウエイトローラ５６が外側に変
位する。このウエイトローラ５６の変位は、駆動側可動
フエイス４２の側面を押圧し、該駆動側可動フエイス４
２が駆動側固定フエイス４０側へ接近するように作用す
る。

【００２２】これに対し、前記遠心力の増加によりＶベ
ルト６０に働く張力が増大し、従動側プーリ５８の従動
側固定フエイス６１と従動側可動フエイス６２との間隔
を広げる力が両フエイス６１、６２間に作用する。そこ
で、前記ウエイトローラ５６の遠心力増大による従動側
固定フエイス６１、従動側可動フエイス６２間を広げる
力（トルクカム力）が圧縮コイルスプリング８８のばね
力に打ち勝つことにより、従動側固定フエイス６１、従
動側可動フエイス６２間は徐々に離間する。すなわち、
変速域がＬＯＷ状態から高速状態（以下、ＴＯＰ状態と
いう）になるにつれて、従動側プーリ５８の従動側固定
フエイス６１と従動側可動フエイス６２との間に回転差
が発生し、従動側固定フエイスボス６６と一体的に形成
されたトルクカムピン６８が従動側可動フエイスボス７
２に画成されたカム溝７０に沿って変位することによ
り、従動側固定フエイス６１、従動側可動フエイス６２
間を広げることができる。このようにして、変速域が中
速の状態では、駆動側プーリ４４と従動側プーリ５８の
湾曲半径が略同一となる（図５（ｂ）参照）。

【００２３】ところで、前記従動側プーリ５８の両フエ
イス６１、６２間の広がりは、図３に示すように、従動
側可動フエイス６２が矢印Ｂ方向に変位させる。この場
合、磁石７６の磁力は、前記従動側可動フエイスボス７
２の先端との距離の二乗に反比例するため、前記従動側
可動フエイスボス７２が前記磁石７６から離間するにつ
れて磁力が減少することになる。このように、変速域が
高速状態では、駆動側プーリ４４の湾曲半径が最大とな
り、これに対し、従動側プーリ５８の湾曲半径が最小と
なる（図５（ｃ）参照）。

【００２４】以上のようにして、変速域がＬＯＷ状態か
らＴＯＰ状態になった場合の従動側プーリ５８に作用す
る合成力と必要荷重との関係を図４に示す。

【００２５】図４（ａ）は全負荷時、図４（ｂ）は中間
負荷時における合成力と必要荷重との関係図を示してい
る。ここで、図中、Ｄ１、Ｄ２は実際に発揮される合成
力、Ｄ３、Ｄ４はＶベルト６０に対して必要とされる側
圧荷重、Ｄ５、Ｄ６はトルクカム力、Ｄ７、Ｄ８はスプ
リング力、Ｄ９、Ｄ１０は磁力の特性曲線を示してい
る。

【００２６】図４（ａ）に示すように、全負荷時におい
ては、実際に発揮される合成力、すなわち、スプリング
力、トルクカム力および磁力の合成力（以下、単に合成
力という）は、ほぼ必要荷重に相応した状態を形成し、
Ｖベルト６０に対して好適な側圧を付与している。一
方、中間負荷時における図４（ｂ）では、図１１に示す
従来例と比較して変速域がＴＯＰ状態にある場合の合成
力と必要荷重との差を著しく小さくすることが可能とな
る。従って、磁石７６による磁力を合成力に加味するこ
とにより、従来、スプリング力でＶベルト６０に対する
側圧を増加させていた場合に比べ、Ｖベルト６０に付加
される側圧を向上させることができ、Ｖベルト６０の伝
達ロスとなる滑り、撓み等を防止することができる。

【００２７】このようにして、本発明の一実施例に係る
Ｖベルト伝動式自動変速機では、磁力を付加することに
より、スプリング特性の影響を極力排除して、伝達効率
の向上を図ることができるとともに、好適にＶベルト６
０の伝達容量をコントロールすることができる。

【００２８】なお、本実施例における磁石７６は、図３
に示すように、ドライブシャフト６４の軸方向に着磁さ
れている。そこで、Ｖベルト６０を装着していない場合
には、圧縮コイルスプリング８８が従動側可動フエイス
６２の裏側根本部を介して押圧しているため、従動側可
動フエイス６２が従動側固定フエイス６１の突部９６に
当接する。その際、従動側可動フエイスボス７２の先端
部が磁石７６の磁界中心軸線（点線参照）の右側上方に
位置するため（図３中、二点鎖線の位置）、該磁石７６
の磁界中心軸線から右側部分は、図６および図７に示す
ように、従動側可動フエイスボス７２の先端部を押し返
すように作用し、従動側プーリ５８にＶベルト６０を装
着する作業を容易に行うことができるという利点があ
る。また、磁石７６を電磁石とすることにより、電気の
磁気作用を介して簡便にコントロールすることが可能と
なる。すなわち、通常運転時には電磁力を従動側可動フ
エイス６２に対して及ぼすことなく、必要な時にのみ励
磁してＶベルト６０の側圧を向上させることが可能とな
る。

【００２９】次に、本発明の他の実施例に係るＶベルト
伝動式自動変速機について説明する。

【００３０】図８は従動側プーリ５８の根本部の要部拡
大図である。本実施例では、磁石９８の着磁方向がドラ
イブシャフト６４の軸方向に対して略直交する方向に配
置されている点および従動側可動フエイスボス１００の
先端部が従動側可動フエイス６２と面一になっている点
を除いて前記実施例と同一の構成要素からなり、従っ
て、同一の参照符号を付して、詳細な説明を省略する。

【００３１】次に、ミッション部１０２のフリクション
低減方法について説明する。

【００３２】図９は、図３におけるミッション部１０２
の要部拡大図であり、ドライブシャフト６４とギヤ９２
の噛合がヘリカルのため、および駆動力がスラスト方向
にでてくるため、ケース端ボスにワッシャ１０４だけで
は滑り抵抗が大きくなる。本構造では、スラストニード
ルベアリング１０６およびラジアルニードルベアリング
１０８を装着して転がり抵抗とし、フリクションダウ
ン、すなわち、伝達効率の向上を図っている。図９にお
いては、１箇所のみ適用しているが、左右に装着すれば
より好適である。

【００３３】

【発明の効果】本発明に係るＶベルト伝動式自動変速機
によれば、以下の効果が得られる。

【００３４】すなわち、従動側Ｖプーリのプーリフエイ
スを磁性体で形成し、該プーリフエイスの側周面の軸側
に磁石を配設し、前記磁石の磁力作用により、一方のプ
ーリフエイスを他方のプーリフエイス側に引張すること
ができる。このため、磁気に関するクーロンの法則によ
り、両プーリフエイス間が狭い時には、磁力が強く作用
することから、回転時におけるＶベルトの側圧を向上さ
せることが可能となる。従って、Ｖベルトの伝達効率の
向上化を図るとともに、Ｖベルトの伝達能力の最適化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＶベルト伝動式自動変速機の一実
施例を備えたスクータ型自動二輪車の要部側面図であ
る。

【図２】図１に示す実施例の要部横断面図である。

【図３】図２に示す実施例の要部拡大図である。

【図４】要求される側圧荷重と変速域との特性を示す説
明図である。

【図５】駆動側プーリと従動側プーリの湾曲半径の関係
を示す説明図である。

【図６】図１に示す実施例の動作を示す関係説明図であ
る。

【図７】図１に示す実施例の動作を示す関係説明図であ
る。

【図８】本発明の他の実施例に係るＶベルト伝動式自動
変速機の要部拡大図である。

【図９】図２におけるミッション部の要部拡大図であ
る。

【図１０】従来のＶベルト伝動式自動変速機の横断面図
である。

【図１１】従来のＶベルト伝動式自動変速機の側圧荷重
と変速域との特性を示す説明図である。

【符号の説明】

４０…駆動側固定フエイス４２…駆動側可動フエイス４４…駆動側プーリ５６…ウエイトローラ５８…従動側プーリ６０…Ｖベルト６１…従動側固定フエイス６２…従動側可動フエイス６４…ドライブシャフト７２…従動側可動フエイスボス７６…磁石

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動側Ｖプーリの回転を従動側Ｖプーリに
Ｖベルトを介して伝達するＶベルト伝動式自動変速機に
おいて、前記従動側Ｖプーリのプーリフエイスは磁性体で形成さ
れ、該プーリフエイスの側周面の軸側に磁石を配設する
ことを特徴とするＶベルト伝動式自動変速機。
【請求項２】請求項１記載の変速機において、磁石が従
動側Ｖプーリの固定フエイスに近接し、且つ軸方向に着
磁して配設されることを特徴とするＶベルト伝動式自動
変速機。
【請求項３】請求項１または２記載の変速機において、
磁石は永久磁石であることを特徴とするＶベルト伝動式
自動変速機。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の変速機
において、磁石は電磁石であることを特徴とするＶベル
ト伝動式自動変速機。