JPH06280952A

JPH06280952A - Ｖベルト式自動変速装置

Info

Publication number: JPH06280952A
Application number: JP6541093A
Authority: JP
Inventors: Katsura Fukuyama; 桂福山; Tatsuya Shinkai; 達也新海; Hideji Oda; 秀治小田
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1993-03-24
Filing date: 1993-03-24
Publication date: 1994-10-07
Anticipated expiration: 2016-04-16
Also published as: JP3156431B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ドリブンプーリとＶベルト間の相対滑りを防止
し、Ｖベルトの耐久性を向上させる一方、変速性能を向
上させ、損失動力の発生を低減させるＶベルト式自動変
速装置を提供するにある。【構成】Ｖベルト式自動変速装置に設けられたトルク検
出機構４５は、ミッション機構のドライブシャフト２７
の外周に、このドライブシャフト２７と同心的に、かつ
回動自在に設けられたドリブンシャフト３８と、このド
リブンシャフト３８の外周に回動自在に嵌装され、端部
に固定ドリブンフェース４０を固着した固定フェースボ
ス３９と、この固定フェースボス３９の外周に回動自
在、かつ軸方向に摺動自在に嵌装され、端部に可動ドリ
ブンフェース４２を固着した可動フェースボス４１とか
ら構成されると共に、上記可動フェースボス４１に軸方
向に長孔の結合溝５２を設け、この結合溝５２に前記固
定フェースボス３９に固設した固定ドリブンフェース４
０の周方向の動きを規制する手段である結合ピン４９を
一体的に係合したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＶベルト式自動変速装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、スクータ型車両のように手軽に
走れる車種にあっては、操作の容易な自動変速装置が使
われている場合が多い。特にＶベルト式自動変速装置は
古くから動力伝達装置として使われているもので、ドラ
イブプーリとドリブンプーリとを一本のＶベルトで連結
し、各プーリの一方のフェースを可動にして、Ｖベルト
の回転半径を変えて無段階に変速比を変えるものであ
る。

【０００３】近年、Ｖベルト式自動変速装置はトルク検
出機構を設けることを特徴としているが、この機構は、
登坂時や加速時など高トルクが必要なときに上記プーリ
が自動的に作動して即座に低速の変速比に変わるもので
ある。

【０００４】図９（ａ）は、ドリブンプーリ１の間隔が
広く、Ｖベルト２が中心深くに喰込んだ高速走行状態で
ある。この状態で、例えば急に上り坂にさしかかったと
すると、車体に荷重が掛かるため後輪に直結したドリブ
ンプーリ１の回転が遅くなるが、内側のプーリ３（固定
ドリブンフェース）はＶベルト２によって回転を続けよ
うとし、そこで外側のプーリ４（可動ドリブンフェー
ス）と内側のプーリ３とに回転の差ができる。

【０００５】そうすると、内側プーリ３と一体に回転し
ている外側のボス５に形成された斜めのトルクカム溝６
の中に突出しているトルクカムピン７（外側プーリ４と
一体に回転している）が、トルクカム溝６の斜め角によ
って押されて内側プーリ３のほうに引き寄せられる。そ
の結果、図９（ｂ）に示すように、双方のプーリ３，４
の間隔は狭まり、Ｖベルト２を外側に追いやって減速比
の大きい低速走行の状態、つまり高トルクの状態にな
る。これらの作用を一般にキックダウンと称している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
トルク検出機構にあっては、ドリブンプーリを構成する
固定ドリブンフェースと可動ドリブンフェースとの相対
回転は避けられず、そのためにＶベルトとプーリ間に滑
りが生じ、Ｖベルトが磨耗して耐久性が低下する一方、
円滑な変速作動が行えず、また損失動力の発生をともな
っていた。

【０００７】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、ドリブンプーリとＶベルト間の相対滑りを防止
し、Ｖベルトの耐久性を向上させる一方、変速性能を向
上させ、損失動力の発生を低減させるＶベルト式自動変
速装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るＶベルト式
自動変速装置は、上述した課題を解決するために、請求
項１に記載したように、クランクシャフトに設けられた
ドライブプーリと、ドリブンシャフトに設けられたドリ
ブンプーリとの間にＶベルトを張架し、このＶベルトの
それぞれのプーリに対する巻掛径をドライブプーリ側に
設けたウェイトローラに作用する遠心力と、ドリブンプ
ーリ側に設けたトルク検出機構とにより変更させるよう
にした自動変速装置において、上記トルク検出機構に上
記固定ドリブンフェースの周方向の動きを規制する手段
を設けたものである。

【０００９】また、上述した課題を解決するために、請
求項２に記載したように、上記トルク検出機構は、ミッ
ション機構のドライブシャフトの外周に、このドライブ
シャフトと同心的に、かつ回動自在に設けられた上記ド
リブンシャフトと、このドリブンシャフトの外周に回動
自在に嵌装され、端部に固定ドリブンフェースを固着し
た固定フェースボスと、この固定フェースボスの外周に
回動自在、かつ軸方向に摺動自在に嵌装され、端部に可
動ドリブンフェースを固着した可動フェースボスとから
構成されると共に、上記可動フェースボスに軸方向に長
孔の結合溝を設け、この結合溝に前記固定フェースボス
に固設した結合ピンを一体的に係合したものである。

【００１０】

【作用】上記の構成を有する本発明においては、クラン
クシャフトに設けられたドライブプーリと、ドリブンシ
ャフトに設けられたドリブンプーリとの間にＶベルトを
張架し、このＶベルトのそれぞれのプーリ間に張架され
たＶベルトのそれぞれの可変プーリに対する巻掛径をド
ライブプーリ側に設けたウェイトローラに作用する遠心
力と、ドリブンプーリ側に設けたトルク検出機構とによ
り変更させるようにした自動変速装置において、上記ト
ルク検出機構は、ミッション機構のドライブシャフトの
外周に、このドライブシャフトと同心的に、かつ回動自
在に設けられた上記ドリブンシャフトと、このドリブン
シャフトの外周に回動自在に嵌装され、端部に固定ドリ
ブンフェースを固着した固定フェースボスと、この固定
フェースボスの外周に回動自在、かつ軸方向に摺動自在
に嵌装され、端部に可動ドリブンフェースを固着した可
動フェースボスとから構成されると共に、上記可動フェ
ースボスに軸方向に長孔の結合溝を設け、この結合溝に
前記固定フェースボスに固設した固定ドリブンフェース
の周方向の動きを規制する手段である結合ピンを一体的
に係合したため、ドリブンプーリとＶベルト間の相対滑
りを防止し、Ｖベルトの耐久性を向上させる一方、変速
性能を向上させ、損失動力の発生を低減させるＶベルト
式自動変速装置を提供できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１２】図１は、この発明を適用したスクータ型車
両の一例を示す左側面図である。

【００１３】このスクータ型車両１１は、車体フレーム
１２の中央下部にエンジン１３を搭載したパワーユニッ
トとしてのエンジンユニット１４が上下方向にスイング
自在に連結される。エンジンユニット１４の後部に後輪
１５が支持される一方、エンジンユニット１４はリヤサ
スペンション１６により弾性支持され、エンジン１３か
らの駆動力はエンジンユニット１４内に設けられる動力
伝達機構１７を通じて後輪１５に伝えられるようになっ
ている。

【００１４】図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿う上記スクー
タ型車両１１に搭載されるエンジンユニット１４全体の
水平断面図である。

【００１５】このエンジンユニット１４前部にエンジン
１３が搭載される。このエンジン１３のシリンダ１８内
のピストン１９の往復ストロークがコンロッド２０を介
してクランクシャフト２１を回転運動させるようになっ
ている。このクランクシャフト２１の一端にはＶベルト
式自動変速装置２２のドライブプーリ２３が取り付けら
れており、Ｖベルト２４を介してドリブンプーリ２５に
エンジン１３の駆動力が伝達される。

【００１６】ドリブンプーリ２５は、エンジンユニット
１４の後方部に設けられたミッション機構２６のドライ
ブシャフト２７によって回転自在に軸支されており、上
記ドリブンプーリ２５に伝達された回転駆動力は遠心ク
ラッチ機構２８を介してドライブシャフト２７に伝達さ
れる。

【００１７】このドライブシャフト２７は、減速歯車機
構であり、動力伝達装置でもあるミッション機構２６を
通じて、途中アイドルシャフト２９を経て後輪シャフト
３０に連結され、上記ミッション機構２６を介して後輪
１５に回転駆動力が伝えられるようになっている。

【００１８】図３は、Ｖベルト式自動変速装置２２の一
部を構成するドライブプーリ２３を示す拡大断面図であ
る。

【００１９】ドライブプーリ２３は、上記クランクシャ
フト２１の端部に設けられた皿状の固定ドライブフェー
ス３１と、この固定ドライブフェース３１と対面するよ
うにクランクシャフト２１上で軸方向に摺動自在に設け
られた皿状の可動ドライブフェース３２とから構成され
る。

【００２０】可動ドライブフェース３２は、クランクシ
ャフト２１に例えばスプライン嵌合等で取付けられ、可
動ドライブフェース３２の反固定ドライブフェース３１
側の背面には複数のウェイトローラ３３が放射状に配設
され、このウェイトローラ３３は可動ドライブフェース
３２の背面と、これを塞ぐように設けられたランププレ
ート３４間で保持される。ランププレート３４は、可動
ドライブフェース３２と回転一体で摺動自在に係合し
て、軸方向はスリーブ３５にて定位置に保持され、ウェ
イトローラ３３は可動ドライブフェース３２の背面傾斜
ガイド部３２ａとランププレート３４の対称的な傾斜ガ
イド部３４ａ間に位置する。

【００２１】また、上記可動ドライブフェース３２とラ
ンププレート３４との間で、複数のウェイトローラ３３
間に形成される空間部には複数のスプリング３６が設け
られ、可動ドライブフェース３２は上記スプリング３６
の弾性力で固定ドライブフェース３１側、つまりドライ
ブプーリ２３の拡径方向に常時押圧付勢される。

【００２２】図４は、Ｖベルト式自動変速装置２２の一
部を構成するドリブンプーリ２５を示す拡大断面図であ
る。

【００２３】前記ミッション機構２６のドライブシャフ
ト２７の外側にはベアリング３７ａ，３７ｂを介してス
リーブ状のドリブンシャフト３８が設けられる。このド
リブンシャフト３８の外周には同じくスリーブ状の固定
フェースボス３９が回動自在に嵌装され、この固定フェ
ースボス３９の端部には皿状の固定ドリブンフェース４
０が固着される。上記固定フェースボス３９の外周には
さらにスリーブ状の可動フェースボス４１が軸方向に摺
動自在、かつ周方向に回動自在に嵌装され、この可動フ
ェースボス４１の端部には皿状の可動ドリブンフェース
４２が固着される。そしてこの可動ドリブンフェース４
２と前記固定ドリブンフェース４０とでドリブンプーリ
２５を構成している。

【００２４】ドリブンプーリ２５の可動フェースボス４
１は、後述するドライブプレート４３との間に設けられ
たスプリング４４の弾性力で固定ドリブンフェース４０
側へ付勢され、前記可動フェースボス４１に固着された
可動ドリブンフェース４２はドリブンプーリ２５の拡径
方向へ常時押圧付勢される。

【００２５】ところで、上記ドリブンシャフト３８の円
周面には、図５（ａ）に示すように、図６（ａ）に示す
ようなトルク検出機構４５の一部であるトルクカムピン
４６の小径部４６ａが嵌合可能なピン孔４７が複数個穿
設される。また、固定フェースボス３９の円周面には、
図５（ｂ）に示すように、上記トルクカムピン４６の大
径部４６ｂが係合し、かつ円周方向に移動可能な長孔の
ピン孔４８と、そして図６（ｂ）に示すような固定ドリ
ブンフェース４０の周方向の動きを規制する手段である
結合ピン４９が嵌合可能なピン孔５０とが円周方向に互
い違いに複数個穿設される。さらに、可動フェースボス
４１の円周面には、図６（ｃ）に示すように、上記トル
クカムピン４６の大径部４６ｂが係合し、かつ斜方向に
移動可能な軸方向に長孔で、周方向に傾斜したトルク検
出機構４５の一部であるトルクカム溝５１と、上記結合
ピン４９が係合し、かつ軸方向に移動可能な長孔の結合
溝５２が円周方向に互い違いに複数個穿設される。

【００２６】なお、上記トルクカムピン４６は、その小
径部４６ａがドリブンシャフト３８に穿設されたピン孔
４７に固設され、また、上記結合ピン４９は固定フェー
スボス３９に穿設されたピン孔５０に固設される。

【００２７】図４において、前記ドライブシャフト２７
の端部には遠心クラッチ機構２８を構成するドラム状の
クラッチハウジング５３が設けられ、このハウジング５
３にはドラム部５３ａの内壁に接する摩擦係合部材であ
るクラッチライニング５４が対向するように設けられ
る。

【００２８】また、上記クラッチライニング５４に対応
するクラッチシュー５５が前記ドライブプレート４３に
設けられ、このドライブプレート４３は前記ドリブンシ
ャフト３８の端部に固着され、一体化される。なお、ド
リブンシャフト３８は、ドライブプレートボスを兼ねて
いる。

【００２９】次に、本実施例の作用について説明する。

【００３０】エンジン１３からの動力は、クランクシャ
フト２１、ドライブプーリ２３、Ｖベルト２４、ドリブ
ンプーリ２５へと伝達され、ドリブンプーリ２５が回転
される。このドリブンプーリ２５と一体にドリブンシャ
フト３８、固定フェースボス３９および可動フェースボ
ス４１が回転し、これに伴ってドライブプレート４３も
回転する。

【００３１】ドライブプレート４３に設けられたクラッ
チシュー５５は、これに作用する遠心力で拡開され、こ
のクラッチシュー５５に固着したクラッチライニング５
４をクラッチハウジング５３のドラム部５３ａに押圧
し、クラッチハウジング５３を介してドライブシャフト
２７を回転させる。

【００３２】エンジン１３の回転数が低い場合は、前記
ドライブプーリ２３のウェイトローラ３３に作用する遠
心力はこれらを半径方向外方へ移動させるには至らず、
したがって図３の上半分に示すようにドライブプーリ２
３のベルト巻掛径γａは小さく、よって図４の下半分に
示すようにドリブンプーリ２５のベルト巻掛径δｂは大
きく保持され、ドライブシャフト２７の回転は減速さ
れ、またこのドライブシャフト２７の回転トルクは増幅
される。

【００３３】一方、エンジン１３の回転数が高くなり、
クランクシャフト２１の回転速度が上昇すれば、上記ウ
ェイトローラ３３はこれらに作用する遠心力によって半
径方向外方へ放射状に移動し、上記可動ドライブフェー
ス３２を固定ドライブフェース３１側へ押圧する。この
場合、可動ドライブフェース３２にはスプリング３６の
作用により常時可動ドライブフェース３２を固定ドライ
ブフェース３１側へ押圧する力が作用しているため、結
局可動ドライブフェース３２にはスプリング３６による
押圧力と前記ウェイトローラ３３の移動によって発生す
る押圧力の合力が作用する。可動ドライブフェース３２
にこの合力が作用する結果、固定ドライブフェース３１
と可動ドライブフェース３２との間隔は狭められ、ドラ
イブプーリ２３のベルト巻掛径γｂは図３の下半分に示
すように拡大する。

【００３４】一方、Ｖベルト２４のドライブプーリ２３
による拡径引張動によりドリブンプーリ２５において
は、Ｖベルト２４は固定ドリブンフェース４０と可動ド
リブンフェース４２との間の半径方向内方へ喰込む。こ
れに伴って可動ドリブンフェース４２はスプリング４４
の弾性力に抗して図４の上半分に示すように左動し、ド
リブンプーリ２５のベルト巻掛径δａは縮小し、ドライ
ブシャフト２７の回転が増幅されて変速が行われる。

【００３５】例えばドライブシャフト２７の高速回転状
態において、このドライブシャフト２７に一定以上に負
荷がかかった場合、例えば登坂時や加速時などは、この
負荷はクラッチハウジング５３、クラッチシュー５５、
ドライブプレート４３、そしてドリブンシャフト３８を
経てトルクカムピン４６および結合ピン４９に伝達さ
れ、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）および図８（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示すようにトルクカムピン４６および
結合ピン４９に周方向の反力を作用させる。この時、可
動フェースボス４１は図４の下半分および図８（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示すように軸方向に長孔で、周方向に
傾斜したトルクカム溝５１に沿って軸方向に右動する
が、固定フェースボス３９は可動フェースボス４１との
結合ピン４９により、結合溝５２に沿って軸方向に右動
はするが、可動フェースボス４１との相対回転は起こさ
ない。

【００３６】上述した実施例においては、従来可動ドリ
ブンフェース４２が固定ドリブンフェース４０に対して
相対回転しつつ軸方向に移動していたものを、固定ドリ
ブンフェース４０に対しては軸方向の移動のみを許容し
て相対回転を規制し、相対回転動はドリブンシャフト３
８と固定フェースボス３９に負担させたため、固定フェ
ースボス３９と可動フェースボス４１との相対回転が防
止され、Ｖベルト２４のドリブンプーリ２５での滑りが
防止されるので、Ｖベルト２４の磨耗による耐久性の低
下、喪失動力の増大とも発生せず、キックダウン時、お
よび通常変速時においての変速がスムーズ、かつ効率よ
く達成され、また、Ｖベルト２４の滑りによる騒音も低
減できる。

【００３７】また、上述したように、ドリブンプーリ２
５において、可動ドリブンフェース４２が固定ドリブン
フェース４０側へ移動すれば固定ドリブンフェース４０
と可動ドリブンフェース４２との間隔が図４の下半分に
示すようにドリブンプーリ２５のベルト巻掛径δｂは拡
大し、逆にドライブプーリ２３の巻掛径γａは図３の上
半分に示すように縮小し、ドライブシャフト２７の回転
は減速されると共にトルクは増幅され、登坂や加速に必
要なトルクが得られる。

【００３８】なお、上述した実施例は本発明をスクータ
型車両に適用した例を示したが、Ｖベルト式自動変速装
置を備えたあらゆる車両に適用できる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るＶベ
ルト式自動変速装置によれば、クランクシャフトに設け
られたドライブプーリと、ドリブンシャフトに設けられ
たドリブンプーリとの間にＶベルトを張架し、このＶベ
ルトのそれぞれのプーリに対する巻掛径をドライブプー
リ側に設けたウェイトローラに作用する遠心力と、ドリ
ブンプーリ側に設けたトルク検出機構とにより変更させ
るようにした自動変速装置において、上記トルク検出機
構は、ミッション機構のドライブシャフトの外周に、こ
のドライブシャフトと同心的に、かつ回動自在に設けら
れた上記ドリブンシャフトと、このドリブンシャフトの
外周に回動自在に嵌装され、端部に固定ドリブンフェー
スを固着した固定フェースボスと、この固定フェースボ
スの外周に回動自在、かつ軸方向に摺動自在に嵌装さ
れ、端部に可動ドリブンフェースを固着した可動フェー
スボスとから構成されると共に、上記可動フェースボス
に軸方向に長孔の結合溝を設け、この結合溝に前記固定
フェースボスに固設した固定ドリブンフェースの周方向
の動きを規制する手段である結合ピンを一体的に係合し
たため、ドリブンプーリとＶベルト間の相対滑りを防止
し、Ｖベルトの耐久性を向上させる一方、変速性能を向
上させ、損失動力の発生を低減させるＶベルト式自動変
速装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＶベルト式自動変速装置の一実施
例を示すスクータ型車両の左側面図。

【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿うエンジンユニット全体の
水平断面図。

【図３】Ｖベルト式自動変速装置の一部を構成するドラ
イブプーリを示す拡大断面図。

【図４】Ｖベルト式自動変速装置の一部を構成するドリ
ブンプーリを示す拡大断面図。

【図５】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、ドリブンシャ
フト、固定フェースボスおよび可動フェースボスに穿設
される孔および溝を示す図。

【図６】（ａ）および（ｂ）は、トルクカムピンおよび
結合ピンを示す図。

【図７】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、高速時のトル
ク検出機構の位置を示す図。

【図８】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、トルク検出機
構が作用した状態を示す図。

【図９】（ａ）および（ｂ）は、従来のトルク検出機構
の作用を示す図。

【符号の説明】

１１スクータ型車両１４エンジンユニット２１クランクシャフト２２Ｖベルト式自動変速装置２３ドライブプーリ２４Ｖベルト２５ドリブンプーリ２７ドライブシャフト２８遠心クラッチ機構３１固定ドライブフェース３２可動ドライブフェース３３ウェイトローラ３８ドリブンシャフト３９固定フェースボス４０固定ドリブンフェース４１可動フェースボス４２可動ドリブンフェース４５トルク検出機構４６トルクカムピン４７，４８，５０ピン孔４９結合ピン（固定ドリブンフェースの周方向の動き
を規制する手段）５１トルクカム溝５２結合溝（固定ドリブンフェースの周方向の動きを
規制する手段）５４ドライブプレート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】クランクシャフトに設けられたドライブ
プーリと、ドリブンシャフトに設けられたドリブンプー
リとの間にＶベルトを張架し、このＶベルトのそれぞれ
のプーリに対する巻掛径をドライブプーリ側に設けたウ
ェイトローラに作用する遠心力と、ドリブンプーリ側に
設けたトルク検出機構とにより変更させるようにした自
動変速装置において、上記トルク検出機構に上記ドリブ
ンプーリの固定ドリブンフェースの周方向の動きを規制
する手段を設けたことを特徴とするＶベルト式自動変速
装置。
【請求項２】上記トルク検出機構は、ミッション機構
のドライブシャフトの外周に、このドライブシャフトと
同心的に、かつ回動自在に設けられた上記ドリブンシャ
フトと、このドリブンシャフトの外周に回動自在に嵌装
され、端部に固定ドリブンフェースを固着した固定フェ
ースボスと、この固定フェースボスの外周に回動自在、
かつ軸方向に摺動自在に嵌装され、端部に可動ドリブン
フェースを固着した可動フェースボスとから構成される
と共に、上記可動フェースボスに軸方向に長孔の結合溝
を設け、この結合溝に前記固定フェースボスに固設した
結合ピンを一体的に係合した請求項１記載のＶベルト式
自動変速装置。