JPH1122797A - Ｖベルト変速機のアライメント補正構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｖベルト変速機において、作動時で駆動軸や
従動軸のアライメント（各軸の位置や角度）がズレたと
きに、Ｖベルトと各プーリーの接触面が偏当たりとなら
ず、正規当たりとなるようにすることで、Ｖベルトの寿
命を向上させたり、動力伝達のロスをなくして動力伝達
機構としての性能を向上させる。 【解決手段】 無端のＶベルト３を掛け渡した駆動軸４
側のプーリー１と従動軸５側のプーリー２のそれぞれ
で、Ｖベルト３の両側面と接触する一対のテーパー面の
対向間隔を、駆動軸４と従動軸５の回転に応じて自動的
に変化させることにより、駆動軸４から従動軸５への動
力伝達を無段階で自動的に変速するようにしたＶベルト
変速機において、該変速機の作動時に生じる各プーリー
回転軸Ａ，Ｂのズレに対応して、作動時にプーリー１，
２のテーパー面とＶベルト３の側面の接触が正規当たり
となるように、各プーリー１，２の一対のテーパー面と
Ｖベルト３の両側面の少なくとも何れか一方を、非対称
的に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動軸から従動軸
への動力伝達を各軸の回転に応じて無段階で自動的に変
速するようにしたＶベルト変速機に関し、特に、そのよ
うなＶベルト変速機の作動時に生じる各プーリー回転軸
（駆動軸および従動軸）のズレによって、プーリーのテ
ーパー面とＶベルトの側面の接触が偏当たりとならない
ようにするための、Ｖベルト変速機のアライメント補正
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】無端Ｖベルトを掛け渡した駆動軸側のプ
ーリーと従動軸側のプーリーのそれぞれで、Ｖベルトの
両側面と接触する一対のテーパー面の対向間隔を、駆動
軸と従動軸の動きに応じて自動的に変化させ、それによ
り各プーリーでのＶベルトのベルト径（プーリーの回転
軸からＶベルトまでの距離）を自動的に変化させること
で、車両の走行状態とエンジンの運転状態に応じて、駆
動軸側から従動軸側への動力伝達を無段階で自動的に変
速するようにしたＶベルト変速機については、スクータ
ーのような車両の動力伝達機構として、従来から一般的
に広く使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来のＶベルト変速機では、その作動時において、エ
ンジンマウントの撓みやフレームの変形および各軸自体
の変形等により、静止状態では平行に位置する駆動軸と
従動軸の角度がそれぞれズレて、駆動軸側のプーリーと
従動軸側のプーリーのそれぞれの回転軸の角度が変わっ
てしまい、静止状態では正規当たり（Ｖベルトの側面が
プーリーのテーパー面に略同じ角度で全面的に接触して
いる状態）となっているＶベルトと各プーリーの接触面
が、作動状態では偏当たり（Ｖベルトの側面がプーリー
のテーパー面に異なる角度で部分的に接触している状
態）となって、その結果、捩れや摩耗のためにＶベルト
の寿命が縮められたり、Ｖベルトを介した動力伝達にロ
スが出て動力伝達機構としての性能が低下するというよ
うな問題を生じることとなる。

【０００４】本発明は、上記のような問題を解消するた
めに、Ｖベルト変速機において、作動時で駆動軸や従動
軸のアライメント（各軸の位置や角度）がズレたとき
に、Ｖベルトと各プーリーの接触面が偏当たりとなら
ず、正規当たりとなるようにすることで、Ｖベルトの寿
命を向上させたり、動力伝達のロスをなくして動力伝達
機構としての性能を向上させることを課題とするもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
課題を解決するために、上記の請求項１に記載したよう
に、無端のＶベルトを掛け渡した駆動軸側のプーリーと
従動軸側のプーリーのそれぞれで、Ｖベルトの両側面と
接触する一対のテーパー面の対向間隔を、駆動軸と従動
軸の回転に応じて自動的に変化させることにより、駆動
軸から従動軸への動力伝達を無段階で自動的に変速する
ようにしたＶベルト変速機において、該変速機の作動時
に生じる各プーリー回転軸のズレに対応して、作動時に
プーリーのテーパー面とＶベルトの側面の接触が正規当
たりとなるように、各プーリーの一対のテーパー面とＶ
ベルトの両側面の少なくとも何れか一方が、非対称的に
形成されていることを特徴とするものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明のＶベルト変速機の
アライメント補正構造の実施形態について図面に基づい
て説明する。

【０００７】図１は、本発明のアライメント補正構造を
適用するためのＶベルト変速機の一例を示すもので、Ｖ
ベルト変速機は、エンジンの出力軸となる駆動軸４の側
に設置されたドライブプーリー１と、車輪側の入力軸と
なる従動軸５の側に設置されたドリブンプーリー２と、
該両プーリーに掛け渡された無端のＶベルト３とによっ
て構成されている。

【０００８】Ｖベルト変速機のドライブプーリー１で
は、駆動軸４に対して固定された内側（エンジン本体に
近い側）の固定プーリー１１と、駆動軸４に対して摺動
自在に装着された外側（エンジン本体から遠い側）の従
動プーリー１２とにより、固定プーリー１１側のテーパ
ー面と従動プーリー１２側のテーパー面で挟持するよう
にＶベルト３が掛けられている。

【０００９】ドライブプーリー１の従動プーリー１２よ
りも外側には、ローラー１４を備えたスパイダー１３が
駆動軸４に対して固定され、該スパイダー１３の更に外
側には、キャップ１５が駆動軸４に対して摺動自在に装
着され、該キャップ１５は、スパイダー１３との間に介
装されたスプリング１６によって常に外側に付勢されて
いて、従動プーリー１２は、スパイダー１３を跨いでキ
ャップ１５と連結されていることで、スパイダー１３に
近づくように、常に外側に付勢されている。

【００１０】また、従動プーリー１２の外面側には、該
プーリー１２の回転による遠心力により一端側を支点と
して他端側が外側に飛び出すように、湾曲した外縁部を
持つウエイト１７の一端側が回動自在に取り付けられて
おり、該ウエイト１７の湾曲した外縁部は、スパイダー
１３のローラー１４に当接されていて、このウエイト１
７とローラー１４により、駆動軸４の回転による遠心力
に応じて従動プーリー１２でＶベルト３を固定プーリー
１１に押し付けるような自動遠心クラッチが構成されて
いる。

【００１１】すなわち、駆動軸４の回転速度が高くなる
のに応じて、スプリング１６の付勢力でローラー１４に
押し付けられた状態のウエイト１７が、ローラー１４の
押し付けに抗して遠心力で外側に飛び出し、ローラー１
４を押しのける分だけ、従動プーリー１２は、キャップ
１５を介したスプリング１６の付勢力に抗して、スパイ
ダー１３から離れて固定プーリー１１に近づくように無
段階に移動すると共に、駆動軸４の回転速度が低くなる
のに応じて、その逆に、従動プーリー１２は、キャップ
１５を介したスプリング１６の付勢力により、ウエイト
１７の遠心力に抗して、スパイダー１３に近づき固定プ
ーリー１１から離れるように無段階に移動する。

【００１２】上記のようなドライブプーリー１に対し
て、Ｖベルト変速機のドリブンプーリー２では、従動軸
５に対して摺動および回動自在に装着された内側の従動
プーリー２１と、従動軸５に対して固定された外側の固
定プーリー２２とにより、従動プーリー２１側のテーパ
ー面と固定プーリー２２側のテーパー面で挟持するよう
にＶベルト３が掛けられている。

【００１３】ドリブンプーリー２の固定プーリー２２よ
りも外側には、従動軸５に対して摺動および回動自在に
トルクセンサーカム２３が装着されており、該トルクセ
ンサーカム２３は、固定プーリー２２との間に介装され
たスプリング２４によって常に外側に付勢されていて、
従動プーリー２１は、固定プーリー２２の円弧状の長孔
を貫通してトルクセンサーカム２３と連結されているこ
とで、固定プーリー２２に近づくように、常に外側に付
勢されていると共に、一体的に連結された従動プーリー
２１とトルクセンサーカム２３は、従動軸５を中心に、
固定プーリー２２に対して相対的に回動可能なものとな
っている。

【００１４】それにより、図２に示すような、固定プー
リー２２と従動プーリー２１とが離れ、固定プーリー２
２とトルクセンサーカム２３が当接している状態におい
て、固定プーリー２２に対して従動プーリー２１が相対
的に回動すると、それに連れて回動するトルクセンサー
カム２３により、固定プーリー２２に当接するトルクセ
ンサーカム２３が固定プーリー２２から離れるように外
側に移動し、該トルクセンサーカム２３の移動に連れて
従動プーリー２１が固定プーリー２２に近づくように移
動する。

【００１５】上記のような構造を有するＶベルト変速機
の作動状態については、アイドリング時には、エンジン
回転数が低く、駆動軸４の回転速度が低いため、図１に
示すように、ドライブプーリー１では、ウエイト１７の
遠心力によりローラー１４を押し返す力よりもスプリン
グ１６の付勢力が大きく、そのため、固定プーリー１１
と従動プーリー１２の間隔が最大となって、従動プーリ
ー１２と固定プーリー１１によりＶベルト３を挟持する
ことによるクラッチ作用がオフの状態となっている。

【００１６】ついで、エンジン回転数をやや上げると、
ドライブプーリー１では、ウエイト１７の遠心力により
ローラー１４を押し返すことで、固定プーリー１１と従
動プーリー１２の間隔が狭められ、従動プーリー１２と
固定プーリー１１によりＶベルト３が挟持されて、クラ
ッチの入った状態となるが、未だ固定プーリー１１と従
動プーリー１２の間隔が広くなっているのに対して、他
方のドリブンプーリー２では、スプリング２４の付勢力
により固定プーリー２２と従動プーリー２１の間隔は狭
くなっている。

【００１７】そのため、ドライブプーリー１では、Ｖベ
ルト３が固定プーリー１１と従動プーリー１２の間の溝
内に深く入り込んで、ベルト径（プーリーの回転軸から
Ｖベルトまでの距離）が小さくなっており、ドリブンプ
ーリー２では、Ｖベルト３が固定プーリー２２と従動プ
ーリー２１の間の溝内に浅く入って、ベルト径が大きく
なっていることで、ローの状態で動力が伝達され、低速
の強いトルクでスムーズにスタートすることができる。

【００１８】その状態からエンジン回転数を上げると、
ドライブプーリー１では、ウエイト１７の遠心力により
を押し返す力が徐々に大きくなって、それにより、固定
プーリー１１と従動プーリー１２の間隔が徐々に狭めら
れることで、プーリー１の径外方にベルト３が移行して
ベルト径が大きくなるのに対応して、ドリブンプーリー
２では、プーリー２の径内方にベルト３が移行してベル
ト径が小さくなり、両方のプーリー１，２でのベルト径
が同じになると、減速比が１：１前後の中速の状態とな
る。

【００１９】さらにエンジン回転数を上げると、ドライ
ブプーリー１では、ウエイト１７の遠心力によりを押し
返す力が益々に大きくなって、それにより、固定プーリ
ー１１と従動プーリー１２の間隔が最小限まで狭められ
てベルト径が最大になるのに対応して、ドリブンプーリ
ー２ではベルト径が最小となり、駆動軸４から従動軸５
への動力伝達は増速されて車速は高速の状態となる。

【００２０】そして、そのような高速の状態で、坂道や
加速により急に車輪にトルクがかかると、車輪に連動す
る従動軸５の回転が抑えられ、従動軸５に固定されてい
る固定プーリー２２の回転が遅くなるため、その瞬間に
は、固定プーリー２２の側ではＶベルト３は若干スリッ
プして走行するの対して、従動プーリー２１の側ではス
リップすることなくＶベルトの走行に追従して回転する
こととなり、その結果、固定プーリー２２に対して従動
プーリー２１がＶベルト３の走行方向に相対的に回動す
ることとなる。

【００２１】それにより、従動プーリー２１と一体的に
連結されているトルクセンサーカム２３が、そのカム面
で当接している固定プーリー２２に対して回動し、トル
クセンサーカム２３が固定プーリー２２から離れるよう
に外側に移動して、該トルクセンサーカム２３の移動に
連れて従動プーリー２１が固定プーリー２２に近づくよ
うに移動することで、固定プーリー２２と従動プーリー
２１の間隔が狭められるため、ドリブンプーリー２でベ
ルト径が大きくなる一方、それに応じてドライブプーリ
ー１ではベルト径が小さくなり、動力の伝達はローの状
態に戻って、低速の強いトルクで動力伝達されることと
なる。

【００２２】ところで、上記のように作動するＶベルト
変速機では、図１に示すように、静止状態では互いに平
行に位置している駆動軸４と従動軸５が、作動時には、
エンジンマウントの撓みやフレームの変形および各軸
４，５自体の変形等により、図２に示すように、駆動軸
４と従動軸５の角度がそれぞれズレて、Ｖベルト３の走
行線Ｃに対してドライブプーリー１の回転軸Ａとドリブ
ンプーリー２の回転軸Ｂのそれぞれの角度が変わってし
まうことがある。

【００２３】そうすると、図３に示すように、静止状態
では、プーリーの一対のテーパー面１１ａ，１２ａに対
して、Ｖベルト３の両側面（走行線Ｃの両側でテーパー
面１１ａ，１２ａと接触する各面）３ａ，３ｂが略同じ
角度で全面的に接触した状態の正規当たりとなっている
のが、作動時には、図４に示すように、プーリーの各テ
ーパー面１１ａ，１２ａに対して、Ｖベルト３の両側面
３ａ，３ｂが異なる角度で部分的に接触した状態の偏当
たりとなってしまう。

【００２４】その結果、Ｖベルト３が捩れたり、Ｖベル
ト３のプーリー接触部が摩耗したりして、Ｖベルト３の
寿命が縮められると共に、Ｖベルト３の両側面３ａ，３
ｂとプーリーの各テーパー面１１ａ，１２ａとによるク
ラッチが不充分なものとなることにより、動力伝達にロ
スが出て動力伝達機構としての性能が低下することとな
る。

【００２５】これに対して、本実施形態では、図２に示
すような、変速機の作動時に、各プーリー１，２（駆動
軸４および従動軸５）の回転軸Ａ，Ｂの角度がズレてい
る状態で、各プーリー１，２のテーパー面とＶベルト３
の両側面の接触が正規当たりとなるように、図５に（破
線で示すような従来のものと比べて）実線で示すよう
に、プーリーの一対のテーパー面１１ａ，１２ａを、プ
ーリーの径方向の断面形状で、プーリー回転軸Ａと直交
する方向を上下方向として左右非対称となるように形成
するか、あるいは、図６に（破線で示すような従来のも
のと比べて）実線で示すように、Ｖベルト１の両側面３
ａ，３ｂを、ベルトの幅方向の断面形状で、ベルトの厚
さ方向を上下方向として左右非対称となるように形成し
ている。

【００２６】各プーリー１，２の側でそれぞれの一対の
テーパー面を非対称的に形成した場合には、Ｖベルト３
については従来の構造のものをそのまま使用することが
でき、また、Ｖベルト３の両側面を非対称的に形成した
場合には、各プーリー１，２については従来の構造のも
のをそのまま使用することができる。

【００２７】なお、各図面における駆動軸４と従動軸５
のズレ、すなわち、各プーリー１，２の回転軸Ａ，Ｂの
ズレについては、何れも実際よりも誇張された状態で示
されているものであり、また、図３〜図６については、
ドライブプーリー１の側についてのみ示すものであり、
ドリブンプーリー２の側についての説明は省略されてい
るが、ドリブンプーリー２の側もドライブプーリー１の
側と同様である。

【００２８】上記のようなアライメント補正構造（駆動
軸および従動軸の軸ズレ補正構造）を備えた本実施形態
のＶベルト変速機によれば、その作動時において、図２
に示すように、エンジンマウントの撓みやフレームの変
形および各軸自体の変形等により駆動軸４と従動軸５の
それぞれの角度がズレたその状態で、図５あるいは図６
に示すように、Ｖベルト３の両側面と各プーリー１，２
の一対のテーパー面の接触面が正規当たりとなる。

【００２９】そのために、作動時にＶベルト３と各プー
リー１，２が偏当たりすることで生じるＶベルト３の捩
れや摩耗を防止することができて、Ｖベルト３の寿命を
向上させることができると共に、作動時にＶベルト３と
各プーリー１，２が偏当たりすることで両者の間のクラ
ッチ状態が不充分となることに起因する動力伝達のロス
を無くして、動力伝達機構としての性能を向上させるこ
とができる。

【００３０】以上、本発明のＶベルト変速機のアライメ
ント補正構造の実施形態について説明したが、本発明
は、Ｖベルト変速機の全体構造については、上記の実施
形態に示したような具体的な構造に限られるものではな
く、また、上記の実施形態では、各プーリー１，２かＶ
ベルト３の何れか一方について、その一対の接触面を非
対称的に形成しているが、その両方についてそれぞれ非
対称的に形成することで実施することも可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したような本発明のＶベルト変
速機のアライメント補正構造によれば、Ｖベルトが走行
し各プーリーが回転する作動時において、Ｖベルトの両
側面と各プーリーの一対のテーパー面とが偏当たりする
ことなく、正規当たりで接触することとなるため、作動
状態での偏当たりによるＶベルトの捩れや摩耗を防止す
ることでき、Ｖベルトの寿命を向上させることができる
と共に、偏当たりによりクラッチ状態が不充分となるこ
とに起因する動力伝達のロスをなくして、動力伝達機構
としての性能を向上させことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアライメント補正構造を適用するため
のＶベルト変速機の一例について、その静止状態を示す
駆動軸と従動軸に沿った断面図。

【図２】図１に示したＶベルト変速機の作動時の状態を
示す駆動軸と従動軸に沿った断面図。

【図３】従来のＶベルト変速機の静止状態におけるプー
リーとＶベルトの接触状態を示す断面説明図。

【図４】従来のＶベルト変速機の作動時におけるプーリ
ーとＶベルトの接触状態を示す断面説明図。

【図５】本発明のアライメント補正構造の一実施形態に
係るＶベルト変速機の作動時におけるプーリーとＶベル
トの接触状態を示す断面説明図。

【図６】本発明のアライメント補正構造の他の実施形態
に係るＶベルト変速機の作動時におけるプーリーとＶベ
ルトの接触状態を示す断面説明図。

【符号の説明】

１ ドライブプーリー（駆動軸側のプーリー） ２ ドリブンプーリー（従動軸側のプーリー） ３ Ｖベルト ４ 駆動軸 ５ 従動軸 Ａ （駆動軸側の）プーリー回転軸 Ｂ （従動軸側の）プーリー回転軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無端のＶベルトを掛け渡した駆動軸側の
   プーリーと従動軸側のプーリーのそれぞれで、Ｖベルト
   の両側面と接触する一対のテーパー面の対向間隔を、駆
   動軸と従動軸の回転に応じて自動的に変化させることに
   より、駆動軸から従動軸への動力伝達を無段階で自動的
   に変速するようにしたＶベルト変速機において、該変速
   機の作動時に生じる各プーリー回転軸のズレに対応し
   て、作動時にプーリーのテーパー面とＶベルトの側面の
   接触が正規当たりとなるように、各プーリーの一対のテ
   ーパー面とＶベルトの両側面の少なくとも何れか一方
   が、非対称的に形成されていることを特徴とするＶベル
   ト変速機のアライメント補正構造。