JPS60151448A - 車両用無段変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は車両用特に二輪車等における無段変速装置に関
する。

従来、二輪車等の車両における無段変Ｍｍは、主として
Ｖベルト変速機とトルクコンバーター若しくは遠心クラ
ッチを組合せて、車の発進から停止までの機能の達成を
計っていた。しかるに、トルクコンバーターは形状、重
量共に大きく、且つその効率も悪く、遠心クラッチは形
状の制約等から結合回転数を高くする必要があり、その
倒れもがスムーズに発進させる為には作動にスリップを
伴うので発熱上からも形状を小さく出来ず、装置市′の
大型化はまぬがれ得ぬものであった。か＼る問題を解決
するため、特公昭４９−１７１６６号や特公昭４９−４
８９０９号等に見られるように摩擦駆動無段変速機が提
案され、上記のトルクコンバーターや遠心クラッチ等を
用いずに発進や停止のスムーズな作動をなすものが出て
来た。しかしながら、かかる方法も車両の停止時に変速
比全無限大となし、車軸の回転を零とするものであるか
ら、この状態において車輪を自由に回動させることは困
難であり、特に二輪車等においては、非走行蒔に揮斜岩
ＫＸつて南船を蒲祷ｆ宛！！、　ｙ　ｈ＋φ為１うろこ
とが必須であり適当ではなかった。

〔発明の概要〕

本発明はか＼る欠点を除去し、二輪車に適合し、更には
四輪車においても、例えば他車によるけん引等を容易に
し更にか＼る方法下において万一非安全行為があっても
その危険を未然に防止するようにした優れた車両用無段
変速装置を提供するものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。図は、車両の機関およびその駆動系の基本構造図を示
すものである。図において、１は車両の動力源である機
関を示す。２は機関１の回転力を制御する気化器に設け
たスロットル弁、３は機関１から出力を取り出す機関出
力軸である。

４は第１伝達機構で、機関出力軸３に設けたスプロケッ
ト５および後述の無段変速機構８に設けたスブロク“ッ
ト６とその両者を給金するチェーン７で構成される。８
Ｆｉ摩擦駆動を利用した無段変速機構で、前記スプロケ
ット６に連結する入力伝動板９、出力伝動板１０、回転
子１１、変速出力軸１２、変速リング１３、変速軸１４
、加圧機構１５、回転子１１の補助リング１６でｌ、ｉ
、′Ｈ成される。ｔ＝Ｓ入力伝動板９の回転軸の延長上
にはスプロケット６が設けられている。１７Ｆｉ第２伝
達機構で、上記変速出力軸１２上に設けられた歯車１８
と車軸２２上にメタル２８を介して回転自在に設゛けら
れｆｃｍ車１９で構成される。２０は車軸２２上にあっ
て回転方向には拘束され、軸方向に摺動自在なスプライ
ン給金からなる摺動子である。摺動子２０には歯車１９
に設けられた穴１９８　Ｋ係合する突起部２０ａが設け
られてあり、摺動子２０と歯車１９は互にレバ−２１ｔ
″操作することにより左右に摺動が可能で、必要に応じ
て摺動子２０と歯車１９が係合するいわゆるドグクラッ
チ機構を構成する。

２３は車軸２２に設けられた車輪である。３ｏは変速軸
１４を駆動する可逆回転可能な回転電機３１を制御する
制御装置、３２はスロットル弁２を駆動させる図示しな
いアクセルレバ−に応動して作動するスロットル８Ｍセ
ンサー、３３は車軸２３の回転を検出する車速センサー
、３４は機関１の回転数を検出する回転センサーである
。３５，３６゜３７１ｄ第１伝達機構４、第２伝達機構
１７．無段変速機構８等を保にφし、且つ各機構の回転
軸、即ち、入力伝動板９の軸部、変速出力軸１２、車軸
２２、変速軸１４等を支承するベアリング２４゜２６．
２７、メタル２５．２８及びレバー２１を保持するケー
スである。又３８はレバー２１に設けられたスイッチで
おり、３９１．ｆスイッチ３８の作動を検出するスイッ
チセンサーである。

以上の４１ｒｊ成において、先づ変速機能について述べ
れは、本装釘に示す変速部の機構は、特公昭５７−１３
２２１号に提案された機構に相当するものであって、入
力伝動板９と回転子１１と変速リング１３％そして変速
リング１３と回転子１１と出力伝動板ＩＯの夫々の紹合
せが形成する伝達機構は、いわゆる遊星歯車伝達機構に
類似するものであり、夫々の伝達ｆｌ＆横の変速比即ち
、前者においては入力伝動板９と回転子１１、後者にあ
っては出力伝動板ｉｏと回転子】１の各変速比は変速リ
ング１３の位置によって決定されるものであり、究極的
には入力伝動板９に対する出力伝動板１０の変速比は変
速リング１３０位詩によって決定される。今、変速リン
グ１３０回転子１１に対する圧接点が図に示すＬ側の位
ｔｉ’ｆ　Ｋ移動すると、変速比は犬きくなり最大値は
無限大即ち、出力伝動板１０の回転が零となる。次に圧
接点が図に示すＨ側に移動すると、変速比は小さくなＦ
＋　ｉｊＪ小値は夫々の構成部品の寸法によって決めら
れるが所定値（一般的には１．５〜２程度）を°とる。

従って変速リング１３の位置を選択することによって変
速比（減速比）ｆ無限大から所２１“仙１で、無段１１
風・に変速比が得られるものである。伺、入カ伝Ｊシ１
板９、出力伝動板１０．回転子１】そして変速リング１
３が相互に接触する接点において圧接力があり、滑りが
生じないのけ加圧イ規Ｍ＆　１５による圧力発生に基づ
くものである。加圧４９４Ａ　１５は公知の調圧機構で
、出力伝動板１ｏと変速出力軸１２の軸対向する夫々の
面にｆ１１面を有するカム７１ｎ　ｆ設け、カム面間に
球体を設けたものであって、この様に成した加圧機構１
５は伝達力に応じて加圧力が生じ、上記の夫々の接点に
必要な圧接力を与えるため、各接点において回転が沿り
なく伝達されるものである。

次に車両の走行状態における各機（１４の作動を説明す
る。始めに、レバー２］を図中の矢印方向へ動かし、歯
車１９と摺動子２０が結合状態ＶＣある時について述べ
る。この時スイッチ３８は閉路し、スイッチセンサー３
９Ｆｉ閉の１８号を出している。

今、車両が停止中で機関１が回転している時（アイドリ
ンク状態）、当然車輪２３は回転せず、従って車軸２２
は勿論のこと、車軸２２と第２伝達機構１７に結合して
いる変速出力軸１２も回転せず、更に加圧機構１５を介
した出力伝動板１０も回転していな込。−万機関１の機
関出力軸３はスロットル弁２によりその角Ｉｆに応じた
回転をしており、第１伝達機構４を介した入力伝動板９
も一転している。しかし、その回転数は第１伝達機構４
の有する変速比に応じた値で、一般的には機関出力軸３
に比べ少ない値をとる。こ＼で、入力伝達板９が回転し
出力伝動板１０が回転停止の条件を満足するためには、
変速比は無限大でなければならない。よって、変速リン
グ１３Ｆｉ図示のＬ方向に最大の位置を占める事となる
。この変速リング１３の所定位置の＃Ｍ整はスロットル
開度センサー３２と車速センサー３３がその（、？号を
受けて此れを制糾１装碕”３０に入力し、このｆｌｉ制
御訳４１ｄ７３０が回転電機３１を介して変速軸１４を
左右に駆動せしめて決定する。従って、上記の変速比無
限大の位置関係もスロットル開度センサー３２からの開
度量なる信号をもって鯛整される。

続いて、車両を発進せしめようとする時について述べれ
ば、この時の操作はスロットル弁２を徐々に開き、機関
１０回転数を次第に上げて行き、駆動トルクを徐々に高
める。このことは、スロットル弁２の開度量と、機関１
の回転数がその量に応じて変速リング１３を無限大位置
から徐々にＨ方向に移動させることになり、それに伴っ
て出力伝動板１０は回転を開始し、第２伝達機構１７を
介した車軸２２が所定の駆動トルクをもって回転を始め
車両は前進を開始する。車両の前進する時の速度はスロ
ットル弁２の開度量に応じた機関１０回転数と、変速リ
ング１３の移動に伴う変速比の変化に応じて決定される
。従って、スロットル弁２の開度を制御するアクセルレ
バ−の操作は、それに応動したスロットル開度センサー
３２と車速センサー３３と回転センサー３４の夫々の１
６号が適切に用いられることにより、アクセルレバ−に
反映され、車両の前進速度および変速比を決定するもの
であるい 又、発進後の走行時においてもアクセルレバ−により速
度制御がなされる力外此の時も、発進時と同様スロット
ル弁２の開度量に応じて変速比が決定され、その速度が
決定される。しかし、走行時においては、スロットル弁
２の開度操作は、機関１の回転及び駆動力の変化の対応
が主であり、無段変速機構８に設けた変速比の変化の対
応は従とするものである。

次に車両の停止について述べる。先づ、走行車両の停止
にはブレーキを用いて強制的に停止する方法と、スロッ
トル弁２を閉も、機関１の回転級を最小にした後、走行
抵抗により停止する二つの方法がある。一般的には此＄
−を和合せて、先づ機関１の出力を最小にし車速を低下
せしめた後、ブレーキを使用して停止する。しかし、何
れの方法で車両を停止させても、車輪２３がイ９止し７
Ｃｆ＆、機関１は回転していなければならない。この為
、車両は車輪２３の停止と同時に無段変速機構８の変速
比を無限大にする必要がある。−万磯関１は通常アイド
ル状態の時その出力は最も小さく、且つ回転数も低い、
従って、車両を運転者の意志に応じて速やかに停止させ
、同時に機関１の回転が停止しないようにするには、無
段変速機構８に設けた変速リング１３を運転者の停止意
志発揮直前即ちアクセルレバ−最小そして、ブレーキ制
動終了の直前１でに変速比無限大の位置に設定すればよ
く、それにはスロットル弁２を閉にして機関１の出力を
最小にし、ブレーキの制動によって車軸２３が回転低下
し、車輪２３０３０回転数２伝達機構１７、無段変速機
構８及び第１伝達機＋ｊｌｊ　４の夫々の変速率を乗じ
た回転が機関１に与えられ、機関１がアイドル回転若し
くはそれ以下になろうとする時、此れをいち早くスロッ
トル開度センサー３２、車速センサー３３、回転センサ
ー３４が検知し、制徊ｊ装問３０に信号を送り、制御装
置３０が回転電機３１を作動せしめて無段変速機構８の
変速リング１３を図のＬ方向−ばいまで移動せしめ変速
比を無限大とすればよい。これにより車両は車輪２３０
回転が停止しても機関１の回転を停止せしめるようなこ
とはない。

次に、以上に述べた機構条件にか＼る構造の１５で、車
両を操作すると、若し車両が非走行状態である時運転者
が車両を自分の力で自由に移動しようとしても、車輪２
３は左右いづれの方向にも回転しない。即ち車両の停止
中は無段変速機構８の変速比が無限大値にあるため、車
輪２３を外力によって回転せしめようとしても力は無限
大倍されて、機関出力軸３へと伝達され重くて動かない
、実際には変速比の無限大倍はありえず、例えば１０〜
１５倍に落ちつくが、それにしても大きな抵抗力のため
車輪２３は動かない。従って車両の停止中であって、運
転者が走行の意志のない時にはレバー２１を図示の位置
とし歯車１９と摺動子２０の係合を外せば、車輪２３は
無段変速機構８の変速比に関係無く、自由に回転するこ
とができ、運転者は容易に車両を移動させることができ
る。

しかし、摺動子２０が図示のように歯車１９と係合され
ない時は無段変速機構８の変速比はいづれの値でも良い
が、摺動子２０を山車１９と係合せしめた時は必らず変
速比は無限大値になければならない。この事は歯車１９
と摺動子２０が非係合の時には無段変速機構８の変速比
は必ず無限大値にあるよう、レバー２１の作動に応ルυ
して開閉するスイッチ３８′にレバー２１の一房１４に
設けておき、スイッチ３８の開閉状剋（ヲスイッチセン
ザー３９に検出させ、この信号を制御装置Ｌ７３０　Ｋ
人ｉ１て回転電機３１をして変速リング１３が図のＬ方
向の最大値に位置するよう制（ｉｌｌす１１．　ｋ、Ｊ
よい。

上記の様にして運転者の襲志に反してカー山車１９と摺
ＭＪｂ子２０の係合が外れた場合でも無段変速機構８は
直ちに発声、に移れる準備ができており、走行中に何ら
かの原因で機関１が停止した場合、あるいは制御装置３
０等の誤動作で変速比が無限大値にならず、車輪２３が
停止してし１つた場合、又車輪２３が停止しているにも
か＼わらず変速比が無限大値にならない場合にも、運転
者がし、＜−２１を操作して歯′ｌ１ｊ１９と摺動子の
係合を一ロオ７ＶＣすれば、運転者がエンジン１１１始
動に移ろうとする時には無段変速機４Ｔ４８の変速比は
無限大値にセントされ、車両は何時でも発進Ｔ′Ｉ］能
な状態となる。従って無段変速機８の変速比が無限大値
にならずに歯車１９と摺動子２０が係合して車両が不意
に走り出す危険にあり得ない。

ｆｉ’、１、し１示のレバー２１に代えて、自動操作機
構金膜けたり、あるいは、ドグクラッチ機構に代えて、
電磁クラッチ等を用いることは自由で、この場合はスイ
ッチ３８に代えて各々の操作系に同期する４５号を検出
し、この信号を制御装置３０に入Ｊ１＼ば同等の効果が
得られる。

Ｉ発明の効果〕 以上述べた様に、本発明は変速機構に変速比を無限大値
から所定イ１（ｌまで無段階に変化させることが可能な
摩擦無段変速機を用い、上記変速機構と車軸間には該伝
達系を随時推断できる遮断機構を設け、同時に遮断機構
の他所状態時に変速比をＬ１＋ｔｌ限大仙となすよう制
御させ、車両の発進・停止に対しては大型のクラッチ＠
構を用いず、変速制側１に関しては簡便、迅速且つスム
ーズに操作でき、更に停止時にあっては、運転者の意志
に応じて車両を容易に動かすことができ、その土嚢Ｊ・
１ミ比が無限大値にない状態で遮断機構を非辿断にして
も不意に車両が発進するが如き１Ｆ大な欠陥も未然に防
止し得る優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】 図は本発明の一実施例を示す基本４１４造１’ｘｌであ
る。 １・・・機関、２・・・スロットル弁、３・・・機関出
力軸、４・・・第１伝達機構、８・・・無段変速徐４１
・管、９・・・入力伝動板、１０・・・出力伝動板、１
１・・・回転子、１２・・・変速出力軸、１３・・・変
速リング、１４・・・変速軸、１５・・・加圧機構、］
６・・・補助リング、１７・・・第２伝達機構、１８．
１９・・・歯車、２０・・・摺動子、２１・・・レバー
、２２・・・車軸、２３・・・車輪、３０・・・制御装
置、３１・・・回転′ｆｌＬ機、３２・・・スロットル
開度センサー、３３・・・車速センサー、３４・・・回
転センサー、３５．３６．３７・・・ケース、３８・・
・スイッチ、３９・・・スイッチセンサー。 同、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　大　岩　増　雄 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １　事件の表示　０顯昭　５９−６６７２号２、発明の
名称 −車両用無段変速装置ゴ ３、補正をする者 事ｆ’ｌ−との関係　特許出願人 任　所　東京都千代０１区丸の内ニー丁１−１２番３号
名　称　（６０１）三菱電機株式会社 代表者片１１１仁八部 ４、代理人 住　所　東京都千代田区丸の内皿丁目２番３け５　補正
の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。 ６　補正の自答 （１）　明細書３頁１８行「給金」を「保合」と訂正す
る。 （２）同４頁３〜５行［尚入力伝動板・・・・・・設け
られている。Ｊを削除する。 （３）同頁１２〜１３行「摺動子２０と歯車１９汀互に
」を「摺動子２０に」と訂正する。 ＋４１　Ｉ：１９頁５〜６行［操作は、それに応ｅｈ　
Ｊを「操作に応動」と訂正する。 （５）　同頁９行「反映され、車両」を「反映された車
両」と訂正する。 （６）　同頁１５行「開度操作は、」を「一度山１によ
る」と訂正する。 （７）　同１０頁１４〜１５行「発揮山前即ち」を「発
揮から」と訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）＊関において、該機関から第１伝達機構を介して
   、変速比に無限大値を有する無段変速機構の入力軸を係
   合し、上記無段変速機構の出力軸からは第２伝達機構を
   介して車軸全係合し、上記無段変速機構の出力軸から車
   軸間の伝達系に上記伝達系を断続する断続手段を設け、
   更に無段変速機構や機関を付勢するアクセル手段に応動
   して制御動する制御手段を備え、上記断続手段の遮断状
   態を検出して制御手段を作動させ、無段変速機構の変速
   比を無限大値とするようにしたことを特徴とする車両用
   無段変速装置。