JPS60151449A - 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力１１、段変速装
置に関する。

〔従来技術〕

従来、二輪車等の車輌における無股変速装じＩ−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を計
るものが多かった。しかるに、トルクコンバーターは形
状・重量共に大きく、且つ効率も悪く、遠ノし・クラッ
チは形状の制約等から結合回転数が高くその何れもが亀
をスムーズに発進させるためには作動にスリン７′を伴
うので、その発熱上刃・らも形状を小さく出来す、装置
が大型になるのは止むを得なかった。

か＼る問題を解決するため特公昭４９−１７１６６号や
特公昭４９−４８９０９号においては緑擦駆動無段変速
機が提案され、上記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するものが
提供されている。しかし此れ等も車両の停止時に変速比
を無限大にし車軸の（ロ）転を零とするものであるから
、この状態で車両を自由に動かすことけ困難で、特に二
輪車において１奔走行時に運転者によって車輪を前後に
動かすことが必須条件で予）るので、不適合とされるも
のであった。

〔発明の概要〕

本発明はρ・＼る欠点を除去し、二輪車に適合し、更に
は四輪車であっても、他車による牽引を容易にし、万一
運転者に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Ｊｌｔ両用無段変速装置全提供す
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もとすいて説明する。

図は本発明の一実施例を示す基本構造図であり、図にお
いて、１は車両の動力源である機関を示し、２は機関１
の回転数を制御するスロットル弁、３は機関１から出力
を取り出す機関出力軸でるる。

４Ｆｉ第１伝達機構で、機関出力軸３に設けたスズロケ
ット５、および無段変速機構８に設けたスズロケット６
と、その両者を結合するチェーン７で構成される。８は
摩擦駆動を利用した無段変速機構で入力伝動板９、出力
伝動板１０、回転−７４１、変速出力軸１２、変速リン
グ１３、変速軸１４、加圧機構１５と回転子１１を支持
する補助リング１６で構成され、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。１７は
第２伝達機構で、上記変速出力軸１２の延長上に設けら
れた歯車１８と車軸２２上に°メタル２８を介して回転
自在処設けられた歯車１９で構成される。

２０Ｆｉ車軸２２上にあって回転方向に拘束され、軸方
向には摺動自在となすスプライン結合からなる摺動子で
、摺動子２０には歯車１９に設けられた穴１９ａに係合
する凸起部２０ａが設けられてあり、摺動子２０と歯車
１９は互にレバー２１を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ｊｌＬ１９が係
合、離脱するいわゆるドグクラッチ機構を構成する。２
３は車軸２２に設りられた車輪である。３０は変速軸１
４を駆動する可逆−転用能な一１転′＃Ｍ機３１を制御
する制御装檻、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−に応動スルスロットル開度センザ
ー、３３は車輪２３の回転を検出する車速センサー、３
４は機関１の回転数を検出する回転センサーである。３
５，３６．３７は第１伝達機構４、第２伝達機構１７、
無段変速機構８等を保護し１．１：１つ各機構の回転軸
を支承するベアリング２４．２６．２７、メタル２５．
２８およびレバー２１’ｉ保持するケースである。３８
はレバー２１に設けられた開閉スイッチ、３９はスィッ
チ３８０隣４閉動作を検知するスイッチセンサーである
。

以上の構成において、先づ変速機能について述べる。本
装着に示す変速機構の構造は特公昭５７−１３２２１号
に提案された機構に相当−ｒるもので、入力伝動＆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と出力伝動板の夫々の組合せが形成する伝逼
機構は、いわゆる遊星歯車伝達機構に類似するものであ
シ、夫々の伝達ｖ１構の変速比即ち油清においては入力
伝動板９と回転子１１、後者にあっては出力伝動板１０
と回転子１１の各変速比は変速リング１３の（１＞：　
ｌ？ニーｅによって決まるものであり、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！Ｊン
グ１３０位鮪によって法定される。

今、変速リング１３の回転子１１ＶＣ対する１に点即ち
圧接虞が図に示すＬ　ｆｉ！ｕの位Ｗｔにあると変速比
は大きくｌシ九大値は無限大即ち、出方伝動、１ｋＩＯ
の回転が零となる。次ぎに圧接点が図に示すＨ側に移動
すると、変速比は逆ＶＣ小芒〈な９最小値は夫々の機構
寸法によって決められるが所定値に一般的に１，５〜２
．０程度會とる。従って、変速リング１３の位置′ｆｔ
適当に選択することによって、変速比（減速比）を無限
大からＲ「定値まで無段階に得られるものである。尚、
入力伝動板９、出力伝動板１０、回転子１１そして変速
リング１３の相互に接触する接点に圧接力があり、滑り
を生じないのは加圧機構１５てよる圧力発生によるもの
で、加圧機構１５は公知の調圧機構であるか、出力伝動
板１０と変速出力軸１２との軸対向する夫々の面に斜面
金有するカム面を設け、カム面間には球体を設けたもの
であって、この様にした加圧ｉ構１５は伝達力に応じた
加圧力が生じ、上記の夫々の接点に必要な圧接力を与え
？Ｉ＃シのない回転が得られるものである。

−次きに、車両の走行状態におりる各機構の作動を説明
する。始に、レバ−２１全図中の矢印方向に動かし、歯
車１９と摺動子２０が結合状態にある時ＶＣ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
３９は閉の信号を出している。今、車両か停止中で機関
１が回転している時（アイドリンク状態）、車輪２３は
回転せず、従って車１１２２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も出力
伝動板１０も回転していない。一方、＆胸出力軸３はス
ロットル弁２の開度１・によジ、そのＩＬｐｃ応じた回
転をしておｐ、第１伝達機榴４全介した入力伝動板９本
回転している。し〃・し、その回転数は第１伝達機構４
の有する俊速比に応じた回転数で、一般的には機関出力
軸３の回転に比べ少ない値をとる。こ＼で、入力伝動板
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、変速比は無限大の位置でなけれはならない。

よって変速リング１３の位置は図のＬ方向の最大位置を
占める。この変速リング１３のＰＪ１定位置の調整はス
ロットル開度センサー３２と車速センサー３３がその時
の信号を受けてこれを制御装置３０に入れ、この制御架
＃Ｌ３０が回転電機３１を介して変速軸１４を左右に駆
動はせて決定する。従って、上記の変速比無限大の位負
関係もスロットル開度センサー３２の開度量なる４６号
をもって制御される。続いて、車両を発進させようとす
る時について述べれば、通常は、スロットル弁２を徐々
に開き、機関１０回転数を次第によけると共１Ｉｌｌ：
駆動トルクを高めて発進する。このことはスロットル弁
２の開度量と機関１の回転数がその甘に応じて変速リン
グ１３を無限末位＠から徐々にＨ方向に移動ζせ、それ
忙伴って出力伝動板１０は回転を開始し、第２伝達機構
１７ｔ−介した車軸２２が所定の駆動トルク全もって回
転全始め車は発進する、車両の発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１の回転数と、変速リ
ング１３の移動に伴う変速比の変化に応じて決定きれ、
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一度センサー３２と車速セ
ンサー３３と回転センサー３４の夫々の信号が適切に作
動することにより、アクセルレバ−に反映され車両の発
進速度と変速比を決定するものである。又発進後の走行
においてもアクセルレバ−により速度制御が行なわれる
が、この時も発進時と同様スロットル弁２の開度量：Ｖ
ｃ応じて変速比が決定づ九車速か決定きれる。しかし、
走行時においては、スロットル弁２の開度ｉは機ｌＴｈ
１の回転および駆動力の変化の対応が主でるり、無段変
速機８の変速比の対応は従でるる。

次ぎに車両の停止について述べる。走行車両の停止には
ブレーキを用いて強制的ｒＣ停止する方法と、スロット
ル弁２を閉ぢ＠関ｌの回転数を最小にした後、走行抵抗
によシ停止１−る二つの方法がある、一般的にはこの両
方を組合せて、先づ機関１の出力を最小にし車速を低下
はせ、その後ブレーキ金使用して停止する。しかし、何
れの方法で停止しても、車輪２３が停止した後、機関１
は回転していなけれ［７ｚらない、このため、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
とする必要がある。一方機関１は通常アイドル状態に％
りその出力は桶も小芒く、且つ回転数も低い、従って、
車両を運転者の意志に従って速やかに停止場せ同時に機
関１の回転が停止しないようにするには、無段俊速機構
８に設けた変速リング１３の位置を運転者の停止意志発
揮伯前即ち、アクセルレバ−最小、そしてブレーキ制動
終了の直前まてに無限大の位置に設定させればよく、そ
れにはスロットル弁２を閉にして機関ｌの出力全最小に
し、ブレーキの制動によって車輪２３が回転低下し、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
に、こ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の夫々が検知し、ｆｌ
ｉｎｔ　Ｉ４１装置３０に信号を送シ、１ｌｉｊ制御装
置３０か回転％：樵３１を作動はせて、無段変速機構８
の変速リング１３を図のＬ方向−はい壕で移動させて変
速比を無限大ＶＣさせればよいっこれによシ車輪２３の
回転は停止しても機関１の回転′ｆｆ：ＩＦめるような
ことは無い。

以上の他、今若り、車両が停止している時、運転名が自
分の力で車を自由に移動しようとしても動かない。これ
は車両の停止中は無段変速機４￥１８の変速比が無限大
の位置にあるため、車輪２３は外力によって回転させよ
うとしても、力が無１沢大倍（実際には１０〜１５倍）
されて機関出力軸３に伝達はれｎｌ（て動かない。従っ
て車両の停止中であっても運転者が走行の意志のない時
は、レバー２１を図示の位置とし歯車１９と摺動子２０
の係合を外せは、車輪２３は無段変速機構８の変速比に
関係なく自由に回転することができ、運転者も容易に車
を動かすことかできる。一方摺動子２０が図示のように
歯車１９と係合してい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か、摺動子２０と歯車１９が係合
している時は必らず変速比は無限大の位置になけれに・
ならｌｌ／′１ｏこΩためにはレバー２１の作動によっ
て開閉するスイッチ３８をレバー２１の一端に設けてお
き、このスイッチ３８の開状態をスイッチセンサー３９
に検出させ、その信号２を制御装置３０に加え、制御装
置３０が回転電機３１を操作して変速リング１３の位置
を図のＬ方向最大の位置に士ット−５せるようにすれば
よい。

しかし、上記の対策でも万全ではない。今、車両の走行
中に何かの原因で機関１が停止し′に場合、あるいは制
御装置３０等の誤動作で変速比が無限大に’ｚｂｚｌ／
１場合、車輪２３が停止しているにもか＼わらず変速比
が無限大にならない場合等、運転者は直接変速比を知る
ことが出来ないため、レバー２１を操作して歯車１９と
摺動子２０の係合を直ちに切ればよいが、切９忘れた場
合、そのま＼始動電動機あるいはキックスターターで機
関１を始動することが考えられる。この様な場曾、ブレ
ーキ等で制動状態にしている４Ｊは少ないため、機関１
の始動と同時に車輪２３か回転し、運転者にとって給め
て危険な状態が考えられる。そこで、レバー２１に設け
たスイッチ３８″ｆｔ利川して、運転者がレバー２１の
位置を判断できるように、スイッチセンサー３９の信号
出力がスイッチ閉の場合図示しない始動電動機の作動を
不作動にするとか、あるいけスイッチセンサー３９の信
号出力と回転センサー３４の信号出力の論理をとって図
示しない点火装置を不作動の状態にすれは、上記の危険
は全く無くすことができる。尚、図示のレバー２１に代
えて自動操作機構を設けたり、あるいけ、ドグクラッチ
機構に代えて電磁クラッチ等を用いた場合は、スイッチ
３８に代えてそれ等の操作系にＮ１期する信号を検出し
、これ全上記の危険解除装置ｔｔと組合せても同性の効
果か得られる。

〔発明の効果〕

以上述べた様に、本発明は変速機に変速比を無限大から
所定飴まで連続的に変化感せることの出来る摩擦無段変
速機を月１い、上記変速機構と車軸の曲には該伝達糸看
・随時辿障１できる趣断機構を設け、同時に他断機檜が
結合している時は機関の再始動は不作動状態にし、更に
、無段変速機の作動は簡便・迅速・スムースに行うＪ、
うにし、停止１時においては運転者の意志に応じて、東
金自由に動かすことができ、変速比か無限大の位置にな
く機関・車両共に停止したときは、機関を再始動しても
車両が急に走シ出すことかない様にし得る等の優れた車
両用無段変速装置全提供ｔ、　？４７る効果かある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す基本構造図である。 １・・・機関、２・・・スロットル弁、３・・・機関出
力軸、４・・・第１伝達機栴、８・・・無段変速機構、
】７・・第２伝達機構、１８．１９・・・歯車、２ｏ・
・・括′動子、２１・・・レバー、２２・・・車軸、２
３・・・車輪、３ｏ・・・制御装置、３１・・・回転電
機、３２・・スロットル開度センサー、３３・・・車速
センサー、３４由回転七ンサー、３８・・・スイッチ、
３９・・・スイッチセンサー〇 代理人　大　岩　増　雄 手続補正書（自発） ２、発明の名称 車両用無段変速装Ｕ ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 代表者片１１１仁八部 ４、代理人 ５　補正の対象 明細曹の発明の詳細な説明の欄。 ６、　補正の内容 １１）明細曹５頁１行「摺動子２０と両車１９に互に」
を「摺動子２０に」と訂正する。 （２）同９貞１行「このことに」をｒ　ｍｒ−ち」と訂
正する。 （３）同頁２行「回転数がその量」を「１転数の量」と
訂正する。 （４）　同頁１０〜１１行「操作はそれに応動」を「操
作に応動」と訂正する。 （５１同頁１４行「反映され車両」を「反映された車両
」と訂正する。 （６）　同頁１９行「開度量は」を「開度量による」と
訂正↑る〇 （７）同】０頁］７〜１８行「発揮直前即ち」を「発揮
から」と訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔｌ＋機関において、該機関〃１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全係
   合し、上記無段変速機構の出力軸には第２伝達機構を介
   して車軸１全ｒ合し、無段変速機構の出力軸とｉ卯１の
   間の伝達系には該伝達系を断続する断続手段を設け、更
   に上記機関を附勢するアクセル手段に応動して無段変速
   機構を制御する第１の制御手段と、無段変速機構の変速
   比か無限大値ＶＣあって、且つ運転者の指令を受けて上
   記断続手段の伝達系が非遮断にある状態を検出して、上
   記機関の始動を阻止する第２の制一手段全体えたことを
   特徴とする車両用無段変速装置。 （２）上記装置ηにおいて、第２のｆｌＩｌｌ　ｉ４＋
   手段は機関の始動電動機の再始動全朗止する如くしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車両用無段
   変速弓１ζモ、１δ−一。 （３）上記装置において、第２の制御手段は断続手段の
   非遮断と機関の非回転の論理をとって、上記機関の点火
   装置の作動を阻止する如くしたこと全特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の車両用無段変速装置。