JPS6367453A - Ｖベルト伝達式自動変速機 - 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】 Ｌｌ上立且皿遣１ 本発明は、自動二輪車等に用いられるＶベルト伝動式自
動変速機に関するものである。

【−米一孜−Ｉ 従来のＶベルト伝動式自動変速層においては、第１図に
図示されるように、駆動４１１ＩＩＯ１にＶプーリの固
定フェイス０２とランププレート０４とが一体に嵌着さ
れ、■プーリの可動フェイス０３は軸方向に移動しうる
が周方向には駆動軸０１と一体となって回転しつるよう
に同駆動軸０１に嵌装され、同可動フェイス０３とラン
ププレート０４間にウェイトローラ０５が介装され、従
動スリーブ０６にＶプーリの固定フェイス０７が一体に
嵌着されるとともに、Ｖプーリの可動フェイス０８が軸
方向に移動しうるが周方向には従動スリーブ０６と一体
となっ１回転しうるように同従動スリーブ０６に嵌装さ
れ、同可動フェイス０８はコイルスプリング０９のばね
力で固定フェイス０７に接近するように付勢され、前記
駆動側Ｖプーリのフェイス０２．０３と従動側Ｖプーリ
のフェイス０γ、０８との間にＶベルト０１０が架渡さ
れている。

また前記自動変速様においては、ウェイトローラ０５が
接する可動フェイス０３とランププレート０４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０１が停止または低速回転している状態では、ウェイ
トローラ０５は最も駆動軸０１の中心寄りに位置して、
可動フェイス０３は固定フェイス０２より離れ、Ｖベル
ト０１０の駆動側彎曲半径が小さく、かつ従動側彎曲半
径が大きく、従って変速比が最大となり、駆動軸０１の
回転速度が増加するにつれて、ウェイトローラ０５は暫
時駆動軸０１の中心より離れて、可動フェイス０３は固
定フェイス０２に接近し、Ｖベルト０１０の駆動側彎曲
半径が大きくなるとともに従動側彎曲半径が大きくなり
、変速比が小さくなるようになっている。

゛　　　　し　　　　と　　７　ロ　　　−しかして前
記Ｖベルト伝動式自動変速機において、伝達動力を増大
させるには、コイルスプリング０９のばね力を強めて、
Ｖベルト０１０に大きな張力を加えるようにすればよい
が、駆動軸０１の回転速度増加時に、コイルスプリング
０９のばね力の強化によるＶベルト０１０の大きな張力
に打勝って可動フェイス０３を固定フェイス０２に接近
させるために、ウェイトロー５０５を重くするか、また
はプーリ回転中心からウェイトローラ０５の中心迄の距
離ｒを大きくするか、あるいはウェイトローラエイトロ
ーラ０５と接する可動フェイス０３の傾斜面０３ａおよ
びランププレート０４の傾斜面０４ａの傾斜角α、βを
小さくする必要がある。

即ち可動フェイス０３の軸方向力Ｆは、第２図から明ら
かなように Ｆ＝Ｋ　　−ｍ−」リコ己−−−・・・・・・（１）（
ｔａｎａ十ｔａｎβ） ただしｍはウェイトローラ０５の質量 Ｎは駆動軸回転数 には比例常数 となることから明らかである。

しかしウェイトローラ０５を重くすると、これに伴なっ
て可動フェイス０３およびランププレート０４が大型化
して自動変速様全体の重量が増加し、またプーリ回転中
心からウェイトローラ０５の中心迄の距１１ｒを大きく
すると、可動フェイス０３およびランププレート０４の
径が大きくなり、さらに傾斜面０３ａＳ０４ａの傾斜各
α、βのいずれか一方または両方を小さくすると、例え
ばαのみ小さくした場合、第３図に図示されるように、
可動フェイス０３を固定フェイス０２に△Ｘだけ接近さ
せるために必要とするウェイトローラ０５の半径方向移
動距離が△ｒだけ長くなって、前２したと同様にｒを大
きくした場合と同様となり、自動変速機全体の重量増加
と大型化が避けられなった。

口　　を　”　るための　　および一 本発明はこのような難点を克服したＶベルト伝動式自動
変速機の改良に係り、ウェイトに働く遠心力により駆動
側Ｖプーリの両プーリフェイス側面闇の間隔が低速状態
で広く高速状態で狭くなるＶベルト伝動式自動変速機に
おいて、前記ウェイトに接して前記両プーリフェイス側
面間の間隔調整に寄与する接触面を前記プーリの回転中
心を通る平面で切断した線の前記プーリの回転平面に対
する傾斜角を、前記プーリの中心より外周に移るにつれ
て段階的にまたは連続的に大きく変化させたことを特徴
とするＶベルト伝動式自動変速機もので、その目的とす
る処は、伝達動力が大きいにも拘らず軽量小型のＶベル
ト伝動式自動変速装置を供する点にある。

すなわち本発明では、前記したようにウェイトに働く遠
心力により駆動側■プーリの両プーリフェイス側面間の
間隔が低速状態で広く高速状態で狭くなるＶベルト伝動
式自動変速機において、前記ウェイトに接して前記両プ
ーリフェイス側面間の間隔調整に寄与する接触面をＩｉ
ｉ’ｊ記プーリの回転中心を通る平面で切断した線の前
記プーリの回転平面に対する傾斜角を、前記プーリの中
心より外周に移るにつれて段階的にまた連続的に大きく
変化させたため、前記駆動側■プーリを大型化すること
なく、比較的低速度で変速比を大きく変えることができ
て、所要の変速特性を得ることができるとともに、■ベ
ルトの曲げ変形抵抗を最小限にして動力ｎ失をできるだ
け減少させることができ、しかも■ベルトの耐久性を乞
しく向上させることができる。

犬−五−１ 以下第４図ないし第７図に図示された本発明の一実施例
について説明する。

１はスクータ方自動二輪車で、同自動二輪車１の後部で
、スイング式パワーコニット２の前部はリンク１ａを介
してフレーム１ｂに上下へ揺動自在に枢支され、後部は
緩衝器１Ｇを介してフレーム１ｂに枢支されている。

またパワーユニット２では、エンジン３と伝動ケース４
が一体的に構成され、後車輪２７を駆動する。同エンジ
ン３のクランクシャフト５は同伝動ケース４内の前部に
突出されている。

さらにクランクシャフト５には、ランププレート６が一
体に嵌着されるとともに、ドライブフェイスカラー７お
よびドライブ固定フェイス８がナツト９の締付けにより
同シャフト５に一体に嵌着されている。

さらにまた前記ドライブフェイスカラー７に、オイル溜
め１０を右するスライドカラー１１を介してドライブ可
動フェイス１２が軸方向へ摺動自在に嵌合され、同スラ
イドカラー１１の両端にオイルシール１３が付設され、
ドライブ可動フェイス１２の半径方向リブ１２ｂにラン
プブレニトロの切欠き不６ｂが軸方向へ移動自在に係合
されており、同ドライブ可動フェイス１２はクランクシ
ャフト５に対して軸方向には移動しうるが周方向にはラ
ンププレート６を介して同クランクシャフト５と一体と
なって回転しうるようになっている。

しかして前記ドライブ可動フェイス１２の傾斜面１２ａ
では、第７図に図示されるように回転中心寄りと外周寄
りとでその傾斜角α１、α２が異なり、α１くα２とな
るように傾斜面１２ａは形成され、同傾斜面１２ａとラ
ンププレート傾斜面６ａとの間で周方向へ亘り一定間隔
毎にウェイトロー５１４が介装されている。

なお傾斜面１２ａ１１２ｂは第８図に図示されるように
ローラ１４の有効半径より大きな曲４を半径Ｒの曲面で
滑らかに接続されている。

また伝動ケース４の後部に回転自在に枢支されたドリブ
ンシャフト１５にボス１６が回転自在に嵌合され、同ボ
ス１６にドリブン固定フェイス１７が一体に嵌着されて
いる。

さらにボス１６にドリブンカム１８がＴＬ嵌され、同ド
リブンカム１８にドリブン可動フェイス１９が一体に嵌
着され、前記ドリブンカム１８に設けられたカム７ｉ１
８ａを貫通してボス１Ｇにビン２０が嵌着されており、
ドリブンカム１８およびドリブン可動フェイス１９はカ
ム満１８ａに案内されてボス１６に３ｙｌ　Ｌ、て相対
的に軸方向と周方向へ移動されるようになっている。

さらにまたボス１６にクラッチインナープレート２２が
ナツト２９により一体に嵌着され、ドリブン可動フェイ
ス１９とクラッチインナープレート２２とに圧縮コイル
スプリング２１が介装され、同クラッチインナープレー
ト２２に遠心クラッチシュー２３が揺動自在に枢着され
、同遠心クラッチシュー２３を囲繞するように形成され
たクラッチアウター２４はナツト３０によりドリブンシ
ャフト１５に一体に嵌着されている。

またドリブンシャフト１５は減速ギヤ装四２５を介して
後車＠！１２６に連結され、同後車軸２６に後車輪２７
が一体に取付けられている。

第４図ないし第６図に図示の実施例は前記したように構
成されているので、エンジン１が停止しあるいは低速回
転している状態では、圧縮コイルスプリング２１のばね
力によりドリブン可Ｖ」フェイス１９がドリブン固定フ
ェイス１７に押付けられ、ドリブンプーリに巻付けられ
るＶベルト２８のｍ　（＝Ｊけ半径が最大となるととも
に、ドライブプーリに巻付けられるＶベルト２８の巻付
は半径が最小となるようにドライブ可動フェイス１２は
ドライブ固定フェイス８より最も離れ、ウェイ１ヘロー
ラ１４はドライブ可動フェイス１２の中心部外周面１２
ｃと傾斜面１２ａとランププレート傾斜面６ａとに挟持
され、その結果、変速比は最大となっている。

次にエンジン１の回転速度が増加するに伴ないウェイト
ローラ１４に働く遠心力ｍｒＮ’が増大し、前記（１）
式よりドライブ可動フェイス１２にドライブ固定フェイ
ス８に向う軸方向力Ｆが作用するため、圧縮コイルスプ
リング２１のばね力によるＶベルト２８の張力に抗して
ドライブ可動フェイス１２はドライブ固定フェイス８に
接近する。このためドライブプーリに巻付けられるＶベ
ルト２８の巻付は半径が増加するとともにドリブンプー
リに巻付けられるＶベルト２８の巻付は半径が縮小し、
変速比は減少する。

この変速比が変化する時に、エンジン１の回転速度が比
較的低い場合には、第７図に図示されるように、ウェイ
トローラ１４は傾斜角α１の小さな可動フェイス傾斜面
１２ａに接しているため、その遠心力ｍ　ｒ　Ｎ　”が
比較的小さくても、前記（１）式により比較的大きな軸
方向力Ｆが得られ、ドライブプーリに巻付けられるＶベ
ルト２８の巻付は半径の増加率が大きい。

さらにエンジン１の回転速度が成る程度大きい場合には
、ウェイトロー５１４は傾斜角α２の大きな可動フェイ
ス傾斜面１２ａに接しているため、前記（１）式の分母
が大きくても、ウェイトローラ１４の半径位ｉｒおよび
回転数が大きくてその遠心力ｍｒＮ２が大きいため、ド
ライブ可動フェイス１２の軸方向力Ｆは充分大きく、圧
縮コイルスプリング２１のばね力とカム１８とピン２０
による合力との和によるＶベルト２８の張力に抗してド
ライブ可動フェイス１２はドライブ固定フェイス８に接
近することができ、ドライブプーリに巻付けられるＶベ
ルト２８の巻付は半径が大きくなって小さな変速比が得
られる。

この傾斜角α２の大きな可動フェイス傾斜面１２ａにウ
ェイト［］−ラ１４が接した状態では、この大きな傾斜
角α２により、ウェイトローラ１４の半径方向の移りＪ
距離Δｒが比較的小さくても、ドライブ可動フェイス１
２の軸方向移動側２ｆｆｘが大きくなる。従ってドライ
ブ可動フェイス１２の半径が小さくても、変速比の変化
の程度を大きくすることができる。

またウェイトローラ１４が小さな傾斜角α１より大きな
傾斜角α２の可動フェイス傾斜面１２ａに乗り移る状態
の時に、第６図に図示されるように、ドリブンプーリ側
におけるピン２０がドリブンカム１８の変曲点１８ａに
位置するように設定しておけば、ベルトに加わる張力は
より一層減少されるので、ドリブン固定フェイス１７お
よびドリブン可動フェイス１９の間隔拡大をより容易に
行なわせて、変速比の減少をより一層円滑に遂行させる
ことができる。

このように前記実施例においては、停止時または極低速
時を除いて、ドライブプーリに巻付けられるＶベルト２
８の巻付けをできるだ【ノ大きくしたため、同Ｖベルト
２８の曲げ変形による動力損失を低下させることができ
るとともに、Ｖベルト２８の寿命を延長することができ
る。

また前記実施例では、ドライブ可動フェイス傾斜面１２
ａの傾斜角αを２段に変えたが、これを３段以上に変え
てもよく、またドライブ可動フェイス傾斜面１２ａの傾
斜角を中心より外側に向って漸次増大させるように、ド
ライブ可動フェイス傾斜面１２ａを変曲形成させてもよ
い。

さらに前記実施例では、ドライブ可動フェイス傾斜面１
２ａの傾斜角αのみを２段以上に変えたが、ランププレ
ート傾斜面６ａの傾斜角βのみを２段以上に変えあるい
は両方の傾斜面１２ａ、６ａを変えてもよい。

ｌユニ１皿 このように本発明においては、前記駆動側プーリを大型
化することなく、比較的低速度で変速比を大きく変える
ことができて、所要の変速特性を得ることができるとと
もに、Ｖベルトの曲げ変形抵抗を最小限にして動力損失
をできるだけ減少させることができ、しかもＶベルトの
耐久性を著しく向上させることができる。ため、小望軽
昂であるにも拘らず大きな動力を効率良く伝］ヱさＶる
ことができるため、小型軽♀であるにもかかわらず、大
きな動力を効率良く伝達させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＶベルト伝動式自動変速機の縦断平面図
、第２図は同変速機におけるウェイ１〜ローラに働く遠
心力と可動フェイスに動く軸方向力とのｍ係を図示した
説明図、第３図は同変速機において可動フェイスの傾斜
角を変えた場合の可動フェイスの大きさの変化を図解し
た説明図、第４図は本発明に係る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、第５図は同実施例を図示した縦断平面図、第６図
はその要部火成平面図、第７図は第５図の要部拡大縦断
平面図、第８図は前記実施例の要部拡大縦断平面図であ
る。 １・・・スクータ型自動二輪車、２・・・パワーユニッ
ト、３・・・ニサイクルガソリンエンジン、４・・・伝
動ケース、５・・・クランクシャフト、６・・・ランプ
プレート、７・・・ドライブフェイスカラー、８・・・
ドライブ固定フェイス、９・・・ナツト、１０・・・Ａ
イル溜め、１１・・・スライドカラー、１２・・・ドラ
イブ可動フェイス、１３・・・オイルシール、１４・・
・ウェイトローラ、１５・・・ドリブンシャフト、１６
・・・ボス、１１・・・ドリブン可動フェイス、１８・
・・ドリブンカム、１９・・・ドリブン可動フェイス、
２０・・・ピン、２１・・・圧縮コイ゛ルスプリング、
２２・・・クラッチインナープレート、２３・・・遠心
クラッチシュー、２４・・・クラッチアウター、２５・
・・減速ギヤ装置、２６・・・後車軸、２７・・・後車
輪、２８・・・■ベルト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ウェイトに働く遠心力により駆動側Ｖプーリの両プーリ
   フェイス側面間の間隔が低速状態で広く高速状態で狭く
   なるＶベルト伝動式自動変速機において、前記ウェイト
   に接して前記両プーリフェイス側面間の間隔調整に寄与
   する接触面を前記プーリの回転中心を通る平面で切断し
   た線の前記プーリの回転平面に対する傾斜角を、前記プ
   ーリの中心より外周に移るにつれて段階的にまたは連続
   的に大きく変化させたことを特徴とするＶベルト伝動式
   自動変速機。