WO2006003904A1 - 小型車両用のvベルト式無段変速機、及び鞍乗型車両 - Google Patents

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Toshio Unno
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Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha
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Definitions

  • the present invention relates to a V-belt continuously variable transmission for a small vehicle in which a V-belt is wound between a primary sheave and a secondary sheave, and a straddle equipped with the V-belt continuously variable transmission.
  • a V-belt continuously variable transmission for a small vehicle in which a V-belt is wound between a primary sheave and a secondary sheave, and a straddle equipped with the V-belt continuously variable transmission.
  • V-belt continuously variable transmissions are widely used in small vehicles, for example, straddle-type vehicles such as motorcycles, four-wheel buggies, and snowmobiles.
  • This V-belt type continuously variable transmission has a primary sheave with variable groove width and a primary shaft that receives torque from a power source such as an engine or an electric motor, and a secondary shaft that outputs this torque to the drive wheels. It has a configuration with a secondary receive.
  • a primary sheave and a secondary sheave include a pair of fixed flanges and a movable flange that are arranged so as to be able to come into contact with and separate from each other along the primary shaft and the secondary shaft.
  • V-shaped grooves hereinafter referred to as V-grooves
  • the groove width of the V groove is changed, the winding diameter of each sheave of the V belt is changed, and the gap between the sheaves is changed.
  • the gear ratio was adjusted steplessly.
  • a groove width adjusting mechanism of the movable flange a configuration in which a centrifugal governor is provided on the movable flange of the primary sheave is generally used (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 63-33588
  • Patent Document 2 Japanese Patent No. 2967374
  • the present invention has been made in view of the above problems, and can avoid the electric motor constituting the groove width adjusting mechanism from other heat sources, and can actively cool the electric motor. It is another object of the present invention to provide a V-belt type continuously variable transmission for a small vehicle and a straddle-type vehicle that can achieve both protection of the electric motor and improvement in maintenance.
  • a V-belt continuously variable transmission for a small vehicle is provided on a primary shaft to which torque from a power source side is input and has a groove width.
  • the V-belt hung on each V-groove of the primary sheave and the secondary sheave, the electric motor for driving the groove width adjusting mechanism of the V-groove of the primary sheave, and the primary sheave and the secondary sheave are accommodated.
  • a case in which an opening is provided in the case to allow intake and exhaust of air inside and outside the case, and the electric motor is disposed in the air flow path outside the case. is there.
  • a V-belt continuously variable transmission for a small vehicle is provided on a primary shaft to which power source side force torque is input, and has a groove width.
  • the primary sheave that forms a V-groove for belt winding that can be changed and the secondary shaft that outputs the torque to the drive wheel side, and forms a V-groove for belt winding that can change the groove width A secondary sheave, a V belt wound around each V groove of the primary sheave and the secondary sheave, an electric motor for driving a groove width adjusting mechanism of the V groove of the primary sheave, the primary sheave and the secondary sheave A pair of a movable flange and a fixed flange that form the V-groove so that the primary sheave and the secondary sheave force face each other so as to come into contact with and separate from each other.
  • a primary axial side surface on the outer side of the case is adjacent to the power source, and a portion adjacent to the fixed flange of either the primary sheave or the secondary sheave on the other side surface in the primary axial direction on the outer side of the case.
  • the electric motor is arranged.
  • the V-belt type for a small vehicle according to any one of the first to third aspects of the present invention described above.
  • the primary sheave and the secondary sheave have a pair of movable flanges and fixed flanges that are slidably opposed to each other and that form the V-groove, and one side surface in the primary axial direction outside the case It is good also as a structure which arrange
  • a V-belt continuously variable transmission for a small vehicle is provided on a primary shaft to which power source side force torque is input and has a groove width.
  • the primary sheave that forms the V-groove for belt winding that can be changed and the secondary shaft that outputs the torque to the drive wheel side, and forms the V-groove for belt winding that can change the groove width A secondary sheave, a V belt wound around each V groove of the primary sheave and the secondary sheave, an electric motor for driving a groove width adjusting mechanism of the V groove of the primary sheave, the primary sheave and the secondary sheave A pair of movable flanges and a fixed flange that form the V-grooves facing the primary sheave and the secondary sheave force so as to be able to come into contact with and separate from each other.
  • the movable flange adjusting portion is provided coaxially on the other end side of the movable flange, and the small-diameter gear of the speed reducing portion is disposed radially outside the large-diameter gear of the movable flange adjusting portion.
  • the electric motor is configured such that its output shaft intersects with the primary shaft. It is also possible to use a configuration arranged outside the case.
  • the case cover of the V-belt type continuously variable transmission is exposed to the outside from the vehicle body cover cover. It is good.
  • an electric motor is disposed in the air flow path outside the case.
  • the heat source power electric motor such as a power source housed in the case, and to actively cool the electric motor by the flowing air.
  • FIG. 2 is a horizontal sectional view showing a power unit including a V-belt type continuously variable transmission for a small vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a horizontal sectional view showing a power unit including a V-belt type continuously variable transmission for a small vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a front view of the power unit showing a state in which the case cover of the V-belt type continuously variable transmission is removed.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the main part of the power unit including the V-belt continuously variable transmission.
  • the engine E mainly includes a crankcase 3, a plurality of pistons 7, 7..., A cylinder block 15, a cylinder head 17, and a head cover 21.
  • a crankshaft 1 is rotatably supported on the crankcase 3, and each piston 7 is connected to the crankshaft 1 via a connecting rod 5.
  • the cylinder block 15 is joined to the upper part of the crankcase 3 and has a plurality of cylinders (combustion chambers) 11, 11. Yes.
  • the cylinder head 17 is joined to the upper part of the cylinder block 15, and a valve V and a spark plug 13 for performing intake and exhaust to each cylinder 11 are mounted.
  • the head force bar 21 includes a head cover 21 that covers the camshaft 19 assembled to the upper part of the cylinder head 17.
  • the primary shaft 101 of the continuously variable transmission 100 to which the torque of the engine E is input is continuous with the other end of the crankshaft 1 (the right end in FIG. 2, the same applies hereinafter).
  • a left case cover 33 that covers the outer force of the flywheel 25 and the generator 27 is attached to one axial side surface of the crankshaft 1 or the primary shaft 101 of the crankcase 3 (the left side surface in FIG. 2, the same applies hereinafter).
  • a side opening 110 is formed on the other side surface in the axial direction of the primary shaft 101 of the case 105, and the outside of the case 105 including the side opening (opening) 110 is covered by the case cover 107. (See the dashed line in Fig. 2, see Fig. 4).
  • the inner cover 108 attached to the side surface of the crankcase 3 is connected to the crankcase 3 side so that the splash of lubricating oil in the crankcase 3 does not enter. It is partitioned.
  • a packing 109 shown in FIG. 4 between the joint surfaces of the case 105 and the crankcase 3 for partitioning the housing portion 103, external foreign matter can enter the housing portion 103 from between the joint surfaces. Preventing intrusion.
  • the continuously variable transmission 100 of this embodiment includes a primary sheave 113, a secondary sheave 123, a V belt 131, a groove width adjusting mechanism 141, the case 105, and a case cover 107. It is set as the structure provided with.
  • the primary sheave 113 is disposed on the primary shaft 101 and has a fixing flange 111 and a movable flange that form a V groove for winding the belt between them. It consists of a moving flange 112.
  • the secondary sheave 123 is disposed on the secondary shaft 120 that takes out the output to the rear wheel Wr parallel to the primary shaft 101, and has a fixed flange 121 and a movable flange 122 that form a V groove for winding the belt between them. It is made from.
  • the V belt 131 is wound around the V grooves of the primary sheave 113 and the secondary sheave 123 and transmits rotational power between the sheaves 113 and 123.
  • the groove width adjusting mechanism 141 adjusts the groove widths of the primary sheave 113 and the secondary sheave 123 by applying an arbitrary moving thrust to the movable flange 112 of the primary sheave 113 by the electric motor 140.
  • a fixing flange 111 is arranged on one side of the primary shaft 101 in the axial direction (left side in Fig. 2, the same applies hereinafter), and the other side in the axial direction (right side in Fig. 2, the same applies hereinafter).
  • a movable flange 112 is arranged on the side.
  • the movable flange 112 is attached so as to be movable in the axial direction of the primary shaft 101 so as to face the fixed flange 111 that forms a V-groove having a variable groove width with the fixed flange 111.
  • the movable flange 112 is attached to the primary shaft 101 via a spline or key so that it cannot rotate relative to the primary shaft 101.
  • the mounting structure of the movable flange 112 will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6 in addition to the description of the groove width adjusting mechanism 144 described later.
  • each of the movable flanges 112 and 122 is an integrated disk-like member, and the whole moves forward and backward in the same direction on the shaft (the same applies to FIGS. 5 and 6 described later).
  • FIG. 5 is a partially enlarged sectional view of FIG. 2 showing the V-belt type continuously variable transmission.
  • FIG. 6 is a partially enlarged sectional view of FIG. 5 showing the V-belt type continuously variable transmission.
  • the groove width adjusting mechanism 141 includes an electric motor 140 as a driving source, a bevel gear 143 as a speed reducing portion that transmits the electric motor 140 by reducing the rotation thereof, and a ring gear (small diameter gear) 144. And a movable flange adjusting section 145 that receives the rotational force via the ring gear 144 and displaces the movable flange 112 of the primary sheave 113 in the axial direction.
  • the movable flange adjusting unit 145 converts the rotation of the electric motor 140 into a force in the direction of the primary shaft 101 by a feed screw mechanism 160 coaxial with the primary shaft 101, and this force is converted to the movable flange 112 of the primary sheave 113. It becomes the composition which is given as the movement thrust for.
  • the primary sheave 113 is provided with a sheave biasing spring 148 that presses and biases the movable flange 112 toward the fixed flange 111.
  • the sheave biasing spring 148 is located on the back surface of the movable flange 112 of the primary sheave 113 and biases the movable flange 112 in the direction in which the groove width of the primary sheave 113 is narrowed.
  • the feed screw mechanism 160 of the movable flange adjusting unit 145 is disposed on the outer peripheral side of the sheave biasing spring 148 and at a position overlapping the axial direction of the primary shaft 101.
  • the fixing flange 111 of the primary sheave 113 is spline-fitted to the primary shaft 101 and then tightened with the nut 17 1 so as not to move in the axial direction.
  • the primary shaft 101 is fixed so as to be rotatable together.
  • the movable flange 112 of the primary sheave 113 is slidable in the axial direction on the primary shaft 101 and rotates integrally with the primary shaft 101 via a cylindrical sleeve 147 that is screwed to the inner periphery of the rear sheave. It is arranged as possible.
  • the sleeve 147 is slidable in the axial direction of the primary shaft 101, and Integral rotation is possible.
  • a reciprocating gear (large-diameter gear) 162 is fixed to the outer periphery of the sleeve 147 on the side to which the movable flange 112 is fixed via a bearing 172, and the reciprocating gear 162 and the movable flange 112 are relatively rotatable. And are configured to move integrally in the axial direction. Rotation of the electric motor 140 is transmitted to the reciprocating gear 162 via a bevel gear 143 and a ring gear 144 as a speed reduction unit (see FIG. 5).
  • the cylindrical feed guide 161 is attached to the primary shaft 101 by a bearing 172 that rotatably supports the primary shaft 101 via the sleeve 163a of the spring receiving member 163 attached to the shaft end of the primary shaft 101. On the other hand, it is fixed in the axial direction. Further, the end portion of the feed guide 161 is prevented from rotating in the rotation direction of the primary shaft 101 by a case 105 (see FIG. 5) that accommodates and holds the primary sheave 113 and the secondary sheave 123.
  • a cylindrical guide member 164 for guiding the axial movement of the reciprocating gear 162 in the feed screw mechanism 160 of the movable flange adjusting unit 145 is slid on the case 105 of the present embodiment. It is press-fitted and fixed as a guide mechanism.
  • This cylindrical guide member 164 constitutes a fall prevention mechanism when the movable flange 112 is moved in the axial direction by slidingly contacting and supporting the cylindrical sliding outer peripheral portion of the return gear 162. It is fixed to the case 105 with high rigidity.
  • the rotational torque of the electric motor 140 can be efficiently converted into the axial movement thrust, and the components necessary for the falling prevention mechanism can be minimized.
  • the low-weight gear and the compact gear of the continuously variable transmission 100 can be realized.
  • a part of the cylindrical guide member 164 is disposed on the other side in the axial direction with respect to the shaft end of the primary shaft 101. (The right side of Fig. 5, that is, the outside of the vehicle).
  • the cylindrical guide member 164 is integrally fixed to the innermost wall of the case 105, which is the widest portion in the vehicle width direction of the continuously variable transmission 100, so that the shaft end of the primary shaft 101 is fixed.
  • the guide portion can be extended to the outside of the vehicle, and a sufficient fall prevention function of the movable flange 112 can be ensured without extending the width of the case 105 and the total length of the primary shaft 101.
  • the movable flange 112 integrated with the sleeve 147 is also moved thereby, and the groove width of the primary sheave 113 is changed.
  • the groove width in the primary sheave 113 can be arbitrarily adjusted by displacing the movable flange 112 in the axial direction of the primary shaft 101 according to the amount of rotation of the reciprocating gear 162. Note that trapezoidal screws are used for the male screw 161a and the female screw 162a.
  • a sheave biasing spring 148 is interposed coaxially with the axis of the primary shaft 101 between the spring receiving member 163 attached to the tip of the primary shaft 101 and the seating surface 147b of the sleeve 147.
  • the movable flange 112 is urged in the direction of narrowing the groove width of the primary sheave 113.
  • the sheave urging spring 148 is located on the inner peripheral side of the feed screw mechanism 160 constituted by the feed guide 161 and the reciprocating gear 162, and the position of the shear force is also overlapped in the axial direction of the feed screw mechanism 160 and the primary shaft 101. It is arranged in.
  • a bearing 172 interposed between the movable flange 112 of the primary sheave 113 and the feed screw mechanism 160 of the movable flange adjusting portion 145 is provided on the outer peripheral side of the sheave biasing spring 148 and on the primary shaft 101. They are arranged at positions that overlap in the axial direction and are arranged side by side with the feed screw mechanism 160.
  • the reaction force of the moving thrust to the movable flange 112 generated by the feed screw mechanism 160 is received by the fixed nut 174 screwed to the shaft end of the primary shaft 101 from the feed guide 161 via the bearing 172. Further, the reaction force of the auxiliary moving thrust generated by the sheave biasing spring 148 is also received by the fixing nut 174 via the spring receiving member 163. As a result, the moving thrust and the reaction force against the movable flange 112 are all balanced within the primary shaft 101, and no extra stress is generated in the case 105 and the engine E (see FIGS. 2 and 3). .
  • the sleeve 14 7 force connected to the reciprocating gear 162 is moved forward and backward in the axial direction on the primary shaft 101 while expanding and contracting the sheave biasing spring 148, and the movable flange 112 connected to the sleeve 147 is displaced to move to the primary shaft 101.
  • the groove width of the sheave 113 is changed.
  • the secondary sheave 123 changes to a state where the groove width is widened, and the wound diameter of the V-belt 131 of the secondary sheave 123 is reduced.
  • the gear ratio of the continuously variable transmission 100 becomes larger.
  • the operation of the electric motor 140 of the movable flange adjusting unit 145 is controlled by a control device (not shown).
  • This control device detects the rotation speed of the crankshaft 1 (input rotation speed of the continuously variable transmission 100), the rotation speed of the secondary shaft 120 (output rotation speed of the transmission), the accelerator opening, the traveling speed, etc. by sensors.
  • the driving state of the vehicle is detected and the driving state is detected, and the rotation of the electric motor 140 is controlled and adjusted to the optimum gear ratio according to the detected driving state and driving state. . That is, by controlling the rotation of the electric motor 140 according to the driving state and traveling state of the vehicle, the gear ratio can be set to an arbitrary value by changing the groove width of the primary sheave 113. The gear ratio can be controlled according to the driving conditions and driving conditions of 500 (see Fig. 1).
  • the stationary blade 121 and the movable flange 122 of the secondary sheave 123 are integrally formed with agitation blades 125 for intake and exhaust, respectively.
  • a side opening 110 for intake air that faces the fixing flange 121 is formed on the other side surface of the case 105 in the direction of the secondary shaft 120 (the right side surface in FIGS. 2 and 5).
  • An electric motor 140 is arranged on the case 105 so as to face 110. That is, the electric motor 140 is located in the air flow path outside the case 105.
  • the secondary sheave 123 side of the other side surface of the case 105 is a stepped portion 105a that is lower than the primary sheave 113 side, and the side opening 110 is formed in the stepped portion 105a.
  • an electric motor 140 is provided.
  • the case cover 107 is attached to the outside of the stepped portion 105a of the case 105.
  • the case cover 107 covers the outside of the electric motor 140 disposed on the case 105, and at the same time defines an internal space for sucking the outside air for cooling into the housing portion 103 (see FIG. 2).
  • an air cleaner 151 for removing foreign matter from the sucked outside air force is accommodated.
  • the case cover 107 is formed with an opening 107a for intake toward the secondary sheave 123, and along with the concave portion 106a of the decorative cover 106 attached to the outside of the case cover 107, A suction port is formed for sucking outside air for cooling into the housing portion 103.
  • the automatic centrifugal clutch 200 is provided on one side of the secondary shaft 120 in the axial direction. In the automatic centrifugal clutch 200, when the rotational speed of the secondary shaft 120 exceeds a predetermined value, a plurality of clutch plates are brought into pressure contact with each other to rotate the output gear 203 and transmit power to the reduction gear 300 side.
  • the reduction gear 300 mainly includes a first reduction shaft 303 provided with a first reduction gear 301, second and third reduction shafts 313 and 323, and chains 321 and 331.
  • the first reduction gear 301 is engaged with the output gear 203 and transmits power to the first reduction shaft 303.
  • the power transmitted to the first reduction shaft 303 is transmitted to the second reduction shaft 313 via the gear train, and the power is transmitted from the second reduction shaft 313 to the third reduction shaft 323 via the chain 321.
  • the power transmitted to the third reduction shaft 323 is transmitted to the vehicle gear 401 of the axle 400 via the chain 331.
  • the electric motor 1 40 is placed in the air flow path outside the case 105. Is arranged. As a result, the electric motor 140 can be avoided from the heat generation of the engine E accommodated in the case 105, and the electric motor 140 can be actively cooled by the flowing air.
  • one side surface in the primary shaft 101 direction outside the case 105 is adjacent to the engine E. .
  • the electric motor 140 is disposed on the other side of the fixing flange 121 of the secondary sheave 123 on the other side in the primary shaft 101 direction outside the case 105.
  • the engine E and the electric motor 140 which are heat sources, can be positioned opposite to each other in the direction of the primary shaft 101, and direct radiation of heat to the electric motor 140 can be prevented.
  • the effect of heat generated by the power unit P is reduced, and the temperature rise of the electric motor 140 is reduced.
  • a movable flange adjustment portion 145 constituting the groove width adjustment mechanism 141 is provided coaxially on the primary shaft 101, and the groove width adjustment is also performed on the radially outer side of the reciprocating gear 162 of the movable flange adjustment portion 145.
  • the groove width adjusting mechanism 141 can be downsized in the radial direction, and the primary shaft 101 of the groove width adjusting mechanism 141 can be reduced. The amount of protrusion toward the other end in the direction can also be reduced.
  • the electric motor 140 when the electric motor 140 is covered by a case cover 107 attached to the outside of the case 105, the electric motor 140 can be easily exposed by simply removing the case cover 107. Both 140 protection and improved maintainability can be achieved.
  • a step 105a is formed on the wall of the case 105, a case cover 107 is attached to the outside of the step 105a, and the electric motor 140 is disposed in an internal space formed by the step 105a and the case cover 107. When installed, the electric motor 140 can be installed more compactly.
  • the electric motor 140 is arranged outside the case 105 so that its output shaft is orthogonal to the primary shaft 113, so that even if the outer shape of the electric motor 140 is vertically long, Case 105 can be arranged compactly without protruding outward. As a result, an increase in the width dimension of the power unit P can be suppressed, and the projecting dimension to the side of the vehicle body can be suppressed.
  • the case cover 107 of the V-belt type continuously variable transmission 100 is exposed to the outside from the vehicle body cover 550.
  • intake and exhaust in the case cover 107 are improved, and the electric motor 140 can be actively cooled.
  • the case cover 107 can be easily removed and maintenance of the electric motor 140 can be performed.
  • the V-belt continuously variable transmission and the saddle riding type vehicle for small vehicles of the present invention are not limited to the above-described embodiments.
  • the primary shaft, the secondary shaft, the primary sheave, the secondary sheave, the V belt, the groove width adjusting mechanism, the case, the case cover, the electric motor, and the intake / exhaust in the V belt type continuously variable transmission for a small vehicle according to the present invention are not limited to the configuration of the above-described embodiment, and can take various forms based on the spirit of the present invention.
  • the electric motor 140 is disposed adjacent to the secondary sheave 123 on the outside of the case 105 and covered with the case cover 107.
  • a configuration may be employed in which the outer side is adjacent to the primary sheave 113 and is covered with the case cover 107.
  • the force that separates the case 105 that houses the primary sheave 113 and the secondary sheave 123 from the crankcase 3 that forms part of the engine E is not limited to this, and the case 105 is integrated with the crankcase 3.
  • the number of parts can be reduced and the structure of the power unit P can be simplified.
  • the small vehicle to which the V-belt type continuously variable transmission for the small vehicle of the present invention is applied is not limited to the starter type motorcycle as in the above embodiment. It can also be applied to saddle-type vehicles such as motorcycles with motors (motorbikes), motorcycles other than starter types, four-wheel buggies (all-terrain vehicles), and snowmobiles.
  • the V-belt continuously variable transmission 100 for a small vehicle according to the present invention is applied to the power unit P including the engine E as a drive source.
  • the present invention is not limited to this.
  • the V-belt continuously variable transmission 100 for a small vehicle of the present invention can be applied to the power unit P having an electric motor as a drive source.
  • the force of the electric motor 140 arranged in the vicinity of the side opening 110 that forms the air intake passage into the case 105 to cool it is not limited to this.
  • the exhaust passage such as a duct or pipe for exhausting outside the case 105
  • the electric motor 140 may be installed to cool down.

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Abstract

 溝幅調整機構を構成する電動モータを発熱源から回避させるとともに、電動モータを積極的に冷却することができ、電動モータの保護とメンテナンス性の向上を両立させる。  溝幅の変更可能なベルト巻き掛け用のV溝を形成するプライマリシーブ113及びセカンダリシーブ123を備え、これらプライマリシーブ113及びセカンダリシーブ123を収容するケース105に開口部110を設けて、このケース105内外の空気の吸気及び排気を可能とするとともに、ケース105の外側における空気の流路中に、プライマリシーブ113のV溝の溝幅調整機構141を駆動させるための電動モータ140を配設した構成としてある。

Description

明 細 書
小型車両用の Vベルト式無段変速機、及び鞍乗型車両
技術分野
[0001] 本発明は、プライマリシ一ブとセカンダリシーブとの間に Vベルトを巻き掛けた小型 車両用の Vベルト式無段変速機、及びこの Vベルト式無段変速機を備えた鞍乗型車 両に関する。
背景技術
[0002] 小型車両、例えば、自動二輪車、四輪バギー又はスノーモービルといった鞍乗型 車両では、広く Vベルト式無段変速機が採用されている。この Vベルト式無段変速機 は、エンジンや電気モータ等の動力源からのトルクが入力されるプライマリ軸と、この トルクを駆動輪側へ出力するセカンダリ軸とに、溝幅可変のプライマリシーブ及びセ カンダリシーブを備えた構成となって 、る。これらプライマリシーブ及びセカンダリシ ーブに Vベルトを巻き掛け、各シーブの溝幅を溝幅調節機構によって変えることで、 Vベルトの各シーブに対する巻き掛け径を変更し、両シーブ間での変速比を無段階 に調節するというものである。
[0003] 一般に、プライマリシーブ及びセカンダリシーブは、プライマリ軸及びセカンダリ軸 に沿って接離可能に対向配置した一対の固定フランジ及び可動フランジを備え、こ れら固定フランジ及び可動フランジの相互間には、 V字状の溝 (以下、 V溝という)が 形成されるようになっていた。そして、プライマリシーブ及びセカンダリシーブの各可 動フランジを溝幅調整機構により移動させることで V溝の溝幅を変え、 Vベルトの各シ ーブに対する巻き掛け径を変更し、両シーブ間での変速比を無段階に調節していた 。ここで、可動フランジの溝幅調整機構としては、プライマリシーブの可動フランジに 遠心ガバナーを装備した構成が一般的であった (例えば、特許文献 1参照)。
[0004] ところが、近年の小型車両では、走行安定性や省エネルギー性を向上させるため に、車両の走行状態や運転状態に応じて適正な変速比に自動変速することが要求 されるようになった。しかし、従来の遠心ガバナーを用いた溝幅調節機構では、両シ ーブ間での変速比が、遠心ガバナーを装備した方の可動フランジの回転数のみで 決定され、例えば、加速や減速等の運転状況に応じて変速比を変えるような柔軟な 変速比制御が困難であった。
[0005] そこで、このような問題を解決するべぐ遠心ガバナーを用いずに電動モータにより 前記プライマリシーブ及びセカンダリシーブの各 V溝の溝幅を変更し、両シーブ間で の変速比を所望の値に制御する溝幅調節機構を備えた Vベルト式無段変速機が提 案されている(例えば、特許文献 2参照)。
[0006] 特許文献 1:特公昭 63— 33588号公報
特許文献 2:特許第 2967374号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] しかし、特許文献 2に記載された Vベルト式無段変速機では、プライマリ軸及びセカ ンダリ軸、プライマリシーブ及びセカンダリシーブの他、動力源の一部までも収容する ノ ヮ一ユニットのケース内に、溝幅調整機構を構成する電動モータを配設した構成と なっていた。このため、電動モータが、ケース内で動力源からの発熱に晒されるのみ ならず、この電動モータ自らの発熱が外部に逃げにくぐ電動モータの周囲に高温雰 囲気が形成されてしまうという問題があった。
[0008] この結果、特許文献 2に記載された Vベルト式無段変速機では、溝幅調整機構を 構成する電動モータの耐熱性を高くし、又は、電動モータの周囲を冷却用ジャケット で覆うといった構成が必要となり、装置の複雑ィ匕ゃコストアップを招来するという問題 もあった。また、パワーユニットのケース内に配設した電気モータの保守及び点検を 容易に行うことができな!/ヽと 、つたメンテナンス上の問題もあった。
[0009] 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、溝幅調整機構を構成する電 動モータを他の発熱源から回避させるとともに、電動モータを積極的に冷却すること ができ、また、電動モータの保護とメンテナンス性の向上を両立させることができる小 型車両用の Vベルト式無段変速機、及び鞍乗型車両の提供を目的とする。
課題を解決するための手段
[0010] 上記目的を達成するために、第 1の本発明に係る小型車両用の Vベルト式無段変 速機は、動力源側からのトルクが入力されるプライマリ軸に設けられ、溝幅の変更可 能なベルト巻き掛け用の V溝を形成するプライマリシーブと、前記トルクを駆動輪側へ 出力するセカンダリ軸に設けられ、溝幅の変更可能なベルト巻き掛け用の V溝を形成 するセカンダリシーブと、これらプライマリシーブ及びセカンダリシーブの各 V溝に卷 き掛けられた Vベルトと、前記プライマリシーブの V溝の溝幅調整機構を駆動させるた めの電動モータと、前記プライマリシーブ及びセカンダリシーブを収容するケースとを 備え、前記ケースに開口部を設けてケース内外の空気の吸気及び排気を可能とする とともに、前記ケースの外側における前記空気の流路中に前記電動モータを配設し た構成としてある。
[0011] また、上記目的を達成するために、第 2の本発明に係る小型車両用の Vベルト式無 段変速機は、動力源側力 トルクが入力されるプライマリ軸に設けられ、溝幅の変更 可能なベルト巻き掛け用の V溝を形成するプライマリシーブと、前記トルクを駆動輪側 へ出力するセカンダリ軸に設けられ、溝幅の変更可能なベルト巻き掛け用の V溝を形 成するセカンダリシーブと、これらプライマリシーブ及びセカンダリシーブの各 V溝に 巻き掛けられた Vベルトと、前記プライマリシーブの V溝の溝幅調整機構を駆動させ るための電動モータと、前記プライマリシーブ及びセカンダリシーブを収容するケース とを備え、前記プライマリシーブ及びセカンダリシーブ力 互いに接離可能に対向し て前記 V溝を形成する一対の可動フランジと固定フランジとを有し、前記ケース外側 のプライマリ軸方向一側面を前記動力源に隣接させ、前記ケース外側のプライマリ軸 方向他側面における、前記プライマリシーブ又はセカンダリシーブのいずれかの固 定フランジに隣接する部位に前記電動モータを配設した構成としてある。
[0012] 好ましくは、第 3の本発明として、上述した第 1の本発明に係る小型車両用の Vベル ト式無段変速機において、前記プライマリシーブ及びセカンダリシーブ力 互いに接 離可能に対向して前記 V溝を形成する一対の可動フランジと固定フランジとを有し、 前記ケース外側のプライマリ軸方向一側面を前記動力源に隣接させ、前記ケース外 側のプライマリ軸方向他側面における、前記プライマリシーブ又はセカンダリシーブ のいずれかの固定フランジに隣接する部位に前記電動モータを配置した構成として ちょい。
[0013] 好ましくは、上述した第 1〜第 3いずれかの本発明に係る小型車両用の Vベルト式 無段変速機において、前記プライマリシーブ及びセカンダリシーブが、互いに接離可 能に対向して前記 V溝を形成する一対の可動フランジと固定フランジとを有し、前記 ケース外側のプライマリ軸方向一側面を前記動力源に隣接させ、前記ケース外側の プライマリ軸方向他側面における、前記プライマリシーブ又はセカンダリシーブの ヽ ずれかの固定フランジの他側の部位に前記電動モータを配設した構成としてもよい。
[0014] さらに、上記目的を達成するために、第 4の本発明に係る小型車両用の Vベルト式 無段変速機は、動力源側力 トルクが入力されるプライマリ軸に設けられ、溝幅の変 更可能なベルト巻き掛け用の V溝を形成するプライマリシーブと、前記トルクを駆動輪 側へ出力するセカンダリ軸に設けられ、溝幅の変更可能なベルト巻き掛け用の V溝を 形成するセカンダリシーブと、これらプライマリシーブ及びセカンダリシーブの各 V溝 に巻き掛けられた Vベルトと、前記プライマリシーブの V溝の溝幅調整機構を駆動さ せるための電動モータと、前記プライマリシーブ及びセカンダリシーブを収容するケ 一スとを備え、前記プライマリシーブ及びセカンダリシーブ力 互いに接離可能に対 向して前記 V溝を形成する一対の可動フランジと固定フランジとを有し、前記溝幅調 整機構が、前記プライマリシーブの可動フランジを軸方向に移動させる可動フランジ 調整部と、前記電動モータの回転を減速して前記可動フランジ調整部へ伝達する減 速部とを有し、前記可動フランジ調整部が、前記プライマリ軸を中心に回転する大径 歯車を有するとともに、前記減速部が、この大径歯車に直接又は間接的に前記電動 モータの回転を伝達する小径歯車を有し、前記プライマリ軸の一端部を前記動力源 に接続するとともに、このプライマリ軸の一端側に前記固定フランジを、他端側に前 記可動フランジを配置し、前記プライマリ軸上の可動フランジよりも他端側に前記可 動フランジ調整部を同軸に設けるとともに、この可動フランジ調整部の前記大径歯車 の径方向外側に、前記減速部の小径歯車及び前記電動モータを配設した構成とし てある。
[0015] 好ましくは、上述した第 1〜第 4いずれかの本発明に係る小型車両用の Vベルト式無 段変速機において、前記電動モータを、その出力軸が前記プライマリ軸と交差するよ うに前記ケース外側に配設した構成としてもょ ヽ。
[0016] 好ましくは、上述した第 1〜第 4いずれかの本発明に係る小型車両用の Vベルト式 無段変速機にぉ ヽて、前記プライマリシーブ及びセカンダリシーブを収容する前記ケ ースを、前記動力源の一部を構成するケースと一体成形した構成としてもょ 、。
[0017] 好ましくは、上述した第 1〜第 4いずれかの本発明に係る小型車両用の Vベルト式 無段変速機において、前記電動モータを、前記ケース外側に装着したケースカバー により覆った構成、又は、前記ケースの壁部に段差部を形成するとともに、この段差 部外側にケースカバーを装着し、これら段差部とケースカバーとにより形成された内 部空間に前記電動モータを配設した構成としてもよい。
[0018] 上記目的を達成するために、第 1の本発明に係る鞍乗型車両は、上述した第 1〜 第 4いずれか記載の本発明に係る小型車両用の Vベルト式無段変速機を備えた構 成としてある。
[0019] 上記目的を達成するために、第 2の本発明に係る鞍乗型車両は、上述した第 1〜 第 4 、ずれか記載の本発明に係る小型車両用の Vベルト式無段変速機にぉ 、て、前 記電動モータを、前記ケース外側に装着したケースカバーにより覆った構成の本 V ベルト式無段変速機を備えた構成としてある。
[0020] また、上記目的を達成するために、第 3の本発明に係る鞍乗型車両は、上述した第 1〜第 4 ヽずれか記載の本発明に係る小型車両用の Vベルト式無段変速機にぉ ヽて 、前記ケースの壁部に段差部を形成するとともに、この段差部外側にケースカバーを 装着し、これら段差部とケースカバーとにより形成された内部空間に前記電動モータ を配設した構成の本 Vベルト式無段変速機を備えた構成としてある。
[0021] 好ましくは、上述した第 1〜第 3いずれか記載の本発明に係る鞍乗型車両において 、前記 Vベルト式無段変速機のケースカバーを、車体カバーカゝら外部に露出させた 構成としてもよい。
発明の効果
[0022] 本発明に係る小型車両用の Vベルト式無段変速機、及び鞍乗型車両では、ケース の外側における空気の流路中に電動モータを配設してある。これにより、ケース内に 収容された動力源等の発熱源力 電動モータを回避させるとともに、流動する空気に よって電動モータを積極的に冷却することができる。
[0023] また、本発明に係る小型車両用の Vベルト式無段変速機、及び鞍乗型車両では、 ケース外側のプライマリ軸方向一側面を動力源に隣接させ、ケース外側のプライマリ 軸方向他側面における、プライマリシーブ又はセカンダリシーブのいずれかの固定フ ランジに隣接する部位に電動モータを配設してある。これにより、発熱源である動力 源と電動モータとを、互いにプライマリ軸方向の反対側に位置させることができ、電動 モータに対する熱の影響をより減少させることができる。なお、溝幅調節機構が存在 しない固定フランジに隣接する部位に電動モータを配設してあるので、ケース外側に おける電動モータの配設スペースを確保しやすぐこの電動モータをコンパクトに配 設することができる。
[0024] さらに、溝幅調節機構を構成する可動フランジ調整部をプライマリ軸上に同軸に設 け、この可動フランジ調整部の大径歯車の径方向外側に、同じく溝幅調節機構を構 成する減速部の小径歯車及び前記電動モータを配設した場合は、溝幅調整機構を 前記径方向に小型化することができるとともに、この溝幅調整機構のプライマリ軸方 向他端側への突出量を減少させることもできる。
[0025] これに加え、電動モータを、その出力軸がプライマリ軸と交差するようにケース外側 に配設した場合は、電動モータの外形が縦長であっても、ケース外側に突出させるこ となぐよりコンパクトに配設することができる。
[0026] また、プライマリシーブ及びセカンダリシーブを収容するケースを、動力源の一部を 構成するケースと一体成形した場合は、部品点数を減少させてパワーユニットの構成 の簡単ィ匕を図ることができる。
[0027] さらに、電動モータを、ケース外側に装着したケースカバーにより覆った場合は、こ のケースカバーにより、電動モータの保護とメンテナンス性の向上を両立させることが できる。
[0028] これに加え、ケースの壁部に段差部を形成するとともに、この段差部外側にケース カバーを装着し、これら段差部とケースカバーとにより形成された内部空間に電動モ ータを配設した場合は、電動モータをよりコンパクトに設置することができる。なお、ケ ースカバー内に空気の流路を形成した場合は、電動モータを積極的に冷却すること ちでさる。
[0029] 一方、本発明に係る小型車両用の鞍乗型車両において、 Vベルト式無段変速機の ケースカバーを、車体カバー力 外部に露出させた場合は、このケースカバー内の 吸気及び排気が良好となり、電動モータを積極的に冷却することもできる。また、容 易にケースカバーを取り外して電動モータのメンテナンスを行うこともできる。
図面の簡単な説明
[0030] [図 1]本発明の一実施形態に係る鞍乗型車両を示す側面図である。
[図 2]本発明の一実施形態に係る小型車両用の Vベルト式無段変速機を含むパワー ユニットを示す水平断面図である。
[図 3]本 Vベルト式無段変速機のケースカバーを外した状態を示す上記パワーュ-ッ トの正面図である。
[図 4]本 Vベルト式無段変速機を含む上記パワーユニットの要部分解斜視図である。
[図 5]本 Vベルト式無段変速機を示す図 2の部分拡大断面図である。
[図 6]本 Vベルト式無段変速機を示す図 5の部分拡大断面図である。
符号の説明
[0031] 3 クランクケース
100 Vベルト式無段変速機
101 プライマリ軸
103 収容部
105 ケース
107 ケースカバー
110 側方開口部(開口部)
111 固定フランジ
112 可動フランジ
113 プライマリシーブ
121 固定フランジ
122 可動フランジ
123 セカンダリシーブ
131 ベルト
140 電動モータ 141 溝幅調節機構
143 ベベルギヤ(減速部)
144 リングギヤ (減速部、小径歯車)
145 可動フランジ調整部
162 往復歯車 (大径歯車)
200 自動遠心クラッチ
300 減速機
400 車軸
500 鞍乗型車両 (スタータ型自動二輪車)
550 車体カバー
E エンジン (動力源)
P ノ ヮ一ユニット
Wf 前輪
Wr 後輪 (駆動輪)
発明を実施するための最良の形態
[0032] 以下、本発明の一実施形態に係る小型車両用の Vベルト式無段変速機、及び鞍 乗型車両について、図面を参照しつつ説明する。まず、鞍乗型車両の全体構造につ いて、図 1を参照しつつ概説する。図 1は本発明の一実施形態に係る鞍乗型車両を 示す側面図である。
[0033] 同図において、鞍乗型車両 (スタータ型自動二輪車) 500の車体前方上部には、図 示しないヘッドパイプが位置しており、このヘッドパイプ内には、図示しないステアリン グ軸が回動自在に揷通してある。そして、このステアリング軸の上端にはハンドル 51 0が取り付けてあり、前記ステアリング軸の下端にはフロントフォーク 511が取り付けて ある。このフロントフォーク 511の下端部には前輪 Wfが回転自在に軸支してある。
[0034] また、車体前部を榭脂製のフロントカバー 520によって覆ってあり、このフロントカバ 一 520の後半部は、同じく榭脂製のレッダシールド 521を構成している。さらに、ハン ドル 510の後方にはタンデム型のシート 530が配置してあり、このシート 530の後部を 囲むようにグラブバー 531が取り付けてある。 [0035] さらに、シート 530とハンドル 510との間における下方には、低床式の足載せ部 540 が設けてある。この足載せ部 540の後方であってシート 530の下方には、パワーュ- ット Pが内蔵してある。後述するが、このパワーユニット Pは、駆動源としてのエンジン E と Vベルト式自動変速機 100及び減速機 300をケースに内蔵した構成となつてヽる ( 図 2参照)。パワーユニット Pは、その大部分が榭脂製の車体カバー 550によって覆 われている。本実施形態では、 Vベルト式無段変速機 100のケースカバー 107及び 化粧ケース 106を、車体カバー 550から外部に露出させた構成としてある。
[0036] そして、パワーユニット Pの後端には、後輪 Wrが回動自在に支持してあるとともに、 エンジン E力も延びる図示しな ヽ排気管に接続された消音器 560が位置して ヽる。ま た、図示しないが、車体カバー 550内におけるシート 530直下の部位は、上面が開 口する図示しない収納ボックスが内蔵してある。この収納ボックスはシート 530の全長 に亘つて長く延びて大容量が確保されており、図示しないへルメット等の収納が可能 となっている。
[0037] 次に、上述したパワーユニット Pについて、図 2〜4を参照しつつ詳細に説明する。
図 2は本発明の一実施形態に係る小型車両用の Vベルト式無段変速機を含むパヮ 一ユニットを示す水平断面図である。図 3は本 Vベルト式無段変速機のケースカバー を外した状態を示す上記パワーユニットの正面図である。図 4は本 Vベルト式無段変 速機を含む上記パワーユニットの要部分解斜視図である。
[0038] 図 2及び図 3に示すパワーユニット Pは、例えば、上述した図 1に示すスタータ型自 動二輪車等の小型車両に搭載されるものである。このパワーユニット Pは、動力源で あるエンジン Eのトルクを、本実施形態に係る Vベルト式無段変速機(以下、単に無段 変速機という場合もある) 100、自動遠心クラッチ 200及び歯車列による減速機 300 を介して、駆動輪である後輪 Wrの車軸 400に伝達する。
[0039] エンジン Eは、主として、クランクケース 3、複数のピストン 7, 7· ··、シリンダブロック 1 5、シリンダヘッド 17及びヘッドカバー 21を備えた構成となっている。クランクケース 3 には、クランクシャフト 1が回転自在に支持してあり、このクランクシャフト 1にコンロッド 5を介して各ピストン 7が連結してある。シリンダブロック 15は、クランクケース 3の上部 に接合してあり、各ピストン 7が摺動する複数のシリンダ (燃焼室) 11, 11· ··を有して いる。シリンダヘッド 17は、シリンダブロック 15の上部に接合してあり、各シリンダ 11 への吸気及び排気を行うためのバルブ Vや点火プラグ 13が装着してある。ヘッド力 バー 21は、シリンダヘッド 17の上部に組み付けたカムシャフト 19を覆うヘッドカバー 21を備えている。
[0040] 本実施形態のエンジン Eは、クランクシャフト 1の軸線を車体幅方向に向けて装備し た構成としてあるこのクランクシャフト 1の一端(図 2中の左端、以下同じ)にはフライホ ィール 25が装備してあり、このフライホイール 25の内部には発電機 27が取り付けて ある。この発電機 27は、クランクシャフト 1の回転により発電し、車両に搭載されている 電気部品への給電及び車載バッテリーへの充電を行う。
[0041] 一方、前記クランクシャフト 1の他端(図 2中の右端、以下同じ)には、エンジン Eのト ルクが入力される無段変速機 100のプライマリ軸 101が連続している。クランクケース 3のクランクシャフト 1ないしプライマリ軸 101の軸方向一側面(図 2中の左側面、以下 同じ)には、フライホイール 25及び発電機 27を外側力も覆う左側ケースカバー 33が 取り付けてある。クランクケース 3のクランクシャフト 1ないしプライマリ軸 101の軸方向 他側面(図 2中の右側面、以下同じ)には、後述する無段変速機 100の収容部 103を 区画形成するケース 105が位置している。このケース 105のプライマリ軸 101の軸方 向他側面には、側方開口部 110が形成してあり、この側方開口部(開口部) 110を含 むケース 105の外側をケースカバー 107によって覆ってある(図 2中の一点鎖線、図 4参照)。
[0042] 無段変速機 100の収容部 103内は、クランクケース 3内の潤滑油の飛沫が浸入しな いように、クランクケース 3の側面に取り付けたインナーカバー 108によってクランクケ ース 3側と区画してある。また、収容部 103を区画形成するためのケース 105とクラン クケース 3との接合面間に、図 4に示すパッキン 109を介在させることにより、この接合 面間から外部の異物が収容部 103内に侵入することを防止している。
[0043] 本実施形態の無段変速機 100は、図 2及び図 4に示すように、プライマリシーブ 11 3、セカンダリシーブ 123、 Vベルト 131、溝幅調節機構 141、前記ケース 105及びケ ースカバー 107を備えた構成としてある。プライマリシーブ 113は、プライマリ軸 101 上に配設してあり、相互間にベルト卷回用の V溝を形成する固定フランジ 111及び可 動フランジ 112からなつている。セカンダリシーブ 123は、プライマリ軸 101と平行な 後輪 Wrへの出力を取り出すセカンダリ軸 120上に配設してあり、相互間にベルト卷 回用の V溝を形成する固定フランジ 121及び可動フランジ 122からなつている。 Vベ ルト 131は、プライマリシーブ 113及びセカンダリシーブ 123の V溝に巻き掛けられ、 両シーブ 113, 123間で回転動力を伝達する。溝幅調節機構 141は、電動モータ 14 0によりプライマリシーブ 113の可動フランジ 112に任意の移動推力を付与することで プライマリシーブ 113及びセカンダリシーブ 123の溝幅を調節する。この溝幅調節機 構 141の詳細については後述する。ケース 105は、上述のように、プライマリシーブ 1 13及びセカンダリシーブ 123を収容部 103に収容 ·保持して!/、る。ケースカバー 107 は、ケース 105の側方開口部 110周辺を覆って 、る。
[0044] プライマリシーブ 113では、プライマリ軸 101の軸方向一側(図 2中の左側、以下同 じ)に固定フランジ 111を配置し、前記軸方向他側(図 2中の右側、以下同じ)に可動 フランジ 112を配置してある。この可動フランジ 112は、固定フランジ 111との間で溝 幅の可変可能な V溝を形成すベぐ固定フランジ 111に対向してプライマリ軸 101の 軸方向に移動可能に取り付けてある。また、可動フランジ 112は、プライマリ軸 101に 対して相対回転ができないように、スプラインやキーを介して、プライマリ軸 101に装 着してある。この可動フランジ 112の取付構造については、後述する溝幅調節機構 1 41の説明に含めて、図 5及び図 6を参照しつつ詳述する。
[0045] セカンダリシーブ 123では、プライマリシーブ 113とは逆に、セカンダリ軸 120の軸 方向他側に固定フランジ 121を配置し、前記軸方向一側に可動フランジ 122を配置 してある。プライマリシーブ 113と同様に、この可動フランジ 122は、固定フランジ 121 との間で溝幅の可変可能な V溝を形成すベぐ固定フランジ 121に対向してセカンダ リ軸 120の軸方向に移動可能に取り付けてある。また、可動フランジ 122は、セカンダ リ軸 120に対して相対回転ができないように、スプラインやキーを介して、セカンダリ 軸 120に装着してある。さらに、セカンダリシーブ 123には、可動フランジ 122を固定 フランジ 121側に押圧付勢するシーブ付勢ばね 146が設けてある。
[0046] なお、プライマリシーブ 113及びセカンダリシーブ 123の動作説明の便宜上、図 2 では、各可動フランジ 112, 122の回転軸を中心とした半分を V溝の幅が広い状態、 他の半分を V溝の幅が狭い状態に図示している。実際は、各可動フランジ 112, 122 とも一体の円盤状部材であり、その全体が軸上の同一方向に進退するようになって V、る(後述する図 5及び図 6も同様)。
[0047] ここで、本実施形態における溝幅調節機構 141のより具体的な構成について、図 5 及び図 6を参照しつつ説明する。図 5は本 Vベルト式無段変速機を示す図 2の部分 拡大断面図である。図 6は本 Vベルト式無段変速機を示す図 5の部分拡大断面図で ある。
[0048] 図 5において、溝幅調節機構 141は、駆動源である電動モータ 140と、この電動モ ータ 140の回転を減速して伝達する減速部としてのベベルギヤ 143及びリングギヤ( 小径歯車) 144と、リングギヤ 144を介して回転力を受けて、プライマリシーブ 113の 可動フランジ 112を軸方向に変位させる可動フランジ調整部 145とで構成してある。
[0049] 可動フランジ調整部 145は、電動モータ 140の回転を、プライマリ軸 101と同軸の 送りネジ機構 160によってプライマリ軸 101方向の力に変換し、この力をプライマリシ ーブ 113の可動フランジ 112に対する移動推力として付与する構成となって 、る。ま た、プライマリシーブ 113には、可動フランジ 112を固定フランジ 111側に押圧付勢 するシーブ付勢ばね 148が設けてある。このシーブ付勢ばね 148は、プライマリシ一 ブ 113の可動フランジ 112の背面に位置して可動フランジ 112をプライマリシーブ 11 3の溝幅が狭まる方向に付勢している。そして、可動フランジ調整部 145の送りネジ 機構 160は、シーブ付勢ばね 148の外周側で、且つ前記プライマリ軸 101の軸方向 に重なる位置に配置してある。
[0050] 図 6を参照しつつ、さらに具体的に述べると、プライマリシーブ 113の固定フランジ 1 11は、プライマリ軸 101にスプライン嵌合した後、軸方向に移動しないようにナット 17 1を締め付けることによって、プライマリ軸 101と一体回転可能に固定してある。一方 、プライマリシーブ 113の可動フランジ 112は、その背面側内周部にネジ固定された 円筒状のスリーブ 147を介して、プライマリ軸 101上に軸方向にスライド自在で、且つ プライマリ軸 101と一体回転可能に配置してある。すなわち、プライマリ軸 101の外周 面に形成した滑りキー 101aを、スリーブ 147の内周面に形成したキー溝 147aに揷 入することにより、このスリーブ 147がプライマリ軸 101の軸方向にスライド自在、且つ 一体回転可能となっている。
[0051] 可動フランジ 112を固定した側のスリーブ 147の外周には、軸受 172を介して往復 歯車 (大径歯車) 162が固定してあり、この往復歯車 162と可動フランジ 112とは相対 回転可能で、且つ軸方向に一体に移動するように構成してある。この往復歯車 162 には、減速部としてのベベルギヤ 143及びリングギヤ 144を介して、電動モータ 140 の回転が伝達される(図 5参照)。
[0052] そして、円筒状の送りガイド 161は、プライマリ軸 101の軸端に装着したスプリング 受部材 163のスリーブ 163aを介して、プライマリ軸 101を回転支持する軸受 172によ り、プライマリ軸 101に対して軸方向に固定してある。また、送りガイド 161の端部は、 プライマリシーブ 113及びセカンダリシーブ 123を収容保持しているケース 105 (図 5 参照)により、プライマリ軸 101の回転方向に回り止めしてある。
[0053] この送りガイド 161は、プライマリ軸 101の軸線に対して同軸に配設してあり、この送 りガイド 161の外周面に形成した雄ネジ 161 aと、この雄ネジ 161 aと螺合する雌ネジ 1 62aを内周面に形成した前記往復歯車 162とで、送りネジ機構 160を構成している。 この送りネジ機構 160は、前記減速部としてのベベルギヤ 143及びリングギヤ 144 ( 図 5参照)を介して、往復歯車 162が受ける電動モータ 140の回転量に応じ、この往 復歯車 162をプライマリ軸 101に沿つて軸方向に進退 (螺進)させる構成となつて!ヽる
[0054] また、本実施形態のケース 105には、図 5に示すように、可動フランジ調整部 145の 送りネジ機構 160における往復歯車 162の軸方向移動を案内する円筒状ガイド部材 164が、スライドガイド機構として圧入固定してある。この円筒状ガイド部材 164は、往 復歯車 162の円筒状の摺動外周部に摺接してこれを支持することで、可動フランジ 1 12の軸方向移動時の倒れ防止機構を構成しており、剛性の高いケース 105に一体 的に固定してある。これにより、可動フランジ 112の倒れ防止機能を確保しつつ、電 動モータ 140の回転トルクを効率よく軸方向の移動推力に変換できるとともに、倒れ 防止機構に必要な構成部品を最小限とすることができ、無段変速機 100の低重量ィ匕 及びコンパクトィ匕が可能となる。
[0055] さらに、円筒状ガイド部材 164の一部を、プライマリ軸 101の軸端よりも軸方向他側 (図 5の右側、すなわち車両外側)に延設してある。このように、無段変速機 100の車 幅方向で最も広い部分であるケース 105の最突出部内壁に、円筒状ガイド部材 164 を一体的に固定したことで、プライマリ軸 101の軸端よりも車両外側までガイド部を延 長することができ、ケース 105の幅及びプライマリ軸 101の全長を伸ばすことなぐ可 動フランジ 112の充分な倒れ防止機能を確保することができる。
[0056] そして、往復歯車 162と軸受 172が軸方向に移動すると、それによりスリーブ 147と 一体化された可動フランジ 112も移動して、プライマリシーブ 113の溝幅が変化する ようになっており、往復歯車 162の回転量に応じて可動フランジ 112をプライマリ軸 1 01の軸方向に変位させ、プライマリシーブ 113における溝幅を任意に調節することが できる。なお、雄ネジ 161aと雌ネジ 162aには、台形ネジを用いている。
[0057] また、プライマリ軸 101の先端に装着したスプリング受部材 163と、スリーブ 147の 座面 147bとの間には、プライマリ軸 101の軸線に対して同軸にシーブ付勢ばね 148 が介装してあり、可動フランジ 112を、プライマリシーブ 113の溝幅を狭める方向に付 勢している。このシーブ付勢ばね 148は、送りガイド 161と往復歯車 162とで構成した 送りネジ機構 160の内周側に位置しており、し力もこの送りネジ機構 160とプライマリ 軸 101の軸方向に重なる位置に配置してある。
[0058] さらに、プライマリシーブ 113の可動フランジ 112と、可動フランジ調整部 145の送り ネジ機構 160との間に介装した軸受 172は、前記シーブ付勢ばね 148の外周側で 且つプライマリ軸 101の軸方向に重なる位置に配置してあるとともに、送りネジ機構 1 60と並んで配置してある。
[0059] 送りネジ機構 160で生じる可動フランジ 112に対する移動推力の反力は、送りガイ ド 161から軸受 172を経由し、プライマリ軸 101の軸端に螺着した固定ナット 174で 受けている。また、シーブ付勢ばね 148で発生する補助移動推力の反力も、スプリン グ受部材 163を経て、固定ナット 174で受けている。これにより、可動フランジ 112に 対する移動推力及びその反力は、全てプライマリ軸 101内で収支されることとなり、ケ ース 105及びエンジン E (図 2及び図 3参照)に余分な応力を発生しない。すなわち、 可動フランジ調整部 145の推力がプライマリ軸 101内で収支されるので、ケース 105 及びクランクケース 3 (図 2及び図 3参照)には、可動フランジ調整部 145の推力を受 ける軸受等の強度補強が必要な 、。
[0060] 次に、上述した溝幅調節機構 141による無段変速機 100の変速比の変更動作に ついて説明する。電動モータ 140の回転は、減速部であるべベルギヤ 143及びリン グギヤ 144を介して、送りネジ機構 160の往復歯車 162に伝達される。すると、この往 復歯車 162が、電動モータ 140の回転量に応じて、送りガイド 161に沿ってプライマリ 軸 101上を軸方向に進退する。これにより、この往復歯車 162に連結したスリーブ 14 7力 シーブ付勢ばね 148を伸縮させつつプライマリ軸 101上を軸方向に進退し、こ のスリーブ 147に連結した可動フランジ 112が変位して、プライマリシーブ 113の溝 幅が広狭変更される。
[0061] 例えば、電動モータ 140を正転駆動したときは、可動フランジ 112が図 2の矢印 D 方向に変位してプライマリシーブ 113の溝幅が狭くなり、電動モータ 140を逆転駆動 したときは、可動フランジ 112が図 2中の矢印 Dと逆方向に変位してプライマリシーブ 113における溝幅が広くなる。
[0062] 電動モータ 140を正転駆動によって、プライマリシーブ 113の溝幅が狭くなると、プ ライマリシーブ 113の Vベノレ卜 131の卷回径力 S大さくなる。これにより、 Vベノレ卜 131に 、可動フランジ 112側に引っ張られる張力が作用し、この張力を受けたセカンダリシ ーブ 123の可動フランジ 122力 シーブ付勢ばね 146の付勢力に抗して固定フラン ジ 121から離れる方向に変位する。この結果、セカンダリシーブ 123が溝幅を広げた 状態に変化して、セカンダリシーブ 123の Vベルト 131の卷回径が小さくなる。このよ うに、プライマリシーブ 113の溝幅が狭くなり、これに連動してセカンダリシーブ 123の 溝幅が広くなつた場合は、無段変速機 100の変速比が大きくなる。
[0063] 一方、電動モータ 140の逆転駆動によって、プライマリシーブ 113の溝幅が広くな ると、プライマリシーブ 113の Vベルト 131の卷回径が減少する。これにより、セカンダ リシーブ 123の可動フランジ 122に作用する張力が減少し、この可動フランジ 122が 、シーブ付勢ばね 146の付勢力によって固定フランジ 121側に押し戻される。これに より、セカンダリシーブ 123の溝幅が狭くなり、 Vベルト 131の卷回径が大きくなる。こ のように、プライマリシーブ 113の溝幅が広くなり、これに連動してセカンダリシーブ 1 23の溝幅が狭くなつた場合は、無段変速機 100の変速比が小さくなる。 [0064] なお、可動フランジ調整部 145の電動モータ 140は、図示しない制御装置によって 動作制御されている。この制御装置は、クランクシャフト 1の回転数 (無段変速機 100 の入力回転数)、セカンダリ軸 120の回転数 (変速機の出力回転数)、アクセル開度、 走行速度等をセンサにより検出し、これらセンサの検出値に基づいて車両の運転状 況ゃ走行状態を検知し、検知した運転状況や走行状態に応じて、電動モータ 140の 回転を制御して最適な変速比に調整している。すなわち、電動モータ 140の回転を 車両の運転状況や走行状態に応じて制御することで、プライマリシーブ 113の溝幅 を変更することで変速比を任意の値にすることができ、鞍乗型車両 500 (図 1参照)の 運転状況や走行状態に応じた変速比制御が可能である。
[0065] ここで、本実施形態では、図 2及び図 5に示すように、セカンダリシーブ 123の固定 フランジ 121及び可動フランジ 122に、それぞれ吸気及び排気用の攪拌羽根 125を 一体形成してある。そして、ケース 105のセカンダリ軸 120方向他側面(図 2及び図 5 中の右側面)には、固定フランジ 121と対向する吸気用の側方開口部 110が形成し てあり、この側方開口部 110に臨むようにして、ケース 105上に電動モータ 140が配 設してある。すなわち、この電動モータ 140は、ケース 105の外側における空気の流 路中に位置している。
[0066] また、本実施形態では、ケース 105の前記他側面におけるセカンダリシーブ 123側 を、プライマリーシーブ 113側よりも低くした段差部 105aとし、この段差部 105aに前 記側方開口部 110を形成するとともに、電動モータ 140を配設している。さらに、本実 施形態では、図 4に示すように、ケース 105の段差部 105a外側に前記ケースカバー 107を装着してある。このケースカバー 107は、ケース 105上に配設した電動モータ 140の外側を覆うと同時に、冷却用の外気を収容部 103 (図 2参照)に吸気するため の内部空間を区画形成している。このケースカバー 107により形成された内部空間 には、吸入した外気力も異物を除去するためのエアクリーナー 151が収納してある。
[0067] これに加え、ケースカバー 107には、セカンダリシーブ 123側への吸気用の開口 10 7aが形成してあり、このケースカバー 107の外側に装着される化粧カバー 106の凹 部 106aとともに、冷却用の外気を収容部 103に吸気するための吸入口を構成してい る。 [0068] 図 2に示すように、セカンダリ軸 120の軸方向一側には、前記自動遠心クラッチ 200 が装備してある。この自動遠心クラッチ 200は、セカンダリ軸 120の回転数が所定以 上になると、複数のクラッチ板を互いに圧接させて出力ギヤ 203を回転させ、減速機 300側に動力を伝達する。
[0069] この減速機 300は、主として、第 1の減速ギヤ 301を備えた第 1減速軸 303、第 2及 び第 3減速軸 313, 323及びチェーン 321, 331を備えた構成となっている。第 1の 減速ギヤ 301は、前記出力ギヤ 203と嚙合して第 1減速軸 303に動力を伝達する。 第 1減速軸 303に伝達された動力は、歯車列を介して第 2減速軸 313に伝達され、こ の第 2減速軸 313からチェーン 321を介して第 3減速軸 323に動力が伝達される。こ の第 3減速軸 323に伝達された動力は、チェーン 331を介して車軸 400の車両歯車 401に伝達される。このような減速機 300により、出力ギヤ 203の回転を、所定の減 速比に減速して車軸 400に伝達して 、る。
[0070] 以上説明したように、本実施形態に係る小型車両用の Vベルト式無段変速機 100、 及び鞍乗型車両 500では、ケース 105の外側における空気の流路中に電動モータ 1 40を配設してある。これにより、ケース 105内に収容されたエンジン Eの発熱から電 動モータ 140を回避させるとともに、流動する空気によって電動モータ 140を積極的 に冷却することができる。
[0071] また、本実施形態に係る小型車両用の Vベルト式無段変速機 100、及び鞍乗型車 両 500では、ケース 105外側のプライマリ軸 101方向一側面をエンジン Eに隣接させ ている。これと同時に、ケース 105外側のプライマリ軸 101方向他側面におけるセカ ンダリシーブ 123の固定フランジ 121の他側の部位に電動モータ 140を配設してある 。これにより、発熱源であるエンジン Eと電動モータ 140とを、互いにプライマリ軸 101 方向の反対側に位置させることができ、電動モータ 140に対する熱の直接放射を防 止することができる。この結果、パワーユニット Pの発熱による影響が減少し、電動モ ータ 140の昇温が減少する。なお、溝幅調節機構 141が存在しない固定フランジ 12 1の他側の部位に電動モータ 140を配設してあるので、ケース 105外側における電 動モータ 140の設置スペースが確保しやすぐこの電動モータ 140をコンパクトに設 置することができる。 [0072] さらに、溝幅調節機構 141を構成する可動フランジ調整部 145をプライマリ軸 101 上に同軸に設け、この可動フランジ調整部 145の往復歯車 162の径方向外側に、同 じく溝幅調節機構 141を構成する減速部のリングギア 144及び電動モータ 140を配 設したので、溝幅調整機構 141を前記径方向に小型化することができるとともに、こ の溝幅調整機構 141のプライマリ軸 101方向他端側への突出量を減少させることも できる。
[0073] これに加え、電動モータ 140を、ケース 105外側に装着したケースカバー 107によ り覆った場合は、ケースカバー 107を取り外すだけで簡単に露出状態にすることがで きるので、電動モータ 140の保護とメンテナンス性の向上を両立させることができる。 また、ケース 105の壁部に段差部 105aを形成するとともに、この段差部 105a外側に ケースカバー 107を装着し、これら段差部 105aとケースカバー 107とにより形成され た内部空間に電動モータ 140を配設した場合は、電動モータ 140をよりコンパクトに 酉己設することができる。
[0074] さらに、ケースカバー 107内に空気の流路を形成しているので、電動モータ 140を 積極的に冷却することができる。すなわち、ケースカバー 107に吸気用の開口 107a を設けてあるので、ケース 105の収容部 103内への吸気が電動モータ 140の周囲を 流れるので、この電動モータ 140自体の発熱を効率よく冷却することができる。これに より、溝幅調節機構 141の電動モータ 140に要求される耐熱性能を抑えてコスト低減 を図ることができる。なお、電動モータ 140をケースカバー 107によって覆っているの で、この電動モータ 140に要求される防水性能等を抑えて、コストの軽減を図ることも できる。
[0075] これにカ卩え、電動モータ 140を、その出力軸がプライマリ軸 113と直交するようにケ ース 105外側に配設したことにより、電動モータ 140の外形が縦長であっても、ケー ス 105外側に突出させることなくコンパクトに配設することができる。これにより、パヮ 一ユニット Pの幅寸法の増大を抑えて、車体側方への突出寸法を抑えることができる
[0076] 一方、本実施形態に係る小型車両用の鞍乗型車両 500において、 Vベルト式無段 変速機 100のケースカバー 107を、車体カバー 550から外部に露出させているので 、このケースカバー 107内の吸気及び排気が良好となり、電動モータ 140を積極的 に冷却することもできる。また、容易にケースカバー 107を取り外して電動モータ 140 のメンテナンスを行うこともできる。
[0077] なお、本発明の小型車両用の Vベルト式無段変速機、及び鞍乗型車両は、上述し た実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明に係る小型車両用用の Vベ ルト式無段変速機におけるプライマリ軸、セカンダリ軸、プライマリシーブ、セカンダリ シーブ、 Vベルト、溝幅調節機構、ケース、ケースカバー、電動モータ及び吸排気用 の開口等の構成は、上記実施形態の構成に限定されるものではなぐ本発明の趣旨 に基づ!/、て種々の形態を採ることができる。
[0078] 例えば、上記実施形態においては、電動モータ 140を、ケース 105外側におけるセ カンダリシーブ 123の隣りにに配設し、これをケースカバー 107で覆う構成としたが、 電動モータ 140を、ケース 105外側におけるプライマリシーブ 113の隣りに配設し、こ れをケースカバー 107で覆う構成としてもよい。
[0079] また、プライマリシーブ 113及びセカンダリシーブ 123を収容するケース 105を、ェ ンジン Eの一部を構成するクランクケース 3と別体とした力 これに限らず、ケース 105 をクランクケース 3と一体成形して部品点数の減少を図り、パワーユニット Pの構成の 簡単ィ匕を図ることができる。
[0080] 本発明の小型車両用の Vベルト式無段変速機の適用の対象となる小型車両は、上 記実施形態の如きスタータ型自動二輪車に限定されるものではなぐ例えば、二輪又 は三輪の電動機付き自転車 (モータバイク)、スタータ型以外の自動二輪車、四輪バ ギー(全地形型車両)、スノーモービル等の鞍乗型車両に適用することもできる。
[0081] また、上記実施形態では、駆動源としてエンジン Eを備えたパワーユニット Pに本発 明の小型車両用の Vベルト式無段変速機 100を適用した場合について説明したが、 これに限定されず、駆動源として電気モータを備えたパワーユニット Pに本発明の小 型車両用の Vベルト式無段変速機 100を適用することも可能である。
[0082] さらに、上記実施形態では、ケース 105内への吸気路を形成する側方開口部 110 の近傍に電気モータ 140を配設して冷却する構成とした力 これに限定されるもので はなぐ例えば、ケース 105外へ排気を行うためのダクト又はパイプといった排気路内 に電気モータ 140を配設して冷却してもよ 、。

Claims

請求の範囲
[1] 動力源側力 のトルクが入力されるプライマリ軸に設けられ、溝幅の変更可能なベ ルト卷き掛け用の V溝を形成するプライマリシーブと、
前記トルクを駆動輪側へ出力するセカンダリ軸に設けられ、溝幅の変更可能なベル ト卷き掛け用の V溝を形成するセカンダリシーブと、
これらプライマリシーブ及びセカンダリシーブの各 V溝に巻き掛けられた Vベルトと、 前記プライマリシーブの V溝の溝幅調整機構を駆動させるための電動モータと、 前記プライマリシーブ及びセカンダリシーブを収容するケースとを備え、 前記ケースに開口部を設けてケース内外の空気の吸気及び排気を可能とするとと もに、前記ケースの外側における前記空気の流路中に前記電動モータを配設したこ とを特徴とする小型車両用の Vベルト式無段変速機。
[2] 動力源側からトルクが入力されるプライマリ軸に設けられ、溝幅の変更可能なベルト 巻き掛け用の V溝を形成するプライマリシーブと、
前記トルクを駆動輪側へ出力するセカンダリ軸に設けられ、溝幅の変更可能なベル ト卷き掛け用の V溝を形成するセカンダリシーブと、
これらプライマリシーブ及びセカンダリシーブの各 V溝に巻き掛けられた Vベルトと、 前記プライマリシーブの V溝の溝幅調整機構を駆動させるための電動モータと、 前記プライマリシーブ及びセカンダリシーブを収容するケースとを備え、 前記プライマリシーブ及びセカンダリシーブ力 互いに接離可能に対向して前記 V 溝を形成する一対の可動フランジと固定フランジとを有し、
前記ケース外側のプライマリ軸方向一側面を前記動力源に隣接させ、前記ケース 外側のプライマリ軸方向他側面における、前記プライマリシーブ又はセカンダリシー ブのいずれかの固定フランジに隣接する部位に前記電動モータを配設したことを特 徴とする小型車両用の Vベルト式無段変速機。
[3] 前記プライマリシーブ及びセカンダリシーブ力 互いに接離可能に対向して前記 V 溝を形成する一対の可動フランジと固定フランジとを有し、
前記ケース外側のプライマリ軸方向一側面を前記動力源に隣接させ、前記ケース 外側のプライマリ軸方向他側面における、前記プライマリシーブ又はセカンダリシー ブのいずれかの固定フランジに隣接する部位に前記電動モータを配置したことを特 徴とする請求項 1記載の小型車両用の Vベルト式無段変速機。
[4] 前記プライマリシーブの固定フランジを前記ケース内のプライマリ軸方向一側に配 置するとともに、前記プライマリシーブの可動フランジを前記ケース内のプライマリ軸 方向他側に配置し、
前記セカンダリシーブの可動フランジを前記ケース内のセカンダリ軸方向一側に配 置するとともに、前記セカンダリシーブの固定フランジを前記ケース内のセカンダリ軸 方向他側に配置し、
前記ケース外側のプライマリ軸方向一側面を前記動力源に隣接させ、前記ケース 外側のプライマリ軸方向他側面における、前記セカンダリシーブの固定フランジに隣 接する部位に、少なくとも前記電動モータの一部が位置するように配置したことを特 徴とする請求項 2又は 3記載の小型車両用の Vベルト式無段変速機。
[5] 動力源側からトルクが入力されるプライマリ軸に設けられ、溝幅の変更可能なベルト 巻き掛け用の V溝を形成するプライマリシーブと、
前記トルクを駆動輪側へ出力するセカンダリ軸に設けられ、溝幅の変更可能なベル ト卷き掛け用の V溝を形成するセカンダリシーブと、
これらプライマリシーブ及びセカンダリシーブの各 V溝に巻き掛けられた Vベルトと、 前記プライマリシーブの V溝の溝幅調整機構を駆動させるための電動モータと、 前記プライマリシーブ及びセカンダリシーブを収容するケースとを備え、 前記プライマリシーブ及びセカンダリシーブ力 互いに接離可能に対向して前記 V 溝を形成する一対の可動フランジと固定フランジとを有し、
前記溝幅調整機構が、前記プライマリシーブの可動フランジを軸方向に移動させる 可動フランジ調整部と、前記電動モータの回転を減速して前記可動フランジ調整部 へ伝達する減速部とを有し、
前記可動フランジ調整部が、前記プライマリ軸を中心に回転する大径歯車を有する とともに、前記減速部が、この大径歯車に直接又は間接的に前記電動モータの回転 を伝達する小径歯車を有し、
前記プライマリ軸の一端部を前記動力源に接続するとともに、このプライマリ軸の一 端側に前記固定フランジを、他端側に前記可動フランジを配置し、
前記プライマリ軸上の可動フランジよりも他端側に前記可動フランジ調整部を同軸 に設けるとともに、この可動フランジ調整部の前記大径歯車の径方向外側に、前記 減速部の小径歯車及び前記電動モータを配設したことを特徴とする小型車両用の V ベルト式無段変速機。
[6] 前記電動モータを、その出力軸が前記プライマリ軸と交差するように前記ケース外 側に配設したことを特徴とする請求項 1, 2, 3又は 5いずれか記載の小型車両用の V ベルト式無段変速機。
[7] 前記プライマリシーブ及びセカンダリシーブを収容する前記ケースを、前記動力源 の一部を構成するケースと一体成形したことを特徴とする請求項 1, 2, 3又は 5いず れか記載の小型車両用の Vベルト式無段変速機。
[8] 前記電動モータを、前記ケース外側に装着したケースカバーにより覆ったことを特 徴とする請求項 1, 2, 3又は 5いずれか記載の小型車両用の Vベルト式無段変速機
[9] 前記ケースの壁部に段差部を形成するとともに、この段差部外側にケースカバーを 装着し、これら段差部とケースカバーとにより形成された内部空間に前記電動モータ を配設したことを特徴とする請求項 1, 2, 3又は 5いずれか記載の小型車両用の Vベ ルト式無段変速機。
[10] 請求項 1, 2, 3又は 5いずれか記載の小型車両用の Vベルト式無段変速機を備え たことを特徴とする鞍乗型車両。
[11] 請求項 8記載の小型車両用の Vベルト式無段変速機を備えたことを特徴とする鞍 乗型車両。
[12] 請求項 9記載の小型車両用の Vベルト式無段変速機を備えたことを特徴とする鞍 乗型車両。
[13] 前記 Vベルト式無段変速機のケースカバーを、車体カバー力 外部に露出させたこ とを特徴とする請求項 11記載の鞍乗型車両。
[14] 前記 Vベルト式無段変速機のケースカバーを、車体カバー力 外部に露出させたこ とを特徴とする請求項 12記載の鞍乗型車両。
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