JPH0676823B2 - ベルト伝動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はベルト伝動装置、特に自動二輪車搭載用Ｖベル
ト式自動無段変速機に好適なベルト伝動装置の冷却構造
に関するものである。

＜従来の技術＞ 自動二輪車用等のベルト伝動装置として、Ｖベルト式自
動無段変速機が一般的である。これは、シリンダブロッ
クの下方にあるクランクケースから延出するクランク軸
と駆動輪に連設されたミッションケースから延出する出
力軸とを、Ｖベルトを巻掛た二つの可変プーリ（駆動プ
ーリ及び被動プーリ）からなる自動無段変速機によって
連結し、機関のスロットル操作と車両の走行条件によっ
て自動的に変速比を変えられるようにしたものである。
そして、このＶベルト式自動無段変速機は、クランクケ
ースとミッションケースの間に併設したベルト室内に収
容されている。このベルト室は、雨水や埃の侵入を防ぐ
ため、一般に密閉状になっている。

しかも、このようなベルト伝動装置は、Ｖベルトとプー
リの摩擦伝動を利用しているから、プーリとＶベルトと
の接触部等に発熱部を有し、ベルト室内は温度が上昇し
易く、特にベルト室をコンパクト化したものではその傾
向が大きくなる。このためＶベルトが発熱によって劣化
するおそれを解消すべく、耐久性が良好な反面高価なＶ
ベルトを使用するなどの対策が必要となる。

さらに、できるだけ発熱を抑制してＶベルトの延命を図
るべく、ベルト室内を外部より吸込んだ冷却風によって
有効に強制冷却することも一般に行われている。この冷
却方法として、例えば、特開昭58−126276号に示すよう
に、ベルト室の壁部に冷却風の吸入口を設け、この吸入
口からベルト室内に冷却風を吸込むための吸込ファン
を、駆動プーリ及び被動プーリ各々の背面に設けたもの
が知られている。

＜従来技術の問題点＞ ところが、駆動プーリ及び被動プーリに吸込ファンを設
け、外部から冷却風を吸込み、無段変速機を強制冷却す
ることは、とりもなおさず、吸込ファンに流体抵抗が働
き、エンジンの負荷が増大することになる。そのうえ、
この負荷は回転が上がれば上がるほど大きくなる。なか
でも、被動プーリ側に吸込ファンを設けると、既に無段
変速機自体によって減速された出力部分に抵抗部材を設
けることになるから、クランク軸からの出力を駆動系だ
けのために消費できなくなり、駆動系にとって駆動力の
ロスとなり燃費等に影響する。このロスによる影響は、
エンジンが小型であればあるほど、動力性能向上を追求
する過程で顕著な問題となる。

一方、ベルト室内においてＶベルトはその配設平面内を
一方向に回転しているため、前記吸込ファンの送風を併
せて、ベルト室内に一定方向の循環流を発生している。

しかし、この循環流は、単に発熱部を含むベルト配設平
面内を循環するに過ぎないため、ベルト室内の冷却には
寄与しない。なお、ベルト配設平面とは、環状に配設さ
れているベルト全体を含む平面をいう。

ベルト室内の冷却に関しては、実開昭60−61433号に示
されるように、ベルト室内へ前後方向に送風管を配設す
ることによって、送風管の周囲を冷却することにより室
温の冷却を図るものもあるが、この構造は間接的な冷却
構造であり、冷却風を直接ベルト室内へ導入するもので
はないので、前記循環流の室温冷却を改善できない。

そこで本発明は、ベルト伝動装置に対して、ベルト室の
外部に冷却ファンを設け、これを利用して外部よりベル
ト室内に冷却風を圧送し、ベルト室及び無段変速機を有
効に強制冷却し、ベルト室内の換気効率を上げるととも
に、冷却風を効率的に導入してベルト室内の室温低下を
図ることにより、ベルトの延命を図り、しかも、駆動力
のロスを軽減できる冷却構造を備えたベルト伝動装置を
提供するものである。

＜発明の構成＞ 本発明のベルト伝動装置は、上記問題点を解決するた
め、ほぼ密閉状のベルト室と、このベルト室内に収容さ
れた、駆動プーリー、被動プーリー及び両プーリー間に
車体進行方向へ巻掛けたベルトとからなるベルト伝動装
置において、車幅方向に配設したクランク軸の一端側に
冷却ファンを取付け、エンジンを挟んで他端側に駆動プ
ーリーを取付け、エンジンの片側に冷却ファンを収容す
るファンケースを、他側にベルト室をそれぞれ分離して
配設し、前記ベルト室と前記ファンケースを、中空部を
有する送風路で接続し、該送風路の一端を、前記ファン
ケース内における前記冷却ファンの外周部近傍に形成さ
れる高圧部に開口させ、他端を前記ベルト室内の駆動プ
ーリー近傍に開口させ、ベルトの配設平面を横切る方向
へ冷却風を吐出させるとともに、被動プーリー近傍に外
気と連通する排気通路を開口させたことを特徴とする。

＜発明の作用＞ まず、クランク軸が回転するに伴ってその一端に取付け
られている冷却ファンが回転すると、比較的低温の外気
が、ファンケース内に吸込まれ、冷却風となる。このう
ちの一部は、壁面近くに圧縮され、吸込外気の高圧部を
形成する。この高圧部には送風路の送風口が開口されて
いるので、冷却風は送風口より送風路内に圧送され、吐
出口よりベルト室内の駆動プーリー近傍へ、ベルト配設
平面を横切る方向に吐出される。

吐出された冷却風は、ベルト及びプーリー等の伝動装置
を冷却するとともに、ベルト配設平面内の循環流を横切
るので、この循環流を積極的に拡散してベルト室内全体
へ熱を分散しつつ、混流によってベルト室内の温度を下
げる。

このようにして熱交換した冷却風は、温度上昇した排風
となり、被動プーリー近傍に開口する排気通路から大気
中へ排気される。この結果、ベルト室内全体の換気が効
率的に行われる。

＜実施例＞ 第１図乃至第４図は、本発明におけるベルト伝動装置の
実施例である自動２輪車のＶベルト式自動変速機を示す
ものである。

なお、以下の説明において使用する左・右、前・後の各
方向は、全て進行方向（第１図及び第２図の矢示Ｘ方
向）を基準とし、上・下については接地方向（第１図の
矢示Ｙ方向）を下方とする。第１図は車体の進行方向右
側面を一部省略して示すものである。

この車体の右側面には、エンジン等を被覆するファンケ
ースＦが設けられている。第２図に明らかなように、フ
ァンケースＦは、エンジンＥ、この下部に連設されるク
ランク室Ｃ、ジェネレーターAC並びにジェネレーターAC
側面に固着される冷却ファンFN等を収納している。

車体の左側面には、伝動ケースが設けられている。この
ケースはクランク室Ｃ、ベルト室Ｂ及びミッション室Ｍ
を連設してなるものである。

ベルト室Ｂ内にはＶベルト式自動変速機Ｔが配設されて
いる。Ｖベルト式自動変速機Ｔは公知のものであるが、
これを概説すれば、Ｖベルト式自動変速機Ｔは、ベルト
１を巻掛けた駆動プーリー２と、被動プーリー３等から
構成され、各プーリーは、熱伝導の良いアルミニウムの
ダイカスト製品であり、それぞれ対をなすプーリー半体
4a・4b、5a・5bからなる。

駆動プーリー２は、クランク室Ｃからベルト室Ｂに延出
するクランク軸６に取付けられ、プーリー半体4aを固定
側、同4bを軸方向に摺動する可動側としている。プーリ
ー半体4bにはガバナー７を一体に設けてある。カバナー
７はクランク軸６の回転数増減に対応する遠心ウエイト
の作用によりプーリー半体4bを軸方向に摺動させる公知
の装置である。

被動プーリー３は、ミッション室Ｍからベルト室Ｂに延
出する出力軸８に、プーリーを遠心クラッチ９とともに
取付け、プーリー半体5aを固定側とし、プーリー半体5b
を可動側とし、図示を省略したスプリングなどにより軸
方向に摺動可能としたものである。

クランク軸６の回転数の増減に対応するガバナー７の作
用により、可動側プーリー半体4bを軸方向に摺動させ
て、駆動プーリー２のベルト半径を変化させる。これに
伴なって被動プーリー３のベルト半径も変化させられる
ので、自動的に無段変速が実現される。

このようにして変速された出力は、遠心クラッチ９を介
して出力軸８よりミッション室Ｍに入力され、ここで最
終減速されて後輪Ｗを駆動する。

ベルト室ＢはＶベルト自動変速機Ｔを内蔵しクランク室
Ｃとミッション室Ｍに接続するカバー10によって形成さ
れる密閉空間である。カバー10は車体の中心に対して内
側及び外側のカバー11、12によって構成されている。

外側カバー12とクランク室Ｃ及びミッション室Ｍの接続
部分にはカバーパッキン13、14が介在され、カバー10の
密封性を高めている。この密封性は、埃や雨水がベルト
室Ｂ内に侵入することを阻止するため要求される。

なお、カバーパッキン13、14と駆動プーリー２・被動プ
ーリー３との間を狭くして間隙を形成し、クランク室Ｃ
及びミッション室Ｍ付近を高温空気の低圧部とし、この
高温空気が駆動プーリ２及び被動プーリー３の周囲に流
入しにくくし、かつ、外側カバー12側の低温空気をこの
低圧部方向へ流れ易くしている。

カバー10の上面15の後部で被動プーリー３の上方部分に
は、排気口16が開口され、ここに排気部（後述）が設け
られている。また、外側カバー12と、駆動プーリー２及
びクラッチ９の間には、それぞれ間隙17・18があり、空
気の流通路を形成している。

ファンケースＦは、ファンカバー20によってエンジンＥ
までを一体に覆って包囲形成され、クランク室Ｃと接続
している。ファンカバー20の冷却ファンFNに対応する部
分には、開口部21が形成され、この開口部21上にファン
ケースカバー22が取付けられ、開口部21を被覆してい
る。

ファンケースカバー22は椀状をなし、開口部21の対応部
には外気吸込口23が形成され、吸込口23には多数のルー
バー24が下方へ傾斜して設けられている。

ルーバー24は雨水及び前輪によって跳ね上げられた埃や
泥などの侵入を阻止する。また、冷却ファンFNの羽25と
ファンカバー20の後部壁面26が接近した部分には、吸込
外気の高圧部27が形成されている。

ファンケースＦとベルト室Ｂの間には双方を連結して送
風路30が設けられている。送風路30はパイプ状の部材で
構成され、その中空部31が導風のための通路をなす。送
風路30の一端はファンケースＦの高圧部27に開口し送風
口32をなす（第３図参照）。

一方、他端は内側カバー11の上部に開口し吐出口33をな
す（第４図参照）。

また、ベルト室Ｂ内における吐出口33の前後方向位置
は、第２図に示すように、比較的駆動プーリー２寄り
で、クランク室Ｃに近い位置に配設され、ベルト配設平
面を横切る方向にベルト室Ｂ内へ冷却風を吐出するよう
になっている。送風路30は、プッシュ34・35を介してク
ランク室Ｃから延出する取付部に支持され、その中間部
36はクランク室Ｃから分離している。

さらに、第４図に示すように、排気口16には排気路40が
設けられている。排気路40は略逆Ｕ字状の管状部材であ
り、一端を排気口16に取付けてベルト室Ｂ内に開口する
入口41とし、中間部を下向きに湾曲する湾曲部42とし、
先端開口部を下向きの排出口43としている。

なお、排気部は、カバー10と一体に形成してもよく、そ
の形状も排出口が後方又は下方を向くよう、単に突出又
は傾斜させただけとすることもできる。

次に、本実施例の作用を説明する。まず、冷却ファンFN
が矢視Ｚ方向（第３図参照）へ回転すると、比較的低温
の外気は、白ぬき矢印で示すように、ファンケースカバ
ー22の吸込口23より開口部21内に吸込まれて冷却風とな
り、回転半径方向へ放射される。

このとき、埃や雨水はルーバー24で大半が侵入を阻止さ
れる。吸込まれた冷却風の多くは、第２図に示すよう
に、矢印イ方向に送風され、エンジンＥを強制冷却す
る。

しかし、このうちの一部は、矢印ロのように後部壁面26
方向に送られて壁面近くに圧縮され、高圧部27を形成す
る。ところが、ここには送風路30の送風口32が開口され
ている。

したがって、冷却風は送風口32より送風路30の中空部31
内に圧送され、吐出口33よりベルト室Ｂ内へ吐出され
る。

このとき、送風路30はその両端部におけるクランプ室Ｃ
との支持部分を除き、クランプ室Ｃと分離しているの
で、中間部36周囲には常時大気が接触し、エンジンＥに
よる影響を最小限に留め、送風路30内を通過する冷却風
の加熱昇温を低減する。

吐出口33から吐出された冷却風の主流は、第２図に示す
ように、矢印ハ方向に直進してベルト配設平面を横切
る。このとき、ベルト室Ｂ内においてベルト１はその配
設平面内を一方向に回転しているため、ベルト室Ｂ内に
一定方向の循環流を発生しているが、この循環流は、単
に発熱部を含むベルト配設平面内を循環するに過ぎない
ため、ベルト室Ｂ内の冷却にはあまり寄与しない。

ところが、吐出口33より吐出された前記冷却風がベルト
配設平面を横切るため、この循環流を積極的に拡散して
ベルト室Ｂ内全体へ分散しつつ、混流によってベルト室
Ｂ内の温度を下げる。

さらに、第２図において矢印ハ方向に直進した冷却風
は、対向する外側カバー12の側面に衝突し、矢印ニ・ホ
で例示された平面視内における代表的な方向を含む前後
・上下などベルト室内の多様な方向に分散され、さらに
ベルト室Ｂ内の温度を下げることに貢献する。

例えば、矢印ニ方向に分流する冷却風は、ベルト１の回
転に乗って、ベルト室Ｂ内の雰囲気温度並びにベルト１
を冷却しつつ前方に至り、間隙17を経由等して駆動プー
リー２の周囲に回り込み、摩擦発熱しているベルト１と
駆動プーリー２を冷却する。

ベルト１等に接触して直接冷却した冷却風は、カバー10
の壁面へ熱伝達し外部に熱を放出する。なお、カバー10
の外面及び内面に多数の放熱フィン（リブ）を形成すれ
ば、カバー10の伝熱面積が大となり、上記熱の放出を促
進させることができる。

この後の流れを一例として点線の矢印で示すと、まず、
矢印ヘのようにカバーパッキン13と駆動プーリー２の間
を通過して、クランク室Ｃ側へ入り、後方（矢印ト方
向）へ向う。この間、ベルト室Ｂ内を循環しながら、ベ
ルト１、クランク室Ｃ側面及びベルト室Ｂの雰囲気温度
などをさらに冷却する。

一方、矢印ホで例示する方向に分流した冷却風は、ベル
ト室の雰囲気温度並びにベルト１を冷却しながら、外側
カバー12に沿って後方に向い、矢印チで示すように、被
動プーリー３及びクラッチ９等を冷却する。

このとき、クラッチ９と外側カバー12との間には間隙18
があるから、冷却風はクラッチ９の周囲全体と接触して
熱交換可能である。

さらに、第４図に矢印リで例示するように、下方へ分流
する冷却風も存在し、この冷却風は、ケース10の内壁面
に沿って下降しつつベルト室Ｂ内へ分散し、ベルト室Ｂ
の雰囲気温度を冷却する。

なお、このような分散する方向は、ケース10の内壁面を
含むベルト室内壁面形状、吐出口33の位置、指向方向な
どにより自由に設定できる。

このようにして冷却を終了した排風は、周囲の雰囲気温
度よりも昇温しているので、ベルト室Ｂ内を上昇して排
気口16に入り、排気路40を通って室外へ排出される。駆
動プーリー２を冷却して前方から循環してきた排風も同
様にして一緒に排出される。

排気口16の近傍における排風の流れは、第４図に示すよ
うに、まず入口41から上向きに排気路40内に入り、湾曲
部42で方向を下向きに変え、やがて排出口43より大気へ
排出される。下向きの排出口43は、ベルト室Ｂ内に対す
る雨水の侵入を有効に阻止できる。

本実施例は、従来からエンジン冷却用として設けられて
いる冷却ファンを、ベルト室内の換気に共用するから、
ベルト室内にあった冷却ファンを全て省略でき、エンジ
ンの負荷及び駆動系のロスを著減できる。

また、送風路30と排気路40とを、ベルト室Ｂに接続して
設け、ファンケース内に開口する送風路30に外気を強制
的に送風するから、ベルト室Ｂ内の換気がスムーズであ
る。

しかも、本実施例では、吐出口33をクランク室Ｃに隣接
させ、可能な限り前方に配置し、かつ、排気口16をベル
ト室Ｂの後端部で被動プーリー３の外周部頂部近傍に設
けてあるから、吐出口33と排気口16との距離が大きく、
それだけ冷却風の接触面積が大となり、ベルト室Ｂ内全
体の換気効率が向上する。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、電動ファンを、ベルト室内に設けた温度センサーに
よって制御すれば、ベルト室内の雰囲気温度が一定以上
となっときのみ作動させることもでき、始動時など低温
状態ではエンジン負荷軽減の観点において一層効果的で
ある。

また、送風路は中空部分を有すればよいから、クランク
室のカバーかファンケースのカバー自体で一体に形成し
てもよく、又、これら部材を組合せて形成される空間で
あってもよい。

なお、送風機の数に制限はなく、ベルト室の中央部及び
駆動並びに被動の各プーリーに対して、それぞれ専用の
送風路を設けて送風してもよい。

さらに、ベルト伝動装置としては、実施例のＶベルト自
動変速機のみならず、自動変速しない単なるベルト巻掛
伝動装置でもよく、したがって、ベルトも平ベルトや断
面丸状のもの並びに金属製のものなど同効物を利用でき
る。この伝動装置の用途としては、各種車両及びその他
の産業機械などがある。

＜発明の効果＞ 本発明は、クランク軸の一端側に冷却ファンを取付け、
エンジンを挟んで他端側に駆動プーリーを取付け、エン
ジンの片側に冷却ファンを収容するファンケースを、他
側にベルト室をそれぞれ分離して配設し、前記ベルト室
と前記ファンケースを、中空部を有する送風路で接続
し、かつ、該送風路の一端を、前記ファンケース内にお
ける前記冷却ファンの外周部近傍に形成される高圧部に
開口させ、他端を前記ベルト室内の駆動プーリー近傍に
開口させ、ベルト配設平面を横切る方向へ冷却風が吐出
させるとともに、被動プーリー近傍に外気へ連通する排
気通路を開口した。

ゆえに、冷却風が吐出口よりベルト室内へベルト配設平
面を横切る方向に吐出されるので、ベルト配設平面内の
循環流を積極的に拡散してベルト室内全体へ熱を分散し
つつ、混流によってベルト室内の温度を下げることがで
きる。

しかも、効率的に換気できるようになったので、Ｖベル
トの延命を図ることができる。そのうえ、冷却ファンを
ベルト室外のクランク軸に設けたから、駆動力のロスを
軽減し、動力性能を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の実施例を示し、第１図は一
部省略の側面図、第２図は第１図のII−II線断面図、第
３図は一部を切り欠いた要部の側面図、第４図は第２図
のIV−IV線断面図である。 （符号の説明） Ｃ……クランク室、Ｂ……ベルト室、Ｍ……ミッション
室、Ｔ……Ｖベルト式自動変速機（ベルト伝動装置）、
Ｅ……エンジン、Ｆ……ファンケース、FN……冷却ファ
ン、１……ベルト、２……駆動プーリー、３……被動プ
ーリー、10……カバー、16……排気口、20……ファンカ
バー、23……吸込口、27……高圧部、30……送風路、32
……送風口、33……吐出口、40……排気路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ほぼ密閉状のベルト室と、このベルト室内
   に収容された、駆動プーリー、被動プーリー及び両プー
   リー間に車体進行方向へ巻掛けたベルトとからなるベル
   ト伝動装置において、車幅方向に配設したクランク軸の
   一端側に冷却ファンを取付け、エンジンを挟んで他端側
   に駆動プーリーを取付け、エンジンの片側に冷却ファン
   の収容するファンケースを、他側にベルト室をそれぞれ
   分離して配設し、前記ベルト室と前記ファンケースを、
   中空部を有する送風路で接続し、該送風路の一端を、前
   記ファンケース内における前記冷却ファンの外周部近傍
   に形成される高圧部に開口させ、他端を前記ベルト室内
   の駆動プーリー近傍に開口させ、ベルトの配設平面を横
   切る方向へ冷却風を吐出させるとともに、被動プーリー
   近傍に外気と連通する排気通路を開口させたことを特徴
   とするベルト伝動装置。