JPH09287638A - 無段変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スプリングガイドなしにスプリングの波打ち
現象の発生を防止し部品点数が少なく組付け作業が容易
な無段変速装置を安価に供する。 【解決手段】 互いに摺動可能に嵌合し軸支された内筒
55と外筒58にそれぞれ固定プーリ半体61と可動プーリ半
体62を嵌着し、該固定プーリ半体61と可動プーリ半体62
との相対向する円錐面間にＶベルト52を挟持した無段変
速装置において、外筒58の周りに周設され可動プーリ半
体62を固定プーリ半体61の方へ押圧するスプリング80
が、両端部に比べ中央部の径が小さい無段変速装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動二輪車等に採
用されているベルト式の無段変速装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ベルト式の無段変速装置は、駆動プーリ
と従動プーリ間に断面がＶ字状をした無端状Ｖベルトが
架渡され、両プーリの有効半径を機関回転数に応じて自
動的に加減して動力を伝達するものであり、各プーリと
も固定プーリ半体と軸方向に摺動可能な可動プーリ半体
との間にＶベルトを挟持し、固定プーリ半体に対する可
動プーリ半体の軸方向の相対位置により有効半径を変え
るようにしている。

【０００３】図４は、従来の無段変速装置の従動プーリ
側の断面図を示しており、後車軸を出力軸とする減速機
の減速機入力軸01に回動自在にインナスリーブ02が軸支
され、同インナスリーブ02の外周にアウタースリーブ03
がインナスリーブ02に対して摺動自在に軸支されてい
る。

【０００４】インナスリーブ02とアウタスリーブ03の右
端に従動プーリ04が設けられていて、同従動プーリ04
は、インナスリーブ06の右端部に嵌着された固定プーリ
半体05と、アウタスリーブ03の右端部に嵌着された可動
プーリ半体06とからなり、右側の固定プーリ半体05と左
側の可動プーリ半体060 とがその円錐面を対向させ、そ
の間にＶベルト07が挟持される。

【０００５】減速機入力軸01およびインナスリーブ02の
左端部には、クラッチ08が設けられており、インナスリ
ーブ02の左端部に嵌着されたドライブプレート09の外周
を減速機入力軸01の左端部に嵌着されたクラッチアウタ
ー010 が覆っている。前記アウタスリーブ03の周りに周
設されたスプリング015 がドライブプレート09と可動プ
ーリ半体06間に介装されて、同スプリング015 によって
可動プーリ半体06が固定プーリ半体05側に付勢されてＶ
ベルト07を挟持するようにしている。

【０００６】前記アウタスリーブ03には、軸方向に沿い
かつ円周方向に多少傾斜する長孔03ａが穿設され、この
長孔03ａにはインナスリーブ02に突設されたトルクピン
02ａが係合して、インナスリーブ02に対するアウタスリ
ーブ03の摺動を案内する。アウタスリーブ07の外周には
Ｏリングを介して円筒状のシールカバー016 が嵌合さ
れ、同シールカバー016 によって前記長孔07ａの開口面
は油密に被覆され、長孔07ａにはグリースが充填され
る。

【０００７】アウタスリーブ03の外周の同シールカバー
016 とスプリング015 の内周の間には、ドライブプレー
ト09に一端を接して円筒状のスプリングガイド017 が部
分的にシールカバー016 とラップして設けられている。

【０００８】同スプリングガイド017 とシールカバー01
6 の各フランジ部に、両端が当接して前記スプリング01
5 が介装されている。なお実公昭６３−４８４２号公報
には、スプリングガイドが設けられていない例が記載さ
れている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしスプリング015
は、円筒状をした圧縮コイルスプリングであり、ドライ
ブプレート09と可動プーリ半体06との間に挟まれ圧縮さ
れた状態にあり、前記公報記載の例のようにスプリング
ガイドを有しないと、円筒状スプリング015 が部分的に
偏心しスプリング円筒面が波打つ形状を生じ易く、かか
るスプリング015が従動プーリ08の回転でともに回転す
ると、回転バランスが維持できず部分的な偏心が大きく
なって円筒面の波打ち現象が拡大する。

【００１０】したがってこの波打ち現象によりスプリン
グ025 が中央部外周のクラッチシューや内周のシールカ
バー016 等に当たって異音を発したりすることがある。

【００１１】そこで図４のようにスプリングガイド017
によりスプリング025 の内周を支え、波打ち現象の発生
を防止しているが、部品点数が多くなり組付け作業が面
倒となる。

【００１２】本発明は、かかる点に鑑みなされたもの
で、その目的とする処は、スプリングガイドなしにスプ
リングの波打ち現象の発生を防止し部品点数が少なく組
付け作業が容易な無段変速装置を安価に供する点にあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段および作用効果】上記目的
を達成するために、本発明は、互いに摺動可能に嵌合し
軸支された内筒と外筒にそれぞれ固定プーリ半体と可動
プーリ半体を嵌着し、該固定プーリ半体と可動プーリ半
体との相対向する円錐面間にＶベルトを挟持した無段変
速装置において、前記外筒の周りに周設され前記可動プ
ーリ半体を前記固定プーリ半体の方へ押圧するスプリン
グが、両端部に比べ中央部の径が小さい無段変速装置と
した。

【００１４】スプリングは、両端部より中央部の径が小
さいので、径の小さい中央部はより径の大きい両端部か
らの押圧を受けていて、スプリング自身が中央部が偏心
するのを規制するガイド機能を有してスプリングの円筒
面の波打ち現象の発生を防止しており、スプリングガイ
ドなしにスプリングの干渉による異音の発生を防止し、
磨耗による耐久性の劣化を阻止することができる。

【００１５】スプリングガイドを必要としないので、部
品点数が少なく組付け作業が容易で、コストの低減を図
ることができる。

【００１６】前記スプリングは、両端部から中央部にか
けて径を徐々に縮小された形状である請求項１記載の無
段変速装置とすることで、スプリング本来の弾性機能を
十分維持するとともに回転バランスを取りやすい。

【００１７】前記スプリングは、その小径の中央部が前
記外筒の外周面を被覆するシールカバーを外側から押さ
える請求項１または２記載の無段変速装置とすること
で、特別専用の部材を用いることなくシールカバーの油
密性を向上させることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下本発明に係る一実施の形態に
ついて図１ないし図３に図示し説明する。図１は、本無
段変速装置を適用したスクータ型自動二輪車１の全体側
面図である。

【００１９】車体前部２と車体後部３とが、低いフロア
部４を介して連結されており、車体前部２から下方に延
出したのちフロア部４を後方へ水平に延びた車体フレー
ム５は、フロア部後端から立上がり、さらに後方へ斜め
上向きに傾斜して後端まで延出している。

【００２０】該車体フレーム５の前部には、上端に操向
ハンドル６を備え、下端に前輪７を軸支するフロントフ
ォーク８が枢支されている。車体フレーム５の立上がり
部には、後端に後輪９を軸支したスイング式のパワーユ
ニット20の前端下部がリンク10を介して上下に揺動自在
に枢支され、そのパワーユニット20の後部上面とその上
方の車体フレーム５との間にリヤクッション11が介装さ
れている。

【００２１】車体前部２はレッグシールド15で覆われ、
フロア部４はステップフロア16が張設され、車体後部３
はボデイカバー17で覆われており、ボデイカバー17の上
部にシート18が設けられている。

【００２２】パワーユニット20は、前部に配置された単
気筒２サイクルの内燃機関21と、後部に備えられた歯車
減速機22と、内燃機関21と歯車減速機22間に配設された
本Ｖベルト自動変速機23とが、ユニット化されてユニッ
トケース25に収容されている。

【００２３】パワーユニット20の構造を図２に示す。ユ
ニットケース25は、Ｖベルト自動変速機23と歯車減速機
22とを収容するとともに内燃機関21のクランクケースの
左半部を兼ねる前後に長尺の左側ケース26と、この左側
ケース26の前部に接合されてクランクケースの右半部を
構成する右側ケース27と、前記左側ケース26の左側方を
覆う伝動ケースカバー28と、歯車減速機22を左側から覆
うギヤケース29とから構成されている。

【００２４】左側ケース26と右側ケース27により形成さ
れるクランクケースには、左右一対の主軸受30，30によ
りクランクシャフト31が回転自在に支持され、内燃機関
21の同クランクケースからシリンダブロック21ａおよび
シリンダヘッド21ｂが接合されて、上方に若干後傾して
立設されている。シリンダブロック21ａ内を摺動するピ
ストン32は、コネクティングロッド33を介してクランク
シャフト31に連結されている。

【００２５】クランクシャフト31の右端にはＡＣジェネ
レータ34と冷却ファン35が設けられ、内燃機関21，ＡＣ
ジェネレータ34，冷却ファン35の外周をエンジンカバー
36が覆っている。

【００２６】クランクシャフト31の左端には、無段変速
装置23の駆動プーリ40が設けられており、駆動プーリ40
は、クランクシャフト31の左端に固着された固定プーリ
半体41とクランクシャフト31に軸方向に摺動自在に支持
された可動プーリ半体42とが相対向してしており、可動
プーリ半体42とクランクシャフト31に固着したランププ
レート43との間に遠心ウエイト44が半径方向に移動自在
に収容されている。

【００２７】遠心ウエイト44の遠心方向の移動で可動プ
ーリ半体42は、固定プーリ半体41に接近するようにな
り、両プーリ半体41，42間に挟持されるＶベルト52の有
効半径を大きくすることができる。

【００２８】一方左側ケース26の後部とギヤケース29内
に配設される歯車減速機22は、減速機入力軸45と減速機
出力軸である後車軸47との間に中間軸46が設けられ、減
速機入力軸45に嵌着された入力ギヤ48に中間軸46に嵌着
された大径の中間ギヤ49が噛合し、同じ中間軸46に嵌着
された小径の中間ギヤ50に後車軸47に嵌着された出力ギ
ヤ51が噛合して減速機構が構成されている。

【００２９】この歯車減速機22の減速機入力軸45のギヤ
ケース29を貫通した左半部に従動プーリ60とクラッチ70
が設けられている。図３に示すように、減速機入力軸45
にインナスリーブ55がニードルベアリング56とボールベ
アリング57を介して回転自在に軸支され、同インナスリ
ーブ55の右端に従動プーリ60の一方の固定プーリ半体61
が嵌着されている。

【００３０】インナスリーブ55の外周にアウタスリーブ
58が摺動自在に嵌合され、同アウタスリーブ58の右端に
従動プーリ60の他方の可動プーリ半体62が嵌着され、同
可動プーリ半体62と前記固定プーリ半体61とは、その円
錐面を相対向させて、その間にＶベルト52を挟持してい
る。

【００３１】インナスリーブ55の外周に摺動自在に嵌合
される円筒状のアウタスリーブ58には、軸方向に沿いか
つ円周方向に多少傾斜する長孔58ａが穿設され、この長
孔58ａにはインナスリーブ55に突設されたトルクピン55
ａが係合して、インナスリーブ55に対するアウタスリー
ブ58の摺動を案内するようになっている。

【００３２】上記長孔58ａにはグリースが充填され、ア
ウタスリーブ58のインナスリーブ55の外周に摺接する内
周面の両端部にオイルシール63，63が嵌入されており、
アウタスリーブ58の外周には、両端のＯリング64，64を
介して円筒状のシールカバー65が嵌合され、同シールカ
バー65によって前記長孔58ａの開口面は油密に被覆され
ている。

【００３３】シールカバー65の右端は、外周方向にめく
れるように展開した屈曲部65ａが形成され、同屈曲部65
ａが可動プーリ半体62に当接している。

【００３４】減速機入力軸45およびインナスリーブ55の
左端部には、クラッチ70が設けられており、クラッチ70
の偏平な有底円筒状をしたクラッチアウター71は、その
底壁71ａの中心孔が減速機入力軸45の左端ねじ部にカラ
ー73を介して嵌合し、ナット74により螺合緊締され、そ
の周側壁71ｂを右方に向け開口している。

【００３５】同クラッチアウター71の内部において、固
定プーリ半体61と一体のインナスリーブ55の左端部は、
若干縮径して外周にネジが刻設された取付部61ｂが形成
され、クラッチインナーであるドライブプレート72が嵌
合され、ナット75により螺合緊締されている。

【００３６】ドライブプレート72は、中空円板状をな
し、内円板部72ａから段差72ｂを経て外円板部72ｃが連
結された形状をしている。外円板部72ｃには周方向に等
間隔に３か所ピン76が植設され、同ピン76にクラッチシ
ュー77が揺動自在に軸支され、クラッチスプリング78に
より中心方向に付勢されている。

【００３７】クラッチシュー77の外周に設けられた摩擦
部材77ａは、クラッチアウター71の周側壁71ｂの内周面
に沿って位置しており、ピン76に軸支されたクラッチシ
ュー77が遠心力によりクラッチスプリング78に抗して半
径外方向に揺動すると、摩擦部材77ａがクラッチアウタ
ー71の周側壁71ｂの内周面に当接しクラッチの係合がな
される。

【００３８】かかるクラッチ70のドライブプレート72と
可動プーリ半体62との間に、アウタスリーブ58のシール
カバー65の外周に周設されて、バネ鋼製のスプリング80
が介装される。スプリング80は、圧縮コイルスプリング
であり、両端部80ａ，80ｂから中央部80ｃにかけて径が
徐々に小さくなる鼓形状に形成されており、中央部80ｃ
の最も小さい内径はシールカバー65の外径と略等しい。

【００３９】かかるスプリング80は、その右端部80ａが
シールカバー65の右端の屈曲部65ａの屈曲した凹部に嵌
入当接され、左端部80ｂがドライブプレート72の段差部
72ｂに当接されて、可動プーリ半体62とドライブプレー
ト72との間に挟まれ圧縮され、その弾性力で可動プーリ
半体62を固定プーリ半体61側に付勢しており、中央部80
ｃはシールカバー65の外周面に当接している。

【００４０】こうしてスプリング80により付勢される可
動プーリ半体62と固定プーリ半体61との間に、前部を駆
動プーリ40に巻き掛けたＶベルト52の後部が挟持され、
スプリング80により可動プーリ半体62が固定プーリ半体
61側に付勢され、巻き掛けられたＶベルト52の有効半径
を大きくするように作用し、そのためＶベルト55を緊張
させることができる。

【００４１】本無段変速装置23は、以上のような構造を
しており、以下動作について説明する。内燃機関21の回
転速度が小さいときは、図２に実線で示すように駆動プ
ーリ40側のランププレート43に沿って移動する遠心ウエ
イト44は中心側にあって可動プーリ半体42が固定プーリ
半体41から離れＶベルト52の巻き掛けの有効半径が小さ
く、よって従動プーリ60側ではスプリング80により可動
プーリ半体62が付勢されて固定プーリ半体61に接近し、
Ｖベルト55の巻き掛けの有効半径は大きく維持され、大
きな減速比で動力が伝達される。

【００４２】機関回転速度が増加すると、図２に２点鎖
線で示すように、遠心ウエイト44が遠心方向に移動し
て、駆動プーリ40側の可動プーリ半体42が固定プーリ半
体41に近づきＶベルト55の巻き掛けの有効半径が大きく
なり、よって従動プーリ60側ではスプリング80に抗して
可動プーリ半体62が固定プーリ半体61から離れ、Ｖベル
ト55の巻き掛けの有効半径は小さくなり、減速比が次第
に減少し、このときはクラッチ70も係合状態にあって後
輪９の回転速度が増加される。

【００４３】可動プーリ半体62を付勢するスプリング80
は、径の小さい中央部80ｃが径の大きい両端部80ａ，80
ｂからの押圧を受けており、そのためスプリング80自身
が中央部80ｃが偏心するのを規制するガイド機能を備え
るとともに、中央部80ｃはシールカバー65の外周に当接
支持された状態にあるので、回転時にも中央部80ｃが安
定して支持され、波打ち現象は完全に防止された良好な
回転バランスが維持される。

【００４４】したがって回転バランスのくずれによるス
プリング80のクラッチシュー77等との干渉が完全に回避
され、異音の発生や磨耗が防止され、耐久性の向上を図
ることができる。

【００４５】従来のようにスプリングガイドが必要とさ
れないので、部品点数が少なく組付け作業が容易で生産
性に優れ、コストの低減も図ることができる。なおスプ
リング80は、両端部80ａ，80ｂから中央部80ｃにかけて
径が徐々に小さくなる鼓形状に形成されているので、ス
プリング本来の弾性機能は十分維持され、かつ回転バラ
ンスも取りやすい形状をしている。

【００４６】さらに本スプリング80は、その小径の中央
部80ｃがシールカバー65の外周に当接さらには圧接する
状態にあって、シールカバー65を外側から締めつける構
造となっているので、特別専用の部材を用いることなく
両端のＯリング64，64とともにシールカバー65の内部に
充填されるグリースが外に漏れないように油密性を一層
確実にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る無段変速装置を適
用したスクータ型自動二輪車の全体側面図である。

【図２】図１におけるII−II線に沿って截断したパワー
ユニットの断面図である。

【図３】従動プーリおよびその近傍の断面図である。

【図４】従来の無段変速装置の従動プーリおよびその近
傍の断面図である。

【符号の説明】

１…スクータ型自動二輪車、２…車体前部、３…車体後
部、４…フロア、５…車体フレーム、６…操向ハンド
ル、７…前輪、８…フロントフォーク、９…後輪、10…
リンク、11…リヤクッション、15…レッグシールド、16
…ステップフロア、17…ボデイカバー、18…シート、20
…パワーユニット、21…内燃機関、22…歯車減速機、23
…無段変速装置、25…ユニットケース、26…左側ケー
ス、27…右側ケース、28…伝動ケースカバー、29…ギヤ
ケース、30…主軸受、31…クランクシャフト、32…ピス
トン、33…コネクティングロッド、34…ＡＣジェネレー
タ、35…冷却ファン、36…エンジンカバー、40…駆動プ
ーリ、41…固定プーリ半体、42…可動プーリ半体、43…
ランププレート、44…遠心ウエイト、45…減速機入力
軸、46…中間軸、47…後車軸、48…入力ギヤ、49…中間
ギヤ、50…中間ギヤ、51…出力ギヤ、52…Ｖベルト、55
…インナスリーブ、56…ニードルベアリング、57…ボー
ルベアリング、58…アウタスリーブ、60…従動プーリ、
61…固定プーリ半体、62…可動プーリ半体、63…オイル
シール、64…Ｏリング、65…シールカバー、70…クラッ
チ、71…クラッチアウター、72…ドライブプレート、73
…カラー、74…ナット、75…ナット、76…ピン、77…ク
ラッチシュー、78…クラッチスプリング、80…スプリン
グ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに摺動可能に嵌合し軸支された内筒
   と外筒にそれぞれ固定プーリ半体と可動プーリ半体を嵌
   着し、該固定プーリ半体と可動プーリ半体との相対向す
   る円錐面間にＶベルトを挟持した無段変速装置におい
   て、 前記外筒の周りに周設され前記可動プーリ半体を前記固
   定プーリ半体の方へ押圧するスプリングが、両端部に比
   べ中央部の径が小さいことを特徴とする無段変速装置。
2. 【請求項２】 前記スプリングは、両端部から中央部に
   かけて径が徐々に縮小された形状であることを特徴とす
   る請求項１記載の無段変速装置。
3. 【請求項３】 前記スプリングは、その小径の中央部が
   前記外筒の外周面を被覆するシールカバーを外側から押
   さえることを特徴とする請求項１または２記載の無段変
   速装置。