JP2005030530A - 自動車用ベルト式変速装置のクラッチ機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 スクータ用ベルト式無段変速装置のクラッチ機構として、加速性能を悪化させることになる重量化を抑えつつ、高トルク化に対応できるようにする。
【解決手段】 変速装置の出力側変速プーリ部材３１に入力側平プーリ６１を連結する一方、駆動輪側に連結された伝動軸５０に、該伝動軸５０に連結した伝達用平プーリ６３とアイドラプーリとしての遮断用平プーリ６４とからなる出力側プーリ部６２を設け、入力側平プーリ６１と出力側プーリ部６２との間に巻き掛けた平ベルト６５に接触させた平プーリ７１を、その走行速度に応じて発生するウエイトローラ７５の遠心力を利用した押圧力と、圧縮コイルばね７４の付勢力とによりベルト幅方向に移動させることで、出力側プーリ部６２上の平ベルト６５を伝達用平プーリ６３側と遮断用平プーリ６４側とに変位させるようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スクータなどの自動車に搭載されるベルト式変速装置のクラッチ機構に関し、特に高トルク化に伴う伝動部材の重量化を抑える対策に関する。

例えば、スクータに搭載されているベルト式無段変速装置では、特許文献１や特許文献２に記載されているように、その出力トルクの駆動輪側への伝達および遮断は、遠心クラッチ機構により出力回転速度に応じて行うようになされている。

具体的には、図４に模式的に示すように、上記従来のクラッチ機構１２０では、無段変速装置１００の出力側変速プーリ部材１１０の回転速度が上昇して所定のミート回転速度に達したときには、その回転に伴う遠心力により、クラッチアーム１２１がリターンスプリング１２２の付勢力に抗してアームカバー１２３の内周面に圧接し、このことで、出力軸１３０がアームカバー１２３と一体となって回転駆動されるので、その出力軸１３０にトルクが伝達されるようになり、一方、出力側変速プーリ部材１１０の回転速度が低下して所定の遮断回転速度に落ちたときには、リターンスプリング１２２の付勢力によりクラッチアーム１２１がアームカバー１２３の内周面に圧接しなくなり、このことで、出力軸１３０に対するトルク伝達が遮断されるようになっている。

つまり、従来のクラッチ機構では、クラッチアーム１２１の重量と、そのクラッチアーム１２１に加わる遠心力と、その遠心力に抗してクラッチアーム１２１を引き戻そうとするリターンスプリング１２２の付勢力とに基づいて、トルクの伝達および遮断が行われるようになっている。
特許２８８７８０４号公報（第３頁，第１図） 特許３２９６９３３号公報（第２頁，図２）

ところで、スクータでは、大形化や、ベルト式無段変速装置に使用される変速ベルトの高伝動能力化に伴い、６００ｃｃ前後のエンジンが搭載されるようになってきており、一方、エンジンの基本的な回転速度は、大きくは変化しておらず、これらのことから、駆動系の必要伝達トルクがどんどん上昇している。

例えば、エンジンが６００ｃｃである場合には、５０ｃｃのエンジンの場合に比べると、トルク伝達能力は約１０倍程度であるが、エンジンのアイドル回転速度は殆ど変わらない。また、当然のことながら、クラッチがミート状態になるときの回転速度も大きくは変わらない。さらに、最高回転速度については、４サイクル化による上昇傾向はあるものの、やはり、大きな変化はない。

したがって、上記従来のクラッチ機構の場合には、そのような高トルク化に対しては、クラッチアーム１２１を重量化することで対応せざるを得ない。

しかしながら、クラッチアーム１２１を重量化すると、イナーシャが増大して加速性能が悪化するとともに、アームカバー１２３などの各部品の強度を高める必要があるためにコストが上昇するという問題がある。

本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、スクータなどの自動車に搭載されるベルト式変速装置のクラッチ機構において、伝達可能トルクの大きさが重量に依存しない伝動機構であるベルト伝動機構をクラッチ機構に応用することで、伝動部材の重量化を抑えつつ、高トルク化に対応できるようにすることにある。

上記の目的を達成すべく、本発明では、駆動輪側に連結されるトルク伝達用の平プーリと、アイドラとしてのトルク遮断用の平プーリとを並列に配置し、これら２つの平プーリ間で、伝達可能トルクの大きさが重量に依存しない部材である平ベルトを変位させることで、トルクの伝達および遮断をするようにした。

具体的には、請求項１の発明では、プーリ径の可変な変速プーリ部材を有していて、自動車の原動機からのトルクが入力される入力機構と、同じく、プーリ径の可変な変速プーリ部材を有していて、入力機構から伝達されたトルクを自動車の駆動輪側に出力する出力機構と、これら入力機構の変速プーリ部材と出力機構の変速プーリ部材との間に掛け渡されていて、入力機構のトルクを出力機構に伝達する変速ベルトとを備えた自動車用ベルト式変速装置のクラッチ機構を前提としている。

そして、上記入力機構および出力機構のうちの何れか一方の機構は、原動機から上記駆動輪に至るトルク伝動経路において該一方の機構の変速プーリ部材との間でトルク伝達を行うための回転部材を有しているものとする。その上で、上記一方の機構における変速プーリ部材および上記回転部材のうちの入力側に位置する部材である入力側部材に駆動連結された入力側平プーリを備えるとともに、各々、互いに略等しいプーリ径を有していて、上記一方の機構における変速プーリ部材および回転部材のうちの出力側に位置する部材である出力側部材を回転駆動するように該出力側部材に連結された伝達用平プーリと、上記伝達用平プーリに対し同じ軸心上に隣接して配置されかつ該伝達用平プーリおよび上記出力側部材の両者から独立して回転可能な遮断用平プーリとからなる出力側プーリ部を備えるようにし、さらに、それら入力側平プーリと出力側プーリ部との間に掛け渡されていて、該入力側平プーリのトルクを出力側プーリ部に伝達する平ベルトと、上記出力側プーリ部上の平ベルトを、伝達用平プーリ側と遮断用平プーリ側との間で変位させるベルト変位手段とを備えるようにする。

上記の構成において、ベルト式変速装置の入力機構の有する入力側変速プーリ部材に自動車の原動機からのトルクが入力されると、そのトルクは、変速ベルトを介して、出力機構の有する出力側変速プーリ部材に伝達される。その際に、入力回転速度に対する出力回転速度の比である速比は、出力側変速プーリ部材のプーリ径に対する入力側変速プーリ部材のプーリ径の比であるプーリ比により定まる。

そして、上記入力機構および出力機構のうちの一方の機構では、該一方の機構の有する変速プーリ部材と、回転部材とのうち、上記原動機から上記ベルト式変速装置を介して上記自動車の駆動輪に至るトルク伝達経路において、入力側に位置する部材である入力側部材の回転により、クラッチ機構の入力側プーリが回転駆動され、そのトルクは、クラッチ機構において、平ベルトを介して出力側プーリ部に伝達される。

このとき、上記出力側プーリ部上の平ベルトが、ベルト変位手段により伝達用平プーリ側に変位すると、出力側プーリ部に伝達されたトルクにより該伝達用平プーリが回転駆動され、一方、遮断用平プーリ側に変位すると、該遮断用平プーリが回転駆動される。

そして、上記伝達用平プーリが回転駆動されたときには、そのことで、上記一方の機構の有する変速プーリ部材および回転部材のうち、上記トルク伝達経路において出力側に位置する部材である出力側部材が回転駆動される。これにより、クラッチ機構は、トルクを伝達するミート状態となる。

一方、上記遮断用平プーリが回転駆動されたときには、上記出力側部材は回転駆動されず、遮断用平プーリは空転する。これにより、クラッチ機構は、上記のトルク伝達を遮断した遮断状態となる。

以上のようなクラッチ機構の作動において、上記平ベルトの伝達可能トルクは、そのベルト張力およびベルト幅に依存しており、ベルト重量にもベルト走行速度にも依存しない。よって、必要伝達トルクが増加する場合に、その増加に応じて平ベルトを重量化する必要がなく、したがって、伝動部材の重量化に起因するイナーシャの増大を招かずに済むので、そのようなイナーシャの増大による加速性能の悪化が抑えられる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、ベルト変位手段は、平ベルトの走行速度が高くなったときに該平ベルトを伝達用平プーリ側に変位させる一方、低くなったときに遮断用平プーリ側に変位させるように構成されているものとする。

上記の構成において、クラッチ機構のベルト変位手段は、平ベルトのベルト走行度が高くなったときに該平ベルトを伝達用平プーリ側に変位させ、一方、ベルト総高速度が低くなったときに遮断用平プーリ側に変位させる。よって、従来のクラッチ機構（遠心クラッチ機構）の場合と同じく、トルクの断接は、回転速度に応じて自動的に行われることとなる。

請求項３の発明では、請求項１および２の発明において、ベルト変位手段は、軸方向両端に平ベルトのベルト幅方向両側面にそれぞれ当接可能なベルトガイドを有していて軸心が上記平ベルトのベルト幅方向に略平行になるように配置された平プーリと、この平プーリを軸方向に移動可能にかつ平ベルトに接触して該平ベルトの走行により回転駆動されるように支持する支持手段と、平プーリを遮断用平プーリ側に移動させるように常時付勢する付勢手段と、平プーリの回転に伴う遠心力に応じて半径方向外方に移動するウエイト部材と、このウエイト部材の半径方向外方への移動力を、上記平プーリを伝達用平プーリ側に移動させる押圧力に変換する変換部材とを有するものとする。

上記の構成において、ベルト変位手段の平プーリは、遮断用平プーリ側に移動するように付勢手段により常時付勢されており、したがって、この平プーリに、該平プーリを伝達用平プーリ側に移動させる押圧力が加わっていないときには、平ベルトは、遮断用平プーリを回転駆動するように走行する。

そして、平ベルトの走行速度が上昇して平プーリの回転速度が上昇すると、その平プーリの回転に伴う遠心力がウエイト部材に作用し、このことで、それらウエイト部材は半径方向外方に移動する。すると、このウエイト部材の半径方向外方への移動力は、変換部材により、上記平プーリを伝達用平プーリ側に移動させる押圧力に変換され、この押圧力により、平プーリは、伝達用平プーリ側に移動する。これにより、平ベルトは、伝達用平プーリ側に変位し、この伝達用平プーリを回転駆動するように走行する。

一方、平ベルトの走行速度が低下して平プーリの回転速度が低下すると、それに応じて、ウエイト部材に作用する遠心力が低下し、上記の押圧力も低下するので、平プーリは、付勢手段の付勢力により、遮断用平プーリ側に移動する。これにより、平ベルトは、遮断用平プーリ側に変位し、この遮断用平プーリを再び回転駆動するようになる。

よって、回転速度（入力回転速度又は出力回転速度）に応じてトルクの断接を自動的に行うというクラッチ機構の作用が具体的に営まれる。

請求項４の発明では、請求項３の発明において、ベルト変位手段は、平プーリを平ベルトに所定の張力を付与するように常時付勢する付勢部材を有していて、上記平プーリが平ベルトの緩み側スパンを押圧するように配置されているものとする。

上記の構成において、上記ベルト変位手段の平プーリは、クラッチ機構の平プーリに常時接触しており、このことで、その平ベルトの走行により回転駆動される。このとき、上記平プーリは、平プーリに単に接触しているだけでなく、付勢部材により、該平プーリが平ベルトの緩み側スパンを押圧して該平ベルトにベルト張力を付与している。よって、平ベルトにベルト張力を付与する専用のベルト付与手段は不要である。

以上説明したように、請求項１の発明によれば、入力機構の変速プーリ部材と出力機構の変速プーリ部材との間に変速ベルトを巻き掛けるようにした自動車用ベルト式変速装置のクラッチ機構において、上記入力機構および出力機構のうちの何れか一方の機構の変速プーリ部材と、該一方の機構に設けた回転部材とのうち、入力側の部材に連設した入力側平プーリと、出力側の部材に連設した伝達用平プーリおよび遮断用平プーリからなる出力側プーリ部との間に、伝達可能トルクが重量に依存しない平ベルトを巻き掛け、この平ベルトを伝達用平プーリと遮断用平プーリとの間でベルト変位手段により変位させて駆動輪側に対する出力トルクの断接を行うことができるので、従来のクラッチ機構の場合とは異なり、重量化を伴わずに高トルク化に対応することができ、よって、イナーシャの増大による加速性能の悪化を抑えることができる。

請求項２の発明によれば、上記平ベルトを、その走行速度が高くなったときに伝達用平プーリ側に変位させる一方、低くなったときに遮断用平プーリ側に変位させることができるので、従来のクラッチ機構の場合と同じく、トルクの断接を回転速度に応じて自動的に行うことができる。

請求項３の発明によれば、上記平ベルトに接触して回転駆動されかつ付勢手段により遮断用平プーリ側に常時付勢されている平プーリを、その回転に伴う遠心力に応じて半径方向外方に移動するウエイト部材の移動力を変換部材で変換して得られる押圧力により伝達用平プーリ側に移動させることができるので、請求項２の発明による効果を具体的に得ることができ、しかも、ウエイト部材の場合には、その半径方向での移動と遠心力との間にヒステリシスを持たせることが容易であるので、クラッチ機構のミート回転速度と遮断回転速度とを互いに異ならせることができるようになる。

請求項４の発明によれば、上記ベルト変位手段の平プーリを付勢部材により常時付勢することで平ベルトに所定の張力を付与することができるので、専用の張力付与手段が不要であり、よって、本発明に係るクラッチ機構に要する部品点数を抑えることができる。

以下、本発明の実施例を、図面に基づいて説明する。

図１および図２は、本発明の実施例に係るスクータ用のベルト式無段変速装置およびクラッチ機構の全体構成を模式的に示している。

上記のベルト式無段変速装置では、図外のエンジンから延びる入力軸としてのクランク軸１０と、出力軸３０とが互いに平行に配置されている。クランク軸１０には、プーリ径の可変な変速プーリ部材１１が回転一体に設けられている。この変速プーリ部材１１は、クランク軸１０上に軸方向に移動不能に設けられた固定プレート１２と、クランク軸１０上に軸方向に移動可能に設けられていて、固定プレート１２との間に断面Ｖ字状のプーリ溝を形成する可動プレート１３とからなっている。そして、可動プレート１３が固定プレート１２に近付く方向（図１の下方向）に移動することによりプーリ径が大きくなり、一方、可動プレート１３が固定プレート１２から離れる方向（同図の上方向）に移動することによりプーリ径が小さくなるようになっている。

上記入力側変速プーリ部材１１には、クランク軸１０の回転速度に応じて該入力側変速プーリ部材１１のプーリ径を大きくさせるようにする遠心ウエイト機構２０が連設されている。この遠心ウエイト機構２０は、入力側変速プーリ部材１１と可動プレート１３を共用していて、この可動プレート１３と、クランク軸１０に回転一体に設けられた傾斜プレート２１と、これら可動プレート１３と傾斜プレート２１との間に、半径方向に移動可能に配置された複数のウエイトローラ２２，２２，…とからなっている。そして、クランク軸１０の回転に伴う遠心力により各ウエイトローラ２２が半径方向外方に移動し、その移動力が傾斜プレート２１により、可動プレート１３を固定プレート１２側に押圧する押圧力に変換されるようになっている。つまり、クランク軸１０の回転速度の上昇に応じて、入力側変速プーリ部材１１のプーリ径が大きくなるようになっている。

上記の出力軸３０には、プーリ径の可変な出力側変速プーリ部材３１が回転一体に設けられている。この変速プーリ部材３１は、出力軸３０上に軸方向に移動不能に設けられた固定プレート３２と、出力軸３０上に軸方向に移動可能に設けられていて、固定プレート３２との間に断面Ｖ字状のプーリ溝を形成する可動プレート３３とからなっている。但し、それら固定プレート３２および可動プレート３３の配置は、入力側変速プーリ部材１１の固定プレート１２および可動プレート１３の場合とは逆になっている。また、可動プレート３３には、該可動プレート３３を固定プレート３２側に向かって常時付勢する付勢手段（図示せず）が連設されており、このことで、出力側の変速プーリ部材３１は、常時、プーリ径を大きくしようとしている。

上記の入力側変速プーリ部材１１と、出力側の変速プーリ部材３１との間には、断面Ｖ字状をなすＶベルト４０が巻き掛けられている。このＶベルト４０は、出力側変速プーリ部材３１の可動プレート３３が固定プレート３２側に付勢されていることでそれらプレート３２，３３にそれぞれ圧接しており、また、出力側変速プーリ部材３１がプーリ径を大きくしようとしていることで、入力側変速プーリ部材１１の固定プレート１２および可動プレート１３にもそれぞれ圧接していて、該可動プレート１３に固定プレート１２から離れる方向のベルト推力を常時加えている。そして、図２に模式的に示すように、入力側変速プーリ部材１１が同図の時計回り方向に回転することでＶベルト４０が走行駆動され、そのＶベルト４０の走行により出力側変速プーリ部材３１が同じく同図の時計回り方向に回転駆動され、これらのことで、入力側変速プーリ部材１１のトルクが出力側変速プーリ部材３１に伝達されるようになっている。

その際に、入力回転速度が低いときには、入力側変速プーリ部材１１のプーリ径が小さくかつ出力側変速プーリ部材３１のプーリ径が大きいままであるので、速比（出力回転速度／入力回転速度）は小さく、一方、入力回転速度の上昇に応じて遠心ウエイト機構２０の各ウエイトローラ２２が半径方向外方に移動することにより、入力側変速プーリ部材１１のプーリ径が大きくかつ出力側変速プーリ部材３１のプーリ径が小さくなって、速比が大きくなるようになっている。

また、入力側と出力側とでは、各変速プーリ部材１１，３１の固定プレート１２，３２および可動プレート１３，３３の向きが互いに逆であることから、速比が何れの方向に変化するときでも、可動プレート１３，３３は互いに同じ方向に移動することになり、これにより、Ｖベルト４０がベルト幅方向に平行移動することになるので、各変速プーリ部材１１，３１に対するＶベルト４０のアライメントが略一定に保たれるようになっている。

そして、本実施例では、上記のベルト式無段変速装置の出力軸３０と、駆動輪（図示せず）に減速機構（図示せず）などを介して連結された回転部材としての伝動軸５０との間には、それら出力軸３０と伝動軸５０との間のトルク伝達経路において、トルク伝達とトルク遮断とを切り換えるようにした平ベルト式のクラッチ機構６０が設けられている。

このクラッチ機構６０は、出力軸３０に駆動連結された入力側平プーリとしての入力プーリ６１と、各々、互いに等しいプーリ径を有していて、伝動軸５０を回転駆動するように該伝動軸５０に連結された伝達用平プーリとしての伝動プーリ６３と、この伝動プーリ６３に対し同じ軸心上に隣接して配置されかつ該伝動プーリ６３および伝動軸５０の両者から独立して回転可能な遮断用平プーリとしてのアイドラプーリ６４とからなる出力プーリ部６２とを備えており、これら入力プーリ６１と出力プーリ部６２との間には、平ベルト６５が巻き掛けられている。

具体的には、入力プーリ６１は、軸方向両端にフランジを有する平プーリであり、そのフランジ部分を除くプーリ幅寸法は、平ベルト６５のベルト幅寸法を２倍した値よりも少し大きい。一方、伝動プーリ６３およびアイドラプーリ６４は、各々、軸方向片側にフランジを有する平プーリであり、各プーリ幅寸法は平ベルト６５のベルト幅寸法よりも少し大きい。また、これら伝動プーリ６３およびアイドラプーリ６４は、各フランジが出力プーリ部６２の軸方向両端に位置するように配置されており、伝動プーリ６３のフランジとアイドラプーリ６４のフランジとの間の軸方向寸法は、入力プーリ６１のプーリ幅寸法と略同じにされている。

さらに、上記のクラッチ機構６０には、出力プーリ部６２上の平ベルト６５を、伝動プーリ６３側とアイドラプーリ６４側との間で変位させるベルト変位手段としてのベルト切換部７０を備えている。

具体的には、上記のベルト切換部７０は、軸心が平ベルト６５のベルト幅方向に略平行になるように配置された平プーリとしてのテンションプーリ７１と、このテンションプーリ７１を回転可能にかつ軸方向に移動可能に支持するための支持軸７２と、この支持軸７２をテンションプーリ７１が平ベルト６５に接触して該平ベルト６５の走行により回転駆動されるように保持する支持アーム７３と、テンションプーリ７１をアイドラプーリ６４側（図１の下側）に移動させるように常時付勢する付勢手段としての圧縮コイルばね７４と、テンションプーリ７１の回転に伴う遠心力に応じて半径方向外方に移動するウエイト部材としての複数のウエイトローラ７５，７５，…と、それら各ウエイトローラ７５の半径方向外方への移動力を、テンションプーリ７１を伝動プーリ６３側（同図の上側）に移動させる押圧力に変換する変換部材としての傾斜プレート７６とを有する。

上記テンションプーリ７１の軸方向両端には、それぞれ、ベルトガイドとしてのフランジが周設されており、両フランジ間の軸方向寸法は、平ベルト６５のベルト幅寸法よりも少しだけ大きくされている。

次に、上記のように構成されたスクータ用ベルト式無段変速装置のクラッチ機構６０の作動について説明する。

先ず、エンジンが停止している初期状態では、ベルト式無段変速装置の出力側変速プーリ部材３１が回転を停止しているので、クラッチ機構６０のベルト切換部７０では、テンションプーリ７１は、平ベルト６５に張力を付与しつつ、圧縮コイルばね７４の付勢力によりアイドラプーリ６４側に変位した状態（図１参照）で回転を停止している。

やがて、上記エンジンの作動により、ベルト式無段変速装置の出力側変速プーリ部材３１が回転すると、クラッチ機構６０では、入力プーリ６１が回転を開始し、それにより、平ベルト６５が入力プーリ６１と出力プーリ部６２との間を走行する。この平ベルト６５の走行により、ベルト切換部７０のテンションプーリ７１が回転駆動されると、その回転に伴う遠心力により、ウエイトローラ７５，７５，…は、半径方向外方に移動してテンションプーリ７１を伝動プーリ６３側に押圧しようとする。

上記出力側変速プーリ部材３１の回転速度の上昇に伴い、テンションプーリ７１の回転速度が上昇して所定の回転速度に達すると、ウエイトローラ７５，７５，…が半径方向外方端まで移動し、このことで、図３に模式的に示すように、テンションプーリ７１は、伝動プーリ６３側（同図の上側）に移動する。このテンションプーリ７１に案内されて、平ベルト６５は、出力プーリ部６２上において、アイドラプーリ６４側から伝動プーリ６３側に変位する。

すると、平ベルト６５は、伝動プーリ６３との摩擦接触により、該伝動プーリ６３に入力プーリ６１のトルクを伝達する。これにより、伝動プーリ６３は伝動軸５０を回転駆動し、そのトルクは、駆動輪に伝達されることとなる。つまり、クラッチ機構６０では、ベルト式変速装置の出力トルクを駆動輪側に伝達する状態になる。また、走行中の平ベルト６５が、回転を停止している伝動プーリ６３側に変位する際には、その伝動プーリ６３に対する平ベルト６５の接触面が徐々に拡大するので、伝達トルクも徐々に上昇し、よって、スクータの発進はスムーズなものとなる。

尚、回転速度の互いに異なるプーリ６３，６４間を平ベルト６５が移動することから、スリップ音や振動の発生が懸念される。例えば、農業機械などに用いられるテンションクラッチ機構の場合には、ベルトを回転速度の異なるプーリに接続したときに、ベルト張力が０の状態から急激に増大するために、ベルトスパンの振動に伴い、異音を発生する。これに対し、本実施例では、平ベルト６５に必要な張力が掛けられている状態では、プーリ６３，６４間の平ベルト６５の移動は緩やかでかつ連続的であり、また、張力の変動を伴わないので、上記テンションクラッチ機構の場合のような振動や異音の発生はない。

一方、上記のトルク伝達状態において、出力側変速プーリ部材３１の回転速度が低下すると、クラッチ機構６０のベルト切換部７０では、テンションプーリ７１の回転速度が低下してウエイトローラ７５，７５，…に作用する遠心力が小さくなるので、テンションプーリ７１は、圧縮コイルばね７４の付勢力により、アイドラプーリ６４側に移動しようとする。

そして、テンションプーリ７１の回転速度が所定の回転速度にまで低下すると、テンションプーリ７１は、圧縮コイルばね７４の付勢力によりアイドラプーリ６４側に移動する。このテンションプーリ７１に案内されて、平ベルト６５は、出力プーリ部６２上において、伝動プーリ６３側からアイドラプーリ６４側に変位する。

すると、上記の平ベルト６５は、伝動プーリ６３との摩擦接触を止めて、入力プーリ６１から伝達された出力トルクでもってアイドラプーリ６４を回転駆動するようになる。このとき、アイドラプーリ６４は、伝動軸５０に対し空転するので、上記出力トルクは伝動軸５０に伝達されない。つまり、伝動軸５０に対する出力トルクの伝達は、遮断される。これにより、クラッチ機構６０では、再び、ベルト式無段変速装置の出力トルクの駆動輪側への伝達を遮断した状態（図１参照）になる。

上記の作動において、クラッチ機構６０の平ベルト６５が伝達可能なトルクの大きさは、ベルト張力とベルト幅寸法とに依存しており、ベルト重量には依存しない。勿論、出力回転速度（ベルト走行速度）にも依存しない。よって、従来のクラッチ機構の場合のような重量化を伴うことなく、高トルク化への対応が可能であり、よって、そのような重量化に起因するイナーシャの増大により加速性能が悪化するという事態は回避される。

尚、平ベルト６５を変位させるテンションプーリ７１に対するウエイトローラ７５，７５，…の押圧力は、そのウエイトローラ７５，７５，…の重量に依存するが、必要とされる押圧力は、平ベルト６５が変位（蛇行）するようにテンションプーリ７１を移動させるためのものであって、出力トルクの大きさには依存しない。よって、それらウエイトローラ７５，７５，…を、高トルク化に合わせるように重量化する必要はなく、例えば、入力側変速プーリ部材１１に連設されている遠心ウエイト機構２０に比べると、簡素な小形のもので済む。その際に、入力プーリ６１，伝動プーリ６３，アイドラプーリ６４などの各部材を、アルミニウム合金などの軽量材からなるものとすれば、不要なイナーシャの増大が抑えられるので好適である。

さらに、上記伝動軸５０の回転速度は、使用する入力プーリ６１と伝動プーリ６３との間のプーリ径の比率によって或る程度変更することができるので、ベルト式変速装置や減速機構などの装置はそのままでも、そのプーリ比の変更により、例えば、高速重視型や低速重視型などに任意に設定することができる。

また、上記平ベルト６５の軸間距離に応じてベルト式変速装置のＶベルト４０の軸間距離を小さくすることができるので、その分だけ、平ベルト６５に比べて単位当り重量の大きいＶベルト４０のスパンが短くなり、このことで、Ｖベルト４０のスパン間振動が抑えられるというメリットもある。

また、平ベルト６５には、楔効果を有するＶベルト４０の場合とは異なり、回転変動（トルク変動）を緩和する能力があるので、そのような回転変動に起因する駆動系の振動を低減することもできる。

したがって、本実施例によれば、入力側変速プーリ部材１１と出力側変速プーリ部材３１との間にＶベルト４０を巻き掛けるようにしたスクータ用ベルト式変速装置のクラッチ機構として、出力側変速プーリ部材３１に連設した入力プーリ６１と、該出力側変速プーリ部材３１に隣接する伝動軸５０に連設した伝動プーリ６３およびアイドラプーリ６４からなる出力プーリ部６２との間に平ベルト６５を巻き掛け、その出力プーリ部６２上の平ベルト６５を、ベルト切換部７０により伝動プーリ６３側に変位させることで出力トルクを駆動輪側に伝達する一方、アイドラプーリ６４側に変位させることで上記トルク伝達を遮断することができ、その際に、平ベルト６５の場合には、伝達可能トルクは、ベルト張力およびベルト幅寸法に依存しており、ベルト重量には依存しないので、従来のクラッチ機構の場合とは異なり、重量化を伴わずに高トルク化に対応することができ、よって、イナーシャの増大による加速性能の悪化を抑えることができる。

また、上記のベルト切換部７０により、平ベルト６５を、その走行速度が高くなったときに伝動プーリ６３側に変位させる一方、低くなったときにアイドラプーリ６４側に変位させることができるので、従来のクラッチ機構の場合と同じく、トルクの断接を回転速度に応じて自動的に行うことができる。

また、上記のクラッチ機構６０では、平ベルト６５を変位させるためのテンションプーリ７１を、その回転に伴う遠心力に応じて半径方向外方に移動するウエイトローラ７５，７５，…の移動力が傾斜プレート７６で変換されてなる押圧力により伝動プーリ６３側に移動させることができるので、上記の効果を具体的に得ることができ、しかも、ウエイトローラ７５，７５，…を傾斜プレート７６に対し滑らせて使用する場合には、従来のクラッチ機構（遠心クラッチ機構）の場合とは異なり、その半径方向での移動量と回転速度との間にヒステリシスを持たせることが容易であるので、例えば、エンジンブレーキの効きをよくするために遮断回転速度をミート回転速度よりも低く設定するなど、両回転速度を互いに異ならせることができるようになる。

さらに、上記ベルト切換部７０のテンションプーリ７１を利用して、平ベルト６５にベルト張力を付与することができるので、専用の張力付与手段が不要であり、よって、本実施例に係るクラッチ機構６０に要する部品点数を抑えることができる。

尚、上記の実施例では、テンションプーリ７１をベルト幅方向に移動させることで平ベルト６５を変位させるようにしているが、ベルト切換部７０の構成については、公知の技術を適宜用いて任意に設計することができる。

また、上記の実施例では、テンションプーリ７１を利用して平ベルト６５にベルト張力を付与するようにしているが、別途、張力付与手段を設けるようにしてもよい。

また、上記の実施例では、トルクの断接を出力回転速度に応じて自動的に行うようにしているが、手動操作でトルクの断接を行えるようにしてもよい。

また、上記の実施例では、出力側変速プーリ部材３１の側に回転部材としての伝動軸５０を設け、その出力側変速プーリ部材３１と伝動軸５０との間にクラッチ機構６０を設けるようにしているが、入力側変速プーリ部材１１の側に回転部材を設け（例えば、クランク軸１０を入力側変速プーリ部材１１から離して配置）、その入力側部材としての回転部材と出力側部材としての入力側変速プーリ部材１１との間にクラッチ機構６０を設けるようにしてもよい。

さらに、上記の実施例では、スクータ用ベルト式変速装置のクラッチ機構の場合について説明しているが、本発明は、その他の自動車用ベルト式変速装置のクラッチ機構に適用することができる。

本発明の実施例に係るスクータ用ベルト式無段変速装置およびトルク遮断時のクラッチ機構の全体構成を模式的に示す平面図である。 スクータ用ベルト式無段変速装置およびクラッチ機構の全体構成を模式的にします正面図である。 トルク伝達時の全体構成を模式的に示す図１相当図である。 スクータ用ベルト式無段変速装置の従来のクラッチ機構の全体構成を模式的に示す図１相当図である。

符号の説明

１０ クランク軸（入力機構）
１１ 入力側変速プーリ部材（入力機構）
３０ 出力軸（出力機構）
３１ 出力側変速プーリ部材（出力機構）
４０ Ｖベルト（変速ベルト）
５０ 伝動軸（回転部材）
６０ クラッチ機構
６１ 入力プーリ（入力側平プーリ）
６２ 出力プーリ部（出力側プーリ部）
６３ 伝動プーリ（伝達用平プーリ）
６４ アイドラプーリ（遮断用平プーリ）
６５ 平ベルト
７０ ベルト切換部（ベルト変位手段）
７１ テンションプーリ（平プーリ）
７２ 支持軸（支持手段）
７３ 支持アーム（支持手段）
７４ 圧縮コイルばね（付勢手段）
７５ ウエイトローラ（ウエイト部材）
７６ 傾斜プレート（変換部材）
７８ 引張コイルばね（付勢部材）

Claims (4)

1. プーリ径の可変な変速プーリ部材を有し、自動車の原動機からのトルクが入力される入力機構と、
   プーリ径の可変な変速プーリ部材を有し、上記入力機構から伝達されたトルクを上記自動車の駆動輪側に出力する出力機構と、
   上記入力機構の変速プーリ部材と上記出力機構の変速プーリ部材との間に掛け渡され、入力機構のトルクを出力機構に伝達する変速ベルトとを備えた自動車用ベルト式変速装置のクラッチ機構であって、
   上記入力機構および出力機構のうちの何れか一方の機構は、上記原動機から上記駆動輪に至るトルク伝動経路において該一方の機構の変速プーリ部材との間でトルク伝達を行うための回転部材を有し、
   上記一方の機構における変速プーリ部材および上記回転部材のうちの入力側に位置する部材である入力側部材に駆動連結された入力側平プーリと、
   各々、互いに略等しいプーリ径を有し、上記一方の機構における変速プーリ部材および回転部材のうちの出力側に位置する部材である出力側部材を回転駆動するように該出力側部材に連結された伝達用平プーリと、上記伝達用平プーリに対し同じ軸心上に隣接して配置されかつ該伝達用平プーリおよび上記出力側部材の両者から独立して回転可能な遮断用平プーリとからなる出力側プーリ部と、
   上記入力側平プーリと出力側プーリ部との間に掛け渡され、該入力側平プーリのトルクを出力側プーリ部に伝達する平ベルトと、
   上記出力側プーリ部上の平ベルトを、上記伝達用平プーリ側と上記遮断用平プーリ側との間で変位させるベルト変位手段とを備えている
   ことを特徴とする自動車用ベルト式変速装置のクラッチ機構。
2. 請求項１に記載の自動車用ベルト式変速装置のクラッチ機構において、
   ベルト変位手段は、平ベルトの走行速度が高くなったときに該平ベルトを伝達用平プーリ側に変位させる一方、低くなったときに遮断用平プーリ側に変位させるように構成されている
   ことを特徴とする自動車用ベルト式変速装置のクラッチ機構。
3. 請求項１又は２に記載の自動車用ベルト式変速装置のクラッチ機構において、
   ベルト変位手段は、
   軸方向両端に平ベルトのベルト幅方向両側面にそれぞれ当接可能なベルトガイドを有し、軸心が上記平ベルトのベルト幅方向に略平行になるように配置された平プーリと、
   上記平プーリを軸方向に移動可能にかつ上記平ベルトに接触して該平ベルトの走行により回転駆動されるように支持する支持手段と、
   上記平プーリを遮断用平プーリ側に移動させるように常時付勢する付勢手段と、
   上記平プーリの回転に伴う遠心力に応じて半径方向外方に移動するウエイト部材と、
   上記ウエイト部材の半径方向外方への移動力を、上記平プーリを伝達用平プーリ側に移動させる押圧力に変換する変換部材とを有する
   ことを特徴とする自動車用ベルト式変速装置のクラッチ機構。
4. 請求項３に記載の自動車用ベルト式変速装置のクラッチ機構において、
   ベルト変位手段は、平プーリを平ベルトに所定の張力を付与するように常時付勢する付勢部材を有し、上記平プーリが上記平ベルトの緩み側スパンを押圧するように配置されている
   ことを特徴とするベルト式変速装置のクラッチ機構。

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