(57)【要約】【課題】シール部材への異物の侵入対策に優れるとともに、車幅方向の小型化を図れるようにする。【解決手段】ベルト式無段変速機は、クランクシャフト３３に装着される駆動プーリ３５と、ドライブシャフト３６と同軸上に配置された円筒状の中空シャフト３８に装着される従動プーリ３９とを備える。クランクケース３１Ｌにはボス部５２が形成され、中空シャフト３８の、ボス部５２の端面５２ａに対向する側の端部に、従動プーリ３９が固定される鍔部５９が形成されている。ボス部５２の端面５２ａには、穴５３の開口縁に沿って、中空シャフト３８の方向に突出するように環状の突出部５５が形成される。また、中空シャフト３８の端面３８ａには、鍔部５９の外周縁に沿って、ボス部５２の方向に突出するように環状の突出部６０が形成される。【選択図】図３
2014228047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトに装着される駆動プーリと、
シャフトに装着される従動プーリと、
前記駆動プーリと前記従動プーリの間に巻き掛けられるベルトとを備えたベルト式無段変速機であって、
前記従動プーリを収容するケースに形成されたボス部と、
前記シャフトの、前記ボス部の端面に対向する側の端部に形成され、前記従動プーリが固定される鍔部とを備え、
相互に対向する前記ボス部の端面及び前記シャフトの端面がそれぞれ段付形状を有することを特徴とするベルト式無段変速機。
【請求項２】
前記ボス部の端面には、前記シャフトの方向に突出するように環状の突出部が形成され、
前記シャフトの端面には、前記鍔部の外周縁に沿って、前記ボス部の方向に突出するように環状の突出部が形成され、
前記ボス部の前記環状の突出部が径方向の内側に位置し、前記シャフトの前記環状の突出部が径方向の外側に位置することを特徴とする請求項１に記載のベルト式無段変速機。
【請求項３】
前記ボス部の前記環状の突出部と、前記シャフトの前記環状の突出部とが軸方向にオーバーラップすることを特徴とする請求項２に記載のベルト式無段変速機。
【請求項４】
前記従動プーリの固定半体の底面部の端部が前記シャフトの前記環状の突出部の先端に位置するようにして、該固定半体が前記鍔部の外周面に固定されることを特徴とする請求項２又は３に記載のベルト式無段変速機。
【請求項５】
前記ボス部の端面に形成され、駆動輪を駆動するドライブシャフトが挿通する穴と、
前記穴の内周面と前記ドライブシャフトの外周面との間に介装されたシール部材とを備え、
前記シャフトは、前記ドライブシャフトと同軸上に配置されて該ドライブシャフトに相対回転可能に支承される円筒状の中空シャフトであり、
前記ボス部の前記環状の突出部は、前記穴の開口縁に沿って形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のベルト式無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト式無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクータ型自動二輪車等では、エンジンユニットが、エンジン本体と、エンジン本体の車幅方向の片側から後方に延出する伝動部とを一体的に備えるようにしたものがある。伝動部には、ベルト式無段変速機が収容される。ベルト式無段変速機は、クランクシャフト側に設けられた駆動プーリと、後輪を駆動するドライブシャフト側に設けられた従動プーリと、駆動プーリと従動プーリとの間に無端状に巻き掛けられたベルトとを備え、駆動プーリの回転がベルトにより従動プーリに伝達される。
【０００３】
エンジンユニットの伝動部内には、ベルトの摩耗粉や、冷却用の外気を導入する場合には外部から侵入した塵埃等の異物が浮遊している。例えばドライブシャフトの周囲に環状のシール部材が介装されるが、このシール部材に異物が付着すると、シール部材の寿命低下を招くことになる。したがって、シール部材への異物の付着を極力抑制して、シール部材の寿命を延ばすことが望まれる。
【０００４】
この種の技術として、特許文献１には、異物のシール部材への付着を極力抑制するための提案がなされている。ケース主体の支持部で伝動軸（本願でいうドライブシャフトに相当）を回転自在に支持し、支持部と伝動軸との間にシール部材であるオイルシールが介装されている。支持部には、伝動軸の周囲において、従動プーリの固定プーリ半体に向けて張り出す囲い壁が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２４３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の構成では、シール部材への異物侵入方向の上流に囲い壁を設けただけであり、異物の侵入対策の効果に優れているとはいえない。
また、囲い壁を従動プーリの固定プーリ半体に向けて張り出すようにしているため、従動プーリを車幅方向の中心に寄せることができない。そのため、車幅方向の小型化を図ることができず、例えばバンク角を深くとることができなくなる。また、ドライブシャフト上の重量物である遠心クラッチが、ドライブシャフトを支持するベアリングから離れてしまい、ドライブシャフトの振動を抑えることができなくなる。
【０００７】
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、シール部材への異物の侵入対策に優れるとともに、車幅方向の小型化を図れるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のベルト式無段変速機は、クランクシャフトに装着される駆動プーリと、シャフトに装着される従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリの間に巻き掛けられるベルトとを備えたベルト式無段変速機であって、前記従動プーリを収容するケースに形成されたボス部と、前記シャフトの、前記ボス部の端面に対向する側の端部に形成され、前記従動プーリが固定される鍔部とを備え、相互に対向する前記ボス部の端面及び前記シャフトの端面がそれぞれ段付形状を有することを特徴とする。
また、本発明のベルト式無段変速機の他の特徴とするところは、前記ボス部の端面には、前記シャフトの方向に突出するように環状の突出部が形成され、前記シャフトの端面には、前記鍔部の外周縁に沿って、前記ボス部の方向に突出するように環状の突出部が形成され、前記ボス部の前記環状の突出部が径方向の内側に位置し、前記シャフトの前記環状の突出部が径方向の外側に位置する点にある。この場合に、前記ボス部の前記環状の突出部と、前記シャフトの前記環状の突出部とが軸方向にオーバーラップするようにしてもよい。また、前記従動プーリの固定半体の底面部の端部が前記シャフトの前記環状の突出部の先端に位置するようにして、該固定半体が前記鍔部の外周面に固定されるようにしてもよい。
また、本発明のベルト式無段変速機の他の特徴とするところは、前記ボス部の端面に形成され、駆動輪を駆動するドライブシャフトが挿通する穴と、前記穴の内周面と前記ドライブシャフトの外周面との間に介装されたシール部材とを備え、前記シャフトは、前記ドライブシャフトと同軸上に配置されて該ドライブシャフトに相対回転可能に支承される円筒状の中空シャフトであり、前記ボス部の前記環状の突出部は、前記穴の開口縁に沿って形成される点にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、相互に対向するボス部の端面及びシャフトの端面がそれぞれ段付形状を有するようにしたので、シール部材への異物の侵入対策に優れるとともに、車幅方向の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を適用可能なスクータ型自動二輪車の一例の概略構成を示す左側面図である。
【図２】実施形態におけるエンジンユニットのベルト式無段変速機の構成を示す図である
【図３】実施形態におけるベルト式無段変速機のドライブシャフト及び従動プーリまわりの構成を示す図である。
【図４】ラビリンス構造を模式的に示す図である。
【図５】実施形態と比較例との差を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明を適用可能なスクータ型自動二輪車の一例の概略構成を示す左側面図である。以下に説明する各図において、前後左右の方向は、乗車時の運転者から見た方向をいい、車両の前方を矢印Ｆｒ、後方を矢印Ｒｒによりそれぞれ示す。
【００１２】
図１に示すように、スクータ型自動二輪車の車体フレームは、ヘッドパイプ１と、ヘッドパイプ１から下方に延び、途中から後方に向かって略水平に延設されるダウンチューブ２と、ダウンチューブ２の後端部から後上方に延設される左右のシートレール３Ｒ、３Ｌとを主要素として構成される。
【００１３】
ヘッドパイプ１によって左右２本のフロントフォーク４が左右に回動可能に支持される。フロントフォーク４の下部には前輪５が回転自在に支持されており、ハンドルバー６により前輪５が左右に操舵される。
【００１４】
シートレール３Ｒ、３Ｌはパイプ状に成形されており、ダウンチューブ２の後端部から立ち上がるとともに、途中から立ち上がりの度合いが緩やかになって後方に延出する。左右のシートレール３Ｒ、３Ｌ間には、収納ボックス、及びその後方の燃料タンクが配置される。収納ボックス及び燃料タンクの上方には、シート１２が設置される。シート１２は前部がヒンジ機構により上下に回動自在に支持され、収納ボックス及び燃料タンクの蓋を兼ねる。
【００１５】
シートレール３Ｒ、３Ｌの下部には支持フレームが設けられており、この支持フレームにエンジンユニット１５が揺動可能に結合する。エンジンユニット１５は、シリンダヘッドを前方に向けた水平に近いかたちで配置された４サイクル単気筒のエンジン本体１６と、エンジン本体１６の左側から後方に延出する伝動部１７とを一体的に備える。伝動部１７はスイングアームを兼ねており、その後端で後輪１８を軸支するとともに、リヤクッションユニット１９によりシートレール３Ｌに弾性的に支持される。伝動部１７には、ベルト式無段変速機が収容される。エンジンユニット１５の伝動部１７上には、外気を吸入して清浄化するエアクリーナ２２が設けられる。エアクリーナ２２はエンジン本体１６に接続し、エンジンユニット１５に一体化されている。
また、伝動部１７とは反対側、すなわち車体の右側では、エンジンユニット１５のエンジン本体１６の排気ポートに排気管が接続し、排気管の後端には後斜め上方に向かって延出するマフラ２１が接続する。
【００１６】
スクータ型自動二輪車では、シート１２の前方が下方に向かって湾入し、その底部にステップフロア２６が構成される。車体フレームはその廻りを車体カバーに覆われ、この車体カバーによって車体の外観を構成する。車体カバーは、シートレールカバーフロント２７やシートレールカバー２８等の複数個のカバーエレメントを組み合わせることにより構成される。シートレールカバー２８の後端にはテールランプ１０が配設される。また、リヤフェンダ２９がシートレールカバー２８に連なるように後方に延出する。
【００１７】
以下、図２〜図５を参照して、エンジンユニット１５のベルト式無段変速機の構成を説明する。
図２に示すように、クランクケース３１Ｌ、３１Ｒが左右に分割されており、左側のクランクケース３１Ｌが後輪１８の側方まで延出する。また、左側のクランクケース３１Ｌを覆うカバー３２が設けられる。
【００１８】
クランクシャフト３３が車幅方向に延在してベアリング３４により回転可能に支持され、このクランクシャフト３３の左端に駆動プーリ３５が装着される。
また、駆動輪である後輪１８を駆動するドライブシャフト３６がベアリング３７により回転可能に支持される。そして、ドライブシャフト３６と同軸上に円筒状の中空シャフト３８が配置されて、ドライブシャフト３６に相対回転可能に支承されており、この中空シャフト３８に従動プーリ３９が装着される。
これら駆動プーリ３５と従動プーリ３９との間にＶベルト４０が無端状に巻き掛けられ、駆動プーリ３５の回転がＶベルト４０により従動プーリ３９に伝達される。
【００１９】
駆動プーリ３５は、クランクシャフト３３に回転一体に設けられた固定半体４１と、この固定半体４１に対向し、クランクシャフト３３に回転一体且つ軸方向に移動可能に設けられた可動半体４２とを備え、固定半体４１と可動半体４２の内側面間にＶベルト４０が挟持されて摩擦係合する。クランクシャフト３３と同期して回動し、遠心力の増加に応じ内部のウェイトローラ４３が径方向に移動することで駆動プーリ３５の有効径が拡大する。
【００２０】
駆動プーリ３５の固定半体４１の外側面には、外部から強制的に外気を導入させるためのファン４４が一体的に設けられている。
【００２１】
従動プーリ３９は、中空シャフト３８に回転一体に設けられた固定半体４５と、この固定半体４５に対向し、中空シャフト３８に回転一体且つ軸方向に移動可能に設けられた可動半体４６とを備え、固定半体４５と可動半体４６の内側面間にＶベルト４０が挟持されて摩擦係合する。また、可動半体４６を固定半体４５側に付勢するスプリング４７と、可動半体４６を固定半体４５側に走行負荷に応じて移動させるトルクカム４８とが設けられる。
【００２２】
ドライブシャフト３６及び中空シャフト３８の左端には、遠心クラッチ４９が設けられている。遠心クラッチ４９は、クランクシャフト３３の低回転域において、従動プーリ３９からドライブシャフト３６への回転の伝達を遮断する。
また、ドライブシャフト３６の右端には、複数のギアを含むミッション機構５０が設けられている。ミッション機構５０は、ドライブシャフト３６の回転を減速させて後輪軸５１に伝達する。
【００２３】
Ｄ０１は駆動プーリ３５の有効径の最小径を、Ｄ０２は駆動プーリ３５の有効径の最大径Ｄ０２を示す。従動プーリ３９では、駆動プーリ３５の有効径が最小径Ｄ０１であるときに有効径が最大径ｄ０１となり、駆動プーリ３５の有効径が最大径Ｄ０２であるときに最小径ｄ０２となる。発進時には、駆動プーリ３５の有効径が最小径Ｄ０１にあり、加速するにつれて、ウェイトローラ４３の移動により駆動プーリ３５の有効径が拡大する。このように、クランクシャフト３３の回転速度に応じて無段階で自動的に変速させることができる。
【００２４】
図３に、ドライブシャフト３６及び従動プーリ３９まわりの構成を示す。
左側のクランクケース３１Ｌの後部には、左方向に突出するカップ状のボス部５２が形成されており、このボス部５２の端面５２ａに形成された穴５３にドライブシャフト３６が挿通する。ボス部５２の内側にベアリング３７が設けられており、ドライブシャフト３６を回転可能に支持する。また、穴５３の内周面とドライブシャフト３６の外周面との間にシール部材であるオイルシール５４が介装される。ここで、ボス部５２の端面５２ａには、穴５３の開口縁に沿って、左方向（すなわち中空シャフト３８の方向）に突出するように環状の突出部５５が形成されている。このように環状の突出部５５を形成することにより穴５３の内周面積を広く確保することができ、穴５３の内周面とドライブシャフト３６の外周面との間に介装されるオイルシール５４を堅持することができる。
【００２５】
ドライブシャフト３６の左端には、クラッチハウジング５６が回転一体に接続する。また、中空シャフト３８の左端には、クラッチシュー５７を支持するプレート５８が回転一体に接続する。クランクシャフト３３の低回転域では、従動プーリ３９により中空シャフト３８が回転するが、クラッチシュー５７がクラッチハウジング５６の内周面から離間しており、従動プーリ３９からドライブシャフト３６への回転の伝達を遮断する。そして、クランクシャフト３３の回転が低回転域を超えると、中空シャフト３８の回転の遠心力によりクラッチシュー５７がクラッチハウジング５６の内周面に当接し、従動プーリ３９からドライブシャフト３６に回転が伝達される。
【００２６】
中空シャフト３８の右端、すなわちクランクケース３１Ｌのボス部５２の端面５２ａに対向する側の端部に、鍔部５９が形成されている。この鍔部５９の外周面に従動プーリ３９の固定半体４５が溶接接合される。ここで、中空シャフト３８の端面３８ａには、鍔部５９の外周縁に沿って、右方向（すなわちボス部５２の方向）に突出するように環状の突出部６０が形成されている。固定半体４５の底面部の端部が突出部６０の先端に位置するようにして、すなわち固定半体４５ができるだけボス部５２の端面５２ａに近づくようにして、該固定半体４５が鍔部５９の外周面に溶接接合されている。
【００２７】
以上のように、相互に対向するボス部５２の端面５２ａ及び中空シャフト３８の端面３８ａがそれぞれ段付形状を有する。具体的には、図４に模式的に示すように、ボス部５２の環状の突出部５５が径方向の内側に位置し、中空シャフト３８の環状の突出部６０が径方向の外側に位置する。そして、環状の突出部５５と環状の突出部６０とが軸方向にオーバーラップするようにしている。これにより、ボス部５２の環状の突出部５５と中空シャフト３８の端面３８ａとの間に隙間ｌ1が形成され、また、中空シャフト３８の環状の突出部６０とボス部５２の端面５２ａとの間に隙間ｌ2が形成され、さらに、前後方向において環状の突出部５５と環状の突出部６０と間に隙間ｌ3が形成されるラビリンス構造が形成される。このようなラビリンス構造を有することにより、Ｖベルト４０の摩耗粉や外部から侵入した塵埃等の異物がオイルシール５４に付着するのを抑制することができ、オイルシール５４の寿命を延ばすことができる。
また、オイルシール５４への異物侵入方向の上流に位置する環状の突出部６０が、回転部材である中空シャフト３８に設けられているので、中空シャフト３８の回転により異物を飛散させることができ、侵入対策の効果に優れている。
【００２８】
また、中空シャフト３８の端面３８ａにおいて鍔部５９の外周縁に沿って環状の突出部６０を形成することにより、従動プーリ３９を車幅方向の中心に寄せることができる。
図５は、本実施形態と比較例との差を説明するための図である。下半分が本実施形態に係るドライブシャフト３６及び従動プーリ３９まわりの構成である。上半分が比較例でのドライブシャフト３６及び従動プーリ３９まわりの構成である。なお、説明の便宜上、実施形態及び比較例で同じ符号を付すものとする。比較例では、鍔部５９の外周縁に環状の突出部６０を形成しておらず、中空シャフト３８の端面３８ａがフラットな形状を有する。図５から明らかなように、鍔部５９の外周縁に環状の突出部６０を形成することにより、従動プーリ３９の固定半体４５の固定位置をボス部５２の端面５２ａ側にオフセットすることができ、従動プーリ３９を車幅方向の中心に寄せることができる。
このように従動プーリ３９を車幅方向の中心に寄せることにより、遠心クラッチ４９やカバー３２等も車幅方向の中心に寄せることができるので、バンク角を深くとることができる。また、ドライブシャフト３６上の重量物である遠心クラッチ４９をベアリング３７に近づけることができるので、ドライブシャフト３６の振動を低減させることができる。さらに、車幅方向で小型化することができ、重量軽減とバネ下重量が軽くなり、操縦安定性が向上する。
【００２９】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
例えば上記実施形態では、左側のクランクケース３１Ｌが後輪１８の側方まで延出し、駆動プーリ３５及び従動プーリ３９を収容する形態を説明したが、ケースの形態は限定されるものではない。例えば従動プーリ３９を収容するのがクランクケースと分割されたケースであるような形態でもかまわない。
【符号の説明】
【００３０】
１５：エンジンユニット、１６：エンジン本体、１７：伝動部、１８：後輪、３１Ｌ、３１Ｒ：クランクケース、３２：カバー、３３：クランクシャフト、３５：駆動プーリ、３６：ドライブシャフト、３８：中空シャフト、３９：従動プーリ、４０：Ｖベルト、４５：固定半体、４６：可動半体、５２：ボス部、５３：穴、５４：オイルシール、５５：環状の突出部、５９：鍔部、６０：環状の突出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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