(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部材（１２）と、該入力部材（１２）と同一軸線まわりに回転自在な出力部材（１３）と、入力部材（１２）に結合されるサンギヤ（３５）およびリングギヤ（３６）に噛合される遊星ギヤ（３８）が遊星キャリア（３７）で回転自在に支承されるとともに遊星キャリア（３７）が出力部材（１３）に結合される遊星ギヤ機構（１４）と、入力部材（１２）と同一の回転軸線を有する回転制御部材（１６）と、入力部材（１２）の回転方向とは逆方向に前記回転制御部材（１６）が回転することを制止するが入力部材（１２）の回転方向と同一方向への回転制御部材（１６）の回転を許容して回転制御部材（１６）および固定部材（１７）間に設けられるワンウェイクラッチ（１８）と、入力部材（１２）の回転数が第１設定回転数に達するのに応じて係合を開始するとともに入力部材（１２）の回転数が第１設定回転数よりも大きな第２設定回転数に達したときに係合を完了するようにして前記リングギヤ（３６）および回転制御部材（１６）間に設けられる第１遠心クラッチ（１９）と、入力部材（１２）の回転数が第２設定回転数よりも大きな第３設定回転数に達するのに応じて係合を開始するとともに入力部材（１２）の回転数が第３設定回転数よりも大きな第４設定回転数に達したときに係合を完了するようにして入力部材（１２）およびリングギヤ（３６）間に設けられる第２遠心クラッチ（２０，２０′）とを備えることを特徴とする無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、入力側および出力側間で変速比を無段階に変化させることを可能として動力伝達を行う無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無端状のベルトを用いた無段変速機が、たとえば特開平４−１７１３４３号公報等で既によく知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のようなベルト式無段変速機では、ベルトの摩耗ならびに摩耗による変速比の劣化が避けられないために寿命に問題があり、また伝達効率、特に高速時の伝達効率が比較的低く、しかも入力側および出力側が相互に離隔して配置されるのでコンパクトな構成が困難である。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、寿命および伝達効率の向上を図るとともに、コンパクトな構成を可能とした無段変速機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、入力部材と、該入力部材と同一軸線まわりに回転自在な出力部材と、入力部材に結合されるサンギヤおよびリングギヤに噛合される遊星ギヤが遊星キャリアで回転自在に支承されるとともに遊星キャリアが出力部材に結合される遊星ギヤ機構と、入力部材と同一の回転軸線を有する回転制御部材と、入力部材の回転方向とは逆方向に前記回転制御部材が回転することを制止するが入力部材の回転方向と同一方向への回転制御部材の回転を許容して回転制御部材および固定部材間に設けられるワンウェイクラッチと、入力部材の回転数が第１設定回転数に達するのに応じて係合を開始するとともに入力部材の回転数が第１設定回転数よりも大きな第２設定回転数に達したときに係合を完了するようにして前記リングギヤおよび回転制御部材間に設けられる第１遠心クラッチと、入力部材の回転数が第２設定回転数よりも大きな第３設定回転数に達するのに応じて係合を開始するとともに入力部材の回転数が第３設定回転数よりも大きな第４設定回転数に達したときに係合を完了するようにして入力部材およびリングギヤ間に設けられる第２遠心クラッチとを備えることを特徴とする。
【０００６】
【作用】
上記構成によれば、入力部材に第１設定回転数未満の回転動力が入力されたときには、遊星ギヤ機構におけるサンギヤの回転に応じた遊星ギヤの回転によりリングギヤが入力部材と逆方向に回転する。この際、第１設定回転数未満では第１遠心クラッチの係合作動は開始されておらず、入力部材と逆方向へのリングギヤの空転が許容されており、入力部材から出力部材に動力は伝達されない。而して入力部材の回転数が第１設定回転数に達すると、第１遠心クラッチの係合作動が開始され、回転制御部材には第１遠心クラッチの係合力に応じた入力部材とは逆方向の回転動力が伝達されるが、この回転制御部材の入力部材とは逆方向の回転はワンウェイクラッチの働きにより阻止される。このため、リングギヤは第１遠心クラッチの係合力に応じて制動されることになり、遊星ギヤ機構では、リングギヤの回転速度に応じて遊星キャリアがサンギヤすなわち入力部材と同一方向に回転し、入力部材の回転速度変化に伴う第１遠心クラッチの係合力変化に応じて変速比を変化させながら遊星キャリアすなわち出力部材に回転動力が伝達されることになる。入力部材の回転数がさらに増大して第２設定回転数に達すると第１遠心クラッチの係合力が最大となり、リングギヤの回転が完全に停止されることにより遊星ギヤ機構で定まる一定の変速比で入力部材から出力部材に回転動力が伝達される。入力部材の回転数が第３設定回転数に達すると、第２遠心クラッチの係合作動が開始され、入力部材およびリングギヤ間が第２遠心クラッチの係合力に応じて連結され、リングギヤは入力部材と同一方向に回転することになるので、入力部材の回転速度変化に伴う第２遠心クラッチの係合力変化に応じて変速比を変化させながら出力部材に回転動力が伝達されることになる。この際、第１遠心クラッチも係合状態にあるが回転制御部材は入力部材と同一方向に回転することが許容されているので、リングギヤが入力部材と同一方向に回転することは許容されている。而して入力部材の回転数が第４設定回転数に達すると、第２遠心クラッチの係合が完了し、入力部材およびリングギヤ間が完全に一体化されて回転作動するのに伴い、入力部材および出力部材が一体となって回転するようになる。
【０００７】
【実施例】
以下、図面により本発明の実施例について説明する。
【０００８】
図１ないし図６は本発明の第１実施例を示すものであり、図１は無段変速機の縦断面図、図２は無段変速機の概略構成図、図３は図１の２−２線拡大断面図、図４は図１の４−４線拡大断面図、図５は伝達トルク特性図、図６は皿ばねの荷重特性図である。
【０００９】
先ず図１において、図示しない自動二輪車に搭載されたエンジンの側部にはミッションケース５が結合されており、該ミッションケース５内に、エンジンのクランク軸６と、該クランク軸６に相対回転自在に支承される出力ギヤ７との間に介設される無段変速機８が収納され、出力ギヤ７は図示しない駆動輪に連なる減速ギヤ９に噛合される。
【００１０】
クランク軸６には、円筒状のブッシュ１０が装着されるとともに、無段変速機８の構成要素である入力部材１２がスプライン結合され、クランク軸６の端部には、入力部材１２を前記ブッシュ１０との間に挟持するナット１１が螺合される。而して出力ギヤ７は、ブッシュ１０を介してクランク軸６に回転自在に支承されるものであり、クランク軸６に対する相対回転が可能である。
【００１１】
図２を併せて参照して、無段変速機８は、クランク軸６にスプライン結合される入力部材１２と、該入力部材１２と同一軸線まわりに回転自在な出力部材１３と、入力部材１２および出力部材１３間に設けられる遊星ギヤ機構１４および第１ワンウェイクラッチ１５と、入力部材１２と同一軸線まわりの回転が可能な回転制御部材１６と、該回転制御部材１６の回転軸線と同一軸線を有してミッションケース５に固定される固定部材としての固定軸１７および回転制御部材１６間に設けられた第２ワンウェイクラッチ１８と、前記遊星ギヤ機構１４のリングギヤ３６および回転制御部材１６間に設けられる第１遠心クラッチ１９と、入力部材１２および前記リングギヤ３６間に設けられる第２遠心クラッチ２０とを備える。
【００１２】
入力部材１２は、クランク軸６の軸線に直交する平面内で円板状に形成されるものであり、その内周部がクランク軸６にスプライン結合される。また出力部材１３はブッシュ１０を同軸に囲繞する円筒状に形成されるものであり、その一端を入力部材１２に摺接させた状態でブッシュ１０によりクランク軸６に相対回転自在に支承される。しかも出力部材１３の他端部にはギヤ２１が設けられており、このギヤ２１が出力ギヤ７に噛合される。
【００１３】
入力部材１２には、出力部材１３を同軸に囲繞する円筒部１２ａが一体に設けられており、この円筒部１２ａと、出力部材１３との間に第１ワンウェイクラッチ１５が設けられる。
【００１４】
図３において、第１ワンウェイクラッチ１５は、出力部材１３と、入力部材１２の円筒部１２ａと、出力部材１３および円筒部１２ａ間の周方向に間隔をあけた位置に配置される複数のローラーキー２２と、各ローラーキー２２の外方側に共通に係止されるばね２３とを備える。
【００１５】
出力部材１３の外周面の周方向に間隔をあけた複数個所には、内方凹部２４が設けられる。また円筒部１２ａの内周面は、出力部材１３の外周面に近接対向するものであり、該円筒部１２ａの内周面には、前記内方凹部２４に対応する複数の外方凹部２５が設けられる。
【００１６】
内方凹部２４は、ローラーキー２２の内方側に噛合可能な内方噛合部２６と、一端が該内方噛合部２６に連設されるとともに出力部材１３の周方向一側（図３の左側）に向かうにつれて半径方向外方位置となるように傾斜した内方傾斜面２７とから成り、内方噛合部２６は、ローラーキー２２の内方側略１／４周の外面に当接可能として円弧状に形成される。
【００１７】
また外方凹部２５は、ローラーキー２２全体を収容可能な収容部２８と、一端が該収容部２８に連設されるとともに前記出力部材１３の周方向一側（図３の左側）に向かうにつれて半径方向内方位置となるように傾斜した外方傾斜面２９と、ローラーキー２２を前記内方噛合部２６との間に挟むことを可能として外方傾斜面２９の他端に連設される外方噛合部３０とから成る。而して収容部２８は、ローラーキー２２が出力部材１３の外周面に接触することを回避するようにローラーキー２２全体を収容し得る形状に形成され、外方噛合部３０は、ローラーキー２２を前記内方噛合部２６との間に挟むことを可能として円弧状に形成される。
【００１８】
各ローラーキー２２の軸方向中央部における外周には、環状の係止溝３１がそれぞれ設けられる。またばね２３は、外力が作用しない自由状態では両端がほぼ連なる円形となるようにばね線材を彎曲成形して成るものであり、全てのローラーキー２２の係止溝３１に外方側から係止される。而して全てのローラーキー２２に係止したときに、ばね２３は、その両端を離反させた状態となり、その状態でばね２３は、各ローラーキー２２を内方凹部２４側に付勢するばね力を発揮する。
【００１９】
また円筒部１２ａには、ローラーキー２２の移動に応じたばね２３の変位を許容して該ばね２３を収納する環状溝３２が、円筒部１２ａの内周面に開口するようにして設けられる。
【００２０】
このような第１ワンウェイクラッチ１５によれば、図３の矢印３３で示すように、内方凹部２４の内方噛合部２６をローラーキー２２に噛合させる方向に出力部材１３が回転せしめられると、出力部材１３の回転数がばね２３のばね力で定まる設定回転数以下の状態では、内方凹部２４の内方噛合部２６と外方凹部２５の外方噛合部３０との間にローラーキー２２が挟まれて、出力部材１３と入力部材１２の円筒部１２ａとの間で動力伝達が行なわれ、第１ワンウェイクラッチ１５が動力伝達状態となる。而してクランク軸６すなわち円筒部１２ａが、出力部材１３を超える回転数で回転し始めると、各ローラーキー２２が、ばね２３のばね力に抗して外方凹部２５の収容部２８に収容されることになり、これにより入力部材１２の円筒部１２ａおよび出力部材１３間の動力伝達が遮断される。
【００２１】
再び図１および図２において、遊星ギヤ機構１４は、サンギヤ３５と、該サンギヤ３５を同軸に囲繞するリングギヤ３６と、サンギヤ３５およびリングギヤ３６に噛合する複数の遊星ギヤ３８を回転自在に支承する遊星キャリア３７とを備えるものであり、サンギヤ３５は、入力部材１２における円筒部１２ａの先端部外周にスプライン結合され、また遊星キャリア３７は出力部材１３に結合され、さらにリングギヤ３６は筒体３９の一端に一体に設けられる。
【００２２】
固定軸１７は、クランク軸６と同一軸線を有してミッションケース５に固定されるものであり、回転制御部材１６は、その固定軸１７を同軸に囲繞するように配設される。
【００２３】
図４において、第２ワンウェイクラッチ１８は、固定軸１７にスプライン結合されるクラッチインナー４１と、クラッチインナー４１を同軸に囲繞して回転制御部材１６に圧入等によって固定されるクラッチアウター４２と、クラッチインナー４１およびクラッチアウター４２間の周方向に間隔をあけた位置に配置される複数のローラーキー４３と、各ローラーキー４３の外方側に共通に係止されるばね４４とを備える。
【００２４】
クラッチインナー４１の外周面の周方向に間隔をあけた複数個所には、内方凹部４５が設けられる。またクラッチアウター４２の内周面は、クラッチインナー４１の外周面に近接対向するものであり、該クラッチアウター４２の内周面には、前記内方凹部４５に対応する複数の外方凹部４６が設けられる。
【００２５】
内方凹部４５は、ローラーキー４３の内方側に噛合可能な内方噛合部４７と、一端が該内方噛合部４７に連設されるとともにクラッチインナー４１の周方向一側（図４の左側）に向かうにつれて半径方向外方位置となるように傾斜した内方傾斜面４８とから成り、内方噛合部４７は、ローラーキー４３の内方側略１／４周の外面に当接可能として円弧状に形成される。
【００２６】
また外方凹部４６は、ローラーキー４３全体を収容可能な収容部４９と、一端が該収容部４９に連設されるとともに前記クラッチインナー４１の周方向一側（図４の左側）に向かうにつれて半径方向内方位置となるように傾斜した外方傾斜面５０と、ローラーキー４３を前記内方噛合部４７との間に挟むことを可能として外方傾斜面５０の他端に連設される外方噛合部５１とから成る。而して収容部４９は、ローラーキー４３がクラッチインナー４１の外周面に接触することを回避するようにローラーキー４３全体を収容し得る形状に形成され、外方噛合部５１は、ローラーキー４３を前記内方噛合部４７との間に挟むことを可能として円弧状に形成される。
【００２７】
各ローラーキー４３の軸方向中央部における外周には、環状の係止溝５２がそれぞれ設けられる。またばね４４は、外力が作用しない自由状態では両端がほぼ連なる円形となるようにばね線材を彎曲成形して成るものであり、全てのローラーキー４３の係止溝５２に外方側から係止される。而して全てのローラーキー４３に係止したときに、ばね４４は、その両端を離反させた状態となり、その状態でばね４４は、各ローラーキー４３を内方凹部４５側に付勢するばね力を発揮する。
【００２８】
またクラッチアウター４２には、ローラーキー４３の移動に応じたばね４４の変位を許容して該ばね４４を収納する環状溝５３が、クラッチアウター４２の内周面に開口するようにして設けられる。
【００２９】
このような第２ワンウェイクラッチ１８によれば、回転制御部材１６と一体のクラッチアウター４２が、図４の矢印５４で示すように、入力部材１２と逆方向であって外方噛合部５１をローラーキー４３に噛合させる方向に回転したときには、外方凹部４６の外方噛合部５１と内方凹部４５の内方噛合部４７との間にローラーキー４３が挟まれて、クラッチアウター４２すなわち回転制御部材１６からクラッチインナー４１に動力を伝達しようとするが、クラッチインナー４１は固定軸１７にスプライン結合されているので、クラッチアウター４１および回転制御部材１６が制止されることになる。一方、図４の矢印５５で示すように、クラッチアウター４２が、入力部材１２と同一方向に回転するときには、各ローラーキー４３が、ばね４４のばね力に抗して外方凹部４６の収容部４９に収容されることになり、これによりクラッチアウター４２すなわち回転制御部材１６が固定軸１７のまわりに空転可能となる。
【００３０】
第１遠心クラッチ１９は、リングギヤ３６を一端側に一体に有して回転制御部材１６を囲繞する筒体３９と、回転制御部材１６との間に設けられるものであり、筒体３９に外周部がスプライン結合される複数枚の外側クラッチ板５７と、それらの外側クラッチ板５７間に重合配置されるとともに内周部が回転制御部材１６にスプライン結合される一枚あるいは複数枚の内側クラッチ板５８と、最外端の外側クラッチ板５７の外面に対向して筒体３９の内面に嵌着される受圧板５９と、最内端および最外端の外側クラッチ板５７間に縮設されるばね６０と、最内端の外側クラッチ板５７の内面に対向する保持板６１で回転自在に支承されるとともに最内端の外側クラッチ板５７の内面に転がり接触する複数の球状ベアリング６２と、保持板６１に関して外側クラッチ板５７とは反対側に配置されて前記各球状ベアリング６２を転がり接触せしめる押圧板６３と、押圧板６３に関して保持板６１と反対側で押圧板６３に対向して入力部材１２に一体に設けられるカム板６４と、カム板６４および押圧板６３間に配設される複数の遠心ボール６５とを備える。而してカム板６４の押圧板６３に対向する面の周方向に間隔をあけた複数個所には、カム板６４の半径方向外方に向かうにつれて押圧板６３に近接するように傾斜して各遠心ボール６５を転がり接触させる複数のカム面６４ａが設けられる。また最内端の外側クラッチ板５７に保持板６１側から係合するストッパリング８３が筒体３９の内面に嵌着されており、このストッパリング８３によりばね６０のセット荷重が定まる。
【００３１】
このような第１遠心クラッチ１９によれば、入力部材１２すなわちカム板６４の回転によって各遠心ボール６５に遠心力が作用し、その遠心力の作用に応じて遠心ボール６５がカム面６４ａに沿ってカム板６４の半径方向外方位置に移動することにより、押圧板６３がばね６０のばね力に抗して最内端の外側クラッチ板５７を押圧し、押圧板６３の押圧力がばね６０のばね力に打ち勝って外側および内側クラッチ板５７，５８を相互に摩擦係合させたときに、筒体３９すなわちリングギヤ３６と回転制御部材１６とが連結されることになる。而してばね６０のばね力は、入力部材１２すなわちカム板６４の回転数が予め定められた第１設定回転数、たとえば自動二輪車の発進時の回転数となったときに押圧板６３に生じる押圧力により、第１遠心クラッチ１９の摩擦係合を開始し、第１設定回転数よりも大きな第２設定回転数となったときに摩擦係合を完了するように設定される。
【００３２】
第２遠心クラッチ２０は、筒体３９の一端側のリングギヤ３６に近接した部分から半径方向内方に張出した第１受圧板６６と、第１受圧板６６からカム板６４側に間隔をあけた位置で筒体３９に外周部がスプライン結合される第２受圧板６７と、第２受圧板６７およびカム板６４間に配置される保持板６８で回転自在に保持されて第２受圧板６７およびカム板６４に転がり接触する複数の球状ベアリング６９と、第１および第２受圧板６６，６７間に縮設されるばね７０と、第１受圧板６６に摩擦係合可能として第１受圧板６６に対向するとともに内周部が入力部材１２の円筒部１２ａにスプライン結合される第１摩擦板７１と、第２受圧板６７に摩擦係合可能として第２受圧板６７に対向するとともに内周部が前記円筒部１２ａにスプライン結合される第２摩擦板７２と、第１摩擦板７１からサンギヤ３５側に間隔をあけた位置で円筒部１２ａの外面に嵌着される止め輪７５および第１摩擦板７１間に設けられる皿ばね７４とを備える。しかも第１摩擦板７１の外周部は第２摩擦板７２の外周部に液密に嵌合されるものであり、第１および第２摩擦板７１，７２の外周部間には液室７３が形成される。また第２受圧板６７に保持板６８側から係合するストッパリング８４が筒体３９に嵌着されており、該ストッパリング８４によりばね７０のセット荷重が定まる。
【００３３】
この第２遠心クラッチ２０によれば、入力部材１２すなわち第１および第２摩擦板７１，７２の回転によって、両摩擦板７１，７２間に保持される潤滑液に遠心力が作用し、液室７３側に潤滑液が寄せられることによって液室７３の圧力が増加する。而して液室７３の圧力によって両摩擦板７１，７２には、相互に離反する方向の力が作用するが、その力が皿ばね７４のばね力に打ち勝って第１摩擦板７１を第１受圧板６６に摩擦係合させるまで移動させたときに第２摩擦板７２も第２受圧板６７に摩擦係合し、筒体３９すなわちリングギヤ３６と円筒部１２ａすなわち入力部材１２とが連結されることになる。而して皿ばね７４のばね力は、入力部材１２の回転数が、第１遠心クラッチ１９の第２設定回転数よりも高く設定された第３設定回転数となったときに、第１摩擦板７１に生じる押圧力によって第２遠心クラッチ２０の摩擦係合が開始され、第３設定回転数よりも大きな第４設定回転数となったときに摩擦係合を完了するように設定される。
【００３４】
ところで、カム板６４には、該カム板６４との間に潤滑液溜７７を形成するようにしてカバー７８が装着されており、ミッションケース５および固定軸１７に設けられた潤滑液導入路７９が潤滑液溜７７に連通され、入力部材１２には、潤滑液溜７７の潤滑液を第１および第２摩擦板７１，７２の内周部間に導く供給路８１が設けられる。
【００３５】
次にこの第１実施例の作用について図５を参照しながら説明すると、図示しないキック始動装置による回転運動が出力ギヤ７を介して第１ワンウェイクラッチ１５の出力部材１３に図３の矢印３３で示すように与えられると、出力部材１３は内方凹部２４の内方噛合部２６をローラーキー２２に噛合させる方向に回転し、ばね２３のばね力で定まる設定回転数以下の状態では、外方凹部２５の外方噛合部３０と内方凹部２４の内方噛合部２６との間にローラーキー２２が挟まれて、出力部材１３と、クランク軸６に対して相対回転不能な入力部材１２の円筒部１２ａとの間で動力伝達が行なわれる。すなわち第１ワンウェイクラッチ１５が動力伝達状態となり、上記キック始動装置からの動力がクランク軸６に入力され、エンジンが始動されることになる。一方、遊星ギヤ機構１４では、第１ワンウェイクラッチ１５によって出力部材１３から入力部材１２に動力が伝達されていることに伴いサンギヤ３５および遊星キャリア３７が一体に回転するので、リングギヤ３６もサンギヤ３５および遊星キャリア３７とともに入力部材１２と同一方向に回転するが、このときの入力部材１２の回転数は第１設定回転数よりも低いことから第１遠心クラッチ１９は動力遮断状態に在り、リングギヤ３６は空転する。
【００３６】
而してエンジンが始動され、クランク軸６すなわち入力部材１２の円筒部１２ａが、出力部材１３の回転数を超える回転数で回転し始めると、第１ワンウェイクラッチ１５では、各ローラーキー２２が、ばね２３のばね力に抗して外方凹部２５の収容部２８に収容されることになる。これにより第１ワンウェイクラッチ１５による動力伝達が遮断され、クランク軸６からの回転動力が出力部材１３に伝達されることはない。
【００３７】
エンジン回転数がアイドル回転数以上である第１設定回転数Ｎ１  まで上昇すると、サンギヤ３５が入力部材１２とともに回転するのに応じて遊星ギヤ３８を介してリングギヤ３６すなわち筒体３９が入力部材１２とは逆方向に回転するとともに、第１遠心クラッチ１９の係合作動が開始される。これにより回転制御部材１６には第１遠心クラッチ１９の係合力に応じた入力部材１２とは逆方向の回転動力が伝達されるが、回転制御部材１６の入力部材１２とは逆方向の回転は第２ワンウェイクラッチ１８によって阻止されるものであり、筒体３９すなわちリングギヤ３６の回転が制動されることになる。このため、リングギヤ３６は第１遠心クラッチ１９の係合力に応じて制動されることになり、遊星ギヤ機構１４では、リングギヤ３６の回転速度に応じて遊星キャリア３７がサンギヤ３５すなわち入力部材１６と同一方向に回転し、入力部材１２の回転速度変化に伴う第１遠心クラッチ１９の係合力変化に応じて変速比を変化させることになり、入力部材１２および出力部材１３間の伝達トルクが入力部材１２の回転数増大に応じて増大する。
【００３８】
入力部材１２の回転数がさらに増大して第２設定回転数Ｎ２  に達すると、第１遠心クラッチ１９の摩擦係合力が最大となり、リングギヤ３６の回転が完全に停止する。したがって遊星ギヤ機構１４で定まる一定の変速比で入力部材１２から出力部材１３に回転動力が伝達されることになり、エンジン回転数に比例して出力部材１３に動力が伝達される。これは自動二輪車の低速走行時に対応するものである。
【００３９】
入力部材１２の回転数が第２設定回転数Ｎ２  以上の第３設定回転数Ｎ３  に達すると、第２遠心クラッチ２０の係合作動が開始され、入力部材１２およびリングギヤ３６間が第２遠心クラッチ２０の係合力に応じて連結され、リングギヤ３６は入力部材１２と同一方向に回転することになるので、入力部材１２の回転速度変化に伴う第２遠心クラッチ２０の係合力変化に応じて変速比を変化させながら出力部材１３に回転動力が伝達されることになる。この際、第１遠心クラッチ１９も係合状態にあるが、回転制御部材１６は入力部材１２と同一方向に回転することが許容されているので、リングギヤ３６が入力部材１２と同一方向に回転することは許容されている。
【００４０】
入力部材１２の回転数が第３設定回転数Ｎ３  以上の第４設定回転数Ｎ４  に達して第２遠心クラッチ２０の摩擦係合が完了すると、リングギヤ３６および筒体３９は入力部材１２と一体となって同一方向に回転することになる。而してサンギヤ３４およびリングギヤ３６が入力部材１２とともに一体に回転作動するのに伴い、遊星ギヤ機構１４を介して入力部材１２および出力部材１３が一体となって回転するようになり、これは自動二輪車の高速走行時に対応するものである。
【００４１】
ところで、第２遠心クラッチ２０における皿ばね７４の荷重特性は、図６で示すようなものであり、最大荷重をセット荷重と定めているときには、第２遠心クラッチ２０の摩擦係合完了時には皿ばね７４のばね荷重がセット荷重よりも低い値となっている。したがって減速時には、図５の破線で示すように、第４設定荷重Ｎ４  よりも低い回転数となるまでは高速走行時の状態が継続される。
【００４２】
このように本発明に従う無段変速機８では、入力部材１２および出力部材１３を同一軸線上に配置することでコンパクトな構成とすることが可能であり、しかもベルトを用いた従来のものと比べて耐久性の向上を図ることが可能である。また低速側では遊星ギヤ機構１４で得られる通常の伝達効率を得ることが可能であり、また高速側では入力部材１２および出力部材１３を直結とした高い伝達効率を得ることが可能となる。
【００４３】
図７は本発明の第２実施例を示すものであり、上記第１実施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。
【００４４】
入力部材１２およびリングギヤ３６間に設けられる第２遠心クラッチ２０′は、筒体３９から半径方向内方に張出した第１受圧板６６と、筒体３９に外周部がスプライン結合される第２受圧板６７と、保持板６８で回転自在に保持されて第２受圧板６７およびカム板６４に転がり接触する複数の球状ベアリング６９と、両受圧板６６，６７間に縮設されるばね７０と、第１受圧板６６に対向する第１摩擦板７１と、第２受圧板６７に対向する第２摩擦板７２′と、第１摩擦板７１を第２摩擦板７２′に近接させる方向のばね力を発揮する皿ばね７４とを備える。
【００４５】
第２摩擦板７２′の内周部は、入力部材１２の円筒部１２ａにおける外周にスプライン結合される。また、第１摩擦板７１の内周部は第２摩擦板７２′の内周部にスプライン結合され、第１摩擦板７１の外周部は第２摩擦板７２′の外周部に液密に嵌合され、第１および第２摩擦板７１，７２の外周部間には液室７３が形成される。また第２摩擦板７２′の内周部外面に止め輪７５が嵌着され、該止め輪７５および第１摩擦板７１間に皿ばね７４が設けられる。
【００４６】
この第２実施例によれば、無段変速機の全体組立時において、第１摩擦板７１、第２摩擦板７２′、皿ばね７４および止め輪７５を組立体として予め組立ておくことができ、組立作業能率の向上に寄与することができる。
【００４７】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように本発明は、入力部材と、該入力部材と同一軸線まわりに回転自在な出力部材と、入力部材に結合されるサンギヤおよびリングギヤに噛合される遊星ギヤが遊星キャリアで回転自在に支承されるとともに遊星キャリアが出力部材に結合される遊星ギヤ機構と、入力部材と同一の回転軸線を有する回転制御部材と、入力部材の回転方向とは逆方向に前記回転制御部材が回転することを制止するが入力部材の回転方向と同一方向への回転制御部材の回転を許容して回転制御部材および固定部材間に設けられるワンウェイクラッチと、入力部材の回転数が第１設定回転数に達するのに応じて係合を開始するとともに入力部材の回転数が第１設定回転数よりも大きな第２設定回転数に達したときに係合を完了するようにして前記リングギヤおよび回転制御部材間に設けられる第１遠心クラッチと、入力部材の回転数が第２設定回転数よりも大きな第３設定回転数に達するのに応じて係合を開始するとともに入力部材の回転数が第３設定回転数よりも大きな第４設定回転数に達したときに係合を完了するようにして入力部材およびリングギヤ間に設けられる第２遠心クラッチとを備えるので、入力部材および出力部材を同一軸線上に配置したコンパクトな構成とすることができ、ベルトを用いた従来のものと比べて耐久性の向上を図ることが可能であり、さらに高い伝達効率を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の無段変速機の縦断面図である。
【図２】無段変速機の概略構成図である。
【図３】図１の２−２線拡大断面図である。
【図４】図１の４−４線拡大断面図である。
【図５】伝達トルク特性図である。
【図６】皿ばねの荷重特性図である。
【図７】第２実施例の無段変速機の要部縦断側面図である。
【符号の説明】
８・・・無段変速機
１２・・・入力部材
１３・・・出力部材
１４・・・遊星ギヤ機構
１６・・・回転制御部材
１７・・・固定部材としての固定軸
１８・・・ワンウェイクラッチ
１９・・・第１遠心クラッチ
２０，２０′・・・第２遠心クラッチ
３５・・・サンギヤ
３６・・・リングギヤ
３７・・・遊星キャリア
３８・・・遊星ギヤ
【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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【図６】
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【図７】
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