(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸（３２）に固定される固定シーブ（７１）と、
前記固定シーブ（７１）に向き合わせられながら前記クランク軸（３２）の軸方向に移動可能に前記クランク軸（３２）に支持される可動シーブ（７２）と、
前記固定シーブ（７１）および前記可動シーブ（７２）で形成されるプーリー（６７）に巻きかけられるベルト（７３）と、
前記軸方向に前記固定シーブ（７１）に対して相対変位不能に配置されて、前記クランク軸（３２）の回転軸線（Ｘｉｓ）から遠ざかるにつれて前記固定シーブ（７１）に接近するカム面（８９ａ）を有する変速部材（８９）と、
前記変速部材（８９）および前記可動シーブ（７２）の間に挟まれて、遠心力の増加に応じて遠心方向にカム面（８９ａ）に沿って移動し軸方向に前記可動シーブ（７２）を駆動する遠心ウエイト（７６）と、
前記可動シーブ（７２）に機構的に連結されて、前記可動シーブ（７２）の軸方向変位量を増幅した変位量で特定の軌道上を移動する複数の規制体（９２、１６３）を有する増幅部材（９３、１６４）と、
前記増幅部材（９３、１６４）のいずれかの前記規制体（９２、１６３）に接触して前記規制体（９２、１６３）の移動を規制する第１位置、および、前記規制体（９２、１６３）から離脱して前記規制体（９２、１６３）の移動を許容する第２位置の間で線形に変位するロック部材（９４、１６５）と
を備えることを特徴とするベルト式無段変速機。
【請求項２】
請求項１に記載のベルト式無段変速機において、
前記増幅部材（９３、１６４）は、回転軸（Ｘｐ）回りで回転し、前記回転軸（Ｘｐ）に同心の円弧に沿って前記規制体（９２、１６３）を配列し、
前記ロック部材（９４、１６５）は、前記回転軸（Ｘｐ）に平行な軸心を有する作動軸を備えたソレノイドアクチュエーター（７８、１７３）に連結される
ことを特徴とするベルト式無段変速機。
【請求項３】
請求項２に記載のベルト式無段変速機において、軸方向の第１位置で前記ロック部材（９４）を支持する第１体（１１５）と、軸方向に第１位置から離れた第２位置で前記ロック部材（９４）を支持する第２体（１１６）とをさらに備え、前記第１体（１１５）および前記第２体（１１６）の間で前記ロック部材（９４）は前記規制体（９２）に係り合うことを特徴とするベルト式無段変速機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のベルト式無段変速機において、
前記固定シーブ（７１）から前記可動シーブ（７２）を遠ざける方向に回転軸（Ｘｐ）回りに前記増幅部材（９３）に駆動力を加える弾性体（１２２）をさらに備え、
前記規制体（９２）は、回転軸（Ｘｐ）に同心の円弧に沿って低速段から高速段に向かって１列に前記増幅部材（９３）上に配列され、
前記増幅部材（９３）は、前記ロック部材（９４）の離脱時に自重で前記回転軸（Ｘｐ）回りに回転して、前記ロック部材（９４）の経路上に最低速段の規制体（９２）を位置させる重量分布を有する
ことを特徴とするベルト式無段変速機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のベルト式無段変速機において、前記可動シーブ（７２）から前記固定シーブ（７１）を貫通して延び、先端で連結部材（１０２）に結合されるアーム（１０３）を有し、前記連結部材（１０２）の軸方向変位を前記規制体（９２）の軌道上の変位に変換する運動変換機構（９１）を備えることを特徴とする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、クランク軸に固定される固定シーブと、固定シーブに向き合わせられながらクランク軸の軸方向に移動可能にクランク軸に支持される可動シーブと、固定シーブおよび可動シーブで形成されるプーリーに巻きかけられるベルトと、軸方向に固定シーブに対して相対変位不能に配置されて、クランク軸の回転軸線から遠ざかるにつれて固定シーブに接近するカム面を有する変速部材と、変速部材および可動シーブの間に挟まれて、遠心力の増加に応じて遠心方向にカム面に沿って移動し軸方向に可動シーブを駆動する遠心ウエイトとを備えるベルト式無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１はＶベルト式無段変速機を開示する。Ｖベルト式無段変速機は、遠心ウエイトに基づき軸方向に可動シーブを駆動する第１シフト機構と、アクチュエーターの動作に応じて軸方向に可動シーブを駆動する第２シフト機構とを備える。アクチュエーターは、送りねじの働きでモーターの回転力を軸方向の線形運動に変換する。モーターの回転力に基づき可動シーブは駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開２０１４−１９６７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のＶベルト式無段変速機では、送りを用いてモーターの回転運動が可動シーブの線形運動に変換される。雄ねじと雌ねじとは面で接触することから、可動シーブの駆動にあたってモーターには大きな駆動力が要求される。また、モーターと送りねじ機構とを用いるために、構造が複雑となり、コストが上昇してしまう。【０００５】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、廉価な構造で変速比を固定することができるベルト式無段変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１側面によれば、クランク軸に固定される固定シーブと、前記固定シーブに向き合わせられながら前記クランク軸の軸方向に移動可能に前記クランク軸に支持される可動シーブと、前記固定シーブおよび前記可動シーブで形成されるプーリーに巻きかけられるベルトと、前記軸方向に前記固定シーブに対して相対変位不能に配置されて、前記クランク軸の回転軸線から遠ざかるにつれて前記固定シーブに接近するカム面を有する変速部材と、前記変速部材および前記可動シーブの間に挟まれて、遠心力の増加に応じて遠心方向にカム面に沿って移動し軸方向に前記可動シーブを駆動する遠心ウエイトと、前記可動シーブに機構的に連結されて、前記可動シーブの軸方向変位量を増幅した変位量で特定の軌道上を移動する複数の規制体を有する増幅部材と、前記増幅部材のいずれかの前記規制体に接触して前記規制体の移動を規制する第１位置、および、前記規制体から離脱して前記規制体の移動を許容する第２位置の間で線形に変位するロック部材とを備えるベルト式無段変速機が提供される。【０００７】
第２側面によれば、第１側面の構成に加えて、前記増幅部材は、回転軸回りで回転し、前記回転軸に同心の円弧に沿って前記規制体を配列し、前記ロック部材は、前記回転軸に平行な軸心を有する作動軸を備えたソレノイドアクチュエーターに連結される。【０００８】
第３側面によれば、第２側面の構成に加えて、ベルト式無段変速機は、軸方向の第１位置で前記ロック部材を支持する第１体と、軸方向に第１位置から離れた第２位置で前記ロック部材を支持する第２体とをさらに備え、前記第１体および前記第２体の間で前記ロック部材は前記規制体に係り合う。【０００９】
第４側面によれば、第１〜第３側面のいずれかの構成に加えて、ベルト式無段変速機は、前記固定シーブから前記可動シーブを遠ざける方向に回転軸回りに前記増幅部材に駆動力を加える弾性体をさらに備え、前記規制体は、回転軸に同心の円弧に沿って低速段から高速段に向かって１列に前記増幅部材上に配列され、前記増幅部材は、前記ロック部材の離脱時に自重で前記回転軸回りに回転して、前記ロック部材の経路上に最低速段の規制体を位置させる重量分布を有する。【００１０】
第５側面によれば、第１〜第４側面のいずれかの構成に加えて、ベルト式無段変速機は、前記可動シーブから前記固定シーブを貫通して延び、先端で連結部材に結合されるアームを有し、前記連結部材の軸方向変位を前記規制体の軌道上の変位に変換する運動変換機構を備える。
【発明の効果】
【００１１】
第１側面によれば、クランク軸の回転が速まると、遠心ウエイトに作用する遠心力が増加し、遠心ウエイトは遠心方向に移動する。可動シーブは固定シーブに接近する。その結果、ベルトの軌道半径は増大し、変速比は減少する。遠心ウエイトの移動で無段変速機能は実現される。このとき、可動シーブの軸方向変位量は特定の軌道上を移動する規制体の変位量に変換される。ロック部材がいずれかの規制体に接触して規制体の移動を規制すると、可動シーブの移動は阻止される。その結果、変速比は固定される。こうしてロック部材の働きで無段変速機能と固定変速比とは切り替えられることができる。しかも、可動シーブの軸方向変位量は増幅されて規制体の変位量に変換されるので、規制体およびロック部材を微小化せずとも、固定変速比の変化量は細かく設定されることができる。規制体およびロック部材には十分な強度が確保されることができる。【００１２】
第２側面によれば、規制体の移動は、作動軸の直線運動を実現するソレノイドアクチュエーターの働きで規制される。ソレノイドアクチュエーターの作動軸は線形に移動するだけなので、固定変速比の制御は簡素化される。しかも、ソレノイドアクチュエーターの作動軸には、その軸心に直交する方向から力が加わるだけなので、軸方向に作動軸に動力が加わらなくても、簡易な構造で固定変速比は維持されることができる。【００１３】
第３側面によれば、ロック部材は第１体および第２体で両持ち支持されるので、ロック部材に軸心の直交方向から荷重が加わっても、ロック部材からソレノイドアクチュエーターに作用する荷重は抑制される。ソレノイドアクチュエーターの耐久性は向上する。【００１４】
第４側面によれば、弾性体の働きで増幅部材にはロック部材の経路上に最低速段の規制体を位置させる駆動力が作用する。併せて、重量分布の働きで、重力加速度に基づき増幅部材には経路上に最低速段の規制体を位置させる回転力が生成される。こうして増幅部材は、ロック部材の経路上に高速段の規制体を位置させる姿勢から、ロック部材の経路上に最低速段の規制体を位置させる姿勢に容易く復帰することができる。重量分布の働きで弾性部材の弾性力は低減されることができる。【００１５】
第５側面によれば、アームはクランク軸の軸方向に延びて固定シーブを貫通し連結部材に結合されるので、アームが固定シーブを迂回して連結部材に結合される場合に比べて、アームの構造は簡素化されるとともに、固定シーブの径方向外側への機構の大型化を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は一実施形態に係るスクーター型自動二輪車の全体構成を概略的に示す側面図である。（第１の実施の形態）
【図２】図２は第１実施形態に係る駆動ユニットの拡大断面図である。（第１の実施の形態）
【図３】図３は図２の拡大部分断面図である。（第１の実施の形態）
【図４】図４は図３の４−４線に沿った拡大断面図であって、増幅部材を概略的に示す図である。（第１の実施の形態）
【図５】図５は図３に対応し、第２シフト機構の変形例を示す拡大部分断面図である。（第１の実施の形態）
【図６】図６は第２実施形態に係る第２シフト機構の構成を概略的に示す拡大部分断面図である。（第２の実施の形態）
【図７】図７は第１カム部材および第２カム部材の動きを概略的に示す模式図である。（第２の実施の形態）
【図８】図８は第３実施形態に係る第２シフト機構の構成を概略的に示す拡大部分断面図である。（第３の実施の形態）
【符号の説明】
【００１７】
３２…クランク軸
６７…プーリー（駆動プーリー装置）
７１…固定シーブ
７２…可動シーブ
７３…ベルト（Ｖベルト）
７６…遠心ウエイト
７８…ソレノイドアクチュエーター
８９…変速部材（ウエイト保持プレート）
８９ａ…カム面
９１…運動変換機構
９２…規制体
９３…増幅部材
９４…ロック部材
１０２…連結部材（リング部材）
１０３…アーム
１１５…第１体
１１６…第２体
１２２…弾性体（ばね部材）
１５４…弾性体（戻しばね）
１６３…規制体
１６４…増幅部材
１６５…ロック部材
１７３…ソレノイドアクチュエーター
Ｘｉｓ…（クランク軸の）回転軸線
Ｘｐ…回転軸（揺動軸の軸心）
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下の説明では、前後、上下および左右の各方向は自動二輪車に搭乗した乗員から見た方向をいう。
【第１の実施の形態】
【００１９】
図１は鞍乗り型車両の一実施形態に係るスクーター型自動二輪車を概略的に示す。自動二輪車１１は車体フレーム１２および車体カバー１３を備える。車体フレーム１２は、その前端のヘッドパイプ１４と、前端でヘッドパイプ１４に結合されるメインフレーム１５と、メインフレーム１５の後部に結合されて車幅方向に延びるクロスパイプ１６と、該クロスパイプ１６の両端部に前端部がそれぞれ接続されて車両前後方向に延びる左右一対のリアフレーム１７とを備える。ヘッドパイプ１４には、水平軸回りに回転自在に前輪ＷＦを支持するフロントフォーク１８と棒状の操向ハンドル１９とが操向可能に支持される。
【００２０】
車体カバー１３は車体フレーム１２に装着される。車体カバー１３にはリアフレーム１７の上方で乗員シート２１が搭載される。車体カバー１３は、ヘッドパイプ１４を前方から覆うフロントカバー２２と、フロントカバー２２から連続するレッグシールド２３と、レッグシールド２３の下端から連続して、乗員シート２１および前輪ＷＦの間でメインフレーム１５の上方に配置されるステップフロア２４とを備える。
【００２１】
リアフレーム１７の下方の空間にはユニットスイング式の駆動ユニット２５が配置される。駆動ユニット２５は、リアフレーム１７の前端に結合されるブラケット２６に、リンク２７を介して上下方向に揺動自在に連結される。駆動ユニット２５の後端には水平軸回りで回転自在に後輪ＷＲが支持される。リンク２７およびブラケット２６から離れた位置でリアフレーム１７と駆動ユニット２５との間にはリアクッションユニット２８が配置される。駆動ユニット２５は、空冷式単気筒のエンジン２９と、エンジン２９および後輪ＷＲに接続されて、エンジン２９の出力を後輪ＷＲに伝達する伝動装置３１とを備える。エンジン２９のエンジン本体２９ａに伝動装置３１の伝動ケース３１ａが結合される。
【００２２】
エンジン２９のエンジン本体２９ａは、回転軸線回りで回転自在にクランク軸３２を支持するクランクケース３３と、クランクケース３３に結合されるシリンダーブロック３４と、シリンダーブロック３４に結合されるシリンダーヘッド３５と、シリンダーヘッド３５に結合されるヘッドカバー３６とを備える。シリンダーヘッド３５には吸気装置３７および排気装置３８が接続される。吸気装置３７は、伝動ケース３１ａに支持されるエアクリーナー３９と、エアクリーナー３９およびシリンダーヘッド３５の間に配置されるスロットルボディ４１とを備える。シリンダーヘッド３５の上部側壁には燃料噴射弁４２が取り付けられる。排気装置３８は、シリンダーヘッド３５の下部側壁からエンジン本体２９ａの下方を通って後方に延びる排気管４３と、排気管４３の下流端に接続されてクランクケース３３に連結される排気マフラー（図示されず）とを備える。
【００２３】
図２に示されるように、シリンダーブロック３４にはシリンダーボア４４が区画される。シリンダーボア４４にはシリンダー軸線Ｃに沿ってスライド自在にピストン４５が嵌め込まれる。シリンダー軸線Ｃはわずかに前上がりに傾斜する。ピストン４５にクランク軸３２は連結される。クランク軸３２の回転軸線Ｘｉｓは車幅方向に向けられる。
【００２４】
シリンダーヘッド３５には燃焼室４６が区画される。燃焼室４６はシリンダーボア４４から連続する。ピストン４５はシリンダーヘッド３５に向き合ってシリンダーヘッド３５との間に燃焼室４６を仕切る。燃焼室４６には吸気装置３７を経て混合気が導入される。燃焼室４６内の排ガスは排気装置３８を経て排出される。
【００２５】
クランクケース３３は第１ケース半体３３ａおよび第２ケース半体３３ｂに分割される。第１ケース半体３３ａおよび第２ケース半体３３ｂは協働でクランク室４７を区画する。クランク室４７にクランク軸３２のクランクが収容される。第１ケース半体３３ａは回転自在にクランク軸３２を支持する軸受け４８ａを有する一方で、第２ケース半体３３ｂは回転自在にクランク軸３２を支持する軸受け４８ｂを有する。
【００２６】
クランクケース３３には発電機４９が結合される。発電機４９は、クランクケース３３の第１ケース半体３３ａを貫通して第１ケース半体３３ａから突き出るクランク軸３２に固定される筒形のローター５１と、ローター５１に囲まれてクランク軸３２周りに配置されるステーター５２とを備える。ステーター５２は第１ケース半体３３ａに締結される支持板５３に固定される。ローター５１とステーター５２との相対回転に応じて発電機４９は電流を生成する。
【００２７】
第１ケース半体３３ａには、発電機４９を囲む筒状の発電機カバー５４が結合される。発電機カバー５４の開放端に空気導入口５４ａが区画される。空気導入口５４ａにはラジエーター５５が配置される。ローター５１の外面には冷却ファン５６が結合される。クランク軸３２の回転に応じて冷却ファン５６は回転し、ラジエーター５５に冷却風は流通する。
【００２８】
伝動装置３１は、伝動ケース３１ａ内に収容されて、クランク軸３２から伝達される回転動力を無段階に変速する電子制御Ｖベルト式無段変速機（以下「変速機」という）５７と、伝動ケース３１ａ内に収容されて、変速機５７の回転動力を減速して後輪ＷＲの車軸５８に伝達する減速ギア機構５９とを備える。後輪ＷＲは伝動ケース３１ａと支持アーム６１との間に配置される。支持アーム６１はクランクケース３３から連続して車両後方に向かって延びる。支持アーム６１に前述の排気マフラーは取り付けられる。後輪ＷＲの車軸５８は軸心回りに回転自在に伝動ケース３１ａおよび支持アーム６１に両持ち支持される。
【００２９】
伝動ケース３１ａは、クランクケース３３の第２ケース半体３３ｂから連続するケース主体６２と、ケース主体６２に締結されて、ケース主体６２との間に変速機室６３を区画するケースカバー６４と、ケース主体６２に締結されて、ケース主体６２との間にギア室６５を区画するギアカバー６６とを備える。変速機室６３には変速機５７が収容される。ギア室６５には減速ギア機構５９が収容される。ケース主体６２およびケースカバー６４は協働でミッションケースを構成する。
【００３０】
変速機５７は、変速機室６３内に配置されて、駆動軸としてのクランク軸３２に取り付けられる駆動プーリー装置６７と、変速機室６３内に配置されて、変速機室６３からギア室６５に突き出る従動軸６８に取り付けられる従動プーリー装置６９とを備える。駆動プーリー装置６７では、クランク軸３２に固定される固定シーブ７１と、固定シーブ７１に向き合わせられながらクランク軸３２の軸方向に移動可能にクランク軸３２に支持される可動シーブ７２とで駆動プーリーは構成される。駆動プーリーにＶベルト７３が巻き掛けられる。可動シーブ７２はクランクケース３３の第２ケース半体３３ｂと固定シーブ７１との間に配置される。
【００３１】
同様に、従動プーリー装置６９では、従動軸６８に同軸に装着される固定シーブ７４と、固定シーブ７４に向き合わせられながら、従動軸６８に同軸に装着される可動シーブ７５とで従動プーリーは構成される。従動プーリーにＶベルト７３が巻き掛けられる。駆動プーリー装置６７のベルト巻き掛け径の変化に応じて従動プーリー装置６９のベルト巻き掛け径は変化する。
【００３２】
変速機５７は、遠心ウエイト７６の遠心力に基づき最低速段（最大の変速比）から最高速段（最小の変速比）まで変速比を変更する第１シフト機構７７ａと、回転軸線Ｘｉｓに平行な軸心を有する作動軸７８ａを備えたソレノイドアクチュエーター７８を含む第２シフト機構７７ｂとを備える。第１シフト機構７７ａおよび第２シフト機構７７ｂの働きに応じて、可動シーブ７２の軸方向移動は実現され、Ｖベルト７３の巻き掛け半径は変化する。
【００３３】
従動プーリー装置６９は、従動軸６８に同軸の円筒形を有し、同軸に従動軸６８に装着される内筒８１と、従動軸６８に同軸の円筒形を有し、同軸に内筒８１に装着される外筒８２とを備える。内筒８１は従動軸６８に相対回転自在に支持される。外筒８２は内筒８１に相対回転自在かつ軸方向相対変位自在に支持される。内筒８１に固定シーブ７４は同軸に固定される。内筒８１と固定シーブ７４とは例えばアルミニウムといった鉄鋼よりも軽い材料から一体として成形される。外筒８２に可動シーブ７５は同軸に固定される。外筒８２と可動シーブ７５とは例えばアルミニウムといった鉄鋼よりも軽い材料から一体として成形される。外筒８２および内筒８１の軸方向相対変位に応じて可動シーブ７５は固定シーブ７４に近づいたり固定シーブ７４から遠ざかったりする。
【００３４】
従動軸６８には遠心クラッチ８３が装着される。遠心クラッチ８３は内筒８１に固定されるクラッチプレート８３ａを備える。クラッチプレート８３ａと可動シーブ７５との間には弦巻ばね８４が配置される。弦巻ばね８４は固定シーブ７４に向かって可動シーブ７５を押し付ける弾性力を発揮する。駆動プーリー装置６７でＶベルト７３の巻き掛け半径が増大すると、従動プーリー装置６９では弦巻ばね８４の弾性力に抗して可動シーブ７５は固定シーブ７４から遠ざかりＶベルト７３の巻き掛け半径は減少する。
【００３５】
遠心クラッチ８３は、従動軸６８に固定されるアウタープレート８３ｂを備える。アウタープレート８３ｂはクラッチプレート８３ａに向き合わせられる。クラッチプレート８３ａが回転すると、遠心力の働きでクラッチプレート８３ａにアウタープレート８３ｂは結合される。こうして従動プーリー装置６９の回転は従動軸６８に伝達される。エンジン回転数が設定回転数を超えると、遠心クラッチ８３は動力伝達状態を確立する。
【００３６】
減速ギア機構５９は、ギア室６５に突き出る従動軸６８に固定されるドライブギア８５と、後輪ＷＲの車軸５８に固定されるファイナルギア８６と、ドライブギア８５およびファイナルギア８６の間に配置されるアイドルギア８７ａ、８７ｂとを備える。アイドルギア８７ａ、８７ｂは共通の中間軸８８に固定される。アイドルギア８７ａにドライブギア８５が噛み合い、アイドルギア８７ｂにファイナルギア８６が噛み合う。こうして従動軸６８の回転は減速されて後輪ＷＲの車軸５８に伝達される。
【００３７】
図３に示されるように、第１シフト機構７７ａは、軸方向に固定シーブ７１に対して相対変位不能に配置されて、クランク軸３２の回転軸線Ｘｉｓから遠ざかるにつれて固定シーブ７１に接近するカム面８９ａを有するウエイト保持プレート（変速部材）８９を備える。可動シーブ７２の背面とウエイト保持プレート８９のカム面８９ａとの間に遠心ウエイト７６は挟まれる。遠心ウエイト７６は、可動シーブ７２の径方向に変位自在にウエイト保持プレート８９および可動シーブ７２の間に保持される。可動シーブ７２の回転速度が増大すると、遠心ウエイト７６は、遠心力の増加に応じて遠心方向にカム面８９ａに沿って移動し、軸方向に可動シーブ７２を駆動する。こうして遠心ウエイト７６がカム面８９ａに沿って径方向にクランク軸３２の回転軸線Ｘｉｓから遠ざかると、可動シーブ７２は固定シーブ７１に向かって前進する。可動シーブ７２の回転速度が下がると、遠心ウエイト７６は遠心力の減少に応じてカム面８９ａに沿って回転軸線Ｘｉｓに接近し、その結果、可動シーブ７２は固定シーブ７１から後退する（遠ざかる）。
【００３８】
第２シフト機構７７ｂは、可動シーブ７２の軸方向線形運動を回転軸線Ｘｉｓ回りの回転運動に変換する運動変換機構９１と、運動変換機構９１を通じて可動シーブ７２に連結されて、規定の変位量で特定の軌道上を移動する複数の規制体９２を有する増幅部材９３と、いずれかの規制体９２に接触して規制体９２の移動を規制する第１位置、および、規制体９２から離脱して規制体９２の移動を許容する第２位置の間で線形に変位するロック部材９４とを備える。
【００３９】
運動変換機構９１は、クランク軸３２から軸方向にずれた位置でクランク軸３２に同軸に変換機構カバー９５に固定される支軸９６と、軸方向に変位自在に支軸９６に装着され、外周面にカム溝９７を有するスリーブ９８と、カム溝９７に嵌め合わせられる軸体９９を有して、支軸９６の軸心（回転軸線Ｘｉｓ）回りで回転自在にスリーブ９８に装着される伝達ギア１０１と、軸方向に変位不能であって軸心回りに相対回転自在にスリーブ９８に支持されるリング部材（連結部材）１０２と、可動シーブ７２に一体に形成されて、先端でリング部材１０２に結合されるアーム１０３とを備える。
【００４０】
変換機構カバー９５はケースカバー６４の外面に結合される。変換機構カバー９５は例えばボルト１０４でケースカバー６４に締結されればよい。変換機構カバー９５とケースカバー６４との間に伝達ギア１０１および増幅部材９３を収容する空間は区画される。ここでは、支軸９６の固定にあたって変換機構カバー９５には補助カバー１０５が結合される。支軸９５は補助カバー１０５にボルト１０６で固定される。補助カバー１０５はボルト１０７で変換機構カバー９５に締結される。
【００４１】
スリーブ９８の軸孔９８ａに支軸９６は挿入される。軸孔９８ａの内周面と支軸９６の外周面との間には例えばスプラインが刻まれる。スプラインはスリーブ９８と支軸９６との間で相対回転を阻止する。スリーブ９８は、最もクランク軸３２に近づく最低段位置と、最もクランク軸３２から遠ざかる最高段位置との間で軸方向に支軸９６上で変位する。補助カバー１０５は、補助カバー１０５の車幅方向内側に配置されるスリーブ９８の軸方向の移動を規制する規制部１０５ａを有する。補助カバー１０５の規制部１０５ａは軸方向にスリーブ９８の外端に当たって最高段位置を超えるスリーブ９８の移動を規制する。
【００４２】
スリーブ９８は液密にケースカバー６４を貫通する。スリーブ９８の外周にはオイルシール１０８が装着される。ケースカバー６４の内側でスリーブ９８の一端には先端部材１０９が固定される。先端部材１０９にはボールベアリング１１１を介して回転軸線Ｘｉｓ回りで相対回転自在にリング部材１０２が支持される。ここでは、先端部材１０９はボールベアリング１１１の内輪に圧入される。リング部材１０２に対して先端部材１０９の移動は軸方向に拘束される。先端部材１０９はリング部材１０２に一体的に軸方向に移動する。
【００４３】
アーム１０３は、クランクケース３３の第２半体３３ｂから遠ざかる方向に可動シーブ７５から延びる。アーム１０３は固定シーブ７１を貫通して先端でリング部材１０２に受け止められる。固定シーブ７１にはアーム１０３の貫通を許容する孔７１ａが形成される。アーム１０３の先端はリング部材１０２にボルト１１２で連結される。こうして可動シーブ７２の軸方向変位はリング部材１０２の軸方向変位を引き起こす。リング部材１０２はクランク軸３２に同期して回転軸線Ｘｉｓ回りで回転するものの、スリーブ９８の回転は阻止される。本実施形態では、アーム１０３は、可動シーブ７５に別体に形成されて可動シーブ７５に固定されてもよく、リング部材１０２に一体に形成されてもよく、スリーブ９８に回転軸線Ｘｉｓ回りで相対回転自在に連結されてもよい。アーム１０３とスリーブ９８との連結関係には種々の設計変更が適用されることができる。
【００４４】
カム溝９７は、スリーブ９８に区画される長孔で構成される。長孔は、クランク軸３２から遠ざかるにつれて指定の回転方向に角位置を変化させる形状に形成される。軸体９９には長孔の側壁から回転軸線Ｘｉｓ回りの駆動力が作用する。スリーブ９８の軸方向移動に応じて軸体９９は回転軸線Ｘｉｓ回りで移動する。こうして伝達ギア１０１は回転軸線Ｘｉｓ回りで回転する。
【００４５】
増幅部材９３は、回転軸線Ｘｉｓに平行な軸心を有する揺動軸１１３と、揺動軸１１３から遠心方向に離れた位置で、揺動軸１１３の軸心Ｘｐに同心の円弧に沿ってギア歯１１４ａを配列する従動ギア１１４とを備える。揺動軸１１３はケースカバー６４および変換機構カバー９５に軸心Ｘｐ回りに回転自在に支持される。揺動軸１１３はケースカバー６４および変換機構カバー９５に両持ち支持される。従動ギア１１４に伝達ギア１０１は噛み合わせられる。こうしてスリーブ９８の回転力は増幅部材９３に伝達される。
【００４６】
ロック部材９４は回転軸線Ｘｉｓに平行な軸心を有する円柱体に形成される。円柱体は、軸方向の第１位置でケースカバー６４に一体に形成される第１体１１５に支持され、軸方向に第１位置から離れた第２位置で変換機構カバー９５に一体に形成される第２体１１６に支持される。第１体１１５および第２体１１６の間でロック部材９４には切り欠き１１７が形成される。
【００４７】
ロック部材９４はソレノイドアクチュエーター７８の作動軸７８ａに連結される。ソレノイドアクチュエーター７８は電力の供給に応じて電磁力の働きで第１位置と第２位置との間でロック部材９４を動かす。ロック部材９４が第１位置に位置すると、切り欠き１１７は規制体９２の軌道からずれる。ロック部材９４が第２位置に位置すると、切り欠き１１７は規制体９２の軌道上に配置される。
【００４８】
図４に示されるように、増幅部材９３は、１８０度よりも小さい中心角を有する扇形に形成される。規制体９２は、揺動軸１１３の軸心Ｘｐに同心の円弧１１８ａに沿って、最低速段から最高速段に向かって１列に配列される。規制体９２は等間隔で並べられればよい。個々の規制体９２は、円弧１１８ａの縁から軸心Ｘｐ側に半円形で窪んだ窪み１１８ｂで形成される。第１位置のロック部材９４は窪み１１８ｂに進入して第１体１１５および第２体１１６の間で規制体９２に係り合う。このとき、揺動軸１１３の軸心Ｘｐから規制体９２までの距離Ｒ１は、揺動軸１１３の軸心Ｘｐから従動ギア１１４のギア歯１１４ａまでの距離Ｒ２よりも大きく設定される。したがって、ギア歯１１４ａの変位量は距離の比率（＝Ｒ１／Ｒ２）に応じて増幅され規制体９２の変位量に変換される。
【００４９】
次に変速機５７の動作を説明する。自動二輪車１１の走行にあたって駆動プーリー装置６７では可動シーブ７２は固定シーブ７１から最も遠ざかる。Ｖベルト７３はクランク軸３２に最も接近する。従動プーリー装置６９では可動シーブ７５は固定シーブ７４に最も接近する。Ｖベルト７３は従動軸６８から最も遠ざかる。
【００５０】
このとき、ソレノイドアクチュエーター７８は第１位置にロック部材９４を保持する。増幅部材９３は揺動軸１１３の軸心Ｘｐ回りで初期角位置に位置する。最低速段の規制体９２はロック部材９４の切り欠き１１７内に位置する。したがって、増幅部材９３の回転は許容される。規制体９２は増幅部材９３の回転に応じて切り欠き１１７内の空間を通過する。
【００５１】
クランク軸３２の回転速度が上がっていくと、駆動プーリー装置６７では遠心ウエイト７６に作用する遠心力は増加していく。カム面８９ａの働きで可動シーブ７２は固定シーブ７１に近づいていく。Ｖベルト７３はクランク軸３２から遠ざかっていく。その反動で従動プーリー装置６９ではＶベルト７３は従動軸６８に近づいていく。駆動プーリー装置６７でＶベルト７３の軌道半径は増大し、変速比は減少する。遠心ウエイト７６の移動で最低速段から最高速段に向かって無段変速機能は実現される。
【００５２】
可動シーブ７２の回転速度が下がると、遠心ウエイト７６は遠心力の減少に応じて回転軸線Ｘｉｓに接近していく。可動シーブ７２は固定シーブ７１から遠ざかる。Ｖベルト７３はクランク軸３２に近づいていく。その反動で従動プーリー装置６９ではＶベルト７３は従動軸６８から遠ざかる。駆動プーリー装置６７でＶベルト７３の軌道半径は減少し、変速比は増大する。遠心ウエイト７６の移動で高速段から最低速段に向かって無段変速機能は実現される。
【００５３】
ソレノイドアクチュエーター７８が通電されて第１位置から第２位置に向かってロック部材９４に駆動力が作用すると、ロック部材９４はいずれかの規制体９２で窪み１１８ｂに進入する。その結果、規制体９２の移動は規制される。増幅部材９３の回転は拘束される。可動シーブ７２の移動は阻止される。その結果、変速比は固定される。こうしてロック部材９４の働きで無段変速機能と固定変速比とは切り替えられる。
【００５４】
しかも、可動シーブ７２の軸方向変位量は増幅されて規制体９２の変位量に変換されるので、可動シーブ７２の微小な変位量に比べて規制体９２の変位量は拡大される。規制体９２およびロック部材９４を微小化せずとも、固定変速比の変化量は細かく設定されることができる。規制体９２およびロック部材９４には十分な強度が確保されることができる。
【００５５】
本実施形態では、増幅部材９３は、揺動軸１１３の軸心Ｘｐ回りで回転し、揺動軸１１３の軸心Ｘｐに同心の円弧に沿って規制体９２を配列する。ロック部材９４は、軸心Ｘｐに平行な軸心を有する作動軸７８ａを備えたソレノイドアクチュエーター７８に連結される。規制体９２の移動は、作動軸７８ａの直線運動を実現するソレノイドアクチュエーター７８の働きで規制される。ソレノイドアクチュエーター７８の作動軸７８ａは線形に移動するだけなので、固定変速比の制御は簡素化される。しかも、ソレノイドアクチュエーター７８の作動軸７８ａには、その軸心に直交する方向から力が加わるだけなので、軸方向に作動軸７８ａに動力が加わらなくても、簡易な構造で固定変速比は維持されることができる。
【００５６】
ロック部材９４は、規制体９２の軌道の軸方向両側でケースカバー６４と変換機構カバー９５とに両持ち支持される。ケースカバー６４の第１体１１５と変換機構カバー９５の第２体１１６との間で規制体９２はロック部材９４に係り合う。こうしてロック部材９４は第１体１１５および第２体１１６で両持ち支持されるので、ロック部材９４に軸心の直交方向から荷重が加わっても、ロック部材９４からソレノイドアクチュエーター７８に作用する荷重は抑制される。ソレノイドアクチュエーター７８の耐久性は向上する。
【００５７】
アーム１０３はクランク軸３２の軸方向に延びて固定シーブ７１を貫通しリング部材１０２に結合されるので、アーム１０３が固定シーブ７１を迂回してリング部材１０２に結合される場合に比べて、アーム１０３の構造は簡素化されるとともに、固定シーブ７１の径方向外側への第２シフト機構７７ｂの大型化を回避することができる。
【００５８】
図５に示されるように、変速機５７では前述のリング部材１０２に代えてアーム１０３にスライド部材１２１が固定されてもよい。スライド部材１２１は回転軸線Ｘｉｓに直交するスライド面１２１ａを備える。スライド面１２１ａにスリーブ９８の先端部材１０９は面接触する。クランク軸３２の回転時、先端部材１０９の先端面は回転軸線Ｘｉｓ回りで回転自在にスライド部材１２１のスライド面１２１ａ上をスライドする。スリーブ９８と補助カバー１０５との間には、スライド面１２１ａに向かって先端部材１０９を押し付ける弾性力を発揮する弾性体すなわちばね部材１２２が挟まれる。
【００５９】
変速機５７では、可動シーブ７２が固定シーブ７１に向かって軸方向に変位すると、スライド部材１２１からスリーブ９８に軸方向に駆動力が加わる。ばね部材１２２の弾性力に抗してスリーブ９８の軸方向変位は実現される。可動シーブ７２が固定シーブ７１から遠ざかる際にはばね部材１２２の弾性力の働きでスリーブ９８はスライド部材１２１の移動に追従する。こうして可動シーブ７２には分離可能に増幅部材９３は連結されることができる。ばね部材１２２の弾性力は固定シーブ７１から可動シーブ７２を遠ざける。
【００６０】
変速機５７では、図４に示されるように、スリーブ９８の軸心（＝回転軸線Ｘｉｓ）、揺動軸１１３の軸心Ｘｐおよびロック部材９４の軸心は１水平面内に配置される。そして、増幅部材９３では、ロック部材９４の離脱時に自重で揺動軸１１３の軸心Ｘｐ回りに回転して、ロック部材９４の経路上に最低速段の規制体９２を位置させる重量分布が確保される。言い換えると、最高速段の規制体９２がロック部材９４の経路上に位置する際に、揺動軸１１３の軸心Ｘｐを含む垂直面よりもロック部材９４側で大きい重量が確保される。重量に基づき増幅部材９３は軸心Ｘｐ回りで１方向に回転する。規制体９２は軸心Ｘｐに同心の円弧に沿って最高速段から最低速段まで１列に配列されることから、増幅部材９３が中心角１８０度未満の扇形状に形作られれば、自重に基づき軸心Ｘｐ回りで必ず１方向に回転する増幅部材９３は実現される。
【第２の実施の形態】
【００６１】
図６は第２実施形態に係る運動変換機構１３１の構成を概略的に示す。前述の第１実施形態と共通の参照符号は第１実施形態と同様な構成を示し、詳細な説明は割愛される。運動変換機構１３１は、クランク軸３２から軸方向にずれた位置でクランク軸３２に同軸に変換機構カバー９５に固定される支軸１３２と、軸方向に変位自在に支軸１３２に装着され、端面に第１カム面１３３を有する駆動体１３４と、駆動体１３４の第１カム面１３３に接触する第２カム面１３５を端面に有して、支軸１３２の軸心（＝回転軸線Ｘｉｓ）回りで回転自在に支軸１３２に装着される伝達ギア１３６と、軸方向に変位不能であって回転軸線Ｘｉｓ回りに相対回転自在に駆動体１３４に支持されるリング部材１３７と、可動シーブ７２に一体に形成されて、先端でリング部材１３７に結合されるアーム１３８とを備える。
【００６２】
駆動体１３４は、軸孔１３９で支軸１３２を受け入れ、軸方向に変位自在に支軸１３２に支持されるスリーブ１４１と、スリーブ１４１の外周から径方向に延びて先端で固定軸１４２に連結される回り止め腕１４３と、スリーブ１４１の外周に嵌め合わせられて、端面に第１カム面１３３を区画する第１カム部材１４４とを備える。スリーブ１４１、回り止め腕１４３および第１カム部材１４４は相互に強固に結合される。スリーブ１４１は、液密にケースカバー６４を貫通し、最もクランク軸３２に近づく最低段位置と、最もクランク軸３２から遠ざかる最高段位置との間で軸方向に支軸１３２上を移動する。
【００６３】
固定軸１４２は回転軸線Ｘｉｓに平行な軸心を有する円柱体で構成される。円柱体はケースカバー６４に嵌め込まれる。固定軸１４２はケースカバー６４とケースカバー６４に結合される支持部材１４５とで両持ち支持されればよい。回り止め腕１４３には、回転軸線Ｘｉｓに平行に固定軸１４２上を移動する筒体１４３ａが形成される。筒体１４３ａは回転軸線Ｘｉｓ回りでスリーブ１４１の回転を阻止する。
【００６４】
リング部材１３７はケースカバー６４の内側でボールベアリング１４６を介して回転軸線Ｘｉｓ回りで相対回転自在にスリーブ１４１の先端に支持される。ここでは、スリーブ１４１の先端はボールベアリング１３７の内輪に圧入される。リング部材１３７に対してスリーブ１４１の移動は軸方向に拘束される。スリーブ１４１はリング部材１３７に一体的に軸方向に移動する。
【００６５】
アーム１３８は、クランクケース３３の第２半体３３ｂから遠ざかる方向に可動シーブ７５から延びる。アーム１３８は固定シーブ７１を貫通して先端でリング部材１３７に受け止められる。アーム１３８の先端はリング部材１３７にボルト１４７で連結される。こうして可動シーブ７２の軸方向変位はリング部材１３７の軸方向変位を引き起こす。リング部材１３７はクランク軸３２に同期して回転軸線Ｘｉｓ回りで回転するものの、スリーブ１４１の回転は阻止される。
【００６６】
伝達ギア１３６は、軸孔１４８で支軸１３２を受け入れ、軸方向に変位不能に支軸１３２に支持される筒体１４９と、筒体１４９の外周に嵌め合わせられて、端面に第２カム面１３５を区画する第２カム部材１５１とを備える。第２カム部材１５１は筒体１４９の外周に嵌め合わせられる。筒体１４９および第２カム部材１５１は相互に強固に結合される。筒体１４９は回転軸線Ｘｉｓ回りで環状にギア歯１５２を配列する。ギア歯１５２は従動ギア１１４のギア歯１１４ａに噛み合う。筒体１４９と変換機構カバー９５との間に支軸１３２周りでスラストベアリング１５３が挟まれる。スラストベアリング１５３は軸方向に筒体１４９の変位を支持する。
【００６７】
揺動軸１１３には、固定シーブ７１から可動シーブ７２を遠ざける方向に軸心Ｘｐ回りに増幅部材９３に駆動力を加える弾性体すなわち戻しばね１５４が装着される。戻しばね１５４は軸心Ｘｐ回りで揺動軸１１３に駆動力を付与する。戻しばね１５４の弾性力に応じて、最低速段の規制体９２はロック部材９４の経路上に保持されることができる。
【００６８】
図７に示されるように、第１カム面１３３は、回転軸線Ｘｉｓ回りの角位置の変化に応じて第２カム部材１５１に向かって傾斜する。第２カム面１３５は、回転軸線Ｘｉｓ回りに角位置の変化に応じて第１カム部材１４４に向かって傾斜する。第１カム面１３３および第２カム面１３５の傾斜角は回転軸線Ｘｉｓに直交する平面に対して等しく設定される。
【００６９】
可動シーブ７２が固定シーブ７１に向かって軸方向に変位すると、駆動体１３４が戻しばね１５４の弾性力に抗して軸方向に変位する。このとき、第１カム面１３３および第２カム面１３５の働きで駆動体１３４から１３６伝達ギア１３６に回転軸線Ｘｉｓ回りで回転力が加わる。可動シーブ７２が固定シーブ７１から遠ざかる際には戻しばね１５４の弾性力の働きで第２カム面１３５は第１カム面１３３との接触を維持する。第１カム面１３３の移動に追従して第２カム面１３５は回転軸線Ｘｉｓ回りで角移動する。ソレノイドアクチュエーター７８および規制体９２の働きは前述と同様である。
【第３の実施の形態】
【００７０】
図８は第３実施形態に係る第２シフト機構１６１の構成を概略的に示す。第２シフト機構１６１以外は前述の第１実施形態の構成と同様である。前述の第１実施形態と共通の参照符号は第１実施形態と同様な構成を示し、詳細な説明は割愛される。
【００７１】
第２シフト機構１６１は、可動シーブ７２の軸方向線形運動を回転軸線Ｘｆ回りの回転運動に変換する運動変換機構１６２と、運動変換機構１６２を通じて可動シーブ７２に連結されて、規定の変位量で特定の軌道上を移動する複数の規制体１６３を有する増幅部材１６４と、いずれかの規制体１６３に接触して規制体１６３の移動を規制する第１位置、および、規制体１６３から離脱して規制体１６３の移動を許容する第２位置の間で線形に変位するロック部材１６５とを備える。第２シフト機構１６１では、回転軸線Ｘｆは、クランク軸３２の回転軸線Ｘｉｓに同心の円弧に接する接線方向に配置される。
【００７２】
運動変換機構１６２は、クランク軸３２から軸方向にずれた位置で回転軸線Ｘｉｓに平行に線形にギア歯１６６ａを配列し、軸方向に変位自在に支持されるラック１６６と、回転軸線Ｘｆ回りで回転自在に配置されて、ラック１６６に噛み合うピニオン１６７と、回転軸線Ｘｆ回りでピニオン１６７に同期して回転し、ピニオン１６７よりも小径の伝達ギア１６８とを備える。
【００７３】
ラック１６６は、回転軸線Ｘｉｓに平行に変位自在にケースカバー６４および変換機構カバー９５に両持ち支持される。ケースカバー６４および変換機構カバー９５の間の空間にギア歯１６６ａは配置される。ラック１６６の先端はリング部材１０２に相対回転自在に結合される。ラック１６６はボールベアリング１１１の内輪に圧入される。リング部材１０２に対してラック１６６の移動は軸方向に拘束される。
【００７４】
増幅部材１６４は、回転軸線Ｘｆに平行な軸心を有する揺動軸１６９と、揺動軸１６９から遠心方向に離れた位置で、揺動軸１６９の軸心に同心の円弧に沿ってギア歯１７１ａを配列する従動ギア１７１とを備える。揺動軸１６９は軸心回りで回転自在に例えばケースカバー６４に支持される。従動ギア１７１に伝達ギア１６８は噛み合わせられる。こうしてラック１６６の線形運動は増幅部材１６４の回転運動に変換される。
【００７５】
増幅部材１６４は、揺動軸１６９の軸心に同心の円弧１７２に沿って、最低速段から最高速段に向かって１列に規制体１６３を配列する。規制体１６３は等間隔で並べられればよい。個々の規制体１６３は円形開口の縁で形成される。このとき、揺動軸１１３の軸心から規制体１６３までの距離Ｒ１（＝円弧１７２の半径）は、揺動軸１６９の軸心から従動ギア１７１のギア歯１７１ａまでの距離Ｒ２よりも大きく設定される。したがって、ギア歯１７１ａの変位量は距離の比率（＝Ｒ１／Ｒ２）に応じて増幅され規制体１６３の変位量に変換される。
【００７６】
ロック部材１６５は回転軸線Ｘｆに平行な軸心を有する円柱体に形成される。ロック部材１６５はソレノイドアクチュエーター１７３の作動軸に同軸に連結される。ソレノイドアクチュエーター１７３は電力の供給に応じて電磁力の働きで第１位置と第２位置との間でロック部材１６５を動かす。ロック部材１６５が第１位置に位置すると、ロック部材１６５は規制体１６３の軌道から外れる。ロック部材１６５は円形開口から後退する。ロック部材１６５が第２位置に位置すると、ロック部材１６５は規制体１６３の軌道上に配置される。ロック部材１６５は円形開口に進入する。
【００７７】
無段変速機能の実現にあたってソレノイドアクチュエーター１７３は第１位置にロック部材１６５を保持する。増幅部材１６４は揺動軸１６９の軸心回りで初期角位置に位置する。最低速段の規制体１６３はロック部材１６５の先端に向き合わせられる。したがって、増幅部材１６４の回転は許容される。規制体１６３は増幅部材１６４の回転に応じて移動する。
【００７８】
ソレノイドアクチュエーター１７３が通電されて第１位置から第２位置に向かってロック部材１６５に駆動力が作用すると、ロック部材１６５はいずれかの規制体１６３で円形開口に進入する。その結果、規制体１６３の移動は規制される。増幅部材１６４の回転は拘束される。可動シーブ７２の移動は阻止される。その結果、変速比は固定される。こうしてロック部材１６５の働きで無段変速機能と固定変速比とは切り替えられる。
【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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【図８】
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