遠心式無段変速機とは?プーリー幅を連続的に変化させて無段階に変速【バイク用語辞典:動力伝達機構編】

■ドライブプーリーとドリブンプーリーのプーリー比を連続的に変えて変速比を変更

●シフトペダルがないスクーターはアクセル操作だけで自動的に変速

遠心式無段変速機は、ドライブプーリー内の重りに働く遠心力と、ドリブンプーリーのスプリング力によって2つのプーリーの幅を無段階に変化させます。それによって、プーリー比が変わり、エンジン回転に応じて自動的に変速します。

スクーターで採用されている遠心式無段変速機について、解説します。

●遠心式無段変速機の構造

遠心式無段変速機は、エンジンの動力で回転するドライブプーリーとリアタイヤ側に取り付けられたドリブンプーリー、その2つのプーリーをつなぐドライブ(V)ベルトで構成されます。

プーリーは、円錐形の2枚のプレートを向かい合わせた構造で、円錐プレートを左右にスライドさせてプーリー幅を変化させます。プーリー幅が変われば、ドライブベルトがかかる部分(プーリーの有効径)が変わって変速比が自動で変わります。

ドライブプーリーの内側には外周方向に溝を切ったベース部に複数のローラー状の重りが取り付けられており、遠心力でプーリーが軸方向に広がります。ドリブンプーリーの外側にはプーリー幅が広がるのを妨げるスプリングと動力を断続する遠心式クラッチが装着されています。

●遠心式無段変速機の変速の仕組み

遠心式無段変速機の変速の仕組み
遠心式無段変速機の変速の仕組み

・高速時
エンジン回転が上昇するとドライブプーリー内の重りは遠心力で外周方向に移動します。これによって2つの円錐プレートの間隔が狭まり、ドライブベルトは外側に押し上げられ、ベルトは外周を回ろうとします。一方でベルトの長さは変わらないので、ドリブンプーリー側のベルトはプーリーの幅を広げながら、中心方向に引っ張られて移動します。この結果、ドライブプーリー径大、ドリブンプーリー径小となり、減速比は小さくなります。

・低速時
エンジン回転が低くなると遠心力が小さくなり、ドリブンプーリーはスプリング力に負けてプーリーの幅が狭くなります。これによりベルトは外周方向に押し上げられます。一方でドライブプーリーは、重りが中心部に移動することによってプーリーの幅を押し広げながら、中心方向に引っ張られます。この結果、ドライブプーリー径小、ドリブンプーリー径大となり、減速比は大きくなります。

●遠心式・湿式シュークラッチの構造と作動

遠心式無段変速機のドリブンプーリーには、動力を断続する湿式シュークラッチが装着されます。

遠心式・湿式シュークラッチの構造と作動
遠心式・湿式シュークラッチの構造と作動

クラッチには、スプリングでつながれたクラッチシュー(ドリブンプーリーと連動)が装着され、回転が上がり始めるとクラッチシューが遠心力で外側に広がります。さらに回転が上昇すると、遠心力が強まりクラッチシューがドライブシャフトとつながっているクラッチアウター(ドライブプーリと連動)と圧着して動力を伝達します。

回転が下がりアイドル状態になると遠心力が小さくなり、スプリング力に負けてクラッチシューとクラッチアウターの圧着力が弱まり、隙間ができ動力が遮断されます。


クルマでも採用されているCVT(連続可変トランスミッション)では油圧制御でプーリー幅を変更しますが、スクーターでは遠心力を利用した遠心式無段変速機が一般的です。この歴史は古く、ホンダの1958年発売「スーパーカブ」で採用したオートマチックが遠心式無段変速機の先駆けとなりました。

(Mr.ソラン)

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