CN1519142B - 小型车辆的动力传递装置 - Google Patents

Abstract

小型车辆的动力传递装置，用皮带式无级变速机(42)连接机械式变速机(44)的输入轴和发动机(41)的输出轴，将机械式变速机(44)的输出传递给差速机构(45)，由从差速机构(45)突出一对输出轴分别驱动旋转左右驱动轮(2)，其特征在于，机械式变速机(44)是至少二速自动变速机，它具有低速齿轮(65b)和高速齿轮(65a)以及离心式变速离合器(64)，该低速齿轮(65b)和高速齿轮(65a)将输出传递向差速机构(45)，该离心式变速离合器(64)在皮带无级变速机(43)的输出转速上升时进行连接，由该离心式变速离合器(43)的断开和连接选择低速齿轮(65b)和高速齿轮(65a)。

Description

小型车辆的动力传递装置

本申请是申请号为01112125.4、申请日为2001年3月29日、发明名称为小型车辆的动力传递装置的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种将来自发动机的动力传递向左右驱动轮的车辆动力传递装置，特别涉及一种适用于乘坐一个或两人左右的简单构造的小型车辆的动力传递装置。另外，本发明还涉及一种通过皮带式无级变速机和机械式自动变速机将来自发动机的动力传递给左右驱动轮的车辆动力传递装置，而且，本发明还涉及一种通过皮带式无级自动变速机和机械式有级变速机将来自发动机的动力传递给驱动轮的车辆动力传递装置。

背景技术

近年来，从降低排气和降低能耗等的观点出发，开发了一种小型车辆，该小型车辆可以乘坐一人或两人左右进行移动，该小型车辆也被实用化。

这样的小型车辆由四车轮或三车轮等的可自立的形式构成，例如特开平9-286348号公报所记载的那样，将小排气量的发动机作为动力源，作为人数少、低燃耗、低排气量可简便地进行移动的装置被利用。

而且，如特开昭59-227523号公报、特开昭62-246648号公报、特开昭63-145854号公报、特公平6-56196号公报等所记载的那样，在这样的小型车辆中，采用了借助皮带式无级变速机将发动机的动力传递向驱动轮而简便地进行运转，并比使用了油压控制系统的自动变速机简单、廉价且轻量的构造的动力传递装置。

而且，在这样的小型车辆中，还与皮带式无级变速机一起并用着机械式变速机，通过皮带式无级变速机和机械式变速机将发动机动力以宽的变速比传递给驱动轮，并且可以控制皮带式无级变速机所负担的变速比从而抑制挂绕皮带的皮带轮的大型化。

在上述那样的小型车辆中，有并用皮带式无级变速机和机械式变速机的形式。现有技术的机械式变速机是由驾驶者的杆操作切换齿轮的手动变速机和借助行星齿轮切换齿轮的自动变速机，它是大型且重的变速机。

但是为了实现低燃耗或低排气量，小型车辆的发动机成为比较小排气量的低输出功率，由于并用这样的机械式变速机，发动机动力的负担增大而不能达到低燃耗等的预期目的。

而且，在这样的小型车辆中为了达到上述预期的目的，要求车体和悬挂系统等的车辆各部分的构造且轻量化。作为用于满足这样要求的对策，是使发动机、变速机、差速机构这样的朝向左右驱动轮的动力传递系统的各个机构小型化，构成为将这些部件组装为一体的动力单元，作为将该动力单元自由摇动地安装在车体上的构造，希望是同时构成动力单元的向车体的安装架和驱动轮的悬挂的车辆构造。

但是，如现有技术的小型车辆那样，在使用重量重的机械式变速机时，悬挂系统的弹簧荷重增大，乘坐舒适感变差，并且必须做成大的确保用于使动力单元摇动的空间的车体构造，因此，与小型简单的车辆的要求背道而驰。

发明内容

本发明的小型车辆的动力传递装置，通过皮带式无级变速机连接发动机和机械式自动变速机，将发动机动力传递向驱动轮，其特征在于，在皮带式无级变速机上设有离心式起动离合器，该离心式起动离合器在转速上升时进行连接来传递发动机动力，在机械式自动变速机上设有离心式变速离合器，该离心式变速离合器在转速上升时进行连接将传递动力的齿轮从低速齿轮切换向高速齿轮，皮带式无级变速机在干的环境下收容在箱体内并使离心式起动离合器在干环境下动作，另外，机械式自动变速机与润滑油一起收容在箱体中并使离心式变速离合器在油润滑环境中动作；离心式起动离合器和离心式变速离合器在动力传递系统中同轴地配置着；离心式起动离合器和离心式变速离合器被支承于对皮带式无级变速机进行支承的轴上；所述机械式自动变速机的离心式变速离合器的结构是这样的结构，即，离心闸瓦配置在鼓的内部，该离心闸瓦设置成能够向外方移动。

本发明是鉴于上述现有技术的情况而做出的，其第一目的是提供一种小型轻量的自动变速机和小型车辆的动力传递装置，该自动变速机通过并用机械式变速机实现减轻加在皮带式无级变速机上的变速比负担的同时、使该机械式变速机构造简单，上述小型车辆的动力传递装置可以满足小型车辆的要求。

另外本发明的第二目的是提供一种特别适合于小型车辆的动力传递装置，该小型车辆是，由将从发动机到差速机构的动力传递系统动力单元化，并将此可摇动地安装在车体上的构造。

在如上所述地并用了皮带式无级变速机和机械式自动变速机的小型车辆中，在皮带式无级变速机上设有转速上升时进行连接来传递发动机的动力的离心式发动离合器，在机械式自动变速机上设有转速上升时进行连接而将传递动力的齿轮从低速齿轮向高速齿轮切换的离心式变速离合器。

即，在发动机的转速从空转状态上升时，由离心式发动离合器自动将发动机动力传递给动力齿轮系，另外伴随着行驶发动机的转速进一步上升时，由离心式变速离合器将机械式变速机的动力传递齿轮自动地切换为高速用齿轮，以简单的构造实现简单的运转的同时，通过使动力传递机构轻量小型而实现低燃耗等的预期目的。

但是，在这样的设有离心式发动离合器和离心式变速离合器时，因为要求各离合器分别具有不同的性质，因此，必须做成满足该两要求的构造。

即、对离心式发动离合器要求通过施加摩擦力而即使是小的转速也可以以短的滑动时间连接来传递动力，另外，对于离心式变速离合器要求即使通过加长滑动时间使变速冲击变小也具有小型且充分的耐久性。

另外在这样的小型车辆中，因为为了实现低燃耗和低排气量，小型车辆的发动机是比较小排气量的低输出功率的发动机，因此要求车体和悬挂系统等的车辆各部分的构造简单且轻量化，作为用于满足这样的要求的对策，使发动机、变速机、差速机构的传递向左右驱动轮的动力传递系统的各个机构小型化，构成为将这些各部件组装为一体的动力单元，将该动力单元自动摇动地安装在车体上的构造，考虑了同时地进行动力单元向车体的安装和驱动轮的悬挂的车辆构造，从减轻悬挂系统弹簧荷重时乘坐感良好、将用于使动力单元摇动的空间变小而使车体构造紧凑化等的观点出发，要求动力传递装置小型轻量。

本发明是鉴于上述现有技术的问题而做出的，其第三目的是提供一种小型车辆的动力传递装置，该动力传递装置实现了离心式发动离合器和离心变速离合器所要求的性能，而且可以通过并用机械式自动变速机而实现了减轻加在皮带式无级变速机上的变速比负担的同时使该机械式自动变速机构造简单且小型轻量。

在上述那样的小型车辆等中，虽然有并用了皮带式无级自动变速机和机械式有级自动变速机的形式，但是在有通过使用机械式有级自动变速机构造不变复杂、小型且生产费用低的优点的反面，存在着产生机械式有级自动变速所带来的变速冲击损害车辆的乘坐舒适性的问题。

即，皮带式无级自动变速机根据发动机的转速连续地使皮带轮的宽度变化，通过连续地使挂绕在皮带轮上的皮带直径变化而使变速比变化，因此不会产生变速冲击，但是，机械式有级自动变速机，它是通过切换变速用的多个齿轮使变速比阶梯状地变化的，因此产生变速冲击。因此，尽管由皮带式无级自动变速机可以实现没有变速冲击的圆滑的行驶，但是由于产生由机械式有级自动变速机所带来的变速冲击而损害车辆乘坐的舒适性。

本发明是鉴于上述现有技术的问题而做出的，其第四目的是提供一种车辆的动力传递装置，该车辆的动力传递装置在并用机械式有级自动变速机而使皮带式等的无级自动变速机上的变速负担减轻的同时，由无级自动变速机吸收该机械式有级自动变速机所产生的变速冲击，作为整体实现没有变速冲击的舒适的乘坐感。

本发明的第五目的是特别是将在不使无级自动变速机大型化的情况下实现小型车辆所要求的轻便的运转的同时、实现车辆的舒适的乘坐感。

本发明的小型车辆的动力传递装置，用皮带式无级变速机连接机械式变速机的输入轴和发动机的输出轴，将机械式变速机的输出传递给差速机构，由从差速机构突出一对输出轴分别驱动旋转左右驱动轮，其特征在于，机械式变速机是至少二速自动变速机，它具有低速齿轮和高速齿轮以及离心式变速离合器，该低速齿轮和高速齿轮将输出传递向差速机构，该离心式变速离合器在皮带无级变速机的输出转速上升时进行连接，由该离心式变速离合器的断开和连接选择低速齿轮和高速齿轮。

因此，可以将机械自动变速机构成为不是使用多个齿轮的行星齿轮式自动变速机或使用油压控制系统的自动变速机那样的大型且重量重的变速机，可以实现能轻便地运转的低燃耗、低排气量的小型车辆。

另外，在本发明中只要是具有用离心式变速离合器进行低速齿轮和高速齿轮的选择的机构的机械式变速机即可，例如可以是具有多个进行这样的二速切换的组的二速以上的自动变速机，或一部分具有进行这样的二速切换的组的二速以上的自动变速机。

特别是，在本发明的小型车辆的动力传递装置中，由二重构造构成机械变速机的输入轴，该二重构造是将管状的外轴同轴地旋转自由地设在自由旋转的内轴上，在内轴和外轴的任何一方上经常地啮合着低速齿轮，在另一方上经常地啮合着高速齿轮，将高速齿轮同轴地固定在机械式变速机的输出轴上，并且将低速齿轮通过允许高速齿轮的超越旋转的单向超越离合器同轴地设在高速齿轮上，将用高速齿轮或低速齿轮传递的输出输入差速机械，将上述内轴和外轴中的与低速齿轮啮合的一方与皮带式无级变速机的输出连接，并且在与该低速齿轮啮合的一轴和与高速齿轮啮合的另一轴之间设有在转速上升时进行连接的离心式变速离合器，由此将机械式变速机构构成为由离心式变速离合器选择低速齿轮和高速齿轮的二速自动变速机。

因此，做成将低速齿轮和高速齿轮以及离心式变速离合器配置在同轴上的构造，从而实现机械式自动变速机的小型化。

另外，本发明的小型车辆的动力传递装置，由于上述那样地可以将与皮带式无级变速机并用的机械式自动变速机小型轻量化，从而适合于构成通过将从发动机到差速机构的驱动系统构成为一体的动力单元、并将该动力单元安装在自由摇动地设在车体上的摆动臂上的车辆构造。

而且，在做成这样的车体构造时，在本发明的小型车辆的动力传递装置中，相互平行地配置发动机的曲轴、皮带式无级变速机的输入轴和输出轴、机械式变速机的输入轴和输出轴、差速机构的输出轴，借助发动机曲轴和皮带式无级变速机的传递皮带及机械式变速机输入轴做成为大致コ字形的配置，在与配置在左右驱动轮大致中间的差速机构基本同一面上配置发动机。

因此，因为重量都比较大的发动机和差速机构并列地配置在左右驱动轮的大致中央，因此，可以使支承动力单元的摆臂的摆动平衡良好。

本发明的通过皮带式无级变速机连接发动机和机械式自动变速机的小型车辆的动力传递装置，在皮带式无级变速机上设有离心式起动离合器，该离心式起动离合器在转速上升时进行连接来传递发动机动力，在机械式自动变速机上设有离心式变速离合器，该离心式变速离合器在转速上升时进行连接将传递动力的齿轮从低速齿轮切换向高速齿轮，皮带式无级变速机在干的环境下收容在箱体内并使离心式启动离合器在干环境下动作，另外，机械式自动变速机与润滑油一起收容在箱体中并使离心式变速离合器在油润滑环境中动作。

因此，由于离心式起动离合器在没有润滑油的摩擦系数高的环境中动作，即使由小的转速也可以短的打滑时间进行连接进行传递动力，另外，离心式变速离合器由于在用润滑油润滑的环境中动作，即使为了减少变速冲击加长打滑时间也可以做成小型并获得足够的耐久性。

另外，在本发明的小型车辆的动力传递装置中，在动力传递系统中同轴地配置离心式起动离合器和离心式变速离合器而实现动力传递装置的小型化，满足对小型车辆的要求。

另外，在本发明的小型车辆的动力传递装置中，将收容机械式自动变速机的箱体和收容皮带式无级变速机的箱体构成为以隔壁隔开的一体的单元，通过将发动机及驱动旋转左右驱动轮的差速机构组装在该单元上而将动力传递系统动力单元化，将该动力单元作为悬挂机构可摇动地安装在小型车辆上。因此，与构成为小型轻量的动力传递装置相辅地减轻悬挂系统的弹簧荷重，使乘坐舒适性良好，用于使动力单元摇动的空间也变小，从而可以将车体构造紧凑化。

本发明的小型车辆的动力传递装置，通过无级自动变速机和机械式有级自动变速机将发动机动力传递向驱动轮，与无级自动变速机的变速动作重复地设置机械式有级自动变速机的变速动作定时。

由此，在皮带式无级自动变速机中在低变速比和高变速比之间皮带轮的宽度变更(即无级自动变速动作)还剩有富余的状态下，完成机械式有级自动变速机的齿轮切换，因此，由该齿轮切换产生的变速冲击被无级自动变速动作(皮带轮的板间的间隔变化)吸收并消除。

本发明，将机械式有级自动变速机做成为包括设在同轴上的高速齿轮和低速齿轮、夹在高速齿轮和低齿轮之间并仅允许高速齿轮所产生的低速齿轮的超越旋转的单向超越离合器轴承、切换高速齿轮和低速齿轮的离心式变速离合器的构造，将高速齿轮和低速齿轮配置在极小的空间中，实现小型化。

本发明，将无级自动变速机做成为设在机械式有级变速机的上游侧的V皮带式无级变速机，而且，在其从动皮带轮的可动板上设有力矩检测凸轮机构，该力矩检测凸轮机构具有伴随着皮带所传递的驱动旋转力的增加而产生使可动板向使从动皮带轮的板间隔变窄的方向移动的分力的凸轮槽，机械式有级自动变速机积极地利用在切换向高速齿轮侧时所产生的使发动机旋转降低方向的力所带来的皮带传递力的增加使可动板移动，通过使从动皮带轮的板间隔变窄地向低变速比方向转移，防止由于发动机转速的剧烈地降低而带来的输出变化，防止发生冲击。

本发明不仅可用皮带式无级自动变速机，而且也可以使用通过使动力传递双锥体(コマ)摇动而无级地使变速比变化的双锥体(コマ)式无级变速机等其它形式的无级变速机，可获得同样的作用效果。

本发明可以适用于任何形式的车辆.除了用差速机构使左右驱动轮驱动旋转的二轮驱动形式之外.也可以适用于例如向前二轮后一轮的三轮车那样的不使用差速机构地使一个驱动轮驱动旋转的一轮驱动形式的车辆。

附图说明

图1是本发明的一实施例的小型车辆的从正面侧看到的立体图。

图2是本发明的一实施例的小型车辆的从背面侧看到的立体图。

图3是本发明的一实施例的小型车辆的俯视立体图。

图4是本发明的一实施例的小型车辆的侧视立体图。

图5是表示本发明的一实施例的小型车辆的摆臂构造的俯视图。

图6是表示本发明的一实施例的小型车辆的摆臂构造的侧视图。

图7是表示本发明的一实施例的小型车辆的动力单元的固定部的侧视图。

图8是表示本发明的一实施例的小型车辆的动力单元的俯视剖面图。

图9是交错剖面地表示本发明的一实施例的小型车辆的动力单元的俯视图。

图10是表示本发明的一实施例的小型车辆的动力单元的局部剖侧视图。

图11是说明本发明的一实施例的变速特性的图。

图12是表示本发明的一实施例的力矩检测凸轮机构的剖面图。

具体实施方式

使用图示的一实施例具体地说明本发明。

如图1～图4所示，本例的小型车辆是分别具有两个前轮1和两个后轮2的四轮车，在中央部具有一乘员(驾驶者)乘坐的单座驾驶座3。

该小型车辆的基本的车体构造是，在用铝等的金属制的管材构成的框形的车体架4上覆盖着树脂制车身罩5，另外，在该车身罩5的上方配置着树脂制的顶板6用于覆盖乘员的车座4上方，构成驾驶室。

图中7是方向盘，通过图外的操纵方向机构施加来自方向盘7的操纵力，由此改变前轮的朝向而可以任意地变更车辆的行走方向。

另外，图中的8是设在车座3的侧部的变速杆，如后述，由该变速杆8可前进或后退地选择机械式2速自动变速机。

如图3～图6所示，在车体构架4的后部将其前端作为支点而可上下自由摇动地安装着框形摆臂10，在该摆臂10上设置动力单元40，该动力单元40将发动机、皮带式无级变速机、离心变速离合器式二速自动变速机、差速机构等一体化。而且，在从该动力单元40的差速机构突出的一对驱动轮80的前端分别安装着后轮2，由来自动力单元40的动力驱动左右后轮2。

如图5和图6详示，摆臂10是组合大致T字形的主构架11和一对从动臂12的构造。

主构架11在沿车宽方向延伸的主管13的中央焊接着沿车长方向延伸的中心管14，另外，在主管13和中心管14之间跨架焊接着用于支承动力单元40的副管15。

主管13在其两端通过支座17安装在自动旋转地支承驱动轴80的车轴组件18上，由此支承安装在驱动轴80上的后轮2。

中心管14其前端具有若干富余地插入支承在穿设在车体构件4的后端板4a上的支承孔4b中，由此，在允许主管13的摇动的同时、限制平行的滑动。在支承孔4b中设有橡胶环形衬套4c，用于抑制由于中心管14和支承孔4b之间的拧扭而产生的磨损和噪音。

从动臂12其基端部通过枢轴销20安装在支座19上，该支座19安装在车体构件4上，并以枢轴销20为中心可沿上下方向自由摆动。另外，从动臂12其前端通过安装销21和橡胶垫22安装在支座17上，在与车轴组件18(主管13)之间允许以销21为中心的摆动位移和由橡胶垫22的挠曲所产生的扭曲变形。

在各从动臂12和车体构架4之间设有悬挂部件25，该悬挂部件25组装悬挂弹簧和减振器而形成，该悬挂单元25分别枢装在安装在车体构架4上的支座26和安装在从动臂12的支座27上。

即，摆动臂10伴随着车辆的行走与后轮一起以枢轴销20为中心地向上下方向摆动，另外，借助橡胶垫22的挠曲和中心管14的绕轴线的若干旋转，在左右后轮2之间可产生高低差地独立悬挂地动作。

如图7所示，在摆臂10上以三点橡胶固定着动力单元40。即、在中心管14和副管15上分别安装着支座29，在这些支座29上安装着橡胶衬套30，在这些橡胶衬套30上安装着动力单元40的前端部(发动机部)，在主管13安装着支座31，在该支座31上安装着橡胶衬套32，在该橡胶衬套32上安装着动力单元40的后端部(差速器部)，在摆臂10上以三点弹性支承着动力单元40。

因此，动力单元40与摆臂10一起以摆动地进行后轮2的悬挂，另外，由于动力单元40橡胶固定在摆臂10上，可以防止发动机的振动通过摆臂10传递到车体，另外，由于摆臂10自身也通过橡胶环形衬套4c及橡胶垫22支承在车体上，可以进一步防止发动机的振动传递到车体。

如图8～图10所示，动力单元40是通过一体地组装发动机41、AC发电机42、皮带式无级变速机43、具有后退齿轮的机械式2速自动变速机44、差速机构45而构成的，从发动机41输出的动力由皮带式无级变速机43和机械式二速自动变速机44变速，将该动力从差速机构45分别传递到与左右后轮2连接的驱动轴80。

发动机41是小排气量的内燃机(在本例中是50cc左右的单气缸)，用连杆48将油燃烧爆发所产生的活塞47的运动传递给曲轴49，由曲轴49的旋转输出该发动机动力。

在曲轴49的一端连接着AC发电机42，由发动机的旋转动力发出车辆运转所需要的动力。

在曲轴49的另一端安装了皮带式无级变速机43的驱动皮带轮50，与曲轴49平行地轴支承着的第一传动轴51上同轴地自由旋转是设有圆筒状的第一副传动轴51a，在该第一副传动轴51a上安装着从动皮带轮52，该驱动皮带轮50和从动皮带轮52通过挂绕断面大致V字形的环状皮带53而被连接。

驱动皮带轮50具有固定在曲轴49上的固定板50a、以轴向槽嵌合在曲轴49上并一起旋转的且可向轴向移动的可动板50b，另外，在可动板50b的背后设有固定在曲轴49上的推压板50c，在可动板50b和推压板50c之间设有离心辊50d。

另一方面，从动皮带轮52具有固定板52a和可动板52b，该固定板52a固定在第一副传动轴51a上，该可动板52b以轴槽嵌合在第一副传递轴51a上并随其一起转动且可向轴向移动。另外，可动板52b由设在其背面的回位弹簧52c向固定板52a侧弹压。

因此，在发动机转速(曲轴转速)小的状态下，由于回位弹簧52c，可动板52b和固定板52a之间的间隔变窄，从动皮带轮52的皮带挂绕半径大，由此，由于皮带53的牵拉，固定板50a和可动板50b的间隔变宽，驱动皮带轮50的皮带挂绕半径变小，从驱动皮带轮50向从动皮带轮51的皮带传递减速比变大。

另外，在发动机转速上升时，离心辊50d由于离心力而向放射外方移动从背后推压可动板50b，可动板50b和固定板50a的间隔变窄，驱动皮带轮50的皮带挂绕半径变大，由于由此产生的皮带53的牵拉，反抗回位弹簧52c，可动板52b和固定板52a的间隔变大，从动皮带轮52的皮带传动挂绕半径变小，从驱动皮带轮50向从动皮带轮52的皮带传递减速比变小。

即，借助该皮带式无级变速机43，随着发动机转速上升，减速比渐渐地变小，第一副传动轴51a的转速上升。

在第一副传动轴51a的前端部固定着闸瓦板54，在第一传动轴51的前端部固定着鼓55，在闸瓦板54上向外方可移动地设有离心闸瓦56，由此，在第一传动轴51和第一副传动轴51a之间构成离心式起动离合器57。

即，在发动机空转时，在第一副传动轴51a的转速小的状态下，离心闸瓦56不压接在鼓55的内周面上，第一副传动轴51a的旋转动力不传向第一传动轴51，另外，在发动机转速上升时，离心闸瓦56由于离心力而向放射外方移动压接在鼓55的内周面上，第一传动轴51与第一副传动轴51a连接而使第一传动轴51旋转，将发动机动力从第一传动轴51输入到自动变速机44上。

在此，说明动力单元40的箱体构造，在由螺栓58a安装在发动机体上的主壳体58上在相互相反的面上形成着收容皮带式无级变速机43的空间和收容机械式自动变速机44和差速机构45的空间，用螺栓59a安装的箱盖59覆盖收容皮带式无级变速机43的空间，用螺栓60a安装的箱盖60覆盖着收容机械式自动变速机44和差速机构45的空间，将从发动机41到差速机构45的动力齿轮机构收容在一体的箱体中。

皮带式无级变速机43和与此相随的离心起动离合器57被收容在没有润滑油的干环境的箱体空间中，另外，以下详述的机械式自动变速机44和差速机构45与润滑油一起收容在箱体空间中，而进行油润滑，在该箱体构造中收容皮带式无级变速机43的空间和收容机械式自动变速机44及差速机构45的空间由主箱体58的隔壁部58b隔绝着，保证皮带式无极变速机43和与此相随的离心起动离合器57在无润滑油的干环境中动作，保证机械式自动变速机44和差速机构45在由润滑油产生的湿环境中动作。

上述第一传动轴51贯通隔壁部58b地由轴承58c自由旋转地支承着，另外其前端由轴承60b自由旋转地支承在箱盖60上。另外，在轴承58c上附设着防止从上述湿环境空间向干环境空间浸入润滑油的密封件58d。

在第一传动轴51的轴承60b附近的部分上形成着齿轮部51b，在与轴承58c相近的部分上同轴地固定着圆筒状的第二副传动轴51c，在该齿轮部51b和第二副传动轴51c之间同轴地自由旋转地设有圆筒状的第三副传动轴51d。即，在第一传动轴51旋转时，第二副传动轴51c经常地一起进行旋转，第三副传动轴51d可不进行这样的连动旋转地相对旋转。

在第二副传动轴51c上固定着闸瓦板61，在第三副传动轴51d上固定着鼓62，在闸瓦板61上向外方可移动地设有离心闸瓦63，借助这些，在第二副传动轴51c和第三副传动轴51d之间构成离心式变速离合器64。因此，该离心式变速离合器64和上述离心式起动离合器57在第一传动轴51上同轴地被配置着，这些机器的配置构成紧凑。

在发动机转速比较小、第一传动轴51的转速小的状态中，离心闸瓦63不与鼓62的内周面压接，第一传动轴51的旋转动力不向第三副传动轴51d传递，第二副传动轴51c旋转来传递发动机动力。另外，在发动机转速进一步上升、第一传动轴51(即、第二副传动轴51c)的转速变大时，离心闸瓦63由于离心力向放射外方移动而与鼓62的内周面压接，将第三副传动轴51d与第二副传动轴51c连接而使第三副传动轴51d旋转，由第三副传动轴51d传递发动机动力。

根据该离心式变速离合器64，在发动机转速比较小第一传动轴51的转速小的状态下，离心闸瓦63不与鼓62的内周面压接，第一传动轴51的旋转动力不向第三副传动轴51d传递，第二副传动轴51c旋转传递发动机动力。另外，在发动机转速进一步上升、第一传动轴51(即、第二副传动轴51c)的转速变大时，离心闸瓦63由于离心力向放射外方移动而与鼓62的内周面压接，将第三副传动轴51d与第二副传动轴51c连接而使第三副传动轴51d旋转，由第三副传动轴51d传递发动机动力。

在第三副传动轴51d上形成着齿轮部51e，变速用高速齿轮65a经常地啮合着，另外，在上述第一传动轴51的齿轮部51b上经常地啮合着变速用的低速齿轮65b，高速齿轮65a设定为比低速齿轮65b减速比小。

在箱体的湿环境空间中与第一传动轴51平行地设有第二传动轴66，该第二传动轴66在主箱体58和箱盖60之间其两端通过轴承被自由旋转地支承着。高速齿轮65a同轴地固定设置在该第二传动轴66上，低速齿轮65b通过单向超越离合器轴承65c同轴地设在高速齿轮65a上。

该单向超越离合器轴承65c只允许高速齿轮65a所产生的低速齿轮65b的超越旋转，低速齿轮65b一旋转则高速齿轮65a也被带着旋转，但是即使低速齿轮65b不旋转，高速齿轮65a也可以旋转。

因此，在发动机转速比较小离心变速离合器64未被连接着的状态下，发动机动力使与第一传动轴51的齿轮部51b啮合的低速齿轮65b旋转，通过由单向超越离合器轴承65c带动旋转的高速齿轮65a使第二传动轴66旋转。

另外，在发动机转速进一步上升、离心变速离合器64被连接时，发动机动力使第三副传动轴51d旋转，使与齿轮部51b啮合的高速齿轮65a旋转而直接地使第二传动轴66旋转。另外，在这时与上述同样地低速齿轮65b也进行旋转，但是，高速齿轮65a借助单向超越离合器轴承65c超越它而进行高速旋转。

即，在离心变速离合器64未连接着的状态下，以低速齿轮65b的减速比传递发动机动力使第二传动轴66旋转，在离心变速离合器64连接着的状态下，以高速齿轮65a的减速比传递发动机动力使第二传动轴66旋转，用简单且紧凑构造的离心变速离合器64，再通过单向超越离合器轴承65c同轴地配置二个变速齿轮65a、65b的简单且紧凑的构造实现这样的自动变速。

在此，离心变速离合器64在这样的变速动作中具有某种程度的打滑地进行连接，用于缓和变速冲击，但是，这种离心变速离合器64由于与差速机构45一起被收纳在相同的箱体空间内而被油润滑，因此，即使进行具有这样的某种程度的长的打滑时间也具有足够的耐久性。

与此相对，上述离心起动离合器57这样的打滑时间比较短地被构成，满足了所要求的发动机动力的切断连通特性，但是由于在由隔壁58b隔绝的没有润滑油的干环境空间中进行动作，防止产生润滑油所带来的打滑而损害所希望的性能的情况发生。

在第二传动轴66上自由旋转地且轴向自由移动地设有在外周上形成着齿轮的齿轮轴67，另外，在该齿轮轴67的端部设有爪部67a。在第二传动轴66上与爪部67a相对地固定着结合片66a，在如图9中用实线所示的通常的前进时，爪部67a与结合片66a啮合，齿轮轴67与第二传动轴66一起转动。

另外，在第二传动轴66上，在齿轮轴67和低速齿轮65b之间设有后退齿轮68，后退齿轮68在第二传动轴66上通过轴承自由旋转，如图9所示，后退齿轮68通过轴承自由旋转地支承在箱盖60上的反转空转齿轮68a而与第一传动轴的齿轮部51b经常地连接着，在第一传动轴51旋转时，高速齿轮65a和低速齿轮65b沿相反方向旋转。

在齿轮轴67上形成着周槽67c，允许齿轮轴67旋转地结合着变速叉69，另外，在齿轮轴67和后退齿轮68相对的面上分别设有爪部67b、68b。另外在主箱体58和箱盖60之间设有自由旋转地支承着两端的变速鼓70，该变速鼓70的突出到壳体外部的端部通过图外的杆与驾驶席侧部的变速杆8连接。

因此，驾驶者通过向后退位置操作变速杆8而使变速鼓70旋转，借助变速叉69使齿轮轴67向后退齿轮68侧移动，在使爪部67b、68b啮合的同时使爪部67a和结合片66a的啮合脱开，可以由后退齿轮68使齿轮轴67向与第二传动轴66相反的方向旋转。即，由将这样的齿轮轴67共用于前进用和后退用的简单且紧凑的反转机构隔断来自第二传动轴66的前进方向的旋转动力，可以以来自后退齿轮68的向后退方向的旋转动力使齿轮轴67旋转。

这样，齿轮轴67由被离心变速离合器64选择的任何一个的前进齿轮65a、65b前进旋转，另外，由驾驶者的变速杆操作被后退齿轮68后退旋转，在该齿轮轴67上经常地啮合着差速机构45的齿圈45a。

差速机构45在主箱体58和箱盖60之间由轴承45c自由旋转地支承着安装固定齿轮圈45的箱体45b，在该箱体45b内相互啮合自由旋转地设有一对伞形齿轮45d和1对侧面齿轮45e。将安装在侧面齿轮45e上的一对输出轴45f分别与左右的驱动轴80连接。因此，箱体45b通过齿圈45a传递的齿轮轴67的向前进方向和后退方向旋转进行旋转，由此，通过齿轮45d使两侧面齿轮45e差速旋转，驱动与驱动轴80连接的左右后轮2。

在此，如上述那样地，动力单元40中，相互平行地配置发动机的曲轴49、第一传动轴51、第二传动轴66、差速机构的输出轴45f，由曲轴49、皮带式无级变速机的传动带53以及机械式变速机的传动轴51、66构成为大致コ字形配置，与配置在左右后轮2大致中间的差速机构45大致同一平面上地配置发动机41。

因此，由于重量都比较大的发动机41和差速机构45并列配置在摆臂10的大致中心线上，因此摆臂10的摇动平衡良好。

而且，在箱盖60上安装着油泵71，该油泵71用于向机械式自动变速机44的轴承部和被油润滑的离心变速离合器62压送润滑油，该油泵71与第二传动轴66连接地被驱动。

在摆臂10上，动力单元40如图10所示地，差速机构45配置在比机械式自动变速机44低的位置，这些机械式自动变速机44和差速机构45一起收纳在箱体内的湿环境空间中的润滑油的油面H成为浸渍齿圈45a的下部的状态。

因此，润滑油借助由齿圈45a带上而供给差速机构45和机械式自动变速机44的齿轮，并且，油泵71从该湿环境空间的底部吸上润滑油，通过形成在箱盖60上的油通路60c、形成在第一传递轴上的油通路51f、形成在第二传递轴上的油通路66b等，将润滑油供给机械式自动变速机44的各轴承部和离心变速离合器64。

另外，成为干环境的从动皮带轮52和离心起动离合器57相对油面H配置在比机械式自动变速机44更高的位置，因此，与由隔壁58b带来的遮蔽相辅相成地可确实地防止从湿环境空间向干环境空间浸入润滑油。

在动力单元40的上部，在主箱体58和箱盖60的大致铅垂面中的接合部分别形成着多阶凹部72a、72b，通过结合主箱体58和箱盖60，由这些凹部72a、72b形成多阶的空间。由于凹部72a、72b的缘部形成着相互交叉的缺口，这些多阶的空间由锯齿路72c连通着。另外，这些多阶的空间的最下部由通孔72d与收容机械式自动变速机44和差速机构45的湿环境空间连通，该多阶的空间的最上部由通孔72e与外部连通。

即，借助这样的构造，在动力单元40的上部形成着迷宫构造的油吸湿通路，由油吸湿通路从在湿环境空间内产生的油雾气体分离油成分而回流到湿环境空间内，将残余的清洁气体排放到外部。

根据上述构造的小型车辆的动力传递装置，在发动机41被起动并空转的运转状态中，离心起动离合器57成为隔断状态，发动机动力不传递到驱动轮2。

在发动机转速上升时，离心起动离合器57成为连接状态，通过皮带53被传递的发动机动力由低速齿轮65b减速后传递给差速机构45，由此，后轮2被驱动旋转。

在发动机转速进一步上升、第一传动轴51的转速上升时，离心变速离合器64成为连接状态，发动机动力由高速齿轮65a传递给差速机构45而驱动旋转后轮2，如此地进行自动变速，由低速齿轮65b和高速齿轮65a的减速比的间隙所产生的变速冲击由皮带无级变速机43的无级变速吸收。

即，为了维持后轮2的相同转速，借助该齿轮的切换，第一传动轴51的转速进行变化，由驱动皮带轮50和从动皮带轮52之间的减速比的无级变化吸收该变化，降低变速冲击。

与由伴随着发动机41的转速变化的离心辊50d的位移进行的皮带式无级自动变速机43的无级自动变速动作重复地进行离心变速离合器64的动作所产生的从低速齿轮65b向高速齿轮65a的切换，在无级自动变速动作从低传动比到高传动比的中间还具有富余的状态下进行从低速齿轮65b向高速齿轮65a的切换，用无级自动变速动作的富余部分吸收变速冲击。

以下对该变速冲击的吸收作用作更详细的说明。

如图11所示，在假如不进行齿轮切换地用低速齿轮65b进行动力传递时，如图11(a)所示，在离心起动离合器57连接时，如图11中的B1部那样地，以低速齿轮65b的变速比，伴随着发动机41的转速(Ne)上升车辆的行驶速度(V)上升，而且，该发动机转速(Ne)成为某设定值以上时，无级自动变速动作如图11(a)中的C部那样地显著地进行，车辆行走速度(V)上升，而且，在从该低变速比向高变速比的无级自动变速动作基本结束、行走速度(V)成为某设定值以上时，如图11(a)中的D1部那样地，再以低速齿轮65b的变速比车辆的行走速度(V)伴随着发动机41的转速(Ne)的上升进行上升。另外，图中的A部是起动时的打滑部分。

另一方面，在同样地不进行齿轮切换地用高速齿轮65a进行动力传递时，如图11(b)所示地用行走速度(V)轴进行变速，如图11(b)中的B2部那样的车辆行走速度(V)以高速齿轮65a的变速比伴随发动机41的转速(Ne)上升而进行上升，而且，该发动机的转速(Ne)成为某设定值以上时，如同图中的C部那样地无级变速变速动作被显著地进行，车辆的行走速度(V)上升，而且，在从该低变速比向高变速比的无级自动变速动作基本结束、行走速度(V)成为某设定值以上时，如图11(b)中的D2部所示，车辆的行走速度(V)再以高速齿轮65a的变速比伴随着发动机41的转速(Ne)上升而上升。

在此，在本实施例的动力传递装置中，在进行着皮带式无级自动变速机43的无级自动变速动作期间中(C部)，进行机械式有级自动变速机44的变速动作，由此，如图11(c)所示地使上述两特性组合，在离心起动离合器57连接时，如同图中的B1部那样地，车辆的行走速度(V)以低速齿轮65b的变速比伴随发动机41的转速(Ne)的上升而进行上升，而且，在该发动机转速(Ne)成为某设定值以上时，如同图中的C部那样地，进行无级自动变速动作的同时，在该动作中进行从低速齿轮65b和高速齿轮65a的切换，其后，如同图中的D2部那样地，车辆的行走速度(V)以高速齿轮65a的变速比伴随发动机41的转速(Ne)的上升而进行上升。

因此，由机械式有级自动变速机44产生的变速冲击被皮带式无级自动变速机43的皮带轮50、52的无级变化吸收，总体上可以实现圆滑的行驶。

进一步详细地说明时，在第一副传动轴51a和可动板52b的轴槽嵌合部如以实公昭62-33154号公报等为人所知的那样地构成着图12所示那样的力矩检测凸轮机构，与该力矩检测凸轮机构的动作相辅相成防止上述机械式有级自动变速机44的变速冲击。

即，在从动皮带轮52的可动板52b上固定着圆筒状的凸轮套81，该凸轮套81设在第一副传动轴51a上，通过在形成在该凸轮套81上的凸轮槽82内插入辊销83，用凸轮套81、凸轮槽82、辊销83构成的力矩凸轮检测机构与第一副传动轴51a和可动板52b轴槽嵌合着，上述辊销83立设在第一副传动轴51a上。

在此，凸轮槽82相对第一副传动轴51a的轴向倾斜角度θ，其结果，在皮带53上施加传递张力地从动皮带轮52旋转着的状态下，作用在可动板52b上的朝向皮带53的横压力成为弹簧52C的推压力和倾斜的凸轮槽82的分力的和，通过提高可动板52b对皮带53的压接力，提高皮带轮的传递效率。

在现有技术上，在上述那样地进行从低速齿轮65b向高速齿轮65a的切换时，使从动皮带轮52侧(即，曲轴49侧)的转速降低地进行作用，由此发动机的转速向降低的方向大地变化，从而产生变速冲击。

但是，在本例中，在进行从低速齿轮65b向高速齿轮65a的切换，使从动皮带轮52侧的转速降低地作用力时，由此，增大夹在皮带53上的传递张力，产生倾斜的凸轮槽82所产生的分力，使可动板52b向接近固定板52a的方向移动，强制地使皮带式无级自动变速机43向低传动比侧移动，可以将曲轴49的转速保持为原样的状态。

因此，即使有从低速齿轮65b向高速齿轮65a的切换，也可防止发动机转速急剧地变化，防止变速冲击。

如以上说明，根据本发明，通过与机械式自动变速机并用使皮带式无级变速机的负担减轻，而且使用构造简单且小型离心式样变速离合器构成机械式自动变速机，因此即使是在同轴上配置低速齿轮和高速齿轮的构造，也使机械式自动变速机小型化，因此可以实现可以轻便地运转的低燃耗且低排气量的小型车辆。

另外，根据本发明，借助发动机曲轴、皮带式无级变速机的传动皮带以及机械式无级变速机的旋转轴构成为大致コ字形配置，在与配置在左右驱动轮的大致中间的差速机构大致同一面上配置发动机，因此，可以做成在左右驱动轮的大致中央并列地配置重量比较大的发动机和差速机构的构造，可以使支承动力单元的摆臂的摆动平衡良好。

根据本发明，与机械式自动变速机并用而使皮带式无级变速机的负担减轻，并且在干环境中使用于皮带式无级变速机的离心式起动离合器动作，在湿环境中使用于机械式自动变速机的离心式变速机动作，因此，可以实现满足了这些离合器所要求的性能的小型轻量的动力传递装置，可以实现可以轻便地运转的低燃耗且低排气量的小型车辆。

根据本发明，在将发动机动力通过无级自动变速机和机械式有级自动变速机传递向驱动轮的车辆的动力传递装置中，由于与无级自动变速机的变速动作重复地设定了机械式有级自动变速机的变速动作定时，因此可以由机械式有级自动变速机减轻加在无级自动变速机上的变速比负担，同时，可以由无级自动变速机吸收该机械式有级自动变速机所产生的变速冲击，在整体上可以实现无变速冲击的舒适的乘车性。

Claims (2)

1.小型车辆的动力传递装置，通过皮带式无级变速机连接发动机和机械式自动变速机，将发动机动力传递向驱动轮，其特征在于，在皮带式无级变速机上设有离心式起动离合器，该离心式起动离合器在转速上升时进行连接来传递发动机动力，在机械式自动变速机上设有离心式变速离合器，该离心式变速离合器在转速上升时进行连接将传递动力的齿轮从低速齿轮切换向高速齿轮，皮带式无级变速机在干的环境下收容在箱体内并使离心式起动离合器在干环境下动作，另外，机械式自动变速机与润滑油一起收容在箱体中并使离心式变速离合器在油润滑环境中动作；离心式起动离合器和离心式变速离合器在动力传递系统中同轴地配置着；离心式起动离合器和离心式变速离合器被支承于对皮带式无级变速机进行支承的轴上；

所述机械式自动变速机的离心式变速离合器的结构是这样的结构，即，离心闸瓦(63)配置在鼓(62)的内部，该离心闸瓦(63)设置成能够向外方移动。

2.如权利要求1所述的小型车辆的动力传递装置，其特征在于，收容机械式自动变速机的箱体和收容皮带式无级变速机的箱体构成为以隔壁隔开的一体的单元，在该单元上组装发动机和驱动旋转左右驱动轮的差速机构而被动力单元化，该动力单元作为悬挂机构可摇动地安装在小型车辆上。

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