JP2003127677A - 無段変速機付き動力伝達装置 - Google Patents

無段変速機付き動力伝達装置

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JP2003127677A
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覚 渡邉
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 無段変速機付き動力伝達装置において,一個
の自動クラッチを設けるだけで,容易な発進が可能であ
ること,エンジン停止状態での車両の軽快な押し動かし
を特別なクラッチ操作無しで可能にすることを同時に満
足させる。 【解決手段】 エンジン出力軸1に連なる変速入力軸1
0及び変速出力部材18を有してその両者10,18間
の変速比を無段階に変更し得る無段変速機Tを,エンジ
ン出力軸1及び駆動輪駆動系6間に介裝した,無段変速
機付き動力伝達装置において,変速出力部材18と駆動
輪駆動系6との間に,変速入力軸10の回転数が所定値
未満のときオフ状態,所定値以上のときオン状態となる
自動クラッチCを介裝した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,エンジン出力軸に
連なる変速入力軸及び変速出力部材を有してその両者間
の変速比を無段階に変更し得る無段変速機を,エンジン
出力軸及び駆動輪駆動系間に介裝した,無段変速機付き
動力伝達装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来,かゝる無段変速機付き動力伝達装
置において,変速出力部材と駆動輪駆動系との間に,操
縦者によってオン,オフ操作されるニュートラルクラッ
チを設け,自動二輪車等の小型車両をエンジンの停車状
態で押し動かすときに,ニュートラルクラッチをオフ状
態にすることにより無段変速機が移動抵抗とならないよ
うにすることが,例えば特開平10−184841号公
報に開示されているように,既に知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】また従来の上記変速機
付き動力伝達装置では,エンジン出力軸及び変速入力軸
間にも車両の発進を容易にする遠心式の発進クラッチを
介裝しているので,結局,上記動力伝達装置ではニュー
トラルクラッチ及び発進クラッチの二種類のクラッチを
必要としており,これによって構造の複雑化,大型化,
コストアップ等を余儀なくされている。またニュートラ
ルクラッチについては,操縦者自身がオン,オフ操作し
なければならないので,操作の煩わしさが残る。
【0004】本発明は,かゝる事情に鑑みてなされたも
ので,一個の自動クラッチを設けるだけで,容易な発進
が可能であること,エンジン停止状態での車両の軽快な
押し動かしを特別なクラッチ操作無しで可能にすること
を同時に満足させ得る,前記無段変速機付き動力伝達装
置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,エンジン出力軸に連なる変速入力軸及び
変速出力部材を有してその両者間の変速比を無段階に変
更し得る無段変速機を,エンジン出力軸及び駆動輪駆動
系間に介裝した,無段変速機付き動力伝達装置におい
て,変速出力部材と駆動輪駆動系との間に,変速入力軸
の回転数が所定値未満のときオフ状態,所定値以上のと
きオン状態となる自動クラッチを介裝したことを第1の
特徴とする。
【0006】この第1の特徴によれば,エンジンの停止
状態では,変速出力部材及び駆動軸間の自動クラッチが
オフ状態になっているから,車両の押し動かしを,クラ
ッチ操作を何等行わずに無段変速機を停止したまゝで,
軽快に行うことができる。
【0007】また車両の発進時には,変速入力軸の回転
数が所定値に達すると,自動的にオン状態となって,変
速出力部材の出力を駆動軸に自動的に伝達するようにな
るので,発進を容易に行うことができる。
【0008】このように,一つの自動クラッチが自動発
進クラッチと自動ニュートラルクラッチの両方の機能を
備えることになり,無段変速機付き動力伝達装置の構造
の簡素化,小型化,コストダウンを図ることができる。
【0009】また本発明は,第1の特徴に加えて,自動
クラッチを,変速入力軸の回転数の上昇に応じて作動す
る遠心機構と,変速出力部材に連結するクラッチ入力部
材と,駆動輪駆動系に連なるクラッチ出力部材と,遠心
機構の作動によりクラッチ入力部材及びクラッチ出力部
材間を摩擦連結する摩擦係合手段とで構成したことを第
2の特徴とする。
【0010】この第2の特徴によれば,遠心機構は,エ
ンジンの低速域では変速出力部材よりも高速回転する変
速入力軸により駆動されるので,比較的小型なものでも
大きな遠心出力を発生して摩擦係合手段を作動すること
ができ,自動クラッチの小型化を図ることができる。
【0011】尚,前記エンジン出力軸,クラッチ入力軸
及びクラッチ出力部材は,後述する本発明の実施例中の
クランク軸1,クラッチアウタ42及びクラッチインナ
46にそれぞれ対応する。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を,添付図面
に示す本発明の一実施例に基づいて以下に説明する。
【0013】図1は自動二輪車用無段変速機付き動力伝
達装置の縦断面図,図2は図1の自動クラッチ部の拡大
断面図である。
【0014】先ず,図1において,自動二輪車に搭載さ
れるエンジンEの出力は,それのクランク軸1から1次
減速ギヤ列2,トルクダンパ3,無段変速機T及び自動
クラッチCを介して駆動輪駆動系6に伝達される。駆動
輪駆動系6は,2次減速駆動ギヤ4及び2次減速被動ギ
ヤ5を備え,自動クラッチCの出力を減速して,自動二
輪車の駆動輪たる後輪7に伝達する。
【0015】無段変速機Tは,エンジンEのクランクケ
ースに一体に連なるミッションケース8にベアリング
9,9′を介して両端部を回転自在に支承される変速入
力軸10と,この変速入力軸10の中間部に一体に形成
され,外周面を,膨らみの有る略円錐状のトラクション
伝動面11aとした摩擦駆動輪11と,この摩擦駆動輪
11の大径側に隣接して変速入力軸10に圧入等により
固着される駆動板12と,この駆動板12の外周部と軸
方向摺動可能に連結されると共に,変速入力軸10にブ
ッシュ13を介して相対回転及び軸方向摺動可能に支承
されるウエイトホルダ14と,このウエイトホルダ14
のボス14aにベアリング15を介して相対回転可能に
支承されてウエイトホルダ14を覆うカップ状のキャリ
ヤ支持体16と,摩擦駆動輪11を挟んで駆動板12と
反対側で変速入力軸10にベアリング17を介して回転
及び軸方向摺動可能に支承され,摩擦駆動輪11に開放
面を向けるカップ状の変速出力部材18と,キャリヤ支
持体16に固着されると共に,変速入力軸10に相対回
転及び軸方向移動可能にベアリング19を介して支承さ
れるキャリヤ20と,このキャリヤ20に回転自在にに
軸支される複数の変速回転駒21とを備える。
【0016】ウエイトホルダ14には,周方向に等間隔
置きに並ぶ複数のローラ状の遠心ウエイト22がそれぞ
れ半径方向移動可能に保持される。駆動板12及びウエ
イトホルダ14は,これら遠心ウエイト22を挟持する
ように対置され,両者12,14の対向面は,半径方向
外方に行くにつれて互いに近づく斜面となっている。
【0017】キャリヤ支持体16の外周壁には,半径方
向のローラ軸23によりローラ24が取り付けられ,こ
のローラ24は,ミッションケース8の内壁に固着され
たガイド部材25の,変速入力軸10と略平行なガイド
溝25aに移動可能に係合される。これによりキャリヤ
支持体16及びキャリヤ20は,変速入力軸10周りの
回転を阻止されつゝ,変速入力軸10上を軸方向に移動
することができる。
【0018】カップ状の変速出力部材18の開放端内周
縁には環状で膨らみを持つトラクション伝動面18aが
形成される。キャリヤ20は,上記トラクション伝動面
18a及び摩擦駆動輪11間を横切り且つ変速出力部材
18の開放端に向かって大径となる円錐筒状をなしてお
り,その周壁には,周方向等間隔置きに開口する複数の
窓27が設けられると共に,これら窓27をキャリヤ2
0の円錐面の母線方向に横切る複数の支軸28が取り付
けられ,これら支軸28に前記変速回転駒21がベアリ
ング29を介して回転自在に支承される。
【0019】各変速回転駒21は,その外周に,軸方向
両端に向かって小径となる円錐状の一対の摩擦伝動面2
1a,21bを有しており,変速入力軸10側の第1摩
擦伝動面21aを摩擦駆動輪11の外周面に接触させ,
それと反対側の第2摩擦伝動面21bを変速出力部材1
8のトラクション伝動面18aに接触させる。したがっ
て,摩擦駆動輪11の回転は,互いに接触するトラクシ
ョン伝動面11a及び第1摩擦伝達面21aを介して変
速回転駒21に伝達し,またこの変速回転駒21の回転
は,互いに接触する第2摩擦伝動面21b及びトラクシ
ョン伝達面18aを介して変速出力部材18に伝達する
ことができる。
【0020】キャリヤ支持体16と,ミッションケース
8の内壁に支持されるリテーナ30との間にはコイル状
の変速ばね31が所定のセット荷重をもって縮設され,
この変速ばね31の荷重によりキャリヤ支持体16はロ
ー変速比側に押圧され,またウエイトホルダ14は駆動
板12と協働して遠心ウエイト22を挟圧する。
【0021】また変速出力部材18の端壁と,その外端
面に隣接して変速入力軸10に軸方向移動不能に支持さ
れる後述のクラッチアウタ42との間には皿状の押圧ば
ね32が所定のセット荷重をもって介裝され,この押圧
ばね32の付勢力により摩擦駆動輪11と変速回転駒2
1,変速回転駒21変速出力部材18の各接触部の初期
面圧が付与される。
【0022】変速出力部材18の端壁と,その外端面に
隣接して変速入力軸10に軸方向移動不能に支持される
後述のクラッチアウタ42との間に面圧制御機構33
(図2参照)が設けられる。この面圧制御機構33は,
変速出力部材18及びクラッチアウタ42の対向面にそ
れぞれ形成されて周方向に並ぶ複数の凹部34,35
と,これら凹部34,35間に挟持される複数のボール
36とからなっており,変速出力部材18及びクラッチ
アウタ42間に発生する回転トルクに応じて,変速出力
部材18の変速回転駒21側への押圧力を変化させて,
摩擦駆動輪11と変速回転駒21,変速回転駒21と変
速出力部材18の各接触部の面圧を強めるようになって
いる。
【0023】次に,自動クラッチCの構成について図2
を参照しながら説明する。
【0024】自動クラッチCは,変速入力軸10にアン
ギュラコンタクトベアリング41を介して回転自在に支
承されて,開放面を変速出力部材18と反対側に向けた
有底円筒状のクラッチアウタ42と,このクラッチアウ
タ42内で変速入力軸10にベアリング43及びアンギ
ュラコンタクトベアリング44を介して回転自在に支承
されるクラッチインナ支持軸45と,このクラッチイン
ナ支持軸45に摺動可能にスプライン結合されるクラッ
チインナ46と,クラッチアウタ42に外周部を摺動可
能にスプライン嵌合される複数の駆動摩擦板47と,こ
れら駆動摩擦板47と交互に重ねられて内周部をクラッ
チインナ46に摺動可能にスプライン嵌合される複数の
被動摩擦板48と,クラッチインナ支持軸45にブッシ
ュ49を介して回転及び摺動可能に支承され,駆動及び
被動摩擦板47,48群の最内側面に対向する加圧板5
0と,クラッチインナ46の外端に一体に形成されて駆
動及び被動摩擦板47,48群の最外側面に対向する受
圧板51と,変速入力軸10及び加圧板50間に設けら
れる遠心機構52とを備える。
【0025】クラッチアウタ42を支持する前記アンギ
ュラコンタクトベアリング41は,そのインナレースが
変速入力軸10に係止されたコッタ53により変速出力
部材18から離反する軸方向移動が阻止され,これによ
りクラッチアウタ42も同様な軸方向移動が阻止され
る。
【0026】またクラッチインナ支持軸45を支持する
前記アンギュラコンタクトベアリング44も,そのイン
ナレースが変速入力軸10に係止されたコッタ54によ
り変速出力部材18から離反する軸方向移動が阻止さ
れ,これによりクラッチインナ支持軸45も同様な軸方
向移動が阻止される。このクラッチインナ支持軸45の
外端に駆動輪駆動系6の2次減速駆動ギヤ4が一体に形
成されており,この2次減速駆動ギヤ4とクラッチイン
ナ46との間には皿状のクラッチばね60が介裝され,
また加圧板50及びクラッチインナ46間には同じく皿
状の戻しばね61が介裝される。戻しばね61のばねレ
ートはクラッチばね60のそれより低く設定されてお
り,これらばね60,61の無負荷状態では,加圧板5
0は駆動及び被動摩擦板47,48群の最内側面から離
れ,各駆動及び被動摩擦板47,48を遊離状態にす
る。
【0027】遠心機構52は,クラッチアウタ42内で
変速入力軸10にスプライン結合されると共に前記コッ
タ54により変速出力部材18側への移動を阻止される
ウエイトホルダ55と,このウエイトホルダ55にそれ
ぞれ半径方向移動可能に収容され,周方向に等間隔置き
に並ぶ複数のローラ状の遠心ウエイト56と,これら遠
心ウエイト56をウエイトホルダ55と協働して挟持す
る作動板57とからなり,作動板57の遠心ウエイト5
6との接触面は,半径外方に行くにつれてウエイトホル
ダ55側に近づく斜面となっている。この作動板57は
前記加圧板50のボス50aにベアリング58を介して
相対回転自在に支承される。
【0028】この自動クラッチCにおいて,駆動摩擦板
47群,被動摩擦板48群,加圧板50及び受圧板51
は,クラッチアウタ42及びクラッチインナ46間を摩
擦連結する摩擦係合手段59を構成する。
【0029】再び図1において,ミッションケース8の
一側壁には,変速入力軸10により駆動されるオイルポ
ンプ63が設けられ,このオイルポンプ63の吸入ポー
トに連なる吸入油路64が,その吸い込み口をミッショ
ンケース8底部の油溜め65に設置されるオイルストレ
ーナ66に接続するようにしてミッションケース8に形
成され,該ポンプ63の吐出ポートに連なる供給油路6
7が,無段変速機T及び自動クラッチCの潤滑部に連通
するよう変速入力軸10に穿設される。したがって,オ
イルポンプ63は変速入力軸10の回転中,油溜め65
のオイルを吸入して,無段変速機T及び自動クラッチC
の潤滑部に供給することができる。
【0030】次に,この実施例の作用について説明す
る。
【0031】図1及び図2の上半分は,エンジンEの停
止状態もしくは無段変速機Tのロー変速比状態を示し,
下半分は無段変速機Tのトップ変速比状態を示す。
【0032】無段変速機Tがロー変速比の状態にあると
きは,摩擦駆動輪11が変速回転駒21の第1摩擦伝動
面21aの大径部に接触し,変速出力部材18の伝動摩
擦面18aが変速回転駒21の第2摩擦伝動面21bの
小径部に接触している。したがって,この状態でエンジ
ンEが作動して,その動力により変速入力軸10が回転
されると,その回転は,摩擦駆動輪11から変速回転駒
21を回転変速出力部材18に伝達する間に,変速回転
駒21により最大に減速される。
【0033】また変速入力軸10の回転は,駆動板12
からウエイトホルダ14にも伝達して,それを回転させ
るので,遠心ウエイト22も同時に回転する。したがっ
て,変速入力軸10の回転が上昇すると,それに伴い遠
心ウエイト22が増大する遠心力により半径方向外方に
移動して,ウエイトホルダ14を駆動板12から離反す
る方向に移動し,そして変速ばね31を圧縮しながらキ
ャリヤ支持体16を介してキャリヤ20を同様に移動す
るので,これに伴い変速回転駒21の第1摩擦伝動面2
1aは,摩擦駆動輪11との接触部を小径側に移し,ま
た第2摩擦伝動面21bは,変速出力部材18との接触
部を大径側に移していくので,変速入力軸10及び変速
出力部材18間の変速比がトップ変速比に向かって制御
されることになる。
【0034】一方,自動クラッチCでは,エンジンEが
アイドリング状態にあるときは,遠心機構52が非作動
状態にあり,即ち遠心ウエイト56がウエイトホルダ5
5の半径方向内方寄りの位置を占めて,作動板57が加
圧板50を自由にしているので,加圧板50は戻しばね
61の付勢力で後退位置に保持され,各駆動摩擦板47
及び被動摩擦板48を遊離させる。したがって該クラッ
チCはオフ状態となっている。このようなクラッチオフ
状態では,変速出力部材18の回転が面圧制御機構33
を介してクラッチアウタ42に伝達されても,クラッチ
インナ46や駆動輪駆動系6への動力伝達は遮断され
る。
【0035】いま,車両を発進すべくエンジンEの回転
数を上昇させていくと,遠心ウエイト56が遠心力の増
加により半径方向外方へ移動するのに伴い作動板57を
加圧板50へ押圧するので,加圧板50が駆動及び被動
摩擦板47,48群を受圧板51に対して押圧し,各駆
動及び被動摩擦板47,48間の摩擦連結力を強めてい
き,それに応じてクラッチばね60に反発力が発生す
る。その結果,各駆動及び被動摩擦板47,48間には
クラッチばね60の反発力に応じた摩擦連結力が付与さ
れ,自動クラッチCは,半クラッチ状態を経てオン状態
となるから,変速出力部材18から面圧制御機構33を
介してクラッチアウタ42に伝達される回転は,駆動及
び被動摩擦板47,48群を介してクラッチインナ46
へ,さらに駆動輪駆動系6を経て後輪7へと伝達し,車
両をスムーズに発進することができる。
【0036】変速入力軸10が所定の高速回転数に達す
ると,遠心ウエイト56はウエイトホルダ55の内周壁
に当接して外方への移動を阻止され,遠心ウエイト56
の作動板57に対する押圧力の増加を停止するので,各
駆動及び被動摩擦板47,48間の摩擦連結力が,この
ときのクラッチばね60の反発力により一定に保持され
るようになる。
【0037】発進後は,無段変速機Tの前述のような変
速作用により,変速入力軸10及び変速出力部材18間
の変速比が変速入力軸10の回転数の変化に応じて無段
階に自動制御される。
【0038】エンジンEの運転が停止されると,自動ク
ラッチCは,上記アイドリング時と同様にオフ状態とな
るので,自動二輪車を押し動かす場合,後輪7の動きに
連動してクラッチインナ46が回転しても,その回転は
クラッチアウタ42に伝達されず,したがってクラッチ
操作を何等行わずに無段変速機Tを停止したまゝにおく
ことができるから,無段変速機Tから抵抗を受けること
なく,車両を軽快に移動することができる。
【0039】このように,一つの自動クラッチCが自動
発進クラッチと自動ニュートラルクラッチの両方の機能
を備えることになり,無段変速機付き動力伝達装置の構
造の簡素化,小型化,コストダウンを図ることができ
る。
【0040】また自動クラッチCは,変速入力軸10の
回転数の上昇に応じて作動する遠心機構52と,変速出
力部材18に連結するクラッチアウタ42と,クラッチ
インナ46と,遠心機構52の作動によりクラッチアウ
タ42及びクラッチインナ46間を摩擦連結する摩擦係
合手段59とで構成されるので,遠心機構52は,エン
ジンEの低速域では変速出力部材18よりも高速回転す
る変速入力軸10により駆動され,比較的小型なもので
も遠心ウェイト22が大きな遠心出力を発生して摩擦係
合手段59を作動することができ,自動クラッチCの小
型化が可能となる。
【0041】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく,その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可
能である。例えば,斜板式油圧無段変速機を持つ動力伝
達装置への適用も可能である。
【0042】
【発明の効果】以上のように本発明の第1の特徴によれ
ば,エンジン出力軸に連なる変速入力軸及び変速出力部
材を有してその両者間の変速比を無段階に変更し得る無
段変速機を,エンジン出力軸及び駆動輪駆動系間に介裝
した,無段変速機付き動力伝達装置において,変速出力
部材と駆動輪駆動系との間に,変速入力軸の回転数が所
定値未満のときオフ状態,所定値以上のときオン状態と
なる自動クラッチを介裝したので,一つの自動クラッチ
が自動ニュートラルクラッチと自動発進クラッチの両方
の機能を備えることになり,エンジンの停止状態では,
車両の押し動かすしを,クラッチ操作を何等行わずに無
段変速機を停止したまゝで軽快に行うことができ,また
車両の自動発進も可能であり,しかも無段変速機付き動
力伝達装置の構造の簡素化,小型化,コストダウンに寄
与し得る。
【0043】また本発明の第2の特徴によれば,自動ク
ラッチを,変速入力軸の回転数の上昇に応じて作動する
遠心機構と,変速出力部材に連結するクラッチ入力部材
と,駆動輪駆動系に連なるクラッチ出力部材と,遠心機
構の作動によりクラッチ入力部材及びクラッチ出力部材
間を摩擦連結する摩擦係合手段とで構成したので,遠心
機構を変速入力軸により駆動するようにしたことで,比
較的小型な遠心機構ででも大きな遠心出力を発生して摩
擦係合手段を作動することができ,自動クラッチの小型
化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】自動二輪車用無段変速機付き動力伝達装置の縦
断面図。
【図2】図1の自動クラッチ部の拡大断面図。
【符号の説明】
C・・・・・自動クラッチ E・・・・・エンジン T・・・・・無段変速機 1・・・・・エンジン出力軸(クランク軸) 6・・・・・駆動輪駆動系 10・・・・変速入力軸 18・・・・変速出力部材 42・・・・クラッチ入力部材(クラッチアウタ) 46・・・・クラッチ出力部材(クラッチインナ) 59・・・・摩擦係合出力59
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 一彦 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 Fターム(参考) 3D039 AA02 AA04 AB04 AC02 AC03 AC12 AC33 AD02 AD23 3J068 AA01 AA05 BA13 BB06 CA05 GA18

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジン出力軸(1)に連なる変速入力
    軸(10)及び変速出力部材(18)を有してその両者
    (10,18)間の変速比を無段階に変更し得る無段変
    速機(T)を,エンジン出力軸(1)及び駆動輪駆動系
    (6)間に介裝した,無段変速機付き動力伝達装置にお
    いて,変速出力部材(18)と駆動輪駆動系(6)との
    間に,変速入力軸(10)の回転数が所定値未満のとき
    オフ状態,所定値以上のときオン状態となる自動クラッ
    チ(C)を介裝したことを特徴とする,無段変速機付き
    動力伝達装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の無段変速機付き動力伝達
    装置において,自動クラッチ(C)を,変速入力軸(1
    0)の回転数の上昇に応じて作動する遠心機構(52)
    と,変速出力部材(18)に連結するクラッチ入力部材
    (42)と,駆動輪駆動系(6)に連なるクラッチ出力
    部材(46)と,遠心機構(52)の作動によりクラッ
    チ入力部材(42)及びクラッチ出力部材(46)間を
    摩擦連結する摩擦係合手段(59)とで構成したことを
    特徴とする,無段変速機付き動力伝達装置。
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