JP2004156676A - 小型車両用動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】遠心クラッチ，トルクコンバータ及びエンジンブレーキ用一方向クラッチを備える小型車両用動力伝達装置において，高精度の加工を不要にしながら回転振動や異音の発生を防ぎ，また部品点数及び組立工数の削減を図る。
【解決手段】エンジンＥのクランク軸１と，このクランク軸１に相対回転自在に支承される出力ギヤ３との間に，遠心クラッチＣ及びトルクコンバータＴを直列に介裝し，遠心クラッチＣには，クラッチ出力部材９からクラッチ入力部材５への逆負荷のみの伝達を可能にする一方向クラッチ１３を設けた，小型車両用動力伝達装置において，トルクコンバータＴのポンプ羽根車と，このポンプ羽根車に隣接する前記クラッチ出力部材９とを，クランク軸１に相対回転自在に支承される共通ハブ１１に一体に結合して単一部品に構成し，さらに前記共通ハブ１１の一部１１ａで前記一方向クラッチ１３のクラッチアウタを構成した。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，自動二輪車，バギー車等の小型車両用動力伝達装置に関し，特に，エンジンのクランク軸と，このクランク軸に相対回転自在に支承される出力ギヤとの間に，遠心クラッチ及びトルクコンバータを直列に介裝し，前記遠心クラッチには，クラッチ出力部材からクラッチ入力部材への逆負荷のみの伝達を可能にする一方向クラッチを設けた小型車両用動力伝達装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かゝるトルクコンバータは，例えば下記特許文献１に開示されているように，既に知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２１３６２７号公報の図１７
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かゝる小型車両用動力伝達装置は，エンジンのアイドリング時に，遠心クラッチの遮断状態によりトルクコンバータのクリープによる小型車両の引き摺りを防止し，発進，加速時には，遠心クラッチ及びトルクコンバータの協働によりスムーズな動力伝達とトルクの増幅を行うことができる。
【０００５】
従来のかゝる小型車両用動力伝達装置では，遠心クラッチのクラッチ出力部材と，トルクコンバータのポンプ羽根車との連結を，クラッチ出力部材及びポンプ羽根車にそれぞれ形成されたハブ同士をスプライン嵌合することにより行っている。
【０００６】
こうした従来のものでは，ポンプ羽根車及びクラッチ出力部材は，互いにスプライン結合される独立部品となっているので，ポンプ羽根車及びクラッチ出力部材の同心性を確保しつゝ両者間のガタを排除して回転振動や異音の発生を防ぐために，両者のスプライン結合部を高精度に加工する必要があり，部品点数及び組立工数が多いことゝ相俟って，コストの低減が困難であった。
【０００７】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，高精度の加工を不要にしながら回転振動や異音の発生を防ぐことができ，また部品点数及び組立工数が少なく，安価な前記小型車両用動力伝達装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【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，エンジンのクランク軸と，このクランク軸に相対回転自在に支承される出力ギヤとの間に，遠心クラッチ及びトルクコンバータを直列に介裝し，前記遠心クラッチには，クラッチ出力部材からクラッチ入力部材への逆負荷のみの伝達を可能にする一方向クラッチを設けた，小型車両用動力伝達装置において，前記トルクコンバータのポンプ羽根車と，このポンプ羽根車に隣接する前記クラッチ出力部材とを，クランク軸に相対回転自在に支承される共通ハブに一体に結合して単一部品に構成し，前記共通ハブと，前記クラッチ入力部材に連結して前記共通ハブ内に配置されるクラッチインナとの間に複数のクラッチ素子を介裝して前記一方向クラッチを構成したことを特徴とする。
【０００９】
尚，前記クラッチ入力部材及びクラッチ出力部材は，後述する本発明の実施例中の駆動板５及び出力ドラム９にそれぞれ対応する。
【００１０】
上記特徴によれば，ポンプ羽根車とクラッチ出力部材とを一体に結合して単一部品に構成したことで，高精度な加工を必要とせずに，ポンプ羽根車及びクラッチ出力部材の同心性を確保しつゝ両者間を一体に結合し得て，回転振動及び異音の発生を防ぐことができ，部品点数及び組立工数の削減と相俟ってコストの低減をも図ることができる。また共通ハブは，一方向クラッチのクラッチアウタを兼ねることになるので，一方向クラッチの構造の簡素化をもたらしコストの一層の低減を図ることができる。
【００１１】
【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好適な一実施例に基づいて以下に説明する。
【００１２】
図１は本発明の一実施例に係る小型車両用動力伝達装置の縦断面図，図２は図１の２−２線断面図，図３は出力ギヤの製造方法説明図である。
【００１３】
図１において，小型車両のエンジンＥのクランクケース２にラジアルボールベアリング４を介して支承されるクランク軸１上には，上記ラジアルボールベアリング４の外側方で，軸端側から遠心クラッチＣ，トルクコンバータＴ及び出力ギヤ３が順次配設される。
【００１４】
先ず，遠心クラッチＣの構成について，図２をも参照しながら説明する。
【００１５】
遠心クラッチＣは，クランク軸１に端部にハブ５ｈがスプライン結合される駆動板５と，この駆動板５に枢軸７，７を介して揺動可能に支持される一対のクラッチシュー６，６と，両クラッチシュー６，６間に接続されて，それらを縮径方向に付勢する一対の戻しバネ８，８と，両クラッチシュー６，６を取り囲むように配置される有底円筒状の出力ドラム９とから構成される。
【００１６】
出力ドラム９は，その開放面をトルクコンバータＴと反対側に向けて配置され，それの端壁部９ａが，クランク軸１にラジアルボールベアリング１０を介して支承されるハブ１１の外周に嵌合して溶接される。このハブ１１は，後述するポンプ羽根車２０と共有するものであるので，以下，これを共通ハブと呼ぶ。
【００１７】
クラッチシュー６，６の外周面には出力ドラム９の内周面に摺接可能な摩擦ライニング６ａが接着されている。また駆動板５には，クラッチシュー６，６の縮径を規制すべく，それらの内周部に当接するストッパ１２，１２が設けられる。クラッチシュー６，６の重量及び戻しバネ８，８のセット荷重は，クランク軸１がアイドリング回転数を超えた所定回転数以上で回転したとき，遠心力の作用でクラッチシュー６，６が拡径して，摩擦ライニング６ａを出力ドラム９の内周面に圧接し得るように設定される。
【００１８】
共通ハブ１１は，前記ラジアルボールベアリング１０より出力ドラム９の内方に張り出して駆動板５のハブ５ｈを囲繞する円筒状の張り出し部１１ａを有しており，この張り出し部１１ａをクラッチアウタとして，駆動板５のハブ５ｈとの間に一方向クラッチ１３が構成される。即ち，その一方向クラッチ１３は，張り出し部１１ａと，駆動板５のハブ５ｈの外周のスプライン結合されるクラッチインナ１４との間に環状配列の多数のスプラグ，ローラ等のクラッチ素子１５を介装して構成され，この一方向クラッチ１３は，共通ハブ１１側から駆動板５側，即ちクランク軸１側への一方向のみ動力伝達を可能にする。
【００１９】
駆動板５のハブ５ｈと前記ラジアルボールベアリング１０のインナレースとは，クランク軸１外周面の環状肩部１６と，クランク軸１の端部に螺着，緊締されるナット１７とにより，クランク軸１上に固定される。また共通ハブ１１は，その内周の環状肩部１１ｂを前記ラジアルボールベアリング１０のアウタレースに当接させていて，クランク軸１の軸端方向への軸方向移動が規制される。
【００２０】
次に，トルクコンバータＴの構成について説明する。
【００２１】
再び図１において，トルクコンバータＴは，ポンプ羽根車２０と，その外周部に外周部を対置させるタービン羽根車２１と，それらの内周部間に配置されるステータ羽根車２２とからなっており，これら三羽根車２０，２１，２２間には作動オイルによる動力伝達のための循環回路１９が画成される。
【００２２】
ポンプ羽根車２０のシェル２０ｓは，前記共通ハブ１１の外周に嵌合して溶接される。こうして，ポンプ羽根車２０と遠心クラッチＣの出力ドラム９とは共通ハブ１１を介して同軸に一体に結合されて，単一部品を構成する。
【００２３】
ステータ羽根車２２のハブ，即ちステータハブ２２ｈには，その一端面側から鋼製のスリーブ２３が圧入されており，このスリーブ２３が，クランク軸１の外周に相対回転可能に嵌合する中空円筒状のステータ軸２４（鋼製）の一端にスプライン結合される。
【００２４】
而して，鋼製の圧入スリーブ２３にステータ軸２４をスプライン結合することにより，ステータ羽根車２２とステータ軸２４との結合部の耐久性を高めることができる。
【００２５】
ステータ軸２４とクランク軸との間には，左右一対のラジアルニードルベアリング２５，２５′が介装される。またステータハブ２２ｈと前記共通ハブ１１との間には第１スラストニードルベアリング２６が介裝される。
【００２６】
タービン羽根車２１のシェル２１ｓに溶接されるタービンハブ２１ｈは，ステータ軸２４の外周にラジアルボールベアリング２７を介して支承される。
【００２７】
前記出力ギヤ３は，タービンハブ２１ｈに連結されると共に，ステータ軸２４の外周にラジアルニードルベアリング２８を介して支承されるものである。この出力ギヤ３には，伝動歯部３ａと，それより幅狭で小径の連結歯部３ｂとが軸方に並んで形成されており，その連結歯部３ｂが，上記タービンハブ２１ｈの外端部に形成された内歯ギヤ２９に嵌合され，これにより出力ギヤ３及びタービンハブ２１ｈ間が連結される。伝動歯部３ａには，変速機の入力軸（図示せず）に連結される被動ギヤ３０が噛合される。上記内歯２９は，切削や鍛造等により形成される。
【００２８】
ポンプ羽根車２０のシェル２０ｓの外周端には，タービン羽根車２１の背面を覆うサイドカバー３１が溶接して連設される。このサイドカバー３１のハブ３１ｈは，タービンハブ２１ｈを囲繞するように配置され，この両ハブ３１ｈ，２１ｈ間に環状配列の多数のスプラグ，ローラ等のクラッチ素子３２を介装して一方向クラッチ３３が構成される。この一方向クラッチ３３は，タービン羽根車２１側からサイドカバー３１側，即ちポンプ羽根車２０側への一方向のみ動力伝達を可能にする。
【００２９】
また上記両ハブ３１ｈ，２１ｈ間には，一方向クラッチ３３の外側に隣接するシール兼軸受スリーブ３５が介装される。
【００３０】
ステータ軸２４には，出力ギヤ３の外側面に隣接する外筒３６が一体に形成され，これら出力ギヤ３及び外筒３６間に第２スラストニードルベアリング２６′が介装される。この外筒３６内には，クランク軸１にニードルベアリング３８を介して相対回転自在に支承される内筒３９が配置され，これら内，外筒３９，３６間に環状配列の多数のスプラグ，ローラ等のクラッチ素子４０を介装してフリーホイール４１が構成される。内筒３９は，その一端にフランジ３９ａを有しており，このフランジ３９ａから側方に突出した突起４２がクランクケース２に設けられたストッパ溝４３に係止されると共に，スペーサを兼ねる補機駆動用ギヤ４４及びワッシャ４５を介して前記ラジアルボールベアリング４のインナレース端面に支承される。またステータ軸２４はスラストワッシャ４６を介して上記内筒３９の端面に支承される。こうしてステータ軸２４及びそれと一体の外筒３６はクランクケース２側への軸方向移動を阻止される。
【００３１】
一方，共通ハブ１１は，前述のようにラジアルボールベアリング１０のアウタレースによりクランク軸１の軸端方向への軸方向移動が規制されているので，互いに軸方向に隣接するステータハブ２２ｈ，スラストボールベアリング２７，タービンハブ２１ｈ及び出力ギヤ３の全体の軸方向両端は，それぞれ第１及び第２スラストニードルベアリング２６，２６′を介して共通ハブ１１及び外筒３６によって支承されることになり，クランクケース２側及びクランク軸１軸端側の両方向への軸方向移動が規制される。
【００３２】
また前記ステータ軸２４及び内筒３９間のスラストワッシャ４６は，軸方向に隣接する前記ニードルベアリング２５，３８間に，それらの相互干渉を防ぐべく介入している。
【００３３】
クランク軸１の中心部には，図示しないオイルポンプの吐出ポートに連なる上流油路５０と，エンジンＥの潤滑部に連なる下流油路５１とが隔壁５２を挟んで形成され，またこれら上流油路５０及び下流油路５１から放射状に延びる入口孔５３及び出口孔５４がクランク軸１に穿設される。その入口孔５３は，スラストニードルベアリング２６を介して循環回路１９に連通し，出口孔５４は，ステータ軸２４の通孔５５，並びに前記スリーブ２３及びラジアルボールベアリング２７間を介して下流油路５１に連通する。したがってエンジンＥの運転中，循環回路１９は，上流油路５０から入口孔５３を通して供給されるオイルで満たされ，循環回路１９から出口孔５４を通して下流油路５１に排出されるオイルによってエンジンＥの各部が潤滑される。
【００３４】
次に，この実施例の作用について説明する。
【００３５】
クランク軸１のアイドリング回転時には，クラッチシュー６，６は戻しバネ８，８のセット荷重によりストッパ１２，１２に当接する縮径位置に保持され，その摩擦ライニング６ａを出力ドラム９の内周面から離間させているので，遠心クラッチＣはオフ状態を保つ。
【００３６】
クランク軸１がアイドリング回転数を超えた所定値以上の回転数で回転するようになると，クラッチシュー６，６が遠心力により戻しバネ８，８のセット荷重に抗して拡径方向に揺動し，摩擦ライニング６ａを出力ドラム９の内周面に圧接させるようになると，遠心クラッチＣはクラッチオン状態となる。したがってクランク軸１の回転が出力ドラム９から出力され，トルクコンバータＴのポンプ羽根車２０に伝達され，車両の発進が開始される。
【００３７】
出力ドラム９によりポンプ羽根車２０が回転されると，循環回路１９を満たしている作動オイルは，図１の矢印のように，ポンプ羽根車２０→タービン羽根車２１→ステータ羽根車２２→ポンプ羽根車２０と循環しながらポンプ羽根車２０の回転トルクをタービン羽根車２１に伝達し，タービンハブ２１ｈから出力ギヤ３に，更に図示しない変速機を経て車両の駆動車輪へと伝達して，それを駆動する。このとき，ポンプ羽根車２０及びタービン羽根車２１間でトルクの増幅作用が生じていれば，それに伴う反力がステータ羽根車２２に負担されるが，ステータ羽根車２２は，フリーホイール４１のロック作用により，内筒３９の突起４２を介してクランクケース２により回転を阻止される。
【００３８】
トルク増幅作用を終えると，ステータ羽根車２２は，これが受けるトルク方向の反転により，フリーホイール４１を空転させながらポンプ羽根車２０及びタービン羽根車２１と共に同一方向へ回転するようになる。
【００３９】
車両の減速時，逆負荷が出力ギヤ３からタービンハブ２１ｈに伝達されると，一方向クラッチ３３が接続状態となって，タービンハブ２１ｈ及びサイドカバー３１間を直結するので，上記逆負荷はタービンハブ２１ｈからサイドカバー３１へ直接伝達される。そして更にポンプ羽根車２０から共通ハブ１１に伝達されると，一方向クラッチ１３が接続状態となって，共通ハブ１１及び駆動板５間を直結させるので，遠心クラッチＣがオフ状態になっている場合でも，上記逆負荷はクランク軸１に直接伝達されることになる。したがって，タービン羽根車２１及びポンプ羽根車２０間に滑りを起こさせることがなく，良好なエンジンブレーキ効果を得ることができる。
【００４０】
このように，逆負荷がクランク軸１に機械的に伝達されることは，エンジンＥのキック始動や押しかけ始動が可能であることを意味する。
【００４１】
エンジンＥの上記のような減速時と加速時には，出力ギヤ３に作用するスラスト荷重が外筒３６側から共通ハブ１１側へ，あるいは共通ハブ１１側から外筒３６側へと作用方向を変えるが，互いに軸方向に隣接するステータハブ２２ｈ，ラジアルボールベアリング２７，タービンハブ２１ｈ及び出力ギヤ３の全体が，前述のように第１及び第２スラストニードルベアリング２６，２６′を介して共通ハブ１１及び外筒３６によって軸方向に支承されているから，出力ギヤ３の回転を何等妨げることなく，上記スラスト荷重を両スラストニードルベアリング２６，２６′に交互に分担させることになり，したがって各スラストニードルベアリング２６，２６′のスラスト荷重負担は比較的少なく，それらの耐用寿命を延ばすことができる。
【００４２】
しかもサイドカバー３１のハブ３１ｈとタービンハブ２１ｈとの間には，一方向クラッチ３３の他に，小部品のシール兼軸受スリーブ３５を介在させるだけであるから，サイドカバー３１のハブ３１ｈの軸方向寸法，延いてはトルクコンバータＴの軸方向寸法の短縮が可能であり，トルクコンバータＴのコンパクト化を図ることができる。
【００４３】
ところで，ポンプ羽根車２０と遠心クラッチＣの出力ドラム９とは共通ハブ１１を介して一体に結合されて，単一部品を構成するので，高精度な加工を必要とせずに，ポンプ羽根車２０及び出力ドラム９の同心性を確保しつゝ両者２０，９間を一体に結合し得て，両者２０，９の回転振動及び異音の発生を防ぐことができ，部品点数及び組立工数の削減と相俟ってコストの低減をも図ることができる。
【００４４】
また共通ハブ１１は，ポンプ羽根車２０からクランク軸１への逆負荷の伝達を可能にする一方向クラッチ１３のクラッチアウタを兼用するので，一方向クラッチ１３の構造の簡素化をもたらし，コストの一層の低減を図ることができる。
【００４５】
しかも有底円筒状の出力ドラム９は，その開放面をポンプ羽根車２０と反対側に向けているから，これがポンプ羽根車２０から分離し得ずとも，その開放面側より出力ドラム９内部の部品の脱着が可能であり，メンテナンス性が良好である。
【００４６】
また出力ギヤ３は，その連結歯部３ｂをタービンハブ２１ｈに形成した内歯ギヤ２９に嵌合することによりタービンハブ２１ｈと連結されるので，その連結構造が簡単であり，しかも出力ギヤ３の小径化が可能となり，出力ギヤ３及び被動ギヤ３０間の減速比を大きく設定することができる。
【００４７】
さらに，出力ギヤ３の連結歯部３ｂは，伝動歯部３ａよりも小径に形成されるので，それを嵌合させる内歯ギヤ２９の大径化，延いてはタービンハブ２１ｈの大径化を回避して，トルクコンバータＴのコンパクト化に寄与し得る。
【００４８】
次に，上記出力ギヤ３の能率的な製造方法について図３により説明する。
【００４９】
先ず，図３（Ａ）に示すように，多数の出力ギヤ３，３…を軸方向に並べた長さに相当する長尺の中空円筒状素材Ｍを用意し，その外周面には，各出力ギヤ３，３…の連結歯部３ｂに対応して環状溝５６を切削や鍛造等により形成する。次に図３（Ｂ）に示すように，素材Ｍの外周面に連続して歯切り又は歯型成形を行うことにより，多数の出力ギヤ３，３…の伝動歯部３ａ及び連結歯部３ｂを一挙に形成する。しかる後，図３（Ｃ）に示すように，各出力ギヤ３毎に素材Ｍを輪切り状に切断し，最後に図３（Ｄ）に示すように各出力ギヤ３に仕上げ加工を施す。
【００５０】
出力ギヤ３のこのような製造方法によれば，特に，多数の出力ギヤ３，３…の伝動及び連結歯部３ａ，３ｂが，一回の歯切り又は歯型成形により形成されることになるから，多数に出力ギヤ３，３…を能率良く製造することができ，それを安価に提供することができる。
【００５１】
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。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば，ポンプ羽根車とクラッチ出力部材とを一体に結合して単一部品に構成したことで，高精度な加工を必要とせずに，ポンプ羽根車及びクラッチ出力部材の同心性を確保しつゝ両者間を一体に結合し得て，回転振動及び異音の発生を防ぐことができ，部品点数及び組立工数の削減と相俟ってコストの低減をも図ることができる。また共通ハブは，一方向クラッチのクラッチアウタを兼ねることになるので，一方向クラッチの構造の簡素化をもたらしコストの一層の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る小型車両用動力伝達装置の縦断面図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】出力ギヤの製造方法説明図
【符号の説明】
Ｃ・・・・・・遠心クラッチ
Ｅ・・・・・・エンジン
Ｔ・・・・・・トルクコンバータ
１・・・・・・クランク軸
５・・・・・・クラッチ入力部材（駆動板）
９・・・・・・クラッチ出力部材（出力ドラム）
１１・・・・・共通ハブ
１３・・・・・一方向クラッチ
１５・・・・・クラッチ素子
２０・・・・・ポンプ羽根車

Claims (1)

1. エンジン（Ｅ）のクランク軸（１）と，このクランク軸（１）に相対回転自在に支承される出力ギヤ（３）との間に，遠心クラッチ（Ｃ）及びトルクコンバータ（Ｔ）を直列に介裝し，前記遠心クラッチ（Ｃ）には，クラッチ出力部材（９）からクラッチ入力部材（５）への逆負荷のみの伝達を可能にする一方向クラッチ（１３）を設けた，小型車両用動力伝達装置において，
   前記トルクコンバータ（Ｔ）のポンプ羽根車と，このポンプ羽根車に隣接する前記クラッチ出力部材（９）とを，クランク軸（１）に相対回転自在に支承される共通ハブ（１１）に一体に結合して単一部品に構成し，前記共通ハブ（１１）と，前記クラッチ入力部材（５）に連結して前記共通ハブ（１１）内に配置されるクラッチインナ（１４）との間に複数のクラッチ素子（１５）を介裝して前記一方向クラッチ（１３）を構成したことを特徴とする，小型車両用動力伝達装置。

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