JP2007024297A - Power output device in two-wheeler - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばスクータや自動二輪車等の二輪車(この場合、三輪車も含む)における動力出力装置に係り、さらに詳細には、エンジンの回転を後輪へ伝達するに際し、大きく減速して伝達することができ、後輪の車軸付近の最終減速ギア機構を省略して、バネ下重量の低減を図ることのできる二輪車における動力出力装置に関する。 The present invention relates to a power output device in a two-wheeled vehicle such as a scooter or a motorcycle (in this case, including a three-wheeled vehicle), and more specifically, when the rotation of an engine is transmitted to a rear wheel, the transmission is greatly decelerated. The present invention relates to a power output apparatus for a two-wheeled vehicle that can reduce the unsprung weight by omitting the final reduction gear mechanism near the axle of the rear wheel.
例えば、スクータや自動二輪車等のごとき二輪車の概略的な全体的構成は、たとえば特開平5−208694号公報に示されているように、図7に示されるごとき構成である。すなわち、概略的に説明すると、車体フレーム1の前側にはハンドル3によって操作される前輪5が備えられており、前記車体フレーム1の後側下部には、後輪7が備えられている。
For example, a schematic overall configuration of a motorcycle such as a scooter or a motorcycle is the configuration shown in FIG. 7 as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-208694. That is, in brief description, a front wheel 5 operated by a handle 3 is provided on the front side of the
そして、前記後輪7をエンジン9によって駆動するために、エンジン9を備えた駆動ユニット11が備えられている。この駆動ユニット11は、前記車体フレーム1に揺動可能に連結した支持フレーム13によって前端側が支持されると共に、前記駆動ユニット11の後端側は、前記車体フレーム1と前記駆動ユニット11との間に介在したクッションユニット15によって支持されている。
In order to drive the
前記駆動ユニット11の構成は、図8に概略的に示すように、エンジン9に連動連結した変速装置17を備えた構成である。すなわち、概略的に説明すると、前記エンジン9の出力軸であるクランク軸19の一端側に駆動Vプーリ21が取付けてあり、前記後輪7を支持した車軸23に近接して設けた中間軸25には従動Vプーリ27が取付けてある。そして、前記駆動Vプーリ21と従動Vプーリ27にはVベルト29が掛け回してある。すなわちVプーリとVベルトによって無段変速機構が構成されている。さらに、前記中間軸25と前記車軸23との間には、複数のギア30を噛合した歯車減速機構が備えられている。
前述のごとき従来の構成においては、VプーリとVベルトを用いて無段変速機構を構成しているものであるから、減速比を大きくすることができないために、中間軸25と車軸23との間に複数のギア30を噛合した歯車減速機構を必要とするものである。したがって、車軸回りの構成が複雑化するのみならず、車軸付近の重量が大きくなるものである。いわゆるバネ下重量が重くなるという問題がある。
In the conventional configuration as described above, a continuously variable transmission mechanism is configured by using a V pulley and a V belt. Therefore, since the reduction ratio cannot be increased, the
本発明は、前述したごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、 エンジンと、当該エンジンと連動連結した変速装置とを備えた二輪車における動力出力装置であって、前記エンジンの出力軸と前記変速装置の入力軸は直列又は並列に配置してあり、前記変速装置は、前記入力軸と同軸上に配置されかつサンギア又はサンローラを備えた回転自在な出力軸と、前記サンギア又はサンローラの周囲に配置された複数の遊星ギア又は遊星ローラと、前記各遊星ギア又は遊星ローラを回転自在に支持しかつ前記入力軸に一体的に備えられた複数の支持軸と、前記各遊星ギア又は遊星ローラと噛合した回転自在な内歯歯車又はローラと、前記入力軸に対して軸方向に移動のみ自在に支持された円板状の可動板と、前記可動板の外周面及び前記内歯歯車又はローラの外周面に接触して前記可動板の回転を前記内歯歯車又はローラへ伝達自在なテーパ状の複数のローラと、変速装置の前記出力軸に備えられた動力伝達輪と、を備えていることを特徴とするものである。 The present invention has been made in view of the conventional problems as described above, and is a power output device for a two-wheeled vehicle including an engine and a transmission geared together with the engine, the output shaft of the engine and the speed change gear. The input shaft of the device is arranged in series or in parallel, and the transmission is arranged around the sun gear or the sun roller and a rotatable output shaft that is arranged coaxially with the input shaft and includes a sun gear or a sun roller. A plurality of planetary gears or planetary rollers, a plurality of support shafts rotatably supporting the planetary gears or planetary rollers and integrally provided on the input shaft, and meshing with the planetary gears or planetary rollers. A rotatable internal gear or roller, a disc-shaped movable plate supported only in the axial direction with respect to the input shaft, an outer peripheral surface of the movable plate, and the internal gear Comprises a plurality of tapered rollers that contact the outer peripheral surface of the roller and transmit the rotation of the movable plate to the internal gear or the roller, and a power transmission wheel provided on the output shaft of the transmission. It is characterized by that.
また、前記二輪車における動力出力装置において、前記可動板と前記ローラのテーパ部との接触領域は、前記入力軸の回転に対して変速装置の前記出力軸の回転を逆回転に変速する領域よりも前記出力軸の回転を正回転で変速する領域の方が長大であることを特徴とするものである。 Further, in the power output device in the two-wheeled vehicle, the contact region between the movable plate and the tapered portion of the roller is more than the region in which the rotation of the output shaft of the transmission is reversely rotated with respect to the rotation of the input shaft. The region in which the rotation of the output shaft is shifted in the normal rotation is longer.
また、変速装置の出力軸と後輪駆動軸との間又はエンジン出力軸と変速装置間にトルク変動を吸収するための変動吸収装置を介在させた二輪車における動力出力装置である。 In addition, the present invention is a power output apparatus for a two-wheeled vehicle in which a fluctuation absorbing device for absorbing torque fluctuation is interposed between the output shaft of the transmission and the rear wheel drive shaft or between the engine output shaft and the transmission.
前記構成のごとき本発明によれば、変速装置の入力軸の回転に対して出力軸を逆回転,停止,正回転することができ、その減速比を大きくすることができるものである。したがって、従来のごとき歯車減速機構が不要となり、バネ下重量の軽量化を図ることができるものである。 According to the present invention having the above-described configuration, the output shaft can be reversely rotated, stopped, and rotated forward with respect to the rotation of the input shaft of the transmission, and the reduction ratio can be increased. Therefore, the conventional gear reduction mechanism is not required, and the unsprung weight can be reduced.
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明するに、スクータや自動二輪車等のごとき二輪車の全体的構成は周知であるから、二輪車の全体的構成についての説明は省略する。また、前述した従来の構成要素と同一機能を奏する構成要素には同一符号を付して重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Since the overall configuration of a motorcycle such as a scooter or a motorcycle is well known, the description of the overall configuration of the motorcycle is omitted. In addition, the same reference numerals are given to components having the same functions as those of the conventional components described above, and redundant description is omitted.
概略的,概念的に示した図1を参照するに、図1には、エンジン9の出力軸(クランク軸)19と変速装置31の入力軸33とを直列に配置した構成が例示してある。前記出力軸19と入力軸33は、二輪車の進行方向(図1において左方向)に対して直交する方向(左右方向)に水平に設けてある。前記構成において、前記出力軸19と入力軸33は一体物であっても、例えばエンジン9のトルク変動を吸収するための変動吸収装置としてのトルク変動吸収ダンパーを介して接続するなど、出力軸19と入力軸33とを別個に設けてもよいものである。そして、前記変速装置31の出力軸(図1には入力軸33と一体的に表示して省略してある)の端部には、例えばチエンスプロケット等のごとき動力伝達輪35が備えられており、この動力伝達輪と、前記後輪7の車軸23に備えたチエンスプロケット等のごとき動力伝達輪37とには、例えばチエン,タイミングベルト等のごとき環状の無端帯39が掛回してある。なお、前記変動吸収装置は、変速装置31の出力軸と後輪7の駆動軸(車軸)との間に介在した構成とすることもできる。
Referring to FIG. 1 schematically and conceptually, FIG. 1 illustrates a configuration in which an output shaft (crankshaft) 19 of an
上記構成においては、エンジン9の出力軸19と変速装置31の入力軸33及び出力軸は直列的配置となるものであって、前後方向の寸法が短くなるものであり、二輪車の前後方向の寸法をより短くすることができるものである。
In the above configuration, the
図2は、エンジン9の出力軸19と変速装置31の入力軸33,出力軸とを前後方向に並列に配置し、前記出力軸19と入力軸33とを、チエン,歯車機構などのごとき適宜の動力伝達機構を介して連動連結した構成を概念的,概略的に示すものである。上記のごとき構成においては、エンジン9の出力軸19と変速装置31の入力軸33,出力軸とを左右方向に水平にして、エンジン9と変速装置31とを前後方向に配置した構成であるから、左右方向の幅寸法を小さくすることができるものである。
In FIG. 2, the
ところで、前記変速装置31の構成は、図3に概念的,概略的に示すごとき構成である。すなわち、変速装置31は、ケーシング(図示省略)を備えており、このケーシングに、エンジン9の出力軸19と適宜に連動連結される前記入力軸33が回転自在に支持されている。さらに前記ケーシングには、前記入力軸33と同軸上に配置した出力軸41が回転自在に支持されており、この出力軸41の内端部にはサンギア(又はサンローラ)43が一体的に備えられている。
By the way, the structure of the
前記サンギア43の周囲には複数の遊星ギア(又は遊星ローラ)45が噛合配置してあり、この複数の遊星ギア45の外側には、各遊星ギア45と噛合した内歯歯車(又はリングローラ)47が回転自在に備えられている。前記各遊星ギア45は、前記入力軸33に備えた支持部49に一体的に取付けた複数の支持軸51にそれぞれ回転自在に支持されている。前記各支持軸51は前記入力軸33の軸心と平行な方向に延伸してあり、各支持軸51には円板状の可動板53が軸方向に移動可能に支持されている。
A plurality of planetary gears (or planetary rollers) 45 are meshed around the
なお、前記可動板53の支持構成としては、前記支持軸51を短くした構成の場合には、前記入力軸33に対して回転不能かつ軸方向に移動可能なように、前記入力軸33に支持された構成とすることができる。要は、前記支持部49と遊星ギア45との間に、又は前記支持部49を間にして遊星ギア45の反対側に可動板53を配置した構成であっても、可動板53は入力軸33に対して回転することなく軸方向に移動可能な構成であればよいものである。なお、前述のごとく支持軸51に可動板53が支持された構成の場合は、入力軸33に間接的に支持されているものであって、入力軸33に支持されている場合と実質的に等しいものである。
The
前記可動板53の回転を前記内歯歯車47へ伝達するために、前記可動板53の外周面及び内歯歯車47の外周面の複数箇所には回転自在な複数のテーパ状のローラ55(図3には1つのみ表示)が圧接してある。上記各ローラ55は、前記可動板53,内歯歯車47の周囲を自在に公転(転動)することのないように、ケーシングに回転自在に支持されているものである。
In order to transmit the rotation of the
前記ローラ55が前記内歯歯車47の外周面と接触する接触部付近の軸方向の所定範囲の径は等しく形成してある。そして、前記ローラ55が前記可動板53の外周面と接触する部分の領域は、前記内歯歯車47に接近するほど大径となるテーパ状に形成してある。したがって、前記可動板53と前記ローラ55との接触位置がローラ55の軸方向に変化すると、可動板53の回転速度が一定であっても、前記内歯歯車47へ伝達される回転速度が変更されるものである。
The diameters of the predetermined range in the axial direction near the contact portion where the
以上のごとき構成において、図3に示すように、可動板53がローラ55のテーパ部における小径端部に近接した位置(以後、中立位置と称す)に接触した状態にあるとき、前記入力軸33を矢印A方向に回転すると、前記可動板53も一体的に同方向に回転すると共に、各遊星ギア45はサンギア43の周囲を同方向に公転する。そして、前記可動板53と接触したローラ55は矢印B方向に回転されるので、このローラ55と接触した内歯歯車47は前記入力軸33の回転方向と同方向に回転する。
In the configuration as described above, as shown in FIG. 3, when the
この際、ローラ55に対する可動板53の接触位置(中立位置)はテーパ部であって、ローラ55の径は、前記内歯歯車47とローラ55との接触位置のローラ55の径より径が小さな位置である。したがって、可動板53の回転は増速して内歯歯車47へ伝達されるものである。そして、可動板53がローラ55のテーパ部の中立位置に接触した状態のときには、前記遊星ギア45の公転による回転速度と内歯歯車47の回転速度が等しいので、サンギア43の周囲における遊星ギア45の転動(公転)と同期して内歯歯車47が回転し、サンギア43は停止した状態にある。
At this time, the contact position (neutral position) of the
次に、図4に示すように、前記ローラ55に対する可動板53の接触位置を、ローラ55におけるテーパ部の先端側の径のより小さな位置(以後、逆回転位置と称す)に移動すると、前記中立位置のテーパ部がより小径であることにより、前記内歯歯車47はより高速で回転される。すなわち、内歯歯車47の回転は、遊星ギア45の公転による回転速度より高速となるので、内歯歯車47の回転速度と前記遊星ギア45の公転による回転速度との差により、前記サンギア43を矢印C方向に回転することになる。すなわち、入力軸33の回転方向(矢印A方向)と出力軸41の回転方向(矢印C方向)は逆方向となるものである。
Next, as shown in FIG. 4, when the contact position of the
次に、図5に示すように、前記中立位置からローラ55におけるテーパ部の大径側へ、前記可動板53の接触位置を変更すると(正回転側の位置)、この接触位置におけるテーパ部の径は、前記中立位置におけるテーパ部の径より大径であるので、前記内歯歯車47の回転速度は、可動板53が中立位置に位置するときの回転速度より低速となる。したがって、内歯歯車47の回転速度と遊星ギア45の公転による回転速度との差によって、サンギア43は遊星ギア45の公転方向に回転されることとなり、出力軸41は矢印D方向に低速で正回転されることになる。
Next, as shown in FIG. 5, when the contact position of the
その後、図6に示すように、可動板53を、ローラ55におけるテーパ部のより大径側へさらに移動すると、前記内歯歯車47の回転速度はより低速となり、遊星ギア45の公転速度との差がより大きくなるので、前記出力軸41の矢印D方向への回転はより高速となるものである。既に理解されるように、前記ローラ55においてのテーパ部は、前述した中立位置から小径の先端側の逆回転位置側の領域寸法よりも、前記中立位置から大径側の正回転位置側の領域寸法を長く設けてある。
Thereafter, as shown in FIG. 6, when the
前記説明より理解されるように、前記変速装置31は、入力軸33の回転に対して、出力軸41の回転を、逆回転,停止,正回転に変速することができ、かつ出力軸41の正回転は低速回転から高速回転に無段階に変速することができるものである。そして、前記ローラ55におけるテーパ部のテーパ(傾斜角)を大きくすることにより、減速比をより大きくすることができるものである。
As understood from the above description, the
すなわち、二輪車においてエンジンの回転を減速して後輪7に伝達するとき、例えば停止状態から高速回転へ大きく変速することができるので、従来、後輪7付近に備えていた減速用のギア30が不要となるものである。したがって、バネ下重量の軽量化を図ることができるものである。よって、二輪車における後輪の、路面の凹凸に対する追従性が向上すると共にクッションユニットは前記凹凸を鋭敏に吸収することとなり、二輪車の車体フレームに対する前記凹凸部の悪影響が抑制されると共に乗り心地が向上するものである。
That is, when the rotation of the engine is reduced and transmitted to the
1 車体フレーム
5 前輪
7 後輪
9 エンジン
11 駆動ユニット
15 クッションユニット
17,31 変速装置
19 クランク軸(出力軸)
21 駆動Vプーリ
27 従動プーリ
33 入力軸
35,37 動力伝達輪
41 出力軸
43 サンギア(サンローラ)
45 遊星ギア(遊星ローラ)
47 内歯歯車(リングローラ)
51 支持軸
53 可動板
55 ローラ
DESCRIPTION OF
21 Drive V Pulley 27 Driven
45 Planetary Gear (Planetary Roller)
47 Internal gear (ring roller)
51
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005211906A JP2007024297A (en) | 2005-07-21 | 2005-07-21 | Power output device in two-wheeler |
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ID=37785306
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102720821A (en) * | 2012-04-17 | 2012-10-10 | 罗勤勉 | Mechanical transmission system |
EP2942545A4 (en) * | 2013-01-06 | 2017-07-12 | Hideki Matsumura | Geared continuously variable transmission |
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2005
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