JP2009068699A - 有段式自動変速装置及びそれを備えた車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】スムーズな変速動作が可能で、且つ車両に搭載した場合に高い燃費を実現できる有段式自動変速装置を提供する。
【解決手段】変速装置31は、遠心クラッチ55と、第1の変速ギア対86と、油圧式クラッチ66と、第2の変速ギア対90とを備えている。遠心クラッチ55は、入力軸52と共に回転する入力側クラッチ部材56と出力側クラッチ部材57を有する。第1の変速ギア対86は、出力側クラッチ部材57と共に回転する第1のギア58と第2のギア63を有する。油圧式クラッチ66は、出力側クラッチ部材57の回転に伴って回転する入力側クラッチ部材67と、出力側クラッチ部材68を有する。第2の変速ギア対90は、出力側クラッチ部材68と共に回転する第3のギア69と、第4のギア76を有する。第2の変速ギア対90は、第1の変速ギア対86よりも小さなギア比を有する。
【選択図】図4

Description

本発明は有段式自動変速装置及びそれを備えた車両に関する。
例えば、特許文献1には、オートバイ用の3段自動変速装置が開示されている。具体的に、特許文献1に記載された自動変速装置には、相互にギア比の異なる複数の変速ギア対が設けられている。各変速ギア対には、遠心クラッチが設けられている。特許文献1に記載された自動変速装置では、この遠心クラッチによって、各変速ギア対を介しての動力伝達の断続が行われる。
実開昭54−17738号公報
特許文献1に記載されているように、すべての変速ギア対に対して遠心クラッチを設けた場合、ライダーのアクセル操作子の操作量にかかわらず、スムーズな変速動作が行われる。しかしながら、特許文献1に記載の変速装置を車両に搭載した場合、車両の燃費を十分に向上させることが困難であるという問題がある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、スムーズな変速動作が可能で、且つ車両に搭載した場合に燃費の向上を図ることのできる有段式自動変速装置を提供することにある。
本発明者らは、有段式自動変速装置に関して鋭意研究した結果、特許文献1に記載されているようにすべての変速ギア対に対して遠心クラッチを設けた場合、有段式自動変速装置のエネルギー伝達効率が低くなることを初めて見出した。その結果、本発明者らは、本発明をなすに至った。
本発明に係る自動変速装置は、複数の変速ギア対を介して入力軸から出力軸へと動力が伝達される有段式自動変速装置である。本発明に係る自動変速装置は、遠心クラッチと、第1の変速ギア対と、油圧式クラッチと、第2の変速ギア対とを備えている。遠心クラッチは、入力軸と共に回転する入力側クラッチ部材と、入力軸に対して回転可能な出力側クラッチ部材とを有する。遠心クラッチでは、入力軸の回転速度が所定の回転速度以上になったときに入力側クラッチ部材と出力側クラッチ部材とがつながる。第1の変速ギア対は、第1のギアと、第2のギアとを有する。第1のギアは、遠心クラッチの出力側クラッチ部材と共に回転する。第2のギアは、第1のギアと噛合している。第2のギアは、第1のギアの回転を出力軸側に伝達する。油圧式クラッチは、遠心クラッチの出力側クラッチ部材よりも出力軸側に配置されている。油圧式クラッチは、遠心クラッチの出力側クラッチ部材の回転に伴って回転する入力側クラッチ部材と、入力側クラッチ部材に対して回転可能な出力側クラッチ部材とを有する。第2の変速ギア対は、第3のギアと、第4のギアとを有する。第2の変速ギア対は、第1の変速ギア対よりも小さなギア比を有する。第3のギアは、油圧式クラッチの出力側クラッチ部材と共に回転する。第4のギアは、第3のギアと噛合している。第4のギアは、第3のギアの回転を出力軸側に伝達する。
本発明によれば、スムーズな変速動作が可能で、且つ車両に搭載した場合に燃費の向上を図ることのできる有段式自動変速装置を提供することができる。
《実施形態1》
本実施形態1では、本発明を実施したモーターサイクルの例として、図1に示すスクータ型車両1を例に挙げて、本発明の好ましい実施形態の一例について説明する。但し、本発明において、「モーターサイクル」は、スクータ型車両に限定されない。「モーターサイクル」は、所謂広義のモーターサイクルを意味する。具体的に、本明細書において「モーターサイクル」は、車両を傾斜させることによって方向転換を行う車両全般をいう。前輪及び後輪のうちの少なくとも一方が複数の車輪により構成されていてもよい。具体的には、「モーターサイクル」は、前輪及び後輪のうちの少なくとも一方が相互に隣接して配置された2つの車輪によって構成されている車両であってもよい。「モーターサイクル」には、狭義のモーターサイクル、スクータ型車両、モペット型車両及びオフロード型車両が少なくとも含まれる。
(スクータ型車両1の概略構成)
まず、図1を参照しながらスクータ型車両1の概略構成について説明する。尚、以下の説明において、前後左右といった方向は、スクータ型車両1のシート14に着座したライダーから視た方向をいうものとする。
スクータ型車両1は、車体フレーム10を備えている。車体フレーム10は、図示しないヘッドパイプを有する。ヘッドパイプは、車両の前方部分において、下方に向かってやや斜め前方に延びている。ヘッドパイプには、図示しないステアリングシャフトが回転可能に挿入されている。ステアリングシャフトの上端部には、ハンドル12が設けられている。一方、ステアリングシャフトの下端部には、フロントフォーク15が接続されている。フロントフォーク15の下端部には、従動輪としての前輪16が回転可能に取り付けられている。
車体フレーム10には、車体カバー13が取り付けられている。車体フレーム10の一部は、この車体カバー13によって覆われている。車体カバー13は、レッグシールド27を有する。このレッグシールド27によって車両の前面が覆われている。また、車体カバー13は、レッグシールド27よりも後方に配置され、車両の左右両側に設けられた足載せ台17を有している。足載せ台17には、足載せ面17aが形成されている。スクータ型車両1のライダーの足は、この足載せ面17aに載せられる。
左右両側の足載せ台17の間には、車体カバー13の一部を構成するセンターカバー26が配置されている。センターカバー26は足載せ台17の足載せ面17aから上方に向かって突出し、前後方向に延びるトンネル状に形成されている。車体カバー13のセンターカバー26よりも後方の部分には、ライダーが着座するシート14が取り付けられている。また、車両のほぼ中央において、車体フレーム10には、サイドスタンド23が取り付けられている。
車体フレーム10には、エンジンユニット20が揺動可能に懸架されている。具体的に、エンジンユニット20は、スイングユニット式のエンジンである。エンジンユニット20には、エンジンブラケット21が一体結合されている。エンジンユニット20は、このエンジンブラケット21を介して、車体フレーム10のピボット軸19に揺動可能に取り付けられている。また、エンジンユニット20には、クッションユニット22の一端が取り付けられている。クッションユニット22の他端は、車体フレーム10の後部に取り付けられている。このクッションユニット22によって、エンジンユニット20の揺動が抑制される。
エンジンユニット20は、エンジンユニット20において発生した動力を出力する出力軸33(図2を参照)を備えている。後輪18は、この出力軸33に取り付けられている。よって、後輪18は、エンジンユニット20において生じた動力により駆動される。つまり、本実施形態1において、後輪18は、駆動輪を構成している。
図2に示すように、本実施形態では、出力軸33に対して、車速センサ88が設けられている。具体的には、車速センサ88は、出力軸33と共に回転する第14のギア80に対して設けられている。但し、車速センサ88は、出力軸33以外の回転軸に対して設けられていてもよく、出力軸33に対して一定の回転数比で回転する他の部材に設けられていてもよい。
(エンジンユニット20の構成)
図2は、エンジンユニット20の断面図である。図4は、エンジンユニット20の構成を表す模式図である。図2に示すように、エンジンユニット20は、エンジン30と、変速装置31とを備えている。尚、本実施形態1ではエンジン30が単気筒エンジンである例について説明する。但し、本発明において、エンジン30は、単気筒エンジンに限定されない。エンジン30は、例えば、2気筒エンジンなどの多気筒のエンジンであってもよい。
−エンジン30−
エンジン30は、クランクケース32と、シリンダボディ37と、シリンダヘッド40と、クランク軸34とを備えている。クランクケース32の内部には、クランク室35が区画形成されている。シリンダボディ37の内部には、クランク室35に開口するシリンダ38が区画形成されている。シリンダボディ37の先端には、シリンダヘッド40が取り付けられている。クランク室35には、車幅方向に延びるクランク軸34が配置されている。クランク軸34には、コンロッド36が取り付けられている。コンロッド36の先端には、シリンダ38内に配置されたピストン39が取り付けられている。このピストン39とシリンダボディ37と、シリンダヘッド40とによって燃焼室41が区画形成されている。シリンダヘッド40には、先端の発火部が燃焼室41に位置するように点火プラグ42が取り付けられている。
図3は、キックスタータ100及びセルモータ101を表すエンジンユニット20の部分断面図である。図1及び図3に示すように、エンジンユニット20には、キックスタータ100が設けられている。スクータ型車両1のライダーは、このキックスタータ100を操作することによってエンジン30を始動させることができる。
キックスタータ100は、キックペダル24を有する。キックペダル24は、図1に示すように、クランク軸34よりも後方かつ上方において、クランクケース32の左側に配置されている。図3に示すように、キックペダル24は、キック軸102に取り付けられている。キック軸102とクランクケース32との間には、圧縮コイルばね103が設けられている。この圧縮コイルばね103は、ライダーの操作により回転したキック軸102に対して逆回転方向の付勢力を付与する。また、キック軸102には、ギア104が設けられている。一方、軸105には、ギア106が回転不能に設けられている。ギア104は、このギア106と噛合している。このギア104等を介して、キック軸102の回転がクランク軸34に伝達される。
軸105には、ラチェット107が形成されている。軸105のラチェット107が形成された部分には、ラチェット108が取り付けられている。軸105が回転すると、ラチェット108は、ラチェット107によって案内されて軸105の軸方向右側に移動する。一方、圧縮コイルばね103の付勢力によって軸105が逆方向に回転すると、ラチェット108は、ラチェット107によって案内されて軸105の軸方向左側に移動する。
ラチェット108の右側端面には、係合部109が形成されている。一方、軸105に回転可能に設けられたギア111の左側端面には係合部110が形成されている。ラチェット108の係合部109は、ラチェット108が右方向に移動したときに係合部110と係合する。これにより、ラチェット108が右方向に移動したときには、軸105の回転がギア111に伝達する。ギア111は、バランサ軸115に形成されたギア116と噛合している。また、ギア116は、クランク軸34に形成されたギア117と噛合している。これにより、ギア111の回転は、バランサ軸115を介してクランク軸34に伝達される。よって、キックペダル24が操作されると、クランク軸34が回転し、エンジン30が始動される。
なお、キック軸102は、平面視において、変速装置31をまたぐように車両中央側に延びている。すなわち、図3に示すように、キック軸102は、車幅方向の左側から車両中央側に延びており、変速装置31の一部と上下方向に並ぶように配置されている。
また、エンジン30には、セルモータ101も設けられている。セルモータ101は、クランクケース32に対して取り付けられている。このセルモータ101の回転は、ギア120、121及び122を介してクランク軸34に伝達される。これにより、ライダーの操作によりセルモータ101が駆動されることによって、エンジン30が始動する。
−発電機45−
クランクケース32の右側には、発電機カバー43が取り付けられている。この発電機カバー43とクランクケース32とによって、発電機室44が区画形成されている。
クランク軸34の右側端部は、クランク室35から突出して、発電機室44に至っている。発電機室44内において、クランク軸34の右側端部には、発電機45が取り付けられている。発電機45は、インナ45aと、アウタ45bとを備えている。インナ45aは、クランクケース32に対して回転不能に取り付けられている。一方、アウタ45bは、クランク軸34の右側端部に取り付けられている。アウタ45bは、クランク軸34と共に回転する。よって、クランク軸34が回転すると、アウタ45bはインナ45aに対して相対的に回転する。これによって、発電が行われる。尚、アウタ45bには、ファン46が設けられている。このファン46がクランク軸34と共に回転することで、エンジン30の冷却が行われる。
クランクケース32の左側には、変速装置カバー50が取り付けられている。この変速装置カバー50とクランクケース32とによって、クランクケース32の左側に位置する変速装置室51が区画形成されている。
−変速装置31の構成−
次に、主として図4を参照しながら、変速装置31の構成について詳細に説明する。変速装置31は、入力軸52と出力軸33とを備えた4速の有段式自動変速装置である。変速装置31は、複数の変速ギア対を介して入力軸52から出力軸33へと動力が伝達される所謂ギアトレイン型の有段式変速装置である。
図2に示すように、クランク軸34の左側端部は、クランク室35から突出して、変速装置室51に至っている。クランク軸34は、変速装置31の入力軸52を兼ねている。
〜回転軸構成〜
変速装置31は、第1の回転軸53と、第2の回転軸54と、第3の回転軸64と、出力軸33とを有する。第1の回転軸53と、第2の回転軸54と、第3の回転軸64と、出力軸33とのそれぞれは、入力軸52と平行に配置されている。
図5において、符号C1,C2,C3,C4,C5は、それぞれ、入力軸52の軸線、第1の回転軸53の軸線、第2の回転軸54の軸線、第3の回転軸64の軸線、出力軸33の軸線を表している。図5に示すように、入力軸52と、第1の回転軸53と、第2の回転軸54と、第3の回転軸64と、出力軸33とは、側面視において、入力軸52の軸方向と垂直な略水平方向に配列されている。より具体的には、入力軸52の軸線C1と、第1の回転軸53の軸線C2と、第2の回転軸54の軸線C3と、第3の回転軸64の軸線C4と、出力軸33の軸線C5とは、側面視において、略水平な直線上に配列されている。このように各回転軸を配置することで、入力軸52と出力軸33との間の距離を比較的長くすることができる。尚、図5において、符号94は、アイドルギアを表している。符号95は、スタータ用のワンウェイギアを表している。
尚、本実施形態1では、出力軸33と第3の回転軸64とがそれぞれ別個に設けられている例について説明する。但し、本発明はこの構成に限定されない。出力軸33と第3の回転軸64とは共通であってもよい。言い換えれば、第3の回転軸64に対して後輪18が取り付けられていてもよい。
〜上流側クラッチ群81〜
入力軸52には、上流側クラッチ群81が設けられている。上流側クラッチ群81は、第1のクラッチ55と、第2のクラッチ59とを備えている。第1のクラッチ55は、第2のクラッチ59よりも右側に配置されている。第1のクラッチ55と、第2のクラッチ59とは、それぞれ遠心クラッチにより構成されている。具体的に、本実施形態1では、第1のクラッチ55と、第2のクラッチ59とは、それぞれドラム式の遠心クラッチにより構成されている。但し、本発明は、この構成に限定されない。第2のクラッチ59は、遠心クラッチ以外のクラッチであってもよい。例えば、第2のクラッチ59は、油圧式のクラッチであってもよい。
第1のクラッチ55は、入力側クラッチ部材としてのインナ56と、出力側クラッチ部材としてのアウタ57とを備えている。インナ56は、入力軸52に対して回転不能に設けられている。このため、インナ56は、入力軸52の回転と共に回転する。一方、アウタ57は、入力軸52に対して回転可能である。入力軸52の回転速度が所定の回転速度よりも大きくなると、インナ56に働く遠心力により、インナ56とアウタ57とが接触する。これにより第1のクラッチ55がつながる。一方、インナ56とアウタ57とがつながった状態で回転しているときに、その回転速度が所定の回転速度よりも小さくなると、インナ56に働く遠心力が弱くなり、インナ56とアウタ57とが離れる。これにより第1のクラッチ55が切断される。
第2のクラッチ59は、出力側クラッチ部材としてのインナ60と、入力側クラッチ部材としてのアウタ61とを備えている。インナ60は、後述する第11のギア62に対して回転不能に設けられている。入力軸52が回転すると、その回転が第1の変速ギア対86と、第1の回転軸53と第4の変速ギア対83とを介して、インナ60に伝達される。このため、インナ60は、入力軸52の回転と共に回転する。アウタ61は、入力軸52に対して回転可能である。入力軸52の回転速度が所定の回転速度よりも大きくなると、インナ60に働く遠心力により、インナ60とアウタ61とが接触する。これにより第2のクラッチ59がつながる。一方、インナ60とアウタ61とがつながった状態で回転しているときに、その回転速度が所定の回転速度よりも小さくなると、インナ60に働く遠心力が弱くなり、インナ60とアウタ61とが離れる。これにより第2のクラッチ59が切断される。
尚、本実施形態1では、アウタ57とアウタ61とが同一の部材で構成されている。但し、本発明はこの構成に限定されない。アウタ57とアウタ61とを別の部材によって構成してもよい。
第1のクラッチ55が接続されるときの入力軸52の回転速度と、第2のクラッチ59が接続されるときの入力軸52の回転速度とは相互に異なる。言い換えれば、第1のクラッチ55が接続されるときのインナ56の回転速度と、第2のクラッチ59が接続されるときのインナ60の回転速度とは相互に異なる。具体的には、第1のクラッチ55が接続されるときの入力軸52の回転速度の方が、第2のクラッチ59が接続されるときの入力軸52の回転速度よりも低い。より具体的に説明すると、第1のクラッチ55は、入力軸52の回転速度が第1の回転速度以上のときにつながる。一方、第1のクラッチ55は、入力軸52の回転速度が第1の回転速未満であるときに切断された状態となる。第2のクラッチ59は、入力軸52の回転速度が上記第1の回転速度よりも高い第2の回転速度以上のときにつながる。一方、第2のクラッチ59は、入力軸52の回転速度が第2の回転速度未満であるときに切断された状態となる。
第1のクラッチ55のアウタ57には、第1のギア58が、アウタ57に対して回転不能に設けられている。第1のギア58は、第1のクラッチ55のアウタ57と共に回転する。一方、第1の回転軸53には、第2のギア63が設けられている。第2のギア63は第1のギア58と噛合している。第1のギア58と第2のギア63とは第1の変速ギア対86とを構成している。本実施形態では、第1の変速ギア対86は、第1速の変速ギア対を構成している。
第2のギア63は、所謂一方向ギアである。具体的には、第2のギア63は、第1のギア58の回転を第1の回転軸53に伝達する。一方、第2のギア63は、第1の回転軸53の回転を入力軸52には伝達しない。つまり、第2のギア63は、一方向回転伝達機構96を兼ね備えている。
第2のクラッチ59の出力側クラッチ部材としてのインナ60には、第11のギア62が設けられている。第11のギア62はインナ60と共に回転する。一方、第1の回転軸53には、第12のギア65が設けられている。第12のギア65は第11のギア62と噛合している。第12のギア65と第11のギア62とは第4の変速ギア対83とを構成している。第4の変速ギア対83は、第1の変速ギア対86とは異なるギア比を有する。具体的に、第4の変速ギア対83は、第1の変速ギア対86のギア比よりも小さなギア比を有している。第4の変速ギア対83は第2速の変速ギア対を構成している。
第1の変速ギア対86と第4の変速ギア対83との間には、上記第1のクラッチ55と第2のクラッチ59が位置している。言い換えれば、上記第1のクラッチ55と第2のクラッチ59とは、第1の変速ギア対86と第4の変速ギア対83との間に配置されている。
本実施形態では、第12のギア65は、第9のギア87としての機能も兼ね備えている。言い換えれば、第12のギア65と第9のギア87とは共通である。第2の回転軸54には、第10のギア75が、第2の回転軸54に対して回転不能に設けられている。第10のギア75は第2の回転軸54と共に回転する。第12のギア65としての機能も兼ね備える第9のギア87は、第10のギア75と噛合している。第12のギア65としての機能も兼ね備える第9のギア87と、第10のギア75とは、第1の伝達ギア対84を構成している。
第2の回転軸54には、第7のギア74が、第2の回転軸54に対して回転不能に設けられている。第7のギア74は第2の回転軸54と共に回転する。一方、第3の回転軸64には、第8のギア78が第3の回転軸64に対して回転不能に設けられている。第3の回転軸64は、第8のギア78と共に回転する。第7のギア74と第8のギア78とは相互に噛合している。第7のギア74と第8のギア78とは、第2の伝達ギア対85を構成している。
第8のギア78は、所謂一方向ギアである。具体的には、第8のギア78は、第2の回転軸54の回転を第3の回転軸64に伝達する。一方、第8のギア78は、第3の回転軸64の回転を第2の回転軸54には伝達しない。つまり、第8のギア78は、一方向回転伝達機構93を兼ね備えている。
但し、本発明において、第8のギア78が所謂一方向ギアであることは必須ではない。例えば、第8のギア78を通常のギアとし、第7のギア74を所謂一方ギアとしてもよい。言い換えれば、第7のギア74に一方向回転伝達機構を兼ね備えさせてもよい。具体的には、第7のギア74を第2の回転軸54の回転を第8のギア78に伝達する一方、第8のギア78の回転を第2の回転軸54に伝達しないようにしてもよい。
〜下流側クラッチ群82〜
第2の回転軸54には、下流側クラッチ群82が設けられている。下流側クラッチ群82は上流側クラッチ群81の後方に位置している。図2に示すように、下流側クラッチ群82と上流側クラッチ群81とは、入力軸52の軸方向に関して、少なくとも一部が重なる位置に配置されている。言い換えれば、下流側クラッチ群82と上流側クラッチ群81とは、車幅方向に関して、少なくとも一部が重なる位置に配置されている。具体的には、下流側クラッチ群82と上流側クラッチ群81とは、車幅方向に関して、実質的に重なる位置に配置されている。
下流側クラッチ群82は、第3のクラッチ70と第4のクラッチ66とを備えている。第4のクラッチ66は、第3のクラッチ70よりも右側に配置されている。このため、第1のクラッチ55が第2のクラッチ59に対して位置する方向と、第4のクラッチ66が第3のクラッチ70に対して位置する方向とは等しくなっている。そして、図2に示すように、第1のクラッチ55と第4のクラッチ66とは、車幅方向に関して少なくとも一部が重なるように配置されている。言い換えれば、第1のクラッチ55と第4のクラッチ66とは、入力軸52の軸方向に関して少なくとも一部が重なるように配置されている。一方、第2のクラッチ59と第3のクラッチ70とも、車幅方向に関して少なくとも一部が重なるように配置されている。言い換えれば、第2のクラッチ59と第3のクラッチ70とは、入力軸52の軸方向に関して少なくとも一部が重なるように配置されている。具体的には、第1のクラッチ55と第4のクラッチ66とは、車幅方向に関して実質的に重なるように配置されている。一方、第2のクラッチ59と第3のクラッチ70とも、車幅方向に関して実質的に重なるように配置されている。
本実施形態において、第3のクラッチ70と第4のクラッチ66とは、それぞれ所謂油圧式クラッチにより構成されている。具体的には、本実施形態1では、第3のクラッチ70と第4のクラッチ66とは、それぞれディスク式の油圧式クラッチにより構成されている。但し、本発明は、この構成に限定されない。第4のクラッチ66と第3のクラッチ70とは、油圧式のクラッチ以外のクラッチであってもよい。例えば、第4のクラッチ66と第3のクラッチ70とは、遠心クラッチであってもよい。但し、第4のクラッチ66と第3のクラッチ70とは、油圧式のクラッチであることが好ましい。
このように、本発明では、第1のクラッチ55が遠心クラッチであり、第2のクラッチ59、第3のクラッチ70及び第4のクラッチ66のうちの少なくともひとつが油圧式クラッチであればよい。その限りにおいて、第2のクラッチ59、第3のクラッチ70及び第4のクラッチ66は、ドラム式又はディスク式の遠心クラッチであってもよいし、ドラム式又はディスク式の油圧式クラッチであってもよい。但し、第2のクラッチ59、第3のクラッチ70及び第4のクラッチ66のうちの2つ以上が油圧式クラッチであることが好ましい。特に、第2のクラッチ59が遠心クラッチであって、第3のクラッチ70及び第4のクラッチ66が油圧式クラッチであることが好ましい。そして、油圧式クラッチである第3のクラッチ70及び第4のクラッチ66を同一の回転軸上に配置し、遠心クラッチである第1のクラッチ55と第2のクラッチ59とを別の回転軸上に配置することが好ましい。
尚、本明細書において、「遠心クラッチ」とは、入力側クラッチ部材と出力側クラッチ部材とを有し、入力側クラッチ部材の回転速度が所定の回転速度以上であるとき、入力側クラッチ部材と出力側クラッチ部材とが係合してつながる一方、入力側クラッチ部材の回転速度が所定の回転速度未満であるとき、入力側クラッチ部材と出力側クラッチ部材とが離れて切断されるクラッチをいう。
第3のクラッチ70が接続されるときの第2の回転軸54の回転速度と、第4のクラッチ66が接続されるときの第2の回転軸54の回転速度とは相互に異なる。言い換えれば、第3のクラッチ70が接続されるときのインナ71の回転速度と、第4のクラッチ66が接続されるときのインナ67の回転速度とは相互に異なる。具体的には、第3のクラッチ70が接続されるときの第2の回転軸54の回転速度の方が、第4のクラッチ66が接続されるときの第2の回転軸54の回転速度よりも低い。
第3のクラッチ70は、入力側クラッチ部材としてのインナ71と、出力側クラッチ部材としてのアウタ72とを備えている。インナ71は、第2の回転軸54に対して回転不能に設けられている。このため、インナ71は、第2の回転軸54の回転と共に回転する。一方、アウタ72は、第2の回転軸54に対して回転可能である。第3のクラッチ70がつながっていない状態では、第2の回転軸54が回転すると、インナ71は第2の回転軸54と共に回転する一方、アウタ72は第2の回転軸54と共には回転しない。第3のクラッチ70がつながっている状態では、インナ71とアウタ72との両方が第2の回転軸54と共に回転する。
第3のクラッチ70の出力側クラッチ部材としてのアウタ72には、第5のギア73が取り付けられている。第5のギア73は、アウタ72と共に回転する。一方、第3の回転軸64には、第6のギア77が第3の回転軸64に対して回転不能に設けられている。第6のギア77は、第3の回転軸64と共に回転する。第5のギア73と第6のギア77とは、相互に噛合している。よって、アウタ72の回転は、第5のギア73と第6のギア77とを介して第3の回転軸64に伝達される。
第5のギア73と第6のギア77とは、第3の変速ギア対91を構成している。第3の変速ギア対91は、第1の変速ギア対86のギア比と、第4の変速ギア対83のギア比と、第2の変速ギア対90のギア比は異なるギア比を有する。
第3の変速ギア対91は、第3のクラッチ70に対して、第2のクラッチ59に対して第4の変速ギア対83が位置する側と同じ側に位置している。具体的には、第3の変速ギア対91は、第3のクラッチ70に対して左側に位置している。第4の変速ギア対83も同様に、第2のクラッチ59に対して左側に位置している。
また、第3の変速ギア対91と第4の変速ギア対83とは、車幅方向に関して、少なくとも一部同士が重なるように配置されている。言い換えれば、第3の変速ギア対91と第4の変速ギア対83とは、入力軸52の軸方向に関して、少なくとも一部同士が重なるように配置されている。具体的には、第3の変速ギア対91と第4の変速ギア対83とは、車幅方向に関して、実質的に重なるように配置されている。
第4のクラッチ66は、入力側クラッチ部材としてのインナ67と、出力側クラッチ部材としてのアウタ68とを備えている。インナ67は、第2の回転軸54に対して回転不能に設けられている。このため、インナ67は、第2の回転軸54の回転と共に回転する。一方、アウタ68は、第2の回転軸54に対して回転可能である。第4のクラッチ66がつながっていない状態では、第2の回転軸54が回転すると、インナ67は第2の回転軸54と共に回転する一方、アウタ68は第2の回転軸54と共には回転しない。第4のクラッチ66がつながっている状態では、インナ67とアウタ68との両方が第2の回転軸54と共に回転する。
第4のクラッチ66の出力側クラッチ部材としてのアウタ68には、第3のギア69が取り付けられている。第3のギア69は、アウタ68と共に回転する。一方、第3の回転軸64には、第4のギア76が第3の回転軸64に対して回転不能に設けられている。第4のギア76は、第3の回転軸64と共に回転する。第3のギア69と第4のギア76とは、相互に噛合している。よって、アウタ68の回転は、第3のギア69と第4のギア76とを介して第3の回転軸64に伝達される。
第4のギア76と第3のギア69とは第2の変速ギア対90を構成している。第2の変速ギア対90は、第1の変速ギア対86のギア比及び第4の変速ギア対83のギア比とは異なるギア比を有する。
第3の変速ギア対91と第2の変速ギア対90との間には、上記第3のクラッチ70と第4のクラッチ66とが位置している。言い換えれば、上記第3のクラッチ70と第4のクラッチ66とは、第3の変速ギア対91と第2の変速ギア対90との間に配置されている。
第2の変速ギア対90は、第4のクラッチ66に対して、第1のクラッチ55に対して第1の変速ギア対86が位置する側と同じ側に位置している。具体的には、第2の変速ギア対90は、第4のクラッチ66に対して右側に位置している。第1の変速ギア対86も同様に、第1のクラッチ55に対して右側に位置している。
また、第2の変速ギア対90と第1の変速ギア対86とは、車幅方向に関して、少なくとも一部同士が重なるように配置されている。言い換えれば、第2の変速ギア対90と第1の変速ギア対86とは、入力軸52の軸方向に関して、少なくとも一部同士が重なるように配置されている。具体的には、第2の変速ギア対90と第1の変速ギア対86とは、車幅方向に関して、実質的に重なるように配置されている。
第3の回転軸64には、第13のギア79が第3の回転軸64に対して回転不能に設けられている。第13のギア79は、車幅方向に関して、第4のギア76と、第6のギア77よりも左側に配置されている。第13のギア79は第3の回転軸64と共に回転する。一方、出力軸33には、第14のギア80が出力軸33に対して回転不能に設けられている。言い換えれば、第14のギア80は、出力軸33と共に回転する。この第14のギア80と第13のギア79とによって、第3の伝達ギア対98が構成されている。この第3の伝達ギア対98によって、第3の回転軸64の回転が出力軸33に伝達される。
〜下流側クラッチ群82の詳細構造〜
次に、主として図6〜図8を参照しながら、下流側クラッチ群82についてさらに詳細に説明する。
第3のクラッチ70には、プレート群136が設けられている。プレート群136は、複数のフリクションプレート134と複数のクラッチプレート135とを備えている。複数のフリクションプレート134と複数のクラッチプレート135とは、互い違いとなるように車幅方向に積層されている。フリクションプレート134は、アウタ72に対して回転不能である。一方、クラッチプレート135は、インナ71に対して回転不能である。
インナ71は、アウタ72に対して回転可能である。インナ71のアウタ72とは車幅方向の反対側には、プレッシャープレート163が配置されている。プレッシャープレート163は、圧縮コイルスプリング92によって車幅方向右側に付勢されている。すなわち、プレッシャープレート163は、圧縮コイルスプリング92によってボス部162側に付勢されている。
ボス部162とプレッシャープレート163との間には、作動室137が区画形成されている。作動室137には、オイルが満たされている。この作動室137内の油圧が高くなると、プレッシャープレート163は、ボス部162から離れる方向に変位する。これにより、プレッシャープレート163とインナ71との間の距離が短くなる。従って、プレート群136が相互に圧接された状態となる。その結果、インナ71とアウタ72とが共に回転し、第3のクラッチ70が接続状態となる。
一方、作動室137内の圧力が低くなると、プレッシャープレート163は、圧縮コイルスプリング92によってボス部162側に変位する。これにより、プレート群136の圧接状態が解除される。その結果、インナ71とアウタ72とが共に相対的に回転可能となり、第3のクラッチ70が切断される。
尚、図示は省略するが、第3のクラッチ70には、作動室137に連通する微少なリーク孔が形成されている。また、インナ71とアウタ72との間は、シールされていない。これにより、クラッチ70の切断時に、作動室137内のオイルを迅速に排出することができる。そのため、本実施形態によれば、クラッチ70の応答性を向上させることができる。また、本実施形態によれば、上記リーク孔またはインナ71とアウタ72との間の隙間から飛散したオイルによって、他の摺動箇所を円滑に潤滑することができる。
第4のクラッチ66には、プレート群132が設けられている。プレート群132は、複数のフリクションプレート130と複数のクラッチプレート131とを備えている。複数のフリクションプレート130と複数のクラッチプレート131とは、互い違いとなるように車幅方向に積層されている。フリクションプレート130は、アウタ68に対して回転不能である。一方、クラッチプレート131は、インナ67に対して回転不能である。
インナ67は、アウタ68に対して回転可能かつ車幅方向に変位可能である。インナ67のアウタ68とは車幅方向の反対側には、プレッシャープレート161が配置されている。プレッシャープレート161は、圧縮コイルスプリング89によって車幅方向左側に付勢されている。すなわち、プレッシャープレート161は、圧縮コイルスプリング89によってボス部162側に付勢されている。
ボス部162とプレッシャープレート161との間には、作動室133が区画形成されている。作動室133には、オイルが満たされている。この作動室133内の油圧が高くなると、プレッシャープレート161は、ボス部162から離れる方向に変位する。これにより、プレッシャープレート161とインナ67との間の距離が短くなる。従って、によってプレート群132が相互に圧接された状態となる。その結果、インナ67とアウタ68とが共に回転し、第4のクラッチ66が接続状態となる。
一方、作動室133内の圧力が低くなると、プレッシャープレート161は、圧縮コイルスプリング89によってボス部162側に変位する。これにより、プレート群132の圧接状態が解除される。その結果、インナ67とアウタ68とが共に相対的に回転可能となり、第4のクラッチ66が切断される。
尚、図示は省略するが、第4のクラッチ66には、作動室133に連通する微少なリーク孔が形成されている。また、インナ67とアウタ68との間は、シールされていない。これにより、クラッチ66の切断時に、作動室133内のオイルを迅速に排出することができる。そのため、本実施形態によれば、クラッチ66の応答性を向上させることができる。また、本実施形態によれば、上記リーク孔またはインナ67とアウタ68との間の隙間から飛散したオイルによって、他の摺動箇所を円滑に潤滑することができる。
〜オイル経路139〜
図7に示すように、第4のクラッチ66の作動室133内の圧力と第3のクラッチ70の作動室137内の圧力とは、オイルポンプ140によって付与されると共に調整される。図7に示すように、クランク室35の底部には、オイル溜まり99が形成されている。このオイル溜まり99には、図8にも示すストレーナ141が漬けられている。ストレーナ141は、オイルポンプ140に接続されている。オイルポンプ140が駆動されることで、このストレーナ141を介してオイル溜まり99に溜められたオイルが吸い上げられる。
第1のオイル経路144の途中には、リリーフバルブ147が設けられている。吸い上げられたオイルは、オイルクリーナ142において浄化され、リリーフバルブ147により所定の圧力に調圧される。その後、浄化されたオイルの一部は、クランク軸34や、シリンダヘッド40内の摺動部に対して供給される。また、浄化されたオイルの一部は、第4のクラッチ66の作動室133と第3のクラッチ70の作動室137とにも供給される。具体的には、オイルクリーナ142から延びる第1のオイル経路144には、第2のオイル経路145と第3のオイル経路146とが接続されている。第2のオイル経路145は、バルブ143からクランクケース32側を経て、第2の回転軸54の右端部から、第2の回転軸54内に延びている。そして、第2のオイル経路145は作動室133に至っている。よって、第2のオイル経路145を経由して作動室133にオイルが供給され、作動室133内の圧力が調節される。一方、第3のオイル経路146は、バルブ143から変速装置カバー50側を経て、第2の回転軸54の左端部から、第2の回転軸54内に延びている。そして、第3のオイル経路146は作動室137に至っている。よって、第3のオイル経路146を経由して作動室137にオイルが供給される。
第1のオイル経路144と、第2のオイル経路145及び第3のオイル経路146との接続部には、バルブ143が設けられている。このバルブ143によって、第1のオイル経路144と第3のオイル経路146との間の開閉、及び第1のオイル経路144と第2のオイル経路145との間の開閉が行われる。
バルブ143には、図6に示すように、バルブ143を駆動するモータ150が取り付けられている。このモータ150によってバルブ143が駆動されることで、第3のクラッチ70と第4のクラッチ66の断続が行われる。つまり、本実施形態では、オイルポンプ140と、バルブ143と、モータ150とによって、油圧式クラッチである第3のクラッチ70と第4のクラッチ66とに対して油圧を付加するアクチュエータ103が構成されている。そして、そのアクチュエータ103が、図6に示すECU138によって制御されることで、第3のクラッチ70と第4のクラッチ66とがON/OFFされる。具体的には、アクチュエータ103が作動室133と作動室137とに対して適宜に油圧を加え、これにより、第3のクラッチ70と第4のクラッチ66の断続が行われる。
より具体的に説明すると、図6に示すように、ECU138には、スロットル開度センサ112と車速センサ88とが接続されている。制御部としてのECU138は、このスロットル開度センサ112によって検出されるスロットル開度と、車速センサ88により検出される車速とのうちの少なくとも一方に基づいてアクチュエータ103を制御することで、第3のクラッチ70と第4のクラッチ66とがつながるタイミングを制御している。本実施形態では、制御部としてのECU138は、このスロットル開度センサ112によって検出されるスロットル開度と、車速センサ88により検出される車速との両方に基づいてアクチュエータ103を制御している。具体的には、ECU138は、スロットル開度センサ112から出力されるスロットル開度と、車速センサ88から出力される車速とを、メモリ113から読み出したV−N線図に適用して得られた情報に基づいてアクチュエータ103を制御している。
具体的に、バルブ143は、略円柱状に形成されている。バルブ143には、第1のオイル経路144と第2のオイル経路145とを開通するための内部経路148と、第1のオイル経路144と第3のオイル経路146とを開通するための内部経路149とが形成されている。モータ150によってバルブ143が回転することで、上記内部経路148、149によって、第1のオイル経路144と第2のオイル経路145とが開通する一方、第1のオイル経路144と第3のオイル経路146とが切断されるポジション、第1のオイル経路144と第3のオイル経路146とが開通する一方、第1のオイル経路144と第2のオイル経路145とが切断されるポジション、及び第1のオイル経路144と第3のオイル経路146とが切断されると共に、第1のオイル経路144と第2のオイル経路145とも切断されるポジションのうちのいずれかが選択されるようになっている。これにより、第4のクラッチ66及び第3のクラッチ70の両方が切断された状態、第4のクラッチ66が接続されている一方、第3のクラッチ70は切断されている状態、又は第4のクラッチ66が切断されている一方、第3のクラッチ70が接続されている状態のいずれかが選択される。
−変速装置31の動作−
次に変速装置31の動作について、図9〜図12を参照しながら詳細に説明する。
〜発進時、1速〜
まず、エンジン30が始動すると、クランク軸34(=入力軸52)の回転が開始する。第1のクラッチ55のインナ56は入力軸52と共に回転する。このため、入力軸52の回転速度が所定の回転速度(=第1の回転速度)以上になり、インナ56に所定以上の大きさの遠心力がかかりだすと、図9に示すように、第1のクラッチ55がつながる。第1のクラッチ55がつながると、第1のクラッチ55のアウタ57と共に、第1の変速ギア対86が回転する。これにより、入力軸52の回転が第1の回転軸53に伝達される。
第9のギア87は、第1の回転軸53と共に回転する。このため、第1の回転軸53の回転に伴って、第1の伝達ギア対84も回転する。よって、第1の伝達ギア対84を介して、第1の回転軸53の回転が第2の回転軸54に伝達される。
第7のギア74は、第2の回転軸54と共に回転する。このため、第2の回転軸54の回転に伴って、第2の伝達ギア対85も回転する。よって、第2の伝達ギア対85を介して、第2の回転軸54の回転が第3の回転軸64に伝達される。
第13のギア79は、第3の回転軸64と共に回転する。このため、第3の回転軸64の回転に伴って、第3の伝達ギア対98も回転する。よって、第3の伝達ギア対98を介して、第3の回転軸64の回転が出力軸33に伝達される。
このように、スクータ型車両1の発進時、すなわち1速時は、図9に示すように、第1のクラッチ55、第1の変速ギア対86、第1の伝達ギア対84、第2の伝達ギア対85及び第3の伝達ギア対98を介して、入力軸52から出力軸33へと回転が伝達される。
〜2速〜
上記1速時において、第9のギア87と共通の第12のギア65は、第1の回転軸53と共に回転している。このため、第12のギア65と噛合する第11のギア62と、第2のクラッチ59のインナ60とも共に回転している。よって、入力軸52の回転速度が上昇すると、第2のクラッチ59のインナ60の回転速度も上昇する。入力軸52の回転速度が上記第1の回転速度よりも速い第2の回転速度以上になると、インナ60の回転速度もその分上昇し、図10に示すように、第2のクラッチ59がつながる。
ここで、本実施形態では、第4の変速ギア対83のギア比の方が、第1の変速ギア対86のギア比よりも小さい。よって、第12のギア65の回転速度の方が、第2のギア63の回転速度よりも速くなる。このため、第4の変速ギア対83を介して、入力軸52から第1の回転軸53に回転が伝達される。一方、第1の回転軸53の回転は、一方向回転伝達機構96により入力軸52には伝達されない。
第1の回転軸53から出力軸33への回転力の伝達は、上記1速時と同様に、第1の伝達ギア対84、第2の伝達ギア対85及び第3の伝達ギア対98を介して行われる。
このように、2速時は、図10に示すように、第2のクラッチ59、第4の変速ギア対83、第1の伝達ギア対84、第2の伝達ギア対85及び第3の伝達ギア対98を介して、入力軸52から出力軸33へと回転が伝達される。
〜3速〜
上記2速時において、クランク軸34(=入力軸52)の回転速度が第2の回転速度よりも高くなり、且つ、車速が所定の車速以上になると、図11に示すように、バルブ143が駆動され、第3のクラッチ70がつながる。このため、第3の変速ギア対91の回転が開始する。ここで、第3の変速ギア対91のギア比は、第2の伝達ギア対85のギア比よりも小さい。このため、第3の変速ギア対91の第6のギア77の回転速度が、第4の伝達ギア対85の第8のギア78の回転速度よりも高くなる。このため、第2の回転軸54の回転は、第3の変速ギア対91を介して第3の回転軸64に伝達される。一方、第3の回転軸64の回転は、一方向回転伝達機構93により第2の回転軸54には伝達されない。
第3の回転軸64の回転は、上記1速時、2速時と同様に、第3の伝達ギア対98を介して出力軸33へと伝達される。
このように、3速時は、図11に示すように、第2のクラッチ59、第4の変速ギア対83、第1の伝達ギア対84、第3のクラッチ70、第3の変速ギア対91及び第3の伝達ギア対98を介して、入力軸52から出力軸33へと回転が伝達される。
〜4速〜
上記3速時において、クランク軸34(=入力軸52)の回転速度がさらに高くなり、且つ、車速もさらに高くなると、図12に示すように、バルブ143が駆動され、第4のクラッチ66がつながる。その一方で、第3のクラッチ70は切断される。このため、第2の変速ギア対90の回転が開始する。ここで、第2の変速ギア対90のギア比も、第2の伝達ギア対85のギア比よりも小さい。このため、第2の変速ギア対90の第4のギア76の回転速度が、第2の伝達ギア対85の第8のギア78の回転速度よりも高くなる。このため、第2の回転軸54の回転は、第2の変速ギア対90を介して第3の回転軸64に伝達される。一方、第3の回転軸64の回転は、一方向回転伝達機構93により第2の回転軸54には伝達されない。
第3の回転軸64の回転は、上記1速時〜3速時と同様に、第3の伝達ギア対98を介して出力軸33へと伝達される。
このように、4速時は、図12に示すように、第2のクラッチ59、第4の変速ギア対83、第1の伝達ギア対84、第4のクラッチ66、第2の変速ギア対90及び第3の伝達ギア対98を介して、入力軸52から出力軸33へと回転が伝達される。
《実施形態2》
上記実施形態1では、本発明を実施した好ましい形態の一例について、スクータ型車両1を例に挙げて説明した。但し、本発明において、モーターサイクルは、スクータ型車両に限定されない。本実施形態2では、本発明を実施した好ましい形態の一例について、所謂モペット2を例に挙げて説明する。尚、本実施形態2の説明において、共通の機能を有する部材は、上記実施形態1と共通の符号で説明する。図4、図7及び図9〜図12は、上記実施形態1と共通に参酌する。
(モペット2の概略構成)
まず、図13及び図14を参照しながらモペット2の概略構成について説明する。尚、以下の説明において、前後左右といった方向は、モペット2のシート14に着座したライダーから視た方向をいうものとする。
図14に示すように、モペット2は、車体フレーム10を備えている。車体フレーム10は、図示しないヘッドパイプを有する。ヘッドパイプは、車両の前方部分において、下方に向かってやや斜め前方に延びている。ヘッドパイプには、図示しないステアリングシャフトが回転可能に挿入されている。ステアリングシャフトの上端部には、ハンドル12が設けられている。一方、ステアリングシャフトの下端部には、フロントフォーク15が接続されている。フロントフォーク15の下端部には、従動輪としての前輪16が回転可能に取り付けられている。
車体フレーム10には、車体カバー13が取り付けられている。車体フレーム10の一部は、この車体カバー13によって覆われている。車体カバー13には、ライダーが着座するシート14が取り付けられている。また、車両のほぼ中央において、車体フレーム10には、サイドスタンド23が取り付けられている。
車体フレーム10には、エンジンユニット20が懸架されている。本実施形態では、エンジンユニット20は、車体フレーム10に固定されている。つまり、エンジンユニット20は、所謂リジットタイプのエンジンユニットである。上記実施形態1のエンジンユニット20は、比較的前後方向に長いタイプであるのに対して、本実施形態2のエンジンユニット20は、比較的前後方向に短いタイプである。具体的に、上記実施形態1のエンジンユニット20の変速装置31は、入力軸52と出力軸33との間の距離が比較的長いタイプであるのに対して、本実施形態2のエンジンユニット20の変速装置31は、入力軸52と出力軸33との間の距離が比較的短いタイプである。よって、本実施形態2のエンジンユニット20は、スクータ型車両よりも比較的高い運動性能が求められるモペットやオフロード車、オンロード車などに特に有用である。
車体フレーム10には、後方に延びるリアアーム28が取り付けられている。リアアーム28は、ピボット軸25を中心として揺動可能である。リアアーム28の後端部には、駆動輪としての後輪18が回転可能に取り付けられている。この後輪18は、図示しない動力伝達手段によって、変速装置31の出力軸33に接続されている。よって、後輪18は、エンジンユニット20によって駆動される。また、リアアーム28の後端部には、クッションユニット22の一端が取り付けられている。クッションユニット22の他端は、車体フレーム10に取り付けられている。このクッションユニット22によって、リアアーム28の揺動が抑制される。
図4に示すように、本実施形態では、出力軸33に対して、車速センサ88が設けられている。具体的には、車速センサ88は、出力軸33と共に回転する第14のギア80に対して設けられている。但し、車速センサ88は、出力軸33以外の回転軸に対して設けられていてもよく、出力軸33に対して一定の回転数比で回転する他の部材に設けられていてもよい。
(エンジンユニット20の構成)
図16は、エンジンユニット20の断面図である。図4は、エンジンユニット20の構成を表す模式図である。図16に示すように、エンジンユニット20は、エンジン30と、変速装置31とを備えている。尚、本実施形態2ではエンジン30が単気筒エンジンである例について説明する。但し、本発明において、エンジン30は、単気筒エンジンに限定されない。エンジン30は、例えば、2気筒エンジンなどの多気筒のエンジンであってもよい。
−エンジン30−
エンジン30は、クランクケース32と、シリンダボディ37と、シリンダヘッド40と、クランク軸34とを備えている。クランクケース32の内部には、クランク室35が区画形成されている。シリンダボディ37の内部には、クランク室35に開口するシリンダ38が区画形成されている。シリンダボディ37の先端には、シリンダヘッド40が取り付けられている。クランク室35には、車幅方向に延びるクランク軸34が配置されている。クランク軸34には、コンロッド36が取り付けられている。コンロッド36の先端には、シリンダ38内に配置されたピストン39が取り付けられている。このピストン39とシリンダボディ37と、シリンダヘッド40とによって燃焼室41が区画形成されている。シリンダヘッド40には、先端の発火部が燃焼室41に位置するように点火プラグ42が取り付けられている。
図17は、キックスタータ100及びセルモータ101を表すエンジンユニット20の部分断面図である。図14及び図17に示すように、エンジンユニット20には、キックスタータ100が設けられている。モペット2のライダーは、このキックスタータ100を操作することによってエンジン30を始動させることができる。
キックスタータ100は、キックペダル24を有する。キックペダル24は、図14に示すように、クランク軸34よりも後方かつ下方において、クランクケース32の右側に配置されている。キックペダル24は、キック軸102に取り付けられている。キック軸102とクランクケース32との間には、圧縮コイルばね103が設けられている。この圧縮コイルばね103は、ライダーの操作により回転したキック軸102に対して逆回転方向の付勢力を付与する。また、キック軸102には、ギア104が設けられている。一方、軸105には、ギア106が回転可能に設けられている。ギア104は、このギア106と噛合している。このギア104等を介して、キック軸102の回転がクランク軸34に伝達される。また、ギア106は、軸127に設けられたギア123と噛合している。よって、ギア104の回転は、ギア106とギア123とを介して軸127に伝達される。軸127にはギア124が設けられている。このギア124は、クランク軸34に設けられたギア125と噛合している。よって、軸127の回転は、ギア124とギア125とを介してクランク軸34に伝達される。よって、キックペダル24をライダーが操作することで、クランク軸34が回転する。
また、エンジン30には、セルモータ101も設けられている。セルモータ101は、クランクケース32に対して取り付けられている。このセルモータ101の回転は、ギア120、121及び126を介してクランク軸34に伝達される。これにより、ライダーの操作によりセルモータ101が駆動されることによって、エンジン30が始動する。
−バランサ軸115−
図16に示すように、エンジン30には、バランサ軸115を有するバランサ115Aが設けられている。バランサ軸115には、ギア118が設けられている。ギア118は、クランク軸34に設けられたギア119と噛合している。よって、バランサ軸115は、クランク軸34と共に回転する。図16及び図15に示すように、バランサ軸115の軸線C6は、第2の回転軸54の軸線C2の近くに配置されている。図16に示すように、第1の回転軸53の軸方向から視たときに、第1の回転軸53、第2のギア63、または第9のギア87の少なくとも一部と、バランサ115Aの少なくとも一部とは、互いに重なるように配置されている。ここでは特に、バランサ軸115は、第1の回転軸53の軸方向から視たときに、第1の回転軸53と少なくとも一部が重なるように配置されている。バランサ軸115は、車幅方向に関して、コンロッド36が接続されたクランク軸34の中心部に位置している。一方、第1の回転軸53は、車幅方向に関して、右側に位置している。バランサ軸115と第1の回転軸53とは、車幅方向に関して、オフセットされている。言い換えれば、バランサ軸115と第1の回転軸53とは、車幅方向に関して、相互に重ならないように配置されている。
−発電機45−
図16及び図17に示すように、クランクケース32の左側には、発電機カバー43が取り付けられている。この発電機カバー43とクランクケース32とによって、発電機室44が区画形成されている。
クランク軸34の左側端部は、クランク室35から突出して、発電機室44に至っている。発電機室44内において、クランク軸34の左側端部には、発電機45が取り付けられている。発電機45は、インナ45aと、アウタ45bとを備えている。インナ45aは、クランクケース32に対して回転不能に取り付けられている。一方、アウタ45bは、クランク軸34の左側端部に取り付けられている。アウタ45bは、クランク軸34と共に回転する。よって、クランク軸34が回転すると、アウタ45bはインナ45aに対して相対的に回転する。これによって、発電が行われる。
クランクケース32の右側には、変速装置カバー50が取り付けられている。この変速装置カバー50とクランクケース32とによって、クランクケース32の左側に位置する変速装置室51が区画形成されている。
−変速装置31の構成−
次に、主として図4を参照しながら、変速装置31の構成について詳細に説明する。変速装置31は、入力軸52と出力軸33とを備えた4速の有段式自動変速装置である。変速装置31は、複数の変速ギア対を介して入力軸52から出力軸33へと動力が伝達される所謂ギアトレイン型の有段式変速装置である。
クランク軸34の右側端部は、クランク室35から突出して、変速装置室51に至っている。クランク軸34は、変速装置31の入力軸52を兼ねている。
〜回転軸構成〜
変速装置31は、第1の回転軸53と、第2の回転軸54と、第3の回転軸64と、出力軸33とを有する。第1の回転軸53と、第2の回転軸54と、第3の回転軸64と、出力軸33とのそれぞれは、入力軸52と平行に配置されている。
図15において、符号C1,C2,C3,C4,C5は、それぞれ、入力軸52の軸線、第1の回転軸53の軸線、第2の回転軸54の軸線、第3の回転軸64の軸線、出力軸33の軸線を表している。図15に示すように、入力軸52と、第1の回転軸53と、第2の回転軸54と、第3の回転軸64とのすべての回転軸は、側面視において、相互に隣接するように配置されている。言い換えれば、入力軸52と、第1の回転軸53と、第2の回転軸54と、第3の回転軸64とは、入力軸52の軸線C1と、第1の回転軸53の軸線C2と、第2の回転軸54の軸線C3と、第3の回転軸64の軸線C4とが、側面視において、矩形を構成するように配置されている。
図15に示すように、第1の回転軸53の軸線C2と、第3の回転軸64の軸線C4とのうち少なくとも一方は、入力軸52の軸線C1と第2の回転軸54の軸線C3を含む平面P上に位置していない。詳細には、第1の回転軸53の軸線C2が平面Pに対して一方側に位置しているのに対して、第3の回転軸64の軸線C4が平面Pに対して他方側に位置している。具体的には、第1の回転軸53の軸線C2が平面Pに対して上側に位置しているのに対して、第3の回転軸64の軸線C4が平面Pに対して下側に位置している。よって、第1の回転軸53の軸線C2が比較的上側に位置し、第3の回転軸64が比較的下側に位置している。
第3の回転軸64の軸線C4は、前後方向に関して、第2の回転軸54の軸線C3よりも前方に位置している。詳細には、第3の回転軸64の軸線C4は、前後方向に関して、第2の回転軸54の軸線C3と入力軸52の軸線C1との間に位置している。
出力軸33の軸線C5は、図15に示すように、第3の回転軸64の軸線C4よりも上方且つ後方に位置している。出力軸33の軸線C5は、側面視において、入力軸52の軸線C1と、第1の回転軸53の軸線C2と、第2の回転軸54の軸線C3と、第3の回転軸64の軸線C4とにより構成される仮想矩形の外部に位置している。出力軸33の軸線C5は、側面視において、第2の回転軸54の軸線C3よりも後方に位置している。
尚、平面Pは、後方に向かって上方に延びている。つまり、第2の回転軸54の軸線C3は、入力軸52の軸線C1よりも高い位置に位置している。
尚、本実施形態2では、出力軸33と第3の回転軸64とがそれぞれ別個に設けられている例について説明する。但し、本発明はこの構成に限定されない。出力軸33と第3の回転軸64とは共通であってもよい。言い換えれば、第3の回転軸64に対して後輪18が取り付けられていてもよい。
〜上流側クラッチ群81〜
図16及び図4に示すように、入力軸52には、上流側クラッチ群81が設けられている。上流側クラッチ群81は、第1のクラッチ55と、第2のクラッチ59とを備えている。第1のクラッチ55は、第2のクラッチ59よりも右側に配置されている。第1のクラッチ55と、第2のクラッチ59とは、それぞれ遠心クラッチにより構成されている。具体的に、本実施形態1では、第1のクラッチ55と、第2のクラッチ59とは、それぞれドラム式の遠心クラッチにより構成されている。但し、本発明は、この構成に限定されない。第2のクラッチ59は、遠心クラッチ以外のクラッチであってもよい。例えば、第2のクラッチ59は、油圧式のクラッチであってもよい。
第1のクラッチ55は、入力側クラッチ部材としてのインナ56と、出力側クラッチ部材としてのアウタ57とを備えている。インナ56は、入力軸52に対して回転不能に設けられている。このため、インナ56は、入力軸52の回転と共に回転する。一方、アウタ57は、入力軸52に対して回転可能である。入力軸52の回転速度が所定の回転速度よりも大きくなると、インナ56に働く遠心力により、インナ56とアウタ57とが接触する。これにより第1のクラッチ55がつながる。一方、インナ56とアウタ57とがつながった状態で回転しているときに、その回転速度が所定の回転速度よりも小さくなると、インナ56に働く遠心力が弱くなり、インナ56とアウタ57とが離れる。これにより第1のクラッチ55が切断される。
第2のクラッチ59は、出力側クラッチ部材としてのインナ60と、入力側クラッチ部材としてのアウタ61とを備えている。インナ60は、後述する第11のギア62に対して回転不能に設けられている。入力軸52が回転すると、その回転が第1の変速ギア対86と、第1の回転軸53と第4の変速ギア対83とを介して、インナ60に伝達される。このため、インナ60は、入力軸52の回転と共に回転する。アウタ61は、入力軸52に対して回転可能である。入力軸52の回転速度が所定の回転速度よりも大きくなると、インナ60に働く遠心力により、インナ60とアウタ61とが接触する。これにより第2のクラッチ59がつながる。一方、インナ60とアウタ61とがつながった状態で回転しているときに、その回転速度が所定の回転速度よりも小さくなると、インナ60に働く遠心力が弱くなり、インナ60とアウタ61とが離れる。これにより第2のクラッチ59が切断される。
尚、本実施形態2では、アウタ57とアウタ61とが同一の部材で構成されている。但し、本発明はこの構成に限定されない。アウタ57とアウタ61とを別の部材によって構成してもよい。
第1のクラッチ55が接続されるときの入力軸52の回転速度と、第2のクラッチ59が接続されるときの入力軸52の回転速度とは相互に異なる。言い換えれば、第1のクラッチ55が接続されるときのインナ56の回転速度と、第2のクラッチ59が接続されるときのインナ60の回転速度とは相互に異なる。具体的には、第1のクラッチ55が接続されるときの入力軸52の回転速度の方が、第2のクラッチ59が接続されるときの入力軸52の回転速度よりも低い。より具体的に説明すると、第1のクラッチ55は、入力軸52の回転速度が第1の回転速度以上のときにつながる。一方、第1のクラッチ55は、入力軸52の回転速度が第1の回転速未満であるときに切断された状態となる。第2のクラッチ59は、入力軸52の回転速度が上記第1の回転速度よりも高い第2の回転速度以上のときにつながる。一方、第2のクラッチ59は、入力軸52の回転速度が第2の回転速度未満であるときに切断された状態となる。
第1のクラッチ55のアウタ57には、第1のギア58が、アウタ57に対して回転不能に設けられている。第1のギア58は、第1のクラッチ55のアウタ57と共に回転する。一方、第1の回転軸53には、第2のギア63が設けられている。第2のギア63は第1のギア58と噛合している。第1のギア58と第2のギア63とは第1の変速ギア対86とを構成している。本実施形態では、第1の変速ギア対86は、第1速の変速ギア対を構成している。
第2のギア63は、所謂一方向ギアである。具体的には、第2のギア63は、第1のギア58の回転を第1の回転軸53に伝達する。一方、第2のギア63は、第1の回転軸53の回転を入力軸52には伝達しない。つまり、第2のギア63は、一方向回転伝達機構96を兼ね備えている。
第2のクラッチ59の出力側クラッチ部材としてのインナ60には、第11のギア62が設けられている。第11のギア62はインナ60と共に回転する。一方、第1の回転軸53には、第12のギア65が設けられている。第12のギア65は第11のギア62と噛合している。第12のギア65と第11のギア62とは第4の変速ギア対83とを構成している。第4の変速ギア対83は、第1の変速ギア対86とは異なるギア比を有する。具体的に、第4の変速ギア対83は、第1の変速ギア対86のギア比よりも小さなギア比を有している。第4の変速ギア対83は第2速の変速ギア対を構成している。
第1の変速ギア対86と第4の変速ギア対83との間には、上記第1のクラッチ55と第2のクラッチ59が位置している。言い換えれば、上記第1のクラッチ55と第2のクラッチ59とは、第1の変速ギア対86と第4の変速ギア対83との間に配置されている。
本実施形態では、第12のギア65は、第9のギア87としての機能も兼ね備えている。言い換えれば、第12のギア65と第9のギア87とは共通である。第2の回転軸54には、第10のギア75が、第2の回転軸54に対して回転不能に設けられている。第10のギア75は第2の回転軸54と共に回転する。第12のギア65としての機能も兼ね備える第9のギア87は、第10のギア75と噛合している。第12のギア65としての機能も兼ね備える第9のギア87と、第10のギア75とは、第1の伝達ギア対84を構成している。
第2の回転軸54には、第7のギア74が、第2の回転軸54に対して回転不能に設けられている。第7のギア74は第2の回転軸54と共に回転する。一方、第3の回転軸64には、第8のギア78が第3の回転軸64に対して回転不能に設けられている。第3の回転軸64は、第8のギア78と共に回転する。第7のギア74と第8のギア78とは相互に噛合している。第7のギア74と第8のギア78とは、第2の伝達ギア対85を構成している。
第8のギア78は、所謂一方向ギアである。具体的には、第8のギア78は、第2の回転軸54の回転を第3の回転軸64に伝達する。一方、第8のギア78は、第3の回転軸64の回転を第2の回転軸54には伝達しない。つまり、第8のギア78は、一方向回転伝達機構93を兼ね備えている。
但し、本発明において、第8のギア78が所謂一方向ギアであることは必須ではない。例えば、第8のギア78を通常のギアとし、第7のギア74を所謂一方ギアとしてもよい。言い換えれば、第7のギア74に一方向回転伝達機構を兼ね備えさせてもよい。具体的には、第7のギア74を第2の回転軸54の回転を第8のギア78に伝達する一方、第8のギア78の回転を第2の回転軸54に伝達しないようにしてもよい。
〜下流側クラッチ群82〜
第2の回転軸54には、下流側クラッチ群82が設けられている。下流側クラッチ群82は上流側クラッチ群81の後方に位置している。図16に示すように、下流側クラッチ群82と上流側クラッチ群81とは、入力軸52の軸方向に関して、少なくとも一部が重なる位置に配置されている。言い換えれば、下流側クラッチ群82と上流側クラッチ群81とは、車幅方向に関して、少なくとも一部が重なる位置に配置されている。詳細には、下流側クラッチ群82と上流側クラッチ群81とは、車幅方向に関して、実質的に重なる位置に配置されている。
下流側クラッチ群82は、第3のクラッチ70と第4のクラッチ66とを備えている。第4のクラッチ66は、第3のクラッチ70よりも右側に配置されている。このため、第1のクラッチ55が第2のクラッチ59に対して位置する方向と、第4のクラッチ66が第3のクラッチ70に対して位置する方向とは等しくなっている。そして、図16に示すように、第1のクラッチ55と第4のクラッチ66とは、車幅方向に関して少なくとも一部が重なるように配置されている。言い換えれば、第1のクラッチ55と第4のクラッチ66とは、入力軸52の軸方向に関して少なくとも一部が重なるように配置されている。一方、第2のクラッチ59と第3のクラッチ70とも、車幅方向に関して少なくとも一部が重なるように配置されている。言い換えれば、第2のクラッチ59と第3のクラッチ70とは、入力軸52の軸方向に関して少なくとも一部が重なるように配置されている。具体的には、第1のクラッチ55と第4のクラッチ66とは、車幅方向に関して実質的に重なるように配置されている。一方、第2のクラッチ59と第3のクラッチ70とも、車幅方向に関して実質的に重なるように配置されている。
本実施形態において、第3のクラッチ70と第4のクラッチ66とは、それぞれ所謂油圧式クラッチにより構成されている。具体的には、本実施形態1では、第3のクラッチ70と第4のクラッチ66とは、それぞれディスク式の油圧式クラッチにより構成されている。但し、本発明は、この構成に限定されない。第4のクラッチ66と第3のクラッチ70とは、油圧式のクラッチ以外のクラッチであってもよい。例えば、第4のクラッチ66と第3のクラッチ70とは、遠心クラッチであってもよい。但し、第4のクラッチ66と第3のクラッチ70とは、油圧式のクラッチであることが好ましい。
このように、本発明では、第1のクラッチ55が遠心クラッチであり、第2のクラッチ59、第3のクラッチ70及び第4のクラッチ66のうちの少なくともひとつが油圧式クラッチであればよい。その限りにおいて、第2のクラッチ59、第3のクラッチ70及び第4のクラッチ66は、ドラム式又はディスク式の遠心クラッチであってもよいし、ドラム式又はディスク式の油圧式クラッチであってもよい。但し、第2のクラッチ59、第3のクラッチ70及び第4のクラッチ66のうちの2つ以上が油圧式クラッチであることが好ましい。特に、第2のクラッチ59が遠心クラッチであって、第3のクラッチ70及び第4のクラッチ66が油圧式クラッチであることが好ましい。そして、油圧式クラッチである第3のクラッチ70及び第4のクラッチ66を同一の回転軸上に配置し、遠心クラッチである第1のクラッチ55と第2のクラッチ59とを別の回転軸上に配置することが好ましい。
第3のクラッチ70が接続されるときの第2の回転軸54の回転速度と、第4のクラッチ66が接続されるときの第2の回転軸54の回転速度とは相互に異なる。言い換えれば、第3のクラッチ70が接続されるときのインナ71の回転速度と、第4のクラッチ66が接続されるときのインナ67の回転速度とは相互に異なる。具体的には、第3のクラッチ70が接続されるときの第2の回転軸54の回転速度の方が、第4のクラッチ66が接続されるときの第2の回転軸54の回転速度よりも低い。
第3のクラッチ70は、入力側クラッチ部材としてのインナ71と、出力側クラッチ部材としてのアウタ72とを備えている。インナ71は、第2の回転軸54に対して回転不能に設けられている。このため、インナ71は、第2の回転軸54の回転と共に回転する。一方、アウタ72は、第2の回転軸54に対して回転可能である。第3のクラッチ70がつながっていない状態では、第2の回転軸54が回転すると、インナ71は第2の回転軸54と共に回転する一方、アウタ72は第2の回転軸54と共には回転しない。第3のクラッチ70がつながっている状態では、インナ71とアウタ72との両方が第2の回転軸54と共に回転する。
第3のクラッチ70の出力側クラッチ部材としてのアウタ72には、第5のギア73が取り付けられている。第5のギア73は、アウタ72と共に回転する。一方、第3の回転軸64には、第6のギア77が第3の回転軸64に対して回転不能に設けられている。第6のギア77は、第3の回転軸64と共に回転する。第5のギア73と第6のギア77とは、相互に噛合している。よって、アウタ72の回転は、第5のギア73と第6のギア77とを介して第3の回転軸64に伝達される。
第5のギア73と第6のギア77とは、第3の変速ギア対91を構成している。第3の変速ギア対91は、第1の変速ギア対86のギア比と、第4の変速ギア対83のギア比と、第2の変速ギア対90のギア比は異なるギア比を有する。
第3の変速ギア対91は、第3のクラッチ70に対して、第2のクラッチ59に対して第4の変速ギア対83が位置する側と同じ側に位置している。具体的には、第3の変速ギア対91は、第3のクラッチ70に対して左側に位置している。第4の変速ギア対83も同様に、第2のクラッチ59に対して左側に位置している。
また、第3の変速ギア対91と第4の変速ギア対83とは、車幅方向に関して、少なくとも一部同士が重なるように配置されている。言い換えれば、第3の変速ギア対91と第4の変速ギア対83とは、入力軸52の軸方向に関して、少なくとも一部同士が重なるように配置されている。具体的には、第3の変速ギア対91と第4の変速ギア対83とは、車幅方向に関して、実質的に重なるように配置されている。
第4のクラッチ66は、入力側クラッチ部材としてのインナ67と、出力側クラッチ部材としてのアウタ68とを備えている。インナ67は、第2の回転軸54に対して回転不能に設けられている。このため、インナ67は、第2の回転軸54の回転と共に回転する。一方、アウタ68は、第2の回転軸54に対して回転可能である。第4のクラッチ66がつながっていない状態では、第2の回転軸54が回転すると、インナ67は第2の回転軸54と共に回転する一方、アウタ68は第2の回転軸54と共には回転しない。第4のクラッチ66がつながっている状態では、インナ67とアウタ68との両方が第2の回転軸54と共に回転する。
第4のクラッチ66の出力側クラッチ部材としてのアウタ68には、第3のギア69が取り付けられている。第3のギア69は、アウタ68と共に回転する。一方、第3の回転軸64には、第4のギア76が第3の回転軸64に対して回転不能に設けられている。第4のギア76は、第3の回転軸64と共に回転する。第3のギア69と第4のギア76とは、相互に噛合している。よって、アウタ68の回転は、第3のギア69と第4のギア76とを介して第3の回転軸64に伝達される。
第4のギア76と第3のギア69とは第2の変速ギア対90を構成している。第2の変速ギア対90は、第1の変速ギア対86のギア比、第3の変速ギア対91のギア比、及び第4の変速ギア対83のギア比とは異なるギア比を有する。
第3の変速ギア対91と第2の変速ギア対90との間には、上記第3のクラッチ70と第4のクラッチ66とが位置している。言い換えれば、上記第3のクラッチ70と第4のクラッチ66とは、第3の変速ギア対91と第2の変速ギア対90との間に配置されている。
第2の変速ギア対90は、第4のクラッチ66に対して、第1のクラッチ55に対して第1の変速ギア対86が位置する側と同じ側に位置している。具体的には、第2の変速ギア対90は、第4のクラッチ66に対して右側に位置している。第1の変速ギア対86も同様に、第1のクラッチ55に対して右側に位置している。
また、第2の変速ギア対90と第1の変速ギア対86とは、車幅方向に関して、少なくとも一部同士が重なるように配置されている。言い換えれば、第2の変速ギア対90と第1の変速ギア対86とは、入力軸52の軸方向に関して、少なくとも一部同士が重なるように配置されている。具体的には、第2の変速ギア対90と第1の変速ギア対86とは、車幅方向に関して、実質的に重なるように配置されている。
第3の回転軸64には、第13のギア79が第3の回転軸64に対して回転不能に設けられている。第13のギア79は、車幅方向に関して、第4のギア76と、第6のギア77よりも左側に配置されている。第13のギア79は第3の回転軸64と共に回転する。一方、出力軸33には、第14のギア80が出力軸33に対して回転不能に設けられている。言い換えれば、第14のギア80は、出力軸33と共に回転する。この第14のギア80と第13のギア79とによって、第3の伝達ギア対98が構成されている。この第3の伝達ギア対98によって、第3の回転軸64の回転が出力軸33に伝達される。
〜下流側クラッチ群82の詳細構造〜
次に、主として図18を参照しながら、下流側クラッチ群82についてさらに詳細に説明する。
第3のクラッチ70には、プレート群136が設けられている。プレート群136は、複数のフリクションプレート134と複数のクラッチプレート135とを備えている。複数のフリクションプレート134と複数のクラッチプレート135とは、互い違いとなるように車幅方向に積層されている。フリクションプレート134は、アウタ72に対して回転不能である。一方、クラッチプレート135は、インナ71に対して回転不能である。
インナ71は、アウタ72に対して回転可能である。インナ71のアウタ72とは車幅方向の反対側には、プレッシャープレート163が配置されている。プレッシャープレート163は、圧縮コイルスプリング92によって車幅方向右側に付勢されている。すなわち、プレッシャープレート163は、圧縮コイルスプリング92によってボス部162側に付勢されている。
ボス部162とプレッシャープレート163との間には、作動室137が区画形成されている。作動室137には、オイルが満たされている。この作動室137内の油圧が高くなると、プレッシャープレート163は、ボス部162から離れる方向に変位する。これにより、プレッシャープレート163とインナ71との間の距離が短くなる。従って、プレート群136が相互に圧接された状態となる。その結果、インナ71とアウタ72とが共に回転し、第3のクラッチ70が接続状態となる。
一方、作室137内の圧力が低くなると、プレッシャープレート163は、圧縮コイルスプリング92によってボス部162側に変位する。これにより、プレート群136の圧接状態が解除される。その結果、インナ71とアウタ72とが共に相対的に回転可能となり、第3のクラッチ70が切断される。
尚、図示は省略するが、第3のクラッチ70には、作動室137に連通する微少なリーク孔が形成されている。また、インナ71とアウタ72との間は、シールされていない。これにより、クラッチ70の切断時に、作動室137内のオイルを迅速に排出することができる。そのため、本実施形態によれば、クラッチ70の応答性を向上させることができる。また、本実施形態によれば、上記リーク孔またはインナ71とアウタ72との間の隙間から飛散したオイルによって、他の摺動箇所を円滑に潤滑することができる。
第4のクラッチ66には、プレート群132が設けられている。プレート群132は、複数のフリクションプレート130と複数のクラッチプレート131とを備えている。複数のフリクションプレート130と複数のクラッチプレート131とは、互い違いとなるように車幅方向に積層されている。フリクションプレート130は、アウタ68に対して回転不能である。一方、クラッチプレート131は、インナ67に対して回転不能である。
インナ67は、アウタ68に対して回転可能かつ車幅方向に変位可能である。インナ67のアウタ68とは車幅方向の反対側には、プレッシャープレート161が配置されている。プレッシャープレート161は、圧縮コイルスプリング89によって車幅方向左側に付勢されている。すなわち、プレッシャープレート161は、圧縮コイルスプリング89によってボス部162側に付勢されている。
ボス部162とプレッシャープレート161との間には、作動室133が区画形成されている。作動室133には、オイルが満たされている。この作動室133内の油圧が高くなると、プレッシャープレート161は、ボス部162から離れる方向に変位する。これにより、プレッシャープレート161とインナ67との間の距離が短くなる。従って、によってプレート群132が相互に圧接された状態となる。その結果、インナ67とアウタ68とが共に回転し、第4のクラッチ66が接続状態となる。
一方、作動室133内の圧力が低くなると、プレッシャープレート161は、圧縮コイルスプリング89によってボス部162側に変位する。これにより、プレート群132の圧接状態が解除される。その結果、インナ67とアウタ68とが共に相対的に回転可能となり、第4のクラッチ66が切断される。
尚、図示は省略するが、第4のクラッチ66には、作動室133に連通する微少なリーク孔が形成されている。また、インナ67とアウタ68との間は、シールされていない。これにより、クラッチ66の切断時に、作動室133内のオイルを迅速に排出することができる。そのため、本実施形態によれば、クラッチ66の応答性を向上させることができる。また、本実施形態によれば、上記リーク孔またはインナ67とアウタ68との間の隙間から飛散したオイルによって、他の摺動箇所を円滑に潤滑することができる。
〜オイル経路139〜
図7に示すように、第4のクラッチ66の作動室133内の圧力と第3のクラッチ70の作動室137内の圧力とは、オイルポンプ140によって付与されると共に調整される。図7に示すように、クランク室35の底部には、オイル溜まり99が形成されている。このオイル溜まり99には、ストレーナ141が漬けられている。ストレーナ141は、オイルポンプ140に接続されている。オイルポンプ140が駆動されることで、このストレーナ141を介してオイル溜まり99に溜められたオイルが吸い上げられる。
第1のオイル経路144の途中には、リリーフバルブ147が設けられている。吸い上げられたオイルは、オイルクリーナ142において浄化され、リリーフバルブ147により所定の圧力に調圧される。その後、浄化されたオイルの一部は、クランク軸34や、シリンダヘッド40内の摺動部に対して供給される。また、浄化されたオイルの一部は、第4のクラッチ66の作動室133と第3のクラッチ70の作動室137とにも供給される。具体的には、オイルクリーナ142から延びる第1のオイル経路144には、第2のオイル経路145と第3のオイル経路146とが接続されている。第2のオイル経路145は、バルブ143から変速装置カバー50側を経て、第2の回転軸54の右端部から、第2の回転軸54内に延びている。そして、第2のオイル経路145は作動室133に至っている。よって、第2のオイル経路145を経由して作動室133にオイルが供給され、作動室133内の圧力が調節される。一方、第3のオイル経路146は、バルブ143からクランクケース32側を経て、第2の回転軸54の左端部から、第2の回転軸54内に延びている。そして、第3のオイル経路146は作動室137に至っている。よって、第3のオイル経路146を経由して作動室137にオイルが供給される。
第1のオイル経路144と、第2のオイル経路145及び第3のオイル経路146との接続部には、バルブ143が設けられている。このバルブ143によって、第1のオイル経路144と第3のオイル経路146との間の開閉、及び第1のオイル経路144と第2のオイル経路145との間の開閉が行われる。
バルブ143には、図18に示すように、バルブ143を駆動するモータ150が取り付けられている。このモータ150によってバルブ143が駆動されることで、第3のクラッチ70と第4のクラッチ66の断続が行われる。つまり、本実施形態では、オイルポンプ140と、バルブ143と、モータ150とによって、油圧式クラッチである第3のクラッチ70と第4のクラッチ66とに対して油圧を付加するアクチュエータ103が構成されている。そして、そのアクチュエータ103が、図18に示すECU138によって制御されることで、第3のクラッチ70と第4のクラッチ66との油圧が調節される。具体的には、作動室133と作動室137との油圧が調節される。これにより、第3のクラッチ70と第4のクラッチ66の断続が行われる。
より具体的に説明すると、図18に示すように、ECU138には、スロットル開度センサ112と車速センサ88とが接続されている。制御部としてのECU138は、このスロットル開度センサ112によって検出されるスロットル開度と、車速センサ88により検出される車速とのうちの少なくとも一方に基づいてアクチュエータ103を制御している。本実施形態では、制御部としてのECU138は、このスロットル開度センサ112によって検出されるスロットル開度と、車速センサ88により検出される車速との両方に基づいてアクチュエータ103を制御している。具体的には、ECU138は、スロットル開度センサ112から出力されるスロットル開度と、車速センサ88から出力される車速とを、メモリ113から読み出したV−N線図に適用して得られた情報に基づいてアクチュエータ103を制御している。
具体的に、バルブ143は、略円柱状に形成されている。バルブ143には、第1のオイル経路144と第2のオイル経路145とを開通するための内部経路148と、第1のオイル経路144と第3のオイル経路146とを開通するための内部経路149とが形成されている。モータ150によってバルブ143が回転することで、上記内部経路148、149によって、第1のオイル経路144と第2のオイル経路145とが開通する一方、第1のオイル経路144と第3のオイル経路146とが切断されるポジション、第1のオイル経路144と第3のオイル経路146とが開通する一方、第1のオイル経路144と第2のオイル経路145とが切断されるポジション、及び第1のオイル経路144と第3のオイル経路146とが切断されると共に、第1のオイル経路144と第2のオイル経路145とも切断されるポジションのうちのいずれかが選択されるようになっている。これにより、第4のクラッチ66及び第3のクラッチ70の両方が切断された状態、第4のクラッチ66が接続されている一方、第3のクラッチ70は切断されている状態、又は第4のクラッチ66が切断されている一方、第3のクラッチ70が接続されている状態のいずれかが選択される。
−変速装置31の動作−
次に変速装置31の動作について、図9〜図12を参照しながら詳細に説明する。
〜発進時、1速〜
まず、エンジン30が始動すると、クランク軸34(=入力軸52)の回転が開始する。第1のクラッチ55のインナ56は入力軸52と共に回転する。このため、入力軸52の回転速度が所定の回転速度(=第1の回転速度)以上になり、インナ56に所定以上の大きさの遠心力がかかりだすと、図9に示すように、第1のクラッチ55がつながる。第1のクラッチ55がつながると、第1のクラッチ55のアウタ57と共に、第1の変速ギア対86が回転する。これにより、入力軸52の回転が第1の回転軸53に伝達される。
第9のギア87は、第1の回転軸53と共に回転する。このため、第1の回転軸53の回転に伴って、第1の伝達ギア対84も回転する。よって、第1の伝達ギア対84を介して、第1の回転軸53の回転が第2の回転軸54に伝達される。
第7のギア74は、第2の回転軸54と共に回転する。このため、第2の回転軸54の回転に伴って、第2の伝達ギア対85も回転する。よって、第2の伝達ギア対85を介して、第2の回転軸54の回転が第3の回転軸64に伝達される。
第13のギア79は、第3の回転軸64と共に回転する。このため、第3の回転軸64の回転に伴って、第3の伝達ギア対98も回転する。よって、第3の伝達ギア対98を介して、第3の回転軸64の回転が出力軸33に伝達される。
このように、モペット2の発進時、すなわち1速時は、図9に示すように、第1のクラッチ55、第1の変速ギア対86、第1の伝達ギア対84、第2の伝達ギア対85及び第3の伝達ギア対98を介して、入力軸52から出力軸33へと回転が伝達される。
〜2速〜
上記1速時において、第9のギア87と共通の第12のギア65は、第1の回転軸53と共に回転している。このため、第12のギア65と噛合する第11のギア62と、第2のクラッチ59のインナ60とも共に回転している。よって、入力軸52の回転速度が上昇すると、第2のクラッチ59のインナ60の回転速度も上昇する。入力軸52の回転速度が上記第1の回転速度よりも速い第2の回転速度以上になると、インナ60の回転速度もその分上昇し、図10に示すように、第2のクラッチ59がつながる。
ここで、本実施形態では、第4の変速ギア対83のギア比の方が、第1の変速ギア対86のギア比よりも小さい。よって、第12のギア65の回転速度の方が、第2のギア63の回転速度よりも速くなる。このため、第4の変速ギア対83を介して、入力軸52から第1の回転軸53に回転が伝達される。一方、第1の回転軸53の回転は、一方向回転伝達機構96により入力軸52には伝達されない。
第1の回転軸53から出力軸33への回転力の伝達は、上記1速時と同様に、第1の伝達ギア対84、第2の伝達ギア対85及び第3の伝達ギア対98を介して行われる。
このように、2速時は、図10に示すように、第2のクラッチ59、第4の変速ギア対83、第1の伝達ギア対84、第2の伝達ギア対85及び第3の伝達ギア対98を介して、入力軸52から出力軸33へと回転が伝達される。
〜3速〜
上記2速時において、クランク軸34(=入力軸52)の回転速度が第2の回転速度よりも高くなり、且つ、車速が所定の車速以上になると、図11に示すように、バルブ143が駆動され、第3のクラッチ70がつながる。このため、第3の変速ギア対91の回転が開始する。ここで、第3の変速ギア対91のギア比は、第2の伝達ギア対85のギア比よりも小さい。このため、第3の変速ギア対91の第6のギア77の回転速度が、第2の伝達ギア対85の第8のギア78の回転速度よりも高くなる。このため、第2の回転軸54の回転は、第3の変速ギア対91を介して第3の回転軸64に伝達される。一方、第3の回転軸64の回転は、一方向回転伝達機構93により第2の回転軸54には伝達されない。
第3の回転軸64の回転は、上記1速時、2速時と同様に、第3の伝達ギア対98を介して出力軸33へと伝達される。
このように、3速時は、図11に示すように、第2のクラッチ59、第4の変速ギア対83、第1の伝達ギア対84、第3のクラッチ70、第3の変速ギア対91及び第3の伝達ギア対98を介して、入力軸52から出力軸33へと回転が伝達される。
〜4速〜
上記3速時において、クランク軸34(=入力軸52)の回転速度がさらに高くなり、且つ、車速もさらに高くなると、図12に示すように、バルブ143が駆動され、第4のクラッチ66がつながる。その一方で、第3のクラッチ70は切断される。このため、第2の変速ギア対90の回転が開始する。ここで、第2の変速ギア対90のギア比も、第2の伝達ギア対85のギア比よりも小さい。このため、第2の変速ギア対90の第4のギア76の回転速度が、第2の伝達ギア対85の第8のギア78の回転速度よりも高くなる。このため、第2の回転軸54の回転は、第2の変速ギア対90を介して第3の回転軸64に伝達される。一方、第3の回転軸64の回転は、一方向回転伝達機構93により第2の回転軸54には伝達されない。
第3の回転軸64の回転は、上記1速時〜3速時と同様に、第3の伝達ギア対98を介して出力軸33へと伝達される。
このように、4速時は、図12に示すように、第2のクラッチ59、第4の変速ギア対83、第1の伝達ギア対84、第4のクラッチ66、第2の変速ギア対90及び第3の伝達ギア対98を介して、入力軸52から出力軸33へと回転が伝達される。
上記実施形態1、2では、第3のクラッチ70と第4のクラッチ66とが油圧式クラッチにより構成されている。このため、第3のクラッチ70と第4のクラッチ66とにおいて、クラッチの断続が比較的迅速に行われる。言い換えれば、クラッチの断続時において、第3のクラッチ70や第4のクラッチ66が比較的長い時間にわたって滑り続けることがない。このため、第3のクラッチ70と第4のクラッチ66とにおけるエネルギーロスの大きさが比較的小さくなる。よって、スクータ型車両1の燃費を向上させることができる。
スクータ型車両1の燃費を向上させる観点のみからは、第3のクラッチ70及び第4のクラッチ66と共に、第1のクラッチ55及び第2のクラッチ59も油圧式クラッチにすることが好ましい。しかしながら、油圧式クラッチは、断続が比較的迅速に行われる。このため、第1のクラッチ55を油圧式クラッチにした場合、発進時にいきなり第1のクラッチ55がつながることとなる。このため、スムーズな発進が困難となる。従って、スムーズな発進と燃費の向上とを両立させることができない。
それに対して、上記実施形態1、2では、第1速の第1の変速ギア対86に対して設けられた第1のクラッチ55は遠心クラッチである。遠心クラッチは、油圧式クラッチと比べてゆっくりとクラッチが断続される。このため、車両のなめらかな発進が実現される。即ち、第1速の第1の変速ギア対86に対する第1のクラッチ55を遠心クラッチにすると共に、それよりも高速側の変速ギア対に対するクラッチの少なくともひとつを油圧式クラッチにすることで、燃費の向上を図ると共に、スムーズな発進を実現することができる。特に車両のなめらかな発進、加速を実現する観点から、第2のクラッチ59も遠心クラッチにすることが好ましい。
尚、第1、2速用の第1のクラッチ55や第2のクラッチ59は、遠心クラッチであっても、それほどの長期間にわたって滑り続けることがない。また、第1速や第2速の走行の頻度は、相対的に少ない。すなわち、全走行時間に占める第1速や第2速の走行時間の割合は、比較的少ない。よって、第1のクラッチ55や第2のクラッチ59を遠心クラッチにした場合であってもそれほど燃費は低下しない。
但し、加速のなめらかさよりも燃費の向上を優先する場合は、第1のクラッチ55のみを遠心クラッチとし、それ以外のクラッチを油圧式クラッチとしてもよい。
つまり、上記実施形態1、2のように、油圧式クラッチを2つ以上用いることで、さらなる燃費の向上が図られる。
上記実施形態1、2では、第1のクラッチ55が遠心クラッチであるため、スロットル操作子の操作量や車速、車両の加速度などに応じて、第1のクラッチ55のつながり具合が適宜変化する。このため、第1のクラッチ55を遠心クラッチにすることで、ライダーの意図を反映した運転が可能となる。
例えば、ライダーが比較的大きな加速度で発進すべく、スロットル操作子を大きく操作した場合は、第1のクラッチ55が比較的迅速につながり、比較的大きな加速度での発進が行われる。その一方、ライダーが比較的小さな加速度でスムーズに発進すべく、スロットル操作子を小さく操作した場合は、第1のクラッチ55が比較的ゆっくりとつながり、比較的小さな加速度でスムーズに発進する。よって、高いドライバビリティが実現される。
遠心クラッチの断続のタイミングは、エンジン回転数によって決定されるのに対して、油圧式クラッチであれば、ECU138の制御によって自由に断続のタイミングをコントロールすることができる。つまり、油圧式クラッチを2つ以上用いることによって、変速装置31の制御の自由度がより高まる。具体的には、走行状態やライダーの操作に基づいて、クラッチの断続制御を細かく調節することができる。具体的には、スロットル開度と車速とのうちの少なくとも一方に基づいてクラッチの断続制御を細かに行うことができる。
例えば、上記実施形態1、2のように、複数の油圧式クラッチを用いる場合、それら複数の油圧式クラッチを同一の回転軸上に配置することが好ましい。具体的に上記実施形態1、2の場合であれば、油圧式クラッチである第3のクラッチ70と第4のクラッチ66とを同一の第2の回転軸54に配置することが好ましい。そうすることで、油圧式クラッチへのオイル供給経路を比較的シンプルにすることができる。よって、変速装置31の構成をよりシンプルにすることができる。
また、内部にオイル供給経路を形成する回転軸の数量を低減することができる。よって、変速装置31の製造が容易となり、製造コストも低減させることができる。
特に変速装置31の構成をシンプルにする観点から、上記実施形態1、2のように、遠心クラッチが取り付けられた回転軸と、油圧式クラッチが取り付けられた回転軸とを別にすることが好ましい。具体的に、上記実施形態1、2の場合では、遠心クラッチである第1のクラッチ55と第2のクラッチ59とを入力軸52に設け、油圧式クラッチである第3のクラッチ70と第4のクラッチ66とを第2の回転軸54に設けることが好ましい。
《変形例1》
上記実施形態では、第1のクラッチ55のアウタ57と、第2のクラッチ59のアウタ61とが同一の部材により構成されている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図19に示すように、第1のクラッチ55のアウタ57と、第2のクラッチ59のアウタ61とを別個に設けてもよい。
《変形例2》
上記実施形態では、第8のギア78に対して一方向回転伝達機構93が配置されている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図20に示すように、一方向回転伝達機構93を第7のギア74に対して配置してもよい。
《変形例3》
上記実施形態では、第2のギア63に対して一方向回転伝達機構96が配置されている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図21に示すように、一方向回転伝達機構96を第1のギア58に対して配置してもよい。
《変形例4》
上記実施形態では、第1のクラッチ55と第2のクラッチ59とが第1の変速ギア対86と第4の変速ギア対83との間に配置されている例について説明した。但し、本発明はこれに限定されない。例えば、図22に示すように、第1のクラッチ55を第1の変速ギア対86に対して左側に配置すると共に、第2のクラッチ59も第4の変速ギア対83に対して左側に配置してもよい。
同様に、上記実施形態では、第3のクラッチ70と第4のクラッチ66とが第3の変速ギア対91と第2の変速ギア対90との間に配置されている例について説明した。但し、本発明はこれに限定されない。例えば、図22に示すように、第3のクラッチ70を第3の変速ギア対91に対して左側に配置すると共に、第4のクラッチ66も第2の変速ギア対90に対して左側に配置してもよい。
図22に示す場合であっても、入力軸52、第1の回転軸53、第2の回転軸54、第3の回転軸64及び出力軸33が前後方向に配列されているため、比較的幅の狭い変速装置31を実現することができる。
《変形例5》
上記実施形態では、本発明を実施した好ましい形態の例について、4速の変速装置31を例に挙げて説明した。但し、本発明はこれに限定されない。例えば、変速装置31は5速以上であってもよい。その場合、第3の回転軸64と出力軸33との間にさらなる回転軸を2軸設け、その2軸に、さらなるクラッチと、さらなる変速ギア対を設けることが考えられる。
また、例えば、変速装置31は、図23に示すように、3速の変速装置であってもよい。具体的に、3速の変速装置を構成する場合、図23に示すように、図4に構成を表す変速装置31の第4のクラッチ66と第2の変速ギア対90とを設けない構成とすることが考えられる。
《変形例6》
また、例えば、変速装置31は、図24に示すように、2速の変速装置であってもよい。具体的に、2速の変速装置を構成する場合、図24に示すように、図4に構成を表す変速装置31の第2のクラッチ59、第4の変速ギア対83、一方向回転伝達機構96、第4のクラッチ66、及び第2の変速ギア対90を設けない構成とすることが考えられる。
《変形例7》
上記実施形態1,2では、第1及び第2のクラッチ55,59のそれぞれがシュータイプの遠心式クラッチにより構成されている例について説明した。但し、本発明はこの構成に限定されない。例えば、第1及び第2のクラッチ55,59のそれぞれは、多板式の遠心式クラッチにより構成されていてもよい。また、第1及び第2のクラッチ55,59のそれぞれは、シュータイプまたは多板式の油圧式クラッチにより構成されていてもよい。例えば、第1及び第2のクラッチ55,59の両方を油圧式クラッチとしてもよい。第1のクラッチ55を油圧式クラッチとする場合は、トルクコンバーターを第1のクラッチ55よりも上流側に配置することが好ましい。
以下、図25〜図32を参照しつつ、本変形例7における変速装置31の構成について詳細に説明する。尚、以下の説明において、上記実施形態1,2と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。また、図1,4,5,9〜12を共通に参照する。
図25に示すように、本変形例7では、第1のクラッチ55は、シュータイプの遠心式クラッチにより構成されている。第2のクラッチ59は、多板式の油圧式クラッチにより構成されている。本変形例7のように、第2のクラッチ59を油圧式クラッチにより構成することにより、シフトチェンジの自由度がより高くなる。具体的には、第2のクラッチ59を入力軸52の回転速度に関わらず断続させることができる。また、第2のクラッチ59の接続時におけるエネルギー伝達ロスを少なくすることができる。従って、変速装置31のエネルギー伝達効率をより高めることができる。
図25に示すように、第2のクラッチ59には、プレート群200が設けられている。プレート群200には、複数のフリクションプレート201と、複数のクラッチプレート202とが含まれる。複数のフリクションプレート201と、複数のクラッチプレート202とは、クランク軸34の軸線方向に交互に配置されている。複数のフリクションプレート201は、アウタ61に対して回転不能である。一方、複数のクラッチプレート202は、インナ60に対して回転不能である。
インナ60の車幅方向右側には、プレッシャープレート203が設けられている。プレッシャープレート203は、車幅方向に変位可能である。プレッシャープレート203は、圧縮コイルスプリング204によって車幅方向左側に付勢されている。
プレッシャープレート203とインナ60との間には、作動室205が区画形成されている。作動室205には、図5及び図7に示すオイルポンプ140からオイルが供給される。
具体的には、図26に示すように、バルブ143には、内部経路148,149と共に、内部経路207が形成されている。この内部経路207を介して、第1のオイル経路144と、第4のオイル経路208とが接続される。第4のオイル経路208は、図25に示すオイル経路209に接続されている。図25に示すように、オイル経路209は、クランク軸34内に形成されたオイル経路210に接続されている。オイル経路210は、作動室205に接続されている。このため、バルブ143が所定の回転角度にされ、内部経路207によって第1のオイル経路144と第4のオイル経路208とが接続されると、作動室205にオイルが供給される。
作動室205にオイルが供給されていないときは、プレッシャープレート203は、圧縮コイルスプリング204によって車幅方向左側に付勢されている。このため、プレート群200は、圧縮コイルスプリング204の付勢力によって圧接された状態にある。従って、第2のクラッチ59は接続状態となる。
一方、作動室205にオイルが供給されているときは、作動室205の油圧が圧縮コイルスプリング204の付勢力よりも高くなる。このため、プレッシャープレート203は、車幅方向右側に移動する。よって、プレート群200は、非圧接状態となる。従って、第2のクラッチ59は切断状態となる。
なお、図示は省略するが、第2のクラッチ59には、作動室205に接続されたリーク孔が形成されている。作動室205内のオイルは、このリーク孔から排出される。このため、オイルポンプ140から作動室205へのオイル供給が停止されると、作動室205内の油圧が迅速に低下する。従って、第2のクラッチ59を迅速に切断することができる。
次に、図27〜図32及び下記の表1を参照しながら、変速装置31の変速態様について詳細に説明する。
Figure 2009068699
(エンジン停止時)
エンジン30が停止しているときは、オイルポンプ140は停止状態にある。このため、第2〜第4のクラッチ59,70,66には、オイルは供給されない。従って、遠心式クラッチである第1のクラッチ55と第3及び第4のクラッチ70,66とは、切断状態にある。それに対して、第2のクラッチ59では、作動室205にオイルが供給されていない状態において、圧縮コイルスプリング204の付勢力によってプレート群200が圧接状態となる。このため、第2のクラッチ59は接続状態となる。但し、図4に示すように、第1のクラッチ55が切断状態である場合、第2のクラッチ59のインナ60及びアウタ61の両方が入力軸52に対して回転可能である。従って、入力軸52の回転は、出力軸33には伝達されない。
(アイドリング時)
エンジン30が始動され、アイドリング状態にあるときは、上記表1に示すように、内部経路207が第1のオイル経路144と第4のオイル経路208とに接続された状態にある。このため、第2のクラッチ59に油圧が供給される。一方、内部経路148,149は、閉鎖状態となる。このため、第3及び第4のクラッチ70,66には、油圧は供給されない。また、アイドリング状態では、入力軸52の回転速度は、第1のクラッチ55が接続されるときの入力軸52の回転速度よりも低い。従って、上記表1及び図25,28に示すように、第1,第2,第3及び第4のクラッチ55,59,70,66は切断状態となる。
上記表1に示すように、上記アイドリング時においては、第2のクラッチ59のみに油圧が付与されている状態となる。
(1速時)
シフトポジションが1速である場合は、バルブ143は上記アイドリング時と同様の回転角度にある。このため、上記表1及び図28,図29に示すように、第2〜第4のクラッチ59,70,66は切断状態にある。シフトポジションが1速である場合は、入力軸52の回転速度が、第1のクラッチ55が接続されるときの回転速度以上である。このため、図29に示すように、第1のクラッチ55のみが接続された状態となる。
上記表1及び図27に示すように、1速時においては、第2のクラッチ59のみに油圧が付与されている状態となる。
(2速時)
シフトポジションが2速である場合は、上記表1に示すように、バルブ143の回転角度は、内部経路207,148,149の全てが閉鎖状態となる回転角度とされる。このため、上記表1及び図30に示すように、第1のクラッチ55と第2のクラッチ59が接続状態となる。
上記表1及び図27に示すように、2速時においては、第2〜第4のクラッチ59,70,66のいずれのクラッチにも油圧が供給されていない状態となる。
(3速時)
シフトポジションが3速である場合は、上記表1に示すように、バルブ143の回転角度は、内部経路149のみが開通状態となる回転角度とされる。このため、図30及び図31に示すように、第1〜第3のクラッチ55,59,70が接続状態となる。
上記表1及び図27に示すように、3速時においては、第3のクラッチ70にのみ油圧が付与されている状態となる。
(4速時)
シフトポジションが4速である場合は、上記表1に示すように、バルブ143の回転角度は、内部経路148のみが開通状態となる回転角度とされる。このため、図30及び図32に示すように、第1,第2及び第4のクラッチ55,59,66が接続状態となる。
上記表1及び図27に示すように、4速時においては、第4のクラッチ66にのみ油圧が付与されている状態となる。
ところで、例えば、第2のクラッチ59が、油圧が供給されていない状態で切断状態となり、油圧が供給されている状態で接続状態となるクラッチである場合は、3速時及び4速時に、第2のクラッチ59と、第3または第4のクラッチ70,66とが接続状態となる。このため、3速時及び4速時には、オイルポンプ140から2つのクラッチに対して油圧が供給される。従って、オイルポンプ140のパワーを比較的強くする必要がある。その結果、オイルポンプ140が大型化する傾向にある。
それに対して本変形例7では、上述のように、上流側に位置する入力軸52に設けられた第2のクラッチ59は、油圧が供給されていない状態で接続状態となり、油圧が供給されている状態で切断状態となる。一方、下流側に位置する第2の回転軸54に設けられた第3及び第4のクラッチ70,66は、油圧が供給されている状態で接続状態となり、油圧が供給されていない状態で切断状態となる。このため、上記表1及び図27に示すように、各シフトポジションにおいて油圧が供給されているクラッチがひとつのみとなる。従って、オイルポンプ140に求められるパワーが低い。その結果、オイルポンプ140を小型化することができる。よって、変速装置31を小型化することができる。
特に、本変形例7のように、第2〜第4のクラッチ59,70,66にリーク孔が形成されている場合は、オイルポンプ140に求められるパワーが強くなる傾向にある。このため、本変形例7のように、各シフトポジションにおいて油圧が供給されているクラッチがひとつのみとなるようにすることが特に効果的である。
《変形例8》
上記変形例7では、第1のクラッチ55がシュータイプの遠心式クラッチにより構成されている例について説明した。但し、本発明はこの構成に限定されない。例えば、図33に示すように、第1のクラッチ55を多板式の遠心式クラッチにより構成してもよい。
本変形例8では、第1のクラッチ55は、プレート群220を備えている。プレート群220は、複数のフリクションプレート221と、複数のクラッチプレート222とが含まれる。複数のフリクションプレート221と、複数のクラッチプレート222とは、クランク軸34の軸線方向に交互に配置されている。複数のフリクションプレート221は、アウタ57に対して回転不能である。複数のクラッチプレート222は、インナ56に対して回転不能である。
インナ56の車幅方向左側には、プレッシャープレート223が配置されている。プレッシャープレート223は、車幅方向に変位可能である。プレッシャープレート223は、圧縮コイルスプリング224によって車幅方向右側に付勢されている。
プレッシャープレート223の車幅方向左側には、プレート226が配置されている。プレート226は、クランクシャフト34の軸線方向に変位不能である。プレート226とプレッシャープレート223との間には、球状のウエイト225が配置されている。
インナ56が回転していない状態では、ウエイト225に遠心力が働いていない。このため、圧縮コイルスプリング224の付勢力によって、プレッシャープレート223は、車幅方向左側に押圧されている。従って、プレート群220は、非圧接状態となる。その結果、第1のクラッチ55は切断状態となる。
一方、インナ56が回転している状態では、ウエイト225に遠心力が働く。エイト225の働く遠心力が圧縮コイルスプリング224の付勢力よりも大きくなると、図34に示すように、ウエイト225は、プレッシャープレート223を車幅方向右側に押圧しながら径方向外側に移動する。これにより、プレート群220は、圧接状態となる。その結果、第2のクラッチ55が接続状態となる。
《その他の変形例》
上記実施形態ではエンジン30が単気筒エンジンである例について説明した。但し、本発明において、エンジン30は、単気筒エンジンに限定されない。エンジン30は、例えば、2気筒エンジンなどの多気筒のエンジンであってもよい。
上記実施形態では、出力軸33と第3の回転軸64とがそれぞれ別個に設けられている例について説明した。但し、本発明はこの構成に限定されない。出力軸33と第3の回転軸64とは共通であってもよい。言い換えれば、第3の回転軸64に対して後輪18が取り付けられていてもよい。
尚、上記実施形態1、2及び各変形例では、ギア対が直接噛合している例について説明した。但し、本発明は、これに限定されない。ギア対は、別途設けられたギアを介して間接的に噛合していてもよい。
上記実施形態2では、図15に示すように、第1の回転軸53は、第1の回転軸53の軸線C2が第3の回転軸64の軸線C4よりも高い位置に位置するように配置された例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、第1の回転軸53を、第1の回転軸53の軸線C2が第3の回転軸64の軸線C4よりも低い位置に位置するように配置してもよい。具体的には、第1の回転軸53を、第1の回転軸53の軸線C2が平面Pの下方に位置するように配置してもよい。第3の回転軸64を、第3の回転軸64の軸線C4が平面Pの上方に位置するように配置してもよい。
《本明細書における用語等の定義》
本明細書において、「モーターサイクル」とは、所謂狭義のモーターサイクルに限定されない。「モーターサイクル」は、所謂広義のモーターサイクルを意味する。具体的に、本明細書において「モーターサイクル」は、車両を傾斜させることによって方向転換を行う車両全般をいう。モーターサイクルでは、前輪及び後輪のうちの少なくとも一方が複数の車輪により構成されていてもよい。具体的には、「モーターサイクル」は、前輪及び後輪のうちの少なくとも一方が相互に隣接して配置された2つの車輪によって構成されている車両であってもよい。「モーターサイクル」には、狭義のモーターサイクル、スクータ型車両、モペット型車両及びオフロード型車両が少なくとも含まれる。
「遠心クラッチ」とは、入力側クラッチ部材と出力側クラッチ部材とを有し、入力側クラッチ部材の回転速度が所定の回転速度以上であるとき、入力側クラッチ部材と出力側クラッチ部材とが係合してつながる一方、入力側クラッチ部材の回転速度が所定の回転速度未満であるとき、入力側クラッチ部材と出力側クラッチ部材とが離れて切断されるクラッチをいう。
本発明は、有段式自動変速装置及びモーターサイクル等の車両に有用である。
実施形態1に係るスクータ型車両の左側面図である。 実施形態1におけるエンジンユニットの断面図である。 実施形態1におけるエンジンユニットの部分断面図である。 実施形態1におけるエンジンユニットの構成を表す模式図である。 実施形態1におけるエンジンユニットの回転軸配置を説明するための模式的な部分断面図である。 実施形態1における下流側クラッチ群の構成を表すエンジンユニットの部分断面図である。 オイル回路を表す概念図である。 オイルフィルタ等を説明するためのエンジンユニットの部分断面図である。 変速装置における1速時の動力伝達経路を説明するための模式図である。 変速装置における2速時の動力伝達経路を説明するための模式図である。 変速装置における3速時の動力伝達経路を説明するための模式図である。 変速装置における4速時の動力伝達経路を説明するための模式図である。 実施形態2に係るモペットの左側面図である。 実施形態2に係るモペットの右側面図である。 実施形態2におけるエンジンユニットの右側面図である。 実施形態2におけるエンジンユニットの断面図である。 実施形態2におけるエンジンユニットの部分断面図である。 実施形態2における下流側クラッチ群の構成を表すエンジンユニットの部分断面図である。 変形例1におけるエンジンユニットの構成を表す模式図である。 変形例2におけるエンジンユニットの構成を表す模式図である。 変形例3におけるエンジンユニットの構成を表す模式図である。 変形例4におけるエンジンユニットの構成を表す模式図である。 変形例5におけるエンジンユニットの構成を表す模式図である。 変形例6におけるエンジンユニットの構成を表す模式図である。 変形例7における上流側クラッチ群の構成を表すエンジンユニットの部分断面図である。 変形例7における下流側クラッチ群の構成を表すエンジンユニットの部分断面図である。 変形例7におけるシフトポジションと各クラッチへの油圧供給とを表すグラフである。 アイドリング時、1速時及び2速時における下流側クラッチ群の断面図である。 1速時における上流側クラッチ群の断面図である。 2〜4速時における上流側クラッチ群の断面図である。 3速時における下流側クラッチ群の断面図である。 4速時における下流側クラッチ群の断面図である。 変形例8における上流側クラッチ群の構成を表すエンジンユニットの部分断面図である。 1速時における上流側クラッチ群の断面図である。
符号の説明
1 スクータ型車両(車両)
2 モペット
20 エンジンユニット
30 エンジン
31 変速装置
52 入力軸
54 第2の回転軸
55 第1のクラッチ(遠心クラッチ)
56 インナ(入力側クラッチ部材)
57 アウタ(出力側クラッチ部材)
58 第1のギア
63 第2のギア
66 第4のクラッチ(油圧式クラッチ)
67 インナ(入力側クラッチ部材)
68 アウタ(出力側クラッチ部材)
69 第3のギア
70 第3のクラッチ
71 インナ(入力側クラッチ部材)
72 アウタ(出力側クラッチ部材)
73 第5のギア
76 第4のギア
77 第6のギア
86 第1の変速ギア対
88 車速センサ
90 第2の変速ギア対
91 第3の変速ギア対
103 アクチュエータ
112 スロットル開度センサ
138 ECU(制御部)

Claims (7)

  1. 複数の変速ギア対を介して入力軸から出力軸へと動力が伝達される有段式自動変速装置であって、
    前記入力軸と共に回転する入力側クラッチ部材と、前記入力軸に対して回転可能な出力側クラッチ部材とを有し、前記入力軸の回転速度が所定の回転速度以上になったときに前記入力側クラッチ部材と前記出力側クラッチ部材とがつながる遠心クラッチと、
    前記遠心クラッチの出力側クラッチ部材と共に回転する第1のギアと、前記第1のギアと噛合し、前記第1のギアの回転を前記出力軸側に伝達する第2のギアとを有する第1の変速ギア対と、
    前記遠心クラッチの出力側クラッチ部材よりも前記出力軸側に配置され、前記遠心クラッチの出力側クラッチ部材の回転に伴って回転する入力側クラッチ部材と、前記入力側クラッチ部材に対して回転可能な出力側クラッチ部材とを有する油圧式クラッチと、
    前記油圧式クラッチの出力側クラッチ部材と共に回転する第3のギアと、前記第3のギアと噛合し、前記第3のギアの回転を前記出力軸側に伝達する第4のギアとを有し、前記第1の変速ギア対よりも小さなギア比を有する第2の変速ギア対と、
    を備えた有段式自動変速装置。
  2. 請求項1に記載された有段式自動変速装置において、
    前記遠心クラッチの出力側クラッチ部材よりも前記出力軸側に配置され、前記遠心クラッチの出力側クラッチ部材の回転に伴って回転する入力側クラッチ部材と、前記入力側クラッチ部材に対して回転可能な出力側クラッチ部材とを有する別の油圧式クラッチと、
    前記別の油圧式クラッチの出力側クラッチ部材と共に回転する第5のギアと、前記第5のギアと噛合し、前記第5のギアの回転を前記出力軸側に伝達する第6のギアとを有し、前記第1の変速ギア対のギア比よりも小さく、且つ前記第2の変速ギア対のギア比とは異なるギア比を有する第3の変速ギア対と、
    をさらに備えた有段式自動変速装置。
  3. 請求項2に記載された有段式自動変速装置において、
    前記油圧式クラッチと前記別の油圧式クラッチとが取り付けられた回転軸をさらに備えた有段式自動変速装置。
  4. 請求項1に記載された有段式自動変速装置において、
    前記油圧式クラッチが取り付けられた回転軸と、
    前記遠心クラッチが取り付けられ、前記前記油圧式クラッチが取り付けられた回転軸とは別の回転軸と、
    をさらに備えた有段式自動変速装置。
  5. 請求項1に記載された有段式自動変速装置において、
    前記油圧式クラッチに対して油圧を付加するアクチュエータと、
    前記アクチュエータを制御する制御部と、
    をさらに備えた有段式自動変速装置。
  6. 請求項1に記載された有段式自動変速装置を備えた車両。
  7. 請求項6に記載された車両において、
    スロットル開度を検出するスロットル開度センサと、
    車速を検出する車速センサと、
    をさらに備え、
    前記有段式自動変速装置は、
    前記油圧式クラッチに対して油圧を付加するアクチュエータと、
    前記アクチュエータを制御することで、前記油圧式クラッチがつながるタイミングを制御する制御部と、
    をさらに有し、
    前記制御部は、前記スロットル開度と前記車速とのうちの少なくとも一方に基づいて前記アクチュエータを制御する車両。
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