JP2011075042A - 常時開放型クラッチ構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジンE、該エンジンEにより駆動される駆動輪131、前記エンジンE及び前記駆動輪131間に設けた自動変速機を備える小型車両100に設けられ、アクチュエータ71を含み、該アクチュエータ71により自動変速機に設けたクラッチを断・接するクラッチ作動機構を備えた常時開放型クラッチ構造において、前記クラッチ作動機構は、前記アクチュエータ71が作動する時には、前記クラッチを接続状態に制御すると共に、前記アクチュエータ71が非作動状態の時には、前記クラッチを切断状態に作動させる。
【選択図】図1
Description
この種の小型車両では、自動変速機構を備え、クラッチを操作する操作子(例えば、クラッチレバー)等は設けられていない。
すなわち従来の自動変速機構では、何らかのクラッチを切断する別個の操作子を設けない限り、クラッチを切ることができず、駆動輪からエンジンに回転が伝達されるため、例えば自動二輪車では押し歩き等が困難となる。
本発明では、前記アクチュエータが非作動状態の時には、前記クラッチを切断状態に作動させるため、クラッチリリース機構を設けることなく、車両停止時にクラッチが切断状態になり、駆動輪とエンジン間の回転伝達が遮断されるため、車両の押し歩きが可能となる。
この構成では、クラッチリリース機構を設けることなく、車両停止時には作動油が供給されないため、機械的に自動で油圧クラッチが切断状態になり、駆動輪とエンジン間の回転伝達が遮断されるため、車両の押し歩きが可能となる。
操作レバーなどの別の操作子を設けなくとも、車両停止時に車両の押し歩きが可能となるため、部品点数の削減になりコンパクトな構造で押し歩きが可能となる。
前記油圧クラッチはクラッチスプリングを利用して機械的に切断状態に作動させるようにしてもよい。
既存のクラッチスプリングとは別のスプリングを設けることなく、既存のクラッチスプリングを利用してクラッチを切断できるので、部品点数及びコストが削減できる。
前記クラッチスプリングはプレッシャープレートとクラッチインナ間に配置されるようにしてもよい。
プレッシャープレートとクラッチインナ間の空いたスペースを利用してクラッチスプリングを配置できるので、油圧クラッチ作動機構をコンパクトにできる。
プレッシャープレートの筒部をクラッチインナの貫通孔に貫通させて、プレッシャープレートとクラッチインナ間の空いたスペースを利用してクラッチスプリングを配置できるので、クラッチ作動機構をコンパクトにできる。
前記クラッチスプリングは前記プレッシャープレートの筒部の外周に配置してもよい。
簡易な構造で、クラッチスプリングを配置できる。
小型車両に対して、簡易な構造で、クラッチアクチュエータとクラッチスレーブシリンダとを固定できる。
前記小型車両はV型エンジンを有し、前記アクチュエータはシリンダ及びエンジン本体間のスペースに配置されてもよい。
V型エンジンにより形成されたシリンダ及びエンジン本体間のスペースを有効に活用して、アクチュエータを配置できるので、車両前後及び上下方向への突出を抑えながら、効率よくアクチュエータを配置できる。
前記アクチュエータ、前記ホース及び前記クラッチスレーブシリンダは車両左右方向で片側に配置されてもよい。
アクチュエータとクラッチスレーブシリンダを両側に分けて配置するのと比べて、ホースを短くできると共に、片側だけに配置するので、メンテナンス性が向上する。
前記クラッチ作動機構は油圧クラッチ作動機構であり、前記油圧クラッチ作動機構は、前記アクチュエータから作動油が供給される時には、前記油圧クラッチを電気的に接続状態に制御すると共に、前記アクチュエータから作動油が供給されない時には、前記油圧クラッチを機械的に切断状態に作動させれば、クラッチリリース機構を設けることなく、車両停止時には作動油が供給されないため、機械的に自動で油圧クラッチが切断状態になり、駆動輪とエンジン間の回転伝達が遮断されるため、車両の押し歩きが可能となる。
前記油圧クラッチはクラッチスプリングを利用して機械的に切断状態に作動させれば、既存のクラッチスプリングとは別のスプリングを設けることなく、既存のクラッチスプリングを利用してクラッチを切断できるので、部品点数及びコストが削減できる。
また、前記クラッチスプリングはプレッシャープレートとクラッチインナ間に配置されれば、プレッシャープレートとクラッチインナ間の空いたスペースを利用してクラッチスプリングを配置できるので、油圧クラッチ作動機構をコンパクトにできる。
前記クラッチスプリングは前記プレッシャープレートの筒部の外周に配置すれば、簡易な構造で、クラッチスプリングを配置できる。
前記小型車両はV型エンジンを有し、前記アクチュエータはシリンダ及びエンジン本体間のスペースに配置されれば、V型エンジンにより形成されたシリンダ及びエンジン本体間のスペースを有効に活用して、アクチュエータを配置できるので、車両前後及び上下方向への突出を抑えながら、効率よくアクチュエータを配置できる。
また、前記アクチュエータ、前記ホース及び前記クラッチスレーブシリンダは車両左右方向で片側に配置されれば、アクチュエータとクラッチスレーブシリンダを両側に分けて配置するのと比べて、ホースを短くできると共に、片側だけに配置するので、メンテナンス性が向上する。
図1及び図2において、100は自動二輪車(小型車両)を示す。自動二輪車100の車体フレーム111は、車体前部に位置するヘッドパイプ112と、このヘッドパイプ112から車体中央まで後方に延びる左右一対のメインフレーム114と、メインフレーム114の後端部から下方に延びる左右一対のピボットプレート115と、メインフレーム114の後端部から車両後部まで延びるリヤフレーム(不図示)とを備えている。
ヘッドパイプ112には、フロントフォーク116が回動自在に取り付けられ、このフロントフォーク116の下端に前輪117が回転自在に支持されている。また、ヘッドパイプ112の上部には、操舵用ハンドル118が取り付けられている。
パワーユニットPは、前後V型4気筒のエンジンEを備え、該エンジンEは、図2に示すように、平面視で両メインフレーム114内に配置されている。該エンジンEは、クランクシャフト2(図1参照)を左右水平方向に指向し横置き配置であって、OHC型の水冷式で、クランクケース3を備え、該クランクケース3から2気筒ずつ前後に傾いたフロントバンクBfと、リヤバンクBrとがV型に構成され、互いのバンク角が90度よりも小さい狭角V型エンジンである。
また、リヤフォーク122と車体フレーム111との間には、リヤフォーク122からの衝撃を吸収するリヤクッション124が掛け渡されている。パワーユニットPの後部には、車体を停めるためのスタンド125が設けられ、パワーユニットPの左側面の下部には、サイドスタンド126が設けられている。
シリンダヘッド4fの各気筒には、シリンダボア3fの中心軸線であるシリンダ軸線C1上に、プラグ差込孔15が形成されており、このプラグ差込孔15には点火プラグ16(右側の気筒の点火プラグは不図示)がその先端を燃焼室20内に臨ませて配置されている。6はピストン、7fは連接棒である。
クランクシャフト2の図中右端側には、クランクシャフト2の回転を出力するカムシャフト駆動スプロケット17が設けられている。エンジンEのカムシャフト駆動スプロケット17側には、各バンクBf,Br内で上下に延在するカムチェーン室35が設けられ、カムシャフト25と一体に回転する従動スプロケット36は、カムシャフト25の一端に固定されてカムチェーン室35内に位置している。従動スプロケット36とカムシャフト駆動スプロケット17には、カムチェーン37が巻き回され、カムシャフト25はカムチェーン37及び従動スプロケット36を介して、クランクシャフト2の回転の半分の回転速度で回転されている。また、クランクシャフト2の図中左端側には、発電機としてのジェネレータ18が設けられている。
クランクケース3内には、クランクシャフト2とそれぞれ平行にメイン軸41、カウンタ軸42、及び出力軸43が設けられている。クランクシャフト2を含むこれらの軸41,42,43は、クランクシャフト2の回転をメイン軸41、カウンタ軸42、及び出力軸43の順に伝達する歯車伝達機構を備えている。
クランクシャフト2のカムチェーン室35側の端には、メイン軸41を回転させるクランク側駆動歯車2Bが固定され、クランク側駆動歯車2Bはメイン軸41のメイン軸側被動歯車41Aと噛み合っている。メイン軸41は、両端に設けられた軸受41Cを介して支持されている。メイン軸側被動歯車41Aは、メイン軸41上にメイン軸41と相対回転自在に設けられるとともに、クラッチ機構44に接続されており、このクラッチ機構44の作動によってクランクシャフト2とメイン軸41との間の動力の伝達が断続可能となっている。また、メイン軸側被動歯車41Aには、オイルポンプ(不図示)を駆動するオイルポンプ駆動歯車41Bが設けられている。
最も変速比の大きい1速歯車対m1,n1はメイン軸側被動歯車41Aが支持されるメイン軸41の一端側に配置され、2速歯車対m2,n2はメイン軸41の他端側に配置されている。1速歯車対m1,n1と2速歯車対m2,n2との間には、一端側から順に、5速歯車対m5,n5、4速歯車対m4,n4、3速歯車対m3,n3、及び6速歯車対m6,n6が配置されている。
出力軸43の略中央には、ばね受け部材53が固定され、円筒部材52とばね受け部材53との間にコイルばね54が設けられ、円筒部材52が被動歯車43Aに向けて付勢されている。カム式トルクダンパ51は、円筒部材52、ばね受け部材53及びコイルばね54を備えて構成されている。出力軸43の左端部には駆動傘歯車48が一体的に設けられ、この駆動傘歯車48は、車体の前後方向に延びるドライブシャフト49の前端に一体に設けられた被動傘歯車49Aに噛み合う。これによって、出力軸43の回転がドライブシャフト49に伝達される。
シフタとなるメイン軸41上の3速駆動歯車m3及び4速駆動歯車m4と、カウンタ軸42上の5速被動歯車n5及び6速被動歯車n6とは、図3の最下部に示した変速切換機構47によって移動して変速がなされる。
上述した変速歯車対は、変速切換機構47のシフトフォーク47B1,47C1を移動させることによって変更され、この変更された変速歯車対を介して、メイン軸41の回転動力がカウンタ軸42へと伝達される。
シフトドラム47Aは、シフトドラム47Aの回転量を制御するラチェット機構47Dを介してシフトスピンドル47Eに連結されている。
シフトスピンドル47Eの図中左端には、シフト制御装置61が連結され、シフト制御装置61はシフトモータ62を有し、シフトモータ62にはギヤ列63を介してシフトスピンドル47Eが連結されている。
メイン軸41には軸方向に中空部41Dが貫通し、中空部41Dには、クラッチリフターロッド66が配置されている。クラッチリフターロッド66の図中左端には、クラッチピストン67が固着され、ピストン67の背面部には、クラッチスレーブシリンダ68が設けられている。該クラッチスレーブシリンダ68には、油圧ホース74を介して、クラッチスレーブシリンダ68内に作動油を供給するクラッチアクチュエータ(油圧クラッチ作動機構)71が接続されている。クラッチアクチュエータ71は、油圧発生装置72と、油圧制御装置73とを備え、図1及び図2に示すように、メインフレーム114の前端部の車体左側壁面に配置、固定され、油圧ホース74が、メインフレーム114に沿って車体後方に延出し、図3に示すように、メイン軸41の図中左端の上記クラッチスレーブシリンダ68に接続されている。小型車両に対し、簡易な構造で、クラッチアクチュエータ71とクラッチスレーブシリンダ68とを固定できる。
すなわち、アクチュエータ71は車両側面視でクラッチスレーブシリンダ68より上方に配置され、ホース74の一部がフレーム114に沿うように取り付けられると共に、ホース74の一部をフレーム114からクラッチスレーブシリンダ68に向けて鉛直方向下方に垂らすようにして、クラッチスレーブシリンダ68と接続したため、ホース74を車両に確実に固定すると共に、フレーム114からクラッチスレーブシリンダ68までのホース74長を比較的短くできる。
図3において、クラッチアクチュエータ71(油圧発生装置72と油圧制御装置73)が作動すると、クラッチスレーブシリンダ68に一定の油圧力が作用し、クラッチアクチュエータ71が作動しないとき、クラッチスレーブシリンダ68には一定の油圧力が作用しない。クラッチスレーブシリンダ68に一定の油圧力が作用しない状態では、図4に示すように、戻しスプリング93が、プレッシャープレート85を常に左方に押圧し、プレッシャープレート85が、図中左端の駆動摩擦板81Bから離れ、駆動摩擦板81Bと被動摩擦板83Bとが断となる。これによりクラッチアウタ81とクラッチインナ83とが断となり、メイン軸側被動歯車41Aからの回転動力が、クラッチアウタ81に伝達されても、クラッチアウタ81が空回りし、メイン軸側被動歯車41Aからメイン軸41への回転動力の伝達が断たれる。
図5は、クラッチアクチュエータ71を示す系統図、図6は、図5のVI−VI断面図である。図5において、クラッチアクチュエータ71は、クラッチ操作のための油圧を発生する油圧発生装置72と、その油圧を必要により制御するための油圧制御装置73とを備えている。油圧発生装置72は、クラッチ制御モータ101を有し、クラッチ制御モータ101の出力軸102には、減速ギヤ列103を介して、駆動ギヤ104が連結されている。駆動ギヤ104には、偏心したクランク受け104Aが形成され、クランク受け104Aには、クランク105が嵌合し、クランク105と駆動ギヤ104が一体化されている。クランク105と駆動ギヤ104は、回転軸106から距離L1、偏心した偏心軸107を持ち、偏心軸107の外周には軸受け108が嵌合する。軸受け108の外周にはクランク室109内でピストン110が当接し、ピストン110はシリンダ211内を延出し、ばね212で軸受け108に向けて付勢されている。
そして、油圧発生装置72の油圧経路218から、油圧制御装置73の油圧経路219を経て、油圧ホース74、及び上記クラッチスレーブシリンダ68に至るまでの油圧経路は、閉じた油圧経路となっており、該油圧経路内の一定の油圧は、油圧発生装置72の上記ピストン110の作動によって発生する。
クラッチアクチュエータ71が機能すると、上記多板クラッチ80(図4)が断・接される。すなわち、多板クラッチ80の接続時には、クラッチ制御モータ101を正回転する。すると、減速ギヤ列103を介して、駆動ギヤ104とクランク105が一体になって、図6に示すように、位置A〜Bへ反時計方向に回動し、軸受け108がピストン110を押し退けて、該経路内の油圧力を一定の圧力まで上昇する。
これが上昇すると、油圧制御装置73の油圧経路219、油圧ホース74を経て、クラッチスレーブシリンダ68に一定の圧力の作動油が供給され、クラッチリフターロッド66を右方に押動(図4)し、多板クラッチ80が接続される。
油圧力を一定の圧力まで上昇する場合、軸受け108は、位置Aから、上死点の位置Cを越えて、位置Bでストッパ113に当たって停止するため、軸受け108は、クラッチ制御モータ101で逆回転されない限り、位置Bでその位置を保持される。従って、クラッチ制御モータ101の作動電流をゼロにしても、クランクが押し戻されることがなく、軸受け108が逆回転することはない。
これが下降すると、クラッチスレーブシリンダ68内に一定の油圧力が立たなくなり、クラッチリフターロッド66は、図4を参照し、戻しスプリング93のばね力により、プレッシャープレート85、ホルダ88、及びリフタ91を介して、左方に移動する。これにより、プレッシャープレート85が、図中左端の駆動摩擦板81Bから離れ、多板クラッチ80が断とされる。
従って、この常時開放型クラッチ構造では、従来のように、クラッチレバー等のクラッチリリース機構などを設けることなく、自動二輪車の停止時に、電源がオフされても、自動二輪車の押し歩きが可能である。なお、本クラッチ構造では、電源がオンの場合でも、自動二輪車の停止時には作動油が供給されないため、機械的に多板クラッチ80が断状態となり、車両の押し歩きが可能である。
クラッチ制御モータ101が正回転すると、減速ギヤ列103を介して、ギヤ244が正回転し、ボールねじ143に螺合した上記ねじ軸145が上昇し、ピストン110を上方に押し退ける。これにより、油圧系統の圧力が上昇し、上述したように、多板クラッチ80が接とされる。クラッチ制御モータ101が逆回転すると、減速ギヤ列103を介して、ギヤ244が逆回転し、ボールねじ143に螺合した上記ねじ軸145が下降し、ばね212のばね力で、ピストン110が押し下げられる。これにより、油圧系統の圧力が低下し、多板クラッチ80が断とされる。
66 クラッチリフターロッド
68 クラッチスレーブシリンダ
71 クラッチアクチュエータ
72 油圧発生装置
73 油圧制御装置
74 油圧ホース
80 多板クラッチ(油圧クラッチ)
81 クラッチアウタ
83 クラッチインナ
85 プレッシャープレート
100 自動二輪車(小型車両)
101 クラッチ制御モータ
111 車体フレーム
113 ストッパ
114 メインフレーム
223 過剰油吸収ピストン
225 クラッチ作動油戻しピストン
226 クラッチ作動油弁機構
P パワーユニット
E エンジン
Claims (10)
- エンジン、該エンジンにより駆動される駆動輪、前記エンジン及び前記駆動輪間に設けた自動変速機を備える小型車両に設けられ、アクチュエータを含み、該アクチュエータにより自動変速機に設けたクラッチを断・接するクラッチ作動機構を備えた常時開放型クラッチ構造において、
前記クラッチ作動機構は、前記アクチュエータが作動する時には、前記クラッチを接続状態に制御すると共に、前記アクチュエータが非作動状態の時には、前記クラッチを切断状態に作動させることを特徴とする常時開放型クラッチ構造。 - 前記クラッチ作動機構は油圧クラッチ作動機構であり、前記油圧クラッチ作動機構は、前記アクチュエータから作動油が供給される時には、前記油圧クラッチを電気的に接続状態に制御すると共に、前記アクチュエータから作動油が供給されない時には、前記油圧クラッチを機械的に切断状態に作動させることを特徴とする請求項1に記載の常時開放型クラッチ構造。
- 前記クラッチ作動機構はライダーの任意操作によらず前記クラッチを断・接することを特徴とする請求項1又は2に記載の常時開放型クラッチ構造。
- 前記クラッチはクラッチスプリングを利用して機械的に切断状態に作動させることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の常時開放型クラッチ構造。
- 前記クラッチスプリングはプレッシャープレートとクラッチインナ間に配置されることを特徴とする請求項4に記載の常時開放型クラッチ構造。
- 前記クラッチ作動機構は、クラッチアウタ、クラッチインナ及びプレッシャープレートを有した多板クラッチを備え、前記プレッシャープレートの筒部が前記クラッチインナの貫通孔を貫通し、その先端にホルダ及びリフタを連結し、リフタをクラッチリフターロッドの先端に固着し、前記プレッシャープレートと前記クラッチインナ間に前記クラッチスプリングを配置したことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の常時開放型クラッチ構造。
- 前記クラッチスプリングは前記プレッシャープレートの筒部の外周に配置したことを特徴とする請求項6に記載の常時開放型クラッチ構造。
- 前記小型車両はヘッドパイプから分岐するフレームを有し、該フレームに前記アクチュエータが取り付けられると共に、該アクチュエータから延びたホースがエンジンに搭載されたクラッチスレーブシリンダに接続されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の常時開放型クラッチ構造。
- 前記小型車両はV型エンジンを有し、前記アクチュエータはシリンダ及びエンジン本体間のスペースに配置されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の常時開放型クラッチ構造。
- 前記アクチュエータ、前記ホース及び前記クラッチスレーブシリンダは車両左右方向で片側に配置されることを特徴とする請求項8に記載の常時開放型クラッチ構造。
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