JP2017133617A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車輪（駆動輪）からの回転駆動力をエンジンへ伝達すると共に、ミスシフトによってエンジンが過回転となるのを防止する。
【解決手段】動力伝達装置６０は、手動変速機１００の入力軸３に設けられ、回転駆動力の伝達と遮断を行い、エンジン側回転体６１と、駆動輪側回転体６２と、一方向クラッチ６３と、遠心クラッチ６４とを備えている。エンジン側回転体は、入力軸を構成する第１の部材であり、エンジンに接続される。駆動輪側回転体は、入力軸を構成する第２の部材であり、駆動輪に接続され、エンジン側回転体に対して相対回転可能となっている。遠心クラッチは、一方向クラッチとは並列に設けられ、駆動輪側回転体の回転速度が所定未満のときにはエンジン側回転体と駆動輪側回転体とを係合させて回転駆動力を伝達し、駆動輪側回転体の回転速度が所定以上となったときにはエンジン側回転体と駆動輪側回転体との係合を解放させて回転駆動力を遮断する。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンと車輪（駆動輪）との間の動力伝達経路において回転駆動力の伝達と遮断を行う動力伝達装置に関する。

手動変速機を搭載した車両において、高車速での走行中にシフトダウンしようとして、例えば、それまでの５速や６速から、誤って２速や１速にシフトチェンジ（ミスシフト）してしまうとエンジンが破損してしまう恐れがある。

これは、シフトダウン側のミスシフトをすると、車輪からの回転駆動力がエンジンへ伝達されるときに、そのミスシフトによって選択された１速や２速に対応する変速機中の変速比の高いギヤにより、エンジンの回転数が許容範囲を超えて過回転になるためである。

特に、変速段の多い手動変速機を搭載した車両ではシフトレバーの操作経路が複雑になるため、このようなミスシフトが起こる可能性が増大してしまう。

そこで、ミスシフトによってエンジンが過回転になってしまうのを防止するために、エンジンから車輪への回転駆動力を伝達する一方、その逆方向、即ち、車輪からエンジンへの回転駆動力を遮断する一方向クラッチを用いることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１１４７７１号公報

この一方向クラッチを用いるようにすれば、車輪からエンジンへの回転駆動力が遮断されるので、上記のようなミスシフトが起きた場合であってもエンジンが過回転になってしまうことがない。

しかし、そうすると、本来、車輪からエンジンへ伝わるはずの回転駆動力が一方向クラッチによって遮断されてしまうので、エンジンブレーキの効果を得ることができない。また、走行中に燃料カットを実行した場合にエンジンが車輪側から駆動されなくなり、再始動時にそれ以外の手段によってクランキングを行う必要があるため、燃料カットによる燃費低減効果も限定的になってしまう。

そのため、本発明の目的は、車輪（駆動輪）からの回転駆動力をエンジンへ伝達すると共に、ミスシフトによってエンジンが過回転となるのを防止することができる動力伝達装置を提供することにある。

本発明に係る動力伝達装置は、前記目的を達成するために、エンジンと駆動輪との間の手動変速機の入力軸に設けられ、回転駆動力の伝達と遮断を行う動力伝達装置として、エンジン側回転体と、駆動輪側回転体と、一方向クラッチと、遠心クラッチとを備えている。エンジン側回転体は、前記入力軸を構成する第１の部材であり、前記エンジンに接続される。駆動輪側回転体は、前記入力軸を構成する第２の部材であり、前記駆動輪に接続され、前記エンジン側回転体に対して相対回転可能となっている。また、一方向クラッチは、前記エンジン側回転体から前記駆動輪側回転体へ前記回転駆動力を伝達し、前記駆動輪側回転体から前記エンジン側回転体への前記回転駆動力を遮断するように動作する。そして、遠心クラッチが、前記一方向クラッチとは並列に設けられ、前記駆動輪側回転体の回転速度が所定未満のときには前記エンジン側回転体と前記駆動輪側回転体とを係合させて前記回転駆動力を伝達し、前記駆動輪側回転体の回転速度が所定以上となったときには前記エンジン側回転体と前記駆動輪側回転体との係合を解放させて前記回転駆動力を遮断する。

本発明の動力伝達装置では、エンジンに接続されるエンジン側回転体と、駆動輪に接続され、エンジン側回転体に対して相対回転可能な駆動輪側回転体と、遠心クラッチと、一方向クラッチとが、動力伝達経路に配置された手動変速機の入力軸に設けられている。

そして、遠心クラッチは、一方向クラッチとは並列に設けられており、駆動輪に接続された駆動輪側回転体の回転速度が所定未満のときには、その駆動輪側回転体とエンジンに接続されたエンジン側回転体とを係合させて回転駆動力を伝達するが、その回転速度が所定以上となったときには駆動輪側回転体とエンジン側回転体との係合を解放させて回転駆動力を遮断する。

そのため、エンジンが過回転となるような回転駆動力が駆動輪（車輪）から伝達されるようなミスシフトが行われたときには、その回転駆動力が遮断される。

従って、本発明の動力伝達装置によれば、車輪（駆動輪）からの回転駆動力をエンジンへ伝達すると共に、ミスシフトによってエンジンが過回転となるのを防止することができる。

本発明の実施形態に係る自動車用の手動変速機を示す図である。 図１の矢印Ｃで示した入力軸部分の縦断面図である。 図２のＡ−Ａ線の断面図である。 遠心クラッチの動作を説明する図である。 ミスシフトが起きたときのエンジンの回転数の変化を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る自動車用の手動変速機を示している。

同図に示すとおり、手動変速機１００は、前進５速、後進１速の有段変速機であり、例えば、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型の車両に搭載されている。

手動変速機１００は、断接装置２を介してエンジン（不図示）の出力軸であるクランク軸１に断接可能に接続された入力軸３と、入力軸３と同軸に配置され、エンジンからの回転駆動力を不図示の駆動輪（車輪）に伝達する出力軸４と、出力軸４に平行に配置されたカウンタ軸５とを有している。これらの入力軸３、出力軸４、カウンタ軸５は、不図示の変速機ケース内で、それぞれその両端が不図示の軸受を介して回転可能に支持されている。

断接装置２は、エンジンのクランク軸１に固定され、そのクランク軸１と一体に回転するフライホイール２１と、手動変速機１００の入力軸３に固定され、その入力軸３と一体に回転するクラッチディスク（摩擦板）２２とを有している。これらフライホイール２１とクラッチディスク２２とは、クランク軸１と入力軸３との共通の軸線上において断接可能に対向している。

この断接装置２は、運転者によって操作される不図示のクラッチペダルの操作量（踏み込み量）に応じてフライホイール２１とクラッチディスク２２との接合状態（フライホイール２１とクラッチディスク２２との押圧による摩擦接触の状態）が変化する、例えば、周知の乾式単板クラッチである。

断接装置２では、そのクラッチディスク２２とフライホイール２１とが摩擦接触して一体回転することで、クランク軸１と入力軸３とが接続される。

手動変速機１００の入力軸３には、エンジン側から順に、カウンタドライブギヤ３１、４速直結ピース３２が、一体成形や圧入あるいはスプライン嵌合等によって相対回転不能に固定されている。

また、カウンタ軸５には、エンジン側から順に、カウンタドリブンギヤ５１、３速ドライブギヤ５２、２速ドライブギヤ５３、１速ドライブギヤ５４、５速ドライブギヤ５５、リバースドライブギヤ５６が、一体成形や圧入あるいはスプライン嵌合等によって相対回転不能に固定されている。

そして、出力軸４には、エンジン側から順に、第２同期装置４８、３速ドリブンギヤ４２、２速ドリブンギヤ４３、第１同期装置４７、１速ドリブンギヤ４４、５速ドリブンギヤ４５、第３同期装置４９、リバースドリブンギヤ４６が配設されている。

なお、３速ドリブンギヤ４２、２速ドリブンギヤ４３、１速ドリブンギヤ４４、５速ドリブンギヤ４５は、出力軸４上において相対回転可能に支持されている。他方、リバースドリブンギヤ４６は、出力軸４に一体成形や圧入あるいはスプライン嵌合等によって相対回転不能に固定されている。

また、第２同期装置４８、第１同期装置４７、第３同期装置４９は、出力軸４にスプライン嵌合し、出力軸４の軸方向に摺動可能に設けられている。

また、第３同期装置４９にはリバース軸が一体成形や圧入等によって設けられており、そのリバース軸に車両の後進時に使用されるリバースアイドルギヤ４０が相対回転可能に支持されている。

手動変速機１００においては、カウンタドライブギヤ３１とカウンタドリブンギヤ５１、３速ドリブンギヤ４２と３速ドライブギヤ５２、２速ドリブンギヤ４３と２速ドライブギヤ５３、１速ドリブンギヤ４４と１速ドライブギヤ５４、５速ドリブンギヤ４５と５速ドライブギヤ５５、がそれぞれ常時噛み合っている（常時噛合い式）。

なお、出力軸４のリバースドリブンギヤ４６とカウンタ軸５のリバースドライブギヤ５６とは普段は噛み合っていないが、後進段が選択されると、第３同期装置４９のリバース軸に支持されたリバースアイドルギヤ４０がそれら２つのギヤの間に挿入されてこれら３つのギヤが噛み合うようになり、動力を伝達可能な状態となる（選択摺動式）。

エンジンにおいて生成された回転駆動力は、断接装置２を介して手動変速機１００の入力軸３に入力される。このとき、入力軸３に固定されたカウンタドライブギヤ３１が、カウンタ軸５に固定されたカウンタドリブンギヤ５１と噛み合っているので、入力軸３が回転しているときには、常時、カウンタ軸５も回転している。

そして、カウンタ軸５が回転しているときには、カウンタ軸５に相対回転不能に固定された前進段用の各ドライブギヤ（１速ドライブギヤ５４、２速ドライブギヤ５３、３速ドライブギヤ５２、５速ドライブギヤ５５）も回転している。

しかし、それらと噛み合う各ドリブンギヤ（１速ドリブンギヤ４４、２速ドリブンギヤ４３、３速ドリブンギヤ４２、５速ドリブンギヤ４５）は、出力軸４上に、出力軸４と相対回転可能に支持されている。

そのため、各ドリブンギヤは回転するものの、同期装置（第１同期装置４７、第２同期装置４８、第３同期装置４９）の何れかが作動しない限り、即ち、出力軸４とドリブンギヤとが連結されない限り、各ドリブンギヤまで伝達されているカウンタ軸５の回転駆動力は出力軸４に伝達されないようになっている。

また、入力軸３に相対回転不能に固定された４速直結ピース３２についても、第１同期装置４８が作動しない限り出力軸４と連結（直結）されることはないので、入力軸３に入力されたエンジンの回転駆動力は出力軸４に伝達されないようになっている。

また、カウンタ軸５が回転しているときには、カウンタ軸５に相対回転不能に固定されたリバースドライブギヤ５６も前進段用のドライブギヤと同様に一体に回転している。

しかし、リバースドライブギヤ５６の回転は、上記のとおり、後進段が選択された場合にのみ第３同期装置４９のリバース軸に相対回転可能に支持されたリバースアイドルギヤ４０を介して出力軸４のリバースドリブンギヤ４６に伝達される。

そのため、後進段の場合であっても、前進段と同様に、後進段を選択する第３同期装置４９が作動しない限り、即ち、リバースアイドルギヤ４０が、リバースドライブギヤ５６とリバースドリブンギヤ４６との２つのギヤの間に挿入されない限り、カウンタ軸５の回転駆動力は出力軸４に伝達されないようになっている。

この手動変速機１００では、運転者により操作される不図示のシフトレバーのシフト位置に応じて変速段が選択される。

ここで、シフトレバーが操作された場合の各同期装置の作動について説明する。

シフトレバーの操作により前進１速段に対応したシフト位置が選択されると、出力軸４上に設けられた第１同期装置４７のスリーブが、出力軸４の軸方向においてエンジンと反対側にスライドする。これにより、出力軸４と１速ドリブンギヤ４４とがその回転を同期させられながら連結されて、前進１速段の変速比による動力伝達が可能な状態となる。

なお、前進２速段ないし前進５速段の動作については、この前進１速段の場合と同様であるが、相違点は次のとおりである。

前進２速段の場合、第１同期装置４７のスリーブがエンジン側にスライドし、２速ドリブンギヤ４３と出力軸４とが連結される。

前進３速段の場合、第２同期装置４８のスリーブがエンジンと反対側にスライドし、３速ドリブンギヤ４２と出力軸４とが連結される。

前進４速段の場合、第２同期装置４８のスリーブがエンジン側にスライドし、入力軸３に相対回転不能に固定された４速直結ピース３２と出力軸４とが直結される。

前進５速段の場合、第３同期装置４９のスリーブがエンジン側にスライドし、５速ドリブンギヤ４５と出力軸４とが連結される。

また、後進段に対応したシフト位置が選択されると、出力軸４上に設けられた第３同期装置４９のスリーブが、出力軸４の軸方向においてエンジンと反対側にスライドする。これにより、第３同期装置４９のリバース軸に相対回転可能に支持されたリバースアイドルギヤ４０が、カウンタ軸５に固定されたリバースドライブギヤ５６と出力軸４に固定されたリバースドリブンギヤ４６との間に挿入され、これら３つのギヤが噛み合うことで、後進段の変速比による動力伝達が可能な状態となる。

次に、本発明の動力伝達装置（クラッチ）について、図を参照して説明する。

図２は、図１の矢印Ｃで示した入力軸３部分の縦断面図である。

同図に示すとおり、入力軸３は、軸方向に２分割されており、入力軸３を構成する第１の部材であるエンジン側回転体６１と、入力軸３を構成する第２の部材である駆動輪側回転体６２と、を備えている。

エンジン側回転体６１は、エンジンに接続される部材である。また、駆動輪側回転体６２は、駆動輪（車輪）に接続される部材であり、エンジン側回転体６１に対して相対回転可能な構造となっている。

動力伝達装置６０は、これらエンジン側回転体６１と駆動輪側回転体６２との２つの部材によって構成されている。

つまり、動力伝達装置６０は、エンジンと駆動輪（車輪）との間の動力伝達経路に配置された手動変速機１００の入力軸３に設けられている。

動力伝達装置６０において、エンジン側回転体６１は、入力軸３からみてエンジン側の回転部材となる断接装置２のクラッチディスク２２に固定され、クラッチディスク２２と一体に回転する。そのため、クラッチペダルの操作により断接装置２のフライホイール２１とクラッチディスク２２とが接合（摩擦接触）されることで、エンジン側回転体６１がエンジンに接続される。

また、駆動輪側回転体６２は、入力軸３からみて駆動輪側の回転部材である出力軸４に接続される。なお、この接続は、従来の入力軸と同様に、シフトレバーの操作により変速段の何れかが選択されたときに、上述したとおり同期装置の何れかが作動することによって行われ、この接続が行われることにより、回転駆動力を伝達するための駆動輪（車輪）との間の動力伝達経路が形成される。

ここで、動力伝達装置６０の構造を詳しく説明する。

本発明の動力伝達装置は、一方向クラッチ６３と、その一方向クラッチ６３とは並列に設けられた遠心クラッチ６４とを同時に備えている。

図３に動力伝達装置６０の構造を示す。なお、同図は、図２のＡ−Ａ線の断面図である。

先ず、一方向クラッチ６３について説明する。

同図に示すとおり、動力伝達装置６０の駆動輪側回転体６２は、概ね円筒形をなしており、その内周面に複数のセル６３ａが所定の間隔で形成されている。各セル６３ａには、キー６３ｂが揺動可能に収容されると共に、該キー６３ｂは、圧縮コイルばねであるコイルスプリング６３ｃによって弾性力（ばね力）が付与されている。なお、キー６３ｂは、その係止端６３ｂ’がエンジン側回転体６１の回転を阻止する方向に突出するようにばね力が付与されている。

一方、動力伝達装置６０のエンジン側回転体６１は、概ね円筒形をなしており、その外周面に、複数のキー溝６３ｄが所定の間隔で形成されている。なお、キー溝６３ｄは、概ね径方向に延在する係合面６３ｄ１と、この係合面６３ｄ１の内方側の端部からエンジン側回転体６１の回転方向の後方に向かって延在する誘導斜面６３ｄ２とを有する。

この構造により、動力伝達装置６０では、駆動輪側回転体６２の内周面側に設けられたキー６３ｂの係止端６３ｂ’がエンジン側回転体６１のキー溝６３ｄに係止して、エンジン側回転体６１から駆動輪側回転体６２へ回転駆動力を伝達するようになっている（動力伝達状態）。

反対に、駆動輪側回転体６２の回転速度がエンジン側回転体６１の回転速度よりも高くなるときには、駆動輪側回転体６２の内周面側に設けられたキー６３ｂの係止端６３ｂ’はエンジン側回転体６１のキー溝６３ｄに係合せず、駆動輪側回転体６２がエンジン側回転体６１の回転方向に自由に回転可能となっている（動力遮断状態）。

そのため、駆動輪（車輪）からの回転駆動力は、動力伝達装置６０によって遮断されてエンジンに伝達されないようになっている。

次に、遠心クラッチ６４について説明する。

図３に示すとおり、動力伝達装置６０の駆動輪側回転体６２には、その内周面に、ピン穴６４ａが、径方向で外周に向かって形成されており、各ピン穴６４ａには、ピン６４ｂの基端部が挿入固定されている。

また、駆動輪側回転体６２の内周面とエンジン側回転体６１の外周面との間の空間に配置される摩擦材６４ｃには、挿通孔６４ｃ１が複数設けられており、その各挿通孔６４ｃ１に、駆動輪側回転体６２の内周面に固定されたピン６４ｂが出入自在に挿入されている。

このように、各挿通孔６４ｃ１に、ピン６４ｂが挿入されることで、摩擦材６４ｃは、上記の空間において、駆動輪側回転体６２の径方向には自由に移動できるが、その周方向への移動はピン６４ｂによって規制されている。

そして、駆動輪側回転体６２には、その内周面に、スプリング穴６４ｄが、径方向で外周に向かって形成されており、各スプリング穴６４ｄには圧縮コイルばねであるコイルスプリング６４ｅが収容されると共に、該コイルスプリング６４ｅは、その弾性力（ばね力）によって摩擦材６４ｃの非摩擦面６４ｃ３を押圧している。

遠心クラッチ６４では、この押圧により、各摩擦材６４ｃの摩擦面６４ｃ２をエンジン側回転体６１の外周面の一部に摩擦接触させて、エンジン側回転体６１と駆動輪側回転体６２とを一体に回転させるようにしている。

つまり、遠心クラッチ６４では、通常、エンジン側回転体６１と駆動輪側回転体６２とが一体回転可能な状態（動力伝達状態）とされており、エンジンと駆動輪（車輪）との間で回転駆動力が伝達されるようになっている。

また、遠心クラッチ６４では、コイルスプリング６４ｅのばね定数を設定することにより、図４に示すとおり、遠心クラッチ６４の回転数が所定の回転数以上になると、摩擦材６４ｃの摩擦面６４ｃ２が、エンジン側回転体６１の外周面から離れて（非接触の状態となり）摩擦力がゼロになるようにしている。

つまり、遠心クラッチ６４では、その回転数が所定の回転数以上となった場合には、エンジン側回転体６１に対して駆動輪側回転体６２が相対回転可能な状態（動力遮断状態）となるので、エンジンと駆動輪（車輪）との間において回転駆動力が伝達されないようになっている。

このように、遠心クラッチ６４は、その回転数が、通常の所定の回転数未満である場合には動力伝達状態となっておりエンジンと駆動輪（車輪）との間において回転駆動力を伝達するが、所定の回転数以上となった場合には動力遮断状態となって回転駆動力を遮断する。

以下、この遠心クラッチ６４と一方向クラッチ６３とを備えた動力伝達装置６０の動作について説明する。

ここでは、図１の手動変速機１００を搭載した車両が走行する場合を例に挙げてその説明を行う。なお、断接装置２は、そのフライホイール２１とクラッチディスク２２とが摩擦接触して動力伝達状態にあることとする。

先ず、車両が高車速（例えば、１００ｋｍ／ｈ）で走行しているものとする。このとき、アクセルペダル（不図示）は「オン」で、手動変速機１００の変速段には「前進５速段」が選択されている。

この場合、エンジンから出力された回転駆動力は、断接装置２を介して手動変速機１００の入力軸３に入力され、入力軸３に設けられた動力伝達装置６０の遠心クラッチ６４が、その入力された回転駆動力によって回転させられる。

ここで、遠心クラッチ６４の回転数は、駆動輪側回転体６２のコイルスプリング６４ｅのばね定数を設定するための基準とした所定の回転数よりも低く、この状態では、該コイルスプリング６４ｅの弾性力（ばね力）による押圧により、摩擦材６４ｃの摩擦面６４ｃ２がエンジン側回転体６１の外周面に摩擦接触されている。

そのため、エンジン側回転体６１と駆動輪側回転体６２とが一体に回転して、遠心クラッチ６４は、その入力された回転駆動力を、入力軸３に固定されたカウンタドライブギヤ３１の回転として伝達する。

なお、運転者の意図によりエンジンで大きなトルクが生じ、その大きなトルクによって遠心クラッチの摩擦材が滑ってしまう場合にも、動力伝達装置６０では、一方向クラッチ６３が遠心クラッチ６４とは並列に動作し、一方向クラッチ６３のキー６３ｂの係止端６３ｂ’がキー溝６３ｄに係止してエンジン側回転体６１と駆動輪側回転体６２とが一体に回転させられる。

これにより、動力伝達装置６０では、エンジンからのトルク（回転駆動力）が確実に駆動輪（車輪）へ伝達されるようになっている。

入力軸３のカウンタドライブギヤ３１が回転すると、その回転に伴って、カウンタドライブギヤ３１に噛み合うカウンタドリブンギヤ５１が回転し、その結果、該カウンタドリブンギヤ５１が固定されるカウンタ軸５が回転する。

ここで、手動変速機１００の変速段には前進５速段が選択されているため、出力軸４上の第３同期装置４９のスリーブは出力軸４の軸方向においてエンジン側にスライドさせられおり、それによって、出力軸４と、出力軸４上に相対回転可能に支持された５速ドリブンギヤ４５と、が連結されている。

すると、上記のカウンタ軸５の回転により、カウンタ軸５に相対回転不能に固定された前進段用のドライブギヤのうちの５速ドライブギヤ５５も回転するので、それと噛み合う５速ドリブンギヤ４５が回転させられ、その結果、前進５速段が選択されたことによって５速ドリブンギヤ４５と連結されている出力軸４も回転する。

そして、その出力軸４の回転により、エンジンから出力された回転駆動力が駆動輪（車輪）に伝達される。

次に、上記のように車両が高車速（例えば、１００ｋｍ／ｈ）で走行しているときに、アクセルペダルが「オフ」とされる。

この場合、エンジンからの回転駆動力によるトルクは入力軸３へ入力されなくなるが、それとは反対に、駆動輪（車輪）からの回転駆動力が入力軸３に伝達されるようになる。

具体的には、駆動輪（車輪）からの回転駆動力は、出力軸４、５速ドリブンギヤ４５、５速ドライブギヤ５５、カウンタ軸５、カウンタドリブンギヤ５１、カウンタドライブギヤ３１との上記とは逆方向の順に伝達され、その結果、カウンタドライブギヤ３１が固定されている入力軸３に、その回転駆動力が伝達される。

すると、入力軸３に設けられた動力伝達装置６０においては、出力軸４に接続される駆動輪側回転体６２の回転数（回転速度）がエンジン側回転体６１の回転数（回転速度）よりも高くなろうとするため、一方向クラッチ６３は、駆動輪（車輪）から伝達された回転駆動力を遮断してエンジンに伝達しないようにしようとする。

しかし、このとき、それとは並列に動作する遠心クラッチ６４が、駆動輪（車輪）から伝達された回転駆動力によって回転させられている。

そして、この場合も、遠心クラッチ６４の回転数は所定の回転数よりも低く、この状態では、駆動輪側回転体６２のコイルスプリング６４ｅの弾性力（ばね力）による押圧により、摩擦材６４ｃの摩擦面６４ｃ２がエンジン側回転体６１の外周面に摩擦接触されている。

そのため、エンジン側回転体６１と駆動輪側回転体６２とが一体に回転して、遠心クラッチ６４は、駆動輪（車輪）から伝達された回転駆動力を、断接装置２を介して接続されるエンジンのクランク軸１へ伝達する。

このように、動力伝達装置６０が、駆動輪（車輪）からの回転駆動力をエンジンへ伝達することで、手動変速機１００を搭載した車両では、エンジンブレーキの効果を得ることができ、また、その場合には燃料カットも可能となるので、それによる燃費低減効果も得ることができるようになる。

次に、上記のアクセルペダルが「オフ」とされた状態で、シフトダウンしようとして、それまでの「前進５速段」から、誤って「前進２速段」を選択するシフトチェンジ（ミスシフト）が行われる。

この場合、手動変速機１００では、それまで選択されていた「前進５速段」の動力伝達経路から、ミスシフトによる「前進２速段」の動力伝達経路へと変更が行われる。

具体的には、手動変速機１００において、出力軸４上の第３同期装置４９のスリーブが、出力軸４の軸方向においてエンジン側からもとの「前進５速段」に変速される前の位置にスライドさせられ、それにより、出力軸４と５速ドリブンギヤ４５との連結が解かれて、５速ドリブンギヤ４５が出力軸４上で相対回転可能な状態に戻される。

そして、出力軸４上の第１同期装置４７のスリーブが、出力軸４の軸方向においてエンジン側にスライドさせられ、それにより、出力軸４と２速ドリブンギヤ４３とがその回転を同期させられながら連結させられる。

このように、手動変速機１００では「前進２速段」の動力伝達経路への変更が行われるが、ここでは、動力伝達装置６０の遠心クラッチによって上記のように駆動輪（車輪）からの回転駆動力がエンジンへ伝達されている状態である。

そのため、回転駆動力がエンジンへ伝達されるときに、ミスシフトによる「前進２速段」の動力伝達経路を形成している変速比の高いギヤ、即ち、出力軸４と連結された２速ドリブンギヤ４３と、それに噛み合うカウンタ軸５に固定された２速ドライブギヤ５３とによって、その回転数が増大させられる。

この回転数が増大された回転駆動力が伝達されてしまうと、エンジンは、その許容回転数を超えて過回転になってしまい、その結果、エンジンが破損してしまう恐れがある。

そこで、動力伝達装置６０では、その遠心クラッチ６４により、ミスシフトによってこのようにエンジンが過回転となるのを防止するようにしている。

つまり、駆動輪（車輪）からの回転駆動力は、出力軸４、２速ドリブンギヤ４３の順にそれらの回転として伝達され、そして、その２速ドリブンギヤ４３の回転に伴って２速ドライブギヤ５３が回転させられたときに、回転数が「前進２速段」での変速比の分増大させられてしまう。

また、このように回転数が増大されたその回転は、カウンタ軸５、カウンタドリブンギヤ５１、カウンタドライブギヤ３１の順序に伝達され、その結果、カウンタドライブギヤ３１が固定されている入力軸３に伝達されることとなる。

そのため、入力軸３の動力伝達装置６０では、その増大された非常に高い回転数（回転速度）の回転駆動力が伝達されると、遠心クラッチ６４が、その回転駆動力を遮断するように動作して、エンジンが過回転となるのを防止する。

既述のとおり、遠心クラッチ６４では、コイルスプリング６４ｅのばね定数を設定することにより、遠心クラッチ６４の回転が所定の回転数以上になると、摩擦材６４ｃの摩擦面６４ｃ２が、エンジン側回転体６１の外周面から離れて、駆動輪側回転体６２が相対回転可能な状態（動力遮断状態）となる（図４参照）。

つまり、動力伝達装置６０では、遠心クラッチ６４を動力遮断状態とする基準の回転数（所定の回転数）を、例えば、「Ｒ１」ｒｐｍとして、コイルスプリング６４ｅのばね定数を設定している。

これにより、エンジンを過回転としてしまう上記のような非常に高い回転数（回転速度）の回転駆動力が入力軸３に伝達された場合には、遠心クラッチ６４が動力遮断状態となるように動作するので、動力伝達装置６０では、そのような回転駆動力がエンジンへ伝達されることはない。

また、このとき、駆動輪側回転体６２は、エンジン側回転体６１よりも回転数（回転速度）が高くなるので、駆動輪側回転体６２のキー６３ｂの係止端６３ｂ’はエンジン側回転体６１のキー溝６３ｄに係止しない（動力遮断状態）。つまり、遠心クラッチ６４とは並列に動作する一方向クラッチ６３においても、そのような回転駆動力は遮断されてエンジンへ伝達されることはない。

図５は、上記のようなミスシフトが起きたときのエンジンの回転数の変化を、この遠心クラッチ６４を備えた場合と備えない場合とについて示したものである。

同図に示すとおり、遠心クラッチ６４を備えない場合（図中の点線）には、ミスシフトが起きた（図中のａ時点）ことによって、手動変速機１００からエンジンへ非常に高い回転数（回転速度）の回転駆動力が伝達されるので、エンジンは、その回転数が許容範囲（許容回転数）Ｒ２を超えて過回転になってしまっている。

一方、遠心クラッチ６４を備えた場合（図中の実線）には、手動変速機１００の入力軸３において、入力軸３に伝達された回転駆動力による回転数が、設定した基準の回転数（所定の回転数）のＲ１以上になると、遠心クラッチ６４が動力遮断状態となるように動作する。そのため、エンジンの回転数は、そのＲ１付近を上限として上がってしまうが（図中のｂ時点）、許容回転数（許容範囲）Ｒ２を超えてしまうことはないので、エンジンが過回転となることはない。

よって、動力伝達装置６０では、上記のようなミスシフトによってエンジンが過回転となるのを防止することができる。

また、このように、遠心クラッチ６４が動力遮断状態となると、駆動輪（車輪）からの回転駆動力がエンジンに伝達されなくなる。しかし、ここまで説明した状況においては、エンジンからの回転駆動力によるトルクも手動変速機１００の入力軸３に入力されないので、車両の車速は次第に下がってきて、入力軸の回転数が基準の回転数（所定の回転数）を下回るようになり、その下回る時点で遠心クラッチ６４が再び動力伝達状態となる。

そして、遠心クラッチ６４が動力伝達状態となると、再び、駆動輪（車輪）からの回転駆動力がエンジンへ伝達されるようになる。

従って、この動力伝達装置６０によれば、駆動輪（車輪）からの回転駆動力をエンジンへ伝達すると共に、ミスシフトによってエンジンが過回転となるのを防止することができる。

なお、動力伝達装置６０一方向クラッチ６３と遠心クラッチ６４とは、その構造上、入力軸３の軸方向に少なくともそれら一方向クラッチ６３と遠心クラッチ６４との一部を重畳（オーバーラップ）させて備えられている。すなわち、図２に示されるとおり、一方向クラッチ６３と遠心クラッチ６４とは、両者の少なくとも一部が同じ軸方向の位置に存在する。

そのため、この動力伝達装置６０では、一方向クラッチ６３と遠心クラッチ６４とを入力軸３の軸方向に単に直列に並べて備える場合と比べて、入力軸３の軸方向の長さが短縮されている。

上記では、手動変速機１００の変速段を「前進５速、後進１速」としたが、変速段は、それ以外の、例えば、「前進６速、後進１速」などであってもよい。

また、上記では、シフトレバーの構造については説明を省略した。しかし、シフトレバーの構造は、シフトレバーが手動変速機内部に設けられるシフトアンドセレクトフォークを直接動かしてスリーブ（やスライディングギヤ）を動かす（スライドさせる）構造でもよい。また、機械的なリンク機構やワイヤにより、そのシフトアンドセレクトフォークを遠隔操作で動かすようにしてもよい。或いは、シフトレバー（やスイッチ）の操作に応じて、圧搾空気の圧力や吸気負圧、またはソレノイドを利用したアクチュエータが、スリーブ（やスライディングギヤ）をスライドさせる構造（所謂シフト・バイ・ワイヤ）でもよい。

１ クランク軸
２ 断接装置
３ 入力軸
４ 出力軸
５ カウンタ軸
２１ フライホイール
２２ クラッチディスク（摩擦板）
６０ 動力伝達装置
６１ エンジン側回転体
６２ 駆動輪側回転体
６３ａ セル
６３ｂ キー
６３ｂ’ 係止端
６３ｃ コイルスプリング
６３ｄ キー溝
６３ｄ１ 係合面
６３ｄ２ 誘導斜面
６４ａ ピン穴
６４ｂ ピン
６４ｃ 摩擦材
６４ｃ１ 挿通孔
６４ｃ２ 摩擦面
６４ｃ３ 非摩擦面
６４ｄ スプリング穴
６４ｅ コイルスプリング
１００ 手動変速機

Claims (1)

1. エンジンと駆動輪との間の手動変速機の入力軸に設けられ、回転駆動力の伝達と遮断を行う動力伝達装置であって、
   前記入力軸を構成する第１の部材であり、前記エンジンに接続されるエンジン側回転体と、
   前記入力軸を構成する第２の部材であり、前記駆動輪に接続され、前記エンジン側回転体に対して相対回転可能な駆動輪側回転体と、
   前記エンジン側回転体から前記駆動輪側回転体へ前記回転駆動力を伝達し、前記駆動輪側回転体から前記エンジン側回転体への前記回転駆動力を遮断するように動作する一方向クラッチと、
   前記一方向クラッチとは並列に設けられ、前記駆動輪側回転体の回転速度が所定未満のときには前記エンジン側回転体と前記駆動輪側回転体とを係合させて前記回転駆動力を伝達し、前記駆動輪側回転体の回転速度が所定以上となったときには前記エンジン側回転体と前記駆動輪側回転体との係合を解放させて前記回転駆動力を遮断する遠心クラッチと
   を備えたことを特徴とする動力伝達装置。

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