JP3689360B2 - 無段変速機付き動力伝達装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，エンジン出力軸に連なる変速入力軸及び変速出力部材を有してその両者間の変速比を無段階に変更し得る無段変速機を，エンジン出力軸及び駆動輪駆動系間に介裝した，無段変速機付き動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，かゝる無段変速機付き動力伝達装置において，変速出力部材と駆動輪駆動系との間に，操縦者によってオン，オフ操作されるニュートラルクラッチを設け，自動二輪車等の小型車両をエンジンの停車状態で押し動かすときに，ニュートラルクラッチをオフ状態にすることにより無段変速機が移動抵抗とならないようにすることが，例えば特開平１０−１８４８４１号公報に開示されているように，既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
また従来の上記変速機付き動力伝達装置では，エンジン出力軸及び変速入力軸間にも車両の発進を容易にする遠心式の発進クラッチを介裝しているので，結局，上記動力伝達装置ではニュートラルクラッチ及び発進クラッチの二種類のクラッチを必要としており，これによって構造の複雑化，大型化，コストアップ等を余儀なくされている。またニュートラルクラッチについては，操縦者自身がオン，オフ操作しなければならないので，操作の煩わしさが残る。
【０００４】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，一個の自動クラッチを設けるだけで，容易な発進が可能であること，エンジン停止状態での車両の軽快な押し動かしを特別なクラッチ操作無しで可能にすることを同時に満足させ得る，前記無段変速機付き動力伝達装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【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，エンジン出力軸に連なる変速入力軸及び変速出力部材を有してその両者間の変速比を無段階に変更し得る無段変速機を，エンジン出力軸及び駆動輪駆動系間に介裝した，無段変速機付き動力伝達装置において，変速出力部材と駆動輪駆動系との間に，変速入力軸の回転数が所定値未満のときオフ状態，所定値以上のときオン状態となる自動クラッチを介裝したことを第１の特徴とする。
【０００６】
この第１の特徴によれば，エンジンの停止状態では，変速出力部材及び駆動軸間の自動クラッチがオフ状態になっているから，車両の押し動かしを，クラッチ操作を何等行わずに無段変速機を停止したまゝで，軽快に行うことができる。
【０００７】
また車両の発進時には，変速入力軸の回転数が所定値に達すると，自動的にオン状態となって，変速出力部材の出力を駆動軸に自動的に伝達するようになるので，発進を容易に行うことができる。
【０００８】
このように，一つの自動クラッチが自動発進クラッチと自動ニュートラルクラッチの両方の機能を備えることになり，無段変速機付き動力伝達装置の構造の簡素化，小型化，コストダウンを図ることができる。
【０００９】
また本発明は，第１の特徴に加えて，自動クラッチを，変速入力軸の回転数の上昇に応じて作動する遠心機構と，変速出力部材に連結するクラッチ入力部材と，駆動輪駆動系に連なるクラッチ出力部材と，遠心機構の作動によりクラッチ入力部材及びクラッチ出力部材間を摩擦連結する摩擦係合手段とで構成したことを第２の特徴とする。
【００１０】
この第２の特徴によれば，遠心機構は，エンジンの低速域では変速出力部材よりも高速回転する変速入力軸により駆動されるので，比較的小型なものでも大きな遠心出力を発生して摩擦係合手段を作動することができ，自動クラッチの小型化を図ることができる。
【００１１】
尚，前記エンジン出力軸，クラッチ入力軸及びクラッチ出力部材は，後述する本発明の実施例中のクランク軸１，クラッチアウタ４２及びクラッチインナ４６にそれぞれ対応する。
【００１２】
【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一実施例に基づいて以下に説明する。
【００１３】
図１は自動二輪車用無段変速機付き動力伝達装置の縦断面図，図２は図１の自動クラッチ部の拡大断面図である。
【００１４】
先ず，図１において，自動二輪車に搭載されるエンジンＥの出力は，それのクランク軸１から１次減速ギヤ列２，トルクダンパ３，無段変速機Ｔ及び自動クラッチＣを介して駆動輪駆動系６に伝達される。駆動輪駆動系６は，２次減速駆動ギヤ４及び２次減速被動ギヤ５を備え，自動クラッチＣの出力を減速して，自動二輪車の駆動輪たる後輪７に伝達する。
【００１５】
無段変速機Ｔは，エンジンＥのクランクケースに一体に連なるミッションケース８にベアリング９，９′を介して両端部を回転自在に支承される変速入力軸１０と，この変速入力軸１０の中間部に一体に形成され，外周面を，膨らみの有る略円錐状のトラクション伝動面１１ａとした摩擦駆動輪１１と，この摩擦駆動輪１１の大径側に隣接して変速入力軸１０に圧入等により固着される駆動板１２と，この駆動板１２の外周部と軸方向摺動可能に連結されると共に，変速入力軸１０にブッシュ１３を介して相対回転及び軸方向摺動可能に支承されるウエイトホルダ１４と，このウエイトホルダ１４のボス１４ａにベアリング１５を介して相対回転可能に支承されてウエイトホルダ１４を覆うカップ状のキャリヤ支持体１６と，摩擦駆動輪１１を挟んで駆動板１２と反対側で変速入力軸１０にベアリング１７を介して回転及び軸方向摺動可能に支承され，摩擦駆動輪１１に開放面を向けるカップ状の変速出力部材１８と，キャリヤ支持体１６に固着されると共に，変速入力軸１０に相対回転及び軸方向移動可能にベアリング１９を介して支承されるキャリヤ２０と，このキャリヤ２０に回転自在にに軸支される複数の変速回転駒２１とを備える。
【００１６】
ウエイトホルダ１４には，周方向に等間隔置きに並ぶ複数のローラ状の遠心ウエイト２２がそれぞれ半径方向移動可能に保持される。駆動板１２及びウエイトホルダ１４は，これら遠心ウエイト２２を挟持するように対置され，両者１２，１４の対向面は，半径方向外方に行くにつれて互いに近づく斜面となっている。
【００１７】
キャリヤ支持体１６の外周壁には，半径方向のローラ軸２３によりローラ２４が取り付けられ，このローラ２４は，ミッションケース８の内壁に固着されたガイド部材２５の，変速入力軸１０と略平行なガイド溝２５ａに移動可能に係合される。これによりキャリヤ支持体１６及びキャリヤ２０は，変速入力軸１０周りの回転を阻止されつゝ，変速入力軸１０上を軸方向に移動することができる。
【００１８】
カップ状の変速出力部材１８の開放端内周縁には環状で膨らみを持つトラクション伝動面１８ａが形成される。キャリヤ２０は，上記トラクション伝動面１８ａ及び摩擦駆動輪１１間を横切り且つ変速出力部材１８の開放端に向かって大径となる円錐筒状をなしており，その周壁には，周方向等間隔置きに開口する複数の窓２７が設けられると共に，これら窓２７をキャリヤ２０の円錐面の母線方向に横切る複数の支軸２８が取り付けられ，これら支軸２８に前記変速回転駒２１がベアリング２９を介して回転自在に支承される。
【００１９】
各変速回転駒２１は，その外周に，軸方向両端に向かって小径となる円錐状の一対の摩擦伝動面２１ａ，２１ｂを有しており，変速入力軸１０側の第１摩擦伝動面２１ａを摩擦駆動輪１１の外周面に接触させ，それと反対側の第２摩擦伝動面２１ｂを変速出力部材１８のトラクション伝動面１８ａに接触させる。したがって，摩擦駆動輪１１の回転は，互いに接触するトラクション伝動面１１ａ及び第１摩擦伝達面２１ａを介して変速回転駒２１に伝達し，またこの変速回転駒２１の回転は，互いに接触する第２摩擦伝動面２１ｂ及びトラクション伝達面１８ａを介して変速出力部材１８に伝達することができる。
【００２０】
キャリヤ支持体１６と，ミッションケース８の内壁に支持されるリテーナ３０との間にはコイル状の変速ばね３１が所定のセット荷重をもって縮設され，この変速ばね３１の荷重によりキャリヤ支持体１６はロー変速比側に押圧され，またウエイトホルダ１４は駆動板１２と協働して遠心ウエイト２２を挟圧する。
【００２１】
また変速出力部材１８の端壁と，その外端面に隣接して変速入力軸１０に軸方向移動不能に支持される後述のクラッチアウタ４２との間には皿状の押圧ばね３２が所定のセット荷重をもって介裝され，この押圧ばね３２の付勢力により摩擦駆動輪１１と変速回転駒２１，変速回転駒２１変速出力部材１８の各接触部の初期面圧が付与される。
【００２２】
変速出力部材１８の端壁と，その外端面に隣接して変速入力軸１０に軸方向移動不能に支持される後述のクラッチアウタ４２との間に面圧制御機構３３（図２参照）が設けられる。この面圧制御機構３３は，変速出力部材１８及びクラッチアウタ４２の対向面にそれぞれ形成されて周方向に並ぶ複数の凹部３４，３５と，これら凹部３４，３５間に挟持される複数のボール３６とからなっており，変速出力部材１８及びクラッチアウタ４２間に発生する回転トルクに応じて，変速出力部材１８の変速回転駒２１側への押圧力を変化させて，摩擦駆動輪１１と変速回転駒２１，変速回転駒２１と変速出力部材１８の各接触部の面圧を強めるようになっている。
【００２３】
次に，自動クラッチＣの構成について図２を参照しながら説明する。
【００２４】
自動クラッチＣは，変速入力軸１０にアンギュラコンタクトベアリング４１を介して回転自在に支承されて，開放面を変速出力部材１８と反対側に向けた有底円筒状のクラッチアウタ４２と，このクラッチアウタ４２内で変速入力軸１０にベアリング４３及びアンギュラコンタクトベアリング４４を介して回転自在に支承されるクラッチインナ支持軸４５と，このクラッチインナ支持軸４５に摺動可能にスプライン結合されるクラッチインナ４６と，クラッチアウタ４２に外周部を摺動可能にスプライン嵌合される複数の駆動摩擦板４７と，これら駆動摩擦板４７と交互に重ねられて内周部をクラッチインナ４６に摺動可能にスプライン嵌合される複数の被動摩擦板４８と，クラッチインナ支持軸４５にブッシュ４９を介して回転及び摺動可能に支承され，駆動及び被動摩擦板４７，４８群の最内側面に対向する加圧板５０と，クラッチインナ４６の外端に一体に形成されて駆動及び被動摩擦板４７，４８群の最外側面に対向する受圧板５１と，変速入力軸１０及び加圧板５０間に設けられる遠心機構５２とを備える。
【００２５】
クラッチアウタ４２を支持する前記アンギュラコンタクトベアリング４１は，そのインナレースが変速入力軸１０に係止されたコッタ５３により変速出力部材１８から離反する軸方向移動が阻止され，これによりクラッチアウタ４２も同様な軸方向移動が阻止される。
【００２６】
またクラッチインナ支持軸４５を支持する前記アンギュラコンタクトベアリング４４も，そのインナレースが変速入力軸１０に係止されたコッタ５４により変速出力部材１８から離反する軸方向移動が阻止され，これによりクラッチインナ支持軸４５も同様な軸方向移動が阻止される。このクラッチインナ支持軸４５の外端に駆動輪駆動系６の２次減速駆動ギヤ４が一体に形成されており，この２次減速駆動ギヤ４とクラッチインナ４６との間には皿状のクラッチばね６０が介裝され，また加圧板５０及びクラッチインナ４６間には同じく皿状の戻しばね６１が介裝される。戻しばね６１のばねレートはクラッチばね６０のそれより低く設定されており，これらばね６０，６１の無負荷状態では，加圧板５０は駆動及び被動摩擦板４７，４８群の最内側面から離れ，各駆動及び被動摩擦板４７，４８を遊離状態にする。
【００２７】
遠心機構５２は，クラッチアウタ４２内で変速入力軸１０にスプライン結合されると共に前記コッタ５４により変速出力部材１８側への移動を阻止されるウエイトホルダ５５と，このウエイトホルダ５５にそれぞれ半径方向移動可能に収容され，周方向に等間隔置きに並ぶ複数のローラ状の遠心ウエイト５６と，これら遠心ウエイト５６をウエイトホルダ５５と協働して挟持する作動板５７とからなり，作動板５７の遠心ウエイト５６との接触面は，半径外方に行くにつれてウエイトホルダ５５側に近づく斜面となっている。この作動板５７は前記加圧板５０のボス５０ａにベアリング５８を介して相対回転自在に支承される。
【００２８】
この自動クラッチＣにおいて，駆動摩擦板４７群，被動摩擦板４８群，加圧板５０及び受圧板５１は，クラッチアウタ４２及びクラッチインナ４６間を摩擦連結する摩擦係合手段５９を構成する。
【００２９】
再び図１において，ミッションケース８の一側壁には，変速入力軸１０により駆動されるオイルポンプ６３が設けられ，このオイルポンプ６３の吸入ポートに連なる吸入油路６４が，その吸い込み口をミッションケース８底部の油溜め６５に設置されるオイルストレーナ６６に接続するようにしてミッションケース８に形成され，該ポンプ６３の吐出ポートに連なる供給油路６７が，無段変速機Ｔ及び自動クラッチＣの潤滑部に連通するよう変速入力軸１０に穿設される。したがって，オイルポンプ６３は変速入力軸１０の回転中，油溜め６５のオイルを吸入して，無段変速機Ｔ及び自動クラッチＣの潤滑部に供給することができる。
【００３０】
次に，この実施例の作用について説明する。
【００３１】
図１及び図２の上半分は，エンジンＥの停止状態もしくは無段変速機Ｔのロー変速比状態を示し，下半分は無段変速機Ｔのトップ変速比状態を示す。
【００３２】
無段変速機Ｔがロー変速比の状態にあるときは，摩擦駆動輪１１が変速回転駒２１の第１摩擦伝動面２１ａの大径部に接触し，変速出力部材１８の伝動摩擦面１８ａが変速回転駒２１の第２摩擦伝動面２１ｂの小径部に接触している。したがって，この状態でエンジンＥが作動して，その動力により変速入力軸１０が回転されると，その回転は，摩擦駆動輪１１から変速回転駒２１を回転変速出力部材１８に伝達する間に，変速回転駒２１により最大に減速される。
【００３３】
また変速入力軸１０の回転は，駆動板１２からウエイトホルダ１４にも伝達して，それを回転させるので，遠心ウエイト２２も同時に回転する。したがって，変速入力軸１０の回転が上昇すると，それに伴い遠心ウエイト２２が増大する遠心力により半径方向外方に移動して，ウエイトホルダ１４を駆動板１２から離反する方向に移動し，そして変速ばね３１を圧縮しながらキャリヤ支持体１６を介してキャリヤ２０を同様に移動するので，これに伴い変速回転駒２１の第１摩擦伝動面２１ａは，摩擦駆動輪１１との接触部を小径側に移し，また第２摩擦伝動面２１ｂは，変速出力部材１８との接触部を大径側に移していくので，変速入力軸１０及び変速出力部材１８間の変速比がトップ変速比に向かって制御されることになる。
【００３４】
一方，自動クラッチＣでは，エンジンＥがアイドリング状態にあるときは，遠心機構５２が非作動状態にあり，即ち遠心ウエイト５６がウエイトホルダ５５の半径方向内方寄りの位置を占めて，作動板５７が加圧板５０を自由にしているので，加圧板５０は戻しばね６１の付勢力で後退位置に保持され，各駆動摩擦板４７及び被動摩擦板４８を遊離させる。したがって該クラッチＣはオフ状態となっている。このようなクラッチオフ状態では，変速出力部材１８の回転が面圧制御機構３３を介してクラッチアウタ４２に伝達されても，クラッチインナ４６や駆動輪駆動系６への動力伝達は遮断される。
【００３５】
いま，車両を発進すべくエンジンＥの回転数を上昇させていくと，遠心ウエイト５６が遠心力の増加により半径方向外方へ移動するのに伴い作動板５７を加圧板５０へ押圧するので，加圧板５０が駆動及び被動摩擦板４７，４８群を受圧板５１に対して押圧し，各駆動及び被動摩擦板４７，４８間の摩擦連結力を強めていき，それに応じてクラッチばね６０に反発力が発生する。その結果，各駆動及び被動摩擦板４７，４８間にはクラッチばね６０の反発力に応じた摩擦連結力が付与され，自動クラッチＣは，半クラッチ状態を経てオン状態となるから，変速出力部材１８から面圧制御機構３３を介してクラッチアウタ４２に伝達される回転は，駆動及び被動摩擦板４７，４８群を介してクラッチインナ４６へ，さらに駆動輪駆動系６を経て後輪７へと伝達し，車両をスムーズに発進することができる。
【００３６】
変速入力軸１０が所定の高速回転数に達すると，遠心ウエイト５６はウエイトホルダ５５の内周壁に当接して外方への移動を阻止され，遠心ウエイト５６の作動板５７に対する押圧力の増加を停止するので，各駆動及び被動摩擦板４７，４８間の摩擦連結力が，このときのクラッチばね６０の反発力により一定に保持されるようになる。
【００３７】
発進後は，無段変速機Ｔの前述のような変速作用により，変速入力軸１０及び変速出力部材１８間の変速比が変速入力軸１０の回転数の変化に応じて無段階に自動制御される。
【００３８】
エンジンＥの運転が停止されると，自動クラッチＣは，上記アイドリング時と同様にオフ状態となるので，自動二輪車を押し動かす場合，後輪７の動きに連動してクラッチインナ４６が回転しても，その回転はクラッチアウタ４２に伝達されず，したがってクラッチ操作を何等行わずに無段変速機Ｔを停止したまゝにおくことができるから，無段変速機Ｔから抵抗を受けることなく，車両を軽快に移動することができる。
【００３９】
このように，一つの自動クラッチＣが自動発進クラッチと自動ニュートラルクラッチの両方の機能を備えることになり，無段変速機付き動力伝達装置の構造の簡素化，小型化，コストダウンを図ることができる。
【００４０】
また自動クラッチＣは，変速入力軸１０の回転数の上昇に応じて作動する遠心機構５２と，変速出力部材１８に連結するクラッチアウタ４２と，クラッチインナ４６と，遠心機構５２の作動によりクラッチアウタ４２及びクラッチインナ４６間を摩擦連結する摩擦係合手段５９とで構成されるので，遠心機構５２は，エンジンＥの低速域では変速出力部材１８よりも高速回転する変速入力軸１０により駆動され，比較的小型なものでも遠心ウェイト２２が大きな遠心出力を発生して摩擦係合手段５９を作動することができ，自動クラッチＣの小型化が可能となる。
【００４１】
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。例えば，斜板式油圧無段変速機を持つ動力伝達装置への適用も可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明の第１の特徴によれば，エンジン出力軸に連なる変速入力軸及び変速出力部材を有してその両者間の変速比を無段階に変更し得る無段変速機を，エンジン出力軸及び駆動輪駆動系間に介裝した，無段変速機付き動力伝達装置において，変速出力部材と駆動輪駆動系との間に，変速入力軸の回転数が所定値未満のときオフ状態，所定値以上のときオン状態となる自動クラッチを介裝したので，一つの自動クラッチが自動ニュートラルクラッチと自動発進クラッチの両方の機能を備えることになり，エンジンの停止状態では，車両の押し動かすしを，クラッチ操作を何等行わずに無段変速機を停止したまゝで軽快に行うことができ，また車両の自動発進も可能であり，しかも無段変速機付き動力伝達装置の構造の簡素化，小型化，コストダウンに寄与し得る。
【００４３】
また本発明の第２の特徴によれば，自動クラッチを，変速入力軸の回転数の上昇に応じて作動する遠心機構と，変速出力部材に連結するクラッチ入力部材と，駆動輪駆動系に連なるクラッチ出力部材と，遠心機構の作動によりクラッチ入力部材及びクラッチ出力部材間を摩擦連結する摩擦係合手段とで構成したので，遠心機構を変速入力軸により駆動するようにしたことで，比較的小型な遠心機構ででも大きな遠心出力を発生して摩擦係合手段を作動することができ，自動クラッチの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動二輪車用無段変速機付き動力伝達装置の縦断面図。
【図２】図１の自動クラッチ部の拡大断面図。
【符号の説明】
Ｃ・・・・・自動クラッチ
Ｅ・・・・・エンジン
Ｔ・・・・・無段変速機
１・・・・・エンジン出力軸（クランク軸）
６・・・・・駆動輪駆動系
１０・・・・変速入力軸
１８・・・・変速出力部材
４２・・・・クラッチ入力部材（クラッチアウタ）
４６・・・・クラッチ出力部材（クラッチインナ）
５９・・・・摩擦係合出力５９
【発明の属する技術分野】
本発明は，エンジン出力軸に連なる変速入力軸及び変速出力部材を有してその両者間の変速比を無段階に変更し得る無段変速機を，エンジン出力軸及び駆動輪駆動系間に介裝した，無段変速機付き動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，かゝる無段変速機付き動力伝達装置において，変速出力部材と駆動輪駆動系との間に，操縦者によってオン，オフ操作されるニュートラルクラッチを設け，自動二輪車等の小型車両をエンジンの停車状態で押し動かすときに，ニュートラルクラッチをオフ状態にすることにより無段変速機が移動抵抗とならないようにすることが，例えば特開平１０−１８４８４１号公報に開示されているように，既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
また従来の上記変速機付き動力伝達装置では，エンジン出力軸及び変速入力軸間にも車両の発進を容易にする遠心式の発進クラッチを介裝しているので，結局，上記動力伝達装置ではニュートラルクラッチ及び発進クラッチの二種類のクラッチを必要としており，これによって構造の複雑化，大型化，コストアップ等を余儀なくされている。またニュートラルクラッチについては，操縦者自身がオン，オフ操作しなければならないので，操作の煩わしさが残る。
【０００４】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，一個の自動クラッチを設けるだけで，容易な発進が可能であること，エンジン停止状態での車両の軽快な押し動かしを特別なクラッチ操作無しで可能にすることを同時に満足させ得る，前記無段変速機付き動力伝達装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【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，エンジン出力軸に連なる変速入力軸及び変速出力部材を有してその両者間の変速比を無段階に変更し得る無段変速機を，エンジン出力軸及び駆動輪駆動系間に介裝した，無段変速機付き動力伝達装置において，変速出力部材と駆動輪駆動系との間に，変速入力軸の回転数が所定値未満のときオフ状態，所定値以上のときオン状態となる自動クラッチを介裝したことを第１の特徴とする。
【０００６】
この第１の特徴によれば，エンジンの停止状態では，変速出力部材及び駆動軸間の自動クラッチがオフ状態になっているから，車両の押し動かしを，クラッチ操作を何等行わずに無段変速機を停止したまゝで，軽快に行うことができる。
【０００７】
また車両の発進時には，変速入力軸の回転数が所定値に達すると，自動的にオン状態となって，変速出力部材の出力を駆動軸に自動的に伝達するようになるので，発進を容易に行うことができる。
【０００８】
このように，一つの自動クラッチが自動発進クラッチと自動ニュートラルクラッチの両方の機能を備えることになり，無段変速機付き動力伝達装置の構造の簡素化，小型化，コストダウンを図ることができる。
【０００９】
また本発明は，第１の特徴に加えて，自動クラッチを，変速入力軸の回転数の上昇に応じて作動する遠心機構と，変速出力部材に連結するクラッチ入力部材と，駆動輪駆動系に連なるクラッチ出力部材と，遠心機構の作動によりクラッチ入力部材及びクラッチ出力部材間を摩擦連結する摩擦係合手段とで構成したことを第２の特徴とする。
【００１０】
この第２の特徴によれば，遠心機構は，エンジンの低速域では変速出力部材よりも高速回転する変速入力軸により駆動されるので，比較的小型なものでも大きな遠心出力を発生して摩擦係合手段を作動することができ，自動クラッチの小型化を図ることができる。
【００１１】
尚，前記エンジン出力軸，クラッチ入力軸及びクラッチ出力部材は，後述する本発明の実施例中のクランク軸１，クラッチアウタ４２及びクラッチインナ４６にそれぞれ対応する。
【００１２】
【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一実施例に基づいて以下に説明する。
【００１３】
図１は自動二輪車用無段変速機付き動力伝達装置の縦断面図，図２は図１の自動クラッチ部の拡大断面図である。
【００１４】
先ず，図１において，自動二輪車に搭載されるエンジンＥの出力は，それのクランク軸１から１次減速ギヤ列２，トルクダンパ３，無段変速機Ｔ及び自動クラッチＣを介して駆動輪駆動系６に伝達される。駆動輪駆動系６は，２次減速駆動ギヤ４及び２次減速被動ギヤ５を備え，自動クラッチＣの出力を減速して，自動二輪車の駆動輪たる後輪７に伝達する。
【００１５】
無段変速機Ｔは，エンジンＥのクランクケースに一体に連なるミッションケース８にベアリング９，９′を介して両端部を回転自在に支承される変速入力軸１０と，この変速入力軸１０の中間部に一体に形成され，外周面を，膨らみの有る略円錐状のトラクション伝動面１１ａとした摩擦駆動輪１１と，この摩擦駆動輪１１の大径側に隣接して変速入力軸１０に圧入等により固着される駆動板１２と，この駆動板１２の外周部と軸方向摺動可能に連結されると共に，変速入力軸１０にブッシュ１３を介して相対回転及び軸方向摺動可能に支承されるウエイトホルダ１４と，このウエイトホルダ１４のボス１４ａにベアリング１５を介して相対回転可能に支承されてウエイトホルダ１４を覆うカップ状のキャリヤ支持体１６と，摩擦駆動輪１１を挟んで駆動板１２と反対側で変速入力軸１０にベアリング１７を介して回転及び軸方向摺動可能に支承され，摩擦駆動輪１１に開放面を向けるカップ状の変速出力部材１８と，キャリヤ支持体１６に固着されると共に，変速入力軸１０に相対回転及び軸方向移動可能にベアリング１９を介して支承されるキャリヤ２０と，このキャリヤ２０に回転自在にに軸支される複数の変速回転駒２１とを備える。
【００１６】
ウエイトホルダ１４には，周方向に等間隔置きに並ぶ複数のローラ状の遠心ウエイト２２がそれぞれ半径方向移動可能に保持される。駆動板１２及びウエイトホルダ１４は，これら遠心ウエイト２２を挟持するように対置され，両者１２，１４の対向面は，半径方向外方に行くにつれて互いに近づく斜面となっている。
【００１７】
キャリヤ支持体１６の外周壁には，半径方向のローラ軸２３によりローラ２４が取り付けられ，このローラ２４は，ミッションケース８の内壁に固着されたガイド部材２５の，変速入力軸１０と略平行なガイド溝２５ａに移動可能に係合される。これによりキャリヤ支持体１６及びキャリヤ２０は，変速入力軸１０周りの回転を阻止されつゝ，変速入力軸１０上を軸方向に移動することができる。
【００１８】
カップ状の変速出力部材１８の開放端内周縁には環状で膨らみを持つトラクション伝動面１８ａが形成される。キャリヤ２０は，上記トラクション伝動面１８ａ及び摩擦駆動輪１１間を横切り且つ変速出力部材１８の開放端に向かって大径となる円錐筒状をなしており，その周壁には，周方向等間隔置きに開口する複数の窓２７が設けられると共に，これら窓２７をキャリヤ２０の円錐面の母線方向に横切る複数の支軸２８が取り付けられ，これら支軸２８に前記変速回転駒２１がベアリング２９を介して回転自在に支承される。
【００１９】
各変速回転駒２１は，その外周に，軸方向両端に向かって小径となる円錐状の一対の摩擦伝動面２１ａ，２１ｂを有しており，変速入力軸１０側の第１摩擦伝動面２１ａを摩擦駆動輪１１の外周面に接触させ，それと反対側の第２摩擦伝動面２１ｂを変速出力部材１８のトラクション伝動面１８ａに接触させる。したがって，摩擦駆動輪１１の回転は，互いに接触するトラクション伝動面１１ａ及び第１摩擦伝達面２１ａを介して変速回転駒２１に伝達し，またこの変速回転駒２１の回転は，互いに接触する第２摩擦伝動面２１ｂ及びトラクション伝達面１８ａを介して変速出力部材１８に伝達することができる。
【００２０】
キャリヤ支持体１６と，ミッションケース８の内壁に支持されるリテーナ３０との間にはコイル状の変速ばね３１が所定のセット荷重をもって縮設され，この変速ばね３１の荷重によりキャリヤ支持体１６はロー変速比側に押圧され，またウエイトホルダ１４は駆動板１２と協働して遠心ウエイト２２を挟圧する。
【００２１】
また変速出力部材１８の端壁と，その外端面に隣接して変速入力軸１０に軸方向移動不能に支持される後述のクラッチアウタ４２との間には皿状の押圧ばね３２が所定のセット荷重をもって介裝され，この押圧ばね３２の付勢力により摩擦駆動輪１１と変速回転駒２１，変速回転駒２１変速出力部材１８の各接触部の初期面圧が付与される。
【００２２】
変速出力部材１８の端壁と，その外端面に隣接して変速入力軸１０に軸方向移動不能に支持される後述のクラッチアウタ４２との間に面圧制御機構３３（図２参照）が設けられる。この面圧制御機構３３は，変速出力部材１８及びクラッチアウタ４２の対向面にそれぞれ形成されて周方向に並ぶ複数の凹部３４，３５と，これら凹部３４，３５間に挟持される複数のボール３６とからなっており，変速出力部材１８及びクラッチアウタ４２間に発生する回転トルクに応じて，変速出力部材１８の変速回転駒２１側への押圧力を変化させて，摩擦駆動輪１１と変速回転駒２１，変速回転駒２１と変速出力部材１８の各接触部の面圧を強めるようになっている。
【００２３】
次に，自動クラッチＣの構成について図２を参照しながら説明する。
【００２４】
自動クラッチＣは，変速入力軸１０にアンギュラコンタクトベアリング４１を介して回転自在に支承されて，開放面を変速出力部材１８と反対側に向けた有底円筒状のクラッチアウタ４２と，このクラッチアウタ４２内で変速入力軸１０にベアリング４３及びアンギュラコンタクトベアリング４４を介して回転自在に支承されるクラッチインナ支持軸４５と，このクラッチインナ支持軸４５に摺動可能にスプライン結合されるクラッチインナ４６と，クラッチアウタ４２に外周部を摺動可能にスプライン嵌合される複数の駆動摩擦板４７と，これら駆動摩擦板４７と交互に重ねられて内周部をクラッチインナ４６に摺動可能にスプライン嵌合される複数の被動摩擦板４８と，クラッチインナ支持軸４５にブッシュ４９を介して回転及び摺動可能に支承され，駆動及び被動摩擦板４７，４８群の最内側面に対向する加圧板５０と，クラッチインナ４６の外端に一体に形成されて駆動及び被動摩擦板４７，４８群の最外側面に対向する受圧板５１と，変速入力軸１０及び加圧板５０間に設けられる遠心機構５２とを備える。
【００２５】
クラッチアウタ４２を支持する前記アンギュラコンタクトベアリング４１は，そのインナレースが変速入力軸１０に係止されたコッタ５３により変速出力部材１８から離反する軸方向移動が阻止され，これによりクラッチアウタ４２も同様な軸方向移動が阻止される。
【００２６】
またクラッチインナ支持軸４５を支持する前記アンギュラコンタクトベアリング４４も，そのインナレースが変速入力軸１０に係止されたコッタ５４により変速出力部材１８から離反する軸方向移動が阻止され，これによりクラッチインナ支持軸４５も同様な軸方向移動が阻止される。このクラッチインナ支持軸４５の外端に駆動輪駆動系６の２次減速駆動ギヤ４が一体に形成されており，この２次減速駆動ギヤ４とクラッチインナ４６との間には皿状のクラッチばね６０が介裝され，また加圧板５０及びクラッチインナ４６間には同じく皿状の戻しばね６１が介裝される。戻しばね６１のばねレートはクラッチばね６０のそれより低く設定されており，これらばね６０，６１の無負荷状態では，加圧板５０は駆動及び被動摩擦板４７，４８群の最内側面から離れ，各駆動及び被動摩擦板４７，４８を遊離状態にする。
【００２７】
遠心機構５２は，クラッチアウタ４２内で変速入力軸１０にスプライン結合されると共に前記コッタ５４により変速出力部材１８側への移動を阻止されるウエイトホルダ５５と，このウエイトホルダ５５にそれぞれ半径方向移動可能に収容され，周方向に等間隔置きに並ぶ複数のローラ状の遠心ウエイト５６と，これら遠心ウエイト５６をウエイトホルダ５５と協働して挟持する作動板５７とからなり，作動板５７の遠心ウエイト５６との接触面は，半径外方に行くにつれてウエイトホルダ５５側に近づく斜面となっている。この作動板５７は前記加圧板５０のボス５０ａにベアリング５８を介して相対回転自在に支承される。
【００２８】
この自動クラッチＣにおいて，駆動摩擦板４７群，被動摩擦板４８群，加圧板５０及び受圧板５１は，クラッチアウタ４２及びクラッチインナ４６間を摩擦連結する摩擦係合手段５９を構成する。
【００２９】
再び図１において，ミッションケース８の一側壁には，変速入力軸１０により駆動されるオイルポンプ６３が設けられ，このオイルポンプ６３の吸入ポートに連なる吸入油路６４が，その吸い込み口をミッションケース８底部の油溜め６５に設置されるオイルストレーナ６６に接続するようにしてミッションケース８に形成され，該ポンプ６３の吐出ポートに連なる供給油路６７が，無段変速機Ｔ及び自動クラッチＣの潤滑部に連通するよう変速入力軸１０に穿設される。したがって，オイルポンプ６３は変速入力軸１０の回転中，油溜め６５のオイルを吸入して，無段変速機Ｔ及び自動クラッチＣの潤滑部に供給することができる。
【００３０】
次に，この実施例の作用について説明する。
【００３１】
図１及び図２の上半分は，エンジンＥの停止状態もしくは無段変速機Ｔのロー変速比状態を示し，下半分は無段変速機Ｔのトップ変速比状態を示す。
【００３２】
無段変速機Ｔがロー変速比の状態にあるときは，摩擦駆動輪１１が変速回転駒２１の第１摩擦伝動面２１ａの大径部に接触し，変速出力部材１８の伝動摩擦面１８ａが変速回転駒２１の第２摩擦伝動面２１ｂの小径部に接触している。したがって，この状態でエンジンＥが作動して，その動力により変速入力軸１０が回転されると，その回転は，摩擦駆動輪１１から変速回転駒２１を回転変速出力部材１８に伝達する間に，変速回転駒２１により最大に減速される。
【００３３】
また変速入力軸１０の回転は，駆動板１２からウエイトホルダ１４にも伝達して，それを回転させるので，遠心ウエイト２２も同時に回転する。したがって，変速入力軸１０の回転が上昇すると，それに伴い遠心ウエイト２２が増大する遠心力により半径方向外方に移動して，ウエイトホルダ１４を駆動板１２から離反する方向に移動し，そして変速ばね３１を圧縮しながらキャリヤ支持体１６を介してキャリヤ２０を同様に移動するので，これに伴い変速回転駒２１の第１摩擦伝動面２１ａは，摩擦駆動輪１１との接触部を小径側に移し，また第２摩擦伝動面２１ｂは，変速出力部材１８との接触部を大径側に移していくので，変速入力軸１０及び変速出力部材１８間の変速比がトップ変速比に向かって制御されることになる。
【００３４】
一方，自動クラッチＣでは，エンジンＥがアイドリング状態にあるときは，遠心機構５２が非作動状態にあり，即ち遠心ウエイト５６がウエイトホルダ５５の半径方向内方寄りの位置を占めて，作動板５７が加圧板５０を自由にしているので，加圧板５０は戻しばね６１の付勢力で後退位置に保持され，各駆動摩擦板４７及び被動摩擦板４８を遊離させる。したがって該クラッチＣはオフ状態となっている。このようなクラッチオフ状態では，変速出力部材１８の回転が面圧制御機構３３を介してクラッチアウタ４２に伝達されても，クラッチインナ４６や駆動輪駆動系６への動力伝達は遮断される。
【００３５】
いま，車両を発進すべくエンジンＥの回転数を上昇させていくと，遠心ウエイト５６が遠心力の増加により半径方向外方へ移動するのに伴い作動板５７を加圧板５０へ押圧するので，加圧板５０が駆動及び被動摩擦板４７，４８群を受圧板５１に対して押圧し，各駆動及び被動摩擦板４７，４８間の摩擦連結力を強めていき，それに応じてクラッチばね６０に反発力が発生する。その結果，各駆動及び被動摩擦板４７，４８間にはクラッチばね６０の反発力に応じた摩擦連結力が付与され，自動クラッチＣは，半クラッチ状態を経てオン状態となるから，変速出力部材１８から面圧制御機構３３を介してクラッチアウタ４２に伝達される回転は，駆動及び被動摩擦板４７，４８群を介してクラッチインナ４６へ，さらに駆動輪駆動系６を経て後輪７へと伝達し，車両をスムーズに発進することができる。
【００３６】
変速入力軸１０が所定の高速回転数に達すると，遠心ウエイト５６はウエイトホルダ５５の内周壁に当接して外方への移動を阻止され，遠心ウエイト５６の作動板５７に対する押圧力の増加を停止するので，各駆動及び被動摩擦板４７，４８間の摩擦連結力が，このときのクラッチばね６０の反発力により一定に保持されるようになる。
【００３７】
発進後は，無段変速機Ｔの前述のような変速作用により，変速入力軸１０及び変速出力部材１８間の変速比が変速入力軸１０の回転数の変化に応じて無段階に自動制御される。
【００３８】
エンジンＥの運転が停止されると，自動クラッチＣは，上記アイドリング時と同様にオフ状態となるので，自動二輪車を押し動かす場合，後輪７の動きに連動してクラッチインナ４６が回転しても，その回転はクラッチアウタ４２に伝達されず，したがってクラッチ操作を何等行わずに無段変速機Ｔを停止したまゝにおくことができるから，無段変速機Ｔから抵抗を受けることなく，車両を軽快に移動することができる。
【００３９】
このように，一つの自動クラッチＣが自動発進クラッチと自動ニュートラルクラッチの両方の機能を備えることになり，無段変速機付き動力伝達装置の構造の簡素化，小型化，コストダウンを図ることができる。
【００４０】
また自動クラッチＣは，変速入力軸１０の回転数の上昇に応じて作動する遠心機構５２と，変速出力部材１８に連結するクラッチアウタ４２と，クラッチインナ４６と，遠心機構５２の作動によりクラッチアウタ４２及びクラッチインナ４６間を摩擦連結する摩擦係合手段５９とで構成されるので，遠心機構５２は，エンジンＥの低速域では変速出力部材１８よりも高速回転する変速入力軸１０により駆動され，比較的小型なものでも遠心ウェイト２２が大きな遠心出力を発生して摩擦係合手段５９を作動することができ，自動クラッチＣの小型化が可能となる。
【００４１】
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。例えば，斜板式油圧無段変速機を持つ動力伝達装置への適用も可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明の第１の特徴によれば，エンジン出力軸に連なる変速入力軸及び変速出力部材を有してその両者間の変速比を無段階に変更し得る無段変速機を，エンジン出力軸及び駆動輪駆動系間に介裝した，無段変速機付き動力伝達装置において，変速出力部材と駆動輪駆動系との間に，変速入力軸の回転数が所定値未満のときオフ状態，所定値以上のときオン状態となる自動クラッチを介裝したので，一つの自動クラッチが自動ニュートラルクラッチと自動発進クラッチの両方の機能を備えることになり，エンジンの停止状態では，車両の押し動かすしを，クラッチ操作を何等行わずに無段変速機を停止したまゝで軽快に行うことができ，また車両の自動発進も可能であり，しかも無段変速機付き動力伝達装置の構造の簡素化，小型化，コストダウンに寄与し得る。
【００４３】
また本発明の第２の特徴によれば，自動クラッチを，変速入力軸の回転数の上昇に応じて作動する遠心機構と，変速出力部材に連結するクラッチ入力部材と，駆動輪駆動系に連なるクラッチ出力部材と，遠心機構の作動によりクラッチ入力部材及びクラッチ出力部材間を摩擦連結する摩擦係合手段とで構成したので，遠心機構を変速入力軸により駆動するようにしたことで，比較的小型な遠心機構ででも大きな遠心出力を発生して摩擦係合手段を作動することができ，自動クラッチの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動二輪車用無段変速機付き動力伝達装置の縦断面図。
【図２】図１の自動クラッチ部の拡大断面図。
【符号の説明】
Ｃ・・・・・自動クラッチ
Ｅ・・・・・エンジン
Ｔ・・・・・無段変速機
１・・・・・エンジン出力軸（クランク軸）
６・・・・・駆動輪駆動系
１０・・・・変速入力軸
１８・・・・変速出力部材
４２・・・・クラッチ入力部材（クラッチアウタ）
４６・・・・クラッチ出力部材（クラッチインナ）
５９・・・・摩擦係合出力５９
Claims (2)
- エンジン出力軸（１）に連なる変速入力軸（１０）及び変速出力部材（１８）を有してその両者（１０，１８）間の変速比を無段階に変更し得る無段変速機（Ｔ）を，エンジン出力軸（１）及び駆動輪駆動系（６）間に介裝した，無段変速機付き動力伝達装置において，
変速出力部材（１８）と駆動輪駆動系（６）との間に，変速入力軸（１０）の回転数が所定値未満のときオフ状態，所定値以上のときオン状態となる自動クラッチ（Ｃ）を介裝したことを特徴とする，無段変速機付き動力伝達装置。 - 請求項１記載の無段変速機付き動力伝達装置において，
自動クラッチ（Ｃ）を，変速入力軸（１０）の回転数の上昇に応じて作動する遠心機構（５２）と，変速出力部材（１８）に連結するクラッチ入力部材（４２）と，駆動輪駆動系（６）に連なるクラッチ出力部材（４６）と，遠心機構（５２）の作動によりクラッチ入力部材（４２）及びクラッチ出力部材（４６）間を摩擦連結する摩擦係合手段（５９）とで構成したことを特徴とする，無段変速機付き動力伝達装置。
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