JP3750880B2

JP3750880B2 - 全輪駆動式車両

Info

Publication number: JP3750880B2
Application number: JP10993696A
Authority: JP
Inventors: 正彦竹中
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-04-30
Filing date: 1996-04-30
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2016-04-30
Also published as: JPH09290792A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、前後輪を駆動する自動２輪車のような全輪駆動式車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
全輪駆動形式の自動２輪車は公知であり、常時前後輪を駆動するフルタイム駆動と、前輪駆動経路に駆動形式切換クラッチを設けて前輪側への駆動力伝達を随時断続するパートタイム駆動がある。
【０００３】
このようなパートタイム駆動の自動２輪車として構成された従来例の一つとして、特開平３−２２００８３号がある。
【０００４】
この自動２輪車は、エンジンの動力をその出力軸からチェーンを介して平行な取出軸へ伝達し、この軸端に設けられた電磁クラッチを介して前輪側へ伝達し、さらに前輪のハブに設けられたワンウエイクラッチを介して前輪を駆動するようになっている。
【０００５】
さらに、このような電磁クラッチに代えてドッグ駆動形式切換クラッチを設けたパートタイム駆動の自動２輪車も公知であり、これらの駆動形式切換クラッチはいずれも手動操作で切り換えるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動２輪車における前後輪駆動の最も大きな利点は走破性の向上であり、これが最も有効に得られるのは低速走行時である。
【０００７】
すなわち、高速走行時には、フリクションが増大し、パワーロスや燃費悪化並びに騒音増大等の現象が生じ、前後輪駆動よりもむしろ後輪単独駆動の方が有利になるからである。
【０００８】
したがって、自動２輪車の場合はパートタイム駆動の方が使用勝手上有利であるが、前記従来例のように駆動形式切換クラッチを手動操作で切り換えなければならないものでは、その操作が著しく煩わしくなる。
【０００９】
そのうえ、ドッグ駆動形式切換クラッチを用いた場合は、断続時のショックが大きいため、操作時にはその都度走行を停止することが望ましく、操作が不便である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願発明は、共通のエンジンにより前輪及び後輪を駆動するとともに、前輪駆動経路に前輪側への駆動力伝達を断続することにより、前後輪駆動と後輪単独駆動とを切り換えるための駆動形式切換クラッチを設けた全輪駆動式車両において、
前記車両は鞍乗り型車両であって、前記駆動形式切換クラッチは、車速感応手段を備え、所定の車速以下のときは前後輪駆動とし、所定の車速より大きくなったときは後輪単独駆動となるように、車速に応じて自動的に切り換えるとともに、所定の車速以下のときに動力伝達するよう弾性部材で弾性付勢された摩擦板を備え、所定の車速を越えたときは前記弾性部材の付勢力に抗して前記摩擦板の動力伝達を遮断するように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
この駆動形式切換クラッチをエンジンの出力軸近傍へ設けることができる。
【００１２】
また、前輪のハブにワンウエイクラッチを設け、前輪駆動経路にエンジンの動力が伝達されたときのみワンウエイクラッチを介して前輪と前輪駆動経路を接続することができる。
【００１３】
このとき、駆動形式切換クラッチを自動遠心クラッチや電磁クラッチにすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本願発明が適用された自動２輪車の駆動系統の原理を示す図であり、低速走行時と高速走行時を併記したものである。図２は車体側面における駆動系統を示す図、図３は駆動形式切換クラッチの断面図である。
【００１５】
図２に明らかなように、前輪１はフロントフォーク２に支持され、フロントフォーク２の上端部にはハンドル３が取付けられている。
【００１６】
フロントフォーク２の中間部でフロントフェンダ４の上方に設けられ方向転換ギヤケース５の前面にはフロントキャリヤ６が取付けられている。
【００１７】
フロントフォーク２を支持する車体フレーム（後述）上には、燃料タンク７及びその背面から斜め上りに後方へ延びる荷台８が支持され、荷台８の中間部上方にシート９が支持されている。
【００１８】
車体フレームは、フロントフォーク２を回動自在に支持するヘッドパイプ１０をガセット１１を介して前端部へ取付け、かつ前後方向へ延びるメインパイプ１２と、その後端部に左右合せで一体化されたボデイ部１３とを備える。
【００１９】
ボデイ部１３にはエンジン１４が支持され、その吸気通路にはキャブレタ１５を介してエアクリーナ１６が接続され、このエアクリーナ１６はメインパイプ１２へ支持されている。
【００２０】
さらに、ボデイ部１３の後部にはリヤスイングアーム１７が回動自在に支持され、その後端部には後輪１８が支持され、ボデイ部１３の後端上部とリヤスイングアーム１７の後部との間にはリヤクッション１９が取付けられている。
【００２１】
この自動２輪車は前後輪を駆動する全輪駆動式であり、前輪駆動系は、エンジン１４に設けられた前輪動力取出軸２０から、メインパイプ１２内へ回動自在に支持されているドライブシャフト２１及びジョイント２２を介して方向転換ギヤケース５内の方向転換ギヤ列２３へ伝達され、さらにチェーン２４で前輪１の車軸２５を同心とするフロントスプロケット２６へ伝達される。
【００２２】
車軸２５とフロントスプロケット２６はワンウエイクラッチ２７を介して連結され（図１参照）、前輪駆動系へ動力が伝達されたときは、フロントスプロケット２６は車軸２５と一体に回転して前輪１へ動力を伝達し、前輪駆動系へ動力が伝達されないときは、フロントスプロケット２６が車軸２５と分離され、車軸２５及び前輪１が前輪駆動系と無関係に回転するようになっている。
【００２３】
なお、前輪サスペンションは、一端に車軸２５を支持したリンクアーム２８の他端をフロントフォーク２の下端部へピボット２８ａで回動自在に支持し、リンクアーム２８の中間部とフロントフォーク２のピボット２８ａ上方位置とへ取付けられたフロントクッション２９で構成される。
【００２４】
後輪駆動系は、エンジン１４のミッションにおけるカウンタ軸である出力軸３０の一端に設けられている出力スプロケット３１と後輪スプロケット３２間にチエーン３３を巻き掛けることにより構成されている。
【００２５】
図１に明らかなように、出力軸３０は、一端に出力スプロケット３１を有するとともに、中間部に設けた第１ギヤ３４が前輪動力取出軸２０上の第２ギヤ３５と噛み合う。
【００２６】
前輪動力取出軸２０は出力軸３０と平行し、進行方向左側軸端部へ第２ギヤ３５が取り付けられ、他端側は外軸３６の内側へ挿入されて内外二重軸になっている。
【００２７】
この両軸の進行方向右側における軸端部間に駆動形式切換クラッチ３７が設けられている。
【００２８】
外軸３６の外周部に設けられた第１ベーベルギヤ３８は、第２ベーベルギヤ３９と噛み合い、この第２ベーベルギヤ３９はドライブシャフト２１の軸端部に取付けられ、その回転中心すなわちドライブシャフト２１の中心軸線は、車体中心と一致するようになっている。
【００２９】
図３に明らかなように、駆動形式切換クラッチ３７は、前輪動力取出軸２０に連結されたインナ４０と外軸３６に連結されたアウタ４１との間に設けた複数のインナ側摩擦板４２及びアウタ側摩擦板４３を交互に組み合わせ、さらにクラッチスプリング４４により所定のセット荷重で摩擦板４２、４３を圧接した公知の構造である。
【００３０】
インナ側摩擦板４２はインナ４０に形成されたスプライン溝４０ａに沿って軸方向移動自在であり、アウタ側摩擦板４３もアウタ４１の切り溝４１ａに沿って軸方向移動自在である。
【００３１】
この駆動形式切換クラッチ３７は、前輪動力取出軸２０と外軸３６間にクラッチスプリング４４のセット荷重より大きなトルク差が発生すると、摩擦板４２、４３の間に滑りを生じて前輪動力取出軸２０から外軸３６へのトルク伝達を抑制し、前後輪間の回転差を吸収する差動機構を兼ねている。
【００３２】
さらに、インナ４０のインナ側摩擦板４２近傍には、速度に応じて拡開する遠心ウエイト４５が軸４６で取り付けられ、その一端部に突起状のリリースカム４７が形成され、インナ側摩擦板４２に形成された凹部４８へ嵌合している。
【００３３】
リリースカム４７は、遠心ウエイト４５の拡開につれて軸４６を中心に回動して、凹部４８を次第にクラッチスプリング４４の押し圧方向と反対方向へ移動させるように作用する。
【００３４】
凹部４８はインナ側摩擦板４２のうち、最も遠心ウエイト４５に近いものの側面に遠心ウエイト４５側へ突出して形成され、その突出端部にはクラッチスプリング４４の一端が当接されている。
【００３５】
図３は低速走行時と高速走行時の各状態を上下に併記した図であり、上側の低速走行状態では、遠心ウエイト４５は拡開せず、リリースカム４７が凹部４８の移動を規制しないので、インナ側摩擦板４２は自由に移動でき、クラッチスプリング４４に押されてアウタ側摩擦板４３と摩擦結合した状態にある。
【００３６】
一方、下側の高速走行状態では、遠心ウエイト４５の拡開により、リリースカム４７が回動して凹部４８をクラッチスプリング４４の弾力に抗して移動させるため、インナ側摩擦板４２とアウタ側摩擦板４３の結合が解かれた状態になる。
【００３７】
したがって、駆動形式切換クラッチ３７は自動遠心式クラッチを構成し、所定の速度で自動的に断続する。この断続切り換えの速度は、クラッチスプリング４４の強さと遠心ウエイト４５の質量及び構造等によって任意に設定できる。
【００３８】
次に、本実施形態の作用を説明する。まず、低速走行時では、図１及び３に明らかなように、自動遠心式クラッチである駆動形式切換クラッチ３７が自動的に接続状態になるため、エンジン１４の動力は、前輪側へ伝達され、ワンウエイクラッチを介して前輪が駆動される。
【００３９】
したがって、低速走行時では前後輪駆動による走破性の向上を十分に享受できる。しかも、駆動形式切換クラッチ３７は自動遠心式クラッチのみならず差動機構を兼ねているので、差動機構を別体に設ける必要がなく、装置全体をコンパクトにできる。
【００４０】
所定速度以上の高速走行時では、自動遠心式クラッチである駆動形式切換クラッチ３７が自動的に断絶状態になるので、前輪側への動力伝達が断たれ、後輪単独駆動になる。
【００４１】
このため、高速走行によるフリクション増大が生じても、前後輪駆動を続けるときのような、パワーロスや燃費悪化並びに騒音増大等の現象を防止できる。
【００４２】
しかも、このような駆動形式切換クラッチ３７の断続切り換えは、走行中に設定速度に応じて自動的に行われるので、駆動形式切換クラッチ操作の度に停止するような煩わしさが無くなり、快適な走行が可能になる。
【００４３】
そのうえ、駆動形式切換クラッチ３７を機械式の自動遠心式駆動形式切換クラッチを用いたため、最もシンプルでかつ低コストにすることができる。
【００４４】
また、比較的重量のある駆動形式切換クラッチ３７をエンジン１４の出力軸３０近傍に配設したので、前輪側駆動系における非駆動時の回転しない部分を可及的に長くでき、動力ロスを最小にできるとともに、マスの集中を図って走行性能を向上させることができる。
【００４５】
そのうえ、車軸２５とフロントスプロケット２６をワンウエイクラッチ２７を介して連結したので、前輪駆動系へ動力が伝達されないときは、フロントスプロケット２６が車軸２５と分離され、車軸２５及び前輪１が前輪駆動系と無関係に回転し、前輪駆動系を回転させないので、この点でも動力ロスが少なくなる。
【００４６】
図４は駆動形式切換クラッチ３７を進行方向左側へ設けた変形例であり、この例では、前輪動力取出軸２０の一端に第１ベーベルギヤ３８を設けるとともに、外軸３６には第２ギヤ３５を設けてある。
【００４７】
このようにすると、前輪動力取出軸２０全体を短くでき、差動機構がコンパクトになると同時に重量軽減に役立つ。
【００４８】
また、前輪動力取出軸２０が短くなることにより、その延長上に他種部品の配設スペースを確保でき、スペース効率が向上する。なお、駆動形式切換クラッチ３７など他の構成は前の例と同じであり、共通部を同一符号で示す（次の例も同様）。
【００４９】
図５は駆動形式切換クラッチ３７をエンジン１４の出力軸３０に直結して設けた例であり、この場合、外軸３６に第１ギヤ３４を設け、これと噛み合う第２ギヤ３５を前輪動力取出軸２０の進行方向左側端部に設け、他端に第１ベーベルギヤ３８を設けてある。
【００５０】
このようにすると、エンジン回りをよりコンパクトにでき、かつマスの集中もより強くなる。
【００５１】
なお、本願発明は種々変形可能であり、例えば、自動遠心式クラッチに代えて電磁クラッチを用いることもできる。この場合には、適宜構造の速度センサにより速度を検知し、マイクロコンピュータなどの電子又は電気的制御手段を介して自動的に断続制御させることができる。
【００５２】
図６はこのような電磁クラッチを用いた場合の図３に相当する図であり、エンジン１４の出力軸３０等の周囲に設けられた速度センサ５０からマイクロコンピュータ式等のコントローラ５１へ速度検出信号を出入し、所定の速度になるとコントローラ５１がソレノイド５２を励磁して、凹部４８をクラッチスプリング４４の弾力に抗して移動させることにより、駆動形式切換クラッチ３７が自動的に断絶状態になる。
【００５３】
なお、この例では駆動形式切換クラッチ３７の構造として、ソレノイド５２を除き、図３のものを利用している。但し、電磁クラッチとしてはこのような構造に限定されず、種々の公知構造を利用できる。また、速度センサ５０についても同様であり、かつ検出位置も車軸等の適宜な場所が可能である。
【００５４】
また、差動機構を駆動形式切換クラッチと別に設けることもでき、さらにこの差動機構としてワンウエイクラッチ、ビスカスカップリング等の公知構造を採用できる。そのうえ、本願発明を自動３輪車又は４輪車にも適用できる。
【００５５】
【発明の効果】
本願発明に係る鞍乗り型の全輪駆動式車両における駆動形式切換クラッチは、所定の車速以下のときは前後輪駆動とし、所定の車速より大きくなったときは後輪単独駆動となるように、車速に応じて自動的に切り換える。また、弾性部材で弾性付勢された摩擦板を備え、所定の車速以下のときに動力伝達し、所定の車速を越えたときは弾性部材の付勢力に抗して摩擦板の動力伝達を遮断する。
【００５６】
したがって、クラッチを切り換える度に手動操作したり、場合によってはわざわざ停止するような煩わしさがないので、快適な走行を実現できる。しかも、高速走行によるフリクション増大が生じても、前後輪駆動を続けるときのような、パワーロスや燃費悪化並びに騒音増大等の現象を防止できる。
【００５７】
この駆動形式切換クラッチをエンジンの出力軸近傍へ設けると、前輪側駆動系における非駆動時の回転しない部分を可及的に長くでき、動力ロスを最小にできるとともに、マスの集中を図って走行性能を向上させることができる。
【００５８】
また、前輪のハブにワンウエイクラッチを設け、前輪駆動経路にエンジンの動力が伝達されたときのみワンウエイクラッチを介して前輪と前輪駆動経路を接続すると、前輪駆動系へ動力が伝達されないときは、前輪が前輪駆動系と無関係に回転して前輪駆動系を回転させないので、この点でも動力ロスを少なくできる。
【００５９】
また、この駆動形式切換クラッチを自動遠心クラッチとすれば、最もシンプルかつ安価に製造できる。
【００６０】
そのうえ、駆動形式切換クラッチを電磁クラッチで構成すれば、電気又は電子式のクラッチ断続制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の駆動系を原理的に示す図
【図２】本願発明の適用された自動２輪車の外観側面に駆動系を示す図
【図３】クラッチの断面図
【図４】別形態の駆動系を原理的に示す図
【図５】さらに別形態の駆動系を原理的に示す図
【図６】電磁クラッチを使用した他の形態における図３に相当する図
【符号の説明】
１：前輪、２：フロントフォーク、１４：エンジン、２０：前輪動力取出軸、２１：ドライブシャフト、３０：出力軸（カウンタ軸）、３７：駆動切換クラッチ４４：クラッチスプリング、４５：遠心ウエイト、４７：リリースカム

Claims

共通のエンジンにより前輪及び後輪を駆動するとともに、前輪駆動経路に前輪側への駆動力伝達を断続することにより、前後輪駆動と後輪単独駆動とを切り換えるための駆動形式切換クラッチを設けた全輪駆動式車両において、
前記車両は鞍乗り型車両であって、前記駆動形式切換クラッチは、車速感応手段を備え、所定の車速以下のときは前後輪駆動とし、所定の車速より大きくなったときは後輪単独駆動となるように、車速に応じて自動的に切り換えるとともに、所定の車速以下のときに動力伝達するよう弾性部材で弾性付勢された摩擦板を備え、所定の車速を越えたときは前記弾性部材の付勢力に抗して前記摩擦板の動力伝達を遮断するように構成されていることを特徴とする全輪駆動式車両。
前記駆動形式切換クラッチをエンジンの出力軸近傍へ設けたことを特徴とする請求項１記載の全輪駆動式車両。
前輪のハブにワンウエイクラッチを設け、前輪駆動経路にエンジンの動力が伝達されたときのみワンウエイクラッチを介して前輪と前輪駆動経路を接続することを特徴とする請求項１記載の全輪駆動式車両。
前記駆動形式切換クラッチが自動遠心クラッチであることを特徴とする請求項１記載の全輪駆動式車両。
前記駆動形式切換クラッチが電磁クラッチであることを特徴とする請求項１記載の全輪駆動式車両。