JP4082926B2 - 自動変速装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、４輪バギー車（荒地走行用鞍乗型車両）等に搭載されるパワーユニットであって、トルクコンバータ付き内燃機関と油圧式クラッチを備えた変速装置とを一体型としたパワーユニットの自動変速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
油圧クラッチを接離してギヤを切り換える変速装置においては、油圧によってクラッチ板に加わる圧接力を大にする方が摩擦損失は少ない。このためには、クラッチ容量を大にすれば圧接力も大になるが、大型化するので好ましくない。クラッチ板に加わる圧接力を大にすることが必要とされるのは、車両を加速してクラッチを切り換える時である。従来のパワーユニットにおいては、クラッチ切り換え時に、特にオイルポンプで供給される油圧力を大にする工夫はなされていなかった。
【０００３】
【解決しようとする課題】
本発明は、車両を加速してクラッチを切り換える時にのみ、クラッチに加わる油圧力を大にする機能を備えた自動変速装置を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段および効果】
本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、内燃機関のクランク軸上の一端部と他端部にトルクコンバータと発電機とを備えるとともに、該クランク軸に平行に配置した変速機主軸上に複数の変速用油圧クラッチを備えるパワーユニットにおいて、複数の前記変速用油圧クラッチの断続により変速ギヤを切り換える自動変速装置において、複数の前記変速用油圧クラッチは、第１の変速用油圧クラッチおよび第２の変速用油圧クラッチを含み、前記第１の変速用油圧クラッチおよび前記第２の変速用油圧クラッチに作動油を送るオイルポンプの吐出管に、シリンダ内部でスプールが軸方向に摺動する圧力制御弁が設けられ、同圧力制御弁の最大限界圧力である設定圧力を調整するスプリングが、前記スプールとシリンダとの間において同スプールの摺動方向に配設され、前記トルクコンバータのステ−タ反力により駆動されるアームで、前記スプリングを圧縮する方向に押圧して、前記圧力制御弁の最大限界圧力を増大させる手段が設けられ、前記第１および第２の変速用油圧クラッチおよび前記圧力制御弁は、軸方向に関して前記トルクコンバータと前記発電機との間に配置され、第１または第２の変速ギヤに前記クランク軸の回転を伝達して変速を行うべく、前記オイルポンプの前記吐出管を、前記第１および第２の変速用油圧クラッチのいずれかに選択的に接続して油圧を供給する油路切換えバルブが設けられたことを特徴とする。
【０００５】
本発明はこのように構成されているので、油圧クラッチの断続により変速ギヤを切り換える車両において、その加速時に、油圧クラッチに大きい油圧が供給されるので、クラッチ自体を大型化することなく、動力伝達率を大きくすることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態に係る自動変速装置を備えたパワーユニットを搭載した４輪バギー車（荒地走行用鞍乗型車両）の側面図である。このバギー車は車体フレーム１の前後にそれぞれ左右一対づつの前輪２および後輪３を備え、車体フレーム１の中央部に内燃機関４と変速機５とを一体化したパワーユニット６が支持されている。パワーユニット６はクランク軸７を車体の前後方向へ向けて配置されている。クランク軸７の回転は、後述の変速機の主軸８、中間軸９、カウンタ軸10、を経て図示の出力軸11に伝達される。上記の各軸はいずれもクランク軸と平行であり、車体の前後方向へ向けて配置されている。前輪２は出力軸11の前端に連なる前輪駆動軸12によって、後輪３は出力軸11の後端に連なる後輪駆動軸13によって駆動される。車体上部には、前から順に操縦用ハンドル14、燃料タンク15、鞍型シート16が装備されている。
【０００７】
図２は上記パワーユニットのクランクケース23の横断面を正面から見た図である。図には、クランク軸７、主軸８、中間軸９、カウンタ軸10、および出力軸11が示してあり、さらにシフトフォーク17、18、シフトフォークのガイド軸19、およびシフトドラム20の位置が示してある。クランク軸７の近傍にバランスウエイト軸21が設けてある。図３はクランク軸７と主軸８とを含む断面図、図４は主軸８とカウンタ軸10と出力軸11とシフトフォークのガイド軸19を含む断面展開図、図５は主軸８、中間軸９、カウンタ軸10、およびシフトフォークのガイド軸19を含む断面展開図である。これらの軸を含む断面図・断面展開図は動力伝達機構を示しているが、特に図４と図５が自動変速装置に係る部分を示している。
【０００８】
図３はクランク軸７と主軸８とに関する動力伝達機構を示している。パワーユニットのクランクケース部は前から、前クランクケースカバー24、前クランクケース25、後クランクケース26、および後クランクケースカバー27から構成されている。クランク軸７は、前後のクランクケース25、26に軸受43、44を介して回転可能に支持されている。クランク軸７の前方延長部は前クランクケースカバー24に軸受45を介して支持されている。クランク軸７は前後の部分に分かれ、そのクランクウエブ７ａにおいてクランクピン７ｂによって結合され、同クランクピン７ｂによって、コンロッド28が支持されている。クランク軸７の後端部にはクランク軸７の回転によって発電する交流発電機29が装着されている。
【０００９】
クランク軸７の前部には、トルクコンバータ30が装着され、同トルクコンバータ30に隣接してプライマリ駆動ギヤ34がクランク軸７に遊嵌されている。トルクコンバータ30は、クランク軸７に固定されているポンプインペラ31と、それに対向するタービンランナ32と、ステ−タ33とを備えている。タービンランナ32が前記プライマリ駆動ギヤ34に接続されている。トルクコンバータ30への作動油は、前クランクケースカバー24からクランク軸７の中心孔に挿入された二重管の外管36と内管37との間から供給される。クランクピン７ｂへの潤滑油は内管37の中を経て供給される。二重管は前クランクケースカバー24にＯ−リングを介して弾性的に保持され、軸の偏心が吸収されている。
【００１０】
主軸８の前半部外周には、管状の補助主軸38が設けてある。この補助主軸38は、前後のクランクケース25、26に軸受46、47を介して回転可能に支持されている。主軸８の前半部はこの補助主軸38の中心孔内を貫通すると共に、ニードル軸受48を介して同補助主軸38によって回転可能に支持され、主軸８の後部は後クランクケース26に軸受49を介して回転可能に支持されている。主軸８と補助主軸38とは相互に回転が可能である。
【００１１】
主軸８の前部には、前記プライマリ駆動ギヤ34に常時噛み合うプライマリ従動ギヤ35が固定されている。クランク軸７の回転は、トルクコンバータ30を介してプライマリ駆動ギヤ34に伝えられ、さらにこれに噛合うプライマリ従動ギヤ35に伝えられ、これら両ギヤによる１次減速を経て、主軸８に伝達される。主軸８は内燃機関運転中には常時回転している。
【００１２】
補助主軸38の前端、軸受46の前には、１速用油圧式多板クラッチ39が設けてある。軸受46の後には、１速用駆動ギヤＡ１、後退用駆動ギヤＡ２が補助主軸38に固定されている。１速用油圧式多板クラッチ39のインナー39ａは主軸８に固定されているプライマリ従動ギヤ35と一体であり、そのアウター39ｂは補助主軸38に固定してある。１速用油圧式多板クラッチ39が油圧によって接続された時、プライマリ従動ギヤ35と１速用油圧式多板クラッチ39とを介して主軸８と補助主軸38とが接続され、主軸８の回転が補助主軸38の１速用駆動ギヤＡ１、後退用駆動ギヤＡ２に伝達される。
【００１３】
主軸８の後端部、軸受49より後には、前記１速用駆動ギヤＡ１より大径の、２速用駆動ギヤＡ３が遊嵌され、これに隣接して２速用油圧式多板クラッチ40が設けてある。そのインナー40ａは主軸８に固定され、そのアウター40ｂは前記２速用駆動ギヤＡ３に一体回転できるように接続されている。２速用油圧式多板クラッチ39が油圧によって接続された時、主軸８の回転が２速用駆動ギヤＡ３に伝達される。
【００１４】
１速用、２速用のクラッチを接続する際には、いずれか一方へのみ圧油を供給して接続する。１速用油圧式多板クラッチ39への作動油は、主軸８の中心孔へ前クランクケースカバー24から挿入された二重管の外管50と内管51との間から供給され、２速用油圧式多板クラッチ40への作動油は、二重管の内管51の中を経て供給される。この圧油供給先の切り換えは、ソレノイドバルブ52への通電によるバルブボデイ53内の油路の切り換えによって行われ、前記二重管に連なる前クランクケースカバー24内の油路54、55が切り換えられる。この切り換えの通電操作は、車速やスロットル開度などのパラメータに基づく電子制御装置からの指令信号によって自動的に行われる。上記二重管は前クランクケースカバー24にＯ−リングを介して弾性的に保持され、軸の偏心が吸収されている。
【００１５】
図４は前記主軸８から、カウンタ軸10、および出力軸11への動力伝達機構を示している。カウンタ軸10は前後のクランクケース25、26に軸受56、57を介して回転可能に支持され、出力軸11は前クランクケースカバー24、後クランクケース26、および後クランクケースカバー27に軸受58、59、60を介して回転可能に支持されている。
【００１６】
カウンタ軸10には、１速用従動ギヤＢ１と後退用従動ギヤＢ２が遊嵌され、それらの間に、前進後退選択用ドッグクラッチ41が設けてあり、シフトフォーク17による選択操作によって、ギヤＢ1、Ｂ２のいずれか一方をカウンタ軸10に対して固定することができる。カウンタ軸10には更に、ハイ駆動ギヤＢ３、ロー駆動ギヤＢ４、および２速用従動ギヤＢ５が固定されている。ハイ駆動ギヤＢ３はロー駆動ギヤＢ４より大径である。
【００１７】
出力軸11にはハイ従動ギヤＣ１とロー従動ギヤＣ２とが遊嵌され、それらの間にはハイロー選択用ドッグクラッチ42が設けてあり、シフトフォーク18による選択操作によって、いずれか一方を出力軸に固定することができる。シフトフォーク17、18はいずれもガイド軸19によって支持されている。シフトフォーク17、18に設けられたシフタピン17ａ、18ａの先端は、図２に示したシフトドラム20に、それぞれのシフタピン専用の溝として設けられたカム溝20ａ、20ｂに挿入されている。シフトドラム20の回動は、車両のハンドル14に設けてあるシフトレバー（図示せず）に連なる操作ケーブル（図示せず）を介して、搭乗者によって手動で操作される。
【００１８】
カウンタ軸10に遊嵌されている１速用従動ギヤＢ１は補助主軸38の１速用駆動ギヤＡ１に常時噛合っている。カウンタ軸10に遊嵌されている後退用従動ギヤＢ２は、後述する方向転換用ギヤＭ１、Ｍ２を介して補助主軸38の後退用駆動ギヤＡ２と常時噛合っている。カウンタ軸10に固定されているハイ駆動ギヤＢ３およびロー駆動ギヤＢ４は、それぞれ出力軸11に遊嵌されている前記ハイ従動ギヤＣ１およびロー従動ギヤＣ２に常時噛合っている。２速用従動ギヤＢ５は、主軸８の２速用駆動ギヤＡ３と常時噛合っている。
【００１９】
図５は主軸８から、中間軸９を経てカウンタ軸10へ至る動力伝達機構を示している。中間軸９は前後のクランクケース25、26に支持されている。中間軸９には方向転換用ギヤＭ１、Ｍ２が回転可能に支持されている。方向転換用ギヤＭ１、Ｍ２は、ボス部が共通のアイドルギヤである。ギヤＭ２はギヤＭ１より小径である。方向転換用ギヤＭ１は補助主軸38に固定されている後退用駆動ギヤＡ２と常時噛合い、方向転換用ギヤＭ２はカウンタ軸10の後退用従動ギヤＢ２に常時噛合っている。
【００２０】
次にその変速作用について述べるにあたり、説明表現の都合上、油圧式多板クラッチの１速用クラッチ39の選択を「１速」、２速用クラッチ40の選択を「２速」、前進後退選択用ドッグクラッチ41の１速用従動ギヤＢ１側選択を「前進」、後退用従動ギヤＢ２側選択を「後退」、ハイロー選択用ドッグクラッチ42のハイ従動ギヤＣ１側選択を「ハイギヤ」、ロー従動ギヤＣ２側選択を「ローギヤ」と表示する。
【００２１】
油圧式クラッチとドッグクラッチの組み合せ選択肢は６通りあり、車両速度の遅いものから速いものへ順に並べれば次のようになる。それぞれの選択肢において稼働するギヤ列も併せて示してある。
１.前進の場合：
（ａ）１速・前進・ローギヤ：Ａ１―Ｂ１―Ｂ４―Ｃ２、
（ｂ）１速・前進・ハイギヤ：Ａ１―Ｂ１―Ｂ３―Ｃ１、
（ｃ）２速・ローギヤ： Ａ３―Ｂ５―Ｂ４―Ｃ２、
（ｄ）２速・ハイギヤ： Ａ３―Ｂ５―Ｂ３―Ｃ１、
２.後退の場合：
（ａ）１速・後退・ローギヤ：Ａ２―Ｍ１―Ｍ２―Ｂ２―Ｂ４―Ｃ２、
（ｂ）１速・後退・ハイギヤ：Ａ２―Ｍ１―Ｍ２―Ｂ２―Ｂ３―Ｃ１。
【００２２】
図２において、クランク室61とミッション室62とは隔壁63によって仕切られ、この隔壁63によって、クランク室61はいわゆる密閉クランク室となっている。クランク室61とミッション室62との間の下部の連通部には一方向弁64が設けられ、ピストン下降の際に上昇するクランク室61内の圧力に押されて、クランク室61内のオイルが一方向弁64を経由してミッション室62へ流出するようになっている。
【００２３】
図６はクランク軸７と一方向弁64とを含むパワーユニットの縦断面図、図７は図６の部分拡大図であり、クランク軸７の前半部およびその周辺を示している。図中の矢印はオイルの流れ方向である。前クランクケースカバー24の前側には、オイルフィルタ65が装着されている。オイルフィルタ65を経由して、前クランクケースカバー24側から、クランク軸７の前部のトルクコンバータ30へ向かう作動油は、前クランクケースカバー24側からクランク軸７の中心孔80に挿入された二重管の外管36と内管37との間から供給され、図７に示されるように、内管37、クランク軸７、シール66、67に囲まれた空間から、クランク軸７の径方向油路69を経てトルクコンバータ30へ入る。
【００２４】
トルクコンバータ30から流出したオイルは、軸受部を潤滑した後、図７に示されるクランク軸７の径方向油路70、71を経由し、内管37、クランク軸７、シール67、68で囲まれた空間へ流出し、更にクランク軸７の径方向油路72、クランク軸７と前クランクケース25間の円環状小室73、前クランクケースに設けられた油路74を通り、図６に示されるチェックバルブ75、および流出油路76を経て、ミッション室62の下部空間62ａへ流出する。前記クランク軸７と前クランクケース25との間に形成されている円環状小室73の前後の環状隙間には、軸受部密閉用オイルシール78、小室外側オイルシール79が装着され、前後の環状隙間からのオイル漏れを防いでいる。上記円環状小室73、油路74、チェックバルブ75を、パワーユニットの正面側から見た位置は、後述の図９に示してある。
【００２５】
トルクコンバータ30が正常な作動をするためには、トルクコンバータ30内の作動油が、ある一定値以上の圧力を保っていることが必要である。作動油流出経路の末尾にチェックバルブ75が設けてあるのは、その上流側の圧力、即ちトルクコンバータ30内の作動油の圧力を所定値以上に保持するためである。更にこのチェックバルブによって、内燃機関を長期間放置した時にも、トルクコンバータ内のオイルを流出しないという効果がある。
【００２６】
クランクピン７ｂへ向かうの潤滑油は、前クランクケースカバー24側からクランク軸中心孔80に挿入された内管37の内側を通り、クランク軸中心孔80の端部の油路、およびクランク軸径方向斜め油路81を経由して供給される。シリンダの内側やピストンの下部の潤滑は、オイル噴出装置82から噴出するオイルジェットによって行われる（オイル噴出装置82へ向かう油路は図示していない）。
【００２７】
上記クランク軸の径方向斜め油路81、およびオイル噴出装置82を経由して供給されたオイルはいずれも、所要箇所を潤滑した後、クランク室61の中で、図２および図６に示されるクランク室の下部空間61ａに落ちる。前述のようにこのクランク室61は密閉クランク室であり、固定部と回転部との間の軸受部の隙間は、前側は前記軸受部密閉用オイルシール78によって、後側は軸受部密閉用オイルシール84によって密封されている。したがってピストン下降時の圧力上昇によって、クランク室の下部空間61ａのオイルは一方向弁64を経由してミッション室62の下部空間62ａへ押し出され、前記のチェックバルブ75から流出したオイルと合流する。
【００２８】
図８はカウンタ軸10、出力軸11、シフトフォークのガイド軸19、シフトドラム20およびストレーナ85を含むパワーユニットの縦断面図である。図中の矢印はオイルの流れ方向を示す。ストレーナ85の前方に設置されているオイルポンプは後側オイルポンプ88と前側オイルポンプ89とが同一のオイルポンプ軸90に装着された２連式のオイルポンプである。後側オイルポンプ88はストレーナ上部空間87に連なっている。ストレーナ85の周辺の正面形状は、図２に示されている。
【００２９】
図９は前クランクケースカバーと前クランクケースとの間の上記ポンプ等を正面から見た図、図１０は前クランクケースカバーの前面のオイルフィルタ等を正面から見た図である。図９の円弧状矢印は、トルクコンバータのポンプインペラ31の回転方向を示している。図６および図９に示されるように、オイルポンプ軸90はクランク軸７に装着されたスプロケット91とオイルポンプ軸90に装着されたスプロケット92とこの間に掛け渡されたチェーン93を介して駆動される。
【００３０】
図２および図６に示されるミッション室62の下部空間62ａに落ち、図２および図８に示されるストレーナ下部空間86に流入したオイルは、オイルポンプの作動によって、ストレーナ85を経由して、ストレーナ上部空間87へ入り、図８のストレーナ上部空間87に連なる後側オイルポンプ88によって吸引され、図６に示される後側ポンプ吐出管94からオイルタンク（図示されず）へ吐出される。上記オイルタンク内のオイルは、前側オイルポンプ89によって、図８に示される吸入管95から吸引され、図６に示される前側ポンプ吐出管96経由で、図６および図１０に示される前記オイルフィルタ65へ送られる。前側ポンプ吐出管96から分岐した分岐管97につながる圧力制御弁98（図６、図９）によって、オイルフィルタ65へ送り込まれるオイルの圧力は、所定値に保持される。
【００３１】
オイルフィルタ65へ送り込まれ、そこで浄化されて排出されたオイルの一部は、前述のように、クランク軸内の二重管へ送られ、トルクコンバータ30の作動油、クランク軸外周部の軸受の潤滑油、クランクピン７ｂの潤滑油となる。他の一部はクランクケースカバー24、27やクランクケース25、26内に形成された油路を通じてミッション室62内の各回転軸の軸受部へ潤滑油として送られる。更に他の一部は、図１０に示されるリニヤソレノイドバルブ52Ａおよびシフトソレノイドバルブ52Ｂが装着されているバルブボデイ53を経由して、１速・２速切り換えのために、１速用油圧式多板クラッチ39または２速用油圧式多板クラッチ40へ加圧用として送られる。上記ソレノイドバルブは、電子制御装置によって通電ＯＮ／ＯＦＦ制御される。
【００３２】
図６において、オイルポンプ軸90の前端に接続されているのは水ポンプ99であり、水ポンプ軸100はオイルポンプ軸90と同軸回転する。水ポンプ吐出水は、吐出口101を経由して、冷却のためにシリンダ周囲へ送られる。
【００３３】
図７において、一端がトルクコンバータ30のステータ基部33ａに連なり、ステータ33と連動する長尺スリーブ102が、ニードルベアリング103を介して、クランク軸７の外周部に回転自在に支持されている。長尺スリーブ102の他端には大径部102ａが形成されている。長尺スリーブ102の他端側の近くにおいて、上記大径部102ａの内側に、短尺スリーブ104が、ニードルベアリング105を介して、クランク軸７の外周部に回転自在に支持されている。長尺スリーブ大径部102ａと短尺スリーブ104との間にワンウエイクラッチ106が介装されている。短尺スリーブ104の端部にはフランジ部104ａが形成され、同フランジ部104ａの外周の１箇所からアーム107が突出形成されている。アーム107の端部は圧力制御弁98の一端に当接している。
【００３４】
図１１は、前記長尺スリーブ大径部102ａ、ワンウエイクラッチ106、短尺スリーブ104および圧力制御弁98を含む横断面図であり、アーム107も図示してある。クランクケースにおけるこの部分の位置は図９に示してある。図１１において、圧力制御弁98のシリンダ108の中心孔108ａに、可動端板110が、その円筒部110ａを介して摺動可能に装着され、シリンダ108の外周段差部と可動端板110の外周部との間に外部コイルバネ109が介装されている。シリンダ108には、分岐管97が接続されている。図１２はオイルフィルタ65に向かう前側オイルポンプ89の吐出管96の接続と、同吐出管96から分岐して圧力制御弁98へ向かう分岐管97の接続とを示す図である。
【００３５】
図１３は圧力制御弁98の従断面図である。図において可動端板110の円筒部110ａには、長穴110ｂが設けられ、シリンダ108の外部からストッパボルト111が装着され、その先端が長穴110ｂ内に達し、可動端板110の軸方向移動範囲を規制している。シリンダ108内の奥側には、中心孔108ａに交差する背圧室112、受圧室113、および排油室114が穿設してある。これらは壁面当接側から穿設されたものであり、シリンダが取付けられた時に壁面側が壁面によって塞がれる。排油室114には外部に向かって開口する漏出孔115が穿設されている。シリンダ中心孔108ａの奥側にはスプール116が軸方向に摺動可能に装着されている。スプール116の外周段差部と可動端板110の内側との間に、前記外部コイルバネ109より弾発力の弱い内部コイルバネ117が装着されている。スプール116が内部コイルバネ117に押されて、奥端壁に当接している時に受圧室113に露出するスプール116の外周面に、環状溝118が設けてある。スプール116には、環状溝118と背圧室112とを連通させる連通孔119が設けてある。シリンダ108の前記受圧室に連なる部分に分岐管接続部120が設けられ、前記前側オイルポンプ89の吐出管96から分岐した分岐管97が接続されている。
【００３６】
本実施形態の圧力制御弁は上記のように構成され、圧力制御弁の上流側のオイル圧力を、アーム107に押される可動端板の位置に応じて自動的に設定される異なる圧力値に保持しようとするものであるが、一般の圧力制御弁では、本実施形態の可動端板に対応する端板は作動中には固定されており、圧力制御弁の上流側のオイル圧力を、予め決められた一定圧力に保持するためのものである。
【００３７】
本実施形態の圧力制御弁の作用を説明する前に、可動端板が、図１３の位置に固定されている場合の作用を述べる。オイルポンプ88、89のポンプ軸90は、図６に示されるように、クランク軸７のスプロケット91、オイルポンプ軸90のスプロケット92、およびこれらに掛かるチェーン93を介して駆動され、図１２に示したように、前側オイルポンプ89の吐出管96からオイルがオイルフィルタ65へ供給され、その一部は図３に示される外管36・内管37で形成される油路を経由してトルクコンバータ30へ供給され、他の一部は図３に示されるバルブボデイ53、油路54、55および外管50・内管51で形成される油路を経て１速用・２速用油圧式クラッチ39、40に供給され、残りは潤滑箇所へ供給される。
【００３８】
これと共に、上記吐出管96から分岐した分岐管97を経由して、吐出管96内の油圧が、図１３において、圧力制御弁98の受圧室113に加わる。吐出管96内の圧力が低い時にはスプール116は動かないが、吐出管96内の圧力が高くなると、分岐管97、受圧室113、環状溝118、および連通孔119を経由して、背圧室112に加わった油圧によって、スプール116は内部コイルバネ117の弾発力に抗してシリンダ108の出口方向へ移動し、吐出管96内の圧力が、ある圧力より高くなると、図１４に示される最大移動位置に達する。図中の矢印Ｐは油圧が加わっていることを示す。上記最大移動位置では、環状溝118と排油室114とが連通し、吐出管96内のオイルは、分岐管97、受圧室113、環状溝118、排油室114、および漏出孔115を経由して漏れ出し、ミッション室の中へ排出される。この時の受圧室113の圧力が、圧力制御弁98の限界圧力であり、圧力制御弁98の上流側にある吐出管96の油圧は、この圧力以上に高くなることは無く、この圧力に保たれる。一般に配管内の油圧を所定値に保持するためには、オイルポンプの吐出圧を、上記限界圧力より高く成り得るように設定しておき、過剰な油圧を発生するオイルを、圧力制御弁を介して漏出させることによって、圧力制御弁の上流側の油圧を所定値に保つ。本実施形態でも、オイルポンプの性能は上記のように高めに設定されている。上記限界圧力は、スプール最大移動位置における内部コイルバネの圧縮状態で決まるものである。同じコイルバネであっても、予め圧縮されている場合は、上記限界圧力は高くなる。
【００３９】
油圧クラッチを接離してギヤを切り換える変速装置においては、クラッチ板に加わる圧接力を大にする方が、動力伝達力が大きくなる。このためには、クラッチ容量を大にすれば圧接力も大になるが、大型化するので好ましくない。クラッチ板に加わる圧接力を大にすることが必要とされるのは、車両を加速してクラッチを切り換える時である。トルクコンバータを備えた車両では、車両加速時のトルク増幅率の大きい時である。トルクコンバータにおいて、車両加速時には、ポンプインペラは回転しているが、タービンランナはそれに十分追従回転していないという状態がある。この時ステータには反力が生じ、ポンプインペラの回転とは反対の方向の回転力が生じる。本実施形態では、車両加速時に生じるステータ反力を利用して、車両加速時における油圧系統への供給油圧を高めるものである。
【００４０】
本実施形態では、ポンプインペラ31の回転方向は、図９において、矢印Ｔの方向である。車両加速時には、ステータ33には矢印Ｔとは反対の、矢印Ｒ方向の反力が生じる。図７において、ステータ33に加わる矢印Ｒ方向の回転は、ステータ基部33ａ、長尺スリーブ102を経て伝達され、長尺スリーブ大径部102ａの矢印Ｒ方向の回転となり、図１１に示されるように、長尺スリーブ大径部102ａの矢印Ｒ方向の回転は、ワンウエイクラッチ106を経由して、短尺スリーブ104、短尺スリーブのフランジ部104ａ、およびアーム107に伝達され、アーム107を矢印Ｒ方向に回動させる。上記ワンウエイクラッチ106は長尺スリーブ大径部102ａの矢印Ｒ方向の回転、すなわちステータ反力方向の回転を短尺スリーブ104に伝達するようになっているが、逆方向の回転は伝達しない。アーム107の先端部は圧力制御弁98の可動端板110に当接しており、可動端板110をコイルバネ109、117の弾発力に抗してシリンダ中心孔108ａの奥方向へ押す。ステータ反力が大きい時は、可動端板110は、シリンダ中心孔108ａの最奥部、すなわち図１１の二点鎖線の位置へ押し込まれて止まる。これは、ストッパボルト111が長穴110ａの端に当接する位置である。
【００４１】
前述のように、圧力制御弁98の上流側、すなわちオイルポンプの吐出管96の限界圧力は、スプール最大移動位置における内部コイルバネの圧縮状態で決まるものである。同じコイルバネであっても、油圧側とは反対側から機械的圧縮力が加えられている場合は、上記限界圧力はより高くなる。圧力制御弁89に限界圧力が加わり、かつアーム107から最大の機械的圧縮力が加えられている車両の加速状態の場合には、スプール116および可動端板110の位置は図１５に示される位置となる。図中の矢印Ｆはアーム107に可動端板110を押す機械的圧縮力が加わっていることを示す。上記の状態における内部コイルバネ117の寸法は、図１４のように機械的圧縮力が加えられていない場合の内部コイルバネ117の寸法より圧縮されて短くなっているので、圧力制御弁98の限界圧力は圧縮されていない場合より高くなる。オイルポンプの吐出管96の限界圧力も圧縮されていない場合より高く保持される。これによって、油圧式クラッチをつなぎ換える時、すなわち車両加速時に、油圧式クラッチへ高い油圧を供給し、クラッチの動力伝達率を大きくすることができる。
【００４２】
車両の加速状態が続き、トルクコンバータ30のタービンランナ32がポンプインペラ31に追従した回転を始めると、車両の加速状態が終わる。これに伴って、ステータ33の反力が弱まり、最終的にステータ33もポンプインペラ31に追従して図９の矢印Ｔ方向に回転を始める。この回転も、図７のステータ基部33ａ、長尺スリーブ102、および長尺スリーブ大径部102ａに伝達されるが、図１１において、ワンウエイクラッチ106は、長尺スリーブ大径部102ａの矢印Ｔ方向の回転を短尺スリーブ104に伝達しないので、アーム107は回転力を受けない自由状態となり、コイルバネ109、117の力で押し戻され、可動端板110も、図１４に示した最外端の位置へ戻り、限界圧力も定常運転時の状態へ復帰し、ポンプ吐出管96の圧力も定常圧力へ戻る。
【００４３】
以上に詳述したように、本実施形態においては、変速ギヤを切り換える車両加速時に、油圧クラッチに大きい油圧が供給されるので、小型のクラッチで大きい駆動力を伝達できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動変速装置を備えたパワーユニットを搭載した４輪バギー車（荒地走行用鞍乗型車両）の側面図である。
【図２】上記パワーユニットのクランクケース23の横断面を正面から見た図である。
【図３】クランク軸７と主軸８とを含む断面図である。
【図４】主軸８とカウンタ軸10と出力軸11とシフトフォークのガイド軸19を含む断面展開図である。
【図５】主軸８、中間軸９、カウンタ軸10、およびシフトフォークのガイド軸19を含む断面展開図である。
【図６】クランク軸７と一方向弁64とを含むパワーユニットの縦断面図である。
【図７】図６の部分拡大図である。
【図８】カウンタ軸10、出力軸11、シフトフォークのガイド軸19、シフトドラム20およびストレーナ85を含むパワーユニットの縦断面図である。
【図９】前クランクケースカバーと前クランクケースとの間のポンプ等を正面から見た図である。
【図１０】前クランクケースカバーの前面のオイルフィルタ等を正面から見た図である。
【図１１】前記長尺スリーブ大径部102ａ、ワンウエイクラッチ106、短尺スリーブ104および圧力制御弁98を含む断面図である。
【図１２】前側オイルポンプ89からオイルフィルタ65へ向かう吐出管96、および吐出管96から分岐して圧力制御弁98へ向かう分岐管97の接続を示す図である。
【図１３】分岐管から加わる油圧がなく、かつアームによる内部コイルバネへの圧縮力も無い状態の圧力制御弁の縦断面図である。
【図１４】分岐管から限界圧力が加わっているが、アームによる内部コイルバネへの圧縮力は加わっていない時の圧力制御弁の縦断面図である。
【図１５】分岐管から限界圧力が加わり、かつアームにより内部コイルバネに最大圧縮力が加わっている時の圧力制御弁の縦断面図である。
【符号の説明】
Ａ１…１速用駆動ギヤ、Ａ２…後退用駆動ギヤ、Ａ３…２速用駆動ギヤ、Ｂ１…１速用従動ギヤ、Ｂ２…後退用従動ギヤ、Ｂ３…ハイ駆動ギヤ、Ｂ４…ロー駆動ギヤ、Ｂ５…２速用従動ギヤ、Ｃ１…ハイ従動ギヤ、Ｃ２…ロー従動ギヤ、Ｍ１…方向転換用ギヤ、Ｍ２…方向転換用ギヤ、Ｔ…ポンプインペラの回転方向、Ｒ…ステータに加わる反力の方向、Ｐ…圧力制御弁に加わる油圧、Ｆ…可動端板に対するアームの押圧力、
１…車体フレーム、２…前輪、３…後輪、４…内燃機関、５…変速機、６…パワーユニット、７…クランク軸、７ａ…クランクウエブ、７ｂ…クランクピン、８…主軸、９…中間軸、10…カウンタ軸、11…出力軸、12…前輪駆動軸、13…後輪駆動軸、14…操縦用ハンドル、15…燃料タンク、16…鞍型シート、17…シフトフォーク、18…シフトフォーク、19…ガイド軸、20…シフトドラム、20ａ，20ｂ…カム溝、21…バランスウエイト軸、23…クランクケース、24…前クランクケースカバー、25…前クランクケース、26…後クランクケース、27…後クランクケースカバー、28…コンロッド、29…交流発電機、30…トルクコンバータ、31…ポンプインペラ、32…タービンランナ、33…ステータ、33ａ…ステータ基部、34…プライマリ駆動ギヤ、35…プライマリ従動ギヤ、36…外管、37…内管、38…補助主軸、39…１速用油圧式多板クラッチ、39ａ…インナー、39ｂ…アウター、40…２速用油圧式多板クラッチ、40ａ…インナー、40ｂ…アウター、41…前進後退選択用ドッグクラッチ、42…ハイロー選択用ドッグクラッチ、43…軸受、44…軸受、45…軸受、46…軸受、47…軸受、48…ニードル軸受、49…軸受、50…外管、51…内管、52…ソレノイドバルブ、52Ａ…リニヤソレノイドバルブ、52Ｂ…シフトソレノイドバルブ、53…バルブボデイ、54…油路、55…油路、56…軸受、57…軸受、58…軸受、59…軸受、60…軸受、
61…クランク室、61ａ…クランク室の下部空間、62…ミッション室、62ａ…ミッション室の下部空間、63…隔壁、64…一方向弁、65…オイルフィルタ、66…シール、67…シール、68…シール、69…径方向油路、70…径方向油路、71…径方向油路、72…径方向油路、73…円環状小室、74…油路、75…チェックバルブ、76…流出油路、78…軸受部密閉用オイルシール、79…小室外側オイルシール、80…中心孔、81…クランク軸径方向斜め油路、82…オイル噴出装置、84…軸受部密閉用オイルシール、85…ストレーナ、86…ストレーナ下部空間、87…ストレーナ上部空間、88…後側オイルポンプ、89…前側オイルポンプ、90…オイルポンプ軸、91…スプロケット、92…スプロケット、93…チェーン、94…後側ポンプ吐出管、95…吸入管、96…前側ポンプ吐出管、97…分岐管、98…圧力制御弁、99…水ポンプ、100…水ポンプ軸、101…吐出口、
102…長尺スリーブ、102ａ…長尺スリーブ大径部、103…ニードルベアリング、104…短尺スリーブ、104ａ…短尺スリーブのフランジ部、105…ニードルベアリング、106…ワンウエイクラッチ、107…アーム、108…シリンダ、108ａ…シリンダ中心孔、109…外部コイルバネ、110…可動端板、110ａ…可動端板の円筒部、110ｂ…可動端板円筒部の長穴、111…ストッパボルト、112…背圧室、113…受圧室、114…排油室、115…漏出孔、116…スプール、117…内部コイルバネ、118…環状溝、119…連通孔、120…分岐管接続部

Claims (1)

1. 内燃機関のクランク軸上の一端部と他端部にトルクコンバータと発電機とを備えるとともに、該クランク軸に平行に配置した変速機主軸上に複数の変速用油圧クラッチを備えるパワーユニットにおいて、複数の前記変速用油圧クラッチの断続により変速ギヤを切り換える自動変速装置において、
   複数の前記変速用油圧クラッチは、第１の変速用油圧クラッチおよび第２の変速用油圧クラッチを含み、
   前記第１の変速用油圧クラッチおよび前記第２の変速用油圧クラッチに作動油を送るオイルポンプの吐出管に、シリンダ内部でスプールが軸方向に摺動する圧力制御弁が設けられ、
   同圧力制御弁の最大限界圧力である設定圧力を調整するスプリングが、前記スプールとシリンダとの間において同スプールの摺動方向に配設され、
   前記トルクコンバータのステ−タ反力により駆動されるアームで、前記スプリングを圧縮する方向に押圧して、前記圧力制御弁の最大限界圧力を増大させる手段が設けられ、
   前記第１および第２の変速用油圧クラッチおよび前記圧力制御弁は、軸方向に関して前記トルクコンバータと前記発電機との間に配置され、
   第１または第２の変速ギヤに前記クランク軸の回転を伝達して変速を行うべく、前記オイルポンプの前記吐出管を、前記第１および第２の変速用油圧クラッチのいずれかに選択的に接続して油圧を供給する油路切換えバルブが設けられ
   たことを特徴とする自動変速装置。

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