JP4364395B2

JP4364395B2 - Power transmission device

Info

Publication number: JP4364395B2
Application number: JP2000113221A
Authority: JP
Inventors: 照雄木原; 宏幸田中; 雄一俵田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-04-10
Filing date: 2000-04-10
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2020-04-10
Also published as: JP2001295867A; ID29762A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，入力軸の回転数が所定値以上になると接続状態となって入力軸の回転トルクを負荷側へ伝達する入力回転数依存型のクラッチを備えた動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の動力伝達装置では，入力回転数依存型クラッチとして，多板摩擦クラッチと遠心機構とを組み合わせてなる遠心クラッチ（例えば特開昭６２−２１５１３１号公報参照）や，クラッチシューをクラッチドラムの内周面に遠心力で押しつけるシュータイプのものが広く使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが，上記従来の遠心クラッチは，部品点数が比較的多く高価なものであるため，動力伝達装置のコスト低減を困難にしている。
【０００４】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，回転数依存型のクラッチを，スプラグを用いた安価な一方向クラッチで構成し得るようにして，動力伝達装置のコストの低減を図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，入力軸の回転数が所定値以上になると接続状態となって入力軸の回転トルクを負荷側へ伝達する入力回転数依存型のクラッチを備えた動力伝達装置において，前記クラッチを，入力軸及び負荷側の一方に連なるボス部を内周に有すると共に外周に円筒部を有するクラッチアウタと，このクラッチアウタの前記円筒部内に配置される円筒部を有して，入力軸及び負荷側の他方に連なるクラッチインナと，クラッチアウタの前記円筒部及びクラッチインナの前記円筒部の対向周面間に介裝され，入力軸の回転数が所定値以上になると前記対向周面にロック係合する複数のスプラグとからなる一方向クラッチで構成する一方，クラッチインナの前記円筒部を，これがクラッチアウタの前記ボス部を囲繞するように配置して，クラッチインナの前記円筒部及びクラッチアウタの前記ボス部の対向周面間に，負荷側から入力軸へのバックロードの伝達を許容する一方向クラッチを介裝したことを第１の特徴とする。上記入力軸は，後述する本発明の実施例におけるクランク軸１に対応する。
【０００６】
この第１の特徴によれば，入力回転数依存型のクラッチを，部品点数が少なく構成の簡単な一方向クラッチで構成することができ，したがってその低廉化により動力伝達装置のコスト低減を図ることができる。
【０００７】
また本発明は，上記第１の特徴に加えて，前記一方向クラッチの出力側の伝動経路に，該クラッチの接続時に生ずるトルクショックを吸収するトルク緩衝手段を介裝したことを第２の特徴とする。上記トルク緩衝手段は，後述する本発明の実施例におけるトルクコンバータＴに対応する。
【０００８】
この第２の特徴によれば，前記一方向クラッチが接続時にトルクショックを発生しても，これをトルク緩衝手段の緩衝機能によって吸収して，スムーズな動力伝達を行うことができる。
【０００９】
さらに本発明は，第２の特徴に加えて，前記トルク緩衝手段を，前記一方向クラッチの出力側に連なるポンプ羽根車と，負荷側に連なるタービン羽根車とを備える流体伝動装置で構成したことを第３の特徴とする。上記流体伝動装置は，後述する本発明の実施例におけるトルクコンバータＴに対応する。
【００１０】
この第３の特徴によれば，前記一方向クラッチで発生したトルクショックを，流体伝動装置のポンプ羽根車及びタービン羽根車間の滑りにより効果的吸収することができる。
【００１１】
さらに本発明は，第３の特徴に加えて，前記流体伝動装置を，ポンプ羽根車に一体的に連設されて前記タービン羽根車の背面を覆うサイドカバーと，前記タービン羽根車に一体に結合されるタービン軸とを備えて構成し，前記サイドカバーと前記タービン軸との間に，前記タービン軸から前記サイドカバーへのバックロードの伝達を許容する一方向クラッチを介裝したことを第４の特徴とする。
【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は本発明の動力伝達装置を備えた自動二輪車用パワーユニットの縦断面図，図２は上記動力伝達装置の要部拡大図，図３は図２の３−３線断面図（入力回転数依存型一方向クラッチの非接続状態を示す），図４は図２の４−４線展開図，図５は図４におけるリテーナの要部斜視図，図６は上記一方向クラッチの半接続状態を示す作用説明図，図７は上記一方向クラッチの接続状態を示す作用説明図，図８は上記一方向クラッチの変形例を非接続状態で示す，図３に対応した断面図，図９はこの一方向クラッチの接続状態を示す作用説明図である。
【００１４】
先ず，図１において，自動二輪車用パワーユニットＰは，車両の左右方向に配置されるクランク軸１をクランクケース２に左右一対のベアリング３，３′を介して支持するエンジンＥと，クランクケース２に一体に連設されるミッションケース４に収容されるミッション５とを備える。クランク軸１の，クランクケース２外に突出した右端部には，入力回転数依存型の一方向クラッチＣと，該クラッチＣの出力側に連結されるトルクコンバータＴとが設けられ，このトルクコンバータＴの出力側に１次減速装置６を介してミッション５が連結される。一方向クラッチＣ及びトルクコンバータＴは，クランクケース２の側面に接合されるケースサイドカバー７によって覆われる。クランク軸１は，このケースサイドカバー４８によってもベアリング８を介して支持される。
【００１５】
以上において，入力回転数依存型一方向クラッチＣ，トルクコンバータＴ，１次減速装置６及びミッション５は協働して動力伝達装置Ｍを構成する。
【００１６】
ミッション５は，それぞれクランク軸１と平行にミッションケース４に支持されるミッション入力軸１０及びミッション出力軸１１と，ミッション入力軸１０に回転自在に支持される駆動ギヤ１２と，ミッション出力軸１１にスプライン結合されて駆動ギヤ１２と噛合する被動ギヤ１３と，ミッション入力軸１０及び駆動ギヤ１２間をオン・オフするドグクラッチ１４と，このドグクラッチ１４をオン・オフ作動するシフト装置１５とから構成される。
【００１７】
ミッション入力軸１０の右端には，前記１次減速装置６の被動ギヤ６ｂが結合され，ミッション出力軸１１の左端には，図示しない後輪（負荷）を駆動する２次減速装置１６が連結される。またミッション入力軸１０及びミッション出力軸１１間には，キックスタータ用ギヤ列１７が設けられる。
【００１８】
クランク軸１の左端部には，発電機１８のロータ１８ａが取付けられる。
【００１９】
前記入力回転数依存型一方向クラッチＣについて図２〜図５により詳細に説明する。
【００２０】
一方向クラッチＣは，クランク軸１にボス２０ｂをスプライン結合するクラッチアウタ２０と，このクラッチアウタ２０の円筒部２０ａ内に円筒部２１ａを配置してクランク軸１にベアリング２２を介して相対回転可能に支持されるクラッチインナ２１と，これらクラッチアウタ２０の円筒部２０ａ及びクラッチインナ２１の円筒部２１ａの対向周面間に周方向に配列して介裝される多数のスプラグ２３，２３…と，これらスプラグ２３，２３…を保持するリテーナ２４と，これらスプラグ２３，２３…を半径方向外方，即ちクラッチアウタ２０の円筒部２０ａ側へ付勢する戻しばね２５とから構成される。
【００２１】
図３及び図４に明示するように，戻しばね２５は，弾性線材を円形に曲げて，その反発力により全スプラグ２３，２３…を一斉に半径方向外方に付勢するようになっている。各スプラグ２３には，この戻しばね２５が係合するばね溝２６が設けられる。このばね溝２６は，戻しばね２５の外周面に適合し得る周方向溝部２６ａと，この周方向溝部２６ａの前端（クラッチアウタ回転方向Ｒ前方側）から半径方向外方へ屈曲した半径方向溝部２６ｂとが設けられる。
【００２２】
また各スプラグ２３には，クラッチアウタ２０の円筒部２０ａ内周面に対向する第１係合面２７と，クラッチインナ２１の外周面に対向する第２係合面２８とが設けられる。第１係合面２７は，クラッチアウタ２０の円筒部２０ａ内周面を転がり得るように円弧状をなし，第２係合面２８は，ばね溝２６に沿って中間部を屈曲させた略Ｌ字状をなしている。そして周方向溝部２６ａに沿った方向で対向する第１及び第２係合面２７，２８間の距離Ｌ１はクラッチアウタ２０及びクラッチインナ２１の円筒部２０ａ，２１ａの対向周面間の距離Ｌ２より大きく，また半径方向溝部２６ｂに沿った方向で対向する両係合面２７，２８間の距離Ｌ３は上記対向周面間の距離Ｌ２より小さく設定される。
【００２３】
リテーナ２４は，線材をジグザグに屈曲させると共に，これを円形に曲げてなるもので，多数のスプラグ２３，２３…の間を交互に通過することにより，スプラグ２３，２３…の配列間隔を規制するようになっている。このリテーナ２４を構成する線材の両端部は，互いに突き合わせてから半径方向外方へ屈曲させて回り止め爪２９とされ，この回り止め爪２９は，クラッチアウタ２０の円筒部２０ａ内周面に設けられた回り止め溝３０に挿入される。こうすることにより，リテーナ２４は全部のスプラグ２３，２３…を伴ってクラッチアウタ２０と共に回転するようになっている。
【００２４】
さらに各スプラグ２３には，その中心部より半径方向溝部２６ｂ側にオフセットした箇所に肉抜き孔３１が設けられ，これによってスプラグ２３の重心Ｇは，スプラグ２３の中心部より半径方向溝部２６ｂと反対側にオフセットした点に設定される。
【００２５】
図２に示すように，クラッチアウタ２０には，全部のスプラグ２３，２３…の左右両側面に対向する一対の側板３２，３２′が止め環３３によって取付けられ，各スプラグ２３の軸方向移動を拘束するようになっている。
【００２６】
またクラッチインナ２１の円筒部２１ａは，クラッチアウタ２０のボス２０ｂを囲繞するように配置され，これら円筒部２１ａ及びボス２０ｂの対向周面間には，バックロード伝達用の一方向クラッチ３５が介裝される。これによりクラッチインナ２１からクラッチアウタ２０側へのバックロードの伝達が可能となる。
【００２７】
次に，前記トルクコンバータＴについて図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２８】
トルクコンバータＴは，入力回転数依存型一方向クラッチＣよりクランクケース２側に配置される。このトルクコンバータＴは，クラッチインナ２１に一体的に結合されるポンプ羽根車４０と，これに対向して配置されるタービン羽根車４１と，これら羽根車４０，４１間に配置されるステータ羽根車４２とからなる一般的構成を有するもので，その内部は作動オイルで満たされる。
【００２９】
ステータ羽根車４２は，クランク軸１の外周にベアリング４３を介して相対回転自在に嵌合したステータ軸４４にフリーホイール４５を介して連結され，ステータ軸４４は，その左端部に形成したフランジ４４ａがクランクケース２にボルト４６で固着される。
【００３０】
タービン羽根車４１に一体的に結合されるタービン軸５０は，ベアリング４７を介してステータ軸４４に支持され，このタービン軸５０の左端部に，１次減速装置６の駆動ギヤ６ａが一体に形成される。したがって，１次減速装置６は，クランクケース２とトルクコンバータＴとの間に配置される。
【００３１】
ポンプ羽根車４０には，タービン羽根車４１の背面を覆うサイドカバー４８が一体的に連設され，このサイドカバー４８とタービン軸５０との間にバックロード伝達用の一方向クラッチ４９が介裝される。これによりタービン軸５０からポンプ羽根車４０側へのバックロードの伝達が可能となる。
【００３２】
次に，この実施例の作用について説明する。
【００３３】
入力回転数依存型一方向クラッチＣにおいては，通常，図３に示すように，戻しばね２５が各スプラグ２３の周方向溝部２６ａに係合しながら，第１係合面２７をクラッチアウタ２０の円筒部２０ａ内周面に押圧しており，これに伴い第２係合面２８はクラッチインナ２１の円筒部２１ａ外周面から引き離される。これが一方向クラッチＣの非接続状態である。エンジンＥのアイドリング時には，この状態が維持され，クラッチアウタ２０の回転はクラッチインナ２１に伝達されない。
【００３４】
車両を発進すべくクランク軸１の回転数を上げと，それと共にクラッチアウタ２０及びスプラグ２３，２３…の回転数が上昇し，各スプラグ２３の重心Ｇに加わる遠心力が増加するため，各スプラグ２３は，戻しばね２５の反発力に抗して重心Ｇを半径方向外方へ移動させるようにクラッチアウタ２０の円筒部２０ａ内周面を転がって，図６に示すように，距離Ｌ１の部分を立ち上がらせ，第２係合面２８をクラッチインナ２１の円筒部２１ａ外周面に軽く接触させ，それら接触面相互を適当に滑らせながらクラッチアウタ２０の回転トルクをクラッチインナ２１に伝達し始める。この状態が半接続状態である。
【００３５】
クランク軸１の回転数が更に上昇すると，各スプラグ２３の重心Ｇに加わる遠心力の更なる増加により，各スプラグ２３は，距離Ｌ１の部分を更に立ち上がらせるため，第１係合面２７はクラッチアウタ２０の円筒部２０ａ内周面と，第２係合面２８はクラッチインナ２１の円筒部２１ａ外周面とそれぞれロック係合状態に入る。この状態が接続状態であり，クラッチアウタ２０からスプラグ２３，２３…を介してクラッチインナ２１にロス無く動力伝達することができる。
【００３６】
入力回転数依存型一方向クラッチＣの接続状態に伴い，クランク軸１の回転がポンプ羽根車４０に伝達されると，トルクコンバータＴ内の作動オイルが，ポンプ羽根車４０の外周側から，タービン羽根車４１及びステータ羽根車４２を順次経てポンプ羽根車４０の内周側に戻るようにトルクコンバータＴ内を循環して，ポンプ羽根車４０の回転トルクをタービン羽根車４１に伝達し，タービン軸５０から１次減速装置６を駆動するようになる。この間，ポンプ羽根車４０及びタービン羽根車４１間でトルクの増幅作用が生ずれば，それに伴う反力がステータ羽根車４２に負担され，ステータ羽根車４２は，フリーホイール４５のロック作用により固定のステータ軸４４に支持される。
【００３７】
タービン軸５０から１次減速装置６が駆動されると，その駆動トルクは，ミッション５のミッション入力軸１０へと伝達される。このときドグクラッチ１４がオン位置にあれば，ミッション入力軸１０の駆動トルクは，駆動及び被動ギヤ１２，１３，ミッション出力軸１１を順次経て２次減速装置１６へと伝達され，図示しない自動二輪車の後輪を駆動することになる。
【００３８】
ところで，入力回転数依存型一方向クラッチＣの半接続状態の期間は，一般の遠心クラッチの場合に比して短いので，これが接続状態に入ったとき比較的大きなトルクショックがクラッチインナ２１からトルクコンバータＴに伝達されるが，このような場合，トルクコンバータＴは，ポンプ羽根車４０及びタービン羽根車４１間を滑らせてトルク緩衝機能を発揮し，上記トルクショックを吸収する。したがって，半接続状態の期間が短い一方向クラッチＣを用いても，クランク軸１の回転数に応じたスムーズな発進が可能となる。
【００３９】
しかも，この入力回転数依存型一方向クラッチＣは，クラッチアウタ２０，クラッチインナ２１，スプラグ２３及び戻しばね２５を構成要素とするので，部品点数が遠心クラッチに比べて非常に少なく，構成が簡単であり，したがってその低廉化により動力伝達装置Ｍのコスト低減を大いに図ることができる。
【００４０】
車両の減速時，バックロードが１次減速装置６からタービン軸５０に伝達されると，一方向クラッチ４９が接続状態となって，タービン軸５０及びサイドカバー４８間を直結するので，上記バックロードはタービン軸５０からサイドカバー４８を介してポンプ羽根車４０へ，さらに入力回転数依存型一方向クラッチＣのクラッチインナ２１へと伝達される。すると，一方向クラッチ３５も接続状態となるので，クラッチインナ２１に伝達されたバックロードは，クラッチアウタ２０を経てクランク軸１に伝達される。したがって，タービン羽根車４１及びポンプ羽根車４０間に滑りを起こさせず，またクラッチインナ２１クラッチアウタ２０間でも滑りを起こさせることがなく，良好なエンジンブレーキ効果を得ることができる。
【００４１】
次に，図８及び図９により，入力回転数依存型一方向クラッチＣの変形例について説明する。
【００４２】
この一方向クラッチＣは，クラッチアウタ２０の円筒部２０ａと，クラッチインナ２１の円筒部２１ａとの間に，内輪５１及びそれを囲繞する外輪５２が配設される。これら内輪５１及び外輪５２は，多数の保持孔５３，５４をそれぞれ備えており，これら保持孔５３，５４によって，クラッチアウタ２０及びクラッチインナ２１の円筒部２０ａ，２１ａ間に介裝される多数の繭形スプラグ５５，５５…の半径方向両端部が揺動可能に保持される。内輪５１及び外輪５２は，これらの一方の相対回転時にはスプラグ５５，５５…に傾斜姿勢を与えて，スプラグ５５，５５…をクラッチアウタ２０及びクラッチインナ２１の円筒部２０ａ，２１ａの対向周面に対して非係合の状態となし（非接続状態，図８参照），内輪５１及び外輪５２の他方の相対回転時には，スプラグ５５，５５…に起立姿勢を与えてクラッチアウタ２０及びクラッチインナ２１の円筒部２０ａ，２１ａの対向周面に対してロック係合の状態となす（接続状態，図９参照）。
【００４３】
外輪５２には，その外周面から半径方向外方に突出する回り止め爪５６が設けられ，これがクラッチアウタ２０の円筒部２０ａ内面の回り止め溝５７に係合される。したがって，外輪５２は，常にスプラグ５５，５５…及び内輪５１を伴ってクラッチアウタ２０と一体回転するようになっている。
【００４４】
内輪５１及び外輪５２間には，スプラグ５５，５５…を相互に弾力的に連結する弾性リング６３が配設される。
【００４５】
また内輪５１には，遠心重錘５８が枢軸５９を介して連結され，その重錘部５８ａを半径方向に揺動自在とすると共に，この遠心重錘５８に設けた長孔６０に外輪５２に固着された連結ピン６１が嵌合される。この遠心重錘５８は，その重錘部５８ａを半径方向内方へ揺動させると，スプラグ５５，５５…に傾斜姿勢を与える方向に内輪５１及び外輪５２が相対回転し，重錘部５８ａを半径方向外方へ揺動させると，スプラグ５５，５５…に起立姿勢を与える方向に内輪５１及び外輪５２が相対回転するようになっている。その重錘部５８ａが半径方向内方に向かうように遠心重錘５８を付勢する戻しばね６２が枢軸５９に装着される。
【００４６】
その他の構成は，上記実施例と同様である。
【００４７】
而して，この一方向クラッチＣでは，通常，図８に示すように，戻しばね６２の付勢力により遠心重錘５８が半径方向内方に揺動され，それに伴う内輪５１及び外輪５２の相対回転によりスプラグ５５，５５…は傾斜姿勢に保持されるので，一方向クラッチＣは非接続状態となっている。エンジンＥのアイドリング時には，この状態が維持され，クラッチアウタ２０の回転はクラッチインナ２１に伝達されない。。
【００４８】
車両を発進すべくクランク軸１の回転数を上げと，クラッチアウタ２０，外輪５２，内輪５１，スプラグ５５，５５…及び遠心重錘５８の回転数の上昇に伴い，遠心重錘５８の重錘部５８ａに加わる遠心力が増加するため，遠心重錘５８は，重錘部５８ａを半径方向外方へ移動させるように，戻しばね６２の反発力に抗して枢軸５９周りに揺動し，内輪５１及び外輪５２に，先刻とは反対方向に相対回転させて，スプラグ５５，５５…に起立姿勢を与え，一方向クラッチＣを接続状態にする。したがって，クラッチアウタ２０からスプラグ５５，５５…を介してクラッチインナ２１にロス無く動力伝達することができる。
【００４９】
この場合も，非接続状態から接続状態に移行する間の半接続状態の期間は極めて短く，接続状態となったときトルクショックが発生するが，このトルクは後段のトルクコンバータＴにおいて吸収されるので，車両のスムーズな発進を達成する。
【００５０】
本発明は上記各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，トルクコンバータＴを，ポンプ羽根車及びタービン羽根車を備えた流体継手で置き換えることもでき，またばねを用いた他のトルクダンパで置き換えることもできる。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように本発明の第１の特徴によれば，入力回転数依存型のクラッチを，部品点数が少なく構成の簡単な一方向クラッチで構成することができ，したがってその低廉化により動力伝達装置のコスト低減を図ることができる。
【００５２】
また本発明の第２の特徴によれば，前記一方向クラッチの出力側の伝動経路に，該クラッチの接続時に生ずるトルクショックを吸収するトルク緩衝手段を介裝したので，前記一方向クラッチの接続時にトルクショックが発生しても，これをトルク緩衝手段の緩衝機能によって吸収して，スムーズな動力伝達を可能にする。
【００５３】
さらに本発明の第３の特徴によれば，前記トルク緩衝手段を，前記一方向クラッチの出力側に連なるポンプ羽根車と，負荷側に連なるタービン羽根車とを備える流体伝動装置で構成したので，前記一方向クラッチで発生したトルクショックを，ポンプ羽根車及びタービン羽根車間の滑りにより効果的吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動力伝達装置を備えた自動二輪車用パワーユニットの縦断面図。
【図２】上記動力伝達装置の要部拡大図。
【図３】図２の３−３線断面図（入力回転数依存型一方向クラッチの非接続状態を示す）。
【図４】図２の４−４線展開図。
【図５】図４におけるリテーナの要部斜視図。
【図６】上記一方向クラッチの半接続状態を示す作用説明図。
【図７】上記一方向クラッチの変形例を非接続状態で示す，図３に対応した断面図。
【図８】上記一方向クラッチの変形例を非接続状態で示す，図３に対応した断面図。
【図９】この一方向クラッチの接続状態を示す作用説明図。
【符号の説明】
Ｃ・・・・・入力回転数依存型一方向クラッチ
Ｍ・・・・・動力伝達装置
Ｔ・・・・・トルク緩衝手段，流体伝動装置（トルクコンバータ）
１・・・・・入力軸（クランク軸）
２０・・・・クラッチアウタ
２０ａ・・・円筒部
２０ｂ・・・ボス部
２１・・・・クラッチインナ
２１ａ・・・円筒部
２３・・・・スプラグ
３５・・・・一方向クラッチ
４０・・・・ポンプ羽根車
４１・・・・タービン羽根車
４８・・・・サイドカバー
４９・・・・一方向クラッチ
５０・・・・タービン軸
５５・・・・スプラグ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power transmission device including an input rotational speed dependent clutch that is connected when the rotational speed of an input shaft exceeds a predetermined value and transmits rotational torque of the input shaft to a load side.
[0002]
[Prior art]
In a conventional power transmission device, a centrifugal clutch (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-215131) in which a multi-plate friction clutch and a centrifugal mechanism are combined as an input rotation speed-dependent clutch, A shoe type that is pressed against the peripheral surface by centrifugal force is widely used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional centrifugal clutch has a relatively large number of parts and is expensive, it is difficult to reduce the cost of the power transmission device.
[0004]
The present invention has been made in view of such circumstances, and can reduce the cost of a power transmission device by making it possible to configure a rotational speed-dependent clutch as an inexpensive one-way clutch using a sprag. For the purpose.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a power supply including an input rotational speed dependent clutch that is connected when the rotational speed of the input shaft exceeds a predetermined value and transmits the rotational torque of the input shaft to the load side. in transmission, the clutch, the clutch outer which has a cylindrical portion on the outer periphery and having an input shaft and a boss portion connected to one of the load side to the inner circumference, the cylindrical portion that will be placed in the cylindrical portion of the clutch outer A clutch inner connected to the other of the input shaft and the load side, and the cylindrical portion of the clutch outer and the opposed peripheral surface of the cylindrical portion of the clutch inner, and the rotational speed of the input shaft exceeds a predetermined value. while composed of a one-way clutch comprising a plurality of sprags for locking engagement with the opposing circumferential surface, the cylindrical portion of the clutch inner, which surrounds the boss portion of the clutch outer Disposed in the cylindrical portion of the clutch inner and between the opposed circumferential surfaces of the boss portion of the clutch outer, that the one-way clutch that allows the transmission of back loading to the input shaft from the load side is Kai裝 first One feature. The input shaft corresponds to the crankshaft 1 in an embodiment of the present invention described later.
[0006]
According to the first feature, the input speed dependent clutch can be configured with a simple one-way clutch having a small number of parts, and therefore the cost of the power transmission device can be reduced by reducing the cost. Can do.
[0007]
According to the present invention, in addition to the first feature, a torque buffer means for absorbing a torque shock generated when the clutch is connected is interposed in the transmission path on the output side of the one-way clutch. And The torque buffer means corresponds to a torque converter T in an embodiment of the present invention described later.
[0008]
According to the second feature, even if the one-way clutch generates a torque shock at the time of connection, it can be absorbed by the buffer function of the torque buffer means and smooth power transmission can be performed.
[0009]
In addition to the second feature of the present invention, the torque buffering means comprises a fluid transmission device comprising a pump impeller connected to the output side of the one-way clutch and a turbine impeller connected to the load side. Is the third feature. The fluid transmission device corresponds to a torque converter T in an embodiment of the present invention described later.
[0010]
According to the third feature, the torque shock generated by the one-way clutch can be effectively absorbed by the slip between the pump impeller and the turbine impeller of the fluid transmission device.
[0011]
In addition to the third feature of the present invention, the fluid transmission device is integrally coupled to the turbine impeller and a side cover integrally connected to the pump impeller and covering the rear surface of the turbine impeller. A turbine shaft is provided, and a one-way clutch that allows transmission of a backload from the turbine shaft to the side cover is interposed between the side cover and the turbine shaft. It is characterized by.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below based on one embodiment of the present invention shown in the accompanying drawings.
[0013]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a motorcycle power unit equipped with a power transmission device of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the power transmission device, and FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. FIG. 4 is a developed view taken along line 4-4 of FIG. 2, FIG. 5 is a perspective view of the main part of the retainer in FIG. 4, and FIG. 6 is a half-connected state of the one-way clutch. FIG. 7 is an operation explanatory diagram showing the connected state of the one-way clutch, FIG. 8 is a sectional view corresponding to FIG. 3, showing a modified example of the one-way clutch in a non-connected state, and FIG. It is operation | movement explanatory drawing which shows the connection state of this one-way clutch.
[0014]
First, in FIG. 1, a motorcycle power unit P includes an engine E that supports a crankshaft 1 arranged in the left-right direction of a vehicle on a crankcase 2 via a pair of left and right bearings 3, 3 ′, and a crankcase 2. And a mission 5 housed in a mission case 4 that is integrally provided. At the right end of the crankshaft 1 projecting out of the crankcase 2, there is provided an input rotation speed dependent one-way clutch C and a torque converter T connected to the output side of the clutch C. The transmission 5 is connected to the output side of T via the primary reduction gear 6. The one-way clutch C and the torque converter T are covered with a case side cover 7 joined to the side surface of the crankcase 2. The crankshaft 1 is also supported by the case side cover 48 via the bearing 8.
[0015]
In the above, the input rotation speed dependent one-way clutch C, the torque converter T, the primary reduction gear 6 and the transmission 5 constitute the power transmission device M in cooperation.
[0016]
The mission 5 includes a mission input shaft 10 and a mission output shaft 11 that are supported by the mission case 4 in parallel with the crankshaft 1, a drive gear 12 that is rotatably supported by the mission input shaft 10, and a mission output shaft 11. A driven gear 13 that is splined and meshed with the drive gear 12, a dog clutch 14 that turns on / off between the mission input shaft 10 and the drive gear 12, and a shift device 15 that operates the dog clutch 14 on and off are configured. .
[0017]
A driven gear 6b of the primary speed reducer 6 is coupled to the right end of the mission input shaft 10, and a secondary speed reducer 16 for driving a rear wheel (load) (not shown) is coupled to the left end of the mission output shaft 11. The A kick starter gear train 17 is provided between the mission input shaft 10 and the mission output shaft 11.
[0018]
A rotor 18 a of the generator 18 is attached to the left end portion of the crankshaft 1.
[0019]
The input speed dependent one-way clutch C will be described in detail with reference to FIGS.
[0020]
The one-way clutch C is capable of rotating relative to the crankshaft 1 via a bearing 22 by disposing a clutch outer 20 that splines a boss 20b to the crankshaft 1 and a cylindrical portion 21a in the cylindrical portion 20a of the clutch outer 20. A plurality of sprags 23, 23... Interposed between the opposed circumferential surfaces of the cylindrical portion 20 a of the clutch outer 20 and the cylindrical portion 21 a of the clutch inner 21. The retainers 24 that hold the sprags 23, 23 ... and the return spring 25 that urges the sprags 23, 23 ... radially outward, that is, toward the cylindrical portion 20a of the clutch outer 20.
[0021]
As clearly shown in FIGS. 3 and 4, the return spring 25 bends the elastic wire into a circular shape, and urges all the sprags 23, 23... . Each sprag 23 is provided with a spring groove 26 with which the return spring 25 is engaged. The spring groove 26 includes a circumferential groove 26a that can be fitted to the outer peripheral surface of the return spring 25, and a radial groove 26b that is bent radially outward from the front end (front side in the clutch outer rotation direction R) of the circumferential groove 26a. And are provided.
[0022]
Each sprag 23 is provided with a first engagement surface 27 that faces the inner peripheral surface of the cylindrical portion 20 a of the clutch outer 20 and a second engagement surface 28 that faces the outer peripheral surface of the clutch inner 21. The first engagement surface 27 has an arc shape so that it can roll on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 20 a of the clutch outer 20, and the second engagement surface 28 has a substantially L-shaped bent middle portion along the spring groove 26. It has a letter shape. The distance L1 between the first and second engaging surfaces 27, 28 facing each other in the direction along the circumferential groove 26a is greater than the distance L2 between the opposed peripheral surfaces of the cylindrical portions 20a, 21a of the clutch outer 20 and the clutch inner 21. The distance L3 between the engaging surfaces 27 and 28 that are large and face each other in the direction along the radial groove 26b is set smaller than the distance L2 between the opposed peripheral surfaces.
[0023]
The retainer 24 bends the wire in a zigzag manner and bends it into a circle, and regulates the arrangement interval of the sprags 23, 23... By alternately passing between the sprags 23, 23. It is like that. Both ends of the wire constituting the retainer 24 are abutted against each other and then bent outward in the radial direction to form a detent pawl 29. The detent pawl 29 is provided on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 20a of the clutch outer 20. It is inserted into the formed anti-rotation groove 30. By doing so, the retainer 24 rotates together with the clutch outer 20 with all the sprags 23, 23.
[0024]
Further, each sprag 23 is provided with a lightening hole 31 at a position offset from the central portion thereof toward the radial groove portion 26b, so that the center of gravity G of the sprag 23 is opposite to the radial groove portion 26b from the central portion of the sprag 23. Set to the point offset to the side.
[0025]
As shown in FIG. 2, a pair of side plates 32, 32 'facing the left and right side surfaces of all the sprags 23, 23... Are attached to the clutch outer 20 by retaining rings 33, and each sprag 23 is moved in the axial direction. Restrained.
[0026]
The cylindrical portion 21a of the clutch inner 21 is disposed so as to surround the boss 20b of the clutch outer 20, and a one-way clutch 35 for transmitting the backload is interposed between the opposed peripheral surfaces of the cylindrical portion 21a and the boss 20b. I will be deceived. As a result, transmission of the backload from the clutch inner 21 to the clutch outer 20 side becomes possible.
[0027]
Next, the torque converter T will be described with reference to FIGS.
[0028]
The torque converter T is disposed closer to the crankcase 2 than the input rotation speed dependent one-way clutch C. The torque converter T includes a pump impeller 40 integrally coupled to the clutch inner 21, a turbine impeller 41 disposed opposite thereto, and a stator impeller disposed between the impellers 40, 41. 42, and the inside is filled with hydraulic oil.
[0029]
The stator impeller 42 is connected via a free wheel 45 to a stator shaft 44 that is fitted to the outer periphery of the crankshaft 1 via a bearing 43 so as to be relatively rotatable, and the stator shaft 44 has a flange 44a formed at the left end thereof. Is fixed to the crankcase 2 with bolts 46.
[0030]
The turbine shaft 50 integrally coupled to the turbine impeller 41 is supported by the stator shaft 44 via a bearing 47, and the drive gear 6a of the primary reduction gear 6 is integrally formed at the left end portion of the turbine shaft 50. Is done. Therefore, the primary reduction gear 6 is disposed between the crankcase 2 and the torque converter T.
[0031]
A side cover 48 that covers the rear surface of the turbine impeller 41 is integrally connected to the pump impeller 40, and a one-way clutch 49 for backload transmission is interposed between the side cover 48 and the turbine shaft 50. Is done. Thereby, transmission of the backload from the turbine shaft 50 to the pump impeller 40 side becomes possible.
[0032]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[0033]
In the input rotation speed-dependent one-way clutch C, as shown in FIG. 3, the return spring 25 is normally engaged with the circumferential groove 26 a of each sprag 23, and the first engagement surface 27 is moved to the clutch outer 20. Pressing against the inner peripheral surface of the cylindrical portion 20 a, the second engagement surface 28 is pulled away from the outer peripheral surface of the cylindrical portion 21 a of the clutch inner 21. This is the non-connected state of the one-way clutch C. This state is maintained when the engine E is idling, and the rotation of the clutch outer 20 is not transmitted to the clutch inner 21.
[0034]
When the rotational speed of the crankshaft 1 is increased to start the vehicle, the rotational speed of the clutch outer 20 and the sprags 23, 23,... Increases, and the centrifugal force applied to the center of gravity G of each sprag 23 increases. 23 rolls around the inner peripheral surface of the cylindrical portion 20a of the clutch outer 20 so as to move the center of gravity G outward in the radial direction against the repulsive force of the return spring 25. As shown in FIG. The second engagement surface 28 is lightly brought into contact with the outer peripheral surface of the cylindrical portion 21a of the clutch inner 21, and the rotational torque of the clutch outer 20 starts to be transmitted to the clutch inner 21 while appropriately sliding the contact surfaces. This state is a semi-connected state.
[0035]
When the rotational speed of the crankshaft 1 further increases, each sprag 23 further raises the portion of the distance L1 due to a further increase in the centrifugal force applied to the center of gravity G of each sprag 23. The inner peripheral surface of the cylindrical portion 20a of the outer 20 and the second engagement surface 28 enter a locked engagement state with the outer peripheral surface of the cylindrical portion 21a of the clutch inner 21, respectively. This state is a connected state, and power can be transmitted from the clutch outer 20 to the clutch inner 21 via the sprags 23, 23.
[0036]
When the rotation of the crankshaft 1 is transmitted to the pump impeller 40 in accordance with the connected state of the input rotation speed dependent one-way clutch C, the working oil in the torque converter T is transferred from the outer peripheral side of the pump impeller 40 to the turbine. It circulates in the torque converter T so as to return to the inner peripheral side of the pump impeller 40 through the impeller 41 and the stator impeller 42 in order, and transmits the rotational torque of the pump impeller 40 to the turbine impeller 41, From 50, the primary reduction gear 6 is driven. During this time, if a torque amplifying action is generated between the pump impeller 40 and the turbine impeller 41, the accompanying reaction force is borne by the stator impeller 42, and the stator impeller 42 is fixed by the locking action of the free wheel 45. It is supported by the stator shaft 44.
[0037]
When the primary reduction gear 6 is driven from the turbine shaft 50 , the driving torque is transmitted to the mission input shaft 10 of the mission 5. At this time, if the dog clutch 14 is in the ON position, the drive torque of the mission input shaft 10 is transmitted to the secondary reduction gear 16 via the drive and driven gears 12 and 13 and the mission output shaft 11 in order, and is not shown in FIG. The rear wheels will be driven.
[0038]
By the way, since the period of the half-connected state of the input rotational speed dependent one-way clutch C is shorter than that of a general centrifugal clutch, a relatively large torque shock is generated from the clutch inner 21 when it enters the connected state. In such a case, the torque converter T slides between the pump impeller 40 and the turbine impeller 41 to exhibit a torque buffer function and absorb the torque shock. Therefore, even when the one-way clutch C having a short semi-connected state is used, it is possible to start smoothly according to the rotation speed of the crankshaft 1.
[0039]
Moreover, the input rotation speed dependent one-way clutch C includes the clutch outer 20, the clutch inner 21, the sprag 23, and the return spring 25 as constituent elements, so that the number of parts is very small compared to the centrifugal clutch, and the structure is simple. Therefore, the cost reduction of the power transmission device M can be greatly achieved by the low cost.
[0040]
When the vehicle is decelerated, when the backload is transmitted from the primary speed reducer 6 to the turbine shaft 50 , the one-way clutch 49 is connected and the turbine shaft 50 and the side cover 48 are directly connected. Is transmitted from the turbine shaft 50 through the side cover 48 to the pump impeller 40 and further to the clutch inner 21 of the input rotation speed dependent one-way clutch C. Then, the one-way clutch 35 is also in a connected state, so that the backload transmitted to the clutch inner 21 is transmitted to the crankshaft 1 via the clutch outer 20. Therefore, no slip is caused between the turbine impeller 41 and the pump impeller 40, and no slip is caused between the clutch inner 21 and the clutch outer 20, and a good engine braking effect can be obtained.
[0041]
Next, a modified example of the input rotation speed dependent one-way clutch C will be described with reference to FIGS.
[0042]
In the one-way clutch C, an inner ring 51 and an outer ring 52 surrounding the inner ring 51 are disposed between the cylindrical portion 20a of the clutch outer 20 and the cylindrical portion 21a of the clutch inner 21. The inner ring 51 and the outer ring 52 are provided with a large number of holding holes 53 and 54, respectively, and a large number of these are interposed between the cylindrical parts 20 a and 21 a of the clutch outer 20 and the clutch inner 21 by the holding holes 53 and 54. The both ends in the radial direction of the hook-shaped sprags 55, 55. The inner ring 51 and the outer ring 52 impart an inclined posture to the sprags 55, 55... During the relative rotation of one of them, so that the sprags 55, 55. When the inner ring 51 and the outer ring 52 rotate relative to each other, the sprags 55, 55,... The cylinders 20a and 21a are brought into a lock engagement state with respect to the opposing peripheral surfaces (connected state, see FIG. 9).
[0043]
The outer ring 52 is provided with a detent claw 56 that protrudes radially outward from the outer peripheral surface thereof, and this is engaged with a detent groove 57 on the inner surface of the cylindrical portion 20 a of the clutch outer 20. Therefore, the outer ring 52 always rotates integrally with the clutch outer 20 with the sprags 55, 55... And the inner ring 51.
[0044]
Between the inner ring 51 and the outer ring 52, an elastic ring 63 that elastically connects the sprags 55, 55.
[0045]
Further, a centrifugal weight 58 is connected to the inner ring 51 via a pivot 59, and the weight portion 58 a is swingable in the radial direction, and a long hole 60 provided in the centrifugal weight 58 is connected to the outer ring 52. The fixed connection pin 61 is fitted. When the weight part 58a is swung radially inward, the centrifugal weight 58 causes the inner ring 51 and the outer ring 52 to rotate relative to each other in a direction in which the sprags 55, 55. When rocking outward in the radial direction, the inner ring 51 and the outer ring 52 are rotated relative to each other in a direction in which the sprags 55, 55,. A return spring 62 that biases the centrifugal weight 58 is attached to the pivot 59 so that the weight portion 58a is directed radially inward.
[0046]
Other configurations are the same as those in the above embodiment.
[0047]
Thus, in the one-way clutch C, as shown in FIG. 8, the centrifugal weight 58 is normally swung radially inward by the urging force of the return spring 62, and the relative rotation between the inner ring 51 and the outer ring 52 associated therewith. Since the sprags 55, 55... Are held in an inclined posture by the rotation, the one-way clutch C is in a disconnected state. This state is maintained when the engine E is idling, and the rotation of the clutch outer 20 is not transmitted to the clutch inner 21. .
[0048]
When the number of revolutions of the crankshaft 1 is increased to start the vehicle, the weight of the centrifugal weight 58 increases as the number of revolutions of the clutch outer 20, outer ring 52, inner ring 51, sprags 55, 55. Since the centrifugal force applied to the portion 58a increases, the centrifugal weight 58 swings around the pivot 59 against the repulsive force of the return spring 62 so as to move the weight portion 58a radially outward. The inner ring 51 and the outer ring 52 are rotated relative to each other in the opposite direction to give the standing posture to the sprags 55, 55, and the one-way clutch C is brought into a connected state. Therefore, power can be transmitted from the clutch outer 20 to the clutch inner 21 via the sprags 55, 55.
[0049]
Also in this case, the period of the semi-connection state during the transition from the non-connection state to the connection state is extremely short, and torque shock occurs when the connection state is established. However, this torque is absorbed by the torque converter T at the subsequent stage. , Achieve a smooth start of the vehicle.
[0050]
The present invention is not limited to the above embodiments, and various design changes can be made without departing from the scope of the invention. For example, the torque converter T can be replaced with a fluid coupling including a pump impeller and a turbine impeller, or can be replaced with another torque damper using a spring.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the first feature of the present invention, the input rotation speed dependent clutch can be constituted by a simple one-way clutch having a small number of parts, and therefore the power transmission device can be reduced due to its low cost. The cost can be reduced.
[0052]
According to the second feature of the present invention, since the torque buffer means for absorbing the torque shock generated when the clutch is connected is interposed in the transmission path on the output side of the one-way clutch. Even if a torque shock occurs sometimes, it is absorbed by the buffering function of the torque buffering means, enabling smooth power transmission.
[0053]
Further, according to the third feature of the present invention, the torque buffering means is constituted by a fluid transmission device including a pump impeller connected to the output side of the one-way clutch and a turbine impeller connected to the load side. Torque shock generated by the one-way clutch can be effectively absorbed by slipping between the pump impeller and the turbine impeller.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a motorcycle power unit including a power transmission device according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the power transmission device.
3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 of FIG. 2 (showing a non-connected state of an input rotation speed dependent one-way clutch).
4 is a development view taken along line 4-4 of FIG. 2;
5 is a perspective view of the main part of the retainer in FIG. 4;
FIG. 6 is an operation explanatory view showing a half-connected state of the one-way clutch.
7 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3, showing a modification of the one-way clutch in a disconnected state.
FIG. 8 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3, showing a modification of the one-way clutch in a disconnected state.
FIG. 9 is an operation explanatory view showing a connected state of the one-way clutch.
[Explanation of symbols]
C: Input speed dependent one-way clutch M: Power transmission device T: Torque buffering means, fluid transmission device (torque converter)
1 ... Input shaft (crankshaft)
20 .... Clutch outer
20a ... cylindrical part
20b ... Boss part 21 ... Clutch inner
21a ... cylindrical portion 23 ... sprag
35... One-way clutch
40 ... Pump impeller
41 ... Turbine impeller
48 ... Side cover
49... One-way clutch
50 ... Turbine shaft 55 ... Sprag

Claims

In a power transmission device including an input rotational speed dependent clutch (C) that is connected when the rotational speed of the input shaft (1) exceeds a predetermined value and transmits rotational torque of the input shaft (1) to the load side. ,
The clutch, an input shaft (1) and the clutch outer which has a cylindrical portion (20a) on the outer circumference and having the inner peripheral bosses (20b) communicating with one of the load side (20), of the clutch outer (20) has the cylindrical portion cylindrical portion that will be placed in (20a) (21a), the input shaft (1) clutch inner (21) connecting to the other and the load side, the cylindrical portion of the clutch outer (20) ( 20a) and a clutch inner (21) interposed between the opposed peripheral surfaces of the cylindrical portion (21a), and when the rotational speed of the input shaft (1) becomes a predetermined value or more, a plurality of lock engagement with the opposed peripheral surface While comprising a one-way clutch (C) consisting of sprags (23, 55) ,
The cylindrical portion (21a) of the clutch inner (21) is disposed so as to surround the boss portion (20b) of the clutch outer (20), and the cylindrical portion (21a) of the clutch inner (21) and the clutch A one-way clutch (35) allowing transmission of a backload from the load side to the input shaft (1) is interposed between the opposed peripheral surfaces of the boss portion (20b) of the outer (20). A power transmission device.

The power transmission device according to claim 1,
A power transmission device characterized in that a torque buffer means (T) for absorbing a torque shock generated when the clutch (C) is connected is interposed in a transmission path on the output side of the one-way clutch (C).

The power transmission device according to claim 2,
The torque buffer means is constituted by a fluid transmission device (T) including a pump impeller (40) connected to the output side of the one-way clutch (C) and a turbine impeller (41) connected to the load side. Characteristic power transmission device.

The power transmission device according to claim 3,
The fluid transmission device (T) is integrally connected to the pump impeller (40) so as to be integrated with the turbine impeller (41) and a side cover (48) that covers the rear surface of the turbine impeller (41). A turbine shaft (50) coupled to the turbine shaft (50), and a back cover from the turbine shaft (50) to the side cover (48) between the side cover (48) and the turbine shaft (50). A power transmission device characterized by interposing a one-way clutch (49) that allows transmission of a load.