JP4451245B2 - 伝動装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転軸上にタービン羽根車、ポンプ羽根車およびステータ羽根車が支持されるトルクコンバータに作動油を供給する供給油路と、前記トルクコンバータから排出される作動油を導く排出油路とが、前記回転軸の軸方向に延びるとともに相互に間隔をあけて該回転軸に設けられる伝動装置の改良に関する。

エンジンのクランクシャフトおよび変速機間に、タービン羽根車、ポンプ羽根車およびステータ羽根車が前記クランクシャフト上に配置されるようにしてトルクコンバータが介設され、クランクシャフトには、トルクコンバータに作動油を供給する供給油路と、トルクコンバータから排出される作動油を導く排出油路とが、相互に間隔をあけて同軸に設けられるようにした小型車両用伝動装置が、たとえば特許文献１等で既に知られている。
特開２０００−２１３６２７号公報

ところが上記従来のものでは、トルクコンバータのポンプ羽根車はクランクシャフトの供給油路側に配置され、タービン羽根車は排出油路側に配置されており、供給油路からトルクコンバータ側に作動油路を導く油路が供給油路に直角に連なるようにしてクランクシャフトに設けられ、またトルクコンバータから排出油路側に作動油を導く油路が排出油路に直角に連なるようにしてクランクシャフトに設けられている。したがって作動油は、供給油路からトルクコンバータ側に流通方向を９０度変化させ、またトルクコンバータから排出油路に流通方向を９０度変化させて流れることになり、作動油の流通抵抗が比較的大きくなる。しかもトルクコンバータに対する補機の配置を変えると、作動油の通路が複雑となり、伝動装置の大型化を招くことになる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、トルクコンバータの前後の作動油の流れを円滑化して流通抵抗を抑え、トルクコンバータの伝達効率向上に寄与することを可能とし、しかも配置の自由度を高め得るようにした伝動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、回転軸上に回転軸上にタービン羽根車、ポンプ羽根車およびステータ羽根車が支持されるトルクコンバータを備えた伝動装置において、前記回転軸には、前記トルクコンバータに作動油を供給すべく軸方向に延びる供給油路と、前記トルクコンバータから排出される作動油を導くべく軸方向に延びる排出油路とが、軸方向に相互に間隔をあけて且つ互いに同軸に縦列するように設けられると共に、それら供給油路及び前記排出油路の互いに隣接する端部が、軸方向で両油路間に挟まれた、該回転軸の内壁部により閉じられており、前記トルクコンバータは、前記供給油路側に前記タービン羽根車が配置されるとともに前記排出油路側に前記ポンプ羽根車が配置されるようにして前記回転軸上に配設され、前記供給油路からの作動油を前記ポンプ羽根車に導く供給側傾斜油路と、前記タービン羽根車から排出される作動油を前記排出油路に導く排出側傾斜油路とが、前記回転軸の軸線に対して傾斜した軸線を各々有して前記内壁部の側方を直線状に延びるようにして、前記回転軸に設けられることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記トルクコンバータからの出力が伝達されるようにして該トルクコンバータの一側に配置されるギヤが、エンジンのクランクシャフトである前記回転軸に回転自在に支承され、前記トルクコンバータおよび前記回転軸間に介装される入力クラッチが前記トルクコンバータの他側に配置されることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の構成に加えて、ステータ羽根車および固定位置間に設けられるステータワンウエイクラッチが、前記ギヤおよび前記ポンプ羽根車間に配置されることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、供給油路から供給側傾斜油路を介してトルクコンバータに作動油が供給され、トルクコンバータから排出側傾斜油路を介して排出油路に作動油が排出されることになり、トルクコンバータの前後の作動油の流れが円滑化されるので、作動油の流通抵抗を抑え、トルクコンバータの伝達効率向上に寄与することができる。しかもトルクコンバータに対する補機の配置を変えても作動油の通路が複雑となることはなく、伝動装置の小型化を可能とすることができる。

また請求項２記載の発明によれば、トルクコンバータの両側に分かれて補機が配置されるので、クランクシャフトである回転軸への局部的な負荷集中を避けることができ、クランクシャフト自体や支持構造の必要強度を増大することを回避して伝動装置の小型化を図ることができる。

さらに請求項３記載の発明によれば、ステータ羽根車の近傍にステータワンウエイクラッチを配置し得るようにして伝動装置の小型化を図るとともに、ステータ羽根車の慣性マスを比較的小さく抑えることでステータ羽根車の空転時の作動油流通抵抗を小さく抑え、トルクコンバータの性能向上を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。

図１〜図３は本発明の一実施例を示すものであり、図１は自動二輪車の側面図、図２はパワーユニットの縦断面図、図３は図２の要部拡大図である。

先ず図１において、自動二輪車の車体フレームＦがその前端に備えるヘッドパイプ５には前輪ＷＦを軸支するフロントフォーク６が操向可能に支承され、前記車体フレームＦがその中間部に備えるピボットプレート７に後輪ＷＲを後端で軸支するスイングアーム８の前部が上下揺動可能に支承され、前記車体フレームＦが後部に備えるシートレール９に、燃料タンク１０と、該燃料タンク１０を覆う乗車用シート１１とが支持される。

エンジンＥおよび減速機Ｇから成るパワーユニットＰが、前記ピボットプレート７および前輪ＷＦ間に配置されるようにして車体フレームＦに搭載されており、前記減速機Ｇの出力軸１２から出力される動力が、チェーン式の最終減速装置１３を介して後輪ＷＲに伝達される。

図２において、エンジンＥは、クランクシャフト１５を回転自在に支承するクランクケース１６と、コネクティングロッド１７を介して前記クランクシャフト１５に連接されるピストン１８を摺動自在に嵌合せしめるシリンダボア１９を有してクランクケース１６に結合されるシリンダブロック２０と、前記ピストン１８との間に燃焼室２１を形成してシリンダブロック２０に結合されるシリンダヘッド２２とを備え、クランクシャフト１５の軸線を自動二輪車の左右方向に向けた姿勢で前記車体フレームＦに搭載される。

前記クランクシャフト１５は左右一対のメインベアリング２３，２４を介してクランクケース１６に回転自在に支承されており、前記コネクティングロッド１７の大端部１７ａは前記両メインベアリング２３，２４間でクランクピン２５を介してクランクシャフト１５に連接される。またシリンダヘッド２２には、前記燃焼室２１に連なる吸、排気ポートを開閉する吸、排気弁（図示せず）が開閉作動可能に配設されるとともに、吸、排気弁を開閉駆動するカムシャフト２６がクランクシャフト１５と平行な軸線まわりに回転自在に支承される。

クランクシャフト１５の左端には発電機２７のロータ２８が固着され、発電機２７のステータ２９はクランクケース１６の左端面に結合される左サイドカバー３０に取付けられる。またクランクケース１６、シリンダブロック２０およびシリンダヘッド２２には、シリンダボア１９の左側に配置されるようにして調時伝動室３１が形成されており、クランクシャフト１５の回転を１／２に減速してカムシャフト２６に伝達する調時伝動装置３２が調時伝動室３１に収容される。

クランクケース１６には減速機ケース３３が連設されており、この減速機ケース３３の左右両壁に、前記クランクシャフト１５と平行な軸線を有する中間軸３４および出力軸１２がそれぞれ一対のボールベアリング３５，３５；３６，３６を介して回転自在に支承される。

前記クランクケース１６の右壁から突出したクランクシャフト１５の右端部は、一次および二次減速装置３７，３８から成る減速機Ｇに、入力クラッチである遠心クラッチ４５およびトルクコンバータ４６を介して連結され、減速機Ｇおよびクランクシャフト１５間にはエンジンブレーキ用ワンウエイクラッチ４７がトルクコンバータ４６と並列に設けられる。而して前記遠心クラッチ４５、トルクコンバータ４６、エンジンブレーキ用ワンウエイクラッチ４７および一次減速装置３７を覆う右サイドカバー４８がクランクケース１６および減速機ケース３３の右端面に結合される。

前記一次減速装置３７は、トルクコンバータ４６からの出力が伝達されるようにしてクランクシャフト１５に回転自在に支承される一次減速用駆動ギヤ３９と、前記中間軸３４の右端部に固定されて前記一次減速用駆動ギヤ３９に噛合する一次減速用被動ギヤ４０とから成る。また二次減速装置３８は、減速機ケース３３内に収容されるものであり、前記中間軸３４に固定される二次減速用駆動ギヤ４１と、出力軸１２に固定されて前記二次減速用駆動ギヤ４１に噛合する二次減速用被動ギヤ４２とから成り、減速機ケース３３の左端壁から突出した出力軸１２の左端部に最終減速装置１３が連結される。

図３において、右サイドカバー４８の内面には前記クランクシャフト１５と同軸である円筒状の軸受ハウジング４８ａが一体に突設されており、軸受ハウジング４８ａ内に突入されるクランクシャフト１５の右端および軸受ハウジング４８ａ間には、シール付きボールベアリング４９が介装される。しかもクランクシャフト１５の右端を臨ませる油室５０が前記軸受ハウジング４８ａ内に形成されており、この油室５０には、油溜め５１から作動油をくみ上げるオイルポンプ５２から作動油が供給される。

クランクシャフト１５には、トルクコンバータ４６に作動油を供給する供給油路５３が、その一端を前記油室５０に通じさせるとともに他端を閉じるようにして同軸に設けられるとともに、トルクコンバータ４６から排出される作動油を導く排出油路５４が、その一端を前記供給油路５３の他端から軸方向内方に間隔をあけた位置に配置するようにして同軸に設けられ、該排出油路５４の他端はボール状の閉塞部材５５（図２参照）で閉じられ、排出油路５４にその他端寄りで連通する油路５６が、コネクティングロッド１７の大端部１７ａおよびクランクピン２５間を潤滑するための作動油を導くようにしてクランクシャフト１５に設けられる。

トルクコンバータ４６は、回転軸であるクランクシャフト１５上に支持されるタービン羽根車５７、ポンプ羽根車５８およびステータ羽根車５９を備えるものであり、前記供給油路５３側に前記タービン羽根車５７が配置されるとともに前記排出油路５４側に前記ポンプ羽根車５８が配置されるようにしてクランクシャフト１５上に配設される。而して供給油路５３及び排出油路５４は、軸方向に相互に間隔をあけて且つ互いに同軸に縦列するように配置されると共に、それら供給油路５３及び排出油路５４の互いに隣接する端部が、軸方向で両油路５３，５４間に挟まれた、クランクシャフト１５の内壁部１５ｗにより閉じられている。

ところでトルクコンバータ４６からの出力が伝達される一次減速用駆動ギヤ３９が該トルクコンバータ４６の左側に配置されてクランクシャフト１５に回転自在に支承されるのに対し、クランクシャフト１５およびトルクコンバータ４６間に介装される遠心クラッチ４５は、トルクコンバータ４６の右側に配置される。

遠心クラッチ４５は、クランクシャフト１５の右端部にスプライン結合される駆動板ハブ６１に溶接される駆動板６２と、この駆動板６２に枢軸６３…を介して揺動可能に支承される複数のクラッチシュー６４…と、各クラッチシュー６４…を縮径方向に付勢するばね力を発揮するようにして各クラッチシュー６４…間に設けられる戻しばね６５…と、各クラッチシュー６４…を囲むように配置される有底円筒状の出力ドラム６６とから構成される。

クランクシャフト１５には、その第１環状肩部１５ａに内輪の内端を当接させるボールベアリング６８が装着されており、前記内輪の外端との間に第１規制板６９を介在させるようにして前記駆動板ハブ６１がクランクシャフト１５にスプライン結合され、駆動板ハブ６１の外端との間に第２規制板７０を介在させるようにしてクランクシャフト１５に螺合されるナット７１を締めつけることにより、駆動板ハブ６１すなわち駆動板６２がクランクシャフト１５に固定される。

各クラッチシュー６４…の外周面には出力ドラム６６の内周に摺接可能な摩擦ライニング６７…が接着されており、クラッチシュー６４…の重量および戻しばね６５…のばね荷重は、クランクシャフト１５がアイドル回転数を超えた所定回転数以上で回転したときに、遠心力の作用で各クラッチシュー６４…が拡径し、摩擦ライニング６７…を出力ドラム６６の内周面に圧接するように設定されている。

トルクコンバータ４６のポンプ羽根車５８はクランクケース１６側に配置され、タービン羽根車５７はポンプ羽根車５８および前記出力ドラム６６間に配置され、ステータ羽根車５９は、クランクシャフト１５の軸線方向に沿って供給油路５３および排出油路５４間に対応する位置でポンプ羽根車５８およびタービン羽根車５７の内周部間に配置される。而してポンプ羽根車５８、タービン羽根車５７およびステータ羽根車５９間には、作動油による動力伝達のための循環油路７２が形成される。

ポンプ羽根車５８には、その外周部からタービン羽根車５７を越えて軸方向に延びる円筒状の連結部材７３が溶接されており、この連結部材７３が遠心クラッチ４５の出力ドラム６６に液密に溶接される。すなわち遠心クラッチ４５の出力ドラム６６は、トルクコンバータ４６のポンプ羽根車５８に結合されることになる。

クランクシャフト１５およびクランクケース１６間に介装される左右一対のメインベアリング２３，２４のうち右側のメインベアリング２４が備える内輪の内端はクランクシャフト１５に設けられる第２環状肩部１５ｂに当接される。一方、クランクシャフト１５の外周には、一端を前記ボールベアリング６８の外輪に当接させ得る中空のタービン軸７４が相対回転可能に嵌装されており、このタービン軸７４の他端および前記メインベアリング２４の内輪との間には、スラストニードルベアリング７５と、相対回転を不能としてクランクシャフト１５に装着されるオイルポンプ駆動ギヤ７６とが介装される。すなわちタービン軸７４は、スラストニードルベアリング７５およびボールベアリング２４間に挟まれることで軸方向の動きを規制された状態でクランクシャフト１５に相対回転可能に支承されることになる。

タービン羽根車５７の内周部が固着されるタービンハブ７７が前記タービン軸７４の一端側外周にスプライン結合されており、タービン軸７４はタービン羽根車５７とともに回転することになる。しかもタービンハブ７７および出力ドラム６６間には軸受ブッシュ７８が介装される。一次減速用駆動ギヤ３９は、前記スラストニードルベアリング７５に隣接した位置でタービン軸７４の他端部外周にスプライン結合されており、該一次減速用駆動ギヤ３９に対応する位置でタービン軸７４およびクランクシャフト１５間にはラジアルニードルベアリング７９が介装される。

ステータ羽根車５９が備えるステータボス５９ａは、タービン軸７４の外周に相対回転自在に嵌装される中空のステータ軸８２にスプライン結合され、該ステータ軸８２の軸方向移動は、前記タービンハブ７７と、前記一次減速用駆動ギヤ３９をスラストニードルベアリング７５との間に挟む第３規制板８３とで規制される。しかもポンプ羽根車５８の内周部およびステータ軸８２間には軸受ブッシュ８４が介装される。

エンジンブレーキ用ワンウエイクラッチ４７は、タービンハブ７７に一体に連設される円筒状の第１クラッチアウタ８５と、第１クラッチアウタ８５で同軸に囲繞されるようにして前記駆動板ハブ６１にスプライン結合される第１クラッチインナ８６との間に、第１クラッチアウタ８５から第１クラッチインナ８６への逆負荷の伝動を可能とすべく多数のスプラグ、ローラ等の第１クラッチ素子８７…が環状配列で介装されて成る。

一次減速用駆動ギヤ３９と、トルクコンバータ４６のポンプ羽根車５８との間には、ステータ羽根車５９および固定位置間に設けられるステータワンウエイクラッチ８８が配置される。このステータワンウエイクラッチ８８は、ステータ軸８２の左端部に結合される有底円筒状の第２クラッチアウタ８９と、ステータ軸８２を同軸に囲繞するとともに第２クラッチアウタ８９で同軸に囲繞される第２クラッチインナ９０との間に、多数のスプラグ、ローラ等の第２クラッチ素子９１…が環状配列で介装されて成るものである。

第２クラッチインナ９０に一体に設けられる係合腕部９０ａが、クランクシャフト１５と平行な軸線を有してクランクケース１６に植設されるピン９２に係合され、第２クラッチインナ９０は、クランクシャフト１５およびステータ軸８２の軸線まわりに回転不能である。また第２クラッチインナ９０の内周部は、第２クラッチアウタ８９との間に介在されるスラスト軸受板９３と、ステータ軸８２に装着される止め輪９４で支持される第４規制板９５との間に挟まれており、それにより第２クラッチインナ９０の軸方向移動が規制される。さらにステータ軸８２および第２クラッチインナ９０間には軸受ブッシュ９６が介装される。

このステータワンウエイクラッチ８８は、トルクコンバータ４６においてポンプ羽根車５８およびタービン羽根車５７間でトルクの増幅作用が生じているときの反力をステータ羽根車５９で負担しているときには、ステータ軸８２すなわちステータ羽根車５９の回転を阻止するが、前記トルクの増幅作用が生じていなければステータ羽根車５９をポンプ羽根車５８およびタービン羽根車５７と同一回転方向に空転させる働きをする。

タービン軸７４の内周およびクランクシャフト１５の外周間には、クランクシャフト１５の軸線方向に沿って排出油路５４の一端にほぼ対応した左側の供給側環状油室９７と、前記クランクシャフト１５の軸線方向に沿って供給油路５３の他端にほぼ対応した右側の排出側環状油室９８とが形成されており、タービン軸７４、ステータ軸８２およびステータボス５９ａには、供給側環状油室９７をトルクコンバータ４６内の循環油路７２の流入側に通じさせる複数の流入通路９９…が設けられるとともに、排出側環状油室９８をトルクコンバータ４６内の循環油路７２の流出側に通じさせる複数の流出通路１００…が設けられる。

しかもクランクシャフト１５には、その供給油路５３からの作動油をポンプ羽根車５８に導くべく供給油路５３の他端部および供給側環状油室９７間を結ぶ複数の供給側傾斜油路１０１…が、クランクシャフト１５の軸線に対して傾斜した軸線を有してクランクシャフト１５の前記内壁部１５ｗの側方を直線状に延びるように設けられるとともに、タービン羽根車５７から排出される作動油を排出油路５４に導くべく排出側環状油室９８および排出油路５４の一端部間を結ぶ複数の排出側傾斜油路１０２…が、クランクシャフト１５の軸線に対して傾斜した軸線を有してクランクシャフト１５の前記内壁部１５ｗの側方を直線状に延びるように設けられる。

次にこの実施例の作用について説明すると、トルクコンバータ４６は、クランクシャフト１５に設けられる供給油路５３側にタービン羽根車５７が配置されるとともにクランクシャフト１５に設けられる排出油路５４側にポンプ羽根車５８が配置されるようにしてクランクシャフト１５上に配設され、供給油路５３からの作動油をポンプ羽根車５８に導く複数の供給側傾斜油路１０１…と、タービン羽根車５７から排出される作動油を排出油路５４に導く複数の排出側傾斜油路１０２…とが、クランクシャフト１５の軸線に対して傾斜した軸線を有するようにしてクランクシャフト１５に設けられている。

したがって供給油路５３から供給側傾斜油路１０１…を介してトルクコンバータ４６に作動油が供給され、トルクコンバータ４６から排出側傾斜油路１０２…を介して排出油路５４に作動油が排出されることになり、トルクコンバータ４６の前後の作動油の流れが円滑化されるので、作動油の流通抵抗を抑え、トルクコンバータ４６の伝達効率向上に寄与することができる。しかもトルクコンバータ４６に対する補機の配置を変えても作動油の通路が複雑となることはなく、伝動装置の小型化を可能とすることができる。

またトルクコンバータ４６からの出力が伝達されるようにして該トルクコンバータ４６の左側に配置される一次減速用駆動ギヤ３９が、クランクシャフト１５に回転自在に支承され、トルクコンバータ４６およびクランクシャフト１５間に介装される遠心クラッチ４５がトルクコンバータ４６の右側に配置されるので、補機である前記一次減速用駆動ギヤ３９および前記遠心クラッチ４５がトルクコンバータ４６の両側に分かれて配置されることになり、クランクシャフト１５への局部的な負荷集中を避けることができ、クランクシャフト１５自体や支持構造の必要強度を増大することを回避して伝動装置の小型化を図ることができる。

さらにステータ羽根車５９および固定位置間に設けられるステータワンウエイクラッチ８８が、一次減速用駆動ギヤ３９およびポンプ羽根車５８間に配置されるので、ステータ羽根車５９の近傍にステータワンウエイクラッチ８８を配置し得るようにして伝動装置の小型化を図るとともに、ステータ羽根車５９の慣性マスを比較的小さく抑えることでステータ羽根車５９の空転時の作動油流通抵抗を小さく抑え、トルクコンバータ４６の性能向上を図ることができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

自動二輪車の側面図でる。 パワーユニットの縦断面図である。 図２の要部拡大図である。

１５・・・回転軸であるクランクシャフト
１５ｗ・・内壁部
３９・・・ギヤ
４５・・・入力クラッチである遠心クラッチ
４６・・・トルクコンバータ
５３・・・供給油路
５４・・・排出油路
５７・・・タービン羽根車
５８・・・ポンプ羽根車
５９・・・ステータ羽根車
８８・・・ステータワンウエイクラッチ
１０１・・供給側傾斜油路
１０２・・排出側傾斜油路

Claims (3)

1. 回転軸（１５）上にタービン羽根車（５７）、ポンプ羽根車（５８）およびステータ羽根車（５９）が支持されるトルクコンバータ（４６）を備えた伝動装置において、
   前記回転軸（１５）には、前記トルクコンバータ（４６）に作動油を供給すべく軸方向に延びる供給油路（５３）と、前記トルクコンバータ（４６）から排出される作動油を導くべく軸方向に延びる排出油路（５４）とが、軸方向に相互に間隔をあけて且つ互いに同軸に縦列するように設けられると共に、それら供給油路（５３）及び前記排出油路（５４）の互いに隣接する端部が、軸方向で両油路（５３，５４）間に挟まれた、該回転軸（１５）の内壁部（１５ｗ）により閉じられており、
   前記トルクコンバータ（４６）は、前記供給油路（５３）側に前記タービン羽根車（５７）が配置されるとともに前記排出油路（５４）側に前記ポンプ羽根車（５８）が配置されるようにして前記回転軸（１５）上に配設され、
   前記供給油路（５３）からの作動油を前記ポンプ羽根車（５８）に導く供給側傾斜油路（１０１）と、前記タービン羽根車（５７）から排出される作動油を前記排出油路（５４）に導く排出側傾斜油路（１０２）とが、前記回転軸（１５）の軸線に対して傾斜した軸線を各々有して前記内壁部（１５ｗ）の側方を直線状に延びるようにして、前記回転軸（１５）に設けられることを特徴とする伝動装置。
2. 前記トルクコンバータ（４６）からの出力が伝達されるようにして該トルクコンバータ（４６）の一側に配置されるギヤ（３９）が、エンジン（Ｅ）のクランクシャフトである前記回転軸（１５）に回転自在に支承され、前記トルクコンバータ（４６）および前記回転軸（１５）間に介装される入力クラッチ（４５）が前記トルクコンバータ（４６）の他側に配置されることを特徴とする請求項１記載の伝動装置。
3. ステータ羽根車（５９）および固定位置間に設けられるステータワンウエイクラッチ（８８）が、前記ギヤ（３９）および前記ポンプ羽根車（５８）間に配置されることを特徴とする請求項２記載の伝動装置。

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