JP4914677B2 - 車両用パワーユニットにおけるツインクラッチ式変速装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンのクランクケース内に収容される歯車変速機に、クランクシャフトの一端部から一次減速装置およびクラッチ装置を介して動力が伝達される車両用パワーユニットに関し、特に、ツインクラッチ式変速装置の改良に関する。

クラッチ装置の断・接を切換えるレバーを、該クラッチ装置を覆うクラッチカバーの外方に配置するようにした自動二輪車用のパワーユニットが、たとえば特許文献１で既に知られている。
特開２００３−３２０８６１号公報

ところで、クラッチ装置を一対の油圧クラッチから成るツイクラッチ構造とした場合、その構造上、クランクシャフトの軸線に沿う方向でクラッチ装置がクランクケースから側方に比較的大きく突出した配置とせざるを得ない。このため上記特許文献１で開示されるように、クラッチ装置の断・接を切換えるアクチュエータをクラッチ装置のさらに外方に配置した構造とすると、クランクケースから比較的大きく突出したクラッチ装置のさらに外方にアクチュエータが配置されることになり、自動二輪車の場合には、バンク角の減少につながったり、ライダーの足載せスペースの確保が困難となる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、クラッチ装置をツインクラッチ構造としつつ、クラッチ装置側へのパワーユニットの張り出しを極力抑え得るようにした車両用パワーユニットにおけるツインクラッチ式変速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、エンジンのクランクケース内に収容される歯車変速機に、クランクシャフトの一端部から一次減速装置およびクラッチ装置を介して動力が伝達される車両用パワーユニットにおいて、前記クラッチ装置がクラッチピストンを個別に有する一対の油圧クラッチで構成され、前記歯車変速機は、前記両油圧クラッチの一方に一端部が連結されて前記クランクシャフトと平行に配置される第１メインシャフトと、前記両油圧クラッチの他方に一端部が連結されて第１メインシャフトを同軸に貫通する第２メインシャフトとを有し、第２メインシャフト内には、前記両油圧クラッチのクラッチピストンに油圧を個別に作用せしめる一対の油圧路が互いに同心状に形成され、前記一対の油圧路への作動油の供給を制御する油圧制御手段が、前記クランクケースの前記クラッチ装置とは反対側の側面に結合されるエンジンカバーに取付けられる支持板に支持され、前記油圧制御手段および前記両油圧路間を結ぶ一対の連絡油路の少なくとも一方の一部が、前記エンジンカバーおよび前記支持板の取付け面間に形成されることを特徴とする。

本発明によれば、一対の油圧クラッチで構成されるクラッチ装置と、両油圧クラッチにそれぞれ一端部が連結されるとともに同軸に配置される第１および第２メインシャフトを有する歯車変速機とでツインクラッチ式変速装置が構成されるのであるが、第１メインシャフトで同軸に囲繞される第２メインシャフト内に、両油圧クラッチのクラッチピストンに油圧を個別に作用せしめる一対の油圧路が同心状に形成され、それらの油圧路に、第２メインシャフトの他端側から作動油が供給される構成としているので、パワーユニットがクラッチ装置側で側方に大きく突出することを回避することができ、自動二輪車に搭載した場合でもバンク角を比較的大きく設定することが可能となる。

その上、油圧制御手段および両油圧路間を結ぶ一対の連絡油路の少なくとも一方の一部を、容易に形成することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の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１０は本発明の一実施例を示すものであり、図１はパワーユニットの基本構成を簡略化して示す図、図２は変速装置の一部を示す縦断面図、図３は図２の右半部の拡大図、図４は図２の左半部の拡大図、図５は図２の５−５線矢視図、図６は図３の６−６線断面図、図７は第２速で走行中のシフトダウン時の第１および第２メインシャフトの回転速度の変化を示す図、図８は第２速で走行中のシフトダウン時にシンクロ手段が作動したときの動力伝達経路を示す図、図９は第２速で走行中のシフトアップ時の第１および第２メインシャフトの回転速度の変化を示す図、図１０は第２速で走行中のシフトアップ時にシンクロ手段が作動したときの動力伝達経路を示す図である。

先ず図１において、たとえば自動二輪車に搭載されるパワーユニットＰは、たとえば４気筒であるエンジンＥと、該エンジンＥの出力を変速して図示しない後輪に伝達するための変速装置Ｍとから成り、変速装置Ｍは、選択的に確立可能な複数変速段の歯車列たとえば第１〜第５速用歯車列Ｇ１〜Ｇ５を有する歯車変速機７と、前記エンジンＥおよび歯車変速機７間に設けられるクラッチ装置８とを備える。

図２をさらに併せて参照して、前記エンジンＥが備えるクランクシャフト９（図１参照）からの回転動力は、一次減速装置１１およびダンパばね１２…を介してクラッチ装置８に入力される。また前記クランクシャフト９から一次減速装置１１およびダンパばね１２…を介して伝達される動力の歯車変速機７への伝達および伝達遮断が前記クラッチ装置８で切換えられる。

エンジン本体１０が備えるクランクケース１４は、自動二輪車の進行方向前方を向いた状態で右側および左側に位置する右側壁１４ａおよび左側壁１４ｂと、右および左側壁１４ａ，１４ｂ間の中間部に配置される中間壁１４ｃとを有しており、前記歯車減速機７は左側壁１４ｂおよび中間壁１４ｃ間でクランクケース１４内に形成される変速機収容室１３に収容される。

歯車減速機７は、前記クランクシャフト９と平行な軸線を有する円筒状の第１メインシャフト１５と、軸方向相対位置を一定としつつ相対回転を可能として第１メインシャフト１５を同軸に貫通する第２メインシャフト１６と、第１および第２メインシャフト１５，１６と平行な軸線を有するカウンタシャフト１７とを備え、それらのシャフト１５〜１７はクランクケース１４で回転自在に支承される。

第２メインシャフト１６は、その一端部をクランクケース１４の右側壁１４ａから外方に突出させるとともに他端部を左側壁１４ｂから外方に突出させるようにしてクランクケース１４の右側壁１４ａ、中間壁１４ｃおよび左側壁１４ｂを回転自在に貫通する。また第１メインシャフト１５に同軸にかつ相対回転不能に結合されて第２メインシャフト１６を同軸に囲繞する伝動筒軸１８がクランクケース１４の右側壁１４ａに締結された支持リング２６を回転自在に貫通し、この伝動筒軸１８および前記支持リング２６間にボールベアリング１９が介装され、伝動筒軸１８および第２メインシャフト１６間にはニードルベアリング２０…が介装され、左側壁１４ｂおよび第２メインシャフト１６間にボールベアリング２１が介装される。第１メインシャフト１５は、クランクケース１４の中間壁１４ｃを回転自在に貫通し、中間壁１４ｃおよび第１メインシャフト１５間にはボールベアリング２２が介装され、第１および第２メインシャフト１５，１６間にはニードルベアリング２３…が介装される。

カウンタシャフト１７の一端部はクランクケース１４の中間壁１４ｃにボールベアリング２４を介して回転自在に支承されており、カウンタシャフト１７の他端部はクランクケース１４の左側壁１４ｂを回転自在に貫通し、左側壁１４ｂおよびカウンタシャフト１７間にはボールベアリング２５が介装される。

図３を併せて参照して、クラッチ装置８は、前記一次減速装置１１から伝達される動力の第１メインシャフト１５への動力伝達および遮断を切換える多板式の第１油圧クラッチ２８と、前記一次減速装置１１から伝達される動力の第２メインシャフト１６への動力伝達および遮断を切換える多板式の第２油圧クラッチ２９とを備える。

一次減速装置１１は、前記クランクシャフト９に設けられる駆動歯車３０と、該駆動歯車３０に噛合する被動歯車３１とから成り、被動歯車３１は、第１メインシャフト１５を同軸に囲繞するとともに第１メインシャフト１５に相対回転不能に結合される円筒状の第１ボス３２にローラベアリング３３を介して相対回転自在に支承される。

第１および第２クラッチ２８，２９は共通な入力部材３４を備えており、この入力部材３４は、第２メインシャフト１６の軸線に沿う方向で一次減速装置１１の外方側に隣接配置される環状板部３４ａと、一次減速装置１１と反対側で前記環状板部３４ａの内周側に基端が直角にかつ一体に連設される円筒状の内筒部３４ｂと、該内筒部３４ｂを同軸に囲繞するようにして前記環状板部３４ａの外周側に基端が直角にかつ一体に連設される外筒部３４ｃとから成る。この入力部材３４における環状板部３４ａの周方向複数箇所には、前記内筒部３４ｂおよび前記外筒部３４ｃとは反対側に延びる連結ボス３４ｄ…が一体に設けられており、それらの連結ボス３４ｄ…は周方向に長く延びるようにして被動歯車３１に設けられた長孔３５…に挿通される。また入力部材３４と反対側で被動歯車３１に対向する保持板３６が前記連結ボス３４ｄ…に当接しており、各連結ボス３４ｄ…を貫通するリベット３７…で保持板３６が連結ボス３４ｄ…の端面に結合される。しかも保持板３６および被動歯車３１間には、被動歯車３１を前記入力部材３４の環状板部３４ａに当接させるばね力を発揮する板ばね３８が設けられる。

前記各長孔３５…と周方向にずれた複数箇所で被動歯車３１には周方向に長く延びる保持孔３９…が設けられており、各保持孔３９…には、被動歯車３１と、前記入力部材３４および保持板３６との間に介在するようにしてダンパばね１２が収容、保持される。

第１油圧クラッチ２８は、上述の入力部材３４の内筒部３４ｂと、該内筒部３４ｂを同軸に囲繞する第１円筒部４０ａを有するとともに前記第１ボス３２に固着されることで第１メインシャフト１５に相対回転不能に連結される第１出力部材４０と、第１円筒部４０ａに相対回転不能に係合される複数枚の第１クラッチディスク４１…と、入力部材３４の前記内筒部３４ｂに相対回転不能に係合されるとともに第１クラッチディスク４１…と交互に重なって配置される複数枚の第１クラッチプレート４２…と、交互に重なって配置される第１クラッチディスク４１…および第１クラッチプレート４２…に前記環状板部３４ａ側から対向する環状の第１受圧板４３と、交互に重なって配置される第１クラッチディスク４１…および第１クラッチプレート４２…に前記環状板部３４ａと反対側から対向する環状の第１押圧板部４４ａを有して入力部材３４の開放端側に配置される第１クラッチピストン４４と、第１押圧板部４４ａを第１受圧板４３から離間せしめる側に付勢するばね力を発揮する第１クラッチスプリング４５とを備える。

環状の第１押圧板部４４ａを外周に有する第１クラッチピストン４４の内周部は、第１ボス３２の外周に液密に摺接するものであり、また第１出力部材４０は、前記第１ボス３２に内周部が溶接されて第１クラッチピストン４４に外方から対向する皿状の連結板部４０ｂの外周に第１円筒部４０ａの一端が一体に連設されて成るものであり、第１クラッチピストン４４における第１押圧板部４４ａの外周は前記連結板部４０ｂの外周部内面に液密にかつ摺動可能に嵌合される。而して第１クラッチピストン４４および第１出力部材４０間には第１油圧室４６が形成され、第１クラッチスプリング４５は、第１油圧室４６の容積を収縮せしめる側に第１クラッチピストン４４を付勢するようにして、第１ボス３２の外周に装着される第１リテーナ４７および第１クラッチピストン４４間に設けられる。また第１受圧板４３の外周に第１押圧板部４４ａとは反対側から当接する止め輪４８が、第１円筒部４０ａの開放端寄り内面に装着される。

このような第１油圧クラッチ２８では、第１油圧室４６の油圧増大に応じて第１押圧板部４４ａおよび第１受圧板４３間に、交互に重なった第１クラッチディスク４１…および第１クラッチプレート４２…が挟圧されて摩擦係合し、入力部材３４の内筒部３４ｂから第１出力部材４０に動力が伝達されるものであり、クランクシャフト９からの動力が第１ボス３２から伝動筒軸１８を介して第１メインシャフト１５に伝達される。

第２油圧クラッチ２９は、入力部材３４の外筒部３４ｃと、該外筒部３４ｃの内方で第１油圧クラッチ２８の第１円筒部４０ａを同軸に囲繞する第２円筒部５０ａを有して第２メインシャフト１６に相対回転不能に連結される第２出力部材５０と、前記外筒部３４ｃに相対回転不能に係合される複数枚の第２クラッチディスク５１…と、第２円筒部５０ａに相対回転不能に係合されるとともに第２クラッチディスク５１…と交互に重なって配置される複数枚の第２クラッチプレート５２…と、交互に重なって配置される第２クラッチディスク５１…および第２クラッチプレート５２…に前記環状板部３４ａ側から対向する環状の第２受圧板５３と、交互に重なって配置される第２クラッチディスク５１…および第２クラッチプレート５２…に前記環状板部３４ａと反対側から対向する環状の第２押圧板部５４ａを有する第２クラッチピストン５４と、第２押圧板部５４ａを第２受圧板５３から離間せしめる側に付勢するばね力を発揮する第２クラッチスプリング５５とを備える。

而して、図２，３に示されるように、第１及び第２油圧クラッチ２８，２９は、第１油圧クラッチ２８における第１クラッチディスク４１及び第１クラッチプレート４２の重合部と、第２油圧クラッチ２９における第２クラッチディスク５１及び第２クラッチプレート５２の重合部とが互いに同心状に並ぶように配置される。

第２メインシャフト１６の一端部には、第２メインシャフト１６を同軸に囲繞する円筒状の第２ボス５９が相対回転不能に結合されており、第２出力部材５０は、第１油圧クラッチ２８における第１出力部材４０の連結板部４０ｂに外方から対向するとともに前記第２ボス５９に内周部が溶接される皿状の連結板部５０ｂの外周に第２円筒部５０ａの一端が一体に連設されて成るものである。また環状の第２押圧板部５４ａを外周に有して第２出力部材５０の連結板部５０ｂに外方から対向する第２クラッチピストン５４の内周部は、第２ボス５９の外周に液密に摺接し、第１油圧クラッチ２８の第１クラッチピストン４４よりも大径である第２クラッチピストン５４が第１クラッチピストン４４と軸方向に並ぶように配置される。

さらに第２クラッチピストン５４における第２押圧板部５４ａの外周を液密にかつ摺動可能に嵌合せしめる第３円筒部６０ａを外周に有して皿状に形成されるとともに第２クラッチピストン５４との間に第２油圧室５６を形成するケース部材６０の内周が、第２ボス５９に液密に固着される。第２クラッチスプリング５５は、第２油圧室５６の容積を収縮せしめる側に第２クラッチピストン５４を付勢するようにして、第２出力部材５０の連結板部５０ｂに装着された第２リテーナ５７および第２クラッチピストン５４間に設けられる。また第２受圧板５３の外周に第２押圧板部５４ａとは反対側から当接する止め輪５８が、第２円筒部５０ａの開放端寄り内面に装着される。

このような第２油圧クラッチ２９では、第２油圧室５６の油圧増大に応じて第２押圧板部５４ａおよび第２受圧板５３間に、交互に重なった第２クラッチディスク５１…および第２クラッチプレート５２…が挟圧されて摩擦係合し、入力部材３４の外筒部３４ｃから第２出力部材５０に動力が伝達されるものであり、クランクシャフト９からの動力が第２ボス５９から第２メインシャフト１６に伝達される。

而して第１および第２メインシャフト１５，１６の一端部は、クランクケース１４における右側壁１４ａの外方でクラッチ装置８の第１および第２油圧クラッチ２８，２９にそれぞれ連結され、前記右側壁１４ａには、前記クラッチ装置８を覆うクラッチカバー６１が締結される。

図４において、クランクケース１４の左側壁１４ｂはエンジンカバー６３で覆われており、このエンジンカバー６３には、端壁６４を内端に有する通路孔６５が第１および第２メインシャフト１５，１６と同軸に設けられており、該通路孔６５の外端はキャップ６６で液密に閉じられる。

前記通路孔６５内には壁部材６７が液密に嵌合されており、この壁部材６７および端壁６４間には第１作動油供給室６８が形成され、前記壁部材６７および前記キャップ６６間には第２作動油供給室６９が形成される。しかも第２メインシャフト１６には、その一端側を閉じるとともに他端側を開放した有底の中心孔７０が同軸に設けられており、一端部を中心孔７０の閉塞端近傍に配置して中心孔７０に同軸に挿入される内側供給筒７１の他端部が前記端壁６４を貫通して前記壁部材６７に液密に保持され、内側供給筒７１の一端部および中心孔７０の内面間には環状のシール部材７２（図３参照）が介装される。また内側供給筒７１の一端部付近まで延びるようにして中心孔７０に同軸に挿入されて内側供給筒７１を同軸に囲繞する外側供給筒７３の一端部および中心孔７０の内面間には環状のシール部材７４（図３参照）が介装され、外側供給筒７３の他端部は、クランクケース１４の左側壁１４ｂを液密に貫通するとともに前記通路孔６５の端壁６４に液密に嵌入、保持される。

図３に注目して、第１油圧クラッチ２８の第１油圧室４６に通じる複数の第１連通路７５…が、第１ボス３２、伝動筒軸１８および第２メインシャフト１６にわたって放射状に設けられており、これらの第１連通路７５…を第１作動油供給室６８に通じさせる環状の第１油圧路７６が、内側供給筒７１および外側供給筒７３間に形成される。また第２油圧クラッチ２９の第２油圧室５６に通じる複数の第２連通路７７…が、第２ボス５９に放射状に設けられており、これらの第２連通路７７…を第２作動油供給室６９に通じさせる第２油圧路７８が、内側供給筒７１内および中心孔７０の内端部で形成される。

すなわち第２メインシャフト１６内には、クラッチ装置８における第１および第２油圧クラッチ２８，２９の第１および第２クラッチピストン４４，５４に個別に油圧を作用せしめるための第１および第２油圧路７６，７８が、第２メインシャフト１６の他端側から作動油を供給することを可能として同心状に形成されることになる。

第１および第２油圧路７６，７８への作動油の供給は油圧制御手段１００で制御されるものでであり、この油圧制御手段１００は、エンジンＥのクラッチ装置８とは反対側の側面すなわちエンジンカバー６３の外面に取付けられる。

図５を併せて参照して、前記油圧制御手段１００は、第１油圧路７６すなわち第１作動油供給室６８への作動油の供給を制御する第１ソレノイド弁１０１と、第２油圧路７８すなわち第２作動油供給室６９への作動油の供給を制御する第２ソレノイド弁１０２とを備える。第１および第２ソレノイド弁１０１，１０２は共通のバルブボディ１０３を有するものであり、該バルブボディ１０３が複数のボルト１０４…で支持板１０５に締結される。すなわち第１および第２ソレノイド弁１０１，１０２は共通の支持板１０５で支持されるものであり、この支持板１０５が、前記キャップ６６よりも上方位置で前記エンジンカバー６３の外面に複数のボルト１０６，１０６…によって結合される。

ところで、油圧制御手段１００の第１ソレノイド弁１０１および第１作動油供給室６８間は第１連絡油路１０７で結ばれ、第２ソレノイド弁１０２および第２作動供給室６９間は第２連絡油路１０８で結ばれるのであるが、第１および第２連絡油路１０７，１０８の少なくとも一方、この実施例では第１連絡油路１０７の一部が、前記エンジンカバー６３および前記支持板１０５の結合面間に形成される。すなわちエンジンカバー６３の外面には、図２で示すように、前記支持板１０５との間に第１連絡油路１０７の一部を構成する溝１０９が設けられる。また第２連絡油路１０８の一部は、前記支持板１０５に一端が連結されて第２ソレノイド弁１０２に接続されるとともに他端が第２作動油供給室６９の近傍でエンジンカバー６３に連結される接続管路１１０によって形成される。

前記油圧制御手段１００の下方でエンジンカバー６３にはオイルフィルタ１１２が取付けられており、前記キャップ６６に近接した下方で４エンジンカバー６３には歯車変速機７における第１〜第５速用歯車列Ｇ１〜Ｇ５の確立状態を切換えるための動力を発揮するシフト制御用モータ１１３が取付けられる。さらにエンジンカバー６３からは、前記歯車変速機７で変速された動力で回転駆動される出力軸１１１が支持されており、この出力軸１１は、前記油圧制御手段１００の側方で前記エンジンカバー６３から突出される。

図４に注目して、歯車変速機７の第２および第４速用歯車列Ｇ２，Ｇ４は第１メインシャフト１５およびカウンタシャフト１７間に設けられ、第１、第３および第５速用歯車列Ｇ１，Ｇ３，Ｇ５は第２メインシャフト１６およびカウンタシャフト１７間に設けられる。またクランクケース１４の左側壁１４ｂから突出した前記カウンタシャフト１７の他端部から出力される動力は、ダンパばね８１および二次減速装置８２を介して前記出力軸１１１に伝達される。

第２速用歯車列Ｇ２は、第１メインシャフト１５に一体に設けられる第２速用駆動歯車８３と、前記カウンタシャフト１７に相対回転自在に支承されて第２速用駆動歯車８３に噛合する第２速用被動アイドル歯車８４とから成り、第４速用歯車列Ｇ４は、第１メインシャフト１５に固定される第４速用駆動歯車８５と、前記カウンタシャフト１７に相対回転自在に支承されて第４速用駆動歯車８５に噛合する第４速用被動アイドル歯車８６とから成る。

また第２および第４速用被動アイドル歯車８４，８６間でカウンタシャフト１７には、第２および第４速用被動アイドル歯車８４，８６のいずれかに係合する状態ならびに第２および第４速用被動アイドル歯車８４，８６のいずれにも係合しない状態を切換え可能として第１シフタ８７がスプライン結合されており、第１シフタ８７の軸方向移動により、第２および第４速用被動アイドル歯車８４，８６をカウンタシャフト１７に対して自由に回転させる状態（ニュートラル状態）と、第２および第４速用被動アイドル歯車８４，８６のいずれかをカウンタシャフト１７に相対回転不能に結合して第２速用歯車列Ｇ２および第４速用歯車列Ｇ４のいずれかを確立する状態とを切換可能である。

第１速用歯車列Ｇ１は、第２メインシャフト１６に一体に設けられる第１速用駆動歯車８８と、前記カウンタシャフト１７に相対回転自在に支承されて第１速用駆動歯車８８に噛合する第１速用被動アイドル歯車８９とから成り、第３速用歯車列Ｇ３は、第２メインシャフト１６に軸方向のスライドを可能としつつ相対回転不能にスプライン結合される第３速用駆動歯車９０と、前記カウンタシャフト１７に相対回転自在に支承されて第３速用駆動歯車９０に噛合する第３速用被動アイドル歯車９１とから成り、第５速用歯車列Ｇ５は、第２メインシャフト１６に相対回転自在に支承される第５速用駆動アイドル歯車９２と、カウンタシャフト１７に軸方向のスライドを可能としつつ相対回転不能に支承されて第５速用駆動アイドル歯車９２に噛合する第５速用被動歯車９３とから成る。

また第３速用駆動歯車９０は、第２メインシャフト１６に相対回転自在に支承されている第５速用駆動アイドル歯車９２との係合および係合解除を切換え可能として第２メインシャフト１６にスプライン結合された第２シフタ９４に一体に設けられ、第５速用被動歯車９３は、カウンタシャフト１７にそれぞれ相対回転自在に支承されている第１および第３速用被動アイドル歯車８９，９１のいずれかに係合する状態ならびに第１および第３速用被動アイドル歯車８９，９１のいずれにも係合しない状態を切換え可能としてカウンタシャフト１７にスプライン結合された第３シフタ９５に一体に設けられている。

而して第２および第３シフタ９４，９５の軸方向移動によって、第５速用駆動アイドル歯車９２を第２メインシャフト１６に対して自由に回転させるとともに第１および第３速用被動アイドル歯車８９，９１をカウンタシャフト１７に対して自由に回転させる状態（ニュートラル状態）と、第１速用被動アイドル歯車８９をカウンタシャフト１７に相対回転不能に結合して第１速用歯車列Ｇ１を確立する状態と、第３速用駆動歯車９０を第２メインシャフト１６に相対回転不能に結合するとともに第３速用被動アイドル歯車９１をカウンタシャフト１７に相対回転不能に結合して第３速用歯車列Ｇ３を確立する状態と、第５速用駆動アイドル歯車９２を第２メインシャフト１６に相対回転不能に結合して第５速用歯車列Ｇ５を確立する状態とを切換可能である。

第１、第２および第３シフタ８７，９４，９５は、第１、第２および第３シフトフォーク９６，９７，９８で回転自在に保持されており、前記シフト制御用モータ１１３の作動に応じたシフトドラム（図示せず）の回動によって第１〜第３シフトフォーク９６〜９８および前記各シフタ８７，９４，９５を軸方向にスライド作動せしめることにより、第１〜第５速用歯車列Ｇ１〜Ｇ５が選択的に確立することになる。

ところで、クラッチ装置８の第１および第２油圧クラッチ２８，２９の断・接は択一的に切換えられるものであり、歯車変速機７における第１および第２メインシャフト１５，１６のいずれか一方にエンジンＥからの動力が伝達されている状態での変速段の切換えにあたっては、予備変速のために第１および第２メインシャフト１５，１６のいずれか他方およびカウンタシャフト１７間の歯車列の１つを確立するものであり、たとえば第１油圧クラッチ２８を接続状態として第１メインシャフト１５にエンジンＥからの動力が伝達されている状態で第２速用歯車列Ｇ２を確立した第２速での走行時に、第１速にシフトダウンする前には動力遮断状態にある第２油圧クラッチ２９に連なる第２メインシャフト１６およびカウンタシャフト１７間の第１速用歯車列Ｇ１を確立すべく第３シフタ９３が第１速用被動アイドル歯車８９に係合する側にスライド作動し、第３速にシフトアップする前には第２メインシャフト１６およびカウンタシャフト１７間の第３速用歯車列Ｇ３を確立すべく第３シフタ９３が第３速用被動アイドル歯車９１に係合する側にスライド作動する。

このような変速段の切換え時に予備変速のために確立すべき歯車列の一部を構成して第２メインシャフト１６またはカウンタシャフト１７に回転自在に支承されるアイドル歯車と、第２メインシャフトまたはカウンタシャフト１７に相対回転回転不能かつスライド可能に支承されるシフタとの回転速度差が大きいと、前記アイドル歯車に前記シフタが係合する際の係合音が大きくなってしまう。そこで第１および第２メインシャフト１５，１６のうちエンジンＥからの動力伝達が遮断されているメインシャフトに減速または加速回転動力を付与するための単一のシンクロ手段１１６が設けられる。

前記シンクロ手段１１６は、第１および第２メインシャフト１５，１６の一方、この実施例では第２メインシャフト１６に連動する連動回転軸１１７と、第１および第２メインシャフトの他方すなわちこの実施例では第１メインシャフト１５に連結されるとともに第１メインシャフト１５から伝達される回転動力を増速する第１歯車伝動機構１１８ならびに前記回転動力を減速する第２歯車伝動機構１１９と、連動回転軸１１７の第１および第２歯車伝動機構１１８，１１９への択一的な連結および連結解除を切換える切換え機構１２０とを備える。

前記連動回転軸１１７は、図２〜図６では図面の構成上第１および第２メインシャフト１５，１６の上方に描かれているが、第１および第２メインシャフト１５，１６と平行な軸線を有して両メインシャフト１５，１６の下方に配置される。この連動回転軸１１７の一端は、支持部材１２５にボールベアリング１２１を介して回転自在に支承され、連動回転軸１１７の他端はクランクケース１４の左側壁１４ｂにボールベアリング１２２を介して回転自在に支承される。而して前記支持部材１２５は、クランクケース１４の右側壁１４ａに締結されて伝動筒軸１８を支承している支持リング２６に締結される。

第１および第２歯車伝動機構１１８，１９９は、第１および第２油圧クラッチ２８，２９を有するクラッチ装置８と、第１〜第５速用歯車列Ｇ１〜Ｇ５との間に配置されて、第１メインシャフト１５に連結されるものであり、第１メインシャフト１５に相対回転不能に結合されている伝動筒軸１８の前記クラッチ装置８とは反対側の端部寄りに一体に設けられた第１大径歯車１２３と、第１大径歯車１２３に噛合する第１小径歯車１２４とで第１歯車伝動機構１１８が構成され、前記伝動筒軸１８のクラッチ装置８とは反対側の端部に一体に設けられた第２小径歯車１２５と、第２小径歯車１２５に噛合する第２大径歯車１２６とで第２歯車伝動機構１１９が構成される。

而して第１および第２大径歯車１２３，１２６は同一径に形成され、第１および第２小径歯車１２４，１２５は同一径に形成され、第１および第２大径歯車１２３，１２６は第１および第２小径歯車１２４，１２５よりも大径である。

第１小径歯車１２４および第２大径歯車１２６は、連動回転軸１１７がその一端側に同軸にかつ一体に有する大径部１１７ａに相対回転不能に支持されるものであり、第１小径歯車１２４を前記大径部１１７ａに相対回転不能に連結する第１の状態、第２大径歯車１２６を前記大径部１１７ａに相対回転不能に連結する第２の状態、ならび第１小径歯車１２４および第２大径歯車１２６のいずれをも前記大径部１１７ａに連結しない第３の状態が、切換え機構１２０で切換えられる。

前記切換え機構１２０は、従来周知のシンクロメッシュ機構として構成されており、詳細な説明は省略するが、スリーブ１２７を前記大径部１１７ａの軸方向にスライドさせることにより、前記第１〜第３の状態が切換えられる。

また前記連動回転軸１１７は、歯車変速機８における第１〜第５速用歯車列Ｇ１〜Ｇ５を第１および第２歯車伝動機構１１８，１１９との間に挟む位置で、第２メインシャフト１６の他端部に連動、連結される。すなわち連動回転軸１１７の他端部に設けられた歯車１２８が、クランクケース１４の左側壁１４ｂおよび第１速用駆動歯車８８間で第２メインシャフト１６に固定された歯車１２９に噛合し、両歯車１２８，１２９は同一径に形成される。

図６を併せて参照して、前記切換え機構１２０のスリーブ１２７は、アクチュエータ１３０で駆動されるものであり、このアクチュエータ１３０は、第１および第２油圧クラッチ１２８，１２９を有するクラッチ装置８の側方に配置され、油圧シリンダ１３１と、該油圧シリンダ１３１の作動を制御する一対の電磁切換弁１３２，１３３とを備える。

前記油圧シリンダ１３１は、シリンダボディ１３４にピストン１３５が摺動可能に嵌合されて成り、前記切換え機構１２０およびクラッチ装置８間で切換え機構１２０の下方に配置される。しかも前記シリンダボディ１３４内には、前記ピストン１３５の両端を臨ませる第１および第２制御油圧室１３７，１３８が形成されており、第１および第２制御油圧室１３７，１３８にはピストン１３５を中立位置側に付勢するばね１３９，１４０が収納される。

而して第１制御油圧室１３７の油圧が増大するとともに第２制御油圧室１３８の油圧が減少すると、ピストン１３５が第２制御油圧室１３８の容積を減少する側に移動し、第１歯車伝動機構１１８を連動回転軸１１７に相対回転不能に連結する側に前記スリーブ１２７を作動せしめるようにピストンロッド１４１およびフォーク１４２が作動する。また第２制御油圧室１３８の油圧が増大するとともに第１制御油圧室１３７の油圧が減少すると、ピストン１３５が第１制御油圧室１３７の容積を減少する側に移動し、第２歯車伝動機構１１９を連動回転軸１１７に相対回転不能に連結する側に前記スリーブ１２７を作動せしめるようにピストンロッド１４１およびフォーク１４２が作動する。

第１および第２電磁切換弁１３２，１３３は前記クラッチ装置８の下方に配置されるものであり、オイルパン１４５に取付けられる。なお図２および図３においては、図面の構成上、オイルパン１４５がクランクケース１４よりも上方に位置するように描かれているが、オイルパン１４５は図６で示すようにクランクケース１４の下部に結合される。

第１電磁切換弁１３２は、クランクケース１４に設けられた作動油供給路１４６に接続管１４７を介して接続されるようにしてオイルパン１４５に設けられた油路１４８を、前記第１制御油圧室１３７に通じる供給路１４９に連通する状態、ならびにクランクケース１４内に開放するようにしてオイルパン１４５に設けられた解放路１５０に前記供給路１４９を連通する状態を択一的に切換えるようにして、第１制御油圧室１３７の油圧を増減制御するものであり、供給路１４９は、オイルパン１４５と、該オイルパン１４５に締結される蓋板１５１との間に形成される。

また第２電磁切換年１３３は、前記オイルパン１４５の油路１４８を第２制御油圧室１３８に連通させる状態、ならびに第２制御油圧室１３８の油圧をクランクケース１４内に解放する状態を択一的に切換えて、第２制御油圧室１３８の油圧を増減制御するものである。

次にこの実施例の作用について説明すると、エンジンＥからの動力伝達状態を択一的に切換可能とした第１および第２メインシャフト１５，１６と、カウンタシャフト１７との間に、選択的な確立を可能とした第１〜第５速用歯車列Ｇ１〜Ｇ５が設けられており、第１および第２メインシャフト１５，１６のいずれか一方にエンジンＥからの動力が伝達されている状態での変速段の切換えにあたって第１および第２メインシャフト１５，１６の他方およびカウンタシャフト１７間の歯車列を確立して予備変速する際に、両メインシャフト１５，１６のうちエンジンＥからの動力伝達が遮断されているメインシャフトには、各歯車列Ｇ１〜Ｇ５に共通な単一のシンクロ手段１１６によって減速または加速回転動力が付与される。

これにより歯車列の確立時に係合する部材同士の回転速度差を小さく抑えて係合に伴う騒音の発生を抑えることができる。たとえば第１油圧クラッチ２８を接続状態として第１メインシャフト１５にエンジンＥからの動力が伝達されている状態で第２速用歯車列Ｇ２を確立した第２速での定速走行時に、第１速にシフトダウンする前には第２メインシャフト１６およびカウンタシャフト１７間の第１速用歯車列Ｇ１を確立すべく第３シフタ９３が第１速用被動アイドル歯車８９に係合する側にスライド作動するのであるが、この際、シンクロ手段１１６は、エンジンＥからの動力伝達が遮断されている第２メインシャフト１６に、第１メインシャフト１５から第１歯車伝動機構１１８によって増速された回転動力を付与することになる。

ところで第２速での走行中に第２メインシャフト１６は、図７で示すように、遮断状態にある第２油圧クラッチ２９のひきずりによって第１メインシャフト１５の回転速度ＮＡとほぼ同一の回転速度ＮＢで回転している。しかるに時刻ｔ３で第１速歯車列Ｇ１を確立すると、第２メインシャフト１６にシンクロ手段１１６からの回転動力付与を行わない状態では、図７の鎖線で示すように、第２メインシャフト１６の回転速度ＮＢが第１メインシャフト１５の回転速度ＮＡに対して急激に増大する。これは第２速用歯車列Ｇ２および第１速用歯車列Ｇ１の減速比の差分に起因するものであり、カウンタシャフト１７とともに回転する第３シフタ９３の回転速度に対して、第２メインシャフト１６からの動力伝達によってカウンタシャフト１７の軸線まわりに回転している第１速用被動アイドル歯車８９の回転速度は、第３シフタ９３の第１速用被動アイドル歯車８９への係合前には低くなっており、そのような回転速度の差によって大きな係合音が生じるものである。

しかるに前記時刻ｔ３前の時刻ｔ１で、シンクロ手段１１６におけるアクチュエータ１３０の作動を開始し、時刻ｔ３前の時刻ｔ２で第１歯車伝動機構１１８を連動回転軸１１７への連結を終了するようにすると、図８の矢印で示すように、シンクロ手段１１６の第１歯車伝動機構１１８によって増速された回転動力が第２メインシャフト１６に伝達されることにより、第２メインシャフト１６の回転速度が増大し始め、時刻ｔ２では、時刻ｔ３での第１速用歯車列Ｇ１の確立に伴う第２メインシャフト１６の最終的な回転速度に近い速度まで第２メインシャフト１６の回転速度が増速されることになる。

すなわちシンクロ手段１１６による増速された回転動力の付与がなされないときの時刻ｔ３での第２メインシャフト１６の回転速度変化量ａに対して、シンクロ手段１１６によって増速された回転動力を付与したときの時刻ｔ３での第２メインシャフト１６の回転速度変化量ｂはごく小さいものとなる。これにより第２速での定速走行時にシフトダウンに備えて第１速用歯車列Ｇ１を確立する予備変速を行ったときに、第３シフタ９３および第１速用被動アイドル歯車８９の回転速度差を小さく抑えて、第３シフタ９３および第１速用被動アイドル歯車８９の係合に伴う騒音の発生を抑えることができる。

また第１クラッチ２８を接続状態として第１メインシャフト１５にエンジンＥからの動力が伝達されている状態で第２速用歯車列Ｇ２を確立した第２速での定速走行時に、第３速にシフトアップする前には、第２メインシャフト１６およびカウンタシャフト１７間の第３速用歯車列Ｇ３を確立すべく第３シフタ９３が第３速用被動アイドル歯車９１に係合する側にスライド作動する。この際、図９で示すように、時刻ｔ３で第３速歯車列Ｇ３を確立すると、第２メインシャフト１６にシンクロ手段１１６からの回転動力付与を行わない状態では、図９の鎖線で示すように、第２メインシャフト１６の回転速度ＮＢが第１メインシャフト１５の回転速度ＮＡに対して急激に減少する。これは第２速用歯車列Ｇ２および第３速用歯車列Ｇ３の減速比の差分に起因するものであり、カウンタシャフト１７とともに回転する第３シフタ９３の回転速度に対して、第２メインシャフト１６からの動力伝達によってカウンタシャフト１７の軸線まわりに回転している第３速用被動アイドル歯車９１の回転速度は、第３シフタ９３の第３速用被動アイドル歯車９１への係合前には高くなっており、そのような回転速度の差によって大きな係合音が生じる。

しかるに前記時刻ｔ３前の時刻ｔ１で、シンクロ手段１１６におけるアクチュエータ１３０の作動を開始し、時刻ｔ３前の時刻ｔ２で第２歯車伝動機構１１８を連動回転軸１１７への連結を終了するようにすると、図１０の矢印で示すように、シンクロ手段１１６の第２歯車伝動機構１１９によって減速された回転動力が第２メインシャフト１６に伝達されることにより、第２メインシャフト１６の回転速度が減少し始め、時刻ｔ２では、時刻ｔ３での第３速用歯車列Ｇ１の確立に伴う第２メインシャフト１６の最終的な回転速度に近い速度まで第２メインシャフト１６の回転速度が減速されることになる。

すなわちシンクロ手段１１６による減速された回転動力の付与がなされないときの時刻ｔ３での第２メインシャフト１６の回転速度変化量ｃに対して、シンクロ手段１１６によって増速された回転動力を付与したときの時刻ｔ３での第２メインシャフト１６の回転速度変化量ｄはごく小さいものとなる。これにより第２速での定速走行時にシフトアップに備えて第３速用歯車列Ｇ３を確立する予備変速を行ったときに、第３シフタ９３および第３速用被動アイドル歯車９１の回転速度差を小さく抑えて、第３シフタ９３および第３速用被動アイドル歯車９１の係合に伴う騒音の発生を抑えることができる。

しかもシンクロ手段１１６は全ての歯車列Ｇ１〜Ｇ４に共通にして単一のものであり、部品点数を低減するとともに必要スペースを小さくすることができる。

またシンクロ手段１１６は、第２メインシャフト１６に連動する連動回転軸１１７と、第１メインシャフト１５に連結されるとともに第１メインシャフト１５から伝達される回転動力を増速する第１歯車伝動機構１１８ならびに前記回転動力を減速する第２歯車伝動機構１１９と、連動回転軸１１７の第１および第２歯車伝動機構１１８，１１９への択一的な連結および連結解除を切換える連結切換え機構１２０とを備えるものであり、シンクロ手段１１６を両メインシャフト１６，１７間に設けるようにして、シンクロ手段１１６の小型化による変速装置Ｍの小型化を図ることができる。

また第１および第２メインシャフト１５，１６は、第２メインシャフト１６を第１メインシャフト１５に同軸に貫通せしめて相対回転可能に配置されるものであり、量メインシャフト１５，１６の一端部およびエンジンＥ間に、断・接を択一的に切換える第１および第２油圧クラッチ２８，２９が設けられ、それらの油圧クラッチ２８，２９と第１〜第５速用歯車列Ｇ１０Ｇ５との間に配置される第１および第２歯車伝動機構１１８，１１９が第１メインシャフト１５に連結され、第１および第２メインシャフト１５，１６と平行な軸線を有する連動回転軸１１７が、第１〜第５速用歯車列Ｇ１〜Ｇ５を第１および第２歯車伝動機構１１８，１１９との間に挟む位置で第２メインシャフト１６の他端部に連動、連結されるので、第１〜第５速用歯車列Ｇ１〜Ｇ５間にシンクロ手段１１６が配置されることがなく、両メインシャフト１５，１６およびカウンタシャフト１７の軸線に沿う方向で第１〜第５速用歯車列Ｇ１〜Ｇ５をコンパクトに配置し、両メインシャフト１５，１６およびカウンタシャフト１７の軸方向長さをより短くすることができる。

またシンクロ手段１１６を駆動するアクチュエータ１３０が、第１および第２油圧クラッチ２８，２９を有するクラッチ装置８の側方に配置されるので、両油圧クラッチ２８，２９の側方の空きスペースを利用してアクチュエータ１３０を配置して、シンクロ手段１１６のうち前記両油圧クラッチ２８，２９と第１〜第５速用歯車列Ｇ１〜Ｇ５との間に配置される第１および第２歯車伝動機構１１８，１１９にアクチュエータ１３０を近接させることができ、変速装置Ｍ全体のコンパクト化を図ることができる。

歯車変速機７は、第１油圧クラッチ２８に一端部が連結されてクランクシャフト９と平行に配置される第１メインシャフト１５と、第２油圧クラッチ２９に一端部が連結されて第１メインシャフト１５を同軸に貫通する第２メインシャフト１６とを有し、第２メインシャフト１６内には、第１および第２油圧クラッチ２８，２９の第１および第２クラッチピストン４４，５４に油圧を個別に作用せしめる第１および第２油圧路７６，７８が、第２メインシャフト１６の他端側から作動油を供給することを可能として同心状に形成されている。

したがってパワーユニットＰがクラッチ装置８側で側方に大きく突出することを回避することができ、自動二輪車に搭載した場合でもバンク角を比較的大きく設定することが可能となる。

また第１および第２油圧路７６，７８への作動油の供給を制御する油圧制御手段１００が、エンジンＥのクラッチ装置８とは反対側の側面を構成するエンジンカバー６３に配設されるので、歯車変速機７を収容するようにしてクランクケース１４内に形成される変速機収容室１３の周囲でクランクケース１４が上下に大きくなることを回避して、クランクケース１４を小型化することができる。

しかもエンジンカバー６３に支持板１０５に油圧生業手段１００が支持され、油圧制御手段１００および前記第１および第２油圧路７６，７８間を結ぶ第１および第２連絡油路１０７，１０８の少なくとも一方、この実施例では第１連絡油路１０７の一部が、エンジンカバー６３および前記支持板１０５の取付け面間に形成されるので、前記連絡油路１０７の一部を、容易に形成することができる。

さらにクラッチ装置８では、エンジンＥからの動力が入力される環状板部３４ａと、該環状板部３４ａの内周側に基端が一体に連設される円筒状の内筒部３４ｂと、該内筒部３４ｂを同軸に囲繞して前記環状板３４ａの外周側に基端が一体に連設される円筒状の外筒部３４ｃとから成る入力部材３４が、前記内筒部３４ｂを第１油圧クラッチ２８の入力側とするとともに前記外筒部３４ｃを第２油圧クラッチ２９の入力側としつつ第１油圧クラッチ２８を第２油圧クラッチ２９で同心状に囲繞して配置される第１および第２油圧クラッチ２８，２９に共通に設けられ、第１および第２油圧クラッチ２８，２９がそれぞれ備える第１および第２クラッチピストン４４，５４が前記入力部材３４の開放端側に配置されている。

このようなクラッチ装置８の構成によれば、クラッチ装置８の部品点数を低減することが可能となるともにクラッチ装置８全体の小型化を図ることができ、しかも両油圧クラッチ２８，２９の断・接を切換える際に共通な入力部材３４に両油圧クラッチ２８，２９の出力部材４０，５０が係合することになり、断・接切換え時の慣性力変化を小さくすることができ、断・接切換えを滑らかに行うことができる。

しかも第１油圧クラッチ２８が備える第１出力部材４０が、前記内筒部３４ｂを同軸に囲繞する第１円筒部４０ａを有して第１メインシャフト１５に相対回転不能に連結され、第２油圧クラッチ２９が備える第２出力部材５０が、前記外筒部３４ｃ内で第１円筒部４０ａを同軸に囲繞する第２円筒部５０ａを有して第２メインシャフト１６に相対回転不能に連結されるので、両油圧クラッチ２８，２９の出力部材４０，５０の一部である第１および第２円筒部４０ａ，５０ａを近接配置することが可能であり、両油圧クラッチ２８，２９の出力側慣性マスを近づけて断・接切換え時のフィーリングに大きな変化が生じないようにすることができる。

第１および第２油圧クラッチ２８，２９の第１および第２クラッチピストン４４，５４は、第１クラッチピストン４４よりも第２クラッチピストン５４を大径として軸方向に並んで配置され、第２メインシャフト１６内には、第１および第２クラッチピストン４４，５４側に作動油を供給するための第１および第２油圧路７６，７８が形成されるので、クラッチ装置８の外方に両油圧クラッチ２８，２９の断・接切換えのための機構を配置することを回避して、クラッチ装置８よりも外方に前記機構を配置するためのスペースを確保することが不要となる。

さらに入力部材３４の環状板部３４ａと、エンジンＥに連なる被動歯車３１との間にダンパばね１２が介設されるので、共通なダンパばね１２でエンジンＥから両油圧クラッチ２８，２９に伝達される動力の変動を吸収することができる。

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。

パワーユニットの基本構成を簡略化して示す図である。 変速装置の一部を示す縦断面図である。 図２の右半部の拡大図である。 図２の左半部の拡大図である。 図２の５−５線矢視図である。 図３の６−６線断面図である。 第２速で走行中のシフトダウン時の第１および第２メインシャフトの回転速度の変化を示す図である。 第２速で走行中のシフトダウン時にシンクロ手段が作動したときの動力伝達経路を示す図である。 第２速で走行中のシフトアップ時の第１および第２メインシャフトの回転速度の変化を示す図である。 第２速で走行中のシフトアップ時にシンクロ手段が作動したときの動力伝達経路を示す図である。

７・・・歯車変速機
８・・・クラッチ装置
９・・・クランクシャフト
１１・・・一次減速装置
１４・・・クランクケース
１５・・・第１メインシャフト
１６・・・第２メインシャフト
２８，２９・・・第１，第２油圧クラッチ
４１・・・第１クラッチディスク
４２・・・第１クラッチプレート
４４・・・第１クラッチピストン
５１・・・第２クラッチディスク
５２・・・第２クラッチプレート
５４・・・第２クラッチピストン
６３・・・エンジンカバー
７６，７８・・・油圧路
１００・・・油圧制御手段
１０５・・・支持板
１０７，１０８・・・連絡油路
Ｅ・・・エンジン

Claims (1)

1. エンジン（Ｅ）のクランクケース（１４）内に収容される歯車変速機（７）に、クランクシャフト（９）の一端部から一次減速装置（１１）およびクラッチ装置（８）を介して動力が伝達される車両用パワーユニットにおいて、
   前記クラッチ装置（８）がクラッチピストン（４４，５４）を個別に有する一対の油圧クラッチ（２８，２９）で構成され、
   前記歯車変速機（７）は、前記両油圧クラッチ（２８，２９）の一方（２８）に一端部が連結されて前記クランクシャフト（９）と平行に配置される第１メインシャフト（１５）と、前記両油圧クラッチ（２８，２９）の他方（２９）に一端部が連結されて第１メインシャフト（１５）を同軸に貫通する第２メインシャフト（１６）とを有していて、その第２メインシャフト（１６）内には、前記両油圧クラッチ（２８，２９）のクラッチピストン（４４，５４）に油圧を個別に作用せしめる一対の油圧路（７６，７８）が互いに同心状に形成され、
   前記一対の油圧路（７６，７８）への作動油の供給を制御する油圧制御手段（１００）が、前記クランクケース（１４）の前記クラッチ装置（８）とは反対側の側面に結合されるエンジンカバー（６３）に取付けられる支持板（１０５）に支持され、
   前記油圧制御手段（１００）および前記両油圧路（７６，７８）間を結ぶ一対の連絡油路（１０７，１０８）の少なくとも一方の一部が、前記エンジンカバー（６３）および前記支持板（１０５）の取付け面間に形成されることを特徴とする、車両用パワーユニットにおけるツインクラッチ式変速装置。

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