JP5551212B2

JP5551212B2 - 鞍乗型車両

Info

Publication number: JP5551212B2
Application number: JP2012138980A
Authority: JP
Inventors: 洋介石田; 俊典猪森
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2012-06-20
Filing date: 2012-06-20
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2032-06-20
Also published as: EP2677203A1; EP2677203B1; US8721487B2; JP2014001837A; US20130345012A1

Description

本発明は、無段変速装置を備えた鞍乗型車両に関する。

従来から、ベルト式無段変速機を備えた鞍乗型車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。ベルト式無段変速機によれば、変速比を連続的に変化させることができ、また、変速比を任意の値に設定することができる。

ベルト式無段変速機は、プライマリプーリと、セカンダリプーリと、プライマリプーリおよびセカンダリプーリに巻き掛けられたベルトとを備える。プライマリプーリおよびセカンダリプーリにおけるベルトの巻き掛け径が適宜変化することにより、変速比が変更される。プライマリプーリの動力は、ベルトを通じてセカンダリプーリに伝達される。

国際公開第２００６／００３９０４号

ベルト式無段変速機の伝達動力が大きくなると、ベルトには大きな張力が加わる。しかし、ベルトは耐久性が比較的小さい部材である。ベルトに過大な張力が加わらないようにする必要があるため、ベルト式無段変速機の伝達動力を増大させることについて、一定の限界があった。しかし、無段変速装置の長所を活かしつつ、エンジンから駆動輪に対してより大きな動力を伝達することができる鞍乗型車両が望まれている。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、より大きな動力を伝達することができる無段変速装置を備えた鞍乗型車両を提供することである。

本発明に係る鞍乗型車両は、クランク軸を有するエンジンと、前記クランク軸と共に回転可能なリングギアと、前記リングギアと同心円状に配置されたサンギアと、前記リングギアおよび前記サンギアと噛み合うプラネタリギアと、前記プラネタリギアを自転可能かつ公転可能に支持し、前記プラネタリギアの公転に伴って自転するプラネタリキャリアと、を有する遊星歯車機構と、前記サンギアと共に回転する回転軸と、前記プラネタリキャリアと共に回転する出力軸と、前記回転軸と共に回転可能なプライマリ軸と、前記プライマリ軸に取り付けられたプライマリプーリと、前記クランク軸と共に回転可能なセカンダリ軸と、前記セカンダリ軸に取り付けられたセカンダリプーリと、前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリとに巻き掛けられたベルトと、を有するベルト式無段変速機と、前記ベルト式無段変速機の変速比を変更するアクチュエータと、を備え、前記クランク軸と前記遊星歯車機構と前記回転軸と前記ベルト式無段変速機とは、循環式動力伝達経路を構成し、前記循環式動力伝達経路内に配置された遠心クラッチを備え、前記遠心クラッチは、前記回転軸と前記プライマリ軸とに接続されている。

本発明に係る鞍乗型車両では、クランク軸の動力を出力軸に伝達する際に、ベルト式無段変速機を介して伝達すると共に、遊星歯車機構を介して伝達することができる。このため、従来のようにクランク軸の動力をベルト式無段変速機のみを介して出力軸に伝達する場合と比較して、同じ動力を出力軸に伝達するときには、ベルトに加わる張力を低減することができる。従って、従来の構成ではベルトに加わる張力が過大となってしまうため、ベルトの耐久性を考慮すると伝達することができなかった大きさの動力であっても、上記鞍乗型車両では、ベルトに加わる張力は低減されているため、ベルトに過度の負担を掛けることなく出力軸に上記動力を伝達することができる。

本発明の一態様によれば、前記遠心クラッチは、前記回転軸と前記プライマリ軸とに接続されている。

回転軸およびプライマリ軸は、クランク軸の動力がそれぞれに伝達されて回転するためエンジン始動時には異なる回転数で回転する。このとき、回転軸とプライマリ軸とに接続されている遠心クラッチは繋がっていないため、遊星歯車機構のプラネタリキャリアは回転しない。遠心クラッチが繋がると回転軸およびプライマリ軸の回転数は同じ回転数となり、プラネタリギアが公転することによって出力軸を回転させることができる。

本発明の一態様によれば、前記クランク軸、前記回転軸、前記出力軸、前記プライマリ軸、および前記セカンダリ軸は、それぞれ左右方向に延び、前記プライマリプーリは前記遠心クラッチの左方および右方のいずれか一方に配置され、前記遊星歯車機構は他方に配置されている。

このように、遠心クラッチをプライマリプーリと遊星歯車機構との間に配置することによって、循環式動力伝達経路の大型化を抑制することができる。

本発明の一態様によれば、前記クランク軸、前記回転軸、前記出力軸、前記プライマリ軸、および前記セカンダリ軸は、それぞれ左右方向に延び、前記遠心クラッチの右端は前記クランク軸の左端よりも右方に位置し、前記遠心クラッチの左端は前記クランク軸の右端よりも左方に位置している。

このように、遠心クラッチがクランク軸の右端と左端との間に位置するように配置されているため、循環式動力伝達経路の大型化を抑制することができる。

本発明の一態様によれば、車両側面視において、前記遠心クラッチの少なくとも一部は前記プライマリプーリと重なっている。

これにより、循環式動力伝達経路をコンパクト化することができる。

本発明の一態様によれば、車両側面視において、前記遊星歯車機構の少なくとも一部は前記プライマリプーリと重なっている。

本発明の一態様によれば、前記クランク軸と前記リングギアとの間に介在するバランサを備えている。

これにより、エンジンの振動を打ち消すことができると共に、バランサを介してクランク軸の動力を遊星歯車機構へと伝達することができる。

本発明の一態様によれば、車両側面視において、前記アクチュエータは前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリと重なっていない。

本発明の一態様によれば、車両側面視において、前記アクチュエータの少なくとも一部は前記プライマリプーリの上方に配置されている。

本発明の一態様によれば、前記プライマリ軸は、前記セカンダリ軸の後方に配置され、前記アクチュエータは、前記プライマリ軸の軸心よりも前方かつ前記セカンダリ軸の軸心よりも後方に配置されている。

本発明の一態様によれば、前記クランク軸、前記回転軸、前記出力軸、前記プライマリ軸、および前記セカンダリ軸は、それぞれ左右方向に延び、前記プライマリ軸は、前記セカンダリ軸の後方に配置されている。

本発明の一態様によれば、前記クランク軸、前記回転軸、前記出力軸、前記プライマリ軸、および前記セカンダリ軸は、それぞれ左右方向に延び、前記プライマリ軸は、前記セカンダリ軸の後方に配置され、前記クランク軸の軸心は、前記プライマリ軸の軸心よりも前方かつ前記セカンダリ軸の軸心よりも後方に位置している。

本発明の一態様によれば、前記クランク軸には、第１のギアが設けられ、前記セカンダリ軸には、前記第１のギアと噛み合う第２のギアが設けられている。

このように、クランク軸の第１のギアとセカンダリ軸の第２のギアとが噛合うことによってクランク軸の動力を直接的にセカンダリ軸に伝達することができる。

以上のように、本発明によれば、より大きな動力を伝達することができる無段変速装置を備えた鞍乗型車両を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る自動二輪車を示す右側面図である。本発明の一実施形態に係るエンジンユニットを示す水平断面図である。本発明の一実施形態に係るエンジンユニットを示す垂直断面図である。本発明の一実施形態に係るエンジンユニットを示す概略側面図である。車速とベルトに加わる張力との関係を示す特性図である。車速と出力軸の動力との関係を示す特性図である。本発明の他の一実施形態に係るエンジンユニットを示す水平断面図である。本発明の他の一実施形態に係るエンジンユニットを示す水平断面図である。

＜第１実施形態＞
図１に示すように、本実施形態に係る鞍乗型車両は自動二輪車１である。自動二輪車１は、いわゆるモータサイクル型の自動二輪車である。ただし、自動二輪車１は他の形式の自動二輪車であってもよい。例えば、自動二輪車１は、オフロード型、モペット型、またはスクータ型の自動二輪車であってもよい。なお、自動二輪車は旋回時に車体を傾ける車両の総称である。ここでいう自動二輪車には、旋回時に車体を傾ける形式の三輪車も含まれる。また、本発明に係る鞍乗型車両は自動二輪車に限定されない。本発明に係る鞍乗型車両は、乗員が跨って乗車する他の車両であってもよい。本発明に係る鞍乗型車両は、例えば、ＡＴＶ（All Terrain Vehicle）であってもよい。

以下の説明では特に断らない限り、前、後、左、右の方向は、シート１０に着座した乗員から見た前、後、左、右の方向をそれぞれ意味するものとする。符号Ｆ、Ｒｅ、Ｌ、Ｒは、それぞれ前、後、左、右を表す。

図１に示すように、自動二輪車１は、車体フレーム２と、車体フレーム２に支持されたエンジンユニット２０と、前輪４と、後輪５とを備えている。前輪４はフロントフォーク６の下端部に回転可能に取り付けられている。図示は省略するが、車体フレーム２の前端部にはヘッドパイプが結合されている。ヘッドパイプには、ステアリングシャフト７が挿入されている。ステアリングシャフト７にはハンドル８が固定されている。ステアリングシャフト７の下端部は、ブラケットを介してフロントフォーク６の上端部に接続されている。ステアリングシャフト７の後方には燃料タンク９が設けられている。燃料タンク９の後方にはシート１０が設けられている。燃料タンク９およびシート１０は、車体フレーム２に支持されている。エンジンユニット２０と後輪５とは、動力伝達が可能に連結されている。図２に示すように、エンジンユニット２０は後述するプラネタリキャリア５４と共に回転する出力軸９０を備えている。出力軸９０には、スプロケット９２が取り付けられている。スプロケット９２と後輪５とは、チェーン９４によって連結されている。エンジンユニット２０の動力は、チェーン９４を介して後輪５に伝達されるようになっている。なお、出力軸９０から後輪５に動力を伝達する機構はチェーン９４に限らず、伝動ベルト、ドライブシャフト、歯車機構、または他の機構であってもよい。

図２は、エンジンユニット２０の主要部の水平断面図である。図２に示すように、エンジンユニット２０は、クランク軸１３を有するエンジン２１と、遊星歯車機構４０と、遠心クラッチ２２と、ベルト式無段変速機（以下、「ＣＶＴ」という。）７０と、出力軸９０とを備えている。本実施形態において、クランク軸１３と、遊星歯車機構４０と、回転軸５８と、ＣＶＴ７０とは循環式動力伝達経路１００を構成している。循環式動力伝達経路１００内には遠心クラッチ２２が配置されている。クランク軸１３、出力軸９０、および回転軸５８は、それぞれ左右方向（車幅方向）に延びている。

エンジン２１は、シリンダ（図示せず）と、シリンダ内を往復移動するピストン（図示せず）と、ピストンとクランク軸１３とを接続するコンロッド１２とを備えている。本実施形態では、エンジン２１は二気筒（多気筒の一例）エンジンである。ただし、エンジン２１は単気筒エンジンであってもよい。クランク軸１３は左右方向に延びている。クランク軸１３は、クランクケース１７に収容されている。図４に示すように、本実施形態のクランク軸１３の軸心１３ａは、後述のプライマリ軸７４の軸心７４ａよりも前方かつセカンダリ軸７８の軸心７８ａよりも後方に位置している。

図３に示すように、エンジンユニット２０は、シリンダブロック２９Ｂ、シリンダヘッド２９Ａ、およびシリンダヘッドカバー２９からなるシリンダ部２８を備えている。シリンダヘッド２９Ａおよびシリンダヘッドカバー２９には、カムシャフト３０が回転自在に配置されている。カムシャフト３０とクランク軸１３とは、カムチェーン３１を介して連結されている。カムチェーン３１は、クランク軸１３に一体に形成したカムチェーン用スプロケット３２に巻き掛けられている。シリンダヘッド２９Ａには、排気管３３が接続されている。排気管３３は図示しないマフラーに接続されている。

クランク軸１３の前方には、第１バランサ１８が配置されている。クランク軸１３の後方には、第２バランサ１９が配置されている。第１バランサ１８および第２バランサ１９は、エンジン２１の振動を打ち消す役割を果たす。第１バランサ１８は、左右方向に延びる軸部１８ａと、軸部１８ａよりも大径のギア部１８ｂとを有している。第２バランサ１９は、左右方向に延びる軸部１９ａと、軸部１９ａよりも大径のギア部１９ｂとを有している。クランク軸１３には第１ギア１５ａが固定されている。第１バランサ１８のギア部１８ｂおよび第２バランサ１９のギア部１９ｂは、それぞれ第１ギア１５ａと噛み合っている。第１バランサ１８および第２バランサ１９は、クランク軸１３と共に回転するように構成されている。

図２に示すように、クランクケース１７の右方には、ベルト室２４が設けられている。ＣＶＴ７０は、ベルト室２４内に配置されている。ＣＶＴ７０は、車両後方に配置されたプライマリプーリ７２と、プライマリプーリ７２の前方に配置されたセカンダリプーリ７６と、プライマリプーリ７２およびセカンダリプーリ７６に巻き掛けられたベルト８０とを備えている。プライマリプーリ７２は、遠心クラッチ２２の右方に配置されている。ベルト８０の種類は特に限定されず、例えば、ゴムベルト、樹脂ブロックベルト等である。なお、「プライマリプーリ」とは、ベルト巻き掛け径が強制的に変更される方のプーリであり、「セカンダリプーリ」とは、プライマリプーリのベルト巻き掛け径の変化に伴ってベルト巻き掛け径が変化する方のプーリを意味する。言い換えると、「プライマリプーリ」は、ベルト溝が強制的に変更される方のプーリであり、「セカンダリプーリ」は、両プーリに巻き掛けられたベルトによってベルト溝が変更される方のプーリのことである。

図４に示すように、ベルト室２４の上部の前側には吸入口３４が形成され、ベルト室２４の上部の後ろ側には排出口３６が形成されている。吸入口３４には、冷却風を導入する吸気通路を形成する吸気ダクト３５が接続されている。排出口３６には、ベルト室２４内の空気を外部に排出する排気通路を形成する排気ダクト３７が接続されている。

図２に示すように、プライマリプーリ７２は、回転軸５８と共に回転可能なプライマリ軸７４に取り付けられている。プライマリプーリ７２は、固定シーブ７３ａと、固定シーブ７３ａに対して軸方向（図２の左方向および右方向）に移動可能な可動シーブ７３ｂとを有している。可動シーブ７３ｂおよび固定シーブ７３ａは、プライマリ軸７４に連結されている。プライマリ軸７４は、可動シーブ７３ｂおよび固定シーブ７３ａと一体となって回転する。プライマリ軸７４は、遊星歯車機構４０のサンギア５０と共に回転する回転軸５８に直接的或いは間接的に連結されている。なお、直接的に連結されているとは、他の部材を介することなく連結されていることを言い、間接的に連結されているとは、他の部材を介して連結されていることを言う。プライマリ軸７４は、ベルト８０を介してクランク軸１３の動力を受けることによって回転する。プライマリ軸７４は、左右方向（車幅方向）に延びている。

セカンダリプーリ７６は、セカンダリ軸７８に取り付けられている。セカンダリ軸７８は、プライマリ軸７４の前方に配置されている。セカンダリプーリ７６は、固定シーブ７７ａと、固定シーブ７７ａに対して軸方向（図２の左方向および右方向）に移動可能な可動シーブ７７ｂとを有している。可動シーブ７７ｂは、ばね７７ｃによって固定シーブ７７ａの方に付勢されている。可動シーブ７７ｂおよび固定シーブ７７ａは、セカンダリ軸７８に連結されている。可動シーブ７７ｂおよび固定シーブ７７ａは、セカンダリ軸７８と共に回転する。セカンダリ軸７８には、クランク軸１３の第２ギア１５ｂと噛み合うセカンダリギア７５が設けられている。セカンダリ軸７８は、クランク軸１３の動力を受けて回転する。セカンダリ軸７８は、左右方向（車幅方向）に延びている。なお、クランク軸１３の一部がセカンダリ軸７８を構成していてもよい。この場合、クランク軸１３の軸心とセカンダリ軸７８の軸心とは一致することになる。

プライマリプーリ７２の可動シーブ７３ｂと固定シーブ７３ａとの間隔と、セカンダリプーリ７６の可動シーブ７７ｂと固定シーブ７７ａとの間隔とがそれぞれ変化することにより、ＣＶＴ７０の変速比（減速比）が変化する。本実施形態では、ＣＶＴ７０の変速比は、アクチュエータとして作動する電動モータ２６（図３参照）によって変更される。電動モータ２６は、プライマリプーリ７２の可動シーブ７３ｂを固定シーブ７３ａに対して接近および離反させることができる。電動モータ２６が可動シーブ７３ｂを固定シーブ７３ａに接近させると、可動シーブ７３ｂと固定シーブ７３ａとの間隔が短くなる。すると、プライマリプーリ７２のベルト巻き掛け径が大きくなり、セカンダリプーリ７６のベルト巻き掛け径が小さくなる。逆に、電動モータ２６が可動シーブ７３ｂを固定シーブ７３ａから離反させると、可動シーブ７３ｂと固定シーブ７３ａとの間隔が長くなる。すると、プライマリプーリ７２のベルト巻き掛け径が小さくなり、セカンダリプーリ７６のベルト巻き掛け径が大きくなる。このように、プライマリプーリ７２およびセカンダリプーリ７６のベルト巻き掛け径が変化することにより、変速比が変更される。遠心式のＣＶＴと異なり、本ＣＶＴ７０によれば、クランク軸１３の回転数にかかわらず変速比を変えることができる。なお、図２では、プライマリプーリ７２の前方部分と後方部分とでは、変速比が異なる状態を表している。セカンダリプーリ７６についても同様である。

図２に示すように、遊星歯車機構４０は、クランク軸１３および第２バランサ１９の後方に配置されている。遊星歯車機構４０は、クランク軸１３と共に回転可能なリングギア４２と、リングギア４２と同心円状に配置されたサンギア５０と、リングギア４２およびサンギア５０と噛み合うプラネタリギア５２と、プラネタリギア５２を自転可能かつ公転可能に支持し、プラネタリギア５２の公転に伴って自転するプラネタリキャリア５４と、を有する。遊星歯車機構４０は、遠心クラッチ２２の左方に配置されている。なお、プライマリプーリ７２が、遠心クラッチ２２の左方に配置されている場合には、遊星歯車機構４０は、遠心クラッチ２２の右方に配置されていることが好ましい。

リングギア４２は、出力軸９０の軸心を中心に回転する本体部４８と、第２バランサ１９のギア部１９ｂと噛み合う第１リングギア４４と、プラネタリギア５２と噛み合う第２リングギア４６と、を備えている。クランク軸１３とリングギア４２との間には、第２バランサ１９が介在している。リングギア４２は、第２バランサ１９を介して伝達されるクランク軸１３の動力を受けて回転する。

図４に示すように、第２リングギア４６の半径方向の内方には、サンギア５０を中心に４つのプラネタリギア５２が配置されている。それぞれのプラネタリギア５２は、リングギア４２の第２リングギア４６と噛み合うと共に、サンギア５０と噛み合っている。各プラネタリギア５２は、支軸５６を中心に自転をすることができる。支軸５６は円板形状のプラネタリキャリア５４に支持されている。プラネタリキャリア５４は、出力軸９０に連結されている。出力軸９０は、プラネタリキャリア５４と一体となって回転する。なお、本実施形態では、遊星歯車機構４０は、プラネタリギア５２を４つ備えているが、かかる形態に限定されない。例えば、３つの場合や５つの場合等であってもよい。また、プラネタリキャリア５４の形状は、プラネタリギア５２および支軸５６を支持することができる限り、特に限定されない。

サンギア５０は、回転軸５８に取り付けられている。回転軸５８の一端の内部には、出力軸９０の一部が挿入されている。回転軸５８と出力軸９０とは一体となって回転するようには連結されておらず、互いに空転するようになっている。本実施形態では、車両側面視において、回転軸５８の軸心と、出力軸９０の軸心と、プライマリ軸７４の軸心とは一致する。

遠心クラッチ２２は、回転軸５８とプライマリ軸７４とに接続されている。回転軸５８とプライマリ軸７４とは、遠心クラッチ２２を介して連結されている。回転軸５８の他端は、プライマリ軸７４の内部に挿入されている。回転軸５８とプライマリ軸７４とは、遠心クラッチ２２が接続していないときは、互いに空転するようになっている。回転軸５８とプライマリ軸７４とは、遠心クラッチ２２の接続によって一体となって回転する。なお、本実施形態では、遠心クラッチ２２の右端２２ａはクランク軸１３の左端１６ｂよりも右方に位置し、遠心クラッチ２２の左端２２ｂはクランク軸１３の右端１６ａよりも左方に位置している。遠心クラッチ２２は、クランク軸１３の中央部よりも右方に配置されている。遠心クラッチ２２の一部は、右のコンロッド１２の後方に配置されている。遠心クラッチ２２の一部と右のコンロッド１２とは、左右方向に関して同じ位置に配置されている。なお、遊星歯車機構４０の一部は、左のコンロッド１２の後方に配置されている。遊星歯車機構４０の一部と左のコンロッド１２とは、左右方向に関して同じ位置に配置されている。

図４に示すように、車両側面視において、遠心クラッチ２２はプライマリプーリ７２と重なっている。ここでは、車両側面視において、遠心クラッチ２２の全部がプライマリプーリ７２と重なっている。しかし、そのような態様に限定されず、遠心クラッチ２２の少なくとも一部がプライマリプーリ７２と重なっていればよい。

図４に示すように、車両側面視において、遊星歯車機構４０はプライマリプーリ７２と重なっている。ここでは、車両側面視において、遊星歯車機構４０の全部がプライマリプーリ７２と重なっている。しかし、そのような態様に限定されず、遊星歯車機構４０の少なくとも一部がプライマリプーリ７２と重なっていればよい。

図４に示すように、車両側面視において、電動モータ２６はプライマリプーリ７２およびセカンダリプーリ７６と重なっていない。また、車両側面視において、電動モータ２６の少なくとも一部はプライマリプーリ７２の上方に配置されている。また、電動モータ２６は、プライマリ軸７４の軸心７４ａよりも前方かつセカンダリ軸７８の軸心７８ａよりも後方に配置されている。なお、セカンダリプーリ７６の直径はプライマリプーリ７２の直径よりも大きい。電動モータ２６の上端はセカンダリプーリ７６の上端よりも高く、電動モータ２６の下端はセカンダリプーリ７６の上端よりも低くなっている。電動モータ２６の後端は、プライマリプーリ７２の後端よりも前方に位置している。電動モータ２６は、プライマリプーリ７２およびセカンダリプーリ７６の周りの空きスペースにコンパクトに配置されている。

次に、エンジンユニット２０の動作について説明する。

まず、自動二輪車１の発進時におけるエンジンユニット２０の動作について説明する。クランク軸１３が図３の矢印Ｘ１の方向に回転すると、クランク軸１３の第２ギア１５ｂとセカンダリ軸７８のセカンダリギア７５とが噛み合っているため、セカンダリ軸７８が図３の矢印Ｘ２の方向に回転する。セカンダリ軸７８に取り付けられたセカンダリプーリ７６およびプライマリ軸７４に取り付けられたプライマリプーリ７２にはベルト８０が巻き掛けられているため、セカンダリ軸７８が上記のように回転することによって、プライマリ軸７４が図４の矢印Ｘ３の方向に回転する。なお、本実施形態の自動二輪車１の発進時においては、ＣＶＴ７０の変速比は、電動モータ２６によって最大変速比であるロー（ＬＯＷ）に制御されているため、プライマリ軸７４の回転数はクランク軸１３の回転数より小さくなる。

一方、クランク軸１３が図３の矢印Ｘ１の方向に回転すると、クランク軸１３の第１ギア１５ａと第２バランサ１９のギア部１９ｂとが噛み合っているため、第２バランサ１９の軸部１９ａが図３の矢印Ｘ４の方向に回転する。そして、第２バランサ１９のギア部１９ｂとリングギア４２の第１リングギア４４とが噛み合っているため、リングギア４２の本体部４８が図３の矢印Ｘ５の方向に回転する。そして、リングギア４２の第２リングギア４６とプラネタリギア５２とが噛み合っているため、プラネタリキャリア５４の支軸５６が図４の矢印Ｘ６の方向に回転する。さらに、プラネタリギア５２とサンギア５０とが噛み合っているため、サンギア５０が取り付けられた回転軸５８は、図４の矢印Ｘ７の方向に回転する。回転軸５８の回転数が低く、遠心クラッチ２２が繋がっていない状態では、プラネタリギア５２は自転はしているが公転はしていない。即ち、各プラネタリギア５２と連結しているプラネタリキャリア５４には、クランク軸１３の動力が伝達されておらず、プラネタリキャリア５４およびプラネタリキャリア５４に連結している出力軸９０は回転していない。

回転軸５８の回転数が所定の回転数よりも高くなると、遠心クラッチ２２が繋がる。プライマリ軸７４の回転数は、回転軸５８の回転数よりも低いため、遠心クラッチ２２が繋がると、回転軸５８の回転数は低くなる。回転軸５８の回転数が低くなると、プラネタリギア５２は、自転しつつ公転する。即ち、各プラネタリギア５２と連結しているプラネタリキャリア５４および出力軸９０は、図３の矢印Ｘ８の方向に回転する。このようにして、クランク軸１３の動力が出力軸９０に伝達される。

次に、自動二輪車１の変速時におけるエンジンユニット２０の動作について説明する。自動二輪車１の走行中に、電動モータ２６によってＣＶＴ７０の変速比を連続的に小さくすることによって、プライマリ軸７４の回転数は低くなる。このため、遠心クラッチ２２を介してプライマリ軸７４と接続している回転軸５８の回転数は低くなる。回転軸５８の回転数がより低くなると、プラネタリキャリア５４および出力軸９０の回転数はより高くなる。このようにして、クランク軸１３の動力が出力軸９０に伝達される。

次に、本実施形態に係る自動二輪車１の特性について説明する。図５は、本実施形態に係る自動二輪車１および従来の自動二輪車における車速とベルトに加わる張力（以下、「ベルト張力）とする。）との関係の一例を示す特性図である。図６は、本実施形態に係る自動二輪車１および従来の自動二輪車における車速と出力軸の動力（以下、「駆動力」とする。）との関係の一例を示す特性図である。なお、従来の自動二輪車とは、クランク軸からＣＶＴのみを介して出力軸に動力を伝達する形式の自動二輪車のことである。図５に示すよう、低速域では、本実施形態に係る自動二輪車１と従来の自動二輪車とではベルト張力はほぼ同等であり、高速域では、本実施形態に係る自動二輪車１のベルト張力のほうが低い。また、図６に示すように、低速域では、本実施形態に係る自動二輪車１と従来の自動二輪車とでは駆動力はほぼ同等であり、高速域では、本実施形態に係る自動二輪車１の駆動力のほうが大きい。このように、本実施形態に係る自動二輪車１では、特に高速域において、ベルト８０に加わる張力は低減されると共に、出力軸９０の動力は大きいものとなる。

＜第２実施形態＞
上述した実施形態では、第２バランサ１９を介してクランク軸１３の動力をリングギア４２に伝達しているが、かかる形態に限定されない。以下、第２実施形態に係るエンジンユニット１２０について説明する。図７は、第２実施形態に係るエンジンユニット１２０を示す水平断面図である。

図７に示すように、本実施形態のクランク軸１１３の第１ギア１１５ａと、遊星歯車機構１４０のリングギア１４２が備えている第１リングギア１４４とは、チェーン１８５によって連結されている。リングギア１４２は、チェーン１８５を介して伝達されるクランク軸１１３の動力を受けて回転する。その他の構成は第１実施形態とほぼ同様である。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係るエンジンユニット２２０について説明する。図８は、第３実施形態に係るエンジンユニット２２０を示す水平断面図である。

図８に示すように、本実施形態のクランク軸２１３の第１ギア２１５ａと、遊星歯車機構２４０のリングギア２４２が備えている第１リングギア２４４とは、相互に噛み合っている。クランク軸２１３の右方には、セカンダリプーリ２７６が取り付けられている。第１ギア２１５ａと第１リングギア２４４とが噛み合っているため、クランク軸２１３の回転に伴いリングギア２４２も回転する。その他の構成は第１実施形態とほぼ同様である。なお、本実施形態では、クランク軸２１５は第１実施形態のクランク軸１３と逆方向（図４の矢印Ｘ１と逆方向）に回転する。

上述したように、本実施形態に係る自動二輪車１では、クランク軸１３と遊星歯車機構４０と回転軸５８とＣＶＴ７０とは、循環式動力伝達経路１００を構成し、自動二輪車１は、循環式動力伝達経路１００内に配置された遠心クラッチ２２を備えている。これにより、クランク軸１３の動力を出力軸９０に伝達する際に、ＣＶＴ７０を介して伝達すると共に、遊星歯車機構４０を介して伝達することができる。このため、従来のようにクランク軸の動力をベルト式無段変速機のみを介して出力軸に伝達する場合と比較して、同じ動力を出力軸９０に伝達するときには、ベルト８０に加わる張力を低減することができる。従って、従来の構成ではベルトに加わる張力が過大となってしまうため、ベルトの耐久性を考慮すると伝達することができなかった大きさの動力であっても、上記自動二輪車１では、ベルト８０に加わる張力は低減されているため、ベルト８０に過度の負担を掛けることなく出力軸９０に上記動力を伝達することができる。

本実施形態によれば、遠心クラッチ２２は、回転軸５８とプライマリ軸７４とに接続されている。回転軸５８およびプライマリ軸７４は、クランク軸１３の動力がそれぞれに伝達されて回転するためエンジン２１始動時には異なる回転数で回転する。このとき、回転軸５８とプライマリ軸７４とに接続されている遠心クラッチ２２は繋がっていないため、遊星歯車機構４０のプラネタリキャリア５４は回転しない。遠心クラッチ２２が繋がると回転軸５８およびプライマリ軸７４の回転数は同じ回転数となり、プラネタリギア５２が公転することによって出力軸９０を回転させることができる。

本実施形態によれば、図２に示すように、クランク軸１３、回転軸５８、出力軸９０、プライマリ軸７４、およびセカンダリ軸７８は、それぞれ左右方向に延び、プライマリプーリ７２は遠心クラッチ２２の右方に配置され、遊星歯車機構４０は遠心クラッチ２２の左方に配置されている。このように、遠心クラッチ２２をプライマリプーリ７２と遊星歯車機構４０との間に配置することによって、循環式動力伝達経路１００の大型化を抑制することができる。

本実施形態によれば、クランク軸１３、回転軸５８、出力軸９０、プライマリ軸７４、およびセカンダリ軸７８は、それぞれ左右方向に延び、遠心クラッチ２２の右端２２ａはクランク軸１３の左端１６ｂよりも右方に位置し、遠心クラッチ２２の左端２２ｂはクランク軸１３の右端１６ａよりも左方に位置している。このように、遠心クラッチ２２がクランク軸１３の左右方向の右端１６ａと左端１６との間に位置するように配置されているため、循環式動力伝達経路１００の大型化を抑制することができる。

本実施形態によれば、図４に示すように、車両側面視において、遠心クラッチ２２の少なくとも一部はプライマリプーリ７２と重なっている。これにより、循環式動力伝達経路１００をコンパクト化することができる。

本実施形態によれば、図４に示すように、車両側面視において、遊星歯車機構４０の少なくとも一部はプライマリプーリ７２と重なっている。これにより、循環式動力伝達経路１００をコンパクト化することができる。

第１実施形態によれば、クランク軸１３とリングギア４２との間に介在する第２バランサ１９を備えている。これにより、エンジン２１の振動を打ち消すことができると共に、第２バランサ１９を介してクランク軸１３の動力を遊星歯車機構４０へと伝達することができる。

本実施形態によれば、車両側面視において、電動モータ２６はプライマリプーリ７２およびセカンダリプーリ７６と重なっていない。これにより、循環式動力伝達経路１００をコンパクト化することができる。

本実施形態によれば、車両側面視において、電動モータ２６少なくとも一部はプライマリプーリ７２の上方に配置されている。これにより、循環式動力伝達経路１００をコンパクト化することができる。

本実施形態によれば、プライマリ軸７４は、セカンダリ軸７８の後方に配置され、電動モータ２６は、プライマリ軸７４の軸心７４ａよりも前方かつセカンダリ軸７８の軸心７８ａよりも後方に配置されている。これにより、循環式動力伝達経路１００をコンパクト化することができる。

本実施形態によれば、クランク軸１３、回転軸５８、出力軸９０、プライマリ軸７４、およびセカンダリ軸７８は、それぞれ左右方向に延び、プライマリ軸７４は、セカンダリ軸７８の後方に配置されている。これにより、循環式動力伝達経路１００をコンパクト化することができる。

本実施形態によれば、クランク軸１３、回転軸５８、出力軸９０、プライマリ軸７４、およびセカンダリ軸７８は、それぞれ左右方向に延び、プライマリ軸７４は、セカンダリ軸７８の後方に配置され、クランク軸１３の軸心は、プライマリ軸７４の軸心７４ａよりも前方かつセカンダリ軸７８の軸心７８ａよりも後方に位置している。これにより、循環式動力伝達経路１００をコンパクト化することができる。

第１および第２実施形態によれば、クランク軸１３には、第２ギア１５ｂが設けられ、セカンダリ軸７８には、第２ギア１５ｂと噛み合うセカンダリギア７５が設けられている。このように、クランク軸１３の第２ギア１５ｂとセカンダリ軸７８のセカンダリギア７５とが噛合うことによってクランク軸１３の動力を直接的にセカンダリ軸７８に伝達することができる。

１自動二輪車
１３クランク軸
１５ａ第１ギア
１５ｂ第２ギア
１９第２バランサ
１９ａ軸部
１９ｂギア部
２０エンジンユニット
２２遠心クラッチ
２６電動モータ（アクチュエータ）
４０遊星歯車機構
４２リングギア
４４第１リングギア
４６第２リングギア
４８本体部
５０サンギア
５２プラネタリギア
５４プラネタリキャリア
５６支軸
５８回転軸
７０ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）
７２プライマリプーリ
７４プライマリ軸
７５セカンダリギア
７６セカンダリプーリ
７８セカンダリ軸
８０ベルト
９０出力軸
１００循環式動力伝達経路

Claims

クランク軸を有するエンジンと、
前記クランク軸と共に回転可能なリングギアと、前記リングギアと同心円状に配置されたサンギアと、前記リングギアおよび前記サンギアと噛み合うプラネタリギアと、前記プラネタリギアを自転可能かつ公転可能に支持し、前記プラネタリギアの公転に伴って自転するプラネタリキャリアと、を有する遊星歯車機構と、
前記サンギアと共に回転する回転軸と、
前記プラネタリキャリアと共に回転する出力軸と、
前記回転軸と共に回転可能なプライマリ軸と、前記プライマリ軸に取り付けられたプライマリプーリと、前記クランク軸と共に回転可能なセカンダリ軸と、前記セカンダリ軸に取り付けられたセカンダリプーリと、前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリとに巻き掛けられたベルトと、を有するベルト式無段変速機と、
前記ベルト式無段変速機の変速比を変更するアクチュエータと、を備え、
前記クランク軸と前記遊星歯車機構と前記回転軸と前記ベルト式無段変速機とは、循環式動力伝達経路を構成し、
前記循環式動力伝達経路内に配置された遠心クラッチを備え、
前記遠心クラッチは、前記回転軸と前記プライマリ軸とに接続されている、鞍乗型車両。
前記クランク軸、前記回転軸、前記出力軸、前記プライマリ軸、および前記セカンダリ軸は、それぞれ左右方向に延び、
前記プライマリプーリは前記遠心クラッチの左方および右方のいずれか一方に配置され、前記遊星歯車機構は他方に配置されている、請求項１に記載の鞍乗型車両。
前記クランク軸、前記回転軸、前記出力軸、前記プライマリ軸、および前記セカンダリ軸は、それぞれ左右方向に延び、
前記遠心クラッチの右端は前記クランク軸の左端よりも右方に位置し、前記遠心クラッチの左端は前記クランク軸の右端よりも左方に位置している、請求項１に記載の鞍乗型車両。
車両側面視において、前記遠心クラッチの少なくとも一部は前記プライマリプーリと重なっている、請求項１に記載の鞍乗型車両。
車両側面視において、前記遊星歯車機構の少なくとも一部は前記プライマリプーリと重なっている、請求項１に記載の鞍乗型車両。
前記クランク軸と前記リングギアとの間に介在するバランサを備えている、請求項１に記載の鞍乗型車両。
車両側面視において、前記アクチュエータは前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリと重なっていない、請求項１に記載の鞍乗型車両。
車両側面視において、前記アクチュエータの少なくとも一部は前記プライマリプーリの上方に配置されている、請求項１に記載の鞍乗型車両。
前記プライマリ軸は、前記セカンダリ軸の後方に配置され、
前記アクチュエータは、前記プライマリ軸の軸心よりも前方かつ前記セカンダリ軸の軸心よりも後方に配置されている、請求項１に記載の鞍乗型車両。
前記クランク軸、前記回転軸、前記出力軸、前記プライマリ軸、および前記セカンダリ軸は、それぞれ左右方向に延び、
前記プライマリ軸は、前記セカンダリ軸の後方に配置されている、請求項１に記載の鞍乗型車両。
前記クランク軸、前記回転軸、前記出力軸、前記プライマリ軸、および前記セカンダリ軸は、それぞれ左右方向に延び、
前記プライマリ軸は、前記セカンダリ軸の後方に配置され、
前記クランク軸の軸心は、前記プライマリ軸の軸心よりも前方かつ前記セカンダリ軸の軸心よりも後方に位置している、請求項１に記載の鞍乗型車両。
前記クランク軸には、第１のギアが設けられ、前記セカンダリ軸には、前記第１のギアと噛み合う第２のギアが設けられている、請求項１に記載の鞍乗型車両。