JPH02144280A - 車両の動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、静油圧式無段変速機を用いてエンジンの動力
を駆動輪に伝達する車両の動力伝達装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 自動二輪車に用いられる動力伝達装置として、ベルトド
ライブ式の無段変速機を利用したものが知られている。

このベルトドライブ式の無段変速機は、一般に、エンジ
ンのクランク軸（回転軸）と一体に回転する遠心式可変
径構造の駆動プーリの回転が、駆動輪である後輪の近傍
に配された可変径構造の従動ブーりに、■ベルト構造の
ドライブベルトにより伝達され、その回転が、従動プー
リと同軸上に配された自動遠心式クラッヂ＠溝、および
複数の減速ギヤ群（減速機構）を介して後輪に伝達され
る。そして、クランク軸の回転速度の変化によって駆動
ブーりおよび従動プーリに対するドライブベルトが巻回
する有効半径が変化し、これによって自動的に変速がな
されるようになっている。この場合エンジンは、クラン
ク軸が、車体の長手方向に直交するよう（幅方向に延び
るよう）配設されており、このクランク軸の回転を後輪
に伝達するドライブベルトは、車体長手方向に沿って平
行に延びるよう配設されている。

なお、このような動力伝達装置を構成する機器は、エン
ジンのクランクケースと一体に形成されたケース内に収
められている場合が多い。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記動力伝達装置にあっては、駆動ブーりは
、クラ、ンク軸の一端に固定され、これにともなって、
ドライブベルト、従動プーリも車体の一側に配されるこ
とになり、しかも、自動遠心クラッチおよび減速ギヤ群
の存在によりケースを含めた全体が幅広のものとなる。

このため、車体全体としての幅が大きいものとなってし
まい、車体をコンパクト化をする上での問題点となって
いる。

本発明は、本出願人か先に出願した静油圧式無段変速機
がほぼ置注形状であることに着目してなされたしので、
同静油圧式無段変速機を利用することにより車体幅方向
のコンパクト化並びに、エンジンとの接続処理が容易に
行なえる車両の動力伝達装置を提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、車両長手方向に延在するように配置されたエ
ンジンのクランク軸の回転を、駆動輪に伝達する車体の
動力伝達装置であって、出力軸を前記エンジンのクラン
ク軸と平行かつ同一軸線上に配置した静油圧式無段変速
機を備え、かつ、該静油圧式無段変速機をエンジンに直
付して接続して成ることを特徴としている。

［作用　］ 静油圧式無段変速機は通常円柱形状であり、これをクラ
ンク軸と同軸上、つまり車体長手方向にｌＯって配置す
ることにより、エンジンを含む動力伝達系統全体の車体
幅方向のコンパクト化が図れる。

また、上記静油圧式無段変速機を直付は接続する場合、
チェーン等特別な連結用部材を用いる必要がなくなり、
小形軽量化が図れる。加えて発電機、スタータモータ等
のエンジン補機類を、エンジンと無段変速機の接続端に
集合させるようにすれば、変速機およびエンジン補機類
の組付性の向上、並びにメンテナンス性の向上が図れる
。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を参照する。

第１実施例 第１図ないし第３図は本発明の第１実施例を説明するも
のである。

第１図中符号ｌは車体の前方から後方（図において左か
ら右）に延びる車体フレーム、２は車体フレーム１の前
端に取り付けられたフロントフォーク、３はフロントフ
ォーク２の先端に回転自在に支持された前輪、４は前輪
３を操舵するハンドル、５は車体フレーム１に支持され
た水平対向型６気筒エンジン、６は車体フレーム１とエ
ンジン５の前方および側方、並びにンート７に着座する
搭乗者の０１方を覆うフェアリング、８は前部を車体フ
レームｌに揺動自在に支持されたリヤフォーク、９はリ
ヤフォーク８の後端に支持される後輪、１０は小物入れ
用のホルダである。

前記エンジン５の回転は動力伝達装置１１を介して、駆
動輪である後輪９に伝達される。

動ツノ伝達装置１１は、エンジン５側から順に、静油圧
式無段変速機１２（以下、単に無段変速（幾と略す）、
連結部１３、ドライブシャフト１４（本実施例は、いわ
ゆるシャフトドライブを採用している）から成っている
。

動力伝達装置１１の詳細について説明する前にエンジン
５について説明すると、第３図中１６は車体長手方向に
延在するように配されるクランク軸で、該クランク軸１
６はコンロッド１７を介して、車体はぼ中央部から左右
外方へ延びる複数のシリンダ１８内に嵌装されるピスト
ン１９に連結される。この図では一側のシリンダｔｓし
か表していないが、実際には左右各シリンダブロックに
それぞれ３つずつシリンダ１８が設けられている。

なお、２０はカムチエーン２０ａを介してクランク軸１
６に連結されるカムンヤフトを示す。

静油圧式無段変速機１２について説明すると、該無段変
速機１２は、定容量型の斜板式油圧ポンプ１２Ｐと可変
容量型の斜板式油圧モータ１２Ｍによって構成される。

前記油圧ポンプ１２Ｐは、入力筒軸２２と、この入力筒
軸２２にボルト止めされた支持筒２３にボールベアリン
グ２４を介して相対回転自在に支持されシリンダブロッ
ク２５と、このシリンダブロック２５の前端面に（第３
図において左側が車体前方、右側力４車体後方である）
、その回転軸線まわりに間隔をおきかつ回転軸線に平行
となるように形成された奇数のシリンダ孔２６のそれぞ
れに摺動可能に嵌合させられる多数のポンププランジャ
２７と、これらポンププランジャ２７の外端に前面を当
接させるポンプ斜板２８とから構成される。ポンプ斜板
２８はその背面をアンギュラコンタクトベアリング２９
を介し前記人力筒軸２２のボルダ部２２ａによって支承
されて、シリンダブロック２５の軸線と直交する仮想ト
ラニオン軸線Ｏ３を中心にしてシリンダブロック２５の
軸線に対し一定角度傾斜させた状態に保持される。

前記アンギュラコンタクトベアリング２９は、人力筒軸
２２の斜板ホルダ部２２ａと協働してポンプ斜板２８に
調心作用を与えるように構成される。

前記入力筒軸２２には、クランク軸１６の後端に組み付
けられる回転板３０、該回転板３０の内孔にその一端外
周をスプライン嵌合される円筒体３１、および円筒体３
１の他端に連結されるダンパ機構３２を介し、クランク
軸１６の回転が伝達される。

しかして、前記ポンプ斜板２８は、クランク軸Ｉ６に伴
って入力筒軸２２が回転する際に、ポンププランジャ２
７に往復動を与えて吸入及び吐出工程を繰返さ什る。

一方、油圧モータ１２Ｍは、前記油圧ポンプ１２Ｐと共
通して用いられるシリンダブロック２５と、その後端面
に、回転軸線まわりに間隔をおきかつ回転軸線に平行と
なるように形成された奇数のシリンダ孔３３のそれぞれ
に摺動可能に嵌合させられる多数のモータプランジャ３
４と、これらモータプランツヤ３４の外端面を当接させ
るモータ斜板３５と、このモータ斜板３５の背面をアン
ギュラコンタクトベアリング３６を介して支承するモー
タ斜板ホルダ３７と、このモータ斜板ホルダ３７の背面
を支承するモータ斜板アンカ３８とから構成される。

また、互いに当接するモータ斜板ホルダ３７およびモー
タ斜板アンカ３８の対向面は、シリンダブロック２３の
軸線とトラニオン軸線ｏ２との交点を中心とする球面に
形成される。

そして、この油圧モータ１２Ｍにおいても前記アンギュ
ラコンタクトベアリング３６はモータ斜板ホルダ３７と
協働してモータ斜板３５に調心作用を与えるように構成
される。

前記モータ斜板アンカ３８は、その前端に連なる筒状の
シリンダホルダ３９とともに変速機ケーシングＣ３の後
側壁に固着される。また、このシリンダホルダ３９はボ
ールベアリング４、ｏを介してシリンダブロック２５の
ほぼ中央部外周を回転自在に支承する。

前記モータ斜板３５は、シリンダブロック２５の軸線に
対し直角となる直立位置と、ある角度で傾倒する最大傾
斜位置との間をモータ斜板ホルダ３７の回動によって移
動するようになっている。

そして、その傾斜状感では、シリンダブロック２５の回
転に伴いモータプランジャ３４に往復動を与えて膨張及
び収縮行程を繰返させろ。

モータ斜板ホルダ３７の傾斜角度は、ケーシングＣ１外
に突出する舌片３７ａが図示せぬ傾動機構により、手動
あるいは速度に応じ自動的に調整されるようになってい
る。ここでは、傾動機構の詳細については省略する。

前記シリンダブロック２５の中心部には出力軸４１か貫
通しており、この出力軸４１はエンノンのクランク軸１
６と平行にかつ同一軸線上に配置されている。出力軸４
１とシリンダブロック２５は、それぞれに形成されたス
プライン４１ａ　・２５ａどうしの嵌合により、出力軸
４１まゎりの相対回転が拘束される。

出力軸４１の前端部はポンプ斜板２８および入力筒軸２
２のホルダ部２２ａを貫通し、さらにダンパ機構３２、
回転体３１をも貫通している。出力軸４１と入力筒軸２
２および円筒体３１との間にはベアリング４２が介装さ
れる。

一方、出力軸４１の後端は、モータ斜板３５、モータ斜
板ホルダ３７およびモータ斜板アンカ３８を貫通するよ
うに延びており、モータ斜板アンカ３８との間にはベア
リング４３が介装される。

そして、出力軸４１の外端には歯車４４が組み付けられ
ている。

無段変速機１２のケーシングＣ１への組付時、入力筒軸
２２はボールベアリング４７を介し、ケーシングＣ１に
ボルト止めされるホルダ４８に支承され、モータ斜板ア
ンカ３８はケーシングＣ１の後側壁にボルト４９により
固着される。そして、ケーシングＣ１の後側壁には、そ
こに開口する整備孔５０を閉塞するキャップ５１が固着
される。

シリンダブロック２５には、ポンプ側のシリンダ孔２６
群とモータ側のシリンダ孔３３群との間において、出力
軸４１を中心にして同心に並ぶ環状の内側油路６３およ
び外側油路６４と、両部路６３・６４間の環状隔壁およ
び外側油路６４の外周壁を放射状に貫通する、前記シリ
ンダ孔２６・３３とそれぞれ同数の第１弁孔６５および
第２弁孔６６と、各弁孔６５・６６を前記外側油路６４
へ連通させる連絡油路と、相隣るシリンダ孔２６および
第１弁孔６５を相互に連通するポンプボートａと、相隣
るシリンダ孔３３および第２弁孔６６を相互に連通ずる
多数のモータボートｂとが設けられる。

前記内側油路６３は、シリンダブロック２５の内周面に
環状溝として形成され、その開放面は出力軸４１の外周
面により閉じられる。

また、各弁孔６５・６６を連絡する連絡油路、ポンプボ
ートａ１および、モータボートｂは、ンリンダ・ブロッ
ク２５およびこのブロックに固着される部材との間に、
前記第１および第２の弁孔６５・６６を全周に亙って取
り囲むようにして形成されている。

前記第１弁孔６５には、スプール型の第１分配弁６９が
、また前記第２弁孔６６には同じくスプール型の第２分
配弁７０がそれぞれ摺動可能に嵌合されている。そして
、第１分配弁６９の外端にはそれを囲む第１偏心輪部７
１が、また第２分配弁７０の外端にはそれらを囲む第２
偏心輸７２がそれぞれボールベアリング７３・７４を介
して係合される。

前記第１偏心輪部７１は支持筒２３に一体に形成されて
、仮想トラニオン軸線Ｏ１に沿って出力筒軸２２の中心
から所定距離偏心した位置に位置決めされる。

上記構成の無段変速機１２によれば、支持筒２３（入力
筒軸２２と一体的に回転する）とシリンダブロック２５
間に相対回転が生じると、各第１分配弁６９は、第１偏
心輸部７１により第１弁孔６５において偏心量の２倍の
距離をストロークとしてシリンダブロック２５の半径方
向内方位置および外方位置間を往復動される。そして、
油圧ポンプ１２Ｐの吐出領域では、第１分配弁６９は前
記内方位置側を移動して、対応するポンプボートａを外
側油路６４に連通ずるとともに内側油路６３と不通にし
、吐出行程中のポンププランジャ２８によりシリンダ孔
２７から外側油路６４へ作動油が圧送され、また吸入領
域では、第１分配弁６９は前記外方位置側に移動して、
対応するポンプボートａを内側油路６３に連通するとと
もに外側油路６４と不通にし、吸入行程中のポンププラ
ンジャ２７により内側油路６３からシリンダ孔２６に作
動油が吸入される。

一方、シリンダブロック２５が回転すると、各第２分配
弁７０は、第２偏心輪７２により第２弁孔６６において
偏心量の２倍の距離をストロークとしてシリンダブロッ
ク２５の半径方向内方位置および外方位置間を往復動さ
れる。そして油圧モータ１２Ｍの膨張領域では、第２分
配弁７０は前記内方位置側を移動して、対応するモータ
ボートｂを外側油路６４に連通ずるとともに内側油路６
３を不通にし、外側油路６４から膨張行程中のモータプ
ランジャ３４のシリンダ孔３３に高圧の作動油が供給さ
れ、また収縮領域では、第２分配弁７０は前記外方位置
側を移動して、対応するモータボートｂを内側油路６３
に連通ずるとともに外側油路６４と不通にし、収縮行程
中のモータプランジャ３４のシリンダ孔３３から内側油
路６３へ作動油が排出される。

そして、ポンププランジャ２７は、吐出領域を通過する
間、シリンダ孔２６から外側油路６４に作動油を圧送し
、また吸入領域を通過する間、内側油路６３からシリン
ダ孔２６に作動油を吸入する。また、外側油路６４に送
られた高圧の作動油は、油圧モータ１２Ｍの膨張領域に
存するモータプランジャ３４のシリンダ孔３３に供給さ
れる一方、収縮領域に存するモータプランジャ３４によ
りそのシリンダ孔３３から内側油路６３へ作動油が排出
される。

この間に、シリンダブロック２５が吐出行程のポンププ
ランジャ２７を介してポンプ斜板２８から受ける反動ト
ルクと、シリンダブロック２５が膨張行程のモータプラ
ンジャ３４を介してモータ斜板３６から受ける反動トル
クとの和によって、シリンダブロック２５は回転され、
その回転トルクは出力軸４１から後記するカウンタシャ
フト８５へ伝達される。

この場合、入力筒軸２２に対する出力軸４１の変速比は
次式によって与えられる。

したがって、油圧モータ１２Ｍの容量を零からある値に
変えれば、変速比を１からある必要な値まで変えること
ができる。しかも、その油圧モータ１２Ｍの容量はモー
タブランツヤ３４のストロークによって決定されるので
、モータ斜板ホルダ３７の操作により、モータ斜板３５
を直立位置からある傾斜位置まで傾動させることにより
、変速比が１からある値まで無段階に制御される。

無段変速機１２のエンジン５への連結は、前記したよう
にクランク軸１６に付設された回転板３０、円筒体３！
およびダンパ機構３２を介し、じかに行なわれる。回転
板３０、円筒体３１．ダンパ機構３２の連結部分は、内
部に雨水あるいはほこり等が入らないようにケーシング
Ｃ８によって覆われ、この接続用ケーシングＣ６にケー
シングＣ１が組み付けられる。

８０は無段変速機の出力軸４１の右側（第３図において
手前とは反対側）に配された連結軸で、この連結軸８０
は、ケーシングＧｏに回転自在にかつ出力軸４１と平行
となるよう支持されている。

この連結軸８０は、当該連結軸８０に組み付けられた歯
車８１が回転板３０にボルト止めされた歯車８２に噛合
されることにより、クランク軸１６に追従して回転され
、またその回転は、カップリング８３を介して発電機８
４に伝達される。

８５はケーシングＣ１に回転自在にかつ変無段変速機の
出力軸４１に平行となるように支持されたカウンタシャ
フトで、このカウンタシャフト８５の後端はケーシング
Ｃ１外に突出し、その突出端には歯車８６が固着される
。歯車８６は前記出力軸４１に固着された歯車４４と噛
合する。また、カウンタシャフト８５の前端らケーシン
グＣ１外に突出しており、その突出端部には歯車８７が
組み付けられている。

９０は連結用軸で、この連結用軸９０には風車９１がス
プライン嵌合されることにより、当該連結用軸９０と一
体的に回転可能かつ軸線方向にスライド自在に組み付け
られている。また、風車９１はスプリング９２により前
方へ付勢される。連結軸９０の前端には、前記歯車８７
と噛合する歯車９３が回転自在に組み付けられ、この歯
車９３と風車９１は、風車９１が前方に移動したときに
のみ噛み合う。つまり、連結用軸９０では、風車９１が
通常スプリング９２により前方に付勢されるで歯車９３
と噛合しているが、両部材９１・９３間の伝達トルクが
所定以上になると、風車９１が歯車９３との噛合部分に
設けられた斜面の反力により、スプリング９２に抗して
後方へ移動し、両部４，４９１・９３の連結が解かれる
。つまり、種のトルクリミッタを構成している。

連結用軸９０の後端には連結具９４を介しドライブシャ
フト１４の前端がクロスジヨイントを介して傾動可能に
連結され、ドライブシャフト１４の後端は駆動輪である
後輪９に連結される。

なお、９６は連結用軸９０の外周に固着されたスプリン
グ受けを兼用する歯車で、この歯車９６は後進時に使用
するバックギヤ系に連結している。

また、９７は前記円筒体３１の外周に固着された歯車で
、図示しないスタータモータと連結している。

しかして、上記構成の動力伝達装置によれば、無段変速
機１２の出力軸４１がエンジン５のクランク軸１６に平
行にかつ同一軸線上に配置されており、当該静油圧式無
段変速機１２は円柱状をなしており、しかも、複数の歯
車部、チェーン、あるいは■ヘルド等からなる動力伝達
系に比べて小径であるため、車体幅方向のコンパクト化
が図れる。

また、無段変速機１２をクランク軸＋６と同軸状に配さ
れて直付は接続しているので、チェーンあるいは歯車の
組み合わせ等特別な部材を通して連結する場合に比べて
、部品点数の削減が図れるとともに軽量化が図れる。ま
た、発電機８４、スタータモータ連結用の歯車９７等の
エンジン補機類は、両者の端面接続部にまとめて配置で
きることとなり、組付性の向上およびメンテナンスの向
」二も図れる。

第２実施例 第４図および第５図は本発明の第２実施例を示す。この
実施例が前記した第１実施例と異なるところは、第１実
施例はエンジン５側とは別個にドライブシャフト１４お
よび後輪９が揺動するのに対し、この実施例では、ドラ
イブンヤフト１４、エンジン５、無段変速機１２等を覆
うケーシング１００で一体に覆ってユニット化し、それ
らが−体に揺動する点である。特に、小形スタータタイ
プの自動二輪車好適に用いられる例である。

具体的には、ドライブンヤフト！４が無段変速機１２の
出力軸４１と平行にかつ左方向にオフセットされて配さ
れ、このシャフト１４は、歯車ｔ。

１・１０２を介して前記出力軸４１と連結している。そ
して、ドライブシャフト１４後端がベベルギヤ１０３・
１０４を介して、後輪９に連結している。上記エンジン
、動力伝達装置１１、後輪９の上部はケーシング＋００
により一体に覆われて、パワーユニットＰを構成してい
る。

また、静油圧式無断変速機１２において、ポンプ側およ
びモータ側ともに、プランジャ２７．３４の端部に凹部
が形成される一方、斜板２８．３５に凸部が形成され、
それら凹凸部がともに嵌合される構造になっており、第
１実施例のものに対して逆の嵌合構造になっている。

こうすることによって、プランジャ２７．３４のシリン
ダブロック２５からの突出量を小さくすることができ、
斜板２８．３５の厚みが確保されることから、強度を一
定とした場合において、その形状を小さくすることがで
き、これらの相乗作用により、斜板２８．３５をシリン
ダブロック２５へ近付けて、無段変速機１２の軸方向の
寸法を小さくすることができる。

なお、無段変速機１２の出力軸４１をエンジンクランク
軸１６と平行かつ同軸上に配置する点、該クランク軸に
直付は接続する点に関しては前記第１実施例と同様であ
る。また、第１実施例においてドライブシャフト１４の
前端に介装されるクロスジヨイントも不要となる。

「発明の効果コ 以」二説明したように本発明によれば、静油圧式無段変
速機は通常円柱形状であり、これをクランク軸と同軸上
、つまり車体長手方向に沿って配置することにより、エ
ンジンを含む動力伝達系統全体の車体幅方向のコンパク
ト化が図れる。このように、車体幅が小さくなることか
らバンク角を大きく採れるとともに、車体の左右方向の
中心に重臣が集中して車体バランスが良くなる。

また、上記静油圧式無段変速機を直付は接続する場合、
チェーン等特別な連結用部材を用いる必要がなくなり小
形軽量化が図れる。加えて発電）幾、スタータモータ等
のエンジン補機類を、エンジンと無段変速機の接続端に
集合させるようにすれば、変速機およびエンジン？ｉｉ
機類の組付性の向上、並びにメンテナンス性の向上が図
れる利点も得られる。

さらに、エンジン本体が下方に出っ張ることがないため
オイルパン等の部品を上げられる、通常の配置よりも下
方に下げて配置でき、もって車両の低重心化が図れる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の各実施例を示す。 第１図ないし第３図は本発明の第１実施例を示す図であ
って、第１図は自動二輪車の側面図、第２図は同正面図
、第３図はエンジンおよび動力伝達系の断面図であり、 第４図および第５図は本発明の第２実施例を示す図であ
って、第４図はエンジンおよび動力伝達系の側断面図、
第５図は同平断面図である。 ６・・・・・・クランク軸、 ２・・・・・人力筒軸、 ８・・・・・ポンプ斜板、 ５・・・・モータ斜板、 ７・・・・・・モータ斜板ボルダ、 ８・・・・・モータ斜板アンカ、 ｌ・・・・・・出力軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車両長手方向に延在するように配置されたエンジンのク
   ランク軸の回転を、駆動輪に伝達する車両の動力伝達装
   置であって、 出力軸を前記エンジンのクランク軸と平行かつ同一軸線
   上に配置した静油圧式無段変速機を備え、かつ、該静油
   圧式無段変速機をエンジンに直付して接続して成ること
   を特徴とする車両の動力伝達装置。