JPH0379587B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジンとが後輪と一体化されたエ
ンジンユニツトを有する自動二輪車において、特
にそのエンジンの動力を後輪に伝える無段変速装
置の構造に関する。

自動二輪車において小排気量のエンジンを搭載
したものは、エンジンの回転をＶベルト自動変速
機で減速して後輪に伝えている。しかしながらＶ
ベルト自動変速機はプーリ径に制約があるので減
速比に限度がある。これにも拘らず、自動二輪車
では発進時に減速比を大きくして高トルクを得た
い要求があり、このため従来ではＶベルト自動変
速機の動力伝達方向後方に減速ギア列を組み込む
などの手段が採用されている。

しかしながら、上記減速ギア列を用いると、こ
の減速比が高速走行時にも利いているから、高速
走行時にはエンジン回転数を高くしなければなら
ず、騒音や振動の原因となつていた。

本発明は、このような事情にもとづいてなされ
たもので、発進加速時にはＶベルト自動変速機の
減速比よりも大きな減速比が得られるとともに、
エンジン回転数が高い高速運転時には、減速比を
小さくして、エンジンの騒音や振動を抑えること
ができ、しかも、クランク軸と伝動軸との間に遊
星歯車機構が介在されるにも拘らず、クランク軸
から伝動軸までの軸長を短く抑えることができ、
エンジンユニツトを幅狭くコンパクトに形成でき
る自動二輪車の無断変速装置の提供を目的とす
る。

そこで、本発明においては、前端にエンジンを
有し、後端にエンジンからの動力伝達によつて駆
動される後輪を有するエンジンユニツトを備え、
このエンジンユニツトの前端部を車体に回動可能
に連結した自動二輪車において、 上記エンジンのクランク軸と同軸状に駆動軸を
配置するとともに、この駆動軸と同軸状をなす伝
動軸の後方に、上記後輪に連動する従動軸を平行
に配置し、これらの伝動軸と従動軸との間に、伝
動軸の外周のプライマリシーブと上記従動軸の外
周のセカンダリシーブとの間に亘つてＶベルトを
掛け渡してなるＶベルト自動変速機を設け、上記
クランク軸と駆動軸との間には、クランク軸の回
転を駆動軸に対して断続するためのクラツチを設
けるとともに、このクラツチに隣接した駆動軸の
外周に、駆動軸と一体に回転する太陽歯車と、こ
の太陽歯車と噛み合うとともに、上記伝動軸の端
部に回転自在に支持された複数の遊星歯車と、こ
れら遊星歯車に噛み合うリング状の内歯歯車を備
えた遊星歯車機構を設け、この遊星歯車機構の内
歯歯車のボス部を、上記太陽歯車のボス部の外周
に同軸状をなして回転自在に設けるとともに、こ
の内歯歯車のボス部の外周には、内歯歯車と一体
に回転する回転部材を設け、この回転部材を上記
クラツチと内歯歯車との間で挾み込むとともに、
この回転部材と上記従動軸との間に、従動軸の回
転を回転部材に伝える伝動手段を介在させたこと
を特徴としている。

以下本発明の一実施例を第１図ないし第３図に
もとづき説明する。

第１図はスクータ形自動二輪車を示し、１は車
体、２はハンドル、３は前輪、４は後輪、５はシ
ートを示す。６はスイング式エンジンユニツトで
あり、前端が図示しないピボツトを介して車体１
に枢支され、後端に上記後輪４を支持し、かつ後
部を図示しない緩衝器によつて車体１に連結され
ている。

エンジンユニツト６はエンジン７と、変速装置
８とからなり、その詳細は第２図および第３図に
示されている。

シリンダ１０内のピストン１１によつて回転さ
れるクランク軸１２には、他端に発電機１３、一
端にクラツチ１４を取り付けてある。なお１５は
フアンであり、シユラウド１６の吸込口１７から
外気を導入してエンジン７を強制空冷する。また
１８はエンジン始動装置であり、図示しない始動
モータによりチエーンを介してスプロケツト１９
を回転させることにより始動させる。

クラツチ１４の従動側は駆動軸２０に取り付け
られており、この駆動軸２０は上記クランク軸１
２の軸線上に位置され、該クランク軸１２とはク
ラツチ１４が継がれた場合に一体的に回転され
る。

駆動軸２０の外周には、スリーブ２１がスプラ
イン係合されている。スリーブ２１の一端には、
太陽歯車２３が設けられており、この太陽歯車２
３は駆動軸２０と一体に回転される。したがつ
て、スリーブ２１は太陽歯車２３のボス部をなし
ている。太陽歯車２３には、複数の遊星歯車２４
…が噛み合つており、これら遊星歯車２４…はリ
ング状をなす内歯歯車２６に噛み合つている。内
歯歯車２６は上記スリーブ２１の外周に軸回り方
向に回転自在に支持されるボス部２６ａを備えて
おり、この内歯歯車２６と太陽歯車２４は、上記
駆動軸２０の外周上において同軸状に配置されて
いる。そして、これら太陽歯車２３、遊星歯車２
４…および内歯歯車２６よつて遊星歯車機構２２
が構成され、この遊星歯車機構２２は上記クラツ
チ１４に隣接して設けられている。

遊星歯車２４…は、支軸２５…を介して伝動軸
２８の端部のフランジ部２８ａに回転自在に支持
されている。伝動軸２８は駆動軸２０の軸線上に
位置しかつ駆動軸２０とは独立して回転し得るよ
うになつている。駆動軸２０が第３図に示される
ように矢印Ａ方向へ回転されると太陽歯車２３も
一体的に同方向へ回転され、このため遊星歯車２
４…は矢印Ｂ方向へ回転される。ここで仮に内歯
歯車２６が固定されているとすると遊星歯車２４
は矢印Ｃ方向に公転させられる。この公転速度
は、太陽歯車２３と遊星歯車２４の歯数比によつ
て決められ、太陽歯車２３の回転速度より遊星歯
車２４の公転速度が小さく、つまり遊星歯車２４
は減速されて公転される。この遊星歯車２４の公
転は伝動軸２８を一体的に回転させるので、結局
駆動軸２０の回転は減速されて伝動軸２８へ伝え
られる。ちなみに、内歯歯車２６が太陽歯車２３
と等速度で矢印Ｄ方向へ回転される場合には、太
陽歯車２３、遊星歯車２４および内歯歯車２６が
一体的となつて等速度で矢印Ａ（ＣおよびＤ）方
向へ回転されるから、この場合には駆動軸２０の
回転は減速されることなく伝動軸２８へ伝えられ
る。したがつて内歯歯車２６の矢印Ｄ方向への回
転速度を制御することにより、駆動軸２０の伝動
軸２８に対する減速比を変化させることができ
る。

伝動軸２８にはＶベルト自動変速機３０のプラ
イマリシーブ３１が取り付けられている。このプ
ライマリシーブ３１は伝動軸２８の回転数上昇時
にフライウエイト３２が遠心力で外径側に移動さ
れることにより、Ｖ字溝の溝幅を自動的に減じる
ようになつている。このため伝動軸２８の回転数
上昇に伴つてＶベルト３３はプライマリシーブ３
１の外径側に移動される。

上記伝動軸２８の後方には、この伝動軸２８と
平行をなす従動軸３４が配置されている。該従動
軸３４には上記Ｖベルト自動変速機３０のセカン
ダリシーブ３５が設けられている。前記伝動軸２
８側のプライマリシーブ３１が溝幅を減じること
によりＶベルト３３を外径側に移動させると、セ
カンダリシーブ３５側におけるＶベルト３３は内
径側に引かれるのでセカンダリシーブ３５は復帰
用コイルばね３６に抗して溝幅を自動的に減じ
る。このため、Ｖベルト自動変速機３０は、伝動
軸２８の回転速度が低い場合には大きな減速比で
従動軸３４を回転させ、また伝動軸２８の回転速
度が高くなつてくると減速比を次第に小さくして
従動軸３４を駆動する。

従動軸３４の他端部には、この従動軸３４と一
体に回転する駆動側スプロケツト３７が取り付け
られている。そして、この駆動側スプロケツト３
７の前方に対向する位置に、上記内歯歯車２６の
ボス部２６ａが位置されており、このボス部２６
ａの外周には、回転部材としての従動側スプロケ
ツト２７のボス部２７ａが同軸状に重なり合つて
固定されている。従動側スプロケツト２７はクラ
ツチ１４と内歯歯車２６との間で挾み込まれてお
り、この従動側スプロケツト２７と駆動側スプロ
ケツト３７との間には、伝動手段を構成するチエ
ーン３８が掛け渡されている。このため、従動側
スプロケツト２７には、チエーン３８を通じて従
動軸３４の回転が伝わるので、この従動側スプロ
ケツト２７が固定された内歯歯車２６は、従動軸
３４によつて回転駆動されることになる。

従動軸３４は減速軸４０を介して後輪軸４１を
駆動する。すなわち、従動軸３４と減速軸４０と
の間には減速歯車４２，４３が設けられており、
かつ減速軸４０と後輪軸４１との間にも他の減速
歯車４４，４５が設けられている。したがつて従
動軸３４の回転はこれら減速ギア列４２，４３，
４４，４５を介して減速されて後輪軸４１へ伝え
られる。後輪軸４１には前述の後輪４が取り付け
られるものである。

なおこれら減速ギア列４２，４３，４４，４５
による減速は遊星歯車機構２２の歯車比を適宜選
択すれば不要となり、この場合には従動軸３４と
後輪軸４１とを１本の軸で済ますことができる。

このような構成に係る実施例の作用を説明す
る。

エンジン７の回転はクラツチ１４が継がれてい
る場合にクランク軸１２から駆動軸２０に伝達さ
れる。駆動軸２０は遊星歯車機構２２により回転
を減速して伝動軸２８を駆動する。したがつて遊
星歯車装置２２により第１段階目の減速が行われ
る。伝動軸２８はＶベルト自動変速機３０を介し
て従動軸３４を回すので、該Ｖベルト自動変速機
３０によつて第２段階目の減速が行われる。さら
に従動軸３４は減速ギア列４２〜４５を介して後
輪軸４１を回転させるから、この減速ギア列によ
り第３段階目の減速が行われる。

しかしてエンジン７の回転数が低い場合には、
後述する理由により遊星歯車機構２２の内歯歯車
２６の矢印Ｄ方向への回転が遅いため、太陽歯車
２３と遊星歯車２４…との間で大きな減速比が得
られ、遊星歯車２４は太陽歯車２３に対して最大
減速比で回転される。つまり駆動軸２０と伝動軸
２８との間における第１段階の減速は、その減速
比が大きいので伝動軸２８は駆動軸２０よりも大
きく減速された低速で回転される。伝動軸２８が
低速回転する場合にはフライウエイト３２の遠心
力も小さいのでプライマリシーブ３１の溝幅が大
きく、かつセカンダリシーブ３５の溝幅が小さい
ため、Ｖベルト自動変速機３０においても大きな
減速比となる。つまり従動軸３４は伝動軸２８に
比べて大きく減速された低速で回転される。この
ため、従動軸３４の回転数はきわめて小さくな
り、この低速回転をさらに減速ギア列４２〜４５
によつて減速するので後輪４の回転数が小さくな
る。

発進時においては後輪４の回転速度を小さく
し、これに比べてトルクを大きく必要とするので
上記エンジンの低速回転時には好適する。

ところで、従動軸３４の回転が低いことは、従
動軸３４によりチエーン３８を介して駆動される
内歯歯車２６の回転数も低いので、このため太陽
歯車２３に対する遊星歯車２４の矢印Ｃ方向への
公転速度は最大減速比となる。

エンジン７の回転速度が上昇された場合には、
Ｖベルト自動変速機３０による減速比が小さくな
る。つまり、従動軸３４および従動側スプロケツ
ト３７の回転速度は伝動軸２８の回転速度に近づ
く。このためチエーン３８を介して駆動される内
歯歯車２６の矢印Ｄ方向への回転速度が上昇し、
たとえば内歯歯車２６が太陽歯車２３の回転速度
とほぼ同等になれば、太陽歯車２３と遊星歯車２
４と内歯歯車２６が一体的となつて実質的な減速
が行われなくなる。すなわち、遊星歯車装置２２
における減速比が１になり、かつＶベルト自動変
速機３０の減速比も１になるため、エンジン７の
回転はほぼ減速ギア列の減速比だけで減速されて
後輪に伝えられることになる。したがつて最高車
速時には減速比が小さくなる。

なお減速ギア列を取り除いた場合には全く減速
されなくなる。

このように本実施例においてはエンジン７の低
速回転時には、全体としてきわめて大きな減速比
で後輪４を駆動するとともに、逆にエンジン７の
高速回転時には全体として小さな減速比で後輪４
を駆動し、このような最大減速比と最小減速比の
幅が大きくなるものである。

Ｖベルト自動変速機３０が従来のものと同じも
のであるとすれば、減速ギア列の減速比を従来に
比べて小さくするなどの手段により、発進時にお
ける後輪４の回転速度を従来と同等に設定すれ
ば、最高走行時の減速比は従来よりも小さくでき
るためエンジン７自身の回転数を上昇させなくて
もよく、よつて騒音や振動を防止できることにな
る。

また最高走行時の減速比を従来と同等に設定し
た場合には、発進時のトルクを従来より大きくで
きるので発進性能が向上することになる。

その上、上記構成によると、内歯歯車２６のボ
ス部２６ａやこの内歯歯車２６に従動軸３４の回
転を伝えるための従動側スプロケツト２７は、太
陽歯車２３のボス部となるスリーブ２１の外周に
おいて、同軸状に重ね合わせて設けられており、
しかも、従動側スプロケツト２７はクラツチ１４
と内歯歯車２６との間で挾み込まれているので、
これら内歯歯車２６のボス部２６ａと従動側スプ
ロケツト２７を駆動軸２０の軸方向に並べて配置
する場合に比べて、駆動軸２０の全長を短く抑え
ることができる。このため、遊星歯車機構２２と
従動側スプロケツト２７を、クラツチ１４と伝動
軸２８との間に介在させたにも拘らず、クランク
軸１２から伝動軸２８までの全長を短く抑えるこ
とができ、その分、Ｖベルト自動変速機３０をエ
ンジン７に近づけて、エンジンユニツト６を全体
的に幅狭くコンパクトに形成することができる。

よつて、走行中、後輪４と一体に揺動するエン
ジンユニツト６の車体１の側方への張り出しが少
なくなり、自動二輪車のバンク角を充分に確保す
ることができる。

なお、上記実施例では、内歯歯車を駆動する伝
動手段としてチエーンを用いたが、本発明はこれ
に限らず、例えば平ベルトや歯車を用いても良
い。

以上詳述した本発明によれば、エンジンの低回
転時には、内歯歯車と太陽歯車との回転速度差が
大きくなり、遊星歯車機構による減速比が大きく
なるので、従動軸には上記遊星歯車機構の減速比
とＶベルト自動変速機の減速比が相乗的に作用す
ることになり、後輪に連動する従動軸を大きな減
速比で駆動することができる。また、エンジンの
高回転時には、内歯歯車の回転速度が上昇し、こ
の内歯歯車と太陽歯車との回転速度差が小さくな
るので、遊星歯車機構の減速比が小さくなり、こ
れに伴い上記Ｖベルト自動変速機の減速比も小さ
くなる。このため、従動軸を駆動する減速比が小
さくなり、従動軸の回転速度をエンジン回転速度
に近づけることができる。このため、低速時と高
速時とで、減速比の変化幅がきわめて大きくな
る。

よつて、自動二輪車の発進加速時には、高トル
クで後輪を駆動することができ、加速性が良好と
なるとともに、高速走行時にはエンジン回転数を
必要以上に高める必要はなく、その分、エンジン
騒音や振動を少なく抑えることができる。

また、上記構成によると、内歯歯車のボス部や
この内歯歯車に従動軸の回転を伝えるための回転
部材は、太陽歯車のボス部の外周において、同軸
状に重ね合わせて設けられており、しかも、回転
部材はクラツチ内歯歯車との間で挾みこまれてい
るので、これら内歯歯車のボス部と回転部材を駆
動軸の軸方向に並べて配置する場合に比べて、駆
動軸の全長を短く抑えることができる。このた
め、一回目の減速を行う遊星歯車機構と回転部材
を、クラツチと伝動軸との間に介在させた構成で
ありながら、エンジンのクランク軸から伝動軸ま
での全長を短く抑えることができ、その分、Ｖベ
ルト自動変速機をエンジンに近づけて、エンジン
ユニツトを全体的に幅狭くコンパクトに形成でき
る。よつて、走行中、後輪と一体に揺動するエン
ジンユニツトの車体側方へと張り出しが少なくな
り、自動二輪車のバンク角を充分に確保すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は自動
二輪車の側面図、第２図はエンジンユニツトの動
力伝達系路を示す断面図、第３図は第２図中−
線に沿う断面図である。 １……車体、４……後輪、６……エンジンユニ
ツト、７……エンジン、１２……クランク軸、１
４……クラツチ、２０……駆動軸、２１……スリ
ーブ（ボス部）、２２……遊星歯車機構、２３…
…太陽歯車、２４……遊星歯車、２６……内歯歯
車、２６ａ……ボス部、２７……回転部材（従動
側スプロケツト）、２８……伝動軸、３０……Ｖ
ベルト自動変速機、３１……プライマリシーブ、
３３……Ｖベルト、３４……従動軸、３５……セ
カンダリシーブ、３８……伝動手段（チエーン）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 前端にエンジンを有し、後端にエンジンから
   の動力伝達によつて駆動される後輪を有するエン
   ジンユニツトを備え、 このエンジンユニツトの前端部を車体に回動可
   能に連結した自動二輪車において、 上記エンジンのクランク軸と同軸状に駆動軸を
   配置するとともに、 この駆動軸と同軸状をなす伝動軸の後方に、上
   記後輪に連動する従動軸を平行に配置し、 これら伝動軸と従動軸との間に、伝動軸の外周
   のプライマリシーブと上記従動軸の外周のセカン
   ダリシーブとの間に亘つてＶベルトを掛け渡して
   なるＶベルト自動変速機を設け、 上記クランク軸と駆動軸との間には、クランク
   軸の回転を駆動軸に対して断続するためのクラツ
   チを設けるとともに、 このクラツチに隣接した駆動軸の外周に、駆動
   軸と一体に回転する太陽歯車と、この太陽歯車と
   噛み合うとともに、上記伝動軸の端部に回転自在
   に支持された複数の遊星歯車と、これら遊星歯車
   に噛み合うリング状の内歯歯車を備えた遊星歯車
   機構を設け、 この遊星歯車機構の内歯歯車のボス部を、上記
   太陽歯車のボス部の外周に同軸状をなして回転自
   在に設けるとともに、 この内歯歯車のボス部の外周には、内歯歯車と
   一体に回転する回転部材を設け、 この回転部材を上記クラツチと内歯歯車との間
   で挾み込むとともに、 この回転部材と上記従動軸との間に、従同軸の
   回転を回転部材に伝える伝動手段を介在させたこ
   とを特徴とする自動二輪車の無段変速装置。