(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸に平行に設けられた主軸とカウンタ軸とを備え、
前記クランク軸に設けられたトルクコンバータの回転を、ギヤを介して主軸に伝え、さらに主軸とカウンタ軸上に設けられたギヤと、このギヤの断続を行う油圧クラッチとによって２段の変速を行う自動変速装置において、
前記主軸の外周に、同主軸と互いに回転自在な管状の補助主軸が設けられ、
同補助主軸に、１速用駆動ギヤと後退用駆動ギヤとが固定され、
前記主軸を支持する一対の支持部の、一方の外側に、前記主軸と前記補助主軸とを、接離自在にする第１の油圧クラッチが配置され、
前記主軸を支持する一対の支持部の、他方の外側に、前記主軸に遊嵌され、かつ前記カウンタ軸に固定されている２速用従動ギヤと噛合っている２速用駆動ギヤと、同主軸とを接離自在にする第２の油圧クラッチが配置されていることを特徴とする自動変速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、４輪バギー車（荒地走行用鞍乗型車両）等に搭載される内燃機関・変速装置一体型パワーユニットの自動変速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術が、特許出願公告昭５７―２９５３号公報に示されている。従来は、内燃機関のクランク軸と変速装置の主軸が一直線上に配置され、内燃機関のクランク軸から変速装置の主軸の端に配置されているトルクコンバータへ直列的に動力が伝達されるようになっていた。また、油圧クラッチが主軸とカウンタ軸のそれぞれに配置されていた。
【０００３】
【解決しようとする課題】
従来は、内燃機関のクランク軸と変速装置の主軸とを一直線上に直列に配置していたので、パワーユニットの全長が長くなり、４輪バギー車や自動２輪車への搭載に不向きな構造となっていた。この不具合を避け、全長を短縮しようとして、従来の構成でクランク軸と変速装置の軸とを平行配置すると、クランク軸とクラッチとの外径が相互干渉するので、軸間を広くしなければならず、これによって、パワーユニットが大型になり、重量も増加するという不都合があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段および効果】
本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、クランク軸に平行に設けられた主軸とカウンタ軸とを備え、前記クランク軸に設けられたトルクコンバータの回転を、ギヤを介して主軸に伝え、さらに主軸とカウンタ軸上に設けられたギヤと、このギヤの断続を行う油圧クラッチとによって２段の変速を行う自動変速装置において、前記主軸の外周に、同主軸と互いに回転自在な管状の補助主軸が設けられ、同補助主軸に、１速用駆動ギヤと後退用駆動ギヤとが固定され、前記主軸を支持する一対の支持部の、一方の外側に、前記主軸と前記補助主軸とを、接離自在にする第１の油圧クラッチが配置され、前記主軸を支持する一対の支持部の、他方の外側に、前記主軸に遊嵌され、かつ前記カウンタ軸に固定されている２速用従動ギヤと噛合っている２速用駆動ギヤと、同主軸とを接離自在にする第２の油圧クラッチが配置されていることを特徴とするものである。
【０００５】
本発明はこのように、クランク軸と主軸とが平行になっているので、パワーユニットの全長を短縮することが出来る。また、油圧クラッチが主軸の前後支持部の外側端部に配置されているので、クランク軸上のトルクコンバータ、クランク、交流発電機などとの干渉を避けることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態に係る自動変速装置を備えたパワーユニットを搭載した４輪バギー車（荒地走行用鞍乗型車両）の側面図である。このバギー車は車体フレーム１の前後にそれぞれ左右一対づつの前輪２および後輪３を備え、車体フレーム１の中央部に内燃機関４と変速機５とを一体化したパワーユニット６が支持されている。パワーユニット６はクランク軸７を車体の前後方向へ向けて配置されている。クランク軸７の回転は、後述の変速機の主軸８、中間軸９、カウンタ軸10、を経て図示の出力軸11に伝達される。上記の各軸はいずれもクランク軸と平行であり、車体の前後方向へ向けて配置されている。前輪２は出力軸11の前端に連なる前輪駆動軸12によって、後輪３は出力軸11の後端に連なる後輪駆動軸13によって駆動される。車体上部には、前から順に操縦用ハンドル14、燃料タンク15、鞍型シート16が装備されている。
【０００７】
図２は上記パワーユニットのクランクケース23の横断面を正面から見た図である。図には、クランク軸７、主軸８、中間軸９、カウンタ軸10、および出力軸11が示してあり、さらにシフトフォーク17、18、シフトフォークのガイド軸19、およびシフトドラム20の位置が示してある。クランク軸７の近傍にバランスウエイト軸21が設けてある。図３はクランク軸７と主軸８とを含む断面図、図４は主軸８とカウンタ軸10と出力軸11とシフトフォークのガイド軸19を含む断面展開図、図５は主軸８、中間軸９、カウンタ軸10、およびシフトフォークのガイド軸19を含む断面展開図である。これらの軸を含む断面図・断面展開図は動力伝達機構を示しているが、特に図４と図５が自動変速装置に係る部分を示している。
【０００８】
図３はクランク軸７と主軸８とに関する動力伝達機構を示している。パワーユニットのクランクケース部は前から、前クランクケースカバー24、前クランクケース25、後クランクケース26、および後クランクケースカバー27から構成されている。クランク軸７は、前後のクランクケース25、26に軸受43、44を介して回転可能に支持されている。クランク軸７の前方延長部は前クランクケースカバー24に軸受45を介して支持されている。クランク軸７は前後の部分に分かれ、そのクランクウエブ７ａにおいてクランクピン７ｂによって結合され、同クランクピン７ｂによって、コンロッド28が支持されている。クランク軸７の後端部にはクランク軸７の回転によって発電する交流発電機29が装着されている。
【０００９】
クランク軸７の前部には、トルクコンバータ30が装着され、同トルクコンバータ30に隣接してプライマリ駆動ギヤ34がクランク軸７に遊嵌されている。トルクコンバータ30は、クランク軸７に固定されているポンプインペラ31と、それに対向するタービンランナ32と、ステ−タ33とを備えている。タービンランナ32が前記プライマリ駆動ギヤ34に接続されている。トルクコンバータ30への作動油は、前クランクケースカバー24からクランク軸７の中心孔に挿入された二重管の外管36と内管37との間から供給される。クランクピン７ｂへの潤滑油は内管37の中を経て供給される。二重管は前クランクケースカバー24にＯ−リングを介して弾性的に保持され、軸の偏心が吸収されている。
【００１０】
主軸８の前半部外周には、管状の補助主軸38が設けてある。この補助主軸38は、前後のクランクケース25、26に軸受46、47を介して回転可能に支持されている。主軸８の前半部はこの補助主軸38の中心孔内を貫通すると共に、ニードル軸受48を介して同補助主軸38によって回転可能に支持され、主軸８の後部は後クランクケース26に軸受49を介して回転可能に支持されている。主軸８と補助主軸38とは相互に回転が可能である。
【００１１】
主軸８の前部には、前記プライマリ駆動ギヤ34に常時噛み合うプライマリ従動ギヤ35が固定されている。クランク軸７の回転は、トルクコンバータ30を介してプライマリ駆動ギヤ34に伝えられ、さらにこれに噛合うプライマリ従動ギヤ35に伝えられ、これら両ギヤによる１次減速を経て、主軸８に伝達される。主軸８は内燃機関運転中には常時回転している。
【００１２】
補助主軸38の前端、軸受46の前には、１速用油圧式多板クラッチ39が設けてある。軸受46の後には、１速用駆動ギヤＡ１、後退用駆動ギヤＡ２が補助主軸38に固定されている。１速用油圧式多板クラッチ39のインナー39ａは主軸８に固定されているプライマリ従動ギヤ35と一体であり、そのアウター39ｂは補助主軸38に固定してある。１速用油圧式多板クラッチ39が油圧によって接続された時、プライマリ従動ギヤ35と１速用油圧式多板クラッチ39とを介して主軸８と補助主軸38とが接続され、主軸８の回転が補助主軸38の１速用駆動ギヤＡ１、後退用駆動ギヤＡ２に伝達される。
【００１３】
主軸８の後端部、軸受49より後には、前記１速用駆動ギヤＡ１より大径の、２速用駆動ギヤＡ３が遊嵌され、これに隣接して２速用油圧式多板クラッチ40が設けてある。そのインナー40ａは主軸８に固定され、そのアウター40ｂは前記２速用駆動ギヤＡ３に一体回転できるように接続されている。２速用油圧式多板クラッチ39が油圧によって接続された時、主軸８の回転が２速用駆動ギヤＡ３に伝達される。
【００１４】
１速用、２速用のクラッチを接続する際には、いずれか一方へのみ圧油を供給して接続する。１速用油圧式多板クラッチ39への作動油は、主軸８の中心孔へ前クランクケースカバー24から挿入された二重管の外管50と内管51との間から供給され、２速用油圧式多板クラッチ40への作動油は、二重管の内管51の中を経て供給される。この圧油供給先の切り換えは、ソレノイドバルブ52への通電によるバルブボデイ53内の油路の切り換えによって行われ、前記二重管に連なる前クランクケースカバー24内の油路54、55が切り換えられる。この切り換えの通電操作は、車速やスロットル開度などのパラメータに基づく電子制御装置からの指令信号によって自動的に行われる。上記二重管は前クランクケースカバー24にＯ−リングを介して弾性的に保持され、軸の偏心が吸収されている。
【００１５】
図４は前記主軸８から、カウンタ軸10、および出力軸11への動力伝達機構を示している。カウンタ軸10は前後のクランクケース25、26に軸受56、57を介して回転可能に支持され、出力軸11は前クランクケースカバー24、後クランクケース26、および後クランクケースカバー27に軸受58、59、60を介して回転可能に支持されている。
【００１６】
カウンタ軸10には、１速用従動ギヤＢ１と後退用従動ギヤＢ２が遊嵌され、それらの間に、前進後退選択用ドッグクラッチ41が設けてあり、シフトフォーク17による選択操作によって、ギヤＢ1、Ｂ２のいずれか一方をカウンタ軸10に対して固定することができる。カウンタ軸10には更に、ハイ駆動ギヤＢ３、ロー駆動ギヤＢ４、および２速用従動ギヤＢ５が固定されている。ハイ駆動ギヤＢ３はロー駆動ギヤＢ４より大径である。
【００１７】
出力軸11にはハイ従動ギヤＣ１とロー従動ギヤＣ２とが遊嵌され、それらの間にはハイロー選択用ドッグクラッチ42が設けてあり、シフトフォーク18による選択操作によって、いずれか一方を出力軸に固定することができる。シフトフォーク17、18はいずれもガイド軸19によって支持されている。シフトフォーク17、18に設けられたシフタピン17ａ、18ａの先端は、図２に示したシフトドラム20に、それぞれのシフタピン専用の溝として設けられたカム溝20ａ、20ｂに挿入されている。シフトドラム20の回動は、車両のハンドル14に設けてあるシフトレバー（図示せず）に連なる操作ケーブル（図示せず）を介して、搭乗者によって手動で操作される。
【００１８】
カウンタ軸10に遊嵌されている１速用従動ギヤＢ１は補助主軸38の１速用駆動ギヤＡ１に常時噛合っている。カウンタ軸10に遊嵌されている後退用従動ギヤＢ２は、後述する方向転換用ギヤＭ１、Ｍ２を介して補助主軸38の後退用駆動ギヤＡ２と常時噛合っている。カウンタ軸10に固定されているハイ駆動ギヤＢ３およびロー駆動ギヤＢ４は、それぞれ出力軸11に遊嵌されている前記ハイ従動ギヤＣ１およびロー従動ギヤＣ２に常時噛合っている。２速用従動ギヤＢ５は、主軸８の２速用駆動ギヤＡ３と常時噛合っている。
【００１９】
図５は主軸８から、中間軸９を経てカウンタ軸10へ至る動力伝達機構を示している。中間軸９は前後のクランクケース25、26に支持されている。中間軸９には方向転換用ギヤＭ１、Ｍ２が回転可能に支持されている。方向転換用ギヤＭ１、Ｍ２は、ボス部が共通のアイドルギヤである。ギヤＭ２はギヤＭ１より小径である。方向転換用ギヤＭ１は補助主軸38に固定されている後退用駆動ギヤＡ２と常時噛合い、方向転換用ギヤＭ２はカウンタ軸10の後退用従動ギヤＢ２に常時噛合っている。
【００２０】
本実施形態の自動変速機は以上述べたように構成されている。その変速作用について述べるにあたり、説明表現の都合上、１速用、２速用油圧式多板クラッチ39、40の１速用クラッチの選択を「１速」、２速用クラッチの選択を「２速」、前進後退選択用ドッグクラッチ41の１速用従動ギヤＢ１側選択を「前進」、後退用従動ギヤＢ２側選択を「後退」、ハイロー選択用ドッグクラッチ42のハイ従動ギヤＣ１側選択を「ハイギヤ」、ロー従動ギヤＣ２側選択を「ローギヤ」と表示する。
【００２１】
油圧式クラッチとドッグクラッチの組み合せ選択肢は６通りあり、車両速度の遅いものから速いものへ順に並べれば次のようになる。それぞれの選択肢において稼働するギヤ列も併せて示してある。
１.前進の場合：
（ａ）１速・前進・ローギヤ：Ａ１―Ｂ１―Ｂ４―Ｃ２、
（ｂ）１速・前進・ハイギヤ：Ａ１―Ｂ１―Ｂ３―Ｃ１、
（ｃ）２速・ローギヤ：      Ａ３―Ｂ５―Ｂ４―Ｃ２、
（ｄ）２速・ハイギヤ：      Ａ３―Ｂ５―Ｂ３―Ｃ１、
２.後退の場合：
（ａ）１速・後退・ローギヤ：Ａ２―Ｍ１―Ｍ２―Ｂ２―Ｂ４―Ｃ２、
（ｂ）１速・後退・ハイギヤ：Ａ２―Ｍ１―Ｍ２―Ｂ２―Ｂ３―Ｃ１。
【００２２】
以上詳細に述べたように、本発明の自動変速装置はクランク軸７と主軸８とが平行になっているので、パワーユニットの全長を短縮することが出来る。また、油圧クラッチ39、40が主軸の前後の支持部（軸受46と軸受49）の外側端部に配置されているので、油圧クラッチ39、40と、クランク軸７上のトルクコンバータ30、クランク7ａ、７ｂや交流発電機29などとの干渉を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動変速装置を備えたパワーユニットを搭載した４輪バギー車（荒地走行用鞍乗型車両）の側面図である。
【図２】上記パワーユニットのクランクケース23の横断面を正面から見た図である。
【図３】クランク軸７と主軸８とを含む断面図である。
【図４】主軸８とカウンタ軸10と出力軸11とシフトフォークのガイド軸19を含む断面展開図である。
【図５】図５は主軸８、中間軸９、カウンタ軸10、およびシフトフォークのガイド軸19を含む断面展開図である。
【符号の説明】
Ａ１…１速用駆動ギヤ、Ａ２…後退用駆動ギヤ、Ａ３…２速用駆動ギヤ、Ｂ１…１速用従動ギヤ、Ｂ２…後退用従動ギヤ、Ｂ３…ハイ駆動ギヤ、Ｂ４…ロー駆動ギヤ、Ｂ５…２速用従動ギヤ、Ｃ１…ハイ従動ギヤ、Ｃ２…ロー従動ギヤ、Ｍ１…方向転換用ギヤ、Ｍ２…方向転換用ギヤ、１…車体フレーム、２…前輪、３…後輪、４…内燃機関、５…変速機、６…パワーユニット、７…クランク軸、７ａ…クランクウエブ、７ｂ…クランクピン、８…主軸、９…中間軸、10…カウンタ軸、11…出力軸、12…前輪駆動軸、13…後輪駆動軸、14…操縦用ハンドル、15…燃料タンク、16…鞍型シート、17…シフトフォーク、18…シフトフォーク、19…ガイド軸、20…シフトドラム、20ａ，20ｂ…カム溝、21…バランスウエイト軸、23…クランクケース、24…前クランクケースカバー、25…前クランクケース、26…後クランクケース、27…後クランクケースカバー、28…コンロッド、29…交流発電機、30…トルクコンバータ、31…ポンプインペラ、32…タービンランナ、33…ステータ、34…プライマリ駆動ギヤ、35…プライマリ従動ギヤ、36…外管、37…内管、38…補助主軸、39…１速用油圧式多板クラッチ、39ａ…インナー、39ｂ…アウター、40…２速用油圧式多板クラッチ、40ａ…インナー、40ｂ…アウター、41…前進後退選択用ドッグクラッチ、42…ハイロー選択用ドッグクラッチ、43…軸受、44…軸受、45…軸受、46…軸受、47…軸受、48…ニードル軸受、49…軸受、50…外管、51…内管、52…ソレノイドバルブ、53…バルブボデイ、54…油路、55…油路、56…軸受、57…軸受、58…軸受、59…軸受、60…軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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