(57)【要約】【課題】二輪車においてのバネ下重量の軽減化を図ることのできる動力出力装置を提供する。【解決手段】エンジン９の出力軸１９と変速装置３１の入力軸３３は直列又は並列に配置してあり、前記変速装置３１は、前記入力軸３３と同軸上に配置されかつサンギア４３を備えた回転自在な出力軸４１と、前記サンギア４３の周囲に配置された複数の遊星ギア４５と、前記各遊星ギア４５を回転自在に支持しかつ前記入力軸３３に一体的に備えられた複数の支持軸５１と、前記各遊星ギア４５と噛合した回転自在な内歯歯車４７と、前記入力軸３３に対して軸方向に移動のみ自在に支持された円板状の可動板５３と、前記可動板５３の外周面及び前記内歯歯車４７の外周面に接触して前記可動板５３の回転を前記内歯歯車４７へ伝達自在なテーパ状の複数のローラ５５と、前記出力軸４１に備えられた動力伝達輪３５と、を備えている。【選択図】図３
2007024297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、当該エンジンと連動連結した変速装置とを備えた二輪車における動力出力装置であって、前記エンジンの出力軸と前記変速装置の入力軸は直列又は並列に配置してあり、前記変速装置は、前記入力軸と同軸上に配置されかつサンギア又はサンローラを備えた回転自在な出力軸と、前記サンギア又はサンローラの周囲に配置された複数の遊星ギア又は遊星ローラと、前記各遊星ギア又は各遊星ローラを回転自在に支持しかつ前記入力軸に一体的に備えられた複数の支持軸と、前記各遊星ギア又は各遊星ローラと噛合した回転自在な内歯歯車又はローラと、前記入力軸に対して軸方向に移動のみ自在に支持された円板状の可動板と、前記可動板の外周面及び前記内歯歯車又はローラの外周面に接触して前記可動板の回転を前記内歯歯車又はローラへ伝達自在なテーパ状の複数のローラと、変速装置の前記出力軸に備えられた動力伝達輪と、を備えていることを特徴とする二輪車における動力出力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の二輪車における動力出力装置において、前記可動板と前記ローラのテーパ部との接触領域は、前記入力軸の回転に対して変速装置の前記出力軸の回転を逆回転に変速する領域よりも前記出力軸の回転を正回転で変速する領域の方が長大であることを特徴とする二輪車における動力出力装置。
【請求項３】
変速装置の出力軸と後輪駆動軸との間又はエンジン出力軸と変速装置間にトルク変動を吸収するための変動吸収装置を介在させた二輪車における動力出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばスクータや自動二輪車等の二輪車（この場合、三輪車も含む）における動力出力装置に係り、さらに詳細には、エンジンの回転を後輪へ伝達するに際し、大きく減速して伝達することができ、後輪の車軸付近の最終減速ギア機構を省略して、バネ下重量の低減を図ることのできる二輪車における動力出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、スクータや自動二輪車等のごとき二輪車の概略的な全体的構成は、たとえば特開平５−２０８６９４号公報に示されているように、図７に示されるごとき構成である。すなわち、概略的に説明すると、車体フレーム１の前側にはハンドル３によって操作される前輪５が備えられており、前記車体フレーム１の後側下部には、後輪７が備えられている。
【０００３】
そして、前記後輪７をエンジン９によって駆動するために、エンジン９を備えた駆動ユニット１１が備えられている。この駆動ユニット１１は、前記車体フレーム１に揺動可能に連結した支持フレーム１３によって前端側が支持されると共に、前記駆動ユニット１１の後端側は、前記車体フレーム１と前記駆動ユニット１１との間に介在したクッションユニット１５によって支持されている。
【０００４】
前記駆動ユニット１１の構成は、図８に概略的に示すように、エンジン９に連動連結した変速装置１７を備えた構成である。すなわち、概略的に説明すると、前記エンジン９の出力軸であるクランク軸１９の一端側に駆動Ｖプーリ２１が取付けてあり、前記後輪７を支持した車軸２３に近接して設けた中間軸２５には従動Ｖプーリ２７が取付けてある。そして、前記駆動Ｖプーリ２１と従動Ｖプーリ２７にはＶベルト２９が掛け回してある。すなわちＶプーリとＶベルトによって無段変速機構が構成されている。さらに、前記中間軸２５と前記車軸２３との間には、複数のギア３０を噛合した歯車減速機構が備えられている。
【特許文献１】特開平５−２０８６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のごとき従来の構成においては、ＶプーリとＶベルトを用いて無段変速機構を構成しているものであるから、減速比を大きくすることができないために、中間軸２５と車軸２３との間に複数のギア３０を噛合した歯車減速機構を必要とするものである。したがって、車軸回りの構成が複雑化するのみならず、車軸付近の重量が大きくなるものである。いわゆるバネ下重量が重くなるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述したごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、  エンジンと、当該エンジンと連動連結した変速装置とを備えた二輪車における動力出力装置であって、前記エンジンの出力軸と前記変速装置の入力軸は直列又は並列に配置してあり、前記変速装置は、前記入力軸と同軸上に配置されかつサンギア又はサンローラを備えた回転自在な出力軸と、前記サンギア又はサンローラの周囲に配置された複数の遊星ギア又は遊星ローラと、前記各遊星ギア又は遊星ローラを回転自在に支持しかつ前記入力軸に一体的に備えられた複数の支持軸と、前記各遊星ギア又は遊星ローラと噛合した回転自在な内歯歯車又はローラと、前記入力軸に対して軸方向に移動のみ自在に支持された円板状の可動板と、前記可動板の外周面及び前記内歯歯車又はローラの外周面に接触して前記可動板の回転を前記内歯歯車又はローラへ伝達自在なテーパ状の複数のローラと、変速装置の前記出力軸に備えられた動力伝達輪と、を備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記二輪車における動力出力装置において、前記可動板と前記ローラのテーパ部との接触領域は、前記入力軸の回転に対して変速装置の前記出力軸の回転を逆回転に変速する領域よりも前記出力軸の回転を正回転で変速する領域の方が長大であることを特徴とするものである。
【０００８】
また、変速装置の出力軸と後輪駆動軸との間又はエンジン出力軸と変速装置間にトルク変動を吸収するための変動吸収装置を介在させた二輪車における動力出力装置である。
【発明の効果】
【０００９】
前記構成のごとき本発明によれば、変速装置の入力軸の回転に対して出力軸を逆回転，停止，正回転することができ、その減速比を大きくすることができるものである。したがって、従来のごとき歯車減速機構が不要となり、バネ下重量の軽量化を図ることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明するに、スクータや自動二輪車等のごとき二輪車の全体的構成は周知であるから、二輪車の全体的構成についての説明は省略する。また、前述した従来の構成要素と同一機能を奏する構成要素には同一符号を付して重複した説明は省略する。
【００１１】
概略的，概念的に示した図１を参照するに、図１には、エンジン９の出力軸（クランク軸）１９と変速装置３１の入力軸３３とを直列に配置した構成が例示してある。前記出力軸１９と入力軸３３は、二輪車の進行方向（図１において左方向）に対して直交する方向（左右方向）に水平に設けてある。前記構成において、前記出力軸１９と入力軸３３は一体物であっても、例えばエンジン９のトルク変動を吸収するための変動吸収装置としてのトルク変動吸収ダンパーを介して接続するなど、出力軸１９と入力軸３３とを別個に設けてもよいものである。そして、前記変速装置３１の出力軸（図１には入力軸３３と一体的に表示して省略してある）の端部には、例えばチエンスプロケット等のごとき動力伝達輪３５が備えられており、この動力伝達輪と、前記後輪７の車軸２３に備えたチエンスプロケット等のごとき動力伝達輪３７とには、例えばチエン，タイミングベルト等のごとき環状の無端帯３９が掛回してある。なお、前記変動吸収装置は、変速装置３１の出力軸と後輪７の駆動軸（車軸）との間に介在した構成とすることもできる。
【００１２】
上記構成においては、エンジン９の出力軸１９と変速装置３１の入力軸３３及び出力軸は直列的配置となるものであって、前後方向の寸法が短くなるものであり、二輪車の前後方向の寸法をより短くすることができるものである。
【００１３】
図２は、エンジン９の出力軸１９と変速装置３１の入力軸３３，出力軸とを前後方向に並列に配置し、前記出力軸１９と入力軸３３とを、チエン，歯車機構などのごとき適宜の動力伝達機構を介して連動連結した構成を概念的，概略的に示すものである。上記のごとき構成においては、エンジン９の出力軸１９と変速装置３１の入力軸３３，出力軸とを左右方向に水平にして、エンジン９と変速装置３１とを前後方向に配置した構成であるから、左右方向の幅寸法を小さくすることができるものである。
【００１４】
ところで、前記変速装置３１の構成は、図３に概念的，概略的に示すごとき構成である。すなわち、変速装置３１は、ケーシング（図示省略）を備えており、このケーシングに、エンジン９の出力軸１９と適宜に連動連結される前記入力軸３３が回転自在に支持されている。さらに前記ケーシングには、前記入力軸３３と同軸上に配置した出力軸４１が回転自在に支持されており、この出力軸４１の内端部にはサンギア（又はサンローラ）４３が一体的に備えられている。
【００１５】
前記サンギア４３の周囲には複数の遊星ギア（又は遊星ローラ）４５が噛合配置してあり、この複数の遊星ギア４５の外側には、各遊星ギア４５と噛合した内歯歯車（又はリングローラ）４７が回転自在に備えられている。前記各遊星ギア４５は、前記入力軸３３に備えた支持部４９に一体的に取付けた複数の支持軸５１にそれぞれ回転自在に支持されている。前記各支持軸５１は前記入力軸３３の軸心と平行な方向に延伸してあり、各支持軸５１には円板状の可動板５３が軸方向に移動可能に支持されている。
【００１６】
なお、前記可動板５３の支持構成としては、前記支持軸５１を短くした構成の場合には、前記入力軸３３に対して回転不能かつ軸方向に移動可能なように、前記入力軸３３に支持された構成とすることができる。要は、前記支持部４９と遊星ギア４５との間に、又は前記支持部４９を間にして遊星ギア４５の反対側に可動板５３を配置した構成であっても、可動板５３は入力軸３３に対して回転することなく軸方向に移動可能な構成であればよいものである。なお、前述のごとく支持軸５１に可動板５３が支持された構成の場合は、入力軸３３に間接的に支持されているものであって、入力軸３３に支持されている場合と実質的に等しいものである。
【００１７】
前記可動板５３の回転を前記内歯歯車４７へ伝達するために、前記可動板５３の外周面及び内歯歯車４７の外周面の複数箇所には回転自在な複数のテーパ状のローラ５５（図３には１つのみ表示）が圧接してある。上記各ローラ５５は、前記可動板５３，内歯歯車４７の周囲を自在に公転（転動）することのないように、ケーシングに回転自在に支持されているものである。
【００１８】
前記ローラ５５が前記内歯歯車４７の外周面と接触する接触部付近の軸方向の所定範囲の径は等しく形成してある。そして、前記ローラ５５が前記可動板５３の外周面と接触する部分の領域は、前記内歯歯車４７に接近するほど大径となるテーパ状に形成してある。したがって、前記可動板５３と前記ローラ５５との接触位置がローラ５５の軸方向に変化すると、可動板５３の回転速度が一定であっても、前記内歯歯車４７へ伝達される回転速度が変更されるものである。
【００１９】
以上のごとき構成において、図３に示すように、可動板５３がローラ５５のテーパ部における小径端部に近接した位置（以後、中立位置と称す）に接触した状態にあるとき、前記入力軸３３を矢印Ａ方向に回転すると、前記可動板５３も一体的に同方向に回転すると共に、各遊星ギア４５はサンギア４３の周囲を同方向に公転する。そして、前記可動板５３と接触したローラ５５は矢印Ｂ方向に回転されるので、このローラ５５と接触した内歯歯車４７は前記入力軸３３の回転方向と同方向に回転する。
【００２０】
この際、ローラ５５に対する可動板５３の接触位置（中立位置）はテーパ部であって、ローラ５５の径は、前記内歯歯車４７とローラ５５との接触位置のローラ５５の径より径が小さな位置である。したがって、可動板５３の回転は増速して内歯歯車４７へ伝達されるものである。そして、可動板５３がローラ５５のテーパ部の中立位置に接触した状態のときには、前記遊星ギア４５の公転による回転速度と内歯歯車４７の回転速度が等しいので、サンギア４３の周囲における遊星ギア４５の転動（公転）と同期して内歯歯車４７が回転し、サンギア４３は停止した状態にある。
【００２１】
次に、図４に示すように、前記ローラ５５に対する可動板５３の接触位置を、ローラ５５におけるテーパ部の先端側の径のより小さな位置（以後、逆回転位置と称す）に移動すると、前記中立位置のテーパ部がより小径であることにより、前記内歯歯車４７はより高速で回転される。すなわち、内歯歯車４７の回転は、遊星ギア４５の公転による回転速度より高速となるので、内歯歯車４７の回転速度と前記遊星ギア４５の公転による回転速度との差により、前記サンギア４３を矢印Ｃ方向に回転することになる。すなわち、入力軸３３の回転方向（矢印Ａ方向）と出力軸４１の回転方向（矢印Ｃ方向）は逆方向となるものである。
【００２２】
次に、図５に示すように、前記中立位置からローラ５５におけるテーパ部の大径側へ、前記可動板５３の接触位置を変更すると（正回転側の位置）、この接触位置におけるテーパ部の径は、前記中立位置におけるテーパ部の径より大径であるので、前記内歯歯車４７の回転速度は、可動板５３が中立位置に位置するときの回転速度より低速となる。したがって、内歯歯車４７の回転速度と遊星ギア４５の公転による回転速度との差によって、サンギア４３は遊星ギア４５の公転方向に回転されることとなり、出力軸４１は矢印Ｄ方向に低速で正回転されることになる。
【００２３】
その後、図６に示すように、可動板５３を、ローラ５５におけるテーパ部のより大径側へさらに移動すると、前記内歯歯車４７の回転速度はより低速となり、遊星ギア４５の公転速度との差がより大きくなるので、前記出力軸４１の矢印Ｄ方向への回転はより高速となるものである。既に理解されるように、前記ローラ５５においてのテーパ部は、前述した中立位置から小径の先端側の逆回転位置側の領域寸法よりも、前記中立位置から大径側の正回転位置側の領域寸法を長く設けてある。
【００２４】
前記説明より理解されるように、前記変速装置３１は、入力軸３３の回転に対して、出力軸４１の回転を、逆回転，停止，正回転に変速することができ、かつ出力軸４１の正回転は低速回転から高速回転に無段階に変速することができるものである。そして、前記ローラ５５におけるテーパ部のテーパ（傾斜角）を大きくすることにより、減速比をより大きくすることができるものである。
【００２５】
すなわち、二輪車においてエンジンの回転を減速して後輪７に伝達するとき、例えば停止状態から高速回転へ大きく変速することができるので、従来、後輪７付近に備えていた減速用のギア３０が不要となるものである。したがって、バネ下重量の軽量化を図ることができるものである。よって、二輪車における後輪の、路面の凹凸に対する追従性が向上すると共にクッションユニットは前記凹凸を鋭敏に吸収することとなり、二輪車の車体フレームに対する前記凹凸部の悪影響が抑制されると共に乗り心地が向上するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】二輪車におけるエンジンと変速装置との配置関係を概念的，概略的に示した配置説明図である。
【図２】二輪車におけるエンジンと変速装置との配置関係を概念的，概略的に示した配置説明図である。
【図３】変速装置の構成を概念的，概略的に示した作用説明図である。
【図４】変速装置の構成を概念的，概略的に示した作用説明図である。
【図５】変速装置の構成を概念的，概略的に示した作用説明図である。
【図６】変速装置の構成を概念的，概略的に示した作用説明図である。
【図７】従来の二輪車の外観を概略的に示した説明図である。
【図８】従来の二輪車の変速装置の概略的な説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    車体フレーム
５    前輪
７    後輪
９    エンジン
１１    駆動ユニット
１５    クッションユニット
１７，３１    変速装置
１９    クランク軸（出力軸）
２１    駆動Ｖプーリ
２７    従動プーリ
３３    入力軸
３５，３７    動力伝達輪
４１    出力軸
４３    サンギア（サンローラ）
４５    遊星ギア（遊星ローラ）
４７    内歯歯車（リングローラ）
５１    支持軸
５３    可動板
５５    ローラ
【図１】
2007024297.tif 000003
【図２】
2007024297.tif 000004
【図３】
2007024297.tif 000005
【図４】
2007024297.tif 000006
【図５】
2007024297.tif 000007
【図６】
2007024297.tif 000008
【図７】
2007024297.tif 000009
【図８】
2007024297.tif 000010