(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源の駆動力がクラッチを介してメイン軸に伝達される車両用トランスミッションにおいて、
前記クラッチより下流側で、前記メイン軸に一体となって回転する或いは常にメイン軸からの駆動力を受けて回転すると共に前記メイン軸の軸方向に移動不能に形成された回転部分と、
回転不能でかつ前記メイン軸の軸方向に移動不能に形成された固定部分と、
前記回転部分と前記固定部分との間に介在し、前記回転部分に摺動されて前記回転部分の回転時の摺動抵抗となる板バネと、を備え、
前記クラッチは、メイン軸方向にスライド自在なプレッシャプレートと、前記メイン軸にスプライン結合されたクラッチボスと、前記プレッシャプレートと前記クラッチボスとの間に介在し、互いに交互に重なるように配置された複数のフリクションプレート及びクラッチプレートと、を有し、
前記回転部分は、前記メイン軸に固定され、前記クラッチボスの前記プレッシャプレート側と反対の側に位置する固定プレートからなり、
前記固定部分は、ボールベアリングを介して前記メイン軸を支持するベース部材からなり、
前記板バネは、外周縁部が前記ベース部材に、内周縁部が前記固定プレートにそれぞれ当接していることを特徴とする車両用トランスミッション。
【請求項２】
前記クラッチを切った後、前記板バネにより、前記メイン軸の回転数が所定値まで低下した段階で、当該回転数の低下の度合いを緩やかにするように制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の車両用トランスミッション。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用トランスミッション、特に、クラッチを切った場合にメイン軸の回転数を瞬時に低下させてシフトショックやショック音の発生を抑制することができる車両用トランスミッションに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動二輪車のトランスミッションは、メイン軸とドライブ軸とを有し、このメイン軸がクラッチを介してエンジンのクランク軸に連結されて、クラッチが接続されているときには、前記クランク軸からの動力がメイン軸に伝達され、各変速段のギヤ，ドッグを介してドライブ軸へ伝えられるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のものにあっては、例えば、排気量が大きなエンジン、例えば４００ｃｃ以上のエンジンのように所定量以上の回転マスを有しているものについては、クラッチを切って直ぐにギヤシフト操作をする際に、メイン軸廻りの慣性質量や引きずりの影響によりメイン軸の回転数を瞬時に低下させることは難しい。この状態で、シフト操作を行うとギヤのドッグ端面に急激な衝撃力が加わり、一般に言われている、シフトショックやショック音が発生する。
【０００４】
そこで、この発明は、クラッチを切った場合にメイン軸の回転数を瞬時に低下させてシフトショックやショック音の発生を抑制する車両用トランスミッションを提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、動力源の駆動力がクラッチを介してメイン軸に伝達される車両用トランスミッションにおいて、前記クラッチより下流側で、前記メイン軸に一体となって回転する或いは常にメイン軸からの駆動力を受けて回転すると共に前記メイン軸の軸方向に移動不能に形成された回転部分と、回転不能でかつ前記メイン軸の軸方向に移動不能に形成された固定部分と、前記回転部分と前記固定部分との間に介在し、前記回転部分に摺動されて前記回転部分の回転時の摺動抵抗となる板バネと、を備え、前記クラッチは、メイン軸方向にスライド自在なプレッシャプレートと、前記メイン軸にスプライン結合されたクラッチボスと、前記プレッシャプレートと前記クラッチボスとの間に介在し、互いに交互に重なるように配置された複数のフリクションプレート及びクラッチプレートと、を有し、前記回転部分は、前記メイン軸に固定され、前記クラッチボスの前記プレッシャプレート側と反対の側に位置する固定プレートからなり、前記固定部分は、ボールベアリングを介して前記メイン軸を支持するベース部材からなり、前記板バネは、外周縁部が前記ベース部材に、内周縁部が前記固定プレートにそれぞれ当接しているものである。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記クラッチを切った後、前記板バネにより、前記メイン軸の回転数が所定値まで低下した段階で、当該回転数の低下の度合いを緩やかにするように制御する制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【０００８】
［発明の実施の形態１］
図１乃至図６には、この発明の実施の形態１を示す。
【０００９】
まず構成を説明すると、図中符号１はクラッチハウジングで、このクラッチハウジング１のハウジングギヤ２が、図示省略のクランク軸上に設けられたクランク軸側ギヤに噛み合っており、そのクラッチハウジング１は、ニードルベアリング３を介してメイン軸４の周囲に回転自在に支持されている。
【００１０】
また、このメイン軸４にはクラッチボス５がスプライン結合されると共に、このクラッチボス５に突設されたボス部５ａにプレッシャプレート６がメイン軸４方向にスライド自在に嵌合され、このプレッシャプレート６とクラッチボス５との間に、互いに交互に重なるように配置された複数のフリクションプレート８及びクラッチプレート９が介在されている。
【００１１】
このフリクションプレート８はクラッチハウジング１側に配設され、又、クラッチプレート９がクラッチボス５側に配設されている。
【００１２】
そして、そのプレッシャプレート６がコイルスプリングであるクラッチスプリング１０により、図中左方向に付勢されて複数のフリクションプレート８及びクラッチプレート９が押されて接触圧力が増大すると、クランク軸側ギヤからの力が、クラッチハウジング１，フリクションプレート８，クラッチプレート９，クラッチボス５を介してメイン軸４に伝達されるようになっている。このメイン軸４から伝達された力は、図示省略の各変速段のギヤ，ドッグを介してドライブ軸へ伝えられるようになっている。
【００１３】
さらに、クラッチの断続を行うクラッチレリーズ機構が設けられているが、ここでは、ラック・ピニオン式が採用されている。つまり、クラッチカバー１２に支持されたピニオンギヤ１３の回転により、ラック１４が直線運動させられ、このラック１４が設けられたレリーズ部材１５が図中右側にスライドされることにより、プレッシャプレート６がクラッチスプリング１０の付勢力に抗して図中右側に移動され、クラッチが切られるように構成されている。
【００１４】
さらにまた、このメイン軸４は、ボールベアリング１７を介してベース部材１８に回転自在に設けられ、この固定部分であるベース部材１８と、回転部分であるメイン軸４側の固定プレート１９との間に、「板バネ」としての皿バネである略リング状のブレーキ用クッションスプリング２０が配設されている。
【００１５】
このブレーキ用クッションスプリング２０は、外周縁部２０ａが前記ベース部材１８に、又、内周縁部２０ｂが前記固定プレート１９にそれぞれ当接している。このブレーキ用クッションスプリング２０により、メイン軸４側の回転時の摺動抵抗となるように設定されている。この実施の形態では、ブレーキ用クッションスプリング２０を配置した場合の引きずりトルクが、配置していない場合の引きずりトルクの約４倍程度以下となるような範囲で設定されている。
【００１６】
一方、前記各フリクションプレート８及びクラッチプレート９にオイルを噴射する装置が設けられている。すなわち、図３及び図４に示すように、クランク軸、ミッション等を収容するクランクケース下面に組付けられたオイルパンの内部には、図示省略のエンジン各部の潤滑用のオイルポンプが設けられ、このオイルポンプにてチューブ２２を介して「制御手段」としての噴射ノズル２３までオイルが圧送されるようになっている。この噴射ノズル２３は、図４中矢印に示すように、３ヶ所からオイルがクラッチの各プレート８，９に向けて噴射されるようになっている。この噴射タイミングについては後述する。
【００１７】
次に、作用について説明する。
【００１８】
クラッチが接続され、クランク軸からの駆動力がクラッチを介してメイン軸４に伝達されて回転されている状態から、ピニオンギヤ１３を回転させてレリーズ部材１５が図中右側にスライドされることにより、クラッチが切られると、上記のようにブレーキ用クッションスプリング２０が配置されているため、メイン軸４側の回転にブレーキが掛けられることとなる。
【００１９】
これにより、メイン軸４廻りの慣性質量やクラッチの引きずりの影響があったとしても、このメイン軸４の回転数は、従来よりも瞬時に低下させることができる。従って、排気量が大きな車両で、クラッチを切って直ぐにシフト操作をする場合でも、ギヤのドッグ端面に急激な衝撃力が加わることなく、シフトショックやショック音の発生を抑制できる。エネルギーは速度の２乗に比例するので速度低下による効果は絶大である。
【００２０】
このことを図５を用いて説明すると、この図は、縦軸にメイン軸４の回転数を取り、横軸にクラッチを切ってからの収束時間を取ったものであり、この実施の形態のようにブレーキ用クッションスプリング２０を配置したものの特性曲線をＡ，配置しないものの特性曲線をＢとしている。これから明らかなように、特性曲線Ａの方が急激に回転数が低下し、特性曲線Ｂの方が緩やかに回転数が低下する。してみれば、ブレーキ用クッションスプリング２０を設けた方がメイン軸４の回転数が急激に低下することが分かる。
【００２１】
このように大掛かりな装置を用いず、ブレーキ用クッションスプリング２０を配置するだけの簡単な改良で、メイン軸４廻りのフリクションを制御して上記のような利点を得ることができる。
【００２２】
そして、ブレーキ用クッションスプリング２０を配置した場合の引きずりトルクが、配置していない場合の引きずりトルクの約４倍程度以下となるような範囲に設定されているため、クラッチが接続されている場合におけるエンジンの負荷がブレーキ用クッションスプリング２０を配置することで過度に大きくなることがなく、正常に駆動される場合の許容範囲内となっている。
【００２３】
このことは、実験により明らかになった事項である。
【００２４】
さらに、この発明の実施の形態１では、ブレーキ用クッションスプリング２０により、メイン軸４の回転数が急激に低下するが、所定の回転数、つまり、シフトショックやショック音の発生を抑制できる回転数まで低下した段階を図示省略のセンサで検知した後、この信号が制御装置に入力され、この制御装置により噴射ノズル２３内に設けられた不図示のソレノイドバルブが開動作されて噴射ノズル２３から各フリクションプレート８及びクラッチプレート９にオイルが噴射される。
【００２５】
これにより、フリクションプレート８とクラッチプレート９との間にオイルが充填されることから、フリクションプレート８側の駆動力がオイルを介してクラッチプレート９側に伝達されるようになり、回転数の低下の度合いが緩やかになる。従って、メイン軸４の回転の停止を遅らせることができるため、ドッグの噛み合わせを行うことができ、シフト操作を円滑に行うことができる。つまり、完全にメイン軸４が停止するとドッグが噛み合わずシフト操作を行うことができなくなる頻度が高くなるため、オイル等の給油により惰行時間を制御するようにしたものである。
【００２６】
このことを図６を用いて説明すると、図６は図５と同様、メイン軸４の回転数と収束時間との関係を示したグラフ図であるが、特性曲線Ｃはブレーキ用クッションスプリング２０が設けられているが、オイルを噴射する装置が設けられていない場合のものであり、特性曲線Ｄはブレーキ用クッションスプリング２０及びオイルを噴射する装置の両方が設けられている場合のものである。この図から明らかなように、メイン軸４の所定の回転数Ｅで、オイルが噴射されると、特性曲線Ｄの方がメイン軸４の回転数の低下曲線が緩やかとなる。従って、メイン軸４が停止するまでに時間がかかり、この間にシフト操作を行うことにより、ドッグの噛み合いを良好に行うことができる。換言すれば、運転者によりシフト操作をするタイミングは相違し、収束時間が短すぎると、操作する前に既にメイン軸４の回転が停止してしまうことがあるが、図示のようにＳＴＤ仕様より停止時期が遅ければ、操作の遅い運転者でもメイン軸４が停止する前にシフト操作を行うことができるため、円滑な操作が行われることとなる。
【００２７】
なお、オイルを噴射するタイミングとして上記のようにセンサにより回転数を検出して行う手段以外に、クラッチを切ってからの時間により制御するようにすることもできる。また、オイルを噴射する以外に、機械的なジャダースプリングを用いて惰行時間を制御するようにしても良い。このジャダースプリングは、フリクションプレートとクラッチプレートとの間に配置されており、このスプリングのバネ力を調整することで、惰行時間を制御することができる。
【００２８】
［参考形態１］
図７には、この発明の参考形態１を示す。
【００２９】
この参考形態１は、実施の形態１と比較すると、主に、ブレーキ用クッションスプリング２４，２５の配設位置が相違している。
【００３０】
すなわち、この参考形態１は、メイン軸４の軸方向にスライドするが、回転はしないレリーズ部材１５に対して、プレッシャプレート６がボールベアリング２６を介して回転自在に設けられている。そして、この「固定部分」としてのレリーズ部材１５には、接触片１５ａがリング状に延設され、この接触片１５ａと、メイン軸４に螺合された「回転部分」としてのナット２７との間に「板バネ」としての皿バネのブレーキ用クッションスプリング２４が介在している。
【００３１】
そのナット２７には、切り欠かれて小径部２７ａが形成され、この小径部２７ａにリング状のシム２８が嵌合されると共に、更に、このシム２８に当接するように、リング状のブレーキ用クッションスプリング２４が嵌合されている。そして、このブレーキ用クッションスプリング２４の周縁部２４ａが前記接触片１５ａに当接している。
【００３２】
このレリーズ部材１５が図中右側に移動させられた場合でもブレーキ用クッションスプリング２４がナット２７の小径部２７ａから落ちないように、この小径部２７ａの突出量が設定されている。
【００３３】
このように固定部分であるレリーズ部材１５と、回転部分であるメイン軸４との間に、所定のバネ力を有するブレーキ用クッションスプリング２４が介在しているため、クラッチを切った場合に、そのスプリング２４の摺動抵抗により、メイン軸４側の回転にブレーキが掛けられることとなる。
【００３４】
また、この場合には、クラッチを切るためレリーズ部材１５を図７中右方向に移動させると、ブレーキ用クッションスプリング２４の摺動抵抗は小さくなって行く。つまり、クラッチのストロークを大きくすると摺動抵抗は小さくなるという反比例の関係にある。一般にシフト操作が遅い人程、クラッチのストロークが大きくなるように操作し、これにより、摺動抵抗は小さくなるため、回転停止時期が遅くなる。従って、シフト操作が遅い場合でもドッグの噛み合いを良好に行うことができる。
【００３５】
次に、他方のブレーキ用クッションスプリング２５の配設構造について説明する。
【００３６】
すなわち、まず、クラッチボス５のボス部５ａにボルト３０が螺合されることによりベースプレート３１が取り付けられ、このベースプレート３１とプレッシャプレート６の周縁部６ａとの間に、皿バネのクラッチスプリング３２が配置され、このクラッチスプリング３２により、プレッシャプレート６が図中左側に付勢されている。
【００３７】
そして、この回転部分であるベースプレート３１と、固定部分であるクラッチカバー１２との間に、「板バネ」である皿バネのブレーキ用クッションスプリング２５が介在している。
【００３８】
このように固定部分であるクラッチカバー１２と、回転部分であるベースプレート３１との間に、所定のバネ力を有するブレーキ用クッションスプリング２５が介在しているため、クラッチを切った場合に、そのスプリング２５の摺動抵抗により、メイン軸４側の回転にブレーキが掛けられることとなる。
【００３９】
ここでは、２ヶ所に皿バネのブレーキ用クッションスプリング２４，２５を配置しているが、これに限らず、何れか一方でも良いことは勿論である。
【００４０】
［参考形態２］
図８には、この発明の参考形態２を示す。
【００４１】
この参考形態２は、実施の形態１，参考形態１と比較すると、主に、「板バネ」としてのブレーキ用クッションスプリング３５，３６の配設位置が相違している。
【００４２】
すなわち、ベース部材１８の内周縁部に支持部１８ａが形成され、この支持部１８ａの図中左側の面と、ボールベアリング１７のメイン軸４に圧入されたインナーレース１７ａとの間に、前記ブレーキ用クッションスプリング３５が配設されている。詳しくは、そのリング状の皿バネのブレーキ用クッションスプリング３５は、外周縁部３５ａが前記支持部１８ａに当接し、又、内周縁部３５ｂが前記インナーレース１７ａに当接している。そのインナーレース１７ａはメイン軸４と一体となって回転する回転部分であり、支持部１８ａはベース部材１８に形成された固定部分である。
【００４３】
このように、所定のバネ力を有するブレーキ用クッションスプリング３５がメイン軸４側の回転部分と、固定部分との間に介在しているため、クラッチを切った場合に、そのスプリング３５の摺動抵抗により、メイン軸４側の回転にブレーキが掛けられることとなる。
【００４４】
なお、板バネを介在させる位置は、メイン軸に一体となって回転する或いは常にメイン軸からの駆動力を受けて回転する回転部分と、固定部分との間で、両者の相対回転運動の摺動抵抗となる位置であれば、上記の実施の形態以外の配設位置でも良く、又、皿バネ以外のものでもスラストワッシャーやウェブワッシャー等の他の構造のものでも良い。
【００４５】
例えば、「常にメイン軸からの駆動力を受けて回転する回転部分」とは、ドライブ軸側に回動自在に設けられた２速ドリブンギヤであり、この２速ドリブンギヤは常にメイン軸の２速ドライブギヤと噛み合っているため、メイン軸からの駆動力を受けて回転するようになっている。また、「固定部分」とは、ドライブ軸が挿入されたベアリングのインナーレースであり、このインナーレースと前記２速ドリブンギヤとの間に板バネを介在させることもできる。この場合には、クラッチを切ると、ドライブ軸側のベアリングインナーレースは停止しているため、メイン軸側が回転している場合には、２速ドリブンギヤとインナーレースとの間には相対移動が生じ、この間に板バネが介在していることから、この板バネの摺動抵抗により、メイン軸側の回転数が瞬時に低下されることとなる。また、ドライブ軸が回転すると、そのインナーレースも回転するため、摺動抵抗が小さくなることから、エンジンに対する負荷も極めて小さくできる。
【００４６】
このように、この発明の「固定部分」とは、クラッチを切ったときに、停止していれば、クラッチを接続したときに回転等する部分でも良い。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に記載された発明によれば、メイン軸に一体となって回転する或いは常にメイン軸からの駆動力を受けて回転する或いは常にメイン軸からの駆動力を受けて回転する回転部分と、固定部分との間に、回転部分の回転時の摺動抵抗となる板バネを介在させたため、クラッチを切った場合にメイン軸の回転数を瞬時に低下させてシフトショックやショック音の発生を抑制することができる。
【００４８】
請求項２に記載された発明によれば、上記効果に加え、クラッチを切った後、板バネにより、メイン軸の回転数が所定値まで低下した段階で、当該回転数の低下の度合いを緩やかにするように制御する制御手段を設けたため、メイン軸の回転の停止を遅らせることができることから、ドッグの噛み合わせを良好に行うことができ、シフト操作を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係るクラッチ廻りの断面図である。
【図２】同実施の形態１に係る図１のＸ部の拡大図である。
【図３】同実施の形態１に係るトランスミッションの側面図である。
【図４】同実施の形態１に係る図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】同実施の形態１に係るブレーキ用クッションスプリングが配置されている場合と配置されていない場合との、メイン軸回転数と収束時間との関係を示すグラフ図である。
【図６】同実施の形態１に係るオイルを噴射する装置が配置されている場合と配置されていない場合との、メイン軸回転数と収束時間との関係を示すグラフ図である。
【図７】この発明の参考形態１に係るクラッチ廻りの断面図である。
【図８】この発明の参考形態２に係るメイン軸廻りの断面図である。
【符号の説明】
１ クラッチハウジング
２ ハウジングギヤ
４ メイン軸
５ クラッチボス
６ プレッシャプレート
6a 周縁部
８ フリクションプレート
９ クラッチプレート
12 クラッチカバー
15 レリーズ部材
15a 接触片
20,24,25,35 ブレーキ用クッションスプリング（板バネ）
23 噴射ノズル（制御手段）
【図１】
0004190071.tif 000002
【図２】
0004190071.tif 000003
【図３】
0004190071.tif 000004
【図４】
0004190071.tif 000005
【図５】
0004190071.tif 000006
【図６】
0004190071.tif 000007
【図７】
0004190071.tif 000008
【図８】
0004190071.tif 000009