(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と出力軸とを備える有段式自動変速装置において、
前記入力軸と前記出力軸との間の動力伝達経路上に配置された中間軸と、
前記入力軸の回転速度が第１の回転速度に達したときに接続される第１の油圧式変速クラッチと、
前記第１の油圧式変速クラッチが切断されているときに前記入力軸の回転を前記中間軸に伝達する第１の動力伝達機構と、
前記第１の油圧式変速クラッチが接続されているときに前記入力軸の回転を前記第１の動力伝達機構よりも小さな減速比で前記中間軸に伝達する第２の動力伝達機構と、
前記第１の油圧式変速クラッチが接続されたときの前記中間軸の回転速度よりも高い第２の回転速度に前記中間軸の回転速度が達したときに接続される第２の油圧式変速クラッチと、
前記第２の油圧式変速クラッチが切断されているときに前記中間軸の回転を前記出力軸に伝達する第３の動力伝達機構と、
前記第２の油圧式変速クラッチが接続されているときに前記中間軸の回転を前記第３の動力伝達機構とは異なる減速比で前記出力軸に伝達する第４の動力伝達機構と、
前記第１及び第２の油圧式変速クラッチのそれぞれに油圧を付与するオイルポンプと、
を備え、
前記第１の油圧式変速クラッチは、油圧が付与されているときに切断状態となる一方、油圧が付与されていないときに接続状態となる有段式自動変速装置。
【請求項２】
請求項１に記載された有段式自動変速装置において、
前記中間軸の回転速度が前記第２の回転速度よりも高い第３の回転速度に達したときに接続される第３の油圧式変速クラッチと、
前記第３の油圧式変速クラッチが接続されているときに、前記中間軸の回転を前記第３の動力伝達機構と前記第４の動力伝達機構とのいずれよりも小さな減速比で前記出力軸に伝達する第５の動力伝達機構と、
をさらに備え、
前記第２の油圧式変速クラッチは、前記第３の油圧式変速クラッチが接続されているときには切断状態とされ、
前記第３の動力伝達機構は、前記第３の油圧式変速クラッチが接続されていないときに前記中間軸の回転を前記第４の動力伝達機構よりも大きな減速比で前記出力軸に伝達する有段式自動変速装置。
【請求項３】
請求項１に記載された有段式自動変速装置において、
前記入力軸の回転速度が前記第１の回転速度よりも低い第４の回転速度において接続される遠心式クラッチをさらに備え、
前記第１の動力伝達機構は、前記遠心式クラッチが接続状態にあるときに前記入力軸の回転を前記中間軸に伝達する有段式自動変速装置。
【請求項４】
請求項１に記載された有段式自動変速装置において、
前記オイルポンプは、前記入力軸の回転により駆動される有段式自動変速装置。
【請求項５】
請求項１に記載の有段式自動変速装置を備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有段式自動変速装置及びそれを備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば特許文献１などにおいて、種々の有段式自動変速装置が提案されている。図２２は、特許文献１に開示された有段式自動変速装置５００の一部分を表す断面図である。有段式自動変速装置５００は、３速の有段式自動変速装置である。図２２に示すように、有段式自動変速装置５００は、クランク軸５０１上に配置された自動遠心式発進クラッチ５０３と、主軸５０２上に配置された自動遠心式高速クラッチ５０７とを備えている。有段式自動変速装置５００では、自動遠心式発進クラッチ５０３によって、１速から２速への切り替えが行われる。自動遠心式発進クラッチ５０３は、シフトが２速及び３速であるときには接続状態となる。２速から３速への切り替えは、自動遠心式高速クラッチ５０７によって行われる。
【特許文献１】実公昭６２−０２３３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年、車両の排気ガス規制が厳しくなりつつある。これに伴い、有段式自動変速装置では、エネルギーの伝達効率の向上が大きな課題となってきている。しかしながら、特許文献１に開示された有段式自動変速装置５００では、１速から２速への切り替えを行う自動遠心式発進クラッチ５０３と、２速から３速への切り替えを行う自動遠心式高速クラッチ５０７との両方が遠心式クラッチにより構成されている。このため、エネルギーの伝達効率を十分に高めることが困難であるという問題がある。
【０００４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、エネルギーの伝達効率が高い有段式自動変速装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る有段式自動変速装置は、入力軸と出力軸とを備えている。本発明に係る有段式自動変速装置は、中間軸と、第１の油圧式変速クラッチと、第１の動力伝達機構と、第２の動力伝達機構と、第２の油圧式変速クラッチと、第３の動力伝達機構と、第４の動力伝達機構と、オイルポンプとを備えている。中間軸は、入力軸と出力軸との間の動力伝達経路上に配置されている。第１の油圧式変速クラッチは、入力軸の回転速度が第１の回転速度に達したときに接続される。第１の動力伝達機構は、第１の油圧式変速クラッチが切断されているときに入力軸の回転を中間軸に伝達する。第２の動力伝達機構は、第１の油圧式変速クラッチが接続されているときに入力軸の回転を第１の動力伝達機構よりも小さな減速比で中間軸に伝達する。第２の油圧式変速クラッチは、第１の油圧式変速クラッチが接続されたときの中間軸の回転速度よりも高い第２の回転速度に中間軸の回転速度が達したときに接続される。第３の動力伝達機構は、第２の油圧式変速クラッチが切断されているときに中間軸の回転を出力軸に伝達する。第４の動力伝達機構は、第２の油圧式変速クラッチが接続されているときに中間軸の回転を第３の動力伝達機構とは異なる減速比で出力軸に伝達する。オイルポンプは、第１及び第２の油圧式変速クラッチのそれぞれに油圧を付与する。第１の油圧式変速クラッチは、油圧が付与されているときに切断状態となる。第１の油圧式変速クラッチは、油圧が付与されていないときに接続状態となる。
【０００６】
本発明に係る車両は、上記本発明に係る有段式自動変速装置を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、エネルギーの伝達効率が高い有段式自動変速装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本実施形態では、本発明を実施した車両の一例として、図１に示す自動二輪車１を例に挙げて説明する。但し、本発明において、車両は、自動二輪車１に限定されない。車両は、四輪自動車であってもよいし、鞍乗型車両であってもよい。四輪自動車には、オフロードビークル（off-road vehicle）も含まれる。鞍乗型車両は、ライダーが跨って乗車する車両である。鞍乗型車両には、自動二輪車やＡＴＶ（All Terrain Vehicle）なども含まれる。
【０００９】
本発明において、「自動二輪車」とは、広義のモーターサイクルを意味する。自動二輪車には、狭義のモーターサイクル、モペッド、スクーター、オフロード車などが含まれる。
【００１０】
（自動二輪車１の概略構成）
まず、図１を参照しながら自動二輪車１の概略構成について説明する。尚、以下の説明において、前後左右の方向は、自動二輪車１のシート１４に着座したライダーから視た方向をいうものとする。
【００１１】
図1に示すように、自動二輪車１は、車体フレーム１０を備えている。車体フレーム１０は、図示しないヘッドパイプを有する。ヘッドパイプは、車両の前方部分において、下方に向かってやや斜め前方に延びている。ヘッドパイプには、図示しないステアリングシャフトが回転可能に挿入されている。ステアリングシャフトの上端部には、ハンドル１２が設けられている。一方、ステアリングシャフトの下端部には、フロントフォーク１５が接続されている。フロントフォーク１５の下端部には、前輪１６が回転可能に取り付けられている。
【００１２】
車体フレーム１０には、車体カバー１３が取り付けられている。車体フレーム１０の一部は、この車体カバー１３によって覆われている。車体フレーム１０には、ライダーが着座するシート１４が取り付けられている。
【００１３】
自動二輪車１の車幅方向両側には、ライダーの足がおかれるフットステップ１７が設けられている。また、車両のほぼ中央において、車体フレーム１０には、サイドスタンド２３が取り付けられている。
【００１４】
自動二輪車１には、パワーユニットとしてのエンジンユニット２０が設けられている。エンジンユニット２０の出力軸３３には、後輪１８が取り付けられている。
【００１５】
なお、図６に示すように、本実施形態では、出力軸３３に対して車速センサ８８が配置されている。車速センサ８８は、車速を検出する。車速センサ８８は、検出した車速を図８に示すＥＣＵ（electronic control unit）１３８に対して出力する。
【００１６】
エンジンユニット２０は、ユニットスイング型のエンジンユニットである。図１に示すように、エンジンユニット２０は、車体フレーム１０に揺動可能に懸架されている。具体的には、車体フレーム１０には、車幅方向に延びるピボット軸２５が取り付けられている。一方、図３に示すように、エンジンユニット２０は、ケーシング２８を備えている。ケーシング２８の前側の下側部分には、取り付け部としてのエンジンブラケット２１が設けられている。このエンジンブラケット２１には、ピボット軸２５が固定される取り付け孔２１ａが形成されている。取り付け孔２１ａには、ピボット軸２５が挿入されている。これにより、エンジンユニット２０は、車体フレーム１０に対して揺動可能に取り付けられている。
【００１７】
図１に示すように、エンジンユニット２０と車体フレーム１０との間には、クッションユニット２２が取り付けられている。このクッションユニット２２によって、エンジンユニット２０の揺動が抑制されている。
【００１８】
（エンジンユニット２０の構成）
次に、図２〜図８を参照しながらエンジンユニット２０の構成について説明する。図２に示すように、エンジンユニット２０は、パワーソースとしてのエンジン３０と、有段式自動変速装置３１とを備えている。
【００１９】
なお、本明細書において、「パワーソース」とは、動力を発生させる機構をいう。「パワーソース」には、エンジンやモータが含まれる。
【００２０】
−エンジン３０−
エンジン３０は、クランクケース３２を備えている。クランクケース３２は、後述する変速装置カバー５０と、図示しない発電機カバーと共に上記ケーシング２８を構成している。
【００２１】
クランクケース３２の内部には、クランク室３５が形成されている。クランク室３５には、車幅方向に延びるクランク軸３４が収納されている。クランク軸３４には、クランクピン２９によってコンロッド３６が接続されている。コンロッド３６の先端には、図６に示すピストン３９が取り付けられている。
【００２２】
クランクケース３２の前側部分には、シリンダボディ３７が接続されている。シリンダボディ３７の先端部には、図９に図示するシリンダヘッド４２が接続されている。図２に示すように、シリンダボディ３７の内部には、図６に示すピストン３９が収納されるシリンダ３８が区画形成されている。
【００２３】
図１、図４及び図５に示すように、エンジン３０には、キックスタータ１００とセルモータ１０１とが設けられている。自動二輪車１のライダーは、キックスタータ１００を操作するか、またはセルモータ１０１を駆動させることによってエンジン３０を始動させることができる。
【００２４】
図４に示すように、キックスタータ１００は、キックペダル２４を有する。キックペダル２４は、変速装置カバー５０の左側に配置されている。キックペダル２４は、図４に示すキック軸１０２に取り付けられている。キック軸１０２は、変速装置カバー５０によって支持されている。図５に示すように、キック軸１０２の軸心Ｃ１０は、クランク軸３４の軸心Ｃ１の後方かつ上側に配置されている。
【００２５】
キック軸１０２とクランクケース３２との間には、圧縮コイルばね１０３が設けられている。この圧縮コイルばねにより、ライダーの操作により回転したキック軸１０２に対して逆回転方向の付勢力が付与される。
【００２６】
キック軸１０２よりも上側には、軸１０５が配置されている。軸１０５は、車幅方向において、変速装置カバー５０からクランクケース３２にわたって配置されている。図５に示すように、軸１０５の軸心Ｃ１１は、キック軸１０２の軸心Ｃ１０の略上方に配置されている。軸１０５の軸心Ｃ１１と、キック軸１０２の軸心Ｃ１０とは、前後方向において略同一位置に配置されている。
【００２７】
図４に示すように、軸１０５の左側端部には、ギア１０６が取り付けられている。このギア１０６は、キック軸１０２の右側端部に取り付けられたギア１０４と噛合している。
【００２８】
軸１０５の右側端部には、ラチェット１０７とギア１０８とが設けられている。ラチェット１０７は、軸１０５に対して回転不能である。一方、ラチェット１０７は、軸１０５に対して、軸１０５の軸心方向に変位可能である。ギア１０８は、軸１０５に対して回転可能である。
【００２９】
ギア１０８は、ギア１１０と噛合している。ギア１１０は、バランサ軸１０９の左側端部に設けられている。ギア１１０は、バランサ軸１０９に対して回転不能である。また、バランサ軸１０９には、ギア１１１が設けられている。ギア１１１は、バランサ軸１０９に対して回転不能である。ギア１１１は、ギア１１８と噛合している。ギア１１８は、クランク軸３４に対して回転不能である。
【００３０】
キックペダル２４が操作されていない状態では、ラチェット１０７とギア１０８とは相互に噛合していない。図１に示すキックペダル２４がライダーによって操作されることにより軸１０５が回転する。軸１０５の回転に伴って、ラチェット１０７が右側に変位する。これにより、ラチェット１０７とギア１０８とが噛合する。その結果、キック軸１０２の回転がギア１０８に伝達される。その結果、キックペダル２４の回転が、軸１０２，１０５，１０９及びギア１０４，１０６，１０７，１０８，１１０，１１１，１１８を介してクランク軸３４に伝達される。
【００３１】
図５に示すように、クランク軸３４の軸心Ｃ１よりも上側かつやや前側には、セルモータ１０１が配置されている。図４に示すように、セルモータ１０１の回転軸には、ギア１０１ａが形成されている。ギア１０１ａは、ギア９９ａと噛合している。ギア９９ａは、軸９９に設けられている。ギア９９ａは、軸９９に対して回転可能である。また、軸９９には、ギア９９ｂが設けられている。ギア９９ｂは、軸９９に対して回転可能である。ギア９９ｂは、ギア１１４と噛合している。ギア１１４は、クランク軸３４に設けられている。ギア１１４は、クランク軸３４に対して回転不能である。従って、セルモータ１０１の回転は、ギア１０１ａ、９９ａ、９９ｂ、１１４及び軸９９を介してクランク軸３４に伝達される。
【００３２】
−発電機４５−
図２に示すように、クランク軸３４の左側端部は、発電機４５が取り付けられている。発電機４５は、インナ４５ａと、アウタ４５ｂとを備えている。インナ４５ａは、クランクケース３２に対して回転不能に取り付けられている。一方、アウタ４５ｂは、クランク軸３４の左側端部に取り付けられている。アウタ４５ｂは、クランク軸３４と共に回転する。よって、クランク軸３４が回転すると、アウタ４５ｂはインナ４５ａに対して相対的に回転する。これによって、発電が行われる。
【００３３】
−有段式自動変速装置３１の構成−
クランクケース３２の左側には、変速装置カバー５０が取り付けられている。この変速装置カバー５０とクランクケース３２とによって、変速装置室５１が区画形成されている。
【００３４】
変速装置室５１には、有段式自動変速装置３１が配置されている。有段式自動変速装置３１は、４速の有段式自動変速装置である。具体的には、有段式自動変速装置３１は、複数の変速ギア対を介して入力軸５２から出力軸３３へと動力される所謂ギアトレイン型の有段式自動変速装置である。但し、本発明に係る有段式自動変速装置は、ギアトレイン型の有段式自動変速装置に限定されない。本発明に係る有段式自動変速装置は、動力伝達にチェーンが用いられたものであってもよい。例えば、後述の第４の回転軸４０と出力軸３３との間の動力伝達をチェーンにより行ってもよい。
【００３５】
有段式自動変速装置３１は、入力軸５２を有する。本実施形態において、入力軸５２は、クランク軸３４と同じ回転軸により構成されている。但し、本発明はこの構成に限定されない。例えば、入力軸５２とクランク軸３４とのそれぞれを異なる回転軸により構成してもよい。その場合、入力軸５２とクランク軸３４とは、同軸上に配置されていてもよく、異軸上に配置されていてもよい。
【００３６】
有段式自動変速装置３１では、入力軸５２と出力軸３３との間の動力伝達経路上に、第１の回転軸５３と、第２の回転軸５４と、第３の回転軸６４と、第４の回転軸４０と、第５の回転軸４１との合計５つの回転軸を備えている。入力軸５２と、第１の回転軸５３と、第２の回転軸５４と、第３の回転軸６４と、第４の回転軸４０と、第５の回転軸４１と、出力軸３３とは、相互に略平行に配置されている。
【００３７】
〜上流側クラッチ群８１〜
図６に有段式自動変速装置３１のギア構成を示す。なお、図６は、有段式自動変速装置３１のギア構成を模式的に示すものである。従って、図６に示すギアやクラッチの大きさは実際の大きさと異なる。
【００３８】
図６及び図２に示すように、入力軸５２には、上流側クラッチ群８１が設けられている。上流側クラッチ群８１は、第１のクラッチ５５と、第１の油圧式変速クラッチとしての第３のクラッチ５９とを備えている。
【００３９】
本実施形態では、第１のクラッチ５５がシュータイプの遠心式クラッチにより構成されている。第３のクラッチ５９が多板式の油圧式クラッチにより構成されている。
【００４０】
第１のクラッチ５５は、インナ５６と、アウタ５７とを備えている。インナ５６は、入力軸５２に対して回転不能に設けられている。このため、インナ５６は、入力軸５２の回転と共に回転する。一方、アウタ５７は、入力軸５２に対して回転可能である。入力軸５２の回転速度が所定の第４の回転速度よりも大きくなると、インナ５６に働く遠心力により、インナ５６とアウタ５７とが接触する。これにより第１のクラッチ５５が接続状態となる。一方、インナ５６とアウタ５７とがつながった状態で回転しているときに、その回転速度が所定の回転速度よりも小さくなると、インナ５６に働く遠心力が弱くなり、インナ５６とアウタ５７とが離れる。これにより第１のクラッチ５５が切断される。
【００４１】
第１のクラッチ５５のアウタ５７には、第１のギア５８が、アウタ５７に対して回転不能に設けられている。第１のギア５８は、第１のクラッチ５５のアウタ５７と共に回転する。一方、第１の回転軸５３には、第２のギア６３が設けられている。第２のギア６３は第１のギア５８と噛合している。第１のギア５８と第２のギア６３とは第１の変速ギア対８６とを構成している。本実施形態では、第１の変速ギア対８６は、第１速の変速ギア対を構成している。
【００４２】
第２のギア６３は、所謂一方向ギアである。具体的には、第２のギア６３は、第１のギア５８の回転を第１の回転軸５３に伝達する。一方、第２のギア６３は、第１の回転軸５３の回転を入力軸５２には伝達しない。具体的には、第２のギア６３は、一方向回転伝達機構９６を兼ね備えている。
【００４３】
図７に示すように、第３のクラッチ５９は、インナ６０と、アウタ６１と、プレート群２００と、プレッシャープレート２０３とを備えている。プレート群２００には、複数のフリクションプレート２０１と、複数のクラッチプレート２０２とが含まれる。複数のフリクションプレート２０１と、複数のクラッチプレート２０２とは、クランク軸３４の軸線方向に交互に配置されている。複数のフリクションプレート２０１は、アウタ６１に対して回転不能である。一方、複数のクラッチプレート２０２は、インナ６０に対して回転不能である。
【００４４】
プレッシャープレート２０３は、インナ６０の車幅方向右側に配置されている。プレッシャープレート２０３は、車幅方向に変位可能である。プレッシャープレート２０３は、圧縮コイルスプリング２０４によって車幅方向左側に付勢されている。
【００４５】
プレッシャープレート２０３とインナ６０との間には、作動室２０５が区画形成されている。作動室２０５には、後述のように、図９に示すオイルポンプ１４０からオイルが供給される。
【００４６】
作動室２０５にオイルが供給されていないときは、プレッシャープレート２０３は、圧縮コイルスプリング２０４によって車幅方向左側に付勢されている。このため、プレート群２００は、圧縮コイルスプリング２０４の付勢力によって圧接された状態にある。従って、第３のクラッチ５９は接続状態となる。
【００４７】
一方、作動室２０５にオイルが供給されているときは、作動室２０５の油圧が圧縮コイルスプリング２０４の付勢力よりも高くなる。このため、プレッシャープレート２０３は、車幅方向右側に移動する。よって、プレート群２００は、非圧接状態となる。従って、第３のクラッチ５９は切断状態となる。
【００４８】
第３のクラッチ５９には、作動室２０５に接続されたリーク孔２０３ａが形成されている。作動室２０５内のオイルは、このリーク孔２０３ａから排出される。このため、オイルポンプ１４０から作動室２０５へのオイル供給が停止されると、作動室２０５内の油圧が迅速に低下する。従って、第３のクラッチ５９を迅速に切断することができる。
【００４９】
なお、本明細書において、「リーク孔」とは、オイルを漏らすための孔をいう。リーク孔は、典型的には、横断面円形に形成される。但し、リーク孔の形状は、特に限定されず、クラッチの特性などに応じて適宜設定し得る。また、例えば、作動室を構成するボス部とプレッシャープレートとの嵌合隙間によりリーク孔を構成してもよい。
【００５０】
リーク孔の流路面積は、作動室に油圧が供給されているときにクラッチが接続状態となる程度の大きさである限りにおいて特に限定されない。例えば、横断面略円形のリーク孔の場合は、リーク孔の直径は、一般的には、１〜２ｍｍ程度とされる。
【００５１】
図２及び図６に示すように、第３のクラッチ５９のインナ６０には、第９のギア６２が設けられている。第９のギア６２はインナ６０と共に回転する。一方、第１の回転軸５３には、第１０のギア６５が設けられている。第１０のギア６５は第９のギア６２と噛合している。第１０のギア６５と第９のギア６２とは、第３の変速ギア対８３を構成している。第３の変速ギア対８３は、第１の変速ギア対８６とは異なる減速比を有する。具体的に、第３の変速ギア対８３は、第１の変速ギア対８６の減速比よりも小さな減速比を有している。第３の変速ギア対８３は第２速の変速ギア対を構成している。
【００５２】
尚、本実施形態では、アウタ５７とアウタ６１とが同一の部材で構成されている。但し、本発明はこの構成に限定されない。アウタ５７とアウタ６１とを別の部材によって構成してもよい。
【００５３】
第１のクラッチ５５が接続されるときの入力軸５２の回転速度と、第３のクラッチ５９が接続されるときの入力軸５２の回転速度とは相互に異なる。具体的には、第１のクラッチ５５が接続されるときの入力軸５２の回転速度の方が、第３のクラッチ５９が接続されるときの入力軸５２の回転速度よりも低く設定されている。より具体的に説明すると、第１のクラッチ５５は、入力軸５２の回転速度が第４の回転速度以上のときに接続状態となる。一方、第１のクラッチ５５は、入力軸５２の回転速度が第４の回転速未満であるときに切断された状態となる。第３のクラッチ５９は、入力軸５２の回転速度が上記第４の回転速度よりも高い第１の回転速度以上のときに接続される。
【００５４】
本実施形態では、第１０のギア６５は、第３のギア８７としての機能も兼ね備えている。第２の回転軸５４には、第４のギア７５が設けられている。第４のギア７５は、第２の回転軸５４に対して回転不能である。第４のギア７５は第２の回転軸５４と共に回転する。第１０のギア６５としての機能も兼ね備える第３のギア８７は、第４のギア７５と噛合している。第１０のギア６５としての機能も兼ね備える第３のギア８７と、第４のギア７５とは、第１の伝達ギア対８４を構成している。この第１の伝達ギア対８４と第１の変速ギア対８６とによって第１の動力伝達機構３００が構成されている。第１のクラッチ５５が接続状態にあり、第３のクラッチ５９が切断状態にあるときは、この第１の動力伝達機構３００によって入力軸５２の回転が第２の回転軸５４に伝達される。
【００５５】
また、第１の伝達ギア対８４と、第３の変速ギア対８３とによって第２の動力伝達機構３０１が構成されている。第１及び第３のクラッチ５５，５９が共に接続状態にあるときは、この第２の動力伝達機構３０１によって入力軸５２の回転が第２の回転軸５４に伝達される。
【００５６】
第２の回転軸５４には、第５のギア７４が設けられている。第５のギア７４は、第２の回転軸５４に対して回転不能である。第５のギア７４は第２の回転軸５４と共に回転する。一方、第３の回転軸６４には、第６のギア７８が設けられている。第６のギア７８は、第３の回転軸６４に対して回転不能である。第３の回転軸６４は、第６のギア７８と共に回転する。第５のギア７４と第６のギア７８とは相互に噛合している。第５のギア７４と第６のギア７８とは、第２の伝達ギア対８５を構成している。
【００５７】
第６のギア７８は、所謂一方向ギアである。具体的には、第６のギア７８は、第２の回転軸５４の回転を第３の回転軸６４に伝達する。一方、第６のギア７８は、第３の回転軸６４の回転を第２の回転軸５４には伝達しない。具体的には、第６のギア７８は、一方向回転伝達機構９３を含んでいる。
【００５８】
但し、本発明において、第６のギア７８が所謂一方向ギアであることは必須ではない。例えば、第６のギア７８を通常のギアとし、第５のギア７４を所謂一方ギアとしてもよい。言い換えれば、第５のギア７４に一方向回転伝達機構を兼ね備えさせてもよい。具体的には、第５のギア７４を第２の回転軸５４の回転を第６のギア７８に伝達する一方、第６のギア７８の回転を第２の回転軸５４に伝達しないようにしてもよい。
【００５９】
〜下流側クラッチ群８２〜
第２の回転軸５４には、下流側クラッチ群８２が設けられている。下流側クラッチ群８２は上流側クラッチ群８１の後方に位置している。図６に示すように、下流側クラッチ群８２は、第２の油圧式変速クラッチとしての第２のクラッチ７０と、第３の油圧式変速クラッチとしての第４のクラッチ６６とを備えている。第２のクラッチ７０と第４のクラッチ６６とは、それぞれ油圧式クラッチにより構成されている。具体的には、本実施形態では、第２のクラッチ７０と第４のクラッチ６６とは、それぞれ多板式の油圧式クラッチにより構成されている。
【００６０】
第２のクラッチ７０が接続されるときの第２の回転軸５４の回転速度と、第４のクラッチ６６が接続されるときの第２の回転軸５４の回転速度とは相互に異なる。本実施形態では、具体的には、第２のクラッチ７０が接続されるときの第２の回転軸５４の回転速度である第２の回転速度の方が、第４のクラッチ６６が接続されるときの第２の回転軸５４の回転速度である第３の回転速度よりも低い。
【００６１】
第２のクラッチ７０は、インナ７１と、アウタ７２とを備えている。インナ７１は、第２の回転軸５４に対して回転不能に設けられている。このため、インナ７１は、第２の回転軸５４の回転と共に回転する。一方、アウタ７２は、第２の回転軸５４に対して回転可能である。第２のクラッチ７０がつながっていない状態では、第２の回転軸５４が回転すると、インナ７１は第２の回転軸５４と共に回転する一方、アウタ７２は第２の回転軸５４と共には回転しない。第２のクラッチ７０がつながっている状態では、インナ７１とアウタ７２との両方が第２の回転軸５４と共に回転する。
【００６２】
第２のクラッチ７０のアウタ７２には、第７のギア７３が取り付けられている。第７のギア７３は、アウタ７２と共に回転する。一方、第３の回転軸６４には、第８のギア７７が設けられている。第８のギア７７は、第３の回転軸６４に対して回転不能である。第８のギア７７は、第３の回転軸６４と共に回転する。第７のギア７３と第８のギア７７とは、相互に噛合している。よって、アウタ７２の回転は、第７のギア７３と第８のギア７７とを介して第３の回転軸６４に伝達される。
【００６３】
第７のギア７３と第８のギア７７とは、第２の変速ギア対９１を構成している。第２の変速ギア対９１は、第１の変速ギア対８６の減速比と、第３の変速ギア対８３の減速比と、第４の変速ギア対９０の減速比とは異なる減速比を有する。
【００６４】
第４のクラッチ６６は、インナ６７と、アウタ６８とを備えている。インナ６７は、第２の回転軸５４に対して回転不能に設けられている。このため、インナ６７は、第２の回転軸５４の回転と共に回転する。一方、アウタ６８は、第２の回転軸５４に対して回転可能である。第４のクラッチ６６がつながっていない状態では、第２の回転軸５４が回転すると、インナ６７は第２の回転軸５４と共に回転する一方、アウタ６８は第２の回転軸５４と共には回転しない。第４のクラッチ６６がつながっている状態では、インナ６７とアウタ６８との両方が第２の回転軸５４と共に回転する。
【００６５】
第４のクラッチ６６のアウタ６８には、第１１のギア６９が取り付けられている。第１１のギア６９は、アウタ６８と共に回転する。一方、第３の回転軸６４には、第１２のギア７６が設けられている。第１２のギア７６は、第３の回転軸６４に対して回転不能である。第１２のギア７６は、第３の回転軸６４と共に回転する。第１１のギア６９と第１２のギア７６とは、相互に噛合している。よって、アウタ６８の回転は、第１１のギア６９と第１２のギア７６とを介して第３の回転軸６４に伝達される。
【００６６】
第１２のギア７６と第１１のギア６９とは第４の変速ギア対９０を構成している。第４の変速ギア対９０は、第１の変速ギア対８６の減速比及び第３の変速ギア対８３の減速比とは異なる減速比を有する。
【００６７】
第３の回転軸６４には、第１３のギア７９が設けられている。第１３のギア７９は、第３の回転軸６４に対して回転不能である。第１３のギア７９は第３の回転軸６４と共に回転する。一方、第４の回転軸４０には、第１４のギア８０が設けられている。第１４のギア８０は、第４の回転軸４０に対して回転不能である。この第１４のギア８０と第１３のギア７９とによって、第３の伝達ギア対９８が構成されている。
【００６８】
また、第４の回転軸４０には、第１５のギア１１５が設けられている。第１５のギア１１５は、第４の回転軸４０に対して回転不能である。第１５のギア１１５は、第５の回転軸４１に回転不能に設けられた第１６のギア１１６を介して、出力軸３３に回転不能に設けられた第１７のギア１１７と噛合している。これら第１５のギア１１５と第１６のギア１１６と第１７のギア１１７とにより構成された第４の伝達ギア対１２０によって、第４の回転軸４０の回転が出力軸３３に伝達される。この第４の伝達ギア対１２０と第２の伝達ギア対８５と、第３の伝達ギア対９８とによって第３の動力伝達機構３０２が構成されている。第２及び第４のクラッチ７０，６６が接続されていないときは、この第３の動力伝達機構３０２によって第２の回転軸５４の回転が出力軸３３に伝達される。
【００６９】
第４の伝達ギア対１２０と、第３の変速ギア対８３と、第３の伝達ギア対９８とによって第４の動力伝達機構３０３が構成されている。第２のクラッチ７０が接続されているときは、この第４の動力伝達機構３０３によって第２の回転軸５４の回転が出力軸３３に伝達される。
【００７０】
第４の伝達ギア対１２０と、第４の変速ギア対９０と、第３の伝達ギア対９８とによって第５の動力伝達機構３０４が構成されている。第４のクラッチ６６が接続されているときは、この第５の動力伝達機構３０４によって第２の回転軸５４の回転が出力軸３３に伝達される。
【００７１】
〜下流側クラッチ群８２の詳細構造〜
次に、主として図８を参照しながら、下流側クラッチ群８２についてさらに詳細に説明する。
【００７２】
第２のクラッチ７０には、プレート群１３６が設けられている。プレート群１３６は、複数のフリクションプレート１３４と複数のクラッチプレート１３５とを備えている。複数のフリクションプレート１３４と複数のクラッチプレート１３５とは、車幅方向において交互に配置されている。フリクションプレート１３４は、アウタ７２に対して回転不能である。一方、クラッチプレート１３５は、インナ７１に対して回転不能である。
【００７３】
インナ７１は、アウタ７２に対して回転可能である。インナ７１のアウタ７２とは車幅方向の反対側には、プレッシャープレート１６３が配置されている。プレッシャープレート１６３は、圧縮コイルスプリング９２によって車幅方向右側に付勢されている。すなわち、プレッシャープレート１６３は、圧縮コイルスプリング９２によってボス部１６２側に付勢されている。
【００７４】
ボス部１６２とプレッシャープレート１６３との間には、作動室１３７が区画形成されている。作動室１３７には、オイルが満たされている。この作動室１３７内の油圧が高くなると、プレッシャープレート１６３は、ボス部１６２から離れる方向に変位する。これにより、プレッシャープレート１６３とインナ７１との間の距離が短くなる。従って、プレート群１３６が相互に圧接された状態となる。その結果、インナ７１とアウタ７２とが共に回転し、第２のクラッチ７０が接続状態となる。
【００７５】
一方、作動室１３７内の圧力が低くなると、プレッシャープレート１６３は、圧縮コイルスプリング９２によってボス部１６２側に変位する。これにより、プレート群１３６の圧接状態が解除される。その結果、インナ７１とアウタ７２とが共に相対的に回転可能となり、第２のクラッチ７０が切断される。
【００７６】
第４のクラッチ６６には、プレート群１３２が設けられている。プレート群１３２は、複数のフリクションプレート１３０と複数のクラッチプレート１３１とを備えている。複数のフリクションプレート１３０と複数のクラッチプレート１３１とは、車幅方向において交互に配置されている。フリクションプレート１３０は、アウタ６８に対して回転不能である。一方、クラッチプレート１３１は、インナ６７に対して回転不能である。
【００７７】
インナ６７は、アウタ６８に対して回転可能かつ車幅方向に変位不能である。インナ６７のアウタ６８とは車幅方向の反対側には、プレッシャープレート１６１が配置されている。プレッシャープレート１６１は、圧縮コイルスプリング８９によって車幅方向左側に付勢されている。すなわち、プレッシャープレート１６１は、圧縮コイルスプリング８９によってボス部１６２側に付勢されている。
【００７８】
ボス部１６２とプレッシャープレート１６１との間には、作動室１３３が区画形成されている。作動室１３３には、オイルが満たされている。この作動室１３３内の油圧が高くなると、プレッシャープレート１６１は、ボス部１６２から離れる方向に変位する。これにより、プレッシャープレート１６１とインナ６７との間の距離が短くなる。従って、によってプレート群１３２が相互に圧接された状態となる。その結果、インナ６７とアウタ６８とが共に回転し、第４のクラッチ６６が接続状態となる。
【００７９】
一方、作動室１３３内の圧力が低くなると、プレッシャープレート１６１は、圧縮コイルスプリング８９によってボス部１６２側に変位する。これにより、プレート群１３２の圧接状態が解除される。その結果、インナ６７とアウタ６８とが共に相対的に回転可能となり、第４のクラッチ６６が切断される。
【００８０】
なお、第２のクラッチ７０と第４のクラッチ６６とのそれぞれには、作動室１３３，１３７に連通する微小なリーク孔７０ａ、６６ａが形成されている。また、第２のクラッチ７０と第４のクラッチ６６とのそれぞれにおいて、インナ７１，６７とアウタ７２，６８との間はシールされていない。よって、クラッチ７０，６６の切断時に、クラッチ７０の切断時に、作動室１３３，１３７内のオイルを迅速に排出することができる。このため、本実施形態によれば、クラッチ７０，６６の応答性を向上させることができる。また、リーク孔７０ａ、６６ａまたはインナ７１とアウタ７２との間の隙間から飛散したオイルによって他の摺動箇所の潤滑が図られている。
【００８１】
〜オイル供給経路〜
図９に示すように、第３のクラッチ５９の作動室２０５と、第４のクラッチ６６の作動室１３３と、第２のクラッチ７０の作動室１３７とには、オイルポンプ１４０によって、クランク室３５の底部に設けられたオイル溜まり９９に溜められたオイルが供給される。
【００８２】
オイル溜まり９９には、ストレーナ１４１が漬けられている。ストレーナ１４１は、クランク軸３４の回転によって駆動されるオイルポンプ１４０に接続されている。オイルポンプ１４０が駆動されることで、このストレーナ１４１を介してオイル溜まり９９に溜められたオイルが吸い上げられる。
【００８３】
オイルポンプ１４０には、第１のオイル経路１４４が接続されている。第１のオイル経路１４４の途中には、オイルクリーナ１４２と、リリーフバルブ１４７とが設けられている。吸い上げられたオイルは、オイルクリーナ１４２において浄化される。また、リリーフバルブ１４７によって、第１のオイル経路１４４内の圧力が所定の圧力を超えることが抑制される。
【００８４】
第１のオイル経路１４４は、クランク軸３４と、シリンダヘッド４２とに接続されている。オイルポンプ１４０からのオイルは、第１のオイル経路１４４を経由してクランク軸３４や、シリンダヘッド４２内の摺動部に対して供給される。
【００８５】
第１のオイル経路１４４は、第２のオイル経路１４５と、第３のオイル経路１４６と、第４のオイル経路２１１とに接続されている。図８に示すように、第２のオイル経路１４５は、バルブ１４３から図２に示すクランクケース３２側を経て第２の回転軸５４の右端部に接続されている。第２のオイル経路１４５は、第２の回転軸５４の右端部から第２の回転軸５４の内部を経由して作動室１３３に至っている。このため、オイルポンプ１４０からのオイルは、第１のオイル経路１４４と第２のオイル経路１４５とを経由して第４のクラッチ６６の作動室１３３に供給される。
【００８６】
一方、第３のオイル経路１４６は、バルブ１４３から変速装置カバー５０側を経て、第２の回転軸５４の左端部に接続されている。第３のオイル経路１４６は、第２の回転軸５４の左端部から第２の回転軸５４の内部を経由して作動室１３７に至っている。このため、オイルポンプ１４０からのオイルは、第１のオイル経路１４４と、第３のオイル経路１４６とを経由して第２のクラッチ７０の作動室１３７に供給される。
【００８７】
第４のオイル経路２１１は、バルブ１４３から変速装置カバー５０側を経て、入力軸５２の左端部に接続されている。第４のオイル経路２１１は、入力軸５２の左端部から入力軸５２の内部を経由して作動室２０５に至っている。このため、オイルポンプ１４０からのオイルは、第１のオイル経路１４４と、第４のオイル経路２１１とを経由して第３のクラッチ５９の作動室２０５に供給される。
【００８８】
このように、自動二輪車１では、エンジンユニット２０の潤滑用オイルが、第２，第３及び第４のクラッチ７０，５９，６６の作動油としても用いられている。
【００８９】
第４のオイル経路２１１、第２のオイル経路１４５及び第３のオイル経路１４６と、第１のオイル経路１４４との断続は、バルブ１４３により行われる。図８に示すように、バルブ１４３には、モータ１５０が取り付けられている。このモータ１５０によってバルブ１４３が駆動される。これにより、第４のオイル経路２１１、第２のオイル経路１４５及び第３のオイル経路１４６と、第１のオイル経路１４４とが断続される。
【００９０】
具体的には、モータ１５０には、制御部としてのＥＣＵ１３８が接続されている。ＥＣＵ１３８には、車速センサ８８と、スロットル開度センサ１１２と、メモリ１１３とが接続されている。スロットル開度センサ１１２は、スロットル開度を検出する。車速センサ８８は、車速を検出する。また、バルブ１４３には、図示しないポテンショメータが設けられている。このポテンショメータによってバルブ１４３の角度が検出される。このポテンショメータもＥＣＵ１３８に接続されている。
【００９１】
ＥＣＵ１３８は、スロットル開度と、車速とのうちの少なくとも一方に基づいてモータ１５０を制御している。本実施形態では、ＥＣＵ１３８は、スロットル開度と、車速との両方に基づいてモータ１５０を制御している。具体的には、ＥＣＵ１３８は、スロットル開度と、車速とを、メモリ１１３から読み出したＶ−Ｎ線図に適用することによりバルブ１４３の目標回転角度が算出する。ＥＣＵ１３８は、算出した目標回転角度と、ポテンショメータによって検出された現在のバルブ１４３の角度とに基づいてモータ１５０を制御している。
【００９２】
ＥＣＵ１３８によってモータ１５０が駆動され、バルブ１４３が第１の回転角度となると、第１の内部経路１４９が、第１のオイル経路１４４と、第３のオイル経路１４６とに接続される。従って、第２のクラッチ７０が接続状態となる。一方、第１のオイル経路１４４と、第２及び第４のオイル経路１４５，２１１とは、非接続状態となる。従って、第３のクラッチ５９が接続状態となると共に、第４のクラッチ６６は切断状態となる。
【００９３】
ＥＣＵ１３８によってモータ１５０が駆動され、バルブ１４３が第２の回転角度となると、第２の内部経路１４８が、第１のオイル経路１４４と、第２のオイル経路１４５とに接続される。従って、第４のクラッチ６６が接続状態となる。一方、第１のオイル経路１４４と、第３及び第４のオイル経路１４６，２１１とは、非接続状態となる。従って、第３のクラッチ５９が接続状態となると共に、第２のクラッチ７０は切断状態となる。
【００９４】
ＥＣＵ１３８によってモータ１５０が駆動され、バルブ１４３が第３の回転角度となると、第３の内部経路２０７が、第１のオイル経路１４４と、第４のオイル経路２１１とに接続される。従って、第３のクラッチ５９が切断状態となる。一方、第１のオイル経路１４４と、第２及び第３のオイル経路１４５，１４６とは、非接続状態となる。従って、第２及び第４のクラッチ７０，６６は切断状態となる。
【００９５】
−有段式自動変速装置３１の動作−
次に有段式自動変速装置３１の動作について、図１０〜図１３及び下記表１を参照しながら詳細に説明する。
【００９６】
【表１】
0004338764.tif 000002
【００９７】
〜エンジン停止時〜
エンジン３０が停止しているときは、オイルポンプ１４０は停止状態にある。このため、第２〜第４のクラッチ７０，５９，６６には、オイルは供給されない。従って、遠心式クラッチである第１のクラッチ５５と第２及び第４のクラッチ７０，６６とは、切断状態にある。それに対して、第３のクラッチ５９では、作動室２０５にオイルが供給されていない状態において、圧縮コイルスプリング２０４の付勢力によってプレート群２００が圧接状態となる。このため、第３のクラッチ５９は接続状態となる。但し、図６に示すように、第１のクラッチ５５が切断状態である場合、第３のクラッチ５９のインナ６０及びアウタ６１の両方が入力軸５２に対して回転可能である。従って、入力軸５２の回転は、出力軸３３には伝達されない。
【００９８】
〜アイドリング時〜
まず、エンジン３０が始動すると、入力軸５２と一体に形成されたクランク軸３４の回転が開始する。これにより、オイルポンプ１４０の駆動が開始される。アイドリング時においては、上記の表１に示すように、モータ１５０によって、バルブ１４３が第３の回転角度とされる。このため、アイドリング時においては、図７に示す内部経路２０７が第１のオイル経路１４４と第４のオイル経路２１１とに接続されている。よって、第３のクラッチ５９に油圧が供給される。一方、内部経路１４８，１４９は、閉鎖状態となる。このため、第２及び第４のクラッチ７０，６６には、油圧は供給されない。また、アイドリング状態では、入力軸５２の回転速度は、第１のクラッチ５５が接続されるときの入力軸５２の回転速度よりも低い。従って、上記表１及び図７，図１５に示すように、第１，第２，第３及び第４のクラッチ５５，５９，７０，６６は切断状態となる。
【００９９】
上記表１に示すように、上記アイドリング時においては、第３のクラッチ５９のみに油圧が付与されている状態となる。
【０１００】
〜発進時、１速〜
入力軸５２の回転速度が所定の第３の回転速度以上になると、図１０に示すように、第１のクラッチ５５が接続状態となる。１速時においては、バルブ１４３は上記アイドリング時と同様の第３の回転角度にある。このため、上記の表１及び図１４に示すように、第３のクラッチ５９にのみ油圧が供給される。従って、上記表１及び図１０，図１５，図１６に示すように、第２〜第４のクラッチ７０，５９，６６は切断状態にある。
【０１０１】
第１のクラッチ５５が接続状態となると、第１のクラッチ５５のアウタ５７と共に、第１の変速ギア対８６が回転する。これにより、入力軸５２の回転が第１の回転軸５３に伝達される。
【０１０２】
第３のギア８７は、第１の回転軸５３と共に回転する。このため、第１の回転軸５３の回転に伴って、第１の伝達ギア対８４も回転する。よって、第１の伝達ギア対８４を介して、第１の回転軸５３の回転が第２の回転軸５４に伝達される。
【０１０３】
第５のギア７４は、第２の回転軸５４と共に回転する。このため、第２の回転軸５４の回転に伴って、第２の伝達ギア対８５も回転する。よって、第２の伝達ギア対８５を介して、第２の回転軸５４の回転が第３の回転軸６４に伝達される。
【０１０４】
第１３のギア７９は、第３の回転軸６４と共に回転する。このため、第３の回転軸６４の回転に伴って、第３の伝達ギア対９８も回転する。よって、第３の伝達ギア対９８を介して、第３の回転軸６４の回転が第４の回転軸４０に伝達される。
【０１０５】
第１５のギア１１５は、第４の回転軸４０と共に回転する。このため、第４の回転軸４０の回転に伴って、第４の伝達ギア対１２０も回転する。よって、第４の伝達ギア対１２０を介して、第４の回転軸４０の回転が出力軸３３に伝達される。
【０１０６】
このように、自動二輪車１の発進時、すなわち１速時は、図１０に示すように、第１のクラッチ５５、第１の動力伝達機構３００と、第３の動力伝達機構３０２と、第３の伝達ギア対９８と、第４の伝達ギア対１２０とを介して、入力軸５２から出力軸３３へと回転が伝達される。
【０１０７】
なお、第１０のギア６５は、第１の回転軸５３と共に回転する。このため、１速時において、第３の変速ギア対８３と、第３のクラッチ５９のインナ６０とも回転する。しかしながら、１速時においては、第３のクラッチ５９が切断状態にある。このため、第３の変速ギア対８３を介しては、入力軸５２の回転は第１の回転軸５３に伝達されない。
【０１０８】
また、第８のギア７７と第１２のギア７６は、第３の回転軸６４と共に回転する。このため、１速時において、第２の変速ギア対９１と第４の変速ギア対９０とも回転する。しかしながら、１速時においては、第２のクラッチ７０と第４のクラッチ６６とのとそれぞれが切断状態にある。このため、第２の変速ギア対９１及び第４の変速ギア対９０を介しては、第２の回転軸５４の回転は第３の回転軸６４に伝達されない。
【０１０９】
〜２速〜
上記１速時において、クランク軸３４の回転速度が第１の回転速度に達し、かつ車速が所定の速度にまで達すると、図８に示すバルブ１４３がモータ１５０によって駆動され、バルブ１４３の回転角度が第３の回転角度から変化する。このため、第１のオイル経路１４４と第４のオイル経路２１１とが切断される。その結果、上記表１及び図１４に示すように、２速時においては、第２〜第４のクラッチ７０，５９，６６のいずれのクラッチにも油圧が供給されていない状態となる。従って、図１１に示すように、第１のクラッチ５５と共に、第３のクラッチ５９も接続状態となる。
【０１１０】
ここで、本実施形態では、第３の変速ギア対８３の減速比の方が、第１の変速ギア対８６の減速比よりも小さい。よって、第１０のギア６５の回転速度の方が、第２のギア６３の回転速度よりも速くなる。このため、２速時においては、第３の変速ギア対８３を介して、入力軸５２から第１の回転軸５３に回転が伝達される。一方、第１の回転軸５３の回転は、一方向回転伝達機構９６により入力軸５２には伝達されない。
【０１１１】
第１の回転軸５３から出力軸３３への回転力の伝達は、上記１速時と同様に、第１の伝達ギア対８４、第２の伝達ギア対８５、第３の伝達ギア対９８及び第４の伝達ギア対１２０を介して行われる。
【０１１２】
このように、２速時は、図１１に示すように、第３のクラッチ５９、第２の動力伝達機構３０１と、第３の動力伝達機構３０２と、第３の伝達ギア対９８と、第４の伝達ギア対１２０とを介して、入力軸５２から出力軸３３へと回転が伝達される。
【０１１３】
〜３速〜
上記２速時において、入力軸５２と一体に形成されたクランク軸３４の回転速度が第２の回転速度よりも高くなり、且つ、車速が所定の車速以上になると、図８に示すバルブ１４３が駆動され、バルブ１４３の位置が第１の回転角度となる。その結果、表１に示すように、第１のオイル経路１４４と第３のオイル経路１４６とが内部経路１４９を介して接続される。よって、表１及び図１４に示すように、第２のクラッチ７０にのみ油圧が供給される。従って、上記表１，図１２，図１７及び図１８に示すように、第１〜第３のクラッチ５５，７０，５９が接続状態となり、第４のクラッチ６６が切断状態となる。
【０１１４】
ここで、第２の変速ギア対９１の減速比は、第２の伝達ギア対８５の減速比よりも小さい。このため、第２の変速ギア対９１の第８のギア７７の回転速度が、第３の変速ギア対８３の第６のギア７８の回転速度よりも高くなる。このため、第２の回転軸５４の回転は、第２の変速ギア対９１を介して第３の回転軸６４に伝達される。一方、第３の回転軸６４の回転は、一方向回転伝達機構９３により第２の回転軸５４には伝達されない。
【０１１５】
第３の回転軸６４の回転は、上記１速時、２速時と同様に、第３の伝達ギア対９８及び第４の伝達ギア対１２０を介して出力軸３３へと伝達される。
【０１１６】
このように、３速時は、図１２に示すように、第３のクラッチ５９、第２の動力伝達機構３０１と、第２のクラッチ７０と、第４の動力伝達機構３０３とを介して、入力軸５２から出力軸３３へと回転が伝達される。
【０１１７】
〜４速〜
上記３速時において、入力軸５２と一体に形成されたクランク軸３４の回転速度がさらに高くなり、且つ、車速もさらに高くなると、図８に示すバルブ１４３が駆動され、バルブ１４３の位置が第２の回転角度となる。その結果、上記の表１に示すように、第１のオイル経路１４４と第２のオイル経路１４５とが内部経路１４８を介して接続される。よって、表１及び図１４に示すように、第４のクラッチ６６のみに油圧が供給される。従って、上記の表１，図１３図１７及び図１９に示すように、第１，第３及び第４のクラッチ５５，５９，６６が接続状態となり、第２のクラッチ７０が切断状態となる。
【０１１８】
ここで、第４の変速ギア対９０の減速比は、第２の伝達ギア対８５の減速比よりも小さい。このため、第４の変速ギア対９０の第１２のギア７６の回転速度が、第２の伝達ギア対８５の第６のギア７８の回転速度よりも高くなる。このため、第２の回転軸５４の回転は、第４の変速ギア対９０を介して第３の回転軸６４に伝達される。一方、第３の回転軸６４の回転は、一方向回転伝達機構９３により第２の回転軸５４には伝達されない。
【０１１９】
第３の回転軸６４の回転は、上記１速時〜３速時と同様に、第３の伝達ギア対９８及び第４の伝達ギア対１２０を介して出力軸３３へと伝達される。
【０１２０】
このように、４速時は、図１３に示すように、第３のクラッチ５９、第２の動力伝達機構３０１と、第４のクラッチ６６と、第５の動力伝達機構３０４とを介して、入力軸５２から出力軸３３へと回転が伝達される。
【０１２１】
本実施形態では、第２〜第４のクラッチ７０，５９，６６が油圧式クラッチにより構成されている。このため、変速タイミングの高い設定自由度を実現することができる。また、変速タイミングの適正化が容易となる。さらに、第２〜第４のクラッチ７０，５９，６６を遠心式クラッチにより構成した場合と比較して、シフトチェンジ時におけるエネルギーロスを少なくすることができる。従って、高いエネルギー伝達効率を実現することができる。
【０１２２】
なお、第２〜第４のクラッチ７０，５９，６６を遠心式クラッチにより構成した場合よりもエネルギーロスが少なくなる理由は以下の通りである。遠心式クラッチの場合、ウエイトに加わる遠心力によりクラッチの接続力が決まる。このため、クラッチが取り付けられた回転軸の回転速度が漸増すると、クラッチの接続力も漸増することとなる。従って、遠心式クラッチにおいては、クラッチの接続に要する時間が長くなる。すなわち、所謂半クラッチ状態である期間が長くなる。その結果、シフトチェンジ時におけるエネルギーロスが大きくなる。それに対して、油圧式クラッチであれば、バルブの開閉によってクラッチの接続力が制御される。このため、バルブが開けられるとクラッチの接続力は即座に上昇する。従って、油圧式クラッチにおいては、クラッチの接続に要する時間が短い。すなわち、所謂半クラッチ状態である期間が短くなる。その結果、シフトチェンジ時におけるエネルギーロスが小さくなる。
【０１２３】
本実施形態の有段式自動変速装置３１は４速であるため、例えば、２速の有段式自動変速装置と比較して高いエネルギー伝達効率を実現することができる。
【０１２４】
また、本実施形態では、発進クラッチとしての第１のクラッチ５５が遠心式クラッチにより構成されている。従って、よりスムーズな発進が可能となる。
【０１２５】
なお、第１のクラッチ５５も油圧式クラッチにより構成することも可能である。但し、その場合は、第１のクラッチ５５よりも上流側にトルクコンバーターを配置することが好ましい。
【０１２６】
ところで、例えば、油圧が供給されていない状態で切断状態となり、油圧が供給されている状態で接続状態となる油圧式クラッチによって第３のクラッチ５９を構成することも考えられる。しかしながら、その場合は、３速時及び４速時に、第３のクラッチ５９と、第２または第４のクラッチ７０，６６とが接続状態となる。３速時及び４速時には、オイルポンプ１４０から２つのクラッチに対して油圧を供給しなければならない。従って、オイルポンプ１４０のパワーを比較的強くする必要がある。その結果、オイルポンプ１４０が大型化する傾向にある。
【０１２７】
それに対して本実施形態では、上述のように、上流側に位置する入力軸５２に設けられた第３のクラッチ５９は、油圧が供給されていない状態で接続状態となり、油圧が供給されている状態で切断状態となる。一方、下流側に位置する第２の回転軸５４に設けられた第２及び第４のクラッチ７０，６６は、油圧が供給されている状態で接続状態となり、油圧が供給されていない状態で切断状態となる。このため、上記表１及び図１４に示すように、各シフトポジションにおいて油圧が供給されているクラッチがひとつのみとなる。従って、オイルポンプ１４０に求められるパワーが低い。その結果、オイルポンプ１４０を小型化することができる。よって、有段式自動変速装置３１を小型化することができる。
【０１２８】
特に、本実施形態のように、第２〜第４のクラッチ７０，５９，６６にリーク孔７０ａ、２０３ａ、６６ａが形成されている場合は、リーク孔７０ａ、２０３ａ、６６ａが形成されていない場合と比較して、オイルポンプ１４０に求められるパワーが強くなる。このため、本実施形態のように、各シフトポジションにおいて油圧が供給されているクラッチがひとつのみとなるようにすることが特に効果的である。
【０１２９】
また、本実施形態では、第２〜第４のクラッチ７０，５９，６６にリーク孔７０ａ、２０３ａ、６６ａが形成されているため、第２〜第４のクラッチ７０，５９，６６へのオイル供給が停止された際に、作動室１３７，１３３，２０５内のオイルが迅速に排出される。このため、第２〜第４のクラッチ７０，５９，６６の切断が迅速に行われる。
【０１３０】
《第１の変形例》
上記実施形態では、第１のクラッチ５５をシュータイプの遠心式クラッチにより構成する例について説明した。但し、本発明はこの構成に限定されない。第１のクラッチ５５を油圧式クラッチにより構成してもよい。また、図２０に示すように、第１のクラッチ５５を多板式の遠心式クラッチにより構成してもよい。
【０１３１】
本変形例では、第１のクラッチ５５は、プレート群２２０を備えている。プレート群２２０は、複数のフリクションプレート２２１と、複数のクラッチプレート２２２とが含まれる。複数のフリクションプレート２２１と、複数のクラッチプレート２２２とは、クランク軸３４の軸線方向に交互に配置されている。複数のフリクションプレート２２１は、アウタ５７に対して回転不能である。複数のクラッチプレート２２２は、インナ５６に対して回転不能である。
【０１３２】
インナ５６の車幅方向左側には、プレッシャープレート２２３が配置されている。プレッシャープレート２２３は、車幅方向に変位可能である。プレッシャープレート２２３は、圧縮コイルスプリング２２４によって車幅方向左側に付勢されている。
【０１３３】
プレッシャープレート２２３の車幅方向左側には、プレート２２６が配置されている。プレート２２６は、クランク軸３４の軸線方向に変位不能である。プレート２２６とプレッシャープレート２２３との間には、球状のウエイト２２５が配置されている。
【０１３４】
インナ５６が回転していない状態では、ウエイト２２５に遠心力が働いていない。このため、圧縮コイルスプリング２２４の付勢力によって、プレッシャープレート２２３は、車幅方向左側に押圧されている。従って、プレート群２２０は、非圧接状態となる。その結果、第１のクラッチ５５は切断状態となる。
【０１３５】
一方、インナ５６が回転している状態では、ウエイト２２５に遠心力が働く。エイト２２５の働く遠心力が圧縮コイルスプリング２２４の付勢力よりも大きくなると、図２１に示すように、ウエイト２２５は、プレッシャープレート２２３を車幅方向右側に押圧しながら径方向外側に移動する。これにより、プレート群２２０は、圧接状態となる。その結果、第１のクラッチ５５が接続状態となる。
【０１３６】
《その他の変形例》
上記実施形態では、４速の有段式自動変速装置を例に挙げて説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。有段式自動変速装置は、例えば、３速以下または５速以上であってもよい。具体的に、３速の変速装置を構成する場合、図６の有段式自動変速装置３１の第４のクラッチ６６と第２の変速ギア対９０とを設けない構成とすることが考えられる。
【０１３７】
上記実施形態では、入力軸５２と出力軸３３との間に５つの中間軸が配置されている例について説明した。但し、本発明はこの構成に限定されない。入力軸５２と出力軸３３との間に配置される中間軸は、４つ以下であってもよい。具体的には、例えば、第４の回転軸４０と、第５の回転軸４１とを設けないようにしてもよい。
【０１３８】
上記実施形態ではエンジン３０が単気筒エンジンである例について説明した。但し、本発明において、エンジン３０は、単気筒エンジンに限定されない。エンジン３０は、例えば、２気筒エンジンなどの多気筒のエンジンであってもよい。
【０１３９】
尚、上記実施形態では、ギア対が直接噛合している例について説明した。但し、本発明は、これに限定されない。ギア対は、別途設けられたギアを介して間接的に噛合していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】自動二輪車の左側面図である。
【図２】エンジンユニットの断面図である。
【図３】エンジンユニットの軸配置を表す略図的左側面図である。
【図４】エンジンユニットの部分断面図である。
【図５】エンジンユニットの軸配置を表す略図的左側面図である。
【図６】エンジンユニットの構成を表す模式図である。
【図７】上流側クラッチ群の構成を表すエンジンユニットの部分断面図である。
【図８】下流側クラッチ群の構成を表すエンジンユニットの部分断面図である。
【図９】オイル回路を表す概念図である。
【図１０】変速装置における１速時の動力伝達経路を説明するための模式図である。
【図１１】変速装置における２速時の動力伝達経路を説明するための模式図である。
【図１２】変速装置における３速時の動力伝達経路を説明するための模式図である。
【図１３】変速装置における４速時の動力伝達経路を説明するための模式図である。
【図１４】シフトポジションと各クラッチへの油圧供給とを表すグラフである。
【図１５】アイドリング時、１速時及び２速時における下流側クラッチ群の断面図である。
【図１６】１速時における上流側クラッチ群の断面図である。
【図１７】２〜４速時における上流側クラッチ群の断面図である。
【図１８】３速時における下流側クラッチ群の断面図である。
【図１９】４速時における下流側クラッチ群の断面図である。
【図２０】第１の変形例における上流側クラッチ群の構成を表すエンジンユニットの部分断面図である。
【図２１】１速時における上流側クラッチ群の断面図である。
【図２２】特許文献１に開示された有段式自動変速装置の断面図である。
【符号の説明】
【０１４１】
１    自動二輪車（車両）
３１    有段式自動変速装置
３３    出力軸
５２    入力軸
５４    第２の回転軸（中間軸）
５５    第１のクラッチ（遠心式クラッチ）
５９    第３のクラッチ（第１の油圧式変速クラッチ）
６６    第４のクラッチ（第３の油圧式変速クラッチ）
６６ａ  リーク孔（連通孔）
７０    第２のクラッチ（第２の油圧式変速クラッチ）
７０ａ  リーク孔（連通孔）
１３３    作動室
１３７    作動室
１４０    オイルポンプ
２０３ａ  リーク孔（連通孔）
２０５    作動室
３００    第１の動力伝達機構
３０１    第２の動力伝達機構
３０２    第３の動力伝達機構
３０３    第４の動力伝達機構
３０４    第５の動力伝達機構
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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