(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン動力を無段自動変速機および機械式有段自動変速機を介して駆動輪へ伝達する車両の動力伝達装置であって、
無段自動変速機は、エンジンのクランク軸に連結されるドライブプーリーと、機械式有段自動変速機の入力軸（第１トランスファ軸５１）に連結されるドリブンプーリーと、ドライブプーリーとドリブンプーリーとに掛け回されて動力を伝達するベルトと、を備え、
機械式有段自動変速機は、同軸上に設けられた高速ギヤと低速ギヤと、高速ギヤと低速ギヤとの間に介装されて高速ギヤによる低速ギヤの追い越し回転のみを許容するワンウエイクラッチ軸受と、高速ギヤと低速ギヤとを切り替える遠心式変速クラッチ６４と、を備え、
更に、ドリブンプーリーを機械式有段自動変速機の入力軸に連結させるために当該ドリブンプーリーの回転の増加によって接続状態となる遠心式発進クラッチと、低速ギヤから高速ギヤに切り替えるために機械式有段自動変速機の入力軸の回転の増加によって接続状態となる遠心式変速クラッチとを、ドリブンプーリーの支持軸上に当該ドリブンプーリーを挟んで振り分けて配置し、
更に、無段自動変速機の自動変速動作領域に重複して、機械式有段自動変速機の変速動作タイミングを設定したことを特徴とする車両の動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の動力伝達装置において、
無段自動変速機は、機械式有段自動変速機の上流側に設けられ且つエンジンのクランク軸に連結されるドライブプーリーと機械式有段自動変速機の入力軸に連結されるドリブンプーリーとの間にベルトを掛け回したＶベルト式無段自動変速機であり、
ドライブプーリーは、ベルトを掛け回すために固定プレートと可動プレートとを対向させて配した一対のドライブプレートと、クランク軸の回転の増加によって当該可動プレートを移動させて当該ドライブプレート間隔を狭めることでクランク軸の回転力を断続無く変速してドリブンプーリーに伝達させる遠心ローラとを備え、
ドリブンプーリーは、ベルトを掛け回すために固定プレートと可動プレートとを対向させて配した一対のドリブンプレートと、ベルトが伝達する駆動回転力の増力に伴ってドリブンプーリーのプレート間隔を狭める方向へ当該可動プレートを移動させる分力を発生するカム溝を有したトルク検出カム機構とを備えていることを特徴とする車両の動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の車両の動力伝達装置において、
動力伝達装置は、駆動輪を車体に揺動自在に支持するトレーリングアームを介して当該車体に設けられることを特徴とする車両の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンからの動力を無段自動変速機および機械式有段自動変速機を介して駆動輪へ伝達する車両の動力伝達装置に関し、特に、１人或いは２人程度が乗車する簡易な構造の小型車両に用いて好適な動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、排気ガスの低減や消費エネルギーの低減などの観点から、１人或いは２人程度が乗車して移動することができる小型車両が開発され、実用にも供されている。
このような小型車両は４輪車や３輪車などの自立し得る形式で構成され、例えば特開平９―２８６３４８号公報に記載されるように、小排気量のエンジンを動力源として、少人数が低燃費にして低排出ガス量で手軽に移動することができる手段として利用される。
【０００３】
そして、このような小型車両では、特開昭５９―２２７５２３号公報、特開昭６２―２４６６４８号公報、特開昭６３―１４５８５４号公報、特公平６―５６１９６号公報などに記載されるように、エンジンの動力をベルト式の無段自動変速機により駆動輪へ伝達して手軽に運転することができるようにしている。
そして更に、このような小型車両では、ベルト式無段自動変速機と共に機械式の自動変速機も併用しており、ベルト式無段自動変速機と機械式有段自動変速機とによりエンジン動力を幅広い変速比で駆動輪に伝達するとともに、ベルト式無段自動変速機が負担する変速比を抑えてベルトが掛け回されるプーリーの大型化を抑えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように小型車両などではベルト式無段自動変速機と機械式有段自動変速を併用したものがあるが、機械式有段自動変速を用いることにより構造が複雑とならず小型で生産コストが安いという利点がある反面、機械式有段自動変速による変速ショックが発生して車両の乗り心地を損ねてしまうという問題があった。
【０００５】
すなわち、ベルト式無段自動変速機はプーリーの幅をエンジン回転数に応じて連続的に変化させ、プーリーに掛け回されたベルト径を連続的に変化させることにより変速比を変化させるものであるため変速ショックを発生させることはないが、機械式有段自動変速は変速用の複数のギヤを切り替えて変速比をステップ的に変化させるものであるため変速ショックが発生する。したがって、ベルト式無段自動変速機により変速ショックのないスムースな走行を実現し得るにもかかわらず、機械式有段自動変速による変速ショックが発生して車両の乗り心地が損なわれてしまっていた。
【０００６】
本発明は、上記従来の事情に鑑みなされたもので、機械式有段自動変速を併用してベルト式などの無段自動変速機にかかる変速比負担の軽減を達成しつつ、当該機械式有段自動変速による変速ショックを無段自動変速機により吸収して、全体として変速ショックのない快適な乗り心地を実現する車両の動力伝達装置を提供することを目的とする。
特に、本発明は、特に小型車両に要求される手軽な運転を、無段自動変速機を大型化することなく実現しつつ、車両の快適な乗り心地を実現することを目的とする。
なお、本発明の更なる目的は、以下の説明において明らかなところである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エンジン動力を無段自動変速機および機械式有段自動変速機を介して駆動輪へ伝達する車両の動力伝達装置において、無段自動変速機の変速動作に重複して、機械式有段自動変速機の変速動作タイミングを設定した。
これにより、ベルト式無段自動変速機では、ローレシオとトップレシオとの間でプーリーの幅変更（すなわち、無段自動変速動作）にまだ余裕が残された状態で、機械式有段自動変速機のギヤの切り替えがなされるため、このギヤ切り替えによる変速ショックが無段自動変速動作（プーリーのプレート間の間隔の変化）によって吸収されて解消される。
【０００８】
また、本発明は、機械式有段自動変速機を、同軸上に設けられた高速ギヤと低速ギヤと、高速ギヤと低速ギヤとの間に介装されて高速ギヤによる低速ギヤの追い越し回転のみを許容するワンウエイクラッチ軸受と、高速ギヤと低速ギヤとを切り替える遠心式変速クラッチと、を備えた構成として、高速ギヤと低速ギヤとを極力小さなスペースに配置して、小型化を図っている。
【０００９】
また、本発明は、無段自動変速機を、機械式有段自動変速機の上流側に設けられたＶベルト式無段自動変速機とし、更に、そのドリブンプーリーの可動プレートには、ベルトが伝達する駆動回転力の増加に伴ってドリブンプーリーのプレート間隔を狭める方向へ可動プレートを移動させる分力を発生するカム溝を有したトルク検出カム機構を設けて、機械式有段自動変速機が高速ギヤ側へ切り替えられた際に生ずるエンジン回転を低下させる方向の力によるベルト伝達力の増加を積極的に利用して可動プレートを移動させ、ドリブンプーリーのプレート間隔を狭めてローレシオ方向へ移行させることにより、エンジン回転数の急激な低下による出力変化を防止してショック発生を防止する。
【００１０】
なお、本発明はベルト式無段自動変速機だけでなく、動力伝達コマを揺動させることにより変速比を無段階で変化させるコマ式無段自動変速機など、他の形式の無段自動変速機を用いても同様の作用効果を得ることができる。
また、本発明はどのような形式の車両についても適用することがででき、ディファレンシャル機構を用いて左右の駆動輪を駆動回転させる２輪駆動形式の他に、例えば、前２輪後１輪の３輪車両のようにディファレンシャル機構を用いずに１つの駆動輪を駆動回転させる１輪駆動形式の車両にも適用することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明を、図に示す一実施形態を用いて具体的に説明する。
図１〜図４に示すように、本例の小型車両は前輪１と後輪２とにそれぞれ２つ車輪を備えた四輪車であり、中央部に１人の乗員（運転者）が着座する単座運転シート３が備えられている。
この小型車両の基本的な車体構造は、アルミニュームなどの金属製パイプ材で構成した枠型の車体フレーム４に樹脂製ボディーカバー５を被せたものであり、更に、このボディーカバー５の上方に樹脂製のルーフパネル６を配して乗員の着座シート３上方を覆ってキャビンを構成している。
【００１２】
なお、図中の７はステアリングホイールであり、ステアリングホイール７からの操舵力を図外の操舵機構を介して加えることにより、前輪１が向きを変えて車両の走行方向が任意に変更できるようになっている。
また、図１中の８はシート３の側部に設けられたセレクトレバーであり、後述するように、このセレクトレバー８により機械式２速自動変速機を前進または後退に選択できるようになっている。
【００１３】
図３〜図６に示すように、車体フレーム４の後部には枠型のスイングフレーム１０がその先端をピボットとして上下に揺動自在に取り付けられており、このスイングフレーム１０上にエンジン、ベルト式無段自動変速機、遠心変速クラッチ式の２速自動変速機、ディファレンシャル機構などを一体化したパワーユニット４０が設けられている。そして、このパワーユニット４０のディファレンシャル機構４５から張り出された一対のドライブシャフト８０の先端にそれぞれ後輪２が取り付けられており、パワーユニット４０からの動力により左右の後輪２を駆動するようになっている。
【００１４】
図５および図６に詳示するように、スイングフレーム１０は略Ｔ字型のメインフレーム１１と一対のトレーリングアーム１２とを組み合わせた構造である。
メインフレーム１１は、車幅方向に延びたメインパイプ１３の中央に車長方向に延びたセンターパイプ１４を溶接し、更に、メインパイプ１３とセンターパイプ１４との間にパワーユニット４０を支持するためのサブパイプ１５を掛け渡して溶接した構造である。
【００１５】
メインパイプ１３は、その両端でブラケット１７を介してドライブシャフト８０を回転自在に支持するアクスルブロック１８に取り付けられており、これにより、ドライブシャフト８０に取り付けられた後輪２を支持している。
センターパイプ１４は、その前端で車体フレーム４の後端パネル４ａに穿設された支持孔４ｂに若干の余裕を持って挿入支持されており、これにより、メインパイプ１３の揺動は許容しつつも平行なスライド移動を規制している。なお、支持孔４ｂにはラバー環ブシュ４ｃが設けられており、センターパイプ１４と支持孔４ｂとの間のこじりによる磨耗や騒音を抑えている。
【００１６】
トレーリングアーム１２は、その基端で車体フレーム４に取り付けられているブラケット１９にピボットピン２０を介して取り付けられており、ピボットピン２０を中心として上下方向に揺動自在となっている。また、トレーリングアーム１２は、その先端でブラケット１７に取付ピン２１およびラバーブシュ２２を介して取り付けられており、アクスルブロック１８（メインパイプ１３）との間で、ピン２１を中心とした揺動変位およびラバーブシュ２２の撓みによるねじり変位を許容している。
【００１７】
各トレーリングアーム１２と車体フレーム４との間には、サスペンションスプリングとショックアブソーバとを組み付けたサスペンションユニット２５が設けられており、これらサスペンションユニット２５は車体フレーム４に取り付けたブラケット２６とトレーリングアーム１２に取り付けたブラケット２７とにそれぞれ枢着されている。
すなわち、スイングフレーム１０は、車両の走行に伴って後輪２と共にピボットピン２０を中心として上下方向に揺動し、また、ラバーブシュ２２の撓みとセンターパイプ１４の軸線周りの若干の回転とにより、左右の後輪２の間で高低差が生じ得るように独立懸架的に動作する。
【００１８】
図７に詳示するように、スイングフレーム１０上にはパワーユニット４０が３点でラバーマウントされている。すなわち、センターパイプ１４とサブパイプ１５とにそれぞれブラケット２９を取り付け、これらブラケット２９にラバープラグ３０を取り付け、これらラバープラグ３０にパワーユニット４０の前端部（エンジン部）を取り付けるとともに、メインパイプ１３にブラケット３１を取り付け、このブラケット３１にラバープラグ３２を取り付け、このラバープラグ３２にパワーユニット４０の後端部（ディファレンシャル部）を取り付けて、スイングフレーム１０上にパワーユニット４０を３点で弾性支持している。
【００１９】
したがって、パワーユニット４０はスイングフレーム１０と共に揺動して後輪２の懸架を行い、また、パワーユニット４０はスイングフレーム１０にラバーマウントされていることからエンジン振動がスイングフレーム１０を介して車体に伝達されるのが防止され、更には、スイングフレーム１０自体もラバー環ブシュ４ｃおよびラバーブシュ２２を介して車体に支持されていることから、より一層、エンジン振動の車体への伝達が防止されている。
【００２０】
図８〜図１０に詳示するように、パワーユニット４０は、エンジン４１、ＡＣジェネレータ４２、ベルト式無段自動変速機４３、後退ギヤを有した機械式の２速自動変速機４４、ディファレンシャル機構４５を一体的に組み付けたものであり、エンジン４１から出力された動力をベルト式無段自動変速機４３および機械式２速自動変速機４４で変速し、この動力をディファレンシャル機構４５から左右の後輪２に接続されるドライブシャフト８０にそれぞれ伝達する。
【００２１】
エンジン４１は小排気量の内燃機関（本例では、５０ｃｃ程度の単気筒）であり、燃焼爆発によるピストン４７の運動をコネクションロッド４８でクランク軸４９に伝え、エンジン動力をクランク軸４９の回転により出力する。
クランク軸４９の一端にはＡＣジェネレータ４２が連結されており、エンジンの回転動力によって車両の運転に必要な電力が発電される。
【００２２】
クランク軸４９の他端にはベルト式無段自動変速機４３のドライブプーリー５０が取り付けられており、クランク軸４９に平行に軸支されている第１トランスファ軸５１には円筒状の第１サブトランスファ軸５１ａが同軸に回転自在に設けられており、この第１サブトランスファ軸５１ａにはドリブンプーリー５２取り付けられ、このドライブプーリー５０とドリブンプーリー５１とは断面略Ｖ字型の環状ベルト５３を掛け回して連結されている。
ドライブプーリー５０は、クランク軸４９に固定された固定プレート５０ａと、クランク軸４９に軸方向溝で嵌合して連れ回りするが軸方向へ移動可能に設けられた可動プレート５０ｂとを有しており、更に、可動プレート５０ｂの背後にはクランク軸４９に固定された抑えプレート５０ｃが設けられ、可動プレート５０ｂと抑えプレート５０ｃとの間には遠心ローラ５０ｄが設けられている。
【００２３】
一方、ドリブンプーリー５２は、第１サブトランスファ軸５１ａに固定された固定プレート５２ａと、第１サブトランスファ軸５１ａに軸溝で嵌合して連れ回りするが軸方向へ移動可能に設けられた可動プレート５２ｂとを有しており、更に、可動プレート５２ｂはその背面に設けたリターンスプリング５２ｃによって固定プレート５２ａ側へ付勢されている。なお、第１サブトランスファ軸５１ａと可動プレート５２ｂとの軸溝嵌合部は、図１２に詳示するように可動プレート５２ｂにベルト横圧力を付与するためのトルク検出カム機構となっており、その詳細が後述する。
したがって、エンジン回転数（クランク軸回転数）が小さい状態では、リターンスプリング５２ｃによって可動プレート５２ｂと固定プレート５２ａとの間隔が狭まってドリブンプーリー５２のベルト掛け回し径が大きくなり、これによるベルト５３の引張で固定プレート５０ａと可動プレート５０ｂとの間隔が広がってドライブプーリー５０のベルト掛け回し径が小さくなり、ドライブプーリー５０からドリブンプーリー５１へのベルト伝達減速比が大きくなる。
【００２４】
そして、エンジン回転数が上昇して行くと、遠心ローラ５０ｄが遠心力によって放射外方へ移動して可動プレート５０ｂを背後から押圧し、可動プレート５０ｂと固定プレート５０ａとの間隔が狭まってドライブプーリー５０のベルト掛け回し径が大きくなり、これによるベルト５３の引張でリターンスプリング５２ｃに抗して可動プレート５２ｂと固定プレート５２ａとの間隔が広がってドリブンプーリー５２のベルト掛け回し径が小さくなり、ドライブプーリー５０からドリブンプーリー５１へのベルト伝達減速比が小さくなる。
すなわち、ベルト式無段自動変速機４３によると、エンジン回転数が上昇するに応じて減速比が徐々に小さくなり、第１サブトランスファ軸５１ａの回転数が上昇する。
【００２５】
第１サブトランスファ軸５１ａの先端部にはシュープレート５４が固定され、第１トランスファ軸５１の先端部にはドラム５５が固定されており、シュープレート５４には遠心シュー５６が外方へ移動可能に設けられて、これらによって、第１トランスファ軸５１と第１サブトランスファ軸５１ａとの間に遠心式の発進クラッチ５７が構成されている。
すなわち、エンジンアイドリング時のように第１サブトランスファ軸５１ａの回転数が小さい状態では、遠心シュー５６はドラム５５の内周面に圧接しておらず、第１サブトランスファ軸５１ａの回転動力は第１トランスファ軸５１へ伝わらない一方、エンジン回転数が上昇して行くと、遠心シュー５６が遠心力によって放射外方へ移動してドラム５５の内周面に圧接し、第１トランスファ軸５１を第１サブトランスファ軸５１ａに接続して回転させ、第１トランスファ軸５１からエンジン動力を自動変速機４４へ入力する。
【００２６】
ここで、パワーユニット４０のケース構造を説明すると、エンジンブロックにボルト５８ａにより取り付けたメインケース５８にベルト式無段自動変速機４３を収める空所と機械式有段自動変速機４４およびディファレンシャル機構４５を収める空所とを互いに反対面に形成し、ベルト式無段自動変速機４３を収めた空所をボルト５９ａで取り付けたカバーケース５９で覆い、機械式有段自動変速機４４およびディファレンシャル機構４５を収めた空所をボルト６０ａで取り付けたカバーケース６０で覆って、エンジン４１からディファレンシャル機構４５へ至るパワートレイン機構を一体的なケースに収めている。
【００２７】
ベルト式無段自動変速機４３およびこれに付随する遠心発進クラッチ５７は潤滑油のないドライ環境なケース空間に収められる一方、以下に詳述する機械式有段自動変速機４４およびディファレンシャル機構４５は潤滑油と共にケース空間に収められてオイル潤滑がなされるが、このケース構造では、ベルト式無段自動変速機４３を収めた空所と機械式有段自動変速機４４およびディファレンシャル機構４５を収めた空所とはメインケース５８の隔壁部５８ｂによって隔絶されており、ベルト式無段自動変速機４３およびこれに付随する遠心発進クラッチ５７は潤滑油のないドライ環境で動作することが保証され、機械式有段自動変速機４４およびディファレンシャル機構４５は潤滑油によるウエット環境で動作することが保証されている。
【００２８】
上記の第１トランスファ軸５１は隔壁部５８ｂを貫通して軸受５８ｃにより回転自在に支持されており、更に、その先端でカバーケース６０に軸受６０ｂにより回転自在に支持されている。なお、軸受５８ｃには上記のウエット環境空間からドライ環境空間への潤滑油の浸入を防止するシール５８ｄが付設されている。
第１トランスファ軸５１の軸受６０ｂに近い部分には歯車部５１ｂが形成され、軸受５８ｃに近い部分には円筒状の第２サブトランスファ軸５１ｃが同軸に固定され、この歯車部５１ｂと第２サブトランスファ軸５１ｃとの間には円筒状の第３サブトランスファ軸５１ｄが同軸に回転自在に設けられている。すなわち、第１トランスファ軸５１が回転すると、第２サブトランスファ軸５１ｃは常に一緒に回転するが、第３サブトランスファ軸５１ｄはこのような連れ回りをせずに相対回転可能となっている。
【００２９】
そして、第２サブトランスファ軸５１ｃにはシュープレート６１が固定され、第３サブトランスファ軸５１ｄにはドラム６２が固定されており、シュープレート６１には遠心シュー６３が外方へ移動可能に設けられて、これらによって、第２サブトランスファ軸５１ｃと第３サブトランスファ軸５１ｄとの間に遠心式の変速クラッチ６４が構成されている。
すなわち、エンジン回転数が比較的小さく第１トランスファ軸５１の回転数が小さい状態では、遠心シュー６３はドラム６２の内周面に圧接しておらず、第１トランスファ軸５１の回転動力は第３サブトランスファ軸５１ｄへ伝わらずに、第２サブトランスファ軸５１ｃが回転してエンジン動力を伝達する。一方、エンジン回転数が更に上昇して第１トランスファ軸５１（すなわち、第２サブトランスファ軸５１ｃ）の回転数が大きくなると、遠心シュー６３が遠心力によって放射外方へ移動してドラム６２の内周面に圧接し、第３サブトランスファ軸５１ｄを第２サブトランスファ軸５１ｃに接続して回転させ、第３サブトランスファ軸５１ｄによってエンジン動力を伝達させる。
【００３０】
第３サブトランスファ軸５１ｄには歯車部５１ｅが形成されており、変速用の高速ギヤ６５ａが常時噛み合っている。また、上記第１トランスファ軸５１の歯車部５１ｂには変速用の低速ギヤ６５ｂが常時噛み合っており、高速ギヤ６５ａは低速ギヤ６５ｂより減速比が小さくなるように設定されている。
ケースのウエット環境空間には第１トランスファ軸５１と平行に第２トランスファ軸６６が設けられており、この第２トランスファ軸６６はメインケース５８とケースカバー６０との間に両端で軸受を介して回転自在に支持されている。高速ギヤ６５ａはこの第２トランスファ軸６６に同軸に固定して設けられており、低速ギヤ６５ｂはワンウエイクラッチ軸受６５ｃを介して高速ギヤ６５ａ上に同軸に設けられている。
【００３１】
このワンウエイクラッチ軸受６５ｃは高速ギヤ６５ａによる低速ギヤ６５ｂの追い越し回転のみを許容するものであり、低速ギヤ６５ｂが回転すれば高速ギヤ６５ａは連れ回りするが、低速ギヤ６５ｂが回転せずとも高速ギヤ６５ａは回転し得るようになっている。
したがって、エンジン回転数が比較的小さく遠心変速クラッチ６４が接続されていない状態では、エンジン動力は第１トランスファ軸５１の歯車部５１ｂに噛み合った低速ギヤ６５ｂを回転させ、ワンウエイクラッチ軸受６５ｃによって連れ回りする高速ギヤ６５ａを介して第２トランスファ軸６６を回転させる。
【００３２】
一方、エンジン回転数が更に上昇して遠心変速クラッチ６４が接続されると、エンジン動力は第３サブトランスファ軸５１ｄを回転させ、歯車部５１ｅに噛み合った高速ギヤ６５ａを回転させて第２トランスファ軸６６を直接的に回転させる。なお、この場合にも上記と同様に低速ギヤ６５ｂも回転するが、ワンウエイクラッチ軸受６５ｃにより高速ギヤ６５ａがこれを追い越して高速回転する。
すなわち、遠心変速クラッチ６４が接続していない状態では低速ギヤ６５ｂによる減速比で、遠心変速クラッチ６４が接続した状態では高速ギヤ６５ａによる減速比で、エンジン動力が伝達されて第２トランスファ軸６６を回転させ、このような自動変速が簡易且つコンパクトな構成の遠心変速クラッチ６４、更には、ワンウエイクラッチ軸受６５ｃを介して２つの変速ギヤ６５ａ、６５ｂを同軸に配した簡易且つコンパクトな構成で実現されている。
【００３３】
第２トランスファ軸６６には外周に歯車が形成された歯車軸６７が回転自在且つ軸方向移動自在に設けられており、また、この歯車軸６７の端部には爪部６７ａが設けられている。そして、第２トランスファ軸６６には爪部６７ａに対向して係合片６６ａが固定されており、図９に実線で示す通常の前進時には、爪部６７ａが係合片６６ａに噛み合って、歯車軸６７は第２トランスファ軸６６と連れ回りする。
また、第２トランスファ軸６６には歯車軸６７と低速ギヤ６５ｂとの間に後退ギヤ６８が設けられており、後退ギヤ６８は第２トランスファ軸６６上で軸受を介して回転自在となっている。なお、図９に詳示するように、ケースカバー６０に軸受を介して回転自在に支持されたリバースアイドラギヤ６８ａを介して後退ギヤ６８は第１トランスファ軸の歯車部５１ｂに常時連結されており、第１トランスファ軸５１が回転すると、高速ギヤ６５ａや低速ギヤ６５ｂとは反対方向に回転している。
【００３４】
そして、歯車軸６７には周溝６７ｃが形成されてシフトフォーク６９が歯車軸６７の回転を許容して係合しており、また、歯車軸６７と後退ギヤ６８との互いに対向する面にはそれぞれ爪部６７ｂ、６８ｂが設けられている。また、メインケース５８とケースカバー６０との間に両端を回転自在に支持されたシフトドラム７０が設けられており、このシフトドラム７０はケース外に突出した端部で図外のレバーを介して運転席側部のセレクトレバー８に接続されている。
【００３５】
したがって、運転者がセレクトレバー８を後退位置へ操作することによりシフトドラム７０を回転させ、シフトフォーク６９により歯車軸６７を後退ギヤ６８側へ移動させて、爪部６７ｂ、６８ｂを噛み合わせるとともに爪部６７ａと係合片６６ａとの噛み合いを外し、歯車軸６７を後退ギヤ６８によって第２トランスファ軸６６とは反対方向へ回転させることができる。すなわち、このような歯車軸６７を前進用と後退用とに共用した簡単でコンパクトなリバース機構により、第２トランスファ軸６６からの前進方向の回転動力を遮断して、後退ギヤ６８からの後退方向への回転動力で歯車軸６７を回転させることができる。
【００３６】
このように歯車軸６７は遠心変速クラッチ６４により選択されたいずれかの前進ギヤ６５ａ、６５ｂによって前進回転され、また、運転者のセレクトレバー操作により後退ギヤ６８によって後退回転されるが、この歯車軸６７にはディファレンシャル機構４５のリングギヤ４５ａが常時噛み合っている。
ディファレンシャル機構４５は、リングギヤ４５ａが取付固定されたケース４５ｂをメインケース５８とケースカバー６０との間に軸受４５ｃにより回転自在に支持し、このケース４５ｂ内に一対の傘型のピニオン４５ｄと一対の傘型のサイドギヤ４５ｅとを互いに噛み合わせて回転自在に設けた構造であり、サイドギヤ４５ｅに取り付けられる一対の出力軸４５ｆをそれぞれ左右のドライブシャフト８０に連結したものである。したがって、リングギヤ４５ａを介して伝えられる歯車軸６７の前進方向或いは後退方向への回転により、ケース４５ｂが回転し、これによってピニオン４５ｄを介して両サイドギヤ４５ｅを差動回転させて、ドライブシャフト８０に連結された左右の後輪２を駆動する。
【００３７】
また、ケースカバー６０には機械式有段自動変速機４４の軸受部やオイル潤滑される遠心変速クラッチ６４に潤滑油を圧送するためのオイルポンプ７１が取り付けられており、このオイルポンプ７１は第２トランスファ軸６６に連結されて駆動される。
スイングフレーム１０上においてパワーユニット４０は、図１０に示すように、ディファレンシャル機構４５が機械式有段自動変速機４４より低い位置に配置され、これら機械式有段自動変速機４４およびディファレンシャル機構４５と共にケース内のウエット環境空間に収容した潤滑油の油面Ｈはリングギヤ４５ａの下部を浸した状態となる。
【００３８】
したがって、リングギヤ４５ａによる跳ね上げによってディファレンシャル機構４５や機械式有段自動変速機４４のギヤには潤滑油が供給されるとともに、オイルポンプ７１がこのウエット環境空間の底部から潤滑油を汲み上げて、ケースカバー６０に形成された油通路６０ｃ、第１トランスファ軸に形成された油通路５１ｆ、第２トランスファ軸に形成された油通路６６ｂなどを通して機械式有段自動変速機４４の各軸受部や遠心変速クラッチ６４に潤滑油を供給している。
なお、ドライ環境となるドリブンプーリー５２や遠心発進クラッチ５７は油面Ｈに対して機械式有段自動変速機４４より更に高い位置に配置されているため、隔壁部５８ｂによる遮蔽と相俟ってウエット環境空間からドライ環境空間への潤滑油の浸入が確実に防止される。
【００３９】
また、パワーユニット４０の上部で、メインケース５８とカバーケース６０との略鉛直面での接合部にはそれそれ複数段の凹部７２ａ、７２ｂが形成されており、メインケース５８とカバーケース６０が接合されることによりこれら凹部７２ａ、７２ｂによって複数段の空所が形成されている。更に、凹部７２ａ、７２ｂの縁部が互い違いに切り欠かれていることにより、この複数段の空所はジグザグ路７２ｃによって連通している。更に、この複数段の空所の最下部は通孔７２ｄによって機械式有段自動変速機４４およびディファレンシャル機構４５を収めるウエット環境空間に連通し、この複数段の空所の最上部は通孔７２ｅによって外部に連通している。
すなわち、このような構造によって、パワーユニット４０の上部にはラビリンス構造のオイルブリーザ通路が形成されており、ウエット環境空間内で発生したオイルミストガスからオイルブリーザ通路によりオイル成分を分離してウエット環境空間内に還流させ、残余の清浄な気体を外部に放出している。
【００４０】
上記構成の車両の動力伝達装置によれば、エンジン４１が始動されてアイドリング運転状態においては遠心発進クラッチ５７が遮断状態となって駆動輪２にはエンジン動力が伝えられない。
そして、エンジン回転数が上昇すると遠心発進クラッチ５７が接続状態となり、ベルト５３を介して伝えられたエンジン動力は低速ギヤ６５ｂで減速されてディファレンシャル機構４５に伝えられ、これによって後輪２が駆動回転される。
【００４１】
そして、エンジン回転数が更に上昇して第１トランスファ軸５１の回転数が上昇すると、遠心変速クラッチ６４が接続状態となって、エンジン動力は高速ギヤ６５ａでディファレンシャル機構４５に伝えられて後輪２が駆動回転されるといった自動変速が行われるが、低速ギヤ６５ｂと高速ギヤ６５ａとの減速比のギャップによる変速ショックはベルト式無段自動変速機４３による無段自動変速によって吸収される。
エンジン４１の回転数変化に伴う遠心ローラ５０ｄの変位で行われるベルト式無段自動変速機４３の無段自動変速動作に重複して、遠心式変速クラッチ６４の動作による低速ギヤ６５ｂから高速ギヤ６５ａへの切り替えが行われるように設定してあり、無段自動変速動作がローレシオからトップレシオへ至る途中の未だ余裕がある状態で低速ギヤ６５ｂから高速ギヤ６５ａへの切り替えを行って、無段自動変速動作の余裕部分で変速ショックを吸収している。
【００４２】
この変速ショックの吸収作用について更に詳しく説明すると、図１１に示すようである。
仮に、ギヤ切り替えを行わずに低速ギヤ６５ｂで動力伝達を行った場合には、図１１（ａ）に示すように、遠心発進クラッチ５７が接続されると、同図中のＢ１部のように低速ギヤ６５ｂの変速比でエンジン４１の回転数（Ｎｅ）が上昇するに伴って車両の走行速度（Ｖ）が上昇し、そして、このエンジン回転数（Ｎｅ）が或る設定値以上となると、同図中のＣ部のように無段自動変速動作が顕著に行われて車両の走行速度（Ｖ）が上昇し、そして、このローレシオからトップレシオへの無段自動変速動作がほぼ終了して走行速度（Ｖ）が或る設定値以上となると、同図中のＤ１部のように再び低速ギヤ６５ｂの変速比でエンジン４１の回転数（Ｎｅ）が上昇するに伴って車両の走行速度（Ｖ）が上昇する。なお、図中のＡ部は発進時の滑り部分である。
【００４３】
一方、同様に、ギヤ切り替えを行わずに高速ギヤ６５ａで動力伝達を行った場合には、図１１（ｂ）に示すように走行速度（Ｖ）軸でシフトしたものとなり、同図中のＢ２部のように高速ギヤ６５ａの変速比でエンジン４１の回転数（Ｎｅ）が上昇するに伴って車両の走行速度（Ｖ）が上昇し、そして、このエンジン回転数（Ｎｅ）が或る設定値以上となると、同図中のＣ部のように無段自動変速動作が顕著に行われて車両の走行速度（Ｖ）が上昇し、そして、このローレシオからトップレシオへの無段自動変速動作がほぼ終了して走行速度（Ｖ）が或る設定値以上となると、同図中のＤ２部のように再び高速ギヤ６５ａの変速比でエンジン４１の回転数（Ｎｅ）が上昇するに伴って車両の走行速度（Ｖ）が上昇する。
【００４４】
ここで、本例の動力伝達装置では、ベルト式無段自動変速機４３の無段自動変速動作が行われている期間中（Ｃ部）に機械式有段自動変速機４４による変速動作が行われるようにしており、これによって図１１（ｃ）に示すように上記２つの特性を組み合わせて、遠心発進クラッチ５７が接続されると、同図中のＢ１部のように低速ギヤ６５ｂの変速比でエンジン４１の回転数（Ｎｅ）が上昇するに伴って車両の走行速度（Ｖ）が上昇し、そして、このエンジン回転数（Ｎｅ）が或る設定値以上となると、同図中のＣ部のように無段自動変速動作が行われるとともにこの動作中に低速ギヤ６５ｂから高速ギヤ６５ａへの切り替えが行われて、その後は、同図中のＤ２部のように高速ギヤ６５ａの変速比でエンジン４１の回転数（Ｎｅ）が上昇するに伴って車両の走行速度（Ｖ）が上昇するようにしている。
したがって、機械式有段自動変速機４４による変速ショックはベルト式無段自動変速機４３のプーリー５０、５２の無段変化によって吸収され、総じてスムースな走行が実現される。
【００４５】
更に詳細に説明すれば、第１サブトランスファ軸５１ａと可動プレート５２ｂとの軸溝嵌合部には、実公昭６２―３３１５４号公報などで知られるように、図１２に示すようなトルク検出カム機構が構成されており、このトルク検出カム機構による動作と相俟って上記の機械式有段自動変速機４４の変速ショックが防止される。
すなわち、ドリブンプーリー５２の可動プレート５２ｂには第１サブトランスファ軸５１ａ上に設けた円筒状のカムスリーブ８１が固定されており、このカムスリーブ８１に形成されたカム溝８２内に第１サブトランスファ軸５１ａに立設されたローラピン８３が挿入されることによって、カムスリーブ８１、カム溝８２、ローラピン８３から成るトルクカム検出機構で第１サブトランスファ軸５１ａと可動プレート５２ｂとは軸溝嵌合している。
【００４６】
ここで、カム溝８２は第１サブトランスファ軸５１ａの軸方向に対して角度θ傾斜しており、この結果、ベルト５３に伝達張力がかかってドリブンプーリー５２が回転している状態では、可動プレート５２ｂに働くベルト５３への横圧力はスプリング５２ｃによる押圧力と傾斜したカム溝８２による分力との和となり、可動プレート５２ｂのベルト５３に対する圧接力を高めてベルト―プーリー伝達の効率を高めている。
そして、従来では、上記のように低速ギヤ６５ｂから高速ギヤ６５ａへの切り替えが行われると、ドリブンプーリー５２側（すなわち、クランク軸４９側）の回転数を低下させるように作用し、これによって、エンジン回転数が低下する方向へ大きく変化して変速ショックを生ずることとなる。
【００４７】
しかしながら、本例においては、低速ギヤ６５ｂから高速ギヤ６５ａへの切り替えが行われて、ドリブンプーリー５２側の回転数を低下させるように力が作用した時には、これによってベルト５３にかかる伝達張力が増大して、傾斜したカム溝８２による分力が発生し、可動プレート５２ｂを固定プレート５２ａに近づける方向へ移動させて強制的にベルト式無断自動変速機４３をローレシオ側へ移行させ、クランク軸４９の回転数をそのままの状態に保つことができる。
したがって、低速ギヤ６５ｂから高速ギヤ６５ａへの切り替えがあっても、エンジン回転数が急激に変化させられてしまうことが防止され、変速ショックが防止される。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、エンジン動力を無段自動変速機および機械式有段自動変速機を介して駆動輪へ伝達する車両の動力伝達装置において、無段自動変速機の変速動作に重複して機械式有段自動変速機の変速動作タイミングを設定したため、機械式有段自動変速機によって無段自動変速機にかかる変速比負担の軽減を達成しつつ、当該機械式有段自動変速による変速ショックを無段自動変速機によって吸収して、全体として変速ショックのない快適な乗り心地を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る小型車両の正面側から見た斜視図である。
【図２】  本発明の一実施形態に係る小型車両の背面側から見た斜視図である。
【図３】  本発明の一実施形態に係る小型車両の平面視した透視図である。
【図４】  本発明の一実施形態に係る小型車両の側面視した透視図である。
【図５】  本発明の一実施形態に係る小型車両のスイングフレーム構造を示す平面図である。
【図６】  本発明の一実施形態に係る小型車両のスイングフレーム構造を示す側面図である。
【図７】  本発明の一実施形態に係る小型車両のパワーユニットのマウント部を示す側面図である。
【図８】  本発明の一実施形態に係る小型車両のパワーユニットの断面視した平面図である。
【図９】  本発明の一実施形態に係る小型車両のパワーユニットの一部を断面を違えて示す平面図である。
【図１０】  本発明の一実施形態に係る小型車両のパワーユニットの一部断面した側面図である。
【図１１】  本発明の一実施形態に係る変速特性を説明する図である。
【図１２】  本発明の一実施形態に係るトルク検出カム機構を示す断面図である。
【符号の説明】
２：後輪（駆動輪）、  ４１：エンジン、
４２：ベルト式無段自動変速機、  ４４：機械式２速自動変速機、
６５ａ：高速ギヤ、  ６５ｂ：低速ギヤ、
Ｂ１、Ｄ１：低速ギヤ走行期間、  Ｂ２、Ｄ２：高速ギヤ走行期間、
Ｃ：無段自動変速期間、  Ｎｅ：エンジン回転数、
Ｖ：車両走行速度、
【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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