JP4499871B2 - Power transmission device for small vehicles - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンとディファレンシャル機構とを一体的に組み付けたパワーユニット構成として、エンジンからの動力をディファレンシャル機構により左右の駆動輪へ伝達する小型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】
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無段変速機や機械式の変速機を介してディファレンシャル機構へ伝達して、左右の駆動輪を駆動回転させるようにしており、また、エンジンからディファレンシャル機構へ至る機器を一体的に組み付けてパワーユニット化して、パワートレイン機器をコンパクトにまとめて車載するようにしている。
【0004】
また、従来の一般的な車両においては、ディファレンシャル機構の出力軸と左右の駆動輪とをユニバーサルジョイントなどの機械式の自在継手を用いた可撓性ドライブシャフトにより接続して、走行に伴う駆動輪の揺動を可能にした懸架方式を採用している。
また、従来の小型車両には、エンジンからディファレンシャル機構へ至るパワーユニットを車体に対して揺動自在に支持し、これによって、走行に伴う駆動輪の揺動を可能にしたスイング式の懸架方式を採用しているものもある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、小型車両は軽量低コスト化するために簡易な車体構造とされるが、エンジンの運転に伴って発生する振動を如何に車体に伝わらないように防振するかが重要な課題となる。
これに対する方策としては、パワーユニットを車体に対して弾性支持する防振構造が考えられるが、パワーユニットが防振構造により車体に対して変位可能となるため、この変位を吸収するためにディファレンシャル機構と駆動輪とを接続するドライブシャフトを可撓性とする必要がある。
【0006】
しかしながら、小型車両の車体構成において、上記のような機械式自在継手による可撓性ドライブシャフトを用いると重量の増加およびコストの増加を招き、小排気量のエンジンを用いて低燃費且つ低排出ガス量で快適に移動することができる手段であるべきという、小型車両に対する要求を満たすことができなくなるといった問題がある。
【0007】
本発明は、上記従来の事情に鑑みなされたもので、パワーユニットの防振構造とともに軽量簡易な構造の可撓性ドライブシャフトを採用することにより、小型車両の低燃費且つ低排出ガス量で快適な移動を実現することを目的とする。
また、本発明は、このような防振性に優れた簡易な構造の小型車両用のスイング式懸架方式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。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エンジンとディファレンシャル機構とを一体に組み付けたパワーユニット形式の動力伝達装置であり、パワーユニットを車体に弾性支持し、弾性体を介して連結した構造の可撓性ドライブシャフト或いは蛇腹加工を施した筒構造の可撓性ドライブシャフトによりディファレンシャル機構の出力軸と駆動輪とを接続している。
したがって、パワーユニットが防振構造で車体に搭載されるとともに、簡易な構造にして軽量な可撓性ドライブシャフトによりディファレンシャル機構と駆動輪とが接続される。
【0009】
更に、本発明では、パワーユニットをマウンティングフレームに弾性支持し、このマウンティングフレームを車体に対して弾性支持して、二重の防振構造によりパワーユニットを車体に搭載することにより、より大きな防振効果を実現する。
更に、本発明では、このマウンティングフレームを車体に対して揺動自在に支持し、パワーユニットと駆動輪とを車体に対してスイング式で懸架して、小型車両の簡易な構造を実現している。
【0010】
【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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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り、下記のようにパワーユニット40を車体4に対して揺動自在に取り付けるとともに、パワーユニット40を弾性支持するマウントフレームとしても機能する。
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。
【0014】
メインパイプ13は、その両端でブラケット17を介して可撓性ドライブシャフト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、可撓性ドライブシャフト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駆動力によるマウントフレームの回転(所謂ワインドアップ)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抵抗を抑えている。
【0015】
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。
【0016】
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動作する。
【0017】
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機構45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。
【0018】
したがって、スイングフレーム10はパワーユニット40と共に揺動して後輪2の懸架を行う。また、パワーユニット40はラバープラグ30、32を介してメインフレーム11に弾性支持されるとともにパワーユニット40と後輪2を連結するドライブシャフト80が可撓性であることからパワーユニットはフローティング支持されており、更には、メインフレーム11はラバー環ブシュ4cおよびラバーブシュ22を介して車体4に弾性支持されているので、エンジン振動が車体4に伝達されるのが防止される。
【0019】
図8には、本発明の一例に係る可撓性ドライブシャフト80の詳細な構造を示してある。
この可撓性ドライブシャフト80は概ね蛇腹加工を施した筒型を成しており、このような蛇腹円筒軸81によりパワーユニット40のディファレンシャル機構45の出力軸45fと、アクスルブロック18に回転自在に支持されて後輪2に連結されるアクスルシャフト18aとを接続している。
なお、図中の18bはアクスルブロック18にアクスルシャフト18aを回転自在に支持する軸受である。
【0020】
すなわち、この蛇腹形状の円筒軸81の両端にはそれぞれ取付用ブラケット81aが設けられており、一方のブラケット81aはディファレンシャル機構出力軸45fに嵌着された取付ブラケット81bにボルト81cにより取り付けられ、他方のブラケット81aはアクスルシャフト18aに嵌着された取付ブラケット81bにボルト81cにより取り付けられており、後輪2とディファレンシャル機構の出力軸45fとを接続している。
したがって、このドライブシャフト80は蛇腹状の筒形状であることから、簡単且つ軽量な構造であるとともに、軸回りの対捩れに強いため、ディファレンシャル機構45からの回転力を後輪2へ伝達することができるとともに、撓み及び若干の伸縮が自在であるため、パワーユニット40のアクスルブロック18(後輪2)に対する揺動を可能として上記したパワーユニット40のフローティング支持による防振を実現している。
【0021】
図9には、本発明の他の一例に係る可撓性ドライブシャフト80の詳細な構造を示してある。
この可撓性ドライブシャフト80は概ね二重構造の筒型を成しており、このような二重円筒軸82によりパワーユニット40のディファレンシャル機構出力軸45fと、後輪2に連結されるアクスルシャフト18aとを接続している。
すなわち、この円筒軸82は、ディファレンシャル機構出力軸45fに嵌着された内筒82aと、アクスルシャフト18aに嵌着された内筒82bと、これら内筒82a、82bを同軸に収めた外筒83cと、これら内筒82a、82bと外筒83cとをそれぞれ連結したラバーブシュ82bとから構成されている。
【0022】
したがって、このドライブシャフト80はラバーブシュで繋いだ二重筒形状であることから、簡単且つ軽量な構造であるとともに、ラバーブシュ82aの変形耐力によりディファレンシャル機構45からの回転力を後輪2へ伝達することができるとともに、ラバーブシュ82aの変形により撓みが自在であるため、パワーユニット40のアクスルブロック18(後輪2)に対する揺動を可能として上記したパワーユニット40のフローティング支持による防振を実現している。
なお、小型車両は伝達トルクが比較的小さいことから、このような蛇腹筒形状や二重筒形状の簡易且つ軽量なドライブシャフト80を採用することが容易である。
【0023】
次に、図10および図11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に接続される上記のような可撓性ドライブシャフト80にそれぞれ伝達する。
【0024】
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。
【0025】
クランク軸49の他端にはベルト式無段変速機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。
【0026】
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51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。
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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にベルト式無段変速機43を収める空所と機械式自動変速機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。
【0030】
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51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51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。
【0031】
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か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。
【0032】
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51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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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に対向して係合辺66が固定されており、図10に実線で示す通常の前進時には、爪部67aが係合片66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。
【0036】
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。
【0037】
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66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。
【0038】
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。
【0039】
ここで、上記のようにパワーユニット40は、エンジンのクランク軸49、第1トランスファ軸51、第2トランスファ軸66、ディファレンシャル機構の出力軸45fを互いに平行に配置し、クランク軸49とベルト式無段変速機の伝達ベルト53と機械式変速機のトランスファ軸51、66とにより略コ字型配置とし、左右の後輪2の略中間に配置されるディファレンシャル機構45と略面一にエンジン41を配置した構造である。
したがって、共に比較的重量が大きいエンジン41とディファレンシャル機構45とがスイングフレーム10の略中心線上に並んで配置されるため、スイングフレーム10の揺動バランスが良好となっている。
【0040】
また、ケースカバー60には機械式自動変速機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。
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。
【0041】
なお、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、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。
【0042】
上記構成の小型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を介して対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。
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。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、パワーユニットを弾性支持するとともに軽量簡易な構造の可撓性ドライブシャフトでディファレンシャル出力軸と駆動輪とを接続したため、小型車両の低燃費且つ低排出ガス量で防振性に優れた小型車両を実現することができ、更には、このような小型車両に適したスイング式懸架機構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】 本発明に係る可撓性ドライブシャフトの一例を示す断面図である。
【図9】 本発明に係る可撓性ドライブシャフトの他の一例を示す断面図である。
【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断面視した平面図である。
【図11】 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。
【符号の説明】
2:後輪(駆動輪)、 10:スイングフレーム(マウントフレーム)、
41:エンジン、 45:ディファレンシャル機構、
45f:ディファレンシャル機構出力軸、 80:ドライブシャフト、
81:蛇腹円筒軸、 82:二重円筒軸、
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power transmission device for a small vehicle that transmits power from an engine to left and right drive wheels by means of a differential mechanism as a power unit configuration in which an engine and a differential mechanism are integrally assembled. The present invention relates to a power transmission device suitable for use in a small vehicle having a simple structure on which a passenger rides.
[0002]
[Prior art]
In recent years, from the viewpoint of reducing exhaust gas and energy consumption, a small vehicle that can be moved by one or two people has been developed and put into practical use.
Such a small vehicle is configured in a self-supporting form such as a four-wheeled vehicle or a three-wheeled vehicle. For example, as described in JP-A-9-286348, a small engine is used as a power source. It is used as a means that can be easily moved with low exhaust gas with low fuel consumption.
[0003]
In such a small vehicle, as described in Japanese Patent Laid-Open Nos. 59-227523, 62-246648, and Japanese Patent Publication No. 6-56196, a belt type continuously variable transmission is used. The transmission is transmitted to the differential mechanism via a mechanical transmission and the left and right drive wheels are driven to rotate, and the equipment from the engine to the differential mechanism is integrated into a power unit to form a power train. The equipment is put together in a compact car.
[0004]
Also, in a conventional general vehicle, the output wheel of the differential mechanism and the left and right drive wheels are connected by a flexible drive shaft using a mechanical universal joint such as a universal joint, and the drive wheel accompanying traveling Suspension system that enables swinging is adopted.
In addition, the conventional small vehicle has a swing-type suspension system that supports the power unit from the engine to the differential mechanism in a swingable manner relative to the vehicle body, thereby enabling the drive wheels to swing as the vehicle travels. Some are doing it.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Here, a small vehicle has a simple vehicle body structure in order to reduce the weight and cost, but how to prevent vibration generated by the operation of the engine from being transmitted to the vehicle body is an important issue. .
As a countermeasure against this, an anti-vibration structure that elastically supports the power unit with respect to the vehicle body can be considered. However, since the power unit can be displaced relative to the vehicle body by the anti-vibration structure, a differential mechanism and a drive are used to absorb this displacement. The drive shaft that connects the wheels needs to be flexible.
[0006]
However, in a vehicle configuration of a small vehicle, using a flexible drive shaft with a mechanical universal joint as described above causes an increase in weight and cost, resulting in low fuel consumption and low exhaust gas using a small displacement engine. There is a problem that it is not possible to satisfy the demand for a small vehicle, which should be a means that can move comfortably in an amount.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances. By adopting a flexible drive shaft having a light weight and a simple structure together with a vibration isolating structure for a power unit, a small vehicle is comfortable with low fuel consumption and low exhaust gas amount. The purpose is to realize movement.
It is another object of the present invention to realize a swing-type suspension system for a small vehicle having a simple structure and excellent in vibration isolation.
Further objects of the present invention will be apparent from the following description.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a power unit type power transmission device in which an engine and a differential mechanism are integrally assembled. The power unit is elastically supported by a vehicle body, and is connected to a flexible drive shaft or bellows by an elastic body. The output shaft of the differential mechanism and the drive wheel are connected to each other by the cylindrical flexible drive shaft.
Therefore, the power unit is mounted on the vehicle body with a vibration-proof structure, and the differential mechanism and the drive wheel are connected by a flexible drive shaft that has a simple structure and is lightweight.
[0009]
Furthermore, in the present invention, the power unit is elastically supported on the mounting frame, the mounting frame is elastically supported on the vehicle body, and the power unit is mounted on the vehicle body by a double vibration isolation structure, thereby providing a greater vibration isolation effect. Realize.
Further, in the present invention, the mounting frame is supported so as to be swingable with respect to the vehicle body, and the power unit and the driving wheel are suspended with respect to the vehicle body in a swing manner to realize a simple structure of a small vehicle.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be specifically described with reference to an embodiment shown in the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 4, the small vehicle of this example is a four-wheeled vehicle having two wheels each on a front wheel 1 and a rear wheel 2, and one occupant (driver) is seated in the center. A single seat driving seat 3 is provided.
The basic vehicle structure of this small vehicle is a frame-type vehicle body frame 4 made of a metal pipe material such as aluminum and covered with a resin body cover 5, and further, above the body cover 5. A resin roof panel 6 is arranged to cover the upper part of the seating seat 3 of the occupant to constitute a cabin.
[0011]
Reference numeral 7 in the figure denotes a steering wheel. By applying a steering force from the steering wheel 7 via a steering mechanism (not shown), the front wheel 1 can change its direction so that the traveling direction of the vehicle can be arbitrarily changed. It has become.
Further, reference numeral 8 in FIG. 1 denotes a select lever provided on the side portion of the seat 3, and the mechanical two-speed automatic transmission can be selected to move forward or backward by the select lever 8 as will be described later. Yes.
[0012]
As shown in FIGS. 3 to 6, a frame-type swing frame 10 is attached to the rear portion of the vehicle body frame 4 so as to be swingable up and down with its tip as a pivot. A power unit 40 in which a continuously variable transmission, a centrifugal transmission clutch type two-speed automatic transmission, a differential mechanism, and the like are integrated is provided. The rear wheels 2 are respectively attached to the ends of a pair of drive shafts 80 protruding from the differential mechanism of the power unit 40, and the left and right rear wheels 2 are driven by the power from the power unit 40. .
[0013]
As shown in detail in FIGS. 5 and 6, the swing frame 10 has a structure in which a substantially T-shaped main frame 11 and a pair of trailing arms 12 are combined, and the power unit 40 is attached to the vehicle body 4 as described below. In addition to being swingably mounted, it also functions as a mount frame that elastically supports the power unit 40.
The main frame 11 welds a center pipe 14 extending in the vehicle length direction to the center of the main pipe 13 extending in the vehicle width direction, and further, a sub pipe 15 for supporting the power unit 40 between the main pipe 13 and the center pipe 14. It is a structure that is welded over.
[0014]
The main pipe 13 is attached to an axle block 18 that rotatably supports the flexible drive shaft 80 via brackets 17 at both ends thereof, whereby the rear wheel 2 attached to the flexible drive shaft 80 is supported. Support.
The center pipe 14 is inserted and supported with a slight margin in a support hole 4b formed in the rear end panel 4a of the vehicle body frame 4 at the front end thereof, thereby allowing the main pipe 13 to swing. The rotation of the mount frame by the driving force (so-called windup) is restricted. Note that a rubber ring bush 4c is provided in the support hole 4b, and wear and resistance due to a twist between the center pipe 14 and the support hole 4b are suppressed.
[0015]
The trailing arm 12 is attached via a pivot pin 20 to a bracket 19 attached to the vehicle body frame 4 at the base end thereof, and can swing up and down around the pivot pin 20. Further, the trailing arm 12 is attached to the bracket 17 at the tip thereof via a mounting pin 21 and a rubber bushing 22, and swings and displaces around the pin 21 with the axle block 18 (main pipe 13). And the torsional displacement by the bending of the rubber bush 22 is permitted.
[0016]
Between each trailing arm 12 and the vehicle body frame 4, a suspension unit 25 in which a suspension spring and a shock absorber are assembled is provided. These suspension units 25 are connected to a bracket 26 attached to the vehicle body frame 4 and the trailing arm. 12 is pivotally attached to a bracket 27 attached to 12.
That is, the swing frame 10 swings up and down around the pivot pin 20 together with the rear wheel 2 as the vehicle travels, and the left and right rear frames are caused by the bending of the rubber bush 22 and the rotation around the axis of the center pipe 14. It operates so that a height difference may occur between the wheels 2.
[0017]
As shown in detail in FIG. 7, the power unit 40 is rubber-mounted at three points on the swing frame 10. That is, brackets 29 are attached to the center pipe 14 and the sub-pipe 15, rubber plugs 30 are attached to the brackets 29, front end portions (engine parts) of the power units 40 are attached to the rubber plugs 30, and brackets 31 are attached to the main pipe 13. The rubber plug 32 is attached to the bracket 31, the rear end portion (differential mechanism 45 portion) of the power unit 40 is attached to the rubber plug 32, and the power unit 40 is elastically supported on the swing frame 10 at three points.
[0018]
Therefore, the swing frame 10 swings with the power unit 40 to suspend the rear wheel 2. The power unit 40 is elastically supported by the main frame 11 via the rubber plugs 30 and 32, and the drive shaft 80 connecting the power unit 40 and the rear wheel 2 is flexible, so that the power unit is supported floating. Furthermore, since the main frame 11 is elastically supported by the vehicle body 4 via the rubber ring bush 4c and the rubber bush 22, the engine vibration is prevented from being transmitted to the vehicle body 4.
[0019]
FIG. 8 shows a detailed structure of a flexible drive shaft 80 according to an example of the present invention.
The flexible drive shaft 80 has a generally bellows-shaped cylindrical shape and is rotatably supported by the bellows cylindrical shaft 81 on the output shaft 45f of the differential mechanism 45 of the power unit 40 and the axle block 18. The axle shaft 18a connected to the rear wheel 2 is connected.
Reference numeral 18b in the figure denotes a bearing that rotatably supports the axle shaft 18a on the axle block 18.
[0020]
That is, attachment brackets 81a are provided at both ends of the bellows-shaped cylindrical shaft 81, and one bracket 81a is attached to the attachment bracket 81b fitted to the differential mechanism output shaft 45f by the bolt 81c. The bracket 81a is attached to a mounting bracket 81b fitted to the axle shaft 18a by a bolt 81c, and connects the rear wheel 2 and the output shaft 45f of the differential mechanism.
Accordingly, since the drive shaft 80 has a bellows-like cylindrical shape, it has a simple and lightweight structure, and is strong against twisting around the shaft, so that the rotational force from the differential mechanism 45 is transmitted to the rear wheel 2. In addition, the power unit 40 can swing with respect to the axle block 18 (rear wheel 2), and the above-described vibration isolation by the floating support of the power unit 40 is realized.
[0021]
FIG. 9 shows a detailed structure of a flexible drive shaft 80 according to another example of the present invention.
The flexible drive shaft 80 has a generally double-structured cylindrical shape, and the axle shaft 18 a connected to the differential mechanism output shaft 45 f of the power unit 40 and the rear wheel 2 by such a double cylindrical shaft 82. And connected.
That is, the cylindrical shaft 82 includes an inner cylinder 82a fitted to the differential mechanism output shaft 45f, an inner cylinder 82b fitted to the axle shaft 18a, and an outer cylinder 83c that coaxially accommodates the inner cylinders 82a and 82b. And a rubber bush 82b in which the inner cylinders 82a and 82b and the outer cylinder 83c are connected to each other.
[0022]
Accordingly, since the drive shaft 80 has a double cylinder shape connected by rubber bushes, the drive shaft 80 has a simple and lightweight structure, and transmits the rotational force from the differential mechanism 45 to the rear wheel 2 by the deformation resistance of the rubber bush 82a. In addition, since the rubber bushing 82a can be flexibly deformed, the power unit 40 can be swung with respect to the axle block 18 (rear wheel 2), and the above-described vibration isolation by the floating support of the power unit 40 is realized.
Since a small vehicle has a relatively small transmission torque, it is easy to adopt such a simple and lightweight drive shaft 80 having a bellows tube shape or a double tube shape.
[0023]
Next, as shown in detail in FIGS. 10 and 11, the power unit 40 includes an engine 41, an AC generator 42, a belt-type continuously variable transmission 43, a mechanical two-speed automatic transmission 44 having a reverse gear, a differential The mechanism 45 is assembled integrally, and the power output from the engine 41 is shifted by the belt-type continuously variable transmission 43 and the mechanical two-speed automatic transmission 44, and this power is transferred from the differential mechanism 45 to the left and right rear. Each is transmitted to the flexible drive shaft 80 connected to the wheel 2 as described above.
[0024]
The engine 41 is a small displacement internal combustion engine (in this example, a single cylinder of about 50 cc), and the movement of the piston 47 due to combustion explosion is transmitted to the crankshaft 49 by the connection rod 48, and the engine power is transmitted by the rotation of the crankshaft 49. Output.
An AC generator 42 is connected to one end of the crankshaft 49, and electric power necessary for driving the vehicle is generated by the rotational power of the engine.
[0025]
A drive pulley 50 of a belt type continuously variable transmission 43 is attached to the other end of the crankshaft 49, and a cylindrical first sub-transfer is provided on a first transfer shaft 51 that is supported in parallel with the crankshaft 49. A shaft 51a is rotatably provided coaxially, and a driven pulley 52 is attached to the first sub-transfer shaft 51a. The drive pulley 50 and the driven pulley 51 are wound around an annular belt 53 having a substantially V-shaped cross section. Are connected.
The drive pulley 50 has a fixed plate 50a fixed to the crankshaft 49, and a movable plate 50b that is fitted to the crankshaft 49 with an axial groove and is rotated along with it, but is movable in the axial direction. Further, a holding plate 50c fixed to the crankshaft 49 is provided behind the movable plate 50b, and a centrifugal roller 50d is provided between the movable plate 50b and the holding plate 50c.
[0026]
On the other hand, the driven pulley 52 and a fixed plate 52a fixed to the first sub-transfer shaft 51a and a movable plate provided so as to be able to move in the axial direction while being fitted to the first sub-transfer shaft 51 by a shaft groove. Further, the movable plate 52b is urged toward the fixed plate 52a by a return spring 52c provided on the back surface of the movable plate 52b.
Therefore, when the engine speed (crankshaft speed) is small, the distance between the movable plate 52b and the fixed plate 52a is narrowed by the return spring 52c, and the belt-wrapping diameter of the driven pulley 52 is increased. The distance between the fixed plate 50a and the movable plate 50b is widened by the tension, and the belt winding diameter of the drive pulley 50 is reduced, and the belt transmission reduction ratio from the drive pulley 50 to the driven pulley 51 is increased.
[0027]
As the engine speed increases, the centrifugal roller 50d moves radially outward by centrifugal force and presses the movable plate 50b from behind, and the distance between the movable plate 50b and the fixed plate 50a is reduced, so that the drive pulley The belt wrapping diameter of 50 is increased, the tension of the belt 53 thereby increases the distance between the movable plate 52b and the fixed plate 52a against the return spring 52c, and the belt wrapping diameter of the driven pulley 52 is decreased. The belt transmission reduction ratio from the pulley 50 to the driven pulley 51 is reduced.
That is, according to the belt-type continuously variable transmission 43, the reduction ratio gradually decreases as the engine speed increases, and the rotation speed of the first sub-transfer shaft 51a increases.
[0028]
A shoe plate 54 is fixed to the tip of the first sub-transfer shaft 51a, and a drum 55 is fixed to the tip of the first transfer shaft 51. A centrifugal shoe 56 is movable outwardly on the shoe plate 54. Thus, a centrifugal start clutch 57 is configured between the first transfer shaft 51 and the first sub-transfer shaft 51a.
That is, when the rotational speed of the first sub-transfer shaft 51a is small as in engine idling, the centrifugal shoe 56 is not pressed against the inner peripheral surface of the drum 55, and the rotational power of the first sub-transfer shaft 51a is As the engine speed increases, the centrifugal shoe 56 moves radially outward due to the centrifugal force and presses against the inner peripheral surface of the drum 55, so that the first transfer shaft 51 is moved to the first transfer shaft 51. The engine is connected to the first sub-transfer shaft 51 a and rotated, and engine power is input from the first transfer shaft 51 to the automatic transmission 44.
[0029]
Here, the case structure of the power unit 40 will be described. A space for accommodating the belt-type continuously variable transmission 43 and a space for accommodating the mechanical automatic transmission 44 and the differential mechanism 45 in the main case 58 attached to the engine block with bolts 58a. Are covered with a cover case 59 attached with a bolt 59a, and a space containing the mechanical automatic transmission 44 and the differential mechanism 45 is bolted. The power train mechanism extending from the engine 41 to the differential mechanism 45 is housed in an integral case, which is covered with a cover case 60 attached at 60a.
[0030]
The first transfer shaft 51 passes through the partition wall portion 58b and is rotatably supported by the bearing 58c. Further, the first transfer shaft 51 is rotatably supported by the cover case 60 by the bearing 60b at the tip thereof. The bearing 58c is provided with a seal 58d for preventing the lubricating oil from entering the wet environment space into the dry environment space.
A gear portion 51 is formed in a portion near the bearing 60b of the first transfer shaft 51, and a cylindrical second sub-transfer shaft 51c is coaxially fixed to a portion near the bearing 58c. A cylindrical third sub-transfer shaft 51d is coaxially and rotatably provided between the transfer shaft 51c. That is, when the first transfer shaft 51 rotates, the second sub-transfer shaft 51c always rotates together, but the third sub-transfer shaft 51d can rotate relative to each other without such rotation.
[0031]
A shoe plate 61 is fixed to the second sub-transfer shaft 51c, a drum 62 is fixed to the third sub-transfer shaft 51d, and a centrifugal shoe 63 is movably provided on the shoe plate 61. Thus, a centrifugal transmission clutch 64 is formed between the second sub-transfer shaft 51c and the third sub-transfer shaft 51d.
That is, in a state where the engine speed is relatively small and the first transfer shaft 51 is small, the centrifugal shoe 63 is not in pressure contact with the inner peripheral surface of the drum 62, and the rotational power of the first transfer shaft 51 is third. The second sub-transfer shaft 51c rotates to transmit the engine power without being transmitted to the sub-transfer shaft 51d. On the other hand, when the engine rotation speed further increases and the rotation speed of the first transfer shaft 51 (that is, the second sub-transfer shaft 51c) increases, the centrifugal shoe 63 moves radially outward due to the centrifugal force, and the inside of the drum 62 is increased. The third sub-transfer shaft 51d is connected to the second sub-transfer shaft 51c and rotated while being in pressure contact with the circumferential surface, and engine power is transmitted by the third sub-transfer shaft 51d.
[0032]
A gear portion 51e is formed on the third sub-transfer shaft 51d, and a high-speed gear 65a for shifting is always engaged. Further, the gear portion 51 of the first transfer shaft 51 is always meshed with a low speed gear 65b for speed change, and the high speed gear 65a is set to have a reduction ratio smaller than that of the low speed gear 65b.
In the wet environment space of the case, a second transfer shaft 66 is provided in parallel with the first transfer shaft 51, and the second transfer shaft 66 is interposed between the main case 58 and the case cover 60 via bearings at both ends. It is supported rotatably. The high speed gear 65a is coaxially fixed to the second transfer shaft 66, and the low speed gear 65b is coaxially provided on the high speed gear 65a via a one-way clutch bearing 65c.
[0033]
The one-way clutch bearing 65c allows only the overtaking rotation of the low speed gear 65b by the high speed gear 65a. If the low speed gear 65b rotates, the high speed gear 65a is rotated, but the high speed gear 65b does not rotate. 65a can be rotated.
Therefore, in a state where the engine speed is relatively small and the centrifugal transmission clutch 64 is not connected, the engine power rotates the low speed gear 65b meshed with the gear portion 51b of the first transfer shaft 51 and is rotated by the one-way clutch bearing 65c. The second transfer shaft 66 is rotated via the high speed gear 65a.
[0034]
On the other hand, when the engine speed is further increased and the centrifugal transmission clutch 64 is connected, the engine power rotates the third sub-transfer shaft 51d and the high-speed gear 65a engaged with the gear portion 51e to rotate the second transfer shaft. 66 is rotated directly. In this case, the low-speed gear 65b also rotates in the same manner as described above, but the high-speed gear 65a overtakes the high-speed rotation by the one-way clutch bearing 65c.
That is, when the centrifugal transmission clutch 64 is not connected, the engine power is transmitted with the reduction ratio by the low speed gear 65b, and when the centrifugal transmission clutch 64 is connected, the engine power is transmitted with the reduction ratio by the high speed gear 65a. The automatic transmission can be realized by a simple and compact configuration in which the centrifugal transmission clutch 64 having a simple and compact configuration and two transmission gears 65a and 65b are arranged coaxially via a one-way clutch bearing 65c. ing.
[0035]
A gear shaft 67 having a gear formed on the outer periphery is provided on the second transfer shaft 66 so as to be rotatable and axially movable. A claw portion 67 a is provided at an end of the gear shaft 67. . An engagement side 66 is fixed to the second transfer shaft 66 so as to face the claw portion 67a, and the claw portion 67a meshes with the engagement piece 66 at the time of normal advance shown by a solid line in FIG. The shaft 67 rotates with the second transfer shaft 66.
The second transfer shaft 66 is provided with a reverse gear 68 between the gear shaft 67 and the low speed gear 65b, and the reverse gear 68 is rotatable on the second transfer shaft 66 via a bearing. . As shown in detail in FIG. 9, the reverse gear 68 is always connected to the gear portion 51b of the first transfer shaft via a reverse idler gear 68a rotatably supported by a case cover 60 via a bearing. When the first transfer shaft 51 rotates, it rotates in the opposite direction to the high speed gear 65a and the low speed gear 65b.
[0036]
The gear shaft 67 is formed with a circumferential groove 67c, and the shift fork 69 is engaged with the rotation of the gear shaft 67. Further, the gear shaft 67 and the reverse gear 68 have mutually opposing surfaces. Claw portions 67b and 68b are respectively provided. Further, a shift drum 70 is provided between the main case 58 and the case cover 60 so that both ends of the shift drum 70 are rotatably supported. The shift drum 70 protrudes outside the case via a lever (not shown). It is connected to the select lever 8 on the driver side.
[0037]
Therefore, when the driver operates the select lever 8 to the reverse position, the shift drum 70 is rotated, the gear shaft 67 is moved to the reverse gear 68 side by the shift fork 69, and the claw portions 67b and 68b are engaged with each other. The engagement between the portion 67 a and the engagement piece 66 can be released, and the gear shaft 67 can be rotated in the opposite direction to the second transfer shaft 66 by the reverse gear 68. That is, the simple and compact reverse mechanism that uses the gear shaft 67 for both forward and reverse movements cuts off the rotational power in the forward direction from the second transfer shaft 66, and the reverse direction from the reverse gear 68. The gear shaft 67 can be rotated by the rotational power to.
[0038]
As described above, the gear shaft 67 is rotated forward by any one of the forward gears 65a and 65b selected by the centrifugal transmission clutch 64, and is rotated backward by the reverse gear 68 by the driver's select lever operation. 67, the ring gear 45a of the differential mechanism 45 is always meshed.
The differential mechanism 45 rotatably supports a case 45b to which a ring gear 45a is attached and fixed by a bearing 45c between a main case 58 and a case cover 60, and a pair of umbrella-shaped pinions 45d and a pair of pins 45d in the case 45b. The umbrella-shaped side gear 45e meshes with each other and is rotatably provided. A pair of output shafts 45f attached to the side gear 45e are connected to the left and right drive shafts 80, respectively. Therefore, rotation of the gear shaft 67 transmitted through the ring gear 45a in the forward or backward direction causes the case 45b to rotate, thereby causing both side gears 45e to rotate differentially via the pinion 45d, and to the drive shaft 80. The connected left and right rear wheels 2 are driven.
[0039]
Here, as described above, in the power unit 40, the crankshaft 49 of the engine, the first transfer shaft 51, the second transfer shaft 66, and the output shaft 45f of the differential mechanism are arranged in parallel to each other. The transmission belt 53 of the transmission and the transfer shafts 51 and 66 of the mechanical transmission form a substantially U-shaped arrangement, and the engine 41 is arranged substantially flush with the differential mechanism 45 arranged substantially in the middle of the left and right rear wheels 2. This is the structure.
Therefore, since the engine 41 and the differential mechanism 45, both of which are relatively heavy, are arranged side by side on the substantially center line of the swing frame 10, the swing balance of the swing frame 10 is good.
[0040]
The case cover 60 is provided with an oil pump 71 for pumping the lubricating oil to the bearing portion of the mechanical automatic transmission 44 and the centrifugal gear clutch 64 that is oil-lubricated. The oil pump 71 is connected to the second transfer. It is connected to the shaft 66 and driven.
Accordingly, the oil is supplied to the gears of the differential mechanism 45 and the mechanical automatic transmission 44 by the springing up by the ring gear 45a, and the oil pump 71 pumps up the lubricating oil from the bottom of the wet environment space, and the case cover 60 The bearings of the mechanical automatic transmission 44 and the centrifugal transmission clutch 64 are lubricated through the oil passage 60c formed in the first passage, the oil passage 51f formed in the first transfer shaft, the oil passage 66b formed in the second transfer shaft, and the like. Supplying oil.
[0041]
Note that, at the upper part of the power unit 40, the joint portion of the main case 58 and the cover case 60 on the substantially vertical surface is formed with a plurality of recesses 72a and 72b, respectively, so that the main case 58 and the cover case 60 are joined. As a result, a plurality of cavities are formed by the recesses 72a and 72b. Further, since the edges of the recesses 72a and 72b are alternately cut out, the plurality of vacant spaces are communicated with each other by a zigzag path 72c. Further, the lowermost portion of the multi-stage cavities communicates with a wet environment space in which the mechanical automatic transmission 44 and the differential mechanism 45 are accommodated by a through hole 72d, and the uppermost portion of the multi-stage cavities is externally formed by a through hole 72e. The oil component is separated from the oil mist gas by the oil breather passage and is recirculated into the wet environment space, and the remaining clean gas is discharged to the outside.
[0042]
According to the power transmission device for a small vehicle having the above-described configuration, when the engine 41 is started and the idling operation state is established, the centrifugal start clutch 57 is disconnected and the engine power is not transmitted to the drive wheels 2.
When the engine speed increases, the centrifugal start clutch 57 is engaged, and the engine power transmitted to the belt 53 via the belt 53 is decelerated by the low speed gear 65b and transmitted to the differential mechanism 45, whereby the rear wheel 2 is Driven and rotated.
Then, when the engine speed further increases and the rotation speed of the first transfer shaft 51 increases, the centrifugal transmission clutch 64 is engaged, and the engine power is transmitted to the differential mechanism 45 by the high speed gear 65a and the rear wheel 2 Is automatically rotated such that the motor is driven and rotated.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the differential output shaft and the drive wheel are connected with the flexible drive shaft having a light weight and a simple structure while elastically supporting the power unit. A small vehicle excellent in vibration isolation can be realized, and a swing type suspension mechanism suitable for such a small vehicle can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a small vehicle according to an embodiment of the present invention viewed from the front side.
FIG. 2 is a perspective view seen from the back side of the small vehicle according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view in plan view of a small vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side perspective view of the small vehicle according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing a swing frame structure of a small vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a side view showing a swing frame structure of a small vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a side view showing a mount portion of a power unit of a small vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a flexible drive shaft according to the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing another example of a flexible drive shaft according to the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional plan view of a power unit of a small vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a plan view showing a part of a power unit of a small vehicle according to an embodiment of the present invention with a different cross section.
[Explanation of symbols]
2: rear wheel (drive wheel), 10: swing frame (mount frame),
41: Engine, 45: Differential mechanism,
45f: differential mechanism output shaft, 80: drive shaft,
81: bellows cylindrical shaft, 82: double cylindrical shaft,

Claims (4)

エンジンとディファレンシャル機構とを一体に組み付けたパワーユニットを備え、車体に揺動自在に弾性支持されたマウンティングフレームに後輪を支持し、前記マウンティングフレームに前記パワーユニットを弾性支持した動力伝達装置において、
前記ディファレンシャル機構の出力軸と後輪を、弾性体を介して連結した構造の可撓性ドライブシャフトにより接続したことを特徴とする小型車両の動力伝達装置。
In a power transmission device comprising a power unit in which an engine and a differential mechanism are integrally assembled , supporting a rear wheel on a mounting frame elastically supported swingably on a vehicle body, and elastically supporting the power unit on the mounting frame ,
Wherein the output shaft and the rear wheel differential mechanism, the power transmission system for a small vehicle, characterized in that reset connection were by the flexible drive shaft structure linked via an elastic body.
請求項1に記載の小型車両の動力伝達装置において、The power transmission device for a small vehicle according to claim 1,
前記ドライブシャフトは、前記ディファレンシャル機構の出力軸に嵌着された内筒と、後輪に連結されるアクスルシャフトに嵌着された内筒と、これら内筒を同軸に収めた外筒とを有し、これら内筒と外筒とを弾性体によりそれぞれ連結した構成であることを特徴とする小型車両の動力伝達装置。The drive shaft has an inner cylinder fitted to the output shaft of the differential mechanism, an inner cylinder fitted to an axle shaft connected to the rear wheel, and an outer cylinder that coaxially accommodates the inner cylinders. A power transmission device for a small vehicle, characterized in that the inner cylinder and the outer cylinder are connected by an elastic body.
請求項2に記載の小型車両の動力伝達装置において、The power transmission device for a small vehicle according to claim 2,
前記ドライブシャフトは、前記内筒と外筒とをラバーブシュで繋いだ二重筒形状であることを特徴とする小型車両の動力伝達装置。The drive shaft has a double cylinder shape in which the inner cylinder and the outer cylinder are connected by rubber bushes.
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の小型車両の動力伝達装置において、The power transmission device for a small vehicle according to any one of claims 1 to 3,
前記マウンティングフレームは、車幅方向に延びたメインパイプと当該メインパイプの中央から車長方向に延びたセンターパイプとを接続したメインフレームを有し、The mounting frame has a main frame connecting a main pipe extending in the vehicle width direction and a center pipe extending in the vehicle length direction from the center of the main pipe,
前記メインパイプの両端に前記ドライブシャフトを回転自在に支持するアクスルブロックが取り付けられ、Axle blocks that rotatably support the drive shaft are attached to both ends of the main pipe,
前記メインフレーム上に前記パワーユニットが弾性支持され、The power unit is elastically supported on the main frame,
前記マウンティングフレームは、前記センターパイプの前端で車体フレームの後端に揺動可能に弾性支持されており、The mounting frame is elastically supported to be swingable at the rear end of the vehicle body frame at the front end of the center pipe,
更に、前記マウンティングフレームは、車体フレームに揺動自在に取り付けられたトレーリングアームを有し、当該トレーリングアームに対して前記アクスルブロックが弾性支持される構造であることを特徴とする小型車両の動力伝達装置。Further, the mounting frame has a trailing arm swingably attached to a vehicle body frame, and the axle block is elastically supported by the trailing arm. Power transmission device.
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