專利名稱:不規(guī)則地面行駛用車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種鞍座型四輪(三輪)小貨車等不規(guī)則地面行駛用車輛。
在泥濘、濕地、沙土地、雪地、或砂石地等磨擦系數(shù)(μ)較小的土地上行駛,地面接觸匙壓力(輪胎1的載荷/接地面積)kg/cm2成為重要的因素。
即,一般的乘用車的地面接觸壓力為1.8~2.3kg/cm2,就此種乘用車來(lái)說(shuō),在磨擦系數(shù)(μ)較小的路面上行駛時(shí),輪胎的下沉量加大,另外,在如砂石道那樣的具有較小的突起的路面上,路面的抓地力降低,行駛性能下降。
因此,為了能實(shí)現(xiàn)上述的不規(guī)則地面行駛,提出了安裝有地面接觸壓力較小的低壓(汽球)輪胎的車輛。該低壓輪胎的地面接觸壓力為乘用車的1/5,即,0.50kg/cm2以下。
圖1是表示安裝有低壓輪胎的不規(guī)則地面行駛車輛的扭矩傳遞時(shí)間(橫軸)與傳遞到傳動(dòng)軸(縱軸)之間關(guān)系的曲線圖,線段b表示采用手動(dòng)變速(MT)的以往的不規(guī)則地面行駛車輛。
由該曲線圖,盡管安裝有地面接觸壓力較小的低壓輪胎,但手動(dòng)變速(MT)從空檔位置切換到低速位置時(shí),變速扭矩仍然會(huì)照樣增大,并屢屢超過(guò)輪胎側(cè)滑極限。
為了解決上述問(wèn)題,本發(fā)明在安裝有低壓輪胎的不規(guī)則地面行駛用車輛中,在從發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸到多段變速器輸入軸的動(dòng)力傳遞路線上設(shè)有轉(zhuǎn)矩變換器。低壓輪胎的較理想地面接觸壓力為0.50kg/cm2以下。
就通過(guò)轉(zhuǎn)矩變換器傳遞的扭矩(T)來(lái)說(shuō),將扭矩容量設(shè)為(τ)、轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)為(N)時(shí),用T=τ·(N/1000)2表示,并按照扭矩容量·轉(zhuǎn)數(shù)(N)的變化而平滑地變化,如圖1的線段a所示,傳遞到傳動(dòng)軸上的力矩不會(huì)超過(guò)輪胎側(cè)滑的極限。
另外,按照本發(fā)明的第二方面,在上述動(dòng)力傳遞路線上與轉(zhuǎn)矩變換器串聯(lián)地設(shè)有離合器。
就轉(zhuǎn)矩變換器具有平滑的功能而言,由于與發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸入無(wú)關(guān)地對(duì)扭矩進(jìn)行傳遞,因此在進(jìn)行發(fā)動(dòng)時(shí),即,從空檔位置切換到低速位置,盡管發(fā)動(dòng)機(jī)在空載狀態(tài)、有多少個(gè)驅(qū)動(dòng)輪,傳遞動(dòng)力都會(huì)發(fā)生蠕變現(xiàn)象。另外,變速器的切換滑動(dòng)部分經(jīng)常作用有由傳遞扭矩引起的磨擦,因此,變速器的切換阻抗變大。
然而,通過(guò)與轉(zhuǎn)矩變換器串聯(lián)地設(shè)置離合器,在發(fā)動(dòng)機(jī)的空載狀態(tài)時(shí),盡管在變速器的低速位置,通過(guò)使離合器脫開(kāi),就會(huì)在與轉(zhuǎn)矩變換器的存在無(wú)關(guān)地切斷傳遞到離合器下游側(cè)的動(dòng)力傳遞,從而能防止蠕變現(xiàn)象發(fā)生,另外在變速操作時(shí),通過(guò)在最初使離合器處于脫開(kāi)狀態(tài),就能與轉(zhuǎn)矩變換器的存在無(wú)關(guān)地、使變速器在無(wú)負(fù)載的狀態(tài)輕松地進(jìn)行變速,而不會(huì)出現(xiàn)扭矩沖擊。
圖1是在低磨擦系數(shù)路面上發(fā)動(dòng)時(shí),比較采用轉(zhuǎn)矩變換器的車輛與手控車輛的傳遞扭矩的曲線圖;圖2是本發(fā)明的不規(guī)則地面行駛車輛整體的側(cè)視圖;圖3是該不規(guī)則地面行駛車輛整體的平面圖;圖4是裝載在該不規(guī)則地面行駛車輛上的動(dòng)力單元的剖面圖;圖5是以圖3的轉(zhuǎn)矩變換器為中心的局部放大視圖;圖6是以圖3的多段變速機(jī)構(gòu)為中心的局部放大視圖;圖7是圖4-圖6示出的動(dòng)力單元的油壓控制回路圖;圖8是表示動(dòng)力單元的另一實(shí)施例的剖面圖。
下面參照著附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。圖2是本發(fā)明的不規(guī)則地面行駛車輛整體的側(cè)視圖,圖3是該不規(guī)則地面行駛車輛整體的平面圖,圖4是裝載在該不規(guī)則地面行駛車輛上的動(dòng)力單元的剖面圖,圖5是以圖3的轉(zhuǎn)矩變換器為中心的局部放大視圖,圖6是以圖3的多段(級(jí))變速機(jī)構(gòu)為中心的局部放大視圖,圖7是圖4示出的動(dòng)力單元的油壓控制回路的視圖。
圖示的不規(guī)則地面行駛車輛是鞍座型四輪小貨車,該四輪小貨車是將左右的一對(duì)轉(zhuǎn)向輪兼驅(qū)動(dòng)輪的前輪2懸架在管焊接而成的車架1的前部,并將左右一對(duì)作為驅(qū)動(dòng)輪的后輪3懸架在車架1的后部,該前輪2及后輪3的地面接觸壓力小于0.50kg/cm2,在本實(shí)施例中使用0.25kg/cm2以下的低壓輪胎。
車架1的前端設(shè)有操縱前輪的手柄4,車架1的前后方向的中間部位設(shè)有燃料箱5,該燃料箱5的后方的車架1的上部配設(shè)有騎坐式車座6,該車座6及上述燃料箱5的下方,裝載有發(fā)動(dòng)機(jī)E、轉(zhuǎn)矩變換器T、及包括變速機(jī)構(gòu)M的動(dòng)力單元P。
位于發(fā)動(dòng)機(jī)E的缸體7上部的缸蓋13前面的排氣口上,連接著排氣管8的一端,該排氣管8的另一端,通過(guò)動(dòng)力單元P側(cè)向并與設(shè)置在車體后側(cè)部的消音器9相連。
下面,對(duì)動(dòng)力單元P的構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。
首先,發(fā)動(dòng)機(jī)E的曲軸箱10中,沿上下方向設(shè)有上述缸體7,該缸體7的內(nèi)側(cè)通過(guò)套筒11可自由滑動(dòng)地裝配著活塞12,缸體7上部的缸蓋13上連接著空氣凈化器(未圖示出)14及氣化器。
上述曲軸箱10內(nèi)曲軸16通過(guò)球軸承17、17被可自由旋轉(zhuǎn)地支承著,該曲軸16與上述活塞12通過(guò)連桿18相互連接。
上述曲軸16在車體的前后方向平行地配置,該曲軸16由曲軸箱10向前方(圖4的左方)突出的部分被容納在發(fā)動(dòng)機(jī)前蓋19內(nèi),同時(shí),前端部通過(guò)球軸承20可自由旋轉(zhuǎn)地支撐,從曲軸箱10向后方(圖4的右方)突出的部分被容納在發(fā)動(dòng)機(jī)后蓋21內(nèi)。
發(fā)動(dòng)機(jī)后蓋21內(nèi)部,面向曲軸6,安裝著發(fā)電機(jī)22的轉(zhuǎn)子23,配置在該轉(zhuǎn)子23內(nèi)側(cè)的定子24固定在發(fā)動(dòng)機(jī)的后殼21上。另外,在曲軸16后端側(cè)的柄部向動(dòng)力單元P后方部位突出的線圈起動(dòng)器25是通過(guò)夾住發(fā)電機(jī)22而進(jìn)行安裝的,發(fā)電機(jī)22與曲軸箱10之間配置有起動(dòng)電機(jī)嚙合齒輪15。
上述前蓋19內(nèi)配設(shè)著轉(zhuǎn)矩變換器T。該轉(zhuǎn)矩變換器T由泵葉輪30、渦輪31及定子葉輪32構(gòu)成,內(nèi)部填充有油,以傳遞動(dòng)力。
本實(shí)施例中,在車體的前后方向,由于轉(zhuǎn)矩變換器T與曲軸16的長(zhǎng)度方向一致地配設(shè)并同時(shí)設(shè)置在曲軸16的前端,因此,行駛風(fēng)與轉(zhuǎn)矩變換器T一側(cè)的發(fā)電機(jī)E接觸時(shí),具有使轉(zhuǎn)矩變換器T溫度下降的效果。
泵葉輪30與上述曲軸16一體地旋轉(zhuǎn),渦輪(タ-ビンランナ)31與泵葉輪30相對(duì)地配置,并固定在渦輪軸34上,該渦輪軸34可相對(duì)曲軸16自由旋轉(zhuǎn)地同軸配置,該渦輪34與上述泵葉輪30通過(guò)單向離合器33相連。因此,通過(guò)填充到其內(nèi)部的油將泵葉輪30的旋轉(zhuǎn)傳遞到渦輪31,并通過(guò)初級(jí)齒輪35、離合器40將動(dòng)力傳遞到變速機(jī)構(gòu)M。
上述定子葉輪32的定子軸36通過(guò)單向離合器37可旋轉(zhuǎn)地圍繞著支承部件38,該支承部件38固定在曲軸箱中,泵葉輪30的旋轉(zhuǎn)與渦輪31的旋轉(zhuǎn)差較大時(shí),定子葉輪32不旋轉(zhuǎn),使來(lái)自渦輪31的油平穩(wěn)地流動(dòng),因此增加了定子葉輪32的轉(zhuǎn)矩反力。另外,泵葉輪30與渦輪31的旋轉(zhuǎn)差較小時(shí),定子葉輪32無(wú)阻抗地空轉(zhuǎn)。
變速機(jī)構(gòu)M被容納在與曲軸箱10一體地形成的變速箱50內(nèi),與曲軸16平行的輸入軸51通過(guò)球軸承52可自由旋轉(zhuǎn)地支撐在變速箱50中,而且,與該曲軸16平行的輸出軸53通過(guò)球軸承54可自由旋轉(zhuǎn)地支撐在變速箱50中。
因此,輸入軸51的一端(車體的前方側(cè))設(shè)有離合器40。該離合器40配置在上述轉(zhuǎn)矩變換器T與曲軸箱10之間,從車體的前方觀察到的那一部分與轉(zhuǎn)矩變換器T重疊在一起,以便于有效地利用空間。
離合器40包括離合器中心部分41,它可在輸入軸51上自由旋轉(zhuǎn),被動(dòng)齒輪43,該被動(dòng)齒輪可通過(guò)緩沖彈簧42連接在該離合器中心部分41上并與前述轉(zhuǎn)矩變換器T的驅(qū)動(dòng)齒輪35嚙合;多個(gè)第一離合片44,它們相對(duì)離合器中心部分41的外周不可旋轉(zhuǎn)地嚙合;多個(gè)第二離合片45,它們重合地配置在該多個(gè)第一離合片44之間;離合器外側(cè)部分46,它可容納第一離合片44及第二離合片45,同時(shí),相對(duì)第二離合片45的外周不旋轉(zhuǎn)地嚙合,并與上述輸入軸51一體地旋轉(zhuǎn)油壓活塞47,它可滑動(dòng)地與該離合器外側(cè)部分46的內(nèi)側(cè)配合。
油壓活塞47與離合器外側(cè)部分46的內(nèi)側(cè)之間形成油腔48,油壓活塞47的油腔48的相反側(cè)配置著彈簧49,該彈簧49可在使油腔48縮小的方向?qū)τ蛪夯钊?7施加作用力。
另外,在上述輸入軸51上沿軸向方向形成有油路56,該油路56與上述油腔48通過(guò)油路57連通,另外,在油路56上,通過(guò)架設(shè)到發(fā)動(dòng)機(jī)前蓋19的配管58進(jìn)行供油。
而且,通過(guò)配管58、油路56、57向油腔48內(nèi)供油時(shí),抵抗彈簧49的油壓活塞47移動(dòng),施加壓力使第一離合片44與第二離合片45接合,接通離合器40,以使轉(zhuǎn)矩變換器T的動(dòng)力傳遞到輸入軸51。
相反地抽出油腔48內(nèi)的油,可使活塞47沿相反的方向移動(dòng),第一離合片44與第二離合片45分離,使離合器40脫開(kāi)。
在本實(shí)施例中,離合器40的接通·脫開(kāi)是根據(jù)空載傳感器及變速操作傳感器的信號(hào)而進(jìn)行的。即,發(fā)動(dòng)機(jī)空載狀態(tài)時(shí)及變速操作時(shí),離合器40脫開(kāi),使轉(zhuǎn)矩變換器T的動(dòng)力不傳遞到輸入軸51。
因此,不會(huì)出現(xiàn)空載時(shí)的蠕變現(xiàn)象,同時(shí),可使變速操作時(shí)的阻抗減小。
上述輸入軸51上設(shè)有與該軸一體的或分體的驅(qū)動(dòng)齒輪61、62、63,以便與輸入軸51一體地旋轉(zhuǎn),另外,上述輸出軸53上可自由旋轉(zhuǎn)地設(shè)有被動(dòng)齒輪71、72、73、74。因此,驅(qū)動(dòng)齒輪61與被動(dòng)齒輪71嚙合,所說(shuō)驅(qū)動(dòng)齒輪61與被動(dòng)齒輪71構(gòu)成第一檔齒輪付,驅(qū)動(dòng)齒輪62與被動(dòng)齒輪73嚙合,所說(shuō)驅(qū)動(dòng)齒輪62與被動(dòng)齒輪73構(gòu)成第二檔齒輪付,驅(qū)動(dòng)齒輪63與被動(dòng)齒輪74嚙合,所說(shuō)驅(qū)動(dòng)齒輪63與被動(dòng)齒輪74構(gòu)成第三檔齒輪付,另外,輸入軸51與輸出軸53之間設(shè)有未圖示出的中間軸,上述傳動(dòng)軸61與被動(dòng)齒輪72通過(guò)設(shè)置在該中間軸上的中間齒輪嚙合,所說(shuō)驅(qū)動(dòng)齒輪61、中間齒輪及被動(dòng)齒輪72構(gòu)成后退齒輪付。
此外,與輸出軸53一體旋轉(zhuǎn)并可沿軸向滑動(dòng)的爪形離合器75、76,與上述輸出軸53花鍵配合。所說(shuō)爪形離合器75、76由后述的換檔拔叉91、92擇一地與被動(dòng)齒輪71、73、74、72中的任何一個(gè)接合,以確立第一檔、第二檔、第三檔后退齒輪付。
另外,爪形離合器75、76與哪個(gè)被動(dòng)齒輪都不接合的狀態(tài)為空檔位置。
因此,與輸出軸53平行的傳動(dòng)軸80通過(guò)球軸承81、82可自由旋轉(zhuǎn)地支撐在變速箱50中,設(shè)置在上述輸出軸53上的驅(qū)動(dòng)齒輪77與設(shè)置在傳動(dòng)軸80上的被動(dòng)齒輪83嚙合,因此,傳動(dòng)軸80以所確立的齒輪付的齒數(shù)比及旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn),該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸傳遞到前輪2及后輪3。
此外,傳動(dòng)軸80的驅(qū)動(dòng)力傳遞到前輪2是通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸及差動(dòng)齒輪84實(shí)現(xiàn)的,而驅(qū)動(dòng)力傳遞到后輪3是通過(guò)容納在擺動(dòng)臂85內(nèi)的驅(qū)動(dòng)軸86實(shí)現(xiàn)的。另外,傳動(dòng)軸與驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)等速接頭連接。
變速箱50中設(shè)有與輸出軸53平行的軸90,該軸90上設(shè)有可自由滑動(dòng)的換檔拔叉91、92。
圖中,為避免線條的交錯(cuò),爪形離合器75、76與換檔拔叉91、92是離開(kāi)的,而實(shí)際上是爪形離合器75與換擋拔叉91接合,爪形離合器76與換檔拔叉92接合。
上述換檔拔叉91、92的底端部與平行于軸90地設(shè)置的換檔滑塊93的凸輪槽94、95接合,通過(guò)扇形齒輪97及被動(dòng)齒輪98將換擋主軸96的旋轉(zhuǎn)傳遞到換擋滑塊93。
就上述換擋主軸96的旋轉(zhuǎn)來(lái)說(shuō),是通過(guò)減速齒輪付來(lái)傳遞未圖示出的電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。另外,由于換檔位置由換檔滑塊93的旋轉(zhuǎn)量來(lái)決定,因此,可將檢測(cè)換檔位置的檢測(cè)器99安裝在換檔滑塊93的后端。
圖7是圖4-圖6所示的動(dòng)力單元P的油壓控制回路的視圖,該實(shí)施例中,使用以油為轉(zhuǎn)矩變換器T、離合器40的動(dòng)作油,同時(shí)還使用供給到曲軸16、缸蓋13及變速機(jī)構(gòu)M的潤(rùn)滑油。
油盤(pán)100內(nèi)的油通過(guò)油料過(guò)濾器101、由冷卻泵102抽吸、并在油冷卻器103中冷卻后再返回到油盤(pán)100中。
另外,油盤(pán)100內(nèi)的油通過(guò)油料過(guò)濾器101、由供給泵104手抽吸、通過(guò)油過(guò)濾器105送到線性電磁閥107,并通過(guò)使該線性電磁閥107工作而將油供給到離合器40的油腔48,使油壓活塞47在圖7中的向右的方向移動(dòng),施加壓力使第一離合片與第二離合片接合以使離合器40接通通過(guò)接通離合器40,可將上述的轉(zhuǎn)矩變換器T的驅(qū)動(dòng)力傳遞到變速機(jī)構(gòu)M。
另外,接通線性電磁閥107時(shí),對(duì)離合器的供油壓力下降,使離合器變成脫開(kāi)狀態(tài)。這時(shí),離合器閥108動(dòng)作,通過(guò)使供給到離合器的油快速排出,而提高離合器的動(dòng)作靈敏度。
另外,通過(guò)油過(guò)濾器105的油的一部分被作為潤(rùn)滑供給到缸蓋13及變速機(jī)構(gòu)M(變速箱),其余的油被作為工作油供給到轉(zhuǎn)矩變換器T,此外,從轉(zhuǎn)矩變換器T出來(lái)的油作為潤(rùn)滑油供給到曲軸16。
因此,可將作為潤(rùn)滑油或工作油使用的油再收集到油盤(pán)100內(nèi)。
圖8是表示動(dòng)力單元的另一實(shí)施例的與圖4相同的剖面圖,該實(shí)施例中,傳動(dòng)軸120與前輪用驅(qū)動(dòng)軸121沒(méi)有靠上述實(shí)施例一樣的等速接頭連接,前輪驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)球軸承122可自由旋轉(zhuǎn)地支撐在延伸到變速箱50的前側(cè)的前蓋19上,在它們之間,設(shè)有實(shí)現(xiàn)接通·脫開(kāi)動(dòng)力傳遞的離合器123。
而且,離合器123在接通狀態(tài)時(shí),通過(guò)傳動(dòng)軸120將動(dòng)力傳遞到前輪驅(qū)動(dòng)軸121,使前后輪都變成驅(qū)動(dòng)輪,離合器123在脫開(kāi)狀態(tài)時(shí),由于前輪驅(qū)動(dòng)軸121的動(dòng)力傳遞被斷開(kāi),使前輪變成轉(zhuǎn)向輪。
而且,圖示的實(shí)例中,示出的是鞍座型不規(guī)則地面行駛用車輛,但本發(fā)明所適用的車輛并不僅限于鞍座型車輛。
另外,圖示的實(shí)例中,借助擺動(dòng)臂可使后輪上下地?cái)[動(dòng),但也可以是四輪獨(dú)立懸架。
此外,在圖示的實(shí)例中,曲軸配置在車體的前后方向,但也可以在車體的左右方向。
通過(guò)以上的說(shuō)明,本發(fā)明的第一方面,通過(guò)將轉(zhuǎn)矩變換器設(shè)置在從安裝著低壓輪胎的不規(guī)則地面行駛車輛的曲軸到多段變速器的輸入軸的動(dòng)力傳遞路線上,可以抑制在泥濘、濕地、沙土地、雪地、或砂石地等不規(guī)則地面行駛時(shí)的打滑,提高行駛性。
即,以往的不規(guī)則地面行駛車輛中,由于是手動(dòng)變速(MT),如上所述,傳遞扭矩只依靠壓緊力,扭矩變化較大時(shí),如圖1的線段b所示,在低μ路面行駛時(shí),傳遞到驅(qū)動(dòng)軸的扭矩超過(guò)輪胎側(cè)滑的極限。
然而,通過(guò)將轉(zhuǎn)矩變換器設(shè)置在動(dòng)力傳遞路線上,驅(qū)動(dòng)軸的傳遞扭矩(T)用T=τ·(N/1000)2表示,并按照扭矩容量(τ)·轉(zhuǎn)數(shù)(N)的變化而平滑地變化。如圖1的線段a所示,傳遞到驅(qū)動(dòng)軸上的力矩不會(huì)超過(guò)輪胎側(cè)滑的極限。
在本發(fā)明中,地面接觸壓力小的輪胎,也就是在較軟的路面下沉量較小,能相對(duì)砂石等較小的凹凸隨動(dòng),對(duì)具體的地面接觸壓力為0.50kg/cm2以下的低壓輪胎特別有效。
本發(fā)明的第二方面,除轉(zhuǎn)矩變換器之外,還設(shè)有與轉(zhuǎn)矩變換器串聯(lián)的離合器,在空檔位置,可以避免發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞到驅(qū)動(dòng)軸上的所謂蠕變現(xiàn)象。
另外,以前,變速器的切換滑動(dòng)部分經(jīng)常作用有由傳遞扭矩引起的磨擦,因此,變速器的切換阻抗變大,通過(guò)設(shè)置離合器,就會(huì)在與轉(zhuǎn)矩變換器的存在無(wú)關(guān)、變速器無(wú)負(fù)載的狀態(tài)輕松地進(jìn)行變速,不會(huì)出現(xiàn)扭矩沖擊。
權(quán)利要求
1.一種不規(guī)則地面行駛車輛,安裝有低壓輪胎,其特征在于,從發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸到多段變速器輸入軸的動(dòng)力傳遞路線上設(shè)有轉(zhuǎn)矩變換器。
2.如權(quán)利要求1所述的不規(guī)則地面行駛車輛,其特征在于,在上述動(dòng)力傳遞路線上與轉(zhuǎn)矩變換器串聯(lián)地設(shè)有離合器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的不規(guī)則地面行駛車輛,其特征在于,低壓輪胎的地面接觸壓力為0.50kg/cm2以下。
全文摘要
通過(guò)在不規(guī)則地面行駛用車輛的動(dòng)力傳遞路線上設(shè)置轉(zhuǎn)矩變換器,可使傳遞到驅(qū)動(dòng)軸的扭矩(T)平滑地變化。因此,傳遞到驅(qū)動(dòng)軸的扭矩不會(huì)超過(guò)輪胎側(cè)滑的極限。因此可以抑制在泥濘、濕地、沙土地、雪地、或砂石地等不規(guī)則地面行駛時(shí)的打滑。
文檔編號(hào)B62K5/00GK1320528SQ0111785
公開(kāi)日2001年11月7日 申請(qǐng)日期2001年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月9日
發(fā)明者稻垣剛史, 島田俊夫, 堀良昭, 七戶隆 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社