| 【発明の名称】 |
車両の動力伝達装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】堀 良昭
【氏名】七戸 隆
【氏名】西 亨
【氏名】高野 憲章
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| 【要約】 |
【課題】複数変速段の歯車列を択一的に確立してエンジンのクランクシャフトからの動力を駆動輪に伝達可能な歯車変速機と、該歯車変速機の変速作動時に前記クランクシャフトから前記歯車変速機への動力伝達を遮断するクラッチとを備える車両の動力伝達装置において、歯車変速機の変速作動に連動してクラッチを断・接作動せしめるにあたり、重量増加を回避しつつ変速操作性を向上する。
【解決手段】歯車変速機が第１アクチュエータ１１８で変速駆動され、第１アクチュエータ１１８とは独立した第２アクチュエータ１６４でクラッチ４７が駆動される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数変速段の歯車列（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，ＧＲ）を択一的に確立してエンジン（Ｅ）のクランクシャフト（１９）からの動力を駆動輪（ＷＦ，ＷＲ）に伝達可能な歯車変速機（４６）と、該歯車変速機（４６）の変速作動時に前記クランクシャフト（１９）から前記歯車変速機（４６）への動力伝達を遮断するクラッチ（４７）とを備える車両の動力伝達装置において、前記歯車変速機（４６）を変速駆動する第１アクチュエータ（１１８）と、第１アクチュエータ（１１８）とは独立して前記クラッチ（４７）を駆動する第２アクチュエータ（１６４）とを含むことを特徴とする車両の動力伝達装置。
【請求項２】 前記歯車変速機（４６）が、前記クランクシャフト（１９）からの動力を入力可能としてクランクケース（３３）に回転自在に支承される入力軸（５０）を備え、油圧で作動する前記クラッチ（４７）が前記クランクケース（１９）から突出した前記入力軸（５０）の一端部に装着され、前記クラッチ（４７）に作用する油圧を制御可能として前記第２アクチュエータ（１６４）の一部を構成するクラッチ用制御弁（１６６）が、前記クラッチ（４７）を覆って前記クランクケース（３３）に結合されるカバー（３７）に設けられることを特徴とする請求項１記載の車両の動力伝達装置。
【請求項３】 前記クラッチ用制御弁（１６６）が備えるソレノイド（１７４）の作動、ならびに前記第１アクチュエータである電動モータ（１１８）の作動を制御する制御ユニット（２０８）を含むことを特徴とする請求項２記載の車両の動力伝達装置。
【請求項４】 前記カバー（３７）で覆われるトルクコンバータ（４５）が前記クランクシャフト（１９）の一端部に設けられ、該トルクコンバータ（４５）に作用せしめる油圧を制御するトルクコンバータ用制御弁（１９１）が前記カバー（３７）に設けられることを特徴とする請求項２または３記載の車両の動力伝達装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数変速段の歯車列を択一的に確立してエンジンのクランクシャフトからの動力を駆動輪に伝達可能な歯車変速機と、該歯車変速機の変速作動時に前記クランクシャフトから前記歯車変速機への動力伝達を遮断するクラッチとを備える車両の動力伝達装置に関し、特に、電動モータ等のアクチュエータで歯車変速機を変速駆動するようにした動力伝達装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】モータ等のアクチュエータで歯車変速機を変速駆動するようにした動力伝達装置が、たとえば特開平１１−８２７３４号公報等で既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のものでは、歯車変速機の変速作動に連動してクラッチを自動的に遮断するようにして車両運転者の変速シフト操作を容易とするために、歯車変速機が備えるシフトチェンジ機構およびクラッチ間をリンク機構等で機械的に連結するようにしている。
【０００４】ところが、シフトチェンジ機構およびクラッチをリンク機構等によって機械的に連動させるようにした場合には、車両に搭載されるエンジンの排気量が大となるのに伴なうクラッチ荷重の増大により、リンク機構等の剛性増大による重量増加を招いたり、シフトチェンジ機構でのシフト荷重やシフト作動ストロークの増大に伴なう変速操作性の低下を招くことがある。
【０００５】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、歯車変速機の変速作動に連動してクラッチを断・接作動せしめるにあたり、重量増加を回避しつつ変速操作性を向上するようにした車両の動力伝達装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、複数変速段の歯車列を択一的に確立してエンジンのクランクシャフトからの動力を駆動輪に伝達可能な歯車変速機と、該歯車変速機の変速作動時に前記クランクシャフトから前記歯車変速機への動力伝達を遮断するクラッチとを備える車両の動力伝達装置において、前記歯車変速機を変速駆動する第１アクチュエータと、第１アクチュエータとは独立して前記クラッチを駆動する第２アクチュエータとを含むことを特徴とする。
【０００７】このような構成によれば、歯車変速機およびクラッチ間が機械的に連結されるものではないので、エンジンの排気量が大となるのに伴なってクラッチ荷重が増大しても、リンク機構等の剛性を増大することが不要であり、重量増加を回避することができる。またクラッチ荷重が歯車変速機でのシフト荷重やシフト作動ストロークに影響を及ぼすことはないので、変速操作性を向上することが可能である。
【０００８】また請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に加えて、前記歯車変速機は、前記クランクシャフトからの動力を入力可能としてクランクケースに回転自在に支承される入力軸を備え、油圧で作動する前記クラッチが前記クランクケースから突出した前記入力軸の一端部に装着され、前記クラッチに作用する油圧を制御可能として前記第２アクチュエータの一部を構成するクラッチ用制御弁が、前記クラッチを覆って前記クランクケースに結合されるカバーに設けられることを特徴とし、かかる構成によれば、クラッチおよびクラッチ用制御弁が相互に近い位置に配置されることになり、クラッチ用制御弁の作動によるクラッチの作動応答性を向上することができる。
【０００９】請求項３記載の発明は、上記請求項２記載の発明の構成に加えて、前記クラッチ用制御弁が備えるソレノイドの作動、ならびに前記第１アクチュエータである電動モータの作動を制御する制御ユニットを含むことを特徴とし、かかる構成によれば、クラッチ用制御弁および電動モータをともに電気的に制御して、歯車変速機の変速作動に連動してクラッチを作動せしめることが容易となる。
【００１０】さらに請求項４記載の発明は、上記請求項２または３記載の発明の構成に加えて、前記カバーで覆われるトルクコンバータが前記クランクシャフトの一端部に設けられ、該トルクコンバータに作用せしめる油圧を制御するトルクコンバータ用制御弁が前記カバーに設けられることを特徴とし、かかる構成によれば、クラッチ用制御弁およびトルクコンバータ用制御弁がともにカバーに設けられることになり、両制御弁での圧洩れ検査をカバー側で集中して行なうことができ、生産性の向上に寄与することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１２】図１〜図９は本発明の第１実施例を示すものであり、図１は不整地走行用鞍乗型車両の側面図、図２は図１の２矢視方向から見たパワーユニットの簡略化した拡大図、図３は図１の３矢視方向から見たパワーユニットの簡略化した拡大図、図４は図２のＡ−Ａ線に沿う断面のうち前半部を示す断面図、図５は図２のＡ−Ａ線に沿う断面のうち後半部を示す断面図、図６は図２の６−６線断面図、図７は図６の７−７線拡大断面図、図８はシフトチェンジ機構の一部の分解斜視図、図９は油圧回路図である。
【００１３】先ず図１において、この不整地走行用鞍乗型車両は、鋼管を溶接して構成される車体フレーム１５を備えており、バルーン型低圧タイヤをそれぞれ装着した左、右一対の前輪ＷＦ…が車体フレーム１５の前部に懸架され、バルーン型低圧タイヤをそれぞれ装着した左、右一対の後輪ＷＲ…が車体フレーム１５の後部に懸架される。また車体フレーム１５の前端には、左、右一対の前輪ＷＦ…を操向する操向ハンドル１６が配設され、車体フレーム１５の前後方向中間部には燃料タンク１７が配設され、該燃料タンク１７よりも後方側で車体フレーム１５の上部には跨座式のシート１８が配設される。
【００１４】前記燃料タンク１７およびシート１８の下方で車体フレーム１５には、操向輪であるとともに駆動輪である前輪ＷＦ…と、駆動輪である後輪ＷＲ…とを駆動するエンジンＥを含むパワーユニットＰが搭載される。エンジンＥは、クランクシャフト１９（図２〜図６参照）を鞍乗型車両の前後方向に沿わせて、たとえば縦型に配置されるものであり、エンジンＥにおけるシリンダヘッド２０の前面側に設けられた排気ポート（図示せず）に連なる排気管２１が、車体フレーム１５の右側に１８０度彎曲してパワーユニットＰの右側を後方に延出され、車体後部右側に配置される排気マフラー２２に接続される。
【００１５】前記エンジンＥの後方側で前記シート１８の下方には、エアクリーナ２３と、該エアクリーナ２３に接続される気化器２４とが配置されており、前記シリンダヘッド２０の後面側に設けられた吸気ポート（図示せず）に、前記気化器２４が接続される。
【００１６】図２〜図５を併せて参照して、エンジンＥのシリンダブロック２８は、車体右側にわずかに傾斜してほぼ直立しており、シリンダヘッド２０は該シリンダブロック２８の上部に結合される。またシリンダブロック２８に設けられるシリンダライナ２９にはピストン３０が摺動自在に嵌合される。
【００１７】シリンダブロック２８の下部には、前部ケース半体３１および後部ケース半体３２を相互に結合して成るクランクケース３３が、前記シリンダライナ２９の下部をクランクケース３３内に突入せしめるようにして結合されており、鞍乗型車両の前後方向に沿う軸線を有するクランクシャフト１９がクランクケース３３で回転自在に支承され、前記ピストン３０がコンロッド３４およびクランクピン３５を介してクランクシャフト１９に連結される。
【００１８】前部ケース半体３１には、筒状に形成されて鞍乗型車両の前方側に延びる前部ケーシング３６と、該前部ケーシング３６の前端開口部を閉塞する前部カバー３７とが、前部ケース半体３１との間に前部作動室４０を形成して結合される。また後部ケース半体３２には、該後部ケース半体３２との間に後部作動室４１を形成する後部ケーシング３８が結合され、クランクシャフト１９に対応する部分で後部ケーシング３８に設けられる開口部３８ａを覆う後部カバー３９が後部ケーシング３８に結合される。
【００１９】クランクシャフト１９および前部ケース半体３１間にはボールベアリング４２が設けられ、クランクシャフト１９および後部ケース半体３２間にはボールベアリング４３が設けられる。また前部ケース半体３１から前部作動室４０側に突出されるクランクシャフト１９の前端はボールベアリング４４を介して前部カバー３７で回転自在に支承される。
【００２０】パワーユニットＰは、前記エンジンＥと、該エンジンＥのクランクシャフト１９に装着されるトルクコンバータ４５と、複数変速段の歯車列Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，ＧＲを択一的に確立し得る歯車変速機４６と、該歯車変速機４６およびトルクコンバータ４５間での動力伝達を遮断可能な油圧式のクラッチ４７とを備えるものであり、歯車変速機４６から出力される動力は、パワーユニットＰから前方に延びる前部推進軸４８および前部差動装置（図示せず）を介して左、右前輪ＷＦ…に伝達されるとともに、パワーユニットＰから後方に延びる後部推進軸４９および後部差動装置（図示せず）を介して左、右後輪ＷＲ…に伝達される。
【００２１】図６をさらに併せて参照して、歯車変速機４６は、クランクシャフト１９と平行な軸線を有してクランクケース３３に回転自在に支承される入力軸５０および出力軸５１と、クランクシャフト１９と平行な軸線を有してクランクケース３３に固定される中間軸５２とを備える。
【００２２】入力軸５０および前部ケース半体３１間にはボールベアリング５４が設けられ、入力軸５０および後部ケース半体３２間にはボールベアリング５５が設けられ、入力軸５０の前端は前部ケース半体３１から前部作動室４０側に突出される。また出力軸５１および前部ケース半体３１間にはボールベアリング５６が設けられ、出力軸５１および後部ケース半体３２間にはボールベアリング５７が設けられ、出力軸５１の後端は後部ケース半体３２から後部作動室４１側に突出される。
【００２３】歯車変速機４６が備える複数変速段の歯車列Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，ＧＲは、クランクケース３３内に収容される。而して第１速歯車列Ｇ１は、入力軸５０に一体に形成される駆動歯車５７と、出力軸５１に相対回転可能に支承されて前記駆動歯車５７に噛合される被動歯車５８とで構成される。第２速歯車列Ｇ２は、入力軸５０に一体に形成される駆動歯車５９と、出力軸５１に相対回転可能に支承されて前記駆動歯車５９に噛合される被動歯車６０とで構成される。第３速歯車列Ｇ３は、入力軸５０に固定される駆動歯車６１と、出力軸５１に相対回転可能に支承されて前記駆動歯車６１に噛合される被動歯車６２とで構成される。また後進歯車列ＧＲは、前記駆動歯車５９と、中間軸５２で回転自在に支承されて前記駆動歯車５９に噛合される第１中間歯車６３と、第１中間歯車６３と一体である第２中間歯車６４と、出力軸５１に相対回転自在に支承されて第２中間歯車６４に噛合される被動歯車６５とで構成される。
【００２４】第１速歯車列Ｇ１の被動歯車５８ならびに第３速歯車列Ｇ３の被動歯車６２間で出力軸５１には、１速・３速切換用ドグクラッチ体６６が軸方向の摺動を可能としてスプライン嵌合されており、この１速・３速切換用ドグクラッチ体６６を被動歯車５８に係合させると第１速歯車列Ｇ１が確立し、１・３速切換用ドグクラッチ体６６を被動歯車６２に係合させると第３速歯車列Ｇ３が確立する。また第２速歯車列Ｇ２の被動歯車６０ならびに後進歯車列ＧＲの被動歯車６５間で中間軸５１には、２速・後進切換用ドグクラッチ体６７が軸方向の摺動を可能としてスプライン嵌合されており、この２速・後進切換用ドグクラッチ体６７を被動歯車６０に係合させると第２速歯車列Ｇ２が確立し、２速・後進切換用ドグクラッチ体６７を被動歯車６５に係合させると後進歯車列ＧＲが確立する。
【００２５】前記１速・３速切換用ドグクラッチ体６６を抱持するシフトフォーク６８と、前記２速・後進切換用ドグクラッチ体６７を抱持するシフトフォーク６９とが、出力軸５１と平行な軸線を有してクランクケース３３に設けられるシフトフォーク軸７０に該シフトフォーク軸７０の軸線方向へのスライドを可能として支持されており、これらのシフトフォーク６８，６９は、シフトドラム７１の外周に設けられたカム溝７１ａ，７１ｂにそれぞれ係合される。
【００２６】シフトドラム７１の前端部はボールベアリング７２を介して前部ケース半体３１に支持され、シフトドラム７１の後端部は、後部ケース半体３２に直接支持される。而してシフトドラム７１は、該シフトドラム７１の前端部に連結されるシフトチェンジ機構７２で回動されるものであり、このシフトドラム７１の回動によってシフトフォーク６８，６９がスライドすることにより、各歯車列Ｇ１〜Ｇ３，ＧＲの１つが択一的に確立することになる。
【００２７】シフドドラム７１の回動位置すなわちシフトポジションは、ポテンショメータから成るシフトポジション検出器７３で検出されるものであり、該シフトポジション検出器７３は後部ケーシング３８に固定されてシフトドラム７１の後端に接続される。
【００２８】後部作動室４１内で出力軸５１の後端には駆動歯車７４が固定される。一方、出力軸５１と平行な軸線を有する駆動軸７５が、前部ケース半体３１との間にボールベアリング７６を介在させるとともに後部ケース半体３２との間にローラベアリング７７を介在させるようにしてクランクケース３３に回転自在に支承されており、後部作動室４１内で駆動軸７５の後部に固定された被動歯車７８に前記駆動歯車７４が噛合される。
【００２９】駆動軸７５の前端は前部ケース半体３１から前部作動室４０に突入されており、該駆動軸７５の前端に連結軸７９の一端が同軸に連結され、連結軸７９および前部カバー３７間にローラベアリング８０が介装される。而して連結軸７９の他端は前部カバー３７から前方に突出されており、前部推進軸４８が連結軸７９の他端に連結される。また駆動軸７５の後端は後部ケーシング３８との間にシール部材８１を介在させて後部ケーシング３８から後方に突出されており、後部推進軸４９が駆動軸７５の後端に連結される。
【００３０】後部作動室４１内で前記駆動軸７５の外周には複数の突起８２…が突設されており、後部ケーシング３８には、それらの突起８２…の検出による駆動軸７５の回転数に基づいて車速を検出する車速センサ８３が取付けられる。
【００３１】図７および図８を併せて参照して、シフトチェンジ機構７２は、シフトドラム７１と平行な軸線を有するシフトスピンドル８７と、該シフトスピンドル８７に固定されるアーム８８と、シフトスピンドル８７の外周に相対回転自在に装着されるカラー８９に固着されるチェンジアーム９０と、前部ケース半体３１に固着されて前記チェンジアーム９０に挿通される規制ピン９１と、チェンジアーム９０を中立位置に復帰せしめるばね力を発揮する第１捩りコイルばね９２と、シフトスピンドル８７の半径方向に沿って制限された範囲での前記チェンジアーム９０との相対移動を可能として該チェンジアーム９０に支持されるシフタプレート９３と、該シフタプレート９３を前記半径方向内方側に付勢するばね力を発揮する第２捩りコイルばね９４と、シフタプレート９３に対向してシフタドラム７１の前端に固定されるとともに６本の送りピン９５…が植設されるピンプレート９６と、該ピンプレート９６の外周に当接される方向にばね付勢されるローラ９７とを備える。
【００３２】後部ケース半体３２で後端が回転自在に支承されるとともに前部ケース半体３１を回転自在に貫通して前部作動室４０内を前方に延出されるシフトスピンドル８７の前端は、前部ケーシング３７を回転自在に貫通し、前部ケーシング３７に締結されるギヤケース９８にボールベアリング９９を介して支承される。またシフトスピンドル８７および前部ケーシング３７間にはローラベアリング１００およびシール部材１０１が介装される。
【００３３】チェンジアーム９０には、開口部１０２と、該開口部１０２の外縁部を折り曲げて形成したばね受け部１０３とが設けられており、カラー８９に支持される第１捩じりコイルばね９２の両端部は、チェンジアーム９０が中立位置にある状態では前記ばね受け部１０３の両側に当接する。またアーム８８の先端部８８ａおよび規制ピン９１は、前記第１捩じりコイルばね９２の両端部間で開口部１０２に挿通される。
【００３４】チェンジアーム９０が中立位置にある状態で、シフトスピンドル８７が正・逆いずれかの方向に回動したときには、アーム８８の先端部８８ａが第１捩りコイルばね９２を撓ませつつ開口部１０２の左、右いずれか一方の側縁に当接してチェンジアーム９０を正・逆いずれかの方向に回動せしめることになり、前記開口部１０２の左、右いずれか他方の側縁が規制ピン９１に当接するまでチェンジアーム９０が回動する。而してこの状態で、シフトスピンドル８７に作用する動力が「０」となると、第１捩りコイルばね９２が発揮するばね力で、アーム８８すなわちシフトスピンドル８７と、チェンジアーム９０とは中立位置に復帰することになる。
【００３５】シフトスピンドル８７の一半径方向に沿って間隔をあけた２箇所で前記チェンジアーム９０には、ガイドピン１０４，１０５がそれぞれかしめ固定される。一方、シフタプレート９３には、前記ガイドピン１０４，１０５をそれぞれ挿通、係合される長孔１０６，１０７が、前記半径方向に沿って長く延びるように形成される。これにより、シフタプレート９３は、チェンジアーム９０のシフトドラム７１側の面に、前記シフトスピンドル８７の一半径方向に沿う摺動を可能として支持されることになる。
【００３６】シフタプレート９３の両側にはシフトドラム７１側に折曲げられた送り爪１０８，１０９が設けられており、それらの送り爪１０８，１０９の外側にはカム１１０，１１１が形成される。
【００３７】第２捩りコイルばね９４は、前記両ガイドピン１０４，１０５のうち外方側のガイドピン１０４に支持されており、この第２捩りコイルばね９４の両端部が、前記シフタプレート９３の両送り爪１０８，１０９に当接されることにより、シフタプレート９３が、チェンジアーム９０に対してシフトスピンドル８７の半径方向に沿う内方側に付勢されることになる。
【００３８】ピンプレート９６の外周は、周方向に等間隔をあけた６個の凹部９６ａ…を有する星形に形成されており、前記シフタプレート９３の両送り爪１０８，１０９間に２本の送りピン９５，９５が配置されるようにして６本の送りピン９５…がピンプレート９６に植設される。
【００３９】ローラ９７は、一端が支軸１１２を介して前部ケース半体３１に揺動可能に指示されるアーム１１３の他端に軸支されており、前部ケース半体３１およびアーム１１３間に設けられた第３捩りコイルばね１１４のばね力により、アーム１１３は、ローラ９７をピンプレート９６の外周に当接させる方向に付勢される。
【００４０】このようなシフトチェンジ機構７２では、シフトスピンドル８７の正・逆いずれかの回動に応じたチェンジアーム９０の正・逆いずれかの方向への回動により、シフタプレート９３の両送り爪１０８，１０９の一方がピンプレート９３の送りピン９５…の１つに係合して、シフトドラム７１が正・逆いずれかに回動駆動される。而して第１捩りコイルばね９２が発揮するばね力でチェンジアーム９０が中立位置に復帰する際には、シフタプレート９３の両送り爪１０８，１０９に形成されるカム１１０，１１１の一方に、ピンプレート９３の送りピン９５…の１つが当接することにより、シフタプレート９３は第２捩りコイルばね９４のばね力に抗してシフトスピンドル８７の半径方向外方に移動し、前記両送り爪１０８，１０９の一方が送りピン９５…の１つを乗り超えることになる。しかもピンプレート９３の回動位置は、ローラ９７がピンプレート９６の外周の凹部８６ａ…の１つに係合することで保持される。
【００４１】図６に特に注目して、シフトチェンジ機構７２のシフトスピンドル８７には、正・逆いずれの方向にも回転可能である第１アクチュエータとしての電動モータ１１８が減速歯車列１１９を介して連結される。
【００４２】電動モータ１１８は、シフトスピンドル８７と平行な軸線を有してギヤケース９８に取付けられ、減速歯車列１１９は、前部カバー３７およびギヤケース９８間に形成されたギヤ室１２０に収納される。
【００４３】減速歯車列１１９は、電動モータ１１８の出力軸に設けられる第１減速歯車１２１と、第１減速歯車１２１に噛合する第２減速歯車１２２と、第２減速歯車１２２と一体に回転する第３減速歯車１２３と、第３減速歯車１２３に噛合する第４減速歯車１２４と、第４減速歯車１２４と一体に回転する第５減速歯車１２５と、第５減速歯車１２５に噛合してシフトスピンドル８７とともに回動する第６減速歯車１２６とで構成される。
【００４４】第２および第３減速歯車１２２，１２３は、前部カバー３７およびギヤケース９８で回転自在に支承された第１減速軸１２７に一体に設けられ、第４および第５減速歯車１２４，１２５は、前部カバー３７およびギヤケース９８で回転自在に支承された第２減速軸１２８に一体に設けられる。また第６減速歯車１２６は、セクタ歯車であり、シフトスピンドル８７に固定される。
【００４５】ギヤケース９８には、ポテンショメータである回転位相検出手段１２９が取付けられており、該回転位相検出手段１２９は、シフトスピンドル８７の前端に接続される。
【００４６】図４および図６に特に注目して、クラッチ４７は、クランクケース３３から前部作動室４０に突出した入力軸５０の一端部すなわち前端部に装着されるものであり、入力軸５０の軸線まわりに回転するクラッチセンタ１３０と、該クラッチセンタ１３０の外周に相対回転不能に噛合される複数枚の第１クラッチ板１３１…と、第１クラッチ板１３１…に重合配置される複数枚の第２クラッチ板１３２…と、第１および第２クラッチ板１３１…，１３２…を収容するとともに第２クラッチ板１３２…の外周を相対回転不能に噛合せしめて前記入力軸５０と一体に回転するクラッチドラム１３３と、第１および第２クラッチ板１３１…，１３２…を摩擦係合せしめることを可能として前記クラッチドラム１３３に摺動自在に嵌合されるピストン１３４とを備える。
【００４７】入力軸５０の前端部外周には、該入力軸５０を同軸に囲繞するスリーブ１３５が固定され、クラッチセンタ１３０はスリーブ１３５に相対回転自在に支承され、クラッチドラム１３３はスリーブ１３５に固定される。ピストン１３４は第２クラッチ板１３２…の１つに当接してクラッチドラム１３３に摺動可能に嵌合され、クラッチドラム１３３およびピストン１３４間には油圧室１３６が形成される。またクラッチドラム１３３およびピストン１３４間には戻しばね１３７が設けられており、ピストン１３４は前記戻しばね１３７により油圧室１３６の容積を減少する側にばね付勢される。
【００４８】前記クラッチセンタ１３０において、クラッチドラム１３３からの突出端部には、トルクコンバータ４５からの動力が伝達される被動歯車１３９が緩衝ばね１３８を介して連結されており、入力軸５０の軸線方向に沿って前記クラッチドラム１３３および前記被動歯車１３９間に対応する位置で、入力軸５０に固定されているスリーブ１３５およびクラッチセンタ１３０間には、入力軸５０からクラッチセンタ１３０への動力伝達を可能とした第１一方向クラッチ１４０が設けられる。
【００４９】トルクコンバータ４５は、クランクケース３３から前部作動室４０側に突出したクランクシャフト１９の一端部すなわち前端部に装着されるものであり、クランクシャフト１９の軸線方向に沿って前部カバー３７およびクラッチ４７間に対応する位置でクランクシャフト１９にトルクコンバータ４５が装着される。しかも歯車変速機４６の入力軸５０およびクランクシャフト１９間の距離は、クランクシャフト１９の軸線方向から見てトルクコンバータ４５にクラッチ４７の一部が重なるように設定される。
【００５０】トルクコンバータ４５は、ポンプ１４１、ステータ１４２およびタービン１４３を備える従来周知のものであり、ポンプ１４１はクランクシャフト１９に固定され、ステータ１４２に結合されてクランクシャフト１９を同軸に囲繞する円筒状のステータ軸１４４がクランクシャフト１９に相対回転自在に支承され、タービン１４３に結合されてステータ軸１４４を同軸に囲繞する円筒状のタービン軸１４５が前記ステータ軸１４４に相対回転自在に支承される。
【００５１】タービン軸１４５には駆動歯車１４６が固着されており、この駆動歯車１４６が、クラッチ４７のクラッチセンタ１３０に連結された被動歯車１３９に噛合される。
【００５２】クランクケース３３の前部ケース半体３１に固定される支持部材１４７と、前記ステータ軸１４４との間には、ステータ軸１４４およびステータ１４２が一方向に回転することを許容する第２一方向クラッチ１４８が設けられており、前記駆動歯車１４６は、クランクシャフト１９の軸方向に沿って第２一方向クラッチ１４８およびトルクコンバータ４５間に配置される。しかも前記クラッチ４７は、該クラッチ４７が備えるクラッチドラム１３３の少なくとも一部がクランクシャフト１９の軸線方向に沿って第２一方向クラッチ１４８の側方に隣接する配置で、入力軸５０の前端部に装着されている。
【００５３】またトルクコンバータ４５のポンプ１４１と、駆動歯車１４６が固定されたタービン軸１４５との間には、タービン軸１４５からポンプ１４１への動力伝達が可能な第３一方向クラッチ１５０が設けられる。
【００５４】図５に特に注目して、クランクケース３３の後部ケース半体３２から後部作動室４１内に突入したクランクシャフト１９の後端には、発電機１５１のロータ１５２が固着され、該発電機１５１のステータ１５３は後部カバー３９に固定される。
【００５５】前記発電機１５１のロータ１５２に隣接した位置でクランクシャフト１９には図示しないスタータモータに連結される始動歯車１５４が相対回転自在に支承されており、該始動歯車１５４は、第４一方向クラッチ１５５を介して前記ロータ１５２に連結される。これにより、スタータモータを作動せしめて始動歯車１５４を駆動すれば、第４一方向クラッチ１５５およびロータ１５２を介してクランクシャフト１９をクランキングすることができ、そのクランキングによってエンジンＥが始動したときには、第４一方向クラッチ１５５が自由状態となってロータ１５２から始動歯車１５４への動力の伝達が遮断される。
【００５６】クランクシャフト１９の最後端には、始動輪１５６が固着されており、この始動輪１５６に爪係合可能なリコイルスタータ１５７が後部カバー３９に取付けられる。したがってリコイルスタータ１５７のロープ１５８を牽引操作することによってもクランクシャフト１９をクランキングすることができる。
【００５７】ロータ１５２の外周には複数の突起１８０…が突設されており、該突起１８０…を検出してクランクシャフト１９の回転数を検出するエンジン回転数センサ１８１が、前記突起１８０…に対向するようにして、後部カバー３９に取付けられる。
【００５８】図９において、クランクケース３３内の底部に形成されるオイル溜まり１５９に貯溜されるオイルは、クランクシャフト１９で駆動されるスカベンジングポンプ１６１によりストレーナ１６０を介して吸入され、該スカベンジングポンプ１６１から吐出されるオイルは、オイルクーラ１６２を介してオイル溜まり１５９に戻され、スカベンジングポンプ１６１およびオイルクーラ１６２間には第１リーフ弁１６３が接続される。
【００５９】油圧式のクラッチ４７は、歯車変速機４６を変速駆動する電動モータ１１８とは独立した第２アクチュエータ１６４で駆動されるものであり、この第２アクチュエータ１６４は、クランクシャフト１９で駆動される油圧ポンプ１６５と、該油圧ポンプ１６５の吐出圧を制御してクラッチ４７の油圧室１３６に作用せしめるクラッチ用制御弁１６６とを備える。
【００６０】オイル溜まり１５９に貯溜されたオイルはストレーナ１６０を介して油圧ポンプ１６５で吸引され、該油圧ポンプ１６５から吐出されるオイルは、第２リリーフ弁１６７およびオイルフィルタ１６８を介してクラッチ用制御弁１６６に供給される。
【００６１】クラッチ用制御弁１６６は、入力ポート１６９および出力ポート１７０を有する弁ハウジング１７１と、入力ポート１６９および出力ポート１７０間の連通・遮断を切換え可能として弁ハウジング１７１に摺動自在に嵌合されるスプール１７２と、スプール１７２および弁ハウジング１７１間に設けられるばね１７３と、該スプール１７２に同軸に連接されるリニアソレノイド１７４とを備え、入力ポート１６９はオイルフィルタ１６８に接続され、出力ポート１７０はクラッチ４７の油圧室１３６に接続される。
【００６２】弁ハウジング１７１は両端を開放した摺動孔１７５を有するものであり、摺動孔１７５の一端を閉塞したキャップ１７６と、摺動孔１７５に摺動可能に嵌合されるスプール１７２の一端との間にばね１７３が設けられ、摺動孔１７５の他端を閉塞するようにして弁ハウジング１７１に締結されるリニアソレノイド１７４のロッド１７４ａがスプール１７２の他端に同軸に当接される。
【００６３】前記ばね１７３は、入力ポート１６９および出力ポート１７０間を連通する側に前記スプール１７２をばね付勢し、入力電流に応じた推力を発揮するリニアソレノイド１７４からの推力は、入力ポート１６９および出力ポート１７０間を遮断する側に前記スプール１７２を移動せしめるようにロッド１７４ａからスプール１７２に付与される。
【００６４】しかも弁ハウジング１７１およびスプール１７２間には、出力ポート１７０の圧力を作用せしめる環状の圧力室１７６が形成されており、該圧力室１７６にリニアソレノイド１７４側から臨むスプール１７２の受圧面積は、前記圧力室１７６にばね１７３側から臨むスプール１７２の受圧面積よりも小さく設定される。したがって圧力室１７６の油圧は、入力ポート１６９および出力ポート１７０間を連通する側に前記スプール１７２を移動せしめるように該スプール１７２に作用することになる。
【００６５】このようなクラッチ用制御弁１６６によれば、リニアソレノイド１７４の入力電流が大となるにつれて低圧となるように、油圧ポンプ１６５の油圧が制御されて出力ポート１７０から出力される。
【００６６】クラッチ用制御弁１６６の弁ハウジング１７１は、図４で示すように、クラッチ４７にほぼ対応する位置で前部カバー３７の外面側に取付けられており、クラッチ４７の油圧室１３６に通じて入力軸５０の前端部に同軸に設けられる油路１７７と、前記クラッチ用制御弁１６６の出力ポート１７０に通じて前部カバー３７に設けられた油路１７８とを結ぶ給油管１７９が、入力軸５０の前端部および前部カバー３７間に設けられ、該給油管１７９は、前記トルクコンバータ４５の側方で入力軸５０と同軸に延びるように配置される。
【００６７】クラッチ用制御弁１６６の出力ポート１７０にはアキュムレータ１８３が接続されており、該アキュムレータ１８３は、固定のハウジング１８４と、出力ポート１７０に通じる環状の蓄圧室１８５をハウジング１８４との間に形成してハウジング１８４に摺動可能に嵌合されるアキュムレータピストン１８６と、前記蓄圧室１８５の容積を増大する側のばね力を発揮してハウジング１８４およびアキュムレータピストン１８６間に設けられるばね１８７とを備える。また前記蓄圧室１８５の容積を縮少する側に前記アキュムレータピストン１８６を付勢する油圧力を発揮し得るパイロット室１８８がアキュムレータピストン１８６およびハウジング１８４間に形成され、該パイロット室１８８は第１オリフィス１８９を介して前記クラッチ用制御弁１６６の出力ポート１７０に接続される。
【００６８】このようなアキュムレータ１８３は、発生トルクの大きい車両に有効に用いられるものであり、クラッチ用制御弁１６６による制御油圧の変化をアキュムレータ１８３で緩和し、クラッチ４７の変速ショックを緩和することができる。
【００６９】またクラッチ用制御弁１６６の出力ポート１７０には、該出力ポート１７０の油圧低下に応じて開弁してクラッチ４７における油圧室１３６のオイルをオイル溜まり１５９に排出する開閉弁１９０が接続されており、この開閉弁１９０の働きにより、クラッチ４７が動力伝達を遮断する側に速やかに作動することができる。
【００７０】オイルフィルタ１６８の出口は、前記クラッチ用制御弁１６６の入力ポート１６９に接続されるとともに、トルクコンバータ用制御弁１９１の入力ポート１９２に接続される。
【００７１】このトルクコンバータ用制御弁１９１は、入力ポート１９２および出力ポート１９３を有する弁ハウジング１９４と、入力ポート１９２および出力ポート１９３間の連通・遮断を切換え可能として弁ハウジング１９４に摺動可能に嵌合されるスプール１９５と、入力ポート１９２および出力ポート１９３間を連通させる方向にスプール１９５を付勢するばね力を発揮して弁ハウジング１９４およびスプール１９５の一端間に設けられるばね１９６とを備える。また入力ポート１９２および出力ポート１９３間を遮断する方向にスプール１９５を付勢する油圧力を発揮するパイロット室１９８が、弁ハウジング１９４に装着されたキャップ１９７および前記スプール１９５の他端間に形成され、該パイロット室１９８は入力ポート１９２に連通される。
【００７２】このようなトルクコンバータ用制御弁１９１によれば、油圧ポンプ１６７の出力油圧が一定に制御されて出力ポート１９３から出力されることになる。
【００７３】該トルクコンバータ用制御弁１９１の弁ハウジング１９４は、図４で示すように、クランクシャフト１９にほぼ対応する位置で前部カバー３７に取付けられ、トルクコンバータ４５内に通じてクランクシャフト１９に設けられる油路１９９に、前部カバー３７に設けられた第２オリフィス２００を介して前記出力ポート１９３が接続される。またクランクシャフト１９にはトルクコンバータ４５から排出されるオイルをクランクピン３５側に導く油路２０１が設けられる。
【００７４】前記トルクコンバータ用制御弁１９１の出力ポート１９３に通じる油路２０２が前部カバー３７および前部ケーシング３６に設けられており、前部カバー３７および前部ケーシング３６間に挟持される第３オリフィス２０３が前記油路２０２に介設される。また前記油路２０２は第４オリフィス２０４を介してシリンダヘッド２０内の油路（図示せず）に接続されるとともに、後部ケーシング３８に設けられた油路２０５（図５参照）に接続されており、該油路２０５は、歯車変速機４６の出力軸５１に設けられた油路２０６に第５オリフィス２０７を介して接続される。さらに前記油路２０２のオイルは、クラッチ４７内に第６オリフィス２０８を介して供給される。
【００７５】歯車変速機４６を変速駆動する電動モータ１１８と、前記クラッチ用制御弁１６６のリニアソレノイド１７４とは、歯車変速機４６の変速作動に連動して前記クラッチ４７を断・接作動せしめるようにして制御ユニット２０８で制御されるものであり、該制御ユニット２０８には、シフト位置を「Ｌ」，「Ｄ」，「Ｎ」，「Ｒ」の４つに切換えて操作可能なセレクトレバー２０９の操作位置を検出するセレクト位置検出器２１０の検出信号と、セレクトレバー２０９を「Ｄ」位置としたときの歯車変速機４６の変速段を切換えるために操作可能なパワーボタン２１１のオン・オフ信号と、エンジンＥのスロットル開度を検出するスロットルセンサ２１２の検出信号と、シフトポジション検出器７３、車速センサ８３、回転位相検出手段１２９およびエンジン回転数センサ１８１の検出信号とが入力される。
【００７６】而して制御ユニット２０８は、セレクトレバー２０９で「Ｌ」位置を選択したときには歯車変速機４６の第１速変段Ｇ１を確立せしめるように電動モータ１１８を制御し、セレクトレバー２０９で「Ｄ」位置を選択するとともにパワーボタン２１１がオフ状態にあるときには歯車変速機４６の第２速変段Ｇ２を確立せしめるように電動モータ１１８を制御し、セレクトレバー２０９で「Ｄ」位置を選択するとともにパワーボタン２１１がオン状態にあるときには歯車変速機４６の第３速変段Ｇ３を確立せしめるように電動モータ１１８を制御し、セレクトレバー２０９で「Ｎ」位置を選択したときには歯車変速機４６で各変速段Ｇ１〜Ｇ３，ＧＲのいずれもが確立しないように電動モータ１１８を制御し、さらにセレクトレバー２０９で「Ｒ」位置を選択したときには歯車変速機４６で後進歯車列ＧＲを確立せしめるように電動モータ１１８を制御する。
【００７７】また制御ユニット２０８は、セレクトレバー２０９で「Ｌ」，「Ｄ」，「Ｒ」位置を選択しているときには、クラッチ４７が動力伝達状態となるようにリニアソレノイド１７４を制御するが、セレクトレバー２０９で「Ｎ」位置を選択しているときには、クラッチ４７が動力遮断状態となるようにリニアソレノイド１７４を制御する。
【００７８】しかもセレクトレバー２０９が「Ｌ」，「Ｄ」，「Ｎ」，「Ｒ」の各位置の選択を切換えるように作動したときにクラッチ４７を動力遮断状態から動力伝達状態に切換える際に、制御ユニット２０８は、スロットルセンサ２１２、シフトポジション検出器７３、車速センサ８３およびエンジン回転数センサ１８１の検出信号を勘案して、リニアソレノイド１７４への入力電流すなわちクラッチ４７の油圧を制御する。
【００７９】次にこの第１実施例の作用について説明すると、歯車変速機４６が電動モータ１１８で変速駆動されるのに対し、クラッチ４７が、前記電動モータ１１８とは独立した第２アクチュエータ１６４で駆動されるので、歯車変速機４６およびクラッチ４７間がリンク機構等で機械的に連結されるものに比べると、エンジンＥの排気量が大となるのに伴なってクラッチ４７の荷重が増大しても、リンク機構等の剛性を増大することが不要であり、重量増加を回避することができる。またクラッチ４７の荷重が歯車変速機４６でのシフト荷重やシフト作動ストロークに影響を及ぼすことはないので、変速操作性を向上することが可能である。
【００８０】また前記歯車変速機４６は、クランクケース３３に回転自在に支承される入力軸５０を備えるものであり、クランクケース３３から突出した入力軸５０の前端部に、油圧で作動するクラッチ４７が装着され、第２アクチュエータ１６４の一部を構成するクラッチ用制御弁１６６が、クラッチ４７およびトルクコンバータ４５を覆ってクランクケース３３に結合される前部カバー３７に設けられているので、クラッチ４７およびクラッチ用制御弁１６６を相互に近い位置に配置して、クラッチ用制御弁１６６の作動によるクラッチ４７の作動応答性を向上することができる。
【００８１】さらにトルクコンバータ４５がクランクシャフト１９の前端部に設けられ、トルクコンバータ４５に作用せしめる油圧を制御するトルクコンバータ用制御弁１９１が前部カバー３７に設けられているので、クラッチ用制御弁１６６およびトルクコンバータ用制御弁１９１をともに前部カバー３７に設けるようにして、両制御弁１６６，１９１での圧洩れ検査を前部カバー３７側で集中して行なうことができ、生産性の向上に寄与することができる。
【００８２】しかもクラッチ用制御弁１６６は、クラッチ４７の油圧室１３６に通じる出力ポート１７０からの出力油圧をリニアソレノイド１７４への入力電流に応じた値に制御可能に構成されるので、クラッチ４７に作用する油圧を、リニアソレノイド１４７への入力電流制御によって制御することができる。したがってクラッチ４７に作用せしめる油圧の制御により、該クラッチ４７の作動特性を変化させることができ、その作動特性変化により第１および第２クラッチ板１３１…，１３２…の摩耗分を補償することができるので、クラッチ４７にアジャスタ機構を設けることが不要となる。
【００８３】またクラッチ用制御弁１６６が備えるリニアソレノイド１７４の作動、ならびに電動モータ１１８の作動は制御ユニット２０８で制御されるものであり、クラッチ用制御弁１６６および電動モータ１１８をともに電気的に制御するようにして、歯車変速機４６の変速作動に連動してクラッチ４７を作動せしめることが容易となるとともに、歯車変速機４６を電動モータ１１８で変速駆動せしめるのに連動してクラッチ４７を自動的に断・接作動せしめることができ、クラッチ４７の作動特性を変化させることができるので、クラッチ４７での変速ショックの緩和を図ることができる。
【００８４】またクランクシャフト１９の軸線方向に沿ってトルクコンバータ４５からずれた位置に配置されるクラッチ４７が、クランクシャフト１９の軸線方向から見てトルクコンバータ４５に一部を重ねるようにして入力軸５０の前端部に装着されるので、クランクケース３３内に歯車変速機４６が収容されるように構成した動力伝達装置を、クランクシャフト１９の軸線に沿う方向でコンパクト化することが可能である。しかもクラッチ４７を、クランクシャフト１９側に近接させて配置することができ、クランクシャフト１９の軸線に直交する方向での動力伝達装置の大型化も抑えることができる。
【００８５】トルクコンバータ４５およびクラッチ４７を覆ってクランクケース３３に結合される前部カバー３７と、入力軸５０の一端部との間にはトルクコンバータ４５の側方で前記入力軸５０と同軸に延びる給油管１７９が設けられており、トルクコンバータ４５の側方に生じるスペースを有効に活用してクラッチ４７への作動油給油系を構成することができる。
【００８６】しかもクラッチ４７が、被動歯車１３９が連結されるクラッチセンタ１３０と、該クラッチセンタ１３０の外周に相対回転不能に噛合される第１クラッチ板１３１…と、第１クラッチ板１３１…に重合配置される第２クラッチ板１３２…と、第１および第２クラッチ板１３１…，１３２…を収容するとともに第２クラッチ板１３２…の外周を相対回転不能に噛合せしめて入力軸５０と一体に回転するクラッチドラム１３３と、第１および第２クラッチ板１３１…，１３２…を摩擦係合せしめる油圧力を発揮可能として前記クラッチドラム１３３に摺動自在に嵌合されるピストン１３４とを備えるものであり、比較的大径のクラッチドラム１３３を有するクラッチ４７を、クランクシャフト１９の軸線に沿ってトルクコンバータ４５に隣接する位置で被動歯車１３９およびクラッチドラム１３３がクランクシャフト１９に干渉しないようにして効果的に配置することができる。
【００８７】またクラッチセンタ１３０および入力軸５０間に、入力軸５０からクラッチセンタ１３０への動力伝達を可能とした第１一方向クラッチ１４０が設けられているので、エンジンブレーキ時に歯車変速機４６側からの動力をトルクコンバータ４５側に伝達することができ、さらにエンジンブレーキ時の歯車変速機４６側からの動力は、第３一方向クラッチ１５０によりトルクコンバータ４５を迂回してクランクシャフト１８に伝達される。
【００８８】さらにトルクコンバータ４５のステータ１４２が一方向に回転することを許容する第２一方向クラッチ１４８がステータ１４２およびクランクケース３３間に設けられ、トルクコンバータ４５のタービン１４３と一体に回転する駆動歯車１４６が、クランクシャフト１９の軸方向に沿って前記第２一方向クラッチ１４８および前記トルクコンバータ４５間に配置され、前記クラッチドラム１３３の少なくとも一部が前記クランクシャフト１９の軸線方向に沿って前記第２一方向クラッチ１４８の側方に隣接する配置で、クラッチ４７が入力軸５０の前端部に装着されている。したがって第２一方向クラッチ１４８でステータ１４２の空転を許容するようにしてトルクコンバータ４５の効率を向上することが可能となり、しかもクラッチドラム１３３の少なくとも一部に対応して該クラッチドラム１３３およびクランクシャフト１９間に生じるスペースに、比較的小径である第２一方向クラッチ１４８を有効に配置することができる。
【００８９】図１０は本発明の第２実施例を示すものであり、発生トルクが比較的小さい車両の適用にあたっては、アキュムレータ１８３および開閉弁１５０を省略することが可能であり、またトルクコンバータ用制御弁１９１に代えて第６オリフィス２１５を用いることも可能である。
【００９０】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
【００９１】たとえば本発明は、不整地走行用鞍乗型車両だけでなく、トルクコンバータと、複数変速段の歯車列を択一的に確立し得る歯車変速機と、該歯車変速機の入力軸および前記トルクコンバータのタービン間での動力伝達を遮断可能なクラッチとを備える車両の動力伝達装置に関連して広く適用可能である。
【００９２】また上記実施例では、クラッチ４７が入力軸５０の前端部に装着され、トルクコンバータ４５がクランクシャフト１９の前端部に装着されていたが、車両の前後方向に沿う入力軸５０の後端部にクラッチ４７が装着され、車両の前後方向に沿うクランクシャフト１９の後端部トルクコンバータ４５が装着される動力伝達装置にも本発明を適用可能である。
【００９３】
【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれば、エンジンの排気量が大となるのに伴なってクラッチ荷重が増大しても重量増加を回避することができ、クラッチ荷重が歯車変速機でのシフト荷重やシフト作動ストロークに影響を及ぼすことはないので、変速操作性を向上することが可能である。
【００９４】また請求項２記載の発明によれば、クラッチおよびクラッチ用制御弁が相互に近い位置に配置されることになり、クラッチ用制御弁の作動によるクラッチの作動応答性を向上することができる。
【００９５】請求項３記載の発明によれば、クラッチ用制御弁および電動モータをともに電気的に制御して、歯車変速機の変速作動に連動してクラッチを作動せしめることが容易となる。
【００９６】さらに請求項４記載の発明によれば、クラッチ用制御弁およびトルクコンバータ用制御弁がともにカバーに設けられることになり、両制御弁での圧洩れ検査をカバー側で集中して行なうことができ、生産性の向上に寄与することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５３２６
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月５日（１９９９．１０．５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７１８７０
【弁理士】
【氏名又は名称】落合 健 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１０８０９３（Ｐ２００１−１０８０９３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月２０日（２００１．４．２０） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２８４２０７ |
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