JP3892879B2 - モータサイクル用クラッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、クラッチ装置、特に、入力側部材からの動力を出力側部材に伝達するとともに、レリーズ機構の作動により動力伝達を遮断するモータサイクル用クラッチ装置に関する

一般に、自動二輪車やバギー等のモータサイクルには、エンジンからの動力をトランスミッションに伝達あるいは遮断するために多板クラッチ装置が用いられている。この多板クラッチ装置は、エンジンのクランク軸側に連結されるクラッチハウジングと、トランスミッション側に連結される出力側回転体と、それらの間で動力の伝達、遮断を行うためのクラッチ部と、クラッチ部を押圧するためのプレッシャプレートとを有している。クラッチ部は、クラッチハウジングに係合する第１クラッチプレートと出力側回転体に係合する第２クラッチプレートとが交互に配置されている。

そして、これらのクラッチプレートを、プレッシャプレートを介してスプリング等の押圧部材で圧接させることにより、クランク軸の回転がトランスミッション側に伝達されるようになっている。また、クラッチをオフ（回転の伝達を遮断）する場合は、操作者がクラッチレバーを握ることによってレリーズ機構が作動し、このレリーズ機構によって押圧部材のクラッチプレートに対する押圧が解除され、第１及び第２クラッチプレート間の動力伝達が遮断されるようになっている。
特開２００３−２２２１５９号公報

以上のようなクラッチ装置では、押圧部材の押圧力（押し付け荷重）及びクラッチ部の容量（クラッチプレートの枚数や大きさ）が動力伝達容量を決定する。したがって、小さいスペースで所望の動力伝達容量を確保しようとすれば、押し付け荷重を高くする必要がある。

一方、従来のモータサイクル用クラッチ装置では、クラッチ部の接続を遮断するためには、押し付け荷重と同等のレリーズ荷重をレリーズ機構によって加える必要がある。このレリーズ荷重はクラッチレバーを握る力、すなわち操作力によって決定されるために、押し付け荷重を高くすると、それに伴ってクラッチレバーの操作力が高くなり、操作性が悪くなる。したがって、押し付け荷重をあまり高くすることができない。

そこで、本件出願人は、レバー機構を用いて操作力を増幅して押圧部に作用させ、従来のクラッチ装置における操作力に比較して、レバー比の分だけ少ない操作力でクラッチオフ操作が可能としたクラッチ装置を既に出願している（特願２００４−３６７２９２）。

このクラッチ装置では、ダイヤフラムスプリングによりプレッシャプレートを介してクラッチプレートを圧接するようにしている。そして、レリーズ部材によってダイヤフラムスプリングの内周部を押圧し、ダイヤフラムスプリングによる押圧力を解除するようにしている。したがって、クラッチが接続されている状態（クラッチオンの状態）では、レリーズ部材とダイヤフラムスプリングの間には若干の隙間が存在し、レリーズ部材は軸方向に移動し得る状態となっている。このため、エンジン振動等によりレリーズ部材が振動し、クラッチの操作性、具体的にはクラッチ切れ量がばらついてクラッチの切れが悪くなるという問題がある。また、レリーズ部材は他の構成部品と連結等されていないので、このクラッチ装置を運搬する際に、レリーズ部材が脱落するおそれがある。

本発明の課題は、レバー機構を用いてクラッチ操作を行うようにした装置において、レリーズ部材の振動を抑えてクラッチ切れ量のばらつきを抑えることにある。

本発明の別の課題は、レバー機構を用いてクラッチ操作を行うようにした装置において、装置を運搬する際にレリーズ部材が脱落するのを防止することにある。

請求項１に係るモータサイクル用クラッチ装置は、入力側部材からの動力を出力側部材に伝達するとともに、レリーズ機構の作動により動力伝達を遮断する装置であって、クラッチハウジングと、回転体と、クラッチ部と、プレッシャプレートと、押圧部材と、レリーズ部材と、振動抑制機構とを備えている。クラッチハウジングは入力側部材及び出力側部材の一方に連結されている。回転体は、クラッチハウジングの内周部に設けられ、入力側部材及び出力側部材の他方に連結されている。クラッチ部はクラッチハウジングと回転体との間で動力の伝達及び遮断を行うための１枚以上のプレート部材を有する。プレッシャプレートはクラッチ部のプレート部材を押圧するためのものである。押圧部材は、プレッシャプレートを押圧する押圧部と、レリーズ機構の作動力を所定のレバー比で増幅して押圧部による押圧力を解除するためのレバー部とを有する。レリーズ部材はレリーズ機構を保持するとともにレリーズ機構の作動力をレバー部に伝達するための部材である。振動抑制機構はレリーズ部材の振動を抑制するための機構である。そして、振動抑制機構は、回転体に装着され、押圧部材との間にレリーズ部材を挟み込んで保持する弾性変形可能なクリップである。

このクラッチ装置では、押圧部材による押圧力がプレッシャプレートを介してクラッチ部に作用し、クラッチ部はオン（動力伝達状態）になっている。この状態では、入力側部材からの動力は、例えばクラッチハウジングに入力され、さらにクラッチ部を介して回転体に伝達されて、出力側部材に出力される。逆に、入力側部材からの動力が回転体に入力された場合は、この動力はクラッチ部を介してクラッチハウジングに伝達され、出力側部材に出力される。クラッチをオフ（動力遮断状態）にする場合は、レリーズ部材によって押圧部材のレバー部を作動させると、この操作力は所定のレバー比で増幅されて押圧部に作用し、押圧部によるプレッシャプレートへの押圧力が解除される。

ここでは、レバー機構による操作力がレバー部のレバー比で増幅されて押圧部に作用するので、従来のクラッチ装置における操作力に比較して、レバー比の分だけ少ない操作力でクラッチオフ操作が可能となる。また、レリーズ部材の振動が抑制されているので、レリーズ部材が軸方向に移動するのを防止でき、クラッチ切れ量が安定するので、クラッチの切れが良くなる。

請求項２に係るモータサイクル用クラッチ装置は、請求項１の装置において、押圧部材は、外周部に押圧部を有するとともに内周部にレバー部を有するダイヤフラムスプリングである。この場合は、押圧部材の構成が簡単になる。

請求項３に係るモータサイクル用クラッチ装置は、請求項１又は２の装置において、回転体は外周部にプレッシャプレートと対向する摩擦部を有し、クラッチ部は、クラッチハウジングに係合する第１クラッチプレートと回転体に係合する第２クラッチプレートとを有し、第１及び第２クラッチプレートは回転体の摩擦部とプレッシャプレートとの間に挟持される。

ここでは、クラッチ部を構成する第１及び第２クラッチプレートが回転体の摩擦部とプレッシャプレートとの間に挟持され、動力は、クラッチハウジング、第１クラッチプレート、第２クラッチプレート、回転体の経路で伝達される。

請求項４に係るモータサイクル用クラッチ装置は、請求項２又は３の装置において、ダイヤフラムスプリングは、押圧部の外周部がプレッシャプレートを押圧し、押圧部の内周部が回転体の外周部に支持され、さらに、レバー部の内周部が、レリーズ機構によってプレッシャプレート側に移動させられる。

ここでは、ダイヤフラムスプリングのレバー部内周部をレリーズ機構によって操作することにより、押圧部の外周部がプレッシャプレートから離れる方向に移動し、押圧部によるプレッシャプレートへの押圧力が解除される。

ここで、ダイヤフラムスプリングの押圧部の内周部は回転体の外周部によって支持されているので、ダイヤフラムスプリングを支持するための構成が簡単になり、軸方向寸法も短くなる。一般的な自動車用のクラッチ装置において、ダイヤフラムスプリングの内周端部をエンジン側に操作することによりクラッチオフにするタイプのものでは、ダイヤフラムスプリングの押圧部の内周部はクラッチカバーによって支持されている。このクラッチカバーによる支持構造では、クラッチカバーの外周部からダイヤフラムスプリングの外側を外周側から覆うように内周側に延びた部分に支持されるようになっている。このような構造では、ダイヤフラムスプリングの支持のために軸方向に比較的長いスペースが必要となる。しかし、本請求項に係る発明では、前述のように、回転体の外周部によってダイヤフラムスプリングを支持しているので、比較的短い軸方向スペースで支持が可能となる。

請求項５に係るモータサイクル用クラッチ装置は、請求項１から４のいずれかの装置において、回転体は、回転体本体と、回転体本体に固定されるとともに回転体本体との間に押圧部材を支持する支持プレートとを有している。そして、クリップは、支持プレートに装着される取付部と、取付部から延びレリーズ部材の側面を押圧部材側に圧接する弾性変形可能な圧接部とを有している。

ここでは、クリップは支持プレートに装着されている。そして、このクリップに形成された圧接部の弾性力によってレリーズ部材を押圧部材側に圧接している。このため、レリーズ部材の振動を抑えることができる。

請求項６に係るモータサイクル用クラッチ装置は、請求項５の装置において、クリップの取付部は環状に形成されており、クリップの圧接部は環状の取付部から内周側に延びてレリーズ部材の側面を圧接している。

本発明に係るモータサイクル用クラッチ装置では、レリーズ部材の振動を抑えてクラッチ切れ量のばらつきを抑えることができ、クラッチの切れが良くなる。また、クリップによってレリーズ部材を抑えることによって、装置を運搬する際にレリーズ部材が脱落するのを防止することができる。

［第１実施形態］
＜全体構成＞
図１及び図２に示すモータサイクル用クラッチ装置は、エンジンのクランク軸からの動力をトランスミッションに伝達するとともに、レリーズ機構の操作により、動力を遮断するためのものである。このクラッチ装置は、レリーズベアリングを軸方向内側に押すことによりクラッチオフとする構成であり、クラッチハウジング１と、出力側回転体２と、クラッチハウジング１と出力側回転体２との間で動力の伝達、遮断を行うためのクラッチ部３と、プレッシャプレート４と、ダイヤフラムスプリング５と、レリーズ部材６と、レリーズ部材６の振動を抑制するためのクリップ７とを備えている。

＜クラッチハウジング＞
クラッチハウジング１は、円板状の部分１０と、この円板部１０の外周側から軸方向外側（図１の右方）に延びる筒状の部分１１とを有している。円板部１０には複数の環状のゴム部材１２を介して入力ギア１３が装着されている。この入力ギア１３は、エンジン側のクランク軸に固定された駆動ギア（図示せず）に噛み合っている。なお、ゴム部材１２は、エンジンからの振動を吸収するために設けられたものであり、他の例えばコイルスプリング等を用いても良い。筒状部１１には、内周側の部分に径方向外方に凹む複数の凹部が形成されるとともに、軸方向に延びる複数の切欠きが円周方向に所定の間隔で形成されている。この切欠きは内部の潤滑油を外周側に逃がすためのものである。

＜出力側回転体＞
出力側回転体２はクラッチハウジング１の内周部に配置されている。この出力側回転体２、ほぼ円板状に形成されており、外周部にスプライン１５が形成されるとともに、内周部にスプライン孔１６が形成されている。そして、内周部のスプライン孔１６はトランスミッションの入力軸１７に噛み合っている。また、この出力側回転体２の外周部において、軸方向内側の端部には、さらに径方向外方に延びる円板状の摩擦フランジ１８が形成されている。さらに、出力側回転体２の軸方向外側の面の外周端部には、円周方向に所定の間隔で、軸方向に突出する複数の支持用突起２ａが形成され、内周端部には、図２からも明らかなように、円周方向に所定の間隔で、軸方向に突出する複数のインロー突起２ｂが形成されている。

また、この出力側回転体２には、ダイヤフラムスプリング５をこの出力側回転体２に支持するための支持プレート１９がリベット２０によって固定されている。支持プレート１９は、環状の部材であり、内周端部が出力側回転体２のインロー突起２ｂに支持されている。また、支持プレート１９の外周側部分には、軸方向内側に突出する環状の支持用突起１９ａが形成されており、この支持用突起１９ａは出力側回転体２の支持用突起２ａと対向している。また、支持プレート１９の内周端には、図２から明らかなように、径方向外方に窪む複数の係合用凹部１９ｂが形成されている。この複数の係合用凹部１９ｂは円周方向に等角度間隔で配置されている。なお、入力ギア１３の内周部と出力側回転体２の内周部との間にはスラストプレート２１が設けられている。

＜クラッチ部＞
クラッチ部３は、２枚の第１クラッチプレート２５と１枚の第２クラッチプレート２６とを有している。これらの両クラッチプレート２５，２６はともに環状に形成されており、軸方向に交互に配置されている。また、第１クラッチプレート２５の外周部には外方に突出する複数の係合突起が形成されており、この係合突起がクラッチハウジング１の筒状部１１の内周部に形成された凹部に噛み合っている。また、第１クラッチプレート２５は両面に摩擦フェーシングが貼付されている。第２クラッチプレート２６は内周部にスプラインが形成されており、この内周部のスプラインが出力側回転体２の外周に形成されたスプライン１５に噛み合っている。

＜プレッシャプレート＞
プレッシャプレート４は、環状の部材であり、最も外側に配置された第１クラッチプレート２５のさらに軸方向外側に配置されている。このプレッシャプレート４の内周部には、軸方向内側に突出してスプライン孔４ａが形成されており、このスプライン孔４ａが出力側回転体２の外周スプライン１５に噛み合っている。また、プレッシャプレート４の軸方向外側の面の外周部には、軸方向に突出する環状の突出部４ｂが形成され、さらに、この環状突出部４ｂの内周側には、軸方向に突出する押圧用突起４ｃが形成されている。なお、環状突出部４ｂの方が押圧用突起４ｃより軸方向外側により突出している。

＜ダイヤフラムスプリング＞
ダイヤフラムスプリング５は、環状のプレート部材であって、外周部に皿ばねとしての押圧部５ａを有し、内周部に押圧部５ａの押圧を解除するためのレバー部５ｂを有している。また、レバー部５ｂの内周端部には、軸方向外側に突出する当接部５ｃが形成されている。また、ダイヤフラムスプリング５は、その外周部がプレッシャプレート４の環状突出部４ｂの内周側に支持されており、これによりダイヤフラムスプリング５はセンタリングされている。そして、ダイヤフラムスプリング５の押圧部５ａは、外周部がプレッシャプレート４の押圧用突起４ｃに支持され、内周部が出力側回転体２の支持用突起２ａと支持プレート１９の支持用突起１９ａとに挟持されて支持されている。

このようなダイヤフラムスプリング５が図１に示すようにセットされた状態では、皿ばねの付勢力によってプレッシャプレート４を所定の押圧力で軸方向内側に押圧している。したがって、クラッチ部３の第１及び第２クラッチプレート２５，２６は出力側回転体２の摩擦部１８とプレッシャプレート４との間に挟持されている。

また、ダイヤフラムスプリング４のレバー部５ｂは、放射状に並ぶ複数のレバーから形成されている。なお、円周方向に隣接する２つのレバーの間には、幅広のスリットが形成されており、出力側回転体２の一部に形成された軸方向外側に突出する複数のボス２ｃが、このスリットを軸方向外側に通過して支持プレート１９の軸方向内側の面に当接している。

＜レリーズ部材＞
レリーズ部材６は、環状のプレート部材であり、内周部にレリーズベアリング３０を保持している。すなわち、レリーズ部材６の内周部において、軸方向外側には軸受保持部６ａが形成されており、この軸受保持部６ａにレリーズベアリング３０の外輪の軸方向内側の肩部が嵌合している。また、レリーズ部材６の外周部には、複数の係合用突起６ｂが形成されており、この複数の係合用突起６ｂのそれぞれが支持プレート１９の係合用凹部１９ｂに係合している。この係合によって、レリーズ部材６は、センタリングされ、かつ支持プレート１９及びダイヤフラムスプリング５に対して相対回転が禁止されている。

＜クリップ＞
クリップ７は、前述のように、レリーズ部材６の軸方向の移動を規制してその振動を抑えるための部材である。このクリップ７は、弾性変形可能な厚みの薄いプレート部材で形成されており、図２から明らかなように、ほぼＴ字形状である。すなわち、クリップ７は、支持プレート１９の円周方向に延びて形成された取付部７ａと、取付部７ａから径方向内方に延びる圧接部７ｂとを有している。取付部７ａは長手方向の両端部が支持プレート１９を出力側回転体２に固定するためのリベット２０によって支持プレート１９に固定されている。また、圧接部７ｂは、取付部７ａに対して弾性変形が可能で、弾性変形した状態で装着されて、レリーズ部材６の係合用突起６ｂを軸方向外側から内側に圧接している。このようにして、クリップ７とダイヤフラムスプリング５の当接部５ｃとの間にレリーズ部材６は挟持されて、運転中におけるレリーズ部材６の振動が抑制されている。

＜動作＞
次に動作について説明する。

図１に示す状態では、ダイヤフラムスプリング５の押圧部５ａによってプレッシャプレート４が軸方向内側に所定の押圧力で押圧され、クラッチ部３の第１及び第２クラッチプレート２５，２６は出力側回転体２の摩擦部１８とプレッシャプレート４との間に挟持されている。この場合は、クラッチオン状態であり、クランク軸から入力ギア１３及びゴム部材１２を介して入力された回転は、クラッチハウジング１を介して第１クラッチプレート２５に伝達され、さらに第２クラッチプレート２６から出力側回転体２に伝達され、トランスミッションの入力軸１７に伝達される。

一方、運転者がクラッチレバーを握ると、その操作力はクラッチワイヤ等を介してレリーズベアリング３０に伝達され、レリーズベアリング３０は軸方向内側に移動させられる。このレリーズベアリング３０の移動は、レリーズ部材６を介してダイヤフラムスプリング５のレバー部５ｂに伝達され、レバー部５ｂの内周部が軸方向内側に移動させられる。すると、ダイヤフラムスプリング５の径方向中間部を支点として、押圧部５ａの外周部が軸方向外側に移動し、押圧部５ａがプレッシャプレート４の押圧用突起４ｃから離れる。これによりプレッシャプレート４の押圧力が解除され、クラッチ部３はオフ状態になる。このクラッチオフ状態では、クラッチハウジング１からの回転は出力側回転体２には伝達されない。

ここで、クラッチオフのレリーズ操作の際に、レバー部５ｂの作用によって操作力が軽減される。より詳細には、例えばダイヤフラムスプリング５の押圧部５ａによる押圧力がＰであるとすると、この押圧力Ｐを解除するためにレバー部５ｂに作用させなければならないレリーズ荷重Ｒは、
Ｒ＝Ｐ×（Ｌ１／Ｌ２）
Ｌ１：押圧部内周部の支持部から押圧部外周部の押圧点までの距離
Ｌ２：押圧部内周部の支持部からレバー部のレリーズ部材との当接部までの距離
となる。すなわち、レバー比（Ｌ１／Ｌ２）の分だけ、レリーズ荷重は軽減される。したがって、従来装置と同様のレリーズ荷重に設定する場合は、押圧部５ａの押圧荷重をレバー比の分だけ大きくすることができ、クラッチの伝達容量を同じにする場合は、クラッチプレートの枚数を減らすことができる。したがって、クラッチ装置をコンパクトにすることができる。

また、ここでは、レリーズ部材６がクリップ７によって支持プレート１９との間に挟持され、その振動が抑えられている。このため、クラッチ切れ量がばらつくことはなく、クラッチの切れが良くなる。さらに、本装置を運搬する際に、クリップ７によってレリーズ部材６が他の部材とユニットされるので、運搬時にレリーズ部材６が脱落するのを防止できる。

さらに、この装置では、レリーズ部材６及び支持プレート１９が、それぞれの係合用突起及び凹部６ｂ、１９ｂによって係合し、レリーズ部材６がセンタリングされるとともに回り止めされているので、スムーズなレリーズ操作が可能になるとともに、相対回転による各部の摩耗を抑えることができる。

また、この実施形態では、ダイヤフラムスプリング５を径方向の中間で、すなわち押圧部５ａの内周部を支持する必要があるが、この部分を出力側回転体２の外周部によって内周側から支持しているので、従来の自動車用クラッチ装置のクラッチカバーによる支持構造に比較して、簡単でかつ小さいスペースで支持することができる。

［第２実施形態］
図３に第２実施形態を示す。この実施形態は、第１実施形態と比較して、クリップの形状のみが異なり、他の構成は同様である。

この第２実施形態のクリップ４０は、環状に形成された取付部４０ａと、取付部４０ａから径方向内方に延びる複数の圧接部４０ｂとを有している。取付部４０ａは支持プレート１９を出力側回転体２に固定するためのリベット２０によって支持プレート１９に固定されている。また、圧接部４０ｂは、取付部４０ａに対して弾性変形が可能で、レリーズ部材６の係合用突起６ｂを軸方向外側から内側に圧接している。このようにして、クリップ４０とダイヤフラムスプリング５の当接部５ｃとの間にレリーズ部材６は挟持されて、運転中におけるレリーズ部材６の振動が抑制されている。

［他の実施形態］
なお、前記各実施形態では、入力ギアから回転が入力されて出力側回転体に出力される場合について説明したが、回転の伝達経路が逆の場合でも、本発明を同様に適用することができる。

本発明の第１実施形態におけるモータサイクル用クラッチ装置の縦断面図。 前記装置の正面図。 本発明の第２実施形態におけるモータサイクル用クラッチ装置の正面図。

符号の説明

１ クラッチハウジング
２ 出力側回転体
３ クラッチ部
４ プレッシャプレート
５ ダイヤフラムスプリング
５ａ 押圧部
５ｂ レバー部
５ｃ 当接部
６ レリーズ部材
６ｂ 係合用突起
７，４０ クリップ
７ａ，４０ａ 取付部
７ｂ，４０ｂ 圧接部
１９ 支持プレート
３０ レリーズベアリング

Claims (6)

1. 入力側部材からの動力を出力側部材に伝達するとともに、レリーズ機構の作動により動力伝達を遮断するモータサイクル用クラッチ装置であって、
   前記入力側部材及び出力側部材の一方に連結されたクラッチハウジングと、
   前記クラッチハウジングの内周部に設けられ、前記入力側部材及び出力側部材の他方に連結された回転体と、
   前記クラッチハウジングと前記回転体との間で動力の伝達及び遮断を行うための１枚以上のプレート部材を有するクラッチ部と、
   前記クラッチ部のプレート部材を押圧するためのプレッシャプレートと、
   前記回転体に支持され、前記プレッシャプレートを押圧する押圧部と、前記レリーズ機構の作動力を所定のレバー比で増幅して前記押圧部による押圧力を解除するためのレバー部とを有する押圧部材と、
   前記レリーズ機構を保持するとともに前記レリーズ機構の作動力を前記レバー部に伝達するためのレリーズ部材と、
   前記レリーズ部材の振動を抑制するための振動抑制機構と、
   を備え、
   前記振動抑制機構は、前記回転体に装着され、前記押圧部材との間に前記レリーズ部材を挟み込んで保持する弾性変形可能なクリップである、
   モータサイクル用クラッチ装置。
2. 前記押圧部材は、外周部に前記押圧部を有するとともに内周部に前記レバー部を有するダイヤフラムスプリングである、請求項１に記載のモータサイクル用クラッチ装置。
3. 前記回転体は外周部に前記プレッシャプレートと対向する摩擦部を有し、
   前記クラッチ部は、前記クラッチハウジングに係合する第１クラッチプレートと前記回転体に係合する第２クラッチプレートとを有し、前記第１及び第２クラッチプレートは前記回転体の摩擦部と前記プレッシャプレートとの間に挟持される、
   請求項１又は２に記載のモータサイクル用クラッチ装置。
4. 前記ダイヤフラムスプリングは、
   前記押圧部の外周部が前記プレッシャプレートを押圧し、前記押圧部の内周部が前記回転体の外周部に支持され、
   前記レバー部の内周部が、前記レリーズ機構によって前記プレッシャプレート側に移動させられる、
   請求項２又は３に記載のモータサイクル用クラッチ装置。
5. 前記回転体は、回転体本体と、前記回転体本体に固定されるとともに前記回転体本体との間に前記押圧部材を支持する支持プレートとを有し、
   前記クリップは、前記支持プレートに装着される取付部と、前記取付部から延び前記レリーズ部材の側面を前記押圧部材側に圧接する弾性変形可能な圧接部とを有している、
   請求項１から４のいずれかに記載のモータサイクル用クラッチ装置。
6. 前記クリップの取付部は環状に形成されており、前記クリップの圧接部は前記環状の取付部から内周側に延びて前記レリーズ部材の側面を圧接している、
   請求項５記載のモータサイクル用クラッチ装置。

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