JP4165038B2

JP4165038B2 - Electromagnetic pilot type clutch device

Info

Publication number: JP4165038B2
Application number: JP2001174298A
Authority: JP
Inventors: 明義田代; 宏久志野; 広幸中場
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2001-06-08
Filing date: 2001-06-08
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2021-06-08
Also published as: JP2002364676A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クラッチプレートが摩耗しても伝達トルクが変化しない電磁パイロット式クラッチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエンジンの回転動力を駆動輪に伝達する発進用のクラッチ装置としては、ケースにクラッチオイルを貯留するオイル室が形成され、該ケースにオイル室内で回転可能に支承されたハウジングにメインクラッチ、電磁パイロットクラッチ及びカム式増幅機構が収納されたクラッチ収納室が形成されているものがある。ハウジングはケースに軸承された一方軸に一体的に連結され、ハウジングにクラッチ収納室内で回転可能に支承された回転部材はケースに軸承された他方軸に一体的に連結されていた。メインクラッチはクラッチ収納室内周面に相対回転を規制されて軸線方向に移動可能に係合されたメインアウタクラッチプレート及び該メインアウタクラッチプレートと交互に配置されインナシャフトに回転を規制されて軸線方向に移動可能に係合されたメインインナクラッチプレートで構成され、電磁パイロットクラッチへ通電がされると、電磁パイロットクラッチの伝達トルクがカム式増幅機構により増幅されてメインクラッチを圧接することにより、ハウジングとインナシャフトとの間でトルク伝達がされるようになっていた。
【０００３】
上記した従来のクラッチ装置においては、特に低温始動時に、クラッチオイルの粘性抵抗によりパイロットクラッチ、メインクラッチにおいて引き摺りトルクが発生し、電磁パイロットクラッチへの通電が停止された状態においても、引き摺りトルクによってハウジングとインナシャフトとの間でトルク伝達が行われる問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かかる問題を防止するために、この種のクラッチ装置においては、カム式増幅機構のカム部材を皿バネのバネ力によってメインクラッチより離間させ、パイロットクラッチにおいて引き摺りトルクが発生しても、ハウジングとインナシャフトとの間でトルク伝達が行われないようにしている。
【０００５】
しかしながら、このようなクラッチ装置においては、メインクラッチが摩耗するとメインアウタクラッチプレートとメインインナクラッチプレートとの間の隙間が大きくなり、電磁パイロットクラッチが作動したときメインアウタクラッチプレートとメインインナクラッチプレートとを圧接させるためにカム式増幅機構のカム部材がメインクラッチ方向に移動する距離が増大する。これにより皿バネのバネ力が変化し、メインクラッチの摩耗につれて伝達トルク特性が変化する不具合があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、ケースに回転軸線上で回転可能に支承された一方軸と、該一方軸が一端面に一体的に連結され、オイルが入るクラッチ収納室が内部に形成され、後方端に開口部を有する有底筒状のハウジングと、前記ケースに前記一方軸と対向して前記回転軸線上で回転可能に支承された他方軸と、前記ハウジングに回転可能に支承されて前記クラッチ収納室内に延在し前記他方軸に一体的に連結された段付筒形状の回転部材と、前記クラッチ収納室内周面に相対回転を規制されて軸線方向に移動可能に係合されたメインアウタクラッチプレート及び該メインアウタクラッチプレートと交互に配置され前記回転部材に回転を規制されて軸線方向に移動可能に係合されたメインインナクラッチプレートとを備えたメインクラッチと、前記クラッチ収納室内周面に相対回転を規制されて軸線方向に移動可能に係合されたパイロットアウタクラッチプレート及び該パイロットアウタクラッチプレートと交互に配置され第１カム部材に相対回転を規制されて軸線方向に移動可能に係合されたパイロットインナクラッチプレートとを備えたパイロットクラッチと、２個のリヤカバーがリング状の非磁性体の中間部材を介して固着され、前記パイロットクラッチを挟んでアーマチュアと対向する位置で前記ハウジングの前記開口部に固着された段付筒形状のリヤカバーと、前記ケースに係合して回転が規制された状態で前記リヤカバーに回転可能に支承され、前記アーマチュアを吸引して前記パイロットアウタクラッチプレートとパイロットインナクラッチプレートとを圧接させる電磁パイロットクラッチの電磁コイルが固着されたヨークと、前記回転部材の外周に回転可能に嵌合され、前記パイロットインナクラッチプレートが外周に軸線方向へ移動可能にスプライン嵌合する前記第１カム部材、前記回転部材とスプライン嵌合した状態で前記第１カム部材と前記メインクラッチとの間に位置する第２カム部材、及び複数のカムフォロアで構成され、前記メインクラッチに当接する前記第２カム部材と前記第１カム部材との相対回転によるカム機構の作動により前記第２カム部材が軸線方向に移動されて前記メインクラッチを前記パイロットクラッチの伝達トルクを増幅して圧接するカム式増幅機構とを有する電磁パイロット式クラッチ装置において、前記第２カム部材を前記メインクラッチから離脱する方向に付勢する非線形バネである皿バネを、前記段付筒形状の回転部材の段部に設けたバネ支持部と前記第２カム部材に前記バネ支持部に対向して設けた段部とで形成された空隙に介装し、前記皿バネと前記第２カム部材の段部又は前記バネ支持部との間に、前記皿バネの初期組立時において、前記カム機構の作動によって前記第２カム部材が前記メインクラッチを圧接したときの前記皿バネのたわみ量が、たわみ量が増大してもバネ力が殆ど変化しない非線形領域のうちの小さいたわみ量となるように、前記皿バネのたわみ量を調整するシムを介在させたことである。
【０００９】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、電磁パイロットクラッチの伝達トルクを増幅してメインクラッチを圧接するカム式増幅機構の第２カム部材をメインクラッチから離脱する方向に付勢する非線形バネである皿バネが設けられており、電磁パイロットクラッチの電磁コイルが非通電状態のときは第２カム部材はメインクラッチから離脱する方向に付勢される。電磁コイルに通電されると、電磁パイロットクラッチが回転トルクを伝達し、カム式増幅機構の第１カム部材と第２カム部材とが相対回転して、第２カム部材が軸線方向に移動してメインクラッチを圧接し、ハウジングとインナシャフトとの間でトルク伝達が行なわれる。皿バネは、第２カム部材がメインクラッチを圧接したとき、皿バネのたわみ量が増大してもバネ力が殆ど変化しない非線形領域のうちの小さいたわみ量Ａ１だけ圧縮されるように介装されているので、メインクラッチのメインアウタクラッチプレートとメインインナクラッチプレートの摩耗により隙間が広がり非線形バネのたわみ量がＡ２に範囲Ｃだけ変化しても、非線形バネのバネ力の変化範囲はｈ２だけで、電磁パイロットクラッチの電磁コイルへ通電される電流に対してクラッチにより伝達されるトルク特性が大きく変化することがない。
さらに、第２カム部材をメインクラッチから離脱する方向に付勢する非線形バネである皿バネと、該皿バネの初期組立時のたわみ量を調整するシムを、段付筒形状の回転部材の段部に設けたバネ支持部と第２カム部材にバネ支持部と対向して設けた段部とで形成された空隙に介装したので、非線形バネが介装される空隙の寸法誤差、非線形バネの荷重誤差等によるバラツキを調整することができる。
【００１２】
【実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明に係るクラッチ装置の実施形態について説明する。図１はクラッチ装置１０の側面の断面図であり、車体に固定されたケース１１、ケース１１内に形成されたオイル室１２、ケース１１にオイル室１２内で回転可能に支承されたハウジング１３、ハウジング１３内に形成されたクラッチ収納室１４、ハウジング１３にクラッチ収納室１４内で回転可能に支承された回転部材であるインナシャフト１５、クラッチ収納室１４に収納されたメインクラッチ１６、電磁パイロットクラッチ１７及びカム式増幅機構３０とで基本的に構成されている。
【００１３】
クラッチ装置１０のケース本体１１ａは後方である一方が開口した筒形状であり、該開口部がリヤカバー２０により覆蓋されてケース１１が構成され、内側にクラッチオイル１９が貯留されるオイル室１２が設けられている。ケース１１には後方端に開口部を有する有底筒状のハウジング本体１３ａがオイル室１２内で回転可能に支承されている。ハウジング本体１３ａの開口部にはリング状の非磁性体であるステンレス製の中間部材３９を介して溶接等により固着された段付筒形状のリヤカバー３７，３８が固定されてハウジング１３が形成されている。ハウジング本体１３ａ、リヤカバー３７及び３８は磁性材料であり、後述の電磁パイロットクラッチ１７の電磁コイル３３による磁束が形成され易い構造となっている。ハウジング１３の周壁には連結穴４０，４１が円周上複数開口されており、オイル室１２及び後述のクラッチ収納室１４内をクラッチオイル１９が循環できるようになっている。
【００１４】
クラッチ装置１０は、図３に示すように、自動二輪車或いは自動車等の後輪５へ駆動力を伝達する経路に搭載されて、発進用クラッチ装置として機能する。エンジン６の出力はＶベルト式自動変速機（ＣＶＴ）８に入力された後、第１の減速機７で減速され、クラッチ装置１０のケース１１に回転軸線上で軸受２７を介して回転可能に支承された、一方軸としての入力軸２１に伝達される。入力軸２１は、オイル室１２内でハウジング１３の一端面２２に一体的に連結されている。ハウジング１３内に形成されたクラッチ収納室１４内には回転軸線上に沿って段付筒形状のインナシャフト１５が延在し、このインナシャフト１５はハウジング１３に軸受２４及びニードル軸受２５を介して回転可能に支承されている。ケース１１に軸受２６により回転可能に支承された他方軸としての出力軸２３の先端部には外スプライン５３が形成されており、インナシャフト１５の後端開口部に形成されている内スプライン５４とスプライン嵌合してトルク伝達ができるように一体的に連結されている。出力軸２３の回転は、第２の減速機９を介して車軸４に伝達され、自動二輪車等の後輪５が回転駆動されるようになっている。入力軸２１及び出力軸２３の各外周には、クラッチオイル１９をオイル室１２内から外部に漏らさないための環状のオイルシール５３，５４が取付けられている。
【００１５】
クラッチ収納室１４内には、メインクラッチ１６、電磁パイロットクラッチ１７及びカム式増幅機構３０が配設されている。メインクラッチ１６は、湿式多板式の摩擦クラッチであり、複数のメインインナクラッチプレート３１及びメインアウタクラッチプレート３２を備えている。メインクラッチ１６を構成する各メインインナクラッチプレート３１は、インナシャフト１５の外周にスプライン嵌合して軸線方向へ移動可能に組付けられている。各メインアウタクラッチプレート３２はハウジング１３のクラッチ収納室１４内周面に形成されたスプライン歯にスプライン嵌合して軸線方向へ移動可能に組付けられている。各メインインナクラッチプレート３１と各メインアウタクラッチプレート３２は交互に位置していて、係合時は互いに当接して摩擦係合するとともに、離脱時は互いに離間して非係合状態となる。
【００１６】
電磁パイロットクラッチ１７は、電磁コイル３３、パイロットクラッチ３４、アーマチャ３５及びヨーク３６にて構成されている。電磁コイル３３は環状を呈し、ヨーク３６に嵌着され、該ヨーク３６はリヤカバー３７に軸受２８により回転可能に支承され、突出部３７ａがケース１１に係合して回転が規制されている。ヨーク３６は、リヤカバー３７とは微小隙間を保ち回転可能に組付けられている。パイロットクラッチ３４は、２枚のパイロットアウタクラッチプレート４２と１枚のパイロットインナクラッチプレート４３とからなり、各パイロットアウタクラッチプレート４２はハウジング１３のクラッチ収納室１４内周面に形成されたスプライン歯にスプライン嵌合して軸線方向へ移動可能に組付けられ、パイロットインナクラッチプレート４３はカム式増幅機構３０の第１カム部材４４の外周にスプライン嵌合して軸線方向へ移動可能に組付けられている。アーマチャ３５は環状を呈するもので、クラッチ収納室１４内周にスプライン嵌合して軸線方向へ移動可能に組付けられていて、パイロットクラッチ３４の前側に位置して対向している。カム式増幅機構３０は、メインクラッチ１６と電磁パイロットクラッチ１７との間に配設されているもので、第１カム部材４４、第２カム部材４５及び複数のカムフォロア４６にて構成されている。第１カム部材４４は、インナシャフト１５の外周に回転可能に嵌合された状態でパイロットクラッチ３４の半径方向内側に位置している。第２カム部材４５は、インナシャフト１５の外周にスプライン嵌合した状態で、第１カム部材４４及びアーマチャ３５とメインクラッチ１６との間に位置している。
【００１７】
第２カム部材４５には段部５７が、インナシャフト１５にはバネ支持部５８が設けられており、段部５７とバネ支持部５８により空隙６２が形成されている。空隙６２には本発明に係る非線形バネである皿バネ５５が介装されており、電磁パイロットクラッチ１７が非作動状態のときに第２カム部材４５を皿バネ５５のバネ力によりメインクラッチ１６から離脱する方向に付勢して、メインクラッチ１６のメインインナクラッチプレート３１とメインアウタクラッチプレート３２とを離間させて所定の隙間を保持するようになっている。図２は、非線形バネである皿バネのたわみ−荷重曲線であり、非線形領域ではたわみ量が増大してもバネ力である荷重が殆ど変化していない。カム機構１８が作動して第２カム部材４５がメインクラッチ１６を圧接したとき、皿バネ５５のたわみ量が非線形領域のたわみ量Ａ１になるように調整して皿バネ５５を空隙６２に介装すると、メインクラッチ１６のメインインナクラッチプレート３１とメインアウタクラッチプレート３２の隙間が摩耗により広がり、たわみ量がＡ２になって範囲Ｃだけ変化してもバネ力の変化範囲はｈ２のみである。更に、皿バネ５５のたわみ量がＡ１になるように圧縮を調整するシム５６を空隙６２の段部５７或いはバネ支持部５８に介在させることができる構成となっている。
【００１８】
上記のように構成したクラッチ装置の実施形態においては、エンジン６を始動すると、エンジン６の出力が、ＣＶＴ８、第１の減速機７を介して入力軸２１へ伝達され、ハウジング１３が回転駆動される。エンジン６の始動時は、通常、電磁パイロットクラッチ１７の電磁コイル３３は非通電状態にあるので磁束は形成されず、パイロットクラッチ３４は非係合状態にある。このとき、第２カム部材４５は皿バネ５５に付勢されてメインクラッチ１６から離脱し、メインクラッチインナプレート３１とメインクラッチアウタプレート３２は離間した非係合状態で相対回転しており、入力軸２１から出力軸２３へのトルク伝達は行われない。皿バネ５５のバネ力により第２カム部材４５がカムフォロア４６を介して押し付けられた第１カム部材４４は、パイロットクラッチ３４が非係合状態であるので、第２カム部材４５に連れて回転する。
【００１９】
電磁コイル３３に通電されると、電磁パイロットクラッチ１７には電磁コイル３３を基点としてヨーク３６、リヤカバー３７、アーマチャ３５及びリヤカバー３８を循環する磁束が形成されて、アーマチャ３５を吸引する。このため、アーマチャ３５はパイロットクラッチ３４を押圧して摩擦係合するので、電磁パイロットクラッチ１７にパイロットトルクが発生し、カム式増幅機構３０の第１カム部材４４と第２カム部材４５との間に相対回転が生じて、カムフォロア４６とカム溝の作用により、第２カム部材４５が皿バネ５５を押圧してメインクラッチ１６のメインインナクラッチプレート３１とメインアウタクラッチプレート３２とが圧接され、メインクラッチ１６がパイロットクラッチ３４の摩擦係合力に応じて摩擦係合して、ハウジング１３からインナシャフト１５にトルクが伝達される。
【００２０】
本発明に係る電磁パイロット式クラッチ装置は、初期組立時において、カム機構１８が作動して第２カム部材４５がメインクラッチ１６を圧接したとき皿バネ５５のたわみ量が、たわみ−荷重曲線の非線形領域の頂点付近のバネ力を発生するたわみ量Ａ１になるように調整されて介装されているので、メインクラッチ１６のメインインナクラッチプレート３１とメインアウタクラッチプレート３２との間の隙間が摩耗により広くなり、たわみ量がＡ２になって範囲Ｃだけ変化してもバネ力の変化範囲はｈ２と小さいので、クラッチにより伝達されるトルク特性に大きな変化は生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクラッチ装置の縦断面図である。
【図２】非線形バネのたわみ−荷重曲線である。
【図３】自動二輪車等の駆動力伝達経路を示す図である。
【符号の説明】
１０・・・クラッチ装置、１１・・・ケース、１１ａ・・・ケース本体、１２・・・オイル室、１３・・・ハウジング、１３ａ・・・ハウジング本体、１４・・・クラッチ収納室、１５・・・インナシャフト（回転部材）、１６・・・メインクラッチ、１７・・・電磁パイロットクラッチ、３０・・・カム式増幅機構、３１・・・メインインナクラッチプレート、３２・・・メインアウタクラッチプレート、３３・・・電磁コイル、３４・・・パイロットクラッチ、３５・・・アーマチャ、４２・・・パイロットアウタクラッチプレート、４３・・・パイロットインナクラッチプレート、４４・・・第１カム部材、４５・・・第２カム部材、４６・・・カムフォロア、５５・・・非線形バネ（皿バネ）、５６・・・シム、５７・・・段部、５８・・・バネ支持部、６２・・・空隙。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic pilot type clutch device in which transmission torque does not change even when a clutch plate is worn.
[0002]
[Prior art]
As a starting clutch device that transmits the rotational power of a conventional engine to driving wheels, an oil chamber for storing clutch oil is formed in a case, and a main clutch is mounted on a housing that is rotatably supported in the oil chamber in the case. Some have a clutch housing chamber in which an electromagnetic pilot clutch and a cam type amplifying mechanism are housed. The housing is integrally connected to one shaft supported by the case, and the rotating member rotatably supported by the housing in the clutch housing chamber is integrally connected to the other shaft supported by the case. The main clutch has a main outer clutch plate that is engaged with the inner circumferential surface of the clutch housing so that relative rotation is restricted and is movable in the axial direction. The main clutch is alternately arranged with the main outer clutch plate. When the electromagnetic pilot clutch is energized, the transmission torque of the electromagnetic pilot clutch is amplified by the cam type amplifying mechanism, and the main clutch is pressed against the housing. Torque is transmitted between the inner shaft and the inner shaft.
[0003]
In the above-described conventional clutch device, particularly when starting at a low temperature, drag torque is generated in the pilot clutch and the main clutch due to the viscous resistance of the clutch oil, and even when the energization to the electromagnetic pilot clutch is stopped, There is a problem that torque is transmitted between the inner shaft and the inner shaft.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In order to prevent such a problem, in this type of clutch device, the cam member of the cam type amplifying mechanism is separated from the main clutch by the spring force of the disc spring, and even if drag torque is generated in the pilot clutch, the housing and the inner Torque is not transmitted to or from the shaft.
[0005]
However, in such a clutch device, when the main clutch wears, the gap between the main outer clutch plate and the main inner clutch plate increases, and when the electromagnetic pilot clutch is operated, the main outer clutch plate and the main inner clutch plate Therefore, the distance that the cam member of the cam type amplifying mechanism moves in the main clutch direction is increased. As a result, the spring force of the disc spring changes, and there is a problem that the transmission torque characteristic changes as the main clutch wears.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the structural feature of the invention according to claim 1 is that the one shaft that is rotatably supported on the rotation axis on the case and the one shaft are integrally connected to one end surface, A clutch housing chamber into which oil enters is formed, and a bottomed cylindrical housing having an opening at a rear end thereof, and the other shaft rotatably supported on the rotation axis so as to face the one shaft on the case A stepped cylindrical rotating member that is rotatably supported by the housing, extends into the clutch housing chamber, and is integrally connected to the other shaft; and relative rotation is restricted by the peripheral surface of the clutch housing chamber. Main outer clutch plates that are movably engaged in the axial direction and main inner clutch plates that are alternately arranged with the main outer clutch plates and that are rotationally restricted by the rotating member and movably engaged in the axial direction. A main clutch provided with a plate, a pilot outer clutch plate that is engaged with the outer circumferential surface of the clutch housing chamber so as to be able to move in the axial direction with relative rotation restricted, and a first cam that is alternately arranged with the pilot outer clutch plate A pilot clutch provided with a pilot inner clutch plate engaged with the member so as to be able to move in the axial direction with its relative rotation being restricted, and two rear covers are fixed via an intermediate member of a ring-shaped non-magnetic material, A stepped cylindrical rear cover fixed to the opening of the housing at a position facing the armature across the pilot clutch, and rotatable to the rear cover in a state where rotation is restricted by engaging with the case The pilot outer clutch plate and the pilot that are supported and suck the armature A yoke to which an electromagnetic coil of an electromagnetic pilot clutch that press-contacts the inner clutch plate is fixed, is fitted to the outer periphery of the rotating member so as to be rotatable, and the pilot inner clutch plate is spline-fitted to the outer periphery to be movable in the axial direction. The first cam member, a second cam member positioned between the first cam member and the main clutch in a spline-fitted state with the rotating member, and a plurality of cam followers, which are in contact with the main clutch. The second cam member is moved in the axial direction by the operation of the cam mechanism by the relative rotation of the second cam member and the first cam member that are in contact with each other, and the transmission torque of the pilot clutch is amplified to press-contact the main clutch. In the electromagnetic pilot type clutch device having a cam type amplifying mechanism, the second cam member is connected to the main type clutch device. A disc spring, which is a non-linear spring that urges in a direction to release the clutch, is provided on the stepped portion of the stepped cylindrical rotating member and the second cam member so as to face the spring supporting portion. The cam mechanism operates during the initial assembly of the disc spring between the disc spring and the step portion of the second cam member or the spring support portion. as the second cam member is the amount of deflection of the disc spring at the time of pressing the main clutch, a smaller deflection of ones of the non-linear region where the spring force even if the amount of deflection increases hardly changes by the This is because a shim for adjusting the amount of deflection of the disc spring is interposed .
[0009]
[Operation and effect of the invention]
In the invention according to claim 1 configured as described above, the transmission torque of the electromagnetic pilot clutch is amplified and the second cam member of the cam type amplifying mechanism that press-contacts the main clutch is urged in the direction of releasing from the main clutch. A disc spring, which is a non-linear spring, is provided. When the electromagnetic coil of the electromagnetic pilot clutch is in a non-energized state, the second cam member is urged in a direction away from the main clutch. When the electromagnetic coil is energized, the electromagnetic pilot clutch transmits rotational torque, the first cam member and the second cam member of the cam type amplification mechanism rotate relative to each other, and the second cam member moves in the axial direction. The main clutch is pressed against the main clutch, and torque is transmitted between the housing and the inner shaft. The disc spring is interposed so that when the second cam member presses the main clutch, the disc spring is compressed by a small deflection amount A1 in a non-linear region where the spring force hardly changes even if the deflection amount of the disc spring increases. Therefore, even if the gap increases due to wear of the main outer clutch plate and the main inner clutch plate of the main clutch and the deflection amount of the nonlinear spring changes to the range C2 by the range C, the spring force change range of the nonlinear spring is only h2. The torque characteristics transmitted by the clutch do not change greatly with respect to the current supplied to the electromagnetic coil of the electromagnetic pilot clutch.
Further, a disc spring that is a non-linear spring that urges the second cam member in a direction to disengage from the main clutch, and a shim that adjusts the amount of deflection at the time of initial assembly of the disc spring are provided on the step of the stepped cylindrical rotating member. Since the gap is formed by the spring support portion provided in the portion and the step portion provided in the second cam member so as to face the spring support portion, the dimension error of the gap in which the nonlinear spring is interposed, the nonlinear spring The variation due to the load error can be adjusted.
[0012]
Embodiment
Hereinafter, an embodiment of a clutch device according to the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional side view of a clutch device 10, a case 11 fixed to a vehicle body, an oil chamber 12 formed in the case 11, a housing 13 rotatably supported in the oil chamber 12 by the case 11, A clutch housing chamber 14 formed in the housing 13, an inner shaft 15 which is a rotating member rotatably supported in the clutch housing chamber 14 by the housing 13, a main clutch 16 housed in the clutch housing chamber 14, and an electromagnetic pilot clutch 17 and the cam type amplifying mechanism 30 are basically configured.
[0013]
The case main body 11a of the clutch device 10 has a cylindrical shape that is open at one rear side. The opening 11 is covered with a rear cover 20 to form the case 11, and an oil chamber 12 in which the clutch oil 19 is stored is provided. It has been. A bottomed cylindrical housing body 13 a having an opening at the rear end is supported on the case 11 so as to be rotatable in the oil chamber 12. Stepped cylindrical rear covers 37 and 38 fixed by welding or the like via a stainless steel intermediate member 39, which is a ring-shaped nonmagnetic material, are fixed to the opening of the housing body 13a to form the housing 13. Yes. The housing body 13a and the rear covers 37 and 38 are made of a magnetic material, and have a structure in which a magnetic flux is easily formed by an electromagnetic coil 33 of an electromagnetic pilot clutch 17 described later. A plurality of connecting holes 40 and 41 are circumferentially opened in the peripheral wall of the housing 13 so that the clutch oil 19 can circulate in the oil chamber 12 and a clutch storage chamber 14 described later.
[0014]
As shown in FIG. 3, the clutch device 10 is mounted on a path for transmitting driving force to the rear wheel 5 such as a motorcycle or an automobile, and functions as a starting clutch device. The output of the engine 6 is input to a V-belt type automatic transmission (CVT) 8 and then decelerated by the first speed reducer 7 so that the case 11 of the clutch device 10 can rotate on the rotation axis via a bearing 27. It is transmitted to the input shaft 21 that is supported as one shaft. The input shaft 21 is integrally connected to one end surface 22 of the housing 13 in the oil chamber 12. A stepped cylindrical inner shaft 15 extends along the rotation axis in the clutch housing chamber 14 formed in the housing 13, and the inner shaft 15 is connected to the housing 13 via a bearing 24 and a needle bearing 25. It is supported so that it can rotate. An outer spline 53 is formed at the tip of the output shaft 23 as the other shaft rotatably supported by the bearing 11 on the case 11, and an inner spline 54 formed at the rear end opening of the inner shaft 15. They are connected together so that torque transmission is possible by spline fitting. The rotation of the output shaft 23 is transmitted to the axle 4 through the second speed reducer 9, and the rear wheel 5 such as a motorcycle is driven to rotate. On the outer circumferences of the input shaft 21 and the output shaft 23, annular oil seals 53 and 54 for preventing the clutch oil 19 from leaking from the oil chamber 12 to the outside are attached.
[0015]
A main clutch 16, an electromagnetic pilot clutch 17, and a cam type amplifying mechanism 30 are disposed in the clutch housing chamber 14. The main clutch 16 is a wet multi-plate friction clutch, and includes a plurality of main inner clutch plates 31 and a main outer clutch plate 32. Each main inner clutch plate 31 constituting the main clutch 16 is assembled so as to be movable in the axial direction by spline fitting to the outer periphery of the inner shaft 15. Each main outer clutch plate 32 is assembled so as to be movable in the axial direction by spline fitting with spline teeth formed on the inner peripheral surface of the clutch housing chamber 14 of the housing 13. The main inner clutch plates 31 and the main outer clutch plates 32 are alternately positioned so as to contact and frictionally engage each other when engaged, and are separated from each other and disengaged when disengaged.
[0016]
The electromagnetic pilot clutch 17 includes an electromagnetic coil 33, a pilot clutch 34, an armature 35, and a yoke 36. The electromagnetic coil 33 has an annular shape and is fitted to the yoke 36. The yoke 36 is rotatably supported by the rear cover 37 by a bearing 28, and the protrusion 37a engages the case 11 to restrict the rotation. The yoke 36 is assembled with the rear cover 37 so as to be rotatable while maintaining a minute gap. The pilot clutch 34 includes two pilot outer clutch plates 42 and one pilot inner clutch plate 43, and each pilot outer clutch plate 42 has spline teeth formed on the inner peripheral surface of the clutch housing chamber 14 of the housing 13. The pilot inner clutch plate 43 is assembled so as to be movable in the axial direction by being fitted with the spline, and the pilot inner clutch plate 43 is assembled so as to be movable in the axial direction by being fitted to the outer periphery of the first cam member 44 of the cam type amplifying mechanism 30. Yes. The armature 35 has an annular shape and is assembled so as to be movable in the axial direction by spline fitting to the inner periphery of the clutch housing chamber 14, and is opposed to the front side of the pilot clutch 34. The cam type amplifying mechanism 30 is disposed between the main clutch 16 and the electromagnetic pilot clutch 17 and includes a first cam member 44, a second cam member 45, and a plurality of cam followers 46. The first cam member 44 is positioned radially inside the pilot clutch 34 in a state in which the first cam member 44 is rotatably fitted to the outer periphery of the inner shaft 15. The second cam member 45 is located between the first cam member 44 and the armature 35 and the main clutch 16 while being spline fitted to the outer periphery of the inner shaft 15.
[0017]
The second cam member 45 is provided with a step portion 57, and the inner shaft 15 is provided with a spring support portion 58, and a gap 62 is formed by the step portion 57 and the spring support portion 58. A disc spring 55, which is a nonlinear spring according to the present invention, is interposed in the gap 62. When the electromagnetic pilot clutch 17 is in an inoperative state, the second cam member 45 is moved away from the main clutch 16 by the spring force of the disc spring 55. The main inner clutch plate 31 and the main outer clutch plate 32 of the main clutch 16 are urged in the direction of disengagement to maintain a predetermined gap. FIG. 2 is a deflection-load curve of a disc spring which is a non-linear spring. In the non-linear region, even if the amount of deflection increases, the load which is a spring force hardly changes. When the cam mechanism 18 is activated and the second cam member 45 presses against the main clutch 16, the disc spring 55 is interposed in the gap 62 by adjusting the deflection amount of the disc spring 55 to the deflection amount A1 in the non-linear region. Then, the gap between the main inner clutch plate 31 and the main outer clutch plate 32 of the main clutch 16 widens due to wear, and even if the deflection amount changes to A2 and changes by the range C, the change range of the spring force is only h2. Further, a shim 56 that adjusts the compression so that the deflection amount of the disc spring 55 is A1 can be interposed in the step portion 57 of the gap 62 or the spring support portion 58.
[0018]
In the embodiment of the clutch device configured as described above, when the engine 6 is started, the output of the engine 6 is transmitted to the input shaft 21 via the CVT 8 and the first speed reducer 7, and the housing 13 is rotationally driven. The When the engine 6 is started, the electromagnetic coil 33 of the electromagnetic pilot clutch 17 is normally in a non-energized state, so that no magnetic flux is formed and the pilot clutch 34 is in a non-engaged state. At this time, the second cam member 45 is biased by the disc spring 55 and disengages from the main clutch 16, and the main clutch inner plate 31 and the main clutch outer plate 32 are relatively rotated in a disengaged and disengaged state. Torque transmission from the shaft 21 to the output shaft 23 is not performed. The first cam member 44 in which the second cam member 45 is pressed through the cam follower 46 by the spring force of the disc spring 55 rotates with the second cam member 45 because the pilot clutch 34 is in a non-engaged state. .
[0019]
When the electromagnetic coil 33 is energized, a magnetic flux that circulates through the yoke 36, the rear cover 37, the armature 35, and the rear cover 38 is formed in the electromagnetic pilot clutch 17 with the electromagnetic coil 33 as a base point, and the armature 35 is attracted. For this reason, the armature 35 presses the pilot clutch 34 and frictionally engages, so that a pilot torque is generated in the electromagnetic pilot clutch 17 and the gap between the first cam member 44 and the second cam member 45 of the cam type amplification mechanism 30 is increased. The second cam member 45 presses the disc spring 55 by the action of the cam follower 46 and the cam groove, and the main inner clutch plate 31 and the main outer clutch plate 32 of the main clutch 16 are pressed against each other. The clutch 16 is frictionally engaged according to the frictional engagement force of the pilot clutch 34, and torque is transmitted from the housing 13 to the inner shaft 15.
[0020]
In the electromagnetic pilot type clutch device according to the present invention, when the cam mechanism 18 operates and the second cam member 45 presses against the main clutch 16 during initial assembly, the amount of deflection of the disc spring 55 is nonlinear in the deflection-load curve. The gap between the main inner clutch plate 31 and the main outer clutch plate 32 of the main clutch 16 is worn due to wear because it is adjusted so as to have a deflection amount A1 that generates a spring force near the top of the region. Even if the amount of deflection becomes A2 and changes only by the range C, the change range of the spring force is as small as h2, so that the torque characteristic transmitted by the clutch does not change greatly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a clutch device according to the present invention.
FIG. 2 is a deflection-load curve of a nonlinear spring.
FIG. 3 is a diagram showing a driving force transmission path of a motorcycle or the like.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Clutch apparatus, 11 ... Case, 11a ... Case main body, 12 ... Oil chamber, 13 ... Housing, 13a ... Housing main body, 14 ... Clutch storage chamber, 15. .... Inner shaft (rotating member), 16 ... main clutch, 17 ... electromagnetic pilot clutch, 30 ... cam type amplification mechanism, 31 ... main inner clutch plate, 32 ... main outer clutch plate 33 ... Electromagnetic coil, 34 ... Pilot clutch, 35 ... Armature, 42 ... Pilot outer clutch plate, 43 ... Pilot inner clutch plate, 44 ... First cam member, 45. ..Second cam member, 46... Cam follower, 55... Non-linear spring (disc spring), 56. ... spring support portion, 62 ... gap.

Claims

ケースに回転軸線上で回転可能に支承された一方軸と、
該一方軸が一端面に一体的に連結され、オイルが入るクラッチ収納室が内部に形成され、後方端に開口部を有する有底筒状のハウジングと、
前記ケースに前記一方軸と対向して前記回転軸線上で回転可能に支承された他方軸と、
前記ハウジングに回転可能に支承されて前記クラッチ収納室内に延在し前記他方軸に一体的に連結された段付筒形状の回転部材と、
前記クラッチ収納室内周面に相対回転を規制されて軸線方向に移動可能に係合されたメインアウタクラッチプレート及び該メインアウタクラッチプレートと交互に配置され前記回転部材に回転を規制されて軸線方向に移動可能に係合されたメインインナクラッチプレートとを備えたメインクラッチと、
前記クラッチ収納室内周面に相対回転を規制されて軸線方向に移動可能に係合されたパイロットアウタクラッチプレート及び該パイロットアウタクラッチプレートと交互に配置され第１カム部材に相対回転を規制されて軸線方向に移動可能に係合されたパイロットインナクラッチプレートとを備えたパイロットクラッチと、
２個のリヤカバーがリング状の非磁性体の中間部材を介して固着され、前記パイロットクラッチを挟んでアーマチュアと対向する位置で前記ハウジングの前記開口部に固着された段付筒形状のリヤカバーと、
前記ケースに係合して回転が規制された状態で前記リヤカバーに回転可能に支承され、前記アーマチュアを吸引して前記パイロットアウタクラッチプレートとパイロットインナクラッチプレートとを圧接させる電磁パイロットクラッチの電磁コイルが固着されたヨークと、
前記回転部材の外周に回転可能に嵌合され、前記パイロットインナクラッチプレートが外周に軸線方向へ移動可能にスプライン嵌合する前記第１カム部材、前記回転部材とスプライン嵌合した状態で前記第１カム部材と前記メインクラッチとの間に位置する第２カム部材、及び複数のカムフォロアで構成され、前記メインクラッチに当接する前記第２カム部材と前記第１カム部材との相対回転によるカム機構の作動により前記第２カム部材が軸線方向に移動されて前記メインクラッチを前記パイロットクラッチの伝達トルクを増幅して圧接するカム式増幅機構とを有する電磁パイロット式クラッチ装置において、
前記第２カム部材を前記メインクラッチから離脱する方向に付勢する非線形バネである皿バネを、前記段付筒形状の回転部材の段部に設けたバネ支持部と前記第２カム部材に前記バネ支持部に対向して設けた段部とで形成された空隙に介装し、
前記皿バネと前記第２カム部材の段部又は前記バネ支持部との間に、前記皿バネの初期組立時において、前記カム機構の作動によって前記第２カム部材が前記メインクラッチを圧接したときの前記皿バネのたわみ量が、たわみ量が増大してもバネ力が殆ど変化しない非線形領域のうちの小さいたわみ量となるように、前記皿バネのたわみ量を調整するシムを介在させたことを特徴とする電磁パイロット式クラッチ装置。One shaft that is rotatably supported on the rotation axis on the case;
A bottomed cylindrical housing having the one shaft integrally connected to one end face, a clutch housing chamber into which oil enters, and an opening at the rear end;
The other shaft that is supported on the case so as to be rotatable on the rotation axis so as to face the one shaft;
A stepped cylindrical rotating member that is rotatably supported by the housing, extends into the clutch housing chamber, and is integrally connected to the other shaft;
A main outer clutch plate that is engaged with the outer circumferential surface of the clutch housing chamber so that the relative rotation is restricted and movable in the axial direction, and the main outer clutch plate are alternately arranged, and the rotation of the rotating member is restricted in the axial direction. A main clutch comprising a main inner clutch plate movably engaged;
A pilot outer clutch plate that is engaged with the outer circumferential surface of the clutch housing chamber so that the relative rotation is restricted and movable in the axial direction, and the pilot outer clutch plate that is alternately arranged and the first cam member is restricted from relative rotation and the axial line A pilot clutch comprising a pilot inner clutch plate movably engaged in a direction;
Two rear covers are fixed through an intermediate member of a ring-shaped non-magnetic material, and a stepped cylindrical rear cover fixed to the opening of the housing at a position facing the armature across the pilot clutch;
An electromagnetic coil of an electromagnetic pilot clutch that is rotatably supported by the rear cover in a state in which rotation is restricted by engaging with the case, and sucks the armature to press-contact the pilot outer clutch plate and the pilot inner clutch plate. A fixed yoke,
The first cam member, which is rotatably fitted to the outer periphery of the rotating member, and the pilot inner clutch plate is spline-fitted to the outer periphery so as to be movable in the axial direction. The cam mechanism includes a second cam member positioned between the cam member and the main clutch, and a plurality of cam followers. The cam mechanism is configured to rotate relative to the second cam member and the first cam member that are in contact with the main clutch. In the electromagnetic pilot type clutch device having a cam type amplifying mechanism, wherein the second cam member is moved in the axial direction by operation and the main clutch amplifies the transmission torque of the pilot clutch and presses the main clutch.
A disc spring, which is a non-linear spring that urges the second cam member in a direction away from the main clutch, is provided on a spring support portion provided on a step portion of the stepped cylindrical rotating member and the second cam member. Interposed in a gap formed by a step portion provided facing the spring support portion,
When the second cam member presses the main clutch between the disc spring and the stepped portion of the second cam member or the spring support portion during the initial assembly of the disc spring by the operation of the cam mechanism. A shim for adjusting the amount of deflection of the disc spring is interposed so that the amount of deflection of the disc spring becomes a small amount of deflection in a non-linear region where the spring force hardly changes even when the amount of deflection increases. An electromagnetic pilot type clutch device.