JP4223461B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、任意に入力部材の回転力を出力部材に伝達させ又は遮断させ得る動力伝達装置に関するものである。

一般に、車両が具備する動力伝達装置は、エンジンの駆動力の車輪への伝達又は遮断を任意に操作可能とするものであり、所謂多板クラッチが汎用的に用いられている。かかる動力伝達装置においては、エンジン側と連結された入力部材と、駆動させる車輪側と連結された出力部材と、出力部材と連結されたクラッチ部材とを有しており、入力部材に複数形成されたクラッチ板（駆動側クラッチ板）とクラッチ部材に複数形成されたクラッチ板（被動側クラッチ板）とを圧接させることにより動力の伝達を行い、圧接を解く（離間させる）ことにより当該動力の伝達を遮断するよう構成されている。

然るに、動力伝達時の両クラッチ板の圧接力を向上させる圧接アシスト機能、及び出力部材の回転が入力部材の回転数を上回って所謂バックトルクが生じた際に両クラッチ板を離間させるバックトルクリミッタ機能を付加すべく、従来より、カムを用いたものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。かかる文献における動力伝達装置によれば、クラッチハウジングと駆動側クラッチ板との係止面にそれぞれ勾配を持たせて２つのカムを形成し、通常の動力伝達時には、一方のカム（圧接アシスト用カム）によって駆動側クラッチ板を被動側クラッチ板に対して強く圧接する方向に移動させる一方、バックトルクが生じた際には、他方のカム（バックトルクリミッタ用カム）によって両クラッチ板の圧接が開放される方向に駆動側クラッチ板を移動させ得るようになっている。
欧州特許出願公開第１０５８０１８号明細書

しかしながら、上記従来の動力伝達装置においては、２つのカム（圧接アシスト用カム及びバックトルクリミッタ用カム）の勾配角度が互いに同等に設定されているため、以下の如き問題があった。即ち、バックトルクが生じた際には、駆動側クラッチ板と被動側クラッチ板とを大きく離間させて、バックトルクによる不具合（例えば車輪のロック等）を確実に回避するのが好ましいため、バックトルクリミッタ用カムの勾配角度をなるべく大きく設定したい一方、圧接アシスト用カムも同様に勾配角度を大きく設定すると、所謂くさび効果により両カム面が食い込んだ状態となってしまい、駆動力の遮断操作が良好に行われなくなってしまう虞があった。また、圧接アシスト用カムの勾配角度を大きくし過ぎると、駆動側クラッチ板と被動側クラッチ板との間に及ぼされる面圧が設計時の設定と著しく異なってしまう虞があり、却って操作性等に不具合を生じてしまう可能性もあった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、バックトルクによる不具合を確実に回避し得るとともに、駆動力の遮断操作を常に良好に行わせることができる動力伝達装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、入力部材の回転と共に回転し複数の駆動側クラッチ板が形成されたクラッチハウジングと、該クラッチハウジングの駆動側クラッチ板と交互に形成された被動側クラッチ板を複数有し、出力部材と連結されたクラッチ部材とを有し、前記駆動側クラッチ板と被動側クラッチ板との圧接又は離間により、入力部材に入力された回転力を出力部材に伝達し又は遮断し得る動力伝達装置において、前記入力部材に入力された回転力が出力部材に伝達され得る状態となったときに前記駆動側クラッチ板と被動側クラッチ板との圧接力を増加させるための圧接アシスト用カムと、出力部材の回転が入力部材の回転数を上回ったときに前記駆動側クラッチ板と被動側クラッチ板との離間を行わせるバックトルクリミッタ用カムとを具備するとともに、前記バックトルクリミッタ用カムの勾配角度が前記圧接アシスト用カムの勾配角度より大きく形成されたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の動力伝達装置において、前記クラッチ部材の軸方向に移動が可能とされつつ当該クラッチ部材に取り付けられ、クラッチ部材に対する軸方向への移動に伴い前記駆動側クラッチ板と被動側クラッチ板とを圧接又は離間させ得るプレッシャと、該プレッシャから一体的に突出形成され、クラッチ部材の内周壁に形成された凹部に嵌り込んで当該プレッシャのクラッチ部材に対する回転を規制するストッパ部とを具備するとともに、前記入力部材に入力された回転力が出力部材に伝達され得る状態となったときに前記プレッシャを移動させて駆動側クラッチ板と被動側クラッチ板との圧接力を増加させるための圧接アシスト用カム、及び出力部材の回転が入力部材の回転数を上回ったときに前記プレッシャを移動させて駆動側クラッチ板と被動側クラッチ板との離間を行わせるバックトルクリミッタ用カムが前記クラッチ部材に形成された凹部及び該凹部に嵌め込まれる前記ストッパ部に形成されたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、バックトルクリミッタ用カムの勾配角度が圧接アシスト用カムの勾配角度より大きく形成されたので、バックトルクによる不具合を確実に回避し得るとともに、駆動力の遮断操作を常に良好に行わせることができる。

請求項２の発明によれば、従来より形成されている凹部及びストッパ部に、圧接アシスト機能又はバックトルクリミッタ機能を持たせたので、新たに付加するカム部材等の部品を不要とし、装置の製造コストを低減し、部品点数の削減及び装置構成の簡素化、装置の小型化を図ることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る動力伝達装置は、二輪車等の車両に配設されて任意にエンジンやミッションの駆動力を車輪側へ伝達し又は遮断するためのもので、図１に示すように、入力部材としてのギア１が形成されたクラッチハウジング２と、出力部材としてのシャフト３と連結されたクラッチ部材４と、該クラッチ部材４の同図中右端側に取り付けられたプレッシャ５と、クラッチハウジング２側に連結された駆動側クラッチ板６及びクラッチ部材４側に連結された被動側クラッチ板７とから主に構成されている。

ギア１は、エンジンから伝達された駆動力（回転力）が入力されるとシャフト３を中心として回転可能とされたもので、リベット８等によりクラッチハウジング２と連結されている。該クラッチハウジング２は、同図右端側が開口した円筒状のケース部材から成り、その内周壁からは複数の駆動側クラッチ板６が形成されている。かかる駆動側クラッチ板６のそれぞれは、略円環状に形成された板材から成るとともにクラッチハウジング２の回転と共に回転し得るよう構成されている。

クラッチ部材４は、クラッチハウジング２内に配設された同図中右端側が開口した円筒状のケース部材から成るものである。かかるクラッチ部材４の略中央にはシャフト３が貫通しつつスプライン嵌合により連結されており、クラッチ部材４が回転するとシャフト３も回転するよう構成されている。また、クラッチ部材４の外周壁には、その回転軸方向（同図中左右方向）に延びるスプラインが形成されており、該スプラインに被動側クラッチ板７が嵌め込まれて形成されている。

かかる被動側クラッチ板７は、駆動側クラッチ板６と交互に積層形成されており、隣接する各クラッチ板６、７が圧接又は離間可能なようになっている。即ち、両クラッチ板６、７は、クラッチ部材４の回転軸方向への摺動が許容されており、プレッシャ５にて同図中左方向へ押圧されると圧接され、クラッチハウジング２の回転力がクラッチ部材４及びシャフト３に伝達される状態となり、プレッシャ５による押圧を解除すると離間してクラッチ部材４がクラッチハウジング２の回転に追従しなくなって停止し、シャフト３への回転力の伝達がなされなくなるのである。

尚、ここでいう両クラッチ板６、７の離間とは、当該両クラッチ板６、７間にクリアランスを生じた状態である必要はなく、物理的なクリアランスが生じていなくても、圧接が解除されてクラッチ部材４がクラッチハウジング２の回転に追従しなくなった状態（即ち、駆動側クラッチ板６が被動側クラッチ板７上を摺動する状態）をも含むものとする。

プレッシャ５は、クラッチ部材４の開口（同図中右端）を塞ぐ如く略円板状に形成されたもので、クラッチスプリングＳにより同図中左方向へ常時付勢されている。即ち、クラッチ部材４にはプレッシャ５側へ延びて貫通したボス部４ｂが形成されており、該ボス部４ｂにクラッチボルトＢを挿通させるとともに、かかるクラッチボルトＢの頭部側とプレッシャ５との間にクラッチスプリングＳを介装することにより、当該プレッシャ５が常時左方向へ付勢されているのである。

一方、プレッシャ５の縁部５ａは、駆動側クラッチ板６及び被動側クラッチ７が積層された同図中最右部と当接しており、クラッチスプリングＳの付勢力により両クラッチ板６と７とが圧接するようになっている。従って、クラッチハウジング２とクラッチ部材４とは常時連結された状態となっており、ギア１に回転力が入力されるとシャフト３を回転させ得るようになっている。

然るに、シャフト３の内部には、その軸方向に延びるプッシュロッド９が配設されており、運転者が図示しない操作手段を操作することにより当該プッシュロッド９を同図中右方向へ突出させ、プレッシャ５をクラッチスプリングＳの付勢力に抗して右方向へ移動させることができるようになっている。プレッシャ５が右方向へ移動すると、駆動側クラッチ板６と被動側クラッチ板７との圧接力が解かれ、離間状態となってギア１及びクラッチハウジング２へ入力された回転力がクラッチ部材４及びシャフト３へ伝達されず遮断されることとなる。即ち、プレッシャ５は、クラッチ部材４に対する軸方向への移動に伴い駆動側クラッチ板６と被動側クラッチ板７とを圧接又は離間させることができるよう構成されているのである。

ここで、プレッシャ５のクラッチ部材４に対する回転を規制するために、当該プレッシャ５にはストッパ部５ｂが突出形成されている。かかるストッパ部５ｂは、プレッシャ５から同図中左側へ延び、且つ、当該プレッシャ５と一体的に形成された略凸形状から成り、クラッチ部材４の内周壁に形成された凹部４ａに嵌り込んでプレッシャ５のクラッチ部材４に対する回転を規制する回り止めとして機能するものである。

ストッパ部５ｂには、図２に示すように、勾配角度α１を成すカム面５ｂａと勾配角度α２を成すカム面５ｂｂとが形成されているとともに、当該ストッパ部５ｂと嵌合する凹部４ａには、勾配角度α１を成すカム面４ａａと勾配角度α２を成すカム面４ａｂとが形成されている。これら勾配角度は、同図中水平方向（クラッチ部材４及びプレッシャ５の回転軸方向）からの傾斜角度を指すものとし、勾配角度α２の方が勾配角度α１より大きくなるよう設定（例えば、勾配角度α１を約２５度、勾配角度α２を約５０度に設定）されている。

そして、互いに当接したカム面５ｂａと４ａａとが圧接アシスト用カムを成し、カム面５ｂｂと４ａｂとがバックトルクリミッタ用カムを成すよう構成されている。即ち、ギア１及びクラッチハウジング２に入力された回転力が、クラッチ部材４を介してシャフト３に伝達され得る状態となったときに、クラッチ部材４には同図中ａ方向の回転力が付与されるため、圧接アシスト用カムの作用により、プレッシャ５を同図中ｃ方向へ移動させて駆動側クラッチ板６と被動側クラッチ板７との圧接力を増加させるようになっている。

一方、シャフト３の回転がギア１及びクラッチハウジング２の回転数を上回って、同図中ｂ方向のバックトルクが生じた際には、バックトルクリミッタ用カムの作用により、プレッシャ５を同図中ｄ方向へ移動させて駆動側クラッチ板６と被動側クラッチ板７との離間を行わせるようになっている。これにより、バックトルクによる動力伝達装置や動力源（エンジン側）に対する不具合を回避することができる。

ここで、バックトルク用カムの勾配角度（α２）が圧接アシスト用カムの勾配角度（α１）より大きく形成されているので、プレッシャ５のｄ方向への移動（バックトルクリミッタとして機能）の方がｃ方向への移動（圧接アシストとしての機能）よりも大きく設定することができる。従って、バックトルクによる不具合を確実に回避し得るとともに、所謂くさび効果が生じにくいため駆動力の遮断操作を常に良好に行わせることができる。

また、クラッチ部材４の内周壁に位置する凹部４ａ及びストッパ部５ｂに圧接アシスト用カム又はバックトルクリミッタ用カムが形成されているので、シャフト３の近傍に上記機能のカム部材が配設されたものに比べ、カム面に付加される面圧を小さくすることができ、過度な荷重が付与されることを回避することができる。従って、鍛造品等の別途の部品を不要とし、製造コストを低減させることができるとともに、部品点数を削減することができる。尚、伝達トルクの大きさからみた場合の小型化（即ち、同一伝達トルクのものを比べた場合の小型化）を図ることができる。

更に、従来より形成されていたストッパ部及びそれを嵌め込む凹部の形状変更を行うのみで、圧接アシスト機能及びバックトルクリミッタ機能を果たすことができるとともに、従来のストッパ部がプレッシャ５の回り止め機能を果たしていたため、比較的高剛性に形成されており、剛性を向上させるための別途の工程を付加するのが不要である。従って、既存の動力伝達装置に対する本発明の適用が容易であるという効果を奏することができる。

また更に、圧接アシスト用カムを構成するカム面５ｂｂ及び４ａｂと、バックトルクリミッタ用カムを構成するカム面５ｂａ及び４ａａとに対し、耐摩耗性又は耐久性のための表面処理を施すのが好ましい。表面処理として、例えばクロムメッキ処理、アルマイト処理等が挙げられる。これにより、カム面の摺動性を向上させて良好なカム作用を行わせることができるとともに、当該カム面のかじり等が生じてしまうのを防止して、動力伝達装置の寿命を延ばすことができる。

尚、表面処理は、圧接アシスト用カム及びバックトルクリミッタ用カムにおけるカム面に施されていれば足りるが、クラッチ部材４及びプレッシャ５の全体に施してもよい。また、圧接アシスト用カム又はバックトルクリミッタ用カムの何れかのみに上記表面処理を施してもよい。

以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば駆動力の入力側経路と出力側経路との間において上述の如き圧接アシスト用カム及びバックトルクリミッタ用カムを形成し、且つ、バックトルクリミッタ用カムの勾配角度が圧接アシスト用カムの勾配角度より大きく形成したものであれば、これらカムが他の部位（クラッチハウジングと駆動側クラッチ板との間、クラッチ部材と被動側クラッチ板との間など）に形成されていてもよい。また、本発明の動力伝達装置は、二輪車の他、自動車、３輪又は４輪バギー、或いは汎用機等種々の多板クラッチ型の動力伝達装置に適用することができる。

圧接アシスト用カム及びバックトルクリミッタ用カムを有するとともに、バックトルクリミッタ用カムの勾配角度が圧接アシスト用カムの勾配角度より大きく形成された動力伝達装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたものにも適用することができる。

本発明の実施形態に係る動力伝達装置を示す縦断面図 図１中矢印Ａ方向から見たストッパ部及び凹部近傍を示す模式図

符号の説明

１ ギア（入力部材）
２ クラッチハウジング
３ シャフト（出力部材）
４ クラッチ部材
４ａ 凹部
５ プレッシャ
５ｂ ストッパ部
６ 駆動側クラッチ板
７ 被動側クラッチ板
８ リベット
９ プッシュロッド
Ｓ クラッチスプリング
Ｂ クラッチボルト

Claims (2)

1. 入力部材の回転と共に回転し複数の駆動側クラッチ板が形成されたクラッチハウジングと、
   該クラッチハウジングの駆動側クラッチ板と交互に形成された被動側クラッチ板を複数有し、出力部材と連結されたクラッチ部材と、
   を有し、前記駆動側クラッチ板と被動側クラッチ板との圧接又は離間により、入力部材に入力された回転力を出力部材に伝達し又は遮断し得る動力伝達装置において、
   前記入力部材に入力された回転力が出力部材に伝達され得る状態となったときに前記駆動側クラッチ板と被動側クラッチ板との圧接力を増加させるための圧接アシスト用カムと、
   出力部材の回転が入力部材の回転数を上回ったときに前記駆動側クラッチ板と被動側クラッチ板との離間を行わせるバックトルクリミッタ用カムと、
   を具備するとともに、前記バックトルクリミッタ用カムの勾配角度が前記圧接アシスト用カムの勾配角度より大きく形成されたことを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記クラッチ部材の軸方向に移動が可能とされつつ当該クラッチ部材に取り付けられ、クラッチ部材に対する軸方向への移動に伴い前記駆動側クラッチ板と被動側クラッチ板とを圧接又は離間させ得るプレッシャと、
   該プレッシャから一体的に突出形成され、クラッチ部材の内周壁に形成された凹部に嵌り込んで当該プレッシャのクラッチ部材に対する回転を規制するストッパ部と、
   を具備するとともに、前記入力部材に入力された回転力が出力部材に伝達され得る状態となったときに前記プレッシャを移動させて駆動側クラッチ板と被動側クラッチ板との圧接力を増加させるための圧接アシスト用カム、及び出力部材の回転が入力部材の回転数を上回ったときに前記プレッシャを移動させて駆動側クラッチ板と被動側クラッチ板との離間を行わせるバックトルクリミッタ用カムが前記クラッチ部材に形成された凹部及び該凹部に嵌め込まれる前記ストッパ部に形成されたことを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。

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