JP2008039018A - オートクラッチ機構、鞍乗型車両用オートクラッチ機構および鞍乗型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】ギヤがシフトする際の感触がペダルを通して操縦者に伝わり易いオートクラッチ機構の提供
【解決手段】オートクラッチ機構１０は、一のペダル操作に連動してクラッチ１２を切りつつギヤをシフトするオートクラッチ機構であって、変速機１３と、クラッチ１２を備えている。変速機１３は、ペダル操作に連動してギヤをシフトするものである。クラッチ１２は、弾性材２１と、当該弾性材２１の弾性反力を受けて、変速機１３とエンジン２５とを係合させる係合部２２とから構成されている。クラッチ１２における弾性材２１は、当該弾性材２１の変形に対する弾性荷重の変化量の傾きが、当該変形が大きくなるにつれて減少する傾き減少領域を有している。そして、クラッチ１２の動作によって規定される弾性材の使用領域に、上記の傾き減少領域が含まれている。
【選択図】図１

Description

本発明は、オートクラッチ機構に関し、特に、操縦者が鞍に跨るような姿勢をとる自動二輪車やＡＴＶなどの鞍乗型車両に適したオートクラッチ機構に関するものである。

鞍乗型車両には、操縦者の操作性を向上させるべく、足でシフトペダルを操作するだけで、クラッチの断続とギヤシフトを同時に行う機構（いわゆるオートクラッチ機構）を備えたものが提案されている（例えば、特開２００５−４２９１０号公報）。特開２００５−４２９１０号公報では、フリクションプレートと、クラッチプレートとを圧接させるプレッシャプレートを付勢するのにコイルばね（弾性材）が用いられている。同公報に開示されたものでは、コイルばねは、常時、所要の弾性反力でプレッシャプレートを付勢し得るように圧縮させた状態でセットされている。ペダルの操作で作動するレリーズ機構は、コイルばねの弾性反力に抗してプレッシャプレートを変位させてクラッチを切る。オートクラッチ機構は、クラッチを切られる際に、ギヤをシフトさせる機構が作動してギヤがシフトされる。
特開２００５−４２９１０号公報

上述したようなオートクラッチ機構においては、ペダルを操作する際の操作反力を小さくしたいという課題がある。また、上述したようなオートクラッチ機構は、ギヤがシフトする際、ペダルに作用する反力に比べてペダルに作用する反力の変化が小さい。このため、ギヤがシフトする際の感触が、ペダルを通して操縦者に上手く伝わり難いという問題もある。

本発明の一の実施形態のオートクラッチ機構は、一のペダル操作に連動してクラッチを切りつつギヤをシフトするオートクラッチ機構であって、ペダル操作に連動してギヤをシフトする変速機と、弾性材と、当該弾性材の弾性反力を受けて、変速機とエンジンとを係合させる係合部とから構成されたクラッチとを備え、クラッチにおける弾性材は、当該弾性材の変形に対する弾性荷重の変化量の傾きが、当該変形が大きくなるにつれて減少する傾き減少領域を有し、クラッチの動作によって規定される弾性材の使用領域には、傾き減少領域が含まれている。

弾性材は、例えば、使用領域の全域が傾き減少領域であってもよい。

また、本発明の他の実施形態のオートクラッチ機構は、一のペダル操作に連動してクラッチを切りつつギヤをシフトするオートクラッチ機構であって、ペダル操作に連動してギヤをシフトする変速機と、弾性材と、当該弾性材の弾性反力を受けて、変速機とエンジンとを係合させる係合部とから構成されたクラッチとを備え、クラッチにおける弾性材は、当該弾性材の変形に対する弾性荷重が、当該変形が大きくなるにつれて減少する弾性荷重減少領域を有し、クラッチの動作によって規定される弾性材の使用領域には、弾性荷重減少領域が含まれている。

この場合において、弾性材は、例えば、使用領域の全域が弾性荷重減少領域であってもよい。

また、クラッチは、ペダル操作に連動するレリーズ機構を備え、弾性材は、係合部とレリーズ機構とにそれぞれ係合し、レリーズ機構の動作によって、係合部に係合した部位に対してレリーズ機構に係合した部位が相対変位するとともに、弾性荷重を作用させるものでもよい。

また、ある好適な実施形態において、クラッチは、フリクションプレートとクラッチプレートを交互に重ね合わせ、かつ、その片側にプレッシャプレートを重ね合わせた多板式クラッチであり、弾性材は略円板状の板ばねであり、板ばねの自然状態における外側面の径方向の中間位置をクラッチのプレッシャプレートに当接させ、板ばねの中間位置よりも径方向外側の部位に係合し、径方向外側の部位をプレッシャプレート側に移動させて板ばねをクラッチに組み付けた組付部材と、板ばねの中間位置よりも径方向内側の部位に係合し、ペダル操作に連動して、径方向内側の部位をプレッシャプレートとは反対側に移動させるレリーズ機構とを備えた構成としてもよい。

また、この場合において、板ばねは、組付部材が係合した径方向外側の部位からレリーズ機構が係合した径方向内側の部位までの距離が、組付部材が係合した径方向外側の部位からプレッシャプレートに当接した中間位置までの距離よりも長いものとしてもよい。また、板ばねは、例えば、略円錐形状の皿ばねであってもよい。

また、レリーズ機構は、ペダルに連動して回動するペダルシャフトと、ペダルシャフトの回動から直線運動を出力する出力部材を備えた変換機構と、皿ばねの前記径方向内側の部位に当接し、出力部材の直線運動に連動して直動して、皿ばねをプレッシャプレートから離れる方向に押す押出部材と、固定部材に揺動可能に支持された支点と、出力部材から直線運動が入力される力点と、押出部材に当接し、押出部材に直線運動を出力する作用点とを有する梃子部材とを備えたものとしてもよい。

また、梃子部材は、支点から作用点までの距離が、支点から力点までの距離よりも長いものでもよい。

また、本発明の鞍乗型車両用オートクラッチ機構は、一のペダル操作に連動してクラッチを切りつつギヤをシフトする鞍乗型車両用オートクラッチ機構であって、ペダル操作に連動してギヤをシフトする変速機と、弾性材と、当該弾性材の弾性反力を受けて前記変速機とエンジンとを係合させる係合部とから構成されたクラッチと、弾性材をクラッチの係合部に当接させつつ弾性変形させて組み付けた組付部材と、弾性材に係合しつつ、弾性材を変形させてクラッチをレリーズさせるレリーズ機構とを備え、弾性材は、組付部材が当接した部位からレリーズ機構に係合した部位までの距離が、組付部材が当接した部位からクラッチの係合部に当接した部位までの距離よりも長い。

この場合、弾性材は、板ばねであってもよい。板ばねは、例えば、略円錐形状の皿ばねであってもよい。

また、弾性材は略円板形状の板ばねであって、レリーズ機構は、ペダルに連動して回動するペダルシャフトと、ペダルシャフトの回動に基づいて直線運動を出力する出力部材を備えた変換機構と、板ばねの径方向内側の部位に当接し、出力部材の直線運動に連動して直動して、プレッシャプレートから離れる方向に板ばねを押す押出部材と、固定部材に揺動可能に支持された支点と、出力部材から直線運動が入力される力点と、押出部材に当接し、押出部材に直線運動を出力する作用点とを有する梃子部材とを備えたものとしてもよい。

また、梃子部材は、支点から作用点までの距離が、支点から力点までの距離よりも長いものでもよい。

本発明の鞍乗型車両は、上記の何れか一つに記載のオートクラッチ機構を備えたものである。

上記のオートクラッチ機構によれば、ペダルに作用する反力が、従来に比べて総じて小さくなるので、操縦者のペダル操作に掛かる負担も軽減することができ、操縦者にとってはペダルが操作し易くなる。また、ペダルを操作して、クラッチが切られ、ギヤがシフトする際にペダルに作用する反力が、従来に比べて総じて小さくなる。このため、ギヤがシフトする際に、ペダルに作用する反力の変化が、ペダルを通して操縦者に伝わり易くなる。

本発明者は、オートクラッチ機構において、ペダルに作用する反力をできるだけ小さくし、ペダルの操作性を向上させたいと考えた。さらに、本発明者は、ギヤがシフトする際の感触がペダルを通して操縦者に伝われば、鞍乗型車両の操縦に面白みが増すと考え、従来のオートクラッチ機構の改良を検討した。検討の結果、本発明者は、従来のオートクラッチ機構において、ペダルに作用する反力の仕組み、および、ギヤがシフトする際の感触がペダルを通して操縦者に伝わり難い理由を以下のように考えた。

すなわち、オートクラッチ機構１０は、図１に示すように、ペダル１１と、クラッチ１２と、変速機１３とを備えている。クラッチ１２は、内装された弾性材２１の弾性反力を受けて変速機１３とエンジン２５を係合させる係合部２２を備えている。また、クラッチ１２は、ペダル１１に連動して弾性材２１を操作するレリーズ機構２３により操作される。また、変速機１３は、ペダル１１に連動する変速機操作機構２４により操作される。このようなオートクラッチ機構１０では、クラッチ１２のレリーズ機構２３、ギヤをシフトする変速機１３からペダル１１に作用する反力、クラッチ１２に内装された弾性材２１の弾性反力などが重畳的に加算されて、ペダル１１を通して操縦者に伝わる。図２中の破線Ａは、従来のオートクラッチ機構におけるペダル１１の操作角（ペダル操作に連動して回動するペダルシャフトの回転角）と、ペダル１１に作用する反力との関係を示している。

図２中の破線Ａに示すように、ペダル１１を操作し始めたときはペダル１１に作用する反力が小さいが、ペダル１１の操作角を大きくしていくと、構造的な遊びが小さくなり、各々の機構から受ける反力も徐々に大きくなる。また、オートクラッチ機構１０では、まずクラッチ１２のレリーズ機構２３が動作し、クラッチ１２が切れてから変速機１３が動作する。このため、変速機操作機構２４が変速機１３を動作させるタイミングが調整されている。

特に、従来のオートクラッチ機構で、クラッチ１２に内装されている弾性材２１は、図３に示すように、弾性変形の増加に略比例して弾性荷重が増加する特性を有しており、圧縮された状態でクラッチ１２に配設されている。レリーズ機構２３が動作すると、圧縮された状態で配設された弾性材２１がさらに圧縮されるため、弾性材２１からの弾性反力は徐々に大きくなる。

また、変速機１３からペダル１１に作用する反力（ペダル荷重）で、特に特徴的なものとして、ギヤがシフトする際の反力の変化がある。すなわち、図示は省略するが、ギヤがシフトする際、変速機１３では、メインシャフトに設けられたギヤからドライブシャフトに設けられたギヤが一時的に抜ける（ギヤ抜け）。このとき変速機１３からペダル１１に作用する反力は、図２に破線Ａで示すように、ギヤ抜けの直前まで徐々に大きくなり、Ａ１で示すように、ギヤが抜けると瞬時に低下する。このようなギヤ抜けは、クラッチ１２がレリーズされた状態で生じる。ギヤ抜けの際、ペダル１１に作用する反力は、クラッチ１２に内装された弾性材２１の弾性反力に起因してかなり大きなものになっているから、ギヤ抜けの微妙な感触が、ペダル１１を通して操縦者に伝わり難い。すなわち、ギヤ抜けの際に、変速機１３からペダル１１に作用する反力の変化は、ペダル１１に作用する反力に比べると、相対的に軽微なものになるため、ギヤがシフトする際（特に、ギヤ抜けの際）の感触が、ペダル１１を通して操縦者に伝わり難い。

本発明者は、ペダルに作用する反力の仕組み、および、ギヤがシフトする際の感触がペダル１１を通して操縦者に伝わり難い理由を上記のように考えた。そして、本発明者は、ギヤがシフトする際の感触がペダル１１を通して操縦者に伝わり易い全く新しいオートクラッチ機構を開発するに至った。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

なお、特願平８−１５０４４号及び特願２００４−１９９３６号の日本国特許出願を参考のために本願明細書に援用する。また、本発明は以下の実施形態に限定されない。

この実施形態に係るオートクラッチ機構１０は、一のペダル操作に連動してクラッチ１２を切りつつギヤをシフトするオートクラッチ機構であって、図１に示すように、変速機１３と、クラッチ１２を備えている。変速機１３は、ペダル操作に連動してギヤをシフトするものである。クラッチ１２は、弾性材２１と、当該弾性材２１の弾性反力を受けて、変速機１３とエンジン２５とを係合させる係合部２２とから構成されている。この実施形態では、クラッチ１２における弾性材２１は、図４に示すように、当該弾性材２１の変形に対する弾性荷重の変化量の傾きが、当該変形が大きくなるにつれて減少する傾き減少領域を有している。そして、クラッチ１２の動作によって規定される弾性材の使用領域に、上記の傾き減少領域が含まれている。

このオートクラッチ機構１０によれば、弾性材２１の使用領域に上記の傾き減少領域が含まれている。このため、図２に実線Ｂで示すように、ギヤがシフトされる際にペダル１１に作用する反力（ペダル荷重）が従来に比べて総じて小さくなる。これにより、操縦者のペダル操作に掛かる負担も軽減することができ、操縦者にとってはペダルが操作し易くなる。また、ペダル１１に作用する反力が従来に比べて総じて小さくなるので、ギヤがシフトする際に、ペダル１１に作用する反力の変化（図２中のＢ１）がペダル１１を通して操縦者に伝わり易くなる。

以下、さらに具体的に、この実施形態に係るオートクラッチ機構１０を説明する。

この実施形態では、クラッチ１２に内装する弾性材２１には、図５に示すように、略円錐形状の皿ばねを用いている。

略円錐形状の皿ばね２１は、縦断面を模式的に描くと、図６（ａ）に示すようになる。この実施形態で用いられている皿ばね２１は、図６（ｂ）に示すように、径方向外側の端部２１ａを内側から押圧し、径方向内側の端部２１ｂを外側から押圧して弾性変形させると略平坦になる。さらにこれを押し進めると、図６（ｃ）に示すように、円錐形状の内側と外側が反転する。この実施形態では、皿ばね２１の変形量は、皿ばね２１の径方向外側の端部２１ａを基準とし、自然状態での径方向内側の端部２１ｂの位置から、径方向内側の端部２１ｂが変位した相対的な変位量をいう。

皿ばね２１の変形量に対する弾性荷重を図４に示す。図４に示すように、皿ばね２１は、変形量が小さい領域では、変形に従い弾性荷重は徐々に増加する。そして、皿ばね２１が反転するとき或いはその前後において、弾性荷重はピークを向かえ、その後、変形に従い弾性荷重が徐々に減少する。

ここで、弾性材２１の変形量に対する弾性荷重の変化量の傾きは、弾性材２１の変形量と弾性荷重の関係を示す図４のグラフを基に考えるとよい。すなわち、斯かる傾きは、グラフの接線の傾きで評価するとよい。なお、傾きは絶対値で評価されるものではなく、正負を考慮して評価するとよい。皿ばね２１は、皿ばね２１の変形に対する弾性荷重の変化量の傾きが、変形が大きくなるにつれて減少する傾き減少領域を有している。

この皿ばね２１は、図４に示すように、クラッチ１２の動作によって規定される弾性材２１の使用領域に、上記の傾き減少領域が含まれている。なお、皿ばね２１の使用領域の全域に、上記の傾き減少領域を用いてもよいし、皿ばね２１の使用領域の一部に、上記の傾き減少領域が含まれるようにしてもよい。

この実施形態で、弾性材の使用領域は、図５に示すように、クラッチ１２に配設されたセット状態を基準とし、レリーズ機構２３によって皿ばね２１が変形する領域をいう。この実施形態では、皿ばね２１は、径方向外側の部位３３を図５中の右側から押圧され、径方向内側の部位４１を図５中の左側から押圧されて、略平坦になった状態或いは反転する前後でクラッチ１２に組付けられており、レリーズ機構２３によって、反転した状態で変形が進むように使用される。従って、レリーズ機構２３が動作すると弾性荷重が徐々に減少する。

このため図２に実線Ｂで示すように、ギヤがシフトされる際にペダル１１に作用する反力（ペダル荷重）が従来に比べて総じて小さくなる。これにより、操縦者のペダル操作に掛かる負担も軽減することができ、操縦者にとってはペダルが操作し易くなる。また、ペダル１１に作用する反力が従来に比べて総じて小さくなるので、ギヤがシフトする際に、ペダル１１に作用する反力の変化（図２中のＢ１）がペダル１１を通して操縦者に伝わり易くなる。

以下、さらに、このオートクラッチ機構１０のクラッチ１２、および、皿ばね２１の配設構造を説明する。

この実施形態では、図５に示すように、クラッチ１２には、フリクションプレート３１とクラッチプレート３２を交互に重ね合わせ、かつ、その片側にプレッシャプレート３３を重ね合わせた多板式クラッチが用いられている。弾性材２１としての略円錐形状の皿ばね２１は、組付部材３４でクラッチ１２に組み付けられており、レリーズ機構２３によって操作される。図５中、３５はクラッチハウジングを、３６はクラッチボスを、３７はメインシャフトをそれぞれ示している。クラッチハウジング３５には、ドリブンギヤ３８が装着されており、図示されていないエンジンのドライブギヤに噛み合っている。メインシャフト３７には、変速機１３のギヤ（図示省略）が装着されている。そして、この実施形態では、クラッチ１２は、皿ばね２１の弾性反力を受けて、フリクションプレート３１とクラッチプレート３２が係合し、エンジン２５（図１参照）からクラッチハウジング３５、フリクションプレート３１、クラッチプレート３２、クラッチボス３６、メインシャフト３７の順にトルクを伝達する。

この実施形態では、皿ばね２１は、図７に示すように、自然状態における外側面の径方向の中間位置４１をクラッチ１２のプレッシャプレート３３に当接させている。そして、図８に示すように、皿ばね２１の中間位置４１よりも径方向外側の部位４２に組付部材３４を押し当て、径方向外側の部位４２をプレッシャプレート３３側に移動させて皿ばね２１を変形させる。この実施形態では、ボルト３９を組付部材３４に通してクラッチボス３６に装着することにより、皿ばね２１の径方向外側の部位４２をプレッシャプレート３３側に移動させて皿ばね２１を変形させている。このように皿ばね２１をクラッチ１２に組み付けることにより、皿ばね２１の弾性反力でプレッシャプレート３３を押し、フリクションプレート３１とクラッチプレート３２を圧接させている。次に、この状態で、皿ばね２１の中間位置４１よりも径方向内側の部位４３にレリーズ機構２３を当接させる。

クラッチ１２を切る際は、ペダル操作に連動するレリーズ機構２３が、図９に示すように、図中の右側に突出し、皿ばね２１の径方向内側の部位４３をプレッシャプレート３３とは反対側に移動させる。これにより、皿ばね２１がプレッシャプレート３３を押す力が除かれ、フリクションプレート３１とクラッチプレート３２の圧接が解除され、クラッチ１２が切れる。

なお、この実施形態において、皿ばね２１の自然状態とは、皿ばね２１に外力が作用していない状態をいう。また、この実施形態では、図８に示すように、クラッチ１２に組み込まれた状態から、図９に示すように、レリーズ機構２３の動作で最大限変形した状態までの皿ばねの変形領域が「弾性材の使用領域」になる。この実施形態では、図４に示すように、クラッチ１２の動作によって規定される皿ばね２１の使用領域に、傾き減少領域が含まれている。

また、この実施形態では、図８に示すように、皿ばね２１は、組付部材３４が係合した径方向外側の部位４２からレリーズ機構２３が係合した径方向内側の部位４３までの距離を、組付部材３４が係合した径方向外側の部位４２から、皿ばね２１がプレッシャプレート３３に当接した中間位置４１までの距離よりも長くしている。すなわち、上述した皿ばね２１の配設構造では、組付部材３４を係合させた径方向外側の部位４２を支点とし、レリーズ機構２３が係合した径方向内側の部位４３を力点とし、プレッシャプレート３３に当接した点４１を作用点とした梃子の原理が利用されている。

このオートクラッチ機構１０は、皿ばね２１を配設する構造に上記の梃子の原理を用いたことにより、プレッシャプレート３３に作用している皿ばね２１の弾性反力に比べてより小さい力でレリーズ機構２３を動作させることができる。

このオートクラッチ機構１０では、レリーズ機構２３が、皿ばね２１に抗して動作すると、皿ばね２１がさらに変形するが、皿ばね２１からの弾性反力は従来に比べて大きくはならない。このため、ペダル１１が操作され、レリーズ機構２３によりクラッチ１２が動作する際、クラッチ１２に内装された弾性材２１の弾性反力に起因してペダル１１に作用する反力は、従来に比べて総じて小さくなる。

従って、この実施形態に係るオートクラッチ機構１０を、鞍乗型車両に採用すれば、ペダル１１を操作して、クラッチ１２が断続され、ギヤがシフトされる際のペダル１１に作用する反力が、従来に比べて総じて小さくなる。このため、ギヤがシフトする際に、ペダル１１に作用する反力の変化が、ペダル１１を通して操縦者に伝わり易くなる。また、ペダル１１に作用する反力が、従来に比べて総じて小さくなるので、操縦者のペダル操作に掛かる負担も軽減することができる。

さらにこの実施形態では、組付部材３４を係合させた径方向外側の部位４２からレリーズ機構２３を係合させた径方向内側の部位４３までの距離を、組付部材３４を係合させた径方向外側の部位４２からプレッシャプレート３３に当接した中間位置４１までの距離よりも長くしている。すなわち、この実施形態では、皿ばね２１には、組付部材３４を係合させた径方向外側の部位を支点とし、レリーズ機構２３が係合した径方向内側の部位を力点とし、プレッシャプレート３３に当接した点４１を作用点とした梃子の原理が利用されている。これにより、レリーズ機構２３は、より小さい力で皿ばね２１を押すことにより、クラッチ１２を切ることができる。

以上の通り、この実施形態では、弾性材として皿ばね２１を用い、さらに皿ばね２１の配設構造において、梃子の原理を利用することにより、ペダル１１に作用する反力を低く抑えることを図っている。

また、この実施形態では、さらにレリーズ機構も工夫している。

すなわち、上述した構造では、皿ばね２１の配設構造に梃子の原理を利用しているので、レリーズ機構２３が係合した皿ばね２１の径方向内側の部位４３（力点）の移動量に比べて、皿ばね２１がプレッシャプレート３３に当接した点（作用点）の移動量が小さい。クラッチ１２を確実に切るためには、皿ばね２１がプレッシャプレート３３に当接した点（作用点）を所要の距離移動させる必要がある。これに対し、ペダル１１の操作角は、操縦者の操作性を考慮して、２０度前後（この実施形態では、１８度）程度に調整されているため、ペダル１１の操作角を大きくすることで対応することは望ましくない。

そこで、この実施形態では、オートクラッチ機構１０のレリーズ機構２３は、図５に示すように、下記の変換機構５１と、押出部材５２と、梃子部材５３を組み合わせている。変換機構５１は、ペダル１１に連動して回動するペダルシャフト６１の回動に基づいて直線運動を出力する出力部材６２を備えている。押出部材５２は、皿ばね２１の径方向内側の部位４３に当接し、出力部材６２の直線運動に連動して直動して、皿ばね２１をプレッシャプレートから離れる方向に押す部材である。また、梃子部材５３は、固定部材６４に揺動可能に支持された支点７１と、出力部材６２から直線運動が入力される力点７２と、押出部材５２に当接し、押出部材５２に直線運動を出力する作用点７３とを有している。

このオートクラッチ機構１０によれば、上記のようにレリーズ機構２３に梃子の原理を利用することにより、ペダル１１の操作角を変更することなく、ペダル１１の操作に応じて、皿ばね２１に当接する押出部材５２を所要の距離移動させることができる。

また、この実施形態では、梃子部材５３は、支点から作用点までの距離を、支点から力点までの距離よりも長くしている。これにより、ペダル１１の操作角を変更することなく、皿ばね２１に当接した押出部材５２の可動距離を大きくすることができる。これにより、上述したように皿ばね２１の配設構造において梃子の原理を利用した場合でも、より確実にクラッチを切ることができる。

以下、このレリーズ機構２３の構造をさらに詳しく説明する。

この実施形態では、変換機構５１は、図５に示すように、上述した出力部材６２に加えて、入力部材８１と、変換部材８２と、ボール８３とを備えている。入力部材８１は、ペダルシャフト６１に固定された板状の部材で、変換部材８２は回動せずに、ペダルシャフト６１に沿って移動可能な板状部材である。この実施形態では、変換部材８２は、ペダルシャフト６１を取り付けたハウジング８４にペダルシャフト６１と平行に配設された他のシャフト８５に係合することにより回動が規制されている。入力部材８１と変換部材８２は、それぞれペダルシャフト６１に対向して配設されており、対向する面に、それぞれボール８３が嵌る窪み８１ａ、８２ａが形成されている。ボール８３は入力部材８１と変換部材８２の窪み８１ａ、８２ａに挟まれている。出力部材６２はペダルシャフト６１に装着されるとともに、斯かる変換部材８２に取り付けられている。

次に、押出部材５２は、この実施形態では、変速機１３の中空のメインシャフト３７内に挿通された第１ロッド９１、ボール９２、第２ロッド９３とで構成されている。第１ロッド９１は、メインシャフト３７から梃子部材５３側に突出している。ボール９２は、第１ロッド９１と第２ロッド９３に挟まれており、第１ロッド９１と第２ロッド９３の間で、回転を伝えずに軸方向の動きを伝達する部材である。第２ロッド９３は、メインシャフト３７から突出した先端部が、径方向に広がっており、メインシャフト３７からの抜け止めが構成されている。第２ロッド９３の先端は、径方向外側にアーム部９４が延在している。アーム部９４は、皿ばね２１の径方向内側の部位４３に対し、自然状態における内側面（プレッシャプレート３３に当接している側の面）に当接している。

梃子部材５３は、ハウジング８４に固定的に配設された固定部材６４に揺動可能に支持された部材であり、片側が変換機構５１の出力部材６２に当接し、反対側が押出部材５２の第１ロッド９１の端部に当接している。そして、固定部材６４に揺動可能に支持された点を支点７１とし、出力部材６２に当接した点を力点７２とし、押出部材５２に当接した点を作用点７３としている。

操縦者がペダル１１を操作すると、ペダルシャフト６１と入力部材８１が回動し、入力部材８１と変換部材８２の窪み８１ａ、８２ａの位置が周方向にずれる。入力部材８１と変換部材８２の窪み８１ａ、８２ａの位置がずれると、入力部材８１と変換部材８２の窪み８１ａ、８２ａに挟まれたボール８３が転がりながら窪み８１ａ、８２ａから抜け出るように動く。この際、入力部材８１はペダルシャフト６１に固定されており、変換部材８２はシャフト８５により回動が規制されているから、ボール８３が転がり、窪み８１ａ、８２ａから抜け出る動作に応じて、ペダルシャフト６１に沿って図５中の左側に移動する。出力部材６２は、変換部材８２に取り付けられており、変換部材８２と一緒に図５中の左側に移動する。

出力部材６２が図５中の左側に動くと、出力部材６２に当接した梃子部材５３が支点７１を中心に揺動し、梃子部材５３の反対側に当接した押出部材５２が、クラッチ１２側（図５中の右側）に押し出される。押出部材５２が押し出されると、押出部材５２に当接した皿ばね２１の径方向内側の部位がプレッシャプレート３３から離れる方向に押し動かされ、皿ばね２１からプレッシャプレート３３に作用している押圧力が緩和され、クラッチ１２が切れる。

このように、この実施形態では、レリーズ機構２３において、梃子部材５３を介在させて、出力部材６２の動きを押出部材５２に伝えることにより、押出部材５２を必要な距離動かしている。これにより、例えば、出力部材６２の動きに比べて、押出部材５２を大きく動かすこともできる。この実施形態では、上述したように皿ばね２１を配設する際に梃子の原理を利用し、さらにレリーズ機構２３にも梃子の原理を利用することにより、より確実にクラッチ１２を動作させている。

なお、この実施形態では、変速機１３を操作する変速機操作機構２４（図１参照）は、図５中のペダルシャフト６１に連結されている。変速機操作機構２４は、ラチェット機構などを備え、ペダルシャフト６１の回動に連動して、上述したレリーズ機構２３でクラッチ１２が切られたタイミングで変速機１３を動作させる。このオートクラッチ機構１０は、上述したように、皿ばね２１の弾性反力に起因して、ペダル１１に作用する反力を低く抑えることができる。特に、レリーズ機構２３でクラッチ１２が切られ、変速機操作機構２４が変速機１３を動作させるタイミングにおいて、ペダル１１に作用する反力を低く抑えることができる。これにより、ギヤがシフトする際の感触がペダル１１を通して操縦者に伝わり易い。

以上、本発明の一実施形態に係るオートクラッチ機構を説明したが、本発明のオートクラッチ機構は上記の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述した説明において、クラッチ１２における弾性材２１は、弾性材２１の変形に対する弾性荷重の変化量の傾きを考慮し、弾性材２１の変形が大きくなるにつれて減少する傾き減少領域を有している。そして、オートクラッチ機構１０は、クラッチ１２の動作によって規定される弾性材２１の使用領域に、傾き減少領域が含まれている。

弾性材２１の弾性特性は、図４に示すものに限定されず、例えば、図１０に示すもののように、傾き減少領域が存在するものであればよい。この場合、弾性材２１は使用領域の全域が傾き減少領域であってもよい。これにより、ペダルに作用する反力を低く抑える効果がより効果的に得られる。

また、クラッチ１２における弾性材２１は、弾性材２１の変形に対する弾性荷重で評価することもできる。すなわち、上述した実施形態のオートクラッチ機構１０では、図４に示すように、クラッチ１２における弾性材２１は、弾性材２１の変形に対する弾性荷重が、当該変形が大きくなるにつれて減少する弾性荷重減少領域を有している。そして、クラッチ１２の動作によって規定される弾性材２１の使用領域に、弾性荷重減少領域が含まれている。

このオートクラッチ機構１０によれば、弾性材の使用領域に上記の弾性荷重減少領域が含まれているため、図２に示すように、ギヤがシフトされる際のペダル１１に作用する反力が、従来に比べて総じて小さくなる。このため、ギヤがシフトする際に、ペダル１１に作用する反力の変化が、ペダル１１を通して操縦者に伝わり易くなる。また、ペダル１１に作用する反力が、従来に比べて総じて小さくなるので、操縦者のペダル操作に掛かる負担も軽減することができる。上述した実施形態のオートクラッチ機構１０は、弾性材の構成についてこのように考えてもよい。

なお、上述した実施形態では、図４に示すように、クラッチ１２の動作によって規定される弾性材２１の使用領域の全域に、弾性荷重減少領域が含まれている。このため、レリーズ機構２３によりクラッチ１２が動作する際、クラッチ１２に内装された弾性材２１の弾性反力に起因してペダル１１に作用する反力が、従来に比べて総じて小さくなるという効果は大きい。また、ギヤがシフトする際に、ペダル１１に作用する反力の変化が、ペダル１１を通して操縦者により顕著に伝わり易い。ただし、皿ばねの使用領域の全域に、上記の弾性荷重減少領域を用いる必要は必ずしもない。

また、上述した実施形態では、弾性材として略円錐形状の皿ばねを用いているが、皿ばねの形状は、クラッチの構造に応じて種々の変更が可能である。例えば、図１１（ａ）に示すように、略円錐形状の皿ばね２１０であって、中央部に形成された穴２１１に、内径方向に突した片部２１２を備えたものでもよい。また、図１１（ｂ）に示すように、略円錐形状の皿ばね２２０であって、中央部に穴２２１が形成されており、周方向の複数個所に穴２２２が形成されたものでもよい。また、図１１（ｃ）に示すように、略円錐形状の皿ばね２３０であって、中央部に穴２３１が形成されており、外径方向に突出した片部２３２を備えたものでも良い。また、図１１（ｄ）に示す弾性材２４０は、図１１（ｃ）に示す皿ばねにおいて、中央部分２４１を小さくし、外径方向に突出した片部２４２の長さを長くした略円板形状の板ばねであり、このような形状でもよい。このように、弾性材は、上述したような傾き減少領域、又は、弾性荷重減少領域を備えた所要の弾性特性を発揮するものであればよく、皿ばね、或いは、それに類する板ばねであってもよい。

また、弾性材は皿ばねを例示したが、上述したような傾き減少領域、又は、弾性荷重減少領域を備えた弾性材（弾性体）であれば、皿ばねや板ばねに限らず、本発明のオートクラッチ機構のクラッチに内装する弾性材として用いることができる。例えば、弾性材には、空気の量で弾性的な特性を変化させることができる空気ばねも含まれる。また、弾性材は、弾性特性が異なるコイルばねを組み合わせるなどすることにより、上述したような傾き減少領域、又は、弾性荷重減少領域を備えたものであれば、コイルばねであってもよい。なお、弾性材の形態に応じ、クラッチの構造は適宜に修正される。クラッチやレリーズ機構の構造については、公知のものを適宜に改変すると良い。皿ばねや板ばねに限らず、空気ばねやコイルばねを、弾性材に採用した場合の構造としては、例えば、ペダル操作に連動するレリーズ機構を備え、弾性材が係合部とレリーズ機構とにそれぞれ係合し、レリーズ機構の動作によって、係合部に係合した部位に対してレリーズ機構に係合した部位が相対変位するとともに、弾性荷重を作用させる構造にするとよい。

また、上述した実施形態のオートクラッチ機構１０は、ペダル操作に連動してギヤをシフトする変速機１３と、弾性材２１と、当該弾性材２１の弾性反力を受けて変速機１３とエンジンとを係合させる係合部２２とから構成されたクラッチ１２と、弾性材２１をクラッチ１２の係合部２２に当接させつつ弾性変形させて組み付けた組付部材３４と、弾性材２１に係合しつつ、弾性材２１を変形させてクラッチ１２をレリーズさせるレリーズ機構２３とを備えている。そして、弾性材２１は、組付部材３４が当接した部位からレリーズ機構２３に係合した部位までの距離を、組付部材３４が当接した部位からクラッチ１２の係合部２２に当接した部位までの距離よりも長くしている。

斯かる弾性材２１の配設構造により、弾性材２１の弾性反力に起因してペダルに作用する反力が、従来に比べて総じて小さくなるので、操縦者のペダル操作に掛かる負担も軽減することができる。また、弾性材２１の弾性反力に起因してペダル１１に作用する反力が小さくなり、ギヤがシフトする際に、ペダルに作用する反力の変化が、ペダルを通して操縦者に伝わり易くなる。従って、鞍乗型車両用のオートクラッチ機構として好適である。このような弾性材２１としては、上述した実施形態のように、例えば、略円錐形状の皿ばねを用いることができる。

以上のとおり、本発明によれば、従来に比べてギヤがシフトする感触が、ペダルを通して操縦者に伝わり易いオートクラッチ機構を備えた鞍乗型車両を提供することができる。

オートクラッチ機構の概念図。 本発明の一実施形態に係るオートクラッチ機構のペダル操作角とペダルに作用する反力との関係を示す図。 従来のオートクラッチ機構のクラッチに内装されている弾性材の変形量と弾性荷重との関係を示す図。 本発明の一実施形態に係るオートクラッチ機構のクラッチに内装されている弾性材の変形量と弾性荷重との関係を示す図。 本発明の一実施形態に係るオートクラッチ機構を示す横断平面図。 本発明の一実施形態に係るオートクラッチ機構に用いられた皿ばねの模式図であり、（ａ）は自然状態を示す図、（ｂ）は平坦に変形させた状態を示す図、（ｃ）は反転した状態を示す図。 本発明の一実施形態に係るオートクラッチ機構のクラッチの組み立て状態を示す図。 本発明の一実施形態に係るオートクラッチ機構のクラッチが組み立てられた状態を示す図。 本発明の一実施形態に係るオートクラッチ機構のクラッチをレリーズさせた状態を示す図。 本発明の一実施形態に係るオートクラッチ機構のクラッチをレリーズさせた状態を示す図。 皿ばね（弾性材）の変形例を示す平面図。

符号の説明

１０ オートクラッチ機構
１１ ペダル
１２ クラッチ
１３ 変速機
２１ 弾性材（皿ばね）
２２ 係合部
２３ レリーズ機構
２４ 変速機操作機構
２５ エンジン
３１ フリクションプレート
３２ クラッチプレート
３３ プレッシャプレート
３４ 組付部材
３５ クラッチハウジング
３６ クラッチボス
３７ メインシャフト
３８ ドリブンギヤ
３９ ボルト
４１ 中間位置
４２ 径方向外側の部位
４３ 径方向内側の部位
５１ 変換機構
５２ 押出部材
５３ 梃子部材
６１ ペダルシャフト
６２ 出力部材
６４ 固定部材
７１ 支点
７２ 力点
７３ 作用点
８１ 入力部材
８２ 変換部材
８３ ボール
８４ ハウジング
８５ シャフト
９１ 第１ロッド
９２ ボール
９３ 第２ロッド
９４ アーム部

Claims (16)

1. 一のペダル操作に連動してクラッチを切りつつギヤをシフトするオートクラッチ機構であって、
   ペダル操作に連動してギヤをシフトする変速機と、
   弾性材と、当該弾性材の弾性反力を受けて、前記変速機とエンジンとを係合させる係合部とから構成されたクラッチと
   を備え、
   前記クラッチにおける前記弾性材は、当該弾性材の変形に対する弾性荷重の変化量の傾きが、当該変形が大きくなるにつれて減少する傾き減少領域を有し、
   前記クラッチの動作によって規定される前記弾性材の使用領域には、前記傾き減少領域が含まれている、オートクラッチ機構。
2. 前記弾性材は、前記使用領域の全域が前記傾き減少領域である請求項１に記載のオートクラッチ機構。
3. 一のペダル操作に連動してクラッチを切りつつギヤをシフトするオートクラッチ機構であって、
   ペダル操作に連動してギヤをシフトする変速機と、
   弾性材と、当該弾性材の弾性反力を受けて、前記変速機とエンジンとを係合させる係合部とから構成されたクラッチと
   を備え、
   前記クラッチにおける前記弾性材は、当該弾性材の変形に対する弾性荷重が、当該変形が大きくなるにつれて減少する弾性荷重減少領域を有し、
   前記クラッチの動作によって規定される前記弾性材の使用領域には、前記弾性荷重減少領域が含まれている、オートクラッチ機構。
4. 前記弾性材は、前記使用領域の全域が前記弾性荷重減少領域である請求項３に記載のオートクラッチ機構。
5. 前記クラッチは、ペダル操作に連動するレリーズ機構を備え、
   前記弾性材は、前記係合部とレリーズ機構とにそれぞれ係合し、レリーズ機構の動作によって、前記係合部に係合した部位に対して前記レリーズ機構に係合した部位が相対変位するとともに、前記弾性荷重を作用させることを特徴とする備えた請求項１又は請求項３に記載のオートクラッチ機構。
6. 前記クラッチは、フリクションプレートとクラッチプレートを交互に重ね合わせ、かつ、その片側にプレッシャプレートを重ね合わせた多板式クラッチであり、
   前記弾性材は略円板形状の板ばねであり、
   前記板ばねの自然状態における外側面の径方向の中間位置を前記クラッチのプレッシャプレートに当接させ、前記板ばねの中間位置よりも径方向外側の部位に係合し、前記径方向外側の部位をプレッシャプレート側に移動させて板ばねをクラッチに組み付けた組付部材と、
   前記板ばねの中間位置よりも径方向内側の部位に係合し、前記ペダル操作に連動して、前記径方向内側の部位をプレッシャプレートとは反対側に移動させるレリーズ機構とを備えた請求項１又は請求項３に記載のオートクラッチ機構。
7. 前記板ばねは、前記組付部材が係合した径方向外側の部位から前記レリーズ機構が係合した径方向内側の部位までの距離が、前記組付部材が係合した径方向外側の部位からプレッシャプレートに当接した中間位置までの距離よりも長い請求項６に記載のオートクラッチ機構。
8. 前記板ばねは、略円錐形状の皿ばねであることを特徴とする請求項６又は７に記載のオートクラッチ機構。
9. 前記レリーズ機構は、
   ペダルに連動して回動するペダルシャフトと、
   前記ペダルシャフトの回動から直線運動を出力する出力部材を備えた変換機構と、
   前記皿ばねの前記径方向内側の部位に当接し、前記出力部材の直線運動に連動して直動して、皿ばねをプレッシャプレートから離れる方向に押す押出部材と、
   固定部材に揺動可能に支持された支点と、前記出力部材から直線運動が入力される力点と、前記押出部材に当接し、押出部材に直線運動を出力する作用点とを有する梃子部材と
   を備えた請求項６に記載のオートクラッチ機構。
10. 前記梃子部材は、支点から作用点までの距離が、支点から力点までの距離よりも長いことを特徴とする請求項９に記載のオートクラッチ機構。
11. 一のペダル操作に連動してクラッチを切りつつギヤをシフトする鞍乗型車両用オートクラッチ機構であって、
    ペダル操作に連動してギヤをシフトする変速機と、
    弾性材と、当該弾性材の弾性反力を受けて前記変速機とエンジンとを係合させる係合部とから構成されたクラッチと、
    前記弾性材をクラッチの係合部に当接させつつ弾性変形させて組み付けた組付部材と、
    前記弾性材に係合しつつ、弾性材を変形させてクラッチをレリーズさせるレリーズ機構と
    を備え、
    前記弾性材は、組付部材が当接した部位からレリーズ機構に係合した部位までの距離が、組付部材が当接した部位からクラッチの係合部に当接した部位までの距離よりも長い鞍乗型車両用オートクラッチ機構。
12. 前記弾性材は、板ばねであることを特徴とする請求項１１に記載の鞍乗型車両用オートクラッチ機構。
13. 前記板ばねは、略円錐形状の皿ばねである請求項１２に記載の鞍乗型車両用オートクラッチ機構。
14. 前記弾性材は略円板形状の板ばねであって、
    前記レリーズ機構は、
    ペダルに連動して回動するペダルシャフトと、
    前記ペダルシャフトの回動に基づいて直線運動を出力する出力部材を備えた変換機構と、
    前記板ばねの前記径方向内側の部位に当接し、前記出力部材の直線運動に連動して直動して、プレッシャプレートから離れる方向に板ばねを押す押出部材と、
    固定部材に揺動可能に支持された支点と、前記出力部材から直線運動が入力される力点と、前記押出部材に当接し、押出部材に直線運動を出力する作用点とを有する梃子部材と
    を備えた請求項１１に記載の鞍乗型車両用オートクラッチ機構。
15. 前記梃子部材は、支点から作用点までの距離が、支点から力点までの距離よりも長いことを特徴とする請求項１４に記載の鞍乗型車両用オートクラッチ機構。
16. 請求項１から１５の何れか一つに記載のオートクラッチ機構を備えた鞍乗型車両。
    

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