JP2016056937A - ワンウェイクラッチ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内輪43と外輪41との間に環状のリテーナ部材44を備え、リテーナ部材44のリテーナ部材側錘体ポケット部44eには、錘体45のクラッチ径方向外側への移動に伴ってリテーナ部材44を内輪43に対して相対回動可能なリテーナ部材作動カム面44gが形成され、リテーナ部材44が内輪43に対して相対回動すると、トルク伝達要素であるローラ42がリテーナ部材44に押されて内外輪43,41に係合可能な係合位置に移動される。
【選択図】図5
Description
上記したアイドルストップシステムでは、アイドルストップしてからエンジンが再始動するまでの間、ACGスタータを例えば圧縮行程終了後の位置まで逆回転させる所謂スイングバック制御を行うことで、エンジン再始動時にクランクシャフトが次の圧縮上死点にいたるまでにクランクシャフトを十分加速させ、再始動時に圧縮上死点を乗り越え易くしている。
ところで、特許文献2のようなパワーユニットを備えた鞍乗り型車両にも、特許文献1のようなACGスタータを用いたアイドルストップ制御を実施したい要望がある。しかしながら、クランクシャフトとプライマリドライブギヤとの間にエンジンブレーキ用のワンウェイクラッチを設けたパワーユニットの場合、クランクシャフト上にACGスタータを設けてスイングバックをすると、このスイングバックによってクランクシャフトが逆回転する際、プライマリドライブギヤがクランクシャフトに先んじて回転しようとする状況となる。このため、ワンウェイクラッチが係合し、プライマリドライブギヤにトルクが伝達されて車両が僅かに後退してしまう。
請求項2に記載した発明は、前記リテーナ部材(44)をクラッチ周方向で付勢して前記移動体(42)を前記収容位置(A1)に戻すリターンスプリング(46)を備え、前記リターンスプリング(46)は、前記内輪(43)と前記リテーナ部材(44)との間に形成されるスプリングポケット(48)に収容されることを特徴とする。
請求項3に記載した発明は、前記凹部(43d)及び前記移動体(42)は、クラッチ周方向で複数設けられることを特徴とする。
請求項4に記載した発明は、前記リテーナ部材(44)は、一体の環状部材(44a)に、該環状部材(44a)をクラッチ径方向で貫通するとともに複数の前記移動体(42)をそれぞれ収容する複数の切り欠き部(44c)を有すること特徴とする。
請求項2に記載した発明によれば、内輪側から駆動力がかけられてリテーナ部材に対して内輪が回動する際の作動トルクを設定することができる。また、ワンウェイ作動後に内輪とリテーナ部材とを初期位置に戻すことができる。
請求項3に記載した発明によれば、凹部及び移動体がクラッチ周方向で複数設けられることにより、伝達できる駆動力を大きくすることができる。
請求項4に記載した発明によれば、リテーナ部材を一部品の環状部材で形成することにより、部品点数の削減ができるとともに、一体のリテーナ部材で複数ある移動体を同じ量だけ一様に移動させることができるため、ワンウェイクラッチとしての機能をより確実にすることができる。
図2を併せて参照し、エンジン1は、クランクシャフト9の回転中心軸線(クランク軸線)C1を左右方向に沿わせた空冷単気筒エンジンであり、クランクケース2の前端部から前方に向けてシリンダ3を略水平に(詳細にはやや前上がりに)突出させる。
クランクシャフト9は、クランクピン9aを支持する左右クランクウェブ9bと、左右クランクウェブ9bから左右外側に突出する左右ジャーナル部9cと、左右ジャーナル部9cからさらに左右外側に延びる左右延長軸9dと、を有する。
図中符号15はシリンダ3の左側部内に設けられるカムチェーン室、符号17はシリンダヘッド3bに取り付けられる点火プラグ、符号18はシリンダヘッド3bの上側(吸気側)に接続されるスロットルボディ、符号19はシリンダヘッド3bの下側(排気側)に接続される排気管をそれぞれ示す。
遠心クラッチ21は、右方に開放する有底円筒状をなしてクランクシャフト9の右端部に相対回転可能に支持されるクラッチアウター21aと、クラッチアウター21aの内周側でクランクシャフト9の右端部に一体回転可能に支持されるクラッチインナー21bと、クラッチアウター21aの内周側でクラッチインナー21bに拡開作動可能に支持される複数の遠心ウェイト21cと、を有する。図中符号26はクラッチインナー21bの右側に形成される遠心分離式のオイルフィルタを示す。
多板クラッチ22は変速用クラッチであり、右方に開放する有底円筒状をなしてメインシャフト5の右端部に相対回転可能に支持されるクラッチアウター22aと、クラッチアウター22aの内周側に配置されてメインシャフト5の右端部に一体回転可能に支持されるクラッチインナー22bと、クラッチアウター22a及びクラッチインナー22b間で軸方向に積層される複数のクラッチ板22cと、を有する。クラッチアウター22aの底壁左側には、プライマリドリブンギヤ20bが一体回転可能に支持される。
ACGスタータ27は、三相交流式の発電電動機であり、エンジン1を始動するスタータモーターとして機能すると共に、エンジン1の運転に伴い発電する交流発電機としても機能する。ACGスタータ27の作動は、図3に示すECU(Electronic Control Unit)60により制御される。
ステージ判定部64は、ローター角度センサー28の出力信号に基づいて、クランクシャフト9の一回転をステージ#0〜#35の36ステージに分割し、ローター角度センサー28が点火パルサーとして発生するパルス信号の検知タイミングを基準ステージ(ステージ#0)として現在のステージを判定する。
ステージ通過時間検知部65は、ステージ判定部64が新たなステージを判定してから次のステージを判定するまでの時間に基づいて、当該ステージの通過時間Δtnを検知する。
デューティー比設定部67は、ステージ判定部64による判定結果に基づいて、モータードライブ回路61の各パワーFETに供給するゲート電圧のデューティー比を動的に制御する。
図4、図5を参照し、ワンウェイクラッチ40は、クランクシャフト9と同軸の円環状のもので、クラッチアウター21aの内周側カラー部21dに一体回転可能に外嵌する内輪43と、クラッチインナー21bの外周側カラー部21eに一体に設けられる外輪41と、内外輪43,41間に配置されるリテーナ部材44と、内外輪43,41間のトルク伝達要素である複数のローラ42(移動体)と、複数の錘体45と、複数のリターンスプリング46と、を有する。以下、ワンウェイクラッチ40の軸方向をクラッチ軸方向、径方向をクラッチ径方向、周方向をクラッチ周方向という。図中矢印Fはクランクシャフト9の正転方向、矢印Rはクランクシャフト9の逆転方向をそれぞれ示す。
内輪43の回転数が下がり錘体45に作用する遠心力が所定未満になると、リターンスプリング46の付勢力によりリテーナ部材44が内輪43に対して正転する。これにより、リテーナ部材44及び内輪43が初期位置に戻り、リテーナ部材作動カム面44gに沿って錘体45が内輪側錘体ポケット部43eに底付きするまで押し戻され、ローラ42が収容位置A1に戻される。
このように設定することにより、遠心式の発進クラッチを有する小型車両用の内燃機関に、キックスタータ16を装備するために、伝動軸上にワンウェイクラッチ40を設けたものであっても、始動電動機兼用の発電機装置を装着し、高効率のスイングバック制御を行うことができる。
一方、本実施形態のワンウェイクラッチでは、キックの踏み込みの勢いを利用してワンウェイ作動状態となるので、キックスタータの回転想定域の内、速度V1より低い回転速度域(破線で示す領域)からキック駆動が有効になり、クランキングのキックストロークが確保される。
また、各実施形態においては、遠心クラッチ21のクラッチアウター21a側に、ワンウェイクラッチ40の内輪43が外嵌され、クラッチインナー21b側に、ワンウェイクラッチ40の外輪41が内嵌されているが、この配置に限定されず、遠心クラッチ21のクラッチインナー21b側にワンウェイクラッチ40の内輪43が装着され、遠心クラッチ21のクラッチアウター21a側にワンウェイクラッチ40の外輪41が装着されるものであってもよい。
また、本発明は、自動二輪車に限らず三輪又は四輪の小型車両に適用してもよい。クランクケース2の前方にシリンダ3を突出させたエンジン1に限らずクランクケース2の上方にシリンダ3を起立させたエンジンに適用してもよい。
そして、上記各実施形態における構成は本発明の一例であり、当該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
21f 伝動筒(第1の軸部材)
40 ワンウェイクラッチ
41 外輪
41a 内周面
42 ローラ(移動体)
43 内輪
43c 外周面
43d 凹部
43g カム面
44 リテーナ部材
44a 環状部材
44c 切り欠き部
44d 内周面
44e リテーナ部材側錘体ポケット部(リテーナ部材側ポケット部)
44g リテーナ部材作動カム面
45 錘体
46 リターンスプリング
47 錘体ポケット
48 スプリングポケット
A1 収容位置
A2 係合位置
S 隙間
Claims (4)
- 第1の軸部材(21f)に接続されるとともに外周面(43c)に凹部(43d)が形成される内輪(43)と、
第2の軸部材(9d)に接続されるとともに前記内輪(43)の径方向外側に配置される外輪(41)と、
前記内輪(43)の前記凹部(43d)が形成するカム面(43g)と前記外輪(41)の内周面(41a)との間に配置される移動体(42)と、を備え、
前記移動体(42)は、
前記凹部(43d)のクラッチ径方向内側の収容位置(A1)にあるとき、前記外輪(41)の内周面(41a)との間に隙間(S)を形成可能となり、
前記凹部(43d)のクラッチ径方向外側の係合位置(A2)にあるとき、前記外輪(41)の内周面(41a)と前記凹部(43d)の前記カム面(43g)とに係合可能となり、
前記移動体(42)が前記係合位置(A2)にあるとき、前記内輪(43)の前記外輪(41)に対する一方向の回動の駆動力が伝達可能とされるワンウェイクラッチ(40)において、
前記内輪(43)と前記外輪(41)との間には、前記内輪(43)と相対回動可能でかつ、前記移動体(42)をクラッチ周方向で移動可能なリテーナ部材(44)が配置され、
前記内輪(43)と前記リテーナ部材(44)との間には、遠心力によってクラッチ径方向外側に移動可能な錘体(45)が配置され、
前記錘体(45)は、前記凹部(43d)とは分離して設けられる錘体ポケット(47)に収容され、
前記錘体ポケット(47)は、前記リテーナ部材(44)の内周面(44d)にリテーナ部材側ポケット部(44e)を有し、
前記リテーナ部材側ポケット部(44e)には、前記錘体(45)のクラッチ径方向外側への移動に伴って前記リテーナ部材(44)を前記内輪(43)に対して相対回動可能なリテーナ部材作動カム面(44g)が形成され、
前記リテーナ部材(44)が前記内輪(43)に対して相対回動すると、前記移動体(42)が前記リテーナ部材(44)により前記係合位置(A2)に移動されることを特徴とするワンウェイクラッチ(40)。 - 前記リテーナ部材(44)をクラッチ周方向で付勢して前記移動体(42)を前記収容位置(A1)に戻すリターンスプリング(46)を備え、
前記リターンスプリング(46)は、前記内輪(43)と前記リテーナ部材(44)との間に形成されるスプリングポケット(48)に収容されることを特徴とする請求項1に記載のワンウェイクラッチ(40)。 - 前記凹部(43d)及び前記移動体(42)は、クラッチ周方向で複数設けられることを特徴とする請求項1又は2に記載のワンウェイクラッチ(40)。
- 前記リテーナ部材(44)は、一体の環状部材(44a)に、該環状部材(44a)をクラッチ径方向で貫通するとともに複数の前記移動体(42)をそれぞれ収容する複数の切り欠き部(44c)を有すること特徴とする請求項3に記載のワンウェイクラッチ(40)。
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