JP2017072211A - 遠心クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】従動側の急激な始動を抑えつつ迅速に連結状態とすることができる遠心クラッチを提供する。
【解決手段】遠心クラッチ２００は、エンジンの駆動力によって直接回転駆動する第１ドライブプレート２１０および第１ドライブプレート２１０に摩擦接触する第２ドライブプレート２２０を備えている。第１ドライブプレート２１０は、第２ドライブプレート２２０側に張り出した支持部２１４上に張出体２１５を備えている。第２ドライブプレート２２０は、第１ドライブプレート２１０に対して相対的な回転変位を許容しつつ一体的に回転駆動するとともに、クラッチウエイト２３０を備えている。張出体２１５は、円筒状のローラで構成されている。クラッチウエイト２３０には、第１ドライブプレート２１０の回転駆動方向の後方かつ外側に向かって傾斜して延びて張出体２１５に接触する押付け体２３２ａを有した従動部２３２が形成されている。
【選択図】 図２

Description

エンジンが所定の回転数に達するまでの間は回転駆動力の従動側への伝達を遮断するとともに、エンジンが所定の回転数に達したときに回転駆動力を従動側に伝達する遠心クラッチに関する。

従来から、二輪自動車や刈払機などにおいては、エンジンが所定の回転数に達したときに回転駆動力を従動側に伝達する遠心クラッチが用いられている。例えば、下記特許文献１には、エンジンの回転数の増加に伴って徐々にクラッチウエイトがクラッチアウター側に変位して摩擦接触する遠心クラッチが開示されている。また、下記特許文献２には、エンジンの駆動力によって回転駆動するカム状突起に円柱状の転子が乗り上げることによって転子の外側に設けられたクラッチシューをクラッチアウター押圧してクラッチを連結状態とする遠心クラッチが開示されている。

特開２００６−３８１２４号公報 実公昭４２−１５４５１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された遠心クラッチにおいては、エンジンの回転数の増加に応じて徐々にクラッチウエイトがクラッチアウターに摩擦接触するため、エンジンの回転数が増加し始めてからクラッチが連結状態となるまでの時間が長くなって燃費を低下させるという問題がある。一方、上記特許文献２に記載された遠心クラッチにおいては、カム状突起の回転の直後に転子がカム状突起上に乗り上げてクラッチが連結状態となるため、従動側が急作動して操作者には扱い難いという問題があった。

本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、従動側の急激な始動を抑えつつ迅速に連結状態とすることができる遠心クラッチを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の特徴は、エンジンの駆動力を受けてドリブンプーリとともに一体的に回転駆動する第１ドライブプレートと、第１ドライブプレートの外側に配置されて同第１ドライブプレートに対して相対的な回転変位を許容しつつ一体的に回転駆動可能な摩擦力で接触する第２ドライブプレートと、第２ドライブプレート上に可動的に取り付けられて第２ドライブプレートの回転駆動による遠心力によって第２ドライブプレートの外側に向かって変位するとともに同外側の面にクラッチシューを有したクラッチウエイトと、第２ドライブプレートの外側に向かって変位したクラッチシューに摩擦接触する円筒面を有したクラッチアウターと、第１ドライブプレートの外周部から外側に張り出して形成された張出体と、クラッチウエイトに設けられて張出体に押し付けられる押付け体とを備え、張出体および押付け体は、少なくとも一方が第１ドライブプレートの回転駆動方向の後方側に向かって同第１ドライブプレートの外側に延びて形成されていることにある。

このように構成した本発明の特徴によれば、遠心クラッチは、第１ドライブプレートが回転駆動を開始した後、クラッチシューがクラッチアウターに接触することで第２ドライブプレートが第１ドライブプレートに対して回転駆動方向の後方側にずれる際、押付け体が張出体上を乗り上げることによってクラッチシューがクラッチアウターを急速に押圧する。すなわち、遠心クラッチは、第１ドライブプレートが回転駆動を開始してから連結状態となるまでの間にクラッチシューがクラッチアウターに接触するまでの時間が確保されるとともに、クラッチシューがクラッチアウターに接触した際には急速に連結状態に移行する。これにより、遠心クラッチは、従動側の急激な始動を抑えつつ迅速に連結状態にすることができる。

また、本発明に係る遠心クラッチにおいては、押付け体が張出体上を乗り上げることによってクラッチシューをクラッチアウターに強圧させるため、エンジンからの回転駆動力を従来の遠心クラッチと同じ回転数であっても従来の遠心クラッチよりも軽量なクラッチウエイトで伝達することができる。すなわち、本発明に係る遠心クラッチによれば、クラッチウエイトを軽量化することができるため、クラッチの連結時におけるジャダーの発生を抑制することができるとともに遠心クラッチの構成の簡単化、コンパクト化および低コスト化することができる。そして、このことは、従来の遠心クラッチに対してクラッチウエイトの重量を同じとすれば、遠心クラッチが伝達できる駆動力を増大させることができることを意味するものである。また、本発明に係る遠心クラッチにおいては、第１ドライブプレートと第２ドライブプレートとの接触面における摩擦力の大きさを調節することによってクラッチが連結状態となるまでの時間を適宜調節することもできる。

また、本発明の他の特徴は、前記遠心クラッチにおいて、押付け体は、平面で構成されており、張出体は、押付け体に部分的に接触する曲面で構成されていることにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、遠心クラッチは、張出体が曲面状に形成されているとともに押付け体が平面状に形成されているため、張出体および押付け体の両者が面接触する場合に比べて摩擦抵抗を抑えてクラッチウエイトが回転変位し易くなるとともに、押付け体を曲面状に形成する場合に比べて張出体および押付け体の成形が容易となる。

また、本発明の他の特徴は、前記遠心クラッチにおいて、張出体は、第１ドライブプレートの回転駆動方向後方側に回動自在に設けられたローラで構成されていることにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、遠心クラッチは、張出体が第１ドライブプレートの回転駆動方向後方側に回動自在に設けられたローラで構成されているため、押付け体が押付けられた張出体が回動することで張出体と押付け体との間の摩擦摺動による摩擦抵抗の増大および摩耗による損傷を抑えることができる。

また、本発明の他の特徴は、前記遠心クラッチにおいて、第２ドライブプレートは、外周部および内周部のうちの少なくとも一方が板面に対して折り曲げられた折曲部を有することにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、遠心クラッチは、第２ドライブプレートにおける外周部および内周部のうちの少なくとも一方が板面に対して折り曲げられた折曲部を有しているため、クラッチウエイトを支持して駆動力を伝達する第２ドライブプレートの剛性を高めることができる。

また、本発明の他の特徴は、前記遠心クラッチにおいて、押付け体は、張出体よりも摩耗し易い材料で構成されていることにある。この場合、押付け体は、例えば、張出体よりも低い硬度の材料で構成することができる。具体的には、例えば、押付け体を亜鉛材で構成するとともに張出体を炭素鋼や鉄系焼結材などで構成することができる。また、例えば、押付け体と張出体とを同じ材料で構成するとともに、張出体に対して熱処理やコーティングなどの表面硬化処理を施すことによって押付け体よりも耐摩耗性を向上させることができる。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、遠心クラッチは、押付け体が張出体よりも摩耗し易い材料で構成されているため、押付け体は張出体よりも摩耗することになる。この場合、押付け体は、クラッチシューを備えるクラッチウエイトに形成されているため、クラッチシューの摩耗によるクラッチウエイトの交換によって更新される。すなわち、遠心クラッチは、クラッチシューが摩耗したことによるクラッチウエイトの交換作業によって同時に押付け体も新規なものに交換することができ、メンテナンス負担を軽減することができる。

また、本発明の他の特徴は、前記遠心クラッチにおいて、第１ドライブプレートと第２ドライブプレートとが互いに接触する２つの接触面のうちの少なくとも一方の面に摺動性を維持するための表面処理が施されていることにある。この場合、表面処理としては、窒化処理や浸炭処理などの熱処理のほか、耐摩耗性を向上させる各種コーティング処理を採用することができる。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、遠心クラッチは、第１ドライブプレートと第２ドライブプレートとが互いに接触する２つの接触面のうちの少なくとも一方の面に摺動性を維持するための表面処理が施されているため、耐久性を向上させてメンテナンス負担を軽減することができる。

本発明に係る遠心クラッチを備えた動力伝達機構の構成を概略的に示す平面断面図である。 図１に示す２−２線から見た遠心クラッチの側面図である。 （Ａ），（Ｂ）は、図１および図２にそれぞれ示す遠心クラッチにおける第１ドライブプレートおよび第２ドライブプレートの外観構成をそれぞれ示しており、（Ａ）は第１ドライブプレートと第２ドライブプレートとを組み付ける前の状態をそれぞれ示す斜視図であり、（Ｂ）は第１ドライブプレートと第２ドライブプレートとを組み付けた状態を示す斜視図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、図１および図２にそれぞれ示す遠心クラッチにおける張出体の外観構成および第１ドライブプレートへの組付け状態をそれぞれ示しており、（Ａ）は張出体を組み付ける前の状態を第１ドライブプレートの外側から示す斜視図であり、（Ｂ）は張出体を組み付ける前の状態を第１ドライブプレートの内側から示す斜視図であり、（Ｃ）は張出体を組み付けた状態を第１ドライブプレートの外側から示す斜視図であり、（Ｄ）は張出体を組み付けた状態を第１ドライブプレートの内側から示す斜視図である。 図２に示す遠心クラッチにおける張出体および押付け体についてクラッチシューがクラッチアウターに接触しない切断状態で示す部分拡大図である。 図５に示す遠心クラッチにおけるクラッチシューに摩耗がない状態でクラッチアウターに接触した連結状態での張出体と押付け体との接触状態であって張出体が押付け体を押し上げた状態を示した部分拡大図である。 図６に示す遠心クラッチにおける張出体による押付け体の押し上げ状態が解消される際の状態を示した部分拡大図である。 図５に示す遠心クラッチにおけるクラッチシューに１ｍｍ程度の摩耗が生じた状態でクラッチアウターに接触した連結状態での張出体と押付け体との接触状態を示した部分拡大図である。 図５に示す遠心クラッチにおけるクラッチシューに２ｍｍ程度の摩耗が生じた状態でクラッチアウターに接触した連結状態での張出体と押付け体との接触状態を示した部分拡大図である。 本発明の変形例に係る遠心クラッチを備えた動力伝達機構の構成を概略的に示す平面断面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、図１０に示す遠心クラッチにおける張出体の外観構成および第１ドライブプレートへの組付け状態をそれぞれ示しており、（Ａ）は張出体を組み付ける前の状態を第１ドライブプレートの外側から示す斜視図であり、（Ｂ）は張出体を組み付ける前の状態を第１ドライブプレートの内側から示す斜視図であり、（Ｃ）は張出体を組み付けた状態を第１ドライブプレートの外側から示す斜視図であり、（Ｄ）は張出体を組み付けた状態を第１ドライブプレートの内側から示す斜視図である。 図１０に示す２−２線から見た遠心クラッチにおける張出体および押付け体についてクラッチシューがクラッチアウターに接触しない切断状態で示す図５に相当する部分拡大図である。 図１０に示す２−２線から見た遠心クラッチにおけるクラッチシューに摩耗がない状態でクラッチアウターに接触した連結状態での張出体と押付け体との接触状態を示した図６に相当する部分拡大図である。

以下、本発明に係る遠心クラッチの一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る遠心クラッチ２００を備えた動力伝達機構１００の構成を概略的に示す平面断面図である。また、図２は、図１に示す２−２線から見た遠心クラッチ１００の側面図である。この遠心クラッチ２００を備えた動力伝達機構１００は、主としてスクータなどの自動二輪車両において、エンジンと駆動輪である後輪との間に設けられてエンジンの回転数に対する減速比を自動的に変更しながら回転駆動力を後輪に伝達または遮断する機械装置である。

（遠心クラッチ２００の構成）
この動力伝達機構１００は、主として、変速機１０１および遠心クラッチ２００をそれぞれ備えている。変速機１０１は、図示しないエンジンからの回転駆動力を無段階で減速して遠心クラッチ２００に伝達する機械装置であり、主として、ドライブプーリ１１０、Ｖベルト１２０およびドリブンプーリ１３０をそれぞれ備えて構成されている。これらのうち、ドライブプーリ１１０は、エンジンから延びるクランク軸１１１上に設けられてエンジンの回転駆動力によって直接回転駆動する機械装置であり、主として、固定ドライブプレート１１２および可動ドライブプレート１１３をそれぞれ備えて構成されている。

固定ドライブプレート１１２は、可動ドライブプレート１１３とともにＶベルト１２０を挟んで保持した状態で回転駆動する部品であり、金属材を円錐筒状に形成して構成されている。この固定ドライブプレート１１２は、凸側の面が可動ドライブプレート１１３側（エンジン側）に向いた状態でクランク軸１１１上に固定的に取り付けられている。すなわち、固定ドライブプレート１１２は、常にクランク軸１１１と一体的に回転駆動する。また、固定ドライブプレート１１２における凹側の面上には、複数の放熱フィン１１２ａが放射状に設けられている。

可動ドライブプレート１１３は、固定ドライブプレート１１２とともにＶベルト１２０を挟んで保持した状態で回転駆動する部品であり、金属材を円錐筒状に形成して構成されている。この可動ドライブプレート１１３は、凸側の面が固定ドライブプレート１１２に対向する向きでクランク軸１１１に取り付けられている。この場合、可動ドライブプレート１１３は、クランク軸１１１に対して固定的に嵌合するスリーブ軸受１１４上に含浸ブッシュを介して取り付けられており、スリーブ軸受１１４に対して軸方向および周方向にそれぞれ摺動自在に取り付けられている。

一方、可動ドライブプレート１１３の凹側の面には、複数のローラウエイト１１５がランププレート１１６によって押圧された状態で設けられている。ローラウエイト１１５は、可動ドライブプレート１１３の回転数の増加に応じて径方向外側に変位することによってランププレート１１６と協働して可動ドライブプレート１１３を固定ドライブプレート１１２側に押圧するための部品であり、金属材を筒状に形成して構成されている。また、ランププレート１１６は、ローラウエイト１１５を可動ドライブプレート１１３側に押圧する部品であり、金属板を可動ドライブプレート１１３側に屈曲させて構成されている。

Ｖベルト１２０は、ドライブプーリ１１０の回転駆動力をドリブンプーリ１３０に伝達するための部品であり、芯線を樹脂材で覆った無端のリング状に形成されている。このＶベルト１２０は、固定ドライブプレート１１２と可動ドライブプレート１１３との間およびドリブンプーリ１３０における固定ドリブンプレート１３１と可動ドリブンプレート１３４との間に配置されてドライブプーリ１１０とドリブンプーリ１３０との間に架設されている。

ドリブンプーリ１３０は、ドライブプーリ１１０およびＶベルト１２０をそれぞれ介して伝達されるエンジンからの回転駆動力によって回転駆動する機械装置であり、主として、固定ドリブンプレート１３１および可動ドリブンプレート１３４をそれぞれ備えて構成されている。

固定ドリブンプレート１３１は、可動ドリブンプレート１３４とともにＶベルト１２０を挟んで保持した状態で回転駆動する部品であり、金属材を円錐筒状に形成して構成されている。この固定ドリブンプレート１３１は、凸側の面が可動ドリブンプレート１３４側に向いた状態でドリブンスリーブ１３２上に固定的に取り付けられている。

ドリブンスリーブ１３２は、固定ドリブンプレート１３１と一体的に回転駆動する金属製の筒状部品であり、ドライブシャフト１３３に対してベアリングを介して相対回転自在に取り付けられている。ドライブシャフト１３３は、この動力伝達機構１００が搭載される自動二輪車両の後輪を図示しないトランスミッションを介して駆動するための金属製の回転軸体である。この場合、自動二輪車両の後輪は、ドライブシャフト１３３における一方（図示右側）の端部に取り付けられている。

可動ドリブンプレート１３４は、固定ドリブンプレート１３１とともにＶベルト１２０を挟んで保持した状態で回転駆動する部品であり、金属材を円錐筒状に形成して構成されている。この可動ドリブンプレート１３４は、凸側の面が固定ドリブンプレート１３１に対向する向きでドリブンスリーブ１３２に対して軸方向に摺動自在な状態で嵌合している。

一方、可動ドリブンプレート１３４の凹側の面には、遠心クラッチ２００における第１ドライブプレート２１０との間にトルクスプリング１３５が設けられている。トルクスプリング１３５は、可動ドリブンプレート１３４を固定ドリブンプレート１３１側に弾性的に押圧するコイルスプリングである。すなわち、この変速機１０１は、固定ドライブプレート１１２と可動ドライブプレート１１３との間隔で規定されるＶベルト１２０を挟む直径と、固定ドリブンプレート１３１と可動ドリブンプレート１３４との間隔で規定されるＶベルト１２０を挟む直径との大小関係によってエンジンの回転数を無段階で変速する。そして、ドリブンスリーブ１３２およびドライブシャフト１３３における各先端部側には遠心クラッチ２００が設けられている。

遠心クラッチ２００は、変速機１０１を介して伝達されたエンジンの回転駆動力をドライブシャフト１３３に伝達または遮断する機械装置であり、主として、第１ドライブプレート２１０、第２ドライブプレート２２０、クラッチウエイト２３０およびクラッチアウター２４０をそれぞれ備えて構成されている。

第１ドライブプレート２１０は、ドリブンスリーブ１３２と一体的に回転駆動する部品であり、金属材を有底筒状に形成して構成されている。より具体的には、第１ドライブプレート２１０は、図３（Ａ），（Ｂ）にそれぞれ示すように、平板状の底部２１１の中央部にドリブンスリーブ１３２が貫通する貫通孔２１２が形成されているとともに、底部２１１の周囲に起立した筒部２１３の先端部に周方向に沿って等間隔に３つの支持部２１４がそれぞれ設けられている。

支持部２１４は、第２ドライブプレート２２０の内周部に引っ掛けられるとともに張出体２１５を支持する部分であり、筒部２１３の先端部から径方向外側に張り出して形成されている。この支持部２１４には、貫通孔２１４ａが形成されており、この貫通孔２１４ａに張出体２１５を貫通した状態で保持ピン２１６が嵌合している。

張出体２１５は、後述するクラッチウエイト２３０をクラッチアウター２４０側に押圧するための部品であり、金属材（例えば、炭素鋼や鉄系焼結材など）を円筒状に形成して構成されている。より具体的には、張出体２１５は、図４（Ａ）〜（Ｄ）にそれぞれ示すように、円柱体の中央部に保持ピン２１６が貫通する貫通孔２１５ａが形成されている。この場合、貫通孔２１５ａは、保持ピン２１６に対して回転摺動可能な内径、すなわち、保持ピン２１６に対して所謂隙間ばめとなる寸法公差で形成されている。

保持ピン２１６は、張出体２１５を支持部２１４上に回転自在な状態で取り付けるための棒状部材であり、金属製の棒体の先端部がフランジ状に張り出した形状に形成されている。この場合、保持ピン２１６は、貫通孔２１４ａに対して回転摺動可能な外径、すなわち、貫通孔２１４ａに対して所謂隙間ばめとなる寸法公差で形成されている。なお、図３（Ｂ）においては、張出体２１５および保持ピン２１６の図示をそれぞれ省略している。

この第１ドライブプレート２１０は、筒部２１３が第２ドライブプレート２２０の貫通孔２２２内に回転摺動可能な状態で嵌合している。第２ドライブプレート２２０は、第１ドライブプレート２１０に対して相対的な回転変位が許容されつつ一体的に回転駆動する部品であり、金属材を平板リング状に形成して構成されている。より具体的には、第２ドライブプレート２２０は、板状のリング板２２１の中央部に第１ドライブプレート２１０の筒部２１３が摺動可能に嵌合する貫通孔２２２が形成されているとともに、リング板２２１上に周方向に沿って等間隔に３つの支点ピン２２３が起立した状態でそれぞれ設けられている。支点ピン２２３は、クラッチウエイト２３０を回動可能に支持するための部品であり、金属製の棒体で構成されている。また、第２ドライブプレート２２０の内周部および外周部は、リング板２２１の板面に対して直角に折り曲げた折曲部２２４が形成されている。

クラッチウエイト２３０は、第２ドライブプレート２２０の回転数に応じてクラッチアウター２４０に対してクラッチシュー２３３を介して接触または離隔することによってエンジンからの回転駆動力をドライブシャフト１３３に伝達または遮断するための部品であり、金属材（例えば、亜鉛材）を第２ドライブプレート２２０の周方向に沿って延びる湾曲した形状に形成して構成されている。このクラッチウエイト２３０は、一方の端部側が支点ピン２２３によって回動自在に支持された状態で、３つのクラッチウエイト２３０における互いに隣接するクラッチウエイト２３０同士が連結スプリング２３１によって互いに連結されて第２ドライブプレート２２０の内側方向に向かって回動するように引っ張られている。なお、図２においては、クラッチウエイト２３０の構成を分かり易くするため、３つのクラッチウエイト２３０のうちの２つのクラッチウエイト２３０の一部をそれぞれ異なる厚さ方向の面で破断して示している。

各クラッチウエイト２３０の内周面における前記第１ドライブプレート２１０の張出体２１５に対向する部分、より具体的には、連結スプリング２３１の下方の面（図示奥側の面）の裏面には、従動部２３２が凹状に窪んでそれぞれ形成されている。従動部２３２は、張出体２１５と協働してクラッチウエイト２３０をクラッチアウター２４０側に変位させるための部分であり、平坦な傾斜面である押付け体２３２ａを有して構成されている。より具体的には、押付け体２３２ａは、第１ドライブプレート２１０の回転駆動方向の後方かつ外側に向かって傾斜して延びて形成されている。

この従動部２３２は、押付け体２３２ａの厚さが張出体２１５の肉厚より幅広に形成されるとともに、押付け体２３２ａが張出体２１５の外周面に接触した状態となっている。また、この従動部２３２は、押付け体２３２ａが張出体２１５よりも摩耗し易い材料で構成されている。本実施形態においては、従動部２３２は、クラッチウエイト２３０と同じ金属材（例えば、亜鉛材）で構成されている。また、従動部２３２は、押付け体２３２ａより奥に入り込んだ部分が円弧状に切り欠かれており、張出体２１５の回動のためのスペースが確保されている。

一方、各クラッチウエイト２３０の外周面には、クラッチシュー２３３がそれぞれ設けられている。クラッチシュー２３３は、クラッチアウター２４０の内周面に対する摩擦力を増大させるための部品であり、摩擦材を円弧状に延びる板状に形成して構成されている。

クラッチアウター２４０は、ドライブシャフト１３３と一体的に回転駆動する部品であり、金属材を第１ドライブプレート２１０からクラッチウエイト２３０の外周面を覆うカップ状に形成して構成されている。すなわち、クラッチアウター２４０は、第２ドライブプレート２２０の外周側に変位したクラッチウエイト２３０のクラッチシュー２３３に摩擦接触する円筒面２４１を有して構成されている。

（遠心クラッチ２００の作動）
次に、上記のように構成した遠心クラッチ２００の作動について説明する。この遠心クラッチ２００は、自動二輪車車両（例えば、スクータ）におけるエンジンと駆動輪となる後輪との間に配置された動力伝達機構１００の一部を構成して機能する。まず、遠心クラッチ２００は、エンジンがアイドリング状態においては、図５に示すように、エンジンとドライブシャフト１３３との間の駆動力の伝達を遮断する。具体的には、遠心クラッチ２００は、変速機１０１を介して伝達されるエンジンの回転駆動力によって第１ドライブプレート２１０とこの第１ドライブプレート２１０に対して張出体２１５および押付け体２３２ａを介して押される第２ドライブプレート２２０とが一体的に回転駆動してクラッチウエイト２３０が回転駆動する。なお、図５においては、張出体２１５と従動部２３２との接触状態を明確にするため、連結スプリング２３１を省略している。

しかし、この場合、遠心クラッチ２００は、クラッチウエイト２３０に作用する遠心力が連結スプリング２３１の弾性力（引張力）よりも小さいため、クラッチシュー２３３がクラッチアウター２４０の円筒面２４１に接触せずエンジンの回転駆動力がドライブシャフト１３３に伝達されることはない。なお、この場合、張出体２１５および従動部２３２は、押付け体２３２ａが連結スプリング２３１の弾性力（引張力）によって張出体２１５のローラ面に押し付けられて接触した状態を維持している。

一方、遠心クラッチ２００は、自動二輪車両における運転者のアクセル操作によるエンジンの回転数の増加に応じてエンジンの回転駆動力をドライブシャフト１３３に伝達する。具体的には、遠心クラッチ２００は、図６に示すように、エンジンの回転数が増加するに従ってクラッチウエイト２３０に作用する遠心力が連結スプリング２３１の弾性力（引張力）よりも大きくなってクラッチウエイト２３０が支点ピン２２３を中心として径方向外側に向かって回動変位する。すなわち、遠心クラッチ２００は、エンジンの回転数が増加するに従ってクラッチウエイト２３０が連結スプリング２３１の弾性力（引張力）に抗しながらクラッチアウター２４０の円筒面２４１側に回動変位する結果、クラッチシュー２３３が円筒面２３１に接触する。なお、図６においては、張出体２１５と従動部２３２との接触状態を明確にするため、連結スプリング２３１を省略している。また、図２および図６においては、遠心クラッチ２００における第１ドライブプレート２１０、第２ドライブプレート２２０、クラッチアウター２４０および張出体２１５の各回転駆動方向をそれぞれ破線矢印で示している。

このクラッチシュー２３３が円筒面２４１に接触した場合、クラッチウエイト２３０は、クラッチシュー２３３を介して回転駆動方向とは反対方向の反力を受ける。このため、第２ドライブプレート２２０は、クラッチウエイト２３０が受ける反力によって第１ドライブプレート２１０の回転駆動方向とは反対方向に相対変位する。これにより、第２ドライブプレート２２０に支持されたクラッチウエイト２３０が第１ドライブプレート２１０の回転駆動方向とは反対方向に相対変位するため、従動部２３２の押付け体２３２ａが張出体２１５に押し付けられる。

この場合、張出体２１５は、第１ドライブプレート２１０の支持部２１４および保持ピン２１６に対してそれぞれ回転自在に支持されているため、押付け体２３２ａによる押付けによって図示反時計回りに回転する。これにより、クラッチウエイト２３０は、押付け体２３２ａが張出体２１５の回転変位に従って径方向外側のクラッチアウター２４０側に押されてクラッチシュー２３３が同円筒面２４１に押し付けられる。この結果、遠心クラッチ２００は、クラッチシュー２３３がクラッチアウター２４０の円筒面２４１に接触した後、極めて短時間（換言すれば、瞬間的）にクラッチシュー２３３が円筒面２４１に押し付けられてエンジンの回転駆動力を完全にドライブシャフト１３３に伝達する連結状態となる。

この連結状態において遠心クラッチ２００は、従動部２３２の押付け体２３２ａが張出体２１５に押し付けられた状態を維持するため第１ドライブプレート２１０と第２ドライブプレート２２０とは一体的に回転駆動するとともに、クラッチシュー２３３がクラッチアウター２４０の円筒面２４１に押し付けられた状態を維持するため、第２ドライブプレート２２０とクラッチアウター２４０とは一体的に回転駆動する。これにより、自動二輪車両は、エンジンの回転駆動力によって後輪が回転駆動して走行することができる。この場合、第２ドライブプレート２２０は、リング状に形成されているが、内周部および外周部に形成された折曲部２２４によって剛性が高められているため精度良く回転駆動力を伝達することができる。

一方、エンジンの回転数が減少していく場合においては、遠心クラッチ２００は、エンジンの回転駆動力のドライブシャフト１３３への伝達を遮断する。具体的には、遠心クラッチ２００は、エンジンの回転数が減少するに従ってクラッチウエイト２３０に作用する遠心力が連結スプリング２３１の弾性力（引張力）よりも小さくなってクラッチウエイト２３０が支点ピン２２３を中心として径方向内側に向かって回動変位する。

この場合、第２ドライブプレート２２０は、図７に示すように、押付け体２３２ａが押し付けられる張出体２１５が連結スプリング２３１の弾性力（引張力）によって図示時計回りに回転変位するため、第１ドライブプレート２１０の回転方向前方に向かって第１ドライブプレート２１０に対して相対回転変位する。これにより、第２ドライブプレート２２０は、第１ドライブプレート２１０に対して元の位置（前記アイドリング時の位置）に復帰する。すなわち、遠心クラッチ２００は、クラッチシュー２３３がクラッチアウター２４０に接触せず回転駆動力を伝達しない切断状態となる。なお、図７においては、張出体２１５と従動部２３２との接触状態を明確にするため、連結スプリング２３１を省略している。また、図７においては、遠心クラッチ２００における第１ドライブプレート２１０、第２ドライブプレート２２０、クラッチアウター２４０および張出体２１５の各回転駆動方向をそれぞれ破線矢印で示している。

また、遠心クラッチ２００は、クラッチシュー２３３が摩耗によって厚さが減少した場合においても、クラッチシュー２３３をクラッチアウター２４０の円筒面２４１に迅速に押し付けて連結状態とすることができる。すなわち、遠心クラッチ２００は、図８および図９にそれぞれ示すように、張出体２１５が支持部２１４および保持ピン２１６に対して回転自在に取り付けられているため、クラッチシュー２３３が摩耗した場合であってもこの摩耗量に相当する分だけ張出体２１５の回転変位量が増加することでクラッチシュー２３３のクラッチアウター２４０の円筒面２４１への押し付け力が維持される。なお、図８および図９においては、張出体２１５と従動部２３２との接触状態を明確にするため、連結スプリング２３１をそれぞれ省略している。また、図８および図９においては、遠心クラッチ２００における第１ドライブプレート２１０、第２ドライブプレート２２０、クラッチアウター２４０および張出体２１５の各回転駆動方向をそれぞれ破線矢印で示している。

上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、遠心クラッチ２００は、第１ドライブプレート２１０が回転駆動を開始した後、クラッチシュー２３３がクラッチアウター２４０に接触することで第２ドライブプレート２２０が第１ドライブプレート２１０に対して回転駆動方向後方にずれる際、従動部２３２が張出体２１５上を乗り上げた状態となることによってクラッチシュー２３３がクラッチアウター２４０を急速に押圧する。すなわち、遠心クラッチ２００は、第１ドライブプレート２１０が回転駆動を開始してから連結状態となるまでの間にクラッチシュー２３３がクラッチアウター２４０に接触するまでの時間が確保されるとともに、クラッチシュー２３３がクラッチアウター２４０に接触した際には急速に連結状態に移行する。これにより遠心クラッチ２００は、駆動輪などの従動側の急激な始動を抑えつつ迅速に連結状態とすることができる。

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、下記各変形例において、上記実施形態と同様の構成部分については同じ符号を付して、その説明を省略する。

例えば、上記実施形態においては、張出体２１５は、第１ドライブプレート２１０における支持部２１４上に回動可能に取り付けられている。しかし、張出体２１５は、第１ドライブプレート２１０における支持部２１４上に固定的に取り付けられていてもよいし、第１ドライブプレート２１０に対して同じ材料で一体的に形成されていてもよい。張出体２１５を第１ドライブプレート２１０に対して同じ材料で一体的に形成する場合、張出体２１５は押付け体２３２ａが摺動する範囲で１つの曲率または２つの以上の曲率の円弧面で構成された曲面で構成するとよい。また、第１ドライブプレート２１０およびクラッチウエイト２３０にそれぞれ設ける張出体２１５および従動部２３２の数も、少なくとも１つずつ、すなわち、１対以上設けられていればよい。

また、上記実施形態においては、張出体２１５をローラで構成した。しかし、張出体２１５は、第１ドライブプレート２１０の外周部から外側に張り出して形成されて押付け体２３２ａを介してクラッチウエイト２３０を外側に押し出す形状に形成されていればよい。つまり、張出体２１５および押付け体２３２ａは、少なくとも一方が第１ドライブプレート２１０の回転駆動方向の後方側に向かって第１ドライブプレート２１０の外側に延びて形成されていればよい。この場合、張出体２１５および押付け体２３２ａは、第１ドライブプレート２１０の回転駆動方向の後方側に向かうとともに第１ドライブプレート２１０の外側に延びた部分が張出体２１５および押付け体２３２ａの全体または部分的に形成されていればよい。したがって、張出体２１５は、例えば、図１０に示すように、金属材（例えば、炭素鋼や鉄系焼結材など）を板状に形成することができる。

より具体的には、張出体２１５は、図１１（Ａ）〜（Ｄ）および図１２にそれぞれ示すように、板状に形成されたベース部２１７ａの中央部に保持ピン２１６が貫通する貫通孔２１７ｂが形成されるとともに、このベース部２１７ａの外周部の一部が直交する方向に張り出して肉厚が増した部分に張出傾斜面２１７ｃおよび円弧面２１７ｄがそれぞれ形成されている。この場合、貫通孔２１７ｂは、保持ピン２１６に対して摺動可能な内径、すなわち、保持ピン２１６に対して所謂隙間ばめとなる寸法公差で形成されている。

張出傾斜面２１７ｃは、クラッチウエイト２３０における押付け体２３２ａを面接触させた状態で摺動させる平坦な面であり、第１ドライブプレート２１０の回転駆動方向の後方でかつ同第１ドライブプレート２１０の外側に向かって傾斜して延びて形成されている。また、円弧面２１７ｄは、張出傾斜面２１７ｃの後端部から円弧状に延びて形成されている。なお、張出傾斜面２１７ｃおよび円弧面２１７ｄは、ベース部２１７ａの板厚よりも張り出させて肉厚に形成されているが、これは張出体２１５を支持部２１４に容易かつ正確に組み付けるためのものである。したがって、張出傾斜面２１７ｃおよび円弧面２１７ｄは、ベース部２１７ａの板厚と同じ肉厚で形成することもできる。

保持ピン２１６は、張出体２１５の張出傾斜面２１７ｃが第１ドライブプレート２１０の回転駆動方向の後方でかつ同第１ドライブプレート２１０の外側に向かって傾斜して延びる向きで支持部２１４上に配置された状態で張出体２１５および支持部２１４を貫通している。この場合、保持ピン２１６は、上記実施形態と同様に、張出体２１５に対して図示下方から挿し込んでもよいが、張出体２１５の図示上方から挿し込むことができる。

このように構成した遠心クラッチ２００においては、図１３に示すように、エンジンの回転数が増加するに従ってクラッチウエイト２３０が連結スプリング２３１の弾性力（引張力）に抗しながらクラッチアウター２４０の円筒面２４１側に回動変位する結果、クラッチシュー２３３が円筒面２４１に接触する。なお、図１２および図１３においては、張出体２１５と従動部２３２との接触状態を明確にするため、連結スプリング２３１を省略している。また、図１３においては、遠心クラッチ２００における第１ドライブプレート２１０、第２ドライブプレート２２０、クラッチアウター２４０および張出体２１５の各回転駆動方向をそれぞれ破線矢印で示している。

このクラッチシュー２３３が円筒面２４１に接触した場合、クラッチウエイト２３０はクラッチシュー２３３を介して回転駆動方向とは反対方向の反力を受けるため、第２ドライブプレート２２０はクラッチウエイト２３０が受ける反力によって第１ドライブプレート２１０の回転駆動方向とは反対方向に相対変位する。これにより、第２ドライブプレート２２０に支持されたクラッチウエイト２３０が第１ドライブプレート２１０の回転駆動方向とは反対方向に相対変位するため、張出体２１５の張出傾斜面２１７ｃに面接触する従動部２３２の押付け体２３２ａが張出傾斜面２１７ｃに沿って変位する。

この場合、張出体２１５の張出傾斜面２１７ｃは、第１ドライブプレート２１０の回転駆動方向の後方でかつ同第１ドライブプレート２１０の外側に向かって傾斜して延びて形成されている。また、従動部２３２の押付け体２３２ａは、張出傾斜面２１７ｃと同じ平面に形成されて張出傾斜面２１７ｃに対して面接触している。これらにより、クラッチウエイト２３０は、押付け体２３２ａが張出傾斜面２１７ｃ上を摺動するに従って径方向外側のクラッチアウター２４０側に押されてクラッチシュー２３３が同円筒面２４１に押し付けられる。この結果、遠心クラッチ２００は、クラッチシュー２３３がクラッチアウター２４０の円筒面２４１に接触した後、極めて短時間（換言すれば、瞬間的）にクラッチシュー２３３が円筒面２４１に押し付けられてエンジンの回転駆動力を完全にドライブシャフト１３３に伝達する連結状態となる。

この連結状態において遠心クラッチ２００は、従動部２３２の押付け体２３２ａが張出体２１５の張出傾斜面２１７ｃに押し付けられた状態を維持するため第１ドライブプレート２１０と第２ドライブプレート２２０とは一体的に回転駆動するとともに、クラッチシュー２３３がクラッチアウター２４０の円筒面２４１に押し付けられた状態を維持するため、第２ドライブプレート２２０とクラッチアウター２４０とは一体的に回転駆動する。これにより、自動二輪車両は、エンジンの回転駆動力によって後輪が回転駆動して走行することができる。

一方、エンジンの回転数が減少していく場合においては、遠心クラッチ２００は、エンジンの回転駆動力のドライブシャフト１３３への伝達を遮断する。具体的には、遠心クラッチ２００は、エンジンの回転数が減少するに従ってクラッチウエイト２３０に作用する遠心力が連結スプリング２３１の弾性力（引張力）よりも小さくなってクラッチウエイト２３０が支点ピン２２３を中心として径方向内側に向かって回動変位する。

この場合、第２ドライブプレート２２０は、クラッチウエイト２３０における従動部２３２の押付け体２３２ａが連結スプリング２３１の弾性力（引張力）によって張出体２１５の張出傾斜面２１７ｃ上を摺動するため、第１ドライブプレート２１０の回転方向前方に向かって第１ドライブプレート２１０に対して相対回転変位する。これにより、第２ドライブプレート２２０は、第１ドライブプレート２１０に対して元の位置（前記アイドリング時の位置）に復帰する。すなわち、遠心クラッチ２００は、クラッチシュー２３３がクラッチアウター２４０に接触せず回転駆動力を伝達しない切断状態となる。

また、上記実施形態においては、張出体２１５をローラ状に形成するとともに押付け体２３２ａを平面状に形成した。しかし、張出体２１５を平面状に形成するとともに押付け体２３２ａを回転自在なローラ状や回転不能で固定的に設けた曲面状にそれぞれ形成することもできる。

また、上記実施形態においては、第２ドライブプレート２２０は、内周部および外周部にそれぞれ直角に折り曲げた折曲部２２４が形成されている。しかし、折曲部２２４は、第２ドライブプレート２２０の剛性を高めるために形成されているため、第２ドライブプレート２２０を構成する材質や厚さなどによって剛性が確保されていれば、必ずしも必要でなく省略することができる。また、折曲部２２４は、第２ドライブプレート２２０における内周部および外周部のうちの少なくとも一方に設けることもできる。

また、上記実施形態においては、遠心クラッチ２００は、従動部２３２における押付け体２３２ａを張出体２１５よりも摩耗し易い材料、具体的には亜鉛材で構成した。これにより、遠心クラッチ２００は、押付け体２３２ａが張出体２１５よりも摩耗し易い材料で構成されているため、押付け体２３２ａは張出体２１５よりも摩耗することになる。この場合、押付け体２３２ａは、クラッチシュー２３３を備えるクラッチウエイト２３０に形成されているため、クラッチシュー２３３の摩耗によるクラッチウエイト２３０の交換によって更新される。すなわち、遠心クラッチ２００は、クラッチシュー２３３が摩耗したことによるクラッチウエイト２３０の交換作業によって同時に押付け体２３２ａも新規なものに交換することができ、メンテナンス負担を軽減することができる。

１００…動力伝達機構、１０１…変速機、
１１０…ドライブプーリ、１１１…クランク軸、１１２…固定ドライブプレート、１１２ａ…放熱フィン、１１３…可動ドライブプレート、１１４…スリーブ軸受、１１５…ローラウエイト、１１６…ランププレート、
１２０…Ｖベルト、
１３０…ドリブンプーリ、１３１…固定ドリブンプレート、１３２…ドリブンスリーブ、１３３…ドライブシャフト、１３４…可動ドリブンプレート、１３５…トルクスプリング、
２００…遠心クラッチ、
２１０…第１ドライブプレート、２１１…底部、２１２…貫通孔、２１３…筒部、２１４…支持部、２１４ａ…貫通孔、２１５…張出体、２１５ａ…貫通孔、２１６…保持ピン、２１７ａ…ベース部、２１７ｂ…貫通孔、２１７ｃ…張出傾斜面、２１７ｄ…円弧面、
２２０…第２ドライブプレート、２２１…リング板、２２２…貫通孔、２２３…支点ピン、２２４…折曲部、
２３０…クラッチウエイト、２３１…連結スプリング、２３２…従動部、２３２ａ…押付け体、２３３…クラッチシュー
２４０…クラッチアウター、２４１…円筒面。

以下、本発明に係る遠心クラッチの一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る遠心クラッチ２００を備えた動力伝達機構１００の構成を概略的に示す平面断面図である。また、図２は、図１に示す２−２線から見た遠心クラッチ２００の側面図である。この遠心クラッチ２００を備えた動力伝達機構１００は、主としてスクータなどの自動二輪車両において、エンジンと駆動輪である後輪との間に設けられてエンジンの回転数に対する減速比を自動的に変更しながら回転駆動力を後輪に伝達または遮断する機械装置である。

一方、遠心クラッチ２００は、自動二輪車両における運転者のアクセル操作によるエンジンの回転数の増加に応じてエンジンの回転駆動力をドライブシャフト１３３に伝達する。具体的には、遠心クラッチ２００は、図６に示すように、エンジンの回転数が増加するに従ってクラッチウエイト２３０に作用する遠心力が連結スプリング２３１の弾性力（引張力）よりも大きくなってクラッチウエイト２３０が支点ピン２２３を中心として径方向外側に向かって回動変位する。すなわち、遠心クラッチ２００は、エンジンの回転数が増加するに従ってクラッチウエイト２３０が連結スプリング２３１の弾性力（引張力）に抗しながらクラッチアウター２４０の円筒面２４１側に回動変位する結果、クラッチシュー２３３が円筒面２４１に接触する。なお、図６においては、張出体２１５と従動部２３２との接触状態を明確にするため、連結スプリング２３１を省略している。また、図２および図６においては、遠心クラッチ２００における第１ドライブプレート２１０、第２ドライブプレート２２０、クラッチアウター２４０および張出体２１５の各回転駆動方向をそれぞれ破線矢印で示している。

Claims (6)

1. エンジンの駆動力を受けてドリブンプーリとともに一体的に回転駆動する第１ドライブプレートと、
   前記第１ドライブプレートの外側に配置されて同第１ドライブプレートに対して相対的な回転変位を許容しつつ一体的に回転駆動可能な摩擦力で接触する第２ドライブプレートと、
   前記第２ドライブプレート上に可動的に取り付けられて前記第２ドライブプレートの回転駆動による遠心力によって前記第２ドライブプレートの外側に向かって変位するとともに同外側の面にクラッチシューを有したクラッチウエイトと、
   前記第２ドライブプレートの外側に向かって変位した前記クラッチシューに摩擦接触する円筒面を有したクラッチアウターと、
   前記第１ドライブプレートの外周部から外側に張り出して形成された張出体と、
   前記クラッチウエイトに設けられて前記張出体に押し付けられる押付け体とを備え、
   前記張出体および前記押付け体は、
   少なくとも一方が前記第１ドライブプレートの回転駆動方向の後方側に向かって同第１ドライブプレートの外側に延びて形成されていることを特徴とする遠心クラッチ。
2. 請求項１に記載した遠心クラッチにおいて、
   前記押付け体は、
   平面で構成されており、
   前記張出体は、
   前記押付け体に部分的に接触する曲面で構成されていることを特徴とする遠心クラッチ。
3. 請求項２に記載した遠心クラッチにおいて、
   前記張出体は、
   前記第１ドライブプレートの回転駆動方向後方側に回動自在に設けられたローラで構成されていることを特徴とする遠心クラッチ。
4. 請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載した遠心クラッチにおいて、
   前記第２ドライブプレートは、
   外周部および内周部のうちの少なくとも一方が板面に対して折り曲げられた折曲部を有することを特徴とする遠心クラッチ。
5. 請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載した遠心クラッチにおいて、
   前記押付け体は、
   前記張出体よりも摩耗し易い材料で構成されていることを特徴とする遠心クラッチ。
6. 請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載した遠心クラッチにおいて、
   前記第１ドライブプレートと前記第２ドライブプレートとが互いに接触する２つの接触面のうちの少なくとも一方の面には、摺動性を維持するための表面処理が施されていることを特徴とする遠心クラッチ。

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