JP2023517721A - クラッチ - Google Patents

Abstract

クラッチ（１）は、駆動力入力部材（５）に接続されたハウジング（３）を有する。第一摩擦ディスク（７）が、それと共に回転するハウジング（３）に設けられている。第二摩擦ディスク（９）が、従動部材（１１）に設けられている。圧力プレート（１３）が、従動部材（１１）に向けて弾性的に押圧され、第一及び第二摩擦ディスク（７，９）をお互いに対して押圧するようにされている。従動部材（１１）及び圧縮プレート（１３）と一体のカムプロファイル（３１，３３）が、第一及び第二摩擦ディスク（７，９）上に圧力プレート（１３）によって及ぼされる圧力を低減させる必要がある場合に、従動部材及び圧力プレートを、相互に離れる方向に移動させる推力を生じさせる。角度ストロークリミッタは、従動部材（１１）及び圧力プレート（１３）間の相対回転を制限し、それによって、従動部材（１１）から離れる方向の圧力プレート（１３）の動きを制限する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両、例えばオートバイや他の鞍乗型車両のような二輪又は三輪を備えた車両におけるトルク伝達用クラッチに関するものである。より具体的には、本明細書に記載の実施形態は、クラッチによって操作される駆動輪の速度がエンジン回転数を超える傾向にある場合に、伝達されるトルクを自動的に減少させることができる部材を備えたクラッチに関するものである。

内燃機関によって作動される車両では、ギヤチェンジを可能にするために係合解除されるクラッチが、変速機に沿って配置されている。

先行技術の幾つかのクラッチには、駆動輪又は車輪がエンジンによって設定された速度よりも速く回転する傾向がある場合に、自動的にクラッチを開くような、適切なカムの形をした機構を備えているものがある。例えば、高速走行中にドライバが高いギアから低いギアにシフトチェンジし、同時にアクセルを離すと、エンジンへの燃料の流れが悪くなってしまうことがある。この場合、エンジンはブレーキの役割を果たし（「エンジンブレーキ効果」と呼ばれる）、駆動輪や車輪を制動する傾向がある。

過度のブレーキ効果が車両走行に悪影響を及ぼすのを防止するために、クラッチには、駆動輪又は車輪、ひいてはクラッチの従動部材の速度がクラッチの駆動力入力部材の回転速度を超える傾向がある場合に、クラッチを通じて伝達されるトルクを低減するように適合された装置が設けられ得る。この装置は、摩擦ディスクを互いに押し付ける圧力プレートからクラッチの従動部材を離す軸方向移動を発生させるために、互いに協働する一対のカムプロファイルを備え、摩擦によって駆動力入力部材から従動部材にトルクを伝達するように構成されている。前記カムプロファイルは、一方は従動部材と、他方はクラッチの圧力プレートと一体になっている。従動部材と圧力プレートが軸方向に離れることで、駆動輪からエンジンに向けて伝達されるトルクが減少し、エンジンブレーキ効果が減少する。

請求項１の前文によるこのタイプのクラッチは、欧州特許ＥＰ２０３７１４２号に開示されている。このクラッチは、従動部材に対する圧力プレートの軸方向ストロークが軸方向停止部材によって制限されるという欠点を有する。

一態様によれば、エンジンからのトルクを車両の駆動輪に伝達するためのクラッチであって、駆動力入力部材に接続され、クラッチの回転軸線を中心に、一体的に回転するハウジングを有するクラッチが提供される。第一摩擦ディスクは、ハウジングに回転可能に結合され、従動部材に回転可能に結合された第二摩擦ディスクが介在している。従動部材は、駆動力出力部材と一体的に回転するように接続可能である。圧力プレートは、従動部材に取り付けられ、クラッチの回転軸線と平行に軸方向に相対移動可能である。圧力プレートは、従動部材に向かって弾性的に応力を受け、第一ディスク及び第二ディスクを互いに向けて押圧する。前記クラッチは、さらに、前記従動部材と一体の第一カムプロファイルを備え、前記圧力プレートと一体の第二カムプロファイルと協働する。第一カムプロファイル及び第二カムプロファイルは、従動部材から駆動力入力部材に向かってトルクが伝達されると、従動部材がクラッチの軸線を中心に圧力プレートに対して回転し、従動部材と圧力プレートの間の回転運動により、第一カムプロファイル及び第二カムプロファイルによって、圧力プレートに対する軸方向の推力と圧力プレートの従動部材から離れる軸線方向の移動とを生じさせ、圧力プレートによって第一ディスク及び第二ディスクに及ぼされる圧力を低減するように構成されている。従動部材に対する圧力プレートの軸線方向の移動を制限するために、従動部材と圧力プレートとの間の相対回転を制限し、それによって圧力プレートの従動部材から離れる移動を制限する角度ストロークリミッタが設けられている。

このようにして、圧力プレート及び従動部材の相互に離間する移動は、代わりに先行技術のクラッチにおいて通常必要である軸線方向停止部材を必要とせずに得られ、この場合、圧力プレートの軸線方向停止部材に対する衝撃によって発生する軸線方向の荷重は、クラッチのディスクを互いに押し付ける弾性部材によって与えられる軸線方向の荷重に付加される。

実際には、角度ストロークリミッタは、従動部材と圧力プレートの間の最大相対回転を決め、この最大相対回転は、駆動ディスクと従動部材の間の結合損失を防止するように圧力プレートと従動部材の互いから離れる最大移動に対応することができる。

一般に、角度ストロークリミッタは、様々な方法で構成することができ、一方が従動部材と一体であり、他方が圧力プレートと一体である少なくとも一対の相互停止要素を有し得る。これらの停止要素は、従動部材及び圧力プレートの構造に応じて、自由に組み合わせたり配置したりすることができる。

特に有利な実施形態では、角度ストロークリミッタは、圧力プレートに形成された少なくとも一つのスロットと、クラッチの回転軸線とほぼ平行に延び、前記スロットに係合する従動部材の少なくとも一つの第一柱とを備えている。前記スロットは、クラッチの回転軸線を中心として接線方向に延びており、接線方向におけるその大きさは、第一カム及び第二カムの推力下での従動部材に対する圧力プレートの軸線方向における最大ストロークを規定する。従動部材と圧力プレートとの間の相対的な回転は、第一柱が第一スロットの両端部に突き当たることによって制限される。

実際の実施形態では、複数のスロットと複数の柱を設けることができる。

この配置は、公知の方法で、従動部材に対する圧力プレートの移動を案内するガイド柱を備え、その周囲に、典型的にはらせん圧縮ばねの形態で、圧力プレートを従動部材に向かって付勢し、摩擦ディスクを互いに押し付ける弾性部材が配置されているクラッチに、角度ストロークリミッタを設けることができる点で特に有利である。このように、限られた部品点数で、特にコンパクトな構成が得られる。

クラッチの更なる有利な特徴及び実施形態は、本明細書の不可欠な部分を形成する添付の特許請求の範囲、及び例示的な実施形態の以下の説明において定義される。本発明は、本発明の実施形態の非限定的な例を示す説明及び添付図面に従うことにより、よりよく理解される。

クラッチの回転軸線を含む平面に従ったクラッチの断面図である。 クラッチの主要構成部品の分解図である。 クラッチの主要構成部品の図２とは異なる角度から見た分解図である。 クラッチの回転軸線に直交する図１の面ＩＶ－ＩＶによる断面図である。 図４と異なる動作状態にある図４に対応する断面図である。 図５の断面図からバネを取り除いた図である。 図４のＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図である。 図５のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面図である。

このクラッチは、一般的に公知の構成及び動作を有しており、本発明の理解を深めるために、主要部材を参照しながら簡単に説明する。クラッチは、全体を符号１で示し、駆動力入力部材５に回転可能に連結されたハウジング３を備え、ハウジング３がクラッチ１の回転軸線Ａ－Ａを中心に駆動力入力部材５と一体的に回転するように構成されている。駆動力入力部材５とハウジング３との間には、可撓性結合要素として作用する弾性連結部材６が配置され得る。

図示の実施形態では、駆動力入力部材５はギアであり、不図示の駆動軸から直接又は間接的に動力を受け得る。

第一摩擦ディスク７は、ハウジング３と同軸線にハウジング３に設けられ、ハウジング３の溝３．１に係合する径方向外方タブ７．１によってハウジング３に回転可能に結合される。第一摩擦ディスク７には、第一摩擦ディスク７と同軸の第二摩擦ディスク９が介在されている。従動部材１１の溝付きプロファイル１１．１及び第二ディスク９のそれぞれの内歯９．１によって、これらのディスクは、ハウジング３と同軸線上で、クラッチ１の従動部材１１に回転可能に結合される。ディスク７及び９を互いに押し付けることにより、ディスク７及び９の相互接触面に摩擦力が発生し、それにより、駆動力入力部材５から駆動力出力部材４（図１にのみ図示）にトルクが伝達される。駆動力出力部材４は、不図示のギアボックスに機械的に接続され得、それにより、トルクが適切な変速比で車両の駆動輪又は車輪（図示せず）に伝達される。

従動部材１１の溝付きプロファイル１１．２は、駆動力出力部材４を従動部材１１に回転可能に結合している。

従動部材１１は、従動部材１１と同軸線で、従動部材１１に向けて及びそれから離れる方向に軸線方向に移動可能であり、即ち、クラッチ１の回転軸線Ａ－Ａと平行な方向に移動可能である圧力プレート１３と機械的に結合される。軸線方向移動に加えて、圧力プレート１３は、従動部材１１に対して角度移動も行う。言い換えれば、従動部材１１及び圧力プレート１３は、後述する目的のために、クラッチの軸線Ａ－Ａを中心としてお互いに相対的に回転することができる。

圧力プレート１３は、弾性部材１５によって従動部材１１に向けて押圧される。図示の実施形態では、弾性部材１５は、クラッチ１の軸線Ａ－Ａに平行に配置された三つの螺旋状圧縮ばね１５．１を備えている。各圧縮ばね１５．１は、圧力プレート１３に形成されたそれぞれのシート１７に収容される。各圧縮ばね１５．１は、従動部材１１の一部であるか、又はそれと一体である柱１９を取り囲んでいる。各ばね１５．１は、それぞれのシート１７の底部１７．１と、従動部材１１に硬く接続されているか、又はその一部である停止部材２１との間で部分的に圧縮された状態に維持される。より具体的には、図示の実施形態では、停止部材２１は、実質的に環状形態であり、柱１９と同軸線の複数の突起２１．１を有する。ねじ２３は、停止部材２１を柱１９に、ひいては従動部材１１に堅固に接続するように、各突起２１．１及びそれぞれの柱１９の同軸線上に延在している。

図示実施形態では、三つの柱１９に拘束されて、かつ、三つの螺旋状圧縮ばね１５．１を所定の位置に保持するための環状形状の単一の停止部材２１を示しているが、それぞれが適切なねじ２３によって各柱１９に固定されている三つの別々の停止部材を使用することもできる。

それ自体公知の方法で、ばね１５．１は、第一ディスク７及び第二ディスク９の組立体に対して、及び従動部材１１に対して、圧力プレート１３のスラストを発生させる。ディスク７のディスク９に対する押圧により摩擦力が発生し、駆動力入力部材５から従動部材１１にトルクを伝達することができる。

クラッチを切る（係合解除する）ために、例えば駆動輪又は車輪への伝達比を変更するために、公知の方法で、圧力プレート１３は、ばね１５．１の圧縮によって従動部材１１から離れるように移動され得る。この移動は、クラッチ１が搭載された車両のハンドルバーに設けられたレバーによって操作されるアクチュエータ、例えば手動で制御されるアクチュエータによって制御され得る。アクチュエータは、圧力プレート１３に直接作用して、圧縮プレート１３を軸線方向の動きで従動部材１１から遠ざかるように移動させることができる。

従動部材１１は、少なくとも一つの第一カムプロファイル３１を備え、この第一カムプロファイル３１は、圧力プレート１３と一体の少なくとも一つの第二カムプロファイル３３と協働する。図示の実施形態では、実際には、従動部材１１は、三つの第一カムプロファイル３１を備え、圧力プレート１３と一体の同数の第二カムプロファイル３３と協働する。カムプロファイルは、圧力プレート１３に対する従動部材１１の軸線Ａ－Ａを中心とする相互回転により、従動部材１１と圧力プレート１３との間に、ばね１５．１によって及ぼされる推力と反対方向に向けられた軸線方向の推力が生じるように構成されている。第一及び第二カムプロファイル３１及び３３が互いに協働することによって生じる推力によって、圧力プレート１３が従動部材１１から離れる軸線方向の移動が引き起こされる。より正確には、圧力プレート１３は、ハウジング３に対して相対的に移動する従動部材１１から、ばね１５．１を圧縮するような方向に離れるように移動する。

この軸線方向移動は、駆動力出力部材４によって従動部材１１に加えられるトルクが、エンジンによって駆動力入力部材５に加えられるトルクを上回ったときに生じる。これは、例えば、ドライバが低いギアに入れ、アクセルを離すと、エンジンがブレーキとして作用する場合（エンジンブレーキ効果）である。このような状況では、クラッチ１がわずかにスリップして、それによって伝達されるトルクが減少し、ひいてはエンジンブレーキ効果が減少するようにできることが好ましい。これは、カムプロファイル３１のカムプロファイル３３に対する推力の結果として得られ、その結果、螺旋状圧縮ばね１５．１が圧縮される。圧力プレート１３と従動部材１１とが互いに離れるように動くことにより、第二ディスク９が第一ディスク７に伝達する摩擦力が減少し、それらの間の相互摺動が可能となり、その結果、駆動力入力部材５に対する従動部材１１の相対回転が実現される。

圧力プレート１３及び従動部材１１が回転軸線Ａ－Ａの方向に互いに離れる動きが望ましくない効果をもたらすことを防ぐために、この動きを制限するための部材を設けることが望ましい。例えば、最も外側の摩擦ディスク９、即ちハウジング３の底部から最も遠い摩擦ディスク９が、軸線Ａ－Ａと同心の位置から離れることを防止するように、互いから離れる相対移動を制限することが望ましく、そうしないと、その後のクラッチの正しい完全な再係合が不可能となる。

特徴的には、圧力プレート１３及び従動部材１１の互いに離れる動きを制限するために、角度ストロークリミッタが設けられ、即ち、従動部材１１と圧力プレート１３との間の相対回転のリミッタ、即ち、従動部材１１と圧力プレート１３との間の角度ストロークのリミッタが設けられる。この回転を制限し、従って、従動部材１１と圧力プレート１３との間に最大角度のずれを課すことにより、結果として、圧力プレート１３が衝突する軸線方向の停止部材を必要とせずに、従動部材１１に対する圧力プレート１３の軸線方向の動きが制限される。

図示の実施形態では、角度ストロークリミッタは、複数のスロット３５を備え、各スロット３５は、各シート１７の底部１７．１に設けられる。従動部材１１のそれぞれの柱１９は、各スロット３５を貫通して延びている。

各スロット３５は接線方向に従って延び、即ち.、クラッチの回転軸線Ａ－Ａと同軸となる円周に従って細長く形成されている。従動部材１１が回転軸線Ａ－Ａを中心に圧力プレート１３に対して相対的に回転しようとすると、各柱１９が、それが貫通して延びる各スロット３５に沿って移動しようとする傾向がある。他に制約がない場合、（各スロット３５が一体に設けられている）圧力プレート１３と（柱１９が一体に設けられている）従動部材１１との間の最大相互回転は、スロット３５の接線方向の長さによって決められる。各スロット３５の接線方向のサイズ、即ち、各スロットの中心線を表す円の円弧がなす角度は、スロット３５内の柱１９の最大移動が、ばね１５．１を最大圧縮状態にすることなく圧縮する圧力プレート１３と従動部材１１との間の相互軸線方向移動に相当するようにする角度である。いずれにしても、軸線方向の動きは、ディスク７とディスク９との間に滑りを生じさせるのに十分であるが、最後のディスクがその正しい位置から径方向に離れて変位するのを防ぐために十分に制限されたものである。

図４及び図５並びに図７及び図８は、軸線Ａ－Ａに直角な断面、ＶＩＩ－ＶＩＩ線断面、及びＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面を示しており、中立状態（図３及び７）及び相互に最大回転した位置（図５及び８、これらの図では、柱１９がスロット３５の各端部に接している）におけるスロット３５及び柱１９（ひいては圧力プレート１３及び従動部材１１）二つの相互位置関係を示している。

スロット３５の接線方向のサイズは、ディスク９、特に最後のディスク９の厚さ、柱１９の直径、及びカムプロファイル３１、３３の傾きに応じたサイズである。実際には、従動部材１１に対する圧力プレート１３の軸線方向ストロークは、カムプロファイルの傾斜を介した圧力プレート１３と従動部材１１との相互の回転角度に連動している。回転軸線Ａ－Ａに直交する平面に対する傾きが大きいほど、同じ角度移動でも軸線方向の移動が大きくなる。

衝撃及びそれに伴う振動を低減するために、符号３５．１で示すように、スロット３５の縁部を弾性のある柔軟な材料、又は、いずれにせよ衝撃吸収効果を有する材料で被覆することが有利である。

図示実施形態では、三つのスロット３５及び三つの柱１９は同じであり、実際には、圧力プレート１３に対する従動部材１１の角度ストロークを制限するための三つの別個の停止部材を形成するようにされている。これは、より規則正しい動作に有利である。しかしながら、複数の柱１９と相対するスロット３５を有する場合であっても、スロット３５のうちの一つだけ又は幾つかだけが、従動部材１１と圧力プレート１３との間の角度ストロークを制限するための接線停止部材として機能することも可能である。例えば、三つのスロット３５のうちの一つだけをこの機能を果たすために設けることができ、他の二つは、スロット３５の縁部と各柱１９との間の相互接触がないように、より大きな接線方向の長さを有することができる。

Claims (8)

1. エンジンからのトルクを車両の駆動輪に伝達するためのクラッチ（１）であって、
   前記クラッチ（１）の回転軸線（Ａ－Ａ）を中心に、駆動力入力部材（５）と一体的に回転するように接続されたハウジング（３）と、
   ハウジング（３）に取り付けられ、それと共に回転する第一摩擦ディスク（７）と、
   その上に、第一摩擦ディスク（７）と同軸であり、それら間に介在する第二摩擦ディスク（９）が設けられ、駆動力出力部材（４）と一体的に回転するように接続可能な従動部材（１１）と、
   従動部材に取り付けられ、クラッチ（１）の回転軸線（Ａ－Ａ）と平行にそれに対して軸線方向に移動可能な圧力プレート（１３）であって、従動部材（１１）に向かって弾性的に押圧され、第一摩擦ディスク（７）及び第二摩擦ディスク（９）をお互いに対して押圧するようにし、従動部材（１１）から離れる方向への移動によって第一摩擦ディスク（７）と第二摩擦ディスク（９）との間で圧力を減少させる圧力プレート（１３）と、
   前記従動部材（１１）と一体であって、前記圧力プレート（１３）と一体の第二カムプロファイル（３３）と協働する第一カムプロファイル（３１）と
   を備え、
   前記第一カムプロファイル（３１）及び前記第二カムプロファイル（３３）が、前記従動部材（１１）から前記駆動力入力部材（５）に向かってトルクが伝達されると、前記従動部材（１１）が前記クラッチ（１）の回転軸線（Ａ－Ａ）を中心に前記圧力プレート（１３）と相対的に回転し、前記従動部材（１１）と前記圧力プレート（１３）の間の回転運動により、第一カムプロファイル（３１）及び第二カムプロファイル（３３）によって、圧力プレート（１３）に軸線方向の推力を生じさせ、かつ、圧力プレート（１３）の従動部材（１１）から離れる方向への軸線方向移動を生じさせ、圧力プレート（１３）が第一摩擦ディスク（７）及び第二摩擦ディスク（９）に与える圧力を減少させるように構成された
   クラッチ（１）において、
   前記従動部材（１１）と前記圧力プレート（１３）との間の相対回転を制限し、それによって前記圧力プレート（１３）の前記従動部材（１１）から離れる動きを制限する角度ストロークリミッタを備えている
   ことを特徴とするクラッチ。
2. 前記角度ストロークリミッタが、前記従動部材（１１）と前記圧力プレートとの間の最大相対回転を決定すし、
   前記最大相対回転が、第二摩擦ディスク（９）と従動部材（１１）との間の結合損失を防止するような、従動部材から離れる方向への圧力プレートの最大移動に対応する
   ことを特徴とする請求項１に記載のクラッチ。
3. 前記角度ストロークリミッタが、圧力プレート（１３）に形成された少なくとも一つのスロット（３５）と、クラッチ（１）の回転軸線（Ａ－Ａ）にほぼ平行に延び、少なくとも一つのスロット（３５）に係合する従動部材（１１）の少なくとも一つの第一柱（１９）とを備え、
   少なくとも一つのスロット（３５）が、好ましくはクラッチ（１）の回転軸線（Ａ－Ａ）周りのほぼ接線方向に延び、
   少なくとも一つのスロット（３５）の接線方向のサイズが、第一カム（３１）及び第二カム（３３）の推力下での従動部材（１１）に対する圧力プレート（１３）の軸線方向の最大ストロークを決定し、
   第一柱（１９）が第一スロット（３５）の端部に突き当たることによって、従動部材（１１）及び圧力プレート（１３）間の相対回転が制限され
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のクラッチ。
4. 角度ストロークリミッタが、圧力プレート（１３）に形成された少なくとも一つの第二スロット（３５）と、クラッチ（１）の回転軸線（Ａ－Ａ）とほぼ平行に延び、少なくとも一つの第二スロット（３５）に係合する従動部材（１１）の少なくとも一つの第二柱（１９）とを備え、
   第二スロット（３５）が、好ましくは、クラッチ（１）の回転軸線（Ａ－Ａ）周りのほぼ接線方向に延び、
   少なくとも一つの第二スロット（３５）の接線方向のサイズが、第一カム（３１）及び第二カム（３３）の推力下での従動部材（１１）に対する圧力プレート（１３）の軸線方向における最大ストロークを決定する
   ことを特徴とする請求項３に記載のクラッチ。
5. 前記各スロット（３５）の接線方向のサイズが、前記第一摩擦ディスク（７）及び前記第二摩擦ディスク（９）の少なくとも一方の厚さに応じたサイズである
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載のクラッチ。
6. 各スロット（３５）の接線方向のサイズが、前記第一摩擦ディスク（７）及び第二摩擦ディスク（９）のうちの一方であって、前記圧力プレート（１３）に最も近いでディスクの厚みに応じたサイズである
   ことを特徴とする請求項５に記載のクラッチ。
7. 各スロット（３５）が、衝撃吸収機能を有する材料（３５．１）、好ましくは、弾性柔軟材料で被覆された縁部を有する
   ことを特徴とする請求項３～６の何れか一項に記載のクラッチ。
8. 圧力プレート（１３）が、各柱（１９）の周囲にシート（１７）を有し、
   前記シートが、圧力プレート（１３）を従動部材（１１）に向かって押圧する各弾性部材（１５．１）を収容するための容積を形成し、
   前記弾性部材（１５．１）が、圧力プレート（１３）と従動部材（１１）の間で保持される
   ことを特徴とする請求項２～６の何れか一項に記載のクラッチ。

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