JP3227279B2 - クラッチ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クラッチ装置、特にエ
ンジン側のクランク軸とトランスミッションの入力軸と
の間で動力の伝達及び遮断を行うためのクラッチ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば自動二輪車用のクラッチ装置
は、トランスミッションの入力軸の一端側に配置されて
おり、エンジンのクランク軸から伝達されてくる動力を
トランスミッションの入力軸に伝達したりあるいは遮断
したりするために用いられている。このようなクラッチ
装置は、エンジンのクランク軸側に連結される入力部
と、トランスミッションの入力軸に連結される出力部
と、入力部と出力部とを連結及び連結解除するためのク
ラッチ本体とを有している。

【０００３】自動二輪車用のクラッチ本体は、通常多板
クラッチ構成となっており、複数のクラッチプレートを
有している。これらのクラッチプレートは、コイルスプ
リング等により付勢されたプレッシャープレートによっ
て圧接され、入力部から出力部への動力の伝達を行う。
またクラッチレリーズ時には、コイルスプリングの付勢
力に抗してプレッシャープレートがクラッチプレートか
ら引き離され、複数のクラッチプレートの圧接が解除さ
れてクラッチがオフされる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】クラッチ接続時におい
てエンジンのスロットルを絞ると、負荷側からの動力が
クラッチ装置を介してエンジン側に伝達され、エンジン
ブレーキが作用することはよく知られている。このと
き、急激にエンジンブレーキを作用させると、タイヤが
スリップする場合がある。自動車においてエンジンブレ
ーキを作用させる場合は特に問題とならないが、自動二
輪のようにタイヤの接地力が小さい場合には、エンジン
ブレーキを急激に作用させるとタイヤのスリップが発生
し易く、ブレーキ時の走行が不安定になる場合がある。

【０００５】本発明の目的は、急激にエンジンブレーキ
が作用するのを抑えてタイヤのスリップを抑えることに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るクラッチ装
置は、エンジン側のクランク軸とトランスミッションの
入力軸との間で動力の伝達及び遮断を行うための装置で
あり、クランク軸からの動力が入力される入力部と、入
力部と同心に配置されトランスミッションの入力軸に連
結可能な出力部と、入力部と出力部との間に配置され入
力部からの動力を出力部に伝達するクラッチ本体とを備
えている。クラッチ本体は、入力部に連結された複数の
入力プレートと、出力部に連結された複数の出力プレー
トと、入力部から出力部への動力伝達時には非作動で出
力部から入力部への動力伝達時には作動するトルクミリ
ッタ機構とを有している。トルクリミッタ機構は、入力
プレート及び出力プレートの少なくともいずれか一方の
一部と入力部又は出力部との間に形成された１方向クラ
ッチ機構である。

【０００７】

【作用】本発明に係るクラッチ装置では、クラッチ本体
にトルクリミッタ機構が設けられており、入力部から出
力部に動力が伝達される場合には、このトルクリミッタ
機構は作動せずクラッチ装置が有する全トルク容量でト
ルクを伝達する。一方、エンジンブレーキが作用して出
力部から入力部側へ動力が伝達される場合には、トルク
リミッタ機構が作動し、クラッチ装置のトルク容量が減
少する。

【０００８】ここでは、急激にエンジンブレーキが作用
した場合には、クラッチ装置のトルク容量が減少してい
るので、クラッチ本体がトルクリミッタとして機能し、
このためタイヤのスリップを抑えることができ、エンジ
ンブレーキ時の走行を安定させることがてきる。

【０００９】

【実施例】第１実施例 図１は本発明の一実施例による自動二輪車用クラッチ装
置を示している。このクラッチ装置１は、エンジン側の
クランク軸２の先端に装着されており、入力部３と出力
部４と、入力部３と出力部４との間に配置されたクラッ
チ本体５と、クラッチ本体５のオン・オフ（動力の伝達
及び遮断）を行うための押圧機構６とを有している。

【００１０】入力部３は、クランク軸２の先端に装着さ
れている。入力部３は、スプラインハブ１０と、スプラ
インハブ１０の押圧機構６側の側面に配置された円板状
のリテーニングプレート１１と、スプラインハブ１０を
挟んでリテーニングプレート１１と対向するように配置
された円板状のクラッチプレート１２とを有している。
スプラインハブ１０は、中心部にボス部１０ａを有し、
その外周側に円板状のフランジ部１０ｂを有している。
ボス部１０ａの内周にはスプライン孔が形成されてお
り、クランク軸２先端のスプライン軸に噛み合ってい
る。フランジ部１０ｂには複数の窓孔１０ｃが形成され
ており、この窓孔１０ｃにダンパー機構としてのトーシ
ョンスプリング１３が収納されている。トーションスプ
リング１３は、その両側がリテーニングプレート１１と
クラッチプレート１２とにより支持されている。リテー
ニングプレート１１とクラッチプレート１２とはストッ
プピン１４によって軸方向及び回転方向に固定されてい
る。このストップピン１４はスプラインハブ１０のフラ
ンジ部１０ｂを貫通しており、所定の角度範囲でストッ
プピン１４とスプラインハブ１０とは相体回転が可能で
ある。またスプラインハブ１０のフランジ部１０ｂの内
周部には、リテーニングプレート１１及びクラッチプレ
ート１２にそれぞれ挟持されるように１対のフリクショ
ンワッシャー１５が配置されている。

【００１１】クラッチプレート１２の外周部には押圧機
構６側に延びる円筒部１２ａが形成されている。この円
筒部１２ａの外周部の押圧機構６側にはスプライン軸が
形成されており、このスプライン軸には、クラッチ本体
５を構成する第１フリクションディスク２０が噛み合っ
ている。これにより、第１フリクションディスク２０
は、円筒部１２ａに対して軸方向に移動自在で回転方向
には固定されている。第１フリクションディスク２０の
両側面には、摩擦材が固定されている。

【００１２】また、クラッチプレート１２の外周部に
は、ワンウエイクラッチ機構を介してクラッチ本体５を
構成する第２フリクションディスク２１が配置されてい
る。第２フリクションディスク２１の両側面には、摩擦
材が固定されている。ワンウエイクラッチ機構につい
て、図２を用いて詳細に説明する。クラッチプレート１
２の外周部には、円周方向に等間隔で６個の溝２２が放
射状に形成されている。この溝２２のそれぞれにはワン
ウエイブロック２３が出没自在に挿入されている。ワン
ウエイブロック２３の頭部は斜め状に形成されている。
一方、第２フリクションディスク２１の内周端２１ａは
鋸歯状に形成されており、各歯の傾斜はワンウエイブロ
ック２３の頭部の傾斜と同じである。

【００１３】このような機構では、クラッチプレート１
２がドライブ方向Ｄに回転する際は、ワンウエイブロッ
ク２３が第２フリクションディスク２１の内周端の歯２
１ａに引っ掛かり、トルクが伝達される。なお、ワンウ
エイブロック２３は、回転時においては遠心力によって
外側に突出している。一方エンジンブレーキが作用した
場合は、第２フリクションディスク２１側からエンジン
ブレーキ方向Ｂに回転力が伝達される。この場合には、
第２フリクションディスク２１が回転するとワンウエイ
ブロック２３はクラッチプレート１２の溝２２内に後退
し、第２フリクションディスク２１は空回りすることと
なる。

【００１４】なお、クラッチプレート１２の側面には、
第２フリクションディスク２１の軸方向の移動を規制す
るためのプレート２４が固定されている。出力部４は、
クラッチアウターケース３０を有している。クラッチア
ウターケース３０は、入力部３を覆う円筒部３０ａと、
押圧機構６と逆側の側面を形成する側壁３０ｂとを有し
ている。円筒部３０ａの内周部にはスプライン孔が形成
されている。このスプライン孔には、第１及び第２フリ
クションディスク２０，２１とともにクラッチ本体５を
形成するドリブンプレート３１が噛み合っている。ドリ
ブンプレート３１は、クラッチアウターケース３０に対
して軸方向に移動自在でかつ回転方向には固定される。
クラッチアウターケース３０の側壁３０ｂの内周部に
は、出力ギア３２がリベット３３により固定されてい
る。この出力ギア３２は、クランク軸２に軸受３４を介
して回転自在に支持されている。また出力ギア３２は、
トランスミッションの入力軸３５に固定されたギア３６
と噛み合っている。

【００１５】押圧機構６は、ほぼ円板状のプレッシャー
プレート４０と、このプレッシャープレート４０を図１
において左方に付勢するメインコーンスプリング４１と
を有している。プレッシャープレート４０の外周端に
は、クラッチアウターケース３０のスプライン孔と噛み
合うスプライン軸が形成されており、これによりプレッ
シャープレート４０は、クラッチアウターケース３０に
対して軸方向に移動自在で回転方向に固定されている。
メインコーンスプリング４１の内周端はプレッシャープ
レート４０に係止し、外周端はクラッチアウターケース
３０の円筒部３０ａ先端に装着された止め輪４２により
係止されている。プレッシャープレート４０の内周端は
軸受４３を介してレリーズロッド４４に回転自在に支持
されている。

【００１６】また、クラッチアウターケース３０の側壁
３０ｂとドリブンプレート３１との間には、クラッチオ
ン時のショックを緩和するとともに、レリーズ荷重特性
を調整するためのクッション用のサブコーンスプリング
４５が配置されている。これらの荷重特性については後
述する。次に本クラッチ装置の動作について説明する。

【００１７】レリーズロッド４４が図１の右方に引かれ
ていないクラッチオン状態では、メインコーンスプリン
グ４１によってプレッシャープレート４０がクラッチア
ウターケース３０の側壁３０ｂ側に押され、これにより
フリクションディスク２０，２１とドリブンプレート３
１とが圧接されている。この状態では、クランク軸２か
ら入力部３に伝達された動力は、スプラインハブ１０か
らダンパー機構としてのトーションスプリング１３を介
してクラッチプレート１２に伝達される。このクラッチ
プレート１２に伝達された動力は、フリクションディス
ク２０，２１及びドリブンプレート３１を介して出力部
４のクラッチアウターレース３０に伝達される。ここ
で、図２で説明したように、入力部３から出力部４への
動力伝達時にはワンウエイクラッチ機構がオン状態であ
るので、第２フリクションディスク２１は動力伝達に寄
与する。

【００１８】クラッチアウターケース３０に伝達された
動力は、出力ギア３２を介してギア３６に伝達され、こ
れによりトランスミッションの入力軸３５に伝達され
る。走行時にエンジンブレーキが作用した場合は、出力
部４から入力部３側に動力が伝達される。この場合に
は、ワンウエイ機構が作動し、第２フリクションディス
ク２１からの動力はクラッチプレート１２に対して伝達
されず、第１フリクションディスク２０のみが動力伝達
に寄与する。このため、エンジンブレーキ時にはトルク
容量が半減し、トルクリミッタとして作用する。したが
って、自動二輪車のようにタイヤの接地力が小さい場合
でもタイヤのスリップを抑えることができ、走行が安定
する。

【００１９】一方、運転者によってレリーズロッド４４
が図１の右方向に引かれた場合には、プレッシャープレ
ート４０がメインコーンスプリング４１の付勢力に抗し
て図１の右方に移動する。これによりフリクションディ
スク２０，２１とドリブンプレート３１との圧接が解除
され、クラッチがオフとなる。次に、図３を用いてクラ
ッチ押し付け用のメインコーンスプリング４１とクッシ
ョン用のサブコーンスプリング４５の荷重特性の関係及
びレリーズ荷重特性について説明する。

【００２０】メインコーンスプリング４１の押し付け荷
重特性は、図３の曲線Ｐ１で示される特性を有してい
る。そして初期時にはＡ点でセットされている。一方サ
ブコーンスプリング４５の押し付け荷重特性は、図３の
Ｐ２で示す特性である。このような構成では、レリーズ
時にサブコーンスプリング４５が作用することによって
レリーズ荷重が軽減される。また、メインコーンスプリ
ング４１はレリーズするにしたがってその荷重が小さく
なり、サブコーンスプリング４５のクッション力（レリ
ーズ荷重と反対方向の荷重）が徐々に小さくなる。この
ため、両コーンスプリング４１，４５の荷重特性を合成
して得られるレリーズ荷重特性は図３のＰ３で示すよう
にほぼ平坦な特性となる。

【００２１】ここで、図３に破線で示す各特性は従来装
置の荷重特性を示したものである。すなわち、従来装置
のように押し付け手段としてコイルスプリングを用いた
場合の押し付け荷重特性はＱ１であり、これに対してク
ッションスプリングの荷重特性はＱ２である。このよう
なコイルスプリングの特性Ｑ１とクッションスプリング
の荷重特性Ｑ２とを合成して得られるレリーズ荷重特性
は、Ｑ３で示すような特性となり、レリーズ荷重がレリ
ーズ操作にしたがって急激に上昇している。

【００２２】以上のように本実施例では、クラッチ装置
をクランク軸２の先端に設けているので、従来のクラッ
チ装置に比較してクラッチ容量を小さくすることがで
き、全体の重量及び慣性量の低減を図ることが可能とな
る。また、同様の理由により、ダンパー機構３の出力側
の慣性量を大きくすることができ、振動の減衰性能を向
上させることが容易となる。

【００２３】また、この実施例では、プレッシャープレ
ート４０をメインコーンスプリング４１によって押し、
またクッション用のサブコーンスプリング４５とバラン
スさせているので、レリーズ荷重を低減することができ
るとともに、レリーズ荷重特性をほぼ平坦にすることが
でき、レリーズ操作がスムーズに行える。さらに、エン
ジンブレーキが作用した際にはワンウエイクラッチ機構
によってクラッチのトルク容量を１／２に減少させてい
るので、特に自動二輪車のようにタイヤの接地力が小さ
い場合にもスリップの発生を防止することができる。第２実施例 図４に本発明の第２実施例によるクラッチ装置を示す。

【００２４】このクラッチ装置５０は、トランスミッシ
ョンの入力軸５１の先端に装着されており、エンジン側
のクランク軸４９から動力が伝達される入力部５２と、
トランスミッション入力軸５１に固定された出力部５３
と、入力部５２と出力部５３との間に配置されたクラッ
チ本体５４と、クラッチ本体５４を押し付けるための押
圧機構５５とを有している。

【００２５】入力部５２は、トランスミッションの入力
軸５１にニードルベアリング５６を介して回転自在に支
持された入力ギア５７と、ダンパー機構としてのトーシ
ョンスプリング５８と、トーションスプリング５８を支
持する１対のサイドプレート５９と、サイドプレート５
９に連結されたクラッチアウターケース６０とを有して
いる。入力ギア５７は、エンジン側のクランク軸４９に
固定された駆動ギア４８に噛み合っている。トーション
スプリング５８は、入力ギア５７の半径方向中間部に形
成された切欠き５７ａに収納されており、両側からサイ
ドプレート５９によって支持されている。入力ギア５７
の内周部には１対のフリクションワッシャー６１がそれ
ぞれ対応するサイドプレート５９との間に配置されてい
る。

【００２６】クラッチアウターケース６０は、外周部の
円筒部６０ａと、入力ギア５７側の側壁５０ｂとを有し
ている。クラッチアウターケース６０の側壁６０ｂと１
対のサイドプレート５９とは、ストップピン６２により
固定されている。なお、ストップピン６２は、入力ギア
５７に形成された孔５７ｂを貫通している。孔５７ｂは
円周方向に長く形成されており、したがってサイドプレ
ート５９及びクラッチアウターケース６０と入力ギア５
７とは所定角度だけ相対回転が可能である。

【００２７】クラッチアウターケース６０の円筒部６０
ａ内周にはスプライン孔が形成されている。このスプラ
イン孔には、クラッチ本体５４を構成する４枚の円環状
のクラッチプレート６５が配置されている。各クラッチ
プレート６５の外周部にはスプライン軸が形成され、そ
れぞれクラッチアウターケース６０のスプライン孔に噛
み合っている。これにより、クラッチプレート６５は、
クラッチアウターケース６０に対して軸方向に移動自在
であり、回転方向には固定される。

【００２８】出力部５３は、ほぼ円板状の出力フランジ
６６を有している。出力フランジ６６の内周部にはスプ
ライン孔６６ａが形成されており、トランスミッション
の入力軸５１の先端に形成されたスプライン軸５１ａに
噛み合っている。出力フランジ６６の外周部には、押圧
機構５５側にスプライン孔が形成されており、このスプ
ライン孔に、クラッチ本体５４を構成する４枚のドライ
ブプレート６７のうちの２枚が噛み合っている。他の２
枚のドリブンプレート６７は、前述の実施例で示した構
成と同様のワンウェイクラッチ機構を介して出力フラン
ジ６６の外周に連結されている。すなわち、その内周部
には鋸歯状の歯が形成されており、出力フランジ６６の
外周溝に出没自在に挿入されたワンウェイブロック６８
が噛み合うようになっている。なお、ドリブンプレート
６７の両側面には、摩擦部材が固定されている。

【００２９】押圧機構５５は、円板状のプレッシャプレ
ート７０と、このプレッシャプレート７０を付勢するメ
インコーンスプリング７１とを有している。プレッシャ
プレート７０の外周部にはスプライン軸が形成されてお
り、クラッチアウターケース６０の円筒部６０ａに形成
されたスプライン孔に噛み合っている。このため、プレ
ッシャプレート７０はクラッチアウターケース６０に対
して軸方向に移動自在であり、かつ回転方向には固定さ
れている。メインコーンスプリング７１の内周端はプレ
ッシャプレート７０に係止している。また外周端は、ク
ラッチアウターケース６０の円筒部６０ａの先端に固定
された止め輪７２によって係止されている。また、プレ
ッシャプレート７０の内周端は、ベアリング７３を介し
てレリーズロッド７４に回転自在に支持されている。

【００３０】クラッチアウターケース６０の側壁６０ｂ
とクラッチプレート６５との間には、クッション用のサ
ブコーンスプリング７５が配置されている。このサブコ
ーンスプリング７５とメインコーンスプリング７１の荷
重特性の関係は、前記実施例と同様に図３で示すような
関係となっている。次に動作について説明する。

【００３１】エンジンのクランク軸４９からの動力は、
駆動ギア４８を介して入力ギア５７に伝えられる。入力
ギア５７に伝えられた動力は、トーションスプリング５
８及びサイドプレート５９を介してクラッチアウターケ
ース６０に伝達される。クラッチアウターケース６０に
伝達された動力は、互いに圧接しているクラッチプレー
ト６５及びドリブンプレート６７を介して出力フランジ
６６に伝達され、さらにトランスミッションの入力軸５
１に伝えられる。

【００３２】このクラッチオン時に、エンジンブレーキ
が作用した場合には、前述の実施例と同様に、ワンウェ
イクラッチ機構が作用し、４枚のドリブンプレート６７
のうちの２枚のドリブンプレートは動力の伝達に寄与し
ない。このため、エンジンブレーキが作用した際にトル
クリミット機能が働き、タイヤのスリップを少なくする
ことができる。

【００３３】クラッチオフ時には、レリーズロッド７４
が図４における右方に引かれ、これによりプレッシャプ
レート７０がコーンスプリング７１の付勢力に抗して右
方に移動する。これによりクラッチプレート６５とドリ
ブンプレート６７との圧接が解除され、クラッチがオフ
状態となる。ここで、レリーズ操作時におけるレリーズ
荷重特性は、前記実施例と同様に、サブコーンスプリン
グ７５の作用によってほぼ平坦となり、クラッチ操作が
スムーズに行える。

【００３４】なお、トルクリミッタ機構としてのワンウ
ェイクラッチ機構を、第１実施例ではフリクションディ
スク（入力プレート）の入力側に配置し、第２実施例で
はドリブンプレート（出力プレート）の出力側に配置し
たが、クラッチ本体中であれば、どのように配置しても
前記各実施例と同様の効果を奏する。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明では、エンジンブレ
ーキ作動時には、クラッチ本体に設けられたトルクリミ
ッタ機構によってクラッチトルク容量が減少する。この
ため、エンジンブレーキが作用した場合にもタイヤのス
リップを抑えることができ、走行が安定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が採用されたクラッチ装置の
縦断面構成図。

【図２】前記装置のワンウエイ機構を示す図。

【図３】前記装置の押し付け荷重特性及びレリーズ荷重
特性を示す図。

【図４】本発明の第２実施例によるクラッチ装置の縦断
面構成図。

【符号の説明】

２，４９ クランク軸 ３，５２ 入力部 ４，５３ 出力部 ５，５４ クラッチ本体 ２３ ワンウエイブロック

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−1934（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−17031（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−17029（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16D 11/00 - 23/14 F16D 41/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン側のクランク軸とトランスミッシ
   ョンの入力軸との間で動力の伝達及び遮断を行うための
   クラッチ装置であって、 前記クランク軸からの動力が入力される入力部と、 前記入力部と同心に配置され、前記トランスミッション
   の入力軸に連結可能な出力部と、 前記入力部と出力部との間に配置され、前記入力部から
   の動力を前記出力部に伝達するクラッチ本体とを備え、 前記クラッチ本体は、前記入力部に連結された複数の入
   力プレートと、前記出力部に連結された複数の出力プレ
   ートと、 前記入力部から出力部への動力伝達時には非作
   動で前記出力部から入力部への動力伝達時には作動する
   トルクミリッタ機構とを有しており、 前記トルクリミッタ機構は、前記入力プレート及び出力
   プレートの少なくともいずれか一方の一部と前記入力部
   又は出力部との間に形成された１方向クラッチ機構であ
   る、クラッチ装置。