JP3547849B2 - 遠心クラッチ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、遠心クラッチに関し、特に、入力部材に連なるクラッチアウタと、出力部材に連なり、クラッチアウタに囲繞されるクラッチインナと、クラッチアウタの内周にスプライン係合する駆動摩擦板と、クラッチインナの外周にスプライン係合して駆動摩擦板に重ねられる被動摩擦板と、入力部材の回転数の上昇に応じて駆動及び被動摩擦板相互を圧接させる遠心機構と、出力部材に連結され、出力部材からの逆負荷に応動して駆動及び被動摩擦板相互を圧接させる逆負荷伝達機構と、遠心機構及び逆負荷伝達機構の駆動及び被動摩擦板に対する圧接力を任意に回避し得るクラッチオフ機構とを備えた遠心クラッチの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かゝる遠心クラッチは、特公昭３６−４６０６号公報に開示されているように、自動クラッチ機能を有する外、エンジンのキック始動や押しかけを可能にし、又いつでもマニュアル操作によるクラッチオフを可能にする多様の機能を有するもので、多段変速機付の小型自動二輪車に広く採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かゝる遠心クラッチにおいては、例えば走行中、変速直前にクラッチオフ機構を作動させて該クラッチをオフ状態にし、変速後クラッチオフ機構を不作動状態に戻すと、直ちに逆負荷伝達機構が作動してオン状態となり、逆負荷がエンジン側に急激に伝達して伝動系にショックが生じ、車両の乗心地を損じることがある。
【０００４】
本発明は、かゝる点に鑑みてなされたもので、走行中の変速後はクラッチオフ機構を不作動状態に戻しても、伝動系に逆負荷によるショックを生じさせないような前記遠心クラッチを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、前記遠心クラッチにおいて、逆負荷伝達機構に、出力部材の回転数が所定値以上になることに応動して該機構の作動を制御する逆負荷伝達制御機構を連結したことを特徴とする。
【０００６】
【作用】
上記特徴によれば、出力部材が所定値以上の回転数で回転するとき、即ち車両の走行中では、逆負荷伝達制御機構により逆負荷伝達機構の作動が拘束もしくは制限されるので、変速後、クラッチオフ機構を不作動状態に戻しても、遠心機構の作動が再開されない限り、遠心クラッチはオフ状態もしくは半クラッチ状態に保持される。したがって伝動系に逆負荷によるショックは生じない。
【０００７】
【実施例】
以下、図面により本発明の一実施例について説明する。
【０００８】
図１において、エンジンのクランクケース１の一側壁と、これに接合されるサイドカバー２との間に画成されるクラッチ室３に本発明の遠心クラッチ４が配設される。この遠心クラッチ４は、クランクケース１にベアリング５を介して支持されたエンジンのクランク軸６（入力部材）に取付けられる。またクランク軸６の出力トルクが該クラッチ４を介して伝達される駆動ギヤ７はクランク軸６に回転自在に支承され、この駆動ギヤ７と噛合する大径の減速ギヤ８は、クランクケース１にベアリング９を介して支持される多段変速機の入力軸１０に固着される。
【０００９】
遠心クラッチ４は、その駆動板１１の大径ボス１１ａをクランク軸６の端部にスプライン嵌合してナット１２で固着することにより、クランク軸６に取付けられる。上記大径ボス１１ａの外周には、前記駆動ギヤ７に連結した出力リング１３（出力部材）が回転可能且つ軸方向移動不能に支承され、この出力リング１３の外周にクラッチインナ１４が回転及び摺動可能に装着される。
【００１０】
また駆動板１１は、前記ナット１２を囲繞するように一側面から突出する案内筒１１ｂと、外周部一側面から突出する複数の小径ボス１１ｃ（図にはそのうちの一つを示す）とを有し、その案内筒１１ｂには、駆動板１１及びクラッチインナ１４を囲繞するドラム状クラッチアウタ１５の端壁１５ａが摺動自在に嵌合される。また小径ボス１１ｃは、上記端壁１５ａの透孔１６を貫通するように配置され、その外端には、端壁１５ａの外側面に対向するストッパ板１７が固着される。そして上記端壁１５ａをストッパ板１７に当接させるように付勢するクラッチばね１８が小径ボス１１ｃに装着される。
【００１１】
クラッチアウタ１５の内周面には複数枚の駆動摩擦板１９が摺動可能にスプライン嵌合され、これら駆動摩擦板１９と交互に重なるように配置される複数枚の被動摩擦板２０が前記クラッチインナ１４の外周面に摺動可能にスプライン嵌合される。またクラッチアウタ１５には、最内側位置の被動摩擦板２０に対面する加圧板２１が摺動可能にスプライン嵌合され、さらに最外側位置の駆動摩擦板１９に対向する受圧環２２が係止される。
【００１２】
駆動板１１には、その円周上等間隔置きに配置される複数の遠心ウエイト２３（図にはそのうちの一個を示す）がリング状の枢軸２４を介して取付けられる。この遠心ウエイト２３は、遠心力の作用により半径方向外方へ揺動するとき加圧板２１を押圧する作動腕２３ａを有する。さらに駆動板１１には、遠心ウエイト２３の半径方向外方への最大揺動量を規制するストッパリング２５が固設される。
【００１３】
加圧板２１及び最外側の駆動摩擦板１９の外周には、クラッチアウタ１５内周面の軸方向溝２６に臨む突片２７，２８が形成されており、一方の突片２７には他方の突片２８を摺動可能に貫通する支持ピン２９が固着され、この支持ピン２９に加圧板２１及び最外側の駆動摩擦板１９間を離反方向へ付勢するフリースプリング３０が装着される。
【００１４】
図２ないし図４において、出力リング１３及びクラッチインナ１４間には、出力リング１３からクラッチインナ１４に逆負荷が作用したときクラッチインナ１４にスラストを与えるカム機構３１が設けられる。この機構３１は、出力リング１３の外周面に突設された複数の突起３２と、これら突起３２をそれぞれ受容すべくクラッチインナ１４の内周面に設けられた複数の軸方向溝３３とを有する。軸方向溝３３は、一端をクラッチインナ１４の内側面に開放し、他端を閉じており、その閉塞端面と、これに対向する突起３２の端面とは、互いに摺接する斜面３４，３５に形成されており、逆負荷により出力リング１３がクラッチインナ１４に対してクラッチ回転方向Ｒへ回転したとき、斜面３４，３５の相互摺動によりクラッチインナ１４が外側方へ押動するスラストＦ（図３（Ｂ）参照）が発生するようになっている。
【００１５】
このようなスラスト発生時には、最内側の被動摩擦板２０を受圧環２２に向って押圧し得る加圧フランジ３６（図１）がクラッチインナ１４の内端に一体に形成される。
【００１６】
上記出力リング１３及びクラッチインナ１４の相対回転は、軸方向溝３３の相対向する第１及び第２内側面３３ａ，３３ｂに突起３２が当接することにより一定角度θに規制される。
【００１７】
以上において、出力リング１３、クラッチインナ１４、カム機構３１及び加圧フランジ３６は逆負荷伝達機構３７を構成する。
【００１８】
また出力リング１３及びクラッチインナ１４間には、出力リング１３の高速回転時、出力リング１３及びクラッチインナ１４の相対回転を拘束もしくは制限する逆負荷伝達制御機構３８が設けられる。この機構３８は、出力リング１３に前記突起３２を避けて放射状に設けられた複数の案内孔３９と、これら案内孔３９にそれぞれ摺動自在に嵌合するストッパピン４０と、クラッチインナ１４の内周面に前記軸方向溝３３を避けて設けられた複数の凹溝４１と、各凹溝４１に装着されてストッパピン４０を案内孔３９内に没入させるように常時付勢する板ばねからなる戻しばね４２とからなっている。
【００１９】
ストッパピン４０の重量及び戻しばね４２のセット荷重は、出力リング１３の回転数が所定値以上になると、ストッパピン４０が遠心力の作用により外端を凹溝４１へ突出するように設定される。その際、ストッパピン４０の突出限界は、戻しばね４２の可動端の屈曲部４２ａが凹溝４１の底壁に当接することにより規制される。またストッパピン４０の内端には、案内孔３９から突出する付加ウエイト４３が連設され、この付加ウエイト４３を受容するように環状溝４４が前記大径ボス１１ａの外周面に設けられる。
【００２０】
凹溝４１の、クラッチ回転方向Ｒ側の側面４１ａは、案内孔３９から突出したストッパピン４０と当接するストッパ面となっている。
【００２１】
而して、これらピン４０及びストッパ面４１ａの当接により出力リング１３及びクラッチインナ１４の相対回転が拘束、もしくは制限され、突起３２は軸方向溝３３の第１内側面３３ａとの当接位置又はその近傍に保持される。
【００２２】
再び図１において、クラッチアウタ１５の端壁１５ａにはスラスト板４５がビス４６により固着されており、その中心部にレリーズ板４７がレリーズベアリング４８を介して支承され、このレリーズ板４７にレリーズカム機構４９が連結される。レリーズカム機構４９は、クランク軸６の軸線上でサイドカバー２に取付けられた調節ボルト５０と、この調節ボルト５０にボス５１ａを螺合させた固定カム板５１と、そのボス５１ａに回転自在に支承された可動カム板５２と、両カム板５１，５２の相対向する凹部５３，５４間に挿入されたスラストボール５５とから構成される。固定カム板５１は、それに固着された回り止めピン５６をサイドカバー２の止め孔５７に嵌合させて回転しないようになっており、可動カム板５２は、レリーズ板４７に重ねられ、且つピン５８を介して回転方向に連結される。この可動カム板５２の一側には切欠５９が設けられ、そこにクラッチレバー６０の先端が係合される。このクラッチレバー６０は、サイドカバー２に回転自在に支持されたペダル軸６１に固着され、ペダル操作されるようになっている。
【００２３】
以上において、レリーズ板４７、レリーズベアリング４８、レリーズカム機構４９、固定カム板５１、可動カム板５２、スラストボール５５、クラッチレバー６０及びペダル軸６１は、クラッチ４を任意にオフ状態にし得るクラッチオフ機構６３を構成する。
【００２４】
前記調節ボルト５０は、サイドカバー２を回転可能に貫通しているが、該ボルト５０中間部のフランジ５０ａと、該ボルト５０の外端に螺着されるナット６２とによりサイドカバー２に固着される。而して、ナット６２を緩めて調節ボルト５０を適当に回転することにより、固定カム板５１の軸方向位置、延いては受圧環２２の軸方向位置が調節され、これによってクラッチ４の接続開始時期を調節することができる。
【００２５】
次に、この実施例の作用について説明する。
【００２６】
エンジンの作動停止状態では、クラッチアウタ１５はクラッチばね１８の弾発力によりストッパ板１７に当接した右動位置（図１の状態）に保持され、これに伴いクラッチインナ１４も右動位置を占める。一方、図３（Ａ）に示すように、軸方向溝３３の斜面３４及び突起３２の斜面３５の相互作用により突起３２は軸方向溝３３の第１内側面３３ａとの当接位置又はその近傍に保持される。このとき、駆動及び被動摩擦板１９，２０間に微小間隙が存在し、クラッチ４はオフ状態となっている。
【００２７】
そこで、エンジンを始動すべく、図示しないキックスタータにより駆動ギヤ７を介して出力リング１３を図２の矢印Ｒ方向へ駆動すれば、図３（Ｂ）に示すように出力リング１３及びクラッチインナ１４間に角度θの範囲で相対回転が生じ、これに伴う突起３２の斜面３４及び軸方向溝３３の底面３５の相互作用によりクラッチインナ１４に図１で左方向の押圧力が与えられ、加圧フランジ３６が最内側の被動摩擦板１９を受圧環２２に向って押圧し、駆動及び被動摩擦板１９，２０相互を圧接させつゝクラッチアウタ１５を左動させ、クラッチばね１８を所定量圧縮する。その結果、クラッチばね１８の圧縮荷重に対応する圧接力が駆動及び被動摩擦板１９，２０に与えられ、クラッチ４はオン状態となる。したがって駆動ギヤ７の始動トルクはクラッチ４を介してクランク軸６に伝達し、これをクランキングし、エンジンを始動することができる。
【００２８】
始動後、エンジンがアイドリング状態になると、今度はクラッチインナ１４が出力リング１３に対してクラッチ回転方向Ｒへ回転することにより、クラッチ４は再び当初のオフ状態に戻る。
【００２９】
次に、車両を発進すべくエンジン回転数、即ちクランク軸６の回転数を上昇させれば、遠心ウエイト２３が遠心力により半径方向外方へ揺動して作動腕２３ａにより加圧板２１を受圧環２２に向って押圧し、駆動及び被動摩擦板１９，２０相互を圧接させ、その圧接力は遠心ウエイト２３の遠心力に比例するものであるから、クラッチ４はエンジン回転数の上昇に応じて半クラッチ状態を経てオン状態となり、クランク軸６の出力トルクを出力リング１３、駆動ギヤ７へとスムーズに伝達していく。
【００３０】
そして、エンジンが所定の高速回転域に入ると、遠心ウエイト２３は、作動腕２３ａの押圧力によりクラッチアウタ１５を図１で左動させ、クラッチばね１８を所定量圧縮したとき、ストッパリング２５によりそれ以上の半径方向外方への揺動を阻止されるので、駆動及び被動摩擦板１９，２０相互の圧接力はクラッチばね１８の圧縮荷重以上には増大しない。
【００３１】
一方、出力リング１３及びクラッチインナ１４間に設けられた逆負荷伝達制御機構３８では、出力リング１３の高速回転に伴いストッパピン４０がそれの遠心力により戻しばね４２の力に抗して半径方向外方へ案内孔３９に沿って摺動して外端を凹溝４１に突出させ、凹溝４１のストッパ面４１ａに対向させるようになる（図３（Ｃ）参照）。したがって、車両の走行中、駆動ギヤ７から出力リング１３に逆負荷が加わると、図３（Ｄ）に示すように、ストッパピン４０とストッパ面４１ａとの当接により出力リング１３及びクラッチインナ１４の相対回転が拘束もしくは制限され、加圧フランジ３６の駆動及び被動摩擦板１９，２０に対する圧接力は抑制もしくは最小に制御される。
【００３２】
そこで、走行中、変速を行うべく、ペダル軸６１によりクラッチレバー６０を作動させると同時にエンジンのスロットルをアイドリング開度に絞ったとする。
【００３３】
クラッチレバー６０の作動によれば、可動カム板５２が回動され、スラストボール５５が両カム板５１，５２の凹部５３，５４の斜面を登りつゝ可動カム板５１を図１で左方へ押動するので、その押圧力を受けてレリーズ板４７がレリーズベアリング４８及びスラスト板４５を介してクラッチアウタ１５を左動させ、受圧環２２を駆動及び被動摩擦板１９，２０から離間させるので、クラッチ４はオフ状態となるから、エンジンはスロットルの絞りにより直ちに回転数を下げていき、これに応じて遠心ウエイト２３は遠心力の減少により不作動状態となる。
【００３４】
したがって変速後、クラッチレバー６０を当初の不作動位置に戻すことにより、クラッチアウタ１５がクラッチばね１８の弾発力をもってストッパ板１７との当接位置に向って復動しても、前述のように駆動ギヤ７側からの逆負荷による加圧フランジ３６の駆動及び被動摩擦板１９，２０に対する圧接力が抑制もしくは最小に制御されるため、クラッチ４はオフ状態もしくは半クラッチ状態に保持され、逆負荷によるショックが伝動系に生じることはない。
【００３５】
次いで、車両を加速すべくエンジンのスロットルを再び開けば、クランク軸６の回転数の上昇により遠心ウエイト２３の作動を得て、クラッチ４は再びオン状態になり、動力伝達が再開される。
【００３６】
このように、クラッチ４は、変速後でも、発進時と同様にエンジン回転数を上げることにより半クラッチ状態を経てオン状態となるので、動力伝達の再開をショックなくスムーズに行うことができる。
【００３７】
本発明は、上記実施例に限定するものではなく、その要旨を逸脱しない限り種々の設計変更が可能である。例えば遠心ウエイト２３を用いた機械式遠心機構に代えて、エンジン回転数の上昇に応じて増加する油圧を発生させ、それにより両摩擦板１９，２０に圧接力を付与するようにした油圧式遠心機構を用いることもできる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、逆負荷伝達機構に、出力部材の回転数が所定値以上になることに応動して該機構の作動を制御する逆負荷伝達制御機構を連結したので、車両の走行中では、逆負荷伝達制御機構により逆負荷伝達機構の作動を拘束もしくは制限することができる。したがって変速後、クラッチオフ機構を不作動状態に戻しても、遠心機構の作動が再開されない限り、遠心クラッチをオフ状態もしくは半クラッチ状態に保持して、伝達系に逆負荷によるショックが発生することを防ぐことができ、車両の乗心地の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る遠心クラッチの縦断面図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】図２の３−３線断面図で、（Ａ）は逆負荷伝達機構の不作動状態を示し、（Ｂ）は同機構の作動状態を示し、（Ｃ）は逆負荷伝達制御機構の作動状態を示し、（Ｄ）は同機構により逆負荷伝達機構の作動が制御されている状態を示す。
【図４】上記遠心クラッチの要部の分解斜視図
【符号の説明】
６ クランク軸（入力部材）
１３ 出力リング（出力部材）
１４ クラッチインナ
１５ クラッチアウタ
１９ 駆動摩擦板
２０ 被動摩擦板
２３ 遠心ウエイト（遠心機構）
３７ 逆負荷伝達機構
３８ 逆負荷伝達制御機構
６３ クラッチオフ機構

Claims (1)

1. 入力部材（６）に連なるクラッチアウタ（１５）と、出力部材（１３）に連なり、クラッチアウタ（１５）に囲繞されるクラッチインナ（１４）と、クラッチアウタ（１５）の内周にスプライン係合する駆動摩擦板（１９）と、クラッチインナ（１４）の外周にスプライン係合して駆動摩擦板（１９）に重ねられる被動摩擦板（２０）と、入力部材（６）の回転数の上昇に応じて駆動及び被動摩擦板（１９，２０）相互を圧接させる遠心機構（２３）と、出力部材（１３）に連結され、出力部材（１３）からの逆負荷に応動して駆動及び被動摩擦板（１９，２０）相互を圧接させる逆負荷伝達機構（３７）と、遠心機構（２３）及び逆負荷伝達機構（３７）の駆動及び被動摩擦板（１９，２０）に対する圧接力を任意に回避し得るクラッチオフ機構（６３）とを備えた遠心クラッチにおいて、
   逆負荷伝達機構（３７）に、出力部材（１３）の回転数が所定値以上になることに応動して該機構（３７）の作動を制御する逆負荷伝達制御機構（３８）を連結したことを特徴とする遠心クラッチ。

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