JP3892880B2 - モータサイクル用クラッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、クラッチ装置、特に、入力側部材からの動力を出力側部材に伝達するとともに、レリーズ機構の作動により動力伝達を遮断するモータサイクル用クラッチ装置に関する

一般に、自動二輪車やバギー等のモータサイクルには、エンジンからの動力をトランスミッションに伝達あるいは遮断するために多板クラッチ装置が用いられている。この多板クラッチ装置は、エンジンのクランク軸側に連結されるクラッチハウジングと、トランスミッション側に連結される出力側回転体と、それらの間で動力の伝達、遮断を行うためのクラッチ部と、クラッチ部を押圧するためのプレッシャプレートとを有している。クラッチ部は、クラッチハウジングに係合する第１クラッチプレートと出力側回転体に係合する第２クラッチプレートとが交互に配置されている。

そして、これらのクラッチプレートをプレッシャプレートによりスプリング等の押圧部材で圧接させることにより、クランク軸の回転がトランスミッション側に伝達されるようになっている。また、クラッチをオフ（回転の伝達を遮断）する場合は、操作者がクラッチレバーを握ることによってレリーズ機構が作動し、このレリーズ機構によって押圧部材の押圧が解除され、第１及び第２クラッチプレート間の圧接力が解除されるようになっている。
特開２００３−２２２１５９号公報

以上のようなクラッチ装置では、押圧部材の押圧力（押し付け荷重）及びクラッチ部の容量（クラッチプレートの枚数や大きさ）が動力伝達容量を決定する。したがって、小さいスペースで所望の動力伝達容量を確保しようとすれば、押し付け荷重を高くする必要がある。

一方、従来のモータサイクル用クラッチ装置では、クラッチ部の接続を遮断するためには、押し付け荷重と同等のレリーズ荷重をレリーズ機構によって加える必要がある。このレリーズ荷重はクラッチレバーを握る力、すなわち操作力によって決定されるために、押し付け荷重を高くすると、それに伴ってクラッチレバーの操作力が高くなり、操作性が悪くなる。したがって、押し付け荷重をあまり高くすることができない。

そこで、本件出願人は、レバー機構を用いて操作力を増幅して押圧部に作用させ、従来のクラッチ装置における操作力に比較して、レバー比の分だけ少ない操作力でクラッチオフ操作が可能としたクラッチ装置を既に出願している（特願２００４−３６７２９２）。

このクラッチ装置では、レリーズ部材を押し込むことによってクラッチオフ（動力遮断状態）とするプッシュタイプのレリーズ方式と、逆にレリーズ部材を引くことによってクラッチオフとするプルタイプのレリーズ方式とが存在する。そして、プルタイプの装置では、ダイヤフラムスプリングの外周をクラッチハウジングによって支持し、ダイヤフラムスプリングの中間部でクラッチ部を押圧し、さらに内周部をレリーズ部材で引き操作するように構成されている。

このような構成の装置では、レリーズ操作に伴ってクラッチハウジングに軸方向のスラスト力が作用することになる。しかし、クラッチハウジングは軸方向に固定されておらず、移動可能な構成となっているので、レリーズ操作力によってクラッチハウジング及びそれに装着されている入力ギア等がスラストを受けることになる。すると、これらの部材と、それに隣接する部材との間に設けられたスラストプレート等に負荷がかかり、しかも両者は相対回転する場合があるので、摩耗が促進されてしまうことになる。

本発明の課題は、レバー機構を用いてクラッチ操作を行うようにした特にプルタイプのクラッチ装置において、レリーズ操作力によって各部が摩耗するのを抑えることにある。

請求項１に係るモータサイクル用クラッチ装置は、入力側部材からの動力を出力側部材に伝達するとともに、レリーズ機構の作動により動力伝達を遮断する装置であり、クラッチハウジングと、回転体と、クラッチ部と、プレッシャプレートと、押圧部材とを備えている。クラッチハウジングは入力側部材及び出力側部材の一方に連結されている。回転体は、クラッチハウジングの内周部に設けられ、入力側部材及び出力側部材の他方に軸方向に移動不能に連結された回転体本体と、回転体本体に固定された支持プレートと、を含む。クラッチ部はクラッチハウジングと回転体との間で動力の伝達及び遮断を行うための１枚以上のプレート部材を有している。プレッシャプレートはクラッチ部の１枚以上のプレート部材を押圧するための部材である。押圧部材は、プレッシャプレートを押圧する押圧部と、レリーズ機構の作動力を所定のレバー比で増幅して押圧部による押圧力を解除するためのレバー部とを有する。そして、押圧部の外周部が回転体の支持プレートに支持され、押圧部の内周部がプレッシャプレートを押圧し、レバー部の内周部が、レリーズ機構によってプレッシャプレートと逆側に移動させられる。

このクラッチ装置では、押圧部材による押圧力がプレッシャプレートを介してクラッチ部に作用し、クラッチ部はオン（動力伝達状態）になっている。この状態では、入力側部材からの動力は、例えばクラッチハウジングに入力され、さらにクラッチ部を介して回転体に伝達されて、出力側部材に出力される。逆に、入力側部材からの動力が回転体に入力された場合は、この動力はクラッチ部を介してクラッチハウジングに伝達され、出力側部材に出力される。

クラッチをオフ（動力遮断状態）にする場合は、レリーズ機構によって押圧部材のレバー部を引き操作すると、この操作力は所定のレバー比で増幅されて押圧部に作用し、押圧部がプレッシャプレートから離れる側に移動し、押圧部によるプレッシャプレートへの押圧力が解除される。

ここでは、レバー機構による操作力がレバー部のレバー比で増幅されて押圧部に作用するので、従来のクラッチ装置における操作力に比較して、レバー比の分だけ少ない操作力でクラッチオフ操作が可能となる。すなわち、従来と同等のクラッチ操作力に設定した場合は、クラッチ部の容量を小さくすることができるので、クラッチ部を構成するクラッチプレートの枚数を減らすことができ、軸方向寸法を小さくすることができる。

また、この装置では、押圧部材のレバー部を引き操作すると、その操作力は押圧部を支持している回転体の支持プレートに作用する。しかし、この支持プレートが固定された回転体本体は入力側部材及び出力側部材の他方に軸方向に移動不能に連結されているので、スラストプレート等の部材にレリーズ操作力が作用することはなく、部材の摩耗を抑えることができる。

ここで、押圧部材の押圧部の外周部は回転体の支持プレートによって支持されているので、押圧部材を支持するための構成が簡単になり、軸方向寸法も短くなる。一般的な自動車用のクラッチ装置において、押圧部材としてのダイヤフラムスプリングの外周端部をトランスミッション側に引き操作することによりクラッチオフにするプルタイプの装置では、ダイヤフラムスプリングの押圧部の外周部はクラッチカバーによって支持されている。このクラッチカバーによる支持構造では、クラッチカバーの外周部からダイヤフラムスプリングの外側を外周側から覆う部分に支持される。このような構造では、ダイヤフラムスプリングの支持のために軸方向に比較的長いスペースが必要となる。しかし、本請求項に係る発明では、前述のように、回転体本体に固定された支持プレートによって押圧部材を支持しているので、比較的短い軸方向スペースで支持が可能となる。

請求項２に係るモータサイクル用クラッチ装置は、請求項１の装置において、押圧部材は、外周部に押圧部を有するとともに内周部にレバー部を有するダイヤフラムスプリングである。この場合は、押圧部材の構成が簡単になる。

請求項３に係るモータサイクル用クラッチ装置は、請求項２の装置において、回転体本体は外周部に前記プレッシャプレートと対向する摩擦部を有し、クラッチ部は、クラッチハウジングに係合する第１クラッチプレートと回転体本体に係合する第２クラッチプレートとを有し、第１及び第２クラッチプレートは回転体本体の摩擦部とプレッシャプレートとの間に挟持される。

ここでは、クラッチ部を構成する第１及び第２クラッチプレートが回転体本体の摩擦部とプレッシャプレートとの間に挟持され、動力は、クラッチハウジング、第１クラッチプレート、第２クラッチプレート、回転体本体の経路で伝達される。

請求項４に係るモータサイクル用クラッチ装置は、請求項２又は３の装置において、回転体の回転体本体には、クラッチ部が設けられ、回転体の支持プレートは、押圧部材をプレッシャプレートとともに挟むように配置されている。

請求項５に係るモータサイクル用クラッチ装置は、請求項４の装置において、ダイヤフラムスプリングのレバー部には放射状に複数のスリットが形成されており、回転体本体は、スリットを通過してダイヤフラムスプリングのプレッシャプレートが配置された側と逆側に延びるボスを有し、支持プレートはボスの軸方向端面に固定されている。

本発明に係るモータサイクル用クラッチ装置では、レバー機構を用いてクラッチ操作を行うようにした特にプルタイプのクラッチ装置において、レリーズ操作力によって各部が摩耗するのを抑えることができる。

＜全体構成＞
図１は本発明に係るモータサイクル用クラッチ装置の一実施形態を示しており、エンジンのクランク軸からの動力をトランスミッションに伝達するとともに、レリーズ機構の操作により、動力を遮断するためのものである。このクラッチ装置は、クラッチハウジング１と、出力側回転体２と、クラッチハウジング１と出力側回転体２との間で動力の伝達、遮断を行うためのクラッチ部３と、プレッシャプレート４と、ダイヤフラムスプリング５と、レリーズ部材６とを備えている。

＜クラッチハウジング＞
クラッチハウジング１は、円板状の部分１０と、この円板部１０の外周側から軸方向外側（図１の右方）に延びる筒状の部分１１とを有している。円板部１０には複数のゴム部材１２を介して入力ギア１３が装着されている。この入力ギア１３は、エンジン側のクランク軸に固定された駆動ギア（図示せず）に噛み合っている。なお、ゴム部材１２は、エンジンからの振動を吸収するために設けられたものであり、他の例えばコイルスプリング等を用いても良い。筒状部１１には、内周側の部分に径方向外方に凹む複数の凹部が形成されるとともに、軸方向に延びる複数の切欠きが円周方向に所定の間隔で形成されている。この切欠きは内部の潤滑油を外周側に逃がすためのものである。

＜出力側回転体＞
出力側回転体２はクラッチハウジング１の内周部に配置されている。この出力側回転体２、ほぼ円板状に形成されており、外周部にスプライン１５が形成されるとともに、内周部にスプライン孔１６が形成されている。そして、内周部のスプライン孔１６はトランスミッションの入力軸１７に噛み合っており、出力側回転体２は、入力軸１７の先端にねじ込まれるナット１７ａによって、入力軸１７に対して軸方向に移動不能に固定されるようになっている。また、この出力側回転体２の外周部において、軸方向内側の端部には、さらに径方向外方に延びる円板状の摩擦フランジ１８が形成されている。さらに、出力側回転体２の軸方向外側の面の外周部には、円周方向に所定の間隔で、軸方向に突出する複数のボス２ａが形成され、このボス２ａの内周端部には、軸方向にさらに突出するインロー突起２ｂが形成されている。

また、出力側回転体２のボス２ａには、ダイヤフラムスプリング５をこの出力側回転体２に支持するための支持プレート１９がボルト２０によって固定されている。支持プレート１９は、環状の部材であり、内周端部が出力側回転体２のインロー突起２ｂに支持されている。また、支持プレート１９の外周側部分には、軸方向内側に突出する環状の支持用突起１９ａが形成されている。なお、入力ギア１３の内周部と出力側回転体２の内周部との間にはスラストプレート２１が設けられている。

＜クラッチ部＞
クラッチ部３は、２枚の第１クラッチプレート２５と１枚の第２クラッチプレート２６とを有している。これらの両クラッチプレート２５，２６はともに環状に形成されており、軸方向に交互に配置されている。また、第１クラッチプレート２５の外周部には外方に突出する複数の係合突起が形成されており、この係合突起がクラッチハウジング１の筒状部１１の内周部に形成された凹部に噛み合っている。また、第１クラッチプレート２５は両面に摩擦フェーシングが貼付されている。第２クラッチプレート２６は内周部にスプラインが形成されており、この内周部のスプラインが出力側回転体２の外周に形成されたスプライン１５に噛み合っている。

＜プレッシャプレート＞
プレッシャプレート４は、環状の部材であり、最も外側に配置された第１クラッチプレート２５のさらに軸方向外側に配置されている。このプレッシャプレート４の内周部には、軸方向内側に突出して複数の歯４ａが形成されており、この複数の歯４ａが出力側回転体２の外周スプライン１５に噛み合っている。また、プレッシャプレート４の軸方向外側の面の外周端部には、軸方向に突出する環状の突出部４ｂが形成され、さらに、この環状突出部４ｂには複数のスリット４ｃが形成されている。また、プレッシャプレート４の軸方向外側の面の内周端部には、軸方向に突出する押圧用突起４ｄが形成されている。なお、環状突出部４ｂの方が押圧用突起４ｄより軸方向外側により突出している。

＜ダイヤフラムスプリング＞
ダイヤフラムスプリング５は、環状のプレート部材であって、外周部に皿ばねとしての押圧部５ａを有し、内周部に押圧部５ａの押圧を解除するためのレバー部５ｂを有している。また、押圧部５ａの外周端部には複数の係合用の爪５ｃが形成され、レバー部５ｂの内周端部には係合用の複数の内歯５ｄが形成されており、係合用の爪５ｃはプレッシャプレート４の突出部４ｂに形成されたスリット４ｃに係合している。そして、ダイヤフラムスプリング５の押圧部５ａは、外周部が支持プレート１９の支持用突起１９ａに支持され、内周部がプレッシャプレート４の押圧用突起４ｄを押圧している。

このようなダイヤフラムスプリング５が図１に示すようにセットされた状態では、皿ばねの付勢力によってプレッシャプレート４を所定の押圧力で軸方向内側に押圧している。したがって、クラッチ部３の第１及び第２クラッチプレート２５，２６は出力側回転体２の摩擦部１８とプレッシャプレート４との間に挟持されている。

また、ダイヤフラムスプリング５のレバー部５ｂは、放射状に並ぶ複数のレバーから形成されている。なお、円周方向に隣接する２つのレバーの間には、幅広のスリットが形成されており、出力側回転体２のボス２ａが、このスリットを軸方向外側に通過している。

＜レリーズ部材＞
レリーズ部材６は、環状の部材であり、内周部にレリーズベアリング３０を保持している。具体的には、レリーズ部材６の内周部にレリーズベアリング３０のアウタレースが嵌合されるとともに、同様に内周部において、アウタレースの軸方向外側に止め輪３１が装着されている。そして、アウタレースの軸方向外側の肩部が止め輪３１に当接している。また、レリーズ部材６の外周部には、係合用の外歯６ａが形成されており、この外歯６ａにダイヤフラムスプリング５の内周部に形成された内歯５ｄが噛み合っている。さらに、レリーズ部材６の外周部において、軸方向内側の端部には外方に突出する当接部６ｂが形成されるとともに、この当接部６ｂの軸方向外側に所定の間隔をあけて止め輪３２が設けられている。そして、当接部６ｂと止め輪３２とによって、ダイヤフラムスプリング５ｂの内周端部を挟み込んでいる。なお、レリーズベアリング３０は、図示しないモータサイクルのクラッチレバーの操作によって、軸方向外側に移動させられるようになっている。

＜動作＞
次に動作について説明する。

図１に示す状態では、ダイヤフラムスプリング５の押圧部５ａによってプレッシャプレート４が軸方向内側に所定の押圧力で押圧され、クラッチ部３の第１及び第２クラッチプレート２５，２６は出力側回転体２の摩擦部１８とプレッシャプレート４との間に挟持されている。この場合は、クラッチオン状態であり、クランク軸から入力ギア１３及びゴム部材１２を介して入力された回転は、クラッチハウジング１を介して第１クラッチプレート２５に伝達され、さらに第２クラッチプレート２６から出力側回転体２に伝達され、トランスミッションの入力軸１７に伝達される。

一方、運転者がクラッチレバーを握ると、その操作力はクラッチワイヤ等を介してレリーズベアリング３０に伝達され、レリーズベアリング３０は軸方向外側に移動させられる。このレリーズベアリング３０の移動は、レリーズ部材６を介してダイヤフラムスプリング５のレバー部５ｂに伝達され、レバー部５ｂの内周部が軸方向外側に移動させられる。すると、ダイヤフラムスプリング５の外周部、すなわち支持プレート１９の支持用突起１９ａに支持された部分を支点として、押圧部５ａの内周部が同様に軸方向外側に移動し、押圧部５ａがプレッシャプレート４の押圧用突起４ｄから離れる方向に移動する。これによりプレッシャプレート４の押圧力が解除され、クラッチ部３はオフ状態になる。このクラッチオフ状態では、クラッチハウジング１からの回転は出力側回転体２には伝達されない。

ここで、クラッチオフのレリーズ操作の際に、レバー部５ｂの作用によって操作力が軽減される。より詳細には、例えばダイヤフラムスプリング５の押圧部５ａによる押圧力がＰであるとすると、この押圧力Ｐを解除するためにレバー部５ｂに作用させなければならないレリーズ荷重Ｒは、
Ｒ＝Ｐ×（Ｌ１／Ｌ２）
Ｌ１：押圧部外周部の支持部から押圧部内周部の押圧点までの距離
Ｌ２：押圧部外周部の支持部からレバー部のレリーズ部材との当接部までの距離
となる。すなわち、レバー比（Ｌ１／Ｌ２）の分だけ、レリーズ荷重は軽減される。したがって、従来装置と同様のレリーズ荷重に設定する場合は、押圧部５ａの押圧荷重をレバー比の分だけ大きくすることができ、クラッチの伝達容量を同じにする場合は、クラッチプレートの枚数を減らすことができる。したがって、クラッチ装置をコンパクトにすることができる。

また、この装置では、レリーズ部材６がレリーズ操作された際に、操作力はダイヤフラムスプリング５及び支持プレート１９を介して出力側回転体２に伝えられる。ここで、出力側回転体２は入力軸１７に対してナット１７ａによって軸方向に移動不能に固定されているので、レリーズ操作力は最終的にナット１７ａ及び入力軸１７によって受けられることになる。したがって、このクラッチ装置を構成する部材、例えばスラストプレート２１等にレリーズ操作力が作用することはなく、各部の摩耗及び損傷を抑えることができる。

また、この装置では、レバー部５ｂの先端の内歯５ｄがレリーズ部材６の外歯６ａに噛み合い、ダイヤフラムスプリング５とレリーズ部材６との相対回転が禁止されている。このため、ダイヤフラムスプリング５とレリーズ部材６との当接部における摩耗を抑えることができる。さらに、ダイヤフラムスプリング５の外周部がプレッシャプレート４の突出部４ｂによって支持されているので、ダイヤフラムスプリング５のセンタリングを簡単な構成でかつ良好に行うことができ、スプリング特性を安定させることができる。しかも、ダイヤフラムスプリング５の外周部の爪５ｃがプレッシャプレート４のスリット４ｃに係合しているので、両者の相対回転が禁止され、両者の当接部における摩耗を抑えることができる。

さらに、この装置では、出力側回転体２に固定された支持プレート１９によってダイヤフラムスプリング５を支持しているので、軸方向において比較的短いスペースでダイヤフラムスプリング５の支持が可能となる。

［他の実施形態］
なお、前記各実施形態では、入力ギアから回転が入力されて出力側回転体に出力される場合について説明したが、回転の伝達経路が逆の場合でも、本発明を同様に適用することができる。

本発明の第１実施形態におけるモータサイクル用クラッチ装置の縦断面図。

符号の説明

１ クラッチハウジング
２ 出力側回転体
２ａ ボス
３ クラッチ部
４ プレッシャプレート
５ ダイヤフラムスプリング
５ａ 押圧部
５ｂ レバー部
６ レリーズ部材
１７ 入力軸
１７ａ ナット
１９ 支持プレート
２５，２６ クラッチプレート

Claims (5)

1. 入力側部材からの動力を出力側部材に伝達するとともに、レリーズ機構の作動により動力伝達を遮断するモータサイクル用クラッチ装置であって、
   前記入力側部材及び出力側部材の一方に連結されたクラッチハウジングと、
   前記クラッチハウジングの内周部に設けられ、前記入力側部材及び出力側部材の他方に軸方向に移動不能に連結された回転体本体と、前記回転体本体に固定された支持プレートと、を含む回転体と、
   前記クラッチハウジングと前記回転体との間で動力の伝達及び遮断を行うための１枚以上のプレート部材を有するクラッチ部と、
   前記クラッチ部のプレート部材を押圧するためのプレッシャプレートと、
   前記プレッシャプレートを押圧する押圧部と、前記レリーズ機構の作動力を所定のレバー比で増幅して前記押圧部による押圧力を解除するためのレバー部とを有する押圧部材とを備え、
   前記押圧部の外周部が前記回転体の支持プレートに支持され、前記押圧部の内周部が前記プレッシャプレートを押圧し、前記レバー部の内周部が、前記レリーズ機構によって前記プレッシャプレートと逆側に移動させられる、
   モータサイクル用クラッチ装置。
2. 前記押圧部材は、外周部に前記押圧部を有するとともに内周部に前記レバー部を有するダイヤフラムスプリングである、請求項１に記載のモータサイクル用クラッチ装置。
3. 前記回転体の回転体本体は外周部に前記プレッシャプレートと対向する摩擦部を有し、
   前記クラッチ部は、前記クラッチハウジングに係合する第１クラッチプレートと前記回転体本体に係合する第２クラッチプレートとを有し、前記第１及び第２クラッチプレートは前記回転体本体の摩擦部と前記プレッシャプレートとの間に挟持される、
   請求項２に記載のモータサイクル用クラッチ装置。
4. 前記回転体の回転体本体には、前記クラッチ部が設けられ、
   前記回転体の支持プレートは、前記押圧部材を前記プレッシャプレートとともに挟むように配置されている、
   請求項２又は３に記載のモータサイクル用クラッチ装置。
5. 前記ダイヤフラムスプリングのレバー部には放射状に複数のスリットが形成されており、
   前記回転体本体は、前記スリットを通過して前記ダイヤフラムスプリングの前記プレッシャプレートが配置された側と逆側に延びるボスを有し、
   前記支持プレートは前記ボスの軸方向端面に固定されている、
   請求項４に記載のモータサイクル用クラッチ装置。

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