JP4252026B2 - 動力伝達装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、任意に入力部材の回転力を出力部材に伝達させ又は遮断させ得る動力伝達装置の製造方法に関するものである。

一般に、車両が具備する動力伝達装置は、エンジンの駆動力の車輪への伝達又は遮断を任意に操作可能とするものであり、所謂多板クラッチが汎用的に用いられている。かかる動力伝達装置においては、エンジン側と連結された入力部材と、駆動させる車輪側と連結された出力部材と、出力部材と連結されたクラッチ部材とを有しており、入力部材に複数形成されたクラッチ板（駆動側クラッチ板）とクラッチ部材に複数形成されたクラッチ板（被動側クラッチ板）とを圧接させることにより動力の伝達を行い、圧接を解く（離間させる）ことにより当該動力の伝達を遮断するよう構成されている。

然るに、動力伝達時の両クラッチ板の圧接力を向上させる圧接アシスト機能、及び出力部材の回転が入力部材の回転数を上回って所謂バックトルクが生じた際に両クラッチ板を離間させるバックトルクリミッタ機能を付加すべく、例えば特許文献１にて開示されているように、カムを用いたものが開示されている。かかる文献における動力伝達装置によれば、クラッチハウジングと駆動側クラッチ板との係止面にそれぞれ勾配を持たせて２つのカムを形成し、通常の動力伝達時には、一方のカム（圧接アシスト用カム）によって駆動側クラッチ板を被動側クラッチ板に対して強く圧接する方向に移動させる一方、バックトルクが生じた際には、他方のカム（バックトルクリミッタ用カム）によって両クラッチ板の圧接が開放される方向に駆動側クラッチ板を移動させ得るようになっている。

しかしながら、上記動力伝達装置においては、クラッチハウジングと駆動側クラッチ板との係止面にそれぞれ勾配を持たせて圧接アシスト用カム及びバックトルクリミッタ用カムを形成しているため、カムとして作用する際の強度が不足する虞があった。そこで、本出願人は、元々高強度に設定され、クラッチ部材にプレッシャ（駆動側クラッチ板を被動側クラッチ板に対して圧接又は離間させる部材）を取り付けた状態で、当該プレッシャのクラッチ部材に対する回り止めを図るためのストッパ部に着目した。

かかるストッパ部は、プレッシャから一体的に突出形成され、クラッチ部材の内周壁に形成された凹部に嵌り込んで当該プレッシャのクラッチ部材に対する回転を規制するためのもので、凹部及び凹部に嵌め込まれるストッパ部の双方に勾配面を造り込んで２つのカムを形成し、一方を圧接アシスト用カム、他方をバックトルクリミッタ用カムとして機能させることにより、カムとして作用する際の強度を十分に確保し得る。尚、一般にクラッチ部材及びプレッシャは、鋳造にて成形されるため、２つのカムは予め造り込んだ型のプロフィル面に従って形成されることとなる。
欧州特許出願公開第１０５８０１８号明細書

しかしながら、上記動力伝達装置においては、鋳造にて成形されるクラッチ部材及びプレッシャのストッパ部及び凹部に勾配面を造り込み、圧接アシスト用カム及びバックトルクリミッタ用カムとしているため、何れかが逆勾配面となり、成形が困難となってしまうという問題があった。

即ち、通常、鋳造においては可動型と固定型との間に製品形状に倣ったプロフィル面が形成されたキャビティを有しており、該キャビティ内に溶融金属を流し込むことにより、プロフィル面に従った形状の成形品を得ることができるのであるが、成形された圧接アシスト用カム又はバックトルク用カムの何れかは、成形後の固定型に対する可動型の離間時、当該可動型のプロフィル面と干渉してしまう形状（以下、これを逆勾配面という。）となってしまい、成形が困難となるのである。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、クラッチ部材及びプレッシャに鋳造成形される圧接アシスト用カム又はバックトルク用カムのうち、何れかが逆勾配面となるものであっても、良好に成形し得る動力伝達装置の製造方法を提供することにある。

請求項１記載の発明は、入力部材の回転と共に回転し複数の駆動側クラッチ板が形成されたクラッチハウジングと、該クラッチハウジングの駆動側クラッチ板と交互に形成された被動側クラッチ板を複数有し、出力部材と連結されたクラッチ部材と、前記クラッチ部材の軸方向に移動が可能とされつつ当該クラッチ部材に取り付けられ、クラッチ部材に対する軸方向への移動に伴い前記駆動側クラッチ板と被動側クラッチ板とを圧接又は離間させ得るプレッシャと、該プレッシャから一体的に突出形成され、クラッチ部材の内周壁に形成された凹部に嵌り込んで当該プレッシャのクラッチ部材に対する回転を規制するストッパ部と、前記クラッチ部材に形成された前記凹部及び該凹部に嵌め込まれる前記ストッパ部に成形され、前記入力部材に入力された回転力が出力部材に伝達され得る状態となったときに前記駆動側クラッチ板と被動側クラッチ板との圧接力を増加させるための圧接アシスト用カム、及び出力部材の回転が入力部材の回転数を上回ったときに前記駆動側クラッチ板と被動側クラッチ板との離間を行わせるバックトルクリミッタ用カムとを有し、少なくとも前記ストッパ部を含む前記プレッシャ及び前記凹部を含むクラッチ部材が鋳造にて成形される動力伝達装置の製造方法であって、前記プレッシャ又はクラッチ部材における圧接アシスト用カム又はバックトルクリミッタ用カムと対応した部位を貫通させて窓部を設けることとし、該窓部を介してピン状の型を挿通させて当該圧接アシスト用カム又はバックトルクリミッタ用カムの逆勾配面を形成したことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、プレッシャ又はクラッチ部材における圧接アシスト用カム又はバックトルクリミッタ用カムと対応した部位を貫通させて窓部を設けることとし、該窓部を介してピン状の型を挿通させて当該圧接アシスト用カム又はバックトルクリミッタ用カムの逆勾配面を形成したので、かかる逆勾配面を有した動力伝達装置においても、良好に成形し得る。

また、製造後の動力伝達装置には、貫通した窓部が形成されてしまうが、クラッチ部材及びプレッシャとしての機能に影響はなく、却って動力伝達装置の軽量化に寄与するとともに、使用時において動力伝達装置内部に窓部を介して外気が取り入れられることとなり、冷却効果も期待できる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る動力伝達装置は、二輪車等の車両に配設されて任意にエンジンやミッションの駆動力を車輪側へ伝達し又は遮断するためのもので、図１に示すように、入力部材としてのギア１が形成されたクラッチハウジング２と、出力部材としてのシャフト３と連結されたクラッチ部材４と、該クラッチ部材４の同図中右端側に取り付けられたプレッシャ５と、クラッチハウジング２側に連結された駆動側クラッチ板６及びクラッチ部材４側に連結された被動側クラッチ板７とから主に構成されている。

ギア１は、エンジンから伝達された駆動力（回転力）が入力されるとシャフト３を中心として回転可能とされたもので、リベット８等によりクラッチハウジング２と連結されている。該クラッチハウジング２は、同図右端側が開口した円筒状のケース部材から成り、その内周壁からは複数の駆動側クラッチ板６が形成されている。かかる駆動側クラッチ板６のそれぞれは、略円環状に形成された板材から成るとともにクラッチハウジング２の回転と共に回転し得るよう構成されている。

クラッチ部材４は、クラッチハウジング２内に配設された同図中右端側が開口した円筒状のケース部材から成るものである。かかるクラッチ部材４の略中央にはシャフト３が貫通しつつスプライン嵌合により連結されており、クラッチ部材４が回転するとシャフト３も回転するよう構成されている。また、クラッチ部材４の外周壁には、その回転軸方向（同図中左右方向）に延びるスプラインが形成されており、該スプラインに被動側クラッチ板７が嵌め込まれて形成されている。

かかる被動側クラッチ板７は、駆動側クラッチ板６と交互に積層形成されており、隣接する各クラッチ板６、７が圧接又は離間可能なようになっている。即ち、両クラッチ板６、７は、クラッチ部材４の回転軸方向への摺動が許容されており、プレッシャ５にて同図中左方向へ押圧されると圧接され、クラッチハウジング２の回転力がクラッチ部材４及びシャフト３に伝達される状態となり、プレッシャ５による押圧を解除すると離間してクラッチ部材４がクラッチハウジング２の回転に追従しなくなって停止し、シャフト３への回転力の伝達がなされなくなるのである。

尚、ここでいう両クラッチ板６、７の離間とは、当該両クラッチ板６、７間にクリアランスを生じた状態である必要はなく、物理的なクリアランスが生じていなくても、圧接が解除されてクラッチ部材４がクラッチハウジング２の回転に追従しなくなった状態（即ち、駆動側クラッチ板６が被動側クラッチ板７上を摺動する状態）をも含むものとする。また、上記クラッチ部材４及び後述するプレッシャ５は、共に鋳造にて成形された成形品から成るものである。

プレッシャ５は、クラッチ部材４の開口（同図中右端）を塞ぐ如く略円板状に形成されたもので、クラッチスプリングＳにより同図中左方向へ常時付勢されている。即ち、クラッチ部材４にはプレッシャ５側へ延びて貫通したボス部４ｂが形成されており、該ボス部４ｂにクラッチボルトＢを挿通させるとともに、かかるクラッチボルトＢの頭部側とプレッシャ５との間にクラッチスプリングＳを介装することにより、当該プレッシャ５が常時左方向へ付勢されているのである。

一方、プレッシャ５の縁部５ａは、駆動側クラッチ板６及び被動側クラッチ７が積層された同図中最右部と当接しており、クラッチスプリングＳの付勢力により両クラッチ板６と７とが圧接するようになっている。従って、クラッチハウジング２とクラッチ部材４とは常時連結された状態となっており、ギア１に回転力が入力されるとシャフト３を回転させ得るようになっている。

然るに、シャフト３の内部には、その軸方向に延びるプッシュロッド９が配設されており、運転者が図示しない操作手段を操作することにより当該プッシュロッド９を同図中右方向へ突出させ、プレッシャ５をクラッチスプリングＳの付勢力に抗して右方向へ移動させることができるようになっている。プレッシャ５が右方向へ移動すると、駆動側クラッチ板６と被動側クラッチ板７との圧接力が解かれ、離間状態となってギア１及びクラッチハウジング２へ入力された回転力がクラッチ部材４及びシャフト３へ伝達されず遮断されることとなる。即ち、プレッシャ５は、クラッチ部材４に対する軸方向への移動に伴い駆動側クラッチ板６と被動側クラッチ板７とを圧接又は離間させることができるよう構成されているのである。

ここで、プレッシャ５のクラッチ部材４に対する回転を規制するために、当該プレッシャ５にはストッパ部５ｂが突出形成されている。かかるストッパ部５ｂは、プレッシャ５から同図中左側へ延び、且つ、当該プレッシャ５と一体的に形成された略凸形状から成り、クラッチ部材４の内周壁に形成された凹部４ａに嵌り込んでプレッシャ５のクラッチ部材４に対する回転を規制する回り止めとして機能するものである。

ストッパ部５ｂには、図２に示すように、勾配角度αを成すカム面５ｂａとカム面５ｂｂとが形成されているとともに、当該ストッパ部５ｂと嵌合する凹部４ａには、当該カム面５ｂａ及び５ｂｂと対応したカム面４ａａとカム面４ａｂとが形成されている。即ち、カム面５ｂａとカム面４ａａとが当接して圧接アシスト用カムを成すとともに、カム面５ｂｂとカム面４ａｂとが当接してバックトルクリミッタ用カムを成しているのである。

そして、ギア１及びクラッチハウジング２に入力された回転力が、クラッチ部材４を介してシャフト３に伝達され得る状態となったときに、クラッチ部材４には同図中ｂ方向の回転力が付与されるため、圧接アシスト用カムの作用により、プレッシャ５を同図中ｃ方向へ移動させて駆動側クラッチ板６と被動側クラッチ板７との圧接力を増加させるようになっている。

一方、シャフト３の回転がギア１及びクラッチハウジング２の回転数を上回って、同図中ａ方向のバックトルクが生じた際には、バックトルクリミッタ用カムの作用により、プレッシャ５を同図中ｄ方向へ移動させて駆動側クラッチ板６と被動側クラッチ板７との離間を行わせるようになっている。これにより、バックトルクによる動力伝達装置や動力源（エンジン側）に対する不具合を回避することができる。

このように、クラッチ部材４の内周壁に位置する凹部４ａ及びストッパ部５ｂに圧接アシスト用カム及びバックトルクリミッタ用カムが形成されているので、当該圧接アシスト用カム及びバックトルクリミッタ用カムを別個新たに形成するものに比べ、製造コストの上昇を抑制することができる。即ち、クラッチ部材４及びプレッシャ５は、鋳造にて成形されるため、２つのカム（圧接アシスト用カム及びバックトルクリミッタ用カム）は予め造り込んだ型のプロフィル面に従って形成されることとなり、部品点数の増加等が回避されるのである。

更に、従来より形成されていたストッパ部及びそれを嵌め込む凹部の形状変更を行うのみで、圧接アシスト機能及びバックトルクリミッタ機能を果たすことができるとともに、従来のストッパ部がプレッシャ５の回り止め機能を果たしていたため、比較的高剛性に形成されており、剛性を向上させるための別途の工程を付加するのが不要である。従って、既存の動力伝達装置に対する本発明の適用が容易であるという効果を奏することができる。

ここで、本実施形態に係る動力伝達装置においては、プレッシャ５及びクラッチ部材４のバックトルクリミッタ用カム及び圧接アシスト用カムが形成された近傍には、窓部５ｃ（図３参照）及び窓部４ｃ（図１参照）がそれぞれ形成されている。このうち、窓部５ｃは、圧接アシスト用カム又はバックトルクリミッタ用カムと対応した部位を貫通して成るものであり、図３に示すように、プレッシャ５を鋳造成形する際に逆勾配面となる側に位置している。

そして、プレッシャ５を鋳造成形する際には、図４に示すように、窓部５ｃ（厳密には窓部５ｃが形成されるべき位置）を介してピン状の型Ｐ１を挿通させ、圧接アシスト用カム又はバックトルクリミッタ用カムのうち逆勾配面となるカム面を成形させる。尚、上記鋳造時の説明は便宜上のものであり、厳密には、鋳造成形型のキャビティにおける窓部５ｃが形成されるべき位置にピン状の型Ｐ１を配設した後、溶融金属を流し込んで成形すれば、逆勾配面と共に窓部５ｃが形成されるのである。即ち、成形後の状態（離型する前の状態）において、窓部５ｃを介してピン状の型Ｐ１が挿通されていることとなるのであり、後述する窓部４ｃの説明においても同様である。

窓部４ｃは、図１及び図５に示すように、圧接アシスト用カム又はバックトルクリミッタ用カムと対応した部位を貫通して成るものであり、図６に示すように、プレッシャ５を鋳造成形する際に逆勾配面となる側にピン状の型Ｐ２が挿通され得るよう構成されている。そして、クラッチ部材４を鋳造成形する際には、同図に示すように、窓部４ｃ（厳密には窓部５ｃが形成されるべき位置）を介してピン状の型Ｐ２を挿通させ、圧接アシスト用カム又はバックトルクリミッタ用カムのうち逆勾配面となるカム面を成形させる。

これにより、逆勾配面を有した動力伝達装置においても、良好に成形し得る。また、製造後の動力伝達装置には、貫通した窓部５ｃ及び窓部４ｃが形成されてしまうが、プレッシャ５及びクラッチ部材４としての機能に影響はなく、却って動力伝達装置の軽量化に寄与するとともに、使用時において動力伝達装置内部に窓部５ｃ及び窓部４ｃを介して外気が取り入れられることとなり、冷却効果も期待できる。

以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば圧接アシスト用カムのカム面とバックトルクリミッタ用カムのカム面の勾配角度を異ならせたものとしてもよい。また、本発明の動力伝達装置は、二輪車の他、自動車、３輪又は４輪バギー、或いは汎用機等種々の多板クラッチ型の動力伝達装置に適用することができる。

プレッシャ又はクラッチ部材における圧接アシスト用カム又はバックトルクリミッタ用カムと対応した部位を貫通させて窓部を設けることとし、該窓部を介してピン状の型を挿通させて当該圧接アシスト用カム又はバックトルクリミッタ用カムの逆勾配面を形成した動力伝達装置の製造方法であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたものの製造方法にも適用することができる。

本発明の実施形態に係る動力伝達装置を示す縦断面図 図１中矢印Ａ方向から見たストッパ部及び凹部近傍を示す模式図 同動力伝達装置の製造方法を示すためのプレッシャの一部拡大図 同動力伝達装置の製造方法を示すためのプレッシャの一部拡大図（ピン状の型を挿通した状態） 同動力伝達装置の製造方法を示すためのクラッチ部材の一部拡大図 同動力伝達装置の製造方法を示すためのクラッチ部材の一部拡大図（ピン状の型を挿通した状態）

符号の説明

１ ギア（入力部材）
２ クラッチハウジング
３ シャフト（出力部材）
４ クラッチ部材
４ａ 凹部
４ｃ 窓部
５ プレッシャ
５ｂ ストッパ部
５ｃ 窓部
６ 駆動側クラッチ板
７ 被動側クラッチ板
８ リベット
９ プッシュロッド
Ｓ クラッチスプリング
Ｂ クラッチボルト
Ｐ１、Ｐ２ ピン状の型

Claims (1)

1. 入力部材の回転と共に回転し複数の駆動側クラッチ板が形成されたクラッチハウジングと、
   該クラッチハウジングの駆動側クラッチ板と交互に形成された被動側クラッチ板を複数有し、出力部材と連結されたクラッチ部材と、
   前記クラッチ部材の軸方向に移動が可能とされつつ当該クラッチ部材に取り付けられ、クラッチ部材に対する軸方向への移動に伴い前記駆動側クラッチ板と被動側クラッチ板とを圧接又は離間させ得るプレッシャと、
   該プレッシャから一体的に突出形成され、クラッチ部材の内周壁に形成された凹部に嵌り込んで当該プレッシャのクラッチ部材に対する回転を規制するストッパ部と、
   前記クラッチ部材に形成された前記凹部及び該凹部に嵌め込まれる前記ストッパ部に成形され、前記入力部材に入力された回転力が出力部材に伝達され得る状態となったときに前記駆動側クラッチ板と被動側クラッチ板との圧接力を増加させるための圧接アシスト用カム、及び出力部材の回転が入力部材の回転数を上回ったときに前記駆動側クラッチ板と被動側クラッチ板との離間を行わせるバックトルクリミッタ用カムと、
   を有し、少なくとも前記ストッパ部を含む前記プレッシャ及び前記凹部を含むクラッチ部材が鋳造にて成形される動力伝達装置の製造方法であって、
   前記プレッシャ又はクラッチ部材における圧接アシスト用カム又はバックトルクリミッタ用カムと対応した部位を貫通させて窓部を設けることとし、該窓部を介してピン状の型を挿通させて当該圧接アシスト用カム又はバックトルクリミッタ用カムの逆勾配面を形成したことを特徴とする動力伝達装置の製造方法。

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