JP4252075B2 - 遠心クラッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、遠心力によりクラッチシューが摩擦材を介して従動側回転部材の内周壁面と当接又は離間することにより、駆動手段の駆動力を伝達又は遮断させ得る遠心クラッチ装置に関するものである。

車両のエンジンの駆動力を駆動輪に伝達すべき伝達経路には、通常、クラッチ装置が配設されており、主なクラッチ装置として遠心力を利用して駆動力の伝達又は遮断を行わせる遠心クラッチ装置が挙げられる。かかる遠心クラッチ装置は、例えば特許文献１にて開示されているように、エンジンのクランク軸と連結されたドライブプレートと、該ドライブプレートに揺動自在に配設されたクラッチシューと、該クラッチシューが遠心力にて揺動した際に摩擦材（フェーシング）を介して当接可能な内周壁面を有するハウジングとを具備していた。

そして、エンジンの駆動に伴いドライブプレートが回転すると、クラッチシューに遠心力が付与されて揺動するので、当該ドライブプレートの回転数が一定値を超えると摩擦材がハウジングの内周壁面に当接して動力が伝達されることとなる。クラッチシューの内周壁面と対向する面は、ハウジングの内周壁面に倣って弧状に形成されており、当該弧状面に摩擦材が固着されている。
特開２００４−３６８０６号公報

しかしながら、上記従来の遠心クラッチ装置においては、以下の如き問題があった。
例えば装置全体の小型化を図るべくドライブプレートに配設されたクラッチシュー数を減らそうとした場合、その機能を維持するには各クラッチシューの重量を増大させる必要が生じる。その場合、図６に示すように、クラッチシュー１０１における揺動軸Ｌ１から遠ざかった位置を膨出させて膨出部１０２を形成することにより重量を増大させれば、遠心力が付与された際のモーメントを大きくして、摩擦材１０３を介するクラッチシュー１０１の内周壁面１０５ａに対する当接力をより大きくすることができる。

ところで、クラッチシュー１０１における摩擦材１０３が形成された面１０３ａは、その長手方向に亘って内周壁面１０５ａの形状に倣って弧状に形成されているため、遠心クラッチ装置の使用により摩擦材１０３が僅かに摩耗しただけで、膨出部１０２の先端１０２ａ側が干渉してしまい、寿命が短くなってしまうという問題があった。即ち、図７に示すように、摩擦材１０３の膨出部１０２側が僅かに摩耗した場合であっても、膨出部１０２の先端１０２ａ側がハウジング１０５の内周壁面１０５ａに干渉してしまうことから、摩擦材１０３の他の多くの部位が摩耗せず残っているにも関わらず使用が不可能となってしまうのである。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、各クラッチシューにおける揺動軸から遠ざかる位置に膨出部を形成した場合であっても、装置の寿命を向上させることができる遠心クラッチ装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、駆動手段と連結されたクラッチ軸を中心として回転自在な駆動側回転部材と、該駆動側回転部材に取り付けられ、遠心力が付与されると揺動軸を中心として当該駆動側回転部材の外径側に揺動可能なクラッチシューと、前記駆動側回転部材を独立して回転自在に収容し、前記クラッチシューの揺動方向に内周壁面を有した従動側回転部材と、前記クラッチシューにおける前記内周壁面と対向した面に固着され、当該クラッチシューが遠心力で揺動した際に当該内周壁面と当接して前記駆動手段の駆動力を従動側回転部材に伝達して回転させる摩擦材とを具備した遠心クラッチ装置において、前記クラッチシューは、前記揺動軸から遠ざかる方向に膨出した膨出部を具備するとともに、対向する前記内周壁面の形状に倣って弧状に形成されて前記摩擦材が固着される主面と、前記膨出部の内周壁面と対向する面から成り前記主面から連なりつつ前記駆動側回転部材の内径側に延びた逃げ面とを有し、且つ、前記クラッチ軸と前記主面における摩擦材の逃げ面側端点及び逃げ面起点とを結ぶ角度よりも、当該クラッチ軸と逃げ面の延設方向両端とを結ぶ角度の方が大きいことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、クラッチシューは、揺動軸から遠ざかる方向に膨出した膨出部を具備するとともに、対向する内周壁面の形状に倣って弧状に形成されて摩擦材が固着される主面と、膨出部の内周壁面と対向する面から成り主面から連なりつつ駆動側回転部材の内径側に延びた逃げ面とを有するので、摩擦材全域があまり摩耗していない状態で膨出部と内周壁面とが干渉してしまうのを抑制し、各クラッチシューにおける揺動軸から遠ざかる位置に膨出部を形成した場合であっても、遠心クラッチ装置の寿命を向上させることができる。

更に、クラッチ軸と主面における摩擦材の逃げ面側端点及び逃げ面起点とを結ぶ角度よりも、当該クラッチ軸と逃げ面の延設方向両端とを結ぶ角度の方が大きいので、クラッチシューの重量を増大させつつ揺動時のモーメントを効率よく増大することができる。

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。
本実施形態に係る遠心クラッチ装置は、車両のエンジンの駆動力を駆動輪に伝達すべき伝達経路に配設され、遠心力によりクラッチシューが摩擦材を介してハウジングの内周壁面と当接又は離間することにより、エンジンの駆動力を伝達又は遮断させ得るものであり、図１及び図２に示すように、駆動側回転部材としてのドライブプレート１と、クラッチシュー２と、従動側回転部材としてのハウジング３とから主に構成されている。

ドライブプレート１は、エンジンと連結されたクラッチ軸Ｌ２を中心として回転自在な円板状部材から成り、当該エンジンの駆動により回転可能とされている。かかるドライブプレート１は、その周縁がハウジング３の内周壁面３ａと対向するよう配設されており、摩擦材４が内周壁面３ａに当接した状態で当該ハウジング３と共に回転し、当該摩擦材４が内周壁面３ａから離間した状態でハウジング３とは独立して回転可能とされている。

また、ドライブプレート１には、クラッチシュー２が周方向に略等間隔で４つ形成されている。各クラッチシュー２は、複数の板状部材を積層して一体的に構成されたもので、所定の重量を有する。かかるクラッチシュー２は、揺動軸Ｌ１を中心として揺動自在とされており、ドライブプレート１が回転することにより遠心力が付与されると、当該ドライブプレート１の外径側（外側）に揺動可能とされている。尚、クラッチシュー２は、複数の板状部材を積層したものに代え、一材料にて一体的に成形されたものであってもよい。

一方、ハウジング３は、既述の如くドライブプレート１を独立して回転自在に収容するとともに、クラッチシュー２の揺動方向に内周壁面３ａを有したものであり、出力部材５と連結されている。かかる出力部材５は、車両の駆動輪と連結されており、摩擦材４が内周壁面３ａに当接した状態でドライブプレート１とハウジング３とが共に回転することにより、エンジンの駆動力が出力部材５を介して駆動輪に伝達されるよう構成されている。

摩擦材４は、クラッチシュー２における内周壁面３ａと対向した面に固着され、当該クラッチシュー２が遠心力で揺動した際に当該内周壁面３ａと当接してエンジンの駆動力をハウジング３に伝達して回転させるためのものである。即ち、摩擦材４が内周壁面３ａと当接することにより、その摩擦力にてドライブプレート１側の回転力がハウジング３側に伝達されるのである。

更に、隣り合うクラッチシュー２間には、コイルスプリングＳが連結されており、ドライブプレート１の回転が低下して遠心力が低減した際、各々のクラッチシュー２が初期位置に戻るよう構成されている。尚、同図中符号６は、クラッチシュー２が軸方向に抜けてしまうのを防止するための抜け止め部材を示しており、この抜け止め部材６とドライブプレート１との間に複数の板状部材を積層して成るクラッチシュー２が挟持されるよう構成されている。

ここで、本実施形態に係るクラッチシュー２は、図３に示すように、揺動軸Ｌ１から遠ざかる方向に膨出した膨出部Ｂを具備している。かかる膨出部Ｂは、クラッチシュー２の一部を成しており、各クラッチシュー２の重量を増大させているとともに、揺動軸Ｌ１から遠ざかる方向に膨出することにより、遠心力が付与された際、より大きなモーメントにてクラッチシュー２全体を外径方向に揺動し得るよう構成されている。従って、摩擦材４の内周壁面３ａに対する当接力（押圧力）をより向上させることができ、エンジンの低回転域でも効率よく回転力の伝達を行わせることができる。

また、クラッチシュー２には、対向する内周壁面３ａの形状に倣って（即ち、略同一の曲率にて）弧状に形成されて摩擦材４が固着される主面２ａと、膨出部Ｂの内周壁面３ａと対向する面から成り主面２ａから連なりつつドライブプレート１の内径側に延びた逃げ面Ｂａとが形成されている。より具体的には、図４に示すように、クラッチシュー２の基端を位置ａ、摩擦材４の両端を位置ｂ及びｃ、ドライブプレート１の内径側に延びる起点を位置ｄ、クラッチシュー２（膨出部Ｂ）の先端を位置ｅとした場合、主面２ａはａ位置からｄ位置までの範囲、逃げ面Ｂａはｄ位置からｅ位置までの範囲を指す。

位置ａ、ｂ及び位置ｃ、ｄの間は、摩擦材４を固着する際の型を当接させるために必要とされる部位であり、略均一に押圧しつつ熱溶着させるために、同一の曲率（即ち、内周壁面３ａの形状に倣った弧状）とされている。即ち、摩擦材４を主面２ａに対して確実且つ良好に固着させようとした場合、位置ａ、ｂ及び位置ｃ、ｄから成る所謂余肉寸法（型を当接させ得るための寸法）が必要であり、位置ｄから内径側に向かって延設される逃げ面Ｂａが連なることとなる。

更に、図３に示すように、クラッチ軸Ｌ２と主面２ａにおける摩擦材４の逃げ面Ｂａ側端点（位置ｃ）及び逃げ面Ｂａ起点（位置ｄ）とを直線でそれぞれ結んだ際の角度をαとし、クラッチ軸Ｌ２と逃げ面Ｂａの延設方向両端（位置ｄ、ｅ）とを直線でそれぞれ結んだ際の角度をβとした場合、角度αよりも角度βの方が大きくなるよう設定されている。従って、余肉寸法（位置ｃと位置ｄとの間の寸法）よりも、揺動軸Ｌ１から遠ざかった方向に膨出した寸法（位置ｄと位置ｃとの間の寸法）を大きくすることができ、クラッチシュー２の重量を増大させつつ揺動時のモーメントを効率よく増大することができる。

上記遠心クラッチ装置によれば、クラッチシュー２における揺動軸Ｌ１から遠ざかった位置を膨出させて膨出部Ｂを形成することにより重量を増大させているので、遠心力が付与された際のモーメントを大きくして、摩擦材４を介するクラッチシュー２の内周壁面３ａに対する当接力をより大きくすることができるとともに、使用により摩擦材４が僅かに摩耗しただけで、膨出部Ｂの先端側（位置ｅ側）が内周壁面３ａに干渉してしてしまうのを回避することができる。

即ち、逃げ面Ｂａがドライブプレート１の内径側に逃げて延設されているので、摩擦材４が僅かに摩耗しただけでは膨出部Ｂの先端側が内周壁面３ａと干渉せず、図５に示すように、膨出部Ｂの先端が内周壁面３ａと干渉する時点では摩擦材４が略全域に亘って摩耗した状態となっている。従って、摩擦材４全域があまり摩耗していない状態で膨出部Ｂと内周壁面３ａとが干渉してしまうのを抑制し、各クラッチシュー２における揺動軸Ｌ１から遠ざかる位置に膨出部Ｂを形成した場合であっても、遠心クラッチ装置の寿命を向上させることができる。

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、例えばドライブプレートにクラッチシューが１〜３、又は５つ以上配設されたものに適用することができる。また、クラッチシューにおける膨出部の全体形状は、本実施形態のものに限定されず、種々形状とすることができる。更に、摩擦材は、クラッチシューの内周壁面と対向する面に固着されていれば、本実施形態のものより広い範囲又は狭い範囲に固着されていてもよい。

クラッチシューが揺動軸から遠ざかる方向に膨出した膨出部を具備するとともに、対向する内周壁面の形状に倣って弧状に形成されて摩擦材が固着される主面と、膨出部の内周壁面と対向する面から成り主面から連なりつつ駆動側回転部材の内径側に延びた逃げ面とを有し、且つ、クラッチ軸と主面における摩擦材の逃げ面側端点及び逃げ面起点とを結ぶ角度よりも、当該クラッチ軸と逃げ面の延設方向両端とを結ぶ角度の方が大きい遠心クラッチ装置であれば、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等にも適用することができる。

本発明の実施形態に係る遠心クラッチ装置を示す全体正面図 同遠心クラッチ装置を示す全体断面図（図１のＩＩ−ＩＩ線断面図） 同遠心クラッチ装置におけるクラッチシューを示す模式図 同クラッチシューの主面及び逃げ面を説明するための拡大模式図 同遠心クラッチ装置を使用した際のクラッチシューの摩擦材が摩耗した状態を示す模式図 従来の遠心クラッチ装置におけるクラッチシューを示す模式図 従来の遠心クラッチ装置におけるクラッチシューの摩擦材が摩耗した状態を示す模式図

符号の説明

１ ドライブプレート（駆動側回転部材）
２ クラッチシュー
２ａ 主面
３ ハウジング（従動側回転部材）
３ａ 内周壁面
４ 摩擦材
５ 出力部材
６ 抜け止め部材
Ｌ１ 揺動軸
Ｌ２ クラッチ軸
Ｂ 膨出部
Ｂａ 逃げ面

Claims (1)

1. 駆動手段と連結されたクラッチ軸を中心として回転自在な駆動側回転部材と、
   該駆動側回転部材に取り付けられ、遠心力が付与されると揺動軸を中心として当該駆動側回転部材の外径側に揺動可能なクラッチシューと、
   前記駆動側回転部材を独立して回転自在に収容し、前記クラッチシューの揺動方向に内周壁面を有した従動側回転部材と、
   前記クラッチシューにおける前記内周壁面と対向した面に固着され、当該クラッチシューが遠心力で揺動した際に当該内周壁面と当接して前記駆動手段の駆動力を従動側回転部材に伝達して回転させる摩擦材と、
   を具備した遠心クラッチ装置において、
   前記クラッチシューは、前記揺動軸から遠ざかる方向に膨出した膨出部を具備するとともに、対向する前記内周壁面の形状に倣って弧状に形成されて前記摩擦材が固着される主面と、前記膨出部の内周壁面と対向する面から成り前記主面から連なりつつ前記駆動側回転部材の内径側に延びた逃げ面とを有し、且つ、
   前記クラッチ軸と前記主面における摩擦材の逃げ面側端点及び逃げ面起点とを結ぶ角度よりも、当該クラッチ軸と逃げ面の延設方向両端とを結ぶ角度の方が大きいことを特徴とする遠心クラッチ装置。

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