JP4509928B2

JP4509928B2 - クラッチレリーズ機構

Info

Publication number: JP4509928B2
Application number: JP2005376520A
Authority: JP
Inventors: 信也小山; 仁横谷; 博篤乾
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2025-12-27
Also published as: US20070144862A1; JP2007177873A; US7591359B2

Description

本発明は、自動二輪車やバギー等のパワーユニットに設けられたクラッチ装置の係合を解除するためのクラッチレリーズ機構に関する。

従来のクラッチレリーズ機構には、互いに対向する固定カム板と可動カム板との間にボールを介在させ、両カム板の相対回動により発生するスラスト力を利用して、クラッチ装置のレリーズ板を押圧してクラッチの係合を解除するように構成されているものがある（例えば、特許文献１を参照）。
特開２０００−２２０６６０号公報

このような構成のクラッチレリーズ機構の非作動時には、一般に、クラッチの係合状態を確実にするために、固定カム板、ボールおよび可動カム板の相互間に僅少の隙間を設けて、ボールを遊ばせておく必要がある。しかしながら、上述のような従来構造において、固定カム板と可動カム板との間でボールを遊ばせておくと、エンジン作動時にボールが振動して騒音が発生してしまうおそれがあった。また、固定カム板、ボールおよび可動カム板の三つがそれぞれ部品として独立しているため、部品点数が多く、組立性に劣る部分があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、非作動時にはボールを遊ばせてクラッチの係合状態を確実にしながらボールの振動を抑えることができ、さらに組立性を向上させたクラッチレリーズ機構を提供することを目的とする。

このような目的達成のため、本発明では、クラッチ装置の加圧板をクラッチ装置の係合を解除する方向に押圧可能なカラー部材と、カラー部材の内側に設けられたベアリング（例えば、実施形態におけるレリーズベアリング５５）と、カラー部材に対しベアリングを介して回転自在に連結されたクラッチカムプレートと、クラッチ装置を覆うケース部材にクラッチカムプレートの回転軸と同軸上で保持された調整ボルトと、調整ボルトに螺合されて調整ボルトから少なくともクラッチカムプレートまでクラッチカムプレートの回転軸と同軸上で延びるように形成されたボス部材と、クラッチカムプレートに対して略平行となるようにボス部材の周部に結合された受け板と、クラッチカムプレートと受け板との間に位置するようにボス部材と嵌合したリテーナおよび、リテーナにクラッチカムプレートの回転方向に並んで回転自在に保持されるとともに、リテーナに保持される際に露出する部分がクラッチカムプレートに設けられた複数のカム状凹部とそれぞれ係合するように構成された複数のボールを有するボールユニットとを備えてクラッチ装置の係合を解除するクラッチレリーズ機構が構成される。

このような構成のクラッチレリーズ機構において、クラッチカムプレートまたは受け板とボールユニットとの間に隙間が形成されて、ボールユニットがクラッチカムプレートと受け板との間でスライド移動可能に構成されており、ボス部材の周部に、ボールユニットをクラッチカムプレートへスライド移動する方向に付勢する付勢部材（例えば、実施形態における付勢ばね９０）と、ボールユニットがボス部材から抜け出すのを規制する抜け止め部材（例えば、実施形態におけるCリング９１）とが取り付けられている。

また、上述の発明において、カラー部材の内面は、ベアリングを構成するアウターレースの外周面およびクラッチ装置と対向する側面に当接可能に構成され、クラッチカムプレートにクラッチカムプレートの回転軸と同軸上で延びる筒状突部が形成されて、筒状突部がボス部材の外周部に回転軸と同軸上で回転自在に支持されるように構成されており、筒状突部がベアリングを構成するインナーレースの内側に配置されるとともに、アウターレースの外周面とカラー部材の内面との間に隙間がベアリングの径方向に広がって形成されるように構成されることが好ましい。

本発明によれば、ボス部材の周部に、ボールユニットをクラッチカムプレートへスライド移動する方向に付勢する付勢部材が取り付けられているため、クラッチレリーズ機構の非作動時には、付勢部材によりボールユニットが受け板から離れてボールが遊ぶ状態になる一方で、ボールがクラッチカムプレートのカム状凹部に当接する状態になることから、クラッチレリーズ機構の非作動時にボールを遊ばせてクラッチ装置の係合状態を確実にしながらボールの振動を抑えることができる。また、ボス部材の周部に、ボールユニットがボス部材から抜け出すのを規制する抜け止め部材が取り付けられているため、クラッチレリーズ機構の組立時にボールユニットや付勢部材がボス部材から抜け出してしまうことがないことから、クラッチレリーズ機構の組立性を向上させることができる。

また、ベアリングのアウターレースの外周面とカラー部材の内面との間に隙間が形成されることで、クラッチレリーズ機構とクラッチ装置との間に生じる偏心を簡便な構成で吸収することができる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図１には本発明に係るクラッチレリーズ機構を備えた車両用パワーユニット１が示されている。パワーユニット１は、エンジン（内燃機関）２と、エンジン２のクランク軸３の回転駆動力を変速して図示しない駆動輪に伝える変速機４と、これらを覆うパワーユニットケース５とを主体に構成される。

エンジン２のクランク軸３は、ボールベアリング６，７，８を介してパワーユニットケース５に回転自在に支承され、クランク軸３の一端にはＡＣＧ（交流発電機）９が配設される。また、クランク軸３と略平行に変速機４のメイン軸１０およびカウンタ軸１１が配設されており、このメイン軸１０はボールベアリング１２，１３を介してパワーユニットケース５を構成するクランクケース４５に回転自在に支承され、カウンタ軸１１はボールベアリング１４，１５を介してクランクケース４５に回転自在に支承されている。

エンジン２のクランク軸３と変速機４のメイン軸１０とは、発進クラッチ１６、１次減速装置１７、およびクラッチ装置２０を介して互いに接続され、クランク軸３の回転駆動力が発進クラッチ１６、１次減速装置１７、およびクラッチ装置２０を介してメイン軸１０に伝達される。また、変速機４のメイン軸１０に伝達された（クランク軸３からの）回転駆動力は、変速機４において所定の変速比で変速されてカウンタ軸１１から出力軸４６を介して図示しない駆動輪に伝達される。

遠心式の発進クラッチ１６はクランク軸３の他端側に配設されており、クランク軸３の回転により係合状態（クラッチが繋がる状態）となって、クランク軸３の回転駆動力をクランク軸３上に配設されたプライマリドライブギヤ１８に伝達するようになっている。

クラッチ装置２０は、図２にも示すように、変速機４のメイン軸１０に回転自在に支承される有底円筒状のクラッチアウタ２１を備えており、このクラッチアウタ２１の底部外側に、プライマリドライブギヤ１８と噛合するプライマリドリブンギヤ１９が取り付けられる。そして、比較的小径のプライマリドライブギヤ１８と、プライマリドライブギヤ１８よりも大きい径のプライマリドリブンギヤ１９とから、前述の１次減速装置１７が構成される。

クラッチアウタ２１の内側には、メイン軸１０にスプライン嵌合してナット２２で固着される有底円筒状のクラッチインナ２３が配設されており、このクラッチインナ２３の周壁部に摺動可能にスプライン係合した複数枚の駆動摩擦板２４と、クラッチアウタ２１の周壁部に摺動可能にスプライン係合した複数枚の被動摩擦板２５とが交互に重ねられている。

これらの摩擦板２４，２５のうち最も外側に位置する被動摩擦板２５には、クラッチインナ２３に一体に形成された受圧板２６が対置され、また、最も内側に位置する被動摩擦板２５には、クラッチインナ２３のボス２３ａの外周面で摺動可能に支承された加圧板２７が対置される。加圧板２７には、クラッチインナ２３の底部を貫通する複数本の支持ボス２８（図１および図２にはその一本のみを示す）が一体に突設されており、これら支持ボス２８の先端にレリーズ板２９がボルト３０を用いて固着される。このレリーズ板２９とクラッチインナ２３の底部との間には、クラッチばね３１が縮設される。

このようなクラッチ装置２０の係合状態を解除するクラッチレリーズ機構４０は、レリーズ板２９および支持ボス２８を介して加圧板２７を押圧可能なカラー部材５０と、カラー部材５０の内側に設けられたレリーズベアリング５５と、カラー部材５０に対しレリーズベアリング５５を介して回転自在に連結されたクラッチカムプレート８０と、パワーユニットケース５に保持された調整ボルト６０と、調整ボルト６０に螺合されたボス部材６５と、ボス部材６５の外周部に結合された受け板７０と、クラッチカムプレート８０と受け板７０との間に配設されたボールユニット７５とを主体に構成される。

カラー部材５０は、一端に曲げ形成されたベアリング当接部５１を用いて内側にレリーズベアリング５５を収容可能な円筒状に形成され、他端に曲げ形成されたレリーズ板当接部５２を用いてレリーズ板２９の中央開口部に取り付けられる。カラー部材５０の一端は内側に曲げられて、レリーズベアリング５５を構成するアウターレース５６の側面に当接可能なベアリング当接部５１が形成される。これにより、レリーズベアリング５５がカラー部材５０の内側に配置されると、カラー部材５０（ベアリング当接部５１）の内側面はアウターレース５６におけるクラッチ装置２０と対向する側面に当接するとともにアウターレース５６の外周面と当接可能になる。

またこのとき、アウターレース５６の外周面とカラー部材５０の内周面との間には、レリーズベアリング５５の径方向に広がって隙間Ｇが形成される。これにより、パワーユニットケース５のフロントカバー６３に支持されるクラッチレリーズ機構４０と、クランクケース４５に支承されたメイン軸１０に支持されるクラッチ装置２０との間に生じる偏心を簡便な構成で吸収することができる。一方、カラー部材５０の他端は外側に曲げられて、レリーズ板２９に当接可能なレリーズ板当接部５２が形成される。

調整ボルト６０は、クラッチ装置２０のメイン軸１０（クラッチカムプレート８０の回転軸）とほぼ同軸上でパワーユニットケース５を構成するフロントカバー６３に保持されており、調整ボルト６０に一体形成されたフランジ６１と、調整ボルト６０と螺合可能なナット６４とを用いてフロントカバー６３に固着されている。内側に雌ねじが形成された筒状のボス部材６５は、パワーユニットケース５内に突出した調整ボルト６０の一端に螺合されており、調整ボルト６０からレリーズベアリング５５のインナーレース５７の内側に延びている。このように、クラッチレリーズ機構４０は、調整ボルト６０を用いてフロントカバー６３に支持されている。

ボス部材６５の先端部には、図４に示すように、クラッチカムプレート８０の筒状突部８１をメイン軸１０と同軸上で回転自在に支持するプレート支持部６６が形成される。ボス部材６５の中間部には、プレート支持部６６より若干径の大きいリテーナ嵌合部６７が形成されており、このリテーナ嵌合部６７にボールユニット７５のリテーナ７６が嵌合するようになっている。ボス部材６５の基端部には、リテーナ嵌合部６７より若干径の大きい受け板結合部６８が形成されており、この受け板結合部６８の外周部に受け板７０がクラッチカムプレート８０に対して略平行となるように結合される。受け板７０の周部には、図２および図７にも示すように、フロントカバー６３に固設された回転防止ピン７４と摺動可能に係合するピン係合部７１が形成されており、受け板７０およびボス部材６５が回転するのを防止している。

ボールユニット７５は、図２および図８に示すように、クラッチカムプレート８０と受け板７０との間に位置するようにボス部材６０と嵌合するリテーナ７６と、リテーナ７６にクラッチカムプレート８０の回転方向に並んで回転自在に保持された３つのボール７９とを有して構成される。リテーナ７６の中央部には、ボス部材６５のリテーナ嵌合部６７と嵌合可能な嵌合孔７７が形成される。

また、リテーナ７６には、クラッチカムプレート８０の回転方向、すなわち周方向に等間隔を置いて並ぶ３つのボール保持孔７８が形成されており，これらのボール保持孔７８にボール７９が回転自在に保持される。図４に示すように、ボール保持孔７８はボール７９に対して浅く形成されており、ボール７９の両端が対称的に広く露出するようになっている。なお、ボール保持孔７８にボール７９を挿入してから、ボール保持孔７８の両端にかしめによる絞りが付与されることよって、ボール保持孔７８からのボール７９の離脱が阻止されるようになっている。

クラッチカムプレート８０には、メイン軸１０と同軸上で延びるように筒状突部８１が形成されており、ボス部材６５のプレート支持部６６にメイン軸１０と同軸上で回転自在に支持される。また、この筒状突部８１は、プレート支持部６６とともに、レリーズベアリング５５を構成するインナーレース５７の内側に配置（嵌合）されるようになっており、これにより、クラッチカムプレート８０がレリーズベアリング５５を介してカラー部材５０に対しメイン軸１０と同軸上で回転自在に連結される。なお、筒状突部８１の近傍に位置するクラッチカムプレート８０のプレート部分は、インナーレース５７におけるクラッチ装置２０と反対側の側面に当接するようになっている。

また、図３および図５に示すように、クラッチカムプレート８０には、筒状突部８１の径方向に延びるフォーク状の被動アーム８２が一体に形成されており、この被動アーム８２のフォーク部に、チェンジスピンドル８５の一端に固着したクラッチアーム８６の先端部が係合されるようになっている。クラッチアーム８６の先端部にはローラ８７が枢結されており、クラッチアーム８６から被動アーム８２をスムーズに回動し得るようになっている。またチェンジスピンドル８５は、パワーユニットケース５によりメイン軸１０と略平行に支持され、図示しないチェンジペダルやモータ等により回動操作されるようになっている。

さらに、クラッチカムプレート８０におけるボールユニット７５と対向する部分には、図５に示すように、ボール７９の位置に対応してカム状凹部８３が形成され、図６に示すように、各カム状凹部８３にボール保持孔７８から露出したボール７９の一方の頂部がそれぞれ係合するようになっている。一方、受け板７０におけるボールユニット７５と対向する部分には、図７に示すように、リテーナ７６のボール保持孔７８に保持されたボール７９の位置に対応してカム状凹部７２が形成され、各カム状凹部７２にボール保持孔７８から露出したボール７９の他方の頂部がそれぞれ係合するようになっている。このように、ボール保持孔７８から露出したボール７９の両端が受け板７０およびクラッチカムプレート８０のカム状凹部７２，８３にそれぞれ係合することで、ボールユニット７５の回転が規制されるようになっている。

ところで、ボールユニット７５のボール７９が各カム状凹部７２，８３にそれぞれ納まっているときは、クラッチカムプレート８０または受け板７０とボールユニット７５との間に隙間が形成されて（すなわち、ボール７９の遊びが設けられて）、ボールユニット７５がクラッチカムプレート８０と受け板７０との間でスライド移動することができるようになっている。そこで、ボス部材６５におけるリテーナ嵌合部６７の外周部には、図４に示すように、ボールユニット７５をクラッチカムプレート８０へスライド移動する方向に付勢する付勢ばね（圧縮コイルばね）９０が取り付けられている。

なお、付勢ばね９０の一端はリテーナ７６に当接するとともに、他端はボス部材６５におけるリテーナ嵌合部６７と受け板結合部６８との段差部に当接するようになっている。また、付勢ばね９０の付勢力は、クラッチばね３１の付勢力より十分小さく設定されている。また、リテーナ嵌合部６７の外周部に形成されたリング溝６９には、Ｃリング９１が取り付けられており、ボールユニット７５がボス部材６５から抜け出すのを規制するようになっている。

以上のように構成されるクラッチレリーズ機構４０において、ボールユニット７５のボール７９が受け板７０のカム状凹部７２とクラッチカムプレート８０のカム状凹部８３との間に納まっているとき、すなわち、クラッチレリーズ機構４０の非作動時には、クラッチ装置２０の加圧板２７がクラッチばね３１の付勢力（弾性力）をもって摩擦板２４，２５群を受圧板２６に対して押圧して、駆動摩擦板２４および被動摩擦板２５を相互に摩擦係合するので、クラッチ装置２０は係合状態（オン状態）となっている。したがって、エンジン２の駆動力がクランク軸３から変速機４へと伝達される。

このクラッチ装置２０の係合状態（オン状態）では、駆動摩擦板２４および被動摩擦板２５相互の摩擦係合を確実にするため、クラッチカムプレート８０または受け板７０とボールユニット７５との間に隙間が形成されている。この隙間の調整は、ナット２４を緩めるとともに調節ボルト６０を右または左方向に適当角度回転させて、ボス部材６５および受け板７０をボールユニット７５およびクラッチカムプレート８０に対して進退されることにより行うことができる。

またこのとき、ボールユニット７５は、ボス部材６５の外周部に取り付けられた付勢ばね９０を用いて、クラッチカムプレート８０へスライド移動する方向に付勢されている。これにより、クラッチレリーズ機構４０の非作動時には、付勢ばね９０によりボールユニット７５が受け板７０から離れてボール７９が遊ぶ状態になる一方で、ボール７０がクラッチカムプレート８０のカム状凹部８３に当接する状態になることから、クラッチレリーズ機構４０の非作動時にボール７９を遊ばせてクラッチ装置２０の係合状態を確実にしながらボール７９の振動を抑えることができる。また、ボス部材６５の外周部に形成されたリング溝６９に、ボールユニット７５がボス部材６５から抜け出すのを規制するCリング９１が取り付けられているため、クラッチレリーズ機構４０の組立時にボールユニット７５や付勢ばね９０がボス部材６５から抜け出してしまうことがないことから、クラッチレリーズ機構４０の組立性を向上させることができる。

いま，変速を行うべく、図示しないチェンジペダルの回動操作によりチェンジスピンドル８５を回動すると、先ず、このチェンジスピンドル８５とともに回動するクラッチアーム８６によりクラッチカムプレート８０が回動される。すると、ボールユニット７５のボール７９が転がりながらクラッチカムプレート８０のカム状凹部８３の斜面をスムーズに登っていき、クラッチカムプレート８０をボス部材６５のプレート支持部６６に沿ってクラッチ装置２０側へ押圧する。続いて、クラッチカムプレート８０はレリーズベアリング５５およびカラー部材５０を介してクラッチ装置２０のレリーズ板２９を押圧する。

その結果、レリーズ板２９は支持ボス２８を介してクラッチばね３１を圧縮しながら加圧板２７を後退させるので、駆動摩擦板２４および被動摩擦板２５の摩擦係合が解除され、クラッチ装置２０の係合状態を解除する（クラッチ装置２０をオフ状態にする）ことができ、クランク軸３からメイン軸１０への動力伝達を絶つことになる。これにより、チェンジスピンドル８５の回動に伴った変速機４の変速を行うことができる。

変速後、チェンジスピンドル８５を原位置に戻せば、クラッチアーム８６によりクラッチカムプレート８０も当初の回動位置に戻され、クラッチばね３１の付勢力（弾性力）により加圧板２７が元の位置に戻って、摩擦板２４，２５群を受圧板２６に対して押圧するとともに、レリーズ板２９を押し戻して、受け板７０およびクラッチカムプレート８０のカム状凹部７２，８３にボールユニット７５のボール７９を収めることになり、クラッチ装置２０を再び係合状態（オン状態）にすることができる。

この結果、以上のような構成のクラッチレリーズ機構４０によれば、ボス部材６５の外周部に、ボールユニット７５をクラッチカムプレート８０へスライド移動する方向に付勢する付勢ばね９０が取り付けられているため、クラッチレリーズ機構４０の非作動時には、付勢ばね９０によりボールユニット７５が受け板７０から離れてボール７９が遊ぶ状態になる一方で、ボール７９がクラッチカムプレート８０のカム状凹部８３に当接する状態になることから、クラッチレリーズ機構４０の非作動時にボール７９を遊ばせてクラッチの係合状態を確実にしながらボール７９の振動を抑えることができる。また、ボス部材６５の外周部に形成されたリング溝６９に、ボールユニット７５がボス部材６５から抜け出すのを規制するCリング９１が取り付けられているため、クラッチレリーズ機構４０の組立時にボールユニット７５や付勢ばね９０がボス部材６５から抜け出してしまうことがないことから、クラッチレリーズ機構４０の組立性を向上させることができる。

また、レリーズベアリング５５のアウターレース５６の外周面とカラー部材５０の内周面との間に隙間Gが形成されることで、クラッチレリーズ機構４０とクラッチ装置２０との間に生じる偏心を簡便な構成で吸収することができる。

なお、上述の実施形態において、ボールユニット７５が３つのボール７９を有して構成されているが、これに限られるものではなく、ボール７９の数はいくつであってもよい。

また、上述の実施形態において、ボールユニット７５をクラッチカムプレート８０へスライド移動する方向に付勢する付勢部材として、圧縮コイルばねである付勢ばね９０を用いているが、これに限られるものではなく、板ばね等を使用するようにしてもよい。

さらに、上述の実施形態において、Ｃリング９１を用いて、ボールユニット７５がボス部材６５から抜け出すのを規制するように構成されているが、これに限られるものではなく、ボールユニット７５がボス部材６５から抜け出すのを規制する部材であれば他の部材を使用してもよい。

なお、図５に示すクラッチカムプレート８０と、図７に示す受け板７０は、ボール７９が当接しない部分を切り欠くことで、軽量化を図っている。

本発明に係るクラッチレリーズ機構を備えた車両用パワーユニットの一部を示す断面図である。上記パワーユニットにおけるクラッチレリーズ機構の拡大断面図である。チェンジスピンドルおよびクラッチアームの拡大図である。ボス部材にボールユニットが嵌合した状態を示す断面図である。クラッチカムプレートの正面図である。クラッチカムプレートのカム状凹部にボールが係合した状態を示す断面図である。受け板の正面図である。ボールユニットの正面図である。

符号の説明

１車両用パワーユニット
２エンジン
４変速機
５パワーユニットケース（ケース部材）
２０クラッチ装置
２７加圧板
４０クラッチレリーズ機構
５０カラー部材
５５レリーズベアリング（ベアリング）
５６アウターレース
５７インナーレース
６０調整ボルト
６５ボス部材
７０受け板
７５ボールユニット
７６リテーナ
７９ボール
８０クラッチカムプレート
８１筒状突部
８３カム状凹部
９０付勢ばね（付勢部材）
９１Ｃリング（抜け止め部材）
Ｇ隙間

Claims

クラッチ装置の係合を解除するクラッチレリーズ機構において、
前記クラッチ装置の加圧板を前記クラッチ装置の係合を解除する方向に押圧可能なカラー部材と、
前記カラー部材の内側に設けられたベアリングと、
前記カラー部材に対し前記ベアリングを介して回転自在に連結されたクラッチカムプレートと、
前記クラッチ装置を覆うケース部材に前記クラッチカムプレートの回転軸と同軸上で保持された調整ボルトと、
前記調整ボルトに螺合されて前記調整ボルトから少なくとも前記クラッチカムプレートまで前記クラッチカムプレートの回転軸と同軸上で延びるように形成されたボス部材と、
前記クラッチカムプレートに対して略平行となるように前記ボス部材の周部に結合された受け板と、
前記クラッチカムプレートと前記受け板との間に位置するように前記ボス部材と嵌合したリテーナおよび、前記リテーナに前記クラッチカムプレートの回転方向に並んで回転自在に保持されるとともに、前記リテーナに保持される際に露出する部分が前記クラッチカムプレートに設けられた複数のカム状凹部とそれぞれ係合するように構成された複数のボールを有するボールユニットとを備え、
前記クラッチカムプレートまたは前記受け板と前記ボールユニットとの間に隙間が形成されて、前記ボールユニットが前記クラッチカムプレートと前記受け板との間でスライド移動可能に構成されており、
前記ボス部材の周部に、前記ボールユニットを前記クラッチカムプレートへスライド移動する方向に付勢する付勢部材と、前記ボールユニットが前記ボス部材から抜け出すのを規制する抜け止め部材とが取り付けられていることを特徴とするクラッチレリーズ機構。
前記カラー部材の内面は、前記ベアリングを構成するアウターレースの外周面および前記クラッチ装置と対向する側面に当接可能に構成され、
前記クラッチカムプレートに前記クラッチカムプレートの回転軸と同軸上で延びる筒状突部が形成されて、前記筒状突部が前記ボス部材の外周部に前記回転軸と同軸上で回転自在に支持されるように構成されており、
前記筒状突部が前記ベアリングを構成するインナーレースの内側に配置されるとともに、前記アウターレースの外周面と前記カラー部材の内面との間に隙間が前記ベアリングの径方向に広がって形成されるように構成されることを特徴とする請求項１に記載のクラッチレリーズ機構。