JP6463905B2

JP6463905B2 - クラッチのダンパ構造

Info

Publication number: JP6463905B2
Application number: JP2014111344A
Authority: JP
Inventors: 慶彦稲垣; 中村　泰; 泰中村
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2014-05-29
Filing date: 2014-05-29
Publication date: 2019-02-06
Anticipated expiration: 2034-05-29
Also published as: US20150345567A1; US9587682B2; JP2015224763A

Description

本発明は、車両、主として自動二輪車、三輪車、四輪バギーのような鞍乗型車両の内燃機関に用いられるクラッチのダンパ構造に関するものである。

車両の内燃機関に用いられるクラッチでは、駆動側回転部材と被駆動側回転部材との間に、トルク緩衝用のダンパを介装し、内燃機関の動力伝達系に生じるトルク変動を吸収するものがある（例えば、特許文献１）。

実公平０３−００２０３１号

このようなダンパを備えた構造では、衝撃を緩和するためにダンパの潰れ代を確保する必要がある。しかしながら、このような潰れ代を確保するために、ダンパと被駆動側回転部材との間に設けた軸方向の隙間を大きくすると、ダンパの軸方向位置が不安定になる。また、軸方向の隙間を大きくすると、駆動側回転部材であるクラッチギヤによって押されるダンパの外周面が、軸方向にオフセットされてダンパ外周面の一部が押されなくなり、その分だけ、ダンパ外周面の単位面積当たりの負荷が大きくなることが懸念される。そのため、クラッチギヤの幅（軸方向寸法）を大きくする必要があり、重量の増大を招く。

本発明は、ダンパの軸方向位置を安定させつつ、ダンパの潰れ代を確保することのできるクラッチのダンパ構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のクラッチのダンパ構造は、クラッチ板を保持するクラッチハウジングと、ダンパを介して前記クラッチハウジングに回転動力を伝達するクラッチギヤとを備え、前記クラッチハウジングに、前記ダンパの軸方向位置を規制するリブが形成されている。

上記構成によれば、クラッチハウジングに、ダンパの軸方向位置を規制するリブが形成されているので、ダンパの軸方向位置が安定する。さらに、ダンパとリブとの間に軸方向の隙間が形成されるので、ダンパが衝撃を吸収する際、リブの周辺の隙間に逃げることで潰れ代が確保されてダンパ効果を発揮できるとともに、圧縮力によってダンパが劣化するのを抑制してダンパ効果を維持できる。しかも、ダンパの軸方向位置はリブにより安定しているので、クラッチギヤの幅（軸方向寸法）を大きくする必要がなく、したがって、重量の増大を招くことがない。

本発明において、複数の前記ダンパが、前記クラッチギヤの周方向に間隔をあけて配置された複数の収納孔に収納されており、前記リブは、複数の前記収納孔を通る環状に形成されていることが好ましい。この構成によれば、リブを容易に形成できる。

リブが環状に形成される場合、前記リブの径方向の幅が、前記収納孔の内径の１／２０〜１／５であることが好ましい。リブの径方向の幅が、収納孔の内径の１／２０未満であると、ダンパの軸方向位置が安定しない。また、リブの径方向の幅が、収納孔の内径の１／５を超えると、ダンパの潰れ代が十分確保できない。

リブが環状に形成される場合、前記クラッチハウジングは、前記各ダンパの中央部に形成された係合孔に係合する係合突起を有し、前記リブが、前記係合突起に連接して形成されていることが好ましい。この構成によれば、ダンパをクラッチハウジングに安定して支持できる。また、係合突起の根元部分がリブにより補強される。

リブが環状に形成される場合、前記リブにおける前記クラッチハウジングからの突出高さが０．５〜１．５ｍｍであることが好ましい。突出高さが０．５ｍｍ未満であると、ダンパの潰れ代が十分確保できず、１．５ｍｍを超えるとクラッチが大形化する。

本発明のクラッチのダンパ構造によれば、クラッチハウジングに、ダンパの軸方向位置を規制するリブが形成されているので、ダンパの軸方向位置が安定する。さらに、ダンパとリブとの間に軸方向の隙間が形成されるので、ダンパが衝撃を吸収する際、リブの周辺の隙間に逃げることで潰れ代が確保されてダンパ効果を発揮できるとともに、圧縮力によってダンパが劣化するのを抑制してダンパ効果を維持できるダンパ効果を発揮できる。しかも、ダンパの軸方向位置はリブにより安定しているので、クラッチギヤの幅を大きくする必要がなく、したがって、重量の増大を招くことがない。

本発明の一実施形態に係るダンパ構造を備えたクラッチを示す縦断面図である。同クラッチのクラッチハウジングの縦断面図である。同クラッチハウジングを軸方向から見た正面図である。同クラッチのクラッチギヤの縦断面図である。同クラッチギヤを軸方向から見た正面図である。同クラッチのダンパを軸方向から見た正面図である。同クラッチの要部の縦断面図である。図７を軸方向から見た背面図である。同ダンパ構造の要部を拡大して示す縦断面図である。従来のダンパを軸方向から見た正面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るダンパ構造を備えたクラッチの断面図である。

クラッチ２は、摩擦板クラッチであり、自動二輪車のような車両のエンジンＥとトランスミッションＴとの間に配置され、トランスミッションＴに伝達するエンジンＥの動力を切ったり継いだりする。詳細には、トランスミッションＴのメイン軸ＭＳに、クラッチギヤ１０を有するクラッチ２が装着され、クラッチギヤ１０はエンジンＥの回転軸に設けた出力ギヤＯＧに噛み合っている。メイン軸ＭＳは、クラッチ２の出力歯部２４にスプライン嵌合され、クラッチ２と相対回転不能に連結されている。

クラッチ２のクラッチギヤ１０には、ダンパ８を介してクラッチハウジング６が連結されており、そのクラッチハウジング６の外周部には軸心Ｃ方向に移動自在な複数の摩擦板５が支持されている。また、クラッチハウジング６の内周側に前記メイン軸ＭＳに連結されるクラッチハブ９が配置され、このクラッチハブ９の外周に、軸心Ｃ方向に移動自在な複数のクラッチ板４が設けられている。クラッチ板４と摩擦板５は軸方向に交互配列となるように設けられている。

これらの摩擦板５とクラッチ板４をクラッチハブ９との間で挟むように押圧板７が配置されている。この押圧板７が、クラッチスプリング１１でクラッチハブ９側に押圧されることにより、クラッチ２が接続状態となり、エンジンＥの回転動力がクラッチギヤ１０およびダンパ８を介してクラッチ２に伝達され、さらにトランスミッションＴのメイン軸ＭＳへと伝達される。さらに、運転者のクラッチ操作に応じて、プッシュロッド（図示しない）が軸心Ｃ方向（図の右方向）に押動操作されることで、クラッチスプリング１１に抗して押圧板７が右方向に移動して、クラッチ２が遮断状態となり、クラッチ２からのトルク伝達が遮断される。

図２は、クラッチハウジング６の縦断面図で、図３は、クラッチハウジング６を図２の左方向IIIから見た背面図である。クラッチハウジング６はアルミニウム合金からなり、図２に示すように、クラッチハウジング６の一端面６ａに、軸方向に突出する複数の係合突起１６が形成されている。係合突起１６はクラッチハウジング６の周方向に等間隔で配置されている。各係合突起１６の中央部には、軸方向に延びる貫通孔からなるリベット挿通孔１８が形成されている。

さらに、クラッチハウジング６の一端面６ａに、ダンパ８の軸方向位置を規制するリブ２０が形成されている。リブ２０は、係合突起１６に連接して、つまり、係合突起１６の根元部と連なるように形成されており、図３に示すように、クラッチハウジング６と同心の環状に形成されている。リブ２０および係合突起１６は、クラッチハウジング６に一体に形成されている。リブ２０は、径方向に並べて２つ以上設けてもよい。

図４は、クラッチギヤ１０の縦断面図で、図５は、クラッチギヤ１０を図４の右方向Vから見た正面図である。クラッチギヤ１０は鋼製で、エンジンＥの動力が入力される大径の入力歯部２２を有している。図５に示すように、クラッチギヤ１０に、周方向に間隔をあけて配置された複数（本実施形態では８個）の収納孔２６が形成されている。収納孔２６は、図４に示すように、クラッチギヤ１０を軸方向に貫通している。図８に示すように、クラッチハウジング６のリブ２０は、クラッチギヤ１０を重ねたとき、複数の円形の収納孔２６の中心を通る環状に形成されている。

図６は、ダンパ８を軸方向から見た正面図である。ダンパ８は、例えば、ＮＢＲ（ニトリルゴム）のようなゴム製で、中央部に非円形の係合孔２８が形成されたほぼ円盤形状である。本実施形態の係合孔２８は、クラッチ径方向Ｄ１に長いほぼＤ字形の長孔である。ダンパ８は、係合孔２８を挟んで、クラッチギヤ１０からの回転動力Ｐを受ける後側部分３０と前側部分３２とを有し、後側部分３０の周方向Ｄ２の厚さｔ１が前側部分３２の周方向Ｄ２の厚さｔ２よりも大きく設定されている。

後側部分３０におけるクラッチ径方向Ｄ１の外側と内側に第１の切欠き３４，３４が形成されている。第１の切欠き３４は、円盤の外周、つまりダンパ８の最大径の部分を連ねた外周面３５から円盤の軸心Ａに向かって凹入している。第１の切欠き３４と係合孔２８の最短距離ｄ１が、係合孔２８と円盤の外周面３５との距離ｄ２よりも小さく設定されている。第１の切欠き３４における最短距離ｄ１となる部位Ｐ１は、係合孔２８の後縁２８ａよりも後側に設定されている。係合孔２８の後縁２８ａは、ダンパ８の径方向Ｄ１に沿ったほぼ直線状である。この最短距離ｄ１の部分が、ダンパ８を軸方向から見た図６の正面視での幅が最も小さくなる部分である。

ダンパ８の前側部分３２におけるクラッチ径方向Ｄ２の外側と内側に第２の切欠き３６，３６が形成されている。第２の切欠き３６も、円盤の外周３５から円盤の軸心Ａに向かって凹入している。

図７は、図１からクラッチ板４、摩擦板５、押圧板７およびクラッチハブ９を取り外した状態を示す断面図で、図８は図７の左方向VIIIから見た正面図である。ダンパ８は、周方向に等間隔に複数個（本実施形態では８個）配置されている。各ダンパ８は、その係合孔２８がクラッチハウジング６の係合突起１６に係合され、その全体がクラッチギヤ１０の収納孔２６に収納されている。この状態で、ダンパ８におけるクラッチハウジング６と反対側に、鋼製の板材からなるダンパホルダ１２が配置され、クラッチハウジング６のリベット挿通孔１８に挿通されたリベット１４をかしめることで、ダンパ８が抜け止めされている。

図７に示すように、組立状態で、ダンパ８とクラッチハウジング６との間に、軸方向の隙間ＳＰが形成されている。詳細には、図９に示すように、ダンパ８におけるクラッチハウジング６を向く軸方向一端面８ａが、クラッチハウジング６のリブ２０に当接しており、これによりダンパ８の軸方向位置が規制され、隙間ＳＰが形成されている。

リブ２０の径方向の幅ｗは、収納孔２６の内径ｄ３の１／２０〜１／５であることが好ましい。さらに、リブにおける収納孔２６からの突出高さｈは、０．５〜１．５ｍｍであることが好ましい。

上記構成によれば、クラッチハウジング６に、ダンパ８の軸方向位置を規制するリブ２０が形成されているので、ダンパ８の軸方向位置が安定する。さらに、ダンパ８とクラッチハウジング６との間に軸方向の隙間ＳＰが形成されるので、ダンパ８がクラッチ２の周方向の衝撃を吸収する際、変形したダンパ８がリブ２０の周辺の隙間ＳＰに逃げることで潰れ代が確保されてダンパ効果を発揮できるとともに、圧縮力によってダンパ８が劣化するのを抑制してダンパ効果を維持できる。

軸方向の隙間ＳＰが形成されていてもリブ２０が設けられていないと、二点鎖線１０８で示すように、ダンパ８の軸方向位置は安定しない。二点鎖線の位置にオフセットされたダンパ１０８にクラッチギヤ１０が衝突すると、ダンパ１０８の外周面１３５の一部分１３５ａがクラッチギヤ１０の収納孔２６によって押されなくなり、その分だけ、ダンパ１０８の外周面１３５の単位面積当たりの負荷が大きくなる。これを避けるには、二点鎖線１１０で示すように、クラッチギヤ１０の軸方向寸法をｈだけ大きくする必要があり、鋼製のクラッチギヤ１０の重量が増大する。

上記実施形態では、ダンパ８の軸方向位置がリブ２０により安定しているので、クラッチギヤ１０によって押圧されるダンパ８の外周面３５の大きさ、つまり軸方向の幅が一定となる。したがって、クラッチギヤ１０の軸方向寸法を大きくする必要がなく、クラッチギヤ１０の重量は増大しない。

図３に示すように、リブ２０は、複数の収納孔２６を通る環状に形成されているので、型成形によりリブ２０を容易に形成できる。

図３に示すリブ２０が、クラッチハウジング６の係合突起１６に連接して形成されているので、ダンパ８をその中央部においてクラッチハウジング６に安定して支持できる。また、係合突起１６の根元部がリブ２０により補強される。

図９に示すリブ２０の径方向の幅ｗは、収納孔２６の内径ｄ３の１／２０〜１／５である。リブ２０の径方向の幅ｗが、収納孔２６の内径の１／２０未満であると、ダンパ８の軸方向位置が安定しない。また、リブ２０の径方向の幅ｗが、収納孔２６の内径ｄ３の１／５を超えると、隙間ＳＰが小さくなってダンパ８の潰れ代が十分確保できない。

また、リブ２０の突出高さｈは、０．５〜１．５ｍｍである。突出高さｈが０．５ｍｍ未満であると、隙間ＳＰが小さくなってダンパの潰れ代が十分確保できない。突出高さｈが１．５ｍｍを超えると、クラッチ２が軸方向に大形化する。

図６に示すように、第１の切欠き３４と係合孔２８の最短距離ｄ１が、係合孔２８と円盤の外周面３５との距離ｄ２よりも小さく設定されている。これにより、ダンパ８がクラッチギヤ１０からの回転動力Ｐを受けた際に、第１の切欠き３４と係合孔２８の間の狭い部分を介して、前側に変形し易くなる。

図１０は、従来のダンパ１００を軸方向から見た正面図である。このダンパ１００では、第１の切欠き１０２と係合孔１０４の最短距離ｄ１０が、係合孔１０４と円盤の外周面１０６との最短距離ｄ１１よりも大きくなっている。つまり、最短距離ｄ１０となる部位Ｐ１よりも前側に、幅が最も小さくなる最狭部分Ｐ２が形成されている。

このダンパ１００に回転動力Ｐが作用すると、ダンパ１００の後側部分が、係合突起１６との間で圧縮されて大きく変形するが、圧縮力が最狭部分Ｐ２で十分に吸収できず、最狭部分Ｐ２に押し込まれる形となって、最狭部分Ｐ２よりも後側の部分に力が集中する。その結果、ダンパ１００の後側部分に亀裂Ｃｒが入ることがある。

これに対し、上記構成では、図６に示すように、最短距離ｄ１となる部位Ｐ１、つまり、最狭部分となる部位Ｐ１が後側部分３０に形成されているので、係合突起１６の後側の部分と係合突起１６との間で圧縮力を十分に吸収できるとともに、部位Ｐ１よりも前側に最狭部分が存在しないので、容易に前側に変形できる。その結果、ダンパ８に亀裂Ｃｒが入るのを回避できる。

図６の第１の切欠き３４は、円盤の外周３５から円盤の軸心Ａに向かって凹入して形成されているので、第１の切欠き３４を容易に形成することができる。

ダンパ８の前側部分３２に第２の切欠き３６が形成されているので、第２の切欠き３２で形成された隙間に向かってダンパ８が変形できるので、前側に変形し易くなり、亀裂Ｃｒの発生を一層抑制できる。

本発明は、以上の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

２クラッチ
４クラッチ板
６クラッチハウジング
８ダンパ
１０クラッチギヤ
１６係合突起
２０リブ
２６収納孔
２８係合孔
ｈリブの突出高さ
ｄ３収納孔の内径
ｗリブの径方向の幅

Claims

クラッチ板を保持するクラッチハウジングと、
円盤形状のダンパを介して前記クラッチハウジングに回転動力を伝達するクラッチギヤとを備え、
前記クラッチハウジングに、前記ダンパの軸方向位置を規制するリブが形成され、
前記ダンパは、前記クラッチギヤから回転動力を受ける後側部分と、その反対側の前側部分とを有し、
前記後側部分におけるクラッチ径方向の内側と外側に、外周面から円盤の軸心に向かって凹入する第１の切欠きが形成され、
前記前側部分におけるクラッチ径方向の内側と外側に、外周面から円盤の軸心に向かって凹入する第２の切欠きが形成され、
複数の前記ダンパが、前記クラッチギヤの周方向に間隔をあけて配置された複数の収納孔に収納されており、
前記リブは、複数の前記収納孔を通る環状に形成され、
前記クラッチハウジングは、前記複数のダンパに形成された係合孔に係合する係合突起を有し、
前記リブが、前記係合突起に連接して形成されているクラッチのダンパ構造。
請求項１に記載のクラッチのダンパ構造において、前記リブの径方向の幅が、前記収納孔の内径の１／２０〜１／５であるクラッチのダンパ構造。