JP6700733B2 - クラッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、クラッチ装置に関するものである。

一般に、モータサイクルには、エンジンからのトルクをトランスミッションに伝達又は遮断するためにクラッチ装置が用いられている。クラッチ装置は、クラッチハウジングと、回転体と、クラッチ部とを有している。クラッチハウジングはエンジンのクランク軸側に連結され、回転体はトランスミッション側に連結される。クラッチ部は、クラッチハウジングと回転体との間で、摩擦係合したり摩擦係合を解除したりすることによって、トルクを伝達又や遮断する。このクラッチ部は、摩擦力を向上させるために、複数枚のドライブプレートと複数のドリブンプレートとを有している。

特開２００３−３２２１７７号公報

上述したように、従来のクラッチ装置は、ドライブプレート及びドリブンプレートを増やすことによって摩擦力を向上させている。しかし、ドライブプレート及びドリブンプレートを増やすことは、コストが高くなるという問題を生じさせる。

本発明の課題は、クラッチ装置のコストを低減することにある。

本発明のある側面に係るクラッチ装置は、クラッチハウジングと、プレッシャ部材と、摩擦材と、ハブとを備えている。クラッチハウジングは、円錐台状の受圧面を有する。プレッシャ部材は、受圧面に沿った円錐台状の押圧面、及び軸方向に延びる取付孔、を有する。摩擦材は、受圧面と押圧面との間に配置される。ハブは、取付孔内に配置される。プレッシャ部材は、径方向において遊びを有した状態でハブに係合する、プレッシャ部材は、ハブと一体的に回転するとともに、ハブに対して軸方向に摺動する。

この構成によれば、クラッチハウジングの受圧面、及びプレッシャ部材の押圧面は、円錐台状である。そして、押圧面は受圧面に沿っている。このため、プレッシャ部材が軸方向に移動して、受圧面と押圧面とが摩擦材を介して互いに摩擦係合すると、くさびの原理によって、より強い摩擦力が受圧面及び押圧面に作用する。この結果、摩擦材を減らしても十分な摩擦力を得ることができ、ひいては低コスト化することができる。

また、プレッシャ部材は、遊びを有した状態でハブと係合している。このため、プレッシャ部材の押圧面が傾いた状態で受圧面を押圧した場合であっても、プレッシャ部材が遊びの分だけ径方向に移動することによって、押圧面は摩擦材を介して受圧面を均等に押圧することができる。

好ましくは、ハブは、プレッシャ部材にスプライン嵌合する。

好ましくは、径方向において、プレッシャ部材とハブとの遊びは、５０〜３００μｍである。

好ましくは、プレッシャ部材は、軸方向においてクラッチハウジングの第１側に配置されている。そして、受圧面及び押圧面は、第１側に向かって径が小さくなる円錐台状である。

好ましくは、クラッチ装置は、プレッシャ部材を第１側に付勢する付勢部材をさらに備える。

好ましくは、付勢部材は、回転体の径方向外側に配置される皿バネである。

本発明によれば、クラッチ装置のコストを低減することができる。

クラッチ装置の断面図。 図１のII−II線断面図。 変形例に係るクラッチ装置のII−II線断面図。 変形例に係るクラッチ装置のII−II線断面図。

以下、本発明に係るクラッチ装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、クラッチ装置の断面図である。以下の説明において、軸方向とは、クラッチ装置の回転軸が延びる方向を示す。軸方向の第１側とは図１の上側を示し、軸方向の第２側とは図１の下側を示す。径方向とは、クラッチ装置の回転軸を中心とした円の径方向を示す。周方向とは、クラッチ装置の回転軸を中心とした円の周方向を示す。

図１に示すように、クラッチ装置１００は、回転軸Oを中心に回転可能である。クラッチ装置１００は、エンジンからのトルクをトランスミッションに伝達したり、その伝達を遮断したりするように構成されている。このクラッチ装置１００は、クラッチハウジング２、プレッシャ部材３、摩擦材４、ハブ５、及び付勢部材６を備えている。

クラッチハウジング２は、円板部２１及び筒状部２２を備え、入力ギア１０に連結されている。この入力ギア１０は、エンジン（図示省略）で発生したトルクが入力される概ね環状の部材である。入力ギア１０は、エンジンからのトルクが伝達される駆動ギア（図示せず）に噛み合っている。

円板部２１は、軸方向の第２側に突出する複数の突起部２１ａを有している。各突起部２１ａは、周方向に所定の間隔で形成されている。円板部２１は、弾性部材を介して入力ギア１０に連結されている。なお、本実施形態では、円板部２１は、コイルスプリング１１を介して入力ギア１０に連結されている。円板部２１の複数の突起部２１ａ及びコイルスプリング１１は、入力ギア１０に形成された孔１０ａに挿入されている。また、クラッチハウジング２と入力ギア１０とは、プレート１２及びリベット１３を介して連結されている。コイルスプリング１１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る。

筒状部２２は、円板部２１から軸方向の第１側に延びるように形成されている。詳細には、筒状部２２は、円板部２１の外周端部から延びている。この筒状部２２は、円錐台状である。筒状部２２は受圧面２３を有している。受圧面２３は、筒状部２２の内周面であり、円錐台状である。詳細には、受圧面２３は、軸方向の第１側に向かって径が小さくなる円錐台状である。この受圧面２３と回転軸Oとがなす傾斜角αは、特に限定されるものではないが、例えば、約５〜４５度である。

プレッシャ部材３は、軸方向に移動可能である。プレッシャ部材３は、略円錐台状であって、筒状部２２の径方向内側に配置されている。また、プレッシャ部材３は、軸方向において、クラッチハウジング２の第１側に配置されている。詳細には、プレッシャ部材３は、クラッチハウジング２の円板部２１の第１側に配置されている。

プレッシャ部材３は、押圧面３１を有している。押圧面３１は、プレッシャ部材３の外周面であり、受圧面２３に沿った円錐台状である。押圧面３１は、受圧面２３の径方向内側に配置されている。押圧面３１は、摩擦材４を介して、受圧面２３と対向している。押圧面３１は、第１側に向かって径が小さくなる。押圧面３１は、周方向において受圧面２３と平行に延びている。

プレッシャ部材３は、軸方向に貫通する貫通孔３２を有している。この貫通孔３２に、レリーズ機構（図示省略）が取り付けられる。プレッシャ部材３は、軸方向に延びる取付孔３２ａを有している。なお、取付孔３２ａは、貫通孔３２の一部である。この取付孔３２ａの内周面には、軸方向に延びるスプライン溝が形成されている。この取付孔３２ａに、ハブ５がスプライン嵌合する。プレッシャ部材３は、軸方向の第２側に突出する環状の突出部３３を有している。

摩擦材４は、受圧面２３と押圧面３１との間に配置されている。摩擦材４は、例えば、押圧面３１に固定されている。この場合、摩擦材４は、受圧面２３と摩擦係合する。なお、摩擦材４は、押圧面３１ではなく受圧面２３に固定されていてもよい。この場合、摩擦材４は、押圧面３１と摩擦係合する。摩擦材４は、周方向において間隔をあけて断続的に設けられていてもよいし、周方向において連続して設けられていてもよい。なお、摩擦材４は、受圧面２３と一体的に形成されていてもよいし、押圧面３１と一体的に形成されていてもよい。

ハブ５は、トランスミッション側に連結されている。詳細には、ハブ５は、円筒状であって、軸方向に貫通するスプライン孔５１を有する。このスプライン孔５１に、トランスミッションの入力軸（図示省略）がスプライン嵌合する。なお、この入力軸とスプライン孔５１との間に遊びはほとんどない。すなわち、ハブ５は径方向への移動が不可能である。

ハブ５は、プレッシャ部材３と一体的に回転する。また、プレッシャ部材３は、ハブ５に対して軸方向に摺動する。詳細には、ハブ５は、プレッシャ部材３の貫通孔３２の取付孔３２ａ内に配置されている。ハブ５は、その外周面にスプライン歯を有している。このハブ５のスプライン歯と取付孔３２ａのスプライン溝とによって、ハブ５はプレッシャ部材３とスプライン嵌合している。ハブ５と円板部２１との間にはワッシャ１４が配置されている。

図２に示すように、プレッシャ部材３は、径方向において遊びを有した状態で、ハブ５と係合している。このプレッシャ部材３とハブ５との遊びである隙間ｄは、例えば、５０〜３００μｍ程度とすることが好ましい。

図１に示すように、付勢部材６は、プレッシャ部材３を軸方向の第１側に付勢している。付勢部材６は、例えば少なくとも１つの皿バネである。付勢部材６は、複数の皿バネであってもよい。この付勢部材６は、ハブ５の径方向外側に配置されている。すなわち、付勢部材６の開口部内に、ハブ５が配置されている。付勢部材６は、軸方向の第１側に向かって径が大きくなっている。そして、付勢部材６は、軸方向において、プレッシャ部材３とクラッチハウジング２との間に配置されている。詳細には、付勢部材６は、プレッシャ部材３とクラッチハウジング２の円板部２１との間に配置されている。なお、付勢部材６とクラッチハウジング２との間にはワッシャ１４が配置されている。すなわち、付勢部材６の一方の端部はワッシャ１４に当接し、付勢部材６の他方の端部はプレッシャ部材３に当接している。詳細には、付勢部材６の他方の端部は、プレッシャ部材３の突出部３３に当接している。

次に、クラッチ装置１００の動作について説明する。レリーズ機構によってレリーズ操作がなされていない状態では、付勢部材６によって、プレッシャ部材３が軸方向の第１側に付勢されている。これによって、押圧面３１に固定された摩擦材４が、受圧面２３と摩擦係合する。この結果、クラッチハウジング２からのトルクがプレッシャ部材３、及びハブ５に伝達される。

次にレリーズ機構によってレリーズ操作がなされると、プレッシャ部材３が、付勢部材６の付勢力に抗して、軸方向の第２側に移動する。これによって、押圧面３１が受圧面２３から離れる方向に移動する。この結果、摩擦材４と受圧面２３とが互いに離れ、摩擦係合が解除される。この結果、クラッチ装置１００はクラッチオフの状態となり、クラッチハウジング２からのトルクは、プレッシャ部材３及びハブ５へと伝達されない。

本実施形態に係るクラッチ装置１００は、くさびの原理によって、押圧面３１が摩擦材４を受圧面２３に対して押圧する力を増加させることができ、ひいては、摩擦材４と受圧面２３との摩擦力を増加させることができる。この結果、従来のクラッチ装置に比べて、本実施形態に係るクラッチ装置１００は、摩擦材４を少なくすることができ、ひいては、低コスト化を達成することができる。

また、従来のクラッチ装置は、複数のドライブプレート及びドリブンプレートを有していたため、クラッチオフさせるためには、各ドライブプレートと各ドリブンプレートとを互いに離す必要がある。このため、プレッシャ部材は、ドライブプレート及びドリブンプレートの数が多いと、その分だけ軸方向に移動させる距離も長くなってしまう。これに対して、本実施形態に係るクラッチ装置１００は、摩擦材４と受圧面２３とを離すだけでよい。このため、プレッシャ部材３を軸方向に移動させる距離を小さくすることができる。この結果、クラッチ装置１００を軸方向にコンパクト化することができる。

また、プレッシャ部材３は、遊びｄを有した状態でハブ５と係合している。このため、プレッシャ部材３の押圧面３１が傾いた状態で受圧面２３を押圧した場合であっても、プレッシャ部材３が遊びｄの分だけ径方向に移動することによって、押圧面３１は摩擦材４を介して受圧面２３を均等に押圧することができる。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

（変形例１）
上記実施形態では、ハブ５がプレッシャ部材３にスプライン嵌合しているため、プレッシャ部材３は、ハブ５と一体的に回転するとともにハブ５に対して摺動する。しかし、ハブ５とプレッシャ部材３との係合構造は、プレッシャ部材３がハブ５と一体的に回転するとともにハブ５に対して摺動するような構造であれば、スプライン嵌合に限定されない。

例えば、図３に示すように、ハブ５とプレッシャ部材３とは、少なくとも１つのキー５２と、キー５２に対応するキー溝３４とによって互いに係合していてもよい。この係合構造によって、プレッシャ部材３は、ハブ５と一体的に回転するとともにハブ５に対して摺動することができる。なお、図３では、ハブ５がキー５２を有しており、プレッシャ部材３がキー溝３４を有しているが、ハブ５がキー溝を有し、プレッシャ部材３がキーを有していてもよい。また、図４に示すように、ハブ５の断面形状、及びプレッシャ部材３の取付孔３２ａの断面形状が矩形状であってもよい。その他にも、ハブ５の外周面にヘリカルギヤが形成されており、プレッシャ部材３の取付孔３２ａがハブ５のヘリカルギヤと螺合するねじ孔であってもよい。

（変形例２）
上記実施形態のクラッチ装置１００は、プレッシャ部材３を軸方向の第２側に移動させることによってクラッチオフの状態となるが、プレッシャ部材３を軸方向の第１側に移動させることによってクラッチオフの状態となるような構成であってもよい。この場合、例えば、押圧面３１及び受圧面２３は、軸方向の第１側に向かって径が大きくなるような円錐台状とすることが好ましい。また、付勢部材６は、軸方向の第２側に向かってプレッシャ部材３を付勢する。

（変形例３）
上記実施形態では、付勢部材６として皿バネを用いているが、皿バネの代わりにコイルスプリングを用いてもよい。

２ クラッチハウジング
２３ 受圧面
３ プレッシャ部材
３１ 押圧面
４ 摩擦材
５ ハブ
６ 付勢部材

Claims (5)

1. 径方向内側を向き且つ軸方向の第１側に向かって径が小さくなる円錐台状の受圧面を有するクラッチハウジングと、
   前記受圧面の径方向内側に配置され前記受圧面に沿った円錐台状の押圧面、及び中央部において軸方向に貫通するように延びる取付孔、を有し、軸方向に移動可能なプレッシャ部材と、
   前記受圧面と前記押圧面との間に配置される摩擦材と、
   前記取付孔内に配置されたハブと、
   前記プレッシャ部材を前記第１側に付勢する付勢部材と、
   前記付勢部材と前記クラッチハウジングとの間に介在するワッシャと、
   を備え、
   前記プレッシャ部材は、径方向において遊びを有することによって径方向に移動可能な状態で前記ハブに係合し、前記ハブと一体的に回転するとともに、前記ハブに対して軸方向に摺動し、
   前記付勢部材は、皿バネであり、
   前記プレッシャ部材は、軸方向の第２側に突出する環状の突出部を有し、
   前記付勢部材の一方の端部は、前記ワッシャと当接し、
   前記付勢部材の他方の端部は、前記突出部に当接する、
   クラッチ装置。
   
2. 前記ハブは、前記プレッシャ部材にスプライン嵌合する、
   請求項１に記載のクラッチ装置。
   
3. 径方向において、前記プレッシャ部材と前記ハブとの遊びは、５０〜３００μｍである、
   請求項１又は２に記載のクラッチ装置。
   
4. 前記クラッチハウジングは、円板部と、前記円板部から前記第１側に延びる筒状部と、を有し、
   前記プレッシャ部材は、前記筒状部の径方向内側に配置されるとともに、前記円板部の前記第１側に配置され、
   前記受圧面は、前記筒状部の内周面であり、
   前記押圧面は、前記プレッシャ部材の外周面である、
   請求項１から３のいずれかに記載のクラッチ装置。
   
5. 前記クラッチハウジングは、エンジンからのトルクが入力される、
   請求項１から４のいずれかに記載のクラッチ装置。

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