JP6861659B2 - クラッチ装置 - Google Patents
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Description
出力部材1は、筒状である。出力部材1は、駆動輪へとトルクを出力する。出力部材1は、回転軸Oを中心に回転可能である。出力部材1は、入力部材2と同軸上に配置されている。出力部材1は、半径方向において入力部材2と間隔をあけて配置されている。詳細には、出力部材1は、半径方向において、入力部材2の外側に配置される。
図1及び図2に示すように、入力部材2は、半径方向において出力部材1の内側に配置されている。詳細には、入力部材2は、半径方向において出力部材1の筒状部12の内側に配置されている。入力部材2は、回転軸Oを中心に回転可能である。また、入力部材2は、出力部材1に対して、相対回転可能である。入力部材2は、電動モータ又はエンジンなどの駆動源からのトルクが入力される。
図1及び図2に示すように、保持部材5は、入力部材2との間にローラ3を保持している。保持部材5は、定常状態ではローラ3を非係合状態で保持する。保持部材5は、付勢部材4を介してローラ3を保持している。保持部材5は、入力部材2及び出力部材1と相対回転可能に配置されている。保持部材5は、樹脂製であり、具体的には、PA系樹脂、POM系樹脂、PPS系樹脂、PBT系樹脂、PEEK樹脂、又はPTFE系樹脂などによって形成することができる。保持部材5は、軸方向において、入力部材2と並んでいる。
図1及び図2に示すように、ローラ3は、保持部材5に保持されている。詳細には、ローラ3は、一対の付勢部材4を介して、保持部材5に保持されている。ローラ3は、保持部材5の第5貫通孔531内に配置されている。
図1及び図2に示すように、付勢部材4は第5貫通孔531内に配置されている。付勢部材4は、ローラ3を非係合状態に付勢している。本実施形態では、一対の付勢部材4によって、ローラ3を周方向から挟んで入力部材2側に付勢するように構成されている。
カム機構6は、入力部材2が保持部材5と相対回転したときに保持部材5に作用する慣性力によって、ローラ3を出力部材1と入力部材2との間で噛ませるように構成されている。具体的には、カム機構6は、入力部材2の外周面に形成されたカム面212を有する(図6参照)。入力部材2の外周面に形成されたカム面212と出力部材1の内周面との間隔は、円周方向において異なる。具体的には、カム面212の円周方向の中央付近での間隔はローラ3の直径よりも大きく、カム面212の円周方向の両端付近での間隔はローラ3の直径よりも小さい。
上述したように構成されたクラッチ装置100は、例えば自動二輪車に適用されて、自動二輪車の発進時に以下のように動作する。まず、入力部材2にトルクが入力されていない状態では、図6に示すように、ローラ3は非係合状態とされる。すなわち、ローラ3は、カム面212の中央部に位置しており、出力部材1と入力部材2との間で噛合っていない。このため、出力部材1からトルクが入力しても、入力部材2には伝達されない。例えば、停車中の自動二輪車を押して移動させたい場合、自動二輪車を押すことによって駆動輪が回転しても、出力部材1のみが回転し、入力部材2は回転しないため、駆動源を回転させることがない。この結果、容易に自動二輪車を移動させることができる。なお、図6中の矢印は、出力部材1の回転方向を示す。
上記実施形態では、1つのローラ3につき、一対の付勢部材4で付勢していたが、この構成に限定されない。例えば、図9に示すように、1つのローラ3につき、1つの付勢部材4で付勢していてもよい。この場合、ローラ3は、周方向において、付勢部材4と保持部材5の保持面532によって挟まれる。この構成では、付勢部材4の数が減ることにより、ローラ3や付勢部材4の組み付け時に、組み付け作業が容易になる。なお、付勢部材4はローラ3に対して第1方向側に配置されてもよく、第2方向側に配置されてもよい。
上記実施形態では、ローラ3と付勢部材4とは直接接触するようにしていたがで、この構成に限定されない。図9に示すように、付勢部材4は、ローラ3と接触する側の端部にスプリングシート7が装着されていてもよい。スプリングシート7を設けることにより、付勢部材4とローラ3とを安定した接触状態で維持することができる。また、保持部材5は、付勢部材4とスプリングシート7との外周側を覆うカバー部54を備えてもよい。カバー部54を設けることで、付勢部材4及びスプリングシート7が外周の出力部材1に摺接することがなくなり、ローラ3の位置を適切に維持することができる。なお、この構成は上記変形例1においても適用できる。
上記実施形態では、軸方向視において、カム面212は円弧状に形成されているが、カム面212はV字状に形成されていてもよいし、他の形状に形成されていてもよい。また、上記実施形態では、保持部材5が慣性力によって第1方向及び第2方向のどちらの方向において入力部材2と相対回転しても、ローラ3が係合状態となるが、この構成に限定されない。例えば、図10に示すように、カム面212を第1方向の側でなだらかな形状とし、第2方向の側でローラ3の外面形状と沿うような形状とすれば、保持部材5が慣性力によって第1方向において入力部材2と相対回転したときのみ、ローラ3が係合状態となる。そして、保持部材5が慣性力によって第2方向において入力部材2と相対回転しようとしても、ローラ3が相対回転せずに非係合状態を維持することになる。なお、カム面212の形状を第1方向側と第2方向側とが逆になるように変更すれば、保持部材5が慣性力によって第2方向において入力部材2と相対回転したときのみ、ローラ3が係合状態となるように構成することもできる。なお、この構成は上記変形例1または2においても適用できる。
上記実施形態では、伝達部材としてローラ3を用いているが、伝達部材はローラ3ではなく他の形状であってもよい。例えば、図11に示すように、伝達部材としてスプラグ31を設けることもできる。スプラグ31は、自転によりクラッチ装置の半径方向での寸法が変化する扁平形状を有する。スプラグ31を用いる場合も、非結合状態ではスプラグ31が出力部材1に対して隙間を開けて保持され、保持部材5の慣性力によって、スプラグ31が自転して係合状態となって入力部材2と出力部材1との間に噛み込むように構成するとよい。スプラグ31を用いることで、入力部材2と出力部材1とのいずれにもカム面を設ける必要が無くなり、入力部材2と出力部材1との構成が簡易になる。なお、この構成は上記変形例1から3のいずれにおいても適用できる。例えば、図12に示すように、2つのスプラグ31を1つの付勢部材4の両端に配置してもよい。この構成では、保持部材5が慣性力によって第1方向及び第2方向のどちらの方向において入力部材2と相対回転しても、スプラグ31を係合状態にすることができる。
上記実施形態では、入力部材2を内周側に設け、出力部材1を外周側に設けるように構成したが、入力部材2と出力部材1との配置は逆であってもよい。例えば、図13に示すように、半径方向において、出力部材1と入力部材2との配置を上記実施形態と逆であってもよい。すなわち、半径方向において、出力部材1が入力部材2の内側に配置されていてもよい。この場合も、伝達部材3は、入力部材2側に付勢され、出力部材1とは間隔をあけて配置される。なお、この構成は上記変形例1から4のいずれにおいても適用できる。
2 入力部材
21 入力部材本体部
22 ボス部
3 ローラ
4 付勢部材
5 保持部材
51 第3貫通孔
6 カム機構
Claims (12)
- 回転可能に配置される入力部材と、
半径方向において前記入力部材と間隔をあけて回転可能に配置される出力部材と、
半径方向において前記入力部材と前記出力部材との間に配置され、前記入力部材からのトルクを前記出力部材に伝達する係合状態と、前記トルクの伝達を遮断する非係合状態とを取り得る、円柱状のローラである伝達部材と、
前記入力部材との間に前記伝達部材を保持する保持部材と、
前記伝達部材を前記入力部材と接する位置に付勢するように前記伝達部材と前記保持部材との間に配置される付勢部材と、
を備え、
前記保持部材の慣性力によって、前記伝達部材は前記係合状態と前記非係合状態との間で状態が遷移し、
前記入力部材は、
入力部材本体部と、
駆動源側からのトルクが入力される入力軸と係合し、前記入力部材本体部から軸方向に延びるボス部と、を有し、
前記保持部材は、中央部に貫通孔を有するプレート状であって、
前記ボス部は、前記保持部材の前記貫通孔内を貫通し、
前記ボス部の外周面の少なくとも一部は、前記保持部材の前記貫通孔の内周面と接触している、
クラッチ装置。
- 前記保持部材は、前記付勢部材を介して前記伝達部材を保持する、
請求項1に記載のクラッチ装置。
- 前記保持部材は、一つの部材で形成された環状である、
請求項1又は2に記載のクラッチ装置。
- 前記伝達部材は、前記非係合状態において、前記出力部材と間隔をあけて配置される、
請求項1から3のいずれかに記載のクラッチ装置。
- 前記出力部材は、半径方向において前記入力部材の外側に配置される、
請求項1から4のいずれかに記載のクラッチ装置。
- 前記出力部材は、半径方向において前記入力部材の内側に配置される、
請求項1から4のいずれかに記載のクラッチ装置。
- 前記係合状態における前記伝達部材を前記出力部材と前記入力部材との間に噛み込ませるカム機構をさらに備え、
前記カム機構は、前記出力部材と前記入力部材との半径方向の間隔が前記ローラの直径よりも大きい部分と、前記間隔が前記ローラの直径よりも小さい部分とを含む、
請求項1から5のいずれかに記載のクラッチ装置。
- 筒状の出力部材と、
半径方向において前記出力部材の内側に配置される入力部材と、
半径方向において、前記出力部材と前記入力部材との間に配置されるローラと、
前記ローラを周方向から挟んで前記入力部材側に付勢するように配置される一対の付勢部材と、
前記入力部材と相対回転可能に配置され、前記ローラ及び前記一対の付勢部材を保持する保持部材と、
前記入力部材が前記保持部材と相対回転したときに、前記ローラを前記出力部材と前記入力部材との間で噛ませるカム機構と、
を備え、
前記付勢部材は、前記ローラと前記保持部材との間に配置され、
前記入力部材は、
入力部材本体部と、
駆動源側からのトルクが入力される入力軸と係合し、前記入力部材本体部から軸方向に延びるボス部と、を有し、
前記保持部材は、中央部に貫通孔を有するプレート状であって、
前記ボス部は、前記保持部材の前記貫通孔内を貫通し、
前記ボス部の外周面の少なくとも一部は、前記保持部材の前記貫通孔の内周面と接触している、
クラッチ装置。
- 前記カム機構は、前記入力部材の外周面に形成されたカム面を有する、
請求項7又は8に記載のクラッチ装置。
- 前記保持部材は、樹脂製である、
請求項1から9のいずれかに記載のクラッチ装置。
- 前記保持部材に作用する第1方向への慣性力および前記第1方向とは反対の第2方向への慣性力によって前記伝達部材は係合状態となる、
請求項1に記載のクラッチ装置。
- 前記保持部材に作用する第1方向への慣性力によって、前記伝達部材は係合状態となり、
前記保持部材に作用する前記第1方向とは反対の第2方向への慣性力によって、前記伝達部材は非係合状態となる、
請求項1に記載のクラッチ装置。
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