JP6890323B2 - ダイヤフラム式クラッチとそのリテーナー - Google Patents

Description

本発明は、ダイヤフラム式クラッチとそのリテーナーに関する。

ダイヤフラム式クラッチとして、クラッチディスクと、該クラッチディスクに押し当てられまたは該クラッチディスクから引き離されるプレッシャープレートと、該プレッシャープレートに押し当て力を付与するダイヤフラムスプリングと、該ダイヤフラムスプリングに所定の荷重を加えるリテーナーと、を備えるものが利用されている。

例えば自動二輪車のドライバーが操作するクラッチレバーはプレッシャープレートにつながっており、ドライバーがクラッチレバーを握ることによって、プレッシャープレートがダイヤフラムスプリングのスプリング荷重に抗して移動し、クラッチの切断が行われる。ドライバーは、クラッチを切断するときには、ダイヤフラムスプリングのスプリング荷重に打ち勝つ力で（自動二輪車の場合は）クラッチレバーを握る必要がある。

このダイヤフラムスプリングのスプリング荷重（ばねレート）は、自動二輪車の最大トルク値からクラッチディスクとプレッシャープレートとが滑りを起こさないための必要クラッチディスク荷重を求め、クラッチディスクとプレッシャープレートとの荷重が必要クラッチディスク荷重以上の値となるように決定される。最大トルク値を基準としてダイヤフラムスプリングのスプリング荷重を決定し、そのスプリング荷重はエンジン回転数に関係なく一定に設定されるため、全ての回転数領域でクラッチディスクの滑りを防止することができる。

このように、ダイヤフラムスプリングのスプリング荷重は、自動二輪車の最大トルク値から決定されるため、エンジントルクの大きい自動二輪車の場合には、必然的にスプリング荷重は大きくなる。したがって、エンジントルクが大きい自動二輪車を運転する場合、ドライバーはクラッチレバーの手動操作に大きな力を必要とする傾向にある。このような傾向は、特に、複数人を乗せることができるサイドカー付きの自動二輪車、トレーラーの牽引が可能な自動二輪車、大型の自動二輪車など、大きい出力のエンジンを備えたものほど顕著であり、ダイヤフラムスプリングのノーマル状態でのスプリング荷重がかなり大きく設定されていることがある。

ところが、実際には、自動二輪車を運転する場面で大きなスプリング荷重設定を要することは少なく、むしろ、ほとんどのドライバーの運転は、ノーマル状態よりも遥かに小さいスプリング荷重であってもまったく差し支えない程度のものである。したがって、スプリング荷重の設定はノーマル状態よりももっと小さくてよい、あるいはもっと小さくあってほしいといった潜在的な要望が実在するものと考えられる。

実際、エンジントルクの大きい自動二輪車を長時間運転する場合や、ギアチェンジを繰り返さなければならない交通量の多い道路を運転する場合には、ドライバーの握力は低下し易くなる。このような場合に対応するためには、握力その他の体力が充実し、さらに円滑なギアチェンジが可能であるような高い運転技術が必要とされる。このような事情から、自動二輪車を楽しむことができる人は一部の人に限定されるということがあった。また、特に、女性の場合には、握力が弱いことが多いためクラッチレバー操作自体の困難性に起因して、楽しむことができる車種が限定されてしまうことがあった。

そこで、従来、クラッチレバーの操作に要する力を低減させる方法や、ダイヤフラムスプリングを有するクラッチ押圧組立体におけるクラッチレバーの荷重を軽減させる構造などが提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開平８−６１３８９号公報

しかしながら、上記のごとき方法や構造などの提案はあっても、ダイヤフラムスプリングのスプリング荷重を簡単に変えることができる構造の提案は皆無であった。

そこで、本発明は、ダイヤフラムスプリングのスプリング荷重（ばねレート）を簡単に変更することができるダイヤフラム式クラッチとそのリテーナーを提供することを目的とする。

かかる課題を解決するべく、本発明は、クラッチディスクと、該クラッチディスクに押し当てられまたは該クラッチディスクから引き離されるプレッシャープレートと、該プレッシャープレートに押し当て力を付与するダイヤフラムスプリングと、を備えたダイヤフラム式クラッチにおいてダイヤフラムスプリングに所定の荷重を加えるリテーナーであって、
表裏両面に、表と裏とで中心からの距離が異なるダイヤフラム当接部が設けられたリテーナーである。

このリテーナーによれば、ダイヤフラム式クラッチにおいて当該リテーナーをひっくり返して表と裏を逆に取り付けることによって、中心の距離が異なるダイヤフラム当接部をダイヤフラムスプリングに当接させることができる。これによれば、ダイヤフラムスプリングの押圧位置を径方向において異ならせることで、当該ダイヤフラムスプリングのスプリング荷重（ばねレート）を、ただ１個のリテーナーだけで簡単に変更することが可能となる。

ダイヤフラム当接部は、環状の突状物で形成されていてもよい。

突状物は、連続または不連続の突起からなるものであってもよい。

ダイヤフラム当接部のうち小径のダイヤフラム当接部の突起高さが、大径のダイヤフラム当接部の突起高さよりも高くなっていてもよい。

表裏の一面または両面に、ダイヤフラム当接部が大径のものか小径のものかを示す表示部が設けられていてもよい。

リテーナーの大径のダイヤフラム当接部が、当該リテーナーの取付対象である車両におけるダイヤフラム式クラッチのダイヤフラムスプリングにおいて設定されている値よりも小さいスプリング荷重となる形態に形成されていてもよい。

本発明によれば、ダイヤフラムスプリングのスプリング荷重（ばねレート）を簡単に変更することができる。

ダイヤフラム式クラッチの一例を示す平面図である。 図１のII-II線における断面図である。 ダイヤフラム式クラッチのプレッシャープレートの平面図である。 ダイヤフラム式クラッチのダイヤフラムスプリングの平面図である。 ダイヤフラム式クラッチのリテーナーの平面図である。 図５のVI-VI線における断面図である。 ダイヤフラムスプリングに対するリテーナーのダイヤフラム当接部の当接位置について説明する図である。

以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。

ダイヤフラム式クラッチ１は摩擦クラッチの一種であり、自動二輪車、トライク等の車両において利用されている。本実施形態のダイヤフラム式クラッチ１は、クラッチディスク１０、プレッシャープレート２０、ダイヤフラムスプリング３０、リテーナー４０を備える（図１等参照）。また、ダイヤフラム式クラッチ１は、インナーハブ５０、アジャスタースクリュー６０をさらに備える。

クラッチディスク（フリクションディスク）１０は、エンジン回転に伴う微細な出力変動を吸収するフライホイール（図示省略）に押し付けられ、または該フライホイールから引き離されることによって動力伝達の断続をする部材である。

プレッシャープレート２０は例えば環状の部材であり、クラッチディスク１０に押し当てられまたは該クラッチディスク１０から引き離されて動力伝達を断続する。本実施形態のプレッシャープレート２０は、外周に添って形成された環状突起部２１と、インナーハブ５０に形成された円筒部（図示せず）が挿通する複数の孔部２２とを有する（図３参照）。プレッシャープレート２は、クラッチディスク１０とダイヤフラムスプリング３０の間に配置される。プレッシャープレート２の中央の開口部２３はアジャスタースクリュー６０に連結される。プレッシャープレート２は、アジャスタースクリュー６０の作用によって、つまりドライバーがクラッチレバーを操作することによって、アジャスタースクリュー６０の軸と平行な方向（以下、「軸方向」と称する）に移動する。

ダイヤフラムスプリング３０は、プレッシャープレート２０に押し当て力を付与する部材である。本実施形態のダイヤフラムスプリング３０は、環状部３１と、該環状部３１の内周から円中心方向へ先細に延びスプリング機能を有する複数のレバー部３２と、中心部の開口部３３と、該開口部３３から放射状に延び、等間隔に形成されたスリット部３４とを有する（図４参照）。複数のレバー部３２は周方向に等間隔に設けられている。ダイヤフラムスプリング３０は、プレッシャープレート２０のクラッチディスク１０と圧着する面の逆側に配置される。ダイヤフラムスプリング３０の外周端３５は、プレッシャープレート２０の外周の環状突起部２１に支持される。

本実施形態のダイヤフラムスプリング３０は、当該ダイヤフラムスプリング３０の外周を円周とした場合の中心部を中心にプレッシャープレート２０寄りに湾曲した、いわばお椀状の形状である。ダイヤフラムスプリング３０に負荷がかかっていない状態では、当該ダイヤフラムスプリング３０とプレッシャープレート２０とは、ダイヤフラムスプリング３０の外周端３５のみが接触した状態となっている。

リテーナー４０は、ダイヤフラムスプリング３０に所定の荷重を加える部材である。リテーナー４０の表裏両面には、表と裏とで中心からの距離が異なるダイヤフラム当接部が設けられている（図５、図６等参照）。本実施形態では、リテーナー４０の一方の面（例えば表側の面）に環状の突起物でダイヤフラム当接部４１を、もう一方の面（例えば裏側の面）に該ダイヤフラム当接部４１よりも小径である環状の突起物でダイヤフラム当接部４２をそれぞれ設けている（図５、図６等参照）。

ダイヤフラム当接部４１，４２は、周回する連続状の突起で形成されていてもよいし、周方向に不連続な突起で形成されていてもよい。本実施形態では、周方向の例えば６箇所に等分配置された透孔４３の部分とその周辺部分では途切れた形状の不連続の突起でダイヤフラム当接部４１，４２を形成している（図５等参照）。これらダイヤフラム当接部４１，４２は、ダイヤフラムスプリング３０のレバー部３２を均一的に押圧する形態であれば詳細な形態は特に限定されない。

インナーハブ５０は、車両のエンジンの動力によって回転する部材である。本実施形態では、リテーナー４０の透孔４３に通したボルト（図示省略）をインナーハブ５０の取付孔５３に捻じ込むことにより、ダイヤフラム当接部４１（または４２）がダイヤフラムスプリング３０のレバー部３２に当接して押圧した状態でリテーナー４０をインナーハブ５０に取り付けることができる（図２等参照）。リテーナー４０がボルトによってインナーハブ５０の円筒部に固定されることによって、リテーナー４０のダイヤフラム当接部４１（４２）がダイヤフラムスプリング３０のレバー部３２に所定の荷重を与え、その荷重によってダイヤフラムスプリング３０のレバー部３２がプレッシャープレート２０に押し付け力を与える。この押し付け力がダイヤフラム荷重である。エンジンの回転によってインナーハブ５０とそれに固定されているリテーナー４０が回転し、リテーナー４０が及ぼす荷重によってダイヤフラムスプリング３０とプレッシャープレート２０も一体になって回転する。

アジャスタースクリュー６０は、プレッシャープレート２に作用し、当該プレッシャープレート２を移動させる部材である。上記のリテーナー４０、プレッシャープレート２０、ダイヤフラムスプリング３０はこのアジャスタースクリュー６０を軸として同軸上に配置されている。なお、特に図示してはいないが、アジャスタースクリュー６は車両のドライバーが手動にて操作するクラッチレバー（図示せず）につながっている。

＜リテーナー４０の作用＞
本実施形態のリテーナー４０は、表裏をひっくり返してインナーハブ５０に固定することが可能な構造である（図６等参照）。例えば、小径のダイヤフラム当接部４２をダイヤフラムスプリング３０に当接させると、当該小径のダイヤフラム当接部４２は、レバー部３２の先端部付近（外周端３５からの径方向距離がＤ２である中心寄りの位置Ｐ２）に当接して押圧する（図７参照）。このとき、てこの原理から明らかなように、当該ダイヤフラムスプリング３０のスプリング荷重（ばねレート）はより低い状態となる。この場合、車両クラッチレバーはより軽い状態（Light）となるので、当該車両のドライバーはより少ない力（握力）でクラッチレバーを操作することができる

一方、リテーナー４０をひっくり返し、大径のダイヤフラム当接部４１をダイヤフラムスプリング３０に当接させると、当該大径のダイヤフラム当接部４１は、レバー部３２の根元部の付近（外周端３５からの径方向距離がＤ１（Ｄ１＜Ｄ２）である径方向外側寄りの位置Ｐ１）に当接して押圧する（図７参照）。このとき、当該ダイヤフラムスプリング３０のスプリング荷重（ばねレート）はより高い状態となる。この場合、車両クラッチレバーはより重い状態（Heavy）となるので、当該車両のドライバーはより大きな力（握力）でクラッチレバーを操作する必要がある。このような設定は、例えば、エンジントルクが大きい自動二輪車などに向く。

このように、両面のどちらもダイヤフラムスプリング３０に当接させることが可能な構造のリテーナー４０を採用した本実施形態のダイヤフラム式クラッチ１においては、該リテーナー４０をひっくり返して表と裏を逆に取り付けることによって、中心からの距離が異なるダイヤフラム当接部４１，４２をダイヤフラムスプリング３０に当接させることが可能である。これによれば、ダイヤフラムスプリング３０の押圧位置（Ｐ１，Ｐ２）を径方向において異ならせることで、当該ダイヤフラムスプリング３０のスプリング荷重（ばねレート）をただ１個の部品（リテーナー４０）だけで簡単に変更することができる。

また、リテーナー４０の大径のダイヤフラム当接部４１を、取付対象である車両（自動二輪車など）におけるダイヤフラム式クラッチのダイヤフラムスプリングにおいて設定されている設定値よりも小さくなるようにしてもよい。こうすることにより、本実施形態のリテーナー４０を採用すればノーマル状態よりも遥かに小さいスプリング荷重を設定することが可能となるから、スプリング荷重の設定はノーマル状態よりももっと小さくてよい、あるいはもっと小さくあってほしいといった潜在的な要望に応じ得る。

なお、本実施形態では、リテーナー４０の小径のダイヤフラム当接部４２の突起高さを、大径のダイヤフラム当接部４１の突起高さよりも高くしている（図６、図７参照）。これによれば、突起高さを高くした分、ダイヤフラムスプリング３０のレバー部３２の変形量（撓み）を大きくし、スプリング荷重がより大きく作用した状態とすることができる。

また、リテーナー４０の表裏の一面または両面に、当該ダイヤフラム当接部４１，４２が大径のものか小径のものかを示す表示部４４を設けておけば、装着状態を見て確認したり、インナーハブ５０からいったん取り外したリテーナー４０を再び装着したりする際に分かりやすくて便宜である。表示部４４としては、例えばHeavy/Light のような表記（図５参照）の他、刻印、色分けしたペイントなどを利用することができる。

なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

本発明は、自動二輪車等の車両におけるダイヤフラム式クラッチとそのリテーナーに適用して好適なものである。

１…ダイヤフラム式クラッチ、１０…クラッチディスク、２０…プレッシャープレート、２１…環状突起部、２２…孔部、３０…ダイヤフラムスプリング、３１…環状部、３２…レバー部、３３…開口部、３４…スリット部、３５…外周端、４０…リテーナー、４１…（大径の）ダイヤフラム当接部、４２…（小径の）ダイヤフラム当接部、４３…透孔、５０…インナーハブ、５３…取付孔、６０…アジャスタースクリュー、Ｐ１…大径のダイヤフラム当接部が当接する位置、Ｐ２…小径のダイヤフラム当接部が当接する位置、Ｄ１…ダイヤフラムスプリングの外周端から位置Ｐ１までの径方向距離、Ｄ２…ダイヤフラムスプリングの外周端から位置Ｐ２までの径方向距離

Claims (7)

1. クラッチディスクと、該クラッチディスクに押し当てられまたは該クラッチディスクから引き離されるプレッシャープレートと、該プレッシャープレートに押し当て力を付与するダイヤフラムスプリングと、を備えたダイヤフラム式クラッチにおいて前記ダイヤフラムスプリングに所定の荷重を加えるリテーナーであって、
   表裏両面に、表と裏とで中心からの距離が異なるダイヤフラム当接部が設けられたリテーナー。
2. 前記ダイヤフラム当接部は、環状の突状物で形成されている、請求項１に記載のリテーナー。
3. 前記突状物は、連続または不連続の突起からなる、請求項２に記載のリテーナー。
4. 前記ダイヤフラム当接部のうち小径のダイヤフラム当接部の突起高さが、大径のダイヤフラム当接部の突起高さよりも高い、請求項３に記載のリテーナー。
5. 表裏の一面または両面に、前記ダイヤフラム当接部が大径のものか小径のものかを示す表示部が設けられている、請求項３または４に記載のリテーナー。
6. 前記大径のダイヤフラム当接部が、当該リテーナーの取付対象である車両におけるダイヤフラム式クラッチのダイヤフラムスプリングにおいて設定されている値よりも小さいスプリング荷重となる形態に形成されている、請求項１から５のいずれか一項に記載のリテーナー。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載のリテーナーを備えたダイヤフラム式クラッチ。

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