JP7384948B2 - 多板式摩擦クラッチ - Google Patents

Description

本発明は、多板式摩擦クラッチに関するものである。

従来、エンジン等の動力源と車輪との間のトルク伝達経路には、多板式摩擦クラッチが設けられる場合がある。多板式摩擦クラッチは、動力源から動力が伝達されて回転する入力部材と、入力部材の回転軸線と平行なクラッチ作動方向に移動可能に構成された第１の回転体と、入力部材と第１の回転体との間に介在する摩擦クラッチ機構と、出力部材と一体に回転する第２の回転体とを備え、摩擦クラッチ機構は、入力部材および第１の回転体にそれぞれ設けられ且つクラッチ作動方向に移動することにより互いに接離する第１の摩擦板および第２の摩擦板を含む摩擦部材と、第１の摩擦板と第２の摩擦板とが近づく方向に摩擦部材を押圧する第１のプレッシャープレートと、第１のプレッシャープレートと協働して摩擦部材を挟む第２のプレッシャープレートとを含む。

さらに、多板式摩擦クラッチとして、出力側から入力側へ過大なバックトルクが伝達されることを抑制するバックトルクリミッタを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、第１の回転体における第２の回転体と対向する面に形成された駆動側カム溝と、第２の回転体における第１の回転体と対向する面に形成された従動側カム溝と、駆動側カム溝および従動側カム溝に転動可能に嵌合されて第１の回転体と第２の回転体との間に介在するボールと、第１の回転体を第２の回転体に向けて付勢するばねとを含み、第１の回転体がボールの転動に伴って移動することにより第１の摩擦板と第２の摩擦板とが離れる方向に第１のプレッシャープレートを押す押圧部を含むバックトルクリミッタ機構が開示されている。

再公表ＷＯ２０１８／１９４０７８号公報

しかしながら、従来のバックトルクリミッタを備えた多板式摩擦クラッチにおいては、バックトルクリミッタの作動感度に改善の余地がある。

そこで本発明は、バックトルクリミッタの作動感度を向上させることができる多板式摩擦クラッチを提供するものである。

本発明の多板式摩擦クラッチは、動力源からの動力が入力されるとともに出力軸（１０）に回転自在に軸支されており、前記出力軸（１０）と同軸に配置されたアウタ円筒部（２２）を有するクラッチアウタ（２０）と、前記出力軸（１０）に固定的に軸支された受圧プレート（３０）と、前記受圧プレート（３０）に所定範囲内で相対移動可能に軸支されており、前記アウタ円筒部（２２）の内側に前記出力軸（１０）と同軸に配置されたインナ円筒部（４１）を有するとともに、前記受圧プレート（３０）と一体回転するクラッチインナ（４０）と、前記受圧プレート（３０）に対して軸方向の第１方向に配置され、前記アウタ円筒部（２２）の内周面に前記軸方向に摺動可能に嵌合し、前記クラッチアウタ（２０）と一体回転する駆動摩擦板（６１）と、前記駆動摩擦板（６１）に重なるとともに、前記インナ円筒部（４１）に前記軸方向に移動可能に係合し、前記クラッチインナ（４０）と一体回転する被動摩擦板（６２）と、前記軸方向における前記受圧プレート（３０）とは反対側から前記駆動摩擦板（６１）および前記被動摩擦板（６２）を挟むとともに、前記受圧プレート（３０）に対して前記軸方向に移動可能に設けられた加圧プレート（７０）と、前記加圧プレート（７０）を前記受圧プレート（３０）側に付勢する付勢部材（７７）と、前記受圧プレート（３０）および前記クラッチインナ（４０）の間に設けられ、前記受圧プレート（３０）から前記クラッチインナ（４０）へバックトルクが作用したときに、前記クラッチインナ（４０）および前記加圧プレート（７０）を前記軸方向の前記第１方向に移動させ、前記クラッチアウタ（２０）に伝わるバックトルクを減少させるスリッパーカム機構（８０）と、前記インナ円筒部（４１）の外周面に径方向で対向し、前記被動摩擦板（６２）に係合して前記被動摩擦板（６２）と一体回転するレール部材（９１）と、前記インナ円筒部（４１）および前記レール部材（９１）の間に介在し、前記インナ円筒部（４１）の外周面上を前記軸方向に転動可能であり、前記レール部材（９１）に対する前記インナ円筒部（４１）の回転を規制するボール（９５）と、を備える。

本発明によれば、クラッチインナにバックトルクが作用した際に、ボールがレール部材に対するインナ円筒部の回転を規制するので、バックトルクをクラッチインナからレール部材と一体回転する被動摩擦板に伝達できる。ここで、バックトルクによりスリッパーカム機構が作動すると、クラッチインナが受圧プレートに対して軸方向の第１方向に変位する。このとき、ボールがインナ円筒部の外周面上を軸方向に転動可能とされているので、被動摩擦板に対してクラッチインナを摺動させることなく低摩擦で軸方向に変位させることができる。これにより、加圧プレートがクラッチインナとともに軸方向の第１方向にスムーズに変位して、受圧プレートおよび加圧プレートによって駆動摩擦板および被動摩擦板を挟む力を低下させる。その結果、駆動摩擦板および被動摩擦板の摩擦係合が弱まり、クラッチ容量が低下した半クラッチ状態となる。よって、駆動摩擦板および被動摩擦板を介したクラッチインナからクラッチアウタ側へ伝わるバックトルクを減少させることができる。以上により、スリッパーカム機構をスムーズに作動させて、バックトルクリミッタの作動感度を向上させることができる。

上記の多板式摩擦クラッチにおいて、前記インナ円筒部（４１）の外周面には、前記レール部材（９１）に径方向で対向するとともに前記軸方向に延びる溝部（９７）が形成され、前記ボール（９５）は、前記溝部（９７）を転動可能であってもよい。

本発明によれば、溝部における軸方向に延びる側面にボールを接触させることでボールに対するインナ円筒部の回転を規制できる。したがって、ボールによってレール部材に対するインナ円筒部の回転を規制でき、上述した作用効果を奏することが可能となる。

上記の多板式摩擦クラッチにおいて、前記インナ円筒部（４１）は、前記動力源からの動力が入力された場合に前記被動摩擦板（６２）に直接的に係合し、前記出力軸（１０）からのバックトルクが入力された場合に前記ボール（９５）および前記レール部材（９１）を介して前記被動摩擦板（６２）に係合してもよい。

本発明によれば、車両の加速時等、エンジンからの動力が入力される状態では、スリッパーカム機構が作動しないので、被動摩擦板に対してクラッチインナを軸方向に変位させる必要がない。このため、インナ円筒部および被動摩擦板を直接的に係合させてエンジンの出力（正転トルク）に耐える好適な構成とすることができる。一方で、出力軸からバックトルクが入力されるスリッパーカム機構の作動初期には、インナ円筒部および被動摩擦板が係合し合う状態でボールの転動により被動摩擦板に対してクラッチインナを軸方向に変位させることができる。したがって、スリッパーカム機構をスムーズに作動させることができる。

上記の多板式摩擦クラッチにおいて、前記付勢部材（７７）は、周方向に複数配置され、前記レール部材（９１）は、前記周方向において互いに隣接する前記付勢部材（７７）の間にそれぞれ配置されていてもよい。

本発明によれば、ボールおよびレール部材と付勢部材との干渉を抑制しつつ、ボールおよびレール部材を周方向にバランス良く配置することができる。したがって、バックトルクリミッタ作動時の負荷の集中を抑制できる。

上記の多板式摩擦クラッチにおいて、前記スリッパーカム機構（８０）は、前記クラッチインナ（４０）を押圧する押圧部材（８３）を備え、前記ボール（９５）が前記クラッチインナ（４０）に接触する周方向の範囲は、前記押圧部材（８３）が前記クラッチインナ（４０）に接触する前記周方向の範囲内にあってもよい。

本発明によれば、レール部材がボールを介してクラッチインナを支持する箇所を、クラッチインナのうちスリッパーカム機構の作動による負荷を受ける箇所に近接させることができる。これにより、ボールがスリッパーカム機構の作動時の負荷を効率よく受けるので、クラッチインナを軸方向にスムーズに変位させることができる。したがって、スリッパーカム機構をスムーズに作動させて、バックトルクリミッタの作動感度を向上させることができる。

本発明によれば、バックトルクリミッタの作動感度を向上させることができる多板式摩擦クラッチを提供することができる。

実施形態のクラッチ装置の右側面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線における断面図である。 実施形態の受圧プレートの右側面図である。 実施形態のクラッチインナの斜視図である。 実施形態の被動摩擦板セットの右側面図である。 実施形態のクラッチインナの左側面図である。 図１のＶＩＩ－ＶＩＩ線における断面図である。 図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に相当する部分における断面図である。 実施形態のレール部材の斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。また、以下の説明における前後上下左右等の方向は、以下に説明する車両における方向と同一とする。すなわち、上下方向は鉛直方向と一致し、左右方向は車幅方向と一致する。また、以下の説明に用いる図中において、矢印ＵＰは上方、矢印ＦＲは前方、矢印ＬＨは左方をそれぞれ示している。

本実施形態のクラッチ装置１は、自動二輪車等の鞍乗り型車両のパワーユニットに搭載される多板式摩擦クラッチである。クラッチ装置１は、エンジン（動力源）と変速機との間の動力伝達を断接させる。クラッチ装置１は、運転者によるクラッチ操作子の操作またはアクチュエータの駆動により断接作動する。

図１は、実施形態のクラッチ装置の右側面図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線における断面図である。
図１および図２に示すように、クラッチ装置１は、エンジンからの動力が入力されるとともにクラッチ装置１の出力軸１０に回転自在に軸支されたクラッチアウタ２０と、出力軸１０に固定的に軸支された受圧プレート３０と、受圧プレート３０に所定範囲内で相対移動可能に軸支されており、受圧プレート３０と一体回転するクラッチインナ４０と、受圧プレート３０に対してクラッチインナ４０を付勢するコイルスプリング５７をクラッチインナ４０との間に保持する保持部材５０と、を備える。クラッチ装置１の出力軸１０は、変速機の入力軸である。出力軸１０は、車幅方向に延びる中心軸線Ｏを有する。以下の説明では、出力軸１０の中心軸線Ｏに沿う方向を軸方向といい、中心軸線Ｏに直交して中心軸線Ｏから放射状に延びる方向を径方向といい、中心軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。また、以下の説明では、周方向に関して、軸方向の外側から見た右回り方向および左回り方向を単に右回り方向および左回り方向という。

図２に示すように、出力軸１０は、エンジンのクランクケース（不図示）に回転可能に支持されている。出力軸１０は、円筒状に形成されている。出力軸１０の内側には、プッシュロッド１１が軸方向に移動可能に挿入されている。プッシュロッド１１の右端部には、スラストベアリング１２を介してレリーズプランジャ１３が連設されている。レリーズプランジャ１３は、出力軸１０の右端部の内周面に摺動可能に支持されている。レリーズプランジャ１３は、出力軸１０から軸方向の外側に突出している。レリーズプランジャ１３のうち出力軸１０から軸方向の外側に突出した部分には、径方向の外側に張り出した外フランジ１４が形成されている。

出力軸１０には、スリーブ部材２およびニードルベアリング３を介して伝動支持プレート４が回転自在に軸支されている。伝動支持プレート４は、ニードルベアリング３の外周を覆う円筒ボス部５と、円筒ボス部５から径方向の外側に張り出したフランジ６と、を有する。フランジ６には、環状プレート部材７が締結されている。環状プレート部材７は、円環状に形成され、フランジ６と同軸に配置されている。環状プレート部材７は、フランジ６の右側で円筒ボス部５を囲うように配置されている。環状プレート部材７は、フランジ６との間にプライマリドリブンギア８を挟持している。プライマリドリブンギア８とフランジ６との間には、ダンパスプリング９が配置されている。ダンパスプリング９は、プライマリドリブンギア８およびフランジ６を互いに周方向に付勢するように設けられており、プライマリドリブンギア８およびフランジ６の一方から他方に伝わる急激なトルク変動を吸収する。プライマリドリブンギア８は、エンジンのクランクシャフトと一体回転するプライマリドライブギアに噛み合うことで、クランクシャフトの回転を伝動支持プレート４に伝達する。

クラッチアウタ２０は、全体として有底円筒状に形成され、中心軸線Ｏと同軸に配置されている。クラッチアウタ２０は、円環状のアウタ底壁部２１と、アウタ底壁部２１の外周縁から軸方向の外側に延びるアウタ円筒部２２と、アウタ底壁部２１の内周縁から軸方向に延びるボス部２３と、を備える。ボス部２３は、アウタ底壁部２１よりも軸方向の内側に突出している。ボス部２３は、伝動支持プレート４における円筒ボス部５の外周面に対してフランジ６よりも軸方向の外側でスプライン嵌合している。これにより、クラッチアウタ２０は、伝動支持プレート４等を介して出力軸１０に軸支されているとともに、出力軸１０に対して伝動支持プレート４と一体回転可能とされている。アウタ円筒部２２には、嵌合溝２４が形成されている。嵌合溝２４は、軸方向に延在しているとともに、軸方向の略全長にわたってアウタ円筒部２２の内周面に開口している。嵌合溝２４は、周方向に等間隔で複数形成されている（図１参照）。

図３は、実施形態の受圧プレートの右側面図である。
図２および図３に示すように、受圧プレート３０は、アウタ円筒部２２の内側に配置されている。受圧プレート３０は、円環状に形成され、中心軸線Ｏと同軸に配置されている。受圧プレート３０は、受圧プレート３０の内周部に設けられて出力軸１０の外周面にスプライン嵌合したハブ部３１と、受圧プレート３０の外周部に設けられた受圧壁部３２と、ハブ部３１および受圧壁部３２を連結する連結部３３と、を備える。

ハブ部３１における軸方向の両端部は、連結部３３の内周縁よりも軸方向の両側に突出している。ハブ部３１における軸方向内側の内端部は、クラッチアウタ２０のボス部２３の内側に入り込んでいる。ハブ部３１の内端部とクラッチアウタ２０のボス部２３との間には、円環状のシール部材３７が介装されている。ハブ部３１は、スラストワッシャ３８を介してスリーブ部材２に軸方向の外側から当接している。ハブ部３１は、出力軸１０の右端部に螺着されたナット３９によって、スラストワッシャ３８を介して出力軸１０に締結されている。

受圧壁部３２および連結部３３は、クラッチアウタ２０のアウタ底壁部２１に近接して軸方向で対向している。受圧壁部３２は、軸方向の外側を向く受圧面３４を有する。受圧面３４は、受圧壁部３２の外周部に形成されており、軸方向に直交するように径方向および周方向に延びる円環状の平坦面である。

連結部３３における軸方向の外側を向く面には、ボルト支持円筒部３５が形成されている。ボルト支持円筒部３５は、連結部３３から軸方向の外側に突出している。ボルト支持円筒部３５は、周方向に等間隔で複数（本実施形態では６個）設けられている。

図４は、実施形態のクラッチインナの斜視図である。
図２および図４に示すように、クラッチインナ４０は、全体として円筒状に形成され、中心軸線Ｏと同軸に配置されている。クラッチインナ４０は、アウタ円筒部２２の内側に配置されたインナ円筒部４１と、インナ円筒部４１の内側で受圧プレート３０のハブ部３１に摺動可能に軸支された円筒ボス部４２と、インナ円筒部４１と円筒ボス部４２とを連結するスポーク部４３と、を備える。インナ円筒部４１は、後述する摩擦板セット６０を介してアウタ円筒部２２に径方向で対向するように配置されている。インナ円筒部４１における軸方向の内側の端部は、受圧プレート３０における受圧面３４よりも径方向の内側に位置する部分に当接している。これにより、クラッチインナ４０は、軸方向の内側への変位を規制されている。

インナ円筒部４１の外周面には、被係合突部４４が形成されている。被係合突部４４は、径方向の外側に突出している。被係合突部４４は、後述するスライド補助構造９０が設けられた箇所を除き、周方向に等間隔で複数設けられている。被係合突部４４は、軸方向に延在している。

円筒ボス部４２は、ハブ部３１に対して周方向および軸方向に変位可能とされている。スポーク部４３は、受圧プレート３０のボルト支持円筒部３５と同数設けられ、周方向に等間隔に配置されている。

図４に示すように、スポーク部４３における軸方向の外側を向く面には、コイルスプリング５７（図２参照）を保持するスプリング保持部４５が形成されている。スプリング保持部４５は、コイルスプリング５７の中心軸線を軸方向に沿わせ、かつコイルスプリング５７の径方向外側の端部を解放した状態で、コイルスプリング５７の外周を保持するとともに径方向内側の端部を受けている。

図２に示すように、保持部材５０は、コイルスプリング５７を保持するように円環状に形成され、中心軸線Ｏと同軸に配置されている。保持部材５０には、締結円筒部５１と、スプリング保持用のスプリング保持筒部５２と、が形成されている。締結円筒部５１は、受圧プレート３０のボルト支持円筒部３５に１対１で対応するように複数設けられている。締結円筒部５１は、ボルト支持円筒部３５と同軸に配置されている。締結円筒部５１は、ボルト支持円筒部３５の軸方向外側に隣接している。保持部材５０は、ボルト支持円筒部３５に螺入されるボルト５６によって締結円筒部５１がボルト支持円筒部３５に締結されることで、受圧プレート３０に固定されている。締結円筒部５１は、締結円筒部５１と同軸に配置された円筒状のカラー部材５４およびクラッチスプリングリテーナ５５を介してボルト５６によって締結されている。カラー部材５４には、後述するクラッチスプリング７７（付勢部材）が外挿されている。コイルスプリング５７は、保持部材５０が固定された受圧プレート３０に対してクラッチインナ４０を軸方向に付勢する。

クラッチ装置１は、受圧プレート３０に対して軸方向の外側に配置された摩擦板セット６０と、軸方向における受圧プレート３０とは反対側（軸方向の外側）から摩擦板セット６０を挟む加圧プレート７０と、加圧プレート７０を受圧プレート３０側に付勢するクラッチスプリング７７と、をさらに備える。

摩擦板セット６０は、円筒状に形成され、中心軸線Ｏと同軸に配置されている。摩擦板セット６０は、クラッチアウタ２０のアウタ円筒部２２とクラッチインナ４０のインナ円筒部４１との間に配置されている。摩擦板セット６０は、受圧プレート３０の受圧面３４に接触している。摩擦板セット６０は、駆動摩擦板６１および被動摩擦板６２を軸方向で交互に重なるように積層したものである。駆動摩擦板６１および被動摩擦板６２は、それぞれ円環状に形成され、中心軸線Ｏと同軸に配置されている。なお、以下の説明において、複数の被動摩擦板６２をまとめて被動摩擦板セット６６と称する場合がある。

図１および図２に示すように、駆動摩擦板６１の外周部には、径方向の外側に突出した係合外突部６３が設けられている。係合外突部６３は、被動摩擦板６２の外周縁よりも径方向の外側に突出している。係合外突部６３は、アウタ円筒部２２の嵌合溝２４に入り込んでいる。これにより、駆動摩擦板６１は、アウタ円筒部２２の内周面に軸方向に摺動可能に嵌合し、クラッチアウタ２０と一体回転する。

図５は、実施形態の被動摩擦板セットの右側面図である。
図２および図５に示すように、被動摩擦板６２の内周部には、径方向の内側に突出した係合内突部６４が設けられている。係合内突部６４は、駆動摩擦板６１の内周縁よりも径方向の内側に突出している。係合内突部６４は、インナ円筒部４１に設けられた被係合突部４４の間の溝に入り込んでいる。これにより、被動摩擦板６２は、インナ円筒部４１に軸方向に移動可能にスプライン嵌合し、クラッチインナ４０と一体回転する。係合内突部６４は、被係合突部４４に右回り方向から対向しており、クラッチインナ４０に対する駆動摩擦板６１の左回り方向の回転を規制する。

図１および図２に示すように、加圧プレート７０は、受圧プレート３０に対する軸方向の外側に配置されている。加圧プレート７０は、軸方向から見て円形状に形成され、中心軸線Ｏと同軸に配置されている。加圧プレート７０は、加圧プレート７０の外周部に設けられた加圧壁部７１と、加圧壁部７１から径方向の内側に張り出したフランジ部７２と、を備える。加圧壁部７１は、軸方向における受圧プレート３０の受圧壁部３２とは反対側から摩擦板セット６０に対向している。加圧壁部７１は、軸方向の内側を向く加圧面７３を有する。加圧面７３は、軸方向に直交するように径方向および周方向に延びる円環状の平坦面である。加圧面７３は、摩擦板セット６０に受圧面３４とは反対側から接触している。

フランジ部７２は、その中心部でレリーズプランジャ１３における軸方向外側の端部に支持されている。フランジ部７２は、レリーズプランジャ１３の外フランジ１４にワッシャを介して軸方向の外側から当接している。これにより、加圧プレート７０は、出力軸１０に対してレリーズプランジャ１３とともに軸方向に変位可能とされ、受圧プレート３０に対して軸方向に移動可能に設けられている。フランジ部７２は、クラッチインナ４０のインナ円筒部４１における軸方向外側の端縁に対向している。加圧プレート７０は、クラッチインナ４０が軸方向の外側に変位したときに、フランジ部７２にインナ円筒部４１が当接してクラッチインナ４０とともに軸方向の外側に変位する。

フランジ部７２には、スプリング収容円筒部７４が設けられている。スプリング収容円筒部７４は、軸方向の内側に突出している。スプリング収容円筒部７４は、受圧プレート３０のボルト支持円筒部３５に１対１で対応するように複数設けられている。スプリング収容円筒部７４は、ボルト支持円筒部３５と同軸に配置されている。スプリング収容円筒部７４における軸方向内側の端部には、スプリング収容円筒部７４の中心軸線側に突出しているとともに全周にわたって連続して延びる内フランジ７５が形成されている。内フランジ７５は、保持部材５０の締結円筒部５１を囲うように配置されている。内フランジ７５は、全周にわたってクラッチスプリングリテーナ５５の外周部に軸方向で対向している。

クラッチスプリング７７は、スプリング収容円筒部７４の内側に配置されている。クラッチスプリング７７は、カラー部材５４に外挿されている。クラッチスプリング７７における軸方向の内側の端縁は、内フランジ７５に当接している。クラッチスプリング７７における軸方向の外側の端縁は、クラッチスプリングリテーナ５５の外周部に当接している。クラッチスプリング７７は、クラッチスプリングリテーナ５５に対して内フランジ７５を軸方向の内側に付勢している。すなわち、内フランジ７５を有する加圧プレート７０は、クラッチスプリングリテーナ５５を締結するボルト５６を介して、受圧プレート３０および保持部材５０に対してレリーズプランジャ１３とともに軸方向の内側に付勢されている。これにより、加圧プレート７０は、受圧プレート３０との間に駆動摩擦板６１および被動摩擦板６２を挟み、駆動摩擦板６１および被動摩擦板６２の間に摩擦力を発生させて摩擦板セット６０を一体に摩擦係合させる。

図２に示すように、クラッチ装置１は、スリッパーカム機構８０をさらに備える。スリッパーカム機構８０は、受圧プレート３０およびクラッチインナ４０の間に設けられている。スリッパーカム機構８０は、受圧プレート３０およびクラッチインナ４０の相対回転を軸方向の相対変位に変換する。スリッパーカム機構８０は、受圧プレート３０に形成された第１カム凹部８１と、クラッチインナ４０に形成された第２カム凹部８２と、第１カム凹部８１および第２カム凹部８２の間に挟まれたカムボール８３（押圧部材）と、を備える。

第１カム凹部８１は、受圧プレート３０の連結部３３における軸方向の外側を向く面に形成されている。第１カム凹部８１は、周方向に等間隔で複数（本実施形態では６つ）形成されている。第１カム凹部８１は、軸方向から見て径方向に直交する方向に延在する溝状に形成されている。第１カム凹部８１の底面は、右回り方向に向かうに従い軸方向の外側に延びている。

図６は、実施形態のクラッチインナの左側面図である。
図２および図６に示すように、第２カム凹部８２は、クラッチインナ４０のスポーク部４３に形成されている。第２カム凹部８２は、受圧プレート３０に形成された第１カム凹部８１に１対１で対応するように、第１カム凹部８１と同数（本実施形態では６つ）形成されている。すなわち、本実施形態では、第２カム凹部８２は、スポーク部４３に１つずつ形成されている。第２カム凹部８２は、第１カム凹部８１に軸方向で対向している。第２カム凹部８２は、軸方向から見て径方向に直交する方向に延在する溝状に形成されている。第２カム凹部８２の底面は、左回り方向に向かうに従い軸方向の内側に延びている。第２カム凹部８２の底面は、対向する第１カム凹部８１の底面と平行に延びている。

図２に示すように、カムボール８３は、第１カム凹部８１と第２カム凹部８２との間に配置されている。すなわち、本実施形態では、カムボール８３は、６個配置されている。カムボール８３は、第１カム凹部８１における左回り方向の端部、および第２カム凹部８２における右回り方向の端部に配置され、受圧プレート３０に対するクラッチインナ４０の左回り方向の回転を規制している。カムボール８３は、両カム凹部８１，８２の内側をそれぞれの底面に沿って転動可能とされている。カムボール８３は、クラッチインナ４０が受圧プレート３０に対して右回り方向に回転することで、受圧プレート３０の第１カム凹部８１の底面上を初期位置から右回り方向に転動するとともに、クラッチインナ４０の第２カム凹部８２の底面上を初期位置から左回り方向に転動する。この際、カムボール８３は、第１カム凹部８１の底面の傾斜に従って受圧プレート３０に対して軸方向の外側に変位するとともに、第２カム凹部８２の底面の傾斜に従ってクラッチインナ４０に対して軸方向の内側に変位する。これにより、カムボール８３は、受圧プレート３０に対してクラッチインナ４０を軸方向の外側に押圧して変位させる。カムボール８３は、コイルスプリング５７によってクラッチインナ４０が受圧プレート３０に対して付勢されていることで、受圧プレート３０およびクラッチインナ４０に確実に挟まれて初期位置に復帰する。

図７は、図１のＶＩＩ－ＶＩＩ線における断面図である。図８は、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に相当する部分における断面図である。
図７および図８に示すように、クラッチ装置１は、スライド補助構造９０をさらに備える。スライド補助構造９０は、クラッチインナ４０および被動摩擦板セット６６の軸方向の相対変位を補助する。スライド補助構造９０は、軸方向に延在して被動摩擦板セット６６に装着されたレール部材９１と、レール部材９１とインナ円筒部４１との間に介在するスライドボール９５（ボール）と、を備える。これらレール部材９１およびスライドボール９５は、金属材料により形成されている。

図５および図８に示すように、レール部材９１は、被動摩擦板セット６６に形成された切欠６７に嵌入されている。切欠６７は、周方向に等間隔で複数（本実施形態では６つ）設けられている。各切欠６７は、軸方向から見て互いに一致するように、全ての被動摩擦板６２の内周縁に形成されている。切欠６７は、軸方向から見て駆動摩擦板６１の内周縁よりも径方向の内側に形成されている（図７参照）。各切欠６７は、軸方向から見て径方向に直交する方向に延びる底縁と、底縁の両端から中心軸線Ｏ側に互いに略平行に延びる一対の側縁と、を備える。

レール部材９１は、被動摩擦板セット６６の切欠６７に１対１で対応するように複数設けられている。レール部材９１は、周方向に等間隔で配置されている。レール部材９１は、周方向において互いに隣接するクラッチスプリング７７の間にそれぞれ配置されている（図１および図７参照）。

図７および図８に示すように、レール部材９１は、切欠６７の底縁および一対の側縁に接触し、被動摩擦板セット６６に対する周方向および径方向外側の変位を規制されている。レール部材９１は、被動摩擦板セット６６から軸方向の両側に突出する長さを有する。

図９は、実施形態のレール部材の斜視図である。
図８および図９に示すように、レール部材９１は、インナ円筒部４１の外周面に対向する対向面９２を有する。対向面９２は、周方向よりも径方向の内側に傾斜した方向を向いている。本実施形態では、対向面９２は、右回り方向かつ径方向の内側を向いている。対向面９２には、スライドボール９５を保持するボール保持溝９３が形成されている。

図７および図８に示すように、ボール保持溝９３は、軸方向に延在している。ボール保持溝９３の内面は、軸方向に直交する断面において、スライドボール９５の半径と同等の曲率半径を有する凹状の湾曲面である。ボール保持溝９３は、対向面９２の法線方向と一致するように径方向の内側よりも右回り方向に傾斜した方向に開放されている。ボール保持溝９３は、レール部材９１における軸方向内側の端面よりも軸方向の外側位置から、レール部材９１における軸方向外側の端面まで延びて、軸方向の外側に開放されている。

スライドボール９５は、各ボール保持溝９３上に配置されている。スライドボール９５は、ボール保持溝９３の延在方向（軸方向）に複数（図示の例では７個）配列されている。スライドボール９５は、ボール保持溝９３とインナ円筒部４１の外周面に形成された溝部９７との間に介在している。スライドボール９５は、ボール保持溝９３上、および溝部９７上を軸方向に転動可能である。

溝部９７は、ボール保持溝９３に１対１で対向するように複数設けられている。溝部９７は、隣り合う一対の被係合突部４４の間の溝とは別に設けられている。溝部９７は、ボール保持溝９３と平行に延在している。溝部９７の両端は、閉塞されている。溝部９７は、対向するボール保持溝９３に配置された全てのスライドボール９５をまとめて受け入れている。溝部９７は、ボール保持溝９３とは反対側に開放されている。すなわち、溝部９７は、径方向の外側よりも左回り方向に傾斜した方向に開放されている。溝部９７の内面は、軸方向に直交する断面において、スライドボール９５の半径よりも大きい曲率半径を有する凹状の湾曲面状に形成されている。溝部９７は、インナ円筒部４１に対するスライドボール９５の周方向の変位を所定の距離だけ許容するように形成されている。溝部９７は、クラッチインナ４０のうち周方向においてスリッパーカム機構８０のカムボール８３が接触する範囲に形成されている。これにより、スライドボール９５がクラッチインナ４０に接触する周方向の範囲は、カムボール８３がクラッチインナ４０に接触する周方向の範囲内にある。

クラッチインナ４０が図８に示す状態から右回り方向に回転すると、被係合突部４４は被動摩擦板６２の係合外突部６３に右回り方向に接触する。このため、クラッチインナ４０は、被動摩擦板セット６６に対して軸方向に摺動可能な状態で直接的に係合して、被動摩擦板セット６６に対する右回り方向の回転を規制される。また、クラッチインナ４０が図８に示す状態から左回り方向に回転すると、レール部材９１に保持されたスライドボール９５に溝部９７の内面が左回り方向に接触する。このため、クラッチインナ４０は、被動摩擦板セット６６に対してスライドボール９５を介して軸方向に変位可能な状態で間接的に係合して、被動摩擦板セット６６に対する左回り方向の回転を規制される。ここで、溝部９７がスライドボール９５の周方向の変位を所定の距離だけ許容するように形成されているので、クラッチインナ４０は、被動摩擦板セット６６に対して周方向に所定の角度だけ回転可能とされている。このため、クラッチインナ４０がスライドボール９５を介して被動摩擦板セット６６に係合した状態では、クラッチインナ４０の被係合突部４４は、被動摩擦板６２の係合外突部６３に対して右回り方向に間隔をあけて非接触とされている。さらに、被係合突部４４は被動摩擦板６２の係合外突部６３に対して左回り方向にも間隔をあけて非接触とされている。すなわち、クラッチインナ４０は、スライドボール９５を介して被動摩擦板セット６６に係合した状態で、被動摩擦板セット６６に対してスライドボール９５のみを介してトルクを伝達する。

本実施形態のクラッチ装置１の作用について説明する。
車両の加速時等、エンジンからの動力をクランクシャフトから駆動輪側へ伝達する際には、クラッチアウタ２０に左回り方向の正転トルクが入力される。クラッチアウタ２０は、摩擦係合により一体化した駆動摩擦板６１および被動摩擦板６２を介し、クラッチインナ４０を同一方向に回転させる。このとき、被動摩擦板セット６６は、インナ円筒部４１との直接的な係合により、正転トルクをクラッチインナ４０に伝達する。クラッチインナ４０は、カムボール８３によって受圧プレート３０に対する左回り方向の回転を規制されているので、受圧プレート３０と一体に左回り方向に回転する。これにより、受圧プレート３０とスプライン嵌合した出力軸１０が左回り方向に回転する。

一方、エンジンブレーキ時等に、車両の駆動輪側からのバックトルクが出力軸１０に伝達されると、バックトルクは受圧プレート３０からクラッチインナ４０へ左回り方向に作用する。バックトルクの作用によりクラッチインナ４０が受圧プレート３０に相対回転すると、スリッパーカム機構８０が作動する。すなわち、カムボール８３の転動によりクラッチインナ４０が受圧プレート３０に対して軸方向の外側に変位する。すると、加圧プレート７０は、フランジ部７２がインナ円筒部４１における軸方向の外側の端縁に押圧されるので、軸方向の外側に変位する。

このとき、クラッチインナ４０は、スライドボール９５に係合してレール部材９１に対する回転を規制されており、スライドボール９５がインナ円筒部４１の外周面上を軸方向に転動可能とされている。このため、被動摩擦板セット６６に対してクラッチインナ４０を摺動させることなく低摩擦で軸方向に変位させることができる。これにより、加圧プレート７０がクラッチインナ４０とともに軸方向の外側にスムーズに変位して、受圧プレート３０および加圧プレート７０によって摩擦板セット６０を挟む力を低下させる。その結果、駆動摩擦板６１および被動摩擦板６２の摩擦係合が弱まり、クラッチ容量が低下した半クラッチ状態となる。よって、駆動摩擦板６１および被動摩擦板６２を介したクラッチインナ４０からクラッチアウタ２０側へ伝わるバックトルクを減少させることができる。

以上により、本実施形態のクラッチ装置１によれば、スリッパーカム機構８０をスムーズに作動させて、バックトルクリミッタの作動感度を向上させることができる。

また、インナ円筒部４１の外周面には、軸方向に延びるとともにスライドボール９５が転動する溝部９７が形成されているので、溝部９７における軸方向に延びる側面にスライドボール９５を接触させることでスライドボール９５に対するインナ円筒部４１の回転を規制できる。したがって、スライドボール９５によってレール部材９１に対するインナ円筒部４１の回転を規制でき、上述した作用効果を奏することが可能となる。

また、インナ円筒部４１は、エンジンからの動力が入力された場合に被動摩擦板６２に直接的に係合し、出力軸１０からバックトルクが入力された場合にスライドボール９５およびレール部材９１を介して被動摩擦板６２に係合する。この構成によれば、車両の加速時等、エンジンからの動力が入力される状態では、スリッパーカム機構８０が作動しないので、被動摩擦板セット６６に対してクラッチインナ４０を軸方向に変位させる必要がない。このため、インナ円筒部４１および被動摩擦板６２を直接的に係合させてエンジンの出力（正転トルク）に耐える好適な構成とすることができる。一方で、出力軸１０からバックトルクが入力されるスリッパーカム機構８０の作動初期には、インナ円筒部４１および被動摩擦板６２が係合し合う状態でスライドボール９５の転動により被動摩擦板セット６６に対してクラッチインナ４０を軸方向に変位させることができる。したがって、スリッパーカム機構８０をスムーズに作動させることができる。

また、レール部材９１は、周方向において互いに隣接するクラッチスプリング７７の間にそれぞれ配置されている。この構成によれば、スライドボール９５およびレール部材９１とクラッチスプリング７７との干渉を抑制しつつ、スライドボール９５およびレール部材９１を周方向にバランス良く配置することができる。したがって、バックトルクリミッタ作動時の負荷の集中を抑制できる。

また、スライドボール９５がクラッチインナ４０に接触する周方向の範囲は、カムボール８３がクラッチインナ４０に接触する周方向の範囲内にある。この構成によれば、レール部材９１がスライドボール９５を介してクラッチインナ４０を支持する箇所を、クラッチインナ４０のうちスリッパーカム機構８０の作動による負荷を受ける箇所に近接させることができる。これにより、スライドボール９５がスリッパーカム機構８０の作動時の負荷を効率よく受けるので、クラッチインナ４０を軸方向にスムーズに変位させることができる。したがって、スリッパーカム機構８０をスムーズに作動させて、バックトルクリミッタの作動感度を向上させることができる。

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、本発明を動力源としてエンジンを備えたパワーユニットに適用した例を示したが、動力源としてモータを備えたパワーユニットに本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、クラッチ装置１は、バックトルクが入力されたときだけ、スライドボール９５を介して被動摩擦板セット６６およびクラッチインナ４０が互いに係合するように構成されているが、この構成に限定されない。クラッチ装置は、正転トルクが入力されたときも、スライドボールを介して被動摩擦板セットおよびクラッチインナが互いに係合するように構成されていてもよい。すなわち、スライドボールは、クラッチインナおよび被動摩擦板セットの相対回転のうち、少なくともにバックトルクを伝達する方向の回転を規制するように配置されていればよい。

また、上記実施形態では、スリッパーカム機構８０およびスライド補助構造９０がそれぞれクラッチスプリング７７と同数配置されているが、スリッパーカム機構およびスライド補助構造の数は限定されない。ただし、スリッパーカム機構およびスライド補助構造は、それぞれ周方向に均等に配置されていることが望ましい。

また、上記実施形態では、スリッパーカム機構８０がカムボール８３を備えているが、この構成に限定されない。例えば、スリッパーカム機構は、クラッチインナおよび受圧プレートそれぞれの傾斜カム面同士を摺接させて、クラッチインナおよび受圧プレートの相対回転を軸方向の相対移動に変換するように構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、スライドボール９５がインナ円筒部４１の外周面の溝部９７上を転動するように構成されているが、この構成に限定されない。

また、上記実施形態では、受圧プレート３０に対するクラッチインナ４０の左回り方向の回転を、スリッパーカム機構８０によって規制しているが、この構成に限定されない。例えば、受圧プレートおよびクラッチインナが互いに直接的に係合して相対回転を規制するように構成されていてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１…クラッチ装置（多板式摩擦クラッチ） １０…出力軸 ２０…クラッチアウタ ２２…アウタ円筒部 ３０…受圧プレート ４０…クラッチインナ ４１…インナ円筒部 ６１…駆動摩擦板 ６２…被動摩擦板 ７０…加圧プレート ７７…クラッチスプリング（付勢部材） ８０…スリッパーカム機構 ８３…カムボール（押圧部材） ９１…レール部材 ９５…スライドボール（ボール） ９７…溝部

Claims (5)

1. 動力源からの動力が入力されるとともに出力軸（１０）に回転自在に軸支されており、前記出力軸（１０）と同軸に配置されたアウタ円筒部（２２）を有するクラッチアウタ（２０）と、
   前記出力軸（１０）に固定的に軸支された受圧プレート（３０）と、
   前記受圧プレート（３０）に所定範囲内で相対移動可能に軸支されており、前記アウタ円筒部（２２）の内側に前記出力軸（１０）と同軸に配置されたインナ円筒部（４１）を有するとともに、前記受圧プレート（３０）と一体回転するクラッチインナ（４０）と、
   前記受圧プレート（３０）に対して軸方向の第１方向に配置され、前記アウタ円筒部（２２）の内周面に前記軸方向に摺動可能に嵌合し、前記クラッチアウタ（２０）と一体回転する駆動摩擦板（６１）と、
   前記駆動摩擦板（６１）に重なるとともに、前記インナ円筒部（４１）に前記軸方向に移動可能に係合し、前記クラッチインナ（４０）と一体回転する被動摩擦板（６２）と、
   前記軸方向における前記受圧プレート（３０）とは反対側から前記駆動摩擦板（６１）および前記被動摩擦板（６２）を挟むとともに、前記受圧プレート（３０）に対して前記軸方向に移動可能に設けられた加圧プレート（７０）と、
   前記加圧プレート（７０）を前記受圧プレート（３０）側に付勢する付勢部材（７７）と、
   前記受圧プレート（３０）および前記クラッチインナ（４０）の間に設けられ、前記受圧プレート（３０）から前記クラッチインナ（４０）へバックトルクが作用したときに、前記クラッチインナ（４０）および前記加圧プレート（７０）を前記軸方向の前記第１方向に移動させ、前記クラッチアウタ（２０）に伝わるバックトルクを減少させるスリッパーカム機構（８０）と、
   前記インナ円筒部（４１）の外周面に径方向で対向し、前記被動摩擦板（６２）に係合して前記被動摩擦板（６２）と一体回転するレール部材（９１）と、
   前記インナ円筒部（４１）および前記レール部材（９１）の間に介在し、前記インナ円筒部（４１）の外周面上を前記軸方向に転動可能であり、前記レール部材（９１）に対する前記インナ円筒部（４１）の回転を規制するボール（９５）と、
   を備える多板式摩擦クラッチ。
2. 前記インナ円筒部（４１）の外周面には、前記レール部材（９１）に径方向で対向するとともに前記軸方向に延びる溝部（９７）が形成され、
   前記ボール（９５）は、前記溝部（９７）を転動可能である、
   請求項１に記載の多板式摩擦クラッチ。
3. 前記インナ円筒部（４１）は、前記動力源からの動力が入力された場合に前記被動摩擦板（６２）に直接的に係合し、前記出力軸（１０）からのバックトルクが入力された場合に前記ボール（９５）および前記レール部材（９１）を介して前記被動摩擦板（６２）に係合する、
   請求項１または請求項２に記載の多板式摩擦クラッチ。
4. 前記付勢部材（７７）は、周方向に複数配置され、
   前記レール部材（９１）は、前記周方向において互いに隣接する前記付勢部材（７７）の間にそれぞれ配置されている、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の多板式摩擦クラッチ。
5. 前記スリッパーカム機構（８０）は、前記クラッチインナ（４０）を押圧する押圧部材（８３）を備え、
   前記ボール（９５）が前記クラッチインナ（４０）に接触する周方向の範囲は、前記押圧部材（８３）が前記クラッチインナ（４０）に接触する前記周方向の範囲内にある、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の多板式摩擦クラッチ。

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