JPH08145119A - クラッチのダンパー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クラッチのダンパー装置の耐熱性等の向上
と、スラスト荷重設定の容易化を図ることである。 【構成】 クラッチハウジング１４とこれと一体的に結
合されたサイドプレート１８の間に配置され、アイドリ
ング時等のギヤ音を緩衝するスラスト用のダンパーとし
て、クラッチ入力ギヤ４に形成された凹部３８内に、軸
方向に圧縮可能なスラスト用スプリング３４を配置する
と共に、該スラスト用スプリング３４の凹部開口側に摩
擦片３３を配置し、スラスト用スプリング３４の弾性力
により、摩擦片３４をサイドプレート１８あるいはクラ
ッチハウジング端壁背面に圧接している。これにより、
ダンパーの耐熱性、対摩耗性が向上すると共に、スラス
ト力の設定荷重を、容易に精度よく設定でき、荷重のば
らつきが少なくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、主として、エンジン
のクランク軸と、変速装置の変速入力軸（カウンタ軸）
との間の動力を断続するクラッチにおいて、エンジンの
トルク変動を緩和してクラッチハウジングに動力伝達す
るためのダンパー装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は、本願発明が適用されている自動
二輪車用の多板摩擦クラッチの全体断面図であるが、ま
ずこの図を利用して、クラッチの全体構造の概略を簡単
に説明する。

【０００３】クランクギヤ３に噛み合うクラッチ入力ギ
ヤ４は、変速機ケース（図示せず）の変速入力軸２に回
転自在に嵌合支持されると共に、クラッチハウジング１
４の端壁１４ａとサイドプレート１８の間にリム４ｂが
配置され、クラッチハウジング１４に対して一定角度相
対回転可能となっており、円周方向に圧縮自在なコイル
スプリング３１及びメインダンパー３０を介してクラッ
チハウジング１４に動力伝達可能に連動連結している。
サイドプレート１８は、クラッチハウジング１４の端壁
１４ａに、軸方向に一定間隔をおいて一体的に結合され
ている。

【０００４】上記コイルスプリング３１は、エンジン停
止状態（回転トルクが０状態）において、略自由状態と
なるようにセットされており、所定のねじり角範囲でト
ルク変動を緩衝するが、アイドリング運転時などのよう
に回転変動が連続して発生する運転状態においては、ト
ルク変動を効果的に吸収することはできない。

【０００５】このため、アイドリング運転時のトルク変
動を効果的に緩衝、吸収してギヤ打音を減少し、また、
クラッチハウジング１４の傾きやスラスト方向変位を抑
制するために、従来より、図９に示すように、入力ギヤ
４のリム４ｂに円周方向に間隔をおいて複数の凹部３８
を形成し、各凹部３８内にゴム製のスラストダンパー６
０を軸方向圧縮可能に縮設し、サイドプレート１８に一
定の軸方向圧力で圧接させている。

【０００６】これにより、ねじり角範囲内においてヒス
テリシスが発生するため、アイドリング時などにおいて
入力ギヤのトルク変動を、小さいねじり角度から所定の
角度範囲にわたって効果的に緩衝、吸収して、ギヤ打音
の発生を減少させている。

【０００７】なお、ゴム製のスラストダンパーを用いた
先行技術としては、実開昭６０−１０１２２８号公報が
ある。

【発明が解決しようとする課題】

【０００８】上記従来技術では、スラストダンパー６０
としてゴム製の円柱部材を用い、スラストゴムダンパー
６０自体にスプリングと摩擦材の役割りを兼用させてい
るが、ゴム製では、熱及び摩擦による経時変化が避けら
れず、摩耗及び材質の劣化によるスラストダンパー機能
の低下が見られる。また、ゴム製であると、荷重の設定
をゴムの硬さと圧縮寸法に依存するため、所望の値に保
持することが難しく、ばらつきも発生しやすい。

【０００９】

【発明の目的】本願発明の目的は、アイドリング運転時
等におけるトルク変動緩衝機能を維持させて、クラッチ
のギヤ打音発生を効果的に減少させると共に、耐熱性及
び耐久性を向上させ、その効果の経時劣化を防止できる
ようにすることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願請求項１記載の発明は、クラッチハウジングの
端壁背面に、軸方向に所定間隔をおいてサイドプレート
を一体的に結合し、端壁背面とサイドプレートの間に、
これらに対して相対回転可能にクラッチ入力ギヤのリム
を配置し、入力ギヤを、エンジンのクランクギヤに噛み
合わせると共に、円周方向に圧縮自在なコイルスプリン
グ及びメインダンパーを介してクラッチハウジングに動
力伝達可能に連動連結したクラッチのダンパー装置にお
いて、入力ギヤのリムには、軸方向の一端側が開口する
凹部を複数形成し、該凹部内に、軸方向に圧縮可能なス
ラスト用スプリングを配置すると共に、該スラスト用ス
プリングの凹部開口側に摩擦片を配置し、スラスト用ス
プリングの弾性力により、摩擦片をサイドプレートある
いは端壁背面に圧接している。

【００１１】請求項２記載の発明は、上記主目的に加
え、ダンパー機能をより向上させるために、請求項１記
載のクラッチのダンパー装置において、摩擦片の圧接相
手をサイドプレートとし、入力ギヤとクラッチハウジン
グ端壁背面との間には、入力ギヤと同一軸心で入力ギヤ
の外周端近傍に当接するＯリングを介在させている。

【００１２】請求項３記載の発明は、上記主目的に加
え、組立性の向上と、コンパクト化とスラスト荷重の安
定性の一層の向上を図るために、請求項１記載のクラッ
チのダンパー装置において、摩擦片を有底筒形とし、ス
ラスト用スプリングをコイルスプリングとし、有底筒形
の摩擦片をスラスト用コイルスプリングの先端部に被嵌
し、有底筒形摩擦片の摩擦面をサイドプレートあるいは
クラッチハウジング端壁背面に圧接している。

【００１３】請求項４記載の発明は、摩擦面における摩
擦係数の設定を容易にするために、請求項１記載のクラ
ッチのダンパー装置において、摩擦片の摩擦面側に、シ
ート状の摩擦材を固着している。

【００１４】

【作用】入力ギヤの回転トルクが小さい状態では、摩擦
片とサイドプレートとの間の摩擦力がねじりトルクの抵
抗となり、入力ギヤとクラッチハウジングのねじれ角は
小さいが、回転変動により入力ギヤの回転トルクが急速
に上昇した場合、コイルスプリングによる荷重に抗して
ねじれ角は増加し、この過程で摩擦によるエネルギーの
吸収とスプリングによるエネルギーの蓄積がおこなわれ
るため、回転トルクは減衰し、緩和される。回転変動
は、交番して発生するので、回転トルクが下降するとき
はねじれ方向は逆になり、同じ作用により回転変動を吸
収する。

【００１５】かくしてアイドリング時等におけるクラン
ク軸のトルク変動は、摩擦片とサイドプレートの摩擦力
及びコイルスプリングの作動により、入力ギヤ側におい
て、緩衝、吸収されて緩和され、クランクギヤと入力ギ
ヤの間の噛み合い音の発生を効果的に防ぐ。

【００１６】また、スラスト用スプリングの軸方向スラ
スト力及びＯリングにより、クラッチハウジングと入力
ギヤとが直接接触することがなく、Ｏリングが音の伝達
を防ぐので、ギヤ打音がクラッチハウジングに伝達され
て拡散するのを防止することができる。

【００１７】

【実施例】図１は、本願発明が適用されている自動二輪
車用多板摩擦クラッチの全体縦断面図であり、図中の右
方向を軸方向前方と仮定して、以下説明する。変速ケー
ス内には、クランク軸１と平行に変速入力軸２が配置さ
れており、両軸１，２間は、クランクギヤ３、クラッチ
入力ギヤ（ドリブンギヤ）４及び多板摩擦式のクラッチ
Ｃを介して、断続可能に連動連結している。

【００１８】入力ギヤ４は、クランクギヤ３に噛み合う
と共に、そのボス部４ａが、ブッシュ６を介して変速入
力軸２の外周に回転自在に嵌合している。ボス部４ａの
軸方向はスラストワッシャ５に当接し、スラストワッシ
ャ５はクラッチＣのスプラインボス９及び変速入力軸２
の軸受１０を介してボルト８に、軸方向移動不能に係止
されている。入力ギヤ４のリム４ｂは、クラッチハウジ
ング１４の端壁１４ａと、この背面に突起部１７を介し
て固着されたサイドプレート１８との間に配置されてお
り、入力ギヤ４とクラッチハウジング１４とは、後述す
るコイルスプリング３１等のダンパー装置を介して、一
定角度相対回転可能に連動連結されている。ボス部４ａ
の後部には、始動用ギヤ１１が一体に形成され、始動装
置のギヤ１２に噛み合っている。

【００１９】クラッチＣは、有底筒状の上記クラッチハ
ウジング１４と、軸方向移動自在なスライドプレート１
５と、スプラインボス９に一体的に固着されたインナー
ハブ１６等から構成されている。インナーハブ１６の外
周筒状部には多数の環状クラッチプレート２０が軸方向
移動可能にスプライン嵌合しており、クラッチハウジン
グ１４の筒状部には、多数の環状フリクションプレート
２１，２２が軸方向移動可能にスプライン嵌合してい
る。クラッチプレート２０とフリクションプレート２
１，２２は交互に重ね合わされており、これらはスライ
ドプレート１５と、インナーハブ１６の前端つば部１６
ａの間で圧接される。

【００２０】スライドプレート１５は、その内周端縁が
前記スプラインボス９の後端嵌合面９ａに軸方向スライ
ド自在に嵌合すると共に、インナーハブ１６の孔２３を
貫通して前方に突出する複数のガイドボス部１５ａを一
体に有している。ガイドボス部１５ａは、円周方向に等
間隔をおいて複数個形成され、その前端面には、レリー
ズ用プレート２５がボルト２６により固着されている。
レリーズ用プレート２５とインナーハブ１６のリムの間
には、各ガイドボス部１５ａに嵌挿されたクラッチスプ
リング２７が縮設されており、該クラッチスプリング２
７の弾性力により、スライドプレート１５を軸方向前方
へと付勢し、クラッチを接続している。

【００２１】レリーズ用プレート２５の内周部にはレリ
ーズベアリング２８が嵌着されており、該レリーズベア
リング２８は、レリーズ機構を介して図示しないクラッ
チレバー等のクラッチ操作機構に連動連結し、クラッチ
切り操作により、レリーズベアリング２８及びレリーズ
用プレート２５を介して、クラッチスプリング２７の弾
性力に抗してスライドプレート１５を軸方向に後退さ
せ、クラッチを切るようになっている。

【００２２】クラッチハウジング１４と入力ギヤ４との
間に設けられるダンパー装置は、複数の前記コイルスプ
リング３１と、突起部１７に嵌着されたメインダンパー
ゴム３０と、本願発明の要部である摩擦片３３及びスラ
スト用スプリング３４等から構成されている。

【００２３】突起部１７は、クラッチハウジング端壁１
４ａの背面から所定量ｈだけ後方へ突出すると共に、そ
の後端面は、変速入力軸２と直角になるように平面に形
成され、リベット２９により前記サイドプレート１８が
固着されている。すなわち、サイドプレート１８は、ク
ラッチハウジング端壁１４ａの背面から所定間隔ｈだけ
離れた後方に、変速入力軸心と直角な姿勢で一体的に結
合されている。上記所定間隔ｈは、入力ギヤ４のリム４
ｂの厚さよりも少し大きく設定されている。また、ダン
パーゴム３０の軸方向幅は、概ね所定量ｈに相当する。

【００２４】入力ギヤ４のリム４ｂには、コイルスプリ
ング３１が円周方向圧縮自在に収納される窓孔３６と、
メインダンパーゴム収納用の窓孔３７と、スラスト用ス
プリング収納凹部３８が形成されている。サイドプレー
ト１８とクラッチハウジング端壁１４ａには、上記窓孔
３６に対応する位置に、窓孔３６と同じ円周方向長さを
有する凹部４０及び窓孔４１がそれぞれ形成されてお
り、凹部４０と窓孔４１の円周方向端縁は、それぞれコ
イルスプリング３１の円周方向端縁に当接している。コ
イルスプリング３１は、略セット荷重０の自由状態で嵌
挿されている。

【００２５】図２において、コイルスプリング３１は、
１８０°対称位置に１対配置されており、メインダンパ
ーゴム３０は、両コイルスプリング３１の円周方向間に
２個ずつ配置されており、両ダンパーゴム間を結ぶ線に
対して、対称位置に配置されている。

【００２６】スラスト用スプリング収納凹部３８は、窓
孔３６と窓孔３７の間であって、外方寄り位置に、複数
個形成され、該実施例では、入力ギヤ４の軸芯に対し１
対が対称に配置されている。

【００２７】ダンパーゴム３０は、円周方向の両側に張
り出すような長円形状となっており、運転停止時のよう
にねじり角度が０の状態において、窓孔３７の円周方向
各端縁３７ａ，３７ｂに対して所定間隔ｄを隔てて対向
している。上記間隔ｄは、エンジンのアイドリング運転
時の回転変動により生じるトルク変動の最大トルク変動
量に見合う程度の値に設定され、これにより最大ねじれ
角が規制されている。

【００２８】図２のIII−III断面拡大図を示す図３にお
いて、クラッチハウジング端壁１４ａの背面の外周部分
には、環状段部４４が形成され、該段部４４にＯリング
４５が嵌着されており、該Ｏリング４５は、入力ギヤ４
のリム４ｂの外周端部分を圧接支持している。

【００２９】スラスト用スプリング収納凹部３８は、軸
方向の後方に向いて開口している。摩擦片３３は有底筒
形に形成されて、凹部３８内に後方突出状に嵌合してい
る。スラスト用スプリング３４は、コイル形のスプリン
グであって、その後端部が摩擦片３３内に挿入されると
共に、凹部３８の底面と摩擦片３３の間で軸方向圧縮自
在に縮設されている。該スラスト用スプリング３４の弾
性力により、摩擦片３３の後端摩擦面４６をサイドプレ
ート１８に圧接している。

【００３０】入力ギヤ４のリム幅は、前述のように前記
クラッチハウジング端壁とサイドプレートの間の間隔ｈ
よりも少し薄く形成されており、したがって、入力ギヤ
４のリム４ｂは、その前面が前記Ｏリング４５に当接支
持され、後面は、前記摩擦片３３がサイドプレート１８
に当接支持されていることにより、サイドプレート１８
からはわずかに浮いている。

【００３１】図４は、摩擦片３３の単体の斜視図であ
り、摩擦片３３の後端面に、円形シート状の摩擦材４８
を接着剤により張り付け、該摩擦材４８を摩擦面４６と
して利用している。摩擦材４８としては、摩擦クラッチ
のフェーシングに使用されているような繊維質状の摩擦
ペーパ材、フェノール樹脂材など、各種、耐熱性及び対
摩耗性に優れた材質が使用される。また、焼結合金等も
摩擦材として使用することも可能である。

【００３２】図８は、本願発明を適用した場合のねじり
特性線図を示しており、縦軸はねじりトルク、横軸はね
じり角度である。角度θ１は、図２のメインダンパーゴ
ム３０の円周方向後端縁と窓孔３７の円周方向後端縁３
７ｂとの間隔ｄに対応するじり角度であり、θ２は、入
力ギヤに最大トルクが加わりダンパーゴム３０が最大圧
縮した時のねじり角度である。

【００３３】回転トルクが小さい状態では、コイルスプ
リング３１は略自由状態で殆ど作用せず、摩擦片３３と
サイドプレート１８との間の摩擦力がねじりトルクの抵
抗になる（図８のねじりトルク０〜Ｔ１の範囲に相
当）。

【００３４】回転変動等により回転トルクが増加して、
Ｔ１を越えると、たとえば、図２の入力ギヤ４がクラッ
チハウジング１４に対して相対的に回転方向Ｆ側へとね
じれ、窓孔３６の円周方向後端縁３６ｂによりコイルス
プリング３１を圧縮する。図８のねじり角度区間０〜θ
１の範囲である。通常のアイドリング運転中は、トルク
変動を考慮しても、ねじり角度は略この角度θ１までの
範囲に収まる。

【００３５】車輛等を駆動するため大きな回転トルクが
かかった場合には、メインダンパーゴム３０の円周方向
後端縁に窓孔３７の後端縁３７ｂが当接し、それ以後、
メインダンパーゴム３０を圧縮する。図８のθ１〜θ２
の区間である。

【００３６】回転変動の交番がマイナスに転じた時やエ
ンジンブレーキ時等のように減速時には、クラッチハウ
ジング１４が入力ギヤ４に対して、図２の回転方向Ｆ側
にねじれる。

【００３７】かくしてアイドリング時等におけるクラン
ク軸のトルク変動は、摩擦片とサイドプレートの摩擦力
及びコイルスプリングの作動により、入力ギヤ側におい
て、緩衝、吸収されて緩和され、クランクギヤと入力ギ
ヤの間の噛み合い音の発生を効果的に防ぐ。

【００３８】また、スラスト用スプリングの軸方向スラ
スト力及びＯリングにより、クラッチハウジングと入力
ギヤとが直接接触することがなく、Ｏリングが音の伝達
を防ぐので、ギヤ打音がクラッチハウジングに伝達され
て拡散するのを防止することができる。

【００３９】

【別の実施例】

（１）図４のように、シート状摩擦部材４８により摩擦
面４６を形成する構造の他に、有底筒状の金属製摩擦片
３３の表面を、そのまま摩擦面として利用して、サイド
プレート１８に圧接させることも可能である。これによ
り加工工数を減らすことができる。

【００４０】（２）図５の実施例は、摩擦片３３の変形
例を示しており、大径円柱部５０とこれと一体の小径円
柱部５１により金属製の段付き摩擦片３３を構成してお
り、小径円柱部５１の外周にコイル形のスラスト用スプ
リング３４を嵌合し、大径円柱部５０をサイドプレート
１８に当接させるようになっている。摩擦面４６として
は、シート状摩擦材を張り付けてもよく、摩擦片３３の
表面をそのまま利用してもよい。

【００４１】（３）図６の実施例は、スラスト用スプリ
ング３４として、湾曲状の板ばねを装着している。

【００４２】（４）図７の実施例は、スラスト用スプリ
ング収納凹部３８として、軸方向前方側、すなわち、ク
ラッチハウジング側を開口し、摩擦片３３を前方に付勢
して、クラッチハウジング１４の端壁１４ａの背面に圧
接する構造である。この場合、Ｏリング４５は、入力ギ
ヤ４の後面とサイドプレート１８の間に介在させる。

【００４３】（５）図２の２個の各凹部３８、摩擦片３
３及びスラスト用スプリング３４は、円周方向に間隔を
おいて、３個以上形成することも可能である。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本願請求項１〜４
記載の発明によると、 （１）アイドリング時等において、入力ギヤ４とクラン
クギヤ３の噛み合い騒音の発生を防止するために、スラ
スト圧により、クラッチハウジング１４とクラッチ入力
ギヤ４との間に摩擦抵抗を発生させる部材として、軸方
向に圧縮自在なスラスト用スプリング３４と、該スプリ
ン３４グによりサイドプレート１８あるいはクラッチハ
ウジング端壁１４に圧接される摩擦片３３とを、入力ギ
ヤ４の凹部３８内に備えているので、従来のようにダン
パーゴムを備える構造に比べ、耐熱性及び耐摩耗性が向
上し、ダンパー装置の寿命が長期化する。

【００４５】（２）スラスト荷重付加用のスラスト用ス
プリング３４と、サイドプレート等に圧接する摩擦片３
３とに分けているので、ダンパーゴム方式に比べて、所
望の荷重に設定することが容易であり、また、複数箇所
配置する場合において、入力ギヤ全周にわたり略均一な
荷重設定を行うことが可能となり、荷重のばらつきが少
なく、クラッチハウジングの傾き等も防止することもで
きる。

【００４６】請求項２記載の発明のように、摩擦片３３
の圧接相手をサイドプレート１８とし、入力ギヤ４とク
ラッチハウジング端壁背面との間には、入力ギヤ４と同
一軸心で入力ギヤ４の外周端近傍に当接するＯリング４
５を介在させると、Ｏリング４５により入力ギヤ４とク
ラッチハウジング端壁間を、安定して支持することがで
き、摩擦抵抗によるダンパー機能をより向上させること
ができる。また、Ｏリングの緩衝作用により、ギヤの打
音がクラッチハウジングに伝達されるのを防ぎ、騒音の
発生を低減することができる。

【００４７】請求項３記載の発明のように、摩擦片３３
として、有底筒形の摩擦片を備え、スラスト用スプリン
グ３４としてコイルスプリングを備え、有底筒形の摩擦
片３３をスラスト用スプリング３４の先端部に被嵌し、
有底筒形摩擦片３３の底面部をサイドプレート１８等に
圧接するようにすると、組立性の向上と、コンパクト化
とスラスト荷重の安定性の一層の向上を達成することが
できる。

【００４８】請求項４記載の発明のように、摩擦片３３
の摩擦面側に、シート状の摩擦材４８を固着して摩擦面
４６を形成するようにしていると、摩擦面における摩擦
係数の設定を容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願請求項１〜４記載の発明を適用したクラ
ッチの縦断面図である。

【図２】 図１のII−II断面図である。

【図３】 図２のIII−III断面図である。

【図４】 図３の摩擦片の単体の斜視図である。

【図５】 摩擦片の変形例を示す部分断面図である。

【図６】 摩擦片の変形例を示す部分断面図である。

【図７】 摩擦片の変形例を示す部分断面図である。

【図８】 本願発明を適用した場合のトルク特性線図で
ある。

【図９】 従来例の断面図である。

【符号の説明】

３ クランクギヤ ４ クラッチ入力ギヤ １４ クラッチハウジング １８ サイドプレート ３０ メインダンパーゴム ３１ コイルスプリング ３３ 摩擦片 ３４ スラスト用スプリング ４５ Ｏリング ４６ 摩擦面 ４８ シート状摩擦材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クラッチハウジングの端壁背面に、軸方
   向に所定間隔をおいてサイドプレートを一体的に結合
   し、端壁背面とサイドプレートの間に、これらに対して
   相対回転可能にクラッチ入力ギヤのリムを配置し、入力
   ギヤを、エンジンのクランクギヤに噛み合わせると共
   に、円周方向に圧縮自在な弾性部材を介してクラッチハ
   ウジングに動力伝達可能に連動連結したクラッチのダン
   パー装置において、入力ギヤのリムには、軸方向の一端
   側が開口する凹部を複数形成し、該凹部内に、軸方向に
   圧縮可能なスラスト用スプリングを配置すると共に、該
   スラスト用スプリングの凹部開口側に摩擦片を配置し、
   スラスト用スプリングの弾性力により、摩擦片をサイド
   プレートあるいは端壁背面に圧接していることを特徴と
   するクラッチのダンパー装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のクラッチのダンパー装置
   において、摩擦片の圧接相手をサイドプレートとし、入
   力ギヤとクラッチハウジング端壁背面との間には、入力
   ギヤと同一軸心で入力ギヤの外周端近傍に当接するＯリ
   ングを介在させていることを特徴とするクラッチのダン
   パー装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のクラッチのダンパー装置
   において、摩擦片を有底筒形とし、スラスト用スプリン
   グをコイルスプリングとし、有底筒形の摩擦片をスラス
   ト用コイルスプリングの先端部に被嵌し、有底筒形摩擦
   片の摩擦面をサイドプレートあるいはクラッチハウジン
   グ端壁背面に圧接していることを特徴とするクラッチの
   ダンパー装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のクラッチのダンパー装置
   において、摩擦片の摩擦面を、シート状の摩擦材により
   形成していることを特徴とするクラッチのダンパー装
   置。