JP2002303336A - 切り換えクラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の出力軸と変速操作により変速比が
切り換えられる歯車変速機の入力軸とに介装され、切り
換え操作によりクラッチの断続が行われる切り換えクラ
ッチにおいて、切り換えクラッチの接続の際に、大きな
衝動的なトルクが歯車変速機に伝達されることを防ぐ。 【解決手段】 切り換えクラッチの出力部材と、前記歯
車変速機の入力軸に連結された従動部材とに、ダンパー
を介装した。。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の出力軸
と歯車変速機の入力軸とに介装されたダンパー機能の秀
れた切り換えクラッチに関するものである。

【０００２】

【従来技術】クラッチ操作によりクラッチの断続が行な
われる従来の切り換えクラッチでは、実公昭５７−２９
０７０号公報および特開平９−２６４３３７号公報に記
載されているように、内燃機関のクランク軸と一体の出
力歯車に噛み合う入力歯車と切り換えクラッチのクラッ
チハウジングとにダンパーが介装され、該クラッチハウ
ジングに複数のクラッチ板を介して接続されるクラッチ
インナーはスプライン嵌合により歯車変速機の入力軸に
一体的に結合されている。

【０００３】

【解決しようとする課題】このように切り換えクラッチ
の出力部材が歯車変速機の入力軸に一体的に結合されて
いると、切り換えクラッチの接続の際に、発生する大き
な衝動的な大トルクが歯車変速機に伝達され易い。

【０００４】

【課題を解決するための手段および効果】本発明は、こ
のような難点を克服した切り換えクラッチの改良に係
り、請求項１記載の発明は、内燃機関の出力軸と、変速
操作により変速比が切り換えられる歯車変速機の入力軸
とに介装された切り換え操作によりクラッチの断続が行
われる切り換えクラッチにおいて、該切り換えクラッチ
の出力部材と、前記歯車変速機の入力軸に連結された従
動部材とに、ダンパーが介装されたことを特徴とするも
のである。

【０００５】請求項１記載の発明では、切り換えクラッ
チの出力部材と、歯車変速機の入力軸に連結された従動
部材とに、ダンパーが介装されているため、切り換えク
ラッチの断続により発生する大きな衝動的なトルク変動
が前記ダンパーにより吸収され、動力の被伝達側の歯車
変速装置に大きな衝動的なトルクが加えられることが未
然に阻止され、騒音や、衝撃や、振動の発生が回避され
うる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図１ないし図７に図示され
た本発明の一実施形態について説明する。

【０００７】図示されない自動２輪車に搭載された単気
筒ＯＨＣ4ストロークサイクル内燃機関０の本体は、図
１および図２に図示されるように、シリンダ孔５が略前
方(図１では右方、図２では上方)水平方向に指向したシ
リンダブロック１と、該シリンダブロック１の前端に配
置されたシリンダヘッド２と、前記シリンダブロック１
の後端に配置された左右割の右方クランクケース３およ
び左方クランクケース４とよりなり、該左右割の右方ク
ランクケース３および左方クランクケース４は図示され
ないボルトにより相互に結合されるとともに、車体前方
からシリンダヘッド２およびシリンダブロック１を貫通
して右方クランクケース３および左方クランクケース４
に螺着されるボルト６により、シリンダブロック１、シ
リンダヘッド２、右方クランクケース３、および左方ク
ランクケース４は一体的に結合されるようになってい
る。

【０００８】また、図２に図示されるように、前記シリ
ンダブロック１のシリンダ孔５にピストン７が摺動自在
に嵌装されるとともに、右方クランクケース３および左
方クランクケース４に車幅方向へ指向したクランク軸８
がボールベアリング９を介して回転自在に枢支され、前
記ピストン７とクランク軸８とはコネクティングロッド
10によって連結されており、ピストン７の往復動に連動
して、クランク軸８が図１で時計方向へ回転駆動される
ようになっている。

【０００９】さらに、右方クランクケース３および左方
クランクケース４には、クランク軸８と平行に主軸11お
よび出力軸12が回転自在に枢支され（図１）、クランク
軸８の右端には、図３に示される発進用自動遠心クラッ
チ13が配設されるとともに、主軸11の右端には、同図に
示される切り換えクラッチ36が配置され、主軸11と出力
軸12とには図示されない歯車が設けられ、左方クランク
ケース４から左方へ突出した出力軸12の左端に図示され
ないドライブスプロケットが一体に取り付けられ、図示
されない後車輪と一体の後車軸にドリブンスプロケット
（図示されず）が一体に取り付けられ、前記ドライブス
プロケットとドリブンスプロケットに無端チエン(図示
されず)が架渡されており、発進用自動遠心クラッチ13
および切り換えクラッチ36が接続された状態において、
主軸11と出力軸12の歯車の選択的噛み合いにより、所定
の変速比でもって図示されない後車輪が回転駆動される
ようになっている。

【００１０】前記発進用自動遠心クラッチ13では、図３
および図４に図示されるように、クランク軸８の右側部
に遠心クラッチインナー14が回転自在に嵌装され、該遠
心クラッチインナー14の外端寄りに位置してクランク軸
８の右端にクラッチセンター15がスプライン嵌合され、
クランク軸８の右端に螺着されたナット16によりクラッ
チセンター15がクランク軸８に一体に結合されている。
遠心クラッチインナー14の外側ディスク部１４ａの円形
凹部内周面１４ｂと、クラッチセンター15の外周面１５
ａとの間には、図３および図６に示されるように、ワン
ウエイクラッチ17のリテーナ18が介装され、該リテーナ
18には、図６に示されるように、周方向に亘り一定間隔
毎にローラ保持孔１８ａが形成され、該ローラ保持孔１
８ａにローラ19が遊嵌され、図６および図７に図示され
るように、前記クラッチセンター15の外周面１５ａに
は、クラッチカム凹面１５ｂが形成されている。

【００１１】このクラッチカム凹面１５ｂは、図７に詳
細に図示されるように、その底部から時計回り方向に向
っては緩やかに半径方向へ傾斜し、その底部から反時計
回り方向に向っては急に半径方向へ傾斜しており、クラ
ッチセンター15すなわちクランク軸８が図６において時
計方向へ回転（単気筒ＯＨＣ4ストロークサイクル内燃
機関０が正転）する場合には、クラッチセンター15の回
転トルクが遠心クラッチインナー14に伝達されず、クラ
ッチセンター15が図６において反時計方向へ回転（単気
筒ＯＨＣ4ストロークサイクル内燃機関０が逆転）する
場合には、クラッチセンター15の回転トルクが遠心クラ
ッチインナー14に伝達され、あるいは遠心クラッチイン
ナー14が図６において時計方向へ回転する場合には、遠
心クラッチインナー14の回転トルクがクラッチセンター
15に伝達されるようになっている。

【００１２】また、前記クラッチセンター15とリテーナ
18とに位置決め用のリング状スプリング20が介装されて
おり、このスプリング20のバネ力によりリテーナ18のロ
ーラ保持孔１８ａがクラッチセンター15のクラッチカム
凹面１５ｂの底部に相対した位置に復歸できるようにな
っている。

【００１３】さらに、クラッチセンター15の右側部外周
面に鋼板製の椀状のクラッチハウジング21が溶接でもっ
て一体に接合され、該クラッチハウジング21はプレス成
形品である。

【００１４】このプレス成形で成形されたクラッチハウ
ジング21の円板状部２１ａの外周部２１ｂは該円板状部
２１ａに対して断面で略直角に左方へ折曲されるととも
に、図５に図示されるように、周方向に亘って等間隔毎
に張り出し部２１ｃが形成され、該張り出し部２１ｃの
内、１つ置きの張り出し部２１ｃの中心寄り位置に開口
２１ｄが形成されるとともに、隣接する開口２１ｄの中
間に支持リング25を保持するための係止爪２１ｅが切り
起され、これらクラッチハウジング21の円板状部２１
ａ、外周部２１ｂ、張り出し部２１ｃ、開口２１ｄ、係
止爪21ｅは、クラッチハウジング21のプレス成形の際
に、同時に形成されている。

【００１５】また、クラッチハウジング21の円板状部２
１ａの中心に位置したクラッチセンター15およびナット
16を覆うカバー22がボルト23でもってクラッチハウジン
グ21の円板状部２１ａに一体に装着され、前記クラッチ
ハウジング21の開口２１ｄにはウエイトカム24が遊嵌さ
れ、前記クラッチハウジング21の円板状部２１ａと係止
爪２１ｅとに挟持された支持リング25に前記ウエイトカ
ム24が揺動可能に枢支されている。

【００１６】さらに、前記遠心クラッチインナー14の外
周部１４ａには、図６に図示されるように、周方向に亘
って等間隔に係合凹部１４ｃが多数形成され、該遠心ク
ラッチインナー14の係合凹部１４ｃにクラッチプレート
26の内周突部２６ａが嵌装されている。該クラッチプレ
ート26の両側面には摩擦板27が一体に貼付されている。

【００１７】さらにまた、図３に図示されるように、ク
ラッチハウジング21の張り出し部２１ｃに２枚のプレッ
シャプレート28の外周突部２８ａがクラッチプレート26
を挟むように嵌装され、該２枚のプレッシャプレート28
の内、右方のプレッシャプレート28には左方に向ってガ
イドピン29が周方向に亘って数個所で一体にカシメ付け
され、該ガイドピン29の先端は、左側のプレッシャプレ
ート28に遊嵌され、該ガイドピン29にコイルスプリング
30が嵌装され、また、右方のプレッシャプレート28の左
側面に、スペーサ31が周方向に亘って数個所で一体にカ
シメ付けされている。クラッチハウジング21の張り出し
部２１ｃの内面はストッパーの働きをし、プレッシャー
プレート28がクラッチハウジング21と一体になって回る
ようになっている。

【００１８】また、クランク軸８およびクラッチセンタ
ー15が、停止または所定回転速度以下で回転している場
合には、ウエイトカム24には大きな遠心力が働かず、ク
ラッチプレート26とプレッシャプレート28とは、図３に
示すように、相互に離れてクラッチ断の状態となってい
る。

【００１９】さらに、クランク軸８およびクラッチセン
ター15が図５および図６にて時計方向へ所定回転速度以
上回転した場合には、ウエイトカム24に働く遠心力によ
り、図３に示されたウエイトカム24が、時計回り方向へ
揺動して、図４に図示されるように傾き、このウエイト
カム24の傾きにより右側のプレッシャプレート28が左方
へ押されて、クラッチプレート26とプレッシャプレート
28とは摩擦板27を介して相互に圧接され、その圧接によ
る摩擦力でもってクランク軸８すなわちクラッチセンタ
ー15の回転トルクが遠心クラッチインナー14に伝達され
るようになっている。

【００２０】さらにまた、遠心クラッチインナー14の左
端には、出力歯車33が一体に形成されるとともに、該出
力歯車33に隣接してセラシ歯車34が配設され、切り換え
クラッチ36のクラッチハウジングに相当するクラッチア
ウター37に歯車38が形成され、該歯車38は出力歯車33お
よびセラシ歯車34に噛合わされており、スプリング35の
バネ力によりセラシ歯車34が切り換えクラッチ36の歯車
38の動力非伝達側歯車に常時圧接されて、バックラッシ
ュが除去されるようになっている。

【００２１】しかも、遠心クラッチインナー14と一体の
出力歯車33には、図示されないキックスタータ歯車また
は、スタータモータの出力歯車が噛合わされており、図
示されないキックペダルを踏むか、またはスタータモー
タを始動させると、出力歯車33には図５において時計方
向のトルクが加えられ、ワンウエイクラッチ17が接続状
態となって、クランク軸８が時計方向へ回転駆動され、
単気筒ＯＨＣ4ストロークサイクル内燃機関０が始動す
るようになっている。

【００２２】また、切り換えクラッチ36の出力軸たるメ
インシャフト39には、鍔付き管状体40がスプライン嵌合
されて、ナット41でもって引き抜き不能に固定され、該
鍔付き管状体40の管状部４０ａに厚肉円板状のトルク受
け部材42が相対的に回転可能に嵌装され、その右端面に
接するサークリップ43でもって軸方向に移動不可能に固
定され、該厚肉円板状トルク受け部材42の外周面にクラ
ッチアウター37が相対的に回転可能に嵌装され、該トル
ク受け部材42の左端面に接するサークリップ44でもって
軸方向に移動不可能に固定されている。

【００２３】さらに、クラッチアウター37の内周面に
は、軸方向に向いた突条部３７ａが周方向に亘り複数条
形成され、該クラッチアウター37の突条部３７ａに係止
しうる凹部(図示されず)がクラッチプレート45の外周部
４５ａに形成され、クラッチアウター37の中心側に位置
してクラッチインナー46が鍔付き管状体40の管状部４０
ａに相対的に回転可能に嵌合されている。

【００２４】さらにまた、該クラッチインナー46の外周
面には、軸方向に向いた突条部４６ａが周方向に亘り複
数条形成され、該クラッチインナー46の突条部４６ａに
係止しうる凹部(図示されず)がプレッシャプレート47の
内周部４７ａに形成され、これらクラッチプレート45と
プレッシャプレート47とは交互に互い違いに重ね合わさ
れ、トルク受け部材42とクラッチインナー46の右側板部
４６ｂとに挟まれて、相互に接触しうるようになってい
る。

【００２５】そして、クラッチインナー46の左側板部４
６ｃに左方へ突出する突起４６ｄが形成されるととも
に、トルク受け部材42の右側面に凹部４２ａが形成さ
れ、トルク受け部材42とクラッチインナー46とは一体と
なって回転しうるようになっている。

【００２６】また、クラッチインナー46の左側板部４６
ｃの右側に位置してコーンディスクスプリング48が鍔付
き管状体40の管状部４０ａに遊嵌され、クラッチインナ
ー46の円筒部４６ｄと左側板部４６ｃとの隅部にスプリ
ング受け部49が配置されるとともに、鍔付き管状体40の
管状部４０ａの端部付近にスプリング受け部50が配置さ
れ、このスプリング受け部50を係止するサークリップ51
が鍔付き管状体40の管状部４０ａに嵌装され、このコー
ンディスクスプリング48のバネ力によりクラッチインナ
ー46がトルク受け部材42に向って付勢されており、通常
状態では、クラッチプレート45とプレッシャプレート47
とは相互に圧接されて、切り換えクラッチ36が接続され
るようになっている。

【００２７】さらに、コーンディスクスプリング48には
周方向に亘り等間隔に３個以上の箇所に孔４８ａが形成
され、クラッチインナー46には、コーンディスクスプリ
ング48の孔４８ａに対応する個所に筒状部４６ｅが形成
され、引き出し部材52の円板部５２ａを貫通してクラッ
チインナー46の筒状部４６ｅに螺着されるボルト53でも
って、クラッチインナー46と引き出し部材52とは一体に
結合されている。

【００２８】さらにまた、引き出し部材52の円筒部５２
ｂにベアリング54を介して引き出し軸55が回転可能に嵌
装され、該引き出し軸55の右端に操作部材56が連結され
ており、コーンディスクスプリング48のバネ力に打ち勝
って操作部材56を右方へ移動させると、引き出し部材52
およびクラッチインナー46もこれに連動して右方へ移動
し、クラッチプレート45およびプレッシャプレート47の
相互圧接が解除されて、切り換えクラッチ36は遮断状態
に切えられるようになっている。

【００２９】また、前記メインシャフト39と、これと平
行な図示されないカウンターシャフトとには、それぞれ
複数のギヤが設けられて、歯車変速機が構成されてい
る。

【００３０】さらにまた、鍔付き管状体40の円板部４０
ｂと、トルク受け部材42との隣接部には、半円筒状凹部
４０ｃ、４２ｂが形成され、該半円筒状凹部４０ｃ、４
２ｂにコイルスプリングダンパー57が介装されている。

【００３１】図１ないし図７に図示の実施形態は前述し
たように構成されているので、クランク軸８が停止また
は、所定回転速度以下で回転している場合には、図３に
示されるように、ウエイトカム24には大きな遠心力が働
かず、発進用自動遠心クラッチ13は遮断状態となってい
る。

【００３２】そして、クランク軸８の回転速度が所定回
転速度を越えると、図４に示されるように、ウエイトカ
ム24に働く遠心力により、プレッシャプレート28がクラ
ッチプレート26に押し付けられて、発進用自動遠心クラ
ッチ13が接続状態となり、クランク軸８のトルクが切り
換えクラッチ36のクラッチアウター37に伝達される。

【００３３】また、発進用自動遠心クラッチ13のクラッ
チハウジング21は、鋼板に、打抜きプレス成形を施し、
クラッチハウジング21の円板状部21ａ、外周部２１ｂ、
張り出し部２１ｃ、開口２１ｄおよび係止爪２１ｅを同
時に、一体的に形成してなるため、多数の複雑な金型を
必要とせず、部品点数と加工工数を削減でき、薄い銅版
でクラッチハウジング21を構成できる生産性を高めるこ
とができる結果、軽量化と大幅なコストダウンを遂行す
ることができる。

【００３４】さらに、操作部材56に右方への操作力が働
かない通常状態では、切り換えクラッチ36は接続状態と
なっているので、クランク軸８の回転速度が所定回転速
度を越えると、発進用自動遠心クラッチ13も接続状態と
なっているのでメインシャフト39も回転駆動される。

【００３５】さらにまた、このように発進用自動遠心ク
ラッチ13および切り換えクラッチ36が接続状態となって
いる場合（図４）に、操作部材56を右方へ操作すると、
切り換えクラッチ36が遮断状態となって、メインシャフ
ト39には、回転トルクが伝達されず、メインシャフト39
およびこれに隣接して平行に配置されているカウンタシ
ャフトにそれぞれ設けられているギヤの噛み合いを選択
的に切り換えることが可能となる。そして、切り換えク
ラッチ36の断続操作と、歯車変速機の変速操作とを行う
ことにより、図示されない自動２輪車は、所要の変速比
でもって、走行することができる。

【００３６】さらにまた、切り換えクラッチ36のクラッ
チアウター37に歯車38が一体的に形成されているため、
切り換えクラッチ36全体の軸方向寸法が短縮され、切り
換えクラッチ36の部品点数削減と、構造簡略化と、小型
軽量化とが可能となり、また、コストダウンも可能とな
る。

【００３７】しかも、発進用自動遠心クラッチ13より切
り換えクラッチ36のクラッチアウター37に加えられたト
ルクの変動は、クラッチプレート45とプレッシャプレー
ト47との相互滑りで吸収された後、鍔付き管状体40とト
ルク受け部材42とに介装されたコイルスプリングダンパ
ー57によりさらに吸収されるので、メインシャフト39と
図示されないカウンタシャフトとに設けられたギヤの歯
に大きなトルク変動が加えられず、ギヤの歯の耐久性が
向上する。

【００３８】そして、切り換えクラッチ36の接続の際に
発生する大きな駆動トルクが、コイルスプリングダンパ
ー57により吸収されるので、該切り換えクラッチ36より
入力される動力被伝達側の歯車変速機には、切り換えク
ラッチ36の切り換え操作による衝撃力が伝達されにく
い。

【００３９】上記実施形態では、本発明の構成を多板式
切り換えクラッチに適用した場合について述べたが、本
発明の構成は多板式の切り換えクラッチだけではなく、
他の形式の切り換えクラッチに対しても適用することが
できる。また、上記実施形態では、ダンパーとしてバネ
を用いたものを示したが、ダンパーは、バネではなく、
油圧を利用したダンパーであっても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る多板クラッチを備え
た単気筒ＯＨＣ４ストロークサイクル内燃機関の外観図
である。

【図２】同内燃機関の要部縦断面図である。

【図３】本発明の一実施形態に係る多板クラッチの縦断
面図である。

【図４】同多板クラッチの作用説明図である。

【図５】上記実施形態における発進用自動遠心クラッチ
のハウジングの正面図である。

【図６】同発進用自動遠心クラッチのハウジングの横断
面図である。

【図７】同発進用自動遠心クラッチのワンウエイクラッ
チの部分拡大断面図である。

【符号の説明】

０…単気筒ＯＨＣ4ストロークサイクル内燃機関、１…
シリンダブロック、２…シリンダヘッド、３…右方クラ
ンクケース、４…左方クランクケース、５…シリンダ
孔、６…ボルト、７…ピストン、８…クランク軸、９…
ボールベアリング、10…コネクティングロッド、11…主
軸、12…出力軸、13…発進用自動遠心クラッチ、14…遠
心クラッチインナー、14ａ…外側ディスク部、14ｂ…円
形凹部の内周面、14ｃ…係合凹部、15…クラッチセンタ
ー、15ａ…外周面、15ｂ…クラッチカム凹面、16…ナッ
ト、17…ワンウエイクラッチ、18…リテーナ、18ａ…ロ
ーラ保持孔、19…ローラ、20…スプリング、21…クラッ
チハウジング、21ａ…円板状部、21ｂ…外周部、21ｃ…
張り出し部、21ｄ…開口、21ｅ…係止爪、22…カバー、
23…ボルト、24…ウエイトカム、25…支持リング、26…
クラッチプレート、26ａ…円周突部、27…摩擦板、28…
プレッシャプレート、28ａ…外周突部、29…ガイドピ
ン、30…コイルスプリング、31…スペーサ、33…出力歯
車、34…セラシ歯車、35…スプリング、36…切り換えク
ラッチ、37…クラッチアウター、37ａ…突条部、38…歯
車、、39…メインシャフト、40…鍔付き管状体、40ａ…
管状部、40ｂ…円板部、40ｃ…半円筒状凹部、41…ナッ
ト、42…トルク受け部材、42ａ…凹部、42ｂ…半円筒状
凹部、43…サークリップ、44…サークリップ、45…クラ
ッチプレート、45ａ…外周部、46…クラッチインナー、
46ａ…突条部、46ｂ…右側板部、46ｃ…左側板部、46ｄ
…突起、46ｅ…筒状部、47…プレッシャプレート、47ａ
…内周部、48…コーンディスクスプリング、48ａ…孔、
49…スプリング受け部、50…スプリング受け部、51…サ
ークリップ、52…引き出し部材、53…ボルト、54…ベア
リング、55…引き出し軸、56…操作部材、57…コイルス
プリングダンパー。

フロントページの続き (72)発明者 金石 貴志 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 陸井 益史 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3J056 AA60 AA63 BA03 BB16 BE27 CB14 CX12 CX23 CX74 CX82 DA02 GA02 GA13

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の出力軸と、変速操作により変
   速比が切り換えられる歯車変速機の入力軸とに介装され
   た切り換え操作によりクラッチの断続が行われる切り換
   えクラッチにおいて、 該切り換えクラッチの出力部材と、前記歯車変速機の入
   力軸に連結された従動部材とに、ダンパーが介装された
   ことを特徴とする切り換えクラッチ。