(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチのアウタ部材の側壁と該側壁に隣接して設けられた伝動用の歯車とのいずれか一方に複数個の取付穴を円周方向に配列して設けるとともに、他方にはこの取付穴内に突出する小径の柱状体を設け、これらの取付穴と柱状体間の空間にそれぞれリング状の緩衝ゴムを介設してなるクラッチ用緩衝装置において、
前記各取付穴を円周方向に長いだ円形に形成し、これらの取付穴に、柱状体との間に空隙を有しない軟質緩衝ゴムと、柱状体との間に少なくとも円周方向において空隙を有する第１の硬質緩衝ゴムと、柱状体との間に少なくとも円周方向において前記第１の硬質緩衝ゴムの空隙よりも大きな空隙を有する第２の硬質緩衝ゴムとを適宜配分して介設し、前記第１の硬質緩衝ゴムは内周面に沿って半径方向内方へ突出する断面が三角形状のリブを有し、前記第２の硬質ゴムは内周面に沿って半径方向内方へ突出する断面が台形状のリブを有するとしたことを特徴とするクラッチ用緩衝装置。
【請求項２】
前記軟質緩衝ゴムおよび第１の硬質緩衝ゴムは、前記取付穴に介設前に、該取付穴にほぼ合致するだ円形の外形を有し、前記第２の硬質緩衝ゴムは、介設前に円形状の外形を有するが、だ円形状に予圧縮されて前記取付穴に嵌め込まれる請求項１に記載のクラッチ用緩衝装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車用クラッチのように頻繁に断続され、かつ接続時のショックの小さいことが望まれるクラッチにおいて、該ショックを緩衝するために設けられるクラッチ用緩衝装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
このようなクラッチ用緩衝装置として、実公平４−５３４７４号公報に、クラッチのアウタ部材の側壁に隣接して伝動用の歯車を設け、この側壁と歯車のいずれか一方に複数個の取付穴を設けると共に他方にはこの取付穴内に突出する小径の柱状体を設け、取付穴と柱状体の間の空間に硬さが異なる２種のリング状の緩衝ゴムを介設したものが示されている。
【０００３】
この緩衝装置においては、軟質緩衝ゴムは取付穴と柱状体に密接し、硬質緩衝ゴムは取付穴で予圧縮され、かつ柱状体との間に空隙を設けて介設されており、クラッチが接続を開始する小トルク伝達時は、軟質緩衝ゴムを介してトルク伝達がなされ、トルクが増大すれば、硬質緩衝ゴムの内面が柱状体に圧接してトルク伝達がなされる。
【０００４】
【解決しようとする課題】
上記従来の緩衝装置においては、トルク伝達が軟質緩衝ゴムを介して行われクラッチアウタ部材と伝動用歯車との相対回転角度に対する伝達トルクの上昇勾配が緩やかな弱緩衝領域から、トルク伝達が硬質緩衝ゴムを介して行われ上記伝達トルクの上昇勾配が急な強緩衝領域に変化する際に、トルク伝達特性の急激な変化を伴ない、これによりゴムの劣化や騒音の増大を招き易い。
【０００５】
また、前記アウタ部材と伝動用歯車の相対回転角度（緩衝作動角度）を大きくとって緩衝容量を大きくしようとすれば、円形をなす各取付穴の直径を大きくしなければならないが、このためには伝動用歯車の径を大きくしなければならないので装置の大形化を避けられず、コンパクトな伝動用歯車において充分な緩衝容量を確保することは困難である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、本発明においては、クラッチのアウタ部材の側壁と該側壁に隣接して設けられた伝動用の歯車とのいずれか一方に複数個の取付穴を円周方向に配列して設けるとともに、他方にはこの取付穴内に突出する小径の柱状体を設け、これらの取付穴と柱状体の間の空間にそれぞれリング状の緩衝ゴムを介設してなるクラッチ用緩衝装置において、前記各取付穴を円周方向に長いだ円形状に形成し、これらの取付穴に、柱状体との間に空隙を有しない軟質緩衝ゴムと、柱状体との間に少なくとも円周方向において空隙を有する第１の硬質緩衝ゴムと、柱状体との間に少なくとも円周方向において前記第１の硬質緩衝ゴムの空隙よりも大きな空隙を有する第２の硬質緩衝ゴムとを、適宜配分して介設し、前記第１の硬質緩衝ゴムは内周面に沿って半径方向内方へ突出する断面が三角形状のリブを有し、前記第２の硬質ゴムは内周面に沿って半径方向内方へ突出する断面が台形状のリブを有するとしたものである。
【０００７】
アウタ部材の側壁もしくは伝動用歯車に円周方向に配列して設けられた取付穴は、いずれも円周方向に長いだ円形状をなしているので、上記側壁もしくは歯車の直径を大きくして装置の大形化を招くことなく、緩衝作動角度を大きくとって大きな緩衝容量を確保することができる。
【０００８】
クラッチの接続開始に際しては、先ず軟質緩衝ゴムを介してトルク伝達が行われ、伝達トルクは作動角度とともに緩やかな勾配で上昇して行き、次いで第１の硬質緩衝ゴムの内面が柱状体に圧接されるに至って該第１の硬質緩衝ゴムがトルク伝達に加わり、伝達トルク上昇の勾配は比較的急になる。そして最終的には第２の硬質緩衝ゴムの内面が柱状体に圧接されて、この緩衝ゴムもトルク伝達に加わるようになり、伝達トルクは作動角度とともに一層急な勾配で上昇するようになる。
【０００９】
クラッチ接続時、伝達トルクは次第に上昇して行って最終値に達するが、上記のように、この間トルクは３段階に上昇特性（勾配）に従って順次変化するので、すなわち、最初の軟質緩衝ゴムによる緩やかな上昇特性から最終の第２の硬質緩衝ゴムによる急な上昇特性に急激に変化することなく、その間に第１の硬質緩衝ゴムによる中間的な上昇特性をはさんで変化するので、騒音が低下しかつゴムの劣化も少なくなる。
また、前記第１の硬質緩衝ゴムには、内周面に沿って半径方向内方へ突出する断面が三角形状のリブを設け、前記第２の硬質緩衝ゴムには、内周面に沿って半径方向内方へ突出する断面が台形状のリブを設ければ、これらの緩衝ゴムが柱状体に圧接された時の変形抵抗は、第１の硬質緩衝ゴムの方が第２の硬質緩衝ゴムより小さくなるので、これによって第１の硬質緩衝ゴムによるトルクの上昇勾配を第２の硬質緩衝ゴムによるそれよりも小さくすることができる。
【００１０】
前記軟質緩衝ゴムおよび第１の硬質緩衝ゴムは、前記取付穴に介設前に、該取付穴にほぼ合致するだ円形状の外形を有し、前記第２の硬質緩衝ゴムは、介設前に円形状の外形を有するが、だ円形状に予圧縮されて前記取付穴に嵌め込まれるようにすれば、前記各緩衝ゴムによるトルクの上昇勾配を、軟質緩衝ゴム、第１の硬質緩衝ゴム、第２の硬質緩衝ゴムの順に確実に大きくすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を適用した自動二輪車用２サイクルエンジン２０の縦断面図で、図において左側が前方、右側が後方である。２１はクランクケースで、その上方にシリンダブロック２２およびシリンダヘッド２３が順次重ねられてスタッドボルトＡにより相互に一体に結合されており、シリンダ軸は車両搭載時前傾している。
【００１３】
シリンダブロック２２に形成されたシリンダ孔２４にピストン２５が上下に摺動自在に嵌装され、該ピストン２５とクランク軸２６のクランクピン２７とはコネクティングロッド２８によって相互に連結され、ピストン２５の昇降に伴ってクランク軸２６が回転駆動される。クランク軸２６の後方にはバランサシャフト２９が設けられ、クランク軸２６と逆方向に等倍の回転速度で回転して振動を打ち消している。
【００１４】
クランクケース２１のクランク室３０の後方には、ブリーザ室３１が設けられ、同ブリーザ室３１からブリーザパイプ３２が延出している。そしてブリーザ室３１の下方で、クランク室３０の後方にミッション室３３が形成されていて、ミッション室３３内にはクランク軸２６の回転が後述する主クラッチＭＣ（図２，３参照）を介して伝達される主軸３４と種々のギアの噛み合いにより回転が伝達されるカウンタシャフト３５およびギアの噛合を変えるシフトフォーク３６，３７等が納められている。
【００１５】
本エンジン２０はクランク室リードバルブ吸気方式を採用しており、クランクケース２１と一体の吸気ポート３８にリードバルブ３９が納められて、同吸気ポート３８に接続された吸気通路４０にピストン型絞り弁４１を備えるキャブレター４２が介装されており、吸気通路４０のキャブレター４２への途中には分岐して吸気チャンバー４３が突設されている。
【００１６】
一方、シリンダブロック２２のシリンダ孔２４の内周面には掃気ポート４４と排気ポート４５とが開口され、掃気ポート４４は掃気通路４４ａを介してクランク室３０に連通し、排気ポート４５は前側にあって排気通路４５ａに連通している。排気ポート４５の上縁部には排気タイミング制御バルブ４６が軸４６ａを中心に上下に揺動可能に設けられている。
【００１７】
図２は、エンジン２０のクランクケース２１部分を図１の断面より右側（図１の紙面の裏側）において縦断し、これを同右側から見た図である。前記クランク軸２６のクランク室３０から突出した端部に主駆動歯車４７が一体に設けられている。そしてこの主駆動歯車４７に、本発明の一部を構成する主被駆動歯車１が噛み合っている。主被駆動歯車１は前記主軸３４に遊嵌されてこれと同心に配設されている。
【００１８】
主駆動歯車４７はまた歯車４８ａ，４８ｂ，４８ｃを介してオイルポンプ４９を駆動し、さらに歯車５０を介してタコメータ駆動ケーブル５１に回転を伝える。前記バランサシャフト２９は、クランク軸２６に固設されたバランサ駆動歯車５２と、これに噛合うバランサ被駆動歯車５３とを介して、クランク軸２６により回転駆動される。
【００１９】
図３は前記主駆動歯車４７から主被駆動歯車１を介して主軸３４に伝えられる動力を断接する主クラッチＭＣの要部断面図である。前述のように主被駆動歯車１のボス部１ａは主軸３４に遊嵌されており、この主被駆動歯車１に主クラッチＭＣのクラッチアウタ２が取付けられている。
【００２０】
クラッチアウタ２は椀状をなし、その側壁２ａを主被駆動歯車１の一側面に沿わせ、他方の側面に沿わせた側板３とこの側壁２ａをリベット４で連結することにより、側壁２ａと側板３との間に主被駆動歯車１を挟んでこれに取付けられている。このクラッチアウタ２の円筒部２ｂで包囲された内部には、前記主軸３４に固定されたクラッチインナが配設され、前記円筒部２ｂの内周面に沿わせて軸線方向に摺動可能に多数列設された摩擦板と、同様に前記クラッチインナの外周面に沿わせて軸線方向に摺動可能に多数列設された摩擦板とが、互い違いに組み合わされて配設されている。これらのクラッチインナおよび摩擦板は、図３においては、それぞれクラッチインナ５４，摩擦板５５として略示されている。
【００２１】
このようなクラッチの構成は周知のものであり、前記アウタ側の摩擦板とインナ側の摩擦板を互いに圧接させることにより、クランク軸２６からトルクが、前記主駆動歯車４７、主被駆動歯車１，クラッチアウタ２、前記内外の摩擦板５５および前記クラッチインナ５４を経て、主軸３４に伝達され、摩擦板５５を互いに離すことにより上記トルクの伝達が遮断される。
【００２２】
クラッチ断接に伴なって伝達トルクが急激に変化するのを防ぐために、主被駆動歯車１とクラッチアウタ２との間に緩衝装置が設けられている。この緩衝装置はゴム材料の弾性を利用したものであり次のように構成されている。
【００２３】
図４に示すように、主被駆動歯車１の円板部分に６個の取付穴５が円周方向に配列して設けられている。そしてクラッチアウタ２の側壁２ａにはこれらの取付穴５内にそれぞれ突出する小径の柱状体６が設けられており、前記リベット４はこれらの柱状体６を貫通している。各取付穴５はいずれも円周方向に長い、すなわち長径を主被駆動歯車１の周方向に向けたほぼだ円形の形状に形成されているが、柱状体６については、６個の柱状体６のうち１つの柱状体６ａは円形の断面形状を有し、残りの柱状体６はいずれも半径方向に長いほぼだ円形の断面形状を有している。
【００２４】
円形断面を有する柱状体６ａに対応する取付穴５には穴内壁と柱状体６ａの間の空間にリング状の軟質緩衝ゴム７が介設されている。図５，６は取付穴５から取り出した該軟質緩衝ゴム７の単体図である。軟質緩衝ゴム７は変形し易い軟質のゴム材料から成り、かつ外周に突起８を等間隔に設けるとともに多数の透孔９を設けて一層変形を容易にしてある。突起８の外端部を連ねる軟質緩衝ゴム７の外形は、必要に応じて若干の締代をもって取付穴５に合致するだ円形状をなしている。柱状体６ａを通すために軟質緩衝ゴム７の中心部に設けられた内孔１０は柱状体６ａと合致する円形をなし、装着時に柱状体６ａとの間に空隙が生じないようになされている。
【００２５】
残りの５個の取付穴５のうち、上記軟質緩衝ゴム７を介設した取付穴５に直径上対向する１つの取付穴５には、第１の硬質緩衝ゴム１１が介設されている。図７ないし図９は取付穴５から取り出した該第１の硬質緩衝ゴム１１の単体図である。第１の硬質緩衝ゴム１１は硬質のゴム材料から成るリング状体で、その外形は必要に応じて若干の締代をもって取付穴５に合致するだ円形状をなしている。内周面にはこれに沿って半径方向内方へ突出する断面が三角形状のリブ１２が設けられており、該リブ１２によって包囲形成された内孔１３は、前記外形にほぼ相似しただ円形状をなしている。
【００２６】
この第１の硬質緩衝ゴム１１を取付穴５に装着した時、図４に示すように、円周方向に長いだ円形状をなす内孔１３すなわちリブ１２の内縁と、半径方向に長いだ円形状をなす柱状体６との間には、少くとも円周方向において空隙１４が生ずる。
【００２７】
前記軟質緩衝ゴム７を介設した取付穴５と第１の硬質緩衝ゴム１１を介設した取付穴５とを除いた残りの４個の取付穴５には、いずれも第２の硬質緩衝ゴム１５が介設されている。図１０，１１は取付穴５から取り出した該第２の硬質緩衝ゴム１５の単体図である。これらの図から分るように、第２の硬質緩衝ゴム１５は真円状の外形を有し、その直径は取付穴５の短径よりも大きい。第２の硬質緩衝ゴム１５も前記第１の硬質緩衝ゴム１１と同様に内周部にリブ１６を有しているが、このリブ１６の断面形状は前記リブ１２のように三角形ではなく、該三角形の頂点部分を平らに切り取ったような台形をなしている。そしてこのリブ１６の内側に前記外形と同様に真円状の内孔１７が形成されている。
【００２８】
第２の硬質緩衝ゴム１５を取付穴５に装着するには、真円形の外形が取付穴５に応じただ円形になるように予圧縮して、取付穴５に嵌め込む。このようにして取付穴５に介設された第２の硬質緩衝ゴム１５は、圧縮されているので、同じ材質であるが予圧縮されていない前記第１の硬質緩衝ゴム１１に比して、変形し難い。すなわち第２の硬質緩衝ゴム１５は第１の硬質緩衝ゴム１１よりも大きな弾性係数を示す。
【００２９】
その上、第２の硬質緩衝ゴム１５の台形のリブ１６は、柱状体６に圧接される時、第１の硬質緩衝ゴム１１の三角形のリブ１２よりも変形し難く、これによっても第２の硬質緩衝ゴム１５の弾性係数は第１の硬質緩衝ゴム１１よりも大きくなる。
【００３０】
第２の硬質緩衝ゴム１５の予圧縮により内孔１７もだ円形状となり、該内孔１７と柱状体６との間にも少くとも円周方向において空隙１８が生ずるが、この空隙１８は前記空隙１４よりも大きく設定してある。
【００３１】
上記本実施例の緩衝装置は、クラッチ接続時に図１２に示すような特性で伝達トルクを滑らかに増して行き、良好な緩衝作用を行う。
【００３２】
図１２において、横座標θは緩衝作動角度すなわち被駆動歯車１とクラッチアウタ２の相対回転角度であり、縦座標Ｔは伝達トルクである。クラッチ接続当初においては、第１の硬質緩衝ゴム１１および第２の硬質緩衝ゴム１５はいずれも柱状体６との間に、空隙１４，１８を介在させ、軟質緩衝ゴム７のみが柱状体６ａに接しているので、エンジントルクは軟質緩衝ゴム７だけを介して被駆動歯車１からクラッチアウタ２に伝えられる。そして軟質緩衝ゴム７の弾性によりその圧縮変形量すなわち前記緩衝作動角度θに応じたトルクＴが伝達されるが、前述のように軟質緩衝ゴム７は材質および形状の面で変形し易く構成されており、弾性係数が小さいので、図１２の曲線部分Ａで示すように、伝達トルクＴは作動角度θの増加に応じて緩やかな勾配で増大して行く。
【００３３】
そして作動角度θがθ１  に達すると、第１の硬質緩衝ゴム１１が対応する柱状体６に接し、第１の硬質緩衝ゴム１１を介してもトルクが伝達されるようになり、かつ第１の硬質緩衝ゴム１１の弾性係数は軟質緩衝ゴム７の弾性係数よりも高いので、以後、伝達トルクＴは、曲線部分Ｂで示すように、角度θの増加に伴いより大きな勾配で増加する。
【００３４】
作動角度θがθ２  に達すると第２の硬質緩衝ゴム１５が対応する柱状体６に圧接し、該第２の硬質緩衝ゴム１５もトルク伝達に加わるようになるが、前述したような理由で第２の硬質緩衝ゴム１５の弾性係数は第１の硬質緩衝ゴム１１の弾性係数よりもさらに高くなっているので、以後、伝達トルクは、曲線部分Ｃで示すように、角度θの増加に応じて急激に増加し、かくして大きなトルクが伝達されるようになる。しかもこのような第２の硬質緩衝ゴム１５が４個設けられているので、上記大きなトルクを安定して伝達することができる。
【００３５】
このように、伝達トルク零の状態から所定の大きさのトルクが伝達されるようになるまでに、伝達トルクは、勾配の緩やかな曲線部分Ａから、中程度の勾配を有する曲線部分Ｂを経て、大きな勾配を有する曲線部分Ｃへと次第に増大して行き、例えば図１２に破線で示すように初期の緩やかなトルク上昇特性から最終の急なトルク上昇特性に急激に変化することがないので、騒音が低下しかつゴム劣化も起り難くなる。
【００３６】
取付穴５はいずれも円周方向に長いだ円形をなしているので、主被駆動歯車１の直径を大きくして装置の大形化を招くことなく、緩衝作動角度θを大きくして大きな緩衝容量を確保することができ、また各緩衝ゴムのトルク伝達方向の肉厚が厚くなるので、ゴムの劣化特性が一層向上する。
【００３７】
なお、主被駆動歯車１には、上記軟質緩衝ゴム７，第１の硬質緩衝ゴム１１および第２の硬質緩衝ゴム１５のほかに、軸線方向の力を緩衝するためにスラスト緩衝ゴム１９が適宜設けられている。
【００３８】
以上、本発明の好適な一実施例について説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、他に多くの変形が可能なことは言うまでもない。例えば、取付穴５の個数およびこれらの取付穴５に対する３種類の緩衝ゴム７，１１，１５の配分等は必要に応じ任意に選択できる。また、上記実施例においては第２の硬質緩衝ゴム１５だけが真円形のものをだ円形に予圧縮して取付穴５に装着されているが、第１の硬質緩衝ゴム１１あるいは軟質緩衝ゴム７と第１の硬質緩衝ゴム１１の両方とも、第２の硬質緩衝ゴム１５と同様に真円形のものをだ円形に予圧縮して装着するようにすることも可能である。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、クラッチ断接時にトルク伝達特性の急激な変化によって大きな騒音が発生するのを有効に防止でき、またゴムの劣化を防止することができる。さらにクラッチアウタや伝動用歯車の直径を大きくして装置の大形化を招くことなく、大きな緩衝容量を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した自動二輪車用エンジンの縦断面図である。
【図２】同エンジンの他の断面に沿う部分的縦断面図である。
【図３】同エンジンの主クラッチの要部縦断面図であり、図４のＩＩＩ  −ＩＩＩ  線に沿う断面を示す。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】軟質緩衝ゴムの端面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図７】第１の硬質緩衝ゴムの端面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図９】図７のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。
【図１０】第２の硬質緩衝ゴムの端面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。
【図１２】本発明によるトルク伝達特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１…被駆動歯車、２…クラッチアウタ、３…側板、４…リベット、５…取付孔、６…柱状体、７…軟質緩衝ゴム、８…突起、９…透孔、１０…内孔、１１…第１の硬質緩衝ゴム、１２…リブ、１３…内孔、１４…空隙、１５…第２の硬質緩衝ゴム、１６…リブ、１７…内孔、１８…空隙、１９…スラスト緩衝ゴム、２０…エンジン、２１…クランクケース、２２…シリンダブロック、２３…シリンダヘッド、２４…シリンダ孔、２５…ピストン、２６…クランク軸、２７…クランクピン、２８…コネクティングロッド、２９…バランサシャフト、３０…クランク室、３１…ブリーザ室、３２…ブリーザパイプ、３３…ミッション室、３４…主軸、３５…カウンタシャフト、３６，３７…シフトフォーク、３８…吸気ポート、３９…リードバルブ、４０…吸気通路、４１…絞り弁、４２…キャブレター、４３…吸気チャンバー、４４…掃気ポート、４５…排気ポート、４６…排気タイミング制御バルブ、４７…主駆動歯車、４８…歯車、４９…オイルポンプ、５０…歯車、５１…タコメータ駆動ケーブル、５２…バランサ駆動歯車、５３…バランサ被駆動歯車、５４…クラッチインナ、５５…摩擦板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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