(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースにオイル室を形成し、該ケースに回転軸線上で回転可能に支承された一方軸にクラッチ収納室が形成されたハウジングを前記オイル室内で一体的に連結し、該ハウジングに回転可能に支承され前記クラッチ収納室内に延在する回転部材を前記ケースに前記回転軸線上で回転可能に支承された他方軸に一体的に連結し、前記ハウジングと前記回転部材間で動力伝達を行うクラッチを前記クラッチ収納室内に配設し、前記オイル室に前記ハウジングの下方部分を浸漬するクラッチオイルを貯留し、前記ハウジングの周壁に前記オイル室に貯留されたクラッチオイルを前記クラッチ収納室に導入する複数の連結穴を穿設し、前記クラッチを作動して前記一方軸と他方軸との間でトルク伝達するようにしたクラッチ装置において、
前記ハウジングが停止したとき、前記複数の連結穴のうちいずれか一つが前記オイル室に貯溜された前記クラッチオイルの液面下に位置するように前記ハウジングの下方部分を前記クラッチオイルに浸漬させ、
前記連結穴を前記クラッチ収納室への開口部が前記ハウジングの外周壁への開口部より前記一方軸の回転方向において前方となるように傾斜させて、前記クラッチ収納室内のクラッチオイルが前記一方部材の回転による遠心力で前記クラッチ収納室から円滑に流出できるようにしたことを特徴とするクラッチ装置。
【請求項２】
ケースにオイル室を形成し、該ケースに回転軸線上で回転可能に支承された一方軸にクラッチ収納室が形成されたハウジングを前記オイル室内で一体的に設け、該ハウジングに回転可能に支承され前記クラッチ収納室内に延在する回転部材を前記ケースに前記回転軸線上で回転可能に支承された他方軸に一体的に連結し、前記クラッチ収納室内にメインクラッチ、電磁式パイロットクラッチ及びカム機構を配設し、前記オイル室に前記ハウジングの下方部分を浸漬するクラッチオイルを貯留し、前記ハウジングの周壁に前記オイル室に貯留されたクラッチオイルを前記クラッチ収納室に導入する複数の連結穴を穿設し、前記電磁式パイロットクラッチにより伝達される回転トルクを前記カム機構によって推力に増幅変換して前記メインクラッチを作動し、前記一方軸と他方軸との間でトルク伝達するようにしたクラッチ装置において、
前記ハウジングが停止したとき、前記複数の連結穴のうちいずれか一つが前記オイル室に貯溜された前記クラッチオイルの液面下に位置するように前記ハウジングの下方部分を前記クラッチオイルに浸漬させ、
前記連結穴を前記クラッチ収納室への開口部が前記ハウジングの外周壁への開口部より前記一方軸の回転方向において前方となるように傾斜させて、前記クラッチ収納室内のクラッチオイルが前記一方部材の回転による遠心力で前記クラッチ収納室から円滑に流出できるようにしたことを特徴とするクラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クラッチ装置内の冷却及び潤滑をクラッチオイルにより円滑に行える特に発進クラッチに好適なクラッチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンの回転動力を駆動輪に伝達する発進用クラッチ装置としては、ケース内にクラッチオイルを貯留するオイル室が形成され、該オイル室内に回転可能に支承されたハウジングにメインクラッチ、電磁式パイロットクラッチ及びカム機構が収納されるクラッチ収納室が形成され、該ハウジングの周壁にハウジング外側のオイル室とハウジング内側のクラッチ収納室を連結する連結穴が設けられている開放式のものがある。該連結穴を介してクラッチオイルがオイル室とクラッチ収納室を循環して、クラッチ装置内を冷却及び潤滑していた。従来装置の連結穴４６，４７は、図１に示すように、ハウジングの回転軸線に対して直角に穿設されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のハウジング１３周壁に設けられた複数の連結穴４６，４７は、所望量のクラッチオイル１９が流出入できる断面積を有し、回転軸線に向かって垂直に開口されていたため、停車中等エンジンの回転数が低い場合、ハウジング１３の回転による遠心力により、クラッチオイル１９を連結穴４６，４７を通過させてクラッチ収納室から円滑に流出させることができないことがあった。このためクラッチ収納室内に残留するクラッチオイル１９の量が過多になってクラッチオイル１９によるトルク伝達が行われ、特に気温の低い冬季などは、クラッチオイル１９の粘性抵抗が大きくなり、収納されているメインクラッチ、電磁式パイロットクラッチの引き摺りトルクが大きくなり、燃費効率を低下させるとともに、引き摺りトルクによる発熱でクラッチの寿命が短くなる不具合があった。
【０００４】
本発明は係る従来の不具合を解消するためになされたもので、クラッチ収納室のクラッチオイル１９がハウジング１３の回転遠心力によりクラッチ収納室から円滑に流出されるようにし、クラッチオイル１９による引き摺りトルクの発生を防止することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、ケースにオイル室を形成し、該ケースに回転軸線上で回転可能に支承された一方軸にクラッチ収納室が形成されたハウジングを前記オイル室内で一体的に連結し、該ハウジングに回転可能に支承され前記クラッチ収納室内に延在する回転部材を前記ケースに前記回転軸線上で回転可能に支承された他方軸に一体的に連結し、前記ハウジングと前記回転部材間で動力伝達を行うクラッチを前記クラッチ収納室内に配設し、前記オイル室に前記ハウジングの下方部分を浸漬するクラッチオイルを貯留し、前記ハウジングの周壁に前記オイル室に貯留されたクラッチオイルを前記クラッチ収納室に導入する複数の連結穴を穿設し、前記クラッチを作動して前記一方軸と他方軸との間でトルク伝達するようにしたクラッチ装置において、前記ハウジングが停止したとき、前記複数の連結穴のうちいずれか一つが前記オイル室に貯溜された前記クラッチオイルの液面下に位置するように前記ハウジングの下方部分を前記クラッチオイルに浸漬させ、前記連結穴を前記クラッチ収納室への開口部が前記ハウジングの外周壁への開口部より前記一方軸の回転方向において前方となるように傾斜させて、前記クラッチ収納室内のクラッチオイルが前記一方部材の回転による遠心力で前記クラッチ収納室から円滑に流出できるようにしたことである。
【０００６】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、ケースにオイル室を形成し、該ケースに回転軸線上で回転可能に支承された一方軸にクラッチ収納室が形成されたハウジングを前記オイル室内で一体的に設け、該ハウジングに回転可能に支承され前記クラッチ収納室内に延在する回転部材を前記ケースに前記回転軸線上で回転可能に支承された他方軸に一体的に連結し、前記クラッチ収納室内にメインクラッチ、電磁式パイロットクラッチ及びカム機構を配設し、前記オイル室に前記ハウジングの下方部分を浸漬するクラッチオイルを貯留し、前記ハウジングの周壁に前記オイル室に貯留されたクラッチオイルを前記クラッチ収納室に導入する複数の連結穴を穿設し、前記電磁式パイロットクラッチにより伝達される回転トルクを前記カム機構によって推力に増幅変換して前記メインクラッチを作動し、前記一方軸と他方軸との間でトルク伝達するようにしたクラッチ装置において、前記ハウジングが停止したとき、前記複数の連結穴のうちいずれか一つが前記オイル室に貯溜された前記クラッチオイルの液面下に位置するように前記ハウジングの下方部分を前記クラッチオイルに浸漬させ、前記連結穴を前記クラッチ収納室への開口部が前記ハウジングの外周壁への開口部より前記一方軸の回転方向において前方となるように傾斜させて、前記クラッチ収納室内のクラッチオイルが前記一方部材の回転による遠心力で前記クラッチ収納室から円滑に流出できるようにしたことである。
【００１０】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、ハウジングが一方軸に一体的に連結され、回転部材が他方軸に一体的に連結され、ハウジングに形成されたクラッチ収納室内にクラッチが配設され、ハウジングの周壁にはオイル室に貯留されたクラッチオイルをクラッチ収納室に導入する複数の連結穴が穿設され、クラッチの作動により一方軸と他方軸との間でトルク伝達が行なわれるようになっている。回転軸線に対して傾斜して形成された連結穴の作用により、クラッチ収納室のクラッチオイルをハウジングの回転遠心力でクラッチ収納室から円滑に排出することができるので、クラッチオイルによる引き摺りトルクが小さくなり燃費効率を向上することができるとともに、引き摺りトルクによる発熱でクラッチの寿命が短くなることを防止できる。
さらに、ハウジングが停止したとき複数の連結穴の少なくとも一つがオイル室に貯留されたクラッチオイルの液面下に位置するようになっているので、ハウジングの停止時にクラッチ収納室内にクラッチオイルを確実に流入させることができる。
これにより、クラッチ収納室に流入するクラッチオイルはハウジングが回転する遠心力でクラッチ収納室より円滑に排出されてクラッチ収納室の内外を良好に循環するとともに、クラッチ収納室に流出入するクラッチオイルのバランスを適切に保つことができる構成となっている。
【００１１】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、ハウジングが一方軸に一体的に連結され、回転部材が他方軸に一体的に連結され、ハウジングに形成されたクラッチ収納室内にメインクラッチ、電磁式パイロットクラッチ及びカム機構が配設され、ハウジングの周壁にはオイル室に貯留されたクラッチオイルをクラッチ収納室に導入する複数の連結穴が穿設されている。電磁式パイロットクラッチの作動により伝達される回転トルクがカム機構によって推力に増幅変換されてメインクラッチを作動し、一方軸と他方軸との間でトルク伝達が行なわれる。回転軸線に対して傾斜して形成された連結穴の作用により、クラッチオイルをハウジングの回転遠心力でクラッチ収納室から円滑に排出することができるので、クラッチ収納室内のメインクラッチ及び電磁式パイロットクラッチの引き摺りトルクが小さくなり、燃費効率を向上させることができるとともに、引き摺りトルクによる発熱でクラッチの寿命が短くなることを防止できる。
さらに、ハウジングが停止したとき複数の連結穴の少なくとも一つがオイル室に貯留されたクラッチオイルの液面下に位置するようになっているので、ハウジングの停止時にクラッチ収納室内にクラッチオイルを確実に流入させることができる。
これにより、クラッチ収納室に流入するクラッチオイルはハウジングが回転する遠心力でクラッチ収納室より円滑に排出されてクラッチ収納室の内外を良好に循環するとともに、クラッチ収納室に流出入するクラッチオイルのバランスを適切に保つことができる構成となっている。
【００１５】
【実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明に係るクラッチ装置の第１の実施形態について説明する。図２はクラッチ装置１０の側面の断面図であり、車体に固定されたケース１１、ケース１１内に形成されたオイル室１２、ケース１１にオイル室１２内で回転可能に支承されたハウジング１３、ハウジング１３内に形成されたクラッチ収納室１４、ハウジング１３にクラッチ収納室１４内で回転可能に支承された回転部材であるインナシャフト１５、クラッチ収納室１４に収納されたメインクラッチ１６、電磁式パイロットクラッチ１７及びカム機構１８で基本的に構成されている。
【００１６】
クラッチ装置１０のケース本体１１ａは後方である一方が開口した筒形状であり、該開口部がリヤカバー２０により覆蓋されてケース１１が構成され、内側にオイル室１２が設けられている。ケース１１には後方端に開口部を有する有底筒状のハウジング本体１３ａがオイル室１２内で回転可能に支承されている。ハウジング本体１３ａの開口部はリング状の非磁性体であるステンレス製の中間部材３９を介して溶接等により固着された段付筒形状のリヤカバー３７及び３８が固定されてハウジング１３が形成されている。ハウジング本体１３ａ、リヤカバー３７及び３８は磁性材料であり、後述の電磁式パイロットクラッチ１７の電磁コイル３３による磁路が形成され易い構造となっている。
【００１７】
クラッチ装置１０は、図３に示すように、自動二輪車等の後輪５へ駆動力を伝達する経路に搭載されて発進用クラッチ装置として機能する。エンジン６の出力はＶベルト式自動変速機（ＣＶＴ）８に入力された後、第１の減速機７で減速され、クラッチ装置１０のケース１１に回転軸線上で軸受２７を介して回転可能に支承された、一方軸としての入力軸２１に伝達される。入力軸２１は、オイル室１２内でハウジング本体１３ａの一端面２２に一体的に連結されている。ハウジング１３内に形成されたクラッチ収納室１４内には回転軸線上に沿って段付筒形状のインナシャフト１５が延在し、このインナシャフト１５はハウジング１３に軸受２４及びニードル軸受２５を介して回転可能に支承されている。ケース１１に軸受２６により回転可能に支承された他方軸としての出力軸２３の先端部には外スプライン５３が形成されており、インナシャフト１５の後端開口部に形成されている内スプライン５４とスプライン嵌合してトルク伝達ができるように一体的に連結されている。出力軸２３の回転は、第２の減速機９を介して車軸４に伝達され、自動二輪車等の後輪５が回転駆動されるようになっている。入力軸２１及び出力軸２３の各外周には、クラッチオイル１９をオイル室１２内から外部に漏らさないための環状のオイルシール５３，５４が取付けられている。
【００１８】
クラッチ収納室１４内には、メインクラッチ１６、電磁式パイロットクラッチ１７及びカム機構１８が配設されている。メインクラッチ１６は、湿式多板式の摩擦クラッチであり、複数のインナクラッチプレート３１及びアウタクラッチプレート３２を備えている。メインクラッチ１６を構成する各インナクラッチプレート３１は、インナシャフト１５の外周にスプライン嵌合して軸線方向へ移動可能に組付けられている。各アウタクラッチプレート３２はハウジング１３のクラッチ収納室１４内周面に形成されたスプライン歯にスプライン嵌合して軸線方向へ移動可能に組付けられている。各インナクラッチプレート３１と各アウタクラッチプレート３２は交互に位置していて、係合時は互いに当接して摩擦係合するとともに、離脱時は互いに離間して非係合状態となる。
【００１９】
電磁式パイロットクラッチ１７は、電磁コイル３３、パイロットクラッチ３４、アーマチャ３５及びヨーク３６にて構成されている。電磁コイル３３は環状を呈し、ヨーク３６に嵌着され、該ヨーク３６はリヤカバー３７に軸受２８により回転可能に支承され、突出部３７ａがケース１１に係合して回転を規制されている。ヨーク３６は、リヤカバー３７とは微小隙間を保ち回転可能に組付けられている。パイロットクラッチ３４は、２枚のアウタクラッチプレート４２と１枚のインナクラッチプレート４３とからなり、各アウタクラッチプレート４２はハウジング１３のクラッチ収納室１４内周面に形成されたスプライン歯にスプライン嵌合して軸線方向へ移動可能に組付けられ、インナクラッチプレート４３は後述するカム機構１８を構成する第１カム部材４４の外周にスプライン嵌合して軸線方向へ移動可能に組付けられている。アーマチャ３５は環状を呈するもので、クラッチ収納室１４内周にスプライン嵌合して軸線方向へ移動可能に組付けられていて、パイロットクラッチ３４の前側に位置して対向している。
【００２０】
カム機構１８は、メインクラッチ１６と電磁式パイロットクラッチ１７との間に配設されているもので、第１カム部材４４、第２カム部材４５及び複数のカムフォロア４０にて構成されている。第１カム部材４４は、インナシャフト１５の外周に回転可能に嵌合された状態でパイロットクラッチ３４の半径方向内側に位置している。第２カム部材４５は、インナシャフト１５の外周にスプライン嵌合した状態で、第１カム部材４４及びアーマチャ３５とメインクラッチ１６との間に位置している。第２カム部材４５とインナシャフト１５の段部間には皿バネ５５が介装されており、電磁式パイロットクラッチ１７が非作動状態のときに第２カム部材４５を皿バネ５５の撥力によりメインクラッチ１６から開離させてメインクラッチ１６のインナクラッチプレート３１とアウタクラッチプレート３２を離間させて所定の隙間を保持させるようになっている。各カムフォロア４０はボール状を呈するもので、両カム部材４４，４５の互いに対向する面に形成した各カム溝に係合している。
【００２１】
電磁式パイロットクラッチ１７を構成する電磁コイル３３が非通電状態にある場合には磁路は形成されず、パイロットクラッチ３４は非係合状態にある。このとき、カム機構１８においては、第１カム部材４４はカムフォロア４０を介して第２カム部材４５と一体に回転可能な状態にあって、メインクラッチ１６は非係合の状態にあり、出力軸２３にトルク伝達は行なわれない。
【００２２】
電磁コイル３３への通電がなされると、電磁式パイロットクラッチ１７には電磁コイル３３を基点としてヨーク３６、リヤカバー３７、アーマチャ３５及びリヤカバー３８を循環する磁路が形成されて、アーマチャ３５を吸引する。このため、アーマチャ３５はパイロットクラッチ３４を押圧して摩擦係合させる。この結果、電磁式パイロットクラッチ１７にパイロットトルクが発生し、カム機構１８においては、第１カム部材４４と第２カム部材４５との間に相対回転が発生して、カムフォロア４０とカム溝の作用により、第２カム部材４５がメインクラッチ１６を押圧する。これにより、メインクラッチ１６は、パイロットクラッチ３４の摩擦係合力に応じて摩擦係合して、ハウジング１３とインナシャフト１５間でトルク伝達する。
【００２３】
オイル室１２内には、全容積の約１／４を満たす量のクラッチオイル１９が貯留されており、ハウジング１３の下方部分を浸漬している。図２，４に示すように、ハウジング１３の周壁にはクラッチオイル１９をクラッチ収納室１４内に導入する連結穴４６，４７が、ハウジング１３の周壁にメインクラッチ１６近傍と電磁式パイロットクラッチ１７近傍の軸方向２ヶ所に円周上４個づつ穿設されている。各４個の連結穴４６，４７のうちいずれか一つがクラッチオイル１９の液面下に位置できる構造になっており、クラッチ収納室１４内にクラッチオイル１９が確実に流入することができ、クラッチ収納室１４内の冷却及び潤滑を円滑に行える。更に、これら連結穴４６，４７のクラッチ収納室１４への開口部４８，４９がハウジング１３の外周壁への開口部５１，５２より、入力軸２１の回転方向において前方になるように傾斜している。これにより、クラッチ収納室１４に流入するクラッチオイル１９はハウジング１３が回転する遠心力でクラッチ収納室１４より円滑に排出されてクラッチ収納室１４の内外を良好に循環するとともに、クラッチ収納室１４に流出入するクラッチオイル１９のバランスを適切に保つことができる構造となっている。
【００２４】
上記のように構成したクラッチ装置の実施形態においては、エンジン６を始動すると、エンジン６の出力がＣＶＴ８、第１の減速機７を介して入力軸２１へ伝達され、ハウジング１３が回転駆動される。エンジン６の始動時は、通常、電磁式パイロットクラッチ１７の電磁コイル３３は非通電状態であり、パイロットクラッチ３４は非係合状態にある。このため、カム機構１８の第１カム部材４４はカムフォロア４０を介して第２カム部材４５と一体的に回転され、メインクラッチ１６は非係合状態であり、出力軸２３へはトルク伝達がなされず自動二輪車の後輪５へのトルク伝達は行われない。
【００２５】
ハウジング１３がオイル室１２に貯留されたクラッチオイル１９に浸漬する部分で、クラッチオイル１９は連結穴４６，４７を通ってクラッチ収納室１４内に流入し、ハウジング１３の回転により上方に回転した連結穴４６，４７から排出されてクラッチ収納室１４内外を循環し、メインクラッチ１６、電磁式パイロットクラッチ１７及びカム機構１８の冷却及び潤滑を行う。このとき連結穴４６，４７のクラッチ収納室１４への開口部４８，４９がハウジング１３の外周壁への開口部５１，５２より、入力軸２１の回転方向において前方になるように連結穴４６，４７は傾斜されているので、ハウジング１３が回転する遠心力でクラッチ収納室１４内からクラッチオイル１９が円滑に流出され、従って、引き摺りトルクを低減させることができる。特にクラッチオイル１９の温度が低い低温始動時においても、パイロットクラッチ３４はクラッチオイル１９の粘性の影響を受けることがないので、引き摺りトルクの発生を抑制でき、この引き摺りトルクによって燃費が悪化することを防止できる。
【００２６】
なお、オイル室１２に収容されるクラッチオイル１９の容量とオイル室１２の容量との関係は、ハウジング１３の回転によってクラッチ収納室１４内のクラッチオイル１９の殆どがクラッチ収納室１４よりオイル室１２に排出され、しかもハウジング１３の回転が停止されている状態においては、クラッチ収納室１４内に侵漬したクラッチオイル１９によってメインクラッチ１６及びパイロットクッチ３４の下部が潤滑されていることが、引き摺りトルクの防止作用と、メインクラッチ１６、パイロットクラッチ３４の潤滑及び冷却作用を両立させるうえで有効である。
【００２７】
電磁コイル３３に通電されて、電磁式パイロットクラッチ１７が作動し、カム機構１８が作動してメインクラッチ１６が摩擦係合し、ハウジング１３とインナシャフト１５間でトルク伝達がなされて自動二輪車が走行状態にある場合も同様に、クラッチオイル１９をクラッチ収納室１４から円滑に排出することができ、クラッチ収納室１４へのクラッチオイル１９の流出入のバランスを適切に保持して良好に冷却及び潤滑を行うことができる。
【００２８】
上記の実施形態では、連結穴４６，４７の傾斜は直線的なものであったが、図５に示すように、連結穴４６，４７の中程で穴の角度を変えた形状にして、クラッチオイル１９の流出入のバランスを調整するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来のクラッチ装置のクラッチ収納室内にクラッチオイルを流出入させる連結穴を示す図である。
【図２】 本発明に係るクラッチ装置の縦断面図である。
【図３】 自動二輪車の駆動力伝達経路を示す図である。
【図４】 クラッチ収納室にクラッチオイルを流出入するための本発明に係る傾斜した連結穴を示す図である。
【図５】 連結穴の他の形状を示す図である。
【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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