(57)【要約】【課題】コンパクトな構成でクラッチの操作荷重を可変にできる油圧クラッチ装置を提供する。【解決手段】プッシュロッド２８の軸方向の移動によって断接が行われるクラッチと、油圧供給源と接続されクラッチを断接駆動する円筒状のピストン部材３８を有するスレーブシリンダー３２を備えた油圧クラッチ装置において、第一ピストン４１と第二ピストン４２との間には、互いの相対移動を規制するラチェット機構６０が設けられ、第一ピストン４１がクラッチ切断方向Ｃ１に所定距離Ｌ摺動するとラチェット機構６０が作動し、その後第一ピストン４１がクラッチ接続方向Ｃ２に摺動する際には、第一ピストン４１と第二ピストン４２とが一体に摺動する。【選択図】図４
2016001034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１０）からの動力を駆動輪側に伝達する駆動系（２０）の途中に介設され、軸方向に配列される係合摩擦板（２５）を備えるとともにプッシュロッド（２８）の軸方向の移動によって断接が行われるクラッチ（１８）と、油圧供給源（３１）と接続され前記クラッチ（１８）を断接駆動する円筒状のピストン部材（３８）を有するスレーブシリンダー（３２，１３２）とを備え、前記ピストン部材（３８）は、一側面（３８ａ）が油面に配されるとともに他側面（３８ｂ）が前記プッシュロッド（２８）に当接する円筒状の第一ピストン（４１，１４１）と、前記第一ピストン（４１，１４１）と径方向に重なるように配置される円筒状の第二ピストン（４２，１４２）とを備え、前記第一ピストン（４１，１４１）の一側面（４７）と前記スレーブシリンダー（３２，１３２）の内壁面（３７ｃ）との間に配置される第一リターンスプリング（４９）と、前記第二ピストン（４２，１４２）の一側面（４８）と前記スレーブシリンダー（３２，１３２）の前記内壁面（３７ｃ）との間に配置される第二リターンスプリング（５０）とを備えた油圧クラッチ装置において、
前記第一ピストン（４１，１４１）と前記第二ピストン（４２，１４２）との間には、互いの相対移動を規制するラチェット機構（６０，１６０）が設けられ、前記第一ピストン（４１，１４１）が軸方向の一方（Ｃ１）に所定距離（Ｌ）摺動すると前記ラチェット機構（６０，１６０）が作動し、その後前記第一ピストン（４１，１４１）が軸方向の他方（Ｃ２）に摺動する際には、前記第一ピストン（４１，１４１）と前記第二ピストン（４２，１４２）とが一体に摺動することを特徴とする油圧クラッチ装置。
【請求項２】
前記所定距離（Ｌ）は、前記クラッチ（１８）の駆動力の伝達が完全に切断される状態を満たす程の距離であることを特徴とする請求項１記載の油圧クラッチ装置。
【請求項３】
前記ラチェット機構（６０，１６０）は、前記第一ピストン（４１，１４１）または前記第二ピストン（４２，１４２）のうちの一方（４１，１４２）に径方向に移動可能な爪部材（６２，１６２）を備えるとともに他方（４２，１４１）に当該爪部材（６２，１６２）と係合する段差部（５１，１５１）を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の油圧クラッチ装置。
【請求項４】
前記爪部材（６２，１６２）は、爪部材用リターンスプリング（６３，１６３）を介して前記一方のピストン（４１，１４２）に配置されており、前記第一ピストン（４１，１４１）が軸方向に前記所定距離（Ｌ）摺動したとき、前記スレーブシリンダー（３２，１３２）内の油圧が前記爪部材用リターンスプリング（６３，１６３）の戻り荷重に抗して前記爪部材（６２，１６２）を径方向に移動させることを特徴とする請求項３記載の油圧クラッチ装置。
【請求項５】
前記一方のピストン（４１，１４２）は、前記爪部材（６２，１６２）側まで配される爪部材用油圧供給路（６８，１６８）を有し、当該爪部材用油圧供給路（６８，１６８）に供給される油圧で前記爪部材（６２，１６２）が径方向に移動させられることを特徴とする請求項４に記載の油圧クラッチ装置。
【請求項６】
前記爪部材用油圧供給路（６８，１６８）は第三ピストン（６６，１６６）によって開閉され、当該第三ピストン（６６，１６６）は、第三ピストン用リターンスプリング（６７，１６７）を介して前記一方のピストン（４１，１４２）に接続され、
前記第三ピストン（６６，１６６）は、前記一方のピストン（４１，１４２）が移動開始してから前記所定距離（Ｌ）摺動するまでの間に、前記スレーブシリンダー（３２，１３２）内の油圧によって前記第三ピストン用リターンスプリング（６７，１６７）の戻り荷重に抗して移動し、前記爪部材用油圧供給路（６８，１６８）を開放することを特徴とする請求項５記載の油圧クラッチ装置。
【請求項７】
前記第一ピストン（４１，１４１）と前記第二ピストン（４２，１４２）との間には、複数のシール部材（５３，５４）が軸方向に並べて配置され、前記爪部材（６２，１６２）は、少なくとも２つの前記シール部材（５３，５４）の間に配置されることを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載の油圧クラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧クラッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧クラッチ装置において、油圧式のクラッチ操作子の操作によってマスターシリンダー３５内で発生した油圧を受けるスレーブシリンダー（ハウジング）内に、クラッチの断接操作用のロッドを駆動するピストンを複数設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、第一のピストンを駆動させる油圧発生手段は運転者のレバー操作であり、第二のピストンを駆動させる油圧発生手段は電動モータのポンプ出力であり、運転者によるクラッチ操作子の操作に応じて第二のピストンを駆動することで、運転者のクラッチ操作荷重を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２３４１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の油圧クラッチ装置では、状況に応じて第二のピストンを駆動することで、クラッチの操作荷重を可変にすることができるが、油圧回路がピストン毎に設けられるため、油圧クラッチ装置が大型になるという課題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、コンパクトな構成でクラッチの操作荷重を可変にできる油圧クラッチ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、エンジン（１０）からの動力を駆動輪側に伝達する駆動系（２０）の途中に介設され、軸方向に配列される係合摩擦板（２５）を備えるとともにプッシュロッド（２８）の軸方向の移動によって断接が行われるクラッチ（１８）と、油圧供給源（３１）と接続され前記クラッチ（１８）を断接駆動する円筒状のピストン部材（３８）を有するスレーブシリンダー（３２，１３２）とを備え、前記ピストン部材（３８）は、一側面（３８ａ）が油面に配されるとともに他側面（３８ｂ）が前記プッシュロッド（２８）に当接する円筒状の第一ピストン（４１，１４１）と、前記第一ピストン（４１，１４１）と径方向に重なるように配置される円筒状の第二ピストン（４２，１４２）とを備え、前記第一ピストン（４１，１４１）の一側面（４７）と前記スレーブシリンダー（３２，１３２）の内壁面（３７ｃ）との間に配置される第一リターンスプリング（４９）と、前記第二ピストン（４２，１４２）の一側面（４８）と前記スレーブシリンダー（３２，１３２）の前記内壁面（３７ｃ）との間に配置される第二リターンスプリング（５０）とを備えた油圧クラッチ装置において、前記第一ピストン（４１，１４１）と前記第二ピストン（４２，１４２）との間には、互いの相対移動を規制するラチェット機構（６０，１６０）が設けられ、前記第一ピストン（４１，１４１）が軸方向の一方（Ｃ１）に所定距離（Ｌ）摺動すると前記ラチェット機構（６０，１６０）が作動し、その後前記第一ピストン（４１，１４１）が軸方向の他方（Ｃ２）に摺動する際には、前記第一ピストン（４１，１４１）と前記第二ピストン（４２，１４２）とが一体に摺動することを特徴とする。
本発明によれば、第一ピストンが軸方向の一方に所定距離摺動するとラチェット機構が作動して第一ピストンと第二ピストンとの相対移動がラチェット機構によって規制され、第一ピストンが軸方向の他方に摺動して戻る際には、第一ピストンと第二ピストンとが一体に摺動し、ピストンとしての受圧面積は、第一ピストンが一方に摺動する際よりも他方に摺動する際に大きくなる。このため、コンパクトな構成でクラッチの操作荷重を可変にできる。
【０００６】
また、本発明は、前記所定距離（Ｌ）は、前記クラッチ（１８）の駆動力の伝達が完全に切断される状態を満たす程の距離であることを特徴とする。
本発明によれば、クラッチの駆動力の伝達が完全に切断されてからラチェット機構が作動するため、クラッチが切断される前にピストンの受圧面積が変化することがない。このため、クラッチの操作者に違和感を与えないようにすることができる。
また、本発明は、前記ラチェット機構（６０，１６０）は、前記第一ピストン（４１，１４１）または前記第二ピストン（４２，１４２）のうちの一方（４１，１４２）に径方向に移動可能な爪部材（６２，１６２）を備えるとともに他方（４２，１４１）に当該爪部材（６２，１６２）と係合する段差部（５１，１５１）を備えることを特徴とする。
本発明によれば、ラチェット機構は、第一ピストンまたは第二ピストンのうちの一方に径方向に移動可能な爪部材を備えるとともに他方に爪部材と係合する段差部を備える。このため、軸方向にコンパクトな構造で第一ピストンと第二ピストンとの相対移動を制御でき、コンパクトな構成でクラッチの操作荷重を可変にできる。
【０００７】
さらに、本発明は、前記爪部材（６２，１６２）は、爪部材用リターンスプリング（６３，１６３）を介して前記一方のピストン（４１，１４２）に配置されており、前記第一ピストン（４１，１４１）が軸方向に前記所定距離（Ｌ）摺動したとき、前記スレーブシリンダー（３２，１３２）内の油圧が前記爪部材用リターンスプリング（６３，１６３）の戻り荷重に抗して前記爪部材（６２，１６２）を径方向に移動させることを特徴とする。
本発明によれば、第一ピストンが軸方向に所定距離摺動した際に生じている油圧で爪部材を径方向に移動させることができるとともに、油圧が小さくなった際には爪部材用リターンスプリングによって爪部材を元の位置に戻すことができる。
【０００８】
また、本発明は、前記一方のピストン（４１，１４２）は、前記爪部材（６２，１６２）側まで配される爪部材用油圧供給路（６８，１６８）を有し、当該爪部材用油圧供給路（６８，１６８）に供給される油圧で前記爪部材（６２，１６２）が径方向に移動させられることを特徴とする。
本発明によれば、一方のピストンの爪部材用油圧供給路に供給される油圧で爪部材が径方向に移動させられるため、簡単な構成で油圧を供給して爪部材を移動させることができる。
また、本発明は、前記爪部材用油圧供給路（６８，１６８）は第三ピストン（６６，１６６）によって開閉され、当該第三ピストン（６６，１６６）は、第三ピストン用リターンスプリング（６７，１６７）を介して前記一方のピストン（４１，１４２）に接続され、前記第三ピストン（６６，１６６）は、前記一方のピストン（４１，１４２）が移動開始してから前記所定距離（Ｌ）摺動するまでの間に、前記スレーブシリンダー（３２，１３２）内の油圧によって前記第三ピストン用リターンスプリング（６７，１６７）の戻り荷重に抗して移動し、前記爪部材用油圧供給路（６８，１６８）を開放することを特徴とする。
本発明によれば、爪部材を径方向に移動させる油圧を付与する時期を、一方のピストンが移動開始してから所定距離摺動移動するまでの間にでき、爪部材が早い段階から他方のピストン側に押し付けられることを防止できる。このため、一方のピストンをスムーズに摺動させることができる。
【０００９】
また、本発明は、前記第一ピストン（４１，１４１）と前記第二ピストン（４２，１４２）との間には、複数のシール部材（５３，５４）が軸方向に並べて配置され、前記爪部材（６２，１６２）は、少なくとも２つの前記シール部材（５３，５４）の間に配置されることを特徴とする。
本発明によれば、爪部材が少なくとも２つのシール部材の間に配置されるため、第一ピストンと第二ピストンとが径方向に強く接触することを防止できるとともに、爪部材近傍の油路のシール性を確保できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る油圧クラッチ装置では、コンパクトな構成でクラッチの操作荷重を可変にできる。
また、操作荷重が可変であってもクラッチの操作者に違和感を与えないようにすることができる。
また、軸方向にコンパクトな構造で第一ピストンと第二ピストンとの相対移動を制御でき、コンパクトな構成でクラッチの操作荷重を可変にできる。
さらに、油圧によって爪部材を径方向に移動させることができるとともに、油圧が小さくなった際には爪部材用リターンスプリングによって爪部材を元の位置に戻すことができる。
【００１１】
また、爪部材用油圧供給路を介して簡単な構成で油圧を供給して爪部材を移動させることができる。
また、爪部材が早い段階から他方のピストン側に押し付けられることを防止できる。
また、２つのシール部材の間によって、第一ピストンと第二ピストンとが径方向に強く接触することを防止できるとともに、爪部材近傍の油路のシール性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る油圧クラッチ装置を備えた自動二輪車のエンジンの断面図である。
【図２】運転者によって操作されるクラッチ操作部の模式的な断面図である。
【図３】スレーブシリンダーの内部構造を示す断面図である。
【図４】第一ピストンがクラッチ切断方向に移動した状態を示す図である。
【図５】クラッチレバーのストローク量とクラッチレバーの操作荷重との関係を示す図表である。
【図６】クラッチレバーのストローク量とクラッチのリフト量との関係を示す図表である。
【図７】第一ピストンが図３の状態よりもクラッチ切断方向に移動した状態を示す図である。
【図８】戻り側の途中の状態を示す図である。
【図９】戻り側でラチェット機構の作動状態が解除された状態を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態において、ラチェット機構が作動した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係る油圧クラッチ装置について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る油圧クラッチ装置を備えた自動二輪車のエンジンの断面図である。
エンジン１０は、駆動力を発生させるパワーユニットとして、鞍乗り型車両である自動二輪車（不図示）の車体フレームに搭載される。
エンジン１０は、クランク軸１１を収納するクランクケース１２を備え、クランクケース１２内には、クランク室１２ａと、変速機室１２ｂと、クランク室１２ａ及び変速機室１２ｂの側方に位置するクラッチ室１２ｃとが設けられている。
【００１４】
クランク室１２ａには、クランク軸１１が配置される。変速機室１２ｂには、変速機１３が設けられる。変速機１３は、クランク軸１１に対してそれぞれ平行に配置されるメイン軸１４及びカウンタ軸１５を備える。
クランク軸１１の一端はクラッチ室１２ｃ内に突出し、この一端には、プライマリドライブギヤ１６が一体に固定される。
メイン軸１４の一端はクラッチ室１２ｃ内に突出し、この一端には、プライマリドライブギヤ１６に噛合うプライマリドリブンギヤ１７と、クランク軸１１とメイン軸１４との間の動力伝達を調整するクラッチ１８とが設けられる。プライマリドリブンギヤ１７は、メイン軸１４に対して相対回転可能に設けられる。
【００１５】
メイン軸１４及びカウンタ軸１５には、常時噛合式の変速歯車列１９が設けられている。変速操作は、シフトドラムの回転に伴ってメイン軸１４及びカウンタ軸１５の軸方向に移動するシフトフォーク（不図示）によって変速歯車列１９が操作されることで行われる。
クラッチ１８及び変速機１３は、エンジン１０からの動力を駆動輪である後輪（不図示）に伝達する駆動系２０を構成する。
エンジン１０の出力は、カウンタ軸１５の端に固定されるドライブスプロケット２１と後輪との間に掛け渡される駆動チェーン（不図示）によって後輪に伝達される。
【００１６】
クラッチ１８は、メイン軸１４に対して相対回転可能に設けられる有底円筒状のクラッチアウタ２２と、クラッチアウタ２２の内側に配置され、メイン軸１４上で軸方向に移動可能且つメイン軸１４に対して相対回転不能に設けられるクラッチインナ２３とを備える。また、クラッチ１８は、クラッチアウタ２２の内側でメイン軸１４に固定される受圧板２４と、受圧板２４とクラッチインナ２３との間で挟持されるクラッチ板２５（係合摩擦板）と、クラッチ板２５を挟持する方向にクラッチインナ２３を付勢するクラッチスプリング２６と、クラッチインナ２３に結合されるレリーズ板２７と、レリーズ板２７に連結されるプッシュロッド２８とを備える。プッシュロッド２８は、真っ直ぐな棒であり、スラストベアリング２９を介してレリーズ板２７に連結される。
クラッチ板２５は、クラッチアウタ２２の内周側に係合される複数の駆動摩擦板２５ａと、駆動摩擦板２５ａの間に交互に配置されてクラッチインナ２３の外周に係合される複数の被動摩擦板２５ｂとを備える。クラッチアウタ２２は、プライマリドリブンギヤ１７に結合されてプライマリドリブンギヤ１７と一体にメイン軸１４に対して相対回転する。
【００１７】
クラッチ１８は、図１に示すように、クラッチスプリング２６の付勢力によってクラッチ板２５が挟持されたクラッチ接続状態では、クラッチ板２５を介してクラッチインナ２３とクラッチアウタ２２とが結合される。クラッチ接続状態では、クランク軸１１の出力は、プライマリドライブギヤ１６、プライマリドリブンギヤ１７及びクラッチ１８を介してメイン軸１４に伝達される。
【００１８】
クラッチ１８は、レリーズ板２７がプッシュロッド２８に押圧されてクラッチインナ２３がクラッチ板２５からリフトされるクラッチ切断方向Ｃ１（軸方向の一方）に移動すると、クラッチ切断状態となる。クラッチ切断状態では、クラッチインナ２３がクラッチスプリング２６の付勢力に抗してクラッチ板２５の挟持を解除する方向に移動されており、クランク軸１１の出力はメイン軸１４に伝達されない。プッシュロッド２８の押圧力が解除されると、レリーズ板２７は、クラッチスプリング２６の付勢力によって、クラッチ切断方向Ｃ１とは反対のクラッチ接続方向Ｃ２（軸方向の他方）に移動する。
【００１９】
本実施の形態の自動二輪車は、運転者のレバー操作による油圧でクラッチ１８の接続状態を変更する油圧クラッチ装置３０を備える。
図２は、運転者によって操作されるクラッチ操作部３１の模式的な断面図である。
図１及び図２に示すように、油圧クラッチ装置３０は、運転者が操作する油圧供給源としてのクラッチ操作部３１と、クラッチ操作部３１からの油圧を受けてプッシュロッド２８を作動させるスレーブシリンダー３２と、クラッチ操作部３１とスレーブシリンダー３２とを接続する接続油路（不図示）と、上記クラッチ１８とを備える。
メイン軸１４は中空の軸であり、プッシュロッド２８が挿通されるプッシュロッド挿通孔１４ａを備える。詳細には、プッシュロッド２８は、一端２８ａがレリーズ板２７に接続され、レリーズ板２７からプッシュロッド挿通孔１４ａを通ってメイン軸１４を貫通し、他端２８ｂがスレーブシリンダー３２に接続される。
【００２０】
クラッチ操作部３１は、運転者が操作するクラッチレバー３３と、クラッチレバー３３に連動する操作側ピストン３４と、操作側ピストン３４を収容するとともにクラッチレバー３３を支持するマスターシリンダー３５とを備える。クラッチ操作部３１は、例えば、運転者が前輪を操舵する操行ハンドルの左端に設けられる。クラッチレバー３３は、支持軸３６を介してマスターシリンダー３５に回動可能に支持されており、操作側ピストン３４は、支持軸３６を支点に回動するクラッチレバー３３に押圧されることによってマスターシリンダー３５内で移動する。運転者は、左手でクラッチレバー３３を握って油圧を発生させることでクラッチ１８の接続状態を操作する。
上記接続油路は、例えば、ブレーキホースである。マスターシリンダー３５、接続油路及びスレーブシリンダー３２は、作動油で満たされる。
【００２１】
スレーブシリンダー３２は、プッシュロッド２８の延長線上に配置され、クラッチ１８とは反対側のクランクケース１２の側部に一体的に設けられる。
スレーブシリンダー３２は、円筒状の内部空間を備えるシリンダー本体部３７と、シリンダー本体部３７内に収納される円筒状のピストン部材３８とを備える。
シリンダー本体部３７は、ピストン部材３８が収納されるピストン収納部３７ａと、プッシュロッド２８の他端２８ｂが通るプッシュロッド収納部３７ｂとを備える。
【００２２】
図３は、スレーブシリンダー３２の内部構造を示す断面図である。ここで、図３では、クラッチ接続状態に対応する状態が示されている。
スレーブシリンダー３２は、ピストン部材３８がピストン収納部３７ａに収納されることで、軸方向に仕切られており、ピストン部材３８の軸方向の一側面３８ａ側の室は、作動油で満たされる油室３９であり、ピストン部材３８の軸方向の他側面３８ｂ側の室は、上記プッシュロッド収納部３７ｂである。
プッシュロッド収納部３７ｂ側は、ピストン収納部３７ａよりも小径に形成されており、プッシュロッド収納部３７ｂとピストン収納部３７ａとの境界には、ピストン部材３８の軸方向の他側面３８ｂの周縁部に当接する環状の受け部４０が形成されている。
【００２３】
ピストン部材３８は、プッシュロッド２８の他端２８ｂに当接する円筒状の第一ピストン４１（一方のピストン）と、第一ピストン４１を外周側から囲むように配置される第二ピストン４２（他方のピストン）とを備える。すなわち、第一ピストン４１は第二ピストン４２の内側に嵌合し、第二ピストン４２は、第一ピストン４１に対し径方向に重なるように設けられる。
第二ピストン４２は、第一ピストン４１よりも大径に形成される円筒状のピストンであり、内周部４３が第一ピストン４１の外周部４４に嵌合するとともに、その外周部４５がピストン収納部３７ａの内周部４６に嵌合する。第二ピストン４２と第一ピストン４１とは同軸の位置関係で設けられ、互いに軸方向に相対移動可能である。
ピストン部材３８の一側面３８ａは、第一ピストン４１が形成する第一受圧面４７（第一ピストンの一側面）と、第二ピストン４２が形成する第二受圧面４８（第二ピストンの一側面）とを備える。
【００２４】
シリンダー本体部３７は、ピストン部材３８の一側面３８ａに対向する内壁面３７ｃを有する。スレーブシリンダー３２は、内壁面３７ｃと第一受圧面４７との間に配置されて第一ピストン４１をプッシュロッド２８に当接させる方向に付勢する第一リターンスプリング４９を備える。
また、スレーブシリンダー３２は、内壁面３７ｃと第二受圧面４８との間に配置されて第二ピストン４２を受け部４０に当接させる方向に付勢する第二リターンスプリング５０を備える。
【００２５】
第二ピストン４２の内周部４３は、軸方向において一側面３８ａ側の油室側内周部４３ａと、他側面３８ｂ側で油室側内周部４３ａよりも大径に形成された大径内周部４３ｂとを備える。油室側内周部４３ａと大径内周部４３ｂとの境界には、軸方向視で円環状の段差部５１が形成されている。また、第二ピストン４２の外周部４５の溝には、Ｏリング５２が設けられ、液密性が確保される。
【００２６】
第一ピストン４１の外周部４４は、第二ピストン４２の油室側内周部４３ａに嵌合する油室側外周部４４ａと、油室側外周部４４ａよりも大径で大径内周部４３ｂに嵌合する大径外周部４４ｂとを備える。油室側外周部４４ａ及び大径外周部４４ｂに形成された溝には、Ｏリング５３，５４（シール部材）がそれぞれ設けられ、液密性が確保される。第一ピストン４１の軸方向の長さは、第二ピストン４２の軸方向の長さと略同一である。大径外周部４４ｂの軸方向の長さは、大径内周部４３ｂの軸方向の長さよりも小さい。
【００２７】
第一ピストン４１は、油室側外周部４４ａから径方向に進退可能に設けられるラチェット機構６０を備える。
ラチェット機構６０は、油室側外周部４４ａに設けられる爪部材収納穴６１と、爪部材収納穴６１内に進退可能に設けられる爪部材６２と、爪部材６２を爪部材収納穴６１内に引っ張る方向に付勢する爪部材用リターンスプリング６３と、段差部５１とを備える。また、ラチェット機構６０は、第一受圧面４７側において第一ピストン４１の中央に設けられる第三ピストン収納穴６４と、第三ピストン収納穴６４を爪部材収納穴６１に連通させる連通油路６５と、連通油路６５を開閉する円筒状の第三ピストン６６と、第三ピストン６６を付勢する第三リターンスプリング６７（第三ピストン用リターンスプリング）と、第三リターンスプリング６７に所定の初期撓みが付与されるように第三ピストン６６の位置を規制するストッパ部材（不図示）とを備える。また、連通油路６５と第三ピストン収納穴６４とは、油室３９側から爪部材収納穴６１まで配される爪部材用油圧供給路６８を構成する。
【００２８】
爪部材収納穴６１は、第一ピストン４１の軸方向において一対のＯリング５３，５４の間に設けられる。爪部材収納穴６１は、油室側外周部４４ａの表面から第三ピストン収納穴６４に向かって径方向に延びる穴である。爪部材収納穴６１の底部には、連通油路６５が設けられるとともに、引張コイルバネである爪部材用リターンスプリング６３の一端が連結される。
爪部材６２は、その基端部に爪部材用リターンスプリング６３の他端が連結される。爪部材６２、爪部材収納穴６１、及び、爪部材用リターンスプリング６３で構成される爪部材作動部６９は、第一ピストン４１の周方向に複数設けられる。爪部材６２の外周部の溝には、Ｏリング７０が設けられ、爪部材６２と爪部材収納穴６１との間の液密性が確保されている。
【００２９】
第三ピストン収納穴６４は、プッシュロッド２８に対して略同軸の位置に設けられて第一ピストン４１の軸方向に延びる。第三ピストン６６は、第三ピストン収納穴６４の底に配置された第三リターンスプリング６７によって、油室３９側へ移動するように付勢されており、上記ストッパ部材で位置決めされた位置においてその外周部で連通油路６５を塞いでいる。油室３９の油圧が所定の値に達すると、第三ピストン６６が第三リターンスプリング６７の付勢力に抗してプッシュロッド２８側に変位し、連通油路６５が開放され、連通油路６５を介して爪部材収納穴６１に油圧が供給される。
【００３０】
図４は、第一ピストン４１がクラッチ切断方向Ｃ１に移動した状態を示す図である。
第一ピストン４１の大径外周部４４ｂは、プッシュロッド収納部３７ｂの内径よりも小径であり、第一ピストン４１は、受け部４０の位置を超えてプッシュロッド２８の一端側に移動可能である。
図４に示すように、第一ピストン４１が変位して爪部材６２の当接面６２ａが軸方向において段差部５１の位置に達した状態では、爪部材６２は径方向外側に突出可能である。この状態で爪部材収納穴６１に油圧が供給されると、爪部材６２は、爪部材用リターンスプリング６３の付勢力に抗して径方向外側に移動し、段差部５１に当接可能となる。
【００３１】
次に、運転者のクラッチ操作部３１の操作に伴う油圧クラッチ装置３０の動作を説明する。
図５は、クラッチレバー３３のストローク量とクラッチレバー３３の操作荷重との関係を示す図表である。図６は、クラッチレバー３３のストローク量とクラッチ１８のリフト量との関係を示す図表である。
ここで、クラッチレバー３３のストローク量は、運転者が左手で把持してクラッチレバー３３をストロークさせる量である。クラッチレバー３３の操作荷重は、運転者がクラッチレバー３３を操作するのに要する荷重である。クラッチレバー３３の操作荷重は、主として、クラッチスプリング２６に抗してプッシュロッド２８を押圧するのに要する荷重である。クラッチ１８のリフト量は、クラッチ板２５に対するクラッチインナ２３のリフト量である。
また、図５及び図６には、クラッチレバー３３を握ってクラッチ１８を切断して行く握り側Ｓ１の変化と、クラッチ切断状態からクラッチレバー３３の握り量を減少させてクラッチ１８を接続させる戻り側Ｓ２の変化とが示されている。
【００３２】
図１及び図３を参照し、クラッチ接続状態では、クラッチスプリング２６は、クラッチインナ２３を所定の初期荷重でクラッチ接続方向Ｃ２に付勢しており、クラッチインナ２３に接続されているプッシュロッド２８は、他端２８ｂがクラッチ接続方向Ｃ２側の可動位置の最端に位置する。また、クラッチ接続状態では、第一ピストン４１は、第一リターンスプリング４９の付勢力によってプッシュロッド２８の他端２８ｂに当接させられている。第一リターンスプリング４９の付勢力は、クラッチスプリング２６の初期荷重よりも小さい。また、クラッチ接続状態では、第二ピストン４２は、第二リターンスプリング５０の付勢力によって受け部４０に当接させられている。さらに、クラッチ接続状態では、爪部材６２は、第一ピストン４１の軸方向において段差部５１よりも油室３９側に位置するとともに、連通油路６５は、第三ピストン６６によって塞がれている。
クラッチ接続状態では、クラッチレバー３３のストローク量は０であり、油室３９に油圧は発生していない。
【００３３】
クラッチレバー３３の操作によって油室３９の油圧が増加し、第一ピストン４１に作用する油圧による力がクラッチスプリング２６の初期荷重を上回ると、第一ピストン４１は、プッシュロッド２８を押圧してクラッチ切断方向Ｃ１への移動を開始し、クラッチ１８のリフト量が増加し始める。
クラッチレバー３３の握り方向の操作量が増えるとクラッチスプリング２６の撓み量が増加するため、クラッチレバー３３の操作量の増加に伴ってクラッチレバー３３の操作荷重は増加する。
【００３４】
図７は、第一ピストン４１が図３の状態よりもクラッチ切断方向Ｃ１に移動した状態を示す図である。
握り側Ｓ１の前半の段階では、図７に示すように、第一ピストン４１は、第一受圧面４７に作用する油圧によってクラッチ切断方向Ｃ１に摺動しており、爪部材６２は、段差部５１よりも油室３９側に位置する。この段階では、増加した油室３９内の油圧によって、第三ピストン６６が第三リターンスプリング６７に抗して移動し、連通油路６５が開かれる。これにより、爪部材６２は、連通油路６５を通って爪部材収納穴６１に供給される油圧によって爪部材用リターンスプリング６３に抗して径方向外側に押し出され、油室側内周部４３ａに当接する。
【００３５】
ここで、第三リターンスプリング６７の付勢力及び第三ピストン６６の面積は、クラッチ切断方向Ｃ１に移動する爪部材６２の当接面６２ａが段差部５１に到達する前の段階で初めて連通油路６５が開くように設定されている。すなわち、爪部材６２は、第一ピストン４１がクラッチ接続状態からクラッチ切断方向Ｃ１に一定距離だけ移動した後に径方向に移動する。このため、第一ピストン４１の移動の初期段階で爪部材６２が油室側内周部４３ａに当接することを防止でき、第一ピストン４１をスムーズに摺動させることができる。
【００３６】
図４は、第一ピストン４１が図７の状態よりもクラッチ切断方向Ｃ１に移動した状態を示す図である。
図４の状態は握り側Ｓ１の後半の段階であり、第一ピストン４１がクラッチ接続状態から所定距離Ｌだけ移動することで、爪部材６２の当接面６２ａが軸方向において段差部５１の位置に達し、爪部材６２は、爪部材収納穴６１の油圧によって押し出され、第二ピストン４２の大径内周部４３ｂに当接している。すなわち、ラチェット機構６０は、第一ピストン４１が所定距離Ｌだけ摺動すると作動する。
また、クラッチ１８は、図４の状態よりも小さなストローク量で既に完全に切断されている。つまり、ラチェット機構６０は、握り側Ｓ１においてクラッチ１８が完全に切断された後に作動する。
クラッチ１８が完全に切断されるストローク量及びラチェット機構６０が作動するストローク量は、握り側Ｓ１の最大ストローク量よりも手前に設定されており、第一ピストン４１は、図４の状態よりもさらにクラッチ切断方向Ｃ１側へ摺動することができる。
【００３７】
図８は、戻り側Ｓ２の途中の状態を示す図である。
図４及び図８に示すように、ラチェット機構６０の作動後、クラッチレバー３３を戻り側Ｓ２へ戻して行くと、外側に突出している爪部材６２は、クラッチスプリング２６の荷重、第二リターンスプリング５０の荷重及び油室３９の油圧によって、当接面６２ａが段差部５１に当接した状態で段差部５１と爪部材収納穴６１との間に挟持される。これにより、第一ピストン４１と第二ピストン４２とが一体に結合される。すなわち、戻り側Ｓ２では、第一ピストン４１と第二ピストン４２とが爪部材６２によって結合され、一体に移動する。
【００３８】
図９は、戻り側Ｓ２でラチェット機構６０の作動状態が解除された状態を示す図である。
第一ピストン４１と第二ピストン４２とが一体にクラッチ接続方向Ｃ２へ一定の量だけ戻ると、油室３９の油圧の低下により、爪部材６２を作動状態に挟持する力は低下する。これにより、爪部材６２は、爪部材用リターンスプリング６３によって引っ張られて爪部材収納穴６１内に収容される。爪部材６２が爪部材収納穴６１内に収容された後、第一ピストン４１がさらにクラッチ接続方向Ｃ２へ戻ると、油室３９の油圧の低下により、第三ピストン６６が第三リターンスプリング６７によって戻され、連通油路６５が閉じられる。
【００３９】
ラチェット機構６０の作動状態が解除されると、第一ピストン４１と第二ピストン４２との結合が解除され、第二ピストン４２は、第二リターンスプリング５０の付勢力によって、受け部４０に当接する位置に戻される。また、クラッチレバー３３が完全に戻されて油室３９の油圧が０になると、第一ピストン４１は、クラッチ接続状態の位置に戻る。
ここで、爪部材用リターンスプリング６３の荷重は、第二リターンスプリング５０の付勢力、油室３９の油圧、及び、爪部材６２の当接面６２ａと段差部５１との間の摩擦力を考慮して、所望の時期に爪部材６２を爪部材収納穴６１内に戻すことが可能な大きさに設定される。
【００４０】
すなわち、本実施の形態では、クラッチレバー３３の操作の握り側Ｓ１では第一ピストン４１に作用する油圧によってクラッチスプリング２６の荷重に抗するのに対し、戻り側Ｓ２では、ラチェット機構６０によって第一ピストン４１及び第二ピストン４２を一体に結合し、第一ピストン４１及び第二ピストン４２の両方に作用する油圧によってクラッチスプリング２６の荷重に抗している。このため、簡単な構成で、クラッチレバー３３の操作荷重を可変にでき、図５に示すように戻り側Ｓ２の操作荷重を小さくできる。
【００４１】
詳細には、油圧クラッチ装置３０の油圧レシオは、握り側Ｓ１では、第一受圧面４７の面積をマスターシリンダー３５の操作側ピストン３４の面積で割った値であるが、戻り側Ｓ２では、第一受圧面４７と第二受圧面４８とを合わせた面積を操作側ピストン３４の面積で割った値となり、戻り側Ｓ２の油圧レシオが大きくなる。このため、図５に示すように、戻り側Ｓ２の操作荷重を握り側Ｓ１よりも小さくできる。図５中に破線で示される荷重の変化を示す曲線Ｄは、第二ピストン４２を有していない構成において第一ピストン４１だけを戻す比較例のものである。本実施の形態では、比較例に対して戻り側Ｓ２の操作荷重を大幅に低減できている。
また、握り側Ｓ１では、油圧レシオが戻り側Ｓ２よりも小さいため、第一ピストン４１の移動量を大きく確保でき、クラッチ１８の切断動作に必要なリフト量を得ることができる。
また、図６に示すように、戻り側Ｓ２では、油圧レシオが握り側Ｓ１よりも大きいため、クラッチレバー３３の単位ストローク当たりのリフト量の変化量は握り側Ｓ１よりも小さくなる。
【００４２】
以上説明したように、本発明を適用した第１の実施の形態によれば、油圧クラッチ装置３０は、エンジン１０からの動力を後輪側に伝達する駆動系２０の途中に介設され、軸方向に配列されるクラッチ板２５を備えるとともにプッシュロッド２８の軸方向の移動によって断接が行われるクラッチ１８と、クラッチ操作部３１と接続されクラッチ１８を断接駆動する円筒状のピストン部材３８を有するスレーブシリンダー３２とを備え、ピストン部材３８は、一側面３８ａが油室３９の油面に配されるとともに他側面３８ｂがプッシュロッド２８に当接する円筒状の第一ピストン４１と、第一ピストン４１と径方向に重なるように配置される円筒状の第二ピストン４２とを備え、第一ピストン４１の一側面である第一受圧面４７とスレーブシリンダー３２の内壁面３７ｃとの間に配置される第一リターンスプリング４９と、第二ピストン４２の一側面である第二受圧面４８とスレーブシリンダー３２の内壁面３７ｃとの間に配置される第二リターンスプリング５０とを備え、第一ピストン４１と第二ピストン４２との間には、互いの相対移動を規制するラチェット機構６０が設けられ、第一ピストン４１がクラッチ切断方向Ｃ１に所定距離Ｌ摺動するとラチェット機構６０が作動し、その後第一ピストン４１がクラッチ接続方向Ｃ２に摺動する際には、第一ピストン４１と第二ピストン４２とが一体に摺動する。これにより、第一ピストン４１がクラッチ切断方向Ｃ１に所定距離Ｌ摺動するとラチェット機構６０が作動して第一ピストン４１と第二ピストン４２との相対移動がラチェット機構６０によって規制され、第一ピストン４１がクラッチ接続方向Ｃ２に摺動して戻る際には、第一ピストン４１と第二ピストン４２とが一体に摺動し、ピストン部材３８としての受圧面積は、第一ピストン４１がクラッチ切断方向Ｃ１に摺動する際よりもクラッチ接続方向Ｃ２に摺動する際に大きくなる。このため、コンパクトな構成でクラッチ１８の操作荷重を可変にでき、戻り側Ｓ２の操作荷重を低減して運転者の手の疲労を低減できる。
【００４３】
また、所定距離Ｌは、クラッチ１８の駆動力の伝達が完全に切断される状態を満たす程の距離であり、クラッチ１８の駆動力の伝達が完全に切断されてからラチェット機構６０が作動するため、クラッチ１８が切断される前にピストン部材３８の受圧面積が変化することがない。このため、クラッチ１８の操作者に違和感を与えないようにすることができる。
また、ラチェット機構６０は、一方の第一ピストン４１に径方向に移動可能な爪部材６２を備えるとともに他方の第二ピストン４２に爪部材６２と係合する段差部５１を備える。このため、軸方向にコンパクトな構造で第一ピストン４１と第二ピストン４２との相対移動を制御でき、コンパクトな構成でクラッチ１８の操作荷重を可変にできる。
【００４４】
さらに、爪部材６２は、爪部材用リターンスプリング６３を介して第一ピストン４１に配置されており、第一ピストン４１がクラッチ切断方向Ｃ１に所定距離Ｌ摺動したとき、スレーブシリンダー３２内の油圧が爪部材用リターンスプリング６３の戻り荷重に抗して爪部材６２を径方向に移動させる。このため、第一ピストン４１がクラッチ切断方向Ｃ１に所定距離Ｌ摺動した際に生じている油圧で爪部材６２を径方向に移動させることができるとともに、油圧が小さくなった際には爪部材用リターンスプリング６３によって爪部材６２を元の位置に戻すことができる。
【００４５】
また、第一ピストン４１は、爪部材６２側まで配される爪部材用油圧供給路６８を有し、爪部材用油圧供給路６８に供給される油圧で爪部材６２が径方向に移動させられるため、簡単な構成で油圧を供給して爪部材６２を移動させることができる。
また、爪部材用油圧供給路６８は第三ピストン６６によって開閉され、第三ピストン６６は、第三リターンスプリング６７を介して第一ピストン４１に接続され、第三ピストン６６は、第一ピストン４１が移動開始してから所定距離Ｌ摺動するまでの間に、スレーブシリンダー３２内の油圧によって第三リターンスプリング６７の戻り荷重に抗して移動し、爪部材用油圧供給路６８を開放する。これにより、爪部材６２を径方向に移動させる油圧を付与する時期を、第一ピストン４１が移動開始してから所定距離Ｌ摺動するまでの間にでき、爪部材６２が早い段階から第二ピストン４２側に押し付けられることを防止できる。このため、第一ピストン４１をスムーズに摺動させることができる。
【００４６】
また、第一ピストン４１と第二ピストン４２との間には、複数のＯリング５３，５４が軸方向に並べて配置され、爪部材６２は、２つのＯリング５３，５４の間に配置される。このため、第一ピストン４１と第二ピストン４２とが径方向に強く接触することを防止できるとともに、爪部材６２近傍の油路のシール性を確保できる。Ｏリング５３，５４は少なくとも２つ設けられれば良く、軸方向に３つ以上の複数で設けられても良い。
【００４７】
［第２の実施の形態］
以下、図１０を参照して、本発明を適用した第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
上記第１の実施の形態では、第一ピストン４１に爪部材６２が設けられ、第二ピストン４２に段差部５１が設けられるものとして説明したが、ラチェット機構は、第一ピストンまたは第二ピストンのうちの一方のピストンに径方向に移動可能な爪部材を備えるとともに他方のピストンに爪部材と係合する段差部を備えるものであれば良い。本第２の実施の形態では、第一ピストン１４１に段差部１５１が設けられ、第二ピストン１４２に爪部材１６２が設けられる構成について説明する。
【００４８】
図１０は、第２の実施の形態において、ラチェット機構１６０が作動した状態を示す図である。
スレーブシリンダー１３２は、第一ピストン４１に替えて第一ピストン１４１（他方のピストン）を備え、第二ピストン１４２に替えて第二ピストン１４２（一方のピストン）を備える。
ラチェット機構１６０は、第二ピストン１４２の大径内周部４３ｂに設けられる爪部材収納穴１６１と、爪部材収納穴１６１内に進退可能に設けられる爪部材１６２と、爪部材１６２を爪部材収納穴１６１内に引っ張る方向に付勢する爪部材用リターンスプリング１６３と、第一ピストン１４１の油室側外周部４４ａに設けられる凹状の段差部１５１とを備える。爪部材１６２、爪部材収納穴１６１、及び、爪部材用リターンスプリング１６３で構成される爪部材作動部１６９は、第二ピストン１４２の周方向に複数設けられる。
【００４９】
また、ラチェット機構１６０は、第二受圧面４８側において第二ピストン１４２に設けられる第三ピストン収納穴１６４と、第三ピストン収納穴１６４を爪部材収納穴１６１に連通させる連通油路１６５と、連通油路１６５を開閉する円筒状の第三ピストン１６６と、第三ピストン１６６を付勢する第三リターンスプリング１６７（第三ピストン用リターンスプリング）と、第三リターンスプリング１６７に所定の初期撓みが付与されるように第三ピストン１６６の位置を規制するストッパ部材（不図示）とを備える。また、連通油路１６５と第三ピストン収納穴１６４とは、油室３９側から爪部材収納穴１６１まで配される爪部材用油圧供給路１６８を構成する。爪部材用油圧供給路１６８、第三ピストン１６６及び第三リターンスプリング１６７は、複数個所に設けられる。
ラチェット機構１６０は、軸方向において、Ｏリング５３，５４の間に位置する。
【００５０】
握り側Ｓ１の前半の段階では、段差部１５１は、軸方向において爪部材１６２よりも油室３９側に位置している。また、握り側Ｓ１における図１０の状態の前の段階では、増加した油室３９内の油圧によって、第三ピストン１６６が第三リターンスプリング１６７に抗して移動し、連通油路１６５が開かれる。これにより、爪部材１６２は、連通油路１６５を通って爪部材収納穴１６１に供給される油圧によって爪部材用リターンスプリング１６３に抗して径方向内側に押し出され、大径外周部４４ｂに当接する。
【００５１】
次いで、図１０に示すように、第一ピストン１４１がクラッチ接続状態から所定距離Ｌだけ移動することで、爪部材１６２の当接面１６２ａが軸方向において段差部１５１の位置に達し、爪部材１６２は、爪部材収納穴１６１の油圧によって径方向内側に押し出され、段差部１５１に係合する。すなわち、ラチェット機構１６０は、第一ピストン１４１が所定距離Ｌだけ摺動すると作動し、第一ピストン１４１と第二ピストン１４２とを結合させる。なお、クラッチ１８は、ラチェット機構１６０が作動する前の段階のストローク量で既に完全に切断されている。
その後、戻り側Ｓ２では、第一ピストン１４１と第二ピストン１４２とが一体にクラッチ接続方向Ｃ２に摺動する。このため、戻り側Ｓ２の操作荷重が握り側Ｓ１の操作荷重よりも小さくなる。戻り側Ｓ２の最終段階では、油室３９の油圧の低下によってラチェット機構１６０の作動が解除され、第二ピストン１４２は、第二リターンスプリング５０の付勢力によって、受け部４０に当接する位置に戻される。
【００５２】
なお、上記実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
上記第１及び第２の実施の形態では、油圧供給源としてのクラッチ操作部３１は、運転者がクラッチレバー３３を握って油圧を発生させるものであるものであるとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、油圧供給源は、電動モータがピストンを駆動して油圧を発生させるものであっても良い。
また、上記第１及び第２の実施の形態では、第三ピストン６６，１６６が移動して、連通油路６５，１６５を開くものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第三ピストン６６，１６６を設けずに、連通油路６５，１６５を常に開いた状態としても良い。
【符号の説明】
【００５３】
１０  エンジン
１８  クラッチ
２０  駆動系
２５  クラッチ板（係合摩擦板）
２８  プッシュロッド
３０  油圧クラッチ装置
３１  クラッチ操作部（油圧供給源）
３２，１３２  スレーブシリンダー
３７ｃ  内壁面
３８  ピストン部材
３８ａ  一側面
３８ｂ  他側面
４１  第一ピストン（一方のピストン）
４２  第二ピストン（他方のピストン）
４７    第一受圧面（第一ピストンの一側面）
４８    第二受圧面（第二ピストンの一側面）
４９  第一リターンスプリング
５０  第二リターンスプリング
５１，１５１  段差部
５３，５４  Ｏリング（シール部材）
６０，１６０  ラチェット機構
６２，１６２  爪部材
６２ａ  当接面
６３，１６３  爪部材用リターンスプリング
６６，１６６  第三ピストン
６７，１６７  第三リターンスプリング（第三ピストン用リターンスプリング）
６８，１６８  爪部材用油圧供給路
１４１  第一ピストン（他方のピストン）
１４２  第二ピストン（一方のピストン）
Ｃ１  クラッチ切断方向（軸方向の一方）
Ｃ２  クラッチ接続方向（軸方向の他方）
Ｌ  所定距離
【図１】
2016001034.tif 000003
【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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