(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランク軸の動力伝達を断続する自動クラッチと、この自動クラッチに取り付けられるワンウェイクラッチと、該自動クラッチの動力伝達を規制する強制分離装置とを含んでなる車両の自動クラッチの強制分離装置であって、
上記自動クラッチは、上記エンジンのクランク軸に貫通支持される一方向に回転可能なクラッチハウジングと、このクラッチハウジングの内周面に接離し、クラッチハウジングとは反対方向に回転する複数のシュークラッチとを含み、
上記ワンウェイクラッチは、上記クラッチハウジングに固定されるドライブラチェットと、上記エンジンのクランク軸にスライド可能に支持されて該ドライブラチェットに接離するドリブンラチェットと、該ドライブラチェットに該ドリブンラチェットを接触係合させるばね部材と、該ドライブラチェットと該ドリブンラチェットとの間に介在され、上記エンジンの回転数が所定値以上に達した場合にドライブラチェットからドリブンラチェットを離隔させる複数の遠心ローラとを含み、
上記強制分離装置は、上記各シュークラッチに設けられるレリーズ口と、上記エンジンのクランク軸に支持体を介し進退動可能に支持される複数のレリーズ部材と、各レリーズ部材を原点から進出位置に進出させて上記レリーズ口に挿入し、上記クラッチハウジングに対する上記各シュークラッチの接触を解除する操作機構と、上記各レリーズ部材を該進出位置から該原点に後退させる復帰ばねとを含んでなることを特徴とする車両の自動クラッチの強制分離装置。
【請求項２】
上記エンジンのクランク軸にオイル流路を設け、該クランク軸に遠心分離のオイルフィルタを取り付けて当該オイルフィルタから該オイル流路にオイルを供給可能とし、該オイルフィルタの外周部に上記複数のレリーズ部材用の貫通孔を所定の間隔をおいて該クランク軸の軸方向に設けるとともに、該オイルフィルタの貫通孔周縁部と該複数のレリーズ部材との間には上記復帰ばねをそれぞれ介在させた請求項１記載の車両の自動クラッチの強制分離装置。
【請求項３】
上記操作機構は、上記エンジンに揺動可能に支持されるレリーズ軸と、このレリーズ軸に取り付けられて上記支持体に接触可能な押圧アームとを含んでなる請求項１又は２記載の車両の自動クラッチの強制分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の自動クラッチの強制分離装置に関し、より詳しくは、シュークラッチタイプの自動クラッチを有する自動二輪車の自動クラッチの強制分離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車にはドッグタイプのミッションギヤが通常使用されるが、このミッションギヤは、アクセルが戻されることにより、ドッグの噛合が解除され、ギヤが軸上をスライドしてギヤチェンジが可能な状態となる。しかしながら、これだけでは加減速時や登坂時等、ミッションギヤのドッグに荷重が作用している場合には、ギヤがスムーズにスライドしなくなり、ギヤチェンジが非常に困難となる。
そこで、従来においては上記に鑑み、シュークラッチタイプのエンジンに構造が複雑で大型のチェンジクラッチが別に設けられている。このチェンジクラッチのレリーズ方式は、図示しないが、チェンジシャフトに連動した構造に構成され、チェンジ操作時にチェンジクラッチを自動的にOFFにするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のシュークラッチタイプのエンジンは、以上のようにチェンジクラッチが別設されているので、チェンジクラッチのスペース確保のためにエンジン幅が広くなり、しかも、部品点数の増加に伴いコストが上昇してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、ドッグに荷重が作用している場合でもギヤを容易にチェンジすることができ、しかも、エンジン幅の拡大やコストの上昇を抑制防止することのできる車両の自動クラッチの強制分離装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明においては、上記課題を達成するため、エンジンのクランク軸の動力伝達を断続する自動クラッチと、この自動クラッチに取り付けられるワンウェイクラッチと、該自動クラッチの動力伝達を規制する強制分離装置とを含んでなるものであって、
上記自動クラッチは、上記エンジンのクランク軸に貫通支持される一方向に回転可能なクラッチハウジングと、このクラッチハウジングの内周面に接離し、クラッチハウジングとは反対方向に回転する複数のシュークラッチとを含み、
上記ワンウェイクラッチは、上記クラッチハウジングに固定されるドライブラチェットと、上記エンジンのクランク軸にスライド可能に支持されて該ドライブラチェットに接離するドリブンラチェットと、該ドライブラチェットに該ドリブンラチェットを接触係合させるばね部材と、該ドライブラチェットと該ドリブンラチェットとの間に介在され、上記エンジンの回転数が所定値以上に達した場合にドライブラチェットからドリブンラチェットを離隔させる複数の遠心ローラとを含み、
上記強制分離装置は、上記各シュークラッチに設けられるレリーズ口と、上記エンジンのクランク軸に支持体を介し進退動可能に支持される複数のレリーズ部材と、各レリーズ部材を原点から進出位置に進出させて上記レリーズ口に挿入し、上記クラッチハウジングに対する上記各シュークラッチの接触を解除する操作機構と、上記各レリーズ部材を該進出位置から該原点に後退させる復帰ばねとを含んでなることを特徴としている。
【０００６】
なお、上記エンジンのクランク軸にオイル流路を設け、該クランク軸に遠心分離のオイルフィルタを取り付けて当該オイルフィルタから該オイル流路にオイルを供給可能とし、該オイルフィルタの外周部に上記複数のレリーズ部材用の貫通孔を所定の間隔をおいて該クランク軸の軸方向に設けるとともに、該オイルフィルタの貫通孔周縁部と該複数のレリーズ部材との間には上記復帰ばねをそれぞれ介在させることが好ましい。
さらに、上記操作機構を、上記エンジンに揺動可能に支持されるレリーズ軸と、このレリーズ軸に取り付けられて上記支持体に接触可能な押圧アームとから構成することが望ましい。
【０００７】
ここで、特許請求の範囲におけるエンジンには、２気筒、４気筒、６気筒、Ｖ型、DOHC、SOHC、又はOHV等の種類があるが、いずれのタイプでも良い。また、車両には、少なくとも各種の自動車や自動二輪車、具体的にはスクータ、スリータ、又はレジャーバイク等が含まれる。また、シュークラッチの数は、特に限定されるものではないが、通常２〜３個程度である。また、接離可能とは、例えば複数のシュークラッチの場合、クラッチハウジングの内周面に複数のシュークラッチが接触したり、離れたりするという意味である。また、レリーズ口は、凹構造であれば、貫通構造でも、底のある構造でも良い。また、レリーズ部材は、先端部にテーパや傾斜を備えたピン形に主に形成されるが、レリーズ口に挿入可能であれば、ピン形状以外の各種凸構造に形成することができる。
【０００８】
支持体は、クランク軸方向にスライド可能であれば、円板形、円筒形、又はこれらを組み合わせたもの等でも良い。この支持体の取り付けに際しては、単数複数の締結具や取付部材を併用することが可能である。また、操作機構は、主にエンジンに設置されるが、その末端の操作部分をケーブル等を用いてハンドル等の操作しやすい箇所に適宜取り付けることができる。さらに、ばね部材や復帰ばねは、ばね作用を有するものであれば、特にその数や種類等限定されるものではなく、少なくとも単数複数の板ばね、コイルばね、又はねじりばね等が含まれる。復帰ばねは、レリーズ部材に嵌通される構造でも良いし、それ以外の構造でも良い。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、強制分離装置の操作機構を操作すると、支持体が原点からレリーズ口方向の進出位置に進出し、各レリーズ部材が復帰ばねに抗してレリーズ口に差し込まれ、クラッチハウジングの内周面から複数のシュークラッチが強制的に離れ、動力の伝達が規制される。これにより、ギヤを容易にチェンジすることができる。また、ワンウェイクラッチは、エンジンの回転数が所定値以下の場合には、ドライブラチェットにドリブンラチェットがばね部材の弾圧付勢作用で接触係合してエンジン始動のキック操作等を可能とする。これに対し、エンジンが始動してその回転数が所定値以上の場合、複数の遠心ローラが半径内方向から半径外方向に移動し、ばね部材が撓むことにより、ドリブンラチェットがドライブラチェットとの接触係合を解除する。
【００１０】
また、請求項２記載の発明によれば、クランク軸と共にオイルフィルタが回転し、遠心力でオイル中の異物等が外側に溜められ、清浄なオイルのみがクランク軸に流れる。また、オイルフィルタは、復帰ばね用の収納空間、取付空間としても機能する。
さらに、請求項３記載の発明によれば、操作機構を操作すると、レリーズ軸が回転し、押圧アームが支持体に荷重を直接間接に作用させてレリーズ口方向に進出させる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明するが、本発明は以下の実施形態になんら限定されるものではない。
本実施形態における車両の自動クラッチの強制分離装置は、図１ないし図４に示すように、図示しないスクータ等の自動二輪車に搭載されるエンジン１、このエンジン１のクランク軸４の動力伝達を断続する自動クラッチ８、この自動クラッチ８に取り付けられる回転数対応断続タイプのワンウェイクラッチ１５、自動クラッチ８の動力伝達を規制する強制分離装置２３、カウンタ軸３２及び図示しないドライブ軸を備えている。
【００１２】
エンジン１は、図１に示すように、左右一対のクランクケース２を備え、このクランクケース２には図示しない鋳鉄製のシリンダが装着されるとともに、クラッチカバー３が装着されている。クランクケース２の内部にはオイル流路５を軸方向に内蔵したクランク軸４が軸受を介し回転可能に軸支され、このクランク軸４には、ピストンがコンロッドを介し回転可能に軸支され、かつオイルフィルタ６が嵌着されている。
【００１３】
オイルフィルタ６は、同図に示すように、クランク軸４の一側部に嵌着されて自動クラッチ８に隣接し、クランク軸４と共に回転して遠心力でオイル中の異物等を外周に溜め、清浄なオイルのみを中心部からクランク軸４のオイル流路５に流出させるよう機能する。このオイルフィルタ６の外周部周方向には複数(本実施形態では３個)の貫通孔７が所定の間隔をおいてクランク軸方向に貫通して穿設されている。
【００１４】
自動クラッチ８は、図１ないし図３に示すように、エンジン１のクランク軸４に支持される一方向(図３の反時計方向)に回転可能なクラッチハウジング９と、このクラッチハウジング９の内周面に接離し、クラッチハウジング９とは反対方向(図３の時計方向)に回転する複数(本実施形態では３個)のシュークラッチ１０とから構成されている。クラッチハウジング９は、図１や図２に示すように、基本的には断面ほぼＵ字形に形成され、プライマリドライブギヤ１１と共にクランク軸４の一側部に回転可能に貫通支持されている。このクラッチハウジング９の内面にはクランク軸４を貫通した円形のプレート１２が近接して内蔵され、このプレート１２の表面外周には複数の支点部(本実施形態では３個)が所定の間隔をおいて突出状態に挿着されている。
【００１５】
複数のシュークラッチ１０は、図１ないし図３に示すように、プレート１２の表面外周に配列されるとともに、プレート１２の半径内外方向に移動可能に支持され、相互間に復帰用のスプリング１３が張架されており、クラッチハウジング９の内周面に接離可能に対向している。各シュークラッチ１０は、図１に示すように、ほぼ半円弧形を呈した積層構造の複数のクラッチ板１４を備え、この複数のクラッチ板１４には支点部嵌合用の切欠が形成されている。このように構成された複数のシュークラッチ１０は、クラッチハウジング９と共に自動遠心内拡タイプのドライブクラッチを構成する。
【００１６】
ワンウェイクラッチ１５は、図１や図２に示すように、クラッチハウジング９の貫通孔付近に溶着されるドライブラチェット１６と、エンジン１のクランク軸４にスライド可能に貫通支持されるドリブンラチェット１７とから構成されている。ドライブラチェット１６は、円形に形成され、外周部の周方向に複数の爪１８が所定の間隔をおいて形成されている。また、ドリブンラチェット１７は、図４に示すように、円形に形成され、外周部の周方向に複数の爪１８と噛合する複数の爪１９が所定の間隔をおいて形成されている。このドリブンラチェット１７には、半径内外方向に移動可能な複数の遠心ローラ２０が凹んだガイド傾斜面２１を介し所定の間隔をおいて保持されている。
【００１７】
このような構成のドリブンラチェット１７は、エンジン停止時等には、対向するドライブラチェット１６にコイルばね２２の弾圧付勢作用で噛合してエンジン始動のキック操作を可能とする。これに対し、エンジン１が始動してその回転数が所定値以上に達した場合、ガイド傾斜面２１に案内されつつ複数の遠心ローラ２０が半径外方向にそれぞれ移動し、コイルばね２２が圧縮することにより、ドライブラチェット１６から図１及び図２の右方向に離れる。
【００１８】
強制分離装置２３は、各シュークラッチ１０に穿設される断面略円筒形のレリーズ口２４、エンジン１のクランク軸４に進退動可能に支持される支持板２５、複数(本実施形態では合計３本)のレリーズピン２６、各レリーズピン２６を原点から進出位置に進出させてレリーズ口２４に挿入し、クラッチハウジング９に対する各シュークラッチ１０の接触を解除する操作機構２７及び各レリーズピン２６を進出位置から原点に後退させる複数の復帰コイルばね２８とから構成されている。
【００１９】
支持板２５は、図１に示すように、クランク軸４の一側端部にカラー、ベアリング及びワッシャを介しスライド可能に嵌合されてオイルフィルタ６に近接配置されている。また、複数のレリーズピン２６は、支持板２５の外周部周方向に所定の間隔をおいてクランク軸方向に向け挿着されている。各レリーズピン２６は、その先端部が先細りのテーパに形成され、オイルフィルタ６の貫通孔７を貫通してレリーズ口２４に挿入可能に対向している。
【００２０】
操作機構２７は、図１に示すように、エンジン１のクラッチカバー３に軸受を介し回転可能に軸支されるレリーズ軸２９を備え、このレリーズ軸２９の先端部側には支持板２５のカラーに一対のアーム３０を実質的に押圧接触させる円筒形の押圧アーム３１が嵌着されている。レリーズ軸２９の末端部にはレリーズアームが締結具を介して嵌着され、このレリーズアームが図示しないハンドルのクラッチレバーに図示しないケーブルを介して接続されている。また、各復帰コイルばね２８は、レリーズピン２６に嵌通され、オイルフィルタ６の貫通孔７の周縁部付近に係止している。
【００２１】
カウンタ軸３２は、図１に示すように、クランクケース２の内部に軸受を介し回転可能に軸支され、プライマリドライブギヤ１１と噛合するプライマリドリブンギヤ３３とミッションギヤである複数のドライブギヤとがそれぞれ嵌着又はスライド可能に嵌合されている。この複数のドライブギヤには相互に噛合可能なオスドッグとメスドッグとが対向して配設されている。
【００２２】
さらに、ドライブ軸は、クランクケース２の内部に軸受を介し回転可能に軸支され、各ドライブギヤと噛合する複数のドリブンギヤ(ミッションギヤ)が嵌着又はスライド可能に嵌合されるとともに、チェーンスプロケットが嵌着されており、このチェーンスプロケットにはエンドレスのチェーンが巻回されている。複数のドリブンギヤにも、相互に噛合可能なオスドッグとメスドッグとが対向して配設されている。
【００２３】
上記構成において、エンジン１のストップ時には、図２に示すように、クラッチハウジング９の内周面から各シュークラッチ１０が離れて位置している。この際、各レリーズピン２６は、復帰コイルばね２８の位置決め作用により、通常の位置に位置している。次いで、アイドリング時には、クラッチハウジング９の内周面から各シュークラッチ１０が離れて位置し、クランク軸４、プレート１２及び各シュークラッチ１０のみが回転し、動力の伝達が規制される。この場合にも、各レリーズピン２６は、復帰コイルばね２８の位置決め作用により、通常の位置に位置している。
【００２４】
次いで、エンジン１がスタートしてその回転数が所定の回転数に達すると、図１に示すように、回転数に応じた遠心力によりクラッチハウジング９の内周面に各シュークラッチ１０が圧接され、クランク軸４の動力が各シュークラッチ１０、クラッチハウジング９、プライマリドライブギヤ１１、プライマリドリブンギヤ３３、ドライブギヤ、ドリブンギヤ、チェーンスプロケット及びチェーンを順次経由して図示しないリヤタイヤに伝達される。
【００２５】
次いで、エンジン１の回転数が所定の回転数に達し、クラッチ操作したい場合には、図示しないクラッチレバーを握持操作すれば良い。すると、ケーブルを介して操作機構２７のレリーズ軸２９が回転し、支持板２５のカラーを押圧アーム３１が押圧し、各レリーズピン２６が復帰コイルばね２８を圧縮しつつレリーズ口２４に徐々に挿入されるとともに、クラッチハウジング９の内周面から各シュークラッチ１０が遠心力に抗して離れ、動力の伝達が規制される。この作用により、ミッションギヤがスムーズにスライドし、ギヤチェンジの大幅な容易化が期待できる。
【００２６】
なお、操作機構２７を元の状態に復帰操作すれば、レリーズ軸２９が回転して支持板２５に対する押圧アーム３１の押圧が解除され、各レリーズピン２６が圧縮された復帰コイルばね２８の復元作用によりレリーズ口２４から抜けて元の後退位置に復帰し、クラッチハウジング９の内周面に各シュークラッチ１０が圧接される。
【００２７】
上記構成によれば、チェンジクラッチでミッションギヤをスムーズにスライドさせるので、加減速時や登坂時等、ミッションギヤのドッグに荷重が作用している場合でもギヤのチェンジがきわめて容易となる。また、シュークラッチ１０とチェンジクラッチの機能を結合させ、従来における複雑な別体のチェンジクラッチを省略したので、チェンジクラッチのスペース確保のためにエンジン幅を広くする必要性が全くなく、エンジン１の著しいコンパクト化が可能となる。また、従来例に比べ、チェンジクラッチの構成が実に簡素なので、部品点数の大幅な削減が期待でき、これを通じてコストの上昇を確実に抑制防止することができる。また、各レリーズピン２６の先端部が先細りのテーパなので、レリーズ口２４に対する円滑な係止・挿入が期待でき、各シュークラッチ１０を円滑・確実に離隔動作させることが可能になる。
【００２８】
また、ワンウェイクラッチ１５が常時接触タイプではなく、回転数対応断続タイプなので、通常走行時にブレーキ等を使用しても、ギヤシフト操作が可能となる。以下、この点を詳説すると、ワンウェイクラッチ１５が常時接触タイプの場合において、通常走行時にブレーキを使用すると、ブレーキ力等でワンウェイクラッチ１５がロックしてしまい、各レリーズ口２４にレリーズピン２６を挿入しても、クラッチハウジング９と各シュークラッチ１０の接続が継続することとなる。
【００２９】
これに対して、ワンウェイクラッチ１５が上記構成の回転数対応断続タイプの場合、通常走行時にブレーキを使用しても、ワンウェイクラッチ１５のロックをきわめて容易に防止することができる。したがって、各レリーズ口２４にレリーズピン２６を挿入すれば、クラッチハウジング９と各シュークラッチ１０の接続を円滑、かつ確実に切断することが可能となる。なお、通常走行時にブレーキは、クラッチシューを介して作用するので、走行中に不具合の発生することはない。
【００３０】
さらに、自動クラッチ８のクラッチハウジング９とシュークラッチ１０とが反対方向に回転するので、ブレーキ使用時にクラッチハウジング９に各シュークラッチ１０が必要以上に強く圧接されることがなく、ギヤシフト操作が可能となる。この点を説明すると、クラッチハウジング９とシュークラッチ１０とが同一方向に回転する構成において、クラッチハウジング９とシュークラッチ１０とが接続された状態で走行している場合、ブレーキを使用すると、クラッチハウジング９にシュークラッチ１０が自己サーボ効果で強く圧接される。このため、各レリーズ口２４にレリーズピン２６を挿入しても、クラッチハウジング９と各シュークラッチ１０の接続を断つことが不可能になる。
【００３１】
これに対し、本実施形態によれば、シュークラッチ１０の取付方向を反転させ、クラッチハウジング９の回転方向に対するシュークラッチ１０の回転方向を逆転させているので、各レリーズ口２４にレリーズピン２６を挿入すれば、クラッチハウジング９と各シュークラッチ１０の接続を円滑、かつ確実に切断することができる。
【００３２】
なお、自動二輪車の変速段数は、通常４〜６速の段数であるが、この段数に特に限定されるものではない。また、支持板２５、ドライブギヤ及び又はドリブンギヤ等の嵌合に際しては、適宜スプライン嵌合等の技術を利用することができる。さらに、上記実施形態ではクラッチ操作したい場合にクラッチレバーを握持操作するものを示したが、なんらこれに限定されるものではなく、手動クラッチだけではなく、自動クラッチを採用しても良い。例えば、足操作用のチェンジシャフトと操作機構２７のレリーズ軸２９とを連動する構造に構成することも可能である。こうすれば、足によるチェンジ操作の際、カムによる押し上げ力がアーム３０の端部と反対側の端部３５に作用し、支持板２５を押圧することができる(図１参照)。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の発明によれば、ドッグに荷重が作用している場合でもギヤを容易にチェンジすることができ、エンジン幅の拡大やコストの上昇を抑制防止することが可能になるという効果がある。また、クラッチハウジングの回転方向に対して複数のシュークラッチが反対方向に回転するとともに、ワンウェイクラッチが回転数対応断続タイプに構成されているので、通常走行時にブレーキ等を使用しても、円滑なギヤシフトが大いに期待できる。
さらに、請求項２記載の発明によれば、オイルと異物等とを分離し、清浄なオイルをクランク軸に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両の自動クラッチの強制分離装置の実施形態におけるエンジン回転時の状態を示す断面説明図である。
【図２】本発明に係る車両の自動クラッチの強制分離装置の実施形態におけるエンジン停止時の状態を示す要部断面説明図である。
【図３】本発明に係る車両の自動クラッチの強制分離装置の実施形態におけるシュークラッチを示す説明図である。
【図４】本発明に係る車両の自動クラッチの強制分離装置の実施形態におけるドリブンラチェットを示す説明図である。
【符号の説明】
１      エンジン
４      クランク軸
５      オイル流路
６      オイルフィルタ
７      貫通孔
８      自動クラッチ
９      クラッチハウジング
１０    シュークラッチ
１５    ワンウェイクラッチ
１６    ドライブラチェット
１７    ドリブンラチェット
２０    遠心ローラ
２２    コイルばね(ばね部材)
２３    強制分離装置
２４    レリーズ口
２５    支持板(支持体)
２６    レリーズピン(レリーズ部材)
２７    操作機構
２８    復帰コイルばね(復帰ばね)
２９    レリーズ軸
３０    アーム
３１    押圧アーム
３２    カウンタ軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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