特許 7540906 クラッチ装置、締結体、及び締結体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-19

(45)【発行日】2024-08-27

(54)【発明の名称】クラッチ装置、締結体、及び締結体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16D 13/52 20060101AFI20240820BHJP

   F16D 13/60 20060101ALI20240820BHJP

   F16B 5/07 20060101ALI20240820BHJP

【ＦＩ】

F16D13/52 Z

F16D13/60 T

F16B5/07 D

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020119979

(22)【出願日】2020-07-13

(65)【公開番号】P2022016961

(43)【公開日】2022-01-25

【審査請求日】2023-06-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000149033

【氏名又は名称】株式会社エクセディ

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(72)【発明者】

【氏名】小寺 宏幸

(72)【発明者】

【氏名】北野 明男

【審査官】松江川 宗

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－０６２６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１６８１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０９９２１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５３－０７２０４８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５２－１２３２８０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ １１／００－２３／１４

Ｆ１６Ｂ ５／０７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１貫通孔を含む入力部材と、
第２貫通孔を含み、軸方向において前記入力部材の第１側に配置されるサイドプレート
と、
軸方向において前記入力部材の第２側に配置される本体部、及び前記本体部から軸方向
の第１側に延びて前記第２貫通孔を貫通する中実の円柱状のカシメ用ピン、を有するクラッチアウタと、
を備え、
前記本体部と前記カシメ用ピンとは、一つの部材によって構成され、
前記サイドプレートと前記クラッチアウタとは、前記カシメ用ピンによって互いに締結
され、
前記本体部は、
前記入力部材の第２側に配置される円板部と、
前記円板部から軸方向の第１側に突出して前記第１貫通孔内に配置される突出部と、
を有し、
前記カシメ用ピンは、前記突出部から軸方向の第１側に延びる、
クラッチ装置。

【請求項2】

前記クラッチアウタは、アルミニウム合金によって構成される、
請求項１に記載のクラッチ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クラッチ装置、締結体、及び締結体の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般に、自動二輪車及びバギーなどのモータサイクルには、エンジンからの動力をトランスミッションに伝達又は遮断するためにクラッチ装置が用いられている。このクラッチ装置のクラッチアウタは、ドリブンギアに取り付けられている。詳細には、リベットを用いてサイドプレートとクラッチアウタとを締結することによって、クラッチアウタがドリブンギアに取り付けられている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－００１０１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

クラッチアウタとサイドプレートとを締結するリベットの本数又は種類は、機種毎に異なることがある。このため、リベットの本数又は種類を間違えてクラッチアウタとサイドプレートとを締結してしまうというヒューマンエラーが発生し得るという問題がある。

【0005】

本発明の課題は、締結体を製造する際のリベットに関するヒューマンエラーを防止することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１側面に係るクラッチ装置は、入力部材、サイドプレート、及びクラッチアウタを備える。入力部材は、第１貫通孔を含む。サイドプレートは、第２貫通孔を含む。サイドプレートは、軸方向において入力部材の第１側に配置される。クラッチアウタは、本体部及びカシメ用ピンを有する。本体部は、軸方向において入力部材の第２側に配置される。カシメ用ピンは、本体部から軸方向の第１側に延びる。カシメ用ピンは、第２貫通孔を貫通する。本体部とカシメ用ピンとは、一つの部材によって構成される。サイドプレートとクラッチアウタとは、カシメ用ピンによって互いに締結されている。

【0007】

この構成によれば、クラッチアウタにカシメ用ピンが一体形成されているため、サイドプレートとクラッチアウタとを締結する際に作業者がリベットを選択する必要が無い。このため、リベットの本数や種類を間違えることがなくなり、締結体を製造する際のリベットに関するヒューマンエラーを防止することができる。

【0008】

本体部は、円板部及び突出部を有していてもよい。円板部は、入力部材の第２側に配置される。突出部は、円板部から軸方向の第１側に突出する。突出部は、第１貫通孔内に配置される。カシメ用ピンは、突出部から軸方向の第１側に延びる。

【0009】

クラッチアウタは、アルミニウム合金によって構成されていてもよい。

【0010】

本発明の第２側面に係るクラッチ装置は、被締結部材、及び主部材を備えている。被締結部材は、貫通孔を含む。主部材は、本体部、及びカシメ用ピンを含む。カシメ用ピンは、本体部から延びる。カシメ用ピンは、貫通孔を貫通する。本体部とカシメ用ピンとは、一つの部材によって構成されている。被締結部材と主部材とは、カシメ用ピンによって互いに締結されている。

【0011】

被締結部材及び主部材は、モータサイクルに用いられる部材であってもよい。

【0012】

本発明の第３側面に係る締結体の製造方法は、カシメ用ピンを含む主部材と、貫通孔を含む被締結部材と、を有する締結体の製造方法である。この製造方法は、ダイカスト工程と、カシメ工程とを含む。ダイカスト工程では、アルミニウム合金によって構成される主部材をダイカストによって形成する。カシメ工程では、カシメ用ピンを貫通孔内に挿入し、カシメ用ピンをカシメ加工することによって、主部材と被締結部材とを互いに締結する。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、締結体を製造する際のリベットに関するヒューマンエラーを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】クラッチ装置の断面図。

【図2】サイドプレートを取り外した状態のクラッチ装置の正面図。

【図3】クラッチアウタの断面図。

【図4】変形例に係るクラッチ装置の断面図。

【図5】変形例に係るクラッチ装置の正面図（サイドプレートを取り外した状態）。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明に係るクラッチ装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態に係るクラッチ装置は、モータサイクルに使用される。本実施形態において、「軸方向」とは、クラッチ装置の回転軸Ｏが延びる方向を示す。「軸方向の第１側」とは、軸方向の一方の側を示し、「軸方向の第２側」とは軸方向の他方の側を示す。軸方向の第２側は、軸方向の第１側の反対側である。なお、本実施形態では、「軸方向の第１側」は、図１の左側なり、「軸方向の第２側」とは、図１の右側となる。また、周方向とは、回転軸Ｏを中心とした円の周方向を示す。径方向とは、回転軸Ｏを中心とした円の径方向を示す。

【0016】

［全体構成］
図１に示すように、クラッチ装置１００は、エンジンからの動力をトランスミッションに伝達したり、その伝達を遮断したりするように構成されている。クラッチ装置１００は、回転軸Ｏを中心に回転可能である。

【0017】

クラッチ装置１００は、ドリブンギア２（入力部材の一例）、サイドプレート３（被締結部材の一例）、クラッチアウタ４（主部材の一例）、クラッチセンタ５、プレッシャプレート６、及びクラッチ部７を備えている。また、クラッチ装置１００は、レリーズプレート８及び付勢部材９をさらに備えている。

【0018】

［ドリブンギア］
ドリブンギア２は、エンジンからの動力が入力される部材である。ドリブンギア２は、エンジン側のクランク軸に固定された駆動ギア（図示せず）に噛み合っている。ドリブンギア２は、回転可能に配置されている。

【0019】

図２に示すように、ドリブンギア２は、円盤状である。ドリブンギア２は、複数の第１貫通孔２１を有する。第１貫通孔２１は軸方向に貫通している。第１貫通孔２１は、円周方向に延びる長孔である。各第１貫通孔２１は、周方向において互いに間隔をあけて配置されている。各第１貫通孔２１は、同一円周上に配置されている。ドリブンギア２は、焼結材、又は鋼材などによって構成されている。

【0020】

［サイドプレート］
図１に示すように、サイドプレート３は、ドリブンギア２に対して、軸方向の第１側に配置されている。サイドプレート３は、環状である。サイドプレート３は、ドリブンギア２の各第１貫通孔２１を覆うように配置されている。サイドプレート３は、鋼材、又は熱処理された鋼材などによって構成されている。サイドプレート３の厚さは、特に限定されないが、例えば、１～３ｍｍ程度である。

【0021】

サイドプレート３は、複数の第２貫通孔３１を有している。第２貫通孔３１は、軸方向に貫通している。各第２貫通孔３１は、周方向において互いに間隔をあけて配置されている。各第２貫通孔３１は、同一円周上に配置されている。第２貫通孔３１は、第１貫通孔２１と連通している。

【0022】

［クラッチアウタ］
クラッチアウタ４は、ドリブンギア２に対して、軸方向の第２側に配置されている。すなわち、クラッチアウタ４とサイドプレート３とによって、ドリブンギア２を挟んでいる。クラッチアウタ４は、回転可能に配置されている。クラッチアウタ４は、ドリブンギア２から動力が伝達される。

【0023】

図３に示すように、クラッチアウタ４は、本体部４１及び複数のカシメ用ピン４２を有している。本体部４１と複数のカシメ用ピン４２とは、一つの部材によって構成されている。例えば、クラッチアウタ４は、アルミニウム合金によって構成されている。

【0024】

本体部４１は、ドリブンギア２に対して、軸方向の第２側に配置されている。本体部４１は、円板部４１１、筒状部４１２、及び複数の突出部４１３を有している。円板部４１１、筒状部４１２、及び各突出部４１３は、一つの部材によって構成されている。

【0025】

円板部４１１は、円盤状である。円板部４１１は、中央部に開口部４１４を有している。筒状部４１２は、円板部４１１の外周縁部から軸方向の第２側に延びている。この筒状部４１２には、例えば、軸方向に延びる複数の切欠き４１５が周方向に間隔をあけて形成されている。

【0026】

突出部４１３は、円板部４１１から軸方向の第１側に突出している。各突出部４１３は、周方向において互いに間隔をあけて配置されている。各突出部４１３は、同一円周上に配置されている。突出部４１３は、ドリブンギア２の第１貫通孔２１内に配置されている。

【0027】

図２に示すように、第１貫通孔２１内には、周方向において突出部４１３の両側に弾性部材１１が配置されている。なお、本実施形態では、突出部４１３を囲むように弾性部材１１が配置されている。弾性部材１１は、例えば、ゴムやコイルスプリングなどである。このように、クラッチアウタ４は、弾性部材１１を介してドリブンギア２から動力が伝達される。このため、エンジンからの振動は弾性部材１１によって吸収される。

【0028】

図３に示すように、カシメ用ピン４２は、本体部４１から軸方向の第１側に延びている。詳細には、カシメ用ピン４２は、突出部４１３から軸方向の第１側に延びている。カシメ用ピン４２は、本体部４１と一つの部材によって構成されている。

【0029】

図１に示すように、カシメ用ピン４２は、ドリブンギア２に対して、軸方向の第１側に配置されている。各カシメ用ピン４２は、周方向において互いに間隔をあけて配置されている。各カシメ用ピン４２は、同一円周上に配置されている。

【0030】

カシメ用ピン４２は、サイドプレート３の第２貫通孔３１を貫通している。カシメ用ピン４２の先端部は、第２貫通孔３１を超えて軸方向の第１側に延びている。そして、このカシメ用ピン４２の先端部は、第２貫通孔３１よりも大きい径を有している。また、好ましくは、カシメ用ピン４２は、第２貫通孔３１内を十分に充填している。このカシメ用ピン４２によって、サイドプレート３とクラッチアウタ４とが互いに締結されて固定されている。

【0031】

［クラッチセンタ］
クラッチセンタ５は、クラッチアウタ４に対して軸方向の第２側に配置されている。また、クラッチセンタ５は、クラッチアウタ４の筒状部４１２の径方向内側に配置されている。クラッチセンタ５は、回転可能に配置されている。クラッチセンタ５は、クラッチアウタ４に対して相対回転可能である。

【0032】

クラッチセンタ５は、受圧部５１を備えている。受圧部５１はクラッチセンタ５の外周部に形成されている。受圧部５１は、環状である。受圧部５１は、軸方向の第１側を向いている。この受圧部５１は、クラッチ部７と対向している。

【0033】

クラッチセンタ５は略円板状であって、中央部にボス部５２が形成されている。ボス部５２の中央部には軸方向に延びるスプライン孔５３が形成されている。このスプライン孔５３には、トランスミッションの入力軸（図示省略）が嵌合する。ボス部５２とドリブンギア２の中央部との間には、スラストプレート１２が設けられている。クラッチセンタ５は、軸方向において移動しない。

【0034】

［プレッシャプレート］
プレッシャプレート６は、回転可能に配置されている。プレッシャプレート６は、軸方向に移動可能である。

【0035】

プレッシャプレート６は、押圧部６１を有している。プレッシャプレート６は環状である。押圧部６１は環状である。押圧部６１は、軸方向の第２側を向いている。また、押圧部６１は、軸方向において、受圧部５１と間隔をあけて配置されている。

【0036】

押圧部６１と受圧部５１との間に、クラッチ部７が配置されている。すなわち、軸方向の第１側から第２側に向かって、押圧部６１、クラッチ部７，受圧部５１の順に並んでいる。クラッチ部７を除いた状態では、押圧部６１と受圧部５１とは対向するように配置されている。

【0037】

押圧部６１は、軸方向の第２側に向かってクラッチ部７を押圧する。押圧部６１は、軸方向において最も第１側に配置された第１又は第２クラッチプレートの摩擦フェーシングと摩擦係合が可能である。押圧部６１と受圧部５１との間において、クラッチ部７が挟み込まれることによって、クラッチオン（動力伝達状態）となる。

【0038】

プレッシャプレート６は、複数の柱部６２を有している。各柱部６２は、軸方向の第２側に延びている。各柱部６２は、周方向において互いに間隔をあけて配置されている。この各柱部６２の先端部にレリーズプレート８が取り付けられている。

【0039】

［クラッチ部］
クラッチ部７は、少なくとも１枚の第１クラッチプレート７１と少なくとも１枚の第２クラッチプレート７２とを有する。第１及び第２クラッチプレート７１，７２は、受圧部５１と押圧部６１との間に配置されている。第１及び第２クラッチプレート７１，７２を介して、クラッチアウタ４とクラッチセンタ５との間で動力の伝達を伝達したり、その動力の伝達が遮断されたりする。これらの両クラッチプレート７１，７２はともに環状に形成されており、軸方向に交互に配置されている。

【0040】

第１クラッチプレート７１は、クラッチアウタ４に対して、軸方向に移動可能であり且つ相対回転不能である。すなわち、第１クラッチプレート７１は、クラッチアウタ４と一体的に回転する。詳細には、第１クラッチプレート７１の外周部には径方向外側に突出する複数の係合突起が形成されている。この係合突起がクラッチアウタ４の筒状部４１２に形成された切欠き４１５に噛み合っている。第１クラッチプレート７１には両面に摩擦材が貼付されている。軸方向において最も第１側に配置された第１クラッチプレート７１の摩擦材は、クラッチセンタ５の受圧部５１と摩擦係合が可能である。

【0041】

第２クラッチプレート７２は、内周端部において径方向内側に突出する複数の係合突起が形成されている。この係合突起は、クラッチセンタ５に形成された係合溝５５に噛み合っている。したがって、第２クラッチプレート７２は、クラッチセンタ５に対して、軸方向に移動可能であり且つ相対回転不能である。すなわち、第２クラッチプレート７２は、クラッチセンタ５と一体的に回転する。なお、第１クラッチプレート７１ではなく第２クラッチプレート７２の両面に摩擦材が貼付されていてもよい。

【0042】

［レリーズプレート］
レリーズプレート８は、クラッチセンタ５よりも、軸方向の第２側に配置されている。レリーズプレート８は、略円板状である。レリーズプレート８は、中央部に開口部８１を有している。図示しないレリーズ機構が、開口部８１に連結される。

【0043】

［付勢部材９］
付勢部材９は、例えばコイルスプリングである。この付勢部材９は、クラッチセンタ５とレリーズプレート８との間に配置されている。また、付勢部材９は、柱部６２を囲むように配置されている。

【0044】

付勢部材９は、押圧部６１を受圧部５１に向かって付勢している。すなわち、付勢部材９は、プレッシャプレート６を軸方向の第２側に付勢している。詳細には、付勢部材９は、レリーズプレート８を介してプレッシャプレート６を軸方向の第２側に付勢している。

【0045】

［クラッチ装置の動作］
次に、クラッチ装置１００の動作について説明する。レリーズ操作がなされていない状態では、プレッシャプレート６は、付勢部材９によって軸方向の第２側に付勢されている。この結果、押圧部６１と受圧部５１とによってクラッチ部７を挟み込み、クラッチ部７が伝達状態となる。このような状態では、エンジンからのトルクが、ドリブンギア２、及びクラッチアウタ４に入力され、クラッチ部７を介して、クラッチセンタ５に伝達される。

【0046】

次に、ライダーがクラッチレバーを握ると、その操作力はクラッチワイヤ等を介してレリーズ機構に伝達される。このレリーズ機構によって、レリーズプレート８は付勢部材９の付勢力に抗して軸方向の第１側に移動する。プレッシャプレート６もレリーズプレート８とともに軸方向の第２側に移動する。この結果、プレッシャプレート６のクラッチ部７への押圧力が解除されてクラッチ部７はオフ状態になる。このクラッチオフ状態では、クラッチアウタ４からの回転はクラッチセンタ５には伝達されない。

【0047】

［製造方法］
次に、サイドプレート３及びクラッチアウタ４によって構成される締結体の製造方法について説明する。まず、クラッチアウタ４をダイカストによって形成する。具体的には、溶融したアルミニウム合金を金型内に圧入してクラッチアウタ４を形成する。

【0048】

次に、ドリブンギア２を準備する。また、サイドプレート３を準備し、このサイドプレート３をドリブンギア２に対して軸方向の第１側に配置する。また、クラッチアウタ４をドリブンギア２に対して軸方向の第２側に配置する。ここで、クラッチアウタ４の突出部４１３は、ドリブンギア２の第１貫通孔２１内に配置される。

【0049】

次に、カシメ用ピン４２をサイドプレート３の第２貫通孔３１内に挿入する。そして、第２貫通孔３１から軸方向の第１側に突出するカシメ用ピン４２の先端部をプレス等によって軸方向の第２側に向かって押し潰して、カシメ用ピン４２をカシメ加工する。これにより、クラッチアウタ４とサイドプレート３とが互いに締結されて固定される。以上により、サイドプレート３とクラッチアウタ４とによる締結体が完成する。

【0050】

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

【0051】

変形例１
例えば、上記実施形態では、クラッチアウタ４とサイドプレート３とを互いに締結させた締結体を例示したが、締結体の構成はこれに限定されず、クラッチアウタ４及びサイドプレート３以外の部材を互いに締結させた締結体であってもよい。

【0052】

変形例２
図４に示すように、プレッシャプレート６は、クラッチセンタ５に対して軸方向の第２側に配置されていてもよい。この場合、受圧部５１は軸方向の第２側を向き、押圧部６１は軸方向の第１側を向く。

【0053】

この変形例では、プレッシャプレート６ではなく、クラッチセンタ５が複数の柱部５４を有している。この各柱部５４の先端部に、支持プレート１０が取り付けられている。支持プレート１０は環状である。支持プレート１０の外周端部は、軸方向の第１側に向かって折れ曲がっている。

【0054】

付勢部材９は、例えばダイヤフラムスプリングである。この付勢部材９は、支持プレート１０に対して軸方向の第１側に配置されている。また、付勢部材９は、プレッシャプレート６に対して、軸方向の第２側に配置されている。

【0055】

付勢部材９は、環状である。付勢部材９の外周端部は、支持プレート１０の外周端部と当接している。付勢部材９は、この支持プレート１０の外周端部との当接部を支点として、軸方向に移動する。付勢部材９の内周端部は、レリーズプレート８の外周端部と当接している。付勢部材９の外周端部と内周端部との中間部は、プレッシャプレート６に当接している。

【0056】

この変形例に係るクラッチ装置１００では、レリーズ操作がなされていない状態では、プレッシャプレート６は、付勢部材９によって軸方向の第１側に付勢されている。この結果、押圧部６１と受圧部５１とによってクラッチ部７を挟み込み、クラッチ部７が伝達状態となる。

【0057】

レリーズ操作がされることによって、レリーズプレート８は付勢部材９の付勢力に抗して軸方向の第２側に移動する。レリーズプレート８が軸方向の第２側に移動すると、付勢部材９によるプレッシャプレート６への付勢力が弱まる。この結果、プレッシャプレート６のクラッチ部７への押圧力が解除されてクラッチ部７はオフ状態になる。

【0058】

変形例３
図５に示すように、第１貫通孔２１内において、突出部４１３は、一対の弾性部材１１によって挟まれていてもよい。

【符号の説明】

【0059】

２ ドリブンギア
２１ 第１貫通孔
３ サイドプレート
３１ 第２貫通孔
４ クラッチアウタ
４１ 本体部
４１１ 円板部
４１３ 突出部
４２ カシメ用ピン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】