JP4242813B2 - 遠心クラッチ装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両のエンジンの駆動により回転する駆動プーリとの間で無端状ベルトを懸架可能とされたアルミ成型品から成る従動プーリを具備した遠心クラッチ装置及びその製造方法に関するものである。

スクータ式の自動二輪車においては、一般に遠心クラッチが採用されている。かかる遠心クラッチは、エンジンの駆動により回転する駆動プーリとの間でＶベルトを懸架する従動プーリと、該従動プーリの中央から軸方向に延びる突出部に雄ネジを形成し、該雄ネジにナットを螺合させて締め上げることにより当該従動プーリに連結されるドライブプレートと、該ドライブプレートの外周面に形成され、遠心力により側方へ移動可能なクラッチ部材と、側方へ移動したクラッチ部材と当接してドライブプレートとともに回転する出力用ハウジングと、該出力用ハウジングの中央から延設されて車両の後輪と減速機を介して連結されたシャフトとを有していた。

また、上記従来の従動プーリは、Ｖベルトが懸架されるプーリ部と軸方向に延びて雄ネジが形成された突出部とが別体とされ、これらをリベット等で締結して一体化されたものであった。即ち、所望形状への成形を良好とすべくプーリ部はアルミ等の成形品で構成され、ナットを締め付ける強度を確保するべく突出部は鋳鉄等の鉄製部材から成るものであったのである。尚、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。

しかしながら、上記従来の遠心クラッチ装置においては、ベルトを懸架するプーリ部と雄ネジが形成された突出部とが別体とされ、これらを締結して従動プーリを構成していたため、製造工程における部品点数が多くなってしまうとともに、突出部分の重量が重くなってしまうため遠心クラッチ装置全体が重くなってしまうという問題があった。然るに、従動プーリとドライブプレートとの連結をナットによるものに代え、サークリップ等による連結とすれば上記問題は生じないと思われるが、その場合、連結部分の強度が足りず耐久性が悪化してしまうという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、従動プーリとドライブプレートとの連結部の強度を向上して耐久性を向上させるとともに、部品点数の削減及び軽量化を図ることができる遠心クラッチ装置及びその製造方法を提供することにある。

請求項１記載の発明は、車両のエンジンの駆動により回転する駆動プーリとの間で無端状ベルトを懸架可能とされたアルミ成型品から成る従動プーリと、該従動プーリに形成された雄ネジ部に対しナットを締め上げることにより連結され、当該従動プーリとともに回転可能なドライブプレートと、該ドライブプレートの少なくとも外周面を覆い、車両の車輪を駆動させるシャフトを具備した出力用ハウジングと、前記ドライブプレートの外周面に形成され、当該ドライブプレートの回動に伴う遠心力で前記出力用ハウジングと当接して回転させるクラッチ部材とを具備した遠心クラッチ装置において、前記従動プーリの雄ネジ部が、段部を有した形状の鉄製部材から成り、該鉄製部材をインサート成形して当該従動プーリが形成されるとともに、当該段部に前記シャフトとの間に介装されるボールベアリングが当接して組み付けられることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の遠心クラッチ装置において、前記鉄製部材は、側面に孔が形成された円環状部材の一端側面に雄ネジを形成したものから成ることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、車両のエンジンの駆動により回転する駆動側プーリとの間で無端状ベルトを懸架可能とされたアルミ成型品から成る従動プーリと、該従動プーリに形成された雄ネジ部に対しナットを締め上げることにより連結され、当該従動プーリとともに回転可能なドライブプレートと、該ドライブプレートの少なくとも外周面を覆い、車両の車輪を駆動させるシャフトを具備した出力用ハウジングと、前記ドライブプレートの外周面に形成され、当該ドライブプレートの回動に伴う遠心力で前記出力用ハウジングと当接して回転させるクラッチ部材とを具備した遠心クラッチ装置の製造方法において、一端側面に雄ネジが形成された鉄製部材を、プレス加工により段部を有した形状とした後、インサート成形して前記従動プーリを形成し、当該鉄製部材の雄ネジ部にナットを螺合して前記ドライブプレートを連結するとともに、当該段部に前記シャフトとの間に介装されるボールベアリングが当接して組み付けられることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の遠心クラッチ装置の製造方法において、前記鉄製部材は円環状部材から成り、その側面に孔明け加工を施した後にインサート成形することを特徴とする。

請求項１及び請求項３の発明によれば、従動プーリの雄ネジ部が鉄製部材から成り、該鉄製部材をインサート成形して当該従動プーリが形成されるので、従動プーリとドライブプレートとの連結部の強度を向上して耐久性を向上させるとともに、部品点数の削減及び軽量化を図ることができる。

請求項２及び請求項４の発明によれば、インサートされる鉄製部材は、側面に孔が形成された円環状部材の一端側面に雄ネジを形成したものから成るので、インサート成形時、側面の孔にアルミ材が入り込んで成形がなされ、アルミ材に対する鉄製部材の固着力を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る遠心クラッチ装置は、スクータ型の自動二輪車におけるエンジン駆動力の伝達及びその遮断を行わせるもので、図１に示すように、従動プーリ１と、ドライブプレート４と、出力用ハウジング５と、シャフト６と、クラッチ部材７とから主に構成されている。

従動プーリ１は、二輪車のエンジンの駆動により回転する駆動プーリ（不図示）との間で樹脂製のＶベルト１０（無端状ベルト）を懸架可能とされたものである。かかる従動プーリ１は、アルミ成形品から成る固定シーブ２及び可動シーブ３から構成され、これら固定シーブ２及び可動シーブ３の離間部にはテーパ面ａ及びｂが形成されている。これらテーパ面ａ及びｂにＶベルト１０が嵌入して駆動プーリとの間で当該Ｖベルト１０を懸架するようになっている。

固定シーブ２は、略中央における軸方向に貫通孔２ｂが設けられており、かかる貫通孔２ｂ内にニードルベアリングＢ１及びボールベアリングＢ２が配設され、シャフト６を回転自在に挿通可能とされている。この固定シーブ２の外周に可動シーブ３が配設されており、Ｖベルト１０の回転と共に両シーブが回転し得るようになっている。尚、固定シーブ２には鉄製部材２ａがインサート成形にて一体化されているが、かかる鉄製部材２ａについては後述することとする。

可動シーブ３は、スプリングＳＰにより可動シーブ２のテーパ面ａにテーパ面ｂが近接する方向へ常時付勢されており、従動プーリ１におけるＶベルト１０の縮径動作が作用すると、当該可動シーブ３がスプリングＳＰの付勢力に抗して固定シーブ２から遠ざかる方向（同図中左方向）へ移動するよう構成されている。即ち、エンジンの回転数が増加すると駆動プーリ側のＶベルト１０の嵌入部が狭まって、その径が広がるよう構成されているので、これに伴い従動プーリ１側のＶベルト１０が同図矢印方向へ移動しようとし、かかる作用を受けて可動シーブ３が左方向（Ｖベルト１０の嵌入部の径が縮小する方向）へ移動し、シフトダウンするのである。このように、本実施形態の遠心クラッチ装置においては、車速に応じてシフトチェンジが自動的になされるよう構成されている。

ドライブプレート４は、従動プーリ１の固定シーブ２に連結されて当該従動プーリ１とともに回転可能なもので、その外周面には、径方向（同図上下方向）へ移動可能な摩擦材から成るクラッチ部材７が配設されている。即ち、従動プーリ１の回転が所定以上となると、その遠心力にて拡径する方向へクラッチ部材７が移動し、出力用ハウジング５のフランジ部内周面に当接可能して当該出力用ハウジング５を連れ回しするようになっている。

出力用ハウジング５は、略中央に挿通孔５ａが形成されるとともに、ドライブプレート４の外周面を覆って配設された傘状のものであり、当該挿通孔５ａにはシャフト６の先端が挿通し得るよう構成されている。また、挿通孔５ａの内周面周縁からは、従動プーリ１側に延びる筒状部材５ｂが一体的（例えば溶接等により固着）に形成されており、かかる筒状部材５ｂの内周面に形成されたセレーションがシャフト６側に形成されたセレーションと噛み合うよう組み付けられている。

シャフト６は、締付ナット９によりその先端が出力用ハウジング５と連結されており、当該出力用ハウジング５とともに回転し得るものである。かかるシャフト６の基端側には、図示しない減速機（減速歯車等により構成）が接続され、自動二輪車の後輪を駆動し得るようになっている。即ち、従動プーリ１が所定回転数に達すると、その遠心力にてクラッチ部材７が出力用ハウジング５と当接することとなり、当該従動プーリ１及びドライブプレート４の回転力が出力用ハウジング５を介してシャフト６に伝達され、自動二輪車の後輪を駆動させるのである。尚、同図中符号Ｂ３は、シャフト６を回転自在に支持すべく自動二輪車側に配設されたボールベアリングを示している。

ここで、本実施形態における固定シーブ２には、既述の如く鉄製部材２ａがインサート成形にて一体化され、鉄製のナット８を螺合し得る雄ネジ部を成している。即ち、鉄製部材２ａの先端には、図２に示すように、ナット８の雌ネジと螺合し得る雄ネジ２ａが形成されており、その雄ネジ部にドライブプレート４を当接させつつナット８を雄ネジ２ａに螺着させることにより当該ドライブプレート４を締め上げて連結し得るようになっている。

具体的には、鉄製部材２ａは、例えば以下の工程を経ることにより得られる。図３（ａ）に示すような鉄製の円環状部材Ｅを用意し、これにプレス加工を施して同図（ｂ）の如き段部Ｄを有した形状とする。このようなプレス加工により本形状を得ることにより、量産化を図るに際してコストを低減させることができる。尚、当該段部Ｄには、ボールベアリングＢ２のアウタレースが当接することとなる。

その後、その外周面にドリル加工を施し、同図（ｃ）の如き孔２ａａ及び孔２ａｂを形成する。そして、一端側に切削加工を施し、同図（ｄ）に示すように、ナット６の雌ネジと螺合し得る雄ネジ２ａｃを形成することにより鉄製部材２ａが得られる。このようにして得られた鉄製部材２ａは、従動プーリ１の固定シーブ２を成形するためのダイカスト金型内に載置され、溶融したアルミが流し込まれることによって当該固定シーブ２にインサート成形される。

上記の如き製造工程を経た固定シーブ２は、図４に示すように、鉄製部材２ａの孔２ａａ及び２ａｂ内に成形材料であるアルミ材が入り込み、当該鉄製部材２ａにおける固定シーブ２に対する固着力が十分なものとされている。これにより、インサート品の外周面にローレットや径方向に突出した鍔等を形成してインサート成形を行うものに比べ、安価に製造できるとともに、固定シーブ２の径方向の大きさを小さくすることができる。よって、遠心クラッチ全体の低コスト化及び小型化を図ることができる。

尚、同図に示すように、インサート成形後の固定シーブ２は、その貫通孔２ｂ’の径が設計寸法より小さく設定されて厚肉となっており、これを切削加工にて設計寸法通りの貫通孔２ｂ（図２参照）として、アルミ成形部で覆われた鉄製部材２ａの内周部位を貫通孔２ｂに臨ませるようになっている。従って、アルミ成形時における寸法精度はそれほど高くする必要がなく、作業性を向上することができる。

上記構成によれば、従動プーリ１の雄ネジ部が鉄製部材２ａから成り、該鉄製部材２ａをインサート成形して当該従動プーリ１の固定シーブ２が形成されるので、従動プーリ１とドライブプレート４との連結部が鉄製のナット８と鉄製の雄ネジ部との螺合となり、その強度を向上して耐久性を向上させることができる。また、シャフト６を貫通させる貫通孔が形成された部位全域を鉄製とし、プーリ部のみをアルミ成形品として両者をリベット等にて固着させたものに比べ、部品点数の削減、軽量化及び低コスト化を図ることができる。更に、インサートされる鉄製部材２ａは、側面に孔が形成された円環状部材の一端側面に雄ネジを形成したものから成るので、インサート成形時、側面の孔にアルミ材が入り込んで成形がなされ、アルミ材に対する鉄製部材の固着力を向上させることができる。

以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば可動シーブを有さない従動プーリに適用してもよい。即ち、本実施形態の遠心クラッチ装置においては、車速に応じてシフトチェンジが自動的になされるよう固定シーブと可動シーブとから従動プーリが構成されているが、単にエンジンの動力を伝達又は遮断する遠心クラッチ装置に適用することもできる。また、従動プーリにインサート成形される鉄製部材は、本実施形態の如きものに限定されず、ボールベアリングＢ２の配設位置等により形状を種々変更したり或いは側面に形成される孔の形、位置又は数を任意に変更したりすることができる。

従動プーリの雄ネジ部が段部を有した形状の鉄製部材から成り、該鉄製部材をインサート成形して当該従動プーリが形成されるとともに、当該段部に前記シャフトとの間に介装されるボールベアリングが当接して組み付けられる遠心クラッチ装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたものにも適用することができる。

本発明の実施形態に係る遠心クラッチ装置を示す断面模式図 同遠心クラッチ装置における従動プーリの固定シーブを示す断面模式図 同遠心クラッチ装置における鉄製部材の製造工程を示す模式図であって、（ａ）円環状部材を示す断面図（ｂ）プレス加工を施したものを示す断面図（ｃ）ドリル加工を施して側面に孔が形成されたものを示す断面図（ｄ）切削加工を施して雄ネジが形成されたものを示す断面図 同遠心クラッチ装置における従動プーリの固定シーブであって、鉄製部材のインサート成形直後の状態を示す断面模式図

符号の説明

１ 従動プーリ
２ 固定シーブ
２ａ 鉄製部材
２ａｃ 雄ネジ
３ 可動シーブ
４ ドライブプレート
５ 出力用ハウジング
６ シャフト
７ クラッチ部材
８ ナット
９ 締付ナット
１０ Ｖベルト（無端状ベルト）
Ｅ 円環状部材

Claims (4)

1. 車両のエンジンの駆動により回転する駆動プーリとの間で無端状ベルトを懸架可能とされたアルミ成型品から成る従動プーリと、
   該従動プーリに形成された雄ネジ部に対しナットを締め上げることにより連結され、当該従動プーリとともに回転可能なドライブプレートと、
   該ドライブプレートの少なくとも外周面を覆い、車両の車輪を駆動させるシャフトを具備した出力用ハウジングと、
   前記ドライブプレートの外周面に形成され、当該ドライブプレートの回動に伴う遠心力で前記出力用ハウジングと当接して回転させるクラッチ部材と、
   を具備した遠心クラッチ装置において、
   前記従動プーリの雄ネジ部が、段部を有した形状の鉄製部材から成り、該鉄製部材をインサート成形して当該従動プーリが形成されるとともに、当該段部に前記シャフトとの間に介装されるボールベアリングが当接して組み付けられることを特徴とする遠心クラッチ装置。
2. 前記鉄製部材は、側面に孔が形成された円環状部材の一端側面に雄ネジを形成したものから成ることを特徴とする請求項１記載の遠心クラッチ装置。
3. 車両のエンジンの駆動により回転する駆動側プーリとの間で無端状ベルトを懸架可能とされたアルミ成型品から成る従動プーリと、
   該従動プーリに形成された雄ネジ部に対しナットを締め上げることにより連結され、当該従動プーリとともに回転可能なドライブプレートと、
   該ドライブプレートの少なくとも外周面を覆い、車両の車輪を駆動させるシャフトを具備した出力用ハウジングと、
   前記ドライブプレートの外周面に形成され、当該ドライブプレートの回動に伴う遠心力で前記出力用ハウジングと当接して回転させるクラッチ部材と、
   を具備した遠心クラッチ装置の製造方法において、
   一端側面に雄ネジが形成された鉄製部材を、プレス加工により段部を有した形状とした後、インサート成形して前記従動プーリを形成し、当該鉄製部材の雄ネジ部にナットを螺合して前記ドライブプレートを連結するとともに、当該段部に前記シャフトとの間に介装されるボールベアリングが当接して組み付けられることを特徴とする遠心クラッチ装置の製造方法。
4. 前記鉄製部材は円環状部材から成り、その側面に孔明け加工を施した後にインサート成形することを特徴とする請求項３記載の遠心クラッチ装置の製造方法。

Images