JP2002310185A - クラッチディスク組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】クラッチディスク組立体の面曲げ剛性を大きく
することなく、ミスアライメントを吸収する。 【解決手段】クラッチディスク組立体の構造において、
クラッチディスク２は、フライホイール８に摩擦連結さ
れる。ハブ３は、シャフト１０に相対回転不能に連結さ
れ、半径方向外方に突出する歯２３を外周面に有してい
る。１対のプレート１６，１７は、ハブ３の外周側に配
置され、軸方向に間をあけて互いに固定されている。中
間プレート部材５は、１対のプレート１６，１７の軸方
向間に配置されている。ばね部材７は、１対のプレート
１６，１７と中間プレート部材５とを回転方向に弾性的
に連結するための部材である。１対のプレート１６，１
７の内周縁部はハブ３の歯２３の軸方向両側に配置さ
れ、内周縁部同士の軸方向隙間距離は歯２３の軸方向距
長さより長く、そのため１対のプレート１６，１７はハ
ブ３に対して傾き可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クラッチディスク
組立体に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両のクラッチ装置に用いられるクラッ
チディスク組立体は、エンジンのフライホイールからの
動力をトランスミッションのメインドライブシャフトに
断続的に伝達又するための装置である。クラッチディス
ク組立体は、主に、フライホイールの摩擦面に対向して
配置されたクラッチディスクと、シャフトにスプライン
係合するハブと、両者を回転方向に弾性的に連結するダ
ンパー機構とを備えている。クラッチディスクは、軸方
向に並んで配置された摩擦フェーシングと、その間に配
置された複数のクッショニングプレートとを有してい
る。クッショニングプレートは、摩擦フェーシング同士
を互いに連結するとともに、摩擦フェーシングが互いに
接近すると軸方向に圧縮される。ダンパー機構は、軸方
向に対向して配置され互いに固定された１対の円板状プ
レート部材と、１対の円板状プレート部材の軸方向間に
配置されたプレート部材と、両者を回転方向に弾性的に
連結するためのばね部材とを有している。１対の円板状
プレート部材及びプレート部材の一方はクラッチディス
クに連結され、他方はハブに連結されている。

【０００３】クラッチディスクがクラッチカバー組立体
のプレッシャープレートによってフライホイールの摩擦
面に押し付けられると、フライホイールの回転力はクラ
ッチディスクに入力され、ダンパー機構、ハブを介して
トランスミッションのメインドライブシャフトに出力さ
れる。エンジン側からの燃焼変動が入力されると、ダン
パー機構においてコイルスプリングが、１対の円板状プ
レート部材とプレート部材との間で回転方向に圧縮さ
れ、捩じり振動を吸収する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】トランスミッションの
メインドライブシャフトがフライホイールに対して傾い
た状態（ミスアライメント）となると、クラッチディス
ク組立体のいずれかの部分でこの傾きを吸収する必要が
ある。

【０００５】しかし、従来のクラッチディスク組立体で
は、１対の円板状プレート部材の内周縁部は、ハブの外
周面近傍に配置されており、ハブのフランジ等の軸方向
両側面に当接している。したがって、ダンパー機構がハ
ブに対して傾いたり軸方向に変位したりすることは許容
されていない。

【０００６】そこで、従来は、メインドライブシャフト
がフライホイールに対して傾くと、クッショニングプレ
ートのダンパー機構に固定される部分がたわむことで傾
きを吸収していた。

【０００７】しかし、その構造では、クラッチディスク
組立体の面曲げ剛性が大きくなる。言い換えると、クラ
ッチディスクに対して曲げ方向に力を加えた場合に発生
する荷重が大きい。このように面曲げ剛性が大きいと、
クラッチの切れ性能が低下してしまう。

【０００８】本発明の課題は、クラッチディスク組立体
の面曲げ剛性を大きくすることなく、ミスアライメント
を吸収することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のクラッ
チディスク組立体は、フライホイールからトランスミッ
ションのシャフトにトルクを伝達するための装置であっ
て、クラッチディスクと、ハブと、１対の円板状プレー
ト部材と、プレート部材と、弾性部材とを備えている。
クラッチディスクは、フライホイールに摩擦連結され
る。ハブは、シャフトに相対回転不能に連結され、半径
方向突出部を外周面に有している。１対の円板状プレー
ト部材は、ハブの外周側に配置され、軸方向に間をあけ
て互いに固定されている。プレート部材は、１対の円板
状プレート部材の軸方向間に配置されている。弾性部材
は、１対の円板状プレート部材とプレート部材とを回転
方向に弾性的に連結するための部材である。１対の円板
状プレート部材の内周縁部はハブの半径方向突出部の軸
方向両側に配置され、内周縁部同士の軸方向隙間距離は
半径方向突出部の軸方向距長さより長く、そのため１対
の円板状プレート部材はハブに対して傾き可能であるこ
とを特徴とする。

【００１０】このクラッチディスク組立体では、１対の
円板状プレート部材とハブとが傾き可能であるため、ク
ラッチディスク及びダンパー機構がハブに対して傾くこ
とができる。つまり、トランスミッションのメインドラ
イブシャフトがフライホイールに対して傾いたときに、
その傾きは１対の円板状プレート部材とハブとの間で吸
収される。このため、クラッチディスク組立体の面剛性
が低くなり、切れ性能が向上する。

【００１１】請求項２に記載のクラッチディス組立体で
は、請求項１において、一対の円板状プレート部材のフ
ライホイール側の部材の内周縁部と半径方向突出部との
間に軸方向に隙間が確保されている。

【００１２】このクラッチディスク組立体では、一対の
円板状プレート部材がハブに対してフライホイールから
離れる方向に変位することができる。請求項３に記載の
クラッチディスク組立体では、請求項１において、隙間
に配置されたクッション部材をさらに備えている。

【００１３】このクラッチディスク組立体では、クッシ
ョン部材によって、１対の円板状プレート部材とハブと
の間でがたつきが生じにくい。請求項４に記載のクラッ
チディスク組立体は、請求項１〜３のいずれかにおい
て、一対の円板状プレート部材の内周部同士間に固定さ
れ、ハブの外周側に配置された筒状部材をさらに備えて
いる。ハブの外周面と筒状部材の内周面には、回転方向
隙間を有して係合する複数の歯がそれぞれ形成され、歯
同士の間には半径方向隙間が確保されている。

【００１４】このクラッチディスク組立体では、ハブと
１対の円板状プレート部材はハブ及び筒状部材の歯によ
って回転方向に係合しているが、歯同士の間には半径方
向隙間が確保されているため、所定角度まで両者は傾く
ことができる。

【００１５】請求項５に記載のクラッチディスク組立体
では、請求項１〜４のいずれかにおいて、１対の円板状
プレート部材はハブに対して０．１°〜０．４°の範囲
で傾き可能である。

【００１６】請求項６に記載のクラッチディスク組立体
では、請求項５において、１対の円板状プレート部材は
ハブに対して０．３°〜と０．４°の範囲で傾き可能で
ある。

【００１７】

【発明の実施の形態】（１）構造 図１に、本発明の一実施形態が採用されたクラッチディ
スク組立体１を示す。図１の左側に図示しないエンジン
が配置され、図１の右側に図示しないトランスミッショ
ンが配置されている。また、図１のＯ−Ｏがクラッチデ
ィスク組立体１の回転軸線である。

【００１８】クラッチディスク組立体１は、エンジンの
フライホイール８の動力をトランスミッションのメイン
ドライブシャフト１０に断続的に伝達するための装置で
あり、クラッチ機能とダンパー機能とを実現している。

【００１９】クラッチディスク組立体１は、主に、クラ
ッチディスク２と、ハブ３と、両者を回転方向に弾性的
に連結するためのダンパー機構４とから構成されてい
る。クラッチディスク２は、フライホイール８の摩擦面
とプレッシャープレート９の摩擦面の間に配置された円
板状の摩擦連結部分である。クラッチディスク２は、主
に、軸方向両側に配置された摩擦フェーシング１１と、
両摩擦フェーシング１１間に配置されたクッショニング
プレート１２とから構成されている。クッショニングプ
レート１２はリベット１３によって摩擦フェーシング１
１に固定されている。

【００２０】ハブ３は、クラッチディスク組立体１の中
心に配置されている。ハブ３の中心孔には、メインドラ
イブシャフト１０のスプライン歯に係合するスプライン
歯２２が形成されている。ハブ３の外周面は、円周方向
に等間隔で形成され半径方向外方に突出する歯２３が形
成されている。歯２３の形状は、平面視において、半径
方向方向外方にいくにしたがって半径方向幅が狭くなる
山形形状であり、先端面は半径方向に延びる平坦な形状
になっている。

【００２１】ダンパー機構４は、主に、プレート部材５
と、ドリブン部材６と、複数のばね部材７とから構成さ
れている。プレート部材５は、中心孔が形成された概ね
円板状のプレート部材である。プレート部材５の外周部
には、図２に示すように、複数のリベット２５によって
クッショニングプレート１２の一部が固定されている。
また、プレート部材５には、円周方向に並んだ複数の窓
孔１５が形成されている。窓孔１５内にはコイルスプリ
ングからなるばね部材７が配置されている。

【００２２】ドリブン部材６は、主に、軸方向に間をあ
けて配置された１対の概ね円板状のリティーニングプレ
ート１６，１７から構成されている。リティーニングプ
レート１６はエンジン側に配置され、リティーニングプ
レート１７はトランスミッション側に配置されている。
リティーニングプレート１６，１７の内周部同士の軸方
向間には筒状部材１９が配置されている。筒状部材１９
の軸方向両端面は、リティーニングプレート１６，１７
の内周部の軸方向内側面に当接している。また、図２に
示すように、複数のピン２６が筒状部材１９及びリティ
ーニングプレート１６，１７を貫通しており、この結果
筒状部材１９はリティーニングプレート１６，１７に一
体回転するように固定されている。なお、筒状部材１９
の外周面にはプレート部材５の内周面が当接しており、
それにより両部材の半径方向位置決めがされている。

【００２３】さらに、リティーニングプレート１６，１
７の外周部同士は、図示しない構造によって互いに連結
されている。リティーニングプレート１６，１７には、
それぞれ、プレート部材５の窓孔１５に対応する部分に
窓部１８が形成されている。窓部１８は軸方向外側に絞
り加工で突出するように形成された部分であり、ばね部
材７の軸方向の飛び出しを規制している。

【００２４】ばね部材７は、コイルスプリングからな
り、円周方向両端が窓孔１５及び窓部１８に支持されて
いる。プレート部材５とリティーニングプレート１６，
１７との間には摩擦発生機構２８が配置されている。摩
擦発生機構２８は、ばね部材７より半径方向内側でかつ
筒状部材１９より半径方向外側において、リティーニン
グプレート１６とプレート部材５の間と、リティーニン
グプレート１６とプレート部材５の間とに設けられてい
る。図３に示すように、リティーニングプレート１６と
プレート部材５との間には、プレート部材５側から、フ
リクションワッシャ３６、フリクションプレート３７、
コーンスプリング３８が配置されている。フリクション
ワッシャ３６はプレート部材５とフリクションプレート
３７との間に挟まれている。フリクションプレート３７
は、リティーニングプレート１６に対して軸方向に移動
可能にかつ一体回転するように係合する爪部３７ａを有
している。コーンスプリング３８はリティーニングプレ
ート１６とフリクションプレート３７との間で圧縮され
た状態で配置されている。リティーニングプレート１７
とプレート部材５との間には、プレート部材５側から、
フリクションワッシャ４０、フリクションプレート４
１、コーンスプリング４２が配置されている。フリクシ
ョンワッシャ４０はプレート部材５とフリクションプレ
ート４１との間に挟まれている。フリクションプレート
４１は、リティーニングプレート１７に対して軸方向に
移動可能にかつ一体回転するように係合する爪部４１ａ
を有している。コーンスプリング４２はリティーニング
プレート１７とフリクションプレート４１との間で圧縮
された状態で配置されている。

【００２５】筒状部材１９の内周面には、図５に示すよ
うに、複数の歯２０が形成されている。複数の歯２０は
ハブ３の歯２３と同形状であり回転方向に係合可能とな
っている。歯２０と歯２３の回転方向間には隙間が確保
されており、その角度範囲でハブ３と筒状部材１９すな
わちドリブン部材６が相対回転可能となっている。

【００２６】また、リティーニングプレート１６，１７
の内径は、ハブ３の歯２３の外径より小さいため、リテ
ィーニングプレート１６，１７の内周縁部は歯２３の軸
方向両側に配置されている。ただし、リティーニングプ
レート１６はリティーニングプレート１７より内径が小
さいく、リティーニングプレート１６の内周面はハブ３
の外周面に近接して配置されているのに対し、リティー
ニングプレート１７の内周面はハブ３の外周面から比較
的離れて配置されている。なお、ここでいうプレート１
６，１７の内周縁部とは、内周縁近傍における所定の半
径方向幅を有する環状部分を意味する。

【００２７】１対のリティーニングプレート１６，１７
の内周縁部同士の軸方向隙間距離は、筒状部材１９の軸
方向長さと同一になっている。そして、筒状部材１９の
軸方向長さは、ハブ３の歯２３の軸方向長さよりわずか
に長くなっている。そのため、１対のリティーニングプ
レート１６，１７はハブ３に対して所定範囲で軸方向に
変位可能である。実際には、リティーニングプレート１
７の内周縁近傍部はハブ３の歯２３の軸方向端面に対し
て当接しており、リティーニングプレート１６の内周縁
近傍部はハブ３の歯２３の軸方向端面から僅かな隙間４
３を軸方向に空けて配置されている。

【００２８】隙間４３内にはウェーブスプリング４４が
配置されている。ウェーブスプリング４４は、環状のプ
レート部材であり、円周方向に波を打つような形状とな
っている。ウェーブスプリング４４はリティーニングプ
レート１６がハブ３に対して軸方向エンジン側に変位し
た際に圧縮されて所定の荷重を発生するためのクッショ
ン部材として機能している。また、ウェーブスプリング
４４によってリティーニングプレート１６とハブ３との
間のがたつきが抑えられている。

【００２９】なお、リティーニングプレート１６がハブ
３に対して変位可能な軸方向距離はＳ１となっている。
Ｓ１は例えば０．６ｍｍである。次に、ドリブン部材６
とハブ３を回転方向に連結する機構について説明する。
ドリブン部材６とハブ３は小ダンパー機構１４によって
回転方向に弾性的に連結されている。小ダンパー機構１
４は、ハブ３の外周側でかつリティーニングプレート１
７内周部の軸方向トランスミッション側部分に配置され
ている。小ダンパー機構１４は、ドライブ部材３１と、
ドリブンプレート３２と、複数の小ばね３３とから構成
されている。ドライブ部材３１は、軸方向に離れて配置
された１対のドライブプレート３４から構成され、図示
していないがリティーニングプレート１７の一部に一体
回転するように係合している。ドリブンプレート３２
は、内周部がハブ３の外周面に一体回転するように係合
されている。複数の小ばね３３は、ドリブンプレート３
２に形成された窓孔３２ａと１対のドライブプレート３
４の窓部３４ａによって支持されている。なお、小ばね
３３のばね定数は、ばね部材７のばね定数より大幅に小
さくなっている。

【００３０】図５に示すように、ハブ３の歯２３の先端
面と筒状部材１９の歯底との間、及び筒状部材１９の歯
２０の先端面とハブ３の歯底との間には、それぞれ半径
方向隙間４５，４６が確保されている。これら隙間４
５，４６の半径方向長さをそれぞれＳ２，Ｓ３とする。
Ｓ２，Ｓ３は例えば０．２ｍｍである。このように、ハ
ブ３の歯２３と筒状部材１９の歯２０との間に半径方向
隙間が形成されているため、両者は互いに対して半径方
向に変位できるばかりでなく、軸方向に変位すること、
さらには傾くことも可能となっている。（２）動作クラ
ッチ連結時には、クラッチカバー組立体のプレッシャー
プレート９がクラッチディスク２をフライホイール８に
押し付ける。すると、クラッチディスク２はフライホイ
ール８と一体回転する。

【００３１】クラッチディスク２に入力されたトルク
は、プレート部材５からばね部材７を介してリティーニ
ングプレート１６，１７に伝達される。このトルクは、
リティーニングプレート１６，１７から、小ダンパー機
構１４を介して、ハブ３に伝達される。この結果、トル
クは、トランスミッション側から延びるメインドライブ
シャフト１０に出力される。

【００３２】クラッチディスク組立体１の捩じり特性に
ついて説明する。捩じり角度の小さな領域では、小ダン
パー機構１４において小ばね３３が回転方向に圧縮され
る。その結果低剛性の特性が得られる。筒状部材１９の
歯２０とハブ３の歯２３が当接すると、それ以降は小ば
ね３３の圧縮は停止される。さらに捩じり角度が大きく
なると、ばね部材７がプレート部材５とリティーニング
プレート１６，１７との間で回転方向に圧縮され、摩擦
発生機構２８で滑りが生じる。この結果、高剛性・高ヒ
ステリシストルクの特性が得られる。

【００３３】トランスミッションのメインドライブシャ
フト１０がフライホイール８に対して傾いたり軸方向に
変位したりする場合の動作について説明する。なお、図
６〜８に示す荷重特性図では、変位量はクラッチディス
ク２の外周縁部分の軸方向変位量を意味する。

【００３４】図１に示すようにクラッチディスク組立体
１のクラッチディスク２に対して曲げ方向への力Ｆ１が
作用したとする。すると、クラッチディスク２及びダン
パー機構４はハブ３に対して傾く。この傾きにおいて、
クラッチディスク２及びダンパー機構４はほとんどたわ
むことがないため、図６に示すようにクラッチディスク
組立体１において発生する荷重は大変小さく、例えば従
来に比べて１／１０程度である。このことは、クラッチ
ディスク組立体１の面曲げ剛性が低下していることを意
味する。この結果、クラッチ切れ性能が向上する。

【００３５】この傾き角度は、歯２０と歯２３の軸方向
長さ及び半径方向隙間長さ（Ｓ２，Ｓ３）等で決定され
るが、この実施形態では最大０．４°となっている。好
ましくは、傾き角度は、０．１°〜０．４°の範囲、さ
らに好ましくは０．３°〜０．４°の範囲である。

【００３６】最大角度まで傾けた後に、クラッチディス
ク２に対してフライホイール８側から軸方向トランスミ
ッション側への力Ｆ２が作用すると、ウェーブスプリン
グ４４がリティーニングプレート１６の内周縁部とハブ
３の歯２３との間で圧縮される。その結果、図７に示す
ようにウェーブスプリング４４の弾性力による荷重が得
られる。

【００３７】また、クラッチディスク２及びダンパー機
構４がハブ３に対して傾く前に、クラッチディスク２に
対してフライホイール８側から軸方向トランスミッショ
ン側への力Ｆ２が作用した場合も、ウェーブスプリング
４４がリティーニングプレート１６の内周縁部とハブ３
の歯２３との間で圧縮される。その結果、図８に示すよ
うに変位量０付近からウェーブスプリング４４の弾性力
による荷重が得られる。 （２）他の実施形態 ウェーブスプリングの代わりに、他の種類のばねや弾性
体（ゴムや樹脂）をクッショニング部材として、リティ
ーニングプレート１６の内周部とハブ３の歯２３との間
の隙間に配置してもよい。

【００３８】ウェーブスプリング等のクッショニング部
材を省略してもよい。その場合もミスアライメントの際
に隙間によって傾きを吸収し、前記実施形態と同様の効
果が得られる。

【００３９】前記実施形態ではハブ３の歯２３とリティ
ーニングプレート１６の内周縁部との間に隙間を確保し
ていたが、ハブの外周面にフランジを設けて、フランジ
とリティーニングプレートとの間に隙間を確保してもよ
い。

【００４０】１対の円板状プレート部材をクラッチディ
スクに連結し、プレート部材をハブに連結させる構造の
クラッチディスク組立体にも本発明を採用できる。本発
明は前記実施形態の具体的な構造に限定されず、他の構
造を有するクラッチディスク組立体にも適用できる。

【００４１】

【発明の効果】本発明に係るクラッチディスク組立体で
は、ハブと１対の円板状プレートとの間に隙間を設ける
ことで、面曲げ剛性を大きくすることなく、ミスアライ
メントを吸収することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としてのクラッチディスク
組立体の縦断面概略図。

【図２】クラッチディスク組立体の部分平面図。

【図３】図１の部分拡大図。

【図４】図１の部分拡大図。

【図５】図２の部分拡大図。

【図６】クラッチディスク組立体の荷重特性。

【図７】クラッチディスク組立体の荷重特性。

【図８】クラッチディスク組立体の荷重特性。

【符号の説明】

１ クラッチディスク組立体 ２ クラッチディスク ３ ハブ ４ ダンパー機構 ５ プレート部材 ６ ドリブン部材 ７ ばね部材（弾性部材） １６，１７ リティーニングプレート（円板状プレート
部材） １９ 筒状部材 ２３ 歯（半径方向突出部） ４３ 隙間 ４４ ウェーブスプリング（クッション部材）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フライホイールからトランスミッションの
   シャフトにトルクを伝達するためのクラッチディスク組
   立体であって、 前記フライホイールに摩擦連結されるクラッチディスク
   と、 前記シャフトに相対回転不能に連結され、半径方向突出
   部を外周面に有するハブと、 前記ハブの外周側に配置され、軸方向に間をあけて互い
   に固定された１対の円板状プレート部材と、 前記１対の円板状プレート部材の軸方向間に配置された
   プレート部材と、 前記１対の円板状プレート部材と前記プレート部材とを
   回転方向に弾性的に連結するための弾性部材とを備え、 前記１対の円板状プレート部材の内周縁部は前記ハブの
   半径方向突出部の軸方向両側に配置され、前記内周縁部
   同士の軸方向隙間距離は前記半径方向突出部の軸方向長
   さより長く、そのため前記１対の円板状プレート部材は
   前記ハブに対して傾き可能であることを特徴とする、ク
   ラッチディスク組立体。
2. 【請求項２】前記一対の円板状プレート部材の前記フラ
   イホイール側の部材の内周縁部と前記半径方向突出部と
   の間に軸方向に隙間が確保されている、請求項１に記載
   のクラッチディス組立体。
3. 【請求項３】前記隙間に配置されたクッション部材をさ
   らに備えている、請求項１に記載のクラッチディスク組
   立体。
4. 【請求項４】前記一対の円板状プレート部材の内周部同
   士間に固定され、前記ハブの外周側に配置された筒状部
   材をさらに備え、 前記ハブの外周面と前記筒状部材の内周面には、回転方
   向隙間を有して係合する複数の歯がそれぞれ形成され、
   前記歯同士の間には半径方向隙間が確保されている、請
   求項１〜３のいずれかに記載のクラッチディスク組立
   体。
5. 【請求項５】前記１対の円板状プレート部材は前記ハブ
   に対して０．１°〜０．４°の範囲で傾き可能である、
   請求項１〜４のいずれかに記載のクラッチディスク組立
   体。
6. 【請求項６】前記１対の円板状プレート部材は前記ハブ
   に対して０．３°〜と０．４°の範囲で傾き可能であ
   る、請求項５に記載のクラッチディスク組立体。