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

クラッチディスク組立体

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JP2002310185A JP2001114363A JP2001114363A JP2002310185A JP 2002310185 A JP2002310185 A JP 2002310185A JP 2001114363 A JP2001114363 A JP 2001114363A JP 2001114363 A JP2001114363 A JP 2001114363A JP 2002310185 A JP2002310185 A JP 2002310185A
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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。
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