JP2004353708A

JP2004353708A - クラッチ板摩耗検出装置

Info

Publication number: JP2004353708A
Application number: JP2003149578A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Shimonishi; 悟史下西; Norihisa Higuchi; 典久樋口
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd; Sanko Co Ltd; TOWA DENKI KK
Current assignee: Nissin Kogyo Co Ltd; Sanko Co Ltd; TOWA DENKI KK
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2023-05-27
Also published as: JP4235489B2

Abstract

【課題】組み立てを容易に行うことができ、フェーシングの摩耗を適正に検知することができるクラッチ板摩耗検出装置を提供する。
【解決手段】下ケース４１内のバネ４２上にリング４３を載置し、このリング４３に電線４８，４９の端子５０，５１の接点５２，５３を接触させて、端子５０，５１を下ケース４１に載置し、さらに、上ケース４７に挿通されたピン４６の先端部をリング４３に挿入した後、下ケース４１と４７を嵌合し、この下ケース４１，４７を２次モールド５５で封止し、さらに、２次モールド５５から突き出た上ケース４７とピン４６とをシール５６で封止する。リング４３の穴４３ａに挿通されたピン４６の係合部４６ａでリング４３が傾かないように押して、リング４３を接点５２，５３から離す構造とした。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車や工作機械などに用いられるクラッチ板の摩耗を検出するクラッチ板摩耗検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、従来のクラッチ機構の部分断面図を示す。クラッチ機構１は、回転軸であるドライブシャフト２に取り付けられたフライホイール３と、フライホイール３にドーナツ状に貼り付けられたフェーシング４と、フェーシング４と相対する面にフェーシング５が貼り付けられたクラッチプレート６とを備えている。フェーシング４，５とを押圧するばね等は省略してある。クラッチプレート６の側面６ａには、固定部材７に支点８で支持されたダイヤフラムスプリング９の一端部９ａが当接部６ｂを押圧している。このダイヤフラムスプリング９もクラッチプレート６と共に回転している。したがって、符号Ｙ１で示す部分が回転するようになっている。
【０００３】
また、ドライブシャフト２には、Ｌ字形のスイッチケース１０がドライブシャフト２の回転の影響を受けないように固定されている。このスイッチケース１０は、その上面１０ｂに、ドライブシャフト２の軸方向に移動可能なようにレール１２上に載置されたリニアベアリング１１と、フェーシング４，５の摩耗を検出するためのクラッチ板摩耗検出装置としての摩耗検出スイッチ２０と、リニアベアリング１１の一側面１１ａに取り付けられた摩耗検出スイッチ２０のピン２１を押すための押動子１３とを備える。
【０００４】
図１０は、従来の摩耗検出スイッチ２０を示す。摩耗検出スイッチ２０は、筒状の外部ケース２２と、外部ケース２２に挿入されるピン２１と、挿入されたピン２１の他端側の開口に嵌合されたスイッチケース２３と、ピン２１とスイッチケース２３との間に介装されたバネ２４を備える（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
図１１（ａ）〜（ｃ）は、スイッチケース２３を示し、（ａ）はスイッチケース２３の端子側から見た図、（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ断面図、（ｃ）は、スイッチケース２３ａの斜視図である。スイッチケース２３は、スイッチケース２３ａとスイッチケース２３ｂとからなり、一方のスイッチケース２３ａのスリット２７に金属製の固定接点端子２６が挿入され、スリット２８に金属製の可動接点端子２５が挿入されている。スイッチケース２３の下部は開口となっており、この開口に、電線２９，３０およびその電線２９，３０の端子部３１，３２が取り付けられたインサート形成部３３が嵌合されている。端子部３１，３２には、スリット２７，２８に挿入された可動接点端子２５および固定接点端子２６の端部が電気的に接続されている。
【０００６】
図１２および図１３は、この従来のクラッチ機構の動作を示す。図示しない動力源からの動力がドライブシャフト２に伝えられると、動力は、ドライブシャフト２に取り付けられたフライホイール３に貼り付けられたフェーシング４、クラッチプレート６のフェーシング５を介してクラッチプレート６に伝達される。そして、クラッチプレート６に伝達された動力は、クラッチプレート６から図示しない車輪等に伝達される。このとき、クラッチフェーシング４，５の接合・離間は、図示しないクラッチ入・切断機構により行い動力の伝達および遮断を行う。フェーシング４，５は、ばねなどにより互いに押圧されているが、ばねの押圧力が弱くなったり、入・切断時のフェーシング４，５同士の滑りなどにより徐々に摩耗していく。
【０００７】
クラッチ機構１のフェーシング４，５が摩耗していない場合（フェーシング厚ｄ_２）、ダイヤフラムスプリング９の内端部９ｂは、図９で表すようにリニアベアリング１１から離れた状態にある。フェーシング４，５が徐々に摩耗する（フェーシング厚ｄ_３）に従ってクラッチプレート６が矢印Ｙ２方向に移動すると、これと逆方向Ｙ３にダイヤフラムスプリング９の内端部９ｂが移動し、図１２で表すようにリニアベアリング１１の他側面１１ｂに当接し、さらにリニアベアリング１１の一側面１１ａに取り付けられた押動子１３を介して摩耗検出スイッチ２０の棒状のピン２１を押すようになっている。
【０００８】
また、可動接点端子２５は通常、固定接点端子２６に接触しており、この状態で導通状態となっている。この導通状態は、図１０に示すように、ピン２１が可動接点端子２５に当接していない状態である。図１３に矢印Ｙ４で示すように、ピン２１が可動接点端子２５の端部を押すと、可動接点端子２５が固定接点端子２６から離れて非接触状態となり、非導通状態となる。すなわち、ピン２１の押される方向と可動接点端子２５が固定接点端子２６から離れる方向とは、略直交している。
【０００９】
ここで、クラッチ機構１のフェーシング４，５が摩耗していない場合は、ダイヤフラムスプリング９でピン２１が押されていないので、各端子２５，２６が接触した状態で導通状態となっている。この導通状態を図示しない表示部に表示させることによって、フェーシング４，５が摩耗していないことを認識することができる。
【００１０】
一方、フェーシング４，５が摩耗し、ダイヤフラムスプリング９でピン２１が押され、このピン２１で可動接点端子２５が押されることによって、各端子２５，２６が非接触となると、非導通状態となってフェーシング４，５が摩耗したことを認識することができる。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−３４９６０１号公報（図１）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のクラッチ板摩耗検出装置においては、可動接点端子２５および固定接点端子２６をスリット２７，２８に嵌め込む際に、途中から各端子２５，２６の先端が接触した状態となり、その接触圧に対向しながら嵌め込まなければならないので、端子２５，２６の嵌め込みが容易に行えない。つまり、摩耗検出スイッチ２０の組み立てが容易でないという問題がある。
【００１３】
また、その接触圧が掛かっている状態で各端子２５，２６を無理に嵌め込むので、端子２５，２６の位置関係がばらつき、先端（接点）の接触状態が適切な位置とならないことがある。このように接点が適切な状態でない場合、フェーシング４，５の摩耗を適正に検知することができないという問題がある。
【００１４】
また、ピン２１で押される可動接点端子２５の先端が、傾斜した形状であるため、すなわち、ピン２１が押される方向と可動接点端子２が固定接点端子２６から離れる方向とは、略直交しているため、ピン２１による押圧状態がばらつき、これによって非導通状態となる位置がばらつき易い。この場合も、フェーシング４，５の摩耗を適正に検知することができないという問題となる。
【００１５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、組み立てを容易に行うことができ、クラッチ板のフェーシングの摩耗を適正に検知することができるクラッチ板摩耗検出装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のクラッチ板摩耗検出装置は、クラッチ板の摩耗量に応じて所定の方向に移動する移動部材と、前記移動部材の前記所定の方向への移動量が一定量に達したときに前記所定の方向と同一の方向にスイッチング動作するスイッチ部とを有することを特徴とするクラッチ板摩耗検出装置を提供する。
【００１７】
この構成によれば、移動部材の移動方向とスイッチ部の動作方向とが同一方向であるため、スイッチの動作ポイントが明確になり安定したスイッチ動作が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るクラッチ機構の部分断面図を示す。クラッチ機構１は、回転軸であるドライブシャフト２に取り付けられたフライホイール３と、フライホイール３にドーナツ状に貼り付けられたフェーシング４と、フェーシング４と相対する面にフェーシング５が貼り付けられたクラッチプレート６とを備えている。フェーシング４，５とを押圧するばね等は省略してある。クラッチプレート６の側面６ａには、固定部材７に支点８で支持されたダイヤフラムスプリング９の一端部９ａが当接部６ｂを押圧している。このダイヤフラムスプリング９もクラッチプレート６と共に回転している。したがって、符号Ｙ１で示す部分が回転するようになっている。
【００１９】
また、ドライブシャフト２には、Ｌ字形のスイッチケース１０がドライブシャフト２の回転の影響を受けないように固定されている。このスイッチケース１０は、その上面１０ｂに、ドライブシャフト２の軸方向に移動可能なようにレール１２上に載置されたリニアベアリング１１と、フェーシング４，５の摩耗を検出するための摩耗検出スイッチ４０と、リニアベアリング１１の一側面１１ａに取り付けられた摩耗検出スイッチ４０のピン２１を押すための押動子１３とを備える。
【００２０】
ここで、第１の実施の形態に係るクラッチ機構１が図９に示した従来のクラッチ機構１と異なる点は、摩耗検出スイッチ４０の構成にある。
【００２１】
図２（ａ）および（ｂ）は、摩耗検出スイッチ４０を示す部分断面図を示す。摩耗検出スイッチ４０は、概略円筒状の下ケース４１と、下ケース４１と嵌合する上ケース４７と、下ケース４１内の周壁に配置されたコイル状のバネ（スプリング）４２と、このバネ４２の上に載置されたドーナツ円盤形状のリング４３と、下ケース４１の底面中央に設けられた凸部４１ａに嵌合されたコイル状のバネ４４と、リング４３の穴４３ａに挿通されるピン４６とを備える。
【００２２】
リング４３は、ピン４６と同一方向に移動可能に支持されており、ピン４６によって外力を付与されない状態ではバネ４４によって外力を付与する方向と反対方向の付勢により接点５２，５３（後述）に圧接している。
【００２３】
ピン４６は、ピン４６の移動に応じてリング４３に係合する係合部４６ａを有している。この係合部４６ａは、ピン４６の本体と共に、下ケース４１に蓋状態に嵌合される上ケース４７に挿通されている。
【００２４】
また、下ケース４１と上ケース４７との間には、電線４８，４９の先端に固着された端子５０，５１と、電線４８，４９の一部が挟まれており、その端子５０，５１の先端部に、リング４３と接触する接点５２，５３が固着されている。各接点（固定端子）５２，５３は、導通状態においてリング（可動端子）４３で電気的に接続されるようになっている。
【００２５】
また、下ケース４１と上ケース４７との嵌合部分は、２次モールド５５で水密状に封止され、さらに２次モールド５５から突き出た上ケース４７の先端部とピン４６との間がフレキシブルなシール（ブーツ）５６によって水密状にシールドされている。
【００２６】
第１の実施の形態に係るクラッチ機構１の動作を、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
図３は、クラッチ機構１の動作を示す部分断面図、図４は、摩耗検出スイッチ４０の動作を示す部分断面図を示す。図示しない動力源からの動力がドライブシャフト２に伝えられると、動力は、ドライブシャフト２に取り付けられたフライホイール３に貼り付けられたフェーシング４、クラッチプレート６のフェーシング５を介してクラッチプレート６に伝達される。そして、クラッチプレート６に伝達された動力は、クラッチプレート６から図示しない車輪等に伝達される。このとき、クラッチフェーシング４，５の接合・離間は、図示しないクラッチ入・切断機構により行い動力の伝達および遮断を行う。フェーシング４，５は、ばねなどにより互いに押圧されているが、ばねの押圧力が弱くなったり、入・切断時のフェーシング４，５同士の滑りなどにより徐々に摩耗していく。
【００２８】
クラッチ機構１のフェーシング４，５が摩耗していない場合（フェーシング厚ｄ_０）、ダイヤフラムスプリング９は、図１で表すようにリニアベアリング１１から離れた状態にある。フェーシング４，５が徐々に摩耗し、フェーシング厚ｄ_１になった場合は、クラッチプレート６が矢印Ｙ２方向に移動し、これと逆方向Ｙ３にダイヤフラムスプリング９の内端部９ｂが移動し、図３で表すようにリニアベアリング１１の他側面１１ｂに当接し、さらにリニアベアリング１１の一側面１１ａに取り付けられた押動子１３を介して摩耗検出スイッチ４０の棒状のピン４６を押すようになっている。
【００２９】
一方、フェーシング４，５が摩耗した場合は、図３および図４に示すように、ダイヤフラムスプリング９でピン４６が押され、ピン４６の押込量が一定量を超えると、このピン４６の係合部４６ａでリング４３が図３に示す矢印Ｙ３方向に押されることにより、リング４３がＹ３方向に移動して各接点５２，５３から離れる。ここで、導通状態には、図示しない摩耗検出表示ランプを点灯させず、各接点５２，５３が非接触状態となって、非導通状態となった場合に図示しない摩耗検出表示ランプを点灯させることによりフェーシング４，５が摩耗したことを認識することができるようにしてある。
【００３０】
このような第１の実施の形態の摩耗検出スイッチ４０によれば、摩耗検出スイッチ４０を組み立てる場合、下ケース４１内のバネ４２上にリング４３を載置し、このリング４３に電線４８，４９の端子５０，５１の接点５２，５３を接触させて、端子５０，５１を下ケース４１に載置し、さらに、上ケース４７に挿通されたピン４６の先端部をリング４３に挿入した後、下ケース４１と上ケース４７を嵌合し、これらの下ケース４１，上ケース４７を２次モールド５５で封止し、さらに、２次モールド５５から突き出た上ケース４７とピン４６とをシール５６で封止する。
【００３１】
また、各部材を下から順に嵌合しながら積み上げる状態で組み立てれば良いので、容易に組み立てを行うことができる。
【００３２】
また、リング４３の穴４３ａに挿通されたピン４６の係合部４６ａでリング４３が傾かないように押して、リング４３を接点５２，５３から離す構造となっており、さらに、リング４３と係合部４６ａとの間隔が、係合部４６ａを収容する上ケース４７で一定間隔に規制されるようになっているので、導通又は非導通となる位置を一定とすることができる。従って、フェーシング４，５の摩耗を適正に検知することができる。また、水密構造なので、通電部分が不良となりにくい。
【００３３】
なお、ピン４６の係合部４６ａは、ピン４６の移動に従って直ちにリング４３を押すのではなく、ピン４６の移動量が一定量に達したときにピン４６の係合部４６ａとリング４３が係合し、さらにピン４６が移動することによりリング４３が各接点５２，５３から離れるようにしてもよい。このようにすることで、フェーシング４，５が摩耗しても、ただちに摩耗検知を知らせるのではなく、所定量摩耗するまで余裕を持たせることができる。また、フェーシング４，５が摩耗していないときは、導通状態とし、摩耗することにより非導通状態となるスイッチを使用したが、摩耗することにより導通状態となるスイッチを使用してもよい。また、図１０に示す可動接点端子２５と固定接点端子２６をピン２１の移動方向と同じ方向に移動するように配置することによっても、第１の実施の形態に係る摩耗検出スイッチと同様の効果を奏することができる。
【００３４】
この他、摩耗検出スイッチ４０は、以下のように構成しても良い。
【００３５】
図５は、第２の実施の形態に係る摩耗検出スイッチ６０を示す。摩耗検出スイッチ６０は、図２に示す摩耗検出スイッチ４０とほとんど同じであるが、導通状態において、ピン４６の上ケース４７に収容される部分に、シール５６の代わりにＯリング５１を固定したものである。
【００３６】
図６は、非導通状態における摩耗検出スイッチ６０の動作を示す。フェーシング４，５が摩耗し、ダイヤフラムスプリング９でピン４６が押され、このピン４６の係合部４６ａでリング４３が図１に示す矢印Ｙ３方向に押されると、リング４３が各接点５２，５３から離れる。これによって、各接点５２，５３は、非接触状態となる。
【００３７】
このような第２の実施の形態に係る摩耗検出スイッチ６０によれば、上記のようにシール５６は不要となるので、第１の実施の形態と同様の効果を奏し、さらに摩耗検出スイッチ４０よりも構造を簡略化することができる。
【００３８】
図７は、第３の実施の形態に係る摩耗検出スイッチ７０を示す。摩耗検出スイッチ７０は、概略円筒状の下ケース４１の内部に挿入されたバネ４４と、バネ４４の上部に載置される金属製の円板（可動端子）７１と、下ケース４１上にあってピン４６が穴７２ａに挿入され、電線４８，４９の端子５０，５１（固定端子）が固定されるインサートモールド７２と、インサートモールド７２上に嵌合されるケース７３と、ケース７３の上面７３ａと当接し、バネ７４により係合される係合部４６ｂとを有するピン４６とを備える。
【００３９】
摩耗検出スイッチ７０は、図２のリング４３を円板７１に代えたものであり、円板７１の中心をピン４６で押す構造としたものである。円板７１は、接点５２，５３に接触するようにする。また、ピン４６には、図２の係合部４６ａに代え、インサートモールド７２の上に嵌合されるケース７３の内部でバネ７４により係合される係合部４６ｂを備えた。この係合部４６ａは、導通時に、バネ７４によってピン４６を、フェーシング４，５の摩耗時の移動方向と逆方向に押圧して固定する役目を果たすようになっている。
【００４０】
図８は、非導通状態における摩耗検出スイッチ７０の動作を示す。フェーシング４，５が摩耗し、ダイヤフラムスプリング９でピン４６が押されると、このピン４６が円板７１を押し下げ、円板７１が接点５２，５３から離れる。これによって、各接点５２，５３は、非接触状態となる。
【００４１】
このような第３の実施の形態に係る摩耗検出スイッチ７０の場合も、第１および第２の実施の形態と同様な効果を奏する。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のクラッチ板摩耗検出装置によれば、移動部材の移動方向とスイッチ部の動作方向とが同一方向であるため、スイッチの動作ポイントが明確になり、安定したスイッチ動作が得られる。また、スイッチの動作ポイントが明確になることによって、任意の動作ポイントを適切に設定することができ、そのことによってクラッチ板の摩耗量を高精度で検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るクラッチ機構の構成を示す部分断面図である。
【図２】第１の実施の形態における導通状態の摩耗検出スイッチの構成を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）はリングおよび電線の端子部分の平面図である。
【図３】第１の実施の形態における非導通状態のクラッチ機構の構成を示す部分断面図である。
【図４】第１の実施の形態における非導通状態の摩耗検出スイッチの構成を示す部分断面図である。
【図５】第２の実施の形態に係る摩耗検出スイッチの構成を示す断面図である。
【図６】第２の実施の形態に係る摩耗検出スイッチの動作を示す断面図である。
【図７】第３の実施の形態に係る摩耗検出スイッチの構成を示す断面図である。
【図８】第３の実施の形態に係る摩耗検出スイッチの動作を示す断面図である。
【図９】従来のクラッチ機構の構成を示す部分断面図である。
【図１０】従来のクラッチ機構に使用される摩耗検出スイッチの構成を示す部分断面図である。
【図１１】従来の摩耗検出スイッチにおけるスイッチケースの構成を示し、（ａ）はスイッチケースの端子側から見た図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面図、（ｃ）はスイッチケースの斜視図である。
【図１２】従来のクラッチ機構の動作を示す部分断面図である。
【図１３】従来の非導通状態の摩耗検出スイッチの動作を示す断面図である。
【符号の説明】
１クラッチ機構
２ドライブシャフト
３フライホイール
４，５フェーシング
６クラッチプレート
６ａ側面
６ｂ当接部
７固定部材
８支点
９ダイヤフラムスプリング
９ａ一端部
９ｂ内端部
１０スイッチケース
１１リニアベアリング
１２レール
１３押動子
１４バネ
２０，４０，６０，７０摩耗検出スイッチ
２１ピン
２２外部ケース
２３スイッチケース
２５可動接点端子
２６固定接点端子
２７，２８スリット
２９，３０電線
３１，３２端子部
３３インサート形成部
４１下ケース
４２，４４バネ
４３リング
４３ａ穴
４６ピン
４６ａ係合部
４７上ケース
４８，４９電線
５０，５１端子
５１Ｏリング
５２，５３接点
５５２次モールド
５６シール
７１円板
７２インサートモールド
７３ケース
７４バネ

Claims

クラッチ板の摩耗量に応じて所定の方向に移動する移動部材と、
前記移動部材の前記所定の方向への移動量が一定量に達したときに前記所定の方向と同一の方向にスイッチング動作するスイッチ部とを有することを特徴とするクラッチ板摩耗検出装置。
前記スイッチ部は、前記所定の方向に移動可能に支持される可動端子と、
前記可動端子を前記所定の方向と反対方向に付勢するスプリングと、
前記可動端子との接触又は分離に基づいてスイッチング動作を行う固定端子と、
前記移動部材、前記可動端子、および前記固定端子を収容するケースとを有することを特徴とする請求項１記載のクラッチ板摩耗検出装置。
前記可動端子は、リング状に形成されていることを特徴とする請求項２記載のクラッチ板摩耗検出装置。
前記可動端子は、板状に形成されていることを特徴とする請求項２記載のクラッチ板摩耗検出装置。
前記ケースは、前記移動部材との間の隙間を封止するブーツ状の弾性部材を有することを特徴とする請求項２記載のクラッチ板摩耗検出装置。
前記移動部材は、前記ケースとの間の隙間を封止するＯリングを有することを特徴とする請求項２記載のクラッチ板摩耗検出装置。