JP2005273788A

JP2005273788A - クラッチ装置の摩擦プレート

Info

Publication number: JP2005273788A
Application number: JP2004088605A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Watanabe; 和行渡邉
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2004-03-25
Filing date: 2004-03-25
Publication date: 2005-10-06

Abstract

【課題】熱容量を確保しつつ、熱伝導性を確保することができるクラッチ装置の摩擦プレートを提供すること。
【解決手段】クラッチ装置の摩擦プレート２において、板部材から成形されるとともに、クラッチディスク８と摩擦係合するプレート部２ａを有し、プレート部の内周側でクラッチディスクと反対側の面に折り返された折り返し部２ｂを有し、プレート部と折り返し部の間に空気の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する熱伝導性部材２ｅを介在させたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、クラッチ装置の摩擦プレートに関し、特に、熱伝導性を向上させることができるクラッチ装置の摩擦プレートの構造に関する。

自動車においては、エンジンから車輪に伝達する動力の断続するために、エンジンと変速機の間にクラッチ装置が設けられている。クラッチ装置においては、エンジンの回転と一体に回転するフライホイールと、該フライホイールと一体に回転するクラッチカバーと、該クラッチカバーと一体に回転に支持されたダイヤフラムスプリングと、クラッチカバーと一体に回転するとともにダイヤフラムスプリングによってフライホイール側に付勢されるプレッシャプレートと、フライホイールとプレッシャプレートの間に摩擦部材を介して係脱自在に配されたクラッチディスクと、を有するものがある。そして、プレッシャプレートは、クラッチディスクとの摩擦係合が高回転でも耐えうる強度及び耐熱性を備え、かつ、軽量なものが用いられる。

そのようなプレッシャプレートとして、全体として略管状をなし、その内径孔側に連設された複数の突片が、その基部付近から片側の外径方向に折り返されており、各突片は略台形をなし、これらの一方の角部が再び傾斜方向に三角形状に折り曲げられた放熱フィンが一定の向きに突設されたものがある。突片の折り返しによってプレッシャプレートの構造的な強度を高め、放熱フィンによる放熱によってプレッシャプレートの耐熱性を確保している（特許文献１参照）。

特開昭５６−１３１８３６号公報

ところで、このようなプレッシャプレートの折り返し部（突片、放熱フィン）を付加し、２層構造としてプレッシャプレートの体積を増加させることは熱容量の確保にも有効である。熱容量が確保されると、クラッチディスクとプレッシャプレートの間で急激な熱が発生したとしても、プレッシャプレートの温度上昇が抑制され、クラッチの滑りや破損を防止することができる。

しかし、実際問題として、プレート部（摩擦係合片）の層と、プレート部から折り返された折り返し部の層と、の２層間は、プレート部と折り返し部の一体構造（プレート部と折り返し部の会合面がない構造）と同等な熱伝導性を確保することができない。つまり、２層の会合面の形状が同じになることは皆無であり、折り返すのみでは隙間（空気層）が発生してしまう。隙間が存在すると板厚方向の熱伝導性はほとんどなくなるので、プレッシャプレートの折り返し部が有する熱容量を活用することができない。また、この隙間をなくすために、プレス荷重を増加させて強制的に密着させようとしても、折り返し部の肉厚との関係で実際上限界がある。このように２層間に空気層ができるので、２層間で板厚方向に直接（最短距離で）熱を伝達させることができず、折り返し部分まで迂回しなければならない。さらに、２層間にできた空気層は通気性がよくないので、放熱しにくい。そのため、クラッチディスクとプレッシャプレートの間で急激な熱が発生した場合、プレッシャプレートのプレート部の温度上昇を抑えることができず、クラッチディスクが不要に滑るおそれがある。

本発明の目的は、熱容量を確保しつつ、熱伝導性を確保することができるクラッチ装置の摩擦プレートを提供することである。

本発明の第１の視点においては、クラッチ装置の摩擦プレートにおいて、板部材から成形されるとともに、クラッチディスクと摩擦係合するプレート部と、前記クラッチディスクと反対側の面に折り返された折り返し部とを有し、前記プレート部と前記折り返し部の会合面の間での空間の熱伝導率が空気の熱伝導率より高くなるように構成されていることを特徴とする。

本発明の第２の視点においては、クラッチ装置の摩擦プレートにおいて、板部材から成形されるとともに、クラッチディスクと摩擦係合するプレート部と、前記クラッチディスクと反対側の面に折り返された折り返し部とを有し、前記プレート部と前記折り返し部の間に空気の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する熱伝導性部材を介在させたことを特徴とする。

本発明の第３の視点においては、クラッチ装置の摩擦プレートにおいて、板部材から成形されるとともに、クラッチディスクと摩擦係合するプレート部と、前記クラッチディスクと反対側の面に折り返された折り返し部とを有し、前記プレート部と前記折り返し部の会合面がその他の領域よりも粗く構成されていることを特徴とする。

本発明の第４の視点においては、クラッチ装置の摩擦プレートにおいて、板部材から成形されるとともに、クラッチディスクと摩擦係合するプレート部と、前記クラッチディスクと反対側の面に折り返された折り返し部とを有し、前記プレート部と前記折り返し部の会合面の一部又は全部が溶接で接合されていることを特徴とする。

本発明の第５の視点においては、クラッチ装置の摩擦プレートにおいて、板部材から成形されるとともに、クラッチディスクと摩擦係合するプレート部と、前記クラッチディスクと反対側の面に折り返された折り返し部とを有し、前記プレート部と前記折り返し部が１つ以上のリベットで接合されていることを特徴とする。

本発明（請求項１〜４）によれば、プレート部と折り返し部の会合面の間での熱伝導率が空気の熱伝導率より高くなるように構成されているので、クラッチディスクと摩擦プレートの間で急激な熱が発生した場合にも、プレート部から折り返し部への熱が最短距離で伝達させることができる（熱伝導性が高い）ので、プレート部の温度上昇を抑えることができる。

本発明（請求項３、４）によれば、プレート部と折り返し部が溶接又はリベット止めされているので、リベットのピン部や溶接された部分で熱を伝達することにより、プレート部から折り返し部への熱の伝達をよくすることができ、摩擦プレートの破損に対する強度を向上させることができる。

本発明の実施形態１に係るクラッチ装置のプレッシャプレートについて、図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態１に係るプレッシャプレートを備えたクラッチ装置の要部の構成を模式的に示した縦断面図である。図２は、本発明の実施形態１に係るプレッシャプレートの構成を模式的に示した平面図である。図３は、本発明の実施形態１に係るプレッシャプレートの変形例の構成を模式的に示した平面図である。図４は、本発明の実施形態１に係るプレッシャプレートの要部の構成を模式的に示した部分拡大断面図である。

図１を参照すると、クラッチ装置１は、プレッシャプレート２と、ダイヤフラムスプリング３と、ピボットリング４と、クラッチカバー５と、ストラップ６と、リベット７と、を有する。

プレッシャプレート２は、ダイヤフラムスプリング３の押圧動作によって、エンジンのクランクシャフト（図示せず）にボルト固定されたフライホイール９と変速機のインプットシャフト（図示せず）にスプライン係合したクラッチディスク８とを係脱させる摩擦プレートである。クラッチディスク８の外周部両側にリベット結合された摩擦材８ａがプレッシャプレート２とフライホイール９に挟圧された状態で、エンジン（図示せず）により発生させられたトルクがフライホイール９、クラッチディスク８の摩擦材８ａ、ドライブプレート８ｃ、弾性部材８ｄ、クラッチハブ８ｂ、インプットシャフト（図示せず）の順に伝達される。プレッシャプレート２は、板部材（例えば、圧延鋼板）をプレス加工（塑性加工）によって成形される。プレッシャプレート２は、プレート部２ａと、折り返し部２ｂと、取付け部２ｃと、支持部２ｄと、熱伝導性部材２ｅと、を有する（図１、図２参照）。

プレート部２ａは、クラッチディスク８と摩擦接触する環状のプレート部分である。折り返し部２ｂは、プレート部２ａの内周側で、ダイヤフラムスプリング３側の面に折り返された環状の部分であり、内周側は環状に繋がっており、外周側は外周方向に突出した複数の突出部を有する。なお、折り返し部２ｂには、軸方向に曲げ成形され且つ一端を略径方向に向くようにされたフィン（図示せず）を形成してもよい。取付け部２ｃは、ストラップ６を介してクラッチカバー５に支持されており、軸方向に移動自在とされる。支持部２ｄは、プレート部２ａの外周側でダイヤフラムスプリング３側の軸方向に曲げ成形された部分であり、軸方向に凹凸形状とされており、その凸部がダイヤフラムスプリング３の外周側縁部と当接し、凹部は冷却風が通風される通気窓となる。

熱伝導性部材２ｅは、プレート部２ａと折り返し部２ｂの間に介在する熱伝導性の部材である（図４参照）。熱伝導性部材２ｅが配される領域は、プレート部２ａと折り返し部２ｂの間以外の領域にはみ出ていてもよい。熱伝導性部材２ｅには、空気より熱伝導の高い材料が用いられ、例えば、鉄、銅、アルミニウム、銀等の金属や、熱伝導性グリス、熱伝導性シートを用いることができ、好ましくは、プレッシャプレート２に用いられる材料（例えば、鉄）より柔らかく隙間に埋まりやすい材料である。また、熱伝導性部材２ｅは、プレート部２ａ及び折り返し部２ｂの一方又は両方の表面形状に馴染むよう、細かい凹凸があることが好ましい。プレスでプレート部２ａと折り返し部２ｂをサンドイッチにした際、熱伝導性部材２ｅの接触面積を大きくすることができるからである。熱伝導性部材２ｅは、折り返し部２ｂを折り返す前にプレート部２ａの表面に配置して、プレスによりプレート部２ａと折り返し部２ｂの間に挟み込まれる。これによりプレート部２ａと折り返し部２ｂの間の空気層が減少し、熱伝導性を向上させることができる。

ダイヤフラムスプリング３は、プレッシャプレート２を押圧することによってフライホイール９とクラッチディスク８とを係脱作動させるスプリングである。ダイヤフラムスプリング３は、クラッチカバー５に取り付けられており、ピボットリング４を支点として変位自在に支持されている。ダイヤフラムスプリング３は、押圧解除変位させるクラッチレリーズベアリング（図示せず）によって押圧されたときに、プレッシャプレート２の押圧を解除し、フライホイールとクラッチディスクとの係合を解除する。なお、クラッチレリーズベアリングは、軸方向に移動自在であって変速機のインプットシャフト（図示せず）上に軸方向に移動自在に配設されており、ダイヤフラムスプリング３の内周側の端部付近で当接している。

ピボットリング４は、ダイヤフラムスプリング３を押圧解除変位させる際のダイヤフラムスプリング３の支点となるリング状の部材であり、クラッチカバー５に取り付けられている。

クラッチカバー５は、プレッシャプレート２、ダイヤフラムスプリング３及びピボットリング４を収容するカバー状の部材である。クラッチカバー５は、フライホイール（図示せず）に固定されている。

ストラップ６は、プレッシャプレート２をクラッチカバー５に取り付けるための補助部材であり、ストラップ６の一端はリベット７によってプレッシャプレート２の取付け部２ｃに取り付けられ、ストラップ６の他端はクラッチカバー５に取り付けられる。

以上のような構成によれば、プレート部２ａと折り返し部２ｂが熱伝導性部材２ｅを介して密着するので、プレッシャプレート２とクラッチディスク８の摩擦によって発生したで急激な熱をプレート部２ａ、折り返し部２ｂ、及び熱伝導性部材２ｅによって吸収することができ、しかも、プレート部２ａで吸収された熱が最短距離で（折り返し部分まで迂回することなく）熱伝導性部材２ｅを介して折り返し部２ｂに熱を伝達させることができる。すなわち、プレート部２ａで吸収された熱を、プレート部２ａの摩擦面に対し垂直方向に熱を伝達させ、折り返し部２ｂに伝達させることができる。

次に、本発明の実施形態２に係るクラッチ装置のプレッシャプレートについて、図面を用いて説明する。図５は、本発明の実施形態２に係るプレッシャプレートの要部の構成を模式的に示した部分拡大断面図である。

実施形態２に係るプレッシャプレート２は、プレート部２ａと折り返し部２ｂの会合面を事前に研磨、ブラスト等の手段で粗面化部２ｆを形成したのものである。つまり、プレスにより折り返し部２ｂを折り返す前に、プレート部２ａと折り返し部２ｂのそれぞれの会合面となりうる領域を粗面化しておき、その後、折り返し部２ｂを折り返したものである。これにより、プレート部２ａと折り返し部２ｂの会合面の面圧を上げることができるので、プレート部２ａと折り返し部２ｂをプレスしたときに、プレス荷重が小さくても接触面積を大きくすることができる。これにより、プレート部２ａと折り返し部２ｂの間の空気層が非常に少なくなり、プレート部２ａで吸収した熱を、プレート部２ａの摩擦面に対し略垂直方向に熱を伝達させ、直接、折り返し部２ｂに伝達させることができる。

次に、本発明の実施形態３に係るクラッチ装置のプレッシャプレートについて、図面を用いて説明する。図６は、本発明の実施形態３に係るプレッシャプレートの要部の構成を模式的に示した部分拡大断面図である。

実施形態３に係るプレッシャプレート２は、プレート部２ａと折り返し部２ｂの会合面の一部（若しくは全面）をスポット溶接等の溶接により溶接部２ｇを形成したものである。溶接部２ｇは、１箇所だけでなく２箇所以上であってもよい。溶接は、折り返し部２ｂを折り返して、プレート部２ａと折り返し部２ｂをプレスした後に行われる。これにより、プレート部２ａの摩擦面に対する略垂直方向の熱伝導性が向上し、さらに、プレッシャプレート２の破損に対する強度を向上させることができる。

次に、本発明の実施形態４に係るクラッチ装置のプレッシャプレートについて、図面を用いて説明する。図７は、本発明の実施形態３に係るプレッシャプレートの要部の構成を模式的に示した部分拡大断面図である。

実施形態４に係るプレッシャプレート２は、プレート部２ａと折り返し部２ｂにリベット用の段部を有する貫通穴を形成し、当該貫通穴にリベット２ｈを挿通させて、プレート部２ａと折り返し部２ｂをリベット止めしたものである。このように、プレート部２ａと折り返し部２ｂをリベット止めすることで、プレート部２ａの摩擦面に対する略垂直方向の熱伝導性が向上し、さらに、プレッシャプレート２の熱変形を低減し、破損に対する強度を向上させることができる。

以上の実施形態では、摩擦プレートがプレッシャプレート２の場合について説明しているが、クラッチ装置を有するトルクコンバータ（ロックアップクラッチ等）、自動変速機（Ｃ１クラッチ、Ｃ２クラッチ、Ｃ３クラッチ、Ｂ１ブレーキ、Ｂ２ブレーキ）、ＡＭＴ（オートメイテッド・マニュアル・トランスミッション）等の摩擦プレートにも適用することができる。

本発明の実施形態１に係るプレッシャプレートを備えたクラッチ装置の要部の構成を模式的に示した縦断面図である。本発明の実施形態１に係るプレッシャプレートの構成を模式的に示した平面図である。本発明の実施形態１に係るプレッシャプレートの変形例の構成を模式的に示した平面図である。本発明の実施形態１に係るプレッシャプレートの要部の構成を模式的に示した部分拡大断面図である。本発明の実施形態２に係るプレッシャプレートの要部の構成を模式的に示した部分拡大断面図である。本発明の実施形態３に係るプレッシャプレートの要部の構成を模式的に示した部分拡大断面図である。本発明の実施形態４に係るプレッシャプレートの要部の構成を模式的に示した部分拡大断面図である。

符号の説明

１クラッチ装置
２プレッシャプレート
２ａプレート部
２ｂ折り返し部
２ｃ取付け部
２ｄ支持部
２ｅ熱伝導性部材
２ｆ粗面化部
２ｇ溶接部
２ｈリベット
３ダイヤフラムスプリング
４ピボットリング
５クラッチカバー
６ストラップ
７リベット
８クラッチディスク
８ａ摩擦材
８ｂクラッチハブ
８ｃドライブプレート
８ｄ弾性部材
９フライホイール

Claims

板部材から成形されるとともに、クラッチディスクと摩擦係合するプレート部と、前記クラッチディスクと反対側の面に折り返された折り返し部とを有し、前記プレート部と前記折り返し部の会合面の間での空間の熱伝導率が空気の熱伝導率より高くなるように構成されていることを特徴とするクラッチ装置の摩擦プレート。
板部材から成形されるとともに、クラッチディスクと摩擦係合するプレート部と、前記クラッチディスクと反対側の面に折り返された折り返し部とを有し、前記プレート部と前記折り返し部の会合面がその他の領域よりも粗く構成されていることを特徴とするクラッチ装置の摩擦プレート。
板部材から成形されるとともに、クラッチディスクと摩擦係合するプレート部と、前記クラッチディスクと反対側の面に折り返された折り返し部とを有し、前記プレート部と前記折り返し部の会合面の一部又は全部が溶接で接合されていることを特徴とするクラッチ装置の摩擦プレート。
板部材から成形されるとともに、クラッチディスクと摩擦係合するプレート部と、前記クラッチディスクと反対側の面に折り返された折り返し部とを有し、前記プレート部と前記折り返し部が１つ以上のリベットで接合されていることを特徴とするクラッチ装置の摩擦プレート。