JP2006349097A - クラッチディスク - Google Patents

Abstract

【課題】 、クラッチの断続を繰り返した場合にクッション量の変化しにくいクラッチディスクを提供することにある。
【解決手段】 フライホイールの摩擦面に摩擦連結可能なクラッチディスクであって、フライホイールの摩擦面と互いに摩擦係合可能な第１摩擦部材１０と、摩擦連結部２のフライホイールが配置されている側の逆側に配置された第２摩擦部材１１と、摩擦連結部２と第２摩擦部材１１との間に配置された平坦なクッショニングプレート９と、クッショニングプレート９と第１摩擦部材１０との間、及びクッショニングプレート９と第２摩擦部材１１との間に配置された複数の第１、第２スぺーサー１６、１７とを備えている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、クラッチディスク、特に、クラッチ接続の際の衝撃を緩和するクラッチディスクに関する。

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トルクをトランスミッションに伝達するためのものであり、一般に、摩擦部材を有するクラッチディスクと、クラッチディスクが固定される入力側プレートと、出力側ハブと、入力側プレートと出力側ハブとを円周方向に連結するダンパー部とを備えている。クラッチディスク組立体を操作する機構として、クラッチカバー組立体がフライホイールに装着されている。クラッチカバー組立体は、フライホイールに固定されたクラッチカバーと、クラッチカバーに支持されたダイヤフラムスプリングと、ダイヤフラムスプリングによってクラッチディスクに押し付けられるプレッシャプレートとを備えている。

クラッチディスク組立体では、摩擦部材がプレッシャプレートによりフライホイールに押しつけられると、クラッチディスクはフライホイールとプレッシャプレートとの間に狭持され、フライホイールのトルクがクラッチディスクを介して入力側プレートに入力される。このトルクは、ダンパー部を介して出力側ハブに伝達され、さらにトランスミッション入力シャフトに出力される。このようにクラッチディスクがフライホイールに摩擦係合することで、エンジンからトランスミッションにトルクが伝達される。

クラッチの接続の際には、エンジンの動力によって回転しているフライホイールに摩擦部材を押圧することで摩擦係合させるため衝撃が発生しやすい。このため、この衝撃を緩和するために、波型形状のクッショニングプレートを備えたクラッチディスクが用いられている。（特許文献１参照）
特開平１１−０７２１２４号公報

従来のクラッチディスク組立体において、クッショニングプレートの両側面には摩擦部材が配置されているため、弾性変形を何度も繰り返すことでクッショニングプレートに永久ひずみが生じて弾性変形可能な量が減っていく。このようにクッショニングプレートのクッション量が減少すると、クラッチエンゲージの際の衝撃を緩和しにくくなる。

本発明の課題は、クラッチの断続を繰り返した場合にクッション量の変化しにくいクラッチディスクを提供することにある。また、クッション量の調整を簡単に行うことのできるクラッチディスクを提供する。

請求項１に係るクラッチディスクは、フライホイールの摩擦面に摩擦連結可能なクラッチディスクであって、フライホイールの摩擦面と互いに摩擦係合可能な第１摩擦部材と、摩擦部材のフライホイールが配置されている側の逆側に配置された第２摩擦部材と、摩擦部材と第２摩擦部材との間に配置された平坦なクッショニングプレートと、クッショニングプレートと第１摩擦部材との間、及びクッショニングプレートと第２摩擦部材との間に配置された複数のスぺーサーとを備えている。

このクラッチディスクでは、複数のスぺーサーによってクッショニングプレートと第１摩擦部材との間、及びクッショニングプレートと第２摩擦部材との間に複数の空間が存在するため、クラッチカバー組立体を構成するプレッシャプレートによって、クラッチディスクがフライホイール側に押圧された際には、この空間でクッショニングプレートが弾性変形する。その結果、クラッチ接続時の衝撃が緩和される。

ここでは、クッショニングプレートが平坦であるため、従来のクッショニングプレートにおけるへたりが生じない。

請求項２に係るクラッチディスクは、請求項１に記載のクラッチディスクであって、複数のスぺーサーは、クッショニングプレートを挟んでフライホイール側とフライホイールが配置されている側の逆側とに円周方向に交互に配置されている。

このクラッチディスクでは、クッショニングプレートの第１摩擦部材側にスぺーサーが存在する場所には、クッショニングプレートの第２摩擦部材側は空間が存在するために、クラッチエンゲージの際にはクッショニングプレートは第１摩擦部材側のスぺーサーに押圧されて第２摩擦部材側に弾性変形する。一方、クッショニングプレートの第２摩擦部材側にスぺーサーが存在する場所には、クッショニングプレートの第１摩擦部材側は空間が存在するために、クラッチエンゲージの際にはクッショニングプレートは第２摩擦部材側のスぺーサーに押圧されて第１摩擦部材側に弾性変形する。

ここでは、クラッチエンゲージの際にクッショニングプレートが弾性変形することで衝撃を緩和できる。

請求項３に係るクラッチディスクは、請求項１または２に記載のクラッチディスクであって、スぺーサーは、半径方向長さが第１摩擦部材の半径方向長さ以下の板状部材である。

ここでは、スぺーサーがクッショニングプレートの半径方向長さ以下の半径方向長さの板状部材であるために、スぺーサーはクラッチディスクの範囲に収めることができる。

請求項４に係るクラッチディスクは、請求項１から３のいずれかに記載のクラッチディスクであって、各スぺーサーは板状部材である。

請求項５に係るクラッチディスクは、請求項１から４のいずれかに記載のクラッチディスクであって、スぺーサーは、リベットによってクッショニングプレートに固定されており、第１摩擦部材及び第２摩擦部材は、リベットの一部が進入可能な孔を有する。

このクラッチディスクでは、クラッチエンゲージの際にはクラッチカバー組立体を構成するプレッシャプレートによってクラッチディスクはフライホイールに押圧され、クッショニングプレートは摩擦部材に接触するまで弾性変形を行う。

ここでは、クッショニングプレートが弾性変形する際にスぺーサーを固定するリベットの一部が孔内に進入するためクッショニングプレートの弾性変形の妨げとならない。

請求項６に係るクラッチディスクは、請求項１から６のいずれかに記載のクラッチディスクであって、スペーサーの円周方向の長さは、隣り合う前記スペーサー間の距離よりも短い。

ここでは、隣り合うスぺーサーどうしの間にクッショニングプレートが弾性変形を行うために必要な空間を確保できる。また、スぺーサーの厚さを変えることで簡単に任意のクッション量を得ることができる。

本発明では、クラッチの断続を繰り返した場合に、クラッチディスクのクッション量が変化しにくくなる。

（１）構成
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態におけるクラッチディスク組立体１の断面図である。図２は本発明の実施形態におけるクラッチディスク組立体１の平面図である。図３はクラッチディスク組立体１のクラッチディスクの拡大断面図である。図４はクラッチ接続時のクラッチディスクの拡大断面図である。

クラッチディスク組立体１は、図１の左側に配置されたエンジン側のフライホイールから図１の右側のトランスミッション（図示せず）にトルクを伝達あるいは遮断するための装置である。図１におけるＯ−Ｏがクラッチディスク組立体１の回転軸線である。

このクラッチディスク組立体１は、主に、摩擦連結部２と、ハブフランジ３と、クラッチプレート１２と、リティーニングプレート１３と、高剛性ダンパー２８と、出力ハブ４とから構成されている。

摩擦連結部２は、フライホイールにプレッシャプレートによって押し付けられる部分である。摩擦連結部２は、図３に示すように、クッショニングプレート９と、第１摩擦部材１０と、第２摩擦部材１１と、第１及び第２スぺーサー１６、１７とを備える。

クッショニングプレート９はクラッチエンゲージの際の衝撃を緩和するための部材であって、平坦で環状の板状部材である。また、クッショニングプレート９は、クラッチプレート１２の外周側にリベットによって一体に固定されている。クッショニングプレート９のフライホイール側には第１摩擦部材１０が配置され、トランスミッション側には第２摩擦部材１１が配置されている。

第１摩擦部材１０は、摩擦連結部２がプレッシャプレートによってフライホイール側に押しつけられた際にフライホイールと摩擦係合する部材であって、環状に形成された板状部材である。第１摩擦部材１０は、クッショニングプレート９のフライホイール側の側面に第１リベット１８を用いて固定されている。第１リベット１８は、２つのフランジ部分１８ａとシャフト部分１８ｂとから構成されておりフランジ部分１８ａの一方は第１摩擦部材１０に配置され他方はクッショニングプレート９の第２摩擦部材１１側側面に配置されている。

第２摩擦部材１１は、摩擦連結部２がプレッシャプレートによってフライホイール側に押しつけられる際にプレッシャプレートと摩擦係合する部材であって、環状に形成された板状部材である。また、クッショニングプレート９のトランスミッション側の側面に第２リベット１９を用いて固定されている。第２リベット１９は、２つのフランジ部分１９ａとシャフト部分１９ｂとから構成されておりフランジ部分１９ａの一方は第２摩擦部材１１に配置され他方はクッショニングプレート９の第１摩擦部材１０側側面に配置されている。

第１スぺーサー１６及び第２スぺーサー１７は、摩擦連結部２内にクッショニングプレート９が弾性変形を行うのに必要なスペースを形成するためのものである。第１スぺーサー１６は、クッショニングプレート９と第１摩擦部材１０との間に第1リベット１８によって固定されている。第２スぺーサー１７は、クッショニングプレート９と第２摩擦部材１１との間に第2リベット１９によって固定されている。隣り合う第１スぺーサー１６の間には第２スぺーサー１７が配置され、隣り合う第２スぺーサー１７の間には第１スぺーサー１６が配置されている。すなわち、第１及び第２スぺーサー１６、１７は、クッショニングプレート９を挟んで第１摩擦部材１０が配置されている側と第２摩擦部材１１が配置されている側とに円周方向に交互に配置されている。また、第１及び第２スぺーサー１６、１７は、半径方向長さが第１摩擦部材１０の半径方向長さ以下であって円周方向の長さは半径方向長さや隣り合う第１及び第２スペーサー１６、１７間の距離よりも短くなっている。さらに、第１及び第２スぺーサー１６、１７は、角の丸まった長方形状に形成された板状の部材である。第１スぺーサー１６は第１リベット１８ａによってクッショニングプレート９と第１摩擦部材１０とに固定され、第２摩擦部材１１には第１リベット１８のフランジ部分１８ａが進入可能な第２孔１１ａが配置されている。一方、第２スぺーサー１７は第２リベット１９によってクッショニングプレート９と第２摩擦部材１１とに固定され、第１摩擦部材１０には第２リベット１９のフランジ部分１９ａが進入可能な孔１０ａが配置されている。第１及び第２孔１０ａ、１１ａは第１及び第２リベット１８、１９の直径よりもやや大きな直径の円形状の孔である。

クラッチプレート１２は環状に形成された鋼製のプレート部材である。クラッチプレート１２の外周側には、摩擦連結部２が配置されている。クラッチプレート１２の内周部は、出力ハブ４の軸方向エンジン側端部の外周と隙間をあけて位置し、かつ軸方向エンジン側に膨らんで絞り加工されてハブフランジ３の軸方向エンジン側の側面との間に所定の空間が設けられている。また、クラッチプレート１２の半径方向中間部には、後述する高剛性ダンパー２８を構成するトーションスプリング５，６を支持する支持部１２ａ，２１が形成されている。

リティーニングプレート１３は、クラッチプレート１２と同様に、環状に形成された鋼製のプレートであり、クラッチプレート１２に対向して配置されている。リティーニングプレート１３は円周方向に所定間隔ごとに配置された複数のストップピン１５によりクラッチプレート１２に固定されている。これにより、クラッチプレート１２とリティーニングプレート１３との軸方向距離が定められ、両プレート１２，１３は一体回転可能となっている。リティーニングプレート１３の内周部は、出力ハブ４の軸方向トランスミッション側端部の外周と隙間をあけて位置し、かつ軸方向トランスミッション側に膨らんで形成されているため、ハブフランジ３の軸方向トランスミッション側の側面との間に所定の空間を確保している。また、リティーニングプレート１３の半径方向中間部にはクラッチプレート１２の支持部１２ａ，２１と対向する位置にトーションスプリング５，６の支持部２３，２５が形成されている。リティーニングプレート１３の内周側で、ハブフランジ３の側方には低剛性ダンパー８が配置されている。

ハブフランジ３は、環状に形成された鋼製のプレート部材であり、クラッチプレート１２とリティーニングプレート１３との軸方向間に配置されている。ハブフランジ３は、図２に示すように、外周部に外側に開いた複数の切欠き６９が形成されており、その切欠き６９内をストップピン１５が通過している。ハブフランジ３の内周部には、複数の内周歯３７が形成されている。また、ハブフランジ３の半径方向中間部にはクラッチプレート１２の支持部１２ａ，２１及びリティーニングプレート１３の支持部２３，２５に対応する位置に窓孔９１，９２が形成され、この窓孔９１，９２内にはトーションスプリング５，６が配置されている。

出力ハブ４は、筒状に形成された鋼製の部材であり、クラッチプレート１２及びリティーニングプレート１３及びハブフランジ３の中心孔内にこれらの中心軸と同軸に配置されている。出力ハブ４は外周部にハブフランジ３の内周歯３７と噛み合う複数の外周歯５７が形成されている。外周歯５７と内周歯３７とは、図２に示すように、円周方向に所定の隙間を介して係合するストッパーを構成している。これにより、出力ハブ４及びハブフランジ３は、内周歯３７と外周歯５７との円周方向隙間の角度だけ相対回転可能となっている。出力ハブ４の内周部には軸方向に延びる複数のスプライン孔４４が形成されている。このスプライン孔４４にトランスミッションから延びるシャフトのスプラインが係合することで、出力ハブ４からトランスミッションにトルクが伝達可能となっている。また、リティーニングプレート１３の内周側における出力ハブ４の外周面には、軸方向に延びる複数の係合溝４１が全周にわたり形成されている。この係合溝４１には、低剛性ダンパー８の作動プレート及びブッシュが軸方向に移動可能に係合している。

高剛性ダンパー２８は、トルクの大きい範囲でクラッチプレート１２及びリティーニングプレート１２とハブフランジ３との間で捩り方向の振動を減衰するためのものである。高剛性ダンパー２８は、第１トーションスプリング５と，第２トーションスプリング６と、第２ヒステリシストルク発生機構６７と、第１ヒステリシストルク発生機構７７とを有している。

第１トーションスプリング５、第２トーションスプリング６は、クラッチプレート１２及びリティーニングプレート１３とハブフランジ３とを回転方向に弾性的に連結するための部材である。第１トーションスプリング５は、大小のコイルスプリングが組み合わされてなるコイルスプリングである。第２トーションスプリング６は、１個のコイルスプリングであり、第１トーションスプリング５よりばね定数が大きい。

第２ヒステリシストルク発生機構６７は、ハブフランジ３内周部とクラッチプレート１２内周部との軸方向間に配置されておりクラッチプレート１２とハブフランジ３とが相対回転するときにヒステリシストルクを発生するための機構である。第１ヒステリシストルク発生機構７７は、リティーニングプレート１３とハブフランジ３との軸方向間の空間に配置されており、リティーニングプレート１３と固定プレート２０とが相対回転するときにヒステリシストルクを発生するための機構である。
（２）作用・効果
次に、作用・効果ついて説明する。

クラッチを接続する場合には、プレッシャプレートによって摩擦連結部２がフライホイールに押しつけられて第１摩擦部材１０とフライホイールとが摩擦係合し、エンジンのトルクを出力ハブ４に伝達する。このとき、図４に示すように、第２リベット１９付近のクッショニングプレート９は第２摩擦部材１１側に配置された第２スぺーサー１７に押圧されて第１摩擦部材１０側に弾性変形し、第１リベット１８付近のクッショニングプレート９は第１摩擦部材１０側に配置された第１スぺーサー１６に押圧されて第２摩擦部材１１側に弾性変形する。そして、第１リベット１８のフランジ部１８ａが第２孔１１ａ内に進入し、第２リベット１９のフランジ部１９ａが第１孔１０ａ内に進入する。ここでは、クッショニングプレート９が弾性変形するために、クラッチエンゲージの際の衝撃が緩和される。

図４は、クラッチエンゲージの途中（クッショニングプレート９の変形途中）を示すものであるが、クラッチが完全に接続された状態ではクッショニングプレート９はそれぞれ第１摩擦部材１０及び第２摩擦部材１１に圧着した状態となる。そして、図５に示すように、第１スぺーサー１６及び第２スぺーサー１７の厚さを変えることで簡単にクッション量を調整できる。なお、図５のσはスぺーサーの厚さを示すものである。

その後、クラッチを遮断する場合には、プレッシャプレートによる摩擦連結部２への押圧力が解除される。このとき、クッショニングプレート９は第１及び第２摩擦部材１０、１１側への弾性変形が解除され平坦な状態に戻る。

ここでは、クラッチエンゲージの際にクッショニングプレート９は弾性変形を行うが、従来製品のクッショニングプレートが摩擦部材とエッジ部分で接するのに対し、この実施形態では面で摩擦部材と接するために摩擦部材への食い込みが生じにくくなる。また、クッショニングプレート９は塑性加工を行っていないフラットな部材であるためにスプリングバック等によるクッション量のヘタリが生じにくくなる。

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。 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平面図。 摩擦連結部２の拡大断面図。 クラッチ接続時の摩擦連結部２の拡大断面図。 クッション特性を示す図。

符号の説明

１ クラッチディスク組立体
２ 摩擦連結機構
３ ハブフランジ
４ 出力ハブ
９ クッショニングプレート
１２ クラッチプレート
１３ リティーニングプレート

Claims (6)

1. フライホイールの摩擦面に摩擦連結可能なクラッチディスクであって、
   前記フライホイールの摩擦面と互いに摩擦係合可能な第１摩擦部材と、
   前記摩擦部材の前記フライホイールが配置されている側の逆側に配置された第２摩擦部材と、
   前記摩擦部材と前記第２摩擦部材との間に配置された平坦なクッショニングプレートと、
   前記クッショニングプレートと前記第１摩擦部材との間、及び前記クッショニングプレートと前記第２摩擦部材との間に配置された複数のスぺーサーとを備える、
   クラッチディスク。
2. 前記複数のスぺーサーは、前記クッショニングプレートを挟んで前記フライホイール側と前記フライホイールが配置されている側の逆側とに円周方向に交互に配置されている、
   請求項１に記載のクラッチディスク。
3. 前記スぺーサーは、半径方向長さが前記第１摩擦部材の半径方向長さ以下の板状部材である、
   請求項１または２に記載のクラッチディスク。
4. 前記各スぺーサーは板状部材である、
   請求項１から３のいずれかに記載のクラッチディスク。
5. 前記スぺーサーは、リベットによって前記クッショニングプレートに固定されており、
   前記第１摩擦部材及び前記第２摩擦部材は、前記リベットの一部が進入可能な孔を有する、
   請求項１から４のいずれかに記載のクラッチディスク。
6. 前記スペーサーの円周方向の長さは、隣り合う前記スペーサー間の距離よりも短い、
   請求項１から５のいずれかに記載のクラッチディスク。

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