JP2008128260A - クラッチカバー組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】ピークカット機能を有するクラッチカバー組立体において、設計の自由度を高める。
【解決手段】クラッチカバー組立体１は、クラッチカバー２と、プレッシャープレート３と、ダイヤフラムスプリング４と、コーンスプリング３０と、支持プレート２０と、複数のスタッドピン１０と、を備えている。コーンスプリング３０は、ダイヤフラムスプリングのフライホイール側に配置され、ダイヤフラムスプリングの付勢力に対抗する荷重を発生する。支持プレート２０は、コーンスプリング３０のフライホイール側に配置され、コーンスプリング３０およびダイヤフラムスプリング４を支持する。スタッドピン１０は支持プレート２０とクラッチカバー２とを連結する。スタッドピン１０は、クラッチカバー２に固定される第１固定部１６と、支持プレート２０を軸方向に狭持する第２固定部１７とを有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、クラッチカバー組立体、特に、エンジンのフライホイールにクラッチディス組立体の摩擦部材を押し付けおよび押し付け解除するクラッチカバー組立体に関する。

クラッチカバー組立体は、一般に、エンジンのフライホイールに装着され、エンジンの駆動力をトランスミッション側に伝達するために用いられている。このようなクラッチカバー組立体は、主に、フライホイールに固定されるクラッチカバーと、フライホイールへクラッチディスク組立体の摩擦部材を押し付け可能なプレッシャープレートと、プレッシャープレートをフライホイール側に押圧するためのダイヤフラムスプリングとから構成されている。ダイヤフラムスプリングは、環状弾性部と、環状弾性部の内周縁から径方向内側に延びる複数のレバー部とからなる。ダイヤフラムスプリングは、プレッシャープレートを押圧する機能とともに、プレッシャープレートへの押圧を解除するためのレバー機能も有している。

ダイヤフラムスプリングの押付荷重特性は、有効使用領域内において荷重が増大する山部分を有している。このため、摩擦部材の摩耗が大きくなるにつれて、クラッチ連結時におけるダイヤフラムスプリングの押付荷重が大きくなる。すなわち、摩擦部材が摩耗すると、レリーズ荷重が大きくなり、さらにはクラッチペダル踏力が大きくなってしまう。

そこで、押付荷重特性におけるピークをカットするための構造として、ピークカット機能を有するクラッチカバー組立体が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
実開平３−２２１３１号

前記従来のクラッチカバー組立体では、摩擦部材が摩耗したときにダイヤフラムスプリングの荷重を相殺する荷重を発生する弾性部材として１枚のコーンスプリングが用いられている。このコーンスプリングは、クラッチカバーの一部を折り曲げた複数の支持部により、ダイヤフラムスプリングとともに支持されている。コーンスプリングは、プレッシャープレートの突出部の内周側に配置されている。

また図６に示すように、コーンスプリング５３０が複数のスタッドピン５１０および環状の支持プレート５２０により支持されるクラッチカバー組立体５０１も提案されている。このクラッチカバー組立体５０１では、クラッチカバー５０２と支持プレート５２０とがスタッドピン５１０により連結されている。コーンスプリング５３０はダイヤフラムスプリング５０４とともに支持プレート５２０に支持されている。スタッドピン５１０は、クラッチカバー５０２からフライホイール５５１側へ延びる円柱状の胴部５１１と、胴部５１１の端部に形成され胴部５１１よりも外径が大きい頭部５１２と、を有している。支持プレート５２０の内周部には半円状の複数の切欠き５２１が形成されており、スタッドピン５１０の胴部５１１がこの切欠き５２１に嵌め込まれている。

このように、従来のクラッチカバー組立体５０１では、スタッドピン５１０の先端に引っかけられた支持プレート５２０により、コーンスプリング５３０は支持されている。

一方で、クラッチカバー組立体５０１において、レリーズ荷重をさらに低減させるために、ダイヤフラムスプリング５０４のレバー比の向上が求められている。レバー比を向上させるためには、ダイヤフラムスプリング５０４を支持するスタッドピン５１０の位置をさらに外周側へ移動させる必要がある。このため、プレッシャープレート５０３の突出部５０３ｂとスタッドピン５１０との半径方向間のスペースが小さくなり、ピークカット用コーンスプリング５３０の設計の自由度が低くなる。

以上に述べたように、ピークカット機能を有するクラッチカバー組立体では、コーンスプリング周辺のスペースを有効利用し、設計の自由度を高めることが望まれている。

本発明の課題は、ピークカット機能を有するクラッチカバー組立体において、設計の自由度を高めることにある。

第１の発明に係るクラッチカバー組立体は、エンジンのフライホイールにクラッチディス組立体の摩擦部材を押し付けおよび押し付け解除するためのクラッチカバー組立体である。このクラッチカバー組立体は、クラッチカバーと、プレッシャープレートと、ダイヤフラムスプリングと、弾性部材と、支持部材と、複数の連結部材と、を備えている。クラッチカバーはフライホイールに固定されている。プレッシャープレートは、クラッチカバーに対して一体回転可能にかつ軸方向へ移動可能に配置され、フライホイールへ摩擦部材を押し付け可能である。ダイヤフラムスプリングは、クラッチカバーに支持され、プレッシャープレートをフライホイール側に付勢する。弾性部材は、ダイヤフラムスプリングのフライホイール側に配置され、ダイヤフラムスプリングの付勢力に対抗する荷重を発生する。支持部材は、弾性部材のフライホイール側に配置され、弾性部材およびダイヤフラムスプリングを支持する。連結部材は支持部材とクラッチカバーとを連結する。連結部材は、クラッチカバーに固定される第１固定部と、支持部材を軸方向に狭持する第２固定部とを有している。

このクラッチカバー組立体では、ダイヤフラムスプリングによりプレッシャープレートがフライホイール側に付勢される。この結果、プレッシャープレートとフライホイールとの間にクラッチディスク組立体の摩擦部材が挟み込まれる。これにより、各部材間の摩擦抵抗によりフライホイールからクラッチディスク組立体へトルクが伝達される。

摩擦部材が摩耗すると、クラッチ連結時におけるプレッシャープレートの軸方向位置がフライホイール側へ移動する。このとき、クラッチ連結時におけるダイヤフラムスプリングの付勢力が増大するが、それに対抗する荷重が弾性部材により発生する。このため、プレッシャープレートに作用する付勢力は減少し、摩擦部材によるレリーズ荷重の増大を防止できる。

この場合、弾性部材およびダイヤフラムスプリングを支持する支持部材が連結部材の第２固定部に狭持されている。このため、従来に比べて支持部材と連結部材との結合強度が向上し、連結部材の第２固定部を小型化することができる。これにより、連結部材周辺のスペースの有効利用が可能となり、設計の自由度を高めることができる。

第２の発明に係るクラッチカバー組立体は、第１の発明に係るクラッチカバー組立体において、第２固定部が胴部と小径部と頭部とを有している。胴部は、円柱状であり、クラッチカバーと支持部材との軸方向間に配置されている。小径部は、胴部の一端からフライホイール側へ延び、胴部よりも外径が小さい。頭部は、小径部の一端に配置され、小径部よりも外径が大きい。

第３の発明に係るクラッチカバー組立体は、第２の発明に係るクラッチカバー組立体において、頭部の外径が胴部の外径と同じまたは胴部の外径よりも小さい。

第４の発明に係るクラッチカバー組立体は、第２または３の発明に係るクラッチカバー組立体において、支持部材が本体部と支持部とを有している。本体部は、小径部が貫通する複数の孔が形成され、第１固定部に狭持されている。支持部は、本体部の外周側に配置され、弾性部材を支持している。

第５の発明に係るクラッチカバー組立体は、第１から４のいずれかの発明に係るクラッチカバー組立体において、クラッチカバーとダイヤフラムスプリングとの軸方向間には、第１リング部材が挟み込まれている。ダイヤフラムスプリングと支持部材との軸方向間には、第２リング部材が挟み込まれている。第２リング部材は第１固定部よりも半径方向外側に配置されている。

第６の発明に係るクラッチカバー組立体は、第１から４のいずれかの発明に係るクラッチカバー組立体において、クラッチカバーとダイヤフラムスプリングとの軸方向間には、リング部材が挟み込まれている。支持部材は、第１固定部の半径方向外側に配置されダイヤフラムスプリングと軸方向に当接する突起部を有している。

本発明では、上記の構成により、ピークカット機能を有するクラッチカバー組立体において設計の自由度を高めることができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

（１）クラッチカバー組立体の全体構造
図１〜図３に示すプッシュタイプのダイヤフラムスプリング式クラッチカバー組立体１は、エンジンのフライホイール５１に対してクラッチディスク組立体の摩擦部材５３を押し付けてクラッチを連結し、あるいは押し付けを解除してクラッチを切断するための装置である。なお、摩擦部材５３は、摩擦フェーシング５３ａとクッショニングプレート５３ｂとを有し、軸方向に所定範囲内でたわみ可能なクッショニング機能を有している。

図１および図２に示すＯ−Ｏ線が、フライホイール５１およびクラッチカバー組立体１の回転軸線である。以下、図の左側を軸方向エンジン側といい、図の右側を軸方向トランスミッション側という。

図１および２に示すように、クラッチカバー組立体１は主に、クラッチカバー２と、プレッシャープレート３と、ダイヤフラムスプリング４とから構成されている。

クラッチカバー２は、概ね皿形状のプレート部材であり、外周部が例えばボルトによりフライホイール５１に固定されている。クラッチカバー２は、フライホイール５１に対して軸方向に隙間をあけて対向する円板状部２ａを有している。

プレッシャープレート３は、フライホイール５１に対向する側に押圧面３ａが形成された環状の部材である。押圧面３ａとフライホイール５１との間には、クラッチディスク組立体の摩擦部材５３が配置される。プレッシャープレート３には、押圧面３ａと反対側に軸方向に突出する環状の突出部３ｂが形成されている。プレッシャープレート３は、複数のストラッププレート７（図１）によって、クラッチカバー２に対して、軸方向には移動可能であるが相対回転不能に連結されている。

ダイヤフラムスプリング４は、プレッシャープレート３とクラッチカバー２との間に配置された円板状部材であり、環状弾性部４ａと、環状弾性部４ａの内周部から径方向内側に延びる複数のレバー部４ｂとから構成されている。環状弾性部４ａはプレッシャープレート３の突出部３ｂに当接している。レバー部４ｂ間はスリットになっており、そのスリットの外周部には小判状の孔４ｃが形成されている。ダイヤフラムスプリング４のレバー部４ｂの先端にはプッシュタイプのレリーズ装置（図示せず）が当接している。このレリーズ装置は、レリーズベアリング等から構成されている。

ダイヤフラムスプリング４は、クラッチカバー２に対して軸方向に弾性変形可能に支持されている。具体的には、クラッチカバー２の円板状部２ａには連結部材としての複数のスタッドピン１０が固定されている。複数のスタッドピン１０のフライホイール５１側の端部には、支持部材としての環状の支持プレート２０が固定されている。クラッチカバー２の円板状部２ａと支持プレート２０との間にはワイヤリング５，６を介して環状弾性部４ａの内周部が挟み込まれている。

また、支持プレート２０と環状弾性部４ａとの間には弾性部材としてのコーンスプリング３０が配置されている。図２に示すクラッチ連結状態において、摩擦部材５３が摩耗していない状態ではコーンスプリング３０は圧縮されていない。コーンスプリング３０は、ダイヤフラムスプリング４の押付荷重特性を平坦化するための部材であり、摩擦部材５３の摩耗が進行すると、ダイヤフラムスプリング４の付勢力に対抗する荷重を環状弾性部４ａに付与する。これにより、摩擦部材５３の摩耗が進んでもレリーズ荷重の増大を防止できる。

（２）スタッドピン周辺の構造
ここで、図３を用いてスタッドピン１０周辺の構造について詳細に説明する。図３にスタッドピン１０周辺の拡大断面図を示す。

図３に示すように、スタッドピン１０は、クラッチカバー２と支持プレート２０とを連結している。具体的には、スタッドピン１０は、クラッチカバー２に固定される第１固定部１６と、支持プレート２０に固定される第２固定部１７と、から構成されている。第１固定部１６および第２固定部１７は、リベットなどのように、かしめにより固定されている部分である。

支持プレート２０は、第２固定部１７によりかしめ固定される環状の本体部２１と、本体部２１の外周側に一体で形成された支持部２２と、から構成されている。支持部２２はコーンスプリング３０と当接している。

スタッドピン１０は、クラッチカバー２の円板状部２ａと支持プレート２０との間に配置された円柱状の胴部１１と、胴部１１からフライホイール５１と反対側に延びる第１小径部１３と、胴部１１からフライホイール５１側へ延びる第２小径部１５と、第１小径部１３の端部に形成された第１頭部１２と、第２小径部１５の端部に形成された第２頭部１４と、を有している。第１固定部１６は、胴部１１、第１小径部１３および第１頭部１２により構成されており、第２固定部１７は、胴部１１、第２小径部１５および第２頭部１４により構成されている。胴部１１は、ダイヤフラムスプリング４の孔４ｃを貫通している。

第１小径部１３は、胴部１１よりも外径が小さい円柱状の部分であり、円板状部２ａに形成された孔２ｂに嵌合している。第１頭部１２は、第１小径部１３よりも外径が大きく、胴部１１と外径がほぼ同等あるいは胴部１１よりも外径が小さい。

第２小径部１５は、胴部１１よりも外径が小さい円柱状の部分であり、支持プレート２０の本体部２１に形成された孔２１ａに嵌合している。第２頭部１４は、第２小径部１５よりも外径が大きく、胴部１１と外径がほぼ同等あるいは胴部１１よりも外径が小さい。

第１頭部１２および第２頭部１４は、製造過程においてかしめにより形成された部分である。このため、円板状部２ａは胴部１１と第１頭部１２との間に挟み込まれており、支持プレート２０は胴部１１と第２頭部１４との間に挟み込まれている。より詳細に説明すると、胴部１１の軸方向両側には第１支持面１１ａおよび第２支持面１１ｂが形成されている。第１頭部１２のフライホイール５１側には第３支持面１２ａが形成されている。第１支持面１１ａおよび第３支持面１２ａは狭持力が作用した状態で円板状部２ａの両面と当接している。第２頭部１４のフライホイール５１と反対側には第４支持面１４ａが形成されている。第２支持面１１ｂおよび第４支持面１４ａは狭持力が作用した状態で本体部２１の両面と当接している。

このように、第１固定部１６により円板状部２ａとスタッドピン１０とが剛体となっており、第２固定部１７により本体部２１とスタッドピン１０とが剛体となっている。このため、第１固定部１６および第２固定部１７における結合強度（特に、従来に比べて第２固定部１７の結合強度）が高く、支持プレート２０に軸方向の荷重が作用しても、支持プレート２０の変形は抑制される。

また、本体部２１の外周部（第２固定部１７を構成する胴部１１の半径方向外側に配置された部分）はワイヤリング６と軸方向に当接している。複数のスタッドピン１０の胴部１１によりワイヤリング５，６は半径方向に位置決めされている。本体部２１の内周部は、全周にわたりプレッシャープレート３側に折り曲げられている。

本体部２１の外周側に形成された支持部２２は、コーンスプリング３０と当接する当接部２２ａを有している。当接部２２ａは、本体部２１の外周縁から、断面において略Ｓ字状に折り曲げられた部分である。コーンスプリング３０の内周部は当接部２２ａに支持されており、コーンスプリング３０の外周部はプレッシャープレート３の突出部３ｂに支持されている。突出部３ｂの半径方向内側には凹部３ｃが形成されており、コーンスプリング３０の外周部は凹部３ｃに嵌め込まれている。

以上の構成により、ダイヤフラムスプリング４およびコーンスプリング３０は、クラッチカバー２に対して軸方向に弾性変形可能に支持されている。また、ダイヤフラムスプリング４の付勢力に対抗する荷重をコーンスプリング３０は環状弾性部４ａに付与しているため、このクラッチカバー組立体１では摩擦部材５３の摩耗が進んでもレリーズ荷重の増大を防止できる。

（３）クラッチ連結・レリーズ動作
このクラッチカバー組立体１では、図示しないレリーズ装置がダイヤフラムスプリング４のレバー部４ｂの先端に荷重を与えていない状態で、環状弾性部４ａはプレッシャープレート３に押圧荷重を与えている。その結果、クラッチディスク組立体の摩擦部材５３がフライホイール５１に押し付けられ、クラッチディスク組立体にトルクが伝達される（クラッチ連結状態）。

図示しないレリーズ装置がダイヤフラムスプリング４のレバー部４ｂの先端をエンジン側に押し入れると、ワイヤリング５を支点としてダイヤフラムスプリング４の環状弾性部４ａの外周部が軸方向トランスミッション側に引き上げられる。これにより、環状弾性部４ａがプレッシャープレート３を押圧しなくなり、プレッシャープレート３はストラッププレート７により摩擦部材５３から引き離され、最後に摩擦部材５３がフライホイール５１から離れる（クラッチレリーズ状態）。

（４）作用効果
このクラッチカバー組立体では、コーンスプリング３０およびダイヤフラムスプリング４を支持する支持プレート２０がスタッドピン１０の第２固定部１７に狭持されている。このため、従来に比べて支持プレート２０とスタッドピン１０との結合強度が向上し、スタッドピン１０の第２固定部１７（より詳細には、第２頭部１４）を小型化することができる。これにより、スタッドピン１０周辺のスペース（特に、スタッドピン１０の第２頭部１４周辺のスペース）の有効利用が可能となり、設計の自由度を高めることができる。

また、第２固定部１７の結合強度が向上するため、支持プレート２０による支持力が高まる。この結果、剛性が高いコーンスプリング３０を採用でき、設計の自由度を高めることができる。

（５）他の実施形態
本発明の実施形態は上記のものに限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

例えば図４に示すように、ワイヤリング６の代わりに、支持プレート２０のワイヤリング６に対応する部分に、フライホイール５１と反対側へ軸方向に突出する複数の支持突起１２５を設けてもよい。この支持プレート１２０では、支持突起１２５が本体部１２１の一部を軸方向にプレス加工などにより形成されている。

また、図５に示すように、ワイヤリング６の代わりに、爪形状の支持突起２２５を設けてもよい。この支持プレート２２０では、本体部２２１の一部が折り曲げられて支持突起２２５が形成されている。

これらのクラッチカバー組立体１０１，２０１では、ワイヤリング６を設ける場合よりもスタッドピン１０周辺の軸方向寸法を短縮できる。このため、スタッドピン１０の長さが短くなり、スタッドピン１０周辺のスペースをより有効利用できる。

クラッチカバー組立体の平面概略図（第１実施形態）。 クラッチカバー組立体の縦断面概略図（第１実施形態）。 スタッドピン周辺の拡大断面図（第１実施形態）。 クラッチカバー組立体の縦断面概略図（他の実施形態）。 クラッチカバー組立体の縦断面概略図（他の実施形態）。 クラッチカバー組立体の縦断面概略図（従来）。

符号の説明

１ クラッチカバー組立体
２ クラッチカバー
３ プレッシャープレート
４ ダイヤフラムスプリング
５ ワイヤリング（リング部材、第１リング部材）
６ ワイヤリング（第２リング部材）
１０ スタッドピン
１１ 胴部
１２ 第１頭部
１３ 第１小径部
１４ 第２頭部（頭部）
１５ 第２小径部（小径部）
１６ 第１固定部
１７ 第２固定部
２０ 支持プレート
２１ 本体部
２１ａ 孔
２２ 支持部
２２ａ 当接部
３０ コーンスプリング（弾性部材）

Claims (6)

1. エンジンのフライホイールにクラッチディス組立体の摩擦部材を押し付け及び押し付け解除するためのクラッチカバー組立体であって、
   前記フライホイールに固定されたクラッチカバーと、
   前記クラッチカバーに対して一体回転可能にかつ軸方向へ移動可能に配置され、前記フライホイールへ前記摩擦部材を押し付け可能なプレッシャープレートと、
   前記クラッチカバーに支持され、前記プレッシャープレートを前記フライホイール側に付勢するダイヤフラムスプリングと、
   前記ダイヤフラムスプリングの前記フライホイール側に配置され、前記ダイヤフラムスプリングの付勢力に対抗する荷重を発生する弾性部材と、
   前記弾性部材の前記フライホイール側に配置され、前記弾性部材およびダイヤフラムスプリングを支持する支持部材と、
   前記支持部材と前記クラッチカバーとを連結する複数の連結部材と、を備え、
   前記連結部材は、前記クラッチカバーに固定される第１固定部と、前記支持部材を軸方向に狭持する第２固定部とを有している、
   クラッチカバー組立体。
2. 前記第２固定部は、前記クラッチカバーと前記支持部材との軸方向間に配置された円柱状の胴部と、前記胴部の一端から前記フライホイール側へ延び前記胴部よりも外径が小さい小径部と、前記小径部の一端に配置され前記小径部よりも外径が大きい頭部と、を有している、
   請求項１に記載のクラッチカバー組立体。
3. 前記頭部の外径は、前記胴部の外径と同じまたは前記胴部の外径よりも小さい、
   請求項２に記載のクラッチカバー組立体。
4. 前記支持部材は、前記小径部が貫通する複数の孔が形成され前記第１固定部に狭持される本体部と、前記本体部の外周側に配置され前記弾性部材を支持する支持部と、を有している、
   請求項２または３に記載のクラッチカバー組立体。
5. 前記クラッチカバーと前記ダイヤフラムスプリングとの軸方向間には、第１リング部材が挟み込まれており、
   前記ダイヤフラムスプリングと前記支持部材との軸方向間には、第２リング部材が挟み込まれており、
   前記第２リング部材は、前記第１固定部よりも半径方向外側に配置されている、
   請求項１から４のいずれかに記載のクラッチカバー組立体。
6. 前記クラッチカバーと前記ダイヤフラムスプリングとの軸方向間には、リング部材が挟み込まれており、
   前記支持部材は、前記第１固定部の半径方向外側に配置され前記ダイヤフラムスプリングと軸方向に当接する突起部を有している、
   請求項１から４のいずれかに記載のクラッチカバー組立体。

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