JP2011106650A - Clutch device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クラッチ装置に関し、特に、フライホイールとクラッチカバーとがボルトなどの締結部材によって互いに相対回転不能に締結されるクラッチ装置に関する。 The present invention relates to a clutch device, and more particularly to a clutch device in which a flywheel and a clutch cover are fastened together with a fastening member such as a bolt so that they cannot rotate relative to each other.
一般に、クラッチ装置は、駆動源からの駆動力の伝達・遮断を行うものとして知られており、特にマニュアルトランスミッション(手動変速機)が搭載された車両において、エンジンと手動変速機との間の動力伝達経路に設けられ、エンジンから手動変速機へのトルクの伝達・遮断を行うものとしてよく知られている。 In general, a clutch device is known to transmit / cut off a driving force from a driving source. In particular, in a vehicle equipped with a manual transmission (manual transmission), the power between the engine and the manual transmission. It is well known that it is provided in the transmission path and transmits and blocks torque from the engine to the manual transmission.
このような車両に設けられたクラッチ装置は、車両発進時や手動変速機の変速段切換時にクラッチペダルの踏み込み操作に応じて係合・解放を行うことにより、エンジンと手動変速機との間のトルクを伝達あるいは遮断するようになっている。 Such a clutch device provided in the vehicle engages / releases according to the depression operation of the clutch pedal when starting the vehicle or switching the gear stage of the manual transmission. Torque is transmitted or cut off.
この種のクラッチ装置は、エンジン出力軸に取り付けられたフライホイールと、手動変速機の入力軸に一体回転可能に連結されたクラッチディスクと、ダイヤフラムスプリングなどの付勢部材によりクラッチディスクをフライホイールに押し付ける側に付勢されるプレッシャプレートと、フライホイールに一体回転可能に取り付けられ、ダイヤフラムスプリングの一端が取り付けられたクラッチカバーとを備えている。 This type of clutch device uses a flywheel attached to an engine output shaft, a clutch disc coupled to an input shaft of a manual transmission so as to be integrally rotatable, and an urging member such as a diaphragm spring. A pressure plate that is biased toward the pressing side, and a clutch cover that is attached to the flywheel so as to be integrally rotatable and to which one end of a diaphragm spring is attached.
このようなクラッチ装置は、ダイヤフラムスプリングの付勢力によってプレッシャプレートが付勢されることによりクラッチディスクとフライホイールとが係合させられるようになっている。一方、このクラッチ装置は、ダイヤフラムスプリングの他端がレリーズフォークに当接しており、レリーズフォークの移動に応じてダイヤフラムスプリングが変形し、プレッシャプレートがダイヤフラムスプリングの付勢力から解放されるようになっている。これにより、プレッシャプレートがクラッチディスクから離間する側に変位することによってクラッチディスクとフライホイールとが解放されるようになっている。
また、この種のクラッチ装置は、フライホイールとクラッチカバーとがそれぞれの外縁部においてボルトなどの締結部材によって互いに締結されている。
In such a clutch device, the clutch disk and the flywheel are engaged with each other by urging the pressure plate by the urging force of the diaphragm spring. On the other hand, in this clutch device, the other end of the diaphragm spring is in contact with the release fork, the diaphragm spring is deformed as the release fork moves, and the pressure plate is released from the urging force of the diaphragm spring. Yes. As a result, the clutch disk and the flywheel are released when the pressure plate is displaced away from the clutch disk.
In this type of clutch device, the flywheel and the clutch cover are fastened to each other by fastening members such as bolts at the outer edge portions.
このようなフライホイールとクラッチカバーとの間の締結構造として、クラッチカバーの外周部に段部を形成し、この段部をフライホイールの外周部に係合させることにより、フライホイールとクラッチカバーとをインロー結合した締結構造を採用するクラッチ装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 As such a fastening structure between the flywheel and the clutch cover, a step portion is formed on the outer peripheral portion of the clutch cover, and the step portion is engaged with the outer peripheral portion of the flywheel so that the flywheel and the clutch cover There is known a clutch device that employs a fastening structure in which two are connected with each other (for example, see Patent Document 1).
また、この特許文献1に記載のクラッチ装置においては、クラッチカバーの外周部に形成された挿通孔を挿通した取り付けボルトがフライホイールの外周部に形成された締結孔に締め込まれることにより、クラッチカバーがフライホイールに締結されるようになっている。
Further, in the clutch device described in
このように構成された特許文献1に記載のクラッチ装置は、フライホイールとクラッチカバーとを締結している取り付けボルトに緩みが生じた場合でも、フライホイールとクラッチカバーとをインロー結合することにより、インロー結合部におけるクリアランスの分だけフライホイールの熱変形を許容しつつも、それ以上のフライホイールの熱変形を規制することができる。
In the clutch device described in
ところで、近年、車両加速時におけるレスポンスを向上させるべく、クラッチ装置の径方向の大きさを小さくしてコンパクト化を図ることにより、クラッチ装置の慣性モーメントを小さくしたものも提案されている。 By the way, in recent years, in order to improve the response at the time of acceleration of the vehicle, there has been proposed one in which the moment of inertia of the clutch device is reduced by reducing the size in the radial direction of the clutch device and making it compact.
図6に示すように、この種のクラッチ装置80は、特にコンパクト化に伴い小径化されたクラッチカバー81がフライホイール82と締結するための締結部81aを有している。この締結部81aは、フライホイール82に対向するクラッチカバー81の一方の側面部の外周部からフライホイール82側に突出して形成され、クラッチカバー81の外周部の周方向に所定の間隔で複数配置されている。
As shown in FIG. 6, this type of
そして、このクラッチ装置80は、クラッチカバー81の締結部81aがフライホイール82の外周部に締結ボルト83を介してインロー結合されることにより、クラッチカバー81とフライホイール82とが締結されるようになっている。
また、クラッチ装置80は、クラッチディスク84等の構成要素をクラッチカバー81内部に収容可能なように、クラッチカバー81の締結部81aが軸方向に所定の長さL0だけフライホイール82側に突出して形成されている。
The
The
しかしながら、上述の従来のクラッチ装置80にあっては、クラッチカバー81の締結部81aが軸方向に突出して形成されているため、この締結部81aを介してクラッチカバー81とフライホイール82と締結する締結ボルト83の軸方向の長さLB0が特許文献1に記載の取り付けボルトに比べて長く設定されている。
However, in the above-described
また、インロー結合されるクラッチカバー81の締結部81aとフライホイール82との間のインロー結合部には、加工精度などに起因して僅かな隙間d0が形成される場合がある。
In addition, the spigot coupling portion between the
そのため、クラッチ装置80が高速回転した場合には、低速回転のときよりも大きな遠心力(図中、矢印FAで示す)が締結部81aに作用する。このとき、締結ボルト83およびフライホイール82には、図7の応力分布に示す応力がそれぞれ生ずる。なお、図7において、フライホイール82および締結ボルト83のハッチングの線の間隔が小さい部分は、応力が大きいことを示し、その間隔が大きい部分は、応力が中程度であることを示し、また非ハッチング部分は、応力が小さいことを示している。
Therefore, when the
すなわち、図7に示すように、フライホイール82とともに高速で回転するクラッチカバー81の締結部81aに大きな遠心力が作用すると、締結部81aの径方向外方への変形に伴い締結ボルト83には遠心力に起因した曲げ応力が生じる。
That is, as shown in FIG. 7, when a large centrifugal force acts on the
このため、この従来のクラッチ装置80にあっては、上述の遠心力に起因した曲げ応力に加えて、クラッチカバー81とフライホイール82との締結部分に大きなせん断応力が生じる。したがって、クラッチカバー81とフライホイール82との締結部分を境に締結ボルト83が破断するおそれがあるという問題があった。
For this reason, in this
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、遠心力に起因して、フライホイールとクラッチカバーとをそれぞれの外周部において締結する締結ボルトに生じる応力を低減させることができるクラッチ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and reduces the stress generated in the fastening bolts that fasten the flywheel and the clutch cover at the respective outer peripheral portions due to centrifugal force. It is an object of the present invention to provide a clutch device that can be used.
本発明に係るクラッチ装置は、上記目的達成のため、(1)フライホイールと、前記フライホイールに対向するよう前記フライホイールと同軸上に配置されたクラッチディスクと、を備え、前記フライホイールと前記クラッチディスクとを係合または解放することにより、動力を伝達または遮断するクラッチ装置であって、前記クラッチディスクを収容するとともに外周部を有するカバー本体と、前記外周部から前記フライホイール側に突出して形成されるとともに周方向に所定の間隔で複数配置された締結部とを有するクラッチカバーと、前記フライホイールと前記クラッチカバーとを締結する締結ボルトと、を備え、前記締結部が、前記フライホイールに対向するカバー締結面を有し、前記フライホイールが、前記カバー締結面に対向するホイール締結面を有し、前記締結ボルトが、前記ホイール締結面と前記カバー締結面とが互いに当接した状態で、前記フライホイールと前記クラッチカバーとを軸方向に締結し、前記フライホイールの回転速度が低回転領域から高回転領域に向うに従い、前記クラッチカバーの前記締結部にかかる遠心力が増大する場合にあっても前前記カバー締結面と前記ホイール締結面との間で前記遠心力による径方向への相対的なすべりが生じないよう、前記カバー締結面および前記ホイール締結面の少なくともいずれか一方が所定の摩擦係数を有する摩擦面で構成される。 In order to achieve the above object, a clutch device according to the present invention includes (1) a flywheel and a clutch disk disposed coaxially with the flywheel so as to face the flywheel, and the flywheel and the A clutch device that transmits or cuts power by engaging or disengaging a clutch disc, and houses the clutch disc and has a cover body having an outer peripheral portion, and projects from the outer peripheral portion to the flywheel side. A clutch cover that is formed and has a plurality of fastening portions arranged at predetermined intervals in the circumferential direction; and a fastening bolt that fastens the flywheel and the clutch cover. The fastening portion includes the flywheel. And the flywheel is opposed to the cover fastening surface. The flywheel and the clutch cover are axially fastened with the fastening bolt in a state where the wheel fastening surface and the cover fastening surface are in contact with each other, and the flywheel rotates. Even when the centrifugal force applied to the fastening portion of the clutch cover increases as the speed goes from the low rotation region to the high rotation region, the centrifugal force is generated between the cover fastening surface and the wheel fastening surface. In order to prevent relative sliding in the radial direction, at least one of the cover fastening surface and the wheel fastening surface is constituted by a friction surface having a predetermined friction coefficient.
この構成により、カバー締結面とホイール締結面との間で遠心力による径方向への相対的なすべりが生じないよう、カバー締結面およびホイール締結面の少なくともいずれか一方を所定の摩擦係数を有する摩擦面としたので、フライホイールの回転速度が低回転領域から高回転領域に向うに従いクラッチカバーの締結部にかかる遠心力が増大しても、カバー締結面とホイール締結面との間で径方向への相対的なすべりが抑制される。 With this configuration, at least one of the cover fastening surface and the wheel fastening surface has a predetermined coefficient of friction so that relative slip in the radial direction due to centrifugal force does not occur between the cover fastening surface and the wheel fastening surface. Since the friction surface is used, the radial direction between the cover fastening surface and the wheel fastening surface is increased even if the centrifugal force applied to the fastening portion of the clutch cover increases as the rotational speed of the flywheel moves from the low rotation region to the high rotation region. Relative sliding to is suppressed.
このため、フライホイールの回転により生ずる遠心力に起因して、締結ボルトに生じる応力を抑制することができる。
その結果、フライホイールとクラッチカバーとの間の締結部分を境に生ずる締結ボルトの破断を防止することができる。
For this reason, it is possible to suppress the stress generated in the fastening bolt due to the centrifugal force generated by the rotation of the flywheel.
As a result, it is possible to prevent the fastening bolt from being broken at the fastening portion between the flywheel and the clutch cover.
本発明によれば、遠心力に起因して、フライホイールとクラッチカバーとをそれぞれの外周部において締結する締結ボルトに生じる応力を低減させることができるクラッチ装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the clutch apparatus which can reduce the stress which arises in the fastening bolt which fastens a flywheel and a clutch cover in each outer peripheral part due to centrifugal force can be provided.
以下、本発明の実施の形態に係るクラッチ装置について、図1〜図4を参照して説明する。 Hereinafter, a clutch device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に示すように、本実施の形態に係るクラッチ装置10は、マニュアルトランスミッション(手動変速機)が搭載された車両においてエンジン1と図示しない手動変速機との間の動力伝達経路に設けられ、エンジン1から手動変速機へのトルクの伝達・遮断を行うようになっている。
As shown in FIG. 1, a
また、クラッチ装置10は、いわゆるプッシュ式のクラッチ装置で構成され、クラッチ機構20とクラッチレリーズシリンダ(CSC:Concentric Slave Cylinder)機構30とを含んで構成されている。
本実施の形態においては、プッシュ式のクラッチ装置について説明するが、いわゆるプル式のクラッチ装置であってもよい。
The
In this embodiment, a push-type clutch device will be described, but a so-called pull-type clutch device may be used.
クラッチ機構20は、フライホイール21と、クラッチカバー22と、締結ボルト23と、クラッチディスク24と、プレッシャプレート25と、スプリングリテーナ26と、ダイヤフラムスプリング27とを含んで構成されている。
The
フライホイール21は、エンジン1の出力軸2に複数のボルト2aによって連結されており、いわゆる回転慣性質量となりエンジン1の回転ムラの発生を抑制するようになっている。
The
また、本実施の形態に係るフライホイール21は、クラッチ機構20の慣性モーメントを小さくするため、従来のフライホイールに比べて小径化されている。これにより、車両加速時におけるレスポンスや変速性能、あるいはニュートラルレンジで運転者がアクセル開度を全開側にしてエンジンを空吹かし状態とする、いわゆるNレーシング吹き上がりが向上されている。
また、フライホイール21の外周部には、クラッチカバー22側に突出した環状凸部21aが形成されている。
The
Further, an annular
ここで、フライホイール21の環状凸部21aより径方向の内方側には、クラッチカバー22が締結されるホイール締結面21bが形成されている。そして、このホイール締結面21bには、周方向に所定の間隔で複数箇所にねじ孔21cが形成されている。このねじ孔21cには、締結ボルト23がねじ結合するようになっている。
Here, a
クラッチカバー22は、カバー本体22aと、締結部22bとを含んで構成されており、締結ボルト23によりフライホイール21に締結されてフライホイール21と一体回転するようになっている。
The
カバー本体22aは、環状の略円板状に形成され、その放射方向内方側に複数のスプリングリテーナ26を介してダイヤフラムスプリング27が取り付けられている。このダイヤフラムスプリング27は、複数のレバーを有しており、各レバーはカバー本体22aの内周に沿って放射状に複数配置されている。
The cover
図2に示すように、締結部22bは、カバー本体22aの外周部の周方向に所定の間隔で複数配置され、カバー本体22aの外周部からフライホイール21側に突出して形成されている。この締結部22bには、締結ボルト23が挿通するための挿通孔22cが形成されている。
As shown in FIG. 2, a plurality of
また、図3に示すように、締結部22bは、クラッチカバー22がクラッチディスク24等の構成要素を内部に収容可能なように、出力軸2(図1参照)の軸方向に所定の長さL1だけフライホイール21側に突出して形成されている。
Further, as shown in FIG. 3, the
また、この所定の長さL1は、クラッチディスク24やプレッシャプレート25の仕様、あるいはクラッチ機構20の最大回転速度時に発生する遠心力に対してクラッチカバー81が耐え得るような剛性が確保される長さに設定される。
また、締結部22bは、フライホイール21の環状凸部21aの径方向の内方側において、インロー結合するようになっている。
Further, the predetermined length L 1 ensures rigidity that the
In addition, the
また、締結部22bのフライホイール21側の端部には、ホイール締結面21bに対向するカバー締結面22dが形成されている。このカバー締結面22dは、締結部22bが環状凸部21aにインロー結合される際、ホイール締結面21bに当接するようになっている。
Further, a
また、カバー締結面22dは、ホイール締結面21bとの相対的なすべりを阻止するため、従来に比べて摩擦係数が大きくなるよう粗面化処理が施された摩擦面で構成されている。粗面化する表面処理としては、様々な処理方法が考えられるが、例えばサンドブラストや溶射、切削その他の表面形状を変化させる加工によって実現することができる。
なお、カバー締結面22dは、粗面化処理に代えて、例えば比較的大きい摩擦係数の樹脂材をコーティングしたものであってもよい。
Further, the
The
締結ボルト23は、例えば図6に示す従来の締結ボルト83と同一の構成のものを用いることができ、軸方向の長さが長さLB1に設定されている。この長さLB1は、上述のクラッチカバー22の締結部22bの出力軸2(図1参照)の軸方向の長さL1に対応して、最適な長さに設定されるものである。
For example, the
また、締結ボルト23は、ホイール締結面21bとカバー締結面22dとが互いに当接した状態で、締結部22bの挿通孔22cに挿通されるとともに、係合孔21cに係合される、すなわち締め込まれることにより、フライホイール21とクラッチカバー22とを出力軸2(図1参照)の軸方向に締結固定するようになっている。
The
クラッチディスク24は、図1に示すように、フライホイール21とプレッシャプレート25との間でフライホイール21と同軸上に配置され、径方向内方部において図示しない手動変速機の入力軸3に相対回転不能にスプライン結合されている。
As shown in FIG. 1, the
また、クラッチディスク24は、フライホイール21側の側面およびプレッシャプレート25側の両側面に、それぞれフライホイール21およびプレッシャプレート25に接触するフェーシング部材24a、24bが設けられている。このフェーシング部材24a、24bは、リベットなどの固定部材によりクラッチディスク24に取り付けられるようになっている。
フェーシング部材24a、24bは、例えば、ガラス繊維、フェノール樹脂、ゴムおよび摩擦調整剤などの摩擦係数の高い材料からなり、所定の板厚で環状に形成されている。
Further, the
The facing
また、クラッチディスク24には、トーションスプリング24cが設けられており、このトーションスプリング24cにより、フライホイール21とクラッチディスク24とが係合状態のときフライホイール21の回転脈動や係合時のショックを緩和して、エンジン1(図1参照)からの駆動力を手動変速機の入力軸3に伝達するようになっている。
The
プレッシャプレート25は、例えば、鋳鉄製の環状の部材からなり、フライホイール21から軸方向に離隔して設けられている。また、プレッシャプレート25は、入力軸3の軸線とプレッシャプレート25の軸線とが一致するよう、図示しない板バネを介してクラッチカバー22に取り付けられている。そして、プレッシャプレート25は、この板バネによりフライホイール21から離隔する方向に移動可能に付勢されている。
The
また、プレッシャプレート25は、ダイヤフラムスプリング27の付勢力によってクラッチディスク24をフライホイール21側に押圧するようになっている。これにより、フェーシング部材24aとフライホイール21とが摩擦係合し、フェーシング部材24bとプレッシャプレート25とが摩擦係合するようになっている。これにより、フライホイール21とクラッチディスク24とが係合するようになっている。
The
一方、プレッシャプレート25は、ダイヤフラムスプリング27の放射方向内方側がCSC機構30により押圧されることにより、クラッチディスク24のフライホイール21側への押圧が解除されるようになっている。なお、CSC機構30は、供給される油圧に応じて内部に設けられた環状ピストンを往復動することにより、ダイヤフラムスプリング27を押圧するものである。
On the other hand, when the
このようにプレッシャプレート25による押圧が解除され、フェーシング部材24bとプレッシャプレート25とが離隔すると、クラッチディスク24が入力軸3の軸方向に移動可能となり、フェーシング部材24aがフライホイール21から離隔することになる。これにより、フライホイール21とクラッチディスク24とが解放されるようになっている。
When the pressing by the
したがって、クラッチ装置10は、フライホイール21とクラッチディスク24とを係合または解放することにより、エンジン1と図示しない手動変速機との間で駆動力を伝達または遮断するようになっている。
入力軸3は、その軸線がフライホイール21の軸線と一致するよう軸受を介してケース5に回転自在に支持されている。
Therefore, the
The
次に、図4を参照して、本実施の形態に係るクラッチ装置10の締結ボルト23に生ずる応力について、従来構造のクラッチ装置80(図6参照)と比較して説明する。
Next, with reference to FIG. 4, the stress which arises in the
図4は、フライホイール21の回転速度NFW(rpm)と締結ボルト23(図4中、実線で示す)に生ずる最大主応力σmax(MPa)との関係を示す図であって、図6に示す従来のクラッチ装置80の締結ボルト83(図4中、破線で示す)と比較した図である。なお、エンジン回転数Ne(rpm)とフライホイール21またはフライホイール81の回転速度NFW(rpm)とは実質的に同一であるが、以下においては、回転速度NFW(rpm)を基準に説明を行うものとする。
4 is a diagram showing the relationship between the rotational speed N FW (rpm) of the
ここで、横軸がフライホイール21またはフライホイール82の回転速度NFW(rpm)を示し、横軸が締結ボルト23または締結ボルト83に生ずる最大主応力σmax(MPa)を示している。なお、回転速度NFW(rpm)の増加に従い、クラッチ装置10(80)に作用する遠心力FA(N)も増加する。また、最大主応力σmax(MPa、N/mm2)とは、締結ボルト23または締結ボルト83に生ずる曲げ応力σt(N/mm2)およびせん断応力τ(N/mm2)を含む応力の最大値を意味する。
Here, the horizontal axis indicates the rotational speed N FW (rpm) of the
また、本実施の形態において、低回転領域とは、例えば2000(rpm)程度までの回転領域を指し、高回転領域とは、例えば5000(rpm)程度以上の回転領域を指すものとする。また、低回転領域と高回転領域との間にある回転領域を通常回転領域とする。 In the present embodiment, the low rotation region refers to a rotation region up to about 2000 (rpm), for example, and the high rotation region refers to a rotation region of about 5000 (rpm) or more, for example. Further, a rotation region between the low rotation region and the high rotation region is set as a normal rotation region.
図6に示すように、従来構造のクラッチ装置80にあっては、クラッチカバー81の締結部81aおよび締結部81aが結合されるフライホイール82の結合面のいずれにも本発明のような摩擦係数を高めるための表面処理が施されていない。したがって、締結部81aおよびフライホイール82の結合面は、いずれも摩擦係数の小さい表面となっている。
As shown in FIG. 6, in the
すなわち、締結部81aの結合面を例に挙げると、例えば回転するクラッチ装置80の締結部81aに作用する遠心力をFA(N)、遠心力FA(N)に対向するよう締結部81aの結合面がフライホイール82の結合面におよぼす摩擦力をF1(N)、締結ボルト83の軸力をFb(N)、締結部81aの結合面の摩擦係数をμ1としたとき、F1=μ1×Fbの関係にある。
That is, taking the coupling surface of the
ここで、クラッチカバー81、プレッシャプレート85および図示しないスプリングリテーナやダイヤフラムスプリングなどクラッチカバー81に付属する構成要素の各質量を合計した総質量をm(kg)、角速度をω(ラジアン毎秒:rad/sec、なおωは2πNFWで表すことができる。)、クラッチカバー81の回転軸中心から上述の総質量の中心すなわち作用点Pまでの距離をrとすると、遠心力FA(N)は、FA=mω2rの関係式から求められる。
Here, the total mass of the components of the
なお、クラッチカバー81、プレッシャプレート85および図示しないスプリングリテーナやダイヤフラムスプリングなどクラッチカバー81に付属する構成要素は、それぞれ環状に形成されており、特にクラッチカバー81の締結部81aは、周方向に複数配置されているので、上述の作用点Pは、周方向に複数存在するが、説明の便宜上、そのうちの1つを示している。他の作用点Pを含めて前述の総質量が各作用点Pに分散されるので、遠心力FA(N)も同様に分散されることになる。
Note that the
また、摩擦係数μ1は、低回転領域に属する所定の回転速度(例えば、500rpm)以上の低回転領域および高回転領域において、摩擦力F1(N)が遠心力FA(N)よりも小さく(F1<FA)なるような摩擦係数となっている。 The friction coefficient μ 1 is such that the frictional force F 1 (N) is higher than the centrifugal force F A (N) in a low rotation region and a high rotation region that are equal to or higher than a predetermined rotation speed (eg, 500 rpm) belonging to the low rotation region. The friction coefficient is small (F 1 <F A ).
したがって、従来のクラッチ装置80においては、フライホイール82の回転速度NFW(rpm)が低回転領域の所定の回転速度(例えば、500rpm)に達した時点から、締結部81aの結合面とフライホイール82の結合面との間に遠心力FA(N)に起因した径方向への相対的なすべりが生じてしまう。
Therefore, in the conventional
このため、図4に示すように、従来構造のクラッチ装置80の締結ボルト83に生ずる最大主応力σmax(MPa)は、フライホイール82の回転速度NFW(rpm)の低回転領域(例えば、500rpm)から増加し、フライホイール82の回転速度NFW(rpm)が高回転領域に達する前(例えば、5000rpm)に最大となってしまう。
For this reason, as shown in FIG. 4, the maximum principal stress σ max (MPa) generated in the
これに対して、本実施の形態に係るクラッチ装置10は、クラッチカバー22における締結部22bのカバー締結面22dに摩擦係数を大きくする粗面化処理が施されている(図3参照)。
On the other hand, in the
すなわち、粗面化処理が施されたカバー締結面22dの摩擦係数μ2は、従来のクラッチ装置80における締結部81aの結合面の摩擦係数μ1よりも大きな摩擦係数に設定されている。本実施の形態において、上述の摩擦係数μ2は、本発明における所定の摩擦係数に対応するものである。
That is, the friction coefficient mu 2 of the
具体的には、例えば回転するクラッチ装置10の締結部22bに作用する遠心力をFA(N)、遠心力FA(N)に対向するよう締結部22bのカバー締結面22dがフライホイール21のホイール締結面21bにおよぼす摩擦力をF2(N)、締結ボルト23の軸力をFb(N)、カバー締結面22dの摩擦係数をμ2としたとき、F2=μ2×Fbの関係にある。
Specifically, for example, the centrifugal force acting on the
ここで、本実施の形態に係るクラッチ装置10における遠心力FA(N)および軸力Fb(N)は、従来のクラッチ装置80と同一の遠心力および軸力として説明を行う。
また、摩擦係数μ2は、低回転領域に属する所定の回転速度(例えば、500rpm)において、摩擦力F2(N)が遠心力FA(N)以上の大きさ(F2≧FA)となるような摩擦係数に設定される。
Here, the centrifugal force F A (N) and the axial force F b (N) in the
The friction coefficient μ 2 is such that the frictional force F 2 (N) is greater than or equal to the centrifugal force F A (N) (F 2 ≧ F A ) at a predetermined rotational speed (for example, 500 rpm) belonging to the low rotation region. The friction coefficient is set to be
さらに、摩擦係数μ2は、フライホイール21の回転速度NFW(rpm)が低回転領域から高回転領域に至るまで、ホイール締結面21bとカバー締結面22dとの間で遠心力FA(N)に起因した径方向への相対的なすべりが生じないか、あるいは僅かなすべりが生ずる程度の摩擦係数に設定される。
Further, the friction coefficient μ 2 is determined by the centrifugal force F A (N (N) between the
したがって、本実施の形態に係るクラッチ装置10にあっては、ホイール締結面21bとカバー締結面22dとの間に生ずる径方向への相対的なすべりが抑制される。
Therefore, in the
このため、本実施の形態に係るクラッチ装置10の締結ボルト23に生ずる最大主応力σmax(MPa)は、回転速度NFW(rpm)が高回転領域となっても、ほとんど増加していない。
For this reason, the maximum principal stress σ max (MPa) generated in the
このように、本実施の形態に係るクラッチ装置10の締結ボルト23に生ずる最大主応力σmax(MPa)は、回転速度NFW(rpm)が増加するに従い遠心力FA(N)が増加する場合にあっても、従来構造のクラッチ装置80の締結ボルト83に生ずる最大主応力σmax(MPa)に比べて、大幅に低減されている。
Thus, the maximum principal stress σ max (MPa) generated in the
以上のように、本実施の形態に係るクラッチ装置10は、カバー締結面22dとホイール締結面21bとの間で遠心力FAによる径方向への相対的なすべりが生じないよう、カバー締結面22dおよびホイール締結面21bの少なくともいずれか一方を所定の摩擦係数μ2を有する摩擦面としたので、回転速度NFW(rpm)が低回転領域から高回転領域に向うに従いクラッチカバー22の締結部22bにかかる遠心力FAが増大しても、ホイール締結面21bに対するカバー締結面22dの径方向への相対的なすべりが抑制される。
As described above, the
したがって、フライホイール21の回転により生ずる遠心力FAに起因して、締結ボルト23に生じる曲げ応力を抑制することができる。
その結果、フライホイール21とクラッチカバー22との間の締結部分を境に生ずる締結ボルト23の破断を防止することができる。
Therefore, due to the centrifugal force F A generated by the rotation of the
As a result, it is possible to prevent the
本実施の形態においては、カバー締結面22dとホイール締結面21bとの相対的なすべりを阻止するため、カバー締結面22dに摩擦係数が大きくなる粗面化処理を施したが、これに限らず、カバー締結面22dに代えてホイール締結面21bに前述の粗面化処理を施してもよいし、ホイール締結面21bおよびカバー締結面22dの両面に前述の粗面化処理を施すようにしてもよい。
In the present embodiment, in order to prevent relative sliding between the
また、図5に示すように、ホイール締結面21bおよびカバー締結面22dのいずれにも上述の粗面化処理を施さずに、ホイール締結面21bとカバー締結面22dとの間に、カバー締結面22dの形状に対応する摩擦材40を介在させるよう構成してもよい。
Further, as shown in FIG. 5, the cover fastening surface is not provided between the
この摩擦材40としては、上述のフェーシング部材24a、24bと同一材料、例えば、ガラス繊維、フェノール樹脂、ゴムおよび摩擦調整剤などの摩擦係数の高い材料から構成してもよいが、より好ましくは、湿式多板クラッチに用いられるような材料、例えばセルロース、珪藻土、フェノール樹脂などの混合物によって形成された高い摩擦係数を有する材料から構成するのが望ましい。
The
その他、ホイール締結面21bとカバー締結面22dとの相対的なすべりを阻止するため、フェーシング部材24aに接するフライホイール21の摩擦面と同様の表面加工が施されるホイール締結面21bに対して、この表面加工を廃止するようにしてもよい。
In addition, in order to prevent the relative sliding between the
すなわち、フェーシング部材24aに接するフライホイール21の摩擦面には、耐摩耗性を向上させるための表面改質処理が施されるが、ホイール締結面21bもフライホイール21の摩擦面と同一平面上にあるため、同様の表面改質処理が施される。したがって、ホイール締結面21bへの表面改質処理を廃止することにより、フライホイール21の摩擦面に比べてホイール締結面21bの摩擦係数を高めることが可能となる。
また、カバー締結面22dに通常実施される研磨加工などの表面加工を廃止することによっても、同様の効果が得られる。
That is, the surface of the
Further, the same effect can be obtained by eliminating surface processing such as polishing that is normally performed on the
したがって、ホイール締結面21bおよびカバー締結面22dのいずれにも特別な表面処理を施すことなく、通常実施される表面加工を廃止するだけでホイール締結面21bとカバー締結面22dとの相対的なすべりを阻止することができる。
また、このような表面改質処理や研磨加工を廃止することにより、これらの各処理または加工に係るコスト削減が可能となる。
Therefore, the relative sliding between the
In addition, by eliminating such surface modification processing and polishing processing, it is possible to reduce the cost associated with each processing or processing.
以上説明したように、本発明に係るクラッチ装置は、遠心力に起因して、フライホイールとクラッチカバーとをそれぞれの外周部において締結する締結ボルトに生じる応力を低減させることができるという効果を有し、フライホイールとクラッチカバーとがボルトなどの締結部材によって互いに相対回転不能に締結されるクラッチ装置全般に有用である。 As described above, the clutch device according to the present invention has an effect that it is possible to reduce the stress generated in the fastening bolt that fastens the flywheel and the clutch cover at the respective outer peripheral portions due to the centrifugal force. In addition, the present invention is useful for all clutch devices in which the flywheel and the clutch cover are fastened together with a fastening member such as a bolt so that they cannot rotate relative to each other.
10 クラッチ装置
20 クラッチ機構
21 フライホイール
21b ホイール締結面
22 クラッチカバー
22a カバー本体
22b 締結部
22d カバー締結面
23 締結ボルト
24 クラッチディスク
40 摩擦材
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記クラッチディスクを収容するとともに外周部を有するカバー本体と、前記外周部から前記フライホイール側に突出して形成されるとともに周方向に所定の間隔で複数配置された締結部とを有するクラッチカバーと、
前記フライホイールと前記クラッチカバーとを締結する締結ボルトと、を備え、
前記締結部が、前記フライホイールに対向するカバー締結面を有し、
前記フライホイールが、前記カバー締結面に対向するホイール締結面を有し、
前記締結ボルトが、前記ホイール締結面と前記カバー締結面とが互いに当接した状態で、前記フライホイールと前記クラッチカバーとを軸方向に締結し、
前記フライホイールの回転速度が低回転領域から高回転領域に向うに従い、前記クラッチカバーの前記締結部にかかる遠心力が増大する場合にあっても前記カバー締結面と前記ホイール締結面との間で前記遠心力による径方向への相対的なすべりが生じないよう、前記カバー締結面および前記ホイール締結面の少なくともいずれか一方が所定の摩擦係数を有する摩擦面で構成されたことを特徴とするクラッチ装置。 A flywheel and a clutch disk disposed coaxially with the flywheel so as to face the flywheel, and transmitting or cutting power by engaging or releasing the flywheel and the clutch disk A clutch device,
A clutch cover having a cover body that houses the clutch disk and has an outer peripheral portion; and a plurality of fastening portions that are formed to protrude from the outer peripheral portion toward the flywheel and are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction;
A fastening bolt for fastening the flywheel and the clutch cover;
The fastening portion has a cover fastening surface facing the flywheel;
The flywheel has a wheel fastening surface facing the cover fastening surface;
In the state where the fastening bolt is in contact with the wheel fastening surface and the cover fastening surface, the flywheel and the clutch cover are fastened in the axial direction,
Even when the centrifugal force applied to the fastening portion of the clutch cover increases as the rotational speed of the flywheel moves from the low rotation region to the high rotation region, it is between the cover fastening surface and the wheel fastening surface. A clutch characterized in that at least one of the cover fastening surface and the wheel fastening surface is formed of a friction surface having a predetermined friction coefficient so that a relative slip in the radial direction due to the centrifugal force does not occur. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009265238A JP2011106650A (en) | 2009-11-20 | 2009-11-20 | Clutch device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2011106650A true JP2011106650A (en) | 2011-06-02 |
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ID=44230334
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JP (1) | JP2011106650A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016142405A (en) * | 2015-02-05 | 2016-08-08 | 株式会社ジェイテクト | Torque limiter |
-
2009
- 2009-11-20 JP JP2009265238A patent/JP2011106650A/en active Pending
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