JP2012225432A

JP2012225432A - クラッチ装置

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Publication number: JP2012225432A
Application number: JP2011094048A
Authority: JP
Inventors: Tomoyoshi Ishimaru; 智義石丸
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2012-11-15

Abstract

【課題】比較的大きな減速トルクが入力されることによる動力伝達系への悪影響を回避可能とするクラッチ装置を提供する。
【解決手段】プレッシャプレート８を外周側のアウタプレート８１と内周側のインナプレート８２との２分割構造とする。アウタプレート８１の内周面に雌ネジ８３ａを、インナプレート８２の外周面に雄ネジ８５ｂをそれぞれ形成して互いに螺合させる。インナプレート８２のみがクラッチディスク２３を押圧するようにし、ダウンシフト時にインナプレート８２に入力される減速トルクが大きい場合には、このインナプレート８２がアウタプレート８１に対して相対回転し、クラッチディスク２３に対して後退する方向に移動することで、このインナプレート８２に入力される減速トルクが過大となることを防止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の動力伝達系に備えられるクラッチ装置に係る。特に、本発明は、動力伝達系の保護を図るための改良に関する。

従来より、例えば特許文献１に開示されているような車両用の手動変速機では、運転者（ドライバ）によるシフトレバーの操作によって変速段の選択が行われる。具体的には、クラッチ装置の解放操作（クラッチペダルの踏み込み操作）を行った状態で、シフトレバーのセレクト操作及びシフト操作を行うことによって手動変速機の変速機構に所望の変速段を成立させる。そして、この変速段が成立した状態で、クラッチ装置の継合操作（クラッチペダルの踏み込み解除操作）を行うことで、クラッチ装置を継合させてエンジンと変速機構とを連結させ、上記成立している変速段の変速比でエンジン回転数を変速して変速機構から駆動輪に向けて回転駆動力を出力するようになっている。

また、特許文献２に開示されているように、上記クラッチ装置には、エンジンのクランクシャフトに回転一体に取り付けられたフライホイールと、ダイヤフラムスプリングによりフライホイール側への押圧力が付与されたプレッシャプレートと、これらフライホイールとプレッシャプレートとの間に介在され且つ変速機構の入力軸に回転一体に設けられたクラッチディスクとが備えられている。そして、運転者によるクラッチ装置の継合操作に伴ってダイヤフラムスプリングによりプレッシャプレートをフライホイール側に作動させることで、このプレッシャプレートとフライホイールとの間でクラッチディスクを挟持してエンジンから変速機構への動力伝達を可能にする。一方、運転者によるクラッチ装置の解放操作に伴って上記プレッシャプレートへの押圧力（ダイヤフラムスプリングからの押圧力）を解除し、このプレッシャプレートとフライホイールとの間でのクラッチディスクの挟持状態を解除して変速機構への動力伝達が行われない状態にする。

特開２００９−１０３２６８号公報特開２００１−４１２５９号公報

上述したように運転者がシフトレバーを操作して変速機構の変速段を切り換える際において、そのシフト操作を誤り、運転者の意図しない変速段に切り換わった場合、クラッチ装置やエンジンに悪影響を与えてしまう可能性がある。

上記運転者の意図しない変速段に切り換わる状況としては、例えば、６段変速の手動変速機において、第２速段から第３速段にアップシフトさせようとした場合に誤って第１速段へのシフト操作を行ってしまったり、第６速段から第５速段にダウンシフトさせようとした場合に誤って第３速段へのシフト操作を行ってしまったりすることが挙げられる。このような状況が発生すると、クラッチ継合時に過大な減速トルクがクラッチ装置に入力されてしまったり、エンジン回転数が急上昇して許容回転数を超えてしまったりする可能性がある。

また、上記運転者の意図しない変速段に切り換わる場合ばかりでなく、運転者が意図的にダウンシフト操作を行った場合であっても、その選択した変速段が適切でない場合、例えば現在の走行状態において適切とされる変速段より低い変速段（変速比の高い変速段）にシフト操作された場合にも、クラッチ継合時に過大な減速トルクがクラッチ装置に入力されてしまったり、エンジン回転数が許容回転数を超えてしまったりする可能性がある。

具体的には、以下のような状況が想定される。
（１）例えば車両が発進して加速していく状況においては、運転者は比較的早い操作速度でシフトレバーを操作しながらアップシフトしていくことになるが、この際に、運転者の意図しない変速段への切り換え操作が生じてダウンシフト側の変速段が選択されてしまうと、クラッチ継合時に過大な減速トルクがクラッチ装置に入力され、クラッチ装置に悪影響を与えてしまう可能性がある。
（２）車両の走行速度が比較的高い状況で意図的にダウンシフト操作を行った場合、この走行速度に対してダウンシフト後の変速段の変速比が大きすぎると、クラッチ継合時にエンジン回転数が急上昇し許容回転数を超えてしまう可能性がある。
（３）車両の走行速度が比較的高い状況で意図的にダウンシフト操作を行った場合に、エンジン回転数が比較的低くなった状況（例えば、クラッチ解放状態の継続時間が長い場合）でクラッチ継合操作を行った場合にも、クラッチ継合時に過大な減速トルクがクラッチ装置に入力され、クラッチ装置に悪影響を与える可能性がある。

特に、近年では、エンジンの燃料消費率の改善を図るべく、変速機のワイドギヤ比化やハイギヤ比化が進んでおり、上述したような状況を招きやすくなっている。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、比較的大きな減速トルクが入力されることによる動力伝達系への悪影響を回避可能とするクラッチ装置を提供することにある。

−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、クラッチディスクに対して押圧力を与えるプレッシャプレートを、クラッチディスクに当接する内周側部材と、この内周側部材を軸心に沿う方向に相対移動可能に支持する外周側部材との二分割構造とする。そして、比較的大きな減速トルクが入力される状況では、内周側部材を外周側部材に対して反クラッチディスク側に相対移動させて、この内周側部材とクラッチディスクとの間の摩擦力を低減させ、これにより、内周側部材に入力される減速トルクが過大となることを防止するようにしている。

−解決手段−
具体的に、本発明は、駆動源の出力軸と一体的に回転する入力側回転部材に向けてクラッチディスクを押圧するプレッシャプレートを備えたクラッチ装置を前提とする。このクラッチ装置に対し、上記プレッシャプレートを、外周側部材と内周側部材とが互いに螺合され、外周側部材に対して内周側部材が相対的に回転することにより、この内周側部材が外周側部材に対して軸心に沿って相対的に進退移動可能とされていると共に、クラッチ継合時には上記内周側部材が上記クラッチディスクに当接するように構成する。また、上記内周側部材に入力される減速トルクが所定値未満である場合には、上記外周側部材に対する上記内周側部材の相対的な回転を規制する回転規制状態にある一方、上記内周側部材に入力される減速トルクが所定値以上となった場合には、上記回転規制状態が解除されて上記外周側部材に対する上記内周側部材の相対的な回転を許容し、この相対的な回転により内周側部材を外周側部材に対して相対的に反クラッチディスク側へ後退移動可能にするディテント機構を設ける。

この特定事項により、内周側部材に入力される減速トルクが所定値未満であったり、内周側部材に加速トルクが入力されている場合には、ディテント機構が回転規制状態にあり、外周側部材に対する内周側部材の相対的な回転が規制される。このため、内周側部材が外周側部材に対して相対的に反クラッチディスク側へ後退移動することが禁止される。これにより、クラッチディスクとプレッシャプレートとの間の摩擦力が十分に確保され、駆動源からのトルク伝達が良好に行われる。これに対し、内周側部材に入力される減速トルクが所定値以上となった場合には、ディテント機構の回転規制状態が解除され、外周側部材に対する内周側部材の相対的な回転が許容され、これによって内周側部材が外周側部材に対して相対的に反クラッチディスク側へ後退移動することになる。これにより、内周側部材とクラッチディスクとの間に滑りを生じさせることで摩擦力の上昇が抑制され、内周側部材に入力される減速トルクが過大となることが防止されて、クラッチ装置を含む動力伝達系や駆動源への悪影響が防止される。

上記ディテント機構の具体的な構成としては以下のものが挙げられる。つまり、上記外周側部材及び内周側部材のうち一方の部材に形成され且つその部材の周方向に延びるディテント溝と、他方の部材に備えられて上記ディテント溝に向かう付勢力が付与されたディテントボールとを備えさせる。そして、上記ディテント溝に、内周側部材がクラッチディスク側の最前進位置に位置している状態でディテントボールに当接することにより、ディテント溝の延長方向に沿うディテントボールの相対移動を規制して上記回転規制状態にするディテント突起を設けた構成としている。

つまり、ディテントボールがディテント突起を乗り越えるだけの減速トルクが作用しない限り、ディテント機構としては回転規制状態が保持されることになる。つまり、減速トルクが比較的小さい状況で内周側部材が外周側部材に対して相対的に反クラッチディスク側へ後退移動してしまうといった状況を回避できるようにしている。このため、通常の駆動力伝達状態（減速トルクが比較的小さい状態）では、この減速トルクに応じた車両の減速感を得ることができ、運転者の要求する走行状態を実現できることになる。例えば、運転者がアクセルＯＦＦ操作を行った場合（減速トルクが比較的小さい状況）にはディテント機構としては回転規制状態が保持されることになり、このアクセルＯＦＦ操作に応じた車両の減速感を得ることができ、運転者に違和感を与えることがない。

また、上記外周側部材に、上記内周側部材が外周側部材に対して反クラッチディスク側へ相対移動した際に、その移動限界位置を規制するストッパ部を設けている。これにより、内周側部材の反クラッチディスク側への後退移動量を規制することができる。

更に、上記内周側部材が反クラッチディスク側へ後退移動している状態で、この内周側部材に対して駆動源からの加速トルクが入力された場合、上記所定値以上の減速トルクが入力された場合とは反対方向に内周側部材が外周側部材に対して相対的に回転し、この相対的な回転により内周側部材が外周側部材に対して相対的にクラッチディスク側へ移動され、上記ディテント機構が上記回転規制状態に戻る構成としている。

これにより、反クラッチディスク側へ後退移動していた内周側部材を初期位置（ディテント機構が回転規制状態となる位置）まで戻すことができ、大きな減速トルクが再び作用した場合に内周側部材の反クラッチディスク側への後退移動を可能な状態にすることができる。

本発明では、クラッチ装置に比較的大きな減速トルクが入力される状況では、プレッシャプレートの内周側部材を、外周側部材に対して反クラッチディスク側に相対移動させるようにしている。これにより、内周側部材に入力される減速トルクが過大となることを防止でき、クラッチ装置を含む動力伝達系への悪影響が防止できる。

クラッチ装置の概略構成を示す図である。６速手動変速機のシフトパターンの概略を示す図である。プレッシャプレートを入力側から見た正面図である。図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。図３におけるＶ−Ｖ線に沿った断面図である。ディテント機構及びその周辺部であって、インナプレートを切断し且つアウタプレートを仮想線で示した斜視図である。減速トルクの入力によりプレッシャプレートのインナプレートがアウタプレートに対して回転を開始した際のディテント機構の状態を示す図５相当図である。プレッシャプレートのインナプレートが最後退位置まで移動した際のディテント機構の状態を示す図４相当図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、６速手動変速機を搭載した自動車に設けられたクラッチ装置に本発明を適用した場合について説明する。

−クラッチ装置の構成−
図１はクラッチ装置１の概略構成を示している。この図１に示すように、クラッチ装置１は、クラッチ機構部２と、クラッチペダル３と、クラッチマスタシリンダ４と、クラッチレリーズシリンダ５とを備えている。

クラッチ機構部２は、エンジン出力軸（駆動源の出力軸）としてのクランクシャフト６と、手動変速機（図示省略）のインプットシャフト（入力軸）７との間に介在するように配設され、クランクシャフト６からインプットシャフト７への駆動力を伝達・遮断したり、その駆動力の伝達状態を変更する。

具体的に、クラッチ機構部２の入力軸であるクランクシャフト６には、フライホイール（入力側回転部材）２１とクラッチカバー２２とが一体回転可能に取り付けられている。一方、クラッチ機構部２の出力軸である上記インプットシャフト７には、クラッチディスク２３がスプライン結合されている。このため、クラッチディスク２３は、インプットシャフト７と一体回転しつつ、軸方向（図１の左右方向）に沿ってスライド可能となっている。クラッチディスク２３とクラッチカバー２２との間には、プレッシャプレート８及びダイヤフラムスプリング２４が配設されている。このプレッシャプレート８は、ダイヤフラムスプリング２４の外端部に当接され、このダイヤフラムスプリング２４によってフライホイール２１側へ付勢されている。このプレッシャプレート８の具体構成については後述する。

また、インプットシャフト７には、レリーズベアリング２５が軸方向に沿ってスライド可能に装着されている。このレリーズベアリング２５の近傍には、レリーズフォーク２６が軸２６ａにより回動可能に支持されており、このレリーズフォーク２６の一端部（図１の下端部）がレリーズベアリング２５に当接している。そして、レリーズフォーク２６の他端部（図１の上端部）には、クラッチレリーズシリンダ５のロッド５１の一端部（図１の右端部）が連結されている。そして、レリーズフォーク２６が作動されることによって、クラッチ機構部２の継合・解放動作が行われるようになっている。

クラッチペダル３は、ペダルレバー３１の下端部に踏み込み部であるペダル部３２が一体形成された構成となっている。そして、車室内とエンジンルーム内とを区画するダッシュパネルに取り付けられた図示しないクラッチペダルブラケットによってペダルレバー３１の上端近傍位置が水平軸回りに回動自在に支持されている。ペダルレバー３１には、図示しないペダルリターンスプリングによって手前側（運転者側）に向かう回動方向への付勢力が付与されている。このペダルリターンスプリングの付勢力に抗して運転者がペダル部３２の踏み込み操作を行うことにより、クラッチ機構部２の解放動作が行われるようになっている。また、運転者がペダル部３２の踏み込み操作を解除することにより、クラッチ機構部２の継合動作が行われるようになっている（これら解放・継合動作については後述する）。

クラッチマスタシリンダ４は、シリンダボディ４１の内部にピストン４２などが組み込まれた構成となっている。そして、ピストン４２には、ロッド４３の一端部（図１の左端部）が連結されており、このロッド４３の他端部（図１の右端部）がペダルレバー３１の中間部に接続されている。シリンダボディ４１の上部には、このシリンダボディ４１内へ動作流体であるクラッチフルード（オイル）を供給するリザーブタンク４４が設けられている。

クラッチマスタシリンダ４は、運転者によるクラッチペダル３の踏み込み操作による操作力を受けることで、シリンダボディ４１内でピストン４２が移動することにより油圧を発生するようになっている。このとき、運転者の踏み込み操作力がペダルレバー３１の中間部からロッド４３に伝達されてシリンダボディ４１内で油圧が発生する。クラッチマスタシリンダ４で発生する油圧は、シリンダボディ４１内のピストン４２のストローク位置に応じて変更されるようになっている。

クラッチマスタシリンダ４によって発生する油圧は、油圧配管４５内のオイルによってクラッチレリーズシリンダ５へ伝達される。

クラッチレリーズシリンダ５は、クラッチマスタシリンダ４と同様に、シリンダボディ５２の内部にピストン５３などが組み込まれた構成となっている。そして、ピストン５３には、ロッド５１の他端部（図１の左端部）が連結されている。ピストン５３のストローク位置は、このピストン５３が受ける油圧に応じて変更されるようになっている。

クラッチ装置１では、クラッチレリーズシリンダ５内の油圧に応じてレリーズフォーク２６が作動されることによって、クラッチ機構部２の継合・解放動作が行われるようになっている。この場合、クラッチペダル３の踏み込み操作量に応じてクラッチ機構部２のクラッチ継合力（クラッチ伝達容量）が変更されるようになっている。

具体的には、クラッチペダル３の踏み込み操作量が大きくなり、クラッチマスタシリンダ４からクラッチレリーズシリンダ５へオイルが供給されて、クラッチレリーズシリンダ５内の油圧が高まると、ピストン５３及びロッド５１が図１中右方向へ移動され、ロッド５１と連結されたレリーズフォーク２６が回動されて、レリーズベアリング２５がフライホイール２１側へ押される。さらに、同方向へのレリーズベアリング２５の移動により、ダイヤフラムスプリング２４の内端部が同方向へ弾性変形する。これにともない、ダイヤフラムスプリング２４におけるプレッシャプレート８への付勢力が弱まる。このため、プレッシャプレート８、クラッチディスク２３、及び、フライホイール２１が滑りながら継合される半クラッチ状態となる。そして、さらに、付勢力が弱まると、プレッシャプレート８、クラッチディスク２３、及び、フライホイール２１が離間されて、クラッチ機構部２が解放状態になる。これにより、エンジンから手動変速機への動力伝達が遮断される。この場合、クラッチペダル３の踏み込み操作量が所定量を超えると、クラッチ機構部２が完全に切り離される完全解放状態（クラッチ伝達容量が０％の状態）になる。

一方、クラッチペダル３の踏み込み操作量が小さくなり、クラッチレリーズシリンダ５からクラッチマスタシリンダ４へオイルが戻されて、クラッチレリーズシリンダ５内の油圧が低くなると、ピストン５３及びロッド５１は図１中左方向へ移動される。これにより、レリーズフォーク２６が回動させられ、レリーズベアリング２５がフライホイール２１から離間される側へ移動される。これにともない、ダイヤフラムスプリング２４の外端部によるプレッシャプレート８への付勢力が増大していく。このとき、プレッシャプレート８とクラッチディスク２３との間、及び、クラッチディスク２３とフライホイール２１との間でそれぞれ摩擦力、すなわちクラッチ継合力が発生する。このクラッチ継合力が大きくなると、クラッチ機構部２が継合され、プレッシャプレート８、クラッチディスク２３、及び、フライホイール２１が一体となって回転する。これにより、エンジンと手動変速機とが直結される。この場合、クラッチペダル３の踏み込み操作量が所定量を下回ると、クラッチ機構が完全に継合される完全継合状態（クラッチ伝達容量が１００％の状態）になる。

−シフトパターン−
次に、車室内のフロアに配設され、シフトレバーの移動をガイドするシフトゲートのシフトパターン（シフトゲート形状）について説明する。

図２は、本実施形態における６速手動変速機のシフトパターンの概略を示している。図中２点鎖線で示すシフトレバーＬは、図２に矢印Ｘで示す方向のセレクト操作と、このセレクト操作方向に直交する矢印Ｙで示す方向のシフト操作とが行い得る構成とされている。

セレクト操作方向には、１速−２速セレクト位置Ｐ１，３速−４速セレクト位置Ｐ２，５速−６速セレクト位置Ｐ３及びリバースセレクト位置Ｐ４が一列に並んでいる。

上記１速−２速セレクト位置Ｐ１でのシフト操作（矢印Ｙ方向の操作）により、シフトレバーＬを１速位置１ｓｔまたは２速位置２ｎｄに動かすことができる。シフトレバーＬが１速位置１ｓｔに操作された場合、上記手動変速機の変速機構に備えられた第１のシンクロメッシュ機構が１速成立側に作動して第１速段が成立する。また、シフトレバーＬが２速位置２ｎｄに操作された場合、上記第１のシンクロメッシュ機構が２速成立側に作動して第２速段が成立する。

同様に、３速−４速セレクト位置Ｐ２でのシフト操作により、シフトレバーＬを３速位置３ｒｄまたは４速位置４ｔｈに動かすことができる。シフトレバーＬが３速位置３ｒｄに操作された場合、上記手動変速機の変速機構に備えられた第２のシンクロメッシュ機構が３速成立側に作動して第３速段が成立する。また、シフトレバーＬが４速位置４ｔｈに操作された場合、上記第２のシンクロメッシュ機構が４速成立側に作動して第４速段が成立する。

また、５速−６速セレクト位置Ｐ３でのシフト操作により、シフトレバーＬを５速位置５ｔｈまたは６速位置６ｔｈに動かすことができる。シフトレバーＬが５速位置５ｔｈに操作された場合、上記手動変速機の変速機構に備えられた第３のシンクロメッシュ機構が５速成立側に作動して第５速段が成立する。また、シフトレバーＬが６速位置６ｔｈに操作された場合、上記第３のシンクロメッシュ機構が６速成立側に作動して第６速段が成立する。

更に、リバースセレクト位置Ｐ４でのシフト操作により、シフトレバーＬをリバース位置ＲＥＶに動かすことができる。このリバース位置ＲＥＶに操作された場合、上記全てのシンクロメッシュ機構が中立状態になると共に、上記手動変速機の変速機構に備えられたリバースアイドラギヤが作動することにより後進段が成立する。

−プレッシャプレート８の構成−
次に、本実施形態の特徴部分であるプレッシャプレート８の構成について説明する。

図３はプレッシャプレート８を入力側（フライホイール２１側）から見た正面図である。また、図４は図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図であり、図５は図３におけるＶ−Ｖ線に沿った断面図である。

これらの図に示すように、プレッシャプレート８は、外周側に位置するアウタプレート（外周側部材）８１と内周側に位置するインナプレート（内周側部材）８２とを備えている。以下、各プレート８１，８２について説明する。

（アウタプレート８１）
アウタプレート８１は、金属製で円環状の部材で成り、その内径寸法は上記クラッチディスク２３の外径寸法よりも大きく設定されている（図１を参照）。つまり、このアウタプレート８１の前側（フライホイール２１側）の面８１ａはクラッチディスク２３に当接しないものとなっている。一方、このアウタプレート８１の後側（ダイヤフラムスプリング２４側）の面（以下、背面と呼ぶ場合もある）８１ｂはダイヤフラムスプリング２４の外端部に当接している。つまり、このダイヤフラムスプリング２４からの押圧力はアウタプレート８１の背面８１ｂのみに作用するようになっている。

アウタプレート８１の構成について、より具体的に説明する。このアウタプレート８１は、フロントプレート８３とリヤプレート８４との２枚のプレート８３，８４が一体的に接合された構成となっている。

フロントプレート８３は、内周面の全体に亘って雌ネジ８３ａが形成されている。この雌ネジ８３ａは後述するようにインナプレート８２の外周面に形成された雄ネジ８５ｂが螺合されるものである。また、このフロントプレート８３の外周面８３ｂから背面８３ｃに亘る領域は矩形状に切り欠かれて成る切り欠き部８３ｄが形成されており、この切り欠き部８３ｄに上記リヤプレート８４の前端部が嵌合されている。

上記リヤプレート８４は、上記フロントプレート８３の切り欠き部８３ｄに嵌合されて後方側（ダイヤフラムスプリング２４側）に延びる水平部８４ａと、この水平部８４ａの後端から内周側に向かって延びるストッパ部８４ｂとを備えている。このストッパ部８４ｂの内周端位置は、上記フロントプレート８３の内周端位置よりも僅かに外周側に位置している。そして、このストッパ部８４ｂの背面（アウタプレート８１の背面８１ｂに相当）に上記ダイヤフラムスプリング２４の外端部が当接しており、ダイヤフラムスプリング２４からの押圧力が、このストッパ部８４ｂの背面８１ｂに作用するようになっている。

このような構成により、このアウタプレート８１にあっては、上記フロントプレート８３の背面８３ｃと、上記リヤプレート８４のストッパ部８４ｂの前面８４ｃ（図４参照）との間に、軸線方向（図１及び図４における左右方向）に所定寸法を有する空間Ｓが形成されている。

（インナプレート８２）
上記インナプレート８２は、プレート本体部８５と、このプレート本体部８５の外周側に形成されたフランジ部８６とを備えている。

上記プレート本体部８５の外径寸法は上記クラッチディスク２３の外径寸法に略一致している。このため、このプレート本体部８５の前側（フライホイール２１側）の面（前面）８５ａがクラッチディスク２３に当接する構成となっている。また、このプレート本体部８５の外周面には全体に亘って雄ネジ８５ｂが形成されている。そして、このプレート本体部８５の雄ネジ８５ｂが、上記アウタプレート８１のフロントプレート８３の内周面に形成されている雌ネジ８３ａに螺合されている。このため、アウタプレート８１に対してインナプレート８２が相対的に回転した場合、上記雄ネジ８５ｂと雌ネジ８３ａとの螺合部分において、インナプレート８２がアウタプレート８１に対して、その軸線方向に進退移動する構成とされている。より詳しくは、上記アウタプレート８１の回転速度（車速及び変速機構の変速比に応じた回転速度）に対してインナプレート８２の回転速度が低くなった場合に（インナプレート８２に減速トルクが作用して回転速度が低くなった場合に）、上記雄ネジ８５ｂと雌ネジ８３ａとの螺合部分において、インナプレート８２がアウタプレート８１に対して、ダイヤフラムスプリング２４側に移動（クラッチディスク２３から離れる側（反クラッチディスク側）に後退移動）する構成となっている。

また、上記フランジ部８６は、上記プレート本体部８５の外周面のうち後側（ダイヤフラムスプリング２４側）から外周側に向かって延びている。つまり、このフランジ部８６の前面８６ａ（図４を参照）はプレート本体部８５の前面８５ａよりも後退した位置にあり、フランジ部８６の背面８６ｂはプレート本体部８５の背面８５ｃに面一となっている。

また、このフランジ部８６の厚さ寸法（インナプレート８２の軸心に沿う方向の寸法；図４における左右方向の寸法）は、上記アウタプレート８１を構成しているフロントプレート８３の背面８３ｃと、上記リヤプレート８４のストッパ部８４ｂの前面８４ｃとの間に形成されている上記空間Ｓの同方向の寸法（インナプレート８２の軸心に沿う方向の寸法）よりも僅かに短く設定されている。そして、このフランジ部８６は、この空間Ｓの内部に位置している。つまり、上述したように、インナプレート８２がアウタプレート８１に対して、その軸線方向に進退移動する場合、その前進側（フライホイール２１側）への移動量は、フランジ部８６の前面８６ａがフロントプレート８３の背面８３ｃに当接する位置で規制され（図４の状態を参照）、一方、後退側（ダイヤフラムスプリング２４側）への移動量は、フランジ部８６の背面８６ｂが上記リヤプレート８４のストッパ部８４ｂの前面８４ｃに当接する位置で規制されることになる（図８の状態を参照）。言い換えると、インナプレート８２は、このフランジ部８６の前進側の規制位置と後退側の規制位置との間でアウタプレート８１に対して、その軸心に沿う方向に進退移動可能となっている。本実施形態では、このインナプレート８２の進退移動範囲としては２ｍｍに設定されている。この値はこれに限定されるものではなく適宜設定可能である。

（ディテント機構）
次に、上記アウタプレート８１とインナプレート８２との間に設けられているディテント機構９について説明する。このディテント機構９は、クラッチ装置１に入力される減速トルク（インナプレート８２に入力される減速トルク）が比較的小さい場合には、上記アウタプレート８１とインナプレート８２との相対的な回転を規制（禁止）する一方、クラッチ装置１に入力される減速トルクが比較的大きい場合には、上記アウタプレート８１とインナプレート８２との相対的な回転を許容するための機構である。

図６は、ディテント機構９及びその周辺部であって、インナプレート８２を切断し且つアウタプレート８１を仮想線で示した斜視図である。

図４〜図６に示すように、上記インナプレート８２のフランジ部８６の前面８６ａには、その周方向の全体に亘って円環状のディテント溝９１が形成されている。このディテント溝９１の幅寸法及び深さ寸法は適宜設定される。本実施形態では、ディテント溝９１の幅寸法は、フランジ部８６の幅寸法（半径方向の寸法）の約１／３程度に設定され、また、深さ寸法は、フランジ部８６の厚さ法（軸心に沿う方向の寸法）の約２／３程度に設定されている。これら寸法はこれに限定されるものではない。

そして、このディテント溝９１の周方向に亘る４箇所（等角度間隔（９０°間隔）を存した４箇所）には、ディテント突起９２，９２，…が一体形成されている。このディテント突起９２は、図６に示すように、ディテント溝９１の周方向の一方向側（インナプレート８２がアウタプレート８１に対して後退移動する際に、このインナプレート８２が相対回転する側）に向けて、ディテント溝９１の底面９１ａからフランジ部８６の前面８６ａに向かって傾斜する傾斜面９２ａと、この傾斜面９２ａにおけるフランジ部８６の前面８６ａ側に位置する端縁からディテント溝９１の底面９１ａに向けて延びるボールストッパ面９２ｂとが設けられている。

上記傾斜面９２ａの傾斜角度は例えば１５°に設定されている。この値はこれに限定されるものではなく適宜設定が可能である。また、上記ボールストッパ面９２ｂの断面形状としては、インナプレート８２の軸線に沿う平坦面、または、後述するディテントボール９５の外面形状に略沿った曲面となっている。

一方、上記アウタプレート８１のフロントプレート８３の背面８３ｃにおける周方向に亘る４箇所（等角度間隔を存した４箇所）には、略円柱形状の凹部で成るディテントボール溝９３（図４及び図５を参照）が形成されている。このディテントボール溝９３は上記ディテント溝９１に対向した位置に形成されている（図４を参照）。そして、このディテントボール溝９３の内部にはディテントスプリング９４及びディテントボール９５が収容されている。具体的には、ディテントボール溝９３の奥側（底面側）からディテントスプリング９４、ディテントボール９５の順で収容されている。これにより、ディテントボール９５は、ディテントスプリング９４からの付勢力（ディテントボール溝９３の開放側（インナプレート８２のフランジ部８６に向かう側）への付勢力）が付与されている。上述した如く、ディテントボール溝９３はディテント溝９１に対向した位置に形成されているため、ディテントスプリング９４からの付勢力が付与されたディテントボール９５は、ディテント溝９１に挿入され、このディテント溝９１の底面９１ａに向けて付勢されることになる。

更に、上記インナプレート８２のフランジ部８６の前面８６ａがフロントプレート８３の背面８３ｃに当接した状態、つまり、インナプレート８２が最前進位置に位置規制された状態（図４及び図５に示す状態）では、上記ディテントボール９５が上記ディテント突起９２のボールストッパ面９２ｂに当接するように、各ディテント機構９，９，…の配設位置が設定されている（図５及び図６の状態を参照）。この状態では、ディテントボール９５がディテント突起９２のボールストッパ面９２ｂを乗り越えない限り、アウタプレート８１に対するインナプレート８２の相対的な回転、及び、その相対的な回転に伴うインナプレート８２の後退移動（クラッチディスク２３から離れる側への移動）は行われない状態で保持されることになる（本発明でいう回転規制状態）。

一方、プレッシャプレート８に比較的大きな減速トルクが作用した場合には、この減速トルクに起因してインナプレート８２に、アウタプレート８１に対して相対的に回転する回転力（図５に矢印Ａで示す方向の相対的な回転力）が高まり、ディテントボール９５がディテントスプリング９４の付勢力に抗してディテント突起９２のボールストッパ面９２ｂを乗り越えることになる（図７に示す状態を参照）。これにより、アウタプレート８１に対するインナプレート８２の相対的な回転が許容され、この回転に伴ってインナプレート８２の後退移動（クラッチディスク２３から離れる側への移動）が行われる構成となっている。

−減速トルク入力時の動作−
次に、クラッチ装置１に対して比較的大きな減速トルクが入力された場合の具体的な動作について説明する。この比較的大きな減速トルクが入力される状況とは、例えば以下に述べる状況が想定される。
（１）車両が発進して加速していく状況において、運転者が比較的早い操作速度でシフトレバーを操作しながらアップシフトしていく場合に、運転者の意図しない変速段への切り換え操作が生じてダウンシフト側の変速段が選択されてしまった場合。例えば、第２速段から第３速段にアップシフトさせようとした場合に誤って第１速段へのシフト操作を行ってしまった場合。
（２）車両の走行速度が比較的高い状況で意図的にダウンシフト操作を行った際、この走行速度に対してダウンシフト後の変速段の変速比が大きすぎる場合。例えば、８０ｋｍ／ｈでの走行中に、第６速段から第５速段にダウンシフトさせようとした場合に誤って第３速段へのシフト操作を行ってしまった場合。
（３）車両の走行速度が比較的高い状況で意図的にダウンシフト操作を行った場合に、エンジン回転数が比較的低くなった状況（例えば、クラッチ解放状態の継続時間が長い場合）でクラッチ継合操作を行った場合。例えば、８０ｋｍ／ｈでの走行中に、クラッチ解放状態の間にエンジン回転数がアイドリング回転数まで低下した状態で第６速段から第５速段にダウンシフト操作を行った場合。

このような状況が生じてクラッチ装置１の継合時にプレッシャプレート８に比較的大きな減速トルクが作用した場合には、この減速トルクに起因してインナプレート８２に、アウタプレート８１に対して相対的に回転する回転力（減速トルクに起因する相対的な回転力）が高まり、ディテントボール９５がディテントスプリング９４の付勢力に抗してディテント突起９２のボールストッパ面９２ｂを乗り越えることになる（図７に示す状態を参照）。これにより、アウタプレート８１に対するインナプレート８２の相対的な回転が許容される。つまり、インナプレート８２がアウタプレート８１に対して相対的に後退移動する。つまり、クラッチディスク２３から離れる側（反クラッチディスク側）に後退移動する。

このようなインナプレート８２の後退移動により、インナプレート８２とクラッチディスク２３との間に滑りを生じさせることで摩擦力の上昇が抑制され、インナプレート８２に入力される減速トルクが過大となることが防止される。

このようにしてインナプレート８２が後退移動する場合におけるインナプレート８２の最後退位置は、図８に示すように、上記フランジ部８６の背面８６ｂが上記リヤプレート８４のストッパ部８４ｂの前面８４ｃに当接する位置となる。例えば、インナプレート８２がアウタプレート８１に対して相対的に８０°程度回転した時点で、上記フランジ部８６の背面８６ｂが上記リヤプレート８４のストッパ部８４ｂの前面８４ｃに当接し、インナプレート８２の回転及びその回転に伴う後退移動が停止されることになる。

その後、運転者がアクセルペダルを踏み込むなどして加速要求が生じた際には、フライホイール２１及びクラッチディスク２３を介してインナプレート８２に加速トルクが入力されることになる。このような加速トルクが入力された場合、この加速トルクに起因してインナプレート８２に、上記減速トルクが作用した場合とは反対方向の回転力が高まり、インナプレート８２は、アウタプレート８１に対して上記とは反対方向に相対的に回転する。この回転により、ディテント機構９のディテントボール９５は元の位置に復帰することになる。つまり、上記ディテント溝９１に形成されているディテント突起９２が、ディテントボール９５の配設位置まで戻り、ディテントボール９５は、ディテント突起９２の傾斜面９２ａを経てボールストッパ面９２ｂに達することになる（図５を参照）。これにより、比較的大きな減速トルクが再び入力されるまでは、ディテントボール９５がディテント突起９２のボールストッパ面９２ｂを乗り越えないこととなり、アウタプレート８１に対するインナプレート８２の相対的な回転、及び、その相対的な回転に伴うインナプレート８２の後退移動（クラッチディスク２３から離れる側への移動）は行われない状態で保持されることになる。

以上説明したように、本実施形態では、インナプレート８２に入力される減速トルクが所定値以上となった場合には、ディテント機構９による回転規制状態が解除され、アウタプレート８１に対するインナプレート８２の相対的な回転が許容され、これによってインナプレート８２がアウタプレート８１に対して相対的に反クラッチディスク側へ後退移動するようにしている。これにより、インナプレート８２に入力される減速トルクが過大となることが防止され、クラッチ装置１を含む動力伝達系やエンジンへの悪影響が防止できる。

−他の実施形態−
以上説明した実施形態は、６速手動変速機を搭載した自動車に設けられたクラッチ装置１に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、段数の異なる変速機（例えば前進５速段のものなど）を搭載した自動車に設けられたクラッチ装置に対しても適用可能である。

また、上記実施形態では、ディテント機構９の構成として、インナプレート８２にディテント溝９１を形成し、アウタプレート８１にディテントボール９５を備えさせる構成としていた。本発明はこれに限らず、インナプレート８２にディテントボール９５を備えさせ、アウタプレート８１にディテント溝９１を形成する構成としてもよい。また、ディテント機構９の配設位置及び配設数も上記実施形態に限定されるものではなく、適宜設定が可能である。

また、上記実施形態では、インナプレート８２がアウタプレート８１に対して相対的に８０°程度回転した時点で、ストッパ部８４ｂによってインナプレート８２の回転が停止（インナプレート８２の後退移動が規制）されるものとしていた。つまり、ディテントボール９５が１つのディテント突起９２のみを乗り越えるものとしていた。本発明はこれに限らず、インナプレート８２がアウタプレート８１に対して相対的に９０°以上回転した時点で、ストッパ部８４ｂによってインナプレート８２の回転が停止されるものとしてもよい。つまり、インナプレート８２の回転に伴ってディテントボール９５が複数のディテント突起９２，９２を乗り越える構成としてもよい。

更に、上記ディテントスプリング９４としてはコイルスプリングに限らず、皿バネ等の種々の付勢手段を適用することが可能である。

本発明は、手動変速機を搭載した自動車に備えられるクラッチ装置に適用可能である。

１クラッチ装置
２クラッチ機構部
２１フライホイール（入力側回転部材）
２３クラッチディスク
６クランクシャフト（駆動源の出力軸）
８プレッシャプレート
８１アウタプレート（外周側部材）
８２インナプレート（内周側部材）
８３フロントプレート
８４リヤプレート
８４ｂストッパ部
９ディテント機構
９１ディテント溝
９２ディテント突起
９５ディテントボール

Claims

駆動源の出力軸と一体的に回転する入力側回転部材に向けてクラッチディスクを押圧するプレッシャプレートを備えたクラッチ装置において、
上記プレッシャプレートは、外周側部材と内周側部材とが互いに螺合され、外周側部材に対して内周側部材が相対的に回転することにより、この内周側部材が外周側部材に対して軸心に沿って相対的に進退移動可能とされていると共に、クラッチ継合時には上記内周側部材が上記クラッチディスクに当接するようになっており、
上記内周側部材に入力される減速トルクが所定値未満である場合には、上記外周側部材に対する上記内周側部材の相対的な回転を規制する回転規制状態にある一方、上記内周側部材に入力される減速トルクが所定値以上となった場合には、上記回転規制状態が解除されて上記外周側部材に対する上記内周側部材の相対的な回転を許容し、この相対的な回転により内周側部材を外周側部材に対して相対的に反クラッチディスク側へ後退移動可能にするディテント機構が設けられていることを特徴とするクラッチ装置。
請求項１記載のクラッチ装置において、
上記ディテント機構は、上記外周側部材及び内周側部材のうち一方の部材に形成され且つその部材の周方向に延びるディテント溝と、他方の部材に備えられて上記ディテント溝に向かう付勢力が付与されたディテントボールとを備えており、
上記ディテント溝には、内周側部材がクラッチディスク側の最前進位置に位置している状態でディテントボールに当接することにより、ディテント溝の延長方向に沿うディテントボールの相対移動を規制して上記回転規制状態にするディテント突起が設けられていることを特徴とするクラッチ装置。
請求項１または２記載のクラッチ装置において、
上記外周側部材には、上記内周側部材が外周側部材に対して反クラッチディスク側へ相対移動した際に、その移動限界位置を規制するストッパ部が設けられていることを特徴とするクラッチ装置。
請求項１、２または３記載のクラッチ装置において、
上記内周側部材が反クラッチディスク側へ後退移動している状態で、この内周側部材に対して駆動源からの加速トルクが入力された場合、上記所定値以上の減速トルクが入力された場合とは反対方向に内周側部材が外周側部材に対して相対的に回転し、この相対的な回転により内周側部材が外周側部材に対して相対的にクラッチディスク側へ移動され、上記ディテント機構が上記回転規制状態に戻るよう構成されていることを特徴とするクラッチ装置。