JP2020143760A - 多板式摩擦クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】コストアップや構造の複雑化を招くことなく、高回転時や共振時のクラッチドラムの変形（拡径）やスナップリングの縮径に伴うスナップリングの外れを防ぐことができる多板式摩擦クラッチを提供すること。【解決手段】クラッチドラム２とクラッチハブ３を備え、クラッチドラム２内に軸方向に摺動可能に配置されたピストン４とクラッチドラム２の内周部に嵌合するストッパ６との間に、クラッチディスク５とクラッチプレート８とを軸方向に交互に複数積層し、ストッパ６の軸方向位置を規制するためのＣリング状のスナップリング７をクラッチドラム２の内周部に嵌合して成る多板式摩擦クラッチ１において、クラッチドラム２の外周に円形リング状の円環部品９を圧入によって締着するとともに、該円環部品９に形成された突起９ａをスナップリング７の開口部７ａの周方向端面７ａ１に当接させる。【選択図】図１

Description

本発明は、同軸に配置された第１回転軸と第２回転軸との間における動力の伝達を断接するための多板式摩擦クラッチに関する。

例えば、車両の動力伝達装置には多板式摩擦クラッチが用いられているが、この多板式摩擦クラッチは、第１回転軸と共に回転するクラッチドラムと第２回転軸と共に回転するクラッチハブを備え、クラッチドラム内に軸方向に摺動可能に配置されたピストンとクラッチドラムの内周部に嵌合するストッパとの間に、外周部がクラッチドラムに係合するクラッチディスクと内周部がクラッチハブに係合するクラッチプレートとを軸方向に交互に複数積層し、ストッパの軸方向位置を規制するためのＣリング状のスナップリングをクラッチドラムの内周部に嵌合して構成されている。

このような多板式摩擦クラッチ装置に関して、特許文献１には、ストッパのスナップリングとの係合面に小さい段状の係止部を設け、この係止部によってスナップリングの内径部を支持する構成が提案されている。この構成によれば、振動や摩擦によるスナップリングの外れを防ぐことができる。

また、特許文献２には、クラッチドラムの端面に軸方向に延びる孔を形成し、この孔にスプリングピンを挿入し、このスプリングピンを、クラッチドラムに装着されたスナップリングの切欠き部の周方向端面に係止する構成が提案されている。この構成によれば、スナップリングの回転を防いで該スナップリングの変形やクラッチドラムからの外れを防止することができる。

さらに、特許文献３には、クラッチドラムとこれに装着されたスナップリングを円筒状のアウタープレートで覆い、高回転時の遠心力によるクラッチドラムの変形（拡径）とこれに伴うスナップリングの外れを防ぐ構成が提案されている。

特開２００３−３０１８６１号公報 実開平６−０８０９２９号公報 特開２００６−１０５３９７号公報

しかしながら、特許文献１において提案された構成では、振動発生時、特に共振時にストッパの係止部にスナップリングから掛かる力が不均一あるいは過大となり、スナップリングの外れ防止に高い信頼性が確保されない可能性がある。

また、特許文献２において提案された構成では、クラッチドラムへの孔加工を要するとともに、孔に挿入するためのスプリングピンが必要であるため、加工工数と部品点数が増えてコストアップを招く他、構造が複雑化するという問題がある。

さらに、特許文献３において提案された構成では、アウタープレートの曲げ加工が必要であるとともに、該アウタープレートをクラッチドラムに溶接やかしめなどによって取り付ける必要があるため、部品点数や加工コストが増えてコストアップを招くとともに、構造が複雑化するという特許文献２において提案された構成と同様の問題がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、加工工数や部品点数の増加とこれに伴うコストアップや構造の複雑化を招くことなく、高回転時や共振時のクラッチドラムの変形（拡径）やスナップリングの縮径に伴うスナップリングの外れを防ぐことができる多板式摩擦クラッチを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、同軸に配置された第１回転軸と第２回転軸との間における動力の伝達を断接するものであって、前記第１回転軸と共に回転するクラッチドラム（２）と前記第２回転軸と共に回転するクラッチハブ（３）を備え、前記クラッチドラム（２）内に軸方向に摺動可能に配置されたピストン（４）と前記クラッチドラム（２）の内周部に嵌合するストッパ（６）との間に、外周部が前記クラッチドラム（２）に係合するクラッチディスク（５）と内周部が前記クラッチハブ（３）に係合するクラッチプレート（８）とを軸方向に交互に複数積層し、前記ストッパ（６）の軸方向位置を規制するためのＣリング状のスナップリング（７）を前記クラッチドラム（２）の内周部に嵌合して成る多板式摩擦クラッチ（１）において、前記クラッチドラム（２）の外周に円形リング状の円環部品（９）を圧入によって締着するとともに、該円環部品（９）に形成された突起（９ａ）を前記スナップリング（７）の開口部（７ａ）の周方向端面（７ａ１）に当接させたことを特徴とする。

本発明に係る多板式摩擦クラッチによれば、クラッチドラムが高速で回転しても、クラッチドラムの遠心力による変形が防がれ、該クラッチドラムの開口部が開くことがないため、スナップリングのクラッチドラムの嵌合溝への嵌合代が十分確保され、該スナップリングのクラッチドラムからの外れが確実に防がれる。また、クラッチドラムが共振によって大きく振動しても、同様の理由によってスナップリングのクラッチドラムからの外れが防がれる。そして、このような効果は、円環部品を単にクラッチドラムの外周に圧入するだけの簡単な構成によって得られるため、当該多板式摩擦クラッチの加工工数や部品点数の増加やこれに伴うコストアップや構造の複雑化を招くことがない。

また、多板式摩擦クラッチが締結状態（ＯＮ状態）にあるとき、ストッパは、クラッチドラムとの嵌合によるバックラッシュ分だけ動き、スナップリングに対してこれを縮径させるよう作用するが、円環部品に突設された突起がスナップリングの開口部の周方向端面に当接するため、該スナップリングが変形によって縮径してクラッチドラムの嵌合溝から抜け出るという不具合が発生することがない。

上記多板式摩擦クラッチ（１）において、前記円環部品（９）を前記クラッチドラム（２）の開口部側の外周に部分的に締着してもよい。

上記構成によれば、クラッチドラムの開口部の遠心力による開き（拡径）を円環部品によって確実に防ぐことができる。

また、前記多板式クラッチ装置（１）において、前記円環部品（９）の軸方向一端部周縁を前記クラッチドラム（２）の開口部の内側に向けて縦断面コの字状に折り曲げ、その折り曲げ部の端縁に前記突起（９ａ）を形成してもよい。

上記構成によれば、円環部品に突設された突起がスナップリングの開口部の周方向端面に当接するため、スナップリングの変形（縮径）が防がれて該スナップリングのクラッチドラムからの抜けが防がれる。

また、前記多板式摩擦クラッチ装置（１）において、前記円環部品（９）の折り曲げ部の端部周縁に複数の突起（９ａ，９ｂ）を形成し、これらの突起（９ａ，９ｂ）の１つ（９ａ）を前記スナップリング（７）の開口部（７ａ）の周方向端面（７ａ１）に当接させ、他の突起（９ｂ）を前記スナップリング（７）の側端面に当接させてもよい。

上記構成によれば、円環部品の突起がスナップリングの側端面に当接するため、ピストンの押圧によるスナップリングの倒れが防がれ、これによってもスナップリングのクラッチドラムからの外れが防がれる。また、円環部品の突起によってクラッチドラムの固有振動数が変化し、クラッチドラムの常用回転時の共振が抑えられる。

本発明に係る多板式摩擦クラッチによれば、加工工数や部品点数の増加とこれに伴うコストアップや構造の複雑化を招くことなく、高回転時や共振時のクラッチドラムの変形（拡径）やスナップリングの縮径に伴うスナップリングの外れを防ぐことができるという効果が得られる。

本発明に係る多板式摩擦クラッチ要部の縦断面図である。 本発明に係る多板式摩擦クラッチのスナップリングの斜視図である。 本発明に係る多板式摩擦クラッチの円環部品の背面図（図４の矢視Ｂ方向の図）である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 本発明に係る多板式摩擦クラッチの円環部品を背面側から見た斜視図である。 本発明に係る多板式摩擦クラッチのクラッチドラム部分の縦断面図である。 図６のＣ部拡大詳細図である。 図７のＤ−Ｄ線断面斜視図である。 本発明に係る多板式摩擦クラッチのクラッチドラムを正面側から見た斜視図である。 図９のＥ部拡大詳細図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

＜多板式摩擦クラッチの構成と作用＞
まず、本発明に係る多板式摩擦クラッチの構成と作用を図１および図２に基づいて以下に説明する。

図１は本発明に係る多板式摩擦クラッチ要部の縦断面図、図２は同多板式摩擦クラッチのスナップリング斜視図であり、図１に示す多板式摩擦クラッチ１は、同軸に配置された第１回転軸と第２回転軸（何れも不図示）との間における動力の伝達を断接（ＯＮ／ＯＦＦ）するものであって、前記第１回転軸と共に回転するクラッチドラム２と前記第２回転軸と共に回転するクラッチハブ３を備えている。

上記クラッチドラム２の内部には、クラッチハブ３と、軸方向（図１の左右方向）に摺動可能なピストン４が収容されており、該クラッチドラム２の内周部には、円形リングプレート状の３枚のクラッチディスク５の外周部がスプライン嵌合している。したがって、これらの３枚のクラッチディスク５は、軸方向に移動可能であり、周方向にはクラッチドラム２（第１回転軸）と共に一体に回転する。

また、クラッチドラム２の開口端側（図１の左端側）の内周部には、円形リング状のストッパ６の外周部がスプライン嵌合している。したがって、このストッパ６も、クラッチディスク２と同様に軸方向に移動可能であり、周方向にはクラッチドラム２（第１回転軸）と共に一体に回転する。そして、クラッチドラム２の内周部のストッパ６の横には、断面矩形の嵌合溝２ａが全周に亘って形成されており、この嵌合溝２ａには、図２に示すように、一部が切り欠かれたＣリング状のスナップリング７が嵌め込まれて装着されている。このスナップリング７は、一部が切り欠かれることによって開口部７ａが形成されており、このスナップリング７にストッパ６が当接することによって、該ストッパ６が軸方向に位置決めされてその軸方向の移動が規制されている。

他方、図１に示すように、クラッチハブ３の外周部には、円形リングプレート状の３枚のクラッチプレート８の内周部がスプライン嵌合している。したがって、これらの３枚のクラッチプレート８は、軸方向に移動可能であり、周方向にはクラッチハブ３（第２回転軸）と共に一体に回転する。そして、当該多板式摩擦クラッチ１においては、図１に示すように、クラッチドラム２の内部のピストン４とストッパ６との間には、各３枚ずつのクラッチディスク５とクラッチプレート８とが軸方向に交互に積層された状態で配置されている。

ところで、本発明に係る多板式摩擦クラッチ１においては、図１に示すように、クラッチドラム２の開口端側の外周には、円形リング状の円環部品９が圧入によって締着されているが、この円環部品９についての詳細は後述する。

以上のように構成された多板式摩擦クラッチ１において、ピストン４が不図示のリターンスプリングによって図１の右方に付勢されてこれが図１に実線にて示すように最外側のクラッチディスク５から離間している状態では、各３枚のクラッチディスク５とクラッチプレート８とは押圧状態にないため、これらの間に摩擦力が発生しない。この状態では、当該多板式摩擦クラッチ１はＯＦＦ（切断）状態にあり、例えば入力側の第１回転軸の回転は、出力側の第２軸へと伝達されず、クラッチドラム２と３枚のクラッチディスク５が自由回転する。

上記状態から、ピストン４が例えば油圧によって図１に破線にて示す位置まで軸方向（図１の左方）に移動してこれが最外側のクラッチディスク５に当接し、該ピストン４が交互に積層された各３枚のクラッチディスク５とクラッチプレート８を押圧すると、これらのクラッチディスク５とクラッチプレート８との間には摩擦力が発生する。この状態では、当該多板式摩擦クラッチ１はＯＮ（締結）状態となり、入力側の第１回転軸の回転は、当該多板式摩擦クラッチ１を経て出力側の第２軸へと伝達され、両回転軸が回転する。

そして、上記のようにＯＮ状態にある多板式摩擦クラッチ１において、例えばピストン４に作用していた油圧が抜かれると、ピストン４が不図示のリターンスプリングの付勢力によって図１に実線にて示す位置へと移動して最外側のクラッチディスク５から離間するため、当該多板式摩擦クラッチ１が再びＯＦＦ状態となり、第１回転軸から第２回転軸への動力伝達が遮断される。なお、本実施の形態に係る多板式摩擦クラッチ１においては、摩擦部材であるクラッチディスク５とクラッチプレート８の各枚数を３枚としたが、これらのクラッチディスク５とクラッチプレート８の枚数は任意であって、クラッチ容量（伝達トルクの大きさ）に応じた枚数が選定される。

＜円環部品の構成＞
次に、円環部品９の構成を図３〜図５に基づいて以下に説明する。

図３は円環部品の背面図（図４の矢視Ｂ方向の図）、図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５は同円環部品を背面側から見た斜視図であり、これらの図に示すように、金属によって円形リング状に成形された円環部品９は、円筒状の水平部９Ａの一端縁（図４の左端縁）がクラッチドラム２（図６及び図７参照）の内側に向かって断面コの字状に折り曲げられている。

より詳細には、円環部品９の水平部９Ａの端縁が径方向内方に向かって直角に折り曲げられて円形リング状の垂直部９Ｂが形成され、この垂直部９Ｂの内周縁がクラッチドラム２の内側（図４の右側）へと直角に折り曲げられて長さの短い水平な円形リング部９Ｃ（図３及び図５参照）が形成されている。そして、円形リング部９Ｃの周方向７箇所（図３参照）には、長さの長い（突出量が大きい）１つの突起９ａと、長さの短い（突出量が小さい）６つの突起９ｂが周方向に等角度ピッチで突設されている。ここで、図４に示すように、１つの突起９ａの長さ（突出量）Ｌ１は他の６つの突起９ｂの長さ（突出量）Ｌ２よりも大きく設定されている（Ｌ１＞Ｌ２）。

＜円環部品の組付構造と作用＞
次に、円環部品９の組付構造と作用を図６〜図１０に基づいて以下に説明する。
図６は本発明に係る多板式摩擦クラッチのクラッチドラム部分の縦断面図、図７は図６のＣ部拡大詳細図、図８は図７のＤ−Ｄ線断面斜視図、図９は本発明に係る多板式摩擦クラッチのクラッチドラムを正面側から見た斜視図、図１０は図９のＥ部拡大詳細図である。

図６、図７および図９に示すように、円環部品９は、その水平部９Ａがクラッチドラム２の開口部側（図６及び図７の左側）から該クラッチドラム２の開口部側の外周部に圧入によって部分的に締着される。この円環部品９のクラッチドラム２への圧入は、該円環部品９の折り曲げ部に形成された円形リング状の垂直部９Ｂが図６及び図７に示すようにクラッチドラム２の開口側端面に当接するまで行われる。

上述のように円環部品９がクラッチドラム２の開口部側の外周に圧入によって締着されると、図６〜図１０に示すように、該円環部品９に突設された長さの長い１つの突起９ａがスナップリング７の開口部７ａの周方向端面７ａ１に当接し、他の６つの長さの短い突起９ｂは、図６および図９に示すように、スナップリング７の側端面に当接する。

以上のように、クラッチドラム２の開口部側の外周に円環部品９が圧入によって締着されると、クラッチドラム２が高速で回転しても、遠心力によるクラッチドラム２の変形が防がれ、該クラッチドラム２が径方向外方へと膨らんで（拡径して）その開口部が開くことがない。このため、クラッチドラム２の内周部に形成された嵌合溝２ａ（図１参照）に装着されたスナップリング７の係合代が十分確保され、該スナップリング７のクラッチドラム２からの外れが防がれる。

また、当該多板式摩擦クラッチ１がＯＮ（締結）状態にあるときには、ストッパ６は、図８に矢印にて示すように、クラッチドラム２とのスプライン嵌合におけるバックラッシュ（ストッパ６とクラッチドラム２のスプライン歯同士のバックラッシュ）分だけ動く。このときのスナップリング７の動きは、該スナップリング７を縮径させるため、ピストン４（図１参照）の押圧によるスナップリング７の倒れも加わり、該スナップリング７がクラッチドラム２の嵌合溝２ａから抜け出る可能性がある。

しかるに、本実施の形態では、図６〜図１０に示すように、円環部品９に突設された長さの長い１つの突起９ａがスナップリング７の開口部７ａの周方向端面７ａ１に当接しているため、前述のようにストッパ６が図８の矢印方向に動いても、スナップリング７の変形が防がれ、該スナップリング７が縮径してクラッチドラム２の嵌合溝２ａから抜け出るという不具合が発生することがない。また、同時にスナップリング７の側端面には、図６、図７および図９に示すように、円環部品９の６つの突起９ｂが当接しているため、ピストン４（図１参照）の押圧によるスナップリング７の倒れが防がれ、これによってもスナップリング７のクラッチドラム２の嵌合溝２ａからの外れが防がれる。

以上の結果、クラッチドラム２が高速で回転しても、スナップリング７のクラッチドラム２からの外れが確実に防がれるが、クラッチドラム２が共振によって大きく振動しても、前述の理由によってスナップリング７のクラッチドラム２からの外れが防がれる。このような効果は、円環部品９を単にクラッチドラム２の外周に圧入するだけの簡単な構成によって得られるため、当該多板式摩擦クラッチ１の加工工数と部品点数の増加やこれに伴うコストアップと構造の複雑化を招くことがない。

また、本実施の形態では、円環部品９に７つの突起９ａ，９ｂを突設したため、これらの突起９ａ，９ｂによってクラッチドラム２の固有振動数が変化し、該クラッチドラム２の常用回転時の共振が抑えられるという効果も得られる。なお、本実施の形態では、円環部品９に計７つの突起（１つの長い突起９ａと６つの短い突起９ｂ）を突設したが、突起９ａの数は１つでよいが、突起９ｂの数は複数であれば任意である。

その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲および明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。

１ 多板式摩擦クラッチ
２ クラッチドラム
２ａ クラッチドラムの嵌合溝
３ クラッチハブ
４ ピストン
５ クラッチディスク
６ ストッパ
７ スナップリング
７ａ スナップリングの開口部
７ａ１ 開口部の周方向端面
８ クラッチプレート
９ 円環部品
９Ａ 円環部品の水平部
９Ｂ 円環部品の垂直部
９Ｃ 円環部品の円形リング部
９ａ，９ｂ 円環部品の突起

Claims (4)

1. 同軸に配置された第１回転軸と第２回転軸との間における動力の伝達を断接するものであって、
   前記第１回転軸と共に回転するクラッチドラムと前記第２回転軸と共に回転するクラッチハブを備え、
   前記クラッチドラム内に軸方向に摺動可能に配置されたピストンと前記クラッチドラムの内周部に嵌合するストッパとの間に、外周部が前記クラッチドラムに係合するクラッチディスクと内周部が前記クラッチハブに係合するクラッチプレートとを軸方向に交互に複数積層し、
   前記ストッパの軸方向位置を規制するためのＣリング状のスナップリングを前記クラッチドラムの内周部に嵌合して成る多板式摩擦クラッチにおいて、
   前記クラッチドラムの外周に円形リング状の円環部品を圧入によって締着するとともに、該円環部品に形成された突起を前記スナップリングの開口部の周方向端面に当接させたことを特徴とする多板式摩擦クラッチ。
2. 前記円環部品を前記クラッチドラムの開口部側の外周に部分的に締着したことを特徴とする請求項１に記載の多板式摩擦クラッチ。
3. 前記円環部品の軸方向一端部周縁を前記クラッチドラムの開口部の内側に向けて縦断面コの字状に折り曲げ、その折り曲げ部の端縁に前記突起を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の多板式摩擦クラッチ。
4. 前記円環部品の折り曲げ部の端部周縁に複数の突起を形成し、これらの突起の１つを前記スナップリングの開口部の周方向端面に当接させ、他の突起を前記スナップリングの側端面に当接させたことを特徴とする請求項３に記載の多板式摩擦クラッチ。