JP2996590B2 - 乾式多板クラッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に使用される乾式
多板クラッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、たとえばレース用自動車に使用
される乾式多板クラッチは、エンジンのフライホイール
に固定される筒状のフライホイールリングと、出力軸に
連結されるハブフランジと、両者の間に配置される複数
の摩擦板とを備えている。ハブフランジは、出力軸に連
結されるハブと、ハブから外周に延びるフランジと、フ
ランジの外周にフランジの両側に突出して設けられた筒
状部を備え、この筒状部とフライホイールリングとの間
の空間に摩擦板は配置されている。この摩擦板設置空間
の一端は、摩擦板が押し付けられるフライホイールなど
に面しており、多端は摩擦板を押し付けるプレッシャプ
レートに面している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記構造によると、摩
擦板設置空間は、その内周及び外周がハブフランジの外
周筒状部とフライホイールリングとにより閉鎖され、両
端がフライホイールとプレッシャプレート及びその外側
のクラッチカバーとで閉鎖されている。この構造では、
クラッチの外部空間からクラッチの内部へ流入した空気
は、プレッシャプレートとハブフランジの外周端部と間
の狭い隙間を通って、その近傍の摩擦板の表面に到達で
きるだけである。従って、摩擦板を効果的に冷却するこ
とができず、特に、プレッシャプレートに隣接していな
い摩擦板に対する冷却効果がきわめて低い。その結果、
摩擦板が過熱状態となり、動作特性や耐久性に問題が生
じる可能性がある。

【０００４】本発明の目的は、乾式多板クラッチにおい
て、摩擦板を温度を過度に上昇させないことにある。

【０００５】請求項１に記載の乾式多板クラッチは、入
力側回転体から出力側回転体にトルクを伝達および遮断
するためのクラッチであり、入力側部材とハブフランジ
と複数の環状ドライブプレートと複数の環状ドリブンプ
レートとクラッチ操作機構とを備えている。

【０００６】入力側部材は、入力側回転体に連結される
第１筒状部を含む。は濡部フランジは、出力側回転体に
連結される中央ハブと、中央ハブから外周側に広がるフ
ランジと、フランジの外周から軸方向両側に突出してお
り、第１筒状部の内周に配置された第２筒状部とを含む
ハブフランジとを有している。複数の環状ドライブプレ
ートは、第１筒状部と第２筒状部との間で軸方向に間隔
を隔てて配置され、外周部が第１筒状部の内周面に軸方
向に所定範囲内で相対移動可能にかつ相対回転不能に連
結されている。複数の環状ドリブンプレートは、ドライ
ブプレートと軸方向に交互に配置され、内周部が第２筒
状部の外周面に軸方向に相対移動可能にかつ相対回転不
能に連結されている。クラッチ操作機構は、ドライブプ
レートとドリブンプレートとを圧接および圧接解除する
ための機構である。第２筒状部には、内周側の空気を外
周側に供給するための第１空気通路が形成されている。
第１筒状部には、半径方向内外の空間を導通させる第２
空気通路が形成されている。

【０００７】ドリブンプレートの表面には半径方向内外
に連通する溝が形成されており、それにより乾式多板ク
ラッチ連結状態において第１空気通路から供給された空
気を第２空気通路に移動させることができる。第１空気
通路は円周方向に複数形成され第２筒状部を半径方向に
貫通する孔であり、溝は孔に円周方向に一致するように
複数形成されている。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【作用】請求項１に記載の乾式多板クラッチでは、クラ
ッチ操作機構がドライブプレートとドリブンプレートと
を圧接させると、入力側回転体のトルクがハブフランジ
に伝わり、ハブフランジから出力側回転体に出ていく。
そして、クラッチ操作機構が両プレートの圧接を解除す
ると、トルクの伝達は遮断される。

【００１１】請求項１に記載の乾式多板クラッチでは、
第２筒状部には第１空気通路が設けられているため、第
２筒状部の内周側の空気が第１空気通路を通って、外周
側すなわちドライブプレートとドリブンプレートの圧接
部分に供給されて冷却を行う。このため、両プレートの
過度な昇温が抑えられる。その結果、両プレートの寿命
が長くなる。さらに、第１筒状部に半径方向内外の空間
を導通させるための第２空気通路が形成されているた
め、第１空気通路によって外部から両プレートに供給さ
れた空気が半径方向外側に流れ、両プレートの過度の昇
温が抑えられる。

【００１２】請求項１に記載の乾式多板クラッチでは、
ドリブンプレートの表面に溝が形成されているため、ク
ラッチ連結状態においても、第１空気通路から供給され
た空気を第２空気通路に移動させることができる。請求
項１に記載の乾式多板クラッチでは、溝が第１空気通路
孔に一致して形成されているため、第２筒状部に供給さ
れた空気が効率よく両プレート部分を通過して冷却する
ために、両プレートの過度な昇温が抑えられる。

【００１３】

【００１４】

【実施例】図１は本発明実施例の自動車用乾式多板クラ
ッチ１の断面図、図２は図１の一部切り欠きII矢視部分
図である。乾式多板クラッチ１は、エンジン（図示せ
ず）のフライホイール２からトランスミッションの入力
軸３（中心線のみ図示）にトルクを伝達および遮断する
ための装置である。この乾式多板クラッチ１は、主に、
入力側部材であるフライホイールリング５（第１筒状
部）と、出力側部材であるハブフランジ６と、フライホ
イールリング５とハブフランジ６との間に配置された複
数のドライブプレート７および複数のドリブンプレート
８からなる摩擦板群９と、両プレート７，８を圧接およ
び圧接解除するためのクラッチカバー組立体１０とを備
えている。

【００１５】ハブフランジ６は、中心に配置されたボス
１１と、ボス１１から一体に外周側に広がるフランジ１
２と、フランジ１２の外周に一体に設けられた第２筒状
部１３とを有している。ボス１１の中心には、トランス
ミッションの入力軸３のスプライン歯に噛み合うスプラ
イン孔１１ａが形成されている。これにより、ハブフラ
ンジ６はトランスミッションの入力軸３に対して軸方向
に移動自在になっている。ハブフランジ６のフランジ１
２には、円周方向に間隔を隔てて複数の空気通路開口１
４が設けてある。図１から明らかなように、空気通路開
口１４により、フランジ１２の両側のクラッチ内部空間
５６，５７が導通している。第２筒状部１３はフランジ
１２から軸方向両側に突出している。第２筒状部１３の
外周には軸方向に延びる外歯が形成されている。換言す
れば、第２筒状部１３は軸方向に延びる多数の係合溝１
８を円周方向に間隔を隔てて備えている。第２筒状部１
３の軸方向両側に突出している部分には、それぞれ複数
の空気通路孔１９，２０が設けてある。空気通路孔１
９，２０（第１空気通路）は、それぞれ、第２筒状部１
３をほぼ半径方向に貫通しており、半径方向外側の端部
が係合溝１８の底部に開口している。図２から明らかな
ように、空気通路孔１９は第２筒状部１３の円周方向に
間隔を隔てた複数箇所で設けてある。

【００１６】第２筒状部１３の半径方向外側にはフライ
ホイールリング５が同心に配置されている。フライホイ
ールリング５は、図１において左側の端部がエンジンの
フライホイール２に複数のボルト２２（中心線のみ図
示）で固定される。フライホイールリング５は内歯を備
え、換言すれば、軸方向に延びる多数の係合溝２３を円
周方向に間隔を隔てて備えている。図４は図１のIV矢視
図である。図１及び図４に示すように、フライホイール
リング５の外周面の軸方向に間隔を隔てた複数箇所（例
えば３箇所）には、空気通路溝２４が設けてある。図１
に示すように、空気通路溝２４はドリブンプレート８の
半径方向外側に設けてある。図４から明らかなように、
空気通路溝２４は、フライホイールリング５の軸方向に
間隔を隔てた各位置において（すなわち同一円周上にお
いて）、円周方向に間隔を隔てた複数箇所に形成されて
いる。このため、空気通路溝２４の面積が大きくなり、
フライホイールリング５が軽量化されている。個々の空
気通路溝２４はフライホイールリング５の円周方向に沿
って円弧状に延びており、その底部は複数の係合溝２３
の底面に開口している。すなわち、個々の空気通路溝２
４はフライホイールリング５の外周面に開口するととも
に、複数の係合溝２３の底部空間に連通している。

【００１７】フライホイールリング５の内側とハブフラ
ンジ６の第２筒状部１３との間には、摩擦板群９が配置
されている。摩擦板群９は、軸方向にはフライホイール
２の摩擦面と環状のプレッシャープレート（後述）との
間に配置されている。摩擦板群９は、互いに軸方向に交
互に並ぶ状態で配置されている４枚のドライブプレート
７と３枚のドリブンプレート８とからなる。ドライブプ
レート７及びドリブンプレート８は乾式の環状摩擦板で
あり、いずれも、トランスミッションの入力軸３と同心
に配置されている。ドライブプレート７は外周部に放射
状の突起２６を備え、突起２６はフライホイールリング
５の係合溝２３に相対回転不能にかつ軸方向に摺動自在
に係合している。ドリブンプレート８は放射状の突起２
７を内周部に備えており、突起２７は第２筒状部１３の
係合溝１８に相対回転不能にかつ軸方向に摺動自在に係
合している。ドリブンプレート８の表面には、複数の浅
い溝８ａが放射状に設けてある。各溝８ａはドリブンプ
レート８の内周から外周まで延びており、空気通路孔１
９，２０とほぼ一直線状になるように配置されている。

【００１８】クラッチカバー組立体１０は、クラッチカ
バー２８と、クラッチカバー２８内に配置された環状の
プレッシャープレート２９と、プレッシャープレート２
９をフライホイール２側に付勢するためのダイヤフラム
スプリング３０と、ダイヤフラムスプリング３０をクラ
ッチカバー２８に支持させる支持機構３１とを主に備え
ている。

【００１９】クラッチカバー２８は前述のボルト２２に
よりフライホイールリング５の端面に固定されている。
クラッチカバー２８は、アルミニウムを主とした金属製
であり、軽量化されている。プレッシャープレート２９
は、最もクラッチカバー２８側に配置されたドライブプ
レート７の図１右側に配置されている。プレッシャープ
レート２９は、放射状の突起３２を外周部に備え、突起
３２が係合溝２３に相対回転不能にかつ軸方向に摺動自
在に係合している。プレッシャープレート２９の背面
（ドリブンプレート８と反対側の面）の内周寄りの部分
には、半円形断面を有する隆起部３３が一体に設けてあ
る。

【００２０】図２に示す如く、ダイヤフラムスプリング
３０は、環状部３０ａと環状部３０ａの内周から半径方
向内方へ延びる複数のレバー部３０ｂとから構成されて
いる。レバー部３０ｂは円周方向に等間隔を隔てて設け
てあり、隣接するレバー部３０ｂの間にスリットが形成
されるとともに、各スリットの半径方向外側の部分に、
円周方向幅が比較的広い切り欠き３０ｃが形成されてい
る。

【００２１】支持機構３１は、ダイヤフラムスプリング
３０の環状部３０ａの内周部を支持する１対の第１ワイ
ヤリング３５，第２ワイヤリング３６と、ワイヤリング
３５，３６をクラッチカバー２８に固定する複数のボル
ト３７とを主に備えている。１対のワイヤリング３５，
３６は、鋼製である。ワイヤリング３５，３６はダイヤ
フラムスプリング３０に沿って延びており、それぞれ外
周部にリング本体３８、３９を備えている。リング本体
３８，３９は、それぞれ、ダイヤフラムスプリング３０
に当接する部分が半円形等の凸形断面を有している。第
１ワイヤリング３５のリング本体３８がダイヤフラムス
プリング３０に対してクラッチカバー２８側（図１の右
側）から当接し、第２ワイヤリング３６のリング本体３
９がダイヤフラムスプリング３０に対してハブフランジ
６側（図１の左側）から当接している。リング本体３８
の内周側で図１の右側には環状に延びる薄い着座部４０
が一体に形成されている。着座部４０には、軸方向に延
びる複数の脚部４１が円周方向に間隔を隔てて一体に形
成されている。また、リング本体３９の内周側で図１の
左側には環状に延びる薄い環状部４２が一体に形成され
ている。環状部４２には、軸方向に延びる複数の突部４
３が円周方向に間隔を隔てて一体に設けてある。突部４
３はリング本体３９の内周にも連続している。脚部４１
と突部４３とは互いに接近する方に突出しており、図１
に示す組立状態では、脚部４１はダイヤフラムスプリン
グ３０の切り欠き３０ｃを通って先端面が突部４３に着
座している。

【００２２】前述のクラッチカバー２８の内側端面に
は、第１ワイヤリング３５の着座部４０背面ならびに内
周面及び外周面が着座する切り欠きが設けてあり、ワイ
ヤリング３５はこの切り欠きに着座した状態で、ボルト
３７により固定されている。第１ワイヤリング３５にお
いて各脚部４１とそれに連続する着座部４０の部分に
は、ボルト３７が通されるボルト挿通孔（ねじを備えて
いない孔）が設けてあり、これと同心のボルト挿通孔が
クラッチカバー２８にも設けてある。第２ワイヤリング
３６の突部４３とそれに連続する環状部４２の部分には
ねじ孔が設けてあり、このねじ孔にボルト３７のねじ部
が固定されている。

【００２３】以上に説明したように、複数のボルト３７
によりワイヤリング３５，３６はクラッチカバー２８に
固定されている。そして、これらのワイヤリング３５，
３６に支持されたダイヤフラスプリング３０はその環状
部３０ａの外周部がプレッシャープレート２９の隆起部
３３に当接し、プレッシャープレート２９をフライホイ
ール２側（図１の左側）に付勢する。

【００２４】ダイヤフラムスプリング３０の内周部に隣
接させてレリーズベアリング５０が配置してある。レリ
ーズベアリング５０が、ダイヤフラムスプリング３０の
レバー部３０ｂ先端をフライホイール２側に押すと、ダ
イヤフラムスプリング３０の環状部３０ａ外周がプレッ
シャープレート２９から離れる。この結果、クラッチ連
結が解除される。

【００２５】上述の構造では、ハブフランジ６はトラン
スミッションの入力軸３に対して軸方向に移動自在であ
り、従って、ハブフランジ６を軸方向に位置決めする必
要がある。そのために、図１に示すように、ハブフラン
ジ６の第２筒状部１３にはその半径方向に延びる位置決
めピン５１が取付けてある。位置決めピン５１は、スリ
ットが形成されたロールピンである。第２筒状部１３の
フランジ１２からフライホイール２側へ突出した部分に
は半径方向に延びる取付け孔５２が設けてあり、位置決
めピン５１はその取付け孔５２に圧縮状態で固定されて
いる。位置決めピン５１は長手方向中間部が取付け孔５
２に嵌合し、一端部だけが係合溝１８に入り込んで２個
のドリブンプレート８の突起２７の間に位置している。

【００２６】前述のフライホイール２及びプレッシャー
プレート２９は、ドライブプレート７及びドリブンプレ
ート８の軸方向の移動範囲を制限している。このように
軸方向位置の制限された２枚のドリブンプレート８の突
起２７の間に位置決めピン５１が位置することにより、
ハブフランジ６の軸方向の位置も所定範囲内に限定され
る。

【００２７】次に動作を説明する。クラッチ接続状態で
は、レリーズベアリング５０はダイヤフラムスプリング
３０をフライホイール２側に押圧しておらず、ダイヤフ
ラムスプリング３０自らの弾性力がプレッシャープレー
ト２９を摩擦板群９側に押し付けている。これにより、
ドライブプレート７とドリブンプレート８が互いに圧接
し、フライホイール２からフライホイールリング５に入
力されたトルクが、ドライブプレート７及びドリブンプ
レート８を介してハブフランジ６に伝達され、さらに、
ハブフランジ６からトランスミッションの入力軸３へ出
力される。

【００２８】クラッチを遮断する場合、レリーズベアリ
ング５０によりダイヤフラムスプリング３０のレバー部
３０ｂの先端をフライホイール２側へ押し、ダイヤフラ
ムスプリング３０の環状部３０ａ外周部をプレッシャー
プレート２９から離れる方向に移動させる。これによ
り、ドライブプレート７とドリブンプレート８の圧接力
が解放され、クラッチが遮断される。

【００２９】上述の動作において、ダイヤフラムスプリ
ング３０はワイヤリング３５、３６に支持された状態で
変形する。その変形によってワイヤリング３５，３６は
クラッチカバー２８に対して移動しようとする。ところ
が、クラッチカバー２８に対しては第１ワイヤリング３
５の着座部４０が当接している。すなわち、第１ワイヤ
リング３５のクラッチカバー２８に対する着座面の面積
は従来より広く、したがってその面圧は小さい。その結
果、従来構造と同様にワイヤリング３５，３６が鋼で作
られ、クラッチカバー２８がアルミニウムを主体とする
材料で作られている場合でも、ワイヤリング３５による
クラッチカバー２８の磨耗が効果的に防止される。

【００３０】さらに、クラッチカバー２８の内側端面
に、第１ワイヤリング３５の着座部４０背面ならびに内
周面及び外周面が着座する切り欠きが設けてあるため、
第１ワイヤリング３５がクラッチカバー２８に対して摺
動しにくい。その結果、クラッチカバー２８の磨耗が生
じにくい。さらに、第２ワイヤリング３６はクラッチカ
バー２８に接触していないため、クラッチカバー２８の
磨耗はより少なくなる。

【００３１】また、第１ワイヤリング３５と第２ワイヤ
リング３６は相対的に移動しようとするが、両者は一般
に鋼で作られているので磨耗が生じにくい。上述のクラ
ッチの接続遮断動作では、摩擦による熱がドライブプレ
ート７及びドリブンプレート８に生じるが、下記の如く
ドライブプレート７及びドリブンプレート８は空気によ
り効果的に冷却され、それらの異常な温度上昇は防止さ
れる。

【００３２】フランジ１２とダイヤフラムスプリング３
０との間の内部空間５６にはクラッチの外部空間５８か
ら低温の空気が流入する。この空気の一部は、空気通路
開口１４を通って内部空間５７に流入する。内部空間５
６、５７内の空気は、遠心力等によって空気通路孔１
９、２０を通って係合溝１８に流れ、係合溝１８からド
ライブプレート７及びドリブンプレート８の表面に沿っ
て係合溝２３まで流れ、その間にドライブプレート７及
びドリブンプレート８を冷却する。この空気は係合溝２
３から空気通路溝２４を通ってフライホイールリング５
の外側へ流出する。その結果、全てのドライブプレート
７及びドリブンプレート８がほぼ均等かつ充分に冷却さ
れる。なお、ドリブンプレート８に形成された溝８ａが
空気通路孔１９，２０と半径方向に一直線になっている
（円周方向に一致している）ため、空気の流れがスムー
ズになり、より効果的にドライブプレート７及びドリブ
ンプレート８の冷却が行われる。 又、ドライブプレー
ト７及びドリブンプレート８の表面には、それらの磨耗
粉が生じるが、磨耗粉も係合溝２３から空気通路溝２４
を通ってフライホイールリング５の外側へ流出する。特
に、多数の空気通路溝２４は円周方向に延びて形成され
ているため、開口面積が大きく、プレート８，９の冷却
と磨耗粉の排出の効果を高める。

【００３３】上述の構造では、ハブフランジ６に位置決
めピン５１が取付けてあるが、位置決めピン５１の一端
部だけが係合溝１８内に位置しており、その他の部分
は、係合溝１８よりも半径方向内側に位置している。従
って、接線方向の位置決めピン６０（図２、ピン６０の
み従来例を示す）を備えた従来構造に比べ、位置決めピ
ン５１によるハブフランジ６の慣性モーメントの増加を
抑えている。ハブフランジ６の慣性モーメントが小さく
なることによって、接続操作や遮断操作に対するクラッ
チの応答性が高くなる。〔変形例〕（ａ）図５に示す変
形例では位置決めピン５１が中空ボルトで構成されてお
り、ねじ部が第２筒状部１３のねじ孔（取付孔５２）に
取付けられ、非ねじ部が係合溝１８に入り込んでいる。

【００３４】（ｂ）図６に示す変形例では、位置決めピ
ン５１は取付け孔５２内に圧入されている。位置決めピ
ン５１の一端部に大径フランジ６１が設けてあり、大径
フランジ６１が第２筒状部１３の内周面に係合すること
により、位置決めピン５１が遠心力で半径方向外方へ脱
落することを防止している。

【００３５】

【発明の効果】本発明に係る乾式多板クラッチでは、内
周側の空気が第２筒状部の第１空気通路を通って、ドラ
イブプレートとドリブンプレートの圧接部分に供給され
て冷却を行う。このように、内周側の空気が全てのプレ
ートに供給されるため、両プレートの過度な昇温が抑え
られる。その結果、両プレートの寿命が長くなる。

【００３６】ハブフランジのフランジに軸方向両側の空
間を導通させる空気通路開口が形成されている場合は、
外部の空気がフランジの両側に供給される。第１筒状部
に半径方向内外の空間を導通させるための第２空気通路
が形成されている場合は、両プレートに供給された空気
が半径方向外周側に流れるため、両プレートの過度の昇
温が抑えられる。

【００３７】第２空気通路が円周方向に延びている場合
は、面積が大きくなっているので、両プレートの過度な
昇温が抑えられる。第２空気通路が第１筒状部の軸方向
及び円周方向に複数並んで形成されている場合は、第１
筒状部を軽量化できる。ドリブンプレートが、表面に第
１空気通路と円周方向に一致する溝を有している場合
は、第２筒状部に供給された空気が効率よく両プレート
部分を通過して冷却するために、両プレートの過度な昇
温が抑えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明実施例の自動車用乾式多板クラッ
チの断面図。

【図２】図１の一部切り欠きII矢視部分図。

【図３】ワイヤリングの分解斜視部分図。

【図４】図４は図１のIV矢視図。

【図５】別の実施例の位置決めピンを示す断面部分図。

【図６】更に別の実施例の位置決めピンを示す断面部分
図。

【符号の説明】

１ 乾式多板クラッチ ２ フライホイール ３ トランスミッションの入力軸 ５ フライホイールリング ６ ハブフランジ ７ ドライブプレート ８ ドリブンプレート ８ａ溝 １１ ボス １２ フランジ １３ 第２筒状部 １４ 空気通路開口 １９，２０ 空気通路孔 ２４ 空気通路溝

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力側回転体から出力側回転体にトルクを
   伝達および遮断するための乾式多板クラッチであって、 前記入力側回転体に連結される第１筒状部を含む入力側
   部材と、 前記出力側回転体に連結される中央ハブと、前記中央ハ
   ブから外周側に広がるフランジと、前記フランジの外周
   に一体に設けられており、前記第１筒状部の内周に配置
   された第２筒状部とを含むハブフランジと、 前記第１筒状部と前記第２筒状部との間で軸方向に間隔
   を隔てて配置され、外周部が前記第１筒状部の内周面に
   軸方向に所定範囲内で相対移動可能にかつ相対回転不能
   に連結された複数の環状ドライブプレートと、 前記ドライブプレートと軸方向に交互に配置され、内周
   部が前記第２筒状部の外周面に軸方向に相対移動可能に
   かつ相対回転不能に連結された複数の環状ドリブンプレ
   ートと、 前記ドライブプレートと前記ドリブンプレートとを圧接
   および圧接解除するためのクラッチ操作機構とを備え、 前記第２筒状部には、内周側の空気を外周側に供給する
   ための第１空気通路が形成されており、 前記第１筒状部には、半径方向内外の空間を導通させる
   第２空気通路が形成され、 前記ドリブンプレートの表面には半径方向内外に連通す
   る溝が形成されており、それにより前記乾式多板クラッ
   チ連結状態において前記第１空気通路から供給された空
   気を前記第２空気通路に移動させることができ、 前記第１空気通路は円周方向に複数形成され前記第２筒
   状部を半径方向に貫通する孔であり、 前記溝は前記孔に円周方向に一致するように複数形成さ
   れている、 乾式多板クラッチ。