JP3052279B2

JP3052279B2 - クラッチディスク組立体およびそのプレート部材

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Publication number: JP3052279B2
Application number: JP6278048A
Authority: JP
Inventors: 秀幸今中
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 1994-11-11
Filing date: 1994-11-11
Publication date: 2000-06-12
Anticipated expiration: 2015-06-12
Also published as: FR2726870A1; DE19541877A1; FR2726870B1; JPH08135677A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車のクラッチ等に
用いられるクラッチディスク組立体およびそのプレート
部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等のクラッチに用いられるクラッ
チディスク組立体は、一般に、エンジン側のフライホイ
ールに連結され得る入力側部材と、トランスミッション
から延びる入力シャフトに連結され得るスプラインハブ
とを備えている。入力側部材は、フライホイールに押圧
される摩擦フェーシングと、１対の円板状プレートとか
ら構成されている。スプラインハブは、トランスミッシ
ョン入力シャフトがスプライン嵌合するボス部と、ボス
部の外周に延びるフランジとを有している。フランジに
は、窓孔が形成されており、窓孔内にはコイルスプリン
グ等の弾性部材が配置されている。１対のプレートに
は、コイルスプリングに対応する部分に軸方向に起こさ
れた窓部が形成されている。窓部の円周方向両端がコイ
ルスプリングの両端に当接し、トルク伝達を行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のクラッチデ
ィスク組立体のプレート部材では、窓部が径方向に切断
された状態になっている（径方向の両側に切り起こし部
が形成されている）ため、全体の強度が低下する上に伸
縮するコイルスプリングによって窓部の磨耗がひどい。
そこで、窓部を径方向に連続させて凸状にし、コイルス
プリングと窓部との当たり面積が大きくさせることが行
われる。すると、窓部に対する面圧が低下して磨耗が減
る。その場合は外周部に応力が集中するために、応力集
中緩和のための孔を形成する必要がある。さらに、この
孔からの破損を防止するためにショットピーニング処理
を行う必要がある。この結果、製造コストが大幅に上昇
する。

【０００４】本発明の目的は、クラッチディスク組立体
のプレート部材の窓部の強度と耐磨耗性を良好に維持し
たまま製造コストを下げることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るクラッチデ
ィスク組立体のプレート部材は、弾性部材を介してトル
ク伝達を行うクラッチディスク組立体に設けられ、入力
側の部材からのトルクを弾性部材に伝達するためのもの
であり、プレート本体と窓部とを備えている。プレート
本体は、入力側の部材に連結され得る。窓部は、起こし
部と補強部とを有しており、起こし部に弾性部材が配置
される。起こし部は、径方向に連続するようにプレート
本体から凸状に起こされ径方向両端が前記プレート本体
に接続され円周方向両端に開口部を有し、弾性部材がそ
の中に配置される。補強部は、起こし部の円周方向両端
の外周側を閉じる。

【０００６】起こし部には孔が形成されているのが好ま
しい。孔は内周側の円周方向長さが外周側の円周方向長
さより長くなっているのが好ましい。クラッチディスク
組立体は、トルクが入力されるプレート部材と、出力側
部材と、プレート部材と出力側部材との間でトルク伝達
を行う弾性部材とを備えている。プレート部材は、プレ
ート本体と窓部とを備えている。窓部は、径方向に連続
するようにプレート本体から凸状に起こされ円周方向両
端に開口部を有する起こし部と、起こし部の円周方向両
端の外周側を閉じる補強部とを有している。起こし部内
に弾性部材が配置される。

【０００７】

【作用】プレート部材にトルクが入力されるとプレート
部材から弾性部材を介して出力側部材にトルクが伝達さ
れる。捩じり振動がプレート部材に入力されると、弾性
部材が円周方向に伸縮を繰り返す。このとき、弾性部材
がプレート部材に形成された窓部の起こし部に摺動す
る。窓部の起こし部は径方向に連続しているために、弾
性部材との摺動面積が大きくなっている。その結果、面
圧が低下して耐磨耗性が向上している。さらに、窓部は
起こし部の円周方向両端の外周側を閉じる補強部を有し
ているために、窓部の強度が向上している。ここでは、
従来のようにショットピーニングを行う必要がないため
に、製造コストが低下する。

【０００８】起こし部に孔が形成されている場合は、窓
部内の放熱性が向上する。孔の内周側の円周方向長さが
外周側の円周方向長さより長くなっている場合は、起こ
し部の外周側の板圧の減少を抑える。その結果、弾性部
材が最もよく摺動する起こし部の外周側の耐久性が向上
する。

【０００９】

【実施例】図１及び図２は、本発明の一実施例により硬
化されたプレートを含むクラッチディスク組立体１を示
す。クラッチディスク組立体１は、図１の左方に配置さ
れたフライホイールから図１の右方に配置されたトラン
スミッション（図示せず）にトルク伝達を行うための装
置である。図１のＯ−Ｏがクラッチディスク組立体１の
回転軸線である。

【００１０】クラッチディスク組立体１は、主に、入力
側部材であるクラッチプレート２及びリテーニングプレ
ート３と、スプラインハブ４と、第１サイドプレート５
及び第２サイドプレート６と、第１弾性連結機構７と、
第１摩擦抵抗発生機構８と、第２弾性連結機構９と、第
２摩擦抵抗発生機構１０と、クラッチ連結部１１とから
構成されている。

【００１１】クラッチプレート２及びリテーニングプレ
ート３は、中心孔が形成されたプレート部材である。ク
ラッチプレート２とリテーニングプレート３とは、互い
に対して内周では第１ストップピン１７により、外周で
は第２ストップピン１８により、それぞれ相対回転不能
に固定されている。各プレート２，３は、機械構造用炭
素鋼鋼材（Ｓ３５Ｃ）からなり、高周波焼き入れされて
いる。また、各プレート２，３の表面には、無電解ニッ
ケル・リン合金メッキが施されている。このようにし
て、各プレート２，３の表面硬度は８００Ｈｖ以上にな
っている。

【００１２】各プレート２，３には、円周方向に等間隔
で３箇所に形成された第１窓部２ａ，３ａと、第１窓部
２ａ，３ａの間に形成された第２窓部２ｂ，３ｂが形成
されている。プレート２，３の径方向中間部には、内周
側から外周側に高さの低くなる環状の傾斜部２０が形成
されている。第１窓部２ａ，３ａと第２窓部２ｂ，３ｂ
とは、この傾斜部２０から外周側に連続して形成されて
いる。第１窓部２ａ（３ａ）は、図３に詳細に示すよう
に、本体部から側方に突出するように絞り加工で形成さ
れた突出部２１であり、径方向より円周方向に幾分長く
なっている。突出部２１外周側でかつ円周方向両端の側
部には、突出部２１及び本体部分から連続して形成され
た補強部２２が形成されている。そして、突出部２１の
側方で内周側には、第１孔２３が形成されている。ま
た、第１窓部３ａには、図から明らかなように、概略四
角形の第２孔２４が形成されている。第２孔２４の内周
側の一辺は、外周側の一辺より長くなっている。

【００１３】第２窓部３ｂは、第１窓部３ａより軸方向
への突出量が少なく、孔等は形成されていない。クラッ
チプレート２の外周には、複数のリベット１９によりク
ラッチ連結部１１が固定されている。クラッチ連結部１
１は、リベット１９によりクラッチプレート２の外周部
に固定された複数のクッショニングプレート４６と、ク
ッショニングプレート４６の両面に固定された摩擦フェ
ーシング４７，４８とから構成されている。

【００１４】スプラインハブ４は、主にボス４ａとボス
４ａの外周に一体に形成されたフランジ４ｂとから構成
されている。ボス４ａは、プレート２，３の中心孔内に
挿入されており、フランジ４ｂは両プレート２，３の間
に配置されている。ボス４ａの中心には、トランスミッ
ション側から延びる入力シャフト（図示せず）とスプラ
イン係合するスプライン孔２６が形成されている。

【００１５】フランジ４ｂには、プレート２，３の第１
窓部２ａ，３ａに対応して円周方向に延びる３つの第１
窓孔２７が形成されている。さらに、フランジ４ｂに
は、プレート２，３の第２窓部２ｂ，３ｂに対応した部
分に前記第１窓孔２７より小さい３つの第２窓孔２８が
形成されている。また、フランジ４ｂには、第２窓孔２
８の内周側にさらに小さい３つの第３窓孔２９が形成さ
れている。第３窓孔２９より内周側の部分には、第１ス
トップピン１７が貫通する長孔３０と、第３ストップピ
ン（後述）が挿入される短孔３１が形成されている。さ
らに、フランジ４ｂの外周部分には、第２ストップピン
１８が貫通する切欠き３２が形成されている。この切欠
き３２と第２ストップピン１８との円周方向間には所定
の隙間が確保されており、その隙間内でプレート２，３
とスプラインハブ４とが相対回転可能となっている。

【００１６】第１弾性連結機構７は、それぞれ３つの第
１コイルスプリング３６と第２コイルスプリング３７と
から主に構成されている。第１コイルスプリング３６
は、プレート２，３の第１窓部２ａ，３ａ及びフランジ
４ｂの第１窓孔２７内に収納されている。第１コイルス
プリング３６の円周方向両端は、第１窓部２ａ，３ａに
支持されているが、フランジ４ｂの第１窓孔２７とは円
周方向に所定の隙間を有している。第２コイルスプリン
グ３７は、第１コイルスプリング３６より小さく、プレ
ート２，３の第２窓部２ｂ，３ｂ及びフランジ４ｂの第
２窓孔２８内に収納されている。第２コイルスプリング
３７の両端に配置されたシート部材３８は、フランジ４
ｂの第２窓孔２８に支持されているが、プレート２，３
の第２窓部２ｂ，３ｂとは円周方向に所定の隙間を有し
ている。

【００１７】第１サイドプレート５と第２サイドプレー
ト６とはともに円板状のプレート部材であり、中心孔を
有している。第１サイドプレート５は中心孔がボス４ａ
に嵌合し、クラッチプレート２とフランジ４ｂとの間に
配置されている。第２サイドプレート６は中心孔がボス
４ａに嵌合し、リテーニングプレート３とフランジ４ｂ
との間に配置されている。第１サイドプレート５と第２
サイドプレート６とは、内周側部分で３つの第３ストッ
プピン４１により相対回転不能となっている。第３スト
ップピン４１はフランジ４ｂの短孔３１を貫通してい
る。第１サイドプレート５及び第２サイドプレート６の
外周部は、第１コイルスプリング３６の両端に当接可能
である。

【００１８】第２弾性連結機構９は、第１サイドプレー
ト５及び第２サイドプレート６とフランジ４ｂとを円周
方向に弾性的に連結するための機構であり、３つの第３
コイルスプリング４２から構成されている。第３コイル
スプリング４２はフランジ４ｂの第３窓孔２９内に配置
されている。第３コイルスプリング４２の両端に配置さ
れたシート部材４３は軸方向に延びて第１サイドプレー
ト５及び第２サイドプレート６に係合している。

【００１９】第１摩擦抵抗発生機構８は、第１サイドプ
レート５及び第２サイドプレート６とプレート２，３と
の間に配置された複数のプレート部材からなる。第２摩
擦抵抗発生機構１０は、第１サイドプレート５及び第２
サイドプレート６とフランジ４ｂとの間に配置された複
数のプレート部材からなる。〔製造方法による磨耗防止効果〕このような構造のクラ
ッチディスク組立体１では、エンジン側から捩じり振動
が伝達されると、第１コイルスプリング３６及び第２コ
イルスプリング３７及び第３コイルスプリング４２が回
転方向に伸縮し、さらに第１摩擦抵抗発生機構８及び第
２摩擦抵抗発生機構１０で摩擦抵抗が生じることによ
り、捩じり振動が減衰される。このとき、第１コイルス
プリング３６と第２コイルスプリング３７とは、伸縮動
作中に、遠心力により外周側に広がり、プレート２，３
の第１窓部２ａ，３ａ及び第２窓部３ｂ，２ｂの内側に
摺動する。

【００２０】しかし、プレート２，３は硬度が８００Ｈ
ｖ以上となっているため、磨耗しにくい。さらにプレー
ト２，３の表面には無電解ニッケル・リン合金メッキに
より形成されたメッキ層が形成されているために、摩擦
係数が低下しており、そのため摺動による磨耗が生じに
くい。〔構造による磨耗防止効果〕第１コイルスプリング３６
は、プレート２，３の第１窓部２ａ，３ａに摺動する
が、第１窓部２ａ，３ａの突出部２１は径方向に連続し
ているために、第１コイルスプリング３６との摺動面積
が大きくなっている。その結果、面圧が低下して磨耗が
生じにくい。さらに、第１窓部２ａ，３ａは突出部２１
の円周方向両端の外周側を閉じる補強部２２を有してい
るために、第１窓部２ａ，３ａの強度が向上している。
ここでは、従来のようにショットピーニングを行う必要
がないために、プレート２，３の製造コストが低下す
る。

【００２１】第１窓部２ａ，３ａには円周方向に開く第
１孔２３が形成されているため、第１窓部２ａ，３ａ内
の放熱性が向上する。また、第２孔２４も放熱性向上に
貢献している。第２孔２４の内周側の円周方向長さが外
周側の円周方向長さより長くなっているために、絞り加
工時に突出部２１の外周側の板圧の減少が抑えられる。
突出部２１の外周側は第１コイルスプリング３６が最も
よく摺動する部分なので、耐久性が向上する。

【００２２】次に、図４を用いて、プレート部材である
クラッチプレート２及びリテーニングプレート３の製造
方法について説明する。まず、機械構造用炭素鋼鋼材
（Ｓ３５Ｃ）からなる円板を打ち抜く。さらに、円板に
絞り加工やプレス加工を施し、第１窓部２ａ，３ａや第
２窓部２ｂ，３ｂを形成する。続いて、無電解ニッケル
・リン合金メッキを行い、プレートの表面にメッキ層を
形成する。最後に、窓野高周波焼き入れを８５０℃〜９
００℃、２秒〜５秒の条件で行う。これに続く焼き戻し
工程では、鋼の焼き戻しとメッキ層の析出硬化とを同時
に達成する。その結果、従来より工程数が減り、しかも
プレート２，３の表面硬度は８００Ｈｖ以上になる。

【００２３】母材となる鋼の炭素含有量は０．３〜０．
５パーセントの範囲にあるのが好ましい。０．３パーセ
ント以下では、鋼の焼き入れは充分でない。０．５パー
セント以上であれば、硬くなりすぎて伸びにくい。母材
としてはクロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４３５）等を用い
てもよい。メッキ工程では、メッキ層に炭化珪素等の硬
質粒子を入れて、硬度をさらに高める。

【００２４】

【発明の効果】本発明では、窓部は起こし部の円周方向
両端の外周側を閉じる補強部を有しているために、窓部
の強度が向上している。ここでは、従来のようにショッ
トピーニングを行う必要がないために、製造コストが低
下する。起こし部に孔が形成されている場合は、窓部内
の放熱性が向上する。

【００２５】孔の内周側の円周方向長さが外周側の円周
方向長さより長くなっている場合は、起こし部の外周側
の板圧の減少を抑える。その結果、弾性部材が最もよく
摺動する起こし部の外周側の耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が採用されたクラッチディス
ク組立体の縦断面概略図。

【図２】図１のII切欠き矢視図。

【図３】プレート部材の窓部の部分斜視図。

【図４】プレート部材の製造工程を示すブロック図。

【符号の説明】

１クラッチディスク組立体２クラッチプレート３リテーニングプレート４スプラインハブ２ａ，３ａ第１窓部２１起こし部２２補強部２３第１孔２４第２孔

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】弾性部材を介してトルク伝達を行うクラッ
チディスク組立体に設けられ、入力側の部材からのトル
クを前記弾性部材に伝達するためのプレート部材であっ
て、前記入力側の部材に連結され得るプレート本体と、径方向に連続するように前記プレート本体から凸状に起
こされ径方向両端が前記プレート本体に接続され円周方
向両端に開口部を有する起こし部と、前記起こし部の円
周方向両端の外周側を閉じる補強部とを有し、前記起こ
し部内に前記弾性部材が配置される窓部と、を備えたクラッチディスク組立体のプレート部材。
【請求項２】前記起こし部には孔が形成されている、請
求項１に記載のクラッチディスク組立体のプレート部
材。
【請求項３】前記孔は内周側の円周方向長さが外周側の
円周方向長さより長くなっている、請求項１または２に
記載のクラッチディスク組立体のプレート部材。
【請求項４】トルクが入力されるプレート部材と、出力側部材と、前記プレート部材と前記出力側部材との間でトルク伝達
を行う弾性部材とを備え、前記プレート部材は、プレート本体と、径方向に連続す
るように前記プレート本体から凸状に起こされ円周方向
両端に開口部を有する起こし部と前記起こし部の円周方
向両端の外周側を閉じる補強部とを有する窓部とを備
え、前記起こし部内に前記弾性部材が配置される、クラッチディスク組立体。