JP3086848B2 - クラッチ解除力を補助するための補助バネを有する摩擦クラッチ - Google Patents

クラッチ解除力を補助するための補助バネを有する摩擦クラッチ

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JP3086848B2 JP07348521A JP34852195A JP3086848B2 JP 3086848 B2 JP3086848 B2 JP 3086848B2 JP 07348521 A JP07348521 A JP 07348521A JP 34852195 A JP34852195 A JP 34852195A JP 3086848 B2 JP3086848 B2 JP 3086848B2
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    • F16D13/70—Pressure members, e.g. pressure plates, for clutch-plates or lamellae; Guiding arrangements for pressure members
    • F16D13/71—Pressure members, e.g. pressure plates, for clutch-plates or lamellae; Guiding arrangements for pressure members in which the clutching pressure is produced by springs only

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のフライ
ホイールに固定されていてかつこれと一緒に回転軸を中
心に回転することができるクラッチケースと、クラッチ
ケースに相対回転不能かつ軸方向変位可能に配置された
プレッシャープレートと、プレッシャープレートとフラ
イホイールとの間に摩擦ライニングを有するクラッチデ
ィスクと、半径方向外方の領域における一方の面をプレ
ッシャープレートに、他方の面をクラッチケースに各々
支持されていて、プレッシャープレートをフライホイー
ルの方向に負荷して圧着力を発生するダイヤフラムスプ
リングと、ダイヤフラムスプリングの半径方向内方の領
域に作用するクラッチ解除機構のクラッチ解除部材と、
摩擦ライニングの摩耗を補償してダイヤフラムスプリン
グの取り付け位置及び圧着力を自動的に維持する摩耗補
償装置と、一端を前記ダイヤフラムスプリングの半径方
向外方の領域とクラッチケースとの間において軸方向に
支持され、他端を該ダイヤフラムスプリングの半径方向
内側部分に設けられた別個の構成部材に支持されている
皿バネとを備え、前記皿ばねが、摩擦クラッチが入って
いる状態では殆ど解除力は発生せず、かつ、クラッチ解
除行程が増大するにつれて解除力を増加するように成し
た自動車の駆動ラインにおける摩擦クラッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許第３９９１０２２
号明細書により公知であるダイヤフラムスプリング式ク
ラッチには、付加的なバネ部材が設けられている。この
バネ部材の作用は摩擦ライニングの摩耗が増大したとき
発揮されるものであり、かつバネ力の作用はダイヤフラ
ムスプリングに対抗している。このようにすると、ダイ
ヤフラムスプリングの場合に見られる摩耗領域での典型
的なバネ力の過剰上昇は、ダイヤフラムスプリングが発
する圧着力がほぼ均一に推移するようにうまく影響を受
ける。操作力の低減はクラッチ解除力が上昇しないよう
にのみ配慮されているこの構成によっては不可能であ
る。
【０００３】ドイツ連邦共和国特許第９４４０５０号明
細書により公知のクラッチ操作機構においては、複数の
中間レバー及び連結点を介して死点超過バネとしての補
助バネが、クラッチペダルの操作距離が増大するにつれ
て操作力負荷軽減が行われるように取り付けられること
ができる。この構造では製造の点から見ても取り付け能
力の点から見ても費用が相当かかる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ダイ
ヤフラムスプリング式クラッチにおいて、できるだけ簡
単な手段でクラッチ解除のための操作力の低減を可能と
した摩擦クラッチを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前述の課題は本発明によ
れば、前記皿バネが、前記一端を外径領域に備えた皿バ
ネ本体と、該本体の半径方向内方に向いて形成された複
数の舌片とを備えており、前記舌片が、プレッシャープ
レートから退去したクラッチが入っている状態にあるダ
イヤフラムスプリングの半径方向内側領域に形成された
複数個のばね舌片の軸方向で該プレッシャープレートと
反対側の面に接触して作用するようになっていることを
特徴とする摩擦クラッチを提供することによって解決さ
れる。上記の構成によって、摩擦クラッチの組立を簡単
に行うことが可能となり、バネ力の正確な設定を行うこ
ともできる。さらに、ダイヤフラムスプリングの特性曲
線に対する皿バネの特性曲線の理想的な対応関係がクラ
ッチ解除距離領域での操作力の有効な低減を可能にする
ものである。
【０００６】また、ダイヤフラムスプリングを半径方向
で固定するために、本発明による上記した構成において
は、回転軸に対して同心的にクラッチケースに配置され
た複数のスペースボルトが設けられており、皿バネがや
はりスペースボルトを介してその外径の領域で固定さ
れ、しかも半径方向でも軸方向でも固定されている。こ
の場合、皿バネとダイヤフラムスプリングとをそのバネ
舌片に対して固定するために、皿バネが、互いに隣接す
る２つの舌片の間にそれぞれ周面に配置された複数の突
起が設けられており、これらの突起がダイヤフラムスプ
リングの相応するバネ舌片の段部を付けられた開口内に
懸架されている。このような形式で、付加的な構成部材
なしに皿バネがダイヤフラムスプリングのバネ舌片に対
して所定の位置に固定されることができる。この場合、
ダイヤフラムスプリングのバネ舌片における開口が、そ
れぞれ２つのバネ舌片の間のスリットの拡大部として構
成されることもできる。両方のバネの間の組立てが、簡
単な形式で、一方又は両方のバネの弾性的な円錐状の変
形によって組立て状態にもたらされ、かつ両方のバネの
組立て後に取り付け位置で形状結合により互いに接続さ
れることによって行われる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の有利な構成では、皿バネ
を、摩擦クラッチのクラッチインの運転状態で０点通過
によるはね返りに対して阻止するために、皿バネは、バ
ネ本体から半径方向で外方へ向かう複数の舌片を有して
おり、これらの舌片がダイヤフラムスプリングに載せら
れている。これによって、皿バネは簡単な形式でダイヤ
フラムスプリングに永久的に当接して保持され、かつ例
えば製造誤差変動の際に摩擦クラッチのクラッチイン状
態でダイヤフラムスプリングから取り外されない。
【０００８】ダイヤフラムスプリングが、回転軸に対し
て同心的にクラッチケースに配置された複数のスペース
ボルトによって固定されている摩擦クラッチにおいて、
皿バネの少なくとも若干の舌片が別個の構成部材によっ
てダイヤフラムスプリングのバネ舌片に当接して保持さ
れるようになっている。この場合、複数の舌片が、それ
がダイヤフラムスプリングのバネ舌片とクラッチ解除支
承部との間で軸方向に押圧する分だけ半径方向内側へ延
びているので、クラッチ解除機構のクラッチ解除支承部
を別個の構成部材として関係させることができる。この
ような形式で、既に存在するクラッチ解除支承部を皿バ
ネの固定のために利用することができる。
【０００９】また、皿バネの複数の舌片をダイヤフラム
スプリングの相応するバネ舌片とリベット結合すること
もできる。このような構成は、リベット結合のために最
も適する個所が選ばれることができるので、その使用可
能性において変化させることができる。しかし、別個の
構成部材を、それが舌片をダイヤフラムスプリングのバ
ネ舌片に当接して保持するようにリング状にかつ回転軸
に対して同心的に配置するようにしてもよい。
【００１０】リング状の構成部材本体が、舌片の、バネ
舌片とは反対の側に当接し、軸方向で延びるアームを使
ってバネ舌片の間のスリットに貫通係合し、この場合、
アームがバネ舌片の背面で曲げられもしくはかしめられ
ている構造にすることによって、バネ舌片全体が構成部
材と固定されることもできる。
【００１１】構成部材本体が軸方向でバネ弾性を有する
波形円板として構成されており、この波形円板が、バネ
舌片の、皿バネとは反対の側でこのバネ舌片に当接し、
かつ波形円板から軸方向に向かうアームがバネ舌片の間
のスリットを貫通し、かつ半径方向で外方へ曲げられた
端部によって皿バネの単数または複数の舌片を把持し、
この場合、皿バネの舌片を、それがスリットの周面を被
うように配置してもよい。このような構造にすると、波
形円板の軸方向で弾性的な作用によって舌片とバネ舌片
との間の相対運動が受け止められることもできるように
なる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を複数の実施例を用いて詳しく
説明する。図１は摩擦クラッチ１を示しているが、その
原理的な構成は周知である。要するに、クラッチケース
３は、内燃機関の図示しないフライホイールに固定的に
配置されており、かつこのフライホイールと一緒に回転
軸５によって回転することができる。クラッチケース３
の内部にダイヤフラムスプリング９が支持されており、
このダイヤフラムスプリングは、クラッチインの状態で
圧着力Ａをプレッシャープレート６に及ぼし、従って、
クラッチディスク８の摩擦ライニングが、フライホイー
ルとプレッシャープレート６との間で圧着力Ａによって
締め込まれる。
【００１３】この場合、プレッシャープレート６は、詳
しくは示さない形式で相対回転不能に、しかしクラッチ
ケース３に対して軸方向に変位可能に配置されている。
摩擦クラッチ１は、いわゆる押圧式クラッチとして構成
されている。即ち、ダイヤフラムスプリング９はその外
周面の領域でプレッシャープレート６に支持されてい
て、かつその直径の中央領域では周面に分配された複数
のスペースボルト１６を介してクラッチケース３に支持
されている。
【００１３】ダイヤフラムスプリング９は、半径方向内
方へ、周面において分配された複数のバネ舌片１１を備
えており、これらのバネ舌片に図示しないクラッチ解除
機構が係合する。ダイヤフラムスプリング９の外径領域
とプレッシャープレート６との間に、自動的な摩耗補償
のための自動摩耗補償装置１２が配置されており、この
自動摩耗補償装置１２は下方の別の調節部材１３を有し
ている。この調節部材１３は、クラッチディスク８の摩
擦ライニングに摩耗が生じる際に、プレッシャープレー
ト６が摩耗発生時に矢印Ａの方向で変位するにもかかわ
らずプレッシャープレートとダイヤフラムスプリング９
の半径方向外側の領域との間の間隔が摩耗に関連して拡
大されるように配慮されており、その結果、プレッシャ
ープレート９はクラッチディスク８の摩擦ライニングの
全耐用寿命にわたって均一な圧着力Ａをプレッシャープ
レート６に及ぼすことができる。
【００１４】自動摩耗補償装置１２の詳しい記載は、例
えばドイツ連邦共和国特許出願公開第３５１８７８１号
明細書から分かるようにそのために種々の構成が存在す
るので省略する。摩擦クラッチ１にはさらに皿バネ１４
が配置されており、この皿バネ１４は、クラッチ解除力
の低減を生ぜしめる。皿バネ１４は、それが摩擦クラッ
チ１の図示のクラッチインの位置で解除力を全く、ある
いは少ししかダイヤフラムスプリング９に及ぼさないよ
うに設計及び配置されている。クラッチ解除運動（この
クラッチ解除運動はダイヤフラムスプリング９のバネ舌
片１１の矢印Ａ方向（図１）の運動もしくはダイヤフラ
ムスプリング９の半径方向外側の縁の前記方向とは逆方
向の運動である。）が増大するのに比例して、だんだん
大きくなるクラッチ解除力を皿バネ１４はダイヤフラム
スプリング９の上に及ぼし、その結果、摩擦クラッチ１
の操作力は明らかに低減されることができる。
【００１５】ところで、このような形式のバネを大量生
産する場合にはばらつきが生じ、かつバネ特性曲線の０
点通過を取り付け位置のできるだけ近くに維持しようと
する努力がなされるので、バネ特性曲線の０点通過を比
較的高いバネ行程へ移すことのできるバネコンビネーシ
ョンも実現できるということは避けられない。このよう
な場合に、皿バネ１４は、摩擦クラッチ１のクラッチイ
ン状態ではね返されかつ機能しなくなる。このため、図
１に示すように皿バネ１４は、それが作用しない位置で
向こう側へはねることができないように配置されてお
り、これは、皿バネ１４が、その半径方向で外径及び内
径の領域で、一端ではダイヤフラムスプリング９のバネ
舌片１１によって、かつ他端ではクラッチケース３によ
って保持されているからである。
【００１６】このため、皿バネ１４はその外径の領域で
切欠き部１９に支持されており、この切欠き部は、クラ
ッチケース３の内側と複数のスペースボルト１６の相応
する縁との間に形成されている。切欠き部１９は、皿バ
ネ１４の材料厚にほぼ相応している。皿バネ１４の内径
では、このバネが普通の形式で初応力によって環状の乗
り上げ領域２０を介してバネ舌片１１の外側に載ってお
り、かつ複数の保持部材２１が設けられており、これら
の保持部材は、皿バネ１４と別個に、あるいは一体に構
成されていて、かつ２つのバネ舌片の間の周方向の間隙
内に貫通係合しかつそれぞれ１つのバネ舌片を後方から
掴んでいる。これによって、皿バネ１４は、作用しない
位置に達することはできず、かつそれぞれのクラッチ解
除動作時にその上昇するバネ力によってクラッチ解除力
補助作用が与えられる。
【００１７】図２は皿バネ３０を有するダイヤフラムス
プリング９の断面図を示す。この場合、両方は、皿バネ
３０の舌片４１の領域において別個の構成部材によって
互いに結合されている。例えば薄板条片から製造される
ことができ、回転軸に対して同心的に配置されているリ
ング状の構成部材４９は、皿バネ３０の、ダイヤフラム
スプリング９のバネ舌片１１とは反対の側に当接し、か
つ軸方向で延びるアーム５１を使ってスリット３５に貫
通係合し、かつバネ舌片１１の背面に曲げられまたはか
しめられている。このようなリング状の構成部材４９に
よって、Ａ−Ａ線に沿った断面図に示すように、バネ舌
片１１と舌片４１とは互いに軸方向で当接して保持され
る。リング状の構成部材４９の構成部材本体５０は、連
続する条片から打ち抜かれかつリングに曲げられること
ができる。
【００１８】図２の変化の実施例が図３に示されてお
り、この場合、波形バネに類似するリング状の構成部材
５２が設けられており、この構成部材の構成部材本体５
３は、回転軸に対して同心的に延びるリングから成って
おり、このリングは、波山及び波谷によって軸方向にバ
ネ特性を有している。構成部材本体５３から、周面で分
配された複数のアーム５４が突出されており、かつバネ
舌片１１のスリット３５を通って軸方向で案内されてい
て、かつ皿バネ３０に向かう側で半径方向外方へ曲げら
れている。このように曲げられた端部は、皿バネ３０の
舌片４１をダイヤフラムスプリング９に対して相対的な
位置に保持しており、この場合、舌片４１は、それがバ
ネ舌片１１の間のそれぞれ１つのスリット３５の周面を
被うように構成かつ配置されている。リング状の構成部
材５２のバネ特性によって、バネ舌片１１と舌片４１と
の間の相対運動が可能である。
【００１９】図４によれば、皿バネ３０の舌片４１は、
ダイヤフラムスプリング９のバネ舌片１１内に収容され
ているリベット５５によって固定されることもできる。
ここにおいて、全てのバネ舌片１１がリベット５５を備
えている必要はなく、唯１つのリベット５５で充分であ
る。
【００２０】図５によれば、皿バネ３８は、半径方向で
内方に向かう舌片４１に対して付加的に半径方向外方へ
達する単数または複数の舌片４２を備えており、この舌
片はダイヤフラムスプリング９のバネ本体１４に載せら
れている。このような形式でも、皿バネ３８はダイヤフ
ラムスプリング９に永久的に当接して保持されることが
でき、しかも付加的な構成部材なしに、かつダイヤフラ
ムスプリング９の旋回領域全体にわたって保持されるこ
とができる。
【００２１】図６には、皿バネ３９をダイヤフラムスプ
リング９に対して所定の位置で保持するために、やはり
既に存在する構成部材が使用される。皿バネ３９のバネ
本体１４から半径方向で内方に向かう舌片４３は延長部
を備えており、この延長部は、ダイヤフラムスプリング
９のバネ舌片１１とクラッチ解除機構２７のクラッチ解
除支承部２８との間に達するようになっている。このよ
うな形式で、皿バネ３９はやはり、運転状態全体におい
てダイヤフラムスプリング９に対して所定の位置に固定
されている。
【００２２】
【発明の効果】本発明による摩擦クラッチは上記した如
き構成を備えているので、ダイヤフラムスプリングの特
性曲線に対する皿バネの特性曲線の申し分ない対応関係
が切り離し操作力の有効な低減をクラッチ解除距離範囲
で可能にするようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】摩擦クラッチの縦断面図である。
【図２】クラッチ解除力を補助するためのバネの実施例
を示す縦断面図である。
【図３】クラッチ解除力を補助するためのバネの実施例
を示す縦断面図である。
【図４】クラッチ解除力を補助するためのバネの実施例
を示す縦断面図である。
【図５】クラッチ解除力を補助するためのバネの実施例
を示す縦断面図である。
【図６】クラッチ解除力を補助するためのバネの実施例
を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ 摩擦クラッチ、 ３ クラッチケース、 ５ 回転軸、 ６ プレッシャープレート、 ８ クラッチディスク、 ９ ダイヤフラムスプリング、 １１ バネ舌片、 １２ 自動摩耗補償装置、 １３ 調節部材、 １４，３８，３９ 皿バネ、 １６ スペースボルト、 １９ 切欠き部、 ２０ 乗り上げ領域、 ２１ 保持部材、 ２７ クラッチ解除機構、 ２８ クラッチ解除支承部、 ３０ 皿バネ、 ３５ スリット、 ４１，４３ 舌片、 ４９ 構成部材、 ５０ 構成部材本体、 ５１ アーム、 ５２ 構成部材、 ５３ 構成部材本体、 ５５ リベット。
フロントページの続き (72)発明者 ギュンター・エスリー ドイツ連邦共和国 ヴァザーローゼン、 ブルンナーシュトラーセ 12 (72)発明者 ミカエル・ヴァイス ドイツ連邦共和国 ディッテルブルン、 タンニクヴェーク ７ (72)発明者 ハイコ・シュルズ−エンドレス ドイツ連邦共和国 ポッペンハオゼン、 レーンシュトラーセ ８ (72)発明者 エヒム・リンク ドイツ連邦共和国 シュヴァインフル ト、アムゼルシュトラーセ 41 (72)発明者 ラインホルト・ヴァイディンガー ドイツ連邦共和国 ウンタースピーシャ イム、アオガッセ ２ (56)参考文献 特開 平７−317803（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16D 11/00 - 25/14

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関のフライホイールに固定されて
    いてかつこれと一緒に回転軸（５）を中心に回転するこ
    とができるクラッチケース（３）と、 クラッチケース（３）に相対回転不能かつ軸方向変位可
    能に配置されたプレッシャープレート（６）と、 プレッシャープレート（６）とフライホイールとの間に
    摩擦ライニングを有するクラッチディスク（８）と、 半径方向外方の領域における一方の面をプレッシャープ
    レート（６）に、他方の面をクラッチケース（３）に各
    々支持されていて、プレッシャープレート（６）をフラ
    イホイールの方向に負荷して圧着力（Ａ）を発生するダ
    イヤフラムスプリング（９）と、 ダイヤフラムスプリング（９）の半径方向内方の領域に
    作用するクラッチ解除機構のクラッチ解除部材と、 摩擦ライニングの摩耗を補償してダイヤフラムスプリン
    グ（９）の取り付け位置及び圧着力（Ａ）を自動的に維
    持する摩耗補償装置（１２）と、 一端を前記ダイヤフラムスプリング（９）の半径方向外
    方の領域とクラッチケース（３）との間において軸方向
    に支持され、他端を該ダイヤフラムスプリングの半径方
    向内側部分に設けられた別個の構成部材（２７、４９，
    ５２）に支持されている皿バネ（１４，３０，３８，３
    ９）とを備え、 前記皿ばね（１４）が、摩擦クラッチが入っている状態
    では殆ど解除力は発生せず、かつ、クラッチ解除行程が
    増大するにつれて解除力を増加するように成した自動車
    の駆動ラインにおける摩擦クラッチ（１）において、 前記皿バネ（３０，３８，３９）が、前記一端を外径領
    域に備えた皿バネ本体（１４）と、該本体の半径方向内
    方に向いて形成された複数の舌片（４１，４３）とを備
    えており、 前記舌片（４１，４３）が、プレッシャープレート
    （６）から退去したクラッチが入っている状態にあるダ
    イヤフラムスプリング（９）の半径方向内側領域に形成
    された複数個のばね舌片（１１）の軸方向で該プレッシ
    ャープレート（６）と反対側の面に接触して作用するよ
    うになっており、 更に、前記ダイヤフラムスプリング（９）が、回転軸
    （５）に対して同心的にクラッチケースに配置された複
    数のスペースボルト（１６）によって固定されており、
    皿バネ（３０，３９）の複数の舌片（４１，４３）が別
    個の構成部材（２８，４９，５２，５５）によってダイ
    ヤフラムスプリング（９）のバネ舌片（１１）に当接し
    て保持されるようになっていることを特徴とする摩擦ク
    ラッチ。
  2. 【請求項２】 皿バネ（３８）が、バネ本体（１４）か
    ら半径方向で外方へ向かう複数の舌片（４２）を有して
    おり、これらの舌片がダイヤフラムスプリング（９）に
    当接していることを特徴とする請求項１記載の摩擦クラ
    ッチ。
  3. 【請求項３】 皿バネ（３９）の複数の舌片（４３）
    が、ダイヤフラムスプリング（９）のバネ舌片（１１）
    とクラッチ解除機構（２７）のクラッチ解除支承部（２
    ８）との間で軸方向に押圧する分だけ半径方向内側へ延
    びていることを特徴とする請求項１記載の摩擦クラッ
    チ。
  4. 【請求項４】 皿バネ（３０）の複数の舌片（４１）
    が、ダイヤフラムスプリング（９）の相応するバネ舌片
    （１１）とリベット（５５）で結合されていることを特
    徴とする請求項１記載の摩擦クラッチ。
  5. 【請求項５】 リング状の構成部材（４９，５２）が、
    回転軸（５）に対して同心的にダイヤフラムスプリング
    （９）のバネ舌片（１１）に係合することにより舌片
    （４１）を当接保持していることを特徴とする請求項１
    記載の摩擦クラッチ。
  6. 【請求項６】 リング状の構成部材（４９）の構成部材
    本体（５０）が、皿バネ（３０）の舌片（４１）を挟ん
    でダイヤフラムスプリング（９）のバネ舌片（１１）と
    は反対の側に当接し、軸方向に延びるアーム（５１）
    が、互いに隣接するバネ舌片間のスリット（３５）に貫
    通係合しかつ前記アーム（５１）が該バネ舌片（１１）
    の背面で曲げられもしくはかしめられていることを特徴
    とする請求項５記載の摩擦クラッチ。
  7. 【請求項７】 構成部材本体（５３）が軸方向でバネ弾
    性を有する波形円板として構成されており、この波形円
    板が、皿バネ（３０）とは反対の側で、ダイヤフラムス
    プリング（９）のバネ舌片（１１）に当接し、かつ波形
    円板から軸方向に向かうアーム（５４）が、互いに隣接
    するバネ舌片（１１）の間のスリット（３５）を貫通
    し、かつ半径方向外方へ曲げられた端部において皿バネ
    （３０）の単数または複数の舌片（４１）を把持してス
    リットを被うように配置されていることを特徴とする請
    求項５記載の摩擦クラッチ。
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