JP3178322B2 - クラッチ装置 - Google Patents

クラッチ装置

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JP3178322B2 JP33762895A JP33762895A JP3178322B2 JP 3178322 B2 JP3178322 B2 JP 3178322B2 JP 33762895 A JP33762895 A JP 33762895A JP 33762895 A JP33762895 A JP 33762895A JP 3178322 B2 JP3178322 B2 JP 3178322B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の動力伝
達系内に介装されるクラッチ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】トラック等の動力伝達系内に介装されて
いるクラッチ装置の典型的な構成を、図3ないし図5を
参照して説明する。図中符号10は略円板状をなすクラ
ッチプレートであって、その外周部分には、多数のセグ
メントに分割されたフリクションフェーシング(図示せ
ず)が固着され、同フリクションフェーシングは、図示
しないエンジンのフライホィールに摩擦的に圧接され
て、同エンジンのトルクを伝達する。12は、図示しな
いトランスミッションの入力軸を構成するドライブピニ
オンにスプライン連結される円筒状のハブであって、そ
の軸線方向における略中央部分に半径方向外方に延在し
た略円板状をなすハブプレート14が設けられている。
【0003】上記クラッチプレート10には、複数のス
トッパピン16を介してリテーニングプレート18が実
質的に平行に配置され、上記ハブプレート14は同クラ
ッチプレート10とリテーニングプレート18との間に
配設されている。クラッチプレート10とハブプレート
14との間、及び上記リテーニングプレート18とハブ
プレート14との間に、サブプレート20及び22が配
設され、これらサブプレート20及び22は、複数のス
トッパピン24によって一体的に結合されている。ま
た、上記ハブプレート14とサブプレート20及び22
との間に、小さいばね定数を有する第1段のトーション
スプリング26が介装され、更に、ハブプレート14と
クラッチプレート10及びリテーニングプレート18と
の間には、大きいばね定数を有する第2段のトーション
スプリング28が介装されている。
【0004】また、ハブプレート14とサブプレート2
0及び22との間には、夫々小さい摩擦係数を有する第
1の摩擦部材即ちフリクションワッシャ30及び32が
挾装され、一方のフリクションワッシャ32はフリクシ
ョンプレート34を介してウェイブスプリング36によ
りハブプレート14に対し弾性的に圧接されている。ま
た、サブプレート20及び22と、クラッチプレート1
0及びリテーニングプレート18との間には、夫々大き
い摩擦係数を有する第2のフリクションワッシャ38及
び40が挾装されている。
【0005】上記ハブプレート14には、ストッパピン
24を収容する長孔又は切欠部42が設けられ、従って
同ピンによって固着されたサブプレート20及び22
は、ピン24が長孔又は切欠部42の側壁に当接するま
で時計方向に角度θ、反時計方向に角度θ′だけ、
ハブプレート14に対し相対廻動することができる。こ
の相対廻動中に、第1段トーションスプリング26が相
応して圧縮され、又第段のフリクションワッシャ30
及び32によって摩擦トルクhが発生する。
【0006】同様に、サブプレート20及び22には、
ストッパピン16を収容する長孔又は切欠部44が設け
られ、同ピン16及びこれと一体のクラッチプレート1
0及びリテーニングプレート18は、ピン16が長孔又
は切欠部44の側壁に当接するまで、時計方向に角度θ
、反時計方向にθ′だけサブプレート20及び22
に対して相対迴動することができる。この相対迴動中
に、第2段トーションスプリング28が相応して圧縮さ
れ、又第2段のフリクションワッシャ38及び40によ
って、摩擦トルクhが生起される。また、上記第1段
トーションスプリング26及び第2段トーションスプリ
ング28は、図4に良く示されているように、ハブプレ
ート14の開口46及び48に夫々収容され、またクラ
ッチプレート10及びリテーニングプレート18には、
上記開口46及び48に夫々対応して上記第1段及び第
2段トーションスプリング28を収容する開口50及び
52が開設されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した通常のクラッ
チ装置では、車両の走行中に、エンジンが高速回転する
と、遠心力によって第1段トーションスプリング26及
び第2段トーションスプリング28が、半径方向外方に
撓んで、上記開口46,48及び50,52の半径方向
外方の周面に当接し、当接した状態でトルク変動により
伸縮するために、摩耗が発生する。第1段トーションス
プリング26及び第2段トーションスプリング28が摩
耗して線径が細くなると、当然のことながらばね定数が
変化して、図5に示されているトルク−捩り角特性が変
化し、例えばアイドル騒音が増大する等の不具合が発生
し、さらに摩耗が進むとトーションスプリングが破断し
て、クラッチ装置そのものの機能が失なわれてしまう恐
れがある。本発明は、上記事情に鑑み創案されたもの
で、上記のようなトーションスプリングを有する摩擦ク
ラッチ装置におけるトーションスプリングの摩耗を防止
して、長期間にわたり安定したクラッチ特性を確保する
ことができ、かつトーションスプリングでも減衰困難な
高周波のトルク変動を効果的に減衰することができるク
ラッチ装置を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、第1のトルク伝達部材と、同第1トルク
伝達部材に対し相対迴動可能にかつ同軸的に対設された
第2のトルク伝達部材と、上記第1及び第2トルク伝達
部材間に介装されてトルクを伝達するトーションスプリ
ングとを具え、トーションスプリングが、上記第1及
び第2トルク伝達部材に設けられた開口内に介装されそ
の内部にオイルが充填された伸縮自在の油室内に、同油
室と一体に伸縮し得るように収容されたコイルスプリン
グからなるクラッチ装置において、上記油室が、互に抜
き差し自在に嵌装された二つのカップ状部材からなり、
その一方のカップ状部材に、上記トーションスプリング
の内部に略同心的に延在した管状部が設けられ、同管状
部内に、油室の伸縮に応動して変位する遊動ピストンが
介装されたことを特徴とするクラッチ装置を提案するも
のである。
【0009】
【0010】
【発明の実施の形態】以下本発明の好ましい実施形態を
図1及び図2について具体的に説明する。(なお、図3
ないし図5に示した従前のクラッチ装置と実質的に同一
又は対応する部材及び部分には、同一の符号を用い重複
説明は省略する。) 図示のように、コイルスプリングからなる第1段トーシ
ョンスプリング26又は第2段トーションスプリング2
8が、伸縮自在の油室54内に収容され、同油室54内
にはオイル56が充填されている。油室54は、図3及
び図4におけるハブプレート14(以下、場合により第
1トルク伝達部材という)の開口46,48、及びクラ
ッチプレート10及びリテーニングプレート18の開口
50及び52、又はサブプレート20及び22の対応す
る開口又は切欠内に収容される。(上記クラッチプレー
ト10及びリテーニングプレート18、又はサブプレー
ト20及び22を、以下場合により第2トルク伝達部材
という。)
【0011】上記油室54は、Oリング等のオイルシー
ル58を介して油密に、かつトーションスプリング2
6,28の軸線方向に抜き差し自在に嵌装された、二つ
のカップ状部材54a及び54bから構成され、一方の
カップ状部材54bには、トーションスプリング26,
28の内部に略同心的に挿入される管状部60が設けら
れている。同管状部60の内部には、遊動ピストン62
が摺動自在に、かつ油密に嵌装されている。上記管状部
60は、図示のように、カップ状部材54bと別個に作
って、同カップ状部材54bの底面に溶接その他適宜の
固着手段により固着されても良く、またカップ状部材5
4bと一体的に成形されても良い。
【0012】図1は、上記第1トルク伝達部材即ちハブ
プレート14と、第2トルク伝達部材を構成するクラッ
チプレート10及びリテーニングプレート18、又はサ
ブプレート20及び22との間に、トルク伝達による捩
り廻動変位が生起していない初期状態を示し、図2は、
上記第1及び第2トルク伝達部材間にトルク伝達が行な
われて、図5のトルク捩り角特性に従い、第1段トーシ
ョンスプリング26又は第2段トーションスプリング2
8が圧縮された状態を示している。図1の初期状態から
図2のトルク伝達状態に達するとき、第1及び第2段ト
ーションスプリング26,28と一体に油室54が収縮
し、同油室54内に充填されているオイルの一部は、管
状部60内に流入し遊動ピストン62は図示のように右
動する。また、上記とは逆に、第1及び第2トルク伝達
部材間の伝達トルクが減少して(捩り角θが減少)油室
54が伸長する場合、上記遊動ピストン62が管状部6
0内を図の左方に変位し、油室54内に封入されたオイ
ルは常時一定の容積を保つ。
【0013】上記構成によれば、第1段及び第2トーシ
ョンスプリング26,28が油室54内に充填されたオ
イル56内で、伝達トルクの変動に伴ない油室54と一
体に伸縮するので、スプリング26及び28の摩耗が大
巾に低減し、摩耗による線径の減少に基因するクラッチ
特性の変化や、スプリング26及び28の切損等の不具
合発生が効果的に防止される。また油室54の伸縮に伴
ない封入されたオイルが管状部60に対し出入りするこ
と、及びスプリング26,28がオイル内で伸縮する際
の流体摩擦及び流通損失によって、高周波のトルク変動
が効果的に減衰され吸収されるので、騒音を低減し、乗
心地を改善し得る効果がある。また上記油室54は、構
造簡単で安価に製造することができ、従来のクラッチ装
置に基本的な構造変更を施すことなく容易に適用し得る
利点がある。なお、上記管状部60の油室54内部に開
口する入口部分に、適宜の絞り効果を生起するオリフィ
ス64を設けることによって、上記減衰作用を一層向上
することができる。なおまた、上記管状部60は、その
外側に嵌挿されるトーションスプリング26,28のガ
イド部材としても機能し、クラッチ装置の作動中、遠心
力によって生起するスプリング26,28の半径方向外
方への撓曲を防止することができる利点がある。
【0014】本発明は、図3ないし図5に例示されてい
る2段クラッチ装置に限定されるものではなく、単一の
ばね定数を有するトーションスプリングのみを具えた単
段クラッチ装置、3種類のばね定数を有するトーション
スプリングを具えた3段クラッチ装置等にも、同様に適
用することができる。さらに、油室54内に、第1段ト
ーションスプリング26と第2段トーションスプリング
28とを同心的に収容し、ばね定数が小さい第1段トー
ションスプリング26は、その両端を常時カップ状部材
54a及び54bの底壁に夫々当接させ、一方、ばね定
数が大きい第2段トーションスプリング28は、その一
端のみを常時一方のカップ状部材例えば54bの底壁に
固定し、他端は、油室54が図5の捩り角θ又は−
θ′に相当する分だけ収縮したときに、他方のカップ状
部材54aの底壁に当接するように構成することもでき
る。この場合、第2段トーションスプリング28の他端
は、上記他方のカップ状部材54a内に設けたガイド部
材により摺動自在に案内されるように構成することが好
ましい。
【0015】
【発明の効果】叙上のように、本発明に係るクラッチ装
置は、第1のトルク伝達部材と、同第1トルク伝達部材
に対し相対迴動可能にかつ同軸的に対設された第2のト
ルク伝達部材と、上記第1及び第2トルク伝達部材間に
介装されてトルクを伝達するトーションスプリングとを
具え、トーションスプリングが、上記第1及び第2ト
ルク伝達部材に設けられた開口内に介装されその内部に
オイルが充填された伸縮自在の油室内に、同油室と一体
に伸縮し得るように収容されたコイルスプリングからな
クラッチ装置において、上記油室が、互に抜き差し自
在に嵌装された二つのカップ状部材からなり、その一方
のカップ状部材に、上記トーションスプリングの内部に
略同心的に延在した管状部が設けられ、同管状部内に、
油室の伸縮に応動して変位する遊動ピストンが介装され
ことを特徴とし、トーションスプリングの摩耗を防止
して長期間にわたり安定したクラッチ特性を確保するこ
とができると共に、トーションスプリングでは減衰する
ことができない高周波のトルク変動を効果的に減衰し得
る利点がある。
【0016】また、上記油室が、互に抜き差し自在に嵌
装された二つのカップ状部材からなり、その一方のカッ
プ状部材に、上記トーションスプリングの内部に略同心
的に延在した管状部が設けられ、同管状部内に、油室の
伸縮に応動して変位する遊動ピストンが介装されたこと
を特徴とする構成により、構造簡単で安価に製造するこ
とができ、また通常のクラッチ装置に大きな構造変更を
要することなく容易に適用し得る利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施形態を示す断面図であ
る。
【図2】図1に示した油室及びトーションスプリングの
収縮した状態を示す断面図である。
【図3】通常の2段クラッチ装置の縦断面図である。
【図4】図3に示したクラッチ装置の正面図(一部は内
部構造を示す)である。
【図5】図3に示した2段クラッチ装置のトルクー捩り
角特性図である。
【符号の説明】
10…クラッチプレート、12…ハブ、14…ハブプレ
ート、16…ストッパピン、18…リテーニングプレー
ト、20及び22…サブプレート、24…ストッパピ
ン、26…第1段トーションスプリング、28…第2段
トーションスプリング、46,48,50及び52…開
口、54…油室、54a及び54b…カップ状部材、6
0…管状部、62…遊動ピストン。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16D 13/64 F16D 3/12 F16F 15/16

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のトルク伝達部材と、同第1トルク
    伝達部材に対し相対廻動可能にかつ同軸的に対設された
    第2のトルク伝達部材と、上記第1及び第2トルク伝達
    部材間に介装されてトルクを伝達するトーションスプリ
    ングとを具え、トーションスプリングが、上記第1及
    び第2トルク伝達部材に設けられた開口内に介装されそ
    の内部にオイルが充填された伸縮自在の油室内に、同油
    室と一体に伸縮し得るように収容されたコイルスプリン
    グからなるクラッチ装置において、上記油室が、互に抜
    き差し自在に嵌装された二つのカップ状部材からなり、
    その一方のカップ状部材に、上記トーションスプリング
    の内部に略同心的に延在した管状部が設けられ、同管状
    部内に、油室の伸縮に応動して変位する遊動ピストンが
    介装されたことを特徴とするクラッチ装置。
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