JP3378763B2 - 摩擦クラッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレッシャープレ
ートをクラッチディスクのフェーシングに摩擦係合させ
るダイヤフラムばねを設けた摩擦クラッチに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車用の摩擦クラッチにおい
て、クラッチディスクのフェーシングから弾発的に離反
する向きにクラッチカバーにより弾性支持されたプレッ
シャープレートを、クラッチ接状態では皿ばね状のダイ
ヤフラムばねの弾発付勢力によりフェーシングに摩擦係
合させるようにしたものがある。そのような摩擦クラッ
チでは、通常時はダイヤフラムばねの弾発付勢力により
プレッシャープレートをフェーシングに押し付けてクラ
ッチ接の状態にしておき、ダイヤフラムばねをその弾発
付勢力を取り除く方向に変位させることによりプレッシ
ャープレートをフェーシングから弾発的に離反させて、
クラッチ断の状態にすることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、フェーシン
グが摩耗すると、プレッシャープレートの位置がフェー
シング側に変位するため、ダイヤフラムばねのプレッシ
ャープレートを押す作用点もフェーシング側に変位する
ことになる。すると、ダイヤフラムばねのたわみ量が初
期の組み付け状態に対して変化するため、その弾発付勢
力が変化して、プレッシャープレートの押圧力が初期状
態に対して変わってしまうという問題が生じる。上記プ
レッシャープレートの押圧力の変化を防止するためには
プレッシャープレートとダイヤフラムばねとの相対位置
関係が常に変わらないようにすれば良い。

【０００４】摩耗に自動的に追従する機構には種々のも
のが提案されており、クラッチの接・断時のダイヤフラ
ムばねの傾動運動に伴ってダイヤフラムばねの支点部を
移動させるものがある。しかしながら、フェーシングが
摩耗しても押し付け荷重が変化しないようにすることは
困難であるという問題がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決し
て、クラッチディスクのフェーシングが摩耗しても押し
付け荷重が変化しない摩擦クラッチを実現するために、
本発明に於いては、摩擦クラッチであって、フライホイ
ールと当該フライホイールに取り付けられたクラッチカ
バーとの間に形成されたスペース内に受容されかつ環状
皿ばね状をなし、その外周部にてプレッシャープレート
の一部に当接すると共に内周部にてレリーズアセンブリ
により係合されるダイヤフラムばねと、前記プレッシャ
ープレートと前記フライホイールとの間に配置されクラ
ッチディスクと、クラッチ接時に前記クラッチディスク
のフェーシングに選択的に摩擦係合するべく前記ダイヤ
フラムばねと前記フライホイールとの間に配置されたプ
レッシャープレートと、前記ダイヤフラムばねの前記外
周部に隣接する点を、前記プレッシャープレートに対し
て相反する側から支持するために前記クラッチカバーに
設けられたダイヤフラムばね支持アセンブリと、前記プ
レッシャープレートを前記フライホイールから離反する
向きに付勢する戻しばねとを有し、前記ダイヤフラムば
ねが、前記クラッチディスクを、前記プレッシャープレ
ートと前記フライホイールとの間で係合するのに要する
ばね力を有し、かつ前記ダイヤフラムばねによる前記ば
ね力が、クラッチレリーズストロークの増大と共に前記
戻しばねによるばね力を下回るレベルにまで低下する負
性ばね特性を有し、前記ダイヤフラムばねの負性ばね特
性と前記戻しばねのばね特性との交点の状態を半クラッ
チ状態とするようになっているものとした。特に、前記
ダイヤフラムばね支持アセンブリの、前記ダイヤフラム
ばねに当接する支持点を、前記プレッシャープレートに
向けて付勢する摩耗補償手段と、前記支持点の変位を前
記クラッチカバーとの摩擦係合により阻止する摩耗検出
部材とを有し、前記摩擦力が、前記ダイヤフラムばねに
よって通常得られるばね力よりも大きいが、前記クラッ
チディスクの摩耗が進んだ際には前記ダイヤフラムばね
の作動点が、前記負性ばね特性による前記ばね力がより
高いばね負荷の点に移動したときに到達するようなレベ
ルよりも低いこととすると良い。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された具体
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。

【０００７】図１は、本発明が適用された摩擦クラッチ
のクラッチカバー１全体を概略示す正面図であり、図２
は図１のII−II線に沿って見た要部拡大側断面図であ
る。図に示されるように入力側のフライホイール２にク
ラッチカバー１が固着されており、両者間に形成された
スペース内には、クラッチディスク３が設けられ、その
クラッチディスク３にはその両面を挟むように一体的に
フェーシング４が取り付けられている。さらに、上記ス
ペース内には、フェーシング４をフライホイール２に押
し付けるための環状のプレッシャープレート５と、プレ
ッシャープレート５を弾発的に付勢するための環状皿ば
ね状のダイヤフラムばね６とが配設されている。なお、
プレッシャープレート５には、ダイヤフラムばね６の外
周縁部近傍が当接するように突部５ａが形成されてい
る。

【０００８】ダイヤフラムばね６は、皿ばねを内周縁か
ら周方向に等分割にかつ半径方向外向きに中間部まで放
射状に切り込むことにより環状に配設されたくしの歯状
舌片を有している。そのダイヤフラムばね６の上記切り
込みの最深部には切り込みよりも周方向に拡幅された開
口部６ａが形成されている。

【０００９】クラッチカバー１の環状の端板の裏面（内
面）とダイヤフラムばね６との間には、ダイヤフラムば
ね支持アセンブリとして周方向に延在するスライドリン
グ７がクラッチカバー１に対して同心的に配設されてい
る。このスライドリング７のダイヤフラムばね６に対峙
する端面にはダイヤフラム受け部７ａが突設されてお
り、そのダイヤフラム受け部７ａが、図２及び図３に示
されるようにクラッチ接状態におけるダイヤフラムばね
６の半径方向中間部に当接するようになっている。

【００１０】スライドリング７は、図４に併せて示され
るように、クラッチカバー１に固定された固定リング７
ｂと、固定リング７ｂとの間に介装された補正用付勢ば
ね８により矢印Ａに示される周方向に弾発付勢されてい
ると共にくさび形断面形状をなす可動リング７ｃと、可
動リング７ｃと補完的形状部を有する摩耗補償部材とし
ての補正リング７ｄとからなる。この補正リング７ｄ
は、上記したように弾発付勢されている可動リング７ｃ
との斜面同士の摺接により、矢印Ｂに示されるようにフ
ェーシング４に近接する向きである軸線方向に変位する
向きの力を受けており、このようにして摩耗補償手段が
構成されている。

【００１１】なお、ダイヤフラムばね６の内周縁部であ
る各くしの歯状舌片の遊端部にはレリーズアセンブリを
構成するレリーズベアリング９が係合するように設けら
れている。プレッシャープレート５は組み付け状態でダ
イヤフラムばね６の外周縁部により弾発的に押圧されて
おり、この状態で図２に示されるクラッチ接の状態にな
る。すなわち、クラッチディスク３を、プレッシャープ
レート５とフライホイール２との間で係合するのに要す
るばね力が、上記状態のダイヤフラムばね６により提供
されている。

【００１２】プレッシャープレート５は、図１に示され
るように周方向の３箇所に設けられた板ばねからなる戻
しばね１０（図５参照）により、フェーシング４から弾
発的に離反するようにクラッチカバー１に支持されてい
る。クラッチ操作によりレリーズベアリング９が軸線方
向に動くと、当初はプレッシャープレート５の突部５ａ
を支点としてダイヤフラムばね６が傾き、ダイヤフラム
受け部７ａとダイヤフラムばね６との間に隙間が生じ
る。その後、さらにレリーズ動作を続けると、クラッチ
レリーズストロークの増大と共に、ダイヤフラムばね６
によるばね力（荷重）が、戻しばね１０によるばね力
（荷重）を下回るレベルにまで低下するように、本ダイ
ヤフラムばね６は負性ばね特性を有するものである。そ
して、プレッシャープレート５がクラッチディスク３か
ら離反する向きに変位して、ダイヤフラム受け部７ａの
上記隙間を埋める形でダイヤフラムばね６がクラッチカ
バー１側に移動すると、フライホイール２に対してクラ
ッチディスク３が解放されるため、クラッチ断の状態に
なる。

【００１３】ところで、ダイヤフラムばね６とフェーシ
ング４との間には、略コ字状断面形状にて環状に形成さ
れた摩耗検出部材としての摩耗検出センサ１１が設けら
れている。また、クラッチカバー１の内周縁部には、そ
の一部を軸線に沿わせるように略直角に曲折して形成さ
れた舌片部１ａが複数箇所に設けられている。この舌片
部１ａに、摩耗検出センサ１１の内周壁の一部を延出し
かつＣ字状に曲折した延出端部からなる摩擦係合片１１
ａが弾発的に摩擦係合するようにされている。また、図
３に示されるように、摩耗検出センサ１１の内周壁の一
部により、補正リング７ｃのフェーシング４側端面に衝
当させるようにした当接舌片１１ｂが形成されている。
この当接舌片１１ｂにより、ダイヤフラムばね支持アセ
ンブリ（スライドリング７）の支持点（ダイヤフラム受
け部７ａ）のプレッシャープレート５に向けての運動を
阻止するようにしている。

【００１４】なお、前記したように、２枚の板状部材に
よりクラッチディスク３を挟むようにしてフェーシング
４が構成されているが、それら両板状部材間には、半ク
ラッチ時の操作性を向上するための波ばね１８が介装さ
れている。

【００１５】このようにして構成された摩擦クラッチに
おいて、初期セット位置を、図６に示されるようにダイ
ヤフラムばね６のレリーズ荷重の負ばね特性領域におけ
るレリーズ荷重の比較的大きい位置にしておく。そし
て、クラッチ断時に図２の矢印Ｃに示されるようにレリ
ーズベアリング９が駆動されると、それに伴うダイヤフ
ラムばね６のプレッシャープレート５に対する付勢力
が、前記したように負性ばね特性により図６に示される
ようにストロークの増大と共に減少する。そして、戻し
ばね１０の荷重特性が、図６の想像線に示されるように
ダイヤフラムばね６の負性ばね特性領域の途中で交差
（交点Ｋ）するように設定されている。

【００１６】このようにすれば、ダイヤフラムばね６の
付勢力の負性ばね特性による減少を利用して、その付勢
力が戻しばね１０のばね力を下回ったら、その戻しばね
１０の上回ったばね力によりプレッシャープレート５を
フェーシング４から離反させることができる。従って、
ダイヤフラムばね６のプレッシャープレート５を付勢す
る位置を傾動により逃がしてダイヤフラムばね６を離反
させるのではないため、プレッシャープレート５の付勢
力が上記交点Ｋで０になり、その状態が反クラッチ状態
になることから、ダイヤフラムばね６のレリーズ荷重に
よる比較的強い反力を受けることなく、半クラッチ操作
を容易に行い得る。

【００１７】本発明にあっては、フェーシング４が摩耗
した時には、前記したように摩耗検出センサ１１が摩耗
量に追従して変位すると共に、前記したようにレリーズ
時にダイヤフラム受け部７ａとダイヤフラムばね６との
間に隙間が生じるため、摩耗検出センサ１１の移動した
量だけ補正リング７ｄが変位し得る。このようにレリー
ズ時に摩耗量に応じたダイヤフラムばね６の支持部（ダ
イヤフラム受け部７ａ）の位置の補正を行うことから、
フェーシング４が摩耗したら、即座に摩耗代を補正する
ことができる。

【００１８】また、プレッシャープレート５とダイヤフ
ラムばね６とスライドリング７のダイヤフラム受け部７
ａとの相対位置関係は、摩耗による変位にかかわらず一
定である。従って、フェーシング４が摩耗しても、ダイ
ヤフラムばね６による押し付け荷重が変化せず、クラッ
チ操作時の感覚が変化しない高品位なクラッチ装置を実
現し得る。

【００１９】なお、上記交点Ｋの位置はセット時に定ま
るものであり、フェーシング４の摩耗によるダイヤフラ
ムばね６の姿勢変化により変化するものではないため、
プレッシャープレート５の離反時のレリーズ荷重が一定
であるという効果がある。

【００２０】

【発明の効果】このように本発明によれば、ダイヤフラ
ムばねの負性ばね特性と戻しばねとの関係を適切化する
ことにより、好適なクラッチ操作を行い得ると共に、プ
レッシャープレートに対するダイヤフラムばねの相対位
置関係がフェーシングの摩耗にかかわらず一定になるた
め、ダイヤフラムばねによる押し付け荷重が変化せず、
常に初期と同様の操作感覚でクラッチの接・断操作を行
い得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された摩擦クラッチのクラッチカ
バー全体を概略示す正面図。

【図２】図１の矢印II−II線に沿って見た要部拡大断面
図。

【図３】図１の矢印III−III線に沿って見た要部拡大断
面図。

【図４】図１の矢印IV線から見た要部拡大側面図。

【図５】図１の矢印V線から見た要部拡大側面図。

【図６】本発明に基づくレリーズ荷重及び戻しばね特性
の変化を示す図。

【符号の説明】

１ クラッチカバー １ａ 舌片部 ２ フライホイール ３ クラッチディスク ４ フェーシング ５ プレッシャープレート ５ａ 突部 ６ ダイヤフラムばね ６ａ 開口部 ７ スライドリング ７ａ ダイヤフラム受け部 ７ｂ 固定リング ７ｃ 可動リング ７ｄ 補正リング ８ 補正用付勢ばね ９ レリーズベアリング １０ 戻しばね １１ 摩耗検出センサ １１ａ 摩擦係合片 １１ｂ 当接舌片 １８ 波ばね

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 摩擦クラッチであって、 フライホイールと当該フライホイールに取り付けられた
   クラッチカバーとの間に形成されたスペース内に受容さ
   れかつ環状皿ばね状をなし、その外周部にてプレッシャ
   ープレートの一部に当接すると共に内周部にてレリーズ
   アセンブリにより係合されるダイヤフラムばねと、前記
   プレッシャープレートと前記フライホイールとの間に配
   置されクラッチディスクと、クラッチ接時に前記クラッ
   チディスクのフェーシングに選択的に摩擦係合するべく
   前記ダイヤフラムばねと前記フライホイールとの間に配
   置されたプレッシャープレートと、前記ダイヤフラムば
   ねの前記外周部に隣接する点を、前記プレッシャープレ
   ートに対して相反する側から支持するために前記クラッ
   チカバーに設けられたダイヤフラムばね支持アセンブリ
   と、前記プレッシャープレートを前記フライホイールか
   ら離反する向きに付勢する戻しばねとを有し、 前記ダイヤフラムばねが、前記クラッチディスクを、前
   記プレッシャープレートと前記フライホイールとの間で
   係合するのに要するばね力を有し、かつ前記ダイヤフラ
   ムばねによる前記ばね力が、クラッチレリーズストロー
   クの増大と共に前記戻しばねによるばね力を下回るレベ
   ルにまで低下する負性ばね特性を有し、 前記ダイヤフラムばねの負性ばね特性と前記戻しばねの
   ばね特性との交点の状態を半クラッチ状態とする 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】 前記ダイヤフラムばね支持アセンブリ
   の、前記ダイヤフラムばねに当接する支持点を、前記プ
   レッシャープレートに向けて付勢する摩耗補償手段と、
   前記支持点の変位を前記クラッチカバーとの摩擦係合に
   より阻止する摩耗検出部材とを有し、 前記摩擦力が、前記ダイヤフラムばねによって通常得ら
   れるばね力よりも大きいが、前記クラッチディスクの摩
   耗が進んだ際には前記ダイヤフラムばねの作動点が、前
   記負性ばね特性による前記ばね力がより高いばね負荷の
   点に移動したときに到達するようなレベルよりも低いこ
   とを特徴とする請求項１に記載の摩擦クラッチ。
3. 【請求項３】 前記クラッチカバーに軸線方向に沿う舌
   片部を設け、前記摩耗検出部材に、前記舌片部に摩擦的
   に係合する摩擦係合片を設けたことを特徴とする請求項
   ２に記載の摩擦クラッチ。
4. 【請求項４】 前記摩耗検出部材が、前記ダイヤフラム
   ばね支持アセンブリの前記支持点の、前記プレッシャー
   プレートに向けての運動を阻止するための当接舌片を有
   することを特徴とする請求項２若しくは請求項３に記載
   の摩擦クラッチ。
5. 【請求項５】 前記摩耗補償手段が、前記クラッチカバ
   ーに対して摺動可能に配置された楔部材と、前記楔部材
   を周方向に付勢する付勢ばねと、前記楔部材と協働し
   て、前記楔部材が前記付勢ばねにより周方向に変位する
   に伴い、前記プレッシャープレートに向けて移動するべ
   き斜面を有する摩耗補償部材とを有することを特徴とす
   る請求項２乃至請求項４に記載の摩擦クラッチ。
6. 【請求項６】 前記楔部材及び前記摩耗補償部材が、前
   記クラッチカバーの内面上にて、前記クラッチカバーに
   対して同心的に配置されていることを特徴とする請求項
   ５に記載の摩擦クラッチ。