JP3977209B2 - 摩擦抵抗発生機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、捩り振動を減衰するためにヒステリシストルクを発生するための摩擦抵抗発生機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンのクランクシャフトには、エンジンの燃焼変動に起因する振動を吸収するために、フライホイールが装着されている。さらに、フライホイールの軸方向トランスミッション側にクラッチ装置を設けている。クラッチ装置は、トランスミッションの入力シャフトに連結されたクラッチディスク組立体と、クラッチディスク組立体の摩擦連結部をフライホイールに付勢するクラッチカバー組立体とを備えている。クラッチディスク組立体は、捩り振動を吸収・減衰するためのダンパー機構を有している。ダンパー機構は、回転方向に圧縮されるように配置されたコイルスプリング等の弾性部材と、弾性部材が圧縮される際にヒステリシストルクを発生するための摩擦抵抗発生機構とを有している。
【０００３】
一方、ダンパー機構を、クラッチディスク組立体ではなく、フライホイールとクランクシャフトとの間に設けた構造も知られている。この場合は、フライホイールがコイルスプリングを境界とする振動系の出力側に位置することになり、出力側の慣性が従来に比べて大きくなっている。この結果、共振回転数をアイドル回転数以下に設定することができ、大きな減衰性能を実現できる。このように、フライホイールとダンパー機構とが組み合わさって構成される構造がフライホイール組立体又はフライホイールダンパーである。
【０００４】
一般に車両の振動には、アイドル時異音（ガラ音）、走行時異音（加速・減速ラトル，こもり音）及びティップイン・ティップアウト（低周波振動）がある。アイドル時異音とは、信号待ち等でシフトをニュートラルに入れ、クラッチペダルを放したときにトランスミッションから発生する「ガラガラ」と聞こえる音である。この異音が生じる原因は、エンジンアイドリング回転付近ではエンジントルクが低く、エンジン爆発時のトルク変動が大きいことにある。このときにトランスミッションのインプットギアとカウンターギアとが歯打ち現象を起こしている。
【０００５】
ティップイン・ティップアウト（低周波振動）とは、アクセルペダルを急に踏んだり放したりしたときに生じる車体の前後の大きな振れである。駆動伝達系の剛性が低いと、タイヤに伝達されたトルクが逆にタイヤ側からトルクに伝わり、その揺り返しとしてタイヤに過大トルクが発生し、その結果車体を過渡的に前後に大きく振らす前後振動となる。
【０００６】
アイドリング時異音に対しては、ダンパー機構の捩じり特性においてゼロトルク付近が問題となり、そこでの捩じり剛性は低い方が良い。一方、ティップイン・ティップアウトの前後振動に対しては、ダンパー機構の捩じり特性をできるだけソリッドにすることが必要である。
以上の問題を解決するために、２種類のばね部材を用いることにより２段特性を実現したダンパー機構が提供されている。そこでは、捩じり特性における１段目（低捩じり角度領域）における捩じり剛性及びヒステリシストルクを低く抑えているために、アイドリング時の異音防止効果がある。また、捩じり特性における２段目（高捩じり角度領域）では捩じり剛性及びヒステリシストルクを高く設定しているため、ティップイン・ティップアウトの前後振動を十分に減衰できる。
【０００７】
さらに、捩じり特性２段目においてたとえばエンジンの燃焼変動に起因する微小捩じり振動が入力されたときに、摩擦抵抗発生機構を作動させないことで、微小捩じり振動を効果的に吸収するダンパー機構も知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述の摩擦抵抗発生機構を微少捩り振動に対して作動させないための構造としては、高剛性ばね部材が圧縮された状態で、高剛性ばね部材と摩擦抵抗発生機構との間に所定角度の回転方向隙間が確保されている必要がある。この回転方向隙間の角度は、例えば０．２°〜１．０°程度の微小角度である。また、この回転方向隙間は、例えば、ピンとそれが貫通するプレート部材の孔又は切り欠きとの間に確保されている。そのため、構造が複雑であり、回転方向隙間を確保するための組立動作が困難である。
【０００９】
本発明の課題は、摩擦抵抗発生機構において、所定捩り角度範囲で高ヒステリシストルクを発生しないための回転方向隙間の確保を容易にすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の摩擦抵抗発生機構は、第１及び第２回転部材が相対回転するときに摩擦抵抗を発生することで、捩り振動を減衰するためのものであって、第１回転部材に固定された第１部材と、第２回転部材に相対回転可能に摩擦係合する第２部材とを備えている。第１部材と第２部材は回転方向に係合する回転方向係合部を構成している。回転方向係合部は、第１部材と第２部材との回転方向間において所定角度範囲で相対回転可能となる回転方向隙間を確保している。回転方向係合部により、第１部材と第２部材とは軸方向に着脱可能であり、第１回転部材と第２回転部材とは軸方向に着脱可能である。
【００１１】
この摩擦抵抗発生機構では、第１回転部材と第２回転部材が相対回転すると、第２部材は第１部材に対して回転方向係合部を介して一体回転し、第２回転部材に対して摺動して比較的大きなヒステリシストルクを発生する。この結果、捩り角度の大きな捩り振動を速やかに減衰できる。一方、捩り角度の小さな微少捩り振動が入力されると、第１部材と第２部材は回転方向係合部の回転方向隙間によって所定角度範囲で相対回転する。つまり、第２部材は第２回転部材に対して相対回転することはなく、高ヒステリシストルクも発生しない。このように高ヒステリシストルクが発生しないため、微少捩り振動は効果的に吸収される。
【００１２】
この摩擦抵抗発生機構では、回転方向係合部は軸方向に着脱自在であるため、回転方向係合部の組立てが容易である。
請求項２に記載の摩擦抵抗発生機構では、請求項１において、回転方向係合部は、第１部材の第１爪部と、第２部材の第２爪部とからなる。
請求項３に記載の摩擦抵抗発生機構では、請求項２において、第１部材及び第２部材はともにプレート部材から構成され、第１爪部及び第２爪部はプレート部材の本体部から軸方向に延びている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（１）構成
図１及び図２に示す本発明の一実施形態としてのクラッチ装置１は、主に、第１フライホイール組立体４と、第２フライホイール組立体５と、クラッチカバー組立体８と、クラッチディスク組立体９と、レリーズ装置１０とから構成されている。なお、第１フライホイール組立体４と第２フライホイール組立体５との組み合わせによって、ダンパー機構６を含むフライホイールダンパー１１が構成されている。
【００１４】
図１及び図２の左側にはエンジン（図示せず）が配置されており、右側にはトランスミッション（図示せず）が配置されている。クラッチ装置１はエンジン側のクランクシャフト２とトランスミッション側の入力シャフト３との間でトルクを断続するための装置である。
第１フライホイール組立体４は、クランクシャフト２の先端に固定されている。第１フライホイール組立体４は、クランクシャフト２側に大きな慣性モーメントを確保するための部材である。第１フライホイール組立体４は、主に、円板状部材１３と、環状部材１４と、支持プレート３９（後述）とから構成されている。円板状部材１３は内周端が複数のボルト１５によってクランクシャフト２の先端に固定されている。円板状部材１３には、ボルト１５に対応する位置にボルト貫通孔１３ａが形成されている。ボルト１５はクランクシャフト２に対して軸方向トランスミッション側から取り付けられている。環状部材１４は、円板状部材１３の外周端軸方向トランスミッション側に固定されており、厚肉ブロック状の部材である。円板状部材１３の外周端は溶接等によって環状部材１４に固定されている。さらに、環状部材１４の外周面にはエンジン始動用リングギア１７が固定されている。なお、第１フライホイール組立体４は一体の部材から構成されていてもよい。
【００１５】
円板状部材１３の外周部の構造について詳細に説明する。図４に示すように、円板状部材１３の外周部は平坦な形状であり、その軸方向トランスミッション側には摩擦材１９が貼られている。摩擦材１９は、図６に示すように、複数の弧状部材から構成されており、全体で環状になっている。摩擦材１９は、相対回転抑制機構２４において、第１フライホイール組立体４と第２フライホイール組立体５が連結するときのショックを緩和する部材として機能しており、さらに連結時の相対回転の早期停止に貢献している。なお、摩擦材１９は円板状プレート２２に固定されていてもよい。
【００１６】
さらに、円板状部材１３の外周縁には、図９〜図１１に示すように、軸方向トランスミッション側に延びる筒状部２０が形成されている。筒状部２０は、環状部材１４の内周面に支持されており、その先端に複数の切り欠き２０ａが形成されている。切り欠き２０ａは、所定角度だけ回転方向に延びており、後述するように回転方向係合部６２の一部として機能する。また、切り欠き２０ａを構成する回転方向両側の部分は、筒状部２０において軸方向に突出する爪部２０ｂであると考えてもよい。
【００１７】
第２フライホイール組立体５は、主に、摩擦面付きフライホイール２１と、円板状プレート２２とから構成されている。摩擦面付きフライホイール２１は、環状かつ円板状の部材であり、第１フライホイール組立体４の外周側部分の軸方向トランスミッション側に配置されている。摩擦面付きフライホイール２１には、軸方向トランスミッション側に第１摩擦面２１ａが形成されている。第１摩擦面２１ａは、環状かつ平坦な面であり、後述するクラッチディスク組立体９が連結される部分である。摩擦面付きフライホイール２１には、さらに、軸方向エンジン側に第２摩擦面２１ｂが形成されている。第２摩擦面２１ｂは、環状かつ平坦な面であり、後述する摩擦抵抗発生機構７の摩擦摺動面として機能している。第２摩擦面２１ｂは、第１摩擦面２１ａに比べて、外径はわずかに小さいものの、内径は大幅に大きい。したがって、第２摩擦面２１ｂの有効半径は第１摩擦面２１ａの有効半径より大きい。なお、第２摩擦面２１ｂは、摩擦材１９に対して軸方向に対向している。
【００１８】
円板状プレート２２について説明する。円板状プレート２２は、第１フライホイール組立体４と摩擦面付きフライホイール２１との軸方向間に配置された部材である。円板状プレート２２は、外周部が複数のリベット２３によって摩擦面付きフライホイール２１の外周部に固定されており、摩擦面付きフライホイール２１と一体回転する部材として機能する。具体的に説明すると、円板状プレート２２は、外周縁側から、外周固定部２５と、筒状部２６と、当接部２７と、連結部２８と、ばね支持部２９と、内周部３０と、内周側筒状部３１とから構成されている。外周固定部２５は、摩擦面付きフライホイール２１の外周部の軸方向エンジン側面に当接した平板状部分であり、前述のリベット２３によって摩擦面付きフライホイール２１の外周部に固定されている。筒状部２６は、外周固定部２５の内周縁から軸方向エンジン側に延びる部分であり、円板状部材１３の筒状部２０の内周側に位置している。筒状部２６には、複数の切り欠き２６ａが形成されている。切り欠き２６ａは、図５に示すように、筒状部２０の切り欠き２０ａに対応して形成されており、しかも回転方向の角度は大幅に大きい。したがって、各切り欠き２６ａの回転方向両端は、対応する切り欠き２０ａの回転方向両端より回転方向外側に位置している。当接部２７は、円板状かつ平板状の部分であり、摩擦材１９に対応している。当接部２７は、摩擦面付きフライホイール２１の第２摩擦面２１ｂに対して軸方向に空間を介して対向している。この空間内に、後述する摩擦抵抗発生機構７の各部材が配置されている。このように摩擦抵抗発生機構７は第２フライホイール組立体５の円板状プレート２２の当接部２７と摩擦面付きフライホイール２１との間に配置されているため、省スペースの構造が実現される。連結部２８は、当接部２７より軸方向トランスミッション側に位置する平坦な部分であり、後述するばね支持プレート３５が固定されている。ばね支持部２９は、ダンパー機構６のコイルスプリング３２を収納しかつ支持するための部分である。このように当接部２７を有する円板状プレート２２がばね支持部２９を有していることで、部品点数が少なくなり、構造が簡単になる。内周側筒状部３１は、円板状部材１３の内周筒状部１３ｂによって回転自在に半径方向に支持されている。
【００１９】
ダンパー機構６について説明する。ダンパー機構６は、クランクシャフトと摩擦面付きフライホイール２１とを回転方向に弾性的に連結するための機構であり、複数のコイルスプリング３２を含む弾性連結機構と、摩擦抵抗発生機構７とから構成されている。
各コイルスプリング３２は、大小のばねが組み合わせられた親子ばねである。各コイルスプリング３２は、各ばね支持部２９内に収容され、ばね支持部２９によって半径方向両側と軸方向トランスミッション側とを支持され，さらに回転方向両側も支持されている。さらに、円板状プレート２２の連結部２８には、リベット３４によってばね支持プレート３５が固定されている。ばね支持プレート３５は、ばね支持部２９に対応して配置されており、各コイルスプリング３２の外周部の軸方向エンジン側を支持している。
【００２０】
弾性連結機構の構成についてさらに説明する。ばね回転方向支持機構３７は、各コイルスプリング３２の回転方向間に配置され、さらに円板状プレート２２とばね支持プレート３５との軸方向間に挟まれた状態で回転方向に移動可能となっている。各ばね回転方向支持機構３７は概ねブロック形状であり、軸線方向に貫通する孔３７ａを有している。
【００２１】
支持プレート３９は、円板状部材１３の内周部の軸線方向トランスミッション側面に固定された部材である。支持プレート３９は、円盤状部３９ａと、その外周縁から半径方向外側に延びる複数の突出部３９ｂとから構成されている。突出部３９ｂには、半径方向に対向する２カ所にはテーパー面が形成された丸孔３９ｄが形成されており、各丸孔３９ｄにはボルト４０が配置されている。ボルト４０は、円板状部材１３のねじ孔３３に螺合しており、支持プレート３９を円板状部材１３に固定している。円盤状部３９ａには、円板状部材１３のボルト貫通孔１３ａに対応して複数の丸孔３９ｃが形成されており、各丸孔３９ｃ内にボルト１５の胴部が貫通している。また、突出部３９ｂは、概ね円板状部材１３に沿って延びる半径方向延長部３９ｅと、その先端から軸方向トランスミッション側に延びる軸方向延長部３９ｆとによって構成されている。突出部３９ｂの軸方向延長部３９ｆは、各ばね回転方向支持機構３７の孔３７ａに対して軸線方向エンジン側から挿入して係合可能となっている。以上に述べたように、ばね回転方向支持機構３７及び支持プレート３９は、弾性連結機構におけるトルク入力側の部材として機能している。
【００２２】
摩擦抵抗発生機構７は、クランクシャフト２と摩擦面付きフライホイール２１との回転方向間でコイルスプリング３２と並列に機能する機構であり、クランクシャフト２と摩擦面付きフライホイール２１が相対回転すると所定のヒステリシストルクを発生する。摩擦抵抗発生機構７は、摩擦面付きフライホイール２１の第２摩擦面２１ｂと円板状プレート２２の当接部２７との間に配置され互いに当接する複数のワッシャによって構成されている。摩擦抵抗発生機構７は、図４に示すように、当接部２７から摩擦面付きフライホイール２１に向かって、第１フリクションワッシャ４１と、第１フリクションプレート４２と、コーンスプリング４３と、第２フリクションプレート４４と、第２フリクションワッシャ４５とを有している。第１及び第２フリクションワッシャ４１，４５は摩擦係数が高い材料からなるが、他の部材は鋼鉄製である。なお、このように円板状プレート２２が摩擦抵抗発生機構７を摩擦面付きフライホイール２１側に保持する機能も有しているため、部品点数が少なくなり、構造が簡単になる。
【００２３】
第１フリクションワッシャ４１は、当接部２７と第１フリクションプレート４２との間に挟まれている。この実施形態では第１フリクションワッシャ４１は第１フリクションプレート４２に固定されているが、当接部２７に固定されていても又は両部材に固定されていなくてもよい。第１フリクションプレート４２は、第１フリクションワッシャ４１とコーンスプリング４３との間に挟まれている。第１フリクションプレート４２の外周縁には、軸方向トランスミッション側に延びる複数の突起４２ａが形成されている。各突起４２ａの先端の半径方向内側面は摩擦面付きフライホイール２１の外周面に当接して半径方向に支持されている。コーンスプリング４３は、自由状態ではコーン形状であるが、図においては第１フリクションプレート４２と第２フリクションプレート４４との間で圧縮されて平坦な形状になっており、両側の部材に弾性力を与えている。第２フリクションプレート４４は、コーンスプリング４３と第２フリクションワッシャ４５との間に挟まれている。第２フリクションプレート４４は内周縁に沿って軸方向エンジン側に延びる内周筒状部４４ａを有している。内周筒状部４４ａの内周面は、円板状プレート２２によって半径方向に支持されている。内周筒状部４４ａの外周面には、第１フリクションプレート４２及びコーンスプリング４３の内周面が当接して、半径方向に支持されている。さらに、第２フリクションプレート４４の外周縁には切り欠き４４ｅが形成され、その中を前述の突起４２ａが通過しさらに延びている。この係合によって、第１フリクションプレート４２と第２フリクションプレート４４は、軸方向には相対移動可能であるが、回転方向には相対回転不能となっている。第２フリクションワッシャ４５は、第２フリクションプレート４４と摩擦面付きフライホイール２１の第２摩擦面２１ｂとの間に配置されている。この実施形態では第２フリクションワッシャ４５は第２フリクションプレート４４に固定されているが、摩擦面付きフライホイール２１に固定されていても又は両部材に固定されていなくてもよい。
【００２４】
第２フリクションプレート４４の外周縁には、複数の突起４４ｂが形成されている。突起４４ｂは、切り欠き２６ａに対応して形成されており、半径方向外側に延びる突起部４４ｃと、その先端から軸方向エンジン側に延びる爪部４４ｄとから構成されている。突起部４４ｃは切り欠き２６ａ内を半径方向に貫通しており、爪部４４ｄは、筒状部２６の外周側に位置しており、円板状部材１３の筒状部２０の切り欠き２０ａ内に軸方向トランスミッション側から延びている。このように爪部４４ｄと切り欠き２０ａとによって、円板状部材１３と第２フリクションプレート４４との間に回転方向係合部６２が形成されている。
【００２５】
回転方向係合部６２において、爪部４４ｄの回転方向幅は切り欠き２０ａの回転方向幅より短く、そのため爪部４４ｄは切り欠き２０ａ内を所定角度の範囲で移動可能である。これは、第２フリクションプレート４４は円板状部材１３に対して、所定角度範囲内では移動可能であることを意味する。なお、ここでいう所定角度とは、エンジンの燃焼変動に起因する微少ねじり振動に対応しており、それに対して高ヒステリシストルクを発生せずに効果的に吸収するための大きさをいう。より詳細には、爪部４４ｄの回転方向Ｒ１側には捩り角度θ１の回転方向隙間４６が確保され、回転方向Ｒ２側には捩り角度θ２の回転方向隙間４７が形成されている。この結果、捩り角度θ１と捩り角度θ２の合計の捩り角度が、第２フリクションプレート４４が円板状部材１３に対して相対回転可能な所定角度の大きさとなる。なお、この実施形態では、前記合計の捩り角度は８°であるが（図１５を参照）、この角度はエンジンの燃焼変動に起因する微少捩り振動により生じるダンパー作動角をわずかに越える範囲にあることが好ましい。
【００２６】
微少回転方向隙間（４６，４７）は、別の観点から説明すると、円板状部材１３の爪部２０ｂと第２フリクションプレート４４の爪部４４ｄとによって構成されている。各爪部２０ｂ，４４ｄは、それぞれ、円板状部材１３及び第２フリクションプレート４４の外周縁から軸方向に起こされた折り曲げ部であり、簡単な構造を有している。
【００２７】
なお、以上に述べた円板状部材１３の切り欠き２０ａと第２フリクションプレート４４の爪部４４ｄとによる微少回転方向隙間（４６，４７）は、第１フライホイール組立体４と第２フライホイール組立体５を回転方向に接近させて切り欠き２０ａ内に爪部４４ｄを差し込むだけで構成できる。したがって、組み付け作業が容易である。
【００２８】
また、円板状部材１３の切り欠き２０ａと第２フリクションプレート４４の爪部４４ｄとによる微少回転方向隙間（４６，４７）が、第１フライホイール組立体４と第２フライホイール組立体５の外周部同士の間に配置されているため、各フライホイール組立体４，５の内周部の設計自由度が向上する。
クラッチカバー組立体８は、弾性力によってクラッチディスク組立体９の摩擦フェーシング５４を摩擦面付きフライホイール２１の第１摩擦面２１ａに付勢するための機構である。クラッチカバー組立体８は、主に、クラッチカバー４８と、プレッシャープレート４９と、ダイヤフラムスプリング５０とから構成されている。
【００２９】
クラッチカバー４８は、板金製の円盤状部材であり、外周部がボルト５１によって摩擦面付きフライホイール２１の外周部に固定されている。
プレッシャープレート４９は、例えば鋳鉄製の部材であり、クラッチカバー４８の内周側において摩擦面付きフライホイール２１の軸方向トランスミッション側に配置されている。プレッシャープレート４９は、摩擦面付きフライホイール２１の第１摩擦面２１ａ対向する押圧面４９ａを有している。また、プレッシャープレート４９において押圧面４９ａと反対側の面にはトランスミッション側に突出する複数の弧状突出部４９ｂが形成されている。プレッシャープレート４９は、弧状に延びる複数のストラッププレート５３によってクラッチカバー４８に相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に連結されている。なお、クラッチ連結状態ではプレッシャープレート４９に対してストラッププレート５３が摩擦面付きフライホイール２１から離れる方向への荷重を付与している。
【００３０】
ダイヤフラムスプリング５０は、プレッシャープレート４９とクラッチカバー４８との間に配置された円板状部材であり、環状の弾性部５０ａと、弾性部５０ａから内周側に延びる複数のレバー部５０ｂとから構成されている。弾性部５０ａの外周縁部はプレッシャープレート４９の突出部４９ｂに軸方向トランスミッション側から当接している。
【００３１】
クラッチカバー４８の内周縁には、軸方向エンジン側に延びさらに外周側に折り曲げられたタブ４８ａが複数形成されている。タブ４８ａは、ダイヤフラムスプリング５０の孔を貫通してプレッシャープレート４９側に延びている。このタブ４８ａによって支持された２個のワイヤリング５２が、ダイヤフラムスプリング５０の弾性部５０ａの内周部の軸方向両側を支持している。この状態で、弾性部５０ａは、軸方向に圧縮されており、プレッシャープレート４９とクラッチカバー４８とに軸方向に弾性力を付与している。
【００３２】
クラッチディスク組立体９は、摩擦面付きフライホイール２１の第１摩擦面２１ａとプレッシャープレート４９の押圧面４９ａとの間に配置される摩擦フェーシング５４を有している。摩擦フェーシング５４は、円板状かつ環状のプレート５５を介してハブ５６に固定されている。ハブ５６の中心孔には、トランスミッション入力シャフト３がスプライン係合している。
【００３３】
レリーズ装置１０は、クラッチカバー組立体８のダイヤフラムスプリング５０を駆動することでクラッチディスク組立体９に対してクラッチレリーズ動作を行うための機構である。レリーズ装置１０は、主に、レリーズベアリング５８と、図示しない油圧シリンダ装置とから構成されている。レリーズベアリング５８は、主にインナーレースとアウターレースとその間に配置された複数の転動体とからなり、ラジアル荷重及びスラスト荷重を受けることが可能となっている。レリーズベアリング５８のアウターレースには、筒状のリティーナ５９が装着されている。リティーナ５９は、アウターレースの外周面に当接する筒状部と、筒状部の軸方向エンジン側端から半径方向内側に延びアウターレースの軸方向トランスミッション側面に当接する第１フランジと、筒状部の軸方向エンジン側端から半径方向外側に延びる第２フランジとを有している。第２フランジには、ダイヤフラムスプリング５０のレバー部５０ｂの半径方向内側端に軸方向エンジン側から当接する環状の支持部が形成されている。
【００３４】
油圧室シリンダ装置は、油圧室構成部材と、ピストン６０とから主に構成されている。油圧室構成部材はその内周側に配置された筒状のピストン６０との間に油圧室を構成している。油圧室内には油圧回路から油圧が供給可能となっている。ピストン６０は、概ね筒状の部材であり、レリーズベアリング５８のインナーレースに対して軸方向トランスミッション側から当接するフランジを有している。この状態で、油圧回路から油圧室に作動油が供給されると、ピストン６０はレリーズベアリング５８を軸方向エンジン側に移動させる。
【００３５】
以上に述べたように、第１フライホイール組立体４と第２フライホイール組立体５は、それぞれ別個独立の組立体を構成しており、軸方向に着脱自在に組み付けられている。具体的には、第１フライホイール組立体４と第２フライホイール組立体５は、外周側から、筒状部２０と第２フリクションプレート４４との係合、円板状部材１３と当接部２７との係合、ばね支持プレート３５とばね回転方向支持機構３７との係合、及び内周筒状部１３ｂと内周側筒状部３１との係合によって、互いに係合している。また、両者は所定範囲であれば軸方向に移動可能となっており、具体的には、第２フライホイール組立体５は第１フライホイール組立体４に対して、当接部２７が摩擦材１９に対してわずかに離反する位置と当接する位置との間で軸方向に移動可能である。
【００３６】
（２）動作
▲１▼トルク伝達
このクラッチ装置１では、エンジンのクランクシャフト２からのトルクは、フライホールダンパー１１に入力され、第１フライホイール組立体４から第２フライホイール組立体５に対してダンパー機構６を介して伝達される。ダンパー機構６では、トルクは、支持プレート３９、ばね回転方向支持機構３７、コイルスプリング３２、円板状プレート２２の順番で伝達される。さらに、トルクは、フライホイールダンパー１１から、クラッチ連結状態でクラッチディスク組立体９に伝達され、最後に入力シャフト３に出力される。
【００３７】
クラッチ装置１にエンジンからの燃焼変動が入力されると、ダンパー機構６において支持プレート３９及びばね回転方向支持機構３７と円板状プレート２２とが相対回転し、その間で複数のコイルスプリング３２が圧縮される。さらに、摩擦抵抗発生機構７が所定のヒステリシストルクを発生する。以上の作用により捩じり振動が吸収・減衰される。
【００３８】
コイルスプリング３２の圧縮は、具体的には、ばね回転方向支持機構３７と円板状プレート２２のばね支持部２９の回転方向端部との間で行われる。摩擦抵抗発生機構７では、第１及び第２フリクションプレート４２，４４は円板状部材１３と一体回転し、円板状プレート２２及び摩擦面付きフライホイール２１と相対回転する。この結果、当接部２７と第１フリクションプレート４２との間で第１フリクションワッシャ４１が滑り、第２フリクションプレート４４と摩擦面付きフライホイール２１の第２摩擦面２１ｂとの間で第２フリクションワッシャ４５が滑る。このように、摩擦面が２面確保されているため、比較的大きなヒステリシストルクが発生する。なお、ここでは、摩擦面付きフライホイール２１の第２摩擦面２１ｂが摩擦抵抗発生機構７の摩擦面を構成しているため、部品点数が少なくなり、構造が簡単になる。
【００３９】
次に、エンジンの燃焼変動に起因する微小捩り振動がクラッチ装置１に入力されたときのダンパー機構６の動作を、図１４の機械回路図と図１５の捩り特性線図を用いて説明する。ダンパー機構６のコイルスプリング３２が圧縮されているときに微少捩り振動が入力されると、摩擦抵抗発生機構７の第２フリクションプレート４４は、円板状部材１３の筒状部２０の切り欠き２０ａと爪部４４ｄとの間の微少回転方向隙間（４６，４７）において、円板状部材１３に対して相対回転する。つまり、第１及び第２フリクションプレート４２，４４は第１及び第２フリクションワッシャ４１，４５を介して当接部２７及び摩擦面付きフライホイール２１と一体回転する。この結果、微小捩じり振動に対しては高ヒステリシストルクが発生しない。すなわち図１５の捩り特性線図において例えば「ＡＣ２HYS」ではコイルスプリング３２が作動するが、摩擦抵抗発生機構７では滑りが生じないい。つまり、所定の捩り角度範囲では、通常のヒステリシストルクよりはるかに小さなヒステリシストルクが得られる。このヒステリシストルクは全体にわたるヒステリシストルクの１／１０程度であることが好ましい。このように、捩じり特性において摩擦抵抗発生機構７を所定角度範囲内では作動させない微少回転方向隙間（４６，４７）を設けたため、振動・騒音レベルを大幅に低くすることができる。
【００４０】
▲２▼クラッチ連結・レリーズ動作
図示しない油圧回路によって油圧シリンダの油圧室内に作動油が供給されると、ピストン６０は軸方向エンジン側に移動する。これにより、レリーズベアリング５８はダイヤフラムスプリング５０の内周端を軸方向エンジン側に移動させる。この結果ダイヤフラムスプリング５０の弾性部５０ａはプレッシャープレート４９から離れる。これによりプレッシャープレート４９はストラッププレート５３の付勢力によってクラッチディスク組立体９の摩擦フェーシング５４から離れ、クラッチ連結が解除される。
【００４１】
このクラッチレリーズ動作において、レリーズベアリング５８からクラッチカバー組立体８に対して軸方向エンジン側に作用する荷重によって、第２フライホイール組立体５が軸方向エンジン側に付勢されて移動する。これにより、相対回転抑制機構２４において円板状プレート２２の当接部２７が、摩擦材１９に押し付けられて円板状部材１３に摩擦係合する。すなわち、第２フライホイール組立体５が第１フライホイール組立体４に対して相対回転不能になる。さらに言い換えると、第２フライホイール組立体５がクランクシャフト２に対してロックされた状態となり、ダンパー機構６が作動しない。したがって、エンジン始動又は停止時の低回転数領域（例えば回転数０〜５００ｒｐｍ）での共振点通過時には、クラッチをレリーズすることで、共振によるダンパー機構６の破損や音／振動を生じにくくしている。
【００４２】
ここでは、ダンパー機構６のロックがクラッチレリーズ時におけるレリーズ装置１０からの荷重を利用しているため、構造が簡単になる。特に、相対回転抑制機構２４が円板状部材１３や円板状プレート２２といった単純な形状の部材からなるため、特別な構造を設ける必要がない。
（３）他の作用効果
円板状プレート２２は、一体の円板状部材であるが、以下の複数の構成と機能を実現している。
【００４３】
▲１▼当接部２７によって、相対回転抑制機構２４の一部を構成している。
▲２▼当接部２７によって、摩擦抵抗発生機構７を摩擦面付きフライホイール２１側に保持すると共に、摩擦抵抗発生機構７の摩擦面を構成している。
▲３▼ばね支持部２９によって、コイルスプリング３２を回転方向に支持しており、さらにばね支持プレート３５とともにコイルスプリング３２を脱落不能に支持している。
【００４４】
▲４▼内周側筒状部３１によって、摩擦面付きフライホイール２１をクランクシャフト２に対して半径方向に位置決めしている。
以上に述べ構成の２つ以上の組み合わせによって、部品点数が少なくなり、全体の構造が簡単になっている。
（４）他の実施形態
以上、本発明に従うクラッチ装置の一実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００４５】
例えば、前記実施形態ではプッシュタイプのクラッチカバー組立体が用いられていたが、プルタイプのクラッチカバー組立体を含むクラッチ装置にも本発明を適用できる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明に係る摩擦抵抗発生機構では、回転方向係合部は軸方向に着脱自在であるため、回転方向係合部の組立てが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのクラッチ装置の縦断面概略図。
【図２】本発明の一実施形態としてのクラッチ装置の縦断面概略図。
【図３】クラッチ装置の平面図。
【図４】摩擦抵抗発生機構を説明するための図面であり、図１の部分拡大図。
【図５】摩擦抵抗発生機構を説明するための図面であり、図３の部分拡大図。
【図６】第１フライホイールの平面図。
【図７】支持プレートの平面図。
【図８】支持プレートの縦断面図であり、図７のVIII-VIII断面図。
【図９】円板状部材の平面図。
【図１０】円板状部材の縦断面図であり、図９のX-X断面図。
【図１１】円板状部材の部分正面図であり、図９及び図１０のXI矢視図。
【図１２】第２フリクションプレートの部分平面図。
【図１３】第２フリクションプレートの縦断面図であり、図１２のXIII-XIII断面図。
【図１４】ダンパー機構の機械回路図。
【図１５】ダンパー機構の捩り特性線図。
【符号の説明】
１ クラッチ装置
２ クランクシャフト
４ 第１フライホイール組立体
５ 第２フライホイール組立体（フライホイール）
６ ダンパー機構
７ 摩擦抵抗発生機構
８ クラッチカバー組立体
９ クラッチディスク組立体
１０ レリーズ装置
１１ フライホイールダンパー
１３ 円板状部材（ロック部材）
１９ 摩擦材
２１ 摩擦面付きフライホイール（フライホイール本体）
２１ａ 第１摩擦面（摩擦面）
２２ 円板状プレート（当接部材）
２４ 相対回転抑制機構
２５ 外周固定部（固定部）
２７ 当接部
２９ ばね支持部（支持部）
３２ コイルスプリング
５４ 摩擦フェーシング（摩擦連結部）
【符号の説明】
７ 摩擦抵抗発生機構
１３ 円板状部材（第１部材）
２０ 筒状部
２０ａ 切り欠き
２０ｂ 爪部（第１爪部）
４４ 第２フリクションプレート（第２部材）
４４ｄ 爪部（第２爪部）
６２ 回転方向係合部

Claims (3)

1. 第１及び第２回転部材が相対回転するときに摩擦抵抗を発生することで、捩り振動を減衰するための摩擦抵抗発生機構であって、
   前記第１回転部材に固定された第１部材と、
   前記第２回転部材に相対回転可能に摩擦係合する第２部材とを備え、
   前記第１部材と前記第２部材とは回転方向に係合する回転方向係合部を構成しており、
   前記回転方向係合部は、前記第１部材と前記第２部材との回転方向間において所定角度範囲で相対回転可能となる回転方向隙間を確保し、
   前記回転方向係合部により、前記第１部材と前記第２部材とは軸方向に着脱可能であり、前記第１回転部材と前記第２回転部材とは軸方向に着脱可能である、
   摩擦抵抗発生機構。
2. 前記回転方向係合部は、前記第１部材の第１爪部と、前記第２部材の第２爪部とからなる、請求項１に記載の摩擦抵抗発生機構。
3. 前記第１部材及び第２部材はともにプレート部材から構成され、
   前記第１爪部及び第２爪部は前記プレート部材の本体部から軸方向に延びている、請求項２に記載の摩擦抵抗発生機構。

Images