JPH01169124A - 自動車用クラッチおよび変速機用のダイヤフラム型環状スプリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、一般的にはクラッチまたは変速機。

特に自動車に使用されるダイヤフラム型環状スプリング
に関するものである。

（従来の技術） ダイヤフラムは、座金部分を形成する連続した外環部と
、その少なくとも何本かは、中央のくり抜いた部分に通
じている複数本のスリットによって、放射方向に分割し
て形成された爪を有する内環部からなっている。

休止状態では、ダイヤフラムは、円錐台の形状を呈して
おり、スリットの外周端は、オリフィスに通じており、
このオリフィスは、前記爪の付け根部分と交互に円周上
に配置されている。

このような、ダイヤフラムは、フランス国特許第２４６
３８７４号明細書に開示されているように、クラッチに
血込むことができる。同特許明細書において、クラッチ
は、エンジンのクランク軸に接続されたクラッチプレー
トと、このプレートに固定されたカバーとを有している
。

ダイヤフラムは、前記カバーに寄り掛かり、プレッシャ
ープレート上で支承されていて、カバーとは一体に回転
するが、このカバーに対して軸方向に可動になっている
とともに、前記プレッシャープレートを、クラッチプレ
ートの方向に軸方向に移動させて、これら２枚のプレー
ト間に、フリクションディスクを挟んで締めつけるよう
になっている。

フリクションディスクは、変速機の駆動軸と一体に回転
するものである。

このダイヤフラムは、前記した爪の自由端に作用するク
ラッチスラスト軸受によって操作される。

この種のダイヤスラムは英国特許第２１４０１０６号明
細書に記載されているように、それぞれ、２個の駆動車
と従動車からなる変速機にも組込むことができる。この
変速機では、駆動車と従動車は、ボスと、互いに対面す
るような形で２枚のフランジとを有している。これらフ
ランジの一方は、前記ボスに固定されており、他方は、
少なくともダイヤフラムに制御されながら、ボスに対し
て可動となっている。

前記フランス国特許明細書に記載されている装置では、
駆動車と従動車のために、ダイヤフラムは、弾性材料に
よって覆われており、かつその座金部分は、可動フラン
ジに当接する一方、その中央の部分は、ボスに固定され
た支承部材に当接する。

ダイヤフラムは、ベルトを締めつけるために、可動フラ
ンジを他方のフランジに向けて押しやる。

変速機に組込んだ場合の操作は、ダイヤフラムと、可動
フランジと、支承部材によって画成される密閉されたチ
ャンバ内の圧力を変化させて行なわれる。

（発明が解決しようとする課題） クラッチあるいは変速機のいずれを操作する場合でも、
ダイヤフラムの爪は、中央の座金部分よりも大きくたわ
むため、力を失なった行程が生じる。

このような死行程を減少させるために、西ドイツ国特許
第３３０７９４３号および同第１４７５４３７号の各明
細書では、ダイヤフラムの爪を固くするため、これら爪
の主要部に決められた輪郭に沿ったスリットによって、
少なくとも１つの折り曲げた部分を形成することが提案
されている６ しかし、このようなものでは、ダイヤフラムの爪を作成
することが複雑であって、特別な道具を必要とするため
、完全に満足のいくものではなかった・ 前述した死行程を減少させるために、爪の厚みを増大さ
せることも提案されている。

しかし、このようなものも、同様に満足のいくものでは
なかった。何故ならば、機械加工の費用がかさむととも
に、厚さが不連続であるため、ダイヤフラムの座金部分
を変えなければならないからである。

本発明は、上述した不都合を解消することを目的とする
ものであって、他の利点をも得るべく、オリフィスの存
在を最大限に利用できるように。

ダイヤフラムに、爪の内環部と座金部分を形成したもの
である。

（課題を解決するための手段） しかして本発明によれば、少なくとも２本の放射一方向
の爪に、オリフィスの側縁部を部分的に画成する折り曲
げた部分を備えることを特徴とする前述形式のダイヤフ
ラムが提供される。

本発明により、ダイヤフラムの厚さを、座金部分の形状
と、スリットの規則正しい位置に応じて、適切なものと
することができる。

折り曲げた部分の材料は、少なくともオリフィスの一部
を利用して作成されるため、本発明によれば、材料の裁
ち屑を無駄にしないで、ダイヤフラムを設計どおりに作
成できる。

このようにして折り曲げた部分は、従来のものとは異な
り、爪の付け根部分に隣接して配置されて、爪のたわみ
を減少させるため、爪は著しく強化される。

また、スリットから裁断された爪よりも、はるかに大き
な丈を有することも、利点の１つである。

本発明による構造は、はぼ放射方向に延在する側縁部を
呈する。長方形のオリフィスに調和するものである。折
り曲げた部分は、軸方向に突出するように、一定の曲率
半径をもって、直角に折り曲げて作成するのが望ましい
。

このような形態は、２枚のダイヤフラムが使用される場
合に特に好ましいものである。何故ならば、一方のダイ
ヤフラムに形成された折り曲げ部分が、他方のダイヤフ
ラムに穿設されたオリフィスを貫通して、これら２枚の
ダイヤフラムは、−体となって回転するように接続され
、結果的に優れたトルク伝達が期待できるからである。

前述の構造から、折り曲げた部分が、かけ鉤、あるいは
ピンによって、ダイヤフラムのセンタリングを容易にす
ることが理解されると思う。実際に、これらの折り曲げ
た部分によって得られるより大きな接触ゾーンのおかげ
で、摩耗を著しく減少させることができる。

（実施例） 以下、添付の図面を参照し、本発明の好適実施例につい
て詳述することによって、特徴および利点が一層明らか
になることと思う。

第３図は、自動車用内燃機関のクランク軸（１４）に取
付けられたクラッチプレート（１３）　（−点鎖線）を
示す。このクラッチは、フランス国特許第２４６３８７
４号明細書に開示のものに一致し、図示されていないビ
スによって、前記クラッチプレート（１３）に固定され
たカバー（１０）を有している。

プレッシャープレート（１１）は、フェザ−キー（２９
）によって前記カバーに係合されており、フェザ−キー
は、一方においてプレッシャープレート（１１）の取付
け部（２８）に、他方においてカバー（ｉｏ）の一部に
装着されている。

従って、前記プレッシャープレートは、カバー（１０）
と共に回転し、かつこのカバーに対して軸方向に可動と
なっている。

ダイヤフラム（１００）は、その座金部分（１０１）の
内周部が、プレッシャープレート（１１）のボス（３６
）に当接する一方、座金部分（１０１）の外周部は、前
記カバーの止め輪（３４）に当接している。

クラッチが係合位置にあるとき、ダイヤフラム（１００
）は、プレッシャープレート（１１）をクラッチプレー
ト（１３）の方向に押しやって、これら２枚のプレート
の間で、変速機の恥動軸（１３）と一体に回転するよう
に固定されたフリクションディスク（１５）を締め付け
る。

クラッチを外すには、クラッチスラスト軸受（３８）を
、ダイヤフラムの中央のくり抜いた部分（１１０）を貫
通させて、ダイヤフラムに形成した爪（１０２）の先端
を牽引させる。

更に詳しく説明すれば、第１図には、本発明によるダイ
ヤフラム（１００）を断片的に示しであるが、図面から
明らかなとおり、放射方向にスリット＜１０３）を入れ
て、分割した爪（１０２）を形成し、中央は座金部分（
＋０１．）となっている。

前記スリットの基端は、オリフィス（１０４）につなが
っており、これらのオリフィスは、爪（１０２）の付け
根部分（１１８）と交互に円周方向に配置されている。

つまり、各スリット（１０３）は、円周方向に左右に対
称に広がったオリフィス（１０４）で終端している。

本発明によれば、ダイヤフラムの少なくとも２本の爪（
１０２）の付け根で、オリフィス（１０４）の側縁部（
１０７）となっている部分（１０５）は、第１図と第２
図に示すように、折り曲げられている。

この実施例では、オリフィス（＋０４）は、はぼ長方形
の輪郭を呈しており、放射方向に最も外側の綾部（１０
６）によって、前記座金部分（１０１）となった内側の
綾部を画成する同じ円周に接続している。

側縁部（１０７）は、正確に放射方向を向いており、直
線であって、第１図では、破線によって概略的に示しで
ある。

オリフィス（１０４）の放射方向に最も内側の縁部（１
０８）は、スリット（１０３）によって中断されている
。

図示のものでは、オリフィスの側縁（１０７）は、全長
に亘って折り曲げた部分（１０５）となっているが、製
造に当っては、オリフィスを形成するべく、これらの部
分をスタンピングすればよい。

折り曲げた部分（１０５）は、プレッシャープレート（
１１）とは反対の方向に突出している。

これらの折り曲げた部分は、鉄板を打ち抜く関係上、側
織部（１０７）よりは、短かくなっている。

このようにすることによって、応力も減少させることが
できる。

外側の縁部（１０６）、内側の縁部（１０８）、折り曲
げた部分（１０５）は、それぞれが、放射方向に離間し
ている。第２図に明確に示する如く、折り曲げた部分（
１０５）は、軸方向（図面の平面から垂直方向）に突出
しており、爪（１０２）の付け根部分（１１８）は。

平坦な底部（１０９）とによって、屋根の樋のような形
状を呈している。

これらの折り曲げた部分（１０８）は、爪（１０２）の
付け根部分（１１８）が広がった部分であると云える。

スリット（１０３）は、放射方向の内側で急に狭くなっ
ており、前述した中央をくり抜いた部分（１１０）に通
じている。

このようにして、優れた支承面がクラッチスラスト軸受
（３８）に提供され、前記折り曲げた部分と、このスラ
スト軸受との間でクラッチ合せが行われる際に、いかな
る相互干渉もなくなる。

第４図には、変速機の枠内で、前述した折り曲げた部分
（１０５）を利用できる様子が示されている。

この図において、（ＩＯＡ）は、変速機の駆動車を、（
１１２）は、ビス（１１３）によって駆動軸（１１４）
の先端に取付けられたボスを、　（１１６）は、前記ボ
スに強制的にはめ込まれて固定された前記駆動車の固定
フランジを、（１１５）は、変速機の可動フランジを。

それぞれ示している。

可動フランジ（１１５）は、弾性手段のユニット（２０
）により作用させられて、前記ボス（１１２）の外周面
に沿って軸方向に滑動し、前記固定フランジ（１１６）
の内周に形成された受は口（１１９）に入れ込む。

前記弾性手段のユニットは、フランス国特許第８７１０
４６８号明細書に開示されているように、弾性材料（２
２）で包まれた２枚のダイヤフラム（２１）によって構
成されている。弾性材料（２２）の外周部は、補強のた
めに厚く形成された部分（４５）となっている、この部
分は、前記ダイヤフラムに対して軸方向にずれていると
ともに、前記可動フランジ（１１５）と結合するべく、
このフランジのまわりに形成されたリム（５０）に嵌合
する。

弾性材料（２２）の内周部は、やはり肉厚のプレース（
横材）（６０）となっており１強制的に前記ボス（１１
４）にはめ込まれたシェル（３０）と一体のリム（６６
）に形成された対応形状の波形起伏と適合するように、
起伏がつけられている。

しかし、プレース（６０）は、リム（６６）の内側局面
の波形起伏に対応して嵌合されるため、リム（６６）の
回転と一体的に回転する訳である。つまり１弾性手段の
ユニット（２０）は、シェル（３０）に支承されており
、可動フランジ（１１５）を固定フランジ（１１６）の
方向に押しやる働きをする。

図示の変速機は、ノズル（４１）から圧力媒体が供給さ
れユニット（２０）と、可動フランジ（１１５）とシェ
ル（３０）により画成されたチャンバ内の圧力を変化さ
せることによって制御されるタイプのものである。すな
わち、圧力流体をノズル（４１）からチャンバ内に送り
込んだり、排出したりすることにより、可動フランジ（
ＵＳ）を軸方向に移動させてベルト（１１）の位置を変
える自動変速装置である。

この変速機においては、折り曲げた部分（ｔＯＳ）は、
慣性リング（３１）に当接するようになっている。

一方、シェル（３０）と慣性リング（３１）との間には
、緩衝部材（３２）が介在している。

このような構造によって、可動フランジ（１１５）と固
定フランジ（１１６）との最大の離間距離は、弾性材料
の肉厚な部分（４５）が呈する当接部（９０）が慣性リ
ング（３１）に接触するまでに制限される。

前記当接部（９０）の一部分を、折り曲げた部分（１０
５）よりも放射方向の外側に位置させ、この−部分を、
前記折り曲げた部分（１０５）よりも軸方向に僅かに突
出させ、まず第１に、この一部分が慣性リング（３１）
に当接するような構造も可能である。

以上の説明から、図示の変速機は、信頼性が高いと同時
に、静かに機能するものであることが理解されると思う
。何故ならば、折り曲げられた部分が、エンジンのより
良い運転状態のために作用するので、騒音の減少と、優
れた安全性が得られるからである。

オリフィスには、２つに１つの割合で、折り曲げた部分
（１０５）を形成し、半数のオリフィスには、折り曲げ
た部分を具備させずに開口のみとするのがよい。このよ
うにすることで、可動フランジ（＋１５）に最も近接す
る側のダイヤフラムに形成される折り曲げた部分が、前
記開口を貫通して、２枚のダイヤフラムが、一体となっ
て確実に回転するように接合できる。

同様に、この装置は、自然な環境下での加硫（硬化）に
よる弾性手段のユニットを成形あるいは製造するに際し
、ダイヤフラムの割出しを容易にさせることもできる。

また、慣性リング（３１）に近接する側のダイヤフラム
に交互に正反対に突出する折り曲げた部分を設けて、他
方のダイヤフラムの割出しとともに、スラストの役割り
を付与することも可能である。

言うまでもなく、本発明は、流体圧によって作動するク
ラッチに適用されるものである。その場合、ダイヤフラ
ムをカバーに回転できるように固定する結合小円柱体、
または取付け金具に通路を残しておくため、すべてのオ
リフィスに折り曲げた部分を形成することも必要ない。

つまり、オリフィスの側縁部の一方にのみ折り曲げた部
分を形成するか、一つのオリフィスの側縁部に、それぞ
れ反対の方向に突出する折り曲げた部分を具備させるこ
ともできる。また、これらの折り曲げた部分を、斜めに
向けさせることも可能である。

変速機につき以上説明したが、折り曲げた部分によって
、互いに回転に対しては固定されている２枚のダイヤフ
ラムから構成される弾性手段ユニットは、クラッチに使
用することもできる。その場合、弾性材料は、支承部材
（３６）　（３４）およびスラスト軸受（３８）の箇所
では、ダイヤフラムを覆わない。

また、フランス国特許第２３１１２２１号明細書に開示
されているように、スリット（１０３）は、中央のくり
抜いた部分に全てが通じている必要もない。

要するに、オリフィス（１０４）も、すべてが同一でな
く、そのいくつかは、米国特許節４，４６５，２６７号
明細書に記載されているように、より小さな放射状に広
がった形状を有していてもよい。その場合、折り曲げた
部分は、より大きな寸法のオリフィスを呈することにな
る。

（発明の効果） 本発明のダイヤフラム型環状スプリングは、爪の付け根
部分に隣接したオリフィスの側縁部を折り曲げることに
よって、爪を堅固なものとし、かつ折り曲げ部分は、オ
リフィスを穿設する際に同時に作成するため、材料はオ
リフィスの部分を利用するために、材料費を節約するこ
とができる。

また、折り曲げた部分は、他方のダイヤフラムのオリフ
ィスを貫通して、支承部材に当接するため、２枚のダイ
ヤフラムからなる弾性手段のユニットにおいては、２枚
が確実に一体回転することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、クラッチに組込まれる本発明のダイヤフラム
を部分的に示す斜視図。 第２図は、第１図示の一点鎖線における断面を矢印（Ａ
）の方向から見た場合の要部説明図、第３図は、本発明
によるダイヤフラムをクラッチに組込んだ場合を示す軸
方向の部分断面図、第４図は、本発明によるダイヤフラ
ムを変速機に組込んだ場合を示す軸方向断面図である。 （１０）カバー　　　　　　　　　（１１）プレッシャ
ープレート（１３）クラッチプレート　　　（１４）ク
ランク軸（１５）フリクションディスク　（１６）州動
軸（２０）弾性手段のユニット　　（２１）ダイヤフラ
ム（２２）弾性材料　　　　　　　（２８）取付け部（
２９）フェザ−キー　　　　　（３０）シェル（３１）
慣性リング　　　　　　（３２）緩衝部材（３４）止め
輪　　　　　　　　（３６）ボス（３８）クラッチスラ
スト軸受　（４１）ノズル（４５）（６０）肉厚部　　
　　　　（５０）　（６６）リム（９０）当接部　　　
　　　　　（１００）ダイヤフラム（１０１）座金部分
　　　　　　（１０２）爪（１０３）スリット　　　　
　　（１０４）オリフィス（１０５）折り曲げた部分　
　　（１０６）外側の縁部（１０７）側縁部　　　　　
　　（１０８）内側の縁部（１０９）底部　　　　　　
　　　（１１０）中央をくり抜いた部分（１１２）ボス
　　　　　　　　　（１１３）ビス（１１４）駆動軸　
　　　　　　（１１５）可動フランジ（１１６）固定フ
ランジ　　　　（１１９）受は口。 ＦＩＧ、４

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）特に自動車用クラッチおよび変速機用のダイヤフ
   ラム（１００）型環状スプリングであって、座金部分（
   １０１）を形成する連続した外環部と、スリット（１０
   ３）によって放射方向に分割して爪（１０２）を形成す
   る内環部とからなり、前記スリットの少なくともいくつ
   かは、中央のくり抜いた部分（１１０）に通じ、かつ外
   周辺の近くに位置するスリットの他端は、オリフィス（
   １０４）に通じており、これらのオリフィスは、前記爪
   （１０２）の付け根部分（１１８）と交互に円周方向に
   形成されているものにおいて、 少なくとも２本の放射方向の爪（１０２）には、前記オ
   リフィス（１０４）の側縁部（１０７）を部分的に画成
   する折り曲げた部分（１０５）が設けられていることを
   特徴とする自動車用クラッチおよび変速機用のダイヤフ
   ラム型環状スプリング。
2. （２）折り曲げた部分は、ダイヤフラムの爪（１０２）
   の付け根部分（１１８）が円周方向に広がった部分であ
   ることを特徴とする請求項（１）記載の環状スプリング
   。
3. （３）ダイヤフラムの爪（１０２）の付け根部分が、平
   坦な底部（１０９）と共に屋根の樋のような形状を呈し
   ていることを特徴とする請求項（２）記載の環状スプリ
   ング。