JPH0210338Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、クラツチデイスクの摩耗調整機構を
備えた自動クラツチに関する。

アクチユエータによりクラツチレバーを作動さ
せて摩擦クラツチを自動的に断接するようにした
自動クラツチは、自動車の変速装置などに汎用さ
れている。

この種の摩擦クラツチでは、クラツチデイスク
のフエーシングの摩耗が避けられず、摩耗が進行
すると、作動性が悪化し、予定した時間内に所期
の断接動作が得られないといつた問題がある。

かかる問題を解消するため、クラツチデイスク
が摩耗した場合には、その摩耗量に応じてクラツ
チレバーのストロークエンド位置を変更して摩擦
クラツチの作動ストロークをクラツチデイスクの
摩耗にかかわらず常時一定とする摩耗調整装置が
開発されている。例えば、本出願人は実願昭57−
148458号を提案している。

ところで、前記型式の自動クラツチでは、アク
チユエータを作動させ、このアクチユエータに連
動するクラツチレバーを摩擦クラツチ内に装着さ
れたダイヤフラムスプリングのばね力に抗して動
作させ、ダイヤフラムスプリングをダイヤフラム
変位させてクラツチの切断を行なう一方、アクチ
ユエータの駆動信号をカツトすると、ダイヤフラ
ムスプリングの復帰力が働いてクラツチレバーお
よびアクチユエータを接続方向に移動させ、最終
的に摩擦クラツチを接続する構成が採用されてい
る。

かかるダイヤフラムスプリングを用いた摩擦ク
ラツチでは、スプリングのダイヤフラム変位によ
つて良好な切断性を得ることができる反面、切断
から接続への切換えでは、ダイヤフラムスプリン
グの復帰力がダイヤフラム変位点を経過した後、
急激に弱まり、弱まつた復帰力で摩擦クラツチの
接続が行なわれることとなるため、応答性の良い
接続動作が得られない不具合があつた。

特に、摩擦クラツチが半クラツチ状態にあると
きに、クラツチを接続しようとすると、この状態
では、ダイヤフラムスプリングの復帰力が既に弱
まつているため、完全接続までに相当に長時間を
要し、その間、半クラツチ状態が持続され、クラ
ツチの摩耗の進行を早めるといつた問題があつ
た。

本考案は、かかる問題に鑑みてなされたもので
あつて、アクチユエータによりクラツチレバーを
作動させ、皿ばねよりなるダイヤフラムスプリン
グを介して摩擦クラツチを自動的に断接するよう
にし、かつ摩擦クラツチのクラツチデイスクの摩
耗量に応じて移動し、摩擦クラツチの作動ストロ
ークを一定に保持するようにした自動クラツチの
摩耗調整装置において、摩擦クラツチのクラツチ
レバーとアクチユエータ間に連結され、係合部と
当接部とが形成され、一方側に移動したときクラ
ツチデイスクを切断し、他方側に移動したときク
ラツチデイスクを接続するようにした連結部材を
設け、摩耗調整装置は、連結部材の係合部に係合
する被係合部と、上記一方側への移動を阻止する
一方向噛合い機構とを設けてクラツチデイスクの
摩耗量に応じて上記他方側にのみ移動可能になさ
れ、この摩耗調整装置に、上記他方側の端部が連
結部材の当接部に当接して連結部材を上記他方側
に付勢すると共に圧縮量に対しての復帰力の比率
が放物線状に立上がる特性を備えたスプリングを
収容して、応答性の向上および摩擦クラツチの摩
耗の可及的防止を図ることができる自動クラツチ
を提供せんとするものである。

以下、図示の実施例について本考案をより具体
的に説明する。

本考案の一実施例にかかる自動クラツチを示す
第１図において、１は入力軸２と出力軸３との間
を断接する摩擦クラツチ、４はクラツチレバー５
およびロツド６を介して摩擦クラツチ１を断接作
動せしめるダイヤフラム作動のアクチユエータ、
７はアクチユエータ４の作動を制御する制御装
置、８は上記アクチユエータ４から伸びる連結部
材としてのロツド６の中間部に対して設けた摩耗
調整装置である。

上記摩擦クラツチ１は、入力軸２の軸端に一体
に形成されたフライホイール９に摩擦接触するフ
エーシング１０を出力軸３に同軸に回転結合され
たクラツチデイスク１１の外周部に支持し、フエ
ーシング１０の背面側をプレツシヤプレート１２
で支持し、このプレツシヤプレート１２の背面側
を皿ばねよりなるダイヤフラムスプリング１３に
よつて常時はフエーシング１０がフライホイール
９に圧接するように付勢し、フエーシング１０の
圧接状態で、入力軸２の回転力をフライホイール
９、フエーシング１０、クラツチデイスク１１の
伝達経路で出力軸３に伝達する基本構造を有して
いる。

上記のダイヤフラムスプリング１３の中心部
は、出力軸３を相対回転自在に嵌合したスリーブ
１４に回転自在かつ軸方向に摺動自在に嵌合され
たハブ１５の一方の端部に固定され、このハブ１
５は他端において上記スリーブ１４にスプライン
嵌合したリリーズベアリング１６に係合してい
る。このリリーズベアリング１６は、クラツチレ
バー５の回動軸１７部分からスリーブ１４のスプ
ライン部を嵌合するように伸びたフオーク１８に
係合している。

したがつて、アクチユエータ４を動作させ、ロ
ツド６を一方側（第１図のＡ方向）に引き、ロツ
ド６の先端に一端をヒンジ結合したクラツチレバ
ー５をその回動軸１７の廻りで図の時針方向Ｂに
回動させると、フオーク１８がリリーズベアリン
グ１６を図のＣ方向に押し、ハブ１５を介してダ
イヤフラムスプリング１３の中心部を押す。この
ためダイヤフラムスプリング１３は摩擦クラツチ
１のケーシング１９の内側に支持した支点部材２
０を基準にしてダイヤフラム的にＤ方向に反り、
これによつてプレツシヤプレート１２によるフエ
ーシング１０の押圧を解除し、クラツチを切断す
る。

そして、アクチユエータ４の動作を解除し、ク
ラツチレバー５の時針方向Ｂ廻りのモーメントを
解除すると、ダイヤフラムスプリング１３の復帰
力が働いて、ロツド６は他方側に移動し、再び接
続状態に復帰する。

上記のように、クラツチの断接を行なうアクチ
ユエータ４は、ロツド６の端部を取付けたダイヤ
フラム２１によつてケーシング２２の内部を大気
室２３と負圧室２４とに仕切り、大気室２３は大
気開放孔２５によつて大気に開放する一方、負圧
室２４は大気通路２６と負圧通路２７とを合流し
た通路２８に連通したものであつて、大気通路２
６、負圧通路２７の途中には、制御装置７によつ
て作動が夫々制御される電磁弁２９，３０が介設
されている。

上記負圧通路２７は、逆止弁３１を介して吸気
管３２とバキユームタンク３３に連結され、制御
装置７によつて電磁弁３０が開かれると、バキユ
ームタンク３３の負圧がアクチユエータ４の負圧
室２４に導入され、この負圧の導入でアクチユエ
ータ４は摩擦クラツチ１を切断する。上記逆止弁
３１は、バキユームタンク３３への空気の逆流を
防ぐために設けられている。

次に、フエーシング１０の摩耗量に応じて、ロ
ツド６のストロークエンドを規制することにより
摩擦クラツチ１のストロークを一定に維持する摩
耗調整装置８について説明する。

この摩耗調整装置８は、固定の筒状ガイド壁３
４内でロツド６の軸方向に摺動可能な円柱形のブ
ロツク３５からなり、該ブロツク３５はロツド６
を軸方向に貫通させるとともに、ロツド６の途中
に設けた係合部としての大径フランジ３６を変位
可能に収容する大径穴３７を内部に設ける一方、
外周面には、凹部３８を設け、この凹部３８には
ボール３９とスプリング４０とを装着し、バネ受
板４２を介してスプリング４０でボール３９を凹
部３８の斜面４１に向けて付勢し、ボール３９を
ガイド壁３４に押し付けることにより、ブロツク
３５を図の右方向（ロツド６のＡ方向）には変位
しえないように固定し、図の左方向には変位可能
にする一方向噛合い機構を形成している。

一方、ブロツク３５の大径穴３７内には、アク
チユエータ４側の端壁内面に固定した固定接点板
４３とロツド６に摺動自在に嵌着された環状の可
動接点板４４とを対向配置してリミツトスイツチ
４５を構成する。上記可動接点板４４はロツド６
の大径フランジ３６に所定の間隔をおいて設けた
当接部としての小径のフランジ４６に向けて大径
フランジ３６との間に縮装した第１スプリング４
７によつて付勢されている。また、上記小径フラ
ンジ４６と固定接点板４３間には円錐形の第２ス
プリング４８を縮装して、ロツド６を接続方向
（矢印Ａと逆の方向）に付勢している。この場合、
第１スプリング４７のバネ力は第２スプリング４
８のバネ力より大きく設定しておき、ロツド６が
切断方向Ａにアクチユエータ４の作動で大きく引
込まれたときに、そのストロークエンドで可動接
点板４４の接点４４ａを固定接点板４３の接点４
３ａに接触させ、リミツトスイツチ４５を閉成す
る。

上記第２スプリング４８は、摩擦クラツチ１の
接続方向への復帰力を与えるダイヤフラムスプリ
ング１３を助勢するものである。より具体的に
は、第２図に示すように、ダイヤフラムスプリン
グ１３のバネ特性Ｇがクラツチの完全接続時にほ
ぼ零で、切断側に立上り、切断の手前のダイヤフ
ラム変位点で落込む特性を示すのに対し、第２ス
プリング４８のバネ特性Ｈは、完全接続時におい
ても所定の復帰力を有し、切断方向に、即ち、圧
縮量に対する復帰力の比率が放物線状に立上るよ
うな特性に設定してある。その結果、アクチユエ
ータ４の負荷特性Ｆは、第２図に一点鎖線で示す
ように、両スプリング１３，４８の合成力に対応
したものとなる。

なお、第１図に示すように、クラツチレバー５
には、ガイド壁３４側に一端を係止したコイルス
プリング４９のバネ力がクラツチの切断方向に作
用するので、アクチユエータ４の負荷特性Ｆはそ
の分だけ軽減される。

次に、上記構成の自動クラツチの作用を説明す
る。

第１図は、自動クラツチの完全接続時を示して
いる。この状態では、大気通路２６の電磁弁２９
が開、負圧通路２７の電磁弁３０が閉である。

いま、制御装置７に摩擦クラツチ１の切断信号
が入力されると、制御装置７は電磁弁２９を閉、
電磁弁３０を開とする。

このため、アクチユエータ４の負圧室２４に
は、バキユームタンク３３の負圧が負圧通路２７
および通路２８を介して導入され、ダイヤフラム
２１はロツド６をＡ方向に引込む。このロツド６
の引込みに際して、摩耗調整装置８のブロツク３
５には、第２スプリング４８のバネ反力が作用す
るが、このバネ反力は、一方向噛合い機構３９，
４０，４１で受合われ、換言すればブロツク３５
はロツド６の引込みに連動しないように固定され
ている。

そして、ロツド６が大きく切断方向Ａに引込ま
れ、可動接点板４４の接点４４ａが固定接点板４
３の接点４３ａに接触すると、リミツトスイツチ
４５が閉成され、このオン信号は制御装置７に入
力され、制御装置７はこのオン信号を受けて電磁
弁３０を閉じ、これによつてアクチユエータ４の
負圧室２４内にその時点の負圧を閉込め、ロツド
６をその位置に停止保持する。

この状態では、摩擦クラツチ１のダイヤフラム
スプリング１３はダイヤフラム変位点を越えて反
り返えつた状態に保持され、プレツシヤプレート
１２によるクラツチデイスク１１の押圧が解除さ
れて摩擦クラツチ１は切断される。

一方、この切断状態から、制御装置７によつて
大気通路２６の電磁弁２９を開くと、摩擦クラツ
チ１のダイヤフラムスプリング１３および第２ス
プリング４８の両方のバネ力により、クラツチの
接続方向に摩擦クラツチ１が復帰される。

いま、第３図にアクチユエータ４の動作を示す
ように、負圧室２４内の負圧が大気通路２６から
導入される大気圧で大気圧近傍にまで稀釈される
と、上記２つのスプリング１３，４８のバネ力の
作用でアクチユエータ４の速度は急激に立上つて
接続方向に復帰し始める。このアクチユエータ４
の復帰速度は、ダイヤフラムスプリング１３の復
帰力が低下する後半に至つて若干低下するが、第
２スプリング４８のバネ力が最後まで復帰方向に
作用するため、比較的短時間で完全接続位置まで
復帰して、応答性よく摩擦クラツチ１を完全接続
することができる。実際の実験によれば、復帰時
間を400msec以内とすることができた。

なお、摩擦クラツチ１のフエーシング１０が摩
耗した場合には、摩耗調整装置８が接続方向には
ロツクされていないため、プレツシヤプレート１
２がフエーシング１０を所定の押圧力で押圧する
まで、ダイヤフラムスプリング１３のバネ力が作
用し続け、摩耗調整装置８はそのブロツク３５が
ロツド６の大径フランジ３６でフエーシング１０
の摩耗量に対応した量だけ接続方向に押されて変
位する。このため、次回の切断時におけるロツド
６の切断方向のストロークエンド位置は、摩耗量
に応じて移動された摩耗調整装置８により決定さ
れることとなる。

第４図には、第２スプリング４８を設けていな
い場合のアクチユエータの動作を示す。第３図と
比較すれば明らかなように、この場合には、アク
チユエータの復帰速度が後半に到つて著しく低下
し、アクチユエータは緩速で完全接続位置まで復
帰するため、復帰に600msec程度の長時間を要す
ることとなる。

以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、摩擦クラツチをその接続方向に付勢し、圧縮
量に対する復帰力の比率が放物線状に立上がるよ
うな特性に設定したスプリングを摩擦クラツチの
ダイヤフラムスプリングとは別に設けたので、摩
擦クラツチの完全接続までの時間を大幅に短縮で
き、半クラツチ状態から完全接続までの時間もそ
れだけ短縮でき、フエーシングの摩耗を減少させ
ることができるとともに、このスプリングとダイ
ヤフラムスプリングの合成力で摩擦クラツチの接
続動作が行われるのでダイヤフラムスプリングの
波のあるばね特性が矯正され、摩擦クラツチの接
続動作が滑らかに行われる。

さらに、本考案では、摩耗調整装置と摩擦クラ
ツチとの間に上記スプリングを介装したので、ロ
ツドやクラツチレバー等のオーバーストローク
（接続方向への）を防止することができる。この
点、アクチユエータの負圧室にスプリングを介装
した場合には、ロツドがオーバーストロークして
摩耗調整装置自体も移動させてしまうおそれがあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例にかかる自動クラツチ
の要部断面全体説明図、第２図はダイヤフラムス
プリング１３および第２スプリング４８のバネ特
性を示すグラフ、第３図は本考案の実施例におけ
るアクチユエータの動作特性を示すグラフ、第４
図は従来のアクチユエータの動作特性を示す第３
図に対応したグラフである。 １……摩擦クラツチ、４……アクチユエータ、
５……クラツチレバー、６……ロツド、８……摩
耗調整装置、１０……フエーシング、１１……ク
ラツチデイスク、１３……ダイヤフラムスプリン
グ、４８……（第２）スプリング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 アクチユエータによりクラツチレバーを作動さ
   せ、皿ばねよりなるダイヤフラムスプリングを介
   して摩擦クラツチを自動的に断接するようにし、
   かつ摩擦クラツチのクラツチデイスクの摩耗量に
   応じて移動し、摩擦クラツチの作動ストロークを
   一定に保持するようにした自動クラツチの摩耗調
   整装置において、摩擦クラツチのクラツチレバー
   とアクチユエータ間に連結され、係合部と当接部
   とが形成され、一方側に移動したときクラツチデ
   イスクを切断し、他方側に移動したときクラツチ
   デイスクを接続するようにした連結部材を設け、 摩耗調整装置は、連結部材の係合部に係合する
   被係合部と、上記一方側への移動を阻止する一方
   向噛合い機構とを設けてクラツチデイスクの摩耗
   量に応じて上記他方側にのみ移動可能になされ、 この摩耗調整装置には、上記他方側の端部が連
   結部材の当接部に当接して連結部材を上記他方側
   に付勢すると共に圧縮量に対する復帰力の比率が
   放物線状に立上がる特性を備えたスプリングを収
   容されていることを特徴とする自動クラツチの摩
   耗調整装置。