JPH0648016B2 - 多段クラツチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はディーゼルエンジンを搭載した自動車の駆動系
に介装される多段クラッチに関する。

（従来の技術） この種駆動系においては一般にエンジンの動力はその出
力軸からフライホイール及び多段クラッチを介して変速
機に入力される。

従来のこの種多段クラッチの１例が第５図及び第６図に
示され、１はエンジンのクランク軸、２はクランク軸１
に固着されたフライホイール、３はクラッチ、４はドラ
イブ軸で、その一端はクランク軸１にベアンリング５を
介して軸支され、他端は図示しない変速機に連結されて
いる。クラッチ３はフライホイール２に圧接するクラッ
チプレート６と、ドライブ軸４に楔着されるハブ10を具
え、両者による捩り特性により駆動系の捩り振動やこれ
に伴う共振を減衰させて吸収する。ハブ10はドライブ軸
４にスプライン嵌合する円筒部10a とその外周より直角
に延出する円板部10b からなり、円板部10b は第１の摩
擦部材26を介して一対のフリクションプレート７で挟持
されている。この一対のフリクションプレート７はその
外周縁において円板部10b の外周側に配置された環状の
トルクプレート８にピン16により固定されている。ま
た、この一対のフリクションプレート７の内周外側面は
第２の摩擦部材27に当接せしめられ、この第２の摩擦部
材27の外側面はクラッチプレート６とバックアッププレ
ート12の内側面に当接している。クラッチプレート６と
バックアッププレート12はその外周縁においてピン11に
より相互に連結されている。クラッチプレート６とバッ
クアッププレート12によって同一円周上に所定間隔を隔
てて４つの第２のトーションスプリング13が挟持され、
この第２のトーションスプリング13の両端はクラッチプ
レート６及びバックアッププレート12がトルクプレート
８に対し相対回転するときトルクプレート８の窓8aを限
界する端壁8bのいずれか一方に当接するようになってい
る。また、ハブ10の円板部10b から放射方向に突出する
突起10c によって第１のトーションスプリング14が挟持
され、この第１のトーションスプリング14はフリクショ
ンプレート７の窓7a内に配置され、第１のトーションス
プリング14の両端は窓7aを限界する端壁7bにそれぞれ当
接している。18はクッションプレートで、クラッチプレ
ート６の外周にピン19で固定され、このクッションプレ
ート18の表裏両面にはフェーシング20が螺子21により締
結されている。22はプレッシャプレートで、その背面と
クラッチカバー23との間に介装されたクッションスプリ
ング24により押推されてフェーシング20に圧接する。25
はフライホイール２の外周に設けられたリングギヤであ
る。第７図にこの多段クラッチの概念図が示されてい
る。

しかして、プレッシャプレート22がクッションスプリン
グ24により押推され、フェーシング20がフライホイール
２とプレッシャプレート22との間で挟持されたクラッチ
接の状態で、クランク軸１が捩り振動しながら回転する
と、捩りトルクはフライホイール２、フェーシング20、
クッションプレート18、ピン19を経てクラッチプレート
６及びこれにピン11で連結されたバックアッププレート
12に伝達される。次いで、クラッチプレート６及びバッ
クアッププレート12から第２のトーションスプリング13
を介してトルクプレート８に伝達され、次いで、このト
ルクプレート８にピン16で連結された一対のフリクショ
ンプレート７に伝達され、更に、この一対のフリクショ
ンプレート７から第１のトーションスプリング14を介し
てハブ10に伝達される。この際、先ず、フリクションプ
レート７がばね定数の小さい第１のトーションスプリン
グ14の弾発力及び第１の摩擦部材26の摩擦力に抗してハ
ブ10に対して相対的に回動変位する。第１のトーション
スプリング14が＋θｏ圧縮されるとばね定数の大きい第
２のトーションスプリング13の弾発力及び第２の摩擦部
材27の摩擦力に抗してクラッチプレート６及びバックア
ッププレート12がフリクションプレート７に対して相対
的に回動変位する。

かくして、第１及び第２の摩擦部材26、27並びに第１及
び第２のトーションスプリング14、13の働きによりクラ
ッチ３は第８図に示すような捩り特性を示す。第８図よ
り明らかなように、捩りトルクＴが比較的小さな第１段
領域ａ、即ち、エンジンのアイドリング回転時や自動車
の定速走行時には第１のトーションスプリング14を介し
て動力が伝達され捩りトルクＴに対する捩り角θの変動
量が大きくなり、第２段領域ｂ、即ち、自動車の加速時
には第１及び第２のトーションスプリング14、13を介し
て動力が伝達され捩りトルクＴに対する捩り角θの変動
量が小さくなる。

この多段クラッチにおいては、第１のトーションスプリ
ング14はそのサージングを防止するため、予め若干量
（例えば0.3 ないし0.5 mm程度）の圧縮された状態でハ
ブ10の隣接する突起10c によって挟持され、かつ、フリ
クションプレート７の窓7aの端壁7bに当接するように組
立てられている。従って、捩りトルク方向にズームアッ
プして示す第９図の捩り特性線図に明らかなように捩り
角度が零の処で段差が生じている。

また、第２のトーションスプリング13はクラッチプレー
トとハブとの間に捩りトルクＴが作用せず、これら両者
間の相対捩り角度が零の場合には、窓8aの中位に位置し
ていてその両端は窓8aの端壁8bと当接せず、それぞれ＋
θｏ、−θｏの間隙を隔てて端壁8bと対向している。

エンジンのアイドル回転時にはクラッチプレート６は正
転し、その作動転は第９図の捩り特性線図におけるｃの
領域内にある。

（発明が解決しようとする問題点） この種駆動系においては、アイドル時騒音対策は最も重
要な振動騒音課題の１つとなっている。このアイドル騒
音は変速機が中立位置とされ、クラッチ３を接とした状
態で、エンジンをアイドル回転速度に保ったとき、変速
機箱から放散される異音でアイドルガラ音ともよばれて
いる。このアイドルガラ音は駆動系の非線形捩り振動が
主原因となって変速機内に歯打力を生じ、この歯打力が
軸受部で変則機箱を加振して騒音を発生する。

しかるに、従来の多段クラッチにおいては、エンジンの
アイドル回転時における作動点は第９図の捩り特性線図
におけるｃの領域内にあり、従って、この作動域が狭い
ため、作動点が捩り角度が零における段差を越えて負領
域に入る場合があり、この結果、見掛けのばね定数（第
９図に破線で示す）が大きくなって、アイドルガラ音が
増大するという不具合があった。

上記に鑑みアイドル回転時における作動域を第２段領域
ｂに近づけると、作動点が第１段領域ａと第２段領域ｂ
との境にある段差を乗り越えるので、やはりアイドルガ
ラ音が増大する。そこで、アイドル回転時の作動域を拡
大するため、第１のトーションスプリング13の長さを長
くすると、これを収容するための窓7aが長くなるため、
クラッチプレートの強度が弱くなったり又はクラッチプ
レートの外径が増大するという不具合を生じる。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点に対処するために発明されたもので
あって、その要旨とするところは、クラッチプレートと
ハブとの間にばね定数が異なる複数のトーションスプリ
ングを介装してなる多段クラッチにおいて、上記クラッ
チプレートとハブとの相対捩り角度が零の場合において
ばね定数の大きいトーションスプリングの負側端の間隙
を零とすることによって、上記クラッチプレートとハブ
との間に負方向の捩りトルクが作用した際、ばね定数の
小さいトーションスプリングと上記ばね定数の大きいト
ーションスプリングとが同時に圧縮されるように構成し
たことを特徴とする多段クラッチにある。

（作用） 本発明においては、上記構成を具えているため、アイド
ル回転時における作動点が負領域や第２段領域に入るこ
とがなく、従って、見掛けばね定数の増大を防ぐことが
できる。

（実施例） 以下、本発明を第１図ないし第４図を参照しながら具体
的に説明する。

第１図及び第２図に示すように、ばね常数の大きいトー
ションスプリング、即ち、第２段のトーションスプリン
グ13が窓8a内で負側に偏寄せしめられ、その負側端がト
ルクプレート８の窓8aの端壁8bに当接するように組み立
てられる。かくして、組立状態、即ち、クラッチプレー
ト６とハブとの間に作用する捩りトルクが零で、かつ、
相対捩り角度が零の場合には、第２段のトーションスプ
リング13は圧縮されない状態でその負側端の間隙は零と
なり、また、ばね常数の小さいトーションスプリング、
即ち、第１段のトーションスプリング14は若干量圧縮さ
れた状態でその両端はハブの突起10c 及びフリクション
プレート７の窓7aの端壁7bに当接している。しかして、
この多段クラッチは第３図の概念図に示すようになり第
２段のトーションスプリング13の負側端の間隙は零とな
り、正側端の間隙は＋θ_１とされる。

他の構成は第５図及び第６図に示す従来のものと同様で
あり、対応する部材には同じ符号が付されている。この
多段クラッチの捩り特性を捩りトルク方向にズームアッ
プして示すと第４図に示すようになる。

しかして、アイドル回転時における作動域は第４図にｃ
で示すようになり、従って、作動点が負領域に入ること
がないとともに第２段領域に入ることもない。従って、
見掛けのばね定数（第４図に破線で示されている。）が
増大することもないので、アイドルガラ音の増大を防止
できる。また、第２段のトーションスプリングの負側端
の間隙がなくなるため、正側端の間隙を大きくして作動
域を拡大でき、さもなくば窓8aの長さを小さくできるた
めクラッチの小型化が可能となる。

（発明の効果） 本発明においては、クラッチプレートとハブとの間にば
ね定数が異なる複数のトーションスプリングを介装して
なる多段クラッチにおいて、上記クラッチプレートとハ
ブとの相対捩り角度が零の場合においてばね定数の大き
いトーションスプリングの負側端の間隙を零とすること
によって、上記クラッチプレートとハブとの間に負方向
の捩りトルクが作用した際、ばね定数の小さいトーショ
ンスプリングと上記ばね定数の大きいトーションスプリ
ングとが同時に圧縮されるように構成したため、アイド
ル回転時における作動域を負領域又は第２段領域に入ら
ないようにすることができ、従って、見掛けのばね定数
の増大を防いで、アイドルガラ音の増大を防止できる。
しかも、ばね常数の大きいトーションスプリングを収容
する窓の長さを短くできるので、クラッチの小型化が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の１実施例を示し、第１図
は部分的に切欠いて示す正面図、第２図は第１段及び第
２段のトーションスプリングの組立時の状況を示す断面
図、第３図は概念図、第４図は捩りトルク方向にズーム
アップして示す部分的捩り特性線図である。第５図ない
し第９図は従来の多段クラッチの１例を示し、第５図は
縦断面図、第６図は部分的に切欠いて示す正面図、第７
図は概念図、第８図は捩り特性線図、第９図は捩りトル
ク方向にズームアップして示す部分的捩り特性線図であ
る。 クラッチプレート……６、ハブ……10、第１段のトーシ
ョンスプリング……14、第２段のトーションスプリング
……13

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クラッチプレートとハブとの間にばね定数
   が異なる複数のトーションスプリングを介装してなる多
   段クラッチにおいて、上記クラッチプレートとハブとの
   相対捩り角度が零の場合においてばね定数の大きいトー
   ションスプリングの負側端の間隙を零とすることによっ
   て、上記クラッチプレートとハブとの間に負方向の捩り
   トルクが作用した際、ばね定数の小さいトーションスプ
   リングと上記ばね定数の大きいトーションスプリングと
   が同時に圧縮されるように構成したことを特徴とする多
   段クラッチ。