JPH09250558A - ダイヤフラムスプリング、クラッチ押圧機構及び多板クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイヤフラムスプリング部分を通過する空気
の流量を増やし、クラッチの冷却性を向上する。 【解決手段】 ダイヤフラムスプリング３０はクラッチ
を押圧するものであり、環状弾性部６１と、環状弾性部
６１から内周側に延びる複数のレバー部６２とを備えて
いる。複数のレバー６２間のスリットは、内周側スリッ
ト６６と、内周側スリット６６より半径方向長さ及び円
周方向長さが長い外周側スリット６７（小判孔）とを有
している。外周側スリット６７が半径方向に長いため、
ダイヤフラムスプリング３０を通過する空気の流量が従
来より多い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイヤフラムスプ
リング、クラッチ押圧機構及び多板クラッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、レース用自動車などに使用され
る多板クラッチは、フライホイールに固定される第１筒
状部と、第１筒状部の内周側に配置された第２筒状部を
有しシャフトに連結されるハブフランジと、前記第１筒
状部および第２筒状部にそれぞれ係合するドライブプレ
ートおよびドリブンプレートと、両プレートをフライホ
イール側に押圧または押圧解除するためのクラッチ押圧
機構とを備えている。押圧機構は、プレッシャープレー
トとそれを付勢するためのダイヤフラムスプリング等か
らなり、第１筒状部に固定されて、両プレートのフライ
ホイール側と反対側に配置されている。ダイヤフラムス
プリングは、環状弾性部と、環状弾性部から内周側に放
射状に延びる複数のレバー部とから構成されている。各
レバー部の間に形成されたスリットの外周部は、円周方
向に幅の広くなった小判形状の孔になっている。この孔
内をクラッチカバー側から延びるスタッドピンやタグが
貫通し、ダイヤフラムスプリングを支持する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の多板クラッ
チでは、ドライブプレートとドリブンプレートでトルク
が伝達されるときに滑りが生じて熱が発生する。この熱
により両プレートの寿命が短くなる。プレートを冷却す
るためには、従来より第１筒状部と第２筒状部にスリッ
トや孔を設け、プレートの表面に半径方向に通じる溝を
形成することが行われている。その場合は、両プレート
の内周側から外周側に空気が流れ、両プレートが冷却さ
れる。

【０００４】しかし、外部からの空気の取り入れは、ダ
イヤフラムスプリングのスリット部分である。このスリ
ットは細く、小判形状の孔も小さく形成されているた
め、充分な空気を外部から取り入れることができない。
本発明は、ダイヤフラムスプリング部分を通過する空気
の流量を増やし、クラッチの冷却性を向上することにあ
る。

【０００５】

【諜題を解決するための手段】請求項１に記載のダイヤ
フラムスプリングはクラッチを押圧するものであり、環
状の弾性部と、弾性部から内周側に延びる複数のレバー
部とを備えている。複数のレバー間のスリットは、内周
部と、前記内周部より半径方向長さ及び円周方向長さが
長い外周部とを有している。内周部より半径方向長さが
長いスリットの外周部が内周部より半径方向に長いた
め、ダイヤフラムスプリングを通過する空気の流量が従
来より多い。

【０００６】請求項２に記載のダイヤフラムスプリング
はクラッチを押圧するものであり、環状の弾性部と、弾
性部から内周側に延びる複数のレバー部とを備えてい
る。複数のレバー部は、円周方向に隙間をあけて弾性部
から内周側に延びる複数のレバー本体と、レバー本体の
先端に設けられレバー本体より円周方向長さが長く半径
方向長さが短い複数のレリーズ装置係合部とからなる。
レリーズ装置係合部がレバー本体より半径方向に短いた
め、レバー本体間の面積が大きくなり、ダイヤフラムス
プリングを通過する空気の流量が従来より多い。

【０００７】請求項３に記載のダイヤフラムスプリング
では、複数のレリーズ装置係合部は、レリーズ装置の接
触半径より半径方向外側に５ｍｍ以下の範囲に設けられ
ている。このようにレリーズ装置係合部が半径方向に短
いため、レバー本体間の面積が大きくなり、ダイヤフラ
ムスプリングを通過する空気の流量が従来より多い。請
求項４に記載のクラッチ押圧機構は、入力側回転体にク
ラッチを押圧及び押圧解除するための機構であって、ク
ラッチカバーとプレッシャープレートとダイヤフラムス
プリングとを備えている。クラッチカバーは、入力側回
転体に固定され得る。プレッシャープレートは、クラッ
チカバー内でクラッチに対向して配置される。ダイヤフ
ラムスプリングは、クラッチカバーに支持され、プレッ
シャープレートをクラッチ側に付勢する。

【０００８】請求項５に記載の多板クラッチは、回転フ
ライホイールから出力側回転体にトルクを伝達および遮
断するためのものであり、入力側部材と出力側部材と複
数の第１環状摩擦板と複数の第２環状摩擦板と請求項５
に記載のクラッチ押圧機構とを備えている。入力側部材
は、回転フライホイールに固定される第１筒状部を含
む。出力側部材は、第１筒状部の内周側に配置される第
２筒状部を含み、出力側回転体に相対回転不能に係合す
る。複数の第１環状摩擦板は、第１筒状部と第２筒状部
との間に配置され、外周部が前記第１筒状部に軸方向に
相対移動可能にかつ相対回転不能に係合する。複数の第
２環状摩擦板は、第１環状摩擦板と軸方向に交互に配置
され、内周部が第２筒状部に対して軸方向に相対移動可
能にかつ相対回転不能に係合する。クラッチ押圧機構
は、第１筒状部に固定される。

【０００９】請求項１〜３のいずれかに記載のダイヤフ
ラムスプリングを用いることで、空気の供給量が充分に
確保され、クラッチの環状摩擦板の冷却性が向上する。

【００１０】

【発明の実施の形態】第１実施形態 図１は本発明の第１実施形態による自動車用乾式多板ク
ラッチ１の断面図である。図１のＯ−Ｏが乾式多板クラ
ッチ１の回転軸線である。乾式多板クラッチ１は、エン
ジン（図示せず）のフライホイール２からトランスミッ
ションの入力軸（図示せず）にトルクを伝達および遮断
するための装置である。この乾式多板クラッチ１は、主
に、入力側部材であるフライホイールリング５（第１筒
状部）と、出力側部材であるハブフランジ６と、フライ
ホイールリング５とハブフランジ６との間に配置された
複数のドライブプレート７および複数のドリブンプレー
ト８からなる環状摩擦板群９と、両プレート７，８を圧
接および圧接解除するためのクラッチカバー組立体１０
とを備えている。

【００１１】ハブフランジ６は、中心に配置されたボス
１１と、ボス１１から一体に外周側に広がるフランジ１
２と、フランジ１２の外周に一体に設けられた第２筒状
部１３とを有している。ボス１１の中心にはスプライン
孔１１ａが形成されており、このスプライン孔１１ａが
トランスミッションの入力軸のスプライン歯に噛み合っ
ている。これにより、ハブフランジ６はトランスミッシ
ョンの入力軸に対して相対回転不能にかつ軸方向に移動
自在になっている。ハブフランジ６のフランジ１２に
は、円周方向に間隔を隔てて複数の円形空気通路開口１
４が設けられている。第２筒状部１３はフランジ１２か
ら軸方向両側に突出している。第２筒状部１３の外周に
は軸方向に延びる多数の外歯１８ａが形成されている。
外歯１８ａには軸方向に孔１８ｃが貫通している。第２
筒状部１３の軸方向両側に突出している部分には、円周
方向に等間隔でそれぞれ複数の空気通路孔１９，２０が
設けられている。空気通路孔１９，２０は、それぞれ、
第２筒状部１３をほぼ半径方向に貫通しており、半径方
向外側の端部が外歯１８ａ間の底部に開口している。

【００１２】第２筒状部１３の半径方向外側にはフライ
ホイールリング５が同心に配置されている。フライホイ
ールリング５は、図１において左側の端部がエンジンの
フライホイール２に複数のボルト２２（中心線のみ図
示）で固定される。フライホイールリング５は内歯２３
ａを備えている。フライホイールリング５の外周面の軸
方向に間隔を隔てた複数箇所（例えば３箇所）には、空
気通路溝２４が設けられている。図１に示すように、空
気通路溝２４はドリブンプレート８の半径方向外側に設
けられている。図３に示すように個々の空気通路溝２４
はフライホイールリング５の円周方向に沿って円弧状に
延びており、その底部は複数の内歯２３ａの底面に開口
している。空気通路溝２４が円周方向に長く延びている
ことで、フライホイールリング５が軽量化されている。

【００１３】フライホイールリング５の内側とハブフラ
ンジ６の第２筒状部１３との間には、環状摩擦板群９が
配置されている。環状摩擦板群９は、軸方向にはフライ
ホイール２の摩擦面と環状のプレッシャープレート（後
述）との間に配置されている。環状摩擦板群９は、互い
に軸方向に交互に並ぶ状態で配置されている４枚のドラ
イブプレート７と３枚のドリブンプレート８とからな
る。ドライブプレート７及びドリブンプレート８は乾式
のカーボン製環状摩擦板であり、いずれも、トランスミ
ッションの入力軸と同心に配置されている。ドライブプ
レート７は外周部に放射状の突起２６を備え、突起２６
はフライホイールリング５の内歯２３ａに相対回転不能
にかつ軸方向に摺動自在に係合している。ドリブンプレ
ート８は放射状の突起２７を内周部に備えており、突起
２７は第２筒状部１３の外歯１８ａに相対回転不能にか
つ軸方向に摺動自在に係合している。図２に示すよう
に、ドリブンプレート８の表面には、円周方向に等間隔
で放射状に複数形成された溝８ａが形成されている。溝
８ａは、第２筒状部１３に形成された空気通路孔１９，
２０に対応している。

【００１４】クラッチカバー組立体１０（クラッチ押圧
機構）は、クラッチカバー２８と、クラッチカバー２８
内に配置された環状のプレッシャープレート２９と、プ
レッシャープレート２９をフライホイール２側に付勢す
るためのダイヤフラムスプリング３０と、ダイヤフラム
スプリング３０をクラッチカバー２８側に支持する支持
機構３１とを主に備えている。

【００１５】クラッチカバー２８は前述のボルト２２に
よりフライホイールリング５の端面に固定されている。
クラッチカバー２８は、アルミニウムを主とした金属製
であり、軽量化されている。プレッシャープレート２９
は、最もクラッチカバー２８側に配置されたドライブプ
レート７の図１右側に配置されている。プレッシャープ
レート２９は、放射状の突起３２を外周部に備え、突起
３２は内歯２３ａに相対回転不能にかつ軸方向に摺動自
在に係合している。プレッシャープレート２９の背面
（ドリブンプレート８と反対側の面）の内周寄りの部分
には、半円形断面を有する環状隆起部３３が一体に設け
られている。

【００１６】ダイヤフラムスプリング３０は、２枚の円
板部材が重ねて用いられている。ダイヤフラムスプリン
グ３０は、環状弾性部６１と環状弾性部６１の内周から
半径方向内方へ延びる複数のレバー部６２とから構成さ
れている。レバー部６２は円周方向に等間隔を隔てて設
けてある。レバー部６２は、環状弾性部６１に連結され
た本体部６３と、先端のレリーズ装置コンタクト部６４
とからなる。

【００１７】ここで、図５を参照して、レバー部６２の
形状について詳細に説明する。コンタクト部６４は本体
部６３より幅（円周方向の長さ）が広い。また、本体部
６３はコンタクト部６４より半径方向に長い。すなわ
ち、各レバー部６２間に形成されたスリットの形状を見
てみると、コンタクト部６４間の内周側スリット６６
と、本体部６３間の外周側スリット６７（小判孔）とか
らなる。外周側スリット６７（小判孔）は、内周側スリ
ット６６より円周方向幅が広くかつ半径方向に長い。こ
のように、外周側スリット６７（小判孔）が円周方向に
長く形成されているため、ダイヤフラムスプリング３０
の両側を流れる空気の流量が多くなっている。

【００１８】支持機構３１は、ダイヤフラムスプリング
３０の環状弾性部６１の内周部を支持する１対の第１及
び第２環状支持部材３５，３６と、両環状支持部材３
５，３６をクラッチカバー２８に固定する複数のボルト
３７とを主に備えている。１対の環状支持部材３５，３
６は鋼製である。環状支持部材３５，３６はダイヤフラ
ムスプリング３０に沿って円周方向に延びており、それ
ぞれ外周部に支持部３８、３９を備えている。支持部３
８，３９は、それぞれ、ダイヤフラムスプリング３０に
当接する部分が半円形等の凸形断面を有している。第１
環状支持部材３５の支持部３８がダイヤフラムスプリン
グ３０に対してクラッチカバー２８側（図１の右側）か
ら当接し、第２環状支持部材３６の支持部３９がダイヤ
フラムスプリング３０に対してハブフランジ６側（図１
の左側）から当接している。支持部３８の内周側で図１
の右側には環状に延びる薄い着座部４０が一体に形成さ
れている。着座部４０には、軸方向に延びる複数の脚部
４１が円周方向に間隔を隔てて一体に形成されている。
また、支持部３９の内周側で図１の左側には環状に延び
る薄い環状部４２が一体に形成されている。環状部４２
には、軸方向に延びる複数の突部４３が円周方向に間隔
を隔てて一体に設けられている。突部４３は支持部３９
の内周にも連続している。脚部４１と突部４３とは互い
に接近する方に突出しており、図１に示す組立状態で
は、脚部４１はダイヤフラムスプリング３０の外周側ス
リット６７（小判孔）を通って先端面が突部４３に着座
している。

【００１９】前述のクラッチカバー２８の内側端面に
は、第１環状支持部材３５の着座部４０背面ならびに内
周面及び外周面が着座する切り欠きが設けてあり、環状
支持部材３５はこの切り欠きに着座した状態で、ボルト
３７により固定されている。第１環状支持部材３５にお
いて各脚部４１とそれに連続する着座部４０の部分に
は、ボルト３７が通されるボルト挿通孔（ねじを備えて
いない孔）が設けてあり、これと同心のボルト挿通孔が
クラッチカバー２８にも設けてある。第２環状支持部材
３６の突部４３とそれに連続する環状部４２の部分には
ねじ孔が設けてあり、このねじ孔にボルト３７のねじ部
が固定されている。

【００２０】以上に説明したように、複数のボルト３７
により環状支持部材３５，３６はクラッチカバー２８に
固定されている。そして、これらの環状支持部材３５，
３６に支持されたダイヤフラスプリング３０はその環状
弾性部３０ａの外周部がプレッシャープレート２９の隆
起部３３に当接し、プレッシャープレート２９をフライ
ホイール２側（図１の左側）に付勢する。

【００２１】ダイヤフラムスプリング３０の内周部に隣
接して図示しないレリーズ装置が配置されている。レリ
ーズ装置が、ダイヤフラムスプリング３０のレバー部６
２のコンタクト部６４をフライホイール２側に押すと、
ダイヤフラムスプリング３０の環状部３０ａ外周がプレ
ッシャープレート２９から離れる。この結果、クラッチ
連結が解除される。

【００２２】上述の構造では、ハブフランジ６はトラン
スミッションの入力軸に対して軸方向に移動自在であ
り、従って、ハブフランジ６の軸方向移動を制限する必
要がある。そのために、図４に示すように、ハブフラン
ジ６の第２筒状部１３には、３枚の弧状プレート５２が
連結されている。以下にその構造及び取付け方法を説明
する。

【００２３】第２筒状部１３の外歯１８ａのフライホイ
ール２側には円周溝５６が形成されている。円周溝５６
は外歯１８ａの底部付近までの深さを有している。円周
溝５６には、円周方向に等間隔で３箇所に半径方向内側
に延び第２筒状部１３を貫通する収容部５６ａが形成さ
れている。収容部５６ａは半径方向外側から内側に向か
って円周方向幅が狭くなっている。各弧状プレート５２
は、弧状部５２ａと両端の固定部５２ｂとを有してい
る。固定部５２ｂは径方向内側に伸びており、ボルト挿
通孔が形成されている。各弧状プレート５２は円周溝５
６内に嵌入されている。各固定部５２ｂは隣接する固定
部５２ｂとともに収容部５６ａ内に挿入されている。各
固定部５２ａは、ボルト５３によって第２筒状部１３に
固定されている。このようにして、弧状プレート５２の
弧状部５２ａが２枚の第２ドリブンプレート８の突起２
７間に配置されている。

【００２４】前述のフライホイール２及びプレッシャー
プレート２９は、ドライブプレート７及びドリブンプレ
ート８の軸方向の移動範囲を制限している。このように
軸方向位置の制限された２枚のドリブンプレート８の突
起２７の間に複数の弧状プレート５２が位置することに
より、ハブフランジ６の軸方向の位置も所定範囲内に限
定される。

【００２５】次に動作を説明する。クラッチ接続状態で
は、図示しないレリーズ装置はダイヤフラムスプリング
３０をフライホイール２側に押圧しておらず、ダイヤフ
ラムスプリング３０自らの弾性力がプレッシャープレー
ト２９を環状摩擦板群９側に押し付けている。これによ
り、ドライブプレート７とドリブンプレート８が互いに
圧接し、フライホイール２からフライホイールリング５
に入力されたトルクが、ドライブプレート７及びドリブ
ンプレート８を介してハブフランジ６に伝達され、さら
に、ハブフランジ６からトランスミッションの入力軸へ
出力される。

【００２６】クラッチを遮断する場合、図示しないレリ
ーズ装置がダイヤフラムスプリング３０のレバー部６２
のコンタクト部６４をフライホイール２側へ押し、ダイ
ヤフラムスプリング３０の環状部６１外周部をプレッシ
ャープレート２９から離れる方向に移動させる。これに
より、ドライブプレート７とドリブンプレート８の圧接
が解放され、クラッチが遮断される。

【００２７】ここでは、ダイヤフラムスプリング３０の
レバー部６２において外周側スリット６７（小判孔）が
半径方向に長くなっているため、レバー部６２の剛性が
低くなっている。そのため、レリーズ荷重特性の立ち上
がり勾配を緩やかにでき、半クラッチの操作性が向上す
る。トランミッション側の空気は、面積が広くなった外
周側スリット６７（小判孔）から大量に多板クラッチ１
内に流れ込む。続いては、空気は遠心力によって第２筒
状部１３に形成された空気通路孔１９，２０を流れ、ド
リブンプレート８表面に形成された溝８ａ及びフライホ
イールリング５の空気通路溝２４を通って外部に流れ
る。このようして、ドライブプレート７とドリブンプレ
ート８は冷却され、寿命が延びる。また、多板クラッチ
１内の温度が下がるため、各部品の劣化が抑制される。

【００２８】ハブフランジ６は３枚の弧状プレート５２
によって、ドライブプレート７及びドリブンレート８と
係合し、軸方向の位置決めをされている。すなわち、弧
状プレート５１が２枚のドリブンプレート８の突起２７
に軸方向から当接する。上述の構造では、３枚の弧状プ
レート５２からなる環状部分が全周にわたってドリブン
プレート８の突起２７に当接する。すなわち、突起２７
に当接する面積が従来より大幅に増えている。そのた
め、突起２７への面圧が低くなっている。その結果、ド
リブンプレート８の突起２７が磨耗しにくい。

【００２９】各弧状プレート５２は、第２筒状部１３の
円周溝５６への着脱が容易である。また、図４からも明
らかなように、各弧状プレート５２の固定部５２ｂ同士
は軸方向に重なっておらず、各々が別々に第２筒状部１
３に固定されている。そのため、固定部５２ｂの厚みを
薄くする必要がなく、弧状部５２ａと固定部５２ｂの厚
みは同一になっている。その結果、固定部５２ｂの強度
が向上している。

【００３０】弧状プレート５２を固定する手段はボルト
以外の他の手段でもよい。弧状プレート５２の枚数は３
枚に限定されない。第２実施形態 図６に示すように、レバー部６２において、本体部６３
の半径方向長さをコンタクト部６４の半径方向の長さの
２／３以上にしてもよい。すなわち、外周側スリット６
７の半径方向の長さが内周側スリット６６の半径方向長
さの２／３以上になる。この場合は、前記実施形態よ
り、ダイヤフラムスプリング３０を通過する空気の流量
が多くなる。なお、コンタクト部６４は、レリーズ装置
が当接する部分Ｃより半径方向外側に５ｍｍ以下の範囲
に形成されている。このため、レリーズ操作中にレリー
ズ装置の接触部分が外周側に移動しても、コンタクト部
６４は確実にレリーズ装置に当接している。

【００３１】

【発明の効果】本発明おいては、ダイヤフラムスプリン
グを通過する空気の流量が多くなっているため、クラッ
チの冷却性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１実施例の自動車用乾式多板
クラッチの断面図。

【図２】多板クラッチの一部を取り去った状態の部分平
面図。

【図３】図１のIII 矢視図。

【図４】ハブフランジの一部が断面である平面図。

【図５】ダイヤフラムスプリングの部分平面図。

【図６】第２実施形態のにおける、図３に対応する図。

【符号の説明】

１ 乾式多板クラッチ ２ フライホイール ５ フライホイール支持部 ６ ハブフランジ ７ ドライブプレート ８ ドリブンプレート １０ クラッチカバー組立体 １３ 第２筒状部 ３０ ダイヤフラムスプリング ６１ 環状弾性部 ６２ レバー部 ６３ 本体部 ６４ コンタクト部 ６６ 内周側スリット ６７ 外周側スリット（小判孔）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クラッチを押圧するダイヤフラムスプリン
   グであって、 環状の弾性部と、 前記弾性部から内周側に延びる複数のレバー部とを備
   え、 前記複数のレバー間のスリットは、内周部と、前記内周
   部より半径方向長さ及び円周方向長さが長い外周部とを
   有している、ダイヤフラムスプリング。
2. 【請求項２】クラッチを押圧するダイヤフラムスプリン
   グであって、 環状の弾性部と、 円周方向に隙間をあけて前記弾性部から内周側に延びる
   複数のレバー本体と、前記レバー本体の先端に設けられ
   前記レバー本体より円周方向長さが長く半径方向長さが
   短い複数のレリーズ装置係合部とからなる複数のレバー
   部と、を備えたダイヤフラムスプリング。
3. 【請求項３】前記複数のレリーズ装置係合部は、レリー
   ズ装置の接触半径より半径方向外側に５ｍｍ以下の範囲
   に設けられている、請求項２に記載のダイヤフラムスプ
   リング。
4. 【請求項４】入力側回転体にクラッチを押圧及び押圧解
   除するためのクラッチ押圧機構であって、 前記入力側回転体に固定され得るクラッチカバーと、 前記クラッチカバー内で前記クラッチに対向して配置さ
   れるプレッシャープレートと、 前記クラッチカバーに支持され、前記プレッシャープレ
   ートを前記クラッチ側に付勢する請求項１〜３のいずれ
   か記載の前記ダイヤフラムスプリングと、を備えたクラ
   ッチ押圧機構。
5. 【請求項５】回転フライホイールから出力側回転体にト
   ルクを伝達および遮断するための多板クラッチであっ
   て、 前記回転フライホイールに固定される第１筒状部を含む
   入力側部材と、 前記第１筒状部の内周側に配置される第２筒状部を含
   み、前記出力側回転体に相対回転不能に係合する出力側
   部材と、 前記第１筒状部と前記第２筒状部との間に配置され、外
   周部が前記第１筒状部に軸方向に相対移動可能にかつ相
   対回転不能に係合する複数の第１環状摩擦板と、 前記第１環状摩擦板と軸方向に交互に配置され、内周部
   が前記第２筒状部に対して軸方向に相対移動可能にかつ
   相対回転不能に係合する複数の第２環状摩擦板と、 前記第１筒状部に固定される請求項４に記載の前記クラ
   ッチ押圧機構と、を備えた多板クラッチ。