JPH09250559A - 付勢機構、クラッチ押圧機構及び多板クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】２枚を重ねて使うダイヤフラムスプリングの組
み付け作業性を向上させることにある。 【解決手段】付勢機構３０は、第１ダイヤフラムスプリ
ング３０Ａと第２ダイヤフラムスプリング３０Ｂとを備
えている。第１ダイヤフラムスプリング３０Ａと第２ダ
イヤフラムスプリング３０Ｂは、環状弾性部３０ａとそ
こから内周側に延びる複数のレバー部３０ｂとからな
り、両面に固体潤滑被膜が形成されている。第１ダイヤ
フラムスプリング３０Ａと第２ダイヤフラムスプリング
３０Ｂは重ねられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、付勢機構、クラッ
チ押圧機構及び多板クラッチに関し、特に、トルク伝達
容量を大きくするために２枚のダイヤフラムスプリング
を重ねて用いる付勢機構、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押圧機構とを
備えている。押圧機構は、クラッチカバーとプレッシャ
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。ハブフ
ランジは、第２筒状部の外周面にスプラインを、また内
周部にスプライン溝を有している。外周スプラインはド
リブンプレートに係合し、内周のスプライン溝はシャフ
トのスプライン歯に係合している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来例の多板クラ
ッチでは、小型サイズでトルク伝達容量を大きくする必
要があるため、ダイヤフラムスプリングの押圧荷重を大
きくしなければならない。その目的で２枚のダイヤフラ
ムスプリングを重ねて使用する例が知られている。その
場合には２枚のダイヤフラムスプリングがたわむと、そ
の間で摩擦が生じる。このことは、たわみ─荷重の特性
において、ヒステリシス荷重が大きくなることを意味す
る。その結果、効率が低下する。そこで２枚のダイヤフ
ラムスプリング間での潤滑性を向上させるため、両接触
面に固体潤滑被膜が形成されている。しかし、２枚のダ
イヤフラムスプリングは各々が片面だけに潤滑処理をさ
れているため、組み付け時に必ず合わせ面を確認しなけ
ればいけない。

【０００４】本発明の目的は、２枚を重ねて使うダイヤ
フラムスプリングの組み付け作業性を向上させることに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の付勢機
構は、第１ダイヤフラムスプリングと第２ダイヤフラム
スプリングとを備えている。第１ダイヤフラムスプリン
グは、１弾性環状部と第１弾性環状部から内周側に延び
る複数の第１レバー部とからなり、両面に固体潤滑被膜
が形成されている。第２ダイヤフラムスプリングは、第
２弾性環状部と第２弾性環状部から内周側に延びる複数
の第２レバー部とからなり、両面に固体潤滑被膜が形成
されている。第１ダイヤフラムスプリングと第２ダイヤ
フラムスプリングは重ねられている。

【０００６】請求項２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または押圧解除するための
機構であり、クラッチカバーとプレッシャープレートと
請求項１に記載の付勢機構とを備えている。クラッチカ
バーは入力回転体に固定される。プレッシャープレート
は、クラッチカバーとクラッチとの間に配置される。付
勢機構は、クラッチカバーに支持されプレッシャープレ
ートを付勢する。

【０００７】請求項３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
断するためのクラッチであり、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２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た
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。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。

【０００８】第１ダイヤフラムスプリングと第２ダイヤ
フラムスプリングとは、摺動面に固体潤滑被膜が形成さ
れているため、たわみ変形する際に生じる摩擦が少な
い。また、第１ダイヤフラムスプリングと第２ダイヤフ
ラムスプリングは両面に固体潤滑被膜が形成されている
ため、組み付け作業時に摺動面を気にする必要がない。
その結果、組み付け作業性がよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態による
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（クラッチ押圧組立体）とを備えてい
る。

【００１０】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、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。

【００１１】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。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。

【００１２】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、摩擦板群９が配置
されている。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。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。

【００１３】クラッチカバー組立体１０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２
９をフライホイール２側に付勢するための付勢機構３０
と、付勢機構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。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。

【００１４】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が内歯２３
ａ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。

【００１５】付勢機構３０は、重ね合わされた第１ダイ
ヤフラムスプリング３０Ａと第２ダイヤフラムスプリン
グ３０Ｂとから構成されている。両ダイヤフラムスプリ
ング３０Ａ，３０Ｂは、環状弾性部３０ａと環状弾性部
３０ａの内周から半径方向内方へ延びる複数のレバー部
３０ｂとから構成されている。レバー部３０ｂは円周方
向に等間隔を隔てて設けてあり、隣接するレバー部３０
ｂの間にスリットが形成されるとともに、各スリットの
半径方向外側の部分に、円周方向幅が比較的広い切り欠
き３０ｃが形成されている。第１ダイヤフラムスプリン
グ３０Ａと第２ダイヤフラムスプリング３０Ｂには、両
面に固体潤滑被膜が形成されている。固体潤滑被膜によ
り、防錆と潤滑の効果が得られる。固体潤滑被膜の材料
としては、フッ素樹脂が好ましい。他の固体潤滑剤を用
いてもよい。

【００１６】フッソ樹脂の被膜は、以下の工程で第１及
び第２ダイヤフラムスプリング３０Ａ，３０Ｂの表面に
形成される。初めに第１及び第２ダイヤフラムスプリン
グ３０Ａ，３０Ｂを脱脂、防錆、化成被膜、乾燥する。
次に、スプレー、浸漬またはハケ塗りのいずれかによる
方法で、第１及び第２ダイヤフラムスプリング３０Ａ，
３０Ｂの表面にフッ素樹脂の被膜を形成する。最後に、
加熱硬化を行う。

【００１７】支持機構３１は、第１及び第２ダイヤフラ
ムスプリング３０Ａ，３０Ｂの環状部３０ａ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３５，３６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３５，３６は鋼製である。環状支持部材３
５，３６は第１及び第２ダイヤフラムスプリング３０
Ａ，３０Ｂ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３８，３
９は、それぞれ、第１及び第２ダイヤフラムスプリング
３０Ａ，３０Ｂ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が第１
及び第２ダイヤフラムスプリング３０Ａ，３０Ｂ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が第１及び第２ダイヤ
フラムスプリング３０Ａ，３０Ｂ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４
３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は第１及び第２ダイヤフラムスプ
リング３０Ａ，３０Ｂの切り欠き３０ｃを通って先端面
が突部４３に着座している。

【００１８】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。

【００１９】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
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。

【００２０】第１及び第２ダイヤフラムスプリング３０
Ａ，３０Ｂ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、第１及び第２ダイ
ヤフラムスプリング３０Ａ，３０Ｂのレバー部３０ｂ先
端をフライホイール２側に押すと、第１及び第２ダイヤ
フラムスプリング３０Ａ，３０Ｂ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。

【００２１】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１および図３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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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付勢機構３０の第１及び
第２ダイヤフラムスプリング３０Ａ，３０Ｂをフライホ
イール２側に押圧しておらず、第１及び第２ダイヤフラ
ムスプリング３０Ａ，３０Ｂ自らの弾性力がプレッシャ
ープレート２９を摩擦板群９側に押し付けている。この
とき、２枚の第１及び第２ダイヤフラムスプリング３０
Ａ，３０Ｂに大きな押圧荷重が得られる。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。２枚の第１及び第２ダイヤフラムスプリング３
０Ａ，３０Ｂに大きな押圧荷重が得られるため、トルク
伝達容量が大きくなる。

【００２５】クラッチを遮断する場合、図示しないレリ
ーズ装置が第１及び第２ダイヤフラムスプリング３０
Ａ，３０Ｂのレバー部３０ｂの先端をフライホイール２
側へ押し、第１及び第２ダイヤフラムスプリング３０
Ａ，３０Ｂの環状部３０ａ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。

【００２６】付勢機構３０を構成する２枚の第１及び第
２ダイヤフラムスプリング３０Ａ，３０Ｂは合わせられ
た面に固体潤滑被膜が形成されているため、両部材間で
摩擦が生じにくい。そのため、付勢機構３０の操作にお
いて効率がよい。また、２枚の第１及び第２ダイヤフラ
ムスプリング３０Ａ，３０Ｂは合わせ面と反対側の面に
も固体潤滑被膜が形成されているため、支持部３８，３
９、プレッシャープレート２９の隆起部３３、図示しな
いレリーズ装置との接触部分などの耐磨耗性が向上す
る。

【００２７】さらに、第１ダイヤフラムスプリング３０
Ａと第２ダイヤフラムスプリング３０Ｂとは、両面に固
体潤滑被膜が形成されているため、組み付け作業時に摺
動面を気にする必要がない。その結果、組み付け作業性
がよい。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。

【００２８】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。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２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１３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。

【００２９】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。

【００３０】

【発明の効果】本願発明に係る第１ダイヤフラムスプリ
ングと第２ダイヤフラムスプリングとは、摺動面に固体
潤滑被膜が形成されているため、摩擦が生じにくい。ま
た、第１ダイヤフラムスプリングと第２ダイヤフラムス
プリングは両面に固体潤滑被膜が形成されているため、
組み付け作業時に摺動面を気にする必要がない。その結
果、組み付け時の作業性がよい。

【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省略した平面図。

【図３】ハブフランジの平面図。

【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 付勢機構 ３０Ａ 第１ダイヤフラムスプリング ３０Ｂ 第２ダイヤフラムスプリング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１弾性環状部と前記第１弾性環状部から
   内周側に延びる複数の第１レバー部とからなり、両面に
   固体潤滑被膜が形成された第１ダイヤフラムスプリング
   と、 第２弾性環状部と前記第２弾性環状部から内周側に延び
   る複数の第２レバー部とからなり、両面に固体潤滑被膜
   が形成され、前記第１ダイヤフラムスプリングと重ねら
   れている第２ダイヤフラムスプリングと、を備えた付勢
   機構。
2. 【請求項２】入力側回転体にクラッチを押圧または押圧
   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るクラッチカバーと、 前記クラッチカバーと前記クラッチとの間に配置された
   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に記載の前記付
   勢機構と、を備えたクラッチ押圧機構。
3. 【請求項３】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た第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２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。