JPH09502503A - クラッチ機構、特に自動車用のクラッチ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明のクラッチ機構は、カバープレート（１１）と、圧力プレート（１３）と、これらプレートの間に設けられた２つのダイヤフラム（１４Ａ、１４Ｂ）とを含むタイプのものであり、各ダイヤフラムは、カバープレート（１１）に係合し圧力プレート（１３）に当接するベルビーユリングを構成する周辺部分（１５Ａ、１５Ｂ）と、スロットによりラジアルフィンガー（１８Ａ、１８Ｂ）に分割された中心部分（１７Ａ、１７Ｂ）を有する。２つのダイヤフラム（１４Ａ、１４Ｂ）の周辺部分（１５Ａ、１５Ｂ）は、軸方向に離間しており、かつダイヤフラムは、アセンブリの特性曲線が好ましくはハンプ（こぶ）を有しないように、絶対値において異なる幾何学的特徴を有している。自動車用クラッチ機構に適用可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 クラッチ機構、特に自動車用のクラッチ機構 一般的に言うと、本発明は、ほぼ環状のカバープレートと、圧力プレートと、 これらプレートの間に作動しうるように挟持された少なくとも１つのダイヤフラ ムとを備えるタイプのクラッチ機構に関する。 上記ダイヤフラムは、一方の周辺部近くにおいてカバープレートと係合し、他 方の周辺部の近くで圧力プレートに当接するベルビーユリングを構成する周辺部 分と、スロットによってラジアルフィンガーに分割された中心部分とを有してい る。 使用に際し、圧力プレートと反作用プレートとの間に摩擦ディスクが位置する よう、カバープレートを介して、反作用プレートにクラッチ機構を取り付けると 、ダイヤフラムは圧力プレートを反作用プレート側に押圧するので、摩擦ディス クは、ディスクの摩擦ライナーにより、これらプレートの間にしっかりと把持さ れ、よって、クラッチは係合する。 このクラッチを切るには、ダイヤフラムのラジアルフィンガーの端部に、所定 の軸方向の力を加える必要がある。 この力は、クラッチ解放ベアリングによって加えられ、このクラッチ解放ベア リングは、クラッチペダルまたはアクチュエータの制御により軸方向に移動でき るよう取り付けられている。 しかし、ダイヤフラムの作動モードの特性、すなわち、このレベルで軸方向に 所定の距離だけ移動させるのにラジアルフィンガーの端部に加えなければならな い軸方向の力を示す曲線は、増加曲線としてスタートし、次に通常は最大点を通 過し、その後減少して、再び１回「ハンプ」を構成する増加曲線をとなることが ある。このハンプを構成する増加曲線は、実際にはダイヤフラムの幾何学的特徴 、特に周辺部分によって構成される円錐の円錐台の高さと周辺部分の厚さの比に よって決まる。 その結果、クラッチ解放ベアリングに加わる負荷は、所定の移動距離を越える と減少し、その後、再び１回増加することがある。同様な影響が、クラッチペダ ルにも及び、これはユーザーには欠点として感じられ、不快感を与える。 従来、種々の理由から、１つのダイヤフラムを使用する代わりに、２つのダイ ヤフラムを使用することが提案されたことがある。 例えばフランス特許出願第1,317,772号の発明では、伝達し得るトルクの値を 増加させるよう、２つの同一のダイヤフラムがタンデムに配置されている。 フランス特許公開第2,580,752号の発明では、ラジアルフィンガーとほぼ対応 する範囲の部分にわたって、ダイヤフラムは別のダイヤフラムとによって二重に なっている。このように二重にしたのは、ラジアルフィンガーを強化するためで ある。しかし、いずれの場合においても、「ハンプ」の問題はそのままになって いる。 クラッチ機構に関するものではないが、フランス特許公開第2,189,658号の発 明では、上記ハンプを一定とするため、絶対値が同じであるが、向きが逆である 幾何学的特徴を有する２枚のベルビーユリングをタンデムに配置している。 これら２枚のベルビーユリングの間で使用中に生じる大きな摩擦とは別に、ア センブリの特性曲線にもハンプ現象がある。 本発明の目的は、このハンプ現象を最小にして有利なものとするか、またはこ れを全く除去して、大きな摩擦が生じないようにしたクラッチ機構を提供するこ とにある。 上記したタイプの２つのダイヤフラムを有する本発明のクラッチ機構は、一般 的には、２つのダイヤフラムの周辺部分が、互いに軸方向にかなり離間されてお り、これらダイヤフラムは、絶対値において異なる幾何学的特徴を有し、かつそ れらの周辺部の一方に沿って、ダイヤフラムの周辺部分がスペース手段により互 いに離間されていることを特徴とする。 実際には、アセンブリの力と移動距離の特性曲線がハンプを有しないで、代わ りに、ほぼ平坦な局部的部分を有するように、これら周辺部分は選択されている 。 従って、曲線の増加部分の後にクラッチ解放ベアリングにかかる負荷は実質的 に一定となる。同じことが、クラッチペダルにも当てはまる。 添付図面を参照して行う実施例の次の説明から、本発明の特徴および利点がよ り明らかになると思う。 図１は、本発明のクラッチ機構の軸方向半断面図である。 図２は、このクラッチ機構の作動を示す図である。 図３は、対応するクラッチ解放ベアリングにおける負荷を示すグラフである。 図４は、変形した実施例を示す、図１に類似した軸方向半断面図である。 図５は、図４のＶ−Ｖラインに沿った、上記変形実施例の部分周辺断面図であ る。 図６は、別の変形実施例を示す、図１に類似した軸方向半断面図である。 図７は、更に別の変形実施例を示す図６の一部を示す図である。 図面に示すように、本発明のクラッチ機構１０は、共通軸線Ａを有するほぼ環 状の部品であるカバープレート１１を含んでいる。このカバープレート１１は、 横方向フランジ１２を有し、かつカバープレート１１は、このフランジ１２によ って、反作用プレート（このプレートの一部は、図１、図４および図６では、符 号ＰＲで示す仮想線で略示されている）に取り付けられるようになっている。 またこのクラッチ機構１０は、カバープレート１１に対して軸方向に移動でき るように取り付けられ、他方、このカバープレート１１に対し、カバープレート １１とともに回転できるよう、従来通り弾性変形可能な端部によって結合された 環状の圧力プレート１３と、カバープレート１１と圧力プレート１３との間に挟 持された２つのダイヤフラム１４、１４Ｂとを備えている。このダイヤフラムは 、使用中は常時圧力プレート１３を反作用プレートＰＲ側に押圧し、摩擦ディス クをグリップするようになっている。 摩擦ディスクには符号ＤＦをつけてあり、図１、図４および図６では、仮想線 によって略示してある。 自由状態では形状がほぼ切頭円錐形となっているダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂ は、ベルビーユリングを構成する周辺部分１５Ａ、１５Ｂを有し、この周辺部分 の一方の周辺部の近くにて、カバープレート１１より正確にはこのカバープレー トのベース部分１６と係合し、他方の周辺部の近くにて、圧力プレート１３に当 接し、各ダイヤフラムは、第２に中心部分１７Ａ、１７Ｂを有し、この中心部分 は、スロットによりラジアルフィンガー１８Ａ、１８Ｂに分割されている。 実施例では、ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂの周辺部分１５Ａ、１５Ｂは、その 内周部、すなわち径の小さい周辺部の近くにてカバープレート１１のベース部分 １６と係合し、外周部、すなわち径の大きな周辺部の近くにて圧力プレート１３ に当接している。 従って、実施例におけるクラッチ機構１０は、押し込み解放タイプとなってい る。 ここで、ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂの厚さをＥ_A、Ｅ_Bとし、周辺部分１５Ａ 、１５Ｂ（図では、クラッチ機構１０、反作用プレートＰＲおよび摩擦ディスク ＤＦから成るクラッチは係合しており、摩擦ディスクＤＦの摩擦ライナーが摩耗 していない新しい状態にあるとみなし、この円錐台の高さＨ_Aはダイヤフラム１ ４Ａに対し実質的に０である）により自由状態で構成される円錐台の高さＨ_A、 Ｈ_Bとする。 次にダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂの周辺部分１５Ａ、１５Ｂの自由状態におけ る円錐度、すなわち自由状態における円錐台の頂点の半分の角度（図面では上記 と同じ理由から、円錐度Ｃ_Aはほぼ９０度に等しい）をＣ_A、Ｃ_Bとする。 最後に、ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂの周辺部分１５Ａ、１５Ｂの内周部の径 をＤ１_A、Ｄ１_Bとし、それらの外周部の径をＤ２_A、Ｄ２_Bとする。 ２つのダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂの周辺部分１５Ａ、１５Ｂは、ほぼ軸方向 に互いに離間しており、絶対値の幾何学的特徴は異なり、ダイヤフラム１４Ａ、 １４Ｂの周辺部分１５Ａ、１５Ｂは、スペーサ２０、２０’により、それら周辺 部の一方において離間している。 周辺部分１５Ａ、１５Ｂは、自由状態において円錐度Ｃ_A、Ｃ_Bを有している。 この円錐度は異なるが、同じ向きであり、それらの内周部は、ほぼ平行な径Ｄ１_A 、Ｄ１_Bを有する。 本例では、図示するように、当該クラッチが係合したときのダイヤフラム１４ Ａ、１４Ｂの周辺部分１５Ａ、１５Ｂの円錐度Ｃ_A、Ｃ_Bも図示するように当該ク ラッチが係合したとき異なる。 カバープレート１１に対してより近いほうのダイヤフラム１４Ａでは、周辺部 分１５Ａが、カバープレート１１のベース部分１６、すなわち、係合のためプレ ス加工された環状ビード１９に直接係合している。 図１では、ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂの周辺部分１５Ａ、１５Ｂは、それら の内周部に沿うリング２０によって軸方向に互いに離間されている。従って、こ の挟持されたリング２０を介し、ダイヤフラム１４Ｂの周辺部分１５Ｂは、カバ ープレート１１のベース部分１６に係合している。 カバープレート１１のベース部分１６と反対側において、ダイヤフラム１４Ａ 、１４Ｂが軸方向に当接するよう、１つの円上の所々にスタブ部材２２が配置さ れている。このスタブ部材２２は、ラジアルフィンガー１８Ａ、１８Ｂを形成す るスロットの根元部分に設けられた、拡大されたスロット部分を通って、一方の 側から反対側へとダイヤフラム１４ａ、１４ｂを貫通している。 このスタブ部材２２は、リベット加工によりカバープレート１１のベース部分 １６に取り付けられ、スペーサスリーブ２３（硬化処理することが好ましい）を １つずつ、またビード１９およびリング２０に整合したビード２５を有するクラ ウンリング２４を、ひとまとめにクランプしている。 図１では、ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂの周辺部分１５Ａ、１５Ｂは、異なる 径Ｄ３_A、Ｄ３_Bを有する圧力プレートの円周部に沿って圧力プレート１３に当接 している。 ダイヤフラム１４Ａの周辺部分１５Ａは、ダイヤフラム１４Ｂの周辺部分１５ Ｂの外周部の径Ｄ２_Bよりも大きい径Ｄ２_Aを有する。 ダイヤフラム１４Ａの周辺部分１５Ａは、ダイヤフラム１４Ｂの周辺部分１５ Ｂが圧力プレート１３に当接する円周部の径Ｄ３_Bよりも大きな径Ｄ３_Aの円周部 に沿って、圧力プレート１３に当接している。 圧力プレート１３は、ダイヤフラム１４Ａに対し１つの円の上に隔置された軸 方向に突出するノーズ２６Ａを有し、同様に、ダイヤフラム１４Ｂに対して１つ の円の上に隔置された軸方向に突出するノーズ２６Ｂを有する。 ノーズ２６Ｂは、ノーズ２６Ａが設けられたピッチ円の径よりも径の小さいピ ッチ円上に配置されている。 自由状態における円錐度Ｃ_A、Ｃ_Bおよび外周部の径Ｄ２_A、Ｄ２_Bを別にすれば 、ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂの周辺部分１５Ａ、１５Ｂのその他の幾何学的特 徴は互いに異なっていてもよい。 このことは、例えば厚さＥ_A、Ｅ_Bに対する円錐台の高さＨ_A、Ｈ_Bの比にも当て はまる。 いずれの場合においても、本発明によれば、ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂの周 辺部分１５Ａ、１５Ｂは、図２から明らかなように、アセンブリの移動距離Ｃに 対してプロットされた力Ｆを示す特性曲線ＣＣ_Eが、増加部分Ｐ₁と、それに続く ほぼ平らな局部的部分Ｐ₂を示すように選択されている。 図２は、独立して測定したダイヤフラム１４Ａの特性曲線ＣＣ_Aもダイヤフラ ム１４Ｂの特性曲線ＣＣ_Bとともに破線で示している。 これら２つの曲線は、特徴的なハンプ（こぶ）を有しているが、アセンブリの 特徴的な曲線ＣＣ_Eを有するケースでは、このようなハンプはない。 同様に図３から明らかなように、クラッチ解放ベアリングにかかる負荷Ｆ’は 、増加部分Ｐ₁’と、それに続くほぼ平らな部分Ｐ₂’を有している。 好ましくは、これら図に示されているように、当初は、すなわち摩擦ディスク ＤＦが新しいときには、移動距離Ｃが０である非作動状態を示す点Ｏは、実質的 に部分Ｐ₂、Ｐ₂’のほぼ中間にあり、摩擦ディスクＤＦの摩擦ライナーが、摩擦 ライナーの摩耗に対して、これら部分Ｐ₂、Ｐ₂’の先行する部分を確保するよう な配置となっており、図１４Ａ、１４Ｂの特性曲線ＣＣ_A、ＣＣ_Bは互いにずれて いる。 図４において、ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂの周辺部分１５Ａ、１５Ｂは、互 いに固定された突起２０’だけ内周部に沿って互いに軸方向に離間されている。 突起２０’は、例えば図示したように、ダイヤフラムと一体的に製造され、上 記リング２０の代わりに、ピッチ円に沿ってところどころに設けられている。 本例では、これら突起２０’は、圧力プレート１３により近いほうのダイヤフ ラム１４Ｂの周辺部分１５Ｂに、プレスによって形成されている。 図４においては、クラウンリング２４も省略されており、スタブ部材２２は、 ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂのために２５’のところで必要な係合をするように 構成されたヘッド２４’をこの位置に有している。 最後に図４において、カバープレート１１のベース部分１６に形成されたビー ド１９は、ピッチ円に沿ってところどころに設けられた突出機素１９と置換され ている。 図６において、ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂの周辺部分１５Ａ、１５Ｂは、ダ イヤフラム１４Ｂのみに対してこれまで設けられたノーズ２６Ｂにより、圧力プ レート１３の共通円周部に沿って圧力プレート１３に当接している。 本例では、周辺部分１５Ａ、１５Ｂは、その外周部に沿ってリング２８により 互いに軸方向に離間している。リング２８の横方向横断面の径は、本例では上記 リング２０の横方向横断面の径よりも大である。 例えば図示のように、リング２８は、ピッチ円に沿ってところどころに形成さ れ、半径方向外側に突出する半波形変形部２７を有し、これら変形部を介して溝 ３１に係合している。溝３１は、圧力プレート１３内に係止された突出ノーズ２ ６Ａ内に、この係合を可能にするように設けられている。 図７では、リング２８はゴムリング２８’と置換されており、ダイヤフラム１ ４Ａ、１４Ｂの周辺部分１５Ａ、１５Ｂは、ゴムリングに接着剤により接合され ている。 図１では、ダイヤフラム１４Ａ、１４Ｂのラジアルフィンガー１８Ａ、１８Ｂ は、更に周方向に互いに差し込まれており、ダイヤフラム１４Ｂのラジアルフィ ンガー１８Ｂは、この目的のため、その自由端部の近くに２つの逆向きの変曲領 域２９、３０を有し、そのため、これらフィンガーの自由端部は、ダイヤフラム １４Ａのラジアルフィンガー１８Ａと同一平面に移動されている。 図４および図６では、ダイヤフラム１４Ａのラジアルフィンガー１８Ｂは、そ れらの自由端部がダイヤフラム１４Ａのラジアルフィンガー１８Ａに当接するよ うに変形されており、この自由端部は、適当に丸くされている。 当然ながら本発明は、これまでに述べ、図示した実施例のみに限定されるもの でなく、実用的な変形または種々の要素の組み合わせを含むものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．カバープレート（１１）と、圧力プレート（１３）と、これらプレートの 間に作動的に挟持された２つのダイヤフラム（１４Ａ、１４Ｂ）とのほぼ環状の 部品を含み、各ダイヤフラム（１４Ａ、１４Ｂ）は、第１に、その一方の周辺部 の近くにおいて前記カバープレート（１１）に係合し、かつ他の周辺部の近くに おいて前記圧力プレート（１３）に当接するベルビーユリングを構成する周辺部 分（１５Ａ、１５Ｂ）と、第２に、スロットによりラジアルフィンガー（１８Ａ 、１８Ｂ）に分割された周辺部分（１７Ａ、１７Ｂ）を含むタイプの、特に自動 車用のクラッチ機構において、 ２つのダイヤフラム（１４Ａ、１４Ｂ）の周辺部分（１５Ａ、１５Ｂ）は、互 いに軸方向に実質的に離間されており、これらダイヤフラムは、絶対値において 異なる幾何学的特徴を有し、それらの周辺部の一方に沿って、ダイヤフラム（１ ４Ａ、１４Ｂ）の周辺部分（１５Ａ、１５Ｂ）が、スペース手段（２０、２８− ２８’−２０）により互いに離間されていることを特徴とするクラッチ機構。 ２．ダイヤフラム（１４Ａ、１４Ｂ）の周辺部分（１５Ａ、１５Ｂ）の厚さ（ Ｅ_A、Ｅ_B）に対する円錐台の高さ（Ｈ_A、Ｈ_B）の比が異なることを特徴とする、 請求項１記載のクラッチ機構。 ３．ダイヤフラム（１４Ａ、１４Ｂ）の周辺部分（１５Ａ、１５Ｂ）が、自由 状態において異なる円錐度（Ｃ_A、Ｃ_B）を有することを特徴とする、請求項１記 載のクラッチ機構。 ４．ダイヤフラム（１４Ａ、１４Ｂ）の周辺部分（１５Ａ、１５Ｂ）が、クラ ッチが係合しているとき、異なる円錐度（Ｃ_A、Ｃ_B）を有することを特徴とする 、請求項１記載のクラッチ機構。 ５．ダイヤフラム（１４Ａ、１４Ｂ）の周辺部分（１５Ａ、１５Ｂ）が、それ らの外周部に異なる径（Ｄ２_A、Ｄ２_B）を有することを特徴とする、請求項１記 載のクラッチ機構。 ６．アセンブリの移動距離（Ｃ）に対する力（Ｆ）の特性曲線（ＣＣ_E）が実 質的に平らな局部的部分（Ｐ₂）を有するよう、ダイヤフラム（１４Ａ、１４Ｂ ） の周辺部分（１５Ａ、１５Ｂ）が選択されていることを特徴とする、請求項１記 載のクラッチ機構。 ７．ダイヤフラム（１４Ａ、１４Ｂ）の周辺部分（１５Ａ、１５Ｂ）が，カバ ープレート（１１）の共通円周部に沿ってカバープレート（１１）に当接してい ることを特徴とする、請求項１記載のクラッチ機構。 ８．ダイヤフラム（１４Ａ、１４Ｂ）の周辺部分（１５Ａ、１５Ｂ）が、圧力 プレート（１３）の共通円周部に沿って圧力プレート（１３）に当接しているこ とを特徴とする、請求項１記載のクラッチ機構。 ９．ダイヤフラム（１４Ａ、１４Ｂ）の周辺部分（１５Ａ、１５Ｂ）が、異な る径（Ｄ３_A、Ｄ３_B）を有する円周部に沿って圧力プレート（１３）に当接して いることを特徴とする、請求項１記載のクラッチ機構。 １０．リング（２０、２８）により、ダイヤフラム（１４Ａ、１４Ｂ）の周辺 部分（１５Ａ、１５Ｂ）が、それらの周辺部の一方に沿って互いに軸方向に離間 されていることを特徴とする、請求項１記載のクラッチ機構。 １１．ダイヤフラム（１４Ａ、１４Ｂ）に接着により接合されたゴムリング（ ２８’）により、ダイヤフラム（１４Ａ、１４Ｂ）の周辺部分（１５Ａ、１５Ｂ ）が、それらの周辺部の一方に沿って互いに軸方向に離間されていることを特徴 とする、請求項１記載のクラッチ機構。 １２．互いに固定され、例えばダイヤフラム（１４Ａ、１４Ｂ）と一体的に製 造された突出機素（２０’）により、ダイヤフラム（１４Ａ、１４Ｂ）の周辺部 分（１５Ａ、１５Ｂ）が、それらの周辺部の一方に沿って互いに軸方向に離間さ れていることを特徴とする、請求項１記載のクラッチ機構。 １３．ダイヤフラム（１４Ａ、１４Ｂ）のラジアルフィンガー（１８Ａ、１８ Ｂ）の自由端が、互いに周方向に差し込まれていることを特徴とする、請求項１ 記載のクラッチ機構。 １４．ダイヤフラム（１４Ｂ）のラジアルフィンガー（１８Ｂ）自由端が、ダ イヤフラム（１４Ａ）のラジアルフィンガー（１８Ａ）に軸方向に当接している ことを特徴とする、請求項１記載のクラッチ機構。