JPH09507561A - 摩耗補償手段を備えたダイヤフラムクラッチアセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 プルタイプのクラッチ用の摩耗補償装置において、外周部と隣接するダイヤフラムスプリング（２２）に係合するカバー（１４）上の支点が、クラッチアセンブリの軸方向に移動自在であり、スプリング（５７、５８）によって、ダイヤフラムスプリング（２２）側に押圧されている。各移動自在な支点（５０）は弧状であり、その円周部は、クラッチが係合するとダイヤフラムスプリング（２２）に係合する外側部品（５２）と、クラッチが切られると、ダイヤフラムスプリング（２２）に係合する内側部品（５３）とに分割されている。２つの部品（５２、５３）とカバー（１４）との間の一方向ジャミング手段（５９、６０）により、これらの部品のダイヤフラムスプリング（２２）側への移動が可能となっているが、復帰運動は阻止され、よって、クラッチの作動時に各支点（５０）の２つの部品（５２、５３）は、逐次ダイヤフラムスプリング（２２）側に移動し、クラッチライニングの摩耗を補償する。

Description

【発明の詳細な説明】 摩耗補償手段を備えたダイヤフラムクラッチアセンブリ 発明の分野 本発明は、ダイヤフラムスプリングによって作動させられ、自動車に広く使用 されているタイプのクラッチアセンブリに関する。より詳細には、本発明は、こ の種のプルタイプのクラッチアセンブリにおける摩耗を自動的に補償するための 機構に関する。 発明の背景 ダイヤフラムスプリングクラッチアセンブリは、弾性ストラップにより、カバ ーに回転自在に接続された軸方向に移動自在な圧力プレートを収容するカバーお よび圧力プレートに負荷をかけるダイヤフラムスプリングを含み、エンジンのフ ライホイールに取り付けられたカバーアセンブリと、 ギアボックスの入力シャフトにスプライン結合され、エンジンのフライホイー ルと圧力プレートとの間にクランプされたクラッチディスクと、 スプリングをカバー内のマウント上で枢動させ、よって圧力プレートにかかる 負荷を解放させるよう、ダイヤフラムの内周部に作用するクラッチ解除ベアリン グアセンブリとを一般的に備えている。 ダイヤフラムスプリング自体は、圧力プレートに作用するベルビーユワッシャ ーリング状をした外周部品と、ラジアルフィンガーに分割された内側スカートと を、一般的に含んでいる。 リングとカバーによって支持された支点との間で揺動させるためのスプリング が取り付けられており、このフィンガーの径方向の最も内側の端部に解除ベアリ ングが作用し、この支点の間で、ダイヤフラムスプリングが枢動され、よって負 荷を解放し、クラッチを切るようになっている。 ダイヤフラムスプリングの外周部品は、圧力プレートに形成された環状支点を 介して、圧力プレートに常時作用する。クラッチ解除ベアリングが、ダイヤフラ ムスプリングのフィンガーの内端部を押し、クラッチを切るようになっているプ ッシュタイプのクラッチでは、圧力プレート上の環状支点は、カバー上の支点の リングの径方向内側にある。プルタイプのクラッチでは、カバー上の支点は圧力 プレート上の環状支点の径方向外側にある。 クラッチの有効寿命中、クラッチディスクの摩擦ライニングが摩耗するにつれ 、圧力プレートの係合位置は、徐々にフライホイール側に接近する。ダイヤフラ ムスプリングのベルビーユワッシャー部品は、常時圧力プレートの環状支点に係 合しているので、プッシュタイプクラッチでは、ダイヤフラムスプリングのフィ ンガーの端部は圧力プレートから徐々に離間し、プルタイプのクラッチでは、圧 力プレート側に徐々に接近する。 いずれの場合でも、ダイヤフラムスプリングにより圧力プレートに加えられて いる負荷は減少し始め、何らの処置もとらなければ、クラッチは最終的にスリッ プし、クラッチは故障することとなる。 このような有効寿命中に生じる摩耗を考慮したクラッチの調節を行うには、ク ラッチが摩耗するにつれ、ダイヤフラムスプリングのフィンガーの端部からギア ボックスの入力シャフトに沿ってクラッチ解除ベアリングを徐々に離間させるこ とが必要である。しかし、これを行うと、クラッチペダルの移動量が増し、クラ ッチを切る際に必要なペダルの踏み込み力が増すこともある。そのため、クラッ チハウジングには余裕を設けなければならない。 有効寿命中のクラッチを自動調節して、クラッチペダルの負荷を一定とするこ とにより、この問題を解決する解決案が、従来種々提案されている。 英国特許公開第2022729号（ボルクワーナー）明細書には、かかる１つの装置 が記載されている。この例では、ダイヤフラムが当接する圧力プレートの支点表 面は別個のリング部材から成り、このリング部材は、圧力プレートに接続され、 クラッチ摩擦ライニングが摩耗するにつれて、支点表面を外側に移動させる一連 のカム表面により、圧力プレートに対し軸方向に連続的に調節自在となっている 。従って、クラッチの有効寿命中、ダイヤフラムスプリングの移動および負荷特 性は一定のままであり、クラッチ解除ベアリングの調節は不要である。しかし、 この装置は構造がかなり複雑である。 米国特許第5,090,536号（アサダ）明細書に記載された装置では、圧力プレー トの支点は別個のリング部材から成り、このリング部材は、圧力プレートの本体 にねじ込まれている。圧力プレート内のネジ内でリング部材が回転することによ り、支点が摩擦表面から離間される。リング部材は、クラッチ解除機構の運動に 応答するレバーとラチェット機構により作動させられるウォームホイールにより 回転させられる。この装置も、構造および作動の点で複雑である。 本発明の目的は、自動摩耗補償装置を内蔵するプルタイプのクラッチアセンブ リを提供することにある。 本発明の別の目的は、クラッチの全有効寿命にわたって、ダイヤフラムスプリ ングの変位量およびその負荷特性がほぼ一定であるプルタイプのクラッチアセン ブリを提供することにある。 本発明のさらに別の目的は、構造および作動が比較的簡単である自動摩耗補償 装置を有するプルタイプのクラッチアセンブリを提供することにある。 発明の概要 本発明による、プルタイプのクラッチアセンブリは、環状カバー部材と、弾性 ストラップにより回転自在にカバー部材に接続された軸方向に移動自在な圧力プ レートと、ベルビーユワッシャーリングの形状をした外側部品、およびクラッチ 解除ベアリングアセンブリと係合するためのラジアルフィンガーに分割された内 側スカートを有するダイヤフラムスプリングとを備え、カバー部材が、ダイヤフ ラムスプリングの外周部近くに係合する複数の支点を支持し、これら支点の間で ダイヤフラムスプリングが枢動でき、圧力プレートが、カバー部材上の支点の径 方向内側でダイヤフラムスプリングに係合する環状支点を支持し、カバー部材に よって支持された支点の各々が、クラッチアセンブリの軸方向にカバー部材に対 して移動自在であり、更にスプリングによりダイヤフラムスプリング側に押圧さ れ、前記各移動自在な支点が、軸方向に互いに相対運動できる２つの部品、すな わちクラッチが係合されるとダイヤフラムスプリングに係合する径方向外側部品 、およびクラッチが切られるとダイヤフラムスプリングに係合する径方向内側部 品とに分割されており、これら部品のダイヤフラムスプリング側への方向の軸方 向の移動を可能にするが、逆方向の軸方向の移動を阻止するよう、カバー部材と 各移動自在な支点の前記部品との間に一方向のジャミング手段が設けられている 。 従って本発明は、カバー部材上の支点が、常時スプリングによりダイヤフラム スプリング側に押圧され、一方向ジャミング手段と共にクラッチの作動時に交互 に係脱される外側部品および内側部品となるよう、これら支点を分割してあるた め、これら支点が、外側部品と内側部品の交互運動によりダイヤフラムスプリン グ側へ徐々に移動され、もって、クラッチディスクの摩擦ライニングの摩耗によ って生じるギャップが解消されるようにした装置を提供するものである。 支点とカバー部材との間の一方向の接続により、支点の復帰運動が防止される 。 また本発明は、上記特徴を有するクラッチカバーアセンブリも含むものである 。 次に、本発明をより完全に理解できるよう、添付図面を参照して本発明の実施 例について説明する。 図面の簡単な説明 図１は、自動車で使用するのに適したタイプの、公知のプルタイプのダイヤフ ラムスプリングプルタイプクラッチの断面図であり、本発明の理解を助けるため のものである。 図２は、本発明の自動摩耗補償機構が取り付けられたダイヤフラムスプリング クラッチの一部の側面図である。 図３は、摩擦ライニングの摩耗が生じる前の、係合状態にある図２に示された クラッチの部分断面図である。 図４は、摩擦ライニングに摩耗が生じてから支点の補償移動が生じる前の、係 合状態にある、図２および図３に示されたと同じクラッチの部分断面図である。 図５は、摩擦ライニングの摩耗を補償するため、支点が移動した後の部品の位 置を示す、図４と類似する図である。 発明の好ましい実施例の詳細な説明 一般に自動車に使用されているプルタイプのダイヤフラムスプリングクラッチ の公知の形態を示す図１を参照して、本装置について説明する。 このクラッチは、ギアボックスの入力シャフト８（仮想線で示されている）と エンジンフライホイール１０との間に取り付けられている。このクラッチは、全 体が符号１１で表示されたカバーアセンブリと、摩擦ライニング１３および入力 シャフト８に形成された対応するスプラインに係合するスプライン付き中心ハブ ９を有するクラッチ摩擦ディスク１２と、ボールベアリングを含むクラッチ解除 ベアリングアセンブリ４０とから、基本的に構成されている。 図１に示されたカバーアセンブリ１１は、環状フランジ１５を有する環状のプ レス加工された鋼鉄カバー１４を備え、環状フランジ１５は、ネジ１６によりフ ライホイール１０に固定されている。このプレス加工された鋼鉄カバー１４は、 ほぼ接線方向のトルク伝達弾性ストラップ（図１には示されていないが、図３〜 図５には端面図で示されている）により、公知の態様でカバーに回転自在に接続 された圧力プレート１８を収容している。 各弾性ストリップの一端は、リベットにより圧力プレート１８上の対応するラ グに接続されており、同じく他端は、リベットによりカバー１４に接続されてい る。これらストラップは、圧力プレート１８をカバー１４内に格納するように働 き、クラッチ解除中にクラッチディスク１２を解放するようなっている。 カバー１４は、ダイヤフラムスプリング２２をも支持している。このダイヤフ ラムスプリング２２は、自由状態では切頭円錐形である。 また、このスプリング２２は、ほぼ環状の外側弾性周辺部分２３（ベルビーユ ワッシャー）と、ダイヤフラムスプリングに形成されたラジアルスロットによっ て一連の弾性フィンガー２５に分割された内側スカート、すなわち中心部分とを 有している。フィンガー２５の内側端部は、クラッチ解除ベアリングアセンブリ ４４の外側レースに取り付けられた円形チャンネル部材２６内に間隙をもって係 合している。 このダイヤフラムスプリング２２は、プレス加工によってカバー１４の内側表 面に形成された環状ビードから成る第１支点３０に対してカバー内に係止されて いる。 図１に示すようなクラッチが係合状態にあるときは、ダイヤフラムスプリング ２２は、自由状態から平らな状態に変形される。この平らな状態では、ベルビー ユワッシャー部分２３が圧力プレート１８の隣接面に設けられた円形の（または 突起の設けられた）ボス３６から成る圧力プレートに負荷を加える。 これにより、クラッチディスク１２の摩擦ライニング１３が、圧力プレート１ ８の摩擦表面３７とエンジンのフライホイール１０の摩擦表面３８との間にクラ ンプされるので、クラッチディスク１２の中心ハブ９を介して、エンジンフライ ホイール１０とギアボックス入力シャフト８とが確実に接続される。 クラッチ解除ベアリング４０が矢印Ｆの方向に引き寄せられ、ボールベアリン グの内側レース４１がダイヤフラムスプリング２２の弾性フィンガー２５に軸方 向スラスト力を加えると、クラッチは切られる。それにより、ダイヤフラムスプ リングの外側弾性周辺部分２３が、その第１支点３０を中心として枢動され、圧 力プレート１８上の支点３６にかかっている負荷は解放される。 この負荷が解放されると、接線方向ストラップが圧力プレート１８を後退させ 、クラッチディスクを自由にするので、エンジンフライホイール１０とギアボッ クスの入力シャフト８との接続は切られる。 クラッチ解除ベアリング４０の入力シャフト８に沿う軸方向の運動は、流体的 または機械的に作動できるクラッチ解除フォークにより制御される。 図１から明らかなように、クラッチの寿命中、クラッチディスク１２の摩擦ラ イニング１３が摩耗するにつれて、ダイヤフラムスプリング２２は、クラッチア センブリ内でより傾斜した状態となり、フィンガー２５は、エンジンフライホイ ール１０により接近する。 クラッチ解除フィンガー２５のこのような移動量が、これらフィンガーと解除 ベアリング４０によって支持されたチャンネル部材２６との間の間隙をなくすの に十分であれば、フィンガー２５は、クラッチ係合状態でもチャンネル部材に係 合し、圧力プレートにダイヤフラムスプリングの完全な負荷が加えられることは ない。クラッチ解除ベアリングの位置がこのような間隙を再び生じるように調整 されていなければ、クラッチは最終的にスリップすることとなる。 クラッチの故障の大部分は、クラッチの作動寿命中にこのような調節が維持で きないことによるものである。クラッチ解除ベアリング４０が、フィンガー２５ に継続的に接触していると、クラッチ解除ベアリングの移動量が増し、明らかに 摩耗が起こる。 図２〜図５は、本発明に係わる自動摩耗補償機構を内蔵したクラッチアセンブ リの異なる図を示す。 図２〜図６のクラッチアセンブリは、図１に示された従来のアセンブリとほぼ 類似するが、図１内のカバー１３に支持された第１支点３０は、図２に示すよう に、側面図において弧状の複数の移動自在な支点５０と置換されている。この支 点は、クラッチアセンブリの軸線上の中心に位置し、図３〜図５に、より明瞭に 示すように、カバー１４内に弧状のテーパー付スロット５１内に収容されている 。 移動自在な各支点５０は、クラッチの軸方向に互いに相対的に移動できる２つ の部品、すなわち径方向外側部品５２と、径方向内側部品５３となるように、円 周方向に分割されている。双方の部品５２、５３は、ダイヤフラムスプリング２ ２と係合するためのテーパー付き当接ヘッド５４、５５と、外側部品５２が内側 部品５３を越えて軸方向に突出することを防止するようになっているステップ５ ６を有する相補的嵌合表面を有している。 クラッチの作動時に生じるダイヤフラムスプリング２２の変形の結果、クラッ チが係合されると、外側部品５２がダイヤフラムスプリング２２と係合し、クラ ッチが切られると、内側部品５３がダイヤフラムスプリング２２と係合する。 各支点５０の２つの部品５２、５３は、支点５０の円周部のまわりに延びる２ つの独立したスプリング５７、５８（本例ではベルビーユタイプ）によってダイ ヤフラムスプリング２２に向かって押圧される。 これらスプリング５７、５８は、テーパ付き当接ヘッド５４、５５の反対側と 、孔、すなわち弧状のスロットが設けられた共通ワッシャー、すなわちリング１ ５０とに当接する。部品５２、５３は、これらの孔を貫通している。 これらの部品５２、５３の復帰運動は、部品５２、５３の円周部に接触するよ う、予め負荷のかけられた丸い断面のスプリット（分割）スプリングリング５９ 、６０から成る一方向ジャミング手段により防止される。 リング５９、６０は、スプリング５９、６０とワッシャー１５０との間に挟持 された２つの独立したスプリング６１、６２により、部品５２、５３とテーパ付 きスロット５１の両側との間のクサビ状ギャップに保持される。 図２〜図５は、カバー１４と圧力プレート１８とを接続する接線方向ストラッ プ２０の端面図である。 クラッチ係合状態において、摩擦ライニング１３が摩耗していない時は、ダイ ヤフラムスプリング２２は、図３に示すようにほぼ平らである。摩擦ライニング が摩耗すると圧力プレート１８がフライホイール１０に接近し、支点が移動しな い場合には、ダイヤフラムスプリング２２は図４に示されるような皿状となる性 質がある。 スプリング２２の皿状の形状により、支点５０の内側部品５３は、符号６３で 示す距離だけ、スプリング５８の圧力によりダイヤフラムスプリング２２側へ移 動できる。 次にクラッチが切られると、ダイヤフラムスプリング２２は、それらのフィン ガーに加えられる引っ張り力により平らにされ、スプリングの外側部分２３は内 側部品５３のヘッド５５に係合し、これを中心に枢動するので、外側部品５２は スプリング５７の圧力により、ダイヤフラムスプリング２２へ向かって復帰移動 できる。 クラッチの再係合時に、スプリングは再び外側部品５２のヘッド５４に係合し 、これを中心に枢動する。スプリングリング５９、６０およびスプリング６１、 ６２によって構成された一方向ジャミング手段は、支点部品５２、５３がスロッ ト５１内に復帰できないことを保証する。 従って、支点５０は、発生する摩擦ライニング１３の摩耗を補償するよう、ダ イヤフラムスプリング２２に向かって移動し、アセンブリは、図５に示すような 状態となる。この状態では、ダイヤフラムスプリング２２は元の平らな状態に維 持され、フィンガーとクラッチ解除ベアリングによって支持されたチャンネル部 材との間の間隙は、ほぼ変化しない。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．環状カバー部材と、弾性ストラップによる回転自在にカバー部材に接続さ れた軸方向に移動自在な圧力プレートと、ベルビーユワッシャーリングの形状を した外側部品、およびクラッチ解除ベアリングアセンブリと係合するためのラジ アルフィンガーに分割された内側スカートを有するダイヤフラムスプリングとを 備え、カバー部材が、ダイヤフラムスプリングの外周部近くに係合する複数の支 点を支持し、これら支点の間でダイヤフラムスプリングが枢動でき、圧力プレー トが、カバー部材上の支点の径方向内側でダイヤフラムスプリングに係合する環 状支点を支持し、カバー部材によって支持された支点の各々が、クラッチアセン ブリの軸方向にカバー部材に対して移動自在であり、更にスプリングによりダイ ヤフラムスプリング側に押圧され、前記移動自在な支点が軸方向に互いに相対運 動できる２つの部品、すなわち、クラッチが係合されるとダイヤフラムスプリン グに係合する径方向の外側部品、およびクラッチが切られるとダイヤフラムスプ リングに係合する径方向の内側部品とに分割されており、これら部品のダイヤフ ラムスプリング側への方向の軸方向の移動を可能にするが、逆方向の軸方向の移 動を阻止するよう、カバー部材と各移動自在な支点の前記部品との間に一方向の ジャミング手段が設けられているプルタイプのクラッチアセンブリ。 ２．前記移動自在な支点が、クラッチアセンブリの軸線を中心とする弧状とな っている、請求項１記載のプルタイプのクラッチアセンブリ。 ３．前記移動自在な支点が、カバー部材内のそれぞれの弧状のテーパー付きス ロット内に収容されている、請求項１記載のプルタイプのクラッチアセンブリ。 ４．移動自在な支点の２つの部品が、ダイヤフラムスプリングに係合するテー パー付き当接ヘッドを有している、請求項１記載のプルタイプのクラッチアセン ブリ。 ５．移動自在の支点の２つの部品が、外側部品が内側部品を越えて軸方向に突 出しないようにするステップを備える相補的な嵌合表面を有する、請求項１記載 のプルタイプのクラッチアセンブリ。 ６．一方向ジャミング手段が、移動自在な支点の部品とカバー部材内のそれぞ れのテーパー付きスロットの隣接面との間のギャップ内に保持されたジャミング 機素を備える、請求項３記載のプルタイプのクラッチアセンブリ。 ７．ジャミング機素が、移動自在な支点の部品のそれぞれの円周部まわりに接 触するよう、予め負荷が加えられ、それぞれの独立したスプリングによって、前 記ギャップ内に保持された２つの丸い断面のスプリングリングとなっている、請 求項６記載のプルタイプのクラッチアセンブリ。