JPS60201121A - クラツチの可変クツシヨン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はプレッシャプレートをフライホイール側に押圧
してクラッチを接続するとき、フライホイールの回転数
に応じてプレッシャプレートとクラッチディスクとの間
の緩衝を制限したクラッチの可変クッションに関する。

〔従来技術〕

内燃機関を原動機とする車両では、機関と変速機との間
にクラッチを設けて動力の断続を行っている。このよう
なりラッチにあっては、発進吟または変速時に滑らかな
動力伝達が必要であり、そのためにある程度すべりが生
じるようにしている。

通常のスプリング型クラッチではハブとディスクプレー
トとの間にコイルバネまたはゴムを入れ、更にフリクシ
ョンワッシャを挟んで接続時の緩衝を図ったり、トルク
ヒステリスが生じるようにしている。

また、ある種のクラッチではディスクプレートを反らせ
たり、あるいは波形のクッションスプリングにフェーシ
ングを取りつけて、接続を滑らかにしたり、接触圧が均
一になるようにしている。

更に、別のクラッチでは英国特許ＢＰ　８７７１５２で
も見られるようにプレッシャプレート内部に波形クッシ
ョンを設けて接続時の緩衝を図っている。

〔従来技術の問題点〕

波形のクッションスプリングにフェーシングを取り伺け
たクラッチやプレッシャプレート内部に波形クンジョン
を設けたクラッチでも、機関が低速回転のときに、雑な
ペダル操作でクラッチを接続すると、機関がノッキング
するか停止する。

しかし、従来のクラッチであっても、クッションのたわ
み代を大きくすれば雑なペダル操作でも機関がノッキン
グあるいは停止することなくトルク伝達を行うことが可
能である。

しかしながら、従来のクラッチで、上記構成にすると、
機関の高速回転時にも同様なりッション効果を保持する
ので、高速回転時に車両の出足が悪くなるという新たな
問題が生じる。

このように従来のクッションは低速回転でクラッチの接
続をスムーズにすると、高速回転時の車両の出足が悪く
なるという相反した要素を持っているので、両者を両立
させることは不可能である。

そこで、業界では、機関の低・高速回転で各々異ったク
ッション効果を持ち、車両の使用状態に即したクラッチ
接続を行うことができるクッシ目ンの出現が望まれてい
た。

〔発明の目的〕

本発明は」二記要望に応えてなされたものであり、その
目的は機関の低・高速回転で各々異ったクッション効果
を持つクラッチの可変クッションを提供することにある
。

〔発明の構成〕

１−記１−１的を達成するため、本発明にかかるクラッ
チのｒｒｆ変クッションは、フライホイールと共に回転
し、遠心効果を発揮するウェイト部と、ウェイト部の遠
心力の大きさに応じてクラッチの半（￥方向に変形又は
変位する弾性部と、弾性部の変形又は変位に追従して変
位し、かつフライホイールとプレッシャプレートとの間
にあってクラッチの軸方向の圧力で変位又は変形するク
ッション部と、クラ・リチの接続時、少なくとも低速回
転でクッション部をフライホイール側に押圧するプレッ
シャプレートから成る。

ウェイト部は必ずしも弾性部に固定されている必四はな
く、りｒ件部に遠心力を伝えるような状ｆＥ＋にあれば
良い。

例えば、フライホイールと一体回転するリングに設けら
れた゛ｌ’ｆ５方向内側に伸びる支持棒に弾性部および
ウェイト部を遊嵌させ、ウェイト部が必要以−に内側に
入り込まないようにストフパで内側方向の動きを規制す
ることもできる。

ウェイト部を弾性部に固定し、更にりｉ件部をフライホ
イールと一体回転するリングに固定したときは、上記の
ような支持棒やストッパは不要になる。

クッション部は弾性部の変形または変位に追従して変位
すれば十分であって、ウェイト部と必ずしも一体である
必要もないができれば一体であることが製作上の観点か
ら望ましい。

特殊の場合として、ウェイト部、弾性部、クッション部
を一体のものとして構成することができる。

クラッチにクッション効果を与える程度は少なくとも機
関の低速回転時に作用すれば十分であって必ずしも連続
的に変化する必要はなく段階的であっても良い。このよ
うな効果を発揮させるため、クッション部と当接するプ
レッシャブレーＩ・の面を軸方向に対して連続的にある
いは段階的に変化させることができる。

ところで、弾性部としては、コイルバネ、板バネ、ゴム
等を用いることができ、クッション部としては、ション
クアブソーバ、油圧タペットといったオイルダンパ、ゴ
ムその外ケース内にスプリングを内蔵したクッション等
を用いることができる。

なお、この可変クッションはスプリング型クラッチのみ
ならず、ソリッド型にも内蔵することが可能である。

Ｌ記りッションを内蔵したクラッチで、機関が低速回転
のときは、クラッチのフライホイールも低速回転し、ウ
ェイト部で発生する遠心力も小さい。その結果、弾性部
の変形または変位も小さく、従ってクッション部もあま
り変位しない。このような状態でクラッチ接続を行うと
、ブレ４゜シャプレートがクッション部に当接し、クッ
ション部の弾性的または復元的効果によってプレッシャ
プレートとクラッチディスクとの間に緩衝的効果が発生
し、クラッチ接続が滑らかに行われる。

機関が高速回転のときはウェイト部で発生する遠心力も
大きくなる。その結果、弾性部の変形すたは変位も大き
くなり、従ってクッション部も大きく変位してプレッシ
ャプレートから離れる。このような状態でクラッチ接続
が行われると、プレッシャプレートはクッション部に接
触しないか、接触してもわずかであるため、クッション
部の抵抗を受けることなく短時間でクラッチディスクを
フライホイールに押しつけ、入力軸より出力軸へトルク
を伝達する。

クッション部と当接するプレッシャプレートの面が連続
的に変化しているときは機関の回転数に応じてクラッチ
の接続時間も滑らかに変化する。

以上説明した通り、本発明によれは、従来、余儀なくさ
れていた矛盾を解消でき、低速回転でクラッチの接続を
スムーズに行うことができると同時に高速回転時でも車
両の出足が良くなるという効果を有する。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の具体的実施例を説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示した正面図である。

図示のクラッチはスプリング型クラッチである。駆動側
の要素はフライホイールｌ、これと一体に回転するリン
グ２、クラッチカバー３、ダイヤフラムスプリング４、
軸方向に移動できるプレッシャプレー１・５である。ダ
イヤフラムスプリング４はピポ・ントリング６で支承さ
れている。被駆動側の要素はクラッチディスク７を構成
するフェーシング８とクラッチディスクプレー１・９、
トーションスプリング１０、ハブ１１およびハブフラン
ジ１２である。クラッチディスク７とハブフランジ１２
との間にはフリクションワッシャ１３およびコーンスプ
リング１４が介在していてクラッチディスク７にヒステ
リスのあるねじり特性を持たせている。

クラッチの可変クッション２０はフライホイール１とプ
レッシャプレート５との間に介在している。可変クッシ
ョン２０は、リング２の内側、半径方向に向って一端が
固定された弾性部としてのコ・ｆルパネ２１、このコイ
ルバネ２１の他端に固定されたウェイト部２２、ウェイ
ト部２２の上面に接着されたクッション部２３およびこ
のクッション部２３の上面と当接するプレッシャプレー
ト５とから成る。

プレッシャプレート５はクッション部２３と当接する面
２４が半径方向外向きにフライホイール１と離間する方
向に傾斜している。ウェイト部２２は鉄等の重量物で形
成されている。クッション部２３には、ゴムがこの実施
例で用いられている。

フライホイール１の回転が低速回転のときは、ウェイト
部２２の遠心力はあまり働かないので、第２図に示す如
くコイルバネ２１はほぼ自由長の状態である。この状態
でダイヤスプリング４が作用すると、プレッシャプレー
ト５はクラッチディスク７のフェーシング８をフライホ
イール１に押し付ける前に而２４がクッション部２３の
」−面に当接しクッション部２３の弾性によりフェーシ
ング８との接触時間が遅延する。従って機関が低速回転
のときに、雑なペダル操作をしても、プレッシャプレー
ト５がフェーシング８をフライホイール１に急激に押し
付けることがないので、機関が７ツキングを起したり、
停止したりすることはない。

逆にフライホイールｌの回転が高速回転のときは、ウェ
イト部２２に生じる遠心作用が大きく、第３図に示す如
くコイルバネ２１は遠心力とつり合った位置まで縮む。

コイルバネ２１の変位に追従してクッション部２３も半
径方向外方に移動し、クッション部２３の−に面とプレ
ッシャプレート５の傾斜面２４との間の隙間が大きくな
る。

このような状態でダイヤスプリング４が作用すると、プ
レッシャプレート５はクッション部２３に当接すること
なく、フェーシング８をフライホイール１に押し伺けて
駆動側の回転トルクを被駆動側に伝達する。機関が高速
回転のときは、雑なペダル操作をしても機関がノッキン
グを起したり、停止したりすることがないので、クッシ
ョン部２３のＨＭｉ７を避け、プレッシャプレート５に
よってクラッチディスク７をフライホイールｌに急激に
押し、付けることにより車両の出足を促進させることが
できる。

第４図および第５図は本発明の他の実施例な示したもの
である。プレッシャプレート５には低速回転域でクッシ
ョン部２３と当接する面２４ａおよび高速回転域でクッ
ション部２３と当接しない面２４ｂとの２段に形成され
ている。クッション部２３の−に面とプレッシャプレー
ト５のそれぞれの面２４ａ、２４ｂは水平な平行平面に
形成されている。他の構成要件は第１実施例と同じであ
る。

フライホイール１が低速回転域のときはプレッシャプレ
ーＩ・５がクッション部２３の上面に当接して接続時間
が遅延し、回転トルクの滑らかな伝達がなされ、高速回
転域のときはり・ンション部２３の緩衝を受けることな
く、クラッチの接続が即座に行われる。

上記二実施例では、クッション部としてコムを用いてき
たが、ゴムの代わりに、第６図に示すようなオイルダン
パを用いることができる。オイルダンパ２３ａは、オイ
ル容器３１と円筒ケース３２との間で容器３１の上下に
伴って内部のオイル３３が循環する構造になっている。

容器３１の側面および底面には循環用の小穴３４．３５
が形成されている。底面の小穴３５は容器３１の内部か
ら外部へオイルの流出可能にした一方向弁のポートとし
て形成され、その外部には、一方向弁として必要なチェ
ックポール３６、スプリング３７および穴明方パー３８
が付設されている。穴明カバー３８は容器３１を上方に
伺勢するスプリング３８で容器３１の底部に押し付けら
れている。容器３１内部には弾性部材４０で形成した空
気室４１が設けられている。

容器３１が何等かの圧力で下降すると、ケース３２内の
オイル３３が、圧縮され、容器３１外壁とケース３２内
壁との間の隙間を通って、容器３１側壁の小穴３４より
容器３１内に流入する。オイル３３の流入は容器３１内
にある空気室４１の収縮によって許容される。容器３１
に圧力が作用しても、容器３１外壁とケース３２内壁と
の間の隙間によって生じる流体抵抗によって容器３１の
下降速度が制限される。

容器３１に作用する圧力がなくなると、空気室４１か膨
張して容器３１内のオイル３３がチェックポール３６を
介してケース３２内に流出し、容器３１がスプリング３
９で押されて上列する。

このオイルダンパ２３ａをゴムの代りにクッション部と
して用いれば、ペダル操作の如何にかかわらず安定した
遅延時間を得ることができる。また、このオイルダンパ
２３ａを使用すればある程度重量を有するのでウェイト
部が不要となる。

第７図はフライホイールの回転速度とクッション部の変
形量との関係を示した図で、縦軸にプレッシャプレート
に作用する圧力Ｗを横軸にクッション部の変形位置δを
とったものである。曲線すとｎは本発明にかかるクラッ
チの特性で曲線文は高速回転のときを示し、ｎは低速回
転のときを示す。曲線ｍはプレッシャプレート内部に波
形クッションを設けた従来のクラッチの特性である。位
置Ｏは、最大荷重Ｆがプレッシャプレートに作用したと
き、フェーシングがフライホイールと密着する位置であ
る０位ｗＯとａとの間はほぼフェーシングの変形量でト
ルク伝達が行われている状態である０位ｉａ）　ｂとの
間は従来の波形クラッチの変形量でクラッチすべりが行
われている状態である。位置ａとＣとの間は本発明の可
変り・ンションの変形量で、ｂ−ｃ間はプレッシャプレ
ートとフェーシングとの間隙間である。

従来のクラッチでは曲線ｍが示すようにフライホイール
の回転速度の如何にかかわらずｂ点より波形クッション
の変形が始まり、ａ点に達するまでクラッチすべりの状
態が続き、ａ点以下に達したときに回転トルクの完全な
伝達が行われていた。

本発明にかかる可変クッションを設けたクラッチでは低
速回転時の特性曲線ｎが示すように、ｂ点よりも遠い０
点からクッション部の変形が始まり、プレッシャプレー
トに作用する荷ｆ！Ｗが増してｂ点まで変形すると、ク
ラッチすベリの状態が発生し始め、更に荷’ｉＪＷが増
してａ点以下に達すると回転トルクの完全な伝達が行わ
れる。フライホイールが高速回転のときは、弾性部が変
形してクッション部がプレンシャプレートに出接しない
位置に移動するので、プレッシャプレートは直かにフェ
ーシングをフライホイールに押圧する。

従ってクッション部による接続時間のＲ延もなく回転ト
ルクの完全な伝達が行われる。このように本発明によれ
ば低速回転時のクッション部の変形量を大きくとること
ができ、また、高速回転時のフェーシングの摩耗量を少
くすることができる。

別の観点からグラフ化すると第８図および第９図の如く
なる。第８図はプレッシャプレートに波形クッションを
設けた従来のクラッチの接続状態を示したグラフである
。縦軸にプレッシャプレートの切れ代δ′を、横軸にク
ラッチ係合開始からの時間ｔがとられている。この図か
らも判る通り、雑なりラッチ接続をすると、半クラツチ
状１店の時間ｔが極端に少く直ぐに完全接続状態に移行
することが判る。これに対する第９図は、本発明の可変
クッションの作用を示したグラフで、低速回転時のクラ
ッチ操作の如何にかかわらず、クッション部の作用を受
けて半クラツチ状態の時間Ｅが多くなっていることが判
る。これとは逆に高速回転時では半クラッチの状態が短
縮していることが判る。

第１Ｏ図は本発明の他の実施例を示した平面図である。

この実施例では１例えばゴムと鉛といったような複合材
料で形成された部材５０によりウェイト部とクッション
部とが一体に形成されている。

この実施例によれば、作業性および部品管理上の点から
いって有利であるということができる。

第１１図は弾性部材としてコイルバネ以外に板バネを用
いた場合である。板バネ５１の一端はリベット５２でリ
ング２に固定され、他端はリング２の半径方向内側所定
の位置まで遠ざけている。板バネ５１の他端には第１２
図に示す如くウェイト部２２およびクッション部２３が
固着されている。

ウェイト部およびクッション部としては第１３図に示す
如く、ケース６１内にスプリング６２を内蔵しその」二
からピストン６３をかぶせたクッション、すなわちサス
ペンションを用いることができる。このサスペンション
は板バネ５１とはリベット６４で固着されている。

また、別の実施例としては第１１図実線および二点鎖線
で示した如く板バネ５１の中央をリング２から離し、両
端をリベット５２で固定して弾性部を形成することがで
きる。第１４図および第１５図に示す如くウェイト部２
２はリベット６５を用いて板バネ５１に固定することが
可能である。

第１６図は本発明の他の実施例を示したもので、弾性部
およびウェイト部はフライホイールと一体回転するリン
グから自由な状態にされている。詳細に説明すると、弾
性部の役目をするコイルバネ７１およびウェイト部７２
はフライホイール１と一体回転するリング２に設けられ
た半径方向内側に伸びる支持棒７３に遊嵌されてる。こ
の場合、ウェイト部７２はウェイト部７２より半径方向
内側にあるストツバ−７４により内方向の動きが規制さ
れている。支持棒７３およびウェイト部７２の貫通穴は
第１６図に示す如く断面角形に形成されてウェイト部７
２が支持棒７３回りに回転しないようにされている。

なお、クッション部７５はウェイト部の上面に設けられ
ている。支持棒７３はビス７６でリング２に固定されて
いる。

この可変クッションの動作は第１実施例と木質的に変る
ところがないので説明を省略する。

第１７図および第１８図は弾性部、ウェイト部およびク
ッション部が一体に形成されたときの実施例を示したも
のである。

このような部材８１は例えば合成樹脂で中央部に発泡性
を持たせて弾性部８１ａとし、端部をある程度硬質にし
てウェイト部８１ｂ、クッション部８１ｃとすることに
より可能である。

フライホイール１が高速回転すると、硬質な端部８１ｂ
、８１ｃに遠心力が発生し、発泡性を有する弾性部８１
ａが第１８図に示す如く変形する。このような材質の密
度変化を利用して可変クッションを形成することも可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した断面図、第２図およ
び第３図は第１図の作用を示した説明図で第２図はフラ
イホイールが低速回転のときのウェイト部の位置を、第
３図は高速回転のときのウェイト部位置をそれぞれ示し
た図、第４図および第５図は本発明の他の実施例を示し
た概略図、第６図はウェイト部を兼ねたクツ９４フ部の
断面図、第７図はプレッシャプレートに作用する圧力に
よってクッション部および波形クッションが変形する状
態を示したグラフ、第８図は従来のクラッチで回転数に
応じたクラッチ操作を示したグラフ、第９図は本発明の
クラッチ操作状態を示したグラフ、第１Ｏ図は本発明の
他の実施例を示した平面図、第１１図は本発明の他の実
施例を示した断面図、第１２図は第１１図のＸ［−ＸＩ
断面図、第１３図は本発明にかかるウェイト部を兼ねた
クッション部の断面図、第１４図は本発明の他の実施例
を示した側面図、第１５図は第１４図の板バネとウェイ
ト部の取付状態を示した断面図、第１６図は本発明の他
の実施例を示した断面、第１７図は第１６図の側面図、
第１８図および第１８図は本発明の他の実施例を示した
正面図である。 ｌ・・・・・・フライホイール、 ２・・・・・・リング、 ５・・・・・・プレッシャプレート、 ７・・・・・・クラッチディスク、 ２１．７１・・・・・・コイルバネ。 ２２．７２・・・・・・ウェイト部、 ２３、２３ａ、　７５・・・・・・クッション部、２４
．２４ａ　、　１４ｂ−・−面、 ５０・・・・・・ウェイト部を兼ねたクッション部、５
１・・・・・・板バネ、 ６１・・・・・・ケース、 ６２・・・・・・スプリング、 ６３・・・・・・ピストン、 ６４．６５・・・・・・リベット、 ７３・・・・・・支持棒、 ７４・・・・・・ストッパ。 ７６・・・・・・ビス、 ８１・・・・・・部材、 ８１ａ・・・・・・弾性部、 ８１ｂ、８１ｃ・・・・・・ウェイト部を兼ねたクッシ
ョン部。 出願人　アイシン精機株式会社 代理人　弁理士　加　藤　朝　、道 第１１因 第１２図　第１３図 第１４図 第１５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）フライホイールと共に回転し、遠心効果を発揮す
   るウェイト部と、ウェイト部の遠心力の大きさに応じて
   クラッチの半径方向に変形又は変位する弾性部と、弾性
   部の変形又は変位に追従して変位し、かつフライホイー
   ルとプレッシャプレートとの間にあってクラッチの軸方
   向の圧力で変位又は変形するクッション部と、クラッチ
   の接続時に少なくとも低速回転でクッション部をフライ
   ホイール側に押圧するプレッシャプレートから成るクラ
   ッチの可変クッション。 （２、特許請求の範囲第１項にお〜いて、前記ウェイト
   部は前記弾性部に固定されていることを特徴とするクラ
   ッチの可変り・ンション。 （３）特許請求の範囲第１項又は第２項において、前記
   弾性部はフライホイールと一体回転するリング又はクラ
   ッチカバーの内側に固定されていることを特徴とするク
   ラッチの可変クッシせン。 （４）特許請求の範囲第１項ないし第３項の各１におい
   て、前記弾性部はコイルバネであることを特徴とするク
   ラッチの可変クッション。 （５）特許請求の範囲第１項ないし第３項の各１におい
   て、前記弾性部は板バネであることを特徴とするクラッ
   チの可変クッシゴン。 （６）特許請求の範囲第１項において、前記弾性部およ
   びウェイト部は、フライホイールと一体回転するリング
   に設けられた半径方向内側に伸びる支持棒に遊嵌され、
   かつウェイト部はウェイト部より半径方向内側にあるス
   トッパーにより内方向の動きが規制されていることを特
   徴とするクラッチの可変クッション。 （７）特許請求の範囲第６項において、前記弾性部はコ
   イルバネであることを特徴とするクラッチの可変クッシ
   ョン。 （８）特許請求の範囲第１項ないし第７ダ１の各１にお
   いて、前記クンジョン部は、前記ウェイト部と一体にな
   っていることを特徴とするクラッチの可変クッション。 （９）特許請求の範囲第１項ないし第８項の各１におい
   て、前記クッション部はオイルダンパであることを特徴
   とするクラッチの可変クッション。 （ｌＯ）特許請求の範囲第１項ないし第８項の各１にお
   いて、前記クッション部はゴムであることを特徴とする
   クラッチの可変クッション。 （１１）特許請求の範囲第１項ないし第８項の各１にお
   いて、前記クッション部はケース内にスプリングを内蔵
   したクッションであることを特徴とするクラッチの可変
   クッシミン。 （１２、特許請求の範囲第１項において、前記ウェイト
   部、弾性部、およびクッション部は一体に形成されてい
   ることを特徴とするクラッチの可変クッション。 （１３）特許請求の範囲第１項ないし第１２項の各１に
   おいて、前記プレ・ンシャプレートは、前記クッション
   部と当接する面が軸方向に対して連続的に変化している
   ことを特徴とするクラッチの可変クッション・ （１４）特許請求の範囲第１項ないし第１２項の各１に
   おいて、前記プレッシャプレートは、前記クッション部
   と当接する面が軸方向に対して段階的に変化しているこ
   とを特徴とするクラッチの可変クッション旬