JPS63251631A - クラツチ・デイスク - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両のクラッチ・ディスクに関する。

（従来の技術） 一般に、クラッチ・ディスクには所定の捩り特性を有す
る回転変動緩衝機構が設けられており、エンジンの回転
変動を吸収して、駆動系の異音や、車室内に発生するこ
もり音を抑えている。

従来のこの種の機構を備えたクラッチ・ディスクとして
は、回転半径の接線方向にコイルスプリングやゴム等の
弾性体を使用したものが一般的であるが、この他にも、
例えば「大金技報６２年１月号」に記載されたものがあ
り、第６〜８図のように示される。このクラッチ・ディ
スクでは、フェーシング１０１に伝えられたトルクが、
クツショニングプレート１０２からクラッチプレート１
０３、ストラップ１０４を通して両側のカムプレート１
ｏ５．１０６に伝えられ、さらに、これらのカムプレー
ト１０５．１０６からボール１０７を介してスプライン
ハブ１０８に伝えられる。カムプレー）　１０５．１０
６とスプラインハブ１０８には上記ボール１０７を案内
する球面溝１０９が設けられており、この球面溝１０９
の深さは周方向に所定の勾配をもって形成されている（
第７図参照）。

このような構成において、ボール１０７が球面溝１０９
の勾配に沿って転勤すると、両カムプレート１０５．１
０６が軸方向に移動して、軸方向に配置されたダイアフ
ラムスプリング１１０を変形させ、この変形応力がカム
プレート１０５．１０６の移動を制限する方向に軸方向
荷重として作用する。すなわち、球面溝１０９の勾配の
大きさとダイアフラムスプリング１１０の荷重によって
スプラインハブ１０８に伝えられるトルクの大きさが決
まるので、これらを適当に選定することにより、コイル
スプリングやゴム等の弾性体を用いたものに比して、広
捩り角度のダンパー特性が得られ、あるいは非線形の捩
り特性が得られるなど、幅広い範囲の捩り特性が容易に
得られて、回転変動の吸収効果が高められている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来のクラッチ・ディスクに
あっては、フェーシング１０１に伝えられたトルクを、
クツショニングプレート１０２、クラッチプレート１０
３、ストラップ１０４およびカムプレート１０５．１０
６といった複数の部材からなるトルクを伝達するトルク
分担部材を通してボール１０７に伝え、カムプレート１
０５．１０６からボール１０７を介してプラインハブ１
０８に伝える構成となっていたため、トルクの伝達に多
くの部品が必要となって構造が複雑になり、また、回転
イナーシャが大きくなってシンクロ性能が悪くなるなど
、構造の簡素化や慣性モーメントの低減の点で未だ充分
とは言えず、改善の余地があった。

（問題点を解決するための手段） 上記、問題点を解決するために、本発明では、回転トル
クが入力されるフェーシングと、該フェーシングと一体
的に回転して回転トルクを伝達するとともに、軸方向荷
重を発生するダイアフラムスプリングと、変速機構の入
力軸に軸方向移動可能に係合するスプラインハブと、該
スプラインハブとダイアフラムスプリングとの間に介装
され、該フェーシングに入力された回転トルクの変動時
に、ダイアフラムスプリングの軸方向荷重に抗して、周
方向に移動しつつ軸方向にも移動する移動体と、回転半
径方向若しくは回転半径の接線方向に所定の勾配をもっ
てスプラインハブ上に形成され、該移動体の移動を案内
するガイド溝と、を備えている。

（作用） 本発明では、フェーシングに入力された回転トルクが、
ダイアフラムスプリングおよび移動体を介してスプライ
ンハブに伝えられるとともに、回転トルクに変動が生じ
たときは、ダイアフラムスプリングの軸方向荷重に抗し
て移動体が周方向および軸方向に移動して、該変動が緩
衝される。したがって、少ない構成部材で所定の捩り特
性を有する回転変動緩衝機構が達成され、構造が簡素化
されるとともに、慣性モーメントの低減が図られる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１〜５図は、本発明に係るクラッチ・ディスクの一実
施例を示す図であり、乾式単板クラッチのクラッチ・デ
ィスクに適用した例である。

第１図において、■はクラッチ・ディスクである。クラ
ッチ・ディスク１はフェーシング２、クッションプレー
ト３、ダイアフラムスプリング４およびスプラインハブ
５などから構成されている。

第２図は第１図におけるＩ−１矢視断面を示す図である
。同図において、フェーシング２は表裏対に配されると
ともに、図示しないプレッシャプレートとフライホイー
ルの間に挟装され、プレッシャプレートの押し付は荷重
によりフライホイールと摩擦係合する。すなわち、フラ
イホイールに伝達されたエンジンからの駆動トルク（回
転トルク）がフェーシング２に伝えられる。換言すれば
、フライホイールの摩擦係合により、回転トルクがフェ
ーシング２に入力される。

クッションプレート３は表裏対に配された上記フェーシ
ング２の間に弾性力を保って介装され、フェーシング２
に軸方向の緩衝作用を付与して、発進時や変速時の接続
を滑らかにしている。さらに、クッションプレート３は
係止部材６によってサブプレート７に連結され、サブプ
レート７は図示は略すが、クラッチ・ディスク１の周方
向に連続して配されている。

ダイアフラムスプリング４はほぼ同形状の一対の皿バネ
８．９からなり、皿バネ８．９はその自由高さの変化に
対して該変化に抗する方向の付勢力を発揮し、この付勢
力は軸方向の荷重として作用する。皿バネ８．９の外周
端には切欠き８ａｓ９ａが形成され、この切欠き８ａ、
９ａは上記係止部材６と係合している。さらに、切欠き
８ａと切欠き９ａの間および切欠き８ａ、９ａと上記サ
ブプレート７の間は、クラッチ・ディスク１の周方向に
配されたワイヤ１０によって間隔が保持され、皿バネ８
．９の若干の自由高さの変化を促して前記軸方向荷重の
初期荷重を引き出している。また、皿バネ８．９の内周
側には多数のスリン）８ｂ。

９ｂが放射状に形成され（第１図参照）、このスリット
８ｂ、９ｂはボール１１．１２を介してスプラインハブ
５のフランジ１３を圧接挟持している。すなわち、この
挟持は上記軸方向荷重の初期荷重に応じた大きさの圧接
力で行われている。

フランジ１３には、ガイド溝１４が形成されており、ガ
イド溝１４は第１図および第３図に示すように回転半径
方向に所定の長さで延在するとともに、その長さ方向で
深さが徐々に変化するような所定の勾配を有している。

なお、ガイド溝１４の延在方向は、回転半径の接線方向
であってもよい。このガイド溝１４には上記ボール１１
．１２が嵌装され、通常は、上記勾配の最深部に位置し
ている。すなわち、ボール１１．１２は上記軸方向荷重
の初期荷重に応じた圧接力によってガイド溝１４に押し
付けられているので、この初期荷重に打ち勝つ何らかの
力がボール１１．１２に加えられるまで転勤を開始しな
い。

ボール１１．１２が転勤を開始するときは、ダイアフラ
ムスプリング４とスプラインハブ５の間に回転トルクの
変動に伴う所定の大きさの捩りトルクが発生し、該トル
クが上記初期荷重に打ち勝ったときであり、このとき、
ボール１１．１２はガイド溝１４の案内によって周方向
に移動しつつ、さらに、勾配に従って軸方向にも移動す
る。したがって、ボール１１．１２はダイアフラムスプ
リング４の軸方向荷重に抗して、周方向に移動しつつ、
軸方向にも移動する移動体としての機能を有している。

一方、スプラインハブ５は内面にスプラインが形成され
、図示しない変速機構の入力軸に軸方向移動可能に係合
して、フェーシング２、クッションプレート３、ダイア
フラムスプリング４およびボール１１を介して伝えられ
た回転トルクを変速機構に伝達する。

次に、作用を説明する。

まず、クラッチが接続されてフェーシング２に回転トル
クが入力されると、この回転トルクは、クッションプレ
ート３、ダイアフラムスプリング４、ボール１１．１２
を介してスプラインハブ５に伝えられ、図示しない変速
機構の入力軸に伝達される。このとき、フェーシング２
に入力された回転トルクがエンジンの回転変動等によっ
て変動すると、このトルク変動はフェーシング２とスプ
ラインハブ５の間で回転方向の捩りトルクとして作用す
る。通常、このような捩りトルクはクラッチ・ディスク
１内の最も剛性の低い個所に作用してその変形を促し、
これにより、回転変動の緩衝力１行われる。本実施例で
は剛性の低い個所として、ダイアフラムスプリング４と
スプラインハブ５の間に所定の捩り特性を有する個所を
設けている。すなわち、捩りトルクがダイアフラムスプ
リング４に作用すると、このダイアフラムスプリング４
を構成する皿バネ８．９がボール１１．１２の転動を促
し、ボール１１．１２は捩りトルクの大きさや、皿バネ
８．９の軸方向の荷重量およびガイド溝１４の形状や勾
配などに応じた転勤速度や転勤量でガイド溝１４内を移
動し始める。このとき、転勤量が増大するにつれて、ボ
ール１１．１２が軸方向に移動して皿バネ８．６の自由
高さを変形させ、軸方向の荷重量を増大させて、遂には
、ボール１１．１２の移動を規制する。すなわち、この
移動の間、ダイアフラムスプリング４とスプラインハブ
５の間で捩り角が生じてトルク変動が弾性的に吸収され
、次いで、移動が規制されるとダイアフラムスプリング
４に伝えられた回転トルクの全てがスプラインハブ５に
伝達される。さらに、回転トルクが過渡状態から定常状
態（トルク変動が解消された一定のトルク入力状Ｂ）に
移行すると、捩りトルクも小さくなり、皿バネ８．９の
軸方向の荷重によってボール１１．１２はガイド溝１４
の勾配の最深部に復帰する。このような動作の結果、第
４図に示すような捩り特性が得られ、この特性は、皿バ
ネ８．９の軸方向の荷重量、ガイド溝１４の形状や勾配
によってその特性カーブが決定される。したがって、こ
れらを適当に選定することで、幅広い範囲の捩り特性が
得られる。

このように、本実施例では、フェーシング２と一体的に
回転するダイアフラムスプリング４（すなわち、皿バネ
８．９）にスリット８ｂ、９ｂを形成し、このスリット
８ｂ、９ｂでボール１１．１２を介してフランジ１３を
挟装しているので、トルク伝達部材が従来のものに比し
て簡素化でき、コストを低減することができる。さらに
、トルク伝達部材の簡素化により慣性モーメントが低減
されて回転イナーシャを小さくすることができ、シンク
ロ性能を向上することができる。

また、皿バネ８．９の内周側にスリット８ｂ。

９ｂを形成して皿バネ８．９の自由高さの変化に伴う内
周側での応力発生を回避し、このスリン１〜８ｂ、９ｂ
でボール１１．１２を押さえているので、皿ハネ８．９
の内周側ではボール１１．１２を押さえるための力（す
なわち、軸方向の荷重）のみが作用することとなり、皿
バネ８．９の耐久性が増す。

さらに、スリット８ｂ、９ｂで狭まれた皿バネ８．９の
内周側はそれ自体で片持バリを形成し、ハネ作用を発揮
するため、ボール１１．１２に対する荷重が均一化され
、ガイド溝１４の精度をそれ程追求しなくてもよい。

なお、フランジ１３の表裏に形成されるガイド溝１４の
各々の位置関係は、例えば、第５図に示すようにオフセ
ントさせて交互に設けるようにしてもよい。このように
すると、フランジ１３の軸方向の肉厚が薄くなるので、
クラッチ・ディスク１の全体を薄くコンパクトにするこ
とができる。すなわち、皿バネ８．９の自由高さを低く
設定できるので、皿バネ８．９の応力を少なくして用い
ることができ、皿バネ８．９の耐久性をさらに延長する
ことができる。

（効果） 本発明では、フェーシングと移動体との間にダイアフラ
ムスプリングを配し、１亥ダイアフラムスプリングに回
転トルクの伝達を受は持たせるようにしたので、トルク
を伝達するための部材を少なくして、構造を簡素化する
ことができ、また、回転イナーシャを小さくしてシンク
ロ性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は本発明に係るクラッチ・ディスクの一実施
例を示す図であり、第１図はその部分平面図、第２図は
第１図におけるＩ−Ｉ矢視断面図、第３図は第１図にお
けるｎ−ｎ矢視断面図、第４図はその捩り特性を示す特
性図、第５図はそのフランジの表裏に形成されるガイド
溝の各々の位置関係をオフセットさせた他の例を示す断
面図である。 第６〜８図は従来のクラッチ・ディスクを示す図であり
、第６図はその部分断面図、第７図はその部分平面図、
第８図は第７図におけるｍ−ｍ矢視断面図である。 ２・・・・・・フェーシング、 ４・・・・・・ダイアフラムスプリング、５・・・・・
・スプラインハブ、 ＩＬ　１２・・・・・・ボール（移動体）、１４・・・
・・・ガイド溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転トルクが入力されるフェーシングと、該フェーシン
   グと一体的に回転して回転トルクを伝達するとともに、
   軸方向荷重を発生するダイアフラムスプリングと、変速
   機構の入力軸に軸方向移動可能に係合するスプラインハ
   ブと、該スプラインハブとダイアフラムスプリングとの
   間に介装され、該フェーシングに入力された回転トルク
   の変動時に、ダイアフラムスプリングの軸方向荷重に抗
   して、周方向に移動しつつ軸方向にも移動する移動体と
   、回転半径方向若しくは回転半径の接線方向に所定の勾
   配をもってスプラインハブ上に形成され、該移動体の移
   動を案内するガイド溝と、を備えたことを特徴とするク
   ラッチ・ディスク。