JPS63501441A - デイスククラツチ - 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】 ディスククラッチ 本発明は、請求の範囲第１項に上位概念として記載されている構成を前提とする ディスククラッチに関する。

解離状態にある湿式のディスククラッチにおいては、駆動シャフトにより回転す るディスクが、駆動シャフトに結合されたディスクを連行しようとする傾向が見 られる。

このような傾向が生ずる理由は、ディスク間に油膜が介在していることにある。

これによって生じる不都合な牽引モーメントは、駆動シャフトと被駆動シャフト との間に、ある程度の力伝達状態を惹起する。

この不都合な牽引モーメントを軽減するためには、解離状態で、自己弾性により 成層ディスク全体の分離を生じさせるように、サインカーブ状の断面を有するデ ィスクが構成される。

ドイツ連邦共和国特許第８２３０８２号明細書によれば、クラッチケージと相対 回動不能に結合されたアウトサイドディスク間に、あるいは、ボスと相対回動不 能に結合されたインサイドディスク間に、拡開部材を挿入し、クラッチの解離時 には、外側または内側のパッケージを形成する各ディスクを、この拡開部材によ って互いに離反させ、それぞれ、他方のパッケージにおける各ディスクが、互い に付着しないようにすることが提案されている。

この公知例においては、単に一つのディスクパッケージのみが。

両側に取付けられた耐油性の弾性材料から、リング状に構成されている拡開部材 によって拡開されるに過ぎないので、その間に介在している他方のパッケージに おける拡開されないディスクは、拡開されたパッケージのディスク面に付着して 、摩擦モーメントを伝達することになる。

また、内側パッケージにおける各ディスク間と、外側パッケージにおける各ディ スク間とに、それぞれ拡開部材を設けて、各ディスクパッケージが、独自に拡開 されるように構成することも、既に公知となっている。（例えば、ドイツ連邦共 和国特許公告公報第２６０１５０７号）。

しかし、この場合も、一方のディスクパッケージが、片側で他方のディスクパッ ケージに付着して、その際に、牽引モーメントの伝達が行われる。

この解決策を改良するべく提案されたドイツ連邦共和国特許第３３２０９７７号 明細書による措置では、アウトサイドディスクとインサイドディスクとが、それ ぞれ異なる舌状ばねにより、互いに反対方向に押圧されるように構成されており 、従って、クラッチの解離時には、アウトサイドディスクとインサイドディスク とが互いに離反させられる。

しかし、この公知例による各舌状ばねは、一方の側で、相互離反方向に押圧され るアウトサイドディスク、及びインサイドディスクが、その他方の側で、互いに 圧縮されないように設計されていなければならず、しかも、これらの舌状ばねの 製作コストは、極めて高い。

アメリカ合衆国特許第３３９７７６１号明細書により公知となっているディスク クラッチは、単一のインサイドディスク（第２のクラッチ半割部としての）のみ を有している。

この場合、両クラッチ半割部を、出来るだけ完全に解離させるため、インサイド ディスクと、第１のクラッチ半割部の要素に。

それぞれ作用する弾性的な拡開部材が設けられている。これらの拡開部材は、イ ンサイドディスクに固定されており、クラッチ回転軸から比較的大きな距離をお いて、クラッチ摩擦面の半径方向側縁部の近くに位置している。

しかし、このような配置形式がとられていることに基いて、クラッチが解離され た状態にある場合、これらの拡開部材が第１のクラッチ半割部に沿って滑動する 際に、依然として、かなり大きな牽引モーメントが生じることになる。

本発明の課題は、各ディスク間に存在する液膜に起因する摩擦面の相互付着作用 によっても、あるいは摩擦面を互いに離反させようとする拡開部材によっても、 解離状態において１問題とされるような牽引モーメントを生じることのない湿式 ディスククラッチを提供することにある。

上記の課題は、請求の範囲第１項の特徴概念に示された構成によって解決される 。

この構成によれば、本発明の出発点が、各摩擦面を解離させる弾性的な拡開部材 を備えるディスククラッチであり、これらの拡開部材は、それぞれ、一方ではイ ンサイドディスク（即ち、第２のクラッチ半割部）に、また他方では第１のクラ ッチ半割部の要素に作用する。

この場合の前提条件として、それぞれ対を成す各摩擦面には、少なくとも一つの 拡開部材が設けられ、従って、クラッチの解離時には、対を成す全ての摩擦面が 拡開されることが挙げられる。

また、別の前提条件として、クラッチを係合させるために用いられる第１の操作 要素のほかに、クラッチを解離させるための逆に作用する第２の操作要素を設け ておくことも挙げられる。

従って、クラッチの解離時には、第１の操作要素が拡開部材によってではなく、 第２の操作要素によって、その出発基準位置にもたらされる。つまり、これらの 弾性的な拡開部材の役割は、クラッチの解離が行われた後で、対を成す各摩擦面 を完全に相互離反させておく・ことに限定される。

このような理由により、弾性的な拡開部材は、比較的弱いものとして設計するこ とが可能である。この措置は、それ自体ですでに、拡開部材の滑動に起因する牽 引モーメントを軽減させることに寄与する。なお、上述した２つの操作要素は、 それぞれ異なった、又は互いに等しい２つの要素として構成してもよいし、ある いは単一の複動式要素、例えば複動式のシリンダ・ピストン・ユニットとして構 成してもよい。

本発明におけるように、弾性的な拡開部材として皿ばねを用いると、クラッチの 解離時に、拡開部材の滑動によって生じる牽引モーメントを、より一層軽減する ことができる。

イギリス国特許第９５５８５２号明細書によれば、やはり皿ばねを弾性的な拡開 部材として用いたディスククラッチが提案されている。

しかし、この場合の皿ばねは、両側でインサイドディスクにのみ作用するように 構成されているので、摩擦面の完全な解離は保証されない。

これに対し５本発明においては、各国ばねの半径方向で見て外側の縁部が、第１ のクラッチ半割部の要素に支承され、半径方向で見て内側の縁部が、インサイド ディスク又はその１枚に、つまり第２のクラッチ半割部の要素に支承されている 。

この場合に重要なのは、各国ばねにおける半径方向で見て外側に位置する縁部が 、それぞれ形状接続式に、又は摩擦力により、第１のクラッチ半割部に当接して 、皿ばねが、少なくとも主に第１のクラッチ半割部と共に回転するようになって いることである。

換言すると、解離状態にあるクラッチにおいては、各国ばねと第１のクラッチ半 割部との間に、回転数の差は生じないか、あるいは生じたとしても極めて僅かな ものでしかない。

従って、不可避的な回転数差が生ずるのは、本発明の場合、もっばら又は少なく とも、主に、インサイドディスクに当接するスライド面を備えた皿ばねの半径方 向で見て内側の縁部において。

であると思われる。つまり、避けることの出来ない滑りが生ずる個所は、公知例 におけるより、かなりクラッチ回転軸に接近したところにおかれるので、この滑 り作用によって惹起される牽引モーメントは、著しく軽減される。

本発明によるディスククラッチの製作、および組立てを容易ならしめるためには 、各国ばねの外縁部における第１のクラッチ半割部との接触個所に、摩擦接続式 の結合部を設けておくと効果的である。そのためには、請求の範囲第２項乃至第 ４項に記載された措置がとられる。

請求の範囲第５項乃至第８項に記載された構成は、皿ばねと単数または複数のイ ンサイドディスクのとの間の回転数差によって生ずるクラッチ解離時の牽引モー メントを、より一層軽減するためのものである。

次に、添付図面に示す実施例につき、説明する。

図面の簡単な説明 第１図は、リング状の皿ばねとして構成された拡開部材を有するディスククラッ チを示す図である。

第２図は１皿ばねの一つを示す断面図である。

第３図は、皿ばねの一つを縮小して示す平面図である。

第４図は、ディスククラッチの解離時における第１図の細部を拡大して示す図で ある。

第１図に示すディスククラッチは、第１のクラッチ半割部と、第２のクラッチ半 割部とをそなえている。

第１のクラッチ半割部を構成する要素は、一つのクラッチケーシング（１ａ）と 、３枚のアウトサイドディスク（ｌｂ）　（ｌｃ）　（ｌｄ）とであり、各アウ トサイドディスクの外周面は、相対回動不能ではあっても、軸方向摺動可能にク ラッチケーシング（ｌａ）と結合されている０周方向で分配された数本のビン（ ６）が、クラッチケーシング（１ａ）と、外側に位置するアウトサイドディスク （１ｄ）とを相互離反方向で押圧する押ばね（１４）を案内するために用いられ ている。

支持リング（２）は、ねじ（２ａ）によりクラッチケーシング（１ａ）に結合さ れ、転がり軸受（１９）を介して、不動の軸受頚部（２ｂ）に支承されている。

なお、この軸受頚部（２ｂ）は、ギヤケーシングの一部として構成してもよい。

第２のクラッチ半割部を構成する要素は、３枚のインサイドディスク（４ａ）　 （４ｂ）　（４ｃ）であり、これらのインサイドディスクは、それぞれ、第１の クラッチ半割部における２つの要素（１ａ）乃至（１ｄ）の間に配置されている 。

インサイドディスク（４ａ）乃至（４ｃ）の内周面には、ボス（７）の外側噛合 部内に係合する複数の歯（５）が設けられている。このボス（７）は、別の噛合 部（８）（９）により、相対回動不能ではあるが。

軸方向摺動可能に１例えば、ギヤの入力シャフトのような１本のシャフト（１０ ）上に設けられている。

支持リング（２）の内部には、リング状のシリンダ室（１６）が設けられており 、シリンダ室（１６）内には、リングピストン（３）が配置されている。

このリングピストン（３）は、導管（１７）　（１８）を介して、圧力媒体をシ リンダ室（１６）内に供給することにより、各ディスクを相互に、かつクラッチ ケーシング（１ａ）に圧着することが可能であり、これによって、ディスククラ ッチは、係合状態となる。第１図には。

このようにして係合状態となったディスククラッチが示されている。

シリンダ室（１６）から外部に通じている放出通路（１５）内には、自動式の放 出バルブ（１３）が配置されている。

シリンダ室（１６）内に生ずる圧力によって、ディスククラッチが係合状態に保 たれている限り、可動のバルブ本体（例えば、球体（１３ａ））が、この放出バ ルブ（１３）を閉状態に保つので、圧力媒体が放出されることはない。

導管（１７）　（１ｇ）とシリンダ室（１６）とが、圧力負荷から解放されると 、例えば、ばね（１３ｂ）のばね力、またはバルブ本体（１３ａ）に作用する遠 心力によって直ちに放出バルブ（１３）が開かれる。これにより、シリンダ室（ １６）が迅速に空にされるので、押ばね（１４）は、アウトサイドディスク（１ ｄ）とリングピストン（３）とを速やかに摺動させることができる（第１図に示 された配置形成の場合は右手方向に）。

例えば、インサイドディスク（４ａ）　（４ｂ）　（４ｃ）の両側には、平行な 陰影線で示された摩擦ライニング（１２）が固定されている。

ディスククラッチが解離状態にある場合には、これらの摩擦ライニング（１２） は、第１のクラッチ半割部における各要素（１ａ）乃至（１ｄ）から、できるだ け離反させられ、クラッチが係合状態にある場合には、摩擦ライニング（１２） と、これらの要素とは互いに接触する。

そのために設けられる拡開部材（２０）は、クラッチ回転軸線（Ｘ）に対して同 心的に配置した特殊な皿ばね（２０）として構成されている。客器ばね（２０） は、それぞれ、半径方向で見て内側に位置する縁部範囲（２０ａ）と、外側に位 置する縁部範囲（２０ｂ）とを有しており。

内側の縁部範囲（２０ａ）が、インサイドディスクの１枚（例えば（４ａ））に 支承されるのに対し、外側の縁部範囲（２０ｂ）は、第１のクラッチ半割部にお ける一要素１例えばアウトサイドディスク（１ｂ）に支承される。

第１のクラッチ半割部の各要素（１ａ）乃至（ｌｄ）において１皿ばね（２０） の当接する端面ば、すべて、第１のクラッチ半割部の半径方向内側の範囲に、あ るいは１、摩擦ライニング（１２）の半径方向内側に位置している。

インサイドディスク（４ａ）乃至（４ｄ）より肉厚に構成されたアウトサイドデ ィスク（ｌｂ）乃至（１ｄ）は、皿ばね（２０）のための当接面を形成するよう に、それぞれ、一つの半径方向内側の突起（２１）を有している。

皿ばね（２０）を、常に（又はできるだけ）第１のクラッチ半割部における各要 素（１ａ）乃至（１ｄ）と共に回転させるために、次のような措置がとられてい る。

各要素（ｌａ）乃至（１ｄ）に、皿ばね（２０）のための内径（Ｄ）を有する円 筒形のセンタリング面がもうけられている。この内径（Ｄ）は、負荷されてない 皿ばね（２０）、つまり第２図及び第３図に示すような、まだセンタリング面内 に挿入されてない皿ばね（２０）の外径（Ｂ）と等しいか、あるいは、これより 僅かに小さな値としである。

このようにすることにより、ディスククラッチが解離状態にある場合にも、客器 ばね（２０）は、常に少なくともほぼ第１のクラッチ半割部の回転数で回転する 。

従って、滑り作用が生ずるのは、もっばら又は主に、内側の縁部範囲（２０ａ） に、つまり、皿ばね（２０）がインサイドディスク（４ａ）乃至（４ｃ）に当接 する範囲にのみ限定されることになる。

特に、第３図から明らかなように、客器ばね（２０）には、半径方向で見て外側 の縁部（２０ｂ）から、内側の縁部（２０ａ）に向かって延びるスリット（１１ ）が設けられている。この場合、特に重要な点は、客器ばね（２０）の内側縁部 （２０ａ）に、通常の皿ばねとは異なって、スライド面が形成されていることで ある。これによって、インサイドディスク（４ａ）乃至（４ｃ）の対応スライド 面における摩耗が回避される。

皿ばね（２０）におけるこのスライド面は、第１図に示されているように、はぼ 平坦な面として形成してもよいし、あるいは第２図に示すように、皿ばね（２０ ’　）に、インサイドディスクに向かって湾曲するスライド面（２２）を設けて もよい。

第４図に示すインサイドディスク（４ｃ）は、摩擦ライニング（１２）　。

及びこれと協働する外側のアウトサイドディスク（１ｄ）、並びにこれら２つの 要素間に配置された皿ばね（２０）を有している。

これらの各要素は、アウトサイドディスク（１ｄ）とインサイドディスク（４Ｃ ）との間に、ギャップが明瞭に示されていることからも明らかなように、ディス ククラッチが解離状態にある場合の位置で示されている。

この状態では１皿ばね（２０）の当接するディスクの各端面側当接面間の距離（ Ａ）は、第１図に示された値より大きくされており。

客器ばね（２０）は、殆どか又は完全に負荷軽減されている。換言すると、まだ 組込まれていない状態では１皿ばね（２０）、又は第２図における（２０’　） の軸方向長さくｂ）は、前記のディスクにおける各当接端面（例えば、（１ｄ） 及び（４ｃ））間の距離（Ａ）とほぼ等しい。

上記の構成とした場合には、クラッチの解離状態における皿ばねを、インサイド ディスクに当接させるばね力は、極めて微小な残留ばね力である。

また、上述の構成に基いて１皿ばね（２０）とインサイドディスクとの間の接触 面が、極めて小さなものに抑えられている。しかも、この接触面は、クラッチ回 転軸線（Ｘ）から極く僅かしか離れていないので、皿ばね（２０）によって生じ る牽引モーメントを、無視できるほど小さなものに抑えることが可能である。

従って、本発明によるディスククラッチは、特に同期型変速装置を備えた車輌駆 動装置用に好適である。何故ならば、この種の変速装置は、できるだけ完全に、 エンジンから切離した状態で、切換えなければならないからである。

国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　’ｔＥ＝　ＩＮτΣＲＮＡＴｌ０ＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥ ＰＯＲＴ　０ＮＩＮＴＥＲＮＡτｒＯＮＡＬ　ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ　Ｎｏ、 　ＰＣＴ／ＥＰ　８６７００６ＢＳ　（ＳＡ　１５３１２）ｅｐｏｒｔ υ５−Ａ−２５４０９６５Ｎｏｎｅ ＤＥ−Ｂ−）２９１５７Ｂ　Ｎｏｎｅ ＣＨ−Ａ−２８０６０７Ｎｏｎｅ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１のクラッチ半割部と、第２のクラッチ半割部とを備えるディスククラッ チであって、 （ａ）第１のクラッチ半割部が、クラッチケーシング（１ａ）と、少なくとも１ 枚のアウトサイドディスク（１ｂ）（１ｃ）（１ｄ）とを有しており、このアウ トサイドディスクの外周面が、クラッチケーシング（１ａ）に相対回動不能では あるが、軸方向摺動可能に結合さており、 （ｂ）第２のクラッチ半割部が、少なくとも１枚の円板状インサイドディスク（ ４ａ）乃至（４ｃ）を有しており、このインサイドディスクの内局面が、シャフ ト（１０）に相対回動不能ではあるが、軸方向摺動可能に結合されており、 （ｃ）各インサイドディスク（４ａ）乃至（４ｃ）が、それぞれ端面側の摩擦面 を有しており、これらの摩擦面が、クラッチの係合状態では、第１のクラッチ半 割部における各要素（１ａ）乃至（１ｄ）に接触しており、 （ｄ）第１の操作要素（例えば、液力式ピストン（３））が、クラッチを係合さ せるために、また第２の操作要素（例えば、押ばね（４））が、クラッチを解離 するために、それぞれ用いられており、 （ｅ）少なくとも１枚のインサイドディスク（４ａ）乃至（４ｃ）における摩擦 面を、第１のクラッチ半割部における各要素（１ａ）乃至（１ｄ）から解離する ために、複数の弾性的な拡開部材（２０）が設けられており、各拡開部材（２０ ）が、一方ではインサイドディスクに、また他方では第１のクラッチ半割部にお ける要素の一つに、それぞれ作用している。 以上、（ａ）乃至（ｅ）の構成を有する形式のものにおいて、（ｆ）各拡開部材 （２０）が、クラッチ軸線（Ｘ）に対して、ほぼ同心的な皿ばねとして構成され ており、皿ばねの半径方向で見て外側に位置する縁部（２０ｂ）が、第１のクラ ッチ半割部における一要素（１ａ）乃至（１ｄ）の半径方向で見て内側の範囲に 当接しており、 （ｇ）各皿ばね（２０）の外側の縁部（２０ｂ）が、皿ばねを、少なくともほぼ 第１のクラッチ半割部（１ａ）乃至（１ｄ）と共に回転しうるように構成されて おり、 （ｈ）各皿ばね（２０）において、インサイドディスク（４ａ）乃至（４ｃ）に 当接する半径方向内側の縁部（２０ａ）に、スライド面（２２）が設けられてい る、 以上、（ｆ）乃至（ｈ）の構成を特徴とするディスククラッチ。 ２．各皿ばね（２０）における半径方向で見て外側に位置する縁部（２０ｂ）が 、第１のクラッチ半割部における要素（１ａ）乃至（１ｄ）の一つに設けられた 円筒形のセンタリング面（内径（Ｄ）を有する）内に設けられていることを特徴 とする請求の範囲第１項に記載のディスククラッチ。 ３．各センタリング面の内径（Ｄ）が、（まだセンタリング面内に挿入されてい ない）皿ばね（２０）の外径（Ｂ）より僅かに小さな値であることを特徴とする 請求の範囲第２項に記載のディスククラッチ。 ４．各皿ばね（２０）が、外歯円板の形式で、半径方向のスリット（１１）を有 しており、これらのスリット（１１）が、皿ばね（２０）の外縁部を起点として 、半径方向で外側から内側に向かって延びていることを特徴とする請求の範囲第 １項乃至第３項のいずれかに記載のディスククラッチ。 ５．各皿ばね（２０′）の内側縁部に配置されたスライド面（２２）が、インサ イドディスク（４ａ）乃至（４ｄ）に向かって湾曲していることを特徴とする請 求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載のディスククラッチ。 ６．請求の範囲第２項乃至第５項のいずれかに記載のディスククラッチであって 、そのインサイドディスク（４ａ）乃至（４ｃ）の半径方向で見て内側に位置す る縁部が、内側噛合部（５）を介して、外径の構成要素（例えば、内側のボス（ ７））上に設けられている形式のものにおいて、各皿ばね（２０）の半径方向で 見て内側に位置する縁部と、前記の構成要素（７）における外側噛合部との間に 、安全距離（ａ）が保たれていることを特徴とするディスククラッチ。 ７．センタリング面の内径（Ｄ）が、摩擦面の半径方向で見て内側に位置する縁 部の直径（ｄｉ）より小さいことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第６項のい ずれかに記載のディスククラッチ。 ８．緊張されてない状態にある個々の皿ばね（２０）における各軸方向長さ（ｂ ）が、ディスククラッチの解離状態におけるディスク（例えば、（１ｄ）及び（ ４ｃ））に設けられた皿ばね（２０）のための当接面間の距離（Ａ）と、ほぼ同 じ値であることを特徴とする第１項乃至第７項のいずれかに記載のディスククラ ッチ。