TWI603013B - 多板式離合器裝置 - Google Patents

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Description

多板式離合器裝置
本發明係關於一種多板式離合器裝置，其係藉由遠過摩擦材料壓接離合器圓盤與離合器板，讓動力能夠在引擎側與車輪側之間傳輸，並能藉由解除壓接力來中斷動力傳輸。
一般摩托車等車輛所具備的多板式離合器裝置，係以能夠任意地進行對變速箱及驅動輪傳輸或中斷引擎的驅動力之裝置，而且具有連結於引擎側的輸入系統之略呈圓環狀的複數個離合器圓盤(clutch disk)，及與該離合器圓盤交互重疊地積層而成、並且連結於車輪(驅動輪)側的輸出系統之略呈圓環狀的複數個離合器板(clutch plate)。此外，在離合器圓盤面對離合器板之表面上，固著有由軟木材料等所構成之摩擦材料，而構成能夠藉由透過摩擦材料壓接離合器圓盤與離合器板，使動力在引擎側與車輪側之間傳輸，並能藉由解除壓接力來中斷動力之傳輸。
習知的多板式離合器裝置，例如在專利文獻1中所揭示者，已提出在固定摩擦材料的部位上，形成延伸於離合器圓盤的徑向上之溝部。依據此先前技術，離合器圓盤與離合器板在相對旋轉時，因能透過溝部而將內部的油排出到外部，故在讓離合器圓盤與離合器板分離(解除壓接力)而斷開離合器時， 就能夠減少因殘留在該離合器圓盤與離合器板之間的油的黏性阻力所產生的阻力矩。
〔先行技術文獻〕
〔專利文獻〕
專利文獻1 實開平1-146018號公報
然而，在上述習知的多板式離合器裝置中，雖然以形成於摩擦材料的固定部位上的溝部將內部的油排出到外部，能夠使得阻力矩減低到某種程度，但為了達成更進一步地降低阻力矩，則必須要更進一步提升離合器圓盤與離合器板之間的油的排出效果。另外，除了降低阻力矩以外，降低在離合器圓盤與離合器板正要相對旋轉前的力矩之扭力矩，以及同時達成多板式離合器裝置的輕量化的需求正持續地升高，因而本案申請人於是因應該需求而致力進行檢討研究。
本發明係有鑑於此種情事而完成者，其在於提供一種能夠更進一步地減低阻力矩及扭力矩，並且同時能夠達成裝置的輕量化之多板式離合器裝置。
請求項1所記載之發明是一種多板式離合器裝置，該多板式離合器裝置係具備：連結於引擎側的輸入系統之略呈圓環狀的複數個離合器圓盤；與該離合器圓盤交互重疊地積層而成，且連結於車輪側的輸出系統之略呈圓環狀的複數個離合器板；以及沿著前述離合器圓盤面對離合器板之面被形成的能夠與該離合器板壓接或分離之摩擦材料；且藉由透過前述摩擦材料來壓接前述離合器片與 離合器板，而能夠讓動力在引擎側與車輪側之間傳輸，並且能夠藉由解除該壓接力來中斷該動力之傳輸，其中，前述離合器板上形成有自其外緣部向內側切削的凹部，在與前述離合器圓盤重疊之狀態下，一部分的前述摩擦材料係位於該凹部的形成範圍內。
請求項2所記載之發明是在請求項1所記載之多板式離合器裝置中，前述凹部係由切割成曲線狀的形狀所構成。
請求項3所記載之發明是在請求項1或請求項2所記載之多板式離合器裝置中，前述凹部係沿著前述離合器板的外緣部的整個圓周等間隔地形成有複數個。
請求項4所記載之發明是在請求項1~3中任一項所記載之多板式離合器裝置中，前述摩擦材料係由沿著前述離合器圓盤面對離合器板之面，以預定尺寸分隔並加以固定之複數個矩形構件所構成，而且能夠以此等摩擦材料的分隔部來排出離合器圓盤與離合器板之間的油。
依據請求項1之發明，因為離合器板上形成有自其外緣部向內側切削的凹部，且在離合器圓盤重疊之狀態下，部分的摩擦材料位於該凹部的形成範圍內，故能更進一步地減低阻力矩及扭力矩，並且同時能達成裝置的輕量化。
依據請求項2之發明，因為凹部係由切割成曲線狀的形狀所構成，故在離合器圓盤與離合器板相對旋轉時，能夠防止摩擦材料卡在凹部的輪廓緣部，並且能夠順利地進行相對旋轉。
依據請求項3之發明，因為涵蓋前述離合器板的外緣部的整個圓周等間隔地形成有複數個凹部，故能夠將離合器圓盤與離合器板間之更大量的油排出到外部，並且由於離合器板的周圍方向的重量維持良好的平衡，因而能使該離合器板穩定地旋轉。
依據請求項4之發明，因為摩擦材料係由沿著前述離合器圓盤面對離合器板之面，以預定尺寸分隔並加以固定之複數個矩形構件所構成，並且能夠以此等摩擦材料的分隔部來排出離合器圓盤與離合器板之間的油，所以與凹部產生的排出油的效果合起來，就能夠該將離合器圓盤與離合器板間更多的油排出到外部，並且可以更進一步地減低阻力矩及扭力矩。
1‧‧‧齒輪
2‧‧‧離合器外殼
3‧‧‧軸
4‧‧‧離合器構件
4a‧‧‧凹部
4b‧‧‧轂部
5‧‧‧壓板
5a‧‧‧緣部
5b‧‧‧擋止部
6‧‧‧離合器圓盤
6a‧‧‧凸部
7‧‧‧離合器板
7a‧‧‧凸部
8‧‧‧鉚釘
9‧‧‧推桿
10‧‧‧摩擦材料
11、12‧‧‧凹部
B‧‧‧離合器螺栓
S‧‧‧離合器彈簧
a~f‧‧‧凹部
第1圖為顯示本發明之實施形態的多板式離合器裝置之縱剖面圖。
第2圖為顯示同一多板式離合器裝置的離合器圓盤之平面圖。
第3圖為顯示同一多板式離合器裝置的離合器板之平面圖。
第4圖為顯示將同一多板式離合器裝置的離合器圓盤與離合器板重疊的狀態之平面圖。
第5圖為顯示同一多板式離合器裝置的技術優越性的實驗結果之曲線圖。
第6圖為顯示本發明的其他實施形態的多板式離合器裝置的離合器板之平面圖。
第7圖為顯示將同一多板式離合器裝置的離合器圓盤與離合器板重疊的狀態之平面圖。
第8圖為顯示本發明之另一其他實施形態的多板式離合器裝置的離合器板之平面圖。
第9圖為顯示將同一多板式離合器裝置的離合器圓盤與離合器板重疊的狀態之平面圖。
以下，參照圖式來具體地說明本發明之實施形態。
本實施形態之多板式離合器裝置係設置於摩托車等車輛，用以將引擎與變速箱的驅動力任意地傳輸到車輪(驅動輪)側或使之中斷之物，如第1圖所示般，主要係由形成有齒輪1並構成引擎側的輸入系統之離合器外殼2、連結於軸3並構成車輪側的輸出系統之離合器構件4、安裝於該離合器構件4的同圖中右端側之壓板5、連結於離合器外殼2側之離合器圓盤6及連結於離合器構件4側之離合器板7所構成。
當齒輪1被輸入自引擎傳輸來的驅動力(旋轉力)時，即能以軸3為中心進行旋轉，藉由鉚釘8等與離合器外殼2連結。該離合器外殼2係由在同圖右端側具有開口之圓筒狀的外殼構件所構成，於其內周壁形成有複數個離合器圓盤6。此離合器圓盤6係各自如第2圖所示般，由形成略呈圓環狀之金屬製板材所構成，且按照在外周部上形成有複数個凸部6a，並透過此凸部6a而與離合器外殼2花鍵嵌合(spline fitting)的方式所構成。藉此，離合器圓盤6能夠與離合器外殼2一起旋轉，並且容許在該旋轉軸方向(第1圖的左右方向)滑動。
離合器構件4係由設置於離合器外殼2內的同圖中右端側有開口之圓筒狀的外殼構件所構成。軸3貫穿通過此離合器構件4的略中央部位，並藉由花鍵嵌合連結在一起，而成為當離合器構件4旋轉時軸3就會旋轉之構成。另外，在離合器構件4的外周壁上，沿著該旋轉軸方向(第1圖中之左右方向)形成有花鍵，而離合器板7則嵌入於該花鍵而被形成。
此離合器板7係與離合器圓盤6交互重疊地積層形成，且使的彼此相鄰者能夠壓接或分離。此離合器板7，如第3圖所示般，各自係由與離合器圓盤6對應地形成略呈圓環狀之金屬製板材所構成，並且於內周部形成有複數個凸 部7a，而透過此凸部7a而成為與離合器構件4花鍵嵌合在一起之構成。藉此，讓離合器板7能與離合器構件4一起旋轉，並且可以讓它在旋轉軸方向(第1圖的左右方向)滑動。
亦即，離合器圓盤6及離合器板7可以在離合器外殼2及離合器構件4的旋轉軸方向滑動，當以壓板5向同圖中左方按壓予以壓接時，就會成為離合器外殼2的旋轉力傳輸到離合器構件4及軸3之狀態，而當解除壓板5的按壓時彼此會相互分離而解除壓接力，離合器構件4就不會再隨著離合器外殼2旋轉而停止，因而就不會再對軸3傳輸旋轉力。
此外，在離合器圓盤6面對離合器板7之面(正反面)上，如第2圖所示般，固著有軟木材料等摩擦阻力大的摩擦材料10。本實施形態之摩擦材料10係由沿著離合器圓盤6面對離合器板7之面，以預定尺寸分隔並以黏著劑等加以固定之複數個矩形構件所構成，而且能夠以此等摩擦材料10的分隔部來排出離合器圓盤6與離合器板7之間的油。然後，透過摩擦材料10壓接離合器圓盤6與離合器板7而將動力傳輸到引擎側與車輪側之間，並經由分離此等離合器圓盤6與離合器板7來解除壓接力，藉以中斷動力之傳輸。
再者，本發明中所謂的離合器圓盤6與離合器板7之分離，不一定是此等離合器圓盤6與離合器板7之間產生間隙之狀態，也包含即使未產生物理上的間隙，而於壓接力解除後離合器構件4不再隨著離合器外殼2旋轉之狀態(亦即，離合器圓盤6在離合器板7上滑動之狀態)。
壓板5係形成為可塞住離合器構件4的開口(同圖中右端)般的略呈圓板狀之物，藉由離合器彈簧S一直向同圖中之左方加壓。亦即，在離合器構件4上形成有向壓板5側延伸並貫穿之轂部4b，使離合器螺栓B插穿該轂部4b，並藉由將離合器彈簧S安裝在此離合器螺栓B的頭部側與壓板5之間，讓該壓板5一直向左方加壓。
更進一步地，壓板5的緣部5a為抵接於積層有離合器圓盤6及離合器板7的同圖中最右方，藉由離合器彈簧S的加壓力來壓接此等離合器圓盤6與離合器板7。藉由此構成，使得離合器外殼2與離合器構件4成為一直連結之狀態，並且當對於齒輪1輸入旋轉力時即能使軸3旋轉。
另一方面，於軸3的內部設置有在其軸方向延伸之推桿9，經由駕駛者操作未圖示之操作手段而讓該推桿9向同圖中右向突出，使得壓板5抵抗離合器彈簧S的加壓力而能夠向右方移動。當壓板5向右方移動時，離合器圓盤6與離合器板7的壓接力即會解除而成為分離狀態，因而輸入到齒輪1及離合器外殼2的旋轉力就會被中斷而不會傳輸到離合器構件4及軸3。亦即，壓板5係被構成為能夠隨著對於離合器構件4之軸方向的移動，來壓接或分離離合器圓盤6與離合器板7。
另外，為了控制壓板5對離合器構件4的旋轉，於該壓板5上突出形成有擋止部5b。此擋止部5b係自壓板5向同圖中之左側延伸，且係由與該壓板5一體成形的略凸形狀所構成，嵌入到形成於離合器構件4的內周壁之凹部4a，並擔任控制壓板5對離合器構件4的旋轉之旋轉停止功能。
此處，本實施形態之離合器板7如第3、4圖所示般，係構成形成有自其外緣部向內側切削的凹部11，且在與離合器圓盤6重疊之狀態(參照第4圖)下，一部分的摩擦材料10係位於該凹部11的形成範圍內(在同圖中，能隔著凹部11而面對摩擦材料10)。而本實施形態之離合器板7係藉由將金屬製板材(胚料)沖壓成如第3圖之形狀而得。
藉此，於形成有凹部11的部位，在分別與離合器板7的正反面重疊之離合器圓盤6之間，形成了包含部分的摩擦材料10之比較大的空間，而透過此空間能將離合器圓盤6與離合器板7之間的油排出到外部。因此，在離合器圓盤6與離合器板7正要進行相對旋轉前，及在相對旋轉之狀態下，由於能透過凹 部11所形成的空間將更多的油排出到外部，因而能夠更進一步地減低阻力矩及扭力矩。此外，由於凹部11是由自離合器板7的外緣部向內側切削的部位所構成，因而能夠減少該被切削部分的重量，而能夠達成多板式離合器裝置的輕量化。
此外，本實施形態之凹部11係由切割成曲線狀(由各種曲率的曲線平滑且連續地接續而成的形狀)的形狀(離合器板7的俯視之形狀)所構成。藉此，在離合器圓盤6與離合器板7進行相對旋轉時，能夠防止摩擦材料10卡在凹部11的輪廓緣部，因而能夠滑順地進行相對旋轉。
此外，更進一步地，本實施形態之凹部11係涵蓋離合器板7之外緣部整個圓周等間隔地形成有複數個(本實施形態中為6個)。藉此，能夠將離合器圓盤6與離合器板7間更多的油排出到外部，並且藉由將離合器板7的周圍方向之重量維持良好的平衡，能夠使該離合器板7穩定地旋轉。此外，由於形成有複數個凹部11，因而能減少該切削的總量部分的重量，而能夠達成多板式離合器裝置的更進一步之輕量化。
以下，說明用以證明本實施形態之多板式離合器裝置的技術優越性之實驗結果。
以在周圍方向形成有複數個如上述實施形態的凹部11之離合器板做為實施例，並準備完全不形成該凹部11之略呈圓環狀的離合器板做為比較例。然後，分別將實施例及比較例之離合器板與離合器圓盤予以重疊並壓接，一體的加以旋轉後，解除該壓接力讓離合器板與離合器圓盤進行相對旋轉。
然後，當以解除壓接力的時點(亦即，離合器圓盤與離合器板正要相對旋轉前)起的經過時間做為橫軸，以離合器圓盤與離合器板之間的力矩做為縱軸加以繪製時，可以得到如第5圖的曲線圖之結果。由此曲線圖可知：無論是於經過時間0(sec)時的力矩(扭力矩)、以及其後經過既定時間的力矩(阻力矩)，都 是實施例比比較例還低的情況。其原因可推測是因為實施例的離合器板上形成有凹部11，由於該凹部11所形成在相鄰的離合器圓盤之間的比較大的空間，因而相較於比較例而言，能夠將更多的離合器圓盤6與離合器板7間的油排出到外部。
如上所述，依據本實施形態，離合器板7因形成有自其外緣部向內側切削的凹部11，且在與離合器圓盤圓盤6重疊的狀態下，一部分的摩擦材料10係位於該凹部11的形成範圍內，因而能更進一步地減低阻力矩及扭力矩，並且能同時達成多板式離合器裝置的輕量化。
特別是本實施形態有關之摩擦材料10係由沿著離合器圓盤6面對離合器板7之面，以預定尺寸分隔並加以固定的複數個矩形構件所構成，由於能夠以此等摩擦材料10的分隔部來排出離合器圓盤6與離合器板7之間的油，當與凹部11的油排出效果合併起來，就能夠將更多的該離合器圓盤6與離合器板7之間的油排出到外部，並且能夠更進一步地減低阻力矩及扭力矩。
以上，雖然針對本實施形態進行說明，但本發明並非限定於此，形成於離合器板7之凹部11也可為其他的形態。例如，如第6、7圖所示般，在離合器板7的外緣部形成有成形為略呈圓弧狀之凹部12，在與離合器圓盤6重疊之狀態下，一部分的摩擦材料10係位於該凹部12的形成範圍內，或者是如第8、9圖所示般，在離合器板7的外緣部形成有由彼此不同曲率之曲線所構成的複數個凹部a~f，在與離合器圓盤6重疊之狀態下，一部分的摩擦材料10位於該凹部a~f各自的形成範圍內等。
此外，雖然形成於離合器板7之凹部11、12、a~f，均為由切割成曲線狀的形狀所構成，但也可以切割成矩形等之其他的形狀來代替。此外，更進一步地，本實施形態之凹部11，雖然是涵蓋離合器板7的外緣部整個圓周等間 隔地形成有6個，但也可以形成1~5個或7個以上，在複數個的情形下，不限定於以等間隔來形成。
另外，本實施形態之摩擦材料10，雖然是將矩形構件沿著離合器圓盤6面對離合器板7之面，以預定尺寸分隔並加以固定而成，但也可以是固定圓環狀構件而成，或由不同於軟木材料之其他的材質所構成等。此外，本發明之多板式離合器裝置，除了應用於摩托車以外，也可以應用於汽車、3輪或4輪越野車、或通用機械等各種多板離合器型的機械。
〔產業利用性〕
只要是一種具備：形成有自外緣部向內側切削的凹部，且在與離合器圓盤重疊的狀態下，一部分摩擦材料係位於該凹部的形成範圍內之離合器板之多板式離合器裝置，即可以適用於外觀形狀不同，或添加了其它功能之機械等。
6‧‧‧離合器圓盤
6a‧‧‧凸部
7‧‧‧離合器板
7a‧‧‧凸部
10‧‧‧摩擦材料
11‧‧‧凹部

Claims (5)

  1. 一種多板式離合器裝置，其係包含：與引擎側的輸入系統連結之略呈圓環狀的複數個離合器圓盤；與該離合器圓盤交互重疊地積層而成，且與車輪側的輸出系統連結之略呈圓環狀的複數個離合器板；及沿著該離合器圓盤面對該離合器板之面被形成，且能與該離合器板壓接或分離之一摩擦材料；而且能夠藉由透過該摩擦材料壓接該離合器圓盤與該離合器板，以使動力能夠在引擎側與車輪側之間傳輸，並能夠藉由解除壓接力來中斷動力傳輸；其中該離合器板的外緣部上形成有自該外緣部向內側切削的一凹部，並且在與該離合器圓盤重疊之狀態下，一部分的該摩擦材料係位於該凹部的形成範圍內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之多板式離合器裝置，其中該凹部係由切割成曲線狀的形狀所構成。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之多板式離合器裝置，其中該凹部係沿著該離合器板的外緣部的整個圓周等間隔地形成有複數個。
  4. 如申請專利範圍第1或2項中任一項所述之多板式離合器裝置，其中該摩擦材料係由沿著該離合器圓盤面對該離合器板之面，以預定尺寸分隔並加以固定之複數個矩形構件所構成，而且能夠以該些摩擦材料的分隔部來排出該離合器圓盤與該離合器板 之間的油。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之多板式離合器裝置，其中該摩擦材料係由沿著該離合器圓盤面對該離合器板之面，以預定尺寸分隔並加以固定之複數個矩形構件所構成，而且能夠以該些摩擦材料的分隔部來排出該離合器圓盤與該離合器板之間的油。
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