JPH01158225A - クラツチデイスクの捩れ角連動可変ヒステリシス機構 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、クラッチディスクに関し、特にそのヒステリ
シス機構に関する。

（従来の技術） 従来技術のクラッチディスクの可変ヒステリシス機構は
多段階にヒステリシス幅を変更するものが一般的である
が、特性の継ぎ目に段差が有るためエンジントルク変動
による駆動系の騒音、振動に悪影響を及ぼしていた。

他方、従来よりエンジンのトルク変動による駆動系の騒
音、振動をトルク変動に応じて滑かに吸収することが出
来るような機構、すなわちヒステリシストルクを捩れ角
に連動させ無段階に変化させる機構が提案されている。

一例として、特開昭５８−６３７号公報に示すものがあ
る。これは、第９図および第１Ｏ図に示すように、サブ
プレート７５とスラストプレート（制御部材）７７間に
カム機構を介在させ、これにより捩れ角と連動してバネ
加重を変化させるものである。すなわち、サブプレート
７５に伝えられるトルク変動をカム機構（接触摺動子７
５ｄ＆びカム面７７ｄ）を介してスラストプレート７７
の軸方向変位に変換させ、これによって円錐バネ７８の
荷重を変化させ、ヒステリシスを増減させるものである
。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上記特開昭５８−６３７号公報による機構では
カムに常時バネ荷重が作用し、カムが摺動作動している
ため、カムが摩耗し易く、かつまた、この可変ヒステリ
シス機構によって、低ヒステリシスから高ヒステリシス
まで発生させるため、カムが摩耗した場合に、バネ７８
の荷重が変化してしまい、その結果、安定した可変ヒス
テリシスが得られないといった問題点を有する。

よって、本発明は上記問題点を解決する新規なりラッチ
ディスクを提供することを目的とする。

本発明のクラッチディスクは、トルク出力軸に連結され
るハブ部材と、該ハブ部材は同心に配され、トルク入力
軸に連結されると共に、該ハブ部材に対して単段的、あ
るいは多段的に相対回転自由に配されるディスク部材と
、該ディスク部材と前記ハブ部材との間に配されるヒス
テリシス装置とを含むクラッチディスクにおいて、前記
ヒステリシス装置を配設すべき空間内にプレート部材を
配し、該プレート部材に軸方向に所定間隔を有する隣接
した空間内にバネ部材を配すると共に該バネ部材の押圧
作用を受ける摩擦材を含む板材を・配し、該プレート部
材と該バネ部材の当接面の少なくとも一方にカム面を形
成すると共に他方に該カム面と摺接する突部を形成し、
該プレート部材と該バネ部材のいずれか一方を前記ハブ
部材に他の一方を前記ディスク部材に係止可能に構成し
、該バネ部材と該プレート部材の両当接カム面の相対回
転により・前記摩擦材を介してＩ戻れ角に対応して任意
の設定角度域内で連続的に可変なヒステリシストルクを
発生することを特徴とする。

本発明の実施例にあっては以下の如くするのが好ましい
。

（１）前記プレート部材の外周縁を円筒状に形成し、該
円筒空間を前記隣接空間とする。

（２）前記プレート部材にカム面を形成し、前、記バネ
部材に該カム面と摺接する突部を形成する。

（３）前記バネ部材は波状の板バネとする。

零発・明の可変ヒステリシス機構は、既存のヒステリシ
ス装置に併設して設けることが好ましいが１、このヒス
テリシス装置に代えて、この配、設空間内に単独で設け
るこ、ともできる。

また、係止構成は、相対回転角度（捩れ角度）域内の部
分的な係止であっても、あるいは全域に亘る係止であっ
てもよい。

更に、形状の異なる複数のカム面を配設位置く捩れ角度
位置）を変えて配設することにより、所定捩れ角度域内
で複数の異なった勾配をもつヒステリシス特性を得るこ
とができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

なお、本実施例では、自動車用クラッチに本発明を実施
するものであるが、本発明は、これに限らず、船舶用ダ
ンパ、産業機械用のクラッチ、ダンパ等にも当然実施が
可能である。

本クラッチディスクは、分割タイプのクラッチディスク
で、第１図および第２図に示すように出力軸（図示せず
）に連結される内ハブ１およびハブフランジ２と、前記
内ハブｌおよびハブフランジ２の両側に設けられ、ハブ
に対して相対回転自在かつ同心状に配置されたディスク
プレート４とサブプレート３と、前記ディスクプレート
４およびサブプレート３と内ハブ１とハブフランジ２と
の間に配置されたヒステリシス装置２３及び２４から成
る。

第２図において、内ハブｌの内側にはスプライン１ａが
設けられ、トルク出力軸（図示せず）が結合される。

前記内ハブ１の外側には、同心状に配されたハブフラン
ジ２が設けられている。これら内ハブ１とハブフランジ
２は、第２図に示すようにその対向面にスプライン歯１
ｂ、２ｂが設けられ、所定角度だけ互いに相対回転でき
るようになっている。内ハブ１とハブフランジ２との間
には切欠き３３が形成され、この切欠き３３内にトーシ
ョンスプリング１７がトーションスプリングシート１６
．１８を介して収容され、内ハブ１とハブフランジ２が
相対回転するとき、切欠き３３内のスプリング１７を芥
してハブフランジ２より内ノ＼ブ１に従ってトルクが伝
達される。

ディスクプレート４の外周部にはフェーシングプレート
２９が固定され１．該フェーシングプレート２９両側に
はリベット３０により摩擦材３１が固定されている。デ
ィスクプレート４とサブプレート３は、ピン２７により
一体的に固定され、内ハブｌとハブフランジ２との間に
ヒステリシス装置２３及び２４を挟圧している。こうし
て一体化されたディスクプレート４およびサブプレート
３は、ハブフランジ２の外周に設けられた切欠き２Ｃ内
でピン２７が移動できる間、内ハブ１に対して回転でき
、この間ハブフランジ２とディスクプレート４およびサ
ブプレート３との間に設けられたトーションスプリング
１９．２５および２６により順次トルク伝達が成される
。

次に、第１図を参照してディスクプレート４およびす′
ブプレート３との間に設けられたヒステリシス装置２３
．２４について説明する。

ヒステリシス装置２３は、ディスクプレート４と内ハブ
ｌとの間にてディスクプレート４から順次配置されたセ
ンタリングブツシュ２０．スラストワッシャ１２、スラ
ストライニング１３およびスラストワッシャ１４と、サ
ブプレート３と内ノ＼ブｌとの間でサブプレート３側よ
り順次配設された皿バネ８、スラストプレート７、スラ
ストライニング６およびスラストワッシャ５とから成る
。

このヒステリシス装置２３は、トルク伝達特性曲線の一
段目のヒステリシスを決定するもので、更に、前記ヒス
テリシス装置２３の半径方向外方に２段目以後のヒステ
リシスを決定するヒステリシス装置２４が別に設けられ
ている。このヒステリシス装置２４には、バネ部材であ
るカムスプリング４５と、プレート部材であるカムプレ
ート４４が配されている。即ち、このヒステリシス装置
２４が、ディスクプレート４とハブフランジ２との間に
てディスクプレート４から順次配設されたスラストライ
ニング４３、カムプレート４４、カムスプリング４５、
スラストプレート４６、スラストライニング４７と、サ
ブプレート３とノ＼ブフランジ２との間でサブフレート
３側より順次配設された皿バネ４８、スラストプレート
４９およびスラストライニング４０とを含んでいる。

本発明の捩れ角連動可能ヒステリシスは、第６図にＨ２
なるヒステリシスで示され、第１図に示すカムプレート
４４、カムスプリング４５、スラストプレート４６、ス
ラストライニング４７、およびスラストワッシャ１４に
より構成される。

第３乃至５図は、本実施例のカム機構の詳細図を示し、
第３図はその正面図、第４，５図はそれぞれ第３図Ａ−
Ａ線断面図、Ｂ　−Ｂ　ｉｔ、？！断面図を示す。

カムプレート４４は、リング状の平板部４４ａと、この
平板部４４ａの外周部にこの平板部が延在して軸方向に
折れ曲って形成される折曲部４４ｂを有し、円筒状に形
成されてヒステリシス装置２４に配されている。

また、この平板部の内周部には、２箇所にこの平板部が
延在して軸方向に折れ曲って形成される爪部４４Ｃを有
する。この爪部４４Ｃはハブフランジ２の窓２ｄ内に嵌
合され、カムプレート４４はこの爪部４４ｃを介してハ
ブフランジ２に円周方向に固定されて係止されている。

ヒステリシス装置２４の皿バネ４８による押圧力はカム
プレート４４を介して伝達され、この押圧力はカムプレ
ート内部には伝達されない構成である。

更に、この平板部４４ａには、その円周方向に等間隔に
４つのカム面４４ｄが形成されている。

このカム面４４ｄは、第５図に示すように、断面が略台
形状をなし、その底部をカムスプリング４５側に突出し
て、台形のカム面４４ｄを形成している。

この円筒状カムプレート４４の内部に折曲部４４ｂと爪
部４４ｃに挟持されてカムスプリング４５が配されてい
る。このカムスプリング４５は、リング状の仮バネで、
その円周方向に等間隔に、第３図の中心線で示す位置に
、相互に山４５ａと谷４５ｂを形成している。山４５ａ
は、カムプレート４４側に突出し、その頂上部に突部、
ずなわち曲面部４５ｃが設けられている。カムスプリン
グ４５はの突出面側を曲面部４５ｃを介してカムプレー
ト４４に当接させると共にその裏側面を切欠き部４５ｄ
を介してカムスプリング４５に係止され円周方向に固定
されるスラストプレート４６に当接させて、円筒状カム
プレート４４内に配されている。このスラストプレート
４６に一側面を当接させ他側面をハブフランジ２に当接
させて、摩擦材、すなわちスラストライニング４７がカ
ムプレート４４側に配されている。カムスプリング４５
の切欠き部４５ｄを間に挟む形で半径方向に突出する二
叉の爪部４５ｅ間に、ヒステリシス装ｙ１２３のスラス
トワッシャ１４の爪部１４ａが係合している。このスラ
ストワッシャ１４は内ハブｌに円周方向に固定されてお
り、カムスプリング４５はこのスラストワッシャ１４を
介して内ノ）ブ１に円周方向に固定されて係止されてい
る。

両カム面および曲面部の相対変位によりスラストライニ
ング４７を介して発生するヒステリシスの大きさは、カ
ムスプリング４５のバネ定数、たわみｉｔ（カム面の形
状）等により容易に制御できる。

第８図および第９図は本発明の別の実施例の図面である
。

第８図は前述の第１図に対応する図面である。

第１図と相違しているのは、カムプレート４４の形状で
ある。この実施例では、カムプレート４４がハブフラン
ジ２の側面に沿ってフランジ部５０が形成されている。

前記カムプレート４４は、前記フランジ部５０とハブフ
ランジ２との間でリベット５１により一体に固定されて
いる。フランジ部５０は、環状のカムプレート４４の外
周上に適宜数設けられるものである。

第９図は第８図のヒステリシス装置２３および２４の詳
細図である。前述したように、カムプレート４４の周上
に複数のフランジ部５０を形成させたことにより、皿バ
ネ４８の付勢力はスラストプレート４９、スラストライ
ニング４０およびスラストライニング４３に作用するの
みであり、カムスプリング４５、スラストプレート４６
およびスラストライニング４７には伝わらず前記カムプ
レート４４のフランジ部５０によってハブフランジ２で
受は止められることになる。従って、カムスプリング４
５、スラストプレート４６およびスラストライニング４
７には皿バネ４８の付勢力は作用せず、安定したヒステ
リシス特性を提供することができる。

（実施例の作用） 第２図の矢示Ａ方向にディスクプレート４およびサブプ
レート３に入力したトルクは、センタリングブツシュ２
０及びスラストプレート７に伝えられ、更にスラストラ
イニング１３．６に伝えられる。この１段目ヒステリシ
ス機構２３によりヒステリシストルクＨ，が発生する（
第６図）。この人カドクル値がＡ点を越えると、ディス
クプレート４およびサブプレート３は、内ハブ１に対し
てすべりを生じる。このトルクはディスクプレート４お
よびサブプレート３からヒステリシス機構２４を介して
ハブフランジ２に伝達され、更に、スプライン２ｂより
スプリングシート１８に伝達され、スプリング１７を圧
縮させる。この圧縮過程（α２）でスプリング１７のバ
ネ定数に応じたに、なる１段目特性を得る。

カムスプリング４５はスラストワッシャ１４を介して内
ハブ１に固定されて静止しており、ハブフランジ２に係
止されているカムプレート４４はハブフランジ２に係止
されているカムプレート４４はハブフランジ２に連動し
て回転する。カムプレート４４が角度α１進み、台形カ
ム面４４ｄがカムスプリングの曲面部４５ｃに到達する
と、カムスプリング４５のたわみ過程に入る。このたわ
み過程で、カム面４４ｄは曲面部４５ｃを押し下げ、こ
れによりカムスプリング４５にたわみが生じ、このたわ
み量に応じたバネ荷重が発生する。

このたわみ量は、カム作用により、捩れ角に連動して増
大する。このバネ荷重によるヒステリヒスＨ２は、ハブ
）ラング２とスラスートライニング４７との間で発生し
、捩れ角に比例して増大する（第６図Ｂ−Ｃ間）。カム
プレート４４が角度α２まで進むと、曲面部４５ｃはカ
ム面４４ｄの底面部に当接し、この時点でたわみ量は最
大値を形成し、Ｈｌなるヒステリシストルクを得る（０
点）、このとき、内ハブ及びハブフランジのスプライン
ｆ！Ｉｌｂおよび２ｂが噛み合う。入力トルク値が０点
を越えると、ディスクプレート４．３はハブフランジ２
に対してすべりを生じ、ディスクプレート４およびサブ
プレート３に設けられた一方の窓部３ａ、４ａよりスプ
リング１９及び２５に入力し、これらスプリングを圧縮
させる。この圧縮過程（α、）でスプリング１９及び２
５のバネ定数に応じたに２なる２段目勾配特性を得る。

この過程の終端でスプリング２６の一端がハブフランジ
２の窓部２ａに当接し、この窓部２ａよりハブ２に入力
する。スプリング２６はあらかじめ圧縮状態で窓部４ａ
および３ａ内に嵌装されているので、ヒステリシストル
クはＤ点まで上昇する。その後、スプリング２６のバネ
定数に応じたに３なる３段目勾配特性を得る。この圧縮
過程α４の終端でピン２７がハブフランジ２の切欠き２
Ｃに当接し、以後のトルク伝達はこのピン２７を介して
行われ、ディスクプレート４およびサブプレート３と内
ハブ１およびハブフランジ２−とは７体となって回転す
る。

〔発明の効果〕

本発明のカム機構は、隣接空間内（円筒状プレート部材
内）に既存のヒステリシス装置と独立して構成すること
ができ、任意の設定角度域内で捩れ角に対応して連続的
に可変なヒステリシストルクを発生させることができる
と共にカムの耐摩耗性、ヒステリシスの安定性に優れる
。

また、このカム機構は、波形の仮バネの使用により車両
の要求に応じたヒステリシスカーブの形成が容易にでき
ると共に、一部のみを可変とすることも可能であり、そ
の場合は摩耗量を更に少なくすることができる。万一、
カム、摩擦材４７等の以上摩耗等により可変ヒステリシ
ス機能をはたさなくなっても独立式であるため他のヒス
テリシス特性に影響しない。

また、本願のプレート部材（カムプレート４４）は、従
来のスラストプレートを軸方向に絞り加工して作ること
ができ、このプレート部材を従来の２段目ヒステリシス
機構内に形成することにより、この機構のための特別な
スペースは必要とせず、加〒性、およびスペース上も有
利である。

更に、バネ部材及びプレート部材の当接カム面の形状、
あるいはバネ部材のバネ定数を変えることにより、ヒス
テリシスの大きさを自由に選ぶことができ、設定の自由
度に優れる。

更にまた、捩れ特性の継ぎ目に段差が有る可変ヒステリ
シス機構では、この段差のためエンジントルク変動によ
る駆動系の騒音、振動に悪影響を及ぼす。本発明は、こ
の段差を無くす可変ヒステリシス機構を提供するもので
あり、捩れ角に連動して無段階にヒステリシスを増大さ
せ、次の特性へ滑らかに継ぐことができるため上記問題
を解決できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のクラッチディスクの第２図
１−１線断面図、第２図は一部切欠きを入れた同正面図
、第３〜５図はカム機構の詳細図で、第３図はその正面
図、第４．５図はそれぞれ第３図Ａ−Ａ線断面図、Ｂ−
ｎ線断面図、第６図は捩れ特性図、第７図は本発明の別
の実施例のクラッチディスクの断面図であり、第１図に
対応する、更に第８図は第７図のヒステリシス装置の詳
細断面図、第９，１０図は従来のクラッチディスク断面
図、を夫々示す。 内ハブ・・・１１ ハブフランジ・・・２、 サフ゛ブレニド・・・３、 ディスクプレート・・・４、 カムプレート・・・４４、 カムスプリング・・・４５、 スラストプレート・・・４６、　　　′スラストライニ
ング・・・４７゜

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）トルク出力軸に連結されるハブ部材と、該ハブ部
   材と同心に配され、トルク入力軸に連結されると共に、
   該ハブ部材に対して単段的、あるいは多段的に相対回転
   自在に配されるディスク部材と、該ディスク部材と前記
   ハブ部材との間に配されるヒステリシス装置とを含むク
   ラッチディスクにおいて、 前記ヒステリシス装置を配設すべき空間内にプレート部
   材を配し、該プレート部材に軸方向に所定間隔を有する
   隣接した空間内にバネ部材を配すると共に該バネ部材の
   押圧作用を受ける摩擦材を含む板材を配し、該プレート
   部材と該バネ部材の当接面の少なくとも一方にカム面を
   形成すると共に他方に該カム面と摺接する突部を形成し
   、該プレート部材と該バネ部材のいずれか一方を前記ハ
   ブ部材に他の一方を前記ディスク部材に係止可能に構成
   し、該バネ部材と該プレート部材の両当接カム面の相対
   回転により前記摩擦材を介して捩れ角に対応して任意の
   設定角度域内で連続的に可変なヒステリシストルクを発
   生させることを特徴とするクラッチディスクの捩れ角連
   動可変ヒステリヒス機構。
2. （２）前記プレート部材の外周縁を円筒状に形成し、該
   円筒内空間を前記隣接空間とすることを特徴とする請求
   項（１）に記載のクラッチディスクの捩れ角連動可変ヒ
   ステリシス機構。
3. （３）前記プレート部材にカム面を形成し、前記バネ部
   材に該カム面と摺接する突部を形成したことを特徴とす
   る請求項（１）又は請求項（２）に記載のクラッチディ
   スクの捩れ角連動の可変ヒステリシス機構。
4. （４）前記バネ部材は波状の板バネである請求項（３）
   に記載のクラッチディスクの捩れ角連動可変ヒステリシ
   ス機構。
5. （５）前記プレート部材は前記ヒステリシス装置に併設
   して配される請求項（１）に記載のクラッチディスクの
   捩れ角連動可変ヒステリシス。