JPH0156286B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0156286B2 JPH0156286B2 JP54096414A JP9641479A JPH0156286B2 JP H0156286 B2 JPH0156286 B2 JP H0156286B2 JP 54096414 A JP54096414 A JP 54096414A JP 9641479 A JP9641479 A JP 9641479A JP H0156286 B2 JPH0156286 B2 JP H0156286B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- clutch
- spring
- curved
- pressure plate
- disc spring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D13/00—Friction clutches
- F16D13/58—Details
- F16D13/583—Diaphragm-springs, e.g. Belleville
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- Springs (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は湾曲皿ばね式摩擦クラツチに関する
もので、とくに撓みに対するばね力の変化の少な
い、いわば平たんなばね特性を摩擦クラツチに利
用してクラツチの断続操作を円滑ならしめ、軽快
な操作性を得ようとするものである。
もので、とくに撓みに対するばね力の変化の少な
い、いわば平たんなばね特性を摩擦クラツチに利
用してクラツチの断続操作を円滑ならしめ、軽快
な操作性を得ようとするものである。
第１図はこの発明に係る湾曲皿ばね式摩擦クラ
ツチの要部断面を示し、ここに湾曲皿ばねとして
特色をなす環状のばね板１以外の要素は一般に周
知である。（例えば“自動車工学便覧第２分冊
1974”昭和49字10月１日社団法人自動車技術会発
行の第２−１〜２−４ページとくに図２−１，２
−９参照） すなわち２はフライホイール、３は摩擦板４を
備えたクラツチデイスク、５はプレツシヤープレ
ート、６はクラツチカバーであり、環状のばね板
１は、これを内外にはさむ一対の支点リングより
なる例とするクラツチカバー支持点７を介してリ
ベツト８でクラツチカバー６に枢支されている点
がそれである。
ツチの要部断面を示し、ここに湾曲皿ばねとして
特色をなす環状のばね板１以外の要素は一般に周
知である。（例えば“自動車工学便覧第２分冊
1974”昭和49字10月１日社団法人自動車技術会発
行の第２−１〜２−４ページとくに図２−１，２
−９参照） すなわち２はフライホイール、３は摩擦板４を
備えたクラツチデイスク、５はプレツシヤープレ
ート、６はクラツチカバーであり、環状のばね板
１は、これを内外にはさむ一対の支点リングより
なる例とするクラツチカバー支持点７を介してリ
ベツト８でクラツチカバー６に枢支されている点
がそれである。
第１図はクラツチの接続状態を示し、環状のば
ね板１のばね荷重はプレツシヤープレート作用点
９でプレツシヤープレート５に作用し、プレツシ
ヤープレート５はクラツチデイスク３の摩擦板４
をフライホイール２に押圧している。
ね板１のばね荷重はプレツシヤープレート作用点
９でプレツシヤープレート５に作用し、プレツシ
ヤープレート５はクラツチデイスク３の摩擦板４
をフライホイール２に押圧している。
この状態からクラツチの接続を解除するには、
図外のクラツチペダルを踏込みレリーズベアリン
グを介して、やはりよく知られているように環状
のばね板１の内周側半径方向の切込みになるスロ
ツトで互いに分離された複数の舌片１ｂの先端近
傍を押すことにより達せられる。
図外のクラツチペダルを踏込みレリーズベアリン
グを介して、やはりよく知られているように環状
のばね板１の内周側半径方向の切込みになるスロ
ツトで互いに分離された複数の舌片１ｂの先端近
傍を押すことにより達せられる。
第２図にプレツシヤープレートの押圧力すなわ
ち環状のばね板よりなる皿ばねの、ばね力−撓み
量の関係つまりばね特性曲線を示す。
ち環状のばね板よりなる皿ばねの、ばね力−撓み
量の関係つまりばね特性曲線を示す。
第２図においては従来の単純な截頭円錐形を
呈する皿ばねのばね特性曲線で、はこの発明に
係る湾曲皿ばねとしての環状のばね板におけるば
ね特性曲線である。
呈する皿ばねのばね特性曲線で、はこの発明に
係る湾曲皿ばねとしての環状のばね板におけるば
ね特性曲線である。
ここで、この種の摩擦クラツチにおいては、周
知のクラツチ断続操作が繰返される使用の結果、
前記クラツチデイスク３の摩擦板４が摩損衰耗し
た場合においても、クラツチの伝達トルクの低下
が生じないように、第２図の横軸上の撓み量がδ0
（ばね力P0）点を初期たわみ設定点と定め、この
初期たわみ設定点δ0から摩擦板４の摩損衰耗によ
つて皿ばね１の撓み量が減じて、撓みがδw（ばね
力Pw又はPw′）に達するまでの区間Ａを使用範囲
としている。
知のクラツチ断続操作が繰返される使用の結果、
前記クラツチデイスク３の摩擦板４が摩損衰耗し
た場合においても、クラツチの伝達トルクの低下
が生じないように、第２図の横軸上の撓み量がδ0
（ばね力P0）点を初期たわみ設定点と定め、この
初期たわみ設定点δ0から摩擦板４の摩損衰耗によ
つて皿ばね１の撓み量が減じて、撓みがδw（ばね
力Pw又はPw′）に達するまでの区間Ａを使用範囲
としている。
このとき従来の皿ばねにおいては特性曲線か
ら明らかな如く、摩擦板が摩耗して皿ばねの撓み
量が減ずるに従つて皿ばねのばね力が大幅に増加
することになる。このことは換言すればクラツチ
の接続を解除する場合に皿ばねの舌片１ｂに加え
るべき押力すなわちクラツチペダルの踏込み力が
著しく増加することになり、従つてクラツチの断
続操作時クラツチペダルが使用を経るにつれて
段々に重くなる形の不具合を生じたのである。
ら明らかな如く、摩擦板が摩耗して皿ばねの撓み
量が減ずるに従つて皿ばねのばね力が大幅に増加
することになる。このことは換言すればクラツチ
の接続を解除する場合に皿ばねの舌片１ｂに加え
るべき押力すなわちクラツチペダルの踏込み力が
著しく増加することになり、従つてクラツチの断
続操作時クラツチペダルが使用を経るにつれて
段々に重くなる形の不具合を生じたのである。
この発明は上記の不具合に鑑みてなされてもの
で、フライホイールと同心に取付けるクラツチカ
バー内部にプレツシヤープレートを納め、これと
フライホイールとの間にクラツチデイスクを挟在
させ、クラツチカバーによつて支持した皿ばねの
ばね荷重をプレツシヤープレートに作用させるこ
とにより、プレツシヤープレートにてクラツチデ
イスクをフライホイールに押し付けてフライホイ
ール側からクラツチデイスク側にトルクを伝達す
るとともに、皿ばねのばね荷重に調整操作を加え
て伝達トルクを制御する方式の摩擦クラツチであ
つて、前記皿ばねは、クラツチカバー支持点から
プレツシヤープレート作用点までのばね板断面形
状が所定の曲率で湾曲した環状のばね板より成る
ことを特徴とする湾曲皿ばね式摩擦クラツチであ
る。
で、フライホイールと同心に取付けるクラツチカ
バー内部にプレツシヤープレートを納め、これと
フライホイールとの間にクラツチデイスクを挟在
させ、クラツチカバーによつて支持した皿ばねの
ばね荷重をプレツシヤープレートに作用させるこ
とにより、プレツシヤープレートにてクラツチデ
イスクをフライホイールに押し付けてフライホイ
ール側からクラツチデイスク側にトルクを伝達す
るとともに、皿ばねのばね荷重に調整操作を加え
て伝達トルクを制御する方式の摩擦クラツチであ
つて、前記皿ばねは、クラツチカバー支持点から
プレツシヤープレート作用点までのばね板断面形
状が所定の曲率で湾曲した環状のばね板より成る
ことを特徴とする湾曲皿ばね式摩擦クラツチであ
る。
この場合、環状のばね板が内周側から半径方向
の切込みになるスロツトで互いに分離された複数
の舌片を有するものであること、舌片が環状ばね
板の湾曲とは異なる曲率で伸びるものであること
及び湾曲した環状のばね板がクラツチカバー支持
点とプレツシヤープレート作用点との中点におけ
る半径の30〜100％に当たる曲率半径で湾曲する
ものであることがとくに好ましい。
の切込みになるスロツトで互いに分離された複数
の舌片を有するものであること、舌片が環状ばね
板の湾曲とは異なる曲率で伸びるものであること
及び湾曲した環状のばね板がクラツチカバー支持
点とプレツシヤープレート作用点との中点におけ
る半径の30〜100％に当たる曲率半径で湾曲する
ものであることがとくに好ましい。
さて第３図及び第４図に湾曲皿ばねを摩擦クラ
ツチ用として多用される舌片付きとされる一般的
な事例について示す。
ツチ用として多用される舌片付きとされる一般的
な事例について示す。
第３図は湾曲皿ばねの平面、
第４図は第３図の−線の断面をそれぞれ示
している。
している。
図において１は環状のばね板よりなる湾曲皿ば
ねで、１ａはその環状ばね部、１ｂは湾曲皿ばね
１の内周側半径方向の切込みになるスロツト１ｃ
によつてたがいに分離された複数の舌片である。
ねで、１ａはその環状ばね部、１ｂは湾曲皿ばね
１の内周側半径方向の切込みになるスロツト１ｃ
によつてたがいに分離された複数の舌片である。
第４図で明らかな如く環状ばね部１ａは、この
例では皿ばねの一般的な基準となる円錐面に対し
内接する外向き（図の上向き）に凸形の湾曲をな
し、この湾曲の曲率半径Ｒを従来の皿ばねが無限
大であつたのに対し、適切な値とすることにより
ばね特性を第２図の特性曲線から特性曲線へ
と移行させ得ることを有限要素法（汎用非線形構
造解析システムMARC）による解析によつて確
認した。
例では皿ばねの一般的な基準となる円錐面に対し
内接する外向き（図の上向き）に凸形の湾曲をな
し、この湾曲の曲率半径Ｒを従来の皿ばねが無限
大であつたのに対し、適切な値とすることにより
ばね特性を第２図の特性曲線から特性曲線へ
と移行させ得ることを有限要素法（汎用非線形構
造解析システムMARC）による解析によつて確
認した。
ここに図の如きばねの第２図に示した有効作動
区間Ａにおける緩い右下りの傾きをもつ直線近似
の特性は、上記湾曲の曲率半径Ｒにより変化する
ので、所望のばね特性を得るために種々な曲率を
採用でき、さらにこの曲率半径Ｒは好ましくは環
状ばね部１ａの内、外における平均半径換言する
とクラツチカバー支持点７とプレツシヤープレー
ト作用点９との中点における半径の30〜100％の
範囲にわたらせて好結果が得られることも同様に
確認した。
区間Ａにおける緩い右下りの傾きをもつ直線近似
の特性は、上記湾曲の曲率半径Ｒにより変化する
ので、所望のばね特性を得るために種々な曲率を
採用でき、さらにこの曲率半径Ｒは好ましくは環
状ばね部１ａの内、外における平均半径換言する
とクラツチカバー支持点７とプレツシヤープレー
ト作用点９との中点における半径の30〜100％の
範囲にわたらせて好結果が得られることも同様に
確認した。
第５図のように外径173mm、内径117mmで、プレ
ツシヤープレート作用点９である外側枢支縁の直
径169mm、またクラツチカバー支持点７である内
側支枢縁の直径120mm、厚さ２mmそして自由高4.1
mmの環状ばね部１ａを有する湾曲皿ばね１におい
て環状ばね部１ａの湾曲の曲率半径Ｒを種々に変
化させた場合について上記有限要素法による解析
の結果として得られた各々のばね特性の数例を第
５図の曲線で示す。
ツシヤープレート作用点９である外側枢支縁の直
径169mm、またクラツチカバー支持点７である内
側支枢縁の直径120mm、厚さ２mmそして自由高4.1
mmの環状ばね部１ａを有する湾曲皿ばね１におい
て環状ばね部１ａの湾曲の曲率半径Ｒを種々に変
化させた場合について上記有限要素法による解析
の結果として得られた各々のばね特性の数例を第
５図の曲線で示す。
このようにして第２図に曲線について説明し
たように撓みに対するばね力の変化の少ない特性
が容易に得られるわけである。
たように撓みに対するばね力の変化の少ない特性
が容易に得られるわけである。
上記に述べたところでは、ばね部１ａが外向き
に凸形をなす湾曲の例で示したが、内向きに凸形
をなす逆の湾曲としてもほゞ同様な特性が得られ
ることも上記有限要素法を利用した解析によつて
確められた。
に凸形をなす湾曲の例で示したが、内向きに凸形
をなす逆の湾曲としてもほゞ同様な特性が得られ
ることも上記有限要素法を利用した解析によつて
確められた。
なお舌片１ｂについては図示のように直状とな
すほかに、適当な曲率で湾曲させることによつて
その剛性を高めることができ、これによつてクラ
ツチ断続操作時における舌片の撓みの減少を介し
て、シヤープなクラツチ断続操作が得られる。
すほかに、適当な曲率で湾曲させることによつて
その剛性を高めることができ、これによつてクラ
ツチ断続操作時における舌片の撓みの減少を介し
て、シヤープなクラツチ断続操作が得られる。
以上の説明で明らかな如くこの発明によれば、
撓み量に応じるばね力に変化が少ない平たんなば
ね特性が得られるので第１図に示すようにして湾
曲皿ばねを摩擦クラツチに適用した場合には、摩
擦板が摩耗してもクラツチ断続操作時におけるク
ラツチペダルの踏込み力は、大幅に上昇を来すこ
とがなくなり、初期設定点と同程度のほぼ一定し
た低い力で軽快に操作をすることができる。
撓み量に応じるばね力に変化が少ない平たんなば
ね特性が得られるので第１図に示すようにして湾
曲皿ばねを摩擦クラツチに適用した場合には、摩
擦板が摩耗してもクラツチ断続操作時におけるク
ラツチペダルの踏込み力は、大幅に上昇を来すこ
とがなくなり、初期設定点と同程度のほぼ一定し
た低い力で軽快に操作をすることができる。
またこのことは従来の皿ばねを用いたクラツチ
装置にあつては摩擦板が摩耗するに従つてばね力
が変化するために、伝達しようとするトルクの伝
達特性が変化するが、この発明のように湾曲皿ば
ねを用いることによつて有利に安定したトルク伝
達特性が得られる。
装置にあつては摩擦板が摩耗するに従つてばね力
が変化するために、伝達しようとするトルクの伝
達特性が変化するが、この発明のように湾曲皿ば
ねを用いることによつて有利に安定したトルク伝
達特性が得られる。
さらに初期設定点は、皿ばね単体の製作誤差の
ほか、各構成部品の製作誤差、組立誤差などのた
めに若干のばらつきが生じるのはやむを得ないと
ころ、とくに従来の皿ばねを用いたクラツチ装置
では初期設定点近傍のばね力の変化の大きいこと
と相俟つて初期設定荷重にばらつきが生じるのを
避け得なかつたが、湾曲皿ばねを用いたこの発明
の摩擦クラツチでは前記のような各種誤差の影響
を受けず初期設定荷重も安定する。
ほか、各構成部品の製作誤差、組立誤差などのた
めに若干のばらつきが生じるのはやむを得ないと
ころ、とくに従来の皿ばねを用いたクラツチ装置
では初期設定点近傍のばね力の変化の大きいこと
と相俟つて初期設定荷重にばらつきが生じるのを
避け得なかつたが、湾曲皿ばねを用いたこの発明
の摩擦クラツチでは前記のような各種誤差の影響
を受けず初期設定荷重も安定する。
以下に具体的な実施例の効果を説明する。
第６図は外径210mm、内径169mmで外側枢支縁径
206mm、内側枢支縁径171.4mm、厚み2.45mm、自由
高さ4.65mmの単純な截頭円錐形をなす従来の皿ば
ね′と、これに対して設定ばね力P0が一致する
ように厚み2.47mm、自由高さ4.52mm、そしてばね
部の曲率半径55mm（約58％の曲率に相当）に調製
した湾曲皿ばね′との特性を対比して示す。こ
の湾曲皿ばね′では従来の皿ばね′と比較して
最大ばね荷重が約40Kg低下し、またクラツチペダ
ルの踏込みで生じる最低ばね荷重は約80Kg上昇す
る特性が得られた。
206mm、内側枢支縁径171.4mm、厚み2.45mm、自由
高さ4.65mmの単純な截頭円錐形をなす従来の皿ば
ね′と、これに対して設定ばね力P0が一致する
ように厚み2.47mm、自由高さ4.52mm、そしてばね
部の曲率半径55mm（約58％の曲率に相当）に調製
した湾曲皿ばね′との特性を対比して示す。こ
の湾曲皿ばね′では従来の皿ばね′と比較して
最大ばね荷重が約40Kg低下し、またクラツチペダ
ルの踏込みで生じる最低ばね荷重は約80Kg上昇す
る特性が得られた。
第１図はこの発明に係る湾曲皿ばね式摩擦クラ
ツチの要部断面図、第２図は従来の皿ばねと湾曲
皿ばねとのばね特性比較線図、第３図はこの発明
に従う湾曲皿ばねの一例を示す要部正面図、第４
図は第３図の−線断面図、第５図は湾曲皿ば
ねの湾曲した環状ばね部曲率半径を変化させた場
合のばね特性の変化を示す線図、第６図は初期設
定荷重を一致させた従来の皿ばねと湾曲皿ばねの
ばね特性の比較線図である。 １……湾曲皿ばね、１ａ……環状ばね部、１ｂ
……舌片、２……フライホイール、３……クラツ
チデイスク、５……プレツシヤープレート、６…
…クラツチカバー、７……クラツチカバー支持
点、８……リベツト、９……プレツシヤープレー
ト作用点。
ツチの要部断面図、第２図は従来の皿ばねと湾曲
皿ばねとのばね特性比較線図、第３図はこの発明
に従う湾曲皿ばねの一例を示す要部正面図、第４
図は第３図の−線断面図、第５図は湾曲皿ば
ねの湾曲した環状ばね部曲率半径を変化させた場
合のばね特性の変化を示す線図、第６図は初期設
定荷重を一致させた従来の皿ばねと湾曲皿ばねの
ばね特性の比較線図である。 １……湾曲皿ばね、１ａ……環状ばね部、１ｂ
……舌片、２……フライホイール、３……クラツ
チデイスク、５……プレツシヤープレート、６…
…クラツチカバー、７……クラツチカバー支持
点、８……リベツト、９……プレツシヤープレー
ト作用点。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ フライホイールと同心に取付けるクラツチカ
バー内部にプレツシヤープレートを納め、これと
フライホイールとの間にクラツチデイスクを挟在
させ、クラツチカバーによつて支持した皿ばねの
ばね荷重をプレツシヤープレートに作用させるこ
とにより、プレツシヤープレートにてクラツチデ
イスクをフライホイールに押し付けてフライホイ
ール側からクラツチデイスク側にトルクを伝達す
るとともに、皿ばねのばね荷重に調整操作を加え
て伝達トルクを制御する方式の摩擦クラツチであ
つて、前記皿ばねは、クラツチカバー支持点から
プレツシヤープレート作用点までのばね板断面形
状が所定の曲率で湾曲した環状のばね板より成る
ことを特徴とする湾曲皿ばね式摩擦クラツチ。 ２ 環状のばね板が、内周側半径方向の切込みに
なるスロツトで互いに分離された複数の舌片を有
するものである、特許請求の範囲第１項に記載し
たクラツチ。 ３ 舌片が、環状のばね板の湾曲とは異なる曲率
で伸びるものである特許請求の範囲第２項に記載
したクラツチ。 ４ 湾曲した環状のばね板が、クラツチカバー支
持点と、プレツシヤープレート作用点との中点に
おける半径の30〜100％に当たる曲率半径で湾曲
するものである特許請求の範囲第１項、第２項又
は第３項に記載したクラツチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9641479A JPS5620844A (en) | 1979-07-27 | 1979-07-27 | Curved belleville spring |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9641479A JPS5620844A (en) | 1979-07-27 | 1979-07-27 | Curved belleville spring |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5620844A JPS5620844A (en) | 1981-02-26 |
| JPH0156286B2 true JPH0156286B2 (ja) | 1989-11-29 |
Family
ID=14164303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9641479A Granted JPS5620844A (en) | 1979-07-27 | 1979-07-27 | Curved belleville spring |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5620844A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE285041T1 (de) * | 2002-07-24 | 2005-01-15 | Zf Sachs Ag | Reibungskupplung |
| CN118088604A (zh) | 2022-11-21 | 2024-05-28 | 艾志（南京）环保管接技术股份有限公司 | 预紧碟簧、采用预紧碟簧紧固的组件及预紧碟簧制造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3516248A (en) * | 1968-07-02 | 1970-06-23 | Monsanto Co | Thermodynamic fluids |
-
1979
- 1979-07-27 JP JP9641479A patent/JPS5620844A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5620844A (en) | 1981-02-26 |
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