JPH0193625A - 捩れ角連動可変ヒステリシス機構を備えたクラッチディスク - 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、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、ヒステリシスを形成する摩擦材は１弾発手段によ
り軸方向に押圧力を受けて摩擦力を発生する。この弾発
手段として１皿バネが一般的に用いられる。

また、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５８−８３７号公報に示すものがあ
る。これは、第７〜８図に示すように、サブプレート７
５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７５ｄ及びカム面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。

（発明により解決すべき問題点） 皿バネの特性曲線は、第９図に示すように、僅かな変位
量に対し急に立上り、１度ピークに達するとサインカー
ブを画いて変化する。従って２皿バネは、変位量に対し
力がリニアに変化する範囲内でしか使用できないという
欠点を有する。その結果、変位量に対応して異なったヒ
ステリシスを得ようとする場合には、多段にいくつかの
皿バネを用意する必要がある。

また、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２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、すなわちネジリ変位に対する摩擦力特性を自
由に設定しうると共に１段差を生ずることなく連続的に
可変なヒステリシスが安定的に得られるクラッチディス
クを提供することを目的とする。

（発明による問題点の解決手段） 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
した空間内に波状の板バネを配すると共に該板バネの押
圧作用を受ける摩擦材を含む板材を配し、該プレート部
材にカム面を形成すると共に該カム面と前記波状板バネ
の波の山部とが摺接可能に該プレート部材に当接して該
板バネを配し。

該プレート部材と該板バネ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、
該板バネ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。

本発明の実施例にあたっては以下の如くするのが好まし
い。

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。

本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、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。いずれの場合にも可変ヒステリシス機構は１
セツト又は複数セット設けることができる。

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（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。

更にまた。板バネの板厚、あるいは波の形状を変えるこ
とによりそれに応じた勾配（バネ定数）或いは可変角度
範囲（域）をもつヒステリシス特性を得ることができる
。板バネの特性図は、第１０図に示すように、変位量に
比例して力がリニアに変化する。従って、広範囲の変位
（相対捩れ角）に対応して力を得ることが可能である。

本発明によれば９以上の通り、可変ヒステリシス特性の
角度範囲及びその対応トルク範囲は極めて自由に設定で
きる。

（実施例） 以下１本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

なお１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９本発明は、これに限らず、船舶用ダ
ンパ、産業機械用クラッチ、ダンパ等にも実施が当然に
可能である。

本クラッチディスクは９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１両ハ
ブフランジ１．２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、ディスクプレート４及びサブプレ
ート３とハブフランジ１，２との間に配置されたヒステ
リシス装置２３及び２４とから成る。

第２図においてハブ１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。

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１ｂ、２
ｂ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がスプリングシートｔｏ、　ｔ８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を介してハブフラン
ジ２より内ハブ１に従ってトルクが伝達される。

ディスクプレート４の外周部にはフエニシングプレート
２９が固定され、プレート２９の両側にはリベット３０
により摩擦パッド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とは、ピン２７に
より一体的され、ハブフランジ１．２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４，３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４．３との間に設けら
れたトーションスプリング１９、２５及び２Ｂにより順
次トルク伝達がなされる。

次に第１図を参照してディスクプレート４．３とハブフ
ランジ１．２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とハブフランジ１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２
０．スラストワッシャ１２、スラストライニング１３及
びスラストワッシャ１４と、サブプレート３と内ハブ１
との間でサブプレート３側より順次配置された皿バネ８
．スラストプレート７、スラストライニング６及びスラ
ストワッシャ５とから戊る。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、更に外周部に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、波状の板バネなるカム
スプリング４５と、プレート部材なるカムプレート４４
が配されている。

すなわち、このヒステリシス装置２４は、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
から順次配置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４Ｂ
、スラストライニング４７と、サブプレート３とハブフ
ランジ２との間でプレート３側より順次配置された皿バ
ネ４８．スラストプレート４９及びスラストライニング
°４０とを含む。

本発明の捩れ角連動可変ヒステリシスは、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．及びスラストワッシャ１４によ
り構成される。

第３〜５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線断面図を示す。

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２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２ｃ内に嵌
合され、カムプレート４４はこの爪部を介してハブフラ
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４
８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４４
ｄ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側に突出して台形カム面４
４ｄ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、リング状の板バネで、
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、
すなわち曲面部４５ｃが設けられている。カムスプリン
グ４５は、そ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４Ｂに当接させて９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４Ｂ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４
７がカムプレート４４内に配されている。

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爪部４５ｅ間に、ヒステリシス装
置２３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１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を介して内ハブ１に円周方向に固定されて
係止されている。

両カム面及び曲面部の相対変位により摩擦材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４
５のバネ定数、たわみ量（カム面の形状）等により制御
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４．３に入力し
たトルクは、センタリングブツシュ２０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Ｈ１が発生する（第６図）。この入
力トルク値がＡ点を越えると、ディスクプレート４．３
はハブ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４．３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１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に連動
して回転する。カムプレート４４が角度αｌ進み１台形
カム面４４ｄがカムスプリング４５ノ部４５ｃに到達す
ると、カムスプリング４５ノたわみ過程に入る。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、捩れ角に比例して増大し、従って、バ
重荷重も捩れ角に連動して増大する。このバネ荷重によ
るヒステリシスＨ２は、ハブフランジ２とスラストライ
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１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、Ｈ３なるヒス
ト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歯１ｂ及び２ｂがかみ合う。

以下、トルクは、順次スプリング１９及び２５（圧縮過
程α　）、スプリング２Ｂ（圧縮過程α４）を経て伝達
がされる。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２Ｃに当接し、以後トルク伝達はこの
ピン２７を介して行われ、ディスクプレート４．３とハ
ブフランジ１，２とは一体となって回転する。

（効　果） 本発明の波状板バネを有するカム機構は、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
角に対応して広範囲に亘っ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、波形の板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・純量を更に少なくすることができる。万一
、カム、摩擦材４７等の異常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１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（ピより、この機構のための特別
なスペースは必要とせず、加工性、及びスペース上も有
利である。

更に、プレート部材のカム面の形状、あるいは板バネの
バネ定数を変える（板厚、波形状等を変える）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
９次の特性へ滑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圧面図
、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
−Ｂ線断面図、第６図は捩れ特性図、第７，８図は従来
のクラッチディスクの断面図、第９図は皿バネの特性曲
線図、第１０図は板バネの特性図、を夫々示す。 １・・・内ハブ。 ２・・・ハブフランジ。 ３・・・サブプレート。 ４・・・ディスクプレート。 ４４・・・カムプレート。 ４５・・・カムスプリング。 ４Ｂ・・・スラストプレート。 ４７・・・スラストライニング。

Claims (2)

【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
   隣接した空間内に波状の板バネを配すると共に該板バネ
   の押圧作用を受ける摩擦材を含む板材を配し、該プレー
   ト部材にカム面を形成すると共に該カム面と前記波状板
   バネの波の山部とが摺接可能に該プレート部材に当接し
   て該板バネを配し、該プレート部材と該板バネのいずれ
   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、該板バネ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捩れ角連動可変
   ヒステリシス機構を備えたクラッチディスク。
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特許
   請求の範囲第１項記載のクラッチディスク。