JPH0728416Y2

JPH0728416Y2 - クラッチディスク

Info

Publication number: JPH0728416Y2
Application number: JP1988109368U
Authority: JP
Inventors: 重太郎八幡
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1988-08-19
Filing date: 1988-08-19
Publication date: 1995-06-28
Anticipated expiration: 2003-08-19
Also published as: JPH0230534U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、乾式単板式摩擦クラッチのクラッチディスク
に関する。

（従来の技術）一般に、車両に搭載される乾式単板式摩擦クラッチのク
ラッチディスクは、ヒステリシスを利用してエンジンの
回転変動を吸収し、駆動系の異音や車室内に発生するこ
もり音を抑えている。第４図及び第５図は従来のクラッ
チディスクを示し、クラッチディスク１は、クラッチプ
レート２及びリテーニングプレート３（以下単にクラッ
チプレート２等と記す）からハブプレート４に、あるい
はハブプレート４からクラッチプレート２等に伝達され
る伝達トルクの大きさに応じて捩れる、即ちクラッチプ
レート２等とハブプレート４が相対回動する構成で、第
６図に示す所定の捩り特性に設定されている。

従来のクラッチディスク１が示す捩り特性は、捩り角が
θ₃〜−θ₃′の範囲の第１のヒステリシス領域と、θ₃
〜θ₄及び−θ₃′〜−θ₄′の範囲の第２のヒステリシ
ス領域とからなり、伝達トルクの小さい第１のヒステリ
シス領域では、ばね定数の小さい第１のコイルスプリン
グ６のみが圧縮され、このコイルスプリング６の圧縮
量、即ち、クラッチディスク１の捩り角に応じたトルク
伝達が行われ、これに小さい摩擦係数を有する摩擦板5,
5が小さなヒステリシス特性を与えている。伝達トルク
の大きい第２のヒステリシス領域では、ばね定数が第１
のコイルスプリング６より大きい第２のコイルスプリン
グ８も圧縮され、コイルスプリング６及び８の圧縮量に
応じたトルク伝達が行われ、これに大きい摩擦係数を有
する摩擦板7,7が大きなヒステリシス特性を与えてい
る。そして、クラッチディスク１の捩り角がθ₄、又は
−θ₄′に達すると、クラッチプレート２とリテーニン
グプレート３とを連結する結合ピン９がハブプレート４
に当接し、クラッチディスク１がその捩り角度に捩じら
れたまま、クラッチプレート２等とハブプレート４とが
一体に回動を開始する。クラッチディスクの伝達トルク
が増減すると、第６図に示すヒステリシス作動線に沿っ
て捩り角も変化することになる。

（考案が解決しようとする課題）クラッチディスク１の斯かる捩り特性を設定する場合、
コイルスプリングのばね定数や摩擦板の摩擦係数等の設
定は、車両の運転パターン等に応じて最適値に設定され
るが、いずれの運転状態にも適合する捩り特性に設定す
ることは構造上困難であった。即ち、小さい変動トルク
に対しては小さいヒステリシス特性を与え、トルクが大
きく変動している場合には大きいヒステリシス特性を与
えることが望ましい。しかるに、例えば、標準車両のア
イドル運転時には伝達トルクが小さく、トルク変動が大
きいのに対して高速走行時の伝達トルクは大きいが、ト
ルクの変動は小さい。このような場合、一般的には第１
及び第２のヒステリシス領域をアイドル時の主作動域に
合わせて設定し、アイドル騒音の低減を重視して走行時
の駆動系の異音対策を多少犠牲にしている。しかしなが
ら、主作動域が異なるアイドル時の騒音も、走行時の駆
動系の異音も共に低減させたいという要請がある。

また、コンクリートミキサー車等に使用される特装車の
アイドル運転は、標準車のアイドル運転と異なり、伝達
トルクが大きく、且つ、トルク変動も大きいので、標準
車に設定した捩り特性をそのまま特装車に適用すること
が出来ない。

しかしながら、クラッチディスクは、生産効率の要請か
ら標準車にも特装車にも適用が可能なものが好ましい。

本考案は斯かる問題点を解決するためになされたもの
で、主作動域の異なるいずれの運転領域に対しても好適
な捩り特性が得られ、又、標準車や特装車の別なく、種
々の車両に適用が可能なクラッチディスクを提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために本考案によれば、ハブプレー
トとこれに相対回動可能なトルク伝達部材間に回転方向
緩衝機構を備えたクラッチディスクにおいて、前記回転
方向緩衝機構は前記ハブプレートとトルク伝達部材との
間に、これらの部材間の相対回動角に応じたトルクを伝
達するばね機構と、前記ハブプレートとトルク伝達部材
とに摩擦係合し、且つ第１の摩擦係数を有する第１の摩
擦係合部材と、前記ハブプレートに固設されたピンと、
同ピンに対して所定の角度だけ相対回動したとき当該ピ
ンに当接して一体回動するプレート部材と、該プレート
部材と前記トルク伝達部材とに摩擦係合し、且つ、前記
第１の摩擦係数より大きい第２の摩擦係数を有する第２
の摩擦係合部材とを備えて構成したものである。

（作用）クラッチディスクが所定角以上捩れるまでは、ハブプレ
ートとプレート部材とが係合しないので、プレート部材
は第２の摩擦係合部材に係合されてトルク伝達部材と一
体回転する。

クラッチディスクが捩れ始めると、先ず第１の摩擦係合
部材が滑ってハブプレート及びトルク伝達部材の相対回
動が生じ、ばね機構を介して相対回動角に応じたトルク
が伝達される。このとき伝達トルクの一部は、第１の摩
擦係数に応じて第１の摩擦係合部材を介して伝達され
る。クラッチディスクの捩り角が増加し所定角に達する
と、ハブプレートとプレート部材とが係合し、一体回転
を開始するので第２の摩擦係合部材の滑りが始まり、伝
達トルクの一部は第１の摩擦係合部材に加え、第２の摩
擦係合部材を介して伝達される。従って、増減するトル
ク変動が生じた場合、伝達トルクの一部は常に第１の摩
擦係合部材から開始され、クラッチディスクが所定の角
度だけ捩れた後に第２の摩擦係合部材のトルク伝達が開
始される。

（実施例）以下本考案の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。

第１図及び第２図は、本考案を適用したクラッチディス
クの一実施例を示し、クラッチディスク20は、クラッチ
プレート21、リテーニングプレート22、ハブプレート2
3、ばね機構24及びダンパ機構25等より構成され、ハブ
プレート23を挾持するように配置されたクラッチプレー
ト21及びリテーニングプレート22は、ストッパピン26に
より連結され一体的に回転する。又、ストッパピン26
は、ハブプレート23の外周縁近傍位置に穿設された長孔
23aを貫通している。このため、クラッチプレート21及
びリテーニングプレート22（以下単にクラッチプレート
21等と記す）とハブプレート23とは、ストッパピン26が
中立位置から長孔23aの両側端に当接する位置まで、角
度θ₂又はθ₂′だけ左右に相対回動可能である（第２
図）。つまり、クラッチプレート21等よりハブプレート
23に回動トルクが伝達（正伝達）される場合には、角度
θ₂だけ相対回動可能であり、ハブプレート23よりクラ
ッチプレート21等に回転トルクが伝達（逆伝達）される
場合には、角度θ₂′だけ相対回動可能である。

ダンパ機構25は、クラッチプレート21とハブプレート23
間に配置される第１ヒステリシス発生部27と、リテーニ
ングプレート22とハブプレート23間に配置される第２ヒ
ステリシス発生部28より構成され、第１ヒステリシス発
生部27は、クラッチプレート21に係止されるフリクショ
ンプレート29と、該フリクションプレート29とハブプレ
ート23間に介在され、摩擦係数μ₁を有し、ヒステリシ
スH₁を発生させるフリクションワッシャ30と、フリクシ
ョンプレート29及びフリクションワッシャ30をハブプレ
ート23に押圧するウェーブスプリング31より構成されて
いる。

第２ヒステリシス発生部28は、外周縁近傍位置に長孔32
aが穿設されたフリクションプレート32と、該フリクシ
ョンプレート32とリテーニングプレート22間に介在さ
れ、前述のフリクションワッシャ30の摩擦係数μ₁より
大きい摩擦係数μ₂を有し、ヒステリシスH₂（H₂＞H₁）
を発生させるフリクションワッシャ33と、フリクション
プレート32及びフリクションワッシャ33をリテーニング
プレート22に押圧するコーンスプリング34より構成され
ている。フリクションプレート32の長孔32aには、一端
部をハブプレート23に固設されたピン35が貫通している
ので、フリクションプレート32とハブプレート23とは、
ピン35が中立位置から長孔32aの両側端に当接する位置
まで、角度ε₁（正伝達）又はε₁′（逆伝達）だけ左右
に相対回動可能である。

ばね機構24は、クラッチプレート21等とハブプレート23
間に介装され、第１のコイルスプリング36と、これに比
べばね定数の大きい第２のコイルスプリング37より構成
されている。第１のコイルスプリング36の両端は、各プ
レート21〜23に予め当接している。又、第２のコイルス
プリング37の両端は、クラッチプレート21、リテーニン
グプレート22等には予め当接しているが、ハブプレート
23にはクラッチディスク20が角度θ₁又はθ₁′捩れない
と当接しない（第３図参照）。このため、第１のコイル
スプリング36は少しでもクラッチディスク20が捩れると
圧縮されるが、第２のコイルスプリング37はクラッチデ
ィスク20の捩り角が角度θ₁（正伝達）又はθ₁′（逆伝
達）に達するまでは圧縮されない。

尚、角度θ₁及びθ₁′は夫々角度θ₂及びθ₂′に比べ小
であり、角度ε₁及びε₁′に比べ大である。

以下作用を説明する。

クラッチディスク20の捩り特性は第３図に示すように、
例えば、クラッチプレート21等に回転トルクが入力せず
クラッチディスク20が捩れていない状態より（点０）、
微小な回転トルクがクラッチプレート21等に入力して
も、フリクションワッシャ30の摩擦力によりクラッチプ
レート21等とハブプレート23とが摩擦係合しているの
で、これらが相対回動することなく、ヒステリシスH₁/2
に相当する回転トルクがフリクションワッシャ30を介し
てハブプレート23に伝達される（区間OF、尚、第１のコ
イルスプリング36に予荷重が加わっている場合にはその
分トルク伝達量が加算される）。回転トルクが増加する
と摩擦係数の小さいフリクションワッシャ30が滑べりだ
してクラッチディスク20が捩れ始め、第１のコイルスプ
リング36を圧縮するので、この圧縮量、即ちクラッチデ
ィスク20の捩れ角に応じて回転トルクが伝達される（区
間FG）。尚、このときフリクションワッシャ33により摩
擦係合しているフリクションプレート32とリテーニング
プレート22とは一体回転し、フリクション32とハブプレ
ート23とは相対回動している。

クラッチディスク20の捩れ角が角度ε₁に達すると、ピ
ン35が第２ヒステリシス発生部28のフリクションプレー
ト32の長孔32aの一端に当接するので、フリクションワ
ッシャ33が滑り出すまで回転トルクの一部（ヒステリシ
スH₂/2に相当するトルク）が該フリクションワッシャ33
を介して伝達される（区間GH）。

さらに伝達トルクが増加するとフリクションワッシャ33
も滑りだし、第１のコイルスプリング36をさらに圧縮し
ながらクラッチディスク20を捩り、この捩り角に応じて
回転トルクが伝達される（区間HJ）。クラッチディスク
20の捩り角が角度θ₁に達すると、第２のコイルスプリ
ング37も圧縮され始め、各コイルスプリング36,37の圧
縮量に応じて回転トルクが伝達される（区間JC）。クラ
ッチディスク20がさらに捩れ、この捩れ角が角度θ₂に
達するとストッパピン26がハブプレート23に当接するの
で、クラッチプレート21等とハブプレート23とが一体的
に回転し、クラッチディスク20が角度θ₂だけ捩られた
ままの状態でクラッチプレート21等に入力する伝達トル
クがハブプレート23側に伝達される。

次に、クラッチプレート21等に入力する伝達トルクが減
少し始めた場合、クラッチディスク20は上述の場合と逆
方向に相対回動しようとするが、この伝達トルクの変動
量（減少量）が、フリクションワッシャ30及び33のヒス
テリシス（H₁/2＋H₂/2）に相当するトルク量に、上述の
場合と逆方向に作用するフリクションワッシャ30のヒス
テリシスH₁/2に相当するトルク量を加えた値よりも小さ
ければ、フリクションワッシャ30の摩擦力によりクラッ
チディスク20の捩り角はθ₂のままである（区間CB）。
伝達トルクがさらに減少すると、フリクションワッシャ
30が滑りだしてクラッチディスク20の捩れ角が減少し、
この捩り角に応じたトルクが伝達される（区間BK）。

クラッチディスク20の捩り角がθ₁にまで戻ると、第２
のコイルスプリング37が自由ばね長となり（Ｋ点）、第
１のコイルスプリング36の押圧力に応じたトルクのみが
伝達される（区間KP）。クラッチディスク20がＢ点より
角度ε_s＋ε₁′だけ相対回動すると、ピン35がフリクシ
ョンプレート32の長孔32aの他端に当接するので、フリ
クションワッシャ33が滑り出すまでヒステリシスH₂/2に
相当する回転トルクの低下が生じる（区間PQ）。

さらに伝達トルクが減少すると（逆トルクが生じる
と）、第１のコイルスプリング36の押圧力によりフリク
ションワッシャ33も滑りだしてクラッチディスク20の捩
り角は負側に減少し、この捩り角に応じてトルクが伝達
され、区間HJと同様に作用する。

このように、フリクションワッシャ30の摩擦係数μ₁が
フリクションワッシャ33の摩擦係数μ₂に比べ小さく、
且つピン35がフリクションプレート32に当接しないとフ
リクションプレート32がハブプレート23に係合しないの
で、回転トルクが変動した場合において、クラッチディ
スク20の捩り角度位置に関係なく、先ず第１ヒステリシ
ス発生部27のフリクションワッシャ30が滑ってヒステリ
シスH₁/2に相当するトルク量（摺動抵抗によるトルク
量）が該ワッシャ30を介して伝達され、ピン35がフリク
ションプレート32に当接すると、これに加えて第２ヒス
テリシス発生部28のフリクションワッシャ33が滑り、ヒ
ステリシスH₂/2に相当するトルク量が該ワッシャ33を介
して伝達される。つまり、各運転状態における伝達トル
クの変動が小さい場合には、このトルクはフリクション
ワッシャ30のみが滑る小さいヒステリシスループ領域内
で変動する。ピン35がフリクションプレート32に当接す
るような大きなトルク変動が生じた場合には、フリクシ
ョンワッシャ33が滑べりまた、新たな捩り角位置に到達
した後、伝達トルクの変動が小さい場合には伝達トルク
はその捩り角を中心に、フリクションワッシャ30のみが
滑べる小さいヒステリシスループ領域内で変動すること
になる。

（考案の効果）以上説明したように本考案によれば、ハブプレート及び
トルク伝達部材とを摩擦係合し、且つ第１の摩擦係数を
有する第１の摩擦係合部材と、ハブプレートに固設され
たピンと、同ピンに対して所定の角度だけ相対回動した
とき当該ピンに当接して一体回動するプレート部材と、
該プレート部材とトルク伝達部材を摩擦係合し、且つ、
前記第１の摩擦係数より大きい第２の摩擦係数を有する
第２の摩擦係合部材とを備えて構成したので、主作動域
の異なるいずれの運転領域に対しても好適な捩り特性が
得られ、アイドル騒音や駆動系の異音、車室内のこもり
音等を低減することができる。又、異車種間でのクラッ
チディスクの共通化が図れ、生産効率が向上する等の優
れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を適用したクラッチディスクの一実施例
を示す側面断面図、第２図は第１図の要部部分正面図、
第３図は第１図のクラッチディスクの捩り特性図、第４
図は従来のクラッチディスクの側面断面図、第５図は第
４図の矢視Ｖの一部切欠正面図、第６図は第４図の従来
のクラッチディスクの捩り特性図である。 20……クラッチディスク、21……クラッチプレート（第
１のトルク伝達部材）、23……ハブプレート（第２のト
ルク伝達部材）、25……ダンパ機構、27……第１のヒス
テリシス発生部、28……第２ヒステリシス発生部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ハブプレートとこれに相対回動可能なトル
ク伝達部材間に回転方向緩衝機構を備えたクラッチディ
スクにおいて、前記回転方向緩衝機構は前記ハブプレー
トとトルク伝達部材との間に、これらの部材間の相対回
動角に応じたトルクを伝達するばね機構と、前記ハブプ
レートとトルク伝達部材とに摩擦係合し、且つ第１の摩
擦係数を有する第１の摩擦係合部材と、前記ハブプレー
トに固設されたピンと、同ピンに対して所定の角度だけ
相対回動したとき当該ピンに当接して一体回動するプレ
ート部材と、該プレート部材と前記トルク伝達部材とに
摩擦係合し、且つ、前記第１の摩擦係数より大きい第２
の摩擦係数を有する第２の摩擦係合部材とを備えてなる
ことを特徴とするクラッチディスク。