JPH11117946A - 摩擦クラッチのトルク調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正確なトルク調整ができる摩擦クラッチ１の
トルク調整装置を提供すること。 【解決手段】 摩擦クラッチ１のトルク調整装置は、皿
ばね５の荷重を測定する荷重測定ユニット７と、皿ばね
５が組付けられたワークＷに対しブラケット２のボス部
をかしめるかしめユニット１０と、荷重測定ユニット７
で測定された測定値に基づいてかしめユニット１０の作
動を制御する制御ユニットとを備え、この制御ユニット
は、荷重測定ユニット７で測定された測定値から加圧シ
リンダの移動量を求める演算装置と、この演算装置にて
算出された加圧シリンダの移動量データと荷重測定済み
の皿ばね５が組付けられているワークＷとを対応させる
マッチング手段と、移動量データに基づいて加圧シリン
ダの移動量を制御するシリンダ制御装置等より構成され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用ス
タータの衝撃吸収装置として使用される摩擦クラッチの
トルク調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、特願平８−４９７１８号に
おいて「摩擦クラッチ及びそのトルク調整方法」を出願
した。この摩擦クラッチは、図４に示す様に、円盤状の
プレート部とボス部を有するブラケットと、所定のトル
クが付加された時に回転する回転ディスクと、この回転
ディスクをプレート部との間に挟持して回転ディスクと
摩擦係合する固定ディスクと、この固定ディスクを加圧
する皿ばねとから構成されている。この摩擦クラッチ
は、固定ディスクを加圧する皿ばねの加圧力（撓み量）
によりトルク調整が行われる。その皿ばねは、予め所定
の撓み量を生ずる時の荷重を皿ばね単体で測定してお
き、その後、ワークに組付けて、前記測定データに基づ
いてボス部をかしめることにより、固定ディスクに対し
て所定の撓み量を発生する位置で固定される。これによ
り、常に安定した設定トルクが得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、先願のトル
ク調整方法では、予め皿ばね単体で測定された測定デー
タと、皿ばねを組付けたワークとを対応させる必要があ
るが、その具体的な方法が記載されていない。このた
め、ワークに組付けられた皿ばねに対して、他の測定デ
ータに基づいてボス部をかしめてしまう可能性がある。
この場合、皿ばねの撓み量が変化する（所定の撓み量が
得られない）ため、正確なトルク調整を行うことができ
ない。また、皿ばねの荷重を測定する際に、その測定ユ
ニットと皿ばねとの位置ずれによる測定誤差が生じる
と、必然的にボス部のかしめ量が変化するため、やはり
正確なトルク調整ができない。更には、ボス部のかしめ
工程の際に、ブラケットの軸心とかしめパンチの軸心と
の位置ずれにより偏荷重が発生すると、均等な荷重（か
しめ力）で皿ばねを固定することができないため、摩擦
クラッチの寿命低下を招く。本発明は、上記事情に基づ
いて成されたもので、その目的は、正確なトルク調整が
できる摩擦クラッチのトルク調整装置を提供することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

（請求項１の手段）本発明のトルク調整装置は、皿ばね
に所定の撓み量を発生させる時の荷重を予め測定する荷
重測定ユニットと、荷重測定済みの皿ばねが組付けられ
たワークに対し、ブラケットの円筒部をかしめて皿ばね
に所定の撓み量を発生させるかしめユニットと、荷重測
定ユニットで測定された測定値に基づいてかしめユニッ
トの作動を制御する制御ユニットとを備え、その制御ユ
ニットは、荷重測定ユニットで測定された測定値からか
しめユニットの制御量を算出する演算装置と、荷重測定
ユニットで測定済みの皿ばねが組付けられたワークと演
算装置にて算出された制御量データとを対応させるマッ
チング手段と、このマッチング手段よりワークと制御量
データとが対応した状態で、制御量データに基づいてか
しめユニットの作動を制御するシリンダ制御装置とを備
えている。この発明によれば、マッチング手段により、
測定済みの皿ばねが組付けられたワークと、皿ばねの荷
重測定値に基づいて算出された制御量データと対応させ
ているため、その制御量データに基づいてかしめユニッ
トの作動を制御することにより、皿ばねの撓み量を設定
値（所定の撓み量）に調節することができ、正確なトル
ク調整を行うことができる。

【０００５】（請求項２の手段）荷重測定ユニットは、
荷重測定ユニット自身の軸心と皿ばねの軸心との位置ず
れを防止する第１の位置ずれ防止手段を具備し、かしめ
ユニットは、円筒部をかしめるためのかしめパンチを有
し、そのかしめパンチの軸心とブラケットの軸心との位
置ずれを防止する第２の位置ずれ防止手段を具備してい
る。この発明によれば、皿ばね単体で荷重を測定する際
に、第１の位置ずれ防止手段によって荷重測定ユニット
自身の軸心と皿ばねの軸心との位置ずれを防止できるた
め、位置ずれによる測定誤差を無くすことができる。そ
の結果、正確なトルク調整を行うことが可能となる。ま
た、かしめユニットによるかしめ工程の際に、第２の位
置ずれ防止手段によってかしめパンチの軸心とブラケッ
トの軸心との位置ずれを防止できるため、位置ずれによ
る偏荷重の発生を無くすことができる。その結果、皿ば
ねを均等な荷重（かしめ力）で固定することができるた
め、摩擦クラッチの寿命低下を防ぐことができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図１は摩擦クラッチの組立て工程を示
す工程図である。本実施例の摩擦クラッチ１は、例えば
自動車用スタータの衝撃緩衝装置として用いられるもの
で、図４に示す様に、ブラケット２、回転ディスク３、
固定ディスク４、皿ばね５等から構成されている。ブラ
ケット２は、炭素鋼やアルミニウム等の材料で形成さ
れ、環状体（ドーナツ形状）のプレート部２ａと、この
プレート部２ａの外周縁からプレート部２ａに対し直交
して筒状に伸びる外筒部２ｂと、プレート部２ａの内周
縁から外筒部２ｂと同方向に伸びる円筒状のボス部２ｃ
（本発明の円筒部）とを有する。プレート部２ａには、
ボス部２ｃの外周にボス部２ｃを中心とする円形段２ｄ
が設けられている。この円形段２ｄは、円形段２ｄより
外周のプレート部２ａに対して板厚が回転ディスク３の
板厚分だけ厚く設けられている。また、円形段２ｄの上
面には、複数の凸部２ｅが設けられている。ボス部２ｃ
の中心穴には、含油メタルから成る軸受６が嵌着されて
いる。この軸受６は、図示しないドライブシャフトを回
転自在に支持している。

【０００７】回転ディスク３は、外周に複数の突起３ａ
を有する環状体に設けられ、プレート部２ａの円形段２
ｄの外周に摺動自在に嵌合している。なお、回転ディス
ク３の外周に設けられた突起３ａは、スタータモータ
（アーマチャ）の回転を減速する遊星歯車減速装置のイ
ンターナルギヤ（図示しない）に連結されている。固定
ディスク４は、ボス部２ｃの外周に嵌合する環状体に設
けられ、回転ディスク３の上部に重ねて配置されてい
る。この固定ディスク４は、表面に空けられた複数の嵌
合穴（図示しない）がプレート部２ａに設けられた凸部
２ｅに嵌合して回転規制され、皿ばね５に加圧されるこ
とで回転ディスク３と摩擦係合している。皿ばね５は、
固定ディスク４の上部に積み重ねられ、ボス部２ｃの一
部または全周に形成された変形部２ｆにより押圧され、
固定ディスク４に対し所定の撓み量を発生して固定ディ
スク４を加圧している。

【０００８】次に、上記摩擦クラッチ１のトルク調整方
法について説明する。摩擦クラッチ１のトルク調整は、
以下に詳述するトルク調整装置によって行われる。トル
ク調整装置は、図１または図２の工程図に示す様に、皿
ばね５の荷重を測定する荷重測定ユニット７（下述す
る）、ブラケット２に回転ディスク３と固定ディスク４
とを組付ける部品組付けユニット８、この部品組付けユ
ニット８でブラケット２に回転ディスク３と固定ディス
ク４とが組付けられた状態のワークＷ（製造過程の未完
成品）に荷重測定済みの皿ばね５を組付ける皿ばね組付
けユニット９、皿ばね５が組付けられたワークＷに対し
ブラケット２のボス部２ｃをかしめるかしめユニット１
０（下述する）、荷重測定ユニット７で測定された測定
値に基づいてかしめユニット１０の作動を制御する制御
ユニット１１（下述する）、皿ばね５及びワークＷを工
程順に従って所定の位置へ自動的に移載する移載手段１
２等より構成されている。

【０００９】荷重測定ユニット７は、皿ばね５をワーク
Ｗに組付ける前（つまり皿ばね５単体の状態）に、皿ば
ね５に所定の撓み量を発生させる時の荷重を測定し、記
録するもので、図５に示す様に、測定用の皿ばね５を受
ける受け治具７Ａと、皿ばね５に荷重を加えて測定する
測定部７Ｂとを具備している。受け治具７Ａには、皿ば
ね５をセットする時のガイド部７ａが設けられている。
このガイド部７ａは、測定部７Ｂの荷重を受けて皿ばね
５が圧縮された時に、皿ばね５の径方向の変位分を吸収
できるだけの余裕を持たせてある。また、ガイド部７ａ
は、図５（ａ）に示す様に、皿ばね５の外径をガイドす
る凹形状でも良いし、図５（ｂ）に示す様に、皿ばね５
の内径をガイドする凸形状でも良い。一方、測定部７Ｂ
には、皿ばね５に荷重を加える時に皿ばね５との位置ず
れを防止するためのガイド部７ｂが設けられている。こ
のガイド部７ｂは、図５（ａ）に示す様に、皿ばね５の
内径をガイドする凸形状でも良いし、図５（ｂ）に示す
様に、皿ばね５の外径をガイドする凹形状でも良い。

【００１０】かしめユニット１０は、荷重測定済みの皿
ばね５が組付けられたワークＷに対し、ブラケット２の
ボス部２ｃをかしめて皿ばね５に所定の撓み量を発生さ
せるもので、図示しない加圧シリンダによって作動する
かしめパンチ１０Ａ（図６参照）を具備している。この
かしめユニット１０は、かしめ工程の際に、かしめパン
チ１０Ａの軸心とボス部２ｃの軸心との位置ずれを防止
するための位置ずれ防止手段を備えている。その位置ず
れ防止手段は、図６に示す様に、ワークＷをセットする
パレット１３に対してワークＷの位置を規制するガイド
部１０ａと、かしめパンチ１０Ａに設けられたガイド部
１０ｂとから成る。ガイド部１０ａは、パレット１３の
下側からパレット１３の中央部に開口する開口部１３ａ
を通ってボス部２ｃの中心穴に挿入されることでパレッ
ト１３に対してワークＷの位置ずれを防止している。一
方、ガイド部１０ｂは、かしめパンチ１０Ａのかしめ部
より内周側で下方に突出して設けられ、かしめ工程の際
にボス部２ｃに嵌着されている軸受６の内周に挿入され
ることで、かしめパンチ１０Ａの軸心とボス部２ｃの軸
心との位置ずれを防止することができる。なお、パレッ
ト１３に対してワークＷの位置を規制する手段として、
両者（パレット１３とワークＷ）のインロー部の精度を
高めて位置決めする方法を採用することもできる。

【００１１】制御ユニット１１は、図３に示す様に、荷
重測定ユニット７で測定された測定値から加圧シリンダ
の移動量を求める演算装置１４と、この演算装置１４に
て算出された加圧シリンダの移動量データと荷重測定済
みの皿ばね５が組付けられているワークＷとを対応させ
るマッチング手段１５と、移動量データに基づいて加圧
シリンダの移動量を制御するシリンダ制御装置１６等よ
り構成される。移載手段１２は、荷重測定ユニット７で
測定された皿ばね５を皿ばね組付けユニット９へ移載す
るとともに、パレット１３にセットされたワークＷを各
工程順に搬送させるもので、図１に示すコンベア方式、
あるいは図２に示す円テーブル方式等を採用することが
できる。

【００１２】次に、摩擦クラッチ１の製造工程（トルク
調整工程）について説明する。まず、皿ばね５を単体で
荷重測定ユニット７に装着し、図５に示す様に互いの軸
心を一致させた状態で皿ばね５に荷重を加え、皿ばね５
が所定の撓み量を発生する時の荷重を測定し、その測定
値を演算装置１４へ転送する。演算装置１４では、転送
されたデータより、かしめ寸法を演算し、そのかしめ寸
法を加圧シリンダの移動量に換算した後、マッチング手
段１５に転送される。一方、皿ばね５以外の部品は、図
１に示す様に、部品組付けユニット８によりブラケット
２に回転ディスク３と固定ディスク４とが組付けられた
後、移載手段１２により皿ばね組付けユニット９まで移
載され、その皿ばね組付けユニット９により荷重測定済
みの前記皿ばね５が組付けられる。

【００１３】皿ばね５が組付けられたワークＷは、移載
手段１２によりかしめユニット１０まで移載され、マッ
チング手段１５により皿ばね５の測定データ（荷重）と
の対応が確認された後、図６に示す様に、かしめパンチ
１０Ａの軸心とブラケット２（ボス部２ｃ）の軸心との
位置ずれを防止した状態で、かしめパンチ１０Ａが所定
量下降してボス部２ｃの外周を塑性変形させることによ
り、その変形部２ｆに押圧された皿ばね５が所定の撓み
量を発生する位置で固定される。

【００１４】（本実施例の効果）本実施例では、荷重測
定済みの皿ばね５が組付けられたワークＷと、皿ばね５
の荷重測定値に基づいて算出された加圧シリンダの移動
量データと対応させるマッチング手段１５を具備してい
るため、そのマッチング手段１５によりワークＷと移動
量データとの対応が確認された状態で実際のかしめ工程
を行うことができる。その結果、ワークＷに組付けられ
た皿ばね５に対し、他の測定データに基づいてボス部２
ｃをかしめる様な事態を防止でき、確実に皿ばね５の撓
み量を制御できるため、正確なトルク調整を行うことが
できる。

【００１５】また、荷重測定ユニット７では、荷重測定
ユニット７自身の軸心と皿ばね５の軸心との位置ずれを
防止した状態で荷重測定を行うことができるため、両者
の位置ずれによる測定誤差を無くして正確なトルク調整
を行うことができる。更に、かしめユニット１０では、
かしめパンチ１０Ａの軸心とブラケット２の軸心との位
置ずれを防止した状態でかしめることができるため、両
者の位置ずれによる偏荷重の発生を無くすことができ、
それにより、皿ばね５を均等な荷重（かしめ力）で固定
することができるため、摩擦クラッチ１の寿命低下を防
ぐことができる。

【００１６】なお、上記実施例では、皿ばね５の内径側
をボス部２ｃの塑性変形によってかしめているが、図７
及び８に示す様に、皿ばね５の外径側をかしめる構成と
しても良い。即ち、かしめパンチ１０Ａ（図示しない）
によってブラケット２の外周に設けられた円筒部２ｇの
内周面を塑性変形させ、その変形部２ｆ（図８では周方
向に複数箇所設けられている）に押圧された皿ばね５が
所定の撓み量を発生する位置で固定される。この場合、
皿ばね５をかしめるための円筒部２ｇをプレート部２ａ
の外周側に設けているため、摩擦力の発生箇所を径大と
することが可能となり、固定ディスク４の面圧を小さく
できる。これにより、摩擦クラッチ１の構成部品（ブラ
ケット２、回転ディスク３、固定ディスク４、皿ばね５
等）に加わる力が小さくなるため、構成部品の強度を低
くして安価な摩擦クラッチ１を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】摩擦クラッチのトルク調整工程（コンベア方
式）を示す工程図である。

【図２】摩擦クラッチのトルク調整工程（円テーブル方
式）を示す工程図である。

【図３】摩擦クラッチのトルク調整工程を示すブロック
図である。

【図４】摩擦クラッチの断面図である。

【図５】荷重測定ユニットの模式図である。

【図６】ボス部のかしめ工程を示す断面図である。

【図７】摩擦クラッチの断面図である（変形例）。

【図８】図７に示す摩擦クラッチの平面図である（変形
例）。

【符号の説明】

１ 摩擦クラッチ ２ ブラケット ２ａ プレート部 ２ｃ ボス部（円筒部） ３ 回転ディスク ４ 固定ディスク ５ 皿ばね ７ 荷重測定ユニット ７ａ ガイド部（第１の位置ずれ防止手段） ７ｂ ガイド部（第１の位置ずれ防止手段） ８ 部品組付けユニット ９ 皿ばね組付けユニット １０ かしめユニット １０Ａ かしめパンチ １０ａ ガイド部（第２の位置ずれ防止手段） １０ｂ ガイド部（第２の位置ずれ防止手段） １１ 制御ユニット １２ 移載手段 １４ 演算装置 １５ マッチング手段 １６ シリンダ制御装置 Ｗ ワーク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円盤状のプレート部と該プレート部に対し
   略直交して設けられた円筒部とを有するブラケットと、
   前記プレート部上に配されて、所定のトルクが付加され
   た時に回転する回転ディスクと、この回転ディスクを前
   記プレート部との間に挟持して前記回転ディスクと摩擦
   係合する固定ディスクと、前記円筒部にかしめ固定さ
   れ、前記固定ディスクに対して所定の撓み量を発生する
   ことにより、前記回転ディスクに対し前記固定ディスク
   を加圧する皿ばねとを備えた摩擦クラッチのトルク調整
   装置であって、 前記皿ばねに前記所定の撓み量を発生させる時の荷重を
   予め測定する荷重測定ユニットと、 前記ブラケットに前記回転ディスクと前記固定ディスク
   とを組付ける部品組付けユニットと、 この部品組付けユニットで前記ブラケットに前記回転デ
   ィスクと前記固定ディスクとが組付けられた状態のワー
   クに前記荷重測定ユニットで測定済みの前記皿ばねを組
   付ける皿ばね組付けユニットと、 前記皿ばねが組付けられたワークに対し、前記円筒部を
   かしめて前記皿ばねに所定の撓み量を発生させるかしめ
   ユニットと、 前記荷重測定ユニットで測定された測定値に基づいて前
   記かしめユニットの作動を制御する制御ユニットと、 前記皿ばね及び前記ワークを工程順に従って所定の位置
   へ自動的に移載する移載手段とを備え、 前記制御ユニットは、 前記荷重測定ユニットで測定された測定値から前記かし
   めユニットの制御量を算出する演算装置と、 前記荷重測定ユニットで測定済みの前記皿ばねが組付け
   られたワークと前記演算装置にて算出された制御量デー
   タとを対応させるマッチング手段と、 このマッチング手段より前記ワークと前記制御量データ
   とが対応した状態で、前記制御量データに基づいて前記
   かしめユニットの作動を制御するシリンダ制御装置とを
   備えたことを特徴とする摩擦クラッチのトルク調整装
   置。
2. 【請求項２】前記荷重測定ユニットは、荷重測定ユニッ
   ト自身の軸心と前記皿ばねの軸心との位置ずれを防止す
   る第１の位置ずれ防止手段を具備し、 前記かしめユニットは、前記円筒部をかしめるためのか
   しめパンチを有し、そのかしめパンチの軸心と前記ブラ
   ケットの軸心との位置ずれを防止する第２の位置ずれ防
   止手段を具備していることを特徴とする請求項１に記載
   した摩擦クラッチのトルク調整装置。