JPS5841380Y2 - クラツチデイスク - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、自動車用摩擦クラッチのクラッチディスク
に関するものである。

一般に自動車の駆動系には、その捩れ共振やトランスミ
ッションまたはディファレンシャル装置のギヤのバツク
ラツシなどが原因となって各種の異音が発生する。

これらの防止対策として、クラッチディスクに釦げるト
ーションスプリングのばね定数を変えることにより、駆
動系シャフトの捩り剛性（単位捩れ角におけるトルク変
化量）を調整することが知られている。

ところが、例えば同一車種であっても駆動系シャフトの
トルク変動や回転数の変動により、そのときの異音抑制
に有効な捩り剛性の値が異なる。

そこで、従来より、駆動系シャフトのトルク変動や回転
数の変動に応じて、その捩り剛性を変化させ得るクラッ
チディスクが要望されている。

しかしながら、トルク変動に応じて捩り剛性を変化させ
るのは、クラッチディスクに作用するト・ルク変動に応
じて、ばね定数の異なるトーションスプリングを作用さ
せることで対処し得るが、シャフトの回転数に応じて捩
り剛性を変化させることは非常に困難であった。

この考案は、駆動系シャフトの回転数の変化に応じて、
その捩れ剛性を変化させ、もって駆動系の異音抑制に適
用させ得るクラッチディスクの提供を、その目的とする
ものである。

次に、この考案の構成を、図面で示す実施例に従って詳
細に説明する。

まず、第１図および第２図において、クラッチディスク
のクラッチハブ１には、フランジ２が一体に形成されて
いる。

このフランジ２の両側には、ディスクプレート８釦よび
サブディスクプレート９が配置されて釦り、これら両デ
ィスクプレート８．９はフランジ２の外周に形成されて
いる切欠部３を通じてストッパーピン１０により相互に
結合されている。

また、ディスクプレート８の外周部には、円周方向に沿
って複数枚のディスクスプリング１１が固定されていて
、これらディスクスプリング１１の両側にはフェーシン
グ１２が固定されている。

さて、上記クラッチハブ１のフランジ２には、複数個（
例えば四個）の窓４が円周方向に一定の間隔をおいて形
成されている。

これらの窓４には、ゴム製の本体５ａと、これを両側か
ら挾みつける座金５ｂとからなるトーションスプリング
５が、フランジ２の半径方向に関して移動し得るように
はめ込まれている。

また、窓４にはフランジ２の半径方向に関する外方と内
方とにおいて、それぞれ切欠４ａ、４ｂが形成されてい
て、これらの切欠４ａ、４ｂとトーションスプリング５
の座金５ｂとの間には弾性体として用いたコイルスプリ
ング１３，１４がそれぞれ配設されている。

つます、トーションスプリング５は、フランジ２０半径
方向に関する外方と内方とに配設した各コイルスプリン
グ１３，１４により、フローティング状態で支持されて
いるのである。

そして、各コイルスプリング１３．１４は、半径方向の
内方に位置するスプリング１４よりも外方に位置するス
プリング１５のばね力を大きく設定するか、あるいはト
ーションスプリング５が外方へ移動し得る余裕を残して
つり合うように、互いに等しいばね力に設定されている
。

一方、前記のディスクプレート８およびサブディスクプ
レート９にも、フランジ２の各席４と対応する位置に１
いて、それぞれ窓８ａ、９ａが形成されている。

すなわち、この構成によって前記のトーションスプリン
グ５はフランジ２と両ディスクプレート８，９との間に
介在して、これらフランジ２と両ディスクプレート８，
９との間のトルク伝達どきに周知のダンパー機能を果す
のである。

また、当然のことながら両ディスクプレート８．９の窓
８ａ、９ａについても、トーションスプリング５の上述
した半径方向への移動を許容し得る寸法、形状に設定さ
れている。

なお、トーションスプリング５０座金５ｂと外方のコイ
ルスプリング１３との接触状態を安定させるために、こ
の個所に第３図で示す如く受は皿１５を配設してもよい
。

このことは、内方のコイルスプリング１３と上記座金５
ｂとの接触個所についても同様である。

以上のように構成したクラッチディ／りに釦いて、自動
車の加速時（正側トルク域）では、周知のようにエンジ
ンのクランクシャフトからクラッチディスクのフェーシ
ング１２に伝えられたトルクが、両ディスクプレート８
，９側からトーションスプリング５を通じてクラッチハ
ブ１のフランジ２に伝達される。

また、逆にエンジンブレーキを利かせた減速時（負側ト
ルク域）では、クラッチハブ１側からトーションスプリ
ング５を通じて両ディスクプレート８，９側へトルク伝
達がなされるのである。

これら正負いずれのトルク伝達域にネ・いても、クラッ
チディスクの回転数、つまりクラッチ・・ブ１がスプラ
イン滑合されるトランスミッションのインプットシャフ
トの回転数が低い状態でのトーションスプリング５は、
図示の状態に位置している。

そして、クラッチディスクの回転数が高くなると、トー
ションスプリング５ば、クラッチディスクの回転に伴う
遠心力の作用を受け、前記コイルスプリング１３の弾力
に打ち勝ってクラッチディスクの半径方向に沿って外方
へ移動する。

クラッチディスクの回転数が下がると、上記コイルスプ
リング１３の弾力により、トーションスプリング５は再
び半径方向の内方へ復帰する。

このように、トーションスプリング５はクラッチディス
クの回転数に応じて、このクラッチディスクの半径方向
に移動するのである。

ここで、クラッチディスクの回転中心（前記インプット
シャフトの軸芯）から半径方向の寸法ｒの位置にトーシ
ョンスプリング５があるものとすると、クラッチディス
クにモーメントＭが作用したときのトーションスプリン
グ５の位置に働く力Ｆは、 で表される。

このとき、トーションスプリング５が圧縮される寸法を
Ｓとすると、 となる。

ただし、ｋはトーションスプリング５のばね定数である
。

そこで、このときの変位角度Ｒ（単位ｒａｄｉａｎ）は
、 となる。

ただし、上記の式はＳが円弧長さでなければ成り立たな
いのであるが、この場合の角度Ｒは極めて小さいので、
直線長さであるＳを円弧長さとみなすことができるので
ある。

さて、捩り剛性には、 で表すことができ、 この式に上記の式を代入すれば、 Ｋ＝ｒ２・ｋ となる。

これにより、クラッチディスクの回転中心からトーショ
ンスプリング５までの寸法ｒが変化すると、それに応じ
て捩り剛性も比例的に変化することが判る。

以上のことから、クラッチディスクの回転数に応じて上
記の寸法ｒが変化するため、クラッチディスクを通じて
トルク伝達される駆動系シャフトの捩り剛性は、クラッ
チディスクの回転数、つまり駆動系シャフトの回転数に
応じて自動的に変化することとなる。

すなわち、回転数が低いときには捩れ剛性も小さく、回
転数が高くなるど捩れ剛性も大きくなるのである（第４
図参照）。

従って、このような特性が要求される車種に適用するこ
とで、駆動系の異音発生を効果的に抑制することができ
る。

な於、前記フランジ２に形成されている窓４の内周とト
ーションスプリング５０座金５ｂとの間には、このトー
ションスプリング５の前述した移動を許容するために、
フランジ２の半径方向に関しては勿論のこと、円周方向
に関しても隙間が存在する。

そこで、窓４の内周に対し、ばね定数の小さいクッショ
ン６．７を第２図で示すようにコーティングし、窓４の
内周とトーションスプリング５との間で発生する余計な
振動を吸収するような対策が考えられる。

この対策によって、前記の捩れ剛性が、非常になめらか
な特性となる。

以上のように、この考案はクラッチディスクの回転数が
低いときには小さい捩れ剛性が得られ、回転数が高くな
ると大きい捩れ剛性が得られるので、この特性を利用し
て駆動系の異音抑制に大きく貢献し得る。

【図面の簡単な説明】

図面は、この考案の実施例を示し、第１図はクラッチデ
ィスクの断面図、第２図はクラッチディスクの一部を部
分的に破断して表した平面図、第３図は第２図の一部を
拡大して異なる実施例を表した平面図、第４図はクラッ
チディスクのトーションスプリングによる捩れ剛性の特
性図である。 １・・・クラッチハブ、２・・・フランジ、５・・・ト
ーションスプリング、８・・・ディスクプレート、９・
・・サブディスクプレート、１３，１４・・・弾性体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. クラッチディスクハブのフランジとディスクフレート、
   サブディスクプレートとの間に介在させて、これらフラ
   ンジと両ディスクプレートとの間ののトルク伝達どきに
   ダンパー機能を発揮するトーションスプリングを、前記
   フランジの半径方向に関する外方と内方とにそれぞれ配
   設した弾性体により、このトーションスプリングがクラ
   ッチディスクの回転に伴う遠心力によって半径方向の外
   方へ向って移動し得るように支持したことを特徴とする
   クラッチディスク。