JPS5841382Y2 - 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
ッションまたはテイ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お−げるト
ーションスプリングのばね定数、あるいはクラッチディ
スク・・プとディスクプレート、サブディスクプレート
との間の板間摩擦を選定することにより、クラッチディ
スクの捩り剛性（単位捩れ角に訣げるトルク変化量）な
らびにヒステリシス特性を調整することが知られている
。

ところが、上記の異音抑制に要求される捩り剛性の値卦
よびヒステリシス特性の幅は、各車種相互の間にむいて
はもとより、同一車種においても、１駆動系シヤフトの
回転数に応じて変化するというのが実状である。

このような実状に基づき、この考案は１駆動系シヤフト
の回転数に応じてヒステリシス特性を変化させ、なお・
かつ捩り剛性をも変化させ、もって駆動系の異音抑制に
貢献し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図トよび第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むよび
サブディスクプレート９が配設されており、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で相互に結合
されている。

また、ディスクプレート８の外周にば、その円周方向に
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、これらの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６と、これを両側から
挾みつげる座金７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シフ、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個所
において、切り欠き形状の座部４ａが形成されており、
この座部４ ａ、とトーションスプリング５の座金７と
の間には、弾性体と（７て用いたコイルスプリング１３
が設けられている。

つまり、このスプリング１３はトーションスプリング５
に対し、フランジ２の半径方向に関する内方へ付勢力を
与えている。

なア−、トーションスプリング５の座金７とコイルスプ
リング１３との間には、相互の接触状態を安定させるた
めの受は皿１６を介在させている。

一方、前記のディスクプレート８釦よびサブディスクプ
レート９においても、フランジ２の各席４と対応する位
置にむいて窓１４，１５がそれぞれ形成されている。

つまり、との構成によって前記の１・−ジョンスプリン
グ５は、フランジ２と両ディスクプレート８，９との間
で、相互の回転方向に関して介在してお・す、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、これら両ディスクプレート８，９の窓１４，１５
についても、当然のことながらトーションスプリング５
の一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。

前記トーションスプリング５の座金７には、第３図から
も明らかなようにフランジ２の半径方向に関する外方と
内方とにおいて広い平面を呈した摩擦面７ａがそれぞれ
形成されている。

さらに、両ディスクプレ・−ト８，９の窓１４，１５に
は、上記の各摩擦面７ａと対向する個所において平面部
８ａ、９ａが一一体に形成されている。

これらの平面部８ａ、９ａには、フランジ２の半径方向
に関する外方と内方とに卦いて、摩擦部材１７゜１８が
それぞれ固定されている。

そして、常時は内方の摩擦部材１８に対し、前記コイル
スプリング１３の付勢力によってトーションスプリング
５の前記摩擦面７ａが押しつけられている。

以上のように構成したクラッチディスクにおいて、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・
・プ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・・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おいてもクラッチデ
ィスクの回転数、つまりクラッチバブ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は、クラッチディスクの回転に伴
う遠心力の作用により、前記コイルスプリング１３の付
勢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−＼移動する。

この結果、内方の摩擦部材１８から座金７の摩擦面７ａ
が離反し、他方の摩擦面７ａが外方の摩擦部材１７に圧
接する。

クラッチディスクの回転数が下がると、コイルスプリン
グ１３の付勢力により、トーションスプリング５は半径
方向の内方へ復帰し、再び内方の摩擦部材１８に座金７
の摩擦面７ａが押しつげられる。

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
向へ変位するのである。

なお、必要に応じて第４図で示す如く、半径方向の内方
個所に釦いて、トーションスプリング５の座金７とフラ
ンジ２の窓４との間に前記コイルスプリング１３より小
さい弾力のコイルスプリング２０を介在させてもよい。

さて、上記トーションスプリング５の変位に伴うクラッ
チディスクのヒステリシス特性の変化について説明する
と、まず、クラッチディスクの回転数が低いときには、
前述したようにコイルスプリング１３の付勢力に基づく
内方の摩擦部材１８とトーションスプリング５における
座金７の摩擦面７ａとの摩擦力により、比較的弱いヒス
テリシス特性を発揮する。

そして、クラッチディスクの回転数が高くなると、コイ
ルスプリング１３の付勢力に打ち勝つ強い力（遠心力）
に基づく外方の摩擦部材１７と座金７の摩擦面７ａとの
大きい摩擦力により、強いヒステリシス特性を発揮する
こととなる。

次ニ、トーションスプリング５の変位に伴うクラッチデ
ィスクの捩り剛性の変化について説明する。

いま、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が圧縮されて角変位
する直線寸法を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を円弧長さとしたときに成り立つ
ものであるが、この場合のＳは直線長さである。

しかしながら、この場合の角度Ｒは極めて小さいので、
寸法Ｓを円弧長さとみなすことができる。

さて、捩り剛性をＫで表すと、 となり、 この式に上記の式を代入すれば、 Ｋ＝ｒ２・ｋ となる。

この式により、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を変化させれば、それに
応じて捩り剛性も比例的に変化することが判る。

そして、上記の寸法ｒは、トーションスプリング５の前
述した変位に基づき、クラッチディスクの回転数が低い
ときには小さく、この回転数が高くなるにつれて大きく
なる。

このため、クラッチディスクの回転数が低いときには捩
り剛性も小さく、その回転数が高くなるにつれて捩り剛
性も大きくなる。

すなわち、この実施例ではクラッチディスクの回転数に
伴って、そのヒステリシス特性ならびに捩り剛性が自動
的に変化するのである（第５図参照）。

従って、このような特性を利用することで、車両の駆動
系から発生する異音を効果的に抑制することか可能とな
る。

なお・、前記フランジ２に形成されている窓４の内周と
トーン・・ンスプリング５の座金７との間には、このト
ーションスプリング５の前述した半径方向への変位を許
容するために、７ランジ２の円周方向に関して隙間が存
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１９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なされている。

この対策によって、前記の捩り剛性が非常になめらかな
特性となることも事実である。

また、前記の摩擦部材１７，１８については、両ディス
クプレート８，９のうちの、いずれか一方のプレートの
平面部にのみ固定してもよく、さらにトーションスプリ
ング５０座金７側に固定することも可能である。

しかも、クラッチディスクの低速回転時に要求されるヒ
ステリシスの特性値によっては、半径方向の内方に設け
る摩擦部材１８を省略することも考えられる。

以上のように、この考案はクラッチディス２りのヒステ
リシス特性ならびに捩り剛性を、その回転数に応じて変
化させることができるので、これら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
ィスクの一部を表した断面図、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図はト
ーションスプリングの外観斜視図、第４図は異なる実施
例のクラッチディスクの一部を表した断面図、第５図は
クラッチディスクの捩れ角とトルクとの関連を表した特
性図である。 １・・・クラッチ・・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・・・コイルスプリ
ング、１７．１８・・・摩擦部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. クラッチディスクツ゛ブのフランジとディスクプレート
   、サブディスクプレートとの間に介在させて、このフラ
   ンジと両ディスクプレートとの間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沿って移動し得るように備えつける
   とともに、このトーションスプリングに対し、フランジ
   の半径方向に関する内方へ付勢力を与える弾性体を、ト
   ーションスプリングとフランジとの間に配設し、さらに
   、トーションスプリングあるいは両ディスクプレートの
   うちの少くとも一方のプレートには、クラッチディスク
   の回転に伴う遠心力により、トーションスプリングが前
   記弾性体の付勢力に打ち勝って半径方向に関する外方へ
   移動した際に、摩擦力を発揮する摩擦部材を設けたこと
   を特徴とするクラッチディスク。