JP4472465B2 - 車両用クラッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は一般的に車両用クラッチ装置に関し、特に、磨耗補償機構を有する車両用クラッチ装置に関する。

一般に、この種のクラッチ装置においては、クラッチディスクのフェーシングの磨耗に伴ってダイアフラムスプリングの姿勢が変化するため、クラッチを非係合とする（遮断する）のに必要な操作力（クラッチカバーに対する荷重）が増大する。

そのため、クラッチフェーシングの磨耗量が一定以上になるとクラッチディスクを交換する必要がある。この交換時期を延ばすこと、即ちクラッチの長寿命化が従来より要請されている。クラッチの長寿命化を達成するためには、クラッチフェーシング（摩擦部材）の有効使用厚みを増加させることが重要である。

従来は、プレッシャープレートとダイアフラムスプリングの外周部との間に回転方向に斜面カム構造を設けた磨耗補償機構を有するクラッチが数多くの特許文献で提案されている。
特表２００３−５３５２７１号公報 特開２００１−１５３１５６号公報 特開２００１−１８２７５５号公報 特開２００１−２８０３６５号公報 特開２００１−３０４２８８号公報 特開２００３−２４００１４号公報 特開２００４−６９０７２号公報 特開平６−４２５５３号公報 特開平１１−２４７８８４号公報

従来のクラッチの磨耗補償機構では、斜面カムの位置決め構造が段階的な手段で構成されているため、クラッチの切れ点が常に一定ではないという問題がある。また、磨耗補償機構が回転方向に設置されているため、軸方向に変換する構造が必要だった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、部品点数を削減した簡単な磨耗補償機構を有する車両用クラッチ装置を提供することである。

請求項１記載の発明によると、エンジンのクランク軸と一体に回転するフライホイールと、該フライホイールに対向配置されトランスミッションの入力軸に結合されたフリクションディスクと、該フリクションディスクを前記フライホイールに押圧するためのプレッシャープレートと、該プレッシャープレートに押圧荷重を印加するダイアフラムスプリングを備えた車両用クラッチ装置において、前記プレッシャープレートは、クラッチ係合時に、前記フリクションディスクに圧接される第１プレッシャープレートと、前記ダイアフラムスプリングに圧接し該ダイアフラムスプリングにより押圧荷重の印加される第２プレッシャープレートに分離しており、前記第１プレッシャープレートと前記第２プレッシャープレートは保持部材により接続されており、前記第１プレッシャープレートに所定の移動ストロークを許容するように該第１プレッシャープレートと係合しながら前記フライホイールに挿入され、クラッチ係合時に前記第１プレッシャープレートにより前記フライホイールに向かって押される第１磨耗追随ピンと、前記第１及び第２プレッシャープレートにわたり挿入され、クラッチ係合時に前記第２プレッシャープレートにより前記第１プレッシャープレートに向かって押される第２磨耗追随ピンとを具備し、前記第１磨耗追随ピンは、前記フライホイールに挿入される方向には移動可能であるが、該フライホイールから抜け出る方向には移動不可に規制されるワンウェイピンからなり、前記第２磨耗追随ピンは、前記第１プレッシャープレートから抜け出る方向には移動可能であるが、該第１プレッシャープレートに挿入される方向には移動不可に規制されるワンウェイピンからなることにより、前記フリクションディスクの摩耗時に、前記第１摩耗追随ピンが前記フライホイール側に移動し、前記第２摩耗追随ピンが前記第１プレッシャープレートから抜け出す方向に移動することを特徴とする車両用クラッチ装置が提供される。

請求項２記載の発明によると、前記第１磨耗追随ピンは、前記第１プレッシャープレートから前記フライホイールに向かって先細りになる第１テーパー面を有し、前記フライホイールに挿入された第１ピンと、該第１テーパー面と相補的な第２テーパー面を有し、該第１及び第２テーパー面を互いに当接させて前記フライホイールに部分的に挿入された第２ピンと、前記第１ピンと第２ピンの間に介装された第１コイルスプリングとから構成され、前記第２磨耗追随ピンは、前記第１プレッシャープレートから前記第２プレッシャープレートに向かって先細りになる第３テーパー面を有し、該第１プレッシャープレートに挿入された第３ピンと、該第３テーパー面と相補的な第４テーパー面を有し、該第３及び第４テーパー面を互いに当接させて前記第１及び第２プレッシャープレートに渡り挿入された第４ピンと、該第３及び第４ピンの間に介装された第２コイルスプリングとから構成されることを特徴とする請求項１記載の車両用クラッチ装置が提供される。
請求項３記載の発明によると、前記第２プレッシャープレートが前記入力軸の軸方向に移動すると、前記保持部材が前記第１プレッシャープレートを引っ張り前記第２プレッシャープレートに追従して、該第１プレッシャープレートが移動することを特徴とする請求項１記載の車両用クラッチ装置が提供される。

請求項１記載の車両用クラッチ装置によると、軸方向に作動する第１及び第２磨耗追随ピンのみで磨耗補償を直接的に行うことができ、部品点数の削減を図ることができる。また、磨耗補償を随時行うことができるため、クラッチの切れ点が常に一定となるという効果を奏する。

請求項２記載の車両用クラッチ装置によると、第１及び第２磨耗追随ピンの具体的構成が明らかにされ、請求項１記載の車両用クラッチ装置と同様な効果を奏することができる。
請求項３記載の車両用クラッチ装置によると、第２プレッシャープレートが入力軸方向に移動すると、保持部材が第１プレッシャープレートを引っ張って、第１プレッシャープレートが第２プレッシャープレートに追従して移動するので、クラッチの切断が可能となる。

図２を参照すると、本発明実施形態にかかるクラッチ装置の一部平面図が示されている。図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図である。更に、図４は図１のＸ−Ｏ線断面図、図５は図１のＹ−Ｏ線断面図、図６は図１のＺ−Ｏ線断面図である。

図４を参照すると、クラッチ２のフライホイール４は図示しないエンジンのクランクシャフトにボルト６で固定され、クランクシャフトと一体的に回転する。クラッチカバー８がボルト１０によりフライホイール４に固定されている。

このクラッチカバー８には、図２に示すように、ストラッププレート１４の両端部をリベット１６，１８によりクラッチカバー８、第２プレッシャープレート１２に固定することにより、第２プレッシャープレート１２が軸方向に移動可能に取り付けられている。

更に、図３に示すように、この第２プレッシャープレート１２には、ストラッププレート２２の両端部をそれぞれリベット２４，２６により第２プレッシャープレート１２及び第１プレッシャープレート２０に固定することにより、第１プレッシャープレート２０が軸方向に移動可能に取り付けられている。

図５に示すように、クラッチカバー８はその内周端に環状折り曲げ部８ａを有しており、この環状折り曲げ部８ａに装着した一対のリング２８によりその中間部分３０ａが挟持されるように、ダイアフラムスプリング３０がクラッチカバー８に取り付けられている。

第２プレッシャープレート１２は環状突起１２ａを有しており、この環状突起１２ａにダイアフラムスプリング３０の外周端部３０ｂが押圧されている。即ち、定常状態ではダイアフラムスプリング３０が一対のリング２８で挟まれた支点３０ａを中心に、梃子の原理でその外周端部３０ｂが第２プレッシャプレート１２の環状突起１２ａを押圧するように付勢されている。

ダイアフラムスプリング３０の外周端部３０ｂは、基端部がリベット３４で第２プレッシャープレート１２に固定されたクリップ３２により押さえられている。図示しないトランスミッション入力シャフトの先端部近傍には、クラッチディスク（フリクションディスク）３６のハブ３８が軸方向摺動可能且つ相対回転不能にスプライン結合されている。

図２〜図６はクラッチオン（クラッチが係合された）状態を示しており、クラッチディスク３６の前後両面には図示を省略したフェーシング（摩擦部材）が固着されている。

図５に示すように、フライホイール４に形成された穴５に第１磨耗追随ピン４０が部分的に挿入されている。第１磨耗追随ピン４０は、第１ピン４２と第２ピン４４に分割されており、第１ピン４２は第１プレッシャプレート２０からフライホイール４に向かって先細りになる第１テーパー面４３を有している。

第２ピン４４は第１テーパー面４３と相補的な第２テーパー面４５を有し、第２テーパー面４５を第１テーパー面４３に当接させて、第２ピン４４がフライホイール４に部分的に挿入されている。

第１磨耗追随ピン４０の第１ピン４２と第２ピン４４の間には、第１磨耗追随ピン４０の軸方向に付勢力を発揮するコイルスプリング４６が介装されている。第２ピン４４の端部には一対の環状突起４４ａ，４４ｂが形成されており、これらの環状突起４４ａ，４４ｂの間に第１プレッシャープレート２０の外周端部が挿入されることにより、第１プレッシャープレート２０は環状突起４４ａ，４４ｂの間で所定の移動ストロークを許容されている。

図６に示すように、第１プレッシャープレート２０に形成された穴２１及び第２プレッシャープレート１２に形成された穴１３中に第２磨耗追随ピン４８が挿入されている。第２磨耗追随ピン４８は第３ピン５０と第４ピン５４に分割されている。

第３ピン５０は第１プレッシャープレート２０から第２プレッシャープレート１２に向かって先細りになるテーパー面５２を有している。第４ピン５４は第３テーパー面５２と相補的な第４テーパー面５６を有し、第４テーパー面５６を第３テーパー面５２に当接させて、第４ピン５４が第１プレッシャープレート２０に形成された穴２１中に部分的に挿入されている。

第２磨耗追随ピン４８の第３ピン５０と第４ピン５４の間には、第２磨耗追随ピン４８の軸方向に付勢力を発揮するコイルスプリング５８が介装されている。

第４ピン５４は環状突起５４ａを有しており、図６に示すクラッチオン状態では、ダイアフラムスプリング３０の付勢力により第２プレッシャープレート１２が第４ピン５４の環状突起５４ａに圧接されている。第４ピン５４は更に、ピンの抜け出しを防止するストッパとして作用するクリップ６０を有している。

以下、上述した実施形態の作用について説明する。まず、クラッチが係合している状態、即ちクラッチ接続状態では、図６に示すようにダイアフラムスプリング３０の外周端部３０ｂが第２プレッシャープレート１２を図で左方向に押圧する。

この押圧力は第２磨耗追随ピン４８を介して第１プレッシャープレート２０に伝達される。このとき、第４ピン５４が押されるため、第３テーパー面５２と第４テーパー面５６により形成された楔作用により、第２磨耗追随ピン４８の径が広がろうとするが、第２磨耗追随ピン４８は第１プレッシャープレート２０に形成された穴２１中に挿入されているため、径は広がることができず、また楔により発生した垂直抗力により第２磨耗追随ピン４８と穴２１の間に摩擦抵抗が生まれ、第２プレッシャープレート１２と第１プレッシャープレート２０の位置関係はそのままで維持される。

第１プレッシャープレート２０がクラッチディスク（フリクションディスク）３６をフライホイール４に押し付けることでクラッチが係合される。なお特に図示しないが、クラッチディスク３６の両面には公知のフェーシング（摩擦部材）が固着されている。

このとき、図５に示すように、第１磨耗追随ピン４０はフライホイール４に向かって押されることで、第１テーパー面４３と第２テーパー面４５により形成された楔作用により外径が縮まろうとするが、内蔵されたコイルスプリング４６により外径が広がろうとするので、第１磨耗追随ピン４０全体がフライホイール４側に移動する。

これは、クラッチディスク３６のフェーシングが磨耗すると、第１磨耗追随ピン４０が自動的にフライホイール４側に移動することを意味する。

次に、図７及び図８を参照して、クラッチ切断時の作用について説明する。図７はクラッチ切断時の図１のＹ−Ｏ線断面図、図８はＺ−Ｏ線断面図である。

図示しないレリーズベアリングの摺動によりダイアフラムスプリング３０の内周端部３０ｃが左方向に押されることにより、図８に示すように、ダイアフラムスプリング３０がその支点３０ａを中心に反時計周り方向に回動する。その結果、ダイアフラムスプリング３０の第２プレッシャープレート１２への付勢力は解除され、第２プレッシャープレート１２は図７及び図８で右方向に移動する。

図３に示すように、第１プレッシャープレート２０はストラッププレート２２により第２プレッシャープレート１２に接続されているため、第２プレッシャープレート１２が右方向に移動すると、ストラッププレート２２に引っ張られて第１プレッシャープレート２０も図７及び図８で右方向に移動し、クラッチディスク３６から離れ、クラッチが切断される。

しかし、第１プレッシャープレート２０の外周端部が第１磨耗追随ピン４０の一対の環状突起４４ａ，４４ｂの間に挿入されているため、第１プレッシャープレート２０はこれら一対の環状突起４４ａ，４４ｂで規制される範囲内でしか移動することができない。

なぜならば、第１磨耗追随ピン４０に内蔵された楔の作用により、第１磨耗追随ピン４０の径が大きくなろうとするが、それがフライホイール４により阻害され、結果として、第１磨耗追随ピン４０はクラッチカバー８側には移動できないからである。

その位置から更に、第２プレッシャープレート１２が右方向に移動しようとすると、図８に示すように第２磨耗追随ピン４８は、内蔵された楔の作用により径が小さくなろうとするが、背面に設置されたコイルスプリング５８により、第２磨耗追随ピン４８全体が第１プレッシャープレート２０から出てくる方向に移動する。

こうすることで、フリクションディスク３６の厚さにかかわらず、即ちフリクションディスク３６の両面に設けられたフェーシングの磨耗の程度にかかわらず、ダイアフラムスプリング３０がフルストロークしたときのフリクションディスク３６と第１プレッシャープレート２０との間のクリアランスが一定に保たれ、磨耗補償機構として成立する。

本発明実施形態にかかるクラッチ装置の一部平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 図１のＸ−Ｏ線断面図である。 図１のＹ−Ｏ線断面図である。 図１のＺ−Ｏ線断面図である。 クラッチ切断時の図１のＹ−Ｏ線断面図である。 クラッチ切断時の図１のＺ−Ｏ線断面図である。

符号の説明

４ フライホイール
８ クラッチカバー
１２ 第２プレッシャープレート
１４，２２ ストラッププレート
２０ 第１プレッシャープレート
３０ ダイアフラムスプリング
３６ クラッチディスク（フリクションディスク）
４０ 第１磨耗追随ピン
４３，４５ テーパー面
４６ コイルスプリング
４８ 第２磨耗追随ピン
５２，５６ テーパー面
５８ コイルスプリング

Claims (3)

1. エンジンのクランク軸と一体に回転するフライホイールと、該フライホイールに対向配置されトランスミッションの入力軸に結合されたフリクションディスクと、該フリクションディスクを前記フライホイールに押圧するためのプレッシャープレートと、該プレッシャープレートに押圧荷重を印加するダイアフラムスプリングを備えた車両用クラッチ装置において、
   前記プレッシャープレートは、クラッチ係合時に、前記フリクションディスクに圧接される第１プレッシャープレートと、前記ダイアフラムスプリングに圧接し該ダイアフラムスプリングにより押圧荷重の印加される第２プレッシャープレートに分離しており、
   前記第１プレッシャープレートと前記第２プレッシャープレートは保持部材により接続されており、
   前記第１プレッシャープレートに所定の移動ストロークを許容するように該第１プレッシャープレートと係合しながら前記フライホイールに挿入され、クラッチ係合時に前記第１プレッシャープレートにより前記フライホイールに向かって押される第１磨耗追随ピンと、
   前記第１及び第２プレッシャープレートにわたり挿入され、クラッチ係合時に前記第２プレッシャープレートにより前記第１プレッシャープレートに向かって押される第２磨耗追随ピンとを具備し、
   前記第１磨耗追随ピンは、前記フライホイールに挿入される方向には移動可能であるが、該フライホイールから抜け出る方向には移動不可に規制されるワンウェイピンからなり、
   前記第２磨耗追随ピンは、前記第１プレッシャープレートから抜け出る方向には移動可能であるが、該第１プレッシャープレートに挿入される方向には移動不可に規制されるワンウェイピンからなることにより、
   前記フリクションディスクの摩耗時に、
   前記第１摩耗追随ピンが前記フライホイール側に移動し、
   前記第２摩耗追随ピンが前記第１プレッシャープレートから抜け出す方向に移動することを特徴とする車両用クラッチ装置。
2. 前記第１磨耗追随ピンは、前記第１プレッシャープレートから前記フライホイールに向かって先細りになる第１テーパー面を有し、前記フライホイールに挿入された第１ピンと、該第１テーパー面と相補的な第２テーパー面を有し、該第１及び第２テーパー面を互いに当接させて前記フライホイールに部分的に挿入された第２ピンと、前記第１ピンと第２ピンの間に介装された第１コイルスプリングとから構成され、
   前記第２磨耗追随ピンは、前記第１プレッシャープレートから前記第２プレッシャープレートに向かって先細りになる第３テーパー面を有し、該第１プレッシャープレートに挿入された第３ピンと、該第３テーパー面と相補的な第４テーパー面を有し、該第３及び第４テーパー面を互いに当接させて前記第１及び第２プレッシャープレートに渡り挿入された第４ピンと、該第３及び第４ピンの間に介装された第２コイルスプリングとから構成されることを特徴とする請求項１記載の車両用クラッチ装置。
3. 前記第２プレッシャープレートが前記入力軸の軸方向に移動すると、前記保持部材が前記第１プレシッシャープレートを引っ張り前記第２プレッシャープレートに追従して、該第１プレッシャープレートが移動することを特徴とする請求項１記載の車両用クラッチ装置。

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