JP2007187224A - Friction clutch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車の動力伝達装置等に用いられる摩擦クラッチに関するものである。 The present invention relates to a friction clutch used for a power transmission device of an automobile.
自動車エンジンの動力をトランスミッションの入力軸に伝達したり動力伝達を解除する動力伝達装置としては、摩擦クラッチを用いている(例えば、特許文献1,2,3参照)。この種の摩擦クラッチは、一般にエンジンのクランクシャフトに取付けられたフライホィールと、クラッチディスク組立体と、クラッチカバー組立体と、レリーズ装置とを備えている。
A friction clutch is used as a power transmission device that transmits the power of an automobile engine to an input shaft of a transmission or cancels power transmission (see, for example,
前記クラッチディスク組立体は、前記入力軸に設けられたハブと、このハブの外周に設けられたクラッチディスク等で構成されている。クラッチディスクとしては、金属製ディスクの両側面に摩擦材が接着されているメタルディスクや軽量で耐久性がよいカーボンディスクが使用される。 The clutch disk assembly includes a hub provided on the input shaft and a clutch disk provided on the outer periphery of the hub. As the clutch disk, a metal disk in which a friction material is bonded to both sides of a metal disk or a lightweight and durable carbon disk is used.
前記クラッチカバー組立体は、前記フライホイールに対向して設けられ、これと一体的に回転するクラッチカバーと、このクラッチカバーと前記クラッチディスクとの間に設けられクラッチディスクをフライホイールに押し付けるプレッシャープレートと、このプレッシャープレートをクラッチディスクに押し付ける付勢手段等で構成されている。 The clutch cover assembly is provided facing the flywheel and rotates integrally therewith, and a pressure plate provided between the clutch cover and the clutch disc and pressing the clutch disc against the flywheel. And an urging means for pressing the pressure plate against the clutch disc.
前記レリーズ装置は、クラッチ切断時にクラッチ操作によって動作することにより前記付勢手段のプレッシャープレートに対する押圧力を解除する装置である。 The release device is a device that releases the pressing force of the urging means against the pressure plate by operating by clutch operation when the clutch is disengaged.
上記した特許文献1の摩擦クラッチは、通常フライホィールやプレッシャープレートを、例えばクロムモリブデン鋼(種類記号:SCM)によって製造し、クラッチディスクとしてカーボンディスクを用い、これら部材の互いに摩擦結合する摩擦面を切削加工後に仕上げ加工(研磨加工)することにより鏡面に仕上げ、所定の摩擦結合力を得るようにしていた。
しかしながら、このような摩擦クラッチにおいては、カーボンディスクの摩擦係数が低温時において低く、高温時において高くなるため、温度変化によるトルク変動が大きくなるという問題があった。このため、特に低温環境下で使用した場合は、摩擦クラッチの温度が上昇するまで、フライホィールとカーボンディスクまたはカーボンディスクとプレッシャープレートとの間でスリップ回転が生じ、動力を確実に伝達することができないという問題があった。そこで、このような問題を解決するための何らかの対策を講じることが要請されている。
The above-described friction clutch disclosed in
However, in such a friction clutch, the friction coefficient of the carbon disk is low at a low temperature and high at a high temperature. For this reason, especially when used in a low temperature environment, slip rotation occurs between the flywheel and the carbon disk or between the carbon disk and the pressure plate until the temperature of the friction clutch rises, and power can be transmitted reliably. There was a problem that I could not. Therefore, it is required to take some measures to solve such problems.
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、摩擦係数を増大させ低温時においても動力伝達を確実に行うことができ、温度変化によるトルク変動を減少させるようにした摩擦クラッチを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems. The object of the present invention is to increase the coefficient of friction so that power can be transmitted reliably even at low temperatures, and torque fluctuations due to temperature changes. An object of the present invention is to provide a friction clutch that reduces the friction.
上記目的を達成するために本発明は、駆動装置の回転力を回転軸に伝達するフライホィールと、このフライホィールに対向して設けられ前記フライホィールと一体的に回転するクラッチカバーと、前記回転軸に軸線方向に移動可能に取付けられ前記フライホイールと前記クラッチカバーとの間に位置するハブと、このハブの外周に軸線方向に移動可能に取付けられたカーボンディスクと、このカーボンディスクと前記クラッチカバーとの間に軸線方向に移動可能に配設され前記カーボンディスクを前記フライホイールの摩擦面に押し付けるプレッシャープレートと、前記クラッチカバーに取付けられ前記プレッシャープレートの摩擦面を前記カーボンディスクに押し付ける付勢手段とを備えた摩擦クラッチにおいて、前記フライホイールと前記プレッシャープレートの摩擦面をそれぞれ切削加工面で構成したものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a flywheel that transmits the rotational force of a driving device to a rotating shaft, a clutch cover that is provided opposite to the flywheel and rotates integrally with the flywheel, and the rotation A hub that is attached to a shaft so as to be movable in the axial direction, is located between the flywheel and the clutch cover, a carbon disc that is attached to an outer periphery of the hub so as to be movable in the axial direction, and the carbon disc and the clutch A pressure plate that is movably disposed in the axial direction between the pressure plate and presses the carbon disk against the friction surface of the flywheel; and a bias that is attached to the clutch cover and presses the friction surface of the pressure plate against the carbon disk. A friction clutch comprising means for The friction surface of the pressure plate which is constituted by machined surfaces, respectively.
また、本発明は、前記フライホイールと前記プレッシャープレートの摩擦面が、0.2〜0.5mmの送りピッチによる切削加工によって粗面に形成されることにより、螺旋状の切削痕を有するものである。 In the present invention, the friction surface of the flywheel and the pressure plate is formed into a rough surface by cutting with a feed pitch of 0.2 to 0.5 mm, thereby having a spiral cutting mark. is there.
さらに、本発明は、前記フライホィールと前記プレッシャープレートの少なくともいずれか一方の摩擦面の表面粗さを10〜90μmとしたものである。 Furthermore, in the present invention, the surface roughness of at least one of the flywheel and the pressure plate is 10 to 90 μm.
本発明においては、カーボンディスクと摩擦結合するフライホィールとプレッシャープレートの摩擦面を切削加工面としたので、面粗度が粗く、摩擦係数を増大させることができる。このため、フライホイール、プレツシャプレートとカーボンディスクとの摩擦結合力が増大し、低温時においても動力伝達が確実で、スリップ回転を防止することができる。
また、仕上げ加工を必要としないので、フライホィールとプレッシャープレートの製作が容易で、製造コストを低減することができる。
In the present invention, since the friction surface of the flywheel and the pressure plate that are frictionally coupled to the carbon disk is a cut surface, the surface roughness is rough and the friction coefficient can be increased. For this reason, the frictional coupling force between the flywheel, the pressure plate and the carbon disk is increased, power transmission is ensured even at low temperatures, and slip rotation can be prevented.
Moreover, since finishing is not required, it is easy to manufacture the flywheel and the pressure plate, and the manufacturing cost can be reduced.
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明に係る摩擦クラッチの一実施の形態を示す断面図、図2はフライホイールを示す図で、(a)はクラッチカバー側から見た正面図、(b)は断面図、図3はフライホイールの摩擦面の要部の拡大断面図である。これらの図において、本実施の形態においては、自動車用摩擦クラッチに適用した例を示している。全体を符号1で示す自動車用摩擦クラッチは、エンジンのクランクシャフト(図示せず)に固定されたフライホイール2とトランスミッション(図示せず)との間に介装されるもので、クラッチ接続時にエンジンの回転力をトランスミッションの入力軸(回転軸)3に伝達し、クラッチ切断時に動力伝達を解除するように構成されている。そして、この摩擦クラッチ1は、上述した通り前記フライホィール2と、クラッチディスク組立体4と、クラッチカバー組立体5と、レリーズ装置(図示せず)とを備えている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.
1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a friction clutch according to the present invention, FIG. 2 is a view showing a flywheel, (a) is a front view seen from the clutch cover side, (b) is a cross-sectional view, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the friction surface of the flywheel. In these drawings, the present embodiment shows an example applied to an automobile friction clutch. The automobile friction clutch denoted as a whole by
前記フライホイール2は、SCM等によって円板状に製作され、トランスミッション側(図1において右側)の面7にはクラッチカバー8が複数本(例えば9本)のコネクタシャフト9とナット10,11とによって所定の間隔を保つように対向して設けられている。このため、フライホイール2とクラッチカバー8の外周部寄りには、前記コネクタシャフト9が貫通する9つのシャフト用貫通孔12,13がそれぞれ同一円周上にかつ周方向に等間隔おいて形成されている。
The
前記コネクタシャフト9は、フライホイール2とクラッチカバー8の間隔を設定する大径部9Aと、この大径部9Aの両端面に一体に突設され前記各シャフト用貫通孔12,13をそれぞれ貫通する一対の小径部9B,9Cとで構成されている。そして、各小径部9B,9Cの先端部には、前記ナット10,11が螺合する雄ねじが形成されている。このようなコネクタシャフト9は、各小径部9B,9Cがシャフト用貫通孔12,13をそれぞれ貫通し、その先端部にナット10,11がそれぞれ締結されることにより、フライホイール2とクラッチカバー8の対向面を大径部9Aの各端面にそれぞれ押し付け、これによってフライホイール2とクラッチカバー8が結合し一体的に回転するように構成されている。
The connector shaft 9 has a large-diameter portion 9A for setting the distance between the
前記クラッチディスク組立体4は、前記入力軸3のエンジン側(図1において左側)の端部にスプライン結合によって軸線方向に移動可能にかつ前記フライホイール2とクラッチカバー8との間に位置するよう設けられたハブ15と、このハブ15の外周に同じくスプライン結合によって軸線方向に移動可能に取付けられたカーボンディスク16と、前記ハブ15の両面にそれぞれ止めねじ18によって固定され前記カーボンディスク16の軸線方向の移動を一定範囲内に規制するサイドプレート17等で構成されている。このため、入力軸3の外周面とハブ15の内周面およびハブ15の外周面とカーボンディスク16の内周面には、それぞれ互いに嵌合するスプライン19A,19B,20A,20Bが設けられている。
The
前記クラッチカバー組立体5は、前記クラッチカバー8と、このクラッチカバー8と前記カーボンディスク16との間に介装され、カーボンディスク16をフライホイール2の摩擦面40(後述する)に押し付けるプレッシャープレート21と、このプレッシャープレート21をカーボンディスク16に押し付ける付勢手段としてのダイヤフラムスプリング22等で構成されている。
The
前記プレッシャープレート21は、前記フライホイール2と同様にSCM等によって中心孔24を有する円板状に形成され、前記コネクタシャフト9によって軸線方向に移動可能に支持されるもので、外周面に各コネクタシャフト9の大径部9Aに軸線方向に摺動自在に係合する複数の係合凹部26が周方向に等間隔おいて形成されている。また、クラッチカバー8と対向する面には、断面形状が三角形からなる環状の突状体27が前記ダイヤフラムスプリング22に対応して一体に突設されている。
The
前記ダイヤフラムスプリング22は、前記入力軸3が貫通する中心孔30を有して重ね合わされた2枚の円板で構成され、その外周寄りが前記クラッチカバー8に同心円状に取付けた複数本(例えば、16本)のボルト31によって板厚方向に弾性変形可能に支持されている。また、このダイヤフラムスプリング22は、自由状態(単体の場合)でトランスミッション側に凸の円錐状に組み込まれている。前記ボルト31は、ダイヤフラムスプリング22の外周寄りに形成した挿通孔33にプレッシャープレート21側からカラー34を介して挿通されてクラッチカバー8の貫通孔35を貫通し、その先端部にナット36が締結されている。カラー34は、前記ダイヤフラムスプリング22の挿通孔33を貫通して、その一端がクラッチカバー8のプレッシャープレート21と対向する面に当接し、他端が前記ボルト33の頭部にばね押え37を介して当接することによりボルト33とともにダイアフラムスプリング22の支持部を構成している。さらに、カラー34の外周で前記クラッチカバー8とダイヤフラムスプリング22との間には、ダイヤフラムスプリング22の弾性変形を容易にするためにダイヤフラムスプリング22をクラッチカバー8から離間させるリング38が嵌着されている。そして、ダイヤフラムスプリング22は、ナット11をコネクタシャフト9に締め込んでクラッチカバー8をフライホイール2に固定すると、フレッシャープレート21の突状体27とリング38により外周部が当接して平坦になるように弾性変形し(但し、フライホイール2側に凸の状態は維持している)、その反力でプレッシャープレート21がカーボンディスク16を介してフライホイール2に押し付けられる。このようなダイヤフラムスプリング22は、クラッチの接続、切断時に図示を省略したレリーズ装置によって中央部が板厚方向に弾性変形される。ここで、図1は、クラッチ接続時の状態を示し、この状態においてダイヤフラムスプリング22は中央部がトランスミッション側に凸の状態を保持し、外周縁部がフライホイール2側に弾性変形して前記突状体27に圧接されており、これによりプレッシャープレート21をカーボンディスク16に押し付け、また、カーボンディスク16をプレッシャープレート21によってフライホイール2に押し付けている。このため、フライホイール2とカーボンディスク16およびカーボンディスク16とプレッシャープレート21は、前記ダイヤフラムスプリング22の付勢力によってそれぞれ摩擦結合し、フライホイール2の回転力を前記入力軸3に伝達するようにしている。なお、クラッチ切断時には、ダイヤフラムスプリング22の中央部がフライホイール2側に弾性変形させられ、外周縁部がクラッチカバー8側に弾性変形させられる。
The diaphragm spring 22 is composed of two disks that are overlapped with a
前記フライホイール2のトランスミッション側の面7で前記カーボンディスク16が摩擦接触する前記摩擦面40は、前記面7から僅かに突出して形成されており、かつ摩擦係数、言い換えれば前記カーボンディスク16との摩擦結合力を増大させるために旋盤またはフライス盤による切削加工面のまま残されることにより、面粗度が粗く形成されている。このような摩擦面40は、先端部の半径Rが0.4mmの切削工具により切削ピッチ(螺旋ピッチ)Pが0.2〜0.5mmの送り速度で螺旋状に切削加工されることにより螺旋状の切削痕50を有している。螺旋状の切削痕50は、切削バイトを摩擦面40の外周側から内周側に向かって送り切削することにより形成される。摩擦面40の表面粗さRnは、10〜90μmであり、より好ましい値は50〜90μmである。
The
前記プレッシャープレート21のカーボンディスク16に摩擦接触する摩擦面41も、同じく前記カーボンディスク16との摩擦結合力を増大させるために旋盤またはフライス盤による切削加工面のまま残されることにより、面粗度が粗く形成されている。摩擦面41は、同様に先端部の半径Rが0.4mmの切削工具により切削ピッチ(螺旋ピッチ)Pが0.2〜0.5mmの送り速度で螺旋状に加工されることにより螺旋状の切削痕が形成されている。摩擦面41の表面粗さRnは、10〜90μmである。
り、カーボンディスク16との摩擦結合力を増大させる上でより好ましい値は50〜90μmである。なお、カーボンディスク16の両面のうちフライホイール2とプレッシャープレート21の摩擦面40,41が接触する接触面は、研磨加工されることにより前記摩擦面40,41よりも面粗度が細かい研磨面を形成している。
The
Thus, a more preferable value for increasing the frictional coupling force with the
このような構造からなる摩擦クラッチ1において、図1に示すクラッチ接続状態からクラッチを切断する際には、運転手がクラッチを操作することにより図示を省略したレリーズ装置を動作させ、ダイヤフラムスプリング22の中央部をフライホイール2側に凸となるように弾性変形させる。これにより、ダイヤフラムスプリング22の外周部がクラッチカバー8側に弾性変形してプレッシャープレート21の突状体27から離間し、プレッシャープレート21の押圧状態を解除する。このため、カーボンディスク16とフライホイール2、プレッシャープレート21とがそれぞれ離間してフライホイール2の回転力の入力軸3への伝達が切断される。
In the
このように本発明においては、フライホイール2とプレッシャープレート21の摩擦面40,41を切削加工面とすることにより面粗度を粗くして摩擦係数を大きくしたので、低温時であってもカーボンディスク16との摩擦結合力を増大させることができる。したがって、低温時におけるスリップ回転によるトルク伝達のロスを低減でき、フライホイール2の回転力を入力軸3に確実に伝達することができ、クラッチとしての性能を向上させることができる。
As described above, in the present invention, the friction surfaces 40 and 41 of the
また、フライホイール2とプレッシャープレート21の摩擦面40,41を研磨加工する必要がないので、加工工数を削減でき、安価に製作することができる。
Further, since it is not necessary to polish the friction surfaces 40 and 41 of the
なお、上記した実施の形態においては、プレッシャープレート21の付勢手段としてダイヤフラムスプリング22を用いたが、これに限らずコイルスプリングを用いてもよい。
In the above-described embodiment, the diaphragm spring 22 is used as the urging means for the
以上述べたように本発明に係る摩擦クラッチによれば、クラッチディスクがカーボンで、フライホイールとプレッシャープレートの摩擦面がスチールからなるセミカーボンクラッチを自動車用クラッチに適用することができる。 As described above, according to the friction clutch of the present invention, a semi-carbon clutch in which the clutch disk is made of carbon and the friction surfaces of the flywheel and the pressure plate are made of steel can be applied to an automobile clutch.
1…摩擦クラッチ、2…フライホイール、3…入力軸(回転軸)、4…クラッチディスク組立体、5…クラッチカバー組立体、8…クラッチカバー、15…ハブ、16…カーボンディスク、21…プレッシャープレート、22…ダイヤフラムスプリング、40,41,43,44…摩擦面、50…切削痕。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記フライホイールと前記プレッシャープレートの摩擦面をそれぞれ切削加工面で構成したことを特徴とする摩擦クラッチ。 A flywheel for transmitting the rotational force of the driving device to the rotary shaft; a clutch cover provided opposite to the flywheel and rotating integrally with the flywheel; and attached to the rotary shaft so as to be movable in the axial direction. A hub located between the flywheel and the clutch cover, a carbon disk attached to the outer periphery of the hub so as to be movable in the axial direction, and movable between the carbon disk and the clutch cover in the axial direction In a friction clutch comprising: a pressure plate that is disposed and presses the carbon disk against a friction surface of the flywheel; and a biasing means that is attached to the clutch cover and presses the friction surface of the pressure plate against the carbon disk.
A friction clutch characterized in that the friction surfaces of the flywheel and the pressure plate are respectively formed by cutting surfaces.
A friction clutch, wherein a surface roughness of at least one of the flywheel and the pressure plate is 10 to 90 μm.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2013047794A1 (en) * | 2011-09-29 | 2013-04-04 | ヤマハ発動機株式会社 | Vehicle control apparatus, vehicle, and motor |
CN104819220A (en) * | 2014-01-30 | 2015-08-05 | Valeo离合器公司 | Clutch mechanism having chip-ring assistant-support washer with stepped assistant-support claws |
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JPH04119227A (en) * | 1990-09-06 | 1992-04-20 | Toyota Motor Corp | Clutch mating member |
JP2005195122A (en) * | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Ogura Clutch Co Ltd | Friction clutch |
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2006
- 2006-01-12 JP JP2006004914A patent/JP2007187224A/en active Pending
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