JP4760984B2

JP4760984B2 - クラッチ装置

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Publication number: JP4760984B2
Application number: JP2010056177A
Authority: JP
Inventors: 正治岡崎
Original assignee: 株式会社オーエス技研
Priority date: 2009-05-14
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2030-03-12
Also published as: US8925704B2; US20100288596A1; JP2010286113A

Description

本発明は、エンジンの回転力をトランスミッションに伝達したり分断したりする自動車のクラッチ装置に関する。

自動車のクラッチ装置として、フライホイールと一体的に回転するプレッシャプレートを、ダイヤフラムスプリングを介してフライホイール側へ押圧操作することで、トランスミッションのインプットシャフトと一体的に回転するクラッチ板を、フライホイールとプレッシャプレート間に挟持して、エンジンの回転力をトランスミッションへ伝達し、またダイヤフラムスプリングによるプレッシャプレートの押圧操作を解除することで、フライホイールとプレッシャプレート間においてクラッチ板を空転させて、エンジンからトランスミッションへの回転力の伝達を分断するように構成したものが広く採用されている。

ところで、一般人が使用する汎用の自動車のクラッチ装置では、クラッチ操作が円滑になされるように、クラッチ板間にクッションプレートを介装して、半クラッチ状態が得られるクラッチペダルの踏込範囲を大きく設定したものが広く採用されている。しかし、レーシング用の自動車では、変速操作が短時間でなされるように構成するとともに、トランスミッションの負荷を極力軽減するため、クッションプレートを省略して、クラッチ板の慣性重量を極力低減しているので、半クラッチ状態が得られるクラッチペダルの踏込範囲（以下、単に半クラッチ範囲という）が狭く、クラッチ接続時に思った以上に急速にクラッチが接続されてしまい、衝撃が発生するという問題があった。

そこで、このような衝撃の発生を防止するため、プレッシャプレートとダイヤフラムスプリング間にクッションリングを設けて、プレッシャプレートのクッションリング側の面をテーパ面で構成して、プレッシャプレートとクッションリングの内周部間に隙間を形成し、該隙間を利用してクッションリングがプレッシャプレート側へ弾性変形するように構成して、半クラッチ範囲を広い範囲に設定したクラッチ装置も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平９−２５０５５６号公報

前記特許文献１記載のクラッチ装置では、クッションリングのバネ力を利用して半クラッチ範囲を広い範囲に設定しているが、クッションリング及びプレッシャプレートが環状に形成されている関係上、クッションリング及びプレッシャプレートにおける内周側と外周側間における空気の流れが阻害され、クラッチ操作時における摩擦熱でクッションリングが熱劣化して、クッションリングのバネ性が低下し、短期間で半クラッチ範囲が狭くなってしまうという問題があった。

本発明の目的は、長期にわたって半クラッチ範囲を広い範囲に設定可能なクラッチ装置を提供することである。

本発明に係るクラッチ装置は、フライホイールと一体的に回転するプレッシャプレートを、ダイヤフラムスプリングを介してフライホイール側へ押圧操作することで、トランスミッションのインプットシャフトと一体的に回転するクラッチ板を、フライホイールとプレッシャプレート間に挟持して、エンジンの回転力をトランスミッションへ伝達し、ダイヤフラムスプリングによるプレッシャプレートの押圧操作を解除することで、フライホイールとプレッシャプレート間においてクラッチ板を空転させて、エンジンからトランスミッションへの回転力の伝達を分断するクラッチ装置であって、前記プレッシャプレートとダイヤフラムスプリング間においてプレッシャプレートに、ダイヤフラムスプリングによる押圧方向に対して微少移動自在に中間リングを設け、前記中間リングとプレッシャプレート間に、内周側と外周側とを連通するエア通路を周方向に一定間隔おきに設け、前記エア通路内に、中間リングとプレッシャプレートを相互に離間する方向へ常時付勢する板バネを、一端部を中間リングとプレッシャプレートの一方に固定し、他端部を中間リングとプレッシャプレートの他方に当接させて設け、前記ダイヤフラムスプリングによる押圧操作力を中間リングと板バネとを介してプレッシャプレートに伝達するものである。

このクラッチ装置では、クラッチペダルを踏み込み操作していない状態では、ダイヤフラムスプリングの付勢力により、中間リングと板バネとプレッシャプレートとが、一塊になってフライホイール側へ押圧され、プレッシャプレートとフライホイール間においてクラッチ板が摺動不能に挟持されて、クラッチが接続され、エンジンの回転力がトランスミッションのインプットシャフトへ伝達される。このとき、板バネは、ダイヤフラムスプリングの付勢力により弾性変形して、中間リングとプレッシャプレートとは接近した状態に保持される。

一方、クラッチペダルを踏み込み操作すると、ダイヤフラムスプリングが中間リングから離れて、プレッシャプレートとフライホイール間においてクラッチ板が空転し、クラッチが分断されて、エンジンの回転力がトランスミッション側へ伝達されないようになる。このとき、板バネは、元の形状に復帰しようとして、中間リングとプレッシャプレートとは離間した状態に保持される。

また、踏み込み操作したクラッチペダルを緩めると、中間リングと板バネとプレッシャプレートとがダイヤフラムスプリングによりフライホイール側へ押圧され、先ずプレッシャプレートとフライホイールとにクラッチ板が摺接して、回転力の一部がクラッチ板側へ伝達される半クラッチ状態となり、更にクラッチペダルを緩めると、ダイヤフラムスプリングでの付勢力で板バネが弾性変形して半クラッチ状態が維持され、更に、クラッチペダルを緩めると、プレッシャプレートとフライホイール間にクラッチ板が摺動不能に挟持されて、クラッチが接続されることになる。

このように、このクラッチ装置では、ダイヤフラムスプリングと板バネとで半クラッチ状態を形成するので、ダイヤフラムスプリングのみで半クラッチ状態を形成する場合と比較して、半クラッチ範囲を広い範囲に設定することができ、クラッチ接続時における操作性を向上して、急激なクラッチ接続による衝撃の発生を効果的に防止できる。しかも、中間リングとプレッシャプレート間に、内周側と外周側とを連通するエア通路を周方向に一定間隔おきに設けているので、中間リングとプレッシャプレートがフライホイールとともに回転すると、エア通路内に内周側から外周側への空気の流れが形成されるが、このエア通路内に板バネを設けているので、エア通路内を流通する空気によって板バネを効率的に冷却することが可能となり、クラッチ操作時における摩擦熱で板バネが熱劣化することを効果的に防止して、半クラッチ範囲を長期にわたって広い範囲に維持し、急激なクラッチ接続による衝撃の発生を長期にわたって効果的に防止できる。

ここで、前記中間リング及びプレッシャプレートと板バネの表裏面間に隙間を形成して、前記板バネをエア通路内に配置することが好ましい実施例である。この場合には、板バネとエア通路内を流れる空気との接触面積を極力広く設定して、板バネを効率的に空冷することができる。なお、板バネの表裏面に凹凸部や溝部を形成して、その表面積を大きくし、板バネからの放熱性を高めるように構成することも可能である。

前記中間リングよりも外周側において、前記板バネの一端部をプレッシャプレートに固定することも好ましい実施例である。この場合には、プレッシャプレートに対する板バネの固定部分の空冷を促進して、板バネの熱劣化を防止することができる。

前記中間リングとプレッシャプレートの一方に、一部を外方へ突出させて鋼球を埋設状に固定し、該鋼球に板バネの他端部を当接させることも好ましい実施例である。このように構成することで、中間リングとプレッシャプレートの一方と板バネの他端部との接触が鋼球による点接触となるので、中間リングとプレッシャプレートの一方から板バネへの伝熱を極力少なくして、板バネの温度上昇による熱劣化を一層効果的に防止することができる。

前記板バネの一端部を、クラッチ板とプレッシャプレートとの摺動部よりも外周側において、中間リングとプレッシャプレートの一方に固定することも好ましい実施例である。この場合には、中間リング又はプレッシャプレートに対する板バネの固定部分が、半クラッチ時に発熱する摺動部よりも外周側へ配置されるので、板バネへの伝熱を極力抑制して、板バネの熱劣化によるバネ性の低下を防止することができる。なお、板バネは、摺動部からできるだけ離れた位置において、中間リングとプレッシャプレートの一方に固定することが好ましい。

前記中間リングにおけるダイヤフラムスプリングとの当接部を周方向に一定間隔をあけて山形断面のリング状に形成し、隣接する当接部間にダイヤフラムスプリングを冷却するためのエア溝を形成し、該エア溝内において中間リングをプレッシャプレートに連結することが好ましい実施例である。このように構成すると、中間リングに形成するエア溝を利用してボルトやリベットなどで中間リングをプレッシャプレートに固定できるので、クラッチ装置の組立性や加工性を低下することなく、中間リングとプレッシャプレートとの連結構造を設けることができる。

前記中間リングに、前記ダイヤフラムスプリングを中間リングとの当接側へ常時付勢する付勢手段を設けることができる。この場合には、付勢手段の付勢力により、中間リングがダイヤフラムスプリングと一体的に移動しようとするので、クラッチ切断時の切れを格段に向上し、変速操作を円滑且つ迅速に行うことができる。また、変速操作が円滑且つ迅速に行えるので、トランスミッションを保護して、その耐久性を向上できるとともに、素早い変速操作にも確実に追従できるので、レース等でのタイム短縮にも貢献できる。更に、中間リングと板バネとプレッシャプレートの動きが確実になり、クラッチペダルを踏み込んだときには、確実にクラッチを切断することができ、ジャダー等の不快な振動を確実に板バネの弾性変形で吸収し、クラッチペダルから足を離したときには、エンジン出力を確実に伝達することができる。なお、付勢手段は、中間リングではなく、プレッシャプレートに固定することもできるが、付勢手段の付勢力により、板バネが弾性変形して、その分だけ、半クラッチ範囲が狭くなるとともに、半クラッチ時にジャダー等の振動が従来品と同様に発生したり、クラッチ接続時における操作性が低下したりするので、板バネの弾性変形に影響を及ぼさないように、中間リングに設けることが好ましい。

前記付勢手段として、前記中間リングに、一端が前記ダイヤフラムスプリングの外周部に引っ掛けられ、他端が前記中間リングに固定されたフック状のバネ部材を周方向に設定間隔おきに設けることができる。付勢手段としてフック状のバネ部材を用いると、バネ部材を中間リングに組み付けた状態で、バネ部材を弾性変形させながら、ダイヤフラムスプリングの外周部をバネ部材に係合させて、ダイヤフラムスプリングを組み付けることができるので、ダイヤフラムスプリングの組付性を向上できる。また、バネ部材を周方向に設定間隔おきに設けることで、バネ部材の付勢力をバランスよくダイヤフラムスプリングに作用させることができる。

本発明に係るクラッチ装置によれば、ダイヤフラムスプリングと板バネとで半クラッチ状態を形成するので、ダイヤフラムスプリングのみで半クラッチ状態を形成する場合と比較して、半クラッチ範囲を広い範囲に設定することができ、クラッチ接続時における操作性を向上して、急激なクラッチ接続による衝撃の発生を効果的に防止できる。しかも、中間リングとプレッシャプレート間に、内周側と外周側とを連通するエア通路を周方向に一定間隔おきに設けているので、中間リングとプレッシャプレートがフライホイールとともに回転すると、エア通路内に内周側から外周側への空気の流れが形成されるが、このエア通路内に板バネを設けているので、エア通路内を流通する空気によって板バネを効率的に冷却することが可能となり、クラッチ操作時における摩擦熱で板バネが熱劣化することを効果的に防止して、半クラッチ範囲を長期にわたって広い範囲に維持し、急激なクラッチ接続による衝撃の発生を長期にわたって効果的に防止できる。

クラッチ装置の縦断面図プレッシャプレート組立体の分解斜視図プレッシャプレート組立体の正面図図３のIV-IV線断面図図３のV-V線断面図プレッシャプレートの正面図中間リングの背面図他の構成のクラッチ装置の縦断面図他の構成のクラッチ装置のプレッシャプレート組立体の分解斜視図他の構成のクラッチ装置のプレッシャプレート組立体の正面図図１０のXI-XI線断面図

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。なお、本実施例では、エンジン側を前側、トランスミッション側を後側と、前後方向を定義して説明する。
図１に示すように、クラッチ装置１は、エンジンのクランクシャフト２とトランスミッションのインプットシャフト３間において、クランクシャフト２の回転力をインプットシャフト３に接続／分断可能に伝達するもので、インプットシャフト３にディスク支持部材４を介して軸方向に移動自在で且つ相対回転不能に設けた複数のインナクラッチ板５と、隣接するインナクラッチ板５間に配置したアウタクラッチ板６であって、クランクシャフト２とともに回転するクラッチハウジング７に軸方向に移動自在で且つ相対回転不能に設けたアウタクラッチ板６と、両クラッチ板５、６が相互に圧接する接続位置と相互に離間する分断位置とに両クラッチ板５、６を軸方向に操作する操作手段８とを備え、次のように構成されている。なお、本実施例では、複数のインナクラッチ板５と複数のアウタクラッチ板６を備えた多板構成のクラッチ装置１に本発明を適用した場合について説明するが、１枚のインナクラッチ板をフライホイールとプレッシャプレート２３間に挟持するように構成した、単板構成のクラッチ装置に対しても本発明を同様に適用できる。

クランクシャフト２の後端部には略円板状のフライホイール１０がボルトで固定され、フライホイール１０の外周近傍部には後方へ突出する略筒状のハウジング１１が設けられ、ハウジング１１の後端部にはハウジング１１の内周側へ延びる環状のカバー部材１２が固定されている。クラッチハウジング７は、フライホイール１０とハウジング１１とカバー部材１２とで構成され、クランクシャフト２の後端部に固定されてクランクシャフト２とともに一体的に回転するように構成されている。

インプットシャフト３の前端部はクラッチハウジング７内に挿入されて、クランクシャフト２の後端中央部に回転自在に装着され、クラッチハウジング７内においてインプットシャフト３の前端近傍部にはスプライン軸部１３が形成されている。

ディスク支持部材４は、インプットシャフト３のスプライン軸部１３に軸方向に移動自在で且つ相対回転不能に嵌合するセンターボス１４と、センターボス１４に軸方向に移動不能で且つ一定角度の範囲内において相対回転可能に設けたリングギヤ１５と、リングギヤ１５からセンターボス１４への回転力を緩衝する緩衝手段１６とを備えている。尚、センターボス１４とインプットシャフト３の嵌合構造は、軸方向に相対移動自在で且つ相対回転不能な嵌合構造であれば、スプライン嵌合やキーとキー溝を用いた嵌合構造などの、任意の嵌合構造を採用できる。また、緩衝手段１６はインナクラッチ板５からインプットシャフト３への回転力の変動を圧縮コイルバネからなるバネ部材１８により緩衝する周知の構成のものである。この緩衝手段１６は省略することも可能である。

ディスク支持部材４のリングギヤ１５には３枚の第１インナクラッチ板５Ａが軸方向に移動自在で且つ相対回転不能に嵌合され、リングギヤ１５の前端部には１枚の第２インナクラッチ板５Ｂがボルトやビス、溶接等により固定されている。このように一枚の第２インナクラッチ板５Ｂをリングギヤ１５に固定することで、図１に示すようにクラッチ装置１を組み付けた状態で、リングギヤ１５が第２インナクラッチ板５Ｂに対して相対的に軸方向へ移動することが規制され、リングギヤ１５の前側へのインナクラッチ板５の脱落が防止されるように構成されている。また、第２インナクラッチ板５Ｂがリングギヤ１５に固定されることで、リングギヤ１５とインナクラッチ板５間におけるバックラッシュが防止され、クラッチの操作性が向上する。但し、本実施例では、前端のインナクラッチ板５をリングギヤ１５に固定したが、いずれの位置のインナクラッチ板５をリングギヤ１５に固定しても、同様の効果を得ることが可能である。また、リングギヤ１５と第１インナクラッチ板５Ａの嵌合構造は、軸方向に相対移動自在で且つ相対回転不能な嵌合構造であれば、スプライン嵌合やキーとキー溝を用いた嵌合構造などの、任意の嵌合構造を採用できる。

隣接するインナクラッチ板５間には環状のアウタクラッチ板６が設けられ、ハウジング１１には周方向に一定間隔おきに軸方向へ延びるスリット１１ａが形成され、３枚のアウタクラッチ板６の外周部にはスリット１１ａに嵌合する嵌合突部６ａが形成され、アウタクラッチ板６は、スリット１１ａと嵌合突部６ａとの嵌合により、ハウジング１１に軸方向に移動自在で且つ相対回転不能に組み付けられている。アウタクラッチ板６とハウジング１１との嵌合構造は、軸方向に相対移動自在で且つ相対回転不能な嵌合構造であれば、スプライン嵌合やキーとキー溝を用いた嵌合構造などの、任意の嵌合構造を採用できる。

インナクラッチ板５の枚数は任意に設定可能であり、アウタクラッチ板６の枚数はインナクラッチ板５よりも１枚少なく設定することになるが、インナクラッチ板５を５枚以上に設定すると、これらのクラッチ板５、６を既存のハウジング１１内に組み付けることができないことから、２〜４枚に設定することが好ましい。

クラッチ板５、６を接続状態と分断状態とに切換操作する操作手段８について説明すると、図１に示すように、フライホイール１０には第２インナクラッチ板５Ｂに対面させて環状の受け面１７が形成され、カバー部材１２とインナクラッチ板５間にはインナクラッチ板５をフライホイール１０側へ操作する環状のプレッシャプレート組立体２０が設けられている。プレッシャプレート組立体２０の外周部にはハウジング１１のスリット１１ａに嵌合する、アウタクラッチ板６の嵌合突部６ａと同様の形状の嵌合突部２０ａが形成され、プレッシャプレート組立体２０はハウジング１１に軸方向に移動自在で且つ相対回転不能に組み付けられている。カバー部材１２の前側にはダイヤフラムスプリング２１が複数の支持ピン２２を介して固定され、プレッシャプレート組立体２０はダイヤフラムスプリング２１によりクラッチ板５、６側へ常時付勢され、これによりクラッチ板５、６がプレッシャプレート組立体２０と受け面１７間に挟持されて、クラッチが接続された状態に保持される。

ダイヤフラムスプリング２１の後側においてインプットシャフト３には図示外の操作部材が軸方向に移動自在に外装され、クラッチペダルを踏み込み操作すると、操作部材が前側へ移動してダイヤフラムスプリング２１の内周部がフライホイール１０側へ操作され、ダイヤフラムスプリング２１が支持ピン２２の外周側に取付けた前後１対のダイヤフラムリング２２ａを中心に反り返って、ダイヤフラムスプリング２１の外周部がプレッシャプレート組立体２０の当接部２４ａから離間し、クラッチが切られた状態となる。

プレッシャプレート組立体２０は、図１〜図７に示すように、プレッシャプレート２３と、プレッシャプレート２３の後側にダイヤフラムスプリング２１による押圧方向（前後方向）に微少移動自在に設けた中間リング２４と、中間リング２４とプレッシャプレート２３を相互に離間する方向へ常時付勢する板バネ２５とを備えている。

プレッシャプレート２３は、略平板状のリング状の部材で構成され、プレッシャプレート２３の外周部にはハウジング１１のスリット１１ａに嵌合する嵌合突部２３ａが周方向に一定間隔おきに突出状に形成され、プレッシャプレート２３の前面には最後部のインナクラッチ板５に圧接可能な略平坦な押圧面２３ｂがインナクラッチ板５に対面状に設けられている。プレッシャプレート２３の後面にはプレッシャプレート２３に対して中間リング２４を位置決めするための位置決め突部２３ｄが周方向に一定間隔おきに後方へ突出状に形成され、プレッシャプレート２３の後面側には短冊状の板バネ２５がプレッシャプレート２３の嵌合突部２０ａに対応させて円周方向に一定間隔おきに、隣接する位置決め突部２３ｄ間を通って半径方向に放射状に設けられている。板バネ２５の外周端部は嵌合突部２０ａに座金２６を介してリベット２７で固定され、板バネ２５は座金２６を介してプレッシャプレート２３の後面に対して一定の間隔をあけて片持ち状に支持されている。このように、嵌合突部２３ａにおいて板バネ２５を固定するので、ハウジング１１に形成したスリット１１ａ内のデッドスペースを利用して板バネ２５を固定することができる。また、板バネ２５の固定部分が、半クラッチ時に発熱するクラッチ板６の摺動部からできるだけ離れた位置に配置されるので、板バネ２５への伝熱をできるだけ少なくして、板バネ２５の熱劣化によるバネ性の低下を防止することができる。

プレッシャプレート２３の後面の内周側には環状の中間リング２４が設けられ、中間リング２４の後面側には山形断面のリング状の当接部２４ａが周方向に一定間隔をあけて後方へ突出状に形成され、当接部２４ａの先端部（後端部）はダイヤフラムスプリング２１の外周部に圧接可能に配置されている。隣接する当接部２４ａ間にはエア溝２４ｂが形成され、中間リング２４の回転による遠心力で、中間リング２４の内周側から外周側への空気の流れをエア溝２４ｂ内に形成して、該空気の流れによりダイヤフラムスプリング２１を冷却できるように構成されている。エア溝２４ｂ内において中間リング２４には取付孔２４ｃが形成され、プレッシャプレート２３には取付孔２４ｃよりも小径の貫通孔２３ｃが取付孔２４ｃに対応させて形成され、取付孔２４ｃには一定長さのスリーブ２８が装着され、中間リング２４とプレッシャプレート２３とは、スリーブ２８の長さから取付孔２４ｃの深さを差し引いた距離Ｌだけ、ダイヤフラムスプリング２１の押圧方向（前後方向）に微少移動自在に、スリーブ２８と貫通孔２３ｃを挿通するリベット２９で連結されている。なお、符号３０は、リベット２９を抜け止めする座金であるが、この座金３０は、スリーブ２８の端部に鍔部を形成することで省略することも可能である。

中間リング２４の前面側には板バネ２５に対応させて周方向に一定間隔おきに半径方向に延びる溝部２４ｄが形成され、中間リング２４をプレッシャプレート２３に組み付けた状態で、両者間には板バネ２５が挿通するエア通路３１が溝部２４ｄにより形成される。中間リング２４には溝部２４ｄの中央部に向けて開口するように前後方向の取付孔２４ｅが形成され、この取付孔２４ｅには一部を前方へ突出させた状態で鋼球３２が埋設状に固定され、プレッシャプレート２３に中間リング２４をリベット２９で固定した状態で、板バネ２５の他端部が鋼球３２に圧接されて、中間リング２４とプレッシャプレート２３とは相互に離間する方向へ常時付勢される。また、中間リング２４とプレッシャプレート２３間に板バネ２５を組み付けた状態で、板バネ２５は、リベット２７及び座金２６を介してプレッシャプレート２３に接触するとともに、鋼球３２を介して中間リング２４に点接触しているが、その他の部分は、プレッシャプレート２３及び中間リング２４から離間して配置され、板バネ２５への伝熱が極力少なくなるように構成されている。一方、エア通路３１内には、中間リング２４の回転による遠心力で、中間リング２４及びプレッシャプレート２３の内周側から外周側への空気の流れが形成され、これにより板バネ２５が効率的に空冷されるように構成されている。

なお、本実施例では、板バネ２５の外周端をプレッシャプレート２３に固定したが、板バネ２５の内周端をプレッシャプレート２３に固定して、プレッシャプレート２３に対して片持ち状に板バネ２５を支持することも可能である。また、プレッシャプレート２３に対して板バネ２５を半径方向に放射状に固定したが、半径方向に対して傾斜状に配置したり、周方向に配置したりすることも可能である。更に、鋼球３２に代えて、中間リング２４に板バネ２５に当接する突起を形成してもよい。更にまた、中間リング２４に板バネ２５を固定し、プレッシャプレート２３に板バネ２５の端部に当接する鋼球３２を固定することもできる。また、アウタクラッチ板６及びプレッシャプレート２３とハウジング１１との嵌合構造として、ハウジング１１の内周面に前後方向へ延びる突条を内側へ突出状に形成し、アウタクラッチ板６及びプレッシャプレート２３に該突条に嵌合する溝部を形成する場合には、板バネ２５の外周端部はプレッシャプレート２３のうちの前記溝部を形成するための突出部に固定することになる。

次に、前記クラッチ装置１の作動について説明する。
クラッチペダルを踏み込み操作していない状態では、ダイヤフラムスプリング２１の付勢力により、中間リング２４と板バネ２５とプレッシャプレート２３とが、一塊になってフライホイール１０側へ押圧され、プレッシャプレート２３とフライホイール１０間においてクラッチ板が摺動不能に挟持されて、クラッチが接続され、エンジンの回転力がトランスミッションのインプットシャフト３へ伝達される。このとき、板バネ２５は、ダイヤフラムスプリング２１の付勢力により弾性変形して、中間リング２４とプレッシャプレート２３とは接近状態に保持される。

一方、クラッチペダルを踏み込み操作すると、ダイヤフラムスプリング２１が中間リング２４から離れて、プレッシャプレート２３とフライホイール１０間においてクラッチ板が空転し、クラッチが分断されて、エンジンの回転力がトランスミッション側へ伝達されないようになる。このとき、板バネ２５は、元の形状に復帰しようとして、中間リング２４とプレッシャプレート２３とは離間した状態に保持される。

また、踏み込み操作したクラッチペダルを緩めると、中間リング２４と板バネ２５とプレッシャプレート２３とがダイヤフラムスプリング２１によりフライホイール１０側へ押圧され、先ずプレッシャプレート２３とフライホイール１０間においてインナクラッチ板５がアウタクラッチ板６に摺接して、回転力の一部がインナクラッチ板５側へ伝達される半クラッチ状態となり、更にクラッチペダルを緩めると、ダイヤフラムスプリング２１での付勢力で板バネ２５が弾性変形して半クラッチ状態が維持され、更に、クラッチペダルを緩めると、プレッシャプレート２３とフライホイール１０間にクラッチ板５、６が摺動不能に挟持されて、クラッチが接続されることになる。

このように、このクラッチ装置１では、ダイヤフラムスプリング２１と板バネ２５とで半クラッチ状態を形成するので、ダイヤフラムスプリング２１のみで半クラッチ状態を形成する場合と比較して、半クラッチ範囲を広い範囲に設定することができ、クラッチ接続時における操作性を向上して、急激なクラッチ接続による衝撃の発生を効果的に防止できる。しかも、中間リング２４とプレッシャプレート２３間に、内周側と外周側とを連通するエア通路３１を周方向に一定間隔おきに放射状に設けているので、中間リング２４とプレッシャプレート２３がフライホイール１０とともに回転することで、図３に矢印Ａで示すように、エア通路３１内に内周側から外周側への空気の流れが形成されるが、このエア通路３１内に板バネ２５を設けているので、エア通路３１内を流通する空気によって板バネ２５を効率的に冷却することが可能となり、クラッチ操作時における摩擦熱で板バネ２５が熱劣化することを効果的に防止して、半クラッチ範囲を長期にわたって広い範囲に維持し、急激なクラッチ接続による衝撃の発生を長期にわたって効果的に防止できる。なお、板バネ２５の個数、板バネ２５の幅や長さや厚さ、バネ定数などは、板バネ２５の弾性変形により半クラッチ状態が得られるような値に設定することになる。

なお、図８〜図１１に示すクラッチ装置１Ａのプレッシャプレート組立体２０Ａのように、付勢手段としてフック状のバネ部材４０を周方向に設定間隔おきに中間リング２４に設けて、該バネ部材４０によりダイヤフラムスプリング２１の外周部を中間リング２４との当接側（前側）へ常時付勢するように構成することもできる。

バネ部材４０としては、中間リング２４の外周面にボルト部材４１で固定される取付部４０ａと、取付部４０ａから後方へ延びて中間リング２４の中央部側へ湾曲させてなるフック部４０ｂと、フック部４０ｂの先端部を後方へ湾曲させてなる当接部４０ｃとを有する板バネからなるものを好適に採用できる。このバネ部材４０は、中間リング２４の周方向３等分位置における外周面にボルト部材４１でそれぞれ固定され、これら３つのバネ部材４０の内側に後方よりダイヤフラムスプリング２１を嵌合させて、フック部４０ｂの先端部をダイヤフラムスプリング２１の外周部の後面に引っ掛けることで、中間リング２４の当接部２４ａとバネ部材４０の当接部４０ｃ間にダイヤフラムスプリング２１の外周部を挟持して、ダイヤフラムスプリング２１の外周部を中間リング２４との当接側へ常時付勢するように構成されている。ただし、バネ部材４０としては、ダイヤフラムスプリング２１の外周部を中間リング２４側へ付勢できるものであれば、任意の構成のものを採用することができる。また、ダイヤフラムスプリング２１にフック部４０ｂの先端部が嵌合する孔等を形成することも可能である。なお、符号４２は、バネ部材４０及びボルト部材４１と位置決め突部２３ｄとの干渉を防止するために、バネ部材４０及びボルト部材４１に対応させて位置決め突部２３ｄに形成した切欠部である。

バネ部材４０は、ダイヤフラムスプリング２１の周方向に対してバランス良く付勢力を作用可能であれば、任意の個数設けることができるが、バネ部材４０の個数が増えると製作コストが高くなったり、組付作業が煩雑になったりするので、例えば３個〜６個のバネ部材４０を中間リング２４の外周部に周方向に一定間隔おきに設けることになる。

このクラッチ装置１Ａでは、基本的には前記クラッチ装置１と同様にクラッチ操作できるが、クラッチペダルを踏み込み操作したときには、プレッシャプレート組立体２０が一塊になってダイヤフラムスプリング２１の外周部とともにバネ部材４０を介して後方へ円滑に移動し、プレッシャプレート２３とクラッチ板との間に隙間が形成されるので、前記クラッチ装置１のように、クラッチ板にてプレッシャプレート組立体２０を後方へ押圧して、プレッシャプレート２３とフライホイール１０間における隙間を広げながら、クラッチ板が空転する場合と比較して、クラッチ板の空転が円滑且つ迅速になされ、クラッチ切断時の切れを格段に向上し、変速操作を円滑且つ迅速に行うことができる。

このクラッチ装置１Ａでは、前記クラッチ装置１と同様の効果が得られるとともに、バネ部材４０の付勢力により、中間リング２４がダイヤフラムスプリング２１と一体的に移動しようとするので、クラッチ切断時の切れを格段に向上し、変速操作を円滑且つ迅速に行うことができる。また、変速操作が円滑且つ迅速に行えるので、トランスミッションを保護して、その耐久性を向上できるとともに、素早い変速操作にも確実に追従できるので、レース等でのタイム短縮にも貢献できる。更に、プレッシャプレート組立体２０の動きが確実になり、クラッチペダルを踏み込んだときには、確実にクラッチを切断することができ、ジャダー等の不快な振動を確実に板バネ２５の弾性変形で吸収し、クラッチペダルから足を離したときには、エンジン出力を確実に伝達することができる。なお、バネ部材４０は、中間リング２４ではなく、プレッシャプレート２３に固定することもできるが、バネ部材４０の付勢力により、板バネ２５が弾性変形して、その分だけ、半クラッチ範囲が狭くなるとともに、半クラッチ時にジャダー等の振動が従来品と同様に発生したり、クラッチ接続時における操作性が低下したりするので、板バネ２５の弾性変形に影響を及ぼさないように、中間リング２４に設けることが好ましい。

１クラッチ装置２クランクシャフト
３インプットシャフト４ディスク支持部材
５インナクラッチ板５Ａインナクラッチ板
５Ｂインナクラッチ板６アウタクラッチ板
６ａ嵌合突部７クラッチハウジング
８操作手段
１０フライホイール１１ハウジング
１１ａスリット１２カバー部材
１３スプライン軸部１４センターボス
１５リングギヤ１６緩衝手段
１７受け面１８バネ部材
２０プレッシャプレート組立体
２０ａ嵌合突部２１ダイヤフラムスプリング
２２支持ピン２２ａダイヤフラムリング
２３プレッシャプレート
２３ａ嵌合突部２３ｂ押圧面
２３ｃ貫通孔２３ｄ位置決め突部
２４中間リング２４ａ当接部
２４ｂエア溝２４ｃ取付孔
２４ｄ溝部２４ｅ取付孔
２５板バネ２６座金
２７リベット２８スリーブ
２９リベット３０座金
３１エア通路３２鋼球
１Ａクラッチ装置２０Ａプレッシャプレート組立体
４０バネ部材４０ａ取付部
４０ｂフック部４０ｃ当接部
４１ボルト部材４２切欠部

Claims

フライホイールと一体的に回転するプレッシャプレートを、ダイヤフラムスプリングを介してフライホイール側へ押圧操作することで、トランスミッションのインプットシャフトと一体的に回転するクラッチ板を、フライホイールとプレッシャプレート間に挟持して、エンジンの回転力をトランスミッションへ伝達し、ダイヤフラムスプリングによるプレッシャプレートの押圧操作を解除することで、フライホイールとプレッシャプレート間においてクラッチ板を空転させて、エンジンからトランスミッションへの回転力の伝達を分断するクラッチ装置であって、
前記プレッシャプレートとダイヤフラムスプリング間においてプレッシャプレートに、ダイヤフラムスプリングによる押圧方向に対して微少移動自在に中間リングを設け、
前記中間リングとプレッシャプレート間に、内周側と外周側とを連通するエア通路を周方向に一定間隔おきに設け、
前記エア通路内に、中間リングとプレッシャプレートを相互に離間する方向へ常時付勢する板バネを、一端部を中間リングとプレッシャプレートの一方に固定し、他端部を中間リングとプレッシャプレートの他方に当接させて設け、
前記ダイヤフラムスプリングによる押圧操作力を中間リングと板バネとを介してプレッシャプレートに伝達することを特徴とするクラッチ装置。
前記中間リング及びプレッシャプレートと板バネの表裏面間に隙間を形成して、前記板バネをエア通路内に配置した請求項１記載のクラッチ装置。
前記中間リングよりも外周側において、前記板バネの一端部をプレッシャプレートに固定した請求項１又は２記載のクラッチ装置。
前記中間リングとプレッシャプレートの一方に、一部を外方へ突出させて鋼球を埋設状に固定し、該鋼球に板バネの他端部を当接させた請求項１〜３のいずれか１項記載のクラッチ装置。
前記板バネの一端部を、クラッチ板とプレッシャプレートとの摺動部よりも外周側において、中間リングとプレッシャプレートの一方に固定した請求項１〜４のいずれか１項記載のクラッチ装置。
前記中間リングにおけるダイヤフラムスプリングとの当接部を周方向に一定間隔をあけて山形断面のリング状に形成し、隣接する当接部間にダイヤフラムスプリングを冷却するためのエア溝を形成し、該エア溝内において中間リングをプレッシャプレートに連結した請求項１〜５のいずれか１項記載のクラッチ装置。
前記中間リングに、前記ダイヤフラムスプリングを中間リングとの当接側へ常時付勢する付勢手段を設けた請求項１〜６のいずれか１項記載のクラッチ装置。
前記付勢手段として、前記中間リングに、一端が前記ダイヤフラムスプリングの外周部に引っ掛けられ、他端が前記中間リングに固定されたフック状のバネ部材を周方向に設定間隔おきに設けた請求項７記載のクラッチ装置。