JPH1030645A - 多板クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多板クラッチにおいて、摩擦板を温度を過度
に上昇させない。 【解決手段】 乾式多板クラッチ１において、ハブフラ
ンジ６は、フライホイールリング５の内周に配置された
第２筒状部１３を含む。複数の環状ドライブプレート７
はフライホイールリング５に係合し、複数の環状ドリブ
ンプレート７は第２筒状部１３に係合する。第２筒状部
１３の外歯１８ａには、少なくとも軸方向の一端面から
軸方向に延びる軸方向孔７１と、軸方向孔７１から第２
筒状部１３の外周面に開口する空気連絡孔７２とが形成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に使用される
多板クラッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、たとえばレース用自動車に使用
される乾式多板クラッチは、エンジンのフライホイール
に固定される筒状のフライホイールリングと、出力軸に
連結されるハブフランジと、両者の間に配置される複数
の摩擦板とを備えている。ハブフランジは、出力軸に連
結されるハブと、ハブから外周に延びるフランジと、フ
ランジの外周にフランジの両側に突出して設けられた筒
状部を備え、この筒状部とフライホイールリングとの間
の空間に摩擦板は配置されている。この摩擦板設置空間
の一端は、摩擦板が押し付けられるフライホイールなど
に面しており、他端は摩擦板を押し付けるプレッシャプ
レートに面している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記構造によると、摩
擦板設置空間は、その内周及び外周がハブフランジの外
周筒状部とフライホイールリングとにより閉鎖され、両
端がフライホイールとプレッシャプレート及びその外側
のクラッチカバーとで閉鎖されている。この構造では、
クラッチの外部空間からクラッチの内部へ流入した空気
は、プレッシャプレートとハブフランジの外周端部と間
の狭い隙間を通って、その近傍の摩擦板の表面に到達で
きるだけである。したがって、摩擦板を冷却することが
できず、特に、特に内側に挟まれた摩擦板に対する冷却
効果がきわめて低い。その結果、摩擦板が過熱状態とな
り、動作特性や耐久性に問題が生じる可能性がある。

【０００４】本発明の目的は、多板クラッチにおいて、
摩擦板の温度を過度に上昇させないことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の多板ク
ラッチは、入力側回転体からのトルクを断続するための
多板クラッチであって、入力側部材と出力側部材と複数
の環状ドライブプレートと複数の環状ドリブンプレート
とクラッチ操作機構とを備えている。入力側部材は、入
力側回転体に連結される第１筒状部を含む。出力側部材
は、第１筒状部の内周に配置され外周面に軸方向に延び
る複数の第１歯が形成されたた第２筒状部を含む。複数
の環状ドライブプレートは、第１筒状部と前記第２筒状
部との間で軸方向に間隔を隔てて配置され、外周部が前
記第１筒状部の内周面に軸方向に所定範囲内で相対移動
可能にかつ相対回転不能に連結されている。複数の環状
ドリブンプレートは、ドライブプレートと軸方向に交互
に配置され、第２筒状部の第１歯に軸方向に相対移動可
能にかつ相対回転不能に連結された第２歯が内周縁に形
成されている。クラッチ操作機構は、ドライブプレート
とドリブンプレートとを圧接および圧接解除するための
機構である。第１歯には、少なくとも軸方向の一端面か
ら軸方向に延びる軸方向孔と、軸方向孔から第２筒状部
の外周面に開口する空気連絡部とが形成されている。

【０００６】この多板クラッチでは、クラッチ操作機構
がドライブプレートとドリブンプレートとを圧接させる
と、入力側回転体のトルクが出力側部材に伝わる。。そ
して、クラッチ操作機構が両プレートの圧接を解除する
と、トルクの伝達は遮断される。ここでは、第２筒状部
の第１歯に軸方向孔と空気連絡部が形成されているた
め、軸方向孔内に流入した空気が空気連絡部からドライ
ブプレート及びドリブンプレートの内周側に供給されて
両プレートの冷却を行う。この結果、両プレートの過度
な昇温が抑えられ、両プレートの寿命が長くなる。

【０００７】請求項２に記載の多板クラッチでは、軸方
向孔は前記第１歯の両端面に開口している。すなわち、
軸方向孔は第１歯を軸方向に貫通している。第１歯の両
端面から軸方向孔に空気が流入するため、流量が多くな
り、両プレートの冷却効果が向上する。請求項３に記載
の多板クラッチでは、空気連絡部は、一対の前記環状ド
リブンプレートの内周部間の空間に対応している。空気
連絡部から供給された空気は、内側に挟まれたプレート
を冷却する。

【０００８】請求項４に記載の多板クラッチでは、空気
連絡部は軸方向孔から前記第１歯内を延びる孔である。
請求項５に記載の多板クラッチでは、空気連絡部は第１
歯の外周縁に形成され底が軸方向孔に連絡する溝であ
る。請求項６に記載の多板クラッチでは、環状ドライブ
プレート及び環状ドリブンプレートの少なくとも一方の
表面には、半径方向に連通する溝が形成されている。空
気連絡部から供給された空気は、プレート表面の溝を通
って両プレートの外周部まで移動する。このようにし
て、両プレートが冷却される。

【０００９】請求項７に記載の多板クラッチでは、第１
筒状部には半径方向に貫通する空気孔が形成されてい
る。空気連絡部から両プレート間を通ってきた空気は、
第１筒状部に形成された空気孔からクラッチ外部に排出
される。このように空気の流路が排出部分まで確保され
ているため、空気の流量が多くなる。

【００１０】

【発明の実施の形態】第１実施形態 図１は本発明の第１実施形態による自動車用乾式多板ク
ラッチ１の断面図である。図１のＯ−Ｏが乾式多板クラ
ッチ１の回転軸線である。乾式多板クラッチ１は、エン
ジン（図示せず）のフライホイール２からトランスミッ
ションの入力軸（図示せず）にトルクを伝達および遮断
するための装置である。この乾式多板クラッチ１は、主
に、入力側部材であるフライホイールリング５（第１筒
状部）と、出力側部材であるハブフランジ６と、フライ
ホイールリング５とハブフランジ６との間に配置された
複数のドライブプレート７および複数のドリブンプレー
ト８からなる環状摩擦板群９と、両プレート７，８を圧
接および圧接解除するためのクラッチカバー組立体１０
（クラッチ操作機構）とを備えている。

【００１１】ハブフランジ６は、中心に配置されたボス
１１と、ボス１１から一体に外周側に広がるフランジ１
２と、フランジ１２の外周に一体に設けられた第２筒状
部１３とを有している。ボス１１の中心にはスプライン
孔１１ａが形成されており、このスプライン孔１１ａが
トランスミッションの入力軸のスプライン歯に噛み合っ
ている。これにより、ハブフランジ６はトランスミッシ
ョンの入力軸に対して相対回転不能にかつ軸方向に移動
自在になっている。ハブフランジ６のフランジ１２に
は、円周方向に間隔を隔てて複数の円形空気通路開口１
４が設けられている。第２筒状部１３はフランジ１２か
ら軸方向両側に突出している。第２筒状部１３の外周に
は軸方向に延びる多数の外歯１８ａ（第１歯）が形成さ
れている。外歯１８ａには軸方向に軸方向孔７１が貫通
している。これにより、ハブフランジ６が軽量化されて
いる。さらに、各外歯１８ａには図５及び図６に示すよ
うに空気連絡孔７２が形成されている。空気連絡孔７２
は、軸方向孔７１から半径方向外方に延び、外歯１８ａ
の先端に開口している。空気連絡孔７２は、軸方向にお
いて中間の２枚のドライブプレート７（後述）に対応す
る位置に形成されている。

【００１２】第２筒状部１３の半径方向外側にはフライ
ホイールリング５が同心に配置されている。フライホイ
ールリング５は、図１において左側の端部がエンジンの
フライホイール２に複数のナット２２とボルト２３で固
定される。フライホイールリング５は内周面に軸方向に
延びる多数の内歯５ａを備えている。図１及び図４に示
すように、フライホイールリング５の外周面の軸方向に
間隔を隔てた複数箇所（例えば３箇所）には、空気通路
溝２４が設けられている。空気通路溝２４はドリブンプ
レート８の半径方向外側に設けられている。個々の空気
通路溝２４はフライホイールリング５の円周方向に沿っ
て円弧状に延びており、その底部は複数の内歯５ａの底
面に開口している。空気通路溝２４が円周方向に長く延
びていることで、フライホイールリング５が軽量化され
ている。

【００１３】フライホイールリング５の内側とハブフラ
ンジ６の第２筒状部１３との間には、環状摩擦板群９が
配置されている。環状摩擦板群９は、軸方向にはフライ
ホイール２の摩擦面と環状のプレッシャープレート（後
述）との間に配置されている。環状摩擦板群９は、互い
に軸方向に交互に並ぶ状態で配置されている４枚のドラ
イブプレート７と３枚のドリブンプレート８とからな
る。ドライブプレート７及びドリブンプレート８は乾式
のカーボン製環状摩擦板であり、いずれも、トランスミ
ッションの入力軸と同心に配置されている。ドライブプ
レート７は外周部に放射状の突起２６を備え、突起２６
はフライホイールリング５の内歯２３ａに相対回転不能
にかつ軸方向に摺動自在に係合している。ドリブンプレ
ート８は放射状の突起２７（第２歯）を内周部に備えて
おり、突起２７は第２筒状部１３の外歯１８ａに相対回
転不能にかつ軸方向に摺動自在に係合している。図２及
び図６に示すように、ドリブンプレート８の表面には、
複数の半径方向に延びる溝８ａが形成されている。溝８
ａの半径方向内側端は、突起２７に対応している。

【００１４】クラッチカバー組立体１０は、クラッチカ
バー２８と、クラッチカバー２８内に配置された環状の
プレッシャープレート２９と、プレッシャープレート２
９をフライホイール２側に付勢するためのダイヤフラム
スプリング３０と、ダイヤフラムスプリング３０をクラ
ッチカバー２８側に支持する支持機構３１と、クッショ
ンリング６０とを主に備えている。

【００１５】クラッチカバー２８はナット２２とボルト
２３によりフライホイールリング５の端面に固定されて
いる。クラッチカバー２８は、アルミニウムを主とした
金属製であり、軽量化されている。プレッシャープレー
ト２９は、最もクラッチカバー２８側に配置されたドラ
イブプレート７の図１右側に配置されている。プレッシ
ャープレート２９は、放射状の突起３２を外周部に備
え、突起３２が内歯５ａに相対回転不能にかつ軸方向に
摺動自在に係合している。プレッシャープレート２９の
の内周部クラッチカバー２８側には、半円形断面を有す
る環状***部３３が形成されている。

【００１６】ダイヤフラムスプリング３０は、２枚の円
板部材が重ねられて用いられている。ダイヤフラムスプ
リング３０は、環状弾性部３０ａと環状弾性部３０ａの
内周から半径方向内方へ延びる複数のレバー部３０ｂと
から構成されている。レバー部３０ｂは円周方向に等間
隔を隔てて設けてあり、隣接するレバー部３０ｂの間に
スリットが形成されるとともに、各スリットの半径方向
外側の部分に、円周方向幅が比較的広い切り欠き３０ｃ
が形成されている。

【００１７】図３に詳細に示すように、支持機構３１
は、ダイヤフラムスプリング３０の環状部３０ａの内周
部を支持する１対の第１及び第２環状支持部材３５，３
６と、両環状支持部材３５，３６をクラッチカバー２８
に固定する複数のボルト３７とを主に備えている。１対
の環状支持部材３５，３６は鋼製である。環状支持部材
３５，３６はダイヤフラムスプリング３０に沿って円周
方向に延びており、それぞれ外周部に支持部３８、３９
を備えている。支持部３８，３９は、それぞれ、ダイヤ
フラムスプリング３０に当接する部分が半円形等の凸形
断面を有している。第１環状支持部材３５の支持部３８
がダイヤフラムスプリング３０に対してクラッチカバー
２８側（図１の右側）から当接し、第２環状支持部材３
６の支持部３９がダイヤフラムスプリング３０に対して
ハブフランジ６側（図１の左側）から当接している。支
持部３８の内周側で図１の右側には環状に延びる薄い着
座部４０が一体に形成されている。着座部４０には、軸
方向に延びる複数の脚部４１が円周方向に間隔を隔てて
一体に形成されている。また、支持部３９の内周側で図
１の左側には環状に延びる薄い環状部４２が一体に形成
されている。環状部４２には、軸方向に延びる複数の突
部４３が円周方向に間隔を隔てて一体に設けられてい
る。突部４３は支持部３９の内周にも連続している。脚
部４１と突部４３とは互いに接近する方に突出してお
り、図１に示す組立状態では、脚部４１はダイヤフラム
スプリング３０の切り欠き３０ｃを通って先端面が突部
４３に着座している。

【００１８】前述のクラッチカバー２８の内側端面に
は、第１環状支持部材３５の着座部４０背面ならびに内
周面及び外周面が着座する切り欠きが設けてあり、環状
支持部材３５はこの切り欠きに着座した状態で、ボルト
３７により固定されている。第１環状支持部材３５にお
いて各脚部４１とそれに連続する着座部４０の部分に
は、ボルト３７が通されるボルト挿通孔（ねじを備えて
いない孔）が設けてあり、これと同心のボルト挿通孔が
クラッチカバー２８にも設けてある。第２環状支持部材
３６の突部４３とそれに連続する環状部４２の部分には
ねじ孔が設けてあり、このねじ孔にボルト３７のねじ部
が固定されている。

【００１９】以上に説明したように、複数のボルト３７
により環状支持部材３５，３６はクラッチカバー２８に
固定されている。そして、これらの環状支持部材３５，
３６に支持されたダイヤフラスプリング３０はその環状
弾性部３０ａの外周部がプレッシャープレート２９の隆
起部３３に当接し、をフライホイール２側（図１の左
側）に付勢する。

【００２０】ダイヤフラムスプリング３０の内周部に隣
接して図示しないレリーズ装置が配置されている。レリ
ーズ装置がダイヤフラムスプリング３０のレバー部３０
ｂ先端をフライホイール２側に押すと、ダイヤフラムス
プリング３０の環状部３０ａ外周がプレッシャープレー
ト２９から離れる。この結果、クラッチ連結が解除され
る。

【００２１】上述の構造では、ハブフランジ６はトラン
スミッションの入力軸に対して軸方向に移動自在であ
り、従って、ハブフランジ６を軸方向に位置決めする必
要がある。そのために、図１に示すように、ハブフラン
ジ６の第２筒状部１３にはその半径方向に延びる位置決
めピン１００が取付けてある。位置決めピン１００は、
スリットが形成されたロールピンである。第２筒状部１
３のフライホイール２側突出部分には半径方向に延びる
取付け孔１０１が設けてあり、位置決めピン１００はそ
の取付け孔１０１に圧縮状態で固定されている。位置決
めピン１００は長手方向中間部が取付け孔１０１に嵌合
し、一端部だけが外歯１８ａ円周方向間に入り込んで２
個のドリブンプレート８の突起２７軸方向間に位置して
いる。

【００２２】前述のフライホイール２及びプレッシャー
プレート２９は、ドライブプレート７及びドリブンプレ
ート８の軸方向の移動範囲を制限している。このように
軸方向位置の制限された２枚のドリブンプレート８の突
起２７の間に位置決めピン１００が位置することによ
り、ハブフランジ６の軸方向の位置も所定範囲内に限定
される。

【００２３】次に動作を説明する。図示しないレリーズ
装置がダイヤフラムスプリング３０をフライホイール２
側の押圧するのを解除すると、ダイヤフラムスプリング
３０の環状弾性部３０ａがプレッシャープレート２９を
フライホイール２側に付勢する。すると、プレッシャー
プレート２９が摩擦板群９側に押し付けられ、ドライブ
プレート７とドリブンプレート８が互いに圧接される。
この結果、フライホイール２からフライホイールリング
５に入力されたトルクが、ドライブプレート７及びドリ
ブンプレート８を介してハブフランジ６に伝達され、さ
らに、ハブフランジ６からトランスミッションの入力軸
へ出力される。

【００２４】クラッチを遮断する場合、図示しないレリ
ーズ装置がダイヤフラムスプリング３０のレバー部３０
ｂの先端をフライホイール２側へ押し、環状弾性部３０
ａの外周部をプレッシャープレート２９から離れる方向
に移動させる。これにより、ドライブプレート７とドリ
ブンプレート８の圧接が解放され、クラッチが遮断され
る。

【００２５】上述のクラッチの断続動作では、摩擦によ
る熱がドライブプレート７及びドリブンプレート８に生
じるが、下記に示すようにドライブプレート７及びドリ
ブンプレート８は空気により効果的に冷却され、それら
の異常な温度上昇は防止される。フランジ１２とダイヤ
フラムスプリング３０との間の空間にはクラッチの外部
空間からダイヤフラムスプリング３０を通って低温の空
気が流入する。この空気の一部は、空気通路開口１４を
通ってフライホイール２とハブフランジ６との間の空間
に流入する。乾式多板クラッチ１内に流入した空気は、
遠心力によって外周側に移動して、軸方向両側のドライ
ブプレート７及び軸方向両側のドリブンプレート８の軸
方向外側面を冷却する。

【００２６】空気は、外歯１８ａの軸方向両端面から軸
方向孔７１に流入する。そのため、空気の流量が多い。
図５に示すように、外歯１８ａの軸方向両端面から軸方
向孔７１内に流入した空気は、空気連絡孔７２を通って
半径方向外周側に移動する。この空気は、軸方向中間の
２枚のドライブプレート７の内周部すなわち各一対のド
リブンプレート８の内周部間に供給され、さらにドリブ
ンプレート８の表面に形成された溝８ａを通って半径方
向外側に移動する。このときに空気はドライブプレート
７及びドリブンプレート８を冷却する。この空気はフラ
イホイールリング５から空気通路溝２４を通ってフライ
ホイールリング５の外側へつまり乾式多板クラッチ１か
ら流出する。このように空気の流路が排出部分まで確保
されているため、空気の流量が多くなる。

【００２７】以上の結果、全てのドライブプレート７及
びドリブンプレート８がほぼ均等かつ充分に冷却され
る。又、ドライブプレート７及びドリブンプレート８の
表面には、それらの磨耗粉が生じるが、磨耗粉も空気通
路溝２４を通ってフライホイールリング５の外側へ流出
する。特に、空気通路溝２４は円周方向に延びて形成さ
れているため、開口面積が大きく、プレート８，９の冷
却と磨耗粉の排出の効果を高める。

【００２８】上述の構造では、ハブフランジ６に位置決
めピン１００が取付けてあるが、位置決めピン１００の
一端部だけが外歯１８円周方向間に位置しており、その
他の部分は、外歯１８よりも半径方向内側に位置してい
る。したがって、位置決めピン１００によるハブフラン
ジ６の慣性モーメントの増加を抑えている。ハブフラン
ジ６の慣性モーメントが小さくなることによって、接続
操作や遮断操作に対するクラッチの応答性が高くなる。
なお、ハブフランジを位置決めする機構は、ピンに限定
されない。第２実施形態 前記実施形態における空気連絡孔７２の代わりに、図７
及び図８に示すように、外歯１８ａの表面に円周方向に
延びる２本の溝７３を形成してもよい。溝７３の底は軸
方向孔７１に達している。すなわに、軸方向孔７１は、
軸方向２か所で外歯１８ａの外周部に開口している。こ
の実施形態でも前記実施形態と同様の効果が得られる。第３実施形態 図９に示すように、ドリブンプレート８の突起２７を複
数箇所で欠いて、突起欠落部９０を形成してもよい。こ
の突起欠落部９０により、プレート７，８の内周側で軸
方向に流れる空気の流量が多くなる。その結果、プレー
ト７，８を冷却する能力が向上する。突起２７の欠落は
全体でなく一部であってもよい。

【００２９】

【発明の効果】本発明に係る多板クラッチでは、第２筒
状部の第１歯には少なくとも一軸方向端面から軸方向に
延びる軸方向孔と軸方向孔から第２筒状部の外周面に開
口する空気連絡部とが形成されているため、軸方向孔内
に流入した空気が空気連絡部からドライブプレート及び
ドリブンプレートの内周側に供給されて両プレートの冷
却を行う。この結果、両プレートの過度な昇温が抑えら
れ、両プレートの寿命が長くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明実施例の自動車用乾式多板クラッ
チの断面図。

【図２】図１の一部切り欠きII矢視部分図。

【図３】支持機構の分解斜視部分図。

【図４】図４は図１のIV矢視図。

【図５】第２筒状部の縦断面図。

【図６】一部断面のドリブンプレートとハブフランジの
係合部分の平面図。

【図７】第２実施形態における図５に相当する図。

【図８】第２実施形態における図６に相当する図。

【図９】第３実施形態における図５に相当する図。

【符号の説明】 １ 乾式多板クラッチ ２ フライホイール ５ フライホイールリング ６ ハブフランジ ７ ドライブプレート ８ ドリブンプレート １３ 第２筒状部 １８ａ 外歯 ７１ 軸方向孔 ７２ 空気連絡孔 ７３ 溝

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力側回転体からのトルクを断続するため
   の多板クラッチであって、 前記入力側回転体に連結される第１筒状部を含む入力側
   部材と、 前記第１筒状部の内周に配置され外周面に軸方向に延び
   る複数の第１歯が形成された第２筒状部を含む出力側部
   材と、 前記第１筒状部と前記第２筒状部との間で軸方向に間隔
   を隔てて配置され、外周部が前記第１筒状部の内周面に
   軸方向に所定範囲内で相対移動可能にかつ相対回転不能
   に連結された複数の環状ドライブプレートと、 前記ドライブプレートと軸方向に交互に配置され、前記
   第２筒状部の第１歯に軸方向に相対移動可能にかつ相対
   回転不能に連結された第２歯が内周縁に形成された複数
   の環状ドリブンプレートと、 前記ドライブプレートと前記ドリブンプレートとを圧接
   および圧接解除するためのクラッチ操作機構とを備え、 前記第１歯には、少なくとも軸方向の一端面から軸方向
   に延びる軸方向孔と、前記軸方向孔から前記第２筒状部
   の外周面に開口する空気連絡部とが形成されている、多
   板クラッチ。
2. 【請求項２】前記軸方向孔は前記第１歯の両端面に開口
   している、請求項１に記載の多板クラッチ。
3. 【請求項３】前記空気連絡部は、一対の前記環状ドリブ
   ンプレートの内周部間の空間に対応している、請求項１
   または２に記載の多板クラッチ。
4. 【請求項４】前記空気連絡部は、前記軸方向孔から前記
   第１歯内を延びる孔である、請求項１〜３のいずれかに
   記載の多板クラッチ。
5. 【請求項５】前記空気連絡部は、前記第１歯の外周縁に
   形成され底が前記軸方向孔に連絡する溝である、請求項
   １〜３のいずれかに記載の多板クラッチ。
6. 【請求項６】前記環状ドライブプレート及び環状ドリブ
   ンプレートの少なくとも一方の表面には、半径方向に連
   通する溝が形成されている、請求項１〜５のいずれかに
   記載の多板クラッチ。
7. 【請求項７】前記第１筒状部には半径方向に貫通する空
   気孔が形成されている、請求項１〜６のいずれかに記載
   の多板クラッチ。