(57)【要約】【課題】各種摩擦材の交換時期を適切なタイミングで運転者等に把握させる。【解決手段】クラッチディスク６０は、中心軸により回転可能な円板状または円弧状のプレート２２と、プレート２２の平面の外周部に固定手段により固定され、円板状または円弧状の平面及び矩形状の断面を有する摩擦材を母相としたクラッチフェーシング６１と、を備える。クラッチフェーシング６１では、円板状または円弧状の平面の表面から厚み方向の所定の深さまでを摩耗領域６１Ａ、残部を寿命領域６１Ｂとされ、母相よりも摩擦係数が小さい所望の低摩擦体６２を含む低摩擦層６３が摩耗領域６１Ａ内の寿命領域６１Ｂに隣接する箇所に設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状または円弧状本体の平面の外周部に固定して用いられ、円板状または円弧状の平面及び矩形状の断面を有する摩擦材を母相とした部品であって、
前記円板状または円弧状の平面の一方から厚み方向の所定の深さまでを摩耗領域、残部を寿命領域とされ、
前記母相よりも摩擦係数が小さい所望の低摩擦体を含む低摩擦層が前記摩耗領域内の前記寿命領域に隣接する箇所に設けられていることを特徴とする
寿命把握用部品。
【請求項２】
前記低摩擦層内の前記低摩擦体は、前記厚み方向において、前記寿命領域に近づくに従って連続的に寸法が大きくなる
請求項１に記載の寿命把握用部品。
【請求項３】
前記低摩擦層内の前記低摩擦体は、前記厚み方向において、前記寿命領域に近づくに従って段階的に寸法が大きくなる
請求項１に記載の寿命把握用部品。
【請求項４】
中心軸により回転可能な円板状または円弧状のプレートと、
当該プレートの平面の外周部に固定手段により固定され、円板状または円弧状の平面及び矩形状の断面を有する摩擦材を母相としたクラッチフェーシングと、を備え、
前記クラッチフェーシングは、前記円板状または円弧状の平面の表面から厚み方向の所定の深さまでを摩耗領域、残部を寿命領域とされ、
前記母相よりも摩擦係数が小さい所望の低摩擦体を含む低摩擦層が前記摩耗領域内の前記寿命領域に隣接する箇所に設けられていることを特徴とする
クラッチディスク。
【請求項５】
前記低摩擦層内の前記低摩擦体は、前記厚み方向において、前記寿命領域に近づくに従って連続的に寸法が大きくなる
請求項４に記載のクラッチディスク。
【請求項６】
前記低摩擦層内の前記低摩擦体は、前記厚み方向において、前記寿命領域に近づくに従って段階的に寸法が大きくなる
請求項４に記載のクラッチディスク。
【請求項７】
前記所定の深さは、前記表面から前記固定手段の先端面までの距離である
請求項４乃至６のいずれか一項に記載のクラッチディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、寿命把握用部品及びクラッチディスクに関し、特に運転者の感覚に訴えて摩擦材の摩耗寿命を積極的に把握させるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載された各種摩擦材の摩耗寿命を検知し、当該摩擦材の交換が必要な旨を運転者に知らせる技術が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３２２１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の技術では、摩擦材の交換時期の通知が遅くなることがあり、運転者等に適切なタイミングで交換時期を知らせることは困難であるという課題があった。
【０００５】
本開示の技術は、各種摩擦材の交換時期を適切なタイミングで運転者等に把握させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の寿命把握用部品は、円板状または円弧状本体の平面の外周部に固定して用いられ、円板状または円弧状の平面及び矩形状の断面を有する摩擦材を母相とした部品であって、前記円板状または円弧状の平面の一方から厚み方向の所定の深さまでを摩耗領域、残部を寿命領域とされ、前記母相よりも摩擦係数が小さい所望の低摩擦体を含む低摩擦層が前記摩耗領域内の前記寿命領域に隣接する箇所に設けられていることを特徴とする。
【０００７】
前記低摩擦層内の前記低摩擦体は、前記厚み方向において、前記寿命領域に近づくに従って連続的に寸法が大きくなることが好ましい。
【０００８】
前記低摩擦層内の前記低摩擦体は、前記厚み方向において、前記寿命領域に近づくに従って段階的に寸法が大きくなることが好ましい。
【０００９】
本開示のクラッチディスクは、中心軸により回転可能な円板状または円弧状のプレートと、当該プレートの平面の外周部に固定手段により固定され、円板状または円弧状の平面及び矩形状の断面を有する摩擦材を母相としたクラッチフェーシングと、を備え、前記クラッチフェーシングは、前記円板状または円弧状の平面の表面から厚み方向の所定の深さまでを摩耗領域、残部を寿命領域とされ、前記母相よりも摩擦係数が小さい所望の低摩擦体を含む低摩擦層が前記摩耗領域内の前記寿命領域に隣接する箇所に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
前記低摩擦層内の前記低摩擦体は、前記厚み方向において、前記寿命領域に近づくに従って連続的に寸法が大きくなることが好ましい。
【００１１】
前記低摩擦層内の前記低摩擦体は、前記厚み方向において、前記寿命領域に近づくに従って段階的に寸法が大きくなることが好ましい。
【００１２】
前記所定の深さは、前記表面から前記固定手段の先端面までの距離とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本開示の技術によれば、各種摩擦材の交換時期を適切なタイミングで運転者等に把握させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係るクラッチディスクを搭載した車両の模式的な全体構成図である。
【図２】本実施形態に係るクラッチディスクを示す模式的な図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。
【図３】本実施形態に係るクラッチディスクを示す模式的な断面図である。
【図４】他の実施形態に係るクラッチディスクを示す模式的な断面図である。
【図５】他の実施形態に係るクラッチディスクを示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係る寿命把握用部品及びクラッチディスクについて説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１６】
[全体構成]
図１は、本実施形態に係るクラッチディスクを搭載した車両の模式的な全体構成図である。エンジン１０のクランクシャフト１１には、クラッチ装置２０を介して変速機４０のインプットシャフト４２が断接可能に接続されている。変速機４０の変速機ケース４１内には、インプットシャフト４２、アウトプットシャフト４３、カウンタシャフト４４、これらシャフト４２〜４４に設けられた複数の変速ギヤ列４５、図示しないシンクロ機構等が配置されている。変速機４０のアウトプットシャフト４３には、プロペラシャフト４７、何れも図示しない差動装置、左右の駆動軸等を介して左右の駆動輪が接続されている。
【００１７】
クラッチ装置２０は、例えば、乾式・単板式のクラッチ装置であって、クラッチハウジング２１内には、クランクシャフト１１の出力側端及び、インプットシャフト４２の入力側端が配置されている。
【００１８】
インプットシャフト４２の入力端には、クラッチディスク６０が軸方向に移動可能に設けられている。クラッチディスク６０には、図示しないダンパースプリングと、クラッチフェーシング６１（寿命把握用部品）とが設けられている。プレート２２と、クラッチフェーシング６１とにより、クラッチディスク６０が構成される。クラッチディスク６０に関しては後述する。
【００１９】
クランクシャフト１１の出力端には、フライホイール１２が固定され、フライホイール１２の後側面には、クラッチカバー２４が設けられている。これらフライホイール１２とクラッチカバー２４との間には、プレッシャープレート２５及びダイヤフラムスプリング２６が配置されている。
【００２０】
レリーズフォーク２８は、支点１９を中心に揺動可能に設けられている。レリーズフォーク２８は、その一端側をクラッチハウジング２１内に収容させると共に、その他端側をクラッチハウジング２１の外側に突出させている。
【００２１】
また、レリーズフォーク２８の搖動域に合わせて、クラッチハウジング２１には、搖動補助孔２３が形成され、搖動補助孔２３の外側にはゴム製のブーツ３６が設けられている。さらに、クラッチハウジング２１の鉛直方向下側の一部には、水抜孔２９が形成されている。
【００２２】
レリーズベアリング２７は、ダイヤフラムスプリング２６の内周縁とレリーズフォーク２８の一端部との間に位置して設けられおり、これらダイヤフラムスプリング２６とレリーズフォーク２８とを相対回転可能にする。より詳しくは、レリーズベアリング２７は、ダイヤフラムスプリング２６の内周縁が接触する内輪（回転輪）Ａと、レリーズフォーク２８の一端部が接続された外輪（非回転輪）Ｃと、これら内輪Ａ及び外輪Ｃの間に回転自在に配された球体Ｂと、を備えている。レリーズベアリング２７は、クラッチ装置２０が断から接に切り替わる接作動時はダイヤフラムスプリング２６の弾性力により出力側（図中右方向）に移動され、クラッチ装置２０が接から断に切り替わる断作動時はレリーズフォーク２８により押されて入力側（図中左方向）に移動される。
【００２３】
クラッチハウジング２１の外側には、レリーズシリンダ３０が設けられている。レリーズシリンダ３０は、シリンダ本体３１の内部に移動可能に収容されて油圧室を区画するピストン３２と、基端側をピストン３２に当接されると共に、先端側をレリーズフォーク２８に当接させたプッシュロッド３３を備えている。更にシリンダ本体３１内に設けられてプッシュロッド３３をピストン３２とレリーズフォーク２８との間に保持させるスプリング３４を備えるレリーズシリンダ３０の種類もある。レリーズシリンダ３０は、配管３５を介してマスターシリンダ８０に接続されている。
【００２４】
マスターシリンダ８０は、作動油を貯留するリザーブタンク８１と、シリンダ本体８２の内部に移動可能に収容されて油圧室を区画するピストン８３と、基端側をピストン８３に当接されると共に、先端側をクラッチペダル９０に連結させたロッド８４と、油圧室内に設けられてピストン８３を付勢するリターンスプリング８５とを備えている。
【００２５】
クラッチ装置２０は、運転者がクラッチペダル９０を踏み込むと、マスターシリンダ８０からレリーズシリンダ３０に供給される作動油圧によりピストン３２がプッシュロッド３３と一体にストローク移動し、レリーズフォーク２８が図中反時計回りに回動してレリーズベアリング２７を押圧すことで、「接」から「断」に切り替えられるようになっている。一方、クラッチ装置２０は、運転者がクラッチペダル９０を解放すると、ダイヤフラムスプリング２６の弾性力によりクラッチディスク６０のクラッチフェーシング６１がフライホイール１２に押し付けられることで、「断」から「接」に切り替えられるようになっている。
【００２６】
[クラッチディスク]
クラッチ装置２０は、上述したように、入力側の軸と出力側の軸との間に設けられ、駆動力伝達を断接切替え可能としている。車両の動力源と変速機との間に設けられる摩擦式クラッチには、例えば、一方の円板（内燃機関のフライホイール１２）に対して、摩擦材が貼り付けられた他方の円板（クラッチディスク６０）を押し付けることで、駆動力の伝達を可能とするものがある。運転者のクラッチペダル操作や、制御装置の信号に基づいて、クラッチディスク６０に隣接するプレッシャープレート２５が移動し、クラッチディスク６０とフライホイール１２との距離を調節する。
【００２７】
摩擦材はクラッチの断接に伴い徐々に摩耗していく消耗品である。摩擦材が過度に減少した状態では、駆動力の伝達を適切に行えなくなるため、摩擦材の摩耗寿命を適切に把握することが重要である。一方で、クラッチディスク６０等のクラッチ装置２０の各部品は、クラッチハウジング２１に収まっており、運転者等が車外から摩擦材の摩耗寿命を把握することは困難である。このため、クラッチディスクの摩擦材の摩耗寿命が到来する前の適切なタイミングで、摩擦材の交換時期を運転者等に把握させることが課題となる。
【００２８】
図２は、本実施形態に係るクラッチディスクを示す模式的な図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。
【００２９】
クラッチディスク６０は、中心軸２２Ａにより回転可能な円板状または円弧状のプレート２２と、該プレート２２の平面の外周部２２Ｂに設けられ、円板状または円弧状の平面及び矩形状の断面を有し、樹脂等の摩擦材を母相とするクラッチフェーシング６１（寿命把握用部品）とを備えている。
【００３０】
なお、クラッチフェーシング６１では、母相が樹脂のみでは強度的に弱いため、不図示の金属繊維（例えば銅繊維）によって全体が補強されている。
【００３１】
本実施形態では、図２（Ａ）に示すように、プレート２２の外周部２２Ｂをクラッチフェーシング６１が全周を覆うように設けられ、円環状に構成されている。クラッチフェーシング６１は、図２（Ｂ）に示すように、プレート２２の外周部２２Ｂの両側面に対になるように設けられ、これらがリベット６９等の締結手段（固定手段）により固定される。なお、クラッチフェーシング６１の個数やリベット６９の固定位置、個数は任意であって、特に限定されない。
【００３２】
また、クラッチフェーシング６１は、図２（Ｂ）に示すように、厚み方向において、表面からリベット先端面６１Ｃに到達するまでの摩耗領域６１Ａと、リベット先端面６１Ｃから内面（即ち外周部２２Ｂとの接触面）までの寿命領域６１Ｂとに区画されている。ここで、寿命領域６１Ｂは、リベット６９によりプレート２２と固定されるための領域であって、クラッチフェーシング６１が摩耗し、リベット６９の先端とプレッシャープレート２５またはフライホイール１２とが当接することにより使用限界（摩耗寿命）となる。
【００３３】
なお、クラッチフェーシング６１内には、リベット先端面６１Ｃの上方に、後述する低摩擦層が存在しているが（図３参照）、図２（Ｂ）では、リベット６９のリベット先端面６１Ｃと、摩耗領域６１Ａ及び寿命領域６１Ｂとの関係を説明するために、便宜上省略している。
【００３４】
図３は、本実施形態に係るクラッチディスクを示す模式的な断面図である。本実施形態に係るクラッチディスク６０においては、クラッチフェーシング６１の摩耗領域６１Ａ内で寿命領域６１Ｂに隣接する箇所に、低摩擦層６３が形成されている。
【００３５】
低摩擦層６３は、母相となる樹脂等の摩擦材中に、母相よりも摩擦係数が小さい低摩擦体６２を含んだ層である。低摩擦体６２は、セラメタ系、レジン系（フッ素樹脂等）、カーボン系等の摩擦係数が小さい任意の低摩擦材料を用いることができる。また、低摩擦体６２は、厚み方向において、寿命領域に６１Ｂ近づくに従って連続的に寸法が大きくなる円錐状に形成されている。
【００３６】
また、リベット６９で固定される部分である寿命領域６１Ｂには低摩擦層６３を形成せずに、低摩擦層６３を摩耗領域６１Ａ内で寿命領域６１Ｂに隣接する箇所に形成することにより、摩擦材の摩耗面が寿命領域６１Ｂに到達する前に低摩擦層６３が露出することになる。
【００３７】
なお、上記実施形態では、クラッチフェーシング６１として、低摩擦体６２を含み得る摩耗領域６１Ａと、低摩擦体６２を含まない寿命領域６１Ｂの２層の例を示したが、クラッチフェーシング６１内のプレート２２側に、少なくとも低摩擦体６２を含まない寿命領域６１Ｂがあれば層の数は特に問わない。
【００３８】
[製造方法]
本実施形態に係るクラッチフェーシング６１（寿命把握用部品）は、例えば、以下の方法で製造することができる。
まず、低摩擦層６３を予め形成しておき、その両側から、摩擦材となる樹脂層を挟み込むことにより、摩耗領域６１Ａ及び寿命領域６１Ｂを形成できる。
【００３９】
また、プレート２２の外周部２２Ｂの表面に、予め寿命領域６１Ｂ及び摩耗領域６１Ａの一部となるシート状のベース層を例えば３ｍｍ程度に形成しておき、その表面から円錐状の低摩擦体６２を埋め込み、さらに摩耗領域６１Ａをその外側に形成することによって製造することができる。
【００４０】
また、プレート２２の外周部２２Ｂの表面に、同様にして、予め寿命領域６１Ｂとなるシート状のベース層を敷いておき、その表面に、低摩擦体６２を所定の配列になるように載せ、その隙間に母材となる樹脂を流し込み、硬化させることによっても製造することができる。
【００４１】
上記のような方法を用い、ベース層の厚みと低摩擦体６２の種類及び配置を適宜調整することによって、滑りが発生する位置を調整すると同時に、寿命領域に６１Ｂ近づくに従って滑りの程度を大きくすることができる。
【００４２】
[作用]
本実施形態に係るクラッチディスク６０では、図３に示すように、プレート２２の外周部２２Ｂの両面に設けられたクラッチフェーシング６１（寿命把握用部品）がプレッシャープレート２５によりフライホイール１２側に押し付けられることによって、トルクが伝達される。
【００４３】
この時、図２（Ｂ）に示すように、クラッチフェーシング６１は、プレッシャープレート２５およびフライホイール１２と摩擦する為に摩耗する。このようにして、摩擦によりクラッチフェーシング６１が摩耗し続けるとリベット先端面６１Ｃ（固定手段の先端面）が露出した時点で、摩耗寿命と判断されることになる。
【００４４】
本実施形態に係るクラッチディスク６０では、図３に示すように、低摩擦層６３は、摩耗領域６１Ａの表面から厚み方向の所定の深さに設けられている。このため、ある程度摩耗した段階で、それまでは発生していなかった滑りが発生する。
【００４５】
また、低摩擦層６３は、摩耗面が寿命領域６１Ｂに到達する手前の部分に設けられているので、摩耗寿命に達する前に、滑りが発生する。
【００４６】
さらに、低摩擦層６３においては、厚み方向において、寿命領域６１Ｂに近づくに従って低摩擦材料の割合が大きくなるように低摩擦体６２が配置されている。このため、クラッチフェーシング６１の磨耗が進む程、より強く滑るようになっている。
【００４７】
このため、運転者は、ある時期から、エンジン音の割に加速しない、これまでよりもスピードが出なくなった、坂を上りにくくなった等の感覚を抱くようになり、その程度が徐々に大きくなっていく。しかしながら、このような段階では、未だ摩擦材の摩耗面が寿命領域６１Ｂには達していたいため、このような感覚を抱いても本来の寿命に起因するものではない。むしろ、本来の寿命が到来する前に敢えて滑る状態を作出し、運転者に不都合な状況を体感させることによって、積極的に摩擦材の交換時期を把握させるものである。従って、運転者は、摩耗寿命が到来する前の適切なタイミングで摩擦材の交換時期を把握することが可能になる。
【００４８】
[効果]
以上詳述したように、本実施形態では、積極的に滑りを発生させて運転者の感覚に訴えて摩擦材の摩耗寿命を把握させるものである。このため、運転者等が車両の点検をしなくても、クラッチの側から積極的に運転者にクラッチ装置の寿命を認識させることができる。
【００４９】
また、本実施形態では、実際の摩擦材から直接生じる滑りによって、運転者に不都合な状況を疑似的に体感させるようになっている。これにより、点検等でメーター等によって間接的に摩耗寿命を判断する手法と比較して、より直接的かつ適切なタイミングで、運転者に摩擦材の交換時期を把握させることができる。
【００５０】
[他の実施形態]
以上、本開示の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【００５１】
例えば、図４に示すように、低摩擦材料からなる凸型形状の低摩擦体６４が所定の間隔で平行に配列された低摩擦層６５を形成することもできる。低摩擦体６４は、低摩擦材料からなる小径の円板体に対して寿命領域６１Ｂ側に大径の円板体を組み合わせたり、短尺の矩形体に対して寿命領域６１Ｂ側に長尺の矩形体を組み合わせたりして構成できる。また、図４では、寿命領域６１Ｂに近づくに従って低摩擦材料の体積が一段階大きくなる構造の例を示したが、多段階的に体積を大きくなる構造としてもよい。
【００５２】
また、図５に示すように、低摩擦材料からなる台形形状の低摩擦体６６が所定の間隔で平行に配列された低摩擦層６７を形成することもできる。
低摩擦体６６は、低摩擦材料からなる一定径の円板体の径を寿命領域６１Ｂに近づくに従って連続的に大きくしたものである。
【００５３】
さらに、図３〜図５に示す形状の低摩擦体６２，６４，６６を同一の低摩擦層内で組み合わせてもよい。また、プレート２２を挟んで一対となるクラッチフェーシング６１において同一の低摩擦層ではなく、異なる低摩擦層としてもよい。
【００５４】
また、本寿命把握用部品としては、クラッチ装置に適用するものだけでなく、ブレーキ装置等の他の摩擦部材を用いた装置等にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  エンジン
１１  クランクシャフト
２０  クラッチ装置
２１  クラッチハウジング
２２  プレート
２３  搖動補助孔
２４  クラッチカバー
２５  プレッシャープレート
２６  ダイヤフラムスプリング
２８  レリーズフォーク
４０  変速機
６０  クラッチディスク
６１  クラッチフェーシング（寿命把握用部品）
６１Ａ  摩耗領域
６１Ｂ  寿命領域
６１Ｃ  リベット先端面（固定手段の先端面）
６２，６４，６６  低摩擦体
６３，６５，６７  低摩擦層
６９  リベット（固定手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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