(57)【要約】【課題】クッショニング機能を有するクラッチディスクにおいて、その製造コストを低減することにある。【解決手段】このクラッチディスク２３は、回転体からトルクが入力されるクラッチディスク組立体１のクラッチディスク２３であって、一対の摩擦フェーシング１７と、環状プレート１５と、一対の弾性部材２１とを備えている。一対の摩擦フェーシング１７は、軸方向に互いに対向して配置され、フライホイール３１に押し付けられて連結可能である。環状プレート１５は、一対の摩擦フェーシング１７の軸方向間に配置され、クラッチディスク組立体１のクラッチプレート７に固定される。一対の弾性部材２１は、各摩擦フェーシング１７と環状プレート１５との軸方向間にそれぞれ配置され、それぞれ弾性を有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体からトルクが入力されるクラッチディスク組立体のクラッチディスクであって、
軸方向に互いに対向して配置され、前記回転体に押し付けられて連結可能な一対の摩擦フェーシングと、
前記一対の摩擦フェーシングの軸方向間に配置され、前記クラッチディスク組立体の他の部材に固定されるプレートと、
各前記摩擦フェーシングと前記プレートとの軸方向間にそれぞれ配置され、それぞれ弾性を有する一対の弾性部材と、
を備えたクラッチディスク。
【請求項２】
前記一対の弾性部材の各々は、前記摩擦フェーシングに対して全面的に配置された環状の部材である、請求項１に記載のクラッチディスク。
【請求項３】
前記一対の弾性部材の各々は、円周方向に分割された複数の部材である、請求項１に記載のクラッチディスク。
【請求項４】
前記弾性部材は振動吸収性を有するゴム材料からなる、請求項１〜３のいずれかに記載のクラッチディスク。
【請求項５】
前記弾性部材はエアクッション機能を有するゴムからなる、請求項１〜３のいずれかに記載のクラッチディスク。
【請求項６】
前記一対の弾性部材と前記プレートとの間に配置された接着層をさらに備えている、請求項１〜３のいずれかに記載のクラッチディスク。
【請求項７】
前記プレートには軸方向に貫通する複数の孔が形成されており、
前記孔には前記接着層と連続する接着剤が充填されている、請求項６に記載のクラッチディスク。
【請求項８】
摩擦材層、弾性体層及び接着層がこの順番で形成された一対のフェーシング部材を用意する準備工程と、
前記一対のフェーシング部材の前記接着層をプレートに当接させた状態で一体成形する成形工程と、
を備えたクラッチディスクの製造方法。
【請求項９】
回転体からトルクが伝達されるクラッチディスク組立体であって、
請求項１から７のいずれかに記載のクラッチディスクまたは請求項８の製造方法により製造されたクラッチディスクと、
前記クラッチディスクからのトルクが入力されるハブと、
を備えたクラッチディスク組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クラッチディスク及びその製造方法、クラッチディスク組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
クラッチディスク組立体は、入力側回転体と出力側回転体との間でトルクを伝達するためのものであり、一般に、摩擦フェーシングを有するクラッチディスクと、クラッチディスクが固定される入力側プレートと、出力側ハブと、入力側プレートと出力側ハブとを円周方向に連結するダンパー部とを備えている。
【０００３】
このクラッチディスク組立体では、摩擦フェーシングがクラッチカバー組立体のプレッシャープレートによりエンジン側のフライホイールに押し付けられると、クラッチディスクはフライホイールとプレッシャープレートとの間に挟持され、エンジン側フライホイールのトルクがクラッチディスクを介して入力側プレートに入力される。このトルクは、ダンパー部を介して出力側ハブに伝達され、出力側のトランスミッションに出力される。このように、クラッチディスクがフライホイールに圧接されることで、クラッチが連結されてトルクが伝達される。
【０００４】
従来のクラッチディスクとして、クラッチ連結時の衝撃を緩和するためのクッショニングプレートを備えたものがある（例えば、特許文献１参照。）。クッショニングプレートは、例えば、波型形状の段差が円周方向に繰り返された形状を有しており、クラッチディスクがフライホイールに押し付けられるときに弾性変形可能である。このクッショニングプレートによる弾性変形がクッションとして作用し、クラッチ連結時の衝撃が緩和される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−７２１２４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記クッショニングプレートは、通常、平面状のプレート部材に対し上記波型形状を有するようプレス加工等を行うことにより得られる。しかしながら、プレス加工に用いるプレス機等は、比較的大きなものが多く、工場設備等において大きなスペースを確保する必要がある。また、プレス機等は、その稼働に際して比較的多くのエネルギーを消費する。したがって、クッショニングプレートの製造にかかるコストは比較的大きなものとなっている。
【０００７】
本発明の目的は、クッショニング機能を有するクラッチディスクにおいて、その製造コストを低減することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係るクラッチディスクは、回転体からトルクが入力されるクラッチディスク組立体のクラッチディスクであって、一対の摩擦フェーシングと、プレートと、一対の弾性部材とを備えている。一対の摩擦フェーシングは、軸方向に互いに対向して配置され、回転体に押し付けられて連結可能である。プレートは、一対の摩擦フェーシングの軸方向間に配置され、クラッチディスク組立体の他の部材に固定される。一対の弾性部材は、各摩擦フェーシングとプレートとの軸方向間にそれぞれ配置され、それぞれ弾性を有する。
【０００９】
このクラッチディスクは、回転する回転体に摩擦フェーシングが押し付けられることで、回転体と一体に回転する。このとき、摩擦フェーシング及び回転体は互いに力を及ぼし合うが、弾性部材が軸方向に弾性変形することにより、かかる力が吸収され、クラッチ連結時の衝撃が緩和される。
このクラッチディスクは、従来のクッショニングプレートに代えて採用した弾性部材によりクッショニング機能を得ることができる。したがって、ここでは、クラッチディスクを製造する際に、プレートに対するプレス加工等を省略でき、これにより、クラッチディスクの製造コストを低減することができる。
【００１０】
請求項２に係るクラッチディスクは、請求項１のクラッチディスクにおいて、一対の弾性部材の各々は、摩擦フェーシングに対して全面的に配置された環状の部材である。
このクラッチディスクでは、弾性部材は、摩擦フェーシングに対向する全領域にわたり配置されているため、クラッチ連結時に摩擦フェーシングに及ぼす面圧が均一になり、これにより、摩擦フェーシングの摩擦性能が向上する。
【００１１】
請求項３に係るクラッチディスクは、請求項１のクラッチディスクにおいて、一対の弾性部材の各々は、円周方向に分割された複数の部材である。
このクラッチディスクでは、弾性部材は、具体的に、摩擦フェーシングに対しほぼ全面的に配置されているため、ここでも、請求項２のクラッチディスクと同様、摩擦フェーシングの摩擦性能を向上させることができる。
【００１２】
請求項４に係るクラッチディスクでは、請求項１〜３のいずれかのクラッチディスクにおいて、弾性部材は振動吸収性を有するゴム材料からなる。
このクラッチディスクでは、弾性部材は、振動吸収性を有しているため、クラッチ連結時の衝撃を吸収することが可能である。
請求項５に係るクラッチディスクは、請求項１〜３のいずれかのクラッチディスクにおいて、弾性部材はエアクッション機能を有するゴムからなる。
【００１３】
このクラッチディスクでは、弾性部材は、エアクッション機能を有しているため、クラッチ連結時の衝撃を緩和することが可能である。
請求項６に係るクラッチディスクは、請求項１〜３のいずれかのクラッチディスクにおいて、接着層をさらに備えている。接着層は、一対の弾性部材とプレートとの間に配置されている。
【００１４】
このクラッチディスクでは、弾性部材は、接着層を介してプレートに固定されており、弾性部材とプレートの間の接着強度が向上する。
請求項７に係るクラッチディスクは、請求項６のクラッチディスクにおいて、プレートには軸方向に貫通する複数の孔が形成されている。また、孔には接着層と連続する接着剤が充填されている。
【００１５】
このクラッチディスクでは、一対の弾性部材は、プレートの孔及び接着層を介して互いに連結されており、プレートに対する接着強度がより向上している。
請求項８に係るクラッチディスクの製造方法は、準備工程と、成形工程とを備えている。準備工程は、摩擦材層、弾性体層及び接着層がこの順番で形成された一対のフェーシング部材を用意する。成形工程は、一対のフェーシング部材の接着層をプレートに当接させた状態で一体成形する。
【００１６】
この方法では、弾性体層を形成することで、従来のようにプレートにプレス加工等を行わずとも、クッショニング機能を有するクラッチディスクが得られる。そして、この方法によれば、フェーシング部材及びプレートは、接着層を介して一体に形成されるため、プレートにプレス加工等を行う場合に比べ簡単で安価な方法によりクラッチディスクが得られる。
【００１７】
請求項９に係る回転体からトルクが伝達されるクラッチディスク組立体であって、クラッチディスクと、ハブとを備えている。クラッチディスクは、請求項１から７のいずれかに記載のクラッチディスクまたは請求項８の製造方法により製造されたものである。ハブは、クラッチディスクからのトルクが入力される。
このクラッチディスク組立体は、クラッチディスクの摩擦フェーシングが回転する回転体に押し付けられることで、回転体と一体に回転する。これにより、回転体から入力されたトルクは、クラッチディスク組立体に伝達され、次いでハブに伝達される。
【００１８】
このクラッチディスク組立体では、クラッチディスクは、従来のクッショニングプレートに代えて採用した弾性部材によりクッショニング機能を得ることができる。したがって、クラッチディスクを製造する際に、プレートに対するプレス加工等を省略でき、クラッチディスクの製造コストを低減することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
（１）クラッチディスク組立体の構造
図１及び図２に、本発明の第１実施形態が採用されたクラッチディスク組立体１を示す。
【００２０】
このクラッチディスク組立体１は、自動車のクラッチに使用されるもので、エンジン側のフライホイール（回転体）３１からトランスミッション側のメインドライブシャフト３２にトルクを伝達するための装置である。図１において、Ｏ−Ｏはクラッチディスク組立体１の回転軸線である。
このクラッチディスク組立体１の中心には、メインドライブシャフト３２に連結されるスプラインハブ２が配置されている。スプラインハブ２は、その中心部に、メインドライブシャフト３２のスプライン歯（図示せず）に噛み合うスプライン孔２ａを有している。また、スプラインハブ２には、外周側に突出するフランジ部３が一体に形成されている。
【００２１】
フランジ部３には、図２に示すように、外周部に所定の間隔で４箇所にストップピン用切欠き３ａが形成されており、これらの切欠き３ａの内周側に窓孔３ｂが配置されている。各窓孔３ｂには、トーションスプリング４が収容されている。
スプラインハブ２の外周側には、概ね円板状の一対のリテーニングプレート６及びクラッチプレート７（クラッチディスク組立体１の他の部材）が、フランジ部３を挟んで対向して配置されている。両プレート６，７は、内周部において、スプラインハブ２に対し相対回転自在に嵌合している。リテーニングプレート６とクラッチプレート７とは、その外周部においてストップピン８によって一体的に連結されている。ストップピン８は、リテーニングプレート６及びクラッチプレート７の間の軸方向長さを保持するとともに、フランジ部３のストップピン用切欠き３ａに円周方向から当接されることでリテーニングプレート６及びクラッチプレート７とフランジ部３と相対回転角度を規制する。
【００２２】
クラッチプレート７の外周部には、クラッチディスク２３が設けられている。クラッチディスク２３は、プレッシャープレート（図示せず）とフライホイール３１の摩擦面同士間で挟まれる部分である。クラッチディスク２３は、主に、環状プレート１５と、その軸方向片側にそれぞれ配置された一対のフェーシング部材１６とから構成されている。環状プレート１５はリベット９によりクラッチプレート７の外周部に固定されている。環状プレート１５には、軸方向に貫通する複数の孔１５ａが形成されている。フェーシング部材１６は、また、環状プレート１５側からその反対側に向かって順に接着層１９、弾性部材２１及び摩擦フェーシング１７から構成されている。
【００２３】
各摩擦フェーシング１７は、フライホイール３１に押し付けられて連結可能な環状のプレート部材である。
各弾性部材２１は、摩擦フェーシング１７に対し全面的に形成されかつ弾性を有する環状のシート状部材であり、ここでは、ガラスヤーン等長繊維の表面にゴム成分を含む弾性体を被覆して得られる紐状物を環状に巻き取ることにより得られたものが用いられる。上記ゴム成分の配合量は、重量ベースで、３０％以上であるのが好ましく、７０％以下であるのがより好ましい。
【００２４】
接着層１９は、各弾性部材２１と環状プレート１５との間に充填された接着剤が硬化することにより形成された層である。接着層１９は、本実施形態では、１．０〜１．８ｍｍ程度の厚みの層として形成されることにより、モールド固定による接着とほぼ同様の固定効果が得られる。接着層１９は、接着剤の一部が環状プレート１５の複数の孔１５ａにも充填されることにより、複数の孔１５ａ内にも連続して形成される。
【００２５】
フランジ部３の窓孔３ｂに対応して、リテーニングプレート６には窓孔６ａが、クラッチプレート７には窓孔７ａが形成されている。この窓孔６ａ，７ａはトーションスプリング４を外側から覆うように切り起こされており、その内部にトーションスプリング４が収納される。トーションスプリング４は、両端が両プレート６，７及びフランジ部３の窓孔３ｂの円周方向両端部に当接して、両プレート６，７とフランジ部３との間でトルクの伝達を行う。
【００２６】
フランジ部３の内周部とクラッチプレート７の内周部との間には、エンジン側から環状のコーンスプリング１１、フリクションプレート１２及びフリクションワッシャー１３が配置されている。フランジ部３とリテーニングプレート６の内周部との間には、フリクションワッシャー１４が配置されている。これらのフリクションワッシャー１３，１４がフランジ部３と両プレート７，６との間で摺動することによって、所定の摩擦力（ヒステリシストルク）が生じる。
【００２７】
（２）クラッチディスクの製造方法
クラッチディスク２３の製造方法ついて簡単に説明する。
▲１▼フェーシング部材の製造方法
まず、摩擦フェーシング１７の一方の面上に、弾性部材２１の材料となる上記紐状物を直接巻き取り、摩擦フェーシング１７及び弾性部材２１を一体に形成する。次に、弾性部材２１の摩擦フェーシング１７側の面と逆側の面に接着剤を塗布し硬化させることで接着層１９を形成し、フェーシング部材１６を作成する。
【００２８】
▲２▼フェーシング部材と環状部材の接着固定方法
そして、環状プレート１５の両面にそれぞれ接着層１９を当接させてフェーシング部材１６を配置する。このとき、環状プレート１５の複数の孔１５ａ内にも接着剤を進入させた状態で接着層１９を形成することで、環状プレート１５を挟む両側の接着層１９同士が一体化される。これにより、フェーシング部材１６及び環状プレート１５が一体に形成され、クラッチディスク２３が完成する。
【００２９】
（３）クラッチディスク組立体の動作
クラッチ操作により、クラッチカバー組立体のプレッシャープレート（図示せず）が摩擦フェーシング１７をフライホイール３１側に押圧すると、摩擦フェーシング１７がフライホイール３１に圧接され、フライホイール３１のトルクが摩擦フェーシング１７に入力される。トルクは、摩擦フェーシング１７から弾性部材２１、接着層１９及び環状プレート１５を介して、クラッチプレート７及びリテーニングプレート６に伝達される。このトルクは、トーションスプリング４等を介してフランジ部３に伝達され、さらにスプラインハブ２からメインドライブシャフト３２へと出力される。
【００３０】
クラッチディスク組立体１は、トルクを伝達するとともに、捩り振動を軽減する。捩り振動がクラッチプレート７及びリテーニングプレート６に伝わると、トーションスプリング４が伸縮を繰り返し、両プレート６，７はスプラインハブ２に対して相対回転を繰り返す。このとき、フリクションワッシャー１３，１４とフランジ部３との摺動部分でヒステリシストルクが発生して、捩り振動が減衰される。
【００３１】
（４）クラッチディスクの効果
このクラッチディスク２３では、クラッチ連結時に摩擦フェーシング１７及び環状プレート１５が軸方向に互いに力を及ぼし合うが、弾性部材２１が弾性変形して軸方向に作用する力を吸収するため、クラッチ連結時の衝撃が緩和される。このように、このクラッチディスク２３では、弾性部材２１を備えていることによりクッショニング機能を有しているため、環状プレート１５に対しクッショニング性を持たせるためのプレス加工等を行う必要がなく、これにより、製造コストが低減することができる。
【００３２】
また、このクラッチディスク２３では、フェーシング部材１６及び摩擦フェーシング１７は、リベット等を用いて固定されることなく、接着層１９を介して一体に形成されている。したがって、フェーシング部材１６及び摩擦フェーシング１７にリベット用貫通孔を設ける必要がなく、これらの部材の強度が改善される。
【００３３】
［第２実施形態］
ここでは、第１実施形態との相違に注目して説明する。
図３及び図４に、本発明の第２実施形態が採用されたクラッチディスク４１を示す。
このクラッチディスク４１の各フェーシング部材５６は、環状プレート５５側からその反対側に向かって順に接着層５９、弾性部材６１及び摩擦フェーシング５７から構成されている。弾性部材６１は、円周方向に４等分されたゴム製のシート部材６２で構成されている。環状プレート５５は、第１実施形態の環状プレート１５と同様に複数の孔５５ａを有している。また、接着層５９は、第１実施形態と同様、上記紐状物を環状に巻き取って得られたものであり、環状プレート５５の複数の孔５５ａ内にも充填されている。また、接着層５９は、ここでも、第１実施形態と同様に所定の厚みをもって形成されている。
【００３４】
このように構成されたクラッチディスク４１は、弾性部材６１によりクッショニング機能が得られるため、上記クラッチディスク組立体１と同様、環状プレート５５に別途プレス加工等を行う必要がない。したがって、ここでも、クラッチディスク４１の製造コストを低減することができる。
［第３実施形態］
ここでも、上記実施形態との相違に注目して説明する。
【００３５】
図５及び図６に、本発明の第３実施形態が採用されたクラッチディスク組立体８１の要部を示す。
このクラッチディスク８１は、環状プレート９５と、その軸方向両側に固定された一対のフェーシング部材９６とから構成されている。各フェーシング部材９６は、環状プレート９５側からその反対側に向かって順に弾性部材１０１及び摩擦フェーシング９７から構成されている。弾性部材１０１は、振動吸収性を有するゴム材料、例えば、種々の設備を据え付ける際に用いられる防振性ゴムからなる。環状プレート９５には、上記実施形態のような複数の孔は設けられていない。さらに、摩擦フェーシング９７、弾性部材１０１及び環状プレート９５は、接着剤等により互いに接着されることで固定されており、ここでは、実質的な厚みを有する接着層は形成されていない。
【００３６】
このように構成されたクラッチディスク８１では、防振性を有する弾性部材１０１によりクッショニング機能が得られるため、上記クラッチディスク１，４１と同様、環状プレート９５に別途プレス加工等を行う必要がない。したがって、ここでも、クラッチディスク８１の製造コストを低減することができる。
［第４実施形態］
ここでも、上記実施形態との相違に注目して説明する。
【００３７】
図７及び図８に、本発明の第４実施形態が採用されたクラッチディスク組立体１２１の要部を示す。
このクラッチディスク１２１は、環状プレート１３５と、その軸方向両側に固定された一対のフェーシング部材１３６とから構成されている。各フェーシング部材１３６は、環状プレート１３５側からその反対側に向かって順に弾性部材１４１及び摩擦フェーシング１３７から構成されている。弾性部材１４１は、エアクッション機能を有するゴム材料（例えば、シリコンゴム）から構成されている。弾性部材１４１内には、全体にわたって内部空間１４３が形成されている。内部空間１４３は、主に、環状プレート１３５側の薄い空間であるが、図示されるように摩擦フェーシング１３７側に延びる複数の凸状空間１４３ａを有している。環状プレート１３５には、第３実施形態と同様、複数の孔は設けられていない。また、摩擦フェーシング１３７，弾性部材１４１及び環状プレート１３５は、第３実施形態と同様、互いに接着されることで固定されており、ここでも、実質的な厚みを有する接着層は形成されていない。
【００３８】
このように構成されたクラッチディスク１２１では、エアクッション機能を有する弾性部材１４１によりクッショニング機能が得られるため、上記クラッチディスク１，４１，８１と同様、環状プレートに別途プレス加工等を行う必要がない。したがって、ここでも、クラッチディスク１２１の製造コストを低減することができる。
【００３９】
［他の実施形態］
（ａ）第１実施形態において、接着層１９は、上記弾性部材２１と同様に紐状物を環状に巻き取って得られるものであってもよい。また、弾性部材２１は、環状かつ平面状のゴムシートであってもよい。
（ｂ）第２実施形態において、弾性部材６１は、第１実施形態の弾性部材２１と同様に、紐状物を環状に巻き取って得られるものであってもよい。
【００４０】
（ｃ）第３実施形態において、弾性部材１０１は、リベッタ等として用いられるウレタンゴム等の他のゴム材料からなるものであってもよい。
（ｄ）第３及び第４実施形態において、第１及び第２実施形態と同様に、所定の厚みを有する接着層を設け、これにより、フェーシング部材と環状プレートを一体に固定してもよい。
【００４１】
（ｅ）摩擦フェーシング、弾性部材及び環状プレートは、モールド固定により一体に固定してもよい。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、従来のクッショニングプレートに代えて採用した弾性部材によりクッショニング機能を得ることができる。したがって、クラッチディスクを製造する際に、プレートに対するプレス加工等を省略でき、これにより、クラッチディスクの製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるクラッチディスク組立体を示す縦断面図。
【図２】図１のクラッチディスク組立体の一部を破断して示す一部平面図。
【図３】本発明の第２実施形態によるクラッチディスク組立体を示す要部縦断面図。
【図４】図３のクラッチディスク組立体の一部を破断して示す要部平面図。
【図５】本発明の第３実施形態によるクラッチディスク組立体を示す要部縦断面図。
【図６】図５のクラッチディスク組立体の一部を破断して示す要部平面図。
【図７】本発明の第４実施形態によるクラッチディスク組立体を示す要部縦断面図。
【図８】図７のクラッチディスク組立体の一部を破断して示す要部平面図。
【符号の説明】
１，４１，８１，１２１  クラッチディスク組立体
６  リテーニングプレート
７  クラッチプレート
１５，５５，９５，１３５  環状プレート
１７，５７，９７，１３７  摩擦フェーシング
１９，５９，９９，１３９  接着層
２１，６１，１０１，１４１  弾性部材
３１  フライホイール
【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】
2004257428.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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