(57)【要約】【課題】クラッチディスクのクッショニング特性の適正化を図ること。【解決手段】厚さ方向に凹凸を有するように形成されたディスクスプリング５０の両面に対してフェーシング６０Ａ、６０Ｂがリベット７０で固定されたクラッチディスクであって、フェーシング６０Ａ、６０Ｂは、前記ディスクスプリングに対面する裏面において、ディスクスプリング５０に対し前記厚さ方向に荷重が負荷された場合に、フェーシング６０Ａ、６０Ｂに一定以上の圧縮応力が発生する部分以外の部分に凹部６１が形成されている。フェーシング６０Ａ、６０Ｂは、表面において溝部６２を有するとともに基材繊維束を内蔵する。凹部６１は、溝部６２に対応する部分に少なくとも基材繊維束の厚さを確保する深さにて形成されている。【選択図】図２
2007205527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ方向に凹凸を有するように形成されたディスクスプリングの両面に対してフェーシングが固定されたクラッチディスクであって、
前記フェーシングは、前記ディスクスプリングに対面する裏面において、前記ディスクスプリングに対し前記厚さ方向に荷重が負荷された場合に前記フェーシングに一定以上の圧縮応力が発生する部分以外の部分に凹部が形成されていることを特徴とするクラッチディスク。
【請求項２】
前記フェーシングは、表面において溝部を有するとともに基材繊維束を内蔵し、
前記凹部は、前記溝部に対応する部分に形成される場合に、少なくとも前記基材繊維束の厚さを確保する深さにて形成されていることを特徴とする請求項１記載のクラッチディスク。
【請求項３】
前記凹部は、裏面において、切削加工されていないことを特徴とする請求項１又は２記載のクラッチディスク。
【請求項４】
前記フェーシングは、表面、外周部又は内周部に前記凹部の位置に対応した位置決め部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のクラッチディスク。
【請求項５】
前記凹部は、前記フェーシングに形成されている穴の縁部にて所定深さ以下で形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一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】
本発明は、車両用摩擦クラッチのクラッチディスクに関し、特に、クッショニング特性の適正化を図ることができるクラッチディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両用摩擦クラッチは、駆動側のフライホイールとプレッシャプレートとの間で被動側のクラッチディスクが挟圧されることにより、双方の摩擦抵抗によって回転トルクを伝達し、その挟圧が解除されることにより回転トルクの伝達を遮断する構造を有する。
【０００３】
クラッチディスクにおいては、一対のフェーシングの相互の対向面にリベットで固定されたディスクスプリングを介してフェーシングが相互に当接可能に連結されたものがある。一対のフェーシングは、円環板状をそれぞれなして軸方向に重ねられ、相互の対向面と反対側の面がそれぞれ摩擦面とされる。フェーシングは、周方向の所定間隔毎にそれぞれ複数設けられ、摩擦面に開口する大径穴部およびそのフェーシングの対向面に開口する小径穴部を有して板厚方向に貫通する段付穴を有する。フェーシングは、対向面に設けられるとともにフェーシングがディスクスプリングの弾性力に抗して相互に当接させられたときにリベットのかしめ部を収容する収容穴を有する。ディスクスプリングは、フェーシング間に設けられ、それらの間に所定の間隔を形成する。リベットは、その段付穴の小径穴部およびそのディスクスプリングを挿通する軸部、その軸部の一端に設けられてそ段付穴の大径穴部内に位置する頭部、およびその軸部の他端においてそのディスクスプリングにかしめ付けられたかしめ部を有し、ディスクスプリングをフェーシングの対向面にそれぞれ固定することによりそのフェーシングをそのディスクスプリングを介して相互に連結する。
【０００４】
従来のクラッチディスクにおいて、両フェーシングの摩擦面の裏面であるディスクスプリングとの接合面に、それぞれの摩擦面の摩耗限界値に達しない深さの凹部を形成してなり、凹部は放射状、円環状等のパターンに形成されているものが開示されている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】実開昭５８−９５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の凹部のパターンから、適正なクッショニング特性が得られず、フェーシングのクリープが発生するおそれがある。つまり、フェーシングとディスクスプリングの接合面における荷重がかかる部分に凹部があったりなかったりするため、フェーシング側の面圧が高くなりフェーシングのクリープが発生するおそれがある。これにより、ディスクスプリングのめり込みによるクッショニング量が不足し、クラッチが繋ぎにくくなったり、また、異音が発生するおそれがある。
【０００７】
また、特許文献１に記載の凹部の深さについて、摩耗限界値に達しない深さでは実際問題として成形性が悪く、フェーシングを製作できないおそれがある。つまり、フェーシングの摩擦面側には、一般的に、張り付き防止の溝部が形成されている。その溝部に対応する裏面に凹部がある場合、凹部が最薄板厚部となる。凹部は、フェーシングに含まれた基材繊維（例えば、ガラス繊維）の厚さを最低限確保する必要があることを考えると、摩耗限界値に達しない深さでは最低限必要な基材繊維束分の厚さを確保できないおそれがある。
【０００８】
本発明の主な課題は、クラッチディスクのクッショニング特性の適正化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の視点においては、厚さ方向に凹凸を有するように形成されたディスクスプリングの両面に対してフェーシングが固定されたクラッチディスクであって、前記フェーシングは、前記ディスクスプリングに対面する裏面において、前記ディスクスプリングに対し前記厚さ方向に荷重が負荷された場合に前記フェーシングに一定以上の圧縮応力が発生する部分以外の部分に凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の前記クラッチディスクにおいて、前記フェーシングは、表面において溝部を有するとともに基材繊維束を内蔵し、前記凹部は、前記溝部に対応する部分に形成される場合に、少なくとも基材繊維束の厚さを確保する深さにて形成されていることが好ましい。
【００１１】
本発明の前記クラッチディスクにおいて、前記凹部は、裏面において、切削加工されていないことが好ましい。
【００１２】
本発明の前記クラッチディスクにおいて、前記フェーシングは、表面、外周部又は内周部に前記凹部の位置に対応した位置決め部が形成されていることが好ましい。
【００１３】
本発明の前記クラッチディスクにおいて、前記凹部は、前記フェーシングに形成されている穴の縁部にて所定深さ以下で形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明（請求項１−５）によれば、クッショニングの初期特性の適正値確保と経時変化の防止が可能である。フェーシングとディスクスプリングとの荷重負荷部に凹部がないためクリープの発生が防止できるからである。また、クラッチ滑りを防止することができる。フェーシングとディスクスプリングとの荷重負荷部に凹部がないため、摩擦面の面圧が均等化できるため摩擦係数μが安定して得られるからである。さらに、クッショニング特性の経時変化を防止することができるとともに、面圧不均一化を防止することができ、摩擦係数μの低下を防止することができる。フェーシングとディスクスプリングとの荷重負荷部に凹部がないため、クリープの発生が防止できるからである。
【００１５】
本発明（請求項２）によれば、成形性が良化される。つまり、基材繊維の切れや割れがなくなり、圧縮不足による成形不良がなくなる。また、高強度の基材繊維の量を一定量以上保つことができるので、回転バースト強度が確保される。凹部が基材繊維束の厚さを見込んだ深さにて形成されているからである。
【００１６】
本発明（請求項３）によれば、コストの低減を図ることができる。２枚のフェーシングが共通化されているため、組付性が向上するからである。また、型にてフェーシングを形成した後、フェーシングの裏面を切削（研磨）をしないことで、フェーシングの完成形状での凹部量と研磨代分まで材料を低減することが可能だからである。
【００１７】
本発明（請求項４）によれば、穴明けの加工性が向上する。位置決め部により凹部との位置合わせが可能となるからである。
【００１８】
本発明（請求項５）によれば、回転バースト強度が確保される。回転負荷時の遠心力による内周縁部、穴の縁部に発生する応力が緩和され、回転バースト強度が確保されるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（実施形態１）
本発明の実施形態１に係るクラッチディスクについて図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態１に係るクラッチディスクの構成を模式的に示した（ａ）切欠き正面図、（ｂ）Ａ−Ａ´間の断面図である。図２は、本発明の実施形態１に係るクラッチディスクの構成を模式的に示した図１のＢ−Ｂ´間の拡大部分断面図である。図３は、本発明の実施形態１に係るクラッチディスクにおけるフェーシングの構成を模式的に示した（ａ）正面図、（ｂ）背面図である。図４は、本発明の実施形態１に係るクラッチディスクにおけるフェーシングの構成を模式的に示した図３（ｂ）の（ａ）Ｃ−Ｃ´間の部分断面図、（ｂ）Ｄ−Ｄ´間の部分断面図、（ｃ）Ｅ−Ｅ´間の部分断面図、（ｄ）Ｆ−Ｆ´間の部分断面図である。図５は、本発明の実施形態１に係るクラッチディスクにおけるフェーシングの表面側の溝部と裏面側の凹部の対応位置を模式的に示した図である。
【００２０】
図１を参照すると、クラッチディスク１は、自動車等の車両用摩擦クラッチの構成部品であり、フライホイール（図示せず）とプレッシャプレート（図示せず）との間で挟圧されることによって、エンジン（図示せず）の回転動力をトランスミッション（図示せず）に伝達する。クラッチディスク１は、捩れ緩衝機能を有し、クラッチハブ１０と、ディスクプレート２０と、スラスト部材３０と、コイルスプリング４０と、ディスクスプリング５０と、フェーシング６０と、を有する。
【００２１】
クラッチハブ１０は、内周部にてトランスミッション（図示せず）の入力軸（図示せず）の軸端にスプライン嵌合する。クラッチハブ１０は、径方向に延びるフランジ１１を有する。ここでは、クラッチハブ１０のフランジ１１がハブ部分と一体となっている形式のものを採用しているが、フランジ１１とハブ部分とを別体としてその間に微小スプリングを配設し、フランジ１１とハブ部分との間で微小な捩じれ振動を吸収可能な構成としてもよい。クラッチハブ１０には、フランジ１１の径方向外方に切欠いてなる切欠き１２がある。切欠き１２は、スプリングシート４１及び４２の外周面側がフランジ１１の外周面よりも径方向外側に位置するように構成されている。
【００２２】
ディスクプレート２０は、クラッチハブ１０の両面にクラッチハブ１０と同軸かつ相対回転可能に配設されている。ディスクプレート２０は、クラッチハブ１０の軸方向両側に配設される第１ディスクプレート２０Ａと第２ディスクプレート２０Ｂとにより構成されている。第１ディスクプレート２０Ａと第２ディスクプレート２０Ｂとはその外周側でリベット８０によって連結されている。ディスクプレート２０Ａ、２０Ｂには、コイルスプリング４０の外周側を連結するための窓孔２１を有する。
【００２３】
スラスト部材３０は、クラッチハブ１０とディスクプレート２０の接触面の間に介設されているワッシャ状の樹脂からなる部材である。スラスト部材３０は、クラッチハブ１０と第１ディスクプレート２０Ａの接触面の間に介設されている第１スラスト部材３０Ａと、クラッチハブ１０と第２ディスクプレート２０Ｂの接触面の間に介設されている第２スラスト部材３０Ｂと、から構成されている。
【００２４】
コイルスプリング４０は、クラッチハブ１０と両ディスクプレート２０Ａ、２０Ｂの対向する位置にそれぞれ形成される切欠き１２及び窓孔２１内に収容されており、ここでは４個（２個の場合もある）のコイルスプリング４０を用いている。各コイルスプリング４０は、一対のスプリングシート４１及び４２で支持されながらこれら切欠き１２及び窓孔２１内に収容されている。
【００２５】
ディスクスプリング５０は、円環板状をなしており、厚さ方向に凹凸を有するように円周方向に沿って所定の位置に切欠部と曲げ部が形成されたバネ鋼よりなる弾性部材である（図１、２参照）。また、ディスクスプリング５０は、その両面から押圧力を受け、潰される方向に荷重を負荷された場合に、平面状に変形し、無負荷時の凹凸形状に戻ろうとする復元力を発生する。つまり、両面からの押圧力に対して対抗する力を発生する。なお、本実施形態では、ディスクスプリング５０の厚さ方向の凹凸は、円周方向に沿って規則的に形成されているが、不規則に並んでいても押圧力に対して過剰な応力の集中を回避できればよい。また、本実施形態では、ディスクスプリング５０は、連続した環状の形状であるが、分割されたプレートスプリングが配置された構造であってもよい。さらに、ディスクスプリング５０の内周部は、第２ディスクプレート２０Ｂの外周部にてリベット８０によって連結されている。
【００２６】
フェーシング６０Ａ、６０Ｂは、円環板状をそれぞれ成して互いに同一の板厚を有する耐摩耗性部材である（図１〜５参照）。
【００２７】
フェーシング６０Ａ、６０Ｂは、基材繊維と、樹脂と、摩擦調整剤と、を含む。基材繊維は、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、有機繊維、無機繊維等の繊維よりなる。樹脂は、基材繊維間に含浸され、例えば、熱硬化性樹脂（例えば、フェノール樹脂）、ゴム等の樹脂よりなる。摩擦調整剤は、樹脂中に含まれ、例えば、カシューダスト、過酸化剤（例えば、二酸化マンガン）等の添加物よりなる。
【００２８】
フェーシング６０Ａ、６０Ｂは、ディスクスプリング５０の軸方向両側に配され、リベット７０によりディスクスプリング５０に固定されている（図１参照）。フェーシング６０Ａ、６０Ｂには、リベット７０により固定されるリベット用穴６３と、リベット７０により固定されない貫通穴６４と、が形成されている（図３参照）。フェーシング６０Ａ、６０Ｂは、フライホイール（図示せず）とプレッシャプレート（図示せず）との間で挟圧されうる。
【００２９】
フェーシング６０Ａ、６０Ｂにおいて、フライホイール（図示せず）又はプレッシャプレート（図示せず）と摩擦係合する表面に対し、ディスクスプリング５０の接触する裏面がある。フェーシング６０Ａ、６０Ｂの表面には、放射方向および円周方向に形成された溝部６２を有する。フェーシング６０Ａ、６０Ｂは、裏面のうちディスクスプリング５０の所定部分以外の部分に凹部６１を有する。
【００３０】
ここで、ディスクスプリング５０の所定部分とは、ディスクスプリング５０とフェーシング６０Ａ、６０Ｂの接触部分のうち、ディスクスプリング５０をフェーシング６０Ａ、６０Ｂで潰す方向に荷重を負荷した場合にフェーシング６０Ａ、６０Ｂに一定以上の圧縮応力が発生する部分をいう。なお、ディスクスプリング５０とフェーシング６０Ａ、６０Ｂの接触部分であっても、ディスクスプリング５０をフェーシング６０Ａ、６０Ｂで潰す方向に荷重を負荷した場合にフェーシング６０Ａ、６０Ｂに一定以上の圧縮応力が発生しない部分は、ディスクスプリング５０の所定部分に含まれない。
【００３１】
凹部６１には、浅い部分のリブ部６１ａと、深い部分の底部６１ｂと、を有する。リブ部６１ａは、フェーシング６０Ａ、６０Ｂの溝部６２に対応した部分に形成されている。これは、内蔵される基材繊維束の厚さを確保して成形不良を防止するためである。また、リブ部６１ａは、凹部６１を形成できる領域が大きく設定できる場合には、溝部６２に対応した部分以外の部分に形成してもよい。これにより、面剛性を向上させることができ、摩擦面の面圧を均一にすることができる。これは摩耗増大、μ低下の防止効果がある。底部６１ｂは、より凹み量を多くするとともに、摩耗代およびバラツキを見込んで部材に孔が開くことのないよう考慮して、深さが設定される。
【００３２】
フェーシング６０Ａ、６０Ｂは、１つのクラッチディスクの組立体において２枚使われているが、ディスクスプリング５０との接触部分は２枚とも異なるためそれぞれ接触部分をさける凹部形状を設定すると２種類できる。より凹部効果を出すためにはこれも有効である。なお、量産性を考慮しフェーシング６０Ａ、６０Ｂの生産性向上、クラッチディスク１の組立体の組付性向上によるコスト低減を狙うためには共用できる形状を設定することが好ましい。
【００３３】
凹部６１は、型成形状態のまま、つまり黒皮状態（型形成直後の状態）で後加工（切削加工）は実施しないことが好ましい。これは、研磨代の低減が可能で、投入材料の低減が可能だからである。また、基材繊維の切断がないので強度、剛性の低下がない。
【００３４】
フェーシング６０Ａ、６０Ｂのリベット用穴６３および貫通穴６４の穴明けは、型成形加工、表裏面加工の後に実施される。リベット用穴６３および貫通穴６４の穴明けの位置決めの基準に、凹部６１の位置に対応した切り欠き等の位置決め部（図示せず）を内周部又は外周部に形成することが好ましい。また、別のパターンとして、放射方向の溝部６２、又は島状の摩擦面に特有の凹形状等の位置決め部を形成してもよい。
【００３５】
凹部６１は、回転バースト強度を確保し、かつ、フェーシング６０Ａ、６０Ｂの強度低下を極力低減するため、応力大となるフェーシング６０Ａ、６０Ｂの内周縁部および外周縁部や、リベット用穴６３および貫通穴６４の縁部に形成しなうようにすることが好ましく、形成する場合でも底部６１ｂの深さよりも浅くすることがよい。
【００３６】
実施形態１によれば、クッショニングの初期特性の適正値の確保と経時変化が防止可能である。その理由は、フェーシング６０Ａ、６０Ｂとディスクスプリング５０との接触部分のうち所定部分に凹部６１が形成されていないため、クリープの発生が防止できるからである。また、クラッチ滑りを防止することができる。その理由は、フェーシング６０Ａ、６０Ｂとディスクスプリング５０との接触部分のうち所定部分に凹部６１が形成されていないため、摩擦面の面圧が均等化され、摩擦係数μが安定して得られるからである。さらに、クッショニング特性の経時変化の防止と、面圧不均一化の防止で摩擦係数μの低下を防止することができる。その理由は、フェーシング６０Ａ、６０Ｂとディスクスプリング５０との接触部分のうち所定部分に凹部６１が形成されていないため、クリープの発生が防止できるからである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態１に係るクラッチディスクの構成を模式的に示した（ａ）切欠き正面図、（ｂ）Ａ−Ａ´間の断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るクラッチディスクの構成を模式的に示した図１のＢ−Ｂ´間の拡大部分断面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るクラッチディスクにおけるフェーシングの構成を模式的に示した（ａ）正面図、（ｂ）背面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係るクラッチディスクにおけるフェーシングの構成を模式的に示した図３の（ａ）Ｃ−Ｃ´間の部分断面図、（ｂ）Ｄ−Ｄ´間の部分断面図、（ｃ）Ｅ−Ｅ´間の部分断面図、（ｄ）Ｆ−Ｆ´間の部分断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係るクラッチディスクにおけるフェーシングの表面側の溝部と裏面側の凹部の対応位置を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  クラッチディスク
１０  クラッチハブ
１１  フランジ
１２  切欠き
２０  ディスクプレート
２０Ａ  第１ディスクプレート
２０Ｂ  第２ディスクプレート
２１  窓孔
３０  スラスト部材
３０Ａ  第１スラスト部材
３０Ｂ  第２スラスト部材
４０  コイルスプリング
４１、４２  スプリングシート
５０  ディスクスプリング
６０、６０Ａ、６０Ｂ  フェーシング
６１  凹部
６１ａ  リブ部
６１ｂ  底部
６２  溝部
６３  リベット用穴
６４  貫通穴
７０、８０  リベット
【図１】
2007205527.tif 000003
【図２】
2007205527.tif 000004
【図３】
2007205527.tif 000005
【図４】
2007205527.tif 000006
【図５】
2007205527.tif 000007