(57)【要約】【課題】摩擦係数を増大させ低温時においても動力伝達を確実に行うことができ、温度変化によるトルク変動を減少させるようにした摩擦クラッチを提供する。【解決手段】プレッシャープレート２１をダイヤフラムスプリング２２によって付勢しカーボンディスク１６に押し付ける。これによりカーボンディスク１６はフライホイール２の摩擦面４３に押し付けられ、フライホイール２の回転力がカーボンディスク１６およびハブ１５を介して回転軸３に伝達される。フライホイール２とプレッシャープレート２１の摩擦面４０，４１をそれぞれ切削加工面で構成し、プレッシャープレート１６との摩擦結合力を増大させる。摩擦面４０，４１は、０．２〜０．５ｍｍの送りピッチによる切削加工によって粗面に形成されることにより、螺旋状の切削痕を有する。【選択図】  図１
2007187224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動装置の回転力を回転軸に伝達するフライホィールと、このフライホィールに対向して設けられ前記フライホィールと一体的に回転するクラッチカバーと、前記回転軸に軸線方向に移動可能に取付けられ前記フライホイールと前記クラッチカバーとの間に位置するハブと、このハブの外周に軸線方向に移動可能に取付けられたカーボンディスクと、このカーボンディスクと前記クラッチカバーとの間に軸線方向に移動可能に配設され前記カーボンディスクを前記フライホイールの摩擦面に押し付けるプレッシャープレートと、前記クラッチカバーに取付けられ前記プレッシャープレートの摩擦面を前記カーボンディスクに押し付ける付勢手段とを備えた摩擦クラッチにおいて、
前記フライホイールと前記プレッシャープレートの摩擦面をそれぞれ切削加工面で構成したことを特徴とする摩擦クラッチ。
【請求項２】
前記フライホイールと前記プレッシャープレートの摩擦面は、０．２〜０．５ｍｍの送りピッチによる切削加工によって粗面に形成されることにより、螺旋状の切削痕を有することを特徴とする請求項１記載の摩擦クラッチ。
【請求項３】
前記フライホィールと前記プレッシャープレートの少なくともいずれか一方の摩擦面の表面粗さが１０〜９０μｍであることを特徴とする摩擦クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の動力伝達装置等に用いられる摩擦クラッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジンの動力をトランスミッションの入力軸に伝達したり動力伝達を解除する動力伝達装置としては、摩擦クラッチを用いている（例えば、特許文献１，２，３参照）。この種の摩擦クラッチは、一般にエンジンのクランクシャフトに取付けられたフライホィールと、クラッチディスク組立体と、クラッチカバー組立体と、レリーズ装置とを備えている。
【０００３】
前記クラッチディスク組立体は、前記入力軸に設けられたハブと、このハブの外周に設けられたクラッチディスク等で構成されている。クラッチディスクとしては、金属製ディスクの両側面に摩擦材が接着されているメタルディスクや軽量で耐久性がよいカーボンディスクが使用される。
【０００４】
前記クラッチカバー組立体は、前記フライホイールに対向して設けられ、これと一体的に回転するクラッチカバーと、このクラッチカバーと前記クラッチディスクとの間に設けられクラッチディスクをフライホイールに押し付けるプレッシャープレートと、このプレッシャープレートをクラッチディスクに押し付ける付勢手段等で構成されている。
【０００５】
前記レリーズ装置は、クラッチ切断時にクラッチ操作によって動作することにより前記付勢手段のプレッシャープレートに対する押圧力を解除する装置である。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１９５１２２号公報
【特許文献２】特開２０００−３５２４３０号公報
【特許文献３】特開２００５−１９５０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した特許文献１の摩擦クラッチは、通常フライホィールやプレッシャープレートを、例えばクロムモリブデン鋼（種類記号：ＳＣＭ）によって製造し、クラッチディスクとしてカーボンディスクを用い、これら部材の互いに摩擦結合する摩擦面を切削加工後に仕上げ加工（研磨加工）することにより鏡面に仕上げ、所定の摩擦結合力を得るようにしていた。
しかしながら、このような摩擦クラッチにおいては、カーボンディスクの摩擦係数が低温時において低く、高温時において高くなるため、温度変化によるトルク変動が大きくなるという問題があった。このため、特に低温環境下で使用した場合は、摩擦クラッチの温度が上昇するまで、フライホィールとカーボンディスクまたはカーボンディスクとプレッシャープレートとの間でスリップ回転が生じ、動力を確実に伝達することができないという問題があった。そこで、このような問題を解決するための何らかの対策を講じることが要請されている。
【０００８】
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、摩擦係数を増大させ低温時においても動力伝達を確実に行うことができ、温度変化によるトルク変動を減少させるようにした摩擦クラッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、駆動装置の回転力を回転軸に伝達するフライホィールと、このフライホィールに対向して設けられ前記フライホィールと一体的に回転するクラッチカバーと、前記回転軸に軸線方向に移動可能に取付けられ前記フライホイールと前記クラッチカバーとの間に位置するハブと、このハブの外周に軸線方向に移動可能に取付けられたカーボンディスクと、このカーボンディスクと前記クラッチカバーとの間に軸線方向に移動可能に配設され前記カーボンディスクを前記フライホイールの摩擦面に押し付けるプレッシャープレートと、前記クラッチカバーに取付けられ前記プレッシャープレートの摩擦面を前記カーボンディスクに押し付ける付勢手段とを備えた摩擦クラッチにおいて、前記フライホイールと前記プレッシャープレートの摩擦面をそれぞれ切削加工面で構成したものである。
【００１０】
また、本発明は、前記フライホイールと前記プレッシャープレートの摩擦面が、０．２〜０．５ｍｍの送りピッチによる切削加工によって粗面に形成されることにより、螺旋状の切削痕を有するものである。
【００１１】
さらに、本発明は、前記フライホィールと前記プレッシャープレートの少なくともいずれか一方の摩擦面の表面粗さを１０〜９０μｍとしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、カーボンディスクと摩擦結合するフライホィールとプレッシャープレートの摩擦面を切削加工面としたので、面粗度が粗く、摩擦係数を増大させることができる。このため、フライホイール、プレツシャプレートとカーボンディスクとの摩擦結合力が増大し、低温時においても動力伝達が確実で、スリップ回転を防止することができる。
また、仕上げ加工を必要としないので、フライホィールとプレッシャープレートの製作が容易で、製造コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る摩擦クラッチの一実施の形態を示す断面図、図２はフライホイールを示す図で、（ａ）はクラッチカバー側から見た正面図、（ｂ）は断面図、図３はフライホイールの摩擦面の要部の拡大断面図である。これらの図において、本実施の形態においては、自動車用摩擦クラッチに適用した例を示している。全体を符号１で示す自動車用摩擦クラッチは、エンジンのクランクシャフト（図示せず）に固定されたフライホイール２とトランスミッション（図示せず）との間に介装されるもので、クラッチ接続時にエンジンの回転力をトランスミッションの入力軸（回転軸）３に伝達し、クラッチ切断時に動力伝達を解除するように構成されている。そして、この摩擦クラッチ１は、上述した通り前記フライホィール２と、クラッチディスク組立体４と、クラッチカバー組立体５と、レリーズ装置（図示せず）とを備えている。
【００１４】
前記フライホイール２は、ＳＣＭ等によって円板状に製作され、トランスミッション側（図１において右側）の面７にはクラッチカバー８が複数本（例えば９本）のコネクタシャフト９とナット１０，１１とによって所定の間隔を保つように対向して設けられている。このため、フライホイール２とクラッチカバー８の外周部寄りには、前記コネクタシャフト９が貫通する９つのシャフト用貫通孔１２，１３がそれぞれ同一円周上にかつ周方向に等間隔おいて形成されている。
【００１５】
前記コネクタシャフト９は、フライホイール２とクラッチカバー８の間隔を設定する大径部９Ａと、この大径部９Ａの両端面に一体に突設され前記各シャフト用貫通孔１２，１３をそれぞれ貫通する一対の小径部９Ｂ，９Ｃとで構成されている。そして、各小径部９Ｂ，９Ｃの先端部には、前記ナット１０，１１が螺合する雄ねじが形成されている。このようなコネクタシャフト９は、各小径部９Ｂ，９Ｃがシャフト用貫通孔１２，１３をそれぞれ貫通し、その先端部にナット１０，１１がそれぞれ締結されることにより、フライホイール２とクラッチカバー８の対向面を大径部９Ａの各端面にそれぞれ押し付け、これによってフライホイール２とクラッチカバー８が結合し一体的に回転するように構成されている。
【００１６】
前記クラッチディスク組立体４は、前記入力軸３のエンジン側（図１において左側）の端部にスプライン結合によって軸線方向に移動可能にかつ前記フライホイール２とクラッチカバー８との間に位置するよう設けられたハブ１５と、このハブ１５の外周に同じくスプライン結合によって軸線方向に移動可能に取付けられたカーボンディスク１６と、前記ハブ１５の両面にそれぞれ止めねじ１８によって固定され前記カーボンディスク１６の軸線方向の移動を一定範囲内に規制するサイドプレート１７等で構成されている。このため、入力軸３の外周面とハブ１５の内周面およびハブ１５の外周面とカーボンディスク１６の内周面には、それぞれ互いに嵌合するスプライン１９Ａ，１９Ｂ，２０Ａ，２０Ｂが設けられている。
【００１７】
前記クラッチカバー組立体５は、前記クラッチカバー８と、このクラッチカバー８と前記カーボンディスク１６との間に介装され、カーボンディスク１６をフライホイール２の摩擦面４０（後述する）に押し付けるプレッシャープレート２１と、このプレッシャープレート２１をカーボンディスク１６に押し付ける付勢手段としてのダイヤフラムスプリング２２等で構成されている。
【００１８】
前記プレッシャープレート２１は、前記フライホイール２と同様にＳＣＭ等によって中心孔２４を有する円板状に形成され、前記コネクタシャフト９によって軸線方向に移動可能に支持されるもので、外周面に各コネクタシャフト９の大径部９Ａに軸線方向に摺動自在に係合する複数の係合凹部２６が周方向に等間隔おいて形成されている。また、クラッチカバー８と対向する面には、断面形状が三角形からなる環状の突状体２７が前記ダイヤフラムスプリング２２に対応して一体に突設されている。
【００１９】
前記ダイヤフラムスプリング２２は、前記入力軸３が貫通する中心孔３０を有して重ね合わされた２枚の円板で構成され、その外周寄りが前記クラッチカバー８に同心円状に取付けた複数本（例えば、１６本）のボルト３１によって板厚方向に弾性変形可能に支持されている。また、このダイヤフラムスプリング２２は、自由状態（単体の場合）でトランスミッション側に凸の円錐状に組み込まれている。前記ボルト３１は、ダイヤフラムスプリング２２の外周寄りに形成した挿通孔３３にプレッシャープレート２１側からカラー３４を介して挿通されてクラッチカバー８の貫通孔３５を貫通し、その先端部にナット３６が締結されている。カラー３４は、前記ダイヤフラムスプリング２２の挿通孔３３を貫通して、その一端がクラッチカバー８のプレッシャープレート２１と対向する面に当接し、他端が前記ボルト３３の頭部にばね押え３７を介して当接することによりボルト３３とともにダイアフラムスプリング２２の支持部を構成している。さらに、カラー３４の外周で前記クラッチカバー８とダイヤフラムスプリング２２との間には、ダイヤフラムスプリング２２の弾性変形を容易にするためにダイヤフラムスプリング２２をクラッチカバー８から離間させるリング３８が嵌着されている。そして、ダイヤフラムスプリング２２は、ナット１１をコネクタシャフト９に締め込んでクラッチカバー８をフライホイール２に固定すると、フレッシャープレート２１の突状体２７とリング３８により外周部が当接して平坦になるように弾性変形し（但し、フライホイール２側に凸の状態は維持している）、その反力でプレッシャープレート２１がカーボンディスク１６を介してフライホイール２に押し付けられる。このようなダイヤフラムスプリング２２は、クラッチの接続、切断時に図示を省略したレリーズ装置によって中央部が板厚方向に弾性変形される。ここで、図１は、クラッチ接続時の状態を示し、この状態においてダイヤフラムスプリング２２は中央部がトランスミッション側に凸の状態を保持し、外周縁部がフライホイール２側に弾性変形して前記突状体２７に圧接されており、これによりプレッシャープレート２１をカーボンディスク１６に押し付け、また、カーボンディスク１６をプレッシャープレート２１によってフライホイール２に押し付けている。このため、フライホイール２とカーボンディスク１６およびカーボンディスク１６とプレッシャープレート２１は、前記ダイヤフラムスプリング２２の付勢力によってそれぞれ摩擦結合し、フライホイール２の回転力を前記入力軸３に伝達するようにしている。なお、クラッチ切断時には、ダイヤフラムスプリング２２の中央部がフライホイール２側に弾性変形させられ、外周縁部がクラッチカバー８側に弾性変形させられる。
【００２０】
前記フライホイール２のトランスミッション側の面７で前記カーボンディスク１６が摩擦接触する前記摩擦面４０は、前記面７から僅かに突出して形成されており、かつ摩擦係数、言い換えれば前記カーボンディスク１６との摩擦結合力を増大させるために旋盤またはフライス盤による切削加工面のまま残されることにより、面粗度が粗く形成されている。このような摩擦面４０は、先端部の半径Ｒが０．４ｍｍの切削工具により切削ピッチ（螺旋ピッチ）Ｐが０．２〜０．５ｍｍの送り速度で螺旋状に切削加工されることにより螺旋状の切削痕５０を有している。螺旋状の切削痕５０は、切削バイトを摩擦面４０の外周側から内周側に向かって送り切削することにより形成される。摩擦面４０の表面粗さＲｎは、１０〜９０μｍであり、より好ましい値は５０〜９０μｍである。
【００２１】
前記プレッシャープレート２１のカーボンディスク１６に摩擦接触する摩擦面４１も、同じく前記カーボンディスク１６との摩擦結合力を増大させるために旋盤またはフライス盤による切削加工面のまま残されることにより、面粗度が粗く形成されている。摩擦面４１は、同様に先端部の半径Ｒが０．４ｍｍの切削工具により切削ピッチ（螺旋ピッチ）Ｐが０．２〜０．５ｍｍの送り速度で螺旋状に加工されることにより螺旋状の切削痕が形成されている。摩擦面４１の表面粗さＲｎは、１０〜９０μｍである。
り、カーボンディスク１６との摩擦結合力を増大させる上でより好ましい値は５０〜９０μｍである。なお、カーボンディスク１６の両面のうちフライホイール２とプレッシャープレート２１の摩擦面４０，４１が接触する接触面は、研磨加工されることにより前記摩擦面４０，４１よりも面粗度が細かい研磨面を形成している。
【００２２】
このような構造からなる摩擦クラッチ１において、図１に示すクラッチ接続状態からクラッチを切断する際には、運転手がクラッチを操作することにより図示を省略したレリーズ装置を動作させ、ダイヤフラムスプリング２２の中央部をフライホイール２側に凸となるように弾性変形させる。これにより、ダイヤフラムスプリング２２の外周部がクラッチカバー８側に弾性変形してプレッシャープレート２１の突状体２７から離間し、プレッシャープレート２１の押圧状態を解除する。このため、カーボンディスク１６とフライホイール２、プレッシャープレート２１とがそれぞれ離間してフライホイール２の回転力の入力軸３への伝達が切断される。
【００２３】
このように本発明においては、フライホイール２とプレッシャープレート２１の摩擦面４０，４１を切削加工面とすることにより面粗度を粗くして摩擦係数を大きくしたので、低温時であってもカーボンディスク１６との摩擦結合力を増大させることができる。したがって、低温時におけるスリップ回転によるトルク伝達のロスを低減でき、フライホイール２の回転力を入力軸３に確実に伝達することができ、クラッチとしての性能を向上させることができる。
【００２４】
また、フライホイール２とプレッシャープレート２１の摩擦面４０，４１を研磨加工する必要がないので、加工工数を削減でき、安価に製作することができる。
【００２５】
なお、上記した実施の形態においては、プレッシャープレート２１の付勢手段としてダイヤフラムスプリング２２を用いたが、これに限らずコイルスプリングを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上述べたように本発明に係る摩擦クラッチによれば、クラッチディスクがカーボンで、フライホイールとプレッシャープレートの摩擦面がスチールからなるセミカーボンクラッチを自動車用クラッチに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る摩擦クラッチの一実施の形態を示す断面図である。
【図２】フライホイールを示す図で、（ａ）はクラッチカバー側から見た正面図、（ｂ）は断面図である。
【図３】フライホイールの摩擦面の要部の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…摩擦クラッチ、２…フライホイール、３…入力軸（回転軸）、４…クラッチディスク組立体、５…クラッチカバー組立体、８…クラッチカバー、１５…ハブ、１６…カーボンディスク、２１…プレッシャープレート、２２…ダイヤフラムスプリング、４０，４１，４３，４４…摩擦面、５０…切削痕。
【図１】
2007187224.tif 000003
【図２】
2007187224.tif 000004
【図３】
2007187224.tif 000005