(57)【要約】【課題】    中間ディスクが破損することを防止又は減少させ、高い動力伝達性能及び長寿命を有する摩擦クラッチ装置を提供する。【解決手段】回転軸の周りに回転するフライホイールと、フライホイールに回動不可能に取り付けられ、フライホイールと共に回転するケーシングと、ケーシングに回動不可能に外縁部分が取り付けられ、ケーシングと共に回転する中間ディスクと、中間ディスクに圧接され中間ディスクと共に回転する摩擦ディスクと、クラッチスプリングと、クラッチスプリングによって付勢されることで摩擦ディスクを中間ディスクに圧接するプレッシャープレートと、を備えてなり、中間ディスクの少なくとも１枚が、回転軸に対して略垂直な平面に沿った主表面を有する素ディスクが重合した分割中間ディスクである、摩擦クラッチ装置である。【選択図】  図２
2009144890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の周りに回転するフライホイールと、
フライホイールに回動不可能に取り付けられ、フライホイールと共に回転するケーシングと、
ケーシングに回動不可能に外縁部分が取り付けられ、ケーシングと共に回転する中間ディスクと、
中間ディスクに圧接され中間ディスクと共に回転する摩擦ディスクと、
クラッチスプリングと、
クラッチスプリングによって付勢されることで摩擦ディスクを中間ディスクに圧接するプレッシャープレートと、
を備えてなり、
中間ディスクの少なくとも１枚が、回転軸に対して略垂直な平面に沿った主表面を有する素ディスクが重合した分割中間ディスクである、摩擦クラッチ装置。
【請求項２】
前記回転軸に沿った一方向と他方向とから摩擦ディスクに挟まれる中間ディスクを分割中間ディスクとするものである、請求項１に記載の摩擦クラッチ装置。
【請求項３】
全ての分割中間ディスクを構成する素ディスクの厚みが略等しいものである、請求項１又は２に記載の摩擦クラッチ装置。
【請求項４】
中間ディスクが分割中間ディスクではない非分割中間ディスクを有し、
非分割中間ディスクが素ディスクと同じ厚みである、請求項３に記載の摩擦クラッチ装置。
【請求項５】
中間ディスクの外面がスプライン軸の外面を形成することで中間ディスクがスプライン軸を構成すると共に、ケーシングの内面に該スプライン軸と嵌合する凹溝を形成し、該スプライン軸と該凹溝とが係合又は嵌合することで、ケーシングに中間ディスクが回動不可能に取り付けられるものであり、
前記回転軸に対して垂直な平面による断面視である垂直断面視において、該スプライン軸の谷の底部分とケーシングの内面との間に隙間が形成されるものである、請求項１乃至４のいずれか１に記載の摩擦クラッチ装置。
【請求項６】
前記垂直断面視におけるスプライン軸の谷がなめらかな線により形成されると共に、該谷の底部分が曲線により形成されるものである、請求項５に記載の摩擦クラッチ装置。
【請求項７】
前記垂直断面視におけるスプライン軸の最大半径ｄ１から最小半径ｄ２を減じた半径差（ｄ１−ｄ２）に対して６０％〜１１０％の半径の円弧に前記曲線が略沿っているものである、請求項６に記載の摩擦クラッチ装置。
【請求項８】
前記曲線が、半径が３．８５ｍｍ〜６．８６ｍｍの範囲にある円弧に略沿っているものである、請求項６に記載の摩擦クラッチ装置。
【請求項９】
前記垂直断面視におけるスプライン軸の山の頂部分とケーシングの内面との間に隙間が形成されるものである、請求項５乃至８のいずれか１に記載の摩擦クラッチ装置。
【請求項１０】
前記山が、前記回転軸を中心とした弧又は前記垂直断面視において前記回転軸に対して垂直な直線と該弧が交わる交点における該弧の接線に沿って形成された山頂近傍部分と、山頂近傍部分から両側に存する谷に向けてなめらかに連なる一対の両側部分と、を含むものである、請求項９に記載の摩擦クラッチ装置。
【請求項１１】
前記垂直断面視におけるスプライン軸の山がなめらかな線により形成されると共に、該山の頂部分が曲線により形成されるものである、請求項９に記載の摩擦クラッチ装置。
【請求項１２】
前記垂直断面視におけるスプライン軸の最大半径ｄ１から最小半径ｄ２を減じた半径差（ｄ１−ｄ２）に対して３０％〜６０％の半径の円弧に、前記頂部分の曲線が略沿ったものである、請求項１１に記載の摩擦クラッチ装置。
【請求項１３】
前記垂直断面視におけるスプライン軸が凹溝と当接する面が、山の頂部分から該山の両側に存する谷に向けて幅広がりの一対の線分をなし、該一対の線分の一方が属する直線と他方が属する直線とが交点にて３５〜８０度の角度で交わり、前記回転軸に垂直な直線が該角度を二等分するよう該交点にて両直線に交わるものである、請求項５乃至１２のいずれか１に記載の摩擦クラッチ装置。
【請求項１４】
前記垂直断面視において、前記凹溝の山の頂部分と中間ディスクの外縁部分との間に隙間が形成されるものであり、
凹溝の山が、前記回転軸を中心とした弧又は前記垂直断面視において前記回転軸に対して垂直な直線と該弧が交わる交点における該弧の接線に沿って形成された山頂近傍部分と、山頂近傍部分から前記凹溝の山の両側に存する谷に向けてなめらかに連なる一対の両側部分と、を含むものである、請求項５乃至１３のいずれか１に記載の摩擦クラッチ装置。
【請求項１５】
前記垂直断面視におけるスプライン軸の最大半径ｄ１から最小半径ｄ２を減じた半径差（ｄ１−ｄ２）の最小半径ｄ２に対する割合が３％〜６％である、請求項５乃至１４のいずれか１に記載の摩擦クラッチ装置。
【請求項１６】
摩擦ディスクを複数備えると共に、摩擦ディスクの中心部分に回動不可能に装着され伝達動力を出力するセンターハブを備えるものであり、
センターハブの外周にスプライン軸を形成すると共に、摩擦ディスクの内周に該スプライン軸と嵌合する凹溝を形成することで、摩擦ディスクにセンターハブが回動不可能に装着され、
センターハブに対する摩擦ディスクの前記回転軸方向への相対的移動を摩擦ディスクに当接することで制限するリング部材が、隣接する摩擦ディスクの間のセンターハブの外周に前記回転軸方向の異なる位置に複数配設されるものである、請求項１乃至１５のいずれか１に記載の摩擦クラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動側から被動側への動力伝達を断続する摩擦クラッチ装置に関し、より詳細には、四輪自動車や二輪車（オートバイや原動機付自転車等）等の動力発生源を有する乗物等に好適に用いられる摩擦クラッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
摩擦クラッチ装置は、自動車のエンジンのような動力発生源からの動力を機械的接触により断続するものとして多用されてきた。摩擦クラッチ装置は、２面間の摩擦力によって動力を伝達するものであり、該２面間を接触させることで動力を伝達し、該２面間を切り離すことで動力の伝達を断絶する。この摩擦クラッチ装置は、動力の断続を円滑に行うことができること等から自動車（四輪自動車や二輪車を含む。）等に多用されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照。）。
【０００３】
特許文献２には、特許文献２の図１に示すように「摩擦クラッチ２０１は、クラッチカバー１０７と、エンジンの出力軸（クランクシャフト）に取りつけられるフライホイール１０３と、クラッチディスク１３と、プレッシャープレート２１５と、ダイヤフラムスプリング１１７（クラッチスプリング）と、を備えてなる。そして、クラッチディスク１３は、センターハブ１５と摩擦ディスク１１とを有している。ここでは摩擦ディスク１１は、第１摩擦ディスク１１ａ、第２摩擦ディスク１１ｂ及び第３摩擦ディスク１１ｃの３枚によって構成されている」（段落番号００２１）ものであり、そして「第１ミッドプレート１２ａ、第２ミッドプレート１２ｂ及びフライホイール当接部材１２ｃの外周面には、センターハブ１５の軸（筒状部分１５ａの軸１５ｒと一致する。）方向に沿ってスプライン軸の凸条が形成され、フライホイール１０３に固定されたクラッチカバー１０７の内周面には該凸条に嵌合する凹溝が形成され」（段落番号００２５）ることで、第１ミッドプレート１２ａ、第２ミッドプレート１２ｂ及びフライホイール当接部材１２ｃがクラッチカバー１０７に対して回動（回転）不可能に取り付けられた摩擦クラッチ装置が開示されている。この特許文献２の摩擦クラッチ装置では、「プレッシャープレート２１５とフライホイール１０３との間に、第１摩擦ディスク１１ａと第１ミッドプレート１２ａと第２摩擦ディスク１１ｂと第２ミッドプレート１２ｂと第３摩擦ディスク１１ｃとフライホイール当接部材１２ｃが挟持されることで、フライホイール１０３からセンターハブ１５へ動力が伝達される。」（段落番号００２２）ものであり、第１ミッドプレート１２ａ、第２ミッドプレート１２ｂ及びフライホイール当接部材１２ｃの外周面に形成されたスプライン軸の凸条と、それに嵌合するクラッチカバー１０７の内周面に形成された凹溝と、の強度が、伝達可能な動力に大きな影響を与える（該強度が低ければ、互いに嵌合するスプライン軸の凸条と凹溝との一方又は両方が破損することで伝達可能な動力は低下する。）。
【０００４】
図１１は、上述した特許文献２に開示されたものと同様の従来の摩擦クラッチ装置２０１を示す図（特許文献２の図１と同様の断面を示している。）であり、図１２は図１１のＡ−Ａ断面図である。そして、図１３は、図１２中に点線の長方形Ｙで囲んだ部分の一部拡大図である。さらに、図１４は、後述する中間ディスク１０２（図１４（ａ））及び摩擦ディスク１０１（図１４（ｂ））の平面図（図１１中、矢印Ｃによって観察方向を示す。）である。図１１乃至図１４を参照して従来の摩擦クラッチ装置２０１について説明する。
摩擦クラッチ装置２０１は、エンジンの出力軸（クランクシャフト）に取りつけられ回転軸１５ｒの周りに回転するフライホイール１０３と、フライホイール１０３に回動不可能（回転軸１５ｒの周りに回動不可能）に取り付けられ、フライホイール１０３と共に回転軸１５ｒの周りに回転するケーシング１０７（クラッチカバーと呼ばれることがある）と、ケーシング１０７に回動不可能（回転軸１５ｒの周りに回動不可能）に外縁部分が取り付けられ、ケーシング１０７と共に回転軸１５ｒの周りに回転する中間ディスク１０２（特許文献２の摩擦クラッチ２０１においては第１ミッドプレート１２ａ、第２ミッドプレート１２ｂ及びフライホイール当接部材１２ｃが相当する。）と、中間ディスク１０２に圧接され中間ディスク１０２と共に回転軸１５ｒの周りに回転する摩擦ディスク１０１（特許文献２の摩擦クラッチ２０１においては、第１摩擦ディスク１１ａ、第２摩擦ディスク１１ｂ及び第３摩擦ディスク１１ｃの３枚によって構成された摩擦ディスク１１が相当する。）と、クラッチスプリング１１７と、クラッチスプリング１１７によって付勢されることで摩擦ディスク１０１を中間ディスク１０２に圧接するプレッシャープレート２１５と、を備えてなる。そして、ここでは中間ディスク１０２は、第１中間ディスク１０２ａ、第２中間ディスク１０２ｂ及び第３中間ディスク１０２ｃの３枚のディスクによって構成されているが、これら３枚のディスク１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃはいずれも同じものを用いている（いずれも同じものであるので、図１４（ａ）には中間ディスク１０２として示している。）。なお、中間ディスク１０２として、ここでは第１中間ディスク１０２ａ、第２中間ディスク１０２ｂ及び第３中間ディスク１０２ｃの３枚が配設されているが、中間ディスク１０２の枚数は１、２、３、４、５・・・のように様々変更され得る。また、摩擦ディスク１０１は、第１摩擦ディスク１０１ａ、第２摩擦ディスク１０１ｂ及び第３摩擦ディスク１０１ｃの３枚によって構成されているが、これら３枚のディスク１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃはいずれも同じものを用いている（いずれも同じものであるので、図１４（ｂ）には摩擦ディスク１０１として示している。）。そして、摩擦ディスク１０１として、ここでは第１摩擦ディスク１０１ａ、第２摩擦ディスク１０１ｂ及び第３摩擦ディスク１０１ｃの３枚が配設されているが、摩擦ディスク１０１の枚数は１、２、３、４、５・・・のように様々変更され得る。
【０００５】
センターハブ１５は、トランスミッションのメインシャフト（図示せず）が内挿固定される中空円筒形状をした筒状部分１５ａ（該筒の軸は回転軸１５ｒに一致する）と、筒状部分１５ａの軸（回転軸１５ｒと一致）に対して略垂直な面に沿って筒状部分１５ａの外周面からのびるように形成された円盤部分１５ｂと、を有している。筒状部分１５ａと円盤部分１５ｂとは、クロムモリブデン鋼によって一体的に形成されている。なお、筒状部分１５ａの内周面には、トランスミッションのメインシャフト（図示せず）の外周面に形成されたスプライン軸の凸条に嵌合する凹溝が形成されている。そして、円盤部分１５ｂは、筒状部分１５ａの軸（回転軸１５ｒと一致）から所定半径の円盤形状を有しており、該円盤の外周面はスプライン軸にされている。該スプライン軸は、回転軸１５ｒ方向に沿って形成された凸条１５ｓによって形成されている。そして、円盤部分１５ｂの外周面に形成されたスプライン軸を構成する凸条１５ｓは、摩擦ディスク１０１（第１摩擦ディスク１０１ａ、第２摩擦ディスク１０１ｂ、第３摩擦ディスク１０１ｃ）の内周面に形成された凹溝１０１ｍと嵌合するように形成されている。
このようにしてセンターハブ１５に対して摩擦ディスク１０１（第１摩擦ディスク１０１ａ、第２摩擦ディスク１０１ｂ、第３摩擦ディスク１０１ｃ）が回転軸１５ｒの周りに回動（回転）不可能に取り付けられている。なお、このようなセンターハブに対する摩擦ディスクの固定方法は従来から知られているものである。また、ここでは第１摩擦ディスク１０１ａ、第２摩擦ディスク１０１ｂ、第３摩擦ディスク１０１ｃのいずれもＣＣコンポジットによって一体に形成されている。
【０００６】
ケーシング１０７は、無底有蓋（開放された下面にはフライホイール１０３が取り付けられており、上面は開口１０７ｈを有する。）の円筒形の容器を構成しており、上面には該円筒形の中心軸（回転軸１５ｒと略一致する）を中心とした円形の開口１０７ｈが設けられている。
そして第１中間ディスク１０２ａ、第２中間ディスク１０２ｂ及び第３中間ディスク１０２ｃのいずれにも、外周面に回転軸１５ｒ方向に沿ってスプライン軸の凸条１０２ｓが形成されると共に、フライホイール１０３に固定されたケーシング１０７の内周面には該凸条１０２ｓに嵌合する凹溝１０７ｍが形成されている。この凸条１０２ｓと凹溝１０７ｍとの嵌合により、第１中間ディスク１０２ａ、第２中間ディスク１０２ｂ及び第３中間ディスク１０２ｃのいずれもケーシング１０７の回転軸１５ｒの周りの回転に伴って一緒に回転するように固定されている（第１中間ディスク１０２ａ、第２中間ディスク１０２ｂ及び第３中間ディスク１０２ｃのいずれもケーシング１０７に対して回転軸１５ｒの周りに回動（回転）不可能に取り付けられている。なお、プレッシャープレート２１５も、これら第１中間ディスク１０２ａ、第２中間ディスク１０２ｂ及び第３中間ディスク１０２ｃと同様に、ケーシング１０７に対して回転軸１５ｒの周りに回動（回転）不可能に取り付けられている。）。このようなプレッシャープレート２１５、第１中間ディスク１０２ａ、第２中間ディスク１０２ｂ及び第３中間ディスク１０２ｃの取付方法等については、既知のクラッチ装置（多板クラッチ装置）におけるものと同様である。なお、ここでは第１中間ディスク１０２ａ、第２中間ディスク１０２ｂ及び第３中間ディスク１０２ｃのいずれもＣＣコンポジットによって一体に形成されている。
【０００７】
ケーシング１０７の円形の開口１０７ｈの周囲に沿って短冊状（詳細には、回転軸１５ｒの方向に頂点を向けた二等辺三角形、又は回転軸１５ｒの方向が先細りになった等脚台形（等角台形）を略構成する両表面を有する。）の板ばねを構成するクラッチスプリング１１７が複数取りつけられている（短冊状のクラッチスプリング１１７それぞれは、ねじ部材１１８によってねじ部材１１８の中心軸を含む平面内において所定範囲内において回動可能（回動方向を図１１中、矢印Ｅにて示した。）に取りつけられている。）。クラッチスプリング１１７の一端１１７ａ近傍はプレッシャープレート２１５の当接部２１６（窒化処理した炭素鋼によって形成されている。なお、当接部２１６以外のプレッシャープレート２１５はＣＣコンポジットによって形成されている。）に当接しており、それによってプレッシャープレート２１５をフライホイール１０３の方向へ付勢している。そして、この付勢力によりプレッシャープレート２１５とフライホイール１０３との間に、第１摩擦ディスク１０１ａと第１中間ディスク１０２ａと第２摩擦ディスク１０１ｂと第２中間ディスク１０２ｂと第３摩擦ディスク１０１ｃと第３中間ディスク１０２ｃが挟持されることで、フライホイール１０３からセンターハブ１５へ動力が伝達される。即ち、この状態がクラッチがつながった状態（クラッチ入）であり、詳述すれば、回転するケーシング１０７の内周面に形成された凹溝１０７ｍと嵌合したスプライン軸の凸条１０２ｓを通じ、第１中間ディスク１０２ａ、第２中間ディスク１０２ｂ及び第３中間ディスク１０２ｃが回転軸１５ｒの周りに回転され、該回転される第１中間ディスク１０２ａ、第２中間ディスク１０２ｂ及び第３中間ディスク１０２ｃに当接する摩擦ディスク１０１（第１摩擦ディスク１０１ａ、第２摩擦ディスク１０１ｂ、第３摩擦ディスク１０１ｃ）がこれら中間ディスク１０２（第１中間ディスク１０２ａ、第２中間ディスク１０２ｂ及び第３中間ディスク１０２ｃ）との摩擦によって回転軸１５ｒの周りに回転されることで、フライホイール１０３からセンターハブ１５へ動力が伝達される。
【０００８】
一方、クラッチスプリング１１７の他端１１７ｂ近傍は、図示しないレリズベアリングに当接しており、同じく図示しないレリーズアームによって該レリーズベアリングがフライホイール１０３の方向へ移動されることでクラッチスプリング１１７の他端１１７ｂも該方向へ押され、それによってクラッチスプリング１１７の一端１１７ａ近傍が当接部２１６から離れ（前述のように、クラッチスプリング１１７は図１１中、矢印Ｅ方向に回動可能である。）、プレッシャープレート２１５が摩擦ディスク１０１（第１摩擦ディスク１０１ａ）をフライホイール１０３の方向へ付勢する付勢力がなくなる。これによって、プレッシャープレート２１５とフライホイール１０３との間に、第１摩擦ディスク１０１ａと第１中間ディスク１０２ａと第２摩擦ディスク１０１ｂと第２中間ディスク１０２ｂと第３摩擦ディスク１０１ｃと第３中間ディスク１０２ｃが挟持されなくなり、フライホイール１０３からセンターハブ１５へと動力が伝達されなくなる。即ち、この状態がクラッチが切れた状態（クラッチ断）である。
【０００９】
以上のように、回転するケーシング１０７に伴って回転する中間ディスク１０２（第１中間ディスク１０２ａ、第２中間ディスク１０２ｂ及び第３中間ディスク１０２ｃ）は、摩擦ディスク１０１（第１摩擦ディスク１０１ａ、第２摩擦ディスク１０１ｂ、第３摩擦ディスク１０１ｃ）との摩擦により摩擦ディスク１０１（第１摩擦ディスク１０１ａ、第２摩擦ディスク１０１ｂ、第３摩擦ディスク１０１ｃ）に回転（動力）を伝達することから、中間ディスク１０２（第１中間ディスク１０２ａ、第２中間ディスク１０２ｂ及び第３中間ディスク１０２ｃ）は摩擦クラッチ装置２０１の動力伝達に大きな役割を果たすものであり、中間ディスク１０２の強度は伝達可能な動力に大きな影響を与える。
一方、摩擦クラッチ装置２０１は、小型軽量で伝達可能な動力が大きく、高温域や高回転域において高い伝達動力を有するものへの要求があり、このような要求に応じるため中間ディスク１０２（第１中間ディスク１０２ａ、第２中間ディスク１０２ｂ及び第３中間ディスク１０２ｃ）や摩擦ディスク１０１（第１摩擦ディスク１０１ａ、第２摩擦ディスク１０１ｂ、第３摩擦ディスク１０１ｃ）をＣＣコンポジットにより形成することが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−２２５０８３号公報（例えば、発明の詳細な説明中、段落番号００１８〜００２３、第１図、第３図等）
【特許文献２】特開２００５−１５５７３４号公報（例えば、発明の詳細な説明中、段落番号００２０〜００２５、第１図等）
【特許文献３】特開２００２−１８１０７２号公報（例えば、発明の詳細な説明中、段落番号０００１〜０００５、第１５図等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このような回転するケーシング１０７に伴って回転する中間ディスク１０２が、摩擦ディスク１０１との摩擦により摩擦ディスク１０１に回転（動力）を伝達する摩擦クラッチ装置２０１における伝達可能な回転（動力）は、中間ディスク１０２の強度に大きく依存する。
ケーシング１０７に伴って回転する中間ディスク１０２は、摩擦ディスク１０１に強く当接した状態で摩擦ディスク１０１と摩擦されたり、クラッチを断続することによって、ケーシング１０７と摩擦ディスク１０１との間で大きな応力を受ける。例えば、ケーシング１０７の内周面の凹溝１０７ｍに嵌入された中間ディスク１０２外周のスプライン軸（凸条１０２ｓ）は、クラッチを短時間につなぐ操作（クラッチ断からクラッチ入）によって大きな引張力やせん断力等を受け、それによって破損することがあった。このため中間ディスク１０２が、摩擦クラッチ装置２０１における伝達可能な動力（能力）や寿命を決定することがあった。
このような中間ディスク１０２が摩擦クラッチ装置２０１の能力や寿命を決定することは、中間ディスク１０２と摩擦ディスク１０１との間で大きな摩擦力（即ち、動力の伝達力）を得ることができるＣＣコンポジット製の中間ディスク１０２や摩擦ディスク１０１を用いた場合に顕著である。ＣＣコンポジットは、上述のように大きな摩擦力を得ることができる反面、鋼材のような粘りが少なく、折れや圧壊等のような破壊を生じやすい。
とりわけ小型軽量で伝達可能な動力が大きく高温域や高回転域において高い伝達動力を有する摩擦クラッチ装置２０１が求められる自動車レース等においては、ＣＣコンポジット製の中間ディスク１０２や摩擦ディスク１０１を用いることが多く、これを過酷な条件（例えば、大きな動力を短時間で断続する操作が行われる条件。一例としては、発進加速を争うドラッグレース等。）で用いると、中間ディスク１０２（特に、外周のスプライン軸（凸条１０２ｓ））が破損するという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明においては、中間ディスクが破損することを防止又は減少させ、高い動力伝達性能及び長寿命を有する摩擦クラッチ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のクラッチ装置（以下、「本装置」という。）は、回転軸の周りに回転するフライホイールと、フライホイールに回動不可能に取り付けられ、フライホイールと共に回転するケーシングと、ケーシングに回動不可能に外縁部分が取り付けられ、ケーシングと共に回転する中間ディスクと、中間ディスクに圧接され中間ディスクと共に回転する摩擦ディスクと、クラッチスプリングと、クラッチスプリングによって付勢されることで摩擦ディスクを中間ディスクに圧接するプレッシャープレートと、を備えてなり、中間ディスクの少なくとも１枚が、回転軸に対して略垂直な平面に沿った主表面を有する素ディスクが重合した分割中間ディスクである、摩擦クラッチ装置である。
【００１４】
本装置においては、上記した従来の摩擦クラッチ装置２０１と同様、次のようにクラッチ装置を構成する。
即ち、本装置においては、フライホイールが回転軸の周りに回転することで、フライホイールに（回転軸の周りに）回動不可能に取り付けられたケーシング（クラッチカバーと呼ばれることがある。）がフライホイールと共に回転軸の周りに回転する。そして、ケーシングに（回転軸の周りに）回動不可能に外縁部分が取り付けられた中間ディスクは、ケーシングの回転に伴って回転軸の周りに回転する。一方、摩擦ディスクは、中間ディスクに圧接されることで、回転軸の周りに回転する中間ディスクと共に回転軸の周りに回転する。そして、本装置は、クラッチスプリングとクラッチスプリングによって付勢されるプレッシャープレートとを備え、クラッチスプリングが付勢するプレッシャープレートが摩擦ディスクを中間ディスクに圧接することで、摩擦ディスクが回転軸の周りに回転される（クラッチ入）。そして、クラッチスプリングがプレッシャープレートを付勢する力を除去又は減少させることで、摩擦ディスクが回転軸の周りに回転する力を除去又は減少させることができる（クラッチ入→切）。なお、回転するフライホイールとは、フライホイールから摩擦ディスクへ動力が伝達されていない状態（即ち、クラッチが切れた状態）において、摩擦ディスクに対して相対的にフライホイールが回転することをいう。
【００１５】
そして、本装置においては、中間ディスクの少なくとも１枚が、回転軸に対して略垂直な平面に沿った主表面を有する素ディスクが重合した分割中間ディスクであることを特徴とする。
本発明者は、複数（２、３、４、・・・と２以上の整数であればよい）枚の素ディスクを重合させ中間ディスクを形成することにより、中間ディスクが破損することを防止又は減少させ、高い動力伝達性能及び長寿命を有する摩擦クラッチ装置とすることができることを見出した。即ち、このように中間ディスクを複数枚の素ディスクを重合させ形成することで、１枚のディスクによって構成する場合に比し中間ディスクが破損することを防止又は減少させることができる。
中間ディスクを複数枚の素ディスクを重合させ形成した分割中間ディスクとすることで中間ディスクの破損を防止又は減少させることができる理由は必ずしも明らかではないが、本発明者は次のように推測する。即ち、中間ディスクの上面（例えば、プレッシャープレート側の摩擦面）と中間ディスクの下面（例えば、フライホイール側の摩擦面）との間には、クラッチの断続操作に伴い大きなせん断力が作用する。このせん断力は中間ディスクの内部に繰り返しストレス（応力）を生じさせることで中間ディスクの強度低下をもたらし最終的には破壊を生じさせ得る。この上面と下面との間に作用するせん断力は、複数枚の素ディスクを重合させ形成した分割中間ディスクであれば、重合した素ディスク同士の間で緩和され得ると考えられ（素ディスクは回転軸に対して略垂直な平面に沿った主表面を有し、重合した複数枚の素ディスク同士は、この回転軸に対して略垂直な平面に沿った主表面同士が当接する。従って、上面と下面との間に強いせん断力が作用すると、重合した複数枚の素ディスク同士が、瞬間的に回転軸の周りに僅かに回動（該主表面同士が僅かに摺動）することで、このせん断力に基づくストレスを緩和するものと予想できる。）、該せん断力に対し分割中間ディスクは破壊されにくいものと予想できる。
なお、中間ディスクを複数枚の素ディスクを重合させ形成した分割中間ディスクとすることで中間ディスクの破損を防止又は減少させることができる上記の理由は、本発明者の推測であり、本発明はこの推測によって何ら限定されるものではない。
【００１６】
前記回転軸に沿った一方向と他方向とから摩擦ディスクに挟まれる中間ディスクを分割中間ディスクとするものであってもよい。
回転軸に沿った一方向（例えば、プレッシャープレートの方向）に存する摩擦ディスクと、回転軸に沿った他方向（例えば、フライホイールの方向）に存する摩擦ディスクと、に挟まれる中間ディスクは、中間ディスクの上面（例えば、プレッシャープレート側の摩擦面）と中間ディスクの下面（例えば、フライホイール側の摩擦面）との両面が摩擦ディスクに当接するので、中間ディスクの上面と中間ディスクの下面との間に非常に大きな応力（せん断力）が作用する。このためこれら両方向から摩擦ディスクに挟まれる中間ディスクは、破損しやすいことから、上述したように複数枚の素ディスクを重合させ形成した分割中間ディスクとすることで破損を防止又は減少させるようにしてもよい。
【００１７】
全ての分割中間ディスクを構成する素ディスクの厚みが略等しいもの（以下、「同一素ディスク使用本装置」という。）であってもよい。
こうすることで、１種類の素ディスクを準備しておくことで、素ディスクが重合した全ての分割中間ディスクを構成することができ、本装置の部品種類を減少させると共に、素ディスクの組み付けの順番等を気にすることなく本装置を組み立てることができるので製造、保守及び点検の作業を容易ならしめることができる。
【００１８】
同一素ディスク使用本装置の場合、中間ディスクが分割中間ディスクではない非分割中間ディスクを有し、非分割中間ディスクが素ディスクと同じ厚みであってもよい。
こうすることで、素ディスクが全ての分割中間ディスクを構成することができることに加え、中間ディスクが有する分割中間ディスクではない非分割中間ディスクも素ディスクによって構成することができるので、分割中間ディスクと非分割中間ディスクとを含む中間ディスク全部を素ディスクにより構成することによって、さらに部品種類を減少させると共に、製造、保守及び点検の作業を容易ならしめることができる。
【００１９】
本装置においては、中間ディスクの外面がスプライン軸の外面を形成することで中間ディスクがスプライン軸を構成すると共に、ケーシングの内面に該スプライン軸と嵌合する凹溝を形成し、該スプライン軸と該凹溝とが係合又は嵌合することで、ケーシングに中間ディスクが回動不可能に取り付けられるものであり、前記回転軸に対して垂直な平面による断面視である垂直断面視において、該スプライン軸の谷の底部分とケーシングの内面との間に隙間が形成されるもの（以下、「スプライン谷位置隙間形成本装置」という。）であってもよい。
ここにスプライン軸の谷とは、前記回転軸を中心とするスプライン軸の最大半径ｄ１（山の頂が存する）と最小半径ｄ２（谷の底が存する）との算術平均値より半径が小さい（かつ最小半径ｄ２以上）部分をいう。そして、スプライン軸の山とは、前記回転軸を中心とするスプライン軸の最大半径ｄ１（山の頂が存する）と最小半径ｄ２（谷の底が存する）との算術平均値より半径が大きい（かつ最大半径ｄ１以下）部分をいう。
このように中間ディスクの外面にスプライン軸の外面を形成し、ケーシングの内面に該スプライン軸と嵌合する凹溝を形成し、該スプライン軸と該凹溝とによってケーシングに中間ディスクが回動不可能に取り付けられるようにした場合、該垂直断面視において該スプライン軸の谷の底部分とケーシングの内面（該凹溝）とが衝突や当接することにより、そのケーシングの内面（該凹溝）と衝突や当接する該スプライン軸の谷の部分から中間ディスクが破損することがある。これを防止するため、該垂直断面視において該スプライン軸の谷の底部分とケーシングの内面との間に隙間が形成されるようにしてもよい。
【００２０】
スプライン谷位置隙間形成本装置の場合、前記垂直断面視におけるスプライン軸の谷がなめらかな線により形成されると共に、該谷の底部分が曲線により形成されるもの（以下、「スプライン谷なめらか本装置」という。）であってもよい。
中間ディスクの外面にスプライン軸の外面を形成し、ケーシングの内面に該スプライン軸と嵌合する凹溝を形成し、該スプライン軸と該凹溝とによってケーシングに中間ディスクが回動不可能に取り付けられるようにした場合、該凹溝に嵌合等する該スプライン軸の外面（爪形状）に大きな力が加わるためこの強度が重要である（特に、中間ディスクをＣＣコンポジットにて形成した場合、ＣＣコンポジットは鋼材に比して粘りが少ないことから該スプライン軸の外面（爪形状）の強度が不足することがある。）。とりわけ該スプライン軸の外面（爪形状）は、該凹溝と嵌合等させるため複雑な形状となりがちであり、このため応力集中等が生じて破壊されやすい。これを防止又は減少させるため、前記垂直断面視におけるスプライン軸の谷がなめらかな線（連続して微分可能）により形成されると共に、谷の底部分が曲線（連続して微分可能な曲線（直線を除く）。例えば、円弧、楕円弧、放物線等）により形成されるようにしてもよい。
【００２１】
スプライン谷なめらか本装置の場合、前記垂直断面視におけるスプライン軸の最大半径ｄ１から最小半径ｄ２を減じた半径差（ｄ１−ｄ２）に対して６０％〜１１０％の半径の円弧に前記曲線が略沿っているものであってもよい。
スプライン軸の谷の底部分が形成する曲線は、該スプライン軸の谷の底近傍に応力集中等が生じにくくするには円弧に沿うものとしてもよい。そして、該円弧の半径は、あまり大きいとスプライン軸の谷部分が大きくなりがちになり、あまり小さいと応力集中等を十分避けることができにくいので、これらを両立しうる範囲とされることが好ましく、前記垂直断面視におけるスプライン軸の最大半径ｄ１から最小半径ｄ２を減じた半径差（ｄ１−ｄ２）に対するスプライン軸の谷の底部分が形成する該円弧の半径（ｄｄ）の割合（１００×ｄｄ／（ｄ１−ｄ２））は、好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上、最も好ましくは８０％以上であり、好ましくは１１０％以下、より好ましくは１０５％以下、最も好ましくは１００％以下である。
【００２２】
スプライン谷なめらか本装置の場合、前記曲線が、半径が３．８５ｍｍ〜６．８６ｍｍの範囲にある円弧に略沿っているものであってもよい。
スプライン軸の谷の底部分が形成する曲線は、該スプライン軸の谷の底近傍に応力集中等が生じにくくするには円弧に沿うものとしてもよい。そして、該円弧の半径は、あまり大きいとスプライン軸の谷部分が大きくなりがちになり、あまり小さいと応力集中等を十分避けることができにくいので、これらを両立しうる範囲とされることが好ましく、該半径は、通常、好ましくは３．８５ｍｍ以上、より好ましくは５．０ｍｍ以上、最も好ましくは５．４ｍｍ以上であり、好ましくは６．８６ｍｍ以下、より好ましくは６．６ｍｍ以下、最も好ましくは６．４ｍｍ以下である。
【００２３】
スプライン谷位置隙間形成本装置の場合、前記垂直断面視におけるスプライン軸の山の頂部分とケーシングの内面との間に隙間が形成されるもの（以下、「スプライン山谷隙間形成本装置」という。）であってもよい。
スプライン谷位置隙間形成本装置において、中間ディスクの外面にスプライン軸の外面を形成し、ケーシングの内面に該スプライン軸と嵌合する凹溝を形成し、該スプライン軸と該凹溝とによってケーシングに中間ディスクが回動不可能に取り付けられると、該垂直断面視において該スプライン軸の山の頂部分とケーシングの内面とが衝突や当接することにより、そのケーシングの内面と衝突や当接する該スプライン軸の山の部分から中間ディスクが破損することがある。これを防止するため、該垂直断面視において該スプライン軸の山の頂部分とケーシングの内面との間に隙間が形成されるようにしてもよい。
【００２４】
スプライン山谷隙間形成本装置の場合、前記山が、前記回転軸を中心とした弧又は前記垂直断面視において前記回転軸に対して垂直な直線と該弧が交わる交点における該弧の接線に沿って形成された山頂近傍部分と、山頂近傍部分から両側に存する谷に向けてなめらかに連なる一対の両側部分と、を含むものであってもよい。
このように山頂近傍部分が、前記回転軸を中心とした弧又は線分（前記垂直断面視において前記回転軸に対して垂直な直線と該弧が交わる交点における該弧の接線）に沿って形成されるようにすれば、山頂近傍部分を比較的容易に形成することができる。例えば、弧に沿って山頂近傍部分を形成する場合であれば、前記回転軸を中心として中間ディスク形成部材を回転させつつ機械加工（例えば、切削加工）も容易に行うことができるし、線分に沿って山頂近傍部分を形成する場合であれば、中間ディスク形成部材を直線的に機械加工すれば足りる。そしてこのように山頂近傍部分を容易に形成すると共に、山頂近傍部分から両側に存する谷に向けてなめらか（連続して微分可能）に連なる一対の両側部分を形成することによって、スプライン軸の山において応力集中等を防止又は減少させ、中間ディスクの破損を防止又は減少させることができる。
【００２５】
スプライン山谷隙間形成本装置の場合、前記垂直断面視におけるスプライン軸の山がなめらかな線により形成されると共に、該山の頂部分が曲線により形成されるもの（以下、「スプライン山なめらか本装置」という。）であってもよい。
中間ディスクの外面にスプライン軸の外面を形成し、ケーシングの内面に該スプライン軸と嵌合する凹溝を形成し、該スプライン軸と該凹溝とによってケーシングに中間ディスクが回動不可能に取り付けられるようにした場合、該凹溝に嵌合等する該スプライン軸の外面（爪形状）に大きな力が加わるためこの強度が重要である（特に、中間ディスクをＣＣコンポジットにて形成した場合、ＣＣコンポジットは鋼材に比して粘りが少ないことから該スプライン軸の外面（爪形状）の強度が不足することがある。）。とりわけ該スプライン軸の外面（爪形状）は、該凹溝と嵌合等させるため複雑な形状となりがちであり、このため応力集中等が生じて破壊されやすい。これを防止又は減少させるため、前記垂直断面視におけるスプライン軸の山がなめらかな線（連続して微分可能）により形成されると共に、山の頂部分が曲線（連続して微分可能な曲線（直線を除く）。例えば、円弧、楕円弧、放物線等）により形成されるようにしてもよい。
【００２６】
スプライン山なめらか本装置の場合、前記垂直断面視におけるスプライン軸の最大半径ｄ１から最小半径ｄ２を減じた半径差（ｄ１−ｄ２）に対して３０％〜６０％の半径の円弧に、前記頂部分の曲線が略沿ったものであってもよい。
スプライン軸の山の頂部分が形成する曲線は、該スプライン軸の山の頂近傍に応力集中等が生じにくくするには円弧に沿うものとしてもよい。そして、該円弧の半径は、あまり大きいとスプライン軸の山部分が大きくなりがちになり、あまり小さいと応力集中等を十分避けることができにくいので、これらを両立しうる範囲とされることが好ましく、前記垂直断面視におけるスプライン軸の最大半径ｄ１から最小半径ｄ２を減じた半径差（ｄ１−ｄ２）に対するスプライン軸の山の頂部分が形成する該円弧の半径（ｄｔ）の割合（１００×ｄｔ／（ｄ１−ｄ２））は、好ましくは３０％以上、より好ましくは３５％以上、最も好ましくは４０％以上であり、好ましくは６０％以下、より好ましくは５５％以下、最も好ましくは５０％以下である。
【００２７】
スプライン谷位置隙間形成本装置の場合、前記垂直断面視におけるスプライン軸が凹溝と当接する面が、山の頂部分から該山の両側に存する谷に向けて幅広がりの一対の線分をなし、該一対の線分の一方が属する直線と他方が属する直線とが交点にて３５〜８０度の角度で交わり、前記回転軸に垂直な直線が該角度を二等分するよう該交点にて両直線に交わるものであってもよい。
前記垂直断面視におけるスプライン軸が凹溝と当接する面は、該凹溝と嵌合又は係合することによりケーシングに中間ディスクが回動不可能に取り付けられることから、前記回転軸を中心とする大きな力を受ける。前記回転軸を中心とする該面に作用するこの力は、該面に対して垂直に該面を押す分力（以下、「押圧成分」という。）と、該面に沿って山の頂方向に向かって該面を摺る分力（以下、「摺動成分」という。）と、に分解できる。そして、押圧成分の大きさと摺動成分の大きさは、前記回転軸を中心とする該面に作用する力（合力）の大きさに依存すると共に、押圧成分と摺動成分とがなす角（第１の角度という）に依存する。
一方、前記垂直断面視におけるスプライン軸が凹溝と当接する面は、通常、前記垂直断面視において山の頂部分から該山の両側に存する谷に向けて幅広がりの一対の線分をなし、該一対の線分の一方が属する直線と他方が属する直線とが交点にて所定の角度（第２の角度という。０度以上１８０度未満）で交わり、前記回転軸に垂直な直線が該角度を二等分するよう該交点にて両直線（該一対の線分の一方が属する直線と、他方が属する直線と、の両直線）に交わる。このとき第１の角度は第２の角度と所定の関係を有しており、第２の角度が小さいと押圧成分が大きくなると共に摺動成分が小さくなり、逆に、第２の角度が大きいと押圧成分が小さくなると共に摺動成分が大きくなる。このためケーシングに回動不可能に取り付けた中間ディスクのうち、スプライン軸が凹溝と当接する面が破損（例えば、破壊や圧壊等）しないようにするためには、第２の角度を所定範囲内の角度とすることが好ましい。該所定範囲（第２の角度の範囲）としては、好ましくは３５度以上、より好ましくは４５度以上、最も好ましくは５０度以上であり、好ましくは８０度以下、より好ましくは７５度以下、最も好ましくは７０度以下である。
【００２８】
スプライン谷位置隙間形成本装置の場合、前記垂直断面視において、前記凹溝の山の頂部分と中間ディスクの外縁部分との間に隙間が形成されるものであり、凹溝の山が、前記回転軸を中心とした弧又は前記垂直断面視において前記回転軸に対して垂直な直線と該弧が交わる交点における該弧の接線に沿って形成された山頂近傍部分と、山頂近傍部分から前記凹溝の山の両側に存する谷に向けてなめらかに連なる一対の両側部分と、を含むものであってもよい。
ここに凹溝の山とは、前記回転軸を中心とする凹溝の最大半径Ｄ１（凹溝の谷の底が存する）と最小半径Ｄ２（凹溝の山の頂が存する）との算術平均値より半径が小さい（かつ最小半径Ｄ２以上）部分をいう。そして、凹溝の谷とは、前記回転軸を中心とする凹溝の最大半径Ｄ１（凹溝の谷の底が存する）と最小半径Ｄ２（凹溝の山の頂が存する）との算術平均値より半径が大きい（かつ最大半径Ｄ１以下）部分をいう。
中間ディスクの外面にスプライン軸の外面を形成し、ケーシングの内面に該スプライン軸と嵌合する凹溝を形成し、該スプライン軸と該凹溝とによってケーシングに中間ディスクが回動不可能に取り付けられるようにした場合、該垂直断面視において前記凹溝の山の頂部分と中間ディスクの外縁部分とが衝突や当接することにより、その中間ディスクの外縁部分と衝突や当接するケーシングの内面（凹溝の山）からケーシングが破損等することがある。これを防止するため、該垂直断面視において前記凹溝の山の頂部分と中間ディスクの外縁部分との間に隙間が形成されるようにしてもよい。
そして、凹溝の山の山頂近傍部分が、前記回転軸を中心とした弧又は線分（前記垂直断面視において前記回転軸に対して垂直な直線と該弧が交わる交点における該弧の接線）に沿って形成されるようにすれば、山頂近傍部分を比較的容易に形成することができる。例えば、弧に沿って山頂近傍部分を形成する場合であれば、前記回転軸を中心としてケーシング形成部材を回転させつつ機械加工（例えば、切削加工）を容易に行うことができるし、線分に沿って山頂近傍部分を形成する場合であれば、ケーシング形成部材を直線的に機械加工すれば足りる。そしてこのように前記凹溝の山頂近傍部分を容易に形成すると共に、前記凹溝の山頂近傍部分から前記凹溝の山の両側に存する前記凹溝の谷に向けてなめらか（連続して微分可能）に連なる一対の両側部分を形成することによって、ケーシングの凹溝の山においても応力集中等を防止又は減少させ、ケーシングの破損等を防止又は減少させることができる。
【００２９】
スプライン谷位置隙間形成本装置の場合、前記垂直断面視におけるスプライン軸の最大半径ｄ１から最小半径ｄ２を減じた半径差（ｄ１−ｄ２）の最小半径ｄ２に対する割合が３％〜６％であってもよい。
中間ディスクの外面にスプライン軸の外面を形成し、ケーシングの内面に該スプライン軸と嵌合する凹溝を形成し、該スプライン軸と該凹溝とによってケーシングに中間ディスクが回動不可能に取り付けられるようにした場合、前記垂直断面視におけるスプライン軸の最大半径ｄ１から最小半径ｄ２を減じた半径差（ｄ１−ｄ２）の最小半径ｄ２に対する割合（即ち、１００×（ｄ１−ｄ２）／ｄ２）は、あまり大きいと摩擦面の最大直径が稼げないため同じクラッチ外形であると伝達性能が小さくなり（慣性重量を軽減してパワーロスを抑えるためにはクラッチの外形はできるだけ小さいすることが好ましく、クラッチの伝達性能は、摩擦部の平均直径（ただし平均直径＝（外径＋内径）／２）の２乗に比例する。）、逆に、あまり小さいとスプライン軸の歯部斜面の距離が小さくなり歯部の面圧が過大になり面圧破壊を生じやすくなるので、これらを両立する範囲とされることが好ましく、該割合は、通常、好ましくは３％以上、より好ましくは４％以上、最も好ましくは５％以上であり、好ましくは６％以下、より好ましくは５．８％以下、最も好ましくは５．７％以下である。
【００３０】
本装置においては、摩擦ディスクを複数備えると共に、摩擦ディスクの中心部分に回動不可能に装着され伝達動力を出力するセンターハブを備えるものであり、センターハブの外周にスプライン軸を形成すると共に、摩擦ディスクの内周に該スプライン軸と嵌合する凹溝を形成することで、摩擦ディスクにセンターハブが回動不可能に装着され、センターハブに対する摩擦ディスクの前記回転軸方向への相対的移動を摩擦ディスクに当接することで制限するリング部材が、隣接する摩擦ディスクの間のセンターハブの外周に前記回転軸方向の異なる位置に複数配設されるものであってもよい。
伝達動力を出力するセンターハブの外周にスプライン軸を形成すると共に、複数の摩擦ディスクの内周に該スプライン軸と嵌合する凹溝を形成することで、複数の摩擦ディスクにセンターハブが回動不可能に装着される摩擦クラッチ装置は公知であるが（例えば、特許文献１（特開２００７−２２５０８３号公報）参照）、このようなセンターハブのスプライン軸と摩擦ディスクの内周の凹溝とが嵌合することで摩擦ディスクにセンターハブが回動不可能に装着される場合、センターハブに対する摩擦ディスクの前記回転軸方向への相対的移動は許容されているため、センターハブに対する摩擦ディスクの前記回転軸方向への相対的位置を保持する手段を要する。
これまでの従来の摩擦クラッチ装置においては、隣接する摩擦ディスク同士の前記回転軸方向の間には、通常１枚の中間ディスクのみが介在するものであったことから、隣接する摩擦ディスク同士はあまり離れていなかった。このため、センターハブに対する摩擦ディスクの前記回転軸方向への相対的位置を摩擦ディスクに当接することで制限する制限手段を、隣接する摩擦ディスクの間のセンターハブの外周に１個所（即ち、該１個所の制限手段が、該隣接する摩擦ディスクの両方に当接する。）設けることで該相対的位置は問題（例えば、センターハブのスプライン軸と摩擦ディスクの内周の凹溝とが外れる等）ない範囲に保持されていた。
これに対し、本装置においては、中間ディスクのうち分割中間ディスクは、素ディスクを重合させ形成することから前記回転軸方向への寸法（厚み）が増加することがあり、分割中間ディスクを挟むように配設された隣接する摩擦ディスクの間のセンターハブの外周に１個所のみ制限手段を設けることでは該相対的位置は問題ない範囲に保持することができない場合が生じ得る。
そこで、本装置においては、センターハブに対する摩擦ディスクの前記回転軸方向への相対的移動を摩擦ディスクに当接することで制限するリング部材（制限手段）が、隣接する摩擦ディスクの間のセンターハブの外周に前記回転軸方向の異なる位置に複数（通常は２であり、そのうちの１が該隣接する摩擦ディスクの一方に当接し、他の１が他方に当接する。）配設されるようにして、該相対的位置が問題ない範囲に保持されるようにしてもよい。
【００３１】
なお、本装置においては、摩擦ディスク及び中間ディスクの一部又は全部をＣＣコンポジットによって形成してもよい。
ＣＣコンポジット（Ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ Ｃａｒｂｏｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）は、熱硬化性のフラン樹脂かフェノール樹脂、熱可塑性樹脂においてピッチを含浸させた炭素繊維中間基材を、不活性雰囲気中で高温に熱して炭化・黒鉛化させたものや、特許第１８２２６５７号に記載されているものを例示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。しかしながら、これらによって本発明は何ら制限されるものではない。
【００３３】
図１は、一例の本発明の摩擦クラッチ装置（本装置）１１を示す図（図１中、線Ｆの左部分は正面図であり、線Ｆの右部分は端面図を示している。）であり、図２は本装置１の端面図である。なお、図１の線Ｆの右部分に示された端面図と、図２と、はいずれも回転軸１５ｒを含む平面による切断面を示している（即ち、線Ｆは回転軸１５ｒと同一直線上に存する。）。図３は、図１及び図２中のＧ−Ｇ断面位置（回転軸１５ｒに対して垂直な平面による断面視である。）におけるケーシング１７と中間ディスク１２（１２ａ１）との状態を示す一部拡大断面図（図３（ｂ）は図３（ａ）の長方形Ｊにて囲まれた領域を拡大したものである。）である。図４は、中間ディスク１２を構成する汎用ディスク５０１の平面図であり、具体的には、図４（ａ）は汎用ディスク５０１を回転軸１５ｒの延長線上から見たところを示し、図４（ｂ）は図４（ａ）の長方形Ｊにて囲まれた領域を拡大したものである。図５は、Ｇ−Ｇにおけるケーシング１７の端面図であり、具体的には、図５（ａ）はＧ−Ｇ断面におけるケーシング１７を回転軸１５ｒの延長線上から見たところを示し、図５（ｂ）は図５（ａ）の長方形Ｊにて囲まれた領域を拡大したものである。そして、図６は、センターハブ１５に装着されたリング部材６０１を示すための図１及び図２におけるＫ−Ｋ端面図（センターハブ１５とそれに装着されたリング部材６０１以外のものは省略した。）である。また、これらの図面中には、図示及び理解を容易にするためにレリーズベアリングやそれを動作させるためのレリーズアーム等については図示を省略している。
図１乃至図６を参照して、本装置１について説明する。
【００３４】
本装置１は、図１１乃至図１４に示した従来の摩擦クラッチ装置２０１と同様、レース用の四輪自動車に搭載される摩擦クラッチ装置であり、本装置１に関する以下の説明において従来の摩擦クラッチ装置２０１と同様の要素については同じ参照番号を付して説明する。
本装置１は、該自動車のエンジンの出力軸（クランクシャフト）に取りつけられ回転軸１５ｒの周りに回転するフライホイール１０３と、フライホイール１０３に回動不可能（回転軸１５ｒの周りに回動不可能）に取り付けられ、フライホイール１０３と共に回転軸１５ｒの周りに回転するケーシング１７と、ケーシング１７に回動不可能（回転軸１５ｒの周りに回動不可能）に外縁部分が取り付けられ、ケーシング１７と共に回転軸１５ｒの周りに回転する中間ディスク１２と、中間ディスク１２に圧接され中間ディスク１２と共に回転軸１５ｒの周りに回転する摩擦ディスク１１と、クラッチスプリング１１７と、クラッチスプリング１１７によって付勢されることで摩擦ディスク１１を中間ディスク１２に圧接するプレッシャープレート２１５と、を備えてなる。
【００３５】
そして、中間ディスク１２は、第１中間ディスク１２ａ、第２中間ディスク１２ｂ及び第３中間ディスク１２ｃによって構成されており、さらに第１中間ディスク１２ａは、第１中間第１素ディスク１２ａ１と第１中間第２素ディスク１２ａ２とが重合して形成されており、同様に、第２中間ディスク１２ｂは、第２中間第１素ディスク１２ｂ１と第２中間第２素ディスク１２ｂ２とが重合して形成されている。ここに第１中間第１素ディスク１２ａ１と第１中間第２素ディスク１２ａ２と第２中間第１素ディスク１２ｂ１と第２中間第２素ディスク１２ｂ２と第３中間ディスク１２ｃの５枚のディスクはいずれも同じ汎用ディスク５０１（該５枚のディスクのいずれも径も厚みも同じであり、同じ材質で形成されている。）を用いており、換言すれば５枚の汎用ディスク５０１を用いて中間ディスク１２は形成されている（汎用ディスク５０１は特に図４を参照されたい。）。
また、摩擦ディスク１１は、第１摩擦ディスク１１ａ、第２摩擦ディスク１１ｂ及び第３摩擦ディスク１１ｃの３枚によって構成されているが、これら３枚のディスク１１ａ、１１ｂ、１１ｃはいずれも同じものを用いている。
これら汎用ディスク５０１（第１中間第１素ディスク１２ａ１、第１中間第２素ディスク１２ａ２、第２中間第１素ディスク１２ｂ１、第２中間第２素ディスク１２ｂ２及び第３中間ディスク１２ｃ）と、第１摩擦ディスク１１ａ、第２摩擦ディスク１１ｂ及び第３摩擦ディスク１１ｃと、のいずれもＣＣコンポジットによって一体に形成されている（なお、これらのディスクをＣＣコンポジットにより形成する方法は、既知の方法に従って適宜行うことができるが、例えば、特許文献３（特開２００２−１８１０７２号公報）の段落番号００２５（特許文献３における摩擦ディスク１１の形成方法）に記載の方法によってもよい。）。
【００３６】
センターハブ１５は、図１１乃至図１４に示した従来の摩擦クラッチ装置２０１と同様、トランスミッションのメインシャフト（図示せず）が内挿固定される中空円筒形状をした筒状部分１５ａ（該筒の軸は回転軸１５ｒに一致する）と、筒状部分１５ａの軸（回転軸１５ｒと一致）に対して略垂直な面に沿って筒状部分１５ａの外周面からのびるように形成された円盤部分１５ｂと、を有している。筒状部分１５ａと円盤部分１５ｂとは、クロムモリブデン鋼（具体的には、ＪＩＳＧ４１０５におけるＳＣＭ４２０）によって一体的に形成されている。なお、筒状部分１５ａの内周面には、トランスミッションのメインシャフト（図示せず）の外周面に形成されたスプライン軸の凸条に嵌合する凹溝が形成されている。そして、円盤部分１５ｂは、筒状部分１５ａの軸（回転軸１５ｒと一致）から所定半径の円盤形状を有しており、該円盤の外周面はスプライン軸にされている。該スプライン軸は、回転軸１５ｒ方向に沿って形成された凸条１１５ｓ（図１、図２及び図６参照）を有している。そして、円盤部分１５ｂの外周面に形成されたスプライン軸を構成する凸条１１５ｓは、摩擦ディスク１１（第１摩擦ディスク１１ａ、第２摩擦ディスク１１ｂ、第３摩擦ディスク１１ｃ）の内周面に形成された凹溝１１ｍ（摩擦クラッチ装置２０１の凹溝１０１ｍと同様のもの）と嵌合するように形成されている。
このようにしてセンターハブ１５に対して摩擦ディスク１１（第１摩擦ディスク１１ａ、第２摩擦ディスク１１ｂ、第３摩擦ディスク１１ｃ）が回転軸１５ｒの周りに回動（回転）不可能に取り付けられている。
そして、円盤部分１５ｂの外周面に形成されたスプライン軸を構成する凸条１１５ｓと、摩擦ディスク１１（第１摩擦ディスク１１ａ、第２摩擦ディスク１１ｂ、第３摩擦ディスク１１ｃ）の内周面に形成された凹溝１１ｍと、が嵌合することのみでは、凸条１１５ｓに対する凹溝１１ｍの回転軸１５ｒ方向への相対的な移動は自由であるので、摩擦ディスク１１（第１摩擦ディスク１１ａ、第２摩擦ディスク１１ｂ、第３摩擦ディスク１１ｃ）から円盤部分１５ｂが不意に抜け落ちる等のことを防止するため、摩擦ディスク１１（第２摩擦ディスク１１ｂ、第３摩擦ディスク１１ｃ）に当接することで該相対的な移動を制限するリング部材６０１、６０３が、センターハブ１５の外周に回転軸１５ｒ方向の異なる位置に２本配設されている（リング部材６０１は第２摩擦ディスク１１ｂに当接し、リング部材６０３は第３摩擦ディスク１１ｃに当接する。）。
【００３７】
ケーシング１７は、無底有蓋（開放された下面にはフライホイール１０３が取り付けられており、上面は開口１７ｈを有する。）の円筒形の容器を構成しており、上面には該円筒形の中心軸（回転軸１５ｒと略一致する）を中心とした円形の開口１７ｈが設けられている。また、ケーシング１７の側面には、ケーシング１７の内部と外部とを連通させる多数（具体的にはここでは２００個）の連通孔１７ｋが穿設されているが（特に、図１の線Ｆ左部分の正面図を参照されたい）、この多数の連通孔１７ｋは、本装置１のケーシング１７内部にて発生したダスト（例えば、プレッシャープレート２１５、摩擦ディスク１１及び中間ディスク１２相互間の摩擦等により生じる粉体等）をケーシング１７外部に排出するために設けられている。
【００３８】
そして、第１中間第１素ディスク１２ａ１、第１中間第２素ディスク１２ａ２、第２中間第１素ディスク１２ｂ１、第２中間第２素ディスク１２ｂ２及び第３中間ディスク１２ｃを構成する汎用ディスク５０１は、外周面に回転軸１５ｒ方向に沿って複数（ここでは４０個）のスプライン軸の凸条５０１ｓが形成される（特に図４参照）と共に、フライホイール１０３に固定されたケーシング１７の内周面には該凸条５０１ｓに嵌合する凹溝１７ｍが形成されている。この凸条５０１ｓと凹溝１７ｍとの嵌合により、第１中間第１素ディスク１２ａ１、第１中間第２素ディスク１２ａ２、第２中間第１素ディスク１２ｂ１、第２中間第２素ディスク１２ｂ２及び第３中間ディスク１２ｃのいずれもケーシング１７の回転軸１５ｒの周りの回転に伴って一緒に回転するように固定されている（第１中間第１素ディスク１２ａ１、第１中間第２素ディスク１２ａ２、第２中間第１素ディスク１２ｂ１、第２中間第２素ディスク１２ｂ２及び第３中間ディスク１２ｃのいずれもケーシング１７に対して回転軸１５ｒの周りに回動（回転）不可能に取り付けられている。なお、プレッシャープレート２１５も、これら第１中間第１素ディスク１２ａ１、第１中間第２素ディスク１２ａ２、第２中間第１素ディスク１２ｂ１、第２中間第２素ディスク１２ｂ２及び第３中間ディスク１２ｃと同様に、ケーシング１７に対して回転軸１５ｒの周りに回動（回転）不可能に取り付けられている。）。
【００３９】
ケーシング１７の円形の開口１７ｈの周囲に沿って短冊状（詳細には、回転軸１５ｒの方向に頂点を向けた二等辺三角形、又は回転軸１５ｒの方向が先細りになった等脚台形（等角台形）を略構成する両表面を有する。）の板ばねを構成するクラッチスプリング１１７が複数配設されている。クラッチスプリング１１７それぞれは、ねじ部材１１８によってねじ部材１１８の中心軸を含む平面内において所定範囲内において回動可能（回動方向を図１及び図２中、矢印Ｅにて示した。）に取りつけられている。クラッチスプリング１１７の一端１１７ａ近傍は当接部２１６に当接しており、それによってプレッシャープレート２１５をフライホイール１０３の方向へ付勢している。なお、ねじ部材１１８のフライホイール１０３側の端部１１８ａがプレッシャープレート２１５に衝突（当接）しないようにプレッシャープレート２１５に凹部２１５ｃ（逃げ。なお、端部１１８ａとプレッシャープレート２１５との間の回転軸１５ｒ方向への距離がクラッチをつないだ時に２〜４ｍｍ程度（ここではクラッチをつないだ時に約２．５ｍｍ、クラッチをきった時に約０．５ｍｍ）となるよう凹部２１５ｃは形成されている。）を設けており、凹部２１５ｃを設けたことでプレッシャープレート２１５の内径を小さくすることができるので、プレッシャープレート２１５が摩擦ディスク１１や中間ディスク１２を押圧する面積を増加させ、プレッシャープレート２１５、摩擦ディスク１１及び中間ディスク１２の摩耗を抑制することができる。また、プレッシャープレート２１５や中間ディスク１２が外周に有する凸条（ケーシング１７の内周面に形成された凹溝１７ｍと嵌合する。）に大きな応力が加わった際、凸条から内周に至るクラックの発生を防止又は減少させることができる（外径と内径との差、即ち幅が、内径が小さくなることで増加するので、その幅方向に生じるクラックが減少する。）。
そして、この付勢力によりプレッシャープレート２１５とフライホイール１０３との間に、第１摩擦ディスク１１ａと第１中間ディスク１２ａ（第１中間第１素ディスク１２ａ１、第１中間第２素ディスク１２ａ２）と第２摩擦ディスク１１ｂと第２中間ディスク１２ｂ（第２中間第１素ディスク１２ｂ１、第２中間第２素ディスク１２ｂ２）と第３摩擦ディスク１１ｃと第３中間ディスク１２ｃが挟持されることで、フライホイール１０３からセンターハブ１５へ動力が伝達される。即ち、この状態がクラッチがつながった状態（クラッチ入）であり、詳述すれば、回転するケーシング１７の内周面に形成された凹溝１７ｍと嵌合したスプライン軸の凸条５０１ｓを通じ、第１中間ディスク１２ａ（第１中間第１素ディスク１２ａ１、第１中間第２素ディスク１２ａ２）と第２中間ディスク１２ｂ（第２中間第１素ディスク１２ｂ１、第２中間第２素ディスク１２ｂ２）と第３中間ディスク１２ｃとが回転軸１５ｒの周りに回転され、該回転される第１中間ディスク１２ａ（第１中間第１素ディスク１２ａ１、第１中間第２素ディスク１２ａ２）、第２中間ディスク１２ｂ（第２中間第１素ディスク１２ｂ１、第２中間第２素ディスク１２ｂ２）及び第３中間ディスク１２ｃに当接する摩擦ディスク１１（第１摩擦ディスク１１ａ、第２摩擦ディスク１１ｂ、第３摩擦ディスク１１ｃ）がこれら第１中間ディスク１２ａ（第１中間第１素ディスク１２ａ１、第１中間第２素ディスク１２ａ２）、第２中間ディスク１２ｂ（第２中間第１素ディスク１２ｂ１、第２中間第２素ディスク１２ｂ２）及び第３中間ディスク１２ｃとの摩擦によって回転軸１５ｒの周りに回転されることで、フライホイール１０３からセンターハブ１５へ動力が伝達される。
【００４０】
一方、クラッチスプリング１１７の他端１１７ｂ近傍は、図示しないレリーズベアリングに当接しており、同じく図示しないレリーズアームによって該レリーズベアリングがフライホイール１０３の方向へ移動されることでクラッチスプリング１１７の他端１１７ｂも該方向へ押され、それによってクラッチスプリング１１７の一端１１７ａ近傍がプレッシャープレート２１５の当接部２１６から離れ（前述のように、クラッチスプリング１１７は図１及び図２中、矢印Ｅ方向に回動可能である。）、プレッシャープレート２１５が摩擦ディスク１１（第１摩擦ディスク１１ａ）をフライホイール１０３の方向へ付勢する付勢力がなくなる。これによって、プレッシャープレート２１５とフライホイール１０３との間に、第１摩擦ディスク１１ａと第１中間ディスク１２ａ（第１中間第１素ディスク１２ａ１、第１中間第２素ディスク１２ａ２）と第２摩擦ディスク１１ｂと第２中間ディスク１２ｂ（第２中間第１素ディスク１２ｂ１、第２中間第２素ディスク１２ｂ２）と第３摩擦ディスク１１ｃと第３中間ディスク１２ｃが挟持されなくなり、フライホイール１０３からセンターハブ１５へと動力が伝達されなくなる。即ち、この状態がクラッチが切れた状態（クラッチ断）である。
【００４１】
図４に示すように、第１中間第１素ディスク１２ａ１、第１中間第２素ディスク１２ａ２、第２中間第１素ディスク１２ｂ１、第２中間第２素ディスク１２ｂ２及び第３中間ディスク１２ｃを構成する汎用ディスク５０１は、前述のように外周面に回転軸１５ｒ方向に沿ってスプライン軸の凸条５０１ｓが形成されており、かかる凸条５０１ｓの頂部分５０３は回転軸１５ｒから半径ｄ１の円弧上に略存するよう該円弧に沿って形成されると共に、該スプライン軸の谷５０５の底部分５０７は回転軸１５ｒから半径ｄ２の円弧上に略存する（無論、ｄ１＞ｄ２）。
図７は図４（ｂ）の一部拡大図であり、図７及び図４（ｂ）を参照して該スプライン軸の形状について詳しく説明する。回転軸１５ｒを中心とする半径ｄ１の円弧Ｒ１に沿って頂部分５０３が形成されると共に、回転軸１５ｒを中心とする半径ｄ２の円弧Ｒ２上に存するよう底部分５０７が形成されている（ｄ１＞ｄ２）。ここに回転軸１５ｒを中心とする半径ｄａ（但し、ｄａはｄ１とｄ２との算術平均値である。即ち、ｄａ＝（ｄ１＋ｄ２）／２である。）の円弧Ｒ３よりも外側部分９０１（円弧Ｒ３の外側かつ円弧Ｒ１の内側に存する部分）が該スプライン軸の「山」であり、円弧Ｒ３よりも内側部分９０３（円弧Ｒ３の内側かつ円弧Ｒ２の外側に存する部分）が該スプライン軸の「谷」である。
谷５０５は、円弧（半径ｄｄ）に沿った底部分５０７近傍の円弧部分５０９ａと、谷５０５の両側に存する山５０６から線分に沿って底部分５０７方向に向かう一対の線分部分５０９ｂと、円弧部分５０９ａと線分部分５０９ｂとがなめらか（角をとって丸められた部分。連続して微分可能。）に連なるように形成された一対の遷移部分５０９ｃと、を有してなる。一対の線分部分５０９ｂがなす角度Ｍ１は約６９度とされている。
山５０６は、回転軸１５ｒから半径ｄ１の円弧Ｒ１上に略存するよう該円弧Ｒ１に沿って形成された頂部分５０３と、頂部分５０３の両側に存する谷５０５から線分に沿って頂部分５０３に向かう一対の線分部分５１０と、頂部分５０３と線分部分５１０とがなめらか（角をとって丸められた部分。連続して微分可能。）に連なるように形成された一対の遷移部分５１２と、を有してなる。一対の線分部分５１０がなす角度Ｍ２は約６０度とされている。
また、（円弧Ｒ３上にて）互いに連結された線分部分５０９ｂと線分部分５１０とは、一直線上に略存している。
【００４２】
図８は図５（ｂ）の一部拡大図であり、図８及び図５（ｂ）を参照してケーシング１７の内周面に形成された凹溝１７ｍの形状について詳しく説明する。
回転軸１５ｒを中心とする半径Ｄ２の円弧Ｒ４に沿って頂部分１７ｐが形成されると共に、回転軸１５ｒを中心とする半径Ｄ１の円弧Ｒ５上に存するよう底部分１７ｑが形成されている（無論、Ｄ１＞Ｄ２）。ここに回転軸１５ｒを中心とする半径Ｄａ（但し、ＤａはＤ１とＤ２との算術平均値である。即ち、Ｄａ＝（Ｄ１＋Ｄ２）／２である。）の円弧Ｒ６よりも外側部分９５１（円弧Ｒ６の外側かつ円弧Ｒ５の内側に存する部分）が凹溝１７ｍの「谷」であり、円弧Ｒ６よりも内側部分９５３（円弧Ｒ６の内側かつ円弧Ｒ４の外側に存する部分）が凹溝１７ｍの「山」である。ここに、Ｄ１＞Ｄ２であり、かつＤ１＞ｄ１＞Ｄ２＞ｄ２である。
谷８０１は、円弧（半径Ｄｄ）に沿った底部分１７ｑ近傍の円弧部分８０１ａと、谷８０１の両側に存する山８２１から線分に沿って底部分１７ｑ方向に向かう一対の線分部分８０１ｂと、円弧部分８０１ａと線分部分８０１ｂとがなめらか（角をとって丸められた部分。連続して微分可能。）に連なるように形成された一対の遷移部分８０１ｃと、を有してなる。一対の線分部分８０１ｂがなす角度Ｍ４は約６０度（角度Ｍ２と略等しい）とされている。
山８２１は、回転軸１５ｒから半径Ｄ２の円弧Ｒ４上に略存するよう該円弧Ｒ４に沿って形成された頂部分１７ｐと、頂部分１７ｐの両側に存する谷８０１から線分に沿って頂部分１７ｐに向かう一対の線分部分８２１ｂと、頂部分１７ｐと線分部分８２１ｂとがなめらか（角をとって丸められた部分。連続して微分可能。）に連なるように形成された一対の遷移部分８２１ｃと、を有してなる。一対の線分部分８２１ｂがなす角度Ｍ５は約６９度（角度Ｍ１と略等しい）とされている。
また、（円弧Ｒ６上にて）互いに連結された線分部分８０１ｂと線分部分８２１ｂとは、一直線上に略存している。
そして、図３（ｂ）に示すように、スプライン軸の谷５０５の底部分５０７とケーシング１７の内面との間に隙間７０１が形成されていると共に、スプライン軸の山の頂部分５０３とケーシング１７の内面との間に隙間７０３が形成されている。
【００４３】
以上のような本発明の摩擦クラッチ装置（本装置）１１を実際の四輪自動車に搭載して耐久実験（実施例）を行った。該四輪自動車は、具体的には、車両重量：約１２５０ｋｇ、エンジン出力：約８００馬力の競技用自動車を用いた。また、本装置１においては２枚のディスクに分割されている中間ディスクである第１中間ディスク１２ａ（第１中間第１素ディスク１２ａ１と第１中間第２素ディスク１２ａ２との２枚に分割されている。）と第２中間ディスク１２ｂ（第２中間第１素ディスク１２ｂ１と第２中間第２素ディスク１２ｂ２との２枚に分割されている。）とがいずれも一枚のもので形成された図１１乃至図１４の従来の摩擦クラッチ装置２０１を該四輪自動車に搭載して耐久実験（比較例）を同様に行った。なお、用いた従来の摩擦クラッチ装置２０１においては、第１中間ディスク１０２ａは、第１中間第１素ディスク１２ａ１（ここでは厚み５．５ｍｍ）と第１中間第２素ディスク１２ａ２（ここでは厚み５．５ｍｍ）との２枚が重合して形成された第１中間ディスク１２ａ（厚み約１１ｍｍ）と寸法（厚み約１１ｍｍ、径）や材質（ＣＣコンポジット）が同じものとし、第２中間ディスク１０２ｂは、第２中間第１素ディスク１２ｂ１（ここでは厚み５．５ｍｍ）と第２中間第２素ディスク１２ｂ２（ここでは厚み５．５ｍｍ）との２枚が重合して形成された第２中間ディスク１２ｂ（厚み約１１ｍｍ）と寸法（厚み約１１ｍｍ、径）や材質（ＣＣコンポジット）が同じものとし、そして第３中間ディスク１０２ｃ（ここでは厚み５．５ｍｍ）は第３中間ディスク１２ｃ（ここでは厚み５．５ｍｍ）と寸法（厚み、径）や材質（ＣＣコンポジット）が同じものとした。
実施例及び比較例とも、静止状態の該四輪自動車においてエンジンの回転数を約毎分７０００回転に上昇させ、クラッチを急激につなぐ操作（クラッチペダルを急激にはなす操作であり、所謂、ドラッグレース等で頻繁に行われる。）を繰り返した。
比較例では、７回の操作を行ったところクラッチがつながらなくなったためクラッチを分解観察し、第１中間ディスク１０２ａ、第２中間ディスク１０２ｂ及び第３中間ディスク１０２ｃのいずれもスプライン軸の凸条１０２ｓが根本から破断していることを確認した。
実施例では、２０回の操作を行ってもクラッチ操作に関する異常は認められなかったので耐久実験を終了し、クラッチを分解観察した。耐久実験を終えた本装置１に装着されていた第１中間第１素ディスク１２ａ１、第１中間第２素ディスク１２ａ２、第２中間第１素ディスク１２ｂ１、第２中間第２素ディスク１２ｂ２及び第３中間ディスク１２ｃのいずれにもクラックや破断の発生は認められず、本装置１の高い耐久性が明らかになった。
【００４４】
上記の耐久実験を終えた本装置１に装着されていた第１中間第１素ディスク１２ａ１、第１中間第２素ディスク１２ａ２、第２中間第１素ディスク１２ｂ１、第２中間第２素ディスク１２ｂ２、第３中間ディスク１２ｃ、プレッシャープレート２１５、フライホイール１０３、第１摩擦ディスク１１ａ、第２摩擦ディスク１１ｂ、第３摩擦ディスク１１ｃの摩耗状態を観察した。図９はこれらの摩耗状態を示す一部断面図であり、具体的には、図９（ａ）は、耐久実験前の本装置１の断面図（図１の右半分と同じ断面であり、これらのものの厚み（単位：ｍｍ）を図中に書き入れたものである。）であり、図９（ｂ）は、耐久実験後の本装置１から取り出したこれらのものの断面図（厚みの単位はｍｍ）である（なお、図示や理解を容易にするため、図中において厚みを示す数字と図示した厚みとは整合していない。）。
図９に示した結果から、同じ中間ディスク１２を構成する第１中間第１素ディスク１２ａ１、第１中間第２素ディスク１２ａ２、第２中間第１素ディスク１２ｂ１、第２中間第２素ディスク１２ｂ２、第３中間ディスク１２ｃの５枚についても、プレッシャープレート２１５に近いものの方が摩耗されやすいことが理解される。同様に、同じ摩擦ディスク１１を構成する第１摩擦ディスク１１ａ、第２摩擦ディスク１１ｂ、第３摩擦ディスク１１ｃの３枚についても、プレッシャープレート２１５に近いものの方が摩耗されやすいことが理解される。このことはクラッチ操作によりクラッチをつなぐ際、クラッチスプリング１１７がプレッシャープレート２１５をフライホイール１０３側に押圧すると、その押圧力は、プレッシャープレート２１５から第１摩擦ディスク１１ａ、第１中間第１素ディスク１２ａ１、第１中間第２素ディスク１２ａ２、第２摩擦ディスク１１ｂ、第２中間第１素ディスク１２ｂ１、第２中間第２素ディスク１２ｂ２、第３摩擦ディスク１１ｃ、第３中間ディスク１２ｃの順に伝達される。このためこの順番に従って摩耗が進行するものと考えられ、その結果が、プレッシャープレート２１５に近いものの方が摩耗されやすいという現象となって現れるものと推測できる。このことは同一のディスクにおいても、プレッシャープレート２１５に近い摩擦面と、それとは反対のフライホイール１０３に近い摩擦面と、の間で摩擦の強さや摩擦発生時期に差があり、この差によって該同一のディスク内にストレス（応力）を生じさせ、該同一のディスクの破壊等を生じさせ得ると予測できる。この予測は、本装置１において中間ディスクを複数枚の素ディスクを重合させ形成した分割中間ディスクとすることで中間ディスクの破損を防止又は減少させることができることを支持する。即ち、同一のディスクにおいて、プレッシャープレート２１５に近い摩擦面と、それとは反対のフライホイール１０３に近い摩擦面と、の間で摩擦の強さや摩擦発生時期に差が存する場合、中間ディスクの上面（例えば、プレッシャープレート側の摩擦面）と中間ディスクの下面（例えば、フライホイール側の摩擦面）との間に生じるストレスは、回転軸に対して略垂直な平面に沿った主表面を有する重合した複数枚の素ディスク同士が瞬間的に回転軸の周りに僅かに回動（該主表面同士が僅かに摺動）することで緩和され得ると予想でき、このため分割中間ディスクは破壊されにくく高い強度を有し得るものと考えられる。
【００４５】
また、図９に示した結果から、プレッシャープレート２１５、第１摩擦ディスク１１ａ、第１中間第１素ディスク１２ａ１、第１中間第２素ディスク１２ａ２、第２摩擦ディスク１１ｂ、第２中間第１素ディスク１２ｂ１、第２中間第２素ディスク１２ｂ２、第３摩擦ディスク１１ｃ、第３中間ディスク１２ｃ及びフライホイール１０３のいずれも、回転軸１５ｒに対して略垂直な平面に沿って摩耗している（図９（ｂ）に示す摩耗後の面が、回転軸１５ｒに対して略垂直な平面に沿っている。）。
このことは図１０に示す一部のディスクが金属（鋼材）製の摩擦クラッチ装置におけるディスクの摩耗状態とは顕著に異なる。図１０の摩擦クラッチ装置は、プレッシャープレート１２１５、第１中間ディスク１００２ａ、第２中間ディスク１００２ｂ及びフライホイール１０３が金属（鋼材）製であり、第１摩擦ディスク１１ａ、第２摩擦ディスク１１ｂ及び第３摩擦ディスク１１ｃは本装置１と同様にＣＣコンポジットによって形成されている。図１０は、使用に伴うこれらの摩耗状態を示す一部断面図であり、具体的には、図１０（ａ）は、使用前の断面図であり、図１０（ｂ）は、使用後の摩擦クラッチ装置から取り出したこれらのものの断面図である。上述した図９（ｂ）に示したようにプレッシャープレート２１５、第１摩擦ディスク１１ａ、第１中間第１素ディスク１２ａ１、第１中間第２素ディスク１２ａ２、第２摩擦ディスク１１ｂ、第２中間第１素ディスク１２ｂ１、第２中間第２素ディスク１２ｂ２、第３摩擦ディスク１１ｃ、第３中間ディスク１２ｃ及びフライホイール１０３のいずれも、回転軸１５ｒに対して略垂直な平面に沿って摩耗しているのに対し、図１０（ｂ）に示すようにプレッシャープレート１２１５、第１摩擦ディスク１１ａ、第１中間ディスク１００２ａ、第２摩擦ディスク１１ｂ、第２中間ディスク１００２ｂ、第３摩擦ディスク１１ｃ及びフライホイール１０３のいずれもが回転軸１５ｒに対して略垂直な平面に沿って摩耗していない（図１０（ｂ）に示す摩耗後の面が、回転軸１５ｒに対して略垂直な平面に対して傾いている。）。このような回転軸１５ｒに対して略垂直な平面に対して傾いた摩擦面（摩耗面）を有するこれら第１摩擦ディスク１１ａ、第１中間ディスク１００２ａ、第２摩擦ディスク１１ｂ、第２中間ディスク１００２ｂ及び第３摩擦ディスク１１ｃは、この順番に従って再び組み付けないと、隣接する摩擦面同士がうまく面接触できないため種々の問題（伝達力低下等）を生じる（このことは図１０に示す一部のディスクが金属（鋼材）製の摩擦クラッチ装置の保守整備等を困難にする。）。
これに対し本装置１において、プレッシャープレート２１５、第１摩擦ディスク１１ａ、第１中間第１素ディスク１２ａ１、第１中間第２素ディスク１２ａ２、第２摩擦ディスク１１ｂ、第２中間第１素ディスク１２ｂ１、第２中間第２素ディスク１２ｂ２、第３摩擦ディスク１１ｃ、第３中間ディスク１２ｃ及びフライホイール１０３のいずれも、回転軸１５ｒに対して略垂直な平面に沿って摩耗することは、第１摩擦ディスク１１ａ、第１中間第１素ディスク１２ａ１、第１中間第２素ディスク１２ａ２、第２摩擦ディスク１１ｂ、第２中間第１素ディスク１２ｂ１、第２中間第２素ディスク１２ｂ２、第３摩擦ディスク１１ｃ、第３中間ディスク１２ｃの順番を気にすることなく再び組み付けることができ（隣接する摩擦面同士がうまく面接触できる。）、本装置１の保守整備等を容易にすることができる。そればかりか、上述のようにプレッシャープレート２１５に近いものの方が摩耗されやすいので、第１摩擦ディスク１１ａ、第２摩擦ディスク１１ｂ、第３摩擦ディスク１１ｃ同士間、第１中間第１素ディスク１２ａ１、第１中間第２素ディスク１２ａ２、第２中間第１素ディスク１２ｂ１、第２中間第２素ディスク１２ｂ２、第３中間ディスク１２ｃ同士間においてローテーションをすることでこれらディスクの寿命を延ばすこともできる。
【００４６】
さらに本装置１では、プレッシャープレート２１５（当接部２１６以外）、第１摩擦ディスク１１ａ、第１中間第１素ディスク１２ａ１、第１中間第２素ディスク１２ａ２、第２摩擦ディスク１１ｂ、第２中間第１素ディスク１２ｂ１、第２中間第２素ディスク１２ｂ２、第３摩擦ディスク１１ｃ、第３中間ディスク１２ｃのいずれもＣＣコンポジットにて形成しているので、次のような利点も有する。
（１）ＣＣコンポジットは金属（特に鋼材）に比して比重が小さく、クラッチ装置の軽量化に資することができる。
（２）摩擦ディスクと中間ディスクとの摩擦が、金属とＣＣコンポジットとが摩擦する場合よりも、ＣＣコンポジット同士の摩擦の方が半クラッチ操作を容易にする。
（３）摩擦ディスクと中間ディスクとの摩擦が、金属とＣＣコンポジットとが摩擦する場合よりも、ＣＣコンポジット同士の摩擦の方が伝達力を大きくすることができる。
（４）摩擦面に金属を用いると、過酷な半クラッチ操作等によって温度が上昇すると歪みが生じることでクラッチ操作（特に、クラッチ切り操作）が不確実になるが、ＣＣコンポジットの場合にはそのような歪みが生じることなく、確実なクラッチ操作が可能である。
【００４７】
以上説明したように、本装置１は、回転軸１５ｒの周りに回転するフライホイール１０３と、フライホイール１０３に回動不可能に取り付けられ、フライホイール１０３と共に回転するケーシング１７と、ケーシング１７に回動不可能に外縁部分が取り付けられ、ケーシング１７と共に回転する中間ディスク１２（第１中間ディスク１２ａ、第２中間ディスク１２ｂ、第３中間ディスク１２ｃ）と、中間ディスク１２に圧接され中間ディスク１２と共に回転する摩擦ディスク１１（第１摩擦ディスク１１ａ、第２摩擦ディスク１１ｂ、第３摩擦ディスク１１ｃ）と、クラッチスプリング１１７と、クラッチスプリング１１７によって付勢されることで摩擦ディスク１１を中間ディスク１２に圧接するプレッシャープレート２１５と、を備えてなり、中間ディスク１２（第１中間ディスク１２ａ、第２中間ディスク１２ｂ、第３中間ディスク１２ｃ）の少なくとも１枚（ここでは第１中間ディスク１２ａと第２中間ディスク１２ｂとの２枚）が、回転軸１５ｒに対して略垂直な平面に沿った主表面を有する素ディスク（第１中間ディスク１２ａにおいては第１中間第１素ディスク１２ａ１と第１中間第２素ディスク１２ａ２とであり、第２中間ディスク１２ｂにおいては第２中間第１素ディスク１２ｂ１と第２中間第２素ディスク１２ｂ２とが該当する。）が重合した分割中間ディスクである、摩擦クラッチ装置である。
【００４８】
そして本装置１においては、前記回転軸１５ｒに沿った一方向と他方向とから摩擦ディスク１１に挟まれる中間ディスク１２を分割中間ディスクとするものである。具体的には、分割中間ディスクたる第１中間ディスク１２ａは、前記回転軸１５ｒに沿った一方向から第１摩擦ディスク１１ａにそして他方向から第２摩擦ディスク１１ｂに挟まれる。同様に、分割中間ディスクたる第２中間ディスク１２ｂは、前記回転軸１５ｒに沿った一方向から第２摩擦ディスク１１ｂにそして他方向から第３摩擦ディスク１１ｃに挟まれる。
さらに本装置１においては、全ての分割中間ディスク（第１中間ディスク１２ａと第２中間ディスク１２ｂ）を構成する素ディスク（第１中間第１素ディスク１２ａ１、第１中間第２素ディスク１２ａ２、第２中間第１素ディスク１２ｂ１、第２中間第２素ディスク１２ｂ２）の厚みが略等しい（ここでは素ディスクの全部が、同じ汎用ディスク５０１によって形成される。）ものである。
また本装置１においては、中間ディスク１２（第１中間ディスク１２ａ、第２中間ディスク１２ｂ、第３中間ディスク１２ｃ）が分割中間ディスク（第１中間ディスク１２ａ、第２中間ディスク１２ｂ）ではない非分割中間ディスクたる第３中間ディスク１２ｃを有し、非分割中間ディスクたる第３中間ディスク１２ｃが素ディスクと同じ厚みである（ここでは第１中間第１素ディスク１２ａ１と第１中間第２素ディスク１２ａ２と第２中間第１素ディスク１２ｂ１と第２中間第２素ディスク１２ｂ２と第３中間ディスク１２ｃの５枚のディスクのいずれも同じ汎用ディスク５０１で構成される。）。
【００４９】
本装置１においては、中間ディスク１２の外面がスプライン軸の外面を形成することで中間ディスク１２がスプライン軸を構成すると共に、ケーシング１７の内面に該スプライン軸と嵌合する凹溝１７ｍを形成し、該スプライン軸と該凹溝１７ｍとが係合又は嵌合することで、ケーシング１７に中間ディスク１２が回動不可能に取り付けられるものであり、前記回転軸１５ｒに対して垂直な平面による断面視である垂直断面視（例えば、図３）において、該スプライン軸の谷５０５の底部分５０７とケーシング１７の内面との間に隙間７０１が形成されるものである。
そして、前記垂直断面視（例えば、図３）におけるスプライン軸の谷５０５がなめらかな線（連続して微分可能。導関数が連続する。）により形成されると共に、該谷５０５の底部分５０７が曲線により形成されるものである。具体的には、谷５０５は、円弧（半径ｄｄ）に沿った底部分５０７近傍の円弧部分５０９ａと、谷５０５の両側に存する山５０６から線分に沿って底部分５０７方向に向かう一対の線分部分５０９ｂと、円弧部分５０９ａと線分部分５０９ｂとがなめらか（角をとって丸められた部分。連続して微分可能。）に連なるように形成された一対の遷移部分５０９ｃと、を有してなる。
さらに本装置１においては、前記垂直断面視（例えば、図３）におけるスプライン軸の最大半径ｄ１（ここでは１２１．４８ｍｍ）から最小半径ｄ２（ここでは１１５．１６ｍｍ）を減じた半径差（ｄ１−ｄ２）（ここでは６．３２ｍｍ）に対して６０％〜１１０％の半径（ここでは半径ｄｄ＝６ｍｍ）の円弧に前記曲線が略沿っているものである（１００×６／６．３２＝約９５％）。
本装置１においては、前記曲線が、半径が３．８５ｍｍ〜６．８６ｍｍの範囲（ここでは半径ｄｄ＝６ｍｍ）にある円弧に略沿っているものである。
【００５０】
本装置１においては、前記垂直断面視（例えば、図３）におけるスプライン軸の山５０６の頂部分５０３とケーシング１７の内面との間に隙間７０３が形成されるものである。
前記山５０６が、前記回転軸１５ｒを中心とした弧Ｒ１に沿って形成された山頂近傍部分たる頂部分５０３と、山頂近傍部分たる頂部分５０３から両側に存する谷５０５に向けてなめらか（連続して微分可能。導関数が連続する。）に連なる一対の両側部分（ここでは線分部分５１０と遷移部分５１２とにより構成される。）と、を含むものである。
なお、前記垂直断面視（例えば、図３）におけるスプライン軸の山５０６がなめらかな線（連続して微分可能。導関数が連続する。）により形成されると共に、該山５０６の頂部分５０３が曲線（弧Ｒ１に沿った曲線）により形成されるものである。
また、本装置１においては、前記垂直断面視（例えば、図３）におけるスプライン軸が凹溝１７ｍと当接する面が、山５０６の頂部分５０３から該山５０６の両側に存する谷５０５に向けて幅広がりの一対の線分５１０をなし、該一対の線分５１０の一方が属する直線と他方が属する直線とが交点にて３５〜８０度（ここでは角度Ｍ２＝約６０度）の角度で交わり、前記回転軸１５ｒに垂直な直線（図７中、点線Ｚにて示した。）が該角度（角度Ｍ２）を二等分するよう該交点にて両直線に交わるものである。
【００５１】
本装置１においては、前記垂直断面視（例えば、図３）において、前記凹溝１７ｍの山８２１の頂部分１７ｐと中間ディスク１２の外縁部分との間に隙間７０１が形成されるものであり、凹溝１７ｍの山８２１が、前記回転軸１５ｒを中心とした弧Ｒ４に沿って形成された山頂近傍部分たる頂部分１７ｐと、山頂近傍部分たる頂部分１７ｐから前記凹溝１７ｍの山８２１の両側に存する谷８０１に向けてなめらか（連続して微分可能。導関数が連続する。）に連なる一対の両側部分（線分部分８２１ｂと遷移部分８２１ｃとにより構成される。）と、を含むものである。
加えて、本装置１においては、前記垂直断面視（例えば、図３）におけるスプライン軸の最大半径ｄ１（ここでは１２１．４８ｍｍ）から最小半径ｄ２（ここでは１１５．１６ｍｍ）を減じた半径差（ｄ１−ｄ２）（ここでは６．３２ｍｍ）の最小半径ｄ２（ここでは１１５．１６ｍｍ）に対する割合が３％〜６％である（１００×６．３２／１１５．１６＝約５．５％）。
本装置１においては、摩擦ディスク１１（第１摩擦ディスク１１ａ、第２摩擦ディスク１１ｂ、第３摩擦ディスク１１ｃ）を複数（ここでは３枚）備えると共に、摩擦ディスク１１の中心部分に回動不可能に装着され伝達動力を出力するセンターハブ１５とを備えるものであり、センターハブ１５の外周にスプライン軸（凸条１１５ｓを有する）を形成すると共に、摩擦ディスク１１の内周に該スプライン軸と嵌合する凹溝１１ｍを形成することで、摩擦ディスク１１にセンターハブ１５が回動不可能に装着され、センターハブ１５に対する摩擦ディスク１１の前記回転軸１５ｒ方向への相対的移動を摩擦ディスク１１に当接することで制限するリング部材６０１、６０３が、隣接する摩擦ディスク１１（ここでは具体的には第２摩擦ディスク１１ｂと第３摩擦ディスク１１ｃ）の間のセンターハブ１５の外周（円盤部分１５ｂの外周）に前記回転軸１５ｒ方向の異なる位置に複数（ここでは２）配設されるものである。
また、本装置１においては、前記垂直断面視（例えば、図３）におけるスプライン軸の最大半径ｄ１（ここでは１２１．４８ｍｍ）から最小半径ｄ２（ここでは１１５．１６ｍｍ）を減じた半径差（ｄ１−ｄ２）（ここでは６．３２ｍｍ）に対して３０％〜６０％の半径の円弧に、谷８０１の円弧部分８０１ａは沿っている（具体的には、円弧部分８０１ａの半径Ｄｄは約３ｍｍであり、１００×３／６．３２＝約４７％）。半径差（ｄ１−ｄ２）に対する谷８０１の円弧部分８０１ａの半径Ｄｄの割合（１００×Ｄｄ／（ｄ１−ｄ２））は、あまり大きいと凹溝１７ｍの谷８０１が大きくなりがちになり、あまり小さいと応力集中等を十分避けることができにくいので、これらを両立しうる範囲とされることが好ましく、通常、好ましくは３０％以上、より好ましくは３５％以上、最も好ましくは４０％以上であり、好ましくは６０％以下、より好ましくは５５％以下、最も好ましくは５０％以下である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の摩擦クラッチ装置（本装置）を示す図（線Ｆの左部分は正面図であり、線Ｆの右部分は端面図を示している。）である。
【図２】本装置の端面図である。
【図３】図２のＧ−Ｇ断面位置におけるケーシングと中間ディスクとの状態を示す一部拡大断面図である。
【図４】中間ディスクを構成する汎用ディスクの平面図である。
【図５】Ｇ−Ｇ断面におけるケーシングの端面図である。
【図６】センターハブに装着されたリング部材を示すための図２におけるＫ−Ｋ端面図である。
【図７】図４（ｂ）の一部拡大図である。
【図８】図５（ｂ）の一部拡大図である。
【図９】本装置の摩耗状態を示す一部断面図である。
【図１０】一部のディスクが金属（鋼材）製の摩擦クラッチ装置におけるディスクの摩耗状態を示す一部断面図である。
【図１１】従来の摩擦クラッチ装置を示す図である。
【図１２】図１１のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】図１２中の長方形Ｙで囲んだ部分の一部拡大図である。
【図１４】中間ディスク（図１４（ａ））及び摩擦ディスク（図１４（ｂ））の平面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１          本装置
１１          摩擦ディスク
１１ａ        第１摩擦ディスク
１１ｂ        第２摩擦ディスク
１１ｃ        第３摩擦ディスク
１１ｍ        凹溝
１２          中間ディスク
１２ａ        第１中間ディスク
１２ａ１      第１中間第１素ディスク
１２ａ２      第１中間第２素ディスク
１２ｂ        第２中間ディスク
１２ｂ１      第２中間第１素ディスク
１２ｂ２      第２中間第２素ディスク
１２ｃ        第３中間ディスク
１５          センターハブ
１５ａ        筒状部分
１５ｂ        円盤部分
１５ｒ        回転軸
１７          ケーシング
１７ｈ        開口
１７ｋ        連通孔
１７ｍ        凹溝
１７ｐ        頂部分
１７ｑ        底部分
１０２ａ        第１中間ディスク
１０２ｂ        第２中間ディスク
１０２ｃ        第３中間ディスク
１０２ｓ        凸条
１０３          フライホイール
１１５ｓ        凸条
１１７          クラッチスプリング
１１７ａ        一端
１１７ｂ        他端
１１８          ねじ部材
１１８ａ        端部
２０１          従来の摩擦クラッチ装置
２１５          プレッシャープレート
２１５ｃ        凹部
２１６          当接部
５０１          汎用ディスク
５０３          頂部分
５０５          谷
５０６          山
５０７          底部分
５０９ａ        円弧部分
５０９ｂ        線分部分
５０９ｃ        遷移部分
５１０          線分部分
５１２          遷移部分
５０１ｓ        凸条
６０１、６０３  リング部材
７０１、７０３  隙間
８０１          谷
８０１ａ        円弧部分
８０１ｂ        線分部分
８０１ｃ        遷移部分
８２１          山
８２１ｂ        線分部分
８２１ｃ        遷移部分
９０１          外側部分
９５１          外側部分
９５３          内側部分
１００２ａ        第１中間ディスク
１００２ｂ        第２中間ディスク
１２１５          プレッシャープレート
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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