【発明の詳細な説明】
クラッチ機構、特に自動車用クラッチ機構
本発明は、例えばフランス特許公開第1,524,350号明細書に記載されているよ
うなダイヤフラム式クラッチ機構に関する。
このようなクラッチ機構は、ユニットアセンブリとなったり、クラッチの反作
用プレートに取り付けるようになっているカバーと、カバーに枢着されているダ
イヤフラムと、カバーに対して回転しないようにカバーに固定され、かつカップ
リング手段、例えば接線方向弾性タングを用いて、カバーに対して軸方向に移動
可能に取り付けられた圧力プレートとを含んでいる。
このタイプのクラッチ機構では、ダイヤフラムはカバーに当接し、圧力プレー
トをカバーから離間させるように、この圧力プレートに作用する。
より正確に説明すれば、枢着手段は、カバーに固定されたスタッドを含み、こ
のスタッドは、ダイヤフラムのうちのベルビーユワッシャー状をした周辺部分に
対する支持体となるような形状をしたヘッド部を有している。
このスタッドは、ダイヤフラムのフィンガー２２がダイヤフラムのベルビーユ
ワッシャー部分２２に固着されている領域に設けた、幅広のオリフィス２３（図
５）を貫通している。
このオリフィスは、対になったフィンガー２２を離間するスロット２４の両端
の一方を形成しているので、上記のように幅広とされている。
このオリフィスは、側方エッジ２５を備える矩形状のもので、その側方エッジ
２５は、スタッドがそのヘッド部およびフット部の間に有する環状形状のガイド
部分（本例では円筒形）と協働するようになっている。
実際上、このガイド部分で摩耗現象が生じることが判っている。この摩耗は、
ダイヤフラムが硬化処理された部品であることに起因する。
本発明の目的は、このような欠点を緩和することである。
本発明による上記タイプのクラッチ機構は、ガイド部分が、ダイヤフラムの幅
広にされたオリフィスの側方エッジと協働するようになっている、全体的に平面
状の２つの側方エッジを形成するようにカットされていることを特徴としている
。
従って、これら側方エッジは、ダイヤフラムの厚さよりも高く、前記ガイド部
分の摩耗は、接触表面を広げることにより減少され、ダイヤフラムをより良好に
機能させることができるという利点が得られる。
従って、このクラッチ機構は、高い信頼性と、長い使用寿命を有する。
特に、スタッドを鍛造により製造した際、エッジは僅かに干凸状となるので、
このエッジは、おおむね平らになっていることが理解できると思う。従って、側
方エッジは、おおむね互いに平行である。
スタッドは、例えば焼き入れ硬化と焼きなまし処理により硬化される。
変形例として、スタッドを２つの部品から構成できる。すなわち、回動してダ
イヤフラムを案内する機能を有する第１部品と、第１部品を貫通し、スタッドを
カバーのベースに固定する、リベット状の第２部品とから構成してもよい。
例えば焼結スチールから製造した第１部品は容易に硬化させることができ、か
つ第２部品は、スタッドを容易に固定できる標準的な未硬化リベットにより製造
できるので、このような構造は特に有利である。この第２部品は、引っ張り負荷
しか受けることはない。従ってこのリベットは、スタッドを単一部品で製造した
時よりも断面を小さくできる。
またこのリベットは、長くできるので、傾斜サポートの間に弾性タイプのダイ
ヤフラムをクランプすることができる。このようなダイヤフラムのクランプは、
ダイヤフラム枢着点の摩擦を最小値まで減少するのに有効である。
更に、スタッドの下方部分の寸法を減少することが可能である。このような寸
法の減少により、摩擦ディスクのためのスペースを設けることができるので、特
に有利である。
次に、添付図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明のクラッチ機構の軸方向断面図である。
図２は、図１の上部における一部の拡大部分図である。
図３は、圧力プレートを示すべく、図１における矢印３の方向に見た一部切欠
図である。
図４は、本発明におけるフックの平面図である。
図５は、ダイヤフラムの平面図である。
図６は、本発明におけるスタッドの拡大平面図である。
図７は、図６における矢印７の方向に見た図である。
図８は、図６における矢印８の方向に見た図である。
図９は、第２実施例の、図６に類似した図である。
図１０は、第３実施例の２部品形のスタッドを備える摩擦クラッチの軸方向半
断面図である。
図１１は、スタッドの一方の軸方向断面図である。
図１２は、スタッドを図１０における矢印の方向に見た図である。
これらの図では、自動車に取り付けるようになっている、ダイヤフラムおよび
リターンフックを備えたクラッチ機構が示されている。
このクラッチ機構は、ユニットアセンブリを形成しており、環状部分、すなわ
ち本例では、板金をプレス加工して製造されたカバー１と、通常は、鋳鉄製であ
る圧力プレート３と、ダイヤフラム２とを含んでいる。
またこのクラッチ機構は、接線方向の弾性タング８と、固定部品３５、８５と
、後に説明するようなリターンフックを含んでいる。
この機構は、カバー１（本例では、このカバーは、中心孔を有するベース１１
を備える中空の皿状のものである）によって反作用プレート８０（図２および図
１０）に取り付けられるようになっている。この取り付けにより、カバー１と反
作用プレート８０との間に摩擦ディスク７０（図２および図１０）が挟持され、
このディスクの両側には、摩擦ライニング７２、７１が固定されている。
反作用プレート（例えば２つの部品から成る）は、自動車エンジンのクランク
シャフトに対して回転しないように、クランクシャフトに固定されている。一方
、ディスク７０は、ハブ７３（図１０）により、ギアボックスの入力シャフトに
対して回転しないように、ギアボックスに固定されている。
ダイヤフラム２は、枢着手段４によって、カバー１に取り付けられている。
圧力プレート３は、接線方向の弾性タング８状をした結合手段により、それ自
体公知の態様で、カバー１に対して回転しないように、カバー１に固定され、か
つカバー１に対して軸方向に移動自在に取り付けられている。
変形例として、ほぞ孔とほぞタイプの接続手段を使用することも可能である。
すなわち、下記のように、圧力プレート３にラグ状をしたほぞを設け、かつカバ
ーのスカート１２にスロット状をしたほぞ孔を設け、このほぞとほぞ孔とを係合
するようにしてもよい。
リターンフック５は、ベルビーユワッシャー２１状をしたダイヤフラム２の外
周部を前記フック５と支持ボス３１との間にグリップすることにより、ダイヤフ
ラム２を圧力プレート３に結合するようになっている。支持ボス３１は、ダイヤ
フラム２を支持するため、圧力プレート３の外周部に設けられている。
タング８（本例では金属製）およびリターンフック５をラグ３４に固定するた
めに固定部材３５が設けられており、圧力プレート３の外周部から径方向に、ラ
グ３４が突出している。
より正確に説明すれば、カバー１は、上記ベース１１の他に、このベース１１
を反作用プレート８０に固定するためのラジアルフランジ１３と、環状スカート
１２とを有し、環状スカート１２のうちの全体として軸方向を向く主要部分によ
り、固定フランジ１３はベース１１に接続されている。
このフランジ１３は、複数の固定領域（図３）に分割されている。これらの固
定領域には、カバー１およびクラッチ機構をプレート８０に固定するための固定
部品（図示せず）、例えばネジまたはリベットを取り付けるための孔１４があい
ている。
カバー１のベース１１には、複数のスタッド４１が設けられている。このスタ
ッドは、ヘッド部４２（図６）、１４２（図１０および１１）を有し、環状リン
グ４３を支持している。
ダイヤフラム２（図５）は、周辺部分２１の他に中心部分を有し、この中心部
分は、スロットによりラジアルフィンガー２２に分割されている。このスロット
は、ベルビーユワッシャー２１内にフィンガー２２となるように固着されている
領域において、幅広となっており、スタッド４１の中心シャフトが貫通する幅広
のオリフィス２３を形成している。
従って、このスロット２４は、一方の端部で開口し、ベルビーユワッシャー２
１の内周部に形成された幅広オリフィス２３に連通し、他方の端部は、ダイヤフ
ラムが中心に有する中心開口部２６と連通し、この開口部２６に、ギアボックス
の入力シャフトが貫通するようになっている。
従って、スタッド４１は、ダイヤフラム２をカバー１に枢動自在に固定する枢
着手段をリング４３と共に形成している。この枢着手段は、本例では軸方向の寸
法が小さいので、フック５を取り付けている孔９の軸方向の寸法を小さくするの
に役立っている。
端部が丸くなっているヘッド部４２、１４２は、本例では、第１支持体を形成
するリング４３の反対側で、ダイヤフラム２に対する第２支持体となっている。
変形例として、リング４３をカバーのベース１１に形成されたプレス部分と置
換できる。スタッド４１は、カバー１のベース１１から直接形成されたラグと置
換できる。
一般的に言うと、ダイヤフラムは、第１支持体４３と、第２支持体４２、１４
２との間に枢着される。
このようにするため、スタッド４１は、ヘッド部４２、１４２の他に、ダイヤ
フラムをガイドし、センタリングするためのガイド部分９０、１９０と、スタッ
ド４１をカバーのベース１１に接続するためのフット部５０、１５０とを有して
いる。
ガイド部分９０、１９０は開口部２３に進入し、前記開口部２３（本例では全
体に形状が矩形である）の側方エッジ２５と協働するようになっている。
このような協働により、下記のようにダイヤフラムが傾斜運動する間、このダ
イヤフラムをセンタリングし、ガイドすることが可能となっていることが理解で
きよう。
更に、この部分９０、１９０の前端は、ベース１１に当接して、スタッド４１
を軸方向にロックしている。
参考情報として、クラッチが係合している時は、摩擦ライニング７１、７２は
、圧力プレート３の前方摩擦面３２と反作用プレート８０との間にクランプされ
、ダイヤフラム２がベルビーユワッシャー２１の内周部分を介して第１支持体４
３に当接し、ベルビーユワッシャー２１の外周部を介して圧力プレート３の支持
ボス３１に当接する。
圧力プレート３の背面３３に支持され、ベース１１側に曲がっているこのボス
３１は、本例では、複数の環状セグメントとなるように分割されている。
このクラッチの結合を外すには（従って、ライニング７２、７１を解放するに
は）、クラッチ解放ベアリング（図示せず）によりダイヤフラム２のフィンガー
２２の内端部を押して圧力を加え、ダイヤフラム２を回動させる。
この操作の間、ダイヤフラムは第２支持体４２に当接し、フック５は圧力プレ
ート３をカバー１のベース１１の方向に復帰させる。このように動作する理由は
、ダイヤフラムがフック５とボス３１の間に弾性的にグリップされているからで
ある。
ここで、スカート１２は圧力プレート３を囲んでおり、タング８は、圧力プレ
ート３をカバー１の方向に復帰させる動作を補助する。
このスカート１２の表面１５が、カバー１の外周部になるよう、スカート１２
には、径方向の段差をつけてある。
軸方向を向くこの表面１５は、フランジ１３（図３）の固定表面と周方向に交
互に配置されている。この表面１５は、圧力プレート３のラグ３４を囲んでいる
。このラグ３４は周方向に延びている（図３）。
参考情報として、本例では金属製の弾性タング８は、全体としてアセンブリ（
図３）の円周部に対して接線方向に延び、その一端は、固定部品３５により圧力
プレート３のラジアルラグ３４に固定され、他端は第２固定部品８５によりカバ
ー１上のラジアルラグ１６上に固定されていることを述べておく。
ラグ１６は、カバーのベース１１に対して、ベース１１とは反対方向に軸方向
にずれている。この目的のため（図３）、ラグ１６は、スカート１２に影響する
開口部により境界が定められている。
本例ではタング８は、対になって取り付けられており、固定部品３５、８５は
、リベットからなっている。対をなすタング３組と３つのフックが、互いに１２
０度に分散するように設けられている。当然ながら、この数はフックの数と同じ
ように限定的なものではなく、用途に応じて変えられる。
フック５およびフック５を貫通する固定部品３５およびタング８ならびにラグ
３４を、前記部品（図２）に設けた孔により取り付けるため、カバー１には、フ
ック５と１対のタング８と部品３５について１つの割合で、取り付け孔９を設け
てある。
この孔９は、ベース１１およびベース１１のスカート１２に対する接続部にお
ける丸味をつけた領域に影響を及ぼす。従って、この孔９は、カバーのベース１
１に対して軸方向に最も離間した前方エッジ６を有し、スカート１２の表面１５
に影響を与える。またこの表面１５には、通気用オリフィスが設けられている。
そのオリフィスの１つが、図１の下部に示されている。
リターンフック５は、横方向を向くベースプレート５２を有し、このベースプ
レート５２は、先の尖ったボス３１の反対側で支持パッド５３を形成するように
、ダイヤフラムの外周まわりを通過する湾曲部分５１により、径方向内側に延び
ている。したがって、台形をした部分５１（図４）は弾性的であり、これにより
、１つの点において、ダイヤフラムをパッド５３とボス３１との間にグリップで
きる。ここで、リベット３５のヘッド部３６はベースプレート５２に当接し、ラ
グ３４とベースプレート５２との間にタング８をグリップする。
変形例として、部品３５をボルトまたはピンとし、その軸部をラグ３４に設け
ためくら孔に強く取り付けてもよい。
新しいライニング７１、７２により、クラッチが新しい状態で結合されると、
自由状態でテーパ形状をしているダイヤフラムは、横方向に延びる。
他方、クラッチ機構がプレート８０に取り付けられていない、保管状態とも称
される自由状態にある時は、ダイヤフラムは傾斜し、圧力プレート３を、ベース
１１と反対方向、すなわち外側方向に押し、タング８は湾曲させられる。
ある場合において、対策を全く講じない時、特にクラッチ機構が落下した時に
は、反作用プレートの慣性により、タングの弾性的限界を越えることがある。
これを防止するため、カバー１のベース１１より最も遠い取り付け孔９の前方
エッジ６によって形成されたカウンターストッパー６に当接できるストッパー７
が形成されるように、少なくとも１つのフック５が径方向外側に延びている。
この場合、カウンターストッパー６は上記のスカート１２の表面１５に影響を
及ぼす。
ここで、フックおよび１対のタングに対して１つの割合となるように、３つの
表面１５が設けられている。これらの表面１５は、径方向に規則的に分散されて
いる。
当然ながら、この配置は用途に応じて決まるものである。
従って、ベースプレート５２はストッパー７を形成するように径方向外側に延
び、孔９内に円周方向の間隙をもって係合している。
フック５のベースプレート５２（図５）には、側方を向く曲ったラグ５５が形
成されている。軸方向を向くこのラグ５５は、タング８の対応する自由端８１の
断面と協働するようになっている。
端部８１は、全体として台形である。
従って、フック５は形状による協働により固定されており、回転するおそれは
ない。
ラグ５５の横方向位置により、ストッパー７が形成されていることは理解でき
ると思う。
図示しない変形例として、フックを横方向に延長できる。このようにすると、
フックは孔９の対応する側方エッジ、好ましくはタング８の自由端に最も近い側
方エッジに当接できるようになる。
例えば、クラッチ係合位置からクラッチを切った位置に切り替える際のダイヤ
フラムの移動中に、開口部の側方エッジ２５とスタッド４１のガイド部分９０、
１９０との間に、摩耗の原因となる相対運動が生じる。
このような摩耗を減少させるため、本発明は、ダイヤフラムの幅広にされたオ
リフィス２３上で側方エッジ２５と協働するような、平らな２つの側方エッジ９
１、１９１を形成するように、ガイド部分９０、１９０内をカットすることを提
案するものである。このような構造とすると、ダイヤフラム２の側方エッジ２５
に対するスタッド４１の接触表面が大となり、摩耗は減少する。
図１〜図９において、フィンガー２２にはリブが設けられている。このリブは
、ダイヤフラムの周辺部分２１まで延びている。
このリブは、フィンガー２２を内側、すなわち圧力プレート３の方向に押圧加
工することによって形成されている。
従って、フィンガー２２の強度は強化され、クラッチを切った際の圧力プレー
トの上昇動作が良好となっている。フィンガー２２は、傾斜部分により、外側部
分に対して、内側部分が軸方向にずれた湾曲形状となっている。
図１０では、ダイヤフラムのフィンガー２２にはリブが設けられておらず、ダ
イヤフラムのベルビーユワッシャー部分２１に対して傾斜している。このフィン
ガーは、クラッチ解放ベアリングと協働するように内側端部が湾曲している。
いずれの場合でも、開口部２３はおおむね矩形であり、その２つの側方エッジ
２５は、エッジ９１、１９１と同じように互いに平行である。
従って、これら開口部、すなわちオリフィス２３は、スタッド４１に対する貫
通オリフィスとなっている。
図１〜図９では、スタッド４１は単一部品に製造されているが、図１０〜１２
では、スタッドは２部品から製造されている。
従って、図１〜図９において、スタッドは、カバー（図１）のベース１１に設
けた開口部を貫通しうるフット部５０を有している。
このフット部の自由端はリベット締めによりスタッド４１をベース１１に固定
できるよう幅広とされている。
フット部５０の形状は環状であるが、当然ながら、上記フランス特許公開第1,
524,350号に記載されているように、スタッドの回転および位置決め時にこれを
ロックできるよう、方形、例えば正方形の断面とすることができる。
ガイド部分９０は、フット部５０よりも大きいが、ヘッド部４２よりも小さい
。ヘッド部４２は、オリフィス３３よりも大である。
従って、フット部５０の後端には、部分９０によってショルダー５１が形成さ
れている。ショルダー５１の位置は、リング４３の厚さに応じて決まる。実際に
は、第１支持体と第２支持体との間に若干の間隙が生じ、これらの支持体の間で
、それ自体公知の態様でダイヤフラムが傾斜できるようになっている。
ヘッド部４２は、カバー１のベース１１から最も離間している後方背面６１に
よって境界が定められている。この背面６１は、横方向に延び、フット部５０の
軸方向の対称軸線に対して垂直となっている。
ヘッド部４２は、正面６４、頂面６２、６３、底面６５、２つの側方エッジ６
７および頂面６２、６３を側方エッジ６７に接続する丸くした部分６６によって
も境界が定められている。
正面６４は、テーパがついた形状であるので、ヘッド部４２の頂部は底部より
も広くなっている。
底部エッジ６５は、全体として半円形状であるが、側方エッジ６７は傾斜し（
図７）、かつスタッド４１の横方向対称軸線上で互いに交差している。
ここでは、スタッド４１は鍛造によって製造されるので、面６４とエッジ６７
および６５との間に接続ショルダー６８が存在する。
面６４とガイド部分９０との間に接続領域９３が存在する。
頂面６２は、円周方向に若干弧状をなし（図７）、第２支持体を形成する、円
周方向に丸味をつけた弧状の領域６３によって、面６４に接続されている。
ガイド部分は、横断面において２つの側方エッジ９１を有し、これらのエッジ
９１は平面状であり、２つの半円形のエッジ９２によって互いに接続されている
。その理由は、このガイド部分９０は、まず環状（本例では円筒形）とされ、次
に２つの平面９１を形成するようにカットされるからである。
これらの平面は、特にスタッドを鍛造により製造した際にやや凸状にすること
ができる。従って、これらエッジ９１は、全体的に見て互いに平行であり、開口
部２３の側方エッジ２５と協働するようになっている。
本例におけるこのスタッド４１は、硬化させるため焼き入れ硬化および焼きな
まし処理を受けている。
面６４は、ダイヤフラム２をそれ自体公知の態様で回動しうるようにしている
。スタッド４１にはショルダー５１が設けられ、ベース１１に形成された開口部
を貫通するフット部の形成のため、軸方向に固定されていることが理解できると
思う。
当然ながら、変形例（図９）として、頂面１６２を背面６１に接続する領域の
レベルまでカットできる。
従って、図９では、背面６１とスタッド４１の頂面１６２とを接続する面取り
部１６３を見ることができる。この面取りにより、この点におけるスタッドの厚
さを薄くすることが可能となり、これにより、圧力プレートの背面３３との干渉
が制限されるので、スペースを節約できる。
当然ながら、フット部５０の自由端は、リベット作業を容易にするよう、カッ
トしてもよい（図９）。
このスタッド４１は、２部品から製造でき（図１０〜図１２）、未硬化リベッ
ト１５０と硬化処理した一体的部品１４２、１９０を有し、硬化処理した一体的
部品はガイド（兼センタリング）部分と、ダイヤフラム２のための（ダイヤフラ
ム２のベルビーユワッシャー２１のための）支持部分を含んでいる。
このリベット１５０は、一体的部品１４２、１９０に設けた開口部１０１を貫
通する。
この部分のプレート３側に曲げられた背面６１に、リセス１００があり、この
リセスは、孔１０１を延長させて、その端部を形成している。
リセス１００は、リベット１５０のヘッド部の寸法と適合している。
従って、リベット１５０のヘッド部は、ハウジング１００内に入り、一体的部
品１９０、１４２の背面６１に対して突出していない。この一体的部品は、符号
１９１をつけてある互いに平行な２つの平面を備える小さな寸法のガイド部品１
９０を有し、開口部２３の平行な側方エッジ２５と協働するようになっている。
このガイド部品は、スタッド４１のヘッド部１４２と、前記ガイド部分と、ヘ
ッド部１４２の正面１６４との間に、従来と同じように存在する接続領域１９３
を備える一体部品として製造される。
正面１６４は、本例では平面であるが、ヘッド部１４２の背面６１に対して平
行に横方向に延びていることが必要条件である。当然ながら、この面１６４にテ
ーパを付けてもよい。
ヘッド部の頂部には、ダイヤフラムに対する第２支持体を提供するための図６
におけるのと同じようなパッド状をした丸い部分６３がある。
ヘッド部１４２の頂面後部は、図９に示すようにカットされている。
ヘッド部１４２の底部エッジ１６５は、２つの丸い領域１６７により、傾斜支
持体６３に接続されている。
このエッジ１６５は、接続領域１９３に隣接しているので、ヘッド部１４２の
高さは、その底部において低くなっている。
このようにして、スペースを節約できるので、より大きな摩擦ディスク７０を
収容することが可能となっている。
このような構造とすると、単一部品１４２、１９０をリベット１５０と別個に
硬化処理できるので、特に有利である。
従って、リベット１５０のフット部を、クリンプしている際に容易に押し潰し
て、カバーのベース１１とハウジング１００内に取り付けられたリベット１５０
のヘッド部との間に、単一部品を１４２、１９０を固定し、ショルダーを形成で
きる。
このような構造により、第１支持体４３とヘッド部１４２との間に、ダイヤフ
ラムを弾性的にクランプすることができ、リベット１５０は、引っ張り負荷しか
受けない。
２部品で製造するようにしると、ヘッド部１４２を任意の形状にすることがで
きる。
単一部品の底部が開口部２３に完全に進入し、その頂部６３が、前記開口部に
対して径方向に突出するので、本例では、面１６４を横方向にすることができる
。
当然ながら、本発明は上記実施例のみに限定されるものではない。特に、カバ
ーを、ファイバーで補強されたプラスチック製としてもよい。
フランス特許公開第1,524,350号明細書の図４に記載されているように、ダイ
ヤフラム２をカバーの外に取り付けることも可能である。この場合、カバーは平
らとなり、ブレース部のヘッド部は、ダイヤフラムに対する第１支持体を形成す
る。いずれの場合でも、スタッド４１はダイヤフラム２のうちのベルビーユワッ
シャー状をした周辺部分に対する支持体を提供するような形状をしたヘッド部を
有している。
このクラッチは、２つの圧力プレート、従って２つの摩擦ディスクを含むもの
とすることができる。
孔９は別の形状でもよい。その形状は、カバー１の深さに応じて決まり、本例
では、圧力プレート３とダイヤフラム１とを完全に囲んでいる。
ダイヤフラム１には、内端部が湾曲したフィンガーを設けることができる（図
１０）。このフィンガーは、ベルビーユワッシャーと直線状となっているのがよ
い。
ヘッド部４２、１４２を備えるスタッド４１と、フィンガー２２を備えるダイ
ヤフラムの形状（図１および図１０）により、このクラッチ機構の厚さ、従って
その大きさ、特に取り付け孔の軸方向の寸法を小さくすることができる。
リターンフック５を設けることは、必須なことではではない。