JPH10176722A - 摩擦連結部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属材料を含有する摩擦フェーシングと摩擦
連結するための摩擦連結部材において摩擦面を充分に潤
滑する。 【解決手段】 フライホイール１は、金属材料を含有す
る摩擦フェーシング１８と摩擦連結するための部材であ
り、円板状本体と潤滑部５１とを備えている。フライホ
イール１の本体は摩擦フェーシング１８と対向する環状
の摩擦面１ａを有している。潤滑部５１はフライホイー
ル１の本体の摩擦面１ａ側に固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属材料を含有す
る摩擦部材と摩擦連結するための摩擦連結部材に関し、
具体的には、摩擦クラッチのフライホイール、プレッシ
ャープレート又はインターミディエイトプレートに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】限られたスペースで大きいトルク容量を
確保するために、ツインクラッチが使用される。ツイン
クラッチでは、フライホイールとプレッシャープレート
との間に、２個の摩擦連結部がインターミディエイトプ
レートを挟んで配置され、両方の摩擦連結部を介してフ
ライホイールからクラッチディスク組立体にトルクが伝
達される。

【０００３】特に、レース用自動車などに使用されるツ
インクラッチでは、インターミディエイトプレートを挟
んで対向する２個の摩擦連結部を単一のクラッチディス
クに設ける構造が採用される。２個の摩擦連結部は、そ
れぞれ、セラミック・メタル焼結材料からなる摩擦フェ
ーシングを備えており、一方がフライホイールに対向
し、他方がプレッシャープレートに対向している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のツインクラ
ッチでは、フライホイール、プレッシャプレート及びイ
ンターミディエイトプレート等の摩擦連結部材は、主に
鋳鉄材料から形成されている。鋳鉄材料が用いられると
きは、摩擦フェーシングに対向する摩擦面にグラファイ
トが全面積の２０％形成されることが好ましい。グラフ
ァイトにより摩擦フェーシングが潤滑され、摩擦フェー
シングの焼き付等の不具合が抑制されるからである。

【０００５】最近では軽量化及び強度向上を目的として
摩擦連結部材にＳＣＭ４３５等の鋼材が用いられてい
る。その場合は摩擦フェーシングを充分に潤滑できない
おそれがある。また、鋳鉄材料を用いても表面に充分な
グラファイトが存在しない場合は充分に潤滑できない。
本発明の目的は、金属材料を含有する摩擦フェーシング
と摩擦連結するための摩擦連結部材において潤滑機能を
高めることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の摩擦連
結部材は、金属材料を含有する摩擦フェーシングと摩擦
連結するための部材であり、円板状本体と固体潤滑剤を
含む潤滑部材とを備えている。本体は摩擦フェーシング
と対向する環状摩擦面を有する。潤滑部材は本体の摩擦
面側に固定されている。

【０００７】請求項１に記載の摩擦連結部材では、摩擦
連結部材の本体の環状摩擦面が摩擦フェーシングに押し
付けられると、摩擦連結部材は摩擦フェーシングに接触
する。このときに潤滑部材から固体潤滑剤が摩擦フェー
シングに供給される。その結果、摩擦連結部材と摩擦フ
ェーシングとの摩擦連結面が充分に潤滑される。請求項
２に記載の摩擦連結部材では、請求項１において、潤滑
部材は、環状摩擦面の異なる半径方向位置に配置された
複数の第１潤滑部を有している。複数の第１潤滑部は、
摩擦フェーシングの異なる半径方向に位置に対して固体
潤滑剤を供給する。

【０００８】請求項３に記載の摩擦連結部材では、請求
項１において、潤滑部材は、摩擦面上を半径方向に延び
る第２潤滑部を有している。第２潤滑部は、摩擦フェー
シングの半径方向全体に連続して固体潤滑剤を供給す
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】第１実施形態 構成 図１及び図２は本発明に係るツインクラッチの全体を示
している。このツインクラッチはエンジンのフライホイ
ール１に取り付けられるものであり、主に、クラッチデ
ィスク組立体２、クラッチカバー４、プレッシャープレ
ート３０、インターミディエイトプレート３１などから
構成されている。以下の説明では、エンジン側（図１の
左側）を軸方向前方とし、トランスミッション側（図１
の右側）を軸方向後方とする。

【００１０】フライホイール１は円板上の本体を備えて
いる。フライホイール１本体の外周側軸方向後側には、
平坦な環状摩擦面１ａが形成されている。また、フライ
ホイール１の内周部には、複数のクランクボルト孔１ｂ
が形成されている。フライホイール１の外周面にはリン
グギア５０が固定されている。エンジンのフライホイー
ル１の軸方向後方にクラッチディスク組立体２が配置さ
れている。クラッチディスク組立体２の半径方向外側に
はフライホイールリング３が配置され、フライホイール
リング３を挟んでフライホイール１と反対側には、クラ
ッチカバー４が配置されている。これらの部品はクラッ
チ出力軸５（トランスミッション入力軸）と同心に配置
されている。フライホイールリング３は、円周方向に等
間隔で３カ所に軸方向後方に延びる弧状部を有する。ま
た、フライホイールリング３とクラッチカバー４（後
述）の外周部とは、軸方向に延びる複数のボルト６によ
りフライホイール１に固定されている。ボルト６はフラ
イホイールリング３の弧状部を貫通している。このよう
にして、フライホイールリング３及びクラッチカバー４
は、フライホイール１に対して移動不能に固定されてい
る。フライホイールリング３及びクラッチカバー４は、
フライホイール１に一体に形成されていてもよい。

【００１１】クラッチディスク組立体２では、中心部に
設けたハブ７がクラッチ出力軸５にスプラインを介して
連結している。ハブ７の外向きフランジ１０の軸方向両
側には板金製の円板状プレートである第１及び第２円板
状プレート１１、１２が設けてあり、これらはコイルス
プリング１３を介してフランジ１０に連結されている。
なお、第１円板状プレート１１はフライホイール１に近
接して配置されており、第２円板状プレート１２は第１
円板状プレート１１の軸方向後方に配置されている。第
１円板状プレート１１と第２円板状プレート１２の外周
部同士は、複数のストップピン１３により互いに固定さ
れている。

【００１２】クラッチディスク組立体２は、さらに、図
４及び図５に示すように、第１及び第２の摩擦連結部１
５、１６を外周部に有している。第１摩擦連結部１５は
第１円板状プレート１１の外周側を環状に延びており、
コアプレート１７と、その両面に固定したセラミック・
メタル焼結材料からなる摩擦フェーシング１８とを備え
ている。コアプレート１７は摩擦フェーシング１８より
も半径方向内方へ延びており、内周部が多数のリベット
２０により第１円板状プレート１１に固定されている。
第１摩擦連結部１５は、フライホイール１の摩擦面１ａ
に近接して配置されている。

【００１３】第２摩擦連結部１６は第１摩擦連結部１５
とほぼ同様の構造を有しているが、第１摩擦連結部１５
と異なり、コアプレート１７の内周に複数の爪状の突部
又は内歯１９を備えている。第１円板状プレート１１の
外周部には、板金製の筒状係合部２１が固定されてい
る。筒状係合部２１の軸方向前方端部に設けた内向きフ
ランジ２１ａが、第１摩擦連結部１５のコアプレート１
７と共に、リベット２０により第１円板状プレート１１
の外周部に固定されている。筒状係合部２１の筒状部分
はプレス加工による複数の歯型になっている。言い換え
ると、筒状係合部２１の筒状部分には、半径方向外方に
突出する複数の突起２２が形成されている。各突起２２
は軸方向に延びている。第２摩擦連結部１６のコアプレ
ート１７の内歯１９は複数の突起２２間に挿入され、そ
れにより第２摩擦連結部１６は、筒状係合部２１に対し
て軸方向に移動自在にしかも回転不能に連結している。
第２摩擦連結部１６は、筒状係合部２１に対して軸方向
後側から取付けまたは軸方向後側に取り外し可能であ
る。

【００１４】クラッチカバー４は、内周部がボルト６に
よりフライホイール１に固定された円板状の部材であ
る。クラッチカバー４はフライホイール１の摩擦面１ａ
に対して軸方向に対向している。クラッチカバー４の内
周側軸方向前面に複数のスタッドピンと２本のワイヤリ
ングとからなる支点機構２５が設けられており、支点機
構２５はダイヤフラムスプリング２６の半径方向中間部
を支持している。

【００１５】ダイヤフラムスプリング２６は、環状部２
６ａと、そこから半径方向内方に延びる複数のレバー部
２６ｂとを有している。環状部２６ａの外周部がプレッ
シャープレート３０の後面の突起に支持され、内周部が
が支持機構２５に支持されている。レバー部２６ｂの先
端はレリーズベアリング（図示せず）に係合している。
クラッチカバー４、プレッシャープレート３０、支点機
構２５、及びダイヤフラムスプリング２６等でクラッチ
カバー組立体が構成されている。

【００１６】プレッシャープレート３０は両摩擦連結部
１５、１６を挟んでフライホイール１に対向しており、
それらに沿って環状に延びている。さらに、両摩擦連結
部１５、１６の間には環状のインターミディエイトプレ
ート３１がそれらと同心に設けてある。インターミディ
エイトプレート３１には、半径方向に貫通する複数の孔
３１ａが形成されている。

【００１７】この実施形態では、フライホイール１、プ
レッシャプレート３０及びインターミディエイトプレー
ト３１は、金属材料を含有する摩擦フェーシング１８に
圧接されて摩擦連結する摩擦連結部材である。フライホ
イール１は、主に、ＳＣＭ４３５、ＳＣＭ４４０又はＳ
４５Ｃ等の鋼材から形成されている。これにより、従来
の鋳鉄からなるものに比べて大幅に軽量化及び強度向上
がされている。プレッシャープレート３０及びインター
ミディエイトプレート３１は鋳鉄から形成されている。
さらに、これらの摩擦連結部材には摩擦フェーシング１
８との間で潤滑を行うための潤滑剤が設けられている。
この実施形態では、潤滑剤は固体潤滑剤からなるブロッ
ク状の潤滑部が用いられている。固体潤滑剤の種類とし
てはグラファイト（黒鉛）が用いられている。

【００１８】フライホイール１には３個の潤滑部５１
（第１潤滑部）が設けられている。潤滑部５１は、フラ
イホイール１の摩擦面１ａ側に固定されている。潤滑部
５１は所定の軸方向長さを有する円柱形状である。潤滑
部５１は、摩擦面１ａ側に設けられた孔（凹部）内に圧
入されている。潤滑部５１の端面は、フライホイール１
の摩擦面１ａとほぼ一致している。潤滑部５１は、円周
方向には異なる位置（円周方向等間隔）で、半径方向に
も異なる位置に配置されている。すなわち、潤滑部５１
は、摩擦面１ａの内周部、外周部及び半径方向中間部に
それぞれ配置されている。３個の潤滑部５１は円周方向
に整列させると、半径方向に連続する半径方向位置にあ
る。これにより、対向する摩擦フェーシング１８には半
径方向全体にわたって固体潤滑剤が供給される。しか
も、潤滑部５１は円周方向複数箇所に配置されているだ
けであるため、材料が非常に少なくて済む。

【００１９】プレッシャプレート３０には、フライホイ
ール１と同様に押圧面３０ａ（摩擦面）側に３個の潤滑
部５３（第１潤滑部）が設けられている。３個の潤滑部
５３の構成、配置等はフライホイール１の場合と同様で
あるので説明を省略する。インターミディエイトプレー
ト３１には、３個の潤滑部５２（第１潤滑部）が設けら
れている。潤滑部５２は、インターミディエイトプレー
ト３１に形成された軸方向貫通孔内に圧入されている。
すなわち、各潤滑部５２は軸方向両端がインターミディ
エイトプレート３１の軸方向両面（摩擦面）に露出して
おり、両側の摩擦フェーシング１８に対向している。潤
滑部５２の構成、配置等はフライホイール１の場合と同
様であるので説明を省略する。

【００２０】図３は図１のIII −III 矢視部分図であ
る。プレッシャープレート３０とインターミディエイト
プレート３１は、それぞれ、円周方向に間隔を隔てた外
周部の３箇所に、半径方向外方へ突出したボス３２、３
３を一体に備えている。ボス３３の後面には、クラッチ
接線方向（ほぼクラッチ円周方向）に延びるストラップ
プレート３５の一端部がリベット３６により固定されて
いる。ストラッププレート３５の他端部は、フライホイ
ールリング３の後端面にボルト３７により固定されてい
る。ストラッププレート３５はインターミディエイトプ
レート３１をフライホイールリング３に対して相対回転
不能に連結すると共に、クラッチ接続状態（インターミ
ディエイトプレート３１がフライホイール１側へ移動し
た状態）において、インターミディエイトプレート３１
をクラッチレリーズ方向に弾性的に付勢する。

【００２１】ボス３２の後面には、クラッチ接線方向に
延びるストラッププレート３８の一端部がリベット３９
により固定されている。リベット３９に対応してクラッ
チカバー４には軸方向孔４ａが形成されている。ストラ
ッププレート３８の他端部は、リベット４０によりクラ
ッチカバー４に固定されている。このようにして、スト
ラッププレート３８は、プレッシャープレート３０をク
ラッチカバー４に対して相対回転不能に連結している。

【００２２】さらに、各ボス３２とそれに隣接するボス
３３との間には、軸方向に延びるコイルスプリング４２
が圧縮状態で配置されている。図３及び図５から明らか
なように、コイルスプリング４２は一端部がボス３３の
後面に設けた凹部４３に、半径方向に移動不能の状態で
入り込んでいる。又、コイルスプリング４２の他端部
は、ボス３２の前面に設けた凹部４４に入り込むと共
に、リベット３９の頭部の外周に嵌合しており、半径方
向に移動しない状態で取り付けてある。

【００２３】コイルスプリング４２とストラッププレー
ト３５のばね定数はほぼ同一であり、クラッチ連結時に
たわみ量がほぼ同一になるように設定されている。した
がって、クラッチ連結時に、インターミディエイトプレ
ート３１に対してコイルスプリング４２から作用する荷
重とストラッププレート３５から作用する荷重は釣り合
っている。

【００２４】動作 クラッチ接続状態 クラッチ接続状態では、ダイヤフラムスプリング２６の
付勢力によりプレッシャープレート３０が第２摩擦連結
部１６をインターミディエイトプレート３１に押し付
け、インターミディエイトプレート３１が第１摩擦連結
部１５をフライホイール１に押し付けている。

【００２５】このクラッチ接続状態において、前述した
ように、ストラッププレート３５がインターミディエイ
トプレート３１をクラッチレリーズ方向に付勢する力
と、コイルスプリング４２がインターミディエイトプレ
ート３１を逆方向に付勢する力は釣り合うように設定さ
れている。したがって、第１摩擦連結部１５がフライホ
イール１及びインターミディエイトプレート３１に対し
て与える力は、第２摩擦連結部１６がインターミディエ
イトプレート３１及びプレッシャープレート３０に対し
て与える力と等しくなる。そのために、両摩擦連結部１
５、１６の全ての摩擦フェーシング１８からトルクが均
等かつ効率良く伝えられ、全体として充分に大きいトル
クを伝達することができる。

【００２６】半クラッチ状態 クラッチ接続または遮断時の半クラッチ状態では、摩擦
連結部１５，１６と摩擦連結部材であるフライホイール
１，プレッシャプレート３０及びインターミディエイト
プレート３１との間には相対回転が生じる。このとき、
各潤滑部５１，５２，５３が摩擦連結部１５，１６の摩
擦フェーシング１８に対して摺動する。これにより、摩
擦フェーシング１８に固体潤滑剤が供給される。この結
果、摩擦フェーシング１８の焼き付き等の不具合が生じ
にくい。特に、各潤滑部５１，５２，５３は円周方向に
整列させると、半径方向に連続する半径方向位置にあ
る。これにより、対向する摩擦フェーシング１８には半
径方向全体にわたって固体潤滑剤が供給される。しか
も、潤滑部５１は円周方向複数箇所に配置されているだ
けであるため、材料が非常に少なくて済む。

【００２７】クラッチ連結動作により、各摩擦連結部材
の摩擦面は磨耗し、それに伴い各潤滑部５１，５２，５
３も磨耗する。しかし、各潤滑部５１，５２，５３は軸
方向に所定の厚みを有しているため、長期間にわたって
固体潤滑剤を供給可能である。クラッチレリーズ動作 図１に示すクラッチ接続状態から、レリーズベアリング
（図示せず）によりダイヤフラムスプリング２６のレバ
ー部２６ｂ先端を押して図１の２点鎖線のように変形さ
せると、ダイヤフラムスプリング２６の環状部２６ａか
らプレッシャープレート３０への押し付け力が解放され
る。これにより、第１及び第２摩擦連結部１５、１６に
対する押し付け力も解放され、クラッチがレリーズされ
る。

【００２８】このようにしてクラッチがレリーズされる
場合、プレッシャープレート３０はストラッププレート
３８により軸方向後方に引き上げられる。ストラッププ
レート３５とコイルスプリング４２のばね定数が等しく
しかも両弾性部材の初期たわみ量は等しいため、クラッ
チレリーズ動作において、フライホイール１に対してイ
ンターミディエイトプレート３１が後方へ引き上げられ
るリフト量は、常にプレッシャープレート３０のリフト
量の半分になる。その結果、クラッチレリーズ状態なら
びにレリーズ動作や接続動作の途中において、インター
ミディエイトプレート３１はフライホイール１とプレッ
シャープレート３０との間の中間位置にほぼ正確に保た
れる。すなわち切れ不良が生じにくい。

【００２９】第２実施形態 各摩擦連結部材に埋め込む潤滑部の形状を変更してもよ
い。たとえば、図７に示すようにフライホイール１の摩
擦面１ａの溝に埋め込まれた第２潤滑部５４は半径方向
に延びている。これにより、潤滑部５４は相手側の摩擦
フェーシングに対して半径方向全体にわたって固体潤滑
剤を供給する。 〔変形例〕潤滑部の形状、個数、配置位置又は固定方法
は前記実施形態に限定されない。

【００３０】固体潤滑剤としてはグラファイトに限定さ
れない。たとえば二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂ ）、二流
化タングステン（ＷＳ2 ）、窒化ほう素（ＢＮ）等の他
の固体潤滑剤を用いてもよい。また、ＰＴＦＥ、ポリイ
ミド、ＨＤＰＥ、ナイロン、ポリアセタール等のプラス
チック材料を用いてもよい。固体潤滑剤としては、さら
に金属薄膜やセラミックスを用いてもよい。

【００３１】固体潤滑剤は、プラスチック、金属、セラ
ミックスなどの他の材料に混ぜて複合材料として用いて
もよい。本発明はツインクラッチに限定されない、単板
のクラッチや多板のクラッチに用いてもよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る摩擦連結部材では、潤滑部
材がフライホイール本体の摩擦面側に固定されているた
め、摩擦連結部材は摩擦フェーシングに接触したときに
潤滑部材から固体潤滑剤が摩擦フェーシングに供給され
る。その結果、摩擦連結部材と摩擦フェーシングとの摩
擦連結している面が充分に潤滑される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態のツインクラッチの縦断
面概略図。

【図２】本発明の第１実施形態のツインクラッチの平面
図。

【図３】図１のIII-III 矢視図。

【図４】図１の部分拡大図。

【図５】図１の部分拡大図。

【図６】第１実施形態におけるフライホイールの平面
図。

【図７】第２実施形態におけるフライホイールの平面
図。

【符号の説明】

１ フライホイール ２ クラッチディスク ４ クラッチカバー １５ 第１摩擦連結部 １６ 第２摩擦連結部 １８ 摩擦フェーシング ３０ プレッシャープレート ３１ インターミディエイトプレート ５１，５２，５３，５４ 潤滑部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属材料を含有する摩擦フェーシングと摩
   擦連結するための摩擦連結部材であって、 前記摩擦フェーシングと対向する環状摩擦面を有する円
   板状本体と、 前記本体の前記摩擦面側に固定された、固体潤滑剤を含
   む潤滑部材と、を備えた摩擦連結部材。
2. 【請求項２】前記潤滑部材は、前記摩擦面の異なる半径
   方向位置に配置された複数の第１潤滑部を有している、
   請求項１に記載の摩擦連結部材。
3. 【請求項３】前記潤滑部材は、前記摩擦面上を半径方向
   に延びる第２潤滑部を有している、請求項１に記載の摩
   擦連結部材。