(1)第1実施形態
(1-1)皿ばねの構成
 以下、本発明の第1実施形態について図面を 参照して説明する。図1,2は、本発明の第1実� �形態に係る親皿ばね(外径の大きな皿ばね、� ��坦部形成親皿ばね)1,子皿ばね(外径の小さな 皿ばね)2の構成を表す図である。図1の(A)は平 面図、(B)は(A)の1B-1B線の側断面図、図2の(A)は 平面図、(B)は(A)の2B-2B線の側断面図である。

 親皿ばね1は、リング状の皿形状をなす本体 10を備え、本体10の中心部に円形状の孔11が形 成されている。親皿ばね1の凸面側内周縁部� �は、荷重負荷時に最初に相手部材と接触可� �な平坦部12が形成されている。子皿ばね2は� �リング状の皿形状をなす本体20を備え、本体 20の中心部に円形状の孔21が形成されている� �親皿ばね1と子皿ばね2の板厚はともにT ₂ である。

 ここで、親皿ばね1の平坦部12は、図3(A)に示 すように、内周縁部と外周縁部との間の地点 から内周縁部のエッジまで延在し、その径方 向の長さはbである。このように平坦部12が形 成された図3(A)の親皿ばね1では、荷重負荷時� ��最初に平坦部12の全面が相手部材と接触可� �であるから、平坦部が形成されていない図3( B)の従来の皿ばね101と比較して、相手部材と� ��接触により規定される凹面側外周縁部の接� ��径d ₁ と、相手部材との接触により規定される凸面 側内周縁部の接地径d ₂ との差a(=d ₁ -d ₂ )が小さくなる。これにより、図3(A)に示す親� ��ばね1では、図3(B)に示す従来の親皿ばねと� �較して、平坦時発生荷重が大きい。なお、� �3(A)に示す親皿ばね1と 図3(B)に示す従来の親 皿ばね101とは、同一の板厚、外径、および、 内径を有している。

 これにより第1実施形態では、親皿ばね1の� �トローク長および平坦時発生荷重は、図3(A)� ��点Aに示すように、ST ₁ およびP ₁ であって、板厚がT ₂ より大きなT ₁ の親皿ばねのものと同じである。子皿ばね2� �ストローク長および平坦時発生荷重は、図3( A)の点Bに示すように、ST ₂ およびP ₂ である。

 親皿ばね1の内径は、子皿ばね2の外径より� �大きく設定され、子皿ばね2は、親皿ばね1の 内側に収まる大きさを有する。親皿ばね1お� �び子皿ばね2の高さはH ₁ ,H ₂ である。

(1-2)皿ばねの製造方法
 次に、親皿ばね1および子皿ばね2の製造方� �について、おもに図6を参照して説明する。� ��6は、親皿ばね1および子皿ばね2のブランク1 A,2Aの構成を表す図であり、(A)は断面図、(B)� �(A)の3B-3B線における側断面図である。まず、 プレス加工によって、板厚T ₂ の板材からリング状の大径ブランク1Aを打ち� ��き、ブランク1Aの内側領域からリング状の� �径ブランク2Aを打ち抜く。このとき、大径ブ ランク1Aには、下記の曲げ成形後の形状を考� ��に入れて、内周縁部に平坦部12Aを形成する� ��

 次いで、常温で2つのブランク1A,2Aに曲げ� ��形を行う。そして、皿形状の2つのブランク 1A,2Aに熱処理(焼入れ・焼戻し)を行うことに� �り、皿形状のブランク1Aから親皿ばね1が得� �れ、皿形状のブランク2Aから子皿ばね2が得� �れる。ブランク1Aへの曲げ成形は、平坦部12A が凸面側に位置するように行う。なお、2つ� �ブランク1A,2Aへの曲げ成形および熱処理を同 時に行ってもよい。また、平坦部12の形成は� ��曲げ成形時に鍛造プレスやプレスクウェン� ��を用いて行ってもよい。さらに、平坦部12� �形成は、(ブランク成形後、曲げ成形後およ� ��熱処理後のいずれかの段階において)切削や 研削などによって行ってもよい。

(1-3)クラッチ機構の構成
 上記の皿ばね1,2は、図7に示すようなクラッ チ装置30に適用することができる。図7は、ク ラッチ装置30の構成を表す側断面図である。� ��ラッチ装置30は、たとえば自動車のCVT車に� �用され、湿式多板式リバース用クラッチ機� �100と湿式多板式フォワード用クラッチ機構20 0を備えている。フォワード用クラッチ機構20 0は、リバース用クラッチ機構100の内側にお� �る略円筒状の空洞部に収容され、リバース� �クラッチ機構100と同一の回転軸線を有して� �る。

 リバース用クラッチ機構100は、略有底円� ��状をなすクラッチドラム101を備え、その内� ��面には、軸線方向に延在する複数のスプラ� ��ン溝が円周方向に等間隔に形成されている� ��クラッチドラム101の内部には、それと回転� ��線位置が一致する筒状のクラッチハブ102が� ��けられ、その外周面には、軸線方向に延在� ��る複数のスプライン溝が円周方向に等間隔� ��形成されている。

 クラッチドラム101とクラッチハブ102との� ��には、クラッチドラム101のスプライン溝に� ��合する従動プレート103と、クラッチハブ102� ��スプライン溝に嵌合する駆動プレート104と� ��設けられている。それらプレート103,104は、 軸線方向に移動可能に所定の間隔をおいて交 互に配置されている。クラッチドラム101の底 面側(図7の左側)には、軸線方向に移動可能に ピストン105が配置されている。クラッチドラ ム101とピストン105との間には、作動油が供給 される油圧室(図示略)が形成されている。ピ� ��トン105の開口側表面には、そこに負荷され� ��圧力によって伸縮するリターンスプリング( 図示略)の一端部が固定されている。リター� �スプリングは、ピストン105をクラッチドラ� �101の底面側へ付勢している。

 クラッチドラム101の底面側の従動プレー� ��103とピストン105との間には、上記親皿ばね1 が配置されている。この場合、親皿ばね1は� �本体10の内周縁部がピストン105によって支持 されるとともに、本体10の外周縁部が従動プ� ��ート103によって支持されるように配置され� ��いる。これにより、親皿ばね1は、軸線方向 に移動可能となっている。クラッチドラム101 の開口側には、従動プレート103および駆動プ レート104を支持するためのリテーニングプレ ート109が配置されている。リテーニングプレ ート109の開口側表面には、それの外部への離 脱防止のためのスナップリング110が配置され ている。

 フォワード用クラッチ機構200は、略有底� ��筒状をなすクラッチドラム201を備えている� ��クラッチドラム201は、リバース用クラッチ� ��構100のクラッチハブ102の内側の略円筒状の� ��洞に収容されている。クラッチドラム201の� ��周面には、軸線方向に延在する複数のスプ� ��イン溝が円周方向に等間隔に形成されてい� ��。クラッチドラム201の内部には、それと回� ��軸線位置が一致する筒状のクラッチハブ202� ��設けられ、その外周面には、軸線方向に延� ��する複数のスプライン溝が円周方向に等間� ��に形成されている。

 クラッチドラム201とクラッチハブ202との� ��には、クラッチドラム201のスプライン溝に� ��合する従動プレート203と、クラッチハブ202� ��スプライン溝に嵌合する駆動プレート204と� ��設けられている。それらプレート203,204は、 軸線方向に移動可能に所定の間隔をおいて交 互に配置されている。クラッチドラム201の底 面側には、軸線方向に移動可能にピストン205 が配置されている。クラッチドラム201とピス トン205との間には、作動油が供給される油圧 室206が形成されている。ピストン205の開口側 表面には、そこに負荷される圧力によって伸 縮するリターンスプリング207の一端部が固定 されている。リターンスプリング207の他端部 は、クラッチドラム201に設けられたスプリン グリテーナ208に固定されている。リターンス プリング207は、ピストン205をクラッチドラム 201の底面側へ付勢している。

 クラッチドラム201の底面側の従動プレー� ��203とピストン205との間には、上記子皿ばね2 が配置されている。この場合、子皿ばね2は� �本体20の内周縁部が従動プレート203によって 支持されるとともに、本体20の外周縁部がピ� ��トン205によって支持されるように配置され� ��いる。これにより、子皿ばね2は、軸線方向 に移動可能となっている。クラッチドラム201 の開口側には、従動プレート203および駆動プ レート204を支持するためのリテーニングプレ ート209が配置されている。リテーニングプレ ート209の開口側表面には、それの外部への離 脱防止のためのスナップリング210が配置され ている。

(1-4)クラッチ機構の動作
 次に、皿ばね1,2が適用されたクラッチ機構1 00,200の動作について、おもに図7を参照して� �明する。リバース用クラッチ機構100はCVT車� �後退走行のときに使用され、フォワード用� �ラッチ機構200はCVT車の前進走行のときに使� �される。なお、各クラッチ機構100,200は、各� ��行において同様な動作をするので、ここで� ��、リバース用クラッチ機構100の動作を説明� ��、フォワード用クラッチ機構200の動作の説� ��は省略する。

 油圧室に作動油を供給すると、油圧により� ��動されたピストン105がリターンスプリング� ��付勢力に抗して軸線方向の開口側に移動し� ��親皿ばね1を介して、クラッチドラム101の底 面側の従動プレート103を押圧する。すると、 交互に配置されている従動プレート103および 駆動プレート104とリテーニングプレート109は 、軸線方向の開口側に移動する。このような 移動によって、リテーニングプレート109がス ナップリング110に押接されると、互いに対向 する従動プレート103および駆動プレート104の 摩擦面が係合してクラッチ締結が行われる。 これにより、クラッチドラム101とクラッチハ ブ102との間のトルク伝達が可能となる。この とき、親皿ばね1は、皿形状から略平坦にな� �ように弾性変形することにより、クラッチ� �結時に生じるショックを吸収する。このと� �の親皿ばね1の平坦時発生荷重は、図3(A)の点 Aに示すようにP ₁ である。

 次に、油圧室から作動油の供給を排出す� ��と、ピストン105がリターンスプリングの付� ��力によって、クラッチドラム101の底面側に� ��し戻される。すると、従動プレート103およ� ��駆動プレート104の摩擦面の係合が解除され� ��クラッチ締結が解除されるとともに、親皿� ��ね1の形状が元の状態に戻る。

 以上のように第1実施形態の皿ばねの製造 方法では、上記のように形状や大きさなどを 適宜設計した平坦部12を皿ばね1に形成して平 坦時発生荷重を増加させることにより、それ ぞれが所望の平坦時発生荷重を示す複数の皿 ばね1,2を同一の板材から得ることができる。 また、外径の小さなブランク2Aを外径の大き� ��ブランク1Aの内側領域から打ち抜くので、� �材料である板材を有効に使用することがで� �る。また、外径の大きな皿ばね1と外径の小� ��な皿ばね2のブランクの打ち抜きを同時に行 うことができる。以上のように、皿ばね1,2の 材料歩留を向上させることができ、かつ製造 工程数を減少させることができるので、製造 コストを低減することができる。

 第1実施形態のクラッチ装置30では、互い� ��同一の板厚を有する皿ばね1,2の少なくとも� ��つの凸面側内周縁部および凹面側外周縁部� ��少なくとも一方に、平坦部12が形成されて� �るので、それらの形状や大きさを適宜設計� �ることにより、それぞれが所望の平坦時発� �荷重を示す複数の皿ばね1,2を同一の板材か� �得ることができる。これにより、皿ばね1.2� �材料歩留を向上させることができるので、� �ばね1,2を低価格にすることができる。した� �って、装置30を低価格にすることができる。

 特に、皿ばね1,2の製造時のプレス加工に� ��いて外径の小さなブランク2Aを外径の大き� �ブランク1Aの内側領域から打ち抜くので、製 造工程数を減少させることができる。したが って、皿ばね1,2をさらに低価格にすることが できるので、装置30をさらに低価格にするこ� ��ができる。

(2)第2実施形態
 第2実施形態では、親皿ばねおよび子皿ばね の板厚として、第1実施形態のように小さな� �厚T ₂ を用いる代わりに大きな板厚T ₁ を用い、かつそれに伴い、第1実施形態の平� �部を親皿ばねに形成する代わりに、被切削� �部を子皿ばねに形成することにより子皿ば� �の平坦時発生荷重を低減する。図8は、本発� ��の第2実施形態に係る子皿ばね3,4の一部構成 を表し、(A)は、被切削部22が内周部に形成さ� ��た子皿ばね3の断面図、(B)は、被切削部23が� ��周部に形成された子皿ばね4の断面図である 。なお、第2実施形態では、第1実施形態と同� ��な構成要素には同符号を付し、第2実施形態 と同様な作用を有する構成要素の説明は省略 している。

 第2実施形態の親皿ばね(外径の大きな皿� �ね)では、その断面形状が、第1実施形態の子 皿ばね2と同様な形状である。第2実施形態の� ��皿ばね(外径の小さな皿ばね、被切削部形成 子皿ばね)は、たとえば図8(A)に示すように被� ��削部22が形成された内周部が軸線方向に平� �である子皿ばね3、あるいは、たとえば図8(B) に示すように被切削部23が形成された外周部� ��軸線方向に平行である子皿ばね4である。子 皿ばね3,4では、被切削部22,23が形成された周� ��が軸線方向に平行であるから、径方向にお� ��る相手部材との衝突時にその相手部材への� ��傷が防止される。

 ここで、被切削部22,23が形成された図8(A), (B)に示す子皿ばね3,4では、その周部の一部が 切削されているから、被切削部が形成されて いない従来の子皿ばねと比較して、平坦時発 生荷重が小さい。

 これにより第2実施形態では、親皿ばねのス トローク長および平坦時発生荷重は、図5(A)� �点Aに示すように、ST ₁ およびP ₁ である。子皿ばね3,4のストローク長および平 坦時発生荷重は、図5(A)の点Bに示すように、S T ₂ およびP ₂ であって、板厚がT ₁ より小さなT ₂ の親皿ばねのものと同じである。このような 親皿ばねおよび子皿ばねは、第1実施形態と� �様にクラッチ装置30に適用することができる 。

 第2実施形態の皿ばねの製造方法では、まず 、プレス加工によって、板厚T ₁ の板材からリング状の大径ブランクを打ち抜 き、ブランクの内側領域からリング状の小径 ブランクを打ち抜く。次いで、常温で2つの� �ランクに曲げ成形を行う。そして、皿形状� �2つのブランクに熱処理(焼入れ・焼戻し)を� �う。これにより、皿形状の大径ブランクか� �親皿ばねが得られる。続いて、皿形状の小� �ブランクを重ねて旋盤により内周部あるい� �外周部に切削を施すことにより、子皿ばね3� ��るいは子皿ばね4が得られる。なお、ブラン クへの曲げ成形および熱処理を同時に行って もよい。

 以上のように第2実施形態の皿ばね3,4の製 造方法では、平坦部12の代わりに、形状や大� ��さなどを適宜設計した被切削部部22,23を皿� �ねに形成して平坦時発生荷重を低減させる� �外は、第1実施形態の皿ばね1,2の製造方法と� ��様であり、第1実施形態の皿ばね1,2の製造方 法と同様な効果を得ることができる。また、 第2実施形態のクラッチ装置30では、平坦部12� ��代わりに、互いに同一の板厚を有する皿ば� ��の少なくとも一つの内周部および外周部の� ��なくとも一方に被切削部22,23が形成されて� �る以外は、本発明の第1クラッチ装置と同様� ��あるから、本発明の第1クラッチ装置と同様 な効果を得ることができる。

 第1実施形態の皿ばねの製造方法と第2実� �形態の皿ばねの製造方法とを比較すると次� �ようになる。すなわち、平坦部12が形成され た皿ばね1では、被切削部22,23を形成する皿ば ね3,4と比較して、平坦時発生荷重の調整幅が 大きい。したがって、第1実施形態の皿ばね� �製造方法は、平坦時発生荷重調整において� �2実施形態の皿ばねの製造方法より有効であ� ��。一方、第2実施形態の皿ばねの製造方法で は、複数のブランクを一括してそれらに平坦 部12Aを形成することができない第1実施形態� �皿ばねの製造方法と比較して、たとえば旋� �を用いて複数のブランクを重ねて切削を施� �ことができる。また、第1実施形態の皿ばね� ��製造方法では、平坦部12の形成に内外径が� �響されずに皿ばね1を製造することが可能で� ��り、第2製造方法では、被切削部22,23の形成� ��高さが影響されずに皿ばね3,4を製造するこ� ��が可能である。

(3)変形例
 以上のように上記実施形態を挙げて本発明� ��説明したが、本発明は上記実施形態に限定� ��れるものではなく、種々の変形が可能であ� ��。たとえば、第1実施形態では、親皿ばね1� �凸面側内周縁部に平坦部12を形成したが、そ の代わりに、図9(A)に示すように、親皿ばね5� ��凹面側外周縁部に平坦部13を形成してもよ� �。平坦部13は、凹面側において内周縁部と外 周縁部との間の地点から外周縁部のエッジま で延在し、荷重負荷時に最初に平坦部13の全� ��が相手部材と接触可能である。また、親皿� ��ねに平坦部12,13の両方を形成することも可� �である。

 さらに、たとえば、図9(B)に示すように、 親皿ばね6の凸面側内周縁部にテーパ部14を形 成してもよい。テーパ部14は、凸面側におい� ��内周縁部と外周縁部との間の地点から内周� ��部のエッジまで凹面側に向かって傾斜角度c で傾斜し、荷重負荷時にテーパ部14の先端部� ��最初に相手部材に接触可能である。なお、� ��のようなテーパ部14は、平坦部13の代わりに 凹面側外周縁部に適用することができるのは 言うまでもない。

 加えて、第1実施形態では、親皿ばね1に� �坦部12を形成するようにしたが、子皿ばね2� �凸面側内周縁部および凹面側外周縁部の少� �くとも一方に平坦部を形成してもよい。さ� �に、第2実施形態では、子皿ばねの内周部あ� ��いは外周部に被切削部を形成するようにし� ��が、子皿ばねの内周部および外周部のいず� ��にも被切削部を形成することが可能である� ��さらに、第2実施形態では、子皿ばねに被切 削部を形成するようにしたが、親皿ばねの内 周部および外周部の少なくとも一方に被切削 部を形成してもよい。

 また、親皿ばね1および子皿ばね2の外周� �に、半径方向外側へ突出する歯を複数形成� �てもよい。親皿ばね1および子皿ばね2の歯は 、クラッチ機構100,200におけるクラッチドラ� �101,102のスプライン溝に嵌合し、クラッチド� ��ム101,102に対する親皿ばね1および子皿ばね2� ��相対回転を防止する機能を有する。

 さらに、上記実施形態では、クラッチ装� ��30は2つのクラッチ機構100,200を備えるように したが、これに限定されるものではなく、互 いの軸線が一致する3以上のクラッチ機構を� �えるようにしてもよい。この場合、各クラ� �チ機構に適用される皿ばねでは、上記実施� �態と同様にして、平坦部、テーパ部、ある� �は、被切削部を適宜形成し、同一の板厚を� �する板材から得ることにより、各皿ばねを� �クラッチ機構に対応した平坦時発生荷重に� �整する。加えて、上記実施形態では、本発� �を自動車のCVT車の多板式クラッチ装置に適� �したが、これに限定されるものではない。� �とえば、本発明を、自動車のAT車や、建設機 械、自動二輪などの輸送機械の多板式クラッ チ装置に適用することができる。

 また、上記実施形態では、同一の板材か� ��得た親皿ばねおよび子皿ばねを同一のクラ� ��チ装置30に適用したが、これに限定される� �のではなく、親皿ばねおよび子皿ばねを別� �に、互いに異なるクラッチ装置に適用して� �よいのは言うまでもない。さらに、上記実� �形態では、クラッチ機構100,200における親皿� ��ねおよび子皿ばねの発生荷重として、それ� ��が略平坦になるときの平坦時発生荷重を用� ��るようにしたが、これに限定されるもので� ��なく、それらが略平坦になる前の所望のス� ��ローク長STのときの発生荷重を用いること� �できるのは言うまでもないことである。