JP2018119646A

JP2018119646A - 摩擦板

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Publication number: JP2018119646A
Application number: JP2017012967A
Authority: JP
Inventors: 高倉　則雄; Norio Takakura; 則雄高倉; アハメッドパロヴィーシャジャダ; Ahmed Pahlovy Shahjada; 明人及川; Akito Oikawa; 亮大橋; Ryo Ohashi
Original assignee: Dynax Corp
Current assignee: Dynax Corp
Priority date: 2017-01-27
Filing date: 2017-01-27
Publication date: 2018-08-02
Anticipated expiration: 2037-01-27
Also published as: JP6709742B2; EP3354921B1; US20180216674A1; EP3354921A1; KR20200067259A; US10502269B2

Abstract

【課題】引摺りトルクがより少なく、冷却性能をさらに向上させた摩擦板を提供すること。
【解決手段】摩擦板１０によれば、外周側油溝４２から内周側に向けて流れ込んだ潤滑油が第一摩擦材２０の上に、一方、内周側油溝４４から外周側に向けて流れ込んだ潤滑油が第二摩擦材３０の上に乗り上げるので、潤滑油を軸方向に排出させて、摩擦板１０と相手プレートとの間隔を拡大するように作用させ、潤滑油の空気の含有量を増加させることにより引摺りトルクを低減させることができる。また、潤滑油が外周側連通油溝４６又は内周側連通油溝４８を通じて摩擦係合面の外部に流れ出易いので、熱交換効率が高く、冷却性能を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、潤滑油に浸っている摩擦板（湿式摩擦板）と相手プレートを摩擦係合させてトルクを伝達する摩擦クラッチに使用される摩擦板に関する。

摩擦クラッチは、通常、一方の軸と連動して回転する複数枚の相手プレートと、相手プレートの間に配設され、他方の軸と連動して回転する摩擦板を具え、ピストンが作動して相手プレートを押圧し、相手プレートと摩擦板を摩擦係合させることにより一方の軸と他方の軸との間でトルクを伝達させる。相手プレートと摩擦板は潤滑油に浸っており、潤滑油により相手プレートと摩擦板は冷却される。摩擦板には、相手プレートと対向する面（両面）に摩擦材が貼付けられている。そして、摩擦材の表面や摩擦材同士の間には、潤滑油を流すための油溝が設けられている。

摩擦クラッチにおいて、ピストンが作動しておらず、摩擦クラッチが非係合状態のとき、相手プレートと摩擦板との間でトルクが全く伝達されずに動力損失を生じないのが理想であるが、実際は、相手プレートと摩擦板の間に介在する潤滑油が原因で相手プレートと摩擦板との間でトルクが少なからず伝達される。これは、摩擦クラッチが非係合状態のとき、回転する相手プレートによって潤滑油が周方向に引摺られながら摩擦板の油溝を抜けることによる、潤滑油の剪断抵抗力によるものである。このようにして伝達されるトルクを引摺りトルクやドラグトルクなどという。

引摺りトルクは、潤滑油の空気の含有量を多くすることで低減できることが知られている。そして、これまで、引摺りトルクを低減するため、様々な形状の摩擦材と油溝を具えた摩擦板が考案されてきており、その例として、以下に挙げるものがある。

特開２００１−２２１２５２特開２００５−３５１２９６

特許文献１には、芯板と、この芯板の両側面に接合される摩擦材とからなり、該摩擦材に、該摩擦材の内外周縁間を連通する複数条の第１オイル溝と、隣接する第１オイル溝の中間部相互を連通する第２オイル溝とを形成し、前記第１オイル溝を、その半径方向内端を通る半径線に対して該芯板の周方向へ一定角度傾けて配置した摩擦板であって、第２オイル溝を、その半径方向内端を通る半径線に対して第１オイル溝の角度より大きい鋭角をもって第１オイル溝と同方向へ傾けて配置した摩擦板が開示されている。

特許文献２には、円板状のコアプレートと所定形状からなるセグメント状の複数の摩擦材とからなり、コアプレートの表面上に各摩擦材を固着し、各摩擦材間の隙間によって油溝を形成してなる摩擦係合装置のフリクションプレートであって、セグメント状の摩擦材間の隙間によって形成する各油溝が、コアプレートの内周側および外周側に開口し且つ中途部がフリクションプレートの回転方向に対して逆方向に凸状に曲がる形状を具えている摩擦板が開示されている。

特許文献１の摩擦板によれば、第１オイル溝と第２オイル溝がねじポンプ作用を発揮して、摩擦材とクラッチ板との間に介在するオイルを掻き落としながら、摩擦材の内周側又は外周側に移送するので、摩擦板及びクラッチ板間のオイルの粘性による引摺りトルクが著しく減少し、摩擦材全体を効果的に冷却することができるとされている。

特許文献２の摩擦板によれば、摩擦係合装置の解放時、油溝内に導入された潤滑油を相手プレートとの相対回転により引き摺らせて油溝の中央部分に移動させ、油溝の中央部分から軸方向に排出させて、排出時にセパレータプレートとの間隔を拡大するよう作用させ、積極的な非締結力を発生させることができるから、低回転時においても引摺りトルクを低減でき、フリクション低減により燃費を向上させることができるとされている。

しかし、近年、摩擦クラッチの小型化の要請から、クラッチ非締結時の摩擦板と相手プレートとの距離が縮まってきており、引摺りトルクをさらに低減できる摩擦板が望まれている。また、クラッチ締結時の冷却性もさらに向上させることが望まれている。

そこで、本発明は、前述した従来技術の問題点に鑑み、引摺りトルクがより少なく、冷却性能をさらに向上させた摩擦板を提供することを、その目的とする。

本発明は、環状のプレートの摩擦係合面の周方向に摩擦材が貼付けられ、前記プレートの径方向の内周側から外周側に向けて連通する油溝が複数形成されている摩擦板において、
前記油溝は、前記摩擦係合面の内周端から外周端までの中央で角度を持って交わるように形成されている、前記中央より外周側に延びる外周側油溝と、前記中央より内周側に延びる内周側油溝を具え、
前記油溝に隣接する摩擦材の内、一方は、前記中央より外周側に、隣合う前記油溝と連通する外周側連通油溝を具える第一摩擦材であり、他方は、前記中央より内周側に、隣合う前記油溝と連通する内周側連通油溝を具える第二摩擦材であり、
前記第一摩擦材と第二摩擦材が前記周方向に交互に設けられていることを特徴とする摩擦板によって前記課題を解決した。

本発明によれば、摩擦クラッチの非締結時で摩擦板が回転しているとき、外周側油溝から内周側に向けて流れ込んだ潤滑油が第一摩擦材の上に乗り上げ、或いは、内周側油溝から外周側に向けて流れ込んだ潤滑油が第二摩擦材の上に乗り上げるので、潤滑油を軸方向に排出させて、摩擦板と相手プレートとの間隔を拡大するように作用させることができ、また、乗り上げた潤滑油の空気の含有量が増加することにより引摺りトルクを低減させることができる。

一方で、摩擦クラッチの締結時で摩擦板が回転しているとき、外周側油溝から内周側に向け、また、内周側油溝から外周側に向けて流れ込んだ潤滑油が外周側連通油溝又は内周側連通油溝を通じて摩擦係合面の外部に流れ出易いので、潤滑油を循環させ易く、熱交換効率が高いので、冷却性能を向上させることができる。

また、外周側油溝と内周側連通油溝が直線状に連通している構成、或いは、内周側油溝と外周側連通油溝が直線状に連通している構成とすることで、潤滑油を摩擦係合面の外部にさらに流れ出易くさせることができるので、冷却性能をさらに向上させることができる。

また、外周側油溝に対向する第一摩擦材に第一油溜り凹部が設けられている構成、或いは、内周側油溝に対向する第二摩擦材に第二油溜り凹部が設けられている構成とすれば、潤滑油が第一油溜り凹部又は第二油溜り凹部に溜まり、第一摩擦材又は第二摩擦材の上に乗り上げ易いので、引摺りトルクを低減させ易くすることができる。

本発明の第一実施形態の摩擦板の一部正面図。本発明の第二実施形態の摩擦板の一部正面図。本発明の第三実施形態の摩擦板の一部正面図。

以下、本発明の実施形態を図１〜３を参照して説明する。但し、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。なお、本発明の摩擦板は摩擦クラッチに使用されるものであるが、摩擦クラッチの基本的な構造は周知であるため、摩擦クラッチ自体の図示を伴う説明は省略する。

図１に示すように、本発明の摩擦板１０には、プレート１２の摩擦係合面１４上に第一・第二摩擦材２０，３０が交互に貼付けられている。図示は省略するが、より詳細には、プレート１２は環状形状であり、第一・第二摩擦材２０，３０はプレート１２の周方向に亘る摩擦係合面１４に貼り付けられている。これは、図２，３においても同様である。なお、プレート１２には、図示しないハブ等にスプライン嵌合させるためのスプラインが設けられる。

第一摩擦材２０と第二摩擦材３０の間には、プレート１２の内周側から外周側に向けて連通する油溝４０が設けられている。油溝４０は、外周側油溝４２と内周側油溝４４を有し、外周側油溝４２と内周側油溝４４は、摩擦係合面１４の内周端１６から外周端１８までの中央で角度を持って交わるように構成されている。なお、外周側油溝４２と内周側油溝４４で形成される内角は、３０°〜１２０°とするのがよい。また、当該内角は、摩擦板１０において全て同一角を有するものでなくてもよい。

油溝４０に隣接する第一摩擦材２０と第二摩擦材３０は、構成が異なる。まず、第一摩擦材２０は、摩擦係合面１４の内周端１６から外周端１８までの中央より外周側に、隣合う油溝（外周側油溝４２）と連通する外周側連通油溝４６を具えている。すなわち、第一摩擦材２０は、外周側連通油溝４６によって、第一ベース部２２と第一パーツ部２４に分断されている。摩擦板１０の場合、内周側油溝４４と外周側連通油溝４６は直線状に連通している。

一方、第二摩擦材３０は、摩擦係合面１４の内周端１６から外周端１８までの中央より内周側に、隣合う油溝（内周側油溝４４）と連通する内周側連通油溝４８を具えている。すなわち、第二摩擦材３０は、内周側連通油溝４８によって、第二ベース部３２と第二パーツ部３４に分断されている。摩擦板１０の場合、外周側油溝４２と内周側連通油溝４８は直線状に連通している。

また、第一摩擦材２０の第一ベース部２２は、第一油溜り凹部４５を具えている。第一油溜り凹部４５は、外周側油溝４２に対向する第一摩擦材２０の第一ベース部２２に設けられる。摩擦板１０では、第一油溜り凹部４５の形状は半円形であるが、これに限られるものではなく、潤滑油が溜まる形状であればよい。同様に、内周側油溝４４に対向する第二摩擦材３０の第二ベース部３２にも第二油溜り凹部４７が設けられている。

上記構成を有する摩擦板１０によれば、摩擦クラッチの非締結時で摩擦板１０が矢印Ｘの方向に回転すると、外周側油溝４２から内周側に向けて（矢印Ａの方向に）流れ込んだ潤滑油が第一摩擦材２０の第一ベース部２２の上に乗り上げ、一方で、内周側油溝４４から外周側に向けて（矢印Ｂの方向に）流れ込んだ潤滑油が第二摩擦材３０の第二ベース部３２の上に乗り上げるので、潤滑油を軸方向に排出させて、摩擦板１０と相手プレート（図示省略）との間隔を拡大するように作用させることができ、また、乗り上げた潤滑油の空気の含有量が増加することにより、引摺りトルクを低減させることができる。

また、摩擦クラッチの締結時で摩擦板１０が矢印Ｘの方向に回転しているとき、外周側油溝４２から内周側に向けて流れ込んだ潤滑油が外周側連通油溝４６を通じて矢印Ｃの方向に流れ出易く、同時に、内周側油溝４４から外周側に向けて流れ込んだ潤滑油が内周側連通油溝４８を通じて矢印Ｄの方向に流れ出易い。すなわち、潤滑油が摩擦係合面１４の外部に流れ出易いので、潤滑油を循環させ易く、熱交換効率が高いので、冷却性能を向上させることができる。

摩擦板１０のように、外周側油溝４２と内周側連通油溝４８が直線状に連通している構成、或いは、内周側油溝４４と外周側連通油溝４６が直線状に連通している構成とすることで、潤滑油を摩擦係合面１４の外部にさらに流れ出易くさせることができ、冷却性能をさらに向上させることができる。

他方、第一油溜り凹部４５又は第二油溜り凹部４７が設けられている構成とすれば、摩擦クラッチの締結時で摩擦板１０が矢印Ｘの方向に回転しているとき、潤滑油が第一油溜り凹部４５又は第二油溜り凹部４７に溜まり、第一摩擦材２０の第一ベース部２２又は第二摩擦材３０の第二ベース部３２の上に乗り上げ易いので、引摺りトルクを低減させ易くすることができる。

図２に示す摩擦板１０ａは、摩擦板１０に比べ、外周側油溝４２ａと内周側油溝４４ａで形成される内角が鋭角である。摩擦板１０ａのように、第一摩擦材２０ａの第一ベース部２２ａ、第一パーツ部２４ａ、及び第二摩擦材２０ｂの第二ベース部２２ｂ、第二パーツ部２４ｂの形状は、油溝等の構成に応じて適宜変更することが可能である。摩擦板１０ａの構成としても、摩擦板１０ａがＸ方向に回転したとき、引摺りトルクの低減と冷却性能の向上という効果を奏することができる。

また、図３に示す摩擦板１０ｂのように、外周側油溝４２ｂと内周側連通油溝４８ｂ、及び内周側油溝４４ｂと外周側連通油溝４６ｂが直線状でない構成とすることもできる。本構成としても、摩擦板１０ｂがＸ方向に回転したとき、引摺りトルクの低減と冷却性能の向上という効果を奏することができる。

上記に説明した外周側油溝４２〜４２ｂ、内周側油溝４４〜４４ｂ、外周側連通油溝４６〜４６ｂ、内周側連通油溝４８〜４８ｂ、及び第一・第二油溜り凹部４５，４７は、例えば、該当部分に摩擦材を貼付けないことによって形成することもでき、環状の摩擦材にプレス加工又は切削などの除去加工を施して形成することもできる。また、摩擦材や油溝は、プレートの両面の摩擦係合面に設けることができ、摩擦板の回転方向に応じて、それらの向きを調整すればよい。

以上説明したように、本発明によれば、潤滑油の排出効率が高く、且つ、潤滑油を軸方向に排出させて、摩擦板と相手プレートとの間隔を拡大するように作用させ、また、乗り上げた潤滑油の空気の含有量を増加させることにより、冷却性能が高く、且つ、引摺りトルクがより少ない摩擦板を提供することができる。

１０〜１０ｂ摩擦板
１２プレート
１４摩擦係合面
１６内周端
１８外周端
２０第一摩擦材
３０第二摩擦材
４０油溝
４２外周側油溝
４４内周側油溝
４５第一油溜り凹部
４６外周側連通油溝
４７第二油溜り凹部
４８内周側連通油溝

Claims

環状のプレートの摩擦係合面の周方向に摩擦材が貼付けられ、前記プレートの径方向の内周側から外周側に向けて連通する油溝が複数形成されている摩擦板において、
前記油溝は、前記摩擦係合面の内周端から外周端までの中央で角度を持って交わるように形成されている、前記中央より外周側に延びる外周側油溝と、前記中央より内周側に延びる内周側油溝を具え、
前記油溝に隣接する摩擦材の内、一方は、前記中央より外周側に、隣合う前記油溝と連通する外周側連通油溝を具える第一摩擦材であり、他方は、前記中央より内周側に、隣合う前記油溝と連通する内周側連通油溝を具える第二摩擦材であり、
前記第一摩擦材と第二摩擦材が前記周方向に交互に設けられていることを特徴とする、
摩擦板。
前記外周側油溝と内周側連通油溝が直線状に連通している、請求項１の摩擦板。
前記内周側油溝と外周側連通油溝が直線状に連通している、請求項１又は２の摩擦板。
前記外周側油溝に対向する前記第一摩擦材に第一油溜り凹部が設けられている、請求項１から３のいずれかの摩擦板。
前記内周側油溝に対向する前記第二摩擦材に第二油溜り凹部が設けられている、請求項１から４のいずれかの摩擦板。