CN105637247B - 摩擦接合元件、干式离合器以及摩擦接合元件的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种摩擦接合元件，该摩擦接合元件包括：摩擦构件(91b)，其以树脂为主要成分；以及金属构件(93)，其具有能够相对于摩擦构件(91b)滑动的滑动面(93b)。摩擦构件(91b)包括：老化层(91d)，形成在最外层；以及固化层(91e)，其在摩擦构件(91b)的厚度方向上与老化层(91d)相邻接地形成在老化层(91d)的内侧。在金属构件(93)的滑动面(93b)上设有多个凹部(95)、以及移附膜(97)，该移附膜(97)是通过摩擦构件(91b)与金属构件(93)之间的滑动来使摩擦构件(91b)的老化层(91d)移附在凹部(95)的内部而形成的。

Description

摩擦接合元件、干式离合器以及摩擦接合元件的制造方法

技术领域

本发明涉及摩擦接合元件、包括有摩擦接合元件的干式离合器以及摩擦接合元件的制造方法。

背景技术

利用摩擦接合元件的接合来传递动力的(转矩)的装置被广泛应用于汽车等输送设备、产业机械等各种领域。作为应用于汽车领域的装置，例如，存在有只采用应用于混合动力电动车的驱动力传递装置的行驶模式转换离合器、发动机和电动马达中的任一者作为行驶驱动源的车辆的起步离合器、车辆的制动装置等。专利文献1公开了应用于汽车的制动垫片的摩擦构件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭62-142630号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在利用摩擦接合元件的接合传递动力的装置中，动力的传递在某一特定的转速以及转矩的区域内变得不稳定，而有时产生传递转矩大幅度振动的现象。若产生该传递转矩的振动现象，则会导致摩擦构件的寿命劣化、或者动力传递路径上的构件产生杂音。

本发明即是为了解决上述的问题而做成的，其目的在于提高摩擦接合元件的传递转矩的稳定性。

用于解决问题的方案

本发明的一实施方式为一种摩擦接合元件，该摩擦接合元件包括：摩擦构件，其以树脂为主要成分；以及金属构件，其具有能够相对于摩擦构件滑动的滑动面。摩擦构件包括：老化层，其形成在最外层；以及固化层，其在摩擦构件的厚度方向上与老化层相邻接地形成在老化层的内侧。另外，在金属构件的滑动面上设有多个凹部、以及移附膜，该移附膜是通过摩擦构件与金属构件之间的滑动来使摩擦构件的老化层移附在凹部的内部而形成的。

发明的效果

采用上述摩擦接合元件，由于在金属构件的滑动面上形成有老化层的移附膜，且该移附膜与摩擦构件进行摩擦接触，因此，能够提高摩擦接合元件的传递转矩的稳定性。

附图说明

图1是表示应用了本发明的各实施方式的摩擦接合元件的混合动力驱动力传递装置的主要结构的剖视图。

图2是图1的II部的放大剖视图。

图3是表示在第1实施方式以及第2实施方式的摩擦接合元件中直到在滑动面上形成移附膜为止的工艺的图，图3的(a)表示摩擦接合元件的未使用的状态，图3的(b)表示使摩擦接合元件初次接合时的状态，图3的(c)表示开始使用后在滑动面上形成了移附膜的状态。

图4是表示本发明的第2实施方式的摩擦接合元件的转矩传递特性的图表。

图5是表示本发明的第3实施方式的摩擦接合元件的从动盘的图。

图6是表示图5的VI部的放大图，图6的(a)和图6的(b)表示摩擦接合元件的未使用的状态，图6的(c)和图6的(d)表示开始使用后在滑动面形成了移附膜的状态。另外，图6的(b)是图6的(a)的VIB-VIB线剖视图，图6的(d)是图6的(c)的VID-VID线剖视图。

图7是表示第3实施方式的摩擦接合元件的转矩传递特性的图表。

图8是表示本发明的第4实施方式的摩擦接合元件的从动盘的图。

图9是表示图8的IX部的放大图，图9的(a)和图9的(b)表示摩擦接合元件的未使用的状态，图9的(c)和图9的(d)表示开始使用后在滑动面上形成了移附膜的状态。另外，图9的(b)是图9的(a)的IXB-IXB线剖视图，图9的(d)是图9的(c)的IXD-IXD线剖视图。

图10是表示第4实施方式的摩擦接合元件的转矩传递特性的图表。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。另外，在附图的说明中，对相同的要素标注相同的附图标记，并省略重复的说明。另外，为了方便说明而附图的尺寸比例有所夸张，存在与实际的比例不同的情况。

第1实施方式

参照图1至图3说明将本发明的第1实施方式的摩擦接合元件应用于混合动力驱动力传递装置S的例子。

如图1所示，混合动力驱动力传递装置S包括：离合器从动盘毂轴1，其隔着减震器与发动机(未图示)的输出轴相连结；离合器盖轴3，其与离合器从动盘毂轴1配置在同一轴上，与变速机的输入轴(未图示)相连结；离合器从动盘毂5，其与离合器从动盘毂轴1相连结；离合器盖7，其与离合器盖轴3相连结；常开的干式多片离合器9，其设于离合器从动盘毂5与离合器盖7之间；从动液压缸11，其用于控制离合器9的接合、断开；以及电动发电机13。

离合器9包括沿着离合器9的旋转轴线X的方向交替地排列多个的驱动盘91和从动盘(金属构件)93。各驱动盘91以相对于离合器从动盘毂5能够沿轴向移动的方式与离合器从动盘毂5花键嵌合，各从动盘93以相对于离合器盖7能够沿轴向移动的方式与离合器盖7花键嵌合。

从动液压缸11为液压传动装置，包括能够沿旋转轴线X的方向移动的杆11a。从动液压缸11经由该杆11a、和弹性支承于离合器盖7的按压板15沿旋转轴线X的方向对离合器9施加按压力。在设于杆11a的基端的凸缘部11b与离合器盖7之间安装有复位弹簧17。

在接合离合器9时，通过将在变速机中产生的液压供给到从动液压缸11，从而使杆11a克服复位弹簧17的作用力而向离合器9侧(图1的右方)移动。由此，将液压力与作用力之间的差即接合力经由杆11a和按压板15传递到离合器9，使驱动盘91和从动盘93互相按压，从而接合离合器9。

在断开离合器9时，断开向从动液压缸11供给的液压，利用复位弹簧17的作用力，使杆11a向与离合器9分开的方向(图1中的左方)移动。由此，解除经由杆11a和按压板15传递到离合器9的接合力，从而断开离合器9。

电动发电机13为同步交流电动机，具有与离合器盖7一体形成的转子支承架13a、和支承固定于转子支承架13a且嵌入有永磁体的电动机转子13b。另外，电动发电机13具有隔着空气隙13c配置于电动机转子13b的外侧的电动机定子13d、和缠绕于电动机定子13d的定子线圈13e。

混合动力驱动力传递装置S在断开了离合器9时成为借助离合器盖7和离合器盖轴3将电动发电机13和变速机的输入轴连结起来的“电动汽车行驶模式”。而且，在接合了离合器9时，成为借助离合器从动盘毂5和离合器从动盘毂轴1将电动发电机13和发动机连结起来的“混合动力车行驶模式”，该离合器从动盘毂5借助该离合器9与离合器盖7相连结。即，离合器9通过切断或连接来自发动机的驱动力传递，从而转换混合动力电气车辆的行驶模式。

摩擦接合元件

如图1所示，驱动盘91包括缓冲板91a、和固定于缓冲板91a的两面的摩擦构件91b。在缓冲板91a的内周缘部设有与设于离合器从动盘毂5的外周面的外齿花键5a花键嵌合的内齿花键91c。

从动盘93为金属制的圆形板。在从动盘93的外周缘部设有与设于离合器盖7的内周面的内齿花键7a花键嵌合的外齿花键93a。如图2所示，在从动盘93的与摩擦构件91b相对的面上设有可相对于摩擦构件91b滑动的滑动面93b。在本说明书中，还存在有将该从动盘93的滑动面93b、和摩擦构件91b中的相对于滑动面93b滑动的面称为“摩擦面”的情况。

由上述摩擦构件91b、和具有相对于该摩擦构件91b能够滑动的滑动面93b的从动盘93构成摩擦接合元件。

摩擦构件

摩擦构件91b以树脂为主要成分，例如包含70体积％～90体积％的树脂、和除树脂以外的纤维基材、橡胶材料等。

树脂例如能够使用酚醛树脂、各种改性酚醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂等热固性树脂。为了调整摩擦构件91b的孔隙率等，还可以含有热塑性树脂。

纤维基材能够从玻璃纤维、陶瓷纤维、碳纤维、石棉等无机纤维、铜线、黄铜线等金属纤维、芳香族聚酰胺纤维、人造丝、丙烯腈纤维等有机纤维中适当选择使用。纤维基材的形状能够形成为纱线状、粗纱状、带状、线状等，能够使用由上述纤维的长纤维或短纤维形成的基材。

橡胶材料没有特殊限定，例如，能够使用丁腈橡胶(NBR)、丁苯橡胶(SBR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、乙丙橡胶(EPM)、丁基橡胶、氯丁橡胶(CR)、氯磺化聚乙烯(CSM)、丙烯酸类橡胶(ACM)、聚氨酯橡胶(U)、硅橡胶(Si)、氟橡胶(FPM)、聚硫橡胶(T)、聚醚橡胶(POR)等。

如图2所示，在摩擦构件91b的最外层、即与从动盘93的滑动面93b相对的一侧的层上形成有老化层91d。

通常，“老化层”是指通过因摩擦构件与配合构件之间的摩擦而产生的摩擦热反复输入摩擦构件，而自摩擦构件的摩擦面朝向内部逐渐成长起来的碳化层。

本实施方式中的老化层91d为通过对摩擦构件91b施加后述的再加热处理而形成在再加热处理过程中的被加热面的最外层的层，为与上述“老化层”具有相同性质的碳化层。该老化层的厚度能够根据从动盘93的滑动面93b的表面形状(包含表面粗糙度)、表面性状(包含硬度)等适当设定，例如，能够设定为几十μm左右。

在摩擦构件91b的厚度方向上，在老化层91d的内侧与老化层91d相邻接地形成有固化层91e。固化层91e是通过对摩擦构件91b施加再加热处理而形成在摩擦构件91b的基材91f与老化层91d之间的层，为硬度高于基材91f、老化层91d的硬度的富含硫磺的碳化层。固化层91e的厚度为2μm～3μm左右(薄膜厚度)。

摩擦构件91b的制造方法包括纤维编入工序、橡胶粘附工序、成形及烧结工序、磨削·研磨工序、再加热处理等各工序。

在纤维编入工序中，在例如由玻璃纤维构成的纤维基材上覆盖热固性树脂。

在橡胶粘附工序中，在纤维基材上粘附复合橡胶。复合橡胶没有特别限定，除上述的橡胶材料以外，还可以含有硫化剂、硫化促进剂、硫化助剂、摩擦改进剂等。硫化剂例如能够使用硫、氧化锌、氧化镁、过氧化物、二硝基苯等。硫化促进剂例如能够使用噻唑系促进剂、多胺系促进剂、次磺酰胺系促进剂、二硫代氨基甲酸酯系促进剂、醛胺系促进剂、胍系促进剂、硫脲系促进剂、黄原酸盐系促进剂等。硫化助剂例如能够使用锌白等的金属氧化物、硬脂酸、油酸等的脂肪酸。摩擦改进剂例如能够使用粘土、滑石、硫酸钡、槚如粉(cashewdust)、石墨、硫酸铅、风化硅石(硅质灰岩)等。

在成形及烧结工序中，通过将粘附有复合橡胶的纤维基材以例如漩涡状或螺旋状(サーモイド)缠绕而成形为开孔圆板状，将其配置在模具内并施加压力，在例如温度为150℃～200℃左右的条件下进行加热以及加压成形。然后，在例如200℃～250℃的环境温度中施加5小时左右的热处理。

在磨削·研磨工序中，对在成形及烧结工序中成形为规定形状的成形体进行切削(切取)以及研磨，而做成具有规定的产品形状的摩擦构件91b。

在本实施方式中，在磨削·研磨工序之后，进一步对摩擦构件91b施加再加热处理。利用该再加热处理，在摩擦构件91b的最外层形成老化层91d。再加热的条件没有特殊限定，能够根据所使用的树脂的成分、所要求的老化层91d的厚度、性状适当设定。若是以酚醛树脂为主要成分的摩擦构件91b，则例如在比烧结工序的温度高30℃左右且基材和树脂的热老化开始的温度下加热3小时左右。

另外，磨削·研磨工序的顺序并不限定于上述顺序，只要能够留下已形成在最外层的老化层91d，就也可以在再加热处理之后进行。

从动盘(金属构件)

从动盘93的材质没有特殊限定，能够根据所要求的规格从铝系材料、铜系材料、钢铁材料等中适当选择。钢铁材料能够使用碳钢、不锈钢、硅钢材料等。作为典型例，可列举有由日本工业标准规定的S35C、S55C、SPC、SAPH370、SAPH440等。从动盘93能够利用板金冲压成形或烧结等各种方法进行制造。

在从动盘93的滑动面93b上，对滑动面93b的大致整个区域施加有表面粗糙化加工。由此，用于将老化层91d的移附膜97保持在滑动面93b上的多个凹部95形成为大致均匀地分布在滑动面93b的整个范围内。如下所述，该多个凹部95通过摩擦构件91b与滑动面93b之间的滑动来削去摩擦构件91b的老化层91d并使其移附在滑动面93b上，并且，保持该移附膜97。保持于各凹部95内的移附膜97成为填充于各凹部95的内部空间的整体的状态、或填充于各凹部95的内部空间的一部分的状态(例如，堵住凹部95的开口的状态、固着在凹部95的底部的状态)。

进行表面粗糙化加工，以使在使用摩擦接合元件前的状态下使多个凹部95的深度小于摩擦构件91b的老化层91d的厚度。在此，凹部95的深度是指在着眼于各凹部95和形成在各凹部95之间的凸部时的、凸部距轮廓曲线的平均线的高度的最大值与凹部95的深度的最大值之和。老化层91d的厚度是指老化层91d在摩擦构件91b的厚度方向(在本实施方式中，与旋转轴线X的方向一致)上的宽度(与摩擦构件91b的摩擦面垂直的方向上的深度)。

移附膜形成工艺

如图3的(a)所示，摩擦接合元件在处于未使用的状态时、即在包括该摩擦接合元件的离合器9一次也未接合的状态下，在从动盘93的滑动面93b上未形成有老化层91d的移附膜97。图3的(b)表示使包括摩擦接合元件的离合器9初次接合时的状态，图3的(c)表示在滑动面93b上形成了移附膜97的状态。另外，图3的(c)表示形成在相邻的凹部95彼此之间的凸部的顶端因与摩擦构件91b的老化层91d、固化层91e之间的摩擦而被磨平的状态。以下，说明由于摩擦构件91b与从动盘93之间的滑动而在滑动面93b上形成移附膜97为止的工艺。

移附膜97利用以下的(1)～(5)的工艺形成。

(1)在自离合器开始接合到完成接合为止、或离合器开始解除到完成解除为止的过程中，成为在接合状态与解除状态之间的转换状态。在该转换状态下，摩擦构件91b的老化层91d以规定的表面压力被按压在从动盘93的滑动面93b上并在滑动面93b上滑动。

(2)此时，在摩擦构件91b与从动盘93之间的摩擦界面上，老化层91d的一部分因与从动盘93的滑动面93b之间的摩擦而被削去，并成为磨损粉末(移附粒子)而自摩擦构件91b脱离。

(3)自摩擦构件91b脱离的老化层91d的磨损粉受到因从动盘93与摩擦构件91b之间的摩擦而产生的摩擦热成为半熔融状态、或固体与液体混合存在的状态，并且被形成于滑动面93b的多个凹部95捕捉，而附着在凹部95的内侧表面上。

(4)离合器9成为接合状态或解除状态，当不产生摩擦热时，附着在凹部95的内部的磨损粉末冷却并在凹部95内凝固。由此，老化层91d的磨损粉末移附并被保持在凹部95的内部。

(5)在进行多次离合器接合操作时，反复进行自上述老化层91d的脱离到凝固为止的工艺，而使移附在凹部95内的磨损粉末互相结合并且成为薄膜即移附膜97。

由于多个凹部95以大致均匀地分布在滑动面93b的整个范围内的方式形成在滑动面93b上，因此，利用上述工艺形成的移附膜97也大致均匀地分布在滑动面93b的整个范围内。另外，移附膜97具有与老化层91d的成分相同的成分。因而，根据上述工艺，能够容易地将老化层91d的成分移植到滑动面93b上、或将摩擦构件91b的摩擦面的性状转印在滑动面93b上。

效果

在本实施方式中，由于在从动盘93的滑动面93b上形成有老化层91d的膜97，因此，摩擦构件91b也与移附膜97进行摩擦接触。因此，即使在离合器接合时传递转矩产生了振动，也能够抑制该振动的振幅，而能够使摩擦接合元件的传递转矩稳定化。

另外，由于老化层91d的移附膜97进入到设于滑动面93b的凹部95的内部，因此，能够将移附膜97稳定地保持于滑动面93b。由此，能够使摩擦力稳定化，进而提高摩擦接合元件的传递转矩的稳定性。

另外，由于摩擦构件91b包括与老化层91d相邻接的固化层91e，因此，在摩擦构件91b的老化层91d移附在从动盘93的滑动面93b上之后，能够利用固化层91e抑制摩擦构件91b的磨损的发展。另外，由于利用固化层91e能够将从动盘93的滑动面93b的突起部磨平，因此，能够使摩擦构件91b的磨损发展得更加缓慢。

另外，由于多个凹部95的深度小于摩擦构件91b的老化层91d的厚度，因此，在移附膜97稳定地形成在滑动面93b上之前，能够防止老化层91d完全磨损。因而，能够更有效地发挥固化层91e的功能。

第2实施方式

说明本发明的第2实施方式的摩擦接合元件。本实施方式为采用由喷砂处理形成的微细凹部95a作为第1实施方式的多个凹部95的例子。另外，对于其他的结构，由于与上述实施方式的结构相同，因此，在此对相同的构件标注相同的附图标记并省略详细的说明。

在本实施方式中，通过对滑动面93b施加喷砂等的喷砂处理从而在滑动面93b形成了微细凹部95a(参照图2、3)。滑动面93b的表面粗糙度限定在规定的范围内，具体而言，表面粗糙度Rz限定在3μm以上且在10μm以下。表面粗糙度Rz是指由日本工业标准(JIS-B-0601：2001)规定的最大高度粗糙度。另外，除了喷砂处理以外，微细凹部95a还能够利用蚀刻加工、放电加工等形成。

效果

采用本实施方式的摩擦接合元件，由于微细凹部95a作为第1实施方式的多个凹部95发挥功能，因此，能够获得与第1实施方式相同的效果。

另外，由于利用喷砂处理形成的微细凹部95a具有不规则的截面形状，因此，能够更可靠地保持移附膜97。

另外，在利用喷砂处理形成的微细凹部95a彼此之间形成的突起部的顶端容易磨损或容易塑性变形，且容易因与摩擦构件91b的固化层91e之间的摩擦而被磨平。另外，突起部的顶端因从开始使用起将老化层91d削去而被磨平，进而到达固化层91e而进一步被磨平。因此，能够快速地实现摩擦面彼此之间的磨合。

另外，由于将滑动面93b的表面粗糙度Rz设为3μm以上且10μm以下，因此，利用摩擦构件91b与从动盘93之间的滑动，能够适度地削去老化层91d而充分地形成移附膜97。

为了评价本实施方式的摩擦接合元件的传递转矩的稳定性，使用对应于JASO(Japan Automobile Standardization Organization)M349-2012试验的低速滑动摩擦试验装置(オートマックス株式会社制)对摩擦接合元件的转矩传递特性进行了评价。

在将摩擦构件91b向从动盘93的滑动面93b按压并使摩擦构件91b旋转时，测量传递到从动盘93侧的转矩。按压力设为恒定(例如490N)，使转速在5秒内从0rpm上升到500rpm之后，以500rpm保持2秒，然后，使转速在5秒内从500rpm下降到0rpm。将获得的结果在图4中示出。

图4的图表的曲线表示传递转矩的大小。根据图表，能够确认的是：传递转矩的振幅能够抑制在目标转矩的大小的25％～35％左右。

另外，在试验后，能够确认的是：摩擦构件91b的老化层91d以大致均匀地分布在滑动面93b的整体范围内的方式移附在从动盘93的滑动面93b上。另外，能够确认的是：所移附的老化层91d充分地进入到了微细凹部95a的内部。即，能够明确的是：通过对滑动面93b施加喷砂处理而形成的微细凹部95a相对于老化层91d的移附膜97发挥了优异的保持力。

第3实施方式

参照图5至图7说明本发明的第3实施方式的摩擦接合元件。本实施方式为采用以环状延伸的多个槽95b作为第1实施方式的多个凹部95的例子。另外，对于其他的结构，由于与上述实施方式的结构相同，因此，在此对相同的构件标注相同的附图标记并省略详细的说明。

如图5所示，多个槽95b以从动盘93的规定部位(离合器9的旋转轴线X)为中心且实质上以同心圆状延伸。多个槽95b能够通过对从动盘93的滑动面93b例如施加切削加工而形成。

槽95b的深度D1(参照图6)没有特殊限定，能够根据从动盘93的材质、摩擦构件91b的材质、老化层91d的厚度、性状等适当设定。为了相对于移附膜97发挥优异的保持力，深度D1优选设为6μm以上且16μm以下。另外，为了进一步延长摩擦构件91b的寿命，深度D1更优选设为8μm以上且14μm以下，进一步优选设为10μm以上且12μm以下。

槽95b的间距P1也能够根据摩擦构件91b的材质、老化层91d的性状等适当设定。为了相对于移附膜97发挥优异的保持力，间距P1设定在0.1mm以上且0.5mm以下为佳。另外，为了进一步延长摩擦构件91b的寿命，间距P1优选设为0.15mm以上且0.4mm以下，更优选设为0.2mm以上且0.3mm以下。

如图6的(a)和图6的(b)所示，本实施方式的摩擦接合元件在处于未使用的状态时，在多个槽95b的内部未移附老化层91d，且在滑动面93b上未形成移附膜97。在开始使用后，如图6的(c)和图6的(d)所示，利用上述的移附膜形成工艺，摩擦构件91b的老化层91d移附在多个槽95b的内部，而在滑动面93b上形成移附膜97。另外，形成在相邻的槽95b彼此之间的凸部的顶端因与摩擦构件91b的老化层91d、固化层91e之间的摩擦而被磨平。

效果

采用本实施方式的摩擦接合元件，由于多个槽95b作为第1实施方式的多个凹部95发挥功能，因此，能够获得与第1实施方式相同的效果。

另外，在本实施方式中，由于包括有作为凹部95的呈以从动盘93的规定部位作为中心的同心圆状延伸的槽95b，因此，能够降低该圆的周向上的摩擦系数。另外，由于形成在各槽95b之间的凸部也以同心圆状延伸，因此，能够抑制摩擦构件91b和从动盘93的滑动面93b的磨损。

另外，在本实施方式中，由于将槽95b的深度D1设为6μm以上且16μm以下，因此，能够相对于移附膜97发挥优异的保持力，而可靠地减小摩擦接合元件的传递转矩的振幅。

为了评价本实施方式的摩擦接合元件的传递转矩的稳定性，利用与第2实施方式相同的方法及条件评价了摩擦接合元件的转矩传递特性。根据图7的图表，能够确认的是：传递转矩的振幅被抑制在目标转矩的大小的30％～50％左右。另外，根据本实施方式的摩擦接合元件，能够确认的是：本实施方式的传递转矩低于第2实施方式的传递转矩。

另外，本实施方式的多个槽95b还能够与第2实施方式的微细凹部95a组合应用。例如，通过在对从动盘93的滑动面93b施加切削加工而形成了多个槽95b之后对从动盘93的滑动面93b施加喷砂处理，从而能够在多个槽95b上形成微细凹部95a。在该组合例中，能够同时获得本实施方式的效果和第2实施方式的效果。

第4实施方式

参照图8至图10说明本发明的第4实施方式的摩擦接合元件。如图8所示，本实施方式为采用在滑动面93b上互相隔开规定间隔地形成的多个凹坑95c作为第1实施方式的多个凹部95的例子。另外，对于其他的结构，由于与上述实施方式的结构相同，因此，在此，对相同的构件标注相同的附图标记并省略详细的说明。

多个凹坑95c是通过对从动盘93的滑动面93b施加凹痕加工而形成的。具体而言，各凹坑95c通过将硬度比滑动面93b的表面硬度高的突起向滑动面93b按压并使其陷入到母材内而形成。多个凹坑95c例如能够通过在将侧面设有多个突起的辊向滑动面93b按压并使其在滑动面93b上滚动而容易地形成。各凹坑95c的内表面的表面粗糙度大于滑动面93b上的除凹坑95c以外的部位的表面粗糙度为佳。通过这样地设定，能够提高各凹坑95c相对于移附膜97的保持力。另外，凹坑95c还能够利用切削加工、激光加工等而形成。

正面观察滑动面93b时，各凹坑95c呈在从动盘93的周向上较长的大致椭圆形或长圆形的形状。凹坑95c的在从动盘93的周向上的长度L(长径)大于凹坑95c的在从动盘93的径向上的宽度W(短径)。

凹坑95c的宽度W以及长度L(还可以将它们简单地总称为“宽度”)没有特殊限定，能够根据从动盘93的直径、摩擦构件91b的材质、老化层91d的性状等适当设定。为了使凹坑95c相对于移附膜97发挥优异的保持力，优选将宽度W设为0.5mm以上，将长度L设为2.3mm以下。另外，为了更加延长摩擦构件91b的寿命，更优选将宽度W设为0.6mm以上，将长度L设为2.0mm以下，进一步优选将宽度W设为0.7mm以上，将长度L设为1.7mm以下。

凹坑95c的深度D2没有特殊限定，能够根据从动盘93的材质、摩擦构件91b的材质、老化层91d的厚度、性状等适当设定。为了相对于移附膜97发挥优异的保持力，深度D2优选设为3μm以上且在9μm以下。另外，为了更加延长摩擦构件91b的寿命，深度D2更优选设为4μm以上且在7μm以下，进一步优选设为4.5μm以上且在5.5μm以下。

各凹坑95c彼此之间的间隔没有特殊限定，能够根据从动盘93的材质、摩擦构件91b的材质、老化层91d的性状等适当设定。自滑动面93b上的、某一凹坑95c的边缘到与该凹坑95c相邻的凹坑95c的边缘的最短距离(例如图9的(a)的P2)例如能够设定在上述长度L的1.0倍～5.0倍的范围内。

凹坑95c的配置图案没有特殊限定，在滑动面93b上，可以以同心圆状排列，也可以以螺旋状排列。在各列中，可以将凹坑95c以等间隔排列，也可以以不均等的间隔排列。另外，还可以在滑动面93b上随机配置。

如图9的(a)和图9的(b)所示，本实施方式的摩擦接合元件在处于未使用的状态时，在多个凹坑95c内未移附老化层91d，且在滑动面93b上未形成移附膜97。在开始使用后，如图9的(c)和图9的(d)所示，利用上述的移附膜形成工艺，摩擦构件91b的老化层91d移附在多个凹坑95c的内部，而在滑动面93b上形成移附膜97。

效果

根据本实施方式的摩擦接合元件，由于多个凹坑95c作为第1实施方式的多个凹部95发挥功能，因此，能够获得与第1实施方式相同的效果。

另外，在本实施方式中，通过设置互相隔开规定间隔地形成的多个凹坑95c，能够控制老化层91d的移附量。由此，能够降低摩擦系数，并且，能够抑制摩擦构件91b的磨损量。

另外，在本实施方式中，将凹坑95c的深度D2设为3μm以上且在9μm以下，将凹坑95c的宽度(宽度W和长度L)设为0.5mm以上且在2.3mm以下。因此，能够相对于移附膜97发挥优异的保持力，而能够可靠地减小摩擦接合元件的传递转矩的振幅。

为了评价本实施方式的摩擦接合元件的传递转矩的稳定性，利用与第2实施方式和第3实施方式相同的方法和条件评价了摩擦接合元件的转矩传递特性。根据图10的图表，能够确认的是：传递转矩的振幅被抑制在目标转矩的大小的25％～35％左右。另外，根据第3实施方式的摩擦接合元件，能够确认的是：第3实施方式的传递转矩低于第2实施方式的传递转矩。

另外，本实施方式的多个凹坑95c还能够与第2实施方式的微细凹部95a组合地应用。例如，在通过对从动盘93的滑动面93b施加喷砂处理而形成了微细凹部95a之后，施加上述的凹痕加工，从而能够在滑动面93b上的除凹坑95c以外的部位形成微细凹部95a。

另外，本实施方式的多个凹坑95c还能够与第3实施方式的多个槽95b组合地应用。例如，在通过对从动盘93的滑动面93b施加切削加工而形成了多个槽95b之后，施加上述的凹痕加工，从而能够在滑动面93b上的除凹坑95c以外的部位(凹坑95c之间的滑动面93b)形成槽95b。

另外，本实施方式的多个凹坑95c还能够与组合第2实施方式和第3实施方式而成的方式组合地应用。

在这些组合例中，能够同时获得该组合所涉及的各实施方式的效果。

以上，说明了本发明的实施方式，但这些实施方式只是为了容易理解本发明而记载的例示，本发明并不限定于该实施方式。本发明的保护范围并不限定于上述实施方式中公开的具体的技术事项，还包括根据该公开能够容易地导出的各种变形、变更、替代技术等。

在上述实施方式中，示出了将本发明的摩擦接合元件应用于干式多片离合器9的例子，但本发明的摩擦接合元件还能够应用于单片干式离合器等、其他形式的离合器。

另外，在上述实施方式中，示出了将本发明的摩擦接合元件应用于常开的离合器9的例子，但本发明的摩擦接合元件还能够应用于使用了膜片弹簧等的常闭的离合器。

另外，在上述实施方式中，示出了将本发明的摩擦接合元件应用于混合动力驱动力传递装置S的例子，但本发明的摩擦接合元件还能够应用于仅采用发动机作为行驶驱动源、并采用离合器作为起步离合器的发动机驱动力传递装置。另外，还能够应用于仅采用电动发电机作为行驶驱动源、并采用离合器作为起步离合器的电动机驱动力传递装置。也就是说，本发明的摩擦接合元件只要是能够利用摩擦构件与金属构件之间的摩擦接合传递力的装置，就能够应用于任何装置，例如，还能够适当地应用于制动系统、双离合变速器(DCT)、机械式自动变速器等。

本发明的一实施方式为一种摩擦接合元件，该摩擦接合元件包括：摩擦构件，其以树脂为主要成分；以及金属构件，其具有能够相对于摩擦构件滑动的滑动面。摩擦构件包括：老化层，其形成在最外层；以及固化层，其在摩擦构件的厚度方向上与老化层相邻接地形成在老化层的内侧。另外，在金属构件的滑动面上设有多个凹部、以及移附膜，该移附膜是通过利用摩擦构件与金属构件之间的滑动来使摩擦构件的老化层移附在凹部的内部而形成的。

本发明另一实施方式为一种摩擦接合元件，该摩擦接合元件包括：摩擦构件，其以树脂为主要成分；以及金属构件，其具有能够相对于摩擦构件滑动的滑动面。摩擦构件包括：老化层，其形成在最外层；以及固化层，其在摩擦构件的厚度方向上与老化层相邻接地形成在老化层的内侧。在金属构件的滑动面上设有多个凹部，该多个凹部用于保持移附膜，该移附膜是通过在摩擦构件与金属构件进行滑动的情况下摩擦构件的老化层因该滑动而移附在凹部的内部而形成的。

本发明的另一实施方式为一种干式离合器，该干式离合器包括上述摩擦接合元件。

本发明另一实施方式为摩擦接合元件的制造方法，在该摩擦接合元件的制造方法中，通过对摩擦构件进行加热，而在摩擦构件的最外层形成老化层，并且，在摩擦构件的厚度方向上与老化层相邻接地在老化层的内侧形成固化层，在金属构件的滑动面上设置多个凹部，通过使摩擦构件与金属构件之间滑动，而使摩擦构件的老化层移附在凹部的内部，从而在滑动面上形成移附膜。

产业上的可利用性

采用本发明的摩擦接合元件、干式离合器以及摩擦接合元件的制造方法，由于在金属构件的滑动面上形成老化层的移附膜，且该移附膜与摩擦构件之间进行摩擦接触，因此，能够提高摩擦接合元件的传递转矩的稳定性。

附图标记说明

9、干式多片离合器；91、驱动盘；91b、摩擦构件；91d、老化层；91e、固化层；93、从动盘(金属构件)；93b、滑动面；95、凹部；95a、微细凹部；95b、槽；95c、凹坑；97、移附膜。

Claims (23)

1.一种摩擦接合元件，其特征在于，

该摩擦接合元件包括：

摩擦构件，其以树脂为主要成分；以及

金属构件，其具有能够相对于上述摩擦构件滑动的滑动面，

上述摩擦构件包括：老化层，其为碳化层，形成在最外层；以及固化层，其在上述摩擦构件的厚度方向上与上述老化层相邻接地形成在上述老化层的内侧，或者，上述摩擦构件包括：基材；老化层，其形成在最外层；以及固化层，其形成在上述基材和上述老化层之间，且在上述摩擦构件的厚度方向上与上述老化层相邻接地形成在上述老化层的内侧，

在上述金属构件的滑动面上设有多个凹部、以及移附膜，该移附膜是通过上述摩擦构件与金属构件之间的滑动来使上述摩擦构件的老化层移附在上述凹部的内部而形成的。

2.根据权利要求1所述的摩擦接合元件，其特征在于，

上述多个凹部包括利用喷砂处理而形成的微细凹部。

3.根据权利要求1所述的摩擦接合元件，其特征在于，

上述多个凹部包括呈同心圆状延伸的槽，该同心圆将上述金属构件相对于摩擦构件滑动时的旋转轴线作为中心。

4.根据权利要求2所述的摩擦接合元件，其特征在于，

上述多个凹部包括呈同心圆状延伸的槽，该同心圆将上述金属构件相对于摩擦构件滑动时的旋转轴线作为中心。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的摩擦接合元件，其特征在于，

上述多个凹部包括互相隔开规定间隔地形成的多个凹坑。

6.一种摩擦接合元件，其特征在于，

该摩擦接合元件包括：

摩擦构件，其以树脂为主要成分；以及

金属构件，其具有能够相对于上述摩擦构件滑动的滑动面，

上述摩擦构件包括：老化层，其为碳化层，形成在最外层；以及固化层，其在上述摩擦构件的厚度方向上与上述老化层相邻接地形成在上述老化层的内侧，或者，上述摩擦构件包括：基材；老化层，其形成在最外层；以及固化层，其形成在上述基材和上述老化层之间，且在上述摩擦构件的厚度方向上与上述老化层相邻接地形成在上述老化层的内侧，

在上述金属构件的滑动面上设有多个凹部，

上述多个凹部用于保持移附膜，该移附膜是通过在上述摩擦构件与金属构件进行滑动的情况下上述摩擦构件的老化层因该滑动而移附在上述凹部的内部而形成的。

7.根据权利要求6所述的摩擦接合元件，其特征在于，

上述多个凹部的深度小于上述摩擦构件的老化层的厚度。

8.根据权利要求6所述的摩擦接合元件，其特征在于，

上述多个凹部包括利用喷砂处理而形成的微细凹部。

9.根据权利要求7所述的摩擦接合元件，其特征在于，

上述多个凹部包括利用喷砂处理而形成的微细凹部。

10.根据权利要求8所述的摩擦接合元件，其特征在于，

具有上述微细凹部的滑动面的表面粗糙度Rz为3μm以上且10μm以下。

11.根据权利要求9所述的摩擦接合元件，其特征在于，

具有上述微细凹部的滑动面的表面粗糙度Rz为3μm以上且10μm以下。

12.根据权利要求6所述的摩擦接合元件，其特征在于，

上述多个凹部包括呈同心圆状延伸的槽，该同心圆将上述金属构件相对于摩擦构件滑动时的旋转轴线作为中心。

13.根据权利要求7所述的摩擦接合元件，其特征在于，

上述多个凹部包括呈同心圆状延伸的槽，该同心圆将上述金属构件相对于摩擦构件滑动时的旋转轴线作为中心。

14.根据权利要求8所述的摩擦接合元件，其特征在于，

上述多个凹部包括呈同心圆状延伸的槽，该同心圆将上述金属构件相对于摩擦构件滑动时的旋转轴线作为中心。

15.根据权利要求9所述的摩擦接合元件，其特征在于，

上述多个凹部包括呈同心圆状延伸的槽，该同心圆将上述金属构件相对于摩擦构件滑动时的旋转轴线作为中心。

16.根据权利要求12所述的摩擦接合元件，其特征在于，

上述槽的深度为6μm以上且16μm以下。

17.根据权利要求13所述的摩擦接合元件，其特征在于，

上述槽的深度为6μm以上且16μm以下。

18.根据权利要求14所述的摩擦接合元件，其特征在于，

上述槽的深度为6μm以上且16μm以下。

19.根据权利要求15所述的摩擦接合元件，其特征在于，

上述槽的深度为6μm以上且16μm以下。

20.根据权利要求6～19中任一项所述的摩擦接合元件，其特征在于，

上述多个凹部包括互相隔开规定间隔地形成的多个凹坑。

21.根据权利要求20所述的摩擦接合元件，其特征在于，

上述凹坑的深度为3μm以上且9μm以下，宽度为0.5mm以上且2.3mm以下。

22.一种干式离合器，其中，

该干式离合器包括权利要求1～21中任一项所述的摩擦接合元件。

23.一种摩擦接合元件的制造方法，其特征在于，

准备以树脂为主要成分的摩擦构件、和具有能够相对于该摩擦构件滑动的滑动面的金属构件，通过对上述摩擦构件进行加热，在上述摩擦构件的最外层形成老化层，并且，在上述摩擦构件的厚度方向上与上述老化层相邻接地在上述老化层的内侧形成固化层，其中，上述老化层为碳化层；或者，准备以树脂为主要成分的包括基材的摩擦构件、和具有能够相对于该摩擦构件滑动的滑动面的金属构件，通过对上述摩擦构件进行加热，在上述摩擦构件的最外层形成老化层，并且，在上述基材和上述老化层之间、且在上述摩擦构件的厚度方向上与上述老化层相邻接地在上述老化层的内侧形成固化层，

在上述金属构件的滑动面上设置多个凹部，

通过使上述摩擦构件与金属构件之间滑动，而使上述摩擦构件的老化层移附在上述凹部的内部，从而在上述滑动面上形成移附膜。