DE112020002443T5

DE112020002443T5 - Nassreibungsplatte und mehrplatten-nasskupplungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112020002443T5
Application number: DE112020002443.1T
Authority: DE
Inventors: Junichi Fukada; Junya Shirai; Masayuki Tsuchiya; Yusuke Miura
Original assignee: FCC Co Ltd
Current assignee: FCC Co Ltd
Priority date: 2019-05-22
Filing date: 2020-05-01
Publication date: 2022-02-17
Also published as: CN113710913B; US11639741B2; JP2020190285A; CN113710913A; WO2020235341A1; JP7219673B2; US20220186789A1

Abstract

Bereitgestellt sind eine Nassreibungsplatte und eine Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung, die in der Lage sind, eine Reduzierung der Oberflächenfläche eines Reibungsmaterials zu verhindern und ein Leerlaufdrehmoment zu reduzieren. Die Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung 100 weist eine Nassreibungsplatte 110 an einer Position auf, die einer Kupplungsplatte 103 zugewandt sind, die durch die Drehantriebskraft einer Maschine gedreht und angetrieben wird. Die Nassreibungsplatte 110 weist eine Mehrzahl von Reibungsmaterialien 112 auf, die auf einem flachen ringförmigen Kernmetall 111 über eine Ölrille 115 bereitgestellt sind. Die Reibungsmaterialien 112 weisen Folgendes auf: eine erste Mikrorille 113, die sich zu dem Innenumfangsrand 112a der Reibungsmaterialien 112 öffnet und sich zu der Seite des Außenumfangsrands 112b erstreckt; und eine zweite Mikrorille 114, die sich zu dem Außenumfangsrand 112b der Reibungsmaterialien 112 öffnet und zu der Seite des Innenumfangsrands 112a erstreckt. Die erste Mikrorille 113 und die zweite Mikrorille 114 sind mit einer Rillenbreite von 0,1-0,8 mm gebildet und haben Überlappungsabschnitte 113c, 114c, die in der Umfangsrichtung an derselben Position in der radialen Richtung des Kernmetalls überlappen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Nassreibungsplatte, die in Öl verwendet wird. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Nassreibungsplatte, die für eine Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung geeignet ist, und eine Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung. Die Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung ist zwischen einem Motor und einem Antriebsziel angeordnet, das durch den Motor drehbar angetrieben wird, um eine Antriebskraft des Motors auf das Antriebsziel zu übertragen oder eine derartige Übertragung zu blockieren.
HINTERGRUNDTECHNIK
Typischerweise ist bei einem Fahrzeug, zum Beispiel bei einem vierrädrigen Kraftfahrzeug oder einem zweirädrigen Kraftfahrzeug, eine Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung befestigt, um eine Drehantriebskraft eines Motors, beispielsweise einer Maschine, auf ein Antriebsziel, beispielweise ein Rad, zu übertragen oder eine derartige Übertragung zu blockieren. Allgemein werden bei der Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung zwei Platten, die einander zugewandt angeordnet sind, in Schmieröl gegeneinander gepresst, um die Drehantriebskraft zu übertragen oder zu blockieren. Insbesondere sind diese zwei Platten eine Nassreibungsplatte einschließlich eines Reibungsbauglieds, das auf einer Oberfläche eines flachen ringförmigen Kernmetalls vorgesehen ist, und eine Kupplungsplatte ohne Reibungsbauglied.
Für eine derartige Mehrplattenkupplungsvorrichtung wurde stets eine Verringerung des so genannten Leerlaufdrehmoments verlangt, um die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs zu verbessern, auf dem die Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung befestigt ist. Das Leerlaufdrehmoment ist das Drehmoment, das zwischen der Nassreibungsplatte und der Kupplungsplatte aufgrund des viskosen Widerstands des Schmieröls zwischen diesen zwei Platten aufgrund einer Drehzahldifferenz zwischen der Nassreibungsplatte und der Kupplungsplatte im Zustand der Trennung der Nassreibungsplatte und der Kupplungsplatte übertragen wird. Das Leerlaufdrehmoment ist eine Ursache für die Verschlechterung der Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs.
Aus diesem Grund offenbaren Patentliteratur 1 und 2 weiter unten jeweils Reibungsplatten als Nassreibungsplatten. Bei dieser Nassreibungsplatte ist ein Reibungsbauglied, das entlang einer Umfangsrichtung mit einer flachen kreisförmigen, ringförmigen Kernplatte verbunden ist, mit einer ersten Ölrille, die sich von einem Innenrandabschnitt des Reibungsbauglieds in einer radialen Richtung nach außen erstreckt, und einer zweiten Ölrille gebildet, die sich von einem Außenrandabschnitt des Reibungsbauglieds in der radialen Richtung nach innen erstreckt.
REFERENZLISTE
PATENTLITERATUR

PATENTLITERATUR 1: JP-A-2007-132362
PATENTLITERATUR 2: JP-A-2016-23754

Jedoch muss bei der sowohl in Patentliteratur 1 als auch Patentliteratur 2 weiter oben beschriebenen Reibungsplatte die Fläche der Ölrille groß sein, um zu bewirken, dass die erste Ölrille die Reibungsplatte und eine Trennplatte, die der Reibungsplatte zugewandt angeordnet ist, trennt. Aus diesem Grund hat die oben beschriebene typische Reibungsplatte das Problem, dass die Fläche des Reibungsbauglieds in einer Kompromissbeziehung zu der Fläche der Ölrille reduziert ist, und Drehmomentübertragungseigenschaften einer Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung, die die Reibungsplatten umfasst, verschlechtert sind.
Die vorliegende Erfindung wurde getätigt, um das oben beschriebene Problem zu bewältigen. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Nassreibungsplatte und eine Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung zu schaffen, die in der Lage sind, das Leerlaufdrehmoment zu reduzieren, während eine Abnahme der Fläche eines Reibungsbauglieds verhindert wird.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Um die obige Aufgabe zu lösen, weist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung eine Nassreibungsplatte einschließlich mehrerer Reibungsbauglieder auf, die auf einer Kupplungsreibungsplatte durch einen Zwischenraum entlang einer Umfangsrichtung auf einer Oberfläche eines Kernmetalls angeordnet sind, das in einer flachen ringförmigen Form gebildet ist, wobei jedes Reibungsbauglied Folgendes aufweist: eine erste Mikrorille, die mit einer Rillenbreite von gleich oder größer als 0,1 mm und gleich oder kleiner als 0,8 mm gebildet ist, sich an einem Innenumfangsrand jedes Reibungsbauglieds öffnet, sich zu einem Außenumfangsrand jedes Reibungsbauglieds erstreckt und einen Abschlussendabschnitt zwischen dem Innenumfangsrand und dem Außenumfangsrand aufweist, und eine zweite Mikrorille, die mit einer Rillenbreite von gleich oder größer als 0,1 mm und kleiner als oder gleich 0,8 mm gebildet ist, sich an dem Außenumfangsrand öffnet, sich zu dem Innenumfangsrands erstreckt und einen Abschlussendabschnitt zwischen dem Außenumfangsrand und dem Innenumfangsrand aufweist, und wobei die erste Mikrorille und die zweite Mikrorille zumindest eine erste Mikrorille und eine zweite Mikrorille umfassen, die an Positionen aneinander angrenzend auf einem der Reibungsbauglieder gebildet sind, und Überlappungsabschnitte aufweisen, die einander in der Umfangsrichtung an einer identischen Position in einer radialen Richtung des Kernmetalls überlappen.
Gemäß dem Merkmal der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, ist die Nassreibungsplatte derart konfiguriert, dass die erste Mikrorille, die sich von dem Innenumfangsrand zu dem Außenumfangsrand des Reibungsbauglieds erstreckt, und die zweite Mikrorille, die sich von dem Außenumfangsrand zu dem Innenumfangsrand des Reibungsbauglieds erstreckt, aneinander angrenzend angeordnet sind. Ferner ist die Rillenbreite jeder Rille gleich oder größer als 0,1 mm und gleich oder kleiner als 0,8 mm. Mit dieser Konfiguration kann das Leerlaufdrehmoment reduziert werden, während eine Abnahme der Fläche des Reibungsbauglieds verhindert wird.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass bei der Nassreibungsplatte jeder Überlappungsabschnitt zumindest eine Länge von gleich oder größer als 1/4 der Breite jedes Reibungsbauglieds in der radialen Richtung des Kernmetalls aufweist.
Gemäß einem anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, ist die Nassreibungsplatte derart konfiguriert, dass der Überlappungsabschnitt zumindest eine Länge von gleich oder größer als 1/4 der Breite des Reibungsbauglieds in der radialen Richtung des Kernmetalls aufweist. Somit kann das Leerlaufdrehmoment im Vergleich zu dem Fall, dass ein Überlappungsabschnitt mit einer Länge von weniger als 1/4 gebildet wird, effektiv reduziert werden.
Darüber hinaus weist ein anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung die Nassreibungsplatte auf, bei der die erste Mikrorille und die zweite Mikrorille derart konfiguriert sind, dass ein Verhältnis der Länge jedes Überlappungsabschnitts zu einem Abstand zwischen dem Abschlussendabschnitt der ersten Mikrorille und der zweiten Mikrorille angrenzend an den Abschlussendabschnitt der ersten Mikrorille in einer Umfangsrichtung des Kernmetalls gleich oder größer als 1,5 und gleich oder kleiner als 4 ist.
Gemäß einem noch weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, sind bei der Nassreibungsplatte die erste Mikrorille und die zweite Mikrorille derart gebildet, dass das Verhältnis der Länge jedes Überlappungsabschnitts zu dem Abstand zwischen dem Abschlussendabschnitt der ersten Mikrorille und der zweiten Mikrorille angrenzend an einen derartigen Abschlussendabschnitt in der Umfangsrichtung des Kernmetalls gleich oder größer als 1,5 und gleich oder kleiner als 4 ist. Somit kann gemäß dem Experiment, das durch den vorliegenden Erfinder und andere durchgeführt wurde, das Leerlaufdrehmoment im Vergleich zu dem Fall, in dem das oben beschriebene Verhältnis kleiner als 1,5 und gleich oder größer als 4 ist, effektiv reduziert werden. Es wird angenommen, dass ein derartiger Effekt auf eine Weise bereitgestellt wird, dass ein Schmieröl, das aus der ersten Mikrorille übergelaufen ist, seitens der zweiten Mikrorille durch den Überlappungsabschnitt sofort zurückgewonnen wird. Es ist festzustellen, dass der Abstand zwischen dem Abschlussendabschnitt der ersten Mikrorille und der zweiten Mikrorille angrenzend an einen derartigen Abschlussendabschnitt in der Umfangsrichtung des Kernmetalls die Länge einer Linie oder eines konzentrischen Kreisbogens ist, die bzw. der den Abschlussendabschnitt der ersten Mikrorille und der zweiten Mikrorille angrenzend an einen derartigen Abschlussendabschnitt entlang der Umfangsrichtung des Kernmetalls verbindet.
Darüber hinaus weist ein noch weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung die Nassreibungsplatte entsprechend auf, wobei bei zumindest einem der mehreren Reibungsbauglieder die erste Mikrorille und/oder die zweite Mikrorille dahingehend gebildet ist, sich an einem Seitenrand des zumindest einen der mehreren Reibungsbauglieder zu öffnen, die sich in der radialen Richtung des Kernmetalls erstrecken.
Gemäß einem noch weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, ist die Nassreibungsplatte derart konfiguriert, dass bei zumindest einem der mehreren Reibungsbauglieder die erste Mikrorille und/oder die zweite Mikrorille dahingehend gebildet ist, sich an dem Seitenrand des Reibungsbauglieds zu öffnen, das sich in der radialen Richtung des Kernmetalls erstreckt. Somit kann, falls diese Mikrorillen bei einer Drehung der Nassreibungsplatte in einer Drehrichtung auf einer hinteren Seite positioniert werden, Schmieröl auf dem Reibungsbauglied schnell aus dem Reibungsbauglied herausfließen und das Leerlaufdrehmoment effektiv reduziert werden. Bei der Nassreibungsplatte kann, falls die erste Mikrorille und/oder die zweite Mikrorille bei einer Drehung der Nassreibungsplatte in der Drehrichtung auf einer vorderen Seite positioniert wird, ein Schmieröl, das sich vorgelagert zu diesen Rillen befindet, auf das Reibungsbauglied fließen, während der Fluss eines derartigen Schmieröls behindert wird. Somit kann eine Trennung zwischen der Nassreibungsplatte und einer Kupplungsplatte gefördert werden.
Ein noch weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht bei der Nassreibungsplatte darin, dass bei zumindest einem der mehreren Reibungsbauglieder eine größere Anzahl von ersten Mikrorillen als die der zweiten Mikrorillen auf einem der Reibungsbauglieder gebildet ist.
Gemäß einem noch weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, ist bei zumindest einem der mehreren Reibungsbauglieder eine größere Anzahl von ersten Mikrorillen als die der zweiten Mikrorillen auf einem der Reibungsbauglieder gebildet. Somit kann bei einer Drehung der Nassreibungsplatte ein Schmieröl auf einer Innenumfangsrandseite des Reibungsbauglieds effektiv in die erste Mikrorille geleitet werden, und eine Trennung zwischen der Nassreibungsplatte und der Kupplungsplatte kann gefördert werden.
Ein noch weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht dahin, dass bei der Nassreibungsplatte die zweite Mikrorille auf jeder Seite der ersten Mikrorille auf einem der Reibungsbauglieder gebildet ist.
Gemäß einem noch weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, ist bei zumindest einem der mehreren Reibungsbauglieder die zweite Mikrorille auf jeder Seite der ersten Mikrorille auf einem der Reibungsbauglieder gebildet. Somit kann selbst dann, wenn die Nassreibungsplatte sich in eine von zwei Drehrichtungen der Nassreibungsplatte dreht, ein auf das Reibungsbauglied geleitetes Schmieröl effizient in der radialen Richtung herausfließen und das Leerlaufdrehmoment effektiv reduziert werden.
Die vorliegende Erfindung kann nicht nur als die Erfindung implementiert sein, die sich auf die Nassreibungsplatte bezieht, sondern auch als die Erfindung, die sich auf die Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung bezieht, die die Nassreibungsplatte verwendet.
Insbesondere geht es um eine Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung zum Übertragen einer Drehantriebskraft eines Motors auf eine angetriebene Welle oder zum Blockieren einer Drehantriebskraftübertragung, die Folgendes aufweist: die Nassreibungsplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6; und eine flache ringförmige Kupplungsplatte, die gegen die Nassreibungsplatte gepresst oder von derselben getrennt werden soll, um die Drehantriebskraft zu übertragen oder zu blockieren.
Gemäß dieser Konfiguration können Merkmale und vorteilhafte Auswirkungen ähnlich derjenigen der oben beschriebenen Nassreibungsplatte von der Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung erwartet werden.
Figurenliste

1 ist eine Schnittansicht, die eine Gesamtkonfiguration einer Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung einschließlich Nassreibungsplatten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Draufsicht, die den Umriss der äußeren Gestalt der Nassreibungsplatte gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei die Nassreibungsplatte in die in 1 gezeigte Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung eingebaut ist.
3 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der in 2 gezeigten Nassreibungsplatte.
4 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der in 2 gezeigten Nassreibungsplatte, die sich von der in 3 gezeigten unterscheidet.
5 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der Nassreibungsplatte zum Beschreiben des Schmierölflusses auf einem Reibungsbauglied, wenn die in 2 gezeigte Nassreibungsplatte im Uhrzeigersinn drehbar angetrieben wird, wie in der Figur dargestellt ist.
6 ist ein Diagramm, das einen Vergleich zwischen Leerlaufdrehmomenten für verschiedene Überlappungsbeträge zeigt, um eine Beziehung zwischen dem Leerlaufdrehmoment und dem Überlappungsbetrag zwischen einer ersten Mikrorille und einer zweiten Mikrorille bei der Nassreibungsplatte gemäß der vorliegenden Erfindung zu verdeutlichen.
7 ist eine teilweise vergrößerte Draufsicht, die den Umriss der äußeren Gestalt einer in 6 gezeigten Nassreibungsplatte 1 zeigt.
8 ist eine teilweise vergrößerte Draufsicht, die den Umriss der äußeren Gestalt einer in 6 gezeigten Nassreibungsplatte 2 zeigt.
9 ist eine teilweise vergrößerte Draufsicht, die den Umriss der äußeren Gestalt einer in 6 gezeigten Nassreibungsplatte 3 zeigt.
10 ist eine teilweise vergrößerte Draufsicht, die den Umriss der äußeren Gestalt einer in 6 gezeigten Nassreibungsplatte 5 zeigt.
11 ist eine Draufsicht, die den Umriss der äußeren Gestalt einer Nassreibungsplatte gemäß einer Variation der vorliegenden Erfindung zeigt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer Nassreibungsplatte und einer Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine Schnittansicht, die den Umriss einer Gesamtkonfiguration einer Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung 100 einschließlich Nassreibungsplatten 110 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Es ist festzustellen, dass jede in der vorliegenden Anmeldung genannte Figur schematisch gezeigt ist, um das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, und einige Komponenten beispielsweise übertrieben zeigt sind. Daher variieren die Abmessungen, Verhältnisse usw. der Komponenten in einigen Fällen. Die Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung 100 ist eine mechanische Vorrichtung, um eine Antriebskraft einer Maschine (nicht gezeigt) als Motor in einem vierrädrigen Kraftfahrzeug auf die Räder (nicht gezeigt) als Antriebsziel zu übertragen oder eine derartige Übertragung zu blockieren. Die Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung 100 ist in einem Getriebe vorgesehen (nicht gezeigt), das zwischen der Maschine und jedem Rad angeordnet ist.
(Konfiguration einer Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung 100)
Die Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung 100 ist auf einer Motorabtriebswelle 101 vorgesehen, die über ein nicht dargestelltes Schwungrad mit der Maschine als Motor verbunden ist. Die Motorabtriebswelle 101 ist ein Stahlwellenkörper, der durch Betätigung der Maschine drehbar angetrieben werden soll. Die Motorabtriebswelle 101 dient bei der Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung 100 als Antriebswelle, die dazu konfiguriert ist, eine Drehantriebskraft der Maschine einzugeben. Die Motorabtriebswelle 101 ist in einer Hohlröhrenform gebildet. An der Motorabtriebswelle 101 ist ein Hydraulikölweg 101a zum Zuführen von Hydrauliköl zu einer später beschriebenen Hydraulikölkammer 108 oder zum Rückgewinnen von Hydrauliköl aus der Hydraulikölkammer 108 gebildet. Ein Gehäuse 102 ist an einem Außenumfangsabschnitt der Motorabtriebswelle 101 vorgesehen. Es ist festzustellen, dass in 1 die Motorabtriebswelle 101 durch eine Strichpunktlinie angegeben ist.
Das Gehäuse 102 ist eine Metallkomponente, die Kupplungsplatten 103 hält und einstückig mit der Motorabtriebswelle 101 drehbar angetrieben wird. Das Gehäuse 102 umfasst hauptsächlich jeden eines Nabenabschnitts 102a, eines Flanschabschnitts 102b und eines Halteabschnitts 102c. Der Nabenabschnitt 102a ist ein Abschnitt, der einstückig mit der Motorabtriebswelle 101 gekoppelt ist. Der Nabenabschnitt 102a ist in einer zylindrischen Form gebildet, die sich in einer Achsenrichtung der Motorabtriebswelle 101 erstreckt und auf eine Außenumfangsoberfläche der Motorabtriebswelle 101 eingepasst ist. Ein Kupplungskolben 105 ist gehäusemäßig auf einen Außenumfangsabschnitt des Nabenabschnitts 102a eingepasst, und eine Federaufnahme 106 ist auf dem Außenumfangsabschnitt des Nabenabschnitts 102a fixiert vorgesehen. Bezüglich des Nabenabschnitts 102a ist ein Abschnitt zwischen dem Flanschabschnitt 102b und dem Kolben mit Hydraulikölverteilungslöchern 102d gebildet, durch die hindurch nicht gezeigtes Hydrauliköl verteilt wird.
Der Flanschabschnitt 102b ist ein Abschnitt, der den Halteabschnitt 102c bezüglich des Nabenabschnitts 102a stützt. Der Flanschabschnitt 102b ist auf einer Außenumfangsoberfläche eines (bei Betrachtung in der Figur auf der rechten Seite befindlichen) Endabschnitts des Nabenabschnitts 102a in einer flachen kreisförmigen Ringform gebildet, die sich in einer radialen Richtung nach außen erstreckt. Der Halteabschnitt 102c ist ein Abschnitt, der die mehreren (bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel drei) Kupplungsplatten 103 und eine Endplatte 104 hält. Der Halteabschnitt 102c ist in einer zylindrischen Form gebildet, die sich in der Achsenrichtung der Motorabtriebswelle 101 erstreckt. An einem Innenumfangsabschnitt des Halteabschnitts 102c ist eine innere Keilnut gebildet, um mittels Keilnutpassung einen Außenumfangsabschnitt jeder der Kupplungsplatten 103 und die Endplatte 104 zu verbinden. Bei dieser Konfiguration hält der Halteabschnitt 102c mittels Keilnutpassung die Kupplungsplatten 103 und die Endplatte 104 in einem Zustand, in dem diese Platten entlang einer Achsenrichtung des Gehäuses 102 verschiebbar sind und einstückig mit dem Gehäuse 102 drehbar sind.
Die Kupplungsplatte 103 ist eine flache ringförmige Komponente, die mit Hilfe des Kupplungskolbens 105 gegen die später beschriebene Nassreibungsplatte 110 gepresst werden soll. Die Kupplungsplatte 103 wird auf eine Weise gebildet, dass ein dünnes Plattenbauglied, das aus einem handelsüblichen kaltgewalzten Stahlblechmaterial (steel plate cold commercial, SPCC) hergestellt ist, in einer Ringform ausgestanzt wird. In diesem Fall wird an dem Außenumfangsabschnitt der Kupplungsplatte 103 eine äußere Keilnut gebildet, die in die innere Keilnut des Halteabschnitts 102c des Gehäuses 103 eingepasst werden soll. Die Kupplungsplatten 103 und die Nassreibungsplatten 110 sind abwechselnd in dem Halteabschnitt 102c des Gehäuses 102 angeordnet.
Die Endplatte 104 ist eine Komponente zum Aufnehmen jeder der Kupplungsplatten 103 und der Nassreibungsplatten 104, die durch den Kupplungskolben 105 angeschoben werden. Die Endplatte 104 ist derart gebildet, dass ein dünnes Plattenbauglied, das aus einem handelsüblichen kaltgewalzten Stahlblechmaterial (SPCC) hergestellt ist, in einer Ringform ausgestanzt wird. In diesem Fall wird an dem Außenumfangsabschnitt der Endplatte 104 eine äußere Keilnut gebildet, die in die innere Keilnut des Halteabschnitts 102c des Gehäuses 102 eingepasst werden soll. Eine Bewegung der Endplatte 104 in Richtung einer Öffnungsseite wird durch einen Sperrring 104a eingeschränkt, der fixiert an einem öffnungsseitigen Endabschnitt des Halteabschnitts 102c des Gehäuses 102 vorgesehen ist.
Der Kupplungskolben 105 ist eine Metallkomponente zum Pressen der Kupplungsplatte 103, um die Kupplungsplatten 103 und die Nassreibungsplatten 110 in einen Druckkontaktzustand zu bringen, in dem diese Platten mit starker Kraft eng aneinander liegen. Der Kupplungskolben 105 umfasst hauptsächlich jeden eines gleitenden Nabenabschnitts 105a, eines Flanschabschnitts 105b und eines Pressabschnitts 105c. Der gleitende Nabenabschnitt 105a ist ein zylindrischer Abschnitt, der entlang der Achsenrichtung auf einer Außenumfangsoberfläche des Nabenabschnitts 102a des Gehäuses 102 hin und her verschoben werden soll.
Der Flanschabschnitt 105b ist ein Abschnitt, der eine Presskraft einer Kupplungsfeder 107 aufnimmt und die Hydraulikölkammer 108 zwischen dem Flanschabschnitt 102b des Gehäuses 102 und dem Flanschabschnitt 105b bildet. Der Flanschabschnitt 105b ist auf einer Außenumfangsoberfläche eines (bei Betrachtung in der Figur auf der rechten Seite befindlichen) Endabschnitts des gleitenden Nabenabschnitts 105a in einer flachen kreisförmigen Ringform gebildet, die sich in der radialen Richtung parallel zu dem Flanschabschnitt 102b nach außen erstreckt.
Der Pressabschnitt 105c ist ein Abschnitt zum Pressen der Kupplungsplatte 103, die auf dem Halteabschnitt 102c des Gehäuses 102 gehalten wird. Der Pressabschnitt 105c ist an einem Spitzendabschnitt des Flanschabschnitts 105b auf der Außenseite in der radialen Richtung in einer kreisförmigen Ringform gebildet, die zu einer Seite der Kupplungsplatte 103 vorsteht.
Die Federaufnahme 106 ist eine Komponente zum Aufnehmen eines (bei Betrachtung in der Figur auf der linken Seite befindlichen) Endabschnitts der Kupplungsfeder 107. Die Federaufnahme 106 ist in einer kreisförmigen Ringform gebildet und ein derartiger kreisförmiger Ring ist so konfiguriert, dass ein Innenumfangsabschnitt des oben beschriebenen einen Endabschnitts der Kupplungsfeder 107 derart in den kreisförmigen Ring eingepasst ist, dass ein Außenumfangsabschnitt einer flachen kreisförmigen, ringförmigen Metallplatte stufenförmig nach links gebogen ist, wie in der Figur dargestellt ist. Eine Bewegung der Federaufnahme 106 zu der oben beschriebenen einen Seite wird durch einen Sperrring 106a eingeschränkt, der an einem (bei Betrachtung in der Figur auf der linken Seite befindlichen) Endabschnitt des Nabenabschnitts 102a des Gehäuses 102 fixiert vorgesehen ist.
Die Kupplungsfeder 107 ist eine Komponente, um den Kupplungskolben 105 konstant zu einer Seite in der Nähe des Flanschabschnitts 102b des Gehäuses 102 zu pressen. Die Kupplungsfeder 107 umfasst eine Metallspulenfeder. Bezüglich der Kupplungsfeder 107 presst ein (bei Betrachtung in der Figur auf der linken Seite befindlicher) Endabschnitt die Federaufnahme 106, und der andere (bei Betrachtung in der Figur auf der rechten Seite befindliche) Endabschnitt presst den Flanschabschnitt 105b des Kupplungskolbens 105.
Die Hydraulikölkammer 108 ist ein Abschnitt zum Erzeugen eines Hydraulikdrucks, um den Kupplungskolben 105 zu der Seite der Kupplungsplatte 103 zu verschieben. Die Hydraulikölkammer 108 ist ein kreisförmiger, ringförmiger Hohlraumabschnitt, der zwischen dem Flanschabschnitt 102b und dem Flanschabschnitt 105b gebildet ist, die einander zugewandt sind. Hydrauliköl, das in dem Hydraulikölweg 101a der Motorabtriebswelle 101 gespeichert ist, fließt mit Hilfe eines nicht gezeigten Hydraulikölzuführ-/-abführmechanismus, der gemäß einem Fahrvorgang eines Fahrers betätigt wird, durch die Hydraulikölverteilungslöcher 102d in die Hydraulikölkammer 108 hinein oder aus derselben heraus.
Wie in 2 und 3 gezeigt ist, ist die Nassreibungsplatte 110 eine flache ringförmige Komponente, die gegen die Kupplungsplatte 103 gepresst werden soll. Die Nassreibungsplatte 110 umfasst hauptsächlich jedes bzw. jede der Reibungsbauglieder 112 und der Ölrillen 115 auf einem flachen ringförmigen Kernmetall 111. Das Kernmetall 111 ist eine Komponente als Basisabschnitt der Nassreibungsplatte 110. Das Kernmetall 111 ist auf eine Weise gebildet, dass ein dünnes Plattenbauglied, das aus einem handelsüblichen kaltgewalzten Stahlblechmaterial (SPCC) hergestellt ist, in einer Ringform ausgestanzt wird. An einem Innenumfangsabschnitt des Kernmetalls 111 wird eine innere Keilnut 111a gebildet, die per Keilnutpassung auf einen Außenumfangsabschnitt einer später beschriebenen Plattennabe 116 eingepasst werden soll. Auf zwei Plattenoberflächen des Kernmetalls 111 sind die mehreren kleinstückig gebildeten Reibungsbauglieder 112 radial durch die Ölrillen 115 hindurch vorgesehen.
Jedes Reibungsbauglied 112 ist eine Komponente, um die Reibungskraft für die Kupplungsplatte 103 zu verbessern. Jedes Reibungsbauglied 112 ist auf eine Weise gebildet, dass ein Papiermaterial in einer kleinstückigen Form gebildet ist, die sich in einer gekrümmten Form entlang einer Umfangsrichtung des Kernmetalls 111 erstreckt. Genauer gesagt weist jedes Reibungsbauglied 112 vier Seiten auf, die einen Innenumfangsrand 112a, einen Außenumfangsrand 112b und Seitenränder 112c, 112d umfassen, die sich an beiden Endabschnitten jedes des Innenumfangsrands 112a und des Außenumfangsrands 112b linear erstrecken. Der Innenumfangsrand 112a erstreckt sich in einer Bogenform entlang der Bildungsrichtung der Keilnut 111a, die an dem Innenumfangsabschnitt des Kernmetalls 111 gebildet ist, um einer derartigen Keilnut 111a zugewandt zu sein. Der Außenumfangsrand 112b erstreckt sich in einer Bogenform parallel entlang einem Außenumfangsrand des Kernmetalls 111.
Diese Reibungsbauglieder 112 sind durch die Ölrillen 115 entlang der Umfangsrichtung des Kernmetalls 111 angeordnet und sind mit einem nicht gezeigten Haftmittel miteinander verbunden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind 20 Reibungsbauglieder 112 an jeder der zwei Plattenoberflächen des Kernmetalls 111 der Nassreibungsplatte 110 fixiert.
Für jedes dieser Reibungsbauglieder 112 umfasst jedes dieser Reibungsbauglieder 112 erste Mikrorillen 113 und zweite Mikrorillen 114. Die erste Mikrorille 113 ist eine Rille in einer ausgenommenen Form, weist eine Öffnung 113a auf, die sich an dem Innenumfangsrand 112a des Reibungsbauglieds 112 öffnet, erstreckt sich in einer radialen Richtung des Kernmetalls 111 linear nach außen und weist einen Abschlussendabschnitt 113b zwischen dem Innenumfangsrand 112a und dem Außenumfangsrand 112b auf. Die erste Mikrorille 113 ist so gebildet, dass dieselbe eine Rillenbreite von gleich oder größer als 0,1 mm und gleich oder kleiner als 0,8 mm aufweist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die erste Mikrorille 113 derart gebildet, dass eine Rillenbreite M₁ 0,6 mm und eine Tiefe 0,2 mm beträgt. Es ist festzustellen, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Dicke jedes Reibungsbauglieds 112 0,4 mm beträgt. Eine derartige Dicke wird gemäß den Spezifikationen der Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung 100 als notwendig erachtet.
Die zweite Rille 114 ist eine Rille in einer ausgenommenen Form, weist eine Öffnung 114a auf, die sich an dem Außenumfangsrand 112b des Reibungsbauglieds 112 öffnet, sich in der radialen Richtung des Kernmetalls 111 linear nach innen erstreckt und einen Abschlussendabschnitt 114b zwischen dem Innenumfangsrand 112a und dem Außenumfangsrand 112b aufweist. Die zweite Mikrorille 114 ist so gebildet, dass dieselbe eine Rillenbreite von gleich oder größer als 0,1 mm und gleich oder kleiner als 0,8 mm aufweist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die zweite Mikrorille derart gebildet, dass eine Rillenbreite M₂ 0,6 mm und eine Tiefe 0,2 mm beträgt.
Die zweiten Mikrorillen 114 sind bei jedem Reibungsbauglied 112 an Positionen angrenzend an die ersten Mikrorillen 113 gebildet und sind den ersten Mikrorillen 113 zugewandt. Das heißt, die erste Mikrorille 113 und die zweite Mikrorille 114 weisen Überlappungsabschnitte 113c, 114c auf, die einander in der Umfangsrichtung an denselben Positionen in der radialen Richtung des Kernmetalls 111 überlappen. In diesem Fall ist die Länge L der Überlappungsabschnitte 113c, 114c auf 1/3 der Länge W des Reibungsbauglieds 112 in der radialen Richtung des Kernmetalls 111 festgelegt.
Für die erste Mikrorille 113 und die zweite Mikrorille 114 ist das Verhältnis (L/P) der Länge L der Überlappungsabschnitte 113c, 114c zu einem Abstand P zwischen dem Abschlussendabschnitt 113b der ersten Mikrorille 113 und der zweiten Rille 114 angrenzend an einen derartigen Abschlussendabschnitt 113 in der Umfangsrichtung des Kernmetalls 111 auf 2,37 festgelegt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Abstand P zwischen dem Abschlussendabschnitt 113b der ersten Mikrorille 113 und der zweiten Mikrorille 114 angrenzend an einen derartigen Abschlussendabschnitt 113b in der Umfangsrichtung des Kernmetalls 111 die Länge einer Linie sein, die den Abschlussendabschnitt 113b der ersten Mikrorille 113 und der zweiten Mikrorille 114 angrenzend an einen derartigen Abschlussendabschnitt 113b entlang der Umfangsrichtung des Kernmetalls 111 verbindet, oder die Länge eines Kreisbogens eines konzentrischen Kreises, der beide Abschnitte verbindet.
Zumindest eine erste Mikrorille 113 und zumindest eine zweite Mikrorille 114 sind an einem Reibungsbauglied 112 gebildet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei bis drei erste Mikrorillen 113 und zwei bis drei zweite Mikrorillen 114 an einem Reibungsbauglied 112 gebildet. In diesem Fall sind die ersten Mikrorillen 113 und die zweiten Mikrorillen 114 abwechselnd entlang der Umfangsrichtung auf einem Reibungsbauglied 112 gebildet.
In diesem Fall sind an einigen der mehreren Reibungsbauglieder 112, die auf dem Kernmetall 111 bereitgestellt sind, die erste Mikrorille 113 und die zweite Mikrorille 114 dahingehend gebildet, dass dieselben sich an einem Endabschnitt 111coder einem Endabschnitt 111d des Reibungsbauglieds 112 öffnen, wie in 4 gezeigt ist. Diese ersten Mikrorillen 113 und diese zweiten Mikrorillen 114 werden auf den Reibungsbaugliedern 112 durch Pressformen, bei dem mit einer Gussform gepresst wird, oder durch Entfernen mittels Laserbestrahlung gebildet.
Es ist festzustellen, dass es lediglich erforderlich sein kann, dass das Reibungsbauglied 112 aus einem Material hergestellt ist, das in der Lage ist, eine Reibungskraft zwischen der Nassreibungsplatte 110 und der Kupplungsplatte 103 zu verbessern, und es kann außerdem ein Material verwendet werden, das nicht das Papiermaterial ist, beispielsweise ein Korkmaterial, ein Gummimaterial oder ein Glasmaterial.
Die Ölrille 115 ist ein Abschnitt zum Verteilen eines Schmieröls in einer radialen Richtung der Nassreibungsplatte 110. Die Ölrille 115 ist als rillenförmiger Zwischenraum gebildet, der sich in der radialen Richtung zwischen zwei Reibungsbaugliedern 112 erstreckt, die aneinander angrenzend in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Das heißt, die Ölrillen 115 sind radial auf dem Kernmetall 111 gebildet. Jede dieser Ölrillen 115 ist dahingehend gebildet, dass dieselbe eine Rillenbreite aufweist, die genügend breiter als die Rillenbreiten M₁, M₂ der ersten Mikrorille und der zweiten Mikrorille 114 ist, insbesondere eine Rillenbreite von gleich oder größer als das Doppelte und gleich oder kleiner als das Zehnfache der Breite der Rillenbreiten M₁, M₂ der ersten Mikrorille 113 und der zweiten Mikrorille 114. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Rillenbreite jeder Ölrille 115 dreimal so breit gebildet wie die Rillenbreiten M₁, M₂ der ersten Mikrorille 113 und der zweiten Mikrorille 114.
Die Nassreibungsplatten 110, die wie oben beschrieben konfiguriert sind, sind zwischen den einen der mehreren Kupplungsplatten 103, die auf dem Halteabschnitt 102c des Gehäuses 102 gehalten werden, und zwischen der Kupplungsplatte 103 und der Endplatte 104 angeordnet und werden auf der Plattennabe 116 gehalten. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden drei Nassreibungsplatten 110 auf der Plattennabe 116 gehalten.
Die Plattennabe 116 ist ein Abschnitt, der die mehreren (bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel drei) Nassreibungsplatten 110 hält. Die Plattennabe 116 ist in einer zylindrischen Form gebildet, die sich in der Achsenrichtung der Motorabtriebswelle 101 erstreckt. An einem (bei Betrachtung in der Figur auf der rechten Seite befindlichen) Außenumfangsabschnitt der Plattennabe 116 ist eine äußere Keilnut für eine Keilnutpassung eines Innenumfangsabschnitts der Nassreibungsplatte 110 gebildet. Bei dieser Konfiguration hält die Plattennabe 116 mittels Keilnutpassung die Nassreibungsplatten 110 in einem Zustand, in dem diese Nassreibungsplatten 110 entlang einer Achsenrichtung der Plattennabe 116 verschiebbar sind und einstückig mit der Plattennabe 116 drehbar sind. Andererseits ist an dem anderen (bei Betrachtung in der Figur auf der linken Seite befindlichen) Außenumfangsabschnitt der Plattennabe 116 ein externes Getrieberad zum Übertragen einer Drehantriebskraft der Plattennabe 116 auf eine Seite eines Rads als Antriebsziel gebildet.
Das Innere der Plattennabe 116 ist mit einer vorbestimmten Menge von Schmieröl gefüllt (nicht gezeigt). Derartiges Schmieröl wird zwischen die Kupplungsplatte 103 und die Nassreibungsplatte 110 zugeführt, wodurch eine Absorption von Reibungshitze, die zwischen der Kupplungsplatte 103 und der Nassreibungsplatte 110 erzeugt wird, sowie eine Abrasion des Reibungsbauglieds 112 verhindert wird.
(Betätigung der Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung 100)
Als Nächstes wird die Betätigung der Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung 100 beschrieben, die wie oben beschrieben konfiguriert ist. Die Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung 100 ist zwischen der Maschine und dem Getriebe in dem Fahrzeug angeordnet. Die Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung 100 überträgt die Antriebskraft der Maschine auf das Getriebe oder blockiert eine derartige Übertragung gemäß dem Fahrvorgang des Fahrers des Fahrzeugs.
Das heißt, bei der Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung 100 wird durch den Fortbewegungsstartvorgang seitens des Fahrers (nicht gezeigt) des Fahrzeugs ein Hydrauliköl der Hydraulikölkammer 108 zugeführt, und auf diese Weise presst der Kupplungskolben 105 die Kupplungsplatte 103 derart, dass der Kupplungskolben 105 und die Nassreibungsplatten 110 in Druckkontakt miteinander gelangen. Dementsprechend überträgt die Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung 100 eine Drehantriebskraft des Gehäuses 102, das durch die Maschine drehbar angetrieben wird, auf die Plattennabe 116, die mit einer Seite eines Antriebsziels gekoppelt ist.
Andererseits wird bei der Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung 100 durch den Fortbewegungsstoppvorgang des Fahrers (nicht gezeigt) des Fahrzeugs ein Hydrauliköl in der Hydraulikölkammer 108 zurück zu der Motorabtriebswelle 101 geführt, und auf diese Weise wird der Presszustand der Kupplungsplatte 103 durch den Kupplungskolben 105 aufgehoben, und der Kupplungskolben 105 und die Nassreibungsplatten 110 werden voneinander getrennt. Dementsprechend wird ein Drehantriebskraftübertragungs-Zustand zwischen dem Gehäuse 102, das durch die Maschine drehbar angetrieben wird, und der Plattennabe 116, die mit der Seite des Antriebsziels gekoppelt ist, bei der Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung 100 aufgehoben.
In einem derartigen Zustand, dass die Kupplungsplatten 103 und die Nassreibungsplatten 110 voneinander getrennt sind, wird ein direkter Reibungskontakt zwischen den Kupplungsplatten 103 und den Nassreibungsplatten 110 aufgehoben, während diese Platten durch ein Schmieröl, das zwischen den Kupplungsplatten 103 und den Nassreibungsplatten 110 vorhanden ist, in einen indirekten Verbindungszustand gebracht werden. Genauer gesagt wird ein Schmieröl, das mit den Reibungsbaugliedern 112 auf den Nassreibungsplatten 110 in Berührung kommt, aufgrund des viskosen Widerstands hauptsächlich durch diese Reibungsbauglieder 112 mitgeschleppt, und deshalb werden die Kupplungsplatten 103, die mit einem derartigen mitgeschleppten Schmieröl in Berührung kommen, aufgrund des viskosen Widerstands des Schmieröls mitgeschleppt, und die Drehgeschwindigkeit desselben nimmt ab.
In diesem Fall fließt ein Teil des Schmieröls, das an einem Innenabschnitt der Nassreibungsplatte 110 vorhanden ist, durch die Öffnung 113a in die erste Mikrorille 113 des Reibungsbauglieds 112 hinein und fließt durch die Nähe des Abschlussendabschnitts 113b auf das Reibungsbauglied 112 heraus (siehe gestrichelte Pfeile in 5), wie in 5 gezeigt ist. Darüber hinaus fließt ein Teil des Schmieröls, das in dem Innenumfangsrand 112a und dem Seitenrand 112c (oder dem Seitenrand 112d) fließt, die in einer Drehrichtung (siehe gestrichelter Pfeil in 5) der Nassreibungsplatte 110 auf einer vorderen Seite positioniert sind, und der Ölrille 115, die in einer derartigen Drehrichtung auf der vorderen Seite positioniert ist, auf das Reibungselement 112 und fließt in das Reibungselement 112 (siehe gestrichelte Pfeile in 5).
Bezüglich der mehreren Reibungsbauglieder 112 ist das Reibungsbauglied 112, das derart konfiguriert ist, dass die erste Mikrorille 113 oder die zweite Mikrorille 114 sich an dem Seitenrand 112c öffnet, in diesem Fall mit dem stufenförmigen Seitenrand 112c gebildet. Somit bewirkt, falls der Seitenrand 112c bei einer Drehung der Nassreibungsplatte 110 in der Drehrichtung auf der Vorwärtsseite positioniert ist, der Seitenrand 112, dass Schmieröl in der Ölrille 115 auf das Reibungsbauglied 112 fließt, während der Fluss eines derartigen Schmieröls behindert wird. Darüber hinaus enthält in diesem Fall das auf das Reibungsbauglied 112 geflossene Schmieröl auch Luftblasen.
Ein derartiges Schmieröl, das auf das Reibungsbauglied 112 geflossen ist, fließt auf dem Reibungsbauglied 112 rückwärts in Drehrichtung der Nassreibungsplatte 110 zurück und in der radialen Richtung der Nassreibungsplatte 110 nach außen. Darüber hinaus fließt ein Teil eines derartigen Schmieröls in die zweiten Mikrorillen 114 und wird über die Abschlussendabschnitte 114b der zweiten Mikrorillen 114 aus dem Reibungsbauglied 112 herausgeleitet. Dementsprechend wird davon ausgegangen, dass das zu übertragende Drehmoment, d. h. das Leerlaufdrehmoment, in der Nassreibungsplatte 110 abnimmt, indem die Trennung zwischen den Kupplungsplatten 103 und den Nassreibungsplatten gefördert und ein Zustand eines indirekten Reibungskontakts durch Schmieröl entspannt wird.
Bezüglich des Schmieröls, das auf das Reibungsbauglied 112 geflossen ist, fließt ein anderes Schmieröl als das Schmieröl, das aus dem Reibungsbauglied 112 durch die zweiten Mikrorillen 114 austritt, durch einen Umfangsrandabschnitt des Reibungsbauglieds 112 aus dem Reibungsbauglied 112 heraus. Von den mehreren Reibungsbaugliedern 112 ist das Reibungsbauglied 112, das derart konfiguriert ist, dass die erste Mikrorille 113 oder die zweite Mikrorille 114 sich an dem Seitenrand 112d öffnet, in diesem Fall mit dem stufenförmigen Seitenrand 112d gebildet. Somit kann in einem Fall, in dem der Seitenrand 112d auf einer hinteren Seite in der Drehrichtung auf eine Drehung der Nassreibungsplatte 110 hin positioniert ist, der Seitenrand 112d bewirken, dass das Schmieröl auf dem Reibungsbauglied 112 schnell aus dem Reibungsbauglied 112 herausfließt. Bei dieser Konfiguration kann die Nassreibungsplatte 110 das Leerlaufdrehmoment verringern.
Die Versuchsergebnisse, die von dem Erfinder und anderen erzielt wurden, werden hier beschrieben. 6 ist ein Diagramm, das die Größe des Leerlaufdrehmoments für jede der Längen L der Überlappungsabschnitte 113c, 114cder ersten Mikrorille 113 und der zweiten Mikrorille 114 zeigt. Es ist festzustellen, dass in 6 durch die vertikale Achse angegebene Drehmomentwerte selbst für eine Verifizierung des Vorteils der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich sind und aus diesem Grund eine Beschreibung derselben weggelassen wird.
Durch den vorliegenden Erfinder und andere wurde jede von fünf Nassreibungsplatten 1 bis 5 mit unterschiedlichen Längen L der Überlappungsabschnitte 113c, 114c der ersten Mikrorille 113 und der zweiten Mikrorille 114 hergestellt. In diesem Fall ist die Gesamtfläche der Reibungsbauglieder 112 auf jeder der Nassreibungsplatten 1 bis 5 im Wesentlichen dieselbe unter den Nassreibungsplatten 1 bis 5. Wie in 7 gezeigt ist, ist die Nassreibungsplatte 1 eine Nassreibungsplatte, die derart konfiguriert ist, dass die ersten Mikrorillen 113 und die zweiten Mikrorillen 114 keine Überlappungsabschnitte 113c, 114c aufweisen und einander nicht überlappen.
Bei der Nassreibungsplatte 2 sind die Überlappungsabschnitte 113c, 114c dahingehend gebildet, dass dieselben 1/6 der Länge W des Reibungsbauglieds 112 in der radialen Richtung des Kernmetalls 111 aufweisen, wie in 8 gezeigt ist. Darüber hinaus ist bei der Nassreibungsplatte 2 das Verhältnis (L/P) der Länge L der Überlappungsabschnitte 113c, 114c zu dem Abstand P zwischen dem Abschlussendabschnitt 113b der ersten Mikrorille 113 und der zweiten Mikrorille 114 angrenzend an einen derartigen Abschlussendabschnitt 114 in der Umfangsrichtung des Kernmetalls 111 auf 1,46 festgelegt.
Bei der Nassreibungsplatte 3 sind die Überlappungsabschnitte 113c, 114c dahingehend gebildet, dass dieselben 1/4 der Länge W des Reibungsbauglieds 112 in der radialen Richtung des Kernmetalls 111 aufweisen, wie in 9 gezeigt ist. Darüber hinaus ist bei der Nassreibungsplatte 3 das Verhältnis (L/P) von der Länge L der Überlappungsabschnitte 113c, 114c zu dem Abstand P zwischen dem Abschlussendabschnitt 113b der ersten Mikrorille 113 und der zweiten Mikrorille 114 angrenzend an einen derartigen Abschlussendabschnitt 113b in der Umfangsrichtung des Kernmetalls 111 auf 1,99 festgelegt.
Bei der Nassreibungsplatte 4 sind die Überlappungsabschnitte 113c, 114c dahingehend gebildet, dass dieselben 1/3 der Länge W des Reibungsbauglieds 112 in der radialen Richtung des Kernmetalls 111 aufweisen, wie in jeder von 2 bis 5 gezeigt ist. Darüber hinaus ist bei der Nassreibungsplatte 4 das Verhältnis (L/P) von der Länge L der Überlappungsabschnitte 113c, 114c zu dem Abstand P zwischen dem Abschlussendabschnitt 113b der ersten Mikrorille 113 und der zweiten Mikrorille 114 angrenzend an einen derartigen Abschlussendabschnitt 113b in der Umfangsrichtung des Kernmetalls 111 auf 2,37 festgelegt. Das heißt, die Nassreibungsplatte 4 weist dieselbe Konfiguration wie die Nassreibungsplatte 110 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf.
Bei der Nassreibungsplatte 5 sind die Überlappungsabschnitte 113c, 114c dahingehend gebildet, dass dieselben die Hälfte der Länge W des Reibungsbauglieds 112 in der radialen Richtung des Kernmetalls 111 aufweisen, wie in 10 gezeigt ist. Darüber hinaus ist bei der Nassreibungsplatte 5 das Verhältnis (L/P) von der Länge L der Überlappungsabschnitte 113c, 114c zu dem Abstand P zwischen dem Abschlussendabschnitt 113b der ersten Mikrorille 113 und der zweiten Mikrorille 114 angrenzend an einen derartigen Abschlussendabschnitt 113b in der Umfangsrichtung des Kernmetalls 111 auf 3,05 festgelegt.
Gemäß den in 6 gezeigten Versuchsergebnissen können die Nassreibungsplatten 2 bis 5 gemäß der vorliegenden Erfindung das Leerlaufdrehmoment innerhalb eines Drehzahlbereichs von 1.500 U/min bis 2.000 U/min, das beim Fahren des Fahrzeugs am häufigsten verwendet wird, wirksam reduzieren. Insbesondere bei den Nassreibungsplatten 3 bis 5 gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Leerlaufdrehmoment-Reduktionseffekt bemerkbar. Insbesondere kann die Nassreibungsplatte 3 das Leerlaufdrehmoment bei 1.500 U/min im Vergleich zu der Nassreibungsplatte 1 um ungefähr 50 % reduzieren. Darüber hinaus kann die Nassreibungsplatte 4 das Leerlaufdrehmoment bei 1.500 U/min im Vergleich zu der Nassreibungsplatte 1 um ungefähr 68 % reduzieren. Die Nassreibungsplatte 5 kann das Leerlaufdrehmoment bei 1.500 U/min im Vergleich zu der Nassreibungsplatte 1 um ungefähr 57 % reduzieren. Das heißt, bei den Nassreibungsplatten 2 bis 5 gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Effekt eines Reduzierens des Leerlaufdrehmoments im Vergleich zu der Nassreibungsplatte 1 bestätigt. Insbesondere bei den Nassreibungsplatten 3 bis 5 gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Leerlaufdrehmoment-Reduktionseffekt im Vergleich zu der Nassreibungsplatte 2 gemäß der vorliegenden Erfindung weiter bestätigt.
Wie aus der obigen Beschreibung einer Betätigung ersichtlich ist, sind bei der Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung 100 die ersten Mikrorillen 113, die sich von dem Innenumfangsrand 112a des Reibungsbauglieds 112 zu einer Seite des Außenumfangsrands 112b erstrecken, und die zweiten Mikrorillen 114, die sich von dem Außenumfangsrand 112b des Reibungsbauglieds 112 zu einer Seite eines Innenumfangsrands 112a erstrecken, aneinander angrenzend gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel angeordnet. Darüber hinaus ist die Rillenbreite M₁, M₂ jeder Rille gleich oder größer als 0,1 mm und gleich oder kleiner als 0,8 mm. Bei dieser Konfiguration kann das Leerlaufdrehmoment reduziert werden, während eine Abnahme der Fläche des Reibungsbauglieds 112 verhindert wird.
Des Weiteren ist die Implementierung der vorliegenden Erfindung nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, und verschiedene Änderungen können vorgenommen werden, ohne von der Aufgabe der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es ist festzustellen, dass bei jeder der unten beschriebenen Variationen Bezugszeichen verwendet werden, die den Bezugszeichen entsprechen, die der Nassreibungsplatte 110 zugeordnet sind, um Elemente darzustellen, die denen der Nassreibungsplatte 110 des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels ähnlich sind, und eine Beschreibung derselben entfällt.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel beträgt beispielsweise die Rillenbreite M₁, M₂ jeder der ersten Mikrorille 113 und der zweiten Mikrorille 114 0,6 mm. Es kann jedoch lediglich erforderlich sein, dass die Rillenbreite M₁, M₂ jeder er ersten Mikrorille 113 und der zweiten Mikrorille 114 gleich oder größer als 0,1 mm und gleich oder kleiner als 0,8 mm ist. In diesem Fall können die erste Mikrorille 113 und die zweite Mikrorille 114 so gebildet sein, dass sie dieselbe Rillenbreite aufweisen, oder sie können so gebildet sein, dass sie unterschiedliche Rillenbreiten aufweisen.
Die Tiefe jeder der ersten Mikrorille 113 und der zweiten Mikrorille 114 beträgt 0,2 mm. Jedoch kann die Tiefe jeder der ersten Mikrorille 113 und der zweiten Mikrorille 114 flacher oder tiefer als 0,2 mm sein. In diesem Fall können die erste Mikrorille 113 und die zweite Mikrorille 114 so gebildet sein, dass sie dieselbe Tiefe aufweisen, oder sie können so gebildet sein, dass sie unterschiedliche Tiefen aufweisen. Die erste Mikrorille 113 und die zweite Mikrorille 114 können so gebildet sein, dass das Reibungsbauglied 112 an einem Bodenabschnitt jeder Rille verbleibt. Alternativ können die erste Mikrorille 113 und die zweite Mikrorille 114 in einer Ausschnittform gebildet sein, so dass das Reibungsbauglied 112 nicht in dem Bodenabschnitt jeder Rille verbleibt und das Kernmetall 111 freiliegt.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist jede der ersten Mikrorille 113 und der zweiten Mikrorille 114 in der radialen Richtung des Kernmetalls 111 radial gebildet. Es kann jedoch lediglich erforderlich sein, dass die erste Mikrorille 113 und die zweite Mikrorille 114 so gebildet sind, dass dieselben sich in der radialen Richtung des Kernmetalls 111 von der Innenseite zu der Außenseite erstrecken. Somit können die erste Mikrorille 113 und die zweite Mikrorille 114 parallel zueinander gebildet werden.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Nassreibungsplatte 110 derart gebildet, dass die Überlappungsabschnitte 113, 114 1/3 der Länge W des Reibungsbauglieds 112 in der radialen Richtung des Kernmetalls 111 aufweisen. Es kann jedoch lediglich erforderlich sein, dass die Nassreibungsplatte 110 so gebildet ist, dass die Überlappungsabschnitte 113c, 114czumindest 1/6 der Länge W des Reibungsbauglieds 112 in der radialen Richtung des Kernmetalls 111 aufweisen. Noch bevorzugter können die Überlappungsabschnitte 113c, 114c so gebildet sein, dass dieselben zumindest 1/4 der Länge W betragen.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann, für die erste Mikrorille 113 und die zweite Mikrorille 114, das Verhältnis (L/P) der Länge L der Überlappungsabschnitte 113, 114 zu dem Abstand P zwischen dem Abschlussendabschnitt 113b der ersten Mikrorille 113 und der zweiten Mikrorille 114 angrenzend an einen derartigen Abschlussendabschnitt 113b in der Umfangsrichtung des Kernmetalls 101 auf 2,37 festgelegt sein. Jedoch können basierend auf den oben beschriebenen Versuchsergebnissen, die von dem vorliegenden Erfinder und anderen erhalten wurden, die ersten Mikrorillen 113 und die zweiten Mikrorillen 114 so gebildet sein, dass das Verhältnis der Länge der Überlappungsabschnitte 113c, 114c zu dem Abstand P zwischen dem Abschlussendabschnitt 113b der ersten Mikrorille 113 und der zweiten Mikrorille 114 angrenzend an einen derartigen Abschlussendabschnitt 113b in der Umfangsrichtung des Kernmetalls 101 gleich oder größer als 1,5 und gleich oder kleiner als 4 ist. Bei dieser Konfiguration kann das Leerlaufdrehmoment effektiv reduziert werden. Es ist festzustellen, dass eine Bildung der ersten Mikrorillen 113 und der zweiten Mikrorillen 114 mit einem Verhältnis von weniger als 1,5 oder gleich oder größer als 4 nicht ausgeschlossen ist.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist bei einigen der Reibungsbauglieder 112 die erste Mikrorille 113 oder die zweite Mikrorille 114 dahingehend gebildet, dass dieselbe sich an dem Seitenrand 112c oder dem Seitenrand 112d öffnet. Jedoch kann bei allen Reibungsbaugliedern 112 die erste Mikrorille 113 oder die zweite Mikrorille 114 so gebildet sein, dass dieselbe sich an dem Seitenrand 112c oder dem Seitenrand 112d öffnet. Alternativ kann für die Reibungsbauglieder 112 bei allen der Reibungsbauglieder 112 die erste Mikrorille 113 oder die zweite Mikrorille 114 so gebildet sein, dass dieselbe sich nicht an dem Seitenrand 112c oder dem Seitenrand 112d öffnet.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist für die Reibungsbauglieder 112 bei einigen der Reibungsbauglieder 112 eine größere Anzahl von ersten Mikrorillen 113 als die Anzahl von zweiten Mikrorillen 114 gebildet. Somit kann bei einer Drehung der Nassreibungsplatte 110 ein Schmieröl auf der Seite des Innenumfangsrands 112a des Reibungsbauglieds 112 effektiv in die ersten Mikrorillen 113 in der Nassreibungsplatte 110 gelenkt werden, und eine Trennung zwischen den Nassreibungsplatten 110 und den Kupplungsplatten 103 kann gefördert werden. Jedoch kann bei dem Reibungsbauglied 112 dieselbe Anzahl von ersten Mikrorillen 114 wie die Anzahl der zweiten Mikrorillen 114 gebildet sein, oder es kann eine kleinere Anzahl von ersten Mikrorillen 113 als die Anzahl von zweiten Mikrorillen 114 gebildet sein.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die zweiten Mikrorillen 114 auf beiden Seiten der ersten Mikrorille 113 in der radialen Richtung des Kernmetalls 111 auf einem der Reibungsbauglieder 112 gebildet. Bei dieser Konfiguration kann selbst dann, wenn die Nassreibungsplatte 110 sich in einer von zwei Drehrichtungen (im oder gegen den Uhrzeigersinn, wie in der Figur darstellt) der Nassreibungsplatte 110 dreht, das auf die Reibungsbauglied 112 geleitete Schmieröl effizient in der radialen Richtung herausfließen, und das Leerlaufdrehmoment kann effektiv reduziert werden. Jedoch können lediglich bei einigen aller Reibungsbauglieder 112 die zweiten Mikrorillen 114 auf beiden Seiten der ersten Mikrorille 113 in der radialen Richtung des Kernmetalls 111 auf einem der Reibungsbauglieder 112 gebildet werden. Das Reibungsbauglied 112 kann auch derart konfiguriert sein, dass eine erste Mikrorille 113 und eine zweite Mikrorille 114 auf einem derselben Reibungsbauglieder 112 vorgesehen sind.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Ölrille 115 dahingehend gebildet, dass dieselbe eine konstante Rillenbreite von innen nach außen in der radialen Richtung des Kernmetalls 111 aufweist. Jedoch kann die Ölrille 115 derart gebildet sein, dass die Rillenbreite sich an einem äußeren Abschnitt in der radialen Richtung des Kernmetalls 111 vergrößert, wie beispielsweise in 11 gezeigt ist. Alternativ kann die Ölrille 115 auch derart gebildet sein, dass die Rillenbreite sich an einem inneren Abschnitt in der radialen Richtung des Kernmetalls 111 vergrößert.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde das Beispiel beschrieben, bei dem die Nassreibungsplatte gemäß der vorliegenden Erfindung als die Nassreibungsplatte 110 eingesetzt wird, die für die Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung 100 des vierrädrigen Kraftfahrzeugs verwendet wird. Es kann jedoch lediglich erforderlich sein, dass die Nassreibungsplatte gemäß der vorliegenden Erfindung eine Nassreibungsplatte ist, die in Öl verwendet wird. Somit kann die Nassreibungsplatte gemäß der vorliegenden Erfindung beispielsweise für eine Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung eines zweirädrigen oder dreirädrigen Kraftfahrzeugs verwendet werden. Zusätzlich zu der Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung 100 kann die Nassreibungsplatte gemäß der vorliegenden Erfindung auch als Reibungsplatte eingesetzt werden, die für eine Bremsvorrichtung verwendet wird, die dazu konfiguriert ist, eine Drehbewegung durch einen Motor zu bremsen.
Bezugszeichenliste

W: Länge des Reibungsbauglieds in radialer Richtung
P: Abstand zwischen erster Mikrorille und zweiter Mikrorille in Umfangsrichtung des Kernmetalls
M1: Rillenbreite der ersten Mikrorille
M2: Rillenbreite der zweiten Mikrorille
L: Überlappungsbetrag zwischen erster Mikrorille und zweiter Mikrorille
100: Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung
101: Motorabtriebswelle
101a: Hydraulikölweg
102: Gehäuse
102a: Nabenabschnitt
102b: Flanschabschnitt
102c: Halteabschnitt
102d: Hydraulikölverteilungsloch
103: Kupplungsplatte
104: Endplatte
104a: Sperrring
105: Kupplungskolben
105a: gleitender Nabenabschnitt
105b: Flanschabschnitt
105c: Pressabschnitt
106: Federaufnahme
106a: Sperrring
107: Kupplungsfeder
108: Hydraulikölkammer
110: Nassreibungsplatte
111: Kernmetall
111a: Keilnut
112: Reibungsbauglied
112a: Innenumfangsrand
112b: Außenumfangsrand
112c, 112d: Seitenrand
113: erste Mikrorille
113a: Öffnung
113b: Abschlussendabschnitt
113c: Überlappungsabschnitt
114: zweite Mikrorille
114a: Öffnung
114b: Abschlussendabschnitt
114c: Überlappungsabschnitt
115: Ölrille
116: Plattennabe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007132362 A [0004]
JP 2016023754 A [0004]

Claims

Eine Nassreibungsplatte, die folgende Merkmale aufweist: mehrere Reibungsbauglieder, die auf einer Kupplungsreibungsplatte durch einen Zwischenraum entlang einer Umfangsrichtung auf einer Oberfläche eines Kernmetalls angeordnet sind, das in einer flachen ringförmigen Form gebildet ist, wobei jedes Reibungsbauglied eine erste Mikrorille, die mit einer Rillenbreite von gleich oder größer als 0,1 mm und gleich oder kleiner als 0,8 mm gebildet ist, sich an einem Innenumfangsrand jedes Reibungsbauglieds öffnet, sich zu einem Außenumfangsrand jedes Reibungsbauglieds erstreckt und einen Abschlussendabschnitt zwischen dem Innenumfangsrand und dem Außenumfangsrand aufweist, und eine zweite Mikrorille aufweist, die mit einer Rillenbreite von gleich oder größer als 0,1 mm und gleich oder kleiner als 0,8 mm gebildet ist, sich an dem Außenumfangsrand öffnet, sich zu dem Innenumfangsrand erstreckt und einen Abschlussendabschnitt zwischen dem Außenumfangsrand und dem Innenumfangsrand aufweist, und wobei die erste Mikrorille und die zweite Mikrorille zumindest eine erste Mikrorille und eine zweite Mikrorille umfassen, die an Positionen aneinander angrenzend auf einem der Reibungsbauglieder gebildet sind, und Überlappungsabschnitte aufweisen, die einander in der Umfangsrichtung an einer identischen Position in einer radialen Richtung des Kernmetalls überlappen.
Die Nassreibungsplatte gemäß Anspruch 1, wobei jeder Überlappungsabschnitt zumindest eine Länge von gleich oder größer als 1/4 einer Länge jedes Reibungsbauglieds in der radialen Richtung des Kernmetalls aufweist.
Die Nassreibungsplatte gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Mikrorille und die zweite Mikrorille derart konfiguriert sind, dass ein Verhältnis der Länge jedes Überlappungsabschnitts zu einem Abstand zwischen dem Abschlussendabschnitt der ersten Mikrorille und der zweiten Mikrorille angrenzend an den Abschlussendabschnitt der ersten Mikrorille in einer Umfangsrichtung des Kernmetalls gleich oder größer als 1,5 und gleich oder kleiner als 4 ist.
Die Nassreibungsplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei bei zumindest einem der mehreren Reibungsbauglieder zumindest eine der ersten Mikrorille und der zweiten Mikrorille dahingehend gebildet ist, sich an einem Endabschnitt des zumindest einen der mehreren Reibungsbauglieder zu öffnen, die sich in der radialen Richtung des Kernmetalls erstrecken.
Die Nassreibungsplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei bei zumindest einem der mehreren Reibungsbauglieder eine größere Anzahl von ersten Mikrorillen als der der zweiten Mikrorillen auf einem der Reibungsbauglieder gebildet ist.
Die Nassreibungsplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei bei zumindest einem der mehreren Reibungsbauglieder die zweite Mikrorille auf jeder Seite der ersten Mikrorille auf einem der identischen Reibungsbauglieder gebildet ist.
Eine Mehrplatten-Nasskupplungsvorrichtung zum Übertragen einer Drehantriebskraft eines Motors auf eine angetriebene Welle oder zum Blockieren einer Drehantriebskraftübertragung, die folgende Merkmale aufweist: die Nassreibungsplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6; und eine flache ringförmige Kupplungsplatte, die gegen die Nassreibungsplatte gepresst oder von derselben getrennt werden soll, um die Drehantriebskraft zu übertragen oder zu blockieren.