JP2005308183A

JP2005308183A - 湿式多板摩擦係合装置

Info

Publication number: JP2005308183A
Application number: JP2004129603A
Authority: JP
Inventors: Taketoshi Chibu; 剛敏千布
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2004-04-26
Filing date: 2004-04-26
Publication date: 2005-11-04

Abstract

【課題】フリクションプレートとセパレータプレートとの接触部に十分な量の潤滑油を安定して供給できるようにして、フリクションプレートおよびセパレータプレートの局部的な発熱に伴う変形を阻止して摩耗を抑制するようにした湿式多板摩擦係合装置を提供する。
【解決手段】湿式多板摩擦係合装置１０は、円環状のコアプレート４ａの両側面に摩擦係合面を形成する摩擦材４ｂが固着された複数のフリクションプレート４と、フリクションプレート４の間に介装されて摩擦係合に供される複数のセパレータプレート１１と、を備えている。セパレータプレート１１は、フリクションプレート４の摩擦係合面と接触する摩擦係合面に円周方向の溝１１ｃを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、湿式多板摩擦係合装置に関し、より詳細には、自動車用オートマチックトランスミッションなどに用いられ、改良されたセパレータプレートを有する湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキ等の湿式多板摩擦係合装置に関する。

自動車や自動二輪車のオートマチックトランスミッションなどに用いられる湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキ１は、図３の概略構成図に示すように、相対回転するドラム２とハブ３とを備えている。ドラム２には複数のセパレータプレート５が、またハブ３には複数のフリクションプレート４が夫々スプライン嵌合しており、セパレータプレート５がフリクションプレート４との間に介装されることで、セパレータプレート５とフリクションプレート４とが交互に配置されている。また、圧縮ばね７によって一方向（図３において右方向）に付勢されたピストン６が、セパレータプレート５およびフリクションプレート４に対向して配設されている。

図４に示すように、フリクションプレート４は、円盤状のコアプレート４ａと、コアプレート４ａの両面に固着されて、摩擦係合面を形成する摩擦材４ｂとから構成されている。コアプレート４ａは、ＪＩＳ記号、ＳＰＣＣなどの板材をプレス加工などによって略リング状に形成したものであり、内径部にハブ３とスプライン嵌合のための複数対の爪部４ｃが形成されている。摩擦材４ｂは、いわゆるペーパ摩擦材であり、図４に示すフリクションプレート４においては複数のセグメント、例えば、２０セグメントに分割されてコアプレート４ａの両面に接着などによって固着されている。夫々の摩擦材４ｂは、互いに僅かな隙間４ｄが設けられてコアプレート４ａに固着されており、該隙間４ｄは潤滑油を通過させる潤滑油溝として機能する。

図５に示すように、セパレータプレート５は、軟鋼材板により略リング状に形成されたものであり、外周部にドラム２とスプライン嵌合するための複数の爪部、例えば、８対の爪部５ａが円周方向に等間隔で形成されている。

このように構成された湿式多板クラッチにおいては、シリンダ室８に圧油を供給して圧縮ばね７のバネ力に抗してピストン６を図３において左方向に移動させてセパレータプレート５とフリクションプレート４とを圧接し、フリクションプレート４とセパレータプレート５との摩擦力によってエンジンの動力がハブ３からフリクションプレート４およびセパレータプレート５を介してドラム２に伝達される。また、シリンダ室８の圧油を排出すると、圧縮ばね７の力によりピストン６が図３において右方向に移動してセパレータプレート５とフリクションプレート４とが離間し、クラッチが解放される。

このような構成の従来の湿式多板クラッチとしては、フリクションプレートとセパレータプレートとの接触面に潤滑油を供給して、安定した摩擦を得られるようにすると共に、フリクションプレートおよびセパレータプレートを冷却するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−１４１５７０号公報（第２−３頁、図１）

特許文献１に開示のフリクションプレートは、摩擦材に半径方向の油通路を設け、潤滑油によってフリクションプレートおよびセパレータプレートを冷却し、またクラッチの切れの改善を図ったものである。しかしながら、エンジンの高トルク化が進むに伴って、潤滑油の供給量が不足しがちとなり、フリクションプレートとセパレータプレートとの相対的な滑りによる摩擦熱発生量が大きくなって、摩耗の早期進行、摩擦係数の低下、或いは耐久性能の低下などが問題となっている。特に、フリクションプレートとセパレータプレートとの接触部における半径方向中央部の温度は高くなり易く、フリクションプレートおよびセパレータプレートが熱膨張して変形し、早期摩耗の要因となるので改善が望まれていた。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、フリクションプレートとセパレータプレートとの接触部に十分な量の潤滑油を安定して供給できるようにして、フリクションプレートおよびセパレータプレートの局部的な発熱、およびこれに伴う変形を阻止して摩耗を抑制するようにした湿式多板摩擦係合装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）本発明の湿式多板摩擦係合装置は、円環状のコアプレートと、該コアプレートの両側面に固着され、摩擦係合面を形成する摩擦材とをそれぞれ有する複数のフリクションプレートと、
前記フリクションプレートの間に介装されて摩擦係合に供される複数のセパレータプレートと、を備え、
前記セパレータプレートは、前記フリクションプレートの前記摩擦係合面と接触する摩擦係合面に、円周方向の溝を形成したことを特徴とする。
（２）（１）の湿式多板摩擦係合装置において、前記溝の境界部は、断面円弧形状の面取り部を有することを特徴とする。
（３）（１）又は（２）の湿式多板摩擦係合装置において、前記湿式多板摩擦係合装置は、湿式多板クラッチと湿式多板ブレーキのいずれかであることを特徴とする。

（１）の湿式多板摩擦係合装置によれば、セパレータプレートは、フリクションプレートの摩擦係合面と接触する摩擦係合面に円周方向の溝が形成されているので、溝が油溜まりとして機能してセパレータプレートとフリクションプレートとの摩擦係合面に十分な量の潤滑油を供給する。これにより、セパレータプレートおよびフリクションプレートの摩擦発熱量を抑制して摩耗を防止すると共に、セパレータプレートおよびフリクションプレートを冷却して湿式多板摩擦係合装置の性能を安定させることができる。

また、（２）の湿式多板摩擦係合装置によれば、溝の境界部に断面円弧形状の面取り部を設けたので、フリクションプレートとの部分的な接触をなくして局所的な摩耗の発生を抑制し、耐久性を向上させることができる。
さらに、（３）の湿式多板摩擦係合装置によれば、性能の安定した湿式多板クラッチ或いは湿式多板ブレーキを得ることができる。

本発明の湿式多板摩擦係合装置によれば、コアプレートの両側面に摩擦材が固着されてなる複数のフリクションプレートの間に、複数のセパレータプレートを介装させ、該セパレータプレートの摩擦係合面に円周方向の溝を設けたので、セパレータプレートとフリクションプレートとの摩擦係合面に十分な量の潤滑油を供給して、摩擦による発熱量を抑制して摩耗を防止すると共に、セパレータプレートおよびフリクションプレートを冷却して性能が安定した湿式多板摩擦係合装置が得られる。

以下、本発明に係る湿式多板摩擦係合装置の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明の湿式多板摩擦係合装置は、湿式多板クラッチ及び湿式多板ブレーキを含むもので、湿式多板クラッチと湿式多板ブレーキとは、その構成は基本的に同じであるので、湿式多板クラッチを代表例として説明する。

図１は本実施形態のセパレータプレートの正面図、図２（ａ）は図１におけるII−II
矢視断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＡ部拡大図である。尚、湿式多板クラッチの全体構成は、既に説明した従来の湿式多板クラッチと同様であるので、従来の湿式多板クラッチの概略構成図を示す図３を流用して説明する。

図３に示すように、本発明のセパレータプレート１１が適用された湿式多板クラッチ１０は、ドラム２に複数のセパレータプレート１１がスプライン嵌合し、またハブ３に複数のフリクションプレート４が夫々スプライン嵌合して、セパレータプレート１１とフリクションプレート４とが交互に配置されている。また、圧縮ばね７によって一方向（フリクションプレート４およびセパレータプレート１１から離間する方向）に付勢されたピストン６が、セパレータプレート１１およびフリクションプレート４に対向して配設されている。

図１及び図２に示すように、本発明のセパレータプレート１１は、ＪＩＳ記号、Ｓ２０Ｃ、Ｓ３５Ｃ相当の軟鋼材板により略リング状に形成されたものであり、外周部にドラム２とスプライン嵌合するための複数の爪部、例えば、８対の爪部１１ａが円周方向に等間隔で形成されている。セパレータプレート１１の両側面１１ｂは、フリクションプレート４の摩擦係合面と接触する摩擦係合面を構成しており、研削加工などによって面粗さが小さな平滑面とされ、その摩擦抵抗は小さい。セパレータプレート１１の両側面１１ｂには、半径方向幅ｔの半径方向略中央に円環状の溝１１ｃが形成されている。溝１１ｃの境界部は、曲率半径Ｒを有する円弧状の面取り部１１ｄが設けられている。
また、セパレータプレート１１と交互に配置されるフリクションプレート４は、図４に示す従来のフリクションプレート４と同様であり、説明を省略する。

このように構成された湿式多板クラッチ１０は、シリンダ室８に圧油を供給すると圧縮ばね７のバネ力に抗してピストン６がフリクションプレート４およびセパレータプレート１１に接近する方向に移動してフリクションプレート４とセパレータプレート１１とが圧接し、フリクションプレート４とセパレータプレート１１との摩擦係合によってエンジンの動力がハブ３からフリクションプレート４およびセパレータプレート１１を介してドラム２に伝達される。

このとき、フリクションプレート４とセパレータプレート１１との摺接によって摩擦熱が発生してフリクションプレート４およびセパレータプレート１１の温度が次第に上昇する。セパレータプレート１１の半径方向幅ｔの半径方向略中央部は、温度が最も高くなり易い部位である。半径方向幅ｔの半径方向略中央部には、円環状の溝１１ｃが形成されているので、潤滑油が溝１１ｃに貯留される。溝１１ｃに貯留された潤滑油は、フリクションプレート４とセパレータプレート１１との摺接面（摩擦係合面）に供給されて摺接面を潤滑し、摩擦による発熱を抑制する。また、溝１１ｃに貯留された潤滑油は、フリクションプレート４の隙間９を通って常に入れ替えられるので、フリクションプレート４およびセパレータプレート１１を効率よく冷却する。また、溝１１ｃの境界部には、曲率半径Ｒの円弧状の面取り部１１ｄが設けられているので、境界部におけるフリクションプレート４との部分的な接触が防止される。

これによって、セパレータプレート１１の局所的（特に、摩擦係合面）な発熱が抑制されるので、熱膨張によるセパレータプレート１１の変形（円周方向に蛇行する蛇行変形）が防止されて円周上に局所的に生じる摩耗を防止することができる。また、潤滑油の供給不足も解消される。

また、図３に示すように、シリンダ室８の圧油を排出すると、圧縮ばね７の弾性力によりピストン６が図３において右方向に移動してセパレータプレート１１とフリクションプレート４とが離間し、クラッチが解放される。

本実施形態の湿式多板クラッチ１０によれば、セパレータプレート１１は、フリクションプレート４の摩擦係合面と接触する摩擦係合面に円周方向の溝１１ｃが形成されているので、溝１１ｃが油溜まりとして機能してセパレータプレート１１とフリクションプレート４との摩擦係合面に十分な量の潤滑油を供給する。これにより、セパレータプレート１１およびフリクションプレート４の摩擦発熱量を抑制して摩耗を防止すると共に、これらを冷却して湿式多板クラッチ１０の性能が安定する。

また、本実施形態の湿式多板クラッチ１０によれば、溝１１ｃの境界部に断面円弧形状の面取り部１１ｄを設けたので、フリクションプレート４との部分的な接触をなくして局所的な摩耗の発生を抑制し、耐久性を向上させることができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

本発明の実施形態であるセパレータプレートの正面図である。（ａ）は図１におけるII−II矢視断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ部拡大図である。湿式多板クラッチの概略構成図である。フリクションプレートの正面図である。従来のセパレータプレートの正面図である。

符号の説明

４フリクションプレート
４ａコアプレート
４ｂ摩擦材
１０湿式多板クラッチ（湿式多板摩擦係合装置）
１１セパレータプレート
１１ｃ溝
１１ｄ面取り部

Claims

円環状のコアプレートと、該コアプレートの両側面に固着され、摩擦係合面を形成する摩擦材とをそれぞれ有する複数のフリクションプレートと、
前記フリクションプレートの間に介装されて摩擦係合に供される複数のセパレータプレートと、を備えた湿式多板摩擦係合装置であって、
前記セパレータプレートは、前記フリクションプレートの前記摩擦係合面と接触する摩擦係合面に、円周方向の溝を形成したことを特徴とする湿式多板摩擦係合装置。
前記溝の境界部は、断面円弧形状の面取り部を有することを特徴とする請求項１に記載の湿式多板摩擦係合装置。
前記湿式多板摩擦係合装置は、湿式多板クラッチと湿式多板ブレーキのいずれかであることを特徴とする請求項１又は２に記載の湿式多板摩擦係合装置。