JP2013124747A - Wave-shaped friction plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、湿式多板クラッチ等の摩擦係合装置に使用されるウェーブ形摩擦板に関する。 The present invention relates to a wave-type friction plate used for a friction engagement device such as a wet multi-plate clutch.
周方向に波形をなしているウェーブ形摩擦板(以下、単に、「摩擦板」ということがある。)は、例えば、クラッチが係合する時、ウェーブ形摩擦板が弾性変形するため、係合時の衝撃が緩和され、また、クラッチの係合が解除される時、ウェーブ形摩擦板の弾性力により、摩擦板同士の係合が速やかに解除されるという特徴を有するため、従来の平面形状の摩擦板と比べて、スムーズな動作を実現できるという利点がある。なお、ウェーブ形摩擦板には、従来の平面形状の摩擦板と同様に、リング状に打ち抜かれた摩擦材が摩擦板に貼付けられたもの、及びセグメント状の摩擦材が間隔を空けて摩擦板に貼付けられたものがある。
図9は、従来の一般的なウェーブ形摩擦板100を具える摩擦係合装置の非係合状態のときの一部展開断面図である。図9に示すように、摩擦板100は、その両面に山部Aと谷部Bとが交互に並んだ波形形状を有している。このようなウェーブ形摩擦板に改良が加えられたものの例として、以下に挙げるようなものがある。
A wave-shaped friction plate having a waveform in the circumferential direction (hereinafter sometimes simply referred to as “friction plate”) is engaged, for example, because the wave-shaped friction plate is elastically deformed when the clutch is engaged. When the clutch is disengaged, the friction between the friction plates is released quickly by the elastic force of the wave friction plates when the clutch is disengaged. Compared with the friction plate, there is an advantage that smooth operation can be realized. In addition, the wave type friction plate is similar to the conventional flat type friction plate, in which a friction material punched in a ring shape is affixed to the friction plate, and a segment type friction material is spaced apart from the friction plate. There is a thing stuck on.
FIG. 9 is a partially developed cross-sectional view of a friction engagement device including a conventional general wave-
特許文献1には、図10に示すような、ウェーブ形摩擦板100aの波形形状の山谷の稜線部分を避けて摩擦材112aを設け、弾性変形による摩擦材112aの割れを防止し、耐久性を向上させたウェーブ形摩擦板が開示されている。
また、特許文献2には、ウェーブ形摩擦板の波形形状の山部や谷部に摩擦材を貼付けないようにし、摩擦係合装置が非係合状態のときに、摩擦板の摩擦材が相手プレートと接触しないようにしたウェーブ形摩擦板が開示されている。
In Patent Document 1, as shown in FIG. 10, the
Further, in
ところで、従来の平面形状の摩擦板には、空転時のトルクロス、すなわち、引摺りトルクの低減という課題があり、これはウェーブ形摩擦板においても例外ではない。すなわち、摩擦係合装置が非係合状態のときは、摩擦板と相手プレートは係合せず空転状態となるため、オイルの粘性による引摺りトルクが生じ、また、摩擦材と相手プレートは、常に一定の間隔で空転し続けるのではなく、摩擦材と相手プレートとが接触する場合があるため、摺動による引摺りトルクも生じることになる。
図9に示すような、従来の一般的な摩擦板100の摩擦材112は等間隔、等ピッチで配設されており、摩擦係合装置が非係合状態で摩擦材112と相手プレート120とが接触するときは、図9のX部分に示すように、1つの山部Aに貼付けられている3個の摩擦材112が相手プレート120に接触することになるため、摩擦材112と相手プレート120とが接触する面積が大きくなって、引摺りトルクの増大を招く。なお、図9には、説明の便宜上、一つの山部に3個の摩擦材を貼付けている態様のものを示しているが、一つの山部に3個以上の摩擦材が貼付けられている場合もある。
また、図10に示すような、特許文献1の摩擦板100aの場合は、摩擦板100の場合と比べて、山部の稜線部分の摩擦材がなくなるため、図10のX部分に示すように、1つの山部Aに貼付けられている2個の摩擦材112aが相手プレート120aに接触することになるから、摩擦材112aと相手プレート120とが接触する面積は摩擦板100に比べて少ないが、引摺りトルクは、依然として発生する。
一方、特許文献2の場合、摩擦係合装置が非係合状態のときに、摩擦材が相手プレートと接触しないように、ウェーブ形摩擦板の波形形状の山部や谷部に摩擦材を貼付けないようにしているが、この構成によると、摩擦係合装置が係合する時に金属である摩擦板のプレートと相手プレートとが接触し、摩擦によって発熱するため、部品が焼けてしまう恐れがあり、また、プレートの摩耗によって金属粉が発生しやすく、ベアリング等の他の部品に悪影響を与えることになる。従って、摩擦板の耐久性、製品寿命の面で問題がある。
By the way, the conventional planar friction plate has a problem of torque loss during idling, that is, reduction of drag torque, and this is no exception in the wave type friction plate. That is, when the friction engagement device is in a non-engaged state, the friction plate and the mating plate are not engaged and are idle, so that drag torque due to the viscosity of the oil is generated, and the friction material and the mating plate are always Since the friction material and the mating plate may contact each other instead of continuing to idle at a constant interval, drag torque due to sliding is also generated.
As shown in FIG. 9, the
Further, in the case of the
On the other hand, in the case of
そこで、本発明は、前述した従来技術の問題点に鑑み、引摺りトルクが少なく、耐久性に優れたウェーブ形湿式摩擦板を提供することを、その目的とする。 In view of the above-described problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a wave-type wet friction plate that has less drag torque and is excellent in durability.
本発明は、摩擦係合装置において相手プレートと係合するセグメント状の摩擦材が貼付けられ周方向に波形をなすウェーブ形摩擦板において、
前記摩擦材が前記波形の山部の頂上及びその他の位置に設けられ、前記摩擦係合装置が非係合状態のときは、前記波形の山部の頂上に設けられた摩擦材のみが前記相手プレートと接触可能とされていることを特徴とするウェーブ形摩擦板によって前記課題を解決した。
The present invention relates to a wave-type friction plate in which a segment-like friction material that engages with a mating plate in a friction engagement device is attached and forms a waveform in the circumferential direction.
When the friction material is provided at the top of the corrugated peak and at other positions, and the friction engagement device is in a non-engagement state, only the friction material provided at the top of the corrugated peak is the counterpart. The above-mentioned problem has been solved by a wave friction plate characterized in that it can be brought into contact with the plate.
また、請求項2のように、摩擦係合装置において相手プレートと係合するリング状の摩擦材が貼付けられ周方向に波形をなすウェーブ形摩擦板において、
前記摩擦材が前記波形の山部の頂上及びその他の位置にあるようにプレス加工され、前記摩擦係合装置が非係合状態のときは、前記山部の頂上にある摩擦材のみが前記相手プレートと接触可能とされていることを特徴とするウェーブ形摩擦板としてもよい。
Further, as in
When the friction material is pressed so as to be at the top of the corrugated crest and other positions, and the friction engagement device is in a non-engagement state, only the friction material at the crest of the crest is the counterpart. It may be a wave friction plate characterized by being capable of contacting the plate.
また、請求項3のように、山部の頂上に貼付けられている摩擦材に油溝を形成するのが好適な実施形態である。 Further, as in claim 3, it is a preferred embodiment that an oil groove is formed in the friction material pasted on the top of the peak portion.
本発明によれば、山部及び谷部からなる波形形状を有するウェーブ形摩擦板において、摩擦係合装置が非係合状態のときは、山部の頂上に設けられた摩擦材のみが相手プレートと接触するように設けられているため、従来の摩擦板に比べ、摩擦係合装置が非係合状態のときの、相手プレートと接触する摩擦材の面積が減少するので、摺動に係る面積を減少させることができ、その結果、引摺りトルクの低減を図ることができる。なお、本発明でいう山部及び谷部とは、波形の振幅の中心線から見て凸状となっているところが山部であり、凹状となっているところが谷部である。摩擦係合装置が非係合状態のとき、山部の頂上の摩擦材が相手プレートと接触することになるため、摩擦板の金属部分と相手プレートとが直接接触するという事態は発生しない。従って、金属部分同士の摩擦による過度の加熱や、摩耗による金属粉の発生といった問題はないため、摩擦板の耐久性、製品寿命を維持することができる。なお、山部の頂上に設ける摩擦材の表面積が小さければ小さい程、摩擦係合装置が非係合状態のときの、摩擦材と相手プレートとの接触面積が小さくなるため好適である。 According to the present invention, in the wave-shaped friction plate having a corrugated shape including a peak portion and a valley portion, when the friction engagement device is in a non-engagement state, only the friction material provided on the top of the peak portion is the counterpart plate. Since the area of the friction material that comes into contact with the mating plate is reduced when the friction engagement device is in the non-engagement state compared to the conventional friction plate, the area related to sliding is reduced. As a result, drag torque can be reduced. In the present invention, the peak and valley are convex portions when viewed from the center line of the waveform amplitude, and the concave portions are valleys. When the friction engagement device is in the non-engagement state, the friction material at the top of the peak portion comes into contact with the mating plate, so that a situation in which the metal portion of the friction plate and the mating plate do not directly contact each other does not occur. Therefore, there is no problem of excessive heating due to friction between metal parts and generation of metal powder due to wear, so the durability of the friction plate and the product life can be maintained. In addition, the smaller the surface area of the friction material provided on the top of the peak portion, the smaller the contact area between the friction material and the mating plate when the friction engagement device is in the non-engagement state.
請求項1、2にあるように、本発明は、セグメント状の摩擦材、又はリング状の摩擦材のいずれにおいても適用できる。セグメント状の摩擦材を使用する場合、摩擦材の材料歩留まりの向上、油溝形成の簡略化を図ることができ、リング状の摩擦材にプレス加工を施す場合、摩擦係合装置が係合状態のときの、相手プレートに接触する摩擦材の面積を大きく確保することができるため、耐熱、耐圧縮性が向上し、耐久性を高めることができる。なお、セグメント状の摩擦材を使用する場合であっても、谷部の摩擦材の間隔を狭くする、或いは、谷部に連続した摩擦材を設けることによって、摩擦係合装置が係合状態のときの、相手プレートに接触する摩擦材の面積を大きく確保することができる。
As described in
また、請求項3のように、波形形状の頂上部に設けられている摩擦材に油溝が形成されている構成とすれば、相手プレートと接触する摩擦材の面積を一層減少させることができ、また、遠心力を利用して、摩擦板の外周部にオイルを排出し易くなるため、摺動及びオイルの粘性による引摺りトルクを一層減少させることができる。 Moreover, if the oil groove is formed in the friction material provided at the top of the corrugated shape as in claim 3, the area of the friction material in contact with the mating plate can be further reduced. In addition, since the oil is easily discharged to the outer peripheral portion of the friction plate by using the centrifugal force, the sliding torque due to the sliding and the viscosity of the oil can be further reduced.
以下、本発明の実施形態を図1〜8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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. However, the present invention is not limited to this embodiment.
図1は、ウェーブ形摩擦板10の正面図であり、摩擦板10は、正面から見て、交互に山部A及び谷部Bを有している。摩擦材10の山部Aの頂上には、セグメント状の摩擦材12aが貼付けられており、一方、谷部Bには、セグメント状の摩擦材12bが3個貼付けられている。説明の便宜上、片面に山部及び谷部が4つの構成のもので、摩擦材12を誇張したものを表しているが、図1に示すような形態に限られるものではない。
FIG. 1 is a front view of a wave-
図2に示すように、摩擦材12aは、山部Aの頂上に設けられ、且つ、摩擦係合装置が非係合状態のときは、図2のX部分に示すように、この摩擦材12aのみが相手プレート20と接触するようにされている。従って、従来と比べて、摩擦係合装置が非係合状態のときの、摩擦材12と相手プレート20との接触面積を小さくすることができるため、摺動に関係する面積を低減させることができ、かくして、引摺りトルクの低減を図ることができる。また、摩擦板10では、摩擦材12a以外には山部Aに摩擦材12が設けられていないため、オイルは遠心力により比較的大きな隙間を通り、摩擦板10の外周方向に排出される。従って、摩擦材12aの周辺のオイルの量が減少するため、オイルの粘性に起因する引摺りトルクの一層の低減を図ることができる。なお、摩擦係合装置が非係合状態のとき、摩擦材12aのみが相手プレート20と接触するようにされていれば、摩擦材12aの他にも、摩擦材を山部Aに設けてもよく、その場合、引摺りトルクの低減と耐久性の向上の両立を図ることができるため好適である。また、摩擦材12aがあることによって、摩擦係合装置が係合する時、摩擦板10のプレート14と相手プレート20とが直接接触することがないため、金属部分同士の摺動による加熱や、摩耗による金属粉の発生を防止することができ、摩擦板10の耐久性、製品寿命を維持することができる。
As shown in FIG. 2, the
次に、図3に示すように、摩擦係合装置が係合状態のときは、波形形状が潰れて直線形状となり、山部A及び谷部Bの摩擦材12a、12bが相手プレート20と接触し、摩擦によってトルクを伝達する。ここで、摩擦係合装置が係合する時、山部Aの摩擦材12aが最初に相手プレート20と接触することになるが、摩擦板10の軸方向に徐々に力が加わることによって、摩擦材12aに大きな摺動力がかかる前に、摩擦材10の波形形状は簡単に潰れてしまうため、摺動力による摩擦材12aの剥離というような問題は生じない。
Next, as shown in FIG. 3, when the friction engagement device is in the engaged state, the corrugated shape is crushed into a linear shape, and the
ところで、引摺りトルクは、フリクションテスターという装置を使用することによって計測することができる。ここで、フリクションテスターとは、摩擦係合装置が非係合状態、すなわち、相手プレートと摩擦板とが空転しているときの引摺りトルクを測定するために、モータで摩擦板を回転させ、相手プレートに掛かる引摺りトルクをトルクメータによって測定することができる装置であり、モータの回転数やオイルの流量を調節することができるものである。図4は、フリクションテスターを使用して、オイルの流量が2.0L、油温が40℃の環境で取得した、摩擦板10と図8に示す従来の摩擦板100との各回転数における引摺りトルクを表したグラフである。一方、図5は、同じ装置、摩擦板を使用して、オイルの流量が0.5L、油温が40℃の環境で取得した、各回転数における引摺りトルクを表したグラフである。図4、5から明らかなように、本発明に係る摩擦材10は、殆ど全ての回転数において、従来の摩擦材100よりも低い引摺りトルクの値を示し、特に、モータの回転数が低いとき程、その差が大きいことが分かる。また、オイルの流量が多いほど、引摺りトルクの低減率が高いことが分かる。このように、本発明に係る摩擦板は、オイルの流量に左右されることなく、従来の摩擦板よりも引摺りトルクを改善できることが認められる。
By the way, drag torque can be measured by using a device called a friction tester. Here, the friction tester is a state in which the friction engagement device is disengaged, that is, the friction plate is rotated by a motor in order to measure drag torque when the mating plate and the friction plate are idling, It is a device that can measure the drag torque applied to the mating plate with a torque meter, and can adjust the rotational speed of the motor and the flow rate of oil. FIG. 4 shows the
なお、図6(a)〜(d)に示すように、摩擦板10の摩擦材12a(図1参照。)に比べて、その大きさを小さくすることで、摩擦係合装置が非係合状態のときの、摩擦材と相手プレートとの摺動面積を一層減らすことができ、摺動による引摺りトルクをさらに低減させることができる。また、図6(e)に示すように、摩擦材12aに、プレス加工によって油溝12cを形成した構成とすることにより、摩擦係合装置が非係合状態のときの、相手プレート20との摺動面積を減らすだけでなく、摩擦材12a周辺のオイルを摩擦板10の外周部に一層排出し易くすることができ、オイルの粘性による引摺りトルクをさらに低減させることができる。また、谷部Bに設けられる摩擦材12b(図1参照。)の幅を狭くする(図示省略)、又は図6(e)の摩擦材12b1のような形状とすることで、摩擦係合装置が係合状態のときの摩擦材が相手プレートに接触する面積を大きく確保することができるため、摩擦板の耐熱、耐圧縮性を向上させ、耐久性を高めることができる。
As shown in FIGS. 6A to 6D, the friction engagement device is disengaged by reducing its size compared to the
次に、図7は、本発明の第二実施形態のウェーブ形摩擦板50の一部正面図(a)及びそれを具える摩擦係合装置の非係合状態のときの一部展開断面図(b)である。図7(a)及び(b)に示すように、摩擦板50は、プレート54にリング状の摩擦材52が貼付けられており、山部Aの頂上の摩擦材52aを残すように、52dの部分にプレス加工が施されている。なお、摩擦材52aは、(b)に示すように、摩擦係合装置が非係合状態のとき、摩擦材52aのみが相手プレート20と接触するように設けられている。従って、従来と比べて、摩擦係合装置が非係合状態のときの、摩擦材52と相手プレート20との接触面積を小さくすることができ、摺動に関係する面積を低減させることができる。なお、摩擦材52aの形状は、図1に示す摩擦材12aや、図6に示す摩擦材12a1〜12a4のような形状とすることができる。また、摩擦板50の構成によれば、摩擦係合装置が係合状態のときは、摩擦材52が相手プレート20と接触する面積を大きく確保することができるため、耐熱、耐圧縮性が向上し、耐久性を高めることができる。
Next, FIG. 7 is a partial front view (a) of a wave-shaped
最後に、図8(a)、(b)に示すように、プレート54にリング状の摩擦材52が貼付けられ、山部Aの頂上の摩擦材52a1を残すように、52dの部分にプレス加工が施されている摩擦板50aにおいて、摩擦材52a1に、プレス加工によって油溝52cを形成すれば、摩擦係合装置が非係合状態のとき、摩擦材52a1周辺のオイルを摩擦板50aの外周部に排出し易くすることができるため、オイルの粘性による引摺りトルクを低減させることができる。
Finally, as shown in FIGS. 8A and 8B, a ring-shaped
図7、8から明らかなように、摩擦係合装置が非係合状態のときに、山部Aの頂上の摩擦材52a、52a1のみが相手プレート20と接触するようにされていれば、山部Aにプレス加工されない摩擦材52が存在していてもよい。このように、山部Aにプレス加工されない摩擦材52を可能な限り存在させることで、引摺りトルクの低減と耐久性の向上の両立を図ることができる。
7 and 8, when the friction engagement device is in the non-engagement state, if only the
以上説明したように、本発明によれば、摩擦係合装置が非係合状態のときに、ウェーブ形摩擦板の山部の頂上に設けられた摩擦材のみが相手プレートと摺動することになるため、従来と比べて、引摺りトルクが少なく、耐久性に優れたウェーブ形湿式摩擦板を提供することができる効果がある。 As described above, according to the present invention, when the friction engagement device is in the non-engagement state, only the friction material provided on the top of the peak portion of the wave-shaped friction plate slides with the counterpart plate. Therefore, there is an effect that it is possible to provide a wave-type wet friction plate having less drag torque and excellent durability as compared with the prior art.
10、50、50a 本発明のウェーブ形湿式摩擦板
12、52 摩擦材
12c、52c 油溝
20 相手プレート
A 山部
B 谷部
10, 50, 50a Wave type wet friction plate of the
Claims (3)
前記摩擦材が前記波形の山部の頂上及びその他の位置に設けられ、前記摩擦係合装置が非係合状態のときは、前記波形の山部の頂上に設けられた摩擦材のみが前記相手プレートと接触可能とされていることを特徴とする、
ウェーブ形摩擦板。 In the wave-shaped friction plate in which a segment-like friction material to be engaged with the mating plate is pasted in the friction engagement device and has a waveform in the circumferential direction,
When the friction material is provided at the top of the corrugated peak and at other positions, and the friction engagement device is in a non-engagement state, only the friction material provided at the top of the corrugated peak is the counterpart. It is possible to contact the plate,
Wave friction plate.
前記摩擦材が前記波形の山部の頂上及びその他の位置にあるようにプレス加工され、前記摩擦係合装置が非係合状態のときは、前記山部の頂上にある摩擦材のみが前記相手プレートと接触可能とされていることを特徴とする、
ウェーブ形摩擦板。 In the wave-shaped friction plate in which a ring-shaped friction material that engages with the mating plate in the friction engagement device is attached and forms a waveform in the circumferential direction.
When the friction material is pressed so as to be at the top of the corrugated crest and other positions, and the friction engagement device is in a non-engagement state, only the friction material at the crest of the crest is the counterpart. It is possible to contact the plate,
Wave friction plate.
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