JP2018179085A - 変速機用摩擦板、変速機用摩擦板の製造方法、及び、変速機 - Google Patents

変速機用摩擦板、変速機用摩擦板の製造方法、及び、変速機 Download PDF

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Abstract

【課題】荷重範囲が摩擦板の摩擦面の外周縁側部分に分布する場合でも、荷重範囲に十分高い油圧で潤滑油を供給することができる変速機用摩擦板を提供する。
【解決手段】本発明のドリブンプレート81は、互いに間隔を空けて環状に配置された複数の心材85と、複数の心材85の両側に設けられ、複数の心材85を両側から挟み込む一対の環状表面板86と、隣合う心材85の間の隙間によって形成された潤滑油流路81bと、環状表面板86に設けられ、潤滑油を潤滑油流路81b内から環状表面板86の摩擦面81cに吐出させる複数の吐出孔81dとが備えられ、潤滑油流路81bの横幅W2は、環状表面板86の内周縁側から外周縁側に向かって徐々に小さくなっている。
【選択図】図4

Description

この発明は、車両に搭載される変速機(例えば自動変速機)に関し、特に、変速機の摩擦締結装置(例えばクラッチ装置及びブレーキ装置)で用いられる変速機用摩擦板、変速機用摩擦板の製造方法、及び、変速機に関する。
自動変速機の摩擦締結装置で用いられる摩擦板として、特許文献1に記載の摩擦板が知られている。この摩擦板は、内部に、潤滑油が流れる潤滑油流路を備え、両側の摩擦面に、潤滑油を潤滑油流路から摩擦面に吐出させる複数の吐出孔を備えている。潤滑油流路は、摩擦板を正面視で見て、放射状に複数設けられ、各潤滑油流路の横幅は、摩擦板の径方向に沿って一定幅に形成されている。
この摩擦板では、潤滑油流路に流入した潤滑油は、摩擦板が回転したときの遠心力で、潤滑油流路内を摩擦板の内周縁側から外周縁側に流れると共に、摩擦板の摩擦面の吐出孔を介して潤滑油流路から摩擦面に吐出される。このように、摩擦板の潤滑油流路に潤滑油が流れることで摩擦板が冷却されると共に、潤滑油が吐出孔から摩擦板の摩擦面に吐出されることで摩擦板の摩擦面(即ち各摩擦板の間)に潤滑油が供給される。
特開2012−215225号公報
しかしながら、上記の摩擦板では、潤滑油流路の横幅が摩擦板の径方向に沿って一定幅であるため、各吐出孔での潤滑油の吐出圧は、吐出孔が摩擦面の外周縁側部分に在るほど小さくなる。
ところで、吐出孔は、例えば摩擦板の摩擦面の荷重範囲(即ち締結荷重が相対的に高くなる範囲)に設けられるが、荷重範囲が摩擦面の外周縁側部分に分布する場合、上述のように、各吐出孔での潤滑油の吐出圧は、吐出孔が摩擦面の外周縁側部分に在るほど小さくなるため、摩擦板の摩擦面の荷重範囲に押し付けられた隣の摩擦板を、吐出孔から吐出される潤滑油によって押し返すことができず、荷重範囲に潤滑油を十分に供給することができない。この場合、潤滑油の供給量を増やして隣の摩擦板を押し返す必要があるが、そうすると、荷重範囲に過剰な潤滑油が供給され、各摩擦板の間の摩擦面での潤滑油の引摺抵抗が増加する。
そこで、この発明は、荷重範囲が摩擦板の摩擦面の外周縁側部分に分布する場合でも、荷重範囲に十分高い油圧で潤滑油を供給することができる変速機用摩擦板、変速機用摩擦板の製造方法、及び、変速機摩擦板を提供することを目的とする。
この発明は、互いに間隔を空けて環状に配置された複数の心材と、前記複数の心材の両側に設けられ、前記複数の心材を両側から挟み込む一対の環状表面板と、隣合う前記心材の間の隙間によって形成された潤滑油流路と、前記環状表面板に設けられ、潤滑油を前記潤滑油流路内から前記環状表面板の摩擦面に吐出させる複数の吐出孔とが備えられ、前記潤滑油流路の横幅は、前記環状表面板の内周縁側から外周縁側に向かって徐々に小さくなっている変速機用摩擦板である。
この構成によれば、潤滑油流路の横幅が環状表面板の内周縁側から外周縁側に向かって徐々に小さくなっているため、潤滑油が潤滑油流路内を環状表面板の内周縁側から外周縁側に流れるに伴って、潤滑油の油圧を増大させることができる。これにより、吐出孔が摩擦面の外周縁側部分に設けられていても、吐出孔での潤滑油の吐出圧を十分高い油圧に確保できる。
従って、荷重範囲(即ち締結荷重が相対的に高くなる範囲)が環状表面板の摩擦面の外周縁側部分に分布する場合でも、摩擦面の荷重範囲に押し付けられた他の摩擦板を比較的少ない油量の潤滑油で押し返して、潤滑油を荷重範囲内の吐出孔から吐出させることができる。この結果、この変速機用摩擦板を用いた変速機では、各摩擦板の間の摩擦面に必要最低限の潤滑油を吐出でき、各摩擦板の間の摩擦面での潤滑油の引摺抵抗を低減することができる。
この発明の態様として、前記複数の吐出孔の密度は、前記環状表面板の前記摩擦面のうち締結荷重が相対的に高くなる荷重範囲で、相対的に高くなっていてもよい。
この構成によれば、環状表面板の摩擦面の荷重範囲に、潤滑油を十分に供給することができる。
また、この発明の態様として、前記心材の横幅は、前記心材のうち締結荷重が相対的に高くなる荷重範囲で最大になり、前記荷重範囲から前記環状表面板の内周縁側に行くほど漸次小さくなっていてもよい。
この構成によれば、潤滑油流路の横幅を、環状表面板の摩擦面の荷重範囲で最小になり、その荷重範囲から環状表面板の内周縁側に行くほど小さくなるようにすることができる。これにより、環状表面板の摩擦面の荷重範囲内の各吐出孔から、潤滑油を十分高い油圧で吐出させることができる。
また、心材の横幅が荷重範囲で最大になっているため、心材における荷重範囲での体積を増加することができる。これにより、発熱部位である荷重範囲での熱容量を増大でき、荷重範囲の温度上昇を抑制することができる。
また、この発明の態様として、前記潤滑油流路を前記心材の厚さ方向に仕切る仕切部が備えられていてもよい。
この構成によれば、潤滑油流路を、一方の環状表面板の側と他方の環状表面板の側との2つの潤滑油流路に分離することができる。従って、両側の環状表面板のうち、一方の環状表面板の吐出孔での潤滑油の吐出圧と、他方の環状表面板の吐出孔での潤滑油の吐出圧とを均等(即ち偏り無く)に確保することができる。
また、この発明は、上記の変速機用摩擦板を製造する製造方法であって、前記複数の心材と、前記複数の心材の各々の先端部又は基端部と連結した連結部とを有する心材連結体を形成する工程と、前記心材連結体の両側に前記一対の環状表面板を設ける工程と、前記一対の環状表面板を前記心材連結体の両側に設けた後、前記連結部を前記複数の心材から切り離す工程とを含む変速機用摩擦板の製造方法である。
この構成によれば、複数の心材の両側に一対の環状表面板を設ける際に、複数の心材がばらけることを防止でき、変速機用摩擦板の生産性を向上させることができる。
また、この発明は、上記の変速機用摩擦板を用いた変速機であって、少なくとも一方が所定の回転軸を中心に回転可能な外側被締結部材及び内側被締結部材と、前記外側被締結部材に係合された第1摩擦板と前記内側被締結部材に係合された第2摩擦板とが交互に配置されてなり、前記第1摩擦板及び前記第2摩擦板のうち前記回転軸を中心に回転可能な摩擦板に前記変速機用摩擦板を用いた摩擦板セットと、前記摩擦板セットにおける軸方向一方側に配置された保持部材と、前記摩擦板セットにおける軸方向他方側に配置され、前記摩擦板セットを前記保持部材側に押圧するピストンとを備えた変速機である。
この構成によれば、上記の変速機用摩擦板の効果を有する変速機を提供することができる。
この発明によれば、荷重範囲が摩擦板の摩擦面の外周縁側部分に分布する場合でも、荷重範囲に十分高い油圧で潤滑油を供給することができる変速機用摩擦板、変速機用摩擦板の製造方法、及び、変速機摩擦板を提供することを目的とする。
第1実施形態に係る変速機で用いられるクラッチ装置の上半分を示す断面図。 ドリブンプレートを示す正面図。 (a)は、ドリブンプレートの一部を示す斜視図、(b)は、(a)のA−A断面図。 ドリブンプレートの内部構造を示す断面図。 ドリブンプレートの分解状態の一部を示す分解斜視図。 心材を示す正面図。 クラッチ装置内での潤滑油の流れ方を説明する断面図。 心材連結体の一部を示す正面図。 心材連結体の変形例の一部を示す正面図。 (a)は、第2実施形態のドリブンプレートの一部を示す斜視図、(b)のB−B断面図。 ドリブンプレートの内部構造を示す断面図。 ドリブンプレートの分解状態の一部を示す分解斜視図。 心材及び仕切部を示す正面図。
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
<第1実施形態>
≪全体構成≫
図1〜図8を参照して、本発明の実施形態に係る変速機用摩擦板を用いた変速機1について説明する。本発明の変速機用摩擦板は、内部に潤滑油流路を備えると共に摩擦面に潤滑油用の吐出孔を備えることで、摩擦板の冷却能力を確保しつつ、必要最低限の潤滑油を摩擦板間に供給して摩擦板間での潤滑油の引摺抵抗を低減したものである。
変速機1は、例えば、自動車用の自動変速機であり、車速やエンジンの回転速度に応じて変速比(=変速機1の入力軸回転速度/出力軸回転速度)を切り替えることで、エンジンの出力回転を減速して駆動軸に出力するものである。
変速機1は、図示省略されるが、エンジンの出力回転が入力されるトルクコンバータと、複数の遊星歯車機構と、上記の複数の遊星歯車機構のうち、上記のトルクコンバータの出力回転が伝達する遊星歯車機構の組み合わせを切り替えるための複数のクラッチ装置(図1参照)及び複数のブレーキ装置とを備えている。上記のクラッチ装置及びブレーキ装置により、上記のトルクコンバータの出力回転が伝達する遊星歯車機構の組み合わせが切り替えられることで、変速比が切り替えられる。
上記の複数のクラッチ装置はそれぞれ、図1に示すクラッチ装置3のように構成されている。クラッチ装置3は、前段(例えば上記のトルクコンバータ)からの出力回転が入力される入力軸4と、出力回転を後段(例えば上記の遊星歯車機構のサンギア)に出力する出力軸5と、入力軸4に固定されたクラッチドラム6(外側被締結部材)と、出力軸5に固定されたクラッチハブ7(内側被締結部材)と、クラッチドラム6とクラッチハブ7との間に配置された摩擦板セット8と、摩擦板セット8を両側から挟み込むための例えば環板状の保持部材9及びピストン10と、保持部材9をクラッチドラム6に抜止するための例えば環状の抜止リング11とを備えている。図1中の符号Kは、入力軸4及び出力軸5の中心軸線である。
入力軸4は、回転可能に支持されており、前段の出力軸(図示省略)に固定されている。出力軸5は、例えば筒状に形成されており、入力軸4の外周側に同心状で相対回転可能に配置され、クラッチハブ7に固定されている。
クラッチドラム6は、外周筒部61と、内周筒部65と、これらを連結する底壁部66とを備えており、これらによって例えば断面略コ字形の環体に形成されている。クラッチドラム6は、入力軸4の外周に同心状に固定されている。クラッチドラム6の外周筒部61の内周面には、複数のスプライン61aと、潤滑油排出孔61bとが設けられている。各スプライン61aは、ドリブンプレート81の後述の歯81aが係合する部分であり、クラッチドラム6の軸方向に沿って設けられている。潤滑油排出孔61bは、摩擦板セット8に供給された潤滑油をクラッチドラム6の外に排出するための孔であり、外周筒部61の厚さ方向に貫通して設けられている。
クラッチハブ7は、外周筒部71と、これに連結した底壁部72とを備えており、これらによって例えば断面略上下反転L字形の環体に形成されている。クラッチハブ7は、入力軸4の外周に同心状で相対回転可能に配置され、出力軸5に固定されている。クラッチハブ7の外周筒部71は、クラッチドラム6の外周筒部61の内側に間隔を空けて同心状に配置されている。クラッチハブ7の外周筒部71には、複数のスプライン71aと、複数の潤滑油供給孔71bとが設けられている。各スプライン71aは、ドライブプレート82の後述の歯82aが係合する部分であり、クラッチドラム6の軸方向に沿って設けられている。潤滑油供給孔71bは、摩擦板セット8に潤滑油を供給するための孔であり、外周筒部71の厚さ方向に貫通して設けられている。
摩擦板セット8は、複数のドリブンプレート81と複数のドライブプレート82とを備えている。ドリブンプレート81及びドライブプレート82は、互いに同心状で且つ交互に配置されている。
ドリブンプレート81は、金属により例えば環板状に形成されている(図2)。ドリブンプレート81の外周面には、クラッチドラム6の内周面の複数のスプライン61aに係合する複数の歯81aが設けられている(図2)。各歯81aが各スプライン61aに係合することで、ドリブンプレート81は、クラッチドラム6と一体的に回転可能になっている。
ドライブプレート82は、金属により例えば環板状に形成されている。ドライブプレート82の内周面には、クラッチハブ7の外周面の複数のスプライン71aに係合する複数の歯82aが設けられている。各歯82aが各スプライン61aに係合することで、ドライブプレート82は、クラッチハブ7と一体的に回転可能になっている。
ドライブプレート82の両側の主面には、周方向全体に亘って、複数の摩擦部材83が設けられている。各摩擦部材83は、紙によりシート状に形成されており、ドリブンプレート81とドライブプレート82との間に供給された潤滑油を含浸可能になっている。
摩擦板セット8の軸方向一方側に、摩擦板セット8側から順に、保持部材9及び抜止リング11が配置されており、摩擦板セット8の軸方向他方側に、例えば環状の緩衝板21を介してピストン10が配置されている。
抜止リング11は、クラッチドラム6の外周筒部61の内周面に周設された溝61cに装着されており、この装着によってクラッチドラム6に固定されている。保持部材9は、抜止リング11に引っ掛かることで、クラッチドラム6に抜止されている。
ピストン10は、外周筒部13と、これに連結した底壁部14とを備えており、これらによって例えば断面略上下左右反転L字形の環体に形成されている。ピストン10は、クラッチドラム6の内部において、摩擦板セット8の軸方向に移動可能に配置されている。ピストン10は、摩擦板セット8を押圧する押圧部12を備えており、押圧部12が緩衝板21を介して摩擦板セット8を保持部材9側に押圧するようになっている。押圧部12は、ピストン10の外周筒部13の先端部から外周側に張り出したフランジ状に形成されている。
クラッチドラム6は、油圧室62とバネ収容室64とを更に備えている。油圧室62は、ピストン10を摩擦板セット8側に押圧する作動油が貯留される部分であり、ピストン10における摩擦板セット8側とは反対側に隣設されている。バネ収容室64は、ピストン10を摩擦板セット8とは反対側に付勢する巻きバネ63が収容される部分であり、ピストン10における摩擦板セット8側に隣設されている。油圧室62及びバネ収容室64は、ピストン10によって仕切られている。油圧室62内の作動油の油圧と、バネ収容室64内の巻きバネ63の付勢力との大小関係に応じて、ピストン10が摩擦板セット8側又はその反対側に移動するようになっている。
このクラッチ装置3では、油圧室62に作動油が供給されると、油圧室62内の作動油によりピストン10がバネ収容室64側に移動される。この移動によりピストン10の押圧部12が摩擦板セット8を保持部材9側に押圧し、この押圧により摩擦板セット8内の各ドリブンプレート81及び各ドライブプレート82が保持部材9側に押し付けられる。そして、各プレート81,82間に発生した摩擦抵抗により隣接するプレート81,82同士が締結する。この締結によりクラッチドラム6とクラッチハブ7とが摩擦板セット8を介して締結される。この締結により、入力軸4に入力された回転動力が出力軸5に伝達されて出力軸5から出力される。そして、油圧室62への作動油の供給が解除されると、油圧室62内の作動油の油圧が低下し、巻きバネ63の付勢力によりピストン10が保持部材9から離反する方向に移動され、この移動により各プレート81,82間の摩擦抵抗が低減し、クラッチドラム6とクラッチハブ7との締結が解除される。
なお、上述において、押圧部12が摩擦板セット8を押圧した際、その押圧力(即ち締結荷重)は、押圧部12の押圧面12aから抜止リング11のクラッチドラム6との装着部分11aに伝達する。即ち、押圧力は、主に押圧部12の押圧面12aと抜止リング11の装着部分11aとを結ぶ直線状帯領域C1に沿って、伝達する。このため、各プレート81,82のうち、直線状帯領域C1と交わる範囲(以後、荷重範囲と記載する)C2(図2)に、比較的高い締結荷重が作用する。
図2に示すように、例えばドリブンプレート81では、荷重範囲C2は、ドリブンプレート81の径方向の一定区間を占めると共に周方向全体に亘るように、環状に形成される。荷重範囲C2のドリブンプレート81での径方向の位置及び径方向の幅は、摩擦板セット8内のドリブンプレート81の位置(例えば押圧部12側から何番目の位置であるか)に応じて異なっている。図2では、荷重範囲C2は、例えば径方向の中央付近に形成される。なお、ドライブプレート82にも、ドリブンプレート81と同様に、荷重範囲C2が形成される。
≪ドリブンプレート81の構成≫
この実施形態では、本発明の変速機用摩擦板は、例えばドリブンプレート81に適用されている。図2〜図4に示すように、ドリブンプレート81は、内部に設けられた潤滑油流路81bと、両側の摩擦面81cに設けられ、潤滑油流路81bを流れる潤滑油を摩擦面81cに吐出する吐出孔81dとを備えている。ドリブンプレート81の内周面には、潤滑油流路81bの流入口81eが設けられ、ドリブンプレート81の外周面には、潤滑油流路81bの流出口81fが設けられている(図4)。
より詳細には、図5に示すように、ドリブンプレート81は、互いに間隔を空けて環状に配置された複数の心材85と、複数の心材85の厚さ方向の両側に設けられ、複数の心材85を厚さ方向の両側から挟み込む一対の環状表面板86とを備えている。
図6に示すように、心材85は、金属により正面視小片形の平板状に形成されている。心材85には、例えば、縦方向(即ち径方向H1)の中央付近において横方向(即ち周方向H2)全体に亘って帯状の荷重範囲C2が形成される。心材85の横幅(即ち周方向H2の幅)W1は、心材85の荷重範囲C2で最大となり、荷重範囲C2から基端部(即ち径方向H1内側の端部)85d側に向かって(即ち環状表面板86の内周縁86a側に向かって)漸次小さくなっている。即ち、心材85の周方向H2両側の側面85e,85fは、荷重範囲C2よりも基端部85d側の部分85cでは、基端部85d側に向かって周方向H2内部側に傾斜している。なお、径方向H1及び周方向H2はそれぞれ、環状表面板86(従ってドリブンプレート81)の径方向及び周方向である。
心材85の先端部(即ち径方向H1外側の端部)85aのうち、周方向H2の片側の部分85a1は、略円弧状に形成されており、ドリブンプレート81の外周面の円弧に大凡沿っており、他方、周方向H2のもう片側の部分85a2は、径方向H1に突出した突出状に形成されており、正面視で、その先端及び内側側面の輪郭がドリブンプレートの歯81aの片側の先端及び側面の輪郭に合致する。以後、円弧部85a1及び突出部85a2とも記載する。心材85のうち、荷重範囲C2と先端部85aとの間の中間部分85bの横幅W1は、荷重範囲C2での横幅W1と略同じ幅に形成されている。
複数の心材85は、ドリブンプレート81の中心を中心として放射状に配置されると共に、互いに間隔を空けて環状に配置されている。複数の心材85は、隣合う心材85との間で裏表が交互に入れ替わった状態で配置されている。隣合う心材85の突出部85a2側の側面85f同士は、間隔を空けて対向し、隣合う心材85の円弧部85a1側の側面85e同士は、間隔を空けて対向している。隣合う心材85の間の空間は、径方向H1に延びており、径方向H1の両端で開放している。
図6に示すように、各潤滑油流路81bは、隣合う心材85の間の空間(隙間)によって形成されている。各潤滑油流路81bの流入口81e及び流出口81fはそれぞれ、隣合う心材85の間の空間の径方向H1の内側の開放端及び外側の開放端によって形成されている。潤滑油流路81bの横幅(即ち周方向H2の幅)W2は、心材85の基端部85d側から先端部85a側に向かって(即ち環状表面板86の内周縁側から外周縁側に向かって)徐々に小さくなっている。より詳細には、各潤滑油流路81bの横幅W2は、基端部85dから荷重範囲C2までは徐々に小さくなり、荷重範囲C2で最小になり、荷重範囲C2から先端部85aまでは、ほぼ一定幅になっている。
図5に示すように、各環状表面板86は、金属により円環形の板状に形成されている。各環状表面板86の外周縁には、複数の突出部86cが設けられている。各突出部86cは、周方向H2に間隔を空けて設けられると共に径方向H1外側に突出しており、心材85の突出部85a2と共にドリブンプレート81の歯81aを構成している。
各環状表面板86には、上述の複数の吐出孔81dが設けられている。各吐出孔81dは、各潤滑油流路81bと重なる領域に設けられており、各環状表面板86の厚さ方向に貫通している。各吐出孔81dの密度は、各環状表面板86の摩擦面(即ちドリブンプレート81の摩擦面81c)のうち、荷重範囲C2で相対的に高くなり、荷重範囲C2よりも内周縁側及び外周縁側で相対的に低くなっている。この実施形態では、環状表面板86の摩擦面における荷重範囲C2よりも外周縁側の部分では、吐出孔81dの密度は、例えばゼロである。
各環状表面板86の間に複数の心材85が挟み込まれた状態で、各環状表面板86と複数の心材85とは、例えば拡散接合(即ち環状表面板86及び心材85を加熱加圧し、原子の拡散を利用して接合する接合方法)により接合されている。この接合状態で、図6に示すように、正面視で、各心材85の基端部85dは、環状表面板86の内周縁86aに隣接し、各心材85の突出部85a2は、各環状表面板86の突出部86cの片側に合致している。即ち、各環状表面板86の径方向H1の長さと、各心材85の径方向H1の長さとは略同じ長さに形成されている。
≪潤滑油の流れ方≫
図7に示すように、クラッチハブ7の外周筒部71の各潤滑油供給孔71bからクラッチハブ7とクラッチドラム6との間の空間に、潤滑油Qが供給される。供給された潤滑油Qは、ドリブンプレート81の内周面の各流入口81eから各潤滑油流路81b内に流入する。そして、流入した潤滑油Qは、ドリブンプレート81の回転による遠心力により、各潤滑油流路81b内を流入口81e側から流出口81f側(即ち径方向H1の内側から外側)に向かって流れる。そして、潤滑油Qの一部は、ドリブンプレート81の摩擦面81cの各吐出孔81dから摩擦面81c(即ちドリブンプレート81とドライブプレート82の間)に吐出され、潤滑油Qの残りは、潤滑油流路の流出口81fから潤滑油流路81bから流出する。
上記のように潤滑油流路81b内に潤滑油Qが流れることで、ドリブンプレート81に発生した摩擦熱が冷却される。また、ドリブンプレート81の吐出孔81dから摩擦面81cに吐出された潤滑油Qにより、ドリブンプレート81とドライブプレート82の間の摩擦面での摩擦が軽減される。
上記の吐出の際、各吐出孔81dの密度はドリブンプレート81の摩擦面81cのうち荷重範囲C2で相対的に高いため、ドリブンプレート81の摩擦面81cのうち荷重範囲C2に相対的に多くの潤滑油Qが供給される。
また、上記の吐出の際、各潤滑油流路81bの横幅W2は、潤滑油流路81bの流入口81e側から流出口81f側(即ち環状表面板86の内周縁側から外周縁側)に向かって漸次小さくなり、荷重範囲C2で最小になるため、潤滑油Qの油圧は、潤滑油流路81bの流入口81e側から流出口81f側に向かって増大し、荷重範囲C2で最大になる。このため、ドリブンプレート81の摩擦面81cの荷重範囲C2内の各吐出孔81dから、十分高い油圧で潤滑油Qが吐出される。これにより、ドリブンプレート81の摩擦面81cの荷重範囲C2に押し付けられた隣のドライブプレート82を、比較的少ない油量の潤滑油Qで押し返すことができる。
即ち、荷重範囲C2内の吐出孔81dから潤滑油Qを吐出させるためには、摩擦面81cの荷重範囲C2に押し付けられた隣のドライブプレート82を押し返す必要があるが、上記のように、荷重範囲C2内の各吐出孔81dから十分高い油圧で潤滑油Qが吐出されるため、荷重範囲C2内の吐出孔81dから比較的少ない油量の潤滑油Qを吐出させるだけで、荷重範囲C2に押し付けられた隣のドライブプレート82を押し返すことができる。この結果、ドリブンプレート81とドライブプレート82の間の摩擦面に必要最低限の潤滑油Qを吐出でき、プレート81,82の間の摩擦面での潤滑油Qの引摺抵抗を低減できる。
また、潤滑油流路81bの流出口81fから流出した潤滑油Qは、クラッチドラム6とドリブンプレート81との間を流れるなどして、クラッチドラム6の外周面の潤滑油排出孔61bからクラッチドラム6の外に排出される。
≪ドリブンプレート81の製造方法≫
ドリブンプレート81は、下記のように製造される。即ち、図8に示すように、まず心材連結体90が形成される。心材連結体90は、複数の心材85と、複数の心材85と一体的に形成された連結部87とを備えている。複数の心材85は、上述のように、互いに間隔を空けて環状に配置されると共に放射状に配置されている。連結部87は、環状に形成され、複数の心材85の外周側に配置され、複数の心材85の各々の先端部85aと連結されている。
そして、心材連結体90の両側に一対の環状表面板86が例えば拡散接合により接合される。そして、その接合後、連結部87が複数の心材85から切り離される。このように、ドリブンプレート81が製造される。
≪主要な効果≫
以上、この実施形態に係る変速機用摩擦板によれば、互いに間隔を空けて環状に配置された複数の心材85と、複数の心材85の両側に設けられ、複数の心材85を両側から挟み込む一対の環状表面板86と、隣合う心材85の間の隙間によって形成された潤滑油流路81bと、環状表面板86に設けられ、潤滑油を潤滑油流路81b内から環状表面板86の摩擦面81cに吐出させる複数の吐出孔81dとが備えられ、潤滑油流路81bの横幅W2は、環状表面板86の内周縁側から外周縁側に向かって徐々に小さくなっている(図6参照)。
この構成によれば、潤滑油流路81bの横幅W2が環状表面板86の内周縁側から外周縁側に向かって徐々に小さくなっているため、潤滑油が潤滑油流路81b内を環状表面板86の内周縁側から外周縁側に流れるに伴って、潤滑油の油圧を増大させることができる。これにより、吐出孔81dが摩擦面81cの外周縁側部分に設けられていても、吐出孔81dでの潤滑油の吐出圧を十分高い油圧に確保できる。
従って、荷重範囲C2が環状表面板86の摩擦面の外周縁側部分に分布する場合でも、環状表面板86の摩擦面の荷重範囲C2に押し付けられたドライブプレート82(他の摩擦板)を比較的少ない量の潤滑油で押し返して、潤滑油を荷重範囲C2内の吐出孔81dから吐出させることができる。この結果、この変速機用摩擦板を変速機に用いた場合、各摩擦板の間の摩擦面に必要最低限の潤滑油を吐出でき、各摩擦板の間の摩擦面での潤滑油の引摺抵抗を低減することができる。
また、複数の吐出孔81dの密度は、環状表面板86の摩擦面のうち荷重範囲C2で相対的に高くなるため(図4参照)、環状表面板86の摩擦面の荷重範囲C2に、十分な量の潤滑油を供給することができる。
また、心材85の横幅W1は、心材85のうち荷重範囲C2で最大になり、荷重範囲C2から環状表面板86の内周縁側に行くほど漸次小さくなっているため(図6参照)、潤滑油流路81bの横幅W2を、環状表面板86の摩擦面での荷重範囲C2で最小にでき、その荷重範囲C2から環状表面板86の内周縁側に行くほど小さくなるようにできる。これにより、ドリブンプレート81の摩擦面81cの荷重範囲C2内の各吐出孔81dから、潤滑油を十分高い油圧で吐出させることができる。
また、心材85の横幅W1が荷重範囲C2で最大になっているため、心材85における荷重範囲C2での体積を増加することができる。これにより、発熱部位である荷重範囲C2での熱容量を増大でき、荷重範囲C2の温度上昇を抑制することができる。
また、この実施形態に係る変速機用摩擦板の製造方法によれば、複数の心材85と、複数の心材85の各々の先端部85aと連結した連結部87とを有する心材連結体90を形成する工程と、心材連結体90の両側に一対の環状表面板86を設ける工程と、一対の環状表面板86を心材連結体90の両側に設けた後、連結部87を複数の心材85から切り離す工程とを含むため(図8参照)、複数の心材85の両側に一対の環状表面板86を設ける際に、複数の心材85がばらけることを防止でき、変速機用摩擦板の生産性を向上させることができる。
なお、この実施形態では、連結部87は、複数の心材85の各々の先端部85aと連結されるが、図9に示すように、連結部87は、複数の心材85の各々の基端部85dと連結されてもよい。この場合、連結部87は、環状に形成され、環状に配置された複数の心材85の内側に配置され、複数の心材85の各々の基端部85dに連結されている。この場合も、連結部87を複数の心材85の各々の先端部85aに連結した場合と同様の効果を得ることができる。
また、この実施形態に係る変速機1によれば、少なくとも一方が回転軸を中心に回転可能なクラッチドラム6(外側被締結部材)及びクラッチハブ7(内側被締結部材)と、クラッチドラム6に係合されたドリブンプレート81(第1摩擦板)とクラッチハブ7に係合されたドライブプレート82(第2摩擦板)とが交互に配置されてなり、ドリブンプレート81及びドライブプレート82のうち、回転軸を中心に回転可能な摩擦板(この実施形態ではドリブンプレート81)に上記の変速機用摩擦板を用いた摩擦板セット8と、摩擦板セット8の軸方向一方側に配置された保持部材9と、摩擦板セット8の軸方向他方側に配置され、摩擦板セット8を保持部材9側に押圧するピストン10とが備えられるため(図1参照)、上記の変速機用摩擦板の効果を有する変速機を提供することができる。
<第2実施形態>
図10〜図13に示すように、この実施形態のドリブンプレート81は、上記の第1実施形態のドリブンプレート81において、各潤滑油流路81bを心材85の厚さ方向に2つに仕切る仕切部88が備えられたものである。即ち、仕切部88により、潤滑油流路81bが心材85の厚さ方向に2つに仕切られている。
仕切部88は、心材85の厚さよりも薄い平板状に形成されている。仕切部88は、隣合う心材85の側面85f間(又は側面85e間)に跨って設けられている。より詳細には、仕切部88の周方向H2両側の側辺は、心材85の正面から見て、心材85の周方向H2両側の側面85f(又は側面85e)の形に合致した形に形成されている(図13)。仕切部88は、心材85の側面85f(又は側面85e)の横幅方向(即ち心材85の厚さ方向)の中間に連結されると共に、側面85f(又は側面85e)における長手方向の一端から他端まで連続的に心材85と連結されている。
この構成によれば、潤滑油流路81bを、一方の環状表面板86の側と他方の環状表面板86の側との2つの潤滑油流路に分離することができる。これにより、両側の環状表面板86のうち、一方の環状表面板86の吐出孔81dでの潤滑油の吐出圧と、他方の環状表面板86の吐出孔81dでの潤滑油の吐出圧とを均等(即ち偏り無く)に確保することができる。
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明のクラッチドラムは、実施形態の外側被締結部材に対応し、
以下同様に、
クラッチハブは、内側被締結部材に対応し、
ドリブンプレートは、第1摩擦板に対応し、
ドライブプレートは、第2摩擦板に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではない。
なお、この実施形態では、本発明の変速機用摩擦板は、ドリブンプレート81に適用されたが、ドライブプレート82に適用されてもよい。また、本発明の変速機用摩擦板は、変速機1のクラッチ装置の摩擦板に適用されたが、変速機1のブレーキ装置の摩擦板に適用されてもよい。
以上説明したように、本発明は、車両に搭載される変速機(例えば自動変速機)に関し、特に、変速機の摩擦締結装置(例えばクラッチ装置及びブレーキ装置)で用いられる変速機用摩擦板について有用である。
1…変速機
6…クラッチドラム(外側被締結部材)
7…クラッチハブ(内側被締結部材)
8…摩擦板セット
9…保持部材
10…ピストン
81…ドリブンプレート(第1摩擦板)
81b…潤滑油流路
81d…吐出孔
82…ドライブプレート(第2摩擦板)
85…心材
86…環状表面板
87…連結部
88…仕切部
90…心材連結体
C2…荷重範囲
W1…心材の横幅
W2…潤滑油流路の横幅

Claims (6)

  1. 互いに間隔を空けて環状に配置された複数の心材と、
    前記複数の心材の両側に設けられ、前記複数の心材を両側から挟み込む一対の環状表面板と、
    隣合う前記心材の間の隙間によって形成された潤滑油流路と、
    前記環状表面板に設けられ、潤滑油を前記潤滑油流路内から前記環状表面板の摩擦面に吐出させる複数の吐出孔とが備えられ、
    前記潤滑油流路の横幅は、前記環状表面板の内周縁側から外周縁側に向かって徐々に小さくなっている
    変速機用摩擦板。
  2. 前記複数の吐出孔の密度は、前記環状表面板の前記摩擦面のうち締結荷重が相対的に高くなる荷重範囲で、相対的に高くなる
    請求項1に記載の変速機用摩擦板。
  3. 前記心材の横幅は、前記心材のうち締結荷重が相対的に高くなる荷重範囲で最大になり、前記荷重範囲から前記環状表面板の内周縁側に行くほど漸次小さくなっている
    請求項1又は請求項2に記載の変速機用摩擦板。
  4. 前記潤滑油流路を前記心材の厚さ方向に仕切る仕切部が備えられた
    請求項1から請求項3のうちの一項に記載の変速機用摩擦板。
  5. 請求項1から請求項4のうちの一項に記載の変速機用摩擦板を製造する製造方法であって、
    前記複数の心材と、前記複数の心材の各々の先端部又は基端部と連結した連結部とを有する心材連結体を形成する工程と、
    前記心材連結体の両側に前記一対の環状表面板を設ける工程と、
    前記一対の環状表面板を前記心材連結体の両側に設けた後、前記連結部を前記複数の心材から切り離す工程とを含む
    変速機用摩擦板の製造方法。
  6. 請求項1から請求項4のうちの一項に記載の変速機用摩擦板を用いた変速機であって、
    少なくとも一方が所定の回転軸を中心に回転可能な外側被締結部材及び内側被締結部材と、
    前記外側被締結部材に係合された第1摩擦板と前記内側被締結部材に係合された第2摩擦板とが交互に配置されてなり、前記第1摩擦板及び前記第2摩擦板のうち、前記回転軸を中心に回転可能な摩擦板に前記変速機用摩擦板を用いた摩擦板セットと、
    前記摩擦板セットにおける軸方向一方側に配置された保持部材と、
    前記摩擦板セットにおける軸方向他方側に配置され、前記摩擦板セットを前記保持部材側に押圧するピストンとを備えた
    変速機。
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