JP2019504264A - 摩擦部品 - Google Patents

Abstract

本発明は、湿式の摩擦結合装置用の摩擦部品（１）であって、回転軸線（５４）回りに回転可能なフェーシング支持体（３）を備え、フェーシング支持体（３）には、互いに背離した摩擦面（１０）を形成する複数の摩擦フェーシング（５）が取着されている、摩擦部品（１）に関する。本発明は、摩擦部品（１）が、複数の貫通穴（１１〜１３）を備え、貫通穴（１１〜１３）が、互いに背離した摩擦面（１０）間において、摩擦フェーシング（５）とフェーシング支持体（３）とを貫いて延在していることを特徴とする。

Description

本発明は、湿式の摩擦結合装置用の摩擦部品であって、回転軸線回りに回転可能なフェーシング支持体を備え、フェーシング支持体には、互いに背離した摩擦面を形成する複数の摩擦フェーシングが取着されている、摩擦部品に関する。本発明は、この種の摩擦部品を製造する方法にも関する。

欧州特許出願公開第１４７３４７８号明細書において公知の、トルク伝達ユニットの摩擦ディスク用の摩擦フェーシングは、少なくとも１つの貫流溝を備えており、貫流溝は、それ自体閉じた接続を形成するか、または外縁および／または内縁間の貫流接続を形成している。少なくとも１つの接続溝が設けられており、接続溝は、それ自体閉じた接続を形成せず、接続溝においては、外縁および／または内縁間の貫流接続が、少なくとも１つの貫流溝を介してのみ形成されている。独国特許発明第１９６２６６８８号明細書において公知の、クラッチ板用の摩擦フェーシングは、略円環形に構成されており、略円環形の支持体要素と、この支持体要素上に被着され、摩擦材料からなる摩擦フェーシング層とからなる。摩擦フェーシングは、摩擦フェーシングをクラッチ板の例えばばねセグメントまたは連行板もしくは対向板に取り付けるための受け領域または変形加工領域を有し、支持体要素内には、摩擦フェーシングの内径と外径との間の半径方向領域に開口が設けられており、開口の縁部領域は起こされている。独国特許出願公開第１０２０１００５４２５３号明細書において、摩擦フェーシング支持体に配置された少なくとも１つの摩擦フェーシングを有する湿式の摩擦クラッチが公知である。この公知の摩擦クラッチの摩擦フェーシングは、少なくとも摩擦面において、対応する摩擦相手に圧着可能であり、かつ摩擦面には、摩擦フェーシングを冷却するための、冷却材を案内する凹部を有し、摩擦面における摩耗に起因した摩滅により、冷却材を供給するために開通可能な少なくとも１つの通路か、または摩擦面における摩耗に起因した摩滅により、冷却材を供給するために開通可能な少なくとも１つの凹部が、摩擦フェーシングの冷却用に設けられている。

本発明の課題は、回転軸線回りに回転可能なフェーシング支持体を備え、フェーシング支持体には、互いに背離した摩擦面を形成する複数の摩擦フェーシングが取着されている、湿式の摩擦結合装置用の摩擦部品を、特にその製造性および／または機能性に関して改良することである。

上記課題は、湿式の摩擦結合装置用の摩擦部品であって、回転軸線回りに回転可能なフェーシング支持体を備え、フェーシング支持体には、互いに背離した摩擦面を形成する複数の摩擦フェーシングが取着されている、摩擦部品において、摩擦部品が、複数の貫通穴を備え、貫通穴が、互いに背離した摩擦面間において摩擦フェーシングと、フェーシング支持体とを貫いて延在していることによって解決される。これにより、互いに背離した摩擦面間の流体接続が簡単に提供される。貫通穴の少なくとも１つは、有利には、半径方向内側で流体流入領域に配置されている。湿式の摩擦結合装置の運転中、摩擦部品には、特に半径方向内側で、流体、特に冷却媒体、例えばオイルが供給され、この流体は、運転中、主に摩擦結合装置を冷却するために用いられる。摩擦結合装置の運転中に発生した熱は、流体を介して排出することができる。貫通穴は、冷却流体が簡単に、特に効果的に熱を摩擦面から奪うことを可能にする。貫通穴は、有利には、流体を一様に分配させることにも寄与する。流体のこの一様な分配は、摩擦系の摩擦学的特性に対してポジティブに作用する。その際、貫通穴を通した流体の搬送は、偶然によるところが大きいか、または多数のパラメータ、例えば回転数、空走距離、圧着力、温度および幾何学形状による影響を受ける。その際、貫通穴は、有利には、より大量の流体が摩擦面近傍に提供されるように作用する。この大量の流体は、熱容量の向上に有益である。さらに、貫通穴は、摩擦結合装置内での均等な流体分配を可能にする。均等な流体分配は、均等な温度分布を促進する。このことは、特に、貫通穴を介して直接、互いに背離した摩擦面間で熱を輸送できることに起因し得る。さらに、貫通穴を備える摩擦部品は、特に簡単かつ低コストに製造可能であるという利点を提供する。一方では、摩擦フェーシングは、それぞれ一体に構成することができる。さらに、貫通穴は、特に好適には、例えばパンチング加工により形成することができる。一実施例によれば、摩擦面は、軸方向で互いに背離している。

摩擦部品の好ましい一実施例は、摩擦部品が、それぞれ少なくとも２つの貫通穴を互いに流体接続する複数の通路を備えることを特徴とする。これにより、貫通穴間の流体接続が簡単に提供される。これにより、冷却作用をさらに改善することができる。さらに、通路により、クラッチ操作時の圧力補償が可能となる。これにより、クラッチの完全な閉鎖が簡単に保証される。

摩擦部品の別の好ましい一実施例は、通路が、少なくとも部分的に、摩擦フェーシングの少なくとも１つに設けられた溝により形成されることを特徴とする。溝は、有利には、摩擦面内に設けられており、簡単に貫通穴間の流体接続を可能にする。

摩擦部品の別の好ましい一実施例は、通路が、少なくとも部分的に、フェーシング支持体に設けられた溝により形成されることを特徴とする。これにより同じく、貫通穴間の流体接続が簡単に可能になる。溝は、好ましくは、摩擦フェーシングがフェーシング支持体に取着される前に、フェーシング支持体内に形成される。

摩擦部品の別の好ましい一実施例は、少なくとも１つの貫通穴が、流体入口または流体出口に接続されていることを特徴とする。流体入口と貫通穴との間の接続は、流体の流入を可能にする。貫通穴と流体出口との間の接続は、流体の流出を可能にする。貫通穴が例えば流体入口または流体出口に向かって開口しているとき、貫通穴自体によって接続を実現することができる。これとは異なりまたはこれに加えて、それぞれの貫通穴と、流体入口または流体出口との間の接続が、対応する通路によって実現されてもよい。通路は、例えば溝として構成されている。

摩擦部品の別の好ましい一実施例は、貫通穴が、摩擦面にわたって一様に分配されていることを特徴とする。これにより、冷却作用がさらに改善される。

摩擦部品の別の好ましい一実施例は、貫通穴が、軸方向で摩擦フェーシングと、フェーシング支持体とを貫いて延在していることを特徴とする。これにより、互いに背離した摩擦面間での熱の特に迅速な輸送が可能となる。

摩擦部品の別の好ましい一実施例は、摩擦フェーシングが、略円環ディスクの形状を呈していることを特徴とする。摩擦フェーシングの一体の構成により、製造、特にフェーシング支持体への摩擦フェーシングの取着が簡単になる。摩擦フェーシングは、有利には、ペーパ系フェーシングとして構成されている。フェーシング支持体への摩擦フェーシングの取り付けは、例えば接着により実施される。

前述の摩擦部品を製造する方法において、上述の課題は、代替的にまたは付加的に、貫通穴を形成する前に、摩擦フェーシングをフェーシング支持体に取着することによって解決される。これにより、摩擦部品の製造が大幅に簡単になる。

方法の好ましい一実施例は、貫通穴をパンチング加工により形成することによって解決される。パンチング加工により、貫通穴を、特に低コストに摩擦部品内に形成することができる。貫通穴は、円形の断面を有していることができる。しかし、貫通穴は、別の断面、例えば角張った断面を有していてもよい。ゆえに、貫通穴は、例えば三角形または長方形の断面を有していてもよい。

方法の別の好ましい一実施例は、溝をプレス加工またはスタンピング加工により形成することによって解決される。溝は、仕上がった摩擦部品に形成してもよい。溝は、場合によっては、貫通穴を形成する前に形成してもよい。溝は、場合によっては、摩擦フェーシングをフェーシング支持体に取着する前に、摩擦フェーシング内に形成してもよい。

本発明は、場合によっては、少なくとも１つの前述の摩擦部品を備えるクラッチ、特に湿式のクラッチにも関する。別の一態様によれば、本発明は、複数の前述の摩擦部品を備える湿式の多板クラッチに関する。

本発明のさらなる利点、特徴および詳細は、以下の説明から看取可能である。以下に、図面を参照しながらそれぞれ異なる実施例について詳細に説明する。

第１の実施例による摩擦部品の平面図である。 図１に示したものと類似の、第２の実施例による摩擦部品の平面図である。 図１に示した摩擦部品の特性と、図２に示した摩擦部品の特性とを互いに組み合わせた摩擦部品の平面図である。 ２つのプレッシャプレート間に設けられた１つの摩擦部品を備える摩擦結合装置を、開放された状態で示す半割断面図である。 図４に示した摩擦結合装置を、閉鎖された状態で示す図である。

図１ないし３は、摩擦部品１；２１；４１の３つの実施例を平面図で示している。摩擦部品１；２１；４１の３つの実施例は、複数の摩擦ディスクを備える多板クラッチに関し、これらの摩擦ディスクを摩擦部品ともいう。

図１ないし３に示した摩擦ディスクは、インナディスクとして構成されている。インナディスクは、実質的に、長方形の環断面を有する円環ディスクの形状を呈している。

インナディスクは、ディスクセット内でアウタディスクと組み合わされる。アウタディスクは、例えば鋼製ディスクとして構成されている。インナディスクとアウタディスクとを有するディスクセットは、湿式の多板クラッチを形成するために用いられる。

摩擦部品またはインナディスク１；２１；４１は、それぞれ１つのフェーシング支持体３（支持体要素ともいう）を備え、フェーシング支持体３には、好ましくは、それぞれ２つの摩擦フェーシング５；２５が取着されている。フェーシング支持体３は、例えば鋼材料から形成されている。構成次第では、フェーシング支持体または支持体要素３は、支持体金属薄板ともいう。

摩擦フェーシング５；２５は、好ましくは、好適なフェーシング材料から形成されており、摩擦面１０；３０を形成するために用いられる。摩擦面１０；３０でもって、摩擦部品１；２１の摩擦フェーシング５；２５は、図１ないし３には示さないアウタディスクと接触することができる。この目的のために、軸方向で２つのアウタディスク間に、それぞれ１つのインナディスク１；２１；４１が配置されている。

軸方向なる概念は、ディスクセットの回転軸線に関する。軸方向とは、回転軸線方向または回転軸線に対して平行を意味する。同じく半径方向とは、回転軸線に対して横方向を意味する。

フェーシング支持体３は、半径方向内側に内歯列４を有する。内歯列４は、連結領域を形成するために用いられる。連結領域により、フェーシング支持体３を、相対回動不能に多板クラッチのディスクキャリアに結合することができる。内歯列４は、それぞれの摩擦フェーシング支持体またはフェーシング支持体３を、対応するディスクキャリア内に係着するために用いられる。

図１ないし３に示した摩擦部品１；２１；４１は、それぞれ多数の貫通穴１１，１２，１３を備え、貫通穴１１，１２，１３は、摩擦フェーシング５；２５と、フェーシング支持体３とを貫いて延在している。貫通穴１１ないし１３は、それぞれの摩擦面１０；３０にわたって一様に分配されている。貫通穴１１，１２，１３の数および大きさは、用途毎に変更可能である。

半径方向内側に配置された貫通穴１１は、有利には、流体流入領域に配置されている。流体流入領域は、有利には、ディスクキャリア（図示せず）内に設けられた流体供給部に対応付けられている。これにより、多板クラッチの運転中に冷却のために、半径方向内側に配置された貫通穴１１内に流体が達することが、簡単に実現される。

貫通穴１１ないし１３は、一方では、摩擦部品１；２１；４１の互いに背離した摩擦面１０；３０間の流体接続を形成している。さらに、貫通穴１１ないし１３は、互いに流体接続している。これにより、多板クラッチの運転中の、温度差がある部品間の熱伝達が大幅に改善される。

貫通穴１１ないし１３同士が流体接続されているだけでなく、流体入口および流体出口にも流体接続されていることが重要である。この流体接続は、例えば対応する通路、特に溝によって実現することができる。しかし、この流体接続は、相応の貫通穴、例えば図１に示した貫通穴１１が流体入口または流体出口に向かって開口していることによって実現されてもよい。流体は、例えば半径方向内側で流入し、半径方向外側で流出する。この流体接続により、有利には、流体力学的な問題が軽減または防止される。

さらに、貫通穴１１ないし１３により、多板クラッチの離間または開放が改善される。他方、これにより、多板クラッチの運転中の望ましくない引きずりモーメントが低減される。

さらに、貫通穴１１ないし１３を備える摩擦部品１；２１；４１は、比較的簡単に製造可能である。摩擦部品１；２１；４１の製造時、まず、摩擦フェーシング５；２５をフェーシング支持体３に取着する。摩擦フェーシング５；２５は、有利には、ペーパ系フェーシングとして構成されている。

その後、貫通穴１１ないし１３を例えばドリリング加工により摩擦部品１；２１；４１内に設ける。しかし、特に有利には、貫通穴１１ないし１３を摩擦部品１；２１；４１内にパンチング加工により形成する。この場合、パンチング加工の際に、摩擦フェーシング５；２５と、フェーシング支持体３とを打ち抜く。

図１に示した摩擦部品１の場合、摩擦フェーシング５の摩擦面１０にスタンピング加工部１５が設けられている。スタンピング加工部１５は、多数の溝１６，１７，１８を有する。溝１６ないし１８は、交差するように配置されており、摩擦面１０全体にわたって分配されている。

溝１６ないし１８は、貫通穴１１，１２の個々を互いに流体接続する通路を形成するために用いられる。溝１６ないし１８は、有利には、プレス加工またはスタンピング加工により摩擦フェーシング５内に設けられる。溝１６ないし１８を有するスタンピング加工部１５を介して、事実上すべての貫通穴１１ないし１３が、互いに流体接続されている。

貫通穴１１ないし１３により、一方では、流体、特に冷却媒体が、高い熱伝達度を保証するために、十分に長い間、多板クラッチの内部にとどまることが達成される。これにより、多板クラッチの個々の摩擦部品１；２１；４１を、鋼製ディスクとの摩擦結合中も効果的に冷却できることが簡単に保証される。

さらに、貫通穴１１ないし１３は、温められた流体が多板クラッチから流出することを促進する。これにより、望ましくない寄生粘性損失を防止することができる。他方、このことは、望ましくない引きずりモーメントの回避についてポジティブに作用する。

同時に、貫通穴１１ないし１３は、比較的大きな容積を有し、他方、この大きな容積は、サーマルマスまたはヒートシンクを形成し、これにより冷却機能が改善される。

前述のポジティブな作用は、一方では、貫通穴１１ないし１３が、摩擦部品１；２１；４１の互いに背離した両摩擦面間の熱伝達を可能にすることにより達成される。さらに、貫通穴１１ないし１３により、流体をとどめるまたは受容するために使用される容積が拡大され、かつその時間も延長される。

図２に示した摩擦部品２１の場合、平坦な摩擦面３０を有する摩擦フェーシング２５、つまり、スタンピング加工部または溝を有しない摩擦フェーシング２５が、フェーシング支持体３に取着されている。貫通穴１１ないし１３は、摩擦フェーシング２５と、フェーシング支持体３とを貫いて延在している。

貫通穴１１ないし１３を互いに接続するために、通路３１ないし３４が用いられる。通路３１ないし３４は、図２に示した平面図においては、それ自体不可視である。通路３１ないし３４は、フェーシング支持体３内に設けられた溝により形成される。通路３１ないし３４は、貫通穴１１ないし１３のそれぞれ２つを互いに接続している。

これとは異なりまたはこれに加えて、溝が、摩擦フェーシング２５の、フェーシング支持体３に面した面内に設けられてもよい。この場合、摩擦フェーシング２５内に設けられた溝は、通路３１ないし３４を形成するために、または通路３１ないし３４を拡大するために用いられる。通路３１ないし３４は、図示したものとは異なり、略任意に延びていてよい。ただし、この場合、通路３１ないし３４は、略一様に摩擦面３０にわたって分配されていると、有利である。

図３に示した摩擦部品４１の場合、通路３１ないし３４が、摩擦フェーシング５のスタンピング加工部１５と組み合わされている。したがって、貫通穴１１ないし１３は、つまり二重に互いに流体接続されている。

一方では、貫通穴１１ないし１３は、スタンピング加工部１５の溝１６ないし１８により互いに流体接続されている。さらに、貫通穴１１ないし１３は、通路３１ないし３４により互いに流体接続されている。これにより、有利には冷却作用が最適化される。

図４および５は、フェーシング支持体５３を備える摩擦部品５１を示している。フェーシング支持体５３は、実質的に、回転軸線５４回りに回転可能な円環ディスクの形状を呈している。摩擦部品５１は、図４および５には半割断面図で示している。

フェーシング支持体５３には、２つの摩擦フェーシング５５，５６が取り付けられている。摩擦フェーシング５５および５６は、略円環ディスクの形状を呈し、有利には、フェーシング支持体５３に貼着されている。

摩擦フェーシング５５，５６は、互いに背離した２つの摩擦面６１，６２を有する。摩擦部品５１は、複数の貫通穴６４，６５，６６を備え、貫通穴６４，６５，６６は、摩擦面６１，６２間において、摩擦フェーシング５５，５６とフェーシング支持体５３とを貫いて延在している。

摩擦部品５１は、図４および５では、２つのプレッシャプレート７１，７２間に配置されている。プレッシャプレート７１，７２は、例えば前述の多板クラッチの２つの鋼製ディスクである。

図４では、クラッチ、特に多板クラッチが、プレッシャプレートまたは鋼製ディスク７１，７２により開放されている。開放された状態では、プレッシャプレート７１，７２は、摩擦面６１，６２から間隔を置いている。

図５では、多板クラッチが閉鎖されている。多板クラッチの閉鎖された状態では、プレッシャプレート７１，７２または鋼製ディスク７１，７２は、摩擦フェーシング５５，５６の摩擦面６１，６２に摩擦結合（reibschluessig）されている。

図４および５には、線６８，６９により、多板クラッチの開放された状態（図４）と、閉鎖された状態（図５）とにおいて、流体がどのように貫通穴６４ないし６６内および貫通穴６４ないし６６間を循環するかを略示している。多板クラッチの運転中、好ましくは、半径方向内側から半径方向外側への流体流動が行われる。

１ 摩擦部品
３ フェーシング支持体
４ 内歯列
５ 摩擦フェーシング
１０ 摩擦面
１１ 貫通穴
１２ 貫通穴
１３ 貫通穴
１５ スタンピング加工部
１６ 溝
１７ 溝
１８ 溝
２１ 摩擦部品
２５ 摩擦フェーシング
３０ 摩擦面
３１ 通路
３２ 通路
３３ 通路
３４ 通路
４１ 摩擦部品
５１ 摩擦部品
５３ フェーシング支持体
５４ 回転軸線
５５ 摩擦フェーシング
５６ 摩擦フェーシング
６１ 摩擦面
６２ 摩擦面
６４ 貫通穴
６５ 貫通穴
６６ 貫通穴
６８ 線
６９ 線
７１ プレッシャプレート
７２ プレッシャプレート

Claims (10)

1. 湿式の摩擦結合装置用の摩擦部品（１；２１；４１；５１）であって、
   回転軸線（５４）回りに回転可能なフェーシング支持体（３）を備え、該フェーシング支持体（３）には、互いに背離した摩擦面（１０；３０；６１，６２）を形成する複数の摩擦フェーシング（５；２５；５５，５６）が取着されている、
   摩擦部品（１；２１；４１；５１）において、
   前記摩擦部品（１；２１；４１；５１）は、複数の貫通穴（１１〜１３；６４〜６６）を備え、前記貫通穴（１１〜１３；６４〜６６）は、互いに背離した前記摩擦面（１０；３０；６１，６２）間において、前記摩擦フェーシング（５；２５；５５，５６）と前記フェーシング支持体（３）とを貫いて延在していることを特徴とする摩擦部品。
2. 前記摩擦部品は、それぞれ少なくとも２つの貫通穴（１１〜１３；６４〜６６）を互いに流体接続する複数の通路（３２〜３４）を備えることを特徴とする、請求項１記載の摩擦部品。
3. 前記通路は、少なくとも部分的に、前記摩擦フェーシング（５）の少なくとも１つに設けられた溝（１６〜１８）により形成されることを特徴とする、請求項２記載の摩擦部品。
4. 前記通路（３２〜３４）は、少なくとも部分的に、前記フェーシング支持体（３）に設けられた溝により形成されることを特徴とする、請求項２または３記載の摩擦部品。
5. 少なくとも１つの貫通穴（１１）が、流体入口または流体出口に接続されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の摩擦部品。
6. 前記貫通穴（１１〜１３；６４〜６６）は、前記摩擦面にわたって一様に分配されていることを特徴とする、請求項２から５までのいずれか１項記載の摩擦部品。
7. 前記貫通穴（１１〜１３；６４〜６６）は、軸方向で前記摩擦フェーシング（５；２５；５５，５６）と前記フェーシング支持体（３）とを貫いて延在していることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の摩擦部品。
8. 前記摩擦フェーシング（５；２５；５５，５６）は、略円環ディスクの形状を呈していることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の摩擦部品。
9. 請求項１から８までのいずれか１項記載の摩擦部品（１；２１；４１；５１）を製造する方法であって、前記貫通穴（１１〜１３；６４〜６６）を形成する前に、前記摩擦フェーシング（５；２５；５５，５６）を前記フェーシング支持体（３）に取着することを特徴とする方法。
10. 前記貫通穴（１１〜１３；６４〜６６）をパンチング加工により形成することを特徴とする、請求項９記載の方法。

Images