JP3887244B2

JP3887244B2 - 湿式摩擦係合装置用摩擦部材

Info

Publication number: JP3887244B2
Application number: JP2002043688A
Authority: JP
Inventors: 篤高橋; 頼範熊谷
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2007-02-28
Anticipated expiration: 2022-02-20
Also published as: JP2003240034A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は湿式摩擦係合装置用摩擦部材、特に、心金と、その心金に接着された摩擦材とを有するものの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、前記摩擦材としては炭素繊維よりなる縦糸および横糸を用いて得られた織布を構成材料とするものが公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の摩擦材の摩擦面は、縦糸および横糸の外周面、つまり炭素繊維外周面の集合により形成されていることから、その結晶構造に起因して剥離等が生じ易く、耐摩耗性について難点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高い耐摩耗性を有する摩擦材を備えた前記摩擦部材を提供することを目的とする。
【０００５】
前記目的を達成するため本発明によれば、心金と、その心金に接着された摩擦材とを有し、その摩擦材は炭素繊維よりなる縦糸および横糸を用いて得られた織布を構成材料とする湿式摩擦係合装置用摩擦部材において、前記摩擦材の摩擦面は、前記織布表面に研削加工を施して形成されたものであって、前記炭素繊維の、繊維長さ方向と交差する断面の集合部を複数備えており、前記縦糸の炭素繊維の前記集合部は、その縦糸の繊維長手方向に沿った完全な分断により形成され、また前記横糸の炭素繊維の前記集合部は、その横糸の繊維長手方向に沿った完全な分断により形成される湿式摩擦係合装置用摩擦部材が提供される。
【０００６】
前記のように、摩擦面が炭素繊維の前記断面の集合部を複数備えていると、それら断面の耐剥離性を得て摩擦材の耐摩耗性を向上させることが可能である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１において、エンジン（図示せず）のクランクシャフト１とトランスミッション（図示せず）のメインシャフト２との間に、モータ・ジェネレータＭＧと、ダンパＤと、湿式摩擦係合装置としての湿式多板クラッチＣとが直列に配置される。
【０００８】
湿式多板クラッチＣにおいて、そのクラッチ入力軸３はモータ・ジェネレータＭＧのロータ４にボールベアリング５を介して支持される。クラッチケース６は、クラッチ入力軸３に溶接された第１ケース半体７と、第１ケース半体７の外周部に重ね合わされて溶接された第２ケース半体８とよりなり、クラッチガイド９が第１ケース半体７の内周部に固定される。第２ケース半体８の内周部は、オイルポンプ（図示せず）を駆動するオイルポンプハブ１０に溶接される。オイルポンプハブ１０はミッションケース１１にボールベアリング１２を介して支持され、オイルポンプハブ１０とミッションケース１１との間にオイルシール１３が配置される。
【０００９】
トランスミッションのメインシャフト２の小径端部は、クラッチ入力軸３の支持孔に軸受メタル１４を介して支持される。メインシャフト２の外周部にスプライン結合されたクラッチハブ１５は、その一端部がスラストベアリング１６を介してクラッチ入力軸３の端面に対向し、他端部がスラストベアリング１７を介して第２ケース半体８の内面に対向する。クラッチハブ１５の外周部に摩擦部材としての５つのクラッチディスク１８の内周部がスプライン嵌合し、またクラッチガイド９の内周部に５つのクラッチプレート１９および１つのエンドプレート２０の外周部がスプライン嵌合している。１つのクラッチディスク１８がクラッチプレート１９およびエンドプレート２０間に配置され、他のクラッチディスク１８は各２つのクラッチプレート１９間にそれぞれ配置されている。
【００１０】
クラッチガイド９内周面とクラッチ入力軸３外周面との間にクラッチピストン２２が配置され、そのクラッチピストン２２の外周部はＯリング２１₁を介してクラッチガイド９内周面に摺動自在に嵌合され、またその内周部はＯリング２１₂を介してクラッチ入力軸３外周面に摺動自在に嵌合されている。これによりクラッチピストン２２と第１ケース半体７との間にクラッチ油室２３が区画される。クラッチピストン２２の、クラッチ油室２３区画側と反対側の面は最外側のクラッチプレート１９に当接可能に対向する。その面が存する側において、クラッチピストン２２およびクラッチ入力軸３上のスプリングシート２５間にクラッチスプリング２６が圧縮状態で挿入され、このクラッチスプリング２６の弾発力でクラッチピストン２２が係合解除方向に付勢される。スプリングシート２５はクリップ２４によってクラッチ入力軸３に抜止め支持されている。
【００１１】
メインシャフト２の内部に在って軸方向に延びるオイル通路２７ａは、クラッチ入力軸３のオイル通路２７ｂを介してクラッチ油室２３に連通する。メインシャフト２外周面とオイルポンプハブ１０内周面との間に筒状のオイルセパレータ２８が配置されており、オイルセパレータ２８の端部外周面とクラッチハブ１５の端部内周面との間にシールリング２９が配置される。クラッチハブ１５の外周部に環状の仕切り部材３０が固定されており、この仕切り部材３０外周部とエンドプレート２０内周部との間にシールリング３１が配置される。
【００１２】
皿状の第２ケース半体８内面には、エンドプレート２０と密着し得る平坦な複数の受圧面３２が形成されており、相隣る両受圧面３２間には放射方向に延びるオイル溝３３が存する。メインシャフト２外周面およびオイルセパレータ２８内周面間に形成されたオイル通路３４は、クラッチハブ１５を貫通する複数のオイル通路３５を介してクラッチディスク１８、クラッチプレート１９およびエンドプレート２０の摺動領域に連通し、その摺動領域は第２ケース半体８の各オイル溝３３、クラッチハブ１５およびオイルポンプハブ１０間に形成されたオイル通路３６を介して、オイルポンプハブ１０内周面およびオイルセパレータ２８外周面間に形成されたオイル通路３７に連通する。
【００１３】
図２、３に示すように、クラッチディスク１８は、内周部にスプライン３８を有する環状板形の心金３９と、その心金３９の両側面に接着された環状摩擦材４０とよりなる。心金３９は鋼板より構成され、また摩擦材４０は炭素繊維よりなる縦糸および横糸を用いて得られた織布を構成材料とし、さらに接着剤としてはエポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性合成樹脂接着剤が用いられている。
【００１４】
織布４１は図４、５に示されており、その織布４１は次のように形成されている。即ち、直径７〜８μｍの炭素繊維５０００本を束ねて直径０．３〜０．５mmの繊維束４２を作製し、この繊維束４２の２本を１本の縦糸４３および１本の横糸４４として平織を行ったものである。織目ａの大きさは約０．８mmである。
【００１５】
図６、７に示すように、摩擦材４０の摩擦面ｂは、心金３９に接着された織布４１表面に研削加工を施して形成されたものであって、炭素繊維の、繊維長さ方向と交差する断面の集合部ｄを複数備えている。図６には、それら集合部ｄが、横糸４４の繊維長手方向に沿った不完全な分断により形成されたものが示され、図７には、縦糸４３の繊維長手方向に沿った不完全な分断により形成されたものが示されるが、本発明では、横糸４４の炭素繊維の集合部ｄが、横糸４４の繊維長手方向に沿った完全な分断により形成され、また縦糸４３の炭素繊維の集合部ｄが、縦糸４３の繊維長手方向に沿った完全な分断により形成される。
【００１６】
前記のように、摩擦面ｂが炭素繊維の前記断面の集合部ｄを複数備えているとそれら断面の耐剥離性を得て摩擦材４０の耐摩耗性を向上させることが可能である。
【００１７】
耐摩耗性を評価すべく、前記実施例に係る１つのクラッチディスク１８を２つのクラッチプレート１９により挟んで、それらをＳＡＥ No. ２試験機に組込み、面圧：１．５５ＭＰａ；回転速度：３０００rpm ；イナーシャ：０．５４kg・ｍ²；試験油量：７００ｃｃ；試験油温：１００℃；試験サイクル数：３０００サイクルの条件で湿式摩耗評価試験（耐久試験）を行った。その後、摩擦材４０の摩耗量を調べたところ、その摩耗量は６２μｍであった。
【００１８】
比較例として、前記織布４１を心金３９に接着したものについて前記と同一条件で湿式摩耗試験を行ってその織布４１、したがって摩擦材の摩耗量を調べたところ、その摩耗量は３５０μｍであって、実施例の約５．６倍であった。図８は実施例および比較例の摩耗量をグラフ化したものである。
【００１９】
次に、摩擦特性を評価すべく、前記実施例に係る１つのクラッチディスク１８を２つのクラッチプレート１９により挟んで、それらをＳＡＥ No. ２試験機に組込み、面圧：０．８５ＭＰａ；回転速度：２９４０rpm ；イナーシャ：０．１２kg・ｍ²；試験油量：７００ｃｃ；試験油温：１００℃；試験サイクル数：５００サイクルの条件で湿式摩擦評価試験を行って、摩擦係数μｉ、μｄ、μｏを測定した。それらμｉ等は、図９のＳＡＥ No. ２試験のトルク波形に示されており、μｉはトルクの立上がり部分の摩擦係数、μｄは回転数１２００rpm 時の摩擦係数、μｏはトルクが急激に減少する直前の摩擦係数である。これら３つの摩擦係数は回転マスを止めるブレーキングテストによる。摩擦係数μｓは、２つのクラッチプレート１９を１つのクラッチディスク１８に押付けてから軸を０．７rpm で回転させたときの、最大トルク発生時の摩擦係数である。前記同様の比較例について前記と同一条件で湿式摩擦試験を行って、前記同様に摩擦係数μｉ等を測定した。
【００２０】
表１は実施例および比較例の摩擦係数μｉ、μｄ、μｓおよびμｏ／μｄを示す。
【００２１】
【表１】

【００２２】
図１０は、表１に基づいて実施例と比較例の摩擦係数μｉ、μｄおよびμｓをグラフ化したものであり、また図１１は、表１に基づいて実施例と比較例の両摩擦係数μｏとμｄの比μｏ／μｄをグラフ化したものである。図１０、１１から明らかなように、実施例１は、比較例に比べて、摩擦係数μｉ、μｄおよびμｓが大であると共にμｏ／μｄが小であることから、ジャダ防止上優れた摩擦特性を有するものである。
【００２３】
本発明は湿式摩擦ブレーキ装置にも適用される。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、前記のように構成することによって、優れた耐摩耗性を有する摩擦材を備えた湿式摩擦係合装置用摩擦部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】湿式多板クラッチの要部縦断側面図である。
【図２】クラッチディスクの正面図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】織布の要部平面図である。
【図５】図４の５−５線断面図である。
【図６】クラッチディスクの断面図で、図５に対応する。
【図７】図６の７−７線断面図で、図４の７−７線断面図に対応する。
【図８】摩耗量のグラフである。
【図９】ＳＡＥ No. ２試験のトルク波形図である。
【図１０】摩擦係数のグラフである。
【図１１】摩擦係数の比μｏ／μｄのグラフである。
【符号の説明】
１８………クラッチディスク（摩擦部材）
３９………心金
４０………摩擦材
４１………織布
４３………縦糸
４４………横糸
ｂ…………摩擦面
ｄ…………集合部
Ｃ…………湿式多板クラッチ（湿式摩擦係合装置）

Claims

心金（３９）と、その心金（３９）に接着された摩擦材（４０）とを有し、その摩擦材（４０）は炭素繊維よりなる縦糸（４３）および横糸（４４）を用いて得られた織布（４１）を構成材料とする湿式摩擦係合装置用摩擦部材において、
前記摩擦材（４０）の摩擦面（ｂ）は、前記織布（４１）表面に研削加工を施して形成されたものであって、前記炭素繊維の、繊維長さ方向と交差する断面の集合部（ｄ）を複数備えており、
前記縦糸（４３）の炭素繊維の前記集合部（ｄ）は、その縦糸（４３）の繊維長手方向に沿った完全な分断により形成され、また前記横糸（４４）の炭素繊維の前記集合部（ｄ）は、その横糸（４４）の繊維長手方向に沿った完全な分断により形成されることを特徴とする、湿式摩擦係合装置用摩擦部材。