JP3935024B2

JP3935024B2 - 湿式クラッチ用摩擦板

Info

Publication number: JP3935024B2
Application number: JP2002240572A
Authority: JP
Inventors: 彰坪井; 悟志河村; 光雄宮津; 文良飯田
Original assignee: FCC Co Ltd
Current assignee: FCC Co Ltd
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2022-08-21
Also published as: JP2004076896A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は湿式クラッチ用摩擦板に関し、特に、芯板と、この芯板の側面に接合される摩擦材とからなり、該摩擦材に、該摩擦材の内外周縁間を連通する多数条のオイル溝を形成したものゝ改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かゝる湿式クラッチ用摩擦板は、例えば特開２００１−２２１２５２号公報に開示されているように、既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かゝる湿式クラッチ用摩擦板においては、例えば少ない油量条件下でもクラッチの接続過渡時に摩擦特性を安定させて、スティックスリップによる異音や振動の発生を抑えるために、摩擦特性の向上させる必要（第１の課題）があり、またクラッチの遮断時にはオイルの粘性抵抗による引き摺り現象を低減させる必要（第２の課題）がある。
【０００４】
ところが、従来では、第１の課題に対しては、摩擦材表面のオイル溝の溝幅を狭くしてオイル排出性を低減させる対応策を採り、第２の課題の対しては、摩擦材表面のオイル溝の溝幅を広くしてオイル排出性を高めるという、上記対応策とは正反対の対応策を採っており、結局、両方の課題を同時に解決することは困難であり、湿式クラッチの用途や仕様に応じて第１及び第２の課題の一方を犠牲にしているのが実情である。
【０００５】
本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、前記第１及び第２の課題を同時に解決することを可能にした前記湿式クラッチ用摩擦板を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、環状の芯板と、この芯板の側面に該芯板の周方向に相互に間隔をおいて接合される多数の短冊状摩擦材とからなり、その相隣なる摩擦材間が、該摩擦材の内外周縁間を連通する多数条のオイル溝とされる湿式クラッチ用摩擦板であって、摩擦板を周方向に並ぶ複数の領域に分けて、その各領域において複数の摩擦材により互いに平行な複数条のオイル溝を形成し、その各領域において摩擦板回転方向に沿う前端部に位置するオイル溝には、摩擦板の回転時に摩擦板の内周側から外周側へオイルを排出する排出角が、また摩擦板回転方向に沿う後端部に位置するオイル溝には、摩擦板の回転時に摩擦板の外周側から内周側へオイルを引き込む流入角がそれぞれ付与され、且つその流入角が排出角よりも大となるように、各領域の複数の摩擦材の配列方向が設定されることを特徴とする。
【０００７】
この特徴によれば、摩擦板には、オイルの流入を促進する複数条のオイル溝と、オイルの排出を促進する複数条のオイル溝とが混在することで、少ない油量条件下での半クラッチ状態でも、オイルの流入を周方向偏り無く適当に得て摩擦特性を安定させ、スティックスリップによる異音や振動の発生を防ぐことができ、またクラッチオフ状態では、オイル排出性を周方向偏り無く適当に得て、オイルの粘性抵抗による引き摺り現象を低減させることができる。しかも各領域の複数のオイル溝を平行にすることで、流入角及び排出角を持つ複数のオイル溝の形成を容易に行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、添付図面に示す参考例および本発明の一実施例に基づいて以下に説明する。
【０００９】
図１は参考例に係る摩擦板を装着した湿式クラッチの縦断面図、図２は図１の摩擦板の側面図、図３は本発明の第１実施例に係る摩擦板の側面図、図４は本発明の第２実施例に係る摩擦板の側面図、図５は従来の摩擦板を使用した湿式クラッチと参考例の摩擦板を使用した湿式クラッチとのトルク振動特性比較線図、図６は従来の摩擦板を使用した湿式クラッチと参考例の摩擦板を使用した湿式クラッチとの引き摺りトルク比較線図である。
【００１０】
先ず、図１及び図２に示す参考例の説明より始める。
【００１１】
図１において、符号Ｃは自動車の自動変速機用湿式クラッチを示す。このクラッチＣのクラッチハウジング１は、端壁２の外周端に円筒部３を、その内周端にハブ４をそれぞれ連設して構成され、そのハブ４は入力軸５にスプライン結合される。入力軸５上には、駆動ギヤ７を一体に備えた出力軸６が相対回転自在に支承され、この出力軸６に一体に連なるクラッチインナ８が前記円筒部３内に同心状に配置される。
【００１２】
前記円筒部３の内周面及びハブ４の外周面には、端壁２との間に油圧室１１を画成する加圧ピストン１０が摺動自在の嵌装され、この加圧ピストン１０とハブ４との間に、加圧ピストン１０を油圧室１１側へ付勢する戻しばね１２が縮設される。ハブ４には、油圧室１１に連なる作動油給排孔１３が設けられる。
【００１３】
前記円筒部３の内周面には、また、複数枚の金属製クラッチ板１４が加圧ピストン１０の外側に隣接して摺動可能にスプライン嵌合され、これらクラッチ板１４と交互に重なるように配置される複数枚の摩擦板１５がクラッチインナ８の外周面に摺動可能にスプライン嵌合される。さらに最外側の摩擦板１５の外側面に対向する受圧板１６が前記円筒部３にスプライン嵌合され、この受圧板１６は円筒部３に係止された止め環１７により軸方向外方への移動が阻止されるようになっている。
【００１４】
このクラッチＣは、ミッションケース底部の、オイルを貯留する油溜まりに一部を浸漬していて、回転中、そのオイルを冷却用として供給される。
【００１５】
さて、図１及び図２により摩擦板１５について説明する。
【００１６】
摩擦板１５は、金属製の芯板２０と、この芯板２０の両側面に接着剤等により接合される摩擦材２１とからなっており、各摩擦材２１には、摩擦材２１の内外周縁間を連通する、直線状に延びる多数条のオイル溝２２，２２…が形成される。
【００１７】
その際、摩擦板１５を周方向に並ぶ複数の領域Ａ、Ａ…に分けて、各領域Ａの摩擦材２１には、互いに平行な複数条のオイル溝２２が形成され、且つ各領域Ａの周方向中央部のオイル溝２２（ｃ）が摩擦板１５の半径線Ｌ上に配置される。こゝで、オイル溝２２の摩擦板１５内周側端部を内端、その外周側端部を外端と呼ぶ。
【００１８】
而して、各領域Ａにおいて、中央部のオイル溝２２（ｃ）を境にして、摩擦板１５の回転方向Ｒに沿う後方側のオイル溝２２には、該オイル溝２２を、その内端を通る摩擦板１５の半径線Ｌに対して、摩擦板１５の回転方向Ｒ前方に傾ける流入角αが付与され、これと反対に回転方向Ｒに沿う前方側のオイル溝２２には、該オイル溝２２を、その内端を通る摩擦板１５の半径線Ｌに対して、摩擦板１５の回転方向Ｒ後方に傾ける排出角βが付与される。そしてこの参考例の場合、各領域Ａの回転方向Ｒに沿う後端部のオイル溝２２（ａ）の流入角αと、回転方向Ｒに沿う前端部のオイル溝２２（ｂ）の排出角βとは同角度となる。
【００１９】
摩擦材２１の各隣接する領域Ａ、Ａの境界には、摩擦材２１の三角形の小片２１ａが残存させてある。
【００２０】
またこの参考例の場合、短冊状に剪断した多数の摩擦材２１，２１…が一定の間隔を置いて芯板１５に接着され、それらの間がオイル溝２２，２２…とされる。
【００２１】
尚、摩擦板１５の回転方向Ｒとは、摩擦板１５の、クラッチ板１４に対する相対回転方向をいう。
【００２２】
次に、この参考例の作用について説明する。
【００２３】
クラッチＣの油圧室１１に作動油圧を供給すれば、その油圧を受けた加圧ピストン１０は、戻しばね１２の荷重に抗して前進し、即ち摩擦板１５及びクラッチ板１４群側に摺動して、これらを受圧板１６との間で挟圧するので、摩擦板１５及びクラッチ板１４は相互に摩擦係合される。こうしてクラッチオン状態となったクラッチＣは、入力軸５から出力軸６への動力伝達を可能にする。また油圧室１１から油圧を解放すれば、加圧ピストン１０は戻しばね１２の荷重をもって後退するので、摩擦板１５及びクラッチ板１４はそれぞれ自由になり、クラッチＣは、入力軸５及び出力軸６間の動力伝達を遮断するクラッチオフ状態となる。
【００２４】
このようなクラッチオフ状態もしくは半クラッチ状態では、入力軸５及び出力軸６の相対回転により、摩擦板１５及びクラッチ板１４間でも相対回転が生ずる。このとき、摩擦板１５がクラッチ板１４に対して矢印Ｒ方向へ回転すると、各摩擦材２１の各領域Ａにおいて、流入角αを付与されたオイル溝２２は、隣接するクラッチ板１４との協働によりねじポンプ作用を発揮して、摩擦板１５の外周に接するオイルをオイル溝２２を通して図２の矢印Ｎのように摩擦材２１の内周側に引き込み、これと反対に排出角βを付与されたオイル溝２２は、隣接するクラッチ板１４との協働によりねじポンプ作用を発揮して、該オイル溝２２内のオイルを図２の矢印Ｍのように摩擦材２１の外周側に押し出す。
【００２５】
このように、摩擦板１５には、オイルの流入を促進する複数条のオイル溝２２と、オイルの排出を促進する複数条のオイル溝２２とが略等間隔置きに混在することになるから、少ない油量条件下での半クラッチ状態でも、オイルの流入を周方向偏り無く適当に得て摩擦特性を安定させ、スティックスリップによる異音や振動の発生を防ぐことができ、またクラッチオフ状態では、オイル排出性を周方向偏り無く適当に得て、オイルの粘性抵抗による引き摺り現象を低減させることができる。
【００２６】
テストによれば、図５（Ａ）に示すように、従来の摩擦板を組み込んだクラッチでは、少ない油量条件下においてクラッチの伝達トルクの増加させると、特にそのトルクの高いところで激しい振動が発生したのに対して、図５（Ｂ）に示すように、参考例による場合には、その振動が全域に亙り著しく減少することを確認できた。また図６に示すように、クラッチオフ状態での引き摺りトルクにおいても、参考例による場合には大幅な低下をもたらすことを確認できた。
【００２７】
次に、図３に示す本発明の第１実施例について説明する。
【００２８】
この実施例では、摩擦板１５の周方向に分けられた各領域Ａにおいて、平行な複数のオイル溝２２，２２…は、該領域Ａの回転方向Ｒに沿う後端部のオイル溝２２（ａ）の流入角αが、回転方向Ｒに沿う前端部のオイル溝２２（ｂ）の排出角βより大きくなるように配置される。その他の構成は、前参考例と同様であるので、図３中、前参考例と対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００２９】
この実施例の摩擦板１５は、特に摩擦特性の安定を重視したクラッチに有効である。
【００３０】
このように、摩擦板１５の分けられた各領域Ａの回転方向Ｒに沿う後端部のオイル溝２２の流入角αと、前端部のオイル溝２２の排出角βと大きさを適当に相違させることにより、摩擦特性を調整することができる。
【００３１】
図４に示す本発明の第２実施例は、上記第１実施例において、摩擦板１５の各隣接する領域Ａ、Ａの境界に存在する摩擦材の三角形の小片２１ａを取り去ったものに当たる。
【００３２】
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記実施例では、クラッチインナ８にスプライン嵌合する摩擦板１５の芯板２０の両側面に摩擦材２１を接着し、これら摩擦板１５間に、摩擦材を持たずにクラッチハウジング１にスプライン嵌合するクラッチ板１４を介装したが、クラッチインナ８及びクラッチハウジング１にそれぞれ摩擦板１５をスプライン嵌合し、それらの芯板２０の互いに対向する一側面にのみ摩擦材２１を接着することもできる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、摩擦板を周方向に並ぶ複数の領域に分けて、その各領域において複数の摩擦材により互いに平行な複数条のオイル溝を形成し、その各領域において摩擦板回転方向に沿う前端部に位置するオイル溝には、摩擦板の回転時に摩擦板の内周側から外周側へオイルを排出する排出角が、また摩擦板回転方向に沿う後端部に位置するオイル溝には、摩擦板の回転時に摩擦板の外周側から内周側へオイルを引き込む流入角がそれぞれ付与されるように、各領域の複数の摩擦材の配列方向が設定されるので、摩擦板には、オイルの流入を促進する複数条のオイル溝と、オイルの排出を促進する複数条のオイル溝とが混在することで、少ない油量条件下での半クラッチ状態でも、オイルの流入を周方向偏り無く適当に得て摩擦特性を安定させ、スティックスリップによる異音や振動の発生を防ぐことができ、またクラッチオフ状態では、オイル排出性を周方向偏り無く適当に得て、オイルの粘性抵抗による引き摺り現象を低減させることができる。しかも各領域の複数のオイル溝を平行にすることで、流入角及び排出角を持つ複数のオイル溝の形成を容易に行うことができる。また特に上記流入角が排出角よりも大となるように各領域の複数の摩擦材の配列方向が設定されるので、摩擦特性の安定を重視した湿式クラッチ用摩擦板を容易に得ることができる。さらに環状芯板の側面に多数の短冊状摩擦材を周方向に相互に間隔をおいて接合し、その相隣なる摩擦材間が、該摩擦材の内外周縁間を連通する多数条のオイル溝とされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例に係る摩擦板を装着した湿式クラッチの縦断面図
【図２】図１の摩擦板の側面図
【図３】本発明の第１実施例に係る摩擦板の側面図
【図４】本発明の第２実施例に係る摩擦板の側面図
【図５】従来の摩擦板を使用した湿式クラッチと参考例の摩擦板を使用した湿式クラッチとのトルク振動特性比較線図
【図６】従来の摩擦板を使用した湿式クラッチと参考例の摩擦板を使用した湿式クラッチとの引き摺りトルク比較線図
【符号の説明】
１５・・・摩擦板
２０・・・芯板
２１・・・摩擦材
２２・・・オイル溝
Ｃ・・・・湿式クラッチ
Ｒ・・・・摩擦板の回転方向
α・・・・流入角
β・・・・排出角

Claims

環状の芯板（２０）と、この芯板（２０）の側面に該芯板（２０）の周方向に相互に間隔をおいて接合される多数の短冊状摩擦材（２１）とからなり、その相隣なる摩擦材（２１）間が、該摩擦材（２１）の内外周縁間を連通する多数条のオイル溝（２２）とされる湿式クラッチ用摩擦板であって、
摩擦板（１５）を周方向に並ぶ複数の領域（Ａ、Ａ…）に分けて、その各領域（Ａ）において複数の摩擦材（２１）により互いに平行な複数条のオイル溝（２２）を形成し、
その各領域（Ａ）において摩擦板回転方向（Ｒ）に沿う前端部に位置するオイル溝（２２）には、摩擦板（１５）の回転時に摩擦板（１５）の内周側から外周側へオイルを排出する排出角（β）が、また摩擦板回転方向（Ｒ）に沿う後端部に位置するオイル溝（２２）には、摩擦板（１５）の回転時に摩擦板（１５）の外周側から内周側へオイルを引き込む流入角（α）がそれぞれ付与され、且つその流入角（α）が排出角（β）よりも大となるように、各領域（Ａ）の複数の摩擦材（２１）の配列方向が設定されることを特徴とする、湿式クラッチ用摩擦板。