JP6752058B2 - 摩擦板 - Google Patents

Description

本発明は、潤滑油に浸っている摩擦板（湿式摩擦板）と相手プレートを摩擦係合させてトルクを伝達する湿式クラッチに使用される摩擦板に関する。

湿式クラッチは、通常、一方の軸と連動して回転する複数枚の相手プレートと、相手プレートの間に配設され、他方の軸と連動して回転する摩擦板を具え、ピストンが作動して相手プレートを押圧し、相手プレートと摩擦板を摩擦係合させることにより一方の軸と他方の軸との間でトルクを伝達させる。相手プレートと摩擦板は潤滑油に浸っており、潤滑油により相手プレートと摩擦板は冷却される。摩擦板には、相手プレートと対向する面（両面）に摩擦材が貼付けられている。そして、摩擦材の表面や摩擦材同士の間には、遠心力によって潤滑油が摩擦板の外周側に排出されるように径方向に亘る油溝が設けられている。

湿式クラッチにおいて、ピストンが作動しておらず、湿式クラッチが非係合状態のとき、相手プレートと摩擦板との間でトルクが全く伝達されずに動力損失を生じないのが理想であるが、実際は、相手プレートと摩擦板の間に介在する潤滑油が原因で相手プレートと摩擦板との間でトルクが少なからず伝達される。これは、湿式クラッチが非係合状態のとき、回転する相手プレートによって潤滑油が周方向に引摺られながら摩擦板の油溝を抜けることによる、潤滑油の剪断抵抗力によるものである。このようにして伝達されるトルクを引摺りトルクやドラグトルクなどという。

引摺りトルクは、潤滑油の空気の含有量を多くすることで低減できることが知られている。そして、これまで、引摺りトルクを低減するため、様々な形状の摩擦材と油溝を具えた摩擦板が考案されてきており、その例として、以下に挙げるものがある。

特開２００５−２６５１８６ 特開２０１４−１６９７８５

特許文献１には、油溝の内、内周側に向かって扇形を形成している部分である内周部の入口角度と、油溝全体の径方向寸法に対する内周部の径方向寸法を特定したことにより、潤滑油の空気の含有量を多くして、引摺りトルクを低減した摩擦板が開示されている。

特許文献２には、摩擦板に貼付けられる摩擦材セグメントに設けられ、外周側に開口し、内周側は閉じている油溝と、摩擦材セグメント同士の間に設けられ、径方向に連通し、内周側から外周側に向かって周方向の幅が狭くなっている油通路を具えた摩擦板が開示されている。

特許文献１，２のような形状の摩擦材を適用した摩擦板は、引摺りトルクを一定程度低減させることが出来る。しかし、近年、湿式クラッチの小型化の要請から、クラッチ非締結時の摩擦板と相手プレートとの距離が縮まってきており、引摺りトルクをさらに低減できる摩擦板が望まれている。

そこで、本発明は、前述した従来技術の問題点に鑑み、引摺りトルクがより少ない摩擦板を提供することを、その目的とする。

本発明は、環状のプレートの周方向に摩擦材が貼付けられ、前記プレートの径方向に前記プレートの内周側から外周側に向けて連通する油溝が形成されている摩擦板において、
前記摩擦材は、前記油溝を挟んで前記プレートの周方向に対称に向かい合う頂点を具え、
前記油溝は、前記頂点から内周側及び外周側の両方向にそれぞれ向けて広がり、
前記頂点には、該頂点の間の前記油溝の径方向寸法の中間より内周側に位置する内周側頂点と外周側に位置する外周側頂点があることを特徴とする摩擦板によって前記課題を解決した。

本発明によれば、油溝を挟んでプレートの周方向に対称に向かい合う内周側頂点又は外周側頂点により、内周側と外周側の両方向にそれぞれ向かって広がる油溝が形成される。内周側頂点を具える摩擦材同士の間の油溝は、その形状が、内周側が小さく、外周側が大きい。一方、外周側頂点を具える摩擦材同士の間の油溝は、その形状が、内周側が大きく、外周側が小さい。このため、以下の効果を奏する。まず、内周側頂点によって形成される油溝によって潤滑油を遠心力により効率良く外周側に排出することができ、また、外周側頂点によって形成される油溝によって潤滑油を遠心力により摩擦材へ乗り上げさせることができるということである。よって、引摺りトルクを従来に比べ格段に低減させることができる。

また、摩擦材同士が互いに離れすぎていると引摺りトルクの低減効果を十分に発揮することができないので、摩擦材同士の向かい合う頂点をプレートの中心角０．５°〜３．５°の範囲内に位置させるのがよい。

また、周方向に隣り合う少なくとも一部の油溝において、向かい合う頂点が内周側にある油溝と向かい合う頂点が外周側にある油溝が交互に並んでいる構成とすることにより、内周側頂点と外周側頂点によって形成される油溝を周方向に数多く配設できるので好ましい。

また、油溝の中心角が１０°〜３０°の範囲内になるように摩擦材の形状を調整することにより、潤滑油の排出効率が高く、且つ、潤滑油が摩擦材へ乗上げ易い摩擦材とすることができる。

本発明の第一実施形態の摩擦板の一部正面図。 図１の要部拡大図。

以下、本発明の実施形態を図１，２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。なお、本発明の摩擦板は湿式クラッチに使用されるものであるが、湿式クラッチの基本的な構造は周知であるため、湿式クラッチ自体の図示を伴う説明は省略する。

図１に示すように、本発明の摩擦板１０は、環状のプレート１２を具え、プレート１２には周方向に複数の摩擦材１４が貼付けられている。プレート１２の背面側にも摩擦材１４を同一の配置で貼付けることができる。摩擦材１４同士の間には油溝１６が形成されており、油溝１６はプレート１２の内周側から外周側に向けて連通している。プレート１２や摩擦材１４の素材は周知のものを使用することができる。なお、図示しているような複数の摩擦材１４をプレート１２に貼付け、その間に油溝１６を形成するという構成の他、環状の摩擦材を貼付け、当該摩擦材の一部にプレス加工を施して油溝を形成することもできる。

油溝１６は、内周側と外周側の両方向にそれぞれ向かって広がる油溝を具えている。そして、油溝１６には、図中Ａの部分に位置する摩擦材１４で形成される、内周側の油溝が外周側に比べて大きい油溝１６ａと、図中Ｂの部分に位置する摩擦材１４で形成される、外周側の油溝が内周側に比べて大きい油溝１６ｂがある。油溝１６ａと油溝１６ｂは、図示しているように、必ずしも周方向に交互に連続している必要はなく、例えば、油溝１６ａと油溝１６ｂの間に他の形状の油溝を形成することもでき、油溝１６ａ又は油溝１６ｂ同士を周方向に連続させることもできる。しかし、周方向に隣り合う少なくとも一部の油溝１６において外周側頂点１４ａと内周側頂点１４ｂ（図２参照）を交互に並べ、油溝１６ａと油溝１６ｂを交互に連続させることにより、油溝１６ａと油溝１６ｂを周方向に数多く配設することができるので好ましい。

摩擦板１０が適用される湿式クラッチが非係合状態のとき、相手プレート（図示省略）によって引摺られた潤滑油は遠心力により摩擦板１０の周方向に引摺られながら外周側に移動する。このとき、油溝１６ａを通過する潤滑油は、外周側に向かって幅が狭まる油溝１６ａの構造により、油溝１６ａから溢れ、摩擦材１４上に乗り上げる。一方、油溝１６ｂを通過する潤滑油は、外周側の方が幅の広い油溝１６ｂの構造により、外周側に効率良く排出される。このため、摩擦板１０によれば、潤滑油を摩擦材１４に乗り上げさせて空気の含有量を増加させるとともに、一方では、潤滑油を摩擦板１０の外周側に効率良く排出することができるため、引摺りトルクを一層低減することができる。

図２に示すように、油溝１６ａの外周側及び内周側の油溝は摩擦材１４の外周側頂点１４ａによって境界付けられている。一方、油溝１６ｂの外周側及び内周側の油溝は摩擦材１４の内周側頂点１４ｂによって境界付けられている。隣り合う摩擦材１４によって形成される油溝１６の径方向寸法ｈを同方向に二分したとき、外周側に位置する頂点が外周側頂点１４ａであり、内周側に位置する頂点が内周側頂点１４ｂである。外周側頂点１４ａ同士又は内周側頂点１４ｂ同士は接しないようにする必要がある。他方、外周側頂点１４ａ又は内周側頂点１４ｂを具える摩擦材１４同士の向かい合う頂点をプレート１２の中心角０．５°〜３．５°の範囲内に配設するのがよい。外周側頂点１４ａ又は内周側頂点１４ｂを具える摩擦材１４同士が離れすぎていると本発明の効果を十分に発揮できないためである。なお、具体的にどの中心角にするかは、プレート１２の径によって決定すればよい。

油溝１６の径方向寸法ｈの内周側を０、外周側を１として十分したとき、０．６〜０．８の範囲内に外周側頂点１４ａが位置しているときに潤滑油を摩擦材１４に乗り上げさせ易い。また、０．２〜０．４の範囲内に内周側頂点１４ｂが位置しているときに潤滑油を排出させ易い。外周側頂点１４ａ及び内周側頂点１４ｂは油溝を挟んでプレートの周方向に対称に向かい合うように設けられる必要があるが、頂点は鋭角に形成される必要はなく、丸みを帯びていてもよい。

また、外周側頂点１４ａ又は内周側頂点１４ｂによって境界付けられる油溝の中心角ａ，ｂ，ｃ，ｄは、１０°〜３０°の範囲内とするのがよい。これにより、潤滑油の排出効率を高め、且つ、潤滑油が摩擦材へ乗上げ易い摩擦材とすることができる。

また、図示しているように、隣り合う溝１６に挟まれる１つのセグメントの摩擦材１４のプレートの径方向に延びる両縁に外周側頂点１４ａと内周側頂点１４ｂをそれぞれ設ければ、油溝１６ａと油溝１６ｂを交互に連続させて配設し易いので、油溝１６ａと油溝１６ｂを周方向に数多く配設することができる。

以上、本発明の一実施態様について説明したが、摩擦板１０に油溝１６ａ，１６ｂの両方の油溝が一部に形成されていれば、油溝１６ａ，１６ｂ以外の形状の油溝を設けることもできる。

以上説明したように、本発明によれば、潤滑油の排出効率が高く、且つ、潤滑油の空気の含有量を増加させ易いので、引摺りトルクがより少ない摩擦板を提供することができる。

１０ 摩擦板
１２ プレート
１４ 摩擦材
１４ａ 頂点（外周側頂点）
１４ｂ 頂点（内周側頂点）
１６ 油溝

Claims (4)

1. 環状のプレートの周方向に摩擦材が貼付けられ、前記プレートの径方向に前記プレートの内周側から外周側に向けて連通する油溝が形成されている摩擦板において、
   前記摩擦材は、前記油溝を挟んで前記プレートの周方向に対称に向かい合う頂点を具え、
   前記油溝は、前記向かい合う頂点から内周側及び外周側の両方向にそれぞれ向けて広がり、
   前記向かい合う頂点には、該頂点の間の前記油溝の径方向寸法の中間より内周側に位置する内周側頂点と外周側に位置する外周側頂点があることを特徴とする、
   摩擦板。
2. 前記摩擦材同士の前記向かい合う頂点が前記プレートの中心角０．５°〜３．５°の範囲内に位置している、請求項１の摩擦板。
3. 周方向に隣り合う少なくとも一部の前記油溝において、前記向かい合う頂点が前記内周側にある油溝と前記向かい合う頂点が前記外周側にある油溝が交互に並んでいる、請求項１又は２の摩擦板。
4. 前記油溝の中心角が１０°〜３０°の範囲内にある、請求項１から３のいずれかの摩擦板。

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