JPH0415320A - Mating plate of frictional engagement device - Google Patents
Mating plate of frictional engagement deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、オートマチックトランスミッション醇の摩擦
係合装置における、クラッチ、バンドブレーキ及びトル
クコンバータロックアツプ機構等に装着される摩擦材の
相手面として使用されるメイティングプレートに関する
。メイテイングブレートとは、例えばクラッチにおいて
は、摩擦材が固着された摩擦プレートと対になり、両プ
レート間でトルクを伝達するためのプレートのことであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention is used as a mating surface of a friction material attached to a clutch, a band brake, a torque converter lock-up mechanism, etc. in a friction engagement device for an automatic transmission. Regarding the mating plate. In a clutch, for example, a mating plate is a plate that is paired with a friction plate to which a friction material is fixed, and is used to transmit torque between the two plates.
従来技術及びその課題
摩擦係合装置は、摩擦プレートと、この摩擦プレートに
対向、或いは摩擦プレートと交互に配置されたメイティ
ングプレートを有してなる。Prior Art and its Problems A frictional engagement device includes a friction plate and mating plates arranged opposite to the friction plate or alternately with the friction plate.
摩擦係合装置は主として摩擦プレートの性能、特に摩擦
材の性能に支配され、単なる一枚板の鋼板から成形され
るメイティングプレートは、機械的な機能としては摩擦
プレートのトルクを受は取るためだけのものであった。The frictional engagement device is mainly governed by the performance of the friction plate, especially the performance of the friction material, and the mating plate, which is formed from a single steel plate, has a mechanical function that receives and absorbs the torque of the friction plate. It was exclusive to me.
このような従来のメイティングプレートは、長期使用に
おける係合の繰り返しによってヒートスポットを発生し
たり、熱によって変形したりして、擦プレート、メイテ
ィングプレート及び摩擦係合装置の性能を低下させてし
まうという問題を抱えていた。また、長期使用によって
摩擦係数は大幅に低下し、これにより大きな安全率を設
定する必要があり、そのため装置全体を大きくしてしま
うという問題がある。Such conventional mating plates may generate heat spots or be deformed by heat due to repeated engagement during long-term use, reducing the performance of the friction plate, mating plate, and friction engagement device. I had the problem of putting it away. In addition, the coefficient of friction decreases significantly with long-term use, which requires setting a large safety factor, which poses the problem of increasing the size of the entire device.
これらの問題に対処すべく、メイティングプレートに、
溝加工や高い熱伝導率を具えた物質の被膜処理を施した
ものがある。しかし、これらの案は冷却効果による寿命
向上を目的とするもので、例えば、動摩擦係数μゎ、静
摩擦係数μ5及びμ−シ特性(動摩擦係数μD/相対回
転0時の摩擦係数μ。)等の、摩擦係合装置としての根
本的な摩擦性能の向上を意図するものではなかった。In order to deal with these problems, the mating plate
Some have grooves or are coated with a material with high thermal conductivity. However, these plans aim to improve the service life through cooling effects, and for example, the dynamic friction coefficient μゎ, the static friction coefficient μ5, and the μ-shi characteristic (dynamic friction coefficient μD/friction coefficient μ when relative rotation is 0), etc. However, it was not intended to fundamentally improve the frictional performance of the frictional engagement device.
本発明の目的は、前述の性能を向上させるとともに、長
期使用における摩擦係数の変化を抑え、焼は変形を防止
するメイティングプレートを提供することにある。An object of the present invention is to provide a mating plate that improves the above-mentioned performance, suppresses changes in the coefficient of friction during long-term use, and prevents deformation due to burning.
課題を解決するための手段
本発明は、摩擦係合装置のメイティングプレートにおい
て、鋼板の芯金に窒化チタン(TiN)被膜(請求項1
)、炭化チタン(T i C)被膜(請求項2)、又は
酸化アルミニウム(AlzO3)被膜(請求項3)を施
すことにより前記課題を解決したものである。Means for Solving the Problems The present invention provides a mating plate for a frictional engagement device in which a titanium nitride (TiN) coating (claim 1) is applied to a core metal of a steel plate.
), a titanium carbide (T i C) coating (claim 2), or an aluminum oxide (AlzO3) coating (claim 3).
作 用
窒化チタン、炭化チタン、又は酸化アルミニウムの耐摩
耗性被膜を施したメイティングプレートでは、第1に、
長期使用における摩擦係数の変化が防止され、第2に、
動摩擦係数が向上するため係合装置の相対回転0時直前
直後における伝達トルクの変動が防止され、第3に、焼
は熱劣化によるメイティングプレートの焼は変形が防止
される。Function: Firstly, in a mating plate coated with a wear-resistant coating of titanium nitride, titanium carbide, or aluminum oxide,
Changes in the coefficient of friction during long-term use are prevented, and secondly,
Since the coefficient of dynamic friction is improved, fluctuations in the transmitted torque just before and after 0 o'clock relative rotation of the engagement device are prevented, and thirdly, deformation of the mating plate due to thermal deterioration is prevented.
実 施 例
第1図及び第2図は、本発明による実施例のメイティン
グプレート10の断面図及び正面図である。芯金11及
び窒化チタン、炭化チタン又は酸化アルミニウムの耐摩
耗性被膜部分12の厚みは、理解を助けるために誇張し
て示しである。芯金11は、従来品と同じ鋼製である。Embodiment FIGS. 1 and 2 are a sectional view and a front view of a mating plate 10 according to an embodiment of the present invention. The thicknesses of the core metal 11 and the wear-resistant coating portion 12 of titanium nitride, titanium carbide, or aluminum oxide are exaggerated to aid understanding. The core metal 11 is made of steel, which is the same as the conventional product.
窒化チタン、炭化チタン又は酸化アルミニウムの耐摩耗
性被膜(コーティング)の形成は、−船釣に、化学蒸着
法(CVD)、真空蒸着法、スパッタリングイオンブレ
ーティングによる物理蒸着法(PVD)によって行うこ
とができる。また、酸化アルミニウム被膜の形成は、ア
ルミナイジング等による化成処理によっても可能である
。なお、このような被膜の厚みは、0.5〜10ミクロ
ンで充分であるが、使用条件に応じてその厚みを変更す
ることができる。Formation of wear-resistant coatings of titanium nitride, titanium carbide, or aluminum oxide may be carried out by chemical vapor deposition (CVD), vacuum evaporation, or physical vapor deposition (PVD) using sputtering ion blasting. I can do it. The aluminum oxide film can also be formed by chemical conversion treatment such as aluminizing. The thickness of such a coating is sufficient to be 0.5 to 10 microns, but the thickness can be changed depending on the conditions of use.
第3図及び第4図は、メイティングプレート10と対に
なる摩擦プレート14を示し、芯金16に摩擦材18が
固着されている。第1図と同様に芯金16と摩擦材18
は厚みは誇張して示されている。3 and 4 show a friction plate 14 paired with the mating plate 10, in which a friction material 18 is fixed to a core metal 16. Core metal 16 and friction material 18 as in FIG.
The thickness is exaggerated.
実 験 例
本発明によるメイティングプレートによれば実際にどの
程度性能が向上するかを知るため、その確認実験を行っ
た。Experimental Example In order to find out how much the mating plate according to the present invention actually improves performance, a confirmation experiment was conducted.
第5図は5AENo、2摩擦試験機を示す、メイティン
グプレート10はケース22内に、摩擦プレート14は
軸24上スプライン嵌合されている。FIG. 5 shows a 5AENo. 2 friction tester, in which the mating plate 10 is fitted into the case 22 and the friction plate 14 is spline fitted onto the shaft 24.
軸24には、イナーシャ26を介してモーター28が設
けられている。試験条件は次表Iのとおりダである。A motor 28 is provided on the shaft 24 via an inertia 26 . The test conditions are as shown in Table I below.
表 I
摩擦プレート枚数 1メイテイングプ
レ一ト枚数 2摩擦プレート厚み
1・6m+aメイティングプレート厚み
1.7mvaオイル マチック
Dピストン面積 151.1cm2
慣性量 0.0150kgms
”運転方式 慣性吸収試料油温度
120℃面圧
8kg/ca12試験品は、(a)従来
品、(b)従来品に窒化チタン被膜を施したもの、(C
1従来品に炭化チタン被膜を施シタモの、(d)従来品
に酸化アルミニウム被膜を施したものである。なお、従
来品とは鋼製の一枚板のメイティングプレートである。Table I Number of friction plates 1 Number of mating plates 2 Thickness of friction plates
1.6m+a mating plate thickness
1.7mva oil Matic D piston area 151.1cm2
Inertia amount 0.0150kgms
”Operating method Inertial absorption sample oil temperature 120℃ Surface pressure
The 8kg/ca12 test products were (a) a conventional product, (b) a conventional product with a titanium nitride coating, and (C
(d) A conventional product coated with a titanium carbide coating; (d) A conventional product coated with an aluminum oxide coating. Note that the conventional product is a mating plate made of a single steel plate.
その結果、メイティングプレートと摩擦プレートとの相
対回転数と伝達トルクの関係(トルク波形)を得た。As a result, the relationship between the relative rotational speed of the mating plate and the friction plate and the transmitted torque (torque waveform) was obtained.
第6a図は従来品、第6b図は窒化チタン被膜量、第6
C図は炭化チタン被膜量、そして、第6d図は酸化アル
ミニウム被膜量についての試験結果である。Figure 6a shows the conventional product, Figure 6b shows the amount of titanium nitride coating, and Figure 6b shows the amount of titanium nitride coating.
Figure C shows the test results for the amount of titanium carbide coating, and Figure 6d shows the test results for the amount of aluminum oxide coating.
また、次の表Hに示されるように、相対回転数が180
0rpm (μI)1!100 )と相対回転数0時(
μ。)の摩擦係数、静止摩擦係数(μ8)及びその比率
を得た。Also, as shown in Table H below, the relative rotation speed is 180
0 rpm (μI) 1!100) and relative rotation speed 0 (
μ. ), the static friction coefficient (μ8), and their ratios were obtained.
表 ■
メイティング 鋼 板 窒化チタン 炭化チタン
酸化7hミニウムプレート 被膜 被
膜 被膜fat (b) tel
+d!μDi。。 0.131 0.
143 0.150 0.147ハ
0.129 0.125 0.127 0
.128μs Q、114 Q、11
5 0.117 0.118μ。/μ。3.。Table ■ Mating Steel plate Titanium nitride Titanium carbide
Oxide 7h minium plate coating coating coating fat (b) tel
+d! μDi. . 0.131 0.
143 0.150 0.147ha
0.129 0.125 0.127 0
.. 128μs Q, 114 Q, 11
5 0.117 0.118μ. /μ. 3. .
。 0.98 0.87 0.85 0.
87さらに、同じ装置を使用し、試験品(alと、試験
品(b)、試験品(C)ならびに試験品(d)につき耐
久試験を行った。第7図に、その結果得られた動摩擦係
数の変化を示す。. 0.98 0.87 0.85 0.
87 Furthermore, using the same equipment, durability tests were conducted on the test product (al), test product (b), test product (C), and test product (d). Figure 7 shows the dynamic friction obtained as a result. Indicates the change in coefficient.
これらの実験結果から、次に示す摩擦性能の向上が認め
られた。From these experimental results, the following improvements in friction performance were observed.
すなわち、窒化チタン被In)、炭化チタン被膜(C)
、酸化アルミニウム被膜(d)が施されたメイティング
プレートはともに;
(1)第6a図乃至第6b図及び表Hに示されるように
、従来品(a)に比べ動摩擦係数(μo+soo )が
約5〜20%向上した。That is, titanium nitride coating (In), titanium carbide coating (C)
(1) As shown in Figures 6a to 6b and Table H, the coefficient of kinetic friction (μo+soo) is approximately It improved by 5-20%.
相対回転時においては同じ押圧力で伝達できるトルクが
向上して両プレートの係合完了時間を短縮するとともに
、係合を行うための油圧を低く設定でき、油圧機構の設
計に余裕を与えて、摩擦係合装置全体をコンパクトにす
ることができる。During relative rotation, the torque that can be transmitted with the same pressing force is improved, shortening the time to complete engagement between both plates, and the hydraulic pressure for engagement can be set low, giving more leeway in the design of the hydraulic mechanism. The entire frictional engagement device can be made compact.
動摩擦係数の向上に伴い、μ−シ特性が0. 1〜0.
2小さくなり(表■参照)、摩擦係合装置の係合完了直
前直後における摩擦係数の変化が抑えられる。このこと
は、オートマチックトランスミッションにおける変速時
のショック緩和に寄与する。With the improvement of the coefficient of dynamic friction, the μ-shi characteristics decreased to 0. 1~0.
2 (see Table 3), and the change in the friction coefficient immediately before and after the engagement of the friction engagement device is completed is suppressed. This contributes to alleviating shock during gear changes in an automatic transmission.
(2)第7図に示されるように、長期使用中における動
摩擦係数の変化が小さいことを確認した。(2) As shown in FIG. 7, it was confirmed that the change in the coefficient of dynamic friction during long-term use was small.
このことは、設計時の安全率を低く、そしてその精度を
高く設定できることを意味する。すなわち、必要な耐久
寿命が満足できるものであるとした上で、摩耗量や摩擦
係数の変化等を想定して安全率が決められるわけである
から、これらの変化幅が小さくなることにより安全率の
上限を低く設定でき、過大な安全率を設定をする必要が
なくなる。これによって、摩擦係合装置及び関連部品の
縮小軽量化が図られる。This means that the safety factor at the time of design can be set low and its accuracy can be set high. In other words, the safety factor is determined by assuming changes in the amount of wear and friction coefficient, etc., assuming that the required durability life is satisfied. The upper limit of can be set low, eliminating the need to set an excessive safety factor. As a result, the frictional engagement device and related parts can be reduced in size and weight.
(3)図面等には示されていないが、焼は熱劣化による
変形は認められなかった。(3) Although not shown in the drawings, no deformation due to thermal deterioration was observed during firing.
従って、摩擦プレートにおけるヒートスポットの発生は
防止されたものと考えられる。これによって、個当たり
による偏摩耗が防止され、摩擦材の耐久寿命の向上、ひ
いては摩擦係合装置の耐久寿命の向上に寄与する。Therefore, it is considered that the generation of heat spots on the friction plate was prevented. This prevents uneven wear due to individual contact, contributing to improving the durable life of the friction material and, in turn, improving the durable life of the friction engagement device.
発 明 の 効 果
本発明は以上の構成であるから、従来では摩擦プレート
からのトルクを受は取るためだけのメイティングプレー
トに窒化チタン、炭化チタン又は酸化アルミニウムの耐
摩耗性被膜を施すことにより、動摩擦係数を向上させる
とともに、耐久使用中の動摩擦係数の経時的変化を少な
くすることができ、従来より低い安全率の設定を可能に
するとともに、摩擦保合装置をよりコンパクトにするこ
とができる効果がある。そして、相手摩擦材の耐久性も
向上する。Effects of the Invention Since the present invention has the above-described structure, conventionally, the mating plate, which was used only for receiving and taking torque from the friction plate, is coated with a wear-resistant coating of titanium nitride, titanium carbide, or aluminum oxide. In addition to improving the coefficient of dynamic friction, it is possible to reduce changes in the coefficient of dynamic friction over time during long-term use, making it possible to set a lower safety factor than before, and making the friction locking device more compact. effective. Furthermore, the durability of the mating friction material is also improved.
第1図及び第2図は本発明のメイティングプレートの断
面図及び正面図、第3図及び第4図は摩擦プレートの断
面図及び正面図、第5図は5AENo2摩擦試験機の一
部断面図、第6a図乃至第6d図は各試験品のメイティ
ングプレートと摩擦プレートの間の相対回転数とトルク
の関係を示すグラフ、第7図は耐久試験の結果を示すグ
ラフである。
10 ・
メイティングプレート
・被膜
14 ・
・摩擦プレート
第5図
第6o図
第6b図
第6C図
第6d因
第
図
第6図
第2図
第4図Figures 1 and 2 are a sectional view and a front view of the mating plate of the present invention, Figures 3 and 4 are a sectional view and a front view of the friction plate, and Figure 5 is a partial cross section of the 5AENo2 friction testing machine. 6a to 6d are graphs showing the relationship between the relative rotational speed and torque between the mating plate and the friction plate of each test article, and FIG. 7 is a graph showing the results of the durability test. 10 ・ Mating plate/coating 14 ・ ・Friction plate Fig. 5 Fig. 6 o Fig. 6 b Fig. 6 C Fig. 6 d Factor Fig. 6 Fig. 2 Fig. 4
Claims (3)
とする、摩擦係合装置のメイティングプレート。(1) A mating plate for a frictional engagement device, characterized by a titanium nitride coating applied to a steel core.
とする、摩擦係合装置のメインティングプレート。(2) A main plate for a frictional engagement device, characterized by a steel core metal coated with titanium carbide.
を特徴とする、摩擦係合装置のメインティングプレート
。(3) A maining plate for a frictional engagement device, characterized by a steel core metal coated with aluminum oxide.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2117653A JP2916484B2 (en) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | Mating plate for wet friction engagement device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2117653A JP2916484B2 (en) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | Mating plate for wet friction engagement device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0415320A true JPH0415320A (en) | 1992-01-20 |
JP2916484B2 JP2916484B2 (en) | 1999-07-05 |
Family
ID=14716996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2117653A Expired - Fee Related JP2916484B2 (en) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | Mating plate for wet friction engagement device |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2916484B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5452784A (en) * | 1992-07-23 | 1995-09-26 | Nsk - Waner Kabushiki Kaisha | Frictional engagement apparatus |
CN104343838A (en) * | 2014-10-28 | 2015-02-11 | 重庆长兴工业有限公司 | Motorcycle clutch outer cover structure capable or preventing nitridation deformation |
-
1990
- 1990-05-09 JP JP2117653A patent/JP2916484B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5452784A (en) * | 1992-07-23 | 1995-09-26 | Nsk - Waner Kabushiki Kaisha | Frictional engagement apparatus |
CN104343838A (en) * | 2014-10-28 | 2015-02-11 | 重庆长兴工业有限公司 | Motorcycle clutch outer cover structure capable or preventing nitridation deformation |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2916484B2 (en) | 1999-07-05 |
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