JPH05141436A - 乾式摩擦クラツチ板 - Google Patents

乾式摩擦クラツチ板

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JPH05141436A
JPH05141436A JP4087493A JP8749392A JPH05141436A JP H05141436 A JPH05141436 A JP H05141436A JP 4087493 A JP4087493 A JP 4087493A JP 8749392 A JP8749392 A JP 8749392A JP H05141436 A JPH05141436 A JP H05141436A
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JP
Japan
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clutch plate
friction clutch
porous material
dry friction
annular body
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JP4087493A
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Philippe Henrion
アンリオン フイリツプ
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Valeo SE
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Valeo SE
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Publication date
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02Composition of linings ; Methods of manufacturing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00Friction clutches
    • F16D13/58Details
    • F16D13/60Clutching elements
    • F16D13/64Clutch-plates; Clutch-lamellae
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00Friction clutches
    • F16D13/58Details
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    • F16D13/64Clutch-plates; Clutch-lamellae
    • F16D2013/642Clutch-plates; Clutch-lamellae with resilient attachment of frictions rings or linings to their supporting discs or plates for allowing limited axial displacement of these rings or linings

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  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 摩擦パッドの厚さを、従来のものより減少さ
せて、クラッチ板の重量と慣性を減らし、かつクラッチ
板の熱分布の均一化を図る。 【構成】 金属支持板(3)両面に、多孔質材からなる
環状体(2)(4)を介して、環状摩擦パッド(1)
(5)を設ける。環状体(2)(4)は、開口又は閉口
の多数の細孔を有する変形可能なものであり、クラッチ
板が加圧された時厚さが減少し、加圧がなくなると元の
厚さに戻る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、乾式摩擦クラッチ板に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】上記した種類のクラッチ板は、通常、軸
方向に変形できる部分を有する金属製支持板を備えてお
り、支持板のいずれかの面に、環状摩擦パッドが設けら
れている。このクラッチ板の目的は、中に、クラッチを
かみ合わせている間、エンジントルクを奪い去ることな
く、連続的に変速できるようにすることであり、また、
クラッチの表面で幾何級数的に増加する変量を補償する
ことである。
【0003】摩擦パッドは、通常、支持板にリベット止
めされている。そのため、摩擦パッドの有効厚さは、締
めたリベットの頭の外面までに部分に限定される。それ
故、クラッチ板の重量が徒に増し、特にその慣性が増
す。そのため、クラッチを切ってギアを切換える操作の
間、同期性を保つのが難しくなる。
【0004】摩擦パッドをリベットで取付けるのを避け
るため、それを、偏平な金属板に接着することが既に提
案されている。不連続部には、弾性材料製の弾性的ア−
ムを介設する。このような構成は、例えば、米国特許第
2,253,316号や、フランス国特許第2,450,9
77号の明細書に記載されている。
【0005】欧州特許公開出願第EP O 252,58
3A明細書には、別の方法として、摩擦パッドを、金属
支持板の上に環状の同心円のビ−ドかエラストマ−製の
バンドで固着することが記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記した公知の弾性材
料製のア−ムかバンドには、弾性の分布が不均一となる
という欠点がある。そのため、摩擦パッドの部分で、変
速作動装置の変形が不均一となる。それに、作動中に発
生する熱が、摩擦パッドの特定の場所に集中し摩擦パッ
ドが早く摩損する。上記の従来のものにおける弾性材
は、作動中に変形する。本発明の目的は、上記の欠点を
解消した摩擦クラッチ板を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、2枚の環状摩
擦パッドを備える乾式摩擦クラッチ板であって、2枚の
環状摩擦パッドの間に多孔質材からなる環状体を設けた
ことを特徴とする。
【0008】上記多孔質材は、開口又は閉口の多数の細
孔を有する変形可能なものである。多孔質材の環状体の
厚さは、クラッチ板が加圧又は圧縮された時に減少し、
加圧又は圧縮がなくなると、空洞により、元の厚さに復
元させられる。
【0009】上記多孔質材は、シリコン発泡材やフッ素
で処理したラバ−フォ−ムのようなエラストマ−発泡
材、多孔質材にするためガスを注入して成形した熱可塑
性材、例えば、ポリアミドやポリエ−テルケトン、及び
十分な可撓性を有する熱硬化性樹脂の発泡材、例えば改
良エポキシ樹脂からなるグル−プから選んだものとする
のが望ましい。本発明のある実施例では、上記多孔質材
の環状体を摩擦パッドと金属製支持板との間に配置され
る。
【0010】その変形例では、上記多孔質材の環状体
を、各摩擦パッドとそれに結合するクラッチ板との間に
配置する。
【0011】本発明の別の実施例では、上記多孔質材の
環状体を、2枚の金属製支持板の間に配設して、共に固
着し、摩擦パッドを、上記各支持板に、例えば接着剤で
付着する。上記の多孔質材の環状体を,それが接触して
いる各部、即ち、支持板と摩擦パッドに、接着剤で接着
する。上記多孔質材は、1.5mm以下の厚さでは、1
0%から75%の範囲内の多孔度(気孔率)を有し、
1.5mm以上の厚さでは、10%から90%の範囲内
の多孔度を有するものとする。
【0012】金属製支持板は、偏平な中央部と偏平な周
辺部を有する2枚からなり、その周辺部に、上記の摩擦
パッドを固着する。上記周辺部は、軸方向に中心線を外
して離れている2又状をなし、その間における環状の空
間内に、上記多孔質材の環状体を配置する。2枚の支持
板は、その中央部で合体されている。
【0013】
【実施例】第1実施例を、図1にもとずき説明する。図
1に示した摩擦クラッチ板サブアッセンブリーは、偏平
な金属板(3)と、それに取付けた、環状で平らな2枚
1組の摩擦パッド(1)(5)を含んでいる。摩擦パッ
ド(1)(5)は、それぞれ支持板(3)の両側面にあ
る。
【0014】摩擦パッド(1)(5)は、支持板(3)
に固着されている。多孔質材の環状体(2)(4)が、
接着剤(又は他の適当な手段)で、支持板(3)と摩擦
パッド(1)(5)に接着されている。このようなサブ
アッセンブリーは、車両ギアボックスの入力軸である、
キ−溝のついたシャフトに取付けられるもので、内面に
スプラインを切ってあるハブ(図示せず)に結合され
る。
【0015】サブアッセンブリーとスプライン・ハブ
(図示せず)との結合は、金属板(3)により、フラン
ス国特許第849,990号明細書に例示してあるよう
に、直接的に、又はフランス国特許公開第FR 2 6
24237A号明細書に例示してあるように,ハブに取
りつけた支持板(3)と1枚以上の反動板との間に挿入
した弾力手段を含むトルク減衰装置を介して行われる。
これ以上の詳細は、上記文献を参照されたい。これにつ
いては、よく知られているので、ここでは省略する。
【0016】この変形(図示せず)として、摩擦パッド
の一つを、金属製支持板(3)に接着剤で直接固着し、
多孔質材の環状体を、他の摩擦パッドと支持板との間に
挿入することもある。
【0017】図1に関連して上述したサブアッセンブリ
ーは、次のような要件を備えている。摩擦パッド(1)
(5)は、外径200mm、内径137mmの環状をし
ている。その厚さは1.6mmである。これらは、フラ
ンスのヴァレオ(Valeo)社の製品番号F202で
販売されている材料で作られる。支持板(3)は、直径
200mm、厚さ0.6mmの円盤で、XC70の鋼鉄
製である。
【0018】多孔質材の環状体(2)(4)は、外径2
00mm、内径137mm、その厚さは2mmである。
環状体(2)(4)は、ゼネラル・エレクトリック社の
カタログ番号RTF762で売られている発泡シリコン
で作られる。その多孔度(気孔率)は、10%と90%
との間にあるのが望ましい。この発泡材の細孔、つまり
空洞の数は、全空洞数の約60%である。
【0019】上述したサブアッセンブリーは、次のよう
な手順で作られる。まずクラッチ板(3)を、研磨して
清浄化し、ついで、トリクロロエチレンのような塩素系
溶剤で脱油する。フランスのロ−ヌ・プ−ラン(RHO
NE−POULENC)社により、カタログ番号A40
94で売られているようなシリコン用下塗り接着剤を、
フェルトのロ−ラ−で、支持板(3)と摩擦パッド
(1)(5)の片面と、それが接触している多孔質材の
環状体(2)(4)に塗る。約30分経って、下塗りが
乾燥したら、下塗りした表面に、ロ−ヌ・プ−ラン社の
カタログ番号CAF4で売られているようなシリコンタ
イプの接着剤を塗る。
【0020】サブアッセンブリーの最終組み立ては、次
のようにして行われる。サブアッセンブリーの各種部品
の外径と対応する内径を持つシリンダ−の中へ、摩擦パ
ッド(5)、多孔質材の環状体(4)、支持板(3)、
多孔質材の環状体(2)、および摩擦パッド(1)を、
その順序で入れる。ついでシリンダ−を、ピストンで閉
じ、接着剤が硬化するまで、常温で1バールの圧力を加
える。
【0021】このようにして得たサブアッセンブリー
は、クラッチ・メカニズムに適用した時の荷重と対応す
る3500Nの荷重で、0.8mmの変形をすることが
分かり、また摩擦パッドをリベットで波形の金属支持に
取りつけた従来のものに比べて、慣性が20%も減少し
ていることが明らかになった。テスト床と車両で、摩擦
と摩損のテストをしたところ、従来の一般的なクラッチ
板に比べて、摩擦と摩損に関する特性が優れていること
が判明した。
【0022】第2実施例を、図2にもとずき説明する。
図2に示したサブアッセンブリーは、2枚の並置した金
属支持板(8)(9)、及びその外面に接着した環状の
摩擦パッド(6)(10)からなっている。クラッチ板
(8)(9)の少なくとも一方,望ましくは図示したよ
うにそれぞれは、偏平な中央部(8a)(9a)と偏平
な周辺部(8b)(9b)を有し、周辺部に摩擦パッド
(6)(10)が設けられている。
【0023】各支持板(8)(9)は、周辺の2又部
(8c)(9c)を介して、中央部(8a)(9a)と
区分され、周辺部(8b)(9b)は、軸方向に中心面
から離れており、2枚の周辺部(8b)(9b)の間
に、環状の間隙ができている。この間隙には、多孔の環
状体(7)が充填され、支持板(8)(9)の周辺部
(8b)(9b)は互いに接着される。摩擦パッド
(6)(10)は、それぞれ支持板(8)(9)の反対
面に接着される。
【0024】この実施例では、多孔質材の環状体(7)
の半径方向の長さは、摩擦パッド(6)(10)の半径
方向の長さと同じである。周辺部(8b)(9b)の半
径方向の内方には、多孔質の環状体(7)はない。図1
で示した場合と同様、摩擦パッド(6)(10)は、多
孔質材の環状体(7)と整合して重合している。
【0025】図3に示すものは、図2に示したようなサ
ブアッセンブリーにおける摩擦パッド(6)(10)
は、外径200mm,内径135mmの環状をしてい
る。その厚さは1.6mmである。これらはヴァレオ社
の製品番号F202で販売されている材料で作られる。
【0026】支持板(8)(9)は、直径200mm、
厚さ0.3mmの円盤で、XC70の鋼鉄製である。多
孔質環状体(7)は、外径200mm、内径127m
m、厚さ4mmで、環状をしている。多孔質材の環状体
は、ロ−ヌ・プ−ラン社のカタログ番号RTV1525
で売られている20gのシリコン系発泡材からなってい
る。その多孔度(気孔率)は、10%と90%との間に
あるのが望ましい。
【0027】第3実施例を、図3にもとずき説明する。
図3のサブアッセンブリーは、図2と同じ形式のもので
ある。多孔質材からなる環状体(12)は、金属製支持
板(13)(14)の周辺部(13b)(14b)の間
のスペ−ス全体を充たしている。環状体(12)は、隣
接する環状の摩擦パッド(16)(17)より半径方向
の長さが長い。
【0028】図2及び図3に示した実施例では、クラッ
チの操作中、摩擦パッドから隣接する支持板に直接トル
クが伝わるので、多孔質材の環状体に加わる剪断力を取
り除くことができる。図3のサブアッセンブリーは、支
持板(13)(14)の2又部が充たされるように、環
状体(12)の内径を115mmにした以外は、特性や
寸法は実施例2と同じである。
【0029】上述したサブアッセンブリーは、次のよう
な手順で作られる。支持板(8)(9)、又は(13)
(14)を、例えば塩酸で化学的に洗浄してから、ソ−
ダで、化学反応を起こさないように保護膜を生じさせ、
それから乾燥する。次に、摩擦パッド(6)(10)、
又は(16)(17)を、フェノ−ル樹脂系接着剤で塗
る。ついで、摩擦パッド(6)(10)、又は(16)
(17)を、支持板に接着する。これは、180℃の温
度で、ホットプレス式に行なう。
【0030】摩擦ライナ−に向かい合っている支持板
(8)(9)、又は(13)(14)の面を、エメリ−
盤で研磨し、トリクロロエチレンのような塩素系溶剤で
洗浄する。ついで、ロ−ヌ・プ−ラン社のカタログ番号
A4094で売られているようなシリコン用下塗り接着
剤を塗り、30分間乾燥する。
【0031】適当な機械を用い、ロ−ヌ・プ−ラン社の
カタログ番号RTV1525で売られている20gのシ
リコン系発泡材により、環状のリング部を作る。これ
は、支持板(8)(9)、又は(13)(14)の下塗
りの上に塗られる。発泡促進剤の量は、シリコン系発泡
材の厚さが1.5mm以内では、多孔度(気孔率)が1
0%から75%の範囲内にあるようにきめる。また1.
5mm以上の厚さの場合には、10%から90%の間と
なるように決める。
【0032】次に、環状体を、鋳型11(図3)の中へ
入れる。摩擦パッドを、その表面に接着剤をつけたま
ま、鋳型の底に置く。支持板(8)(9)、又は(1
3)(14)を、前に塗った接着剤が接触するように、
前者の上に載せ、鋳型の上部に摩擦パッドを置く。鋳型
をピストン(15)で閉じ、トンネル・オ−ブンに入
れ、180℃に保ち、シリコン材が発泡して硬化するの
に十分な時間を待つ。この後者の段階で、発泡材は、環
状の間隙を充填し、かつ支持板(8)(9)、又は(1
3)(14)の周辺部(8b)か(9b)、又は(13
b)(14b)に接着する。
【0033】このようにして、鋳型(11)とピストン
(15)により、支持板(13)(14)の間のスペ−
スは、最終的に制御される。このようにして作られた摩
擦クラッチ板サブアッセンブリーは、曲がったフィンや
リベット打ちした摩擦パッドを有する公知のものに比べ
て、慣性が25%も減る。この摩擦クラッチ板は、クラ
ッチ装置に適用した時の荷重と同じ3500Nの荷重
で、0.9mmのクリ−プを持つことが分かった。
【0034】変形例として、図2に示した多孔質材の環
状体(7)を、図1の方法で前もって形成する。つい
で、図1の要領で、支持板(8)(9)に接着する。
【0035】図2と図3のサブアッセンブリーの変形例
として、2枚の平らな金属支持板を使用し、環状体を挿
入して、空間を形成し、これに、多孔質材の環状体を挿
入又は鋳込んだ後、環状体を取り除く。
【0036】図示しないもう一つの変形例は、多孔質材
の環状体(2)(4)、又は(7)(12)を積層式と
する。
【0037】上に述べたごとく、多孔質環状体が形成さ
れている間に、細孔全体の割合、及び、開口細孔と閉口
細孔の割合を決めたり、適当に調整することにより、ク
ラッチ板の変形特性を調整することができる。開口細孔
又は閉口細孔は、色々な形とすることができる。例えば
球状や管状のものとすることができる。これは、弾力性
のあるフィンやア−ムやバンド付きの公知のものと比べ
て、非常に有利である。多孔質環状体が形成されている
間に、特にそれが硬化している間に、それを、支持板又
は摩擦パッドに接着させるのが望ましい。
【0038】多孔質材を所要の減衰特性を有するものと
して、クラッチを切った時に、クラッチ摩擦板が、すぐ
に最初の厚さに戻らないようにすることができる。これ
により、クラッチを容易に切ることができるようにな
る。支持板(3)、(8)(9)、(13)(14)
は、その重量が小さく、順応性があり、かつ稼働中の加
熱によるひずみや変形を除くことができる。
【0039】本発明によると、乾式摩擦クラッチ板を、
広い選択した値に調整できる変形特性のあるものにしう
る。開口細孔と閉口細孔の割合を適当に調整して、クラ
ッチ板の加圧率、即ち変速率を変えることができる。上
記多孔質材の環状体は、1.5mm程度以下の厚さで
は、10%から75%の範囲内の多孔度(気孔率)を有
し、1.5mm以上の厚さでは、10%から90%の範
囲内の多孔度を有するものとする。
【0040】摩擦パッドは、連続的に偏平な支持部に接
触するので、パッドはしっかりと付着される。その結
果、摩擦パッドの有効な厚さ、即ち、作動中に減少しう
る厚さは、パッド自身の実際の厚さと殆ど同じである。
【0041】
【発明の効果】使用による厚さの減少分を考慮しても、
リベットで取りつけられる従来のパッドに比べて、より
薄い摩擦パッドを使用できる。摩擦パッドを薄くする
と、クラッチ板の大きさや慣性は小さくなる。そのた
め、車両の変速機の操作条件は著しく向上する。また、
乾式摩擦クラッチ板の変形特性は向上する。クラッチ板
の環状体に用いられている多孔質材のために、クラッチ
の加圧板と反動板との間で、ブレ−キがかかる時の力の
場所的バラつきにも、自動的にクラッチ板は順応でき
る。かくして、摩擦パッドは、加圧板と反動板の不規則
な平面に、より容易に順応しかつ補償しうる。例えば、
反動板が加熱により変形したような場合には、特に有効
である。摩擦パッドと、加圧板と反動板との有効接触面
は、摩擦パッドの全表面と殆ど同じである。そのため、
摩擦パッドは均一に摩耗する。そのため、有効寿命は向
上する。
【0042】この摩擦パッドは、稼働中熱が均一に分布
され、部分的に熱い個所が生じることはない。摩擦材の
温度がある値を越えると、加速度的に摩損するものであ
るが、本発明によると、加熱部分の発生は避けられ、温
度分布が均一となって、摩擦パッド全体の温度は下が
り、有効寿命は長くなる。
【0043】テスト床と車両で摩擦と摩損のテストをし
たところ、公知のクラッチ板に比べ摩擦と摩損の成績が
優良であることが分かった。また、公知のものより、摩
損に耐えることが明らかになった。特に、摩擦パッドの
摩耗によって生じる外径部と内径部の厚さの差が、同一
条件下で、本発明のものは0.05mm以下であった
が、摩擦パッドをリベット打ちした従来のものでは、
0.08mmと0.1mmの間であった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す縦断面図である。
【図2】本発明の第2実施例を示す縦断面図である。
【図3】本発明の第3実施例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1,5;6,10;16,17 摩擦パッド 2,4;7;12 環状体 3 支持板 8,9;13,14 支持板 8a,9a;13a,14a 中央部 8b,9b;13b,14b 周辺部 8c,9c 2又部 11 鋳型 15 ピストン

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2枚の環状摩擦パッド(1,5;6,1
    0;16,17)の間に、多孔質材からなる環状体
    (2,4;7;12)を配設したことを特徴とする乾式
    摩擦クラッチ板。
  2. 【請求項2】 多孔質材の環状体が、1.5mm以内の
    厚さでは10%から75%の範囲内の多孔度、また1.
    5mmを超える厚さでは10%から90%の範囲内の多
    孔度を有することを特徴とする請求項1記載の乾式摩擦
    クラッチ板。
  3. 【請求項3】 多孔質材の環状体が、開口又は閉口して
    いる細孔を有する変形可能なものであり、かつ圧縮力を
    受けると、厚さが減少し、圧縮力を除くと、細孔によ
    り、元の厚さに復元するものであることを特徴とする請
    求項2記載の乾式摩擦クラッチ板。
  4. 【請求項4】 多孔質材が、シリコン発泡材やフッ素で
    処理したラバ−フォ−ムのようなエラストマ−発泡材、
    多孔質材にするためガスを注入して成形した熱可塑性
    材、例えば、ポリアミドやポリエ−テルケトン、及び十
    分な可撓性を有する熱硬化性樹脂の発泡材、例えば改良
    エポキシ樹脂からなる群から選んだ材料であることを特
    徴とする請求項3記載の乾式摩擦クラッチ板。
  5. 【請求項5】 多孔質材の環状体(2,4)を、摩擦パ
    ッド(1,5)と金属製支持板(3)との間に配置した
    ことを特徴とする請求項2又は請求項4記載の乾式摩擦
    クラッチ板。
  6. 【請求項6】 多孔質材の環状体(2,4)を、摩擦パ
    ッド(1,5)とそれに結合された支持板(3)との間
    に配置したことを特徴とする請求項5記載の乾式摩擦ク
    ラッチ板
  7. 【請求項7】 多孔質材の環状体(7,12)を、共に
    固着された2枚の金属製支持板(8,9;13,14)
    の間に配設し、摩擦パッド(6,10;16,17)
    を、上記の支持板の各々に、例えば接着剤で付着したこ
    とを特徴とする請求項2又は請求項4記載の乾式摩擦ク
    ラッチ板。
  8. 【請求項8】 多孔質材の環状体(2,4;7;12)
    の両面を、それが接触している各部、即ち、支持板
    (3;8,9;13,14)と摩擦パッド(1,5;
    6,10;16,17)に、接着剤で止着したことを特
    徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の乾式摩擦クラ
    ッチ板。
  9. 【請求項9】 金属製支持板(8,9;13,14)
    が、偏平な中央部(8a,9a;13a,14a)と偏
    平な周辺部(8b,9b;13b,14b)を有し、こ
    の周辺部に、上記摩擦パッド(6,10;16,17)
    が固着され、かつ上記支持板(8,9;13,14)の
    うちの少なくとも一つにおける、上記周辺部(8b,9
    b;13b,14b)が、軸方向に中心線を離れて偏位
    しており、2枚の支持板(8,9;13,14)の間に
    環状のスペ−スが形成され、その中に、上記多孔質材の
    環状体(7,12)が配設され、かつ2枚の支持板は、
    その中央部(8a,9a;13a,14a)で互いに結
    合されていることを特徴とする請求項7又は8記載の乾
    式摩擦クラッチ板。
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