JPH10103372A - 摩擦部材及びそれを用いたクラッチディスク組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼結合金製パッドを用いたクラッチディスク
において、十分なクッション量を確保するとともにクッ
ショニングプレートの剛性を高める。 【解決手段】 このクラッチディスク３は、クラッチプ
レート５に固定されるドリブンプレート２０と、クッシ
ョニングプレート２１と、第１及び第２焼結合金製パッ
ド２２、２３とを有している。クッショニングプレート
２１は、ドリブンプレート２０の第１面側に配置され、
ドリブンプレート２０の第１面に対して接近及び離反す
る方向に弾性変形可能なように半径方向及び円周方向に
波加工されている。第１焼結合金製パッド２２はクッシ
ョニングプレート２１のドリブンプレート２０と逆側の
面に配置されている。第２焼結合金製パッド２３はドリ
ブンプレート２０の第２面側に固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、焼結合金製のパッ
ドを備えた摩擦部材及びそれを用いたクラッチディスク
組立体に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、クラッチディスク（摩擦部材）
には高いトルク容量を伝達することが望まれている。ク
ラッチディスクのフェーシングとしては、通常、ガラス
繊維、レジン、ラバー等が使用されるが、このような構
造のフェーシングではトルクの伝達容量が十分でない。

【０００３】そこで、高いトルク伝達容量を確保するた
めに、セラミック粉末と金属粉末との混合物の焼結体
（以下、焼結合金製パッドと記す）が使用されたクラッ
チディスクがある。このクラッチディスクは、一般に、
鉄製の芯板に銅メッキを施し、さらにその上にセラミッ
ク粉末と金属粉末とを配置し、これを加温（さらに加圧
する場合もある）して形成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような焼結合金製
パッドを有するクラッチディスク組立体では、リング状
のプレートをクラッチプレートの外周部に固定するとと
もに、このリング状のプレートの両面に焼結合金製パッ
ドを固定している。すなわち従来の焼結合金製パッドを
有するクラッチディスク組立体では、クラッチディスク
部（摩擦部材部分）にクッション作用がなく、クラッチ
エンゲージ時のショックが大きい。

【０００５】そこで、１対のプレート部材のそれぞれに
波加工等によって凸部を形成するとともに、その凸部分
に焼結合金製パッドを固定し、これらの１対のプレート
部材の背面を貼り合わせるようにして摩擦部材を構成す
ることが考えられる。このような構成を採用すれば、ク
ラッチエンゲージ時にプレート部材の凸部が撓み、クッ
ショニング作用を得ることができる。

【０００６】しかし、焼結合金製パッドを用いたクラッ
チディスク組立体は、クラッチ容量が比較的大きいの
で、圧接力も大きい。このため、クッショニングプレー
トには高い剛性が求められる。高い剛性のクッショニン
グプレートを得るには、クッショニングプレートの厚み
を厚くしたり、あるいは波高さを高くする必要がある
が、この場合には加工が困難になったり、またクッショ
ニングプレートの応力が高くなりすぎて耐久性が低くな
ってしまうという問題がある。

【０００７】また、プレート部材に焼結合金製パッドを
固定する際には、一般にリベットが用いられるので、対
向するプレート部材の背面に突出したリベットの頭部同
士が衝突し、リベット周りに過大圧力が発生して焼結合
金製パッドのリベット周りの偏磨耗が生じやすい。ま
た、リベットの頭部同士が干渉しないように、表裏の焼
結合金製パッドの位相をずらしたとしても、一方側のパ
ッドの背面に他方側のパッドが位置しているとは限ら
ず、焼結合金製パッドが全体的に均一に圧接されず、偏
磨耗が生じる。

【０００８】本発明の課題は、焼結合金製パッドを用い
た摩擦部材あるいはそれを用いたクラッチディスク組立
体において、加工の容易なクッショニングプレートを用
いて十分なクッション量を確保することにある。本発明
の別の課題は、クッショニングプレートの応力を軽減
し、耐久性を向上することにある。

【０００９】本発明のさらに別の課題は、クッション量
を確保しかつ耐磨耗性を向上させることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る摩擦部材
は、クラッチディスク本体の外周部に固定されるクラッ
チディスク組立体の摩擦部材であって、クラッチディス
ク本体の入力部に固定されるドリブンプレートと、クッ
ショニングプレートと、第１及び第２焼結合金製パッド
とを有している。クッショニングプレートは、ドリブン
プレートの第１面側に配置され、ドリブンプレートの第
１面に対して接近及び離反する方向に弾性変形可能なよ
うに半径方向及び円周方向に波加工されている。第１焼
結合金製パッドはクッショニングプレートのドリブンプ
レートと逆側の面に配置されている。第２焼結合金製パ
ッドはドリブンプレートの第２面側に固定されている。

【００１１】この摩擦部材では、クッショニングプレー
トが半径方向と円周方向の２方向に波加工されている。
したがって、厚みを厚くすることなく比較的高い剛性を
得ることができる。また、応力も軽減される。さらに、
２方向の波加工された部分の弾性変形開始タイミングを
変えれば、２方向の波加工部分の合成特性を実現でき
る。

【００１２】請求項２に係る摩擦部材は、請求項１の摩
擦部材において、第２焼結合金製パッドは、ドリブンプ
レートの外周縁部の少なくとも一部を折り曲げ加工する
ことによりドリブンプレートの第２面側に固定されてい
る。また、一端部が第２焼結合金製パッドに係止される
とともにクッショニングプレートの変形方向に移動自在
であり、他端部がクッショニングプレートと第１焼結合
金製パッドとを固定する支持部材をさらに備えている。

【００１３】ここでは、第２焼結合金製パッドは、ドリ
ブンプレートの外周縁部の一部を折り曲げ加工してドリ
ブンプレートに固定されているので、第２焼結合金製パ
ッドを固定するためのリベットが不要になり、クッショ
ン量を十分に確保できる。また、第１焼結合金製パッド
は、支持部材の他端部によりクッショニングプレートに
固定され、さらに支持部材の一端部は第１焼結合金製パ
ッドに係止されるとともに、クッショニングプレートの
変形方向に移動自在であるので、この支持部材がクッシ
ョン作用に影響を与えることはない。したがって、２つ
の焼結合金製パッドが圧接された場合は、クッショニン
グプレートとドリブンプレートの背面同士、すなわち２
つの焼結合金製パッドの背面同士が間接的に全面的に均
一に当接することになる。このため、焼結合金製パッド
の面圧分布が均一化し、耐磨耗性が向上する。

【００１４】請求項３に係る摩擦部材は、請求項１又は
２の摩擦部材において、クッショニングプレートは、内
周端部がドリブンプレートとともにクラッチディスク本
体の入力部に固定されている。請求項４に係る摩擦部材
は、請求項２又は３の摩擦部材において、ドリブンプレ
ートは内周部に切り起こし部を有しており、この切り起
こし部が折り曲げられて第２焼結合金製パッドの内周部
を固定している。ここでは、第２焼結合金製パッドのド
リブンプレートに対する固定が確実になる。

【００１５】請求項５に係る摩擦部材は、請求項１から
４のいずれかに記載の摩擦部材において、クッショニン
グプレート及びドリブンプレートはそれぞれ円周方向に
分離された複数のパッド装着部を有しており、第１、第
２焼結合金製パッドはそれぞれプレートのパッド装着部
に装着されている。請求項６に係る摩擦部材は、請求項
１から５のいずれかに記載の摩擦部材において、クッシ
ョニングプレートは、半径方向の波加工部の波高さと円
周方向の波加工部の波高さとが異なっている。

【００１６】ここでは、半径方向の波加工部によるクッ
ション作用と、円周方向の波加工部によるクッション作
用とが時間的にずれて開始することとなり、一方向の波
加工部を有するクッショニングプレートでは得られない
種々のクッション特性を容易に得ることができる。請求
項７に係るクラッチディスク組立体は、請求項１から６
のいずれかに記載の摩擦部材と、摩擦部材が外周部に固
定された入力側プレートと、入力側プレートに所定の角
度範囲内で相対回転自在に設けられた出力側部材と、入
力側プレートと出力側部材とを円周方向に弾性的に連結
するダンパー部とを備えている。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１及び図２に示す本発明の一実
施形態によるクラッチディスク組立体１は本体部２とク
ラッチディスク（摩擦部材）３とを備えている。本体部
２の中心には、トランスミッションの軸（図示せず）に
連結されるスプラインハブ４が配置されている。スプラ
インハブ４は、ボス部４ａと、ボス部４ａから外周側に
延びるフランジ部４ｂとを有している。フランジ部４ｂ
の両側方には、入力側プレートとしてのクラッチプレー
ト５及びリテーニングプレート６が配置されている。両
プレート５，６は、概ね円板状の部材であり、ボス部４
ａの外周に回転自在に係合している。フランジ部４ｂに
は、半径方向中間部に円周方向に延びる複数の窓孔４ｃ
が形成されており、この窓孔４ｃにトーションスプリン
グ８が配置されている。このトーションスプリング８に
よって、クラッチプレート５及びリテーニングプレート
６とスプラインハブ４とが円周方向に弾性的に連結され
ている。

【００１８】またフランジ部４ｂの外周部には、円周方
向に等間隔で所定の幅の切欠き４ｄが形成されている。
そして、この切欠き４ｄをストップピン９が軸方向に貫
通しており、このストップピン９と内周側のスタッドピ
ン１０とによりクラッチプレート５とリテーニングプレ
ート６とが互いに軸方向及び円周方向に相対移動不能に
固定されている。また、ストップピン９と切欠き４ｄと
の間には隙間が形成されており、これにより、ストップ
ピン９と切欠き４ｄの縁部とが当接するまで、所定の角
度範囲でクラッチプレート５及びリテーニングプレート
６とスプラインハブ４とは相対回転可能である。

【００１９】フランジ部４ｂの内周部とクラッチプレー
ト５及びリテーニングプレート６のそれぞれとの間に
は、ヒステリシストルクを発生するためのヒステリシス
トルク機構１１が設けられている。ヒステリシストルク
発生機構１１は、リング状のフリクションワッシャ、フ
リクションプレート及びコーンスプリングにより構成さ
れている。

【００２０】クラッチプレート５及びリテーニングプレ
ート６は、それぞれフランジ部４ｂの窓孔４ｃに対応し
た位置に、軸方向外方に切り起こされた切起し部５ａ，
６ａを有しており、この切起し部５ａ，６ａによって窓
孔４ｃ内のトーションスプリング８が支持されている。
クラッチディスク３はクラッチプレート５の外周側に設
けられており、ドリブンプレート２０と、クッショニン
グプレート２１と、ドリブンプレート２０及びクッショ
ニングプレート２１に固定された複数の焼結合金製パッ
ド２２，２３とを有している。

【００２１】ドリブンプレート２０は円周方向に等間隔
で３個設けられており、それぞれのドリブンプレート２
０は、クラッチプレート５の外周部に固定された取付部
２０ａと、この取付部２０ａから分岐して外周側に延び
る２つの分離したパッド装着部２０ｂとを有している。
またこのドリブンプレート２０は、図２及び図３に示す
ように、パッド装着部２０ｂの外周部（最外周部及びそ
の側方の外周部）に形成された折り曲げ部２０ｃを有し
ている。また、内周側には、ドリブンプレート２０を切
り起こして形成された内周折り曲げ部２０ｄを有してい
る。これらの折り曲げ部２０ｃ，２０ｄをさらに内側に
かしめることによって、第２焼結合金製パッド２３がド
リブンプレート２０に固定されている。

【００２２】クッショニングプレート２１は、１つのド
リブンプレート２０の２つのパッド装着部２０ｂのそれ
ぞれに対向して設けられている。このクッショニングプ
レート２１は、図２、図３〜図５に示すように、プレー
ト部材を波加工して形成したものであり、図３に示すよ
うに半径方向に波加工されるとともに、図４のＶ−Ｖ線
断面図である図５に示すように円周方向にも波加工さ
れ、ドリブンプレート２０に対して接近及び離反する方
向に弾性変形が可能である。そして、各クッショニング
プレート２１は、ドリブンプレート２０とともにクラッ
チプレート５の外周部に固定された取付部２１ａと、取
付部２１ａから外周側に延び平坦面を有するパッド装着
部２１ｂとを有している。パッド装着部２１ｂには、後
述するリベット３２が貫通する孔２１ｃが形成されてい
る。

【００２３】第１焼結合金製パッド２２は、ほぼ矩形状
に形成されてクッショニングプレート２１のパッド装着
部２１ｂのそれぞれに固定されており、図３に拡大して
示すように、コアプレート３０と、このコアプレート３
０上に焼結により形成された焼結合金３１とから構成さ
れている。コアプレート３０及び焼結合金３１にはそれ
ぞれリベット固定用の孔３０ａ，３１ａが形成されてい
る。

【００２４】第２焼結合金製パッド２３は、第１焼結合
金製パッド２２と同様にほぼ矩形状であり、ドリブンプ
レート２０のパッド装着部２０ｂのそれぞれに固定され
ている。また、第１焼結合金製パッド２２と同様に、コ
アプレート４０と焼結合金４１とを有している。コアプ
レート４０及び焼結合金４１のそれぞれには孔４０ａ，
４１ａが形成されている。

【００２５】ドリブンプレート２０にはリベット装着孔
２０ｅが形成されており、このリベット装着孔２０ｅに
リベット３２が挿入されている。リベット３２の一端側
の頭部３２ａは第２焼結合金製パッド２３のコアプレー
ト４０に係止している。また、リベット３２の大径胴部
３２ｂは、コアプレート４０の孔４０ａ及びドリブンプ
レートのリベット装着孔２０ｅを貫通している。そし
て、リベット３２はドリブンプレート２１に対して軸方
向に相対移動が可能である。さらに、リベット３２の小
径胴部３２ｃはクッショニングプレート２１の孔２１ｃ
及びコアプレート３０の孔３０ａを貫通している。リベ
ット３２の他端側の頭部３２ｄはかしめられ、大径胴部
３２ｂと頭部３２ｄとの間にクッショニングプレート２
１とコアプレート３０とが固定されている。

【００２６】このようにして、クッショニングプレート
２１は、内周部がリベット２４によりドリブンプレート
２０及びクラッチプレート５に固定されるとともに、半
径方向の中間部がリベット３２によりドリブンプレート
２１に固定されている。ここで、リベット３２の小径胴
部３２ｃの外形とクッショニングプレート２１の孔２１
ｃとの間には隙間が確保されており、クッショニングプ
レート２１のドリブンプレート２０に対する半径方向の
相対移動を許容している。また、リベット３２の小径胴
部３２ｃとコアプレート３０の孔３０ａとは隙間なく嵌
合している。

【００２７】このような構成のクラッチディスク組立体
では、第１及び第２の焼結合金製パッド２２，２３の間
にクッショニングプレート２１が設けられているので、
クラッチエンゲージ操作がなされ、両焼結合金製パッド
２２，２３が図示しないフライホイールとプレッシャー
プレートとの間に圧接されると、クッショニングプレー
ト２１が弾性変形する。この弾性変形がクッションとし
て作用し、エンゲージ時のクッションが緩和される。

【００２８】このとき、クッショニングプレート２１は
半径方向及び円周方向に波加工されているので、従来の
半径方向のみに波加工されたクッショニングプレートに
比較して剛性が高い。したがって、厚みを厚くすること
なく高トルク容量のクラッチディスクに適用できる。ま
た、応力も低くなる。特に、焼結合金製パッドを用いか
つ位相をずらしたパッド配列では、１つのパッド部分に
おいてリベットが円周方向の４カ所に設けられるため、
波加工は半径方向のみとなる。しかし、本実施形態で
は、クッショニングプレート２１を円周方向にも波加工
しているので、回転方向の摩擦面全体に圧力がかかり、
耐久性が向上する。

【００２９】また、第１焼結合金製パッド２２はリベッ
ト３２によりクッショニングプレート２１に固定されて
いるが、クッショニングプレート２１が弾性変形しドリ
ブンプレート２０側に移動すると、リベット３２もその
大径胴部３２ｂがクッショニングプレート２１に押され
て第２焼結合金製パッド２３側（図３において左側）に
移動する。したがって、クッション量が制限されること
はなく、かつドリブンプレート２０とクッショニングプ
レート２１の背面同士が全面的に当接することになる。
すなわち、第１及び第２の焼結合金製パッド２２，２３
が間接的にではあるが全面的に均一に荷重を受けること
になり、偏磨耗が抑えられる。したがって、耐磨耗性が
向上する。

【００３０】また、クッショニングプレート２１は、内
周端部がリベット２４により固定されているが、リベッ
ト３２の小径胴部３２ｃとクッショニングプレート２１
の孔２１ｃとの間には所定の隙間が確保されている。こ
のため、クッショニングプレート２１は、弾性変形する
際にスムーズに外方に変形する。さらに、クラッチディ
スク３部分が加熱されてくると、クッショニングプレー
ト２１が熱膨張するが、クッショニングプレート２１
は、リベット３２によりドリブンプレート２０に対して
軸方向に相対移動が不能となっているので、熱膨張によ
る歪みを抑えることができる。

【００３１】〔他の実施形態〕クッショニングプレート
２１の半径方向の波加工部の波高さと円周方向の波加工
部の波高さを、図６に示すように変えることにより、ク
ッション特性を種々に変化させることができる。図６は
クッショニングプレートを外周方向から見た平面図であ
り、半径方向の波高さＨ２の方が、円周方向の波高さＨ
１よりも高く形成されている。この場合は、図７の
（ａ）に示すような半径方向の波加工部によるクッショ
ン特性と、それより時間的に遅れて作用する同図（ｂ）
に示すような円周方向の波加工部によるクッション特性
とが合成され、同図（ｃ）に示すような特性となる。

【００３２】このように、半径方向と円周方向の両方向
に波加工部を形成するとともに、その作用開始点を時間
的にずらすことにより、一方向の波加工部だけでは得ら
れない特性を容易に得ることができる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明の摩擦部材及びクラ
ッチディスク組立体によれば、２つの対向する焼結合金
製パッドの間に波加工されたクッショニングプレートが
設けられているので、クラッチエンゲージ時にクッショ
ニングプレートが撓み、ショックが緩和される。

【００３４】また、クッショニングプレートが半径方向
と円周方向の両方向に波加工されているので、クッショ
ニングプレートの剛性が高くなり、厚みを厚くすること
なく耐久性を向上できる。また、第２焼結合金製パッド
を、ドリブンプレートの外周縁部の一部を折り曲げ加工
してドリブンプレートに固定した場合は、第２焼結合金
製パッドを固定するためのリベットが不要になり、クッ
ション量を十分に確保できる。さらに、第１焼結合金製
パッドを、支持部材によりクッショニングプレートに固
定し、支持部材をクッショニングプレートの変形方向に
移動自在とした場合は、支持部材がクッション作用に影
響を与えることはない。したがって、２つの焼結合金製
パッドが圧接された場合は、クッショニングプレートと
ドリブンプレートの背面同士、すなわち２つの焼結合金
製パッドの背面同士が間接的に全面的に均一に当接する
ことになり、焼結合金製パッドの面圧分布が均一化し、
耐磨耗性が向上する。

【００３５】ドリブンプレートの内周部に切り起こし部
を形成し、この切り起こし部を折り曲げて第２焼結合金
製パッドの内周部を固定した場合は、第２焼結合金製パ
ッドのドリブンプレートに対する固定が確実になる。ま
た、クッショニングプレートの半径方向の波加工部の波
高さと円周方向の波加工部の波高さとを異ならせた場合
は、半径方向の波加工部によるクッション作用と、円周
方向の波加工部によるクッション作用とが時間的にずれ
て開始することとなり、一方向の波加工部を有するクッ
ショニングプレートでは得られない種々のクッション特
性を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が採用されたクラッチディス
ク組立体の断面構成図。

【図２】前記クラッチディスク組立体の一部省略平面
図。

【図３】図１の拡大部分図。

【図４】クッショニングプレートの斜視図。

【図５】図４に示したクッショニングプレートのＶ−Ｖ
線断面図。

【図６】本発明の他の実施形態によるクッショニングプ
レートの平面図。

【図７】図６に示したクッショニングプレートによるク
ッション特性を示す図。

【符号の説明】

１ クラッチディスク組立体 ３ クラッチディスク（摩擦部材） ４ スプラインハブ ５ クラッチプレート ６ リテーニングプレート ８ トーションスプリング ２０ ドリブンプレート ２０ｃ 折り曲げ部 ２０ｄ 折り曲げ部 ２１ クッショニングプレート ２２，２３ 焼結合金製パッド ３２ リベット

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クラッチディスク本体の外周部に固定され
   るクラッチディスク組立体の摩擦部材であって、 前記クラッチディスク本体の入力部に固定されるドリブ
   ンプレートと、 前記ドリブンプレートの第１面側に配置され、前記ドリ
   ブンプレートの第１面に対して接近及び離反する方向に
   弾性変形可能なように半径方向及び円周方向に波加工さ
   れたクッショニングプレートと、前記クッショニングプ
   レートの前記ドリブンプレートと逆側の面に配置された
   第１焼結合金製パッドと、 前記ドリブンプレートの第２面側に固定された第２焼結
   合金製パッドと、を備えた摩擦部材。
2. 【請求項２】前記第２焼結合金製パッドは、前記ドリブ
   ンプレートの外周縁部の少なくとも一部を折り曲げ加工
   することにより前記ドリブンプレートの第２面側に固定
   されており、 一端部が前記第２焼結合金製パッドに係止されるととも
   に前記クッショニングプレートの変形方向に移動自在で
   あり、他端部が前記クッショニングプレートと第１焼結
   合金製パッドとを固定する支持部材をさらに備えてい
   る、請求項１に記載の摩擦部材。
3. 【請求項３】前記クッショニングプレートは、内周端部
   が前記ドリブンプレートとともに前記クラッチディスク
   本体の入力部に固定されている、請求項１又は２に記載
   の摩擦部材。
4. 【請求項４】前記ドリブンプレートは、内周部に切り起
   こし部を有しており、この切り起こし部が折り曲げられ
   て前記第２焼結合金製パッドの内周部を固定している、
   請求項２又は３に記載の摩擦部材。
5. 【請求項５】前記クッショニングプレート及びドリブン
   プレートはそれぞれ円周方向に分離された複数のパッド
   装着部を有しており、前記第１、第２焼結合金製パッド
   はそれぞれ前記プレートのパッド装着部に装着されてい
   る、請求項１から４のいずれかに記載の摩擦部材。
6. 【請求項６】前記クッショニングプレートは、半径方向
   の波加工部の波高さと円周方向の波加工部の波高さとが
   異なっている、請求項１から５のいずれかに記載の摩擦
   部材。
7. 【請求項７】請求項１から６のいずれかに記載の摩擦部
   材と、 前記摩擦部材が外周部に固定された入力側プレートと、 前記入力側プレートに所定の角度範囲内で相対回転自在
   に設けられた出力側部材と、 前記入力側プレートと出力側部材とを円周方向に弾性的
   に連結するダンパー部と、を備えたクラッチディスク組
   立体。