JPH11230196A - 摩擦式係合装置 - Google Patents
摩擦式係合装置Info
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- JPH11230196A JPH11230196A JP10033307A JP3330798A JPH11230196A JP H11230196 A JPH11230196 A JP H11230196A JP 10033307 A JP10033307 A JP 10033307A JP 3330798 A JP3330798 A JP 3330798A JP H11230196 A JPH11230196 A JP H11230196A
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Abstract
の耐久性を向上させて信頼性を高めることのできる摩擦
式係合装置を提供する。 【解決手段】 浮遊摺動板43に逃げ部を形成すること
により、第1摺動板41との間の摺動面S1及び第2摺
動板42との間の摺動面S2における摺動面積、平均摩
擦係数及び摩擦係数をいずれも等しくする。これにより
浮遊摺動板43の第1摺動板41との間の相対回転速
度、及び第2摺動板42との間の相対回転速度をともに
等しくすることができ、発生する摩擦熱を減少させるこ
とができる。
Description
産業機械における回転力伝達機構のクラッチやブレーキ
等に用いられる摩擦式係合装置に関する。
るクラッチ機構は、同軸線上で相対回転自在に設けられ
た駆動軸部材と従動軸部材の双方に、軸線に対して摺動
面が直交する複数枚の摺動板が互いに交互平行になるよ
うに配設されて構成されている。駆動軸部材が回転駆動
されているとき、ピストン部材等により摺動面に垂直な
押圧力を与えて各摺動板を相互に当接摺動させながら両
者を係合させて行けば、駆動軸部材の回転力を従動軸部
材に伝達させることができる。
れるとき、係合し始めから両軸部材が完全に同一速度で
回転するまでの間は駆動軸部材側摺動板と従動軸部材側
摺動板とは摺動し合ってその摺動面には摩擦熱が発生
し、摺動板の温度は上昇することとなる。このような温
度上昇は摺動板の劣化を早め寿命等に大きな影響を与え
るため、従来より摺動面における摺動エネルギーを分散
させて発生する摩擦熱を減少させる方法が提案されてき
た。例えば、実開平4−84832、特開平4−191
527及び実公昭48−22991には、摺動し合う両
摺動板の間に、両摺動板に対して相対回転自在の浮遊状
態に支持されたリング円盤形状の摺動板(浮遊摺動板)
を介装する方法が開示されている。この方法によれば、
浮遊摺動板は両摺動板と摺動しながら同一方向に回転す
るので、両摺動板の摺動面における相対回転速度はとも
に半減され、これにより発生する摩擦熱も減少させるこ
とができる。
摺動板と浮遊摺動板の間、及び従動軸部材側摺動板と浮
遊摺動板の間の各摺動面における摺動条件は必ずしも等
しくは設定されないので、両摺動面における相対回転速
度は完全には半減せず、従って摺動面に発生する摩擦熱
の減少効果も不充分であった。
たものであり、摺動面に発生する摩擦熱を減少させ、摺
動板の耐久性を向上させて信頼性を高めることのできる
摩擦式係合装置を提供することを目的とする。
めに、本発明の摩擦式係合装置(例えば、実施形態にお
けるクラッチ機構1)は、同一軸線上で相対回転自在な
第1軸部材(例えば、実施形態におけるクラッチアウタ
2)及び第2軸部材(例えば、実施形態におけるクラッ
チインナ3)と、第1軸部材上に取り付けられた少なく
とも一枚の第1摺動板と、第2軸部材上に取り付けられ
た少なくとも一枚の第2摺動板と、第1摺動板及び第2
摺動板の間に介装されるとともに両摺動板に対して相対
回転自在に取り付けられた第3摺動板(例えば、実施形
態における浮遊摺動板43)と、第1摺動板、第2摺動
板及び第3摺動板を相互に押し付けるよう作動するピス
トン部材(例えば、実施形態におけるクラッチピストン
4)とを有する。そして、第1軸部材又は第2軸部材に
対する位置決め部を第3摺動板の内縁又は外縁に設け、
第3摺動板と第1摺動板との間の摺動面積及び第3摺動
板と第2摺動板との間の摺動面積を互いに等しくし、第
3摺動板と第1摺動板との間の摺動面の平均摩擦半径及
び第3摺動板と第2摺動板との間の摺動面の平均摩擦半
径を互いに等しくし、第3摺動板と第1摺動板との間の
摺動面における摩擦係数及び第3摺動板と第2摺動板と
の間の摺動面における摩擦係数を互いに等しくする。こ
こで、第1軸部材又は第2軸部材に対する位置決め部と
は、第1軸部材又は第2軸部材に対する第3摺動板の径
方向移動を規制する部位である。また、平均摩擦半径と
は、摺動面における摩擦力中心の軸線からの距離であ
り、摺動面がリング円形状であれば、内径と外径の平均
値として表される。
3摺動板との間の相対回転速度、及び第2摺動板と第3
摺動板との間の相対回転速度を相等しくすることができ
る。このとき相対回転速度の最大値は最小となり、発生
する摩擦熱は減少する。これにより摺動板の材料の劣化
を低減させ、耐久性を向上させ信頼性を高めることがで
きる。
材を軸線上で回転自在とすることによりクラッチ機構と
して用いることができ、第2軸部材を固定させることに
よりブレーキ機構としても用いることができる。
について図を参照して説明する。図1には、本発明の摩
擦式係合装置を適用したクラッチ機構の構成を示してい
る。クラッチ機構1は、駆動源(図示せず)により回転
駆動されるクラッチアウタ2の回転軸21とクラッチア
ウタ2の回転力を受けて回転するクラッチインナ3の回
転軸31とが同じ軸線AX上に配設され、クラッチアウ
タ2とクラッチインナ3との間にはニードルベアリング
46が介装されて相対回転自在に取り付けられている。
軸線AX方向に沿ったスプライン溝23が形成されてお
り、ここに複数の第1摺動板41が摺動面を軸線AXに
直交させて軸線AX方向スライド移動自在、且つ、クラ
ッチアウタ2と一体回転可能に係合されている。但し、
第1摺動板41のうち最も外側(図1における最も右
側)の位置にあるものは、筒状部22の内周に固定され
たエンドプレート44によりスライド移動が規制されて
いる。
軸線AX方向に沿ったスプライン溝33が形成されてお
り、ここに複数の第2摺動板42が摺動面を軸線AXに
直交させて軸線AX方向スライド移動自在、且つ、クラ
ッチインナ3と一体回転可能に係合され、第1摺動板4
1と交互に対向するように配設されている。また、第1
摺動板41と第2摺動板42との間には、リング円盤形
状を有し両面がフェーシング加工された浮遊摺動板43
が軸線AX方向及び周方向移動自在に取り付けられてい
る(すなわち、両摺動板41、42に対して相対回転自
在の浮遊状態にある)。
浮遊摺動板43はいずれもカーボンファイバーを主成分
とした複合材(C/Cコンポジット)から形成されてい
る。このように、浮遊摺動板43をそれ自体で充分な強
度を有するC/Cコンポジットから形成することによ
り、従来のペーパーのディスクのように、強度不足を補
うため強度のある芯材に張り付ける必要がなく、また歯
の加工も不要となるため、コストダウンが図れる。な
お、C/Cコンポジットのクラッチディスク形状への成
形はプレスにて行われる。
ストン4がO−リング45に支持されて軸線AX方向ス
ライド移動自在に取り付けられている。このクラッチピ
ストン4は、クラッチアウタ回転軸21上に設けられた
ばね係止具26により図1の右方向移動を規制されたば
ね5により、図1の左方向へ付勢されている。クラッチ
アウタ2の内壁とクラッチピストン4の外壁よりなる空
間により制御油圧室6が形成されており、この制御油圧
室6への油圧供給のため、クラッチアウタ回転軸21の
内部には油供給路24が穿設されるとともに、この油供
給路24と制御油圧室6とを連通する通孔25が設けら
れている。
る。クラッチアウタ回転軸21が軸線AX上を回転駆動
されているとき、制御油圧室6に油圧が供給されていな
ければ、クラッチピストン4はばね5の付勢力により図
1の左方向へ位置する。このとき第1摺動板41、第2
摺動板42及び浮遊摺動板43は互いに離れた状態にあ
り、クラッチアウタ2のみが回転する。このときクラッ
チアウタ2の回転力はクラッチインナ3へ伝達されない
(非係合状態。図1上図)。
制御油圧室6へ油圧を供給すると、この油圧力によりク
ラッチピストン4はばね5の付勢力に逆らって図1の右
方へスライド移動し、第1摺動板41、第2摺動板42
及び浮遊摺動板43を相互に当接させるとともに、これ
ら全体をエンドプレート44に押し付ける。これにより
第1摺動板41と浮遊摺動板43との間の各摺動面、及
び第2摺動板42と浮遊摺動板43との間の各摺動面は
摩擦力により係合する。このときクラッチアウタ2の回
転力はクラッチインナ3へ伝達される(係合状態。図1
下図)。
び浮遊摺動板43の形状及び配置について、図2及び図
3を参照して説明する。第1摺動板41は、外縁41b
のなす円形状がクラッチアウタ筒状部22の内周のなす
円形状よりも若干小さく構成されている。このため、突
起部41cがクラッチアウタ2のスプライン溝23に係
合された状態においては径方向移動が規制される(若干
移動することは可能)。また、第2摺動板42は、内縁
42aのなす円形状がクラッチインナ筒状部32の外周
のなす円形状よりも若干大きく構成されている。このた
め、突起部42cがクラッチインナ3のスプライン溝3
3に係合された状態においては径方向移動が規制される
(若干移動することは可能)。
状がクラッチインナ筒状部32の外周のなす円形状より
も若干大きく形成されて位置決め部が設けられている。
これによりクラッチインナ筒状部32の外周に対する浮
遊摺動板43の径方向移動は規制され(若干移動するこ
とは可能)、回転の中心は軸線AXにほぼ一致する。ま
た、図3に示すように浮遊摺動板43の内縁43a近傍
には曲面状に形成された逃げ部が設けられ、逃げ部縁4
3cが形成されている。
内縁41aは浮遊摺動板逃げ部縁43cよりも軸線AX
に近い側へ延びて形成されており、第1摺動板外縁41
bは浮遊摺動板外縁43bよりも軸線AXから遠い側へ
延びて形成されている。また、第2摺動板内縁42aは
浮遊摺動板逃げ部縁43cよりも軸線AXへ近い側へ延
びて形成されており、第2摺動板外縁42bは浮遊摺動
板外縁43bよりも軸線AXから遠い側へ延びて形成さ
れている(当然、浮遊摺動板逃げ部縁43cは浮遊摺動
板内縁43aよりも軸線AXよりも遠い側にある)。更
に、第1摺動板41と浮遊摺動板43との間の摺動面S
1における摩擦係数μ1と、第2摺動板42と浮遊摺動
板43との間の摺動面S2における摩擦係数μ2とは互
いに等しくなるように調整されている。
1、第2摺動板42及び浮遊摺動板43が相互に当接し
た状態では、第1摺動板41と浮遊摺動板43との間の
摺動面S1の形状と、第2摺動板42と浮遊摺動板43
との間の摺動面S2の形状とは相等しく(共に軸線AX
を中心とするリング円形状であり、合同である)、且
つ、両摺動面における摩擦係数μ1、μ2が相等しいこ
とから、浮遊摺動板43の両摺動面S1、S2において
伝達されるトルクは等しく、従って、摺動面S1におけ
る第1摺動板41と浮遊摺動板43との相対回転速度、
及び摺動面S2における第2摺動板42と浮遊摺動板4
3との相対回転速度は等しくなる。このため両摺動面S
1、S2において発生する摩擦熱の量は等しくなる。
1、S2において伝達されるトルクが等しくなる条件
は、両摺動面S1、S2における摺動面積及び平均摩擦
半径が共に等しいことである。ここで平均摩擦半径と
は、摺動面における摩擦力中心の軸線AXからの距離で
あり、摺動面がリング円形状であれば、内径と外径の平
均値として表される。なお、実施例のように浮遊摺動板
43における両摺動面S1、S2の形状が相等しい(合
同)場合には、上記条件を満足する。
成して摺動面S1及び摺動面S2における摺動面積、
平均摩擦半径、摩擦係数μ2の全てを互いに等しく
すれば(摺動条件を等しくすれば)、第1摺動板41と
浮遊摺動板43との間の相対回転速度、及び第2摺動板
42と浮遊摺動板43との間の相対回転速度を相等しく
することができる。このとき相対回転速度の最大値は最
小となり、発生する摩擦熱は減少する。これにより摺動
板の材料の劣化を低減させ、耐久性を向上させ信頼性を
高めることができる。
す円形状がクラッチアウタ筒状部22の内周のなす円形
状よりも若干小さく形成されて位置決め部が設けられて
もよい(図4参照)。この場合には、クラッチアウタ筒
状部22の内周に対する浮遊摺動板43の径方向移動は
規制され(若干移動することは可能)、回転の中心は軸
線AXにほぼ一致する。そして、第1摺動板内縁41a
は浮遊摺動板内縁43aよりも軸線AXに近い側へ延び
て形成され、第1摺動板外縁41bは浮遊摺動板逃げ部
縁43cよりも軸線AXから遠い側へ延びて形成され
る。また、第2摺動板内縁42aは浮遊摺動板内縁43
aよりも軸線AXへ近い側へ延びて形成され、第2摺動
板外縁42bは浮遊摺動板逃げ部縁43cよりも軸線A
Xから遠い側へ延びて形成される(当然、浮遊摺動板逃
げ部縁43cは浮遊摺動板外縁43bよりも軸線AXよ
りも近い側に来る)。
の形状は図3及び図4に示した曲面形状に替えて、図5
(a)に示すテーパー形状若しくは図5(b)に示す段
付き形状としてもよい。浮遊摺動板43は前述したよう
にプレスにて成形されるので、これらのテーパー若しく
は段付き形状は容易に実現することができる。
にのみフェーシング加工を施すものであったが、第1摺
動板41と浮遊摺動板43との間の摺動面S1における
摩擦係数μ1と、第2摺動板42と浮遊摺動板43との
間の摺動面S2における摩擦係数μ2とが互いに等しく
なれば、どの摺動面にフェーシング加工を施しても構わ
ない。
り回転駆動される部材(クラッチアウタ2)と回転力が
伝達される部材(クラッチインナ3)との両方が回転部
材であり、本発明をクラッチ機構として用いる例を示し
たが、回転力が伝達される部材を固定部材とすることに
より、本発明をブレーキ機構として用いることも可能で
ある。
装置によれば、第1摺動板と第3摺動板との間の摺動
面、及び第2摺動板と第3摺動板との間の摺動面におけ
る摺動条件が等しく設定されるので、第1軸部材と第2
軸部材との間で回転力の伝達を行わせたときの第1摺動
板と第3摺動板との間の相対回転速度、及び第2摺動板
と第3摺動板との間の相対回転速度を相等しくすること
ができ、発生する摩擦熱を減少させることができる。ま
たこれにより摺動板の材料の劣化を低減させ、耐久性を
向上させ信頼性を高めることができる。
の構成を示す図である。
を示す図である。
各摺動板の位置関係を示す図である。
各摺動板の位置関係を示す図である。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 同一軸線上で相対回転自在な第1軸部材
及び第2軸部材と、 前記第1軸部材上に取り付けられた少なくとも一枚の第
1摺動板と、 前記第2軸部材上に取り付けられた少なくとも一枚の第
2摺動板と、 前記第1摺動板及び前記第2摺動板の間に介装されると
ともに前記両摺動板に対して相対回転自在に取り付けら
れた第3摺動板と、 前記第1摺動板、前記第2摺動板及び前記第3摺動板を
相互に押し付けるよう作動するピストン部材とを有し、 前記第1軸部材又は前記第2軸部材に対する位置決め部
が前記第3摺動板の内縁又は外縁に設けられ、前記第3
摺動板と前記第1摺動板との間の摺動面積及び前記第3
摺動板と前記第2摺動板との間の摺動面積が互いに等し
く、前記第3摺動板と前記第1摺動板との間の摺動面の
平均摩擦半径及び前記第3摺動板と前記第2摺動板との
間の摺動面の平均摩擦半径が互いに等しく、前記第3摺
動板と前記第1摺動板との間の摺動面における摩擦係数
及び前記第3摺動板と前記第2摺動板との間の摺動面に
おける摩擦係数が互いに等しいことを特徴とする摩擦式
係合装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03330798A JP4067622B2 (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 摩擦式係合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03330798A JP4067622B2 (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 摩擦式係合装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11230196A true JPH11230196A (ja) | 1999-08-27 |
JP4067622B2 JP4067622B2 (ja) | 2008-03-26 |
Family
ID=12382910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03330798A Expired - Fee Related JP4067622B2 (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 摩擦式係合装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4067622B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003206951A (ja) * | 2002-01-16 | 2003-07-25 | Kikuchi Co Ltd | クラッチ装置 |
JP2009275805A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Honma Kagaku Kk | 自由回転環状体型動力伝達制動装置 |
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US9624983B2 (en) | 2014-08-22 | 2017-04-18 | Miba Frictec Gmbh | Friction assembly |
US9677621B2 (en) | 2014-08-22 | 2017-06-13 | Miba Frictec Gmbh | Friction assembly |
-
1998
- 1998-02-16 JP JP03330798A patent/JP4067622B2/ja not_active Expired - Fee Related
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KR20140094598A (ko) * | 2011-11-08 | 2014-07-30 | 혼마 가가쿠 가부시키가이샤 | 멀티 프리 디스크식 클러치 |
CN103958912A (zh) * | 2011-11-08 | 2014-07-30 | 本间科学株式会社 | 多自由盘式离合器 |
JPWO2013069569A1 (ja) * | 2011-11-08 | 2015-04-02 | ホンマ科学株式会社 | マルチフリーディスク式クラッチ |
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US9677621B2 (en) | 2014-08-22 | 2017-06-13 | Miba Frictec Gmbh | Friction assembly |
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