JPS62242134A - 可変速スリツピングクラツチの穴溝加工クラツチプレ−ト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の目的） （産業上の利用分野） 本発明は湿式多板クラッチで構成された可変速スリッピ
ングクラッチのクラッチプレートの改良に関するもので
ある。

この可変速スリッピングクラッチは原動機とポンプ、フ
ァン、コンプレッサー、発電機などの被動機の間に駆動
的に設けて、その出力側に、ガバナーによる油圧式、又
はピックアップ、タコジェネなどによる電気式の出力軸
回転速度検出器を設け、この検出信号を設定信号と比較
し、その比較信号によってクラッチ作動油圧を、出力回
転速度が設定値に維持されるように制御するものである
０（従来の技術） 第１図は可変速スリッピングクラッチの１例を示したも
のである。１は入力軸で原動機に結合し、入力軸と一体
のハブ２にはライニングプレート３が軸方向摺動自在に
スプライン嵌合し、被動機に結合する出力軸４と一体の
クラッチドラム５にはスチールプレート６が軸方向摺動
自在にスプライン嵌合している。プレート３及び６は交
互に接して配列され、クラッチドラム５の環状シリンダ
ー７に嵌挿した環状ピストン８と、バックプレート９０
間で押圧されて嵌合されるようになっている。

ピストン８を作動するための圧油は可変速スリッピング
クラッチのハウジング１０内の油溜１１から油圧ボンダ
１２によって途中、調圧弁１３と油圧制御弁１４を経て
油圧を調整され、油路１５によりピストン室１６に供給
される。

この制御弁１４はピックアップ１７からの回転速度検出
信号を変換器１８で変換した後、設定信号１９と比較器
２０で比較演算し、その偏差信号をＰＩＤ調節計２１で
調節し、次いで増幅器２２で増幅した電流信号が制御弁
１４のリレー２３に与えられることによってクラッチ作
動油圧を、出力回転速度が設定値を維持するように・り
−久−ツ４・を左尖チ４制御する。

一方クラッチプレートのスリップ損失によυ発生する熱
を除去するためにクラッチプレートに多量の冷却用の潤
滑油が油溜１１から油圧ポンプ２４により途中、冷却器
２５で冷却され、油路２６を経てハブ２内の室２７に供
給されて、この室２７から孔２８を経てクラッチプレー
トの各間隔に均等に流入するようになっている。クラッ
チプレートを冷却した油はクラッチドラムの外周部から
流出して油溜１１にもどυ上記の循環を繰返す。

ライニングプレート３は鋼製の円板の両側面に金属焼結
材、有脂を含有し九繊維質材などを張シつけたもので、
このライニング面に冷却用の油溝（第２図）が設けられ
ている。

（発明が解決しようとする問題点） 油膜の存在下でスリップ状態にあるクラッチプレートの
摩擦係数はスリップ速度（クラッチプレート間の相対す
ベク速度）に関係なくほぼ一定の値を示すが、すベシ速
度が小さい範囲で特異的な変化を示す。特に長期間使用
されたクラッチプレートにおいては、第１０図に示す如
く、新しいときはすベシ速度（横軸）の変化に対してほ
ぼ一定の摩擦係数（点線ａ）を示したものが、実線すの
如くすべり速度の増加につれて摩擦係数が減少する傾向
を示すようになる（この特性を負の勾配を有すると称す
）。

この負の特性を示すすべり範囲で、クラッチをスリップ
制御するとき、例えば出力回転速度を増加する目的で、
すぺυ速度を減少させる九めクラッチ作動油圧を上昇す
ると、ｇｉｏ図の実線すのように摩擦係数が増加する方
向になるので、急激にすベシ速度が落ち込んで回転速度
が設定値を越えてしまう。従って設定値にもど己ため作
動油圧が減少される。しかしこの際、減少しすぎると又
、上記の変動を繰返すことになり、なかなか安定しない
。これを一般的に、摩擦面に発生するスティックスリッ
プ現象と称し、この変動が装置全体の振動特性と共鳴す
ると軸系に自励振動を発生することとなり装置の破損の
原因となる。従って実状は、この領域での使用をさける
ようにしている。

本発明は摩擦プレートをスリップさせて使う機械のこの
ような宿命的な欠陥を解決するためのクラッチプレート
の改良に関するものである。

（発明の構成） （問題点を解決するための手段） ライニングプレートのライニング材としては焼結材、ア
スベスト材、ペーパー材などがあυ、いづれも空間率の
大きい多孔質の構成となっている。

従りて潤滑油の浸透性はよいが、使用中に摩擦面は漸次
摩耗し、その摩滅微粉によって目詰シを生じて多孔性が
失われる。その結果として後述するような理由によって
第１０図の実線すで示すように摩擦係数が負の特性を示
すようになり、これが自励振動の原因になっていること
は既に述べた通りである。

本発明はクラッチプレートの摩擦面に小径の多数の穴を
穿設することによって、又は小幅の多数の溝を削成する
ことによって、摩擦面に目詰が生じても、第１０図の実
線Ｃで示されるように摩擦係数が常に正の特性を維持す
ることを実験的に確認した。

（作　用） 上記した如く、ライニングの摩擦面は使用中に目詰シを
生じて平滑面と化して油膜が形成され易くなることから
、従来のライニングプレートでは、すべり速度の増加に
ともなう油膜の厚さは、逆にクラッチ油圧が減少してい
くため、増加する傾向にある。換言すれば、すベシ速度
の増加とともに境界潤滑から流体潤滑へと移行すること
になる。

その結果、摩擦係数は負の特性を示すことになる。

これに対して、本発明の一実施例として第１１図のＣ）
に部分拡大図で示したようにライニングプレートの摩擦
面３７に小さい多数の穴３８を穿設することによって油
膜内の圧力分布が第１１図（１）に示した従来のプレー
トのそれに比較して均等化し、ピーク油圧が低下すると
、摺動面間の油膜形成が阻害されることになる。従って
摩擦面間の油膜が薄くなって、すべり速度の広い領域に
わたり境界潤滑に近い状態を実現し、大きな摩擦係数を
維持することが可能になるとともに、すベシ速度に対し
て正の勾配をもつ摩擦係数が得られる。

（実施例） 第２図は従来の縦横の油溝３０を設けたライニングプレ
ート３１を示したもので、その内周に入力軸１と一体の
ハブ２と噛合うためのスズライン３２を有している。こ
のようなライニングプレート３１について本発明の構成
を、周囲を油溝３０に囲われた四角形のライニング部片
３３を代表して以下に説明する。

まず第３図は、上記の四角形片３３内に１例として小径
の穴３４を規則的配列で６個穿設した状態を示したもの
である。第４図は第３図のＡ−Ａ断面図を示したもので
プレート３５の両側にライニング３６が施されておシ、
ライニング３６の内部に摩擦面３７から垂直方向に有底
の小径の穴３８を穿設した例を、又、第５図は同様に両
側面にライニング３９を有するプレート４０に、このラ
イニング３９を貫通させて小径の穴４１を穿設した例を
示したものである。後者の例のように穴を貫通させて設
けた方が実験において優れた効果が得られ念。

これらの小径の穴の配置は、上記の如く規則的に等間隔
でも、又アトランダムでもよい。この穴の径はｏ、　３
　ミリ乃至０．８　ミＩＪ位の、又、穴の間隔は２ミリ
乃至５ミリ位の範囲が適当である。

次に第６図は油溝３０で囲まれた四角形片３３の中に小
幅の溝（スリット）４２を基盤の目のように削成した例
を示し念もので溝の幅は０．５ミリ乃至１ミリ位の、又
、溝の間隔は２ミリ乃至５ミリ位の範囲が適当である。

第７図は、第６図のＢ−Ｂ断面図を示したものでプレー
ト４３の両側面のライニング４４内にスリット４２が削
成されている。このようなスリットの場合は、横方向へ
の油の流出を容易にするので摩擦面の油膜の除去が効果
的に達成される。

最後に第８図は、上記のライニングプレート３１の相手
側のスチールプレート４５を示し次もので。

その外周部には出力軸４と一体のクラッチドラム５に噛
合うためのスプライン４６を有している。

このスチールプレート４５に多数の小径の穴４８を貫通
させて設は九個を第９図に、スチールプレート４５の摩
擦面の一部分４７を拡大して示しである。このようにス
チールプレート４６に穿入することによりて、スリップ
状態のもとで、このスチールプレート４５の両側面に接
するライニングプレート３１の摩擦面３３及び油溝３０
との間の連通が部分的に交互に切替わってこの人４８を
通じて摩擦面の油の排除がなされる。その結果、前記の
場合と同様に摩擦係数の特性が改良される効果がある。

（特　徴） 上記の如く、スリッピングクラッチのライニングプレー
ト及びスチールプレートに多数の小さな穴を穿設するこ
とによって、又多数の小さな溝を削成することによって
、両プレート間の摩擦面の油膜の厚さが減少される結果
、両プレート間の相射的なすベシ速度に対する摩擦係数
の変動が正の特性を有するようになるので、負の特性に
よる、即ちスティックスリップ現象に起因する駆動系統
に対する軸の自励振動の発生を未然に防止する効果が得
られる。上記の実施例では小さな穴と溝を別々に設ける
場合について記載したが、この穴と溝を同一プレート上
に併設することも可能であシ、本発明に含まれるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は可変速スリッピングクラッチの側断面善を、第
２図はライニンググレートを、第３図はライニングプレ
ートの油溝で囲われたライニング材の四角形の部片に小
さな穴を加工した状態を、第４，５図はＡ−Ａ断面８）
−を、第６図はライニング材の四角形片に小さな溝を加
工した状態を、第７図は第６図のＢ−Ｂｌｌｒ面巻を、
第８図はスチー摩擦係数の関係金、第１１図は摩擦面の
油膜内の油圧をそれぞれ図示し念ものである。 ３．３１・・・ライニングプレート、 ３６．３９．４４・・・ライニング材、６．４５・・・
スチールプレート、 ３０・・・油溝、 ３３・・・ライニング材の四角形部片、３４．３８，４
１，４８・・・小さな穴、４２・・・小さな溝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、湿式多板クラッチの入力側及び出力側のどちらか一
   方が通常の油溝付きのライニングプレートで、他方がス
   チールプレートからなるクラッチプレートの少なくとも
   どちらか一方の、又は両方の摩擦面に小さな多数の穴を
   、又は溝を加工したことを特徴とする可変速スリッピン
   グクラッチの穴溝加工クラッチプレート。 ２、ライニングプレートのライニング材内に小さな多数
   の穴を、又は溝を加工した第１項記載の可変速スリッピ
   ングクラッチの穴溝加工クラッチプレート。 ３、ライニングプレートに、両側面のライニング材を貫
   通させて小さな多数の穴を加工した第１項記載の可変速
   スリッピングクラッチの穴溝加工クラッチプレート。 ４、スチールプレートの両側面を貫通する小さな多数の
   穴を加工した第１項記載の可変速スリッピングクラッチ
   の穴溝加工クラッチプレート。 ５、ライニングプレートのライニング材の摩擦面に小さ
   な多数の溝を加工した第１項記載の可変速スリッピング
   クラッチの穴溝加工クラッチプレート。