WO2012147539A1 - 湿式摩擦プレート - Google Patents

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WO2012147539A1
WO2012147539A1 PCT/JP2012/060121 JP2012060121W WO2012147539A1 WO 2012147539 A1 WO2012147539 A1 WO 2012147539A1 JP 2012060121 W JP2012060121 W JP 2012060121W WO 2012147539 A1 WO2012147539 A1 WO 2012147539A1
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friction
clutch
friction plate
peripheral edge
plate
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French (fr)
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淳 徳増
将平 富永
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Original Assignee
FCC Co Ltd
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Priority to US14/113,227 priority patent/US9139167B2/en
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/06Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels
    • B60T1/065Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels employing disc
    • 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
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    • F16D13/648Clutch-plates; Clutch-lamellae for clutches with multiple lamellae
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/24Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member
    • F16D55/26Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member without self-tightening action
    • F16D55/36Brakes with a plurality of rotating discs all lying side by side
    • F16D55/40Brakes with a plurality of rotating discs all lying side by side actuated by a fluid-pressure device arranged in or one the brake
    • 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
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D2069/004Profiled friction surfaces, e.g. grooves, dimples

Definitions

  • the present invention relates to a wet friction plate used in oil, and in particular, is disposed between a prime mover and a driven body that is rotationally driven by the prime mover to transmit or block the driving force of the prime mover to the driven body.
  • the present invention relates to a wet friction plate suitable for a friction clutch device and a brake device that brakes rotational motion by the prime mover.
  • friction clutch devices and brake devices are mounted on vehicles such as four-wheeled vehicles and two-wheeled vehicles.
  • the friction clutch device is a mechanical device for transmitting or interrupting the rotational driving force of a prime mover such as an engine to a driven body such as a wheel.
  • the brake device is a mechanical device for braking the rotational driving force of the prime mover.
  • these friction clutch devices and brake devices are composed of two plates opposed to each other in oil, specifically, a wet friction plate having a friction material on the surface of a flat plate core and a friction material. The rotational driving force is transmitted or braked by pressing the plain plates against each other.
  • Such friction clutch devices and brake devices are always required to reduce the so-called drag torque for the purpose of improving the fuel efficiency of vehicles equipped with these devices.
  • the drag torque is caused by the viscous resistance of oil existing between the two plates due to the difference in the rotational speed between the wet friction plate and the plain plate. This is the torque transmitted to the plate and contributes to the deterioration of fuel consumption of the vehicle.
  • Patent Document 1 in a clutch friction plate as a wet friction plate, a small piece of friction material is arranged through a gap constituting an oil groove along the circumferential direction of the clutch friction plate.
  • a clutch friction plate is disclosed in which an intermittent portion having a width wider than the oil groove is intermittently provided in the friction material row, thereby improving the clutch oil drainage and reducing the drag torque.
  • the reduction rate of the total area of the friction material is 16.6%
  • the reduction rate of the drag torque is 24.2%.
  • the present invention has been made to cope with the above problem, and an object of the present invention is to provide a wet friction plate capable of further reducing drag torque while suppressing reduction in the total area of the friction material.
  • a feature of the present invention according to claim 1 is that a plurality of friction materials are arranged along the circumferential direction on the surface of a cored bar formed in an annular shape with a gap between each friction material.
  • the friction material has a distance from the rotation center of the core metal of at least one of the outer peripheral edge and the inner peripheral edge in the radial direction of the core metal, That is, it is formed in a continuously changing shape that continuously changes within a set of friction material groups composed of at least two friction materials adjacent to each other.
  • the wet friction plate has at least two friction materials in which the distance between the outer peripheral edge and / or the inner peripheral edge of the friction material with respect to the center of rotation of the metal core is It is formed in a continuously changing shape that continuously changes between them.
  • the drag torque can be further reduced while suppressing the reduction in the area of the friction material as compared with the prior art.
  • the reason for obtaining such an effect is not necessarily clear, but the outer peripheral edge and / or the inner peripheral edge of the ring-shaped oil film generated in the ring-shaped displacement region where the friction material is rotationally displaced when the wet friction plate rotates. Because the part is disturbed by the continuously changing shape at the outer peripheral edge and / or the inner peripheral edge of the friction material, it may be difficult to maintain the formation of a continuous ring-shaped oil film, and the oil film may be partially divided. Conceivable.
  • the continuously changing shape in the friction material is an arc shape.
  • the wet friction plate has a continuously changing shape formed linearly because the continuously changing shape of the friction material is formed in an arc shape. Compared to the case, the reduction in the area of the friction material can be suppressed.
  • another feature of the present invention according to claim 3 is that, in the wet friction plate, the continuously changing shapes are respectively formed on the outer peripheral edge and the inner peripheral edge of the friction material.
  • the wet friction plate is more effective because the continuously changing shape is formed in each of the outer peripheral edge and the inner peripheral edge of the friction material. Accordingly, the oil film can be divided, and as a result, the drag torque can be reduced.
  • in the wet friction plate there are two or more sets of friction material groups adjacent to each other, and the outer peripheral edge between the adjacent friction material groups.
  • the two end portions of the friction material that are adjacent to each other on at least one of the peripheral side and the inner peripheral side are formed in a stepped manner in the radial direction of the cored bar.
  • the wet friction plate includes an outer peripheral edge and / or an inner peripheral edge between two adjacent friction material groups. They are formed so as to be stepped in the radial direction of the cored bar.
  • the outer peripheral edge and / or the inner peripheral edge of the oil film formed in a continuous ring shape in the ring-shaped displacement region where the friction material rotates and displaces when the wet friction plate rotates is formed in the step difference. It can be used as a trigger to disrupt the oil film by being disturbed by the edge.
  • Another feature of the present invention according to claim 5 is that in the wet friction plate, there are two or more sets of friction material groups adjacent to each other, and the oil groove is between the friction material groups adjacent to each other.
  • the two edge portions of the friction material facing each other are formed in a fan shape by extending in the direction approaching or separating from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the cored bar.
  • the oil groove provided between the friction material groups expands or narrows from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the cored bar. It is formed in a fan shape. This promotes oil flow from the inside to the outside of the wet friction plate that is rotationally displaced, and therefore it is possible to inhibit the formation of a continuous ring-shaped oil film in the rotational displacement region of the friction material.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an overall configuration of a friction clutch device 100 including a clutch friction plate 200 as a wet friction plate according to the present invention.
  • the friction clutch device 100 is a mechanical device for transmitting or blocking a driving force of an engine (not shown) as a prime mover in a two-wheeled motor vehicle (motorcycle) to a wheel (not shown) as a driven body. And a transmission (not shown).
  • the friction clutch device 100 includes a housing 101 made of aluminum alloy.
  • the housing 101 is formed in a bottomed cylindrical shape, and is a member that constitutes a part of the housing of the friction clutch device 100.
  • An input gear 102 is fixed to the left side surface of the housing 101 by a rivet 102b via a torque damper 102a.
  • the input gear 102 is rotationally driven in mesh with a drive gear (not shown) that is rotationally driven by driving of the engine.
  • a plurality of (eight in the present embodiment) clutch plates 103 can be displaced along the axial direction of the housing 101 and spline-fitted on the inner peripheral surface of the housing 101 in a state of being able to rotate integrally with the housing 101. Are held by each.
  • the clutch plate 103 is a flat plate-like component pressed against a clutch friction plate 200 described later, and is formed by punching a thin plate material made of SPCC (cold rolled steel plate) material in a ring shape.
  • An oil groove (not shown) having a depth of several ⁇ m to several tens of ⁇ m for holding clutch oil, which will be described later, is formed on each side surface (front and back surfaces) of the clutch plate 103. Further, both side surfaces (front and back surfaces) where the oil grooves are formed in the clutch plate 103 are subjected to surface hardening treatment for the purpose of improving wear resistance. In addition, since this surface hardening process is not directly related to the present invention, the description thereof is omitted.
  • a friction plate holder 104 formed in a substantially cylindrical shape is disposed concentrically with the housing 101 inside the housing 101.
  • a large number of spline grooves are formed along the axial direction of the friction plate holder 104 on the inner peripheral surface of the friction plate holder 104, and the shaft 105 is spline-fitted with the spline grooves.
  • the shaft 105 is a shaft body formed in a hollow shape, and one end (the right side in the drawing) rotatably supports the input gear 102 and the housing 101 via a needle bearing 105a, and the friction plate that engages with the spline.
  • the holder 104 is fixedly supported via the nut 105b. That is, the friction plate holder 104 rotates together with the shaft 105.
  • the other end (left side in the figure) of the shaft 105 is connected to a transmission (not shown) in the two-wheeled vehicle.
  • an axial push rod 106 is disposed so as to protrude from the one end (right side in the figure) of the shaft 105.
  • the push rod 106 is connected to a clutch operating lever (not shown) of the two-wheeled vehicle on the opposite side (left side shown) of the shaft 105 protruding from one end (right side shown in the drawing).
  • the inside of the hollow portion of the shaft 105 slides along the axial direction of the shaft 105.
  • a plurality of (seven in this embodiment) clutch friction plates 200 can be displaced on the outer peripheral surface of the friction plate holder 104 along the axial direction of the friction plate holder 104 with the clutch plate 103 interposed therebetween. And each is hold
  • the clutch friction plate 200 corresponds to a wet friction plate according to the present invention.
  • the clutch plate 103 corresponds to the plain plate in the prior art.
  • the clutch friction plate 200 includes a friction material 210 and an oil groove 220 on a flat plate-shaped cored bar 201, as shown in detail in FIG.
  • the core bar 201 is a member that becomes a base portion of the clutch friction plate 200, and is formed by punching a thin plate material made of SPCC (cold rolled steel plate) material into a substantially annular shape.
  • SPCC cold rolled steel plate
  • dotted hatching the same applies to other figures).
  • the friction material 210 improves the frictional force against the clutch plate 103, and is formed by molding a paper material having a large frictional resistance into small pieces having four sides and four corners.
  • each friction material 210 is formed such that the length of the core bar 201 in the radial direction is shorter than the width of the annular portion of the core bar 201.
  • these friction materials 210 are arrange
  • the five friction materials 210 constituting the pair of friction material groups 211 are arranged with a predetermined gap and edge portions 212a and 212b facing each other adjacent to each other are formed in parallel to each other. .
  • the distances L 213 and L 214 from the rotation center O of the core bar 201 are continuous in the outer peripheral edge portions 213 and the inner peripheral edge portions 214.
  • the arc-shaped continuously changing shapes 213a and 214a are formed by arcs having the same radius and the same center, which are sufficiently smaller than the radius of the cored bar 201, respectively.
  • the arc-shaped continuously changing shapes 213a and 214a are preferably formed by arcs having a radius of approximately 3/4 or less of the radius of the cored bar 201.
  • the friction material group 211 includes a plurality of friction material groups 211 arranged side by side along the circumferential direction of the concentric bar 201 on the core bar 201 through the same gaps as the gaps between the friction members 210.
  • eight sets of friction material groups 211 are arranged side by side along the circumferential direction of the core bar 201.
  • each of these friction materials 210 is affixed on the metal core 201 with an adhesive. If the friction material 210 is made of a material that can improve the frictional force between the clutch friction plate 200 and the clutch plate 103, a material other than paper, such as a cork material, a rubber material, or a glass material, is used. Can also be used.
  • the gap formed between all the friction members 210 arranged on the core bar 201 is formed to have a length sufficiently shorter than the circumferential width of the core member 201 in the friction member 210 to constitute the oil groove 220.
  • the oil groove 220 is a flow path that guides clutch oil toward the radially inner side and the radially outer side of the clutch friction plate 200, and for allowing the clutch oil to exist between the clutch friction plate 220 and the clutch plate 103. It is an oil holding part.
  • An inner spline 202 for spline fitting with the friction plate holder 104 is formed on the inner peripheral portion of the cored bar 201.
  • the friction clutch device 100 is a so-called wet multi-plate friction clutch device.
  • the three cylindrical support pillars 104a are formed so as to protrude outward in the axial direction (the right side in the drawing) of the friction plate holder 104, and are pressed covers arranged concentrically with the friction plate holder 104.
  • 107 are assembled through bolts 108a, receiving plates 108b, and coil springs 108c, respectively.
  • the pressing cover 107 is formed in a substantially disc shape having an outer diameter substantially the same as the outer diameter of the clutch friction plate 200, and is pressed toward the friction plate holder 104 by the coil spring 108c.
  • a relay bearing 107a is provided at a position facing the front right end portion of the push rod 106 in the center of the inside of the pressing cover 107.
  • the clutch friction plate 200 is used by being assembled in the friction clutch device 100 as described above. As described above, the friction clutch device 100 is arranged between the engine and the transmission in the vehicle, and the driving force of the engine is changed to the transmission by the operation of the clutch operation lever by the operator of the vehicle. Transmit and shut off.
  • the clutch oil existing between the clutch plate 103 and the clutch friction plate 200 mainly forms a ring-shaped oil film corresponding to the ring-shaped displacement region in which the friction material 210 is rotationally displaced.
  • the outer peripheral edge 213 and the inner peripheral edge 214 of the friction material 210 are continuously changed to repeat arc-shaped irregularities for each of the five friction materials 210, that is, for each friction material group 211, over the entire circumference. Shapes 213a and 214a are respectively formed. Therefore, the continuous ring-shaped oil film existing between the clutch plate 103 and the clutch friction plate 200 has an outer peripheral edge and an inner peripheral edge of the outer peripheral edge 213 and the inner peripheral edge 214 of the friction material 210. By being disturbed by the shape, it is considered that it is difficult to maintain the formation of a continuous ring-shaped oil film, and the thickness of the oil film is partially reduced or the oil film is divided.
  • the clutch oil existing between the clutch plate 103 and the clutch friction plate 200 is partially lost, and the torque transmission performance between the clutch plate 103 and the clutch friction plate 200 decreases.
  • the clutch plate 103 and the clutch friction plate 200 reduce the torque transmitted by the indirect frictional contact via the clutch oil, that is, the drag torque is reduced.
  • FIG. 3 shows the peak value of drag torque in a friction clutch device (not shown) using the clutch friction plate 90 according to the prior art shown in FIG. 9 and the drag torque in the friction clutch device 100 using the clutch friction plate 200 according to the present invention. It is the graph which showed each peak value.
  • the torque value itself on the vertical axis is omitted because it is not necessary to prove the superiority of the present invention.
  • the clutch friction plate 90 As shown in FIG. 9, the clutch friction plate 90 according to the prior art used in this experiment has a small piece of friction material 92 attached through an oil groove 93 along the circumferential direction of the cored bar 91.
  • the distances L 94 and L 95 of the outer peripheral edge portion 94 and the inner peripheral edge portion 95 of each friction material 92 from the rotation center O of the core metal 91 are formed at a constant distance over the entire circumference. That is, the clutch friction plate 90 is configured by arcs of different radii that the outer peripheral edge portion 94 and the inner peripheral edge portion 95 of the friction material 92 are concentric with the core metal 91.
  • the total area of the friction material 92 in the clutch friction plate 90 is 1375 mm 2
  • the total area of the friction material 210 in the clutch friction plate 200 is 1268 mm 2 . That is, the reduction rate of the total area of the friction material 210 of the clutch friction plate 200 with respect to the friction material 92 of the clutch friction plate 90 is about 7.8%.
  • the friction clutch device according to the prior art has the same configuration as the friction clutch device 100 according to the present invention except for the clutch friction plate 200.
  • the friction clutch device 100 using the clutch friction plate 200 according to the present invention is about 30% of the friction clutch device using the clutch friction plate 90 according to the prior art.
  • the drag torque is reduced. That is, in the clutch friction plate 200 according to the present invention, the drag torque is reduced by about 30% with respect to the area reduction rate of the friction material 210 is about 7.8%. An extremely large drag torque reduction is achieved with a small area reduction rate.
  • the clutch friction plate 200 has the distances L 213 , L between the outer peripheral edge 213 and the inner peripheral edge 214 of the friction material 210 and the rotation center O of the core bar 201.
  • 214 is formed in continuously changing shapes 213a and 214a that continuously change among the five friction members 210.
  • the clutch friction plate 200 has the continuously changing shapes 213a and 214a formed on the outer peripheral edge 213 and the inner peripheral edge 214 of the friction material 210, respectively.
  • the continuously changing shapes 213a and 214a may be formed on at least one of the outer peripheral edge 213 and the inner peripheral edge 214 of the friction material 210.
  • the continuously changing shape 213 a may be formed only on the outer peripheral edge 213 of the friction material 210, or only on the inner peripheral edge 214 of the friction material 210, as shown in FIG. 5.
  • the shape 214a may be formed.
  • the continuously changing shape 214a formed on the inner peripheral edge 214 is formed by an arc having a larger curvature than the continuously changing shape 214a shown in FIG.
  • the clutch friction plate 200 is formed with continuously changing shapes 213 a and 214 a over the entire circumference of the outer peripheral edge 213 and the inner peripheral edge 214 of the friction material 210.
  • the continuously changing shapes 213a and 214a may be formed between at least two friction materials 210 in the friction material 210 (that is, the friction material group 211). Therefore, for example, the continuously changing shape 213a between the two friction materials 210 adjacent to each other (that is, the friction material group 211) in at least one or more of the friction materials 210 provided along the circumferential direction of the core bar 201 and A / or continuously changing shape 214a can be formed.
  • the two adjacent end portions 215a and 215b of the outer peripheral edge portions 213 of the two friction materials 210 included in the friction material groups 211 different from each other are adjacent to the core bar 201, respectively.
  • the distances L 213 from the rotation center O are the same.
  • two adjacent end portions 216a and 216b of each inner peripheral edge 214 of two friction materials 210 included in different friction material groups 211 and adjacent to each other are respectively distanced from the rotation center O of the core bar 201.
  • L 214 are the same.
  • the two end portions 215 a, 215 b, 216 a, and 216 b adjacent to each other on the outer peripheral edge 213 side and the inner peripheral edge portion 214 side between the adjacent friction material groups 211 are respectively from the rotation center O of the core bar 201.
  • Distances L 213 and L 214 are the same.
  • the ends 215 a, 215 b, 216 a, and 216 b that are adjacent to each other on the outer peripheral edge 213 side and the inner peripheral edge 214 side between the adjacent friction material groups 211 are cored.
  • the distances L 213 and L 214 from the rotation center O of the cored bar 201 at each of these two end portions 215a, 215b, 216a, and 216b may be made different by forming them in steps in the radial direction of 201. .
  • the outer peripheral edge and the inner peripheral edge of the continuous ring-shaped oil film existing between the clutch plate 103 and the clutch friction plate 200 are formed in a stepped manner between the adjacent friction material groups 211. Since each end 215a, 215b, 216a, 216b is disturbed, it becomes more difficult to maintain the formation of a continuous ring-shaped oil film, and the thickness of the oil film is partially reduced or the oil film is divided. Or Thereby, drag torque can be reduced more effectively.
  • the width of the oil groove 220 formed by the gap between the two adjacent friction material groups 211 is made constant.
  • two edge portions 212 a and 212 b of the friction material 210 facing each other between the friction material groups 211 adjacent to each other approach or separate from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the cored bar 201.
  • It can also be formed in the shape of a fan by extending in the direction.
  • the oil groove 220 has two edge portions 212 a and 212 b of the friction material 210 facing each other between the friction material groups 211 adjacent to each other. It can be formed in a fan shape by extending in the direction of separation toward the side. According to this, since the fluidity when the clutch oil existing between the clutch plate 103 and the clutch friction plate 200 flows from the inside to the outside of the clutch friction plate 200 is improved, the drag torque is more effectively reduced. Can be reduced.
  • the clutch friction plate 200 is formed with arc-shaped continuously changing shapes 213 a and 214 a on the outer peripheral edge 213 and the inner peripheral edge 214 of the friction material 210, respectively.
  • the continuously changing shapes 213a and 214a are arcs having the same radius.
  • the continuously changing shapes 213a and 214a may be any shape as long as the distance from the rotation center O of the cored bar 201 continuously changes within the set of friction material groups 211, and is not necessarily limited to the above embodiment. is not. That is, the continuously changing shapes 213a and 214a can be configured by combining arcs, curves, and straight lines alone or in combination as appropriate.
  • the continuously changing shape 213a and the continuously changing shape 214a can be formed in different shapes.
  • the continuously changing shape 213a formed on the outer peripheral edge portion 213 of the friction material 200 and the continuously changing shape 214a formed on the inner peripheral edge portion 214 can be formed in arcs having different radii, center positions, and the like.
  • the continuously changing shapes 213a and 214a can be formed linearly as shown in FIG.
  • the set of friction material groups 211 is constituted by five friction materials 210 arranged continuously.
  • the set of friction material groups 211 may be configured by at least two friction materials 210 adjacent to each other.
  • the set of friction material groups 211 can be configured by two or more, four or less, or six or more friction materials 210.
  • one clutch friction plate 200 can be configured by a plurality of types of friction material groups 211 having different numbers of friction materials 210.
  • the wet friction plate according to the present invention may be a wet friction plate used in oil, and can be applied to a friction plate used in a brake device that brakes rotational motion by a prime mover in addition to the friction clutch device 100. Is.
  • friction material group 212a, 212b ... edge, 213 ... outer periphery, 213a ... continuously changing shape, 214 ... inner periphery, 214a ... continuously changing shape, 215a, 215b, 216a, 216b ... edge.

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Abstract

摩擦材の総面積の減少を抑えつつ更なる引き摺りトルクの低減を実現可能な湿式摩擦プレートを提供する。 クラッチ摩擦板200は、平板環状の芯金201上に摩擦材210および油溝220を備えて構成されている。芯金201におけるクラッチプレート103に対向する側面には、複数の小片状の摩擦材210が芯金201の周方向に沿って油溝220を介してそれぞれ設けられている。摩擦材210は、連続的に並んで配置される5つの摩擦材210を一組とする摩擦材群211ごとに配置される。摩擦材群211を構成する摩擦材210は、各外側周縁部213および各内側周縁部214が芯金201の回転中心Oからの距離L213,L214が連続的に変化する円弧状の連続変化形状213a,214aにそれぞれ形成されている。

Description

湿式摩擦プレート
 本発明は、油中で使用される湿式摩擦プレートに関するもので、特には、原動機と同原動機によって回転駆動される被動体との間に配置されて原動機の駆動力を被動体に伝達または遮断する摩擦クラッチ装置や同原動機による回転運動を制動するブレーキ装置に適した湿式摩擦プレートに関する。
 従来から、四輪自動車や二輪自動車などの車両においては、摩擦クラッチ装置やブレーキ装置が搭載されている。摩擦クラッチ装置は、エンジンなどの原動機の回転駆動力を車輪などの被動体に伝達または遮断するための機械装置である。また、ブレーキ装置は、原動機の回転駆動力を制動するための機械装置である。一般に、これらの摩擦クラッチ装置やブレーキ装置は、油中にて互いに対向配置される2つのプレート、具体的には、平板環状の芯金の表面に摩擦材を設けた湿式摩擦プレートと摩擦材がないプレーンプレートとを互いに押し付け合うことにより回転駆動力の伝達または制動が行なわれている。
 このような摩擦クラッチ装置やブレーキ装置においては、これらの装置が搭載される車両の燃費向上を目的として所謂引き摺りトルクの低減が常に求められる。引き摺りトルクは、湿式摩擦プレートとプレーンプレートとが離隔状態において、湿式摩擦プレートとプレーンプレートとの回転数の差に起因してこれら2つのプレート間に存在する油の粘性抵抗によって湿式摩擦プレートとプレーンプレートとの間で伝達されるトルクであり、車両の燃費悪化の一因となるものである。
 このため、例えば、下記特許文献1には、湿式摩擦プレートとしてのクラッチ摩擦板において、クラッチ摩擦板の周方向に沿って小片状の摩擦材を油溝を構成する隙間を介して配列するとともに、この摩擦材列に間欠的に油溝より幅広の間欠部を設けることによりクラッチオイルの排出性を高めて引き摺りトルクの低減を図ったクラッチ摩擦板が開示されている。この場合、上記特許文献1に記載のクラッチ摩擦板においては、摩擦材の総面積の減少率が16.6%に対して引き摺りトルクの減少率が24.2%となっている。
特開2008-38963号公報
 しかしながら、湿式摩擦プレートとプレーンプレートとの間に油が介在する湿式型の摩擦クラッチ装置やブレーキ装置においては、湿式摩擦プレートとプレーンプレートとの間で生じる引き摺りトルクの低減は常に求められるものであり、上記従来技術によって満足されるものではない。一般に、摩擦クラッチ装置やブレーキ装置における引き摺りトルクは、湿式摩擦プレートに設けられた摩擦材の総面積に依存することが知られている。すなわち、湿式摩擦プレートに設けられた摩擦材の総面積の減少とともに引き摺りトルクも減少する。しかし、摩擦材の総面積を減少させると摩擦クラッチ装置やブレーキ装置における回転駆動力の伝達能力や制動能力が低下するため、単純に摩擦材の総面積を減少させることはできない。
 本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、摩擦材の総面積の減少を抑えつつ更なる引き摺りトルクの低減を実現可能な湿式摩擦プレートを提供することにある。
 上記目的を達成するため、請求項1に係る本発明の特徴は、平板環状に形成した芯金の表面に周方向に沿って複数の摩擦材を隙間を介して配置することにより各摩擦材間に隙間による油溝が形成された湿式摩擦プレートにおいて、摩擦材は、芯金の径方向における外側周縁部および内側周縁部のうちの少なくとも一方の周縁部の芯金の回転中心からの距離が、互いに隣接する少なくとも2つの摩擦材からなる一組の摩擦材群内で連続的に変化する連続変化形状に形成されていることにある。
 このように構成した請求項1に係る本発明の特徴によれば、湿式摩擦プレートは、摩擦材の外側周縁部および/または内側周縁部の芯金の回転中心に対する距離が、少なくとも2つの摩擦材間で連続的に変化する連続変化形状に形成されている。これにより、本発明者らによる実験によれば、従来技術に比べて、摩擦材の面積減少を抑えつつ更なる引き摺りトルクの低減が可能であることを確認した。このような効果を得た原因は、必ずしも明確ではないが、湿式摩擦プレートが回転する際に摩擦材が回転変位するリング状の変位領域に生じるリング状の油膜の外側周縁部および/または内側周縁部が摩擦材の外側周縁部および/または内側周縁部における連続変化形状によって乱れるため、連続的なリング状の油膜の形成の維持が困難となって油膜に部分的な分断が生じるからではないかと考えられる。
 また、請求項2に係る本発明の他の特徴は、前記湿式摩擦プレートにおいて、摩擦材における連続変化形状は、円弧形状であることにある。
 このように構成した請求項2に係る本発明の他の特徴によれば、湿式摩擦プレートは、摩擦材における連続変化形状が円弧状に形成されているため、連続変化形状を直線状に形成した場合に比べて摩擦材の面積の減少を抑えることができる。
 また、請求項3に係る本発明の他の特徴は、前記湿式摩擦プレートにおいて、連続変化形状は、摩擦材における外側周縁部および内側周縁部にそれぞれ形成されていることにある。
 このように構成した請求項3に係る本発明の他の特徴によれば、湿式摩擦プレートは、連続変化形状は、摩擦材における外側周縁部および内側周縁部にそれぞれ形成されているため、より効果的に油膜を分断することができ、結果として引き摺りトルクを低減することができる。
 また、請求項4に係る本発明の他の特徴は、前記湿式摩擦プレートにおいて、摩擦材群は、互いに隣接して2組以上存在しており、互いに隣接する摩擦材群間にて外側周縁部側および内側周縁部側のうちの少なくとも一方の周縁部側にて互いに隣接する摩擦材の2つの各端部が、互いに芯金の径方向に段違いに形成されていることにある。
 
 このように構成した請求項4に係る本発明の他の特徴によれば、湿式摩擦プレートは、互いに隣り合う2つの摩擦材群間にて外側周縁部および/また内側周縁部の各端部が互いに芯金の径方向に段違いに形成されている。これにより、湿式摩擦プレートが回転する際に摩擦材が回転変位するリング状の変位領域に連続的なリング状に形成される油膜の外側周縁部および/または内側周縁部を、前記段違いに形成され縁部によって乱れさせて油膜を分断するきっかけとすることができる。
 また、請求項5に係る本発明の他の特徴は、前記湿式摩擦プレートにおいて、摩擦材群は、互いに隣接して2組以上存在しており、油溝は、互いに隣接する摩擦材群間にて互いに対向する摩擦材の2つの各縁部が、芯金の内周側から外周側に向かって接近または離隔する方向に延びて形成されることにより扇状に形成されていることにある。
 このように構成した請求項5に係る本発明の他の特徴によれば、湿式摩擦プレートは、摩擦材群間に設けられる油溝が芯金の内周側から外周側に向かって拡がるまたは狭まる扇状に形成されている。これにより、回転変位する湿式摩擦プレートにおける内側から外側への油の流通性が促進されるため、摩擦材の回転変位領域における連続的なリング状の油膜の生成を阻害することができる。
本発明の一実施形態に係る湿式摩擦プレートとしてのクラッチ摩擦板を備えた摩擦クラッチ装置の全体構成を示す断面図である。 図1に示す摩擦クラッチ装置内に組み込まれる本発明の一実施形態に係る湿式摩擦プレートとしてのクラッチ摩擦板の外観を模式的に示す平面図である。 本発明に係る摩擦材の形状と引き摺りトルクとの関係を明らかにするために、図1に示す本発明に係るクラッチ摩擦板における引き摺りトルクと従来のクラッチ摩擦板における引き摺りトルクと比較して示したグラフである。 本発明の変形例に係るクラッチ摩擦板の外観を模式的に示す平面図である。 本発明の他の変形例に係るクラッチ摩擦板の外観を模式的に示す平面図である。 本発明の他の変形例に係るクラッチ摩擦板の外観を模式的に示す平面図である。 本発明の他の変形例に係るクラッチ摩擦板の外観を模式的に示す平面図である。 本発明の他の変形例に係るクラッチ摩擦板の外観を模式的に示す平面図である。 従来技術に係るクラッチ摩擦板の外観を模式的に示す平面図である。
 以下、本発明に係る湿式摩擦プレートの一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係る湿式摩擦プレートとしてのクラッチ摩擦板200を備えた摩擦クラッチ装置100の全体構成を概略を模式的に示す断面図である。なお、本明細書において参照する各図は、本発明の理解を容易にするために一部の構成要素を誇張して表わすなど模式的に表している。このため、各構成要素間の寸法や比率などは異なっていることがある。この摩擦クラッチ装置100は、二輪自動車(オートバイ)における原動機であるエンジン(図示せず)の駆動力を被動体である車輪(図示せず)に伝達または遮断するための機械装置であり、同エンジンと変速機(トランスミッション)(図示せず)との間に配置されるものである。
(クラッチ摩擦板200の構成)
 摩擦クラッチ装置100は、アルミニウム合金製のハウジング101を備えている。ハウジング101は、有底円筒状に形成されており、摩擦クラッチ装置100の筐体の一部を構成する部材である。このハウジング101における図示左側側面には、入力ギア102がトルクダンパ102aを介してリベット102bによって固着されている。入力ギア102は、エンジンの駆動により回転駆動する図示しない駆動ギアと噛合って回転駆動する。ハウジング101における内周面には、複数枚(本実施形態においては8枚)のクラッチプレート103がハウジング101の軸線方向に沿って変位可能、かつ同ハウジング101と一体回転可能な状態でスプライン嵌合によってそれぞれ保持されている。
 クラッチプレート103は、後述するクラッチ摩擦板200に押し当てられる平板環状の部品であり、SPCC(冷間圧延鋼板)材からなる薄板材を環状に打ち抜いて成形されている。これらのクラッチプレート103における各両側面(表裏面)には、後述するクラッチオイルを保持するための深さ数μm~数十μmの図示しない油溝が形成されている。また、クラッチプレート103における油溝が形成された各両側面(表裏面)には、耐摩耗性を向上させる目的で表面硬化処理がそれぞれ施されている。なお、この表面硬化処理については本発明に直接関わらないため、その説明は省略する。
 ハウジング101の内部には、略円筒状に形成された摩擦板ホルダ104がハウジング101と同心で配置されている。この摩擦板ホルダ104の内周面には、摩擦板ホルダ104の軸線方向に沿って多数のスプライン溝が形成されており、同スプライン溝にシャフト105がスプライン勘合している。シャフト105は、中空状に形成された軸体であり、一方(図示右側)の端部側がニードルベアリング105aを介して入力ギア102およびハウジング101を回転自在に支持するとともに、前記スプライン勘合する摩擦板ホルダ104をナット105bを介して固定的に支持する。すなわち、摩擦板ホルダ104は、シャフト105とともに一体的に回転する。一方、シャフト105における他方(図示左側)の端部は、二輪自動車における図示しない変速機に連結されている。
 シャフト105の中空部には、軸状のプッシュロッド106がシャフト105における前記一方(図示右側)の端部から突出した状態で貫通して配置されている。プッシュロッド106は、シャフト105における一方(図示右側)の端部から突出した端部の反対側(図示左側)が二輪自動車における図示しないクラッチ操作レバーに連結されており、同クラッチ操作レバーの操作によってシャフト105の中空部内をシャフト105の軸線方向に沿って摺動する。
 摩擦板ホルダ104の外周面には、複数枚(本実施形態においては7枚)のクラッチ摩擦板200が前記クラッチプレート103を挟んだ状態で、摩擦板ホルダ104の軸線方向に沿って変位可能、かつ同摩擦板ホルダ104と一体回転可能な状態でスプライン嵌合によってそれぞれ保持されている。このクラッチ摩擦板200が、本発明に係る湿式摩擦プレートに相当する。なお、クラッチプレート103は、前記従来技術におけるプレーンプレートに相当する。
 クラッチ摩擦板200は、詳しくは図2に示すように、平板環状の芯金201上に摩擦材210および油溝220を備えて構成されている。芯金201は、クラッチ摩擦板200の基部となる部材であり、SPCC(冷間圧延鋼板)材からなる薄板材を略環状に打ち抜いて成形されている。このクラッチ摩擦板200における前記クラッチプレート103に対向する側面、すなわち、芯金201におけるクラッチプレート103に対向する側面には、複数(本実施形態においては40枚)の小片状の摩擦材210が芯金201の周方向に沿って隙間を介してそれぞれ設けられている。なお、図においては、摩擦材210を明確にするために点状のハッチングを施して示している(他の図においても同様)。
 摩擦材210は、前記クラッチプレート103に対する摩擦力を向上させるものであり、摩擦抵抗の大きい紙材を4つの辺と4つの角(かど)からなる小片に成形して構成されている。この場合、各摩擦材210は、それぞれ芯金201の径方向の長さが同芯金201の環状部の幅より短い長さで形成されている。そして、これらの摩擦材210は、芯金201上において連続的に並んで配置される5つの摩擦材210を一組とする摩擦材群211ごとに配置される。
 具体的には、一組の摩擦材群211を構成する5つの摩擦材210は、互いに隣接して対向する縁部212a,212bが互いに平行に形成されるとともに所定の隙間を介して配置される。また、この一組の摩擦材群211を構成する5つの摩擦材210は、各外側周縁部213および各内側周縁部214が芯金201の回転中心Oからの距離L213,L214が連続的に変化する円弧状の連続変化形状213a,214aにそれぞれ形成されている。この円弧状の連続変化形状213a,214aは、それぞれ芯金201の半径より十分に小さい互いに同一半径かつ同一中心の円弧によって構成されている。本発明者らの実験によれば、円弧状の連続変化形状213a,214aは、芯金201の半径の概ね3/4以下の半径の円弧で形成するのが好適である。
 そして、この摩擦材群211は、複数の摩擦材群211が前記各摩擦材210間の隙間と同じ隙間を介して芯金201上に同芯金201の周方向に沿って並べて配置される。本実施形態においては、8組の摩擦材群211が芯金201の周方向に沿って並べて配置されている。この場合、これらの各摩擦材210は、接着剤によって芯金201上にそれぞれ貼り付けられる。なお、摩擦材210は、クラッチ摩擦板200とクラッチプレート103との摩擦力を向上させることができる素材で構成されていれば、紙材以外の素材、例えば、コルク材、ゴム材またはガラス材などを用いることもできる。
 また、芯金201上に配置されるすべての各摩擦材210間に形成される隙間は、摩擦材210における芯材201の周方向の幅より十分短い長さに形成されて油溝220を構成する。油溝220は、クラッチ摩擦板200の径方向内側および径方向外側に向ってクラッチオイルを導く流路であるとともにクラッチ摩擦板220とクラッチプレート103との間にクラッチオイルを存在させておくためのオイル保持部である。また、芯金201の内周部には、摩擦板ホルダ104とスプライン勘合させるための内歯状のスプライン202が形成されている。
 一方、摩擦板ホルダ104の内部には、所定量のクラッチオイル(図示しない)が充填されているとともに、3つの筒状支持柱104aがそれぞれ形成されている(図においては1つのみ示す)。クラッチオイルは、クラッチ摩擦板200とクラッチプレート103との間に供給されてこれらのクラッチ摩擦板200とクラッチプレート103との間で生じる摩擦熱の吸収や摩擦材210の摩耗を防止する。すなわち、この摩擦クラッチ装置100は、所謂湿式多板摩擦クラッチ装置である。
 また、3つの筒状支持柱104aは、摩擦板ホルダ104の軸線方向外側(図示右側)に向って突出した状態でそれぞれ形成されており、摩擦板ホルダ104と同心の位置に配置された押圧カバー107がボルト108a,受け板108bおよびコイルバネ108cを介してそれぞれ組み付けられている。押圧カバー107は、クラッチ摩擦板200の外径と略同じ大きさの外径の略円板状に形成されており、前記コイルバネ108cによって摩擦板ホルダ104側に押圧されている。また、押圧カバー107の内側中心部には、プッシュロッド106における図示右側先端部に対向する位置にリレーズベアリング107aが設けられている。
 (クラッチ摩擦板200の作動)
 次に、上記のように構成したクラッチ摩擦板200の作動について説明する。このクラッチ摩擦板200は、前記したように摩擦クラッチ装置100内に組み付けられて用いられる。そして、この摩擦クラッチ装置100は、前記したように、車両におけるエンジンと変速機との間に配置されるものであり、車両の操作者によるクラッチ操作レバーの操作によってエンジンの駆動力の変速機への伝達および遮断を行なう。
 すなわち、車両の操作者(図示せず)がクラッチ操作レバー(図示せず)を操作してプッシュロッド106を後退(図示左側に変位)させた場合には、プッシュロッド106の先端部がリレーズベアリング107aを押圧しない状態となり、押圧カバー107がコイルバネ108cの弾性力によってクラッチプレート103を押圧する。これにより、クラッチプレート103およびクラッチ摩擦板200は、摩擦板ホルダ104の外周面にフランジ状に形成された受け部104b側に変位しつつ互いに押し当てられて摩擦連結された状態となる。この結果、入力ギア102に伝達されたエンジンの駆動力がクラッチプレート103、クラッチ摩擦板200、摩擦板ホルダ104およびシャフト105を介して変速機に伝達される。
 一方、車両の操作者がクラッチ操作レバー(図示せず)を操作してプッシュロッド106を前進(図示右側に変位)させた場合には、プッシュロッド106の先端部がリレーズベアリング107aを押圧する状態となり、押圧カバー107がコイルバネ108cの弾性力に抗しながら図示右側に変位して押圧カバー107とクラッチプレート103とが離隔する。これにより、クラッチプレート103およびクラッチ摩擦板200は、押圧カバー107側に変位しつつ互いに押し当てられて連結された状態が解除されて互いに離隔する。この結果、クラッチプレート103からクラッチ摩擦板200への駆動力の伝達が行われなくなり、入力ギア102に伝達されたエンジンの駆動力の変速機への伝達が遮断される。
 このクラッチプレート103とクラッチ摩擦板200とが離隔した状態においては、クラッチプレート103とクラッチ摩擦板200との直接的な摩擦接触が解消される一方で、クラッチプレート103とクラッチ摩擦板200との間に存在するクラッチオイルによって両者は間接的に接続された状態となる。より具体的には、主として、クラッチ摩擦板200における摩擦材210に接するクラッチオイルが粘性抵抗によって同摩擦材210に引き摺られるため、この引き摺られたクラッチオイルに接したクラッチプレート103がクラッチオイルの粘性抵抗によって引き摺られて回転速度が低下する。
 この場合、クラッチプレート103とクラッチ摩擦板200との間に存在するクラッチオイルは、主として、摩擦材210が回転変位するリング状の変位領域に対応してリング状の油膜になると考えられる。しかし、この場合、摩擦材210の外側周縁部213および内側周縁部214には、それぞれ全周に亘って5つの摩擦材210ごと、すなわち、摩擦材群211ごとに円弧状の凹凸を繰り返す連続変化形状213a,214aがそれぞれ形成されている。このため、クラッチプレート103とクラッチ摩擦板200との間に存在する連続的なリング状の油膜は、その外側周縁部および内側周縁部が摩擦材210の外側周縁部213および内側周縁部214の凹凸形状によって乱されることにより、連続的なリング状の油膜の形成の維持が困難となって部分的に油膜の厚さが薄くなったり油膜が分断されたりすると考えられる。
 これにより、クラッチプレート103とクラッチ摩擦板200との間に存在するクラッチオイルは、部分的に欠損した状態となりクラッチプレート103とクラッチ摩擦板200との相互間のトルク伝達性能が低下する。この結果、クラッチプレート103とクラッチ摩擦板200とは、クラッチオイルを介した間接的な摩擦接触状態が緩和されて伝達されるトルク、すなわち、引き摺りトルクが減少する。
 ここで、本発明者らによる実験結果について説明しておく。図3は、図9に示す従来技術に係るクラッチ摩擦板90を用いた図示しない摩擦クラッチ装置における引き摺りトルクのピーク値と本発明に係るクラッチ摩擦板200を用いた摩擦クラッチ装置100における引き摺りトルクのピーク値とをそれぞれ示したグラフである。なお、図3において、縦軸のトルク値の値自体は、本発明の優位性の立証には不要であるため省略している。
 本実験に用いた従来技術に係るクラッチ摩擦板90は、図9に示すように、芯金91の周方向に沿って小片状の摩擦材92が油溝93を介して貼り付けられているととともに、各摩擦材92の外側周縁部94および内側周縁部95の芯金91の回転中心Oからの距離L94,L95が全周に亘って一定距離で構成されている。すなわち、クラッチ摩擦板90は、摩擦材92の外側周縁部94および内側周縁部95が芯金91と同心で互いに異なる半径の円弧で構成されている。そして、クラッチ摩擦板90における摩擦材92の総面積は1375mmであり、クラッチ摩擦板200における摩擦材210の総面積は1268mmである。すなわち、クラッチ摩擦板90の摩擦材92に対するクラッチ摩擦板200の摩擦材210の総面積の減少率は約7.8%である。また、従来技術に係る摩擦クラッチ装置は、本発明に係る摩擦クラッチ装置100に対してクラッチ摩擦板200を除いて同一の構成である。
 図3に示す実験結果から明らかなように、本発明に係るクラッチ摩擦板200を用いた摩擦クラッチ装置100は、従来技術に係るクラッチ摩擦板90を用いた摩擦クラッチ装置に対して約30%の引き摺りトルクの低減を実現している。すなわち、本発明に係るクラッチ摩擦板200は、摩擦材210の面積減少率が約7.8%に対して引き摺りトルクが約30%低減しており、従来技術に係るクラッチ摩擦板90に対して少ない面積減少率で極めて大きな引き摺りトルクの低減を実現している。
 上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、クラッチ摩擦板200は、摩擦材210の外側周縁部213および内側周縁部214の芯金201の回転中心Oに対する距離L213,L214が、5つの摩擦材210間で連続的に変化する連続変化形状213a,214aに形成されている。これにより、本発明者らによる実験によれば、従来技術に比べて、摩擦材210の面積減少を抑えつつ更なる引き摺りトルクの低減が可能であることを確認した。
 さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、下記に示す各変形例においては、上記実施形態におけるクラッチ摩擦板200と同様の構成部分にはクラッチ摩擦板200に付した符号に対応する符号を付して、その説明は省略する。
 例えば、上記実施形態においては、クラッチ摩擦板200は、摩擦材210における外側周縁部213および内側周縁部214にそれぞれ連続変化形状213a,214aが形成されている。しかし、連続変化形状213a,214aは、摩擦材210における外側周縁部213および内側周縁部214うちの少なくとも一方の周縁部に形成されていればよい。例えば、図4に示すように、摩擦材210における外側周縁部213にのみ連続変化形状213aを形成してもよいし、図5に示すように、摩擦材210における内側周縁部214にのみ連続変化形状214aを形成してもよい。なお、図5に示すクラッチ摩擦板200においては、内側周縁部214に形成した連続変化形状214aを図2に示した連続変化形状214aよりも曲率の大きい円弧で形成している。
 また、上記実施形態においては、クラッチ摩擦板200は、摩擦材210における外側周縁部213および内側周縁部214の各全周に亘って連続変化形状213a,214aが形成されている。しかし、連続変化形状213a,214aは、摩擦材210における少なくとも2つの摩擦材210間(すなわち摩擦材群211)で形成されていればよい。したがって、例えば、芯金201の周方向に沿って設けられた摩擦材210のうちの少なくとも一か所以上で互いに隣接する2つの摩擦材210間(すなわち摩擦材群211)に連続変化形状213aおよび/または連続変化形状214aを形成することができる。
 また、上記実施形態においては、互いに異なる摩擦材群211に含まれて互いに隣接する2つの摩擦材210における各外側周縁部213の互いに隣接する2つの端部215a,215bは、それぞれ芯金201の回転中心Oからの各距離L213が互いに同一となる。また、互いに異なる摩擦材群211に含まれて互いに隣接する2つの摩擦材210における各内側周縁部214の互いに隣接する2つの端部216a,216bは、それぞれ芯金201の回転中心Oから各距離L214が互いに同一となる。すなわち、互いに隣接する摩擦材群211間において外側周縁部213側および内側周縁部214側でそれぞれ互いに隣接する各2つの端部215a,215b,216a,216bは、それぞれ芯金201の回転中心Oからの距離L213,L214が互いに同一となる。
 しかし、例えば、図6に示すように、互いに隣接する摩擦材群211間にて外側周縁部213側および内側周縁部214側でそれぞれ互いに隣接する各端部215a,215b,216a,216bを芯金201の径方向に段違いに形成することにより、これら2つの各端部215a,215b,216a,216bにおける芯金201の回転中心Oからの距離L213,L214をそれぞれ異ならせるようにしてもよい。
 これによれば、クラッチプレート103とクラッチ摩擦板200との間に存在する連続的なリング状の油膜の外側周縁部および内側周縁部は、互いに隣接する摩擦材群211間にて互いに段違いに形成された各端部215a,215b,216a,216bによって乱されるため、連続的なリング状の油膜の形成の維持がより困難となって部分的に油膜の厚さが薄くなったり油膜が分断されたりする。これにより、より効果的に引き摺りトルクを低減することができる。なお、この場合、互いに隣接する摩擦材群211間にて外側周縁部213側および内側周縁部214側でそれぞれ互いに隣接する各端部215a,215b,216a,216bに対して、どちらか一方、すなわち、端部215a,215bまたは端部216a,216bに対して芯金201の径方向に段違いに形成するようにしてもよい。
 また、上記実施形態においては、互いに隣接する2つの摩擦材群211間の隙間によって形成される油溝220の幅を一定に形成した。しかし、油溝220は、互いに隣接する摩擦材群211間にて互いに対向する摩擦材210の2つの各縁部212a,212bが、芯金201の内周側から外周側に向かって接近または離隔する方向に延びて形成されることにより扇状に形成することもできる。例えば、図7に示すように、油溝220は、互いに隣接する摩擦材群211間にて互いに対向する摩擦材210の2つの各縁部212a,212bが、芯金201の内周側から外周側に向かって離隔する方向に延びて形成することにより扇状に形成することができる。これによれば、クラッチプレート103とクラッチ摩擦板200との間に存在するクラッチオイルがクラッチ摩擦板200の内側から外側に向って流れる際の流動性が向上するため、引き摺りトルクのより効果的に低減することができる。
 また、上記実施形態においては、クラッチ摩擦板200は、摩擦材210における外側周縁部213および内側周縁部214にそれぞれ円弧状の連続変化形状213a,214aが形成されている。この場合、連続変化形状213a,214aは、互いに同じ半径の円弧で構成されている。しかし、連続変化形状213a,214aは、芯金201の回転中心Oからの距離が一組の摩擦材群211内で連続的に変化する形状であればよく、必ずしも上記実施形態に限定されるものではない。すなわち、連続変化形状213a,214aは、円弧、曲線および直線を単独でまたはこれらを適宜組み合わせて構成することができる。この場合、連続変化形状213aと連続変化形状214aとを互いに異なる形状で構成することもできる。例えば、摩擦材200の外側周縁部213に形成する連続変化形状213aと内側周縁部214に形成する連続変化形状214aとで互いに半径や中心位置などが異なる円弧に形成することができる。また、連続変化形状213a,214aは、図8に示すように、直線状に形成することもできる。
 また、上記実施形態においては、一組の摩擦材群211を連続配置された5つの摩擦材210で構成した。しかし、一組の摩擦材群211は、互いに隣接する少なくとも2つの摩擦材210で構成されていればよい。例えば、一組の摩擦材群211は、2つ以上4つ以下、または6つ以上の摩擦材210でそれぞれ構成することができる。また、摩擦材210の数が互いに異なる複数種類の摩擦材群211によって一つのクラッチ摩擦板200を構成することもできる。
 また、上記実施形態においては、本発明に係る湿式摩擦プレートを摩擦クラッチ装置100に用いられるクラッチ摩擦板200に適用した例について説明した。しかし、本発明に係る湿式摩擦プレートは、油中で使用される湿式摩擦プレートであればよく、摩擦クラッチ装置100ほかに、原動機による回転運動を制動するブレーキ装置に用いられる摩擦プレートにも適用できるものである。
O…回転中心、L213,L214,L94,L95…回転中心Oからの距離
90…クラッチ摩擦板、91…芯金、92…摩擦材、93…油溝、94…外側周縁部、95…内側周縁部、
100…摩擦クラッチ装置、101…ウジング、102…入力ギア、103…クラッチプレート、104…摩擦板ホルダ、105…シャフト、106…プッシュロッド、107…押圧カバー、
200…クラッチ摩擦板、201…芯金、202…スプライン、
210…摩擦板、211…摩擦材群、212a,212b…縁部、213…外側周縁部、213a…連続変化形状、214…内側周縁部、214a…連続変化形状、215a,215b,216a,216b…端部。

Claims (5)

  1.  平板環状に形成した芯金の表面に周方向に沿って複数の摩擦材を隙間を介して配置することにより各前記摩擦材間に前記隙間による油溝が形成された湿式摩擦プレートにおいて、
     前記摩擦材は、
     前記芯金の径方向における外側周縁部および内側周縁部のうちの少なくとも一方の周縁部の前記芯金の回転中心からの距離が、互いに隣接する少なくとも2つの前記摩擦材からなる一組の摩擦材群内で連続的に変化する連続変化形状に形成されていることを特徴とする湿式摩擦プレート。
  2.  請求項1に記載した湿式摩擦プレートにおいて、
     前記摩擦材における前記連続変化形状は、円弧形状であることを特徴とする湿式摩擦プレート。
  3.  請求項1または請求項2に記載した湿式摩擦プレートにおいて、
     前記連続変化形状は、前記摩擦材における前記外側周縁部および前記内側周縁部にそれぞれ形成されていることを特徴とする湿式摩擦プレート。
  4.  請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1つに記載した湿式摩擦プレートにおいて、
     前記摩擦材群は、互いに隣接して2組以上存在しており、
     前記互いに隣接する前記摩擦材群間にて前記外側周縁部側および前記内側周縁部側のうちの少なくとも一方の周縁部側にて互いに隣接する前記摩擦材の2つの各端部が、互いに前記芯金の径方向に段違いに形成されていることを特徴とする湿式摩擦プレート。
  5.  請求項1ないし請求項4のうちのいずれか1つに記載した湿式摩擦プレートにおいて、
     前記摩擦材群は、互いに隣接して2組以上存在しており、
     前記油溝は、
     前記互いに隣接する前記摩擦材群間にて互いに対向する前記摩擦材の2つの各縁部が、前記芯金の内周側から外周側に向かって接近または離隔する方向に延びて形成されることにより扇状に形成されていることを特徴とする湿式摩擦プレート。
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