WO2019142405A1 - ウェーブ形摩擦板 - Google Patents

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WO2019142405A1
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小川 真
亮 大橋
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株式会社ダイナックス
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    • F16D13/00Friction clutches
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    • F16D13/38Friction clutches with axially-movable clutching members with flat clutching surfaces, e.g. discs
    • F16D13/52Clutches with multiple lamellae ; Clutches in which three or more axially moveable members are fixed alternately to the shafts to be coupled and are pressed from one side towards an axially-located member
    • 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
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    • F16D13/58Details
    • F16D13/60Clutching elements
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    • 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
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    • F16D25/06Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch
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    • F16D25/063Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially
    • F16D25/0635Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs
    • F16D25/0638Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs with more than two discs, e.g. multiple lamellae

Definitions

  • the present invention relates to a wave-shaped friction plate used in a friction engagement device such as a wet multi-plate clutch.
  • a wave-shaped friction plate (hereinafter sometimes simply referred to as "friction plate") having a corrugated portion in the circumferential direction is, for example, elastically deformed by the wave-shaped friction plate when the clutch is engaged. Shock when the clutch is engaged, and when the clutch is disengaged, the elastic force of the wave-shaped friction plate rapidly releases the engagement between the friction plate and the mating plate. Therefore, there is an advantage that smooth operation can be realized as compared with the conventional planar friction plate.
  • the wave-shaped friction plate has a corrugated shape in which a curved peak portion protruding in one direction and a curved valley portion protruding in the other direction are alternately arranged in the circumferential direction cross section. Examples of such wave-shaped friction plates with improvements are listed below.
  • the abundance ratio of the peak to the valley is 1: 1, and the peak and the valley are point symmetrical at the connecting position, and the wave portion in which the peak and the valley are continuously formed is A wave-shaped friction plate is disclosed having a flat portion formed between the wave portions.
  • the drag torque and the wave load can be reduced compared to a continuous wave shape, that is, a wave-shaped friction plate in which a peak portion and a valley portion are continuously formed in the circumferential direction. It is supposed to be possible.
  • the friction plate and the mating plate do not engage and become idle without rotation, so that a drag torque is generated due to the viscosity of the oil, and the friction material and the mating plate In this case, the friction material and the mating plate may contact each other, rather than always keep spinning at a constant interval, so that a sliding torque is also generated. Therefore, reducing the drag torque is one of the problems of the wave-shaped friction plate.
  • the present invention relates to a wave-shaped friction plate engaged with a mating plate in a friction engagement device and having a corrugated portion in the circumferential direction, In the circumferential cross section of the wave-shaped friction plate, the waved portion protrudes in one direction, a curved peak portion, and a curved valley portion which protrudes in the other direction, and between the peak portion and the valley portion
  • the present invention has solved the above-mentioned problems by means of a wave-shaped friction plate characterized in that a linear flat portion of the present invention is continuously formed in the circumferential direction.
  • a curved peak which protrudes in one direction
  • a curved valley which protrudes in the other direction
  • a section between the peak and the valley Since the straight flat portion has a corrugated portion formed continuously in the circumferential direction, the curvature of the peak portion and the valley portion is larger than that of the continuous wave shaped friction plate having the same number of peak portions and valley portions. can do.
  • the wave-shaped friction plate is idling
  • the area of the peak and valley closest to the mating plate can be made relatively small.
  • the amount of oil accumulated between the peak or valley and the mating plate can be reduced, so that the drag torque can be reduced.
  • the dimension from the flat portion to the peak of the peak portion or from the flat portion to the peak of the valley portion is 0.05 to 0.5 mm, or the ratio of the dimension in the circumferential direction of the peak portion and the valley portion is equal. If the configuration or the ratio of the dimensions in the circumferential direction between the peaks and flats or the valleys and flats is in the range of 2: 1 to 3: 1, processing is easy and manufacture is even easier. It is.
  • the present invention is not limited to this embodiment.
  • the friction plate of the present invention is used in a friction engagement device such as a wet clutch, the basic structure of the friction engagement device is well known, and therefore, the description accompanied with the illustration of the friction engagement device itself Is omitted.
  • the wave-shaped friction plate 10 is formed of an annular plate 12 formed of a material such as metal. Although not shown, the wave-shaped friction plate 10 engages with the mating plate in the friction engagement device. An annular or segment-like friction material can be attached to one side or both sides of the plate 12.
  • a corrugated portion 14 is formed on the plate 12.
  • the waveform portion 14 is configured by continuously forming the peak portion 16, the flat portion 17, and the valley portion 18 in the circumferential direction.
  • the ridges 16 and the valleys 18 are radially formed over the entire radial direction of the plate 12.
  • FIG. 2 is a developed view of a circumferential cross section of a portion of the wave-shaped friction plate 10.
  • the ridges 16 project in one direction (upward in FIG. 2) in the circumferential cross section of the wave-shaped friction plate 10.
  • the valley portion 18 protrudes in the other direction (downward in FIG. 2) in the circumferential cross section of the wave-shaped friction plate 10.
  • the ridges 14 and valleys 18 are both curvilinearly formed over the entire circumferential dimension.
  • the peaks 16 and the valleys 18 of the corrugated portion 14 are not continuously formed, and the flat portions 17 are formed between the peaks 16 and the valleys 18. That is, in the corrugated portion 14, the peak portion 16 and the valley portion 18 are connected by the flat portion 17 such as the peak portion 16, the flat portion 17, the valley portion 18, the flat portion 17, the peak portion 16. It is formed.
  • the circumferential cross section of the flat portion 17 is linear.
  • the flat portion 17 may be inclined from the peak portion 16 to the valley portion 18 or from the valley portion 18 to the peak portion 16 in a radial direction.
  • the conventional continuous wave-shaped friction plate having the same number of peaks and valleys as the wave-shaped friction plate 10, ie, 3 (b)
  • the curvature of the peaks 16 and valleys 18 is greater than that of the wave-shaped friction plate 100 in which the peaks 160 and valleys 180 are continuously formed without flats. can do.
  • the areas of the peak portion 16 and the valley portion 18 closest to the mating plate 20 can be made relatively small.
  • the amount of oil 22 accumulated between the peak portion 16 or the valley portion 18 and the mating plate 20 can be reduced, so that the drag torque can be reduced.
  • the dimension a1 from the flat portion 17 to the top of the peak portion 16 is 0.05 to 0.5 mm.
  • the ratio of the circumferential dimension a2 of the peak portion 16 and the circumferential dimension c2 of the valley portion 18 is preferably in the range of 2: 1 to 3: 1.
  • said each dimension is a dimension which exists in the same circle at any point of the radial direction of the plate 12.
  • the order of the peak portion 16, the valley portion 18, and the flat portion 17 is the same in both rotational directions. For this reason, it is possible to achieve the same effect of reducing the drag torque even in any rotation direction.

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Abstract

ウェーブ形摩擦板10は、周方向断面において、一方向に突出する曲線状の山部16と、他方向に突出する曲線状の谷部18と、山部16と谷部18の間の直線状の平坦部17が周方向に連続して形成された波形部14を有する。製造が比較的容易で、山部16と谷部18の曲率を大きくすることができ、山部16又は谷部18と相手プレートの間に溜まるオイルの量を少なくすることができるので、引摺りトルクを低減させることができる。

Description

ウェーブ形摩擦板
 本発明は、湿式多板クラッチ等の摩擦係合装置に使用されるウェーブ形摩擦板に関する。
 周方向に波形部を有するウェーブ形摩擦板(以下、単に、「摩擦板」ということがある。)は、例えば、クラッチが係合する時、ウェーブ形摩擦板が弾性変形するため、相手プレートとの係合時の衝撃が緩和され、また、クラッチの係合が解除される時、ウェーブ形摩擦板の弾性力により、摩擦板と相手プレートとの係合が速やかに解除されるという特徴を有するため、従来の平面形状の摩擦板と比べて、スムーズな動作を実現できるという利点がある。ウェーブ形摩擦板は、その周方向断面において、一方向に突出する曲線状の山部と、他方向に突出する曲線状の谷部とが交互に並んだ波形形状を有している。このようなウェーブ形摩擦板に改良が加えられたものの例として、以下に挙げるようなものがある。
特開2014-206194
 特許文献1には、山部と谷部の存在比が1:1で、山部と谷部は接続する位置で点対称であり、山部と谷部が連続して形成されるウェーブ部を有し、ウェーブ部相互間に形成された平面部を有するウェーブ形摩擦板が開示されている。
 特許文献1の摩擦板によれば、連続ウェーブ形状、すなわち、周方向に山部と谷部が連続して形成されているウェーブ形摩擦板に比べ、引摺りトルクとウェーブ荷重を低減することができるとされている。
 ウェーブ形摩擦板において、摩擦係合装置が非係合状態のとき、摩擦板と相手プレートは係合せず空転状態となるため、オイルの粘性による引摺りトルクが生じ、また、摩擦材と相手プレートは、常に一定の間隔で空転し続けるのではなく、摩擦材と相手プレートとが接触する場合があるため、摺動による引摺りトルクも生じることになる。よって、引摺りトルクを低減させるということは、ウェーブ形摩擦板の課題の一つである。
 この点、特許文献1の摩擦板の構成によれば、引摺りトルクを低減できるとされている。しかし、山部と谷部を連続させ、且つ、それらが接続する位置で点対称となるように摩擦板を加工する必要があるため、高精度の加工を要し、製造が比較的困難であるという問題がある。また、一方の回転方向では、山部、谷部、平坦部、山部、谷部、平坦部・・・と続くのに対し、他方の回転方向では、谷部、山部、平坦部、谷部、山部、平坦部・・・と続き、回転方向によって、山部、谷部、平坦部の順序が異なるので、異なる回転方向で同等の引摺りトルクの低減という効果を奏し難いという問題もある。
 そこで、本発明は、前述した従来技術の問題点に鑑み、引摺りトルクが少なく、製造し易いウェーブ形摩擦板を提供することをその目的とする。
 本発明は、摩擦係合装置において相手プレートと係合し、周方向に波形部を有するウェーブ形摩擦板において、
 前記波形部が、前記ウェーブ形摩擦板の周方向断面において、一方向に突出する、曲線状の山部と、他方向に突出する、曲線状の谷部と、前記山部と谷部の間の直線状の平坦部が周方向に連続して形成されたものであることを特徴とするウェーブ形摩擦板によって前記課題を解決した。
 本発明によれば、ウェーブ形摩擦板の周方向断面において、一方向に突出する、曲線状の山部と、他方向に突出する、曲線状の谷部と、山部と谷部の間の直線状の平坦部が周方向に連続して形成された波形部を有するので、山部と谷部の数が同一の、連続ウェーブ形状の摩擦板に比べ、山部と谷部の曲率を大きくすることができる。これにより、ウェーブ形摩擦板の空転時、相手プレートと最も接近する山部と谷部の面積を比較的小さくすることができる。その結果、山部又は谷部と相手プレートの間に溜まるオイルの量を少なくすることができるので、引摺りトルクを低減させることができる。また、山部と谷部を連続させ、且つ、それらが接続する位置で点対称となるように摩擦板を加工するというような高精度の加工は不要であるため、製造が比較的容易である。また、一方の回転方向では、山部、平坦部、谷部、平坦部、山部、平坦部、谷部・・・と続き、他方の回転方向でも、山部、平坦部、谷部、平坦部、山部、平坦部、谷部・・・と続くので、両回転方向において、山部、谷部、平坦部の順序が同じである。このため、いずれの回転方向であっても、同等の引摺りトルクの低減という効果を奏することができる。
 また、平坦部から山部の頂点まで、又は前記平坦部から谷部の頂点までの寸法が0.05~0.5mmの構成、或いは、山部と谷部の周方向の寸法の比率が等しい構成、或いは、山部と平坦部、又は谷部と平坦部の周方向の寸法の比率が2:1~3:1の範囲内である構成とすれば、加工が容易で、製造が一層容易である。
本発明の第一実施形態の摩擦板の斜視図。 本発明の第一実施形態の摩擦板の周方向断面展開図。 本発明の第一実施形態の摩擦板と従来の摩擦板の周方向断面展開図。
 以下、本発明の実施形態を図1~3を参照して説明する。但し、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。なお、本発明の摩擦板は湿式クラッチ等の摩擦係合装置に使用されるものであるが、摩擦係合装置の基本的な構造は周知であるため、摩擦係合装置自体の図示を伴う説明は省略する。
 図1に示すように、本発明の第一実施形態であるウェーブ形摩擦板10は、環状の、金属等の素材で形成されたプレート12からなる。図示はしないが、ウェーブ形摩擦板10は、摩擦係合装置において、相手プレートと係合する。なお、プレート12の片面又は両面には、環状又はセグメント状の摩擦材を貼付けることができる。
 プレート12には、波形部14が形成されている。波形部14は、山部16、平坦部17、谷部18が周方向に連続して形成されることによって構成されている。山部16と谷部18は、プレート12の径方向全体に亘って放射状に形成される。
 図2は、ウェーブ形摩擦板10の一部の周方向断面展開図である。図2に示すように、山部16は、ウェーブ形摩擦板10の周方向断面において、一方向(図2では、上方向)に突出している。一方、谷部18は、ウェーブ形摩擦板10の周方向断面において、他方向(図2では、下方向)に突出している。山部14と谷部18は、共に、周方向の寸法全体に亘って曲線状に形成される。
 波形部14の山部16と谷部18は、連続して形成されるものではなく、山部16と谷部18の間には、平坦部17が形成されている。すなわち、波形部14は、山部16、平坦部17、谷部18、平坦部17、山部16・・・というように、山部16と谷部18が平坦部17で接続されるように形成される。平坦部17の周方向断面は、直線状である。平坦部17は、径方向視で、山部16から谷部18に向けて、或いは、谷部18から山部16に向けて傾斜していてもよい。
 ウェーブ形摩擦板10の波形部14は、上記のような構成を有するため、ウェーブ形摩擦板10と同一の数の山部と谷部を具える従来の連続ウェーブ形状の摩擦板、すなわち、図3(b)に示すような、平坦部を具えない、山部160と谷部180が連続して形成されているウェーブ形摩擦板100と比べて、山部16と谷部18の曲率を大きくすることができる。これにより、ウェーブ形摩擦板10の空転時、相手プレート20と最も接近する山部16と谷部18の面積を比較的小さくすることができる。その結果、山部16又は谷部18と相手プレート20の間に溜まるオイル22の量を少なくすることができるので、引摺りトルクを低減させることができる。なお、図3では、ウェーブ形摩擦板10,100が図中右方向に回転したときの、ウェーブ形摩擦板10,100とプレート20との間に溜まるオイル22の様子を表している。また、山部16と谷部18を連続させ、且つ、それらが接続する位置で点対称となるように摩擦板を加工するというような高精度の加工は不要であるため、製造が比較的容易である。
 ウェーブ形摩擦板10を製造し易くするために、下記の構成とするのがよい。まず、平坦部17から山部16の頂点までの寸法a1を0.05~0.5mmとする構成である。平坦部17から谷部18の頂点までの寸法c1も同様である。また、山部16の周方向の寸法a2と谷部18の周方向の寸法c2の比率を等しくするのがよい。また、山部16の周方向の寸法a2と平坦部17の周方向の寸法b2の比率を2:1~3:1の範囲内にするのがよい。これは、谷部18の周方向の寸法c2と平坦部17の周方向の寸法b2の関係でも同様である。なお、上記各寸法は、プレート12の径方向のいずれかの地点で同一円状にある寸法である。
 また、ウェーブ形摩擦板10の波形部14は、上記のような構成を有するため、一方の回転方向では、山部16、平坦部17、谷部18、平坦部17、山部16、平坦部17、谷部18・・・と続き、他方の回転方向でも、山部16、平坦部17、谷部18、平坦部17、山部16、平坦部17、谷部18・・・と続くので、両回転方向において、山部16、谷部18、平坦部17の順序が同じである。このため、いずれの回転方向であっても、同等の引摺りトルクの低減という効果を奏することができる。
 以上説明したように、本発明によれば、引摺りトルクが少なく、製造し易いウェーブ形摩擦板を提供することができる。
  10  ウェーブ形摩擦板
  14  波形部
  16  山部
  17  平坦部
  18  谷部

Claims (4)

  1.  摩擦係合装置において相手プレートと係合し、周方向に波形部を有するウェーブ形摩擦板において、
     前記波形部が、前記ウェーブ形摩擦板の周方向断面において、一方向に突出する、曲線状の山部と、他方向に突出する、曲線状の谷部と、前記山部と谷部の間の直線状の平坦部が周方向に連続して形成されたものであることを特徴とする、
     ウェーブ形摩擦板。
  2.  前記平坦部から山部の頂点まで、又は前記平坦部から谷部の頂点までの寸法が0.05~0.5mmである、請求項1のウェーブ形摩擦板。
  3.  前記山部と谷部の周方向の寸法の比率が等しい、請求項1又は2のウェーブ形摩擦板。
  4.  前記山部と平坦部、又は前記谷部と平坦部の周方向の寸法の比率が2:1~3:1の範囲内である、請求項1から3のいずれかの摩擦板。
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