湿式多板クラッチのフリクションプレート
【課題】湿式多板クラッチにおいて、空転時の引き摺りトルクを低減しながら、係合初期の食い付きを防止するフリクションプレートを得る。
【解決手段】図において、４０はフリクションプレート、４１はコアプレート、４２は摩擦材のセグメントピース、４３は相手方のハブと勘合するスプライン歯をそれぞれ表している。フリクションプレートの内径側に開口している第１の油溝５１の端部に円形の油溜り７１が形成されている。また外径側に開口している第２の油溝６１の開口部の一方の辺６３に凸部８１が設けられている。油溜り７１の油の存在と、凸部８１による流体抵抗とがクッション作用を生じ、係合初期の食い付きを防止する。
【解決手段】図において、４０はフリクションプレート、４１はコアプレート、４２は摩擦材のセグメントピース、４３は相手方のハブと勘合するスプライン歯をそれぞれ表している。フリクションプレートの内径側に開口している第１の油溝５１の端部に円形の油溜り７１が形成されている。また外径側に開口している第２の油溝６１の開口部の一方の辺６３に凸部８１が設けられている。油溜り７１の油の存在と、凸部８１による流体抵抗とがクッション作用を生じ、係合初期の食い付きを防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は自動変速機のクラッチやブレーキに使用される湿式多板クラッチのフリクションプレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は湿式多板クラッチ１０の基本的構成を示す断面図であって、２１はクラッチケース、２２は動力を伝達する相手方のハブ、２３はクラッチケースのスプライン溝、２４はハブのスプライン溝、２５はセパレータプレート３０とフリクションプレート４０をバッキングプレート２６に押圧するピストン、２７はバッキングプレートを支持するスナップリング、２８はピストンの封止リングをそれぞれ表している。
【０００３】
近年、自動車の低燃費の要求はますます増大しており、自動変速機においてもクラッチの空転時におけるフリクションプレートとセパレータプレートとの間の引き摺りトルクの低減が一層求められている。
【０００４】
従来のクラッチでは、空転時のフリクションプレートとセパレータプレートとの離間のために端面の閉じた油溝と、クラッチの係合時に摩擦面に潤滑油を供給して焼き付きを防止するための、内外径方向に貫通した油供給用の通路とがフリクションプレートに設けられている。
【０００５】
しかし最近燃費向上と同時に、動力性能向上をねらいとしての変速応答性向上のため、フリクションプレートとセパレータプレートとの間のクリアランスは従来に比較して小さくなっており、クラッチの空転時において、介在する油膜による引き摺りトルクも大きくなる傾向にある。
【０００６】
従来のフリクションプレートでは、摩擦面における油の排出が十分になされないことにより、引き摺りトルクの一層の低減の要求に満足に応えられなかった。特に低域の回転時においては、フリクションプレートとセパレータプレートとの間に介在する油の排出が十分でなく、空転時の引き摺りトルクを小さくすることはできなかった。
【０００７】
フリクションプレートの内径側から供給された油は摩擦面に引き込まれ、引き込まれた油はフリクションプレートとセパレータプレートの間に入ると、なかなか排出されず、特にフリクションプレートとセパレータプレートの間のクリアランスの小さな回転数の小さな領域では顕著であり、摩擦材と相手側のセパレータプレートとの間の油の粘性による空転時の引き摺りトルクは大きなものとなる。
【０００８】
このため摩擦材面に外径側に開口し、端部が閉じている第２の油溝（以下第２の油溝と称する）を設けると、油通路から摩擦面に引き込まれた油がスムースに外径側に排出され、クラッチの空転時における引き摺りトルクの低減が可能となる。特に低回転時においては、引き摺りトルク低減の作用は大きい。また引き込まれた油がスムースに排除されるため、係合時に生ずる摩擦熱も、油と一緒にスムースに排除され、摩擦材の耐熱性が向上する。
【０００９】
また内径側に開口し、端部が閉じている第１の油溝（以下第１の油溝と称する）は、フリクションプレートとセパレータプレートを引き離す作用による、空転時のフリクションプレートとセパレータプレートのクリアランスを均一にする効果や、クラッチが解除されるときに、スムースにクラッチの引き離しができ、空転時の引き摺りトルク低減の効果などがある。
【００１０】
さらにこれらの油溝を有する摩擦材のセグメントピースをコアプレートに周方向に間隔を持って接着することにより、セグメントピース間に内外径を貫通する油通路が形成され、供給される余分の潤滑油は油通路から排除され、空転時の引き摺りトルクの低減には非常に効果がある。
【００１１】
しかしクラッチの係合初期において、摩擦面に存在する油がこれらの油溝および油通路により急激に摩擦面より排除されるため、油のクッション効果が低減され、クラッチの係合初期において、クラッチの食い付きが生じ、自動変速機のクラッチまたはブレーキに使用された場合変速ショックを発生する問題が生ずる。
【特許文献１】特開平１１−１４１５７０号公報
【特許文献２】特開２００５−７６７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前述の如く湿式多板クラッチにおいて、空転時の引き摺りトルクを低減しながら係合初期の食い付きを防止できるフリクションプレートの必要性がますます高まっている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明は前記の課題を解決するために、「フリクションプレートの内径側に開口し、摩擦材の途中に端部を有する第１の油溝と、外径側に開口し、摩擦材の途中に端部を有する第２の油溝とを持った摩擦材のセグメントピースが周方向に間隔を持って接着されている湿式多板クラッチのフリクションプレートにおいて、第１の油溝の端部には油溜りが形成されており、また開口部から端部に向かって溝幅が狭くなっている第２の油溝の開口部の幅を狭くしてあることを特徴とするフリクションプレート。」を得たものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明により、空転時の引き摺りトルクを低減しながら、クラッチ係合初期の食い付きを防止しすることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
第１の油溝も、開口部から端部にかけて溝幅を狭くすると、両プレートを引き離す効果が増大する。
【００１６】
摩擦面積や摩擦特性、供給油量に合わせ、油通路およびそれぞれの油溝は適切な形状を選択する。
【実施例】
【００１７】
図２はこの発明のフリクションプレート４０の実施例の正面図、図３は図２の要部拡大図であって、４１はコアプレート、４２は摩擦材のセグメントピース、４３はハブのスプライン溝と係合するスプライン歯をそれぞれ表している。
【００１８】
第１の油溝５１は、この発明の油溜りがなければ破線５５で示す仮想線と相まって開口部から端部に向かって溝幅が狭くなる形状となり、仮想の端部５２を有している。この発明ではこの仮想の端部に円形の油溜り７１が形成されている。この油溜部の油がクッションの効果が生じ、クラッチ係合初期の食い付きが防止される。
【００１９】
図示の例では第１の油溝５１と第２の油溝６１とでセグメントピース４２はアルファベットのＷの形をしている。第２の油溝６１はその開口部から端部に向かって溝幅が狭くなっているいるが、開口部の側面側の辺６３に凸部８１が設けられて、開口部の幅を狭くしている。このため開口部を通過する油に流体抵抗が生じ、クラッチ係合時にクッション効果を奏するので食い付きが防止される。このように第１の油溝５１の油溜まり７１と第２の油溝６１の凸部８１によるクッション効果でクラッチ係合初期の食い付きは防止される。
【００２０】
図４は別な実施例を示す図３と同様な図であるが、図３と同じ符号は同じ部分を示している。この実施例では第２の油溝６１の開口部の中心側の辺６４に凸部８１が形成されている。
【００２１】
凸部は油溝開口部の両側に設けることもできるが、一方側のみに設けた場合には、油排出の効果を損なうことなく、空転時の引き摺りトルクを小さくでき、かつ係合初期の食い付きも防止できる。
【００２２】
図５はさらに別な実施例を示す。図３、図４と同様な図面であるが、油溜りが矩形の油溜り７２となっている点が相違する。
【００２３】
第１の油溝５１の仮想の端部５２および第２の油溝６１の端部６２は摩擦材の径方向の中央を越えて位置している。このようにすることで油の流れが一層良好となる。
【００２４】
図６はこの発明の効果を示す線図であって、たて軸にトルクＴ、よこ軸に時間ｔを示している。破線Ｂは従来のクラッチの場合であって、係合初期に食い付きが生じていることを表している。実線Ａはこの発明のクラッチの場合であって、トルクが平均に分布していることを示している。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
この発明のクラッチは多くの潤滑油が供給される潤滑環境においても、空転時の引き摺りトルクを低減しながら係合初期の食い付きを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】湿式多板クラッチの基本構成を示す断面図
【図２】この発明の第１実施例の正面図
【図３】図２の要部拡大図
【図４】第２実施例の図３と同様な図
【図５】第３実施例の図３と同様な図
【図６】この発明の効果を示す線図
【符号の説明】
【００２７】
１０ 湿式多板クラッチ
２１ クラッチケース
２２ ハブ
２３ クラッチケースのスプライン溝
２４ ハブのスプライン溝
２５ ピストン
２６ バッキングプレート
２７ スナップリング
２８ 封止リング
３０ セパレータプレート
４０ フリクションプレート
４１ コアプレート
４２ セグメントピース
４３ スプライン歯
５１ 第１の油溝
５２ 仮想端部
５５ 仮想油溝
６１ 第２の油溝
６２ 端部
６３ 側辺
６４ 中心側の辺
７１ 油溜り
７２ 油溜り
８１ 凸部
【技術分野】
【０００１】
この発明は自動変速機のクラッチやブレーキに使用される湿式多板クラッチのフリクションプレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は湿式多板クラッチ１０の基本的構成を示す断面図であって、２１はクラッチケース、２２は動力を伝達する相手方のハブ、２３はクラッチケースのスプライン溝、２４はハブのスプライン溝、２５はセパレータプレート３０とフリクションプレート４０をバッキングプレート２６に押圧するピストン、２７はバッキングプレートを支持するスナップリング、２８はピストンの封止リングをそれぞれ表している。
【０００３】
近年、自動車の低燃費の要求はますます増大しており、自動変速機においてもクラッチの空転時におけるフリクションプレートとセパレータプレートとの間の引き摺りトルクの低減が一層求められている。
【０００４】
従来のクラッチでは、空転時のフリクションプレートとセパレータプレートとの離間のために端面の閉じた油溝と、クラッチの係合時に摩擦面に潤滑油を供給して焼き付きを防止するための、内外径方向に貫通した油供給用の通路とがフリクションプレートに設けられている。
【０００５】
しかし最近燃費向上と同時に、動力性能向上をねらいとしての変速応答性向上のため、フリクションプレートとセパレータプレートとの間のクリアランスは従来に比較して小さくなっており、クラッチの空転時において、介在する油膜による引き摺りトルクも大きくなる傾向にある。
【０００６】
従来のフリクションプレートでは、摩擦面における油の排出が十分になされないことにより、引き摺りトルクの一層の低減の要求に満足に応えられなかった。特に低域の回転時においては、フリクションプレートとセパレータプレートとの間に介在する油の排出が十分でなく、空転時の引き摺りトルクを小さくすることはできなかった。
【０００７】
フリクションプレートの内径側から供給された油は摩擦面に引き込まれ、引き込まれた油はフリクションプレートとセパレータプレートの間に入ると、なかなか排出されず、特にフリクションプレートとセパレータプレートの間のクリアランスの小さな回転数の小さな領域では顕著であり、摩擦材と相手側のセパレータプレートとの間の油の粘性による空転時の引き摺りトルクは大きなものとなる。
【０００８】
このため摩擦材面に外径側に開口し、端部が閉じている第２の油溝（以下第２の油溝と称する）を設けると、油通路から摩擦面に引き込まれた油がスムースに外径側に排出され、クラッチの空転時における引き摺りトルクの低減が可能となる。特に低回転時においては、引き摺りトルク低減の作用は大きい。また引き込まれた油がスムースに排除されるため、係合時に生ずる摩擦熱も、油と一緒にスムースに排除され、摩擦材の耐熱性が向上する。
【０００９】
また内径側に開口し、端部が閉じている第１の油溝（以下第１の油溝と称する）は、フリクションプレートとセパレータプレートを引き離す作用による、空転時のフリクションプレートとセパレータプレートのクリアランスを均一にする効果や、クラッチが解除されるときに、スムースにクラッチの引き離しができ、空転時の引き摺りトルク低減の効果などがある。
【００１０】
さらにこれらの油溝を有する摩擦材のセグメントピースをコアプレートに周方向に間隔を持って接着することにより、セグメントピース間に内外径を貫通する油通路が形成され、供給される余分の潤滑油は油通路から排除され、空転時の引き摺りトルクの低減には非常に効果がある。
【００１１】
しかしクラッチの係合初期において、摩擦面に存在する油がこれらの油溝および油通路により急激に摩擦面より排除されるため、油のクッション効果が低減され、クラッチの係合初期において、クラッチの食い付きが生じ、自動変速機のクラッチまたはブレーキに使用された場合変速ショックを発生する問題が生ずる。
【特許文献１】特開平１１−１４１５７０号公報
【特許文献２】特開２００５−７６７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前述の如く湿式多板クラッチにおいて、空転時の引き摺りトルクを低減しながら係合初期の食い付きを防止できるフリクションプレートの必要性がますます高まっている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明は前記の課題を解決するために、「フリクションプレートの内径側に開口し、摩擦材の途中に端部を有する第１の油溝と、外径側に開口し、摩擦材の途中に端部を有する第２の油溝とを持った摩擦材のセグメントピースが周方向に間隔を持って接着されている湿式多板クラッチのフリクションプレートにおいて、第１の油溝の端部には油溜りが形成されており、また開口部から端部に向かって溝幅が狭くなっている第２の油溝の開口部の幅を狭くしてあることを特徴とするフリクションプレート。」を得たものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明により、空転時の引き摺りトルクを低減しながら、クラッチ係合初期の食い付きを防止しすることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
第１の油溝も、開口部から端部にかけて溝幅を狭くすると、両プレートを引き離す効果が増大する。
【００１６】
摩擦面積や摩擦特性、供給油量に合わせ、油通路およびそれぞれの油溝は適切な形状を選択する。
【実施例】
【００１７】
図２はこの発明のフリクションプレート４０の実施例の正面図、図３は図２の要部拡大図であって、４１はコアプレート、４２は摩擦材のセグメントピース、４３はハブのスプライン溝と係合するスプライン歯をそれぞれ表している。
【００１８】
第１の油溝５１は、この発明の油溜りがなければ破線５５で示す仮想線と相まって開口部から端部に向かって溝幅が狭くなる形状となり、仮想の端部５２を有している。この発明ではこの仮想の端部に円形の油溜り７１が形成されている。この油溜部の油がクッションの効果が生じ、クラッチ係合初期の食い付きが防止される。
【００１９】
図示の例では第１の油溝５１と第２の油溝６１とでセグメントピース４２はアルファベットのＷの形をしている。第２の油溝６１はその開口部から端部に向かって溝幅が狭くなっているいるが、開口部の側面側の辺６３に凸部８１が設けられて、開口部の幅を狭くしている。このため開口部を通過する油に流体抵抗が生じ、クラッチ係合時にクッション効果を奏するので食い付きが防止される。このように第１の油溝５１の油溜まり７１と第２の油溝６１の凸部８１によるクッション効果でクラッチ係合初期の食い付きは防止される。
【００２０】
図４は別な実施例を示す図３と同様な図であるが、図３と同じ符号は同じ部分を示している。この実施例では第２の油溝６１の開口部の中心側の辺６４に凸部８１が形成されている。
【００２１】
凸部は油溝開口部の両側に設けることもできるが、一方側のみに設けた場合には、油排出の効果を損なうことなく、空転時の引き摺りトルクを小さくでき、かつ係合初期の食い付きも防止できる。
【００２２】
図５はさらに別な実施例を示す。図３、図４と同様な図面であるが、油溜りが矩形の油溜り７２となっている点が相違する。
【００２３】
第１の油溝５１の仮想の端部５２および第２の油溝６１の端部６２は摩擦材の径方向の中央を越えて位置している。このようにすることで油の流れが一層良好となる。
【００２４】
図６はこの発明の効果を示す線図であって、たて軸にトルクＴ、よこ軸に時間ｔを示している。破線Ｂは従来のクラッチの場合であって、係合初期に食い付きが生じていることを表している。実線Ａはこの発明のクラッチの場合であって、トルクが平均に分布していることを示している。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
この発明のクラッチは多くの潤滑油が供給される潤滑環境においても、空転時の引き摺りトルクを低減しながら係合初期の食い付きを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】湿式多板クラッチの基本構成を示す断面図
【図２】この発明の第１実施例の正面図
【図３】図２の要部拡大図
【図４】第２実施例の図３と同様な図
【図５】第３実施例の図３と同様な図
【図６】この発明の効果を示す線図
【符号の説明】
【００２７】
１０ 湿式多板クラッチ
２１ クラッチケース
２２ ハブ
２３ クラッチケースのスプライン溝
２４ ハブのスプライン溝
２５ ピストン
２６ バッキングプレート
２７ スナップリング
２８ 封止リング
３０ セパレータプレート
４０ フリクションプレート
４１ コアプレート
４２ セグメントピース
４３ スプライン歯
５１ 第１の油溝
５２ 仮想端部
５５ 仮想油溝
６１ 第２の油溝
６２ 端部
６３ 側辺
６４ 中心側の辺
７１ 油溜り
７２ 油溜り
８１ 凸部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フリクションプレートの内径側に開口し、摩擦材の途中に端部を有する第１の油溝（以下第１の油溝と称する）と、外径側に開口し、摩擦材の途中に端部を有する第２の油溝（以下第２の油溝と称する）とを持った摩擦材のセグメントピースが周方向に間隔を持って接着されている湿式多板クラッチのフリクションプレートにおいて、
第１の油溝の端部には油溜りが形成されており、また開口部から端部に向かって溝幅が狭くなっている第２の油溝の開口部の幅を狭くしてあることを特徴とするフリクションプレート。
【請求項２】
第２の油溝の開口部の一方の面に凸部が設けられて、開口部の幅を狭くしていることを特徴とする請求項１記載のフリクションプレート。
【請求項３】
第１の油溝の溝幅は、開口部から油溜部に向かって幅が狭くなっていることを特徴とする請求項１または２の何れか１項に記載のフリクションプレート。
【請求項４】
前記の油溜部は円形であることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載のフリクションプレート。
【請求項５】
前記の油溜部は矩形であることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載のフリクションプレート。
【請求項６】
前記の第１の油溝及び第２の油溝の端部は、摩擦材の径方向の中央部を越えた位置にあることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載のフリクションプレート。
【請求項１】
フリクションプレートの内径側に開口し、摩擦材の途中に端部を有する第１の油溝（以下第１の油溝と称する）と、外径側に開口し、摩擦材の途中に端部を有する第２の油溝（以下第２の油溝と称する）とを持った摩擦材のセグメントピースが周方向に間隔を持って接着されている湿式多板クラッチのフリクションプレートにおいて、
第１の油溝の端部には油溜りが形成されており、また開口部から端部に向かって溝幅が狭くなっている第２の油溝の開口部の幅を狭くしてあることを特徴とするフリクションプレート。
【請求項２】
第２の油溝の開口部の一方の面に凸部が設けられて、開口部の幅を狭くしていることを特徴とする請求項１記載のフリクションプレート。
【請求項３】
第１の油溝の溝幅は、開口部から油溜部に向かって幅が狭くなっていることを特徴とする請求項１または２の何れか１項に記載のフリクションプレート。
【請求項４】
前記の油溜部は円形であることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載のフリクションプレート。
【請求項５】
前記の油溜部は矩形であることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載のフリクションプレート。
【請求項６】
前記の第１の油溝及び第２の油溝の端部は、摩擦材の径方向の中央部を越えた位置にあることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載のフリクションプレート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２０２７０６（Ｐ２００８−２０２７０６Ａ）
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４０１２９（Ｐ２００７−４０１２９）
【出願日】平成１９年２月２１日（２００７．２．２１）
【出願人】（０００１０２７８４）ＮＳＫワーナー株式会社 (149)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２１日（２００７．２．２１）
【出願人】（０００１０２７８４）ＮＳＫワーナー株式会社 (149)
【Ｆターム（参考）】
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