JP2005351296A

JP2005351296A - 摩擦係合装置のフリクションプレート

Info

Publication number: JP2005351296A
Application number: JP2004169880A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Miyamoto; 裕介宮本
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-06-08
Filing date: 2004-06-08
Publication date: 2005-12-22

Abstract

【課題】低回転時においても引きずりを低減可能な摩擦係合装置のフリクションプレートを提供する。
【解決手段】コアプレート１１の内周側では開口端からフリクションプレート４の回転方向に対して逆方向に傾斜した内側溝１５Ａとし、外周側では開口端からフリクションプレート４の回転方向に対して逆方向に傾斜した外側溝１５Ｂとし、前記内側溝１５Ａと外側溝１５Ｂとをその交差部分１５Ｃで夫々の他方溝に合流させて構成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、多板クラッチ・ブレーキ等の摩擦係合装置のフリクションプレートに関し、特に、解放時の引きずり低減に好適な摩擦係合装置のフリクションプレートに関するものである。

従来から多板クラッチ・ブレーキ等の摩擦係合装置の解放時における引きずりを低減するフリクションプレートが提案されている（特許文献１参照）。

これは、フリクションプレートを構成するコアプレートの表面に固着した摩擦材に、その内周面から外周面まで貫通する直線の油通路と、内周面に開口しているが外周面まで貫通していない直線の油溝とを形成し、油溝中の油の遠心力により発生する圧力によって、クラッチ・ブレーキが解放されるとき、プレート同士を押し離し、いわゆる引きずりを低減するようにしている。
特開平１１−１４１５７０号公報

しかしながら、上記従来例では、遠心力に基づく油溝中の油の圧力により非締結力を発生させるものであるため、遠心力が小さい低回転時に引きずりが低減できない不具合がある。また、外周面まで貫通していない油溝を増加させて非締結力を増加させると、係合までの時間が長くなる不具合を生ずる。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、低回転時においても引きずりを低減可能な摩擦係合装置のフリクションプレートを提供することを目的とする。

本発明は、円板状のコアプレートと所定形状からなるセグメント状の複数の摩擦材とからなり、前記コアプレートの表面上に前記各摩擦材を固着し、前記各摩擦材間の隙間によって油溝を形成してなる摩擦係合装置のフリクションプレートであり、前記セグメント状の摩擦材間の隙間によって形成する各油溝は、コアプレートの内周側および外周側に開口し且つ中途部がフリクションプレートの回転方向に対して逆方向に凸状に曲がる形状を備えるようにした。

したがって、本発明では、フリクションプレートのコアプレートの表面上に前記各摩擦材を固着し、各摩擦材間の隙間によって形成する油溝をコアプレートの内周側および外周側に開口し且つ中途部がフリクションプレートの回転方向に対して逆方向に凸状に曲がる形状としたため、油溝内に導入された潤滑液を摩擦係合装置の解放時にセパレータプレートとの相対回転により引き摺らせて油溝の中央部分に移動させ、油溝の中央部分から軸方向に排出させて、排出時にセパレータプレートとの間隔を拡大するよう作用させる、即ち、積極的な非締結力を発生させることができる。従って、低回転時においても引きずりを低減でき、フリクション低減により燃費を向上させることができる。

以下、本発明の摩擦係合装置のフリクションプレートを一実施形態に基づいて説明する。図１〜図４は、本発明を適用した摩擦係合装置のフリクションプレートの第１実施形態を示し、図１は摩擦係合装置の断面図、図２は摩擦係合装置の第１実施例のフリクションプレートの正面図、図３は摩擦係合装置の第２実施例のフリクションプレートの正面図、図４は第２実施例のフリクションプレートの断面図である。

図１において、多板クラッチまたは多板ブレーキ等の摩擦係合装置は、略々円筒形のスプライン１の内周面にスプライン係合している複数のセパレータプレート２と、セパレータプレート２と軸方向に交互に配置され、略々円筒形のハブ３の外周面にスプライン係合している複数のフリクションプレート４と、前記セパレータプレート２およびフリクションプレート４の軸方向の一方に配置されて、これらセパレータプレート２およびフリクションプレート４を挟んで軸方向の他方に配置された油圧ピストン５により図中右方から押圧された際にフリクションプレート４とセパレータプレート２とを支持するためのリテーニングプレート６およびスナップリング７とを備えて構成されている。なお、前記スプライン１の外周面が、例えばドラム等の回転部材である場合に多板クラッチを構成し、例えばミッションケース等の固定部材である場合に多板ブレーキを構成する。前記ピストン５とセパレータプレート２とは、皿ばね状のディッシュプレート８を介して当接可能であり、前記ピストン５はスプリングリテーナ９との間に配置したスプリング１０により摩擦係合要素の解放方向に付勢されている。

前記フリクションプレート４は、コアプレート１１とその両面に固着された摩擦材１２とからなる環状円板に構成されており、内周のスプライン歯１３をハブ３外周面にスプライン係合させて、摩擦係合装置の係合・解放に応じてスプライン軸方向に移動可能であり、摩擦係合装置の係合時には、両面の摩擦材１２をセパレータプレート２またはリテーニングプレート６に接触させて内外のスプライン間でトルク伝達可能である。また、摩擦係合装置の解放時には、ピストン５のリターンスプリング１０による後退により夫々の摩擦材１２をセパレータプレート２から離間されることで、セパレータプレート２とのトルク伝達状態から解放される。ハブ３側のスプラインに備えられた給油口１４より潤滑油が供給される。供給された潤滑油は、フリクションプレート４が回転する場合に、その遠心力によりフリクションプレート４の内周側から外周側に流動する。

前記フリクションプレート４は、図２に示す第１実施例のように、コアプレート１１の両表面上に複数の摩擦材１２を配置して固着している。前記摩擦材１２同士の間が油溝１５となる。摩擦材１２は、以下に記載する形状のセグメントに形成して所定の間隔でコアプレート１１の表面上に貼付けて固着させるか、環状の板状の素材に前記セグメント形状を残してセグメント間に相当する部分に油溝１５部分を切削加工して形成する。摩擦材１２は、例えば、フェノール樹脂をしみ込ませた０．３〜０．５［ｍｍ］の厚さの紙等により形成されている。

前記セグメント間の油溝１５の形状としては、コアプレート１１の内周側および外周側に開口し、中途部がフリクションプレート４の回転方向に対して逆方向に凸状となるよう曲がっている形状に形成する。前記フリクションプレート４の回転方向は、車両前進時における摩擦係合装置の係合状態からの解放時のセパレータプレート２に対する相対回転方向である。前記油溝１５は、コアプレート１１の円周方向等間隔に多数の油溝１５として配列している。

以上のように、油溝１５をフリクションプレート４の回転方向に対して逆方向に凸状となるよう曲げることにより、油溝１５内に導入された潤滑液は解放時にセパレータプレート２との相対回転により引き摺られて油溝１５の中央部分に移動され油溝１５から軸方向に排出されることとなり、この油溝１５からの排出時にセパレータプレート２との間隔を拡大するよう作用する。

また、油溝１５を円周方向等間隔に配列することにより、解放時の潤滑液の油溝１５からの排出によりセパレータプレート２との間隔を拡大する作用力を、円周方向に均等に発生させることができ、フリクションプレート４がセパレータプレート２に対して傾くことを防止でき、フリクションプレート４が傾くことによる引き摺りを防止できる。

図３および図４に示すフリクションプレートの第２実施例では、摩擦材１２で形成する油溝１５の形状として、コアプレート１１の内周側および外周側に開口し、中途部がフリクションプレート４の回転方向に対して逆方向に凸状となって折れ曲がっている形状に形成している。即ち、内周側では開口端からフリクションプレート４の回転方向に対して逆方向に傾斜した内側溝１５Ａとなり、外周側では開口端からフリクションプレート４の回転方向に対して逆方向に傾斜した外側溝１５Ｂとなっており、内側溝１５Ａと外側溝１５Ｂとはその交差部分１５Ｃで夫々の他方溝１５Ｂ若しくは１５Ａに合流させて構成している（図中ａ参照）。全体的には、フリクションプレート４の回転方向に対して、逆方向に凸状となる「＞」字状（不等記号状）に形成している。また、内側溝１５Ａと外側溝１５Ｂとの合流点１５Ｃが、コアプレート１１の内外周の中央部分より外周側に寄せて配置している。さらに、内側溝１５Ａおよび外側溝１５Ｂ共に、合流部１５Ｃから開口部に移るに連れて溝幅を増加させるよう構成している（図中ｂ参照）。そして、これらの油溝１５は、コアプレート１１の円周方向等間隔に多数の油溝１５として配列して、解放時の潤滑液の油溝１５からの排出によりセパレータプレート２との間隔を拡大する作用力を、円周方向に均等に発生させ、フリクションプレート４がセパレータプレート２に対して傾くことによる引き摺りを防止している。

以上のように、油溝１５の形状を中途部で折れ曲った形状とすることで、内側溝１５Ａおよび外側溝１５Ｂの油溝１５内の潤滑液は、低速回転時であっても、解放時にセパレータプレート２との相対回転により引き摺られて合流部分１５Ｃ若しくは折れ曲り部分に集中移動され、合流部分１５Ｃ若しくは折れ曲り部分から集中的に軸方向に排出される（図４参照）こととなり、この油溝１５からの排出時にセパレータプレート２との間隔を拡大する作用を増大させることができる。

また、内側溝１５Ａと外側溝１５Ｂとの合流部１５Ｃを中央部分よりも外周側に寄せて形成することにより、合流部１５Ｃはセパレータプレート２との相対速度が高まる部分に移動させることとなり、合流部１５Ｃにより一層強く潤滑液を集中させることができ、合流部１５Ｃからの潤滑液の排出力も高まり、図５に示すように、セパレータプレート２との間隔を拡大する作用を増大させる。また、合流部１５Ｃを中央部分よりも外周側に寄せて形成することは、セパレータプレート２のスプライン係合部に近い外周部側を前記潤滑液の排出力により軸方向に押すこととなり、より効果的にセパレータプレート２との間隔を拡大する作用を増大させることができる。

さらに、内側溝１５Ａおよび外側溝１５Ｂ共に、合流部１５Ｃから開口部に移るに連れて溝幅を増加させるよう構成して、溝幅が開口部から合流部１５Ｃに向かって狭めることにより、内側溝１５Ａおよび外側溝１５Ｂの油溝１５内の潤滑液は、解放時にセパレータプレート２との相対回転により引き摺られて合流部分１５Ｃ若しくは折れ曲り部分に集中移動する際に、移動速度が増速されることとなり、合流部分１５Ｃ若しくは折れ曲り部分から集中的に軸方向に排出される速度が増大して、この油溝１５から排出時のセパレータプレート２との間隔を拡大する作用をさらに増大させることができる。また、摩擦係合装置の係合時には、油溝１５内の潤滑液を幅広となった開口部から速やかにコアプレート１１内外周に排出でき、係合時の応答遅れを低減できる。

本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。

（ア）円板状のコアプレート１１と所定形状からなるセグメント状の複数の摩擦材１２とからなり、前記コアプレート１１の表面上に前記各摩擦材１２を固着し、前記各摩擦材１２間の隙間によって油溝１５を形成してなる摩擦係合装置のフリクションプレート４であり、前記セグメント状の摩擦材１２間の隙間によって形成する各油溝１５は、コアプレート１１の内周側および外周側に開口し且つ中途部がフリクションプレート４の回転方向に対して逆方向に凸状に曲がる形状を備えるようにした。このため、油溝１５内に導入された潤滑液を摩擦係合装置の解放時にセパレータプレート２との相対回転により引き摺らせて油溝１５の中央部分に移動させ、油溝１５の中央部分から軸方向に排出させて、排出時にセパレータプレート２との間隔を拡大するよう作用させる、即ち、積極的な非締結力を発生させることができる。従って、低回転時においても引きずりを低減でき、フリクション低減により燃費を向上させることができる。

（イ）図３に示す油溝１５は、コアプレート１１の内周側では開口端からフリクションプレート４の回転方向に対して逆方向に傾斜した内側溝１５Ａとし、外周側では開口端からフリクションプレート４の回転方向に対して逆方向に傾斜した外側溝１５Ｂとし、前記内側溝１５Ａと外側溝１５Ｂとをその交差部分１５Ｃで夫々の他方溝に合流させて構成したため、内側溝１５Ａおよび外側溝１５Ｂの油溝１５内の潤滑液は、解放時にセパレータプレート２との相対回転により引き摺られて合流部分１５Ｃ若しくは折れ曲り部分に集中移動され、合流部分１５Ｃ若しくは折れ曲り部分から集中的に軸方向に排出され、セパレータプレート２との間隔を拡大する作用を増大させることができる。

（ウ）また、図３に示す油溝１５は、内側溝１５Ａと外側溝１５Ｂとの合流部１５Ｃがコアプレート１１の内外周の中央部分より外周側に寄せて配置しているため、合流部１５Ｃはセパレータプレート２との相対速度が高まる部分に移動させることとなり、合流部１５Ｃにより一層強く潤滑液を集中させることができ、合流部１５Ｃからの潤滑液の排出力も高まり、セパレータプレート２との間隔を拡大する作用を増大させる。

（エ）また、図３に示す油溝は、内側溝１５Ａおよび外側溝１５Ｂ共に、合流部１５Ｃから開口部に移るに連れて溝幅を増加させるよう構成しているため、内側溝１５Ａおよび外側溝１５Ｂの油溝１５内の潤滑液は、解放時にセパレータプレート２との相対回転により引き摺られて合流部分１５Ｃ若しくは折れ曲り部分に集中移動する際に、移動速度が増速され、合流部分１５Ｃ若しくは折れ曲り部分から集中的に軸方向に排出される速度が増大して、セパレータプレート２との間隔を拡大する作用をさらに増大させることができる。

（オ）油溝１５は、コアプレート１１の円周方向に等間隔に多数が配列されているため、解放時の潤滑液の油溝１５からの排出によりセパレータプレート２との間隔を拡大する作用力を、円周方向に均等に発生させ、フリクションプレート４がセパレータプレート２に対して傾くことによる引き摺りを防止できる。

なお、上記実施形態において、多板クラッチ・多板ブレーキ等の摩擦係合装置について説明したが、図示はしないが、単板クラッチ、単板ブレーキ等の摩擦係合装置に適用してもよく、また、摩擦板を用いるものであれば何れのものに適用してもよい。さらに、コアプレート１１の両面側に摩擦材１２を配置・固着しているが、片面側のみに摩擦材を配置・固着したものであってもよい。

本発明の一実施形態を示す摩擦係合装置の断面図。同じく摩擦係合装置の第１実施例のフリクションプレートの正面図。摩擦係合装置の第２実施例のフリクションプレートの正面図。第２実施例のフリクションプレートの断面図。摩擦材による油溝の合流部の半径方向位置に対する非締結力の特性を示すグラフ。

符号の説明

１、１３スプライン
２セパレータプレート
３ハブ
４フリクションプレート
５ピストン
６リテーニングプレート
７スナップリング
８ディッシュプレート
９スプリングリテーナ
１０リターンスプリング
１１コアプレート
１２摩擦材
１４給油口
１５油溝

Claims

円板状のコアプレートと所定形状からなるセグメント状の複数の摩擦材とからなり、前記コアプレートの表面上に前記各摩擦材を固着し、前記各摩擦材間の隙間によって油溝を形成してなる摩擦係合装置のフリクションプレートにおいて、
前記セグメント状の摩擦材間の隙間によって形成する各油溝は、コアプレートの内周側および外周側に開口し且つ中途部がフリクションプレートの回転方向に対して逆方向に凸状に曲がる形状を備えることを特徴とする摩擦係合装置のフリクションプレート。
前記油溝は、コアプレートの内周側では開口端からフリクションプレートの回転方向に対して逆方向に傾斜した内側溝とし、外周側では開口端からフリクションプレートの回転方向に対して逆方向に傾斜した外側溝とし、前記内側溝と外側溝とをその交差部分で夫々の他方溝に合流させて構成したことを特徴とする請求項１に記載の摩擦係合装置のフリクションプレート。
前記油溝は、内側溝と外側溝との合流部がコアプレートの内外周の中央部分より外周側に寄せて配置したことを特徴とする請求項２に記載の摩擦係合装置のフリクションプレート。
前記油溝は、内側溝および外側溝共に、合流部から開口部に移るに連れて溝幅を増加させるよう構成したことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の摩擦係合装置のフリクションプレート。
前記油溝は、コアプレートの円周方向に等間隔に多数を配列したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の摩擦係合装置のフリクションプレート。