JP2022129017A - Friction plate for wet type multiple plate and wet type friction engagement device - Google Patents

Abstract

To provide a friction plate for wet type multiple plates which enables reduction of drag resistance, and to provide a wet type friction engagement device.SOLUTION: In a friction plate 7 for wet type multiple plates, segment pieces 19 formed of a friction material are fixed to at least one of friction material fixing surfaces 18 of an annular core plate 17 formed of a metallic material by an adhesive. In the at least one friction material fixing surface 18 of the core plate 17, only portions, in which the segment pieces 19 of the friction material are adhered, are application parts to which the adhesive is applied.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、車両等の自動変速機内における湿式多板クラッチまたは湿式多板ブレーキの機能を果たす湿式多板用摩擦板、および湿式摩擦係合装置に関する。 The present invention relates to a wet multi-plate friction plate and a wet friction engagement device that function as a wet multi-plate clutch or a wet multi-plate brake in an automatic transmission of a vehicle or the like.

近年、自動車の開発は、環境を重視した変革のスピードが加速してきている。例えば二酸化炭素（ＣＯ2）排出規制、燃費向上に関する要求は、駆動装置である自動変速機についても自動車全体への貢献の一環として求められている。自動変速機の構成部品として用いられる湿式多板用摩擦板は、このような要求に対して、例えば特許文献１のように、摩擦材の形状によって空転時の引きずり抵抗、すなわち引きずりトルクを低減し、一定の効果を上げてきた。また、特許文献２のように、湿式多板用摩擦板の芯金であるコアプレートへ突起形状を設けて、特許文献１と同様に引きずり抵抗の低減効果を上げてきた。 In recent years, the development of automobiles has accelerated the speed of change with an emphasis on the environment. For example, carbon dioxide (CO2) emission regulations and demands for improved fuel efficiency are demanded for automatic transmissions, which are driving devices, as part of their contribution to the automobile as a whole. In response to such demands, wet multi-disc friction plates used as components of automatic transmissions reduce drag resistance, i.e., drag torque, during idling by changing the shape of the friction material, as disclosed in Patent Document 1, for example. has had some effect. Further, as in Patent Document 2, a protruding shape is provided on the core plate, which is the metal core of the wet-type multi-plate friction plate, to reduce drag resistance as in Patent Document 1.

特開２０１４－１６９７８５号公報JP 2014-169785 A 特開２０１６－１６１０８９号公報JP 2016-161089 A

しかしながら、最近の燃費向上要求はより厳しくなってきており、特許文献１のような摩擦材の形状の検討、或いは特許文献２のような芯金であるコアプレートへの加工の検討によっては、このような要求を達成することが困難になってきている。このように厳しくなる燃費向上要求を達成するためには、さらなる引きずり抵抗低減を実現すべく、別のアプローチが必要である。 However, recent demands for improved fuel efficiency have become more stringent, and depending on the examination of the shape of the friction material as in Patent Document 1, or the examination of processing to the core plate, which is a metal core as in Patent Document 2, this It is becoming difficult to meet such demands. In order to meet these increasingly stringent fuel economy requirements, a different approach is needed to achieve further drag reduction.

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、引きずり抵抗の低減が可能な湿式多板用摩擦板および湿式摩擦係合装置を提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a wet multi-plate friction plate and a wet friction engagement device capable of reducing drag resistance.

上記課題を解決するために、本発明に係る湿式多板用摩擦板は、
金属材料からなる環状のコアプレートの少なくとも一方の面に摩擦材のセグメントピースが接着剤によって複数固定された湿式多板用摩擦板であって、
前記少なくとも一方の面は、前記セグメントピースが接着されている部分のみが前記接着剤が塗布されている塗布部であることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a wet multi-disc friction plate according to the present invention includes:
A friction plate for a wet multi-plate in which a plurality of segment pieces of a friction material are fixed with an adhesive to at least one surface of an annular core plate made of a metal material,
The at least one surface is characterized in that only a portion where the segment piece is adhered is an application portion where the adhesive is applied.

本発明によれば、引きずり抵抗の低減が可能な湿式多板用摩擦板および湿式摩擦係合装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a wet multi-plate friction plate and a wet friction engagement device capable of reducing drag resistance.

本実施形態に係る湿式多板用摩擦板を用いた湿式摩擦係合装置の軸方向に沿った部分断面図である。1 is a partial cross-sectional view along the axial direction of a wet friction engagement device using a wet multi-disc friction plate according to the present embodiment; FIG. 実施形態に係る湿式多板用摩擦板の部分拡大図である。1 is a partially enlarged view of a wet multi-plate friction plate according to an embodiment; FIG. 従来の湿式多板用摩擦板の部分拡大図である。FIG. 4 is a partial enlarged view of a conventional friction plate for a wet multi-plate; 引きずりトルク測定試験の結果を示すグラフである。4 is a graph showing the results of a drag torque measurement test;

以下、本発明の実施形態に係る湿式多板用摩擦板および湿式摩擦係合装置について説明する。
湿式多板用摩擦板は、車両等の自動変速機内の湿式摩擦係合装置すなわち湿式多板クラッチ或いは湿式多板ブレーキに用いられる摩擦板である。以下の説明においては、湿式多板用摩擦板を「摩擦板」と略記する場合がある。また、本明細書において軸方向は湿式摩擦係合装置の軸方向とし、湿式摩擦係合装置の軸線と直交する方向を径方向とする。摩擦板に係る方向は、摩擦板が湿式摩擦係合装置に組み付けられた状態における軸方向、径方向、および周方向とする。 A wet multi-plate friction plate and a wet friction engagement device according to embodiments of the present invention will be described below.
The wet multi-disc friction plate is a friction plate used in a wet multi-disc clutch or a wet multi-disc brake in an automatic transmission of a vehicle. In the following description, the wet multi-plate friction plate may be abbreviated as "friction plate". In this specification, the axial direction is defined as the axial direction of the wet friction engagement device, and the direction perpendicular to the axis of the wet friction engagement device is defined as the radial direction. The directions related to the friction plates are the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction when the friction plates are assembled to the wet friction engagement device.

図１は、本実施形態に係る湿式多板用摩擦板を用いた湿式摩擦係合装置の例である湿式多板クラッチの軸方向に沿った部分断面図である。
湿式多板クラッチ１は、軸方向の一方の端部で開放した略円筒状のハウジング２と、ハウジング２の内周側にハウジング２と同心に配置され、ハウジング２と相対回転可能なハブ３とを備えている。ハウジング２の内周面に設けられたスプライン４には、環状のセパレータプレート５が軸方向に移動可能に複数嵌合されている。セパレータプレート５はスプライン４に嵌合するスプライン部８を備えている。ハブ３の外周面に設けられたスプライン６には、環状の湿式多板用摩擦板７が軸方向に移動可能に複数嵌合されている。湿式多板用摩擦板７はスプライン６に嵌合するスプライン部９を備えている。摩擦板７とセパレータプレート５とは軸方向に交互に配置されている。 FIG. 1 is a partial cross-sectional view along the axial direction of a wet multi-plate clutch, which is an example of a wet friction engagement device using wet multi-plate friction plates according to the present embodiment.
A wet-type multi-plate clutch 1 includes a substantially cylindrical housing 2 open at one end in the axial direction, and a hub 3 arranged concentrically with the housing 2 on the inner peripheral side of the housing 2 and rotatable relative to the housing 2 . It has A plurality of annular separator plates 5 are fitted to the splines 4 provided on the inner peripheral surface of the housing 2 so as to be movable in the axial direction. The separator plate 5 has spline portions 8 that are fitted with the splines 4 . A plurality of annular wet multi-plate friction plates 7 are fitted to the splines 6 provided on the outer peripheral surface of the hub 3 so as to be movable in the axial direction. The wet-type multi-plate friction plate 7 has a spline portion 9 to which the spline 6 is fitted. The friction plates 7 and the separator plates 5 are arranged alternately in the axial direction.

湿式多板用摩擦板７は、その軸方向の両面に所定の摩擦係数を有する摩擦材のセグメントピース１９が接着剤により固定されている。なお、摩擦材のセグメントピース１９は、摩擦板７の片面のみに設けることもできる。セパレータプレート５は摩擦板７の摩擦係合相手部材である。また、実施形態の摩擦板７におけるスプライン部９は内径側に設けてあるが、外径側に設けることも可能である。この場合、組み合わせであるセパレータプレート５のスプライン部８は内径側に設けることになる。 The wet-type multi-disc friction plate 7 has segment pieces 19 of a friction material having a predetermined coefficient of friction fixed to both axial surfaces thereof with an adhesive. The segment piece 19 of the friction material can also be provided on only one side of the friction plate 7 . The separator plate 5 is a mating member for frictional engagement of the friction plate 7 . Moreover, although the spline portion 9 in the friction plate 7 of the embodiment is provided on the inner diameter side, it is also possible to provide it on the outer diameter side. In this case, the spline portion 8 of the combined separator plate 5 is provided on the inner diameter side.

湿式多板クラッチ１はさらに、セパレータプレート５と摩擦板７とを軸方向に押圧し締結させるピストン１０と、ハウジング２の内周側部分に設けられ、セパレータプレート５および摩擦板７を軸方向の一端で固定状態に保持するためのエンドプレート１１と、エンドプレート１１をハウジング２の内周側部分に保持するための止め輪１２とを備えている。また、ハブ３には径方向に貫通した潤滑油供給口１５が設けられ、この潤滑油供給口１５を介して湿式多板クラッチ１の内径側から外径側へと潤滑油が供給されている。 The wet-type multi-plate clutch 1 further includes a piston 10 that axially presses the separator plates 5 and the friction plates 7 to fasten them together, and a piston 10 that is provided on the inner peripheral side of the housing 2 to axially press the separator plates 5 and the friction plates 7 together. An end plate 11 for holding one end in a fixed state, and a snap ring 12 for holding the end plate 11 on the inner peripheral side portion of the housing 2 are provided. A lubricating oil supply port 15 is provided through the hub 3 in the radial direction, and the lubricating oil is supplied from the inner diameter side to the outer diameter side of the wet multi-plate clutch 1 via the lubricating oil supply port 15 . .

ピストン１０は、ハウジング２の閉口端側の内側面において、該内周面に対して軸方向摺動自在に配置されている。ピストン１０の外周面とハウジング２の内周面との間にはＯリング１３が介装されている。ピストン１０の内周面と、ハウジング２の内筒部（不図示）の外周面との間にもシール部材（不図示）が介装され、これによりハウジング２の閉口端側の内周面とピストン１０との間に油密状態の油圧室１４が画成される。 The piston 10 is arranged on the inner surface of the closed end side of the housing 2 so as to be axially slidable with respect to the inner peripheral surface. An O-ring 13 is interposed between the outer peripheral surface of the piston 10 and the inner peripheral surface of the housing 2 . A seal member (not shown) is also interposed between the inner peripheral surface of the piston 10 and the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion (not shown) of the housing 2, thereby sealing the inner peripheral surface of the housing 2 on the closed end side. An oil-tight hydraulic chamber 14 is defined between the piston 10 and the piston 10 .

このように構成された湿式多板クラッチ１は、次のように湿式多板クラッチ１の係合すなわち締結および解除をする。図１の状態は、クラッチ解除状態を示しており、セパレータプレート５と摩擦板７とはそれぞれ離れている。クラッチ解除状態では、不図示のリターンスプリングの付勢力により、ピストン１０はハウジング２の閉口端に当接している。 The wet multi-plate clutch 1 configured as described above engages, that is, engages and disengages the wet multi-plate clutch 1 as follows. The state of FIG. 1 shows the clutch disengaged state, in which the separator plate 5 and the friction plate 7 are separated from each other. In the clutch disengaged state, the piston 10 is in contact with the closed end of the housing 2 due to the biasing force of a return spring (not shown).

この状態で湿式多板クラッチ１を係合させるには、油圧室１４に油圧を供給する。油圧の上昇に伴い、図示しないリターンスプリングの付勢力に抗して、ピストン１０は、図１において右方に移動し、セパレータプレート５と摩擦板７とを密着させる。これにより湿式多板クラッチ１が係合される。 In order to engage the wet multi-plate clutch 1 in this state, hydraulic pressure is supplied to the hydraulic chamber 14 . As the hydraulic pressure rises, the piston 10 moves rightward in FIG. 1 against the urging force of a return spring (not shown), bringing the separator plate 5 and the friction plate 7 into close contact with each other. As a result, the wet multi-plate clutch 1 is engaged.

湿式多板クラッチ１の係合後、湿式多板クラッチ１を再度解除するには、油圧室１４の油圧を解除する。油圧が解除されると、ピストン１０は図示しないリターンスプリングの付勢力により、ハウジング２の閉口端に当接する位置まで移動する。すなわち、湿式多板クラッチ１が解除される。 After engaging the wet multi-plate clutch 1, the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 14 is released in order to release the wet multi-plate clutch 1 again. When the hydraulic pressure is released, the piston 10 moves to a position where it abuts against the closed end of the housing 2 due to the biasing force of a return spring (not shown). That is, the wet multi-plate clutch 1 is released.

図２は、本実施形態に係る湿式多板用摩擦板７の部分拡大図である。
図２に示すように、本実施形態に係る摩擦板７は、芯金である金属製の円環状のコアプレート１７と、複数の摩擦材のセグメントピース１９とを備えている。複数の摩擦材のセグメントピース１９は、コアプレート１７の摩擦材固定面１８、すなわちコアプレート１７の軸方向の一方または軸方向の両方の面に、接着剤によって固定されている。複数の摩擦材のセグメントピース１９は、図２に示すように、コアプレート１７に環状に配置されている。周方向に隣り合う摩擦材のセグメントピース１９と摩擦材のセグメントピース１９との間には、所定幅の隙間が介在している。本実施形態においては、摩擦材のセグメントピース１９の形状は、角の丸い長方形であるが、これに限定はされない。コアプレート１７の内周部には、径方向内方に突出し、ハブ３のスプライン６に嵌合するスプライン部９が複数形成されている。なお、以下の説明においては、摩擦材のセグメントピース１９を「セグメントピース１９」と略記する場合もある。 FIG. 2 is a partially enlarged view of the wet multi-plate friction plate 7 according to this embodiment.
As shown in FIG. 2, the friction plate 7 according to the present embodiment includes an annular core plate 17 made of metal, which is a metal core, and a plurality of segment pieces 19 of friction material. A plurality of friction material segment pieces 19 are fixed to a friction material fixing surface 18 of the core plate 17, that is, to one or both axial surfaces of the core plate 17 with an adhesive. A plurality of friction material segment pieces 19 are annularly arranged on the core plate 17 as shown in FIG. A gap having a predetermined width is interposed between the segment pieces 19 of the friction material that are adjacent to each other in the circumferential direction. In this embodiment, the shape of the segment piece 19 of the friction material is a rectangle with rounded corners, but is not limited to this. A plurality of spline portions 9 are formed on the inner peripheral portion of the core plate 17 so as to protrude radially inward and engage with the splines 6 of the hub 3 . In the following description, the segment piece 19 of the friction material may be abbreviated as "segment piece 19".

本実施形態に係る摩擦板７は、セグメントピース１９をコアプレート１７の摩擦材固定面１８に固定している接着剤が、セグメントピース１９が接着されている摩擦材固定面１８の部分のみに塗布されている。したがって、図２においてメッシュで示す領域、すなわちコアプレート１７の摩擦材固定面１８のうち、セグメントピース１９が接着されていない部分は、接着剤が塗布されていない非塗布部となっている。言い換えると、セグメントピース１９が接着されていない摩擦材固定面１８の部分は、接着剤に覆われていない。したがって当該セグメントピース１９が接着されていない摩擦材固定面１８の部分は、コアプレート１７の金属材料が露出している。 In the friction plate 7 according to the present embodiment, the adhesive for fixing the segment pieces 19 to the friction material fixing surface 18 of the core plate 17 is applied only to the portion of the friction material fixing surface 18 where the segment pieces 19 are adhered. It is Therefore, the area indicated by the mesh in FIG. 2, that is, the portion of the friction material fixing surface 18 of the core plate 17 where the segment piece 19 is not adhered is a non-applied portion where no adhesive is applied. In other words, the portion of the friction material fixing surface 18 to which the segment piece 19 is not adhered is not covered with the adhesive. Therefore, the metal material of the core plate 17 is exposed in the portion of the friction material fixing surface 18 where the segment piece 19 is not adhered.

なお、摩擦材のセグメントピース１９がコアプレート１７の軸方向一方の摩擦材固定面１８のみに固定されている場合、セグメントピース１９が接着されていないコアプレート１７の軸方向他方側の面は、接着剤が塗布されておらず、コアプレート１７の金属材料が露出している。 In addition, when the segment piece 19 of the friction material is fixed only to one friction material fixing surface 18 of the core plate 17 in the axial direction, the surface on the other axial side of the core plate 17 to which the segment piece 19 is not adhered is No adhesive is applied, and the metal material of the core plate 17 is exposed.

ここで、本実施形態との比較として、従来の湿式多板用摩擦板１０７について説明する。
図３は、従来の湿式多板用摩擦板１０７の部分拡大図である。
従来の湿式多板用摩擦板１０７においては、コアプレート１１７の摩擦材固定面１１８にセグメントピース１１９を固定する際は、コアプレート１１７の摩擦材固定面１１８の全体に接着剤を塗布してセグメントピース１１９を接着していた。したがって図３において斜線で示す領域、すなわちコアプレート１１７の摩擦材固定面１１８のうち、セグメントピース１１９が接着されていない部分にも接着剤が塗布されていた。このように摩擦材固定面１１８のうちセグメントピース１１９が接着されていない部分が接着剤に覆われていることが、本実施形態の摩擦板７との違いである。 Here, a conventional wet multi-plate friction plate 107 will be described as a comparison with the present embodiment.
FIG. 3 is a partially enlarged view of a conventional wet multi-plate friction plate 107. As shown in FIG.
In the conventional wet multi-plate friction plate 107, when the segment pieces 119 are fixed to the friction material fixing surface 118 of the core plate 117, an adhesive is applied to the entire friction material fixing surface 118 of the core plate 117 to separate the segments. The piece 119 was glued. Therefore, the adhesive was also applied to the hatched area in FIG. 3, that is, the portion of the friction material fixing surface 118 of the core plate 117 where the segment piece 119 was not adhered. The difference from the friction plate 7 of this embodiment is that the portion of the friction material fixing surface 118 to which the segment piece 119 is not adhered is covered with the adhesive.

次に、本実施形態に係る湿式多板用摩擦板を用いた評価試験について説明する。
評価試験は、実施例として図２に示す本実施形態の摩擦板７を用い、比較例として図３に示す従来の湿式多板用摩擦板１０７を用いて、引きずりトルク測定試験を行った。表１に引きずりトルク測定試験の試験条件を示す。 Next, an evaluation test using the wet multi-plate friction plate according to the present embodiment will be described.
In the evaluation test, the friction plate 7 of the present embodiment shown in FIG. 2 was used as an example, and the conventional friction plate 107 for wet multi-plate shown in FIG. 3 was used as a comparative example to conduct a drag torque measurement test. Table 1 shows the test conditions for the drag torque measurement test.

図４は、引きずりトルク測定試験の試験結果を示すグラフである。
図４に示すグラフにおいて、縦軸は引きずりトルク（Ｎｍ）の大きさを示し、横軸は回転数（ｒｐｍ）を示している。なお、引きずりトルクの大きさについては具体的な数値の記載は省略している。図４のグラフは、実施例および比較例のそれぞれについて、３０００ｒｐｍまでの所定の回転数における引きずりトルクの値を測定したものを折れ線グラフとして示したものである。本試験において引きずりトルクの値を測定した回転数は、２５０ｒｐｍ、５００ｒｐｍ、１０００ｒｐｍ、１５００ｒｐｍ、２０００ｒｐｍ、３０００ｒｐｍである。 FIG. 4 is a graph showing test results of a drag torque measurement test.
In the graph shown in FIG. 4, the vertical axis indicates the magnitude of the drag torque (Nm), and the horizontal axis indicates the rotation speed (rpm). In addition, description of a specific numerical value is abbreviate|omitted about the magnitude|size of a drag torque. The graph in FIG. 4 is a line graph showing measured values of drag torque at predetermined rotation speeds up to 3000 rpm for each of the example and the comparative example. The rotational speeds at which the drag torque values were measured in this test are 250 rpm, 500 rpm, 1000 rpm, 1500 rpm, 2000 rpm and 3000 rpm.

図４に示すグラフから、実施例に係る摩擦板は、比較例に係る摩擦板に対し、３０００ｒｐｍよりも低い回転数で全体的に引きずりトルクの低減が認められた。最大では、５００ｒｐｍにおいて、比較例に対して約５６％の引きずりトルクの低減が認められた。 From the graph shown in FIG. 4, the drag torque of the friction plates according to the example was reduced as a whole at rotation speeds lower than 3000 rpm compared to the friction plates according to the comparative example. At maximum, at 500 rpm, a drag torque reduction of about 56% was observed relative to the comparative example.

このように、引きずりトルク測定試験の結果から、実施例に係る摩擦材は引きずりトルクの低減に関して優れた効果を発揮することがわかる。したがって本実施形態によれば、引きずり抵抗の低減が可能な湿式多板用摩擦板を実現することができる。さらに、本実施形態に係る湿式多板用摩擦板を用いることにより、引きずり抵抗の低減が可能な湿式摩擦係合装置すなわち湿式多板クラッチ或いは湿式多板ブレーキを実現することができる。 Thus, from the results of the drag torque measurement test, it can be seen that the friction materials according to the examples exhibit an excellent effect of reducing drag torque. Therefore, according to this embodiment, it is possible to realize a wet multi-plate friction plate capable of reducing drag resistance. Further, by using the wet multi-plate friction plate according to the present embodiment, it is possible to realize a wet friction engagement device capable of reducing drag resistance, that is, a wet multi-plate clutch or a wet multi-plate brake.

１ 湿式多板クラッチ
２ ハウジング
３ ハブ
５ セパレータプレート
７ 湿式多板用摩擦板
１０ ピストン
１４ 油圧室
１７ コアプレート
１８ 摩擦材固定面
１９ 摩擦材のセグメントピース 1 Wet-type multi-plate clutch 2 Housing 3 Hub 5 Separator plate 7 Wet-type multi-plate friction plate 10 Piston 14 Hydraulic chamber 17 Core plate 18 Friction material fixing surface 19 Friction material segment piece

Claims (2)

金属材料からなる環状のコアプレートの少なくとも一方の面に摩擦材のセグメントピースが接着剤によって複数固定された湿式多板用摩擦板であって、
前記少なくとも一方の面は、前記セグメントピースが接着されている部分のみが前記接着剤が塗布されている塗布部であることを特徴とする湿式多板用摩擦板。 A friction plate for a wet multi-plate in which a plurality of segment pieces of a friction material are fixed with an adhesive to at least one surface of an annular core plate made of a metal material,
A friction plate for wet multiple discs, wherein the adhesive is applied only to a portion of the at least one surface where the segment piece is adhered. 請求項１に記載の湿式多板用摩擦板を備えたことを特徴とする湿式摩擦係合装置。 A wet friction engagement device comprising the wet multi-disc friction plate according to claim 1 .

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