JP4385056B2 - Wet multi-plate clutch friction plate - Google Patents

Description

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。   The present invention relates to a friction plate of a wet multi-plate clutch used for a clutch and a brake of an automatic transmission.

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。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a basic configuration of a wet multi-plate clutch 10, wherein 21 is a clutch case, 22 is a partner hub for transmitting power, 23 is a spline groove of the clutch case, 24 is a spline groove of the hub, Reference numeral 25 denotes a piston that presses the separator plate 30 and the friction plate 40 against the backing plate 26, 27 denotes a snap ring that supports the backing plate, and 28 denotes a sealing ring of the piston.

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。   In recent years, the demand for low fuel consumption of automobiles is increasing, and even in automatic transmissions, there is a further demand for reducing drag torque between the friction plate and the separator plate when the clutch is idling.

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。   In the conventional clutch, the inner and outer diameters are used to prevent seizure by supplying lubricating oil to the friction surface when the clutch is engaged, and the oil groove with the end face closed to separate the friction plate and the separator plate during idling. An oil supply passage penetrating in the direction is provided in the friction plate.

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。   Recently, however, the clearance between the friction plate and the separator plate has become smaller than before to improve the speed change response for the purpose of improving the power performance as well as improving the fuel efficiency. The drag torque due to the oil film also tends to increase.

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。   In the conventional friction plate, the oil is not sufficiently discharged on the friction surface, so that the demand for further reduction of the drag torque cannot be satisfied satisfactorily. In particular, at the time of rotation in a low range, the oil interposed between the friction plate and the separator plate is not sufficiently discharged, and the drag torque during idling cannot be reduced.

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。   The oil supplied from the inner diameter side of the friction plate is drawn into the friction surface. When the drawn oil enters between the friction plate and the separator plate, it is not easily discharged. Especially, the clearance between the friction plate and the separator plate is small. This is remarkable in the region where the rotational speed is small, and the drag torque during idling due to the viscosity of the oil between the friction material and the mating separator plate becomes large.

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。   For this reason, when a second oil groove (hereinafter referred to as a second oil groove) that is open on the outer diameter side and is closed on the friction material surface is provided, the oil drawn into the friction surface from the oil passage is smooth. Thus, the drag torque is reduced when the clutch is idling. Especially at the time of low rotation, the effect of reducing drag torque is great. Further, since the drawn-in oil is smoothly removed, friction heat generated during engagement is also smoothly removed together with the oil, and the heat resistance of the friction material is improved.

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。   A first oil groove (hereinafter referred to as a first oil groove) that opens to the inner diameter side and is closed at the end is a clearance between the friction plate and the separator plate during idling due to an action of separating the friction plate and the separator plate. And the like, and when the clutch is released, the clutch can be smoothly released and the drag torque can be reduced during idling.

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。   Furthermore, by attaching the segment pieces of the friction material having these oil grooves to the core plate at intervals in the circumferential direction, an oil passage that penetrates the inner and outer diameters is formed between the segment pieces, and the extra lubricating oil supplied Is removed from the oil passage and is very effective in reducing drag torque during idling.

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。
特開平１１−１４１５７０号公報 特開２００５−７６７５９号公報 However, since the oil existing on the friction surface is rapidly removed from the friction surface by these oil grooves and oil passages at the initial engagement of the clutch, the oil cushioning effect is reduced, and at the initial engagement of the clutch, There is a problem that biting occurs and a shift shock occurs when used in a clutch or brake of an automatic transmission.
JP-A-11-141570 JP-A-2005-76759

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。   As described above, in the wet multi-plate clutch, there is an increasing need for a friction plate that can prevent biting in the initial stage of engagement while reducing drag torque during idling.

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て摩擦材の途中に端部を有する第１の油溝と、外径側に開口して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、各セグメントピースにおいて、前記第１の油溝の周方向両側に前記第２の油溝が設けられており、前記第１の油溝の端部には油溜りが形成されており、前記第２の油溝は、開口部から端部に向かって溝幅が狭くなっており、前記第２の油溝の前記開口部の一方の面に凸部が設けられ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。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a first oil groove that opens on the inner diameter side of the friction plate and has an end portion in the middle of the friction material, and opens on the outer diameter side in the middle of the friction material. in the second friction plate of a wet multi-plate clutch and the oil groove, the segment pieces of friction material having been adhered with the intervals in the circumferential direction having an end portion, in each segment piece, the first oil The second oil groove is provided on both sides in the circumferential direction of the groove, an oil sump is formed at the end of the first oil groove, and the second oil groove extends from the opening to the end. groove width toward and narrows, in which the convex portion on one surface of the opening of the second oil groove was obtained friction plate. ", wherein the Ruco provided.

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。   According to the present invention, it was possible to prevent biting at the initial stage of clutch engagement while reducing drag torque during idling.

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。   When the groove width is narrowed from the opening to the end of the first oil groove, the effect of separating both plates is increased.

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。   Appropriate shapes are selected for the oil passage and each oil groove in accordance with the friction area, friction characteristics, and the amount of oil supplied.

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。   2 is a front view of an embodiment of the friction plate 40 of the present invention, FIG. 3 is an enlarged view of the main part of FIG. 2, 41 is a core plate, 42 is a segment piece of friction material, 43 is a spline groove of the hub Each engaging spline tooth is shown.

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。   If there is no oil reservoir of this invention, the first oil groove 51 has a shape in which the groove width becomes narrower from the opening to the end together with the phantom line shown by the broken line 55, and has a virtual end 52. . In the present invention, a circular oil reservoir 71 is formed at the imaginary end. The oil in the oil reservoir has a cushioning effect and prevents biting in the initial clutch engagement.

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。 In the example shown in the drawing, the segment piece 42 is in the shape of the letter W by the first oil groove 51 and the second oil groove 61. The second oil groove 61 is that is narrower groove width toward the end from the opening, and the convex portion 81 is provided on the side 63 of the side surface side of the opening, by narrowing the width of the opening Yes. For this reason, fluid resistance is generated in the oil passing through the opening, and a cushioning effect is exerted when the clutch is engaged, so that biting is prevented. In this way, the biting at the initial stage of clutch engagement is prevented by the cushion effect by the oil reservoir 71 of the first oil groove 51 and the convex portion 81 of the second oil groove 61.

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。   FIG. 4 is a view similar to FIG. 3 showing another embodiment, but the same reference numerals as those in FIG. 3 denote the same parts. In this embodiment, a convex portion 81 is formed on the side 64 on the center side of the opening of the second oil groove 61.

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。   Protrusions can be provided on both sides of the oil groove opening, but if they are provided only on one side, the drag torque during idling can be reduced without impairing the effect of oil discharge, and the initial engagement You can also prevent sticking.

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。   FIG. 5 shows yet another embodiment. 3 and FIG. 4 except that the oil sump is a rectangular sump 72.

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。   The virtual end portion 52 of the first oil groove 51 and the end portion 62 of the second oil groove 61 are located beyond the radial center of the friction material. By doing so, the flow of oil becomes even better.

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。   FIG. 6 is a diagram showing the effect of the present invention, wherein the vertical axis shows torque T and the horizontal axis shows time t. A broken line B is a case of a conventional clutch, and shows that biting occurs in the initial stage of engagement. The solid line A is the case of the clutch of the present invention, and shows that the torque is distributed on the average.

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。   The clutch of the present invention can prevent biting at the initial stage of engagement while reducing drag torque during idling even in a lubricating environment where a large amount of lubricating oil is supplied.

湿式多板クラッチの基本構成を示す断面図Sectional view showing the basic structure of the wet multi-plate clutch この発明の第１実施例の正面図Front view of the first embodiment of the present invention 図２の要部拡大図2 is an enlarged view of the main part of FIG. 第２実施例の図３と同様な図The same figure as FIG. 3 of the second embodiment 第３実施例の図３と同様な図The same figure as FIG. 3 of the third embodiment この発明の効果を示す線図Diagram showing the effect of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

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 10 Wet Multi-plate Clutch 21 Clutch Case 22 Hub 23 Clutch Case Spline Groove 24 Hub Spline Groove 25 Piston 26 Backing Plate 27 Snap Ring 28 Sealing Ring 30 Separator Plate 40 Friction Plate 41 Core Plate 42 Segment Piece 43 Spline Teeth 51 First One oil groove 52 Virtual end portion 55 Virtual oil groove 61 Second oil groove 62 End portion 63 Side 64 Central side 71 Oil reservoir 72 Oil reservoir 81 Convex portion

Claims (5)

フリクションプレートの内径側に開口して摩擦材の途中に端部を有する第１の油溝と、外径側に開口して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、
各セグメントピースにおいて、前記第１の油溝の周方向両側に前記第２の油溝が設けられており、
前記第１の油溝の端部には油溜りが形成されており、
前記第２の油溝は、開口部から端部に向かって溝幅が狭くなっており、前記第２の油溝の前記開口部の一方の面に凸部が設けられることを特徴とするフリクションプレート。 With a first oil groove having a middle to an end of the opening to the friction material on the inner diameter side of the friction plate, and a second oil groove having an end in the middle of the opening to the friction material on the radially outer side, the In the friction plate of the wet multi-plate clutch in which the segment pieces of the friction material are bonded at intervals in the circumferential direction,
In each segment piece, the second oil groove is provided on both sides in the circumferential direction of the first oil groove,
An oil sump is formed at the end of the first oil groove,
The second oil groove is a feature and a groove width toward the end from the opening is narrower, the convex portion is provided on one surface of the opening of the second oil groove Turkey Friction plate. 前記第１の油溝の溝幅は、開口部から前記油溜り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に記載のフリクションプレート。 Before SL groove width of the first oil groove, the friction plate according to claim 1, characterized in that the width from the open mouth toward the oil reservoir is narrowed. 前記の油溜りは円形であることを特徴とする請求項１または２に記載のフリクションプレート。 Friction plate according to claim 1 or 2, characterized in that Ri said oil reservoir is circular. 前記の油溜りは矩形であることを特徴とする請求項１または２に記載のフリクションプレート。 Friction plate according to claim 1 or 2, characterized in that Ri said oil reservoir is rectangular. 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から４の何れか１項に記載のフリクションプレート。 End of the first oil groove and a second oil groove of the can according to any one of claims 1 to 4, characterized in that in a position beyond the central portion in the radial direction of the friction material Friction plate.

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