JP4792051B2 - Electromagnetic brake cooling structure of phase variable device in automotive engine - Google Patents

Electromagnetic brake cooling structure of phase variable device in automotive engine Download PDF

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Description

本発明は、電磁ブレーキ手段により回転ドラムに制動力を作用させて、スプロケットに対するカムシャフトの回転位相を変化させてバルブの開閉タイミングを変化させる自動車用エンジンにおける位相可変装置に係わり、特に、位相可変装置の回転ドラムに制動力を作用させる電磁ブレーキ手段をエンジンオイルを循環させて冷却する冷却構造に関する。   The present invention relates to a phase variable device in an automobile engine that applies a braking force to a rotating drum by an electromagnetic brake means to change a rotational phase of a camshaft with respect to a sprocket to change a valve opening / closing timing. The present invention relates to a cooling structure in which engine oil is circulated and cooled by electromagnetic brake means for applying a braking force to a rotating drum of the apparatus.

この種の従来技術としては、下記特許文献１（図２１参照）に示すように、エンジンのクランクシャフトの駆動力が伝達される駆動部材（スプロケット）１２と動弁機構を構成するカムシャフト２間に介装した内外ヘリカルスプライン付き中間部材３０を軸方向に移動させることで、駆動部材１２とカムシャフト２間の位相が変化するように構成されている。即ち、周方向に回り止めされた電磁ブレーキ手段４０により、カムシャフト２に回転可能に支承されている回転ドラム４４に制動力を作用させ、これにより回転ドラム４４が駆動部材１２に対し遅延するとともに、連係して中間部材３０が軸方向に移動して、カムシャフト２が駆動部材１２に対し回動して両者１２，２間の位相が変化する。なお、同装置はエンジンルーム内部に配置されて、エンジンオイル雰囲気下で駆動する。   As this type of prior art, as shown in the following Patent Document 1 (see FIG. 21), between a drive member (sprocket) 12 to which a driving force of a crankshaft of an engine is transmitted and a camshaft 2 constituting a valve operating mechanism. The phase between the drive member 12 and the camshaft 2 is changed by moving the intermediate member 30 with the inner and outer helical splines interposed in the axial direction in the axial direction. That is, the braking force is applied to the rotating drum 44 rotatably supported on the camshaft 2 by the electromagnetic brake means 40 that is prevented from rotating in the circumferential direction, whereby the rotating drum 44 is delayed with respect to the drive member 12. As a result, the intermediate member 30 moves in the axial direction, the camshaft 2 rotates relative to the drive member 12, and the phase between the two members 12 changes. The device is disposed inside the engine room and is driven in an engine oil atmosphere.

電磁ブレーキ手段４０は、電磁コイル６２を収容した横断面コ字型環状のクラッチケース６０と、クラッチケース６０の開口部を閉塞する保持プレート６４と、保持プレート６４に接着された摩擦材６６とを備えて構成されている。そして、クラッチケース６０の摩擦材６６と回転ドラム４４間の相対摺接面では、摺動熱により摺動面温度が高温となると、エンジンオイル中に分散している酸化防止剤や摩擦調整剤，清浄分散剤等の添加剤の反応物やオイル中の不溶解分により、一般に多孔質材で構成されている摩擦材６６の表面が目詰まりし、摩擦材６６と回転ドラム４４間に発生する摩擦トルクが低下する可能性がある。   The electromagnetic brake means 40 includes a clutch case 60 having a U-shaped cross section that houses the electromagnetic coil 62, a holding plate 64 that closes the opening of the clutch case 60, and a friction material 66 that is bonded to the holding plate 64. It is prepared for. When the sliding surface temperature of the relative sliding contact surface between the friction material 66 and the rotating drum 44 of the clutch case 60 becomes high due to the sliding heat, an antioxidant or a friction modifier dispersed in the engine oil, The surface of the friction material 66 that is generally composed of a porous material is clogged by the reaction product of additives such as a cleaning dispersant and the insoluble matter in the oil, and friction generated between the friction material 66 and the rotating drum 44. Torque can be reduced.

このため、下記特許文献１の電磁ブレーキ手段４０においては、回転ドラム４４の摺動面（ディスク面）に対し、ディスク面の内周縁から半径方向外周方向に延びるオイル案内溝９０を形成し、回転ドラム４４と摩擦材６６の摺動時に摩擦材６６に発生する熱を案内溝９０に供給されるオイルに伝達することにより、相対摺接面を冷却する構成が採用されている。   For this reason, in the electromagnetic brake means 40 of the following Patent Document 1, an oil guide groove 90 extending radially outward from the inner peripheral edge of the disk surface is formed on the sliding surface (disk surface) of the rotary drum 44 to rotate. A configuration is adopted in which the heat generated in the friction material 66 when the drum 44 and the friction material 66 slide is transmitted to the oil supplied to the guide groove 90 to cool the relative sliding contact surface.

その結果、特許文献１の電磁ブレーキ手段４０は、回転ドラム４４と摩擦材６６の摺動面温度が低減するため、エンジンオイル中に分散している不溶解分の発生が抑制され、摩擦材６６の表面における目詰まりが低減されている。
特開２００５−１１３７０５ As a result, in the electromagnetic brake means 40 of Patent Document 1, since the sliding surface temperature of the rotary drum 44 and the friction material 66 is reduced, the generation of insoluble components dispersed in the engine oil is suppressed, and the friction material 66 is suppressed. Clogging on the surface of the substrate is reduced.
JP 2005-113705 A

近年の排ガス規制強化と燃費基準値の設定により、位相可変装置は、作動頻度を高める必要性が生じており、それに伴い、摩擦材に対してもこれまで以上の高寿命が要求されるようになってきている。一方、特許文献１の電磁ブレーキ手段４０は、摩擦材６６の表面に発生する目詰まりが低減されるものの、摩擦材６６の目詰まりは、少しずつ進行し、摩擦材６６と回転ドラム４４のディスク面が摺接する際に発生する摩擦トルク、即ち回転ドラムの制動トルクを徐々に低下させていく。   Due to the recent tightening of exhaust gas regulations and the setting of fuel efficiency standards, there is a need to increase the frequency of operation of phase variable devices, and as a result, longer life is required for friction materials. It has become to. On the other hand, in the electromagnetic brake means 40 of Patent Document 1, the clogging generated on the surface of the friction material 66 is reduced, but the clogging of the friction material 66 progresses little by little, and the disk of the friction material 66 and the rotating drum 44 is obtained. The friction torque generated when the surfaces come into sliding contact, that is, the braking torque of the rotating drum is gradually reduced.

従って、摩擦材６６は、電磁コイル６２の電流値を増加させ、回転ドラム４４のディスク面の吸着力を向上させても、摩擦材６６と回転ドラム４４の相対摺接面において回転ドラム４４制動に必要な摩擦トルクが得られなくなった場合に使用不能となって寿命を迎える。摩擦材６６の使用可能期間をより長くすることによって摩擦材６６を長寿命にすることは、エンジン性能を長期間維持するために重要な課題となる。   Therefore, even if the friction material 66 increases the current value of the electromagnetic coil 62 and improves the attraction force of the disk surface of the rotating drum 44, the friction material 66 brakes the rotating drum 44 on the relative sliding contact surface between the friction material 66 and the rotating drum 44. If the required friction torque cannot be obtained, it becomes unusable and reaches the end of its life. Making the friction material 66 longer life by making the usable period of the friction material 66 longer becomes an important issue in order to maintain engine performance for a long time.

本願発明は、上記現象を考慮して、摩擦材の表面に発生する目詰まりを従来よりも低減させることにより、回転ドラムの制動トルクの低下を抑制する一方、摩擦材６６の表面に目詰まりが進行しても、回転ドラムの制動トルクの維持を可能にすることにより、前記摩擦材の長寿命化を図る自動車用エンジンにおける位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造を提供するものである。   In the present invention, in consideration of the above phenomenon, clogging generated on the surface of the friction material is reduced as compared with the prior art, thereby suppressing a decrease in the braking torque of the rotating drum, while clogging is generated on the surface of the friction material 66. The present invention provides an electromagnetic brake cooling structure for a phase variable device in an automobile engine that extends the life of the friction material by making it possible to maintain the braking torque of the rotating drum even if it proceeds.

前記目的を達成するために、請求項１においては、クランクシャフトの駆動力が伝達される円環状スプロケットに対し動弁機構を構成するカムシャフトが同軸状で相対回動可能に配置され、前記カムシャフトに対して回転ドラムが相対回動可能に支承され、前記回転ドラムと軸方向に正対する位置には、前記回転ドラムのディスク面に扁平な摩擦材を摺接させ、前記ディスク面と摩擦材との相対摺接面に該相対摺接面の内周側からオイルを供給しながら前記回転ドラムに制動力を付与する電磁ブレーキ手段が設けられ、前記制動力によって回転ドラムに生じる前記スプロケットに対する回転遅れに連係して、位相角変化手段が、前記スプロケットとカムシャフト間の位相角を変更する自動車用エンジンの位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造において、前記回転ドラムは、前記摩擦材と摺接するディスク面上に円の円周方向に沿ってオイル案内溝を形成し、前記相対摺接面から前記オイル案内溝に導入したオイルを前記オイル案内溝に沿って円周方向に流動させた。 In order to achieve the above object, in claim 1, a camshaft constituting a valve operating mechanism is coaxially arranged relative to an annular sprocket to which a driving force of a crankshaft is transmitted, and is arranged to be relatively rotatable. rotary drum relative to the shaft is relatively rotatably supported, wherein the position facing the rotary drum axially, the brought into sliding contact with flat friction material on the disc surface of the rotating drum, the friction material and the disk surface Electromagnetic brake means for applying a braking force to the rotating drum while supplying oil from the inner peripheral side of the relative sliding contact surface to the relative sliding contact surface is provided, and rotation with respect to the sprocket generated in the rotating drum by the braking force is provided. An electromagnetic brake cooling structure for a phase varying device for an automobile engine in which the phase angle changing means changes the phase angle between the sprocket and the camshaft in association with the delay. Oite, the rotary drum, said friction member in sliding along the circumferential direction of the circle on the disk surface to form an oil guide groove which is in contact, the oil was introduced oil from the relative sliding contact surface with the oil guide groove It flowed in the circumferential direction along the guide groove .

尚、エンジンのクランクシャフトの駆動力が伝達されるスプロケットと動弁機構を構成するカムシャフトと回転ドラムが一体となって回動するように構成されて、スプロケットとカムシャフトとは同期して回転するが、電磁ブレーキ手段により回転ドラムに制動力が作用すると、回転ドラムにはスプロケットに対する回転遅れが生じ、この回転ドラムの回転遅れに連係して動作する位相角変化手段がスプロケットに対するカムシャフトの位相を変化させる。   The sprocket to which the driving force of the crankshaft of the engine is transmitted, the camshaft constituting the valve mechanism and the rotating drum are configured to rotate integrally, and the sprocket and the camshaft rotate in synchronization. However, when a braking force is applied to the rotating drum by the electromagnetic brake means, the rotating drum has a rotation delay with respect to the sprocket, and the phase angle changing means that operates in conjunction with the rotation delay of the rotating drum is the phase of the camshaft with respect to the sprocket. To change.

（作用１）ここで、回転ドラムのディスク面に形成されたオイル案内溝は、ディスク面上において円周方向に連続する。従って、従来のディスク面では、オイルがオイル案内溝に沿って径方向に抜けていたため、摩擦材の円周方向に対して、オイル案内溝内のオイルとの接触が断続的になっていたが、本願では、オイルはオイル案内溝に沿って円周方向に流動するため、摩擦材の円周方向に対して、オイル案内溝内のオイルとの接触が断続することがない。また、前記摩擦材とオイル案内溝内のオイルとの間の熱伝達は、オイルと摩擦材が接触する時間が長くなって熱伝達が確実に行われるため、前記相対摺接面の温度上昇とエンジンオイル中の不溶解成分の発生が低減され、摩擦材の目詰まりが低減される。   (Operation 1) Here, the oil guide groove formed on the disk surface of the rotating drum continues in the circumferential direction on the disk surface. Therefore, in the conventional disk surface, the oil has come out radially along the oil guide groove, so that contact with the oil in the oil guide groove is intermittent with respect to the circumferential direction of the friction material. In the present application, since the oil flows in the circumferential direction along the oil guide groove, the contact with the oil in the oil guide groove is not intermittent in the circumferential direction of the friction material. In addition, heat transfer between the friction material and the oil in the oil guide groove increases the time of contact between the oil and the friction material, and heat transfer is performed reliably. Generation of insoluble components in the engine oil is reduced, and clogging of the friction material is reduced.

（作用２）回転ドラムと摩擦材との相対摺接面に供給されたオイルは、スプロケットと同期した前期ドラムの回転により、前記回転ドラムのディスクの略接線方向に前記ドラムの回転方向と逆向きの力を受けつつ、前記ディスクの内周縁から外周縁の方向に流動し、最終的に前記ディスクの外周縁から外に排出される。一方、円周方向のオイル案内溝は、前記オイルの流動する方向よりも半径方向内側に湾曲するため、前記オイルの一部は、オイル案内溝に流入してオイル案内溝の側壁に接触し、回転する前記ドラムの慣性力を受ける。従って、オイル案内溝内のオイルは、円周方向のオイル案内溝に沿って、前記ドラムの回転方向と反対向きに流動する。従って、前記ディスクの内周縁から外周縁の方向に流動するオイルは、前記オイル案内溝において、円周方向に流動するオイルと交差する。   (Operation 2) The oil supplied to the relative sliding contact surface between the rotating drum and the friction material is opposite to the rotating direction of the drum in the substantially tangential direction of the disk of the rotating drum due to the rotation of the previous drum synchronized with the sprocket. The disc flows in the direction from the inner peripheral edge to the outer peripheral edge of the disc, and is finally discharged from the outer peripheral edge of the disc. On the other hand, the circumferential oil guide groove is curved radially inward from the oil flowing direction, so that a part of the oil flows into the oil guide groove and contacts the side wall of the oil guide groove. It receives the inertial force of the rotating drum. Accordingly, the oil in the oil guide groove flows along the circumferential oil guide groove in the direction opposite to the rotation direction of the drum. Therefore, the oil flowing in the direction from the inner peripheral edge to the outer peripheral edge of the disk intersects with the oil flowing in the circumferential direction in the oil guide groove.

その結果、前記ディスク外周縁の方向に流動するオイルと、前記オイル案内溝に沿って円周方向に流動するオイルとの間には、流動する方向が異なるオイルが交差することにより、油膜による剪断力が発生する。即ち、前記オイル案内溝には、前記ディスクの外周縁の方向に流動するオイルにより、前記オイル案内溝の円周の接線方向に対し、前記回転ドラムの回転方向と逆向きの剪断力が発生する。従って、前記回転ドラムには、前記剪断力により回転ドラムの回転方向と逆向きの制動トルクが発生する。従って、回転ドラムの制動トルクは、摩擦材の目詰まりによって摩擦材と回転ドラムの摩擦トルクが低下しても、前記相対摺接面を流動するオイルの流れによって発生する剪断力によって補完されるため、回転ドラムの制動トルクの低下が防止される。   As a result, the oil flowing in the direction of the outer peripheral edge of the disc and the oil flowing in the circumferential direction along the oil guide groove intersect with oil having different flowing directions, so that shearing by the oil film occurs. Force is generated. That is, in the oil guide groove, shearing force is generated in the direction opposite to the rotation direction of the rotating drum with respect to the tangential direction of the circumference of the oil guide groove due to the oil flowing in the direction of the outer peripheral edge of the disk. . Accordingly, a braking torque in the direction opposite to the rotation direction of the rotating drum is generated in the rotating drum by the shearing force. Therefore, even if the friction torque between the friction material and the rotary drum decreases due to clogging of the friction material, the braking torque of the rotation drum is supplemented by the shearing force generated by the flow of oil flowing on the relative sliding contact surface. A reduction in the braking torque of the rotating drum is prevented.

また、前記目的を達成するために請求項２の発明は、クランクシャフトの駆動力が伝達される円環状スプロケットに対し動弁機構を構成するカムシャフトが同軸状で相対回動可能に配置され、前記カムシャフトに対して回転ドラムが相対回動可能に支承され、前記回転ドラムと軸方向に正対する位置には、前記回転ドラムのディスク面に扁平な摩擦材を摺接させ、前記ディスク面と摩擦材との相対摺接面に該相対摺接面の内周側からオイルを供給しながら前記回転ドラムに制動力を付与する電磁ブレーキ手段が設けられ、前記制動力によって回転ドラムに生じる前記スプロケットに対する回転遅れに連係して、位相角変化手段が、前記スプロケットとカムシャフト間の位相角を変更する自動車用エンジンの位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造において、前記回転ドラムは、前記摩擦材と摺接するディスク面上に、前記回転ドラムの回動中心軸周りを周回する螺旋状のオイル案内溝を形成し、前記相対摺接面から前記オイル案内溝に導入したオイルを前記オイル案内溝に沿って螺旋状に流動させた。 In order to achieve the above object, the invention of claim 2 is arranged such that the camshaft constituting the valve mechanism is coaxially and relatively rotatable with respect to the annular sprocket to which the driving force of the crankshaft is transmitted. rotary drum with respect to said cam shaft is supported relatively rotatably, the position facing to the rotary drum axially, the brought into sliding contact with flat friction material on the disc surface of the rotating drum, and the disk surface Electromagnetic brake means for applying a braking force to the rotating drum while supplying oil from the inner peripheral side of the relative sliding contact surface to the relative sliding contact surface with the friction material is provided, and the sprocket generated in the rotating drum by the braking force In conjunction with the rotation delay with respect to the electromagnetic brake cooling mechanism of the phase varying device for an automobile engine, the phase angle changing means changes the phase angle between the sprocket and the camshaft. In the rotary drum, the friction member and slidingly contacts the disk surface, the spiral oil guide groove to move around the rotation center axis of the rotary drum is formed, the oil guide groove from the relative sliding surface The oil introduced in was flowed spirally along the oil guide groove .

（作用）回転ドラムのディスク面に形成されたオイル案内溝は、ディスクの円周方向に連続することと、前記ディスクの半径方向に溝が重複し、摩擦材とオイル案内溝内のオイルとの接触面積が増加することにより、前記摩擦材からオイル案内溝内のオイルへの熱伝達が確実に行われ、前記摩擦材の目詰まりが低減される。一方、前記螺旋状のオイル案内溝を流動するオイルと、回転ドラムのディスクの内周縁から外周縁に向けて流動するオイルが交差する際に油膜の剪断力が発生し、回転ドラムに制動トルクを発生させるため、回転ドラムの制動トルクは、摩擦材の目詰まりが生じても、前記剪断力によって補完され、回転ドラムの制動トルクの低下が防止される。   (Operation) The oil guide groove formed on the disk surface of the rotating drum is continuous in the circumferential direction of the disk, and the groove overlaps in the radial direction of the disk, so that the friction material and the oil in the oil guide groove By increasing the contact area, heat transfer from the friction material to the oil in the oil guide groove is reliably performed, and clogging of the friction material is reduced. On the other hand, when the oil flowing in the spiral oil guide groove and the oil flowing from the inner peripheral edge to the outer peripheral edge of the disk of the rotating drum intersect, a shearing force of the oil film is generated, and braking torque is applied to the rotating drum. Therefore, even if the friction material is clogged, the braking torque of the rotating drum is supplemented by the shearing force, and a reduction in the braking torque of the rotating drum is prevented.

一方、回転ドラムのディスク面における円周形状のオイル案内溝は、回転ドラムの回動中心軸周りを渦巻き状に回動することにより、摩擦材に対して円周方向のみならず径方向に対しても相対摺動する。従って、円周方向において前記オイル案内溝の凸部に摩擦材の同じ箇所が摺接し続けることによって形成される円周方向の偏摩耗が低減される。   On the other hand, the circumferential oil guide groove on the disk surface of the rotating drum rotates in a spiral around the rotation center axis of the rotating drum, so that the friction material not only in the circumferential direction but also in the radial direction. Even relative sliding. Accordingly, uneven wear in the circumferential direction formed by the same portion of the friction material kept in sliding contact with the convex portion of the oil guide groove in the circumferential direction is reduced.

また、前記目的を達成するために請求項３の発明は、請求項１または２に記載の自動車用エンジンにおける位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造において、前記オイル案内溝の中心が、前記回転ドラムの回動中心軸から離心するようにオイル案内溝を形成した。   In order to achieve the above object, a third aspect of the present invention is the electromagnetic brake cooling structure for a phase varying device in an automobile engine according to the first or second aspect, wherein the center of the oil guide groove is the center of the rotating drum. An oil guide groove was formed so as to be separated from the rotation center axis.

（作用）回転ドラムのディスク面のオイル案内溝は、回転ドラムの回動中心軸周りを偏心回動することにより、摩擦材に対して円周方向のみならず径方向に対しても相対摺動する。従って、円周方向において前記オイル案内溝の凸部に摩擦材の同じ箇所が摺接し続けることによって形成される円周方向の偏摩耗が低減される。
また、前記目的を達成するために請求項４の発明においては、クランクシャフトの駆動力が伝達される円環状スプロケットに対し動弁機構を構成するカムシャフトが同軸状で相対回動可能に配置され、前記カムシャフトに対して回転ドラムが相対回動可能に支承され、前記回転ドラムと軸方向に正対する位置には、前記回転ドラムのディスク面に扁平な摩擦材を摺接させ、前記ディスク面と摩擦材との相対摺接面に該相対摺接面の内周側からオイルを供給しながら前記回転ドラムに制動力を付与する電磁ブレーキ手段が設けられ、前記制動力によって回転ドラムに生じる前記スプロケットに対する回転遅れに連係して、位相角変化手段が、前記スプロケットとカムシャフト間の位相角を変更する自動車用エンジンの位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造において、前記回転ドラムのディスク面上に、前記回転ドラムの回動中心軸に対する同心円上に等間隔に配置された中心を中心とする部分円弧形状のオイル案外溝を円周方向等間隔に複数形成し、前記相対摺接面から前記オイル案内溝に導入したオイルを前記オイル案内溝の部分円弧形状に沿って流動させた。
(Operation) The oil guide groove on the disk surface of the rotating drum rotates relative to the friction material not only in the circumferential direction but also in the radial direction by rotating eccentrically around the rotation center axis of the rotating drum. To do. Accordingly, uneven wear in the circumferential direction formed by the same portion of the friction material kept in sliding contact with the convex portion of the oil guide groove in the circumferential direction is reduced.
In order to achieve the above object, according to a fourth aspect of the present invention, the camshaft constituting the valve operating mechanism is coaxially disposed relative to the annular sprocket to which the driving force of the crankshaft is transmitted. The rotating drum is supported so as to be relatively rotatable with respect to the camshaft, and a flat friction material is slidably contacted with the disk surface of the rotating drum at a position facing the rotating drum in the axial direction. Electromagnetic brake means for applying a braking force to the rotating drum while supplying oil from the inner peripheral side of the relative sliding contact surface to the relative sliding contact surface between the friction material and the friction material is provided. In conjunction with the rotation delay with respect to the sprocket, the phase angle changing means changes the phase angle between the sprocket and the camshaft. In the cooling structure, on the disk surface of the rotating drum, oil guide grooves of a partial arc shape centered at the center arranged at equal intervals on a concentric circle with respect to the rotation center axis of the rotating drum are equally spaced in the circumferential direction. A plurality of oils formed and introduced into the oil guide groove from the relative sliding contact surface were caused to flow along the partial arc shape of the oil guide groove.

請求項１の発明によれば、摩擦材と制動を受ける回転ドラムのディスク面との相対摺接面における温度上昇が低減され、摩擦材の目詰まりが低減されるため、回転ドラムの制動トルクの低下が緩和され、摩擦材の長寿命化を図ることが出来る。一方、摩擦材の目詰まりにより、前記相対摺接面に摩擦トルクの減少が発生しても、前記相対摺動面上を流動するオイルの二つの流れが油膜の剪断力を発生させ、回転ドラムの制動トルクを補完するため、回転ドラムの制動トルクの低下が緩和され、摩擦材の使用可能時間が長くなる。その結果、摩擦材の長寿命化を図ることができる。   According to the first aspect of the present invention, the temperature rise in the relative sliding contact surface between the friction material and the disk surface of the rotating drum subjected to braking is reduced, and clogging of the friction material is reduced. The reduction is alleviated and the life of the friction material can be extended. On the other hand, even if the friction torque is reduced on the relative sliding contact surface due to the clogging of the friction material, the two flows of the oil flowing on the relative sliding surface generate the shear force of the oil film, and the rotating drum Therefore, the decrease in the braking torque of the rotating drum is mitigated, and the usable time of the friction material becomes longer. As a result, the life of the friction material can be extended.

請求項２〜請求項４の発明によれば、偏摩耗による摩擦材の寿命の低下が軽減される。 According to the inventions of claims 2 to 4 , a decrease in the life of the friction material due to uneven wear is reduced.

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described based on examples.

図１〜図１９は、本発明に係る位相可変装置の実施例１から６を示し、図１は本発明の第１の実施例である自動車用エンジンにおける位相可変装置の縦断面図、図２は同装置の内部構造を示す斜視図、図３は電磁ブレーキ手段の要部を構成する電磁クラッチの斜視図、図４は同電磁クラッチの正面図、図５（ａ），（ｂ）は摩擦材と回転ドラム間の相対摺動部の拡大断面図で、（ａ）はオイル導入用の切り欠き位置における断面図、（ｂ）はカシメ部位置における断面図、図６は実施例１の回転ドラムの斜視図、図７は実施例１の回転ドラムの正面図、図８は回転ドラムの縦断面図（図７に示す線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿う断面図）、図９は回転ドラムのディスク面に設けたオイル案内溝の横断面図（図７に示す線ＩＸ-ＩＸに沿う断面図）、図１０は、油膜に発生する剪断力の説明図、図１１は回転ドラムの鍛造工程説明図、図１２（ａ）〜（ｃ）は実施例１の回転ドラムの回転数に対する、回転ドラムと摩擦材との相対摺接面間における摩擦係数の減少率を示す図、図１３は、実施例２の回転ドラムの正面図、図１４（ａ）〜（ｃ）は実施例２の回転ドラムの回転数に対する、回転ドラムと摩擦材との相対摺接面間における摩擦係数の減少率を示す図、図１５は、回転ドラム上の円周溝の割合と摩擦材寿命との関係を表す図、図１６〜図１９は、実施例３から６の回転ドラムの正面図、図２０（ａ）〜（ｃ）は、回転ドラムのオイル案内溝に関する他の断面形状を示す図である。   1 to 19 show Embodiments 1 to 6 of the phase varying device according to the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the phase varying device in the automobile engine according to the first embodiment of the present invention. Is a perspective view showing the internal structure of the apparatus, FIG. 3 is a perspective view of an electromagnetic clutch constituting the main part of the electromagnetic brake means, FIG. 4 is a front view of the electromagnetic clutch, and FIGS. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a relative sliding portion between a material and a rotating drum, where (a) is a cross-sectional view at a notch position for introducing oil, (b) is a cross-sectional view at a caulking portion position, and FIG. FIG. 7 is a front view of the rotating drum of the first embodiment, FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the rotating drum (a sectional view taken along line VIII-VIII shown in FIG. 7), and FIG. 9 is a disk surface of the rotating drum. FIG. 7 is a cross-sectional view (cross-sectional view taken along line IX-IX shown in FIG. 7) of the oil guide groove provided in FIG. FIG. 10 is an explanatory diagram of the shearing force generated in the oil film, FIG. 11 is an explanatory diagram of the forging process of the rotating drum, and FIGS. 12A to 12C are the friction with the rotating drum with respect to the rotational speed of the rotating drum of the first embodiment. FIG. 13 is a front view of the rotating drum of the second embodiment, and FIGS. 14A to 14C are rotations of the rotating drum of the second embodiment. FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the ratio of the circumferential grooves on the rotating drum and the friction material life, and FIG. 15 is a diagram showing the rate of decrease in the coefficient of friction between the relative sliding contact surfaces of the rotating drum and the friction material. FIGS. 16 to 19 are front views of the rotating drums of Examples 3 to 6, and FIGS. 20A to 20C are diagrams illustrating other cross-sectional shapes related to the oil guide groove of the rotating drum.

これらの図において、この実施例に示す位相可変装置は、エンジンに組み付け一体化された形態で用いられ、クランクシャフトの回転に同期して吸排気弁が開閉するようにクランクシャフトの回転をカムシャフトに伝達するとともに、エンジンの負荷や回転数などの運転状態によってエンジンの吸排気弁の開閉のタイミングを変化させるための装置で、同装置は、エンジンのクランクシャフトの駆動力が伝達されるスプロケットである円環状外筒部１０と、外筒部１０と同軸に配置されて外筒部１０に対し相対回動可能で、カムシャフト２の一部を構成する従動側の円環状内筒部２０と、外筒部１０と内筒部２０にそれぞれヘリカルスプライン係合して外筒部１０と内筒部２０間に介装され、軸方向に移動して外筒部１０に対する内筒部２０の位相を変える中間部材３０と、内筒部２０のカムシャフト２非配設側に設けられて、中間部材３０を軸方向に移動させる電磁ブレーキ手段４０と、を備えて構成されている。符号８は、エンジンケース（位相可変装置用カバー）で、エンジン及び同装置は、エンジンオイル雰囲気下で用いられる。   In these figures, the phase variable device shown in this embodiment is used in a form integrated with the engine, and the camshaft rotates the crankshaft so that the intake / exhaust valve opens and closes in synchronization with the rotation of the crankshaft. This is a device that changes the opening and closing timing of the intake and exhaust valves of the engine according to the operating conditions such as engine load and rotation speed. This device is a sprocket that transmits the driving force of the crankshaft of the engine. A certain annular outer cylindrical portion 10, a driven annular inner cylindrical portion 20 which is disposed coaxially with the outer cylindrical portion 10 and is rotatable relative to the outer cylindrical portion 10 and which constitutes a part of the camshaft 2; The outer cylinder part 10 and the inner cylinder part 20 are respectively helically spline-engaged and interposed between the outer cylinder part 10 and the inner cylinder part 20 and moved in the axial direction to move the inner cylinder part 20 relative to the outer cylinder part 10. An intermediate member 30 to change the phase, provided on the cam shaft 2 non-disposed side of the inner cylinder portion 20 is configured to include an electromagnetic brake means 40 for moving the intermediate member 30 in the axial direction. Reference numeral 8 denotes an engine case (phase variable device cover), and the engine and the device are used in an engine oil atmosphere.

外筒部１０は、内周縁にリング状の凹部１３が設けられたスプロケット本体１２と、スプロケット本体１２の側面に密着し、凹部１３と協働してフランジ係合溝１３Ａを画成する内フランジプレート１４と、内フランジプレート１４をスプロケット本体１２に共締め固定し、中間部材３０とのスプライン係合部が内周に形成されたスプラインケース１６とから構成されている。符号１３ａは、凹部１３の開口側の大径凹部、符号１３ｂは、凹部１３の奧側の小径凹部で、両者１３ａ，１３ｂ間には、後述する内筒部２０側のフランジ２４の外周縁と正対する段差部１３ｃが設けられている。スプロケットである外筒部１０（スプロケット本体１２）には、エンジンのクランクシャフトの回転がチェーンＣを介して伝達される。符号１１は、スプロケット本体１２と内フランジプレート１４とスプラインケース１６を固定一体化する締結ねじで、スプロケット本体１２と内フランジプレート１４とスプラインケース１６でスプロケット（外筒部１０）を構成することで、フランジ係合溝１３Ａの形成が容易で、外筒部１０（スプラインケース１６）におけるスプライン係合部１７の形成も容易となっている。   The outer cylinder portion 10 includes a sprocket body 12 having a ring-shaped recess 13 provided on the inner periphery thereof, and an inner flange that is in close contact with the side surface of the sprocket body 12 and cooperates with the recess 13 to define a flange engagement groove 13A. The plate 14 and the inner flange plate 14 are fastened together and fixed to the sprocket body 12, and a spline case 16 having a spline engaging portion with the intermediate member 30 formed on the inner periphery is constituted. Reference numeral 13a is a large-diameter concave part on the opening side of the concave part 13, and reference numeral 13b is a small-diameter concave part on the heel side of the concave part 13, between the outer peripheral edge of the flange 24 on the inner cylinder part 20 side to be described later. A stepped portion 13c that directly faces is provided. The rotation of the crankshaft of the engine is transmitted through the chain C to the outer cylinder portion 10 (sprocket body 12) which is a sprocket. Reference numeral 11 denotes a fastening screw for fixing and integrating the sprocket body 12, the inner flange plate 14, and the spline case 16, and the sprocket (outer cylinder portion 10) is constituted by the sprocket body 12, the inner flange plate 14, and the spline case 16. The flange engaging groove 13A can be easily formed, and the spline engaging portion 17 in the outer cylinder portion 10 (spline case 16) can be easily formed.

また、符号３２，３３は、中間部材３０の内外周面に設けられた雌雄ヘリカルスプライン、符号２３は内筒部２０の外周面に設けられている雄ヘリカルスプライン、符号１７はスプラインケース１６の内周面に設けられている雌ヘリカルスプラインである。そして、中間部材３０の内外のスプライン３２，３３は逆方向ヘリカルスプラインで、中間部材３０の軸方向への僅かな移動で、外筒部１０に対し内筒部２０の位相を大きく変化させることができる。符号３１は、中間部材３０の外周面に形成された雄角ねじ部である。   Reference numerals 32 and 33 are male and female helical splines provided on the inner and outer peripheral surfaces of the intermediate member 30, reference numeral 23 is a male helical spline provided on the outer peripheral surface of the inner cylinder portion 20, and reference numeral 17 is an inner portion of the spline case 16. It is the female helical spline provided in the surrounding surface. The inner and outer splines 32 and 33 of the intermediate member 30 are reverse helical splines, and the phase of the inner cylinder portion 20 can be greatly changed with respect to the outer cylinder portion 10 by a slight movement of the intermediate member 30 in the axial direction. it can. Reference numeral 31 denotes a male thread portion formed on the outer peripheral surface of the intermediate member 30.

電磁ブレーキ手段４０は、エンジンケース８に支持された電磁クラッチ４２と、ベアリング２２によって内筒部２０に回転可能に支承されるとともに、中間部材３０の雄角ねじ部３１が螺合し、電磁クラッチ４２の制動力が伝達される回転ドラム４４と、回転ドラム４４と外筒部１０間に軸方向に介装されたねじりコイルばね４６とを備えて構成されている。符号４５は、回転ドラム４４の内周面に設けられた雌角ねじ部で、回転ドラム４４と中間部材３０は、角ねじ部４５，３１に沿って周方向に相対回動できる。即ち、中間部材３０は、角ねじ部４５，３１に沿って回動しながら軸方向に移動できる。また、回転ドラム４４と外筒部１０とは、巻き上げられたねじりコイルばね４６で連結されており、回転ドラム４４に制動力が作用しない状態では、外筒部１０，内筒部２０，中間部材３０および回転ドラム４４は、一体となって回転する。また、回転ドラム４４と外筒部１０（スプラインケース１６）間に介装したねじりコイルばね４６は軸方向に介装されているため、それだけ位相可変装置全体が軸方向には延びるが、半径方向にはコンパクトとなっている。   The electromagnetic brake means 40 is rotatably supported on the inner cylinder portion 20 by the electromagnetic clutch 42 supported by the engine case 8 and the bearing 22, and the male screw portion 31 of the intermediate member 30 is screwed into the electromagnetic clutch. The rotating drum 44 to which the braking force of 42 is transmitted, and the torsion coil spring 46 interposed between the rotating drum 44 and the outer cylinder portion 10 in the axial direction are configured. Reference numeral 45 denotes a female square screw portion provided on the inner peripheral surface of the rotary drum 44, and the rotary drum 44 and the intermediate member 30 can be relatively rotated along the square screw portions 45 and 31 in the circumferential direction. That is, the intermediate member 30 can move in the axial direction while rotating along the square screw portions 45 and 31. Further, the rotating drum 44 and the outer cylinder portion 10 are connected by a wound torsion coil spring 46, and when no braking force acts on the rotating drum 44, the outer cylinder portion 10, the inner cylinder portion 20, and the intermediate member 30 and the rotating drum 44 rotate together. Further, since the torsion coil spring 46 interposed between the rotating drum 44 and the outer cylinder portion 10 (spline case 16) is interposed in the axial direction, the entire phase variable device extends in the axial direction, but the radial direction. It is compact.

そして、電磁クラッチ４２のＯＮ・ＯＦＦおよび電磁クラッチ４２への通電量を制御することによって、中間部材３０が角ねじ部４５，３１に沿って回動しながら軸方向に移動し、これによって外筒部１０と内筒部２０の位相が変化して、カムシャフト２のカム２ａによるバルブの開閉のタイミングが調整される。即ち、電磁クラッチ４２をＯＮする前は、電磁クラッチ４２は図１仮想線に示す位置にあって、回転ドラム４４と電磁クラッチ４２間には隙間Ｓが形成されており、外筒部１０と内筒部２０は位相差なく一体に回転している。そして、電磁クラッチ４２をＯＮすると、電磁クラッチ４２が図１右方向にスライドして回転ドラム４４に吸引され、これにより回転ドラム４４には電磁クラッチ４２から伝達される制動力が作用する。そして、制動力が作用する回転ドラム４４に外筒部１０に対する回転遅れが生じ、即ち、中間部材３０が角ねじ部３１，４５によって前進（図１右方向に移動）し、中間部材３０の内外ヘリカルスプライン３２，３３によって、内筒部２０（カムシャフト２）が外筒部１０（スプロケット本体１２）に対し回動してその位相が変わる。そして、回転ドラム４４は、伝達された制動力とねじりコイルばね４６のばね力とがバランスする位置（内筒部２０が外筒部１０に対し所定の位相差をもつ位置）に保持される。   Then, by controlling the ON / OFF of the electromagnetic clutch 42 and the energization amount to the electromagnetic clutch 42, the intermediate member 30 moves in the axial direction while rotating along the square screw portions 45, 31, thereby the outer cylinder. The phase of the part 10 and the inner cylinder part 20 changes, and the timing of opening and closing of the valve by the cam 2a of the camshaft 2 is adjusted. That is, before the electromagnetic clutch 42 is turned on, the electromagnetic clutch 42 is in the position indicated by the phantom line in FIG. 1, and a gap S is formed between the rotating drum 44 and the electromagnetic clutch 42. The cylinder part 20 rotates integrally with no phase difference. When the electromagnetic clutch 42 is turned on, the electromagnetic clutch 42 slides in the right direction in FIG. 1 and is attracted to the rotating drum 44, whereby a braking force transmitted from the electromagnetic clutch 42 acts on the rotating drum 44. Then, a rotation delay with respect to the outer cylinder portion 10 occurs in the rotating drum 44 to which the braking force acts, that is, the intermediate member 30 moves forward (moves in the right direction in FIG. 1) by the square screw portions 31 and 45, By the helical splines 32 and 33, the inner cylinder part 20 (camshaft 2) rotates with respect to the outer cylinder part 10 (sprocket body 12), and its phase changes. The rotating drum 44 is held at a position where the transmitted braking force and the spring force of the torsion coil spring 46 are balanced (position where the inner cylinder portion 20 has a predetermined phase difference with respect to the outer cylinder portion 10).

一方、電磁クラッチ４２をＯＦＦにすると、その制動力が回転ドラム４４に伝達されないため、コイルばね４６のばね力だけが作用する中間部材３０は、角ねじ部３１，４５によって後退（図１左方向に移動）して元の位置となり、この間に、内筒部２０（カムシャフト２）が外筒部１０（スプロケット本体１２）に対し逆方向に回動して、その位相差がなくなる。   On the other hand, when the electromagnetic clutch 42 is turned off, the braking force is not transmitted to the rotating drum 44, so that the intermediate member 30 on which only the spring force of the coil spring 46 acts is moved backward by the square screw portions 31 and 45 (left direction in FIG. 1). The inner cylinder portion 20 (camshaft 2) rotates in the opposite direction with respect to the outer cylinder portion 10 (sprocket body 12), and the phase difference disappears.

また、内筒部２０の外周面(スプロケット本体１２との摺動面)にはフランジ２４が周設され、一方、外筒部１０(スプロケット本体１２)の内周面には、フランジ２４が係合するフランジ係合溝１３Ａが周設され、フランジ２４の側面とフランジ係合溝１３Ａの側面間に摩擦トルク付加部材５１，５５が介装されて、外筒部１０と内筒部２０間の相対摺動部の摩擦トルクが高められて、中間部材３０と外筒部１０および内筒部２０間のヘリカルスプライン係合部２３，３２、３３，１７における歯部同士がぶつかる打音の発生が抑制されている。
尚、本実施例では、電磁ブレーキ手段４０の作動とコイルバネ４６の付勢力により、中間部材３０をヘリカルスプライン（３２，３３）に沿って前後に移動させ、中間部材３０の移動量に応じてスプロケット本体１２とカムシャフト２の位相を変化させるヘリカルスプライン機構を採用しているが、電磁ブレーキ手段を採用した位相変化手段としては、特開2003-293710に示すような機構を採用することも考えられる。この機構は、電磁コイル機構によって中間回転体（本願中間ドラム相当）を駆動プレートに対して（本願スプロケットに相当）前後に相対回転させ、中間回転体、変換ガイド及び駆動プレートにそれぞれ形成した溝に球を介在させ、前記相対回転時に前記溝形状に応じて球が移動（本願中間部材機構に相当）することにより、移動量に応じてクランクシャフトと、カムシャフトの位相が変化する機構である。また電磁ブレーキ機構を利用した同様の位相変化手段として、特開2003-74602や特開2004-150397に示す機構の利用も考えられる。 Further, a flange 24 is provided around the outer peripheral surface (sliding surface with the sprocket main body 12) of the inner cylindrical portion 20, while the flange 24 is engaged with the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 10 (sprocket main body 12). A mating flange engaging groove 13A is provided around, and friction torque adding members 51 and 55 are interposed between the side surface of the flange 24 and the side surface of the flange engaging groove 13A. The friction torque of the relative sliding portion is increased, and the hitting sound that the teeth of the helical spline engaging portions 23, 32, 33, and 17 between the intermediate member 30, the outer cylindrical portion 10 and the inner cylindrical portion 20 collide with each other is generated. It is suppressed.
In the present embodiment, the intermediate member 30 is moved back and forth along the helical splines (32, 33) by the operation of the electromagnetic brake means 40 and the biasing force of the coil spring 46, and the sprocket is moved according to the amount of movement of the intermediate member 30. A helical spline mechanism that changes the phase between the main body 12 and the camshaft 2 is employed, but it is also conceivable to employ a mechanism such as that disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-293710 as the phase changing means that employs electromagnetic brake means. . This mechanism uses an electromagnetic coil mechanism to rotate the intermediate rotating body (corresponding to the intermediate drum of the present application) back and forth with respect to the driving plate (corresponding to the sprocket of the present application) to the grooves formed in the intermediate rotating body, the conversion guide, and the driving plate. A mechanism in which the phases of the crankshaft and the camshaft change according to the amount of movement by interposing a sphere and moving the sphere according to the groove shape during the relative rotation (corresponding to the intermediate member mechanism of the present application). As similar phase change means using an electromagnetic brake mechanism, use of mechanisms shown in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2003-74602 and 2004-150397 can be considered.

次に、電磁ブレーキ手段４０を構成する電磁クラッチ４２の構造と、電磁クラッチ４２表面に設けた摩擦材６６と回転ドラム４４間の相対摺接面の冷却構造について説明する。   Next, the structure of the electromagnetic clutch 42 constituting the electromagnetic brake means 40 and the cooling structure of the relative sliding contact surface between the friction material 66 provided on the surface of the electromagnetic clutch 42 and the rotary drum 44 will be described.

電磁クラッチ４２は、図３〜５に示すように、回転ドラム４４のディスク面に向けて開口する横断面コ字型円環状で周方向に回り止めされたクラッチケース６０と、クラッチケース６０内に収容された電磁コイル６２と、クラッチケース６０の開口部内側に固定された金属製の摩擦材保持プレート６４と、摩擦材保持プレート６４に接着されて、その表面がクラッチケース６０の内外周壁６０ａ，６０ｂ前縁部より僅かに突出する偏平な摩擦材６６とを備えて構成されている。符号６８は、クラッチケース６０の背面側周方向複数個所に突設されたピンで、このピン６８がエンジンケース８側の孔８ａに係合して、クラッチケース６０は軸方向にはスライドできるが、周方向には移動できないように拘束されている。   As shown in FIGS. 3 to 5, the electromagnetic clutch 42 includes a clutch case 60 having a U-shaped cross section that opens toward the disk surface of the rotating drum 44 and is prevented from rotating in the circumferential direction. The accommodated electromagnetic coil 62, a metal friction material holding plate 64 fixed to the inner side of the opening of the clutch case 60, and the friction material holding plate 64 are bonded to the inner and outer peripheral walls 60a of the clutch case 60. 60b and a flat friction material 66 slightly projecting from the front edge. Reference numeral 68 designates pins protruding in a plurality of positions in the circumferential direction on the back side of the clutch case 60. The pins 68 engage with the holes 8a on the engine case 8 side so that the clutch case 60 can slide in the axial direction. It is restrained so that it cannot move in the circumferential direction.

即ち、クラッチケース６０内に電磁コイル６２が樹脂モールドにより固定され、クラッチケース６０の開口部内側には、摩擦材６６を一体化した摩擦材保持プレート６４が段差部６０ｃに載置され、摩擦材保持プレート６４の内周及び外周の周方向等分３個所がカシメにより、クラッチケースの内外周壁６０ａ，６０ｂに固定されている。図３，４に示す符号６０ｄはカシメ部を示す。また、摩擦材６６の半径方向の幅は摩擦材保持プレート６４の半径方向の幅より僅かに小さい寸法に形成され（摩擦材６６の内径は摩擦材保持プレート６４の内径より僅かに大きく、摩擦材６６の外径は摩擦材保持プレート６４の外径より僅かに小さく形成され）ており、これによってクラッチケースの内外周壁６０ａ，６０ｂと摩擦材６６間には、オイル通路となるリング状の溝６３ａ，６３ｂが設けられている。なお、摩擦材保持プレート６４のクラッチケース６０の開口部への固定手段は、前記したカシメに限るものではなく、接着や嵌合その他の適宜固定手段であればよい。   That is, the electromagnetic coil 62 is fixed in the clutch case 60 by a resin mold, and the friction material holding plate 64 in which the friction material 66 is integrated is placed on the stepped portion 60c inside the opening of the clutch case 60. Three portions of the inner and outer circumferences of the holding plate 64 that are equally divided in the circumferential direction are fixed to the inner and outer peripheral walls 60a and 60b of the clutch case by caulking. Reference numeral 60d shown in FIGS. 3 and 4 denotes a caulking portion. The radial width of the friction material 66 is formed to be slightly smaller than the radial width of the friction material holding plate 64 (the inner diameter of the friction material 66 is slightly larger than the inner diameter of the friction material holding plate 64). The outer diameter of 66 is formed to be slightly smaller than the outer diameter of the friction material holding plate 64), whereby a ring-shaped groove 63 a serving as an oil passage is formed between the inner and outer peripheral walls 60 a, 60 b of the clutch case and the friction material 66. , 63b. Note that the means for fixing the friction material holding plate 64 to the opening of the clutch case 60 is not limited to the above-described caulking, and may be any appropriate fixing means such as adhesion, fitting or the like.

摩擦材６６は、電磁クラッチ４２がＯＮされたときに回転ドラム４４のディスク面に接近して摩擦力（制動力）を生じさせるためのもので、抄紙基材に熱硬化性樹脂を含浸した厚さ５００μｍのプレート状の多孔質成形体で構成されており、クラッチケース６０の内外周壁６０ａ，６０ｂの前縁部より５０μｍだけその表面が突出した形態となっている。   The friction material 66 is used to generate a frictional force (braking force) by approaching the disk surface of the rotating drum 44 when the electromagnetic clutch 42 is turned on. The thickness of the papermaking base impregnated with a thermosetting resin. The surface of the clutch case 60 protrudes from the front edge portions of the inner and outer peripheral walls 60a and 60b by 50 μm.

また、電磁クラッチ４２の摩擦材６６と回転ドラム４４間の相対摺接面には、エンジンオイルが常に供給されて、両者６６，４４の摺動面温度の上昇が抑制されている。   Further, the engine oil is always supplied to the relative sliding contact surface between the friction material 66 of the electromagnetic clutch 42 and the rotary drum 44, and the increase of the sliding surface temperature of the both 66 and 44 is suppressed.

即ち、クラッチケース６０の半径方向内側には、図１に示すように、カムシャフト２内のオイル通路７０に連通し、かつクラッチケース６０と回転ドラム４４間の相対摺動部の内周側に連通するオイル溜り７４がエンジンケース８によって画成され、カムシャフト２内のオイル通路７０には、カムシャフト２のジャーナル軸受７３のオイルポートおよびカムシャフト２の側孔７３ａを介して、エンジンオイルがポンプＰによって圧送されている。符号７３ｂは、カムシャフト２に設けられて、オイル通路７０とオイル溜り７４に連通する側孔である。そして、クラッチケースの内周壁６０ａ前縁部には、摩擦材６６と回転ドラム４４間の相対摺接面にエンジンオイルを導入するオイル導入用の切り欠き６１ａが設けられ、一方、クラッチケースの外周壁６０ｂ前縁部には、摩擦材６６と回転ドラム４４間の相対摺接面のエンジンオイルを外方に導出するオイル導出用の切り欠き６１ｂが設けられている。   That is, on the radially inner side of the clutch case 60, as shown in FIG. 1, it communicates with the oil passage 70 in the camshaft 2 and on the inner peripheral side of the relative sliding portion between the clutch case 60 and the rotating drum 44. A communicating oil reservoir 74 is defined by the engine case 8, and engine oil is passed through the oil passage 70 in the camshaft 2 via the oil port of the journal bearing 73 of the camshaft 2 and the side hole 73 a of the camshaft 2. Pumped by a pump P. Reference numeral 73 b is a side hole provided in the camshaft 2 and communicating with the oil passage 70 and the oil reservoir 74. The front edge of the inner peripheral wall 60a of the clutch case is provided with an oil introduction notch 61a for introducing engine oil to the relative sliding contact surface between the friction material 66 and the rotary drum 44, while the outer periphery of the clutch case is The front edge of the wall 60b is provided with an oil lead-out notch 61b for leading the engine oil on the relative sliding contact surface between the friction material 66 and the rotary drum 44 outward.

そして、クラッチケース６０の摩擦材６６と回転ドラム４４間の相対摺接面には、カムシャフト２内に設けたオイル通路７０，エンジンケース８と回転ドラム４４（ベアリング２２）間のオイル溜まり７４およびクラッチケースの内周壁６０ａ前縁部に設けた切り欠き６１ａを介してエンジンオイルが導入されて、摩擦材６６と回転ドラム４４の相対摺接面を冷却するとともに、摩擦材６６と回転ドラム４４間の相対摺接面の冷却に供されたエンジンオイルは、クラッチケース６０の外周壁６０ｂ前縁部に設けたオイル導出用の切り欠き６１ｂを介して半径方向外方に排出される。   An oil passage 70 provided in the camshaft 2, an oil reservoir 74 between the engine case 8 and the rotary drum 44 (bearing 22), and a relative sliding contact surface between the friction material 66 and the rotary drum 44 of the clutch case 60 and Engine oil is introduced through a notch 61a provided at the front edge of the inner peripheral wall 60a of the clutch case to cool the relative sliding contact surface between the friction material 66 and the rotary drum 44, and between the friction material 66 and the rotary drum 44. The engine oil used for cooling the relative sliding contact surface is discharged radially outwardly through an oil lead-out notch 61 b provided at the front edge of the outer peripheral wall 60 b of the clutch case 60.

また、摩擦材３６の表面には、図３，４に示すように、内周側から外周側に延びる風車型のオイル案内溝６７が設けられて、オイル導入用の切り欠き６１ａとオイル導出用の切り欠き６１ｂがリング状の隙間６３ａ、風車型のオイル案内溝６７、リング状の隙間６３ｂを介して連通している。このため、摩擦材６６と回転ドラム４４間の相対摺動部の半径方向内側に導入されたエンジンオイルは、摩擦材６６表面のオイル案内溝６７に沿ってスムーズに流れて、オイル導出用の切り欠き６１ｂから導出するので、摩擦材６６表面全体が均一に冷却される。   Further, as shown in FIGS. 3 and 4, a windmill type oil guide groove 67 extending from the inner peripheral side to the outer peripheral side is provided on the surface of the friction material 36, and an oil introduction notch 61 a and an oil lead-out oil are provided. The notches 61b communicate with each other through a ring-shaped gap 63a, a windmill-type oil guide groove 67, and a ring-shaped gap 63b. For this reason, the engine oil introduced radially inward of the relative sliding portion between the friction material 66 and the rotating drum 44 flows smoothly along the oil guide groove 67 on the surface of the friction material 66, so Since it leads out from the notch 61b, the whole surface of the friction material 66 is cooled uniformly.

また、回転ドラム４４のディスク面４４ａの摩擦材６６に正対する位置には、図６〜１０に示すように、回転ドラム４４の回動中心軸と同軸になる円周方向に形成された複数のオイル案内溝９０が、半径方向に連続して形成されている。オイルは、オイル溜まり７４からクラッチケースの内周壁６０ａ前縁部に設けた切り欠き６１ａを介して回転ドラム４４と摩擦材６６との相対摺接面に供給される。供給されたオイルは、スプロケットと同期した回転ドラム４４の回転により、ディスク面４４ａの外周縁の略接線方向に対し、回転ドラム４４の回転方向と逆向きの遠心力を受けつつ、ディスク面４４ａの内周縁から外周縁の方向に流動し、切り欠き６１ｂを介して前記相対摺接面の外に排出される。   Further, as shown in FIGS. 6 to 10, at a position facing the friction material 66 on the disk surface 44 a of the rotating drum 44, a plurality of circumferentially formed coaxial axes with the rotation center axis of the rotating drum 44 are formed. The oil guide groove 90 is formed continuously in the radial direction. The oil is supplied from the oil reservoir 74 to the relative sliding contact surface between the rotating drum 44 and the friction material 66 through a notch 61a provided at the front edge of the inner peripheral wall 60a of the clutch case. The supplied oil is subjected to centrifugal force in the direction opposite to the rotation direction of the rotating drum 44 with respect to the substantially tangential direction of the outer peripheral edge of the disk surface 44a due to the rotation of the rotating drum 44 synchronized with the sprocket. It flows in the direction from the inner peripheral edge to the outer peripheral edge, and is discharged out of the relative sliding contact surface through the notch 61b.

また、円周方向のオイル案内溝９０は、エンジンオイルの流動する方向よりも半径方向内側に湾曲するため、前記オイルの一部は、オイル案内溝９０に流入してオイル案内溝９０の側壁に接触し、回転する前記ドラム４４の慣性力を受ける。従って、オイル案内溝９０内のオイルは、円周方向のオイル案内溝９０に沿って、回転ドラム４４の回転方向と反対向きに流動する。また、回転ドラム４４のディスク面４４ａの内周縁から外周縁の方向に流動するオイルは、図１０に示すように、オイル案内溝９０において、円周方向に流動するオイルと交差する。   Further, since the circumferential oil guide groove 90 is curved radially inward with respect to the direction in which the engine oil flows, a part of the oil flows into the oil guide groove 90 and enters the side wall of the oil guide groove 90. The drum 44 that contacts and rotates receives the inertial force. Therefore, the oil in the oil guide groove 90 flows in the direction opposite to the rotation direction of the rotary drum 44 along the circumferential oil guide groove 90. Further, the oil flowing in the direction from the inner peripheral edge to the outer peripheral edge of the disk surface 44a of the rotating drum 44 intersects with the oil flowing in the circumferential direction in the oil guide groove 90 as shown in FIG.

前記相対摺接面には、流動するオイルによる油膜が形成され、オイル案内溝９０上において流動する方向が異なるオイルが交差することにより、オイル案内溝９０の内部のオイルには、油膜による剪断力が発生する（図１０（ａ）を参照）。即ち、オイル案内溝９０内のオイルは、前記ディスクの外周縁の方向に流動するオイルにより、前記オイル案内溝９０の円周の接線方向に対し、前記回転ドラムの回転方向Ｄ１と略逆向きの剪断力Ｆを受ける。ここで、ディスク面４４ａの外周縁方向に流動するオイルに与えられる遠心力をＦ１、オイル案内溝９０上において前記遠心力が作用する点をＰ、遠心力Ｆ１と作用点Ｐにおけるオイル案内溝９０の接線とがなす角度をθとした場合、作用点Ｐ上においてオイル案内溝の内部を流動するオイルには、Ｆ＝Ｆ１・ｃｏｓθからなる剪断力が作用する。   An oil film is formed by the flowing oil on the relative sliding contact surface, and the oil flowing in the oil guide groove 90 in a different direction intersects, so that the oil in the oil guide groove 90 has a shearing force by the oil film. Occurs (see FIG. 10A). That is, the oil in the oil guide groove 90 is substantially opposite to the rotation direction D1 of the rotary drum with respect to the tangential direction of the circumference of the oil guide groove 90 by the oil flowing in the direction of the outer peripheral edge of the disk. Subjected to shear force F. Here, the centrifugal force applied to the oil flowing toward the outer peripheral edge of the disk surface 44a is F1, the point at which the centrifugal force acts on the oil guide groove 90 is P, and the oil guide groove 90 at the centrifugal force F1 and the action point P. When the angle formed by the tangent line is θ, a shearing force of F = F1 · cos θ acts on the oil flowing inside the oil guide groove on the action point P.

従って、前記回転ドラム４４には、前記剪断力Ｆにより回転ドラム４４の回転方向Ｄ１と逆向きの制動トルクＴ１が発生する。従って、回転ドラム４４の制動トルクは、摩擦材６６の目詰まりによって摩擦材６６と回転ドラム４４の摩擦トルクが低下しても、前記相対摺接面を流動するオイルの流れによって発生する制動トルクＴ１によって補完されるため、低下することなる維持される。   Accordingly, a braking torque T1 opposite to the rotation direction D1 of the rotating drum 44 is generated on the rotating drum 44 by the shearing force F. Accordingly, the braking torque of the rotating drum 44 is the braking torque T1 generated by the flow of oil flowing on the relative sliding contact surface even if the friction torque between the friction material 66 and the rotating drum 44 is reduced due to the clogging of the friction material 66. Will be maintained by being reduced.

尚、制動トルクＴ１は、オイルが受ける遠心力Ｆ１の増加に比例して増加する。また、ディスク４４ａの外周縁方向に流動するオイルは、オイル案内溝９０の数が多いほど溝９０と交差する回数が増加して制動トルクＴが増加する。従って、オイル案内溝９０の数は、用途に応じて一本から複数本を選択して形成することが望ましい。   Note that the braking torque T1 increases in proportion to the increase in the centrifugal force F1 applied to the oil. Further, the oil flowing in the direction of the outer peripheral edge of the disk 44a increases the number of times of intersecting the grooves 90 and the braking torque T as the number of the oil guide grooves 90 increases. Therefore, the number of the oil guide grooves 90 is desirably selected from one to a plurality according to the application.

また、回転ドラム４４は、図１１（ａ）→（ｂ）→（ｃ）に示すように、加熱した素材Ｗを上下の金型（鍛造型）１００Ａ，１１０Ａおよび１００Ｂ，１１０Ｂで挟んで加圧する鍛造工程を経ることで、全体が所定形状に成形され、その後、旋盤により中央部に雌角ねじ部４５を形成することで、完成する。鍛造設備である下金型１１０Ｂには、円周方向のオイル案内溝９０に対応する凸条１１２が設けられており、オイル案内溝９０は、回転ドラム４４を成形する一連の鍛造工程の中で、ディスク面４４ａを成形する際に成形できるので、オイル案内溝９０付き回転ドラム４４を製造する製造設備および製造工程は簡潔である。   Further, as shown in FIGS. 11 (a) → (b) → (c), the rotating drum 44 presses the heated material W with the upper and lower molds (forging dies) 100A, 110A and 100B, 110B interposed therebetween. Through the forging process, the whole is formed into a predetermined shape, and then completed by forming the female thread 45 at the center with a lathe. The lower die 110B, which is a forging facility, is provided with a ridge 112 corresponding to the oil guide groove 90 in the circumferential direction. The oil guide groove 90 is a part of a series of forging processes for forming the rotating drum 44. Since the disk surface 44a can be formed, the manufacturing equipment and the manufacturing process for manufacturing the rotating drum 44 with the oil guide groove 90 are simple.

図１２は、（ａ）図に示すディスク面４４ａ上にオイル案内溝が無い溝無しドラム（従来例１）とディスク面４４ａに円周方向のオイル案内溝９０を形成した円周溝付ドラム（実施例１）に対し、相対摺接面にオイルを供給しつつ新品の摩擦材と一定の目詰まりを起こしている使用済みの摩擦材を摺接させ、新品の摩擦材に対する前記目詰まり摩擦材の相対摺接面の摩擦係数の減少率を測定したものである。（ｂ）（ｃ）図のグラフは、それぞれ従来例１と実施例１の実験結果を示している。横軸は、回転ドラム４４の回転数（横軸右方向に行くほど回転数が増加する）を表し、縦軸は、前記回転数を増加させた場合における、前記目詰まり摩擦材の相対摺接面の摩擦係数の減少率を表す。   12A shows a grooveless drum having no oil guide groove on the disk surface 44a shown in FIG. 12A (conventional example 1) and a drum with a circumferential groove in which a circumferential oil guide groove 90 is formed on the disk surface 44a. In contrast to Example 1), the clogged friction material against the new friction material is brought into sliding contact with the new friction material and the used friction material causing constant clogging while supplying oil to the relative sliding contact surface. The reduction rate of the friction coefficient of the relative sliding contact surface is measured. The graphs in FIGS. (B) and (c) show the experimental results of Conventional Example 1 and Example 1, respectively. The horizontal axis represents the number of rotations of the rotating drum 44 (the number of rotations increases toward the right of the horizontal axis), and the vertical axis represents the relative sliding contact of the clogged friction material when the number of rotations is increased. Represents the reduction rate of the friction coefficient of the surface.

一定の目詰まりを発生している摩擦材は、溝無しドラムに摺接した場合、（ｂ）図に示すとおり、ドラムの回転数の増加に伴って摩擦係数が大きく減少した。従って、従来例１のドラムでは、電磁クラッチ４０の通電を強くし、回転ドラム４０の吸着力を強くしなければ所定の制動力を得られなかった。その原因は、相対摺接面の冷却効果が不足するため、ドラムの回転数の上昇によって前記相対摺接面のオイルに不溶解分が発生し、摩擦材の目詰まりが更に進行したためと推測される。   When the friction material having a constant clogging was in sliding contact with the grooveless drum, as shown in FIG. 5B, the friction coefficient greatly decreased as the number of rotations of the drum increased. Therefore, in the drum of the conventional example 1, a predetermined braking force cannot be obtained unless the energization of the electromagnetic clutch 40 is increased and the suction force of the rotating drum 40 is increased. The cause is presumed that the cooling effect of the relative sliding contact surface is insufficient, and therefore the oil on the relative sliding contact surface is insoluble due to the increase in the rotation speed of the drum, and the clogging of the friction material further proceeds. The

また、一定の目詰まりを発生している摩擦材を円周溝付ドラムに摺接した場合には、（ｃ）図に示すとおり、ドラムの回転数が増加しても摩擦係数が大きく減少することは無かった。その原因は、第一にオイル案内溝９０に沿ってオイルが円周方向に流動するため、ドラムのディスク面が円周方向に対して連続的に冷却され、摩擦材の相対摺接面温度が減少し、不溶解分の発生が低減され、摩擦材の摩耗が低減されているためと考えられる。また、第二には、ドラムのディスク面の外周縁方向に流動するオイルと円周方向に流動するオイル案内溝内部のオイルが交差して、相対摺動面間の油膜に剪断力が発生するため、回転ドラム４４の制動トルクが補われているためと考えられる。尚、油膜の剪断力によるトルクは、ディスク面４４ａの外周縁方向にオイルを流動させる遠心力の増加にともなって増加すると考えられるため、ドラムの回転数が増加すると、摩擦トルクの低下を補うトルクも増加するものと考えられる。   In addition, when a friction material having a constant clogging is brought into sliding contact with the circumferential grooved drum, the friction coefficient is greatly reduced even if the number of rotations of the drum is increased as shown in FIG. There was nothing. The reason is that the oil flows in the circumferential direction first along the oil guide groove 90, so that the disk surface of the drum is continuously cooled in the circumferential direction, and the relative sliding contact surface temperature of the friction material is increased. This is thought to be because the generation of insoluble matter is reduced and the wear of the friction material is reduced. Second, the oil flowing in the outer peripheral edge direction of the disk surface of the drum intersects with the oil in the oil guide groove flowing in the circumferential direction, and a shearing force is generated in the oil film between the relative sliding surfaces. Therefore, it is considered that the braking torque of the rotating drum 44 is supplemented. The torque due to the shear force of the oil film is considered to increase as the centrifugal force that causes the oil to flow in the direction of the outer periphery of the disk surface 44a. Therefore, when the drum rotation speed increases, the torque that compensates for the decrease in friction torque Will also increase.

図１３は、オイル案内溝９０ａを半径方向（から傾斜する方向、以降は単に半径方向とする）に形成した従来の回転ドラムに円周方向のオイル案内溝９０を形成した実施例２の回転ドラム４４を示す。オイル案内溝９０と９０ａは連結され、オイル案内溝９０内を円周方向に流動したオイルは、オイル案内溝９０ａにより半径方向に流動し、ディスク面４４ａの外に排出される。   FIG. 13 shows a rotating drum according to a second embodiment in which a circumferential oil guiding groove 90 is formed on a conventional rotating drum in which the oil guiding groove 90a is formed in a radial direction (direction inclined from the following, hereinafter simply referred to as a radial direction). 44 is shown. The oil guide grooves 90 and 90a are connected, and the oil that flows in the circumferential direction in the oil guide groove 90 flows in the radial direction by the oil guide groove 90a and is discharged out of the disk surface 44a.

図１４（ｂ）（ｃ）は、（ａ）図に示すディスク面４４ａ上に半径方向のオイル案内溝のみを形成したドラム（従来例２）と、ディスク面４４ａに径方向及び円周方向のオイル案内溝９０を形成した図１３の円周溝付ドラム（実施例２）に対し、図１２の実験と同様に、相対摺接面にオイルを供給しつつ新品の摩擦材と一定の目詰まりを起こしている使用済みの摩擦材を摺接させ、新品の摩擦材に対する前記目詰まり摩擦材の相対摺接面の摩擦係数の減少率を測定したものである。横軸は、回転ドラム４４の回転数を表し、縦軸は、前記回転数を増加させた場合における、前記目詰まり摩擦材の相対摺接面の摩擦係数の減少率を表している。（ｂ）（ｃ）図のグラフは、それぞれ従来例２と実施例２の実験結果を示している。   14 (b) and 14 (c) show a drum (conventional example 2) in which only radial oil guide grooves are formed on the disk surface 44a shown in FIG. 14 (a), and radial and circumferential directions on the disk surface 44a. 13 with the oil guide groove 90 (Example 2) in which oil guide grooves 90 are formed, as in the experiment of FIG. 12, while supplying oil to the relative sliding contact surface, new friction material and constant clogging. The used friction material causing the friction is brought into sliding contact, and the reduction rate of the friction coefficient of the relative sliding contact surface of the clogged friction material with respect to the new friction material is measured. The horizontal axis represents the number of rotations of the rotating drum 44, and the vertical axis represents the rate of decrease in the coefficient of friction of the relative sliding contact surface of the clogged friction material when the number of rotations is increased. The graphs in FIGS. (B) and (c) show the experimental results of Conventional Example 2 and Example 2, respectively.

その結果は、径方向のオイル案内溝の無い回転ドラムによって行った図１２（ｂ）（ｃ）に示す実施例１の実験結果と大差が無かった。即ち、オイルの排出性を向上させる半径方向のオイル案内溝を備えたディスク面に円周方向の溝を加えた場合であっても、ドラムの回転数の上昇に伴って相対摺接面の摩擦係数が低下することがないことが判明した。従って、この実験結果により、回転ドラムのディスク面の円周方向に溝を形成すれば、摩擦材に一定の目詰まりが発生しても、回転ドラムの制動トルクの低下を軽減することが出来るものと考えられる。   The results were not significantly different from the experimental results of Example 1 shown in FIGS. 12 (b) and 12 (c), which were performed using a rotating drum without a radial oil guide groove. That is, even when a circumferential groove is added to the disk surface provided with a radial oil guide groove that improves oil drainage, the friction of the relative sliding contact surface increases as the drum speed increases. It was found that the coefficient did not decrease. Therefore, as a result of this experiment, if a groove is formed in the circumferential direction of the disk surface of the rotating drum, even if a certain amount of clogging occurs in the friction material, the decrease in the braking torque of the rotating drum can be reduced. it is conceivable that.

図１５は、実験により、回転ドラムのディスク面の総面積に対して円周方向のオイル案内溝の面積が締める割合（横軸）と、摩擦材の寿命（縦軸：従来ドラム使用時との比較倍率）との関係を明らかにしたものである。この結果によると、摩擦材は、オイル案内溝の面積をディスク面の総面積の１０％程度にした場合、ドラムのディスク面に円周方向のオイル案内溝を形成しない従来の回転ドラムに使用した場合と比べて寿命が最も長期化する最も望ましい結果を得た。また、摩擦材の寿命は、オイル案内溝の割合がディスク面の総面積の１０％を超えると徐々に減少し、前記割合が５０％を超えると摩擦材の寿命が従来の回転ドラムに使用したときよりも低下する。従って、回転ドラムのディスク面に円周方向のオイル案内溝を形成する割合は、前記ディスク面の総面積の５０％以内にすることにより、摩擦材の寿命を向上させることが出来る。   FIG. 15 shows the ratio of the area of the oil guide groove in the circumferential direction to the total area of the disc surface of the rotating drum (horizontal axis) and the life of the friction material (vertical axis: when using a conventional drum). The relationship with the comparison magnification) is clarified. According to this result, the friction material was used for a conventional rotating drum in which the oil guide groove in the circumferential direction was not formed on the disk surface of the drum when the area of the oil guide groove was about 10% of the total area of the disk surface. The most desirable result with the longest lifetime compared to the case was obtained. Also, the life of the friction material gradually decreases when the ratio of the oil guide groove exceeds 10% of the total area of the disk surface, and when the ratio exceeds 50%, the life of the friction material is used for the conventional rotating drum. Decrease than when. Accordingly, the life of the friction material can be improved by setting the ratio of forming the circumferential oil guide groove on the disk surface of the rotating drum within 50% of the total area of the disk surface.

図１６は、円周溝の中心Ｏ１を回転ドラム４４の回動中心軸Ｌ１から若干偏心させ、中心Ｏ１の周りに同心円状の溝９０ｂを形成した実施例３のドラムを示す。このように溝を形成すると、円周方向の溝９０ｂは、回動中心軸Ｌ１周りに偏心回転することにより、摩擦材６６に対して円周方向と径方向に対して摺接する。従って、円周方向溝が同心円状に形成されることによって摩擦材の円周方向に対し、オイル案内溝の凸部との接触しない部分が無くなるため、摩擦材の偏摩耗が低減される。   FIG. 16 shows the drum of Example 3 in which the center O1 of the circumferential groove is slightly decentered from the rotation center axis L1 of the rotary drum 44, and a concentric groove 90b is formed around the center O1. When the groove is formed in this way, the circumferential groove 90b is slidably contacted with the friction material 66 in the circumferential direction and the radial direction by rotating eccentrically around the rotation center axis L1. Therefore, since the circumferential groove is formed concentrically, there is no portion that does not come into contact with the convex portion of the oil guide groove in the circumferential direction of the friction material, so that uneven wear of the friction material is reduced.

図１７は、回転ドラム４４の回動中心軸Ｌ１を中心とし、半径方向に重複する螺旋状のオイル案内溝９０ｃを形成した実施例４のドラムを示す。螺旋状の溝９０ｃを形成することにより、実施例１及び２と同様に溝内を略円周方向に周回流動するオイルがディスク面４４ａの冷却性を向上させ、ディスクの接線方向に流動し、半径方向に重複する溝を横切るオイルが、剪断力による補助的な制動トルクを発生する。また、摩擦材と渦巻き状に摺接するため、実施例３と同様に摩擦材の偏摩耗が防止される。尚、螺旋溝９０ｃの中心は、実施例３と同様に回転ドラム４４の回動中心軸Ｌ１から偏心させてもよい。   FIG. 17 shows a drum according to the fourth embodiment in which a spiral oil guide groove 90c that overlaps in the radial direction with the rotation center axis L1 of the rotation drum 44 as a center is formed. By forming the spiral groove 90c, the oil that circulates in the substantially circumferential direction in the groove in the same manner as in the first and second embodiments improves the cooling performance of the disk surface 44a and flows in the tangential direction of the disk. Oil that crosses the radially overlapping grooves generates auxiliary braking torque due to shear forces. Further, since the frictional material is in sliding contact with the spiral material, uneven wear of the friction material is prevented as in the third embodiment. The center of the spiral groove 90c may be decentered from the rotation center axis L1 of the rotary drum 44 as in the third embodiment.

図１８は、回転ドラムのディスク面に対し、従来のディスク面に形成された半径方向のオイル案内溝９０ａと部分円弧からなる溝９０ｄを円周方向等間隔に形成した実施例５のドラムを示す。前記部分円弧は、回転ドラムの回動中心軸Ｌ１に対する同心円Ｓ１上に中心が等間隔に配置され、該中心周りに形成される半径Ｒの円周の一部分を前記回動中心軸Ｌ１の周囲に等間隔に配置したものである。円周溝をこのように配置した場合でも、ディスク面の冷却効果の向上と、円周方向溝をオイルが横切る際に発生する制動トルクの発生、偏摩耗の防止という作用効果を得ることが出来る。   FIG. 18 shows the drum of the fifth embodiment in which a radial oil guide groove 90a formed on the conventional disk surface and a groove 90d made of a partial arc are formed at equal intervals in the circumferential direction with respect to the disk surface of the rotating drum. . The partial arcs are arranged at equal intervals on a concentric circle S1 with respect to the rotation center axis L1 of the rotary drum, and a part of the circumference of the radius R formed around the center is arranged around the rotation center axis L1. They are arranged at equal intervals. Even when the circumferential grooves are arranged in this way, the effect of improving the cooling effect of the disk surface, the generation of braking torque generated when the oil crosses the circumferential grooves, and the prevention of uneven wear can be obtained. .

図１９は、実施例２の回転ドラムのディスク面において、半径方向に形成されるオイル案内溝９０ａと、円周方向に形成したオイル案内溝９０ｅの連結場所において、ドラムの回転方向Ｄ１の上流側の連結部分を切断し、隙間Ｎを設けた実施例６のドラムを示す。このようにすると、円周方向のオイル案内溝に流入するオイルを制限できるため、円周方向のオイル案内溝をオイルが横切る際に発生する制動トルクの大きさをコントロールすることが出来る。   FIG. 19 shows the upstream side of the drum rotation direction D1 at the connecting position of the oil guide groove 90a formed in the radial direction and the oil guide groove 90e formed in the circumferential direction on the disk surface of the rotary drum of the second embodiment. The drum of Example 6 which cut | disconnected the connection part of this and provided the clearance gap N is shown. In this way, since the oil flowing into the circumferential oil guide groove can be restricted, the magnitude of the braking torque generated when the oil crosses the circumferential oil guide groove can be controlled.

また、前記した実施例１では、オイル案内溝９０が溝幅方向中央部の横断面Ｕ字溝領域９１とその周縁部のテーパ面領域９２で構成されているが、図２０（ａ）図に示すように、実施例１のＵ字溝領域９１を角の丸い（符号９１ｂ：オイルの流動性向上）断面四角形状９１ａに形成して、断面形状を大きくし、断面を通過するオイルの量を増やして熱伝達を促進し、冷却効率を上げることが出来る。また、オイル案内溝の断面形状は、図２０（ｂ）（ｃ）図に示すように、幅方向中央部の横断面Ｕ字またはＶ字溝領域９１ｃ，９１ｄと、その周縁部にディスク面４４ａに対する傾斜が徐変するＲ曲面領域９３（領域９３は無くても良い）を形成した構造であってもよい。   Further, in the first embodiment described above, the oil guide groove 90 is constituted by the transverse section U-shaped groove region 91 in the center portion in the groove width direction and the tapered surface region 92 at the peripheral portion thereof. FIG. As shown, the U-shaped groove region 91 of Example 1 is formed into a rounded corner (reference numeral 91b: oil fluidity improvement) cross-sectional square shape 91a, the cross-sectional shape is enlarged, and the amount of oil passing through the cross-section is increased. Increase it to promote heat transfer and increase cooling efficiency. Further, as shown in FIGS. 20B and 20C, the oil guide groove has a cross-sectional U-shaped or V-shaped groove region 91c, 91d at the center in the width direction, and a disk surface 44a at the periphery thereof. A structure in which an R curved surface region 93 (the region 93 may be omitted) in which the inclination with respect to the surface gradually changes may be employed.

また、前記した実施例では、回転ドラム４４にブレーキを作用させるクラッチケース６０の前面に設ける摩擦材６６として、抄紙基材に熱硬化性樹脂を含浸した多孔質成形体を示したが、炭素繊維またはアラミド繊維からなる不織布に熱硬化性樹脂を含浸した多孔質成形体や、炭素繊維およびアラミド繊維からなる不織布に熱硬化性樹脂を含浸した多孔質成形体で構成するようにしてもよい。   Further, in the above-described embodiment, the porous material in which the papermaking base material is impregnated with the thermosetting resin is shown as the friction material 66 provided on the front surface of the clutch case 60 that applies the brake to the rotating drum 44. Or you may make it comprise with the porous molded object which impregnated the thermosetting resin to the nonwoven fabric which consists of an aramid fiber, and the porous molded object which impregnated the thermosetting resin to the nonwoven fabric which consists of carbon fiber and an aramid fiber.

本発明の第１の実施例である自動車用エンジンにおける位相可変装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the phase variable apparatus in the engine for motor vehicles which is the 1st Example of this invention. 同装置の内部構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the internal structure of the apparatus. 電磁ブレーキ手段の要部を構成する電磁クラッチの斜視図である。It is a perspective view of the electromagnetic clutch which comprises the principal part of an electromagnetic brake means. 同電磁クラッチの正面図である。It is a front view of the electromagnetic clutch. 摩擦材と回転ドラム間の相対摺動部の拡大断面図で、（ａ）はオイル導入用の切り欠き位置における断面図、（ｂ）はカシメ部位置における断面図である。It is an expanded sectional view of the relative sliding part between a friction material and a rotating drum, (a) is sectional drawing in the notch position for oil introduction, (b) is sectional drawing in the crimping part position. 実施例１の回転ドラムの斜視図である。3 is a perspective view of a rotating drum according to Embodiment 1. FIG. 実施例１の回転ドラムの正面図である。FIG. 3 is a front view of the rotating drum according to the first embodiment. 回転ドラムのＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ（図７）断面図である。It is VIII-VIII (FIG. 7) sectional drawing of a rotating drum. 回転ドラムのオイル案内溝のＩＸ-ＩＸ（図７）断面図である。It is IX-IX (FIG. 7) sectional drawing of the oil guide groove of a rotating drum. 油膜に発生する剪断力の説明図Illustration of shear force generated in oil film 回転ドラムの鍛造工程説明図である。It is a forging process explanatory drawing of a rotating drum. （ａ）〜（ｃ）は実施例１の回転ドラムの回転数に対する、回転ドラムと摩擦材との相対摺接面間における摩擦係数の減少率を示す図である。(A)-(c) is a figure which shows the decreasing rate of the friction coefficient between the relative sliding contact surfaces of a rotating drum and a friction material with respect to the rotation speed of the rotating drum of Example 1. FIG. 回転ドラムの第２実施例の正面図である。It is a front view of 2nd Example of a rotating drum. （ａ）〜（ｃ）は、実施例２の回転ドラムの回転数に対する、回転ドラムと摩擦材との相対摺接面間における摩擦係数の減少率を示す図である。(A)-(c) is a figure which shows the decreasing rate of the friction coefficient between the relative sliding contact surfaces of a rotating drum and a friction material with respect to the rotation speed of the rotating drum of Example 2. FIG. 回転ドラム上の円周溝の割合と摩擦材寿命との関係を表す図である。It is a figure showing the relationship between the ratio of the circumferential groove | channel on a rotating drum, and a friction material lifetime. 回転ドラムの第３実施例の正面図である。It is a front view of 3rd Example of a rotating drum. 回転ドラムの第４実施例の正面図である。It is a front view of 4th Example of a rotating drum. 回転ドラムの第５実施例の正面図である。It is a front view of 5th Example of a rotating drum. 回転ドラムの第６実施例の正面図である。It is a front view of 6th Example of a rotating drum. （ａ）〜（ｃ）は、回転ドラムのオイル案内溝に関する他の断面形状を示す図である。(A)-(c) is a figure which shows the other cross-sectional shape regarding the oil guide groove of a rotating drum. エンジンの位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造に関する従来技術を示す図である。It is a figure which shows the prior art regarding the electromagnetic brake cooling structure of an engine phase variable apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

２ カムシャフト
２ａ カム
１０ スプロケットである円環状外筒部
１２ スプロケット本体
１３ 凹部
１４ 内フランジプレート
１６ スプラインケース
１７，３２ 雌ヘリカルスプライン
１７，３３、２３，３２ ヘリカルスプライン係合部
２０ カムシャフトの一部を構成する円環状内筒部
２３，３３ 雄ヘリカルスプライン
３０ 中間部材
３１，４５ 角ねじ部
４０ 電磁ブレーキ手段
４２ 電磁クラッチ
４４ 回転ドラム
４４ａ 回転ドラムのディスク面
４６ ねじりコイルばね
５１ 摩擦トルク付加部材である皿ばね積層体
５５ 摩擦トルク付加部材である摩擦プレート
６０ クラッチケース
６０ａ クラッチケース内周壁
６０ｂ クラッチケース外周壁
６０ｃ 段差部
６０ｄ カシメ部
６２ 電磁コイル
６１ａ オイル導入用の切り欠き
６１ｂ オイル導出用の切り欠き
６３ａ クラッチケース内周壁と摩擦材間の隙間
６３ｂ クラッチケース外周壁と摩擦材間の隙間
６４ 摩擦材保持プレート
６６ 偏平な摩擦材
６７ 摩擦材表面のオイル案内溝
７０ カムシャフト内に設けられたオイル通路
７４ クラッチケースの半径方向内側に設けたオイル溜り
９０，９０ｂ，９０ｄ，９０ｅ 円の円周方向に沿って形成したオイル案内溝
９０ｃ 螺旋状のオイル案内溝
Ｌ１ 回転ドラムの回動中心軸
Ｏ１ Ｌ１から変心するオイル案内溝９０ｂの中心 2 Camshaft 2a Cam 10 Annular outer cylinder part which is a sprocket 12 Sprocket body 13 Recess 14 Inner flange plate 16 Spline case 17, 32 Female helical spline 17, 33, 23, 32 Helical spline engaging part 20 Part of camshaft Annular inner cylinder parts 23, 33 male helical spline 30 intermediate member 31, 45 square screw part 40 electromagnetic brake means 42 electromagnetic clutch 44 rotating drum 44a rotating drum disk surface 46 torsion coil spring 51 friction torque adding member Disc spring laminated body 55 Friction plate as a friction torque adding member 60 Clutch case 60a Clutch case inner peripheral wall 60b Clutch case outer peripheral wall 60c Stepped portion 60d Caulking portion 62 Electromagnetic coil 61a Notch 61b for oil introduction Notch 63a for leading out the oil 63a Clearance between the inner peripheral wall of the clutch case and the friction material 63b Clearance between the outer peripheral wall of the clutch case and the friction material 64 Friction material holding plate 66 Flat friction material 67 Oil guide groove on the friction material surface 70 In the camshaft 74 Oil passage provided in the radially inner side of the clutch case 90, 90b, 90d, 90e Oil guide groove formed along the circumferential direction of the circle 90c Spiral oil guide groove L1 Rotation of the rotating drum Center of the oil guide groove 90b changing from the dynamic center axis O1 L1

Claims (4)

クランクシャフトの駆動力が伝達される円環状スプロケットに対し動弁機構を構成するカムシャフトが同軸状で相対回動可能に配置され、前記カムシャフトに対して回転ドラムが相対回動可能に支承され、前記回転ドラムと軸方向に正対する位置には、前記回転ドラムのディスク面に扁平な摩擦材を摺接させ、前記ディスク面と摩擦材との相対摺接面に該相対摺接面の内周側からオイルを供給しながら前記回転ドラムに制動力を付与する電磁ブレーキ手段が設けられ、前記制動力によって回転ドラムに生じる前記スプロケットに対する回転遅れに連係して、位相角変化手段が、前記スプロケットとカムシャフト間の位相角を変更する自動車用エンジンの位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造において、
前記回転ドラムは、前記摩擦材と摺接するディスク面上に円の円周方向に沿って形成したオイル案内溝を有し、前記相対摺接面から前記オイル案内溝に導入したオイルを前記オイル案内溝に沿って円周方向に流動させることを特徴とする自動車用エンジンにおける位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造。 A camshaft that constitutes a valve operating mechanism is coaxially arranged with respect to the annular sprocket to which the driving force of the crankshaft is transmitted, and is rotatably arranged relative to the camshaft. A flat friction material is slidably contacted with the disk surface of the rotating drum at a position facing the rotating drum in the axial direction, and an inner surface of the relative slidable contact surface is contacted with the relative slidable contact surface of the disk surface and the friction material . Electromagnetic brake means for applying a braking force to the rotating drum while supplying oil from the circumferential side is provided, and in association with a rotation delay with respect to the sprocket generated in the rotating drum by the braking force, the phase angle changing means is configured to In the electromagnetic brake cooling structure of a phase varying device for an automobile engine that changes the phase angle between the camshaft and the camshaft,
The rotary drum, the friction material and the sliding contact oil guide groove formed along the circumferential direction of the circle on the disk surface possess, the relative sliding surfaces from the oil guiding the introduced oil to the oil guide groove An electromagnetic brake cooling structure for a phase variable device in an automobile engine, wherein the electromagnetic brake cooling structure causes a flow in a circumferential direction along a groove . クランクシャフトの駆動力が伝達される円環状スプロケットに対し動弁機構を構成するカムシャフトが同軸状で相対回動可能に配置され、前記カムシャフトに対して回転ドラムが相対回動可能に支承され、前記回転ドラムと軸方向に正対する位置には、前記回転ドラムのディスク面に扁平な摩擦材を摺接させ、前記ディスク面と摩擦材との相対摺接面に該相対摺接面の内周側からオイルを供給しながら前記回転ドラムに制動力を付与する電磁ブレーキ手段が設けられ、前記制動力によって回転ドラムに生じる前記スプロケットに対する回転遅れに連係して、位相角変化手段が、前記スプロケットとカムシャフト間の位相角を変更する自動車用エンジンの位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造において、
前記回転ドラムは、前記摩擦材と摺接するディスク面上に、前記回転ドラムの回動中心軸周りを周回する螺旋状のオイル案内溝を形成し、前記相対摺接面から前記オイル案内溝に導入したオイルを前記オイル案内溝に沿って螺旋状に流動させることを特徴とする自動車用エンジンにおける位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造。 A camshaft that constitutes a valve operating mechanism is coaxially arranged with respect to the annular sprocket to which the driving force of the crankshaft is transmitted, and is rotatably arranged relative to the camshaft. A flat friction material is slidably contacted with the disk surface of the rotating drum at a position facing the rotating drum in the axial direction, and an inner surface of the relative slidable contact surface is contacted with the relative slidable contact surface of the disk surface and the friction material . Electromagnetic brake means for applying a braking force to the rotating drum while supplying oil from the circumferential side is provided, and in association with a rotation delay with respect to the sprocket generated in the rotating drum by the braking force, the phase angle changing means is configured to In the electromagnetic brake cooling structure of a phase varying device for an automobile engine that changes the phase angle between the camshaft and the camshaft,
The rotating drum forms a spiral oil guide groove that circulates around the rotation center axis of the rotating drum on the disk surface that is in sliding contact with the friction material, and is introduced into the oil guide groove from the relative sliding contact surface. An electromagnetic brake cooling structure for a phase varying device in an automobile engine , wherein the oil is allowed to flow spirally along the oil guide groove . 前記オイル案内溝の中心は、前記回転ドラムの回動中心軸から離心することを特徴とする、請求項１または２に記載の自動車用エンジンにおける位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造。   3. The electromagnetic brake cooling structure for a phase varying device in an automobile engine according to claim 1, wherein the center of the oil guide groove is separated from the rotation center axis of the rotating drum. クランクシャフトの駆動力が伝達される円環状スプロケットに対し動弁機構を構成するカムシャフトが同軸状で相対回動可能に配置され、前記カムシャフトに対して回転ドラムが相対回動可能に支承され、前記回転ドラムと軸方向に正対する位置には、前記回転ドラムのディスク面に扁平な摩擦材を摺接させ、前記ディスク面と摩擦材との相対摺接面に該相対摺接面の内周側からオイルを供給することによって相対摺動面を冷却しながら前記回転ドラムに制動力を付与する電磁ブレーキ手段が設けられ、前記制動力によって回転ドラムに生じる前記スプロケットに対する回転遅れに連係して、位相角変化手段が、前記スプロケットとカムシャフト間の位相角を変更する自動車用エンジンの位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造において、  A camshaft that constitutes a valve operating mechanism is coaxially arranged with respect to the annular sprocket to which the driving force of the crankshaft is transmitted, and is rotatably arranged relative to the camshaft. A flat friction material is slidably contacted with the disk surface of the rotating drum at a position facing the rotating drum in the axial direction, and an inner surface of the relative slidable contact surface is contacted with the relative slidable contact surface of the disk surface and the friction material. Electromagnetic brake means for applying a braking force to the rotating drum while cooling the relative sliding surface by supplying oil from the circumferential side is provided, and linked to a rotation delay with respect to the sprocket generated in the rotating drum by the braking force. In the electromagnetic brake cooling structure of the phase varying device for an automobile engine for changing the phase angle between the sprocket and the camshaft, the phase angle changing means,
前記回転ドラムのディスク面上には、前記回転ドラムの回動中心軸に対する同心円上に等間隔に配置された中心を中心とする部分円弧形状のオイル案外溝が、円周方向等間隔に複数形成され、前記相対摺接面から前記オイル案内溝に導入したオイルを前記オイル案内溝の部分円弧形状に沿って流動させることを特徴とする自動車用エンジンにおける位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造。  On the disk surface of the rotating drum, a plurality of oil guide grooves of a partial arc shape centering on the center arranged at equal intervals on a concentric circle with respect to the rotation center axis of the rotating drum are formed at equal intervals in the circumferential direction. An electromagnetic brake cooling structure for a phase varying device in an automobile engine, wherein the oil introduced into the oil guide groove from the relative sliding contact surface is caused to flow along a partial arc shape of the oil guide groove.
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