JPH0893787A

JPH0893787A - 摩擦板

Info

Publication number: JPH0893787A
Application number: JP25464594A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Aikawa; 政明相川
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1994-09-22
Filing date: 1994-09-22
Publication date: 1996-04-09
Anticipated expiration: 2016-08-27
Also published as: JP3202879B2

Abstract

(57)【要約】【目的】摩耗の進行にかかわらず摺動トルクのアップ
を抑制する。【構成】リング状の摩擦板本体１８の摺動面１８Ｃに
おける摺動半径ｒが、軸方向に摩耗が進行するにつれて
段々内側となる形状としたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば自動車のクラ
ッチディスク等に適用される摩擦減衰力を有する摩擦板
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の摩擦板としては、たとえ
ば図１４に示すように自動車等に使用されるクラッチデ
ィスク１００に適用されるものがある。

【０００３】このクラッチディスク１００は、一般に、
動力伝達時の捩り方向の衝撃や振動を吸収するために、
クラッチプレート１０１、リティニングプレート１０
２、クッショニングプレート１０３、フリクションフェ
ーシング１０４等から成るエンジン側からの回転力の入
力が可能な入力側部材と、出力軸（図示せず）側に回転
力を出力するための出力側部材であるスプラインハブ１
０５とをトーションスプリング１０６により弾性的に相
対回動自在に組み付けられている。

【０００４】またスプラインハブ１０５に一体形成した
外周側に突出するフランジ１０５Ａとクラッチプレート
１０１及びリティニングプレート１０２との間には、こ
れらに常時摺動自在に圧接する摩擦板であるリング状の
摩擦板本体としてのフリクションワッシャー１０７が介
装されている。すなわち、このフリクションワッシャー
１０７は、スプラインハブ１０５のフランジ１０５Ａと
クラッチプレート１０１及びリティニングプレート１０
２とが摺動する際に生じる摩擦減衰力によりクラッチデ
ィスク１００の断続時におけるトーションスプリング１
０６の伸縮動作による捩り振動（ショック）を減衰させ
ている（捩り方向のトルク変動を吸収している。）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来例のフリクションワッシャー１０７は、捩り方向
のトルク変動を吸収すべく相手材の金属部品であるスプ
ラインハブ１０５のフランジ１０５Ａと高負荷で摺動す
るため、摺動面１０８の状態（表面粗さ等）が変化し、
一般的に摩耗の進行と共に、材料そのものの摩擦係数が
大きくなり、また形状は図１３に示すように断面矩形状
であるため、摩耗の進行と共に摺動面１０８の径方向幅
は変わらないことから、摺動半径ｒは変化しないので、
形状に伴う摩擦係数はほとんど変わらない。従って、摩
耗の進行と共にフリクションワッシャー１０７の材料そ
のものの摩擦係数が大きくなっていくのみとなり、摺動
トルクがアップしていくことになる。これにより、クラ
ッチディスク１００の接続時の動力伝達性能が損なわれ
てしまう。

【０００６】本発明は、上記した従来技術の課題を解決
するためになされたもので、その目的とするところは、
摩耗の進行にかかわらず摺動トルクのアップを抑制し得
る摩擦板を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にあっては、リング状の摩擦板本体を有する
摩擦板において、前記摩擦板本体の摺動面における摺動
半径が、軸方向に摩耗が進行するにつれて段々内側とな
る形状としたことを特徴とする。

【０００８】そして、摩擦板本体の内，外周形状のう
ち、少なくとも内周形状を摺動面における摺動半径が軸
方向に摩耗が進行するにつれて段々内側となることとす
ることが好適である。

【０００９】

【作用】上記構成の摩擦板にあっては、リング状の摩擦
板本体の形状を軸方向に摩耗が進行するにつれて摺動面
における摺動半径が段々内側となるようにしていること
から、初期の段階では、摺動半径が外側となり発生する
摺動トルクが大きくなる。その後、使用により摩擦板本
体が軸方向に摩耗が進行するにつれて摺動半径が段々内
側となるため、発生する摺動トルクを抑える方向に作用
する。一方、摩耗による摺動面の表面粗さ等により材料
そのものの摩擦係数は大きくなるため、摺動トルクがア
ップする方向に作用する。このように摺動半径の内側移
行と材料そのものの摩擦係数のアップの相反する作用に
より摺動トルクのアップを抑制することになり、初期の
摺動トルクとのアップ比を小さくすることができる。す
なわち、摩耗の進行にかかわらず摺動トルクのアップを
抑制することができる。

【００１０】

【実施例】以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。本発明の一実施例に係る摩擦板を図１乃至図４に
示す。この摩擦板は、図４に示すような自動車等の動力
伝達装置としてのトルクミッション１に用いられるクラ
ッチディスク２に適用したものである。

【００１１】図面において、３は、図４に示すトランス
ミッション１に対する出力軸４にスプライン嵌合される
出力側部材としてのスプラインハブであり、このスプラ
インハブ３には外周側に突出するフランジ５が一体に形
成されている。フランジ５には、外周部に所定の間隔で
ストップピン用切欠き５Ａが複数形成されており、その
内周側には複数の窓孔５Ｂが円周方向等間隔に形成され
ている。それぞれの窓孔５Ｂには、トーションスプリン
グ６が収容される。

【００１２】７Ａ．７Ｂは、図４に示すフライホイール
８とプレッシャプレート９に摺動自在に圧接する一対の
フリクションフェーシングであり、このフリクションフ
ェーシング７Ａ、７Ｂの間には、プレッシャプレート９
がフリクションフェーシング７Ａに押し付けられる際の
衝撃を緩衝するためのクッショニングプレート１０が複
数介装されている。

【００１３】このクッショニングプレート１０は、例え
ば金属部品としての鋼板によって波形状に屈曲形成さ
れ、その表裏面部がフェーシングリベット１１によって
フリクションフェーシング７Ａと７Ｂが結合されてい
る。

【００１４】また、クッショニングプレート１０には、
内周側に突出する係合部１０Ａが一体に形成されてお
り、この係合部１０Ａがクッショニングリベット１２に
よってクラッチプレート１３の外周縁部に結合されてい
る。

【００１５】１４は、クラッチプレート１３に対向して
配置されたリティニングプレートであり、このリティニ
ングプレート１４はクラッチプレート１３に対しストッ
プピン１５を介して一体に結合されている。ストップピ
ン１５は、フランジ５のストップピン用切欠き５Ａ内に
配置されている。このストップピン１５によって、クラ
ッチプレート１３とリティニングプレート１４は、スプ
ラインハブ３のフランジ５を挟み込むようにして組み付
けられ、スプラインハブ３に対して相対回動自在になっ
ている。

【００１６】また、スプラインハブ３のフランジ５の窓
孔５Ｂに対応して、クラッチプレート１３及びリティニ
ングプレート１４にもそれぞれ窓孔１３Ａ，１４Ａが形
成されている。これら窓孔１３Ａ，１４Ａの半径方向外
方及び内方の端縁には、トーションスプリング６を外側
から覆う様ひさし部１３Ｂ，１４Ｂが形成されており、
これらひさし部１３Ｂ，１４Ｂと窓孔５Ｂの内部に円周
方向圧縮自在にクラッチディスク２の捩り方向の大きな
衝撃を吸収するためのトーションスプリング６が収納さ
れている。

【００１７】そして、スプラインハブ３のフランジ５と
リティニングプレート１４の半径方向内方部との間に
は、リング状のコーンスプリング１６及びフリクション
プレート１７を介してリング状の摩擦板本体としてのフ
リクションワッシャー１８が配置されている。またフラ
ンジ５とクラッチプレート１３の半径方向内方部との間
にも、リング状の摩擦板本体としてのフリクションワッ
シャー１８が配置されている。これらフリクションワッ
シャー１８はフランジ５とクラッチプレート１３、リテ
ィニングプレート１４に常時摺動自在に圧接し、フラン
ジ５とクラッチプレート１３、リティニングプレート１
４が相対回動する際に摺動トルクを発生する。

【００１８】このフリクションワッシャー１８の形状
は、図１に示すように、断面略台形状で、スプラインハ
ブ３のフランジ５に対する摺動面側を逆円すい形状とな
っている。詳述すると、外周部は所定幅を有するフラッ
ト部１８Ａで、その内周形状を半径方向内方に向って縮
径するテーパ部１８Ｂとなっている。

【００１９】次に動作について、図４に示すプルタイプ
のトランスミッション２を参照しつつ説明する。

【００２０】ウィズドロアルレバー１９によりダイアフ
ラムスプリング２０をエンジン側に押すことで、プレッ
シャプレート９によりフリクションフェーシング７Ｂが
フライホイール８に接合し、クラッチディスク２が接続
される（図４（ａ）参照）。この接続時、フリクション
フェーシング７Ａ，７Ｂを介してクラッチプレート１３
及びリティニングプレート１４にトルクが伝達される。
そして、この伝達されたトルクは、トーションスプリン
グ６を介してフランジ５に伝達され、スプラインハブ３
から出力軸４へと伝達される。

【００２１】このとき、トーションスプリング６が伸縮
動作を繰り返す。またクラッチプレート１３及びリティ
ニングプレート１４がフランジ５と一体化して回転する
までの捩れ動作において、クラッチプレート１３及びリ
ティニングプレート１４との間に相対回転が生じ、フリ
クションワッシャー１８、１８及びコーンスプリング１
６に応じたヒステリシストルクが得られる。

【００２２】一方、ウィズドロアルレバー１９を変速機
側に引くことにより、プレッシャープレート９がフリク
ションフェーシング７Ａから離れ、クラッチディスク２
が切り離し状態となる（図４（ｂ）参照）。

【００２３】このようにクラッチディスク２の接続・切
り離しを行うとフリクションワッシャー１８はフランジ
５との摺動面１８Ｃとなるフラット部１８Ａが軸方向に
摩耗していく。通常、フリクションワッシャー１８が軸
方向に摩耗が進行すると摺動トルクがアップし、クラッ
チディスク２の接続の際の動力伝達性能が損なわれる。

【００２４】しかし、本発明の一実施例に係るフリクシ
ョンワッシャー１８の形状は、外周部をフラット部１８
Ａとし、その内周形状を逆円すい形状のテーパ部１８Ｂ
としていることから、軸方向に摩耗が進行するにつれて
フラット部１８Ａの内周面が段々と半径方向内側に移行
していく。そのため、摺動面１８Ｃが半径方向内側に向
って大きくなり、摺動半径が内側となる。

【００２５】すなわち、初期時は摺動半径ｒが外周側
で、軸方向に摩耗が進行するにつれて段々と内側に摺動
半径ｒが移行していく（図１中二点鎖線部参照）。この
ように、初期の段階では、摺動半径ｒが外側であること
から、発生する摺動トルクを大きく設定することができ
る。そして、軸方向に摩耗が進行するにつれて摺動半径
ｒが段々と内側となるため、発生する摺動トルクを抑え
る方向に作用する。一方、摩耗の進行による摺動面１８
Ｃの表面粗さ等により材料そのものの摩擦係数が大きく
なり、摺動トルクをアップする方向に作用する。これら
両者の相反する作用により摺動トルクのアップを抑制す
ることができ、初期の摺動トルクとのアップ比を小さく
することができる。このように、フリクションワッシャ
ー１８の摺動トルクのアップが抑制されるので、クラッ
チディスク２の接続の際の動力伝達が常に確実になされ
る。

【００２６】次に、本実施例に係るフリクションワッシ
ャー１８と、上記従来例に係るフリクシャンワッシャー
１０７との軸方向の摩耗に伴う摺動トルクのアップの比
較例を示す。

【００２７】試験の試料となる本実施例のフリクシャン
ワッシャー１８の寸法は、図５に示すように、外径Ｄ
１：φ６９mm、内径Ｄ２：φ５３mm、フラット部１８Ａ
の内径Ｄ３：φ６７mm、すなわちフラット部１８Ａの幅
Ｗ：１mm、厚みＴ：３．２５mm、テーパ部１８Ｂの角度
α：１°４０′、すなわちテーパ部１８Ｂの軸方向長さ
Ｌ：０．２mmである。一方、従来のフリクシャンワッシ
ャー１０７の寸法は、図１３に示すようにテーパ部１８
Ｂを有していないことから、外径Ｄ１：φ６９mm、内径
Ｄ２：φ５３mm、厚みＴ：３．２５mmである。

【００２８】図６に基づいて試験装置２００の概略構成
を説明する。この試験装置２００は、試料としてフリク
ションワッシャー１８、１０７が装着される回転台２０
１と、フリクションワッシャー１８、１０７が摺動する
固定部材である相手材２０２とを備えており、回転台２
０１に摺動面を相手材２０２側としてフリクションワッ
シャ１８、１０７を装着し、相手材２０２に荷重を加え
て押圧して、回転台２０１を回転させて摺動トルクを測
定するものである。下記の表１が試験条件である。

【００２９】

【表１】以上により試験を行った結果を下記の表２に示す。

【００３０】

【表２】表２に示されるように、本実施例のフリクションワッシ
ャー１８の方が、従来のフリクションワッシャー１０７
に比べて摺動トルクのアップ比が小さくなっている。す
なわち、従来の形状に比べて約３０％の改善が得られ
た。

【００３１】尚、上記実施例では、フリクションワッシ
ャーの形状を、フラット部を有する逆円すい形状とした
ものを例にとって説明したが、図７に示すようにフラッ
ト部１８Ａの内周形状を、摩耗の進行に併せた２次曲面
状としても良く、図８に示すように軸方向所定長さ分直
線としてその後逆円すい形状としても良く、さらに図９
に示すように断面円弧状の凹部としても良く、また図１
０に示すように摩耗する方向に対して段々小径となる段
付の形状としても良い。これらは、内周形状のみを変え
たものであるが、図１１に示すように外周形状を、逆円
すい形状の内周形状のテーパ部１８Ｂの角度より大きく
した円すい形状のテーパ部１８Ｂ’としても良い。ま
た、図１２に示すように軸方向両側の内周形状を逆円す
い形状のテーパ部１８Ｂとしても良い。このような形状
とすれば、両方向の摺動に対応でき、また装着に対し
て、摺動面側を見分ける必要がなくなり、装着が容易と
なる。

【００３２】また、上記実施例では、自動車等のクラッ
チディスクに適用したものを例にとって説明したが、そ
の他汎用クラッチディスクにも同様に適用することがで
きる。

【００３３】

【発明の効果】本発明は、以上の構成および作用を有す
るもので、リング状の摩擦板本体の形状（内，外周形状
のうち、少なくとも内周形状）を軸方向に摩耗が進行す
るにつれて摺動面における摺動半径が段々内側となるよ
うにしているので、初期の段階では、摺動半径が外側と
なり発生する摺動トルクが大きくなる。その後、使用に
より摩擦板本体が軸方向に摩耗が進行するにつれて摺動
半径が段々内側となるため、発生する摺動トルクを抑え
る方向に作用する。一方、摩耗による摺動面の表面粗さ
等により材料そのものの摩擦係数は大きくなるため、摺
動トルクがアップする方向に作用する。このように摺動
半径の内側移行と材料そのものの摩擦係数のアップの相
反する作用により摺動トルクのアップを抑制することが
でき、初期の摺動トルクとのアップ比を小さくすること
ができる。その結果、摩耗の進行にかかわらず摺動トル
クのアップを抑制することができる。

【００３４】従って、この摩擦板をクラッチディスクに
適用した場合、接続の際の動力伝達が常に確実になさ
れ、クラッチディスクの性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例に係る摩擦板であるフ
リクションワッシャーの半断面図である。

【図２】図２は図１のフリクションワッシャーを適用し
たクラッチディスクの全体断面図である。

【図３】図３は図２のクラッチディスクの分解斜視図で
ある。

【図４】図４はクラッチディスクを用いたトランスミッ
ションの要部断面図であり、同図（ａ）はクラッチディ
スク接続時を示しており、同図（ｂ）はクラッチディス
ク切り離し時を示している。

【図５】図５は試験に用いられたフリクションワッシャ
ーの断面図である。

【図６】図６は試験装置の概略断面図である。

【図７】図７は本発明に係るフリクションワッシャーの
その他の形状の断面図である。

【図８】図８は本発明に係るフリクションワッシャーの
その他の形状の断面図である。

【図９】図９は本発明に係るフリクションワッシャーの
その他の形状の断面図である。

【図１０】図１０は本発明に係るフリクションワッシャ
ーのその他の形状の断面図である。

【図１１】図１１は本発明に係るフリクションワッシャ
ーのその他の形状の断面図である。

【図１２】図１２は本発明に係るフリクションワッシャ
ーのその他の形状の断面図である。

【図１３】図１３は従来の摩擦板であるフリクションワ
ッシャーの半断面図である。

【図１４】図１４は図１３のフリクションワッシャーを
適用したクラッチディスクの全体断面図である。

【符号の説明】

１トランスミッション２クラッチディスク３スプラインハブ４出力軸５フランジ５Ａストップピン用切欠き５Ｂ窓孔６トーションスプリング７Ａ，７Ｂフリクションフェーシング８フライホイール９プレッシャプレート１０クッショニングプレート１０Ａ係合部１１フェーシングリベット１２クッショニングリベット１３クラッチプレート１３Ａ窓孔１３Ｂひさし部１４リティニグプレート１４Ａ窓孔１４Ｂひさし部１５ストップピン１６コーンスプリング１７フリクションプレート１８フリクションワッシャー（摩擦板本体）１８Ａフラット部１８Ｂテーパ部１８Ｃ摺動面１９ウィズドロアルレバー２０ダイアフラムスプリング２００試験装置２０１回転台２０２相手材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リング状の摩擦板本体を有する摩擦板に
おいて、前記摩擦板本体の摺動面における摺動半径が、軸方向に
摩耗が進行するにつれて段々内側となる形状としたこと
を特徴とする摩擦板。
【請求項２】摩擦板本体の内，外周形状のうち、少な
くとも内周形状を摺動面における摺動半径が軸方向に摩
耗が進行するにつれて段々内側となることとしたことを
特徴とする請求項１に記載の摩擦板。