JPH11336805A - Wet friction disc - Google Patents

Wet friction disc

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Publication number
JPH11336805A
JPH11336805A JP10140813A JP14081398A JPH11336805A JP H11336805 A JPH11336805 A JP H11336805A JP 10140813 A JP10140813 A JP 10140813A JP 14081398 A JP14081398 A JP 14081398A JP H11336805 A JPH11336805 A JP H11336805A
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JP
Japan
Prior art keywords
oil groove
groove pattern
wet friction
pattern
friction disc
Prior art date
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Pending
Application number
JP10140813A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Shibata
公 柴田
Satoshi Okawa
聰 大川
Kazuyuki Saito
一之 斎藤
Takashi Kuze
隆 久世
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP10140813A priority Critical patent/JPH11336805A/en
Publication of JPH11336805A publication Critical patent/JPH11336805A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/58—Details
    • F16D13/60—Clutching elements
    • F16D13/64—Clutch-plates; Clutch-lamellae
    • F16D13/648—Clutch-plates; Clutch-lamellae for clutches with multiple lamellae
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/12—Details not specific to one of the before-mentioned types
    • F16D25/123—Details not specific to one of the before-mentioned types in view of cooling and lubrication
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/06—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch
    • F16D25/062—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces
    • F16D25/063—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially
    • F16D25/0635—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs
    • F16D25/0638—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs with more than two discs, e.g. multiple lamellae

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve cooling performance and to reduce dragging torque loss by forming an oil groove pattern with a plurality of X-shape patterns repeated at equal spaces in a circumferential direction by making linear grooves intersect laterally in lateral symmetry in a specific angle range to a radial direction on the inner peripheral side of friction material. SOLUTION: A wet friction disc 2 has an oil groove pattern with X-shape patterns repeated at equal spaces in a circumferential direction by making linear grooves intersect laterally in lateral symmetry at the angle of 40 deg.-58 deg. to a radial direction on the inner peripheral side of friction material. Alternatively linear grooves formed laterally in lateral symmetry at the angle of 40 deg.-58 deg. to a radial direction are formed on the inner peripheral side of the friction material without intersecting each other to form an open angle shape pattern. In an oil groove pattern with the open angle shape patterns repeated at equal spaces in the circumferential direction, the passing flow rate can be increased by a larger margin than the improved oil groove pattern without changing the cross-sectional shape and cross-sectional area of the grooves.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この出願の発明は、建設機械
の変速機、操向クラッチ装置および湿式ブレーキ装置な
どに使用される湿式摩擦材の油溝パターンであり、すな
わち、引きずりトルク損失の低減および冷却性能向上を
図るのに適切な湿式摩擦材の油溝パターンに関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oil groove pattern of a wet friction material used for a transmission of a construction machine, a steering clutch device, a wet brake device, and the like. The present invention relates to an oil groove pattern of a wet friction material suitable for improving cooling performance.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来の建設機械の変速機、操向クラッチ
装置および湿式ブレーキ装置は、いずれも複数枚の湿式
摩擦材と相手プレートが交互に並べられた湿式多板構造
となっている。次に、変速機を例にとり説明する。図１
は、変速機の湿式多板クラッチ部の構造のクラッチの作
動の場合を示している。トランスミッションコントロー
ルバルブから送られたオイルはトランスミッション内の
油路を通り、ピストン１の背面に達しピストンをＡ印方
向へ移動させる。ピストンが作動すると、湿式摩擦ディ
スクであるクラッチディスク２と相手プレート３が圧着
され、リングギア４は湿式摩擦ディスク２と噛み合って
いるためその回転は止められる。また、ピストンおよび
相手プレートは図示されていないトルクピンによりハウ
ジングと回転方向に固定されている。この作動時には、
回転している湿式摩擦ディスクと回転方向に固定された
プレート・ハウジングとの摩擦により、発熱が生じ、こ
れら部材の温度が上昇する。2. Description of the Related Art Conventionally, a transmission, a steering clutch device and a wet brake device of a construction machine have a wet multi-plate structure in which a plurality of wet friction materials and mating plates are alternately arranged. Next, a transmission will be described as an example. FIG.
Shows the case of operation of a clutch having a structure of a wet multi-plate clutch portion of a transmission. The oil sent from the transmission control valve passes through an oil passage in the transmission, reaches the rear surface of the piston 1, and moves the piston in the direction of A. When the piston operates, the clutch disc 2 which is a wet friction disc and the mating plate 3 are pressed, and the rotation of the ring gear 4 is stopped because the ring gear 4 is engaged with the wet friction disc 2. The piston and the mating plate are fixed to the housing in a rotational direction by torque pins (not shown). During this operation,
The friction between the rotating wet friction disc and the plate housing fixed in the direction of rotation generates heat and raises the temperature of these members.

【０００３】図２は、変速機の湿式多板クラッチ部の構
造のクラッチの解放の場合を示している。トランスミッ
ションコントロールバルブから送られたオイルが遮断さ
れると、ピストン１の背面に作用していたオイルの圧力
は低下する。ピストン１はリターンスプリング５により
Ｂ印方向に戻される。湿式摩擦ディスク２と相手プレー
ト３は解放され、リングギヤ４は空転する。したがっ
て、動力を伝達しない。この時、回転する湿式摩擦ディ
スク２と相手プレート・ハウジングとのクリアランスに
潤滑油が内周側から外周側に流れ、摩擦熱により温度上
昇した各部材を冷却する。FIG. 2 shows the case of disengaging a clutch having the structure of a wet multi-plate clutch portion of a transmission. When the oil sent from the transmission control valve is shut off, the pressure of the oil acting on the back surface of the piston 1 decreases. The piston 1 is returned in the direction of the mark B by the return spring 5. The wet friction disc 2 and the mating plate 3 are released, and the ring gear 4 idles. Therefore, no power is transmitted. At this time, the lubricating oil flows from the inner peripheral side to the outer peripheral side in the clearance between the rotating wet friction disc 2 and the mating plate housing, and cools each member whose temperature has increased due to frictional heat.

【０００４】湿式摩擦ディスクの構造は図３に示されて
いる。湿式摩擦ディスクは、芯板材およびその両側面の
摩擦材で構成されており、芯板材は、内周側に歯部を有
し、リングギヤと噛み合い、一体で回転するようになっ
ている。摩擦材は、一般的に焼結合金、ペーパ系、黒鉛
系、ゴム系および樹脂系などの材質からなり、その摩擦
面には、クラッチ解放時に湿式摩擦ディスクと相手プレ
ート間に介在する潤滑油によって生じる引きずりトルク
損失を低減するために、また、クラッチ作動時に摩擦面
で発生した摩擦熱で温度上昇した部材を冷却し、クラッ
チの焼き付きや摩擦材の熱劣化を防止するために油溝が
設けられている。The structure of a wet friction disc is shown in FIG. The wet friction disc is composed of a core plate and friction materials on both side surfaces thereof. The core plate has teeth on the inner peripheral side, meshes with the ring gear, and rotates integrally. The friction material is generally made of a material such as a sintered alloy, paper, graphite, rubber or resin, and its friction surface is formed by lubricating oil interposed between the wet friction disc and the mating plate when the clutch is released. Oil grooves are provided to reduce the drag torque loss that occurs and to cool the members whose temperature has risen due to the frictional heat generated on the friction surface during the operation of the clutch and to prevent seizure of the clutch and thermal deterioration of the friction material. ing.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来から使用されてい
る油溝パターンとしては、ラジアル溝、スパイラル溝、
ダイヤモンド溝およびワッフル溝などがあるが、さらに
これらを改良したものとして特開昭５１−２１０４６号
公報に記載されている。しかし、この油溝パターンは、
引きずりトルク損失の低減には、効果があるが、湿式摩
擦ディスクと相手プレート間を通過する油量を増加さ
せ、冷却性能を向上することでは不十分である。The oil groove patterns conventionally used include radial grooves, spiral grooves,
There are a diamond groove, a waffle groove and the like, which are further improved and described in JP-A-51-21046. However, this oil groove pattern
Although effective in reducing drag torque loss, it is not sufficient to increase the amount of oil passing between the wet friction disk and the mating plate to improve cooling performance.

【０００６】また、図１８に示すような改良された油溝
パターンを持つ湿式摩擦ディスクが変速機に実際使用さ
れている。この油溝パターンも、引きずりトルク損失の
低減には効果があるが、冷却性能を向上する点では不十
分である。このように従来は引きずりトルク損失の低減
に重点がおかれ、湿式摩擦ディスクと相手プレート間の
通過油量を増加させ、冷却性能を向上する点にはあまり
注意が払われていなかった。また、油溝パターンの改良
には、多くの水準のベンチテストが必要であったり、経
験の積み重ねによるところが大きく、多くの労力と時間
が必要となるネックもあった。このように、引きずりト
ルク損失の低減には効果があるが、冷却性能を向上する
点では不十分であるとの問題があった。この出願の発明
は従来の問題点に着目して、引きずりトルク損失の低減
に効果があり、また冷却性能を向上する湿式摩擦ディス
クを提供することを目的とする。A wet friction disk having an improved oil groove pattern as shown in FIG. 18 is actually used in a transmission. This oil groove pattern is also effective in reducing drag torque loss, but is insufficient in improving cooling performance. As described above, in the past, emphasis has been placed on reducing drag torque loss, and little attention has been paid to improving the cooling performance by increasing the amount of oil passing between the wet friction disc and the mating plate. In addition, improvement of the oil groove pattern requires many levels of bench tests, and much depends on the accumulation of experience, and there is also a bottleneck that requires much labor and time. As described above, although there is an effect in reducing drag torque loss, there is a problem that it is insufficient in improving cooling performance. It is an object of the invention of this application to provide a wet friction disc which is effective in reducing drag torque loss and improves cooling performance, focusing on the conventional problems.

【０００７】[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、この出願の請求項１に係る発明は、摩擦材に内周側
で半径方向となす角が左右対称に左方向と右方向にそれ
ぞれ４０°〜５８°である直線溝を交差するようにし、
この交差によるＸ字型パターンが円周方向に等間隔で２
個以上繰り返した油溝パターンであることを特徴とする
湿式摩擦ディスクであり、請求項１に係る発明による
と、引きずりトルクの低減と、相対するプレート間を通
過する油流量を大幅に増加できる。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 of the present application is directed to a method in which an angle between a radial direction and an inner peripheral side of a friction material is symmetrical in a left direction and a right direction. So as to intersect straight grooves that are 40 ° to 58 °,
The X-shaped pattern due to this intersection is 2 at equal intervals in the circumferential direction.
This is a wet friction disc characterized by an oil groove pattern repeated more than one, and according to the invention according to claim 1, it is possible to reduce the drag torque and greatly increase the oil flow passing between the opposed plates.

【０００８】この出願の請求項２に係る発明は、摩擦材
に内周側で半径方向とのなす角が左右対称に左方向と右
方向にそれぞれ４０°〜５８°である直線溝が、互いに
交差することなく、ハ字型パターンを構成し、該ハ字型
パターンが円周方向に等間隔で２個以上繰り返した油溝
パターンであることを特徴とする湿式摩擦ディスクであ
り、請求項２に係る発明によると、引きずりトルクの低
減と、相対するプレート間通過する油流量を大幅に増加
できる。The invention according to claim 2 of the present application is characterized in that the friction material has straight grooves whose inner and outer sides have an angle of 40 ° to 58 ° in the left and right directions symmetrically to the left and right, respectively. 3. A wet friction disk, wherein a cross-shaped pattern is formed without intersecting, and the cross-shaped pattern is an oil groove pattern which is repeated two or more at equal intervals in a circumferential direction. According to the present invention, the drag torque can be reduced and the flow rate of the oil passing between the opposed plates can be greatly increased.

【０００９】この出願の請求項３に係る発明は、請求項
１又は２記載の湿式摩擦ディスクにおいて、油溝パター
ンにラジアル油溝を組み合わせた油溝パターンであるこ
とを特徴とする湿式摩擦ディスクであり、請求項３に係
る発明によると、引きずりトルクの低減と、相対するプ
レート間を通過する油流量を大幅に増加できる。According to a third aspect of the present invention, there is provided a wet friction disc according to the first or second aspect, wherein the wet friction disc has an oil groove pattern in which an oil groove pattern is combined with a radial oil groove. According to the third aspect of the present invention, the drag torque can be reduced, and the flow rate of the oil passing between the opposed plates can be greatly increased.

【００１０】この出願の請求項４に係る発明は、請求項
１〜３のいずれかの１項に記載の湿式摩擦ディスクにお
いて、油溝パターンに一本の同心円状油溝を組み合わせ
た油溝パターンであることを特徴とする湿式摩擦ディス
クであり、請求項４に係る発明によると、引きずりトル
クは同等で、油流量をさらに増加できる。According to a fourth aspect of the present invention, in the wet friction disk according to any one of the first to third aspects, an oil groove pattern in which one concentric oil groove is combined with an oil groove pattern. According to the fourth aspect of the present invention, the drag torque is the same, and the oil flow rate can be further increased.

【００１１】この出願の請求項５に係る発明は、請求項
１〜４のいずれか１項に記載の湿式摩擦ディスクにおい
て、油溝パターンにスパイラル油溝を組み合わせた油溝
パターンであることを特徴とする湿式摩擦ディスクであ
り、請求項５に係る発明によると、通過油流量を増加で
き、さらに、引きずりトルクを低減可能である。The invention according to claim 5 of the present application is characterized in that in the wet friction disk according to any one of claims 1 to 4, the oil groove pattern is a combination of an oil groove pattern and a spiral oil groove. According to the invention according to claim 5, the flow rate of the passing oil can be increased, and the drag torque can be reduced.

【００１２】[0012]

【発明の実施の形態】この出願の発明に係る湿式摩擦デ
ィスクの実施の形態を図面を参照して説明する。この出
願の発明に係る湿式摩擦ディスクは、まず、湿式多板ク
ラッチの空転状態を単純モデル化し、スーパーコンピュ
ータで基本的な油溝パターンについて解析し、その結
果、摩擦材の内周側で半径方向とのなす角が４０°〜５
８°、より好ましくは４５°〜５５°の油溝パターン
が、同一の溝断面形状および断面積を持つ油溝で比較し
てクラッチディスクと相手プレート間を通過する油量を
大幅に増加させることができるとともに引きずりトルク
も後者の改良された油溝パターンなみに小さくできる。
参考までに、概略の計算モデルを図４、図５および図６
に示す。図４は全体モデルであり、相手プレート３と摩
擦材８との関係を示す。図５は断面モデルであり、の
場合はＶ溝であり、の場合は円弧溝であり、の場合
はＳ＝２°との台形溝である。図６は平面モデルであ
り、油溝１１および摩擦材８が示されている。ここで、
計算範囲はｒ１＜ｒ≦ｒ０、０≦θ≦α α＝２π／円周等分数 β：摩擦材の内周側で、油溝が半径方向となす角度DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a wet friction disk according to the present invention will be described with reference to the drawings. The wet friction disc according to the invention of this application firstly forms a simple model of the idling state of the wet multi-plate clutch, analyzes the basic oil groove pattern with a supercomputer, and as a result, the radial direction on the inner peripheral side of the friction material Angle between 40 ° and 5
An oil groove pattern of 8 °, more preferably 45 ° to 55 °, greatly increases the amount of oil passing between the clutch disc and the mating plate as compared to oil grooves having the same groove cross-sectional shape and cross-sectional area. And the drag torque can be reduced like the improved oil groove pattern.
For reference, schematic calculation models are shown in FIGS.
Shown in FIG. 4 is an overall model, showing the relationship between the mating plate 3 and the friction material 8. FIG. 5 shows a cross-sectional model, in which case V-groove, in which case is an arc groove, and in which case, a trapezoidal groove having S = 2 °. FIG. 6 is a plan model showing the oil groove 11 and the friction material 8. here,
The calculation range is r 1 <r ≦ r 0 , 0 ≦ θ ≦ α α = 2π / circumferential fraction β: Angle formed by the oil groove in the radial direction on the inner peripheral side of the friction material

【００１３】[0013]

【数１】 (Equation 1)

【００１４】[0014]

【数２】 (Equation 2)

【００１５】[0015]

【数３】 (Equation 3)

【００１６】[0016]

【数４】 (Equation 4)

【００１７】[0017]

【数５】 (Equation 5)

【００１８】計算結果の例は図７および図８に示され、
図７は引きずりトルク比とβとの関係を示し、図８は、
摩擦材と相手プレート間を通過する油量比とβとの関係
を示す。 はＶ溝、は円弧溝そしては台形溝である。FIGS. 7 and 8 show examples of calculation results.
FIG. 7 shows the relationship between the drag torque ratio and β, and FIG.
The relationship between the ratio of the amount of oil passing between the friction material and the mating plate and β is shown. Is a V groove, is an arc groove and is a trapezoidal groove.

【００１９】そこで、これに基づき、左右両方に回転す
る実際のクラッチディスクの使用条件下において効果が
期待できる油溝パターンを種々考察し、これらのモデル
を作り上げ、スーパーコンピュータにより解析を実施し
た。これらの結果で良いものを図９〜図１５の実施例１
〜４で示す。図９は実施例１の湿式摩擦ディスクの平面
図であり、図１０は実施例１の油溝断面形状を示し、芯
板材７、摩擦材８および油溝１１が示されている。図１
１は実施例１のディスクの断面図である。図１２は実施
例２の油溝パターンを示し、図１３は実施例３の油溝パ
ターンを示し、実施例３は実施例２にスパイラル溝を加
えたものである。図１４は実施例３のスパイラル溝断面
形状を示す。図１５は実施例４の油溝パターンを示し、
実施例４は実施例１に１本の同芯溝を加えたものであ
る。従来の変速機に実際に使用されている改良油溝パタ
ーンである比較例１は図１８に示されており、比較例１
と実施例１〜４とを比較し、スーパーコンピュータによ
る解析結果は図１６および図１７に示されており、図１
６は引きずりトルク比と間隔比Δとの関係を示した引き
ずりトルクの解析結果である。図１７は摩擦材と相手プ
レート間を通過する油量比と間隔比Δとの関係を示した
摩擦材と相手プレートとの間を通過する油量の解析結果
である。図１６および図１７より、湿式摩擦ディスクの
油溝パターンについて次のことがわかった。Therefore, based on this, various oil groove patterns that can be expected under the use conditions of an actual clutch disk rotating both left and right were considered variously, these models were created, and analysis was performed by a supercomputer. Good results are shown in Example 1 in FIGS.
Indicated by .about.4. FIG. 9 is a plan view of the wet friction disk of the first embodiment, and FIG. 10 shows a cross-sectional shape of the oil groove of the first embodiment, in which the core plate 7, the friction material 8, and the oil groove 11 are shown. FIG.
FIG. 1 is a sectional view of the disk of the first embodiment. FIG. 12 shows an oil groove pattern of the second embodiment, FIG. 13 shows an oil groove pattern of the third embodiment, and the third embodiment has a spiral groove added to the second embodiment. FIG. 14 shows a spiral groove cross-sectional shape of the third embodiment. FIG. 15 shows an oil groove pattern of Example 4,
In the fourth embodiment, one concentric groove is added to the first embodiment. Comparative Example 1, which is an improved oil groove pattern actually used in a conventional transmission, is shown in FIG.
FIG. 16 and FIG. 17 show the results of analysis by the supercomputer, and FIG.
Reference numeral 6 denotes a drag torque analysis result showing the relationship between the drag torque ratio and the interval ratio Δ. FIG. 17 is an analysis result of the amount of oil passing between the friction material and the partner plate, showing the relationship between the ratio of the amount of oil passing between the friction material and the partner plate and the interval ratio Δ. From FIGS. 16 and 17, the following has been found regarding the oil groove pattern of the wet friction disc.

【００２０】１．摩擦材に内周側で半径方向とのなす角
が左右対称に左方向と右方向にそれぞれ４０°〜５８°
である直線溝を交差するようにし、この交差によるＸ字
型パターンが円周方向に等間隔で繰り返した油溝パター
ンまたは摩擦材に内周側で半径方向とのなす角が左右対
称に左方向と右方向にそれぞれ４０°〜５８°である直
線溝が、互いに交差することなく、ハ字型パターンを構
成し、該ハ字型パターンが円周方向に等間隔で繰り返し
た油溝パターンであれば、溝の断面形状や断面積を変え
ることなく、改良油溝パターンよりも通過流量を大幅に
増やすことができる。前記繰り返し化しパターン間にラ
ジアル油溝を配置しても同じ効果を奏する。1. The angle between the friction material and the radial direction on the inner peripheral side is 40 ° to 58 ° in the left and right directions symmetrically to the left and right.
, The X-shaped pattern formed by this intersection is repeated in the circumferential direction at an equal interval. And right-angle grooves, which are respectively 40 ° to 58 ° in the right direction, form a C-shaped pattern without intersecting with each other, and the C-shaped pattern is an oil groove pattern that is repeated at equal intervals in the circumferential direction. If this is the case, the passing flow rate can be significantly increased as compared with the improved oil groove pattern without changing the cross-sectional shape and the cross-sectional area of the groove. The same effect can be obtained even if the radial oil grooves are arranged between the repeated patterns.

【００２１】２．摩擦材に内周側で半径方向とのなす角
が左右対称に左方向と右方向にそれぞれ４０°〜５８°
である直線溝を交差するようにし、この交差によるＸ字
型パターンが円周方向に等間隔で繰り返した油溝パター
ンまたは摩擦材に内周側で半径方向とのなす角が左右対
称に左方向と右方向にそれぞれ４０°〜５８°である直
線溝が、互いに交差することなく、ハ字型パターンを構
成し、該ハ字型パターンが円周方向に等間隔で繰り返し
た油溝パターンのそれぞれの油溝パターンと一本の同心
円状油溝を組み合わせれば、改良油溝パターンよりも通
過流量を大幅に増やすことができると共に、引きずりト
ルクは改良油溝パターンとほぼ同一に押さえることがで
きる。2. The angle between the friction material and the radial direction on the inner peripheral side is 40 ° to 58 ° in the left and right directions symmetrically to the left and right.
, The X-shaped pattern formed by this intersection is repeated in the circumferential direction at an equal interval. Each of the oil groove patterns in which a straight groove that is 40 ° to 58 ° in the right direction does not intersect with each other and forms a C-shaped pattern, and the C-shaped pattern is repeated at equal intervals in the circumferential direction. By combining this oil groove pattern with one concentric oil groove, the passage flow rate can be greatly increased as compared with the improved oil groove pattern, and the drag torque can be suppressed to almost the same as the improved oil groove pattern.

【００２２】３．また、前記それぞれのパターンとスパ
イラル油溝を組み合わせれば、改良油溝パターンよりも
引きずりトルクをさらに低減できるとともに、通過流量
を増加させることができる。 ４．油溝の断面形状や断面積を同一にすれば、台形、円
弧型およびＶ字型溝のいずれの油溝形状でも、同一の効
果を奏する。また、前記摩擦材の内周側で半径方向との
なす角が左右対称に左方向と右方向にそれぞれ４０°〜
５８°である直線溝は、現行ラジアル溝加工と同様に機
械加工方法で容易に摩擦材面上に加工できる。3. Further, by combining the above-mentioned respective patterns with the spiral oil groove, the drag torque can be further reduced as compared with the improved oil groove pattern, and the passing flow rate can be increased. 4. If the cross-sectional shape and the cross-sectional area of the oil groove are the same, the same effect can be obtained in any of the trapezoidal, arcuate and V-shaped grooves. In addition, the angle between the inner circumferential side of the friction material and the radial direction is left-right symmetrically leftward and rightward at 40 ° to 40 ° respectively.
The straight groove of 58 ° can be easily machined on the surface of the friction material by a machining method in the same manner as the current radial groove machining.

【００２３】[0023]

【発明の効果】変速機などでは、軽量・コンパクト化
（伝達エネルギ密度の向上）による原価低減とエネルギ
伝達効率の向上が以前より求められており、近年この要
求はさらに強くなっている。このためには、クラッチ作
動時の発熱が増大することに対して、クラッチ解放時に
潤滑油をより多くクラッチディスクと相手プレートやハ
ウジング間に流し冷却性能を向上することおよびクラッ
チ解放時の引きずりトルク損失の低減を図ることが必要
である。As described above, in transmissions and the like, cost reduction and improvement of energy transmission efficiency by weight reduction and compactness (improvement of transmission energy density) have been demanded for a long time. To this end, more heat is generated during the operation of the clutch, but more lubricating oil is allowed to flow between the clutch disk and the mating plate or housing when the clutch is released to improve cooling performance, and drag torque loss when the clutch is released. It is necessary to reduce this.

【００２４】また、軽量・コンパクト化しなければなら
ないので、クラッチディスクと相手プレート間のクリア
ランスを大きくすることおよび摩擦材の厚みを厚くして
油溝深さを深くし、冷却性能の向上および引きずりトル
ク損失の低減を図ることは、もちろん困難である。そこ
で、本発明の油溝パターンを持つクラッチディスクは、
クラッチディスクと相手プレート間のクリアランスを大
きくしたり、油溝深さを深くしたりしなくても冷却性能
の向上および引きずりトリク損失の低減を図ることが可
能なので、装置に求められている要求を満足させること
ができ、工業的な価値は大きい。また、変速機以外の操
向クラッチおよび湿式ブレーキ装置にも適用は可能であ
る。Also, since it is necessary to reduce the weight and size, the clearance between the clutch disk and the mating plate is increased, the thickness of the friction material is increased to increase the oil groove depth, the cooling performance is improved, and the drag torque is increased. It is, of course, difficult to reduce the loss. Therefore, the clutch disk having the oil groove pattern of the present invention is
It is possible to improve cooling performance and reduce drag trick loss without increasing the clearance between the clutch disk and the mating plate or increasing the oil groove depth. It can be satisfied and has great industrial value. Further, the present invention can be applied to a steering clutch and a wet brake device other than the transmission.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】この出願の発明に係る変速機の湿式多板クラッ
チ部構造の説明図（作動の場合）である。FIG. 1 is an explanatory view (in the case of operation) of a wet multi-plate clutch structure of a transmission according to the present invention;

【図２】この出願の発明に係る変速機の湿式多板クラッ
チ部構造の説明図（解放の場合）である。FIG. 2 is an explanatory view (in the case of disengagement) of a wet multi-plate clutch structure of a transmission according to the invention of this application.

【図３】この出願の発明に係るクラッチディスクの断面
図である。FIG. 3 is a sectional view of a clutch disk according to the invention of this application.

【図４】概略の計算モデルの説明図（全体モデル）であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram (overall model) of a schematic calculation model.

【図５】概略の計算モデルの説明図（断面モデル）であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram (sectional model) of a schematic calculation model.

【図６】概略の計算モデルの説明図（平面モデル）であ
る。FIG. 6 is an explanatory diagram (planar model) of a schematic calculation model.

【図７】計算結果を示すグラフ（引きずりトルク比とβ
との関係）である。FIG. 7 is a graph showing calculation results (drag torque ratio and β
Relationship).

【図８】計算結果を示すグラフ（摩擦材と相手プレート
間を通過する油量比とβとの関係）である。FIG. 8 is a graph showing a calculation result (the relationship between the ratio of the amount of oil passing between the friction material and the counterpart plate and β).

【図９】実施例１の湿式摩擦ディスクの平面図。FIG. 9 is a plan view of the wet friction disc of the first embodiment.

【図１０】実施例１の湿式摩擦ディスクの油溝断面図で
ある。FIG. 10 is an oil groove cross-sectional view of the wet friction disc of the first embodiment.

【図１１】実施例１の湿式摩擦ディスクの断面図であ
る。FIG. 11 is a cross-sectional view of the wet friction disc of the first embodiment.

【図１２】実施例２の湿式摩擦ディスクの平面図であ
る。FIG. 12 is a plan view of a wet friction disk according to a second embodiment.

【図１３】実施例３の湿式摩擦ディスクの平面図であ
る。FIG. 13 is a plan view of a wet friction disc according to a third embodiment.

【図１４】実施例３の湿式摩擦ディスクのスパイラル油
溝断面図である。FIG. 14 is a sectional view of a spiral oil groove of a wet friction disc according to a third embodiment.

【図１５】実施例４の湿式摩擦ディスクの平面図であ
る。FIG. 15 is a plan view of a wet friction disc according to a fourth embodiment.

【図１６】実施例１〜４と比較例１とのスーパーコンピ
ュータによる引きずりトルクの解析結果を示す図であ
る。FIG. 16 is a diagram showing an analysis result of drag torque by the supercomputer of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1.

【図１７】実施例１〜４と比較例１とのスーパーコンピ
ュータによる摩擦材と相手プレート間を通過する油量の
解析結果を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing the results of analysis of the amount of oil passing between the friction material and the mating plate by the supercomputer of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1.

【図１８】変速機に実際使用されている従来の改良油溝
湿式摩擦ディスクの平面図である。FIG. 18 is a plan view of a conventional improved oil groove wet friction disc actually used in a transmission.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…ピストン ２…湿式摩擦ディスク（クラッチディスク） ３…プレート ４…リングギヤ ５…リターンスプリング ６…ハウジング ７…芯板材 ８…摩擦材 ９…摩擦面 １０…内歯 １１…油溝 １２…スパイラル油溝 １３…同心円状油溝 １４…ラジアル油溝 １５…トランスミッションを通った潤滑油の流れ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Piston 2 ... Wet friction disc (clutch disc) 3 ... Plate 4 ... Ring gear 5 ... Return spring 6 ... Housing 7 ... Core plate material 8 ... Friction material 9 ... Friction surface 10 ... Internal teeth 11 ... Oil groove 12 ... Spiral oil groove 13: Concentric oil groove 14: Radial oil groove 15: Flow of lubricating oil through transmission

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久世 隆 石川県小松市符津町ツ23 株式会社小松製 作所粟津工場内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takashi Kuze 23 Tsutsu-cho, Komatsu-shi, Ishikawa Prefecture Komatsu Ltd. Awazu Plant

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 摩擦材に内周側で半径方向とのなす角が
左右対称に左方向と右方向にそれぞれ４０°〜５８°で
ある直線溝を交差するようにし、この交差によるＸ字型
パターンが円周方向に等間隔で２個以上繰り返した油溝
パターンであることを特徴とする湿式摩擦ディスク。1. An X-shape formed by intersecting straight grooves in which the angle between the inner circumferential side and the radial direction of the friction material is 40 ° to 58 ° in left and right directions symmetrically to the left and right, respectively. A wet friction disc, wherein the pattern is an oil groove pattern in which two or more oil grooves are repeated at equal intervals in a circumferential direction. 【請求項２】 摩擦材に内周側で半径方向とのなす角が
左右対称に左方向と右方向にそれぞれ４０°〜５８°で
ある直線溝が、互いに交差することなく、ハ字型パター
ンを構成し、該ハ字型パターンが円周方向に等間隔で２
個以上繰り返した油溝パターンであることを特徴とする
湿式摩擦ディスク。2. A C-shaped pattern in which straight grooves having angles of 40 ° to 58 ° in the left and right directions respectively symmetrically with respect to the radial direction on the inner circumferential side of the friction material in the left and right directions do not intersect with each other. Are formed at equal intervals in the circumferential direction.
A wet friction disc characterized by an oil groove pattern repeated at least. 【請求項３】 請求項１又は２記載の湿式摩擦ディスク
において、油溝パターンにラジアル油溝を組み合わせた
油溝パターンであることを特徴とする湿式摩擦ディス
ク。3. The wet friction disk according to claim 1, wherein the wet friction disk has an oil groove pattern in which an oil groove pattern is combined with a radial oil groove. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の湿
式摩擦ディスクにおいて、油溝パターンに一本の同心円
状油溝を組み合わせた油溝パターンであることを特徴と
する湿式摩擦ディスク。4. The wet friction disc according to claim 1, wherein the wet friction disc has an oil groove pattern in which an oil groove pattern is combined with one concentric oil groove. . 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の湿
式摩擦ディスクにおいて、油溝パターンにスパイラル油
溝を組み合わせた油溝パターンであることを特徴とする
湿式摩擦ディスク。5. The wet friction disc according to claim 1, wherein the wet friction disc has an oil groove pattern in which a spiral oil groove is combined with an oil groove pattern.
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