(57)【要約】【課題】摩擦材の数や面積、摩擦係合装置に供給される潤滑油量を変更しなくても、引き摺り損失を低減できるような摩擦係合装置のフリクションプレートを提供する。【解決手段】フリクションプレート１０Ａは、リング状のコアプレート１１と、摩擦材１２Ａとを備え、コアプレート１１に摩擦材１２Ａが貼り付けられている。そして、摩擦材１２Ａの表面形状が、摩擦係合装置の解放時に潤滑油を周方向に滑らせるように形成されている。詳細には、摩擦材１２Ａの表面形状が、摩擦係合装置の解放時に潤滑油が接触することによって摩擦材１２Ａの表面に空気層ＬＡを形成させるような形状になっている。【選択図】図２
2010223342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状のコアプレートと、摩擦材とを備え、上記コアプレートに摩擦材が貼り付けられた摩擦係合装置のフリクションプレートであって、
上記摩擦材の表面形状が、摩擦係合装置の解放時に潤滑油を周方向に滑らせるように形成されていることを特徴とするフリクションプレート。
【請求項２】
請求項１に記載のフリクションプレートにおいて、
上記摩擦材の表面形状が、摩擦係合装置の解放時に潤滑油が接触することによって摩擦材表面に空気層を形成させるような形状になっていることを特徴とするフリクションプレート。
【請求項３】
請求項２に記載のフリクションプレートにおいて、
上記摩擦材の表面には、多数の溝部が規則的に配列されており、
これらの溝部は、当該フリクションプレートの回転方向と略同じ向きに拡開するＶ字形状に形成されていることを特徴とするフリクションプレート。
【請求項４】
請求項１に記載のフリクションプレートにおいて、
上記摩擦材の表面形状が、摩擦係合装置の解放時に潤滑油が接触することによって摩擦材表面に油膜を形成させるような形状になっていることを特徴とするフリクションプレート。
【請求項５】
請求項４に記載のフリクションプレートにおいて、
上記摩擦材表面には、当該フリクションプレートの周方向および径方向に所定の間隔で配置された多数の凹部が形成されていることを特徴とするフリクションプレート。
【請求項６】
上記摩擦係合装置に供給される潤滑油量が設定値未満の場合には、上記摩擦材の表面形状が、請求項２または請求項３に記載の形状とされ、
上記摩擦係合装置に供給される潤滑油量が上記設定値以上の場合には、上記摩擦材の表面形状が、請求項４または請求項５に記載の形状とされることを特徴とするフリクションプレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦係合装置に用いられるフリクションプレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
フリクションプレート（摩擦板）は、リング状のコアプレートに摩擦材が貼り付けられた構成となっている。このようなフリクションプレートは、例えば、自動車等の車両に搭載される自動変速機のクラッチ、ブレーキ、ロックアップクラッチ等の摩擦係合装置に用いられている。そして、摩擦係合装置の係合時には、油圧を供給することによりフリクションプレートが相手方のプレートと摩擦係合されるようになっている。また、摩擦係合装置の解放時には、油圧を抜くことによりフリクションプレートが相手方のプレートから離間されるようになっている。この摩擦係合装置の解放時には、フリクションプレートおよび相手方のプレートの間に潤滑油が介在され、摩擦係合装置の係合時には、フリクションプレートおよび相手方のプレートの間に介在された潤滑油が排出されるようになっている。
【０００３】
このような摩擦係合装置では、車両の燃費低減の観点から、解放時における引き摺り損失（引き摺りトルク）の低減を図ることが要求されている。引き摺り損失は、摩擦係合装置の解放時、フリクションプレートの摩擦材と潤滑油との間の粘性抵抗に起因して発生する。
【０００４】
そのような引き摺り損失の低減を図った従来技術として、例えば、特許文献１に記載されたようなものがある。特許文献１には、摩擦材のセグメント間に油溝を形成し、その油溝の形状をコアプレートの内周側および外周側に開口し且つ中途部がフリクションプレートの回転方向に対して逆方向に凸状に曲がる形状としたことが示されている。そして、摩擦係合装置の解放時、潤滑油を油溝の中央部分に移動させ、油溝の中央部分から軸方向に排出させることで、フリクションプレートとセパレータプレートとの間隔を拡大させて、引き摺り損失を低減することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３５１２９６号公報
【特許文献２】特公平７−１０９２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
摩擦係合装置において、上述したような潤滑油の粘性に起因して発生する引き摺り損失は、摩擦材の表面上に存在する潤滑油が多くなるほど、大きくなる。したがって、そのような引き摺り損失を低減するには、摩擦材の数や面積を減らしたり、摩擦係合装置に供給される潤滑油量を減らしたりする対策が考えられる。しかし、これらの対策には、次のような問題がある。
【０００７】
摩擦係合装置の摩擦材の数や面積は、摩擦係合装置のトルク容量に応じて決まるため、摩擦材の数や面積を減らすと、トルク容量の低下が懸念されるという問題がある。さらに、摩擦材の面積を減らすと、摩擦材の耐熱性が低下するという問題もある。
【０００８】
摩擦係合装置に供給される潤滑油量を減らすと、ギアの噛み合い部分の潤滑性や冷却性の低下、摩擦材の冷却性の低下が懸念されるという問題がある。また、潤滑油量は、変速機の他の要因により予め定められるため、潤滑油量を調整することで、引き摺り損失を低減することは実際には困難であるという問題もある。
【０００９】
なお、特許文献２には、乾式クラッチのクラッチ板の摩擦材表面にディンプルを形成したことが示されている。しかし、この特許文献２に記載の技術は、乾式クラッチに関するものであり、潤滑油の粘性に起因して発生する引き摺り損失を低減することとは無関係の技術である。
【００１０】
本発明は、そのような問題点を鑑みてなされたものであり、摩擦材の数や面積、摩擦係合装置に供給される潤滑油量を変更しなくても、引き摺り損失を低減できるような摩擦係合装置のフリクションプレートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、リング状のコアプレートと、摩擦材とを備え、上記コアプレートに摩擦材が貼り付けられた摩擦係合装置のフリクションプレートであって、上記摩擦材の表面形状が、摩擦係合装置の解放時に潤滑油を周方向に滑らせるように形成されていることを特徴としている。
【００１２】
摩擦係合装置の解放時、フリクションプレートが相手方のプレートに対し相対回転すると、摩擦材がその表面上に存在する潤滑油（摩擦材と相手方のプレートとの間に存在する潤滑油）を引き連れて回転しようとするため、摩擦材に引き摺られた潤滑油の量に応じて引き摺り損失が発生する。
【００１３】
上記構成によれば、摩擦係合装置の解放時、潤滑油が摩擦材に対して周方向に滑った分だけ、摩擦材により引き摺られる潤滑油の移動距離が短くなる。これにより、摩擦材により引き摺られる潤滑油の量を低減することができ、潤滑油の粘性に起因して発生する引き摺り損失を低減することができる。この場合、摩擦材の数や面積、摩擦係合装置に供給される潤滑油量を変更しなくても、引き摺り損失を低減することができる。
【００１４】
本発明において、好ましい摩擦材の表面形状としては、次の２つの態様がある。
【００１５】
（１）上記摩擦材の表面形状が、摩擦係合装置の解放時に潤滑油が接触することによって摩擦材表面に空気層を形成させるような形状になっている態様（第１の態様という）。
【００１６】
（２）上記摩擦材の表面形状が、摩擦係合装置の解放時に潤滑油が接触することによって摩擦材表面に油膜を形成させるような形状になっている態様（第２の態様という）。
【００１７】
上記第１の態様のフリクションプレートによれば、摩擦係合装置の解放時、摩擦材よりも摩擦係数の小さい空気層の上を潤滑油が送られることで、潤滑油が摩擦材に対して滑ることになる。そして、潤滑油が摩擦材に対して滑った分だけ、摩擦材により引き摺られる潤滑油の移動距離が短くなる。これにより、摩擦材により引き摺られる潤滑油の量を低減することができ、その結果、引き摺り損失を低減することができる。
【００１８】
上記第１の態様のフリクションプレートにおいて、上記摩擦材の表面には、多数の溝部が規則的に配列されており、これらの溝部は、当該フリクションプレートの回転方向と略同じ向きに拡開するＶ字形状に形成されていることが好ましい。
【００１９】
ここでは、摩擦材表面に空気層を形成させる摩擦材の表面形状を具体的に特定している。この構成によれば、摩擦係合装置の解放時、フリクションプレートが回転すると、摩擦材の表面に形成された溝部と、フリクションプレートおよび相手方のプレートの間に介在する潤滑油とが接触する。これにより、多数の気泡が発生し、発生した気泡により摩擦材の表面の略全体が覆われ、摩擦材の表面に空気層が形成される。この場合、摩擦材の表面に多数の溝部を規則的に配列しているので、発生した気泡の流れを一定の方向性をもつ流れとすることができ、摩擦材の表面に空気層を形成しやすくすることができる。
【００２０】
そして、摩擦材の表面に形成された空気層の作用により、潤滑油が摩擦材に対して滑ることで、摩擦材により引き摺られる潤滑油の量を低減することができ、その結果、引き摺り損失を低減することができる。
【００２１】
上記第２の態様のフリクションプレートによれば、摩擦係合装置の解放時、摩擦材よりも摩擦係数の小さい油膜の上を潤滑油が送られることで、潤滑油が摩擦材に対して滑ることになる。そして、潤滑油が摩擦材に対して滑った分だけ、摩擦材により引き摺られる潤滑油の移動距離が短くなる。これにより、摩擦材により引き摺られる潤滑油の量を低減することができ、その結果、引き摺り損失を低減することができる。
【００２２】
上記第２の態様のフリクションプレートにおいて、上記摩擦材表面には、当該フリクションプレートの周方向および径方向に所定の間隔で配置された多数の凹部が形成されていることが好ましい。
【００２３】
ここでは、摩擦材表面に油膜を形成させる摩擦材の表面形状を具体的に特定している。この構成によれば、摩擦係合装置の解放時、フリクションプレートが回転すると、摩擦材の表面に形成された凹部と、フリクションプレートおよび相手方のプレートの間に介在する潤滑油とが接触する。この際、潤滑油は摩擦材の表面の凹部内に溜められ、凹部内に潤滑油が満たされると、潤滑油は、凹部から溢れ出て、凹部の周囲へにじみ出る。このようにして、潤滑油が摩擦材の表面に張り付き、張り付いた潤滑油により摩擦材の表面の略全体が覆われ、摩擦材の表面に油膜が形成される。油膜は、摩擦材の表面とその上を送られる（流れる）潤滑油との間に介在される。この際、油膜は摩擦材の表面に張り付くように形成されており、その上を流れる潤滑油とは混ざりにくくなっている。したがって、油膜の上に潤滑油の流れが発生することになる。
【００２４】
そして、摩擦材の表面に形成された油膜の作用により、潤滑油が摩擦材に対して滑ることで、摩擦材により引き摺られる潤滑油の量を低減することができ、その結果、引き摺り損失を低減することができる。
【００２５】
また、本発明において、上記摩擦係合装置に供給される潤滑油量が設定値未満の場合には、上記摩擦材の表面形状が、上記第１の態様とされ、上記摩擦係合装置に供給される潤滑油量が上記設定値以上の場合には、上記摩擦材の表面形状が、上記第２の態様とされることが好ましい。
【００２６】
上記第１の態様のフリクションプレートは、摩擦係合装置に供給される潤滑油量が比較的少ない領域において、摩擦材の表面に溝部を設けない従来の場合に比べ、引き摺り損失を効果的に低減できる。また、上記第２の態様のフリクションプレートは、摩擦係合装置に供給される潤滑油量が比較的多い領域において、摩擦材の表面に凹部を設けない従来の場合に比べ、引き摺り損失を効果的に低減できる。
【００２７】
上述したように、摩擦係合装置に供給される潤滑油量は、変速機の他の要因により予め定められることから、使用するフリクションプレートに応じて潤滑油量を変更することは実際には難しい。したがって、この構成のように、摩擦係合装置に供給される潤滑油量に応じて、上記第１、第２の態様のフリクションプレートを使い分けることは、引き摺り損失の低減を図る観点から有効的である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、摩擦係合装置の解放時、潤滑油が摩擦材に対して周方向に滑った分だけ、摩擦材により引き摺られる潤滑油の移動距離が短くなる。これにより、摩擦材の数や面積、摩擦係合装置に供給される潤滑油量を変更しなくても、摩擦材により引き摺られる潤滑油の量を低減することができ、潤滑油の粘性に起因して発生する引き摺り損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態に係る自動変速機の摩擦係合装置を示す断面図である。
【図２】摩擦係合装置に設けられるフリクションプレートの第１の例を示す正面図である。
【図３】第１の例において、摩擦材の表面に空気層が形成される様子を示す模式図である。
【図４】第１の例による引き摺り損失の低減について説明するための模式図である。
【図５】第１の例において、引き摺り損失と潤滑油量との関係を示す図である。
【図６】摩擦係合装置に設けられるフリクションプレートの第２の例を示す正面図である。
【図７】第２の例において、摩擦材の表面に油膜が形成される様子を示す模式図である。
【図８】第２の例による引き摺り損失の低減について説明するための模式図である。
【図９】第２の例において、引き摺り損失と潤滑油量との関係を示す図である。
【図１０】他の実施形態に係る自動変速機の摩擦係合装置において、引き摺り損失と潤滑油量との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明を具体化した実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【００３１】
以下では、自動車等の車両に搭載される自動変速機の摩擦係合装置に本発明を適用した実施形態について説明する。
【００３２】
まず、本発明のフリクションプレートの適用対象となる摩擦係合装置としての自動変速機のクラッチの概略構成について、図１を参照して説明する。
【００３３】
図１に示すように、自動変速機のクラッチ１は、湿式多板クラッチとして構成されている。このクラッチ１は、略円筒状のハブ２と、ハブ２の周囲に回転可能に設けられた略円筒状のドラム３と、ハブ２の外周面２ａにスプライン係合された複数のフリクションプレート１０と、ドラム３の内周面３ａにスプライン係合された複数のセパレータプレート２０とを備えている。ハブ２およびドラム３は、同軸上に配置されている。フリクションプレート１０およびセパレータプレート２０は、軸方向に交互に配置されている。
【００３４】
フリクションプレート１０は、リング状に形成されており、その内周部には、ハブ２のスプライン２ｂと係合するスプライン１０ａ（図２参照）が形成されている。フリクションプレート１０は、ハブ２に対し、回転方向には固定され、軸方向にはスライド自在に設けられている。フリクションプレート１０は、リング状のコアプレート１１の両面には、湿式の摩擦材１２が固着されている。このフリクションプレート１０の詳細については後述する。
【００３５】
セパレータプレート２０は、リング状に形成されており、その外周部には、ドラム３のスプライン３ｂと係合するスプラインが形成されている。セパレータプレート２０は、ドラム３に対し、回転方向には固定され、軸方向にはスライド自在に設けられている。
【００３６】
フリクションプレート１０およびセパレータプレート２０の軸方向の一方側（図１の右方側）には、油圧ピストン４が設けられている。油圧ピストン４の外周面４ａとドラム３の内周面３ａとの間にはシール材８ａが介装されている。また、油圧ピストン４の内周面４ｂとドラム３のボス３ｃの外周面３ｄとの間にもシール材８ｂが介装されている。このため、ドラム３の閉口端の内面と油圧ピストン４との間に油密状態の油圧室８が形成されている。
【００３７】
油圧ピストン４と、ドラム３のボス３ｃにスナップリング６ａによって固定されたスプリングリテーナ６との間には、リターンスプリング５が圧縮状態で配設されている。リターンスプリング５により、油圧ピストン４が軸方向の一方側に向けて付勢されている。このリターンスプリング５の付勢力は、クラッチ１を解放させる方向に作用している。
【００３８】
フリクションプレート１０およびセパレータプレート２０の軸方向の他方側（図１の左方側）には、油圧ピストン４により押圧された際にフリクションプレート１０およびセパレータプレート２０を軸方向の他端で支持するためのリテーニングプレート７が設けられている。リテーニングプレート７は、ドラム３の内周面３ａにスプライン係合されている。リテーニングプレート７は、スナップリング７ａによって、ドラム３に対する軸方向の位置が規制されている。
【００３９】
また、ハブ２には、径方向に貫通した潤滑油供給口２ｃが形成されている。つまり、クラッチ１の内径側から外径側へ潤滑油が供給されるようになっている。潤滑油供給口２ｃを介して供給された潤滑油は、フリクションプレート１０およびセパレータプレート２０の間などに供給されるようになっている。
【００４０】
そして、上述のように構成されたクラッチ１の解放状態では、リターンスプリング５の付勢力により、油圧ピストン４が軸方向の一方側に押圧され、油圧ピストン４はドラム３の閉口端側に当接している。図１では、このクラッチ１の解放状態を示している。このとき、フリクションプレート１０およびセパレータプレート２０は離間している。このクラッチ１の解放時には、フリクションプレート１０およびセパレータプレート２０の間に潤滑油が介在されるようになっている。
【００４１】
クラッチ１を解放状態から係合状態に切り替えるには、油圧室８に油圧を供給する。そして、油圧室８の油圧の上昇にともない、リターンスプリング５の付勢力に抗して、油圧ピストン４が軸方向の他方側に移動し、フリクションプレート１０およびセパレータプレート２０とが密着される。これにより、フリクションプレート１０およびセパレータプレート２０が摩擦係合され、クラッチ１が係合される。このクラッチ１の係合時には、フリクションプレート１０およびセパレータプレート２０の間に介在する潤滑油が排出されるようになっている。
【００４２】
一方、クラッチ１を係合状態から解放状態に切り替えるには、油圧室８の油圧を解放する。油圧が解放されると、油圧ピストン４は、リターンスプリング５の付勢力により、軸方向の一方側に移動し、ドラム３の閉口端に当接する位置まで移動する。これにより、フリクションプレート１０およびセパレータプレート２０が離間され、クラッチ１が解放される。
【００４３】
次に、上記構成のクラッチ１に設けられるフリクションプレート１０の具体的な構成について説明する。
【００４４】
図１、図２に示すように、フリクションプレート１０は、リング状のコアプレート１１の表面に摩擦材１２が貼り付けられた構成となっている。この実施形態では、コアプレート１１の両表面に摩擦材１２がそれぞれ固着されている。
【００４５】
コアプレート１１は、例えば、鋼板等の金属板により形成されている。摩擦材１２は、例えば、フェノール樹脂等をしみ込ませた紙等により形成されている。なお、コアプレート１１および摩擦材１２の材質は、一例であって、上記の材質だけに限定されるものではない。
【００４６】
摩擦材１２は、同一形状の複数のセグメントＳに分割されている。各セグメントＳは、略矩形に形成されており、フリクションプレート１０（コアプレート１１）の周方向に等間隔で配置されている。そして、隣り合うセグメントＳ同士の間には、径方向に延びる油溝１３が形成されるようになっている。
【００４７】
コアプレート１１の表面にセグメントＳを配列するには、まず、図２に示す略矩形のセグメントＳを形成し、次に、所定の間隔でコアプレート１１の表面に貼り付ければよい。この場合、隣り合うセグメントＳ間に所定の間隔の油溝１３が形成される。あるいは、まず、リング状の摩擦材１２をコアプレート１１の表面に貼り付け、次に、図２に示す略矩形のセグメントＳを残してセグメントＳ間の油溝１３に相当する部分に径方向に延びる凹部を形成すればよい。この場合、セグメントＳ間の油溝１３は、プレス加工、切削加工等により形成することが可能である。
【００４８】
ところで、クラッチ１においては、その解放時、フリクションプレート１０およびセパレータプレート２０の間に介在される潤滑油の粘性に起因して、引き摺り損失が発生する。より具体的には、クラッチ１の解放時、フリクションプレート１０がセパレータプレート２０に対し相対回転しようとする。この際、フリクションプレート１０の摩擦材１２がその表面上に存在する潤滑油（摩擦材１２とセパレータプレート２０との間に存在する潤滑油）を引き連れて回転しようとするため、摩擦材１２に引き摺られた潤滑油の量に応じて引き摺り損失が発生する。
【００４９】
この実施形態では、そのようなクラッチ１の引き摺り損失の低減を図るために、フリクションプレート１０の摩擦材１２の表面形状を工夫している。詳細には、摩擦材１２の表面形状を、クラッチ１の解放時に潤滑油を周方向（回転方向）に滑らせるような形状としたことを特徴としている。
【００５０】
以下、フリクションプレート１０の摩擦材１２の表面形状について、２つの例を挙げて説明する。なお、以下では、摩擦材の各セグメントも、単に摩擦材と呼ぶことにする。また、クラッチ１の解放時、フリクションプレート１０が回転し、セパレータプレート２０が停止していることとして説明を行う。
【００５１】
−第１の例−
まず、第１の例に係るフリクションプレート１０Ａについて、図２〜図５を参照して説明する。
【００５２】
図２に示すように、コアプレート１１に固着された摩擦材１２Ａの表面には、略Ｖ字形状の溝部（凹部）１４Ａが多数形成されている。溝部１４Ａは、摩擦材１２Ａの表面の略全体にわたって形成されており、摩擦材１２Ａの表面形状は、いわゆる鮫肌形状となっている。それぞれの溝部１４Ａは、フリクションプレート１０Ａの回転方向（図２のＸ１方向）と略同じ向きに拡開するＶ字形状となっている。言い換えれば、フリクションプレート１０Ａの回転方向と略同じ向きに向かうほど、Ｖ字形状の溝部１４Ａを構成する２つの直線状の溝部１４１，１４２同士の径方向の間隔が広くなっている。
【００５３】
溝部１４Ａは、摩擦材１２Ａの表面にフリクションプレート１０Ａの周方向および径方向に略規則的に配置されている。具体的には、溝部１４Ａは、フリクションプレート１０Ａの周方向に沿って一定の間隔で配列され、さらに、このように周方向に配列された溝部１４Ａの列がフリクションプレート１０Ａの径方向の内側から外側にかけて一定の間隔で配列されている。このような溝部１４Ａは、例えば、プレス加工により形成することが可能である。なお、図２では、周方向に配列された溝部１４Ａの列の径方向の間隔を略「０」とし、さらに、径方向で隣り合う溝部１４Ａ同士を周方向にわずかに前後させて配置している。
【００５４】
上記のような摩擦材１２Ａを備えるフリクションプレート１０Ａの作用について、図２〜図４を参照して説明する。
【００５５】
クラッチ１の解放時、フリクションプレート１０Ａが図２のＸ１方向に回転すると、摩擦材１２Ａの表面に形成された溝部１４Ａと、フリクションプレート１０Ａおよびセパレータプレート２０の間に介在する潤滑油とが接触する。これにより、図３に示すように、多数の気泡Ａ１が発生し、摩擦材１２Ａの表面付近には、潤滑油と気泡Ａ１とが混在することになる。この際、発生する気泡Ａ１には、キャビテーションの作用により発生するものと、エアレーションの作用により発生するものとがある。
【００５６】
詳細には、フリクションプレート１０ＡがＸ１方向に回転すると、摩擦材１２Ａの表面上に存在する潤滑油（摩擦材１２Ａとセパレータプレート２０との間に存在する潤滑油）は、相対的に見れば、摩擦材１２Ａの表面上をフリクションプレート１０Ａの回転方向とは逆の向き（図２のＸ２方向）に送られる（流れる）ことになる。キャビテーションは、潤滑油が摩擦材１２Ａの表面上を送られる際、溝部１４Ａ内が負圧になることで発生する。エアレーションは、潤滑油が摩擦材１２Ａの周囲に存在する空気を巻き込むことで発生する。
【００５７】
そして、摩擦材１２Ａの溝部１４Ａの部分で多数の気泡Ａ１が次々に発生し、発生した気泡Ａ１により摩擦材１２Ａの表面の略全体が覆われる。これにより、摩擦材１２Ａの表面に空気層ＬＡが形成される。詳細には、溝部１４Ａの部分で発生した気泡Ａ１は、溝部１４Ａに沿って送られて（流れて）、摩擦材１２ＡのＸ２方向側の端部まで流れた後、油溝１３に流出される。この例では、溝部１４Ａは、摩擦材１２Ａの表面に略規則的に設けられているため、摩擦材１２Ａの表面上での気泡Ａ１の流れは、一定の方向性を有する流れになる。具体的には、溝部１４Ａの列がフリクションプレート１０Ａの周方向に沿って形成されているので、気泡Ａ１は、摩擦材１２Ａの表面上で周方向に沿って流れることになる。このように、気泡Ａ１の流れを一定の方向性をもつ流れとすることで、気泡Ａ１同士が摩擦材１２Ａの表面上で衝突し合うことを抑制し、摩擦材１２Ａの表面に空気層ＬＡを形成しやすくしている。
【００５８】
上述のようにして形成された空気層ＬＡは、摩擦材１２Ａの表面とその上を送られる潤滑油との間に介在される。つまり、空気層ＬＡの上に潤滑油の流れが発生することになる。そして、摩擦材１２Ａよりも摩擦係数の小さい空気層ＬＡの上を潤滑油が送られることで、潤滑油が摩擦材１２Ａに対して滑ることになる。これにより、クラッチ１の解放時、摩擦材１２ＡによりＸ１方向に引き摺られる潤滑油の量、つまり、潤滑油の引き摺り量を低減することができ、その結果、引き摺り損失を低減することができる。この点について、図４を参照して説明する。図４（ａ）は、この第１の例の場合を示し、図４（ｂ）は、摩擦材の表面に溝部を設けない従来の場合を示している。
【００５９】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、摩擦材１２Ａの表面からの距離（高さ）が小さい位置に存在する潤滑油ほど、摩擦材１２ＡによりＸ１方向に引き摺られる単位時間当たりの移動距離（引き摺れ距離）が長くなる。図４（ａ）、（ｂ）では、摩擦材１２Ａに引き摺られる潤滑油の単位時間当たりの移動距離を矢印の長さで表しており、その移動距離が長くなるほど、矢印を長くしている。この例によれば、図４（ａ）に示すように、空気層ＬＡが形成されることで、潤滑油が摩擦材１２Ａに対し滑っている。図４（ａ）では、摩擦材１２Ａの表面上において距離Ｙ１だけの潤滑油の滑りが発生している。これにより、図４（ｂ）の従来の場合に比べ、摩擦材１２ＡによりＸ１方向に引き摺られる潤滑油の単位時間当たりの移動距離が短くなっている。そして、潤滑油が摩擦材１２Ａに対し滑った距離に応じて、摩擦材１２Ａにより引き摺られる潤滑油の単位時間当たりの移動距離が短くなっている。言い換えれば、潤滑油が摩擦材１２Ａに対し周方向に滑った分だけ、摩擦材１２Ａ（フリクションプレート１０Ａ）が空回りしている。
【００６０】
そして、この例によれば、図４（ａ）に示すように、図４（ｂ）の従来の場合に比べ、摩擦材１２ＡによりＸ１方向に引き摺られる潤滑油の量を低減することができる。これにより、クラッチ１の解放時、潤滑油の粘性に起因して発生する引き摺り損失を低減することができる。図４（ａ）、（ｂ）では、摩擦材１２Ａに引き摺られる潤滑油の量を３角形の部分の面積で表している。したがって、この例では、摩擦材１２Ａの表面形状を工夫して摩擦材１２Ａの表面に空気層ＬＡを形成させることによって、摩擦材１２Ａの数や面積、クラッチ１に供給される潤滑油量を変更しなくても、クラッチ１の引き摺り損失を低減することができる。
【００６１】
この第１の例に係るフリクションプレート１０Ａは、図５に示すように、クラッチ１に供給される潤滑油量がＶ１未満の比較的少ない領域において、摩擦材の表面に溝部を設けない従来の場合に比べ、引き摺り損失を効果的に低減できる。言い換えれば、フリクションプレート１０Ａは、供給される潤滑油量が比較的少ないクラッチ１に適している。図５は、引き摺り損失（引き摺りトルク）とクラッチ１に供給される潤滑油量との関係を示す図であり、この例の場合を実線で示し、摩擦材の表面に溝部を設けない従来の場合を２点鎖線で示している。
【００６２】
この例において、摩擦材１２Ａの溝部１４Ａの形状や数などは、クラッチ１の解放時に潤滑油と接触することによって摩擦材１２Ａの表面に空気層ＬＡを形成させることが可能なものであれば、さまざまに変更することが可能である。
【００６３】
また、摩擦材１２Ａの溝部１４Ａの配列は、気泡Ａ１の流れに一定の方向性を与えることが可能なものであれば、さまざまに変更することが可能である。この場合、溝部１４Ａは、摩擦材１２Ａの表面に規則性をもって配列されていることが好ましい。
【００６４】
−第２の例−
次に、第２の例に係るフリクションプレート１０Ｂについて、図６〜図９を参照して説明する。
【００６５】
図６に示すように、第２の例に係るフリクションプレート１０Ｂは、上述した第１の例に係るフリクションプレート１０Ａと略同様の構成となっているが、フリクションプレート１０Ｂの表面形状が、フリクションプレート１０Ａの表面形状とは異なる。以下では、異なる点について主に説明する。
【００６６】
図６に示すように、コアプレート１１に固着された摩擦材１２Ｂの表面には、ディンプルホール１５Ｂが多数形成されている。ディンプルホール１５Ｂは、略半球状の凹部である。ディンプルホール１５Ｂは、摩擦材１２Ｂの表面に略均等に分布されており、フリクションプレート１０Ｂの周方向および径方向に略規則的に配置されている。この例では、ディンプルホール１５Ｂは、摩擦材１２Ｂの表面にフリクションプレート１０Ｂの周方向および径方向に所定の間隔を隔てて配置されている。ディンプルホール１５Ｂは、例えば、プレス加工により形成することが可能である。
【００６７】
上記のような摩擦材１２Ｂを備えるフリクションプレート１０Ｂの作用について、図６〜図８を参照して説明する。
【００６８】
クラッチ１の解放時、フリクションプレート１０Ｂが図６のＸ３方向に回転すると、摩擦材１２Ｂの表面に形成されたディンプルホール１５Ｂが、フリクションプレート１０Ｂおよびセパレータプレート２０の間に介在する潤滑油に接触する。これにより、図７に示すように、摩擦材１２Ｂの表面に薄い油膜ＬＯが形成される。
【００６９】
詳細には、潤滑油は、フリクションプレート１０Ｂの回転にともない摩擦材１２Ｂに接触すると、まず、摩擦材１２Ｂの表面のディンプルホール１５Ｂ内に溜められる。そして、潤滑油は、ディンプルホール１５Ｂ内に満たされると、ディンプルホール１５Ｂから溢れ出て、ディンプルホール１５Ｂの周囲へにじみ出る。このようにして、潤滑油が摩擦材１２Ｂの表面に張り付き、張り付いた潤滑油により摩擦材１２Ｂの表面の略全体が覆われる。これにより、摩擦材１２Ｂの表面に油膜ＬＯが形成される。
【００７０】
上述のようにして形成された油膜ＬＯは、摩擦材１２Ｂの表面とその上を送られる（流れる）潤滑油との間に介在される。この際、油膜ＬＯは摩擦材１２Ｂの表面に張り付くように形成されており、その上を流れる潤滑油とは混ざりにくくなっている。したがって、油膜ＬＯの上に潤滑油の流れが発生することになる。そして、摩擦材１２Ｂよりも摩擦係数の小さい油膜ＬＯの上を潤滑油が送られることで、潤滑油が摩擦材１２Ｂに対して滑ることになる。
【００７１】
これにより、クラッチ１の解放時、摩擦材１２ＢによりＸ３方向に引き摺られる潤滑油の量、つまり、潤滑油の引き摺り量を低減することができ、その結果、引き摺り損失を低減することができる。この点について、図８を参照して説明する。図８（ａ）は、この第２の例の場合を示し、図８（ｂ）は、摩擦材の表面にディンプルホールを設けない従来の場合を示している。
【００７２】
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、摩擦材１２Ｂの表面からの距離（高さ）が小さい位置に存在する潤滑油ほど、摩擦材１２ＢによりＸ３方向に引き摺られる単位時間当たりの移動距離（引き摺れ距離）が長くなる。図８（ａ）、（ｂ）では、摩擦材１２Ｂに引き摺られる潤滑油の単位時間当たりの移動距離を矢印の長さで表しており、その移動距離が長くなるほど、矢印を長くしている。この例によれば、図８（ａ）に示すように、油膜ＬＯが形成されることで、潤滑油が摩擦材１２Ｂに対し滑っている。図８（ａ）では、摩擦材１２Ｂの表面上において距離Ｙ２だけの潤滑油の滑りが発生している。これにより、図８（ｂ）の従来の場合に比べ、摩擦材１２ＢによりＸ３方向に引き摺られる潤滑油の単位時間当たりの移動距離が短くなっている。そして、潤滑油が摩擦材１２Ｂに対し滑った距離に応じて、摩擦材１２Ｂにより引き摺られる潤滑油の単位時間当たりの移動距離が短くなっている。言い換えれば、潤滑油が摩擦材１２Ｂに対し周方向に滑った分だけ、摩擦材１２Ｂ（フリクションプレート１０Ｂ）が空回りしている。
【００７３】
そして、この例によれば、図８（ａ）に示すように、図８（ｂ）の従来の場合に比べ、摩擦材１２ＢによりＸ３方向に引き摺られる潤滑油の量を低減することができる。これにより、クラッチ１の解放時、潤滑油の粘性に起因して発生する引き摺り損失を低減することができる。図８（ａ）、（ｂ）では、摩擦材１２Ｂに引き摺られる潤滑油の量を３角形の部分の面積で表している。したがって、この例では、摩擦材１２Ｂの表面形状を工夫して摩擦材１２Ｂの表面に油膜ＬＯを形成させることによって、摩擦材１２Ｂの数や面積、クラッチ１に供給される潤滑油量を変更しなくても、クラッチ１の引き摺り損失を低減することができる。
【００７４】
この第２の例に係るフリクションプレート１０Ｂは、図９に示すように、クラッチ１に供給される潤滑油量がＶ２以上の比較的多い領域において、摩擦材の表面にディンプルホールを設けない従来の場合に比べ、引き摺り損失を効果的に低減できる。言い換えれば、フリクションプレート１０Ｂは、供給される潤滑油量が比較的多いクラッチ１に適している。図９は、引き摺り損失とクラッチ１に供給される潤滑油量との関係を示す図であり、この例の場合を破線で示し、摩擦材の表面にディンプルホールを設けない従来の場合を２点鎖線で示している。
【００７５】
従来では、摩擦材１２Ｂの表面に油膜を形成することは、引き摺り損失の増大につながると考えられていた。しかし、この例によれば、図９に示すように、摩擦材１２Ｂの回転にともない薄い油膜ＬＯを摩擦材１２Ｂの表面に積極的に形成することは、潤滑油量が比較的多い領域において、引き摺り損失の低減に極めて有効であることが分かる。
【００７６】
この例において、摩擦材１２Ｂのディンプルホール１５Ｂの数や配置などは、クラッチ１の解放時に潤滑油と接触することによって摩擦材１２Ｂの表面に油膜ＬＯを形成させることが可能なものであれば、さまざまに変更することが可能である。また、摩擦材１２Ｂの表面に潤滑油を溜めることができる凹部であれば、その形状は、上述したようなディンプルホール以外であってもよい。
【００７７】
−他の実施形態−
以上、本発明の実施形態について説明したが、ここに示した実施形態は一例であり、さまざまに変形することが可能である。
【００７８】
クラッチ１に供給される潤滑油量に応じて、摩擦材１２の表面形状を変更することが好ましい。具体的には、クラッチ１に供給される潤滑油量が設定値（閾値）Ｖ３未満の場合には、摩擦材１２の表面形状が、上記第１の例の形状とされる。つまり、上記第１の例のフリクションプレート１０Ａが用いられる。一方、クラッチ１に供給される潤滑油量が設定値Ｖ３以上の場合には、摩擦材１２の表面形状が、上記第２の例の形状とされる。つまり、上記第２の例のフリクションプレート１０Ｂが用いられる。
【００７９】
上記第１、第２の例の図５、図９をまとめると、図１０のようになる。図１０は、引き摺り損失とクラッチ１に供給される潤滑油量との関係を示す図であり、上記第１のフリクションプレート１０Ａを用いた場合を実線で示し、上記第２のフリクションプレート１０Ｂを用いた場合を破線で示している。図１０に示すように、潤滑油量に対する上記第１、第２の例のフリクションプレート１０Ａ，１０Ｂの引き摺り損失の特性は、潤滑油量が設定値Ｖ３未満の比較的少ない領域Ｒ１と、潤滑油量が設定値Ｖ３以上の比較的多い領域Ｒ２とでは、潤滑油量に逆になっている。この点を利用すれば、上述のように、クラッチ１に供給される潤滑油量に応じて、上記第１、第２の例のフリクションプレート１０Ａ，１０Ｂを使い分けることで、引き摺り損失を従来の場合（図１０では２点鎖線で示す）に比べ効果的に低減することができる。
【００８０】
また、実際には、クラッチ１に供給される潤滑油量は、自動変速機の他の要因により予め定められることから、使用するフリクションプレート１０に応じて潤滑油量を変更することは難しい。したがって、上述したように、クラッチ１に供給される潤滑油量に応じて、上記第１、第２の例のフリクションプレート１０Ａ，１０Ｂを使い分けることは、引き摺り損失の低減を図る観点から有効的である。
【００８１】
上記実施形態において、摩擦材の各セグメントの形状はさまざまに変更することが可能であり、また、各セグメントの形状は同一でなくてもよい。
【００８２】
また、複数のセグメントに分割されていない摩擦材、つまり、リング状の摩擦材がコアプレートに貼り付けられたフリクションプレートにも、本発明を適用可能である。
【００８３】
また、コアプレートの片面だけに摩擦材が貼り付けられたフリクションプレートにも、本発明を適用可能である。
【００８４】
なお、上記実施形態では、クラッチ１の解放時、フリクションプレート１０が回転し、セパレータプレート２０が停止している場合について説明したが、これとは逆に、フリクションプレート１０が停止し、セパレータプレート２０が回転していてもよい。
【００８５】
以上では、摩擦係合装置として多板クラッチを例に挙げたが、多板ブレーキ、単板クラッチ、単板ブレーキなどに本発明を適用してもよく、これに限らず、フリクションプレートを用いるものであれば何れの摩擦係合装置にも本発明を適用可能である。例えば、自動車等の車両に搭載される自動変速機のブレーキのフリクションプレートや、ロックアップクラッチのフリクションプレートに本発明を適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、コアプレートに摩擦材が貼り付けられた摩擦係合装置のフリクションプレートに利用できる。
【符号の説明】
【００８７】
１    クラッチ
１０，１０Ａ，１０Ｂ    フリクションプレート
１１    コアプレート
１２，１２Ａ，１２Ｂ    摩擦材
１４Ａ    溝部
ＬＡ    空気層
１５Ｂ    ディンプルホール
ＬＯ    油膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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