(57)【要約】【課題】  少ない供給油量に対しても、有効に摩擦係合面を潤滑できると共に耐熱性に優れた湿式摩擦板を提供する。【解決手段】  ほぼ環状のコアプレートに摩擦材を環状に固着して形成された摩擦面を有する湿式摩擦板であって、摩擦面には、内径部から外径部へと貫通した複数の溝が形成され、溝を画成する摩擦材の両側部のうち、少なくとも一方の側部は円弧状に形成され、溝は内径部及び外径部に比べて、径方向の中間部で幅が広くなっている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ環状のコアプレートに摩擦材を環状に固着して形成された摩擦面を有する湿式摩擦板であって、
前記摩擦面には、内径部から外径部へと貫通した複数の溝が形成され、前記溝を画成する摩擦材の両側部のうち、少なくとも一方の側部は円弧状に形成され、前記溝は前記内径部及び前記外径部に比べて、径方向の中間部で幅が広くなっていることを特徴とする湿式摩擦板。
【請求項２】
前記摩擦材は、摩擦材セグメントであり、前記溝は、前記摩擦材セグメント間に画成されていることを特徴とする請求項１に記載の湿式摩擦板。
【請求項３】
前記摩擦材は環状の摩擦材であり、前記溝は前記摩擦材の表面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の湿式摩擦板。
【請求項４】
前記溝の前記内径部の幅は、前記外径部の幅より広いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の湿式摩擦板。
【請求項５】
前記溝の前記外径部の幅は、前記内径部の幅より広いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の湿式摩擦板。
【請求項６】
前記溝の一側部が、前記湿式摩擦板の回転方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の湿式摩擦板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の自動変速機（ＡＴ）のクラッチやブレーキなどに用いられる変速用クラッチ、トルクコンバータ用のロックアップクラッチ、発進クラッチの湿式多板クラッチ等に使用される湿式摩擦板に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、湿式多板クラッチは、クラッチもしくはブレーキのドラムとハブ間に摩擦板（フリクションプレート）と、セパレータプレートとが交互に配置されており、クラッチピストンの押圧と解除によりクラッチの係合と解除が行われる。
【０００３】
また近年、自動車の低燃費の要求は、ますます増大しており、自動変速機においてもクラッチの非係合時における動力損失を軽減させるため、摩擦板とセパレータプレート間の引き摺りトルクの低減が一層求められている。
【０００４】
ペーパ摩擦材からなる湿式多板クラッチは、摩擦面に加える荷重により、伝達トルクが制御できること、また、トルク伝達時のスムースな係合ができる等の利点があり、主に、自動変速機の変速装置や、トルクコンバータ、発進クラッチ等に多く使用されている。
【０００５】
一般に、自動変速機（ＡＴ）に用いられる湿式多板クラッチには、動力損失を軽減させるため、摩擦板の内周側から外周へと潤滑油が抜けやすいような構造とし、引きずりトルクの低減をしていることが多い。このような引き摺りトルク低減の手法としては、例えば、特許文献１や特許文献２に開示のものが知られている。特許文献１及び２に開示のクラッチでは、非係合時の摩擦板とセパレータプレートの離間のために内周側で端面の閉じた油溝と、係合時における摩擦面への潤滑油の供給による、焼付き防止の為の油供給用の内外径方向に貫通した油通路が摩擦板に設けられている。
【０００６】
しかし、近年、燃費向上と同時に、動力性能向上をねらいとしての変速応答性向上のため、摩擦板とセパレータプレートの間のクリアランスは従来に比較して、小さくなっており、空転時において、介在する油膜による引き摺りトルクも大きくなる傾向にあった。
【０００７】
また、近年の省燃費の要求に対し自動変速機は、小型化、多段化、オイルポンプの小型化や、スベリ要素のドラグ低減などによる効率化により、自動変速機に使用される摩擦材は、より高回転および少ない潤滑油量で使用されるようになり、少ない潤滑油量及び高回転で使用される場合において耐熱性のある湿式摩擦板が要求されている。
【０００８】
内外径に貫通して設けられた油溝からの油は、摩擦面への油の供給と、油排出のためのものであるが、これらの油溝の形状などにより油溝から摩擦面への油の流れは大きく影響され、空転トルクや、係合時の摩擦特性に影響し、品質のバラツキの原因となっていた。
【０００９】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献１】特開平１１−１４１５７０公報
【特許文献２】特開平２００５−７６７５９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の摩擦板では、近年の自動変速機に課せられた小型軽量化の要求に応えるため、摩擦板一枚あたりの摩擦容量を大きくすることが望まれている。そのため、摩擦板に形成する溝数の増加や溝の大きさなど厳しく制限されつつある。
【００１１】
特許文献１や特許文献２に示された従来の直線の溝形状においては、溝による負圧効果が十分発生しなく潤滑油の取り込みが弱かった。更に溝部の潤滑油が効率よく摩擦面に供給されにくく、摩擦面を通らず、溝部より直接外部に排出される量が多かった。
【００１２】
従って、本発明の目的は、少ない供給油量に対しても、有効に摩擦係合面を潤滑できると共に耐熱性に優れた湿式摩擦板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の湿式摩擦板は、
ほぼ環状のコアプレートに摩擦材を環状に固着して形成された摩擦面を有する湿式摩擦板であって、
前記摩擦面には、内径部から外径部へと貫通した複数の溝が形成され、前記溝を画成する摩擦材の両側部のうち、少なくとも一方の側部は円弧状に形成され、前記溝は前記内径部及び前記外径部に比べて、径方向の中間部で幅が広くなっていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下のような効果が得られる。
【００１５】
摩擦面の内径部及び外径部より中間部に向かい円弧状に幅広になっている溝形状にすることにより、回転数が高くなるに従い、溝に負圧が発生し、内径部または外径部より溝部に潤滑油を取り込み、取り込まれた潤滑油は、溝からより摩擦面に有効に供給され、係合時に生ずる摩擦熱を効率よく、排出できる。
【００１６】
また、潤滑経路に合せ、内径部からの潤滑油の取り込みを多くしたい場合には、内径側の開口部の巾を外径部より広くし、外径部からの潤滑油の取り込みを多くしたい場合においては、外径側の開口部の巾を内径部より広くすると、より効果的に摩擦面の潤滑ができる。
【００１７】
また、湿式摩擦板の回転方向に対して傾斜するように溝を形成することにより、より効果が増大する。
【実施例】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。尚、図面において同一部分は同一符号にて示してある。
【００１９】
図１は、本発明の各実施例の湿式摩擦板が使用可能な湿式多板クラッチ１０の軸方向部分断面図である。
【００２０】
湿式多板クラッチ１０は、軸方向の一端部で開放したほぼ円筒形のドラム、すなわちクラッチケース１と、クラッチケース１の内周に配置され、同軸上で相対回転するハブ４と、クラッチケース１の内周に設けられたスプライン８に軸方向で移動自在に配置された環状のセパレータプレート２と、ハブ４の外周に設けられたスプライン５にセパレータプレート２と軸方向で交互に配置され、摩擦材が貼着された環状の摩擦板３とからなっている。セパレータプレート２と摩擦板３とはそれぞれ複数個設けられている。
【００２１】
湿式多板クラッチ１０は、セパレータプレート２と摩擦板３とを押圧し締結させるピストン６と、セパレータプレート２及び摩擦板３を軸方向の一端で固定状態に保持するため、クラッチケース１の内周に設けられたバッキングプレート７とそれを保持する止め輪１７とを備えている。
【００２２】
図１に示すように、ピストン６は、クラッチケース１の閉口端内で軸方向摺動自在に配置されている。ピストン６の外周面とクラッチケース１の内面との間にはＯリング９が介装されている。また、ピストン６の内周面とクラッチケース１の円筒部（不図示）の外周面との間にもシール部材（不図示）が介装されている。従って、クラッチケース１の閉口端の内面とピストン６との間に油密状態の油圧室１１が画成される。
【００２３】
ハブ４に軸方向摺動自在に保持された摩擦板３は、その両面に所定の摩擦係数を有する摩擦材１２が固定されている。しかしながら、摩擦材１２は、摩擦板３及びセパレータプレート２の片面のみに設けることもできる。また、ハブ４には径方向に貫通した潤滑油供給口１３が設けられ、湿式多板クラッチ１０の内径側から外径側へと潤滑油を供給している。
【００２４】
以上のように構成された湿式多板クラッチ１０は、次のようにクラッチの締結及び解放をする。図１の状態は、クラッチ解放状態を示しておりセパレータプレート２と湿式摩擦板３とはそれぞれ離れている。解放状態では、不図示のリターンスプリングの付勢力により、ピストン６はクラッチケース１の閉口端側に当接している。
【００２５】
この状態でクラッチを締結するには、ピストン６とクラッチケース１との間に画成された油圧室１１に油圧を供給する。油圧の上昇に伴い、リターンスプリング（不図示）の付勢力に抗して、ピストン６は、図１において軸方向右に移動し、セパレータプレート２と湿式摩擦板３とを密着させる。これによりクラッチが締結される。
【００２６】
締結後、クラッチを再度解放するには、油圧室１１の油圧を解除する。油圧が解除されると、ピストン６はリターンスプリング（不図示）の付勢力により、クラッチケース１の閉口端に当接する位置まで移動する。すなわち、クラッチが解放される。
【００２７】
（第１実施例）
図２は、本発明の第１実施例を示す湿式摩擦板の正面図である。湿式摩擦板３は、ほぼ環状のコアプレート２０にほぼ環状の摩擦材２１を接着剤などで固着して形成された摩擦面２５を備えている。コアプレート２０は、ハブ４のスプライン５に係合するスプライン２０ａを内周に備えている。
【００２８】
図示のように、摩擦材２１には、複数の溝２２がプレスなどにより周方向にほぼ等間隔で形成されている。溝２２は、摩擦材２１の対向する二つの側部２７と２８との間に画成されている。溝２２は、内径部に形成された開口部２３及び外径部に形成された開口部２４に比べて幅が広くなっている径方向の中間部２６を備えている。開口部２３と開口部２４の周方向の幅は同じである。
【００２９】
このように、摩擦面２５の内径部及び外径部から中間部に向かい円弧状に幅広になっている溝形状にすることにより、回転数が高くなるに従い、溝２２に負圧が発生し、内径部または外径部より溝２２に潤滑油を取り込み、取り込まれた潤滑油は、溝２２から摩擦面２５に有効に供給され、係合時に生ずる摩擦熱を効率よく、排出できる。
【００３０】
（第２実施例）
図３は、本発明の第２実施例を示す湿式摩擦板の正面図である。第１実施例とは異なり、摩擦材は個別のセグメント状になっている。湿式摩擦板３は、ほぼ環状のコアプレート２０に複数の同形状の摩擦材セグメント３０を接着剤などで環状に固着して形成された摩擦面２５を備えている。
【００３１】
図示のように、摩擦材セグメント３０間には、複数の溝３２が周方向にほぼ等間隔で形成されている。溝３２は、摩擦材セグメント３０の対向する二つの側部３７と３８との間に画成されている。溝３２は、内径部に形成された開口部３３及び外径部に形成された開口部３４に比べて幅が広くなっている径方向の中間部３６を備えている。開口部３３と開口部３４の周方向の幅は同じである。
【００３２】
第２実施例においても、第１実施例と同様の効果が得られる。
【００３３】
（第３実施例）
図４は、本発明の第３実施例を示す湿式摩擦板の正面図である。第２実施例と同様に、摩擦材は個別のセグメント状になっている。湿式摩擦板３は、ほぼ環状のコアプレート２０に複数の同形状の摩擦材セグメント４０を接着剤などで環状に固着して形成された摩擦面２５を備えている。
【００３４】
図示のように、摩擦材セグメント４０間には、複数の溝４２が周方向にほぼ等間隔で形成されている。溝４２は、摩擦材セグメント４０の対向する二つの側部４７と４８との間に画成されている。溝４２は、内径部に形成された開口部４３及び外径部に形成された開口部４４に比べて幅が広くなっている径方向の中間部４６を備えている。
【００３５】
第１及び第２実施例と異なり、本第３実施例では、内径部と外径部の幅が異なっている。図４に示すように、内径部の開口部４３の周方向幅が外径部の開口部４４の周方向の幅よりも大きくなっている。
【００３６】
この様に、幅を設定することで、第３実施例では、第１実施例と同様の効果の他に、以下のような効果が得られる。開口部４３の周方向幅を開口部４４の周方向の幅よりも大きくしたため、内径部からの潤滑油の取り込みを多くすることができる。潤滑経路に合せ、摩擦面２５の最適な潤滑ができる。
【００３７】
（第４実施例）
図５は、本発明の第４実施例を示す湿式摩擦板の正面図である。第２実施例と同様に、摩擦材は個別のセグメント状になっている。湿式摩擦板３は、ほぼ環状のコアプレート２０に複数の同形状の摩擦材セグメント５０を接着剤などで環状に固着して形成された摩擦面２５を備えている。
【００３８】
図示のように、摩擦材セグメント５０間には、複数の溝５２が周方向にほぼ等間隔で形成されている。溝５２は、摩擦材セグメント５０の対向する二つの側部５７と５８との間に画成されている。溝５２は、内径部に形成された開口部５３及び外径部に形成された開口部５４に比べて幅が広くなっている径方向の中間部５６を備えている。
【００３９】
本第３実施例では、第４実施例と同様に、内径部と外径部の幅が異なっているが、第３実施例とは逆の構成となっている。図５に示すように、内径部の開口部５３の周方向幅が外径部の開口部５４の周方向の幅よりも小さくなっている。
【００４０】
この様に、幅を設定することで、第４実施例では、第１実施例と同様の効果の他に、以下のような効果が得られる。開口部５４の周方向幅を開口部５３の周方向の幅よりも大きくしたため、外径部からの潤滑油の取り込みを多くすることができる。外径側から潤滑される潤滑経路に合せ、摩擦面２５の最適な潤滑ができる。
【００４１】
（第５実施例）
図６は、本発明の第５実施例を示す湿式摩擦板の正面図である。摩擦材は個別のセグメント状になっている。湿式摩擦板３は、ほぼ環状のコアプレート２０に複数の同形状の摩擦材セグメント６０を接着剤などで環状に固着して形成された摩擦面２５を備えている。
【００４２】
図示のように、摩擦材セグメント６０間には、複数の溝６２が周方向にほぼ等間隔で形成されている。溝６２は、摩擦材セグメント６０の対向する二つの側部６７と６８との間に画成されている。溝６２は、内径部に形成された開口部６３及び外径部に形成された開口部６４に比べて幅が広くなっている径方向の中間部６６を備えている。開口部６３と開口部６４の周方向の幅は同じである。
【００４３】
前述の第１乃至４実施例とは異なり、本実施例では溝６２を画成する側部のうち、側部６７は円弧状であるが、側部６８は直線状に形成されている。このような構成においても、溝６２の中間部６６が最も幅が広いため、潤滑油の取り込み性は、前述の実施例と変わりない。従って、第５実施例においても、第１乃至４実施例と同様の効果が得られる。
【００４４】
（第６実施例）
図７は、本発明の第６実施例を示す湿式摩擦板の正面図である。摩擦材は個別のセグメント状になっている。湿式摩擦板３は、ほぼ環状のコアプレート２０に複数の同形状の摩擦材セグメント７０を接着剤などで環状に固着して形成された摩擦面２５を備えている。
【００４５】
図示のように、摩擦材セグメント７０間には、複数の溝７２が周方向にほぼ等間隔で形成されている。溝７２は、摩擦材セグメント７０の対向する二つの側部７７と７８との間に画成されている。溝７２は、内径部に形成された開口部７３及び外径部に形成された開口部７４に比べて幅が広くなっている径方向の中間部７６を備えている。
【００４６】
本実施例では、溝７２の内径部と外径部の幅が同じである。すなわち、図７に示すように、内径部の開口部７３の周方向幅が外径部の開口部７４の周方向の幅と同じである。
【００４７】
第６実施例は、溝７２の両側部７７及び７８が円弧状に形成されているのは上述の第１乃至４実施例と同じであるが、溝６２が、摩擦板３の回転方向Ａに対して傾斜していることが異なる。前述の各実施例では、溝は円周方向、すなわち摩擦板３の回転方向に対してほぼ直交する方向に延在しているが、本実施例では、溝７２は摩擦板３の回転方向に沿うように所定の角度の傾斜が付けられている。
【００４８】
このように、摩擦板３の回転方向Ａに対して傾斜をつけることで、潤滑油の取り込み効率がより向上する。
【００４９】
（第７実施例）
図８は、本発明の第７実施例を示す湿式摩擦板の正面図である。摩擦材は個別のセグメント状になっている。湿式摩擦板３は、ほぼ環状のコアプレート２０に複数の同形状の摩擦材セグメント８０を接着剤などで環状に固着して形成された摩擦面２５を備えている。
【００５０】
図示のように、摩擦材セグメント８０間には、複数の溝８２が周方向にほぼ等間隔で形成されている。溝８２は、摩擦材セグメント８０の対向する二つの側部８７と８８との間に画成されている。溝８２は、内径部に形成された開口部８３及び外径部に形成された開口部８４に比べて幅が広くなっている径方向の中間部８６を備えている。
【００５１】
本実施例では、溝８２の内径部と外径部の幅が同じである。すなわち、図８に示すように、内径部の開口部８３の周方向幅が外径部の開口部８４の周方向の幅と同じである。
【００５２】
第７実施例は、図６に示す第５実施例と同様に、溝８２の両側部８７及び８８のうち、側部８７が円弧状に形成され、それと対向する側部８８は、直線状に形成されている。このような構成においても、溝８２の中間部８６が最も幅が広いため、潤滑油の取り込み性は、前述の実施例と変わりない。従って、第７実施例においても、前述の各実施例と同様の効果が得られる。
【００５３】
更に、本実施例では、第６実施例と同様に、溝８２が、摩擦板３の回転方向Ａに対して傾斜して設けられている。前述の各実施例では、溝は円周方向、すなわち摩擦板３の回転方向に対してほぼ直交する方向に延在しているが、第６実施例と同様に、本実施例では、溝８２は摩擦板３の回転方向に沿うように所定の角度の傾斜が付けられている。
【００５４】
このように、摩擦板３の回転方向Ａに対して傾斜をつけることで、潤滑油の取り込み効率がより向上する。
【００５５】
以上説明した各実施例において、本発明の範囲を逸脱することなく様々な変更及び修正が可能である。例えば、第１実施例以外の実施例は、すべて摩擦材セグメントを用いているが、これら全ての実施例に第１実施例と同様に、環状の摩擦材を用い。溝をプレス等で形成することができる。
【００５６】
また、第３及び第４実施例のように内径側と外径側で溝の幅を変える構成は、これ以外の全ての実施例に適用できることは言うまでもない。更に、溝で最も幅の大きい中間部を径方向に複数設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、本発明の各実施の湿式摩擦板が使用可能な湿式多板クラッチの軸方向部分断面図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す湿式摩擦板の正面図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す湿式摩擦板の正面図である。
【図４】本発明の第３実施例を示す湿式摩擦板の正面図である。
【図５】本発明の第４実施例を示す湿式摩擦板の正面図である。
【図６】本発明の第５実施例を示す湿式摩擦板の正面図である。
【図７】本発明の第６実施例を示す湿式摩擦板の正面図である。
【図８】本発明の第７実施例を示す湿式摩擦板の正面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１    ドラム
２    セパレータプレート
３    湿式摩擦板
４    ハブ
５    スプライン
６    ピストン
８    スプライン
１０  湿式多板クラッチ
２０  コアプレート
２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２  溝
２５  摩擦面
２７、２８、３７、３８、４７、４８、５７、５８
６７、６８、７７、７８、８７、８８    側部
２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６    中間部
【図１】
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【図２】
2008232166.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008232166.tif 000008
【図７】
2008232166.tif 000009
【図８】
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