(57)【要約】【課題】潤滑油として有機モリブデン添加エンジンオイルを使用する湿式多板クラッチにおいて、クラッチ容量の低下防止を図る。【解決手段】フリクションプレート３と交互に配置され、潤滑油としての有機モリブデン添加のエンジンオイル中でフリクションプレート２と係合離反可能な湿式多板クラッチ１のクラッチプレート２において、係合時にフリクションプレートと圧接する面には、前記エンジンオイルを用いることにより発生する摩擦低減を防止する表面処理が施されている。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フリクションプレートと交互に配置され、潤滑油としての有機モリブデン添加のエンジンオイル中で前記フリクションプレートと係合離反可能な湿式多板クラッチのクラッチプレートにおいて、
係合時に前記フリクションプレートと圧接する面に、前記エンジンオイルを用いることにより発生する摩擦低減を防止する表面処理が施されていることを特徴とする湿式多板クラッチのクラッチプレート。
【請求項２】
前記表面処理は、窒化クロムあるいは窒化チタンのイオンプレーティング法による硬質窒化被膜形成であることを特徴とする請求項１に記載の湿式多板クラッチのクラッチプレート。
【請求項３】
前記表面処理は、無電解ニッケルメッキ中にリン、硼素を添加した三元合金被膜の形成、あるいは、無電解ニッケル被膜中に微細な四弗化エチレン粒子を一様に分布した複合被膜の形成であることを特徴とする請求項１に記載の湿式多板クラッチのクラッチプレート。
【請求項４】
前記表面処理は硬質クロムメッキであることを特徴とする請求項１に記載の湿式多板クラッチのクラッチプレート。
【請求項５】
前記表面処理はショットピーニングによる粗面形成であることを特徴とする請求項１に記載の湿式多板クラッチのクラッチプレート。
【請求項６】
前記表面処理は、前記フリクションプレートよりも軟質なメッキであることを特徴とする請求項１に記載の湿式多板クラッチのクラッチプレート。
【請求項７】
前記湿式多板クラッチは二輪自動車用であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の湿式多板クラッチのクラッチプレート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、湿式多板クラッチのクラッチプレートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知の如く、湿式多板クラッチ（以下、単にクラッチという）は二輪自動車用クラッチとして多用されている。二輪自動車では、クランクケースにエンジン、クラッチ、トランスミッション等が格納されており、一つのエンジンオイルで総ての潤滑を賄っている。
ところで、近時においては、省燃費性能向上を目的として、低摩擦化を図るため、有機モリブデンが添加されたエンジンオイル（以下、有機モリブデン添加エンジンオイルという）が使用されつつある。この有機モリブデン添加エンジンオイルを使用すると、金属接触が起こるような境界潤滑領域において金属接触による発熱が生じたときに、有機モリブデンが化学反応を起こして金属表面に二硫化モリブデン層が形成され、この二硫化モリブデン層が摩擦係数を低減すると言われている。
【０００３】
なお、従来の技術として、クラッチの耐摩耗性や耐久性の向上を目的として、クラッチプレートの表面に硬質窒化皮膜を形成するものはある。（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この従来の技術は、クラッチの潤滑剤として有機モリブデン添加エンジンオイルを使用したことによる摩擦低減を防止する目的のものではない。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１７８４１号公報（段落番号［０００６］［０００９］）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したように、二輪自動車ではエンジンオイルがクラッチの潤滑油を兼ねているため、有機モリブデン添加エンジンオイルを使用すると、クラッチにおいてフリクションプレートに対するクラッチプレートの摺動面にも二硫化モリブデン層が形成されて、クラッチプレートとフリクションプレートの間の摩擦係数が低下し、その結果、クラッチ容量が低下するという課題が生じる。ここで、クラッチ容量を確保しようとすると、クラッチを大型化せざるを得ず、その結果、重量増大を招くという課題が生じる。
そこで、この発明は、潤滑油として有機モリブデン添加エンジンオイルを使用しても、クラッチプレートとフリクションプレートの間の摩擦係数の低減を抑制することができる湿式多板クラッチのクラッチプレートを提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、フリクションプレートと交互に配置され、潤滑油としての有機モリブデン添加のエンジンオイル中で前記フリクションプレートと係合離反可能な湿式多板クラッチのクラッチプレートにおいて、係合時に前記フリクションプレートと圧接する面に、前記エンジンオイルを用いることにより発生する摩擦低減を防止する表面処理が施されていることを特徴とする。
このように構成することにより、クラッチプレートとフリクションプレートが金属接触して摺動したときの発熱が抑制され、その結果、潤滑油が有機モリブデン添加エンジンオイルであっても、二硫化モリブデンの生成を抑制することができ、クラッチプレートに二硫化モリブデン層が形成されるのを抑制することができる。したがって、前記エンジンオイルを用いることにより発生する摩擦低減を防止する表面処理を施した場合には、前記表面処理を施さず二硫化モリブデン層が形成された場合よりも摩擦を大きくすることができ、その結果、前記表面処理を施さない場合よりもクラッチ容量の低下を抑制することができる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記表面処理は、窒化クロムあるいは窒化チタンのイオンプレーティング法による硬質窒化被膜形成であることを特徴とする。
このように構成することにより、硬質窒化皮膜は高い耐摩耗性、耐焼き付け性を有し、且つ被膜硬さが高いため、クラッチプレートとフリクションプレートが金属接触して摺動したときにミクロ的凝着を起こし難く、その結果、発熱を抑制し、二硫化モリブデンの生成を抑制することができ、クラッチプレートに二硫化モリブデン層が形成されるのを抑制することができる。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記表面処理は、無電解ニッケルメッキ中にリン、硼素を添加した三元合金被膜の形成、あるいは、無電解ニッケル被膜中に微細な四弗化エチレン粒子を一様に分布した複合被膜の形成であることを特徴とする。
このように構成することにより、クラッチプレートに形成された前記三元合金被膜あるいは前記複合被膜は、クラッチプレートとフリクションプレートが金属接触して摺動したときの発熱を抑制する。また、前記三元合金被膜あるいは前記複合被膜は、表面が非常に不活性となり非粘着性を有するため、クラッチプレートの摺動面に二硫化モリブデンが付着するのを防止する。その結果、二硫化モリブデンの生成を抑制することができるとともに、クラッチプレートに二硫化モリブデン層が付着形成されるのを抑制することができる。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記表面処理は硬質クロムメッキであることを特徴とする。
このように構成することにより、硬質クロムメッキの表面には、自身の引っ張り残留応力により亀甲状のチャンネルポーラスが存在し、このチャンネルポーラスに有機モリブデン添加エンジンオイルが保有されることにより潤滑性が上がる。これにより、クラッチプレートとフリクションプレートが金属接触して摺動したときの発熱を抑制することができ、その結果、二硫化モリブデンの生成を抑制することができ、クラッチプレートに二硫化モリブデン層が形成されるのを抑制することができる。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記表面処理はショットピーニングによる粗面形成であることを特徴とする。
このように構成することにより、ショットピーニングにより形成されたクラッチプレート表面の微細な凹部に、有機モリブデン添加エンジンオイルが保有されることにより潤滑性が上がる。これにより、クラッチプレートとフリクションプレートが金属接触して摺動したときの発熱を抑制することができ、その結果、二硫化モリブデンの生成を抑制することができ、クラッチプレートに二硫化モリブデン層が形成されるのを抑制することができる。
なお、ショットピーニングしては、ガラスビーズショットを例示することができる。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記表面処理は、前記フリクションプレートよりも軟質なメッキであることを特徴とする。
このように構成することにより、クラッチプレートとフリクションプレートが摺動したときに、軟質メッキ層の塑性流動により摺動部の摩擦が増大する。この軟質メッキ層の塑性流動による摩擦増大が、二硫化モリブデン層が形成されることによる摩擦低減を補う。なお、軟質メッキとしては銅メッキあるいは銀メッキを例示することができる。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の発明において、前記湿式多板クラッチは二輪自動車用であることを特徴とする。
このように構成することにより、クランクケースにエンジン、湿式多板クラッチ、トランスミッション等が格納されている二輪自動車において、有機モリブデン添加エンジンオイルを用いることにより省燃費性能を確保しながら、所定のクラッチ容量を確保することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る湿式多板クラッチのクラッチプレートの実施の形態を図１の図面を参照して説明する。
図１は、二輪自動車用の湿式多板クラッチ（以下、単にクラッチという）１のクラッチプレート２とフリクションプレート３の分解図である。図示を省略するが、このクラッチは、エンジンやトランスミッション等とともにクランクケースに格納されており、クランクケースに収容されたエンジンオイルがクラッチの潤滑油を兼ねている。このエンジンオイルには、省燃費性能を向上するために有機モリブデンが添加されたエンジンオイル（以下、有機モリブデン添加エンジンオイルという）が用いられている。
【００１４】
クラッチ１は、クラッチセンタ（図示せず）にスプライン嵌合された複数のクラッチプレート２と、クラッチアウタ（図示せず）に嵌合された複数のフリクションプレート３を備えており、これらクラッチプレート２とフリクションプレート３が交互に配置されて構成されている。なお、前記クラッチセンタはトランスミッションへの入力軸に固定され、前記クラッチアウタはドリブンギヤに固定されている。クラッチプレート２は鉄製（ＳＰ材）であり、フリクションプレート３の表面には、例えば銅の焼結材からなる摩擦材が貼り付けられている。
クラッチプレート２とフリクションプレート３は、クラッチスプリング（図示せず）のスプリング力によって圧接されており、この係合状態で動力伝達可能となる。また、クラッチプレート２とフリクションプレート３は、前記クラッチスプリングのスプリング力から開放されると互いに離反して非係合となり、この非係合状態では動力伝達不能となる。
【００１５】
ところで、このクラッチ１では潤滑油として摩擦低減作用のある有機モリブデン添加エンジンオイルが使用されているため、クラッチプレート２に何らの処理を施していない場合には、前述したように、クラッチプレート２のフリクションプレート３に対する摺動面にも二硫化モリブデン層が形成され、クラッチプレート２とフリクションプレート３の間の摩擦が低減されてしまい、クラッチ容量の低下を招いてしまう。
【００１６】
そこで、クラッチ容量の低下を招かないように、この実施の形態におけるクラッチプレート２では、クラッチプレート２の表裏両面に、有機モリブデン添加エンジンオイルを用いることにより発生する摩擦低減を防止する表面処理を施した。なお、クラッチプレート２の表裏両面に表面処理を施すということは、クラッチプレート２においてクラッチ係合時にフリクションプレート３に圧接するすべての面に表面処理を施すことになる。
このようにフリクションプレート３に対するクラッチプレート２の圧接面に、有機モリブデン添加エンジンオイルを用いることにより発生する摩擦低減を防止する表面処理を施すと、クラッチプレート２とフリクションプレート３が金属接触して摺動したときの発熱が抑制され、その結果、二硫化モリブデンの生成を抑制することができ、クラッチプレート２の摺動面に二硫化モリブデン層が形成されるのを抑制することができる。
したがって、クラッチプレート２に前記表面処理を施した場合には、前記表面処理を施さず二硫化モリブデン層が形成された場合よりもクラッチ係合時の摩擦を大きくすることができる。その結果、前記表面処理を施さない場合よりもクラッチ容量の低下を抑制することができ、クラッチ１の大型化・重量増大を回避して小型・軽量化を図ることができる。
【００１７】
次に、クラッチプレート２に対する前記表面処理の例を具体的に説明する。
第１の具体例として、前記表面処理は、窒化クロムあるいは窒化チタンのイオンプレーティング法による硬質窒化被膜形成とすることができる。
硬質窒化皮膜は高い耐摩耗性、耐焼き付け性を有し、且つ被膜硬さが高いため、クラッチプレート２とフリクションプレート３が金属接触して摺動したときにミクロ的凝着を起こし難く、その結果、発熱を抑制し、二硫化モリブデンの生成を抑制することができ、クラッチプレート２に二硫化モリブデン層が形成されるのを抑制することができる。
したがって、クラッチプレート２に硬質窒化皮膜を形成せず二硫化モリブデン層が形成された場合よりも、クラッチ係合時の摩擦を大きくすることができる。その結果、クラッチ容量の低下を抑制することができ、クラッチ１の大型化・重量増大を回避して小型・軽量化を図ることができる。
【００１８】
第２の具体例として、前記表面処理は、無電解ニッケルメッキ中にリン、硼素を添加した三元合金被膜の形成、あるいは、無電解ニッケル被膜中に微細な四弗化エチレン粒子を一様に分布した複合被膜の形成とすることができる。
【００１９】
クラッチプレート２に形成された前記三元合金被膜あるいは前記複合被膜は、クラッチプレート２とフリクションプレート３が金属接触して摺動したときの発熱を抑制する。また、前記三元合金被膜あるいは前記複合被膜は、表面が非常に不活性となり非粘着性を有するため、クラッチプレート２の摺動面に二硫化モリブデンが付着するのを防止する。その結果、二硫化モリブデンの生成を抑制することができるとともに、クラッチプレート２の摺動面に二硫化モリブデン層が付着形成されるのを抑制することができる。
したがって、クラッチプレート２に前記三元合金被膜あるいは前記複合被膜を形成せず二硫化モリブデン層が形成された場合よりも、クラッチ係合時の摩擦を大きくすることができる。その結果、クラッチ容量の低下を抑制することができ、クラッチ１の大型化・重量増大を回避して小型・軽量化を図ることができる。
【００２０】
第３の具体例として、前記表面処理は硬質クロムメッキとすることができる。硬質クロムメッキの表面には、自身の引っ張り残留応力により亀甲状のチャンネルポーラスが存在し、このチャンネルポーラスに有機モリブデン添加エンジンオイルが保有されることにより潤滑性が上がる。これにより、クラッチプレート２とフリクションプレート３が金属接触して摺動したときの発熱を抑制することができ、その結果、二硫化モリブデンの生成を抑制することができ、クラッチプレート２に二硫化モリブデン層が形成されるのを抑制することができる。
したがって、クラッチプレートにクロムメッキをせず二硫化モリブデン層が形成された場合よりも、クラッチ係合時の摩擦を大きくすることができる。その結果、クラッチ容量の低下を抑制することができ、クラッチ１の大型化・重量増大を回避して小型・軽量化を図ることができる。
【００２１】
第４の具体例として、前記表面処理はショットピーニングによる粗面形成とすることができる。ここで、ショットピーニングしては、ガラスビーズショットを例示することができる。
ショットピーニングにより形成されたクラッチプレート表面の微細な凹部に、有機モリブデン添加エンジンオイルが保有されることにより潤滑性が上がる。これにより、クラッチプレート２とフリクションプレート３が金属接触して摺動したときの発熱を抑制することができ、その結果、二硫化モリブデンの生成を抑制することができ、クラッチプレート２に二硫化モリブデン層が形成されるのを抑制することができる。
したがって、クラッチプレート２にショットピーニングによる粗面形成をせず二硫化モリブデン層が形成された場合よりも、クラッチ係合時の摩擦を大きくすることができる。その結果、クラッチ容量の低下を抑制することができ、クラッチ１の大型化・重量増大を回避して小型・軽量化を図ることができる。
【００２２】
第５の具体例として、前記表面処理は、クラッチプレート２の母材である鉄（ＳＰ材）よりも軟質な銅メッキあるいは銀メッキとすることができる。
この軟質メッキの場合には、クラッチプレート２とフリクションプレート３が摺動したときに、軟質メッキ層の塑性流動により摺動部の摩擦が増大する。この軟質メッキ層の塑性流動による摩擦増大が、二硫化モリブデン層が形成されることによる摩擦低減を補う。
したがって、クラッチプレート２に軟質メッキ層を形成しない場合よりも、クラッチ係合時の摩擦を大きくすることができる。その結果、クラッチ容量の低下を抑制することができ、クラッチ１の大型化・重量増大を回避して小型・軽量化を図ることができる。
なお、この第５の具体例は、二硫化モリブデンの生成を低減させるものではない。
【００２３】
このようなクラッチプレート２を有するクラッチ１を備えた二輪自動車では、有機モリブデン添加エンジンオイルを用いることにより省燃費性能を確保しながら、所定のクラッチ容量を確保することができ、クラッチの大型化・重量増大を回避することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明するように、請求項１に係る発明によれば、有機モリブデン添加のエンジンオイルを用いることにより発生する摩擦低減を防止する表面処理を施したことにより、クラッチプレートとフリクションプレートが金属接触して摺動したときの発熱を抑制することができ、クラッチプレートの二硫化モリブデン層の形成を抑制することができる。その結果、前記表面処理を施さず二硫化モリブデン層が形成された場合よりも摩擦を大きくすることができ、前記表面処理を施さない場合よりもクラッチ容量の低下を抑制することができ、クラッチ１の大型化・重量増大を回避して小型・軽量化を図ることができるという優れた効果が奏される。
【００２５】
請求項２に係る発明によれば、硬質窒化皮膜は高い耐摩耗性、耐焼き付け性を有し、且つ被膜硬さが高いため、クラッチプレートとフリクションプレートが金属接触して摺動したときの発熱を抑制し、クラッチプレートに二硫化モリブデン層が形成されるのを抑制するので、クラッチプレートに硬質窒化皮膜を形成せず二硫化モリブデン層が形成された場合よりも摩擦を大きくすることができ、その結果、クラッチ容量の低下を抑制することができ、クラッチ１の大型化・重量増大を回避して小型・軽量化を図ることができるという優れた効果が奏される。
【００２６】
請求項３に係る発明によれば、前記三元合金被膜あるいは前記複合被膜は、クラッチプレートとフリクションプレートが金属接触して摺動したときの発熱を抑制するとともに、クラッチプレートの摺動面に二硫化モリブデンが付着するのを防止するので、クラッチプレートに二硫化モリブデン層が付着形成されるのを抑制することができ、クラッチプレートに前記三元合金被膜あるいは前記複合被膜を形成せず二硫化モリブデン層が形成された場合よりも摩擦を大きくすることができ、その結果、クラッチ容量の低下を抑制することができ、クラッチ１の大型化・重量増大を回避して小型・軽量化を図ることができるという優れた効果が奏される。
【００２７】
請求項４に係る発明によれば、クロムメッキの表面に存在するチャンネルポーラスに有機モリブデン添加エンジンオイルが保有されることにより潤滑性が上がり、これにより、クラッチプレートとフリクションプレートが金属接触して摺動したときの発熱を抑制することができるので、クラッチプレートに二硫化モリブデン層が形成されるのを抑制することができ、クラッチプレートにクロムメッキをせず二硫化モリブデン層が形成された場合よりも摩擦を大きくすることができ、その結果、クラッチ容量の低下を抑制することができ、クラッチ１の大型化・重量増大を回避して小型・軽量化を図ることができるという優れた効果が奏される。
【００２８】
請求項５に係る発明によれば、ショットピーニングにより形成されたクラッチプレート表面の微細な凹部に、有機モリブデン添加エンジンオイルが保有されることにより潤滑性が上がり、これにより、クラッチプレートとフリクションプレートが金属接触して摺動したときの発熱を抑制することができるので、クラッチプレートに二硫化モリブデン層が形成されるのを抑制することができ、クラッチプレートにショットピーニングによる粗面形成をせず二硫化モリブデン層が形成された場合よりも摩擦を大きくすることができ、その結果、クラッチ容量の低下を抑制することができ、クラッチ１の大型化・重量増大を回避して小型・軽量化を図ることができるという優れた効果が奏される。
【００２９】
請求項６に係る発明によれば、軟質メッキ層の塑性流動による摩擦増大が、二硫化モリブデン層が形成されることによる摩擦低減を補うので、軟質メッキ層を形成しない場合よりもクラッチ容量の低下を抑制することができ、クラッチ１の大型化・重量増大を回避して小型・軽量化を図ることができるという優れた効果が奏される。
請求項７に係る発明によれば、二輪自動車の省燃費性能を確保しながら、湿式多板クラッチに所定のクラッチ容量を確保することができるという優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る湿式多板クラッチのクラッチプレートとフリクションプレートの分解図である。
【符号の説明】
１　湿式多板クラッチ
２　クラッチプレート
３　フリクションプレート
【図１】
2004125025.tif 000003