(57)【要約】  本発明は、内側縁部（２０）および外側縁部（２２）を有する環状の摩擦面（１８）を有し、摩擦面（１８）に少なくとも１組の溝（２４）が設けられ、かかる組の溝（２４）が、内側縁部（２０）または外側縁部（２２）から内側縁部（２０）と外側縁部（２２）との間の分岐点（３４）まで延在する第１の溝（３２）と、分岐点（３４）から他方の縁部（２２、２０）までそれぞれ延在する第２および第３の溝（４０、４２）とを有する、摩擦作用装置用摩擦部品（２）に関する。本発明によれば、分岐点（３４）を通る半径線（３８）に対して、第２の溝（４０）が摩擦面（１８）の一方の周縁方向（２８）に傾斜するとともに、第３の溝（４２）が他方の周縁方向（３０）に傾斜している。本発明はまた、前記種類の摩擦部品（２）を有する摩擦作用装置を記載している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側縁部（２０）および外側縁部（２２）を有する環状の摩擦面（１８）を有し、前記摩擦面（１８）に少なくとも１組の溝（２４）が設けられ、前記組の溝（２４）が、前記内側縁部（２０）または前記外側縁部（２２）から前記内側縁部（２０）と前記外側縁部（２２）との間の分岐点（３４）まで延在する第１の溝（３２）と、前記分岐点（３４）から他方の縁部（２２、２０）までそれぞれ延在する第２および第３の溝（４０、４２）とを有する、摩擦作用装置用摩擦部品（２、６０）であって、
前記分岐点（３４）を通る半径線（３８）に対して、前記第２の溝（４０）が一方の円周方向（２８）に傾斜するとともに、前記第３の溝（４２）が他方の円周方向（３０）に傾斜していることを特徴とする、摩擦部品。
【請求項２】
前記第１の溝（３２）が前記内側縁部（２０）から前記分岐点（３４）まで延在することを特徴とする、請求項１に記載の摩擦部品。
【請求項３】
前記組の溝（２４）がＹ字状に形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の摩擦部品。
【請求項４】
前記Ｙ字状の組の溝（２４）が縁部側開口を３つのみ有することを特徴とする、請求項３に記載の摩擦部品。
【請求項５】
前記組の溝（２４）が専らＹ字状に形成されていることを特徴とする、請求項３または４に記載の摩擦部品。
【請求項６】
前記組の溝（２４）が、専ら前記第１、第２および第３の溝（３２、４０、４２）で構成されていることを特徴とする、請求項５に記載の摩擦部品。
【請求項７】
前記第１、第２および第３の溝（３２、４０、４２）が、分岐点（３４）において終端するように合流していることを特徴とする、請求項５または６に記載の摩擦部品。
【請求項８】
前記第１の溝（３２）が、好ましくは前記半径線（３８）に沿って直線状に延在することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の摩擦部品。
【請求項９】
前記第２および第３の溝（４０、４２）の間に１８０°未満の分岐角度（γ）が形成されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の摩擦部品。
【請求項１０】
前記分岐角度（γ）が７６°〜８６°の間であり、好ましくは８１°であることを特徴とする、請求項９に記載の摩擦部品。
【請求項１１】
前記半径線（３８）に対する前記第２の溝（４０）の傾斜角度（α）が、前記半径線（３８）に対する前記第３の溝（４２）の傾斜角度（β）に対応することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の摩擦部品。
【請求項１２】
前記第２の溝（４０）および前記第３の溝（４２）が、それぞれ１つの出口開口（４４；４６）を有することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の摩擦部品。
【請求項１３】
一方の前記出口開口（４４）が前記一方の円周方向（２８）において前記半径線（３８）の前方に配置されるとともに、他方の前記出口開口（４６）が前記他方の円周方向（３０）において前記半径線（３８）の前方に配置されていることを特徴とする、請求項１２に記載の摩擦部品。
【請求項１４】
前記第１の溝（３２）が入口開口（３６）を有することを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の摩擦部品。
【請求項１５】
前記第１の溝（３２）の最小溝断面が、前記第２の溝（４０）の最小溝断面よりも大きく、かつ前記第３の溝（４２）の最小溝断面よりも大きいことを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の摩擦部品。
【請求項１６】
前記第１の溝（３２）の最小溝断面が、前記第２の溝（４０）の最大溝断面よりも大きく、かつ前記第３の溝（４２）の最大溝断面よりも大きいことを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の摩擦部品。
【請求項１７】
前記第２および第３の溝（４０、４２）の溝断面が、前記出口開口（４４、４６）の方向において一定であることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の摩擦部品。
【請求項１８】
前記第２および第３の溝（４０、４２）の溝断面が、前記出口開口（４４、４６）の方向においてサイズ拡大することを特徴とする、請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の摩擦部品。
【請求項１９】
前記溝断面が連続的にサイズ拡大することを特徴とする、請求項１８に記載の摩擦部品。
【請求項２０】
前記第２および第３の溝（４０、４２）の前記溝断面が、前記出口開口（４４、４６）において最大であることを特徴とする、請求項１８または１９に記載の摩擦部品。
【請求項２１】
前記溝（３２、４０、４２）の延在方向における断面の変化が、専ら溝幅（ｂｘ）の延在方向における変化によりもたらされていることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の摩擦部品。
【請求項２２】
前記組の溝（２４）が、前記半径線（３８）に関して対称的に形成されていることを特徴とする、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の摩擦部品。
【請求項２３】
前記摩擦部品（２）が、ライニングキャリア（４）と、前記ライニングキャリア（４）上に配置された、前記摩擦面（１８）を形成するための好ましくは紙製の摩擦ライニングである摩擦ライニング（１２）とを有することを特徴とする、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の摩擦部品。
【請求項２４】
前記摩擦ライニング（１２）が複数の摩擦ライニングセグメント（１４、１６）を備え、前記摩擦ライニングセグメント（１４、１６）は、前記溝（３２、４０、４２）が前記摩擦ライニングセグメント（１４、１６）の間に形成されるように前記摩擦ライニングキャリア（４）上で配置されていることを特徴とする、請求項２３に記載の摩擦部品。
【請求項２５】
前記摩擦ライニングセグメント（１４、１６）の前記分岐点（３４）に面した端部（４８，５０）に、丸みが付けられていることを特徴とする、請求項２４に記載の摩擦部品。
【請求項２６】
前記摩擦ライニングセグメント（１４、１６）の前記入口および／または出口開口（３６；４４、４６）に面した角部（５２；５４、５６）に、丸みが付けられていることを特徴とする、請求項２４または２５に記載の摩擦部品。
【請求項２７】
前記摩擦部品（２、６０）が多板クラッチ用または多板ブレーキ用のプレートであることを特徴とする、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の摩擦部品。
【請求項２８】
前記摩擦面（１８）に少なくとも１つの盲溝（６２、６４）がさらに設けられ、前記少なくとも１つの盲溝（６２、６４）が、前記内側縁部（２０）または前記外側縁部（２２）から前記内側縁部（２０）と前記外側縁部（２２）との間の端点（６８、７２）まで延在することを特徴とする、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の摩擦部品。
【請求項２９】
前記盲溝（６４）が、前記一方の円周方向（２８）において前記一方の出口開口（４４）に直接隣接するとともに、前記他方の円周方向（３０）において前記他方の出口開口（４６）に直接隣接して配置された縁部側開口（７０）を有することを特徴とする、請求項２８に記載の摩擦部品。
【請求項３０】
前記盲溝（６４）が、前記円周方向（２８、３０）において、同じ組の溝（２４）の前記第２および第３の溝（４０、４２）の間に配置されていることを特徴とする、請求項２８または２９に記載の摩擦部品。
【請求項３１】
請求項１〜３０のいずれか一項に記載の摩擦部品（２）を少なくとも１つ有し、好ましくはクラッチ、ブレーキまたは同期装置である自動車用摩擦作用装置。
【請求項３２】
前記クラッチが湿式および／もしくは多板のクラッチであるか、または前記ブレーキが多板ブレーキであることを特徴とする、請求項３１に記載の摩擦作用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内側縁部および外側縁部を有する環状の摩擦面を有し、摩擦面に少なくとも１組の溝が設けられ、前記組の溝が、内側縁部または外側縁部から内側縁部と外側縁部との間の分岐点まで延在する第１の溝と、分岐点から他方の縁部までそれぞれ延在する第２および第３の溝とを有する、摩擦作用装置用摩擦部品に関する。本発明はまた、前記種類の摩擦部品を有する自動車用クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術では、多板クラッチ用もしくは多板ブレーキ用のプレート、または同期装置用の同期リングなど、摩擦作用装置用の摩擦部品が数多く開示されている。かかる摩擦部品は、溝パターンを形成する溝が設けられた摩擦面を有する。
【０００３】
例えば、欧州特許出願公開第１３７１８６６Ａ１号明細書には、環状の摩擦面を有する湿式多板クラッチ用プレートが記載されている。摩擦面は、内側境界縁部および外側境界縁部を有する。摩擦面には、内側境界縁部から外側境界縁部まで延びる少なくとも１つの溝が設けられている。ここで、溝は、内側境界縁部から両境界縁部の間の偏向点まで延びる第１の部分と、偏向点から外側境界縁部まで延びる第２の部分とに分割され、第２の部分は、第１の部分に対して所定の角度だけ角度付けられている。動作中には、貫流する冷却剤、例えばオイルなどの圧力が前記偏向点において点状に上昇し、その結果、多板クラッチの隣接したプレートが互いから押し離される。そしてこの結果、摩擦係合が解除された状態において、多板クラッチのドラッグトルクが低減される。
【０００４】
米国特許第５４６０２５５号明細書には、側面に環状の摩擦面が設けられた１つ以上の摩擦プレートを備える湿式摩擦クラッチが記載されている。摩擦面は、摩擦ライニング、具体的には紙製の摩擦ライニングの表面により形成されている。ここで、摩擦ライニングは、摩擦プレート上に配置されるか、または摩擦プレートに固着された複数の摩擦ライニングセグメントに分割され、各摩擦ライニングセグメントの間には、摩擦面の内側縁部から摩擦面の外側縁部まで延在する溝が残されている。個々の摩擦ライニングセグメントは、摩擦ライニングの連続片から、摩擦ライニングの無駄がほとんど発生しないように予め切断されたものである。摩擦プレートの１つの特定の実施形態では、専ら三角形の摩擦ライニングセグメントが使用される。前記三角形の摩擦ライニングセグメントは、摩擦面の円周方向において、半径線に対して前方に傾斜した溝と半径線に対して後方に傾斜した溝とが、常に交互になるように配置されている。
【０００５】
自動変速機などのためのさらなるプレート状摩擦ライニングが、独国特許出願公開第４３０２７７３Ａ１号明細書から公知である。前記文献に記載されている摩擦部品は、環状のディスク型保持プレートを備える。保持プレート上には、一方側では内側縁部により、および他方側では外側縁部により境界付けられた環状の摩擦面が設けられている。摩擦面には複数組の溝が設けられ、かかる組をなす溝はそれぞれ、内側縁部から外側縁部まで延在する１つの第１の溝と、第１の溝上の内側縁部と外側縁部との間に位置する点から外側縁部まで延在する１つの第２の溝とを備える。摩擦部品の既定の回転方向に関して、両溝は、半径線に対して斜め後方に傾斜しており、第２の溝の傾斜がより顕著である。このように設計された組をなす溝は、クラッチ作動時に摩擦部品と関連した相手側部品との間の油膜を速やかに除去し、高い摩擦係数を早期に得ることが意図されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術には、様々な欠点が伴う。例えば、摩擦部品とその相手側部品との間で完全な摩擦係合作用をできるだけ早く得るためには、油膜除去速度を改善する余地が残されている。さらに、公知の溝パターンでは、溝を通って流れるオイルによる摩擦ライニングすなわち摩擦面の冷却が十分に確保されていない。さらに、摩擦ライニングが摩擦プレートに貼付された紙製の摩擦ライニングである場合は特に、高い油圧により前記摩擦ライニングが破損することがある。既知の摩擦部品のさらなる欠点は、既知の溝パターンでは、いわゆるドラッグトルクが有意な程度には低減されない、またはなくされない、というものである。また、既知の摩擦プレートをクラッチに組み込む際は、溝の向きを回転方向に対応させなければならないため多大なる注意を払って行わなければならず、このことが既知の摩擦プレートで構成されるクラッチの製造をより困難にしている。
【０００７】
従って、本発明は、作動時に摩擦面から油膜を速やかに除去し、摩擦面を効率的に冷却し、摩擦部品の組み付けが簡単な摩擦作用装置用摩擦部品を製作することを目的とし、かつ低ドラッグトルクの確保と、摩擦ライニングが貼付されている場合は信頼性が高い摩擦ライニングの動作の確保とを目指すものである。本発明はまた、前記種類の有益な摩擦部品を有し、油量、油圧および油温に関わらず摩擦作用装置のぎくしゃくせず滑らかな接続が可能な自動車を製作するという目的に基づくものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的は、請求項１および２４に記載の特徴により達成される。本発明の有益な実施形態が、従属項の主題である。
【０００９】
摩擦作用装置用の本発明による摩擦部品は、環状の摩擦面を有する。摩擦面は内側縁部および外側縁部を備え、摩擦面に少なくとも１組の溝が設けられ、前記組の溝は第１、第２および第３の溝を有する。第１の溝は、内側縁部から、または外側縁部から、内側縁部と外側縁部との間の分岐点まで延在する。後者の場合、摩擦部品は、装置内の冷却剤が外側から内側へ流される摩擦作用装置に使用されるのが好ましい。第２の溝および第３の溝は、分岐点から他方の縁部、すなわち外側縁部または内側縁部まで延在する。本発明によれば、分岐点を通る半径線に対して、第２の溝が一方の円周方向に傾斜するとともに、第３の溝が他方の円周方向に傾斜している。
【００１０】
本発明による摩擦部品は、まず、その組み付けが簡素化されるという利点を有する。これは、第２の溝を一方の円周方向に傾斜させるとともに、第３の溝を他方の円周方向に傾斜させた結果、摩擦部品が実質的に回転方向から独立しており、任意の所望の向きでクラッチに組み込めることによる。このように形成された組をなす溝を有する摩擦部品の場合、動作中に分岐点の領域において摩擦作用装置の冷却剤、例えばオイルなどの圧力が上昇し、かかる圧力の上昇により隣接した摩擦相手部品が互いから押し離される。これにより、いわゆるドラッグトルクが低減される。さらに、第２および第３の溝の上流に位置する第１の溝が、ある種の圧力制限器としての役を果たすことにより、特に紙製の摩擦ライニングが用いられている場合に摩擦ライニングが破損しない、すなわちオイルが再び摩擦相手部品の間の摩擦面上に押圧されない程度にまで、分岐点における圧力が低減される。さらに、本発明による摩擦部品の組をなす溝によれば、摩擦面から油膜が速やかに除去され、前記摩擦面が効果的に冷却される。また、この摩擦ライニングをクラッチなどに使用すると、油量、油圧および油温に関わらずぎくしゃくせず滑らかな接続が可能なクラッチとなることが証明されている。
【００１１】
本発明による摩擦部品の１つの好適な実施形態では、第１の溝が内側縁部から分岐点まで延在する。これにより、本発明による摩擦部品は、冷却剤、例えばオイルなどが径方向内側から外側に溝を通って流される摩擦作用装置における使用に有益なものとなる。
【００１２】
本発明による摩擦部品のさらなる好適な実施形態では、組の溝がＹ字状に形成されている。このため、本実施形態の摩擦部品による組をなす溝では、環状の溝に開放されている第１の溝を含まないが、その理由は、上述の利点、特に効果的な冷却および速やかな油膜除去などがさほど得られないためである。
【００１３】
本発明による摩擦部品のさらなる好適な実施形態では、Ｙ字状の組の溝が縁部側開口を３つのみ有する。ここで、縁部側開口とは、摩擦面の内側または外側縁部における第１、第２および第３の溝の開口を意味するものと理解すべきである。
【００１４】
本発明による摩擦部品の１つの特に好適な実施形態によれば、組の溝が専らＹ字状に形成されている。このようにすれば、組をなす溝における特に有益な流れ挙動、ひいては摩擦作用装置の良好な制御性が、前記種類の摩擦部品により得られる。
【００１５】
専らＹ字状の組の溝を得るため、本発明による摩擦部品のさらなる好適な実施形態では、組の溝が専ら第１、第２および第３の溝で構成されている。
【００１６】
また、専らＹ字状の組の溝を得るため、第１、第２および第３の溝が、分岐点において終端するように合流している。これは、第１、第２および第３の溝のいずれも分岐点を越えて延在しないことを意味する。分岐点を越えて延在した場合は、さらなる溝が形成されることになり、従って専らＹ字状の組の溝から逸脱することになる。
【００１７】
導入部で記載した回転方向からの独立性を実質的に実現するため、本発明による摩擦ライニングのさらなる好適な実施形態では、第１の溝が、分岐点を通って延在する半径線に沿って延在する。ここで、第１の溝は、直線状の設計のものであるのが好ましい。
【００１８】
特に、摩擦面から油膜を速やかに除去し、前記摩擦面を効果的に冷却するため、本発明による摩擦ライニングのさらなる特に好適な実施形態では、第２および第３の溝の間に１８０°未満の分岐角度が形成されている。ここで、分岐角度とは、第２および第３の溝の間の角度を意味するものと理解すべきであり、かかる角度は、第１の溝の反対に面した側における第２および第３の溝の間に形成されている。
【００１９】
特に摩擦面が効果的に冷却されるとともに油膜が速やかに除去される摩擦部品は、分岐角度が７６°〜８６°の間であり、好ましくは８１°である本発明のさらなる好適な実施形態により提供されることが見出されている。
【００２０】
本発明による摩擦部品の１つの有益な実施形態では、分岐点を通って延在する半径線に対する第２の溝の傾斜角度が、前記半径線に対する第３の溝の傾斜角度に対応する。このさらなる特徴により、摩擦部品が回転方向からほぼ完全に独立した状態となり、摩擦部品の装置への組み付けが著しく容易化される。
【００２１】
本発明による摩擦部品のさらなる有益な実施形態によれば、第２の溝および第３の溝がそれぞれ１つの出口開口を有し、かかる出口開口は、組をなす溝の向きによって外側縁部または内側縁部に位置している。
【００２２】
本発明による摩擦部品の１つの好適な実施形態では、一方の出口開口が一方の円周方向において分岐点を通過する半径線の前方に配置されるとともに、他方の出口開口が他方の円周方向において前記半径線の前方に配置されている。これにより、とりわけ摩擦部品が回転方向からほぼ完全に独立した状態であることが確保される。
【００２３】
本発明による摩擦部品のさらなる有益な実施形態では、第１の溝が入口開口を有し、かかる出口開口は、組をなす溝の向きによって内側縁部または外側縁部に位置している。冷却剤は、摩擦部品の動作中、入口開口を通って第１の溝に進入することができる。
【００２４】
最終的にはドラッグトルクを低減することになる上述の圧力を分岐点の領域において得るため、本発明による摩擦部品のさらなる有益な実施形態では、第１の溝の最小溝断面が、第２の溝の最小溝断面よりも大きく、かつ第３の溝の最小溝断面よりも大きい。ここで、溝断面とは、各溝の延在方向に対して横断する平面における溝の断面積をいう。
【００２５】
本発明による摩擦部品のさらなる特に好適な実施形態によれば、第１の溝の最小溝断面が、第２の溝の最大溝断面よりも大きく、かつ第３の溝の最大溝断面よりも大きい。特に、このように大きく設計された第１の溝により、流れの分離を招き得る、組をなす溝における乱流が防止される。このように、専らＹ字状の組の溝によれば、組をなす溝における流れが比較的遅いため、特に効果的に温度が低下し、従って熱吸収が改善される。
【００２６】
本発明による摩擦部品のさらなる有益な実施形態では、第２および第３の溝の溝断面が、出口開口の方向において一定である。本実施形態では、前記溝の出口開口において発生する圧力の低下が、下記の実施形態の場合よりも小さい。従って、前記種類の摩擦部品は、少量のオイルが使用される摩擦作用装置において特に有益に使用することができる。
【００２７】
本発明による利点が特に顕著な摩擦部品を得るため、本発明による摩擦部品のさらなる好適な実施形態では、第２および第３の溝の溝断面が、出口開口の方向においてサイズ拡大する。このようにすれば、第２および第３の溝においてディフューザ効果が発生し、かかるディフューザ効果により、分岐点において発生する動圧が上昇し、摩擦面から油膜が速やかに除去され、摩擦部品が効果的に冷却される。
【００２８】
上述の利点は、第２および第３の溝の溝断面が連続的に、すなわち断続的にではなくサイズ拡大する、本発明による摩擦部品のさらに好適な実施形態において、より一層顕著となる。
【００２９】
出口開口の方向においてサイズ拡大する溝断面のディフューザ効果を特に有益に利用するため、本発明による摩擦部品の１つの特に好適な実施形態では、第２および第３の溝の溝断面が、各出口開口において最大である。
【００３０】
本発明による摩擦部品のさらなる有益な実施形態では、溝の延在方向における溝断面の変化が、専ら溝幅の延在方向における変化によりもたらされている。これは、特に溝深さよりも溝幅の方が監視または確認が容易であることが見出されているため、製造面から有益である。
【００３１】
本発明による摩擦部品のさらなる特に好適な実施形態では、組の溝が、半径線に関して対称的に形成されている。このようにすれば、摩擦部品が回転方向から完全に独立した状態となり、第１には組み付けが簡素化されるとともに、第２には摩擦部品が両回転方向に回転可能であるべき摩擦作用装置における使用が可能になる。
【００３２】
基本的には、単一片の摩擦プレートの表面で摩擦面を形成することも可能である。しかし、本発明による摩擦部品の１つの有益な実施形態では、摩擦部品が、ライニングキャリアと、ライニングキャリア上に配置された、摩擦面を形成するための、好ましくは紙製の摩擦ライニングである摩擦ライニングとを有する。摩擦ライニングは、紙製の摩擦ライニングであるのが好ましい。前記種類の紙製の摩擦ライニングは、例えば木質または綿繊維、炭素およびガラス繊維で構成され、それらが合成樹脂、例えばエポキシドやフェノールなどにより互いに接続されたものである。摩擦ライニングおよび摩擦ライニングキャリアを別々に製造し、それらを後に組み合わせることにより、摩擦部品の製造がより柔軟に行えるという点が意義深い。
【００３３】
本発明による摩擦部品のさらなる好適な実施形態では、摩擦ライニングが複数の摩擦ライニングセグメントを備え、摩擦ライニングセグメントは、溝が摩擦ライニングセグメントの間に形成されるように摩擦ライニングキャリア上で配置されている。このようにすれば、摩擦ライニングの製造時に消費される材料がより少なくなり、特に高価な紙製の摩擦ライニングを用いる場合、大幅なコスト削減につながる。これにより、摩擦面が形成されるところにのみ摩擦ライニング材料が使用される一方、基部が摩擦ライニングキャリアにより形成される溝の領域においては、摩擦ライニング材料が省略される。これは、溝がエンボス加工された摩擦ライニングの場合には当てはまらない。また、溝をエンボス加工した場合は、溝の縁部領域において摩擦ライニングの厚さが増し、前記種類の摩擦ライニングを有する摩擦作用装置の制御性が妨げられる。これに対し、摩擦ライニングセグメントで構成された摩擦ライニングの場合は、厚さの変化がより小さく、摩擦作用装置の制御性が向上する。また、溝がエンボス加工されている場合は、摩擦ライニングの内側縁部を外側にオフセットする程度が高すぎると、第１の溝が形成すらされないこともある。本発明による実施形態では、このようなリスクが存在せず、製造も簡素化される。
【００３４】
例えば溝内の高圧によって、動作中に摩擦ライニングが破損することを防止するため、本発明による摩擦部品の１つの特に好適な実施形態では、摩擦ライニングセグメントの分岐点側に面した端部に、丸みが付けられている。これは特に、丸みが付けられていない角部の機械的安定性レベルは、丸みが付けられた角部よりも低いためである。
【００３５】
入口および出口開口の領域において上述の利益を得るため、本発明による摩擦部品のさらなる有益な実施形態では、摩擦ライニングセグメントの入口および／または出口開口側に面した角部に、丸みが付けられている。
【００３６】
本発明による摩擦部品のさらなる好適な実施形態によれば、摩擦部品が多板クラッチ用または多板ブレーキ用のプレートである。
【００３７】
本発明による摩擦部品のさらなる特に好適な実施形態では、摩擦面に少なくとも１つの盲溝がさらに設けられ、少なくとも１つの盲溝が、内側縁部または外側縁部から内側縁部と外側縁部との間の端点まで延在する。従って動作中には、例えば外側縁部に設けられた盲溝の領域においては圧力低下を発生させられる一方、組をなす溝の出口開口においては圧力が過剰になる。これにより、オイルなどが出口開口の領域から盲溝の領域に吸い出され、その結果、摩擦部品における冷却作用が特に効果的になるとともに、摩擦作用装置の制御性が向上する。
【００３８】
本発明による摩擦部品のさらなる有益な実施形態では、盲溝が、一方の円周方向において一方の出口開口に直接隣接するとともに、他方の円周方向において他方の出口開口に直接隣接して配置された縁部側開口、すなわち摩擦面の外側縁部または内側縁部における開口を有する。ここで、「直接」という用語は、両円周方向において、盲溝の縁部側開口と摩擦面の各縁部における出口開口との間に、何らのさらなる溝開口なども配置されていないことを意味するものと理解すべきである。
【００３９】
本発明による摩擦部品のさらなる有益な実施形態によれば、盲溝が、円周方向において、同じ組の溝の第２および第３の溝の間に配置されている。
【００４０】
好ましくはクラッチ、ブレーキまたは同期装置である自動車用の本発明による摩擦作用装置は、本発明による種類の摩擦部品を少なくとも１つ有する。この発明の利点については、本発明による摩擦部品の上記説明を参照されたい。
【００４１】
本発明による摩擦作用装置の１つの好適な実施形態では、クラッチが湿式および／もしくは多板式のクラッチであるか、またはブレーキが多板ブレーキである。
【００４２】
以下、本発明のさらなる詳細を、例示の実施形態に基づいて以下の添付図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明による摩擦部品の一実施形態の正面図を示す。
【図２】図１の細部Ａの拡大図を示す。
【図３】図２の断面線Ｂ−Ｂに沿った断面図を示す。
【図４】図２の断面線Ｃ−Ｃに沿った断面図を示す。
【図５】図２の断面線Ｄ−Ｄに沿った断面図を示す。
【図６】本発明による摩擦部品の第２の実施形態の正面図を示す。
【図７】図６の細部Ａの拡大図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図１は、摩擦作用装置用の本発明による摩擦部品２の第１の実施形態を示す。図示の摩擦部品２は、本例では多板クラッチ用プレートとして実施され、まずライニングキャリア４を有する。ライニングキャリア４は、環状の鋼製ディスクとして実施され、内側縁部６および外側縁部８を備える。内側縁部６には、径方向内方に突出する歯部１０が設けられており、かかる歯部１０は、環状ディスクと一体成形されるとともに、円周方向において互いに離間されている。歯部１０により、プレート（つまり、いわゆるインナプレート）をクラッチのシャフトに対して回転方向に固定された状態で接続することが可能である。ただし、本発明による摩擦部品２は同様にアウタプレートであってもよく、その場合、歯部は外側縁部８に配置されることになる。
【００４５】
ライニングキャリア４（図３〜５）の、本明細書の読み手に面した側である前側と、読み手の反対に面した側である後側とには、それぞれ１つの摩擦ライニング１２が配置され、かかる摩擦ライニング１２は、例示の実施形態では紙製の摩擦ライニングである。ここで、摩擦ライニング１２は、摩擦ライニングキャリア４の前側および後側において互いに離間されるように配置された複数の摩擦ライニングセグメント１４、１６で構成されている。摩擦ライニング１２、すなわち個々の摩擦ライニングセグメント１４、１６の、摩擦ライニングキャリア４の反対に面した側が、摩擦面１８を形成する。ここで、摩擦ライニングセグメント１４、１６は、ほぼ環状の摩擦面１８を形成するように配置されている。環状の摩擦面１８は、摩擦ライニングキャリア４の内側縁部６よりもさらに径方向外側に配置された内側縁部２０と、摩擦ライニングキャリア４の外側縁部８に対応する外側縁部２２とを有する。すなわち、例示の実施形態では、摩擦ライニング１２が摩擦ライニングキャリア４の外側縁部８まで延在する。
【００４６】
摩擦ライニングセグメント１４、１６は、摩擦ライニングセグメント１４、１６の間、すなわち摩擦ライニングセグメント１４、１６の縁部の間に、多数の溝が形成されるように、摩擦ライニングキャリア４上で配置されている。かかる溝は、摩擦面１８内でＹ字状の少なくとも１組の溝２４を形成する。前記Ｙ字状の組の溝２４は、摩擦面１８の全体に沿って一定の間隔で繰り返し現れ、図２を参照してより詳細に後述する。組み込んだ状態では、摩擦部品２が、摩擦部品２の平面に対して垂直に延在する、従って図面の平面に対して垂直な回転軸２６を中心に回転することができる。ここで、摩擦部品２は、摩擦面１８の一方の円周方向２８と、摩擦面１８の他方、すなわち反対の円周方向３０との両方向に回転可能であってもよい。
【００４７】
図１の細部Ａの拡大図である図２を参照して、摩擦面１８における全組の溝２４を代表する単一組の溝２４の設計を例示として以下で説明する。
【００４８】
組をなす溝２４は、まず、摩擦面１８の内側縁部２０から分岐点３４まで延在する第１の溝３２を有する。ここで、第１の溝３２は、摩擦面１８の内側縁部２０において径方向内方に向いた入口開口３６を形成する。これに対し、分岐点３４は、摩擦面１８の内側縁部２０と外側縁部２２との間、すなわち摩擦面１８の内部に配置されている。回転軸２６（図１）から延在する半径線３８も、分岐点３４を通って外方に延在する。かかる半径線３８を図１および図２において破線で示す。第１の溝３２は、入口開口３６と分岐点３４との間で前記半径線３８に沿って直線状に延在する。
【００４９】
組をなす溝２４はまた、第２の溝４０および第３の溝４２を有する。第２および第３の溝４０、４２はともに、分岐点３４から摩擦面１８の外側縁部、具体的には外側縁部８まで延在し、そこにおいて前記第２および第３の溝４０、４２は、それぞれ１つの出口開口４４、４６を形成する。ここで、分岐点３４を通る半径線３８に対して、第２の溝４０は、摩擦面１８の一方の円周方向２８に傾斜角度αだけ傾斜し、第３の溝４２は、摩擦面１８の他方の、すなわち反対の円周方向３０に傾斜角度βだけ傾斜している。例示の実施形態では、傾斜角度αおよびβが同一、すなわち等しい大きさであり、溝４０、４２は、上述したように、半径線３８に対して反対方向に傾斜しているにすぎない。第２および第３の溝４０、４２のプロファイルは、一方の入口開口４４が一方の円周方向２８において半径線３８の前方に配置されるとともに、他方の入口開口４６が他方の円周方向３０において半径線３８の前方に配置されるように選択される。２つの溝４０、４２は、ほぼ直線状のプロファイルを有する。
【００５０】
さらに、第１の溝３２の反対に面した側の第２および第３の溝４０、４２の間には、分岐角度γが形成されている。かかる分岐角度γは、結局のところ傾斜角度αおよびβの合計に対応する。例示の実施形態では、前記分岐角度γが８１°である。分岐角度γは、基本的に１８０°未満であるはずで、７６°〜８６°の間であるのが有益である。
【００５１】
Ｙ字状の組の溝２４は縁部側開口を３つのみ有し、それらは具体的には、摩擦面１８の内側縁部２０における入口開口３６と、摩擦面１８の外側縁部２２における２つの出口開口４０、４２とである。例示の実施形態では、組をなす溝２４が専らＹ字状に形成されており、このことは本例において組をなす溝２４が、分岐点３４において終端するように合流した第１、第２および第３の溝３２、４０、４２で専ら構成されていることを意味する。
【００５２】
摩擦作用装置の動作中に分岐点３４の領域において摩擦ライニングセグメント１４、１６の破損を防止するため、摩擦ライニングセグメント１４の分岐点３４側に面した角部４８、および摩擦ライニングセグメント１６の分岐点３４側に面した角部５０には、丸みが付けられている。さらに、摩擦ライニングセグメント１４の入口開口３６側に面した角部５２にも、丸みが付けられている。さらに、摩擦ライニングセグメント１４の出口開口４４、４６側に面した角部５４、および摩擦ライニングセグメント１６の出口開口４４、４６側に面した角部５６にも、丸みが付けられている。
【００５３】
組をなす溝２４の個々の溝３２、４０、４２の設計について、図２〜図５を参照して以下でさらに説明する。２つの溝４０、４２はほぼ同一の設計を有するため、特に組をなす溝２４は分岐点３４を通る半径線３８に関して対称的に形成されているため、前記溝４０、４２の設計は、例示として第２の溝４０に基づいて説明する。半径線３８を軸として考えるならば、この関係は軸対称と言うこともできる。
【００５４】
図３と図４との間で溝断面を比較しても分かるように、第１の溝３２の最小溝断面は、第２および第３の溝４０および４２の最小溝断面よりも大きい。さらに、とりわけ図３における第１の溝３２の最小溝断面と出口開口４４、４６の領域における第２および第３の溝４０、４２の溝断面との比較から分かるように、第１の溝３２の最小溝断面は、第２の溝４０の最大溝断面よりも大きく、かつ第３の溝４２の最大溝断面よりも大きい。
【００５５】
第２および第３の溝４０、４２の溝断面は、摩擦面１８の外側縁部２２における出口開口４４、４６において溝断面が最大となるように、外側縁部２２すなわち出口開口４４、４６の方向に連続的にサイズが拡大している。前記連続的なサイズ拡大は、例えば、各溝４０、４２の側方境界を形成する摩擦ライニングセグメント１４、１６の縁部５８の少なくとも１つを、各溝４０、４２の方向に湾曲させることによって実現される。本例では、前記湾曲される縁部が、いずれの溝の場合も摩擦ライニングセグメント１６の縁部５８である。図示の実施形態では、摩擦ライニングキャリア４の前後両側に摩擦ライニング１２が設けられていることに加え、溝３２、４０、４２の延在方向における溝断面の変化が専ら溝幅ｂｘの変化によりもたらされ、一方で溝深さｔは摩擦ライニング１２の厚さにより規定されていることも、図３〜図５から分かる。図３〜図５については、ｂ１＞ｂ３＞ｂ２が成立している。
【００５６】
湿式クラッチの実施形態に使用した際の摩擦部品２のさらなる特徴および動作モードについて、特に図２を参照して以下で説明する。
【００５７】
クラッチの動作中、冷却剤、例えばオイルなどは、摩擦面１８において入口開口３６を通過して第１の溝３２に流入し、分岐点３４に至る。そこから続いて、オイルは第２および第３の溝４０、４２を通って出口開口４４、４６まで流れ、そこで再び組をなす溝２４の外に出る。
【００５８】
とりわけ出口開口４４、４６の方向において第２および第３の溝４０、４２の溝断面がサイズ拡大している結果、ディフューザ効果が得られ、分岐点３４において発生する圧力が高くなる。前記種類のような圧力上昇により、摩擦部品が摩擦係合していない際のいわゆるドラッグトルクが低減される。しかし、分岐点３４に通じる第１の溝３２には圧力を抑制する効果があるため、隣接した摩擦ライニング１２が破損することはない。分岐点３４の領域における摩擦ライニングセグメント１４、１６の丸み付け角部４８、５０によっても、摩擦ライニング１２の破損が防止される。クラッチを作用させた状態では、組をなす溝２４を有する摩擦部品２は、摩擦相手部品との間の油膜を速やかに除去し、摩擦ライニング１２すなわち摩擦面１８を効果的に冷却する役を担う。
【００５９】
図６は、摩擦作用装置用の本発明による摩擦部品６０の第２の実施形態を示す。摩擦部品６０は、実質的に第１の実施形態の摩擦部品２に対応し、以下では第１の実施形態との相違点のみ説明する。同一または類似の部分については同じ参照符号を使用し、対応する上記第１の実施形態の説明をこれらに適用する。
【００６０】
摩擦部品６０の摩擦面１８には、組をなす溝２４に加え、組をなす溝２４に接続されていない第１の盲溝６２および第２の盲溝６４が設けられている。第１の盲溝６２は、摩擦ライニングセグメント１４に設けられ、内側縁部２０における第１の縁部側開口６６から摩擦面１８の内側縁部２０と外側縁部２２との間における第１の端点６８まで延在する（図７）。第２の盲溝６４は、摩擦ライニングセグメント１６に設けられ、外側縁部２２における第２の縁部側開口７０から摩擦面１８の外側縁部２２と内側縁部２０との間における第２の端点７２まで延在する（図７）。
【００６１】
第１の縁部側開口６６は、一方の円周方向２８において１組の溝２４（図７に図示せず）の入口開口３６に直接隣接するとともに、他方の円周方向３０において別の１組の溝２４（図７に図示）の入口開口３６に直接隣接して配置されている。第２の盲溝６４は、円周方向２８または３０において、第２の溝４０と第３の溝４２との間、または第３の溝４２と第２の溝４０との間に配置され、これら２つの溝４０、４２は、同じ組の溝２４の第２および第３の溝４０、４２である。従って、第２の盲溝６４の第２の縁部側開口７０は、一方の円周方向２８において第２の溝４０の出口開口４４に直接隣接するとともに、他方の円周方向３０において第３の溝４２の出口開口４６に直接隣接して配置されている。
【符号の説明】
【００６２】
２  摩擦部品
４  摩擦ライニングキャリア
６  摩擦ライニングキャリアの内側縁部
８  摩擦ライニングキャリアの外側縁部
１０  歯部
１２  摩擦ライニング
１４、１６  摩擦ライニングセグメント
１８  摩擦面
２０  摩擦面の内側縁部
２２  摩擦面の外側縁部
２４  組の溝
２６  摩擦部品の回転軸
２８  一方の円周方向
３０  他方／反対の円周方向
３２  第１の溝
３４  分岐点
３６  入口開口
３８  分岐点を通る半径線
４０  第２の溝
４２  第３の溝
４４、４６  出口開口
４８、５２、５４、５６  丸み付き角部
５０  丸み付き角部
５８  縁部
６０  摩擦部品
６２  第１の盲溝
６４  第２の盲溝
６６  第１の縁部側開口
６８  第１の端点
７０  第２の縁部側開口
７２  第２の端点
ｂＸ、ｂ１、ｂ２、ｂ３  溝幅
ｔ  溝深さ
α  第２の溝の傾斜角度
β  第３の溝の傾斜角度
γ  分岐角度
【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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【国際調査報告】
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