(57)【要約】【課題】引摺りトルクが少なく、耐久性に優れたウェーブ形湿式摩擦板を提供すること。【解決手段】ウェーブ形摩擦板１０は、山部Ａ及び谷部Ｂを有し、摩擦材１２ａは、山部Ａの頂上に設けられている。摩擦係合装置が非係合状態のときは、摩擦材１２ａのみが相手プレート２０と接触するようにされている。摩擦係合装置が非係合状態のとき、摩擦材１２と相手プレート２０との接触面積を小さくすることができるため、引摺りトルクの低減を図ることができる。また、摩擦板１０のプレート１４と相手プレート２０との摺動による加熱や、摩耗による金属粉の発生を防止することができるので、摩擦板１０の耐久性、製品寿命を維持することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦係合装置において相手プレートと係合するセグメント状の摩擦材が貼付けられ周方向に波形をなすウェーブ形摩擦板において、
前記摩擦材が前記波形の山部の頂上及びその他の位置に設けられ、前記摩擦係合装置が非係合状態のときは、前記波形の山部の頂上に設けられた摩擦材のみが前記相手プレートと接触可能とされていることを特徴とする、
ウェーブ形摩擦板。
【請求項２】
摩擦係合装置において相手プレートと係合するリング状の摩擦材が貼付けられ周方向に波形をなすウェーブ形摩擦板において、
前記摩擦材が前記波形の山部の頂上及びその他の位置にあるようにプレス加工され、前記摩擦係合装置が非係合状態のときは、前記山部の頂上にある摩擦材のみが前記相手プレートと接触可能とされていることを特徴とする、
ウェーブ形摩擦板。
【請求項３】
前記山部の頂上にある摩擦材に油溝が形成されている、請求項１又は２のウェーブ形摩擦板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式多板クラッチ等の摩擦係合装置に使用されるウェーブ形摩擦板に関する。
【背景技術】
【０００２】
周方向に波形をなしているウェーブ形摩擦板（以下、単に、「摩擦板」ということがある。）は、例えば、クラッチが係合する時、ウェーブ形摩擦板が弾性変形するため、係合時の衝撃が緩和され、また、クラッチの係合が解除される時、ウェーブ形摩擦板の弾性力により、摩擦板同士の係合が速やかに解除されるという特徴を有するため、従来の平面形状の摩擦板と比べて、スムーズな動作を実現できるという利点がある。なお、ウェーブ形摩擦板には、従来の平面形状の摩擦板と同様に、リング状に打ち抜かれた摩擦材が摩擦板に貼付けられたもの、及びセグメント状の摩擦材が間隔を空けて摩擦板に貼付けられたものがある。
図９は、従来の一般的なウェーブ形摩擦板１００を具える摩擦係合装置の非係合状態のときの一部展開断面図である。図９に示すように、摩擦板１００は、その両面に山部Ａと谷部Ｂとが交互に並んだ波形形状を有している。このようなウェーブ形摩擦板に改良が加えられたものの例として、以下に挙げるようなものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３４９４６
【特許文献２】米国公開特許２００３−０１５０６８６
【０００４】
特許文献１には、図１０に示すような、ウェーブ形摩擦板１００ａの波形形状の山谷の稜線部分を避けて摩擦材１１２ａを設け、弾性変形による摩擦材１１２ａの割れを防止し、耐久性を向上させたウェーブ形摩擦板が開示されている。
また、特許文献２には、ウェーブ形摩擦板の波形形状の山部や谷部に摩擦材を貼付けないようにし、摩擦係合装置が非係合状態のときに、摩擦板の摩擦材が相手プレートと接触しないようにしたウェーブ形摩擦板が開示されている。
【０００５】
ところで、従来の平面形状の摩擦板には、空転時のトルクロス、すなわち、引摺りトルクの低減という課題があり、これはウェーブ形摩擦板においても例外ではない。すなわち、摩擦係合装置が非係合状態のときは、摩擦板と相手プレートは係合せず空転状態となるため、オイルの粘性による引摺りトルクが生じ、また、摩擦材と相手プレートは、常に一定の間隔で空転し続けるのではなく、摩擦材と相手プレートとが接触する場合があるため、摺動による引摺りトルクも生じることになる。
図９に示すような、従来の一般的な摩擦板１００の摩擦材１１２は等間隔、等ピッチで配設されており、摩擦係合装置が非係合状態で摩擦材１１２と相手プレート１２０とが接触するときは、図９のＸ部分に示すように、１つの山部Ａに貼付けられている３個の摩擦材１１２が相手プレート１２０に接触することになるため、摩擦材１１２と相手プレート１２０とが接触する面積が大きくなって、引摺りトルクの増大を招く。なお、図９には、説明の便宜上、一つの山部に３個の摩擦材を貼付けている態様のものを示しているが、一つの山部に３個以上の摩擦材が貼付けられている場合もある。
また、図１０に示すような、特許文献１の摩擦板１００ａの場合は、摩擦板１００の場合と比べて、山部の稜線部分の摩擦材がなくなるため、図１０のＸ部分に示すように、１つの山部Ａに貼付けられている２個の摩擦材１１２ａが相手プレート１２０ａに接触することになるから、摩擦材１１２ａと相手プレート１２０とが接触する面積は摩擦板１００に比べて少ないが、引摺りトルクは、依然として発生する。
一方、特許文献２の場合、摩擦係合装置が非係合状態のときに、摩擦材が相手プレートと接触しないように、ウェーブ形摩擦板の波形形状の山部や谷部に摩擦材を貼付けないようにしているが、この構成によると、摩擦係合装置が係合する時に金属である摩擦板のプレートと相手プレートとが接触し、摩擦によって発熱するため、部品が焼けてしまう恐れがあり、また、プレートの摩耗によって金属粉が発生しやすく、ベアリング等の他の部品に悪影響を与えることになる。従って、摩擦板の耐久性、製品寿命の面で問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、前述した従来技術の問題点に鑑み、引摺りトルクが少なく、耐久性に優れたウェーブ形湿式摩擦板を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、摩擦係合装置において相手プレートと係合するセグメント状の摩擦材が貼付けられ周方向に波形をなすウェーブ形摩擦板において、
前記摩擦材が前記波形の山部の頂上及びその他の位置に設けられ、前記摩擦係合装置が非係合状態のときは、前記波形の山部の頂上に設けられた摩擦材のみが前記相手プレートと接触可能とされていることを特徴とするウェーブ形摩擦板によって前記課題を解決した。
【０００８】
また、請求項２のように、摩擦係合装置において相手プレートと係合するリング状の摩擦材が貼付けられ周方向に波形をなすウェーブ形摩擦板において、
前記摩擦材が前記波形の山部の頂上及びその他の位置にあるようにプレス加工され、前記摩擦係合装置が非係合状態のときは、前記山部の頂上にある摩擦材のみが前記相手プレートと接触可能とされていることを特徴とするウェーブ形摩擦板としてもよい。
【０００９】
また、請求項３のように、山部の頂上に貼付けられている摩擦材に油溝を形成するのが好適な実施形態である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、山部及び谷部からなる波形形状を有するウェーブ形摩擦板において、摩擦係合装置が非係合状態のときは、山部の頂上に設けられた摩擦材のみが相手プレートと接触するように設けられているため、従来の摩擦板に比べ、摩擦係合装置が非係合状態のときの、相手プレートと接触する摩擦材の面積が減少するので、摺動に係る面積を減少させることができ、その結果、引摺りトルクの低減を図ることができる。なお、本発明でいう山部及び谷部とは、波形の振幅の中心線から見て凸状となっているところが山部であり、凹状となっているところが谷部である。摩擦係合装置が非係合状態のとき、山部の頂上の摩擦材が相手プレートと接触することになるため、摩擦板の金属部分と相手プレートとが直接接触するという事態は発生しない。従って、金属部分同士の摩擦による過度の加熱や、摩耗による金属粉の発生といった問題はないため、摩擦板の耐久性、製品寿命を維持することができる。なお、山部の頂上に設ける摩擦材の表面積が小さければ小さい程、摩擦係合装置が非係合状態のときの、摩擦材と相手プレートとの接触面積が小さくなるため好適である。
【００１１】
請求項１、２にあるように、本発明は、セグメント状の摩擦材、又はリング状の摩擦材のいずれにおいても適用できる。セグメント状の摩擦材を使用する場合、摩擦材の材料歩留まりの向上、油溝形成の簡略化を図ることができ、リング状の摩擦材にプレス加工を施す場合、摩擦係合装置が係合状態のときの、相手プレートに接触する摩擦材の面積を大きく確保することができるため、耐熱、耐圧縮性が向上し、耐久性を高めることができる。なお、セグメント状の摩擦材を使用する場合であっても、谷部の摩擦材の間隔を狭くする、或いは、谷部に連続した摩擦材を設けることによって、摩擦係合装置が係合状態のときの、相手プレートに接触する摩擦材の面積を大きく確保することができる。
【００１２】
また、請求項３のように、波形形状の頂上部に設けられている摩擦材に油溝が形成されている構成とすれば、相手プレートと接触する摩擦材の面積を一層減少させることができ、また、遠心力を利用して、摩擦板の外周部にオイルを排出し易くなるため、摺動及びオイルの粘性による引摺りトルクを一層減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第一実施形態のウェーブ形摩擦板の正面図。
【図２】本発明の第一実施形態のウェーブ形摩擦板を具える摩擦係合装置の非係合状態のときの一部展開断面図。
【図３】本発明の第一実施形態のウェーブ形摩擦板を具える摩擦係合装置の係合状態のときの一部展開断面図。
【図４】本発明の第一実施形態のウェーブ形摩擦板と従来例との第一条件下における引摺りトルクを比較した図。
【図５】本発明の第一実施形態のウェーブ形摩擦板と従来例との第二条件下における引摺りトルクを比較した図。
【図６】本発明の第一実施形態のウェーブ形摩擦板の摩擦材のバリエーションを表した一部正面図。
【図７】本発明の第二実施形態のウェーブ形摩擦板の一部正面図及びそれを具える摩擦係合装置の非係合状態のときの一部展開断面図。
【図８】本発明の第三実施形態のウェーブ形摩擦板の一部正面図及びそれを具える摩擦係合装置の非係合状態のときの一部展開断面図。
【図９】従来例１のウェーブ形摩擦板を具える摩擦係合装置の非係合状態のときの一部展開断面図。
【図１０】従来例２のウェーブ形摩擦板を具える摩擦係合装置の非係合状態のときの一部展開断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図１〜８を参照して説明する。但し、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【００１５】
図１は、ウェーブ形摩擦板１０の正面図であり、摩擦板１０は、正面から見て、交互に山部Ａ及び谷部Ｂを有している。摩擦材１０の山部Ａの頂上には、セグメント状の摩擦材１２ａが貼付けられており、一方、谷部Ｂには、セグメント状の摩擦材１２ｂが３個貼付けられている。説明の便宜上、片面に山部及び谷部が４つの構成のもので、摩擦材１２を誇張したものを表しているが、図１に示すような形態に限られるものではない。
【００１６】
図２に示すように、摩擦材１２ａは、山部Ａの頂上に設けられ、且つ、摩擦係合装置が非係合状態のときは、図２のＸ部分に示すように、この摩擦材１２ａのみが相手プレート２０と接触するようにされている。従って、従来と比べて、摩擦係合装置が非係合状態のときの、摩擦材１２と相手プレート２０との接触面積を小さくすることができるため、摺動に関係する面積を低減させることができ、かくして、引摺りトルクの低減を図ることができる。また、摩擦板１０では、摩擦材１２ａ以外には山部Ａに摩擦材１２が設けられていないため、オイルは遠心力により比較的大きな隙間を通り、摩擦板１０の外周方向に排出される。従って、摩擦材１２ａの周辺のオイルの量が減少するため、オイルの粘性に起因する引摺りトルクの一層の低減を図ることができる。なお、摩擦係合装置が非係合状態のとき、摩擦材１２ａのみが相手プレート２０と接触するようにされていれば、摩擦材１２ａの他にも、摩擦材を山部Ａに設けてもよく、その場合、引摺りトルクの低減と耐久性の向上の両立を図ることができるため好適である。また、摩擦材１２ａがあることによって、摩擦係合装置が係合する時、摩擦板１０のプレート１４と相手プレート２０とが直接接触することがないため、金属部分同士の摺動による加熱や、摩耗による金属粉の発生を防止することができ、摩擦板１０の耐久性、製品寿命を維持することができる。
【００１７】
次に、図３に示すように、摩擦係合装置が係合状態のときは、波形形状が潰れて直線形状となり、山部Ａ及び谷部Ｂの摩擦材１２ａ、１２ｂが相手プレート２０と接触し、摩擦によってトルクを伝達する。ここで、摩擦係合装置が係合する時、山部Ａの摩擦材１２ａが最初に相手プレート２０と接触することになるが、摩擦板１０の軸方向に徐々に力が加わることによって、摩擦材１２ａに大きな摺動力がかかる前に、摩擦材１０の波形形状は簡単に潰れてしまうため、摺動力による摩擦材１２ａの剥離というような問題は生じない。
【００１８】
ところで、引摺りトルクは、フリクションテスターという装置を使用することによって計測することができる。ここで、フリクションテスターとは、摩擦係合装置が非係合状態、すなわち、相手プレートと摩擦板とが空転しているときの引摺りトルクを測定するために、モータで摩擦板を回転させ、相手プレートに掛かる引摺りトルクをトルクメータによって測定することができる装置であり、モータの回転数やオイルの流量を調節することができるものである。図４は、フリクションテスターを使用して、オイルの流量が２．０Ｌ、油温が４０℃の環境で取得した、摩擦板１０と図８に示す従来の摩擦板１００との各回転数における引摺りトルクを表したグラフである。一方、図５は、同じ装置、摩擦板を使用して、オイルの流量が０．５Ｌ、油温が４０℃の環境で取得した、各回転数における引摺りトルクを表したグラフである。図４、５から明らかなように、本発明に係る摩擦材１０は、殆ど全ての回転数において、従来の摩擦材１００よりも低い引摺りトルクの値を示し、特に、モータの回転数が低いとき程、その差が大きいことが分かる。また、オイルの流量が多いほど、引摺りトルクの低減率が高いことが分かる。このように、本発明に係る摩擦板は、オイルの流量に左右されることなく、従来の摩擦板よりも引摺りトルクを改善できることが認められる。
【００１９】
なお、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、摩擦板１０の摩擦材１２ａ（図１参照。）に比べて、その大きさを小さくすることで、摩擦係合装置が非係合状態のときの、摩擦材と相手プレートとの摺動面積を一層減らすことができ、摺動による引摺りトルクをさらに低減させることができる。また、図６（ｅ）に示すように、摩擦材１２ａに、プレス加工によって油溝１２ｃを形成した構成とすることにより、摩擦係合装置が非係合状態のときの、相手プレート２０との摺動面積を減らすだけでなく、摩擦材１２ａ周辺のオイルを摩擦板１０の外周部に一層排出し易くすることができ、オイルの粘性による引摺りトルクをさらに低減させることができる。また、谷部Ｂに設けられる摩擦材１２ｂ（図１参照。）の幅を狭くする（図示省略）、又は図６（ｅ）の摩擦材１２ｂ１のような形状とすることで、摩擦係合装置が係合状態のときの摩擦材が相手プレートに接触する面積を大きく確保することができるため、摩擦板の耐熱、耐圧縮性を向上させ、耐久性を高めることができる。
【００２０】
次に、図７は、本発明の第二実施形態のウェーブ形摩擦板５０の一部正面図（ａ）及びそれを具える摩擦係合装置の非係合状態のときの一部展開断面図（ｂ）である。図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、摩擦板５０は、プレート５４にリング状の摩擦材５２が貼付けられており、山部Ａの頂上の摩擦材５２ａを残すように、５２ｄの部分にプレス加工が施されている。なお、摩擦材５２ａは、（ｂ）に示すように、摩擦係合装置が非係合状態のとき、摩擦材５２ａのみが相手プレート２０と接触するように設けられている。従って、従来と比べて、摩擦係合装置が非係合状態のときの、摩擦材５２と相手プレート２０との接触面積を小さくすることができ、摺動に関係する面積を低減させることができる。なお、摩擦材５２ａの形状は、図１に示す摩擦材１２ａや、図６に示す摩擦材１２ａ１〜１２ａ４のような形状とすることができる。また、摩擦板５０の構成によれば、摩擦係合装置が係合状態のときは、摩擦材５２が相手プレート２０と接触する面積を大きく確保することができるため、耐熱、耐圧縮性が向上し、耐久性を高めることができる。
【００２１】
最後に、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、プレート５４にリング状の摩擦材５２が貼付けられ、山部Ａの頂上の摩擦材５２ａ１を残すように、５２ｄの部分にプレス加工が施されている摩擦板５０ａにおいて、摩擦材５２ａ１に、プレス加工によって油溝５２ｃを形成すれば、摩擦係合装置が非係合状態のとき、摩擦材５２ａ１周辺のオイルを摩擦板５０ａの外周部に排出し易くすることができるため、オイルの粘性による引摺りトルクを低減させることができる。
【００２２】
図７、８から明らかなように、摩擦係合装置が非係合状態のときに、山部Ａの頂上の摩擦材５２ａ、５２ａ１のみが相手プレート２０と接触するようにされていれば、山部Ａにプレス加工されない摩擦材５２が存在していてもよい。このように、山部Ａにプレス加工されない摩擦材５２を可能な限り存在させることで、引摺りトルクの低減と耐久性の向上の両立を図ることができる。
【００２３】
以上説明したように、本発明によれば、摩擦係合装置が非係合状態のときに、ウェーブ形摩擦板の山部の頂上に設けられた摩擦材のみが相手プレートと摺動することになるため、従来と比べて、引摺りトルクが少なく、耐久性に優れたウェーブ形湿式摩擦板を提供することができる効果がある。
【符号の説明】
【００２４】
１０、５０、５０ａ    本発明のウェーブ形湿式摩擦板
１２、５２            摩擦材
１２ｃ、５２ｃ        油溝
２０                  相手プレート
Ａ                    山部
Ｂ                    谷部
【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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