JPH06280894A - 摩擦トルク伝達組立体 - Google Patents

摩擦トルク伝達組立体

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JPH06280894A
JPH06280894A JP6006514A JP651494A JPH06280894A JP H06280894 A JPH06280894 A JP H06280894A JP 6006514 A JP6006514 A JP 6006514A JP 651494 A JP651494 A JP 651494A JP H06280894 A JPH06280894 A JP H06280894A
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JP
Japan
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friction
annular
plate means
plates
friction plate
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Withdrawn
Application number
JP6006514A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Leo Duhaime
マイケル・レオ・デュハイム
Iii William Joseph Watson
ウィリアム・ジョセフ・ワトソン,ザ・サード
James Richard Cullen
ジェームズ・リチャード・カレン
Terrence James Patchel
テレンス・ジェームズ・パッチェル
Douglas Richard Sherman
ダグラス・リチャード・シャーマン
Joseph Anthony Signorelli
ジョセフ・アンソニー・シニョレリ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motors Liquidation Co
Original Assignee
General Motors Corp
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Publication date
Application filed by General Motors Corp filed Critical General Motors Corp
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/12—Details not specific to one of the before-mentioned types

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 摩擦トルク伝達組立体において粘性摩擦抗力
を大幅に減少させる。 【構成】 クラッチ又はブレーキの如き流体作動摩擦ト
ルク伝達組立体(10)はハウジング(12)に接続し
た第1組の摩擦板(24)と、これらの摩擦板と交互に
配置され内ハブ(14)に接続した第2組の摩擦板(2
8)とを有する。一方の組の摩擦板は複数個の開口(3
0)を備え、板の両側間に流体連通を提供する。第1組
の摩擦板と第2組の摩擦板との相対回転期間中、開口は
第1及び第2組の摩擦板の隣接する摩擦表面間の粘性摩
擦抗力を有効に減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は摩擦トルク伝達組立体に
関し、特に、オープン運転期間中に摩擦トルク伝達組立
体における摩擦抗力(friction drag)を減少させる技
術に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、トランスミッションに携わる設計
者や技術者はオープン運転クラッチにおける粘性抗力を
減少させるためにバネ組立体か溝(グルーブ)パターン
に頼っている。バネ組立体は隣接するディスク部材間の
分離を実施するように配置される。溝パターンは摩擦材
料内に形成され、隣接する摩擦表面間から流体を排出さ
せるようになっている。
【0003】
【発明の目的】本発明の目的は、それぞれ入力部材及び
出力部材に連結した組をなす交互配置の環状摩擦板を有
する摩擦トルク伝達組立体であって、一方の組の環状摩
擦板が開口を有していてこの組における各摩擦板の両側
間に流体連通を提供するような改善した摩擦トルク伝達
組立体を提供することである。
【0004】
【発明の構成並びに作用効果】本発明に係る摩擦トルク
伝達組立体の特徴とするところは、第1及び第2の複数
個の摩擦板手段のうちの一方の摩擦板手段の環状摩擦駆
動伝達表面に複数個の開口を設け、第1及び第2の複数
個の摩擦板手段のうちの他方の摩擦板手段の環状摩擦駆
動伝達表面が連続的に平坦で開口を有さず、もって、摩
擦トルク伝達組立体を選択的に係合解除したときに、開
口が対をなす並置した環状摩擦駆動伝達表面間の流体連
通を可能にして、第1の複数個の摩擦板手段と第2の複
数個の摩擦板手段との間の粘性摩擦抗力を減少させるこ
とである。
【0005】本発明は、1組の摩擦板を穿孔してこれら
に開口を形成し、これらの板に隣接する摩擦板は窓や開
口を有さない無垢の状態とすることにより、粘性抗力を
減少させる。テストの結果、このような構成は、多重摩
擦板装置の作動性能に悪影響を及ぼすことなく、オープ
ン運転中の多重板摩擦装置の並置した面間の粘性抗力を
大幅に減少させることが判明した。
【0006】オープン運転状態の間、開口は摩擦板上に
圧力バランスを提供し、それ故、隣接する摩擦板の分離
を促進すること明らかである。
【0007】本発明はまた、交互に配置され内部材及び
外部材にそれぞれ駆動連結された組をなす環状摩擦板を
有する摩擦トルク伝達組立体のための環状摩擦板であっ
て、一方の組の摩擦板の各環状摩擦板がこの摩擦板を画
定する環状領域の内周辺と外周辺との間の中間に形成さ
れた複数個の軸方向に延びる流体通路を有し、他方の組
の摩擦板が平坦で環状で開口の無い表面を有するような
改善した環状摩擦板を提供する。
【0008】
【実施例】以下、図面を参照して説明するが、図面全体
にわたって、同一の又は対応する部品には同じ参照番号
を付すことにする。図1には、クラッチ10の如き摩擦
トルク伝達組立体を示し、この組立体は回転可能な入力
ハウジング12と回転可能な出力ハブ14とを有する。
入力ハウジング12はピストン16と共働して流体室1
8を形成し、この室は流体圧力に応答して加圧され、ピ
ストン16を軸方向に移動させる。
【0009】帰還バネ組立体20は入力部材(図示せ
ず)の回転部分とピストン16との間を連結し、流体室
18内の圧力を解除したときにピストン16を係合解除
方向へ押圧する。このピストン16の作動は周知であ
り、クラッチ及びブレーキに同様に利用される。
【0010】入力ハウジング12はスプライン付き内径
部分22を有し、これに複数個の摩擦板24及び1つの
圧力板26が連結している。摩擦板24は出力ハブ14
にスプライン接続した摩擦板28と交互に配置されてい
る。
【0011】流体室18内の流体によりピストン16を
加圧したとき、圧力板26が軸方向に移動し、摩擦板2
4と摩擦板28とを摩擦係合させ、その結果、トルクが
入力ハウジング12と出力ハブ14との間で伝達可能と
なる。クラッチにおいては、このような伝達は回転トル
ク伝達であり、入力ハウジング12に与えられた入力ト
ルクはトランスミッションのギヤ部材に接続した出力ハ
ブ14へ伝達されることは周知である。組立体をブレー
キとして作動させたい場合は、入力ハウジング12をト
ランスミッションのケースの如き静止部材に固定し、出
力ハブ14をギヤ部材に駆動接続しておく。この場合、
摩擦板が係合すれば入力ハウジングと出力ハブとが一体
となり、ギヤ部材は静止状態に維持される。このような
装置の作動は当業界で周知である。
【0012】摩擦板24は図1Aに環状スチール板とし
て示し、この板24はその内周辺32と外周辺34との
間に複数個の開口30を有する。これらの開口30は摩
擦板24を貫通し、摩擦板24の両面間の流体連通を可
能にする。複合摩擦板28は図1Aに複合部材として示
し、この複合部材はスチールコア36と、その両面に接
着した摩擦材料38、40とで構成してある。スチール
コア36は出力ハブ14に係合するスプライン歯42を
有する。摩擦材料38、40はたいてい紙及び樹脂の混
合物から製造され、周知のように、38にて示すが如き
平坦な環状表面を有するように製造されるか、表面と一
体にモールド成形された又は表面に機械加工された溝付
き面を有するように製造される。
【0013】図1、2に示すように、摩擦板24、28
は入力ハウジング12内で交互に配置されて、圧力板2
6とブレーキ板44との間の環状キャビティを満たす。
1方向装置46の外径を画定する出力ハブ14は半径方
向に延びた通路48を有し、これらの通路は摩擦板2
4、28の内径部分へ潤滑及び冷却流体を分配する役目
を果たす。流体室18内の圧力が解除され帰還バネ組立
体20がピストン16を圧力板26から分離させたと
き、クラッチ10内に自由運転クリアランスが確立され
る。
【0014】自由運転クリアランスが確立されると、摩
擦板24、28は分離しようとする。しかし、図5に示
すように、摩擦板24、28の環状面を横切る圧力分布
は環状構造体の実質上中央部分で最小値に減少し、次い
で外表面で一層高い値へ増大する。この圧力の増大によ
り、隣接する表面間で吸引が生じ、いくつかの隣接する
面間に(他の面間より)一層大なる空間が生じる。その
結果、クラッチ10がオープン運転状態にあるときに、
摩擦板24と摩擦板28との間で、増大した抗力即ち摩
擦トルクの伝達が行われる。一方の摩擦板を貫通する開
口30を設けることにより、オープン運転状態の間、圧
力バランスが改善され、摩擦トルク伝達が大幅に減少す
ることが判明した。
【0015】図3に示す摩擦板24は円形断面の開口3
0有し、これらの開口は内周辺32と外周辺34との間
で摩擦板の円周方向に沿って分布している。図3に示す
ように、開口30は、その数の約1/3が摩擦板24の
半径方向中心円35上に位置する(中心円を取り巻いて
いる)。
【0016】図4に示す第2実施例に係る摩擦板24
は、その内周辺32と外周辺34との間で分布した複数
個の卵形又は長方形の開口50を有する。これら両方の
実施例において、開口は摩擦板にわたる有効な流体分布
を提供し、摩擦板28の隣接する並置面を圧力バランス
状態に維持し、摩擦板間の吸引力を減少させる。図4に
示すように、開口50はそれぞれが半径方向中心円35
と交差するように位置している。
【0017】上述の説明において、摩擦板24は開口付
きのスチール板として示したが、スチール板24に開口
や窓を設けず、摩擦材料38、40を接着した摩擦板2
8に図3、4と同様の開口を設けても同じ効果が得られ
る。ある例においては、板24の如き重量のあるスチー
ル板を穿孔するに要するエネルギに比べて一層小動力及
び軽量の装置を使用して複合板28を穿孔することがで
きるので、複合板28に開口を設けた方が安上がりにな
る場合がある。
【0018】図6、7のグラフは開口付き板を組み込ん
だクラッチの如き摩擦装置及び開口を具備しない平坦な
環状表面を有する典型的なクラッチ組立体の性能を示
す。図から分かるように、従来のクラッチ組立体は速度
レンジの大半の部分にわたり比較的大きな摩擦トルク値
即ち粘性抗力値を示す。この摩擦抗力は伝達効率を減少
させ、それ故、作動コストを増大させてしまう。
【0019】本発明はエネルギ伝達の観点から粘性抗力
を大幅に減少させ、それ故極めて有効であり、3又はそ
れ以上の速比の変更を行うトランスミッションであっ
て、2又は3のオープン運転摩擦装置を有するようなト
ランスミッションにおいては特に有効である。
【0020】図7のグラフは、本発明の開口付き板とク
ラッチ板の1つに半径方向の溝を設けた従来のクラッチ
機構とを比較したときのトランスミッションの普通の速
度レンジにわたる粘性トルク抗力の比較を示したもので
ある。溝付きの摩擦材料38、40を形成したり摩擦材
料に溝を機械加工したりする方が安価だと分かっている
ので、半径方向の溝は普通複合板28に設ける。しか
し、図7に示すように、半径方向の溝を使用してもトラ
ンスミッション内で大なる粘性損失が発生し、従って、
本発明を使用すればこの従来構造よりも明らかに優れた
利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明に係る多重板摩擦トルク伝達組立
体の断面斜視図であり、図1Aは図1の組立体に使用す
る2種の環状摩擦板の斜視図である。
【図2】図1に示す組立体の部分断面図である。
【図3】本発明で使用する摩擦板の一実施例を示す平面
図である。
【図4】本発明で使用する摩擦板の別の実施例を示す平
面図である。
【図5】摩擦トルク伝達組立体における摩擦板群の圧力
と半径との関係を示すグラフである。
【図6】従来の摩擦トルク伝達組立体と本発明の摩擦ト
ルク伝達組立体とを比較したトルクと速度との関係を示
すグラフである。
【図7】従来の半径方向溝付き板を有する組立体及び本
発明の開口付き板を有する組立体におけるトルクと速度
との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
10 摩擦トルク伝達組立体 12 入力ハウジング(回転可能なハウジング) 14 出力ハブ(回転可能なハブ) 16 ピストン 24、28 摩擦板 30、50 開口 32 内周辺 34 外周辺 35 半径方向中心円 48 通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム・ジョセフ・ワトソン,ザ・サ ード アメリカ合衆国ミシガン州48111,ベレヴ ィル,レイクポイント・ブールバード 13332 (72)発明者 ジェームズ・リチャード・カレン アメリカ合衆国ミシガン州48198,イプシ ランティ,エル・アイ・ティー・ダブリュ ー・ブールバード 2445,ナンバー 740 (72)発明者 テレンス・ジェームズ・パッチェル アメリカ合衆国ミシガン州48062,リッチ モンド,リッジ・ロード 34937 (72)発明者 ダグラス・リチャード・シャーマン アメリカ合衆国ミシガン州49286,ティカ ムセ,ビルマイヤー・ハイウェイ 10230 (72)発明者 ジョセフ・アンソニー・シニョレリ アメリカ合衆国ミシガン州48187,カント ン,キャメロット 7045

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転可能なハウジング(12)と;この
    ハウジングと同心状の回転可能なハブ(14)と;前記
    ハウジングに駆動連結し、それぞれが一対の環状摩擦駆
    動伝達表面を有する第1の複数個の摩擦板手段(24)
    と;前記ハブに駆動連結し、それぞれが前記第1の複数
    個の摩擦板手段の対応する環状摩擦駆動伝達表面と実質
    上平行な関係にて並置する一対の環状摩擦駆動伝達表面
    を有する第2の複数個の摩擦板手段(28)と;並置し
    た前記環状摩擦駆動伝達表面間に潤滑及び冷却流体を分
    配するための手段(48)と;当該並置した環状摩擦駆
    動伝達表面の摩擦係合を実施するための選択的に作動可
    能なピストン手段(16)と;を備えた摩擦トルク伝達
    組立体(10)において、 前記第1及び第2の複数個の摩擦板手段のうちの一方の
    摩擦板手段の前記環状摩擦駆動伝達表面に複数個の開口
    (30、50)を設け;当該第1及び第2の複数個の摩
    擦板手段のうちの他方の摩擦板手段の環状摩擦駆動伝達
    表面が連続的に平坦で開口を有さず;もって、摩擦トル
    ク伝達組立体を選択的に係合解除したときに、前記開口
    が、前記並置した環状摩擦駆動伝達表面の対の間の流体
    連通を可能にしていることを特徴とする摩擦トルク伝達
    組立体。
  2. 【請求項2】 前記開口(30)が一方の前記複数個の
    摩擦板手段のまわりに分布した複数個の円形通路とさ
    れ、当該円形通路の少なくとも3分の1が当該摩擦板手
    段の内周辺(32)と外周辺(35)との実質上中間の
    半径(35)上に位置していることを特徴とする請求項
    1の摩擦トルク伝達組立体。
  3. 【請求項3】 前記一方の複数個の摩擦板手段(24)
    の各々が相互に反対向きの環状面を画定する内周辺(3
    2)及び外周辺(34)を有し、前記開口(50)が当
    該これら環状面を相互連結するだ円形の通路で構成さ
    れ、前記内周辺と外周辺との間の実質上半径方向中間で
    当該摩擦板手段の一部を取り巻いていることを特徴とす
    る請求項1の摩擦トルク伝達組立体。
JP6006514A 1993-01-25 1994-01-25 摩擦トルク伝達組立体 Withdrawn JPH06280894A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US843793A 1993-01-25 1993-01-25
US008437 1993-01-25

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ID=21731592

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EP (1) EP0608583A3 (ja)
JP (1) JPH06280894A (ja)
AU (1) AU5275193A (ja)
CA (1) CA2103927A1 (ja)

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EP0608583A3 (en) 1995-03-01
EP0608583A2 (en) 1994-08-03
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Effective date: 20010403