JPS59183120A - 摩擦要素及び従動摩擦円板アセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ヘビーデユーティ（ｈｅａｖｙ　ａｕｔｙ）
車両の駆動ラインに使用される型式の摩擦クラッチに関
する。ことに本発明は、このような摩擦クラッチの従動
デ１スクに使用される賭擦フエーソング費素に関する。

クラッチディスクに接着され、又はリベット止めされ、
或はこれ等の両方を行なったよ）な従来の摩擦要素は、
主として有機質繊維材料で作られている。このような材
料は、各摩擦要素が標進の有効寿命を持つ正常な条件の
もとで１１よ満足が得られている。しかしヘビーデユー
ティ環境の場合に１ｒｉ、有機質摩擦要素はかなり短い
時限で摩耗しやすくてひんばんな交換を必要とする。こ
の問題は、このような摩擦要素にさらに高い荷重の加わ
る新式のへビーデユーティ車両でｋまなお悪化する。

従って一層高い耐久性を堤供するために、セラミツクー
フエー７ン！ｙ＋（ｃｅｒａｍｉｃ　ｆａｃｉｎｇ）　
ｆ使う摩擦要素が開発されるよう１（なっている。しか
し摩擦クラッチの環境においてはセラミック材料は、そ
の摩擦係数が温度の関数として変るので一般に熱に敏感
であることが分っている。すなわちセラミック要素の摩
擦係数はその表面積にわたり３５０”Ｆの温度で０．６
の値を持つが、この同じセラミック要素が各別の局部区
域では６００　’ｊ？で１１．５の摩擦係数を持つ。摩
擦要素の表面にわたる摩擦係数値のこのような相違は、
この摩擦要素が、クラッチ係合中に協働する圧力板を迅
速に交互にっがみ又釈放するチャタリング現象を引き起
す。

必要なのは、熱にあまり感じなくて前記したチャタリン
グ現象を生じないセラミック摩擦クラッチ要素である。

本発明によるセラミック摩擦要素によれば、熱伝達が向
上し、その半径方向外側表面区域及び半径方向内相１１
表面区域にわたっては普通の構造のセラミック摩擦要素
よシ一層一様な温度分布が得られる。従って本発明にょ
る摩擦要素によれば、その表面の摩擦係数が一層一様に
なる。

本発明摩擦要素（は、回転自在なりラッテディスクに敗
り付けるように配置さｎｌそれぞれ凸形部分及び凹形部
分を形成する半径方向に対称な前縁及び後縁を備えてい
る。

好適とする形状では摩擦要素は、半径方向にも円周方向
にも対称な１対の半径方向に互いに゛間隔を置いた副部
分を備えている。半径方向の中心線は、互いに間隔を置
いた半径方向内側及び外１則の副部分間において、この
摩擦要素を通過する。１対の副部分の中心、腺は、半径
方向中心線から半径方向、て互いに等しい間隔を置いて
いる。各中心線はすべて摩擦要素の半径方向（（延びる
前縁及び後縁を限界とする弧を定める。

２本の副部分の中心Ａ１ｉ、この摩擦要素を固定した従
動クラッチディスクの回転軸線から半径方向外方に延び
る２本の線間に延びる互いに間隔を隔てた２つの円弧を
形成する。これ等の副部分の円弧は、それぞれ半径方向
中心線の中間の円弧より大きい角度にわたって延びてい
る。

以下本発明による摩擦要素及び回転自在な従動摩擦円板
アセンブリの実施例を添付図面について詳細に説明する
。

第１図には従動クラッチディスク１０は回転軸線すなわ
ち回転中心１２のまわ！１ｌｌＫ位置するように示しで
ある。従動クラノチデ・１°スク１０は、入力軸（図示
してない）を受入れるようにしだ内歯スプライン付き人
力部分３を備えている。複数のばね現衰部材５は、これ
等のばね減衰部材片に従動クラッチディスク１０の出力
部分７ｅ経て伝えられる衝′ｓｖＩ重を吸収するように
、回転中心の捷わりに円周方向に位置させられている。

出力部分７は半径方向に延びる腕９すなわちパドルを備
えている。腕９にはクラッチ摩擦要素６０を取付けであ
る。図示のように好適とする実施例ではクラッチ摩擦要
素６０は、リベット１１により固定しである。しかし腕
９へのクラッチ摩擦要素６０の固定は、他の手段たとえ
ば接着によってもよい。

轟業者には明らかなように第２の組のリベット１３は、
入力部材及びばね減衰部材から成るアセンシリを保持す
るが、第６の組のリベット１９は、回転軸線１２の１わ
シの入力部材及び出力部材間の相対運動を制限するのに
使う。

各クラッチ摩擦要素６０は、摩擦フェーシング４６を接
着したパンクプレート４４を備えている。

好適とする実施例においては、パンクプレート４４は摩
擦フェーシング４６と同じ形状を持つが、共有する対称
形は単に便宜上であり、或はパンクプレートは摩擦フェ
ーシングの形状とは全く異る形状を持つように作っても
よい。

第２図にはクラッチ摩擦要素６０を示しである。

その各摩擦フェーシング４６は、なるべくはセラミック
組成物から成る円弧状の熱吸収体全構成する。半径方向
に延び不表面を横切る温度のひずみ又はこう配を最少に
するように、蘭擦フエーノン□グ４６は、その半径方向
内側及び半径方向外側の部分に比較的高い熱伝達容量が
得られるようにしである。これ等の部分は、ホットスポ
ラ）　（ｈｏｔｓｐｏｔ）がクラッチ摩擦要素６０の本
体内でその半径方向内側及び外側の周辺部分に沿うより
もむしろ、比較的中間に又は半径方向＋／Ｃ集中するよ
うに、周辺方向に拡大される周辺区域に２ける高い高集
中により摩擦係数に前記した望ましくないひずみを生じ
、セラミック拐フエー／ングを１史うときはチャタリン
グを生ずる。

各クラッチ摩擦要素６０ば、回転軸線１２のまわりに逆
時計回りに矢印Ｒの向きに回転するように配置してちる
。所期の回転の際には各クラッチ摩擦要素６０の摩擦フ
ェーシング４６は、半径方向に配置した前縁１４及び後
縁１６金持ち、クラッチ摩擦要素６００半径方向対称中
心を通る円周方向に延びる中心線１８を備えている。円
周方向の中心線１８の半径方向外側には比較的ホットド
ッグ形の側部分２０があるが、中心線１８の半径方向内
側にはわずかに小さいが同様な形状の側部分２２がある
。各側部分２０．２２は共に第１図の従動クラッチディ
スク、・１０の右側の腕９に線図的に示してろる。各畠
ｉ部分２０．２２は、摩擦フェーシング４６の中間の側
部分２１より大きい質量、従って大きい熱伝達容量を持
つ。２つの側部分２０．２２は、半径方向にも円周方向
にも対称であり、それぞれ中心線２４．２６（第２図）
を持つ。各中心線２４．２６は共に中間の中心線１８に
平行である。半径方向外側の側部分２０及び半径方向内
１ｉ１１１の側部分２２の中央の側部分２１に対する実
際の境界は、第１図に破線２３に示しである。

半径方向に配置した前縁１４及び後縁１６は、回転自在
な従動クラッチディスク１００回転軸線１２に対して対
称の向きにして、５る。すなわち回転軸線１２から出る
半径方向線２８は、前縁１４の末端１５に接するが、同
じ軸線１２から出る半径方向線３０は後縁１６の末端１
γて接する。

半径方向外側の側部分２０は、前記末端１５０）一方を
持つ凸形前縁部分３２を含んでいる。末端１５は中心線
２４及び半径方向線２８の交差部に位置する。同様に半
径方向内側の側部分２２は、この内側の側部分２２の中
心線２６と半径方向線２８との交差部に位置する第２の
末端１５を持つ凸形前縁部分３４を含んでいる。各凸形
前縁部分３２．３４の中間には、中間の中上・線１８の
まわりに対称に立置する凹形後縁部分３６がある。しか
し凹形前縁部分３６は、半径方向線２８から間隔を置き
、従って半径方向線２８上ｉ／Ｃはない。

半径方向に配置した後縁１６には半径方向外側及び内側
の側部分２０．２２の凸形後ｆｔ　ｉ５１＋分３８４０
がある。各凸形後縁部分３８．４０は、共に後縁半径方
向線３０、この場合直線３０に対称に接し、凸形前、泳
部分３２．３４と同じ特性を待つ。

又凹形後縁部分４２は、各凸形後縁部分３ｉ３．ｓ。

の中間にある。凹形後縁部分４２は半径方向線３０から
間隔を置いている。

各摩擦フェーシング４６’ｃ、バック７°ンート４４に
接着するのがよい。パックプレート４４を、鋼材又はそ
の他の普通の支持材料で作るのがよい。

好適とする実施例の摩擦フェーシング４６は、焼結セラ
ミック組成物から成っているが、本発明によれば他のセ
ラミック組成物を使ってもよい。このような焼結＠をベ
ースにしたフェーシング材料は商標名ニス・ゲイ・ウェ
ルマンＴＭ （Ｓ、に、　Ｗｅｌｌｍａｎ　　）　４３８０　ｃ　Ｂ
及びペンデイツクスＲ（Ｂｅｎ’ｄｉｘＲ）　６０４３
　Ｂとして市販さ九ている。

第２図に明らかなように摩擦フェーシング４６０半径方
向の中間の中心線１８は、各凹形縁部部分３６．４２間
で円周方向に延びている。各凹形縁部部分３６．４２間
に延びる中心線１８の部分の円周方向長さは、各凸形縁
部部分３２．３８間及び凸形縁部部分３４．４０間にそ
れぞれ延びる中心線２４．２６の各円周方向長さにより
定まる円弧のどちらとも異る円弧を定める。

とくに各側部分の中心線２４．２６により定まる円弧は
、同じ角度にわたり、第２図の実施例ではなるべくは４
０°に等しい角度にわたり延びている。これに反して中
間の側部分２１の中心Ｘ＋３１８により定まる中間の円
弧は、一層小さい角度にわたり、この同じ実施例では約
３５°にわたり延びている。側部分２１が円周方向に一
層小さい角度にわたり延びることにより、摩擦フェーシ
ング材料の半径方向の中間部分が比較的短くなり、従っ
て、摩擦フェーゾング材料の厚さが一定とすｔ′Ｌば、
半径方向内側及び外側の側部分のどちらよりも高い温度
伝達するようになる。好適とする実施例ではリベット穴
４８（第２図）ハ、半径方向の中１拮）の中心線１８に
溢い対称に位置し、さらに側部分２１の摩擦フエーソン
グ材料が一層少くなり従ってこの領域の熱伝達容量が低
くなる。

当業者には明らかなように側部分２２ば、側部分の円弧
２６の長さが側部分の円弧２４の長さより短くても側部
分２０と同じ摩擦負荷全受け、従って同じ熱エネルギー
を生ずる。その理由は、組合う圧力板の回転速朋がω１
］部分の円弧２６では側部分の円弧２４におけるよりも
相対的に低いからである。この相対速度は回転軸線１２
からの距離が増すに伴って明らかに増す。

前記したようにパラクツ０レート４４及び皐照フェーシ
ング４６は、共通の対称形を持つが、パックプレート４
４はダ擦フェーシング４６よりわずかに大きい。図示の
好適とする実施例では約メロインチの円周方向に延びる
境界すなわち重なり部７０を持つ。或はバンクプレート
４４は約メインチの重なり′まで延ひてもよく、リベッ
ト１１ば、摩擦フェーゾング材料自体でなくて、バンク
プレート４４０重なり部を貫いて延びてもよい。この場
合も又本発明の範囲内である。

摩擦フェーシングの好適とする構造ではその各凸形縁部
部分３２，３４，３８．４０は共通の寸法を持ち、それ
ぞれ各別の１、ただし互いに等しい半径５０上にある。

半径５０は、側部分の中心線２４．２６のいずれか上に
位置する曲率中心すなわち点５２から出る。好適とする
実施例では中心線１８は回転軸線１２から約５インチの
半径方向距離法を、持つ。しかしこの寸法は若干の実施
例でば４ないしフインチの範囲である。半径方向寸法の
この範囲に対して好適とする半径５０は％ないし５／８
インチであるが、凹形緑部部分３６．４２の好適とする
半径は１Ｘないし２ｙ′２インチの範囲にある。

又好適とする実施例においては前縁１４及び後縁１６は
、その全長に溢って湾曲し、連関する圧力板に対して円
周方向作用線に直交する部分の存在を最少にする。この
ような部分はそれぞれ半径方向線２８．３０に平行でち
る。前縁１４及び後縁１６の各区分（中心線１８上の点
を除いて）か円弧状であり、従って作用線に鋭角をなし
て位置する程度まで、各特定区分従って局部的熱ポケッ
トに旧ってゆるんだ摩擦材料が集結する１φ向が最少に
なる。すなわちこのような連結した曲率（ｌ工摩擦フェ
ーシング縁部の局部的劣化を防ぐのに極めて望ましい。

好適とする実施例の摩擦フェーゾング４６は、側部分の
中心線及び中間の中心線とその半径方向の最も内側及び
最も外側の縁部との間の各相対距離が好適とする比率を
持つことに留怠すべきである。すなわち寸法’Ａ　（第
２図の中央）は中間の中心線１８と、各中心線２４．２
６との間の距離を表わす。摩擦フェーシング４６の中心
線１８と、半径方向の最も内側の縁部５４との間の距離
は寸法Ｂ（でより表わす。同様に中心線１８と、半径方
向の最も外側の縁部５８との間の距離を寸法Ｂ　Ｈ・こ
より表わす。好適とする実施例では、Ａ対Ｂの比は０．
６である。すなわち側部分の中心線２４．２’６の一方
と、中間の中心ａ１８との間の半径方向距離Ａは、中間
の中上・線１８と円周方向に延びる対応する末端との間
の距離の６０％が好適である。

このパラメータにより、一定の摩擦フェーシング厚さを
持つ条件のもとて中間の側部分２１に対して内側の側部
分２２及び外、側の側部分２０に最適の熱シンク特性を
生ずる。

第６図に示すように好適とする実施例ではクラッチ摩擦
要素６０は、対にして取付けられている。

リベット１１を利用し、組合う対のクラッチ摩擦要素６
０を、従動クラッチディスク１０の互いに対向する側に
対称に結合する。この場合１対のクラッチ摩擦要素６０
．．６０を各腕９上に位置させる。

又前記の説明から当業者には明らかなように前縁１４及
び後縁１６は本発明で対称で示した程度でィ目互に交換
できる６、すなわち第２図の矢印Ｈの指示を逆にするこ
とにより前縁１６及び後縁１４になる。

以上本発明をその実施例について詳細に説明したが本発
明はなおその精神を逸脱しないで種種の変化変型全ｒテ
うことかできるのはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明クラッチ摩擦要素の好適とする実施例を
設けた従動クラッチディスクの正面図、第２図は第１図
のクラッチ摩擦要素の拡大正面図、第６図は第１図の従
動クラッチディスクの横断面図である。 １０・・クラッチディスク、１２・−・回転軸線、１４
・・＠縁、１５・・・末端、１６・・後縁、１１・・・
末端、１８・中心線、２０・・外側の副部分、２２・・
・内側の副部分、２４．２６・・・中心線、２８．３０
・・・半径方向線、４６・・・摩擦フェーゾング、６０
・−・摩擦要素 ＦＩＧ、１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）半径方向に延びる前縁及び後縁を持つ弧状の摩擦
   フェーシングを備え、回転中心金持つ回転自在なりラッ
   チディスクに取付けるように配置される摩擦要素におい
   て、前記摩擦フェー／ングに、前記前縁及び１茨碌の間
   に延びる弧を形成する円周方向に延びる第１の中心線と
   、さらにそれぞれこの中心線から半径方向に間隔を置い
   てそれぞれ円周方向にも半径方向にも対称な半径方向外
   側及び半径方向内側の１ｉ（１１部分と全設け、これ等
   の各ｉ、１１部分に、それぞれ中間に位置する前記第１
   の中心線に平行に円周方向に延びる第２及び第５の中心
   線を設け、前記の各側部分の第２及び第６の中心線によ
   り、前記摩擦フェーシングの半径方向に延びる各縁部と
   、前記回転中心から半径方向て延びる２つの線とを限界
   とする互いに間隔を置いた弧を形成し、前記各側部分の
   第２及び第６の中心線により形成される前記各弧が前記
   中間の第１の中心線により形成さルる弧より大きい角度
   にわたって延びるようにした摩擦要素。 （２）　　前記半径方向外側及び内側の各側部分が、そ
   れぞれ半径方向に延びる凸形前縁部分及び後縁部分を持
   ち、これ等の各縁部分を前記各側部分のうちの一方の側
   部分の中心線に関し対称に位置させ、前記凸形前縁部分
   に、前記回転中心から半径方向に延びる２つの線の一方
   に合致する末端を設け、前記凸形後縁部分に前記の２つ
   の線のうちの他方の線に合致する末端を設けた特許請求
   の範囲第（１）項記載の摩擦要素。 （３）　　前記各凸形後縁部分及び凹形後縁部分の中間
   に位置する半径方向に延びる凹形前縁部分及び凹形後縁
   部分を備えた特許請求の範囲第（２）項記載の摩擦要素
   。 （４）　　前記前縁及び後縁を連続した弧状にした特許
   請求の範囲第（３）項記載の摩擦要素。 １．５）　　ハック、ｏレートヲ備え、前記摩擦フェー
   シングを焼結セラミック材料により構成した特許請求の
   範囲第（４）項記載の摩擦要素。 （６）　　前記摩擦フェーシングに複数のリベット穴を
   設け、これ等の各リベット穴を、前記中間の第１の中心
   、＃Ｋ　％い対称に位置させた特許請求の範囲第（５）
   項記載の摩擦要素。 （７）　　前記各凸形縁部部分及び後縁部分が、少くと
   も′ｙ２１０の半径を持つようにした特許請求の範囲第
   （５）項記載のへ一擦要素。 （８）　　前記外側及び内側の一１ｊ部分の中爪・線の
   一方の前記中間の中心、腺からの半径方向短１雅ヲ、前
   記中間の中心線から一方の前記側部分の円周方向に延び
   る縁部までの半径方向距離の約６０％にした特許請求の
   範囲第（５）項記載の％ｊ擦要素。 （９）　　セラミック材料が、７０ないし８０チの範囲
   の銅を含む銅をベースにしたセラミックから成る特許請
   求の範囲第１５）項記載の摩擦安素。 １【０）　　半径方向に延びる前縁及び後縁を持つ弧状
   の摩擦フェーシングをそれぞれ備え、回転中心金持つデ
   ィスクに取付けるように配置される１対の摩擦要素を、
   互いに対向する側に配置して成る、回転自在な従動摩擦
   円板アセンブリにおいて、前記、摩擦フェーシングに、
   前記前縁及び後縁の間に延びる円弧を形成する円周方向
   に延びる第１の中心線と、さらにそれぞれこの中心線か
   ら半径方向に間隔を置いてそれぞれ円周方向にも半径方
   向にも対称な半径方向外側及び半径方向内側の口１１部
   分とを設け、これ等の各側部分に、それぞれ中間に位置
   する前記第１の中心線に平行に円周方向に延びる第２及
   び第６の中心線を設け、前記各側部分の第２及び第６の
   中心線により、前記摩擦フェーシングの半径方向に延び
   る各縁部と、前記回転中心から半径方向Ｋ　’ｉＥびる
   ２つの線とを限界とする互いに間隔を置いた弧を形成し
   、前記谷側部分の第２及び第６の中心線により形成され
   る前記各弧が前記中間の第１の中心線により形成される
   弧より大きい角度にわたって延びるようにした回転自在
   な従動摩擦円板アセンブリ。 （■υ　半径方向に延びる前縁及び後縁を持つ弧状の摩
   擦フェーシングをそれぞれ備え、回転中心を持つディス
   クに敗付けるように配置される１対の摩擦要素を、互い
   に対向する′側に配置して成る、回転自在な従動摩擦円
   板アセンブリにおいて、前記摩擦フェーシングに、前記
   前縁及び後縁の間に延びる弧を形成する円周方向に延び
   る第１の中心線と、さらにそれぞれこの中心線から半径
   方向に間隔を置いてそれぞれ円周方向にも半径方向にも
   対称な半径方向外側及び半径方向内側の側部分とを設け
   、これ等の各側部分に、それぞれ中間に位置する前記第
   １の中上−線に平行に円周方向ｙｃ　ｉＥ−びる第２及
   び第３の中心線？設け、前記各側部分の第２及び第５の
   中心線により、前記ト第・擦フェーシングの半径方向に
   延びる各縁部と、前記回転中心から半径方向に延びる２
   つの線とを限界とする互いに間隔を置いた弧を形成し、
   前記各側部分の第２及び第６の中心線により形成される
   前記各弧が前記中間の第１の中心線により形成されるす
   １（より大きい角度にわたって延びるようにし、前記摩
   擦フェーシングの半径方向外側及び半径方向内側の前記
   側部分に、これ等の側部分のうちの一方の前記中心線に
   関して対称に位置する、それぞれ半径方向に延びる凸形
   前縁部分及び後縁部分を設け、さらに前記摩擦フェーシ
   ングに、前記各凸形縁部部分の中間に位置する半径方向
   に延びる凹形前縁部分及び後縁部分を設け、前記前縁及
   び後縁を連続した弧状にした従動歴擦円板アセンプリ。