JPS5965620A - 多板摩擦装置 - 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】 例えば米国特許３　４　９　４　４　５　２号（フィン
キン（Ｆｉｎｋｉｎ））に開示されるように先行技術に
は摩擦装置において片側摩擦板（摩擦ディスク）の使用
に関連するものがある。先行技術には片側又は両側摩擦
板のいずれかを有するクラッチ組立体が同一のまもうも
しく　ｌ”ｔ：同一の性能特性を示すことを教示してお
り、そしてこの教示により先行技術では片側摩擦板と両
側摩擦板の間には伺ら違いを見い出さなかったという事
である。

本発明は磨耗特性の減少及び熱排出（熱放散）特性の増
加を達成することに関する。

入力部ａｄと出力部材とを有し、一方の部材にスプライ
ン止めされたＮ枚の金属反応板と、他方の部材にスプラ
イン止めされたＮ枚の摩擦板を用いるだめの所定軸方向
空間を前記入力部材と前記出力部材とが部分的に画成し
、かつ１．００の熱放散特性と１．００のトルク容量係
数とを有している多板摩擦装置は、前記Ｎ枚の金属反応
板及び前記Ｎ枚の摩擦板を、金属基体を含み前記金属基
体が金属基体の１方の側のみに固定された摩擦ディスク
を有しかつ摩擦ディスク表面が隣り合う露出した金属表
面に面するように交互にスプライン止めされているすく
なくとも２Ｎ枚の同厚摩擦プレートと交換し、前記金属
基体の各々が同じ厚さであり、前記摩擦装置全体がすく
なくとも１．００のトルク容量係数と１．００より大き
い熱放散係数とを有することを特徴とする。

板厚を適切に選択すれば、本発明に従った多板摩擦装置
は、所定の軸長さのクラッチ組立体空間においてトルク
容量のみならず、熱排出容量（増加した熱だめ容量によ
る）の増加をも提供する。

流体作動型８枚摩擦クラッチにおける本発明の使用によ
り、従来のクラッチ組立体を越え、熱放散容量において
係数１．４だけ増加した。所定の軸長のクラッチ組立体
において従来のクラッチ組立体の８枚のクラッチ板を１
０枚の同じ厚さの片側板と交換することにより熱放散容
量は係数１．３だけ増加し、トルク容量は係数１，２５
だけ増加する。これらの片側板の試験により摩擦パッド
の磨耗は実質的に従来のクラッチ組立体に対する磨耗以
下であるととがわかつた。

同じ厚さの片側摩擦板の使用により必要とする未加工材
の在庫が減少する。片側板に関しては駆動側スプライン
が内直径側に形成されるか外直径側に形成されるかにか
かわらず、唯一つの厚さの基体鉄板材が金属基体用の在
庫として必要である。従来のクラッチ組立体に関しては
反応板と摩擦板の金属基体は異々つだ板厚を有する。し
かるに別々の鉄板材の在庫を必要とする。

両側タイプのＮ枚の金属反応板及びＮ枚の摩擦板がクラ
ッチ内で各々が金属基体板に片側のみに固定された摩擦
円板を有する２Ｎ＋ａ枚の板と交換される々ら熱放散容
量特性が増加するのみ々らず、以ってクラッチのトルク
容量を係数１＋ａ／２Ｎだけ増加することが可能である
。

第１図を参照すると、円筒状の外側ハウジング１２を有
するばね開放型、流体圧保合型のクラッチ組立体１０が
示されている。ハウシングには流体作動型ピストン１４
と円筒状内側ハウジング１６とが摺動可能に配置されて
いる。外側ハウシング１２にはその中にスプライン１８
を形成している。クラッチ組立体１０は複数の環状の反
応板２０を更に含み、各反応板乞Ｊ、スプライン１８と
駆動的に係合するスプライン型外側部分２２を有する。

バックアツプ板２４も又、スプライン１８に駆動的結合
されており、ロック輪２６にて外側ハウジング１２内に
すえられている。複数の摩擦５駆動板は反応板２０と交
互に間隔を保って並んでいる。すなわち各板２８は内側
ハウジング１６の外側表面１６に形成せられたスプライ
ン表面３２に駆動的に結合するスプライン付き内側表面
３０を有する。そしてそれぞれの板２８は、環状摩擦円
板３６のその各側面に結合している金属基体３４を含む
。これは多板式クラッチ組立体の従来のタイプである。

良く知られている様にピストン１４は外側ハウジング１
２と連動しピストン１４を左へ動かしめるべく択一的に
圧力をかけられる。

環状流体室３８を形成し反応板２０と、駆動板２８とが
接触させられる。そこで摩擦ディスク３６と反応板２０
との摩擦係合によりハウジング１６及びハウジング１２
との間に５駆動力が伝達される。クラッチ組立体の左側
への動きはバックアツプ板２４とロック輪２６とにより
制限される。第１図に明示された様に、交互に間隔をお
いて配置されたプレート２０．２８とバックアツプ板２
４とにより規定される８枚の摩擦接触面がある。

ここで第２図参照すると、外側ハウジング４０の上に形
成されたスプライン型付内側表面４２を有する円筒状外
側ハウジング４０とスプライン付外側表面４６を有する
円筒内ハウジング４４が示されている。流体作動型ピス
トン４８ば摺動可能にハウジング４０内に配置され、ハ
ウジング４０と連動し流体室５０を形成する。第２図に
示されたクラッチ組立体は、スプライン付表面４２に駆
動的に結合されたバックアツプ板５２と、ハウジング４
０内に取り付けられバックアツプ板５２の左側への動き
を制限するゆるみ止メ輪５４とを更に含む。又第２図の
クラッチ組立体は更に複数の環状摩擦板５６を含み環状
摩擦板５６は満月表面４２を係合するスプライン型外直
径６０を有する金属基体５８を有する。各金属基体５８
はそれに加えて環状摩擦ディスク（摩擦パッド）６２を
結合している。

第２図に示すように環状摩擦円板６２は各金属芯５８の
片側のみに結合されている。複数の摩擦駆動板６４は摩
擦板５６と交互に間隔をあけて配置されている。各駆動
板６４はスプライン型表面４６に駆動的結合されたスプ
ライン型内直径６８を有する金属基体６６を含んでいる
。各金属基体６６はその片側のみに環状摩擦ディスク（
摩擦パッド）７０を結合している。第２図は環状摩擦円
板６２が駆動板６４の金属表面の近隣にあり、摩擦円板
７０が摩擦板５６の金属表面の近隣にあることを示す。

流体室５０へ択一的な圧力付加によりピストン４８を左
側に動かし、以って、摩擦板５６を、隣り合った駆動板
６４に接合させ、その結果摩擦による駆動的結合がハウ
ジング４０と４４の間で確立する。第２図はまた図中に
示されるクラッチ組立体に８面の摩擦接触面があること
を示している。

金属芯５８及び６６の各々は摩擦円板６２及び７０の各
々と同一厚さを有する。この様にして各摩擦板５６の各
々は駆動板６４の各々と同一の全体厚さを有する。これ
らの板５６．６４を片側摩擦板と呼び、同一厚であると
して指示される。

第１図に示された先行技術のクラッチ組立体において、
反応板２０の厚さは駆動板２８の金属芯３４よりも厚い
。第１図のクラッチ組立体において反応板２０はクラッ
チ係台状態中、クラッチ組立体のための熱だめ（ヒート
シンク）を提供する。第２図に示した様な本発明に従っ
たクラッチ組立体においては、各金属基体５８及び６Ｇ
の各々はクラッチ組立体係合状態中発生した熱の放散用
の熱だめを提供する。等しい厚さ金属基体使用により、
従来のクラッチ組立体と比較して与えられだ軸間隔では
熱だめ能力が増加することが発見された。これに反し先
行技術の駆動板２８の金属基体３４はクラッチ係合中に
熱だめを提供しなかった。何故ならば環状摩擦円板３６
が効果的に熱絶縁器となったからである。その結果速い
熱伝達が可能でないからである。

又片側配置において使用されるべき摩擦板の枚数は与え
られた、クラッチの軸間隔内ではクラッチ組立体の熱排
出性能を低下することなく増加し得ることもわかった。

例えば全、枚数１０枚の片側摩擦板はクラッチハウジン
グ内で第１図に示される両側クラッチ組立体用に軸間隔
を同じにして使用することができ（１１） はとの法則を示す。

る。１０枚の片側摩擦板を使用しているクラッチ組立体
は、４枚の反応板を使用する従来のクラッチ組立体より
熱だめ能力を提供するであろう。更に１０枚の片側摩擦
板の使用により、クラッチのトルク能力は係数１．２５
４で増加するであろう。一般的に、もともと２Ｎ枚の板
を２　Ｎ　＋ａ枚の板に置き換えられたクラッチ組立体
のトルク能力は係数（１−４−／２Ｎ）まで増加するで
あろう。

先行技術の組立体において、第１図に示された８枚の板
はクラッチのトルク能力を増加させるだめに５枚の反応
板と５枚の両側摩擦板とにより置き換えることができる
。しかしながら、受は入れられたクラッチの設計を使用
すると５枚の反応板により提供される熱だめ能力ｕ８枚
板クラッチの４枚の反応板により与えられる熱だめ能力
以下であったのである。しかるにトルク容量は増加しだ
のではあるが熱放散特性は減少し、従ってクラッチ係合
中のエネルギー伝達を制限した。以下の表（１２） 駆動板　　　反応板 クラッチ諸値 係合された軸長さ　ヒートシンク係数　トルク特性　熱
放散特性（０，７２６″）　　　　　　１゜００　　　
　　１．００　　　　１．００１８．２８鵡 （０，７２０”　）　　　　　　１．４２　　　　　１
．００　　　　１゜４２前掲の表において、従来の両側
８枚板クラツチは基準の基礎として用いられ従って、熱
だめ係数１．００、トルク性能１．００、熱放散性能１
．００を割り当てられていることが示されている。他の
クラッチ設計はこの基本設計クラッチに対して相対的に
評価される。上記表中のデータをよく調べると、熱排出
能力における意味のある改良が等しい厚さの摩擦板の使
用により得られることが明白である。本発明では従来の
両側クラッチ板を、枚数を増やした片側クラッチ板と交
換することにより、所定のトルク容量を有するように設
計された変速機をより犬き々トルク容量が望まれる駆動
系において使用されるようにすることができる。

クラッチ組立体におけるこれら２点の改良は伝達利用の
多能性に対し極めて重要である。

又片側クラッチ板は、前に指摘した様に、材料の在庫目
録の項目を減らすととができるという利点をも与える。

一般的にクラッチ板及（１４） び反応板用の金属基体は、環状ディスク部材が型打ちさ
れる圧延在庫品として購入される。

クラッチ板が全て同一厚さであれば、クラッチ板金属基
体が内直径スプラインを有して型打ちされるか外直径ス
プラインを有して型打ちされるかにかかわらず、むく材
料の単一のロールが在庫目録に記載されるだけである。

乙の方法は、スペース及び手持ち材の両見地から在庫費
用におけるかなりの金銭を節約するだろうことは明らか
であろう。

迅速なりラッチの保合が本発明に従った多板摩擦クラッ
チによりなされるという効果を決定する為に、従来の試
験を行なった。基準の基礎として試験された従来のクラ
ッチは１０００サイクルの作動径摩擦係数の低下を示し
た。（保合時間を増加させた。）本発明に従ったクラッ
チの等しい厚さの片側クラッチ板では１０００サイクル
後摩擦係数の増加を示しだ。（保合時間を減少させた。

）これは伝達を製造中に測定しようとするとき望ましい
特性である。何故ならば測定している技術者は、シフト
時間はクラッチの寿命範囲内では長く々らないことを知
っているからである。

又とれらくり返し係合試験では等しい厚さの片側板は従
来の板のほぼ半分の磨耗を有し、従来の板より少ない熱
汚れ（ｈｅａｔ　ｓｐｏｔｔｉｎｇ）を有することを示
し、トルク曲線上にわずかに多くのルースタテイル（ｒ
ｏｏｓｔｅｒ−ｔａｉｌ）を示した（トルク曲線上のル
ースターチイルは静的条件と動的条件間の摩擦係数の差
分を示す）。シフト時間の延長することは一般的に過度
のクラッチすべり引起し、早期破損を引起す。８枚及び
１０枚の等しい厚さの板を利用している本発明は０１秒
から０．０６秒の範囲にて、シフト時間の減少を示した
。

本発明に従った多板式クラッチは設計容量より犬なるト
ルク容量にて試験され、同一条件のもとで試験された従
来の両側クラッチと比較された。従来のクラッチは摩擦
板及び反応板の双方にかなりの熱疲労を示しだがそれに
反し、等厚単面クラッチ板は熱疲労を示さなかった。そ
れに反しこれは本発明に従った多板摩擦クラッチの使用
により得られた改良された熱だめによる、ものである。

片側板を使用している本装置はクラッチとしてテストさ
れだが一方では、ブレーキとして同様に効果的である。

ブレーキ関係では入力部材はブレーキの回転部分であり
、そして出力部材は静止（固定）部分であろう。

【図面の簡単な説明】

図１は先行技術の多板摩擦クラッチの部分縦断面図； 図２は本発明による多板摩擦クラッチの部分縦断面図で
ある。 〔主要部分の符号の説明〕 等厚摩擦板・　５６．６４ 金属基体・・・・・・５８．６６ 人出力部材・・・４０．４４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　入力部材と出力部材とを有し、一方の部材にスプ
   ライン止めされたＮ枚の金属反応板と、他方の部材にス
   プライン止めされたＮ枚の摩擦板を用いるための所定軸
   方向空間を前記入力部材と前記出力部材とが部分的（二
   画定し、かつ１．　ＯＯの熱放散特性と１８００のトル
   ク容量係数とを有している多板摩擦装置（二おいて。 前記Ｎ枚の金属反応板及び前記Ｎ枚の摩擦板を、金属基
   体を含み前記金属基体が金属基体の１方の側のみＣ二固
   定された摩擦ディスクを有し、かつ摩擦ディスク表面が
   隣り合う露出した金属表面Ｃ二面するようＣ二交互Ｃニ
   スプライン止めされているすくなくとも２Ｎ枚の同厚摩
   擦プレートと交換し、前記金属基体の各々が同じ厚さで
   あり、前記摩擦装置全体がすくなくとも１．００のトル
   ク容量係数と１．００より大きい熱放散係数とを有する
   ことを特徴とする多板摩擦装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の多板摩擦装置において
   、前記所定軸方向空間が１．６５諭〜２．３１箇の範囲
   の同厚のＮ枚の金属反応板と０．７６〜１．０１瑞の範
   囲の金属基体を有するＮ枚の両側摩擦材料対面形金属基
   体摩擦板とを収納するだめの１．５．２４〜２１、５９
   　ｗｎの範囲の軸方向係合長さを有し、前記Ｎ枚の金属
   反応板と前記Ｎ枚の摩擦ディスクとをす〈々くとも２Ｎ
   枚の同厚の摩擦板であって、各々が同厚の金属基体と前
   記金属基体の１方の側のみに結合された環状摩擦ディス
   クとを有する摩擦板と交換し、前記交換板の各々が１．
   ８４〜２．４１　ｍｍの範囲の厚さを有し、全体軸方向
   係合長さが交換された板の納められた長さと実質的に等
   しいことを特徴とする多板摩擦装置。 ３、特許請求の範囲第２項記載の多板摩擦装置において
   、前記交換板が１．３０以」二の結合型熱放散係数を有
   していることを特徴とする多板摩擦装置。 ４　特許請求の範囲第１項、第２項、又は第３項記載の
   多板摩擦装置において全体のトルク容量係数（］、　＋
   　−）を提供するためＮ （２Ｎ−１−ａ）枚の板と交換することを特徴とする多
   板摩擦装置。 ５、特許請求の範囲第１項、第２項、第３項又は第４項
   記載の多板摩擦装置においてクラッチの形態をとる多板
   摩擦装置。 ６、特許請求の範囲第１項、第２項、第３項又は第４項
   記載の多板摩擦装置において、ブレーキの形態をとる多
   板摩擦装置。