JPS63297832A - 厚みが異なるセグメント式摩擦板 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、クラッチ及びブレーキ等に用いられる摩擦板
に関する。

従来技術及びその問題点 コアプレート固着可能面積全面に渡り摩擦材を固着せし
めた従来の摩擦板に対して、Ｗ！擦材をセグメント状と
し、かつその使用量を大幅に減少させうるものとして、
出願人は既に特願昭６１−２６０６４７号及び特願昭６
２−８７１１７号の発明を提案しているが、その実用性
能は、コアプレートに固着される各摩擦材の固有の特性
を超えることはできない。

摩擦材には、代表例として建設用、産業車両用のクラッ
チに使用される摩擦材や、乗用車の自動変速機用のクラ
ッチに使用される摩擦材などがあり、その相互の特性は
、乗用車に使用される摩擦材は、動摩擦係数が高く、一
方、産業車両用に利用されるものは比較的ロックアツプ
（係合の作動完了時）ＦＲ擦係数又は静摩擦係数が高く
なっている。

乗用車の自動変速機用に使用される、弾性変形率が大き
い低負荷摩擦材は、前述のように動摩擦係数が高く、ロ
ックアツプ又は静摩擦係数は低いので、結合時（保合完
了時）のシラツクは少ないが、強度あるいは耐熱性には
劣る。一方、産業用車両に使用される高負荷摩擦材は、
ロックアツプ摩擦係数または静摩擦係数が高いため、結
合時（保合完了時）にシジックを伴いやすいが、当然強
度と耐熱性には（Ｊれている。

本発明の目的は、高負荷及び低負荷摩擦材をセグメント
による組合せで使用し、摩擦板の係合時の各段階におい
て、各々の材質の特性を生かすことのできる摩擦板を提
供することである。

なお、本発明では、以下「高低」及び「大小」という語
を使用するが、これらの語は前記２種の用途における摩
擦材を、相対的に比較した場合を示すものとする。

問題点を解決するための手段 本発明は、コアプレートに複数のセグメント状摩擦材を
固着してなるセグメント式摩擦板において、摩擦材は材
質の異なる少くとも２種のセグメントからなり、異種材
質のセグメントは互いに厚みが異なるという構成によっ
て前記問題点を解決した。

作　　　　　　　　　用 前記のように材質の異なる複数種のセグメントは、相対
的に弾性変形率と動摩擦係数が高いセグメントは相対的
に厚く、また、相対的に弾性変形率が低く静摩擦係数が
大きいセグメントは相対的に薄くなるように、各１￥み
が設定される。

クラッチに例をとれば、摩擦係合開始時には、低圧、高
速状態で低負荷摩擦材が係合を開始し、その高い動摩擦
係数で先に擦り合い、相対回転数を減じさせる。そして
、昇圧に伴ってその高い弾性変形率により、低負荷摩擦
材は圧縮される。そこで、高負荷ｌ！！擦材も摺動を始
め、摩擦熱を分担する。更に、係合が進行すると、高負
荷Ｗ！擦材が主として負荷を受けるので、高負荷摩擦材
の特性が強く現われるが、低負荷摩擦材により動摩擦係
数の全体レベルが上げられているので、高負荷摩擦材の
高いロックアツプ及び静摩擦係数との相対差が縮小され
結果として滑らかな作動特性が得られる。

保合完了後の、静的クラッチトルク容量確保のための高
面圧条件に対しても、主として高負荷摩擦材が荷重を支
えることで対応でき、また高負荷摩擦材の高静摩擦係数
を利用することもできる。

実　　　　施　　　　例 第１．２図には本発明による２種の材質からなるセグメ
ント式摩擦板１０の平面図及び一部断面図を示す。コア
プレート１２上には、第１の摩擦材であるセグメント状
高負荷摩擦材１４と第２のＰｊｆ！ｌ材であるセグメン
ト状低負荷Ｊ！！擦材１６が、周方向に間隔をおいてコ
アプレート１２の両面に固着されている。各セグメント
の摩擦材はその材質が異なり、高負荷摩擦材１４は低負
荷摩擦材１６よりも厚み方向に薄い構造となっている。

高負荷摩擦材１４は主として建設、産業用車両に使用さ
れている、グラファイトを多量に含む高密度、高強度の
材質からなり、耐熱性にも優れている。

一方、低負荷）！！擦材１６は動摩擦係数が高く、弾性
変形率も高い材質、例えば樹脂系材質からなり、高負荷
摩擦材１４よりも厚いため、保合開始時においては、ま
ず、この低負荷摩擦材１６が係合を開始し、またその高
い弾性変形率のためある程度係合が進行すると圧縮され
、そこで高負荷摩擦材１４も摺動を始め、双方がトルク
を伝達するように作用する。

本実施例で用いたＩＩＪ擦板と、高負荷用摩擦材単体及
び低負荷用摩擦材単体の結合サイクル２００での摩擦耐
久テストの「摩擦係数−速度」特性を第３図に示す０図
中Ｘ軸がＳの時の値は各々の静摩擦係数を表す。相対的
回転速度がＯのロックアツプ摩擦係数と静摩擦係数に差
があるのは、ロックアツプ時に発生する摩擦熱と油膜に
起因している。

同図に示すように、低負荷ｌ！！擦材は相対回転数が高
いとき、例えば１２００　ｒｐｍにおいては、動摩擦係
数が高く、一方、高負荷摩擦材は、相対回転数が低いと
き、例えばロックアツプ時（相対回転数がＯになった時
）の摩擦係数及び静摩擦係数が高い。

本実施例の組合せの摩擦材はその両摩擦材を複合的に組
合せた特性を有し、相対回転速度が高いときには、低負
荷摩擦材の高い動摩擦係数を利用し、相対回転速度が低
い時や係合完了時には、高負荷摩擦材の高いロックアツ
プ摩擦係数を利用することができる。

本実施例の摩擦板を用いた場合の作動を次に示す。

湿式クラッチ及びブレーキは一般に係合開始時に最大相
対回転速度を有し、その押圧力は、保合開始時より徐々
にもしくは予め設定された段階を踏んで上昇し、係合を
完了する。完了後は、静的トルク伝達維持のため更に押
圧力が加えられる。

クラッチを例にとれば、このような機能に対して、本実
施例の摩擦材は、まず、相対回転数が高く押圧力の低い
係合開始時には、高い動摩擦係数を備えた低負荷摩擦材
が摺動し、押圧力の増加に伴い、低負荷ｌｌ！擦材が圧
縮され、これより厚みの薄い高負荷摩擦材が摺動し始め
る。そこで、高負荷摩擦材が荷重を主として受け、高負
荷摩擦材の高いロックアツプ摩擦係数の特性が摩擦板全
体に強く現れる。ところが、同時に、低負荷摩擦材の特
性も有するため、高負荷摩擦材の有するロックアツプ摩
擦係数と動摩擦係数の大きな差が制限され、結果として
保合完了迄滑らかな作動特性を得ることができる。保合
完了時にはクラッチのトルク伝達面は高面圧になるが、
高負荷摩擦材の影響を強く受けるため、この高い１節摩
擦係数を充分に利用することができる。

次に、本発明で用いた摩擦板が、実用に耐え得るか否か
を確かめるため、実験を行い、その結果を第４図に示す
。

第４図に示す実験は、静摩擦係数μ８、第３図に対応す
る相対回転速度０時の摩擦係数μ。、同じく相対回転速
度１２００　ｒｐ一時の摩擦係数μ、。。、及びμ。／
μｍ□。。の相対比の経時変化を各々１０．０００サイ
クルまでのサイクル数に対して表わしである０本実験結
果より、摩擦係数及び相対比は経時的に変化することな
く、初期の特性を維持し、耐久性は実用上問題のないこ
とが実証された。

この実験の場合、各々の摩擦材の摩耗量が問題となるが
、その摩耗量は１１！！擦板１枚当たり両面において、
低負荷Ｉ！！擦材は６５ミクロン、高負荷摩擦材は３５
ミクロンであり、各々の摩耗量を見る限りではその耐久
性も問題のないことが実証された。また、相対速度１．
２０Ｏｒｐｍ回転時の摩擦係数と相対回転０時、即ち、
ロックアツプ時の摩擦係数の比がほぼｌであり、第３図
に示される高負荷摩擦材の相対比と比べれば、低負荷摩
擦材を存在させることにより、本実施例では相対比が低
く押えれられており、係合シ四ツクの少なくなることが
実証できた。

なお、本発明は、湿式摩擦板を主たる対象としているが
、本発明の技術思想そのものは、乾式摩擦板にも適用で
きるものである。

発明の効果 本発明の構成によれば、低負荷摩擦材と高負荷摩擦材の
相互の特性を生かし、滑らかな保合特性と耐久性、耐熱
性を合わせもった摩擦板を得ることができる。

また、新たな開発コストをかけず、高価な高負荷摩擦材
の使用をできるだけ押え、安価な低負荷摩擦材を利用し
て高負荷摩擦材に匹敵する高性能の摩擦板を得ることが
できる。

なお、摩擦材の使用量を大幅に削減し、セグメントの歩
留率を１００％にできる前述の先願の発明の効果をその
まま発揮できることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の摩擦板の正面図、第２図は第
１図の２−２線方向拡大断面図、第３図は低負荷摩擦材
、高負荷摩擦材及び組合せＦＪ擦材の「摩擦係数−速度
」の特性を表すグラフ、第４図は本発明の実施例の耐久
試験結果を示すグラフである。 ＩＯ・・・摩擦板　　　　　　　　Ｉ２・・・コアプレ
ート１４・・・高負荷摩擦材　　　　１６・・・低負荷
摩擦材第１図 第２図 赴　範　罎　閤

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 コアプレートに複数のセグメント状摩擦材を固着してな
   るセグメント式摩擦板において、 前記摩擦材は材質の異なる少くとも２種のセグメントか
   らなり、 異種材質のセグメントは互いに厚みが異なることを特徴
   とする、 セグメント式摩擦板。