摩擦片及具备摩擦片的湿式多片离合器技术领域
本发明涉及一种在自动变速机用变矩器内等密封的油窝环境下使
用的摩擦片及具备摩擦片的湿式多片离合器。更详细地，涉及一种在
密封的油窝环境下的滑动控制时具有出色的耐热性及耐久性的摩擦片
及具备摩擦片的湿式多片离合器。
背景技术
通常，湿式多片离合器在离合器或制动器的鼓与毂间交替地配置
有摩擦片(摩擦板)及隔板，通过对离合器活塞的推压及解除来进行
离合器的接合及解除。
在这样的湿式多片离合器中，当在密封的油窝环境下使用时，有
时会在一定的滑动状态下使用湿式多片离合器直到使其接合为止。
特别是对用于自动变速机用变矩器的锁止离合器而言，为了满足
低耗油量要求而必须进行滑动控制，因此要求摩擦片能够进行滑动控
制正在成为近年来的发展趋势。
在密封的油窝环境下的使用条件中，湿式多片离合器的摩擦片的
摩擦材料的磨损大，因而使其冷却而降低蓄热磨损成为需要解决的课
题。
通常，为了抑制蓄热的影响、提高冷却性，存在通过在离合器的
摩擦材料设置槽来提高油的排出性从而提高冷却性的方法。但是，由
于这些方法增强了与相对面的接触(内压)，因而存在拖滞扭矩增大的
问题。另外，如果为了降低拖滞扭矩而像日本特开2007-51759号公报
中记载的那样使用在内径侧开口的槽，则会存在摩擦材料的面积减少、
耐热容许度下降的问题。
发明内容
另外，近年来对于汽车的低耗油量要求日益增大，为了减轻在离
合器的非接合时产生的动力损失，需要进一步降低摩擦片与隔板间的
拖滞扭矩。因此，一直在谋求一种能够降低拖滞扭矩、并且能够对摩
擦材料进行冷却的摩擦片及使用了摩擦片的湿式多片离合器。
因此，本发明的目的在于，提供一种在密封的油窝环境下使用的
湿式多片离合器的摩擦片中通过提高油的排出性而提高摩擦材料的冷
却性的摩擦片。
为了达成上述目的，本发明的摩擦片是一种通过在大致环状的型
芯板上环状地固定多个摩擦材料扇段而形成的摩擦片，其特征在于，
在所述摩擦材料扇段间形成有从所述型芯板的内径侧贯通至外径
侧的贯通槽，在所述摩擦材料扇段形成有向所述贯通槽开口并在所述
摩擦材料扇段内形成终端的沿周向延伸的周槽。
根据本发明，能够得到以下的效果。
在周向上延伸的周槽能够使油的排出性加速，能够通过提高油的
排出性而提高冷却性，降低对摩擦材料的蓄热磨损。
能够通过从周槽溢出的油在轴向上的流动而在摩擦面上产生压
力，从而产生分离效果来降低拖滞扭矩。
另外，因为将周槽的面积形成为小的面积即可，所以能够取得大
的摩擦材料面积来提高耐热性，并且能够兼具分离效果。
附图说明
图1是本发明的具备摩擦片的湿式多片离合器的轴向局部剖视
图。
图2是表示本发明的第一实施例的摩擦片的局部主视图。
图3是表示本发明的第一实施例的摩擦材料扇段的主视图。
图4是表示本发明的第二实施例的摩擦材料扇段的主视图。
图5是表示本发明的第三实施例的摩擦材料扇段的主视图。
图6是表示本发明的第四实施例的摩擦材料扇段的主视图。
图7是表示本发明的第五实施例的摩擦材料扇段的主视图。
图8是表示本发明的第六实施例的摩擦材料扇段的主视图。
图9是本发明的具备其他的摩擦片的湿式多片离合器的轴向局部
剖视图。
图10是表示本发明的第一实施例和比较例的摩擦片中的滑动时
间(sec)与摩擦面温度(℃)的关系的曲线。
图11是表示本发明的第一实施例和比较例的摩擦片中的相对转
速(rpm)与拖滞扭矩(Nm)的关系的曲线。
具体实施方式
在本说明书中，“周槽”基本上表示的是沿型芯板的圆周方向延伸
的槽，但也包括沿与圆周方向成角度的方向延伸的槽。另外，“密封的
油窝环境”例如是指变矩器等不从外部供给油而在油密的构造体内循
环有大量的油的环境。只要是油密的，也能够用于变矩器以外的用途。
以下，参照附图详细地对本发明进行说明。其中，在附图中相同
部分以相同附图标记表示。
图1是本发明的具备摩擦片的湿式多片离合器10的轴向局部剖视
图。
湿式多片离合器10由以下构件构成，包括：离合器鼓1，该离合
器鼓1呈在轴向的一端部敞开的大致圆筒形；离合器毂4，该离合器
毂4配置在离合器鼓1的内周，并在同轴上相对旋转；环状的隔板2，
该隔板2在轴向上移动自如地配置于设置在离合器鼓1的内周的花键
8；环状的摩擦片3，该摩擦片3在轴向上与隔板2交替地配置于设置
在离合器毂4的外周的花键5，并具有在轴向的两面上用粘接剂等固
定了摩擦材料扇段的摩擦面。隔板2具备与花键8卡合的花键部2a，
摩擦片3具备与花键5卡合的花键部3a。摩擦片3及隔板2分别设置
有多个。
湿式多片离合器10具备：对隔板2及摩擦片3进行推压并使其压
紧的活塞6；为了在轴向的一端将隔板2及摩擦片3保持成固定状态
而设置在离合器鼓1的内周的背板7；以及保持该背板7的挡圈17。
如图1所示，活塞6被配置成在离合器鼓1的闭口端内轴向滑动
自如。在活塞6的外周面与离合器鼓1的内面之间夹装有O形环9。
另外，在活塞6的内周面与离合器鼓1的内周圆筒部(未图示)的外
周面之间还夹装有密封构件(未图示)。因此，在离合器鼓1的闭口端
的内面与活塞6之间划出油密状态的油压室11。
轴向滑动自如地保持于离合器毂4的摩擦片3在其两面上固定有
具有规定的摩擦系数的摩擦材料扇段12及13。然而，摩擦材料扇段
12及13也能够只设置在摩擦片3的单面上。另外，在离合器毂4设
置有在径向上贯通的润滑油供给口15，经由该润滑油供给口15而从
湿式多片离合器10的内径侧向外径侧供给润滑油。
如上构成的湿式多片离合器10如下地进行离合器的接合(压紧)
及解除。对于图1的状态而言，其示出了离合器解除状态，隔板2与
摩擦片3各自分离。在解除状态下，通过未图示的回动弹簧的施力而
使活塞6与离合器鼓1的闭口端侧抵接。
为了在该状态下使湿式多片离合器10结合，向在活塞6与离合器
鼓1之间划出的油压室11供给油压。随着油压的上升，活塞6抵抗回
动弹簧(未图示)的施力而沿图1中的轴向向右移动，使隔板2与摩
擦片3紧贴。由此使湿式多片离合器10接合。
在湿式多片离合器10接合之后，为了再次解除湿式多片离合器
10，解除油压室11的油压。在油压解除时，活塞6因回动弹簧(未图
示)的施力而移动至与离合器箱体1的闭口端抵接的位置。即，解除
湿式多片离合器10。
(第一实施例)
图2是表示本发明的第一实施例的摩擦片3的局部主视图。摩擦
片3具备用粘接剂等将摩擦材料扇段12及13环状地固定于大致环状
的型芯板20而形成的摩擦面25。型芯板20在内周上具备与离合器毂
4的花键5卡合的花键20a。
如图2所示，在摩擦片3上环状地配置有一对摩擦材料扇段12
及13。在摩擦材料扇段12与13之间，形成有从型芯板20的内径侧
向外径侧贯通并呈放射状地延伸的贯通槽21及22。
对于摩擦材料扇段12及13而言，其分别形成有向贯通槽21开口、
并在摩擦材料扇段内形成终端的沿周向延伸的周槽12a及13a。周槽
12a及13a被设置成相对于摩擦材料扇段的径向的大致中间而对称。
周槽12a及13a被设置成相对于贯通槽21而对称，夹着贯通槽21而
相互相向。而且，被配置在径向的相同位置。
摩擦材料扇段12的周槽12a向贯通槽21开口，在摩擦材料扇段
12的周向的内部形成终端并封闭。同样地，摩擦材料扇段13的周槽
13a向贯通槽21开口，在摩擦材料扇段13的周向的内部形成终端并
封闭。
摩擦材料扇段12的周槽12a被设置在摩擦材料扇段12的周向的
一端部，未在另一端部设置。而且，同样地，摩擦材料扇段13的周槽
13a被设置在摩擦材料扇段13的周向的一端部，未在另一端部设置。
在未设置周槽的摩擦材料扇段12与摩擦材料扇段13之间形成有另外
的贯通槽22。
如上所述，在第一实施例中，一对摩擦材料扇段12及13被配置
成环状，交替地排列有与周槽12a及13a连通的贯通槽21、以及不与
周槽12a及13a连通的贯通槽22。周槽12a及周槽13a分别形成在摩
擦材料扇段12及13的径向的中间，但只要是在径向的相同位置也能
够形成在其他的位置。
图2是第一实施例的将摩擦材料扇段12，13固定在环状的型芯板
20而得到的摩擦片3的局部主视图。为了说明的方便而进行了简化，
但由于摩擦片3呈环状，因而在未图示的部分中摩擦材料扇段12，13
也当然被完全同样地配置成环状。
图3是表示本发明的第一实施例的摩擦材料扇段的主视图，是对
设置在摩擦材料扇段的周槽的功能进行说明的图。如上所述，相邻的
一对摩擦材料扇段12及13具备夹着贯通槽21而相向的周槽12a及
13a。
一对摩擦材料扇段12及13以图示的组合而在周向上等分配置地
环状固定在型芯板20。对此，同样适用于以下说明的第二至六实施例
中。
周槽12a具备向贯通槽21开口的开口部12c、以及在摩擦材料扇
段12内形成终端的终端部12b。同样地，周槽13a具备向贯通槽21
开口的开口部13c、以及在摩擦材料扇段13内形成终端的终端部13b。
如图3所示，周槽12a的开口部12c与周槽13a的开口部13c夹着贯
通槽21而在周向上相向。
接下来对周槽的功能进行说明。如图3所示，润滑油从保持摩擦
片3的离合器毂4的润滑油供给口15等开始沿内径方向而被供给向摩
擦片3，所述润滑油的一部分经过通过了离合器部的贯通槽21及22
而流向外径侧。该流动以箭头R表示。经过贯通槽21及22的油不仅
具有润滑功能，还作为使在摩擦片3及隔板4的摩擦接合面上积蓄的
热下降的冷却材料而发挥作用。
贯通槽21的油如箭头R所示地从内径侧流向外径侧。此时，从
贯通槽21进入周槽12a及13a的油在周槽内分别如箭头A及B所示
地旋转。该旋转的油的旋转动能被传递至经过贯通槽21的油，发挥对
经过贯通槽21的油的流速进行加速的功能。其结果是，使朝向外径方
向而排出贯通槽21的油的排出性提高。因此，使由摩擦片3及隔板4
等构成的离合器部的冷却性提高。
由于如上所述地对冷却性进行提高，因而能够降低对摩擦材料扇
段12、13的蓄热磨损。另外，进入了周槽12a及13a的油沿轴向流动，
能够通过如图3示出的多个箭头C那样地与摩擦面25碰撞而产生分
离效果，从而利用该分离效果来降低拖滞扭矩。而且，因为将周槽的
面积形成为小的面积即可，所以能够取得大的摩擦材料面25的面积来
提高摩擦材料的耐热性，并且能够兼具分离效果。
以下说明的第二至第六实施例的周槽也与在对图3进行说明时所
述的周槽一样，当然具有增加贯通槽的油的流速的功能。
(第二实施例)
图4是表示本发明的第二实施例的摩擦材料扇段的主视图。一对
摩擦材料扇段32及33具有相同的形状。摩擦材料扇段32在周向的两
端部设置有周槽32a。同样地，摩擦材料扇段33也在周向的两端部设
置有周槽33a。在本实施例的一个摩擦材料扇段，两个周槽形成于径
向的相同位置。周槽32a及33a设置在摩擦材料扇段的径向的大致中
间。周槽32a及33a被设置成相对于贯通槽21而对称。
在第二实施例中，能够对流过摩擦材料扇段32与摩擦材料扇段
33之间的贯通槽21及贯通槽22中全部的贯通槽的油进行加速。因此，
相比第一实施例的情况能够提高冷却效率，更有效地消除摩擦材料扇
段的蓄热磨损。
(第三实施例)
图5是表示本发明的第三实施例的摩擦材料扇段的主视图。一对
摩擦材料扇段42及43具有相同的形状。摩擦材料扇段42在周向的一
端部设置有周槽42a。同样地，摩擦材料扇段43也在周向的一端部设
置有周槽43a。如图5所示，周槽42a及周槽43a在相同方向开口。
周槽42a及43a被设置在摩擦材料扇段的径向的大致中间。然而，周
槽42a及43a被设置成相对于贯通槽21不对称。
在第三实施例中，与第二实施例同样地，能够对流过摩擦材料扇
段42与摩擦材料扇段43之间的贯通槽21及贯通槽22中全部的贯通
槽的油进行加速。能够对于一个贯通槽设置一个周槽而得到与第一实
施例的情况相近的效果。
(第四实施例)
图6是表示本发明的第四实施例的摩擦材料扇段的主视图。一对
摩擦材料扇段52及53具有相同的形状。摩擦材料扇段52在周向的一
端部设置有周槽52a。同样地，摩擦材料扇段53也在周向的一端部设
置有周槽53a。如图6所示，周槽52a及周槽53a在相同方向开口。
在周向上与第三实施例的周槽相反的方向开口。周槽52a及53a设置
在摩擦材料扇段的径向的大致中间。然而，周槽52a及53a被设置成
相对于贯通槽21不对称。
在第四实施例中，与第二实施例同样地，能够对流过摩擦材料扇
段52与摩擦材料扇段53之间的贯通槽21及贯通槽22中全部的贯通
槽的油进行加速。能够对于一个贯通槽设置一个周槽而得到与第一实
施例的情况相近的效果。
(第五实施例)
图7是表示本发明的第五实施例的摩擦材料扇段的主视图。与第
二实施例同样地，一对摩擦材料扇段62及63分别在周向的两端部形
成两个周槽。但是，两个周槽的径向的位置不同。
摩擦材料扇段62在周向的一端部的靠外径侧形成有周槽62a，另
外，在另一端部的靠内径侧形成有周槽62b。另一方面，摩擦材料扇
段63在周向的一端部的靠外径侧形成有周槽63a，另外，在另一端部
的靠内径侧形成有周槽63b。周槽62a及63a被设置成相对于贯通槽
21不对称。
周槽62a及周槽63a夹着贯通槽21而在靠外径侧的径向相同位置
相向。而且，周槽62b及周槽63b夹着在图7中未示出的贯通槽22
而在靠内径侧的径向相同位置相向。
在第五实施例中，与第二实施例同样地，能够对流过摩擦材料扇
段62与摩擦材料扇段63之间的贯通槽21及贯通槽22中全部的贯通
槽的油进行加速。因此，相比第一实施例的情况能够提高冷却效率，
更有效地消除摩擦材料扇段的蓄热磨损。
(第六实施例)
图8是表示本发明的第六实施例的摩擦材料扇段的主视图。与第
二实施例同样地，一对摩擦材料扇段72及73分别在周向的两端部形
成有两个周槽。但是，两个周槽的径向的位置不同。周槽72a及73a
被设置成相对于贯通槽21不对称。
摩擦材料扇段72在周向的一端部的靠外径侧形成有周槽72a，另
外，在另一端部的靠内径侧形成有周槽72b。另一方面，摩擦材料扇
段73在周向的一端部的靠外径侧形成有周槽73a，另外，在另一端部
的靠内径侧形成有周槽73b。
周槽72b及周槽73b夹着贯通槽21而在靠内径侧的径向相同位
置相向。而且，周槽72b及周槽73b夹着在图8中未示出的贯通槽22
而在靠外径侧的径向相同位置相向。
在第六实施例中，与第二实施例同样地，能够对流过摩擦材料扇
段72与摩擦材料扇段73之间的贯通槽21及贯通槽22中全部的贯通
槽的油进行加速。因此，相比第一实施例的情况能够提高冷却效率，
更有效地消除摩擦材料扇段的蓄热磨损。
如果贯通槽21与贯通槽22完全构成为相同的形状，则在摩擦材
料扇段呈环状排列时，第五实施例与第六实施例在实质上形成为相同
的结构。
在以上说明的各实施例中，第一至第四实施例的周槽设置在摩擦
材料扇段的径向的大致中间，但也能够设置在其他的位置。而且，虽
然能够在摩擦材料扇段的一端部的径向上设置多个周槽，但由于会导
致摩擦材料扇段的面积、即摩擦面的面积的减少，因而设置成尽可能
少的数量即可。
对于各摩擦材料扇段而言，虽然通过将粘接剂涂敷在型芯板20
而进行粘贴，但也能够将在背面涂敷了粘接剂的密封状的摩擦材料扇
段放置在型芯板20上，通过推压加热而进行粘贴。
图9是本发明的具备其他的摩擦片的湿式多片离合器的轴向局部
剖视图。在图9中示出的摩擦片3与在图1中示出的摩擦片3不同，
摩擦材料扇段12只固定在轴向的单面。另一方面，在与未固定摩擦材
料扇段12的摩擦片3的面相向的隔板2的轴向的面上固定有摩擦材料
扇段12。在上述说明中以摩擦材料扇段12代表了摩擦材料扇段，但
也能同样地使用其他的摩擦材料扇段13、32、33、42、43、52、53、
62、63、72、73。
图10是表示本发明的第一实施例和比较例(现有例)的摩擦片的
滑动时间(sec)与摩擦面温度(℃)的关系的曲线。可以明确在形成
了周槽的本发明的各实施例的摩擦片中，同没有形成周槽的比较例相
比，其摩擦面温度向低推移。
图11是表示本发明的第一实施例和比较例(现有例)的摩擦片的
相对转速(rpm)与拖滞扭矩(Nm)的关系的曲线。可以明确在形成
了周槽的本发明的各实施例的摩擦片中，同未形成周槽的比较例相比，
其拖滞扭矩变低。特别是在相对转速大于1000rpm的旋转区域中，拖
滞扭矩同以往相比大幅降低。
在图10及图11示出的曲线中，“实施例”对应于在图2中示出的
本发明的第一实施例的摩擦片，“比较例”对应于未在图2的摩擦材料
扇段设置周槽的情况下的摩擦片。
如上所述，适于在密封的油窝环境中使用的本发明能够用于搭载
有变矩器内的锁止离合器或自动变速机的车辆等。