多片离合器的制作方法

本发明涉及包括由碳纤维构成的摩擦材料的多片离合器，尤其涉及包括分别由碳纤维构成且互相织合的经纱和纬纱构成的摩擦材料的湿式多片离合器。

背景技术：

在构成汽车的驱动轮系的几个装置中，为了调节转矩的传递或限制差动，几乎利用多片离合器。在这些装置中封入润滑油，通常利用该润滑油，多片离合器以湿式的形式使用。在给予了充分的紧固力时，多片离合器发挥较大的制动力，但润滑油促进离合器板间的滑动，因此，在减少紧固力时，根据其程度，减少制动力，因此能连续地调节转矩的传递，或者能调节差动的程度。

可以说中间具有润滑油，由于频繁地在离合器板之间产生滑动，因此，无法避免各离合器板的磨耗。磨耗粉在润滑油的整体扩散，致使润滑油劣化。另外，悬浮在润滑油中的磨耗粉驻留于装置的其他构成单元，会妨碍其动作。

为了防止离合器的烧结等目的，通常在多片离合器的一组板上粘接摩擦材料。一般利用的摩擦材料是由纸浆或合成纤维构成的摩擦材料，纤维间的空孔保持润滑油而有助于维持润滑性。另外，作为减小摩擦的材料，还存在将碳粉末填充于该空孔的情况。专利文献1公开了相关的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：

专利文献1：日本国专利申请公开平11-201183号

技术实现要素：

对由碳纤维构成的摩擦材料的磨耗特许进行研究的结果，本发明人发现了与纬纱相比，经纱的磨耗更显著。磨耗的偏差不利于多片离合器的诸多特许，例如容易引起烧结。本发明人研究经纱的磨耗显著的问题的原因，因此，想到了以下的解决方法。

与在沿着轴的方向上能够行使按压力的驱动机构组合而使用的多片离合器具备：与能绕上述轴旋转的第一旋转体分别结合的一个以上的芯板；一个以上的反作用板，其与上述芯板在上述轴的方向上交替地排列，分别与能绕上述轴旋转的第二旋转体结合，从上述驱动机构受到上述按压力而在沿着上述轴的方向上移动，并与上述芯板摩擦地接触，从而相对于上述第二旋转体对上述第一旋转体进行制动；一个以上的摩擦材料，其分别固定于各上述芯板中的与上述反作用板接触的面，包括分别由碳纤维构成且以互相正交的方式编织的经纱和纬纱；以及多个有底槽，其分别形成于各上述反作用板中的与上述芯板接触的面。

附图说明

图1是具备多片离合器的主减速器的纵剖视图。

图2是具备摩擦材料的芯板的俯视图。

图3是具备有底槽的反作用板的俯视图。

图4是摩擦材料的表面的示意的俯视图。

图5A是第一实施例的反作用板的表面的示意的俯视图。

图5B是第二实施例的反作用板的表面的示意的俯视图。

图5C是第三实施例的反作用板的表面的示意的俯视图。

图5D是第四实施例的反作用板的表面的示意的俯视图。

图6A是一例的反作用板的剖视图。

图6B是另一例的反作用板的剖视图。

具体实施方式

下面参照图1至图6B说明几个示例的实施方式。在各图中，F表示车辆的前方，A表示后方，R表示右方，并且L表示左方。

在整个以下的说明及技术方案中，如果没有特别的说明，则轴表示离合器的中心轴。另外，有时区别前后左右，但这些只不过是为了方便说明，并未限制实施方式。

本实施方式的多片离合器如传动装置、转矩控制装置或限滑差速器(LSD)那样、能适当地运用于构成驱动轮系的装置，当然并未限定于此。

图1所示例的主减速器1是利用多片离合器的一例。主减速器1将从传动轴传递来的转矩差动地分配到一对后轴。其外壳10在其内部划分单一的腔室15，在该腔室15内内置差动齿轮组3、多片离合器5以及控制离合器的驱动机构7。在前方，输入轴21与传动轴结合并接受转矩，差动齿轮组3介于中间并从两侧向一对后轴输出转矩。多片离合器5限制差动齿轮组3的差动。

输入轴21通过齿轮将接受的转矩向差动齿轮组3传递。差动齿轮组3大致具备利用所输入的转矩绕轴X旋转的壳体33和与壳体33一起旋转的多个小齿轮35，向分别与小齿轮35啮合的一对侧齿轮37、39差动地输出转矩。各侧齿轮37、39与右及左后轴结合。

在腔室15中注入有润滑油，另外，通过密封部件13液密地密封输入轴21周围、后轴周围，从而将润滑油封闭在内部。润滑油伴随壳体33、各齿轮的旋转而在腔室15内循环，对包括多片离合器5的各单元进行润滑。

多片离合器5和驱动机构7同轴地支撑于差动齿轮组3，互相在轴向上邻接。多片离合器5能绕轴X旋转，但驱动机构7的旋转被固定，另外，驱动机构7在沿着轴X的方向上给多片离合器5带来按压力。

多片离合器5具备多个离合器板51、61，交替地排列内离合器板51和外离合器板61。内离合器板51与侧齿轮39驱动地结合，外离合器板61与壳体33驱动地结合。在按压力从驱动机构7进行作用时，离合器板51、61互相接触，并且通过摩擦地互相制动，相对于壳体33对侧齿轮39进行制动。即，多片离合器5对差动齿轮组3的差动进行限制。

在以下说明的例子中，内离合器板51是具备摩擦材料的芯板，外离合器板61是反作用板，但该关系可以相反。

参照图2，内离合器板51是由低碳素钢那样刚直的材料制成的比较薄的板，其整体大致为圆环状。圆环的中心大致与轴X一致。多个键55从圆环的内周在径向朝内侧突出，该键55与侧齿轮39具备的花键卡合。因此，内离合器板51驱动地与侧齿轮39结合，另外能在沿着轴X的方向上移动。

就内离合器板51而言，通常两面是与外离合器板61对置的面53，在这些面53上分别通过粘接固定有一个以上的摩擦板57。各摩擦板57可以是一体的圆环状，或者如图示那样，可以多张摩擦板57以圆环状排列在面53上。摩擦板57从内离合器板51的两面53稍微突出，因此，与外离合器板61直接接触的部件是这些摩擦板57。

参照图4，摩擦板57分别由碳纤维构成。由碳纤维构成的经纱F1以从数十根到数百根的程度平行地捆扎并成为纤维束，同样，由碳纤维构成的纬纱F2也呈纤维束。这些纤维束互相正交地编织，以此构成摩擦板57。这些纤维束的宽度wb分别例如是1mm以上且10mm以下。

摩擦板57还朝向成为特定的方向地固定于内离合器板51。即，在图4的例子中，在成为基准点的摩擦板57的中央，经纱F1关于轴X在径向上平行，纬纱F2与圆周方向C平行。但是，随着从基准点向圆周方向C离开，分别从平行偏离，因此，如果观察摩擦板57的整体，则纬纱F2相对于圆周方向C例如呈0至45度的角，经纱F1相对于圆周方向C例如呈45至90度的角。另外，基准点不限于摩擦板57的中央，例如也可以是端部。

参照图3，外离合器板61也是由如低碳素钢那样刚直的材料构成的比较薄的板，其整体大致为圆环状。圆环的中心大致与轴X一致。多个薄片65从圆环的外周沿径向朝向外侧突出，该薄片65与壳体33具备的键槽卡合。因此，外离合器板61驱动地与壳体33结合，并能在沿着轴X的方向上移动。

经纱F1间、纬纱F2间的间隙能保持润滑油，在外离合器板61与摩擦板57接触时，该润滑油供给到界面并对界面进行润滑。外离合器板61相对于摩擦板57只在圆周方向C上相对移动，因此，与之平行的纬纱F2能连续地一直供给润滑油，但与之大致正交的经纱F1无法极快地保持润滑油。其结果，经纱F1引起局部的油膜破裂而磨耗。

为了克服上述那样的问题，外离合器板61具备向经纱F1供给润滑油的机构。该机构例如是分别形成于外离合器板61中的与内离合器板51接触的面63的、U槽、V槽、矩形槽或自由形状槽那样的有底槽67。有底槽67能保持润滑油，并且，能比经纱F1间、纬纱F2间的间隙大量地保持润滑油。有底槽67通过相对于外离合器板61相对运动，向界面供给润滑油。

参照图5A，根据一例，有底槽67是在外离合器板61的面63的整体上平行地行走的直线状的槽。在外离合器板61相对于内离合器板51在圆周方向C上相对运动时，至少转一次、有底槽67有两次与经纱F1平行(与纬纱F2正交)、并且转一次与经纱F1正交两次(与纬纱F2平行)。在该过程中，在经纱F1、纬纱F2以及有底槽67之间，交换润滑油，经纱F1能接受润滑油的供给。另外，摩擦板57难以产生局部的油膜破裂，能防止偏离的磨耗。

这种有底槽67也能通过磨削、旋削或机械加工的任一种形成。例如通过磨削，预先使由比较粗的磨粒构成的磨石车旋转，通过在该磨石车下使外离合器板61向一方向转动，能形成平行的直线状的有底槽67。磨削在制造效率高这一点上是有利的。根据该方法，如表示剖面的图6B所示，通常，邻接的有底槽67彼此接触，外离合器板61的面63为具有纹理69的粗面。或者，如图6A所示，邻接的有底槽67可以离开一定的程度。为了形成这种有底槽67，机械加工是合适的。

有底槽67具有数μm左右的深度而能起到上述效果，但如果浅，则效果被限制，因此，优选深度为1μm以上。或者，算术平均粗糙度Ra为0.4μm以上且1.3μm以下。另外，或者，最大高度Ry为4.5μm以上且13.0μm以下。另外，槽越密则效果越好，但如果槽的宽度小，则效果被限制，因此，有底槽67的间距p或宽度w优选为5μm以上且2mm以下，更优选为5μm以上且100μm以下。

如上所述，有底槽67的间距p或宽度w、摩擦板57的纤维束的宽度wb能从优选的范围任意地选择值。因此，可以将有底槽67的间距p或宽度w相对于纤维束的宽度wb决定为相对的值。与纤维束的宽度相比，有底槽68的分布粗，相应地，纤维束供给润滑油的频率降低，越密越能期待其效果。因此，例如有底槽的间距p或宽度w比纤维束的宽度wb小。尤其关注经纱F1的宽度，能够规定间距p或宽度w。

有底槽67还可以如图5B所示那样为沿着圆周方向C的互相同心的圆弧状或圆状。该有底槽67总是与经纱F1大致正交，与纬纱F2大致平行，但由于总是通过有底槽67向经纱F1供给润滑油，因此能同样防止局部的磨耗。

该圆弧或圆的中心可以与轴X一致，或者也可以从轴X偏离某程度。在外离合器板61相对于摩擦板57相对旋转时，在圆弧或圆与轴为同心的情况下，有底槽67相对于摩擦板57总是在同一位置行走，在不同心的情况下，一边相对于摩擦板57改变位置一边行走。后者对使润滑油没有遗漏地遍布界面是有利的。圆弧状或圆状的有底槽67能通过旋削容易地形成。旋削也在制造效率高这一点上是有利的。

或者，有底槽67如图5C所示，可以由互相以一定的角度相交的直线或曲线构成。另外，有底槽67如图5D所示，可以是从适当地选择的中心延伸的放射状或涡状。放射或涡的中心可以与轴X一致，或者可以从轴X偏离某程度。这些在用于制造的成本变高这一点上是不利的，但在能利用离心力促进润滑油的循环这一点上是有利的。

通过优选的实施方式说明了本发明，但本发明并未限定于上述实施方式。基于上述公开内容，本领域技术人员能通过实施方式的修正或变形实施本发明。

产业上的可利用性

提供一种能防止局部的磨耗的多片离合器。