JP2005299731A - セグメント摩擦材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 セグメント摩擦材の隣合うセグメントピースの間隙を極めて小さくまたはなくすことで、リング状摩擦材と同様の摩擦特性を持たせられてコスト削減できること。
【解決手段】 ガイド６内のセグメントピース３が押し出されて回転プレート８に載置され、セグメントピース３の両外周角部の切欠き３ｃが２本の位置決めピン１０に嵌合して回転プレート８上で位置決めされ、セグメントピース３の下面の１対の位置決め吸引孔９で吸引されて固定される。回転プレート８が１８度回転して繰り返され、２０個のセグメントピース３でリング状に充填されたら、吸引移動機構の吸引ヘッドが各セグメントピース３の表面に２個ずつ吸着すると同時に位置決め吸引孔９による吸引が停止され、吸引移動機構によってリング状に配置された２０個のセグメントピース３が持ち上げられ、平行移動して表面全面に接着剤が塗布された芯金２の上に押し付けられて接着される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、油中に浸した状態で対向面に高圧力をかけることによってトルクを得る湿式摩擦材であって、平板リング状の芯金にセグメントピースに切断した摩擦材基材を全周両面または片面に接着してなるセグメント摩擦材に関するものであり、特にリング状摩擦材と同等の特性を有するセグメント摩擦材に関するものである。

近年、湿式摩擦材として、材料の歩留まり向上による低コスト化、引き摺りトルク低減による車両での低燃費化を目指して、図５に示されるような平板リング状の芯金２に平板リング形状に沿ったセグメントピースに切断した摩擦材基材２８を油溝となる間隔をおいて接着剤で順次並べて全周に亘って接着し、裏面にも同様にセグメントピースに切断した摩擦材基材２８を接着してなるセグメント摩擦材２７が開発されている。図５は従来のセグメント摩擦材の全体構成を示す平面図である。このようなセグメント摩擦材２７は、自動車等の自動変速機（Automatic Transmission、以下「ＡＴ」とも略する。）やオートバイ等の変速機に用いられる複数または単数の摩擦板を設けた摩擦材係合装置用として用いることができる。

また、ＡＴの別の部分には、図４（ｂ）に示されるような平板リング状の芯金２２にリング状に打ち抜いた摩擦材基材２３を両面または片面に接着してなるリング状摩擦材２５も用いられている。図４（ｂ）は従来のリング状摩擦材の全体構成を示す平面図である。これらセグメント摩擦材２７とリング状摩擦材２５とでは摩擦性能に差があり、これら二通りの湿式摩擦材を用途に応じて使い分けている。特許文献１においては、セグメント摩擦材を製造する際に平板リング状の芯金にセグメントピースを位置ずれしないように貼り付けることができる製造方法及び製造装置の発明が開示されている。

従来のセグメント摩擦材の製造工程においては、セグメントピースを１枚切り出す毎に接着剤を塗布して平板リング状の芯金に貼り付けるという工程をセグメントピースの数だけ繰り返していたため、工程の最初と最後では接着剤の特性が変化してセグメントピースの貼り付け条件が変化し、その結果セグメントピースの貼り付け位置がずれることがあるという問題があった。そこで、本出願人は、特許文献１に記載の発明において、保持部材に全てのセグメントピースを円周状に収容してから、平板リング状の芯金の全周に一度に接着剤を塗布して全てのセグメントピースを一度に貼り付けることによって、この問題を解決している。
特開２００１−９０７４６号公報

しかしながら、リング状摩擦材においては、図４（ａ）に示されるように、帯状の摩擦材基材２１からリング状に摩擦材基材を打ち抜くので、材料歩留まりが１０〜２０％と悪く、コスト削減が困難であった。図４（ａ）は従来のリング状摩擦材用のリング状摩擦材基材を帯状の摩擦材基材から打ち抜く様子を示す平面図である。

そこで、セグメント摩擦材の隣合うセグメントピース間の間隙を極めて小さくするかまたは間隙をなくすことによって、セグメント摩擦材にリング状摩擦材と同様の摩擦特性を持たせることが考えられる。しかし、従来の製造装置や上記特許文献１に記載の製造装置においても、隣合うセグメントピース間に隙間を設けなければ配置もしくは貼り付けができないという問題点があった。

そこで、本発明は、セグメント摩擦材の隣合うセグメントピース間の間隙を極めて小さくするかまたは間隙をなくすことによって、セグメント摩擦材にリング状摩擦材と同様の摩擦特性を持たせることができてコスト削減することができるセグメント摩擦材及びその製造方法を提供することを課題とするものである。

請求項１の発明にかかるセグメント摩擦材は、平板リング形状の芯金に前記平板リング形状に沿ってセグメントピースに切断した摩擦材基材を全周両面または片面に接着して、隣り合う前記セグメントピース同士の間隙を極めて狭くし、または間隙をなくすことによって、リング状摩擦材と同等の性能を有するものである。

請求項２の発明にかかるセグメント摩擦材の製造方法は、摩擦材基材から所定形状のセグメントピースを切り出す工程と、前記セグメントピースをガイドを通して前記セグメントピースの所定箇所に設けられた切欠きと嵌合する位置決めピン及び前記セグメントピースが動かないように吸引して固定する位置決め吸引孔を前記セグメントピースの数以上有する回転プレートにセットする工程と、前記回転プレートが一周して前記セグメントピースが間隙を極めて狭くまたは間隙なくリング状に配置された後、前記セグメントピースの数以上の吸引ヘッドを有する吸引移動機構の全ての吸引ヘッドが各セグメントピースの表面に吸着する工程と、前記回転プレートの前記位置決め吸引孔が吸引を停止して前記吸引移動機構によってリング状に配置された前記セグメントピースが持ち上げられ、平行移動して表面全面に接着剤が塗布された平板リング形状の芯金の上に押し付けられて接着される工程とを具備するものである。

請求項３の発明にかかるセグメント摩擦材またはセグメント摩擦材の製造方法は、請求項１または請求項２の構成において、前記セグメントピースには外周側に切欠きが設けられているものである。

請求項４の発明にかかるセグメント摩擦材またはセグメント摩擦材の製造方法は、請求項１または請求項２の構成において、前記セグメントピースには内周側に切欠きが設けられているものである。

請求項５の発明にかかるセグメント摩擦材は、請求項１の構成において、前記セグメントピースには切欠きが設けられていないものである。

請求項６の発明にかかるセグメント摩擦材の製造方法は、摩擦材基材から所定形状の切欠きのないセグメントピースを切り出す工程と、前記セグメントピースをガイドを通して前記セグメントピースが動かないように吸引して固定する位置決め吸引孔を前記セグメントピースの数以上有する回転プレートにセットする工程と、前記回転プレートが一周して前記セグメントピースが間隙を極めて狭くまたは間隙なくリング状に配置された後、前記セグメントピースの数以上吸引ヘッドを有する吸引移動機構の全ての吸引ヘッドが各セグメントピースの表面に吸着する工程と、前記回転プレートの前記位置決め吸引孔が吸引を停止して前記吸引移動機構によってリング状に配置された前記セグメントピースが持ち上げられ、平行移動して表面全面に接着剤が塗布された平板リング形状の芯金の上に押し付けられて接着される工程とを具備するものである。

請求項１の発明にかかるセグメント摩擦材は、平板リング形状の芯金にセグメントピースに切断した摩擦材基材を全周両面または片面に接着して、隣り合うセグメントピース同士の間隙を極めて狭くし、または間隙をなくすことによって、リング状摩擦材と同等の性能を有するものである。このようにして、セグメント摩擦材を油溝となる間隙を作らずにセグメントピースを全周に貼り付けたものにすることによって、リング状摩擦材と同等の性能を得ることができる。そして、セグメントピースの内周のＲは外周のＲと同一に設定されているため、帯状の摩擦材基材から打ち抜く際に上下方向に連続的に打ち抜くことができ、左右にも少し間隔を空けるだけで打ち抜くことができるので、材料歩留まりを８０〜９０％程度にまで高くすることができ、大幅にコスト削減することができる。

このようにして、セグメント摩擦材の隣合うセグメントピース間の間隙を極めて小さくするかまたは間隙をなくすことによって、セグメント摩擦材にリング状摩擦材と同様の摩擦特性を持たせることができてコスト削減することができるセグメント摩擦材となる。

請求項２の発明にかかるセグメント摩擦材の製造方法においては、摩擦材基材から所定形状のセグメントピースを切り出し、ガイドを通してセグメントピースの所定箇所に設けられた切欠きと嵌合する位置決めピン及びセグメントピースが動かないように吸引して固定する位置決め吸引孔をセグメントピースの数以上有する回転プレートにセットする。そして、回転プレートが一周してセグメントピースが間隙を極めて狭くまたは間隙なくリング状に配置された後、セグメントピースの数以上の吸引ヘッドを有する吸引移動機構の全ての吸引ヘッドが各セグメントピースの表面に吸着し、回転プレートの位置決め吸引孔が吸引を停止して吸引移動機構によってリング状に配置されたセグメントピースが持ち上げられ、平行移動して表面全面に接着剤が塗布された平板リング形状の芯金の上に押し付けられて接着される。

これによって、間隙を極めて狭くまたは間隙なくリング状に配置されたセグメントピースがずれることなく、平板リング形状の芯金に接着されて、両面型の場合にはこの工程をもう一度繰り返すことによって、芯金の両面にリング状にセグメントピースが接着されたセグメント摩擦材が得られ、リング状摩擦材と同様の特性を有する。

そして、セグメント摩擦材の場合は、セグメントピースの内周のＲは外周のＲと同一に設定されているため、帯状の摩擦材基材から打ち抜く際に上下方向に連続的に打ち抜くことができ、左右にも少し間隔を空けるだけで打ち抜くことができるので、材料歩留まりを８０〜９０％程度にまで高くすることができて大幅にコスト削減することが可能となる。

このようにして、セグメント摩擦材の隣合うセグメントピース間の間隙を極めて小さくするかまたは間隙をなくすことによって、セグメント摩擦材にリング状摩擦材と同様の摩擦特性を持たせることができてコスト削減することができるセグメント摩擦材の製造方法となる。

請求項３の発明にかかるセグメント摩擦材またはセグメント摩擦材の製造方法においては、セグメントピースの外周側に位置決め用の切欠きが設けられている。したがって、内周側は凹部のない円周が形成され、内側からの潤滑油（Automatic Transmission Fluid，自動変速機潤滑油、以下「ＡＴＦ」とも略する。）の供給に対してリング状摩擦材と同様の特性を示すことが期待できる。そして、セグメント摩擦材の場合は、帯状の摩擦材基材から打ち抜く際に殆ど間隔を空けずに打ち抜くことができ、材料歩留まりを８０〜９０％程度にまで高くすることができて大幅にコスト削減することが可能となる。

このようにして、セグメント摩擦材の隣合うセグメントピース間の間隙を極めて小さくするかまたは間隙をなくし、さらに位置決め用の切欠きを外周側に設けることによって、セグメント摩擦材にリング状摩擦材と同様の摩擦特性を持たせることができてコスト削減することができるセグメント摩擦材またはセグメント摩擦材の製造方法となる。

請求項４の発明にかかるセグメント摩擦材またはセグメント摩擦材の製造方法においては、セグメントピースの内周側に切欠きが設けられている。これによって、外周側に切欠きを設ける場合に比べて切欠きを小さくすることができ、セグメント摩擦材の摩擦材面積をより大きくすることができる。また、内周側にＡＴＦの溜まる凹部が全周に亘って形成されるため、セグメント摩擦材の係合時の摩擦特性がリング状摩擦材より滑らかになることが期待できる。そして、セグメント摩擦材の場合は、帯状の摩擦材基材から打ち抜く際に殆ど間隔を空けずに打ち抜くことができ、材料歩留まりを８０〜９０％程度にまで高くすることができて大幅にコスト削減することが可能となる。

このようにして、セグメント摩擦材の隣合うセグメントピース間の間隙を極めて小さくするかまたは間隙をなくし、さらに位置決め用の切欠きを内周側に設けることによって、セグメント摩擦材にリング状摩擦材より滑らかな摩擦特性を持たせることができてコスト削減することができるセグメント摩擦材またはセグメント摩擦材の製造方法となる。

請求項５の発明にかかるセグメント摩擦材は、セグメントピースに切欠きが設けられていないものである。したがって、位置決めの際は位置決め吸引孔のみによって位置決めされることになるが、充分に精密な位置決めが可能であり、切欠きがないためセグメント摩擦材の摩擦材面積をより大きくすることができる。また、内周側は凹部のない円周が形成され、内側からのＡＴＦの供給に対してリング状摩擦材と同様の特性を示すことが期待できる。さらに、位置決めピンが不要なため位置決め装置の構造が簡略化され、そしてセグメント摩擦材の場合は、帯状の摩擦材基材から打ち抜く際に殆ど間隔を空けずに打ち抜くことができ、材料歩留まりを８０〜９０％程度にまで高くすることができて大幅にコスト削減することが可能となる。

このようにして、セグメント摩擦材の隣合うセグメントピース間の間隙を極めて小さくするかまたは間隙をなくし、さらに位置決め用の切欠きをなくすることによって、セグメント摩擦材にリング状摩擦材と同等の摩擦特性を持たせることができてコスト削減することができるセグメント摩擦材となる。

請求項６の発明にかかるセグメント摩擦材の製造方法においては、摩擦材基材から所定形状の切欠きのないセグメントピースを切り出し、ガイドを通してセグメントピースが動かないように吸引して固定する位置決め吸引孔をセグメントピースの数以上有する回転プレートにセットする。回転プレートが一周してセグメントピースが間隙を極めて狭くまたは間隙なくリング状に配置された後、セグメントピースの数以上吸引ヘッドを有する吸引移動機構の全ての吸引ヘッドが各セグメントピースの表面に吸着し、回転プレートの位置決め吸引孔が吸引を停止して吸引移動機構によってリング状に配置されたセグメントピースが持ち上げられ、平行移動して表面全面に接着剤が塗布された平板リング形状の芯金の上に押し付けられて接着される。

したがって、位置決めの際は位置決め吸引孔のみによって位置決めされることになるが、充分に精密な位置決めが可能であり、セグメントピースに切欠きがないためセグメント摩擦材の摩擦材面積をより大きくすることができる。また、内周側は凹部のない円周が形成され、内側からのＡＴＦの供給に対してリング状摩擦材と同様の特性を示すことが期待できる。さらに、位置決めピンが不要なため位置決め装置の構造が簡略化され、そしてセグメント摩擦材の場合は、帯状の摩擦材基材から打ち抜く際に殆ど間隔を空けずに打ち抜くことができ、材料歩留まりを８０〜９０％程度にまで高くすることができて大幅にコスト削減することが可能となる。

このようにして、セグメント摩擦材の隣合うセグメントピース間の間隙を極めて小さくするかまたは間隙をなくし、さらに位置決め用の切欠きをなくすることによって、セグメント摩擦材にリング状摩擦材と同等の摩擦特性を持たせることができてコスト削減することができるセグメント摩擦材の製造方法となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

実施の形態１
まず、本発明の実施の形態１にかかるセグメント摩擦材とその製造方法について、図１を参照して説明する。図１（ａ）は本発明の実施の形態１にかかるセグメント摩擦材とその製造方法のセグメントピースを示した平面図、（ｂ）はセグメントピースを整列させる整列装置の半分を示す平面図、（ｃ）は完成したセグメント摩擦材を示す平面図である。

図１（ａ）に示されるように、本実施の形態１にかかるセグメント摩擦材１を構成するセグメントピース３は、左辺３ａと右辺３ｂの成す角度が１８度であり、したがって３６０度÷１８度＝２０分割となって、２０個のセグメントピース３によってセグメント摩擦材１の一面が構成される。そして、セグメントピース３の両外周角部には切欠き３ｃが設けられている。

かかる形状のセグメントピース３を、図１（ｂ）に示されるように、配置装置５を用いてリング状に配置する。配置装置５は、セグメント摩擦材１を構成する平板リング形状の芯金２に内径も外径も近く、１８度ずつ割出し回転する回転プレート８と、回転プレート８に半径方向に沿った長円形の４０個の貫通孔として設けられ、配置されたセグメントピース３をずれないように真空吸引して固定する位置決め吸引孔９と、回転プレート８の外周近傍に１８度ごとに立設された位置決めピン１０と、セグメントピース３を図示しない押出し部材によって１個ずつ回転プレート８上に押し出すガイド６と、ガイド６の部分を除いて回転プレート８の外周全周に亘って設けられている外径ガイド７とによって構成されている。

セグメントピース３がガイド６内に順次供給されて、図示しない押出し部材によって先頭のセグメントピース３が押し出されて回転プレート８上に載置される。このとき、回転プレート８の位置決めピン１０は、セグメントピース３の両外周角部に設けられた切欠き３ｃが嵌合する位置にあり、押し出されたセグメントピース３の両外周角部の切欠き３ｃが２本の位置決めピン１０にそれぞれ嵌合することによって、回転プレート８上でセグメントピース３が位置決めされる。そして、ずれないように、位置決めされたセグメントピース３の下面の１対の位置決め吸引孔９から真空吸引されて、固定される。この状態で回転プレート８が１８度回転して、次のセグメントピース３が押し出されて回転プレート８上に載置される。

この工程が繰り返されて回転プレート８が一周し、２０個のセグメントピース３によって回転プレート８上がリング状に充填されたら、４０個の吸引ヘッドを有する吸引移動機構の全ての吸引ヘッドが各セグメントピース３の表面に２個ずつ吸着すると同時に、回転プレート８の位置決め吸引孔９による吸引が停止される。そして、吸引移動機構によってリング状に配置された２０個のセグメントピース３が持ち上げられ、平行移動して表面全面に接着剤（熱硬化性樹脂）が塗布された平板リング形状の芯金２の上に押し付けられて接着される。

同様の工程によって次の２０個のセグメントピース３が回転プレート８上に位置決めされたら、同様にして吸引移動機構によってリング状に配置された２０個のセグメントピース３が持ち上げられ、平行移動して、先に２０個のセグメントピース３が接着された芯金２の裏面全面に接着剤が塗布された上に押し付けられて接着される。そして、両面から２３０℃〜２７０℃の熱プレスで２０秒〜９０秒加圧して芯金２の両面にセグメントピース３を固着させ、図１（ｃ）に示されるようなセグメント摩擦材１が得られる。図１（ｃ）に示されるように、このセグメント摩擦材１の隣合うセグメントピース３同士の間隙は０．２ｍｍ^+0.1mm _-0.2mm の範囲内に収まっている。

このセグメント摩擦材１の摩擦特性については、後で他の実施の形態と比較して纏めて説明する。

実施の形態２
次に、本発明の実施の形態２にかかるセグメント摩擦材とその製造方法について、図２を参照して説明する。図２（ａ）は本発明の実施の形態２にかかるセグメント摩擦材とその製造方法のセグメントピースを示した平面図、（ｂ）はセグメントピースを整列させる配置装置の半分を示す平面図、（ｃ）は完成したセグメント摩擦材を示す平面図である。

図２（ａ）に示されるように、本実施の形態２にかかるセグメント摩擦材１１を構成するセグメントピース１３は、左辺１３ａと右辺１３ｂの成す角度が９度であり、したがって３６０度÷９度＝４０分割となって、４０個のセグメントピース１３によってセグメント摩擦材１１の一面が構成される。そして、セグメントピース１３の両内周角部には切欠き１３ｃが設けられている。

かかる形状のセグメントピース１３を、図２（ｂ）に示されるように、配置装置１５を用いてリング状に配置する。配置装置１５は、セグメント摩擦材１１を構成する平板リング形状の芯金２に内径も外径も近く、９度ずつ割出し回転する回転プレート１８と、回転プレート１８に半径方向に沿った長円形の８０個の貫通孔として設けられ、配置されたセグメントピース１３をずれないように真空吸引して固定する位置決め吸引孔１９と、回転プレート８の内周近傍に９度ごとに立設された位置決めピン２０と、セグメントピース１３を図示しない押出し部材によって１個ずつ回転プレート１８上に押し出すガイド１６と、ガイド１６の部分を除いて回転プレート１８の外周全周に亘って設けられている外径ガイド１７とによって構成されている。

セグメントピース１３がガイド１６内に順次供給されて、図示しない押出し部材によって先頭のセグメントピース１３が押し出されて回転プレート１８上に載置される。このとき、回転プレート１８の位置決めピン２０は、セグメントピース１３の両内周角部に設けられた切欠き１３ｃが嵌合する位置にあり、押し出されたセグメントピース１３の両内周角部の切欠き１３ｃが２本の位置決めピン２０にそれぞれ嵌合することによって、回転プレート１８上でセグメントピース１３が位置決めされる。そして、ずれないように、位置決めされたセグメントピース１３の下面の１対の位置決め吸引孔１９から真空吸引されて、固定される。この状態で回転プレート１８が９度回転して、次のセグメントピース１３が押し出されて回転プレート１８上に載置される。

この工程が繰り返されて回転プレート１８が一周し、４０個のセグメントピース１３によって回転プレート１８上がリング状に充填されたら、実施の形態１と同様の４０個の吸引ヘッドを有する吸引移動機構の全ての吸引ヘッドが各セグメントピース１３の表面に１個ずつ吸着すると同時に、回転プレート１８の位置決め吸引孔１９による吸引が停止される。そして、吸引移動機構によってリング状に配置された４０個のセグメントピース１３が持ち上げられ、平行移動して表面全面に接着剤（熱硬化性樹脂）が塗布された平板リング形状の芯金２の上に押し付けられて接着される。

同様の工程によって次の４０個のセグメントピース１３が回転プレート１８上に位置決めされたら、同様にして吸引移動機構によってリング状に配置された４０個のセグメントピース１３が持ち上げられ、平行移動して、先に４０個のセグメントピース１３が接着された芯金２の裏面全面に接着剤が塗布された上に押し付けられて接着される。そして、両面から２３０℃〜２７０℃の熱プレスで２０秒〜９０秒加圧して芯金２の両面にセグメントピース１３を固着させ、図２（ｃ）に示されるようなセグメント摩擦材１１が得られる。図２（ｃ）に示されるように、このセグメント摩擦材１１の隣合うセグメントピース１３同士の間隙は０．２ｍｍ^+0.1mm _-0.2mm の範囲内に収まっている。

このセグメント摩擦材１１の摩擦特性についても、後で他の実施の形態と比較して纏めて説明する。

実施の形態３
次に、本発明の実施の形態３にかかるセグメント摩擦材とその製造方法について、図１を参考にしながら説明する。本実施の形態３にかかるセグメント摩擦材のセグメントピースは図１（ａ）に示される実施の形態１のセグメントピースとほぼ同じ形状及び大きさを有し、左辺と右辺の成す角度も同じく１８度であって２０分割であるが、異なるのは外周角部に切欠き３ｃが設けられていない点である。

したがって、本実施の形態３にかかる配置装置も図１（ｂ）に示される実施の形態１の配置装置５とほぼ同一の構造を有しているが、異なるのは位置決めピン１０が設けられていない点である。このように、本実施の形態３においては、セグメントピースに切欠きを設けることなく回転プレートに設けられた位置決め吸引孔のみで位置決めを行うが、ガイドから回転プレート上に押し出されたセグメントピースの先端が回転プレートの内周に達した時点で位置決め吸引孔による吸引を行って固定するようにしているので、充分に精密な位置決めが可能である。

このようにして、切欠きのないセグメントピースを１枚ずつ回転プレート上に押出して位置決めし、回転プレートを１８度回転させて次のセグメントピースを回転プレート上に押出すという工程を繰り返して、回転プレートが２０枚のセグメントピースでリング状に充填されたら、実施の形態１，２と同様の４０個の吸引ヘッドを有する吸引移動機構の全ての吸引ヘッドが各セグメントピースの表面に２個ずつ吸着すると同時に、回転プレートの位置決め吸引孔による吸引が停止される。そして、吸引移動機構によってリング状に配置された２０個のセグメントピースが持ち上げられ、平行移動して表面全面に接着剤（熱硬化性樹脂）が塗布された平板リング形状の芯金の上に押し付けられて接着される。

同様の工程によって次の２０個のセグメントピースが回転プレート上に位置決めされたら、同様にして吸引移動機構によってリング状に配置された２０個のセグメントピースが持ち上げられ、平行移動して、先に２０個のセグメントピースが接着された芯金の裏面全面に接着剤が塗布された上に押し付けられて接着される。そして、両面から２３０℃〜２５０℃の熱プレスで３０秒〜９０秒加圧して芯金の両面にセグメントピースを固着させ、セグメント摩擦材が得られる。このセグメント摩擦材の隣合うセグメントピース同士の間隙も０．２ｍｍ^+0.1mm _-0.2mm の範囲内に収まっている。

実施の形態４
次に、本発明の実施の形態４にかかるセグメント摩擦材とその製造方法について、図３を参照して説明する。図３は本発明の実施の形態４にかかるセグメント摩擦材とその製造方法のセグメントピースを示した平面図である。

図３に示されるように、本実施の形態４にかかるセグメント摩擦材を構成するセグメントピース１４は、左辺１４ａと右辺１４ｂの成す角度が１８度であり、したがって３６０度÷１８度＝２０分割となって、２０個のセグメントピース１４によってセグメント摩擦材の一面が構成される。この点は、上記実施の形態１，３と同様である。しかし、図３に示されるように、本実施の形態４にかかるセグメントピース１４には、内周に９度の間隔をおいて２箇所の切欠き１４ｃが設けられており、この切欠き１４ｃが回転プレートの内周近傍に設けられた位置決めピンに嵌合して位置決めされるようになっている。

したがって、本実施の形態４にかかる配置装置は、図１（ｂ）に示されるようなガイド６と、外周ガイド７と、位置決め吸引孔９を有し図２（ｂ）に示されるような位置決めピン２０を有する回転プレートとによって構成されている。以下、セグメント摩擦材を製造する工程及び条件は、上記実施の形態１〜３と同様であるので、説明を省略する。

［評価方法］
これらの各実施の形態１〜４にかかるセグメント摩擦材の摩擦特性を、図４（ｂ）に示されるリング状摩擦材２５及び図５に示される従来のセグメント摩擦材２７と比較して評価した。その方法及び評価結果について、図６乃至図８を参照して説明する。図６はセグメント摩擦材の摩擦特性を評価する試験装置の概略を示す図である。図７は標準負荷耐久評価の評価結果を示す図である。図８はμ−Ｐ−Ｔ性能評価の評価結果を示す図である。

評価項目としては、「標準負荷耐久評価」及び「μ−Ｐ−Ｔ性能評価」を行い、テスターとしては、図６に示されるようなＳＡＥ＃２テスター３０を用いて、４枚のプレート３２の間に供試体となるセグメント摩擦材若しくはリング状摩擦材を３枚組み込んだ。セグメント摩擦材の寸法は外径１４２．１ｍｍ、内径１１７ｍｍであり、潤滑油穴３３から潤滑油としてＡＴＦを油温１００℃で潤滑油量６００ｍｌ／ｍｉｎ流しながら、摩擦回転数３６００ｒｐｍ、ＯＮ／ＯＦＦ＝１５ｓｅｃ／１５ｓｅｃ、ピストン３１による面圧０．７８４ＭＰａという条件で、標準負荷耐久評価を行った。結果を図７に示す。

図７における「リング品」はリング状摩擦材２５、「現状セグメント」は従来のセグメント摩擦材２７、「外径切欠け２０分割品」は実施の形態１のセグメント摩擦材１、「内径切欠け４０分割品」は実施の形態２のセグメント摩擦材１１である。なお、実施の形態３及び実施の形態４のセグメント摩擦材については、実施の形態１のセグメント摩擦材１とほぼ同様の結果であったため、図示を省略した。図７に示されるように、実施の形態１にかかるセグメント摩擦材１及び実施の形態２にかかるセグメント摩擦材１１の標準負荷耐久評価における摩擦係数μｉは、従来のセグメント摩擦材２７より低く推移し、リング状摩擦材２５と同様な変化を示した。特に、「内径切欠け４０分割品」は、常に「リング品」と同等かそれより低い値で推移し、「外径切欠け２０分割品」はほぼ「リング品」と同等の値を示した。

この結果より、セグメントピース同士の間隙を極めて狭くしたセグメント摩擦材によって、リング状摩擦材とほぼ同等の摩擦特性を得ることができることが分かり、上記各実施の形態のセグメント摩擦材においては、セグメントピース３，１３，１４の内周のＲは外周のＲと同一に設定されているため、帯状の摩擦材基材から打ち抜く際に上下方向に連続的に打ち抜くことができ、左右にも少し間隔を空けるだけで打ち抜くことができるので、材料歩留まりが８０〜９０％と高くでき、リング状摩擦材に比べて大幅にコスト削減することができる。

次に、μ−Ｐ−Ｔ性能評価を行った。テスターとしては同じく図６に示されるＳＡＥ＃２テスター３０を用いて、４枚のプレート３２の間に供試体となるセグメント摩擦材若しくはリング状摩擦材を３枚組み込んだ。そして、上記標準負荷耐久評価の条件で２００サイクル終了後、油温４０℃、圧力０．３９２ＭＰａの条件においてピストン３１によって４枚のプレート３２と３枚の摩擦材を係合させたときのトルク波形を測定した。結果を、図８に示す。

図８に示されるように、立ち上がりのトルクが「現状セグメント」即ち従来のセグメント摩擦材２７で最も高いのは、セグメント摩擦材２７には放射状に油溝が設けられているためＡＴＦが素早く外側に抜けて、油膜を作ることもなくプレート３２としっかり噛み合うためであり、この立ち上がりのトルクが高いと自動車の運転者等にショックとして感じられる。「リング品」即ちリング状摩擦材２５の場合はそれよりは立ち上がりのトルクが低く、「外径切欠け２０分割品」即ち実施の形態１のセグメント摩擦材１の場合は、さらに低くなっている。そして、立ち上がり以降のトルク波形は「リング品」と「外径切欠け２０分割品」で殆ど一致している。したがって、「外径切欠け２０分割品」は「リング品」の代替品としてそのまま使用が可能であり、これによって大幅にコスト削減することができる。

これらの摩擦材に対して、「内径切欠け４０分割品」即ち実施の形態２のセグメント摩擦材１１の場合は立ち上がりのピークがなく、約５０Ｎ・ｍから約１００Ｎ・ｍまで緩やかに上昇して行く。この理由は、図２（ｃ）に示されるように、セグメント摩擦材１１においては隣合うセグメントピース１３の切欠き１３ｃが合わさって内周に４０個の小さな凹部が形成され、ここに内側から流れてくるＡＴＦが溜まってさらにセグメントピース１３の表面にも油膜が生じ、プレート３２と穏かに係合するためと考えられる。このようなトルク波形はリング状摩擦材としては理想的なものであるが、ＡＴに使用する部位によってはリング状摩擦材の代替品としてそのまま使用が可能であるが、チューニングの必要な場合もある。

いずれにしろ、実施の形態１のセグメント摩擦材１も、実施の形態２のセグメント摩擦材１１も、また実施の形態３，４のセグメント摩擦材もリング状摩擦材の代替品として使用することが可能であり、押し切り工法に対応しているため既存のセグメント摩擦材製造ラインの生産性を確保することができる。そして、リング状摩擦材の材料歩留り１０〜２０％に対して材料歩留りを８０〜９０％まで上げることができ、大幅なコスト低減効果が得られる。

上記各実施の形態においては、セグメント摩擦材として両面にセグメントピースが固着されたセグメント摩擦材を例にして説明したが、片面のみにセグメントピースが固着されたセグメント摩擦材においても同様な作用効果を得ることができる。

本発明を実施するに際しては、セグメント摩擦材のその他の部分の構成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係等についても、またセグメント摩擦材の製造方法のその他の工程等についても上記各実施の形態に限定されるものではない。

図１（ａ）は本発明の実施の形態１にかかるセグメント摩擦材とその製造方法のセグメントピースを示した平面図、（ｂ）はセグメントピースを整列させる整列装置の半分を示す平面図、（ｃ）は完成したセグメント摩擦材を示す平面図である。 図２（ａ）は本発明の実施の形態２にかかるセグメント摩擦材とその製造方法のセグメントピースを示した平面図、（ｂ）はセグメントピースを整列させる配置装置の半分を示す平面図、（ｃ）は完成したセグメント摩擦材を示す平面図である。 図３は本発明の実施の形態４にかかるセグメント摩擦材とその製造方法のセグメントピースを示した平面図である。 図４（ａ）は従来のリング状摩擦材用のリング状摩擦材基材を帯状の摩擦材基材から打ち抜く様子を示す平面図である。図４（ｂ）は従来のリング状摩擦材の全体構成を示す平面図である。 図５は従来のセグメント摩擦材の全体構成を示す平面図である。 図６はセグメント摩擦材の摩擦特性を評価する試験装置の概略を示す図である。 図７は標準負荷耐久評価の評価結果を示す図である。 図８はμ−Ｐ−Ｔ性能評価の評価結果を示す図である。

符号の説明

１，１１ セグメント摩擦材
２ 芯金
３，１３，１４ セグメントピース
３ｃ，１３ｃ，１４ｃ 切欠き
５，１５ 配置装置
６，１６ ガイド
８，１８ 回転プレート
９，１９ 位置決め吸引孔
１０，２０ 位置決めピン

Claims (6)

1. 平板リング形状の芯金に前記平板リング形状に沿ってセグメントピースに切断した摩擦材基材を全周両面または片面に接着して、隣り合う前記セグメントピース同士の間隙を極めて狭くし、または間隙をなくすことによって、リング状摩擦材と同等の性能を有することを特徴とするセグメント摩擦材。
2. 摩擦材基材から所定形状のセグメントピースを切り出す工程と、
   前記セグメントピースをガイドを通して前記セグメントピースの所定箇所に設けられた切欠きと嵌合する位置決めピン及び前記セグメントピースが動かないように吸引して固定する位置決め吸引孔を前記セグメントピースの数以上有する回転プレートにセットする工程と、
   前記回転プレートが一周して前記セグメントピースが間隙を極めて狭くまたは間隙なくリング状に配置された後、前記セグメントピースの数以上の吸引ヘッドを有する吸引移動機構の全ての吸引ヘッドが各セグメントピースの表面に吸着する工程と、
   前記回転プレートの前記位置決め吸引孔が吸引を停止して前記吸引移動機構によってリング状に配置された前記セグメントピースが持ち上げられ、平行移動して表面全面に接着剤が塗布された平板リング形状の芯金の上に押し付けられて接着される工程と
   を具備することを特徴とするセグメント摩擦材の製造方法。
3. 前記セグメントピースには外周側に切欠きが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のセグメント摩擦材または請求項２に記載のセグメント摩擦材の製造方法。
4. 前記セグメントピースには内周側に切欠きが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のセグメント摩擦材または請求項２に記載のセグメント摩擦材の製造方法。
5. 前記セグメントピースには切欠きが設けられていないことを特徴とする請求項１に記載のセグメント摩擦材。
6. 摩擦材基材から所定形状の切欠きのないセグメントピースを切り出す工程と、
   前記セグメントピースをガイドを通して前記セグメントピースが動かないように吸引して固定する位置決め吸引孔を前記セグメントピースの数以上有する回転プレートにセットする工程と、
   前記回転プレートが一周して前記セグメントピースが間隙を極めて狭くまたは間隙なくリング状に配置された後、前記セグメントピースの数以上吸引ヘッドを有する吸引移動機構の全ての吸引ヘッドが各セグメントピースの表面に吸着する工程と、
   前記回転プレートの前記位置決め吸引孔が吸引を停止して前記吸引移動機構によってリング状に配置された前記セグメントピースが持ち上げられ、平行移動して表面全面に接着剤が塗布された平板リング形状の芯金の上に押し付けられて接着される工程と
   を具備することを特徴とするセグメント摩擦材の製造方法。
   
   

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