JP2014231852A - 湿式摩擦材 - Google Patents

Abstract

【課題】摩擦界面のＡＴＦの流れを制御することで従来の形状に対し引き摺りトルクを低減することが可能となること。【解決手段】環状コアプレート１０に沿ってセグメント間溝４１を設けた複数枚のセグメントピース４０の特定のセグメントピース４０nの前記環状コアプレート１０の中心を通る中心線、及びこの中心線に対して環状コアプレート１０の中心から所定角度θ毎にコアプレート１０から放射方向に延ばした直線上に環状コアプレート１０の中心から特定距離Ｗ離れた位置を中心とする円を規定し、この円によってセグメントピース４０に、セグメントピース４０の厚みよりも浅い円弧状の溝を形成してなる円弧溝４３を具備することで摩擦界面のＡＴＦの流れが制御でき、冷却効果を高めることができると同時に、引き摺りトルクを低減することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、車両の自動変速機（Automatic Transmission、以下「ＡＴ」とも略する。）の変速用クラッチ、自動車等やオートバイ等の自動変速機に用いられ、単数または複数の摩擦板を設けた湿式摩擦材に関するものである。

近年、原油価格の上昇や地球温暖化防止の観点から車の低燃費化が要求されており、ＡＴにおいても低い引き摺りトルク特性が要求されている。
引き摺りトルクの低減にはセグメントピースの接触面側に油溝を形成し、そこに、潤滑油（Automatic Transmission Fluid，自動変速機潤滑油、以下「ＡＴＦ」とも略する。）を供給している。なお、「ＡＴＦ」は出光興産株式会社の登録商標であるが、ここでは、当該登録商標とは無関係に自動変速機潤滑油のことを「ＡＴＦ」と略する。
そこで、摩擦界面のＡＴＦの流れを制御すること、摩擦界面に溝を形成することによって、従来の湿式摩擦材は引き摺りトルクの低減を行ってきた。

特許文献１では、摩擦材に内周側で半径方向となす角が左右対称に左方向と右方向に、それぞれ４０°〜５８°である直線溝を交差するようにし、この交差によるＸ字型パターンが円周方向に等間隔で２個以上繰り返した油溝パターンを有する湿式摩擦材において、引き摺りトルクの低減と、相対するプレート間を通過する油流量を大幅に増加できる技術を開示している。この技術によれば、引き摺りトルク損失の低減に効果があり、また、湿式摩擦材の冷却性能を向上できる。この油溝パターンとしては、その形態から後述するラジアル溝、円周溝、スパイラル溝、ワッフル溝等がある。しかし、このような特許文献１で開示された従来技術の油溝パターンでは、引き摺りトルク損失を低減させるには限界があった。

特開平１１−３３６８０５

即ち、図８に示すように、コアプレートＡの中心Ｏ位置から放射方向に延びた中心線Ｌ−Ｌと平行な直線溝Ｄａ及びそれに直角方向の直線溝Ｄｂをセグメントピースの表面に形成した試験品を作製した。この表面に作製した油溝形態がワッフルに酷似しているので以下この油溝形態を図９（ｅ）に示すようにワッフル溝と呼ぶ。
更に、ワッフル溝以外にも、図９に示すように（ａ）溝なしのセグメントピース、（ｂ）ラジアル溝（放射方向に形成した溝）を表面に設けたセグメントピース、（ｃ）円周溝（円周の接線方向の溝）を表面に設けたセグメントピース、（ｄ）スパイラル溝（放射方向に対して所定の傾きを持つ溝）を表面に設けたセグメントピースを作製し引き摺りトルクの測定を行った。

試験条件は、回転数２０００ｒｐｍ、潤滑油ＡＴＦ、油温４０℃、潤滑油量２リットル／ｍｉｎ、湿式摩擦材のサイズは外径φ１５２．８、内径φ１１８．８で、湿式摩擦材のディスク枚数を４枚とした。なお、使用した湿式摩擦材は、溝幅が１．２ｍｍ、後述する溝深さ比が０．４、である。ワッフル溝の本数は、溝本数１００本で設定した。なお、セグメントピースの大きさは全て同一であり、セグメントピース表面に作製した溝形態のみ異なっている。

このような直線状の溝形状を有するセグメントピースでは、図９（ａ）に示す溝なしのセグメントピースＢ₁の場合には、図１０に示すように、引き摺りトルク３．０〔Ｎｍ〕であった。セグメントピースＢ₂の中心線として図９（ｂ）に示す放射方向に延びた中心線Ｌ−Ｌと同一なラジアル溝Ｅ₁を形成したものでは、図１０に示すように、引き摺りトルク２．８〔Ｎｍ〕であった。また、セグメントピースＢ₃の中央に周方向の円周溝Ｅ₂を形成した図９（ｃ）の場合では引き摺りトルク２．６〔Ｎｍ〕であった。
そして、セグメントピースＢ₄に放射方向に延びた中心線Ｌ−Ｌの中心に所定の角度で形成した図９（ｄ）のスパイラル溝Ｅ₃の場合では、引き摺りトルク１．５５〔Ｎｍ〕であった。また、コアプレートＡの放射方向に延びた中心線Ｌ−Ｌと平行な直線溝Ｅ₄及びそれに直角方向の直線溝Ｅ₅を表面に形成している図９（ｅ）のワッフル溝のセグメントピースＢ₅では、引き摺りトルク２．１〔Ｎｍ〕であった。

上記のように構成した湿式摩擦材は、セグメントピースの摩擦面に直線形状の油溝を形成することで引き摺りトルクを低減させようとするものであり、溝なしに比べてセグメントピースの摩擦面にラジアル溝、円周溝、スパイラル溝、ワッフル溝を設けることで引き摺りトルクは低減する。特にスパイラル溝を設けることで引き摺りトルクは約半分まで低下させることができる。しかし、溝なしに比べて半分以下と大幅な低減をさせることはこのスパイラル溝を採用しても困難である。

そこで、本発明は、摩擦面での溝なしに比べて引き摺りトルクを半分以下と大幅に低減することを可能する湿式摩擦材の提供を課題とするものである。

請求項１の発明にかかる湿式摩擦材は、環状コアプレートの特定の片面または両面に接合された複数のセグメントピース相互間に所定の間隔でセグメント間溝を形成し、更に、前記複数のセグメントピースの中から特定のセグメントピースの円周方向を２分して前記環状コアプレートの中心を通る中心線及び前記中心線に対して前記環状コアプレートの中心から所定角度毎に放射方向に延ばした直線上に、特定距離を中心とする円を規定し、前記円によって前記複数のセグメントピースに前記セグメントピースの厚みよりも浅い円弧状の円弧溝を形成したものである。

ここで、上記セグメント間溝は、前記環状コアプレートの特定の片面または両面に接合されたセグメントピース相互間の間隔で形成した環状コアプレートの円の中心から放射方向に延びる隙間である。

請求項２の発明にかかる湿式摩擦材の前記セグメントピースに対して前記円弧溝を形成する円の半径は、前記複数枚のセグメントピースの外周によって規定されるライニング環の半径に対し４〜８割の範囲内としたものである。

請求項３の発明にかかる湿式摩擦材の前記円弧溝を形成する円の中心を規定する前記環状コアプレートの中心からの特定距離は、前記ライニング環の外径の半径に対し３〜７割の距離としたものである。

ここで、上記環状コアプレートの中心からの特定距離は、前記セグメントピースに対して前記円弧溝を形成する円の中心を決定する要因であり、前記円弧溝を形成する円の半径に拘束されるものでなく別途規定されるものである。

請求項４の発明にかかる湿式摩擦材の前記円弧溝の深さは、前記セグメントピースの厚みに対し２〜６割の範囲内の深さとしたものである。

請求項５の発明にかかる湿式摩擦材の前記円弧溝の幅は、１〜３ｍｍの範囲内としたものである。

請求項１に係る発明の湿式摩擦材は、環状コアプレートに沿ってセグメント間溝を設けた複数のセグメントピースの中から特定のセグメントピースの円周方向を２分して前記環状コアプレートの中心を通る中心線及び前記中心線に対して前記環状コアプレートの中心から所定角度毎に放射方向に延ばした直線上に、特定距離を中心とする円を規定し、前記円によって前記複数のセグメントピースに前記セグメントピースの厚みよりも浅い円弧状の溝を円弧溝として形成したものである。このような円弧溝を前記セグメントピースに形成することで、湿式摩擦材の回転時の遠心力を受けて潤滑油が移動する方向に溝形状を合わせることができ、潤滑油が溝から受ける抵抗低減を可能とする。この抵抗低減によって引き摺りトルクを低下させることができる。

また、前記円弧溝の円の中心がセグメント間溝を設けた複数のセグメントピースの中から特定のセグメントピースの円周方向を２分して前記環状コアプレートの中心を通る中心線及び前記中心線に対して前記環状コアプレートの中心から所定角度毎に放射方向に延ばした直線上に、特定距離を中心とする円を規定しているため、この規定された前記円に基づいて形成された円弧溝は、前記中心線に対し対称となる。このため湿式摩擦材の回転方向が右回転でも左回転でも特性を同一にすることができる。
更に、本発明の湿式摩擦材は、潤滑油が前記セグメント間溝に加えて、潤滑油を滑らかに流通させる前記円弧溝を流れることができるから、湿式摩擦材の冷却を効率よく行うことができる。

請求項２に係る発明の前記円弧溝を形成する円の半径は、前記複数枚のセグメントピースの外周によって規定されるライニング環の半径に対し４〜８割の範囲内としたものであるから、確実に潤滑油に対する流通抵抗を低減させることができ引き摺りトルクを抑制できる。

請求項３に係る発明の前記円弧溝を形成する円の中心を規定する前記環状コアプレートの中心からの特定距離は、前記ライニング環の外径の半径に対し３〜７割の距離としたものであるから、潤滑油に対する流通抵抗を低減させることができる円弧溝を確実に形成させることができる。

請求項４に係る発明の前記円弧溝の深さは、前記セグメントピースの厚みに対し２〜６割の範囲内の深さとしたものであるから、確実に引き摺りトルク低減が可能となる。

請求項５に係る発明の湿式摩擦材の前記円弧溝の幅は、１〜３ｍｍの範囲内としたものであるからより確実な引き摺りトルク低減が可能となる。

図１は本発明の実施の形態の湿式摩擦材の使用状態を示す説明図である。 図２は本発明の実施の形態の実施例１に係る円弧溝の半径、特定距離、角度、形状を説明する説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）はその要部を切断した場合の構成を示す断面図である。 図３は本発明の実施の形態の円弧溝を形成する方法を説明する説明図である。 図４は本発明の実施の形態の円弧溝の半径、特定距離、形状を説明する他の事例である。 図５は本発明の実施の形態の円弧溝の形状を示す説明図である。 図６は本発明の実施の形態の円弧溝の形状を示す他の説明図である。 図７は本発明の実施の形態の実施例毎の引き摺りトルクの低減率特性を示す図である。 図８は公知の湿式摩擦材の全体の正面図である。 図９は公知の湿式摩擦材の油溝パターンの種類を示した正面図の要部を示す説明図である。 図１０は本発明の実施の形態の湿式摩擦材及び公知の湿式摩擦材の引き摺りトルクの測定結果を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、実施の形態において、図示の同一記号及び同一符号は、同一または相当する機能部分であるから、ここではその重複する説明を省略する。

［実施の形態］
まず、図１を用いて本発明の実施の形態の湿式摩擦材の使用構成を説明する。
図１のように、湿式摩擦材は、図示のように、環状のコアプレート１０に接合する複数枚のセグメントピース４０からなり、コアプレート１０の円周方向に沿って接合されている。即ち、コアプレート１０は、その中心位置からその半径方向に放射方向に延びた直線上に、複数枚のセグメントピース４０の相互間の間隔で形成されたセグメント間溝４１を形成し、コアプレート１０の特定の片面または両面に複数枚のセグメントピース４０を接合している。

湿式摩擦材１は、一般に鋼板からリング状（円環状）に形成された芯金としてのコアプレート１０と、この環状コアプレート１０の特定の片面または両面に環状に接合されたペーパー系の複数のセグメントピース４０とからなり、この環状のセグメントピース４０の外周によってライニング環５０が規定される。なお、コアプレート１０には、回転軸等のトルク伝達要素のスプラインまたは同様なものと係合する係合歯１１が一体に形成され、この例では内周側に設けられている。

ここで、複数のセグメントピース４０は、木材パルプ或いはアラミド繊維等の繊維基材と、カシューダスト等の摩擦調整剤や炭酸カルシウム或いはケイソウ土等の体質充填剤等の充填剤とを抄造して得た抄紙体に、熱硬化性樹脂からなる樹脂結合剤を含浸し、次いで熱成形により加熱硬化して形成したものである。具体的には、その一例として、基材繊維としてのリンターパルプ２５重量％及びアラミド繊維３０重量％からなる繊維基材と、充填材としてのカシューダスト１５重量％及びケイソウ土３０重量％からなる摩擦調整剤とからなる抄紙体に、３０重量％の樹脂率（摩擦材全体に対する割合）でレゾール型のフェノール樹脂を含浸し、次いで熱成形により硬化したものを挙げることができる。なお、本発明を実施する場合、セグメントピース４０は、上記構成配合に限定されるものではない。

他方、複数のセグメントピース４０と圧接して摩擦係合するカウンタプレート２は、コアプレート１０と同様に、一般に金属製の１枚板からリング状（円環状）に形成され、複数のセグメントピース４０と摺接する平坦な表面を有する本体部２０を備えている。また、この本体部２０には係合歯２１が一体に付設され、トルク伝達要素のスプラインまたは同様なものと係合するようになっている。なお、このようなカウンタプレート２は一般には鋼材（炭素鋼材）から形成されるが、ねずみ鋳鉄等から形成することもできる。

そして、湿式摩擦材１とカウンタプレート２とは、ＡＴＦ等の潤滑油中に浸漬した状態で複数枚交互に組合わされ、それによって湿式摩擦係合装置３０が形成される。図１の例の湿式摩擦係合装置３０は、湿式多板形クラッチとして形成され、入力または出力回転軸３１にキー止めされたクラッチハブ３２に、湿式摩擦材１がスプライン結合によって軸方向に可動に組付けられる。一方、出力また入力回転軸を形成するクラッチハウジング３３の内側に、カウンタプレート２が同様にスプライン結合によって軸方向に可動に組付けられている。また、クラッチハウジング３３内には、カウンタプレート２を押圧する環状ピストン３４を含む油圧作動装置が形成されている。なお、クラッチハウジング３３の開口端には、その油圧作動装置の荷重を受けるための受圧部材３５が組付けられている。

したがって、この湿式摩擦係合装置３０において、油圧源からの油圧によってピストン３４が作動されると、交互に組合わされた湿式摩擦材１とカウンタプレート２とがピストン３４と受圧部材３５との間で相互に圧接され、その摩擦係合によりクラッチハブ３２とクラッチハウジング３３間のトルクの伝達が行われる。また、油圧を解き、ピストン３４の作動を解除すると、それらの圧接による摩擦係合が解かれ、それによってトルクの伝達が遮断される。こうして、ピストン３４を含む作動手段の作動、及び解除によって、トルクを伝達し、また遮断することができる。なお、この湿式摩擦係合装置３０において、例えば、クラッチハブ３２側を入力とし、クラッチハウジング３３側を固定することによって、湿式多板形ブレーキとして形成することができる。また、湿式摩擦材１とカウンタプレート２とを相互に圧接し、摩擦係合させる作動手段は、本例のように油圧式が一般的であるが、他にも機械式、電磁式等であることができ、更には、本例のようにポジティブ形式であっても、またはネガティブ形式であってもよい。

コアプレート１０は、トルク伝達要素のスプラインと係合する係合歯１１が内周側に設けられているが、その外周は円形（円盤形）であり、複数枚のセグメントピース４０を接合した外周、即ち、図２及び図３に記載のセグメントピース４０₁〜４０₂₀（ここで、特定の位置のセグメントピース４０₁〜４０₂₀を指定しない共通的な場合には、単に「セグメントピース４０」と記す）の外周で規定されるライニング環５０の半径Ｒよりも０．５〜３ｍｍ大径となっている。

以下、本実施の形態である実施例１について詳細に説明する。
実施例１は環状のコアプレート１０に２０枚のセグメントピース４０を図２に示すように均等に接合した。このように接合することで、２０枚のセグメントピース４０の相互間にはセグメント間溝４１が均一に配される。また、図２に示す環状コアプレート１０の中心線Ｍ−Ｍ線は、セグメントピース４０₆の円周方向を２分する。つまり、セグメントピース４０₆の周方向の幅を等分（角度的に１／２）する中心線となっている。更に、本実施の形態では、中心Ｏを通る中心線Ｍ−Ｍから所定角度θ＝９０／５＝１８°毎に中心Ｏから放射状に延ばした直線上に中心Ｏから特定距離Ｗの位置を中心とする半径ｒの円を規定し、この円によって円弧溝４３を形成している。実施例１のようにセグメントピース４０のコアプレート１０への接合位置に合わせて所定角度を規定することにより、中心Ｏから放射状に延ばしたセグメントピース４０₁〜４０₂₀の中心線は、セグメントピース４０₁〜４０₂₀の周方向の幅を等分（角度的に１／２）する中心線と合致する。

ここで、セグメントピース４０₁〜４０₂₀に形成する円弧溝の半径は規定した円の半径で決まり、この円の半径を以下、「円弧溝半径」と呼ぶ。円弧溝半径ｒは、セグメントピース４０₁〜４０₂₀の外周によって規定されるライニング環５０の半径Ｒよりも小さい半径であり、ライニング環５０の半径Ｒに対し４〜８割の範囲内としている。
従来のように直線形状の溝でなく湾曲した円弧溝とすることで、直線形状の溝に比べて潤滑油、つまり、ＡＴＦは、溝から受ける抵抗が少なくなる。そして、上記円弧溝を形成する円の半径が、前記ライニング環の半径に対し４〜８割の範囲内にすることで、引き摺りトルクをセグメントピースの摩擦面に設けないときの半分以下と、大幅に低減できるものとすることが可能となる。
つまり、上記円弧溝を形成する円の半径が、ライニング環の半径に対し４〜８割の範囲内とは、ライニング環の半径に対し４割を切ると、前記円弧溝を形成する円の半径が小さくなることで溝の湾曲が大きくなり、溝を流通する潤滑油の溝から受ける抵抗が大きくことで引き摺りトルクを低減させる効果が低下する。また、前記ライニング環の外径の半径に対し８割を超えると、引き摺りトルクを低減させる効果が低下する。
なお、実施例１ではセグメントピース４０の中心線と所定角度の直線を合致させているが、所定角度の直線は、要求される仕様によっては、セグメントピース４０の中心線と合致しない角度に適宜設定することができる。このようなセグメントピース４０の中心線と合致しない場合の円弧溝も、セグメントピース４０の中心線に合致させた円弧溝と同様に溝形状を湾曲させているため同様の効果が期待できる。

次に、円弧溝の形成方法について図３を用いて説明する。
図３に示すように、本発明の実施の形態である実施例１は２０枚の複数のセグメントピースの中から特定のセグメントピース４０₆を２分してコアプレート１０の円の中心を通る中心線Ｍ−Ｍ線上にコアプレートの円の中心Ｏから特定距離Ｗだけ離れた位置を中心とする半径ｒの円を規定し、この円に基づいて溝を形成する。この形成された溝が円弧溝４３である。実施例１では更に、コアプレートの中心Ｏから中心線Ｍ−Ｍに対して所定角度θを＋１８°とし、＋１８°毎に１８°から３４２°までの１９本の直線を規定し、この直線上に中心線Ｍ−Ｍ線上と同じ特定距離Ｗだけ離れた位置を中心とする半径ｒの円を規定し、この円に基づいて円弧溝４３を形成した。

ここで円弧溝４３を形成するとき、円弧溝半径ｒ及び特定距離Ｗによっては、円を規定した中心線及び直線上に在るセグメントピースに円弧は描かれない。本発明の実施の形態である実施例１では、セグメントピース４０₆には中心線Ｍ−Ｍ上に規定した円による円弧溝４３は形成されず、セグメントピース４０₆の両側に位置するセグメントピース４０₃乃至セグメントピース４０₅並びにセグメントピース４０₇乃至セグメントピース４０₉に円弧溝４３が形成され、同様に１８°毎に規定された直線、本実施の形態の実施例１では全ての直線がセグメントピース４０₁〜セグメントピース４０₂₀の中心線と合致していることからセグメントピース４０の中心線となるが、この線上に規定した円によっては中心線上のセグメントピースに円弧溝４３は形成されておらず、このセグメントピースの両端に位置するセグメントピース４０に円弧溝４３が形成されている。

ここで、本実施の形態では所定角度θは３６０°をセグメントピース４０の数２０で割った値を設定したが、本発明を実施する場合には、これに限定するものではない。
しかし、所定角度θをセグメントピース４０の数で割った値に設定することで、所定角度θ毎の直線をセグメントピース４０の中心線と合致させることができる。この際円弧溝４３はコアプレートの中心Ｏに対し点対称形状を成し、また、特定のセグメントピースを２分する中心線に対し線対称形状を成す。このような対称形状は湿式摩擦材の回転方向に影響されないため好ましい。

次に、円弧溝４３を流れるＡＴＦの流れについて説明する。コアプレート１０が図３の左回転矢印Ｌｅｆｔの方向または右回転矢印Ｒｉｇｈｔの方向に示すように、左回転または右回転を行っている場合、湿式摩擦材を流通するＡＴＦは、遠心力によって湿式摩擦材の内周側から外周側へと移動しようとする。この際円弧溝４３を構成する各弧状の溝は、湾曲しながら内周側から外周側へ通じている。この湾曲によって円弧溝４３を流れるＡＴＦは遠心力が働く放射方向の移動が可能となり、円弧溝４３から受ける接触抵抗は従来の溝形状より小さく抑えることができ、ＡＴＦの流通は滑らかになる。したがって、ＡＴＦが円弧溝４３を流通するときに発生する円弧溝４３からの接触抵抗が抑えられて引き摺りトルクは減少する。

ここで本発明ではセグメントピース間にセグメント間溝を有しているが、セグメントピース４０_nのＡＴＦの入口となる円弧溝４３の開口ａは、その前の位置にあるセグメントピース４０_n-1に形成した円弧溝４３におけるＡＴＦの出口となる開口ｂから流れ出るＡＴＦに対向しており、また、円弧溝４３は円弧溝半径ｒに沿って形成されているから、セグメント間溝４１が介在していても、セグメントピース４０_n-1の円弧溝４３を通過したＡＴＦは、セグメント間溝４１に一部が流れるとともに円弧溝半径ｒに沿って形成されているセグメントピース４０_nの開口ａからなる円弧溝４３にも流れる。このため、湿式摩擦材１を流れるＡＴＦはセグメント間溝４１と円弧溝４３によって効率よく湿式摩擦材１を冷却して引き摺りトルクを低減することができる。

また、円弧溝４３はセグメントピース４０の外周にＡＴＦの入口となる開口ａが設けられ、ＡＴＦの出口となる開口ｂが開口ａに対してセグメントピース４０の内周側に設けられている。このような円弧溝４３は湿式摩擦材１０が回転すると、セグメントピース４０の外周側に在るＡＴＦを内周側に開口ａを通して引き入れることができる。この作用によって外周側に溜まったＡＴＦに起因する引き摺りトルクを抑えることができる。
ここで円弧溝４３は図４の円弧溝４３_ghのように規定された１つの円によって単一のセグメントピース４０に形成されることも有り得るが、実施例１や図４の円弧溝４３_efのようにセグメントピース４０の少なくとも２枚に円弧が描けることが好ましい。

即ち、円弧溝４３は、セグメントピース４０の中から特定のセグメントピース４０_nの中心線と、この中心線に対し所定角度θ毎にコアプレート１０の中心Ｏから放射方向に延びた直線を規定し、この直線上にコアプレート１０の中心Ｏから特定距離Ｗを取り、特定距離Ｗを中心とする円弧溝半径ｒの円規定する。この円の円弧に基づいて特定のセグメントピース４０_nの両側に在る１以上の対のセグメントピース４０に、例えば、セグメントピース４０_n-1及びセグメントピース４０_n+1、及び／または対となるセグメントピース４０_n-2及びセグメントピース４０_n+2、及び／または対となるセグメントピース４０_n-3及びセグメントピース４０_n+3、及び／または対となるセグメントピース４０_n-4及びセグメントピース４０_n+4に、セグメントピース４０の厚みよりも浅い円弧状の溝からなる円弧溝４３を形成するものである。ここで円弧溝半径ｒによっては図２に記載したように特定のセグメントピース４０_nに円弧が形成されない場合があり、また図４に記載したように円弧が形成される場合もある。そして、ＡＴＦに加わる遠心力や、内周側でのＡＴＦ量等が特定な条件によっては、図４に記載した円弧溝半径ｒ₁のように開口ｇと開口ｈがセグメントピース４０の内周面に形成されるような円弧溝も有用となる場合がある。

以下、本発明の実施形態の試験結果について説明する。
実施例１は、ライニング環５０の半径Ｒと円弧溝半径ｒとの関係、つまりライニング環５０の半径Ｒに対する円弧溝半径ｒの比（以下、「半径比率」と表す）ｒ／Ｒ＝０．６とし、所定角度θ毎の特定距離Ｗとライニング環外半径Ｒとの関係、つまりライニング環外半径Ｒに対する特定距離Ｗの比（以下、「変位率」と表す）Ｗ／Ｒ＝０．４とし、所定角度θを決定する分割数をセグメントピース４０の枚数２０とし、円弧溝４３の総溝数（以下、「溝数」という）をＮ＝１２０として円弧溝４３を形成した。ここで溝数は、１つのセグメントピースに１つの円弧によって形成される溝を１としている。例えば、図４の半径ｒによって得られる溝本数は５本となる。そして溝幅を１．２ｍｍとし、溝の深さはセグメントピースの厚みに対する比（以下、「溝深さ比」と呼ぶ）で０．４とした。以下の実施例もすべて溝幅、溝深さ比は同じとしている。

実施例２は、半径比率ｒ／Ｒ＝０．７、変位率Ｗ／Ｒ＝０．４、分割数３０、溝数Ｎ＝１００として円弧溝４３を形成した。
実施例３は、半径比率ｒ／Ｒ＝０．６、変位率Ｗ／Ｒ＝０．５、分割数３０、溝数Ｎ＝８０として円弧溝４３を形成した。
実施例４は、半径比率ｒ／Ｒ＝０．６、変位率Ｗ／Ｒ＝０．５、分割数４０、溝数Ｎ＝１６０として円弧溝４３を形成した。

実施例５は、半径比率ｒ／Ｒ＝０．６、変位率Ｗ／Ｒ＝０．４、分割数２０、溝数Ｎ＝８０として円弧溝４３を形成した。
実施例６は、半径比率ｒ／Ｒ＝０．８、変位率Ｗ／Ｒ＝０．４、分割数３０、溝数Ｎ＝１２０として円弧溝４３を形成した。
実施例７は、半径比率ｒ／Ｒ＝０．６５、変位率Ｗ／Ｒ＝０．４、分割数３０、溝数Ｎ＝１２０として円弧溝４３を形成した。

図７に得られた引き摺りトルク低減率（％）の結果を示す。ここで、引き摺りトルク低減率とは、図８に示した（ｅ）ワッフル溝形状のセグメントピースの引き摺りトルクを基準とし、各実施例の引き摺りトルクがワッフル溝形状のセグメントピースの引き摺りトルクからどれだけ引き摺りトルクを低減したかを示す割合であり、ワッフル溝形状のセグメントピースの引き摺りトルクに対する各実施例の引き摺りトルクの引き摺りトルク低減量の割合である。ここでワッフル溝形状の湿式摩擦材の溝幅、溝深さ比は、実施例と同様であり、溝本数は１００本としている。

実施例１は図１０に記載したように引き摺りトルクは、０．９（Ｎｍ）であった。
そこで、図１０のワッフル溝の引き摺りトルク２．３（Ｎ・ｍ）と比較すると、実施例１の引き摺りトルク低減率５５％となる。同様に、実施例２の低減率は３５％、実施例３の低減率は３２％、実施例４の低減率は５３％、実施例５の低減率は３９％、実施例６の低減率は４５％、実施例７の低減率は４９％となった。これらをまとめたのが図７である。このように本実施の形態である円弧溝形状の湿式摩擦材１は、従来のワッフル溝形状の湿式摩擦材に対し引き摺りトルクを３０％以上低減することが確認され、図９（ｄ）に示したスパイラル溝形状に対しても、図１０に示したスパイラル溝形状の引き摺りトルク以下となっている。因みにワッフル溝形状に対するスパイラル溝形状の引き摺りトルク低減率は３０％であった。
このようにセグメントピース表面に設ける溝形状を従来の直線状から湾曲させた円弧状にすることで引き摺りトルクを従来以上に低減させることができる。特に、図９に示す溝無し形状に対しては略半分以下まで低減させることが可能となる。

なお、試験条件は、回転数２０００ｒｐｍ、潤滑油ＡＴＦ、油温４０℃、潤滑油量２リットル／ｍｉｎ、湿式摩擦材のサイズは外径φ１５２．８、内径φ１１８．８で、湿式摩擦材１のディスク枚数を４枚として実験を行った。

ここで形成した円弧溝４３は、セグメントピース４０の厚みＸaよりも浅く形成された深さＸbの溝である。前述の溝深さ比はＸb／Ｘaで表される。その円弧溝４３としては、その垂直断面が円弧を描くように孤状となるように形成してもよいし、図２に示した実施例１のように両側を徐々に浅くなるように形成してもよい。

以上説明してきたように、本実施の形態の湿式摩擦材は、環状コアプレート１０の特定の片面または両面に接合された複数枚のセグメントピース４０相互間に所定の間隔を設けることで形成したセグメント間溝４１と、環状コアプレート１０に沿ってセグメント間溝４１を設けた複数枚のセグメントピース４０の特定のセグメントピース４０_nの前記環状コアプレート１０の中心を通りセグメントピース４０_nの周方向を２分する中心線、及びこの中心線に対して環状コアプレート１０の中心から所定角度θ毎にコアプレート１０から放射方向に延ばした直線上に環状コアプレート１０の中心から特定距離Ｗ離れた位置を中心とする円を規定し、この円によってセグメントピース４０に、セグメントピース４０の厚みよりも浅い円弧状の溝を形成してなる円弧溝４３とを具備する。

このようなセグメント間溝４１と円弧状の円弧溝４３によって、冷却効果を高めることができると同時に、引き摺りトルクを低減することができる。
特に、円弧状に湾曲させた円弧溝４３は、ＡＴＦが遠心力を受けて湿式摩擦材の内周側から外周側へ移動する際、直線状の溝以上にＡＴＦの移動時の抵抗を減らして滑らかに移動させることができる効果を有する。
更に、円弧溝４３は回転時におけるＡＴＦの移動に際し、湿式摩擦材の外周側に開口した開口から流入したＡＴＦは湿式摩擦材の内周側へ移動し易くなる。この作用によっても、湿式摩擦材の外周側で引き起こされる引き摺りトルクの低減が可能となる。

また、円弧溝４３は、単一のセグメントピース４０を２分する中心線で線対称の円弧としたものであるから、コアプレート１０の回転方向が右回転であっても、左回転であっても特性を同一にすることができる。
更にセグメントピース４０は、所定角度毎の特定距離Ｗを中心とする円の軌跡下にセグメント間溝４１を介在させて円弧溝４３を配設することが好ましい。このとき、ＡＴＦがセグメント間溝４１と円弧溝４３を流れることができるから、湿式摩擦材１の冷却を効率よく行うことができる。また、ＡＴＦがセグメント間溝４１と円弧溝４３を流れ、湿式摩擦材１の表面をＡＴＦが流れるから引き摺りトルクを低減することができる。

したがって、従来のラジアル溝を表面に設けたセグメントピースＢ₂、円周溝を表面に設けたセグメントピースＢ₃、スパイラル溝を表面に設けたセグメントピースＢ₄、ワッフル溝を表面に設けたセグメントピースＢ₅に比べて円弧の大きさを調整することで、ＡＴＦの流れを阻害することが少なくなり、外周側のＡＴＦを効率よく引き込むことができることから引き摺りトルクを低減でき、冷却効果を高めることができる。
そして、円弧溝４３は、円弧溝４３を規定する円の中心位置と、円弧溝半径ｒによって湿式摩擦材１の引き摺りトルクの設定、摩擦材の冷却能力の設定ができる。

本実施の形態の湿式摩擦材の円弧溝４３は、ライニング環外半径Ｒと円弧溝半径ｒとの関係、つまり、半径比率が４〜８割としたものである。これは、４割未満では円弧溝での抵抗が大きくなりすぎ、８割を超えると、従来の直線形状と同様の効果しか得られないからである。

本実施の形態の湿式摩擦材の円弧溝４３はライニング環外半径Ｒの中心位置と前記円弧溝半径の円の中心位置との関係、つまり変位率が３〜７割としたものである。これは、変位率が３割未満の場合、円弧溝半径ｒを大きくする必要があり従来の直線形状と同様の効果になり易く、７割を超えると円弧溝半径ｒを小さくする必要があり溝での抵抗が大きくなり易くなるからである。

本実施の形態の湿式摩擦材の円弧溝４３の深さは、セグメントピース４０の厚みＸａに対し２〜６割としたものである。このように特定することで、円弧溝４３を流通するＡＴＦの流量を、引き摺りトルクを低下させる適切な量に制御することができる。また、円弧溝４３の深さがセグメントピース４０の厚みに対し２〜６割の範囲内であるから、円弧溝４３を設けることによる機械的強度の劣化が少ない。

本実施の形態の湿式摩擦材の円弧溝４３の幅は、１〜３ｍｍの範囲内としたものである。この特定も円弧溝４３の深さ同様円弧溝４３を流通するＡＴＦの流量を、引き摺りトルクを低下させる適切な量に制御するためのものである。
以上、本発明の実施の形態は、円弧溝４３の円弧溝半径ｒ及び特定距離Ｗを一定とした単一の円弧を用いているが、異なる円弧溝半径ｒ、異なる特定距離Ｗを用いて２以上の円弧形状を有する円弧溝とすることも有り得る。この際、回転時のＡＴＦの湿式摩擦材を移動する移動状態を均一にできることから、本発明の実施例同様に単一のセグメントピース４０に対して対称形状とすることが好ましい。

１ 湿式摩擦材
２ カウンタプレート
１０ コアプレート
４０、４０₁〜４０₂₀、４０_n セグメントピース
４１ セグメント間溝
４３ 円弧溝
５０ ライニング環
Ｒ ライニング環外半径
ｒ 円弧溝半径
Ｗ 特定距離
Ｘa セグメントピースの厚み
Ｘb 円弧溝の深さ

Claims (5)

1. 環状コアプレートの特定の片面または両面に接合された複数のセグメントピース相互間に所定の間隔の溝を形成してなるセグメント間溝と、
   前記環状コアプレートの中心を通り前記複数枚のセグメントピースの中から特定したセグメントピースの円周方向を２分する中心線及び前記中心線に対して前記環状コアプレートの中心から所定角度毎に放射方向に延ばした直線上に、特定距離を中心とする円を規定し、前記円によって前記複数のセグメントピースに、前記セグメントピースの厚みよりも浅い円弧状の溝を形成してなる円弧溝と
   を具備することを特徴とする湿式摩擦材。
2. 前記円弧溝を形成する円の半径は、前記複数枚のセグメントピースの外周によって規定されるライニング環の半径に対し４〜８割の範囲内としたことを特徴とする請求項１に記載の湿式摩擦材。
3. 前記円弧溝を形成する円の中心を規定する前記環状コアプレートの中心からの特定距離は、前記ライニング環の外径に対し３〜７割の距離としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の湿式摩擦材。
4. 前記円弧溝の深さは、前記セグメントピースの厚みに対し２〜６割の範囲内の深さとしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の湿式摩擦材。
5. 前記円弧溝の幅は、１〜３ｍｍの範囲内としたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載の湿式摩擦材。

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