JP4444087B2

JP4444087B2 - ブレーキバンド

Info

Publication number: JP4444087B2
Application number: JP2004358435A
Authority: JP
Inventors: 一己服部; 義之江川
Original assignee: Ｎｓｋワーナー株式会社
Priority date: 2004-12-10
Filing date: 2004-12-10
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2024-12-10
Also published as: US20060081424A1; JP2006162034A; US7571792B2

Description

本発明は、例えば自動車などの自動変速装置に用いられるブレーキバンドに関する。より詳細には、ストラップに貼着される摩擦材に溝を設けたブレーキバンドに関する。

ブレーキバンドは、一箇所で破断した環状のストラップと、ストラップの破断した端部に設けられたブラケットと、ストラップ内周に固着された摩擦材とからなり、アプライ側のブラケットにアプライピンによる力を加えて、ストラップをドラムに巻きつけ、ブレーキ力を得る構成となっている。

特許文献１は、ブレーキング時に変速ショックを起こさないように、ストラップ内周のライニングに溝を形成したブレーキバンドを開示している。また、特許文献２は、アプライ部及び／またはアンカー部もしくは全周にわたって、ストラップ内周のライニングに円周方向に延在する複数の溝を形成したブレーキバンドを開示している。

この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
実開平０５−０４７５５９号公報実開昭６３−１３５０３１４８号公報

一般に、ブレーキバンド解放時、アンカーピンの荷重方向が上方から下方に向う取り付け状態において、正回転方向空転時にブレーキバンドの自重による落ち込みおよび、アンカー側へのブレーキバンドの機構的な特性である自己巻き付き作用により、回転方向に対しブレーキバンドが引っ張られる傾向がある。この為、ドラム上部のブレーキバンドとの間のクリアランスが最も減少し、多種の条件下において２０００ｒｐｍ近傍でドラグトルクがピーク値になる。その結果、バンドドラムに大きな引き摺りトルクが掛かる事になり、バンド性能上最も使用頻度の高い回転下におけるドラグトルクが高くなるため、自動変速の効果や燃費の低下が強いられる。また、上記の説明において、アンカーピンの荷重方向が下方から上方に向って取り付けられた状態において、ドラム回転が逆回転方向においても同じことが言える。

このような問題を解決するため、特許文献１及び２のようにライニング、すなわち摩擦材に溝を設けることが提案されている。しかしながら、これらの文献においては、溝が摩擦材の全周に設けられるか、アプライ部及び／またはアンカー部に設けられている。

例えば、溝をストラップの全周にわたって設けると、バンド落ち込みを抑制することが充分達成されない恐れがある。

したがって、本発明の目的は、ブレーキバンドがドラムに接触する部分の摩擦材に動圧発生用の溝を追加することにより、アンカーピンの荷重方向が上方から下方へと向う取り付け状態において、正回転方向における油の粘性による動圧を発生させることによりバンド落ち込みを抑制し、ドラグトルクが低減されるブレーキバンドを提供することであり、またアンカーピンの荷重方向が下方から上方に向って取り付けられた状態において、ドラム回転が逆回転方向においても同じことが言える。

上記目的を達成するため、本発明のブレーキバンドは、
湾曲したストラップの両端部分にブラケットを結合し、その湾曲したストラップの内側に摩擦材を接着したブレーキバンドにおいて、自動変速機に取り付けられた状態で垂直方向の上部に位置する領域のみに前記摩擦材に動圧発生用の溝を形成したことを特徴としている。

本発明によれば、次のような効果が得られる。
自動変速機に取り付けられた状態で垂直方向の上部に位置する領域のみに摩擦材に所定のドラム回転方向で動圧を発生する動圧発生用の溝を形成したことにより、回転方向における油の粘性による動圧を発生させ、バンド落ち込みを抑制し、ドラグトルクが低減される。

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。尚、以下説明する実施例は本発明を例示として説明するものであって、本発明を限定するものではないことは言うまでもない。また、各図面中同一部分は同一符号で表わしてある。

図１は、本発明の一実施例を示すブレーキバンド１０の正面図である。ブレーキバンド１０は、ほぼ環状に成形された薄い鋼板製のストラップ１と、ストラップ１の端部１ａに結合されたアプライ側ブラケット２と、ストラップ１の他端部１ｂに結合されたアンカー側ブラケット３とを有する。ストラップ１の内周には、摩擦材６が接着剤などにより貼着されている。ストラップ１の内部には不図示の自動変速機のドラム１１が嵌合している。アプライ側ブラケット２とアンカー側ブラケット３とは同形であるが、異形であってもよい。

アンカー側ブラケット３には、アンカーピン５が設けられ、ストラップ１の端部１ｂを固定状態に保持している。また、アプライ側ブラケット２には、不図示の駆動機構により駆動されるアプライピン４が当接している。アプライピン４は、アプライ側ブラケット２を押圧することで、ストラップ１を撓ませ、ストラップ１の端部１ａと１ｂとが近づくようにストラップ１をドラム１１の外周面に締め付け、ブレーキ力を発生させる。

ドラム１１の外周面に対向する摩擦材６の表面には、溝が設けられている。この溝は、不図示の自動変速機に取り付けられた状態で垂直方向の上部に位置する領域Aのみに形成されている。このようにすると、正回転方向における油の粘性による動圧を効率よく発生させることができ、自重によるブレーキバンド、すなわちストラップ１の落ち込みを抑制し、ドラグトルクが低減される。

以下、摩擦材６に形成する溝の各例を説明する。図２乃至図８は、本発明の実施例にかかるブレーキバンド１０の摩擦材６に形成された溝を示す。図２から図８に示すように、摩擦材６には周方向等配に設けられた周方向の溝１２が設けられている。溝１２は潤滑油溜まりである。また、矢印Bは、アンカー側を示している。

図２において、溝１２間であって図１の領域Aに対応する位置には、動圧発生用の溝１３が形成されている。溝１３は、周方向の溝１４、溝１４と交差する軸方向の溝１５からなっている。主に、溝１５が動圧を発生する。

図３では、動圧発生用の溝１６は、三角形の形をした溝１７が軸方向に３個で１列をなし、４列形成されている。ここで、三角形形状の各溝１７は、その頂点がドラム１１の回転方向X及び油、すなわち潤滑油の流れ方向Yに向いて配置されている。図中、点線で囲んだ領域Cにおいて潤滑油を塞き止める効果があり、この塞き止められた潤滑油がストラップ１をドラム１１から浮き上がらせるための動圧を発生させる。

図４は、動圧発生用の溝の他例を示している。溝１８は、周方向に延在する中央溝１９、中央溝１９の両側から軸方向に延びる複数の枝状の直線溝２０から構成されている。この例では、潤滑油を塞き止める領域Cは、枝状の直線溝２０の先端部である。

図５は、動圧発生用の溝の他例を示している。溝２１は、周方向に延在する中央溝２２、中央溝２２の両側から軸方向に延びる複数の枝状の曲線溝２３から構成されている。この例では、潤滑油を塞き止める領域は、枝状の曲線溝２３の先端部である。

図６は、動圧発生用の溝の他例を示している。溝２４は、周方向に延在する中央溝２５、中央溝２５の両側から軸方向に延びる複数の枝状の曲線溝２６から構成されている。この例では、潤滑油を塞き止める領域は、枝状の曲線溝２６の先端部である。曲線溝２６の先端部２７は、図４及び図５に示したものと異なり、他の部分より大きくなっており、この例ではほぼ円形となっている。従って、他の溝より、潤滑油の塞き止め効果が大きくなっている。

図７は、動圧発生用の溝の他例を示している。溝２８は、周方向に延在する中央溝２９、中央溝２９の両側から軸方向に延びる複数の枝状の屈曲溝３０から構成されている。この例では、潤滑油を塞き止める領域は、枝状の屈曲溝３０の屈曲部３１である。

図８は、動圧発生用の溝の更に他の例を示している。溝３５は、周方向に延在する中央溝３８、中央溝３８の両側から軸方向に延びる複数の枝状の屈曲溝３９及び４１から構成されている。この例では、潤滑油を塞き止める領域は、枝状の屈曲溝３９及び４１の閉じた先端部４０及び４２である。

図８に示す例では、動圧発生用の溝３５は、周方向で２群に分割された２つの溝群３６及び３７を備えている。溝群３６は屈曲溝３９を有し、溝群３７は屈曲溝４１を有している。この例で特徴的なことは、図８の溝パターンは、ドラム１１が正回転方向及び逆回転方向のいずれに回転しても所要の動圧を発生できるように構成されていることである。

すなわち、図８において矢印Ｘ方向を正回転とすると、ドラム１１が正回転方向に回転する場合は、溝３９が主に動圧を発生させ、矢印Ｘ‘方向の逆回転方向にドラム１１が回転する場合は、溝４１が動圧を発生させる。ドラム１１が正回転、逆回転いずれの方向に回転しても対応できる構成となっている。

図９及び図１０は、ブレーキバンド１０の取り付け方向とドラム１１の回転方向との相関関係の一例を示す模式図である。図９では、ドラム１１は正回転方向R1に回転し、アプライピン４が下方からブラケットを押圧している。また、図１０では、ドラム１１は逆回転方向R２に回転し、アプライピン４が上方からブラケットを押圧している。

また、図１、図９及び図１０では、アプライピン４とアンカーピン５とは垂直方向、または鉛直方向に対向して取り付けられているが、本発明は必ずしもこの形態に限定されるものではなく、垂直または鉛直方向に対して角度を有するように、すなわち斜めに取り付けることもできる。

以上説明した、動圧発生用の溝は摩擦材６にプレス加工することで形成できる。また、摩擦材６の打ち抜き時に同時に形成することも可能である。また、溝のパターンは図示のものに限定されることなく、例えば図３に示した三角形の溝は、
その他の多角形形状にしても良く、また円形や楕円形状とすることもできる。また、動圧発生用の溝は、ブレーキバンドの周方向両端部まで延在しない。

また、図２、図４−図８に示した溝パターンは、中央溝から枝状の溝が分岐する構成となっているが、中央溝を設けずに、独立した枝状の溝だけで構成することも可能である。いずれの場合でも、潤滑油を塞き止める効果がある形状であることが好ましい。

本発明と従来の溝との効果の差は図１１のグラフに示されている。多種の条件下において、ドラムの回転数が２０００ｒｐｍ近傍でピークになるドラグトルクが、本発明が従来例に比べて約半分となっていることが分かる。また、その他の回転数でも、本発明のドラグトルクが小さいことも示している。

本発明の一実施例を示すブレーキバンドの正面図である。摩擦材に形成される溝の一例を示す正面図である。摩擦材に形成される溝の一例を示す正面図である。摩擦材に形成される溝の一例を示す正面図である。摩擦材に形成される溝の一例を示す正面図である。摩擦材に形成される溝の一例を示す正面図である。摩擦材に形成される溝の一例を示す正面図である。摩擦材に形成される溝の一例を示す正面図である。ブレーキバンドの取り付け方向とドラムの回転方向との相関関係の一例を示す模式図である。ブレーキバンドの取り付け方向とドラムの回転方向との相関関係の他の例を示す模式図である。本発明と従来の溝との効果の差を示すグラフである。

符号の説明

１ストラップ
２アプライ側ブラケット
３アンカー側ブラケット
６摩擦材
１０ブレーキバンド
１１ドラム
１３，１６，１８，２１，２４，２８、３５動圧発生用の溝

Claims

湾曲したストラップの両端部分にブラケットを結合し、その湾曲したストラップの内側に摩擦材を接着したブレーキバンドにおいて、自動変速機に取り付けられ、アンカーピンの荷重方向が上方から下方へと向う取り付け状態において、垂直方向の上部に位置する領域のみに、前記ストラップが巻き付けられるドラムの回転が正回転方向時に動圧を発生する前記動圧発生用の溝を前記摩擦材に形成したことを特徴とするブレーキバンド。
前記動圧発生用の溝は、多角形の形状を有することを特徴とする請求項１に記載のブレーキバンド。
前記動圧発生用の溝は、摩擦材の軸方向のほぼ中央において周方向に延在する中央溝と、該中央溝から枝状に延在する複数の溝から構成されていることを特徴とする請求項１に記載のブレーキバンド。
前記動圧発生用の溝は、前記ブレーキバンドの周方向両端部まで延在しないことを特徴とする請求項２または３に記載のブレーキバンド。
前記動圧発生用の溝は、摩擦材をプレス成形またはパンチ加工することにより形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のブレーキバンド。