JP4756555B2 - 摩擦フェーシングおよび摩擦フェーシングの提供方法 - Google Patents
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Description
ブロックリング(シンクロナイザーリング)、クラッチプレートまたは伝動ベルトなどの部品の内側に冷却剤を十分に循環させるために、従来の技術では、協働部材における接合面のいずれか一方若しくは両方、または、そこに固定される摩擦材料に溝やスロットが設けられていた。例えば、特許文献1〜5に示されるように、さまざまな材料や装置は、ブラスめっき(brass coating)あるいはペーパーライニング(paper lining)が施された面を有している。また、従来、協働部材の摩擦材料の範囲に溝を形成することは、一般に、そのような摩擦材料およびこれを使用する動力伝動装置や動力吸収装置の製造を複雑なものとしていた。
本発明によると、第1の流路と第2の流路とは異なる深さを有する。このことは、摩擦フェーシングの安定性を害することなく、摩擦フェーシングの表面により多くの、あるいは、より長い流路を設けることを可能とする。
本発明によると、摩擦フェーシングにより多くの、より長い、またはより深い流路を設けることを可能とし、それと同時に摩擦フェーシングの十分な安定性を確保することを可能とし、シンクロナイザーリングのような支持要素に摩擦フェーシングを取り付ける際に、その取り扱いを容易にする。
第1の流路と第2の流路とは、さまざまなパターンで接続される。例えば、第2の流路が、第1の流路を延長したものとして、第1の流路と同じ方向に延びるものでもよい。これにより、第1の流路および第2の流路は、摩擦フェーシングの互いに反対側にある二つの端面を接続することができる。第2の流路の深さは、摩擦フェーシングの厚さよりも小さいので、摩擦フェーシングの全て部分を一体的に保持することができ、流路によって摩擦フェーシングがいくつかの部品に分離されることはない。また、一つの第2の流路が、第1の複数の第1の流路と流体連通するように構成することも可能である。
好ましくは、このような接続部が摩擦フェーシングの第2の面に連なり、第2の流路も摩擦フェーシングの第1の面に形成される。接続部は、摩擦フェーシングの厚さの1/2未満の厚さを有するようにするのが好ましい。このことは、接続部の上に形成される第2の流路が摩擦フェーシングの厚さの少なくとも1/2の深さを有し、十分な量の流体が該第2の流路を介して流れるようにすることを可能とする。
好ましい実施形態において、摩擦フェーシングは、所定の間隔を置いて配置され、第2の流路を形成するこのような接続部を含む複数の第1の流路を含んで構成される。より有利には、接続部は、摩擦フェーシングの第2の端面と連なる(繋がる)一方、第1の流路は、摩擦フェーシングの第2の端面の反対側の第1の端面に開口する。
あるいは、第1の複数の接続部は、第1の端面に連なる(繋がる)一方、第2の複数の接続部は、摩擦フェーシングの反対側の第2の端面に連なる(繋がる)ようにする。これは、例えば、第2の流路を摩擦フェーシングの両端面に交互に配置することを可能とする。したがって、第1の流路もまた、摩擦フェーシングの第1の端面と反対側の第2の端面とに配置することが可能である。
第1および第2の流路は、流路の間に摩擦領域を形成する。流路の形状に応じて、これらの摩擦領域は、ほぼまっすぐな端面または縁部(edge)、湾曲している端面、様々な形状のまたはV字状の端面によって形成されることになる。
好ましい実施形態において、複数の開口部が所定の間隔を置いて第1の端面に設けられており、また、少なくともいくつかの開口部が第2の端面に設けられている。
代わりにまたはこれに加えて、第1および/または第2の流路の少なくとも一つが摩擦フェーシングの第1または第2の端面に実質的に平行に延びていてもよい。
好ましくは、第1の流路は、摩擦フェーシングを支持部材に取り付ける前に摩擦フェーシングに設けられる。第2の流路は、摩擦フェーシングを支持部材に取り付ける前に、摩擦フェーシングを指示部材に取り付けるときに同時に、あるいは、摩擦フェーシングを支持部材に取り付けた後に形成される。第1および/または第2の流路は、機械加工、レーザー加工あるいはエンボス加工によって摩擦フェーシングに形成されてもよく、または、摩擦フェーシングにプラテンを駆動する(押圧する)ことによって形成されてもよい。
摩擦フェーシングは、第2の流路を形成するためのリブを備えるプラテンに位置合わせされる。それから、プラテンは、摩擦フェーシングを支持部材上に押し付けるように駆動され、同時に、摩擦フェーシングの第1の面に第2の流路を形成する。
また、第1の流路、すなわち、第1の面から反対側の第2の面へと摩擦フェーシング全体に延びている流路が、該摩擦フェーシングをウェブ材から打ち抜くときに形成されるようにしてもよい。好ましくは、第1の流路の少なくとも一つが摩擦フェーシングを摩擦材料ウェブから打ち抜くことによって形成される。
本発明の一実施形態においては、摩擦フェーシングは、EF−5010としても知られているCM−6500という摩擦材料からなる部分を含んで構成される。かかる摩擦材料は、本出願人であるSulzer Euroflamm 社(Sulzer Euroflamm US、Sulzer Euroflamm GERMANY)から入手可能である。一般に、そして、本明細書において図18〜図22に関連して後述するように、摩擦フェーシング12は、供給ロール16(図18参照)から供給され、その一方の面(第1の面)20に接着剤層18が形成され、または付加されて最終的なサプライ22を提供する。本明細書において後述するように、摩擦フェーシング12は、その後、サプライ22から打ち抜かれ(型抜きされ)、更に所定の処理が施されてリング10に固定されることになる。
図1に最もよく示されているように、本発明に係る摩擦フェーシング12は、従来から知られているニトリル・フェノール系の接着剤やその他の適当な接着剤からなる接着層(図1(b)および図18参照)によって、ブロックリング10の環状内壁14に固定される。協働する摩擦要素29(図2参照)は、ブロックリング10に係合し、そして、係合を解除するために、軸30に沿って移動可能であることは容易に理解されよう。
図3(b)〜(d)に示されるように、複数の第1の流路32のそれぞれは、対向または平行な関係にある第1の壁32aおよび第2の壁32b(図3(c)参照)によって形成される。あるいは、後述するように、第1の壁32aおよび第2の壁32bは、傾斜面であったり、非線形であったり、曲線状のものとしたりすることも可能である。したがって、壁32aおよび壁32bは、平行とはならないように、あるいは、例えば第1の領域34の寸法D3(図3(a)参照)が、第1の流路32の閉鎖端36における寸法d6(図3(a)参照)よりも大きくなるように形成され得ることも認識すべきである。これらの寸法D3、寸法D6および壁32a、壁32bの形状を適宜選択することによって、容易に第1の流路31および第2の流路40に所望の量の流体を流すことができる。
なお、第2の流路40は、機械加工により形成されたり、レーザカットにより形成されたり、他の方法により形成されたりしてもよく、または、第2の流路40や接続部38を形成するために摩擦フェーシング12に設けられたものであってもよい。
しかしながら、図4(a)〜図18に示す他のいくつかの実施形態のように、複数の第2の流路40は、任意の所望の配置で設けられてもよい。例えば、第2の流路40が複数の第1の流路32のそれぞれに連通して設けられない配置としてもよい。
例えば、図4(a)〜(d)は、いわゆるスタガード配置(第1の流路と第2の流路とをずらした配置)の例を示す。図4(a)は、複数の第1の流路32が、第1の流路32と第2の流路40との組み合わせからなる合成流路41とは別に設けられることを示している。複数の第1の流路32およびこの第1の流路32に流体連通する第2の流路40を含む合成流路41は、任意の所望の構成で摩擦フェーシング12に配置され、あるいは、設けられる。したがって、図4(a)に示す摩擦フェーシング12は、第1の流路32と、複数の第2の流路40に流体連通する複数の第1の流路32を有する合成流路41との組み合わせを含んで構成されるようにしてもよい。
図4(a)においては、第1の流路32と、合成流路41(流路32/流路40)とのさまざまな組み合わせによるスタガード配置があることに注意すべきである。
図4(b)〜(d)に示される図において、一つおきに配置された流路32は、深い流路である第1の流路32だけからなるか、あるいは、浅い流路である第2の流路40と合成された第1の流路32の組合せからなる(つまり、いずれであってもよい)。
図4(a)〜図17に示すさまざまな実施形態における各構成要素の寸法は、図3(a)〜(d)に関連してすでに説明したものと同様であることを理解すべきである。しかしながら、図4(a)〜(d)に示される第1の流路32の中には、該第1の流路32に流体連通する第2の流路40を有していないものがある。それらは第1の流路32が途中で閉鎖されており、流体がそこを流れることはできない。その結果、それらは、第2の領域36で流体の流れを止めることになる。
しかしながら、面38aは、そのような方向性や配置に限定されることはなく、面12cまたは面12dと平行ではない面によって形成されてもよい。例えば、図9(a)〜(d)は、接続部38を含んで構成される摩擦フェーシング12を示しており、接続部38の上面38aは、図に示すように、面12cおよび面12dに対して所定の角度を有する平面上に位置している。
このように、第1の流路32、第2の流路40、およびそれらの流路32、40を形成するさまざまな壁32a、32b、40aおよび40bの構成配置は、所望の寸法および流量特性を有する第1の流路32および第2の流路40あるいは合成流路41を提供するために、その形状、配置や大きさ並びに接続部30およびその上面38aの形状、配置や大きさと同様に、それぞれ要求に応じて適宜選択され、また、構成することができることを理解すべきである。図6(a)〜(d)および図9(a)〜(d)に示されるように、接続部38の上面38aを所定の角度θで傾斜させることは、例えば、第2の流路40および第1の流路32に流入し、流れる流体を増大することを容易にする。
上述したように、第2の流路40は、一つ以上の第1の流路32と組み合わされ、あるいは、流体連通するように設けられる。また、図12に示されるように、第2の流路40は、単独で、および/または、相互に流体連通する第1の流路32と第2の流路40とで構成される合成流路40との組み合わせでスタガード配置または交互配置で設けられる。また、第1の流路32、第2の流路40および第2の流路40と流体連通する第1の流路32を含む合成流路41の個数は任意に設定することができ、また、その個数は、摩擦フェーシング12が使用される具体的な適用例に応じて定められるものである。図示していないが、摩擦フェーシング12が、第1の流路32、第2の流路40および合成流路41を含んで構成されるようなことも考えられる。
図14および図16において、摩擦材領域62は、摩擦フェーシング12の第2の端面12bに連なる円弧状の端面62aを含むことになる。接続部38は、図10(a)に示されるように、第2の端面12bに沿って(連なるように)設けられている。あるいは、第1の端面12a上に円弧状または波形の端面が設けられ、図16に示されるように、接続部38が第1の端面12aの近くに設けられてもよい。
したがって、摩擦材領域62は、ブロックリング10が回転しているときに流量の増減を容易に行えるように、さまざまな形状や大きさで構成され、あるいは、形成されることを理解すべきである。
しかしながら、必要に応じて、各摩擦材領域62が、図17に示されるように、摩擦フェーシング材12の側面12eと側面12fとの間を周方向に部分的にまたは全体にわたって延びる一つ以上の第2の流路40を含んで構成され得ることも考えられる。かかる配置は、第2の流路40と流体連通する複数の第1の流路32の間に流れる流体の量を増加させることになる。
また、第1の流路32は、図14〜図16の実施形態に示されるように、壁32aおよび壁32bを有するように構成され、これらの壁は、平行なものであったり、平行でなかったり、円弧状であったり、あるいは、傾斜していたりする。
なお、摩擦フェーシング12が取り付けられるシンクロナイザーリング10の一般的な製造方法(工程)は、図18および図19に関連して説明される。
本実施形態において、パンチ80は加熱されて、摩擦フェーシングの面12dの所望の位置への第2の流路40の形成と、摩擦フェーシング12の面のシンクロナイザーリング10の面14への加熱(押圧)接着とを同時に行う(図19のブロック78)。しかしながら、いくつかの摩擦フェーシング12については、パンチの加熱が必要とされないことを認識すべきである。
上記製造工程は、他の特徴を有する。すなわち、第2の流路40を形成または提供するように予め形成された流路47を一つ以上備えるフェーシング材12の製造を容易に行える、ということである。
例えば、図20(a)〜(c)に示される実施形態においては、フェーシング材12が、予め形成された流路(溝)47を有する供給フェーシング素材22から打ち抜かれる。
また、図21(a)〜(c)に示される実施形態においては、供給フェーシング素材22は、機械加工、レーザカットまたはエンボス加工等により所定のパターンに前もって形成された第2の流路49を複数含んで構成されることに注意すべきである。図21(b)および図2(c)に示されるように、摩擦フェーシング12は、それから、すなわち、予め第2の流路49が形成されている供給フェーシング素材22から打ち抜かれる。
打ち抜かれた摩擦フェーシング12は、上述したように、第2の流路40に流体連通する一つ以上の第1の流路32を含んで構成される。一連の加工処理の後、結果として得られる図21(a)に示される摩擦フェーシング12は、第1の流路32と第2の流路49の両方を含んで構成される。
図21(a)において、供給フェーシング素材22は、摩擦フェーシング12が該供給フェーシング素材22から打ち抜かれた後に、第2の流路49のうちのいくつかが第1の流路32にオーバーラップし、連通するように供給されることになる。
このように、溝または第2の流路47、49は、所望の流量特性を達成するために、選択された任意のパターンで提供され、また、摩擦フェーシング12が供給フェーシング素材から打ち抜かれる前に予め形成しておくことができることを認識すべきである。
また、(第2の)流路40は、摩擦フェーシング12の厚さを超える深さまたは深さD1(図3(a)参照)で切削されてもよく、このことは、流路40が部分的に形成されてもよき、あるいは、シンクロナイザーリング10の内側環状面1を切り込んで形成されてもよいことを意味する。
また、図3(a)に示されるように、幅CW1(図5(b)参照)および幅CW2が同じであってもよい。あるいは、幅CW2を幅CW1よりも広くしたり、幅CW1より狭くしたりすることも可能である(図5(a)参照)。
Claims (25)
- 摩擦面である第1の面(12c)と、この第1の面の反対側のある第2の面(12d)と、前記第1の面(12c)に設けられる少なくとも一つの第1の流路(32)および少なくとも一つの第2の流路(40)と、を含んで構成される摩擦フェーシングであって、
前記第1の流路(32)は、前記第1の面(12c)から前記第2の面(12d)に向かって第1の所定深さ(D2)を有し、前記第2の流路(40)は、前記第1の面(12c)から前記第2の面(12d)に向かって前記第1の所定深さ(D2)とは異なる第2の所定深さ(D4)を有することを特徴とする摩擦フェーシング。 - 前記第1の所定深さ(D2)は、前記第1の面(12c)と前記第2の面(12d)との距離(T1)以上であることを特徴とする請求項1記載の摩擦フェーシング。
- 前記第2の所定深さ(D4)は、前記第1の面(12c)と前記第2の面(12d)との距離(T1)の100%未満であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の摩擦フェーシング。
- 前記第1の流路(32)および前記第2の流路(40)の少なくとも一方は、前記第1の面(12c)に複数設けられ、各流路は互いに所定の間隔を置いて配置されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の摩擦フェーシング。
- 前記第2の流路(40)の少なくとも一つは、一対の前記第1の流路(32)の間に配置されることを特徴とする請求項4に記載の摩擦フェーシング。
- 前記第2の流路(40)の少なくとも一つは、前記第1の流路(32)の少なくとも一つに接続され、前記第1の流路(32)と前記第2の流路(40)との間で流体連通することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の摩擦フェーシング。
- 前記第2の流路(40)の少なくとも一つは、接続部(38)で接続される二つの対向壁(40a、40b)によって形成されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の摩擦フェーシング。
- 前記接続部(38)は、平坦な面、断面が略U状の面または断面が略V状の面(38a)を有することを特徴とする請求項7記載の摩擦フェーシング。
- 前記第1の流路(32)および前記第2の流路(40)の少なくとも一方の側壁(38a,b、40a,b)は、互いにまたは前記第1の面(12c)に対して所定の角度で傾斜していることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の摩擦フェーシング。
- 前記第1の流路(32)および前記第2の流路(40)の少なくとも一方の側壁(38a,b、40a,b)は、湾曲しまたは所定の角度で曲がっていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一つに記載の摩擦フェーシング。
- 前記第1の流路(32)は、摩擦フェーシング(12)の端面(12a)に開口部(aperture)を形成することを特徴とする請求項1〜10のいずれか一つに記載の摩擦フェーシング。
- 第1の端面(12a)および第2の端面(12b)を有し、
前記第1の流路(32)および前記第2の流路(40)の少なくとも一方は、前記第1の端面(12a)から前記第2の端面(12b)に向かってまたは前記第2の端面(12b)から前記第1の端面(12a)に向かって延びることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一つに記載の摩擦フェーシング。 - 前記第1の流路(32)および前記第2の流路(40)の少なくとも一方は、前記第1の端面(12a)または前記第2の端面(12b)に対して所定の角度で傾斜していることを特徴とする請求項12記載の摩擦フェーシング。
- 前記第1の流路(32)および前記第2の流路(40)の少なくとも一方は、前記第1の端面(12a)または前記第2の端面(12b)に実質的に平行に延びていることを特徴とする請求項12または請求項13記載の摩擦フェーシング。
- 前記第2の流路(40)の少なくとも一つが前記第1の流路(32)の少なくとも二つに接続されるか、または、前記第1の流路(32)の少なくとも一つが前記第2の流路の少なくとも二つに接続されることを特徴とする請求項1〜14のいずれか一つに記載の摩擦フェーシング。
- 支持要素を含んで構成され、
前記支持要素(10)上に請求項1〜15のいずれか一つに記載の摩擦フェーシング(12)が配置されていることを特徴とする摩擦部材。 - 前記摩擦部材は、シンクロナイザーリング(10)、クラッチ板、伝動ベルトまたはドラムブレーキ・ライニングであることを特徴とする請求項16記載の摩擦部材。
- 請求項1〜15の一つ以上に記載の摩擦フェーシングを提供する方法であって、
摩擦面である第1の面(12c)と、この第1の面(12c)と反対側に位置する第2の面(12d)と、前記第1の面から前記第2の面に向かって第1の所定深さ(D2)を有する少なくとも一つの第1の流路(32)とを含んで構成される摩擦フェーシング(12)を提供するステップと、
前記摩擦フェーシング(12)を支持部材(10)上に位置させるステップと、
前記第1の面(12c)から前記第2の面(12d)に向かって前記第1の所定深さ(D2)とは異なる第2の所定深さ(D4)を有する少なくとも一つの第2の流路(40)を前記摩擦フェーシング(12)に形成するステップと、
を含んで構成されることを特徴とする摩擦フェーシングの提供方法。 - 前記第2の流路(40)は、前記摩擦フェーシング(12)を前記支持部材(10)上に位置させた後に形成されることを特徴とする請求項18記載の摩擦フェーシングの提供方法。
- 前記少なくとも一つの第2の流路(40)を形成するステップは、
前記摩擦フェーシング12と、少なくとも一つのリブ(82)を有する所定のプラテン(80)とを位置合わせするステップと、
前記プラテン(80)を移動させて前記摩擦フェーシング(12)を押圧し、前記リブ82が少なくとも一つの第2の流路を形成するステップと、
を含んで構成されることを特徴とする請求項19記載の摩擦フェーシングの提供方法。 - 前記摩擦フェーシング(12)の第2の面(12d)に接着剤を提供するステップと、
前記摩擦フェーシング(12)と、少なくとも一つのリブ(82)を有する所定のプラテン(80)とを位置合せするステップと、
前記プラテン(80)を移動させて前記摩擦フェーシング(12)を前記支持要素(10)で押圧し、前記摩擦フェーシング(12)を前記支持要素(10)に接合するとともに、前記リブ(82)によって前記少なくとも一つの第2の流路を形成するステップと、
を含んで構成されることを特徴とする請求項18〜20のいずれか一つに記載の摩擦フェーシングの提供方法。 - 前記第1の面(12c)から前記第2の面(12d)に向かって前記第1の所定深さ(D2)とは異なる第2の所定深さ(D4)で延びる少なくとも一つの第2の流路(40)は、前記摩擦フェーシング(12)が前記支持要素(10)上に配置される前に、前記摩擦フェーシングに形成されることを特徴とする請求項18〜21のいずれか一つに記載の摩擦フェーシングの提供方法。
- 前記摩擦フェーシング(12)は、前記第1の流路(32)および前記第2の流路(40)のうちの少なくとも一つの流路を有するウェブ材(16)から打ち抜かれることを特徴とする請求項18〜22のいずれか一つに記載の摩擦フェーシングの提供方法。
- 前記第1の流路(32)のうちの少なくとも一つは、前記ウェブ材(16)から前記摩擦フェーシング(12)を打ち抜くときに形成されることを特徴とする請求項23記載の摩擦フェーシングの提供方法。
- 前記摩擦材料ウェブ(16)から前記摩擦フェーシング(12)を打ち抜く前に、接着剤層(18)が前記ウェブ材(16)の前記第2の面(12d)に貼付されることを特徴とする請求項23または請求項24記載の摩擦フェーシングの提供方法。
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