JP7074649B2 - 湿式摩擦材 - Google Patents

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Description

本発明は湿式摩擦材に関する。更に詳しくは、潤滑油の存在下で利用される湿式摩擦材に関する。
従来、湿式摩擦材を用いた湿式クラッチや湿式ブレーキが、トルク伝達や制動等に利用されている。例えば、自動車等の自動変速機では、湿式クラッチ内に湿式摩擦材が利用されている。
湿式クラッチは、複数枚の湿式摩擦材と複数枚のセパレータプレートとを小さなクリアランスを介して交互に配置され、両者を圧接・離間することでトルク伝達・非伝達を行う構造となっている。また、クラッチ内には、この圧接・離間における湿式摩擦材の摩擦低減や摩擦に伴う摩擦熱を吸収する目的等から、潤滑油が供給されている。このクラッチは、非締結時には、湿式摩擦材とセパレータプレートとが離間されて相対回転されており、その際に引き摺りトルクと称されるトルクを生じることが知られている。
この引き摺りトルクは、クラッチの空転時に不要なエネルギーを消費するため、近年、急速に進展されている低燃費化対策として、その低減が望まれている。そして、この引き摺りトルク低減の技術として下記特許文献1及び2の技術が知られている。
特開2003-090370号公報 特開2005-282648号公報
特許文献1には、油溝の溝幅が内周側から外周側へ向かって拡大された湿式摩擦材(図3)が開示されている。そして、この構成により相対回転数が高くなるにつれ、引き摺りトルクが低減されることが開示(図7)されている。
特許文献2には、内周開口部が左右対称の形状に広がった油溝と、幅がほぼ均一な油溝と、が混在された湿式摩擦材が開示されている。そして、この構成により、内周から供給される潤滑油が回転後部側の矩形状に拡がった部分34に当接することによって、潤滑油が積極的に摩擦面に供給されてセパレータプレートと摩擦面との接触が抑制され、過剰な潤滑油は幅がほぼ均一な油溝16bから排出される(図6c)ことが開示されている。
しかしながら、高回転から低回転までの全域で一様に引き摺りトルクを低減できる湿式摩擦材は知られておらず、様々な製品要求に応じて最適な形態を選択することで引き摺りトルク低減を顕在化させているのが実情である。従って、より多くの引き摺りトルク低減形態の選択肢をプールできることが求められる。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、従来と異なる形態により、引き摺りトルクの低減を達することができる湿式摩擦材を提供することを目的とする。
本発明は以下の通りである。
〔1〕本第1発明の湿式摩擦材は、平板なリング形状をなすコアプレートと、前記コアプレートの主面にリング状に配置された摩擦部と、を有する湿式摩擦材であって、
前記摩擦部は、下記(G)~(G)のセグメントピースを含む複数のセグメントピースから構成され、且つ、下記(T)~(T)の組合せを含むことを特徴とする。
(G)略四角形をなすピースの右下角が略四角形に切り欠かれた第1ピース。
(G)略四角形をなすピースの左上角が略四角形に切り欠かれた第2ピース。
(G)略四角形をなすピースの右上角が略四角形に切り欠かれた第3ピース。
(G)略四角形をなすピースの左下角が略四角形に切り欠かれた第4ピース。
(T)前記第1ピースと前記第2ピースとが、油溝を介して、該第1ピースの右側と該第2ピースの左側とで対面配置された組合せ。
(T)前記第3ピースと前記第4ピースとが、油溝を介して、該第3ピースの右側と該第4ピースの左側とで対面配置された組合せ。
〔2〕本第2発明の湿式摩擦材は、平板なリング形状をなすコアプレートと、前記コアプレートの主面にリング状に配置された摩擦部と、を有する湿式摩擦材であって、
前記摩擦部は、下記(G)~(G)のセグメントピースのうちの少なくとも一部を含む複数のセグメントピースから構成され、且つ、下記(T)~(T)の組合せのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする。
(G)略四角形をなすピースの右下角が略四角形に切り欠かれた第1ピース。
(G)略四角形をなすピースの左上角が略四角形に切り欠かれた第2ピース。
(G)略四角形をなすピースの右上角が略四角形に切り欠かれた第3ピース。
(G)略四角形をなすピースの左下角が略四角形に切り欠かれた第4ピース。
(G)略四角形をなすピースの右下角及び左下角が各々略四角形に切り欠かれた第5ピース。
(G)略四角形をなすピースの右上角及び左上角が各々略四角形に切り欠かれた第6ピース。
(G)略四角形をなすピースの右下角及び左上角が各々略四角形に切り欠かれた第7ピース。
(G)略四角形をなすピースの右上角及び左下角が各々略四角形に切り欠かれた第8ピース。
(T)前記第1ピースと前記第6ピースと前記第4ピースとが、油溝を介して、該第1ピースの右側と該第6ピースの左側とで対面配置され、且つ、該第6ピースの右側と該第4ピースの左側とで対面配置された組合せ。
(T)前記第3ピースと前記第5ピースと前記第2ピースとが、油溝を介して、該第3ピースの右側と該第5ピースの左側とで対面配置され、且つ、該第5ピースの右側と該第2ピースの左側とで対面配置された組合せ。
(T)前記第5ピースと前記第7ピースと前記第6ピースとが、油溝を介して、該第5ピースの右側と該第7ピースの左側とで対面配置され、且つ、該第7ピースの右側と該第6ピースの左側とで対面配置された組合せ。
(T)前記第6ピースと前記第8ピースと前記第5ピースとが、油溝を介して、該第6ピースの右側と該第8ピースの左側とで対面配置され、且つ、該第8ピースの右側と該第5ピースの左側とで対面配置された組合せ。
〔3〕本第3発明の湿式摩擦材は、平板なリング形状をなすコアプレートと、前記コアプレートの主面にリング状に配置された摩擦部と、を有する湿式摩擦材であって、
前記摩擦部は、下記(G)~(G)のセグメントピースを含む複数のセグメントピースを有し、前記第5ピースと前記第6ピースとは油溝を介して隣り合って配置されていることを特徴とする。
(G)略四角形をなすピースの右下角及び左下角が各々略四角形に切り欠かれた第5ピース。
(G)略四角形をなすピースの右上角及び左上角が各々略四角形に切り欠かれた第6ピース。
〔4〕本第1発明の湿式摩擦材及び本第2発明の湿式摩擦材は、前記(G)~(G)のセグメントピースは、いずれも、その最大幅をWとし、切欠部の最大幅をWとした場合に、0.10≦W/W≦0.80であるものとすることができる。
〔5〕本第1発明の湿式摩擦材及び本第2発明の湿式摩擦材は、前記(G)~(G)のセグメントピースは、いずれも、その最大高をHとし、切欠部の最大高をHとした場合に、0.25≦H/H≦0.75であるものとすることができる。
〔6〕本第2発明の湿式摩擦材及び本第3発明の湿式摩擦材は、前記(G)~(G)のセグメントピースは、いずれも、その最大幅をWとし、1つの切欠部の最大幅をWとした場合に、0.05≦W/W≦0.40であるものとすることができる。
〔6〕本第2発明の湿式摩擦材及び本第3発明の湿式摩擦材は、前記(G)~(G)のセグメントピースは、いずれも、その最大高をHとし、1つの切欠部の最大高をHとした場合に、0.25≦H/H≦0.75であるものとすることができる。
本発明の湿式摩擦材によれば、従来と異なる構成により、引き摺りトルクの低減を達することができる。
とりわけ、本発明の湿式摩擦材は、特定形状のセグメントピースとこれらの特定の組合せとを有する。これにより、特定の切欠部同士が組み合わされて、潤滑油排出を促がす組合せと、潤滑油取込みを促す組合せとを有することができる。このため、低回転域から高回転域まで幅広く引き摺りトルク低減を達することができるとともに、低回転域から中回転域において著しく優れたトルク低減効果を発揮できる。
本発明の湿式摩擦材において、(G)~(G)のセグメントピースが、いずれも、その最大幅をWとし、切欠部の最大幅をWとした場合に、0.10≦W/W≦0.80である場合には、当該構成を備えない形態に比べて、優れた引き摺りトルクの低減効果を得ることができる。
本発明の湿式摩擦材において、(G)~(G)のセグメントピースが、いずれも、その最大高をHとし、切欠部の最大高をHとした場合に、0.25≦H/H≦0.75である場合には、当該構成を備えない形態に比べて、優れた引き摺りトルクの低減効果を得ることができる。
本発明の湿式摩擦材において、(G)~(G)のセグメントピースは、いずれも、その最大幅をWとし、1つの切欠部の最大幅をWとした場合に、0.05≦W/W≦0.40である場合には、当該構成を備えない形態に比べて、優れた引き摺りトルクの低減効果を得ることができる。
本発明の湿式摩擦材において、(G)~(G)のセグメントピースは、いずれも、その最大高をHとし、1つの切欠部の最大高をHとした場合に、0.25≦H/H≦0.75である場合には、当該構成を備えない形態に比べて、優れた引き摺りトルクの低減効果を得ることができる。
第1の湿式摩擦材の一例を示す平面図(a)及びその一部を拡大して示す斜視図(b)である。 第1ピースの形状とバリエーションを説明する説明図である。 第2ピースの形状とバリエーションを説明する説明図である。 第3ピースの形状とバリエーションを説明する説明図である。 第4ピースの形状とバリエーションを説明する説明図である。 セグメントピース及び切欠部の大きさを説明する説明図である。 油溝について説明する説明図である。 第1の湿式摩擦材の他例を示す一部平面図である。 第1の湿式摩擦材の他例を示す一部平面図である。 第5ピースの形状とバリエーションを説明する説明図である。 第6ピースの形状とバリエーションを説明する説明図である。 第7ピースの形状とバリエーションを説明する説明図である。 第8ピースの形状とバリエーションを説明する説明図である。 セグメントピース及び切欠部の大きさを説明する説明図である。 第2の湿式摩擦材の一例を示す一部平面図である。 第2の湿式摩擦材の他例を示す一部平面図である。 第2の湿式摩擦材の他例を示す一部平面図である。 第2の湿式摩擦材の他例を示す一部平面図である。 第3の湿式摩擦材の一例を示す一部平面図である。 比較例1の湿式摩擦材を示す一部平面図である。 比較例2の湿式摩擦材を示す一部平面図である。 比較例3の湿式摩擦材を示す一部平面図である。 各湿式摩擦材の引き摺りトルクと相対回転数との相関を示すグラフである。
以下、本発明を、図を参照しながら説明する。ここで示す事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要で、ある程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
また、本明細書において各部の平面形状の説明を行う場合には、時計文字盤における12時位置に配置したものを想定して説明を行うものとする。即ち、例えば、セグメントピースの説明をする場合、当該セグメントピースを、時計文字盤の12時位置においた場合を想定して説明する。従って、所定のセグメントピースにおいて、「右」は、時計文字盤の9時位置から3時位置へ向かう方角を意味し、「左」は、時計文字盤の3時位置から9時位置へ向かう方角を意味する。更に、「上」は、時計文字盤の6時位置から12時位置へ向かう方角を意味し、「下」は、時計文字盤の12時位置から6時位置へ向かう方角を意味するものとする。
〈1〉第1発明の湿式摩擦材
本第1発明の湿式摩擦材(1)は、平板なリング形状をなすコアプレート(2)と、コアプレート(2)の主面(2a)にリング状に配置された摩擦部(3)と、を有する。
このうち、摩擦部(3)は、(G)~(G)のセグメントピースを含む複数のセグメントピース(4)から構成され、且つ、(T)~(T)の組合せを含むことを特徴とする(図1~図9参照)。
[1]コアプレート
上記コアプレート2は、平板なリング形状を呈する。即ち、板体中央が開孔された環形状である。コアプレート2は、リング形状の中心を回転中心Pとしている。コアプレート2が有する主面2aは、その面にセグメントピース4が接合されて摩擦部3が形成される面である。主面2aは、コアプレート2の一面のみに有してよいし、両面に有してもよい。即ち、摩擦部3は、コアプレート2の一面のみに形成されてもよいし、コアプレート2の両面に形成されていてもよい。
また、コアプレート2は、上記主面2a以外に、適宜、必要な他構成を備えることができる。他構成としては、例えば、係合歯が挙げられる。係合歯は、コアプレート2の内周面や外周面から突設して設けることができる。具体的には、図1に示すように、内周面21から突設された係合歯8を有することができる。係合歯8は、湿式摩擦材1に対して回転軸となるハブの外周に配置されたスプラインと噛み合うことができるように配設される。
コアプレート2の大きさ等は限定されず、外径と内径との相関も限定されないが、例えば、外径をR(外周の直径)、内径をR(係合歯8を有する場合には、係合歯8を除いた内周面21を基準とする)とした場合、これらの比R/Rは、1≦R/R≦10とすることができ、1.05≦R/R≦5とすることができ、1.1≦R/R≦3とすることができる。
また、コアプレート2の厚さをD(mm)とした場合、厚さDは限定されないが、例えば、0.1≦D(mm)≦10mmとすることができ、0.3≦D(mm)≦7とすることができ、0.5≦D(mm)≦5とすることができる。
更に、コアプレート2は、どのような材料から形成されてもよいが、例えば、各種炭素鋼(S35C、S55C等)、冷間圧延鋼板(SPCC、SPCCT等)、低炭素ハイテン鋼(NCH780等)などを用いることができる。
[2]摩擦部
摩擦部3は、セグメントピース4と油溝5とから構成される。具体的には、複数のセグメントピース4が油溝5を介してリング状に配置されて形成される。
そして、摩擦部3は、湿式摩擦材1と、これに隣接された相手材(セパレータプレート等)と、の接触の程度によって、湿式摩擦材1と相手材との連動具合を調節する機能を有する。即ち、相手材に対するブレーキ機能(制動機能)やトルク伝達機能を有する。
この摩擦部3は、コアプレート2の表側の主面2aと裏側の主面2aとで、同じ形態であってもよいし、異なる形態であってもよい。
[3]セグメントピース
セグメントピース4は、上述のように摩擦部3を構成しており、その表面が摩擦面とされている。油溝5は、セグメントピース4によって区画形成されるため、セグメントピース4の外形と、その並び方により油溝5の形状も決定されることとなる。
本第1発明の湿式摩擦材1(図1参照)で用いるセグメントピース4は、第1ピースG、第2ピースG、第3ピースG及び第4ピースGの少なくとも4種が含まれる。セグメントピース4は、これら4種のみからなってもよいし、これら4種以外の形状のピースを含んでもよい。
(3-1)第1ピースG
第1ピースGは、略四角形をなすピースの右下角が略四角形に切り欠かれたセグメントピースである(図2参照)。即ち、略四角形をなすピースの右下に略四角形の切欠部41Lを有した形状のセグメントピースである。
この第1ピースGは、図2aに示すように、直線のみから形成できる。この場合、第1ピースGは、辺411~416の6つの辺により構成できる。
また、第1ピースGは、図2bに示すように、辺411、辺413及び辺415を曲線で形成できる。具体的には、回転中心Pからの距離に応じた曲率となるよう外周側Sへ膨らんだ曲線で形成できる。更に、略一定な溝幅を有する油溝5の形成を目的として、辺412及び辺416を、その延長線上に回転中心Pが位置されるように傾斜させた直線で形成できる。更に、第1ピースGは、図2cに示すように、各角部をR形状に面取りすることができる。
第1ピースGにおける切欠部41Lの大きさは限定されないが、第1ピースGの最大幅をWとし、第1ピースGの切欠部41Lの最大幅をWとした場合(図6参照)に、0.10≦W/W≦0.80とすることができる。この範囲では優れた引き摺りトルク低減効果を得ることができる。このW/Wは、更に0.15≦W/W≦0.70とすることができ、更に0.18≦W/W≦0.65とすることができ、更に0.20≦W/W≦0.60とすることができ、更に0.23≦W/W≦0.40とすることができ、更に0.25≦W/W≦0.40とすることができる。これらの各々の範囲では、より優れた引き摺りトルク低減効果を得ることができる。
また、第1ピースGの最大高をHとし、第1ピースGの切欠部41Lの最大高をHとした場合(図6参照)に、0.25≦H/H≦0.75とすることができる。この範囲では優れた引き摺りトルク低減効果を得ることができる。このH/Hは、更に0.10≦H/H≦0.80とすることができ、更に0.15≦H/H≦0.70とすることができ、更に0.20≦H/H≦0.65とすることができ、更に0.22≦H/H≦0.60とすることができ、更に0.24≦H/H≦0.50とすることができ、更に0.25≦H/H≦0.40とすることができる。これらの各々の範囲では、より優れた引き摺りトルク低減効果を得ることができる。
(3-2)第2ピースG
第2ピースGは、略四角形をなすピースの左上角が略四角形に切り欠かれたセグメントピースである(図3参照)。即ち、略四角形をなすピースの左上に略四角形の切欠部42Lを有した形状のセグメントピースである。
第1ピースGの場合と同様に、この第2ピースGは、図3aに示すように、直線のみから形成できる。この場合、第2ピースGは、辺421~426の6つの辺により構成できる。
また、第2ピースGは、図3bに示すように、辺421、辺423及び辺425を曲線で形成できる。具体的には、回転中心Pからの距離に応じた曲率となるよう外周側Sへ膨らんだ曲線で形成できる。更に、略一定な溝幅を有する油溝5を目的として、辺422及び辺426を、その延長線上に回転中心Pが位置されるように傾斜させた直線で形成できる。更に、第2ピースGは、図3cに示すように、各角部をR形状に面取りすることができる。
また、第2ピースGにおける切欠部42Lの大きさは限定されず、上記の第1ピースGに関するW/W及びH/Hに関する記載を、そのまま第2ピースGへ読み換えて適用できる。
(3-3)第3ピースG
第3ピースGは、略四角形をなすピースの右上角が略四角形に切り欠かれたセグメントピースである(図4参照)。即ち、略四角形をなすピースの右上に略四角形の切欠部43Lを有した形状のセグメントピースである。
この第3ピースGは、図4aに示すように、直線のみから形成できる。この場合、第3ピースGは、辺431~436の6つの辺により構成できる。
また、第3ピースGは、図4bに示すように、辺431、辺433及び辺435を曲線で形成できる。具体的には、回転中心Pからの距離に応じた曲率となるよう外周側Sへ膨らんだ曲線で形成できる。更に、略一定な溝幅を有する油溝5を目的として、辺432及び辺434を、その延長線上に回転中心Pが位置されるように傾斜させた直線で形成できる。更に、第3ピースGは、図4cに示すように、各角部をR形状に面取りすることができる。
また、第3ピースGにおける切欠部43Lの大きさは限定されず、上記の第1ピースGに関するW/W及びH/Hに関する記載を、そのまま第3ピースGへ読み換えて適用できる。
(3-4)第4ピースG
第4ピースGは、略四角形をなすピースの左下角が略四角形に切り欠かれたセグメントピースである(図5参照)。即ち、略四角形をなすピースの左下に略四角形の切欠部44Lを有した形状のセグメントピースである。
第1ピースGの場合と同様に、この第4ピースGは、図5aに示すように、直線のみから形成できる。この場合、第4ピースGは、辺441~446の6つの辺により構成できる。
また、第4ピースGは、図5bに示すように、辺441、辺443及び辺445を曲線で形成できる。具体的には、回転中心Pからの距離に応じた曲率となるよう外周側Sへ膨らんだ曲線で形成できる。更に、略一定な溝幅を有する油溝5を目的として、辺442及び辺446を、その延長線上に回転中心Pが位置されるように傾斜させた直線で形成できる。更に、第4ピースGは、図5cに示すように、各角部をR形状に面取りすることができる。
また、第4ピースGにおける切欠部44Lの大きさは限定されず、上記の第1ピースGに関するW/W及びH/Hに関する記載を、そのまま第4ピースGへ読み換えて適用できる。
(3-5)第1ピースG~第4ピースGについて
これらの第1ピースG~第4ピースGのセグメントピースの各最大幅W及び各最大高Hは異なってもよいが、同じであることが好ましい。同じである場合には、各セグメントピース間に形成される油溝5の形状を揃えることができる。このため、ばらつきを抑制して、引き摺りトルク低減をより確実に達することができる。
更に、これらの第1ピースG~第4ピースGのセグメントピースの切欠部の最大幅W及び最大高Hは、異なってもよいが、同じであることが好ましい。同じである場合には、各セグメントピース間に形成される油溝5の形状を揃えることができる。このため、ばらつきを抑制して、引き摺りトルク低減をより確実に達することができる。
また、第1ピースGと第4ピースGとは、平面視した場合に、互いに非対象な形状であってもよいが、線対称形状であることが好ましい。即ち、より具体的には、第1ピースGと第4ピースGとは互いに鏡像対称であることが好ましい。これらが線対称形状である場合には、各セグメントピース間に形成される油溝5の形状を揃えることができる。このため、ばらつきを抑制して、引き摺りトルク低減をより確実に達することができる。加えて、第1ピースGを裏返すことで、第4ピースGとして利用できるため、1回の型抜きにより第1ピースGと第4ピースGとを同時製造できる。このため、セグメントピース4の製造が容易であり、コストメリットに優れる。
同様に、第2ピースGと第3ピースGとは、平面視した場合に、互いに非対象な形状であってもよいが、線対称形状であることが好ましい。即ち、より具体的には、第2ピースGと第3ピースGとは互いに鏡像対称であることが好ましい。これらが線対称形状である場合には、各セグメントピース間に形成される油溝5の形状を揃えることができる。このため、ばらつきを抑制して、引き摺りトルク低減をより確実に達することができる。加えて、第2ピースGを裏返すことで、第3ピースGとして利用できるため、1回の型抜きにより第2ピースGと第3ピースGとを同時製造できる。このため、セグメントピース4の製造が容易であり、コストメリットに優れる。
(3-6)組合せT及びT
本第1発明の湿式摩擦材1は、組合せT及び組合せTの両方を同時に有する。
組合せTは、第1ピースGと第2ピースGとが、油溝51を介して、第1ピースGの右側と第2ピースGの左側とで対面配置された組合せである。一方、組合せTは、第3ピースGと第4ピースGとが、油溝53を介して、第3ピースGの右側と第4ピースGの左側とで対面配置された組合せである。このうち、組合せTにより油溝51が形成され、組合せTにより油溝53が形成される。油溝51及び油溝53は、各々、本第1発明の湿式摩擦材1の回転方向により異なる機能を有する。このため、本第1発明の湿式摩擦材1は、組合せT及び組合せTとを各々異なる数ずつ有してもよいが、同数ずつを有することが好ましい。これにより、各々によって発揮される機能のバランスを保つことができる。
例えば、本第1発明の湿式摩擦材1が時計回りに回転している場合を想定する。この場合、油溝51は、コアプレート2の内周側Sから外周側Sへ貫通しつつ、潤滑油が遠心方向へ(回転中心Pから直線的に外周側Sへ向かう方向)直線的に抜けるのを抑制する油溝として機能する。即ち、油溝51は、遠心方向に対して交差され且つ蛇行された流路を有するため、油溝51に流入された潤滑油は遠心方向へ真っ直ぐに抜け難く、潤滑油の一部を辺413(図2参照)に突き当て、堰止めることで第1ピースGの表面へ潤滑油を乗り上げさせる機能を有する。一方、油溝53では、第4ピースGの切欠部44Lは、内周側Sの拡大開口部として機能され、第3ピースGの切欠部43Lは、外周側Sの拡大開口部として機能される。このため、コアプレート2の内周側Sから外周側Sへ遠心方向に対して斜めに貫通する流路が形成され、この傾斜方向へスムーズに潤滑油を排出させる機能を有する。
また、本第1発明の湿式摩擦材1が反時計回りに回転している場合を想定する。この場合、油溝53は、コアプレート2の内周側Sから外周側Sへ貫通しつつ、潤滑油が遠心方向へ(回転中心Pから直線的に外周側Sへ向かう方向)直線的に抜けるのを抑制する油溝として機能する。即ち、油溝53は、遠心方向に対して交差され且つ蛇行された流路を有するため、油溝53に流入された潤滑油は遠心方向へ真っ直ぐに抜け難く、潤滑油の一部を辺445(図5参照)に突き当て、堰止めることで第4ピースGの表面へ潤滑油を乗り上げさせる機能を有する。一方、油溝51では、第1ピースGの切欠部41Lは、内周側Sの拡大開口部として機能され、第2ピースGの切欠部42Lは、外周側Sの拡大開口部として機能される。このため、コアプレート2の内周側Sから外周側Sへ遠心方向に対して斜めに貫通する流路が形成され、この傾斜方向へスムーズに潤滑油を排出させる機能を有する。
組合せT及びTによれば、上記油溝51及び油溝53以外に、他の油溝を備えることができる。例えば、組合せTと組合せTとは、他のセグメントピースを介することなく直接隣り合って配置させることができる(図1参照)。この場合、第2ピースGと第3ピースGとの間に油溝52を、第1ピースGと第4ピースGとの間に油溝54を、各々有することができる。このうち、油溝52を有することで、第2ピースGの表面及び第3ピースGの表面間で潤滑油がセグメントピース上から排出されずに滞留することを防止できる。また、油溝54を有することで、第1ピースGの表面及び第4ピースGの表面間で潤滑油がセグメントピース上から排出されずに滞留することを防止できる。
これらの油溝52及び油溝54の流路形状は限定されない。例えば、油溝52は、第2ピースGの辺422及び第3ピースGの辺436によって適宜の形状に賦形できるが、図1に示すように、溝幅が略一定であり且つ回転中心Pへ向かって流路が真っ直ぐである直流路にすることができる。同様に、油溝54の流路形状は、第1ピースGの辺416及び第4ピースGの辺442によって適宜の形状に賦形できるが、例えば、図1に示すように、溝幅が略一定であり且つ回転中心Pへ向かって流路が真っ直ぐである直流路にすることができる。
(3-7)組合せT及びTの間に配置される他のセグメントピース
前述の通り、(1)組合せTと組合せTとは、他のセグメントピースを介することなく直接隣り合って配置させることができる(図1参照)。また、(2)組合せTと組合せTとは、他のセグメントピースを介して配置させることができる(図8及び図9参照)。更に、(3)組合せTと組合せTとを直接隣り合わせた配置を有しつつ、同時に一部の組合せTと組合せTとの間には他のセグメントピースを介することもできる。これらのうち、上記(2)及び(3)のように他のセグメントピースを介して配置した場合には、組合せT及び組合せTの数の増減を行うことができるとともに、組合せT及び組合せTによって得られない他の機能を付与できる。
例えば、図8に示す湿式摩擦材1は、各組合せT及び組合せTの間に、第11ピースG11及び第12ピースG12を1組ずつ有する。このうち、第11ピースG11は、略四角形をなすピースの右上角が略三角形に切り欠かれたセグメントピースである。また、第12ピースG12は、略四角形をなすピースの左上角が略三角形に切り欠かれたセグメントピースである。これらの第11ピースG11及び第12ピースG12の各角は、必要に応じてR面取りすることができる。
これら第11ピースG11及び第12ピースG12は油溝62を介して配置され、油溝62は内周側Sから外周側Sに向かって開口幅が次第に広がる形状をなしている。そして、図1に示す湿式摩擦材1に比較すると、図8に示す湿式摩擦材1は、全セグメントピース数に対する組合せT及び組合せTの割合が低下される一方、油溝511による機能(潤滑油の排出性向上)が付加されることにより、中高回転域(例えば、相対回転数1200rpm以上)における引摺りトルクを低減できる。
尚、図8に示す湿式摩擦材1は、第2ピースG及び第11ピースG11は油溝61を、第12ピースG12及び第3ピースGは油溝63を、第4ピースG及び第11ピースG11は油溝64を、第12ピースG12及び第1ピースGは油溝65を、各々介することができる。これらの油溝5の流路形状は限定されないが、例えば、溝幅が略一定であり且つ回転中心Pへ向かって流路が真っ直ぐな直流路にすることができる。
また、例えば、図9に示すように、各組合せT及び組合せTの間に、セグメントピース4である第13ピースG13を1つずつ配置することで、溝幅が略一定であり且つ回転中心Pへ向かって流路が真っ直ぐな直流路を多く形成することができる。第13ピースG13は、切欠部を有さない略四角形に形成されたセグメントピースとすることができる。即ち、第13ピースG13は、いずれの角も切り欠かれておらず、全体として略四角形をなしたセグメントピースとすることができる。第13ピースG13の各角は、必要に応じてR面取りすることができる。尚、第13ピースG13は、第1ピースG~第4ピースGに比べて幅狭にすることができる。
本第1発明の湿式摩擦材1において、コアプレート2の1つの主面2aに配置されるセグメントピース4の数は限定されないが、例えば、10以上100以下とすることができる。この数は、15以上90以下が好ましく、20以上80以下がより好ましく、25以上60以下が特に好ましい。
そして、上述の4種のセグメントピース(第1ピースG~第4ピースG)は、組合せ(T)及び組合せ(T)として1組ずつ、合計4ピース(第1ピースG、第2ピースG、第3ピースG及び第4ピースGが各々1ピースずつ)が含まれればよいが、より具体的には、4種のセグメントピースは、全セグメントピース4に対して5%以上(100%でもよい)含まれることが好ましく、25~100%がより好ましく、40~100%が更に好ましい。
各セグメントピース4の構成は限定されず、例えば、基材繊維及び充填材を含んだ抄紙体を硬化性樹脂によって固めたものを利用できる。
このうち、基材繊維としては、各種の合成繊維、再生繊維、無機繊維、天然繊維等を利用できる。具体的には、セルロース繊維(パルプ)、アクリル繊維、アラミド繊維等が好ましい。更に、充填材としては、摩擦調整剤としてのカシューダスト、固体潤滑剤としてのグラファイト及び/又は二硫化モリブデン、体質顔料としてのケイソウ土等を用いることができる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。更に、熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂及び/又はその変性樹脂を用いることができる。
また、セグメントピース4は、コアプレート2の主面2aに対して、通常、接合して固定されるが、コアプレート2との接合方法は限定されず、熱融着、接着剤等を介した貼着(接着)等の方法を用いることができる。
[4]油溝
油溝5は、2つのセグメントピース4が離間して配置されることで、これらの間隙として形成される潤滑油の流路となる溝である。本第1発明の湿式摩擦材1では、各セグメントピース4は互いに離間して配置され、各々の間隙として油溝5を有する。即ち、油溝5は、内周側S及び外周側Sへ貫通された貫通溝である。
この油溝5は、本第1発明の湿式摩擦材1の内周側Sから供給された潤滑油を、外周側Sへ向かって排出するガイドとして機能され得る。油溝5は、セグメントピース4の数に応じて複数が主面2a以上に配置される。全てのセグメントピース4が、離間して配置される場合には、油溝5は、セグメントピース4の数と同数が形成されることになる。
本第1発明の湿式摩擦材1における油溝51~54及び油溝61~67については前述の通りである。
尚、各油溝の各部の大きさは限定されないが、例えば、油溝51及び油溝53の内周側Sの開口幅D(図7参照)、0.1mm以上20mm以下が好ましく、0.5mm以上15mm以下がより好ましく、1mm以上10mm以下が特に好ましい。また、油溝51、油溝53及び油溝62の外周側Sの開口幅D(図7参照)は、0.1mm以上20mm以下が好ましく、0.5mm以上15mm以下がより好ましく、1mm以上10mm以下が特に好ましい。更に、油溝51を構成する第1ピースGと第2ピースGとの離間距離D(図7参照)は限定されないが、例えば、0.1mm以上10mm以下が好ましく、0.2mm以上7mm以下がより好ましく、0.5mm以上5mm以下が特に好ましい。
一方、油溝52、油溝54、油溝61~67が、溝幅が略一定であり且つ回転中心Pへ向かって流路が真っ直ぐな直流路である場合、その溝幅D(図7参照)は、0.1mm以上10mm以下が好ましく、0.2mm以上7mm以下がより好ましく、0.5mm以上5mm以下が特に好ましい。また、溝幅が略一定であるとは、内周側Sの開口幅と外周側Sの開口幅とが同じであるか、又は、異なる場合に、より大きい開口幅をAmmとし、より小さい開口幅をBmmとした場合に(A-B)/B≦0.1であることを意味する。
〈2〉第2発明の湿式摩擦材
本第2発明の湿式摩擦材(1)は、平板なリング形状をなすコアプレート(2)と、その主面(2a)にリング状に配置された摩擦部(3)と、を有する。
摩擦部(3)は、(G)~(G)のうちの少なくとも一部を含む複数のセグメントピース(4)から構成され、且つ、(T)~(T)の組合せのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする(図10~図18参照)。
[1]コアプレート
第2発明の湿式摩擦材1におけるコアプレート2は、第1発明の湿式摩擦材1におけるコアプレート2の説明を適用できる。
[2]摩擦部
第2発明の湿式摩擦材1における摩擦部3は、第1発明の湿式摩擦材1における摩擦部3の説明を適用できる。
[3]セグメントピース
第2発明の湿式摩擦材1におけるセグメントピース4は、第5ピースG~第8ピースG及びこれらが関わる組合せT~組合せTを除いて、第1発明の湿式摩擦材1におけるセグメントピース4の説明を適用できる。
(3-1)第5ピースG
第5ピースGは、略四角形をなすピースの右下角及び左下角が各々略四角形に切り欠かれたセグメントピースである(図10参照)。即ち、略四角形をなすピースの右下角に切欠部45Lを有し、更に、略四角形をなすピースの左下角に切欠部45Lを有した形状のセグメントピースである。
第1ピースG~第4ピースGの場合と同様に、この第5ピースGは、図10aに示すように、直線のみから形成できる。この場合、第5ピースGは、辺451~448の8つの辺により構成できる。
また、第5ピースGは、図10bに示すように、辺451、辺453、辺455及び辺457を曲線で形成できる。具体的には、回転中心Pからの距離に応じた曲率となるよう外周側Sへ膨らんだ曲線で形成できる。更に、略一定な溝幅を有する油溝5を目的として、辺452及び辺458を、その延長線上に回転中心Pが位置されるように傾斜させた直線で形成できる。更に、第5ピースGは、図10cに示すように、各角部をR形状に面取りすることができる。
第5ピースGにおける切欠部45L及び切欠部45Lの大きさは限定されず、第5ピースGの最大幅をWとし、第5ピースGの切欠部45Lの最大幅をWとした場合(図14参照)に、0.05≦W/W≦0.40とすることができる。この範囲では優れた引き摺りトルク低減効果を得ることができる。このW/Wは、更に0.07≦W/W≦0.35とすることができ、更に0.09≦W/W≦0.32とすることができ、更に0.10≦W/W≦0.30とすることができ、更に0.11≦W/W≦0.25とすることができ、更に0.12≦W/W≦0.20とすることができる。上述の各範囲は第5ピースGの切欠部45Lについても同様である。これらの各々の範囲では、より優れた引き摺りトルク低減効果を得ることができる。
また、第5ピースGの最大高をHとし、第5ピースGの切欠部45Lの最大高をHとした場合(図14参照)に、0.25≦H/H≦0.75とすることができる。この範囲では優れた引き摺りトルク低減効果を得ることができる。このH/Hは、更に0.10≦H/H≦0.80とすることができ、更に0.15≦H/H≦0.70とすることができ、更に0.20≦H/H≦0.65とすることができ、更に0.22≦H/H≦0.60とすることができ、更に0.24≦H/H≦0.50とすることができ、更に0.25≦H/H≦0.40とすることができる。上述の各範囲は第5ピースGの切欠部45Lについても同様である。これらの各々の範囲では、より優れた引き摺りトルク低減効果を得ることができる。
(3-2)第6ピースG
第6ピースGは、略四角形をなすピースの右上角及び左上角が各々略四角形に切り欠かれたセグメントピースである(図11参照)。即ち、略四角形をなすピースの右上角に切欠部46Lを有し、更に、略四角形をなすピースの左上角に切欠部46Lを有した形状のセグメントピースである。
この第6ピースGは、図11aに示すように、直線のみから形成できる。この場合、第6ピースGは、辺461~468の8つの辺により構成できる。
また、第6ピースGは、図11bに示すように、辺461、辺463、辺465及び辺467を曲線で形成できる。具体的には、回転中心Pからの距離に応じた曲率となるよう外周側Sへ膨らんだ曲線で形成できる。更に、略一定な溝幅を有する油溝5を目的として、辺464及び辺466を、その延長線上に回転中心Pが位置されるように傾斜させた直線で形成できる。更に、第6ピースGは、図11cに示すように、各角部をR形状に面取りすることができる。
また、第6ピースGにおける切欠部46L及び切欠部46Lの大きさは限定されず、上記の第5ピースGに関するW/W及びH/Hに関する記載を、そのまま第6ピースGへ読み換えて適用できる。
(3-3)第7ピースG
第7ピースGは、略四角形をなすピースの右下角及び左上角が各々略四角形に切り欠かれたセグメントピースである(図12参照)。即ち、略四角形をなすピースの右下角に切欠部47Lを有し、更に、略四角形をなすピースの左上角に切欠部47Lを有した形状のセグメントピースである。
この第7ピースGは、図12aに示すように、直線のみから形成できる。この場合、第7ピースGは、辺471~478の8つの辺により構成できる。
また、第7ピースGは、図12bに示すように、辺471、辺473、辺475及び辺477を曲線で形成できる。具体的には、回転中心Pからの距離に応じた曲率となるよう外周側Sへ膨らんだ曲線で形成できる。更に、略一定な溝幅を有する油溝5を目的として、辺472及び辺476を、その延長線上に回転中心Pが位置されるように傾斜させた直線で形成できる。更に、第7ピースGは、図12cに示すように、各角部をR形状に面取りすることができる。
また、第7ピースGにおける切欠部47L及び切欠部47Lの大きさは限定されず、上記の第5ピースGに関するW/W及びH/Hに関する記載を、そのまま第7ピースGへ読み換えて適用できる。
(3-4)第8ピースG
第8ピースGは、略四角形をなすピースの右上角及び左下角が各々略四角形に切り欠かれたセグメントピースである(図13参照)。即ち、略四角形をなすピースの右上角に切欠部48Lを有し、更に、略四角形をなすピースの左下角に切欠部48Lを有した形状のセグメントピースである。
この第8ピースGは、図13aに示すように、直線のみから形成できる。この場合、第8ピースGは、辺481~488の8つの辺により構成できる。
また、第8ピースGは、図13bに示すように、辺481、辺483、辺485及び辺487を曲線で形成できる。具体的には、回転中心Pからの距離に応じた曲率となるよう外周側Sへ膨らんだ曲線で形成できる。更に、略一定な溝幅を有する油溝5を目的として、辺484及び辺488を、その延長線上に回転中心Pが位置されるように傾斜させた直線で形成できる。更に、第8ピースGは、図13cに示すように、各角部をR形状に面取りすることができる。
また、第8ピースGにおける切欠部48L及び切欠部48Lの大きさは限定されず、上記の第5ピースGに関するW/W及びH/Hに関する記載を、そのまま第8ピースGへ読み換えて適用できる。
(3-5)第5ピースG及び第6ピースGについて
これらの第5ピースG及び第6ピースGが同時にセグメントピースとして摩擦部3に含まれる場合、これらのセグメントピースの各最大幅W及び各最大高Hは異なってもよいが、同じであることが好ましい。更に、これらの第5ピースG及び第6ピースGのセグメントピースの切欠部の最大幅W及び最大高Hは、異なってもよいが、同じであることが好ましい。同じである場合には、両セグメントピースが区画形成する油溝5の形状を揃えることができる。このため、ばらつきを抑制して、引き摺りトルク低減をより確実に達することができる。
また、第5ピースGと第6ピースGとは、平面視した場合に、互いに非対象な形状であってもよいが、線対称形状にすることができる(図10aと図11aとは鏡像対称である)。線対称形状である場合には、第5ピースGを裏返すことで、第6ピースGとして利用できるため、1回の型抜きにより第5ピースGと第6ピースGとを同時製造できる。このため、セグメントピース4の製造が容易であり、コストメリットに優れる。
(3-6)第7ピースG及び第8ピースGについて
これらの第7ピースG及び第8ピースGが同時にセグメントピースとして摩擦部3に含まれる場合、これらのセグメントピースの各最大幅W及び各最大高Hは異なってもよいが、同じであることが好ましい。更に、これらの第7ピースG及び第8ピースGのセグメントピースの切欠部の最大幅W及び最大高Hは、異なってもよいが、同じであることが好ましい。同じである場合には、両セグメントピースが区画形成する油溝5の形状を揃えることができる。このため、ばらつきを抑制して、引き摺りトルク低減をより確実に達することができる。
また、これらの第7ピースG及び第8ピースGが同時にセグメントピースとして摩擦部3に含まれる場合、第7ピースGと第8ピースGとは、平面視した場合に、互いに非対象な形状であってもよいが、線対称形状であることが好ましい。即ち、より具体的には、第7ピースGと第8ピースGとは互いに鏡像対称であることが好ましい。これらが線対称形状である場合には、両セグメントピースが区画形成する油溝5の形状を揃えることができる。このため、ばらつきを抑制して、引き摺りトルク低減をより確実に達することができる。加えて、第7ピースGを裏返すことで、第8ピースGとして利用できるため、1回の型抜きにより第7ピースGと第8ピースGとを同時製造できる。このため、セグメントピース4の製造が容易であり、コストメリットに優れる。
(3-6)組合せT~T
本第2発明の湿式摩擦材1は、組合せT~組合せTのうちの少なくとも1つを含む(図10~図18参照)。
(3-7)組合せT
組合せTは、第1ピースGと第6ピースGと第4ピースGとが、油溝5を介して、第1ピースGの右側と第6ピースGの左側とで対面配置され、且つ、第6ピースGの右側と第4ピースGの左側とで対面配置された組合せである(図15参照)。
組合せTにより油溝51及び油溝53が形成される。油溝51及び油溝53は、各々、本第1発明の湿式摩擦材1における油溝51及び油溝53と同様の機能を有する。即ち、上述した組合せT及び油溝51に関する記載、及び、上述した組合せT及び油溝53に関する記載、をそのまま組合せTへ読み換えて適用できる。
更に、組合せTによれば、油溝51及び油溝53以外に、他の油溝を備えることができる。具体的には、第1ピースGと第4ピースGとの間に油溝54を有することができる(図15参照)。油溝54を有することで、第1ピースGの表面及び第4ピースGの表面間で潤滑油がセグメントピース上から排出されずに滞留することを防止できる。油溝54の流路形状は限定されず、第1ピースGの辺416及び第4ピースGの辺442によって適宜の形状に賦形できるが、例えば、図15に示すように、溝幅が略一定であり且つ回転中心Pへ向かって流路が真っ直ぐである直流路にすることができる。
また、本第2発明の湿式摩擦材1においては、本第1発明の湿式摩擦材1の場合と同様に、例えば、第1ピースGと第4ピースGとの間に他のセグメントピースを介することができる。他のセグメントピースを介して配置した場合には、組合せTの数の増減を行うことができるとともに、組合せTによって得られない他の機能を付与できる。
(3-8)組合せT
組合せTは、第3ピースGと第5ピースGと第2ピースGとが、油溝5を介して、第3ピースGの右側と第5ピースGの左側とで対面配置され、且つ、第5ピースGの右側と第2ピースGの左側とで対面配置された組合せである(図16参照)。
組合せTにより油溝51及び油溝53が形成される。油溝51及び油溝53は、各々、本第1発明の湿式摩擦材1における油溝51及び油溝53と同様の機能を有する。即ち、上述した組合せT及び油溝51に関する記載、及び、上述した組合せT及び油溝53に関する記載、をそのまま組合せTへ読み換えて適用できる。
更に、組合せTによれば、油溝51及び油溝53以外に、他の油溝を備えることができる。具体的には、第2ピースGと第3ピースGとの間に油溝52を有することができる(図16参照)。油溝52を有することで、第2ピースGの表面及び第3ピースGの表面間で潤滑油がセグメントピース上から排出されずに滞留することを防止できる。油溝52の流路形状は限定されず、第2ピースGの辺422及び第3ピースGの辺436によって適宜の形状に賦形できるが、例えば、図16に示すように、溝幅が略一定であり且つ回転中心Pへ向かって流路が真っ直ぐである直流路にすることができる。
また、本第2発明の湿式摩擦材1においては、本第1発明の湿式摩擦材1の場合と同様に、例えば、第2ピースGと第3ピースGとの間に他のセグメントピースを介することができる。他のセグメントピースを介して配置した場合には、組合せTの数の増減を行うことができるとともに、組合せTによって得られない他の機能を付与できる。
更に、本第2発明の湿式摩擦材1では、上述した組合せT及び組合せTの両方を同時に有する湿式摩擦材1とすることもできる(図17参照)。
(3-9)組合せT
組合せTは、第5ピースGと第7ピースGと第6ピースGとが、油溝5を介して、第5ピースGの右側と第7ピースGの左側とで対面配置され、且つ、第7ピースGの右側と第6ピースGの左側とで対面配置された組合せである(図18参照)。
組合せTにより油溝51及び油溝53が形成される。油溝51及び油溝53は、各々、本第1発明の湿式摩擦材1における油溝51及び油溝53と同様の機能を有する。即ち、上述した組合せT及び油溝51に関する記載、及び、上述した組合せT及び油溝53に関する記載、をそのまま組合せTへ読み換えて適用できる。
更に、当然ながら、本第2発明の湿式摩擦材1では、上述した組合せT~組合せTを、少なくとも組合せTが含まれるように適宜組み合わせることができる。
(3-10)組合せT
組合せTは、第6ピースGと第8ピースGと第5ピースGとが、油溝5を介して、第6ピースGの右側と第8ピースGの左側とで対面配置され、且つ、第8ピースGの右側と第5ピースGの左側とで対面配置された組合せである(図18参照)。
組合せTにより油溝51及び油溝53が形成される。油溝51及び油溝53は、各々、本第1発明の湿式摩擦材1における油溝51及び油溝53と同様の機能を有する。即ち、上述した組合せT及び油溝51に関する記載、及び、上述した組合せT及び油溝53に関する記載、をそのまま組合せTへ読み換えて適用できる。
更に、当然ながら、本第2発明の湿式摩擦材1では、上述した組合せT、組合せT及び組合せTを、少なくとも組合せTが含まれるように適宜組み合わせることができる。
本第2発明の湿式摩擦材1において、コアプレート2の1つの主面2aに配置されるセグメントピース4の数は限定されず、第1発明の湿式摩擦材1の場合と同様にすることができる。また、各セグメントピース4の構成は限定されず、第1発明の湿式摩擦材1の場合と同様にすることができる。また、油溝5に関しても、第1発明の湿式摩擦材1の場合と同様である。
〈3〉第3発明の湿式摩擦材
本第3発明の湿式摩擦材(1)は、平板なリング形状をなすコアプレート(2)と、その主面(2a)にリング状に配置された摩擦部(3)と、を有する。
摩擦部(3)は、(G)~(G)を含む複数のセグメントピース(4)を有し、第5ピース(G)と第6ピース(G)とは油溝(5)を介して隣り合って配置(組合せT)されていることを特徴とする(図10、図11及び図19参照)。
このように、第5ピースGと第6ピースGとが油溝5を介して隣り合って配置されることにより、油溝51及び油溝53が形成される。油溝51及び油溝53は、各々、本第1発明の湿式摩擦材1における油溝51及び油溝53と同様の機能を有する。即ち、上述した組合せT及び油溝51に関する記載、及び、上述した組合せT及び油溝53に関する記載、をそのまま読み換えて適用できる。
尚、第3発明の湿式摩擦材1におけるコアプレート2は、第1発明の湿式摩擦材1におけるコアプレート2の説明を適用できる。
また、第3発明の湿式摩擦材1における摩擦部3は、第1発明の湿式摩擦材1における摩擦部3の説明を適用できる。
更に、第3発明の湿式摩擦材1におけるセグメントピース4は、第2発明の湿式摩擦材1における第5ピースG及び第6ピースGの説明を適用できる。
以下では、本発明を実施例によって説明する。尚、各実施例に共通する説明は省略する。
[1]湿式摩擦材の調整
[実施例1]
下記要素を用いて実施例1の湿式摩擦材1を得た(図1参照)。
コアプレート2は、平板なリング形状(外径R=158mm、内径R=144mm、比R/R=1.10)をなし、内周から突設されたスプライン歯8(係合歯8)を有する。このコアプレート2の両主面2a(表側の主面2a及び裏側の主面2aの両面)に下記のセグメントピース4を接合して実施例1の湿式摩擦材を得た。
セグメントピース4は、複数のセグメントピースが互いに油溝を挟んでリング状に配置されて構成されている。
セグメントピース4として、下記の異なる4種のセグメントピース(第1ピースG~第4ピースG)を用いた。
第1ピースG:略四角形をなすピースの右下角が略四角形に切り欠かれたセグメントピース(図2c参照)
第2ピースG:略四角形をなすピースの左上角が略四角形に切り欠かれたセグメントピース(図3c参照)
第3ピースG:略四角形をなすピースの右上角が略四角形に切り欠かれたセグメントピース(図4c参照)
第4ピースG:略四角形をなすピースの左下角が略四角形に切り欠かれたセグメントピース(図5c参照)
但し、各セグメントピースの各部の寸法は以下の通りである。
セグメントピースの最大幅W=9.6mm
セグメントピースの最大高H=8.9mm
1つの切欠部の最大幅W=2.5mm
1つの切欠部の最大高H=5.0mm
また、第1ピースGと第4ピースGとは鏡像対称であり、第1ピースGを裏返して第4ピースGとして利用している。同様に、第2ピースGと第3ピースGとは鏡像対称であり、第2ピースGを裏返して第3ピースGとして利用している。
セグメントピースは、これらの第1ピースGから第4ピースGまでの4種のピースのみからなり、これらのセグメントピースを、時計周りに、第1ピースG、第2ピースG、第3ピースG及び第4ピースGの順に並べることにより、組合せT及び組合せTを形成している。即ち、組合せTは、第1ピースGと第2ピースGとが油溝51を介して、第1ピースGの右側と第2ピースGの左側とで対面配置された組合せであり、組合せTは、第3ピースGと第4ピースGとが油溝53を介して、第3ピースGの右側と第4ピースGの左側とで対面配置された組合せである。
更に、組合せTと組合せTとが交互に配置されて、これら4枚のセグメントピースからなるグループを1つのグループとし、このグループを10グループ繰り返し、40枚のセグメントピース(4種のセグメントピースグループ×10)からなる摩擦部3を形成した。各セグメントピースは、油溝を介して対向されている。即ち、すべての隣り合ったセグメントピース同士の間には油溝が配置されている。従って、1つの主面2aの摩擦部3は、40枚のセグメントピースと、40個の油溝から構成され、同配置の摩擦部3を、表側の主面2aと裏側の主面2aとの両面に有している。
また、実施例1の湿式摩擦材1において各油溝の開口幅、溝幅及びピース間距離は以下の通りである(図7参照)。
油溝51の内周側Sの開口幅D=6.5mm
油溝51の外周側Sの開口幅D=6.5mm
第1ピースGと第2ピースGとの離間距離D=2mm
油溝53の内周側Sの開口幅D=6.5mm
油溝53の外周側Sの開口幅D=6.5mm
第3ピースGと第4ピースGとの離間距離D=2mm
油溝52及び油溝54の溝幅D=2mm
尚、各セグメントピース4は、パルプ及び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と、珪藻土等の充填剤と、を抄造して得られた抄紙体に、硬化性樹脂を含浸させたのち硬化させたものである。そして、各セグメントピース4は、コアプレート2の主面2aに加圧加熱により接合している。
[実施例2]
下記要素を用いて実施例2の湿式摩擦材1を得た(図8参照)。
コアプレート2は、実施例1と共通である。
セグメントピース4は、複数のセグメントピースが互いに油溝を挟んでリング状に配置されて構成されている。セグメントピース4として、下記の異なる6種のセグメントピース(第1ピースG~第4ピースG及び第11ピースG11~第12ピースG12)を用いた。このうち、第1ピースG~第4ピースGは、実施例1と共通である。一方、第11ピースG11及び第12ピースG12は以下の通りである。
第11ピースG11:略四角形をなすピースの右上角が略三角形に切り欠かれたセグメントピース(図8参照)
第12ピースG12:略四角形をなすピースの左上角が略三角形に切り欠かれたセグメントピース(図8参照)
セグメントピース4は、これらの第1ピースG~第4ピースG及び第11ピースG11~第12ピースG12の6種のピースのみからなり、これらのセグメントピースを、時計周りに、第1ピースG、第2ピースG、第11ピースG11、第12ピースG12、第3ピースG3、第4ピースG、第11ピースG11、第12ピースG12の順に並べ、この8つのセグメントピースからなるグループを1つのグループとし、このグループを5グループ繰り返し、40枚のセグメントピースからなる摩擦部3を形成した。各セグメントピースは、油溝を介して対向されている。即ち、すべての隣り合ったセグメントピース同士の間には油溝が配置されている。従って、1つの主面2aの摩擦部3は、40枚のセグメントピースと、40個の油溝から構成され、同配置の摩擦部3を、表側の主面2aと裏側の主面2aとの両面に有している。
この8つのセグメントピースの規則的な配置は、結果的に、組合せT及び組合せTを含んでいる。即ち、組合せTは、第1ピースGと第2ピースGとが油溝51を介して、第1ピースGの右側と第2ピースGの左側とで対面配置された組合せであり、組合せTは、第3ピースGと第4ピースGとが油溝53を介して、第3ピースGの右側と第4ピースGの左側とで対面配置された組合せである。
また、第11ピースG11及び第12ピースG12は油溝62を介して配置され、油溝62は内周側Sから外周側Sに向かって開口幅が次第に広がる形状をなしている。
更に、第2ピースG及び第11ピースG11は油溝61を、第12ピースG12及び第3ピースGは油溝63を、第4ピースG及び第11ピースG11は油溝64を、第12ピースG12及び第1ピースGは油溝65を、各々介している。これらの油溝はいずれも、溝幅が略一定であり且つ回転中心Pへ向かって流路が真っ直ぐな直流路である。
尚、各セグメントピース4の材料構成は、実施例1に共通である。
また、実施例2の湿式摩擦材1において各油溝の開口幅、溝幅及びピース間距離は以下の通りである(図7及び図8参照)。
油溝51の内周側Sの開口幅D=6.5mm
油溝51の外周側Sの開口幅D=6.5mm
第1ピースGと第2ピースGとの離間距離D=2mm
油溝53の内周側Sの開口幅D=6.5mm
油溝53の外周側Sの開口幅D=6.5mm
第3ピースGと第4ピースGとの離間距離D=2mm
油溝62の内周側Sの開口幅=2mm
油溝62の外周側Sの開口幅=7mm
油溝61、油溝63、油溝64及び油溝65の溝幅D=2mm
[比較例1]
下記要素を用いて比較例1の湿式摩擦材を得た(図20参照)。
コアプレート2は、実施例1に共通である。セグメントピース4は、複数のセグメントピースが互いに油溝を挟んでリング状に配置されて構成されている。
セグメントピース4として、下記の1種のセグメントピースを用いた。
セグメントピース4:略四角形をなすピースの右上角及び左上角が各々略三角形に切り欠かれたセグメントピース(図20参照)
但し、各セグメントピースの各部の寸法は以下の通りである。
セグメントピースの最大幅W=9.6mm
セグメントピースの最大高H=8.9mm
摩擦部3は、40枚のセグメントピース4を含んでいる。各セグメントピースは、油溝を介して対向されて、1つの主面2aの摩擦部3は、40枚のセグメントピースと、40個の油溝から構成され、同配置の摩擦部3を、表側の主面2aと裏側の主面2aとの両面に有している。
比較例1の湿式摩擦材1において油溝の溝幅は以下の通りである。
油溝5の内周側Sの開口幅=2mm
油溝5の外周側Sの開口幅=7mm
尚、各セグメントピース4の材料構成は、実施例1に共通である。
[比較例2]
下記要素を用いて比較例1の湿式摩擦材を得た(図21参照)。
コアプレート2は、実施例1に共通である。セグメントピース4は、複数のセグメントピースが互いに油溝を挟んでリング状に配置されて構成されている。
セグメントピース4として、下記の異なる3種のセグメントピース(第1ピースG、第4ピースG及びその他のピース4)を用いた。このうち、第1ピースG及び第4ピースGは、実施例1と共通である。また、その他のピース4は、略四角形をなすピースである。
但し、各セグメントピースの各部の寸法は以下の通りである。
セグメントピースの最大幅W=9.6mm
セグメントピースの最大高H=8.9mm
切欠部の最大幅W=2.5mm
切欠部の最大高H=5.0mm
尚、第1ピースGと第4ピースGとは鏡像対称であり、第1ピースGを裏返して第4ピースGとして利用している。
セグメントピースは、その他のピース4、第1ピースG、第4ピースG及びその他のピース4の順に並べたグループを1つのグループとし、このグループを10グループ繰り返し、40枚のセグメントピースからなる摩擦部3を形成した。各セグメントピースは、油溝を介して対向されている。即ち、すべての隣り合ったセグメントピース同士の間には油溝が配置されている。従って、1つの主面2aの摩擦部3は、40枚のセグメントピースと、40個の油溝から構成され、同配置の摩擦部3を、表側の主面2aと裏側の主面2aとの両面に有している。
また、比較例2の湿式摩擦材1において各油溝の開口幅は以下の通りである。
油溝5の溝幅=2mm
油溝5’の内周側Sの開口幅=7mm
油溝5’の外周側Sの開口幅=2mm
尚、各セグメントピース4の材料構成は、実施例1に共通である。
[比較例3]
下記要素を用いて比較例3の湿式摩擦材を得た(図22参照)。
コアプレート2は、実施例1に共通である。セグメントピース4は、複数のセグメントピースが互いに油溝を挟んでリング状に配置されて構成されている。
セグメントピース4として、下記の異なる2種のセグメントピース(4及び4’)を用いた。
セグメントピース4:略四角形をなすピース
セグメントピース4’:セグメントピース4の内周側Sを下端から5.0mm切除したピース
但し、各セグメントピースの各部の寸法は以下の通りである。
セグメントピースの最大幅W=9.6mm
セグメントピースの最大高H=8.9mm
切欠部の最大高=5.0mm
セグメントピースは、ピース4’、ピース4、ピース4及びピース4の順に並べたグループを1つのグループとし、このグループを10グループ繰り返し、40枚のセグメントピースからなる摩擦部3を形成した。各セグメントピースは、油溝を介して対向されている。即ち、すべての隣り合ったセグメントピース同士の間には油溝が配置されている。従って、1つの主面2aの摩擦部3は、40枚のセグメントピースと、40個の油溝から構成され、同配置の摩擦部3を、表側の主面2aと裏側の主面2aとの両面に有している。
また、比較例3の湿式摩擦材1において各油溝5の溝幅は2mmである。
更に、各セグメントピース4の材料構成は、実施例1に共通である。
[2]引き摺りトルクの測定
上記[1]の実施例1-2及び比較例1-3の各湿式摩擦材を、各々4枚用いて、下記条件下でSAE摩擦試験機により、その回転数500-3000rpmの間で測定した。得られた結果を図23(図23は、縦軸上側程、引き摺りトルクが大きいことを示す)にグラフにして示した。
自動変速機潤滑油(AutoAtic Transmission Fluid、「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以下「ATF」と略す。)油温:40℃、ATF油量:1000mL/分(軸心潤滑)、パッククリアランス:0.20mm/枚の環境下で、試験体の湿式摩擦材を4枚セットし、回転速度を500~3000rpmまで変化させ、500rpm、1000rpm、1500rpm、2000rpm、2500rpm、3000rpmの6点において引き摺りトルク(N・m)を測定した。
[3]実施例の効果
図23の結果から、比較例1の構成では、相対回転数が高い領域における引き摺りトルクに比べて、相対回転数が低い領域(特に500~1500rpm)における引き摺りトルクが大きくなっていることが分かる。これに対し、比較例2の構成では、比較例1と比較し、相対回転数が高い領域から低い領域まで引き摺りトルクを低減できることが分かるが、とりわけ相対回転数が低い領域における引き摺りトルクの低減効果が大きい。更に、比較例3の構成では、比較例2と比較して、相対回転数が高い領域から低い領域まで引き摺りトルクを低減できるが、とりわけ、相対回転数が低い領域における引き摺りトルクの低減効果は更に大きい。
そして、これら比較例1-3と比較して、実施例1の構成では、更に、相対回転数が高い領域から低い領域まで万番無く引き摺りトルクを低減できることが分かる。そして、とりわけ、相対回転数が低い領域における引き摺りトルクの低減効果が更に大きいことが分かる。そして、全体として、よりフラットな引き摺りトルクを達することができることが分かる。
尚、本発明においては、上記の具体的実施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。
本発明の湿式摩擦材の用途は特に限定されず、例えば、自動車(四輪自動車、二輪自動車等)、鉄道車両、船舶、飛行機等において広く適用される。このうち自動車用品としては、自動変速機(オートマチックトランスミッション、AT)に好適に用いられる。本湿式摩擦材は、変速機内で1枚のみ用いられてもよく、複数枚が用いられてもよいが、複数枚が用いられることが好ましい。本湿式摩擦材は、1つの変速機内でより多く用いられる方が、積算的に大きな効果を得ることができる。即ち、湿式摩擦材の利用枚数が多い湿式多板クラッチにおいてより効果的に引き摺りトルクを低減できる。
1;湿式摩擦材、
2;コアプレート、2a;主面、21;内周面、
3;摩擦部、
4;セグメントピース、
;第1ピース、G;第2ピース、G;第3ピース、G;第4ピース、G;第5ピース、G;第6ピース、G;第7ピース、G;第8ピース、
~T;組合せ、
5、51~54、61~67;油溝、
8;係合歯、
P;回転中心。

Claims (7)

  1. 平板なリング形状をなすコアプレートと、前記コアプレートの主面にリング状に配置された摩擦部と、を有する湿式摩擦材であって、
    前記摩擦部は、下記(G)~(G)のセグメントピースを含む複数のセグメントピースから構成され、且つ、下記(T)~(T)の組合せを含むことを特徴とする湿式摩擦材。
    (G)略四角形をなすピースの右下角が略四角形に切り欠かれた第1ピース。
    (G)略四角形をなすピースの左上角が略四角形に切り欠かれた第2ピース。
    (G)略四角形をなすピースの右上角が略四角形に切り欠かれた第3ピース。
    (G)略四角形をなすピースの左下角が略四角形に切り欠かれた第4ピース。
    (T)前記第1ピースと前記第2ピースとが、油溝を介して、該第1ピースの右側と該第2ピースの左側とで対面配置された組合せ。
    (T)前記第3ピースと前記第4ピースとが、油溝を介して、該第3ピースの右側と該第4ピースの左側とで対面配置された組合せ。
  2. 平板なリング形状をなすコアプレートと、前記コアプレートの主面にリング状に配置された摩擦部と、を有する湿式摩擦材であって、
    前記摩擦部は、下記(G)~(G)のセグメントピースのうちの少なくとも一部を含む複数のセグメントピースから構成され、且つ、下記(T)~(T)の組合せのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする湿式摩擦材。
    (G)略四角形をなすピースの右下角が略四角形に切り欠かれた第1ピース。
    (G)略四角形をなすピースの左上角が略四角形に切り欠かれた第2ピース。
    (G)略四角形をなすピースの右上角が略四角形に切り欠かれた第3ピース。
    (G)略四角形をなすピースの左下角が略四角形に切り欠かれた第4ピース。
    (G)略四角形をなすピースの右下角及び左下角が各々略四角形に切り欠かれた第5ピース。
    (G)略四角形をなすピースの右上角及び左上角が各々略四角形に切り欠かれた第6ピース。
    (G)略四角形をなすピースの右下角及び左上角が各々略四角形に切り欠かれた第7ピース。
    (G)略四角形をなすピースの右上角及び左下角が各々略四角形に切り欠かれた第8ピース。
    (T)前記第1ピースと前記第6ピースと前記第4ピースとが、油溝を介して、該第1ピースの右側と該第6ピースの左側とで対面配置され、且つ、該第6ピースの右側と該第4ピースの左側とで対面配置された組合せ。
    (T)前記第3ピースと前記第5ピースと前記第2ピースとが、油溝を介して、該第3ピースの右側と該第5ピースの左側とで対面配置され、且つ、該第5ピースの右側と該第2ピースの左側とで対面配置された組合せ。
    (T)前記第5ピースと前記第7ピースと前記第6ピースとが、油溝を介して、該第5ピースの右側と該第7ピースの左側とで対面配置され、且つ、該第7ピースの右側と該第6ピースの左側とで対面配置された組合せ。
    (T)前記第6ピースと前記第8ピースと前記第5ピースとが、油溝を介して、該第6ピースの右側と該第8ピースの左側とで対面配置され、且つ、該第8ピースの右側と該第5ピースの左側とで対面配置された組合せ。
  3. 平板なリング形状をなすコアプレートと、前記コアプレートの主面にリング状に配置された摩擦部と、を有する湿式摩擦材であって、
    前記摩擦部は、下記(G)~(G)のセグメントピースを含む複数のセグメントピースを有し、前記第5ピースと前記第6ピースとは油溝を介して隣り合って配置されていることを特徴とする湿式摩擦材。
    (G)略四角形をなすピースの右下角及び左下角が各々略四角形に切り欠かれた第5ピース。
    (G)略四角形をなすピースの右上角及び左上角が各々略四角形に切り欠かれた第6ピース。
  4. 前記(G)~(G)のセグメントピースは、いずれも、その最大幅をWとし、切欠部の最大幅をWとした場合に、0.10≦W/W≦0.80である請求項1又は2に記載の湿式摩擦材。
  5. 前記(G)~(G)のセグメントピースは、いずれも、その最大高をHとし、切欠部の最大高をHとした場合に、0.25≦H/H≦0.75である請求項1又は2に記載の湿式摩擦材。
  6. 前記(G)~(G)のセグメントピースは、いずれも、その最大幅をWとし、1つの切欠部の最大幅をWとした場合に、0.05≦W/W≦0.40である請求項2又は3に記載の湿式摩擦材。
  7. 前記(G)~(G)のセグメントピースは、いずれも、その最大高をHとし、1つの切欠部の最大高をHとした場合に、0.25≦H/H≦0.75である請求項2又は3に記載の湿式摩擦材。
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