【手続補正書】
【提出日】平成16年3月19日(2004.3.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】ブレーキバンド、その製造方法、及びブレーキバンド製造用接着治具
【特許請求の範囲】
【請求項１】自動変速機の円筒状クラッチドラムを制動又は開放するためのブレーキバンドであって、
環状のストラップと、
前記ストラップの内側面に固定され、円周方向に延びる溝を有するライニングとを備え、
前記ライニングの前記溝の周りの少なくとも一部は他の部分より密度が高い、
ブレーキバンド。
【請求項２】前記一部は前記溝の円周方向一端である、請求項１に記載のブレーキバンド。
【請求項３】自動変速機の円筒状クラッチドラムを制動又は開放するためのブレーキバンドであって、
環状のストラップと、
前記ストラップの内側面に固定され、円周方向に延びる溝を有するライニングとを備え、
前記ライニングの前記溝の周り全体は他の部分より密度が高い、
ブレーキバンド。
【請求項４】自動変速機の円筒状クラッチドラムを制動又は開放するためのブレーキバンドであって、
環状のストラップと、
前記ストラップの内側面に固定されたライニングとを備え、
前記ライニングの少なくとも円周方向片側縁は他の部分より密度が高い、
ブレーキバンド。
【請求項５】前記ライニングの円周方向両側縁は他の部分より密度が高い、請求項４に記載のブレーキバンド。
【請求項６】自動変速機の円筒状クラッチドラムを制動又は開放するためのブレーキバンドの製造方法であって、
環状のストラップ及びライニングを用意する準備工程と、
前記ストラップ及びライニングを円柱形状の接着治具の外周面に巻きつけ、互いに接着させる接着工程と、
前記ライニングの一部の密度を高くする高密度化工程と、
を備えたブレーキバンドの製造方法。
【請求項７】前記高密度化工程は前記接着工程と同時に行われる、請求項６に記載のブレーキバンドの製造方法。
【請求項８】環状のストラップ及びライニングを互いに接着するためのブレーキバンド製造用接着治具であって、
円柱形状の本体を備え、
前記本体は、前記ストラップ及びライニングが巻きつけられる外周面と、前記外周面に形成され前記ライニングの一部の密度を高くするための突起とを有している、
ブレーキバンド製造用接着治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブレーキバンド、特に、自動変速機の円筒状クラッチドラムを制動又は開放するためのブレーキバンドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機においては、自動で変速を行うために、複数のクラッチ装置や、ブレーキバンドが設けられている。また、これらのクラッチ装置やブレーキバンドは、湿式で、すなわち自動変速装置の作動油（ＡＴＦ）中で使用される。
【０００３】
ブレーキバンドは、クラッチ装置を構成するクラッチドラムの外周に設けられ、帯状の部材をほぼ円状に巻いて形成されたストラップと、このストラップの内周面に固定されたライニングと、ストラップの両端部に固定された１対のブラケットとを有している。
【０００４】
このようなブレーキバンド装置では、１対のブラケットを互いに近づけるように移動させることでライニングをクラッチドラム外周面に強く巻きつけられ、クラッチドラムの回転を制動するようにしている。そして、クラッチドラムの回転が停止させられることで、このクラッチ装置が連結状態になり、変速が行われる。
【０００５】
ブレーキバンドの締結過程におけるドラムとライニングの間の油排出特性を向上させるために、ブレーキバンドには複数の油排出孔が形成されている。さらに、ライニングには油溝が形成されている。油溝は、ライニングにおいて打ち抜かれて形成された回転方向に長く延びる切り欠きであり、その一部が油排出孔に重なっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年はブレーキバンドの性能を向上させるため、ライニング材料として気孔率が高い低密度のものが用いられている。
【０００７】
一方、気孔率が高い材料を用いると、ライニングの強度が低下してしまう。そのため、ライニングの例えば油溝周り部分において欠けや剥離が生じることが想定される。ライニングの剥離はブレーキバンドの締結トルクのばらつきを大きくしてしまう。
【０００８】
本発明の課題は、気孔率が高い材料を用いた場合でも、ライニングの耐久性を良好にすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のブレーキバンドは、自動変速機の円筒状クラッチドラムを制動又は開放するためのブレーキバンドであって、環状のストラップとライニングとを備えている。ライニングは、ストラップの内側面に固定され、円周方向に延びる溝を有する。ライニングの溝の周りの少なくとも一部は他の部分より密度が高い。ここでいう「他の部分」とは、ライニングの摩擦面として機能を発揮する部分をいう。
【００１０】
このブレーキバンドでは、ライニングの溝の周りの少なくとも一部の密度が高くなっているため、全体としてのブレーキ性能を維持したまま溝周り部分での剥離等が生じにくくなっている。
【００１１】
請求項２に記載のブレーキバンドでは、請求項１において、前記一部は溝の円周方向一端である。
このブレーキバンドでは、少なくとも溝の円周方向一端の周りが他の部分より高密度になっているため、ライニングの剥離等防止に最も効果が高い。
【００１２】
請求項３に記載のブレーキバンドは、自動変速機の円筒状クラッチドラムを制動又は開放するためのブレーキバンドであって、環状のストラップとライニングとを備えている。ライニングは、ストラップの内側面に固定され、円周方向に延びる溝を有する。ライニングの溝の周り全体は他の部分より密度が高い。
【００１３】
このブレーキバンドでは、溝の周り全体において剥離が生じにくくなっている。
請求項４に記載のブレーキバンドは、自動変速機の円筒状クラッチドラムを制動又は開放するためのブレーキバンドであって、環状のストラップとライニングとを備えている。ライニングはストラップの内側面に固定されている。ライニングの少なくとも円周方向片側縁は他の部分より密度が高い。
【００１４】
このブレーキバンドでは、ライニングの少なくとも円周方向片側縁は他の部分より密度が高いため、円周方向縁での剥離等が生じにくい。
請求項５に記載のブレーキバンドでは、請求項４において、ライニングの円周方向両側縁は他の部分より密度が高い。
【００１５】
このブレーキバンドでは、ライニングの円周方向両側縁は他の部分より密度が高いため、円周方向両側縁での剥離等が生じにくい。
請求項６に記載のブレーキバンドの製造方法は、自動変速機の円筒状クラッチドラムを制動又は開放するためのブレーキバンドの製造方法であって、以下の工程を備えている。
【００１６】
◎環状のストラップ及びライニングを用意する準備工程
◎ストラップ及びライニングを円柱形状の接着治具の外周面に巻きつけ、互いに接着させる接着工程
◎ライニングの一部の密度を高くする高密度化工程
このブレーキバンドの製造方法では、ライニングの一部の密度が高くなっているため、全体としてのブレーキ性能を維持したまま所定部分での剥離等が生じにくくなっている。
【００１７】
請求項７に記載のブレーキバンドの製造方法では、請求項６において、高密度化工程は接着工程と同時に行われる。
この製造方法では、ストラップ及びライニングの接着と同時にライニングの一部の密度を高くするため、ブレーキバンドの製造が容易である。
【００１８】
請求項８に記載のブレーキバンド製造用接着治具は、環状のストラップ及びライニングを互いに接着するためのブレーキバンド製造用接着治具であって、円柱形状の本体を備えている。本体は、ストラップ及びライニングが巻きつけられる外周面と、外周面に形成されライニングの一部の密度を高くするための突起とを有している。
【００１９】
この治具を用いると、ストラップ及びライニングは外周面に巻きつけられて互いに接着されるとともに、ライニングの一部は突起に潰されて密度が高くなる。このように、ストラップ及びライニングの接着と同時にライニングの一部の密度が高くなるため、ブレーキバンドの製造が容易である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
第１実施形態
（１）構成
図１に本発明の一実施形態が採用されるブレーキバンド装置１の縦断面図を示す。
【００２１】
ブレーキバンド装置１は、クラッチ装置を構成するクラッチドラム（図示せず）の外周に当接してドラムを制動させるブレーキバンド１０と、ブレーキバンド１０の一端１０ａをブレーキバンド１０の他端１０ｂに近づけてブレーキバンド１０の内周面をクラッチドラムに当接させるためのピストンステム５と、ブレーキバンド１０の他端１０ｂをハウジング９に固定するためのアンカーステム６と、ピストンステム５を作動させるための駆動部２とを有している。
【００２２】
駆動部２は複数の油室を有しており、各油室に作動油を供給したりあるいは各油室の作動油をドレンすることによって、ピストンステム５の移動が制御されるようになっている。
【００２３】
次に、図２に基づいて、ブレーキバンド１０について詳細に説明する。
図２に示されるように、ブレーキバンド１０は、クラッチドラム表面を締め付けるためのストラップ１２と、クラッチドラムの外周面に当接可能なライニング１３と、ストラップ１２の両端部に固定される１対のブラケット１４ａ，１４ｂとを有している。
【００２４】
ストラップ１２は円弧状に形成された帯状鋼材である。ストラップ１２は、例えば、ＳＫ５を材質とする厚さ０．５〜０．７５ｍｍのバネ鋼からなる、ストラップ１２には、円周方向にクラッチドラム表面の油を逃がすための複数の貫通孔１２ａが形成されている。貫通孔１２ａは、円形であり、幅方向中間付近において円周方向に等間隔で並んでいる。
【００２５】
図２に示すように、ライニング１３は、円周方向及び円周方向と直交する幅方向がストラップ１２と同程度の長さに形成された、厚さ１ｍｍの帯状摩擦部材である。そして、ライニング１３は、ストラップ１２の内周面に貼着されており、クラッチドラムに当接可能となっている。また、ライニング１３は、ストラップ１２と同じく、円周方向にクラッチドラム表面上の潤滑油を逃がすための複数の油溝１３ａが形成されている。油溝１３ａは、円周方向に長い長孔形状であり、ライニング１３の幅方向中間付近に円周方向に等間隔に並んでいる。なお、この実施形態では、油溝は一直線上に配置されているが、幅方向に複数並んでいてもよい。油溝１３ａは、ライニング１３がストラップ１２に貼着されたとき、ストラップ１２に設けられた貫通孔１２ａと一部が重なるように設けられている。具体的には、貫通孔１２ａは油溝１３ａの中心に位置している。これにより、貫通孔１２ａはブレーキバンド１０の内側と連通しており、クラッチドラム表面の潤滑油は貫通孔１２ａを通ってブレーキバンド１０の外周方向に排出可能である。
【００２６】
油溝１３ａは軸方向に打ち抜かれた部分であり、その部分においてストラップ１２の内側面を露出させている。すなわち、油溝１３ａは、ストラップ１２の内側面を底面とし、ライニング１３の断面を側面とする浅い溝になっている。
【００２７】
ライニング１３の材料について説明する。ライニング１３は、繊維成分及び熱硬化樹脂成分を少なくとも含む湿式摩擦部材である。初めに、天然パルプや有機合成繊維に各種の摩擦調整剤などを配合し、抄紙することで生ペーパーを製造する。次に、生ペーパーにフェノール樹脂などの結合用樹脂を含浸・硬化させて、ライニングが完成する。この結果、本実施形態におけるライニング１３は全体積中５０％以上の空隙を有し、つまり気孔率が５０％以上である。なお、ライニング１３の気孔率は一般に３５〜６５％であるが、本発明では、気孔率が５０％以上、より好ましくは５０〜６５％の範囲にある低密度材料から構成されたライニングを用いるのが好ましい。
【００２８】
ライニング１３において、油溝１３ａの周り部分には高密度部分２０Ａが形成されている。油溝１３ａの周り部分とは溝縁及びその外側の一定部分をいう。高密度部分２０Ａは、油溝１３ａの周り全周にわたって形成され、一定の幅を有している。高密度部分２０Ａは他の部分より密度が高くなっており、耐久性が向上している。高密度部分２０Ａは後述の製造方法において潰されることによって高密度化されており、他の部分よりわずかに低く凹んだ形状になっている。高密度部分２０Ａの板厚Ｔ２（油溝１３ａに接する部分の厚み）は、他の部分の板厚Ｔ１（仕上げ板厚）の９８〜５０％の範囲にあることが好ましく、９５〜７５％の範囲にあることがさらに好ましい。それに応じて高密度部分２０Ａの気孔率は低下し他の部分の気孔率より低くなっている。
【００２９】
また、高密度部分２０Ａの幅Ｂは油溝幅Ａの１．５倍を越えないことが好ましい。それを越える場合は高密度部分２０Ａの範囲が広くなりすぎ、すなわち摩擦面として機能する部分が狭くなりすぎ、摩擦係数が十分でなくなる可能性がある。高密度部分２０Ａは、少なくとも油溝１３ａの縁部分を含めば幅は狭くても問題はなく、幅Ｂが油溝幅Ａの１０％程度でも十分な効果を発揮する。
【００３０】
ブラケット１４ａ，１４ｂは金属部材であり、ストラップ１２両端の外周面に固定されている。ブラケット１４ａ，１４ｂは、例えば、Ｓ５０Ｃを材質とする厚さ２．３ｍｍ程度の部材である。ブラケット１４は、ブラケット１４の一部が折り返されてなる支栓１４ｃと、ブラケット１４表面に形成された複数の孔１４ｄとを有している。
（２）動作
次に動作について簡単に説明する。
【００３１】
ここでは特にブレーキバンド装置１の動作に注目して説明する。
クラッチの切換が指定されると、駆動部２に作動油圧が伝達されて、ピストンステム５は、駆動部２の制御によりクラッチドラム方向に移動する。このとき、ピストンステム５は、ブレーキバンド１０の一端１０ａをブレーキバンド１０の他端１０ｂに近づけるように押圧する。すると、ブレーキバンド１０の他端１０ｂはアンカーステム６により固定されているため、ブレーキバンド１０は縮径してクラッチドラムの外周面に当接する。この結果、ブレーキバンド１０とクラッチドラムとの間の摩擦によりクラッチドラムに制動がかかり、クラッチドラムは停止する。このようにしてクラッチ装置は連結状態となる。
【００３２】
以上の動作において、クラッチドラムの外周面に存在したＡＴＦは貫通孔１２ａからブレーキバンド１０の外方に排出されるが、排出しきれなかったＡＴＦは油溝１３ａを長手方向両側に流れる。このときにＡＴＦは油溝１３ａの側面に衝突するが、前述のように高密度部分２０Ａによって油溝１３ａの側面は強度が向上しているため、油溝１３ａの縁部分が欠けたり剥離しにくい。特に、ＡＴＦは長手方向両側に流れ油溝１３ａの長手方向端部に最も強く衝突するが、その部分にも高密度部分２０Ａが形成されているため、欠けや剥離が生じにくい。
【００３３】
その一方、油溝１３ａの縁部分以外の部分は気孔率が高い低密度部分となっているため、クラッチドラムとの間の摩擦係数は十分に高い。すなわち、十分に高い締結トルクが得られる。
【００３４】
次いで、クラッチ装置が連結状態から指定された変速状態に移行すると、ピストンステム５は、駆動部２に制御されてクラッチドラムと反対方向に移動し、これに伴って、ブレーキバンド１０の一端１０ａもクラッチドラムと反対方向に移動する。すると、ブレーキバンド１０は拡径してクラッチドラムを開放する。
（３）
図５及び図６を用いて、ブレーキバンド１０の製造方法、その中でも特にストラップ１２にライニング１３を接着する工程を詳細に説明する。
【００３５】
初めに、ストラップ１２とライニング１３を準備する。このときすでにストラップ１２には貫通孔１２ａが形成され、ライニング１３には油溝１３ａが形成されている。
【００３６】
次に、接着用治具３１を準備する。治具３１は、円柱形状の部材であり、外周面３１ａと、そこに形成された複数の突起３１ｂとを有する。複数の突起３１ｂは外周面３１ａから半径方向にわずかに突出し、半径方向縦断面では例えば円の一部を形成するように滑らかに湾曲している。複数の突起３１ｂは円周方向に長く延び、ライニング１３の油溝１３ａに対応している。ただし、突起３１ｂは油溝１３ａより全体的に大きくなっている。具体的には、突起３１ｂは油溝１３ａに対して幅方向及び長手方向に僅かながら大きくなっている。
【００３７】
接着工程では、図６に示すように、ライニング１３を治具３１の外周面３１ａの周囲に配置し、さらにその周囲にストラップ１２を配置する。ライニング１３とストラップ１２との間には接着剤が配置されている。この状態でストラップ１２及びライニング１３を治具３１に強く巻きつける。この動作は、完成品としてのブレーキバンド１０をドラムに締結させる動作と同様である。この結果、ストラップ１２とライニング１３は互いに接着される。また、突起３１ｂがライニング１３の油溝１３ａの周り部分を押し潰す。
【００３８】
以上の製造方法によって、ストラップ１２とライニング１３が互いに接着されると同時に、ライニング１３の油溝１３ａの周囲に高密度部分２０Ａが形成され、製造が容易である。
第２実施形態
図７に示すように、ライニング１３に設ける高密度部分を油溝１３ａの周囲の一部にだけ形成するようにしてもよい。高密度部分２０Ｂは、油溝１３ａの長手方向両端に対応する部分に形成されている。このように高密度部分２０Ｂが油溝１３ａの縁の一部にしか形成されていなくても、従来と同様の効果が得られる。それは、油溝１３ａにおいて最も剥離が生じやすい部分はＡＴＦの衝突が最も激しい長手方向端部であるため、その部分の強度を向上させることが剥離対策には最も効果的だからである。
第３実施形態
図８に示すように、高密度部分２０Ｂは、油溝１３ａの長手方向片側（円周方向一端）だけに形成されている。この高密度部分２０Ｂは、ブレーキバンド１０の非締結時にクラッチドラムの回転によって一方向に流れるＡＴＦの衝突に対する剥離対策として必要な機能を有している。この場合は、油溝１３ａの高密度部分２０Ｂが形成されていない側の端部の強度は向上していないが、ブレーキバンド１０の種類や用途によっては十分な効果が確保されていることがある。
第４実施形態
図９に示すように、ライニング１３に設ける高密度部分を長手方向端部に形成してもよい。高密度部分２０Ｃは幅方向に沿って延びて形成されている。このため、ライニング１３の端部における剥離が生じにくい。
第５実施形態
図１０に示すよう、第１実施形態の高密度部分２０Ａと第３実施形態の高密度部分２０Ｃとを同一のライニング１３に形成してもよい。この場合には両者の優れた効果がともに得られる。
第６実施形態
図１１に示すよう、第２実施形態の高密度部分２０Ｂと第３実施形態の高密度部分２０Ｃとを同一のライニング１３に形成してもよい。この場合には両者の優れた効果がともに得られる。
〔他の実施形態〕
油溝の形状や位置は前記実施形態に限定されない。
【００３９】
【発明の効果】
本発明に係るブレーキバンドでは、ライニングの溝の周りの少なくとも一部の密度が高くなっているため、全体としてのブレーキ性能を維持したまま溝周り部分での剥離等が生じにくくなっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態が採用されるブレーキバンド装置を示す縦断面図。
【図２】ブレーキバンド全体を示す斜視図。
【図３】ブレーキバンドの一部を示す斜視図。
【図４】図３のIV−IV縦断面図。
【図５】接着用治具の斜視図。
【図６】ストラップとライニングを接着する工程を説明するための部分断面図。
【図７】第２実施形態におけるブレーキバンドの部分平面図。
【図８】第３実施形態におけるブレーキバンドの部分平面図。
【図９】第４実施形態におけるブレーキバンドの部分平面図。
【図１０】第５実施形態におけるブレーキバンドの部分平面図。
【図１１】第６実施形態におけるブレーキバンドの部分平面図。
【符号の説明】
１  ブレーキバンド装置
１０  ブレーキバンド
１２  ストラップ
１２ａ  排出孔
１３  ライニング
１３ａ  油溝
２０Ａ〜２０Ｃ  高密度部分