(57)【要約】【課題】セグメントタイプ摩擦材において、外周部に発生する油圧を抑制し、セグメントピースの耐剥離性を大きく向上させること。【解決手段】セグメントタイプ摩擦材１を、外周コーナーと内周コーナーのＲ形状５の大きさを変えることで外周開口部ａと内周開口部ｂの比を変えて３種類製造した。１つ目はａ／ｂ＝２．１、２つ目はａ／ｂ＝１．６、３つ目は比較例としてａ／ｂ＝１．０とした。剥離耐久試験の結果、ａ／ｂ＝１．０のセグメントタイプ摩擦材は、耐久サイクルが僅か１０サイクルですぐに剥離してしまう。これに対して、外周開口部ａの大きさが内周開口部ｂの１．６倍のセグメントタイプ摩擦材は耐久サイクルが５００サイクルと耐剥離性が飛躍的に向上した。さらに、外周開口部ａの大きさが内周開口部ｂの２．１倍のセグメントタイプ摩擦材は、耐久サイクルが２５００サイクルと耐剥離性がより向上した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板リング形状の芯金に前記平板リング形状に沿ったセグメントピースに切断した摩擦材基材を全周両面に接着してなるセグメントタイプ摩擦材であって、
油溝となる隣り合うセグメントピースとの間隙の外周開口部の幅を内周開口部の幅よりも大きくしたことを特徴とするセグメントタイプ摩擦材。
【請求項２】
前記油溝となる隣り合うセグメントピースとの間隙の前記外周開口部の幅を前記内周開口部の幅の１．５倍以上としたことを特徴とする請求項１に記載のセグメントタイプ摩擦材。
【請求項３】
前記油溝となる隣り合うセグメントピースとの間隙の前記外周開口部の幅を前記内周開口部の幅の約２．０倍から約３．０倍としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のセグメントタイプ摩擦材。
【請求項４】
前記セグメントピースの４箇所のコーナーにＲを付けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のセグメントタイプ摩擦材。
【請求項５】
前記セグメントピースの４箇所のコーナーを面取りしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のセグメントタイプ摩擦材。
【請求項６】
前記油溝となる隣り合うセグメントピースとの間隙を略Ｖ字形としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のセグメントタイプ摩擦材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油中に浸した状態で対向面に高圧力をかけることによってトルクを得る湿式摩擦材であって、平板リング状の芯金にセグメントピースに切断した摩擦材基材を全周両面に接着してなるセグメントタイプ摩擦材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平４−１９４４２２号公報
【特許文献２】米国特許第５０９４３３１号公報
近年、湿式摩擦材として、材料の歩留まり向上による低コスト化、引き摺りトルク低減による車両での低燃費化を目指して、図５に示されるような平板リング状の芯金２２に平板リング形状に沿ったセグメントピースに切断した摩擦材基材２３を油溝２４となる間隔をおいて接着剤で順次並べて全周に亘って接着し、裏面にも同様にセグメントピースに切断した摩擦材基材２３を接着してなるセグメントタイプ摩擦材２１が開発されている。図５は従来のセグメントタイプ摩擦材の全体構成を示す平面図である。このようなセグメントタイプ摩擦材２１は、自動車等の自動変速機やオートバイ等の変速機に用いられる複数または単数の摩擦板を設けた摩擦材係合装置用として用いることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このセグメントタイプ摩擦材２１は、油溝部分２４がセグメントピース２３の切断面から成り立っているため、現在主流のプレス成形溝品と比較して、空転時にＡＴＦによる負荷（剪断トルク等）を受けた際、溝壁部の耐剥離性に劣ることが問題となっている。
【０００４】
そこで、本発明は、セグメントタイプ摩擦材の油溝部分の外周部に発生する油圧を抑制することによって耐剥離性を大きく向上させたセグメントタイプ摩擦材を提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にかかるセグメントタイプ摩擦材は、平板リング形状の芯金に前記平板リング形状に沿ったセグメントピースに切断した摩擦材基材を全周両面に接着してなるセグメントタイプ摩擦材であって、油溝となる隣り合うセグメントピースとの間隙の外周開口部の幅を内周開口部の幅よりも大きくしたものである。
【０００６】
このように、外周開口部の幅を内周開口部の幅よりも大きくすることによって、外周部の開口部におけるＡＴＦの流れがスムースになって、外周部に発生する油圧が抑制され、セグメントピースが飛躍的に剥がれにくくなる。
【０００７】
このようにして、外周部に発生する油圧を抑制することによって、耐剥離性を大きく向上させたセグメントタイプ摩擦材となる。
【０００８】
請求項２の発明にかかるセグメントタイプ摩擦材は、請求項１の構成において、前記油溝となる隣り合うセグメントピースとの間隙の前記外周開口部の幅を前記内周開口部の幅の約１．５倍以上としたものである。
【０００９】
外周開口部の幅を内周開口部の幅よりも大きくしても、セグメントピースの形状等によっては、外周部に発生する油圧抑制の効果が余り表れないことがある。そこで、本発明者らが鋭意実験を繰り返した結果、外周開口部の幅を内周開口部の幅の約１．５倍以上にまで大きくすることによって、外周部に発生する油圧抑制の効果が顕著に表れ、セグメントピースが飛躍的に剥がれにくくなることを見出した。
【００１０】
このようにして、確実に外周部に発生する油圧を抑制することによって、耐剥離性を大きく向上させたセグメントタイプ摩擦材となる。
【００１１】
請求項３の発明にかかるセグメントタイプ摩擦材は、請求項１または請求項２の構成において、前記油溝となる隣り合うセグメントピースとの間隙の前記外周開口部の幅を前記内周開口部の幅の約２．０倍から約３．０倍としたものである。
【００１２】
これによって、さらに外周部に発生する油圧が抑制され、セグメントピースがより剥がれにくくなる。余りセグメントピースの面積を減らすと摩擦面積が減って不都合が出てくるが、外周開口部の幅を内周開口部の幅の約２．０倍から約３．０倍とする程度であれば最も適切に外周部に発生する油圧を抑制することができる。
【００１３】
このようにして、より確実に外周部に発生する油圧を抑制し、耐剥離性を大きく向上させたセグメントタイプ摩擦材となる。
【００１４】
請求項４の発明にかかるセグメントタイプ摩擦材は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの構成において、前記セグメントピースの４箇所のコーナーにＲを付けたものである。
【００１５】
これによって、セグメントピースの外周部の２箇所のコーナーにより大きなＲを付ければ、外周開口部の幅を内周開口部の幅よりも大きくすることができ、外周部の開口部におけるＡＴＦの流れがスムースになって、外周部に発生する油圧が抑制され、セグメントピースが飛躍的に剥がれにくくなる。
【００１６】
このようにして、外周部に発生する油圧を抑制し、耐剥離性を大きく向上させたセグメントタイプ摩擦材となる。
【００１７】
請求項５の発明にかかるセグメントタイプ摩擦材は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの構成において、前記セグメントピースの４箇所のコーナーを面取りしたものである。
【００１８】
これによって、セグメントピースの外周部の２箇所のコーナーをより大きく面取りすれば、外周開口部の幅を内周開口部の幅よりも大きくすることができ、外周部の開口部におけるＡＴＦの流れがスムースになって、外周部に発生する油圧が抑制され、セグメントピースが飛躍的に剥がれにくくなる。
【００１９】
このようにして、外周部に発生する油圧を抑制し、耐剥離性を大きく向上させたセグメントタイプ摩擦材となる。
【００２０】
請求項６の発明にかかるセグメントタイプ摩擦材は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの構成において、前記油溝となる隣り合うセグメントピースとの間隙を略Ｖ字形としたものである。
【００２１】
これによって、外周開口部を略Ｖ字形の間隙の拡がった方とすれば、外周開口部の幅を内周開口部の幅よりも大きくすることができ、外周部の開口部におけるＡＴＦの流れがスムースになって、外周部に発生する油圧が抑制され、セグメントピースが飛躍的に剥がれにくくなる。
【００２２】
このようにして、外周部に発生する油圧を抑制し、耐剥離性を大きく向上させたセグメントタイプ摩擦材となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図４を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態にかかるセグメントタイプ摩擦材のうち、セグメントピースの４箇所のコーナーにＲを付けた実施例１を示す部分拡大平面図である。図２は本発明の実施の形態にかかるセグメントタイプ摩擦材のうち、セグメントピースの４箇所のコーナーを面取りした実施例２を示す部分拡大平面図である。図３は本発明の実施の形態にかかるセグメントタイプ摩擦材のうち、隣り合うセグメントピースとの間隙を略Ｖ字形とした実施例３を示す部分拡大平面図である。図４は本発明の実施の形態にかかるセグメントタイプ摩擦材の耐剥離性試験を行った際の試験パターンを示す図である。
【００２４】
まず、本実施の形態のセグメントタイプ摩擦材のうち、実施例１について図１を参照して説明する。
【００２５】
図１に示されるように、実施例１のセグメントタイプ摩擦材１は、平板リング形状の芯金２にセグメントピース３を接着剤（熱硬化性樹脂）を使用して油溝分の間隔４を空けて並べて貼り付け、芯金２の裏面にも同様に接着剤で貼り付けている。ここで、セグメントピース３の４箇所のコーナーはＲ形状５となっている。そして、両面から２３０℃〜２５０℃の熱プレスで３０秒〜９０秒加圧して芯金２にセグメントピース３を固着させ、完成品（セグメントタイプ摩擦材１）を得た。
【００２６】
このようなセグメントタイプ摩擦材１を、外周コーナーのＲ形状５と内周コーナーのＲ形状５の大きさを変えることによって、外周開口部ａと内周開口部ｂの比を変えて３種類製造した。１つ目は外周コーナーのＲ形状５をＲ＝３とし、内周コーナーのＲ形状５をＲ＝１とすることによって、外周開口部ａと内周開口部ｂの比ａ／ｂ＝２．１とした。２つ目は外周コーナーのＲ形状５をＲ＝２とし、内周コーナーのＲ形状５をＲ＝１として、外周開口部ａと内周開口部ｂの比ａ／ｂ＝１．６とした。３つ目は比較例として外周コーナーのＲ形状５も内周コーナーのＲ形状５もともにＲ＝１として、比ａ／ｂ＝１．０としたものを製造した。
【００２７】
本実施例１の３種類のセグメントタイプ摩擦材１の耐剥離性については、後程他の実施例とともに纏めて述べる。
【００２８】
次に、本実施の形態のセグメントタイプ摩擦材のうち、実施例２について図２を参照して説明する。
【００２９】
図２に示されるように、実施例２のセグメントタイプ摩擦材６は、平板リング形状の芯金２にセグメントピース７を接着剤（熱硬化性樹脂）を使用して油溝分の間隔８を空けて並べて貼り付け、芯金２の裏面にも同様に接着剤で貼り付けている。ここで、セグメントピース７の４箇所のコーナーは面取り９が施されている。そして、両面から２３０℃〜２５０℃の熱プレスで３０秒〜９０秒加圧して芯金２にセグメントピース７を固着させ、完成品（セグメントタイプ摩擦材６）を得た。
【００３０】
このようなセグメントタイプ摩擦材６を、外周コーナーの面取り９と内周コーナーの面取り９の大きさを変えることによって、外周開口部ａと内周開口部ｂの比を変えて３種類製造した。１つ目は外周コーナーの面取り９の大きさをＣ＝３とし、内周コーナーの面取り９の大きさをＣ＝１とすることによって、外周開口部ａと内周開口部ｂの比ａ／ｂ＝２．１とした。２つ目は外周コーナーの面取り９の大きさをＣ＝２とし、内周コーナーの面取り９の大きさをＣ＝１として、外周開口部ａと内周開口部ｂの比ａ／ｂ＝１．６とした。３つ目は比較例として外周コーナーの面取り９の大きさも内周コーナーの面取り９の大きさもともにＣ＝１として、比ａ／ｂ＝１．０としたものを製造した。
【００３１】
次に、本実施の形態のセグメントタイプ摩擦材のうち、実施例３について図３を参照して説明する。
【００３２】
図３に示されるように、実施例３のセグメントタイプ摩擦材１１は、平板リング形状の芯金２にセグメントピース１２を接着剤（熱硬化性樹脂）を使用して油溝分の間隔１３を空けて並べて貼り付け、芯金２の裏面にも同様に接着剤で貼り付けている。ここで、隣り合うセグメントピース１２の間隙は略Ｖ字形となっている。そして、両面から２３０℃〜２５０℃の熱プレスで３０秒〜９０秒加圧して芯金２にセグメントピース７を固着させ、完成品（セグメントタイプ摩擦材１１）を得た。
【００３３】
このようなセグメントタイプ摩擦材１１を、略Ｖ字形の油溝１３の角度を変えることによって、外周開口部ａと内周開口部ｂの比を変えて３種類製造した。１つ目は外周部溝幅ａ＝６とし、内周部溝幅ｂ＝２とすることによって、外周開口部ａと内周開口部ｂの比ａ／ｂ＝３．０とした。２つ目は外周部溝幅ａ＝４とし、内周部溝幅ｂ＝２とすることによって、外周開口部ａと内周開口部ｂの比ａ／ｂ＝２．０とした。３つ目は外周部溝幅ａ＝２．５とし、内周部溝幅ｂ＝２とすることによって、外周開口部ａと内周開口部ｂの比ａ／ｂ≒１．３としたものを製造した。
【００３４】
次に、これらの実施例１〜実施例３までの９種類のセグメントタイプ摩擦材についての耐剥離性試験の内容と結果について、図４を参照して説明する。
【００３５】
テスターとしてはＳＡＥ＃２テスター２０を用い、４枚のプレートの間に供試体となるセグメントタイプ摩擦材を３枚組み込んだ。潤滑油としてＡＴＦ（油温１２０℃）をＡＴＦ油量＝１０００ｍｌ（フルディップ）の状態で、相対回転数５０００ｒｐｍとして、図４に示されるように、４枚のプレートと３枚のセグメントタイプ摩擦材を押しつけた状態（ＯＮ）とクリアランスをとった状態（ＯＦＦ）の比が、１サイクル当りＯＮ／ＯＦＦ＝２０ｓｅｃ／４０ｓｅｃの条件で行い、セグメントピースの剥離が起こるまでの耐久サイクル数を測定した。各実施例についての結果を、［表１］、［表２］、［表３］に示す。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
【表２】
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【００３８】
【表３】
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【００３９】
［表１］、［表２］に示されるように、セグメントピース３の４箇所のコーナーにＲを付けた実施例１とセグメントピース７の４箇所のコーナーに面取りを施した実施例２においては、比較例として製造した外周開口部ａと内周開口部ｂの大きさが同じ（ａ／ｂ＝１．０の）セグメントタイプ摩擦材は、耐久サイクルが僅か１０サイクルですぐに剥離してしまう。
【００４０】
これに対して、外周開口部ａの大きさが内周開口部ｂの１．６倍のセグメントタイプ摩擦材は、実施例１，２ともに耐久サイクルが５００サイクルと耐剥離性が飛躍的に向上している。さらに、外周開口部ａの大きさが内周開口部ｂの２．１倍のセグメントタイプ摩擦材は、実施例１，２ともに耐久サイクルが２５００サイクルと耐剥離性がより向上している。
【００４１】
一方、［表３］に示されるように、隣り合うセグメントピース１２の間隙が略Ｖ字形の実施例３においては、外周開口部ａの大きさが内周開口部ｂの約１．３倍のセグメントタイプ摩擦材は、耐久サイクルが僅か１０サイクルで耐剥離性が向上していない。このように、セグメントピースの形状やそれに伴う油溝の形状の如何によっては、外周開口部ａの大きさが内周開口部ｂよりも大きくても耐剥離性が向上しない場合もある。（なお、実験データがないので不詳であるが、実施例３のセグメントタイプ摩擦材においても、ａ／ｂ＝１．６即ち１．５倍以上とすれば、耐剥離性が向上する可能性もある。）
【００４２】
しかし、外周開口部ａの大きさが内周開口部ｂの２．０倍のセグメントタイプ摩擦材は、耐久サイクルが２５００サイクルと耐剥離性が飛躍的に向上している。また、外周開口部ａの大きさが内周開口部ｂの３．０倍のセグメントタイプ摩擦材は、耐久サイクルが５０００サイクルとさらに耐剥離性が向上している。
【００４３】
したがって、［表１］、［表２］、［表３］に示される結果を見る限り、外周開口部ａの大きさを内周開口部ｂの大きさの約２．０倍〜約３．０倍の範囲内とすることが、耐剥離性を向上させるためには最も好ましいと考えられる。
【００４４】
本実施の形態においては、セグメントタイプ摩擦材を自動車の自動変速機に用いる場合を想定して説明したが、セグメントタイプ摩擦材は他にもオートバイ等の変速機に用いられる複数または単数の摩擦板を設けた摩擦材係合装置用として用いることができる。したがって、用途に応じてセグメントタイプ摩擦材の全体及び各部の寸法は変化する。
【００４５】
セグメントタイプ摩擦材のその他の部分の構成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係等についても、本実施の形態に限定されるものではない。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明にかかるセグメントタイプ摩擦材は、平板リング形状の芯金に前記平板リング形状に沿ったセグメントピースに切断した摩擦材基材を全周両面に接着してなるセグメントタイプ摩擦材であって、油溝となる隣り合うセグメントピースとの間隙の外周開口部の幅を内周開口部の幅よりも大きくしたものである。
【００４７】
このように、外周開口部の幅を内周開口部の幅よりも大きくすることによって、外周部の開口部におけるＡＴＦの流れがスムースになって、外周部に発生する油圧が抑制され、セグメントピースが飛躍的に剥がれにくくなる。
【００４８】
このようにして、外周部に発生する油圧を抑制することによって、耐剥離性を大きく向上させたセグメントタイプ摩擦材となる。
【００４９】
請求項２の発明にかかるセグメントタイプ摩擦材は、請求項１の構成において、前記油溝となる隣り合うセグメントピースとの間隙の前記外周開口部の幅を前記内周開口部の幅の約１．５倍以上としたものである。
【００５０】
外周開口部の幅を内周開口部の幅よりも大きくしても、セグメントピースの形状等によっては、外周部に発生する油圧抑制の効果が余り表れないことがある。そこで、本発明者らが鋭意実験を繰り返した結果、外周開口部の幅を内周開口部の幅の約１．５倍以上にまで大きくすることによって、外周部に発生する油圧抑制の効果が顕著に表れ、セグメントピースが飛躍的に剥がれにくくなることを見出した。
【００５１】
このようにして、確実に外周部に発生する油圧を抑制することによって、耐剥離性を大きく向上させたセグメントタイプ摩擦材となる。
【００５２】
請求項３の発明にかかるセグメントタイプ摩擦材は、請求項１または請求項２の構成において、前記油溝となる隣り合うセグメントピースとの間隙の前記外周開口部の幅を前記内周開口部の幅の約２．０倍から約３．０倍としたものである。
【００５３】
これによって、さらに外周部に発生する油圧が抑制され、セグメントピースがより剥がれにくくなる。余りセグメントピースの面積を減らすと摩擦面積が減って不都合が出てくるが、外周開口部の幅を内周開口部の幅の約２．０倍から約３．０倍とする程度であれば最も適切に外周部に発生する油圧を抑制することができる。
【００５４】
このようにして、より確実に外周部に発生する油圧を抑制し、耐剥離性を大きく向上させたセグメントタイプ摩擦材となる。
【００５５】
請求項４の発明にかかるセグメントタイプ摩擦材は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの構成において、前記セグメントピースの４箇所のコーナーにＲを付けたものである。
【００５６】
これによって、セグメントピースの外周部の２箇所のコーナーにより大きなＲを付ければ、外周開口部の幅を内周開口部の幅よりも大きくすることができ、外周部の開口部におけるＡＴＦの流れがスムースになって、外周部に発生する油圧が抑制され、セグメントピースが飛躍的に剥がれにくくなる。
【００５７】
このようにして、外周部に発生する油圧を抑制し、耐剥離性を大きく向上させたセグメントタイプ摩擦材となる。
【００５８】
請求項５の発明にかかるセグメントタイプ摩擦材は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの構成において、前記セグメントピースの４箇所のコーナーを面取りしたものである。
【００５９】
これによって、セグメントピースの外周部の２箇所のコーナーをより大きく面取りすれば、外周開口部の幅を内周開口部の幅よりも大きくすることができ、外周部の開口部におけるＡＴＦの流れがスムースになって、外周部に発生する油圧が抑制され、セグメントピースが飛躍的に剥がれにくくなる。
【００６０】
このようにして、外周部に発生する油圧を抑制し、耐剥離性を大きく向上させたセグメントタイプ摩擦材となる。
【００６１】
請求項６の発明にかかるセグメントタイプ摩擦材は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの構成において、前記油溝となる隣り合うセグメントピースとの間隙を略Ｖ字形としたものである。
【００６２】
これによって、外周開口部を略Ｖ字形の間隙の拡がった方とすれば、外周開口部の幅を内周開口部の幅よりも大きくすることができ、外周部の開口部におけるＡＴＦの流れがスムースになって、外周部に発生する油圧が抑制され、セグメントピースが飛躍的に剥がれにくくなる。
【００６３】
このようにして、外周部に発生する油圧を抑制し、耐剥離性を大きく向上させたセグメントタイプ摩擦材となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態にかかるセグメントタイプ摩擦材のうち、セグメントピースの４箇所のコーナーにＲを付けた実施例１を示す部分拡大平面図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態にかかるセグメントタイプ摩擦材のうち、セグメントピースの４箇所のコーナーを面取りした実施例２を示す部分拡大平面図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態にかかるセグメントタイプ摩擦材のうち、隣り合うセグメントピースとの間隙を略Ｖ字形とした実施例３を示す部分拡大平面図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態にかかるセグメントタイプ摩擦材の耐剥離性試験を行った際の試験パターンを示す図である。
【図５】図５は従来のセグメントタイプ摩擦材の全体構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１，６，１１  セグメントタイプ摩擦材
２  芯金
３，７，１２  セグメントピース
４，８，１３  油溝（間隙）
５  Ｒ
９  面取り
ａ  外周開口部の幅
ｂ  内周開口部の幅
【図１】
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【図２】
2004150449.tif 000007
【図３】
2004150449.tif 000008
【図４】
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【図５】
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