(57)【要約】【課題】ブレーキバンドとの摺接面に油膜が介在し難く、かつ、ブレーキバンドの摩擦材を損傷させることのないブレーキドラムとその製造方法を提供する。【解決手段】切削加工によって成形された溝５と溝５との間のエッジ９を成形ローラ２２により転造加工し、エッジ９を塑性変形させることで円弧状断面部６を得る。変形後のエッジ９は、円弧状断面部６となるか、または成形ローラ２２の押圧荷重の大きい場合には溝５と溝５との間にランド７が形成され、ランド７と溝５とが円弧状断面部６により滑らかに連結された形状となる。【選択図】　図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に略沿った多数本の溝をブレーキバンドとの摺接面に有する湿式バンドブレーキ用ブレーキドラムであって、
隣接する溝が略凸円弧状断面部を介して滑らかに連結されたことを特徴とする湿式バンドブレーキ用ブレーキドラム。
【請求項２】
周方向に略沿った多数本の溝をブレーキバンドとの摺接面に有する湿式バンドブレーキ用ブレーキドラムであって、
隣接する溝間にランドが存在し、当該ランドと前記溝とが略凸円弧状断面部を介して滑らかに連結されたことを特徴とする湿式バンドブレーキ用ブレーキドラム。
【請求項３】
前記溝が切削加工により形成される一方、前記略凸円弧状断面部が転造加工により形成されたことを特徴とする、請求項１または２記載の湿式ブレーキバンド用回転ドラム。
【請求項４】
前記溝と前記略凸円弧状断面部とが共に転造加工により形成されたことを特徴とする、請求項１または２記載の湿式ブレーキバンド用回転ドラム。
【請求項５】
前記溝は、０．０５〜０．３ｍｍのピッチで形成されると共に、その寸法が深さ０．５〜５０μｍ、幅０．０５〜０．３ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の湿式バンドブレーキ用ブレーキドラム。
【請求項６】
周方向に略沿った多数本の溝をブレーキバンドとの摺接面に有する湿式バンドブレーキ用ブレーキドラムを製造する方法であって、
切削加工によって溝を成形する工程と、成形ローラを用いた塑性加工により隣接する溝の境界部を略凸円弧状断面に成形する工程とを含むことを特徴とする湿式バンドブレーキ用ブレーキドラムの表面加工方法。
【請求項７】
周方向に略沿った多数本の溝をブレーキバンドとの摺接面に有する湿式バンドブレーキ用ブレーキドラムを製造する方法であって、
切削加工によって溝を成形する工程と、成形ローラを用いた塑性加工により隣接する溝間のランドと当該溝との境界部を略凸円弧状断面に成形する工程とを含むことを特徴とする湿式バンドブレーキ用ブレーキドラムの表面加工方法。
【請求項８】
周方向に略沿った多数本の溝をブレーキバンドとの摺接面に有する湿式バンドブレーキ用ブレーキドラムを製造する方法であって、
成形ローラを用いた塑性加工により、前記溝を形成すると同時に、隣接する溝の境界部を略凸円弧状断面に成形する工程を含むことを特徴とする湿式バンドブレーキ用ブレーキドラムの表面加工方法。
【請求項９】
周方向に略沿った多数本の溝をブレーキバンドとの摺接面に有する湿式バンドブレーキ用ブレーキドラムを製造する方法であって、
成形ローラを用いた塑性加工により、前記溝を形成すると同時に、隣接する溝間のランドと当該溝との境界部を略凸円弧状断面に成形する工程を含むことを特徴とする湿式バンドブレーキ用ブレーキドラムの表面加工方法。
【請求項１０】
前記溝を、０．０５〜０．３ｍｍのピッチで、かつ、その寸法が深さ０．５〜５０μｍ、幅０．０５〜０．３ｍｍの範囲で形成することを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載の湿式バンドブレーキ用ブレーキドラムの表面加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機に用いられる湿式バンドブレーキ用ブレーキドラムおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用の自動変速機では、変速要素を制動するため、湿式バンドブレーキが多用されている。湿式バンドブレーキは、通常、環状に形成された一枚の鋼板の内周面に摩擦材を貼着させてブレーキバンドとし、このブレーキバンドをアクチュエータによって縮径させることにより、内側に配置されたブレーキドラムを締め付けて制動を行う。
【０００３】
湿式バンドブレーキ用のブレーキドラムは、ブレーキバンドの摩擦材と摺接する摺接面を備えた外筒部と、軸受部となる内筒とを備えている。湿式バンドブレーキは、一般に変速制御に用いられることから、十分な制動性能が要求されることが多い。そのため、摩擦係合初期の制動力を大きくするべく、ブレーキドラムの摺接面に周方向に略沿った微少な溝（環状溝や螺旋溝）を設け、その摩擦係数を高くしたものが従来から存在している（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１７７９０３号公報　（第４頁、図２）
【特許文献２】
特開２０００−２３８６４７号公報　（第２頁、図１）
【０００５】
この種の湿式バンドブレーキでは、例えば図１１に示したように、ブレーキドラムの摺接面２に切削加工によって比較的大きなピッチで溝５が形成されている。そのため、隣接する溝５と溝５との間のランド７は、機械加工されておらず、その断面形状が直線であった。そして、溝５とランド７との境界にはエッジ９が形成されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ランド７の軸方向寸法が大きいと、ランド７とブレーキバンドとの間に油膜が介在してしまい、摩擦係合初期の摩擦係数を所望の値まで高くすることができなくなる。特に、冷間時等には変速機油の粘性が高くなるため、ブレーキバンドの摺接時に油膜が切れ難くなり、摩擦係数が低くなってしまう。その結果、自動変速機における変速制御を理想的に行うことが困難になるという問題が生じる。尚、溝５とランド７との境界に形成されたエッジ９は、摩擦係合時に比較的軟質な素材からなるブレーキバンドの摩擦材を若干損傷させることがあった。
【０００７】
摩擦係合初期の摩擦係数が低くなることを防止するためには、ランド７とブレーキバンドとの間に介在する油膜を少なくするべくランド７の軸方向寸法を小さくする必要があり、溝５と溝５とのピッチを小さくすることが検討されている。
【０００８】
しかしながら、図１２に示したように、溝５と溝５とのピッチを加工工具（例えば、バイト）１１の先端部の幅以上に狭めてランドを無くすようにした場合、溝５と溝５との間に非常に鋭いエッジ９が形成されてしまい、ランド７を有する図１１のものとは比較にならない程度でブレーキバンドの摩擦材を損傷させる不具合があった。本発明者等は、エッジ９を研削加工により除去することも検討したが、この方法は、加工工数や加工コストを増大させると共に量産性も低下させるため、現実的には採用が難しかった。
【０００９】
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、ブレーキバンドとの摺接面に油膜が介在し難く、かつ、ブレーキバンドの摩擦材を損傷させることのないブレーキドラムとその製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明では、周方向に略沿った多数本の溝をブレーキバンドとの摺接面に有する湿式バンドブレーキ用ブレーキドラムであって、隣接する溝が略凸円弧状断面部を介して滑らかに連結されたものを提案する。
【００１１】
また、請求項２の発明では、周方向に略沿った多数本の溝をブレーキバンドとの摺接面に有する湿式バンドブレーキ用ブレーキドラムであって、隣接する溝間にランドが存在し、当該ランドと前記溝とが略凸円弧状断面部を介して滑らかに連結されたものを提案する。
【００１２】
また、請求項３の発明では、請求項１または２の湿式バンドブレーキ用ブレーキドラムにおいて、前記溝が切削加工により形成される一方、前記略凸円弧状断面部が転造加工により形成されたものを提案する。
【００１３】
また、請求項４の発明では、請求項１または２の湿式バンドブレーキ用ブレーキドラムにおいて、前記溝と前記略凸円弧状断面部とが共に転造加工により形成されたものを提案する。
【００１４】
また、請求項５の発明では、請求項１〜３の湿式バンドブレーキ用ブレーキドラムにおいて、前記溝は、０．０５〜０．３ｍｍのピッチで形成されると共に、その寸法が深さ０．５〜５０μｍ、幅０．０５〜０．３ｍｍの範囲にあるものを提案する。
【００１５】
また、請求項６の発明では、周方向に略沿った多数本の溝をブレーキバンドとの摺接面に有する湿式バンドブレーキ用ブレーキドラムを製造する方法であって、切削加工によって溝を成形する工程と、成形ローラを用いた塑性加工により隣接する溝の境界部を略凸円弧状断面に成形する工程とを含むものを提案する。
【００１６】
また、請求項７の発明では、周方向に略沿った多数本の溝をブレーキバンドとの摺接面に有する湿式バンドブレーキ用ブレーキドラムを製造する方法であって、切削加工によって溝を成形する工程と、成形ローラを用いた塑性加工により隣接する溝間のランドと当該溝との境界部を略凸円弧状断面に成形する工程とを含むものを提案する。
【００１７】
また、請求項８の発明では、周方向に略沿った多数本の溝をブレーキバンドとの摺接面に有する湿式バンドブレーキ用ブレーキドラムを製造する方法であって、成形ローラを用いた塑性加工により、前記溝を形成すると同時に、隣接する溝の境界部を略凸円弧状断面に成形する工程を含むものを提案する。
【００１８】
また、請求項９の発明では、周方向に略沿った多数本の溝をブレーキバンドとの摺接面に有する湿式バンドブレーキ用ブレーキドラムを製造する方法であって、成形ローラを用いた塑性加工により、前記溝を形成すると同時に、隣接する溝間のランドと当該溝との境界部を略凸円弧状断面に成形する工程を含むものを提案する。
【００１９】
また、請求項１０の発明では、請求項６〜９の湿式バンドブレーキ用ブレーキドラムの製造方法において、前記溝を、０．０５〜０．３ｍｍのピッチで、かつ、その寸法が深さ０．５〜５０μｍ、幅０．０５〜０．３ｍｍの範囲で形成するものを提案する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明のいくつかの実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るブレーキドラムを示す斜視図である。実施形態のブレーキドラム１は、その外周が摺接面２に形成された外筒部３と軸受面を備えた内筒部４とを有している。尚、外筒部３の内周側にはスプライン８が設けられているが、図が煩雑になるため、図１においてはスプライン８を二点鎖線で示している。
【００２１】
以下、本発明の第１実施形態を説明する。
第１実施形態の場合、図２に示したように、摺接面２に微少な溝５が設けられている。この溝５はブレーキドラム１の回転方向とほぼ同じ方向に向かって設けられている。また、溝５と溝５とが断面形状がなだらかな円弧面またはなだらかな円弧面と極僅かな平坦面とからなる略凸円弧状断面部（以下、単に円弧状断面部と記す）６を介して滑らかに連結されている。溝５は、０．０５〜０．３ｍｍのピッチで形成されると共に、その寸法が深さ０．５〜５０μｍ、幅０．０５〜０．３ｍｍの範囲にある。
【００２２】
これにより溝５と溝５との間の取り残し部分が殆ど無くなり、油膜が介在する余地が無くなるので摩擦係合初期に摩擦係数が低くなるのを防止することが出来る。また、円弧状断面部６は上述したように断面形状がなだらかな円弧面またはなだらかな円弧面と極僅かな平坦面とからなるため、摺接するブレーキバンドの摩擦材を損傷させることはない。更に、溝５の寸法が小さい分、溝５の本数または巻掛数を多くすることが出来るので、バンドブレーキ締結時の接触面圧を下げることが出来る。尚、溝５は環状のものを複数本形成してもよく、全体が一つに繋がった螺旋状にしてもよい。
【００２３】
以下、図３〜図７を参照して、第１実施形態におけるブレーキドラム１の加工手順を説明する。本実施形態の場合、作業者は、ダイキャスト成形法等により得られたブレーキドラム１の摺接面２に先ず切削加工を施す。図３に示すように、切削加工はブレーキドラム１を回転させながら、ホルダー１２に固定されたバイト１１をブレーキドラム１の摺接面２に接触・押圧させることによって行う。尚、ブレーキドラム１を掴む方法は後述する成形ローラによる転造加工の場合と同一である。
【００２４】
切削加工を終了すると、溝５の断面形状は、図４に示すようになる。すなわち、溝５と溝５との間にはエッジ９が形成される。尚、環状の溝５を多数本形成する場合は、一つの溝加工が終了する毎にバイト１１をブレーキドラム１から離して軸方向に所定距離移動させ、再びバイト１１をブレーキドラム１に接触・押圧させるという手順を繰り返す。また、螺旋状の溝５を形成する場合は、バイト１１を回転しているブレーキドラム１に押し当てたまま、軸方向に所定の移動速度で移動させる。
【００２５】
次に、作業者は、切削加工によって成形された溝５と溝５との間のエッジ９を成形ローラ２２により転造加工し、エッジ９を塑性変形させることで円弧状断面部６を得る。図５は、成形ローラ２２をブレーキドラムに押圧する状態を示す側面図である。第１チャック３１で内筒部４の内周面を掴み、外筒部３の内周面を第２チャック３５で保持する。内筒部４の内周面は高精度に加工された軸受面であるため、該部を掴むことによって加工時の芯出しが高精度に行われる。また、外筒部３は、成形ローラ２２の押圧による弾性変形を防ぐため、内周面側を多数のセグメントからなる第２チャック３５により保持した。尚、第２チャック３５による保持はスプライン８の凸部分に対して行う。
【００２６】
作業者は、この状態でブレーキドラム１を回転させながら、摺接面２に成形ローラ２２を圧接・連れ回りさせて転造加工を行う。成形ローラ２２の軸と一体となったローラホルダ２３はスプリング２４によって弾性支持されており、スプリング２４の弾発力により成形ローラ２２が相手部材に圧接される。これにより、必要以上の押圧荷重がブレーキドラム１に加わることはない。
【００２７】
図６は、成形ローラ２２による転造加工を行うことによりエッジ９を塑性変形させる工程を示す縦断面図である。成形ローラ２２を圧接・連れ回りさせることによりエッジ９は塑性変形する。変形後のエッジ９は、図２に示すように円弧状断面部６となるか、または成形ローラ２２の押圧荷重の大きい場合には図７に示すように溝５と溝５との間にランド７が形成され、ランド７と溝５とが円弧状断面部６により滑らかに連結された形状となる。
【００２８】
以下、図８〜図１０を参照して第２実施形態を説明する。
第２実施形態の場合、ブレーキドラム１の溝５は、成形ローラ２２による転造加工により形成され、同時に円弧状断面部６も形成される。すなわち、作業者は、図８，図９（図８中のＡ矢視図）に示したように、加工フランジ２５を有する成形ローラ２２を所定の押圧力で摺接面２に押し付けた状態でブレーキドラム１を回転させ、摺接面２に成形ローラ２２を圧接・連れ回りさせ、図１０に示したように溝５と円弧状断面部６とを同時に転造加工する。これにより、第１実施形態で述べた切削加工が不要となり、加工工数と加工に要する時間とが共に削減される。
【００２９】
第２実施形態では、ブレーキドラム１の摺接面２に対する加工が転造加工（塑性加工）のみとなるため、切削粉が全く発生しなくなると同時に、ワークの歩留まりも向上する。尚、本実施形態ででは、溝５と溝５との間に円弧状断面部６のみ形成するようにしたが、溝５のピッチを拡大することでランドを形成することができる。また、本実施形態における溝５は、環状であってもよいし、螺旋状であってもよく、その際の成形ローラ２２の駆動方法は第１実施形態におけるバイトと同様である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は以上の形態によって実施され、摺接面に油膜が介在し難く、係合時のトルクのばらつきを抑制することができ、かつ、相手部材となる摩擦材を損傷させることのないブレーキドラムを得ることができ、また加工工具による制約を受けつつも寸法の小さい微少な溝をブレーキドラムの表面に加工することができ、前記本発明のブレーキドラムを成形できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るブレーキドラムの斜視図
【図２】実施形態に係るブレーキドラムの要部拡大縦断面図である。
【図３】第１実施形態でブレーキドラムの摺接面を切削加工する状態を示す図である。
【図４】第１実施形態での切削加工後の摺接面の状態を示す要部拡大縦断面図である。
【図５】第１実施形態でブレーキドラムの摺接面を転造加工する状態を示す図である。
【図６】第１実施形態での転造加工の様子を示す要部拡大縦断面図である。
【図７】第１実施形態での転造加工後の摺接面の一例を示す要部拡大縦断面図である。
【図８】第２実施形態でブレーキドラムの摺接面を転造加工する状態を示す図である。
【図９】図８中のＡ矢視図である。
【図１０】第２実施形態での転造加工の様子を示す要部拡大縦断面図である。
【図１１】従来のブレーキドラムの摺接面の一例を示す要部拡大縦断面図である。
【図１２】従来のブレーキドラムの摺接面の他の一例を示す要部拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１‥‥ブレーキドラム
２‥‥摺接面
５‥‥溝
６‥‥略凸円弧状断面部
７‥‥ランド
９‥‥エッジ
１１‥‥バイト
２２‥‥成形ローラ
２４‥‥スプリング
２５‥‥加工フランジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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