(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機に用いるブレーキのブレーキドラムであって、
摩擦材との摺動面に複数の溝が配設され、前記摺動面の溝の全ては、摺動方向に平行し、深さが２μｍ〜１００μｍ、幅が０．１ｍｍ〜１．４ｍｍ、隣り合う溝とのピッチが０．３ｍｍ〜２ｍｍの範囲に設定されていることを特徴とするブレーキドラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動車等の自動変速機に使用されるブレーキのブレーキドラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のブレーキドラムではブレーキバンドとの摺動面に溝が設けられていなかったので、摩擦面に適切な潤滑状態を形成することができず、ブレーキバンドの摩擦特性の安定化とか耐熱耐久性の向上を図るのが難しいという問題があった。
そこでドラムの摺動面に螺旋状（ネジ形状）の溝を配設することが考えられた。その一例を図２に示すと、１０はブレーキバンドを示し、１２は帯状部材、１４はその内側にある帯状部材を示している。２０はブレーキドラム、２２はブレーキドラムの摺動面上に設けられた溝であって、図示の例では左右に螺旋方向の異なるネジ形状の溝２２ａ，２２ｂが設けられている。
【０００３】
このようにブレーキドラムの摺動面上に螺旋状の溝を配設すると、摩擦面に適切な湿潤状態を形成できるため、摩擦特性の安定化や耐熱耐久性の向上を図ることができる。図３に横軸に時間ｔ、たて軸にトルクＴをとったトルク波形の比較を示す。点線Ａは従来の溝のないドラムの場合のトルク波形、実線Ｂは溝付ドラムでの波形である。ａ点はブレーキのかかり始めの点、ｂ点は回転が停止した時点を夫々示している。
【０００４】
点線Ａで示す従来の溝のないブレーキドラムではａ点における食い付きトルクが高くブレーキが効くに従ってトルクが下がる傾向があり、摩擦特性が安定しないという不工合がある。溝つきのブレーキドラムでは実線Ｂに示す如くトルクが変化せず特性が安定している。
さらに図４にトルクとブレーキバンド押圧力との関係を示す。よこ軸に時間ｔを、たて軸にトルクＴ及びバンド押圧力Ｆをとり、従来の溝なしのブレーキドラムの場合を点線Ａ、溝つきのドラムの場合を実線Ｂで示し、又バンド押圧力を実線Ｃで示している。
【０００５】
点線Ａで示される溝なしのブレーキドラムにおいてはＤ部に示されるようにａ点のブレーキのかかり始めのところで食い付きトルクが急激に上昇し、変速ショックを起こすが溝付きドラムでは実線Ｂで示すようにトルクの変動がなだらかで、変速ショックが低減されている。
図５に示すトルク−時間曲線において、ａ点で示すブレーキのかかり始めにおける摩擦係数をμd、又ｂ点で示す回動が停止した時点における摩擦係数をμ0とすれば安定した摩擦特性を有するためにはμ0／μdが１に近いほど良い。
【０００６】
図６においてよこ軸に溝の深さＳ、たて軸にμ0／μd比をとれば、溝の深さが０（即ち溝がない）のＡ点では、μ0／μd比が１よりも小さいが、ドラムに溝のある場合の値をＢ点で示せば、溝の深さＳを適当に選ぶことによってμ0／μd比を１に近づけることができる。
図７において、よこ軸に溝ピッチｐ、たて軸にμ0／μd比をとれば、溝ピッチが０（即ち溝がない）のＡ点ではμ0／μd比は１より小さいがドラムに溝のある場合をＢ点で示せば溝ピッチｐを適当に選ぶことによってμ0／μd比を１に近づけることができる。図６、図７から判るようにμ0／μd比は溝深さＳ、溝ピッチｐが大きくなるにつれて次第に小さくなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記の如くブレーキドラムの摺動面に螺旋溝を配設することにより、摩擦面に適切な潤滑状態を形成できるため、摩擦特性の安定化や耐熱耐久性の向上を図ることはできるようになったが、ネジ形状であるため摺動方向に対しある角度を有し、溝が摺動方向に対して平行でないため、継続使用により溝によって摩擦材が削られて摩耗してしまうのでブレーキバンドの機能を著しく害するという事態を招くという問題が発生する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は前記の課題を解決するために、ブレーキドラムの摺動面に摺動方向と平行な溝を複数配設し、溝の深さを２μｍ〜１００μｍ、幅を０．１ｍｍ〜１．４ｍｍ、隣り合う溝とのピッチを０．３ｍｍ〜２ｍｍの範囲に設定したものである。
図８にブレーキドラム２０と溝２２の関係を模式的に示し、図９は図８の側面図であって２３はドラム軸を示している。図８でθは螺旋溝２２の溝迎え角を示す。図１０でよこ軸に溝迎え角θを０゜（即ち螺旋溝ではなく溝が摺動面に平行な場合）からマイナス０．５度及びプラス０．５度までのμ0／μd比の変化を示したもので、溝迎え角θをマイナス０．５度からプラス０．５度まで変化させてμ0／μd比の値Ｃをプロットしても殆んど値に変化のないことが判る。したがって溝迎え角θを０（即ち溝を摺動方向に平行）にしても摩擦特性の安定性に変化はないことが判明した。
【０００９】
【実施例】
図１はこの発明のブレーキドラムを示し、１０はブレーキバンド、１２は帯状部材、１４はライニング材、２０はブレーキドラム、２１はブレーキドラムの摺動面上に配設された摺動方向に平行な溝である。
図１１は溝２１の拡大図を示し、ｌは溝の幅、Ｓは溝の深さ、ｐは溝のピッチを夫々示している。溝の形状はピッチが０．３〜２ｍｍ、深さが２〜１００μｍ、溝の幅が０．１〜１．４ｍｍであるのが工合がよい。
【００１０】
図１２以降に溝の種々の形状を示し、図１２では溝２１は半円形状をなし、図１３では溝２１は角形状をなし、図１４では溝２１はテーパー形状を夫々なしている。
【００１１】
【発明の効果】
この発明は前記の如き構成であって、ブレーキドラムの摺動面に配設された溝により摩擦材との接触が面接触から線接触に変わり、ブレーキバンドの締結初期部分の油膜の影響を排除し、食い付き性を高める。一方締結摺動中の溝部には、潤滑油が充満保持されており、締結中絶えず摩擦面を潤滑しているため食い付き性を高めたにもかかわらずμが高くなるのを抑えることができ、且つ潤滑により摩擦熱を冷却放出することで摩擦面温度を低下させる。さらに摺動方向と平行に溝が配設されているので、摩擦摺動に対してすくい角が発生しないので削りによる摩耗を軽減できる。
【００１２】
以上述べたように、この発明により自動車等の自動変速機に使用されるブレーキドラムの摩擦特性の安定化により良好な変速性能が得られ、耐熱耐久性の向上および耐摩耗性の向上により良好な変速性能を長期に亘って維持することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のブレーキドラムを示す図
【図２】従来のブレーキドラムを示す図
【図３】トルクと時間の関係を示す図
【図４】トルクとバンド押圧力との関係を示す図
【図５】ブレーキの作動とμの関係を示す図
【図６】溝深さとμ0／μd比の関係を示す図
【図７】溝ピッチとμ0／μd比の関係を示す図
【図８】ブレーキドラムと溝の角度の関係を示す図
【図９】図８の側面図
【図１０】溝の角度とμ0／μd比の関係を示す図
【図１１】溝の形状を示す図
【図１２】溝の形状の一例を示す図
【図１３】溝の形状の別な例を示す図
【図１４】溝の形状のさらに別な例を示す図
【符号の説明】
１０    ブレーキバンド
１２    帯状部材
１４    ライニング材
２０    ブレーキドラム
２１    摺動方向に平行な溝
２２    螺旋方向の溝
２３    ドラム軸
【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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【図１３】
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【図１４】
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