(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦板の周方向に複数に分割されたカーボン系摩擦材とペーパー系摩擦材を所定の間隔で貼着した湿式摩擦板であって、カーボン系摩擦材を摩擦板の外周側に配し、その内側にペーパー系摩擦材を配し、ペーパー系摩擦材の占める伝達トルクをカーボン系摩擦材に比して小さくしたことを特徴とする湿式摩擦板。
【請求項２】
ペーパー系摩擦材のモーメントアームｒ1は、前記ｒ1とカーボン系摩擦材のモーメントアームｒ２との和に対する比が0.2〜0.4であることを特徴とする請求項１記載の湿式摩擦板。
【請求項３】
ペーパー系摩擦材の占める面積は、ペーパー系摩擦材とカーボン系摩擦材の面積の和に対する比が0.05〜0.45であることを特徴とする請求項１または２記載の湿式摩擦板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気チェーンブロックや自動車用自動変速機等のブレーキに用いられる湿式摩擦板に関するもので、さらに詳しくは、円板状コアプレートと、コアプレートの周方向に所定の間隔で複数箇所貼り付けられた摩擦材を備えた湿式摩擦板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より自動車用自動変速機のブレーキに用いられる湿式摩擦板として、円板状コアプレートと、該コアプレートの周方向に所定の間隔で複数箇所貼り付けられた摩擦材を備え、かつ前記複数の摩擦材として、少なくとも２種類以上の特性の異なる材質を用いたものが提案されている。(例えば特許文献１参照)
このような湿式摩擦板は、１種類の摩擦材を交互に配置した湿式摩擦板に比較して、２種類の摩擦板の材質を変更することで、摩擦係数が高く、摩擦係数の変動が少なく、かつ機械的強度に優れた特徴を有している。
【０００３】
一方、摩擦材として炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）が用いられてきており、前記ＣＦＲＰを用いると、ＣＦＲＰ固有の摩擦特性により、低速回転時から急停止をすると“びびり”（なき）を生ずるという欠点があり、この欠点を解消するため、ＣＦＲＰと材質の異なるペーパー材を用い、ＣＦＲＰとペーパー材をコアプレートの中心から同一距離に所定の間隔で交互に貼り付けることで、“びびり”を防止するようにした摩擦板が提案されている。しかし、この摩擦板では低温時において、例えば電気チェーンブロックでフリクションクラッチが作動する荷重より僅かに小さい荷重の荷を巻き上げ、巻き下げ時には、突然の予想しないスリップが発生するという課題を有していた。
【特許文献１】特開2005−330989号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の通り、摩擦材としてＣＦＲＰとペーパー材をコアプレートの中心から同一距離に所定の間隔で交互に貼り付けた湿式摩擦板では、低速回転時からの急停止時に“ひびり”の発生を防止することができたが、低温時にフリクションクラッチが作動する荷重より僅かに小さい荷重の荷を巻き上げ、巻き下げ時には、突然の予想しないスリップが発生するという課題を有していた。本発明者は、低温時に突然の予想しないスリップが発生する原因を研究した結果、ペーパー材は、温度低下により材料が硬化するという材料特性を有するため低温時にスリップが発生すること、及びペーパー系摩擦材は、低温時に摩擦境界面及び気孔部に含浸したオイルが固化するため比較的高い摩擦力を有しているが、摩擦熱でオイルが溶け出すと、急激に摩擦力が低下するため、スリップが発生するという知見を得た。
【０００５】
そこで本発明は前記した知見に基づき、摩擦材として、ＣＦＲＰとペーパー材の２種類の特性の異なる材質を用いた湿式摩擦板において、“ひびり”が発生せず、かつ低温時に突然の予想しないスリップが発生しない湿式摩擦板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、摩擦板の周方向に複数に分割されたカーボン系摩擦材とペーパー系摩擦材を所定の間隔で貼着した湿式摩擦板であって、カーボン系摩擦材を摩擦板の外周側に配し、その内側にペーパー系摩擦材を配し、ペーパー系摩擦材による伝達トルクの割り合いをカーボン系摩擦材による伝達トルクの割り合いに比して小さくしたことを特徴とする。また、ペーパー系摩擦材のモーメントアームｒ1は、前記ｒ1とカーボン系摩擦材のモーメントアームｒ２との和に対する比が0.2〜0.4であることを特徴とする。
【０００７】
また、ペーパー系摩擦材の占める面積は、ペーパー系摩擦材とカーボン系摩擦材の面積の和に対し0.05〜0.45の割り合いであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の湿式摩擦板は、カーボン系摩擦材を摩擦板の外周側に配し、その内側にペーパー系摩擦材を配し、ペーパー系摩擦材の占める伝達トルクをカーボン系摩擦材に比して小さくすることで、カーボン系摩擦材の有する耐熱性、耐疲労性と、ペーパー系摩擦材の有する“びびり”発生防止特性を併せ有するとともに、ペーパー系摩擦材の占める伝達トルクをカーボン系摩擦材に比して小さくするようにペーパー系摩擦材を配することで、低温時における突然の予想しないスリップの発生を防止できる湿式摩擦板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の湿式摩擦板について図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は電気チェーンブロックの断面図、図２（ａ）はフリクションクラッチ部の断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の部分拡大図、図３（ａ）〜（ｄ）はクラッチ板に摩擦材を貼着した形態を示す平面図、図４（ａ）（ｂ）は摩擦材をクラッチ板、クラッチ受けに貼着した態様を示す断面図である。
【００１１】
図において、１は電気チェーンブロック本体、２はモータ収納部、３はモータ出力軸、３ａはモータ出力軸の先端に形成したピニオン、４はロードシーブ、４ａはロードシーブ４のボス部、５はロードシーブボス部４ａとスプラインまたはセレーション結合するロードギヤ、６は一端がロードギヤ５と噛合するギヤ６ａを有するギヤ軸、７はギヤ軸６のブッシュ６ｂに軸受けされたクラッチ板、７ａはクラッチ板７の外周に設けられ、モータ出力軸３のピニオン３ａと噛合するギヤ、８はクラッチ板７の両側に圧接するクラッチ受けでギア軸６に回転不能に軸支され、９はクラッチ受け８をクラッチ板７側に付勢する皿バネ、１０は皿バネ押え、１１はギヤ軸６の軸受け、１２は皿バネ圧調整用ナット、１３は雄ネジである。１４は減速歯車収納部、１５は電装品１６を収納する電装品収納部である。１７はクラッチ板またはクラッチ受けに貼着されるＣＦＲＰ系摩擦材、１８はクラッチ板またはクラッチ受けに貼着されるペーパー系摩擦材である。
【００１２】
本実施の形態では図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、クラッチ板７の外周に周方向に複数に分割されたカーボン系摩擦材１７が貼着され、クラッチ板７の内側に周方向に分割されるか、または連続した環状のペーパー系摩擦材１８が貼着され、ペーパー系摩擦材の占める伝達トルクがカーボン系摩擦材に比して小さくなるように構成されている。
【００１３】
図３（ｂ）に示すように、クラッチ板７の中心からペーパー系摩擦材１８の中心までの距離であるモーメントアームをｒ1とし、クラッチ板７の中心からカーボン系摩擦材１７の中心までの距離であるモーメントアームをｒ２とし、ペーパー系摩擦材１８のモーメントアームｒ1と、前記モーメントアームｒ1とカーボン系摩擦材１７の距離であるモーメントアームをｒ２の和に対する比（以下ペーパー部のモーメントアームの割合という。）を求め、ペーパー部のモーメントアームの割合が５０％〜３０％の範囲で試験し、最も好ましい範囲を確認した。
【００１４】
また、ペーパー系摩擦材の占める面積とペーパー系摩擦材とカーボン系摩擦材の面積の和に対する比（以下ペーパー部面積の割合という。）を求め、最も好ましい範囲を確認した。
【００１５】
試験結果を表１に示す。表において「スリップ設定値」とは、フリクションクラッチが作動した（滑った）最小荷重のことである。また、その値は、定格荷重に対する倍率で表し、「Ｗ」を用いて示す。
【００１６】
例）スリップ設定値が定格荷重野1.7倍であれば、1.7Ｗと表す。
【表１】
0005011046.tif 000002
上記表１から明らかな通り、識別番号10201、10203、10204、10205において、スリップ設定値の増加は0.2Ｗ以下であり、スリップ設定値はの変化は十分小さいが、10201、10203、10204では突然の予想しないスリップにより荷の落下が発生した。一方、10205ではスリップ設定値の増加量も判定基準を充足し、かつ荷の落下も発生しなかった。10205におけるペーパー部のモーメントアームの割合は３８％であり、10204のモーメントアームの割合は４１％であることから、ペーパー部のモーメントアームの割合の上限値は４０％であると類推される。
【００１７】
また、ペーパー部のモーメントアームの割合を減少すると、スリップ設定値も減少し、荷の落下も発生しないが、ペーパー系摩擦材を減少することで“びびり”が発生する。本発明者は、ペーパー部のモーメントアームの割合が２０％以下となると“びびり”が発生することを確認した。
【００１８】
また、ペーパー部面積の割合は５％〜４５％の範囲が最も好ましいことを確認した。
【００１９】
本実施の形態はクラッチ板に摩擦材を貼着する形態として説明したが、図４（ｂ）に示すように、摩擦材をクラッチ受けに貼着してもよいし、図４（ｃ）に示すように、カーボン系摩擦材をクラッチ板に、ペーパー系摩擦材をクラッチ受けに貼着しても本実施の形態と同一の効果が得られる。
【００２０】
また、本実施の形態はクラッチ板に摩擦材を貼着する形態として説明したが、すべての湿式摩擦板に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明の湿式摩擦板は、低温時における突然の予想しないスリップが発生しないため、低温において使用される電気チェーンブロックや各種変速装置のクラッチ等に特に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】電気チェーンブロックの断面図。
【図２】（ａ）はフリクションクラッチの断面図、（ｂ）は部分拡大図。
【図３】（ａ）〜（ｄ）はクラッチ板に摩擦材を貼着した各形態を示す平面図。
【図４】摩擦材をクラッチ板、クラッチ受けに貼着した態様を示す断面図。
【符号の説明】
【００２３】
１    電気チェーンブロック本体
２    モータ収納部
３    モータ出力軸
３ａ  ピニオン
４    ロードシーブ
４ａ  ボス部
５    ロードギヤ
６    ギヤ軸
６ａ  ギヤ
７    クラッチ板
７ａ  ギヤ
８    クラッチ受け
９    皿バネ
１０  皿バネ押え
１１  軸受け
１２  ナット
１３  雄ネジ
１４  減速歯車収納部
１５  電装器収納部
１６  電装品
１７  ＣＦＲＰ系摩擦材
１８  ペーパー系摩擦材
【図１】
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【図２】
0005011046.tif 000004
【図３】
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【図４】
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