(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿式摩擦係合要素の摩擦材表面にプレス加工によって幅方向の断面形状が底面両角部を有するコ字状の形状で形成され、前記底面両角部が幅方向の中間部分よりも深く形成されることにより当該中間部分に凸部を有し、幅方向の断面積が断面の中間部分に凸部を有していない長方形の場合の断面積の２／３以下であることを特徴とする、湿式摩擦係合要素の溝構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、湿式摩擦係合要素の溝構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、湿式摩擦係合要素は、例えば、車両のオートマチックトランスミッションに使用されている。
オートマチックトランスミッションにおける湿式摩擦係合要素には、多板摩擦係合装置に使用される摩擦板、ブレーキバンド等がある。多板摩擦係合装置２０は、図８に示すように、油圧作動式ピストン２１と、交互に配列されてピストン２１によって互いに係合させられる複数枚の湿式摩擦板２２及びメーティングプレート２３とを有してなる。
【０００３】
湿式摩擦板２２は、コアプレート２４と、このコアプレート２４の両面に固着された摩擦材２５，２５とを有している。
メーティングプレート２３に接触する摩擦材２５の摩擦材表面２６には、例えば、図７に示すように放射状に溝が複数形成されている。
溝は、摩擦材表面２６とメーティングプレート２３とが互いに圧接させられたとき、この両者の間に介在する冷却油の油膜を破断させて多板摩擦係合装置２０の係合初期における動摩擦係数（係合初期動摩擦係数μｉ）を高めるように形成されている。
この溝２７の幅方向断面形状は、図９（ａ）に示すように、幅方向において中央がへこんだ円弧状に形成されている。
なお、本発明において、「幅方向」とは、溝の長手方向と直交し且つ摩擦材表面と平行な方向をいうものとする。
【０００４】
しかし、溝２７は、このように中央がへこんだ円弧状に形成されているため、溝２７と摩擦材表面２６との境の角部２８が浅くなり、メーティングプレート２３と湿式摩擦板２２とが互いに圧接させられたとき、図９（ｂ）に示すように、角部２８における油圧が中央部分における油圧より高くなる。この高い油圧によって、溝２７は、メーティングプレート２３と摩擦材２５との間に冷却油を押し込み、油膜を破断させにくくなり、多板摩擦係合装置２０の係合初期動摩擦係数μｉを低下させるという問題点を有している。
この問題点は、特に、メーティングプレート２３と湿式摩擦板２２との互いの圧接力が低く設定されているときや、多板摩擦係合装置２０を低温度下で使用するときに生じる。
【０００５】
このような問題点に対処する溝として、図１０に示すように、溝の幅方向断面形状をコ字状にした溝３０が考えられる。
この溝３０は、幅方向の底面両角部３２，３２が深く形成されて、摩擦材表面３４と溝３０との境の角部（溝の上部角部）３１，３１における油圧が図９の溝２７の角部２８における油圧よりも低く、メーティングプレート２３と湿式摩擦板３３の摩擦材３５との間に冷却油を押し込むことが困難になり、油膜を早期に破断させて多板摩擦係合装置２０の係合初期動摩擦係数μｉを高めることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような溝３０であると、溝３０全体を深く形成するため、溝３０の幅方向の断面積が増加し、プレス加工における圧縮力を高めなければならず、湿式摩擦板３３の加工コストが高くなるという問題点を有している。
ここで、図９の溝２７の幅方向断面積Ｓ１と図１０の溝３０の幅方向断面積Ｓ２とを比較してみる。
溝幅をｂ１、ｂ２、溝の幅方向の中央深さをｈ１、ｈ２とすると、
Ｓ１≒（２・ｂ１・ｈｌ／３）、Ｓ２＝ｂ２・ｈ２になる。
ｂ１＝ｂ２、ｈ１＝ｈ２であるから、Ｓ１＜Ｓ２となる。
従って、溝３０の幅方向断面積は、溝２７の幅方向断面積より大きい。
【０００７】
なお、図６に示すプレスの加工データからわかるように、プレスの同じ圧縮力の下において、溝３０は、溝２７よりも深く形成される。即ち、同じ深さの溝を形成するとき、溝３０の方が溝２７よりも大きな圧縮力を必要とすることがわかる。
【０００８】
本発明の目的は、加工コストを高めることなく、湿式摩擦係合要素の初期係合時に油膜を早期に破断させ、係合初期動摩擦係数μｉを高めることができる溝構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、湿式摩擦係合要素の摩擦材表面にプレス加工によって幅方向の断面形状が底面両角部を有するコ字状の形状で形成され、前記底面両角部が幅方向の中間部分よりも深く形成されることにより当該中間部分に凸部を有し、且つ、幅方向の断面積が断面の中間部分に凸部を有していない長方形の場合の断面積の２／３以下であることを特徴とする、湿式摩擦係合要素の溝構造により、前記の課題を解決した。
【００１０】
【作用】
溝の底面両角部が幅方向の中間部分よりも深く形成されていることによって、摩擦材表面と溝との境の角部（溝の上部角部）における油圧は、従来の溝と摩擦材表面との境の角部における油圧よりも低くなる。従って、溝は、湿式摩擦係合要素と相手部材との間に冷却油を押し込めることが困難になり、油膜を早期に破断させて湿式摩擦係合要素の係合初期動摩擦係数μｉを高める。
又、溝の幅方向断面積は従来の幅方向断面積とほぼ同一か、或いは、小さくてすむ。このため、溝は、プレス加工の従来の圧縮力とほぼ同一か、或いは、小さい圧縮力によって形成される。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図１乃至図７に基づいて説明する。
多板摩擦係合装置２０の摩擦材５１（図７参照）の摩擦材表面４２には、多板摩擦係合装置の係合初期動摩擦係数μｉを高める溝４３が放射状に形成されている。
摩擦材５１（図１参照）はコアプレート５０に固着されている。
溝４３の幅方向断面形状は、中高なコ字状に形成されている。すなわち、溝４３の底面両角部４４，４４は幅方向の中間部分４６よりも深く形成されている。
【００１２】
このように、溝４３の底面両角部４４が幅方向の中間部分４６よりも深く形成されていると、メーティングプレート４７と湿式摩擦板４１とが互いに圧接したとき、摩擦材表面４２と溝４３との境の角部（溝４３の上部角部）４５，４５における油圧が、図９に示す従来の溝２７の角２８における油圧よりも低くなる。このことは、図１（ｂ）のグラフと図９（ａ）のグラフとを比較すると、明らかである。
従って、溝４３は、メーティングプレート４７と湿式摩擦板４１との間に冷却油を押し込めることが困難になり、油膜を早期に破断させて多板摩擦係合装置の係合初期動摩擦係数μｉを高めることができる。
【００１３】
しかも、この溝４３の幅方向断面積Ｓ３は、図９に示す従来の溝２７の幅方向断面積Ｓ１と等しい。
溝４３の幅をｂ３、溝４３の角４４の深さをｈ３、幅方向の中央深さを（ｈ３／２）とすると、
Ｓ３≒（２・ｂ３・ｈ３／３）となる。
一方、従来の溝２７の幅方向断面積は、
Ｓ１≒（２・ｂ１・ｈ１／３）である。
ｂ３＝ｂ１、ｈ３＝ｈ１であるから、
Ｓ３≒Ｓ１となる。
従って、溝４３の幅方向断面積は、溝２７の幅方向断面積とほぼ等しい。
【００１４】
また、溝４３の幅方向断面積Ｓ３と図１０に示す従来の溝３０の幅方向断面積Ｓ２とを比較すると、
Ｓ２＝ｂ２・ｈ２であり、ｂ３＝ｂ２、ｈ３＝ｈ２であるから、
Ｓ３＜Ｓ２となる。
従って、溝４３の幅方向断面積は、溝３０の幅方向断面積より小さい。
【００１５】
このように、溝４３の幅方向断面積が従来の溝２７，３０の幅方向断面積と同一か、或いは、小さいので、溝４３は、プレス加工の従来の圧縮力とほぼ同一の圧縮力か、或いは、小さい圧縮力によって形成することができる。
【００１６】
なお、図６に示すプレスの加工データからわかるように、プレスの同じ圧縮力の下において、溝４３は、溝２７，３０よりも深く形成される。即ち、同じ深さの溝を形成するとき、溝４３は従来の溝２７，３０を形成するときの圧縮力とほぼ同一の圧縮力か、或いは、小さい圧縮力ですむことがわかる。
【００１７】
次に、図２乃至図４に示す溝１４３，２４３，３４３は、他の実施例の溝であって、図１の溝４３と同様に、コアプレート５０に固着された摩擦材１５１，２５１，３５１の摩擦材表面１４２，２４２，３４２に、幅方向において中高なコ字状に形成されている。
図２の溝１４３の底面は山形に形成され、図３の溝２４３の底面は台形に形成され、図４の溝３４３の底面は山を２つ連ねたような形状に形成されている。
これらの溝１４３，２４３，３４３の底面両角部１４４，２４４，３４４も、幅方向の中間部分１４６，２４６，３４６よりも深く形成されている。
【００１８】
これらの溝１４３，２４３，３４３においても、幅方向断面積は従来の溝２７，３０の幅方向断面積とほぼ同一か、或いは、小さい。
又、摩擦材表面１４２，２４２，３４２と溝１４３，２４３，３４３との境の角部１４５，２４５，３４５（溝１４３，２４３，３４３の上部角部）における油圧も従来の溝２７の角２８における油圧よりも低い。
従って、溝１４３，２４３，３４３は、メーティングプレート４７と湿式摩擦板１４１，２４１，３４１との間に冷却油を押し込めることが困難になり、油膜を早期に破断させ、多板摩擦係合装置の係合初期動摩擦係数μｉを高めることができる。
【００１９】
図５は、多板摩擦係合装置の初期係合時における、伝達トルク、係合圧力、相対回転速度の各値を実験によって求めたグラフである。図５より、係合初期動摩擦係数μｉを高めることによって、初期伝達トルクが短時間のうちに高められることがわかる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の溝構造は次の効果を奏する。
溝の底面両角部が幅方向の中間部分より深く形成されているので、摩擦材表面と溝との境の角部（溝の上部角部）における油圧を従来の溝の角部における油圧よりも低くして、油膜を早期に破断させ、湿式摩擦係合要素の係合初期動摩擦係数を高めることができる。
又、溝の幅方向断面積を従来の幅方向断面積以下にすることができるので、溝を形成するときのプレス加工の圧縮力を従来よりも高める必要がなく、湿式摩擦係合要素の加工コストを抑えることができる。
さらに、溝の幅方向断面積を従来よりも小さくすることによって、湿式摩擦係合要素の強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）  本発明の実施例の溝の幅方向断面図（図７の１−１矢視断面図）であり、湿式摩擦板とメーティングプレートとが離れた状態を示す図。
（ｂ）  湿式摩擦板とメーティングプレートとが係合したとき、溝に生じる油圧を示すグラフ。
【図２】    他の実施例の溝の幅方向断面図。
【図３】    他の実施例の溝の幅方向断面図。
【図４】    他の実施例の溝の幅方向断面図。
【図５】    本発明の溝を具えた湿式摩擦係合要素の初期係合時における、伝達トルク、係合圧力、相対回転速度を示すグラフ。
【図６】    プレス機械によって溝を形成するときの、溝の深さと加工圧縮力との関係を示した加工データのグラフである。
【図７】    湿式摩擦板を側面から見た図。
【図８】    湿式摩擦係合要素の軸方向に沿った断面図。
【図９】（ａ）  従来の溝の幅方向断面図であり、湿式摩擦板とメーティングプレートとが離れた状態を示す図。
（ｂ）  湿式摩擦板とメーティングプレートとが係合したとき、溝に生じる油圧を示すグラフ。
【図１０】  従来の溝の幅方向断面図。
【符号の説明】
４１，１４１，２４１，３４１  湿式摩擦板（湿式摩擦係合要素）
４２，１４２，２４２，３４２  摩擦材表面
４３，１４３，２４３，３４３  溝
４４，１４４，２４４，３４４  角部
４６，１４６，２４６，３４６  中間部分
【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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