二重巻バンドブレーキ装置
【課題】自動変速機等の実機におけるドラムの回転特性に適合するように、簡単な構成で効果的に引き摺りトルクを低減することができる二重巻バンドブレーキ装置を提供すること。
【解決手段】内径側に摩擦面が形成された環状の中間バンドと、中間バンドの両側に配設され、それぞれの内径側に摩擦面が形成された環状の一対の外側バンドとからなる二重巻きブレーキバンドを有し、該二重巻きブレーキバンドに内嵌した回転体の制動に供される二重巻きバンドブレーキ装置であって、前記中間バンドの幅寸法をＷcとし、前記一対の外側バンドの一方側の幅寸法をWsとしたとき、前記中間バンドおよび前記一対の外側バンドが次式の条件を満たすように構成されていることを特徴とする。
５０（％）≦（Ｗc／２Ws）×１００（％）≦１５０（％）
（ただし、（Ｗc／２Ws）×１００＝１００（％）を除く。）
【解決手段】内径側に摩擦面が形成された環状の中間バンドと、中間バンドの両側に配設され、それぞれの内径側に摩擦面が形成された環状の一対の外側バンドとからなる二重巻きブレーキバンドを有し、該二重巻きブレーキバンドに内嵌した回転体の制動に供される二重巻きバンドブレーキ装置であって、前記中間バンドの幅寸法をＷcとし、前記一対の外側バンドの一方側の幅寸法をWsとしたとき、前記中間バンドおよび前記一対の外側バンドが次式の条件を満たすように構成されていることを特徴とする。
５０（％）≦（Ｗc／２Ws）×１００（％）≦１５０（％）
（ただし、（Ｗc／２Ws）×１００＝１００（％）を除く。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用自動変速機等に用いられる二重巻バンドブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の自動変速機や一般産業機械では、変速要素や回転要素を制動するため、バンドブレーキ装置が多く用いられている。バンドブレーキ装置は、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、内径側に配置された変速要素や回転要素を締め付けて制動を行う。そして、近年、アクチュエータの作動力の低減や制動制御性の向上を図るべく、二重巻ブレーキバンドを用いた二重巻バンドブレーキ装置が提案されている。
【０００３】
図９、図１０（図９中のＹ矢視図）に自動車用自動変速機に採用された例を示したように、二重巻バンドブレーキ装置５０１の二重巻ブレーキバンド５０５は、環状の中間バンド５１１と、中間バンド５１１の両側に配設された環状の一対の同一幅の外側バンド５１５、５１５とを主要構成部材としている。中間バンド５１１の一方側の端部である自由端には、外側バンド５１５、５１５のそれぞれの一方側の端部である自由端が軸方向に並んだ状態で連結プレート５１３を介して溶接されている。中間バンド５１１の内周面および外側バンド５１５、５１５の内周面には摩擦材５１７が貼着されている。摩擦材５１７は、中間バンド５１１側も外側バンド５１５、５１５側も同一の材質で構成され、一体に形成されている。また、外側バンド５１５、５１５の他方側の端部である作用端には、本体ケーシング５０３側のアンカピン５０７に係止されるアンカブラケット５２１が溶接される一方、中間バンド５１１の他方側の端部である作用端には、アプライブラケット５２５が溶接されており、中間バンド５１１および外側バンド５１５、５１５が縮径する方向の力をアクチュエータ５０９のプッシュロッド（アプライピン）５２３から受けるようになっている。このような構成の二重巻ブレーキバンド５０５では、アクチュエータ５０９のアプライピン５２３が図９中矢印で示した方向に作動すると、中間バンド５１１および外側バンド５１５、５１５が縮径して、二重巻ブレーキバンド５０５に内嵌した変速要素（以下、ドラムと記す）５２７が制動される。
【０００４】
ここで、図１０に示すように、二重巻きブレーキバンド５０５の中間バンド５１１の幅寸法をＷc、各外側バンド５１５の幅寸法をＷsとする。そうすると、一対の外側バンド５１５、５１５の合計の幅寸法（２×Ｗs）に対する中間バンド５１１の幅寸法Ｗcの割合をＲ（％）とすると、Ｒは次の式（１）で表される。
【０００５】
（１） Ｒ＝（Ｗc／２Ｗs）×１００（％）
従来の二重巻きブレーキバンド５０５は、式（１）の値が、Ｒ＝１００（％）となるように構成されていた。つまり、中間バンド５１１の幅寸法Ｗcと一対の外側バンド５１５、５１５の合計の幅寸法（２×Ｗs）とは等しく形成されていた。言い換えると、中間バンド５１１の幅寸法Ｗcは、外側バンド５１５各々の幅寸法Ｗsに対して２倍の幅に形成されていた。
【０００６】
ところで、二重巻きブレーキバンド５０５の非制動時、すなわち解放時においてドラム５２７が回転すると、ドラム５２７と二重巻きブレーキバンド５０５との間に介在する潤滑油の粘性抵抗や流体抵抗よって、二重巻きブレーキバンド５０５がドラム５２７に近づく方向に引き込まれ、ドラム５２７と二重巻きブレーキバンド５０５との間の隙間が狭まってしまう。一般的に、図９においてドラム５２７が実線矢印方向に回転（正転）すると、外側バンド５１５、５１５のアンカブラケット５２１側がドラム５２７に近づく方向に引き込まれ、ドラム５２７が破線の矢印方向に回転（逆転）すると、中間バンド５１１のアプライブラケット５２５側がドラム５２７に近づく方向に引き込まれる傾向がある。そうすると、ドラム５２７の回転方向が正転、逆転の何れの方向であっても、二重巻きブレーキバンド５０５が潤滑油の粘性抵抗や流体抵抗によってドラム５２７の回転に引き摺られ、ドラム５２７の回転に対する抵抗となる。このような抵抗を引き摺りトルクという。
【０００７】
二重巻バンドブレーキ装置５０１が自動車用自動変速機に内装される場合は、引き摺りトルクが発生すると、二重巻バンドブレーキ装置５０１の制動時を除き、自動車の走行中にドラム５２７の回転に対して常に回転を妨げる力が加わることとなり、自動車の走行燃費が悪化したり、伝達トルクの損失が発生したりする。二重巻きブレーキバンド５０５がさらにドラム５２７に近づく方向に引き込まれて摩擦材５１７がドラム５２７に接触してしまう場合、摩擦材５１７の表面が摩擦熱により劣化する等の不具合が生じる。
【０００８】
従来、このような引き摺りトルクを低減する技術が提案されている。例えば特許文献１においては、中間バンドの摩擦材に動圧発生用の溝を設け、ドラムの回転によって当該動圧発生用の溝に流入する潤滑油の動圧により中間バンドを外径側に膨らませることによりドラムとブレーキバンド間に隙間を形成し、これにより引き摺りトルクを低減している。また、特許文献２においては、中間バンドの作用端に固着されたアプライブラケットに、中間バンドの自由端方向に向けて、内面が外側バンドの外周面に摺接している芯ずれ矯正部材が延設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−３３２８４１号公報
【特許文献２】特開２００３−０６５３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
現在、さらなる燃費の向上やトルク伝達の効率化のため、引き摺りトルクの一層の低減が求められている。
【００１１】
従来は、上述したように、摩擦材に溝を設けたり、中間バンドあるいは外側バンドに所定の作用を持つ部品を追加したりして引き摺りトルクを低減していた。これらは何れも、摩擦材や中間バンドあるいは外側バンドに対して細かく複雑な加工を施す必要があった。また、部品を追加する場合にあっては、追加部品の製作をする必要もあった。
【００１２】
そこで本願の発明者は、複雑な加工や部品の追加を必要とせず、従来の二重巻きバンドブレーキ装置の基本的な構成において引き摺りトルクを低減することができないかと考えた。そして本願の発明者は中間バンドおよび外側バンドの幅とドラムの回転方向との関係に着目した。中間バンドあるいは外側バンドの幅を広くすると、幅が広くなった分当該バンドの剛性が高くなり、ドラムに近づく方向に引き込まれにくくなる。また、自動変速機等の実機においては二重巻バンドブレーキ装置を設ける場所によってドラムの回転特性、すなわちドラムの正転および逆転の頻度が異なっている。
【００１３】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、自動変速機等の実機におけるドラムの回転特性に適合するように、簡単な構成で効果的に引き摺りトルクを低減することができる二重巻バンドブレーキ装置および引き摺りトルクの大きさを調節する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明に係る二重巻バンドブレーキ装置は、内径側に摩擦面が形成された環状の中間バンドと、前記中間バンドの自由端にそれぞれの自由端が対向した状態で連結されると共に、それぞれの内径側に摩擦面が形成された環状の一対の外側バンドと、前記一対の外側バンドの作用端側に固着され、本体ケーシング側に係止されるアンカブラケットと、前記中間バンドの作用端側に固着され、前記中間バンドおよび前記一対の外側バンドが縮径する方向の力をアクチュエータにより受けるアプライブラケットとを構成要素とする二重巻きブレーキバンドを有し、当該二重巻きブレーキバンドに内嵌した回転体の制動に供される二重巻きバンドブレーキ装置であって、前記中間バンドの幅寸法をＷcとし、前記一対の外側バンドの一方側の幅寸法をWsとしたとき、前記中間バンドおよび前記一対の外側バンドが次式の条件を満たすように構成されていることを特徴とする。
５０（％）≦（Ｗc／２Ws）×１００（％）≦１５０（％）
（ただし、（Ｗc／２Ws）×１００＝１００（％）を除く。）
【００１５】
また、本発明に係る二重巻きバンドブレーキ装置の回転体に対する前記二重巻きブレーキバンドの抵抗の大きさを調節する方法は、内径側に摩擦面が形成された環状の中間バンドと、前記中間バンドの自由端にそれぞれの自由端が対向した状態で連結されると共に、それぞれの内径側に摩擦面が形成された環状の一対の外側バンドと、前記一対の外側バンドの作用端側に固着され、本体ケーシング側に係止されるアンカブラケットと、前記中間バンドの作用端側に固着され、前記中間バンドおよび前記一対の外側バンドが縮径する方向の力をアクチュエータにより受けるアプライブラケットとを構成要素とする二重巻きブレーキバンドを有し、当該二重巻きブレーキバンドに内嵌した回転体の制動に供される二重巻きバンドブレーキ装置における前記回転体の回転に対する前記二重巻きブレーキバンドの抵抗の大きさを調節する方法であって、前記中間バンドの幅寸法をＷcとし、前記一対の外側バンドの一方の幅寸法をWsとしたとき、前記中間バンドおよび前記一対の外側バンドを次式の条件を満たすように構成することで前記抵抗の大きさを調節することを特徴とする。
５０（％）≦（Ｗc／２Ws）×１００（％）≦１５０（％）
（ただし、（Ｗc／２Ws）×１００＝１００（％）を除く。）
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、自動変速機等の実機におけるドラムの回転特性に適合するように、簡単な構成で効果的に引き摺りトルクを低減することができる二重巻バンドブレーキ装置および引き摺りトルクの大きさを調節する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る二重巻きバンドブレーキ装置の側面図である。
【図２】内径側から見た二重巻きブレーキバンドの展開図である。
【図３】図１における矢印Ｘの矢視図である。
【図４】外側バンドの合計幅に対する中間バンドの幅の比率と、引き摺りトルクの大きさとの関係を示すグラフである。
【図５】第１実施例に係る二重巻きブレーキバンドを内径側から見た展開図である。
【図６】第２実施例に係る二重巻きブレーキバンドを内径側から見た展開図である。
【図７】第３実施例に係る二重巻きブレーキバンドを内径側から見た展開図である。
【図８】第４実施例に係る二重巻きブレーキバンドを内径側から見た展開図である。
【図９】従来の二重巻きバンドブレーキ装置を示す側面図である。
【図１０】図９における矢印Ｙの矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、自動車用自動変速機に採用した例を、図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る二重巻きバンドブレーキ装置の側面図である。図２は、二重巻きブレーキバンドを内径側から見た展開図である。図３は、図１における矢印Ｘの矢視図である。
【００２０】
図１に示すように、二重巻バンドブレーキ装置１は、本体ケーシング３と、本体ケーシング３内にセットされた二重巻きブレーキバンド５と、二重巻きブレーキバンド５を本体ケーシング３に固定するアンカピン７と、二重巻きブレーキバンド５を駆動するアクチュエータ９とを備えている。
【００２１】
二重巻きブレーキバンド５は、図１〜３に示すように、環状の中間バンド１１と、中間バンド１１の両側に配設された環状の一対の外側バンド１５、１５とを主要構成部材としている。中間バンド１１の一方側の端部である自由端には、外側バンド１５、１５のそれぞれの一方側の端部である自由端が軸方向に並んだ状態で連結プレート１３を介して溶接接合されている。一対の外側バンド１５、１５はそれぞれ同じ幅に構成されている。中間バンド１１の内周面および外側バンド１５、１５の内周面には摩擦材１７が貼着されている。摩擦材１７は、中間バンド１１側も外側バンド１５、１５側も同一の材質で構成され、一体に形成されている。
【００２２】
外側バンド１５、１５の他方側の端部である作用端には、本体ケーシング３側のアンカピン７に係止されるアンカブラケット２１が溶接されている。中間バンド１１の他方側の端部である作用端には、アプライブラケット２５が溶接されており、中間バンド１１および外側バンド１５、１５が縮径する方向の力をアクチュエータ９のプッシュロッド（アプライピン）２３から受けるようになっている。このような構成の二重巻ブレーキバンド５は、アクチュエータ９のアプライピン２３が図１中矢印Ｚで示した方向に作動すると、中間バンド１１および外側バンド１５、１５が縮径して、二重巻ブレーキバンド５に内嵌した変速要素（以下、ドラムと記す）２７に摩擦材１７が摺接し、ドラム２７が制動される。
【００２３】
ドラム２７は双方向に回転可能な構成となっている。ここで、本実施形態におけるドラム２７の回転方向について定義する。二重巻きバンドブレーキ装置１の制動時には、アプライピン２３がドラム２７のアプライブラケット２５側の略接線上を直線状に駆動し、アプライブラケット２５に対して当該略接線方向に沿って荷重するが、ドラム２７のアプライブラケット２５側において、ドラム２７が制動時のアプライピン２３のアプライブラケット２５への荷重方向と同じ方向へ回転している場合、この回転方向をドラム２７の正転とする（図１において実線の矢印方向）。一方、ドラム２７のアプライブラケット２５側において、ドラム２７が制動時のアプライピン２３のアプライブラケット２５への荷重方向と逆の方向へ回転している場合、この回転方向をドラム２７の逆転とする（図１において破線の矢印方向）。なお、ここで定義したドラム２７の回転方向は、後述する各実施例において同様である。
【００２４】
二重巻きバンドブレーキ装置１においては、図２、３に示すように、中間バンド１１の幅寸法をＷc、各外側バンド１５の幅寸法をＷsとすると、一対の外側バンド１５、１５の合計幅、すなわち２×Wsに対する中間バンドの幅Ｗcの比率Ｒ（％）は、次式（１）で表される。
（１） Ｒ＝（Wc／２Ws）×１００（％）
【００２５】
従来技術の説明でも述べたが、一般的に、二重巻きバンドブレーキ装置１の非制動時（解放時）において、ドラム２７が正転すると、ドラム２７と二重巻きブレーキバンド５との間に介在する潤滑油の粘性抵抗や流体抵抗よって、外側バンド１５、１５のアンカブラケット２１側がドラム２７に近づく方向に引き込まれ、ドラム２７と外側バンド１５、１５側の摩擦材１７との隙間が狭くなる。一方、ドラム２７が逆転すると、中間バンド１１のアプライブラケット２５側がドラム２７に近づく方向に引き込まれ、ドラム２７と中間バンド１１側の摩擦材１７との隙間が狭くなる傾向がある。そうすると、ドラム２７の回転方向が正転、逆転の何れの方向であっても、二重巻きブレーキバンド５が潤滑油の粘性抵抗や流体抵抗によってドラム２７の回転に引き摺られ、ドラム２７の回転に対する抵抗、すなわち引き摺りトルクが生じる。引き摺りトルクはドラム２７と摩擦材１７との隙間が狭くなるほど大きくなる。
【００２６】
本願の発明者は、中間バンド１１、外側バンド１５、１５のそれぞれの強度およびトルク容量を基に、外側バンド１５、１５のそれぞれの幅寸法を合計した値（以後、外側バンド１５、１５の合計幅という）に対する中間バンド１１の幅寸法の比率が様々なタイプの二重巻きブレーキバンド５を設計した。そして、外側バンド１５、１５の合計幅に対する中間バンド１１の幅の比率（式（１）の値（Ｒ））を様々に変化させた二重巻きブレーキバンド５について、ドラム２７を正転および逆転させたときの引き摺りトルクを測定した。
【００２７】
図４は、これらの設計および測定結果から得られた、二重巻きブレーキバンド５における、外側バンド１５、１５の合計幅に対する中間バンド１１の幅の比率と、引き摺りトルクの大きさとの関係を示すグラフである。図４において、横軸は外側バンド１５、１５の合計幅に対する中間バンド１１の幅の比率を示し、縦軸は引き摺りトルクの大きさを示している。また、実線のグラフはドラム２７が正転時の場合を示し、破線のグラフはドラムが逆転時の場合を示している。なお、図４のグラフは、外側バンド１５、１５の合計幅に対する中間バンド１１の幅の比率が約３０％から約１７０％の範囲にわたって記載されているが、本実施形態では当該比率の下限を５０％とし、上限を１５０％とした。これら下限値および上限値は設計上の限界値であり、下限値を下回る場合は、中間バンド１１の幅が狭くなることにより、中間バンド１１の強度不足、ブレーキ締結時のショック、中間バンド１１側の摩擦材１７の劣化等の不具合が発生する畏れがあり好ましくない。また、上限値を上回る場合は、外側バンド１５、１５のそれぞれの幅が狭くなることにより、外側バンド１５、１５の強度不足の他、ブレーキ締結時のショック、外側バンド１５、１５側の摩擦材１７の劣化等の不具合が発生する畏れがあり好ましくない。
【００２８】
本実施形態に係る二重巻きバンドブレーキ装置１は、式（１）の値が次式（２）の条件を満たすように構成されている。
（２） ５０（％）≦Ｒ（％）≦１５０（％）（ただし、Ｒ＝１００（％）を除く。）
【００２９】
図４のグラフに示すように、外側バンド１５、１５の合計幅に対する中間バンド１１の幅の比率すなわち式（１）の値（Ｒ）が５０％のときは、ドラム２７が正転時の引き摺りトルクが最も小さく、逆転時の引き摺りトルクは最も大きい。外側バンド１５、１５の合計幅に対する中間バンド１１の幅の比率が増すに従い、ドラム２７の正転時の引き摺りトルクは大きくなり、同時に逆転時の引き摺りトルクは小さくなる。そして、中間バンド１１の幅の比率が約１００％のときにドラム２７の正転時と逆転時の引き摺りトルクが同じ大きさとなり、中間バンド１１の幅の比率が１５０％のときは、ドラム２７が正転時の引き摺りトルクは最も大きくなり、逆転時の引き摺りトルクは最も小さくなる。
【００３０】
本実施形態においては、二重巻きバンドブレーキ装置１は、図４のグラフを用いて、実機での設置箇所におけるドラム２７の回転特性に合わせて、外側バンド１５、１５の合計幅に対する中間バンド１１の幅の比率を５０〜１５０％の範囲で自由に設定することが可能である。言い換えると、二重巻きバンドブレーキ装置１は、図４のグラフを用いて外側バンド１５、１５の合計幅に対する中間バンド１１の幅の比率を５０〜１５０％の範囲で設定することにより、実機での設置箇所におけるドラム２７の回転特性に合わせて引き摺りトルクの大きさを調節することができる。
【００３１】
以下、図４のグラフに基づく各実施例について、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態および各実施例において、中間バンドの内周面および外側バンドの内周面に貼着された摩擦材は、中間バンド側も外側バンド側も同一の材質で構成され、一体に形成されている。また、中間バンドと外側バンドとは、幅を除いて同一の仕様である。また、各実施例に係る二重巻きバンドブレーキ装置の構成は、外側バンドの合計幅に対する中間バンドの幅の比率が実施例ごとに異なる他は、上述した二重巻きバンドブレーキ装置１の構成と同様であり、同様の構成については同じ符号を用いて説明する。
【００３２】
（第１実施例）
図５は、第１実施例に係る二重巻きブレーキバンドを内径側から見た展開図である。
第１実施例に係る二重巻きブレーキバンド１０５は、環状の中間バンド１１１と、環状の一対の同一幅の外側バンド１１５、１１５とを主要構成部材としている。中間バンド１１１の一方側の端部である自由端には、外側バンド１１５、１１５のそれぞれの一方側の端部である自由端が軸方向に並んだ状態で連結プレート１３を介して溶接接合されている。中間バンド１１１の内周面および外側バンド１１５、１１５の内周面には摩擦材１１７が貼着されている。摩擦材１１７は、中間バンド１１１側も外側バンド１１５、１１５側も同一の材質で構成され、一体に形成されている。他の構成は上記実施形態と同様である。
【００３３】
図５に示すように、中間バンド１１１の幅をＷc、各外側バンド１１５の幅をWsとすると、第１実施例に係る二重巻きブレーキバンド１０５において、外側バンド１１５、１１５の合計幅に対する中間バンド１１１の幅の比率Ｒ（％）は、式（１）の値が次の値となるように形成されている。すなわち、
（１） Ｒ＝（Wc／２Ws）×１００＝５０（％）
【００３４】
つまり、中間バンド１１１の幅と外側バンド１１５、１１５のそれぞれの幅とは、図５に示すように全て同じ幅に形成されている。この幅の割合による構成は、従来のもの（式（１）の値Ｒ＝１００（％）、以下同じ。）と比較すると、中間バンド１１１は幅が狭く、外側バンド１１５、１１５は幅が広くなっている。外側バンド１１５、１１５は、それぞれ幅が広く構成されているで、その分それぞれの剛性が高くなっている。そうすると、非制動時のドラム２７の回転に対する引き摺りトルクの大きさは、図４のグラフによると次のようになる。
【００３５】
まず、ドラム２７が正転するときは、外側バンド１１５、１１５は剛性が高いためドラム２７に近づく方向に引き込まれにくくなり、ドラム２７と外側バンド１１５、１１５側の摩擦材１１７との隙間の減少を抑えることができる。すなわち、引き摺りトルクは小さくなる。一方ドラム２７が逆転するときは、中間バンド１１１の幅は狭くなっているので、中間バンド１１１はドラム２７に近づく方向に引き込まれ、引き摺りトルクは大きくなる。したがって、本実施例におけるバンド幅の比率の二重巻きブレーキバンド１０５は、実機においてドラム２７の回転方向が正転の割合が高い箇所に適用すれば、実機の運転時の引き摺りトルクをより効果的に低減することができる。
【００３６】
（第２実施例）
図６は、第２実施例に係る二重巻きブレーキバンドを内径側から見た展開図である。
第２実施例に係る二重巻きブレーキバンド２０５は、環状の中間バンド２１１と、環状の一対の同一幅の外側バンド２１５、２１５とを主要構成部材としている。中間バンド２１１の一方側の端部である自由端には、外側バンド２１５、２１５のそれぞれの一方側の端部である自由端が軸方向に並んだ状態で連結プレート１３を介して溶接接合されている。中間バンド２１１の内周面および外側バンド２１５、２１５の内周面には摩擦材２１７が貼着されている。摩擦材２１７は、中間バンド２１１側も外側バンド２１５、２１５側も同一の材質で構成され、一体に形成されている。他の構成は上記実施形態と同様である。
【００３７】
図６に示すように、中間バンド２１１の幅をＷc、各外側バンド２１５の幅をＷsとすると、第２実施例に係る二重巻きブレーキバンド２０５において、外側バンド２１５、２１５の合計幅に対する中間バンド２１１の幅の比率Ｒ（％）は、式（１）の値が次の値となるように形成されている。すなわち、
（１） Ｒ＝（Ｗc／２Ｗs）×１００＝７５（％）
【００３８】
つまり、中間バンド２１１の幅は、各外側バンド２１５の幅の１．５倍となるように形成されている。この幅の比率による構成は、第１実施例のものよりは中間バンド２１１は幅が広く、外側バンド２１５、２１５は幅が狭くなっており、従来のものと比較すると、中間バンド２１１は幅が狭く、外側バンド２１５、２１５は幅が広くなっている。外側バンド２１５、２１５は、従来のものよりそれぞれ幅が広く構成されているで、第１実施例ほどではないが、それぞれの剛性が高くなっている。そうすると、非制動時のドラム２７の回転に対する引き摺りトルクの大きさは、図４のグラフによると、次のようになる。
【００３９】
まず、ドラム２７が正転するときは、外側バンド２１５、２１５は剛性が高めであるためドラム２７に近づく方向に引き込まれにくくなり、ドラム２７と外側バンド２１５、２１５側の摩擦材２１７との隙間の減少を抑えることができる。すなわち、引き摺りトルクは小さくなる。ただし、第１実施例のものほどは剛性が高くないので、第１実施例のものほどは引き摺りトルクは小さくならない。一方ドラム２７が逆転するときは、中間バンド２１１の幅は従来のものより狭くなっているので、中間バンド２１１はドラム２７に近づく方向に引き込まれ、引き摺りトルクは大きくなる。ただし、第１実施例のものより中間バンド２１１の幅は広いので、第１実施例のものほどは引き摺りトルクは大きくならない。
【００４０】
したがって、本実施例におけるバンド幅の比率の二重巻きブレーキバンド２０５は、実機においてドラム２７の回転方向が正転の割合が、第１実施例ほどではないが比較的高い箇所に適用すれば、実機の運転時の引き摺りトルクをより効果的に低減することができる。
【００４１】
（第３実施例）
図７は、第３実施例に係る二重巻きブレーキバンドを内径側から見た展開図である。
第３実施例に係る二重巻きブレーキバンド３０５は、環状の中間バンド３１１と、環状の一対の同一幅の外側バンド３１５、３１５とを主要構成部材としている。中間バンド３１１の一方側の端部である自由端には、外側バンド３１５、３１５のそれぞれの一方側の端部である自由端が軸方向に並んだ状態で連結プレート１３を介して溶接接合されている。中間バンド３１１の内周面および外側バンド３１５、３１５の内周面には摩擦材３１７が貼着されている。摩擦材３１７は、中間バンド３１１側も外側バンド３１５、３１５側も同一の材質で構成され、一体に形成されている。他の構成は上記実施形態と同様である。
【００４２】
図７に示すように、中間バンド３１１の幅をＷc、各外側バンド３１５の幅をＷsとすると、第１実施例に係る二重巻きブレーキバンド３０５において、外側バンド３１５、３１５の合計幅に対する中間バンド３１１の幅の比率Ｒ（％）は、式（１）の値が次の値となるように形成されている。すなわち、
（１） Ｒ＝（Ｗc／２Ｗs）×１００＝１０５（％）
【００４３】
つまり、中間バンド３１１の幅は、各外側バンド３１５の幅の２．１倍となるように形成されている。この幅の比率による構成は、従来のものと比較すると、中間バンド３１１は幅が広く、外側バンド３１５、３１５は幅が狭くなっている。中間バンド３１１は幅が広く構成されているで、その分剛性が高くなっている。本実施例における非制動時のドラム２７の回転に対する引き摺りトルクの大きさは、図４のグラフによれば、次のようになる。
【００４４】
図４のグラフに示すように、中間バンド３１１および外側バンド３１５、３１５の幅を本実施例のように構成すると、ドラム２７が正転するときの外側バンド３１５、３１５が引き込まれることによる引き摺りトルクと、ドラム２７が逆転するときの中間バンド３１１が引き込まれることによる引き摺りトルクとは、ほぼ同じ大きさとなっている。したがって、本実施例におけるバンド幅の比率の二重巻きブレーキバンド３０５は、実機において、ドラム２７の回転方向が正転と逆転とがほぼ同じ割合の箇所に適用すれば、実機の運転時の引き摺りトルクをより効果的に低減することができる。
【００４５】
（第４実施例）
図８は、第４実施例に係る二重巻きブレーキバンドを内径側から見た展開図である。
第４実施例に係る二重巻きブレーキバンド４０５は、環状の中間バンド４１１と、環状の一対の同一幅の外側バンド４１５、４１５とを主要構成部材としている。中間バンド４１１の一方側の端部である自由端には、外側バンド４１５、４１５のそれぞれの一方側の端部である自由端が軸方向に並んだ状態で連結プレート１３を介して溶接接合されている。中間バンド４１１の内周面および外側バンド４１５、４１５の内周面には摩擦材４１７が貼着されている。摩擦材４１７は、中間バンド４１１側も外側バンド４１５、４１５側も同一の材質で構成され、一体に形成されている。他の構成は上記実施形態と同様である。
【００４６】
図８に示すように、中間バンド４１１の幅をＷc、各外側バンド４１５の幅をＷsとすると、第４実施例に係る二重巻きブレーキバンド４０５において、外側バンド４１５、４１５の合計幅に対する中間バンド４１１の幅の比率Ｒ（％）は、式（１）の値が次の値となるように形成されている。すなわち、
（１） Ｒ＝（Ｗc／２Ｗs）×１００＝１５０（％）
【００４７】
つまり、中間バンド４１１の幅は、各外側バンド４１５の幅の３倍となるように形成されている。この幅の比率による構成は、従来のものと比較すると、中間バンド４１１は幅が広く、外側バンド４１５、４１５は幅が狭くなっている。中間バンド４１１は幅が広く構成されているで、その分剛性が高くなっている。そうすると、非制動時のドラム２７の回転に対する引き摺りトルクの大きさは、図４のグラフによると、次のようになる。
【００４８】
まず、ドラム２７が正転するときは、外側バンド４１５、４１５の幅はそれぞれ狭くなっているので、外側バンド４１５、４１５はドラムに近づく方向に引き込まれ、引き摺りトルクは大きくなる。一方ドラム２７が逆転するときは、中間バンド４１１は剛性が高いためドラム２７に近づく方向に引き込まれにくくなり、ドラム２７と中間バンド４１１側の摩擦材４１７との隙間の減少を抑えることができる。すなわち、引き摺りトルクは小さくなる。したがって、本実施例におけるバンド幅の比率の二重巻きブレーキバンド４０５は、実機においてドラム２７の回転方向が逆転の割合が高い箇所に適用すれば、実機の運転時の引き摺りトルクをより効果的に低減することができる。
【００４９】
以上、各実施例で説明したように、二重巻きバンドブレーキ装置の二重巻きブレーキバンドにおける外側バンドの合計幅に対する中間バンドの幅の比率を、実機におけるドラムの回転方向の傾向に合わせて、式（１）の値が５０（％）から１５０（％）の間の値となるように構成すれば、効果的に引き摺りトルクを低減することができる。
【００５０】
なお、実機におけるドラムの回転方向が、正転の割合が６０％を超え、７０％以下の場合、外側バンドの合計幅に対する中間バンドの幅の比率Ｒを、式（１）の値が、８０（％）≦Ｒ＜９０（％）となるように構成するのが好ましい。また、正転の割合が７０％を超え、８０％以下の場合は、外側バンドの合計幅に対する中間バンドの幅の比率Ｒを、式（１）の値が、６０（％）≦Ｒ＜８０（％）となるように構成するのが好ましい。さらに、正転の割合が８０％を超える場合は、外側バンドの合計幅に対する中間バンドの幅の比率Ｒを、式（１）の値が、５０（％）≦Ｒ＜６０（％）となるように構成するのが好ましい。
【００５１】
また、実機におけるドラムの回転方向が、逆転の割合が６０％を超え、７０％以下の場合、外側バンドの合計幅に対する中間バンドの幅の比率Ｒを、式（１）の値が、１１０（％）＜Ｒ≦１２０（％）となるように構成するのが好ましい。また、逆転の割合が７０％を超え、８０％以下の場合は、外側バンドの合計幅に対する中間バンドの幅の比率Ｒを、式（１）の値が、１２０（％）＜Ｒ≦１４０（％）となるように構成するのが好ましい。さらに、逆転の割合が８０％を超える場合は、外側バンドの合計幅に対する中間バンドの幅の比率Ｒを、式（１）の値が、１４０（％）＜Ｒ≦１５０（％）となるように構成するのが好ましい。
【００５２】
また、実機におけるドラムの回転方向が、正転と逆転とがほぼ同じ割合（正転の割合が４０〜６０％）の場合、外側バンドの合計幅に対する中間バンドの幅の比率Ｒを、式（１）の値が、９０（％）＜Ｒ≦１１０（％）となるように構成するのが好ましい。
【００５３】
以上で具体的実施例の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態および各実施例に限定されるものではない。例えば、上記実施形態および各実施例は、本発明を自動車用自動変速機に内装される二重巻きバンドブレーキ装置に適用したものであるが、産業用機械に用いられる二重巻きバンドブレーキ装置に適用しても良い。また、二重巻きブレーキバンド装置の具体的形状等についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 二重巻きバンドブレーキ装置
３ 本体ケーシング
５、１０５、２０５、３０５、４０５ 二重巻きブレーキバンド
７ アンカピン
９ アクチュエータ
１１、１１１、２１１、３１１、４１１ 中間バンド
１３ 連結プレート
１５、１１５、２１５、３１５、４１５ 外側バンド
１７、１１７、２１７、３１７、４１７ 摩擦材
２１ アンカブラケット
２３ アプライピン
２５ アプライブラケット
２７ ドラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用自動変速機等に用いられる二重巻バンドブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の自動変速機や一般産業機械では、変速要素や回転要素を制動するため、バンドブレーキ装置が多く用いられている。バンドブレーキ装置は、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、内径側に配置された変速要素や回転要素を締め付けて制動を行う。そして、近年、アクチュエータの作動力の低減や制動制御性の向上を図るべく、二重巻ブレーキバンドを用いた二重巻バンドブレーキ装置が提案されている。
【０００３】
図９、図１０（図９中のＹ矢視図）に自動車用自動変速機に採用された例を示したように、二重巻バンドブレーキ装置５０１の二重巻ブレーキバンド５０５は、環状の中間バンド５１１と、中間バンド５１１の両側に配設された環状の一対の同一幅の外側バンド５１５、５１５とを主要構成部材としている。中間バンド５１１の一方側の端部である自由端には、外側バンド５１５、５１５のそれぞれの一方側の端部である自由端が軸方向に並んだ状態で連結プレート５１３を介して溶接されている。中間バンド５１１の内周面および外側バンド５１５、５１５の内周面には摩擦材５１７が貼着されている。摩擦材５１７は、中間バンド５１１側も外側バンド５１５、５１５側も同一の材質で構成され、一体に形成されている。また、外側バンド５１５、５１５の他方側の端部である作用端には、本体ケーシング５０３側のアンカピン５０７に係止されるアンカブラケット５２１が溶接される一方、中間バンド５１１の他方側の端部である作用端には、アプライブラケット５２５が溶接されており、中間バンド５１１および外側バンド５１５、５１５が縮径する方向の力をアクチュエータ５０９のプッシュロッド（アプライピン）５２３から受けるようになっている。このような構成の二重巻ブレーキバンド５０５では、アクチュエータ５０９のアプライピン５２３が図９中矢印で示した方向に作動すると、中間バンド５１１および外側バンド５１５、５１５が縮径して、二重巻ブレーキバンド５０５に内嵌した変速要素（以下、ドラムと記す）５２７が制動される。
【０００４】
ここで、図１０に示すように、二重巻きブレーキバンド５０５の中間バンド５１１の幅寸法をＷc、各外側バンド５１５の幅寸法をＷsとする。そうすると、一対の外側バンド５１５、５１５の合計の幅寸法（２×Ｗs）に対する中間バンド５１１の幅寸法Ｗcの割合をＲ（％）とすると、Ｒは次の式（１）で表される。
【０００５】
（１） Ｒ＝（Ｗc／２Ｗs）×１００（％）
従来の二重巻きブレーキバンド５０５は、式（１）の値が、Ｒ＝１００（％）となるように構成されていた。つまり、中間バンド５１１の幅寸法Ｗcと一対の外側バンド５１５、５１５の合計の幅寸法（２×Ｗs）とは等しく形成されていた。言い換えると、中間バンド５１１の幅寸法Ｗcは、外側バンド５１５各々の幅寸法Ｗsに対して２倍の幅に形成されていた。
【０００６】
ところで、二重巻きブレーキバンド５０５の非制動時、すなわち解放時においてドラム５２７が回転すると、ドラム５２７と二重巻きブレーキバンド５０５との間に介在する潤滑油の粘性抵抗や流体抵抗よって、二重巻きブレーキバンド５０５がドラム５２７に近づく方向に引き込まれ、ドラム５２７と二重巻きブレーキバンド５０５との間の隙間が狭まってしまう。一般的に、図９においてドラム５２７が実線矢印方向に回転（正転）すると、外側バンド５１５、５１５のアンカブラケット５２１側がドラム５２７に近づく方向に引き込まれ、ドラム５２７が破線の矢印方向に回転（逆転）すると、中間バンド５１１のアプライブラケット５２５側がドラム５２７に近づく方向に引き込まれる傾向がある。そうすると、ドラム５２７の回転方向が正転、逆転の何れの方向であっても、二重巻きブレーキバンド５０５が潤滑油の粘性抵抗や流体抵抗によってドラム５２７の回転に引き摺られ、ドラム５２７の回転に対する抵抗となる。このような抵抗を引き摺りトルクという。
【０００７】
二重巻バンドブレーキ装置５０１が自動車用自動変速機に内装される場合は、引き摺りトルクが発生すると、二重巻バンドブレーキ装置５０１の制動時を除き、自動車の走行中にドラム５２７の回転に対して常に回転を妨げる力が加わることとなり、自動車の走行燃費が悪化したり、伝達トルクの損失が発生したりする。二重巻きブレーキバンド５０５がさらにドラム５２７に近づく方向に引き込まれて摩擦材５１７がドラム５２７に接触してしまう場合、摩擦材５１７の表面が摩擦熱により劣化する等の不具合が生じる。
【０００８】
従来、このような引き摺りトルクを低減する技術が提案されている。例えば特許文献１においては、中間バンドの摩擦材に動圧発生用の溝を設け、ドラムの回転によって当該動圧発生用の溝に流入する潤滑油の動圧により中間バンドを外径側に膨らませることによりドラムとブレーキバンド間に隙間を形成し、これにより引き摺りトルクを低減している。また、特許文献２においては、中間バンドの作用端に固着されたアプライブラケットに、中間バンドの自由端方向に向けて、内面が外側バンドの外周面に摺接している芯ずれ矯正部材が延設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−３３２８４１号公報
【特許文献２】特開２００３−０６５３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
現在、さらなる燃費の向上やトルク伝達の効率化のため、引き摺りトルクの一層の低減が求められている。
【００１１】
従来は、上述したように、摩擦材に溝を設けたり、中間バンドあるいは外側バンドに所定の作用を持つ部品を追加したりして引き摺りトルクを低減していた。これらは何れも、摩擦材や中間バンドあるいは外側バンドに対して細かく複雑な加工を施す必要があった。また、部品を追加する場合にあっては、追加部品の製作をする必要もあった。
【００１２】
そこで本願の発明者は、複雑な加工や部品の追加を必要とせず、従来の二重巻きバンドブレーキ装置の基本的な構成において引き摺りトルクを低減することができないかと考えた。そして本願の発明者は中間バンドおよび外側バンドの幅とドラムの回転方向との関係に着目した。中間バンドあるいは外側バンドの幅を広くすると、幅が広くなった分当該バンドの剛性が高くなり、ドラムに近づく方向に引き込まれにくくなる。また、自動変速機等の実機においては二重巻バンドブレーキ装置を設ける場所によってドラムの回転特性、すなわちドラムの正転および逆転の頻度が異なっている。
【００１３】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、自動変速機等の実機におけるドラムの回転特性に適合するように、簡単な構成で効果的に引き摺りトルクを低減することができる二重巻バンドブレーキ装置および引き摺りトルクの大きさを調節する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明に係る二重巻バンドブレーキ装置は、内径側に摩擦面が形成された環状の中間バンドと、前記中間バンドの自由端にそれぞれの自由端が対向した状態で連結されると共に、それぞれの内径側に摩擦面が形成された環状の一対の外側バンドと、前記一対の外側バンドの作用端側に固着され、本体ケーシング側に係止されるアンカブラケットと、前記中間バンドの作用端側に固着され、前記中間バンドおよび前記一対の外側バンドが縮径する方向の力をアクチュエータにより受けるアプライブラケットとを構成要素とする二重巻きブレーキバンドを有し、当該二重巻きブレーキバンドに内嵌した回転体の制動に供される二重巻きバンドブレーキ装置であって、前記中間バンドの幅寸法をＷcとし、前記一対の外側バンドの一方側の幅寸法をWsとしたとき、前記中間バンドおよび前記一対の外側バンドが次式の条件を満たすように構成されていることを特徴とする。
５０（％）≦（Ｗc／２Ws）×１００（％）≦１５０（％）
（ただし、（Ｗc／２Ws）×１００＝１００（％）を除く。）
【００１５】
また、本発明に係る二重巻きバンドブレーキ装置の回転体に対する前記二重巻きブレーキバンドの抵抗の大きさを調節する方法は、内径側に摩擦面が形成された環状の中間バンドと、前記中間バンドの自由端にそれぞれの自由端が対向した状態で連結されると共に、それぞれの内径側に摩擦面が形成された環状の一対の外側バンドと、前記一対の外側バンドの作用端側に固着され、本体ケーシング側に係止されるアンカブラケットと、前記中間バンドの作用端側に固着され、前記中間バンドおよび前記一対の外側バンドが縮径する方向の力をアクチュエータにより受けるアプライブラケットとを構成要素とする二重巻きブレーキバンドを有し、当該二重巻きブレーキバンドに内嵌した回転体の制動に供される二重巻きバンドブレーキ装置における前記回転体の回転に対する前記二重巻きブレーキバンドの抵抗の大きさを調節する方法であって、前記中間バンドの幅寸法をＷcとし、前記一対の外側バンドの一方の幅寸法をWsとしたとき、前記中間バンドおよび前記一対の外側バンドを次式の条件を満たすように構成することで前記抵抗の大きさを調節することを特徴とする。
５０（％）≦（Ｗc／２Ws）×１００（％）≦１５０（％）
（ただし、（Ｗc／２Ws）×１００＝１００（％）を除く。）
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、自動変速機等の実機におけるドラムの回転特性に適合するように、簡単な構成で効果的に引き摺りトルクを低減することができる二重巻バンドブレーキ装置および引き摺りトルクの大きさを調節する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る二重巻きバンドブレーキ装置の側面図である。
【図２】内径側から見た二重巻きブレーキバンドの展開図である。
【図３】図１における矢印Ｘの矢視図である。
【図４】外側バンドの合計幅に対する中間バンドの幅の比率と、引き摺りトルクの大きさとの関係を示すグラフである。
【図５】第１実施例に係る二重巻きブレーキバンドを内径側から見た展開図である。
【図６】第２実施例に係る二重巻きブレーキバンドを内径側から見た展開図である。
【図７】第３実施例に係る二重巻きブレーキバンドを内径側から見た展開図である。
【図８】第４実施例に係る二重巻きブレーキバンドを内径側から見た展開図である。
【図９】従来の二重巻きバンドブレーキ装置を示す側面図である。
【図１０】図９における矢印Ｙの矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、自動車用自動変速機に採用した例を、図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る二重巻きバンドブレーキ装置の側面図である。図２は、二重巻きブレーキバンドを内径側から見た展開図である。図３は、図１における矢印Ｘの矢視図である。
【００２０】
図１に示すように、二重巻バンドブレーキ装置１は、本体ケーシング３と、本体ケーシング３内にセットされた二重巻きブレーキバンド５と、二重巻きブレーキバンド５を本体ケーシング３に固定するアンカピン７と、二重巻きブレーキバンド５を駆動するアクチュエータ９とを備えている。
【００２１】
二重巻きブレーキバンド５は、図１〜３に示すように、環状の中間バンド１１と、中間バンド１１の両側に配設された環状の一対の外側バンド１５、１５とを主要構成部材としている。中間バンド１１の一方側の端部である自由端には、外側バンド１５、１５のそれぞれの一方側の端部である自由端が軸方向に並んだ状態で連結プレート１３を介して溶接接合されている。一対の外側バンド１５、１５はそれぞれ同じ幅に構成されている。中間バンド１１の内周面および外側バンド１５、１５の内周面には摩擦材１７が貼着されている。摩擦材１７は、中間バンド１１側も外側バンド１５、１５側も同一の材質で構成され、一体に形成されている。
【００２２】
外側バンド１５、１５の他方側の端部である作用端には、本体ケーシング３側のアンカピン７に係止されるアンカブラケット２１が溶接されている。中間バンド１１の他方側の端部である作用端には、アプライブラケット２５が溶接されており、中間バンド１１および外側バンド１５、１５が縮径する方向の力をアクチュエータ９のプッシュロッド（アプライピン）２３から受けるようになっている。このような構成の二重巻ブレーキバンド５は、アクチュエータ９のアプライピン２３が図１中矢印Ｚで示した方向に作動すると、中間バンド１１および外側バンド１５、１５が縮径して、二重巻ブレーキバンド５に内嵌した変速要素（以下、ドラムと記す）２７に摩擦材１７が摺接し、ドラム２７が制動される。
【００２３】
ドラム２７は双方向に回転可能な構成となっている。ここで、本実施形態におけるドラム２７の回転方向について定義する。二重巻きバンドブレーキ装置１の制動時には、アプライピン２３がドラム２７のアプライブラケット２５側の略接線上を直線状に駆動し、アプライブラケット２５に対して当該略接線方向に沿って荷重するが、ドラム２７のアプライブラケット２５側において、ドラム２７が制動時のアプライピン２３のアプライブラケット２５への荷重方向と同じ方向へ回転している場合、この回転方向をドラム２７の正転とする（図１において実線の矢印方向）。一方、ドラム２７のアプライブラケット２５側において、ドラム２７が制動時のアプライピン２３のアプライブラケット２５への荷重方向と逆の方向へ回転している場合、この回転方向をドラム２７の逆転とする（図１において破線の矢印方向）。なお、ここで定義したドラム２７の回転方向は、後述する各実施例において同様である。
【００２４】
二重巻きバンドブレーキ装置１においては、図２、３に示すように、中間バンド１１の幅寸法をＷc、各外側バンド１５の幅寸法をＷsとすると、一対の外側バンド１５、１５の合計幅、すなわち２×Wsに対する中間バンドの幅Ｗcの比率Ｒ（％）は、次式（１）で表される。
（１） Ｒ＝（Wc／２Ws）×１００（％）
【００２５】
従来技術の説明でも述べたが、一般的に、二重巻きバンドブレーキ装置１の非制動時（解放時）において、ドラム２７が正転すると、ドラム２７と二重巻きブレーキバンド５との間に介在する潤滑油の粘性抵抗や流体抵抗よって、外側バンド１５、１５のアンカブラケット２１側がドラム２７に近づく方向に引き込まれ、ドラム２７と外側バンド１５、１５側の摩擦材１７との隙間が狭くなる。一方、ドラム２７が逆転すると、中間バンド１１のアプライブラケット２５側がドラム２７に近づく方向に引き込まれ、ドラム２７と中間バンド１１側の摩擦材１７との隙間が狭くなる傾向がある。そうすると、ドラム２７の回転方向が正転、逆転の何れの方向であっても、二重巻きブレーキバンド５が潤滑油の粘性抵抗や流体抵抗によってドラム２７の回転に引き摺られ、ドラム２７の回転に対する抵抗、すなわち引き摺りトルクが生じる。引き摺りトルクはドラム２７と摩擦材１７との隙間が狭くなるほど大きくなる。
【００２６】
本願の発明者は、中間バンド１１、外側バンド１５、１５のそれぞれの強度およびトルク容量を基に、外側バンド１５、１５のそれぞれの幅寸法を合計した値（以後、外側バンド１５、１５の合計幅という）に対する中間バンド１１の幅寸法の比率が様々なタイプの二重巻きブレーキバンド５を設計した。そして、外側バンド１５、１５の合計幅に対する中間バンド１１の幅の比率（式（１）の値（Ｒ））を様々に変化させた二重巻きブレーキバンド５について、ドラム２７を正転および逆転させたときの引き摺りトルクを測定した。
【００２７】
図４は、これらの設計および測定結果から得られた、二重巻きブレーキバンド５における、外側バンド１５、１５の合計幅に対する中間バンド１１の幅の比率と、引き摺りトルクの大きさとの関係を示すグラフである。図４において、横軸は外側バンド１５、１５の合計幅に対する中間バンド１１の幅の比率を示し、縦軸は引き摺りトルクの大きさを示している。また、実線のグラフはドラム２７が正転時の場合を示し、破線のグラフはドラムが逆転時の場合を示している。なお、図４のグラフは、外側バンド１５、１５の合計幅に対する中間バンド１１の幅の比率が約３０％から約１７０％の範囲にわたって記載されているが、本実施形態では当該比率の下限を５０％とし、上限を１５０％とした。これら下限値および上限値は設計上の限界値であり、下限値を下回る場合は、中間バンド１１の幅が狭くなることにより、中間バンド１１の強度不足、ブレーキ締結時のショック、中間バンド１１側の摩擦材１７の劣化等の不具合が発生する畏れがあり好ましくない。また、上限値を上回る場合は、外側バンド１５、１５のそれぞれの幅が狭くなることにより、外側バンド１５、１５の強度不足の他、ブレーキ締結時のショック、外側バンド１５、１５側の摩擦材１７の劣化等の不具合が発生する畏れがあり好ましくない。
【００２８】
本実施形態に係る二重巻きバンドブレーキ装置１は、式（１）の値が次式（２）の条件を満たすように構成されている。
（２） ５０（％）≦Ｒ（％）≦１５０（％）（ただし、Ｒ＝１００（％）を除く。）
【００２９】
図４のグラフに示すように、外側バンド１５、１５の合計幅に対する中間バンド１１の幅の比率すなわち式（１）の値（Ｒ）が５０％のときは、ドラム２７が正転時の引き摺りトルクが最も小さく、逆転時の引き摺りトルクは最も大きい。外側バンド１５、１５の合計幅に対する中間バンド１１の幅の比率が増すに従い、ドラム２７の正転時の引き摺りトルクは大きくなり、同時に逆転時の引き摺りトルクは小さくなる。そして、中間バンド１１の幅の比率が約１００％のときにドラム２７の正転時と逆転時の引き摺りトルクが同じ大きさとなり、中間バンド１１の幅の比率が１５０％のときは、ドラム２７が正転時の引き摺りトルクは最も大きくなり、逆転時の引き摺りトルクは最も小さくなる。
【００３０】
本実施形態においては、二重巻きバンドブレーキ装置１は、図４のグラフを用いて、実機での設置箇所におけるドラム２７の回転特性に合わせて、外側バンド１５、１５の合計幅に対する中間バンド１１の幅の比率を５０〜１５０％の範囲で自由に設定することが可能である。言い換えると、二重巻きバンドブレーキ装置１は、図４のグラフを用いて外側バンド１５、１５の合計幅に対する中間バンド１１の幅の比率を５０〜１５０％の範囲で設定することにより、実機での設置箇所におけるドラム２７の回転特性に合わせて引き摺りトルクの大きさを調節することができる。
【００３１】
以下、図４のグラフに基づく各実施例について、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態および各実施例において、中間バンドの内周面および外側バンドの内周面に貼着された摩擦材は、中間バンド側も外側バンド側も同一の材質で構成され、一体に形成されている。また、中間バンドと外側バンドとは、幅を除いて同一の仕様である。また、各実施例に係る二重巻きバンドブレーキ装置の構成は、外側バンドの合計幅に対する中間バンドの幅の比率が実施例ごとに異なる他は、上述した二重巻きバンドブレーキ装置１の構成と同様であり、同様の構成については同じ符号を用いて説明する。
【００３２】
（第１実施例）
図５は、第１実施例に係る二重巻きブレーキバンドを内径側から見た展開図である。
第１実施例に係る二重巻きブレーキバンド１０５は、環状の中間バンド１１１と、環状の一対の同一幅の外側バンド１１５、１１５とを主要構成部材としている。中間バンド１１１の一方側の端部である自由端には、外側バンド１１５、１１５のそれぞれの一方側の端部である自由端が軸方向に並んだ状態で連結プレート１３を介して溶接接合されている。中間バンド１１１の内周面および外側バンド１１５、１１５の内周面には摩擦材１１７が貼着されている。摩擦材１１７は、中間バンド１１１側も外側バンド１１５、１１５側も同一の材質で構成され、一体に形成されている。他の構成は上記実施形態と同様である。
【００３３】
図５に示すように、中間バンド１１１の幅をＷc、各外側バンド１１５の幅をWsとすると、第１実施例に係る二重巻きブレーキバンド１０５において、外側バンド１１５、１１５の合計幅に対する中間バンド１１１の幅の比率Ｒ（％）は、式（１）の値が次の値となるように形成されている。すなわち、
（１） Ｒ＝（Wc／２Ws）×１００＝５０（％）
【００３４】
つまり、中間バンド１１１の幅と外側バンド１１５、１１５のそれぞれの幅とは、図５に示すように全て同じ幅に形成されている。この幅の割合による構成は、従来のもの（式（１）の値Ｒ＝１００（％）、以下同じ。）と比較すると、中間バンド１１１は幅が狭く、外側バンド１１５、１１５は幅が広くなっている。外側バンド１１５、１１５は、それぞれ幅が広く構成されているで、その分それぞれの剛性が高くなっている。そうすると、非制動時のドラム２７の回転に対する引き摺りトルクの大きさは、図４のグラフによると次のようになる。
【００３５】
まず、ドラム２７が正転するときは、外側バンド１１５、１１５は剛性が高いためドラム２７に近づく方向に引き込まれにくくなり、ドラム２７と外側バンド１１５、１１５側の摩擦材１１７との隙間の減少を抑えることができる。すなわち、引き摺りトルクは小さくなる。一方ドラム２７が逆転するときは、中間バンド１１１の幅は狭くなっているので、中間バンド１１１はドラム２７に近づく方向に引き込まれ、引き摺りトルクは大きくなる。したがって、本実施例におけるバンド幅の比率の二重巻きブレーキバンド１０５は、実機においてドラム２７の回転方向が正転の割合が高い箇所に適用すれば、実機の運転時の引き摺りトルクをより効果的に低減することができる。
【００３６】
（第２実施例）
図６は、第２実施例に係る二重巻きブレーキバンドを内径側から見た展開図である。
第２実施例に係る二重巻きブレーキバンド２０５は、環状の中間バンド２１１と、環状の一対の同一幅の外側バンド２１５、２１５とを主要構成部材としている。中間バンド２１１の一方側の端部である自由端には、外側バンド２１５、２１５のそれぞれの一方側の端部である自由端が軸方向に並んだ状態で連結プレート１３を介して溶接接合されている。中間バンド２１１の内周面および外側バンド２１５、２１５の内周面には摩擦材２１７が貼着されている。摩擦材２１７は、中間バンド２１１側も外側バンド２１５、２１５側も同一の材質で構成され、一体に形成されている。他の構成は上記実施形態と同様である。
【００３７】
図６に示すように、中間バンド２１１の幅をＷc、各外側バンド２１５の幅をＷsとすると、第２実施例に係る二重巻きブレーキバンド２０５において、外側バンド２１５、２１５の合計幅に対する中間バンド２１１の幅の比率Ｒ（％）は、式（１）の値が次の値となるように形成されている。すなわち、
（１） Ｒ＝（Ｗc／２Ｗs）×１００＝７５（％）
【００３８】
つまり、中間バンド２１１の幅は、各外側バンド２１５の幅の１．５倍となるように形成されている。この幅の比率による構成は、第１実施例のものよりは中間バンド２１１は幅が広く、外側バンド２１５、２１５は幅が狭くなっており、従来のものと比較すると、中間バンド２１１は幅が狭く、外側バンド２１５、２１５は幅が広くなっている。外側バンド２１５、２１５は、従来のものよりそれぞれ幅が広く構成されているで、第１実施例ほどではないが、それぞれの剛性が高くなっている。そうすると、非制動時のドラム２７の回転に対する引き摺りトルクの大きさは、図４のグラフによると、次のようになる。
【００３９】
まず、ドラム２７が正転するときは、外側バンド２１５、２１５は剛性が高めであるためドラム２７に近づく方向に引き込まれにくくなり、ドラム２７と外側バンド２１５、２１５側の摩擦材２１７との隙間の減少を抑えることができる。すなわち、引き摺りトルクは小さくなる。ただし、第１実施例のものほどは剛性が高くないので、第１実施例のものほどは引き摺りトルクは小さくならない。一方ドラム２７が逆転するときは、中間バンド２１１の幅は従来のものより狭くなっているので、中間バンド２１１はドラム２７に近づく方向に引き込まれ、引き摺りトルクは大きくなる。ただし、第１実施例のものより中間バンド２１１の幅は広いので、第１実施例のものほどは引き摺りトルクは大きくならない。
【００４０】
したがって、本実施例におけるバンド幅の比率の二重巻きブレーキバンド２０５は、実機においてドラム２７の回転方向が正転の割合が、第１実施例ほどではないが比較的高い箇所に適用すれば、実機の運転時の引き摺りトルクをより効果的に低減することができる。
【００４１】
（第３実施例）
図７は、第３実施例に係る二重巻きブレーキバンドを内径側から見た展開図である。
第３実施例に係る二重巻きブレーキバンド３０５は、環状の中間バンド３１１と、環状の一対の同一幅の外側バンド３１５、３１５とを主要構成部材としている。中間バンド３１１の一方側の端部である自由端には、外側バンド３１５、３１５のそれぞれの一方側の端部である自由端が軸方向に並んだ状態で連結プレート１３を介して溶接接合されている。中間バンド３１１の内周面および外側バンド３１５、３１５の内周面には摩擦材３１７が貼着されている。摩擦材３１７は、中間バンド３１１側も外側バンド３１５、３１５側も同一の材質で構成され、一体に形成されている。他の構成は上記実施形態と同様である。
【００４２】
図７に示すように、中間バンド３１１の幅をＷc、各外側バンド３１５の幅をＷsとすると、第１実施例に係る二重巻きブレーキバンド３０５において、外側バンド３１５、３１５の合計幅に対する中間バンド３１１の幅の比率Ｒ（％）は、式（１）の値が次の値となるように形成されている。すなわち、
（１） Ｒ＝（Ｗc／２Ｗs）×１００＝１０５（％）
【００４３】
つまり、中間バンド３１１の幅は、各外側バンド３１５の幅の２．１倍となるように形成されている。この幅の比率による構成は、従来のものと比較すると、中間バンド３１１は幅が広く、外側バンド３１５、３１５は幅が狭くなっている。中間バンド３１１は幅が広く構成されているで、その分剛性が高くなっている。本実施例における非制動時のドラム２７の回転に対する引き摺りトルクの大きさは、図４のグラフによれば、次のようになる。
【００４４】
図４のグラフに示すように、中間バンド３１１および外側バンド３１５、３１５の幅を本実施例のように構成すると、ドラム２７が正転するときの外側バンド３１５、３１５が引き込まれることによる引き摺りトルクと、ドラム２７が逆転するときの中間バンド３１１が引き込まれることによる引き摺りトルクとは、ほぼ同じ大きさとなっている。したがって、本実施例におけるバンド幅の比率の二重巻きブレーキバンド３０５は、実機において、ドラム２７の回転方向が正転と逆転とがほぼ同じ割合の箇所に適用すれば、実機の運転時の引き摺りトルクをより効果的に低減することができる。
【００４５】
（第４実施例）
図８は、第４実施例に係る二重巻きブレーキバンドを内径側から見た展開図である。
第４実施例に係る二重巻きブレーキバンド４０５は、環状の中間バンド４１１と、環状の一対の同一幅の外側バンド４１５、４１５とを主要構成部材としている。中間バンド４１１の一方側の端部である自由端には、外側バンド４１５、４１５のそれぞれの一方側の端部である自由端が軸方向に並んだ状態で連結プレート１３を介して溶接接合されている。中間バンド４１１の内周面および外側バンド４１５、４１５の内周面には摩擦材４１７が貼着されている。摩擦材４１７は、中間バンド４１１側も外側バンド４１５、４１５側も同一の材質で構成され、一体に形成されている。他の構成は上記実施形態と同様である。
【００４６】
図８に示すように、中間バンド４１１の幅をＷc、各外側バンド４１５の幅をＷsとすると、第４実施例に係る二重巻きブレーキバンド４０５において、外側バンド４１５、４１５の合計幅に対する中間バンド４１１の幅の比率Ｒ（％）は、式（１）の値が次の値となるように形成されている。すなわち、
（１） Ｒ＝（Ｗc／２Ｗs）×１００＝１５０（％）
【００４７】
つまり、中間バンド４１１の幅は、各外側バンド４１５の幅の３倍となるように形成されている。この幅の比率による構成は、従来のものと比較すると、中間バンド４１１は幅が広く、外側バンド４１５、４１５は幅が狭くなっている。中間バンド４１１は幅が広く構成されているで、その分剛性が高くなっている。そうすると、非制動時のドラム２７の回転に対する引き摺りトルクの大きさは、図４のグラフによると、次のようになる。
【００４８】
まず、ドラム２７が正転するときは、外側バンド４１５、４１５の幅はそれぞれ狭くなっているので、外側バンド４１５、４１５はドラムに近づく方向に引き込まれ、引き摺りトルクは大きくなる。一方ドラム２７が逆転するときは、中間バンド４１１は剛性が高いためドラム２７に近づく方向に引き込まれにくくなり、ドラム２７と中間バンド４１１側の摩擦材４１７との隙間の減少を抑えることができる。すなわち、引き摺りトルクは小さくなる。したがって、本実施例におけるバンド幅の比率の二重巻きブレーキバンド４０５は、実機においてドラム２７の回転方向が逆転の割合が高い箇所に適用すれば、実機の運転時の引き摺りトルクをより効果的に低減することができる。
【００４９】
以上、各実施例で説明したように、二重巻きバンドブレーキ装置の二重巻きブレーキバンドにおける外側バンドの合計幅に対する中間バンドの幅の比率を、実機におけるドラムの回転方向の傾向に合わせて、式（１）の値が５０（％）から１５０（％）の間の値となるように構成すれば、効果的に引き摺りトルクを低減することができる。
【００５０】
なお、実機におけるドラムの回転方向が、正転の割合が６０％を超え、７０％以下の場合、外側バンドの合計幅に対する中間バンドの幅の比率Ｒを、式（１）の値が、８０（％）≦Ｒ＜９０（％）となるように構成するのが好ましい。また、正転の割合が７０％を超え、８０％以下の場合は、外側バンドの合計幅に対する中間バンドの幅の比率Ｒを、式（１）の値が、６０（％）≦Ｒ＜８０（％）となるように構成するのが好ましい。さらに、正転の割合が８０％を超える場合は、外側バンドの合計幅に対する中間バンドの幅の比率Ｒを、式（１）の値が、５０（％）≦Ｒ＜６０（％）となるように構成するのが好ましい。
【００５１】
また、実機におけるドラムの回転方向が、逆転の割合が６０％を超え、７０％以下の場合、外側バンドの合計幅に対する中間バンドの幅の比率Ｒを、式（１）の値が、１１０（％）＜Ｒ≦１２０（％）となるように構成するのが好ましい。また、逆転の割合が７０％を超え、８０％以下の場合は、外側バンドの合計幅に対する中間バンドの幅の比率Ｒを、式（１）の値が、１２０（％）＜Ｒ≦１４０（％）となるように構成するのが好ましい。さらに、逆転の割合が８０％を超える場合は、外側バンドの合計幅に対する中間バンドの幅の比率Ｒを、式（１）の値が、１４０（％）＜Ｒ≦１５０（％）となるように構成するのが好ましい。
【００５２】
また、実機におけるドラムの回転方向が、正転と逆転とがほぼ同じ割合（正転の割合が４０〜６０％）の場合、外側バンドの合計幅に対する中間バンドの幅の比率Ｒを、式（１）の値が、９０（％）＜Ｒ≦１１０（％）となるように構成するのが好ましい。
【００５３】
以上で具体的実施例の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態および各実施例に限定されるものではない。例えば、上記実施形態および各実施例は、本発明を自動車用自動変速機に内装される二重巻きバンドブレーキ装置に適用したものであるが、産業用機械に用いられる二重巻きバンドブレーキ装置に適用しても良い。また、二重巻きブレーキバンド装置の具体的形状等についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 二重巻きバンドブレーキ装置
３ 本体ケーシング
５、１０５、２０５、３０５、４０５ 二重巻きブレーキバンド
７ アンカピン
９ アクチュエータ
１１、１１１、２１１、３１１、４１１ 中間バンド
１３ 連結プレート
１５、１１５、２１５、３１５、４１５ 外側バンド
１７、１１７、２１７、３１７、４１７ 摩擦材
２１ アンカブラケット
２３ アプライピン
２５ アプライブラケット
２７ ドラム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内径側に摩擦面が形成された環状の中間バンドと、
前記中間バンドの自由端にそれぞれの自由端が対向した状態で連結されると共に、それぞれの内径側に摩擦面が形成された環状の一対の外側バンドと、
前記一対の外側バンドの作用端側に固着され、本体ケーシング側に係止されるアンカブラケットと、
前記中間バンドの作用端側に固着され、前記中間バンドおよび前記一対の外側バンドが縮径する方向の力をアクチュエータにより受けるアプライブラケットとを構成要素とする二重巻きブレーキバンドを有し、
当該二重巻きブレーキバンドに内嵌した回転体の制動に供される二重巻きバンドブレーキ装置であって、
前記中間バンドの幅寸法をＷcとし、前記一対の外側バンドの一方側の幅寸法をWsとしたとき、前記中間バンドおよび前記一対の外側バンドが次式の条件を満たすように構成されていることを特徴とする二重巻きバンドブレーキ装置。
５０（％）≦（Ｗc／２Ws）×１００（％）≦１５０（％）
（ただし、（Ｗc／２Ws）×１００＝１００（％）を除く。）
【請求項２】
内径側に摩擦面が形成された環状の中間バンドと、
前記中間バンドの自由端にそれぞれの自由端が対向した状態で連結されると共に、それぞれの内径側に摩擦面が形成された環状の一対の外側バンドと、
前記一対の外側バンドの作用端側に固着され、本体ケーシング側に係止されるアンカブラケットと、
前記中間バンドの作用端側に固着され、前記中間バンドおよび前記一対の外側バンドが縮径する方向の力をアクチュエータにより受けるアプライブラケットとを構成要素とする二重巻きブレーキバンドを有し、
当該二重巻きブレーキバンドに内嵌した回転体の制動に供される二重巻きバンドブレーキ装置における前記回転体の回転に対する前記二重巻きブレーキバンドの抵抗の大きさを調節する方法であって、
前記中間バンドの幅寸法をＷcとし、前記一対の外側バンドの一方の幅寸法をWsとしたとき、前記中間バンドおよび前記一対の外側バンドを次式の条件を満たすように構成することで前記抵抗の大きさを調節することを特徴とする、二重巻きバンドブレーキ装置の回転体に対する前記二重巻きブレーキバンドの抵抗の大きさを調節する方法。
５０（％）≦（Ｗc／２Ws）×１００（％）≦１５０（％）
（ただし、（Ｗc／２Ws）×１００＝１００（％）を除く。）
【請求項１】
内径側に摩擦面が形成された環状の中間バンドと、
前記中間バンドの自由端にそれぞれの自由端が対向した状態で連結されると共に、それぞれの内径側に摩擦面が形成された環状の一対の外側バンドと、
前記一対の外側バンドの作用端側に固着され、本体ケーシング側に係止されるアンカブラケットと、
前記中間バンドの作用端側に固着され、前記中間バンドおよび前記一対の外側バンドが縮径する方向の力をアクチュエータにより受けるアプライブラケットとを構成要素とする二重巻きブレーキバンドを有し、
当該二重巻きブレーキバンドに内嵌した回転体の制動に供される二重巻きバンドブレーキ装置であって、
前記中間バンドの幅寸法をＷcとし、前記一対の外側バンドの一方側の幅寸法をWsとしたとき、前記中間バンドおよび前記一対の外側バンドが次式の条件を満たすように構成されていることを特徴とする二重巻きバンドブレーキ装置。
５０（％）≦（Ｗc／２Ws）×１００（％）≦１５０（％）
（ただし、（Ｗc／２Ws）×１００＝１００（％）を除く。）
【請求項２】
内径側に摩擦面が形成された環状の中間バンドと、
前記中間バンドの自由端にそれぞれの自由端が対向した状態で連結されると共に、それぞれの内径側に摩擦面が形成された環状の一対の外側バンドと、
前記一対の外側バンドの作用端側に固着され、本体ケーシング側に係止されるアンカブラケットと、
前記中間バンドの作用端側に固着され、前記中間バンドおよび前記一対の外側バンドが縮径する方向の力をアクチュエータにより受けるアプライブラケットとを構成要素とする二重巻きブレーキバンドを有し、
当該二重巻きブレーキバンドに内嵌した回転体の制動に供される二重巻きバンドブレーキ装置における前記回転体の回転に対する前記二重巻きブレーキバンドの抵抗の大きさを調節する方法であって、
前記中間バンドの幅寸法をＷcとし、前記一対の外側バンドの一方の幅寸法をWsとしたとき、前記中間バンドおよび前記一対の外側バンドを次式の条件を満たすように構成することで前記抵抗の大きさを調節することを特徴とする、二重巻きバンドブレーキ装置の回転体に対する前記二重巻きブレーキバンドの抵抗の大きさを調節する方法。
５０（％）≦（Ｗc／２Ws）×１００（％）≦１５０（％）
（ただし、（Ｗc／２Ws）×１００＝１００（％）を除く。）
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２３２１（Ｐ２０１２−２３２１Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３９９７６（Ｐ２０１０−１３９９７６）
【出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【出願人】（０００１０２７８４）ＮＳＫワーナー株式会社 (149)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【出願人】（０００１０２７８４）ＮＳＫワーナー株式会社 (149)
【Ｆターム（参考）】
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