湿式摩擦材
【課題】湿式摩擦材において、相手材のセパレータプレート及びこれと係合する外周ドラムの仕様を変更することなく、非締結時におけるＡＴＦの排出を一層促進して、相対回転数が低い領域においても優れた引き摺りトルクの低減効果を得られること。
【解決手段】湿式摩擦材としてのセグメントタイプ摩擦材１Ａは、両面に放射方向に貫通する複数の油溝４Ａが設けられた平板リング形状の鋼板製の芯金２Ａに、複数のセグメントピース３を接着剤(熱硬化性樹脂)を使用して間隙５及び引き込み６を空けて並べて貼り付け、芯金２Ａの裏面にも同様に接着剤で貼り付けてなる。従来例に係るセグメントタイプ摩擦材（芯金に油溝が設けられていないもの）と比較して、相対回転数と引き摺りトルクの関係を試験した結果、広い相対回転数の範囲（５００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍ）に亘って、引き摺りトルクの低減効果が大きいことが実証された。
【解決手段】湿式摩擦材としてのセグメントタイプ摩擦材１Ａは、両面に放射方向に貫通する複数の油溝４Ａが設けられた平板リング形状の鋼板製の芯金２Ａに、複数のセグメントピース３を接着剤(熱硬化性樹脂)を使用して間隙５及び引き込み６を空けて並べて貼り付け、芯金２Ａの裏面にも同様に接着剤で貼り付けてなる。従来例に係るセグメントタイプ摩擦材（芯金に油溝が設けられていないもの）と比較して、相対回転数と引き摺りトルクの関係を試験した結果、広い相対回転数の範囲（５００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍ）に亘って、引き摺りトルクの低減効果が大きいことが実証された。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油中に浸した状態で対向面に高圧力をかけることによってトルクを得る湿式摩擦材であって、平板リング状の芯金にセグメントピースまたはリング形状に切断した摩擦材基材を全周両面若しくは片面に接着してなるセグメントタイプ摩擦材またはリングタイプ摩擦材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、湿式摩擦材として、材料の歩留まり向上による低コスト化、引き摺りトルク低減による車両での低燃費化を目指して、平板リング状の芯金（コアプレート）に、平板リング形状に沿ったセグメントピースに切断した摩擦材基材を油通路となる間隔をおいて、接着剤で順次並べて全周に亘って接着し、裏面にも同様にセグメントピースに切断した摩擦材基材を接着してなるセグメントタイプ摩擦材が開発されている。このようなセグメントタイプ摩擦材は、自動車等の自動変速機（Automatic Transmission、以下「ＡＴ」とも略する。）やオートバイ等の変速機に用いられる複数または単数の摩擦板を設けた摩擦材係合装置用として用いることができる。
【０００３】
一例として、自動車等の自動変速機には湿式油圧クラッチが用いられており、複数枚のセグメントタイプ摩擦材と複数枚のセパレータプレートとを交互に重ね合わせ、油圧で両プレートを圧接してトルク伝達を行うようになっており、非締結状態から締結状態に移行する際に生じる摩擦熱の吸収や摩擦材の摩耗防止等の理由から、両プレートの間に潤滑油（Automatic Transmission Fluid，自動変速機潤滑油、以下「ＡＴＦ」とも略する。）を供給している。（なお、「ＡＴＦ」は出光興産株式会社の登録商標である。）
【０００４】
しかし、湿式油圧クラッチの応答性を高めるためにセグメントタイプ摩擦材と相手材であるセパレータプレートとの距離は小さく設定されており、また湿式油圧クラッチの締結時のトルク伝達容量を充分に確保するために、セグメントタイプ摩擦材上に占める油通路の総面積は制約を受ける。この結果、湿式油圧クラッチの非締結時にセグメントタイプ摩擦材とセパレータプレートとの間に残留するＡＴＦが排出され難くなり、両プレートの相対回転によってＡＴＦによる引き摺りトルクが発生するという問題があった。
【０００５】
そこで、特許文献１においては、ＡＴＦの排出を促進して引き摺りトルクを低減すること等を始めとする湿式摩擦材の特性向上を目的として、鉄系の金属板よりなる芯板の表裏両面に同心円状の溝と放射状の溝とを入れ、この上に有機質コーティング材・摩擦調整材・補強用繊維材よりなる被覆層を形成したフェーシング材（湿式摩擦材）の発明について開示している。これによって、摩擦材の剥離がなく、耐摩耗性及び摩擦係数が良好であり、油の急速な排除による特性が優れたフェーシング材が得られるとしている。
【０００６】
また、特許文献２においては、金属プレート（セパレータプレート）と、摩擦材フェーシングが両面に接着されたフェーシングプレートとを備えた湿式多板クラッチにおいて、金属プレートに内径側から外径側に向かって貫通する油溝を形成し、油溝の外径端開口部と対向するドラム側スプライン溝と金属プレートとの間に、油溝から排出された油が流通可能な周方向隙間を形成し、ドラム側の油排出用の開口穴を周方向隙間の軸方向延長上に配置した湿式多板クラッチの発明について開示している。これによって、鉄粉等の発生しやすい環境下において使用される湿式多板クラッチにおいて、フェーシング材の摩擦特性を悪化させることなく、耐久性の向上を図ることができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０７−２２４８７０号公報
【特許文献２】特開２００２−１０６５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術においては、摩擦材（被覆層）が平板状のリング形状であることから、芯金の両面に形成された同心円状の溝と放射状の溝とが摩擦材（被覆層）によって塞がれるため、十分なＡＴＦの排出効果を得ることができず、引き摺りトルクを効果的に低減することができない。また、上記特許文献２に記載の技術においては、フェーシング材（湿式摩擦材）ではなく、これと摩擦係合する相手材の金属プレートに放射状の油溝を設けたものであり、金属プレート及びこれと係合する外周ドラムにも加工を施さなければならず、コストアップになってしまうという問題点があった。
【０００９】
更に、これらの特許文献１及び特許文献２に記載の従来技術においては、相対回転数が低い範囲では遠心力が小さいためＡＴＦが排出され難く、引き摺りトルクを低減する効果がより小さくなるという問題点があった。
【００１０】
そこで、本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであって、セグメントタイプ摩擦材またはリングタイプ摩擦材であって、相手材のセパレータプレート及びこれと係合する外周ドラムの仕様を変更することなく、非締結時におけるＡＴＦの排出を一層促進して、相対回転数が低い領域においても優れた引き摺りトルクの低減効果を得ることができる湿式摩擦材を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明に係る湿式摩擦材は、平板リング形状の芯金に前記平板リング形状に沿って、複数個のセグメントピースに切断された摩擦材基材が互いに間隔をおいて全周両面若しくは全周片面に接着されてなるセグメントタイプ摩擦材、または平板リング形状の芯金の全周両面若しくは全周片面にリング形状の摩擦材基材が接着されて複数個の島状部分を残してプレス加工若しくは切削加工されてなるリングタイプ摩擦材であって、前記芯金の両面若しくは片面に放射方向に貫通する（芯金の内周面と外周面とを接続するように半径方向に連続した）複数の油溝が設けられたものである。
【００１２】
請求項２の発明に係る湿式摩擦材は、請求項１の構成において、前記芯金に設けられた複数の油溝は、前記複数個のセグメントピース同士の間に設けられた間隙または前記複数個の島状部分同士の間に設けられた間隙の位置にその一部または全部が一致するように設けられたものである。ここで、「芯金に設けられた複数の油溝が間隙の位置にその一部または全部が一致する」としては、セグメントピース間の間隙または島状部分間の間隙の中に、芯金の油溝が設けられていない部分がある場合をも含むものである。
【００１３】
請求項３の発明に係る湿式摩擦材は、請求項１または請求項２の構成において、前記セグメントピースは、その外周側面が前記芯金の外周から所定の引き込み長さを有するように接着されてなるセグメントタイプ摩擦材、または前記リング形状の摩擦材基材は、前記島状部分の外周側面が前記芯金の外周から所定の引き込み長さを有するように接着されてなるリングタイプ摩擦材であるものである。
【００１４】
請求項４の発明に係る湿式摩擦材は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの構成において、前記複数の油溝は、その深さが前記芯金の厚さの５％〜３５％の範囲内、より好ましくは１５％〜３０％の範囲内、更に好ましくは２０％〜２５％の範囲内であるものである。
【００１５】
請求項５の発明に係る湿式摩擦材は、請求項１乃至請求項４のいずれか１つの構成において、前記複数の油溝は、その幅が前記間隙の幅と同一か前記間隙の幅よりも広いものである。
【００１６】
請求項６の発明に係る湿式摩擦材は、請求項１乃至請求項５のいずれか１つの構成において、前記複数個のセグメントピースが互いに間隔をおいて全周両面に接着されてなるセグメントタイプ摩擦材であって、前記芯金に設けられた複数の油溝の位置と、前記セグメントピース同士の間に設けられた間隙の位置とが全て一致しているものである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明に係る湿式摩擦材は、平板リング形状の芯金に平板リング形状に沿って、複数個のセグメントピースに切断された摩擦材基材が互いに間隔をおいて全周両面若しくは全周片面に接着されてなるセグメントタイプ摩擦材、または平板リング形状の芯金の全周両面若しくは全周片面にリング形状の摩擦材基材が接着されて複数個の島状部分を残してプレス加工若しくは切削加工されてなるリングタイプ摩擦材であって、芯金の両面若しくは片面に放射方向に貫通する複数の油溝が設けられている。
【００１８】
かかる構成によって、湿式油圧クラッチの非締結時に湿式摩擦材と相手材としてのセパレータプレートとが相対回転した場合に、両者の間のＡＴＦが複数個のセグメントピース間の間隙または複数個の島状部分間の間隙から外周側に排出されるとともに、芯金に設けられた放射方向に貫通する複数の油溝からも外周側に排出されるため、効果的に引き摺りトルクを低減することができる。特に、ＡＴＦが排出される通路が多くなることによって、相対回転数が低く遠心力が小さい領域においても、大きな引き摺りトルクの低減効果を得ることができる。
【００１９】
このようにして、セグメントタイプ摩擦材またはリングタイプ摩擦材であって、相手材のセパレータプレート及びこれと係合する外周ドラムの仕様を変更することなく、非締結時におけるＡＴＦの排出を一層促進して、相対回転数が低い領域においても優れた引き摺りトルクの低減効果を得ることができる湿式摩擦材となる。
【００２０】
請求項２の発明に係る湿式摩擦材においては、芯金に設けられた複数の油溝が、複数個のセグメントピース同士の間に設けられた間隙または複数個の島状部分同士の間に設けられた間隙の位置にその一部または全部が一致するように設けられたことによって、請求項１に係る発明の効果に加えて、油溝として機能する間隙の高さが高くなり、断面積が大きくなるために、より効果的に非締結時におけるＡＴＦの排出が促進され、相対回転数が低く遠心力が小さい領域においても、優れた引き摺りトルクの低減効果を得ることができる。
【００２１】
請求項３の発明に係る湿式摩擦材は、セグメントピースがその外周側面が芯金の外周から所定の引き込み長さを有するように接着されてなるセグメントタイプ摩擦材、またはリング形状の摩擦材基材が島状部分の外周側面が芯金の外周から所定の引き込み長さを有するように接着されてなるリングタイプ摩擦材であるため、請求項１または請求項２に係る発明の効果に加えて、湿式摩擦材の外周側にも十分なスペースが確保されることから、遠心力が大きくＡＴＦが外周側に集まってしまう場合でも引き摺りトルクを低減することができ、相対回転数が低い領域ばかりでなく高い領域においても、優れた引き摺りトルクの低減効果を得ることができる。
【００２２】
ここで、「所定の引き込み長さ」は、芯金の半径の０．８％〜４．２％の範囲内であることが好ましい。これによって、湿式摩擦材の締結時における高いトルク伝達効率と、非締結時における低い引き摺りトルクとを両立することができるからである。すなわち、引き込み長さが芯金の半径の０．８％未満であると、引き込みによって外周側にスペースを設けることによる引き摺りトルクの低減効果を十分に得ることができず、また引き込み長さが芯金の半径の４．２％を超えると、締結時における湿式摩擦材とセパレータプレートとの接触面積が小さくなって、十分に高いトルク伝達効率を得ることが困難となる。
【００２３】
請求項４の発明に係る湿式摩擦材においては、複数の油溝の深さが芯金の厚さの５％〜３５％の範囲内であることから、請求項１乃至請求項３に係る発明の効果に加えて、湿式摩擦材に必要な強度を維持しつつ、確実に優れた引き摺りトルクの低減効果を得ることができる。すなわち、油溝の深さが芯金の厚さの５％未満であると、油溝が浅すぎて確実に非締結時におけるＡＴＦの排出を促進することが困難となり、一方油溝の深さが芯金の厚さの３５％を超えると、芯金が薄くなり過ぎて湿式摩擦材に必要な強度を維持することが困難となるからである。
【００２４】
なお、油溝の深さが芯金の厚さの１５％〜３０％の範囲内であれば、より確実に湿式摩擦材に必要な強度を維持しつつ優れた引き摺りトルクの低減効果を得ることができるため、より好ましい。また、油溝の深さが芯金の厚さの２０％〜２５％の範囲内であれば、一層確実に湿式摩擦材に必要な強度を維持しつつ優れた引き摺りトルクの低減効果を得ることができるため、更に好ましい。
【００２５】
請求項５の発明に係る湿式摩擦材においては、複数の油溝の幅が間隙の幅と同一か間隙の幅よりも広いことから、特に油溝の位置と間隙の位置とが一致している場合において、非締結時におけるＡＴＦの排出効果がより顕著になり、より大きい引き摺りトルクの低減効果を得ることができる。
【００２６】
請求項６の発明に係る湿式摩擦材は、複数個のセグメントピースが互いに間隔をおいて全周両面に接着されてなるセグメントタイプ摩擦材であって、芯金に設けられた複数の油溝の位置と、セグメントピース同士の間に設けられた間隙の位置とが全て一致していることから、油通路の断面積が際立って大きくなって、非締結時におけるＡＴＦの排出効果がより顕著になり、確実により大きい引き摺りトルクの低減効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１（ａ）は本発明の実施の形態１の実施例１に係る湿式摩擦材としてのリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】図２（ａ）は本発明の実施の形態１の実施例２に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は本発明の実施の形態１の実施例３に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｃ）は本発明の実施の形態１の実施例４に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｄ）は本発明の実施の形態１の実施例５に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の実施の形態１の実施例１に係るセグメントタイプ摩擦材の油溝の断面形状を示す部分縦断面図、（ｂ）は本発明の実施の形態１の実施例１の第１変形例に係るセグメントタイプ摩擦材の油溝の断面形状を示す部分縦断面図、（ｃ）は本発明の実施の形態１の実施例１の第２変形例に係るセグメントタイプ摩擦材の油溝の断面形状を示す部分縦断面図である。
【図４】図４（ａ）は本発明の実施の形態１の実施例６に係る湿式摩擦材としてのセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は本発明の実施の形態１の実施例７に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｃ）は本発明の実施の形態１の実施例８に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｄ）は本発明の実施の形態１の実施例９に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態１に係る湿式摩擦材としてのセグメントタイプ摩擦材（実施例１乃至実施例５）における相対回転数と引き摺りトルクの関係を、従来のセグメントタイプ摩擦材と比較して示す図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態１に係る湿式摩擦材としてのセグメントタイプ摩擦材（実施例１乃至実施例５）における引き摺りトルクの低減効果を従来のセグメントタイプ摩擦材と比較した低減率として、相対回転数の低い領域と相対回転数の高い領域とに分けて示す図である。
【図７】図７（ａ）は本発明の実施の形態２の実施例１０に係る湿式摩擦材としてのリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】図８（ａ）は本発明の実施の形態２の実施例１１に係る湿式摩擦材としてのリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は本発明の実施の形態２の実施例１２に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｃ）は本発明の実施の形態２の実施例１３に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｄ）は本発明の実施の形態２の実施例１４に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図である。
【図９】図９（ａ）は本発明の実施の形態２の実施例１５に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は本発明の実施の形態２の実施例１６に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｃ）は本発明の実施の形態２の実施例１７に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｄ）は本発明の実施の形態２の実施例１８に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２９】
実施の形態１
まず、本発明の実施の形態１に係る湿式摩擦材について、図１乃至図６を参照して説明する。
【００３０】
図１（ａ）は本発明の実施の形態１の実施例１に係る湿式摩擦材としてのリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図２（ａ）は本発明の実施の形態１の実施例２に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は本発明の実施の形態１の実施例３に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｃ）は本発明の実施の形態１の実施例４に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｄ）は本発明の実施の形態１の実施例５に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図である。
【００３１】
図３（ａ）は本発明の実施の形態１の実施例１に係るセグメントタイプ摩擦材の油溝の断面形状を示す部分縦断面図、（ｂ）は本発明の実施の形態１の実施例１の第１変形例に係るセグメントタイプ摩擦材の油溝の断面形状を示す部分縦断面図、（ｃ）は本発明の実施の形態１の実施例１の第２変形例に係るセグメントタイプ摩擦材の油溝の断面形状を示す部分縦断面図である。
【００３２】
図４（ａ）は本発明の実施の形態１の実施例６に係る湿式摩擦材としてのセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は本発明の実施の形態１の実施例７に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｃ）は本発明の実施の形態１の実施例８に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｄ）は本発明の実施の形態１の実施例９に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図である。
【００３３】
図５は本発明の実施の形態１に係る湿式摩擦材としてのセグメントタイプ摩擦材（実施例１乃至実施例５）における相対回転数と引き摺りトルクの関係を、従来のセグメントタイプ摩擦材と比較して示す図である。図６は本発明の実施の形態１に係る湿式摩擦材としてのセグメントタイプ摩擦材（実施例１乃至実施例５）における引き摺りトルクの低減効果を従来のセグメントタイプ摩擦材と比較した低減率として、相対回転数の低い領域と相対回転数の高い領域とに分けて示す図である。
【００３４】
図１（ａ），（ｂ）及び図２（ａ）〜（ｄ）に示されるように、本実施の形態１の実施例１乃至実施例５に係る湿式摩擦材としてのセグメントタイプ摩擦材１Ａ〜１Ｅは、両面に放射方向に貫通する複数の油溝４Ａ〜４Ｅが設けられた平板リング形状の鋼板製の芯金２Ａ〜２Ｅに、湿式摩擦材用の通常の摩擦材基材から切り出した複数のセグメントピース３を、接着剤(熱硬化性樹脂)を使用して間隙５及び引き込み６を空けて並べて貼り付け、芯金２Ａ〜２Ｅの裏面にも同様に接着剤で貼り付けてなるものである。
【００３５】
ここで、本実施の形態１に係るセグメントタイプ摩擦材においては、「湿式摩擦材用の通常の摩擦材基材」として、セルロース繊維（パルプ）、アラミド繊維、充填剤等を混合して抄紙してなる抄紙体に、フェノール樹脂を含浸させて加熱硬化させたものを用いている。以下の各実施例においても、同様である。接着剤(熱硬化性樹脂)としては、フェノール樹脂を使用している。芯金２Ａ〜２Ｅの片面当りのセグメントピース３の枚数は４０枚であり、間隙５の幅は２ｍｍで、油溝４Ａ〜４Ｅが設けられていない部分の芯金２Ａ〜２Ｅの厚さは０．８ｍｍで、セグメントピース３の厚さは０．５ｍｍである。
【００３６】
また、図１（ａ）に示されるように、芯金２Ａの外周直径をφ、セグメントピース３の外周から外周までの直径（ディスクサイズ外径）をφ１、セグメントピース３の内周から内周までの直径（ディスクサイズ内径）をφ２とすると、本実施の形態１の実施例１に係るセグメントタイプ摩擦材１Ａ〜１Ｅにおいては、φ＝１６２ｍｍ，φ１＝１５８ｍｍ，φ２＝１４１ｍｍである。したがって、２ｍｍ／（１６２ｍｍ／２）×１００≒２．５より、引き込み長さ（引き込み６部分の半径方向の幅）は芯金２Ａの半径（φ／２）の約２．５％である。
【００３７】
図１（ａ），（ｂ）に示されるように、本実施の形態１の実施例１に係るセグメントタイプ摩擦材１Ａにおいては、芯金２Ａに設けられた油溝４Ａの幅は、隣り合うセグメントピース３同士の間隙５の幅（２ｍｍ）と同一であり、油溝４Ａの位置と間隙５の位置とは全て一致している。したがって、芯金２Ａの片面当りの油溝４Ａの本数は４０本である。また、油溝４Ａの深さは０．２ｍｍであり、芯金２Ａの厚さ（０．８ｍｍ）の２５％である。
【００３８】
また、図２（ａ）に示されるように、本実施の形態１の実施例２に係るセグメントタイプ摩擦材１Ｂにおいては、実施例１と同様に油溝４Ｂの位置と間隙５の位置とが全て一致しており、芯金２Ｂの片面当りの油溝４Ｂの本数は４０本であるが、油溝４Ｂの幅は隣り合うセグメントピース３同士の間隙５の幅（２ｍｍ）よりも狭く、１ｍｍである。更に、図２（ｂ）に示されるように、実施例３に係るセグメントタイプ摩擦材１Ｃにおいても、実施例１と同様に、油溝４Ｃの位置と間隙５の位置とが全て一致しており、芯金２Ｃの片面当りの油溝４Ｃの本数は４０本であるが、油溝４Ｃの幅は隣り合うセグメントピース３同士の間隙５の幅（２ｍｍ）よりも広く、４ｍｍである。
【００３９】
更に、図２（ｃ）に示されるように、本実施の形態１の実施例４に係るセグメントタイプ摩擦材１Ｄにおいては、実施例１とは異なり、油溝４Ｄは間隙５の位置ではなくセグメントピース３の中心に位置している。芯金２Ｄの片面当りの油溝４Ｄの本数は４０本であり、油溝４Ｄの幅は隣り合うセグメントピース３同士の間隙５の幅と同じ２ｍｍである。また、図２（ｄ）に示されるように、実施例５に係るセグメントタイプ摩擦材１Ｅにおいても、実施例４と同様に、油溝４Ｅは間隙５の位置ではなくセグメントピース３の中心に位置している。芯金２Ｅの片面当りの油溝４Ｅの本数は４０本であるが、油溝４Ｅの幅は油溝４Ｄの幅（２ｍｍ）よりも広く、４ｍｍである。
【００４０】
これらの図２に示される実施例２〜実施例５に係るセグメントタイプ摩擦材１Ｂ〜１Ｅにおいても、実施例１に係るセグメントタイプ摩擦材１Ａと同様に、油溝４Ｂ〜４Ｅの深さは０．２ｍｍであり、芯金２Ｂ〜２Ｅの厚さ（０．８ｍｍ）の２５％である。また、引き込み長さ（引き込み６部分の半径方向の幅）も全て２ｍｍであり、芯金２Ｂ〜２Ｅの半径（φ／２）の約２．５％である。
【００４１】
ここで、これらの実施例１〜実施例５に係るセグメントタイプ摩擦材１Ａ〜１Ｅにおいて、芯金２Ａ〜２Ｅに設けられた油溝４Ａ〜４Ｅの断面形状について、図３を参照して説明する。図３（ａ）に示されるように、本実施の形態１の実施例１に係るセグメントタイプ摩擦材１Ａにおいては、芯金２Ａに設けられた油溝４Ａの断面形状は、略矩形の角溝形状である。芯金２Ｂ〜２Ｅに設けられた油溝４Ｂ〜４Ｅの断面形状も、同様に、略矩形の角溝形状である。
【００４２】
これに対して、図３（ｂ）に示されるように、本実施の形態１の実施例１の第１変形例に係るセグメントタイプ摩擦材においては、芯金２Ａａに設けられた油溝４Ａａの断面形状は、略Ｕ字形のＵ溝形状である。また、図３（ｃ）に示されるように、本実施の形態１の実施例１の第２変形例に係るセグメントタイプ摩擦材においては、芯金２Ａｂに設けられた油溝４Ａｂの断面形状は、略Ｖ字形のＶ溝形状である。このように、芯金に設けられた油溝の断面形状は、種々の形状とすることができる。
【００４３】
なお、図３においては、芯金２Ａ，２Ａａ，２Ａｂの両面に油溝４Ａ，４Ａａ，４Ａｂを設けた場合を示しているが、湿式摩擦材の仕様によっては、芯金の片面のみに油溝を設けることも有り得る。また、図３においては、芯金２Ａ，２Ａａ，２Ａｂの表面に設けられた油溝４Ａ，４Ａａ，４Ａｂと表裏対称の位置に、裏面の油溝４Ａ，４Ａａ，４Ａｂを設けた場合を示しているが、両面の油溝は表裏対称の（同一の）位置に設けなくても良く、ずらして設けることもできる。
【００４４】
また、図３においては、芯金２Ａ，２Ａａ，２Ａｂの両面の油溝４Ａ，４Ａａ，４Ａｂの幅及び深さを同一とした場合について示しているが、芯金の両面の油溝の幅及び深さは同一でなくても良い。更に、図３においては、芯金２Ａ，２Ａａ，２Ａｂの両面に同一の断面形状の油溝４Ａ，４Ａａ，４Ａｂをそれぞれ設けた場合を示しているが、芯金の両面の油溝の断面形状は、必ずしも同一でなくても良い。
【００４５】
次に、本実施の形態１の実施例６乃至実施例９に係る湿式摩擦材について、図４を参照して説明する。図４（ａ）〜（ｄ）に示されるように、本実施の形態１の実施例６乃至実施例９に係る湿式摩擦材としてのセグメントタイプ摩擦材１Ｆ〜１Ｊは、両面に放射方向に貫通する複数の油溝４Ａ〜４Ｅが設けられた平板リング形状の鋼板製の芯金２Ｆ〜２Ｊに、湿式摩擦材用の通常の摩擦材基材から切り出した複数のセグメントピース３を、接着剤(熱硬化性樹脂)を使用して間隙５を空けて並べて貼り付け、芯金２Ｆ〜２Ｊの裏面にも同様に接着剤で貼り付けてなるものである。
【００４６】
図４（ａ）に示されるように、本実施の形態１の実施例６に係るセグメントタイプ摩擦材１Ｆにおいては、芯金２Ｆに設けられた油溝４Ａの幅は、隣り合うセグメントピース３同士の間隙５の幅（２ｍｍ）と同一であり、油溝４Ａは間隙５の位置の全てに、油溝４Ｄはセグメントピース３の中心位置の全てに、それぞれ設けられている。したがって、芯金２Ｆの片面当りの油溝４Ａと油溝４Ｄの合計本数は８０本である。また、油溝４Ａの深さは０．２ｍｍであり、芯金２Ｆの厚さ（０．８ｍｍ）の２５％である。
【００４７】
したがって、実施例６に係るセグメントタイプ摩擦材１Ｆを用いた場合には、相対回転数が低い領域における引き摺りトルクの低減効果は、図１（ａ）に示される実施例１のセグメントタイプ摩擦材１Ａ、及び図２（ｃ）に示される実施例４のセグメントタイプ摩擦材１Ｄに比較して、より優れているものと予測される。
【００４８】
また、図４（ｂ）に示されるように、本実施の形態１の実施例７に係るセグメントタイプ摩擦材１Ｇにおいては、芯金２Ｇに設けられた油溝４Ａ及び油溝４Ｄの幅は、隣り合うセグメントピース３同士の間隙５の幅（２ｍｍ）と同一であるが、油溝４Ａは間隙５の位置の二つおきに、油溝４Ｄはセグメントピース３の中心位置の二つおきに、それぞれ設けられている。したがって、芯金２Ｇの片面当りの油溝４Ａと油溝４Ｄの合計本数は２７本である。また、油溝４Ａ及び油溝４Ｄの深さは０．２ｍｍであり、芯金２Ｇの厚さ（０．８ｍｍ）の２５％である。
【００４９】
更に、図４（ｃ）に示されるように、本実施の形態１の実施例８に係るセグメントタイプ摩擦材１Ｈにおいては、細い油溝（幅１ｍｍ）４Ｂと太い油溝（幅４ｍｍ）４Ｃとが交互に設けられ、これらの油溝４Ｂ，４Ｃの位置は、間隙５の位置と全て一致している。したがって、芯金２Ｈの片面当りの油溝４Ｂ，４Ｃの合計本数は４０本である。また、油溝４Ｂ，４Ｃの深さは０．２ｍｍであり、芯金２Ｈの厚さ（０．８ｍｍ）の２５％である。
【００５０】
また、図４（ｄ）に示されるように、本実施の形態１の実施例９に係るセグメントタイプ摩擦材１Ｊにおいては、細い油溝（幅１ｍｍ）４Ｂが、間隙５の位置及びセグメントピース３の中心位置の全てに設けられている。したがって、芯金２Ｊの片面当りの油溝４Ｂの本数は８０本である。また、油溝４Ｂの深さは０．２ｍｍであり、芯金２Ｊの厚さ（０．８ｍｍ）の２５％である。
【００５１】
以上、実施例６乃至実施例９に示したように、油溝の幅及び本数はセグメントタイプ摩擦材に要求される仕様によって適宜設定される。また、油溝の深さは本実施の形態１においては全て０．２ｍｍに設定されているが、これに限定されるものではなく、油溝の全てが０．２ｍｍ（芯金の厚さの２５％）以外の深さに、または油溝の一部が０．２ｍｍ（芯金の厚さの２５％）以外の深さに設定されることもあり得る。
【００５２】
以上説明した本実施の形態１に係るセグメントタイプ摩擦材のうち、実施例１〜実施例５に係るセグメントタイプ摩擦材１Ａ〜１Ｅについて、従来例に係るセグメントタイプ摩擦材（図１に示されるセグメントタイプ摩擦材１Ａにおいて、芯金２Ａに油溝４Ａが設けられていないもの）と比較して、相対回転数と引き摺りトルクの関係を試験によって検証した。
【００５３】
試験条件としては、相対回転数＝５００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍ、ＡＴＦ油温＝８０℃、ＡＴＦ油量＝２０００ｍＬ／ｍｉｎ、ディスクサイズが図１（ａ）に示される外周φ１＝１５８ｍｍ，内周φ２＝１４１ｍｍにおいて試験し、ディスク枚数＝３枚（したがって、相手材の鋼板ディスク（セパレータプレート）は４枚）、パッククリアランス＝０．２ｍｍ／枚で行った。試験の結果を、図５に示す。
【００５４】
その結果、図５に示されるように、相対回転数が５００ｒｐｍの時点において、実施例１及び実施例３と比較例との間には既に引き摺りトルクの大きさに明確な差が出ており、相対回転数が１０００ｒｐｍの時点では、比較例においては引き摺りトルクが急上昇するのに対して、実施例１及び実施例３は逆に引き摺りトルクが減少しており、その差がより大きくなっている。また、実施例２，４，５においても、引き摺りトルクは上昇するもののその増加の幅は小さく、比較例との間に明確な差が出ている。
【００５５】
その後、相対回転数が１５００ｒｐｍ，２０００ｒｐｍ，３０００ｒｐｍと上がるにしたがって、実施例１乃至実施例５及び比較例に係るセグメントタイプ摩擦材のいずれについても、引き摺りトルクが減少して行くが、実施例１乃至実施例５に係るセグメントタイプ摩擦材に対して、比較例に係るセグメントタイプ摩擦材の方が引き摺りトルクが大きいまま推移している。
【００５６】
特に、実施例１及び実施例３に係るセグメントタイプ摩擦材１Ａ，１Ｃの引き摺りトルクが、従来例に比較して顕著に低下している。これによって、油溝４Ａ，４Ｃの幅が間隙５の幅と同一か間隙５の幅よりも広いことに起因して、非締結時におけるＡＴＦの排出効果がより顕著になる効果が現われているものと考えられる。
【００５７】
そして、相対回転数が４０００ｒｐｍ，５０００ｒｐｍの時点では、実施例１乃至実施例５と比較例のセグメントタイプ摩擦材について、引き摺りトルクの大きさが殆ど変わらなくなっている。これは、相対回転数が高くなることによる遠心力の増加によって、ＡＴＦがセグメントタイプ摩擦材の外周側に局在化して、引き込み６による引き摺りトルクの低減効果が顕著になったためと考えられる。
【００５８】
このように、本実施の形態１（実施例１〜実施例５）に係るセグメントタイプ摩擦材１Ａ〜１Ｅは、従来例のセグメントタイプ摩擦材に比較して、広い相対回転数の範囲（５００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍ）に亘って、引き摺りトルクの低減効果が大きいことが実証された。
【００５９】
次に、この実験結果に基づいて、引き摺りトルク低減率を算出して評価した。引き摺りトルク低減率は、各実施例について、相対回転数５００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍの領域の引き摺りトルクの平均値と、相対回転数３０００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍの領域の引き摺りトルクの平均値より、従来例に係るセグメントタイプ摩擦材を基準として算出した。その結果を、図６に示す。
【００６０】
図６に示されるように、実施例１及び実施例３について特に低減率が大きく、中でも相対回転数５００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍの領域について、際立って低減率が大きいことが明らかになった。これらに次いで実施例２の低減率が大きいことから、芯金に設けられた油溝の位置とセグメントピースの間隙の位置が一致していることが好ましいこと、その中でも油溝の幅が広い方がより好ましいことが明らかになった。
【００６１】
このようにして、本実施の形態１に係るセグメントタイプ摩擦材１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ，１Ｊにおいては、芯金の両面に放射方向に貫通する複数の油溝を設けることによって、ＡＴＦが排出される通路の断面積が大きくなり、または通路の数が多くなって、相対回転数が低く遠心力が小さい領域においても、大きな引き摺りトルクの低減効果を得ることができる。
【００６２】
実施の形態２
次に、本発明の実施の形態２に係る湿式摩擦材について、図７乃至図９を参照して説明する。図７（ａ）は本発明の実施の形態２の実施例１０に係る湿式摩擦材としてのリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００６３】
図８（ａ）は本発明の実施の形態２の実施例１１に係る湿式摩擦材としてのリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は本発明の実施の形態２の実施例１２に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｃ）は本発明の実施の形態２の実施例１３に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｄ）は本発明の実施の形態２の実施例１４に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図である。
【００６４】
図９（ａ）は本発明の実施の形態２の実施例１５に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は本発明の実施の形態２の実施例１６に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｃ）は本発明の実施の形態２の実施例１７に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｄ）は本発明の実施の形態２の実施例１８に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図である。
【００６５】
図７（ａ），（ｂ）に示されるように、本実施の形態２の実施例１０に係る湿式摩擦材１１Ａは、実施の形態１（セグメントタイプ摩擦材）と異なり、平板リング形状の鋼板製の芯金２Ａの両面全面に、湿式摩擦材用の通常の摩擦材基材から切り出したリング形状の摩擦材基材７を、接着剤（フェノール樹脂）を使用して接着して、両面をプレス加工することによって、複数（片面４０個）の島状部分１３を間に挟んで、複数（片面４０本）の間隙１５を形成し、かつ、外周からの引き込み６を形成してなるリングタイプ摩擦材である。
【００６６】
ここで、本実施の形態２の実施例１０に係るリングタイプ摩擦材１１Ａにおいては、「湿式摩擦材用の通常の摩擦材基材」として、セルロース繊維（パルプ）、アラミド繊維、充填剤等を混合して抄紙してなる抄紙体に、フェノール樹脂を含浸させて加熱硬化させたものを用いている。以下の各実施例においても、同様である。本実施の形態２の実施例１０に係る湿式摩擦材としてのリングタイプ摩擦材１１Ａが従来のリングタイプ摩擦材と異なるのは、図７（ａ），（ｂ）に示されるように、芯金２Ａの両面に油溝４Ａが設けられた点である。
【００６７】
図７（ａ），（ｂ）に示されるように、実施例１０に係るリングタイプ摩擦材１１Ａにおいては、芯金２Ａに設けられた油溝４Ａの幅は、隣り合う島状部分１３同士の間隙１５の幅（２ｍｍ）と同一であり、油溝４Ａの位置と間隙１５の位置とは全て一致している。したがって、芯金２Ａの片面当りの油溝４Ａの本数は４０本である。また、油溝４Ａの深さは０．２ｍｍであり、芯金２Ａの厚さ（０．８ｍｍ）の２５％である。
【００６８】
また、図８（ａ）に示されるように、本実施の形態２の実施例１１に係るリングタイプ摩擦材１１Ｂにおいては、実施例１０と同様に油溝４Ｂの位置と間隙１５の位置とが全て一致しており、芯金２Ｂの片面当りの油溝４Ｂの本数は４０本であるが、油溝４Ｂの幅は隣り合う島状部分１３同士の間隙１５の幅（２ｍｍ）よりも狭く、１ｍｍである。更に、図８（ｂ）に示されるように、実施例１２に係るリングタイプ摩擦材１１Ｃにおいても、実施例１０と同様に、油溝４Ｃの位置と間隙１５の位置とが全て一致しており、芯金２Ｃの片面当りの油溝４Ｃの本数は４０本であるが、油溝４Ｃの幅は隣り合う島状部分１３同士の間隙１５の幅（２ｍｍ）よりも広く、４ｍｍである。
【００６９】
更に、図８（ｃ）に示されるように、本実施の形態２の実施例１３に係るセグメントタイプ摩擦材１１Ｄにおいては、実施例１０とは異なり、油溝４Ｄは間隙１５の位置ではなく島状部分１３の中心に位置している。芯金２Ｄの片面当りの油溝４Ｄの本数は４０本であり、油溝４Ｄの幅は隣り合う島状部分１３同士の間隙１５の幅と同じ２ｍｍである。また、図８（ｄ）に示されるように、実施例１４に係るセグメントタイプ摩擦材１１Ｅにおいても、実施例１３と同様に、油溝４Ｅは間隙１５の位置ではなく島状部分１３の中心に位置している。芯金２Ｅの片面当りの油溝４Ｅの本数は４０本であるが、油溝４Ｅの幅は油溝４Ｄの幅（２ｍｍ）よりも広く、４ｍｍである。
【００７０】
更に、図９（ａ）に示されるように、本実施の形態２の実施例１５に係るリングタイプ摩擦材１１Ｆにおいては、芯金２Ｆに設けられた油溝４Ａ及び油溝４Ｄの幅は、隣り合う島状部分１３同士の間隙１５の幅（２ｍｍ）と同一であり、油溝４Ａは間隙１５の位置の全てに、油溝４Ｄは島状部分１３の中心位置の全てに、それぞれ設けられている。したがって、芯金２Ｆの片面当りの油溝４Ａ及び油溝４Ｄの合計本数は８０本である。
【００７１】
また、図９（ｂ）に示されるように、本実施の形態２の実施例１６に係るリングタイプ摩擦材１１Ｇにおいては、芯金２Ｇに設けられた油溝４Ａ及び油溝４Ｄの幅は、隣り合う島状部分１３同士の間隙１５の幅（２ｍｍ）と同一であるが、油溝４Ａは間隙１５の位置の二つおきに、油溝４Ｄは島状部分１３の中心位置の二つおきに、それぞれ設けられている。したがって、芯金２Ｇの片面当りの油溝４Ａと油溝４Ｄの合計本数は２７本である。
【００７２】
更に、図９（ｃ）に示されるように、本実施の形態２の実施例１７に係るリングタイプ摩擦材１１Ｈにおいては、細い油溝（幅１ｍｍ）４Ｂと太い油溝（幅４ｍｍ）４Ｃとが交互に設けられ、これらの油溝４Ｂ，４Ｃの位置は、間隙１５の位置と全て一致している。したがって、芯金２Ｈの片面当りの油溝４Ｂ，４Ｃの合計本数は４０本である。
【００７３】
また、図９（ｄ）に示されるように、本実施の形態２の実施例１８に係るリングタイプ摩擦材１１Ｊにおいては、細い油溝（幅１ｍｍ）４Ｂが間隙１５の位置の全てに、細い油溝（幅１ｍｍ）４Ｊが島状部分１３の中心位置の全てに、それぞれ設けられている。したがって、芯金２Ｊの片面当りの油溝４Ｂ及び油溝４Ｊの合計本数は８０本である。
【００７４】
これらの実施例１１〜実施例１８に係るリングタイプ摩擦材１１Ｂ〜１１Ｊにおいても、実施例１０に係るリングタイプ摩擦材１１Ａと同様に、油溝４Ｂ〜４Ｅの深さは０．２ｍｍであり、芯金２Ｂ〜２Ｅの厚さ（０．８ｍｍ）の２５％である。また、油溝４Ａ〜４Ｅの断面形状は、上記実施の形態１の実施例１乃至実施例５と同様に、図３（ａ）に示される略矩形の角溝形状である。
【００７５】
これらの本実施の形態２に係るリングタイプ摩擦材１１Ａ〜１１Ｊについて、上述した実施の形態１の場合と同様な条件で、相対回転数と引き摺りトルクの大きさとの関係を評価したところ、従来技術に係る芯金に油溝のないリングタイプ摩擦材に比較して、広い相対回転数の範囲（５００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍ）に亘って、引き摺りトルクの低減効果が大きいことが実証された。
【００７６】
このようにして、本実施の形態２に係るリングタイプ摩擦材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｈ，１１Ｊにおいては、芯金の両面に放射方向に貫通する複数の油溝を設けることによって、ＡＴＦが排出される通路が多くなって、相対回転数が低く遠心力が小さい領域においても、大きな引き摺りトルクの低減効果を得ることができる。
【００７７】
上記各実施の形態においては、芯金の両面にセグメントピースまたはリング形状の摩擦材基材を貼り付けた場合について説明したが、仕様によっては、芯金の片面のみにセグメントピースまたはリング形状の摩擦材基材を貼り付けても良い。また、上記各実施の形態においては、芯金の片面にセグメントピースを４０枚ずつ貼り付けた場合及び島状部分を４０個形成した場合のみについて説明したが、芯金の片面当りのセグメントピースの枚数は４０枚に限られるものではなく、また島状部分の数も４０個に限られるものではなく、何枚でも何個でも自由に設定することができる。
【００７８】
本発明を実施するに際しては、湿式摩擦材としてのセグメントタイプ摩擦材及びリングタイプ摩擦材のその他の部分の構成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係、製造方法等については、上記各実施の形態に限定されるものではない。なお、本発明の実施の形態で挙げている数値は、その全てが臨界値を示すものではなく、ある数値は実施に好適な好適値を示すものであるから、上記数値を若干変更してもその実施を否定するものではない。
【符号の説明】
【００７９】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ，１Ｊ，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｈ，１１Ｊ 湿式摩擦材
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ，２Ｈ，２Ｊ 芯金
３ セグメントピース
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｊ 油溝
５，１５ 間隙
６ 引き込み
７ リング形状の摩擦材基材
１３ 島状部分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油中に浸した状態で対向面に高圧力をかけることによってトルクを得る湿式摩擦材であって、平板リング状の芯金にセグメントピースまたはリング形状に切断した摩擦材基材を全周両面若しくは片面に接着してなるセグメントタイプ摩擦材またはリングタイプ摩擦材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、湿式摩擦材として、材料の歩留まり向上による低コスト化、引き摺りトルク低減による車両での低燃費化を目指して、平板リング状の芯金（コアプレート）に、平板リング形状に沿ったセグメントピースに切断した摩擦材基材を油通路となる間隔をおいて、接着剤で順次並べて全周に亘って接着し、裏面にも同様にセグメントピースに切断した摩擦材基材を接着してなるセグメントタイプ摩擦材が開発されている。このようなセグメントタイプ摩擦材は、自動車等の自動変速機（Automatic Transmission、以下「ＡＴ」とも略する。）やオートバイ等の変速機に用いられる複数または単数の摩擦板を設けた摩擦材係合装置用として用いることができる。
【０００３】
一例として、自動車等の自動変速機には湿式油圧クラッチが用いられており、複数枚のセグメントタイプ摩擦材と複数枚のセパレータプレートとを交互に重ね合わせ、油圧で両プレートを圧接してトルク伝達を行うようになっており、非締結状態から締結状態に移行する際に生じる摩擦熱の吸収や摩擦材の摩耗防止等の理由から、両プレートの間に潤滑油（Automatic Transmission Fluid，自動変速機潤滑油、以下「ＡＴＦ」とも略する。）を供給している。（なお、「ＡＴＦ」は出光興産株式会社の登録商標である。）
【０００４】
しかし、湿式油圧クラッチの応答性を高めるためにセグメントタイプ摩擦材と相手材であるセパレータプレートとの距離は小さく設定されており、また湿式油圧クラッチの締結時のトルク伝達容量を充分に確保するために、セグメントタイプ摩擦材上に占める油通路の総面積は制約を受ける。この結果、湿式油圧クラッチの非締結時にセグメントタイプ摩擦材とセパレータプレートとの間に残留するＡＴＦが排出され難くなり、両プレートの相対回転によってＡＴＦによる引き摺りトルクが発生するという問題があった。
【０００５】
そこで、特許文献１においては、ＡＴＦの排出を促進して引き摺りトルクを低減すること等を始めとする湿式摩擦材の特性向上を目的として、鉄系の金属板よりなる芯板の表裏両面に同心円状の溝と放射状の溝とを入れ、この上に有機質コーティング材・摩擦調整材・補強用繊維材よりなる被覆層を形成したフェーシング材（湿式摩擦材）の発明について開示している。これによって、摩擦材の剥離がなく、耐摩耗性及び摩擦係数が良好であり、油の急速な排除による特性が優れたフェーシング材が得られるとしている。
【０００６】
また、特許文献２においては、金属プレート（セパレータプレート）と、摩擦材フェーシングが両面に接着されたフェーシングプレートとを備えた湿式多板クラッチにおいて、金属プレートに内径側から外径側に向かって貫通する油溝を形成し、油溝の外径端開口部と対向するドラム側スプライン溝と金属プレートとの間に、油溝から排出された油が流通可能な周方向隙間を形成し、ドラム側の油排出用の開口穴を周方向隙間の軸方向延長上に配置した湿式多板クラッチの発明について開示している。これによって、鉄粉等の発生しやすい環境下において使用される湿式多板クラッチにおいて、フェーシング材の摩擦特性を悪化させることなく、耐久性の向上を図ることができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０７−２２４８７０号公報
【特許文献２】特開２００２−１０６５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術においては、摩擦材（被覆層）が平板状のリング形状であることから、芯金の両面に形成された同心円状の溝と放射状の溝とが摩擦材（被覆層）によって塞がれるため、十分なＡＴＦの排出効果を得ることができず、引き摺りトルクを効果的に低減することができない。また、上記特許文献２に記載の技術においては、フェーシング材（湿式摩擦材）ではなく、これと摩擦係合する相手材の金属プレートに放射状の油溝を設けたものであり、金属プレート及びこれと係合する外周ドラムにも加工を施さなければならず、コストアップになってしまうという問題点があった。
【０００９】
更に、これらの特許文献１及び特許文献２に記載の従来技術においては、相対回転数が低い範囲では遠心力が小さいためＡＴＦが排出され難く、引き摺りトルクを低減する効果がより小さくなるという問題点があった。
【００１０】
そこで、本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであって、セグメントタイプ摩擦材またはリングタイプ摩擦材であって、相手材のセパレータプレート及びこれと係合する外周ドラムの仕様を変更することなく、非締結時におけるＡＴＦの排出を一層促進して、相対回転数が低い領域においても優れた引き摺りトルクの低減効果を得ることができる湿式摩擦材を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明に係る湿式摩擦材は、平板リング形状の芯金に前記平板リング形状に沿って、複数個のセグメントピースに切断された摩擦材基材が互いに間隔をおいて全周両面若しくは全周片面に接着されてなるセグメントタイプ摩擦材、または平板リング形状の芯金の全周両面若しくは全周片面にリング形状の摩擦材基材が接着されて複数個の島状部分を残してプレス加工若しくは切削加工されてなるリングタイプ摩擦材であって、前記芯金の両面若しくは片面に放射方向に貫通する（芯金の内周面と外周面とを接続するように半径方向に連続した）複数の油溝が設けられたものである。
【００１２】
請求項２の発明に係る湿式摩擦材は、請求項１の構成において、前記芯金に設けられた複数の油溝は、前記複数個のセグメントピース同士の間に設けられた間隙または前記複数個の島状部分同士の間に設けられた間隙の位置にその一部または全部が一致するように設けられたものである。ここで、「芯金に設けられた複数の油溝が間隙の位置にその一部または全部が一致する」としては、セグメントピース間の間隙または島状部分間の間隙の中に、芯金の油溝が設けられていない部分がある場合をも含むものである。
【００１３】
請求項３の発明に係る湿式摩擦材は、請求項１または請求項２の構成において、前記セグメントピースは、その外周側面が前記芯金の外周から所定の引き込み長さを有するように接着されてなるセグメントタイプ摩擦材、または前記リング形状の摩擦材基材は、前記島状部分の外周側面が前記芯金の外周から所定の引き込み長さを有するように接着されてなるリングタイプ摩擦材であるものである。
【００１４】
請求項４の発明に係る湿式摩擦材は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの構成において、前記複数の油溝は、その深さが前記芯金の厚さの５％〜３５％の範囲内、より好ましくは１５％〜３０％の範囲内、更に好ましくは２０％〜２５％の範囲内であるものである。
【００１５】
請求項５の発明に係る湿式摩擦材は、請求項１乃至請求項４のいずれか１つの構成において、前記複数の油溝は、その幅が前記間隙の幅と同一か前記間隙の幅よりも広いものである。
【００１６】
請求項６の発明に係る湿式摩擦材は、請求項１乃至請求項５のいずれか１つの構成において、前記複数個のセグメントピースが互いに間隔をおいて全周両面に接着されてなるセグメントタイプ摩擦材であって、前記芯金に設けられた複数の油溝の位置と、前記セグメントピース同士の間に設けられた間隙の位置とが全て一致しているものである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明に係る湿式摩擦材は、平板リング形状の芯金に平板リング形状に沿って、複数個のセグメントピースに切断された摩擦材基材が互いに間隔をおいて全周両面若しくは全周片面に接着されてなるセグメントタイプ摩擦材、または平板リング形状の芯金の全周両面若しくは全周片面にリング形状の摩擦材基材が接着されて複数個の島状部分を残してプレス加工若しくは切削加工されてなるリングタイプ摩擦材であって、芯金の両面若しくは片面に放射方向に貫通する複数の油溝が設けられている。
【００１８】
かかる構成によって、湿式油圧クラッチの非締結時に湿式摩擦材と相手材としてのセパレータプレートとが相対回転した場合に、両者の間のＡＴＦが複数個のセグメントピース間の間隙または複数個の島状部分間の間隙から外周側に排出されるとともに、芯金に設けられた放射方向に貫通する複数の油溝からも外周側に排出されるため、効果的に引き摺りトルクを低減することができる。特に、ＡＴＦが排出される通路が多くなることによって、相対回転数が低く遠心力が小さい領域においても、大きな引き摺りトルクの低減効果を得ることができる。
【００１９】
このようにして、セグメントタイプ摩擦材またはリングタイプ摩擦材であって、相手材のセパレータプレート及びこれと係合する外周ドラムの仕様を変更することなく、非締結時におけるＡＴＦの排出を一層促進して、相対回転数が低い領域においても優れた引き摺りトルクの低減効果を得ることができる湿式摩擦材となる。
【００２０】
請求項２の発明に係る湿式摩擦材においては、芯金に設けられた複数の油溝が、複数個のセグメントピース同士の間に設けられた間隙または複数個の島状部分同士の間に設けられた間隙の位置にその一部または全部が一致するように設けられたことによって、請求項１に係る発明の効果に加えて、油溝として機能する間隙の高さが高くなり、断面積が大きくなるために、より効果的に非締結時におけるＡＴＦの排出が促進され、相対回転数が低く遠心力が小さい領域においても、優れた引き摺りトルクの低減効果を得ることができる。
【００２１】
請求項３の発明に係る湿式摩擦材は、セグメントピースがその外周側面が芯金の外周から所定の引き込み長さを有するように接着されてなるセグメントタイプ摩擦材、またはリング形状の摩擦材基材が島状部分の外周側面が芯金の外周から所定の引き込み長さを有するように接着されてなるリングタイプ摩擦材であるため、請求項１または請求項２に係る発明の効果に加えて、湿式摩擦材の外周側にも十分なスペースが確保されることから、遠心力が大きくＡＴＦが外周側に集まってしまう場合でも引き摺りトルクを低減することができ、相対回転数が低い領域ばかりでなく高い領域においても、優れた引き摺りトルクの低減効果を得ることができる。
【００２２】
ここで、「所定の引き込み長さ」は、芯金の半径の０．８％〜４．２％の範囲内であることが好ましい。これによって、湿式摩擦材の締結時における高いトルク伝達効率と、非締結時における低い引き摺りトルクとを両立することができるからである。すなわち、引き込み長さが芯金の半径の０．８％未満であると、引き込みによって外周側にスペースを設けることによる引き摺りトルクの低減効果を十分に得ることができず、また引き込み長さが芯金の半径の４．２％を超えると、締結時における湿式摩擦材とセパレータプレートとの接触面積が小さくなって、十分に高いトルク伝達効率を得ることが困難となる。
【００２３】
請求項４の発明に係る湿式摩擦材においては、複数の油溝の深さが芯金の厚さの５％〜３５％の範囲内であることから、請求項１乃至請求項３に係る発明の効果に加えて、湿式摩擦材に必要な強度を維持しつつ、確実に優れた引き摺りトルクの低減効果を得ることができる。すなわち、油溝の深さが芯金の厚さの５％未満であると、油溝が浅すぎて確実に非締結時におけるＡＴＦの排出を促進することが困難となり、一方油溝の深さが芯金の厚さの３５％を超えると、芯金が薄くなり過ぎて湿式摩擦材に必要な強度を維持することが困難となるからである。
【００２４】
なお、油溝の深さが芯金の厚さの１５％〜３０％の範囲内であれば、より確実に湿式摩擦材に必要な強度を維持しつつ優れた引き摺りトルクの低減効果を得ることができるため、より好ましい。また、油溝の深さが芯金の厚さの２０％〜２５％の範囲内であれば、一層確実に湿式摩擦材に必要な強度を維持しつつ優れた引き摺りトルクの低減効果を得ることができるため、更に好ましい。
【００２５】
請求項５の発明に係る湿式摩擦材においては、複数の油溝の幅が間隙の幅と同一か間隙の幅よりも広いことから、特に油溝の位置と間隙の位置とが一致している場合において、非締結時におけるＡＴＦの排出効果がより顕著になり、より大きい引き摺りトルクの低減効果を得ることができる。
【００２６】
請求項６の発明に係る湿式摩擦材は、複数個のセグメントピースが互いに間隔をおいて全周両面に接着されてなるセグメントタイプ摩擦材であって、芯金に設けられた複数の油溝の位置と、セグメントピース同士の間に設けられた間隙の位置とが全て一致していることから、油通路の断面積が際立って大きくなって、非締結時におけるＡＴＦの排出効果がより顕著になり、確実により大きい引き摺りトルクの低減効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１（ａ）は本発明の実施の形態１の実施例１に係る湿式摩擦材としてのリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】図２（ａ）は本発明の実施の形態１の実施例２に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は本発明の実施の形態１の実施例３に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｃ）は本発明の実施の形態１の実施例４に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｄ）は本発明の実施の形態１の実施例５に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の実施の形態１の実施例１に係るセグメントタイプ摩擦材の油溝の断面形状を示す部分縦断面図、（ｂ）は本発明の実施の形態１の実施例１の第１変形例に係るセグメントタイプ摩擦材の油溝の断面形状を示す部分縦断面図、（ｃ）は本発明の実施の形態１の実施例１の第２変形例に係るセグメントタイプ摩擦材の油溝の断面形状を示す部分縦断面図である。
【図４】図４（ａ）は本発明の実施の形態１の実施例６に係る湿式摩擦材としてのセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は本発明の実施の形態１の実施例７に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｃ）は本発明の実施の形態１の実施例８に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｄ）は本発明の実施の形態１の実施例９に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態１に係る湿式摩擦材としてのセグメントタイプ摩擦材（実施例１乃至実施例５）における相対回転数と引き摺りトルクの関係を、従来のセグメントタイプ摩擦材と比較して示す図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態１に係る湿式摩擦材としてのセグメントタイプ摩擦材（実施例１乃至実施例５）における引き摺りトルクの低減効果を従来のセグメントタイプ摩擦材と比較した低減率として、相対回転数の低い領域と相対回転数の高い領域とに分けて示す図である。
【図７】図７（ａ）は本発明の実施の形態２の実施例１０に係る湿式摩擦材としてのリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】図８（ａ）は本発明の実施の形態２の実施例１１に係る湿式摩擦材としてのリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は本発明の実施の形態２の実施例１２に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｃ）は本発明の実施の形態２の実施例１３に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｄ）は本発明の実施の形態２の実施例１４に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図である。
【図９】図９（ａ）は本発明の実施の形態２の実施例１５に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は本発明の実施の形態２の実施例１６に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｃ）は本発明の実施の形態２の実施例１７に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｄ）は本発明の実施の形態２の実施例１８に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２９】
実施の形態１
まず、本発明の実施の形態１に係る湿式摩擦材について、図１乃至図６を参照して説明する。
【００３０】
図１（ａ）は本発明の実施の形態１の実施例１に係る湿式摩擦材としてのリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図２（ａ）は本発明の実施の形態１の実施例２に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は本発明の実施の形態１の実施例３に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｃ）は本発明の実施の形態１の実施例４に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｄ）は本発明の実施の形態１の実施例５に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図である。
【００３１】
図３（ａ）は本発明の実施の形態１の実施例１に係るセグメントタイプ摩擦材の油溝の断面形状を示す部分縦断面図、（ｂ）は本発明の実施の形態１の実施例１の第１変形例に係るセグメントタイプ摩擦材の油溝の断面形状を示す部分縦断面図、（ｃ）は本発明の実施の形態１の実施例１の第２変形例に係るセグメントタイプ摩擦材の油溝の断面形状を示す部分縦断面図である。
【００３２】
図４（ａ）は本発明の実施の形態１の実施例６に係る湿式摩擦材としてのセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は本発明の実施の形態１の実施例７に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｃ）は本発明の実施の形態１の実施例８に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｄ）は本発明の実施の形態１の実施例９に係るセグメントタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図である。
【００３３】
図５は本発明の実施の形態１に係る湿式摩擦材としてのセグメントタイプ摩擦材（実施例１乃至実施例５）における相対回転数と引き摺りトルクの関係を、従来のセグメントタイプ摩擦材と比較して示す図である。図６は本発明の実施の形態１に係る湿式摩擦材としてのセグメントタイプ摩擦材（実施例１乃至実施例５）における引き摺りトルクの低減効果を従来のセグメントタイプ摩擦材と比較した低減率として、相対回転数の低い領域と相対回転数の高い領域とに分けて示す図である。
【００３４】
図１（ａ），（ｂ）及び図２（ａ）〜（ｄ）に示されるように、本実施の形態１の実施例１乃至実施例５に係る湿式摩擦材としてのセグメントタイプ摩擦材１Ａ〜１Ｅは、両面に放射方向に貫通する複数の油溝４Ａ〜４Ｅが設けられた平板リング形状の鋼板製の芯金２Ａ〜２Ｅに、湿式摩擦材用の通常の摩擦材基材から切り出した複数のセグメントピース３を、接着剤(熱硬化性樹脂)を使用して間隙５及び引き込み６を空けて並べて貼り付け、芯金２Ａ〜２Ｅの裏面にも同様に接着剤で貼り付けてなるものである。
【００３５】
ここで、本実施の形態１に係るセグメントタイプ摩擦材においては、「湿式摩擦材用の通常の摩擦材基材」として、セルロース繊維（パルプ）、アラミド繊維、充填剤等を混合して抄紙してなる抄紙体に、フェノール樹脂を含浸させて加熱硬化させたものを用いている。以下の各実施例においても、同様である。接着剤(熱硬化性樹脂)としては、フェノール樹脂を使用している。芯金２Ａ〜２Ｅの片面当りのセグメントピース３の枚数は４０枚であり、間隙５の幅は２ｍｍで、油溝４Ａ〜４Ｅが設けられていない部分の芯金２Ａ〜２Ｅの厚さは０．８ｍｍで、セグメントピース３の厚さは０．５ｍｍである。
【００３６】
また、図１（ａ）に示されるように、芯金２Ａの外周直径をφ、セグメントピース３の外周から外周までの直径（ディスクサイズ外径）をφ１、セグメントピース３の内周から内周までの直径（ディスクサイズ内径）をφ２とすると、本実施の形態１の実施例１に係るセグメントタイプ摩擦材１Ａ〜１Ｅにおいては、φ＝１６２ｍｍ，φ１＝１５８ｍｍ，φ２＝１４１ｍｍである。したがって、２ｍｍ／（１６２ｍｍ／２）×１００≒２．５より、引き込み長さ（引き込み６部分の半径方向の幅）は芯金２Ａの半径（φ／２）の約２．５％である。
【００３７】
図１（ａ），（ｂ）に示されるように、本実施の形態１の実施例１に係るセグメントタイプ摩擦材１Ａにおいては、芯金２Ａに設けられた油溝４Ａの幅は、隣り合うセグメントピース３同士の間隙５の幅（２ｍｍ）と同一であり、油溝４Ａの位置と間隙５の位置とは全て一致している。したがって、芯金２Ａの片面当りの油溝４Ａの本数は４０本である。また、油溝４Ａの深さは０．２ｍｍであり、芯金２Ａの厚さ（０．８ｍｍ）の２５％である。
【００３８】
また、図２（ａ）に示されるように、本実施の形態１の実施例２に係るセグメントタイプ摩擦材１Ｂにおいては、実施例１と同様に油溝４Ｂの位置と間隙５の位置とが全て一致しており、芯金２Ｂの片面当りの油溝４Ｂの本数は４０本であるが、油溝４Ｂの幅は隣り合うセグメントピース３同士の間隙５の幅（２ｍｍ）よりも狭く、１ｍｍである。更に、図２（ｂ）に示されるように、実施例３に係るセグメントタイプ摩擦材１Ｃにおいても、実施例１と同様に、油溝４Ｃの位置と間隙５の位置とが全て一致しており、芯金２Ｃの片面当りの油溝４Ｃの本数は４０本であるが、油溝４Ｃの幅は隣り合うセグメントピース３同士の間隙５の幅（２ｍｍ）よりも広く、４ｍｍである。
【００３９】
更に、図２（ｃ）に示されるように、本実施の形態１の実施例４に係るセグメントタイプ摩擦材１Ｄにおいては、実施例１とは異なり、油溝４Ｄは間隙５の位置ではなくセグメントピース３の中心に位置している。芯金２Ｄの片面当りの油溝４Ｄの本数は４０本であり、油溝４Ｄの幅は隣り合うセグメントピース３同士の間隙５の幅と同じ２ｍｍである。また、図２（ｄ）に示されるように、実施例５に係るセグメントタイプ摩擦材１Ｅにおいても、実施例４と同様に、油溝４Ｅは間隙５の位置ではなくセグメントピース３の中心に位置している。芯金２Ｅの片面当りの油溝４Ｅの本数は４０本であるが、油溝４Ｅの幅は油溝４Ｄの幅（２ｍｍ）よりも広く、４ｍｍである。
【００４０】
これらの図２に示される実施例２〜実施例５に係るセグメントタイプ摩擦材１Ｂ〜１Ｅにおいても、実施例１に係るセグメントタイプ摩擦材１Ａと同様に、油溝４Ｂ〜４Ｅの深さは０．２ｍｍであり、芯金２Ｂ〜２Ｅの厚さ（０．８ｍｍ）の２５％である。また、引き込み長さ（引き込み６部分の半径方向の幅）も全て２ｍｍであり、芯金２Ｂ〜２Ｅの半径（φ／２）の約２．５％である。
【００４１】
ここで、これらの実施例１〜実施例５に係るセグメントタイプ摩擦材１Ａ〜１Ｅにおいて、芯金２Ａ〜２Ｅに設けられた油溝４Ａ〜４Ｅの断面形状について、図３を参照して説明する。図３（ａ）に示されるように、本実施の形態１の実施例１に係るセグメントタイプ摩擦材１Ａにおいては、芯金２Ａに設けられた油溝４Ａの断面形状は、略矩形の角溝形状である。芯金２Ｂ〜２Ｅに設けられた油溝４Ｂ〜４Ｅの断面形状も、同様に、略矩形の角溝形状である。
【００４２】
これに対して、図３（ｂ）に示されるように、本実施の形態１の実施例１の第１変形例に係るセグメントタイプ摩擦材においては、芯金２Ａａに設けられた油溝４Ａａの断面形状は、略Ｕ字形のＵ溝形状である。また、図３（ｃ）に示されるように、本実施の形態１の実施例１の第２変形例に係るセグメントタイプ摩擦材においては、芯金２Ａｂに設けられた油溝４Ａｂの断面形状は、略Ｖ字形のＶ溝形状である。このように、芯金に設けられた油溝の断面形状は、種々の形状とすることができる。
【００４３】
なお、図３においては、芯金２Ａ，２Ａａ，２Ａｂの両面に油溝４Ａ，４Ａａ，４Ａｂを設けた場合を示しているが、湿式摩擦材の仕様によっては、芯金の片面のみに油溝を設けることも有り得る。また、図３においては、芯金２Ａ，２Ａａ，２Ａｂの表面に設けられた油溝４Ａ，４Ａａ，４Ａｂと表裏対称の位置に、裏面の油溝４Ａ，４Ａａ，４Ａｂを設けた場合を示しているが、両面の油溝は表裏対称の（同一の）位置に設けなくても良く、ずらして設けることもできる。
【００４４】
また、図３においては、芯金２Ａ，２Ａａ，２Ａｂの両面の油溝４Ａ，４Ａａ，４Ａｂの幅及び深さを同一とした場合について示しているが、芯金の両面の油溝の幅及び深さは同一でなくても良い。更に、図３においては、芯金２Ａ，２Ａａ，２Ａｂの両面に同一の断面形状の油溝４Ａ，４Ａａ，４Ａｂをそれぞれ設けた場合を示しているが、芯金の両面の油溝の断面形状は、必ずしも同一でなくても良い。
【００４５】
次に、本実施の形態１の実施例６乃至実施例９に係る湿式摩擦材について、図４を参照して説明する。図４（ａ）〜（ｄ）に示されるように、本実施の形態１の実施例６乃至実施例９に係る湿式摩擦材としてのセグメントタイプ摩擦材１Ｆ〜１Ｊは、両面に放射方向に貫通する複数の油溝４Ａ〜４Ｅが設けられた平板リング形状の鋼板製の芯金２Ｆ〜２Ｊに、湿式摩擦材用の通常の摩擦材基材から切り出した複数のセグメントピース３を、接着剤(熱硬化性樹脂)を使用して間隙５を空けて並べて貼り付け、芯金２Ｆ〜２Ｊの裏面にも同様に接着剤で貼り付けてなるものである。
【００４６】
図４（ａ）に示されるように、本実施の形態１の実施例６に係るセグメントタイプ摩擦材１Ｆにおいては、芯金２Ｆに設けられた油溝４Ａの幅は、隣り合うセグメントピース３同士の間隙５の幅（２ｍｍ）と同一であり、油溝４Ａは間隙５の位置の全てに、油溝４Ｄはセグメントピース３の中心位置の全てに、それぞれ設けられている。したがって、芯金２Ｆの片面当りの油溝４Ａと油溝４Ｄの合計本数は８０本である。また、油溝４Ａの深さは０．２ｍｍであり、芯金２Ｆの厚さ（０．８ｍｍ）の２５％である。
【００４７】
したがって、実施例６に係るセグメントタイプ摩擦材１Ｆを用いた場合には、相対回転数が低い領域における引き摺りトルクの低減効果は、図１（ａ）に示される実施例１のセグメントタイプ摩擦材１Ａ、及び図２（ｃ）に示される実施例４のセグメントタイプ摩擦材１Ｄに比較して、より優れているものと予測される。
【００４８】
また、図４（ｂ）に示されるように、本実施の形態１の実施例７に係るセグメントタイプ摩擦材１Ｇにおいては、芯金２Ｇに設けられた油溝４Ａ及び油溝４Ｄの幅は、隣り合うセグメントピース３同士の間隙５の幅（２ｍｍ）と同一であるが、油溝４Ａは間隙５の位置の二つおきに、油溝４Ｄはセグメントピース３の中心位置の二つおきに、それぞれ設けられている。したがって、芯金２Ｇの片面当りの油溝４Ａと油溝４Ｄの合計本数は２７本である。また、油溝４Ａ及び油溝４Ｄの深さは０．２ｍｍであり、芯金２Ｇの厚さ（０．８ｍｍ）の２５％である。
【００４９】
更に、図４（ｃ）に示されるように、本実施の形態１の実施例８に係るセグメントタイプ摩擦材１Ｈにおいては、細い油溝（幅１ｍｍ）４Ｂと太い油溝（幅４ｍｍ）４Ｃとが交互に設けられ、これらの油溝４Ｂ，４Ｃの位置は、間隙５の位置と全て一致している。したがって、芯金２Ｈの片面当りの油溝４Ｂ，４Ｃの合計本数は４０本である。また、油溝４Ｂ，４Ｃの深さは０．２ｍｍであり、芯金２Ｈの厚さ（０．８ｍｍ）の２５％である。
【００５０】
また、図４（ｄ）に示されるように、本実施の形態１の実施例９に係るセグメントタイプ摩擦材１Ｊにおいては、細い油溝（幅１ｍｍ）４Ｂが、間隙５の位置及びセグメントピース３の中心位置の全てに設けられている。したがって、芯金２Ｊの片面当りの油溝４Ｂの本数は８０本である。また、油溝４Ｂの深さは０．２ｍｍであり、芯金２Ｊの厚さ（０．８ｍｍ）の２５％である。
【００５１】
以上、実施例６乃至実施例９に示したように、油溝の幅及び本数はセグメントタイプ摩擦材に要求される仕様によって適宜設定される。また、油溝の深さは本実施の形態１においては全て０．２ｍｍに設定されているが、これに限定されるものではなく、油溝の全てが０．２ｍｍ（芯金の厚さの２５％）以外の深さに、または油溝の一部が０．２ｍｍ（芯金の厚さの２５％）以外の深さに設定されることもあり得る。
【００５２】
以上説明した本実施の形態１に係るセグメントタイプ摩擦材のうち、実施例１〜実施例５に係るセグメントタイプ摩擦材１Ａ〜１Ｅについて、従来例に係るセグメントタイプ摩擦材（図１に示されるセグメントタイプ摩擦材１Ａにおいて、芯金２Ａに油溝４Ａが設けられていないもの）と比較して、相対回転数と引き摺りトルクの関係を試験によって検証した。
【００５３】
試験条件としては、相対回転数＝５００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍ、ＡＴＦ油温＝８０℃、ＡＴＦ油量＝２０００ｍＬ／ｍｉｎ、ディスクサイズが図１（ａ）に示される外周φ１＝１５８ｍｍ，内周φ２＝１４１ｍｍにおいて試験し、ディスク枚数＝３枚（したがって、相手材の鋼板ディスク（セパレータプレート）は４枚）、パッククリアランス＝０．２ｍｍ／枚で行った。試験の結果を、図５に示す。
【００５４】
その結果、図５に示されるように、相対回転数が５００ｒｐｍの時点において、実施例１及び実施例３と比較例との間には既に引き摺りトルクの大きさに明確な差が出ており、相対回転数が１０００ｒｐｍの時点では、比較例においては引き摺りトルクが急上昇するのに対して、実施例１及び実施例３は逆に引き摺りトルクが減少しており、その差がより大きくなっている。また、実施例２，４，５においても、引き摺りトルクは上昇するもののその増加の幅は小さく、比較例との間に明確な差が出ている。
【００５５】
その後、相対回転数が１５００ｒｐｍ，２０００ｒｐｍ，３０００ｒｐｍと上がるにしたがって、実施例１乃至実施例５及び比較例に係るセグメントタイプ摩擦材のいずれについても、引き摺りトルクが減少して行くが、実施例１乃至実施例５に係るセグメントタイプ摩擦材に対して、比較例に係るセグメントタイプ摩擦材の方が引き摺りトルクが大きいまま推移している。
【００５６】
特に、実施例１及び実施例３に係るセグメントタイプ摩擦材１Ａ，１Ｃの引き摺りトルクが、従来例に比較して顕著に低下している。これによって、油溝４Ａ，４Ｃの幅が間隙５の幅と同一か間隙５の幅よりも広いことに起因して、非締結時におけるＡＴＦの排出効果がより顕著になる効果が現われているものと考えられる。
【００５７】
そして、相対回転数が４０００ｒｐｍ，５０００ｒｐｍの時点では、実施例１乃至実施例５と比較例のセグメントタイプ摩擦材について、引き摺りトルクの大きさが殆ど変わらなくなっている。これは、相対回転数が高くなることによる遠心力の増加によって、ＡＴＦがセグメントタイプ摩擦材の外周側に局在化して、引き込み６による引き摺りトルクの低減効果が顕著になったためと考えられる。
【００５８】
このように、本実施の形態１（実施例１〜実施例５）に係るセグメントタイプ摩擦材１Ａ〜１Ｅは、従来例のセグメントタイプ摩擦材に比較して、広い相対回転数の範囲（５００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍ）に亘って、引き摺りトルクの低減効果が大きいことが実証された。
【００５９】
次に、この実験結果に基づいて、引き摺りトルク低減率を算出して評価した。引き摺りトルク低減率は、各実施例について、相対回転数５００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍの領域の引き摺りトルクの平均値と、相対回転数３０００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍの領域の引き摺りトルクの平均値より、従来例に係るセグメントタイプ摩擦材を基準として算出した。その結果を、図６に示す。
【００６０】
図６に示されるように、実施例１及び実施例３について特に低減率が大きく、中でも相対回転数５００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍの領域について、際立って低減率が大きいことが明らかになった。これらに次いで実施例２の低減率が大きいことから、芯金に設けられた油溝の位置とセグメントピースの間隙の位置が一致していることが好ましいこと、その中でも油溝の幅が広い方がより好ましいことが明らかになった。
【００６１】
このようにして、本実施の形態１に係るセグメントタイプ摩擦材１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ，１Ｊにおいては、芯金の両面に放射方向に貫通する複数の油溝を設けることによって、ＡＴＦが排出される通路の断面積が大きくなり、または通路の数が多くなって、相対回転数が低く遠心力が小さい領域においても、大きな引き摺りトルクの低減効果を得ることができる。
【００６２】
実施の形態２
次に、本発明の実施の形態２に係る湿式摩擦材について、図７乃至図９を参照して説明する。図７（ａ）は本発明の実施の形態２の実施例１０に係る湿式摩擦材としてのリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００６３】
図８（ａ）は本発明の実施の形態２の実施例１１に係る湿式摩擦材としてのリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は本発明の実施の形態２の実施例１２に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｃ）は本発明の実施の形態２の実施例１３に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｄ）は本発明の実施の形態２の実施例１４に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図である。
【００６４】
図９（ａ）は本発明の実施の形態２の実施例１５に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｂ）は本発明の実施の形態２の実施例１６に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｃ）は本発明の実施の形態２の実施例１７に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図、（ｄ）は本発明の実施の形態２の実施例１８に係るリングタイプ摩擦材の一部を示す部分平面図である。
【００６５】
図７（ａ），（ｂ）に示されるように、本実施の形態２の実施例１０に係る湿式摩擦材１１Ａは、実施の形態１（セグメントタイプ摩擦材）と異なり、平板リング形状の鋼板製の芯金２Ａの両面全面に、湿式摩擦材用の通常の摩擦材基材から切り出したリング形状の摩擦材基材７を、接着剤（フェノール樹脂）を使用して接着して、両面をプレス加工することによって、複数（片面４０個）の島状部分１３を間に挟んで、複数（片面４０本）の間隙１５を形成し、かつ、外周からの引き込み６を形成してなるリングタイプ摩擦材である。
【００６６】
ここで、本実施の形態２の実施例１０に係るリングタイプ摩擦材１１Ａにおいては、「湿式摩擦材用の通常の摩擦材基材」として、セルロース繊維（パルプ）、アラミド繊維、充填剤等を混合して抄紙してなる抄紙体に、フェノール樹脂を含浸させて加熱硬化させたものを用いている。以下の各実施例においても、同様である。本実施の形態２の実施例１０に係る湿式摩擦材としてのリングタイプ摩擦材１１Ａが従来のリングタイプ摩擦材と異なるのは、図７（ａ），（ｂ）に示されるように、芯金２Ａの両面に油溝４Ａが設けられた点である。
【００６７】
図７（ａ），（ｂ）に示されるように、実施例１０に係るリングタイプ摩擦材１１Ａにおいては、芯金２Ａに設けられた油溝４Ａの幅は、隣り合う島状部分１３同士の間隙１５の幅（２ｍｍ）と同一であり、油溝４Ａの位置と間隙１５の位置とは全て一致している。したがって、芯金２Ａの片面当りの油溝４Ａの本数は４０本である。また、油溝４Ａの深さは０．２ｍｍであり、芯金２Ａの厚さ（０．８ｍｍ）の２５％である。
【００６８】
また、図８（ａ）に示されるように、本実施の形態２の実施例１１に係るリングタイプ摩擦材１１Ｂにおいては、実施例１０と同様に油溝４Ｂの位置と間隙１５の位置とが全て一致しており、芯金２Ｂの片面当りの油溝４Ｂの本数は４０本であるが、油溝４Ｂの幅は隣り合う島状部分１３同士の間隙１５の幅（２ｍｍ）よりも狭く、１ｍｍである。更に、図８（ｂ）に示されるように、実施例１２に係るリングタイプ摩擦材１１Ｃにおいても、実施例１０と同様に、油溝４Ｃの位置と間隙１５の位置とが全て一致しており、芯金２Ｃの片面当りの油溝４Ｃの本数は４０本であるが、油溝４Ｃの幅は隣り合う島状部分１３同士の間隙１５の幅（２ｍｍ）よりも広く、４ｍｍである。
【００６９】
更に、図８（ｃ）に示されるように、本実施の形態２の実施例１３に係るセグメントタイプ摩擦材１１Ｄにおいては、実施例１０とは異なり、油溝４Ｄは間隙１５の位置ではなく島状部分１３の中心に位置している。芯金２Ｄの片面当りの油溝４Ｄの本数は４０本であり、油溝４Ｄの幅は隣り合う島状部分１３同士の間隙１５の幅と同じ２ｍｍである。また、図８（ｄ）に示されるように、実施例１４に係るセグメントタイプ摩擦材１１Ｅにおいても、実施例１３と同様に、油溝４Ｅは間隙１５の位置ではなく島状部分１３の中心に位置している。芯金２Ｅの片面当りの油溝４Ｅの本数は４０本であるが、油溝４Ｅの幅は油溝４Ｄの幅（２ｍｍ）よりも広く、４ｍｍである。
【００７０】
更に、図９（ａ）に示されるように、本実施の形態２の実施例１５に係るリングタイプ摩擦材１１Ｆにおいては、芯金２Ｆに設けられた油溝４Ａ及び油溝４Ｄの幅は、隣り合う島状部分１３同士の間隙１５の幅（２ｍｍ）と同一であり、油溝４Ａは間隙１５の位置の全てに、油溝４Ｄは島状部分１３の中心位置の全てに、それぞれ設けられている。したがって、芯金２Ｆの片面当りの油溝４Ａ及び油溝４Ｄの合計本数は８０本である。
【００７１】
また、図９（ｂ）に示されるように、本実施の形態２の実施例１６に係るリングタイプ摩擦材１１Ｇにおいては、芯金２Ｇに設けられた油溝４Ａ及び油溝４Ｄの幅は、隣り合う島状部分１３同士の間隙１５の幅（２ｍｍ）と同一であるが、油溝４Ａは間隙１５の位置の二つおきに、油溝４Ｄは島状部分１３の中心位置の二つおきに、それぞれ設けられている。したがって、芯金２Ｇの片面当りの油溝４Ａと油溝４Ｄの合計本数は２７本である。
【００７２】
更に、図９（ｃ）に示されるように、本実施の形態２の実施例１７に係るリングタイプ摩擦材１１Ｈにおいては、細い油溝（幅１ｍｍ）４Ｂと太い油溝（幅４ｍｍ）４Ｃとが交互に設けられ、これらの油溝４Ｂ，４Ｃの位置は、間隙１５の位置と全て一致している。したがって、芯金２Ｈの片面当りの油溝４Ｂ，４Ｃの合計本数は４０本である。
【００７３】
また、図９（ｄ）に示されるように、本実施の形態２の実施例１８に係るリングタイプ摩擦材１１Ｊにおいては、細い油溝（幅１ｍｍ）４Ｂが間隙１５の位置の全てに、細い油溝（幅１ｍｍ）４Ｊが島状部分１３の中心位置の全てに、それぞれ設けられている。したがって、芯金２Ｊの片面当りの油溝４Ｂ及び油溝４Ｊの合計本数は８０本である。
【００７４】
これらの実施例１１〜実施例１８に係るリングタイプ摩擦材１１Ｂ〜１１Ｊにおいても、実施例１０に係るリングタイプ摩擦材１１Ａと同様に、油溝４Ｂ〜４Ｅの深さは０．２ｍｍであり、芯金２Ｂ〜２Ｅの厚さ（０．８ｍｍ）の２５％である。また、油溝４Ａ〜４Ｅの断面形状は、上記実施の形態１の実施例１乃至実施例５と同様に、図３（ａ）に示される略矩形の角溝形状である。
【００７５】
これらの本実施の形態２に係るリングタイプ摩擦材１１Ａ〜１１Ｊについて、上述した実施の形態１の場合と同様な条件で、相対回転数と引き摺りトルクの大きさとの関係を評価したところ、従来技術に係る芯金に油溝のないリングタイプ摩擦材に比較して、広い相対回転数の範囲（５００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍ）に亘って、引き摺りトルクの低減効果が大きいことが実証された。
【００７６】
このようにして、本実施の形態２に係るリングタイプ摩擦材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｈ，１１Ｊにおいては、芯金の両面に放射方向に貫通する複数の油溝を設けることによって、ＡＴＦが排出される通路が多くなって、相対回転数が低く遠心力が小さい領域においても、大きな引き摺りトルクの低減効果を得ることができる。
【００７７】
上記各実施の形態においては、芯金の両面にセグメントピースまたはリング形状の摩擦材基材を貼り付けた場合について説明したが、仕様によっては、芯金の片面のみにセグメントピースまたはリング形状の摩擦材基材を貼り付けても良い。また、上記各実施の形態においては、芯金の片面にセグメントピースを４０枚ずつ貼り付けた場合及び島状部分を４０個形成した場合のみについて説明したが、芯金の片面当りのセグメントピースの枚数は４０枚に限られるものではなく、また島状部分の数も４０個に限られるものではなく、何枚でも何個でも自由に設定することができる。
【００７８】
本発明を実施するに際しては、湿式摩擦材としてのセグメントタイプ摩擦材及びリングタイプ摩擦材のその他の部分の構成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係、製造方法等については、上記各実施の形態に限定されるものではない。なお、本発明の実施の形態で挙げている数値は、その全てが臨界値を示すものではなく、ある数値は実施に好適な好適値を示すものであるから、上記数値を若干変更してもその実施を否定するものではない。
【符号の説明】
【００７９】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ，１Ｊ，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｈ，１１Ｊ 湿式摩擦材
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ，２Ｈ，２Ｊ 芯金
３ セグメントピース
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｊ 油溝
５，１５ 間隙
６ 引き込み
７ リング形状の摩擦材基材
１３ 島状部分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板リング形状の芯金に前記平板リング形状に沿って、複数個のセグメントピースに切断された摩擦材基材が互いに間隔をおいて全周両面若しくは全周片面に接着されてなるセグメントタイプ摩擦材、または平板リング形状の芯金の全周両面若しくは全周片面にリング形状の摩擦材基材が接着されて複数個の島状部分を残してプレス加工若しくは切削加工されてなるリングタイプ摩擦材であって、
前記芯金の両面若しくは片面に放射方向に貫通する複数の油溝が設けられたことを特徴とする湿式摩擦材。
【請求項２】
前記芯金に設けられた複数の油溝は、前記複数個のセグメントピース同士の間に設けられた間隙または前記複数個の島状部分同士の間に設けられた間隙の位置にその一部または全部が一致するように設けられたことを特徴とする請求項１に記載の湿式摩擦材。
【請求項３】
前記セグメントピースは、その外周側面が前記芯金の外周から所定の引き込み長さを有するように接着されてなるセグメントタイプ摩擦材、または前記リング形状の摩擦材基材は、前記島状部分の外周側面が前記芯金の外周から所定の引き込み長さを有するように接着されてなるリングタイプ摩擦材であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の湿式摩擦材。
【請求項４】
前記複数の油溝は、その深さが前記芯金の厚さの５％〜３５％の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の湿式摩擦材。
【請求項５】
前記複数の油溝は、その幅が前記間隙の幅と同一か前記間隙の幅よりも広いことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の湿式摩擦材。
【請求項６】
前記複数個のセグメントピースが互いに間隔をおいて全周両面に接着されてなるセグメントタイプ摩擦材であって、
前記芯金に設けられた複数の油溝の位置と、前記セグメントピース同士の間に設けられた間隙の位置とが全て一致していることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の湿式摩擦材。
【請求項１】
平板リング形状の芯金に前記平板リング形状に沿って、複数個のセグメントピースに切断された摩擦材基材が互いに間隔をおいて全周両面若しくは全周片面に接着されてなるセグメントタイプ摩擦材、または平板リング形状の芯金の全周両面若しくは全周片面にリング形状の摩擦材基材が接着されて複数個の島状部分を残してプレス加工若しくは切削加工されてなるリングタイプ摩擦材であって、
前記芯金の両面若しくは片面に放射方向に貫通する複数の油溝が設けられたことを特徴とする湿式摩擦材。
【請求項２】
前記芯金に設けられた複数の油溝は、前記複数個のセグメントピース同士の間に設けられた間隙または前記複数個の島状部分同士の間に設けられた間隙の位置にその一部または全部が一致するように設けられたことを特徴とする請求項１に記載の湿式摩擦材。
【請求項３】
前記セグメントピースは、その外周側面が前記芯金の外周から所定の引き込み長さを有するように接着されてなるセグメントタイプ摩擦材、または前記リング形状の摩擦材基材は、前記島状部分の外周側面が前記芯金の外周から所定の引き込み長さを有するように接着されてなるリングタイプ摩擦材であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の湿式摩擦材。
【請求項４】
前記複数の油溝は、その深さが前記芯金の厚さの５％〜３５％の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の湿式摩擦材。
【請求項５】
前記複数の油溝は、その幅が前記間隙の幅と同一か前記間隙の幅よりも広いことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の湿式摩擦材。
【請求項６】
前記複数個のセグメントピースが互いに間隔をおいて全周両面に接着されてなるセグメントタイプ摩擦材であって、
前記芯金に設けられた複数の油溝の位置と、前記セグメントピース同士の間に設けられた間隙の位置とが全て一致していることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の湿式摩擦材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１９９６（Ｐ２０１１−１９９６Ａ）
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４４３７９（Ｐ２００９−１４４３７９）
【出願日】平成２１年６月１７日（２００９．６．１７）
【出願人】（０００１００７８０）アイシン化工株式会社 (171)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１７日（２００９．６．１７）
【出願人】（０００１００７８０）アイシン化工株式会社 (171)
【Ｆターム（参考）】
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