JP6677423B2 - 湿式摩擦プレートの製造方法、湿式摩擦プレートおよび同湿式摩擦プレートを備えた湿式多板クラッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、潤滑油中で使用される湿式摩擦プレートに関するもので、特には、原動機と同原動機によって回転駆動される被動体との間に配置されて原動機の駆動力を被動体に伝達または遮断する湿式多板クラッチ装置に適した湿式摩擦プレートおよび同湿式摩擦プレートを備えた湿式多板クラッチ装置に関する。

従来から、四輪自動車や二輪自動車などの車両においては、エンジンなどの原動機の回転駆動力を車輪などの被動体に伝達または遮断するために湿式多板クラッチ装置が搭載されている。一般に、湿式多板クラッチ装置は、潤滑油中にて互いに対向配置される２つのプレートを互いに押し付け合うことにより回転駆動力の伝達または遮断が行なわれている。

この場合、２つのプレートのうちの一方のプレートは、平板環状の芯金の表面に周方向に沿って摩擦材が設けられた湿式摩擦プレートで構成されている。例えば、下記特許文献１には、摩擦材の表面にレーザ光によって微小な凹凸や溝からなる凹部（以降、「微細溝」という）を形成した摩擦板（以降、「湿式摩擦プレート」という）のレーザ加工方法およびレーザ加工装置がそれぞれ開示されている。これにより、湿式摩擦プレートは、摩擦材上における潤滑油の保持性および排出性をコントロールすることができる。

特開２００７−２６３２０３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された湿式摩擦プレートのレーザ加工方法およびレーザ加工装置においては、湿式摩擦プレート上における摩擦材部分にレーザ光を照射して微細溝を形成するため、微細溝の形成作業の効率が低いという問題がある。特に、湿式摩擦プレートの芯金上の周方向に沿って断続的に摩擦材が設けられた湿式摩擦プレートにおいては、加工ステージ上での芯金の加工ヘッドに対する位置決め作業および芯金上の摩擦材ごとにレーザ光の照射と中断とを繰り返す制御が煩雑であるという問題がある。

本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、摩擦材に対する微細溝の形成作業の効率を向上させることができる湿式摩擦プレートの製造方法、湿式摩擦プレートおよび同湿式摩擦プレートを備えた湿式多板クラッチ装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の特徴は、平板環状に形成した芯金の表面に周方向に沿って摩擦材が設けられた湿式摩擦プレートの製造方法であって、芯金の表面に摩擦材をそれぞれ貼り付ける摩擦材固着工程と、芯金に対してレーザ光を相対的に変位させながら照射することで摩擦材の表面に凹状の微細溝を形成する微細溝形成工程とを含み、微細溝形成工程は、芯金における板面が露出した露出部分と摩擦材との間でレーザ光の出射を中断させることなく連続的に出射し続けて摩擦材の表面に微細溝を形成することにある。

このように構成した本発明の特徴によれば、湿式摩擦プレートの製造方法は、芯金の板面における露出部分と摩擦材との間でレーザ光の出射を中断させることなく連続的に出射し続けて摩擦材の表面に微細溝を形成しているため、レーザ光を出射するレーザヘッドに対する芯金の位置決め精度を緩和することができるとともにレーザ光の照射制御も簡易化することができ摩擦材に対する微細溝の形成作業の効率を向上させることができる。この場合、微細溝とは、溝幅が１０００μｍ以下かつ１０μ以上、深さが１０００μｍ以下かつ１０μ以上の断面形状が凹状に掘られた部分が断続的にまたは連続的に長尺に延びた形状に形成されている。

また、本発明の他の特徴は、前記湿式摩擦プレートの製造方法において、摩擦材固着工程は、芯金の表面に周方向に沿って複数の摩擦材を隙間を介して配置して同芯金上に貼り付けられるものであり、微細溝形成工程は、芯金上における隙間部分と摩擦材との間でレーザ光の出射を中断させることなく連続的に出射し続けて摩擦材の表面に微細溝を形成することにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、湿式摩擦プレートの製造方法は、芯金上における摩擦材間の隙間部分と摩擦材との間で前記レーザ光の出射を中断させることなく連続的に出射し続けて摩擦材の表面に微細溝を形成しているため、レーザ光を出射するレーザヘッドに対する芯金の位置決め精度を緩和することができるとともにレーザ光の照射制御も簡易化することができ摩擦材に対する微細溝の形成作業の効率を向上させることができる。

また、本発明の他の特徴は、前記湿式摩擦プレートの製造方法において、微細溝形成工程は、芯金の外側で前記レーザ光の出射を開始して芯金上にレーザ光を照射することにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、湿式摩擦プレートの製造方法は、微細溝形成工程において芯金の外側でレーザ光の出射を開始して芯金上にレーザ光を照射するため、芯金上における露出部分または摩擦材に出射時および出射直後の不安定なレーザ光が照射されることを防止して微細溝を安定的に形成することができる。

また、本発明の他の特徴は、前記湿式摩擦プレートの製造方法において、微細溝形成工程は、芯金における露出部分でレーザ光の出射を開始して摩擦材上にレーザ光を照射することにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、湿式摩擦プレートの製造方法は、微細溝形成工程において芯金における露出部分でレーザ光の出射を開始して摩擦材上にレーザ光を照射するため、芯金上における摩擦材に出射時および出射直後の不安定なレーザ光が照射されることを防止して微細溝を安定的に形成することができる。

また、本発明の他の特徴は、前記湿式摩擦プレートの製造方法において、微細溝形成工程の前に、芯金における露出部分のうちの少なくとも一部に樹脂材料を塗布した樹脂層を形成する樹脂層形成工程とを含むことにある

このように構成した本発明の他の特徴によれば、湿式摩擦プレートの製造方法は、微細溝形成工程の前に芯金における露出部分のうちの少なくとも一部に樹脂材料の層からなる樹脂層を形成する樹脂層形成工程を実行するため、芯金における露出部分に微細溝が形成されることを防止または軽減することができる。

また、本発明の他の特徴は、前記湿式摩擦プレートの製造方法において、樹脂層形成工程は、摩擦材固着工程の前に実行されて樹脂層が芯金の表面全体に形成されており、摩擦材固着工程は、樹脂層上に摩擦材が貼り付けられていることにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、湿式摩擦プレートの製造方法は、樹脂層形成工程が摩擦材固着工程の前に実行されて樹脂層が芯金の表面全体に形成されるため、芯金の表面に樹脂層を容易かつ短時間に形成することができる。

また、本発明の他の特徴は、前記湿式摩擦プレートの製造方法において、樹脂層形成工程は、樹脂層が芯金の表面を視認できる程度の透明または半透明に形成されていることにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、湿式摩擦プレートの製造方法は、樹脂層が芯金の表面を視認できる程度の透明または半透明に形成されているため、芯金の表面における露出部分を視認でき湿式摩擦プレートの外観検査の妨げとならないとともに、レーザ光の照射によって芯金の表面における露出部分にどの程度の微細溝が形成されたかを確認することができる。

また、本発明の他の特徴は、前記湿式摩擦プレートの製造方法において、さらに、芯金上で露出する樹脂層を除去する樹脂層除去工程を含むことにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、湿式摩擦プレートの製造方法は、さらに、芯金上で露出する樹脂層を除去する樹脂層除去工程を実行するため、樹脂層の形成による重量の増加および樹脂層が残存することによる美観の低下を防止することができる。

また、本発明の他の特徴は、前記湿式摩擦プレートの製造方法において、微細溝形成工程は、微細溝を芯金上で周方向に沿って螺旋状に延びて形成することにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、湿式摩擦プレートの製造方法は、微細溝が芯金上で周方向に沿って螺旋状に延びて形成するため、レーザ光の照射を中断させることなく照射させ続けて微細溝を連続的に形成でき均質な微細溝を短時間に形成することができる。

また、本発明は湿式摩擦プレートの製造方法の発明として実施できるばかりでなく、湿式摩擦プレートおよび湿式摩擦プレートを備えた湿式多板クラッチの発明としても実施できるものである。

具体的には、湿式摩擦プレートは、平板環状に形成した芯金の表面に周方向に沿って摩擦材が設けられた湿式摩擦プレートであって、芯金における板面が露出した露出部分および摩擦材にそれぞれ形成されるとともに露出部分と摩擦材との間で平面視で連続的に繋がった状態で凹状の微細溝が形成されているようにすればよい。このように構成した湿式摩擦プレートによれば、前記湿式摩擦プレートの製造方法と同様の作用効果を期待することができる。

この場合、湿式摩擦プレートにおいて、摩擦材は、芯金の表面に周方向に沿って複数の摩擦材が隙間を介して設けられており、微細溝は、芯金上における隙間部分と摩擦材との間に平面視で連続的に繋がった凹状に形成されているようにするとよい。このように構成した湿式摩擦プレートによれば、前記湿式摩擦プレートの製造方法と同様の作用効果を期待することができる。

また、これらの場合、湿式摩擦プレートにおいて、さらに、芯金における露出部分のうちの少なくとも一部に樹脂材料からなる樹脂層が形成されているようにするとよい。このように構成した湿式摩擦プレートによれば、前記湿式摩擦プレートの製造方法と同様の作用効果を期待することができる。

また、湿式摩擦プレートは、平板環状に形成した芯金の表面に周方向に沿って摩擦材が設けられた湿式摩擦プレートであって、芯金における摩擦材に凹状の微細溝が形成されており、芯金における板面が露出した露出部分のうちの少なくとも一部に樹脂材料からなる樹脂層が形成されているようにしてもよい。このように構成した湿式摩擦プレートによれば、前記湿式摩擦プレートの製造方法と同様の作用効果を期待することができる。

また、これらの場合、湿式摩擦プレートにおいて、樹脂層は、芯金の表面全体に形成されており、摩擦材は、樹脂層上に貼り付けられているとよい。このように構成した湿式摩擦プレートによれば、前記湿式摩擦プレートの製造方法と同様の作用効果を期待することができる。

また、これらの場合、湿式摩擦プレートにおいて、樹脂層は、芯金表面を視認できる程度の透明または半透明に形成されているとよい。このように構成した湿式摩擦プレートによれば、前記湿式摩擦プレートの製造方法と同様の作用効果を期待することができる。

また、これらの場合、湿式摩擦プレートにおいて、微細溝は、芯金上で周方向に沿って螺旋状に延びて形成されているとよい。このように構成した湿式摩擦プレートによれば、前記湿式摩擦プレートの製造方法と同様の作用効果を期待することができる。

また、湿式多板クラッチ装置は、具体的には、原動機によって回転駆動する駆動側プレートに隙間および潤滑油を介して対向側プレートを対向配置して両者を互いに密着または離隔させることで両者間で回転駆動力の伝達または遮断を行う湿式多板クラッチ装置において、駆動側プレートおよび対向側プレートは、少なくとも一方が請求項１０ないし請求項１６のうちのいずれか１つに記載した湿式摩擦プレートで構成すればよい。このように構成した湿式多板クラッチ装置によれは、前記湿式摩擦プレートの製造方法および前記湿式摩擦プレートと同様の作用効果を期待することができる。

本発明に係る湿式摩擦プレートを備えた湿式多板クラッチ装置の全体構成を示す断面図である。 図１に示す湿式多板クラッチ装置内に組み込まれる本発明に係る湿式摩擦プレートの外観構成の概略を示す平面図である。 図２に示す破線円３内の構成を芯金の内側から見た状態を模式的に示す湿式摩擦プレートの部分拡大側面図である。 本発明に係る湿式摩擦プレートの製造工程を示すフローチャートである。 図２に示す湿式摩擦プレートを構成する芯金上に樹脂層を形成した状態を模式的に示す平面図である。 図４に示す湿式摩擦プレートの製造工程における微細溝形成工程にて使用するレーザ加工装置の構成の概略を模式的に示す側面図である。 図４に示す湿式摩擦プレートの製造工程における微細溝形成工程にて３つの微細溝を形成する際に芯金にレーザ光を照射する３つの開始点を示す湿式摩擦プレートの部分拡大平面図である。 本発明の変形例に係る湿式摩擦プレートを構成する芯金上に樹脂層を形成した状態を模式的に示す平面図である。 本発明の他の変形例に係る湿式摩擦プレートの外観構成を概略的に示す平面図である。 本発明の他の変形例に係る湿式摩擦プレートの外観構成を概略的に示す平面図である。 本発明の他の変形例に係る湿式摩擦プレートの外観構成を概略的に示す平面図である。

以下、本発明に係る湿式摩擦プレート、同湿式摩擦プレートを備えた湿式多板クラッチ装置、および同湿式摩擦プレートの製造方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る湿式摩擦プレート２００を備えた湿式多板クラッチ装置１００の全体構成の概略を示す断面図である。また、図２は、図１に示す湿式多板クラッチ装置１００が備える本発明に係る湿式摩擦プレート２００の外観構成の概略を示す平面図である。また、図３は、図２に示す破線円３内の構成を芯金２０１の内側から見た状態を模式的に示す湿式摩擦プレート２００の部分拡大側面図である。なお、本明細書において参照する各図は、本発明の理解を容易にするために一部の構成要素を誇張して表わすなど模式的に表している。このため、各構成要素間の寸法や比率などは異なっていることがある。この湿式多板クラッチ装置１００は、二輪自動車（オートバイ）における原動機であるエンジン（図示せず）の駆動力を被動体である車輪（図示せず）に伝達または遮断するための機械装置であり、同エンジンと変速機（トランスミッション）（図示せず）との間に配置されるものである。

（湿式多板クラッチ装置１００の構成）
湿式多板クラッチ装置１００は、アルミニウム合金製のハウジング１０１を備えている。ハウジング１０１は、有底円筒状に形成されており、湿式多板クラッチ装置１００の筐体の一部を構成する部材である。このハウジング１０１における図示左側側面には、入力ギア１０２がトルクダンパ１０２ａを介してリベット１０２ｂによって固着されている。入力ギア１０２は、エンジンの駆動により回転駆動する図示しない駆動ギアと噛合って回転駆動する。ハウジング１０１における内周面には、複数枚（本実施形態においては８枚）のクラッチプレート１０３がハウジング１０１の軸線方向に沿って変位可能、かつ同ハウジング１０１と一体回転可能な状態でスプライン嵌合によってそれぞれ保持されている。

クラッチプレート１０３は、後述する湿式摩擦プレート２００に押し当てられる平板環状の部品であり、ＳＰＣＣ（冷間圧延鋼板）材からなる薄板材を環状に打ち抜いて成形されている。これらのクラッチプレート１０３における各両側面（表裏面）には、後述する潤滑油を保持するための深さ数μｍ〜数十μｍの図示しない油溝が形成されている。また、クラッチプレート１０３における油溝が形成された各両側面（表裏面）には、耐摩耗性を向上させる目的で表面硬化処理がそれぞれ施されている。なお、この表面硬化処理については本発明に直接関わらないため、その説明は省略する。

ハウジング１０１の内部には、略円筒状に形成された摩擦板ホルダ１０４がハウジング１０１と同心で配置されている。この摩擦板ホルダ１０４の内周面には、摩擦板ホルダ１０４の軸線方向に沿って多数のスプライン溝が形成されており、同スプライン溝にシャフト１０５がスプライン勘合している。シャフト１０５は、中空状に形成された軸体であり、一方（図示右側）の端部側がニードルベアリング１０５ａを介して入力ギア１０２およびハウジング１０１を回転自在に支持するとともに、前記スプライン勘合する摩擦板ホルダ１０４をナット１０５ｂを介して固定的に支持する。すなわち、摩擦板ホルダ１０４は、シャフト１０５とともに一体的に回転する。一方、シャフト１０５における他方（図示左側）の端部は、二輪自動車における図示しない変速機に連結されている。

シャフト１０５の中空部には、軸状のプッシュロッド１０６がシャフト１０５における前記一方（図示右側）の端部から突出した状態で貫通して配置されている。プッシュロッド１０６は、シャフト１０５における一方（図示右側）の端部から突出した端部の反対側（図示左側）が二輪自動車における図示しないクラッチ操作レバーに連結されており、同クラッチ操作レバーの操作によってシャフト１０５の中空部内をシャフト１０５の軸線方向に沿って摺動する。

摩擦板ホルダ１０４の外周面には、複数枚（本実施形態においては７枚）の湿式摩擦プレート２００が前記クラッチプレート１０３を挟んだ状態で、摩擦板ホルダ１０４の軸線方向に沿って変位可能、かつ同摩擦板ホルダ１０４と一体回転可能な状態でスプライン嵌合によってそれぞれ保持されている。

一方、摩擦板ホルダ１０４の内部には、所定量の潤滑油（図示しない）が充填されているとともに、３つの筒状支持柱１０４ａがそれぞれ形成されている（図においては１つのみ示す）。潤滑油は、湿式摩擦プレート２００とクラッチプレート１０３との間に供給されてこれらの湿式摩擦プレート２００とクラッチプレート１０３との間で生じる摩擦熱の吸収や摩擦材２１０の摩耗を防止する。

また、３つの筒状支持柱１０４ａは、摩擦板ホルダ１０４の軸線方向外側（図示右側）に向って突出した状態でそれぞれ形成されており、摩擦板ホルダ１０４と同心の位置に配置された押圧カバー１０７がボルト１０８ａ，受け板１０８ｂおよびコイルバネ１０８ｃを介してそれぞれ組み付けられている。押圧カバー１０７は、湿式摩擦プレート２００の外径と略同じ大きさの外径の略円板状に形成されており、前記コイルバネ１０８ｃによって摩擦板ホルダ１０４側に押圧されている。また、押圧カバー１０７の内側中心部には、プッシュロッド１０６における図示右側先端部に対向する位置にレリーズベアリング１０７ａが設けられている。

（湿式摩擦プレート２００の構成）
湿式摩擦プレート２００は、詳しくは図２に示すように、平板環状の芯金２０１上に油溝２０６および摩擦材２１０をそれぞれ備えて構成されている。芯金２０１は、湿式摩擦プレート２００の基部となる部材であり、ＳＰＣＣ（冷間圧延鋼板）材からなる薄板材を略環状に打ち抜いて成形されている。この場合、芯金２０１の内周部には、摩擦板ホルダ１０４とスプライン勘合させるための内歯状のスプライン２０２が形成されている。

この湿式摩擦プレート２００における前記クラッチプレート１０３に対向する側面、すなわち、芯金２０１におけるクラッチプレート１０３に対向するリング状の板面には、樹脂層２０３を介して複数（本実施形態においては３２枚）の小片状の摩擦材２１０が芯金２０１の周方向に沿って隙間からなる油溝２０６を介してそれぞれ設けられている。

樹脂層２０３は、摩擦材２１０に微細溝２１１を形成する際に使用するレーザ光によって芯金２０１の板面に微細溝２０４が形成されることを防止または軽減するとともに摩擦材２１０を芯金２０１上に固着させるための部分である。より具体的には、樹脂層２０３は、熱硬化性樹脂製の接着剤によって構成されており、芯金２０１の両側の各表面の全面に略均一の厚さで形成されている。この場合、樹脂層２０３は、スプライン２０２の両側の側面上にもそれぞれ形成されている。

また、樹脂層２０３は、摩擦材２１０を芯金２０１上で固着させるとともに芯金２０１の板面に微細溝２０４が形成されることを防止または軽減することができる厚さに形成される。具体的には、樹脂層２０３は、１μｍ以上かつ３０μ以下が好適であるが２μｍ以上かつ１０μｍ以下がより好適である。本実施形態においては、樹脂層２０３は、芯金２０１の表面から６μｍの厚さで形成されている。この場合、樹脂層２０３は、芯金２０１の表面を人が視認できる程度の透明または半透明に形成されている。

また、樹脂層２０３を構成する熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、変性フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂またはポリイミド樹脂を用いることができる。本実施形態においては、樹脂層２０３は、フェノール樹脂で構成されている。また、樹脂層２０３を構成する樹脂としては、熱硬化性樹脂以外に各種エラストマ（例えば、ニトリルゴム系またはクロロプレンゴム系）を用いることができる。これらの場合、樹脂層２０３を構成する樹脂は、必ずしも接着性を有する必要はない。すなわち、樹脂層２０３は、少なくとも芯金２０１の板面に微細溝２０４が形成されることを防止または軽減することができる樹脂で構成されていればよく、摩擦材２１０を芯金２０１上で固着させる材料は樹脂層２０３を構成する樹脂とは異なる物質からなる接着剤を用いてもよい。

微細溝２０４は、摩擦材２１０の表面に微細溝２１１を形成する際に芯金２０１上に凹状に除去加工される部分であり、芯金２０１の摩擦材２１０が設けられた表面における同摩擦材２１０で覆われた以外の部分、すなわち、芯金２０１の板面における露出部２０５に湿式摩擦プレート２００の平面視で微細溝２１１に連続的に繋がるように円弧状に延びる溝状に形成されている。本実施形態においては、微細溝２０４は、溝幅が約１００μｍで最深部の深さが約１０μｍの断面形状が円弧状に形成されている。この微細溝２０４は、微細溝２１１とともに湿式摩擦プレート２００の平面視で３つの円環を形成するように形成されている。この場合、３つの円環状は、芯金２０１の中芯を中心とする同心円で構成されている。

油溝２０６は、湿式摩擦プレート２００の芯金２０１の内周縁と外周縁との間で潤滑油を導く流路であるとともに湿式摩擦プレート２００とクラッチプレート１０３との間に潤滑油を存在させておくためのオイル保持部分でもあり、互いに隣接する摩擦材２１０と摩擦材２１０との間の隙間で構成されている。本実施形態においては、油溝２０６は、小片状の４つの摩擦材２１０ごとの間に扇状に形成された部分と、２つの扇状の油溝２０６の間に配置された前記４つの摩擦材２１０の各間に直線状に延びて形成された部分とで構成されている。

摩擦材２１０は、前記クラッチプレート１０３に対する摩擦力を向上させるものであり、芯金２０１の周方向に沿って貼り付けられた小片状の紙材によって構成されている。本実施形態においては、摩擦材２１０は、芯金２０１の周方向に延びる四角形状の４つ小片を直線状の３つの油溝２０６を介して芯金２０１の周方向にそれぞれ配置した小片群を扇状の８つの油溝２０６を介して芯金２０１の周方向に８つ配置して構成されている。この摩擦材２１０の表面には、微細溝２１１が形成されている。なお、摩擦材２１０は、湿式摩擦プレート２００とクラッチプレート１０３との摩擦力を向上させることができる素材で構成されていれば、紙材以外の素材、例えば、コルク材、ゴム材またはガラス材などで構成することができる。

微細溝２１１は、摩擦材２１０上における潤滑油の保持性および排出性を規定するための部分であり、摩擦材２１０の表面上に凹状に形成されている。本実施形態においては、微細溝２１１は、芯金２０１の周方向に沿って円弧状に延びる溝状に形成されている。この場合、微細溝２１１は、本実施形態においては、溝幅が約１００μｍで最深部の深さが約２００μｍの断面形状が円弧状に形成されている。この微細溝２１１は、微細溝２０４とともに湿式摩擦プレート２００の平面視で３つの円環を形成するように形成されている。この場合、３つの円環は、芯金２０１の中芯を中心とする同心円で構成されている。なお、微細溝２０４，２１１の断面形状は円弧状以外の形状、例えば、方形状または三角形状などの形状であってもよいことは当然である。

（湿式摩擦プレート２００の製造）
次に、このように構成された湿式摩擦プレート２００の製造方法について図４を参照しながら説明する。まず、作業者は、第１工程として、芯金２０１および摩擦材２１０をそれぞれ用意する。具体的には、作業者は、芯金２０１は、別途のプレス加工によってスプライン２０２を有した円環状に形成される。また、摩擦材２１０は、別途の抄造加工によって帯状に形成される。これらのプレス加工および抄造加工は、従来から公知の手法であるため説明を省略する。

次に、作業者は、第２工程として、芯金２０１の２つの板面に樹脂層２０３をそれぞれ形成する。具体的には、作業者は、図５に示すように、樹脂層２０３の原料となる液体状の熱硬化性樹脂からなる樹脂層原料を刷毛またはローラなどの器具を用いて芯金２０１の２つの板面の各全面に塗布した後、加熱して乾燥させることで樹脂層原料が硬化した樹脂層２０３を形成することができる。この場合、作業者は、芯金２０１の表面に対して１回の塗布または複数回の重ね塗りによって樹脂層２０３を形成することができる。なお、図５においては、樹脂層２０３をハッチングで示している。この第２工程が、本発明に係る樹脂層形成工程に相当する。

次に、作業者は、第３工程として、芯金２０１の２つの板面に摩擦材２１０を貼り付ける。具体的には、作業者は、液体状の接着剤を刷毛またはローラなどの器具を用いて芯金２０１における樹脂層２０３の全面に塗布した後、この接着剤が乾燥する前に摩擦材２１０を載置して樹脂原料を乾燥させる。本実施形態においては、接着剤は、樹脂層２０３の原料と同じ液体状の熱硬化性樹脂からなる樹脂層原料を用いる。すなわち、樹脂層２０３を構成する樹脂原料は、接着剤で構成されている。また、この場合、作業者は、帯状に延びる摩擦材２１０を芯金２０１に載置した状態で切断して摩擦材２１０を小片状に形成してもよいし、予め小片状に形成した摩擦材２１０を芯金２０１に載置するようにしてもよい。これにより、摩擦材２１０は、芯金２０１における樹脂層２０３上に固着される。

なお、この第３工程においては、作業者は、接着剤を摩擦材２１０を配置する位置にのみ、または摩擦材２１０を配置する周方向に沿って円環状にのみ塗布することもできる。また、作業者は、樹脂層２０３が接着剤で構成されている場合には、前記第２工程における樹脂層原料を芯金２０１上に塗布した直後に摩擦材２１０を配置して樹脂層原料を硬化させることができる。すなわち、第２工程と第３工程とは同時に実行することもできる。この第３工程が、本発明に係る摩擦材固着工程に相当する。

次に、作業者は、第４工程として、芯金２０１の両面に貼り付けられた各摩擦材２１０に微細溝２１１をそれぞれ形成する。この場合、作業者は、レーザ加工装置３００を用いて微細溝２１１の形成加工を行う。ここで、レーザ加工装置３００は、芯金２０１上の摩擦材２１０に対してレーザ光Ｌを照射して微細溝２１１を形成するための機械装置である。このレーザ加工装置３００は、公知の機械装置であり詳細な説明は割愛するが、その構成を図６を用いて簡単に説明しておく。

レーザ加工装置３００は、主として、レーザ発振器（図示せず）、レーザ調整光学系（図示せず）、レーザヘッド３０１、ワークテーブル３０２および制御装置（図示せず）をそれぞれ備えて構成されている。レーザ発振器は、摩擦材２１０上に微細溝２１１を形成するためのレーザ光Ｌを出射するための機械装置である。本実施形態においては、レーザ発振器は、周波数が３００ｋＨｚ、出力が６０Ｗ、パルス幅がナノ秒、ピコ秒またはフェムト秒などのパルス幅の短いパルスレーザ光を発振する発振器で構成されている。レーザ調整光学系は、レーザ発振器が出射したレーザ光Ｌのビーム径、ビーム形状および収差の補正などの各種調整を行いつつレーザヘッド３０１に導くレンズおよびミラーなどの各種光学素子および光ファイバなどからなる光学部品で構成されている。

レーザヘッド３０１は、レーザ調整光学系から導かれたレーザ光Ｌをワークテーブル３０２に向かって出射して湿式摩擦プレート上に集光する光学装置である。このレーザヘッド３０１は、ワークテーブル３０２に対して互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の３軸方向に変位可能に構成されている。ワークテーブル３０２は、レーザヘッド３０１に対向する位置で摩擦材２１０が貼り付けられた芯金２０１を着脱自在に保持する装置である。なお、レーザヘッド３０１とワークテーブル３０２との位置関係は相対的なものであるため、レーザヘッド３０１に代えてワークテーブル３０２を変位させるように構成してもよいことは当然である。

制御装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータによって構成されており、レーザ加工装置３００の全体の作動を総合的に制御する。具体的には、制御装置は、作業者の指示に従ってレーザ発振器、レーザ調整光学系およびレーザヘッド３０１の各作動を制御して摩擦材２１０上にレーザ光Ｌを照射しつつ変位させて微細溝２１１を形成する。

この第４工程において、作業者は、摩擦材２１０が貼り付けられた芯金２０１をワークテーブル３０２上に保持させた後、レーザ加工装置３００の制御装置に対して微細溝２１１の加工を指示する。この指示に応答して、制御装置は、レーザヘッド３０１からレーザ光Ｌを出射させながら同レーザヘッド３０１をＸ軸方向およびＹ軸方向に変位させることで摩擦材２１０上でレーザ光Ｌを変位させて微細溝２１１を形成する。

具体的には、制御装置は、図７に示すように、芯金２０１における露出部２０５上にレーザ光Ｌの照射を開始してこの位置Ｐ_１を始点としてレーザ光Ｌを出射し続けた状態を維持しながらレーザヘッド３０１を円環状に変位させるとともに位置Ｐ_１に戻った時点でレーザ光Ｌの出射を停止する。これにより、芯金２０１においては、露出部２０５および摩擦材２１０の各表面に平面視で連続的に繋がった円環状の微細溝２０４および微細溝２１１がそれぞれ形成される。なお、図７においては、レーザ光Ｌが変位する円軌道を破線で示している。

この場合、微細溝２０４は、芯金２０１の表面に樹脂層２０３が形成されているため樹脂層２０３が形成されていない場合に比べて溝幅が狭いおよび／または深さが浅い凹状の溝が形成される。本発明者らの実験によれば、樹脂層２０３の厚さを２μｍの厚さに形成することで溝の深さを６０％〜６５％減少させて浅くすることができることを確認した。そして、制御装置は、芯金２０１における径方向の他の２つの位置Ｐ_２，Ｐ_３で前記と同様にレーザ光Ｌの出射とともに円環状に変位させて円環状の微細溝２０４および微細溝２１１をそれぞれ形成する。この第４工程が、本発明に係る微細溝形成工程に相当する。

次いで、作業者は、ワークテーブル３０２上から芯金２０１を取り出すことで芯金２０１の片面側に対する微細溝２１１の形成作業が終了する。したがって、作業者は、微細溝２０４および微細溝２１１がそれぞれ形成された芯金２０１を裏返してもう一方の表面に対して同様の作業を行って３つの円環状の微細溝２０４および微細溝２１１をそれぞれ形成する。これにより、作業者は、芯金２０１の両面における摩擦材２１０の表面にそれぞれ微細溝２１１を形成することができる。この後、作業者は、摩擦特性の調整工程および検査工程を実施して湿式摩擦プレート２００を完成させるが、本発明に直接関わらないためそれらの説明は省略する。

（湿式摩擦プレート２００の作動）
次に、上記のように構成した湿式摩擦プレート２００の作動について説明する。この湿式摩擦プレート２００は、前記したように湿式多板クラッチ装置１００内に組み付けられて用いられる。そして、この湿式多板クラッチ装置１００は、前記したように、車両におけるエンジンと変速機との間に配置されるものであり、車両の操作者によるクラッチ操作レバーの操作によってエンジンの駆動力の変速機への伝達および遮断を行なう。

すなわち、車両の操作者（図示せず）がクラッチ操作レバー（図示せず）を操作してプッシュロッド１０６を後退（図示左側に変位）させた場合には、プッシュロッド１０６の先端部がレリーズベアリング１０７ａを押圧しない状態となり、押圧カバー１０７がコイルバネ１０８ｃの弾性力によってクラッチプレート１０３を押圧する。これにより、クラッチプレート１０３および湿式摩擦プレート２００は、摩擦板ホルダ１０４の外周面にフランジ状に形成された受け部１０４ｂ側に変位しつつ互いに押し当てられて摩擦連結された状態となる。この結果、入力ギア１０２に伝達されたエンジンの駆動力がクラッチプレート１０３、湿式摩擦プレート２００、摩擦板ホルダ１０４およびシャフト１０５を介して変速機に伝達される。

一方、車両の操作者がクラッチ操作レバー（図示せず）を操作してプッシュロッド１０６を前進（図示右側に変位）させた場合には、プッシュロッド１０６の先端部がレリーズベアリング１０７ａを押圧する状態となり、押圧カバー１０７がコイルバネ１０８ｃの弾性力に抗しながら図示右側に変位して押圧カバー１０７とクラッチプレート１０３とが離隔する。これにより、クラッチプレート１０３および湿式摩擦プレート２００は、押圧カバー１０７側に変位しつつ互いに押し当てられて連結された状態が解除されて互いに離隔する。この結果、クラッチプレート１０３から湿式摩擦プレート２００への駆動力の伝達が行われなくなり、入力ギア１０２に伝達されたエンジンの駆動力の変速機への伝達が遮断される。

このクラッチプレート１０３と湿式摩擦プレート２００とが摩擦接触した状態において摩擦材２１０の表面に形成された微細溝２１１は、摩擦材２１０上に存在している潤滑油の摩擦材２１０外への排出性を向上させる。また、クラッチプレート１０３と湿式摩擦プレート２００とが離隔した状態において摩擦材２１０の表面に形成された微細溝２１１は、摩擦材２１０上に存在している潤滑油の摩擦材２１０での保持性を向上させる。

上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、湿式摩擦プレート２００およびその製造方法は、芯金２０１の板面における露出部分である露出部２０５と摩擦材２１０との間でレーザ光Ｌの出射を中断させることなく連続的に出射し続けて摩擦材２１０の表面に微細溝２１１を形成しているため、レーザ光Ｌを出射するレーザヘッド３０１に対する芯金２０１の位置決め精度を緩和することができるとともにレーザ光Ｌの照射制御も簡易化することができ摩擦材２１０に対する微細溝２１１の形成作業の効率を向上させることができる。

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、下記に示す各変形例においては、上記実施形態における湿式摩擦プレート２００と同様の構成部分には湿式摩擦プレート２００に付した符号に対応する符号を付して、その説明は省略する。

例えば、上記実施形態においては、樹脂層２０３は、摩擦材２１０の接着性を有する樹脂材料で構成した。しかし、樹脂層２０３は、必ずしも接着性を有する必要はなくレーザ光Ｌの進行を妨げるまたは光強度を低下させる機能を有していればよい。したがって、樹脂層２０３は、摩擦材２１０の接着性を有さない樹脂材料で構成することができる。この場合、摩擦材２１０は、芯金２０１上または接着性を有さない樹脂材料で構成された樹脂層２０３上に塗布された接着剤によって芯金２０１上に固着される。

また、上記実施形態においては、樹脂層２０３は、芯金２０１の表面を人が視認できる程度の透明または半透明に形成されている。しかし、樹脂層２０３は、芯金２０１の表面を人が視認できない不透明に形成することでもきる。この場合、樹脂層２０３は、黒色などの濃色のほかにレーザ光Ｌを反射する鏡面色または金属色に形成することができる。

また、上記実施形態においては、樹脂層２０３は、芯金２０１における２つの板面の各全面に形成した。しかし、樹脂層２０３は、芯金２０１の板面における摩擦材２１０が設けられていない部分、すなわち、外部に露出した部分である露出部２０５のうちの少なくとも一部、より具体的には、摩擦材２１０に微細溝２１１を形成する際にレーザ光Ｌが変位する経路上に形成されていればよい。したがって、樹脂層２０３は、芯金２０１の板面における摩擦材２１０が設けられていない露出部２０５のみ形成してもよいし、図８に示すように、摩擦材２１０に形成される微細溝２１１の径方向の範囲に対応して周方向に円環状に延びる領域にのみ形成することもできる。なお、図８においては、樹脂層２０３をハッチングで示している。

また、上記実施形態においては、湿式摩擦プレート２００は、芯金２０１の２つの板面にそれぞれ樹脂層２０３を形成して構成した。これにより、湿式摩擦プレート２００は、芯金２０１における露出部２０５に微細溝２１１が形成されることを防止または軽減することができる。しかし、湿式摩擦プレート２００は、芯金２０１の露出部２０５に微細溝２１１が形成されることが許容できる場合には樹脂層２０３を省略して構成することもできる。これによれば、湿式摩擦プレート２００は、構成を簡単化することができる。また、湿式摩擦プレートの製造工程においても樹脂層形成工程を省略することができるため、製造負担を軽減することができる。

また、湿式摩擦プレート２００は、芯金２０１の２つの板面にそれぞれ形成した樹脂層２０３を微細溝２０４が形成された後に除去することもできる。具体的には、作業者は、芯金２０１の２つの板面にそれぞれ形成した樹脂層２０３を有機溶剤などの薬剤または切削加工を用いて除去する樹脂層除去工程を実行することができる。これによれば、湿式摩擦プレート２００は、樹脂層２０３の形成による重量の増加および樹脂層２０３が残存することによる美観の低下を防止することができる。

また、上記実施形態においては、微細溝２１１は、芯金２０１の周方向に沿って断続的に延びる円環状に形成されて微細溝２０４とともに全体として連続的な円環状に形成した。しかし、微細溝２１１は、摩擦材２１０上における潤滑油の保持性および排出性をコントロールすることができる形状に形成されるものである。したがって、微細溝２１１は、円環状以外の形状、例えば、図９および図１０にそれぞれ示すように、芯金２０１の周方向に沿って断続的に延びる螺旋状に形成されて微細溝２０４とともに全体として連続的な螺旋状に形成することができる。また、微細溝２１１は、図１１に示すように、芯金の径方向に沿って直線状または曲線状に形成することもできる。

また、上記実施形態においては、摩擦材２１０は、芯金２０１の周方向に沿って複数の小片を油溝２０６を構成する隙間を介して断続的に並べて設けた。しかし、摩擦材２１０は、湿式多板クラッチ装置１００の仕様に応じて適宜設けられるものである。したがって、摩擦材２１０は、図１０に示すように、芯金２０１の周方向に連続的に延びる円環状に形成することもできる。すなわち、湿式摩擦プレート２００は、油溝２０６を省略して構成することができる。この場合、微細溝２１１は、芯金２０１の周方向に沿って連続的または断続的に延びる円環状または螺旋状に形成することができる。

また、上記実施形態においては、湿式摩擦プレート２００は、芯金２０１の露出部２０５に微細溝２０４が形成されている。しかし、微細溝２０４は、露出部２０５上に形成する樹脂層２０３の形成態様によって露出部２０５に形成されることを防ぐことができる。具体的には、微細溝２０４は、厚さを厚くしたり、レーザ光Ｌの透過性を少なくして光を反射率または吸収率を向上させることで露出部２０５に形成されることを防ぐことができる。なお、微細溝２０４は、樹脂層２０３にレーザ光Ｌが吸収されたり、露出部２０５に微細溝２０４が形成される際の熱によって樹脂層２０３に形成されることもある。

また、上記実施形態においては、第４工程の微細溝形成工程においては、芯金２０１における露出部２０５上でレーザ光Ｌの出射を開始して摩擦材２１０上にレーザ光Ｌを変位させて照射するように構成した。これによれば、芯金２０１上における摩擦材２１０に対して出射時および出射直後の不安定なレーザ光Ｌが照射されることを防止して微細溝２１１を安定的に形成することができる。しかし、この微細溝形成工程においては、図１０に示すように、芯金２０１の外側（図１０においては、芯金２０１の内側）の位置Ｐ_４でレーザ光Ｌの出射を開始して芯金２０１における露出部２０５上または摩擦材２１０上にレーザ光Ｌを変位させて照射することもできる。これによれば、芯金２０１上における露出部２０５または摩擦材２１０に出射時および出射直後の不安定なレーザ光が照射されることを防止して微細溝２０４，２１１を安定的に形成することができる。なお、図１０における湿式摩擦プレート２００においては、螺旋状の微細溝２１１を芯金２０１の内周側から外周側に連続的に形成した後、摩擦材２１０の外周部を経て芯金２０１の外周部の外側の位置Ｐ_５までレーザ光Ｌを出射し続けてレーザ光Ｌの出射を停止している。

また、上記実施形態においては、湿式摩擦プレート２００は、シャフト１０５と一体的に回転駆動する摩擦板ホルダ１０４に保持されている。すなわち、湿式摩擦プレート２００は、エンジンの回転駆動力によって回転駆動するクラッチプレート１０３に対向配置されて湿式多板クラッチ装置１００における出力軸であるシャフト１０５と一体的に回転駆動する対向側プレートに適用した。しかし、湿式摩擦プレート２００は、エンジンの回転駆動力によって回転駆動する駆動側プレートとしてのクラッチプレート１０３に適用することもできる。

また、上記実施形態においては、レーザ加工装置３００は、レーザヘッド３０１を互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の３軸方向に変位可能に構成した。しかし、レーザ加工装置３００は、芯金２０１上の摩擦材２１０に対して微細溝２１１を形成することができるように構成されていれば他の構成を採用することができる。したがって、レーザ加工装置３００は、例えば、レーザヘッド３０１および／またはワークテーブル３０２の変位に代えてまたは加えてレーザヘッド３０１内にガルバノスキャナーまたはポリゴンミラーを備えてレーザ光をＸ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ走査するように構成することができる。また、レーザ加工装置３００は、可動的または固定的に構成されたワークテーブル３０２上で摩擦材２１０が貼り付けられた芯金２０１を保持してこの芯金２０１をワークテーブル３０２上で回転駆動またはＸ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ走査するように構成することもできる。

また、上記実施形態においては、本発明に係る湿式摩擦プレートを湿式多板クラッチ装置１００に用いられる湿式摩擦プレート２００に適用した例について説明した。しかし、本発明に係る湿式摩擦プレートは、油中で使用される湿式摩擦プレートであればよく、湿式多板クラッチ装置１００ほかに、原動機による回転運動を制動するブレーキ装置に用いられる湿式摩擦プレートにも適用できるものである。

Ｌ…レーザ光、Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３…芯金２０１上におけるレーザ光Ｌの照射開始位置、Ｐ_４…芯金２０１の外側におけるレーザ光Ｌの照射開始位置、Ｐ_５…芯金２０１の外側におけるレーザ光Ｌの照射停止位置、
１００…湿式多板クラッチ装置、１０１…ハウジング、１０２…入力ギア、１０２ａ…トルクダンパ、１０２ｂ…リベット、１０３…クラッチプレート、１０４…摩擦板ホルダ、１０４ａ…筒状支持柱、１０４ｂ…受け部、１０５…シャフト、１０５ａ…ニードルベアリング、１０５ｂ…ナット、１０６…プッシュロッド、１０７…押圧カバー、１０７ａ…レリーズベアリング、１０８ａ…ボルト、１０８ｂ…受け板、１０８ｃ…コイルバネ、
２００…湿式摩擦プレート、２０１…芯金、２０２…スプライン、２０３…樹脂層、２０４…微細溝、２０５…露出部、２０６…油溝、
２１０…摩擦材、２１１…微細溝、
３００…レーザ加工装置、３０１…レーザヘッド、３０２…ワークテーブル。

Claims (9)

1. 平板環状に形成した芯金の表面に周方向に沿って摩擦材が設けられた湿式摩擦プレートの製造方法であって、
   前記芯金の表面に前記摩擦材をそれぞれ貼り付ける摩擦材固着工程と、
   前記芯金に対してレーザ光を相対的に変位させながら照射することで前記摩擦材の表面に凹状の微細溝を形成する微細溝形成工程とを含み、
   前記微細溝形成工程は、
   前記芯金における板面が露出した露出部分と前記摩擦材との間で前記レーザ光の出射を中断させることなく連続的に出射し続けて前記摩擦材の表面に前記微細溝を形成することを特徴とする湿式摩擦プレートの製造方法。
2. 請求項１に記載した湿式摩擦プレートの製造方法において、
   前記摩擦材固着工程は、
   前記芯金の表面に周方向に沿って複数の前記摩擦材を隙間を介して配置して同芯金上に貼り付けられるものであり、
   前記微細溝形成工程は、
   前記芯金上における前記隙間部分と前記摩擦材との間で前記レーザ光の出射を中断させることなく連続的に出射し続けて前記摩擦材の表面に前記微細溝を形成することを特徴とする湿式摩擦プレートの製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載した湿式摩擦プレートの製造方法において、
   前記微細溝形成工程は、
   前記芯金の外側で前記レーザ光の出射を開始して前記芯金上に前記レーザ光を照射することを特徴とする湿式摩擦プレートの製造方法。
4. 請求項１または請求項２に記載した湿式摩擦プレートの製造方法において、
   前記微細溝形成工程は、
   前記芯金における前記露出部分で前記レーザ光の出射を開始して前記摩擦材上に前記レーザ光を照射することを特徴とする湿式摩擦プレートの製造方法。
5. 請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載した湿式摩擦プレートの製造方法において、
   前記微細溝形成工程の前に、前記芯金における前記露出部分のうちの少なくとも一部に樹脂材料を塗布した樹脂層を形成する樹脂層形成工程とを含むことを特徴とする湿式摩擦プレートの製造方法。
6. 請求項５に記載した湿式摩擦プレートの製造方法において、
   前記樹脂層形成工程は、
   前記摩擦材固着工程の前に実行されて前記樹脂層が前記芯金の表面全体に形成されており、
   前記摩擦材固着工程は、
   前記樹脂層上に前記摩擦材が貼り付けられていることを特徴とする湿式摩擦プレートの製造方法。
7. 請求項５または請求項６に記載した湿式摩擦プレートの製造方法において、
   前記樹脂層形成工程は、
   前記樹脂層が前記芯金の表面を視認できる程度の透明または半透明に形成されていることを特徴とする湿式摩擦プレートの製造方法。
8. 請求項５ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載した湿式摩擦プレートの製造方法において、さらに、
   前記芯金上で露出する前記樹脂層を除去する樹脂層除去工程を含むことを特徴とする湿式摩擦プレートの製造方法。
9. 請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載した湿式摩擦プレートの製造方法において、
   前記微細溝形成工程は、
   前記微細溝を前記芯金上で周方向に沿って螺旋状に延びて形成することを特徴とする湿式摩擦プレートの製造方法。

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