JPH04234479A - 乾式摩擦材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主としてクラッチフェ
ーシングとして用いられる乾式摩擦材に関する。

【０００２】

【従来の技術】クラッチフェーシングに必要な性能とし
ては、耐熱性、耐磨耗性に優れること、摩擦係数が適切
なこと、強度に優れること、などが挙げられ、その基材
として従来よりアスベストが用いられてきた。ところが
アスベストの人体への悪影響が明らかとなったことから
、アスベストに代わる基材が必要となり、種々の組成の
摩擦材が提案されている。

【０００３】例えば特開昭６２−２９２９３７号公報に
は、基材繊維として芳香族ポリアミド繊維を含む摩擦材
が開示されている。芳香族ポリアミド繊維は有機繊維で
ありながら熱的性能に優れ、摩擦材の基材として好適で
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、クラッチミ
ート時にジャダと称される１０〜２０Ｈｚの振動が生じ
る場合があることが知られている。これはクラッチ伝達
トルクの変動により、駆動系のねじり共振が生じること
によるものと説明されている。このジャダは、朝の始動
時に起こり易いことが知られモーニングジャダと称され
ているが、その原因は明らかとなっていない。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、ジャダを防止することをその主たる目的と
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ジャダの
発生原因を突き止めるべく鋭意研究したところ、水が大
きく影響していることを見出した。そしてクラッチフェ
ーシングに含まれる水分が一定量以上となった場合に、
特定の条件下でジャダが生じることを見出したのである
。

【０００７】すなわち、クラッチフェーシングが水を多
量に含んでいる場合、相手プレートとの係合初期には水
の潤滑作用により摩擦係数が小さい。そして係合時の摩
擦熱などで水が次第に減少しさらに係合が進むと、水が
無くなる前のある時点でジャダが発生し、水が無くなっ
た後は正常な係合となることが明らかとなった。このよ
うな現象は、クラッチフェーシングに含まれる水分があ
る量になると摩擦面に極めて薄い水の膜が形成され、そ
の膜によりクラッチフェーシングと相手プレートとが密
着した状態となってトルクが大きく変動することによる
ものと考えられた。この理論によれば、朝の始動時にジ
ャダが発生し易い理由が明快に説明できる。すなわち、
自動車を使用しない夜間の間にクラッチフェーシングが
吸湿してその水分により上記現象が生じ、短時間の駐車
後などには吸湿量が少ないためにジャダが生じないので
ある。

【０００８】本発明者らはこの知見に基づき、係合時に
極めて薄い水の膜が形成されるのを防止することを想起
して本発明を完成したものである。すなわち上記課題を
解決する本発明の乾式摩擦材は、有機繊維と無機繊維と
金属線と充填材及び結合材とからなる摩擦材本体と、摩
擦材本体に含浸された撥水材と、からなることを特徴と
する。

【０００９】有機繊維としては、パルプ、各種合成繊維
など従来と同様のものを用いることができる。なかでも
熱的特性及び機械的強度に優れた芳香族ポリアミド繊維
が好ましい。なお、有機繊維は一般に摩擦材全体の１０
〜４０重量％を占めるように構成される。有機繊維が１
０重量％より少なくなるとバースト強度などに不具合が
生じ、４０重量％より多くなると耐熱性、摩擦特性など
が低下する。

【００１０】無機繊維としては、ガラス繊維、ロックウ
ール、各種セラミックス繊維など従来と同様のものを用
いることができる。この無機繊維は、一般に摩擦材全体
の２０〜５０重量％を占めるように構成される。無機繊
維が２０重量％より少なくなると耐熱性、摩擦特性など
に不具合が生じ、５０重量％より多くなるとバースト強
度などが低下する。

【００１１】金属線としては、銅線、真鍮線、ステンレ
ス線など、従来用いられているものを用いることができ
る。この金属線は、一般に摩擦材全体の５〜１５重量％
を占めるように構成される。金属線が５重量％より少な
くなると耐熱性が低下し、１５重量％より多くなると重
量が増大するとともに相手材を攻撃するようになるので
好ましくない。

【００１２】充填材としては、カシューダスト、樹脂粉
などの有機充填材、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、金
属粉、グラファイトなどの無機充填材を、従来と同様に
用いることができる。その配合量は一般に２〜２０重量
％が適当である。結合材としては、メラミン樹脂、フェ
ノール樹脂など、従来と同様に耐熱性に優れた熱硬化性
樹脂を用いることができる。その配合量は一般に１５〜
２５重量％が適当である。

【００１３】また配合ゴムも使用でき、ゴムエラトマと
してはＮＢＲ、ＳＢＲ、ＢＲなどが用いられ、ゴム補強
材としてカーボンブラック、加硫剤として硫黄が使用さ
れ、充填材はこれらと練り込み可能である。その配合量
は一般に１５〜６５重量％で性能、コストから適宜設定
される。摩擦材本体は、上記原料からプレス成形など公
知の成形方法を用いて形成される。

【００１４】本発明の最大の特徴は、摩擦材本体に撥水
材が含浸されているところにある。この撥水材としては
、撥水性を有し摩擦特性を阻害しないものが用いられ、
シリコン油、フッ素樹脂などを用いることができる。そ
の含浸量は、撥水性能が得られる範囲で種々選択できる
。

【００１５】

【発明の作用及び効果】本発明の乾式摩擦材では、摩擦
材本体には撥水材が含浸されている。したがって夜間な
どに長時間放置されても、摩擦材本体の吸湿が防止され
吸湿量は僅かなものとなる。すなわち摩擦材本体に含ま
れる水分量は、相手材との係合時に水の薄い膜を形成す
るのに量が満たない。また例え吸湿量が多くなった場合
でも、撥水材の存在により摩擦材本体表面では水の接触
角が大きく膜状となるのが阻止されている。このため、
相手材との密着が防止されトルクの変動が防止されるも
のと推察される。これによりジャダの発生を防止するこ
とができる。

【００１６】

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。 （実施例１）本実施例のクラッチフェーシングは、有機
繊維としての芳香族ポリアミド繊維（「ケブラー＃２９
」デュポン社製）２０重量％と、無機繊維としてのセラ
ミック繊維（「ＳＣバルク」新日本化学社製）２０重量
％及びガラス長繊維（「９μ１３５Ｔｅｘ」日本硝子繊
維社製）２０重量％と、有機充填材としてのカシューダ
スト（「Ｍ１０３」カシュー社製）５重量％と、無機充
填材としてのグラファイト（「ＰＡＧ１００」日本黒鉛
社製）５重量％と、金属線としての真鍮線（「＃３８」
三重線工社製）１０重量％と、結合材としてのメラミン
変性フェノール樹脂（メラミン／フェノール＝７０／３
０、住友デュレス社製）２０重量％から構成された摩擦
材本体と、摩擦材本体に２重量％含浸されたシリコン油
（「ＴＳＦ４５１−３５０」東芝シリコーン社製）とか
ら構成されている。因みに摩擦材本体の気孔率は１２％
である。

【００１７】このクラッチフェーシングの製造方法とし
ては、上記原料を上記比率で混合し、金型にて加圧して
予備成形する。次いで１５０〜２００℃、１００〜３０
０ｋｇ／ｃｍ２　で１〜１０分加熱・加圧し、さらに熱
処理（通常１５０〜３００℃、処理時間３〜１６時間）
して成形体を得る。そして成形体の表面を研磨し、必要
な孔を穿設して摩擦材本体を形成する。次に摩擦材本体
を減圧下でシリコン油（「ＰＳＦ−４５−３５０」東芝
シリコーン社製）の５０％溶液に浸漬し、シリコン油を
含浸させる。このとき摩擦材本体へのシリコン油の付着
率は３％であった。さらに研磨後、亜硝酸ソーダの５％
水溶液をスプレーし１１０℃で１時間乾燥する方法で亜
硝酸ソーダ処理を施した。

【００１８】得られたクラッチフェーシングについて、
吸湿率とジャダ性を測定し結果を表１に示す。吸湿率は
加湿器にて２００ｃｃ／時の量で１５時間加湿し、加湿
前後の重量の増加率を測定した。またジャダ性は、クラ
ッチフェーシングを自動車（「クラウン」トヨタ自動車
製）に装着し、クラッチハウジング内を加湿器にて２０
０ｃｃ／時の量で１５時間加湿後、発進加速度の最大値
を測定した。なお、加湿しない場合の発進加速度の最大
値は０．０８Ｇである。そして発進加速度の最大値が０
．２未満であれば、ジャダの発生が無いことが経験から
知られている。

【００１９】表１より、本実施例のクラッチフェーシン
グは吸湿率が２．２６％と比較的高いが、発進加速度は
０．１６Ｇと低くジャダが防止されている。 （実施例２）本実施例では、芳香族ポリアミド繊維（「
ケブラー＃２９」デュポン社製１００Ｔｅｘ）とガラス
長繊維（「９μ、８５０Ｔｅｘ」日本硝子繊維社製）と
のバルキー繊維３５重量％と、真鍮線（「＃４０」三重
線工社製）５重量％と、結合材としてのメラミン変性フ
ェノール樹脂（メラミン／フェノール＝７０／３０、住
友デュレズ社製）１０重量％と、配合ゴム５０重量％と
から摩擦材本体を形成した。なお配合ゴムは、ＳＢＲ（
「１５０２」日本合成ゴム社製）１００重量部、カーボ
ンブラックＨＡＦ２５重量部、カシューダスト２０重量
部、グラファイト５重量部、炭酸カルシウム５０重量部
、沈降性硫酸バリウム５０重量部、硫黄３０重量部及び
加硫促進剤３重量部から構成されている。

【００２０】この摩擦材本体に対し、実施例１と同様に
シリコン油を付着させた。また亜硝酸ソーダ処理は施さ
なかった。このクラッチフェーシングも実施例１と同様
に吸湿率と発進加速度が測定され、結果を表１に示す。 表１より、本実施例のクラッチフェーシングは吸湿率が
０．３９％と極めて低く、これにより発進加速度が０．
１６Ｇと低くジャダが防止されている。 （比較例１）シリコン油を含浸しなかったこと以外は実
施例１と同様である。このクラッチフェーシングについ
ても実施例１と同様に吸湿率と発進加速度が測定され、
結果を表１に示す。

【００２１】表１よりこのクラッチフェーシングは吸湿
率が４．５８％と極めて高く、これにより発進加速度が
０．２９Ｇと実施例１に比べて極めて高くなっている。 したがって実施例１に比べてジャダが発生し易いことが
わかる。 （比較例２）亜硝酸ソーダ処理を施さないこと以外は比
較例１と同様である。なお、亜硝酸処理は防錆には良好
な効果を示すが、吸湿性が高くなるという特性を有して
いる。このクラッチフェーシングについても実施例１と
同様に吸湿率と発進加速度が測定され、結果を表１に示
す。

【００２２】表１よりこのクラッチフェーシングは吸湿
率が２．２８％、発進加速度が０．２０Ｇと比較例１に
比べて向上しているが、実施例１と比較すると両性能と
も劣りジャダが発生し易いことがわかる。 （比較例３）シリコン油を含浸する代わりにシランカッ
プリング剤（「Ａ１１６０」日本ユニカー社製）で処理
したこと以外は実施例１と同様である。このクラッチフ
ェーシングについても実施例１と同様に吸湿率と発進加
速度が測定され、結果を表１に示す。

【００２３】表１よりこのクラッチフェーシングは吸湿
率が４．３８％、発進加速度が０．２５Ｇであり、比較
例１に比べて僅かに改善されたに止まっている。 （比較例４）実施例２の摩擦材本体に対し、比較例２と
同様に亜硝酸ソーダ処理を施した。このクラッチフェー
シングについても実施例１と同様に吸湿率と発進加速度
が測定され、結果を表１に示す。

【００２４】表１よりこのクラッチフェーシングは吸湿
率は１．０２％と比較的低い値を示しているが、発進加
速度は０．２４Ｇと実施例に比べて高くなっている。し
たがって配合ゴムを含む場合は、含まないものに比べて
一層低い吸湿率とする必要があることがわかる。

【００２５】

【表１】 　　すなわち実施例のように撥水剤を含浸することによ
り、吸湿率が２％以上となっても発進加速度の最大値を
０．２未満とすることができ、水の膜が生成するのが阻
止されているものと推察される。これにより撥水剤を含
浸することでジャダの発生を防止できることが明らかで
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　有機繊維と無機繊維と金属線と充填材
   及び結合材とからなる摩擦材本体と、該摩擦材本体に含
   浸された撥水材と、からなることを特徴とする乾式摩擦
   材。