JPH0467051B2 - - Google Patents
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- JPH0467051B2 JPH0467051B2 JP10930486A JP10930486A JPH0467051B2 JP H0467051 B2 JPH0467051 B2 JP H0467051B2 JP 10930486 A JP10930486 A JP 10930486A JP 10930486 A JP10930486 A JP 10930486A JP H0467051 B2 JPH0467051 B2 JP H0467051B2
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Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、クラツチの摩擦材、特に油液中で使
用するに適した湿式摩擦材に関するものである。 〔従来の技術〕 例えば自動車、建設機械、農業機械、モーター
ボートなどで原動機からの駆動を変速機に伝達す
るクラツチは、常時は充分に動力を伝達する一
方、発進時などは適度な滑りを与えると共に変速
機の変速歯車の切り替え時には動力を遮断する機
能が要求される。かかる機能を満たすクラツチと
して摩擦式のクラツチが広く採用されている。そ
して摩擦式のクラツチには乾燥状態で使用される
乾式クラツチと油液中で使用される湿式クラツチ
とがある。後者の湿式クラツチは遊星歯車式の自
動変速機内の構成要素として多板クラツチの形で
多く使用されているものである。 摩擦式のクラツチでは摩擦熱が発生するため、
前述の機能が安定して果されるには、摩擦部分か
ら熱が効率良く放出されなければならない。湿式
クラツチでは油が熱の運搬媒体として重要な役割
を負つている。摩擦面で発生した熱は、油が媒体
となつて系全体に拡散放出される。従つて摩擦材
自身の油保有量並びに油の出入りが少ないと過熱
し、摩擦材の熱劣化及び油の酸化、分解が起り、
摩擦材としての機能が低下してしまう。 湿式摩擦材は、セルロースなどの有機質繊維、
アスベストなどの無機質繊維、無機質充填剤およ
びカシユーダストなどの摩擦調整剤とを湿式抄造
した紙質基材に、フエノール樹脂やメラミン樹脂
などの熱硬化性樹脂を含浸させたものである。こ
の紙質基材の気孔部分に油が保持され循環するも
のと考えられる。 従来の摩擦材は、例えば特開昭60−23774号公
報に開示されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の湿式摩擦材では、素材原料の種類、組成
比率に重きが置かれて研究されており、気孔部分
（油が保持される部分）についての研究が必ずし
も充分になされていなかつた。各種繊維の繊維
径、無機質充填剤、摩擦調整剤の粒径について格
別な配慮がなされていないため、抄紙された紙質
基材の組織が凝集する一方で、一つずつの気孔は
大きくなる傾向があつた。紙質基材の組織が凝集
していると、それに熱硬化性樹脂を含浸させた摩
擦材は、凝集した部分では油を循環、保持しない
ため、冷却が充分になされず、耐熱性が弱いもの
になつてしまう。 また、かつては摩擦材の素材原料として優れて
いるとされ、頻繁に使われていたアスベストが健
康に有害であるということが解り、使用が困難に
なつているため、素材原料の選択巾が狭まつてい
る。そのため充分な性能を持ちながら健康面で害
のない摩擦材は得られていない。 本発明はこれらの点に鑑みなされたもので、耐
熱性、摩擦性能に優れ、有害物質を含まない摩擦
材を安価に提供しようとするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは、気孔部分に油が保持され循環す
ることによつて湿式摩擦材の性能が左右されるこ
とに着目し、その研究を続けた結果、本発明を完
成するに至つた。すなわち本発明の湿式摩擦材
は、少なくとも基材の骨格部分を構成する繊維と
フイブリド繊維と無機質繊維と無機質充填剤と摩
擦調整剤とを湿式抄造した紙質基材に、熱硬化性
樹脂を含浸してあり、気孔率が40〜75％で、かつ
5μｍ以下の気孔による気孔量が70％以上を占る
ものである。 基材の骨格部分を構成する繊維は、例えばパル
プ、芳香族ポリアミド繊維、カイノール繊維（ノ
ボロイド繊維）が使用できる。太さが５〜30μ
ｍ、好ましくは15μｍ以下が良い。適正な配合比
は、紙質基材中の５〜30重量％である。 フイブリツド繊維は、例えばセルロース繊維、
アラミツドパルプなどを0.2〜2μｍの太さに微小
化した繊維で、湿式抄造によりフイブリル化する
性質を有しているものである。特にセルロース繊
維を原料とするMFC（微小繊維状セルロース）は
フイブリル化しやすい。適正な配合比は、紙質基
材中の10〜50重量％である。 無機質繊維は、例えばガラス繊維、チタン酸カ
リウム繊維、ロツクウール、セラミツク繊維、金
属繊維が使用可能であるが、アスベストは前記の
ように健康面から考え不適当である。繊維径は
0.1〜10μｍ、好ましくは5μｍ以下が良い。適正な
配合比は、紙質基材中の10〜50重量％である。 無機質充填剤は、例えば珪藻土、アルミナ粉、
硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカである。
粒径が0.5〜10μｍ、望ましくは3μｍ以下が好まし
い。適正な配合比は、紙質基材中の５〜50重量％
である。 摩擦調整剤は、例えばグラフアイト、カシユー
ダストなどである。粒径は10〜50μｍのものが好
ましい。適正な配合比は、紙質基材中の０〜30重
量％である。 上記の各原料を混合して水に分散させ、例えば
丸網式抄造機や長網式抄造機などにより所望の抄
き上げ量（坪量、ｇ／m2）及び厚さに抄紙し、紙
の気孔率が60〜90％の紙質基材を得る。この紙質
基材100重量比に対し、熱硬化性樹脂、例えばフ
エノール樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ樹脂な
ど20〜40重量比を含浸させ熱硬化させる。これを
所定の形状に裁断してから芯金に接着する。この
時、完成品で気孔率が40〜75％、好ましくは50〜
65％になるように、紙は圧縮成形される。上記に
より限定した各原料を使用すると、紙質基材の段
階では気孔径が若干大きいが、熱硬化性樹脂が含
浸され圧縮成形されることにより、完成品では
5μｍ以下の気孔による気孔量が70％以上を占て
いる摩擦材になる。 〔作用〕 本発明の湿式摩擦材は、第１図の気孔分布グラ
フに示すように、従来の湿式摩擦材より径の小さ
い気孔が多くなつている。上記の各原料の働き、
特にフイブリツド繊維の働きにより気孔が微小に
なり分散する。気孔率が40％以下では少ないため
油の保持、循環が不充分であり、気孔率が75％で
は摩擦材そのものゝ機械強度が不充分である。そ
れに対し本発明の摩擦材は、気孔率が40〜75％
で、しかも5μｍ以下の気孔による気孔量が70％
以上を占る。したがつて気孔部分に油が保持され
循環するので、冷却性が向上し、耐熱性、摩擦性
能に優れている。またアスベストのような有害物
質を含まなくても充分な耐熱性、摩擦性能を得る
ことができる。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 下記の第１表（配合表）に示す各原料を坪量
し、混合して水に分散させ、丸網式抄造機により
所定の坪量、厚さに抄紙し、紙質基材を得る。こ
の紙質基材にフエノール樹脂を配合表に記載の重
量比をスプレイ法により吹付けて含浸させ、加熱
硬化させる。上記により湿式摩擦材が製造され
る。なお符号１〜５（実施例）は本発明を適用し
た湿式摩擦材の例、６〜８（比較例）は本発明を
適用外の例である。
用するに適した湿式摩擦材に関するものである。 〔従来の技術〕 例えば自動車、建設機械、農業機械、モーター
ボートなどで原動機からの駆動を変速機に伝達す
るクラツチは、常時は充分に動力を伝達する一
方、発進時などは適度な滑りを与えると共に変速
機の変速歯車の切り替え時には動力を遮断する機
能が要求される。かかる機能を満たすクラツチと
して摩擦式のクラツチが広く採用されている。そ
して摩擦式のクラツチには乾燥状態で使用される
乾式クラツチと油液中で使用される湿式クラツチ
とがある。後者の湿式クラツチは遊星歯車式の自
動変速機内の構成要素として多板クラツチの形で
多く使用されているものである。 摩擦式のクラツチでは摩擦熱が発生するため、
前述の機能が安定して果されるには、摩擦部分か
ら熱が効率良く放出されなければならない。湿式
クラツチでは油が熱の運搬媒体として重要な役割
を負つている。摩擦面で発生した熱は、油が媒体
となつて系全体に拡散放出される。従つて摩擦材
自身の油保有量並びに油の出入りが少ないと過熱
し、摩擦材の熱劣化及び油の酸化、分解が起り、
摩擦材としての機能が低下してしまう。 湿式摩擦材は、セルロースなどの有機質繊維、
アスベストなどの無機質繊維、無機質充填剤およ
びカシユーダストなどの摩擦調整剤とを湿式抄造
した紙質基材に、フエノール樹脂やメラミン樹脂
などの熱硬化性樹脂を含浸させたものである。こ
の紙質基材の気孔部分に油が保持され循環するも
のと考えられる。 従来の摩擦材は、例えば特開昭60−23774号公
報に開示されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の湿式摩擦材では、素材原料の種類、組成
比率に重きが置かれて研究されており、気孔部分
（油が保持される部分）についての研究が必ずし
も充分になされていなかつた。各種繊維の繊維
径、無機質充填剤、摩擦調整剤の粒径について格
別な配慮がなされていないため、抄紙された紙質
基材の組織が凝集する一方で、一つずつの気孔は
大きくなる傾向があつた。紙質基材の組織が凝集
していると、それに熱硬化性樹脂を含浸させた摩
擦材は、凝集した部分では油を循環、保持しない
ため、冷却が充分になされず、耐熱性が弱いもの
になつてしまう。 また、かつては摩擦材の素材原料として優れて
いるとされ、頻繁に使われていたアスベストが健
康に有害であるということが解り、使用が困難に
なつているため、素材原料の選択巾が狭まつてい
る。そのため充分な性能を持ちながら健康面で害
のない摩擦材は得られていない。 本発明はこれらの点に鑑みなされたもので、耐
熱性、摩擦性能に優れ、有害物質を含まない摩擦
材を安価に提供しようとするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは、気孔部分に油が保持され循環す
ることによつて湿式摩擦材の性能が左右されるこ
とに着目し、その研究を続けた結果、本発明を完
成するに至つた。すなわち本発明の湿式摩擦材
は、少なくとも基材の骨格部分を構成する繊維と
フイブリド繊維と無機質繊維と無機質充填剤と摩
擦調整剤とを湿式抄造した紙質基材に、熱硬化性
樹脂を含浸してあり、気孔率が40〜75％で、かつ
5μｍ以下の気孔による気孔量が70％以上を占る
ものである。 基材の骨格部分を構成する繊維は、例えばパル
プ、芳香族ポリアミド繊維、カイノール繊維（ノ
ボロイド繊維）が使用できる。太さが５〜30μ
ｍ、好ましくは15μｍ以下が良い。適正な配合比
は、紙質基材中の５〜30重量％である。 フイブリツド繊維は、例えばセルロース繊維、
アラミツドパルプなどを0.2〜2μｍの太さに微小
化した繊維で、湿式抄造によりフイブリル化する
性質を有しているものである。特にセルロース繊
維を原料とするMFC（微小繊維状セルロース）は
フイブリル化しやすい。適正な配合比は、紙質基
材中の10〜50重量％である。 無機質繊維は、例えばガラス繊維、チタン酸カ
リウム繊維、ロツクウール、セラミツク繊維、金
属繊維が使用可能であるが、アスベストは前記の
ように健康面から考え不適当である。繊維径は
0.1〜10μｍ、好ましくは5μｍ以下が良い。適正な
配合比は、紙質基材中の10〜50重量％である。 無機質充填剤は、例えば珪藻土、アルミナ粉、
硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカである。
粒径が0.5〜10μｍ、望ましくは3μｍ以下が好まし
い。適正な配合比は、紙質基材中の５〜50重量％
である。 摩擦調整剤は、例えばグラフアイト、カシユー
ダストなどである。粒径は10〜50μｍのものが好
ましい。適正な配合比は、紙質基材中の０〜30重
量％である。 上記の各原料を混合して水に分散させ、例えば
丸網式抄造機や長網式抄造機などにより所望の抄
き上げ量（坪量、ｇ／m2）及び厚さに抄紙し、紙
の気孔率が60〜90％の紙質基材を得る。この紙質
基材100重量比に対し、熱硬化性樹脂、例えばフ
エノール樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ樹脂な
ど20〜40重量比を含浸させ熱硬化させる。これを
所定の形状に裁断してから芯金に接着する。この
時、完成品で気孔率が40〜75％、好ましくは50〜
65％になるように、紙は圧縮成形される。上記に
より限定した各原料を使用すると、紙質基材の段
階では気孔径が若干大きいが、熱硬化性樹脂が含
浸され圧縮成形されることにより、完成品では
5μｍ以下の気孔による気孔量が70％以上を占て
いる摩擦材になる。 〔作用〕 本発明の湿式摩擦材は、第１図の気孔分布グラ
フに示すように、従来の湿式摩擦材より径の小さ
い気孔が多くなつている。上記の各原料の働き、
特にフイブリツド繊維の働きにより気孔が微小に
なり分散する。気孔率が40％以下では少ないため
油の保持、循環が不充分であり、気孔率が75％で
は摩擦材そのものゝ機械強度が不充分である。そ
れに対し本発明の摩擦材は、気孔率が40〜75％
で、しかも5μｍ以下の気孔による気孔量が70％
以上を占る。したがつて気孔部分に油が保持され
循環するので、冷却性が向上し、耐熱性、摩擦性
能に優れている。またアスベストのような有害物
質を含まなくても充分な耐熱性、摩擦性能を得る
ことができる。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 下記の第１表（配合表）に示す各原料を坪量
し、混合して水に分散させ、丸網式抄造機により
所定の坪量、厚さに抄紙し、紙質基材を得る。こ
の紙質基材にフエノール樹脂を配合表に記載の重
量比をスプレイ法により吹付けて含浸させ、加熱
硬化させる。上記により湿式摩擦材が製造され
る。なお符号１〜５（実施例）は本発明を適用し
た湿式摩擦材の例、６〜８（比較例）は本発明を
適用外の例である。
【表】
各例の湿式摩擦材についてポロシメータ（気孔
率測定計 島津製作所(株)製）により気孔率および
気孔径の分布を測定する。気孔径の分布は、試料
（摩擦材）に圧力をかけて粘性流体を充填させ測
定する。加圧の始めは大きい気孔が充填されてゆ
くが、圧力が上るに従つて細かい気孔が充填され
てゆくから、圧力と充填量の関係が測定できる。
すなわち充填量は、圧力の変化に応じ径が大きい
気孔から充填されてゆくから、圧力と充填量の関
係を微分すると、気孔径とその気孔径における気
孔量が求まる。 その結果が第２図に示してある。曲線〜は
実施例１〜５の摩擦材の気孔径分布を示し、〜
は比較例６〜８の摩擦材の気孔径分布を示す。
実施例１〜５の摩擦材は、気孔径の分布中心が３
〜4μｍ程度であり、比較例６〜８の摩擦材（気
孔径の分布中心が10μｍ程度）に比べて、径の小
さい気孔が多くなつている。実施例１〜３は5μ
ｍ以下の気孔が90％であり、実施例４，５は同じ
く5μｍ以下の気孔が80％である。また比較例６，
７は5μｍ以下の気孔が30％であり、比較例８は
同じく5μｍ以下の気孔が25％である。なお各例
とも気孔率はすべて55〜60％である。 また各例の湿式摩擦材について摩擦係数（μd）
および耐熱性を測定する。試験片は上記各例の湿
式摩擦材を所定の大きさに裁断し、金属のセンタ
プレートを挾んで貼り付けたものを使用する。 摩擦係数の測定は、SAE＃２摩擦試験機によ
り慣性回転している摩擦材に荷重をかけ、そのト
ルクから摩擦係数を算出する。 測定条件 摩擦面数：４、イナーシヤ：2.5Kg・cm・
sec2、 回転数：3600rpm、荷重：7.2Kg／cm2、 油液中、油温度：120℃、 各例の摩擦係数の測定の結果は、第３図に示し
てある。同図に示す摩擦係数（μd）は100〜2000
サイクルのときの値で、このサイクルの間摩擦係
数は略安定している。実施例１〜５の摩擦材と比
較例７〜８の摩擦材ものとは略同等の摩擦係数を
示している。 耐熱性の測定は、摩擦係数の測定と同じく
SAE＃２摩擦試験機により測定する。 測定条件 摩擦面数：６、イナーシヤ：2.0Kg・cm・
sec2、 回転数：3000〜5200rpm、 荷重：制動時間が1Secになるように調整、 油液：流量1.0c.c.／cm2・mmシヤフト吹出し （qs＝10〜30cal／cm2）、 油温度：120℃ 耐熱性の測定結果は下記第２表に示してある。
耐熱性の判定は、摩擦係数（μd）が初期安定時
より１割落ちるときまでを、または剥離が発生す
るときまでを良好とする。
率測定計 島津製作所(株)製）により気孔率および
気孔径の分布を測定する。気孔径の分布は、試料
（摩擦材）に圧力をかけて粘性流体を充填させ測
定する。加圧の始めは大きい気孔が充填されてゆ
くが、圧力が上るに従つて細かい気孔が充填され
てゆくから、圧力と充填量の関係が測定できる。
すなわち充填量は、圧力の変化に応じ径が大きい
気孔から充填されてゆくから、圧力と充填量の関
係を微分すると、気孔径とその気孔径における気
孔量が求まる。 その結果が第２図に示してある。曲線〜は
実施例１〜５の摩擦材の気孔径分布を示し、〜
は比較例６〜８の摩擦材の気孔径分布を示す。
実施例１〜５の摩擦材は、気孔径の分布中心が３
〜4μｍ程度であり、比較例６〜８の摩擦材（気
孔径の分布中心が10μｍ程度）に比べて、径の小
さい気孔が多くなつている。実施例１〜３は5μ
ｍ以下の気孔が90％であり、実施例４，５は同じ
く5μｍ以下の気孔が80％である。また比較例６，
７は5μｍ以下の気孔が30％であり、比較例８は
同じく5μｍ以下の気孔が25％である。なお各例
とも気孔率はすべて55〜60％である。 また各例の湿式摩擦材について摩擦係数（μd）
および耐熱性を測定する。試験片は上記各例の湿
式摩擦材を所定の大きさに裁断し、金属のセンタ
プレートを挾んで貼り付けたものを使用する。 摩擦係数の測定は、SAE＃２摩擦試験機によ
り慣性回転している摩擦材に荷重をかけ、そのト
ルクから摩擦係数を算出する。 測定条件 摩擦面数：４、イナーシヤ：2.5Kg・cm・
sec2、 回転数：3600rpm、荷重：7.2Kg／cm2、 油液中、油温度：120℃、 各例の摩擦係数の測定の結果は、第３図に示し
てある。同図に示す摩擦係数（μd）は100〜2000
サイクルのときの値で、このサイクルの間摩擦係
数は略安定している。実施例１〜５の摩擦材と比
較例７〜８の摩擦材ものとは略同等の摩擦係数を
示している。 耐熱性の測定は、摩擦係数の測定と同じく
SAE＃２摩擦試験機により測定する。 測定条件 摩擦面数：６、イナーシヤ：2.0Kg・cm・
sec2、 回転数：3000〜5200rpm、 荷重：制動時間が1Secになるように調整、 油液：流量1.0c.c.／cm2・mmシヤフト吹出し （qs＝10〜30cal／cm2）、 油温度：120℃ 耐熱性の測定結果は下記第２表に示してある。
耐熱性の判定は、摩擦係数（μd）が初期安定時
より１割落ちるときまでを、または剥離が発生す
るときまでを良好とする。
以上説明したように本発明の湿式摩擦材は、冷
却性が向上し、耐熱性、摩擦性能に優れている。
従来の使用部位に使用しても、摩擦係数レベルを
変えることなく、熱耐久性が向上する。またアス
ベストのような有害物質を含まなくても充分な耐
熱性、摩擦性能を得ることができ安全である。
却性が向上し、耐熱性、摩擦性能に優れている。
従来の使用部位に使用しても、摩擦係数レベルを
変えることなく、熱耐久性が向上する。またアス
ベストのような有害物質を含まなくても充分な耐
熱性、摩擦性能を得ることができ安全である。
第１図・第２図は気孔率分布を説明する図、第
３図は摩擦係数の測定の結果を示す図である。 １〜５…本発明の実施例、６〜８…比較例。
３図は摩擦係数の測定の結果を示す図である。 １〜５…本発明の実施例、６〜８…比較例。
Claims (1)
- １ 少なくとも基材の骨格部分を構成する繊維と
フイブリド繊維と無機質繊維と無機質充填剤と摩
擦調整剤とを湿式抄造した紙質基材に、熱硬化性
樹脂を含浸してあり、気孔率が40〜75％で、かつ
気孔径5μｍ以下の気孔の量が全気孔量の70％以
上を占ることを特徴とする湿式摩擦材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10930486A JPS62266238A (ja) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | 湿式摩擦材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10930486A JPS62266238A (ja) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | 湿式摩擦材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62266238A JPS62266238A (ja) | 1987-11-19 |
| JPH0467051B2 true JPH0467051B2 (ja) | 1992-10-27 |
Family
ID=14506798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10930486A Granted JPS62266238A (ja) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | 湿式摩擦材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62266238A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3219151B2 (ja) * | 1989-04-08 | 2001-10-15 | 日清紡績株式会社 | 耐熱性乾式摩擦材 |
| JP2004138121A (ja) | 2002-10-16 | 2004-05-13 | Nsk Warner Kk | 湿式摩擦材 |
-
1986
- 1986-05-12 JP JP10930486A patent/JPS62266238A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62266238A (ja) | 1987-11-19 |
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|---|---|---|---|
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