JPH11201206A - 湿式摩擦材 - Google Patents

湿式摩擦材

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JPH11201206A
JPH11201206A JP210898A JP210898A JPH11201206A JP H11201206 A JPH11201206 A JP H11201206A JP 210898 A JP210898 A JP 210898A JP 210898 A JP210898 A JP 210898A JP H11201206 A JPH11201206 A JP H11201206A
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JP
Japan
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friction material
wet friction
wet
metal layer
mesh
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JP210898A
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English (en)
Inventor
Toshihiko Aikawa
俊彦 相川
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱伝導率を向上させて、摩擦特性をより良好
に保つことが可能な湿式摩擦材を提供すること。 【解決手段】 セルロース繊維、アラミド繊維などの繊
維基材と、無機充填材および樹脂等の結合剤から形成さ
れる湿式摩擦材1中に、中間層として摺動表面4と平行
にメッシュ状金属層2を設置する。湿式摩擦材1は、金
属基板3に接着材で保持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の流体式
自動変速機として用いられるオートトランスミッション
用湿式摩擦材に関する。さらに詳しくは、熱伝導率を向
上させて、摩擦特性を良好にした湿式摩擦材に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、自動車の自動変速機等におい
ては、通常、金属製基板の表面に、湿式摩擦材を接着し
た1枚または複数枚のディスクプレートと、金属板から
なる摩擦相手材であるセパレートプレートとをそれぞれ
配し、潤滑油として使用されるATF(オートトランス
ミッションフルード)の中で回転する相手材に対して、
停止している湿式摩擦材を押圧して回転を停止させる
か、あるいは停止している相手材に対して回転している
湿式摩擦材を押圧して相手材と湿式摩擦材とを同一回転
させることにより、原動機の駆動力を伝達あるいは遮断
を行っている。また、湿式摩擦材と相手材との間に回転
差を発生させて半クラッチと同様の状態で原動機の駆動
力を滑らかに伝達させることもある。
【0003】このように、油中で使用する湿式摩擦材
は、湿式摩擦材中に油が十分に含浸される必要があるた
め、多孔質体として形成されており、繊維基材の抄紙体
に熱硬化性樹脂を含して加熱硬化したものが一般的に用
いられ、軽量かつ安価である。
【0004】また、ここで用いられる繊維基材として
は、一般的に木材パルプやコットンリンター等があり、
これらの抄紙体には摩擦調整剤、固体潤滑剤等の充填材
が適宜添加される。この種の湿式摩擦材に関しては、例
えば特開平1−169134号公報、特開平1−288
639号公報等に種々の改良技術が記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の湿式摩擦材にあっては、近年の自動車エンジン出
力の増大、変速機の小型化等により、その特性に対する
要求はますます厳しくなっている。特に、その1つとし
て耐熱性の向上が挙げられる。例えば、自動車の加速性
能向上のため、自動変速機の変速点を向上させると、摩
擦材の契合回転数が上昇し、摩擦係合面が瞬間的に40
0℃にも達してしまう。そのために、木材パルプを繊維
基材とする従来の湿式摩擦材では、焼き付きを生じたり
あるいは焼き付きに至らないまでも、摩擦材が熱劣化を
起こすことによって安定した摩擦特性を得ることができ
ず、耐摩耗性、耐久性を十分に満足することができなく
なることがあった。特に、ディスクプレート及び/また
はセパレートプレートの組み付け時にうねりが生じた
り、あるいは押し付けピストンが均一に押し付けられな
かった場合には、局部的に温度の高い、いわゆるヒート
スポットが生じることがあった。そのため、このヒート
スポット部分では、さらに高温の状態となり、この部分
から湿式摩擦材の熱劣化が始まることがあった。
【0006】一般にはこのようなヒートスポットを防ぐ
ため、摩擦材の熱伝導率を向上させて熱の拡散をスムー
ズに行う方法がある。例えば、特開昭62−18408
5号公報には、金属繊維と無機ポリマーバインダーとか
ら構成された摩擦材に連通性の空孔を持たせる技術が記
載されており、これにより、耐熱性、耐摩耗性に優れた
湿式摩擦材としている。耐熱性を向上させるため基材の
繊維を有機質から金属質に代えると、耐熱性の向上は図
れるが金属繊維により相手材の攻撃性が大きくなり、摩
擦材としては好ましくなくなり、また、繊維のよりがな
いため有機繊維に比べて空孔を維持する能力に欠けるこ
ともあり、摩擦特性上には問題が生じるようになる。
【0007】また、特開平4−142388号公報に
は、鉄系微粉末を添加することにより摩擦材の熱伝導性
を向上させ、耐熱性に優れた湿式摩擦材とすることが開
示されている。しかしながらこの手法では、全体として
の熱伝導性は向上するものの、局部的、また瞬間的な高
温を解消するには適していない。さらに、鉄系微粉末を
添加することは、従来から充填材として用いられている
珪藻土等の油保持性能を十分に発揮できないこともあ
り、摩擦特性に悪影響を与えることにもなる。そこで、
自動車等の流体式自動変速機として用いられるオートト
ランスミッション用湿式摩擦材において、熱の拡散を促
し、局部的、また瞬間的な高温を解消し、優れた摩擦特
性を有する湿式摩擦材を得ることが課題となっていた。
【0008】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、熱伝導率を向上させて、摩擦特性
をより良好に保つことが可能な湿式摩擦材を提供するこ
とを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、繊維質基材、充填材および樹脂等の結合
剤からなり、金属基板に接着、保持される湿式摩擦材に
おいて、摺動表面と平行に、該湿式摩擦材中に、中間層
として少なくとも一層の連続するメッシュ状金属層を設
置した湿式摩擦材とする。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明による湿式摩擦材の
実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。図1
は、本発明による湿式摩擦材の一部を切断し、断面を示
した斜視図である。まず、図1を用いて構成を説明す
る。本発明による湿式摩擦材は、セルロース繊維、アラ
ミド繊維などの繊維基材と、無機充填材および樹脂等の
結合剤から形成されており、この摩擦材中に、中間層と
してメッシュ状金属層を具備した湿式摩擦材である。す
なわち、金属基板3に接着剤(図中、符号5は接着層)
で保持された湿式摩擦材1中に、中間層として摺動表面
4と平行にメッシュ状金属層2を設置したものである。
【0011】本実施の形態において用いられるメッシュ
状金属層2は、鉄、アルミニウム、銅、銀、金等、熱伝
導率の高い金属からなるが、その種類は適宜選択され
る。つまり、比較的低温の場合には融点の低いアルミニ
ウム等を用い、高温の場合には銅等の融点の高い金属を
用いることができる。
【0012】さらに、湿式摩擦材1中に中間層として設
置するメッシュ状金属層2の厚さは、摺動表面4の熱を
十分に拡散でき、かつ、機械的強度を保持するに十分な
厚さ、1〜100ミクロンがよい。金属層2の厚さが1
00ミクロンより厚すぎると、摩擦材の強度に問題が生
じ、また、有機物からなる摩擦材1との熱膨張差に起因
する熱応力の問題も生じる。また、厚さが1ミクロン以
下では、摩擦材としての強度が不十分となる。したがっ
て、金属層2の厚さは1〜100ミクロン、好ましくは
5〜50ミクロンがよい。
【0013】また、金属層2をメッシュ状としたのは、
金属層2の上下で湿式摩擦材1が分離され、機械的強度
を保てなくなることを防ぐためである。すなわち、メッ
シュの空孔を利用して、金属層2の上下の湿式摩擦材1
の繊維成分が相互にからみ合うことにより、金属層2で
の機械的強度を低下させないようにするためである。こ
の効果を出すために、メッシュの空孔率は、面積比で2
0〜90%、より好ましくは50〜70%がよい。
【0014】また、金属層2は、摩擦による湿式摩擦材
1の熱拡散を向上させるため、冶金的に連続している必
要がある。不連続であると、その部分で熱抵抗が大きく
なり、熱拡散が十分に行われず、摩擦特性の低下を生じ
る。したがって、繊維状の金属を単に寄せ集めて金属層
として用いた場合には、本発明の効果は得られない。
【0015】一方、湿式摩擦材1の摺動表面4から金属
層2までの距離は、湿式摩擦材1全体の厚さとの関係で
設定する必要がある。本実施の形態では、湿式摩擦材1
の摺動表面4から金属層2までの厚さを0.1〜0.3
mmとした。摺動表面4から金属層2までの摩擦材1の
厚さが0.1mm以下である場合は、摩擦材1を保持す
る金属基材が中間層と同様の役割を果たし、金属層2を
設置する意味が無く、ヒートスポットを防ぐ能力の向上
が図れない。また、摺動表面4から金属層2までの距離
が0.3mm以上になると、摺動表面4の熱が金属層2
までにすばやく拡散せず、摩擦特性の低下を生じる。
【0016】さらに、湿式摩擦材1全体の厚さとして
は、0.6mm以上である場合にのみ本実施の形態が適
用され、本実施の形態では、湿式摩擦材1の全体の厚さ
は0.6〜2.0mmである。全体の厚さが0.6mm
以下では、摩擦材1の中間に金属層2を設置しても摩擦
特性の向上効果は得られず、また、2.0mm以上で
は、摩擦材1が剥離を生じるため好ましくない。
【0017】本実施の形態では、摺動表面4と平行に、
湿式摩擦材1中に、中間層として少なくとも一層の連続
するメッシュ状金属層2を設置するものであるが、上記
した数値範囲、すなわち湿式摩擦材1全体の厚さが0.
6〜2.0mm、摺動表面4から金属層2までの厚さが
0.1〜0.3mm、金属層2の厚さが1〜100ミク
ロンの範囲であれば、設置する金属層は複数枚設けても
同様の効果を得ることができる。
【0018】繊維基材を形成する繊維としては、有機繊
維、無機繊維を用いることができ、例えばセルロース繊
維、ポリアミド繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等の少
なくとも一種で形成することができる。
【0019】無機充填材としては、珪藻土、粘土等が利
用可能である。また、カシューダスト等も用いることが
できる。
【0020】さらに、結合剤としては、フェノール樹
脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等を用いることがで
きる。
【0021】以下、本発明による湿式摩擦材の実施の形
態を、実施例および比較例を参照しながら具体的に説明
する。なお、T:金属層2の厚さ、T1:摺動表面4か
ら金属層2までの湿式摩擦材1の厚さ、T2:金属層2
から接着層5までの湿式摩擦材1の厚さである。(図1
参照)
【0022】実施例1 湿式摩擦材の原料として、リンターパルプ45重量%、
アラミド繊維5重量%、珪藻土10重量%の比率で水溶
液中に懸濁し、次いで、この中にT=0.04mm、気
孔率60%のメッシュ状の銅板を、摺動表面と平行で、
摩擦材表面よりT1=0.1mmの位置に中間層となる
ように挿入した。この状態で、抄紙、水切りを行い、乾
燥させ、次いで、この紙基材にフェノール樹脂を含浸さ
せて樹脂硬化させた。ここで、外径130mm、内径1
10mm、全体の厚さ1.0mmのドーナッツ状の湿式
摩擦材を得た。しかる後、前記硬化済み摩擦材をフェノ
ール樹脂の接着剤により鉄系基材に貼付し、実施例1の
湿式摩擦材を得た。
【0023】実施例2 実施例1において、メッシュ状の銅板を、摩擦材表面よ
りT1=0.1mmの位置に中間層として設置した他は
同様にして、実施例2の湿式摩擦材を得た。
【0024】実施例3 実施例1において、メッシュ状の銅板を、摩擦材表面よ
りT1=0.3mmの位置に中間層として設置した他は
同様にして、実施例3の湿式摩擦材を得た。
【0025】実施例4 実施例1において、湿式摩擦材全体の厚さ(T1+T
2)を1.7mmとし、メッシュ状の銅板を、摩擦材表
面よりT1=0.2mmの位置に中間層として設置した
他は同様にして、実施例4の湿式摩擦材を得た。
【0026】比較例1 実施例1において、メッシュ状の銅板を、摩擦材表面よ
りT1=0.5mmの位置に中間層として設置した他は
同様にして、比較例1の湿式摩擦材を得た。
【0027】比較例2 実施例1において、メッシュ状の銅板を用いず、摩擦材
全体の厚さ(T1+T2)が1mmとなるように一体物
の湿式摩擦材とした他は同様にして、比較例2の湿式摩
擦材を得た。
【0028】比較例3 比較例2において、湿式摩擦材の原料として、粒径約2
0ミクロンの鉄粉を20重量%混合した他は同様にし
て、比較例3の湿式摩擦材を得た。
【0029】評 価 試 験 1.摩擦試験 実施例1〜4および比較例1〜3で得られた湿式摩擦材
を、SAE No.2テスターにより、5000サイク
ルまでの摩擦試験を実施した。 <試験条件> イナーシャ : 2.5kgcm・sec2 面圧 : 1MPa 回転数 : 3000rpm オートマチック油 : 日産オートマチックフルードD 試験温度 : 120℃ 相手材の摩擦プレートは、3点でピストンにより押圧し
た状態で、試験を実施した。
【0030】2.評価方法 (1)ヒートスポット 相手材である摩擦プレートのヒートスポットの有無を調
査する。(3点押圧部分) (2)外観 本発明品の湿式摩擦材の外観について、剥離、焼け、変
色等の有無を調査する。
【0031】これらの評価結果について、表1に示す。
【0032】
【表1】
【0033】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、その構成を、繊維質基材、充填材および樹脂等
の結合剤からなり、金属基板に接着、保持される湿式摩
擦材において、摺動表面と平行に、該湿式摩擦材中に中
間層として少なくとも一層の連続するメッシュ状金属層
を設置した湿式摩擦材としたため、湿式摩擦材の局所的
な発熱をメッシュ状金属層により拡散することができ、
相手材摩擦プレートにヒートスポットが発生せず、ま
た、湿式摩擦材の表面は通常の状態を保つことができる
ため、摩擦特性も極めて良好に保つことができるとい
う、優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による湿式摩擦材の実施の形態を説明す
るための断面斜視図である。
【符号の説明】
1 湿式摩擦材 2 メッシュ状金属層 3 金属基板 4 摺動表面 5 接着層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繊維質基材、充填材および樹脂等の結合
    剤からなり、金属基板に接着、保持される湿式摩擦材に
    おいて、 摺動表面と平行に、前記湿式摩擦材中に、中間層として
    少なくとも一層の連続するメッシュ状金属層を設置した
    ことを特徴とする湿式摩擦材。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の湿式摩擦材において、 前記湿式摩擦材全体の厚さは0.6〜2.0mmであっ
    て、前記メッシュ状金属層から前記摺動表面までの前記
    湿式摩擦材の厚さは0.1〜0.3mmであることを特
    徴とする湿式摩擦材。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の湿式摩擦材に
    おいて、 前記連続するメッシュ状金属層は、厚さが1〜100ミ
    クロンであり、かつ、空孔率は面積比で20〜90%で
    あることを特徴とする湿式摩擦材。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006250162A (ja) * 2005-03-08 2006-09-21 Nsk Warner Kk 多板クラッチ
JP2020536204A (ja) * 2018-03-06 2020-12-10 シェフラー テクノロジーズ アー・ゲー ウント コー. カー・ゲーSchaeffler Technologies AG & Co. KG 二層式の湿式摩擦材
JP2020536203A (ja) * 2018-03-06 2020-12-10 シェフラー テクノロジーズ アー・ゲー ウント コー. カー・ゲーSchaeffler Technologies AG & Co. KG 開口を備えた湿式摩擦材

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JP2006250162A (ja) * 2005-03-08 2006-09-21 Nsk Warner Kk 多板クラッチ
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JP2020536203A (ja) * 2018-03-06 2020-12-10 シェフラー テクノロジーズ アー・ゲー ウント コー. カー・ゲーSchaeffler Technologies AG & Co. KG 開口を備えた湿式摩擦材

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