JPS5828027A

JPS5828027A - コルク摩擦材を備えた動力制御装置

Info

Publication number: JPS5828027A
Application number: JP12406481A
Authority: JP
Inventors: Toyohito Uematsu; 上松　豊翁; Kichiji Honma; 本間　吉治; Seikichi Tanno; 丹野　清吉; Tadashi Ito; 廉伊藤; Jun Matsubayashi; 純松林; Sueo Akashi; 赤司　末雄; Tomio Yoshida; 吉田　富雄
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-08-10
Filing date: 1981-08-10
Publication date: 1983-02-18
Anticipated expiration: 2001-08-10
Also published as: JPH0233893B2

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】本発明はコルクを主体とした摩擦材を備えた動力制御装
置に関する。

電動ミシンなどにおけるモードルの制動装置あるいはそ
こで用いられている動力伝達装置におけるクラッチフェ
ーシングに用いられている摩擦拐としては適当な摩擦係
数を有すること、動作時の鳴き音あるいは摩擦面からの
臭気の発生が極めて少ないということからコルクが賞用
されている。

しかし、耐摩耗性に乏しく、寿命の点で問題があった。

したがって、長寿命化を計るために、特開昭５４−４１
３１２号公報に見られるように、コルクに潤滑油を含浸
した摩擦材が提供されている。

また、そのような潤滑油とともに表面の油膜中に二硫化
モリブデンのような固体潤滑剤粒子を分散させた摩擦材
も一部で実用化がなされている。しかしながら、寿命の
点で、まだ十分とは言えず、改善が望まれている。

本発明の目的は長寿命を有するコルク摩擦材を備えた動
力制御装置を提供することにある。

本発明の摩擦による動力制御装置は、コルク成形体とそ
の摩擦面に施された液体ないし半固体状潤滑剤（以下、
表面潤滑剤と略記する。）および該摩擦面から内部にわ
たって含有せしめた液体潤滑剤（内部液体潤滑剤と略記
する。）を含むコルク摩擦材を備えた動力制御装置にお
いて、前記コルク成形体内部に含有せしめる液体潤滑剤
が、コルク成形体の摩擦面に施される液体ないし半固体
状潤滑剤よりもコルクに対する親和力の小さい液体潤滑
剤であることを特徴とする。

次に図面によって本発明を説明する。第１図は本発明の
一実施例になる動力制御装置の主要部の断面図を示すも
ので、クラッチおよびブレーキ付モードルの一部断面図
である。駆動用モードルの回転子１の一端にクラッチ構
成部品の−っであるクラッチディスク２を固定したフラ
イホイール３が固定されている。グリｍ個エンドブラケ
ット４にはクラッチコイルを有するクラッチ電磁枠体５
、ブレーキコイルを有するブレーキ電磁枠体６およびブ
レーキディスク７が保持されている。また、軸受８を介
して出力を取出すプーリ９を有し、他端には摺動軸１０
（スプライン軸等）を有した出力軸１１を支持している
。クラッチライニング１２とブレーキライニング】３を
それぞれ保持したクラッチアマチュア１４とブレーキア
マチュア１５は摺動軸１０上を軸方向に移動可能で、か
つ回転方向の相対運動を（−ないよう保持されて、両者
はカップリング１６で連結されている。運転動作は、モ
ードルの回転子１は絶えず回転しており、その他端に固
定されたフライホイール３で回転エネルギを蓄えておき
、クラッチコイル１７に通電するとクラッチ側磁気回路
１８が発生し、クラッチアマチュア１４がクラッチディ
スク２に吸引さｚれ、クラッチライニング七味を介して回転動力が摺動軸
１０．出力軸１１を経てプーリ９に取出され、駆動力と
なる。一方、停電に当っては、ブレーキコイル１９に通
電することによりブレーキ側磁気回路２０が発生し、ブ
レーキアマチュア１５がブレーキディスク７に吸引され
、ブレーキライニング１３とブレーキアマチュア１５を
介して摺動軸１０．出力軸１１を通じてプリー側エンド
ブラケット４に固定されているブレーキディスク７との
間に摩擦による制動力が働いてプーリ９は停止する。本
発明はこの種の装置におけるクラッチライニング１２ま
たはブレーキライニング１３として、即ち、摩擦材とし
て前述のコルクを主体としたものを装着させたものであ
る。

本発明における前述のコルク摩擦材の寿命が向上した理
由は次の通りである。即ち、コルク摩擦材の寿命は内部
液体潤滑剤と表面潤滑剤の相乗効果によるものである。

コルク摩擦材に含有する内部液体潤滑剤は、使用中にコ
ルク摩擦材表面に塗布した表面潤滑剤層に徐々に浸出（
補給）シ、コルク表面の潤滑性を保する作用する。そし
て、表面潤滑剤層に補給される量は、コルク摩擦材に含
有する内部液体潤滑剤のコルクに対する親和力の大小に
よって異なる。そして、内部液体潤滑剤が過剰に浸出し
た場合にはコルク摩擦面に施される表面潤滑剤層の下に
厚い油膜層を形成し、表面潤滑剤層を摩擦面から消失さ
せる結果となる。しか、シ、コルクに含有する内部液体
潤滑剤よりコルクに対する親和力の大きい表面潤滑剤を
塗布することによってコルク凹凸部に表面潤滑剤が入り
こみ、コルクに含有した内部液体潤滑剤の過剰漏出を防
止でき、内部液体潤滑剤の表面潤滑剤層中への適度々補
給が行なわれるためであると推定される。

本発明において、内部液体潤滑剤と表面潤滑剤はコルク
に対する親和力に差があるものを絹合せればよい。次に
幾つか例示する。鉱油、ジエステル油、ネオペンチルポ
リオールエステル油、ポリプデン油、ポリグリコール油
、フッ素油、ポリフェニルエーテル油、アルキルベンゼ
ン油ナトカする。これらの中から、コルクに対する親和
力の差のある組合せを任意に選択することができる。表
面潤滑剤として特に好ましいのは粘ちょうな潤滑剤例え
ば、黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、穿
化ホウ素、有機モリブデン、フッ化黒鉛、金属酸化物お
よびベントナイト、シリカゲル、染料（銅フタ口ニアニ
ン、インダスレン）。

ポリウレアなどの固体潤滑剤や増ちょう剤を配合した半
固体状のものである。また、内部潤滑剤の粘度としては
、２１０’　Ｆ　（９８，９ｔｌで３〜８０陥２／Ｓの
範囲のものが用いられる。コルク摩擦材のｉＪ久性能及
び制動性能の点から３．５〜ＢＯｍｍ２／Ｓのものが特
に好ましい。

表面潤滑剤および内部液体潤滑剤の少々くとも一方に、
必要に応じて、酸化防止剤例えばアミン系化合物、フェ
ノール系化合物あるいは硫黄系化合物など、また、防錆
剤例えばカルボン酸塩やスルフォン酸塩を添加すること
ができる。

本発明でいうコルク成形体とはチップもしくは粉末状コ
ルクを接着剤を介して所定の形状に成形したものである
。

コルク成形品内部に内部液体潤滑剤を含有せしめる方法
としては、前述の成形の際に成形前のコルクと接着剤と
の混合物に該液体潤滑剤を添加しておく方法あるいは成
形後に常圧ないし減圧下にて含浸する方法を採用するこ
ともできる。

本発明でいうコルク摩擦材を備えた動力制御装置とは前
述の図面に示すようなブレーキ装置やクラッチ装置の他
に実開昭５５−１５６７６３号公報に記載されているＪ
：うな鉄道車輛用台車のピッチング防止装置９脱水洗濯
機の脱水槽あるいは工作機械等のディスクブレーキに使
用するディスクパッドなどをいう。

次に本発明の実施例を示す。なお、以下の各例中におけ
る固体潤滑剤の添加量（容量ヅ、）は組成物全体積を基
準とした値である。

実施例１３００〜５００　ＩＩ　ｍの範囲内の粒径を有するコル
ク粒８５重量部とフェノール系接着剤１５重量部、グリ
コール（柔軟剤）５重量部および２１０°１−（９８，
９ｒ）における粘度が２４〜１０］、、Ｏ關２／Ｓ（平
均分子量Ｍｎ３００〜２１００）の範囲を有するポリオ
レフィン油（酸化防止剤ニジブチルジチオカルバミン酸
ニッケル０．５重量％含有）２６重量部を均一に混合し
た後、成型金型に入れ加圧圧縮（］、　ＯＫ９／　ｃｍ
２１　Ｌ、１３０　ｔｌ？の温度で約２時間加熱成形し
て厚さ１０ｍのコルク板を得た。このコルク板から１４
Ｘ１４ｍ＋ｎ、厚さ５爺の寸法に切り出したコルク片及
び内径６８陥、外径９６ｆｉ。

厚さ５寵のリング状コルク成形品を作った。このコルク
成形品表ｍｌに、黒鉛６容量％と二硫化モリブデン５４
容量％を混合したポリアルキレングリコール油（半固体
潤滑剤）を塗布し、ピンディスク型摩擦試験機により、
耐久性能及び制動性能に関係する摩擦係数を測定した。

ピンディスク型摩擦試験機による耐久性能及び摩擦係数
の評価は下記の条件で行った。

〔耐久性能試験〕

すべり速度：　１３ｍ／Ｓ面圧：　０．５　Ｋｇｆ　／ｃｍ２ディスク面温度：１００ｔ？（金属板温度）上記条件で
、連続すべり摩擦によりコルク材表面に塗布した表面潤
滑剤が消耗するまでの運転時間で評価した。

〔制動性能試験〕

すべり速度：０．９ｍ／Ｓ面圧’　”　０５　Ｋ９　ｆ　／　Ｃｒｎ２〔実用性能
試験〕電動ミシンの代表的な使用条件をシュミレートし、減速
、停止及び常時滑りのある動作で、図に示した実機クラ
ッチ・ブレーキ伺モードルによって、」二記動作を１ザ
イクルとし、コルク表面に塗布した表面潤滑剤が消耗す
る寸での動作サイクル数で評価した。

測定結果を第１表に示した。なお、本発明の利点を明確
にするため、従来用いていたものと比較した。

第　　　　１　　　　表 ※表面潤滑剤：鉱油（粘度２１００Ｆ　（９８，９ｃ）
９８鰭２／Ｓ）、黒鉛４５容量％含有第１表から、ポリオレフィン油を含有したコルク摩擦材
の動摩擦係数、耐久性能および実用による実用性能は、
従来品に比しすぐれていることが分る。

実施例２実施例１と同じ粒径、柔軟剤、接着剤を用いて前記した
条件で成形したコルク板より切り出した試験片に第２表
に示すポリオレフィン油（平均分子量＝３００〜２１０
０）を減圧下で２０重量％（コルクを含む全重量基準）
を含浸せしめた。さらに、上記コルク試験片に実施例１
と同じ組成の表面潤滑剤を塗布した後、実施例１と同じ
条件で試験した。その結果を第２表に示しだ。

（１１）第　　　　２　　　　表実施例３１１００〜１２００１１ｍの範囲内の粒径を有するコル
ク粒を用いて、実施例１と同じ柔軟剤、接着剤を用いて
成形して得られたコルク板より実施例１と同じ寸法の試
験片を作成し、これに第３表に示す内部液体潤滑剤を１
０重量％（コルクを含む全重量を基準とする。）を含浸
した。次に、その摩擦面に実施例１と同じ表面潤滑剤を
塗布し、ピンディス形摩擦試験機により摩耗係数と面ｊ
久性能（１２）を評価した。その結果を第３表に示した。

第　　　　３　　　　表（ト）内は２１０°Ｆ（９８，９Ｃ）における粘度８２
／Ｓを示す。

実施例４実施例１と同様のコルク試験片表面に、第４表に示した
増ちょう剤５重量％を含むポリアルキレングリコール油
（酸化防止剤ニジブチルジチオカルバミン酸ニッケル０
，５重量％配合したもの）からなるグリース組成物に対
して、黒鉛６容量％と二硫化モリブデン５４容量％を添
加し、これをロール機で均一に分散して得られた表面潤
滑剤を粘度２０，６簡２／５（２１０°Ｆ　）のポリオ
レフィ（１３）ン油１０重量％を含むコルクの摩擦面に塗布し、実施例
１と同じ条件でピンディスク形摩擦試験機により動摩擦
係数及び耐久性能、さらに第１図に示した電動ミシン用
クラッチ・ブレーキ伺モードルで実用性を評価した。そ
の結果を第４表に示した。

第　　　　４　　　　表第４表から明らかなように、いずれの増ちょう剤を用い
たグリースにおいても、第１表に示した従来品に比し耐
久性能及び実用性能が大巾にすぐれていることが分る。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の一実施例になる工業用ミシン等に使用さ
れるクラッチ・ブレーキ付モードルの主（１４）要部の断面図である。 ■・・・回転子、２・・・クラッチディスク、３・・・
フライホイール、４・・・プーリー側エンドブラケット
、５・・・クラッチ電磁枠体、６・・・ブレーキ電磁枠
体、７・・・ブし／−キディスク、８・・・軸受、９・
・・プーリー、１０・・・摺動軸（スプライン軸）、１
１・・・出力軸、１２・−・クラッチライニング、１３
・・・ブレーキライニング、１４・・・クラッチアマチ
ュア、１５・・・ブレーキアマチュア、１６・・・カッ
プリング、１７・・・クラッチコイル、１８・・・クラ
ッチ側磁気回路、１９（１５）／／／／θ　　　　と第１頁の続き（ｔｚ発　明　者　吉田富雄東京都千代田区丸の内−丁目５番１号株式会社日立製作所内

Claims

【特許請求の範囲】１、　コルク成形体とその摩擦面に施された液体ないし
半固体状潤滑剤層および該摩擦面から内部にわたって含
有せしめた液体潤滑剤を含むコルク摩擦材を備えた摩擦
による動力制御装置において、前記コルク成形体内部に
含有せしめる液体潤滑剤が、コルク成形体の摩擦面に施
される液体ないし半固体状潤滑剤よりもコルクに対する
親和力の小さい液体潤滑剤であることを特徴とするコル
ク摩擦材を備えた動力制御装置。２、　コルク成形体の摩擦面に施される液体ないし半固
体状潤滑剤がグリースであり、コルク成形体内部に含有
せしめる液体潤滑剤が炭化水素油であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のコルク摩擦材を備えた動
力制御装置。