JPS6023697B2 - 摩擦材及びクラッチモ−トル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電磁クラッチ・プレ−キに用いるコルク摩擦
材に係り、長時間にわたる摩擦防止と安定した摩擦係数
を有するコルク摩擦材及びこれを用いたクラッチモート
ルに関する。

これら摩擦材は、高信頼性の要求される電磁クラッチ・
ブレーキ付モートル（以下クラッチモ−トルと略称する
）に使用される。

その代表的なものは、高頻度の始動・停止がくり返され
る工業用ミシンの駆動用モートルで、その出力は４００
Ｗ程度で、回転速度として５０００ｙｐｍ前後まで使用
される。そのためこれらに使用する摩擦材には、クラッ
チやブレーキの動作時における当り音、および鳴き音、
摩擦材からの異臭の発生がないこと、また小型化のため
に高い摩擦係数を有することが望まれる。さらに１日１
万回程度の始動、停止の反覆のもとでも充分に長い寿命
を保持することが要求される。コルクは、摩擦材のうち
では比較的軟らかいため、動作時の当りが柔らかく、ま
た異臭の発生も少なく、しかも比較的摩擦係数が高いな
どの利点がある。

そのために前記のようなクラッチモートルの摩擦材とし
て、天然木のコルクを粉砕して得た粒子を、例えばフェ
ノール樹脂、ュリア樹脂、酢酸ビニール樹脂などのバイ
ンダーとともに、加熱、圧縮固着してなる成形品が専ら
使用されてきた。

しかしこのような摩擦材は、その静摩擦係数と勤摩擦係
数との差が比較的大きく、付着一すべりを発生しやすく
耐摩耗性も決して良好とはいえない。また高荷重下でそ
の摩擦係数が時間とともに変化する傾向を有する。この
摩擦係数の変化は、クラッチラインニクを介して伝達さ
れるトルクが変動する原因となり、始動・停止の制御を
非常に困難にする。本発明は、コルク摩擦材の長所を活
かしつつ一定したトルク伝達力、すなわち安定した摩擦
係数と耐摩耗性を有する、摩擦材を提供することにある
。

耐摩耗性と摩擦係数の安定性をはかる目的で、コルク表
面にグラフアィト粉末、または二硫化モリブデン粉末と
液状物、またはグリースからなる組成物をコーティング
する方法がすでに知られている。

この方法により鳴き音の防止、摩擦係数の安定化、およ
び摩耗は改良されるものの、その効果は少なく、目的の
摩擦材として必ずしも十分でない。またさらに改良され
た方法として、コルク潤滑性を有する液状物を含浸し、
さらに上記組成物を表面にコ−テングすることが知られ
ている。

しかしこの場合は摩擦係数が低下し、滑り易くなるため
、モートルの回転トルクが従動側に十分伝達されない欠
点がある。このときの摩擦係数の低下は、コルク中に含
浸した油が、コルク表面に鯵出い閏滑性が増加しすぎる
ためと考えられる。

そこで長時間にわたり耐摩耗性があり、しかもモートル
の回転トルクを十分に伝達し、かつ制動性のよいコルク
摩擦材とその処理方法について、種々の角度から検討し
た結果、本発明を完成することができた。

本発明の特徴は、コルク摩擦材の鳴き音防止、耐摩耗性
を向上させるための潤滑性を有する液状物を含浸し、表
面にグラフアィト、又は一硫化モリブデン等の塗布剤を
塗布する処理はそのま）残して、コルク成形品中に強磁
性粉体を混入させたところにある。

すなわちコルク粒子にある割合の強磁性粉体を混合し、
これにバィンダを加えた後、加熱、圧縮して摩擦材を作
製する。この摩擦材に、液状物を合浸し、さらに表面に
塗布剤を塗布する。この方法によって作製したコルク摩
擦材をクラッチモートルに使用すると、油が含浸されて
いるにもかかわらず十分な回転トルクの伝達と制動を得
ることができる。これは摩擦材に共存させた高磁性粉体
の働きで、始動・停止の動作時におけるフィールドコイ
ルへの通電により、摩擦材にも磁気力が発生し吸引力が
増加するものと考える。ところで強磁性粉体としては、
鉄、コバルト、ニッケルのうち一種類、あるいは二種類
以上から成る合金等が用いられる。強磁性粉体のコルク
粒子に対する配合量と吸引力との間には比例的な関係が
あり、強磁性粉体の配合量は多いことが望ましい。しか
し多過ぎるとコルク成形品の機械的強さ、例えば引張り
強さ、鱒断強さが４・さくなることから、一般にはコル
ク１００の重量部に対し、１００〜２０の重量部が好ま
しいが、目的に応じて配合量は決定される。本発明に用
いるコルク粒子の粒度は、とくに限定しないが、一般に
は１０〜６０メッシ程度が好ましい。

また強磁性粉体も特に限定されないが、鉄、コバルト、
あるいはニッケル等の強磁性粉体等が特に有効で、普通
に市販のものが使用できる。疎水性および潤滑を有する
液状物としては、市販の鉱油、二塩酸ジェステル油、ネ
オベンチルポリオールェステル油、フロロェステル油、
シリケートェステル油、リン酸ェステル油、ポリグリコ
ール油、ポリフェニルェーテル油、芳香族Ｃ−エーテル
油、ポリオレフイン油、フロロシリコーン油、シリコー
ン油から選ばれたものが用いられる。バインダーとして
は、例えばフェノール樹脂、ュリァー樹脂、酢酸ビニー
ル樹脂など一般にコルクの成形に用いられているもので
あれば特に限定されない。

塗布剤としては、上記した液状物、あるいは液状物を金
属石けん、無機高分子、無機粉末で増ちよして作られた
グリースにグラフアィト粉末またはこ硫化モリブデン粉
末等を混合した組成物が用いられる。

次に実施例によって本発明を発明する。

なお以下の各例中に部とあるのは重量部を意味する。実
施例 １コルク粒子（２０〜６０メッシ）２４．８部、
と鉄粉３０部を家庭用ミキサーで３分間混合し、さらに
フェノール系粉末バインダー６．２部添加し均一になる
よう１分間混合する。

上記混合物を加圧下、１６０℃において３び分間、圧縮
固着し、強磁性粉体入りコルク成形品（１３２０×５脚
）を作成した。次にフロロシリコーン油１００比ｓｔ（
２ｙｏ）を１００午０に加溢し、これに上記コルク成形
品を３時間浸潰した後、コルク成形品の表面に塗布剤（
フロロシリコーン系グリース（トレーＦＢ３４５１（（
１６碇部１こグラフアィト（１３０００メツシ）２碇都
を混合したもの）を塗布した。上記した強磁性体入りコ
ルク成形品を摩擦材として、第１図に示した試験機を用
いて従動側へ伝達されるコルク、並びに摩擦材の摩耗量
を測定した。

第１図において１は４００Ｗの駆動モートル、２はクラ
ッチディスク、３はクラッチリング４に挿入されたコル
ク摩擦材である。また５はクラッチリングをディスクに
吸引するためのフィールドコイルで、測定にあたっては
、このコイルに流れる電圧、電流を強磁性粉体を配合し
ないコルク成形品を挿入したクラッチリングの吸引力が
１．６ｋ９となるようにした。６は摩擦材を介して伝達
されるトルクを測定するためのトルク計である。

測定結果を第２図、第３図に示した。ここで比較例１の
摩擦材は、コルク粒子（２０〜即メッシ）２４．８部に
フェノール系バインダー６．２部を加え、家庭用ミキサ
ーで１分間混合した後、上記混合物を１６０ｑｏ、３０
分間圧縮固着したものである。比較例２は、塗布剤（フ
ロロシリコ−ン系グリ−ス（トレーＦＳ３４５１）１６
０部にグラフアィト（１３０００メッシ）２の郡を混合
したもの）を比較例１のコルク表面に塗布したものであ
る。

比較例３は、フロロシリコーン油１００比ｓｔ（２５℃
）を１００ｑ Ｃに加溢し、これに比較例１のコルクを
３時間浸潰した後、さらにコルクの表面に比較例２で用
いた塗布剤を塗布したものである。

強磁性粉体を配合した実施例１の摩擦材は、比較例３に
比べて伝達トルクが増加しており、比較例１，２に比べ
て経時的に安定した伝達トルクが得られ、かつ摩耗量も
比較例３とほぼ同等であった。実施例 ２ コルク粒子（２０〜６０メッシ）２４．８部と鉄粉６１
部を家庭用ミキサーで３分間混合し、さらに酢酸ビニー
ル系ェマルジョン型接着剤を固型分として８部を添加し
均一になるよう１分間混合する。

上記混合物を加圧下、１６０ｑｏにて３０分間、圧縮固
着し、強磁性粉体入りコルク成形品、１３２０×５側を
作成した。慈に鉱油エキストラヘビー４６比Ｓｔ（２５
午○）を１００００に加溢し、これに上記コルク成形品
３時間浸潰した後、コルク成形品の表面に塗布剤（錫油
系グリース（シュルアルバニァＮ０３）１０の都‘こグ
ラフアイト（１３００メッシ）２０部を混合したもの）
をコーテングした。上記強磁性粉体入りコルクを用いて
伝達トルク力を測定した結果、第２図に示すように実施
例１により上げた比較例３に比べて伝達トルクが増加し
、また摩耗量も第３図に示すように、比較例１，２に比
べかなり少なく、比較例３とほぼ同等であった。

これらの実施例から明らかなように、本発明の強磁性粉
体を配合したコルク摩擦材は、伝達トルクを増加させる
ので、摩擦材表面に十分な潤滑性をもたせることができ
、摩耗による寿命を延長することは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は伝達トルクの測定装置図、第２図は伝達トルク
の経時変化、第３図はクラッチモートルをＯＮ−ＯＦＦ
動作させたときの回数と摩擦材の摩耗量との関係を示す
グラフである。 １．．・…Ｍモートル４００Ｗ、２…・・・クラッチデ
スク、３・・・・・・摩擦材（コルク）、４・・・・・
・クラッチリング、５……フイールドコイル、６……ト
ルクメータ、７・・・・・・慣性体（ブーリー）。 あ′風豹２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 潤滑性を有する液状物を含浸し、表面にグラフアイ
   トまたは二硫化モリブデンの液状またはグリース状組成
   物を塗布したコルク摩擦材において、コルク中に強磁性
   粉体を混入することを特徴とする摩擦材。 ２ コルク摩擦材を設けたクラツチリングとこれに対向
   配置されたクラツチデスクとを備え、クラツチデスクに
   連設されたモートルの回転トルクのクラツチリング側へ
   の伝達と制動を行う構造のクラツチモートルにおいて、
   前記コルク摩擦材はコルク中に強磁性粉体が混入されか
   つ潤滑性を有する液状物が含浸されており、表面にはグ
   ラフアイトまたは二硫化モリブデンの液状またはグリー
   ス状組成物が塗布されていることを特徴とするクラツチ
   モートル。