JPS6069336A - 摩擦部材 - 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】 （技術分野） 本発明は車両等で用いられる摩擦部材の改良に関する。

〔従来技術〕

車両等では多くの摩擦部材が使用されている。

例えば自動車のオートマチックトランスミッションにお
いては、油中でクラッチの役ｖＩを果ず摩擦部材が用い
られている。この１′！Ｊ擦部材は鉄製基板と、ペーパ
ーを基材としこのペーパーに摩擦調幀剤および樹脂を含
浸させて硬くした摩擦体とて構成され、該鉄製基板上に
摩擦体を一体的に接着したものである。

ところで上記した摩擦部材においては、鉄製基板と摩擦
体との接着を強化するために、従来より、鉄製基板の表
面にショツトブラストやＶンドプラスト等の表面処理を
施して、該表面に機械的に凹凸を形成し、その後に接着
剤等で摩擦体を鉄製基板の表面に接着することにしてい
る。

このように鉄製基板の表面にショツトブラストやサンド
ブラスト等を施すと、鉄製基板と摩擦体との一般的な接
着力は向上する。しかし、摩擦部材の使用状況を考える
と、さらに強力な接着力を有するものが好ましい。

〔発明の目的〕

本発明は上記した従来技術の実情に鑑みなされたもので
ある。本発明の目的は、鉄製基板と摩擦体との接着力の
向上を図り、折り曲げ等の強大な変位が作用した場合で
あっても鉄ｖｍ板と摩擦体とが剥自１１シない又はほと
んど剥離しないといった程度の接着力が強い摩擦部材を
提供するにある。

〔発明の構成〕

本発明者は数多くの実験の結果、鉄製基板の表面に軟窒
化処理を施し、その表面に摩擦体を接着すれば、鉄製基
板と摩擦体との接着が強化されることを知見した。本発
明は上記した知見に基づいて完成されたものである。

本発明の摩擦部材は、鉄製基板と該基板−Ｌに一体的に
接着された摩擦体とで構成される摩擦部材において、 上記摩擦体が接着される鉄製基板は溶融塩浴による軟窒
化処理が施されており、該摩擦体と該基板との接着が強
化されていることを特徴とするものである。

ここで１？′擦部材としては、手動式トランスミッショ
ンあるいはオートマチックトランスミッションに使用さ
れる摩擦部材、ブレーキ機構に使用される摩擦部材が代
表的なものである。この場合鉄製基板は、トランスミッ
ションの摩擦部材のコアプレートであり、又、ディスク
ブレーキパッドやドラムブレーキ等のバックメタルであ
る。尚鉄製基板は、炭素鋼、合金鋼、鋳鉄、鋳鋼、鉄系
焼結材料等のいずれから作製されてもよい。

ところで本発明の摩擦部材を特色づける鉄ｌＩＩ！ＩＭ
板は、溶融ｊｐ浴による軟窒化処理が施されている。

軟窒化処理は、シアン塩とシアン酸塩とを主成分とする
溶融塩浴中に鉄製基板を保持することによつで行なわれ
る。処理温度は、鋼の変態点である７２３℃より低い５
７０℃程度とすることが望ましい。保持時間は０．５〜
２．０時間が望ましい。

又、シアン酸塩の吊を一定に保つため、溶融塩浴中に空
気を吹込むこともできる。

上記のように軟窒化処理が施された鉄１１豪板の表面に
は、窒素を含む化合物層が形成される。鉄製基板が炭素
鋼の場合には、Ｆｅ　３ＮＸＦｅ　ａＮを主体とする化
合物層が形成される。鉄製基板が合金鋼の場合には、Ｆ
ｅ３Ｎ１Ｆ０４Ｎの他にＣｒＮ等の窒化物を含む化合物
層が形成される。上記した化合物層はこぶ状ないし網目
状の突起を有することが多い。そのため軟窒化処理を施
した鉄製基板の表面粗さは、Ｒａ０．１〜２．０の範囲
となる。

摩擦体は相手方に押しつ（）られて相手方と直に摺接す
るものである。摩擦体は軟窒化処理された鉄製基板−ヒ
に一体的１こ接着される。摩擦体は、ペーパーを基材と
するペーパー摩擦材でもよい。ペーパー摩擦材はペーパ
ーを基材とし、紙繊維の間隙に公知の種々の摩擦調整剤
おにび樹脂を含浸させて硬化させたものである。樹脂と
しては通常フェノール系樹脂が使用されている。ＩＩＪ
となるペーパーは、一般に複数枚積層して用いる。他の
摩擦体としては、アスベスト、ガラス繊維、金属繊維を
基材としたものを用いることができる。これらのものは
通常摩擦調整剤、結合剤等と混合され、金型内で成形さ
れ、モールドタイプの摩擦体として知られている。具体
的には、ディスクブレーキとかドラムブレーキのブレー
キライニングが本発明の摩擦イホとなる。

鉄製基板と摩擦体とを接着する接着剤としては、フェノ
ール系樹脂を用いることができる。フェノール系樹脂と
は、例えばフェノール、クレゾールなどフェノール類の
一種又はそれ以上と、ホルムアルデヒド又はその発生源
となる化合物とＪ、り縮合させて得られる樹脂をいう。

図は本発明の代表的なＳ環部材の拡大断面図を示したも
のである。この図において、鉄製基板１の上面には化合
物層２が形成されている。この化合物層２に（ｊこふ秋
ないし網目状の突起３が多数形成されている。この突起
３は図示するように先端に向かうにつれて先太となる形
状となっている。

そして突起３と突起３との間の空間部には接着剤４が浸
透し、この接着剤４によって摩擦体５が鉄製基板１に接
着されている。ここで化合物層２には突起３が形成され
ているので、それだけ化合物層２と接着剤４との接着面
積が増大している。

（発明の効果〕 本発明の摩擦部材においては、鉄製基板と摩擦体との接
着は強力である。従って摩擦部材に折り曲げ等の強大な
変位が作用したときであっても、摩擦体の剥離を抑制す
ることができる。その理由は種々考えられるけれども、
現在のところ主たる理由は次のように推測されている。

即ち、鉄製基板を軟窒化処理した場合には、前述したよ
う鉄製基板の表面にこぶ状ないし網目状の突起を有する
化合物層が生じる。この化合物層の突起間に接着剤が浸
透し、所謂アンカー効果が増大し、このアンカー効果の
増大によって摩擦体と鉄ｌ１１．１板との接着が強化さ
れるものと推測される。

又本発明の摩擦部材においては、鉄製基板の表面には軟
窒化処理による化合物層が形成されるため、該基板の防
錆性を向上させ得る。

〔実施例〕

本実施例は、自動車のオートマヂックトランスミッショ
ンに用いる摩擦部材に適用したものである。

この摩擦部材を構成するｔ２製Ｘ！板は直径１２７ｍ１
ｌｌＸ直径１０２ｎｖｘ厚み１．５ｎｌｎｌの大きさの
コアプレートであり、炭素鋼（Ｓ−３５ＣＭ＞から作製
されている。そしてシアン塩とシアン酸塩とを主成分と
する溶融塩浴中に該コアプレートを浸漬することにより
、軟窒化処理がほどこされている。

処理温度は５７０℃で、処理時間は１時間とした。

このような軟窒化処理を施したコアプレートの表面粗さ
はＲａ０．２８であった。又表面硬度は１−ＩＲＣ２０
であった。次に軟窒化処理を施したコアプレートの表面
を洗浄し、その表面に接着剤を塗布し、その後乾燥した
。この場合、接着剤はフェノール系樹脂を用い、乾燥は
温風で行なった。次にペーパーを基材とした摩擦体を、
コアプレートの軟窒化処理面に接着し、その後成形、熱
処理を行なった。接着は成形プレス機で行なった。又熱
処理は圧着治具に組込み熱風雰囲気中で行なった。

上記した方法で製）告した１０個の摩擦部材の９０度曲
げ試験を行なった。９０度曲げ試験はドライの状態で摩
擦部材の中央部を９０度曲げることによって行なった。

この試験において、１０個の１７１０部材の内１０個と
もに摩擦体はコアプレートより剥離しなかった。したが
って、本実施例の摩擦部材の曲げ試験による残存率は１
００％であった。

次に比較例として、軟窒化処理を施さず、他の条件は全
て実施例と同しにして製造した１０個の摩擦部材の９０
度曲【ｙ試験も行なった。試験結果としては、１１１３
体の残存率は約７０％であった。

他の比較例として、従来から実施されているようにコア
プレートの表面を各種の酸で処理し、その後、摩擦体を
実施例と同一の方法で接着して製造した摩擦部材の９０
度曲げ試験も行なった。酸処理としては硫酸処理、リン
酸亜鉛処理、リン酸処理、リン酸マンガン処理である。

接着剤は前記した実施例と同じものを用いた。試験結果
としては、硫酸で処理した場合には摩擦体の残存率は５
０％であり、リン酸亜鉛で処理した場合には摩擦体の残
存率は１０〜２０％であり、又、リン酸で処理した場合
には残存率は１０〜２０％であり、リン酸マンガンで処
理した場合には残存率は′１０〜２０％であった。

以上の試験結果から、コアプレートに軟窒化９Ｑ理を施
した場合には、コアプレートと摩擦体との接着力が増加
することがわかる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の代表的な摩擦部材の拡大断面図である。　
′ 図中、１は鉄製基板、２は化合物層、３は突起、４は接
着剤、５は摩擦体を示づ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）鉄製基板と該基板上に一体的に接着された摩擦体
   とで構成される摩擦部材において、上記摩擦体が接着さ
   れる鉄製基板は溶融塩浴にＪ：る軟窒化処理が施されて
   おり、該摩擦体と該基板との接着が強化されていること
   を特徴とする摩擦部材。 （２＞８２！Ｆ’基板は車両のオートマチックトランス
   ミッションのコアプレートであり、摩擦体はペーパーを
   基材としたペーパ摩擦材である特許請求の範囲第１項記
   載の摩擦部材。 （３）鉄製基板は車両のディスクブレーキパッドのバッ
   クメタルであり、摩擦体はモールドタイプの摩擦材であ
   る特許請求の範囲第１項記載の摩擦部材。 （４）鉄製基板の表面は、表面粗さＲａが０゜２以上の
   軟窒化層の表面で形成されている特許請求の範囲第１項
   記載の摩擦部材。 （５）接着剤はフェノール系接着剤である特許請求の範
   囲第１項記載の摩擦部材。