JP2000220659A - シンクロナイザーリング用摩擦材 - Google Patents

シンクロナイザーリング用摩擦材

Info

Publication number
JP2000220659A
JP2000220659A JP2590599A JP2590599A JP2000220659A JP 2000220659 A JP2000220659 A JP 2000220659A JP 2590599 A JP2590599 A JP 2590599A JP 2590599 A JP2590599 A JP 2590599A JP 2000220659 A JP2000220659 A JP 2000220659A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon fiber
friction
porosity
fiber composite
thermosetting resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2590599A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiko Kasai
昭彦 葛西
Toyomi Fujimori
豊美 藤森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokai Carbon Co Ltd
Original Assignee
Tokai Carbon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokai Carbon Co Ltd filed Critical Tokai Carbon Co Ltd
Priority to JP2590599A priority Critical patent/JP2000220659A/ja
Publication of JP2000220659A publication Critical patent/JP2000220659A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 摺動時の摩擦性能に優れるとともに耐熱性や
強度特性が高く、変速機などに好適に用いることのでき
るシンクロナイザーリング用摩擦材を提供する。 【解決手段】 炭素繊維クロスに含浸した熱硬化性樹脂
を加熱、硬化して得られたシートであって、気孔直径
0.1〜300μm における気孔率が0.5〜10%の
気孔性状を有する炭素繊維複合硬化樹脂(CFRP)シ
ートを金属製環状支持体に貼着接合してなることを特徴
とするシンクロナイザーリング用摩擦材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、例えば自動車の変
速機などの歯車切替え時に2つの歯車が円滑に噛合する
ように、摺動により歯車同士を同期回転させるためのシ
ンクロナイザーリング用摩擦材に関する。
【0002】
【従来の技術】シンクロナイザーリング用摩擦材には、
円滑に同期回転させるために摺動時の摩擦係数が大きい
こと、摺動時の磨耗量が少ないこと、摺動時の発熱に対
する耐熱性が高く安定であること、機械的強度が高いこ
と、などの材質特性が要求される。このため、従来から
シンクロナイザーリング用の摩擦材としては金属系、特
に銅合金系のものが多く使用されている。
【0003】例えば、特許第2663930号公報に
は、重量%で、Zn:20〜40%、Al:2〜8%、
Si:0.2〜2%、Mn:0.1〜5%、Tiおよび
/またはZr:0.05〜0.5%、を含有するCu系
合金で構成されたCu系合金製変速機用同期リングが開
示されている。
【0004】また、特開平9−25527号公報には、
Cu−Zn合金粉末及びCu粉末とZn粉末との混合粉
末の少なくとも1種60〜95重量%、FeMo、Fe
W、窒化FeTi、ZrO2 などの少なくとも1種なら
びに黒鉛の合計3〜25重量%、該金属焼結体の焼結温
度よりも低い温度の固相線又は融点をもつ金属(合金)
2〜15重量%、からなる混合粉末を焼結して得た、気
孔率が5〜35容量%であるシンクロナイザーリング用
摩擦材が提案されている。
【0005】このうち、シンクロナイザーリング用摩擦
材として最も一般的に用いられているCu系合金は鋳造
後熱間鍛造したものであるため摩擦特性が不安定となり
やすく、耐摩耗性も低いという欠点がある。一方、Cu
−Zn系焼結合金は、Cu系合金に比べて摩擦特性は安
定し、摩耗も少ないという利点があるが、剪断強度など
の強度特性に劣る難点がある。
【0006】また、金属系以外のペーパー系の摩擦材と
して、30乃至70重量%の炭素材と、10乃至40重
量%の熱硬化性樹脂と、5乃至30重量%の金属繊維又
は金属粒子と、5乃至40重量%の無機繊維又は無機粒
子とを含み、気孔率が10乃至50%であることを特徴
とするシンクロナイザーリング用摩擦材(特開平9−22
1553号公報)が提案されている。
【0007】この特開平9−221553号公報のシン
クロナイザーリング用摩擦材によれば、耐熱性、耐摩耗
性、耐焼き付き性、多孔性などに優れており、また炭素
材には人造黒鉛粒子が用いられ、その粒径を調整するこ
とによって気孔率を調節し、動摩擦係数の大きい摩擦材
が得られるとしている。
【0008】一方、強度特性に優れた炭素繊維を主成分
とする摩擦材としては、炭素繊維基材を樹脂結合材また
は炭素結合材で結合した複合組織の材料が数多く開発さ
れている。(例えば、特開昭50−72050 号公報、同62−
21528 号公報、特開平7−12158 号公報、特公昭60−54
270 号公報、特公平2−37492 号公報、同2−40890号
公報など。)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、これら
の炭素繊維を主成分とする摩擦材をシンクロナイザーリ
ング用摩擦材として使用するために種々検討した結果、
炭素繊維クロスを熱硬化性樹脂で結合し、一体化した炭
素繊維複合硬化樹脂(CFRP)シートを用い、かつそ
の気孔性状を特定することにより安定した摩擦特性が得
られ、また耐摩耗性にも優れ、シンクロナイザーリング
用として好適に使用し得ることを見出した。
【0010】本発明は、この知見に基づいて開発された
ものであり、その目的は摺動時の摩擦性能に優れ、耐熱
性、強度特性が大きく、変速機などのシンクロナイザー
リング用摩擦材として好適に用いることのできるシンク
ロナイザーリング用摩擦材を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明によるシンクロナイザーリング用摩擦材は、炭
素繊維クロスに含浸した熱硬化性樹脂を加熱、硬化して
得られたシートであって、気孔直径0.1〜300μm
における気孔率が0.5〜10%の気孔性状を有する炭
素繊維複合硬化樹脂シートを金属製環状支持体に貼着接
合してなることを構成上の特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明のシンクロナイザーリング
用摩擦材の基材を構成する炭素繊維クロスには、ポリア
クリロニトリル系、レーヨン系、ピッチ系などの各種原
料から製造された炭素繊維の平織、綾織、朱子織などの
クロスが用いられる。これらの炭素繊維クロスに含浸す
る熱硬化性樹脂にはフェノール系樹脂、フラン系樹脂、
エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂あるいはこれらの混
合樹脂などの熱硬化性樹脂が使用される。
【0013】熱硬化性樹脂の含浸は、これらの熱硬化性
樹脂を溶解する有機溶媒、例えばメタノール、エタノー
ル、エーテル、アセトンなどの有機溶媒に適宜な濃度に
溶解した熱硬化性樹脂溶液を炭素繊維クロスに噴霧や塗
布する、あるいは溶液中に炭素繊維クロスを浸漬する、
などの方法により行われる。なお、熱硬化性樹脂を炭素
繊維クロスに均一に含浸させるために、熱硬化性樹脂溶
液の粘度は800cp以下に調整されることが好ましい。
【0014】熱硬化性樹脂が含浸された炭素繊維クロス
は適宜な温度、例えば50〜100℃の温度で風乾して
有機溶媒を揮散除去してプリプレグシートを得たのち、
加熱硬化する。加熱硬化はプリプレグシートを耐熱性の
金属板、セラミック等の平板に挟持して、適宜な加圧下
に保持しながら加熱炉内にセットし、10℃/hr以下の
昇温速度で200〜300℃の温度に加熱し、適宜時間
保持することにより行われる。
【0015】このようにして、炭素繊維クロスに熱硬化
性樹脂を含浸し、含浸した熱硬化性樹脂を加熱、硬化し
て炭素繊維複合硬化樹脂シートが得られる。本発明のシ
ンクロナイザーリング用摩擦材は、このようにして得ら
れた炭素繊維複合硬化樹脂シート(CFRPシート)の
気孔性状として、全気孔容積に対する気孔直径0.1〜
300μm における気孔容積の占める割合である気孔率
を0.5〜10%の範囲に設定するものである。
【0016】気孔性状をこのように設定する理由は気孔
率は潤滑油などの油保持能力に関与し、気孔率が高い程
摩擦係数が増大し、摩擦性能の向上を図ることができる
が強度特性が低下し摩耗量が増加する難点がある。一方
気孔率が低い場合には摩擦係数が小さくなり摩擦性能が
低下する。また、0.1μm 未満や300μm を越える
気孔は摩擦特性への関与は殆どないからである。これら
の観点から、本発明は気孔性状を上記の範囲、すなわち
気孔直径0.1〜300μm における気孔率を0.5〜
10%の範囲に設定するものである。
【0017】炭素繊維複合硬化樹脂シートの気孔性状
は、炭素繊維クロスを構成する炭素繊維トウのフィラメ
ント数、含浸する熱硬化性樹脂量、加熱硬化時の加圧力
および昇温速度、などを制御することにより所定の設定
範囲に制御することができる。この炭素繊維複合硬化樹
脂シートは所定の形状に加工され、鋼、鉄合金、銅合
金、アルミニウム合金などの金属製環状支持体に貼着接
合してシンクロナイザーリング用の摩擦材が得られる。
【0018】このように本発明によれば、強度特性に優
れた炭素繊維と硬化樹脂とが複合一体化した組成構造か
らなる炭素繊維複合硬化樹脂シート(CFRPシート)
から形成され、その気孔性状を特定したことにより、大
きな摩擦係数と優れた耐摩耗性、ならびに高い強度特性
を有し、安定した摩擦性能を備えたシンクロナイザーリ
ング用摩擦材を提供することができる。
【0019】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して具
体的に説明する。
【0020】実施例1〜3、比較例1〜2 炭素繊維クロスとしてポリアクリロニトリル系高強度高
弾性タイプの炭素繊維を編組した平織クロスを用い、フ
ェノール樹脂初期縮合物をエタノールに溶解した樹脂溶
液を平織クロスに塗布して、異なる量比で樹脂を含浸し
た。次いで、70℃の温度で乾燥し、エタノールを完全
に揮散除去してプリプレグシートを作製し、プリプレグ
シートを黒鉛製平板に挟持して電気炉内にセットし、昇
温速度を変えて250℃に加熱し、2時間保持して硬化
した。このようにして気孔性状の異なる炭素繊維複合硬
化樹脂シート(CFRPシート)を作製し、水銀ポロシ
メータを用いて気孔直径0.1〜300μm の範囲の気
孔容積を測定して、その気孔率を算出した。
【0021】次いで、これらのCFRPシートをテーパ
ーリング形状に打ち抜き加工し鉄合金(SCR鋼)製環
状支持体に貼着接合して、内径60mm、幅7mmの試験用
のシンクロナイザーリング用摩擦材を作製し、この試験
用摩擦材について下記の方法および条件で試験を行い、
摩擦係数の変化や摩耗量などを測定した。得られた結果
を、試験用摩擦材の気孔性状とともに表1に示した。 相手部材:材質;SCM420 テーパーコーン回転数;1000 rpm 押付け荷重;80 kgf 潤滑油 :SAE75W−90(油温75℃) 同期時間:0.3秒 同期回数:20000回
【0022】比較例3 CFRPシートに代えて、高力黄銅で作製した試験用の
シンクロナイザーリング用摩擦材について、実施例と同
一の方法により摩擦試験を行い、その結果を表1に併載
した。
【0023】比較例4 CFRPシートに代えて、焼結銅合金で作製した試験用
のシンクロナイザーリング用摩擦材について、実施例と
同一の方法により摩擦試験を行い、その結果を表1に併
載した。
【0024】
【表1】 (注)*1;全気孔容積に対する気孔直径0.1〜300μm における気孔容積の 占める割合
【0025】表1の結果から、本発明で特定した全気孔
容積に対する気孔直径0.1〜300μm における気孔
容積の割合である気孔率が0.5〜10%の範囲にある
実施例1〜3の摩擦材は、気孔性状が範囲外にある比較
例1〜2の摩擦材に比べて摩耗量および摩擦係数のバラ
ンスのとれた摩擦材であることが判る。また、銅系合金
である比較例3〜4に比べて、摩耗量および摩擦係数並
びに摩擦係数の安定性に優れた摩擦材であることが判
る。
【0026】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、強度特
性に優れた炭素繊維と硬化樹脂とが複合一体化した炭素
繊維複合硬化樹脂シート(CFRPシート)から形成さ
れ、かつその気孔性状を特定したことにより大きな摩擦
係数と優れた耐摩耗性を備え、摺動時の摩擦性能に優
れ、耐熱性、強度特性が大きく、変速機などに好適に用
いることのできるシンクロナイザーリング用摩擦材が提
供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08K 3/04 C08K 3/04 7/06 7/06 C08L 101/16 C09K 3/14 520E C09K 3/14 520 520M 530G 530 C08L 101/00 Fターム(参考) 3J056 AA12 BA01 BC02 BC03 CA03 CA18 EA02 EA30 FA07 GA05 GA12 4F071 AA03 AA41 AA42 AA60 AA69 AB03 AF12 AF17 AH17 BA02 BB12 BC01 BC10 DA03 DA08 DA11 DA12 DA13 DA15 4F072 AA04 AA07 AB10 AB28 AD13 AD22 AD23 AD45 AG03 AG14 AH04 AH24 AH25 AK05 AK06 AL09 AL16 4F074 AA59M AA64M AA74M AC02 AE04 AG01 CB91 CC03X CC04X CC10X CC24X CC32X CC34X CE02 DA02 DA03 DA15 DA20 DA54 DA59 4J002 CC031 CD001 CH121 CM041 DA016 FA046 GF00 GN00

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭素繊維クロスに含浸した熱硬化性樹脂
    を加熱、硬化して得られたシートであって、気孔直径
    0.1〜300μm における気孔率が0.5〜10%の
    気孔性状を有する炭素繊維複合硬化樹脂シートを金属製
    環状支持体に貼着接合してなることを特徴とするシンク
    ロナイザーリング用摩擦材。
JP2590599A 1999-02-03 1999-02-03 シンクロナイザーリング用摩擦材 Pending JP2000220659A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2590599A JP2000220659A (ja) 1999-02-03 1999-02-03 シンクロナイザーリング用摩擦材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2590599A JP2000220659A (ja) 1999-02-03 1999-02-03 シンクロナイザーリング用摩擦材

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000220659A true JP2000220659A (ja) 2000-08-08

Family

ID=12178810

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2590599A Pending JP2000220659A (ja) 1999-02-03 1999-02-03 シンクロナイザーリング用摩擦材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000220659A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10334895B3 (de) * 2003-07-29 2005-05-19 Diehl Metall Stiftung & Co.Kg Synchronring
AT412766B (de) * 2003-01-22 2005-07-25 Miba Frictec Gmbh Reibkörper, bei dem sich zwischen einem stahlträger und einem reibbelag aus kohlenstofffasern, eine poröse zwischenschicht befindet
JP2015512455A (ja) * 2012-03-26 2015-04-27 ザ ルブリゾル コーポレイションThe Lubrizol Corporation 改善されたシンクロメッシュ性能を有するマニュアルトランスミッション用潤滑油

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT412766B (de) * 2003-01-22 2005-07-25 Miba Frictec Gmbh Reibkörper, bei dem sich zwischen einem stahlträger und einem reibbelag aus kohlenstofffasern, eine poröse zwischenschicht befindet
DE10334895B3 (de) * 2003-07-29 2005-05-19 Diehl Metall Stiftung & Co.Kg Synchronring
JP2015512455A (ja) * 2012-03-26 2015-04-27 ザ ルブリゾル コーポレイションThe Lubrizol Corporation 改善されたシンクロメッシュ性能を有するマニュアルトランスミッション用潤滑油

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4074671B2 (ja) より少なくフィブリル化したアラミド繊維及び人造黒鉛を含む摩擦ライニング材料
TWI259849B (en) Porous metal, metallic composite using it and method for manufacturing the same
WO1998058986A1 (en) Manufacture of plain bearings
GB2349923A (en) Plain bearing
US20140117583A1 (en) Friction material and method for producing friction material
JP2009514767A (ja) カーボン摩擦材料
CN109692951B (zh) 粉末冶金自润滑轴承的制造方法
JPWO2003068707A1 (ja) 耐酸化性炭素繊維強化炭素複合材料及びその製造方法
EP2905487A1 (en) Multilayer sliding member and method for manufacturing multilayer sliding members
JP2000220659A (ja) シンクロナイザーリング用摩擦材
CN113147105A (zh) 一种多孔聚酰亚胺储油保油结构及其制备方法和应用
ITMI20010591A1 (it) Cuscinetto a strisciamento senza piombo e metodo per la sua fabbricazione
JP4252864B2 (ja) 水中用摺動部材ならびにその製造方法
US8202346B1 (en) Porous reticulated metal foam for filtering molten magnesium
JP3464275B2 (ja) 摺動部材
JP2004256560A (ja) 湿式摩擦材
JP2005036819A (ja) 複層摺動部材
JP3560768B2 (ja) 炭素系湿式摩擦材の製造方法
JP2002179811A (ja) 炭素質湿式摩擦材
JP4573484B2 (ja) 金属−セラミックス複合材料およびその製造方法
JP3439922B2 (ja) 湿式摩擦材の製造方法
JPH1036523A (ja) 樹脂含浸被覆複層摺動部材およびその製造方法
JP2013087367A (ja) C/c複合材の製造方法
JP3620664B2 (ja) 固体潤滑剤複合銅系軸受材料の製造方法
JPS6360173A (ja) 炭素繊維強化炭素複合材料

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20040906

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060907

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061128

A02 Decision of refusal

Effective date: 20070329

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02