JP2003518596A - とくに自動車のための摩擦ライニングの実現方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】繊維、結合剤、添加剤などの原料を混合し、前記混合物を成形し、このように成形された混合物を加圧加熱硬化作業にかけることから成る、とりわけ、自動車のための、特に摩擦ディスクの、摩擦ライニングの実現方法において、その方法は、前記摩擦ライニングの再膨張を減少させるために、このライニングの標本が示差熱分析を受けて少なくとも３００℃の温度まで伸びる吸熱を示すような、ある温度、ある時間で実現される熱処理から成る補足的段階を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 図１から３は、それぞれ、下記に定義される、示差熱分析を受けた摩擦ライニ
ングの見本のサーモグラムを表す。

【０００２】 摩擦ライニングを実現するためには、以下のようにする。

【０００３】 様々な原料が混合され、ついで、混合物が成形される。

【０００４】 これらの原料には、知られているように、繊維、結合剤、添加剤を含むことが
できる。

【０００５】 繊維は、ガラス繊維のような無機繊維、ポリアクリルニトリル繊維のような有
機繊維、銅、真鍮または他の線のような金属線から構成されることができる。

【０００６】 熱硬化性の結合剤は、フェノール樹脂、メラミン樹脂およびゴムの結合とする
ことができる。

【０００７】 添加剤は、硫黄などのゴムの加硫剤、ジルコン、ケイ酸塩、カオリン、ケイ化
アルミン酸塩、例えば黄鉄鉱またはその他の硫化物、無水ケイ酸、セラミック球
、カーボンブラック、コークス、黒鉛、例えばマグネシア、酸化鉄、またはその
他の酸化物、炭化カルシウム、雲母、強塩基、例えばカリまたはソーダ、非イオ
ンの、イオンではない界面活性剤、例えばカルドライトまたはその他などの有機
添加剤、摩擦を調節することのできる添加物とすることができる。

【０００８】 混合物の成形は、熱圧縮成形作業または射出成形作業であることが可能である
。

【０００９】 このように形成されたライニングは、ついで、加圧加熱硬化作業を受ける。ラ
イニングを正しく重合させることを目的とするこの作業は、使用される原料に応
じて、１８０から２１０℃の間で、４から１０分間、１５０から３００バールの
圧力において行われる。

【００１０】 次に、ライニングは、オーブンにおいて、２３０℃を超える温度で、およそ２
４時間まで達することのできる時間の間、安定化される。

【００１１】 このように実現されるライニングは、いくつかの不都合な点を有する。とりわ
け、高温での使用において、ライニングは、膨張現象に見舞われがちであり、そ
れにより、いくつかの応用においては、以下に説明するように、それが装備する
組織体を害することがありえる。

【００１２】 本発明は、これらの不都合な点を回避することを目的とする。

【００１３】 本発明によると、ライニングは、使用におけるその膨張を減少させるために、
新たにもう一度、熱処理される。

【００１４】 上記の従来のすべての作業の後に行われる、この、いわゆる反膨張処理は、オ
ーブンでの安定化の際に用いられる最高温度以上の温度で、好ましくは、２５０
℃を超える、例えば、２５０と３００℃の間に含まれる、有利には、２７０と３
００℃の間の温度で行われる。

【００１５】 ライニングは、この温度で、６から１２時間の間、有利には、処理の間のその
ゆがみを防ぐために、例えば０．１バール未満で、負荷を軽くして、保たれる。

【００１６】 この処理は、当然、オーブンまたは加圧において行われることができる。後者
の場合、そのゆがみを防ぐために、温度が１００℃未満に達するまで、加圧下で
ライニングを冷却させることが好まれる。

【００１７】 摩擦クラッチを構成するためのクラッチ機構に関連した、クラッチの摩擦ディ
スクのためのライニングの、特に、自動車への応用において、本発明は、特定の
利点を有する。

【００１８】 一般的に、従来の摩擦クラッチは、場合によっては緩衝フライホイールまたは
フレキシブルフライホイールの形成のために２つの部分からなっているリアクシ
ョンプレートを有し、該リアクションプレートは、一次側シャフト、通常は、車
両の内燃エンジンのクランクシャフトなどの駆動シャフト上に回転して固定され
、そして、その外側周縁に、少なくとも１つの圧力プレートにつながっているカ
バーを支えている。

【００１９】 圧力プレートは、連接遮断手段によって制御される軸作動式弾力性クラッチ手
段の働きかけのもとで軸方向に移動することが可能でありながら、回転してカバ
ーおよびリアクションプレートと連動する。クラッチ手段は、連接遮断手段を形
成する連接遮断レバーの作動を受ける、コイルばね、または、１つまたは２つの
直列または並列に取りつけられたベルヴィルワッシャーから構成されることがで
きる。一般的に、クラッチおよび連接遮断手段は、１つの部品、例えば、カバー
に寄りかかる金属振動板に属している。例えばＦＲ−Ａ−２７５３７５８に記載
されているように、振動板は、連接遮断手段の応力を補助するために、ベルヴィ
ルワッシャーと直列または並列に取りつけられることができる。

【００２０】 その外側周縁に摩擦ライニングを備え、回転して１つのシャフト、通常はギア
ボックスの原軸のような被駆動軸と連動した、摩擦ディスクは、圧力プレートと
リアクションプレートとの間に置かれ、クラッチがかみ合い位置にある時に両者
の間に締め付けられるようになっている。クラッチ手段は、連接遮断手段を介し
てリリースベアリングによって作動される時、圧力プレートの軸方向への移動を
制御する。

【００２１】 このようなクラッチの寿命の間、摩擦ライニング並びに対抗資材、圧力プレー
ト、リアクションプレートは、磨耗し、そのことは、圧力プレートの変動、軸方
向作動式クラッチ手段およびリリースベアリングの変動を引き起こし、そこから
、一方で、連接遮断手段の作動条件の変化による圧力プレートとリアクションプ
レートとの間の摩擦ディスクの締め付け力の変動が起こり、他方では、連接遮断
するために必要な力がその影響を受けることとなる。このようなクラッチに磨耗
調整装置を備えることによって、クラッチ手段、並びに、連接遮断手段に一定に
支えられているリリースベアリングは、クラッチがかみ合いのポジションにある
時に同じポジションを占め、これらの不都合な点が回避される。

【００２２】 磨耗調整装置が備えられている摩擦クラッチは、クラッチ手段の支えの１つが
、カバーに直接または間接的につながる支えであろうと、圧力プレートに直接ま
たは間接的につながる支えであろうと、軸方向にずらせるように配置されており
、いわゆる補償手段は、このずれを実現するために、前記補償手段を実施する、
実際には作動することができる、いわゆる作動手段と、作動手段を制御しつつ作
動手段に応じて開始を許可したりしなかったりする始動手段とに連動するように
備えられている。当然、磨耗調整装置は、直接的にまたは間接的にライニングの
磨耗を感知することのできる、言い換えれば、例えば、前記磨耗によって影響さ
れるクラッチの構成要素のうちの少なくとも１つの位置を感知することのできる
、いわゆる検知手段によって操作されるが、前記検知手段は、前記の補償、作動
および始動手段の１つに作動する。

【００２３】 例えば、ＦＲ−Ａ−２７５３５０３、ＧＢ−Ａ−２２９４９８３、ＧＢ−Ａ−
２２９４３０１、ＵＳ−Ａ−５５６４５４１、ＦＲ−Ａ−２５９９４４６または
その他に記載されている、様々なタイプの磨耗調整装置が知られている。

【００２４】 磨耗調整装置の検知手段が、間に摩擦ディスクのライニングが配置されるリア
クションプレートと圧力プレートの面を離している軸方向の距離を考慮すること
を理解することは容易であり、前記距離は磨耗とともに小さくなる。

【００２５】 作動しているとき、摩擦ライニングは、３００℃程度の高温に課せられ、本発
明による反膨張処理なしで、通常、ライニングは、軸方向に０．１０ミリメート
ルまで達し得る量に膨張する。そのことは、当然ながら、磨耗調整装置の、従っ
て、クラッチの機能を深刻に乱す。また、ライニングの構成に応じて、この０．
１０ミリメートルの膨張の値に関する標準偏差は、０．０２ミリメートル程度で
ある。

【００２６】 有利なことには、反膨張処理の対象となったクラッチ摩擦ライニングは、フラ
ンス特許第２７８２３５４号に記載されているようなオルタネータ−スタータタ
イプの可逆性の回転電気機械においても使用されることができる。実際、このタ
イプのマシンにおいて、リアクションプレートは、回転電気機械のロータを有す
る回転式フライホイールに属する。摩擦ライニングの温度は、したがって、普通
の機械におけるものよりもさらに高い温度となるであろう。さらに、オルタネー
タ−スタータも、有利なことには、摩擦ライニングが、本発明に記載されている
ような反膨張処理を受けるとなおさらより良く作動する、オルタネータ−スター
タの軸方向の長さを減少させるための磨耗調整装置を備え付けられることができ
る。

【００２７】 本発明による反膨張処理のために、軸方向に測定される、使用中のライニング
の膨張は、少なくとも３０％、さらには、ライニングがラテックスベースの際に
は９０％まで減少され、さらに、標準偏差は半分に減少される。

【００２８】 本発明による反膨張処理の有効性は、行われた数多くのテストの結果によって
説明される。

【００２９】 これらのテストは、とりわけ、３００℃程度の使用温度では、本発明による処
理が行われていないライニングは重量を減らし、重量の喪失が大きいほど膨張が
大きいことを示している。そこで、反膨張処理のおかげで、ライニングの重量の
喪失が、その製造の際に起こり、有利なことに、反膨張処理は、ライニングがこ
の反膨張処理を受けていなかった場合に使用において失ったであろう重量を失わ
せるように行われる。

【００３０】 テストは、また、従来のライニングが使用の際にその多孔性を増加させること
を示している。この多孔性増加は、低い分子量の結合剤の排除、応力の減少およ
び網の安定化に対応する。本発明による反膨張処理では、ライニングの多孔性は
、使用において、ほぼ安定しており、変化しない、あるいは変化しても非常にわ
ずかであり、その膨張は非常に限定されたものであろう。

【００３１】 実験は、本発明による反膨張処理が強力である、すなわち、その処理時間およ
び処理温度が大きいほど、効果的である、つまり、処理されたライニングの膨張
が使用において少ないことを示している。このことは、異なった処理のされ方を
した同じライニングの標本に対して、不活性雰囲気で行われた示差熱分析のサー
モグラムの検査によって、明らかにされている。

【００３２】 例として、上記の構成要素から、摩擦ライニング見本を実現した。成形の後、
ライニングは、１９０℃で、約４分３０秒の間、２５０バールでの加圧加熱硬化
作業、および、６時間で２５０℃の最終段階での、オーブンでの熱処理にかけら
れる。

【００３３】 このように従来の方法で実現されたこのライニングの標本が、示差熱分析にか
けられた。対応するサーモグラムは、図１によって表されている。示差熱分析（
ＡＴＤ）は、１４０℃まで吸熱（ＥＮ）で構成されており、その上に大きな発熱
（ＥＸ）があることが見られる。このライニングの再膨張は、０．１０ｍｍと測
定された。

【００３４】 ついで、このライニングを、徐々に強度な補足的処理にかけたが、そのうちの
２つは以下に記載される。

【００３５】 第１の補足的処理は、最終段階を４時間で２７０℃とした。対応するサーモグ
ラム、図２には、図１のそれにほとんど同一の、約１４０℃までの吸熱（ＥＮ）
がある。それに対して、１４０℃からは、発熱（ＥＸ）は図１のそれよりもはる
かに低く、材料のより大きな安定性を特徴づけている。この処理によって、３０
０℃における再膨張は、０．０７ｍｍである。

【００３６】 第２の補足的処理は、先に記載されたものより強力なものであった。それは、
最終段階を８時間で２７０℃とした。対応するサーモグラム、図３では、約６５
０℃まで吸熱（ＥＮ）があり、ほとんど発熱がない。材料は、したがって、非常
によく安定化しており、そのことは、３００℃での非常に弱い、約０．０１ｍｍ
程度の再膨張によって表れており、それは、自動的遊び調整の作動の完全な安全
を保証するものである。

【００３７】 このように、本発明による反膨張処理を受けた摩擦ライニングの重要な特徴は
、示差熱分析にかけられたこのようなライニングの標本のサーモグラムが、少な
くとも３００℃の温度まで伸びる吸熱を示すことである。

【００３８】 参考までに、３００℃での膨張を測定するためには、以下のように行うことが
できる。ライニングの１つの面に、１２０度で等間隔で３点の印をつける。印を
つけた場所における厚みを測定し、記録する。換気され、３００℃（−０、＋２
）に調整されたオーブンにライニングを入れる。１０分後、オーブンからライニ
ングを出し、それを１時間の間冷却し、印をつけた点の厚みを測定し、記録する
。そこで、膨張がミリメートルで計算されることができる。

【００３９】 本発明に記載されている摩擦ライニングは、有利には、とりわけ自動車の、ク
ラッチの摩擦ディスクとして用いられることができ、その外側周縁にこのような
ライニングと、このような摩擦ディスクを有しており磨耗調整装置を特に備えて
いる摩擦クラッチとを有する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J056 AA58 AA62 BA01 BB08 BC04 CA04 DA03 EA02 EA13 EA22 EA26 EA28 EA30 FA02 FA08 GA02 GA12 3J058 BA32 EA37 FA01 GA02 GA23 GA45 GA55 GA58 GA59 GA65 GA68 GA92 GA93

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】繊維、結合剤、添加剤などの原料を混合し、前記混合物を成形
   し、このように成形された混合物を加圧加熱硬化作業にかける、とりわけ、自動
   車のための、特に摩擦ディスクの、摩擦ライニングの実現方法であって、前記摩
   擦ライニングの再膨張を減少させるために、このライニングの標本が示差熱分析
   を受けて少なくとも３００℃の温度まで伸びる吸熱を示すような、ある温度、あ
   る時間で実現される熱処理から成る補足的段階を有することを特徴とする方法。
2. 【請求項２】補足的熱処理の温度が２５０から３００℃の間に含まれる温度
   で実現されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】補足的熱処理の温度が６から１２時間の間に含まれる時間の間
   実現されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 【請求項４】摩擦ライニングのオーブンでの安定化の段階が、加圧加熱硬化
   作業と反膨張補足的熱処理との間に備えられていることを特徴とする、請求項１
   から３のいずれか１つに記載の方法。
5. 【請求項５】結合剤が熱硬化性であることを特徴とする、請求項１に記載の
   方法。
6. 【請求項６】反膨張の補足的熱処理の段階の後、ライニングが、その温度が
   １００℃未満に達するまで加圧冷却されることを特徴とする、請求項１から４の
   いずれか１つに記載の方法。
7. 【請求項７】反膨張処理の温度が２７０から３００℃の間に含まれることを
   特徴とする、請求項１に記載の方法。
8. 【請求項８】反膨張処理が、負荷をかけて、オーブンでまたは加圧のもとで
   実現されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１つに記載の方法。
9. 【請求項９】負荷が０．１バール未満であることを特徴とする、請求項８に
   記載の方法。
10. 【請求項１０】混合物の成形が、熱圧縮成形作業または射出成形作業である
    ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
11. 【請求項１１】加圧加熱硬化作業が、１８０から２１０℃の間で、４から１
    ０分の間で、１５０から３００バールにおいて行われることを特徴とする、請求
    項１から１０のいずれか１つに記載の方法。
12. 【請求項１２】オーブンでの安定化作業が、２３０℃を超える温度で、約２
    ４時間に達することのできる時間の間、実現されることを特徴とする、請求項４
    に記載の方法。
13. 【請求項１３】請求項１から１２のいずれか１つに記載の方法によって獲得
    される摩擦ライニングであって、このライニングの標本が、示差熱分析にかけら
    れて、少なくとも３００℃の温度まで伸びる吸熱を示すことを特徴とするライニ
    ング。
14. 【請求項１４】クラッチの摩擦ディスクを装備するためのスタッド形または
    弓形であることを特徴とする、請求項１３に記載のライニング。
15. 【請求項１５】クラッチの摩擦ディスクを装備するためのクラウンの形であ
    ることを特徴とする、請求項１３に記載のライニング。
16. 【請求項１６】その外側周縁に摩擦ライニングを有する、クラッチの摩擦デ
    ィスクであって、摩擦ライニングが請求項１４または１５に記載されているもの
    であることを特徴とする摩擦ディスク。
17. 【請求項１７】少なくとも１つの圧力プレートが結合されているカバーをそ
    の外側周縁に支えるリアクションプレートを有する種類の摩擦クラッチにおいて
    、摩擦ディスクがリアクションプレートと圧力プレートとの間にはさまれている
    のであって、摩擦ディスクが請求項１６に記載のものであることを特徴とする摩
    擦クラッチ。
18. 【請求項１８】摩擦クラッチにおいて、磨耗調整装置が備えられていること
    を特徴とする、請求項１７に記載の摩擦クラッチ。
19. 【請求項１９】摩擦クラッチにおいて、リアクションプレートが、回転電気
    機械のロータを有する駆動フライホイールに属することを特徴とする、請求項１
    ６または１７に記載の摩擦クラッチ。