JP2015059193A - Dry friction material, clutch device and brake device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、乾式摩擦材、クラッチ装置およびブレーキ装置に関するものである。 The present invention relates to a dry friction material, a clutch device, and a brake device.
各種部材を製造したり、各種部材を組み立てるために、工場の内部で使用されるクレーンやベルトコンベア等の産業機器において、クラッチ装置やブレーキ装置が広く利用されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、このクラッチ装置およびブレーキ装置は、使用時に作動音を断続的に発生させ、特に作業者に不快感を覚えさせる異音を発生する場合があり、特に屋内で作業する際に作業環境を低下させる原因になっている。
Clutch devices and brake devices are widely used in industrial equipment such as cranes and belt conveyors used in factories to manufacture and assemble various members (for example, patents) Reference 1).
However, this clutch device and brake device may intermittently generate operating noise when in use, and may generate unusual noises that make the operator feel uncomfortable, especially when working indoors, reducing the working environment. It is a cause.
また、例えば、一般のオフィス内においても、各種複写機、ファクシミリ、印刷機等のＯＡ機器が多用されるようになっているが、このようなＯＡ機器についても使用時に異音が発生する場合があるため、その低減が求められるようになっている。 Further, for example, various office machines such as various copying machines, facsimile machines, and printing machines are widely used in general offices. However, abnormal noise may be generated when using such office equipment. Therefore, the reduction is required.
上記作動音を低減するために本発明者等が種々検討した結果、上記異音の原因として、クラッチ装置ないしはブレーキ装置が関与していることを見出した。
すなわち、クレーンやベルトコンベア等の産業機器やＯＡ機器には、各種クラッチ装置やブレーキ装置が用いられており、このクラッチ装置やブレーキ装置において、クラッチフェーシング、ブレーキパッド、ブレーキライニング等として使用される摩擦材と相手材との接触条件次第では鳴き等の異音を生じることがある。
As a result of various studies by the present inventors in order to reduce the operating noise, it has been found that a clutch device or a brake device is involved as a cause of the abnormal noise.
That is, various clutch devices and brake devices are used in industrial equipment and OA equipment such as cranes and belt conveyors, and friction used as clutch facings, brake pads, brake linings, etc. in these clutch devices and brake devices. Depending on the contact conditions between the material and the mating material, abnormal noise such as squeal may occur.
上記異音は、摩擦面で生じる摩擦振動の周波数と、クラッチ装置やブレーキ装置が有する共振点とが一致すると増幅して、顕在化し易くなると考えられる。上記異音を低減させる方法として、ダンパを設けて共振点をずらしたり、制振材を使用して共振を低減する等の方法も考えられるが、異音発生の原因となる摩擦振動そのものを低減し得る摩擦材が望まれるようになっている。また、摩擦材は経時劣化すると異音を生じ易くなることから、長期に亘って異音の発生を抑制し得るものが望まれるようになっている。 It is considered that the abnormal noise is amplified and easily manifested when the frequency of frictional vibration generated on the friction surface coincides with the resonance point of the clutch device or the brake device. As a method of reducing the abnormal noise, a method such as providing a damper to shift the resonance point or using a damping material to reduce the resonance can be considered, but the friction vibration itself that causes the abnormal noise is reduced. A friction material that can be used is desired. Further, since the friction material is likely to generate abnormal noise when it is deteriorated over time, a friction material that can suppress the generation of abnormal noise over a long period of time is desired.
従って、本発明の目的は、屋内で使用される運搬機器等の産業機器やＯＡ機器を構成するクラッチ装置やブレーキ装置に使用されたときに、所定の摩擦力を発揮し得るとともに、長期に亘って異音の発生を抑制し得る乾式摩擦材を提供することを目的とするとともに、当該乾式摩擦材を有するクラッチ装置やブレーキ装置を提供することを目的とするものである。 Accordingly, the object of the present invention is to provide a predetermined friction force when used in industrial equipment such as transport equipment used indoors and clutch devices and brake devices constituting OA equipment, and for a long time. It is an object of the present invention to provide a dry friction material capable of suppressing the generation of abnormal noise and to provide a clutch device and a brake device having the dry friction material.
上記技術課題を解決するために本発明者等が鋭意検討した結果、アラミド繊維、ワラストナイト、無機系充填材および結合樹脂を含むとともに、二硫化モリブデン１８〜２５質量％および黒鉛１０〜２０質量％を含む乾式摩擦材により、本発明の目的を達成し得ることを見出し、本知見に基づいて本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies by the present inventors in order to solve the above technical problems, the present invention contains aramid fibers, wollastonite, inorganic filler and binder resin, and includes molybdenum disulfide 18 to 25 mass% and graphite 10 to 20 mass. It has been found that the object of the present invention can be achieved by a dry friction material containing%, and the present invention has been completed based on this finding.
すなわち、本発明は、
（１）アラミド繊維、ワラストナイト、無機系充填材および結合樹脂を含むとともに、二硫化モリブデン１８〜２５質量％および黒鉛１０〜２０質量％を含むことを特徴とする乾式摩擦材、
（２）前記結合樹脂としてフェノール樹脂を含み、前記無機系充填材として炭酸カルシウムおよび硫酸バリウムを含む上記（１）に記載の乾式摩擦材、
（３）クラッチフェーシングとして上記（１）または（２）に記載の乾式摩擦材を有することを特徴とするクラッチ装置、
（４）ブレーキパッドまたはブレーキライニングとして上記（１）または（２）に記載の乾式摩擦材を有することを特徴とするブレーキ装置
を提供することを目的とするものである。
That is, the present invention
(1) A dry friction material comprising an aramid fiber, wollastonite, an inorganic filler and a binder resin, and containing 18 to 25% by mass of molybdenum disulfide and 10 to 20% by mass of graphite,
(2) The dry friction material according to (1), wherein the binder resin includes a phenol resin, and the inorganic filler includes calcium carbonate and barium sulfate.
(3) A clutch device comprising the dry friction material according to (1) or (2) as a clutch facing,
(4) An object of the present invention is to provide a brake device having the dry friction material described in (1) or (2) as a brake pad or brake lining.
本発明によれば、屋内で使用される運搬機器等の産業機器やＯＡ機器に使用されたときに、所定の摩擦力を発揮し得るとともに長期に亘って異音の発生を抑制し得る乾式摩擦材を提供することができるとともに、当該乾式摩擦材を有するクラッチ装置やブレーキ装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when used for industrial equipment and OA equipment, such as a conveyance apparatus used indoors, the dry friction which can exhibit predetermined | prescribed frictional force and can suppress generation | occurrence | production of abnormal noise over a long period of time. A clutch device and a brake device having the dry friction material can be provided.
本発明の摩擦材は、アラミド繊維、ワラストナイト、無機系充填材および結合樹脂を含むとともに、二硫化モリブデン１８〜２５質量％および黒鉛１０〜２０質量％を含むことを特徴とするものである。 The friction material of the present invention includes aramid fibers, wollastonite, an inorganic filler, and a binding resin, and includes 18 to 25% by mass of molybdenum disulfide and 10 to 20% by mass of graphite. .
本発明に摩擦材において、アラミド繊維としては、メタ系アラミド繊維およびパラ系アラミド繊維が挙げられる。
メタ系アラミド繊維としては、例えば、ポリメタフェニレンイソフタールアミド繊維（例えば、デュポン社製、商標名「ノーメックス」）などのメタ系全芳香族ポリアミド繊維が挙げられる。
また、パラ系アラミド繊維としては例えば、ポリパラフェニレンテレフタールアミド繊維（例えば、東レ・デュポン（株）製、商標名「ケブラー」）や、コポリパラフェニレン−３，４−ジフェニールエーテルテレフタールアミド繊維（例えば、帝人（株）製、商標名「テクノーラ」）などのパラ系全芳香族ポリアミド繊維が挙げられる。
In the friction material of the present invention, examples of the aramid fibers include meta-aramid fibers and para-aramid fibers.
Examples of the meta-aramid fiber include meta-type wholly aromatic polyamide fibers such as polymetaphenylene isophthalamide fiber (for example, trade name “NOMEX” manufactured by DuPont).
Examples of para-aramid fibers include polyparaphenylene terephthalamide fibers (for example, trade name “Kevlar” manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.), and copolyparaphenylene-3,4-diphenyl ether terephthalamide. Examples include para-type wholly aromatic polyamide fibers such as fibers (for example, trade name “Technola” manufactured by Teijin Limited).
アラミド繊維は、高強度かつ高弾性率であり、耐熱性、耐摩耗性に優れることから、ポリパラフェニレンテレフタールアミド繊維が一般に好適であるが、特に耐熱性を要求される用途においては、ポリメタフェニレンイソフタールアミド繊維が好適である。 Aramid fibers have high strength and high elastic modulus, and are excellent in heat resistance and wear resistance. Therefore, polyparaphenylene terephthalamide fibers are generally preferred. Metaphenylene isophthalamide fibers are preferred.
本発明の摩擦材は、アラミド繊維を、４〜１１質量％含むものであることが好ましく、５〜１０質量％含むものであることがより好ましく、６〜９質量％含むものであることがさらに好ましい。 The friction material of the present invention preferably contains 4 to 11% by mass of aramid fibers, more preferably 5 to 10% by mass, and even more preferably 6 to 9% by mass.
本発明の摩擦材は、アラミド繊維を含有することにより、所望の強度を容易に発揮し得るとともに、他の成分を混合して摩擦材を調製する際に、粉末粒子を保持して容易に均一混合し得ることから、安定した物性を容易に発揮する摩擦材を提供することができる。 The friction material of the present invention can easily exhibit desired strength by containing an aramid fiber, and can easily and uniformly hold powder particles when preparing a friction material by mixing other components. Since it can mix, the friction material which exhibits the stable physical property easily can be provided.
本発明の摩擦材においては、本発明の効果を奏する範囲において、アラミド繊維とともに他の有機繊維を含むものであってもよい。
アラミド繊維以外の他の有機繊維としては、アクリル繊維、耐炎化アクリル繊維、ポリイミド繊維、ポリアクリレート繊維、ポリエステル繊維、パルプ繊維などを挙げることができる。
In the friction material of the present invention, other organic fibers may be included together with the aramid fibers as long as the effects of the present invention are achieved.
Examples of organic fibers other than aramid fibers include acrylic fibers, flame-resistant acrylic fibers, polyimide fibers, polyacrylate fibers, polyester fibers, and pulp fibers.
本発明の摩擦材は、ワラストナイトを含む。
ワラストナイト（Wollastonite）は、ＣａＳｉＯ３（ＣａＯ・ＳｉＯ２）で表記される、カルシウムカチオンで繋がれた無限の珪素−酸素鎖（ＳｉＯ３）構造を有する、（結晶構造が針状の）無機繊維状物質である。天然鉱物として産出されるワラストナイトは、珪灰石として石灰岩地帯に産出し、不純物として微量（例えば、０．５重量％未満）のＡｌ２Ｏ３やＦｅ２Ｏ３を含有することもある。
The friction material of the present invention contains wollastonite.
Wollastonite has an infinite silicon-oxygen chain (SiO 3 ) structure connected by calcium cations, expressed as CaSiO 3 (CaO · SiO 2 ), and has an inorganic structure (needle-like crystal structure) It is a fibrous material. Wollastonite produced as a natural mineral is produced in the limestone area as wollastonite, and may contain trace amounts (for example, less than 0.5% by weight) of Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 as impurities.
本発明の摩擦材は、ワラストナイトを、３〜１０質量％含むものであることが好ましく、４〜９質量％含むものであることがより好ましく、５〜８質量％含むものであることがさらに好ましい。 The friction material of the present invention preferably contains 3 to 10% by mass of wollastonite, more preferably 4 to 9% by mass, and even more preferably 5 to 8% by mass.
本発明の摩擦材は、ワラストナイトを含有することにより、所望の強度を容易に発揮し得るとともに、他の成分を混合して摩擦材を調製する際に、粉末粒子を保持して容易に均一混合し得ることから、安定した物性を容易に発揮する摩擦材を提供することができる。 By containing wollastonite, the friction material of the present invention can easily exhibit a desired strength, and can easily hold powder particles when preparing a friction material by mixing other components. Since uniform mixing is possible, a friction material that easily exhibits stable physical properties can be provided.
本発明の摩擦材においては、本発明の効果を奏する範囲において、ワラストナイトとともに他の無機繊維を含むものであってもよい。
ワラストナイト以外の他の無機繊維としては、チタン酸カリウムウイスカー、炭化珪素ウイスカーなどの無機ウイスカーや、ガラス繊維や、炭素繊維や、セピオライト、アタパルジャイト、ハロイサイト、モルデナイト、ロックウールなどの鉱物繊維や、アルミナシリカ系繊維などのセラミック繊維や、アルミニウム繊維、ステンレス繊維、銅繊維、黄銅繊維、ニッケル繊維、真鍮繊維などの金属繊維等を挙げることができる。
The friction material of the present invention may contain other inorganic fibers together with wollastonite within the range where the effects of the present invention are exhibited.
Inorganic fibers other than wollastonite include inorganic whiskers such as potassium titanate whiskers and silicon carbide whiskers, glass fibers, carbon fibers, mineral fibers such as sepiolite, attapulgite, halloysite, mordenite, rock wool, Examples thereof include ceramic fibers such as alumina silica fibers, and metal fibers such as aluminum fibers, stainless fibers, copper fibers, brass fibers, nickel fibers, and brass fibers.
本発明の摩擦材は、無機系充填材を含む。
本出願書類において、無機系充填材とは、摩擦特性を調整する無機化合物成分であって、二硫化モリブデンおよび黒鉛を除く無機成分を意味する。
本発明の摩擦材において、無機系充填材としては、特に制限されないが、例えば、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、バーミキュライト、マイカ、フッ化カルシウム、酸化マグネシウム、珪石、アルミナ等から選ばれる一種以上を挙げることができ、炭酸カルシウムおよび硫酸バリウムから選ばれる一種以上が好ましく、炭酸カルシウムおよび硫酸バリウムがより好ましい。
The friction material of the present invention includes an inorganic filler.
In the present application document, the inorganic filler means an inorganic compound component that adjusts the friction characteristics, and means an inorganic component excluding molybdenum disulfide and graphite.
In the friction material of the present invention, the inorganic filler is not particularly limited, and examples thereof include one or more selected from calcium carbonate, barium sulfate, vermiculite, mica, calcium fluoride, magnesium oxide, silica, alumina, and the like. One or more selected from calcium carbonate and barium sulfate are preferable, and calcium carbonate and barium sulfate are more preferable.
本発明の摩擦材は、無機系充填材を、２０〜５１質量％含むものであることが好ましく、２５〜４０質量％含むものであることがより好ましく、２８〜３５質量％含むものであることがさらに好ましい。
本発明の摩擦材が、無機系充填材として炭酸カルシウムおよび硫酸バリウムを含む場合、その合計量は、上述した無機系充填材の含有割合と同様であることが好ましい。
The friction material of the present invention preferably contains 20 to 51% by mass of an inorganic filler, more preferably 25 to 40% by mass, and even more preferably 28 to 35% by mass.
When the friction material of the present invention contains calcium carbonate and barium sulfate as the inorganic filler, the total amount is preferably the same as the content of the inorganic filler described above.
本発明の摩擦材は、無機系充填材を含有することにより、耐摩耗性を改善し得るとともに、容易に密度を増加させ、結合樹脂の硬化反応を容易に促進することができる。 By containing the inorganic filler, the friction material of the present invention can improve the wear resistance, can easily increase the density, and can easily promote the curing reaction of the binding resin.
本発明の摩擦材は、無機系充填材とともに、さらに有機系充填材を含んでもよい。
本出願書類において、有機系充填材は、弾性率を低減し（弾性を向上させ）、摩擦係数を安定化させる有機化合物成分を意味する。
本発明の摩擦材において、有機系充填材としては、特に制限されないが、例えば、カシューダスト、カシュー樹脂、ゴム粉末等から選ばれる一種以上を挙げることができ、カシューダストおよびカシュー樹脂であることが好ましい。
The friction material of the present invention may further contain an organic filler in addition to the inorganic filler.
In the present application document, the organic filler means an organic compound component that reduces the elastic modulus (improves elasticity) and stabilizes the friction coefficient.
In the friction material of the present invention, the organic filler is not particularly limited, and examples thereof include one or more selected from cashew dust, cashew resin, rubber powder, etc., and may be cashew dust and cashew resin. preferable.
本発明の摩擦材は、有機系充填材を、１〜１２質量％含むものであることが好ましく、２〜１０質量％含むものであることがより好ましく、３〜６質量％含むものであることがさらに好ましい。 The friction material of the present invention preferably contains 1 to 12% by mass of an organic filler, more preferably 2 to 10% by mass, and even more preferably 3 to 6% by mass.
本発明の摩擦材は、有機系充填材を含有することにより、弾性率を低減して（弾性を向上させて）、制振性を向上させることにより耐摩耗性を容易に改善し得るとともに、摩擦材の表面に安定したフィルム層を形成して摩擦係数を容易に安定化させることができる。 The friction material of the present invention contains an organic filler, reduces the elastic modulus (improves elasticity), and can easily improve wear resistance by improving vibration damping properties, By forming a stable film layer on the surface of the friction material, the friction coefficient can be easily stabilized.
本発明の摩擦材は、本発明の効果を奏する範囲において、さらに硬質粒子や金属粉を含むものであってもよい。
硬質粒子としては、研掃剤や増μ（摩擦係数向上）剤としての機能を有するものであれば特に限定されず、アルミナ粒子、シリカ粒子、マグネシア粒子、ジルコニア粒子、酸化クロム粒子、ムライト粒子などの金属酸化物粒子から選ばれる一種以上を挙げることができる。
また、金属粉としては、アルミニウム粉、銅粉、真鍮粉、ステンレス鋼粉、鉄粉、酸化鉄粉等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
The friction material of the present invention may further contain hard particles or metal powder within the range where the effects of the present invention are exhibited.
The hard particles are not particularly limited as long as they have a function as a scouring agent or a thickening (improving friction coefficient) agent, such as alumina particles, silica particles, magnesia particles, zirconia particles, chromium oxide particles, mullite particles, and the like. One or more kinds selected from the metal oxide particles may be mentioned.
Examples of the metal powder include one or more selected from aluminum powder, copper powder, brass powder, stainless steel powder, iron powder, iron oxide powder, and the like.
本発明の摩擦材は、二硫化モリブデンを１８〜２５質量％含む。 The friction material of the present invention contains 18 to 25% by mass of molybdenum disulfide.
二硫化モリブデンは、層状の結晶構造を有する固体潤滑材であり、全体が偏平な形状を有するものである。
本発明の摩擦材は、二硫化モリブデンを１８〜２５質量％含むものであり、１９〜２３質量％含むものであることが好ましく、２０〜２３質量％含むものであることがより好ましい。
Molybdenum disulfide is a solid lubricant having a layered crystal structure, and has a flat shape as a whole.
The friction material of the present invention contains 18 to 25% by mass of molybdenum disulfide, preferably 19 to 23% by mass, and more preferably 20 to 23% by mass.
本発明の摩擦材は、二硫化モリブデンを含むことにより、相手材との摩擦特性を安定させ、スティックスリップや摩擦面から生じる鳴き等の異音を効果的に抑制することができる。
二硫化モリブデンの含有割合が１８質量％未満では異音の発生を十分に抑制することができなくなり、２５質量％を超えると摩擦材の形成が困難になる。
By including molybdenum disulfide, the friction material of the present invention can stabilize the friction characteristics with the counterpart material, and can effectively suppress abnormal noise such as squeal generated from a stick slip or a friction surface.
When the content ratio of molybdenum disulfide is less than 18% by mass, the generation of abnormal noise cannot be sufficiently suppressed, and when it exceeds 25% by mass, formation of a friction material becomes difficult.
本発明の摩擦材は、黒鉛を１０〜２０質量％含む。 The friction material of this invention contains 10-20 mass% of graphite.
黒鉛としては、特に制限されないが、土状黒鉛であることが適当である。 The graphite is not particularly limited, but is preferably earthy graphite.
本発明の摩擦材は、黒鉛を１０〜２０質量％含むものであり、１３〜１９質量％含むものであることが好ましく、１５〜１８質量％含むものであることがより好ましい。 The friction material of the present invention contains 10 to 20% by mass of graphite, preferably 13 to 19% by mass, and more preferably 15 to 18% by mass.
本発明の摩擦材は、黒鉛を含むことにより、相手材との摩擦特性を安定させ、スティックスリップや摩擦面から生じる鳴き等の異音を効果的に抑制することができる。
黒鉛の含有割合が１０質量％未満では異音の発生を十分に抑制することができなくなり、２０質量％を超えると他の成分の配合割合が低減するために、所望性能を有する摩擦材を得ることが困難になる。
By containing graphite, the friction material of the present invention can stabilize the friction characteristics with the counterpart material, and can effectively suppress abnormal noise such as squeal generated from a stick slip or a friction surface.
If the graphite content is less than 10% by mass, the generation of abnormal noise cannot be sufficiently suppressed, and if it exceeds 20% by mass, the blending ratio of other components is reduced, so that a friction material having desired performance is obtained. It becomes difficult.
本発明者等の検討によれば、アラミド繊維、ワラストナイト、無機系充填材および結合樹脂とともに所定量の二硫化モリブデンのみを配合した摩擦材でも使用当初はある程度異音の発生を抑制することができるものの、一定時間使用すると劣化を生じて異音を生ずることを見出した。本知見に基づいて本発明者等がさらに検討を加えたところ、アラミド繊維、ワラストナイト、無機系充填材および結合樹脂とともに所定量の二硫化モリブデンと所定量の黒鉛を併用することにより、異音の発生を高度に抑制し得るとともに、異音発生の抑制効果を長期に亘って維持し得ることを見出して本発明を完成するに至ったものである。 According to the study by the present inventors, even when a friction material containing only a predetermined amount of molybdenum disulfide together with an aramid fiber, wollastonite, an inorganic filler and a binder resin is used, the generation of abnormal noise is suppressed to some extent at the beginning of use. However, it has been found that when used for a certain period of time, it deteriorates and generates abnormal noise. Based on this finding, the present inventors further examined and found that by using a predetermined amount of molybdenum disulfide and a predetermined amount of graphite together with an aramid fiber, wollastonite, an inorganic filler and a binder resin, a different amount was obtained. It has been found that the generation of sound can be suppressed to a high degree and the effect of suppressing the generation of abnormal noise can be maintained over a long period of time, and the present invention has been completed.
本発明の摩擦材は、結合樹脂を含む。
結合樹脂としては、特に制限されないが、熱硬化性樹脂が好ましく、結合樹脂として、具体的には、フェノール樹脂（各種変性フェノール樹脂を含む）、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シアン酸エステル樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられ、これらのうち、フェノール樹脂がより適当である。
The friction material of the present invention includes a binding resin.
The binding resin is not particularly limited, but is preferably a thermosetting resin. Specifically, the binding resin includes a phenol resin (including various modified phenol resins), a melamine resin, an epoxy resin, a cyanate ester resin, and a polyester resin. Of these, phenol resins are more suitable.
本発明の摩擦材は、結合樹脂を、１３〜２６質量％含むものであることが好ましく、１４〜２０質量％含むものであることがより好ましく、１５〜１７質量％含むものであることがさらに好ましい。 The friction material of the present invention preferably contains 13 to 26% by mass of a binder resin, more preferably 14 to 20% by mass, and even more preferably 15 to 17% by mass.
本発明の摩擦材は、結合樹脂を含むことにより、各構成成分を結着させて、容易に所望形状に形成することができる。
本発明の摩擦材において、結合樹脂がフェノール樹脂である場合には、製造時に低温でも容易に軟化して各構成成分と馴染み易くなり、摩擦係数を向上させた摩擦材を容易に提供することができる。
The friction material of the present invention can be easily formed into a desired shape by binding each constituent component by including a binding resin.
In the friction material of the present invention, when the binder resin is a phenol resin, it is easily softened even at a low temperature at the time of manufacture and becomes easy to become familiar with each component, and a friction material having an improved friction coefficient can be easily provided. it can.
本発明の摩擦材は、使用目的に応じて各種形態およびサイズを採ることができる。 The friction material of the present invention can take various forms and sizes depending on the purpose of use.
本発明の摩擦材は、例えば、アラミド繊維、ワラストナイト、無機系充填材および結合樹脂を含むとともに、二硫化モリブデン１８〜２５質量％および黒鉛１０〜２０質量％を含む混合材料を成形型中で熱圧成形する方法により製造することができる。 The friction material of the present invention contains, for example, an aramid fiber, wollastonite, an inorganic filler, and a binding resin, and a mixed material containing 18 to 25% by mass of molybdenum disulfide and 10 to 20% by mass of graphite in a mold. It can be manufactured by a method of hot-press molding.
具体的には、例えば、上記各成分を適宜ミキサーを用いて所定の投入順序および所定の混合条件（ミキサー回転数、混合時間等）で混合することにより、アラミド繊維、ワラストナイト、無機系充填材および結合樹脂を含むとともに、二硫化モリブデン１８〜２５質量％および黒鉛１０〜２０質量％を含む混合材料を得た後、この混合材料を、必要に応じて所望形状に予備成形した後、得ようとする乾式摩擦材に対応する成形面形状を有する上型と下型からなる成形型中に投入し、熱プレスにて所定の温度、圧力、時間で成形し、その際に、樹脂から発生するガスを抜くため、適宜プレスバンピングを行うことにより、所望の表面形状を有する薄板状の摩擦材を得ることができる。
混合材料調製時、各成分の添加量は、得ようとする摩擦材の組成に応じて適宜調整することができる。
Specifically, for example, each of the above components is appropriately mixed using a mixer in a predetermined charging order and predetermined mixing conditions (mixer rotation speed, mixing time, etc.), so that aramid fibers, wollastonite, and inorganic fillers are mixed. After obtaining a mixed material containing 18 to 25% by mass of molybdenum disulfide and 10 to 20% by mass of graphite while containing a material and a binder resin, the mixed material is obtained by pre-molding it into a desired shape as necessary. It is put into a mold consisting of an upper mold and a lower mold having a molding surface shape corresponding to the dry friction material to be molded and molded at a predetermined temperature, pressure, and time with a hot press. In order to remove the gas to be discharged, a thin plate-like friction material having a desired surface shape can be obtained by appropriately performing press bumping.
At the time of preparing the mixed material, the amount of each component added can be appropriately adjusted according to the composition of the friction material to be obtained.
本発明によれば、屋内で使用される運搬機器等の産業機器やＯＡ機器に使用されたときに、所定の摩擦力を発揮し得るとともに長期に亘って異音の発生を抑制し得る乾式摩擦材を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when used for industrial equipment and OA equipment, such as a conveyance apparatus used indoors, the dry friction which can exhibit predetermined | prescribed frictional force and can suppress generation | occurrence | production of abnormal noise over a long period of time. Material can be provided.
次に、本発明のクラッチ装置について説明する。
本発明のクラッチ装置は、クラッチフェーシングとして本発明の乾式摩擦材を有することを特徴とするものである。
本発明のクラッチ装置を構成する乾式摩擦材の詳細は、上述したとおりである。
本発明のクラッチ装置は、クラッチフェーシングとして本発明の乾式摩擦材を有することを除けば、その他の部材については公知の部材により構成することができる。
Next, the clutch device of the present invention will be described.
The clutch device of the present invention has the dry friction material of the present invention as a clutch facing.
The details of the dry friction material constituting the clutch device of the present invention are as described above.
The clutch device of the present invention can be constituted by known members for the other members except that the clutch device has the dry friction material of the present invention as a clutch facing.
本発明のクラッチ装置は、クラッチフェーシングとして本発明の乾式摩擦材を有するものであることから、屋内で使用される運搬機器等の産業機器やＯＡ機器に使用されたときに、所定の摩擦力を発揮し得るとともに長期に亘って異音の発生を抑制することができる。 Since the clutch device of the present invention has the dry friction material of the present invention as a clutch facing, a predetermined frictional force is applied when used in industrial equipment such as transport equipment used indoors and OA equipment. This can be achieved and generation of abnormal noise can be suppressed over a long period of time.
次に、本発明のブレーキ装置について説明する。
また、本発明のブレーキ装置は、ブレーキパッドまたはブレーキライニングとして本発明の乾式摩擦材を有することを特徴とするものである。
本発明のブレーキ装置を構成する乾式摩擦材の詳細は、上述したとおりである。
本発明のブレーキ装置は、ブレーキパッドまたはブレーキライニングとして本発明の乾式摩擦材を有することを除けば、その他の部材については公知の部材により構成することができる。
Next, the brake device of the present invention will be described.
The brake device of the present invention is characterized by having the dry friction material of the present invention as a brake pad or a brake lining.
The details of the dry friction material constituting the brake device of the present invention are as described above.
The brake device of the present invention can be constituted by known members with respect to other members except that the dry friction material of the present invention is used as a brake pad or a brake lining.
本発明のブレーキ装置は、ブレーキパッドまたはブレーキライニングとして本発明の乾式摩擦材を有するものであることから、屋内で使用される運搬機器等の産業機器やＯＡ機器に使用されたときに、所定の摩擦力を発揮し得るとともに長期に亘って異音の発生を抑制することができる。 Since the brake device of the present invention has the dry friction material of the present invention as a brake pad or a brake lining, when used in industrial equipment such as transport equipment used indoors or OA equipment, a predetermined The frictional force can be exhibited and the generation of abnormal noise can be suppressed over a long period of time.
（実施例）
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
(Example)
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
（実施例１）
表１に示すように、アラミド繊維が６質量％、ワラストナイトが５質量％、炭酸カルシウムが１９質量％、硫酸バリウムが１４質量％、カシューダストが２質量％、カシュー樹脂が２質量％、フェノール樹脂が１５質量％、二硫化モリブデンが２０質量％、黒鉛が１７質量％になるように、各成分をミキサーで混合して、表１に示す組成を有する混合材料を得た。
得ようとする成形物の形状に対応する成形面形状を有する、上型および下型からなる成形型を用いて、上型と下型間（上記成形型の成形面）に上記混合材料を投入し、１７０℃の温度雰囲気下、４ＭＰａで押圧することにより、外径３００ｍｍ、厚さ９ｍｍのクラッチフェーシング形状を有する乾式摩擦材を作製した。
Example 1
As shown in Table 1, 6% by mass of aramid fibers, 5% by mass of wollastonite, 19% by mass of calcium carbonate, 14% by mass of barium sulfate, 2% by mass of cashew dust, 2% by mass of cashew resin, Each component was mixed with a mixer such that the phenol resin was 15% by mass, the molybdenum disulfide was 20% by mass, and the graphite was 17% by mass to obtain a mixed material having the composition shown in Table 1.
Using a mold consisting of an upper mold and a lower mold having a molding surface shape corresponding to the shape of the molded product to be obtained, the mixed material is introduced between the upper mold and the lower mold (molding surface of the molding mold). Then, a dry friction material having a clutch facing shape having an outer diameter of 300 mm and a thickness of 9 mm was produced by pressing at 4 MPa in a temperature atmosphere of 170 ° C.
＜異音発生の確認試験＞
図１に示すように、得られた乾式摩擦材をクラッチフェーシングＦとして、クラッチユニットＣに固定した。
図１に示すように、モーターＭに回転軸に取り付けた外径３００ｍｍ、厚さ２５ｍｍの鋳鉄製のディスクＤを回転数７ｒｐｍの一定周速で回転させ、このディスクＤに対し、上記クラッチユニットＣに固定したクラッチフェーシングＦを面圧Ｐが０．３ＭＰａとなるように押圧して、クラッチフェーシングを押圧した直後（評価開始直後）、クラッチフェーシングの押圧を開始してから９時間経過後（評価開始から９時間経過後）およびクラッチフェーシングの押圧を開始してから２４時間経過後（評価開始から２４間経過後）における異音（鳴き）の有無を聴感により確認した。結果を表１に示す。
なお、表１において、「○」評価は異音（鳴き）が発生しなかったことを表し、「×」評価は異音（鳴き）が発生したことを表している。
<Confirmation test for abnormal noise generation>
As shown in FIG. 1, the obtained dry friction material was fixed to the clutch unit C as a clutch facing F.
As shown in FIG. 1, a cast iron disk D having an outer diameter of 300 mm and a thickness of 25 mm attached to a rotating shaft of a motor M is rotated at a constant peripheral speed of 7 rpm. Immediately after pressing the clutch facing F fixed so that the surface pressure P is 0.3 MPa and pressing the clutch facing (immediately after the start of evaluation), 9 hours after starting the clutch facing (start evaluation) 9 hours later) and 24 hours after the start of clutch facing pressing (after 24 hours from the start of evaluation), the presence or absence of abnormal noise (squeal) was confirmed by hearing. The results are shown in Table 1.
In Table 1, “◯” evaluation indicates that no abnormal sound (squeal) has occurred, and “x” evaluation indicates that abnormal sound (squeal) has occurred.
（実施例２）
表１に示すように各成分の配合割合を変更した以外は、実施例１と同様にしてクラッチフェーシング形状を有する乾式摩擦材を作製した。
得られた乾式摩擦材をクラッチフェーシングとして、実施例１と同様の方法で異音発生の確認試験を行った。結果を表１に示す。
(Example 2)
A dry friction material having a clutch facing shape was produced in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of each component was changed as shown in Table 1.
Using the obtained dry friction material as a clutch facing, a test for confirming the occurrence of abnormal noise was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
（実施例３）
表１に示すように各成分の配合割合を変更した以外は、実施例１と同様にしてクラッチフェーシング形状を有する乾式摩擦材を作製した。
得られた乾式摩擦材をクラッチフェーシングとして、実施例１と同様の方法で異音発生の確認試験を行った。結果を表１に示す。
(Example 3)
A dry friction material having a clutch facing shape was produced in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of each component was changed as shown in Table 1.
Using the obtained dry friction material as a clutch facing, a test for confirming the occurrence of abnormal noise was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
（実施例４）
表１に示すように各成分の配合割合を変更した以外は、実施例１と同様にしてクラッチフェーシング形状を有する乾式摩擦材を作製した。
得られた乾式摩擦材をクラッチフェーシングとして、実施例１と同様の方法で異音発生の確認試験を行った。結果を表１に示す。
Example 4
A dry friction material having a clutch facing shape was produced in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of each component was changed as shown in Table 1.
Using the obtained dry friction material as a clutch facing, a test for confirming the occurrence of abnormal noise was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
（実施例５）
表１に示すように各成分の配合割合を変更した以外は、実施例１と同様にしてクラッチフェーシング形状を有する乾式摩擦材を作製した。
得られた乾式摩擦材をクラッチフェーシングとして、実施例１と同様の方法で異音発生の確認試験を行った。結果を表１に示す。
(Example 5)
A dry friction material having a clutch facing shape was produced in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of each component was changed as shown in Table 1.
Using the obtained dry friction material as a clutch facing, a test for confirming the occurrence of abnormal noise was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
（比較例１〜比較例１１）
表２および表３に示すように、適宜、セラミック繊維、ゴム粉末、アルミナ粉末、カオリナイト、メタルファイバー、アルミナ粉末、銅粉を配合しつつ、各成分の配合割合を変更して、実施例１と同様にしてクラッチフェーシング形状を有する乾式摩擦材の作製を試みたところ、比較例１〜比較例１０においては目的とする乾式摩擦材を作製することができたが、比較例１１においては熱圧成形時に割れが発生してしまい、目的とする乾式摩擦材を作製することができなかった。
比較例１〜比較例１０で得られた乾式摩擦材をクラッチフェーシングとして用いて、実施例１と同様の方法で異音発生の確認試験を行った。結果を表２および表３に示す。
表２および表３においても、「○」評価は異音（鳴き）が発生しなかったことを表し、「×」評価は異音（鳴き）が発生したことを表している。
(Comparative Examples 1 to 11)
As shown in Tables 2 and 3, the mixing ratio of each component was changed while mixing ceramic fiber, rubber powder, alumina powder, kaolinite, metal fiber, alumina powder, and copper powder as appropriate. In the same manner as in Example 1, attempts were made to produce a dry friction material having a clutch facing shape. In Comparative Examples 1 to 10, the intended dry friction material could be produced. Cracks occurred during molding, and the intended dry friction material could not be produced.
Using the dry friction material obtained in Comparative Examples 1 to 10 as a clutch facing, a test for confirming the occurrence of abnormal noise was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 and Table 3.
Also in Tables 2 and 3, “◯” evaluation indicates that no abnormal sound (squeal) has occurred, and “x” evaluation indicates that abnormal sound (squeal) has occurred.
表１の結果から、実施例１〜実施例５で得られた本発明の乾式摩擦材は、アラミド繊維、ワラストナイト、無機系充填材および結合樹脂を含むとともに、所定量の二硫化モリブデンと所定量の黒鉛を併用することにより、異音の発生を高度に抑制し得るとともに、異音発生の抑制効果を長期に亘って維持し得るものであることが分かる。 From the results of Table 1, the dry friction material of the present invention obtained in Examples 1 to 5 contains aramid fibers, wollastonite, inorganic fillers and binding resins, and a predetermined amount of molybdenum disulfide and It can be seen that by using a predetermined amount of graphite in combination, the generation of abnormal noise can be highly suppressed and the effect of suppressing the generation of abnormal noise can be maintained over a long period of time.
これに対して表２および表３の結果から、比較例１〜比較例１０で得られた乾式摩擦材は、二硫化モリブデンおよび黒鉛のいずれかを含まないか（比較例１〜比較例７）、二硫化モリブデンまたは黒鉛のいずれかの含有割合が所定範囲外である（比較例８〜比較例１０）ものであることから、評価開始直後から異音が発生したり（比較例１〜比較例４）、評価開始から９時間以内に異音が発生するものである（比較例５〜比較例１０）ことが分かる。
また、比較例１１においては、二硫化モリブデンの含有割合が多すぎるために乾式摩擦材を作製できないことが分かる。
On the other hand, from the results of Table 2 and Table 3, does the dry friction material obtained in Comparative Examples 1 to 10 contain either molybdenum disulfide or graphite (Comparative Examples 1 to 7)? Since the content ratio of either molybdenum disulfide or graphite is outside the predetermined range (Comparative Example 8 to Comparative Example 10), abnormal noise may be generated immediately after the start of evaluation (Comparative Example 1 to Comparative Example). 4) It can be seen that abnormal noise occurs within 9 hours from the start of evaluation (Comparative Examples 5 to 10).
In Comparative Example 11, it can be seen that the dry friction material cannot be produced because the content ratio of molybdenum disulfide is too large.
上記結果から、本発明に係る乾式摩擦材は、屋内で使用される運搬機器等の産業機器やＯＡ機器において、クラッチフェーシング、ブレーキパッドまたはブレーキライニングとして使用されたときに、所定の摩擦力を発揮し得るとともに長期に亘って異音の発生を抑制し得るものであることが分かる。 From the above results, the dry friction material according to the present invention exhibits a predetermined frictional force when used as a clutch facing, brake pad or brake lining in industrial equipment such as transport equipment used indoors and OA equipment. It can be seen that the generation of abnormal noise can be suppressed over a long period of time.
本発明によれば、屋内で使用される運搬機器等の産業機器やＯＡ機器に使用されたときに、所定の摩擦力を発揮し得るとともに長期に亘って異音の発生を抑制し得る乾式摩擦材を提供することができるとともに、当該乾式摩擦材を有するクラッチ装置やブレーキ装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when used for industrial equipment and OA equipment, such as a conveyance apparatus used indoors, the dry friction which can exhibit predetermined | prescribed frictional force and can suppress generation | occurrence | production of abnormal noise over a long period of time. A clutch device and a brake device having the dry friction material can be provided.
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