JPH0314929A - レジンモールドクラッチフェーシング - Google Patents

レジンモールドクラッチフェーシング

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JPH0314929A
JPH0314929A JP1148777A JP14877789A JPH0314929A JP H0314929 A JPH0314929 A JP H0314929A JP 1148777 A JP1148777 A JP 1148777A JP 14877789 A JP14877789 A JP 14877789A JP H0314929 A JPH0314929 A JP H0314929A
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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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車などに用いられる動力伝達の断続を行
うクラッチディスクのクラッチフエーシングの改良に関
し、特に低比重で強度に浸れかつ高温時の摩擦摩耗特性
に浸れたレジンモールドクラッチフエーシングに関する
。
［従来の技術］ 自ａ車などでは、エンジンと変速機との間の仙力の断続
を行うクラッチディスクの部品として、タラッチフエー
シングが使用ざれている。
このクラッチフエーシングの材料系として、従来から、
（イ〉紐にレジンを付着後、巻きとり成形したウーブン
系のもの、（口）紐にレジンとゴムを付着後、巻きとり
成形したセミモールド系のもの、（ハ〉基材となる短繊
維にレジン、各種添加剤を乾式混合して成形したレジン
モールド系のものが知られている。
しかし、上記（イ）ウーブン系及び（口）セミモールド
系のものは、紐の中に各種添加剤を包括ざせる必要があ
り、添加剤の種類及び量には限界がある。また、上記（
口〉セミモールド系のものは、ゴムの中に添加剤を混ぜ
て紐に付着させることにより、上記（イ〉ウーブン系の
ものより添加剤の含有量を大きくして耐摩耗性の向上を
図っているが、現状が限界に近くこれ以上の性能向上も
明待できない。
一方、上記（ハ〉レジンモールド系のものは、組成物を
乾式混合して成形するため、各種添加剤を添加しやすく
摩擦性能の向上を図りやすい。このため、レジンモール
ド系のクラッチフエーシングを改良することが、現在主
流になっている。
ところが、上記｛ハ｝レジンモールド系のものは、組成
がどの部分もほとんど均一であるので、常に一定の摩擦
特性が得やすい反面、ｌｌｉ維は一定の配向性を有して
いないので、剪断強度が低いという不都合があり、バー
スト回転数が低くなるという欠点を有している。なお、
バースト回転数とは、回転数を徐々に増加させながらク
ラッチフエーシングを破壊に至るまで高速回転させ、そ
のときの回転数で与えられるものであり、値が大きい程
強度に優れていると判定される。
［発明が解決しようとする課題］ 本願発明者は、上記欠点を解消するため、贋接面を形成
するレジンモールド母材とバックアップ材との一体熱成
形体であるタラッチフエーシングであって、該レジンモ
ールド母材は、ガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維から
なる基材と、無機充填剤と、固体潤滑剤と、樹脂結合剤
とを主要組或成分とし、該バックアップ材は、ガラス繊
維とレーヨン、芳香族ポリアミド繊維の少なくとも一種
とから構成ざれる基質に付看させたバインダをスパイラ
ル状に巻きとった形状をもつレジンモールドクラッチフ
エーシングを先に発明している（特開昭６３−２０３９
３６号公報）。このレジンモールドクラッチフエーシン
グは、ガラス繊維の一部を低比重で高強度を有する芳香
族ポリアミド繊維、レーヨン繊維で代替使用することに
より高強度、軽量化を図り、かつバックアップ材をスパ
イラル状に巻きとった形状とすることによりざらに高強
度化を図っている。
ところが、上記レジンモールド母材の基材を構戒するガ
ラス繊維は、その軟化点が７００〜８５０′Ｃであり、
使用中の温度がこの軟化点に近づくと、ガラス繊維強度
が著しく弱くなり、このためレジンモールド母材の摩耗
が増大するという問題がある。
本発明は、レジンモールドクラツチフエーシングの高温
時における摩擦、摩耗特性を向上させることを解決すべ
き技術課題とするものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明のレジンモールドクラッチフエーシングは、摺接
面を形或するレジンモールド母材とバックアップ材との
一体熱成形体であって、該レジンモールド母材は、該レ
ジンモールド母材全体を１００体積％としたとき、ガラ
ス繊維１０〜２０体積％、並びにポリイミド繊維、ポリ
アミド繊維、芳香族ポリアミド！ｌｉ維及びポリベンゾ
イミダゾール繊維等の耐熱有機繊維５〜３０体積％、並
びにチタン酸カリ繊維、セラミック繊維、石英繊維及び
ガラス質シリカ繊維等の耐熱無機械＃ｆＬ５〜２５体積
％からなる基材と、無機充填剤と、固体潤滑剤と、樹脂
結合剤とを主要組成或分とすることを特徴とする。
本発明のレジンモールドクラツチフエーシングは、レジ
ンモールド母材とバックアップ材とからなる。
上記レジンモールド母材を構戊する基材は、ガラスＩＩ
ｉ維と耐熱有機繊維と耐熱無薇繊維とからなる。基材に
用いる繊維形状は、戒形性を考慮して短繊維状とするこ
とが好ましい。
上記ガラス繊維の含有量は、レジンモールド母材全体を
１００体積％としたとき、１０〜２０体積％である。こ
のガラス繊維は、軟化点が約７００〜８５０’Ｃであり
、約７００℃以上で軟化して、摩擦面に耐熱保護膜を形
戊する。
上記耐熱有機繊維は、ポリイミド繊維、ポリアミド繊維
、芳香族ポリアミド繊維及びポリベンゾイミダゾール繊
維等である。この耐熱有機繊維の含有量は、レジンモー
ルド母材全体を１００体積％としたとき、５〜３０体積
％である。耐熱有機繊維は、低温時におけるガラス繊維
の硬くて摩擦係数（μ〉が変動しやすい性質を抑える働
きをする。
上記耐熱無機繊維は、チタン酸カリ繊維、セラミック繊
維、石英繊維及びガラス質シリカ繊維等である。上述し
たガラス繊維が軟化して耐熱保護膜が形成ざれる条件は
限られており、高回転、高面圧下ではガラスｍ維の軟化
が著しく、塑性流動摩耗が急増する。耐熱無機繊維は、
この塑性流動を抑え、摩耗の急増を防ぐ働きをする。上
記耐熱無機繊維の中でも、それ自身はあまり硬くなく、
繊維状で耐熱性のあるものがよく、低温側よりも高温側
でより効果を発揮するチタン酸カリ繊維がとくに好まし
い。この耐熱無ｍｔｉａｍの含有量は、レジンモールド
母材全体を１００体積％としたとき、５〜２５体積％で
ある。５体積％以下ではガラス繊維の軟化を防ぐことが
できず、２５体積％以上では上記耐熱保護膜の形成が困
難となる。
上記レジンモールド母材を構成する無機充填剤は、摩擦
係数を確保することと相反する相手面を攻撃することを
うまく両立させるこ゜どを考慮して、炭酸カルシウム等
の軟かい充填剤と、ケイ酸ジルコニウム等の硬い充填剤
の２種類を用いることが好ましい。また、硬い充填剤の
粒径は、摩擦係数の確保と高速回転時の耐摩耗性向上を
考慮して、５０〜５００μｍとすることが好ましい。ざ
らに、防錆性を向上する水酸化カルシウム、その他調整
剤として珪藻土、クレイ、アルミナ等を添加することも
できる。これら無機充填剤の含有量は、レジンモールド
母材全体を１００体積％としたとき、５〜１５体積％と
することが好ましい。
上記レジンモールド母材を構成する固体潤滑剤としては
、グラフ７イト、二硫化モリブデン、硫化鉛、三硫化ア
ンチモンなどが挙げられるが、なかでも粒状グラファイ
トの使用が特に好ましい。
この固体潤滑剤の含有量は、レジンモールド母材全体を
１００体積％としたとき、５〜２０体積％とすることが
好ましい。
上記レジンモールド母材を構成する樹脂結合剤としては
、フェノール樹脂、フエノキシ樹脂、エポキシ樹脂、不
飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂を使用するこ
とができる。中でも、フェノール樹脂を用いるのが好ま
しい。この樹脂結合剤の含有量は、レジンモールド母材
全体を１００体積％としたとき、１５〜３０体積％とす
ることが好ましい。
上記レジンモールド母材の他の成分として、レジンモー
ルド母材全体を１００休積％としたとき、１〜８体積％
のカシューダスト、ゴムダスト、エラストマー等の有機
粉末、アルミニウム、鉄、亜鉛等の金属粉末等の摩隙調
整剤を使用することもできる。
上記レジンモールド母材は、上記の基材、無機充填剤、
固体潤滑剤及び樹脂結合剤等を混合して予備成形をした
後、成形型内でバックアップ材と一体的に加熱成形する
か、又はバックアップ材を成形型内の所定の位置に配置
し、レジンモールド母材を型内に充填した後、一体的に
加熱成形することにより形成することができる。
上記バックアップ材は、ガラス繊維と耐熱有機繊維とか
らなる基質と、該基質に付着させた樹脂及びゴムからな
るバインダとからなり、スパイラル状に巻きとった形状
とすることができる。例えば、ガラス繊維及び耐熱有機
繊維からなる紐に、フェノール樹脂及びゴムの混合物な
どからなるバインダを含浸して付着させる。このバイン
ダは紐の結合力を増すと共にバックアップ材に柔軟性を
与える。バインダを付着した紐をスパイラル状に巻取っ
た形状とし所定の形状にしてバックアップ材とすること
ができる。
このバックアップ材は、バックアップ材全体を１００体
積％としたとき、ガラス繊維が２０〜６０体積％、耐熱
有機繊維が２０〜８０体積％、樹脂が１０〜２５体積％
、ゴムが５〜２５体積％の構成とすることができる。
上記バックアップ材に使用する耐熱有機繊維としては、
レジンモールド母材に使用したものと同様のものを使用
することができる。バックアップ材の基質をレジンモー
ルド母材の基材と同種の組合せとすることにより、熱収
縮率の違いに基因して起こる材料の反りを防ぐことがで
きる。
上記バックアップ材は、例えばレジンモールドは材と一
体的に成形型内で加圧加熱下に保持されてレジンモール
ドクラッチフエーシングを形成する。この戊形体を必要
に応じ研磨、熱処理してレジンモールドクラッチフエー
シングとする。
［発明の作用］ 本発明のレジンモールドクラツチフエーシングは、虐接
面を形成するレジンモールド母材とバックアップ材との
一体熱成形体であるクラッチフエシングであって、該レ
ジンモールド母材は、該レジンモールド母材全体を１０
０体積％としたとき、ガラス繊維１０〜２０体積％、耐
熱有機繊維５〜３０体積％、及び耐熱無機繊維５〜２５
体積％からなる基材と、無機充填剤と、固体潤滑剤と、
樹脂結合剤とを主要組或成分とするものである。
このレジンモールドクラッチフエーシングは、温度が上
昇するに伴いガラス繊維、耐熱有機繊維、及び耐熱無機
繊維が以下のように動く。
すなわち、温度が約４　０　０　’Ｃまでは、耐熱有機
繊維がガラス繊維の硬くて摩擦係数（μ〉が変動しやす
い性質を抑える。それ以上の温度では、ガラス繊維が効
果を発揮し、特に約７００℃以上では、ガラス繊維が軟
化することにより摩擦面に耐熱保護膜が形或され、レジ
ンモールドクラッチフエーシングの寿命向上につながる
。
しかし、上記耐熱保護膜が形成ざれる条件は限られ、高
回転、高面圧下ではガラス繊維の軟化が著しく塑性流動
摩耗が急増する。耐熱無機繊維は、この塑性流動を抑え
、摩耗の急増を防ぐ。
［実施例］ 以下実施例により具体的に説明する。なお以下に記戟す
る％は特に述べない限り体積％を意味する。
（レジンモールド母材の調整） レジンモールド母材全体を１００％としたとき、表に示
すように、径が１０μｍ、長さ３ｍｍのガラス繊維１５
％、耐熱有機繊維としての芳香族ポリアミド繊維（商標
名：＃２９ケブラ）２０％、及び耐熱無機繊維としての
チタン酸カリ繊維５％からなる基材と、硬い無機充填剤
としての粒径５Ｏ〜５００μｍのケイ酸ジルコニウム及
び軟かい無機充填材としての炭酸カルシウム１５％と、
固体潤滑剤としての粒状グラフ７イト１５％と、樹脂結
合剤としてのフェノール樹脂２５％と、有機添加剤とし
てのカシューダスト５％とを乾式混合し、１００〜３０
０ｋｇ／Ｃｍ２の圧力で常Ｗ７Ｊｌ圧してレジンモール
ド母材の予備或形品１を得た。
（バックアップ材の調整〉 バックアップ材全体を１００％としたとき、径１０μｍ
のガラス繊維ロービング４０％と芳香族ポリアミド繊維
３５％とからなる基質に、バインダとしてのフェノール
樹脂１５％とＳＢＲゴム１０％との混合物を含浸ざせた
後、集束して撚りをかけてスパイラル状に巻き取りバッ
クアップ材２とした。
（成形） レジンモールド母材の予備戊形品１とバックアップ材２
とを一体的に或形型内に配置し、温度１４０〜１７０℃
、圧力１００〜３００ｋｇ／ｃｍ２で加熱加圧して、一
体成形品とした。そして、温度２００〜２８０℃、時間
３〜６時間の熱処理を施し、研磨して本実施例１のレジ
ンモールドクラッチフエーシング３とした。なお、この
レジンモールドクラッチフエーシング１のサイズは、２
３６φＸ１　５０φＸ３．５である。
また、原材料として上記実施例１と同様のものを用い、
表に示す組戒で上記実施例１と同様の方法により実施例
２〜３、及び比較例１〜２のレジンモールドクラッチフ
エーシングを製造した。
（評価１） 上記本実施例１〜３、及び比較例１〜２に係るレジンモ
ールドクラッチフェーシングについて、レジンモールド
母材中の耐熱無機繊維の含有量が最低摩擦係数（μ）及
び体積摩耗率に及ぼす影響をクラッチダイナモ試験機に
より調べた。その結果を第２図に示す。なお、この試験
条件は、回転数２５０Ｏｒｐｍ、イナーシャ０．１８ｋ
ｇｍｓ２、温度２５０゜Ｃ、継合回ｒ＆１０００回であ
る。
また第２図中、黒丸（●〉は最低摩擦係数（μ〉を示し
、白丸（０）は体積摩耗率を示す。
第２図から明らかなように、レジンモールド母材１００
％に対し、耐熱無機繊維の含有量が５〜２５％の範囲内
であれば、最低摩擦係数（μ〉が０．２５より大きく、
かつ体積摩耗率が１２ＸＩＱ−　４ｍｍ３　／ｋｇｍよ
り小さく好適であることがわかる。
（評価２〉 また、上記実施例２、及び比較例２に係るレジンモール
ドクラツチフエーシングについて、以下の性能評価試験
をクラッチダイナモ試験機により行った。
（体積摩耗率） 温度２００℃、回転数４００Ｏｒｐｍ、イナーシャ０．
０７ｋｇｍｓ２とし、クラッチ力バー荷重が４００ｋＣ
ｌ、６００ｋｇのときの体積摩耗率をクラッチダイナモ
メータにより求めた。その結果を第３図に示す。
第３図から明らかなように、クラッチ力バー荷重が４０
０ｋＣＩのとき、本実施例２に係るレジンモールドクラ
ツチフエーシングの体積摩耗率は、比較例２に係るレジ
ンモールドクラツチフエーシングの体積摩耗率の約半分
である。とくに、クラッチ力バー荷重が６００ｋＣｌの
とき、本実施例２に係るレジンモールドクラツチフエー
シングの耐摩耗性は、比較例２のものに比べて６倍以上
に向上しているのがわかる。
（最低摩涼係数） 回転数４００Ｏｒｐｍ，クラッチ力バー荷重４００ｋＣ
ｌ、イナーシャ０．０７ｋｇｍｓ２とし、温度が１００
℃、３００℃のときの最低摩擦係数（μ）をクラッチダ
イナモメータにより求めた。
その結果を第４図に示す。
第４図から明らかなように、温度３００″Ｃのとき、比
較例２に係るレジンモールドクラッチフエーシングの最
低摩擦係数〈μ〉が０．２２であったのに対し、本実施
例２に係るレジンモールドクラッチフエーシングの最低
摩擦係数（μ〉は０．２９以上あり、高温においても安
定していることがわかる。
（バースト回転数） 上記実施例３、及び比較例１に係るレジンモールドクラ
ッチフエーシングについて、温［２００゜Ｃにおけるバ
ースト回転数を測定した。その結果を第５図に示す。
第５図から明らかなように、比較例１に係るレジンモー
ルドクラッチフエーシングは１１３００ｒｐｍ程度で破
壊したのに対し、本実施例３に係るレジンモールドクラ
ツチフエーシングは１６０ｏｏｒｐｍでも破壊しなかっ
た。
（評価３） ざらに、上記実施例１〜３、及び比較例］〜２に係るレ
ジンモールドクラツチフエーシングのバックアップ材に
ついて、バースト回転数、戒形性、変形、及びコストの
評価結果を表に併せて示す。
なお、表中バースト回転数の評価結果で◎はバースト回
転数が１４００Ｏｒ．ｐ，ｍ．以上、Ｏは１２０００　
〜１４０００ｒ．　ｐ．ｍ．　、Ｘは１２ｏｏｏｒ．ｐ
．ｍ．以下であったことを示し、変形の評価結果でＯは
変形量が０．５０ｍｍ以下であったことを示す。
本実施例１〜３に係るバックアップ材は、耐熱有機繊維
の含有量が比較的多い実施例３に係るバックアップ材の
戒形性、変形、及びコストがやや劣るものの、いずれの
評価結果も良好であった。
一方、耐熱有機繊維の含有量が実施例のものと比べて少
ない比較例１に係るバックアップ材は、バースト回転数
が低く、かつ成形性が悪かった。
［発明の効果コ 以上詳述したように、本発明のレジンモールドクラッチ
フエーシングは、１習接面を形或するレジンモールド母
材とバックアップ材との一体熱成形体であるタラッチフ
エーシングであって、該レジンモールド母材は、該レジ
ンモールド母材全体を１００体積％としたとき、ガラス
繊維１０〜２０体積％、耐熱有機繊維５〜３０体積％、
及び耐熱無機繊維５〜２５体積％からなる基材と、無機
充填剤と、固体潤滑剤と、樹脂結合剤とを主要組戒或分
とするものである。
したがって、本発明のレジンモールドクラッチフエーシ
ングは、耐熱無機繊維の動きにより、高回転、高面圧下
でのガラス繊維の軟化による塑性流動を抑えて、耐摩耗
性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本実施例に係るレジンモールドクラッチフエー
シングを示す斜視図、第２図は本実施例及び比較例に係
るレジンモールド母材中の耐熱無機ｌｌｉ雑の含有量と
最低摩擦係数及び体積摩耗率との関係を示すグラフ、第
３図は本実施例及び比較例に係るレジンモールドクラッ
チフエーシングについて、クラッチダイナモ試験機によ
り体積摩耗率を測定した結果を示すグラフ、第４図は本
実施例及び比較例に係るレジンモールドクラッチフエー
シングについて、クラッチダイナモ試験機により最低摩
擦係数を測定した結果を示すグラフ、第５図は本実施例
及び比較例に係るレジンモールドクラツチフエーシング
について、バースト回転数を測定した結果を示すグラフ
である。 １・・・レジンモールド母材　　２・・・バックアップ
材３・・・レジンモールドクラツチフエーシング第３図 第２図 実施例（２） 比較例（２〉 耐熱無機繊維（体積％） 実施例（２〉 比較例（２）

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）摺接面を形成するレジンモールド母材とバックア
    ップ材との一体熱成形体であるクラッチフエーシングに
    おいて、 該レジンモールド母材は、該レジンモールド母材全体を
    １００体積％としたとき、ガラス繊維１０〜２０体積％
    、並びにポリイミド繊維、ポリアミド繊維、芳香族ポリ
    アミド繊維及びポリベンゾイミダゾール繊維等の耐熱有
    機繊維５〜３０体積％、並びにチタン酸カリ繊維、セラ
    ミック繊維、石英繊維及びガラス質シリカ繊維等の耐熱
    無機繊維５〜２５体積％からなる基材と、無機充填剤と
    、固体潤滑剤と、樹脂結合剤とを主要組成成分とするこ
    とを特徴とするレジンモールドクラッチフエーシング。
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