JPH03244839A - 車両用摩擦部材 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、車両用摩擦部材に関し、例えば車両にあける
オートマチックトランスミッションやマニュアルトラン
スミッションのクラッチディスク、ドラムブレーキのブ
レーキシュー、ディスクブレーキのブレーキパッド等に
用いて好適な摩擦部材に関する。

［従来の技術］ 従来の車両用摩擦部材、例えばオートマチックトランス
ミッションのクラッチディスクは、第１７図及び第１８
図に示すように、基材としてのコアプレート５と、この
コアプレート５に固着された摩擦材としてのライニング
６とからなるものである。このクラッチディスクは、ラ
イニング６がクラッチプレート（図示せず）の被摩擦面
と対面する摩擦面６ａをもち、油中で摩擦面６ａが被摩
擦面と摩擦することにより駆動力の伝達又は遮断を行な
っている。このように、車両用摩擦部材は、車両におけ
る駆動力の伝達・遮断、制動力の発揮等の重要な役割を
担っており、定期点検等により摩擦材の異常摩耗が発見
された場合には交換される。

［発明か解決しようとする課題１ しかし、従来の車両用摩擦部材は、定期点検等により構
成部品の分解を行なわなければ摩擦材の異常摩耗を知る
ことができないものであった。このため、定期点検を怠
ったり、長期間整備を行なわなければ、摩擦材が異常摩
耗したまま車両を走行させる場合がある。

すなわち、例えばクラッチディスクにあっては、摩擦材
の異常摩耗により、荷重が低下して駆動トルクの低下を
招き、ついには車両の走行不能を生じることがあった。

特に、オートマチックトランスミッションのクラッチデ
ィスクにあっては、その構造からメンテナンスフリーと
されているため、定期点検時でさえも摩擦材の異常摩耗
を知ることができない。このため、この場合は、運転者
の知らない間に摩擦材の異常摩耗が進行し、摩耗粉が油
中に多量に混入してストレーナの目詰まりを生じたり、
コアプレートの露出を招いて相手材との間で固着したり
して、車両が走行不能となってしまうことがあった。

また、ブレーキパッドにあっては、摩擦材の異常摩耗の
進行により、バックプレートの露出を招いて相手材との
間で固着することかあった。

本発明は、上記従来の不具合に鑑みてなされたものであ
って、構成部品の分解を要さずに異常摩耗を知ることか
できる車両用摩擦部材を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の車両用摩擦部材は、基材と、 該基材に固着され、被摩擦面と対面する主摩擦面をもつ
主摩擦材と、 該基材に固着され、該被摩擦面から離れる方向に該主摩
擦面と段差をなす副摩擦面をもち、該主摩擦材と異なる
摩擦係数の副摩擦材とからなることを特徴とするもので
ある。

基材は、例えば、オートマチックトランスミッションの
クラッチディスクに用いられるコアプレート、ブレーキ
シューのウエート、ブレーキパッドのバックメタル、マ
ニュアルトランスミッションのウィズアウト等である。

主摩擦材及び副摩擦材は、いずれも熱硬化性樹脂成分、
繊維成分、粉末状充填材を含むものであり、基材の所定
箇所に固着される。これらはライニング又はフェーシン
グといわれる。

主摩擦材は、相手材の被摩擦面と対面する主摩擦面をも
つ。

副摩擦材は、主摩擦材の主摩擦面と段差をなす副摩擦面
をもつ。この段差は被摩擦面から離れる方向に形成され
る。かかる段差は主摩擦材の摩耗許容差分だけ形成する
ことが好ましい。これにより運転者か主摩擦材の摩耗限
度、すなわち交換時期を知ることができるからである。

また、この副摩擦材の摩擦係数は主摩擦材のそれと異な
る。副摩擦材の摩擦係数を主摩擦材のそれより高くする
ことが好ましい。これにより、主摩擦材の摩耗が進んだ
時点で運転フィーリングが急激に変化したり、異音が発
生したりして、運転者が主摩擦材の異常摩耗を感知しや
すくなるからである。副摩擦材を複数設けることもでき
る。これにより、運転者か多段階にわたって摩擦材の異
常摩耗を感知できる。

なお、主摩擦材と副摩擦材との位置関係は面圧分布によ
り設定することかできる。例えば、本発明の車両用摩擦
部材をオートマチックトランスミッションのクラッチデ
ィスクに適用し、クラッチディスクの外周側が摩耗しや
すい場合には、その外周側に主摩擦材と副摩擦材とを組
合せて固着することができる。

また、主摩擦材の主摩擦面と副摩擦材の副摩擦面との面
積割合は熱負荷等の摩擦条件に応じて設定することがで
きる。

「作用Ｊ 本発明の車両用摩擦部材では、まず主摩擦材が主摩擦面
と被摩擦面との摩擦により摩耗される。

そして、主摩擦材の摩耗が進み、異常摩耗に至った時点
で、副摩擦材の副摩擦面と被摩擦面との摩擦が開始する
。段差を主摩擦材の摩耗許容差分に設定した場合には、
主摩擦材が摩耗限度に至った時点、すなわち交換時期に
至った時点で、副摩擦材の副摩擦面と被摩擦面との摩擦
が開始する。このとき、副摩擦材の摩擦係数が主摩擦材
のそれと異なるため、車両の運転フィーリングが変化し
たり、異音が発生したりして、運転者がこれを感知でき
る。こうして、運転者は車両用摩擦部材の異常摩耗を知
ることができる。

［実施例］ 以下、本発明をオートマチックトランスミッションのク
ラッチディスクに具体化した実施例を図面を参照しつつ
説明する。

（実施例１） 本実施例のクラッチディスクは、第１図及び第２図に示
すように、基材としてのコアプレート５と、このコアプ
レート５に固着された主摩擦材としての主ライニング１
及び副摩擦材としての副ライニング２とからなる。

コアプレート５は、従来から用いられている炭素鋼から
なるリング状のものである。

主ライニング１及び副ライニング２は、それぞれ熱硬化
性樹脂成分、繊維成分、粉末状充填材とを含み、それぞ
れ摩擦係数がμｍ、μ２　（１，７Ｘμ０１／μｄ１−
μ０２／μｄ２．μｄ１ミμｄ２）となるように配合、
形成されている（第３図参照）。

主ライニング１は、コアプレート５の外周側及び内周側
にリング状に固着されている。この主ライニング１は相
手材たるクラッチプレート（図示せず）の被摩擦面と対
面する主摩擦面１ａをもつ。

副ライニング２は、コアプレート５における両生ライニ
ング１の間にリング状に固着されている。

この副ライニング２は、第２図に示すように、被摩擦面
から離れる方向に主摩擦面１ａと段差ｐをなす副摩擦面
２ａをもつ。本実施例では段差１を主ライニング１の摩
耗許容差分であるＯ、１ａｉｎに設定している。

このクラッチディスクは従来から知られている湿式摩擦
材と同様に製造されたものである。すなわち、繊維成分
及び粉末状充填材を抄紙機により抄紙し、リング状に打
ち扱いた後、熱硬化性樹脂を含浸・キュアする。その後
、清浄及び接着剤塗布したコアプレート５の両面にそれ
を組み合せて熱成形により接着するとともに所定の厚さ
にして完成品とする。

このクラッチディスクを慣性式摩擦試験機に組付け、Ｎ
（インプットシャフトの回転数）＝３６０Ｏｒ、ｐ、ｍ
　、　Ｆ　（押付荷重＞＝３００Ｋｙ、■（慣性モーメ
ント）＝３．５Ｋｌｃｒｎ−ｓ２の条件で評価した。な
お、このクラッチディスクとクラッチプレートとの係合
時間は約１秒である。

まず、このクラッチディスクでは、Ｏ〜４０００サイク
ル程度まで主ライニング１が主摩擦面１ａと被摩擦面と
の摩擦により摩耗される。このとき、主ライニング１は
、その摩擦係数μｍにより、１回の係合のトルク波形を
第３図の実線のように示す。そして、主ライニング１の
摩耗が進み、４０００サイクル程度を過ぎて主ライニン
グ１が段差ｇだけ摩耗された摩耗限度に至った時点、す
なわち交換時期に至った時１点で、副ライニング２の副
摩擦面２ａと被摩擦面との摩擦が開始する。このとき、
副ライニング２は、その摩擦係数μ２により、１回の係
合のトルク波形を第３図の破線のように示す。このため
、このクラッチディスク全体における副摩擦面２ａと被
摩擦面との摩擦が終了する直前の摩擦係数をμ０、副摩
擦面２ａと被摩擦面との摩擦が開始してから終了するま
での平均の摩擦係数をμｄとすると、第４図に示すよう
に、μ０／μｄが４０００〜５０００サイクル程度で急
激に変化している。したがって、車両の運転フィーリン
グは変化し、運転者はこれを感知できる。こうして、ク
ラッチディスクの異常摩耗を知ることができる。なお、
μ０及びμｄはμｍ及びμ２の面積割合及び熱負荷等に
よって決定される。

（実施例２） このクラッチディスクは、第５図及び第６図に示すよう
に、実施例１のクラッチディスクにおける主ライニング
１に放射状の溝１ｂ＠設けたものである。他の構成は、
実施例１のクラッチディスクと同じであるため、同−符
号付し、説明を省略する。このクラッチディスクも実施
例１のクラッチディスクと同様の作用及び効果を発揮す
ることができる。また、副ライニング２が主ライニング
１の内周側に固着され、かつ段差ｐを有しているために
蓄積する摩耗粉を溝１ｂから排除することもできる。

（実施例３） このクラッチディスクは、第７図及び第８図に不すよう
に、コアプレート５の外周側に主ライニング１１を幅広
に固着し、その内周側に副ライニング２１を固着したも
のである。他の構成は、実施例１のクラッチディスクと
同じであるため、同−符号付し、説明を省略する。この
クラッチディスクにあっても実施例１のクラッチディス
クと同様の作用及び効果を発揮することができる。

（実施例４） このクラッチディスクは、第９図及び第１０図に示すよ
うに、主ライニング１２内に複数のスポット状の副ライ
ニング２２を固着したものである。

他の構成は、実施例１のクラッチディスクと同じである
ため、同−符号付し、説明を省略する。このクラッチデ
ィスクにあっても実施例１のクラッチディスクと同様の
作用及び効果を発揮することができる。

（実施例５） このクラッチディスクは、第１１図及び第１２図に示す
ように、実施例４のクラッチディスクにおける主ライニ
ング１２に故銅状でかつ半径方向に対して斜めに副ライ
ニング２２を貫く溝１２ｂを設けたものである。他の構
成は実施例４のクラッチディスクと同じであるため、同
−符号付し、説明を省略する。このクラッチディスクも
実施例４のクラッチディスクと同様の作用及び効果を発
揮することができる。また、副ライニング２２が主ライ
ニング１２の内周側に固着され、かつ段差１を有してい
るために蓄積する摩耗粉を溝１２ｂから排除することも
できる。

（実施例６） このクラッチディスクは、第１３図及び第１４図に示す
ように、コアプレート５の内周側に主ライニング１３を
幅広に固着し、その外周側に副ライニング２３を固着し
たものである。他の構成は、実施例１のクラッチディス
クと同じであるため、同−符号付し、説明を省略する。

このクラッチディスクにあっても実施例１のクラッチデ
ィスクと同様の作用及び効果を発揮することができる。

（実施例７） このクラッチディスクは、第１５図及び第１６図に示す
ように、コアプレート５の外周側に主ライニング１４を
固着し、その内周側に段差ｐ１を有して第１副ライニン
グ２４を固着し、そのさらに内周側に段差！Ｊ２を有し
て第２副ライニング２５を固着し、そのざらに内周側に
主ライニング１４を固着したものである。このクラッチ
ディスクにあっても実施例１のクラッチディスクと同様
の作用及び効果を発揮することができる。また、このク
ラッチディスクにあっては、段差ｆａ１、ｆｉ２によっ
て２段階に異常摩耗を感知できる。

なお、上記実施例では、クラッチディスクに本発明を具
体化したが、ブレーキパッド等の他の車両用摩擦部材に
も適用可能であることは勿論である。ブレーキパッドに
適用した場合においては、異常摩耗により制動能力が向
上する等の変化によって、運転者は異常摩耗を感知しす
ることができる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の車両用摩擦部材は、主摩
擦面をもつ主＃擦材と、主摩擦面と段差をなす副摩擦面
をもち主摩擦材と異なる摩擦係数の副摩擦材とが基材に
固着されたものである。

したがって、本発明の車両用摩擦部材を車両の種々の摩
擦部材として採用すれば、運転者が車両の運転フィーリ
ングや異音により主摩擦材の異常摩耗を確実に感知する
ことができる。このため、構成部品の分解を要さずに異
常摩耗を発見することができ、車両の走行不能等の重大
な故障に至る前に早期に車両用摩擦部材の交換を行なう
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１のクラッチディスクの平面図、第２図
は第１図のＡ−Ａ矢視断面図である。第３図は実施例１
のクラッチディスクのトルク波形を示すグラフ、第４図
は摩擦係数の変化を示すグラフである。第５図は実施例
２のクラッチディスクの平面図、第６図は第５図のＢ−
Ｂ矢視断面図でおる。第７図は実施例３のクラッチディ
スクの平面図、第８図は第７図のＣ−Ｃ矢視断面図であ
る。 第９図は実施例４のクラッチディスクの平面図、第１０
図は第９図のＤ−Ｄ矢視断面図である。第１１図は実施
例５のクラッチディスクの平面図、第１２図は第１１図
のＥ−Ｅ矢視断面図である。 第１３図は実施例６のクラッチディスクの平面図、第１
４図は第１３図のＦ−Ｆ矢視断面図である。 第１５図は実施例７のクラッチディスクの平面図、第１
６図は第１５図のＧ−Ｇ矢視断面図である。 第１７図は従来のクラッチディスクの平面図、第１８図
は第１７図のＨ−Ｈ矢視断面図である。 １．１１．１２．１３．１４・・・主ライニング（主摩
擦材） ２．２１．２２．２３．２４．２５・・・副ライニング
（副摩涼材） １ａ・・・主摩擦面　　２ａ・・・副摩擦面５・・・コ
アプレート（基材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基材と、 該基材に固着され、被摩擦面と対面する主摩擦面をもつ
   主摩擦材と、 該基材に固着され、該被摩擦面から離れる方向に該主摩
   擦面と段差をなす副摩擦面をもち、該主摩擦材と異なる
   摩擦係数の副摩擦材とからなることを特徴とする車両用
   摩擦部材。