JPH037814B2 - - Google Patents
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- JPH037814B2 JPH037814B2 JP5631082A JP5631082A JPH037814B2 JP H037814 B2 JPH037814 B2 JP H037814B2 JP 5631082 A JP5631082 A JP 5631082A JP 5631082 A JP5631082 A JP 5631082A JP H037814 B2 JPH037814 B2 JP H037814B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
- F16D69/025—Compositions based on an organic binder
- F16D69/026—Compositions based on an organic binder containing fibres
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自動車に使用されるクラツチフエーシ
ングに関する。自動車用クラツチフエーシングに
使用される基材としてアスベスト、温石綿が用い
られることが多い。しかし温石綿は輸入原量であ
り、入手にあたり価格や安定供給の面から問題が
あつた。また近年アスベスト、温石綿が環境汚染
物質であり人体に悪影響を与えるものと考えら
れ、非アスベスト系のクラツチフエーシングの開
発が要求されつつある。この非アスベスト系のク
ラツチフエーシングとしては例えば焼結合金、セ
ラミツクス、セラメタリツクなどが考えられる。
しかしこれらの材料は高価であつたり特殊用途で
あつたりして、自動車のように安定した特性を持
つていていかも安価に多量必要とする場合には適
さない。 そこでアスベストの替りに連続ガラス繊維で形
成されるロービングやガラス短繊維を紡いだヤー
ンを用いることが提案されている。しかしガラス
ロービングを用いたクラツチフエーシングは高密
度、高硬度となり摩擦擦係数が低かつたり耐フエ
ード性や耐ジヤダー性が満足できなかつた。また
従来のヤーンに用いるガラス短繊維は連続ガラス
繊維で形成されるロービングを切断して用いてい
るため繊維径がほぼ一定であるうえその径が９〜
14ミクロンと太かつたため、ヤーンに紡ぐのが難
かしいうえ、耐摩耗粉の保持能が低く、ヤーン中
に必要量の耐摩耗粉を保持させることが出来なか
つた。 また熱圧成型する前に予備成型してクラツチフ
エーシング形状のタブレツトを作るが、この際、
スプリングバツク量が大きくうまくタブレツトが
出来ないという製造上の欠点があつた。そして最
大の欠点は初期の摩擦係数が低く、耐フエード性
や耐ジヤダー性がアスベストを用いたものに較べ
て劣るということであつた。 本発明者らはこれらの問題点を解決すべく鋭意
検討した結果、平均直径が５ミクロン以下の熔融
ガラスの噴射、吹飛しまたは遠心法によるガラス
短繊維を用いることによつて製造上の問題がな
く、アスベストを用いたクラツチフエーシングと
同等以上の摩擦特性を有するクラツチフエーシン
グが得られることを見いだした。 すなわち本発明は平均直径が５ミクロン以下の
熔融ガラスの噴射、吹飛しまたは遠心法によるガ
ラス短繊維と、有機短繊維と、耐摩耗粉と、金属
線と、熱硬化性結合剤を含有するロープを成型し
てなるクラツチフエーシングに関する。 ガラス短繊維の平均直径が５ミクロンより大き
いと、ヤーンに紡ぐのが難かしく、耐摩耗粉の保
持能が極端に悪くなるうえ、初期の摩擦係数も低
くなり耐フエード性や耐ジヤダー性も使用に耐え
られない程度になる。製造上及び摩擦特性上特に
好ましいガラス短繊維の平均直径は0.5〜５ミク
ロンである。従来用いられているガラス長繊維を
切断して得たガラス短繊維は直径が５ミクロン以
下でも太さがそろつているため摩擦特性や製造上
で目的とするものが得られない。また５ミクロン
以下の長繊維を製造するのは価格的にも高くなり
好ましくない。 ここでいう平均直径とはガラス繊維を引きそろ
えエポキシ樹脂のような結合剤で固めたのち、引
きそろえられた繊維方向と直角の切断面を拡大し
て各単繊維の直径を測りその平均値を求めたもの
である。 本発明に用いられる熔融ガラスの噴射、吹飛ば
しまたは遠心法によるガラス繊維は繊維径が分布
をもつているため、可紡性、タブレツト成型性、
耐摩耗粉の保持性や摩擦特性がすぐれる。噴射や
吹飛しには高圧ガスや蒸気を用いたり火炎を用い
たりするのが一般的である。また遠心法では熔融
したガラスを高速回転体の生ずる遠心力で繊維化
するものである。ガラス繊維のガラス成分として
はＥガラス（無アルカリ電気絶縁用ガラス）や、
Ｃガラス（化学用ガラス）、Ａガラス（一般用含
アルカリガラス）、Ｓガラス（高強度ガラス）、ガ
ラス綿用ガラス等どれでも本発明の効果は得られ
る。短繊維の繊維長としては種々のものを用いる
ことができるが、平均繊維長１〜200mmの範囲の
ものが特に好ましい。 有機短繊維としては、天然繊維（綿、麻等）、
再生繊維（レーヨン、スフ等）、半合成繊維（ア
セテート等）、合成繊維（芳香族ポリアミド繊維、
ポリイミド繊維、熱硬化ポリマー繊維）等であ
る。これらの繊維の中で特に好ましいものは綿や
レーヨン、スフ、ケブラー繊維でこれらの有機繊
維は高温時の摩擦係数を高く維持し摩耗量が少な
い。有機繊維として熱熔融しやすい例えばナイロ
ン繊維等の合成繊維は耐フエード、耐摩耗、耐ジ
ヤダー性等が好ましくない。 耐摩耗粉として熱硬化性樹脂の硬化粉末や、ゴ
ム硬化物の粉末が用いられるがカシユー殻油熱硬
化物の耐摩耗粉が好ましい。摩耗粉は耐ジヤダー
性、耐摩耗性からクラツチフエーシングの５〜25
重量％の範囲が好ましい。 金属線としては真鍮線、銅線、亜鉛線等が好ま
しく、直径としては0.05mm〜0.5mmのものが用い
るのが好ましい。金属線は耐ジヤダー性、耐フエ
ード性からクラツチフエーシングに対して0.5〜
25重量％が好ましい。 ガラス短繊維と、有機短繊維と、耐摩耗粉と、
金属線と、熱硬化性結合剤よりなるロープはガラ
ス短繊維と有機短繊維をカーデイングマシーン、
コンデンサーに通した後に連続した金属線と共に
紡機を用いてヤーンとされたり、繊維類だけ紡機
にかけられた単糸として撚糸機で連続した金属線
と合されヤーンにされたものを用いて製造する一
般的であるがこれに限定されない。 耐摩耗粉はガラス短繊維、有機短繊維にカーデ
イングマシーン、紡機を適用する直前に混合され
てもよく、コンデンサ中で散布してもよい。 熱硬化性結合剤としてはメラミン樹脂、フエノ
ール樹脂、尿素樹脂やこれらの変性樹脂等が用い
られる。熱硬化性結合剤の量はクラツチフエーシ
ングに対して10〜35重量％が好ましく、この範囲
外では耐ジヤダー性が劣るからである。 熱硬化性結合剤の含浸はヤーンを熱硬化性結合
剤を入れたワニスバスを通して含浸され、乾燥さ
れてローブとなる。 好ましい耐ジヤダー性を得るためにはクラツチ
フエーシングの気孔率が５〜30体積％であること
が好ましい。ロープからクラツチフエーシングを
得る際の成形方法および成形条件については特に
制限はなく、例えばロープをドーナツ状に巻いた
後に常温の金型内でドーナツ状のタブレツトを作
り、これを所望の気孔率になるようなキヤビテイ
体積を有するドーナツ形状の高温金型でプレスす
る。その後に機械加工、熱処理工程を経てクラツ
チフエーシングとする。 以下実施例により本発明を説明する。 実施例 １ 平均直径が２ミクロン、平均長50mmのＥガラス
よりなる熔融ガラスの吹飛しによるガラス短繊維
85重量部、スフ15重量部を均一に混合し、ついで
カーデイングマシンにかけてウエブを作り、この
ウエブ80重量部に対してカシユー殻油熱硬化物の
耐摩耗粉（カシユー(株)製、商品名B200）を20重
量部分散した後コンデンサーにかけスライバーを
作り、このスライバーを精紡機により撚りをかけ
直径2.0mmの単糸とした。次にこの単糸２本
（2.35重量部）と直径0.16mmの真鍮線１本（0.15重
量部）を45±５回／500mmの撚りを加え２〜３
ｇ／ｍのヤーンとした。このヤーンにメラミン樹
脂をロープに対して17重量％になるように含浸し
て付着させロープを得た。この時のカシユー殻油
熱硬化物の耐摩耗粉の含有量は、ロープに対し
て、16.2重量％、真鍮線の含有量は4.3重量％で
あつた。 次に前記で得たロープを６本合せて内径130φ
外径200φに巻き、常温のプレスでタブレツトを
得た。このタブレツトを150±５℃で加熱加圧成
形を行いその後規定寸法に機械加工、表面研摩し
た後180℃で４時間熱処理してクラツチフエーシ
ングとした。このようにして得られたクラツチフ
エーシングは密度1.38気孔率が15％であつた。 比較例 １ 直径が10ミクロンＥガラスよりなるロービング
を50mmに切断して得たチヨツプドガラスを実施例
１におけるガラス短繊維の替りに用いて実施例１
と同じ方法でクラツチフエーシングを得た。この
ようにして得られたクラツチフエーシングは密度
1.41、気孔率15％であつた。 比較例 ２ 平均直径が６ミクロン、平均長50mmのＡガラス
よりなる熔融ガラスの吹飛しによるガラス短繊維
を用い実施例１と同じ方法でクラツチフエーシン
グを得た。（密度は1.40、空隙率は15％） 実施例 ２ 平均直径が４ミクロン、平均長50mmのＡガラス
よりなる熔融ガラスの吹飛しによるガラス短繊維
を用い実施例１と同じ方法でクラツチフエーシン
グを得た。（密度1.39、空隙率は16％） 比較例 ３ 直径が４ミクロンＥガラスよりなるロービング
を50mmに切断して得たチヨツプドガラスを用い実
施例１と同じ方法でクラツチフエーシングを得
た。（密度1.39、空隙率15％） 表１に実施例と比較例で得たクラツチフエーシ
ングの成形性と摩擦特性を示す。 タブレツトはスプリングバツク量が少ないほど
薄く、加熱金型に充てんしやすいため作業性はよ
くなる。表は５mmの厚さに予備成型したタブレツ
トが５分後にスプリングバツクした厚さを示し厚
さが小さい程、作業性にすぐれる。 耐摩耗粉の脱落率は樹脂塗工前のロープに振動
を加えたときの脱落した耐摩耗粉の元の耐摩耗粉
に対する割合であり、脱落率が小さい程良いこと
はいうまでもない。 初期摩擦係数は慣性式ダイナモメータによつて
得たもので自動車用としては0.3以上が要求され
る。ジヤダ特性は試作クラツチフエーシングを乗
用車に取りつけジヤダー振動の加速度(G)を測定し
たもので0.1G以下だと一般の人はジヤダーとし
て感じない。 表１に示すように本発明のクラツチフエーシン
グは成形性、摩擦特性共従来のガラス繊維を用い
たものに較べすぐれていることがわかる。 【表】
ングに関する。自動車用クラツチフエーシングに
使用される基材としてアスベスト、温石綿が用い
られることが多い。しかし温石綿は輸入原量であ
り、入手にあたり価格や安定供給の面から問題が
あつた。また近年アスベスト、温石綿が環境汚染
物質であり人体に悪影響を与えるものと考えら
れ、非アスベスト系のクラツチフエーシングの開
発が要求されつつある。この非アスベスト系のク
ラツチフエーシングとしては例えば焼結合金、セ
ラミツクス、セラメタリツクなどが考えられる。
しかしこれらの材料は高価であつたり特殊用途で
あつたりして、自動車のように安定した特性を持
つていていかも安価に多量必要とする場合には適
さない。 そこでアスベストの替りに連続ガラス繊維で形
成されるロービングやガラス短繊維を紡いだヤー
ンを用いることが提案されている。しかしガラス
ロービングを用いたクラツチフエーシングは高密
度、高硬度となり摩擦擦係数が低かつたり耐フエ
ード性や耐ジヤダー性が満足できなかつた。また
従来のヤーンに用いるガラス短繊維は連続ガラス
繊維で形成されるロービングを切断して用いてい
るため繊維径がほぼ一定であるうえその径が９〜
14ミクロンと太かつたため、ヤーンに紡ぐのが難
かしいうえ、耐摩耗粉の保持能が低く、ヤーン中
に必要量の耐摩耗粉を保持させることが出来なか
つた。 また熱圧成型する前に予備成型してクラツチフ
エーシング形状のタブレツトを作るが、この際、
スプリングバツク量が大きくうまくタブレツトが
出来ないという製造上の欠点があつた。そして最
大の欠点は初期の摩擦係数が低く、耐フエード性
や耐ジヤダー性がアスベストを用いたものに較べ
て劣るということであつた。 本発明者らはこれらの問題点を解決すべく鋭意
検討した結果、平均直径が５ミクロン以下の熔融
ガラスの噴射、吹飛しまたは遠心法によるガラス
短繊維を用いることによつて製造上の問題がな
く、アスベストを用いたクラツチフエーシングと
同等以上の摩擦特性を有するクラツチフエーシン
グが得られることを見いだした。 すなわち本発明は平均直径が５ミクロン以下の
熔融ガラスの噴射、吹飛しまたは遠心法によるガ
ラス短繊維と、有機短繊維と、耐摩耗粉と、金属
線と、熱硬化性結合剤を含有するロープを成型し
てなるクラツチフエーシングに関する。 ガラス短繊維の平均直径が５ミクロンより大き
いと、ヤーンに紡ぐのが難かしく、耐摩耗粉の保
持能が極端に悪くなるうえ、初期の摩擦係数も低
くなり耐フエード性や耐ジヤダー性も使用に耐え
られない程度になる。製造上及び摩擦特性上特に
好ましいガラス短繊維の平均直径は0.5〜５ミク
ロンである。従来用いられているガラス長繊維を
切断して得たガラス短繊維は直径が５ミクロン以
下でも太さがそろつているため摩擦特性や製造上
で目的とするものが得られない。また５ミクロン
以下の長繊維を製造するのは価格的にも高くなり
好ましくない。 ここでいう平均直径とはガラス繊維を引きそろ
えエポキシ樹脂のような結合剤で固めたのち、引
きそろえられた繊維方向と直角の切断面を拡大し
て各単繊維の直径を測りその平均値を求めたもの
である。 本発明に用いられる熔融ガラスの噴射、吹飛ば
しまたは遠心法によるガラス繊維は繊維径が分布
をもつているため、可紡性、タブレツト成型性、
耐摩耗粉の保持性や摩擦特性がすぐれる。噴射や
吹飛しには高圧ガスや蒸気を用いたり火炎を用い
たりするのが一般的である。また遠心法では熔融
したガラスを高速回転体の生ずる遠心力で繊維化
するものである。ガラス繊維のガラス成分として
はＥガラス（無アルカリ電気絶縁用ガラス）や、
Ｃガラス（化学用ガラス）、Ａガラス（一般用含
アルカリガラス）、Ｓガラス（高強度ガラス）、ガ
ラス綿用ガラス等どれでも本発明の効果は得られ
る。短繊維の繊維長としては種々のものを用いる
ことができるが、平均繊維長１〜200mmの範囲の
ものが特に好ましい。 有機短繊維としては、天然繊維（綿、麻等）、
再生繊維（レーヨン、スフ等）、半合成繊維（ア
セテート等）、合成繊維（芳香族ポリアミド繊維、
ポリイミド繊維、熱硬化ポリマー繊維）等であ
る。これらの繊維の中で特に好ましいものは綿や
レーヨン、スフ、ケブラー繊維でこれらの有機繊
維は高温時の摩擦係数を高く維持し摩耗量が少な
い。有機繊維として熱熔融しやすい例えばナイロ
ン繊維等の合成繊維は耐フエード、耐摩耗、耐ジ
ヤダー性等が好ましくない。 耐摩耗粉として熱硬化性樹脂の硬化粉末や、ゴ
ム硬化物の粉末が用いられるがカシユー殻油熱硬
化物の耐摩耗粉が好ましい。摩耗粉は耐ジヤダー
性、耐摩耗性からクラツチフエーシングの５〜25
重量％の範囲が好ましい。 金属線としては真鍮線、銅線、亜鉛線等が好ま
しく、直径としては0.05mm〜0.5mmのものが用い
るのが好ましい。金属線は耐ジヤダー性、耐フエ
ード性からクラツチフエーシングに対して0.5〜
25重量％が好ましい。 ガラス短繊維と、有機短繊維と、耐摩耗粉と、
金属線と、熱硬化性結合剤よりなるロープはガラ
ス短繊維と有機短繊維をカーデイングマシーン、
コンデンサーに通した後に連続した金属線と共に
紡機を用いてヤーンとされたり、繊維類だけ紡機
にかけられた単糸として撚糸機で連続した金属線
と合されヤーンにされたものを用いて製造する一
般的であるがこれに限定されない。 耐摩耗粉はガラス短繊維、有機短繊維にカーデ
イングマシーン、紡機を適用する直前に混合され
てもよく、コンデンサ中で散布してもよい。 熱硬化性結合剤としてはメラミン樹脂、フエノ
ール樹脂、尿素樹脂やこれらの変性樹脂等が用い
られる。熱硬化性結合剤の量はクラツチフエーシ
ングに対して10〜35重量％が好ましく、この範囲
外では耐ジヤダー性が劣るからである。 熱硬化性結合剤の含浸はヤーンを熱硬化性結合
剤を入れたワニスバスを通して含浸され、乾燥さ
れてローブとなる。 好ましい耐ジヤダー性を得るためにはクラツチ
フエーシングの気孔率が５〜30体積％であること
が好ましい。ロープからクラツチフエーシングを
得る際の成形方法および成形条件については特に
制限はなく、例えばロープをドーナツ状に巻いた
後に常温の金型内でドーナツ状のタブレツトを作
り、これを所望の気孔率になるようなキヤビテイ
体積を有するドーナツ形状の高温金型でプレスす
る。その後に機械加工、熱処理工程を経てクラツ
チフエーシングとする。 以下実施例により本発明を説明する。 実施例 １ 平均直径が２ミクロン、平均長50mmのＥガラス
よりなる熔融ガラスの吹飛しによるガラス短繊維
85重量部、スフ15重量部を均一に混合し、ついで
カーデイングマシンにかけてウエブを作り、この
ウエブ80重量部に対してカシユー殻油熱硬化物の
耐摩耗粉（カシユー(株)製、商品名B200）を20重
量部分散した後コンデンサーにかけスライバーを
作り、このスライバーを精紡機により撚りをかけ
直径2.0mmの単糸とした。次にこの単糸２本
（2.35重量部）と直径0.16mmの真鍮線１本（0.15重
量部）を45±５回／500mmの撚りを加え２〜３
ｇ／ｍのヤーンとした。このヤーンにメラミン樹
脂をロープに対して17重量％になるように含浸し
て付着させロープを得た。この時のカシユー殻油
熱硬化物の耐摩耗粉の含有量は、ロープに対し
て、16.2重量％、真鍮線の含有量は4.3重量％で
あつた。 次に前記で得たロープを６本合せて内径130φ
外径200φに巻き、常温のプレスでタブレツトを
得た。このタブレツトを150±５℃で加熱加圧成
形を行いその後規定寸法に機械加工、表面研摩し
た後180℃で４時間熱処理してクラツチフエーシ
ングとした。このようにして得られたクラツチフ
エーシングは密度1.38気孔率が15％であつた。 比較例 １ 直径が10ミクロンＥガラスよりなるロービング
を50mmに切断して得たチヨツプドガラスを実施例
１におけるガラス短繊維の替りに用いて実施例１
と同じ方法でクラツチフエーシングを得た。この
ようにして得られたクラツチフエーシングは密度
1.41、気孔率15％であつた。 比較例 ２ 平均直径が６ミクロン、平均長50mmのＡガラス
よりなる熔融ガラスの吹飛しによるガラス短繊維
を用い実施例１と同じ方法でクラツチフエーシン
グを得た。（密度は1.40、空隙率は15％） 実施例 ２ 平均直径が４ミクロン、平均長50mmのＡガラス
よりなる熔融ガラスの吹飛しによるガラス短繊維
を用い実施例１と同じ方法でクラツチフエーシン
グを得た。（密度1.39、空隙率は16％） 比較例 ３ 直径が４ミクロンＥガラスよりなるロービング
を50mmに切断して得たチヨツプドガラスを用い実
施例１と同じ方法でクラツチフエーシングを得
た。（密度1.39、空隙率15％） 表１に実施例と比較例で得たクラツチフエーシ
ングの成形性と摩擦特性を示す。 タブレツトはスプリングバツク量が少ないほど
薄く、加熱金型に充てんしやすいため作業性はよ
くなる。表は５mmの厚さに予備成型したタブレツ
トが５分後にスプリングバツクした厚さを示し厚
さが小さい程、作業性にすぐれる。 耐摩耗粉の脱落率は樹脂塗工前のロープに振動
を加えたときの脱落した耐摩耗粉の元の耐摩耗粉
に対する割合であり、脱落率が小さい程良いこと
はいうまでもない。 初期摩擦係数は慣性式ダイナモメータによつて
得たもので自動車用としては0.3以上が要求され
る。ジヤダ特性は試作クラツチフエーシングを乗
用車に取りつけジヤダー振動の加速度(G)を測定し
たもので0.1G以下だと一般の人はジヤダーとし
て感じない。 表１に示すように本発明のクラツチフエーシン
グは成形性、摩擦特性共従来のガラス繊維を用い
たものに較べすぐれていることがわかる。 【表】
Claims (1)
- １ 平均直径が５ミクロン以下の熔融ガラスの噴
射、吹飛しまたは遠心法によるガラス短繊維と、
有機短繊維と、耐摩耗粉と、金属線と熱硬化性結
合剤を含有するロープを成型してなるクラツチフ
エーシング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5631082A JPS58174722A (ja) | 1982-04-05 | 1982-04-05 | クラツチフエ−シング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5631082A JPS58174722A (ja) | 1982-04-05 | 1982-04-05 | クラツチフエ−シング |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58174722A JPS58174722A (ja) | 1983-10-13 |
| JPH037814B2 true JPH037814B2 (ja) | 1991-02-04 |
Family
ID=13023568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5631082A Granted JPS58174722A (ja) | 1982-04-05 | 1982-04-05 | クラツチフエ−シング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58174722A (ja) |
-
1982
- 1982-04-05 JP JP5631082A patent/JPS58174722A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58174722A (ja) | 1983-10-13 |
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