JPH07145837A - フェーシング材料及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 摩擦材の剥離の恐れがなく、優れた摩擦性能
及び機械的特性を有するフェーシング材を容易かつ低コ
ストにて製造する。 【構成】 摩擦材及び相手材の芯板１，３にその厚さ方
向に貫通するスリットを設けた後、摩擦材の芯板１の表
面に無機質摩擦調整材及び補強材を含む有機質コーティ
ング剤のコーティング層を形成する。摩擦材の芯板１の
スリットは２は半径方向に、相手材の芯板３のスリット
は円周方向に形成する。 【効果】 油溝としてのスリットを芯板のプレス加工時
に形成できる。スリットを摩擦材と相手材との両方に設
けることにより摩擦特性を格段に向上させる。摩擦材の
スリットは半径方向に放射状に、相手材のスリットは円
周方向に設けるため、油の移動時間も速く、材料の強度
や摩擦特性の良好な高特性フェーシング材料が得られ
る。コーティング層の形成により、摩擦面を容易に形成
でき、摩擦面の剥離の問題がなく、摩擦面の強度が高
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフェーシング材料及びそ
の製造方法に係り、特に、機械、家電機器等の耐摩耗材
料、自動車等のフェーシング材料など、摩擦機構を有す
る装置の摩擦部材として有用なフェーシング材料及びそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の摩擦材料は、一般に、摩
擦性能を奏するフィラーやファイバーを含む組成物を抄
造又はロール、プレス成形によりシート状にし、これを
芯板となる金属板材に接着し、得られたシート状の摩擦
材を打ち抜きや切り出し法で、円形又はリング形状とい
った所望形状のフェーシング材の形に加工して製造され
る。

【０００３】ところで、フェーシング材は、油中で使用
されるため、加圧時に油分を摩擦面から排除するため
に、油溝を形成する必要がある。従来、フェーシング材
の油溝は芯板上のシート状摩擦素材をカットしたり、芯
板そのものを凹凸状にプレスして溝加工を施している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の製造方法
は、打ち抜きや切り出し法でフェーシング材の形に加工
して製造するため、材料歩留りが悪いものであった。

【０００５】しかも、摩擦素材自体についても、抄造に
よる場合には、フィラーやファイバーの添加、混合、分
散状態が均一でなく、安定した性状の摩擦素材を得るこ
とが難しかった。特に、ファイバー状フィラーを分散さ
せる場合には、その方向性を良好に配向させることが難
しく、このため強度等の物性のバラツキの大きいものと
なる場合がある。また、成形による場合には、特に有機
材料のロール熱間成形によりシート状とする場合におい
て、厚みや表面状態が均一なものを作製することが困難
であり、作業も煩雑である。

【０００６】その上、シート状に成形した摩擦素材を芯
板に接着する従来法では製造工程が多く、製造コストの
高いものとなる上に、摩擦素材の剥離の問題もある。

【０００７】更に、従来のフェーシング材の油溝の形成
方法のうち、シート状摩擦素材のカット法は、溝加工は
容易であるが耐久性に問題があり、工業材料としては十
分でなかった。一方、芯板のプレスによる溝加工では、
凹部の材料の逃げが摩擦面に移動し、摩擦面が平坦でな
くなる。このため、プレス加工後、更に加工（研削）に
より摩擦面を平坦面とする必要があり、コスト高は避け
られなかった。

【０００８】本発明は上記従来の問題点、即ち、 摩擦材の打抜き歩留りが悪い。 摩擦材と芯板との接着工程が煩雑で、しかも、摩擦
素材の剥離の問題もある。 高特性摩擦材を形成することが困難である。 油溝加工に手間がかかる。 全体的に製造工程が多く、コスト高である。 といった問題点を解決し、摩擦素材の剥離の恐れがな
く、優れた摩擦性能及び機械的特性を有し、容易かつ低
コストにて製造することができるフェーシング材料及び
その製造方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１のフェーシング
材料は、厚さ方向に貫通するスリットを設けた芯板の表
面に、無機質摩擦調整材及び補強材を含む有機質コーテ
ィング層よりなる摩擦層を形成してなる摩擦材と、厚さ
方向に貫通するスリットを設けた芯板よりなる相手材と
を備えるフェーシング材料であって、前記摩擦材のスリ
ットは芯板の半径方向に形成されており、相手材のスリ
ットは芯板の円周方向に形成されていることを特徴とす
る。

【００１０】請求項２のフェーシング材料は、請求項１
のフェーシング材料において、前記摩擦層は、無機質摩
擦調整材としてのアルミナ粒子，二硫化モリブデン粒
子，カーボン粒子よりなる群から選ばれる１種又は２種
以上と、補強材としてのカーボン繊維とを含むポリアミ
ドイミド樹脂層であり、かつ、該摩擦層の厚さが１０〜
３００μｍであることを特徴とする。

【００１１】請求項３のフェーシング材料の製造方法
は、請求項１に記載のフェーシング材料を製造する方法
であって、前記摩擦材を構成する芯板にその厚さ方向に
貫通するスリットを設けた後、該芯板の表面に、無機質
摩擦調整材及び補強材を含む有機質コーティング剤のコ
ーティング層を形成することを特徴とする。

【００１２】以下に本発明を図面を参照して詳細に説明
する。

【００１３】図１（ａ）は本発明のフェーシング材料の
摩擦材の一実施例を示す平面図、図１（ｂ）は同相手材
の一実施例を示す平面図である。

【００１４】本発明のフェーシング材料において、摩擦
材及び相手材の芯板の材質としては、アルミニウム、チ
タン等の軽量金属又はその合金や、鉄、鉄系合金を採用
することができる。これらの合金の具体例としては、Ｆ
ｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｒ合金、Ａｌ−Ｍｇ合金、Ａｌ
−Ｍｎ合金、Ｔｉ−Ａｌ合金、Ｔｉ−Ｆｅ合金等が挙げ
られる。摩擦材を構成する芯板と相手材を構成する芯板
とは同一材料であっても異材料であっても良い。

【００１５】このような芯板は、まず、各々、所望のフ
ェーシング材形状にプレス加工するが、このプレス加工
を行なう際に、所定位置に芯板の厚さ方向に貫通するス
リットを形成する。

【００１６】即ち、摩擦材の芯板については、図１
（ａ）に示す如く、芯板１の半径方向に放射状にスリッ
ト２を形成する。また、相手材の芯板については、図１
（ｂ）に示す如く、芯板３の円周方向にスリット４を形
成する。

【００１７】これらの芯板のスリットの形状や大きさ、
形成個数、形成位置等は芯板の大きさ、形状、フェーシ
ング材料の用途等に応じて適宜決定されるが、一般に、
外径８０〜１３０ｍｍ，内径４０〜８０ｍｍ，厚さ１〜
５ｍｍ程度の大きさのリング状の芯板であれば、次のよ
うなスリットとするのが好ましい。

【００１８】 摩擦材の芯板 長さ５〜２０ｍｍ，幅１〜４ｍｍ程度のスリットを、５
〜３０本程度半径方向に放射状に均等配置にて形成する
のが好ましい。このスリットは図１（ａ）に示す如く、
芯板の外周縁部より内側の位置まで延在するものとし、
芯板の外周縁部まで延在しないものとすることにより、
芯板強度を高めることができ好ましい。

【００１９】 相手材の芯板 長さ５〜２０ｍｍ，幅１〜５ｍｍ程度のスリットを芯板
の中心から２５〜５０ｍｍ程度の範囲に４〜１０本程度
一重ないし三重程度に均等配置にて形成するのが好まし
い。

【００２０】なお、各芯板にはプレス加工後、一般に、
常法に従って、バリ取りのためのバレル研磨を施す。

【００２１】本発明においては、このようにプレス加工
により所定形状に加工すると共にスリットを形成した芯
板のうち、摩擦材の芯板の表面、通常の場合、表裏両面
に、無機質摩擦調整材と補強材とを含む有機質コーティ
ング剤のコーティング層を形成する。

【００２２】ここで、有機質コーティング剤としてはポ
リアミドイミド樹脂を用いるのが好ましく、また、無機
質摩擦調整材としては、アルミナ粒子，二硫化モリブデ
ン粒子及びカーボン粒子の１種を単独で又は２種以上を
併用して用いることができる。補強材としてはカーボン
繊維等の繊維が用いられる。カーボン繊維は補強材とし
てのみならず、摩擦特性保持材としても機能し、本発明
に好適である。

【００２３】これら無機質摩擦調整材及び補強材のう
ち、アルミナ粒子等の無機質摩擦調整材は平均粒径０．
５〜１０μｍ程度のものが、また、カーボン繊維等の補
強材としては、平均繊維長さ５〜１００ｍｍで平均繊維
径２〜１０μｍ程度の短繊維が好ましい。

【００２４】また、これら無機質摩擦調整材及び補強材
の使用量は、少な過ぎると十分な摩擦性能及び強度が得
られず、多過ぎるとコーティング剤との均一混合、分散
が困難となり、得られるコーティング層の表面強度が低
下する傾向があることから、有機質コーティング剤と無
機質摩擦調整材及び補強材との合計重量に対して、無機
質摩擦調整材及び補強材の合計割合が１０重量％以下、
特に無機質摩擦調整材を２〜５重量％、補強材を３〜５
重量％とするのが好ましい。

【００２５】本発明において、無機質摩擦調整材及び補
強材を含む有機質コーティング剤のコーティング方法と
しては特に制限はなく、スプレーによる吹き付け法や、
ディッピングによる方法などの公知のコーティング方法
を採用することができる。コーティング後は、用いた有
機質コーティング剤に応じたベーキング処理を行なう。
通常の場合、ベーキング条件は１３０〜２００℃で１０
〜６０分程度とされる。

【００２６】このようにして形成されるコーティング層
は、その厚さが薄過ぎると摩擦面の強度が不足し、厚過
ぎると摩擦表面に必要以上の弾性が生じ好ましくない。
このため、コーティング層の厚さは、１０〜３００μ
ｍ、特に２０〜２００μｍ、とりわけ３０〜１００μｍ
程度とするのが好ましい。

【００２７】なお、本発明において、上記コーティング
層の形成に先立ち、プレス加工後の芯板のコーティング
層形成面にサンドブラストやショットブラスト法による
処理を行なって、表面を荒くしておくことにより、コー
ティング層の密着強度を格段に高めることができ、好適
である。

【００２８】また、コーティング層中には、無機質摩擦
調整材及び補強材の他、潤滑材、研掃材等の他の添加材
が含有されていても良い。

【００２９】

【作用】本発明の方法によれば、油溝としてのスリット
を芯板のプレス加工時に形成することができ、別途油溝
形成のための加工が不要となる。このスリットの形成に
際しては、従来の凹溝による油溝のように、加工時の材
料の逃げによる摩擦面の非平坦化の問題が生起すること
もなく、また、油分の移動効率も良く、摩擦特性の向上
に有効である。

【００３０】特に、このようなスリットを摩擦材と相手
材との両方に設けることによりフェーシング材料として
の摩擦特性を格段に向上させることができる上に、摩擦
材のスリットは半径方向に放射状に、また、相手材のス
リットは円周方向に設けることにより、油の移動時間も
速く、材料の強度や摩擦特性などについても全く問題の
ない高特性フェーシング材料が得られる。

【００３１】このようなスリットを形成した芯板のう
ち、摩擦材の芯板に無機質摩擦調整材及び補強材を含む
有機質コーティング剤のコーティング層を形成すること
により、摩擦面を容易に形成することができ、しかも、
芯板に対するコーティング層の密着性、接着性は極めて
高く、摩擦面の剥離の問題もない。

【００３２】このコーティング層の形成に当り、補強繊
維や無機質摩擦調整材をコーティング層内に均一に分散
させると共に、補強繊維をランダムに配向させることが
可能であり、このため、あらゆる方向の力に対して十分
な強度を有し、クラックや剥離の問題がなく、しかも良
好な摩擦性能を有する摩擦面を形成することができる。

【００３３】なお、本発明において、コーティング層は
比較的薄くすることができることから、そのベーキング
処理なども容易に行なえる。

【００３４】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。

【００３５】実施例１，２ 鉄（Ｓ４５Ｃ）板をプレス加工して、図１（ａ）に示す
如く、厚さ２ｍｍ，外径１００ｍｍ，内径５０ｍｍのリ
ング形状を有し、幅１．５ｍｍ，長さ８ｍｍのスリット
２を８本半径方向に放射状に均等配置にて設けた芯板１
を製造した。別に、鉄（Ｓ４５Ｃ）板をプレス加工し
て、図１（ｂ）に示す如く、厚さ２ｍｍ，外径１００ｍ
ｍ，内径５０ｍｍのリング形状を有し、幅１．５ｍｍ，
長さ２５ｍｍのスリット４Ａを中心から３５ｍｍの円周
上に、また、幅１．５ｍｍ，長さ３０ｍｍのスリット４
Ｂを中心から４０ｍｍの円周上に、各々４本均等配置に
て設けた芯板３を製造した。このプレス加工後、各々の
芯板について、バレル研磨によりバリ取りを行ない、更
に防食のためにプライマー処理を行なった。

【００３６】無機質摩擦調整材として、アルミナ微粉
（平均粒径３μｍ）、二硫化モリブデン微粉（平均粒径
１０μｍ）、カーボン微粉（平均粒径２０μｍ）を、ま
た、補強材及び摩擦特性保持材としてカーボン繊維（平
均繊維長さ２０ｍｍ，平均繊維径５μｍ）を用い、表１
に示す割合でポリアミドイミド樹脂に混合してコーティ
ング液とし、これをスプレー法により摩擦材の芯板の両
面に吹き付け、その後３３０℃で１５分（実施例１）又
は３０分（実施例２）ベーキング処理し、表１に示す厚
さのコーティング層を形成した。

【００３７】得られたフェーシング材料について、摩耗
量及び摩擦係数を調べ、結果を表１に示した。また、油
排除性の良否を極めて良い＝◎，良＝○，普通＝△，悪
＝×の４段階で評価し、結果を表１に示した。

【００３８】比較例１ 比較のため、従来のペーパー系フェーシング材（ペーパ
ー厚さ５００μｍ）について、上記と同様に摩耗量，摩
擦係数及び油排除性を調べ、結果を表１に示した。

【００３９】

【表１】

【００４０】表１より、本発明のフェーシング材料は、
従来品に比べて耐久性や摩擦特性の点で優れていること
がわかる。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のフェーシン
グ材料及びその製造方法によれば、摩擦係数が良好で摩
擦性能に優れ、また、摩擦面の剥離の問題がなく、耐摩
耗性、機械的強度、耐久性に優れたフェーシング材を、
容易かつ低コストにて製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明のフェーシング材料の摩擦
材の一実施例を示す平面図、図１（ｂ）は同相手材の一
実施例を示す平面図である。

【符号の説明】

１，３ 芯板 ２，４ スリット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 厚さ方向に貫通するスリットを設けた芯
   板の表面に、無機質摩擦調整材及び補強材を含む有機質
   コーティング層よりなる摩擦層を形成してなる摩擦材
   と、厚さ方向に貫通するスリットを設けた芯板よりなる
   相手材とを備えるフェーシング材料であって、 前記摩擦材のスリットは芯板の半径方向に形成されてお
   り、相手材のスリットは芯板の円周方向に形成されてい
   ることを特徴とするフェーシング材料。
2. 【請求項２】 請求項１のフェーシング材料において、
   前記摩擦層は、無機質摩擦調整材としてのアルミナ粒
   子，二硫化モリブデン粒子，カーボン粒子よりなる群か
   ら選ばれる１種又は２種以上と、補強材としてのカーボ
   ン繊維とを含むポリアミドイミド樹脂層であり、かつ、
   該摩擦層の厚さが１０〜３００μｍであることを特徴と
   するフェーシング材料。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のフェーシング材料を製
   造する方法であって、前記摩擦材を構成する芯板にその
   厚さ方向に貫通するスリットを設けた後、該芯板の表面
   に、無機質摩擦調整材及び補強材を含む有機質コーティ
   ング剤のコーティング層を形成することを特徴とするフ
   ェーシング材料の製造方法。