JPH07190113A - フェーシング機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 対面配置された板状の摩擦材及び相手材を備
えてなるフェーシング機構において、該摩擦材は、鉄系
の金属板よりなる芯板の表裏両面に溝を入れ、さらにこ
の上に有機質コーティング材、摩擦調整材及び補強用繊
維材よりなる被覆層を形成したものであり、該相手材
は、鉄系の金属板よりなる芯板の表裏両面に溝を入れた
ものであることを特徴とするフェーシング機構。 【効果】 摩擦材の剥離がない。耐摩耗性が良好であ
る。摩擦係数が良好である。油の急速な排除による特性
がすぐれている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フェーシング機構に関
するものであり、詳しくは、機械、家電機器の耐摩耗材
料、自動車の差動制限装置など摩擦機構を有する装置の
部材として用いられるフェーシング機構に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来のフェーシング材は、一般的に摩擦
材の組成物を抄造するか、又はロール成形やプレス成形
にてシート状に加工して摩擦材とし、この摩擦材を芯材
となる金属板材に接着して製造されている。

【０００３】従来のシート状又はペーパー状の摩擦材
は、打抜き加工によって切り出し、一般的なフェーシン
グ材の形としていた。形状は各種あるが、円形又はリン
グ形状に加工することが多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のフェーシング材
には次のような問題があった。

【０００５】 摩擦材製造時（特に打抜き加工時）の
歩留が極めて悪い。 ペーパー材は、抄造するときに、均一に添加物（フ
ィラー等）を分散させることが困難であり、特に、ファ
イバー状の素材を添加するときには、該ファイバー状素
材が方向性を持つところから、強度物性などにバラツキ
が生じ易い。 シート状材料では、特に有機材料（高分子材料）の
ロール熱間成形でのシート製造において、均一な厚みや
表面状態を持ったものを作ることは著しく困難であり、
手間がかかる。 摩擦材と芯材との接着に手間がかかる。 このようなことから、従来のフェーシング材は、そ
の製法に多くの工程がかかり、製造コストの高いものと
なっていた。 、 さらに、フェーシング材は、油中で使用されると
ころから、加圧時に油分をフェーシング面から排除する
ために、油溝が必要である。従来、芯板上のペーパー材
をカットして放射状に油溝を形成したり、又は、芯板そ
のものに放射状の溝を入れることにより油溝を形成して
いる。

【０００６】しかしながら、このような放射状の油溝の
みでは、回転時にフェーシング面から急速に油を排除す
ることができず、必ずしも、その性能は良くなかった。

【０００７】 フェーシング面から油を急速に排除で
きるようにするためには、溝の本数を増すことが必要で
あるが、放射状の場合、フェーシング材の中央部と外側
部では、摩擦面の大きさが異ってしまい、その結果、短
時間に十分な油分の排除が出来なく、特性にバラツキが
生じていた。

【０００８】 ペーパー層をカットして溝をつけてな
る油溝においては、ペーパー層が摩耗してしまうと、溝
が浅くなり、所定の摩擦特性が発現されなくなる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のフェーシング機
構は、対面配置された板状の摩擦材及び相手材を備えて
なるフェーシング機構において、該摩擦材は、鉄系の金
属板よりなる芯板の表裏両面に溝を入れ、さらにこの上
に有機質コーティング材、摩擦調整材及び補強用繊維材
よりなる被覆層を形成したものであり、該相手材は、鉄
系の金属板よりなる芯板の表裏両面に溝を入れたもので
あることを特徴とするものである。

【００１０】この芯板は鉄又は鉄を主体とする合金製で
ある。この芯板の表裏両面に溝が形成される。この溝
は、直交する正方枡目状に形成するか、又は放射状に形
成するのが好適である。

【００１１】油溝の幅は０．５〜２ｍｍがよい。０．５
ｍｍ未満では油の移動がなされにくい。２ｍｍよりも大
では、油の移動に問題はないが、摩擦面が相対的に少な
くなり好ましくない。深さは０．１〜０．５ｍｍが好適
である。０．１ｍｍ未満では前述の通り油の移動に問題
がある。０．５ｍｍよりも大では、芯板の強度に問題が
出ると共に、さらに、加工コストが高くなってしまう。

【００１２】本発明では、この溝によって囲まれる摩擦
面の形状を正方形状とする場合、この正方形のサイズを
１０ｍｍ角以下とするのが好ましい。

【００１３】摩擦面のサイズは最適には７ｍｍ角位がよ
い。溝幅を１ｍｍとし、一辺が１０ｍｍ角以下の正方形
の摩擦面を形成する場合、全面積に占める摩擦面の割合
は８３％となる。同様の場合において、正方形の一辺を
７ｍｍとすると、この割合は７８％となる。

【００１４】放射状の溝を形成する場合には、芯板の板
央部において、隣接する溝と溝との距離が１０ｍｍ以下
となるようにするのが好適である。

【００１５】本発明のフェーシング機構の相手材は、か
かる溝を設けた芯板をそのまま用いるようにしたもので
ある。摩擦材は、かかる芯板の表面に有機質コーティン
グ材、摩擦調整材及び補強用繊維を含有してなる被覆層
を形成する。この被覆層を形成するには、予め上記の溝
が形成された芯板の両面に、ポリアミドイミド中に摩擦
調整材を含有させたものをスプレー法やディッピング法
又は塗布法でコートし、乾燥，ベーキングする。摩擦調
整材は、アルミナ二硫化モリブデン，カーボン粒子等の
うちの１種又は２種以上を用いることができる。

【００１６】補強用繊維材としてはカーボンファイバが
好適である。このカーボンファイバは、摩擦調整材とし
ての機能も有する。

【００１７】カーボンファイバとしては、直径５〜２０
μｍ，長さ５０〜２００μｍのものが好ましい。

【００１８】アルミナとしては、粒径０．１〜１．０μ
ｍのものが好ましい。

【００１９】二硫化モリブデンとしては、粒径５〜２０
μｍのものが好ましい。

【００２０】カーボン粒子としては、粒径５〜１００μ
ｍのものが好ましい。

【００２１】この摩擦調整材及び補強用繊維材とポリア
ミドイミドとの割合は、ポリアミドイミド１００重量部
に対し摩擦調整材及び補強用繊維材を合量で１０重量部
以下とくに５〜８重量部とするのが好ましい。なお、摩
擦調整材及び補強用繊維材が多すぎると、摩擦材層の強
度及び摩擦特性が低下するおそれがある。

【００２２】補強用繊維材としてカーボンファイバを採
用し、このカーボンファイバと共にアルミナ、二硫化モ
リブデン及びカーボンの１種又は２種以上を用いるのが
好適である。この場合、カーボンファイバ５重量部に対
し、アルミナ、二硫化モリブデン及びカーボンの１種又
は２種以上を合計で１〜６重量部用いるのが好ましい。

【００２３】なお、芯板の表面をサンドブラスト又はシ
ョットブラスト等により処理しておくことにより、芯板
と摩擦材層との付着強度を高めることができる。

【００２４】本発明では、芯板の厚さを１〜２．５ｍｍ
とし、表面の摩擦材層の厚さを３０〜３００μｍとりわ
け５０〜１００μｍとするのが好ましい。３０μｍ未満
では摩擦材の強度が不十分である。３００μｍよりも大
では摩擦材の表面に必要以上の弾性が生じ好ましくな
い。この摩擦材層の厚さは比較的薄いものであり、ベー
キング処理も簡単である。なお、ベーキング処理条件は
１３０〜３００℃で１０〜６０分位が好ましい。

【００２５】

【作用】本発明のフェーシング機構の摩擦材では、芯板
に直接、補強用繊維材摩擦調整材及び有機質コーティン
グ材よりなる被覆層を形成してあるため、芯板と摩擦材
層との接着性が高く、剥離することがない。また、被覆
層中に配合された補強用繊維材がランダムに配向するよ
うになり、あらゆる方向からの力にも十分に耐える強靭
な摩擦材層が形成される。この被覆層は部分的にクラッ
クが入ったり、剥離現象が生じない。もちろん、摩擦係
数は従来品とくらべて全く遜色がない。

【００２６】本発明では、相手材として、溝付きの芯板
そのものを用いる。このように、摩擦材及び相手材の双
方に溝を設けておく。これにより、摩擦材と相手材との
合わせ面からの油の排出が急速に行なわれる。

【００２７】

【実施例】

実施例１ 相手材の製造 芯板としてＳ４５Ｃ（鉄材料），厚さ２ｍｍのプレート
を外径８０ｍｍ，内径４０ｍｍのリング形にプレス切断
したものを用いた。この芯板の両面に溝を切削加工によ
り枡目状に形成した。溝サイズは溝幅が１ｍｍ，その深
さは０．３ｍｍ，摩擦面のサイズは１０ｍｍ角とした。

【００２８】プレスにより生じたバリ取りのため芯板を
バレル研磨し、次いで、防蝕のためプライマー処理を施
した。

【００２９】第１図はこの芯板１の平面図である。この
芯板１を相手材とした。なお、１ａは溝を示す。

【００３０】 摩擦材の製造 溝１ａ同志の間隔を７ｍｍとしたこと以外は上記と全
く同様にして芯板を製作した。

【００３１】次に、摩擦調整材としてアルミナ微粉及び
カーボン微粉を用い、補強材としてカーボンファイバを
用い、これらを第１表に示すごとく混合して、ポリアミ
ドイミドコーティング剤中に均一に混合し、スプレー法
により芯材にコーティング処理した。これを３００℃で
２０分間ベーキングし、フェーシング材を得た。この被
覆層の膜厚は７０μｍである。

【００３２】なお、用いたアルミナ、カーボン及びカー
ボンファイバは次の通りのものである。

【００３３】アルミナ 平均粒径０．３μｍ カーボン 平均粒径５０μｍ カーボンファイバ 平均直径１１μｍ，平均長さ１００
μｍ 摩擦特性の測定 上記，で製造した摩擦材と相手材とをエンジンオイ
ル中に浸漬した状態で重ね合わせ、摩擦特性を測定し
た。

【００３４】実施例２ 摩擦調整材の種類及び量を第１表の通りとしたこと以外
は実施例１と同様にして摩擦材を製造した。

【００３５】また、相手材としては、溝のパターンが第
２図のものとなっていること以外は溝幅、溝深さも含め
て実施例１と同一の芯板を用いた。なお、第２図の芯板
２において、芯板の板央部（中心孔の縁部）における溝
２ａ同志の間隔は１０ｍｍである。

【００３６】この摩擦材及び相手材の摩擦特性を実施例
１と同様にして測定した。この測定結果を第１表に示
す。なお、用いた二硫化モリブデンの平均粒径は１５μ
ｍである。

【００３７】実施例３ 摩擦調整材の種類及び量を第１表の通りとし、被覆層の
膜厚を９０ｍｍとしたこと以外は実施例２と全く同様に
して摩擦材を製造した。相手材は実施例２と同一のもの
とした。

【００３８】この摩擦材及び相手材の摩擦特性について
実施例１と同様にして測定した。測定結果を第１表に示
す。

【００３９】実施例４ 芯板を第２図のものとしたこと以外は全く同様にして摩
擦材を製造した。相手材は実施例２，３のものと同一の
ものを用いた。この摩擦材及び相手材の摩擦特性を実施
例１と同様にして測定した。この測定結果を第１表に示
す。

【００４０】比較例１ 芯板の表面に厚さ５００μｍのペーパー摩擦機を接着し
たこと以外は実施例１と同様にしてフェーシング材を製
造した。このフェーシング材の摩擦特性の測定結果を第
１表に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】第１表より本発明品は従来品にくらべて耐
久性や摩擦摩耗特性の点ですぐれていることが明らかで
ある。

【００４３】

【発明の効果】本発明のフェーシング機構は、摩擦材及
び相手材の双方に溝を設けたものである。また、この摩
擦材は芯板と摩擦材層とを一体化したものである。かか
る本発明のフェーシング機構は、次のような優れた効果
を有する。

【００４４】 摩擦材表面の被覆層の剥離がない。 耐摩耗性が良好である。 摩擦係数が良好である。 油の急速な排除による特性がすぐれている。

【図面の簡単な説明】

【図１】芯板１の平面図である。

【図２】芯板２の平面図である。

【符号の説明】

１，２ 芯板 １ａ，２ａ 溝

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対面配置された板状の摩擦材及び相手材
   を備えてなるフェーシング機構において、 該摩擦材は、鉄系の金属板よりなる芯板の表裏両面に溝
   を入れ、さらにこの上に有機質コーティング材、摩擦調
   整材及び補強用繊維材よりなる被覆層を形成したもので
   あり、 該相手材は、鉄系の金属板よりなる芯板の表裏両面に溝
   を入れたものであることを特徴とするフェーシング機
   構。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記溝が交差することにより正方形状の摩擦面が形成さ
   れており、 この交差した溝に囲まれた正方形状の摩擦面のサイズは
   一辺が１０ｍｍ以下であり、 かつ溝幅は２〜０．５ｍｍであり、溝の深さは０．１〜
   ０．５ｍｍであることを特徴とするフェーシング機構。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、 有機質コーティング材はポリアミドイミドレジンであ
   り、 摩擦調整材は、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種又は２種以上であり、 補強用繊維材はカーボンファイバであり、 摩擦材層の厚さは３０〜３００μｍであることを特徴と
   するフェーシング機構。
4. 【請求項４】 請求項１において、前記溝は放射状に設
   けられており、 溝幅は２〜０．５ｍｍであり、溝の深さは０．１〜０．
   ５ｍｍであり、 芯板の板央部における溝同志の間隔が１０ｍｍ以下であ
   ることを特徴とするフェーシング機構。