JPH0719272A

JPH0719272A - 湿式摩擦材

Info

Publication number: JPH0719272A
Application number: JP16235993A
Authority: JP
Inventors: Masato Suzuki; 雅登鈴木; Hideto Nakagawa; 英人中川; Hideo Ono; 英雄小野
Original assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Current assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1995-01-20

Abstract

(57)【要約】【目的】耐熱性を有し、また、十分な気孔率と耐衝撃
性を有する湿式摩擦材を得る。【構成】セラミック繊維からなる繊維基材と、有機質
の繊維または粉状体と含む抄紙体を焼成し、有機質の繊
維または粉状体を焼失すると共に、セラミック繊維を一
体に焼結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車の流体式自動変速
機等に使用される湿式摩擦材に関するもので、特に、耐
熱性に優れた無機質多孔体からなる湿式摩擦材に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車の自動変速機等におい
ては、通常金属製である基板の表面に湿式摩擦材を接着
した複数のディスクプレートと、金属板などの一枚板か
らなる摩擦相手材としての複数のセパレートプレートと
を交互に配し、潤滑油として使用されるＡＴＦ（オート
マチックトランスミッションフルード）の中で、回転す
る相手材に対して停止している湿式摩擦材を押圧して回
転を停止させる、あるいは、停止している相手材に対し
て回転している湿式摩擦材を押圧して相手材と湿式摩擦
材とを同一回転させることにより、原動機の駆動力を伝
達あるいは遮断している。また、原動機の駆動力を滑ら
かに伝達するために、湿式摩擦材と相手材との間に差回
転を発生させつつ、ちょうど半クラッチと同様の状態で
駆動力を伝達している。

【０００３】このようなディスクプレートに接着して油
中で使用する湿式摩擦材は、油が十分に含浸される必要
があることから多孔質体として形成され、従来より、軽
量で、安価である等の点で、繊維基材の抄紙体に熱硬化
性樹脂を含浸し、加熱硬化したものが一般的である。そ
して、この繊維基材としては木材パルプが一般に用いら
れ、またこの抄紙体には摩擦調整剤、固体潤滑剤等の充
填材が適宜添加される。この種の湿式摩擦材に関して
は、例えば、特開平１−１６９１３４号公報、特開平１
−２８８６３９号公報、特公平２−６１６６１号公報等
に、その種々の改良技術が掲載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
湿式摩擦材に関しても、近年の自動車エンジンの出力の
増大、変速機の小型化等により、その性能に対する要求
はますます厳しくなっている。特にその一つは耐熱性で
あり、例えば、車の加速性能向上のため自動変速機の変
速点を向上させると、摩擦材の係合回転数が上昇し、摩
擦係合面が瞬間的に４００℃にも達することもあり、そ
のために、木材パルプを繊維基材とする従来の湿式摩擦
材では熱劣化を生じ、安定した摩擦係数を得ることがで
きず、また、耐摩耗性、耐久性を十分に満足することが
できなくなっている。

【０００５】他方、湿式摩擦材を耐熱性のある焼結合金
等の無機質多孔体から構成することは古くから知られて
いる。また、例えば特開昭５９−８３９８０号公報に
は、セラミックス粉を焼結してシート状に形成した湿式
摩擦材が提案されている。

【０００６】しかし、これらの金属またはセラミックの
粉体を焼結したものは、耐熱性は有するものの、摩擦表
面に油膜を形成するに必要な十分な気孔率を確保するこ
とが困難であり、また対衝撃性も脆い点に問題があっ
た。

【０００７】そこで、本発明は、耐熱性を有し、また、
十分な気孔率と、優れた耐衝撃性等の強度とを有する湿
式摩擦材を提供することをその課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる湿式摩擦
材は、セラミック繊維からなる繊維基材と、有機質の繊
維または粉状体と含む抄紙体を焼成し、有機質の繊維ま
たは粉状体を焼失すると共に、セラミック繊維を一体に
焼結してなるものである。

【０００９】

【作用】本発明にかかる湿式摩擦材は、有機質の繊維ま
たは粉体を焼成時に焼失させたセラミック繊維の焼結体
から構成されているために、耐熱性を有する。また、有
機質の繊維または粉体の焼失によって解放気孔が形成さ
れるため、セラミック繊維からなる繊維基材が空隙のあ
る抄紙体とした状態で焼成されることと相俟って、十分
な気孔率を確保することができる。更に、繊維の焼結体
であるために、靭性を有し、耐衝撃性等の機械的強度に
優れる。

【００１０】ここで、セラミック繊維としては、アルミ
ナ繊維、シリカ繊維、アルミナ−シリカ繊維、チタン酸
カリウム繊維、炭化ケイ素等の炭化物繊維、等を使用す
ることができ、また、ウイスカーも使用することができ
る。そして、これらの繊維は、それぞれ単独で、あるい
は組み合わせて使用することができ、その繊維平均長さ
は０．５〜５mm（好ましくは１〜２mm）、繊維径は０．
１〜６μｍ（好ましくは１．５〜２．０μｍ）のものが
一般に使用される。

【００１１】また、有機質の繊維または粉体としては、
セラミック繊維の焼結温度で熱分解して焼失するもので
あれば、どのような種類、または材質のものでもよい。
例えば、有機質の繊維としては、アラミド繊維等の合成
繊維、リンターパルプ等の天然繊維などを好適に使用す
ることができる。そしてこれらの繊維は、その平均繊維
長さが０．１〜４mm（好ましくは０．５〜２mm）、また
繊維径が５〜３０μｍ（好ましくは１０〜２０μｍ）の
ものが一般に使用されるある。また、有機質の粉体とし
ては、天然あるいは合成の有機質材料を粉砕したもの等
を適宜に使用することができるが、例えば摩擦材の充填
材としても用いられているカシューダスト等は、容易に
入手でき、好適に使用することができる。そしてこの粉
体は、一般に５０〜３００μｍ、好ましくは１５０μｍ
以下のものが使用される。なお、これらの有機質の繊維
または粉体は、セラミック繊維に対して、一般に、５〜
５０重量％、好ましくは、１０〜３０重量％の割合で配
合される。

【００１２】なお、本発明においては、充填材を更に用
いることができるが、その充填材としては焼成温度で熱
分解や強度劣化することのない無機質のものが使用さ
れ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、グラファイト、二
硫化モリブデン、酸化鉄、酸化珪素、酸化マグネシウ
ム、ウオラストナイト、珪藻土等を、単独で、または２
種以上混合して使用することができる。そして、これら
の充填材は、セラミック繊維の焼結によってその繊維間
に定着されるが、セラミック繊維と同程度の温度で焼結
し、焼成時にセラミック繊維と共に焼結して一体化する
ようなものが、より好ましい。この点からも、これらの
充填剤の中で、多孔質でもある珪藻土は特に好適であ
り、２〜２０μｍ、好ましくは４〜６μｍの粒子径のも
のを使用することができる。なお、これらの充填材は、
摩擦材全体に対して、一般に、５〜５０重量％、好まし
くは５〜３０重量％の割合で使用される。

【００１３】そして、セラミック繊維と有機質の繊維ま
たは粉体とを含む抄紙体は、通常の湿式摩擦材の製造の
場合と同様に、これらの材料を水中に分散し、長網式ま
たは円網式等の抄紙機で抄紙することによって形成され
る。そして、この抄紙された抄紙体を、乾燥した後、打
ち抜き等の手段によって所定の形状に形成する。次い
で、この抄紙体を、セラミック繊維の融点以下の温度で
焼成する。この焼成は一般に１０００℃以上の温度でな
され、そしてこれによって、有機質の繊維または粉体は
熱分解して焼失し、またセラミック繊維は一体に焼結す
る。なお、充填材が使用される場合、その充填材は、抄
紙時に抄紙体に含まれるようにしても、あるいは、抄紙
体形成後に表面にコーティングしてもよい。

【００１４】このようにして、セラミック繊維が焼結に
よって一体化した多孔質の湿式摩擦材を得ることができ
る。そして、得られた湿式摩擦材は、３０〜５０％の気
孔率を有することが好ましい。しかし、この範囲外の気
孔率であることも適宜可能である。そして、この湿式摩
擦材は、通常の湿式摩擦材と同様に、自動変速機のディ
スクプレート等の基板に接着して、油中で使用される。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００１６】本発明の実施例の湿式摩擦材を、以下に述
べる配合、製法により作製した。

【００１７】平均繊維長１mm，繊維径２μｍのセラミッ
ク繊維（アルミナ５０重量％，シリカ５０重量％）８０
重量％に、平均繊維長０．８mm，繊維径１２μｍのアラ
ミド繊維２０重量％を加え、マシンチェストで十分混合
した後、これを、定着剤としてＰＶＡを含む水中に分散
させ、抄紙機で厚さ０．５mmのシート状に抄紙した。次
いで、このシート状抄紙体を乾燥した後、外径１３０m
m，内径１００mmの中空円板状に打抜き、リング状の抄
紙体を形成した。そして、これを電気炉内に入れ、空気
雰囲気下で最終到達温度１３００℃の焼成処理を行っ
た。この焼成処理により、アラミド繊維は完全に焼失
し、セラミック繊維が一体に焼結した無機質多孔体から
なる湿式摩擦材を得た。

【００１８】次に、この得られた湿式摩擦材について、
これをディスクプレートからなる芯金に接着し、機械加
工により縁部分のバリ等を除去した後、以下に述べる試
験方法により、その性能評価を行った。

【００１９】〈性能評価試験〉下記に示す条件で、ＳＡ
ＥNo. ２試験を５００００サイクル実施した。

【００２０】（試験条件）枚数：３枚回転数：５０００rpm 荷重：８kg／cm² 慣性量：３．５kg・cm・sec ² 油量：１０００ｍｌ温度：１００℃ 以上の試験を行った結果、本実施例の湿式摩擦材は５０
０００サイクル終了時点においても摩擦性能の経時的劣
化は認められず、試験後の摩耗量は、最大２１μｍ，平
均１６μｍであった。

【００２１】これに対して、パルプ繊維を繊維基材とす
る抄紙体に熱硬化性樹脂を含浸し、加熱硬化した従来の
湿式摩擦材について、同じ条件で上記の試験を行った。
その結果、この従来の湿式摩擦材は、１００００〜２０
０００サイクルで摩擦性能が劣化し、耐久限界に達し
た。そして、その耐久限界時の摩耗量は、８０〜１２０
μｍであった。

【００２２】これにより、本発明の湿式摩擦材が、従来
のものに比べて格段の耐摩耗性、耐久性を有することが
確認された。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、本発明の湿式摩擦材は、
セラミック繊維からなる繊維基材と、有機質の繊維また
は粉状体とを含む抄紙体を焼成し、有機質の繊維または
粉状体を焼失させると共に、セラミック繊維を一体に焼
結してなるものである。したがって、焼結されたセラミ
ック繊維からなるものであるため、その耐熱性は高く、
一般に５００℃以上の温度に耐えることができる。その
ため、高負荷条件で使用されても、熱劣化することがな
く、優れた耐摩耗性と耐久性を有する。また、十分な気
孔率を有するため、摩擦表面に安定した油膜を形成する
ことができ、これによってジャダー現象の発生を軽減す
ることができる。更に、セラミック繊維の焼結体として
形成されたものであるために、強度が高く、また靭性を
有することにより耐衝撃性に優れる。そしてこれらによ
り、高負荷条件での使用が可能となり、自動変速機等に
おいて好適に使用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０９Ｋ 3/14 ５３０Ｄ 9049−4Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミック繊維からなる繊維基材と、有
機質の繊維または粉状体とを含む抄紙体を焼成し、有機
質の繊維または粉状体を焼失させると共に、セラミック
繊維を一体に焼結してなることを特徴とする湿式摩擦
材。