JPH07224870A - フェーシング材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 鉄系の金属板よりなる芯板１の表裏両面に同
心円状の溝１ａと放射状の溝１ｂとを入れ、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フェーシング材。 【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、フェーシング材に関す
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材に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のフェーシング材は、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、さらに円形又はリング状に打ち抜き加工
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】

【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。

【０００４】 摩擦材製造時（特に打ち抜き加工時）
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
の製造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、湿式フェーシング材の場合にあっては、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
グ面から排除して応答レスポンス性を良くするために、
油溝と称される溝が必要である。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。

【０００５】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。

【０００６】 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、放射状の溝を多数設けたとしても、フェーシン
グ面の板央側（円周側）では外周面に比べ油に作用する
遠心力が小さいため、油分の排除が遅れる。この結果フ
ェーシング面の全面から油分を急速に排除することが出
来なくなり、特性にバラツキが生じ易い。

【０００７】 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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のフェーシング材
は、鉄系の金属版よりなる円形芯板の表裏両面に、放射
方向に延在する複数本の溝と同心円状の複数本の溝とを
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てなるもの
である。

【０００９】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複数本の放射状の溝と、複
数本の同心円状の溝が形成される。このように放射状の
溝と同心円状の溝とを設けることにより、加圧時にフェ
ーシング面の全面から油が十分に排除され、摩擦特性が
安定したものとなる。

【００１０】同心円状の溝の幅は０．５〜２ｍｍがよ
い。０．５ｍｍ未満では油の移動がなされにくい。２ｍ
ｍ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。同心円状の溝の本数
は３〜５本とするのが好ましい。

【００１１】放射状の溝は、２〜５ｍｍ程度の幅のもの
を３〜５本程度設けるのが好ましい。この放射状の溝が
２ｍｍよりも狭い幅のものであったり、あるいは３本よ
り少ないと、油の排除効率が低いものとなる。また、放
射状の溝が５ｍｍよりも太かったり、５本よりも多い
と、フェーシング材の板面における摩擦面の割合が過度
に少なくなり、好ましくない。

【００１２】なお、フェーシング材の板面において摩擦
面が板面全体の面積の７０〜９０％（即ち、油溝が板面
面積の３０〜１０％）となるようにするのが好適であ
る。

【００１３】放射状溝及び同心円状溝の深さは、いずれ
も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。

【００１４】本発明のフェーシング材は、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及び補強用繊維を含有さ
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出来る。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】アルミナとしては、粒径０．１〜１．０μ
ｍのものが好ましい。

【００１８】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。

【００１９】カーボン粒子としては、粒径５〜１００μ
ｍのものが好ましい。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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、べー
キング処理も簡単である。なお、べーキング処理条件は
１３０〜３００℃で１０〜６０分位が好ましい。

【００２４】

【作用】本発明のフェーシング材のフェーシングには、
放射状溝と同心円状溝とが設けられている。フェーシン
グ面上の油は、直接に放射状溝に入るか、又は一旦同心
円状溝に入り、それから放射状溝に流れ込んで遠心力に
より放射方向に急速に移動する。本発明では、放射状溝
だけでなく同心円状溝も設けているため、フェーシング
面の全面から急速に油が排除されるようになる。

【００２５】本発明では、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、芯板と被覆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
生じたりすることがない。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】本発明のフェーシング材と、このフェーシ
ング材と同形状の相手材とを交互に重ね合わせることに
より摩擦多板式差動制限装置等のフェーシング機構が構
成される。この場合、相手材として上記の溝付きの芯板
そのもの（即ち、被覆層を形成する前の芯板）を用いる
のが好ましい。かかるフェーシング機構にあっては、フ
ェーシング材及び相手材の双方に溝が存在するため、フ
ェーシング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５０ｍｍ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
り形成した。同心円状溝のサイズは溝幅が１ｍｍ，その
深さは０．３ｍｍであり、第１図のように３本の溝を形
成した。放射状溝は、幅５ｍｍ、深さ０．３ｍｍであ
り、十字状に４本形成した。

【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は同心円状溝を示
す。また、１ｂは放射状溝を示す。この放射状溝を明瞭
に示すために、放射状溝の領域にドットを付してある。

【００３０】 フェーシング材の製造 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表に示す割合でポリアミドイミドコ
ーティング剤中に均一に混合した。この混合物をスプレ
ー法により芯材にコーティング処理した。これを３００
℃で２０分間べーキングし、フェーシング材を得た。こ
の被覆層の膜厚は７５μｍ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。結果を第１表に示す。

【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、膜厚を８
５μｍ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】相手材としては、実施例１と同一の芯板を
用いた。

【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】比較例１ 芯板の表面に厚さ５００μｍのペーパー摩擦材を接着し
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と相手材（実施例１と同一
のもの）との摩擦特性の測定結果を第１表に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】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。

【００４０】

【発明の効果】本発明のフェーシング材は、芯板と摩擦
材層（被覆層）とを一体化したものである。かかる本発
明のフェーシング材は、次のような優れた効果を有す
る。

【００４１】 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。

【符号の説明】

１ 芯板 １ａ，１ｂ 溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄系の金属版よりなる円形芯板の表裏両
   面に、放射方向に延在する複数本の溝と同心円状の複数
   本の溝とを入れ、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
   してなるフェーシング材。
2. 【請求項２】 請求項１において、溝の深さは０．１〜
   ０．５ｍｍであり、 放射状の溝の溝幅は２〜５ｍｍであり、 同心円状の溝の溝幅は２〜０．５ｍｍであることを特徴
   とするフェーシング材。
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
   するフェーシング材。