JPH08152033A - 摩擦材の使用方法並びにこれに用いる摩擦材及び摩擦装置 - Google Patents
摩擦材の使用方法並びにこれに用いる摩擦材及び摩擦装置Info
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- JPH08152033A JPH08152033A JP29467994A JP29467994A JPH08152033A JP H08152033 A JPH08152033 A JP H08152033A JP 29467994 A JP29467994 A JP 29467994A JP 29467994 A JP29467994 A JP 29467994A JP H08152033 A JPH08152033 A JP H08152033A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 摩擦表面に水や油が付着し、且つ摩擦速度が
変化した場合においても、摩擦係数の変動を少なくす
る。 【構成】 摩擦材１は、ゴム基材２となるゴム１００容
量部に対し短繊維３が２〜８容量部配合してなる。短繊
維３をゴム基材２の表面２ａに対して略直交する方向に
配向させると共に、摩擦面の短繊維を３０μｍ以上起毛
させる。摩擦材１は、相手材に摩擦接触させて用いるも
ので、そのとき、摩擦材１と相手材との摩擦界面での接
触圧力が１ＭＰa 以下で、かつ摩擦速度が１０-1cm/sec
〜１０ 2cm/secの範囲である。
変化した場合においても、摩擦係数の変動を少なくす
る。 【構成】 摩擦材１は、ゴム基材２となるゴム１００容
量部に対し短繊維３が２〜８容量部配合してなる。短繊
維３をゴム基材２の表面２ａに対して略直交する方向に
配向させると共に、摩擦面の短繊維を３０μｍ以上起毛
させる。摩擦材１は、相手材に摩擦接触させて用いるも
ので、そのとき、摩擦材１と相手材との摩擦界面での接
触圧力が１ＭＰa 以下で、かつ摩擦速度が１０-1cm/sec
〜１０ 2cm/secの範囲である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、摩擦材の使用方法並び
にこれに用いる摩擦材及び摩擦装置に関し、トルクリミ
ッタ、クラッチ板、ブレーキ板、ラバーグリップ、フリ
クションワッシャ、ロール、ラバーチェーン、スノータ
イヤ、スタッドレスタイヤ、氷上靴底、ラバーピン等の
分野において用いられる。
にこれに用いる摩擦材及び摩擦装置に関し、トルクリミ
ッタ、クラッチ板、ブレーキ板、ラバーグリップ、フリ
クションワッシャ、ロール、ラバーチェーン、スノータ
イヤ、スタッドレスタイヤ、氷上靴底、ラバーピン等の
分野において用いられる。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば実開昭６３−１１６４
６１号公報に記載されるように、合成樹脂の摩擦板と、
表面粗さが９〜１３μｍの合成ゴムからなる摩擦材とを
用い、これらの摩擦係数μを０．６〜１．２に選定して
適度の摩擦力を得て、良好な制動力を作用させる摩擦付
与機構が知られている。
６１号公報に記載されるように、合成樹脂の摩擦板と、
表面粗さが９〜１３μｍの合成ゴムからなる摩擦材とを
用い、これらの摩擦係数μを０．６〜１．２に選定して
適度の摩擦力を得て、良好な制動力を作用させる摩擦付
与機構が知られている。
【０００３】ところで、このような摩擦付与機構におい
て用いられる摩擦材は、通常ゴム材単一で形成されるの
が通例であるが、ゴム材単一で構成すると、摺動摩耗性
等の耐摩耗性が低く、チップカット性に劣る。
て用いられる摩擦材は、通常ゴム材単一で形成されるの
が通例であるが、ゴム材単一で構成すると、摺動摩耗性
等の耐摩耗性が低く、チップカット性に劣る。
【０００４】また、環境安定性が悪いという問題もあ
る。即ち、表面に水分や油が付着すると、摩擦係数が大
きく変化することになり、また、熱変化によっても摩擦
係数が大きく変化し、摩擦特性が安定しない。
る。即ち、表面に水分や油が付着すると、摩擦係数が大
きく変化することになり、また、熱変化によっても摩擦
係数が大きく変化し、摩擦特性が安定しない。
【０００５】そこで、例えば特開平４−１６３１３４号
公報に記載されるように、耐摩耗性に優れると共に、摩
擦係数の環境安定性がよい摩擦材として、シート状のゴ
ム中に短繊維が厚さ方向に配向されて配合されてなるゴ
ム構造体において、上記短繊維がゴム中に０．１mm以上
埋没し、且つゴム表面に０．０１〜１．００mm露出して
いるものが提案されている。
公報に記載されるように、耐摩耗性に優れると共に、摩
擦係数の環境安定性がよい摩擦材として、シート状のゴ
ム中に短繊維が厚さ方向に配向されて配合されてなるゴ
ム構造体において、上記短繊維がゴム中に０．１mm以上
埋没し、且つゴム表面に０．０１〜１．００mm露出して
いるものが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うな摩擦材を用いても、摩擦面に水や油が付着している
湿潤状態で、摩擦係数の変動の少ないこと、具体的には
摩擦係数の変動が２０％（好ましくは１０％）程度とな
るという要求を満たすことが困難であった。
うな摩擦材を用いても、摩擦面に水や油が付着している
湿潤状態で、摩擦係数の変動の少ないこと、具体的には
摩擦係数の変動が２０％（好ましくは１０％）程度とな
るという要求を満たすことが困難であった。
【０００７】本発明は、摩擦面に水や油が付着している
湿潤状態で、摩擦材の摩擦面での摩擦係数の変動の少な
い摩擦材の使用方法並びにこれに用いる摩擦材及び摩擦
装置を提供するものである。
湿潤状態で、摩擦材の摩擦面での摩擦係数の変動の少な
い摩擦材の使用方法並びにこれに用いる摩擦材及び摩擦
装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
ゴム基材に対し所定量の短繊維が配合され、相手材との
摩擦面において起毛処理が施されると共に短繊維が摩擦
面に対し略直交する方向に配向されている摩擦材の使用
方法であって、上記摩擦材を、相手材との摩擦面での接
触圧力が１ＭＰa 以下で、かつ摩擦速度が１０-1cm/sec
〜１０2 cm/secの範囲で用いる構成とする。
ゴム基材に対し所定量の短繊維が配合され、相手材との
摩擦面において起毛処理が施されると共に短繊維が摩擦
面に対し略直交する方向に配向されている摩擦材の使用
方法であって、上記摩擦材を、相手材との摩擦面での接
触圧力が１ＭＰa 以下で、かつ摩擦速度が１０-1cm/sec
〜１０2 cm/secの範囲で用いる構成とする。
【０００９】請求項２に係る発明は、請求項１記載の摩
擦材の使用方法において用いられる摩擦材であって、ゴ
ム基材に対し、短繊維が２〜８容量％配合されてなり、
摩擦面において短繊維が摩擦面に対して略直交する方向
に配向され、かつ短繊維が摩擦面において３０μｍ以上
起毛されている。そして、請求項３に係る発明は、摩擦
面の起毛処理は、表面粗さＲａ値１３．４μｍ〜３１．
５μｍの研磨材により研磨することによりなされてい
る。
擦材の使用方法において用いられる摩擦材であって、ゴ
ム基材に対し、短繊維が２〜８容量％配合されてなり、
摩擦面において短繊維が摩擦面に対して略直交する方向
に配向され、かつ短繊維が摩擦面において３０μｍ以上
起毛されている。そして、請求項３に係る発明は、摩擦
面の起毛処理は、表面粗さＲａ値１３．４μｍ〜３１．
５μｍの研磨材により研磨することによりなされてい
る。
【００１０】請求項４に係る発明は、請求項１記載の摩
擦材の使用方法において用いられる摩擦装置であって、
摩擦材と相手材との摩擦面での接触圧力が１ＭＰa 以下
で、かつ摩擦速度が１０-1cm/sec〜１０ 2cm/secの範囲
である。
擦材の使用方法において用いられる摩擦装置であって、
摩擦材と相手材との摩擦面での接触圧力が１ＭＰa 以下
で、かつ摩擦速度が１０-1cm/sec〜１０ 2cm/secの範囲
である。
【００１１】ここで、短繊維の配合量を２〜８容量％と
しているのは、２容量％未満や、８容量％を越える場合
には、摩擦面に油、水が付着する湿潤状態となると、摩
擦係数の変動が大きくなるからである。また、摩擦面に
おいて短繊維を３０μｍ以上起毛させているのは、その
ようにしないと、表面に油、水が付着する湿潤状態にな
ると、摩擦係数の変動が大きくなるからである。さら
に、表面粗さＲａ値１３．４μｍ〜３１．５μｍの研磨
材により研磨して起毛させるようにしているのは、Ｒａ
値１３．４μｍ未満であれば、短繊維を３０μｍ以上起
毛させるのが困難であるからであり、Ｒａ値３１．５μ
ｍを越えれば、ゴム基材の摩耗が激しくなり短繊維の破
断が生じ始めるからである。
しているのは、２容量％未満や、８容量％を越える場合
には、摩擦面に油、水が付着する湿潤状態となると、摩
擦係数の変動が大きくなるからである。また、摩擦面に
おいて短繊維を３０μｍ以上起毛させているのは、その
ようにしないと、表面に油、水が付着する湿潤状態にな
ると、摩擦係数の変動が大きくなるからである。さら
に、表面粗さＲａ値１３．４μｍ〜３１．５μｍの研磨
材により研磨して起毛させるようにしているのは、Ｒａ
値１３．４μｍ未満であれば、短繊維を３０μｍ以上起
毛させるのが困難であるからであり、Ｒａ値３１．５μ
ｍを越えれば、ゴム基材の摩耗が激しくなり短繊維の破
断が生じ始めるからである。
【００１２】尚、ゴム基材に対し配合する短繊維の繊維
長さは、ゴム基材中に短繊維をよく分散させて摩擦面に
対して略直交するように配向させるためには、０．５〜
１０mmの範囲、特に１．０〜５mmの範囲が好ましい。
長さは、ゴム基材中に短繊維をよく分散させて摩擦面に
対して略直交するように配向させるためには、０．５〜
１０mmの範囲、特に１．０〜５mmの範囲が好ましい。
【００１３】
【作用】請求項１に係る発明によれば、摩擦材と相手材
との摩擦面での接触圧力が１ＭＰa 以下で、かつ摩擦速
度が１０-1cm/sec〜１０2 cm/secの範囲において、摩擦
材が使用され、その結果、水や油が存在する潤滑状態に
おいて、摩擦速度の増加に対し摩擦係数の変動が少なく
なり、安定する。
との摩擦面での接触圧力が１ＭＰa 以下で、かつ摩擦速
度が１０-1cm/sec〜１０2 cm/secの範囲において、摩擦
材が使用され、その結果、水や油が存在する潤滑状態に
おいて、摩擦速度の増加に対し摩擦係数の変動が少なく
なり、安定する。
【００１４】請求項２に係る発明によれば、ゴム基材に
対し短繊維が２〜８容量％配合されてなり、摩擦面にお
いて短繊維が摩擦面に対して略直交する方向に配向さ
れ、かつ短繊維が摩擦面において３０μｍ以上起毛され
ているので、水や油が存在する潤滑状態において、相手
材との摩擦面での接触圧力が１ＭＰa 以下で、かつ摩擦
速度が１０-1cm/sec〜１０2 cm/secの範囲において、摩
擦速度の変化に対し摩擦係数の変動が少なくなり、摩擦
係数が安定する。
対し短繊維が２〜８容量％配合されてなり、摩擦面にお
いて短繊維が摩擦面に対して略直交する方向に配向さ
れ、かつ短繊維が摩擦面において３０μｍ以上起毛され
ているので、水や油が存在する潤滑状態において、相手
材との摩擦面での接触圧力が１ＭＰa 以下で、かつ摩擦
速度が１０-1cm/sec〜１０2 cm/secの範囲において、摩
擦速度の変化に対し摩擦係数の変動が少なくなり、摩擦
係数が安定する。
【００１５】請求項３に係る発明によれば、摩擦面の起
毛処理は、表面粗さＲａ値１３．４μｍ〜３１．５μｍ
の研磨材により研磨することによりなされているので、
摩擦面における短繊維の起毛が安定し、水や油が存在す
る潤滑状態において、摩擦面全体に亘って摩擦速度の増
加に対する摩擦係数の変動が少なくなり安定する。
毛処理は、表面粗さＲａ値１３．４μｍ〜３１．５μｍ
の研磨材により研磨することによりなされているので、
摩擦面における短繊維の起毛が安定し、水や油が存在す
る潤滑状態において、摩擦面全体に亘って摩擦速度の増
加に対する摩擦係数の変動が少なくなり安定する。
【００１６】請求項４に係る発明によれば、摩擦材と相
手材との摩擦面での接触圧力が１ＭＰa 以下で、かつ摩
擦速度が１０-1cm/sec〜１０2 cm/secの範囲であるか
ら、水や油が存在する潤滑状態において、摩擦速度の変
化に対し摩擦係数の変動が少なくなり、摩擦係数が安定
する。
手材との摩擦面での接触圧力が１ＭＰa 以下で、かつ摩
擦速度が１０-1cm/sec〜１０2 cm/secの範囲であるか
ら、水や油が存在する潤滑状態において、摩擦速度の変
化に対し摩擦係数の変動が少なくなり、摩擦係数が安定
する。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に沿って詳細に
説明する。
説明する。
【００１８】図１及び図２において、１は相手材（図示
せず）に摩擦接触させて用いられる摩擦材で、相手材と
で、摩擦面において摩擦力を発生させる摩擦装置を構成
するようになっている。
せず）に摩擦接触させて用いられる摩擦材で、相手材と
で、摩擦面において摩擦力を発生させる摩擦装置を構成
するようになっている。
【００１９】上記摩擦材１は、基材２となるゴム１００
容量部に対し短繊維３が２〜８容量部配合されてなり、
短繊維３は基材２の表面２ａ（摩擦面）において表面２
ａに対して略直交するように（通常は７５°〜１０５°
の角度をなすように）配向されると共に、起毛処理によ
り基材２の表面２ａより短繊維３が３０μｍ以上起毛し
ている。従って、短繊維３は、基端部が基材２中に埋没
し、先端部が３０μｍ以上表面２ａより露出し、摩擦面
での摩擦作用に関与することになる。
容量部に対し短繊維３が２〜８容量部配合されてなり、
短繊維３は基材２の表面２ａ（摩擦面）において表面２
ａに対して略直交するように（通常は７５°〜１０５°
の角度をなすように）配向されると共に、起毛処理によ
り基材２の表面２ａより短繊維３が３０μｍ以上起毛し
ている。従って、短繊維３は、基端部が基材２中に埋没
し、先端部が３０μｍ以上表面２ａより露出し、摩擦面
での摩擦作用に関与することになる。
【００２０】上記基材２の表面２ａの起毛処理は、表面
粗さＲａ値１３．４μｍ〜３１．５μｍの研磨材により
研磨することにより行われている。尚、表面粗さＲａ値
２．５μｍ、６．８μｍ、１３．４μｍ、２２．４μ
ｍ、３１．５μｍ、４１．５μｍの研磨材を用いて起毛
長さがどの程度になるかを実験したところ、表面粗さＲ
ａ値２．５μｍ、６．８μｍ、１３．４μｍ、２２．４
μｍ、３１．５μｍの研磨材を用いた場合には、短繊維
の起毛長さが１μｍ、１５μｍ、３０μｍ、６０μｍ、
８０μｍとなり、表面粗さＲａ値４１．５μｍの研磨材
を用いた場合には、基材の摩耗が激しくなり短繊維の破
断が生じ始めることが確認された。よって、その結果か
ら、研磨材の表面粗さＲａ値が１３．４μｍ〜３１．５
μｍの範囲にあることが好ましいことがわかる。
粗さＲａ値１３．４μｍ〜３１．５μｍの研磨材により
研磨することにより行われている。尚、表面粗さＲａ値
２．５μｍ、６．８μｍ、１３．４μｍ、２２．４μ
ｍ、３１．５μｍ、４１．５μｍの研磨材を用いて起毛
長さがどの程度になるかを実験したところ、表面粗さＲ
ａ値２．５μｍ、６．８μｍ、１３．４μｍ、２２．４
μｍ、３１．５μｍの研磨材を用いた場合には、短繊維
の起毛長さが１μｍ、１５μｍ、３０μｍ、６０μｍ、
８０μｍとなり、表面粗さＲａ値４１．５μｍの研磨材
を用いた場合には、基材の摩耗が激しくなり短繊維の破
断が生じ始めることが確認された。よって、その結果か
ら、研磨材の表面粗さＲａ値が１３．４μｍ〜３１．５
μｍの範囲にあることが好ましいことがわかる。
【００２１】上記摩擦材１を使用する際には、水や油が
存在する潤滑状態において、相手材（図示せず）との摩
擦界面での接触圧力が１ＭＰa 以下で、かつ摩擦速度が
１０-1cm/sec〜１０ 2cm/secの範囲で使用される。それ
によって、後述する実験によって確認されるように、水
や油が存在する潤滑状態において、摩擦速度の増加に対
し摩擦係数の変動が少なくなり、安定する。
存在する潤滑状態において、相手材（図示せず）との摩
擦界面での接触圧力が１ＭＰa 以下で、かつ摩擦速度が
１０-1cm/sec〜１０ 2cm/secの範囲で使用される。それ
によって、後述する実験によって確認されるように、水
や油が存在する潤滑状態において、摩擦速度の増加に対
し摩擦係数の変動が少なくなり、安定する。
【００２２】尚、上記実施例においては、摩擦材１はド
ーナッツ形状としているが、その形状に限定されるもの
ではなく、用途に応じて適宜適当な形状が採用すること
ができる。
ーナッツ形状としているが、その形状に限定されるもの
ではなく、用途に応じて適宜適当な形状が採用すること
ができる。
【００２３】原料ゴムとしては、天然ゴム、スチレンブ
タジエンゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴム、エ
チレンプロピレンゴム、ブチルゴム、アクリルニトリル
ブタジエンゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、弗素ゴ
ム、ハロゲン化ブチルゴム、水素化ＮＢＲ、クロロスル
フォン化ポリエチレン等の架橋ゴム、及びポリオレフィ
ン系、ポリエステル系、ポリエーテル系、パリアミド
系、ポリウレタン系等の熱可塑性エラストマー等から適
宜選択される。
タジエンゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴム、エ
チレンプロピレンゴム、ブチルゴム、アクリルニトリル
ブタジエンゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、弗素ゴ
ム、ハロゲン化ブチルゴム、水素化ＮＢＲ、クロロスル
フォン化ポリエチレン等の架橋ゴム、及びポリオレフィ
ン系、ポリエステル系、ポリエーテル系、パリアミド
系、ポリウレタン系等の熱可塑性エラストマー等から適
宜選択される。
【００２４】また、カーボンブラック等の補強剤やシリ
カ、炭酸カルシウム、タルク、クレイ等の無機充填剤も
任意に選択し得る。
カ、炭酸カルシウム、タルク、クレイ等の無機充填剤も
任意に選択し得る。
【００２５】さらに、必要に応じて、ゴム用伸展油、ゴ
ム用薬品及びゴム用添加剤が配合される。ゴム用伸展油
としては、アロマチック系、ナフテン系、パラフィン系
のものが好ましい。
ム用薬品及びゴム用添加剤が配合される。ゴム用伸展油
としては、アロマチック系、ナフテン系、パラフィン系
のものが好ましい。
【００２６】また、ゴム用薬品及びゴム用添加剤として
は、硫黄、パーオキサイド等の架橋剤、亜鉛華、ステア
リン酸等の加硫促進助剤、スルフェンアミド系、チウラ
ム系、チアゾール系、グアニジン系等の加硫促進剤、ア
ミン系、フェノール系、硫黄系、リン系等の老化防止剤
又は酸化防止剤、紫外線吸収剤、オゾン劣化防止剤、粘
着付与剤、可塑剤等が各々使用目的に応じて使用され
る。
は、硫黄、パーオキサイド等の架橋剤、亜鉛華、ステア
リン酸等の加硫促進助剤、スルフェンアミド系、チウラ
ム系、チアゾール系、グアニジン系等の加硫促進剤、ア
ミン系、フェノール系、硫黄系、リン系等の老化防止剤
又は酸化防止剤、紫外線吸収剤、オゾン劣化防止剤、粘
着付与剤、可塑剤等が各々使用目的に応じて使用され
る。
【００２７】短繊維としては、デュポン社製のケブラ
ー、帝人社製のテクノーラ等のパラ系アラミド繊維、デ
ュポン社製のノーメックス、帝人社製のコーネックス等
のメタ系アラミド繊維、クラレ社製のベクトラン等の芳
香族繊維、ビニロン、ポリエステル、ポリプロピレン、
ナイロン６、ナイロン6,6 、綿、モンサント社製のサン
トウェーブ等のセルロース繊維等の合成、天然、及び半
合成繊維、並びにガラス、カーボン、セラミック、宇部
興産社製のチラノ繊維、ボロン等の無機繊維、鋼、ステ
ンレス鋼、銅等の金属繊維から適宜選択される。
ー、帝人社製のテクノーラ等のパラ系アラミド繊維、デ
ュポン社製のノーメックス、帝人社製のコーネックス等
のメタ系アラミド繊維、クラレ社製のベクトラン等の芳
香族繊維、ビニロン、ポリエステル、ポリプロピレン、
ナイロン６、ナイロン6,6 、綿、モンサント社製のサン
トウェーブ等のセルロース繊維等の合成、天然、及び半
合成繊維、並びにガラス、カーボン、セラミック、宇部
興産社製のチラノ繊維、ボロン等の無機繊維、鋼、ステ
ンレス鋼、銅等の金属繊維から適宜選択される。
【００２８】続いて、摩擦面において水が付着している
湿潤状態における摩擦速度と摩擦係数との関係を調べる
ために行った実験について説明する。
湿潤状態における摩擦速度と摩擦係数との関係を調べる
ために行った実験について説明する。
【００２９】＜実験装置及び方法＞実験装置としては、
図３(a)(b)に示すように、ピン−ディスク型の摩擦力測
定装置１１を上部から水が滴下できるように改造し、ま
た、下部に水を受ける半円状の受け皿１２を設置した。
尚、図３(a)(b)において、１３は試料、１４はガラスデ
ィスク、１５は重錘、１６は歪ゲージ、１７はリングス
プリング、１８は平行リーフスプリング、１９は試料ホ
ルダである。
図３(a)(b)に示すように、ピン−ディスク型の摩擦力測
定装置１１を上部から水が滴下できるように改造し、ま
た、下部に水を受ける半円状の受け皿１２を設置した。
尚、図３(a)(b)において、１３は試料、１４はガラスデ
ィスク、１５は重錘、１６は歪ゲージ、１７はリングス
プリング、１８は平行リーフスプリング、１９は試料ホ
ルダである。
【００３０】試料１３の大きさは、一辺が３mmの角柱状
とし、水で濡れた状態のガラスディスク１４（中心平均
あらさＲa 値は０．０７５μｍ）と軌道径１００mmで摩
擦接触させ、リングスプリング１７に貼り付けた歪ゲー
ジ１６で摩擦力を測定した。試料１３の当たり出しは表
面あらさを粗くして、表面に短繊維を長く起毛させるた
め、耐水研磨紙CC#100（中心平均あらさＲa 値が２２．
４で、十点平均あらさＲz 値が１３２．４μｍ）をガラ
スディスク１４上に貼り付けて用いた。起毛長さを測定
したところ、略６０μｍであった。
とし、水で濡れた状態のガラスディスク１４（中心平均
あらさＲa 値は０．０７５μｍ）と軌道径１００mmで摩
擦接触させ、リングスプリング１７に貼り付けた歪ゲー
ジ１６で摩擦力を測定した。試料１３の当たり出しは表
面あらさを粗くして、表面に短繊維を長く起毛させるた
め、耐水研磨紙CC#100（中心平均あらさＲa 値が２２．
４で、十点平均あらさＲz 値が１３２．４μｍ）をガラ
スディスク１４上に貼り付けて用いた。起毛長さを測定
したところ、略６０μｍであった。
【００３１】試料１３としては、メタアラミド短繊維の
充填量を０容量％，３容量％，５容量％，８容量％，１
０容量％と変化させた５種類の短繊維補強ゴムを用い
た。短繊維の長さは３mm、短繊維径は１４μｍ、また、
短繊維を充填する前のゴム基材の配合は次の通りであ
る。
充填量を０容量％，３容量％，５容量％，８容量％，１
０容量％と変化させた５種類の短繊維補強ゴムを用い
た。短繊維の長さは３mm、短繊維径は１４μｍ、また、
短繊維を充填する前のゴム基材の配合は次の通りであ
る。
【００３２】 クロロプレンゴム（Skyprene R-10,Tosoh Corp. ） １００ PHR カーボンブラックN550 ４０ ＤＯＳ（dioctyl sebacate） ５ 酸化亜鉛 ５ 酸化マグネシウム ４ 酸化防止剤（ノックラック ＡＤ，大内新興（株）） ４ 酸化防止剤（ノックラック ＴＤ，大内新興（株）） ０．５ そして、上述するゴム配合物に、上述した材料よりなる
短繊維を配合して短繊維配合ゴムを製造した。具体的に
は、まず、上述するゴム配合物に、上述した材料よりな
る短繊維を配合して混練し、この混練したゴム配合物を
ロール又はカレンダにて圧延することにより、短繊維が
圧延方向に配向された厚さ０．５〜１．０mmのシートを
得た。それから、このシートを積層した上でスライスす
るか、あるいは列理方向に巻き付けた後、スライスする
ことにより、厚さ方向に短繊維が配向されたゴム板とし
て短繊維配合ゴムを得た。
短繊維を配合して短繊維配合ゴムを製造した。具体的に
は、まず、上述するゴム配合物に、上述した材料よりな
る短繊維を配合して混練し、この混練したゴム配合物を
ロール又はカレンダにて圧延することにより、短繊維が
圧延方向に配向された厚さ０．５〜１．０mmのシートを
得た。それから、このシートを積層した上でスライスす
るか、あるいは列理方向に巻き付けた後、スライスする
ことにより、厚さ方向に短繊維が配向されたゴム板とし
て短繊維配合ゴムを得た。
【００３３】＜水濡れ面での摩擦に及ぼす摩擦速度の影
響＞図４〜図８に、短繊維配合ゴムの短繊維充填量を変
化させた場合の水濡れ面における影響を、摩擦速度Ｖと
摩擦係数μとの関係で示した。尚、図４〜図８において
は、摩擦材と相手材との接触圧力Ｐはそれぞれ０．０５
４ＭＰa 、０．１０８ＭＰa 、０．３２４ＭＰa 、０．
５４ＭＰa 、１．００ＭＰa である。
響＞図４〜図８に、短繊維配合ゴムの短繊維充填量を変
化させた場合の水濡れ面における影響を、摩擦速度Ｖと
摩擦係数μとの関係で示した。尚、図４〜図８において
は、摩擦材と相手材との接触圧力Ｐはそれぞれ０．０５
４ＭＰa 、０．１０８ＭＰa 、０．３２４ＭＰa 、０．
５４ＭＰa 、１．００ＭＰa である。
【００３４】図４は接触圧力Ｐが０．０５４ＭＰa の場
合について示すが、短繊維を全く配合していないゴム基
材単独の場合は、摩擦速度の上昇に伴い、摩擦係数が減
少することがわかる。このとき、摩擦面は、ストライベ
ック曲線の考えによると、混合潤滑状態にあると考えら
れる。一方、短繊維配合ゴムの場合は、摩擦速度が２０
cm/secくらいになるまでは逆に摩擦係数が上昇し、それ
を越えると減少することがわかる。
合について示すが、短繊維を全く配合していないゴム基
材単独の場合は、摩擦速度の上昇に伴い、摩擦係数が減
少することがわかる。このとき、摩擦面は、ストライベ
ック曲線の考えによると、混合潤滑状態にあると考えら
れる。一方、短繊維配合ゴムの場合は、摩擦速度が２０
cm/secくらいになるまでは逆に摩擦係数が上昇し、それ
を越えると減少することがわかる。
【００３５】即ち、摩擦面での荷重を、起毛した短繊維
がほとんど支持している条件での短繊維配合ゴムの摩擦
力は、乾燥面と水濡れ面とにおいて、ほとんど変わらな
いといえる。一方、短繊維を全く配合していないゴム基
材単独の場合は乾燥面と水濡れ面では摩擦速度の変化に
対し全く逆の異なった挙動を示すことがわかる。
がほとんど支持している条件での短繊維配合ゴムの摩擦
力は、乾燥面と水濡れ面とにおいて、ほとんど変わらな
いといえる。一方、短繊維を全く配合していないゴム基
材単独の場合は乾燥面と水濡れ面では摩擦速度の変化に
対し全く逆の異なった挙動を示すことがわかる。
【００３６】また、接触圧力Ｐが増加した０．１０８Ｍ
Ｐa 、０．３２４ＭＰa 、０．５４ＭＰa においても、
ゴム基材単独の場合には、摩擦速度の変化に対する挙動
は接触圧力Ｐが０．０５４ＭＰa の場合と同じ傾向を示
し、いずれも混合潤滑状態であるといえる。一方、短繊
維配合ゴムの場合は、接触圧力Ｐが増加するに連れて、
摩擦係数の値の上昇度合いが小さくなっていることがわ
かる。また、ピークを示す位置もやや低速側にシフトし
ている。
Ｐa 、０．３２４ＭＰa 、０．５４ＭＰa においても、
ゴム基材単独の場合には、摩擦速度の変化に対する挙動
は接触圧力Ｐが０．０５４ＭＰa の場合と同じ傾向を示
し、いずれも混合潤滑状態であるといえる。一方、短繊
維配合ゴムの場合は、接触圧力Ｐが増加するに連れて、
摩擦係数の値の上昇度合いが小さくなっていることがわ
かる。また、ピークを示す位置もやや低速側にシフトし
ている。
【００３７】これは、接触圧力Ｐが高いほど、ゴム基材
部分の摩擦面での荷重支持割合が増加し、その部分が水
濡れによる影響を受け易くなることに起因していると考
えられる。また、これらの現象により、短繊維を５容量
％充填した短繊維補強ゴムが水濡れ面において最も摩擦
係数の変動が少ないということもわかる。
部分の摩擦面での荷重支持割合が増加し、その部分が水
濡れによる影響を受け易くなることに起因していると考
えられる。また、これらの現象により、短繊維を５容量
％充填した短繊維補強ゴムが水濡れ面において最も摩擦
係数の変動が少ないということもわかる。
【００３８】尚、接触圧力Ｐ＝１．００Mpa の場合に
は、摩擦係数の変動が大きくなるので、接触圧力Ｐは
１．００ＭＰa 未満とする必要がある。
は、摩擦係数の変動が大きくなるので、接触圧力Ｐは
１．００ＭＰa 未満とする必要がある。
【００３９】また、摩擦面に油が付着した湿潤状態にお
いて、摩擦速度と摩擦係数との関係を調べるたところ
（接触圧力Ｐ＝０．０５４Ｍｐa ）、図９に示す結果と
なり、油による湿潤状態においても、水による湿潤状態
と同様の結果となることが推測される。
いて、摩擦速度と摩擦係数との関係を調べるたところ
（接触圧力Ｐ＝０．０５４Ｍｐa ）、図９に示す結果と
なり、油による湿潤状態においても、水による湿潤状態
と同様の結果となることが推測される。
【００４０】次いで、上記摩擦材を用いた摩擦装置の一
例として、乗用芝刈機のレバー操作装置に適用した例を
説明する。尚、このような乗用芝刈機は、摩擦速度の変
化が大きく、異物の噛込み等による面圧の変化が大き
く、また、水濡れ状態で使用されることも多いことか
ら、そのような状態での摩擦係数の安定が望まれる。
例として、乗用芝刈機のレバー操作装置に適用した例を
説明する。尚、このような乗用芝刈機は、摩擦速度の変
化が大きく、異物の噛込み等による面圧の変化が大き
く、また、水濡れ状態で使用されることも多いことか
ら、そのような状態での摩擦係数の安定が望まれる。
【００４１】図１０に示すように、チェンジアーム２１
の軸部２１ａに、フリクションワッシャ２２（摩擦材）
をナット２３及びナットプレート２４とＳＴＧセッティ
ングカラー２５との間に挾み、スプリング２６を介して
取付けている。
の軸部２１ａに、フリクションワッシャ２２（摩擦材）
をナット２３及びナットプレート２４とＳＴＧセッティ
ングカラー２５との間に挾み、スプリング２６を介して
取付けている。
【００４２】フリクションワッシャ２２（摩擦材）は上
述したゴム配合の基材で短繊維が５容量％配合されてお
り、６０μｍ起毛している。そして、接触圧力Ｐ＝０．
５ＭＰa で、水に濡れた状態で回転速度（摩擦速度）を
１cm/sec〜１０cm/secの範囲で変化させたところ、摩擦
係数の変動率は５％以下で、安定していることが確認さ
れた。
述したゴム配合の基材で短繊維が５容量％配合されてお
り、６０μｍ起毛している。そして、接触圧力Ｐ＝０．
５ＭＰa で、水に濡れた状態で回転速度（摩擦速度）を
１cm/sec〜１０cm/secの範囲で変化させたところ、摩擦
係数の変動率は５％以下で、安定していることが確認さ
れた。
【００４３】
【発明の効果】請求項１に係る発明は、上記のように、
摩擦材と相手材との摩擦面での接触圧力が１ＭＰa 以下
で、かつ摩擦速度が１０-1cm/sec〜１０2 cm/secの範囲
において用いているので、湿潤状態において、摩擦速度
の変化に対する摩擦係数の変動を少なくして安定させる
ことができる。
摩擦材と相手材との摩擦面での接触圧力が１ＭＰa 以下
で、かつ摩擦速度が１０-1cm/sec〜１０2 cm/secの範囲
において用いているので、湿潤状態において、摩擦速度
の変化に対する摩擦係数の変動を少なくして安定させる
ことができる。
【００４４】請求項２に係る発明は、ゴム基材に対し、
短繊維を２〜８容量％配合し、摩擦面において短繊維を
摩擦面に対して略直交する方向に配向し、かつ短繊維を
摩擦面において３０μｍ以上起毛するようにしているの
で、相手材との摩擦面での接触圧力が１ＭＰa 以下で、
かつ摩擦速度が１０-1cm/sec〜１０2 cm/secの範囲にお
いて、湿潤状態において、摩擦材の摩擦係数が安定し、
摩擦速度の変化に対する摩擦係数の安定化が図ることが
できる。
短繊維を２〜８容量％配合し、摩擦面において短繊維を
摩擦面に対して略直交する方向に配向し、かつ短繊維を
摩擦面において３０μｍ以上起毛するようにしているの
で、相手材との摩擦面での接触圧力が１ＭＰa 以下で、
かつ摩擦速度が１０-1cm/sec〜１０2 cm/secの範囲にお
いて、湿潤状態において、摩擦材の摩擦係数が安定し、
摩擦速度の変化に対する摩擦係数の安定化が図ることが
できる。
【００４５】請求項３に係る発明は、ゴム基材の摩擦面
は表面粗さＲａ値１３．４μｍ〜３１．５μｍの研磨材
により研磨しているので、摩擦面における短繊維の起毛
を安定させることができ、湿潤状態において、摩擦面全
体に亘って摩擦係数を、変動を少なくしてを安定させる
ことが可能となる。
は表面粗さＲａ値１３．４μｍ〜３１．５μｍの研磨材
により研磨しているので、摩擦面における短繊維の起毛
を安定させることができ、湿潤状態において、摩擦面全
体に亘って摩擦係数を、変動を少なくしてを安定させる
ことが可能となる。
【００４６】請求項４に係る発明は、摩擦材と相手材と
の摩擦界面での接触圧力が１ＭＰa以下で、かつ摩擦速
度が１０-1cm/sec〜１０ 2cm/secの範囲となるようにし
ているので、湿潤状態において、摩擦速度の変化に対
し、摩擦係数の変動を少なくして安定させることが可能
となる。
の摩擦界面での接触圧力が１ＭＰa以下で、かつ摩擦速
度が１０-1cm/sec〜１０ 2cm/secの範囲となるようにし
ているので、湿潤状態において、摩擦速度の変化に対
し、摩擦係数の変動を少なくして安定させることが可能
となる。
【図１】摩擦材の一例を示す平面図である。
【図２】同断面図である。
【図３】実験装置の正面図である。
【図４】水による湿潤状態における摩擦速度と摩擦係数
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図５】水による湿潤状態における摩擦速度と摩擦係数
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図６】水による湿潤状態における摩擦速度と摩擦係数
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図７】水による湿潤状態における摩擦速度と摩擦係数
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図８】水による湿潤状態における摩擦速度と摩擦係数
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図９】油による湿潤状態における摩擦速度と摩擦係数
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図１０】本発明の適用例である摩擦装置の一例を示す
説明図である。
説明図である。
１ 摩擦材 ２ 基材（ゴム基材） ２ａ 表面（摩擦面） ３ 短繊維
Claims (4)
- 【請求項１】 ゴム基材に対し所定量の短繊維が配合さ
れ、相手材との摩擦面において起毛処理が施されると共
に短繊維が摩擦面に対し略直交する方向に配向されてい
る摩擦材の使用方法であって、 上記摩擦材を、相手材との摩擦面での接触圧力が１ＭＰ
a 以下で、かつ摩擦速度が１０-1cm/sec〜１０2 cm/sec
の範囲で用いることを特徴とする摩擦材の使用方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の摩擦材の使用方法におい
て用いられる摩擦材であって、 ゴム基材に対し、短繊維が２〜８容量％配合されてな
り、摩擦面において短繊維が摩擦面に対して略直交する
方向に配向され、かつ短繊維が摩擦面において３０μｍ
以上起毛されていることを特徴とする摩擦材。 - 【請求項３】 摩擦面の起毛処理は、表面粗さＲａ値１
３．４μｍ〜３１．５μｍの研磨材により研磨すること
によりなされているところの請求項２記載の摩擦材。 - 【請求項４】 請求項１記載の摩擦材の使用方法におい
て用いられる摩擦装置であって、 摩擦材と相手材との摩擦面での接触圧力が１ＭＰa 以下
で、かつ摩擦速度が１０-1cm/sec〜１０ 2cm/secの範囲
であることを特徴とする摩擦装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29467994A JP3554754B2 (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 摩擦材及び摩擦装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29467994A JP3554754B2 (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 摩擦材及び摩擦装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08152033A true JPH08152033A (ja) | 1996-06-11 |
| JP3554754B2 JP3554754B2 (ja) | 2004-08-18 |
Family
ID=17810910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29467994A Expired - Fee Related JP3554754B2 (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 摩擦材及び摩擦装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3554754B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003013844A1 (fr) * | 2001-08-06 | 2003-02-20 | Daikin Industries, Ltd. | Resine moulee, objet en couches, et procedes de production associe |
| JP2008291064A (ja) * | 2007-05-22 | 2008-12-04 | Aisin Chem Co Ltd | 乾式摩擦材 |
| WO2012032573A1 (ja) | 2010-09-08 | 2012-03-15 | 三菱電機株式会社 | ブレーキ装置、ブレーキライニング、ブレーキライニングの製造方法及びエレベータ装置 |
| JP2015131695A (ja) * | 2014-01-10 | 2015-07-23 | フジテック株式会社 | 制振装置、および当該制振装置を備えたエレベータ |
| JP2016003251A (ja) * | 2014-06-13 | 2016-01-12 | 株式会社アシックス | ゴム組成物、及び靴のアウトソール |
-
1994
- 1994-11-29 JP JP29467994A patent/JP3554754B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003013844A1 (fr) * | 2001-08-06 | 2003-02-20 | Daikin Industries, Ltd. | Resine moulee, objet en couches, et procedes de production associe |
| JP2008291064A (ja) * | 2007-05-22 | 2008-12-04 | Aisin Chem Co Ltd | 乾式摩擦材 |
| WO2012032573A1 (ja) | 2010-09-08 | 2012-03-15 | 三菱電機株式会社 | ブレーキ装置、ブレーキライニング、ブレーキライニングの製造方法及びエレベータ装置 |
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| JP2016003251A (ja) * | 2014-06-13 | 2016-01-12 | 株式会社アシックス | ゴム組成物、及び靴のアウトソール |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3554754B2 (ja) | 2004-08-18 |
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|---|---|---|---|
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