JPH09221553A - シンクロナイザーリング用摩擦材 - Google Patents
シンクロナイザーリング用摩擦材Info
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- JPH09221553A JPH09221553A JP8052664A JP5266496A JPH09221553A JP H09221553 A JPH09221553 A JP H09221553A JP 8052664 A JP8052664 A JP 8052664A JP 5266496 A JP5266496 A JP 5266496A JP H09221553 A JPH09221553 A JP H09221553A
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シンクロナイザーリング用摩擦材の耐熱性、
耐摩耗性を向上させること。 【解決手段】 シンクロナイザーリング１０用の摩擦材
は、３０乃至７０重量％の炭素材と、１０乃至４０重量
％の熱硬化性樹脂と、５乃至３０重量％の金属繊維又は
金属粒子と、５乃至４０重量％の無機繊維又は無機粒子
とを含んでいる。摩擦材の気孔率は１０乃至５０％であ
る。炭素材は耐熱性に優れており、摩擦材の耐熱性を向
上させる。熱硬化性樹脂は各成分のバインダーとしての
役目をする。金属繊維と金属粒子は摩擦材の動摩擦係数
が小さくなることを防止する。無機繊維と無機粒子は熱
硬化性樹脂を補強する。従って、シンクロナイザーリン
グ用摩擦材の耐熱性、耐摩耗性、耐焼き付き性、及び多
孔性が向上する。
耐摩耗性を向上させること。 【解決手段】 シンクロナイザーリング１０用の摩擦材
は、３０乃至７０重量％の炭素材と、１０乃至４０重量
％の熱硬化性樹脂と、５乃至３０重量％の金属繊維又は
金属粒子と、５乃至４０重量％の無機繊維又は無機粒子
とを含んでいる。摩擦材の気孔率は１０乃至５０％であ
る。炭素材は耐熱性に優れており、摩擦材の耐熱性を向
上させる。熱硬化性樹脂は各成分のバインダーとしての
役目をする。金属繊維と金属粒子は摩擦材の動摩擦係数
が小さくなることを防止する。無機繊維と無機粒子は熱
硬化性樹脂を補強する。従って、シンクロナイザーリン
グ用摩擦材の耐熱性、耐摩耗性、耐焼き付き性、及び多
孔性が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シンクロナイザー
リングに使用される摩擦材の技術分野に属する。
リングに使用される摩擦材の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】シンクロナイザーリングは、自動車の変
速機等に組込まれて、変速機の歯車切換え作動時に、切
換え噛合させられる２つの歯車同士が円滑に噛合するこ
とができるように２つの歯車を同期回転させるリング状
の部材である。シンクロナイザーリングは、リング状の
構造体に摩擦材層を有している。摩擦材層は、構造体の
内周側に設けられている場合と、外周側に設けられてい
る場合と、内周側と外周側の両側に設けられている場合
とがある。何れの場合であっても、摩擦材層は、変速歯
車のテーパー状部（円錐状部）に摩擦係合させられる。
速機等に組込まれて、変速機の歯車切換え作動時に、切
換え噛合させられる２つの歯車同士が円滑に噛合するこ
とができるように２つの歯車を同期回転させるリング状
の部材である。シンクロナイザーリングは、リング状の
構造体に摩擦材層を有している。摩擦材層は、構造体の
内周側に設けられている場合と、外周側に設けられてい
る場合と、内周側と外周側の両側に設けられている場合
とがある。何れの場合であっても、摩擦材層は、変速歯
車のテーパー状部（円錐状部）に摩擦係合させられる。
【０００３】摩擦材層の摩擦材としては、銅合金、例え
ば、ＭＢＡ−２及びＭＢＡ−５が多く使用されている。
また、少数ではあるが、ペーパー材も使用されている。
その他としては、溶射によって構造体にモリブデンを固
着させる場合もある。
ば、ＭＢＡ−２及びＭＢＡ−５が多く使用されている。
また、少数ではあるが、ペーパー材も使用されている。
その他としては、溶射によって構造体にモリブデンを固
着させる場合もある。
【０００４】一方、シンクロナイザーリングには、次の
特性が求められる。 (1) 相手部材であるテーパー部に摩擦係合して２つの歯
車を同期させるため、相手部材に対する動摩擦係数が大
きいこと。 (2) 相手の歯車に噛合する際の衝撃を少なくするため
に、ゼロに近い相対速度での摩擦係数（以下、「静摩擦
係数」という。）が小さいこと。 (3) 相手部材に制動を加えたときの制動摩擦熱によっ
て、焼き損じないこと。特に、クラッチ・シフトレバー
のミス操作時に発生する制動摩擦熱によって焼き損じな
いこと。
特性が求められる。 (1) 相手部材であるテーパー部に摩擦係合して２つの歯
車を同期させるため、相手部材に対する動摩擦係数が大
きいこと。 (2) 相手の歯車に噛合する際の衝撃を少なくするため
に、ゼロに近い相対速度での摩擦係数（以下、「静摩擦
係数」という。）が小さいこと。 (3) 相手部材に制動を加えたときの制動摩擦熱によっ
て、焼き損じないこと。特に、クラッチ・シフトレバー
のミス操作時に発生する制動摩擦熱によって焼き損じな
いこと。
【０００５】クラッチ・シフトレバーのミス操作とは、
クラッチペダルを確実に踏み込まずに、クラッチ・シフ
トレバーを動かすことをいい、このミス操作時には、エ
ンジントルクが他方の歯車に伝達され、クラッチが完全
に切れて空転するときのトルクよりも大きなトルクで他
方の歯車が回転させられるため、シンクロナイザーリン
グには大きな熱負荷（通常の十数倍に達する。）が発生
する。この結果、摩擦材が制動摩擦熱によって高温にな
り、炭化・異常摩耗が起き同期機能が損われる恐れがあ
る。
クラッチペダルを確実に踏み込まずに、クラッチ・シフ
トレバーを動かすことをいい、このミス操作時には、エ
ンジントルクが他方の歯車に伝達され、クラッチが完全
に切れて空転するときのトルクよりも大きなトルクで他
方の歯車が回転させられるため、シンクロナイザーリン
グには大きな熱負荷（通常の十数倍に達する。）が発生
する。この結果、摩擦材が制動摩擦熱によって高温にな
り、炭化・異常摩耗が起き同期機能が損われる恐れがあ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記３つの
特性の内、(3) の特性が優先される傾向にあるため、摩
擦材には、銅合金が多く使用されている。しかし、銅合
金は、他の部材より動摩擦係数が小さいため、(1)，(2)
の特性が劣るという問題点を有している。そこで、銅合
金の摩擦面を二重、三重の複層にして、制動摩擦熱を吸
収するための容量を増やして動摩擦係数を大きくするこ
とによって、(1) の特性の向上を図っている。しかし、
このように摩擦面を複層にすると、変速機の機構が複
雑、大型、且つ高価になるという別の問題点が生じる。
特性の内、(3) の特性が優先される傾向にあるため、摩
擦材には、銅合金が多く使用されている。しかし、銅合
金は、他の部材より動摩擦係数が小さいため、(1)，(2)
の特性が劣るという問題点を有している。そこで、銅合
金の摩擦面を二重、三重の複層にして、制動摩擦熱を吸
収するための容量を増やして動摩擦係数を大きくするこ
とによって、(1) の特性の向上を図っている。しかし、
このように摩擦面を複層にすると、変速機の機構が複
雑、大型、且つ高価になるという別の問題点が生じる。
【０００７】一方、ペーパー材は、(1)、(2)の特性を具
えているが、クラッチ・シフトレバーのミス操作時の制
動摩擦熱によって焼き損じる恐れがあるという問題点を
有している。また、モリブデンは、銅合金よりもクラッ
チ・シフトレバーのミス操作時の制動摩擦熱に耐えるこ
とができるが、(1)，(2)の特性が劣るという問題点を有
している。
えているが、クラッチ・シフトレバーのミス操作時の制
動摩擦熱によって焼き損じる恐れがあるという問題点を
有している。また、モリブデンは、銅合金よりもクラッ
チ・シフトレバーのミス操作時の制動摩擦熱に耐えるこ
とができるが、(1)，(2)の特性が劣るという問題点を有
している。
【０００８】ところで、シンクロナイザーリングが良好
な摩擦特性を具えるためには、摩擦材に多数の微小孔が
形成されている必要がある。摩擦材に多数の微小孔が形
成されていると、シンクロナイザーリングが相手部材に
接触したとき、摩擦界面に油膜が形成されにくく、動摩
擦係数を大きくすることができる。
な摩擦特性を具えるためには、摩擦材に多数の微小孔が
形成されている必要がある。摩擦材に多数の微小孔が形
成されていると、シンクロナイザーリングが相手部材に
接触したとき、摩擦界面に油膜が形成されにくく、動摩
擦係数を大きくすることができる。
【０００９】従って、シンクロナイザーリングに使用さ
れる摩擦材として、耐熱性、耐摩耗性、耐焼き付き性、
多孔性を兼ね備えた材料が待望されている。
れる摩擦材として、耐熱性、耐摩耗性、耐焼き付き性、
多孔性を兼ね備えた材料が待望されている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、３０乃至７０
重量％の炭素材と、１０乃至４０重量％の熱硬化性樹脂
と、５乃至３０重量％の金属繊維又は金属粒子と、５乃
至４０重量％の無機繊維又は無機粒子とを含み、気孔率
が１０乃至５０％であるシンクロナイザーリング用摩擦
材により、前記の課題を解決した。
重量％の炭素材と、１０乃至４０重量％の熱硬化性樹脂
と、５乃至３０重量％の金属繊維又は金属粒子と、５乃
至４０重量％の無機繊維又は無機粒子とを含み、気孔率
が１０乃至５０％であるシンクロナイザーリング用摩擦
材により、前記の課題を解決した。
【００１１】なお、本発明において「気孔」とは、表面
に向かって開いている孔のことであり、「気孔率」と
は、摩擦材に形成された気孔が摩擦材に対して占める容
積の割合のことをいう。炭素材は耐熱性に優れており、
摩擦材の耐熱性を向上させる。このため、シンクロナイ
ザーリングは、例えば、クラッチ・シフトレバーのミス
操作時の制動摩擦熱に耐えることができ、相手部材に対
して焼付くことが少なくなる。炭素材が３０重量％未満
になると摩擦材の耐熱性が低下し、７０重量％を越える
と摩擦材の剛性が低下する。
に向かって開いている孔のことであり、「気孔率」と
は、摩擦材に形成された気孔が摩擦材に対して占める容
積の割合のことをいう。炭素材は耐熱性に優れており、
摩擦材の耐熱性を向上させる。このため、シンクロナイ
ザーリングは、例えば、クラッチ・シフトレバーのミス
操作時の制動摩擦熱に耐えることができ、相手部材に対
して焼付くことが少なくなる。炭素材が３０重量％未満
になると摩擦材の耐熱性が低下し、７０重量％を越える
と摩擦材の剛性が低下する。
【００１２】熱硬化性樹脂は摩擦材の各成分のバインダ
ーとしての役目をし、摩擦材の剛性を高める。熱硬化性
樹脂が１０重量％未満になると、摩擦材の剛性が低下す
る。４０重量％を越えると所望の気孔率が得られなくな
り、摩擦材の動摩擦係数を大きくすることができない。
ーとしての役目をし、摩擦材の剛性を高める。熱硬化性
樹脂が１０重量％未満になると、摩擦材の剛性が低下す
る。４０重量％を越えると所望の気孔率が得られなくな
り、摩擦材の動摩擦係数を大きくすることができない。
【００１３】金属繊維と金属粒子は制動摩擦熱によって
摩擦材の動摩擦係数が小さくなることを防止する。金属
繊維又は金属粒子が５重量％未満になると、摩擦材の動
摩擦係数が小さくなる。４０重量％を越えるとシンクロ
ナイザーリングが相手部材に凝着する恐れが生じる。
摩擦材の動摩擦係数が小さくなることを防止する。金属
繊維又は金属粒子が５重量％未満になると、摩擦材の動
摩擦係数が小さくなる。４０重量％を越えるとシンクロ
ナイザーリングが相手部材に凝着する恐れが生じる。
【００１４】無機繊維と無機粒子はバインダーとしての
熱硬化性樹脂を補強し、所望の気孔率が得られるように
する。無機繊維又は無機粒子が５重量％未満になると、
無機繊維又は無機粒子は熱硬化性樹脂を補強することが
できない。４０重量％を越えると摩擦材の柔軟性が損な
われ、摩擦材層は相手部材を摺り減らす。
熱硬化性樹脂を補強し、所望の気孔率が得られるように
する。無機繊維又は無機粒子が５重量％未満になると、
無機繊維又は無機粒子は熱硬化性樹脂を補強することが
できない。４０重量％を越えると摩擦材の柔軟性が損な
われ、摩擦材層は相手部材を摺り減らす。
【００１５】摩擦材の気孔率が１０乃至５０％である
と、シンクロナイザーリングと相手部材との摩擦界面に
油膜が形成されにくくなり、動摩擦係数の大きい摩擦材
が得られる。
と、シンクロナイザーリングと相手部材との摩擦界面に
油膜が形成されにくくなり、動摩擦係数の大きい摩擦材
が得られる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を表１、表２及び図１
に基づいて説明する。図１に示すシンクロナイザーリン
グ１０は、リング状の構造体１１の内周側に摩擦材から
なる摩擦材層１２を有している。
に基づいて説明する。図１に示すシンクロナイザーリン
グ１０は、リング状の構造体１１の内周側に摩擦材から
なる摩擦材層１２を有している。
【００１７】シンクロナイザーリングの製造方法には、
次のような方法がある。 （第１の製造方法）構造体の材料と摩擦材を、成形型内
に充填して１８０乃至３００℃に加熱し、構造体と摩擦
材層とを一体化成形させる。その後、一体化された構造
体と摩擦材層を２０乃至３０分間、２３０乃至５００℃
に保つ。最後に、摩擦材層の内周をテーパー状（円錐
状）に切削し、その内周に溝１６を形成する。このと
き、溝１６によって、摩擦材層１２にトップランド１７
が形成される。
次のような方法がある。 （第１の製造方法）構造体の材料と摩擦材を、成形型内
に充填して１８０乃至３００℃に加熱し、構造体と摩擦
材層とを一体化成形させる。その後、一体化された構造
体と摩擦材層を２０乃至３０分間、２３０乃至５００℃
に保つ。最後に、摩擦材層の内周をテーパー状（円錐
状）に切削し、その内周に溝１６を形成する。このと
き、溝１６によって、摩擦材層１２にトップランド１７
が形成される。
【００１８】（第２の製造方法）構造体の材料と摩擦材
を、成形型に充填し、電流を流して２００乃至３５０℃
に加熱し、構造体と摩擦材層を一体化成形させる。最後
に、溝１６を形成する。
を、成形型に充填し、電流を流して２００乃至３５０℃
に加熱し、構造体と摩擦材層を一体化成形させる。最後
に、溝１６を形成する。
【００１９】（第３の製造方法）構造体の材料と摩擦材
を、成形型に充填し、プラズマ放電によって１２００℃
に加熱し、還元雰囲気又は減圧雰囲気の下で構造体と摩
擦材層とを一体化成形する。最後に、溝１６を形成す
る。
を、成形型に充填し、プラズマ放電によって１２００℃
に加熱し、還元雰囲気又は減圧雰囲気の下で構造体と摩
擦材層とを一体化成形する。最後に、溝１６を形成す
る。
【００２０】（第４の製造方法）摩擦材に少量のバイン
ダーを添加し、ロールによる加圧、プレスによる加圧、
或いは、抄造と同じような製法により、摩擦材をシート
状に成形し、所望の形状に打ち抜いた後に、構造体と一
体化させる。 （その他の製造方法）リング状に予備成形した摩擦材を
構造体と一体化させる。
ダーを添加し、ロールによる加圧、プレスによる加圧、
或いは、抄造と同じような製法により、摩擦材をシート
状に成形し、所望の形状に打ち抜いた後に、構造体と一
体化させる。 （その他の製造方法）リング状に予備成形した摩擦材を
構造体と一体化させる。
【００２１】
【実施例】構造体１１は黄銅からなっている。摩擦材層
１２の摩擦材は、炭素材、熱硬化性樹脂、金属繊維、無
機繊維等からなっている。表１は、２０種類の摩擦材の
試料の成分表である。
１２の摩擦材は、炭素材、熱硬化性樹脂、金属繊維、無
機繊維等からなっている。表１は、２０種類の摩擦材の
試料の成分表である。
【００２２】
【表１】
【００２３】表２は、表１の２０種類の各試料を摩擦材
層１２に用いて、各種のテストを行なった結果を示した
表である。
層１２に用いて、各種のテストを行なった結果を示した
表である。
【００２４】
【表２】
【００２５】表２において、単体摩擦摩耗テストとは、
８０℃のギヤオイル中で、慣性量０．０１０Ｋｇｆ・ｍ
／（ｓｅｃ自乗）、回転数１，６００ｒｐｍで回転する
材質ＳＣＭ４２０のテーパー状の相手部材にシンクロナ
イザーリング１１を７０Ｋｇｆの力で押付けて相手部材
を停止させることを、１万回繰り返して行ない、２００
回目と、１万回目との、各試料の動摩擦係数及び静摩擦
係数を調べるためのテストである。
８０℃のギヤオイル中で、慣性量０．０１０Ｋｇｆ・ｍ
／（ｓｅｃ自乗）、回転数１，６００ｒｐｍで回転する
材質ＳＣＭ４２０のテーパー状の相手部材にシンクロナ
イザーリング１１を７０Ｋｇｆの力で押付けて相手部材
を停止させることを、１万回繰り返して行ない、２００
回目と、１万回目との、各試料の動摩擦係数及び静摩擦
係数を調べるためのテストである。
【００２６】また、摩擦材摩耗量の欄には、単体摩擦摩
耗テストにおいて、摩擦材層が軸方向に摩耗した長さを
各試料毎に測った値を示してある。
耗テストにおいて、摩擦材層が軸方向に摩耗した長さを
各試料毎に測った値を示してある。
【００２７】さらに、相手部材ダメージの欄には、単体
摩擦摩耗テストにおいて、磨かれた相手部材の表面が摩
擦材層によって損傷を受けた度合いを各試料毎に調べた
結果を示してある。相手部材ダメージの欄において、
「曇」とは、磨かれた相手部材が曇る程度に摩耗させら
れたことをいう。「摺動痕」とは、表面に痕が残る程度
に相手部材が摩耗させられたことをいう。「黒変」と
は、相手部材が摩擦材層に焼付かれ、黒く変色させられ
たことをいう。「段差摩耗」とは、表面に段差が生じる
程度に相手部材が摩耗させられたことをいう。
摩擦摩耗テストにおいて、磨かれた相手部材の表面が摩
擦材層によって損傷を受けた度合いを各試料毎に調べた
結果を示してある。相手部材ダメージの欄において、
「曇」とは、磨かれた相手部材が曇る程度に摩耗させら
れたことをいう。「摺動痕」とは、表面に痕が残る程度
に相手部材が摩耗させられたことをいう。「黒変」と
は、相手部材が摩擦材層に焼付かれ、黒く変色させられ
たことをいう。「段差摩耗」とは、表面に段差が生じる
程度に相手部材が摩耗させられたことをいう。
【００２８】表２において、過酷条件テストとは、回転
数１，６００ｒｐｍで回転する材質ＳＣＭ４２０のテー
パー状の相手部材にシンクロナイザーリングを１００Ｋ
ｇｆの力で、２秒間押付け、３０秒間離すことを１サイ
クルとして、２０サイクル行なう間に、摩擦材層が相手
部材に焼付いたり、損傷を受けたりしないかを調べるた
めのテストである。表２の過酷条件テストの欄におい
て、「背面当」とは、シンクロナイザーリングの摩擦材
層が摩耗し、構造体１１が相手部材の歯車に当接した状
態をいう。
数１，６００ｒｐｍで回転する材質ＳＣＭ４２０のテー
パー状の相手部材にシンクロナイザーリングを１００Ｋ
ｇｆの力で、２秒間押付け、３０秒間離すことを１サイ
クルとして、２０サイクル行なう間に、摩擦材層が相手
部材に焼付いたり、損傷を受けたりしないかを調べるた
めのテストである。表２の過酷条件テストの欄におい
て、「背面当」とは、シンクロナイザーリングの摩擦材
層が摩耗し、構造体１１が相手部材の歯車に当接した状
態をいう。
【００２９】表２において、圧縮疲労テストとは、停止
している材質ＳＣＭ４２０のテーパー状の相手部材にシ
ンクロナイザーリングを２５０Ｋｇｆの力で４秒間押付
け、２秒間離すことを１サイクルとして、１万サイクル
繰返した後、押圧力を２５０Ｋｇｆ刻みで増加させ、押
圧力を増加させる度毎に、相手部材にシンクロナイザー
リングを１万回押付け、最終的に摩擦材層が何Ｋｇｆの
押圧力に耐えられるか調べるためのテストである。
している材質ＳＣＭ４２０のテーパー状の相手部材にシ
ンクロナイザーリングを２５０Ｋｇｆの力で４秒間押付
け、２秒間離すことを１サイクルとして、１万サイクル
繰返した後、押圧力を２５０Ｋｇｆ刻みで増加させ、押
圧力を増加させる度毎に、相手部材にシンクロナイザー
リングを１万回押付け、最終的に摩擦材層が何Ｋｇｆの
押圧力に耐えられるか調べるためのテストである。
【００３０】表２によると、Ｎｏ．１乃至１０の試料は
Ｎｏ．１１乃至２０の試料よりも、相手部材に与える損
傷が少ないことが分かった（相手部材ダメージ欄参
照）。また、過酷条件テストと圧縮疲労テストの値も高
いことが分かった。
Ｎｏ．１１乃至２０の試料よりも、相手部材に与える損
傷が少ないことが分かった（相手部材ダメージ欄参
照）。また、過酷条件テストと圧縮疲労テストの値も高
いことが分かった。
【００３１】すなわち、摩擦材が３０乃至７０重量％の
炭素粒子と、１０乃至４０重量％の熱硬化性樹脂と、５
乃至３０重量％の金属繊維又は金属粒子と、５乃至４０
重量％の無機繊維又は無機粒子を含み、且つ、摩擦材の
気孔率が１０乃至５０％であると、摩擦材は、耐摩耗
性、耐熱性及び耐焼き付き性を具え、さらに、優れた剛
性も具えていることが分かった。
炭素粒子と、１０乃至４０重量％の熱硬化性樹脂と、５
乃至３０重量％の金属繊維又は金属粒子と、５乃至４０
重量％の無機繊維又は無機粒子を含み、且つ、摩擦材の
気孔率が１０乃至５０％であると、摩擦材は、耐摩耗
性、耐熱性及び耐焼き付き性を具え、さらに、優れた剛
性も具えていることが分かった。
【００３２】摩擦材に含まれた各成分は、摩擦材に次の
特徴を与える。炭素材は耐熱性に優れており、摩擦材の
耐熱性を向上させる。このため、シンクロナイザーリン
グは、例えば、クラッチ・シフトレバーのミス操作時の
制動摩擦熱に耐えることができ、相手部材に対して焼付
くことが少ない。
特徴を与える。炭素材は耐熱性に優れており、摩擦材の
耐熱性を向上させる。このため、シンクロナイザーリン
グは、例えば、クラッチ・シフトレバーのミス操作時の
制動摩擦熱に耐えることができ、相手部材に対して焼付
くことが少ない。
【００３３】炭素材が３０重量％未満になると摩擦材の
耐熱性が低下し、試料Ｎｏ．１１の過酷条件テストの欄
に示すように、摩擦材層が相手部材に焼付く。７０重量
％を越えると摩擦材の剛性が低下し、試料Ｎｏ．１２の
圧縮疲労テストの欄に示すように、摩擦材層が耐えられ
る押圧力が小さくなる。
耐熱性が低下し、試料Ｎｏ．１１の過酷条件テストの欄
に示すように、摩擦材層が相手部材に焼付く。７０重量
％を越えると摩擦材の剛性が低下し、試料Ｎｏ．１２の
圧縮疲労テストの欄に示すように、摩擦材層が耐えられ
る押圧力が小さくなる。
【００３４】実施例で使用した炭素材は、多孔質の人造
黒鉛粒子である。全粒数の５０％以上が４４乃至２５０
μｍの粒直径を有する黒鉛粒子を摩擦材に使用すると、
摩擦材としての所望の気孔率が得られ、且つ、摩擦材に
形成される気孔の径を所望の径にすることができる。か
くして、摩擦材の動摩擦係数を金属からなる摩擦材より
大きくすることができる。摩擦材の気孔率が１０乃至５
０％であると、シンクロナイザーリングと相手部材との
摩擦界面に油膜が形成されにくくなり、動摩擦係数の大
きい摩擦材が得られる。
黒鉛粒子である。全粒数の５０％以上が４４乃至２５０
μｍの粒直径を有する黒鉛粒子を摩擦材に使用すると、
摩擦材としての所望の気孔率が得られ、且つ、摩擦材に
形成される気孔の径を所望の径にすることができる。か
くして、摩擦材の動摩擦係数を金属からなる摩擦材より
大きくすることができる。摩擦材の気孔率が１０乃至５
０％であると、シンクロナイザーリングと相手部材との
摩擦界面に油膜が形成されにくくなり、動摩擦係数の大
きい摩擦材が得られる。
【００３５】熱硬化性樹脂は摩擦材の各成分のバインダ
ーとしての役目をし、摩擦材の剛性を高める。熱硬化性
樹脂は、ノボラック型フェノール樹脂、エポキシ変性フ
ェノール樹脂、メラミン変性フェノール樹脂、カシュー
変性フェノール樹脂、炭化水素樹脂変性フェノール樹
脂、又はクレゾール変性フェノール樹脂のうちの少なく
とも１つを使用する。特に、熱硬化性樹脂がノボラック
型フェノール樹脂であると、摩擦材を成形し易くなると
ともに、摩擦材のコストを下げることができる。
ーとしての役目をし、摩擦材の剛性を高める。熱硬化性
樹脂は、ノボラック型フェノール樹脂、エポキシ変性フ
ェノール樹脂、メラミン変性フェノール樹脂、カシュー
変性フェノール樹脂、炭化水素樹脂変性フェノール樹
脂、又はクレゾール変性フェノール樹脂のうちの少なく
とも１つを使用する。特に、熱硬化性樹脂がノボラック
型フェノール樹脂であると、摩擦材を成形し易くなると
ともに、摩擦材のコストを下げることができる。
【００３６】熱硬化性樹脂が１０重量％未満になると、
摩擦材の剛性が低下し、試料Ｎｏ．１２の圧縮疲労テス
トの欄に示すように、摩擦材層が耐えられる押圧力が小
さくなる。また、熱硬化性樹脂が４０重量％を越える
と、熱によって軟化する熱硬化性樹脂の量が多くなり、
所望の気孔率が得られない。従って、摩擦材の動摩擦係
数を大きくすることができない（試料Ｎｏ．１１の気孔
率の欄参照）。
摩擦材の剛性が低下し、試料Ｎｏ．１２の圧縮疲労テス
トの欄に示すように、摩擦材層が耐えられる押圧力が小
さくなる。また、熱硬化性樹脂が４０重量％を越える
と、熱によって軟化する熱硬化性樹脂の量が多くなり、
所望の気孔率が得られない。従って、摩擦材の動摩擦係
数を大きくすることができない（試料Ｎｏ．１１の気孔
率の欄参照）。
【００３７】金属繊維と金属粒子は、熱フェード現象を
抑えて制動摩擦熱によって摩擦材の動摩擦係数が小さく
なることを防止する。熱フェード現象とは、シンクロナ
イザーリングを相手部材に長時間押し続けたとき、摩擦
材層と相手部材との間の油が切れ、摩擦熱によって摩擦
材の動摩擦係数が小さくなる現象をいう。摩擦材層に熱
フェード現象が発生すると、シンクロナイザーリングの
作動に長時間を要するようになる。
抑えて制動摩擦熱によって摩擦材の動摩擦係数が小さく
なることを防止する。熱フェード現象とは、シンクロナ
イザーリングを相手部材に長時間押し続けたとき、摩擦
材層と相手部材との間の油が切れ、摩擦熱によって摩擦
材の動摩擦係数が小さくなる現象をいう。摩擦材層に熱
フェード現象が発生すると、シンクロナイザーリングの
作動に長時間を要するようになる。
【００３８】金属繊維と金属粒子は、アルミニウム、
銅、鉄、ニッケル、亜鉛、又は鉛を主成分とする合金か
らなる。金属繊維又は金属粒子が５重量％未満になると
動摩擦係数が小さくなる（試料Ｎｏ．１２，１４参
照）。また、４０重量％を越えるとシンクロナイザーリ
ングが相手部材に凝着する恐れがある。
銅、鉄、ニッケル、亜鉛、又は鉛を主成分とする合金か
らなる。金属繊維又は金属粒子が５重量％未満になると
動摩擦係数が小さくなる（試料Ｎｏ．１２，１４参
照）。また、４０重量％を越えるとシンクロナイザーリ
ングが相手部材に凝着する恐れがある。
【００３９】無機繊維と無機粒子はバインダーとしての
熱硬化性樹脂を補強し、所望の気孔率が得られるように
する。無機繊維と無機粒子は、硫酸バリウム、ウオラス
テナイト、珪素、チタン酸カリウム、ガラス、又はアル
ミナからなる。無機繊維又は無機粒子が５重量％未満に
なるとバインダーとしての熱硬化性樹脂を補強すること
ができなくなる。４０重量％を越えると摩擦材の柔軟性
が損なわれ、摩擦材層は相手部材を摩耗させる（試料Ｎ
ｏ．１４の相手部材ダメージの欄参照）。
熱硬化性樹脂を補強し、所望の気孔率が得られるように
する。無機繊維と無機粒子は、硫酸バリウム、ウオラス
テナイト、珪素、チタン酸カリウム、ガラス、又はアル
ミナからなる。無機繊維又は無機粒子が５重量％未満に
なるとバインダーとしての熱硬化性樹脂を補強すること
ができなくなる。４０重量％を越えると摩擦材の柔軟性
が損なわれ、摩擦材層は相手部材を摩耗させる（試料Ｎ
ｏ．１４の相手部材ダメージの欄参照）。
【００４０】なお、有機繊維、特に、耐熱有機合成繊維
を摩擦材に加えると、摩擦材の動摩擦係数をペーパー並
みの大きさにすることができる（試料Ｎｏ．８，１０参
照）とともに、摩擦材の気孔率を３０％以上にして、摩
擦材に柔軟性を与える。このような有機繊維の具体例と
しては、アラミドパルプ、アラミドチョップ、アクリル
パルプ、アクリルチョップ等のフェノール系有機繊維が
好適である。但し、有機繊維を１０％以上加えると、他
の成分が均一に分散されなくなり、シンクロナイザーリ
ングの成形時における摩擦材の流動性が低下する。従っ
て、シンクロナイザーリングの成形が困難になる。ま
た、摩擦材層の耐熱性も低下する。
を摩擦材に加えると、摩擦材の動摩擦係数をペーパー並
みの大きさにすることができる（試料Ｎｏ．８，１０参
照）とともに、摩擦材の気孔率を３０％以上にして、摩
擦材に柔軟性を与える。このような有機繊維の具体例と
しては、アラミドパルプ、アラミドチョップ、アクリル
パルプ、アクリルチョップ等のフェノール系有機繊維が
好適である。但し、有機繊維を１０％以上加えると、他
の成分が均一に分散されなくなり、シンクロナイザーリ
ングの成形時における摩擦材の流動性が低下する。従っ
て、シンクロナイザーリングの成形が困難になる。ま
た、摩擦材層の耐熱性も低下する。
【００４１】また、カシューダストを添加すると、摩擦
材の柔軟性を向上させて、動摩擦係数を大きくすること
ができる（試料Ｎｏ．９，１０参照）。但し、カシュー
ダストを１０％以上摩擦材に加えると、動摩擦係数が大
きくなり過ぎて、摩擦材層が相手部材に焼付く傾向にな
る（試料Ｎｏ．１５の過酷条件テストの欄参照）。
材の柔軟性を向上させて、動摩擦係数を大きくすること
ができる（試料Ｎｏ．９，１０参照）。但し、カシュー
ダストを１０％以上摩擦材に加えると、動摩擦係数が大
きくなり過ぎて、摩擦材層が相手部材に焼付く傾向にな
る（試料Ｎｏ．１５の過酷条件テストの欄参照）。
【００４２】
【発明の効果】本発明のシンクロナイザーリング用摩擦
材は、耐熱性、耐摩耗性、耐焼き付き性、及び多孔性等
に優れている。従って、摩擦材層の焼付きを防止すると
ともに、摩耗量を少なくして、シンクロナイザーリング
の耐用年数を延ばすことができる。また、シンクロナイ
ザーリングを短時間で作動させることができる。
材は、耐熱性、耐摩耗性、耐焼き付き性、及び多孔性等
に優れている。従って、摩擦材層の焼付きを防止すると
ともに、摩耗量を少なくして、シンクロナイザーリング
の耐用年数を延ばすことができる。また、シンクロナイ
ザーリングを短時間で作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例の摩擦材層を具えたシンクロ
ナイザーリングの径方向断面図。
ナイザーリングの径方向断面図。
１０ シンクロナイザーリング １２ 摩擦材層
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ０８Ｌ 101/00 ＬＴＢ Ｃ０８Ｌ 101/00 ＬＴＢ Ｃ０９Ｋ 3/14 ５２０ Ｃ０９Ｋ 3/14 ５２０Ｃ Ｆ１６Ｄ 69/02 Ｆ１６Ｄ 69/02 Ｃ
Claims (6)
- 【請求項１】 ３０乃至７０重量％の炭素材と、１０乃
至４０重量％の熱硬化性樹脂と、５乃至３０重量％の金
属繊維又は金属粒子と、５乃至４０重量％の無機繊維又
は無機粒子とを含み、気孔率が１０乃至５０％であるこ
とを特徴とする、シンクロナイザーリング用摩擦材。 - 【請求項２】 前記炭素材が多孔質黒鉛粒子であり、且
つ、前記黒鉛粒子の全粒数の５０％以上が４４乃至２５
０μｍの粒直径である、請求項１のシンクロナイザーリ
ング用摩擦材。 - 【請求項３】 前記熱硬化性樹脂がノボラック型フェノ
ール樹脂、エポキシ変性フェノール樹脂、メラミン変性
フェノール樹脂、カシュー変性フェノール樹脂、炭化水
素樹脂変性フェノール樹脂、又はクレゾール変性フェノ
ール樹脂のうちの少なくとも１つである、請求項１のシ
ンクロナイザーリング用摩擦材。 - 【請求項４】 前記金属繊維又は金属粒子がアルミニウ
ム、銅、鉄、ニッケル、亜鉛、又は鉛を主成分とする合
金からなる、請求項１のシンクロナイザーリング用摩擦
材。 - 【請求項５】 前記無機繊維又は無機粒子が硫酸バリウ
ム、ウオラステナイト、珪素、チタン酸カリウム、ガラ
ス、又はアルミナからなる、請求項１のシンクロナイザ
ーリング用摩擦材。 - 【請求項６】 いずれも１０重量％以下の有機繊維及び
カシューダストをさらに含む、請求項１のシンクロナイ
ザーリング用摩擦材。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05266496A JP3645641B2 (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | シンクロナイザーリング用摩擦材 |
| US08/711,136 US5969001A (en) | 1996-02-16 | 1996-09-09 | Friction material for a synchronizer ring |
| EP96115282A EP0790432B1 (en) | 1996-02-16 | 1996-09-24 | Friction material for a synchronizer ring |
| DE69619647T DE69619647T2 (de) | 1996-02-16 | 1996-09-24 | Reibungsmaterial für Synchronisierungsring |
| AT96115282T ATE214127T1 (de) | 1996-02-16 | 1996-09-24 | Reibungsmaterial für synchronisierungsring |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05266496A JP3645641B2 (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | シンクロナイザーリング用摩擦材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09221553A true JPH09221553A (ja) | 1997-08-26 |
| JP3645641B2 JP3645641B2 (ja) | 2005-05-11 |
Family
ID=12921145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05266496A Expired - Fee Related JP3645641B2 (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | シンクロナイザーリング用摩擦材 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5969001A (ja) |
| EP (1) | EP0790432B1 (ja) |
| JP (1) | JP3645641B2 (ja) |
| AT (1) | ATE214127T1 (ja) |
| DE (1) | DE69619647T2 (ja) |
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| US7977281B2 (en) | 2003-04-07 | 2011-07-12 | Baker Hughes Incorporated | Methods for minimizing the amount of graphite particles used during drilling operations |
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| DE102006040464A1 (de) * | 2006-08-29 | 2008-03-06 | Schaeffler Kg | Synchronisierungseinrichtung mit Stahl- und Messingelementen in Verbindung mit einem Reibbelag |
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