JPH10281196A - 摩擦ライナーおよびその製造方法 - Google Patents

摩擦ライナーおよびその製造方法

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JPH10281196A
JPH10281196A JP10053241A JP5324198A JPH10281196A JP H10281196 A JPH10281196 A JP H10281196A JP 10053241 A JP10053241 A JP 10053241A JP 5324198 A JP5324198 A JP 5324198A JP H10281196 A JPH10281196 A JP H10281196A
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liner
friction
annular
reinforcing
zone
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アダムザック ロワ
David Kierbel
キエルベル ダヴィッド
Claude Legrand
ルグラン クロード
Richard Guerin
ゲラン リシャール
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Valeo SE
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温状態で作動する際の遠心力に対する摩擦
ライナーの強度を改善する。 【解決手段】 乾式摩擦装置、例えば自動車のギアボッ
クスのためのクラッチ摩擦ホイールまたはディスクブレ
ーキのための摩擦ライナー（１０）であって、ほぼ平ら
で環状の形状となっており、摩擦材料（１６）の平らな
環状本体を備え、円筒形内側表面（１２）と円筒形外側
表面（１４）とを有する。ライナーの本体（１６）内に
は、少なくとも１つの環状補強ゾーン（１８）が設けら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円筒形内側表面お
よび円筒形外側表面によって境界が定められた、摩擦材
料によって構成された平らな環状本体を含むタイプのも
のであり、全体の形状が平らで環状である、乾式摩擦装
置のための摩擦ライナーに関する。また本発明は、かか
る摩擦ライナーを製造する方法、および上記タイプの少
なくとも１つの摩擦ライナーを有し、乾燥状態で摩擦を
受けて作動するための回転自在なクラッチ摩擦ホイール
にも関する。
【０００２】
【従来の技術】クラッチ摩擦ホイールすなわちクラッチ
ディスク、またはディスクブレーキ（いずれのケースに
おいても、作動中に乾燥状態での摩擦を利用する）に設
けるために使用され、平らな環状リングの形態をしたか
かる環状摩擦ライナーの例は多数知られている。平らな
環状リングの形態をした各摩擦ライナーは、未完成また
は一部仕上げライナーの加工品として製造され、この加
工品は、成分の一部を重合するための最終硬化処理を受
け、適当な場合には、この硬化処理の後に硬化後の処理
を続けることがある。
【０００３】平らな環状加工品は、種々の公知の方法に
従い、例えば熱硬化性樹脂で含浸され、５〜３０ｍｍの
可変長さにカットされた糸から構成でき、この加工品
は、モールド内で予め鋳製される。
【０００４】この方法とは異なり、この加工品は含浸さ
れ、編まれた糸をベースとしてもよく、この編組の長さ
は、加工品の外径に対応する。
【０００５】加工品の外径に長さが対応する布のバンド
を得るように含浸し、織った糸からこの加工品を構成し
てもよい。
【０００６】また加工品は、加工品の内径にマンドレル
上に巻かれた含浸された糸から製造してもよく、巻き付
けによって得られるチューブは、硬化によって、その後
完成される対応する数の平らな環状加工品を製造するよ
う、所定長さにその後カットまたはスライスされる。
【０００７】最後に、加工品は、加工品の外径に対応す
るローブを重ねることにより、巻かれた含浸糸から加工
品製造できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のような未完成ラ
イナー（すなわち加工品）を製造する方法のいずれにお
いても、特に高温状態での遠心方向の強度が低く、すな
わち遠心力の作用（この作用は作用温度が高くなるにつ
れて、より顕著となる）による破断に対する抵抗力が不
良である環状摩擦ライナーが製造されるという欠点があ
る。
【０００９】遠心方向の応力による破断は、おおむねク
ラウン形状をしたライナーの円筒形内側表面の領域にお
ける接線方向の最大応力が、ライナーを構成する摩擦材
料の引っ張り破断応力よりも大きくなるということに起
因するものである。
【００１０】本発明の課題は、ライナーの遠心方向の強
度が改善され、販売コストを低減できる上記一般的タイ
プの改良された摩擦ライナーを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴によ
れば、円筒形内側表面および円筒形外側表面によって境
界が定められ、摩擦材料によって構成された平らな環状
本体を含むタイプであり、形状がほぼ平らで環状であ
る、乾式摩擦装置のための摩擦ライナーは、少なくとも
１つの環状補強ゾーンを含んでいる。
【００１２】本発明の好ましい特徴によれば、ライナー
の内側円筒形表面の近くに、環状補強ゾーンが配置され
る。
【００１３】本発明の別の好ましい特徴によれば、ライ
ナーは、ほぼ同心状に配置された数個の環状補強ゾーン
を有する。好ましくは、環状補強ゾーンはほぼ同心状に
配置され、最も内側の補強ゾーンはライナーの円筒形内
側表面の近傍に位置する。ある好ましい実施例では、同
心状環状補強ゾーンは、ライナーの円筒形内側表面と外
側表面との間で、ライナー全体にわたって分散される。
別の実施例では、環状補強ゾーンは、同一密度の材料か
ら製造され、他の実施例では、環状補強ゾーンは異なる
密度の材料から製造される。
【００１４】環状補強ゾーンがほぼ同心状に配置され、
これらゾーンのうちの最も内側のゾーンが、ライナーの
円筒形内側表面の近くに位置する、最後に述べた構造を
有する好ましい実施例では、環状補強ゾーンは、異なる
密度の材料から製造され、その密度は、ライナーの円筒
形内側表面の近くから径方向に離間するにつれて減少し
ている。
【００１５】本発明の別の好ましい特徴によれば、各環
状補強ゾーンは、平らな環状本体内に挿入されたほぼ環
状の円筒形の層によって構成された補強リングである。
【００１６】本発明の更に別の好ましい特徴によれば、
各環状補強ゾーンは、有機材料、鉱物質材料または金属
補強材料を含む。
【００１７】本発明の更に別の好ましい特徴によれば、
各環状補強ゾーンは、連続した糸、不連続糸、ファイバ
ー、織物材料、編組材料またはテープ状の補強材料を含
む。
【００１８】好ましくは、熱硬化性樹脂は、含浸された
ファイバーのマットから成る摩擦材料を含む。この場
合、前記ファイバーは、４０〜１２０ｍｍの範囲の長さ
を有する。
【００１９】好ましくはファイバーは、線、ビスコー
ス、リネン、ポリアクリロニトリル、予め酸化したポリ
アクリロニトリル、パラアラミド、メタアラミドおよび
鉱物質繊維から成るファイバーの群から選択される。か
かる鉱物質ファイバーの例としては、Ｅ−Ｃ−Ｒガラ
ス、ロックウールおよびセラミックスがある。
【００２０】ガラスをマット内に混和することが好まし
く、このマットは、ランダムファイバーまたはロービン
グ、またはテクスチャー状またはバルク状マットの形態
でよい。グラスファイバーの直径は、６〜２１μｍの範
囲にあることが好ましい。グラスファイバーは、接着剤
による接着、フェノール系樹脂による含浸またはゴムに
よる含浸を受けることが好ましい。
【００２１】好ましい実施例では、マットに粉状充填剤
が混和され、この粉状充填剤は、次の成分のうちの１つ
以上を全体または一部に含む。その成分としては、銅、
ロックウール、粉状ニトリルゴム、カーボンブラック、
ヘキサメチレンテトラミン、ギルソナイト、リサージ
ュ、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、硫黄、カード
ライト、けい酸ジルコニウム、硫酸鉄、アルミナ、ラテ
ックス、粉状スクラップクラッチ摩擦ライナー、摩擦ラ
イナー整流パウダー、酸化亜鉛がある。
【００２２】本発明の第２の特徴によれば、摩擦材料の
マットの所定長さのバンドをマンドレル上に巻くことに
よって、未完成の平らな環状本体から成る加工品を製造
する、ほぼ平らな環状形状の、摩擦材料から成る平らな
環状体を含むタイプの、乾式摩擦装置のための摩擦ライ
ナーを製造する方法であって、本発明の第１の特徴に係
わる摩擦ライナーを得るよう、少なくとも１つの環状補
強ゾーンを構成するのに充分な長さを有する、補強材料
の少なくともある長さのバンドを巻き取り工程中に挿入
することを特徴とする。
【００２３】本発明の方法において、単独の、または所
望に応じて技術的に可能な、種々の、かつ好ましい特徴
は、次のようである。
【００２４】（ａ）上記のような同一または異なる性質
のファイバーの混合物を、混合機で製造する。 （ｂ）カーディングされたウェブを形成するように、上
記混合物をカーディングする。 （ｃ）カーディングしたウェブを毛羽立てる。 （ｄ）毛羽立て時にカーディングされたウェブにガラス
を混入する。この工程は、カーディングされたウェブ上
に粉状充填剤を散布しながら、上記工程（ｂ）および
（ｃ）の間で行うことが好ましく、カーディングは、ウ
ールタイプのカーディングマシンを使って実施すること
が好ましい。
【００２５】（ｅ）加熱された２本のローラの間で、マ
ットを３〜１０ｍｍの厚さとし、温度を５０〜１００℃
の間とし、圧力を１〜１０バールの間にすることが好ま
しい。 （ｆ）バンド状とするよう、マットをその長さ方向に沿
ってカットする。このバンドの幅は、８〜２５ｍｍの間
にすることが好ましい。 （ｇ）好ましくは５０〜１５０℃の間の温度に加熱され
たプレートを使って、上記のようにカットされたバンド
を溶着する。この溶着されたバンドを、３〜２０ｍｍの
範囲の長さだけ重ねることが好ましい。 （ｈ）環状リングを形成するように補強材料を導入しな
がら、ロールに溶着されたバンドを巻く。
【００２６】装置に摩擦材料の被覆を形成するために、
本発明によれば、次の方法が提供される。 （ｉ）上記のように製造されたマットから、１つの環状
リングまたは別の変形例では、環状リングを構成する複
数のセクタをカットする。 （ｊ）環状リングまたはリングを構成する複数のセクタ
を、モールドの底部に置く。 （ｋ）モールド内で加圧状態で硬化を実行する。
【００２７】本発明の第３の特徴によれば、乾燥した状
態で摩擦を受けて作動するための回転自在なクラッチ摩
擦ホイールまたは摩擦ディスクは、本発明の方法によっ
て製造することが好ましい、本発明に係わる少なくとも
１つの摩擦ライナーを含む。
【００２８】本発明によれば、遠心力に対する大きな抵
抗力の他に、摩擦特性が良好で耐摩耗性の大きい摩擦ラ
イナーを得ることが可能となる。
【００２９】本発明は、摩擦特性および耐摩耗性と共
に、遠心力に対する機械的強度を別々に選択し、かつ制
御できる摩擦ライナーが得られるという利点を有する。
【００３０】単なる非限定的例として示された本発明の
好ましい実施例の次の説明を、添付図面を参照して読め
ば、本発明の上記以外の特徴および利点がより明らかと
なろう。
【００３１】
【発明の実施の形態】まず、図１を参照する。この図
は、現在の技術レベルの摩擦ライナー１０を示す。この
ライナーは、平らで、ほぼ環状であり、円筒形内側表面
１２および円筒形外側表面１４によって境界が定められ
ている。
【００３２】公知の技術では、例えば直径が調節自在な
マンドレルに摩擦材料のバンド１６を巻くことにより、
平らな環状摩擦ライナー１０、または少なくとも加工品
全体、すなわち最終硬化処理前の未完成ライナーを製造
し、その後、巻き付けにより、このように製造されたチ
ューブ材料からスライスをカットする。従って、摩擦ラ
イナーは、摩擦材料から成るマットの一連の隣接する層
から成る。摩擦材料の組成およびその製造方法を理解す
るために、１９９５年６月２１日のフランス国特許願第
9507544号明細書の内容および実施例を参照されたい。
【００３３】次に参照する図２および図３に示すよう
に、本発明の特徴によれば、少なくとも１つの環状補強
ゾーンにより、少なくとも円筒形内側表面１２の近傍の
摩擦ライナーの遠心方向の破断強度を改善することが提
案される。この目的のために、例えば図２に示すよう
に、数個の環状補強ゾーン１８が設けられる。この補強
ゾーン１８は、同心状かつ同軸状に配置されると共に、
公知の方法に従って、平らな環状本体１６を構成するベ
ース摩擦材料から形成される対応する環状ゾーンの間に
挟持される。図３に示す変形例では、補強されるのは環
状摩擦ライナー１０全体であり、すなわち、円筒形内側
表面１２の近くから、円筒形外側表面１４の近くまでラ
イナーの径方向の範囲にわたって環状補強ゾーンが分布
する。
【００３４】図２および図３に示すような補強ライナー
の構造および組成は、例えば次のように示される。摩擦
材料を構成するファイバーのマットは、本例では、下記
の表に重量比で示された６つの組成物から製造される。
【００３５】
【表１】
【００３６】ファイバーの平均長さは、次のとおりであ
る。 ＰＡＮファイバー：４２ｍｍ グラスファイバー：５０ｍｍ
【００３７】上記ファイバー、すなわち混合機で混合さ
れるファイバーの混合物を、供給チムニーを含むウール
タイプのカーディングマシンの充填ホッパーに導入す
る。カーディングマシンを離れる際に適当なスプリンク
リング装置により形成されたカーディング済みシート上
に、粉状の充填剤を散布する。この粉状の充填剤は、先
の表に示されたファイバーの重量部に対して、例えば下
記の表に重量部で示した組成物を有する。
【００３８】
【表２】
【００３９】各環状補強ゾーン１８は、下記に説明する
ように、巻き付け中にロール状マットのバンド内に挿入
されたグラス布のバンドから取り出されたリングとなっ
ている。補強用ガラスの織物材料は、例えばワープ方向
に配向された単一方向性布である。この布を構成するガ
ラスフィラメントの直径は、ほぼ１７μｍに等しい。
【００４０】補強材料は、先の表に示されたファイバー
および粉状充填剤の重量部に対し、下記の表に重量部で
示された組成を有する。
【００４１】
【表３】
【００４２】上記構造および組成を示す３つの表から、
例ＡおよびＤは、補強材料を有しない例であり、すなわ
ち図１に示された技術レベルに対応する例である。一
方、例Ｂ、Ｃ、ＥおよびＦは、本発明の補強されたライ
ナーの例であることが理解できよう。
【００４３】これまで示した６つの例に従って製造され
たライナーのサンプルに対し、高温時および低温時に遠
心力テストを行った。このテストは、毎分２０,０００
回転に達することができる遠心装置で実行し、この装置
には、調節可能な自動速度調節装置、制御タコメータお
よびテストチャンバーを加熱するためのシステムを設け
た。テスト条件は、次のとおりであった。
【００４４】低温時の遠心力テストは、ゼロ速度から開
始し、７〜１０秒内に、毎分４,５００〜５,０００回転
に達し、次に２５秒内で毎分５,０００回転の一定加速
度、すなわち１秒当たり毎秒３.３３回転の一定加速度
で、毎分４,５００〜５,０００回転を越えた。
【００４５】高温時の加速度テストは、２５秒内に毎分
５,０００回転の一定加速度、すなわち１秒当たり毎秒
３.３３回転の加速度を加えて行った。
【００４６】高温時のテスト中に温度を測定するための
熱電対を、被試験ライナー（クラウン状である）と同じ
平面に設けた。
【００４７】次の表に、これらテストの結果を要約す
る。
【００４８】
【表４】
【００４９】この表では、示された回転速度の最大値
は、遠心力によって破断が生じた時の値である。
【００５０】組成および構造の同じ組み合わせに関連す
る最初の３つの例Ａ、ＢおよびＣのケースでは、補強材
料が存在すると、低温状態および高温状態の双方での遠
心方向の破断強度がかなり増すことが判った。このこと
は、ライナーの別の構造と組成の組み合わせに関連する
他方の３つの例Ｄ、ＥおよびＦのケースにも当てはま
る。
【００５１】次に図４を参照して、本発明によりライナ
ーを製造する方法を概略的に説明する。図４は、後に層
１６を構成する摩擦材料のバンドをロール加工すること
になるローラー２０と、環状補強層１８を構成する補強
材料のバンドを圧縮するためのローラー２２とを示す。
【００５２】これら２つのバンド１６および１８は、中
間アイドルローラー２４上を通過することにより合体さ
れ、通過後の前進運動の速度および長さは、センサ２６
によって制御される。
【００５３】これら２つのバンドは、１対の加熱された
シリンダ２８の間を通過することにより合体され、直径
が調節自在なマンドレル３０上に同心状に巻かれ、この
マンドレル３０は、バンド１６および１８からチューブ
３２を形成する。このチューブは、その後、ロータリー
カッター３４により平らな環状スライスに分割される。
【００５４】ローラー２０および２２から引き出された
バンド１６および１８は、連続して、すなわち完成した
チューブ３２の巻き付け中に合体される。こうして形成
された摩擦ライナーは、図３に示すタイプのライナーと
なる。全表面にわたって、すなわちチューブの内側から
外側までチューブの径方向の範囲にわたって分布した環
状の補強層を有するライナーとなる。しかし、例えば図
２に示すように、円筒形内側表面１２の近くだけが補強
されたライナーを得ることが必要な場合、所定時間の終
了時に、ローラー２２からの補強材料１８のバンドの供
給を中断し、チューブ３２を形成するようにバンド１６
自体の巻き付けを続ける必要がある。
【００５５】公知のように、チューブ３２の内外直径、
すなわちその後、このチューブからカットされることに
なるライナー１０の内外直径は、調節自在なマンドレル
の直径およびマンドレル上に巻かれたバンドの長さを適
当に選択することによって決定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】現在の技術レベルに従った環状摩擦ライナーを
示す略図である。
【図２】本発明に係わる摩擦ライナーの第１実施例を示
す、図１に類似する図である。
【図３】本発明に係わる摩擦ライナーの第２実施例を示
す、図１に類似する図である。
【図４】本発明に係わる摩擦ライナーを製造する方法を
実行するための設備の一部を示す図である。
【符号の説明】
１０ 摩擦ライナー １２ 内側表面 １４ 外側表面 １６ 摩擦材料 １８ 補強ゾーン ２０、２２ ローラー ２４ アイドルローラー ２６ センサ ２８ 加熱シリンダ ３０ マンドレル ３２ チューブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クロード ルグラン フランス国 14110 コンドゥ シュル ノワロールート ドゥ タンシュブレー 34 (72)発明者 リシャール ゲラン フランス国 61100 ロンフージュレー ラ フォリニエール （番地なし)

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 円筒形内側表面（１２）および円筒形外
    側表面（１４）によって境界が定められ、摩擦材料（１
    ６）からなる平らな環状本体を含み、形状がほぼ平らで
    環状である、乾式摩擦装置のための摩擦ライナー（１
    ０）において、少なくとも１つの環状補強ゾーン（１
    ８）を含むことを特徴とする摩擦ライナー。
  2. 【請求項２】 ライナー（１０）の内側円筒形表面（１
    ２）の近くに、環状補強ゾーン（１８）が配置されてい
    ることを特徴とする、請求項１記載のライナー。
  3. 【請求項３】 ほぼ同心状に配置された数個の環状補強
    ゾーン（１８）を有することを特徴とする、請求項１記
    載のライナー。
  4. 【請求項４】 環状補強ゾーン（１８）がほぼ同心状に
    配置され、最も内側の補強ゾーンが、ライナー（１０）
    の円筒形内側表面（１２）の近傍に位置することを特徴
    とする、請求項３記載のライナー。
  5. 【請求項５】 ライナー（１０）の円筒形内側表面（１
    ２）と外側表面（１４）との間でほぼ同心状に配置さ
    れ、ライナー（１０）全体にわたって分散された数個の
    環状補強ゾーン（１８）を有することを特徴とする、請
    求項３または４記載のライナー。
  6. 【請求項６】 環状補強ゾーン（１８）が同一密度の材
    料からなることを特徴とする、請求項３〜５のいずれか
    に記載のライナー。
  7. 【請求項７】 環状補強ゾーン（１８）が異なる密度の
    材料からなることを特徴とする、請求項３〜５のいずれ
    かに記載のライナー。
  8. 【請求項８】 環状補強ゾーン（１８）が異なる密度の
    材料からなり、かつその密度が、ライナーの円筒形内側
    表面（１２）の近くから径方向に離間するにつれて減少
    していることを特徴とする、請求項４に従属する請求項
    ７記載のライナー。
  9. 【請求項９】 各環状補強ゾーン（１８）が、平らな環
    状本体内に挿入されたほぼ環状の円筒形の層によって構
    成された補強リングであることを特徴とする、請求項１
    〜８のいずれかに記載のライナー。
  10. 【請求項１０】 各環状補強ゾーン（１８）が、有機材
    料、鉱物質材料または金属補強材料を含むことを特徴と
    する、請求項１〜９のいずれかに記載のライナー。
  11. 【請求項１１】 各環状補強ゾーン（１８）が、連続し
    た糸、不連続糸、ファイバー、織物材料、編組材料また
    はテープ状の補強材料を含むことを特徴とする、請求項
    １〜１０のいずれかに記載のライナー。
  12. 【請求項１２】 熱硬化性樹脂が、含浸されたファイバ
    ーのマットから成る摩擦材料を含むことを特徴とする、
    請求項１〜１１のいずれかに記載のライナー。
  13. 【請求項１３】 前記ファイバーが、４０〜１２０ｍｍ
    の範囲の長さを有することを特徴とする、請求項１２記
    載のライナー。
  14. 【請求項１４】 摩擦材料（１６）のマットの所定長さ
    のバンドをマンドレル（３０）上に巻くことによって、
    未完成の平らな環状本体から成る加工品を製造する、ほ
    ぼ平らな環状形状の、摩擦材料から成る平らな環状体を
    含むタイプの、乾式摩擦装置のための摩擦ライナー（１
    ０）を製造する方法であって、請求項１〜１３のいずれ
    かに記載の摩擦ライナーを得るよう、少なくとも１つの
    環状補強ゾーンを構成するのに充分な長さを有する、補
    強材料の少なくともある長さのバンド（１８）を巻き取
    り工程中に挿入することを特徴とする、摩擦ライナーを
    製造する方法。
  15. 【請求項１５】 少なくとも１つの摩擦ライナー（１
    ０）を含む乾燥状態で摩擦を受けて作動する、回転自在
    なクラッチ摩擦ホイールにおいて、前記摩擦ライナーが
    請求項１〜１３のいずれかに記載のライナーであること
    を特徴とする、回転自在なクラッチ摩擦ホイール。
  16. 【請求項１６】 請求項１４に記載の方法によって摩擦
    ライナー（１０）を製造されたことを特徴とする、請求
    項１５記載の回転自在なクラッチ摩擦ホイール。
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