JPS61106633A - クラツチフエ−シングの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は、自動車、産業機械などに用いられる゛クラッ
チフェーシングの製造方法に関し、さらに詳しくは、摩
擦面層と補強面層とが別々の材料で形成された構造を有
するクラッチフェーシングの製造方法に関する。

（発明の技術的背景ならびにその問題点）従来、クラッ
チフェーシングは、アスベスト（石綿）、ガラス繊維、
カーボン繊維などからなるヤーン状、テープ状あるいは
平リング状の基材に、フェノール樹脂などの熱硬化性樹
脂、ゴム材、加硫剤、加硫促進剤、摩擦向上剤、充填剤
などを溶剤に溶かしたものを付着させ、次いでこれをう
ず巻状あるいは積層体状に予備成形し、その後金型など
にて加熱加圧することによって硬化させて製造ぎれてき
た。

ところでクラッチフェーシングは、クラッチに装着され
、駆動軸側と従動軸側との間に、摩擦力を働かせて動力
を伝達させる機能を有している。

したがって、このようなクラッチフェーシングは、大き
な摩擦係数を有すること、耐摩耗性に優れていることお
よび機械的強度に優れていることなどの諸性質を満たす
ことが求められている。そしてクラッチフェーシングの
性能は、一般に、用いられている基材の性質によって大
きく左右されるといわれている。すなわち、クラッチフ
ェーシングの摩擦係数、耐摩耗性などの摩擦特性は、用
いられているクラッチフェーシング基材によって決定的
な影響を受け、またクラッチフェーシングの回転時の機
械的強度は、クラッチフェーシング基材の強度およびク
ラッチフェーシング中での基材含量によってほぼ決定さ
れている。

たとえば、石綿を基材とするクラッチフェーシングは、
安価ではあるが、高温時において摩擦係数が低下したり
、摩耗が生じやすくなったり、あるいは鍬械的強度に問
題があるといった欠点があった。なお石綿は、人体に対
する悪影響も指摘されている。一方、ガラスｍｌ１１を
基材とするクラッチフェーシングは、高温時においても
摩擦係数があまり変化せず、摩耗も少なく、は械的強度
も高いという優れた性能を有しているが、クラッチ接続
時に振動あるいは音が生ずるなどフィーリング特性に問
題点があった。さらにカーボン繊維を基材とするクラッ
チフェーシングは、優れた高温時の摩擦係数の安定性、
耐摩耗性およびフィーリング特性を有するが、高価であ
るという問題点があった。

このように基材としてどのような材料を用いるかによっ
て、クラッチフェーシングの性能は決定的な影響をうけ
てしまい、どのような基材を用いてクラッチフェーシン
グを製造しても、すべての点で満足のいくものは得られ
ないという問題点があった。

このような問題点を解決するため、特開昭５２−１７５
８９号公報には、熱硬化性樹脂を含浸させたシート状の
炭素４１１ｆ層と、熱硬化性樹脂を含　　　・浸させた
シート状の炭素繊維以外の層とを積層し、加圧下に加熱
一体化してなるブレーキなどに用いられる炭素ｔｌ維積
層摺動部材が開示されている。

ところがこの摺動部材においては、繊維の配列方向は不
規則（ランダム）であるため、バースト強度などの機械
的強度が小さいという問題点があった。また、上記摺動
部材は、一旦平面状に摺動部材を形成し、次いでこれを
打抜いて円板状に形成しているため、どうしても利用で
きない部分が生じてしまい、歩留りが悪いという問題点
があった。

〔発明の目的〕

本発明は、このような従来技術に伴なう問題点を解決し
ようとするものであって、現状のクラッチフェーシング
は、単一な基材からのみ構成されているため、上記のよ
うな各基材の問題点が表われて特色を生かしきれていな
い点に着目して完成されたものであって、以下のような
目的を有する。

（ａ）　　高温時に１！！擦係数が低下することなく、
しかも耐摩耗性およびフィーリング特性に優れ、かつ機
械的強度に優れたクラッチフェーシングの製造方法を提
供すること。

（ｂ）　　クラッチフェーシングに用いられる基材のそ
れぞれの特色を生かし、しかもその欠点を補うようなり
ラッチフェーシングの製造方法を提供すること。

（Ｃ）　　製造工程における歩留りがよく、したがって
無駄の少ないクラッチフェーシングの製造方法を提供す
ること。

本発明に係るクラッチフェーシングの製造方法では、摩
擦特性に優れた複数本の線状基材からなる第１基材と、
機械的特性に優れた複数本の線状基材からなる第２基材
とを、うず巻状または同心円状に互いに実質的に交差さ
せることなく巻きつけ次いで熱硬化性樹脂を含んでなる
結着組成物を前記開基材に含浸または付着させて予備成
形するか、あるいは前記開基材に前記結着組成物を含浸
または付着させた後うず巻状または同心円状に互いに実
質的に交差させることなく巻きつけて予備成形して、予
備成形体を製造し、次いで得られた予備成形体を加圧加
熱して一体化してＩＩ擦面が第１基材からなり補強面が
第２基材からなるクラッチフェーシングを提供している
。

なおＩ！Ｊ擦面とは、クラッチフェーシングがクラッチ
に組み込まれた場合に、フライホイルまたはプレッシャ
プレートなどにｒ！？、漂接触する面であり、一方補強
面とは摩擦面の裏面であってクラッチフェーシングが固
定される面である。

（発明の詳細な説明） 以下本発明を図面に示す具体例により説明する。

本発明に係る方法により得られるクラッチフェ−シング
１は、第１図に示されるように、摩擦面側２が摩擦特性
に優れた第１基材で構成され、’　　　　Ｉ！Ｊ擦面の
裏面側すなわち補強面側３が機械的強度に優れた第２基
材で構成で、この第１基材と第２基材は、熱硬化性樹脂
を含んでなる結着組成物により一体化された構造を有し
ている。

クラッチフェーシングを形成する第１基材および第２基
材としては、ガラスｍ維、金属繊維、セラミックｍ維、
岩石繊維、鉱滓繊維、鉱物Ｉ［な。

、１　　　どの無機繊維、アラミツド繊維（芳香族ポリ
アミｊ′□（ド繊維）、ポリアミドｍ￥／１、ポリイミ
ド繊維、木綿、麻、レーヨンなどの有識繊維、カーボン
繊維、グラフフィト繊維などが用いられる。また石綿も
使用することができる。

第１基材は、上記の基材の中から、１！ｊ擦特性に優れ
た基材が選ばれて使用される。このような摩擦特性に優
れた基材としては、カーボン繊維、グラフフィト繊維、
アラミツド繊維、セラミック繊維などが特に好ましい。

第２基材は、上記の基材の中から、機械的強度に優れた
基材が選ばれて使用される。このような機械的強度に優
れた基材としては、ガラス繊維、金属ｔｉ維、セラミッ
ク繊維、アラミツド繊維などが特に好ましい。

しかしながら、第１基材および第２基材は、上記の好ま
しいとされた例示材料に必ずしも明確に限定されるもの
ではなく、要するに第１基材としでは、クラッチフェー
シングの摩擦面としてａｍ特性に優れているなどの諸性
質を満たす基材が、用途、価格なども考慮して選択され
て用いられ、−力筒２基材としては、クラッチフェーシ
ングの　　　　　゛補強層面として機械的強度に優れて
いるなどの諸性質を満たす基材が用途、価格などをも考
慮して選択されて用いられる。たとえば、乗用車に用い
られるクラッチフェーシングでは、摩擦特性に属するフ
ィーリング特性が重要視され、摩擦面層にカーボンＩＩ
雑基材を用い、補強面層にガラス繊維基材を用いること
が好ましい。また、たとえば製餅機に用いられるクラッ
チフェーシングでは、フィーリング特性よりも耐摩耗性
が重要であり、摩擦面にセラミック繊維（ｍｌＪＡｌの
撚糸）を用い、補強面層に７ラミツド１１維を用いるこ
とが好ましい。なおりラッチフエ°−シングのＪｌ擦面
または補強層面を、２種以上の基材を複合して形成して
もよい。

なお、ｒ！ｌ擦百層に用いられる基材は、前述のように
、摩擦特性に優れた基材が用いられるが、この基材は、
同時にクラッチフェーシングの摩擦面として求められる
程度の強度を有することが必要なことは言うまでもない
。また、クラッチフェーシングの諸性性は、用いられる
基材の形状、結着組成物の成分などによってもかなり影
響される。

第１基材および第２Ｊｌ材を一体化するのに用いられる
結着組成物は、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹
脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含んで構成され
ている。これらのうち、フェノール樹脂が好ましく、フ
ェノール樹脂としては、ノボラック型、レゾール型、水
溶液型、アルコール溶液型のものが用いられる。

結着組成物は、上記熱硬化性樹脂のほかに、ゴム配合物
を含むことが好ましい。このゴム配合物は、ゴム材、加
硫剤、加硫促進剤、摩擦向上剤などを含むことが好まし
いウ ゴム材としては、ブタジェンゴム（ＢＲ）、スチレン−
ブタジェンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲＥ、
エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、ブチルゴム（Ｉ
Ｒ）、クロロプレンゴム（ＯＲ）、アクリロニトリル−
ブタジェンゴム（ＮＯＲ）　、クロルスルホン化ポリエ
チレン（Ｃ８Ｍ）　、アクリルゴム（ＡＣＭ）、ウレタ
ンゴム（Ｕ）、シリコーンゴム（Ｓ　ｉ　）　、フッ素
ゴム（ＥＰＭ）、多硫化ゴム（Ｔ）、ポリエーテルゴム
（ＦＯＲ）などの合成ゴムならびに天然ゴムが用いられ
つるが、特にスチレン−ブタジェンゴム（ＳＢＲ）、ア
クリロニトリル−ブタジェンゴム（ＮＢＲ）が好ましい
。

加硫剤としては、イオウ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム
、過酸化物、ジニトロソベンゼンなどが用いられる。ま
た加硫促進剤としては、チアゾール系促進剤、ポリアミ
ン系促進剤、スルフェンアミド系促進剤、ジチオカルバ
メート系促進剤、アルデヒドアミン系促進剤、グアニジ
ン系促進剤、チオ尿素系促進剤、キサンデート系促進剤
などが用いられる。

摩擦向上剤としては、クレー、タルク、硫酸バリウム、
カシューダスト、グラフ７イト、硫酸鉛、トリポリ石（
珪質石灰石）などが用いられる。

このようなゴム配合物に、加工助剤として、有機ｍｍが
添加されることが好ましい。有機繊維としては、耐熱性
および柔軟性に富んだ繊維が好ましく、具体的には、麻
、木綿、羊毛、絹などの天然繊維およびレーヨン、アセ
テート、酢化フス、ポリアミド系ｒａｔｔｙ＜ナイロン
など）、ポリビニルアルコール系１１１ｆｆ（ビニロン
など）、ポリアクリル系繊維、ポリスチレン系繊維、フ
ェノール樹脂！！維、アラミツド１ｔＩＩｉなどの合成
ｍＮが用いられる。

ゴム配合物に添加される有ｔｉｍｅは、＄１１１径５〜
６０μｍ好ましくは１０〜４０μｍ、長さ１〜５０ａｗ
好ましくは３〜１０ａｍ＋、アスペクト比（長さ／直径
）２００〜５０００好ましくは２００〜１０００の範囲
内にあるものを用いることが、ゴム配合物の加工性を高
める上で望ましい。この有機ａｍの長さがあまり長くな
りすぎると、ゴム配合物中への分散性が悪くなるため好
ましくない。

有ｔａｔａｔａは、ゴム配合物中にゴム配合物重量に対
して１〜１５重量％、好ましくは２〜９重量％、さらに
好ましくは２〜５重量％の量で添加される。

有機繊維の添加ｍか１５重量％を超えると、クラッチフ
ェーシングの使用時に発生する摩擦熱によ　　　−り有
ｔａ！Ｉ維が溶融あるいは炭化してクラッチフェーシン
グの摩擦係数が低下するため好ましくなく、また１重量
％未満ではゴ、ム配合物の加工性があまり向上せず好ま
しくない。

有機繊維をゴム配合物中に添加することによって、ゴム
配合物の加工性が著しく向上する。すなわち有ａ繊維が
添加された塊状のゴム配合物は、圧延ロール間を通過さ
せてシート状体とする場合に切断などが起こらず、容易
に均一な厚を有するシート状体に成形できる。しかもこ
のシート状ゴム配合物をロール間に供給して無機Ｉ！雑
に付着させる場合にもシート状ゴム配合物の切断は起こ
らず、このため作業性が著しく向上するとともに、均一
に無機繊維上にゴム配合物を付着させることが可能とな
り、特性のばらつきの小さいクラッチフェーシングが得
られる。

次に、本発明に係るクラッチフェーシングの製造方法に
ついてより具体的に説明する。

まず、摩擦特性に優れたヤーン状あるいはロービング状
などの線状基材を複数本一体化させてなるひも状の第１
基材と、機械的強度に優れたヤーン状、ロービング状な
どの線状基材を複数本一体化させてなるひも状の第２基
材とに、熱硬化性樹脂などを含んでなる結着組成物を含
浸付着させた後に、両基材を巻き胴に互いに実質上交差
させることなくうず巻状に巻きつけて予備成形して、摩
擦面が第１基材からなり補強面が第２基材からなる予備
成形体を製造し、次いで得られた予備成形体を加圧加熱
して一体化すれば、目的とするクラッチフェーシングが
得られる。あるいは上述のような第１基材と第２基材を
まず互いに実質上交差させることなく巻き胴にうず巻状
に巻きつけた後に、箭記の結着組成物を含浸付着させて
予備成形して前記のような予備成形体を製造し、次いで
得られた予備成形体を加圧加熱して一体化しても、目的
とするクラッチフェーシングが得られる。

この予備成形体の一体化に際しては、予備成形体を金型
に入れ、好ましくは１００〜２００／ｉ！Ｆｆ／ａｉの
圧力下に１５０〜１８０℃の温度条件下で加圧加熱して
一体化すればよい。

また、複数本のヤーン状またはロービング状の線状基材
からなる第１基材４および複数本のヤーン状またはロー
ビング状の線状基材からな°る第２基材５を、第３図に
示ずようにそれぞれ束にして互いに実質上交差させるこ
となくタテ糸として用い、これらのタテ糸と、たとえば
ガラスヤーンなどのヨコ糸７とを織成してテープ状体と
し、このテープ状体に結着組成物を含浸付着させた後、
第２図に示すような巻き肩６に巻き取って予備成形体と
し、この予備成形体を加圧加熱して一体化すれば、クラ
ッチフェーシングが得られる。

〔発明の効果〕

本発明に係るクラッチフェーシングの製造方法によれば
、上記のように特定の方法によって、それぞれ特性の異
なる第１基材および第２基材より、１１１１１面が第１
基材でそして補強面が第２基材で構成されるクラッチフ
ェーシングが得られるので次のような効果が得られる。

（ａ）　　高温時にＩ！Ｊ擦係数が低下することなく１
、、　　　ｔ、、　ｂ゛Ｇ　ｍ　ｒ＊　ｓｙ　ａ　、Ｆ
５　′″″“−Ｊ）＞’；ｆ”１−０゛かつ湖械的強度
に優れたクラッチフェーシングが得られる。

（ｂ）　　Ｉられるクラッチフェーシングでは、基材４
１＄１が円周方向に配列しているため、ａｕｉがランダ
ムに配列しているクラッチフェーシングと比較して、バ
ースト強度などの機械的特性が著しく優れている。

（Ｃン　製造工程において、基材の有効利用が図られて
無駄が生じにくく、したがって歩留りがよい。

以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら
の実施例に限定されるもではない。

実施例　１ 複数本のピッチ系炭素ｍ維ヤーンに、熱硬化樹脂である
フェノール系樹脂溶液を付着させ、次いで下記組成のゴ
ム配合物を付着させてひも状の第１基材を作成した。

ゴム配合物 ＮＢＲゴム　　　　　　　５２重量％ ｚｎｏ　　　　　　　　　　　２重量％カシューダスト
　　　　　　５重量％　　　　　　１硫酸バリウム　　
　　　　１５重量％ クレー　　　　　　　　　　　９重量％タルク　　　　
　　　　　　　９重量％イオウ　　　　　　　　　　８
重量％ 一方、複数本のガラスヤーンに同様にしてフェノール樹
脂溶液を含浸付着させ、次いで上記の同様のゴム配合物
を含浸付着させてひも状の第２基材とした。各材料の構
成比１１％）を表１に示す。

第１基材および第２基材を、第２図に示すような巻き胴
に渦巻き状に巻き取って予備成形物とし、これを金型に
て圧力１６０に＃ｆ／ｒｉ、温度１７０℃で加圧加熱し
てクラッチフェーシングを得た。

得られたクラッチフェーシングの第１基材面を摩擦面側
とし、第２基材を補強面側としてクラッチに組み込んで
使用したところ、このクラッチフェーシングはａ！擦特
性および機械的強度に優れていることがわかった。結果
を表２に示す。

１１五−１ 第１基材である複数本のピッチ系炭素ｍ！４ヤーンおよ
び第２基材である複数本のガラスヤーンを、第３図に示
すようにしてそれぞれ束にして互いに交差させることな
くタテ糸として用い、これらのタテ糸と、ガラスヤーン
であるヨコ糸とを織成してテープ状基材を得た。このテ
ープ状基材にフェノール系樹脂溶液を付着させた後に、
実施例１と同様のゴム配合物を付着させてテープ状材料
を得た。各材料の構成比（重石％）を表１に示す。

このテープ状材料を巻き胴に渦巻き状に巻きつけて予備
成形物とし、これを実施例１と同様な条件下で加圧加熱
して一体化してクラッチフェーシングを得た。

得られたクラッチフェーシングのピッチ系炭素繊維ヤー
ン側をＮ擦面としてクラッチに組み込んだところ、この
クラッチフェーシングは摩擦特性および機械的強度゛に
優れていることがわかった。

結果を表２に示す。

友１匠−ユ 実施例２において、ピッチ系炭素繊維ヤーンの代わりに
、セラミック繊維ヤーンを用いた以外は実施例２と同様
にして、クラッチフェーシングを製造した。

得られたクラッチフェーシングのセラミック繊維ヤーン
側をＪ！ｊ！ｆｆ１１面としてクラッチに組み込んだと
ころ、このクラッチフェーシングは摩擦特性および機械
的強廓に優れていることがわがった。結果を表２に示す
。

比較例　１ 石綿ヤーンに実施例１と同様のフェノール系樹脂溶液、
ゴム配合物溶液を順次付着させ、これを巻き胴に渦巻き
状に巻き付は予ｉｉｇ形物とし、以下実施例１と同様に
してクラッチフェーシングを得た。各材料の構成比（重
量％）を表１に、クラッチフェーシングの特性を表２に
示す。以下の比較例も同様である。

比較例　２ 比較例１において、石綿ヤーンの代わりにガラスヤーン
を用いた。

以下は比較例１と同様にしてクラッチフエーシ）・・１
　　　、ッ□え。

上玉」（一旦 比較例１において石綿ヤーンの代わりにピッチ系炭素繊
維ヤーンを用いた以外は比較例１と同様にしてクラッチ
フェーシングを得た。

表　　　１ 表　　　２ （注１）慣性式フルサイズテスターにより測定した。

試験回数　１万回 （注２）自動車の発進時に生ずる振動＜１０〜１５Ｈｚ
）を加速度計で測定した。

値の小さい乙のほどフィーリング特性は良好である。

（注３）雰囲気温度２００℃における回転破壊弾痕を測
定した。

試料寸法φ２００Ｘφ１３０Ｘｔ３．５

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る方法により製造されたクラッチフ
ェーシングの斜視図であり、第２図は本発明に係るクラ
ッチフェーシングの製造工程を示す概略図であり、第３
図は本発明に係るクラッチフェーシングの製造に用いら
れる第１基材および第２基材からなるテープ状体の平面
図である。 １・・・クラッチフェーシング、４・・・第１基材、５
・・・第２基材、６・・・巻き胴。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 摩擦特性に優れた複数本の線状基材からなる第１基材と
   、機械的特性に優れた複数本の線状基材からなる第２基
   材とを、うず巻状または同心円状に互いに実質的に交差
   させることなく巻きつけ、次いで熱硬化性樹脂を含んで
   なる結着組成物を前記両基材に含浸または付着させて予
   備成形するか、あるいは前記両基材に前記結着組成物を
   含浸または付着させた後うず巻状または同心円状に互い
   に実質的に交差させることなく巻きつけて予備成形して
   予備成形体を製造し、次いで得られた予備成形体を加圧
   加熱して一体化することを特徴とする摩擦面が第１基材
   からなり補強面が第２基材からなるクラッチフェーシン
   グ製造方法。