JPS61149630A - 湿式摩擦材 - Google Patents

湿式摩擦材

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JPS61149630A
JPS61149630A JP26824984A JP26824984A JPS61149630A JP S61149630 A JPS61149630 A JP S61149630A JP 26824984 A JP26824984 A JP 26824984A JP 26824984 A JP26824984 A JP 26824984A JP S61149630 A JPS61149630 A JP S61149630A
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柿原 健治
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Aisin Chemical Co Ltd
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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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、クラッチの摩擦材、特に油液中で使用するに
適した湿式摩擦材に関するものである。
〔従来の技術〕
例えば自動車、建設機械、農業機械、モーターボートな
どで原動機からの駆動を変速機に伝達するクラッチは、
常時は充分に動力を伝達する一方、発進時などは適度な
滑りを与えると共に変速機の変速歯車の切り替え時には
動力を遮断する機能が要求される。かかる機能を満たす
クラッチとして摩擦式のクラッチが広く採用されている
。そして摩擦式のクラッチには乾燥状態で使用される乾
式クラッチと油液中で使用される湿式クラッチとがある
。後者の湿式クラッチは遊星歯車式の自動変速機内の構
成要素として多板クラッチの形で多く使用されているも
のである。
湿式クラッチのフリクションプレートは、第12図(分
解図)に示すようにペーパーフェーシングと呼ばれる摩
擦材lを芯金2の両面に貼合わせた構成となっている。
摩擦材lはセルロースにグラファイト、アスベストある
いはセラミックなどの無機充填剤やカシューダストなど
の有機充填剤を添加した基材にフェノール系樹脂やメラ
ミン系樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させたものである
。か覧る材料は摩擦係数が高いうえに弾性に富み、しか
も多孔性であるから油の吸収率が良いので、現在のとこ
ろ最も優れた湿式摩擦材の材料として多量に使用されて
いる。
摩擦式のクラッチでは摩擦熱が発生するため、前述の機
能が安定して果されるには、摩擦部分から熱が効率良く
放出されなければならない、湿式クラッチでは油が熱の
運搬媒体として重要な役割を負っている。摩擦面で発生
した熱は、油が媒体となって系全体に拡散放出される。
従って摩擦材自身の油保有量並びに油の出入りが少ない
と熱放出が無くなって過熱し、摩擦材の熱劣下及び油の
酸化、分解が起り、摩擦材としての機能が低下してしま
う、かへる事態を防ぐため、摩擦材の表面に油が循環流
通できる溝3(第12図参照)を設けている。 このよ
うな溝(グループ)を設けた湿式摩擦材は、特開昭58
−90135号公報、あるいはNSKベアリングジャー
ナル誌(発行元NSKワーナー株式会社) No、83
8 (11371)年発行)の56〜57ページに開示
されている。これらに記載されているように、溝は加圧
成形加工または切削加工により付けられている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
加圧成形加工による溝は、摩擦材の厚さの半分程度しか
深さが取れず、不充分な場合もある。また、成形面は圧
力が高く、含浸させた樹脂が多くなり、油の出入りを妨
げるという欠点がある。一方、切削加工による溝形成は
加工工数が多くか1り高価なものになってしまう、でき
た溝は切削屑が付着したり、溝の縁にケバ立ちができ、
これらが使用中に池内に混入し、バルブスティックなど
の障害を引起すことになる。また摩擦材が欠けたり部分
的に剥離したりすることもあった。総じて表面に溝を設
けて得られる湿式摩擦材は未だ充分な性能のものが得ら
ていない。
溝を設けることなく湿式摩擦材全体に渡って基材の気孔
率を大きくすれば、油の保有量を多くできるし油の透過
性が良くなり、焼付きは減る。しかし機械的強度が低下
して層間剥離が起こり、耐久性の悪い摩擦材になってし
まう、同じく溝のない摩擦材で板厚を厚くしても油の保
淘量を多くでき、焼付きの面で]多大の改良ができる。
しかし自動変速機内の多板クラッチは、1台の変速機に
相当枚数の摩擦材が使われているため、摩擦材1枚あた
りでは僅かな板厚増でも全体ではかなりの寸法増になる
。したがて変速機の大型化、延いては自動車の大型化、
重量増は避けられないものとなってしまう。
本発明は、従来の湿式摩擦材の上記欠点、問題点を解消
しようとするもので、溝がなくても油が充分に循環流通
させることができ、薄くても機械強度が充分ある湿式摩
擦材を安価に提供しようとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕  ゛上記の目的を達
成するための本発明にか−る湿式摩擦材10が第1図(
斜視図)に示してある。
湿式摩擦材10の基材には繊維素を含み熱硬化性樹脂を
含浸してある。湿式摩擦材10は、基材の気孔率が小さ
い層(密度が高い層、斑点で表示)11と気孔率が大き
い暦(密度が低い層、白抜きで表示)12を有し、かつ
湿式摩擦材10の摩擦面が平坦であるように構成されて
いる。
〔作用〕
湿式摩擦材lOは、基材の気孔率が小さい層11により
強度が保たれ、気孔率が大きい層12では油が循環流通
できる。湿式摩擦材lOの摩擦面が平坦であるから、そ
の全面が相手材(不図示)と摩擦接触する。
〔実施例〕
以下、第1図に示してある湿式摩擦材lOの具体例およ
び生産工程について説明する。
繊維素として例えばリンターパルプを大量の水で叩解す
る。パルプの100重量部に対し無機充填剤及び有機充
填剤を合わせて10〜50重量部、好ましくは20−4
0重量部を叩解液に加え良く攪拌混合する。無機充填剤
は摩擦性能の向上と耐熱性の向上のために加えられるも
ので、例えば硫酸バリウム、カオリン、クレー、炭酸カ
ルシウム、ケイ酸、アルミナ、珪藻土、アスベスト、グ
ラファイト、セラミックなどが単体または複数混合され
使われる。有機充填剤は、カシューダスト類などで同じ
ように単体または複数混合され使われる。前。
記の繊維素と充填剤とで湿式摩擦材の基材がつくられる
第2図にはウォーターマーク法により透かし模様を入れ
ながら抄紙する丸網式抄紙機の概略構成図が示されてい
る。上記によって得られた叩解混合液20は、抄紙槽2
1入れられる。丸網シリンダ22、無終端フェルトベル
ト23、クーチロール24により常法による抄紙がなさ
れる。この部分のA−A断面を拡大したのが第3図であ
る。シリンダ22の表面には入れるべき透かし模様に対
応する突起22aが設けられている0紙匹25の表面は
、突起22aに押されて凹み、薄くなった部分(凹部)
25aとそのま−厚さの部分(凸部)25bとの凹凸に
模様ができる。この状態で紙匹25は矢示方向に進みプ
レスロール27aと27bに挾まれて加圧される。この
部分のB−B断面を拡・大したのが第4図である。同図
鎖線で示すような紙匹25の凸部25bと凹@ 25 
aの表面はプレスロール27bの表面で平坦にプレスさ
れる。凸部25bは凹部25aより多くプレスされ基材
の密度が高くなり気孔率が小さい暦11になる。凹部2
5aはあまりプレスされず基材の密度がさほど変化せず
気孔率が大きい層12になる。すなわち気孔率が大きい
暦12は紙匹25の透かし模様部分になる。
このようにして透かし模様の入れられた紙匹25はドラ
イヤーロール29で乾燥された後、サイズロール30a
1130bでサイジング加工され、さらにドライヤロー
ル31と32で完全に乾燥される。そしてテンシ1ンロ
ール33により緊張された状態でリール34に巻取チ゛
れる。
この紙材にフェノール系樹脂を含浸させた後。
加熱硬化させ湿式摩擦材の素材を得る。第5図に示すよ
うに、湿式摩擦材の素材35の透かし縦横の模様と位置
合せして、湿式摩擦材の形状である輪状に打抜く、この
ようにして第1図に示す気孔率の異なった層11と12
を有する湿式摩擦材ioが得られる。        
      川。
なお前記の樹脂の含浸は、打抜きの後でやうてもよい、
また抄紙工程の途中で行ってもよい0例えば第7図に示
すようにクーチロール25の下流側に設けた吹付器40
でフェノール系樹脂の水溶液41を吹付ける。このよう
にすれば後の乾燥工程で樹脂の加熱硬化もなされること
になる。
第6図は打抜きの別な例を示すもので、湿式摩擦材の素
材36を凸起38aと凹み38bのあるζ円弧38に打
抜く、そのイ円弧3Bを4枚、夫々凸起38aと凹み3
8bを組合わせれば湿゛式摩擦材lOが得られる。この
場合には、素材36の透かし模様が一方向でも湿式摩擦
材10には縦横の透かし模様が入る。また素材36の無
駄(切残し部分)を減らすこともできる。
第8図〜第10図は本発明を適用する湿式摩擦材lOの
各種実施例である。夫々気孔率の大きいN(透かし模様
)12が曲線状(第8図)、一方向(第9図)、井桁状
(第10図)のものである、またこれらの形状に限られ
ることなく、各種の形状にすることができる。
以上のようにして得られた湿式摩擦材1oは芯金2(第
12図参照)の両面に貼合わされて、湿式クラッチのフ
リクションプレートとになる。
実験および結果 本発明の湿式摩擦材の性能評価するためになされた実験
とその結果について以下に記す。
(試作品> 、、、、、本発明の湿式摩擦材リンターパ
ルプ100重量部に対し無機充填剤および有機充填剤3
0重量部を加えた叩解混合液で、前記した工程により紙
の地部分(気孔率の小さい層)の密度を0.31/cm
3に、透かし部分(気孔率の大きい層)の密度を極の0
.15g/cm3に抄紙する。透かしの巾2鵬■、ピッ
チ105m5この紙材で湿式摩擦材をつくる。
(比較量1 ) 、、、、、従来の湿式摩擦材・溝なし
試作品と同一原料で試作品の地部分と同一密度で均一に
抄紙した紙材で湿式摩擦材をつくる。
(比較量2)、、、、、従来の湿式摩擦材・溝あり比較
量lと同一につくた湿式摩擦材に巾2mm、ピッチ10
1■の溝を切削して入れる。
上記3種類の湿式摩擦材を5AENo、2摩擦試験機で
耐久テストをした。このテストは慣性回転している回転
体のエネルギを摩擦材で吸収させる(慣性回転を摩擦停
止させる)ことを繰返し、摩擦材の表面が吸収エネルギ
で焼け、黒変するまでのサイクルを調べるものである。
第11図にそのテスト結果のグラフが示してある。同図
で横軸は摩擦材の摩擦面単位面積あたりの吸収エネルギ
(Cat/cm2)、横軸はその吸収エネルギで黒変す
るまでのサイクル、すなわち熱耐久サイクル(回)であ
る、このグラフで解るように、試作品の熱耐久サイクル
は比較量lのそれよりは明らかに良く比較量2と略同等
である。ところが比較量2はこのテスト中にも層状に剥
離するものがあったり、溝のエツジ部分が欠は落るもの
があり、また油中に微細な屑が混入した。試作品はこの
ようなことが全くなかた。
°′(発明の効果〕 3本発明の湿式摩擦材は、気孔率の大きい暦があるから
その層で油が循環流通できて摩擦面の冷却が充分なされ
、焼付きのないクラッチが得られる。摩擦面が平坦面で
あるから、従来の切削加工による溝付き湿式摩擦材のよ
うに層剥離や欠落ちの恐れがなく強固なもになる。池内
に切屑がたまってバルブスティックなどの障害を引起す
よなこともなくなる。しかも抄紙工程中で気孔率の高い
暦と低い層を形成してゆくので安価にできる。加圧成形
加工による溝付き湿式摩擦材では溝深さが制限されるが
、本発明の湿式摩擦材では溝に相当する気孔率の大きい
層はかなり自由に気孔率を選ぶことができる。また基材
全体の気孔率を大きくしているものではなく、気孔率が
小さい層が多いからそこで機械強度が保たれ、厚さを薄
くしても全体的には強固なものになる。
以上説明したように本発明によれば、焼付きがなく薄く
ても耐久性がある湿式摩擦材を安価に提供できることに
なる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用する湿式摩擦材の斜視図、第2図
は湿式摩擦材の製造工程を説明する図、第3図はそのA
−A断面拡大図、第4図は同じ<B−B断面拡大図、第
5図・第6図は素材から湿式摩擦材の打抜きを説明する
図、第7図は製造工程の部分変形図、第8図〜第1θ図
は湿式摩擦材の各種実施例の平面図、第11図は湿式摩
擦材の性能テスト結果を示す図、第12図は従来の湿式
摩擦材を用いたフリクンシ1ンプレートの分解斜視図で
ある。 l拳106. 湿式摩擦材、240.芯金、11、、、
、  気孔率が小さい層、12.5、気孔率が大きい層
、20.、、、  叩解混合液、21・・抄紙槽、22
 ・・・・シリンダ、22a・・・・・突起、23 ・
、・、フェルトベルト、24.。 、クーチロール、25.、、  紙匹、25a、−。 、凹部、25b、、、  凸部、27 a *、 27
 b“、 プレスロール、35・36.、、、、素材。 41 1.フェノール系樹脂溶液。 特許出願人  アイシン化工株式会社 (自発)手続補正書 昭和60年 5月 8日

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、基材に少なくとも繊維素を含有し、熱硬化性樹脂を
    含浸してある湿式摩擦材において、該基材の気孔率が異
    なった層を有し、かつ摩擦面が平坦であることを特徴と
    する湿式摩擦材。
JP26824984A 1984-12-21 1984-12-21 湿式摩擦材 Granted JPS61149630A (ja)

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JPS61149630A true JPS61149630A (ja) 1986-07-08
JPH0463257B2 JPH0463257B2 (ja) 1992-10-09

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63125828A (ja) * 1986-11-14 1988-05-30 Toyota Motor Corp シンクロナイザ−リング
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JP2020079648A (ja) * 2020-03-02 2020-05-28 株式会社エフ・シー・シー 湿式摩擦プレートおよび同湿式摩擦プレートを備えた湿式多板クラッチ装置
US11333204B2 (en) 2018-05-31 2022-05-17 Kabushiki Kaisha F.C.C. Wet friction plate and wet multiple disc clutch device provided with wet friction plate

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US11692594B2 (en) 2018-05-31 2023-07-04 Kabushiki Kaisha F.C.C. Wet friction plate and wet multiple disc clutch device provided with wet friction plate
JP2020079648A (ja) * 2020-03-02 2020-05-28 株式会社エフ・シー・シー 湿式摩擦プレートおよび同湿式摩擦プレートを備えた湿式多板クラッチ装置

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