JPS61160632A - 乾式クラツチフエ−シング - 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】 ［作業上の利用分野］ この発明は大気中で使用される乾式クラッチフェーシン
グに関するものである。更に詳しくは、内燃機関を原動
力とする自動車等では、内燃機関と変速機との間にクラ
ッチを設ける。クラッチは、発進時などに必要なすべり
を与える、歯車変速機の変速段の切り変えに動力の断続
を行なう、などの機能を果たし、且つ常時は動力伝達に
充分な容量と高速回転時の十分な強度をもつ必要がある
。

この目的の為に摩擦クラッチが構造簡単で保守も容易で
あることから広く採用されている。その操作は一般にク
ラッチペダルにより運転者が行なうが、この摩擦材には
摩擦板が乾燥状態で使用される乾式と油中に浸して使用
される湿式とに分かれる。本発明は前者の大気中で使用
するに適した乾式フェーシングの分野を指針とする。

乗用車及びトラック系に用いられるクラッチは、特殊な
例を除いて乾式単板摩擦クラッチが最も多く用いられて
いるが、大別すれば次の様になる。

本発明の技術の利用はこれ等のどのタイプのクラッチデ
ィスクにも使用させることが出来るクラッチフェーシン
グである。又ここ数年の動向では、スポーティ−カーに
皿ばねクラッチが採用され、Ｌ−一一一一一」 も ト １へ へ 量 盪 現在ではほとんどの乗用車に皿ばねクラッチが採用され
てている。このことはスペース上コイルスプリングクラ
ッチと比べ有利なこと、部品点数が少ないこと、安定し
たトルクが与えられること、ペダル踏力が軽いこと、高
速回転に向いていることによるが、これ以外に皿ばねク
ラッチの設計、製造技術の向上によるものが大きいとい
える。

［従来の技術］ 乾式クラッチのクラッチフェーシングは、第３図のクラ
ッチディスク（平面図）で示す様に、クラッチフェーシ
ングと呼ばれるＩＩ擦部材１０をディスクハブ１８及び
トーションスプリング１７等を持つディスクプレート１
６の両面に７レクシヨンスプリング（図示せず）を付設
せしめてからさらに両面に貼合わせた状態にリベット及
びビン等により組付けられた形状の構成で使用される。

このクラッチフェーシングである摩擦材部材は石綿繊維
、炭素繊維、ガラス繊維等の無Ｉｌ繊維を又は無機繊維
に有機繊維のポリアミドＩｌ雑等の複合配合の繊維をフ
ェルト状、マット状、クロス状にした基材に熱硬化性樹
脂、ゴム材、加硫剤、摩擦向上剤等の混合溶液及びバイ
ンダーを含浸しこれを適宜の寸法に裁断して帯状片を形
成し、その帯状片を所定の内径の円形となして、その外
周へ所定の外径に適するまでうず巻状に巻き上げるか、
又は帯状片を所定の内径の円形体となして、その外周に
それよりも順次直径の大なる円形体を形成しながら同心
円状に巻き上げて、これ等のうず巻状または同心円状に
巻上げたものを加熱加圧することによって形成している
か、又は上述の繊維を紐状として中心部に繊維の強度を
補強するため金ｗＡ（真ちゅう線）等を複数本たばね入
れて撚糸して一定の太さにせしめ内径部の中心から外周
部へ積み重ねて、らせん状に巻いて用いたり又は繊維を
紐状としてその紐をサーモイド状に巻き上げる等によっ
て加熱加圧成形されて俵に形成されている。而してクラ
ッチフェーシングに要求される回転破壊強度は、上記基
材の構成とその基材に含浸される上記混合溶液とに負う
ところが殆ど多大であるため、ある限界以上の強度が得
られない。

そのために回転破壊強度を増大する目的で上記基材にガ
ラス繊維のチップストランドやカップリング剤などの添
加剤を加えているがこの添加によって摩擦特性が低下す
る弊害を生じている。

上記したような添加剤による摩擦特性を低下させる欠点
を解消するため ■の方法として、 従来遠心力による破壊に対抗して螺旋状に巻かれた帯状
の物質で作られたクラッチフェーシングをその一面に金
属板又はフェルト或いは織物状物質の繊維性裏当層を貼
着することにより強化することが提案されている。

■の方法として、 又その上述以外の方法として、特公昭４６−７６３号公
報の開示があり、その技術は回転破壊の強度を増加させ
るため織布状の基材を縦長に織りたたみ螺旋状に巻き、
平行連続的にガラスフィラメント集合体で織布のくぼみ
及び面に帯地と共に縦に伸びる様取付けられる補強繊維
で形成させ含浸、熱加圧成形させたクラッチフェーシン
グの方法が示されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述■の方法の従来技術の問題点として、金属板を接着
させたクラッチフェーシングに於いては、摩擦材自体の
重畳が大きくなる（みかけ密度１゜７〜２．０）と云う
問題点がある。すなわち、その摩擦材の慣性が大きくな
り、回転させるために従来以上の強い馬力を必要とする
。又金属自体の使用は経済的に原画増となり不利となる
。又フェルトを使用し裏打ち補強をした場合には、フェ
ルト自体のエラストマー性もありフェルト表面が平滑で
ない場合が多く、強度も不足しｓｍ自体が成形硬化後、
変形、ソリ（１，８１１１程度）、ねじりなどの発生に
より、不合格品となるなどの問題点としての欠点がある
。

■の方法に於いては、縦折り工程、螺旋巻工程、ガラス
フィラメント貼付は工程及び縫合工程と工数が多く掛か
り、又ソリ（１，’８ｍｍ程度）等の問題も解決出来な
い点がある。又致命的な事として最大破壊強度が１２．
０５０ｒｐｍ以下である事は最近の技術の進んだ自動車
等の使用のための要求に合致しない。

本発明が解決しようとする問題点は、従来の回転破壊強
度を数段向上することを主題とし、且つソリの発生しに
くい構造のクラッチフェーシングを新規製品として誕生
させ小事であり、現在の市場への自動車等の＊環材に対
する品質向上の要求項目と要求数値分けて下記に列記し
、これを達成させる対策を選定し、実施し、完成品を作
り上げる事が解決せねばならぬ目的及び課題である。

本発明は従来のクラッチフェーシングが持つ欠点（バー
スト強度が１４．ＯＯＯｒｐｍ以下、又ソリ量は補強材
使用のもの１．８ＩＩｌｌＩ）や問題点を解決しようと
するものが目的でみかけ密度を小さくＬ　（１，５０／
ｃａ＋ｋｇ＞金属もしくは非金属のワイヤー形状を有し
た補強材を使用しわずかな資材の一体含浸成形の補強で
回転破壊強度（バースト強度）や機械強度が十分満足し
得るクラッチフェーシング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量］ 上記の目的を達成するための本発明で完成された乾式ク
ラッチフェーシングが第１図（乾式クラッチフェーシン
グの平面図として〉に示しである。

一般にクラッチフェーシングの基材には繊維素として、
石綿、ガラスウール等を含み熱硬化性樹脂またはゴム充
填剤等でモールド混合含浸し加熱、加圧成形で賦形され
である。乾式クラッチフェーシングは、それ自体に回転
強度の力が掛かり高速回転域で連続使用される頻度が多
くなりクラッチカバー、クラッチディスクの回転強度に
一番気を配らなければならない。そのため比重が小さく
、摩擦特性のすぐれたものが開発の目標であり、上記の
回転強度が１４．ＯＯＯｒｐｍでほぼ従来品は破壊され
るためにその防止策として本発明の乾式クラッチフェー
シングはＩ！Ｉｔｌｌ当接面（プレッシャープレートお
よびフライホイールとの当接面）の反対側である裏面に
金属製（金属であれば真鋳、鉄、銅、アルミなどの合金
も可能である）に類したワイヤー（線径０．０１ｍｍ〜
３．０１１１１１）を螺旋状に形状がくずれない様に巻
く取ったものを前記繊維素のウーブンタイプ又は予備成
形品の工程を有するレジンタイプとに一体的に熱成形（
金型温度１５０℃〜２００℃、成形時間１分〜５分）を
行なう。熱成形後にざらに熱処理を行なった（処理温度
１５ｏ℃〜３００℃処理時間４Ｈ〜１０日）。この熱処
理後、外周部等を１１！擦研磨調整し完成品とする。な
お螺旋状のワイヤーの巻取りに際しては形状のくずれを
防止するため極細の針状金属にて複数個所内径から外径
にそって密、粗を均衡させる内聞距離を保って係止せし
めた。この巻取量の摩擦材との一体成形に関しあらかじ
め溶剤で洗浄しラバー系接着剤もしくは熱硬化性レジン
を塗布する工程を経て実用に供する技術手段を講じた事
が要点である。

尚補強材の好ましい線径は０．０１〜３．Ｑｍｍが最も
有効であった。又螺旋状に巻かれた各ワイヤーの内聞距
離（すきま）は好ましくは０．５〜４．０ＩｌｌＩｍが
有効であった。

［作用］ 本発明の乾式クラッチフェーシング（第１図示）は、裏
打ちされた金属もしくは非金属のワイヤーを螺旋状に巻
いた補強材１１により補強力が保たれ、高速回転による
破壊性を減少させるため＊＊材の裏面に前記補強材１１
がほとんど埋設された状態で（第２図示）可動使用され
゛る。又裏面がほぼ平滑でクラッチディスクとして組付
けられる時点でも定置接触する。ワイヤー線径が細く慣
性作用は少ない。摩擦材が当接面方向にツル事を補強材
で防止する作用を有する。補強材の渦巻された螺旋形状
の各間隙が板止めされていて均等間隙がずれない。

［実施例］ 以下本発明である第１図示の乾式クラッチフェーシング
の具体的生産工程及び実施例を説明する。

なお、下記の実施例は本発明を限定するものではない。

（実施例１）スパイラルタイプ 石綿（ケベック・スタンダード４クラス）８０重量部に
対してレーヨン２０重量部となるように配合し製紐した
。紐材の組成は合糸単位当り重量５．８〜７／８ｃ＋／
ｍ、合糸撚数１８〜３２、単糸撚糸３５〜５５、合糸引
張強さ１０ｋｃ＋、合糸湿分３％、合糸強熱減量２５〜
３１％であった。

この紐材に熱硬化性フェノール樹脂（スミライトレジン
ＰＲ−５０６９６（住友化学製））を含浸、乾燥後カー
ボンブラック、クレイ等を配合したＳＢＲゴム（日本ゴ
ム製）を混線後溶剤に溶解して付着させた。この時の組
成に対し、上記紐材４８重量％、フェノール樹脂１５％
及びＳＢＲゴム３７重量％とじた。

次に紐材を円周方向に螺旋状に、かつ軸方向、径方向に
積層して巻き取った。

一方補強剤はアルミ合金ワイヤー（線径１．Ｏｌ）引張
り強度４２　ｋ（Ｉｆ　／ｍｍ２のものを使用して、ス
キマ１．０１ｉＩｎで円周方向に螺旋状に巻き取り形く
ずれをおこさないように、１０箇所を極細の針金にて固
定した。この補強材を溶剤にて脱脂し、ラバー系接着剤
を塗布した。

この補強材と上記繊維基材の巻き取り品を２００℃、２
００　（２０００）ｋ（１／ｃ１の圧力で１分間一体熱
成形をした。ざらに２５０’Ｃで４時間熱処理し１片面
研磨後節径２３６ｍ１１１、内径１５０＋１１１１１、
厚さ３．５ｍｍのドーナッツ状の本発明の実施例１の環
状摩擦材乾式クラッチフェーシング部材をえた。

（実施例２）サーモイドタイプ 実施例１と同様の紐材を用い、実施例１と同様に含浸、
付着を行なった。

この紐材をサーモイド状に巻き取り、実施例１と同様の
工程を経た補強材と実施例１と同様の条件にて一体成形
し、熱処理、研磨を実施し外径２３６１１１１１、内径
１５０１ｍ、板厚３．５Ｉｌｌｍのドーナツツ状の本発
明の実施例２の環状摩擦材をえた。

（実施例３）ウーブンタイプ 石綿（ケベック・スタンダード４クラス）８０重量部に
対してレーヨン２０重量部となるように配合し、織布し
た。この布材にフェノール樹脂（スミライトレジンＰＲ
−５０６９６（住友化学製））を含浸乾燥後カーボンブ
ラック、クレイ等を配合したＳＢＲゴム（日本ゴム製）
を混線後溶剤に溶解して付着させた。この時の組成は布
材５４重量％、フェノール樹脂１５重量％及びＳＢＲゴ
ム３１！１ｆｆｉ％であった。

次に布材を円周方向に螺旋状に巻き取った。この巻き取
り品を実施例１と同様の工程を終え補強材と実施例１と
同様の条件にて一体熱成形、熱処理、研磨を実施し、外
径２３６　ｍｉｄ、内径１５０ｍ１ｌｌ、板厚３．５Ｉ
ｌｌのドーナツツ状の本発明の実施例３の環状摩擦材を
えた。

（実施例４）モールドタイプ（レジン）ガラス（チョツ
プドストランドタイプ＞３ｏ重量部、フェノール樹脂（
スミライトレジンＰＲ−３１１）３０重量％、充填剤４
０重量％を混合した侵、１７５　ｋｏ／　Ｃｌ１１２で
１分間予備成形を行なう。

この予備成形品を実施例１と同様の工程を経た補強材を
実施例１と同様の条件にて一体熱成形、熱処理、片面研
磨を実施し、外径２３６１ｍ、内径１５０ＩＩＩ！１、
板厚３．５ｍｍのドーナツツ状の本発明の実施例４の環
状ＩｔＩＷＡ材をえた。

（参考例１）スパイラルタイプ ゛　　　実施例１と同様の工程を経て得た巻く取り品を
２００℃、２００ｋＯ／ｃ１で１分間熱成形し更に２５
０℃で４時間熱処理し両面研磨後浮径２３６Ｉ、内径１
５０ＩＩＩＩｌ、板厚３．５ＩＩ１１のドーナツツ状の
環状摩擦材をえた。

この参考例１と実施例１との相違点は裏打補強材にワイ
ヤーを使用せずアルミ合金（神戸製鋼製５０５２ＰＨ３
４）ｆ）平板（板厚１．０ｍｍ）ｅｌｌ打補強材とした
点が相違する。

この参考例１は従来の技術で公知のものである。

（比較例１）スパイラルタイプ 実施例１と同様の工程を経て得た巻き取り品を２００℃
、２００ｋａ／ｃ１の圧力で１分間熱成形し、更に２５
０”Ｃで４時間熱処理し、両面研磨後浮径２３６ｎ＋Ｉ
１１、内径１５０ｍｍ、板厚３．５ｍｍのドーナッツ状
の環状摩擦材をえた。

尚実施例１と相違する点は裏打補強材を使用してない事
のみである。

（比較例２）サーモイドタイプ 実施例２と同様の工程を経て得た巻き取り品を比較例１
と同様の条件にて熱成形、熱処理、研磨を実施し外径２
３６１１Ｌ内径１５０ＩＩ１１、板厚３゜５ｍｍのドー
ナッツ状の環状摩擦材をえた。

尚実施例２と相違する点は裏打補強材を使用してない事
のみである。

（比較例３）ウーブンタイプ 実施例３と同様の工程を経て得た巻き取り品を比較例１
と同様の条件にて熱成形、熱処理、研磨を実施し外径２
３６　ｎｎ、内径１５０１Ｊ厚さ３゜５１１ＩＩｌのド
ーナッツ状の環状摩擦材をえた。

尚実施例２と相違する点は裏打ち補強材を使用してない
事のみである。

（比較例４）モールドタイプ（レジンにて硬化）実施例
４と同様の工程を経て得た予備成形品を比較例１と同様
の条件にて熱成形、熱処理、研磨を実施し外径２３６Ｉ
Ｉｌｌ、内径１５０１１１１１．厚さ３゜５１１１ＩＩ
ｌのドーナッツ状の環状摩擦材をえた。

尚実施例２と相違する点は裏打ち補強材を使用してない
事のみである。

以上の実施例１〜４、参考例１、比較例１〜４までを比
較性能試験して実施例衣−１にまとめて下記に記す。

［発明の効果］ ■上記表−１の物性試験の結果、本発明品（裏打補強材
として渦巻螺旋状に巻かれたワイヤーを使用した実施例
１〜実施例４の各乾式クラッチフェーシング部材は、初
期の目標であり課題であるところの回転破壊強度（バー
スト強度）１５．ＯＱＱｒｐｍを達成している事がわか
る。これは従来の乾式クラッチフェーシングに裏打ちと
して施された金属板、フェルト板及び織布の折り合わせ
巻きに補強するガラス繊維などの裏打ち技術の結果の従
来品の現状バースト強度最高１２．０５０〜１４．ｏｏ
ｏｒｐｍに比較して、極端に大きな差の良好な数値であ
り、脅威的な効果を示しており、このことは産業の発展
のために極めて貢献するものである。

■同様に表−１の結果から見られる様に、見かけの密度
／ｃｎ＋３（体積換算値）が極めて小さく、従った慣性
効果も多大である。

■又本発明の実施量はどのタイプも従来の乾式クラッチ
フェーシングに宿命的につれまとうソリ、ねじり等の欠
点をほとんどなくした効果も大きな利点であり、併せて
複雑な織布仮止等の補強のための工数もしくは裏打ち金
属板等を使用すると経済的にも高い材料費となること等
を回避するのでまことに道理にかなったものとなってい
る。

■本発明のみがもつ特有の効果は従来の金属補強板を使
用したほとんどの場合、ソリが発生し、その起因は、乾
式クラッチフェーシング部と補強材とのそれぞれの膨張
係数が違うことにあり、この原因を回避すべく本発明の
ワイヤー補強材の使用に於いて、ワイヤーとワイヤーの
間隙部位の適宜な「すきま」を利用してこの「すきまに
混合軟化されたライニングが挟持固着する」ために前記
膨張が緩和される作用が維持されている。

以上説明した様に本発明によれば、回転破壊強度が従来
にも増して強くしかもソリのない耐久性のある乾式クラ
ッチフェーシングを安価に提供出来ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による主要の要素を示した乾式クラッチ
フェーシングの平面図で、特に乾式クラッチフェーシン
グの摩擦当接面の反対の面（裏面）に補強材を裏打して
一体化した乾式クラッチフェーンングの裏面図である。 第２図は第１図の乾式クラッチフェーシングを２枚重ね
合わせられ使用される前の１枚単体断面図である。 第３図はクラッチディスクとして組付けられた平面図で
ある。 第４図は本発明の乾式クラッチフェーシングに裏打補強
される補強材の渦巻螺旋状に仮止めされた様子を示す平
面図である。 第５図はクラッチディスクと組付けられるクラッチカバ
ーの代表的な図で、組付は後乾式クラッチアッセンブリ
ーとなる。 各図中の符号及び名称は次の様になる。 １０は摩擦クラッチ部材 １１は金属もしくは非金属ワイヤーの補強材１２は極細
針金 １３はリベット １４はクラッチディスク １５はストッパービン １Ｇはディスクプレー１〜 １７はトーションスプリング １８はディスクハブ １９はクラッヂ力バー ２０は皿ばね

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）石綿繊維、無機繊維、有機繊維等の繊維を適宜選
   択し、フェルト状、クロス状、マット状、スパイラル状
   等にした基材に、熱硬化性樹脂、ゴム剤、加硫剤、諸摩
   擦向上剤等の混合溶液を添加もしくは含浸し、得られて
   た帯状片、ひも片、板片等を所定の円形寸法の形状に熱
   成形させる事を主とするクラッチフェーシングに於いて
   、このクラッチフェーシングの摩擦当接面の裏面にほぼ
   全域にわたる様ワイヤー形状を有する剛性部材を螺施状
   に均等に平滑になるまで埋設重着して裏打ち補強材とし
   たことを特徴とする乾式クラッチフェーシング。