JPS6152431A - 環状摩擦材 - 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〕 本発明は車輌のクラッチフェーシング等に適用される環
状摩擦材に関するものであり、詳しくは該環状摩擦材の
基部となる紐材の該環状摩擦材上での形状に関するもの
である。

（従来の技術〕 従来自動車等の車輌のクラッチフェーシング等に使用さ
れる環状ｙＪ擦材として、アスベスト、ガラス１１１１
Ｅ等を紐状とし、熱硬化性樹脂等を含浸した後巻き取っ
て成形する方法が知られている。

この方法には例えば、特願昭５６−１７１６３１にみら
れるように、連続する紐材を内周から外周へ螺旋状に巻
き取るスパイラル方式がある。この方式で得られた環状
摩擦材は、紐材と紐材との接触面積が大きいので紐間の
結合力が強く、かつ内外周部に沿うように紐材が配置し
ているため、回転時の遠心力には対する抵抗力（バース
ト強度）が大きいという特徴を有する。

また例えば特願昭５８−０７６９００にみられるように
、紐材が環状平面の内周部と外周部との間を多数回往復
して、（の字型を多Ｉｌ繋ぎ合せた形に巻き取るサーモ
イド方式がある。この方式で得られた環状１１１ｆｆｉ
材は、円周方向に対して紐材の自由度が大ぎいので成形
時の成形歪みが少なくこのため内部応力の発生が少なく
、すなわち歪みが少ない。という特徴を有する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記スパイラル方式にはバースト強度が大きいという特
徴があるがその反面環状摩擦材に歪みが発生する場合が
あった。この現象は成形時に１１状厚擦材表面に溝を設
けたり、結合剤にゴムを用いたりすると著しくなること
が知られている。この原因は円周方向に対する紐材の自
由度が小さく、結合剤が硬化する際の収縮応力及び強制
的な引張応力等に追従できず内部応力が発生するところ
にある。

また上記サーモイド方式にはスパイラル方式とは逆に内
部応力の発生が少ないという特徴があるが、その反面紐
材と紐材は互いに交差する点のみで接触しているので紐
間の結合が弱く、かつ紐材が円周方向に対して直線的な
角度を有するためバースト強度が小さいという欠点があ
る。

本発明は上記した問題点に鑑みなされたものであり、バ
ースト強度が大きく、かつ歪みの少ない環状Ｆｊ擦環材
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は上記問題点を解決するためには、紐材に円周
方向に対する自由度を与え、紐材と紐材が平行して接す
る部分を極力多くし、かつ円周方向に対する直線的な角
度をもつことを少なくすればバランスのとれた性能を有
する環状摩擦材を得ることができる、と考え本発明を完
成したものである。

すなわら本発明は、ガラス繊維、アスベスト等の紐材が
円周方向に配列されて摩擦基材を構成し、結合剤で一体
的に結合された環状摩擦材において、摩擦基材は、環状
に巻かれた紐材の曲率中心が変動した状態で、かつ環状
の軸方向に積層するように巻かれた形状をもつことを特
徴とするものである。

本発明に使用される紐材を構成する繊維は従来のスパイ
ラル方式に使用されているものと同一のものが使用でき
る。づ゛なわちガラス繊維、有は繊維等の単品あるいは
２種以上の混合物が使用できる。また使用できる繊維の
径は３〜３０μであり５〜１２μが特に好ましい。

上記繊維は製紐された後結合剤が含浸され乾燥される。

この結合剤には従来と同様例えばフェノール樹脂、メラ
ミン樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいはＳＢＲゴム等が使
用できる。また摩゛隙改良剤等の添加剤を結合剤に添加
することも好ましい。

なＪう、紐材の径は２．○ｍｍ〜５．Ｑｍｍであるのが
望ましい。

本発明の特色は、上記により得られた紐材を使用し、該
紐材を巻き取るその方法にある。すなわち紐材が環状平
面の内周部と外周部との間を内周、外周に沿う円形形状
を描きながら、かつその曲率半径を移動させて多数回往
復し、環状平面を一周して一つの層をなし、この層に同
様に形成された層が軸方向に積層して成ることを特徴と
する。

上記の形成方法を実現するのには例えばフライヤ一方式
がある。このフライヤ一方式による環状摩擦材の概念図
を第１図に、該環状Ｎ環材の製造装置の一例の概要を表
わす正面図を第２図に示す。

回転テーブル４の中央に設けられている円形凸部の直径
は環状摩擦材の内径Ｒ２に相当し、回転テーブル４の外
縁部の内周の直径は環状摩擦材の外径Ｒ１に相当する。

環状ＩｒＪ擦材環材部となる紐材１はフライヤー２を貫
通してフライヤー２に垂設された紐ガイド部３に通じ、
フライヤー２と共に紐ガイド部３が回転することによっ
て紐材が回転テーブル４の凹部に巻き取られる。この時
の紐ガイド部３の回転直径は巻かれた紐材の曲率直径Ｒ
に相当し、この曲率直径Ｒは環状摩擦材の外径Ｒ１と内
径Ｒ２どの間の範囲にあることが必要である。しかしな
がら正確な寸法の環状摩擦材を製造する場合には曲率直
径Ｒは次式（１）により計算された値となり、紐ガイド
部３の回転直径もこの曲率直径Ｒと同値にすることが望
ましい。

Ｒ＝Ｒ＋　−（（Ｒ１−Ｒ２）／２＞　　　　−（１）
Ｒ１・・・環状摩擦材の外径 Ｒ２・・・環状摩擦材の内径 Ｒ・・・曲率半径 また紐ガイド部３の円運動の中心（曲率中心）は回転テ
ーブル４の中心からの偏心距離で表わすと次式（２）に
より算出される。

Ｒ＋／２−Ｒ／２＝（Ｒ１−Ｒ２）／４・・・（２）紐
ガイド部３がこの回転直径で円運動し、かつその円運動
の中心が回転テーブル４の中心から（Ｒ＋−Ｒｚ）／４
の距ｌｉ！Ｉｔ偏心している場合に回転テーブル４の凹
部と同形状の巻き取り品が得られる。

紐ガイド部３が上記回転直径で１周して１ループを形成
する間に回転テーブル４は位相角度ａだけ回転する。こ
れにより紐材１が位相のずれた円形形状に巻かれ、その
曲率中心が回転テーブル４の中心の回りを回るように変
動して巻き取り品が形成される。ここで位相角ａは１５
度〜４５度の範囲にあることが望ましい。位相角が１５
度より小さい場合には内部応力による環状ｎ’ｆＡＭ材
の歪みが発生する場合があり好ましくなく、また位相角
が４５度より大きい場合はバースト強度が低下し好まし
くない。なお、上記例のフライヤ一方式では曲率中心は
円運動するが、円に限らず直線運動を含んでいてもよい
。

上記により形成された巻き取り品は従来と全く同様に熱
成形され、熱処理後研磨されて環状摩擦材が製造される
。

〔作用〕

例えばフライヤ一方式で製造された本発明の環状摩擦材
は、その基材を構成する紐材が該環状摩擦材の内周、外
周に沿う円形であり、紐材と紐材とが平行して接する部
分が多くなるため紐間の結合力、が強（なり、また紐材
が円周方向に対して直線的な角度を有することも無いた
めバースト強度が大きい。またサーモイド方式と類似し
て円周方向に対して紐材は自由度を有するため熱成形又
は熱処理時の結合剤の効果による収縮応力に追従し、内
部応力の発生が少なくなって歪みが少なくなる。

〔実施例〕

・以下、実施例にて説明する。

（実施例１） 直径６μのガラス繊維から成る紐材３３ｆｕｆｆｉ部を
結合剤溶液に含浸し、紐剤にフェノール樹脂を固形分で
１０重旦部含浸、被着ざ往た後、溶剤に溶解した配合ゴ
ム液に含浸し、固形分で配合ゴムを５４重量部含浸被着
さＶた。

巻き取り方法にフライヤ一方式を採用し、位イ（１角１
５度、曲率直径が１９３ｍｍどして上記の結合剤の含浸
した紐材を巻き取り、外径２３６ｍｍ、内径１５０ｍｎ
＋、厚さ３．５＋ｎｍの巻き取り品を得た。

なお巻き取り回数は回転テーブルの回転数で表わされ、
この場合は４２回であり、巻き取り重■は２１６ｇであ
った。

得られた巻き取り品を熱成形後熱処理して本発明の実施
例１の環状１１Ｊ　Ｉｆｆ材を製造した。

得られた環状摩擦材はその特性を調べるために平面度及
びバースト強度を測定し、結果を表と第３図及び第４図
に示ず。ここで平面度は環状平面の最も高い部分と最も
低い部分の高さの差を測定したものであり、経験的にＱ
、５ｍｌｌ１以下であるのが望ましいとされている。ま
たバースト強度は環状摩擦材を回転させ、回転数を徐々
に上げて環状摩擦材が破壊する直前の回転数であり、エ
ンジンの最大回転数から約１５０００ｒｐｍより大きい
のが望ましいとされている。

（実施例２） 実施例１と同じ紐材を用い、同じ結合剤を含浸させ、位
相角を３０度とすること以外は実施例１と同様にしてフ
ライヤ一方式にて巻き取り品を製造した。この巻き取り
品は実施例１と同様に処理され実施例２の環状摩擦材を
得た。この環状摩擦材に対して実施例１と同様に平面度
及びバースト強度を測定し結果を表に示す。

〈実施例３） 実施例１と同じｉＨ材を用い、同じ結合剤を含浸させ、
位相角を４５度とすること以外は実施例１と同様にして
フライヤ一方式にて巻き取り品を製造した。この巻き取
り品は実施例１と同様に処理され実施例３の環状摩擦材
を１ｑた。この環状摩擦材に対して実施例と同様に平面
度及びバースト強度を測定し結果を表に示す。

（比較例１〜２） 位相角を各々１０度、５０度とすること以外は実施例１
と全く同一の材料を使用し、同様に巻き取り、処理を行
なって比較例１及び比較例２の環状ＦＩＸ材を製造した
。これらの環状１１ＪＩｊＪ材は実施例１と同様に測定
され、結果を表に示す。

またこの表から横軸に位相角を、縦軸に平面度をとって
グラフ化したものを第３図に、横軸に位相角を、縦軸に
バースト強度をとってグラフ化したものを第４図に示し
た。

表より比較例１は平面度が０．６４ｍｍと、望ましい値
であるＱ、５ｍｍを越えている。又比較例２はバースト
強度が１４０００ｒｐｍであり、望ましい１直である約
１５０００ｒｐｍより小さくなっている。実施例１、実
施例２及び実施例３においては平面度、バースト強度と
も望ましい範囲にあり、良好な特性を有している。

また第３図及び第４図より明らかに、位相角が１５度以
上の場合に平面度が良好であり、位相角が４５度以下の
場合にバースト強度が良好である。

すなわち本発明の環状摩擦材は位相角が１５〜４０度の
場合に最高の効果を発揮することが明らかである。

（従来との比較） 上記実施例及び比較例と同一の紐材を使用し、同一の結
合剤を同様に含浸させ、一方はスパイラル方式で、他方
はサーモイド方式を採用して２４＋ｆｉ類の巻き取り品
を製造した。ここで巻き回数及び巻き重量は２種類とも
実施例と同一である。この巻き取り品はそれぞれ実施例
と同様に成形、熱処理されて従来例１及び従来ｌｌＡ２
の環状摩擦材を製造した。これらの環状１ＦＡ　Ｉｎ材
について実施例及び比較例と同様に平面度及びバースト
強度が測定された。この結果を横軸に巻き取り方式、縦
軸に平面度及びバースト強度をとって各々第５図及び第
６図に示す。

第５図及び第６図より、実施例のフライヤ一方式による
環状摩擦材は平面度は従来例２のサーモイド方式による
環状摩擦材とほとんど同等であり、バースト強度は従来
例１のスパイラル方式による環状摩擦材と【よとんど同
等である。すなわら本発明の環状ｙＪ原材は製造時の内
部応力の発生が少４「く表面平滑性に濠れ、かつ回転時
の遠心力に対する低抗力が大きいという特徴をＩＴ　Ｊ
’る。

〔発明の効果〕

本発明のｌＥ’２状摩擦材は、従来のスパイラル方式及
びサーモイド方式によって得られる環状摩１寮Ｈの両方
の長所を合Ｕらつものである。従って本発明の環状Ｉ！
ｊ擦材環材いたクラッチフェーシングは、表面平滑性に
優れている為製造の最終工程の研臣に要する時間が短か
くなり、摩擦材のロスも少ないという効果があり、かつ
回転時の遠心力に対する抵抗力が十分確保できるという
実用上の効果も大きい。さらに紐材が軸方向に積層れさ
れた形状であり、環状摩擦材表面に溝部を形成する場合
等にもその圧力が緩和され紐材が損傷するのを防ぐ効果
もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の環状ＦＪ擦環材紐材の巻き方を示す概
念図であり、第２図はその環状摩擦材を具体的に！！Ａ
漬する装置の概要を表わす正面図である。 第３図は本発明の実施例に係る位相角と平面度の関係を
表わす線図、第４図は本発明の実施例に係る位相角とバ
ースト強度の関係を表す線図、第５図及び第６図は本発
明の実施例の環状Ｉ！Ｊ擦材環材来の環状Ｈ環材の製造
方法の違いによる平面度及びバースト強度の差を表わす
線図である。 Ｒ１・・・外径　　　　　Ｒ２・・・内径Ｒ・・・曲率
直径　　　　　ａ・・・位相角第１図 第２図 第３図 第４図 位相角（度）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス繊維等の紐材が円周方向に配列されて摩擦
   基材を構成し、結合剤で一体的に結合された環状摩擦材
   において、 摩擦基材は、環状に巻かれた紐材の曲率中心が変動した
   状態でかつ環状の軸方向に積層するように巻かれた形状
   をもつことを特徴とする環状摩擦材。
2. （２）巻かれた紐材の曲率直径は環状摩擦材の外径より
   小さく環状摩擦材の内径より大きい特許請求の範囲第１
   項記載の環状摩擦材。
3. （３）曲率中心は環状摩擦材の中心の回りを回るように
   変動する特許請求の範囲第１項記載の環状摩擦材。
4. （４）紐材が１周して１ループを形成するときに変動す
   る曲率中心の位相角は１５〜４５度である特許請求の範
   囲第３項記載の環状摩擦材。