JPS62266238A

JPS62266238A - 湿式摩擦材料

Info

Publication number: JPS62266238A
Application number: JP10930486A
Authority: JP
Inventors: Eiji Hamada; 浜田　英二; Masaaki Yasui; 安井　賢明; Kenji Kakihara; 柿原　健治; Makoto Ozawa; 誠小沢; Toru Honma; 透本間; Atsushi Suzuki; 厚鈴木
Original assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Chemical Co Ltd
Current assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Chemical Co Ltd
Priority date: 1986-05-12
Filing date: 1986-05-12
Publication date: 1987-11-19
Also published as: JPH0467051B2

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１没機械、農業機械、モーターポート
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ー・方、発進時などは適
度な滑りをｌ−えると共に変速機の変速尚１ｊの切り（
＋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。

ｙｔ擦式のクラッチでは摩擦熱が発生するため、１１１
１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右量並びに油の出入り
が少ないと過熱し、摩擦材の熱劣化及び油の酸化１分解
が起り、摩擦材としての機能が低下してしまう。

湿式摩擦材は、セルロースなどの有機質繊維、アスベス
トなどの無機質繊維、無機質充填剤およびカシューダス
トなどの摩擦調整剤とを湿式抄造した紙質）、（材に、
フェノール樹脂やメラミン樹脂などの熱硬化性樹脂を含
浸させたものである。この紙質基材の気孔部分に油が保
持され循環するものと考えられる。

従来の摩擦材は、例えば特開昭ＥｉＯ−２３７７４号公
報に開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の湿式摩擦材では、素材原料の種類、組成比率に重
きが置かれて研究されており、気孔部分（油が保持され
る部分）についての研究が必ずしも充分になされていな
かった。各種繊維の繊維径、無機質充填剤、摩擦調整剤
の粒径について格別な配慮がなされていないため、抄紙
された紙質ノ、（材の組織が凝集する−・方で、一つず
つの気孔は大きくなる傾向があった０紙質基材の組織が
凝集していると、それに熱硬化性樹脂を含浸させた摩擦
材は、凝集した部分では油をｌｉ’ｌ環、保持しないた
め、冷却が充分になされず、１耐熱性が弱いものになっ
てしまう。

また、かつては摩擦材の素材原料として優れているとさ
れ、頻繁に使われていたアスベストが観康に有害である
ということが解り、使用が困難になっているため、素材
原料の選択＋ＩＪが狭まっている。そのため充分な性能
を持ちながら健康面で害のない摩擦材は得られていない
。

本発明はこれらの点に鑑みなされたもので、耐熱性、摩
擦性能に優れ、有害物質を含まない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〕

本発明者らは、気孔部分に油が保持され循環することに
よって湿式摩擦材の性能が左右されることに看目し、そ
の研究を続けた結果、本発明を完成するに至った。すな
わち本発明の湿式）！！擦材は、少なくとも基材の骨格
部分を構成する繊維とフィブリドｍ！ｌと無機質繊維と
無機質充填剤と摩擦調整剤とを湿式抄造した紙質基材に
、熱硬化性樹脂を含浸してあり、気孔率が４０〜７５％
で、かつ５ＩＬｍ以下の気孔による気孔量が７０％以上
を占るものである。

ノ、（材の骨格部分を構成する繊維は、例えばパルプ、
芳香族ポリアミド繊維、カイノールｔａＩ１１（ノボロ
イド繊！Ｉｔ）が使用できる。太さが５〜３０ｐｍ、好
ましくは１５ＪＬｍ以下が良い、適正な配合比は、紙質
基材中の５〜３０重量％である。

フィブリッド繊維は１例えばセルロース繊維。

アラミツドパルプなどを０　．２〜２ｇｍの太さに微小
化した繊維で、湿式抄造によりフィブリル化する性質を
有しているものである。特にセルロース繊維を原料とす
るＭＦＣ（微小＆ａ維状状セルロースはフィブリル化し
やすい、適正な配合比は、紙質基材中の１０〜５０重量
％である。

無機質繊維は、例えばガラスｕ＆維、チタン酸カリウム
繊維、ロックウール、セラミック繊維、金属繊維が使用
ｉ＋（能であるが、アスベストは前記のようにＵ床面か
ら考え不適当である。繊維径は０．１−１０ｇｍ、好ま
しくは５ｐｍ以下が良い。

適正な配合比は１紙質基材中の１０〜５０重量％である
。

無機質充填剤は、例えば珪藻上、アルミナ粉、硫酸バリ
ウム、炭酸カルシウム、シリカである。

粒径が０．５〜１０延ｍ、望ましくは３ルｍ以ドが好ま
しい、適正な配合比は、紙Ｉｆ１基材中の５〜５０屯ｊ
、Ｌ％である。

１γ擦３Ｊ％剤は１例えばグラファイト、カシューダス
トなどである０粒径は１０〜５０ＩＬｍのものが好まし
い、適正な配合比は、紙質基材中の０〜３０重星％であ
る。

■−記の各原料を混合して水に分散させ、例えば丸網式
抄造機や長網式抄造機などにより所望の抄き１−げ量（
坪量、ｇ／１１２）及び厚さに抄紙し、紙の気孔率が６
０〜９０％の紙質基材を得る。この紙質基材１００重量
比に対し、熱硬化性樹脂、例えばフェノール樹脂、メラ
ミン系樹脂、エポキシ樹脂など２０〜４０重量比を含浸
させ熱硬化させる。これを所定の形状に裁断してから芯
金に接着する。この時、完成品で気孔率が４０〜７５％
、好ましくは５０〜６５％になるように、紙は圧縮成形
される。上記により限定した各原料を使用すると、紙￥
ｊ基材の段階では気孔１−Ｙが若干大きいが、８硬化性
樹脂が含浸され圧縮成形されることにより、完成品では
５ｐｍ以下の気孔による気孔量が７０％以−Ｌを占でい
る摩擦材になる。

〔作用〕

本発明の湿式摩擦材は、第１図の気孔分布グラフに示す
ように、従来の湿式摩擦材より径の小さい気孔が多くな
っている。上記の各原料の１動き、特にフィブリッドｉ
ａ雄の働きにより気孔が微小になり分散する。気孔率が
４０％以下では少ないため油の保持、循環が不充分であ
り、気孔率が７５％では摩擦材そのもの一機械強度が不
充分である。それに対し本発明の摩擦材は、気孔率が４
０〜７５％で、しかも５ｇｍ以下の気孔による気孔量が
７０％以ヒを占る。したがって気孔部分に油が保持され
循環するので、冷却性が向上し、耐熱性、摩擦性能に優
れている。またアスベストのような有害物質を含まなく
ても充分な耐熱性、摩擦性能を得ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を詳細に説ＩＪＩする。

下記の第１表（配合表）に示す各原料を秤量し、混合し
て水に分散させ、丸網式抄造機により所定の坪ｊａ、厚
さに抄紙し、紙質基材を得る。この紙？を基材にフェノ
ール樹脂を配合表に記載の重ｊＩ′Ｌ比をスプレィ法に
より吹付けて含浸させ、加熱硬化させる。−［−記によ
り湿式摩擦材が製造される。なお符号１〜５（実施例）
は本発明を適用した湿式摩擦材の例、６〜８（比較例）
は本発明を適用外の例である。

（以下余白）第１表　配合（重量％）注）フェノール樹脂は、紙質ノ、（材ｌＯＯに対する屯
ｊ）ＩＩＬ　＊（以　ド余白）各個の湿式摩擦材についてポロシメータ（気孔率Ｉ！１
１１定計　島津製作所（株）製）により気孔率および気
孔径の分布を測定する。気孔径の分布は、試料（摩擦材
）に圧力をかけて粘性流体を充填させ測定する。加圧の
始めは大きい気孔が充填されてゆくが、圧力が１−るに
従って細かい気孔が充填されてゆくから、圧力と充填量
の関係が測定できる。すなわち充Ｍ　ｊ＆は、圧力の変
化に応じ径が大きい気孔から充填されてゆくから、圧力
と充填量の関係を微分すると、気孔径とその気孔径にお
ける気孔にが求まる。

その結果が第２図に示しである０曲線■〜■は実施例１
〜５の摩擦材の気孔径分布を示し、（Φ〜（ロ）は比較
例６〜８の摩擦材の気孔径分布を示す。

実施例１〜５の摩擦材は、気孔径の分布中心が３〜４ル
ｍ程度であり、比較例６〜８の摩擦材（気孔径の分布中
心が１０ルｍ程度）に比べて、径の小さい気孔が多くな
っている。実施例１〜３は５ｇｍ以ドの気孔が９０％で
あり、実施例４．５は同じ（５ｇｍ以ドの気孔が８０％
である。また比較例６・７は５ＪＬｍ以下の気孔が３０
％であり、比較例８は同じく５１Ｌｍ以下の気孔が２５
％である。なお各個とも気孔率はすべて５５〜６０％で
ある。

また各個の湿式摩擦材について摩擦係数（ｇｄ）および
耐熱性を測定する。試験片はＬ記各個の湿式摩擦材を所
定の大きさに裁断し、金属のセンタプレートを挾んで貼
り付けたものを使用する。

摩擦係数の測定は、ＳＡＥ＃２７９！擦試験機により慣
性回転している摩擦材に荷重をかけ、そのトルクから摩
擦係数を算出する。

測定条件摩擦面数＝４、イナーシャ：　２．５Ｋｇ−ｃｍ−５ｅ
ｃ２、回転数：　３８００ｒｐｉ＋　、荷重：　７．２
Ｋｇ／ｃ＋ｗ２、油液中、油温度：１２０℃、各個の摩擦係数の測定の結果は、第３図に示しである。

同図に示す摩擦係数（ｐｄ）は１００〜２０００サイク
ルのときの値で、このサイクルの開庁擦係数は略安定し
ている。実施例１〜５の摩擦材と比較例７〜８の摩擦材
ものとは略同等の摩擦係数を示している。

耐熱性の測定は、摩擦係数の測定と同じ＜ＳＡＥ井２Ｗ
擦試験機により測定する。

測定条件摩擦面数＝６、イナーシャ：　２．０Ｋｇ−ｃｍ−５ｅ
ｃ２、回転数：　３０００〜５２００ｒｐｍ、荷屯：制
動時間がｌ５ｅｃになるように調整。

油液：流琶１．０ｃｃ／ｃｍ２・ｍ層シャフト吹出しく
　ｑｓ　＝　１０〜３０ｃａＪ１　／ｃｍ２）、油温度
＝１２０℃ 耐熱性の測定結果は下記第２表に示しである。

耐熱性の判定は、摩擦係数（延ｄ）が初期安定時より１
割落ちるときまでを、または剥離が発生するときまでを
良好とする。

（以下余白）第２表（耐熱性） ×：形〈ずれ Δ：１００ナイクルまで良好Ｑ　：　１０００ナイクルまで良好＠　：　２０００サイクルまで良好・：　５０００ナイクルまで良好第２表に示すように、実施例１〜５の摩擦材は、比較例
６〜８の摩擦材に比べて、耐熱性が向上している。

なお、これ以上に耐熱性を要求される摩擦材はセルロー
ス繊維、カシューダストなどの耐熱性の低い材料は使用
しないようにする。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の湿式摩擦材は、冷却性が向
」ニし、耐熱性、摩擦性能に優れている。

従来の使用部位に使用しても、摩擦係数レベルを変える
ことなく、熱耐久性が向上する。またアスベストのよう
な有害物質を含まなくても充分な耐熱性、摩擦性能を得
ることができ安全である。

【図面の簡単な説明】

第１図中第２図は気孔率分布を説明する図、第３図は摩
擦係数の測定の結果を示す図である。１〜５　　　本発明の実施例６〜８　　　比較例特許出願人　　アイシン化工株式会社回　　　　トヨタ自動車株式会社代　理　人　　弁理士　小　宮　良　雄　・第３ｖｌＪ戸第１図第２図克几径

Claims

【特許請求の範囲】

１、少なくとも基材の骨格部分を構成する繊維とフィブ
リド繊維と無機質繊維と無機質充填剤と摩擦調整剤とを
湿式抄造した紙質基材に、熱硬化性樹脂を含浸してあり
、気孔率が４０〜７５％で、かつ気孔径５μｍ以下の気
孔の量が全気孔量の７０％以上を占ることを特徴とする
湿式摩擦材。