JPS63284229A - クラッチフェ−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】 灸用Ω技貨光皿 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、クラ
ッチフェーシングを接続した場合に生ずる振動現象すな
わちシャダー現象が少ないようなりラッチフェーシング
の製造方法に関する。

口の°　０４′ｔ　　　こ　の口 従来クラッチフェーシングは、石綿を基材とし、これに
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、次いでこれを予備成形し、その後金型
にて加熱加圧して製造されてきた。ところが近年アスベ
ストの人体に対する悪影響が指摘され始め、アスベスト
を含まないクラッチフェーシングが注目されるようにな
ってきた。

石綿を基材としないクラッチフェーシングは、基材とし
てのガラス繊維にフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、
ゴム材、加硫剤、加硫促進剤などを付着させ、次いでこ
れを予備成形し、その後金型にて加熱加圧して製造され
ている。このようなクラッチフェーシングは、たとえば
米国特許第４．１３０．５３７号明細書などにより提案
されてい゛る。

この米国特許第４．１３０．５３７号明細書に教示され
たクラッチフェーシングは、基材としてガラス繊維のみ
を用いて得られるクラッチフェーシングは乗り心地が悪
いため、ガラス繊維にレーヨン、麻、木綿などの有ＪＲ
繊維を、ガラス繊維に予じめ複合しておき、得られた複
合ヤーンをフェノール樹脂、ゴム配合物、その他の摩擦
向上剤などが溶解あるいは分散された溶剤に浸漬して、
複合ヤーン上にこれらの物質を付着させ、次いで予備成
形した後加熱加圧して、製造されている。

ところで基材として、ガラス繊維などの無機繊維を用い
て、あるいはガラス繊維などの無機繊維と有機繊維とを
組合せて用いて得られるクラッチフェーシングは、トル
ク容量が必ずしも充分ではなく、高馬力あるいはトルク
の大きな車両に用いた場合に充分な性能を発揮し得ない
という問題点があった。また上記のようなりラッチフェ
ーシングは、クラッチフェーシングを接続した場合に振
動現象すなわちシャダー現象が生じてしまい、乗り心地
が悪いという問題があった。

ところでこのような問題点を解決するため、特公昭６０
−９５２６号公報には、非アスベスト系基材に有機繊維
を混綿してスライバーを作り、ついで撚糸とし、これに
熱硬化性樹脂を含浸させ、その後乾燥、成形、硬化させ
て空隙率が５〜２５体積％の摩擦材とすることを特徴と
する摩擦材の製造方法が記載されている。この公報では
、摩擦材の空隙率を５〜２５体積％とする手段としては
、一定体積の金型に対し空隙率Ｏ体積％となるように密
に成形するのに必要な重量よりも５〜２５％少ない重量
を用いて成形する方法が挙げられている。また一定重量
のものを成形するのに対し金型の体積（断面積が固定の
場合は厚さ）を空隙率０体積％のものを成形する場合よ
りも５〜２５％大きくする方法も挙げられている。

ところが上記のような方法によって得られるクラッチフ
ェーシングの空隙率を調整しようとすると、クラッチフ
ェーシングの空隙率に応じて高価な金型を複数種の準備
しなければならないという問題点があった。また、深い
金型を用いて厚い成型物を作り、これを研摩してクラッ
チフェーシングを製造しているため、研摩時に研摩によ
り多くの材料を捨てることになり、材料に無駄が生ずる
という問題点があった。

本発明者らは、上記のような問題点を解決すべく鋭意検
討したところ、クラッチフェーシングを製造するに際し
て、基十イ繊維、熱硬化性樹脂およびゴム配合物を特定
の割合で用いるとともに、熱硬化性樹脂の工を従来用い
られた量よりも少なくし、基材繊維１００重量部に対し
て１０〜２５重量部の量で用いれば、熱硬化性樹脂の使
用量に応じて、得られるクラッチフェーシングの気孔率
が変化し、得られるクラッチフェーシングの気孔率を２
〜１５体積％に容易に調整できることを見出して、本発
明を完成するに至った。

九哩の且乃 本発明は、上記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、トルク容量が大きくしかも
耐シャダー性に優れ、その上このような優れた特性を有
するクラッチフェーシングを高価な金型を複数社準備す
ることなく製造しうるような、クラッチフェーシングの
製造方法を提供することを目的としている。

几皿凶Ａ要 本発明に係る気孔率が２〜１５体積％であるクラッチフ
ェーシングの製造方法は、無機繊維を主体とする基材繊
維に、熱硬化性樹脂を含浸付着させた後に、この熱硬化
性樹脂を乾燥させ、次いで熱硬化性樹脂が付着せしめら
れた基材繊維にゴム配合物を付着ぜしめた後、得られる
クラッチフェーシング形成用素材を予備成形した後に加
熱加圧してクラッチフェーシングを製造するに際して、
基材繊維を２０〜５０重量％、熱硬化性樹脂を３〜１２
重量％およびゴム配合物を４０〜６５重二％の量で用い
るとともに、基材繊維１００重量部に対して熱硬化性樹
脂を１０〜２５重景％で用いることを特徴としている。

本発明に係るクラッチフェーシングの製造方法では、基
材繊維、熱硬化性樹脂およびゴム配合物をそれぞれ特定
量で用いるとともに、熱硬化性樹脂を基材繊維に対して
従来の使用量よりも少ない特定量で用いることによって
得られるクラッチフェーシングの気孔率を２〜１５体積
％に調整しており、したがってトルク容量が大きくしか
も耐シャダー性に優れ、その上高価な金型を複数種準備
する必要がない。

尺刊左且体煎説朋 以下本発明に係るクラッチフェーシングの製造方法につ
いて具体的に説明する。

本発明に係るクラッチフェーシングの製造方法では、基
材繊維、熱硬化性樹脂およびゴム配合物をそれぞれ特定
量で用いるとともに、熱硬化性樹脂を基材繊維に対して
従来の使用量も少ない特定量で用いることによって、得
られるクラッチフェーシングの気孔率を２〜１５体積％
に調整しているが、以下に各成分について説明する。

本発明で基材繊維として用いられる無機繊維としては、
ガラス繊維、セラミックス繊維、岩綿繊維、玄武岩繊維
、珪酸カルシウム繊維、蛇紋岩繊維、カーボン繊維、グ
ラファイト繊維などが挙げられる。また場合によっては
、石綿繊維を用いることもできる。このうち、特にガラ
ス繊維を用いることが好ましい。これら無機繊維は、ヤ
ーン状、ロービング状、フェルト状、リボン状、テープ
状などとして使用できる。

また本発明では、上記のような無機繊維に、芳香族ポリ
アミド繊維、ポリアミド繊維、ポリイミド繊維、木綿、
麻、レーヨンなどの有機繊維を、少量混ぜて用いること
もできる。

熱硬化性樹脂およびゴム配合物は、上記のような基材繊
維を結着するために用いられる。

熱硬化性樹脂としては、フェノニル樹脂、尿素樹脂、メ
ラミン樹脂、エポキシ樹脂などが用いられる。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。

ゴム配合物は、一般に、ゴム材、加硫剤、加硫促進剤、
摩擦向上剤などを含んで構成されている。

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（ＩＲ）
、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、ブチルゴム（
ＩＲ＞、クロロブレンゴム（ＣＲ）　、アクリロニトリ
ル−ブタジェンゴム（ＮＢＲ）　、クロルスルホン化ポ
リエチレン（Ｃ３Ｍ）　、アクリルゴム（ＡＣＭ＞　、
ウレタンゴム（Ｕ）、シリコーンゴム（Ｓｉ）、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
うるが、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、キサンテート系促進剤
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、グラファイト、硫酸鉛、トリポリ石（
珪買石灰石）などが用いられる。

また必要に応じてゴム配合物中に、ゴム配合物の加工性
を向上させるために、有機繊維を添加することもできる
。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、酢化スフ、ポリア
ミド系繊維（ナイロンなど）、ポリビニルアルコール系
繊維（ビニロンなど）、ポリアクリル系繊維、ポリスチ
レン系繊維、フェノール樹脂繊維、アラミツド繊維など
の合成繊維が用いられうる。

ゴム配合物に添加される有機繊維は、繊維径５〜６０μ
ｍ好ましくは１０〜４０μｍ、長さ１〜５０ｍｍ好まし
くは３〜１０ｍｍ、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。この有機繊維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。

有機繊維は、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１〜９重量％、さらに好まし
くは１〜５重量％の量で添加される。

有機繊維の添加量が１５重量％を越えると、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機繊維が
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。

本発明では、上記のようなりラッチフェーシングの製造
方法において、基材繊維は２０〜５０重二％好用量くは
２５〜４０重１％の量で用いられ、熱硬化性樹脂は３〜
１２重二％用量しくは５〜１０重量％の量で用いられ、
またゴム配合物は４０〜６５重量％好ましくは４５〜６
０重量％の量で用いられる。

そして本発明では、上記の範囲内で熱硬化性樹脂は、基
材繊維１００重量部に対して１０〜２５重量部好ましく
は１５〜２３重量部の量で用いられる。このような熱硬
化性樹脂の量は、従来用いられている量よりも少ない。

このようにクラッチフェーシングを製造するに際して、
熱硬化性樹脂の量を従来より少なくすることにより、得
られるクラッチフェーシングの気孔率を高めることがで
きる。たとえばガラス繊維１００重量部に対してフェノ
ール樹脂を２０．８重量部用いた場合には、得られるク
ラッチフェーシングの気孔率は６．５％であり、またガ
ラス繊維１００重量部に対してフェノール樹脂を２１．
６重量部用いた場合には、得られるクラッチフェーシン
グの気孔率は１４６５％にも達する。

これに対してガラス繊維１００重量部に対してフェノー
ル樹脂を４４６９重二部用量た場合には、得られるクラ
ッチフェーシングの気孔率は１．２％であり、またガラ
ス繊維１００重量部に対してフェノール樹脂を４０．９
重量部用いた場合には、得られるクラッチフェーシング
の気孔率は０６８％となる。

本発明では、上記のような範囲で基材繊維、熱硬化性樹
脂およびゴム配合物を用いることによって、得られるク
ラッチフェーシングの気孔率を２〜１５体積％に調整し
ているが、この気孔率が１５体積％を越えると、クラッ
チフェーシングのバースト強度が著しく低下するととも
にトルク容量も小さくなるため好ましくない。また気孔
率が２体積％未満ではバースト強度の大きいクラッチフ
ェーシングは得られるが、トルク容量が小さく、しかも
耐シャダー性にも劣るため好ましくない。

次に、本発明に係るクラッチフェーシングは、従来公知
の製造方法に従って製造することができるが、その製造
方法の一例についてより具体的に説明する。

まず、ヤーン状あるいはロービング状などの線状の無機
繊維を、複数本一体化させてなるひも状の基材繊維に、
熱硬化性樹脂を含浸付着させた後に、この熱硬化性樹脂
を約９０〜１２０℃の温度で乾燥させ、次いで基材繊維
にゴム配合物を付着させる。ゴム配合物の付着方法とし
ては、たとえばシート状に形成されたゴム配合物を付着
させてもよく、またゴム配合物を溶剤により溶解してゴ
ムのり状とし、これに基材繊維を浸漬し、次いで乾燥さ
せて付着させてもよい。

このようにして得られたクラッチフェーシング形成用素
材を、予備成型用金型に巻き付け、所定の大きさの円環
状に予備成型した後、この予備成型物を、１５０〜２０
０　ｋｇｒ／ｃｆｆｌの圧力で、１５０〜１８０℃程度
の温度で加熱加圧すると、本発明に係るクラッチフェー
シングが得られる。

及咀Ω釆ス 本発明に係るクラッチフェーシングの製造方法では、基
材繊維、熱硬化性樹脂およびゴム配合物をそれぞれ特定
量で用いるとともに、熱硬化性樹脂を基材繊維に対して
従来の使用量よりも少ない特定量で用いることによって
得られるクラッチフェーシングの気孔率を２〜１５体積
％に調整しており、したがってトルク容量が大きくしか
も耐シャダー性に優れ、その上高価な金型を複数批準備
する必要がない。

以Ｆ本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら
に限定されるものでない。

失胤拠↓ 無機繊維としてガラスロービングを用い、このガラスロ
ービングをフェノール−ホルムアルデヒド樹脂溶液が満
たされた容器内に浸漬して、ガラスロビング（６６重量
％〉にこのフェノール樹脂く１４重量％）および溶剤（
２０重塁％）を含浸付着させた。次いで前記フェノール
樹脂が含浸付着されたガラスロービングを９０〜１２０
℃の温度で乾燥した後、このガラスロービングに下記組
成のゴム配合物＜Ｉ＞を上下両面から該ロービングを挟
むようにして溝付ロール間に供給して、該ロービングに
シート状ゴム配合物を付着せしめてクラッチフェーシン
グ用素材を得た。このクラッチフェーシング用素材では
、ガラスロービングは５８重量％の量で含まれており、
ゴム配合物（Ｉ＞は４２重量％の量で含まれていた。

ゴム配合物（Ｉ）の組成 ＮＢＲゴム　　　　　　　　　　　３０重量％充填剤　
　　　　　　　　　　　６２重量％加硫剤　　　　　　
　　　　　　　８重量％次に、このようにして得られた
クラッチフェーシング用素材を、予備成型用金型に巻き
付け、所要の大きさの円環状に予備成型し、これを成型
用金型に移して１６０℃の温度、１８０ｋｇｆ−の圧力
で５分加熱加圧して加硫硬化させた。さらに１７０℃の
温度で５時間加熱処理して、外径２００ｎｗｎ、内径１
３０ｍ、厚さ３．５ｍｍの円環状の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気孔率を測定したとこ
ろ、６．５体積％であった。

なお、得られたクラッチフェーシングの気孔率は、自動
車規格ＪＡＳＯＣ４４４ｒブレーキライニング、パッド
の物理的性質試験方法」の「気孔率試験方法」を用いて
測定した。

また上記のようにして得られたクラッチフェーシングの
トルク容量テストを行なったところ２０回のうち２０回
とも合格し、充分大きなトルク容量を有していることが
わかる。

なお、得られたクラッチフェーシングのトルク容量は、
下記のようにして測定した。

■クラッチフェーシングを乗用車に装着し、平坦地にこ
の車を止める。

■変速ギアをニュートラルとして、エンジン回転を４．
ＯＯＯｒｐｍに上げ、そのまま保持する。

■クラッチを切り、変速ギアを第３速へ入れる。

■アクセルペダルを踏み続けながら、クラッチをすばや
くつなぎ、車を急発進させる。

■ブレーキをかけて車を止め、クラッチを切ったままエ
ンジン回転を２．００Ｏｒｐｍに保持し３０秒間保持す
る。

■上記■〜■をくり返し行ない、合計で２０回の急発進
を行なう。

２０回ともクラッチがすぐにつながり急発進できた場合
は十分なトルク容量がある、すなわちトルク容量が高い
と評価した。

２０回のくり返し評価の中である回数からクラッチがす
べり始めたくクラッチペダルから足を離した後、クラッ
チがつながるまでに３秒以上を要する）場合には、その
回数で不合格とした。

またこのクラッチフェーシングのバースト強度は、１４
．０００　（ｒｏｍ）であった。

丈施例ユ 実施例１において、ガラスロービングの代わりガラスヤ
ーンを用い、そしてフェノール系樹脂の付着量を下記の
ように代えた以外は、実施例１と同様にしてクラッチフ
ェーシングを製造した。

ただしガラスヤーン６７重量％に対して、フェノール樹
脂１４重量％、溶剤１９重量％を含浸付着させた後乾殻
させ、次いでこのヤーン５１重量％に対してゴム配合物
４９重量％を付着させた。

得られたクラッチフェーシングの気孔率を測定したとこ
ろ、４．３体積％であった。

また得られたクラッチフェーシングのトルク容量テスト
を行なったところ２０回のうち２０回とも合格であり、
充分大きなトルク容量を有していることがわかる。また
このクラッチフェーシングのバースト強度は、１３，６
００　（叩ｍ）であった。

夫旌殴ユ 実施例１において、ガラスロービングの代わりグラスバ
ルキー糸（嵩高加工を施したガラスロービング）を用い
、そしてフェノール系樹脂の付着量を下記のように変え
た以外は、実施例１と同様にしてクラッチフェーシング
を製造した。

ただしグラスバルキー糸６５重量％に対して、フェノー
ル樹脂１４重量％、溶剤２１重量％を含浸付着さぜな後
に乾燥させ、次いでこのバルキー糸４５重量％に対して
ゴム配合物５５重量％を付着させた。

得られたクラッチフェーシングの気孔率を測定したとこ
ろ、１４．５体積％であった。

また得られたクラッチフェーシングのトルク容量テスト
を行なったところ２０回のうち２０回とも合格であり、
充分大きなトルク容量を有していることがわかる。また
このクラッチフェーシングのバースト強度は、１３．７
００　（ｒｐｍ）であった。

ル較剖ユ 実施例１において、ガラスロービングに付着させるフェ
ノール系樹脂およびゴム配合物の量を下記のように変え
た以外は、実施例１と同様にしてクラッチフェーシング
を製造した。

ただしガラスロービング４７重量％に対して、フェノー
ル樹脂２１重量％、溶剤３２重量％を含浸付着させた後
に乾燥させ、次いでこのガラスロービング７１重量％に
対してゴム配合物２９重量％を付着させた。

得られたクラッチフェーシングの気孔率を測定したとこ
ろ、１．２体積％であった。

また得られたクラッチフェーシングのトルク容量テスト
を行なったところ、１１回目で不合格となり、トルク容
量はあまり大きくなかった。このクラッチフェーシング
のバースト強度は、１３、７００　（ｒｏｍ）であった
。

比較例ユ 実施例１において、ガラスロービングに付着させるフェ
ノール系樹脂およびゴム配合物の工を下記のように変え
た以外は、実施例１と同様にしてクラッチフェーシング
を製造した。

ただしガラスロービング４９重量％に対して、フェノー
ル樹脂２０重１％、溶剤３１重量％を含浸付着させた後
に乾燥させ、次いでこのガラスロービング３１重量％に
対してゴム配合物６９重量％を付着させた。

得られたクラッチフェーシングの気孔率を測定したとこ
ろ、０．８体積％であった。

また得られたクラッチフェーシングのトルク容量テスト
を行なったところ、８回Ｌ１で不合格なり、トルク容量
はあまり大きくなかった。このクラッチフェーシングの
バースト強度は、１４，２００く叩ｍ）であった。

比較拠旦 実施例１において、ガラスロービングに付着させるフェ
ノール系樹脂およびゴム配合物の量を下記のように変え
た以外は、実施例１と同様にしてクラッチフェーシング
を製造した。

ただしガラスロービング７６重量％に対して、フェノー
ル樹脂１０重量％、溶剤１４重量％を含浸付着させた陵
に乾燥させ、次いでこのガラスロービング５３重量％に
対してゴム配合′！ｆＩＡ４７重量％を付着させた。

得られたクラッチフェーシングの気孔率を測定したとこ
ろ、１８体積％であった。

また得られたクラッチフェーシングのトルク容量テスト
を行なったところ、１８四Ｌ１で不合格となり、トルク
容量はあまり大きくなかった。このクラッチフェーシン
グのバースト強度は、１０、６００　（ｒｐｍ）であっ
た。

これらの結果を表１にまとめる。

手続ネ…正書 昭和６２年　７月　６日 自発補正 ７、補正の内容 別紙の通り （１）特許請求の範囲を下記の通り補正する。

［無機１Ａｌｉ維を主体とする基材繊維に、熱硬化性樹
脂を含浸付着させた後に、この熱硬化性樹脂を乾燥させ
、次いで熱硬化性樹脂が付着せしめられた基材Ｗｉ雑に
ゴム配合物をイ」看せしめた後、（ｑられるクラッチフ
ェーシング形成用素材を予備成形した後に加熱加圧して
クラッチフェーシングを製造するに際して、基材繊維を
２０〜５０重■％、熱硬化性樹脂を３〜１２重但％回加
びゴム配合物を４０〜６５重ω％の母で用いるとともに
、基材繊維１００重量部に対して熱硬化性樹脂を１１〜
３３ＩＭ％で用いることを特徴とする、気孔率が２〜１
５体積％であるクラッチフェーシングの製造方法。」 （２）明細書第５頁第１２行〜第１３行において、「１
０〜２５重量部」とあるのを、「１１〜３３重量部」と
補正する。

（３）同言第６頁下から第３行において、し１０〜２５
重但％」回加るのを、１１１〜３３重母％」と単種する
。

（４）回出第１２頁第１行〜第２行において、「１０〜
２５重量部」とあるのを、「１１〜３３重口部」と補正
する。

（５）同書同頁第９行〜第１０行において、ｒ２０．８
重量部」とあるのを、ｒ２１．６単量部」と補正する。

（６）回出同頁第１３行において、 ｒ２１．６ｍｍ部」とあるのを、ｒ２０．８重量部」と
補正する。

（７）同出第２３頁、表１を別紙の通り補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 無機繊維を主体とする基材繊維に、熱硬化性樹脂を含浸
   付着させた後に、この熱硬化性樹脂を乾燥させ、次いで
   熱硬化性樹脂が付着せしめられた基材繊維にゴム配合物
   を付着せしめた後、得られるクラッチフェーシング形成
   用素材を予備成形した後に加熱加圧してクラッチフェー
   シングを製造するに際して、基材繊維を２０〜５０重量
   ％、熱硬化性樹脂を３〜１２重量％およびゴム配合物を
   ４０〜６５重量％の量で用いるとともに、基材繊維１０
   ０重量部に対して熱硬化性樹脂を１０〜２５重量％で用
   いることを特徴とする、気孔率が２〜１５体積％である
   クラッチフェーシングの製造方法。