JP2003322185A - 摩擦板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 粉体や短繊維状の摩擦材原料を使用して、簡
便に摩擦板を製造する方法を提供すること。 【解決手段】 金属製の芯板４０に粉体や短繊維状の摩
擦材原料２０を固着させてなる摩擦板１００は、芯板４
０に摩擦材原料２０を仮付着させる工程と、摩擦材原料
２０が仮付着した芯板４０を加熱処理する工程によって
製造される。仮付着工程において、摩擦材原料２０は帯
電させられた状態で金属製の芯板４０に吹付けられるの
で、摩擦材原料２０は静電気力によって芯金４０表面に
強固に仮付着される。その結果、仮付着工程から加熱処
理工程へ移送される間に、摩擦材原料２０が芯板４０か
ら脱落することがなく、取扱いが容易である。
便に摩擦板を製造する方法を提供すること。 【解決手段】 金属製の芯板４０に粉体や短繊維状の摩
擦材原料２０を固着させてなる摩擦板１００は、芯板４
０に摩擦材原料２０を仮付着させる工程と、摩擦材原料
２０が仮付着した芯板４０を加熱処理する工程によって
製造される。仮付着工程において、摩擦材原料２０は帯
電させられた状態で金属製の芯板４０に吹付けられるの
で、摩擦材原料２０は静電気力によって芯金４０表面に
強固に仮付着される。その結果、仮付着工程から加熱処
理工程へ移送される間に、摩擦材原料２０が芯板４０か
ら脱落することがなく、取扱いが容易である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、及び産業
用・建設機械用のクラッチやブレーキ等、摩擦係合装置
に使用される摩擦板の製造方法の技術分野に属する。
用・建設機械用のクラッチやブレーキ等、摩擦係合装置
に使用される摩擦板の製造方法の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】自動車や産業用機械・建設用機械に使用
されているブレーキやクラッチは、摩擦力を利用して動
力を伝達したり切断したりするものであり、一般に、摩
擦係合装置と総称されている。このような摩擦係合装置
に使用される摩擦板（フリクションプレート）は、一般
に、金属製の芯板に摩擦材を固着したものである。な
お、摩擦係合装置は、摩擦摺動面に潤滑油が供給される
か否かによって湿式と乾式とに分類され、摩擦材を芯板
の片面だけに具えているか両面に具えているかによっ
て、片貼式と両貼式とに分類される。
されているブレーキやクラッチは、摩擦力を利用して動
力を伝達したり切断したりするものであり、一般に、摩
擦係合装置と総称されている。このような摩擦係合装置
に使用される摩擦板（フリクションプレート）は、一般
に、金属製の芯板に摩擦材を固着したものである。な
お、摩擦係合装置は、摩擦摺動面に潤滑油が供給される
か否かによって湿式と乾式とに分類され、摩擦材を芯板
の片面だけに具えているか両面に具えているかによっ
て、片貼式と両貼式とに分類される。
【０００３】両貼式湿式（多板）摩擦係合装置の一例を
図８に示す。図８において、符号１００’は摩擦板、符
号２００’は摩擦材、符号４００’は芯板をそれぞれ示
し、符号Ｍは、摩擦板１００’の摩擦材２００’と係合
するメイティングプレートである。
図８に示す。図８において、符号１００’は摩擦板、符
号２００’は摩擦材、符号４００’は芯板をそれぞれ示
し、符号Ｍは、摩擦板１００’の摩擦材２００’と係合
するメイティングプレートである。
【０００４】このような摩擦係合装置において、摩擦板
の摩擦材は、通常、ペーパー、エラストマー、カーボ
ン、メタル、無機物、樹脂等をベースにしたものが使用
される。摩擦材材料として、特に、カーボン、無機物、
樹脂を使用する場合は、各材料を粉体や短繊維状にし、
焼結成形している。
の摩擦材は、通常、ペーパー、エラストマー、カーボ
ン、メタル、無機物、樹脂等をベースにしたものが使用
される。摩擦材材料として、特に、カーボン、無機物、
樹脂を使用する場合は、各材料を粉体や短繊維状にし、
焼結成形している。
【０００５】粉体や短繊維状の材料を使用して摩擦板を
製造する方法としては、従来から、摩擦材材料を金型に
充填して焼成し、シート状の摩擦材を形成した後、この
摩擦材を芯板に接着する方法（セグメント貼り成形）
や、粉体や短繊維状のままの摩擦材材料を芯板とともに
金型に充填し、これらを加熱することによって、摩擦材
材料の焼成と芯板との接着を同時に行なう方法（モール
ド成形）等がある。
製造する方法としては、従来から、摩擦材材料を金型に
充填して焼成し、シート状の摩擦材を形成した後、この
摩擦材を芯板に接着する方法（セグメント貼り成形）
や、粉体や短繊維状のままの摩擦材材料を芯板とともに
金型に充填し、これらを加熱することによって、摩擦材
材料の焼成と芯板との接着を同時に行なう方法（モール
ド成形）等がある。
【０００６】湿式摩擦係合装置に使用する摩擦板の場合
には、潤滑油を流過させるため、摩擦材表面に油溝を形
成する必要がある。従来の方法では、平板状の摩擦板を
形成した後、凹凸を有する金型で摩擦板をプレス加工す
ることによって、溝部とランド部を形成している。
には、潤滑油を流過させるため、摩擦材表面に油溝を形
成する必要がある。従来の方法では、平板状の摩擦板を
形成した後、凹凸を有する金型で摩擦板をプレス加工す
ることによって、溝部とランド部を形成している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、通常、摩擦材
材料としては複数の粉体・短繊維状材料を混合したもの
を使用するため、従来の方法によると、摩擦材材料を均
一に金型内に充填するには、粉末充填機のような特殊な
装置が必要であり手間がかかるだけでなく、摩擦材の均
一化を図るため余分な材料が必要であり、歩留まりが悪
いという問題を有する。また、摩擦材を焼成し、芯板へ
接着するため、大容量の焼成炉やプレス機等が必要であ
り、そのため設備費が嵩むという問題もある。
材料としては複数の粉体・短繊維状材料を混合したもの
を使用するため、従来の方法によると、摩擦材材料を均
一に金型内に充填するには、粉末充填機のような特殊な
装置が必要であり手間がかかるだけでなく、摩擦材の均
一化を図るため余分な材料が必要であり、歩留まりが悪
いという問題を有する。また、摩擦材を焼成し、芯板へ
接着するため、大容量の焼成炉やプレス機等が必要であ
り、そのため設備費が嵩むという問題もある。
【０００８】さらに、湿式摩擦係合装置に使用するため
摩擦板に溝を形成する場合、摩擦材の厚みが薄いと、溝
部とランド部における密度差が大きくなってしまうた
め、プレス加工をすることができない。そこで、機械加
工により、摩擦材表面に溝を形成しなければならず、そ
の分、工程数が多くなり手間がかかるという問題があ
る。
摩擦板に溝を形成する場合、摩擦材の厚みが薄いと、溝
部とランド部における密度差が大きくなってしまうた
め、プレス加工をすることができない。そこで、機械加
工により、摩擦材表面に溝を形成しなければならず、そ
の分、工程数が多くなり手間がかかるという問題があ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属製の芯板
と、予め混合された熱硬化性樹脂と粉体状及び／又は短
繊維状の材料とを含み粒子状をなす摩擦材材料とを用意
し、前記摩擦材材料を帯電させて、前記芯板に吹付け又
は散布して仮付着させ、前記仮付着させた摩擦材材料を
加熱して含有した熱硬化性樹脂を硬化させることによっ
て前記摩擦材材料を前記芯板に固着させることを特徴と
する、摩擦板の製造方法によって、前記の課題を解決し
た。
と、予め混合された熱硬化性樹脂と粉体状及び／又は短
繊維状の材料とを含み粒子状をなす摩擦材材料とを用意
し、前記摩擦材材料を帯電させて、前記芯板に吹付け又
は散布して仮付着させ、前記仮付着させた摩擦材材料を
加熱して含有した熱硬化性樹脂を硬化させることによっ
て前記摩擦材材料を前記芯板に固着させることを特徴と
する、摩擦板の製造方法によって、前記の課題を解決し
た。
【００１０】
【作用】本発明では、摩擦材材料を帯電させ、静電塗装
方式によって芯板に摩擦材材料を吹付け又は散布するの
で、摩擦材材料は静電気に起因する力によって芯板表面
に仮付着する。仮付着工程から加熱処理工程へ移送する
際に、摩擦材材料が脱落することがない程度に摩擦材材
料を芯板に付着させることができて、取扱いが容易にな
る。
方式によって芯板に摩擦材材料を吹付け又は散布するの
で、摩擦材材料は静電気に起因する力によって芯板表面
に仮付着する。仮付着工程から加熱処理工程へ移送する
際に、摩擦材材料が脱落することがない程度に摩擦材材
料を芯板に付着させることができて、取扱いが容易にな
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は、摩擦材材料を芯板に仮
付着させる静電塗装工程と、仮付着させた摩擦材材料と
芯板とを固着させる加熱処理工程からなる。
付着させる静電塗装工程と、仮付着させた摩擦材材料と
芯板とを固着させる加熱処理工程からなる。
【００１２】なお、摩擦材の強度、及び摩擦性能を維持
するため、摩擦材材料には、粉体状の熱硬化性樹脂が含
ませられている。そして、摩擦材材料は、予め混合され
た熱硬化性樹脂と粉体状及び／又は短繊維状の材料とを
含み粒子状にされている。さらに、例えば、フェノール
樹脂を粉体状及び／又は短繊維状の材料のバインダーと
して含むことが望ましい。これらの材料は混合され、半
溶融状態を経て、粒子状となるように造粒される。この
造粒工程において、粒子径が調整されることにより、後
述する気孔径、気孔率の調整（傾斜構造を含む。）が可
能になる。また、芯板はスチールやアルミニウム等の導
電性材料からなる。
するため、摩擦材材料には、粉体状の熱硬化性樹脂が含
ませられている。そして、摩擦材材料は、予め混合され
た熱硬化性樹脂と粉体状及び／又は短繊維状の材料とを
含み粒子状にされている。さらに、例えば、フェノール
樹脂を粉体状及び／又は短繊維状の材料のバインダーと
して含むことが望ましい。これらの材料は混合され、半
溶融状態を経て、粒子状となるように造粒される。この
造粒工程において、粒子径が調整されることにより、後
述する気孔径、気孔率の調整（傾斜構造を含む。）が可
能になる。また、芯板はスチールやアルミニウム等の導
電性材料からなる。
【００１３】図１は、本発明の摩擦板の製造方法におい
て、摩擦材材料を芯板に仮付着させる工程に使用され
る、静電塗装装置１０の概要図である。この装置１０
は、摩擦材材料２０の供給タンク２２と、摩擦材材料２
０を噴出する吹付ガン３０からなり、吹付ガン３０のノ
ズル３２から摩擦材材料２０を噴射し、静電気に起因す
る付着力によって摩擦材材料２０を芯板４０に仮付着さ
せるものである。
て、摩擦材材料を芯板に仮付着させる工程に使用され
る、静電塗装装置１０の概要図である。この装置１０
は、摩擦材材料２０の供給タンク２２と、摩擦材材料２
０を噴出する吹付ガン３０からなり、吹付ガン３０のノ
ズル３２から摩擦材材料２０を噴射し、静電気に起因す
る付着力によって摩擦材材料２０を芯板４０に仮付着さ
せるものである。
【００１４】供給タンク２２の下方には撹拌エアノズル
２４が、供給タンク２２の底部には振動板２６が設けら
れており、供給タンク２２内の摩擦材材料２０が均一に
分散するようにされている。すなわち、撹拌エアノズル
２４から供給タンク２２内に空気を噴射し、摩擦材材料
２０を舞い上がらせて混合させるとともに、底部に溜ま
った摩擦材材料２０が凝集しないように、必要に応じて
振動板２６を振動させる。また、エア配管３２内を流過
するエアにより、供給タンク２２内の摩擦材材料２０は
移送配管３４を通って吸上げられ、吹付ガン３０に送ら
れる。
２４が、供給タンク２２の底部には振動板２６が設けら
れており、供給タンク２２内の摩擦材材料２０が均一に
分散するようにされている。すなわち、撹拌エアノズル
２４から供給タンク２２内に空気を噴射し、摩擦材材料
２０を舞い上がらせて混合させるとともに、底部に溜ま
った摩擦材材料２０が凝集しないように、必要に応じて
振動板２６を振動させる。また、エア配管３２内を流過
するエアにより、供給タンク２２内の摩擦材材料２０は
移送配管３４を通って吸上げられ、吹付ガン３０に送ら
れる。
【００１５】吹付ガン３０のノズルには電極５０が設け
られており、この電極５０に高電圧が印加されて静電場
が作られている。従って、ノズルから噴出された摩擦材
材料２０は、静電場を通過して帯電しているため、静電
気に起因する付着力により芯板４０の表面に付着する。
芯板４０に吹付ける摩擦材材料２０の圧力と密度は、吹
付ガン３０内部に設けられたインジェクター６０により
調整される。
られており、この電極５０に高電圧が印加されて静電場
が作られている。従って、ノズルから噴出された摩擦材
材料２０は、静電場を通過して帯電しているため、静電
気に起因する付着力により芯板４０の表面に付着する。
芯板４０に吹付ける摩擦材材料２０の圧力と密度は、吹
付ガン３０内部に設けられたインジェクター６０により
調整される。
【００１６】上記の静電塗装装置１０によって芯板４０
に仮付着された摩擦材材料２０は、次工程に移送する間
に落下しない程度の付着力を有しているが、芯板４０を
接地（アース）しておくと、さらに効率良く、より強固
に付着させることができる。また、摩擦材材料２０の粒
子径、摩擦材材料２０の配合比率により、芯板４０への
付着力が不足したり、摩擦材材料２０をより強固に付着
させる必要がある場合には、エッチングやブラスト加工
等によって、予め芯板４０表面を粗面化（活性化）処理
したり、芯板４０表面に接着剤を塗布しておいてもよ
い。
に仮付着された摩擦材材料２０は、次工程に移送する間
に落下しない程度の付着力を有しているが、芯板４０を
接地（アース）しておくと、さらに効率良く、より強固
に付着させることができる。また、摩擦材材料２０の粒
子径、摩擦材材料２０の配合比率により、芯板４０への
付着力が不足したり、摩擦材材料２０をより強固に付着
させる必要がある場合には、エッチングやブラスト加工
等によって、予め芯板４０表面を粗面化（活性化）処理
したり、芯板４０表面に接着剤を塗布しておいてもよ
い。
【００１７】次に、上記の仮付着工程において摩擦材材
料２０を仮付着させた芯板４０を、オーブンや電気炉内
に吊し掛けて加熱すると、摩擦材材料２０に含まれる熱
硬化性樹脂により芯板４０に確実に固着される。
料２０を仮付着させた芯板４０を、オーブンや電気炉内
に吊し掛けて加熱すると、摩擦材材料２０に含まれる熱
硬化性樹脂により芯板４０に確実に固着される。
【００１８】上記のとおり、本発明の摩擦板の製造方法
によると、摩擦材材料を金型に充填するための粉末充填
機や熱板プレス、治具等を使用することなく、簡便に摩
擦材材料２０を芯板４０に固着させることができる。
によると、摩擦材材料を金型に充填するための粉末充填
機や熱板プレス、治具等を使用することなく、簡便に摩
擦材材料２０を芯板４０に固着させることができる。
【００１９】図２は、摩擦材材料を芯板にさらに強固に
仮付着させることのできる摩擦板１０２であり、図２
（ａ）は芯板の正面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）の芯
板に摩擦材材料を仮付着させた状態における断面図であ
り、図２（ａ）のｂ−ｂ線断面に相当する。図２（ａ）
に示すように、この摩擦板１０２に使用される芯板４２
には、複数の貫通孔４２０が設けられている。図２
（ａ）の芯板４２を使用して、摩擦材材料２０を静電塗
装すると、摩擦材材料２０は貫通孔４２０を通って芯板
４２の裏面まで行渡るため（図２（ｂ）参照。）、摩擦
材材料２０がより強固に仮付着されるとともに、付着効
率も向上する。
仮付着させることのできる摩擦板１０２であり、図２
（ａ）は芯板の正面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）の芯
板に摩擦材材料を仮付着させた状態における断面図であ
り、図２（ａ）のｂ−ｂ線断面に相当する。図２（ａ）
に示すように、この摩擦板１０２に使用される芯板４２
には、複数の貫通孔４２０が設けられている。図２
（ａ）の芯板４２を使用して、摩擦材材料２０を静電塗
装すると、摩擦材材料２０は貫通孔４２０を通って芯板
４２の裏面まで行渡るため（図２（ｂ）参照。）、摩擦
材材料２０がより強固に仮付着されるとともに、付着効
率も向上する。
【００２０】なお、摩擦材材料２０の吹付けパターンに
応じて、吹付ガン３０のノズルの形状を円形状、ドーナ
ツ形状、矩形状等にしてもよい。
応じて、吹付ガン３０のノズルの形状を円形状、ドーナ
ツ形状、矩形状等にしてもよい。
【００２１】なお、上記の静電塗装工程において、芯板
を予め５０℃から３００℃程度に加熱しておくと、芯板
に吹付けられた摩擦材材料に含まれる樹脂の一部が溶融
し、静電塗装時の仮付着力が向上する。そのため、摩擦
材材料を構成する粒子の径や比重が大きい場合や、摩擦
材の厚さを厚くするため多量の摩擦材材料を吹付ける場
合でも、静電塗装によって仮付着した摩擦材材料が落下
しにくくなる。なお、芯板の温度が５０℃以下では樹脂
が溶融しにくく、３００℃以上では付着直後の樹脂が硬
化してしまうため、芯板の温度は１００℃から２００℃
程度が好適である。
を予め５０℃から３００℃程度に加熱しておくと、芯板
に吹付けられた摩擦材材料に含まれる樹脂の一部が溶融
し、静電塗装時の仮付着力が向上する。そのため、摩擦
材材料を構成する粒子の径や比重が大きい場合や、摩擦
材の厚さを厚くするため多量の摩擦材材料を吹付ける場
合でも、静電塗装によって仮付着した摩擦材材料が落下
しにくくなる。なお、芯板の温度が５０℃以下では樹脂
が溶融しにくく、３００℃以上では付着直後の樹脂が硬
化してしまうため、芯板の温度は１００℃から２００℃
程度が好適である。
【００２２】また、摩擦材材料の粒子径を１０μｍから
５００μｍ程度に揃えておくと、静電塗装工程におい
て、吹付ガン３０から摩擦材材料を効率良く吹き出すこ
とができる。粒子径が１０μｍ以下であると、吹付ガン
３０に粒子を供給する過程で粒子同士が凝集してしま
い、粒子径が５００μｍ以上であると、芯板に仮付着さ
れた粒子が自重によって脱落してしまうことがあるた
め、好適な粒子径は４５μｍから３５５μｍである。
５００μｍ程度に揃えておくと、静電塗装工程におい
て、吹付ガン３０から摩擦材材料を効率良く吹き出すこ
とができる。粒子径が１０μｍ以下であると、吹付ガン
３０に粒子を供給する過程で粒子同士が凝集してしま
い、粒子径が５００μｍ以上であると、芯板に仮付着さ
れた粒子が自重によって脱落してしまうことがあるた
め、好適な粒子径は４５μｍから３５５μｍである。
【００２３】金属粒子やカーボン粒子等の導電性物質は
帯電しにくく、静電塗装時に芯板から脱落しやすい。そ
のため、導電性物質を摩擦材材料として使用する場合に
は、導電性粒子の表面を予め樹脂や無機粉体等の非導電
性物質でコーティングしておくのがよい。
帯電しにくく、静電塗装時に芯板から脱落しやすい。そ
のため、導電性物質を摩擦材材料として使用する場合に
は、導電性粒子の表面を予め樹脂や無機粉体等の非導電
性物質でコーティングしておくのがよい。
【００２４】湿式摩擦係合装置に使用される摩擦材は、
その機能上、多孔質でなければならず、気孔率は５％か
ら５０％であることが望ましい。また、平均気孔径が１
〜３０μｍであることが望ましい。摩擦材の気孔率は、
静電塗装時に、吹付ガン３０の電極５０に印加する電圧
量、吹付ガン３０からの噴出エア圧、吹付ガン３０のノ
ズル形状等を変化させることによって調整することがで
きる。例えば、気孔率の低い緻密な構造の摩擦材を得る
ためには、摩擦材材料の粒子径を小さくし、且つ、樹脂
成分を多くするとともに、静電塗装工程において、吹付
ガン３０の電極５０に印加する電圧及び噴出エア圧を高
くすればよい。摩擦材の気孔率が５％以下であると、湿
式摩擦係合装置で使用したとき、摩擦面の油膜が切れに
くいため十分な摩擦係数を得ることができず、冷却機能
も低下する。また、気孔率が５０％以上であると、摩擦
材の強度が低下し、繰返し圧縮や高負荷時に剪断力が掛
けられると破壊しやすい。そのため、摩擦材の好適な気
孔率は１０％から４０％である。
その機能上、多孔質でなければならず、気孔率は５％か
ら５０％であることが望ましい。また、平均気孔径が１
〜３０μｍであることが望ましい。摩擦材の気孔率は、
静電塗装時に、吹付ガン３０の電極５０に印加する電圧
量、吹付ガン３０からの噴出エア圧、吹付ガン３０のノ
ズル形状等を変化させることによって調整することがで
きる。例えば、気孔率の低い緻密な構造の摩擦材を得る
ためには、摩擦材材料の粒子径を小さくし、且つ、樹脂
成分を多くするとともに、静電塗装工程において、吹付
ガン３０の電極５０に印加する電圧及び噴出エア圧を高
くすればよい。摩擦材の気孔率が５％以下であると、湿
式摩擦係合装置で使用したとき、摩擦面の油膜が切れに
くいため十分な摩擦係数を得ることができず、冷却機能
も低下する。また、気孔率が５０％以上であると、摩擦
材の強度が低下し、繰返し圧縮や高負荷時に剪断力が掛
けられると破壊しやすい。そのため、摩擦材の好適な気
孔率は１０％から４０％である。
【００２５】摩擦係合装置に使用される摩擦板に、より
安定した摩擦特性を得るためには、摩擦材の気孔径を大
きくして、摺動時に摩擦面の気孔が目詰まりしないよう
にする必要がある。しかし、摩擦材の全体に亘って大き
な径の気孔があると、摩擦材の強度が低下してしまう。
そこで、図３に示す摩擦板１０４のように、摩擦面の気
孔径は大きく、芯板に近付くに従って次第に気孔径が小
さくなるように、摩擦材２２０の厚さ方向において気孔
径を変化させるのが好適である。このような摩擦材２２
０は、静電塗装工程において、芯板４０に付着させる摩
擦材材料の成分や粒子径を変化させたり、吹付ガン３０
の電極５０に印加する電圧や、吹付ガン３０から噴出す
るエア圧等の塗装条件を制御したり、複数の静電塗装装
置１０を使用すること等によって実現することができ
る。一例としては、芯板４０付近には樹脂成分を多く含
んだ摩擦材材料を吹付け、次第に樹脂成分の量を減少さ
せた摩擦材材料を吹付けることが考えられる。なお、使
用条件に応じて、摩擦材の表面から芯板に近付くにつれ
て、気孔径が次第に大きくなるようにしてもよい。
安定した摩擦特性を得るためには、摩擦材の気孔径を大
きくして、摺動時に摩擦面の気孔が目詰まりしないよう
にする必要がある。しかし、摩擦材の全体に亘って大き
な径の気孔があると、摩擦材の強度が低下してしまう。
そこで、図３に示す摩擦板１０４のように、摩擦面の気
孔径は大きく、芯板に近付くに従って次第に気孔径が小
さくなるように、摩擦材２２０の厚さ方向において気孔
径を変化させるのが好適である。このような摩擦材２２
０は、静電塗装工程において、芯板４０に付着させる摩
擦材材料の成分や粒子径を変化させたり、吹付ガン３０
の電極５０に印加する電圧や、吹付ガン３０から噴出す
るエア圧等の塗装条件を制御したり、複数の静電塗装装
置１０を使用すること等によって実現することができ
る。一例としては、芯板４０付近には樹脂成分を多く含
んだ摩擦材材料を吹付け、次第に樹脂成分の量を減少さ
せた摩擦材材料を吹付けることが考えられる。なお、使
用条件に応じて、摩擦材の表面から芯板に近付くにつれ
て、気孔径が次第に大きくなるようにしてもよい。
【００２６】さらに、所望の気孔率、及び気孔径を得る
ため、静電塗装装置１０によって摩擦材材料２０を芯板
４０に仮付着させた後、加熱処理工程において、摩擦材
に圧力を掛けてもよい。このように圧力を加えることに
より、接合強度を高めることもできる。
ため、静電塗装装置１０によって摩擦材材料２０を芯板
４０に仮付着させた後、加熱処理工程において、摩擦材
に圧力を掛けてもよい。このように圧力を加えることに
より、接合強度を高めることもできる。
【００２７】次に、図４及び図５は、本発明の摩擦板の
製造方法によって製造した、摩擦材表面に溝ｄを具えた
摩擦板１０６，１０８であり、各図において、（ａ）は
正面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。図４
は、予め表面に溝ｄを形成した芯板４４を使用した摩擦
板１０６であり、この摩擦板１４０は、上記の静電塗装
装置１０によって芯板４４に摩擦材材料２０を仮付着し
た後、加熱処理を施すことによって製造される。すなわ
ち、図４に示す摩擦板１０６では、芯板４４に一定の厚
さの摩擦材が固着されている。
製造方法によって製造した、摩擦材表面に溝ｄを具えた
摩擦板１０６，１０８であり、各図において、（ａ）は
正面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。図４
は、予め表面に溝ｄを形成した芯板４４を使用した摩擦
板１０６であり、この摩擦板１４０は、上記の静電塗装
装置１０によって芯板４４に摩擦材材料２０を仮付着し
た後、加熱処理を施すことによって製造される。すなわ
ち、図４に示す摩擦板１０６では、芯板４４に一定の厚
さの摩擦材が固着されている。
【００２８】一方、図５は、平板状の芯板４０を使用
し、摩擦材材料の吹付量を部分的に変化させることによ
って溝ｄを形成した摩擦板１０８である。平板状の芯板
４０を使用して溝ｄを形成するためには、芯板４０の溝
ｄに相当する部分を治具で覆ったり、マスキング剤を塗
布したりして、静電塗装工程において、溝ｄ部分に摩擦
材材料２０が付着しないようにする。マスキング剤とし
ては、非導電性のワックスや塗料等があり、スクリーン
印刷等の方法で芯板に塗布される。従って、複雑な形状
の溝であっても、比較的簡単に形成することができる。
なお、マスキング剤としてパラフィン系ワックスを使用
すると、加熱処理工程でマスキング剤が自然に分解・剥
離するので、後処理の必要がない。
し、摩擦材材料の吹付量を部分的に変化させることによ
って溝ｄを形成した摩擦板１０８である。平板状の芯板
４０を使用して溝ｄを形成するためには、芯板４０の溝
ｄに相当する部分を治具で覆ったり、マスキング剤を塗
布したりして、静電塗装工程において、溝ｄ部分に摩擦
材材料２０が付着しないようにする。マスキング剤とし
ては、非導電性のワックスや塗料等があり、スクリーン
印刷等の方法で芯板に塗布される。従って、複雑な形状
の溝であっても、比較的簡単に形成することができる。
なお、マスキング剤としてパラフィン系ワックスを使用
すると、加熱処理工程でマスキング剤が自然に分解・剥
離するので、後処理の必要がない。
【００２９】上記の摩擦板１００，１０２，１０４，１
０６，１０８において、摩擦材の耐熱性、耐摩耗性を向
上させ、良好な摩擦特性と耐久安定性を得るためには、
熱硬化性樹脂を含む摩擦材材料２０に、無機繊維、無機
粉体、有機繊維、有機粉体、金属繊維、金属粉体、カー
ボン繊維、及びカーボン粉体のうち、少なくとも一種類
以上を添加するとよい。
０６，１０８において、摩擦材の耐熱性、耐摩耗性を向
上させ、良好な摩擦特性と耐久安定性を得るためには、
熱硬化性樹脂を含む摩擦材材料２０に、無機繊維、無機
粉体、有機繊維、有機粉体、金属繊維、金属粉体、カー
ボン繊維、及びカーボン粉体のうち、少なくとも一種類
以上を添加するとよい。
【００３０】次に、本発明の摩擦板の製造方法によって
作製した摩擦板の性能について説明する。使用した摩擦
材材料の種類、各材料の粒子径、及び配合量を表１に示
す。
作製した摩擦板の性能について説明する。使用した摩擦
材材料の種類、各材料の粒子径、及び配合量を表１に示
す。
【表１】
この摩擦材材料を、プラネタリ式ミキサで、３００ｒｐ
ｍ、１５分間混合し、乾燥させた後、篩を通して４５μ
ｍから３５５μｍの粒子径のものを抽出した。整粒後の
摩擦材材料を、図１に示す静電塗装装置の供給タンクに
投入した。供給タンク内では撹拌エアノズルから除湿さ
れたエアが噴出して、摩擦材材料が撹拌される一方、エ
ア配管内を流過するエアにより、供給タンク内の摩擦材
材料は、移送配管を通って吹付ガンに送られた。なお、
インジェクターによって、毎分２５０ｇの摩擦材材料が
吹付ガンに供給されるように調整された。
ｍ、１５分間混合し、乾燥させた後、篩を通して４５μ
ｍから３５５μｍの粒子径のものを抽出した。整粒後の
摩擦材材料を、図１に示す静電塗装装置の供給タンクに
投入した。供給タンク内では撹拌エアノズルから除湿さ
れたエアが噴出して、摩擦材材料が撹拌される一方、エ
ア配管内を流過するエアにより、供給タンク内の摩擦材
材料は、移送配管を通って吹付ガンに送られた。なお、
インジェクターによって、毎分２５０ｇの摩擦材材料が
吹付ガンに供給されるように調整された。
【００３１】吹付ガンのノズルに設けられた電極には６
０ｋＶの電圧が印加された。摩擦材材料は、噴出エア圧
０．２ＭＰａで、円形状ノズルを有する吹付ガンから噴
出された。
０ｋＶの電圧が印加された。摩擦材材料は、噴出エア圧
０．２ＭＰａで、円形状ノズルを有する吹付ガンから噴
出された。
【００３２】芯板は、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）製であ
り、表面には予めフェノール樹脂接着剤を塗布した。ま
た、芯板表面には、図５に示す溝パターンとなるような
治具をセットした。この芯板を接地し、吹付ガンから２
００ｍｍ離れた位置に固定した。
り、表面には予めフェノール樹脂接着剤を塗布した。ま
た、芯板表面には、図５に示す溝パターンとなるような
治具をセットした。この芯板を接地し、吹付ガンから２
００ｍｍ離れた位置に固定した。
【００３３】芯板に摩擦材材料を仮付着させた後、２５
０℃のオーブンで１５分間加熱し、熱硬化性樹脂を硬化
させるとともに、摩擦材と芯板との接合を行なった。芯
板に仮付着させた摩擦材を硬化させるための加熱温度
は、１５０〜３００℃が好適である。加熱処理工程の
後、摩擦板の板厚と、平行度、及び平面度の精度を向上
させるため摩擦面を切削加工した。上記の工程によって
得られた摩擦板における摩擦材の基礎物性を表２に示
す。
０℃のオーブンで１５分間加熱し、熱硬化性樹脂を硬化
させるとともに、摩擦材と芯板との接合を行なった。芯
板に仮付着させた摩擦材を硬化させるための加熱温度
は、１５０〜３００℃が好適である。加熱処理工程の
後、摩擦板の板厚と、平行度、及び平面度の精度を向上
させるため摩擦面を切削加工した。上記の工程によって
得られた摩擦板における摩擦材の基礎物性を表２に示
す。
【表２】
【００３４】次に、本発明の方法によって作製したカー
ボン系摩擦材と、従来のペーパー系摩擦材の摩擦摩耗特
性を表３に示す条件で比較し、結果を図６及び図７に示
す。
ボン系摩擦材と、従来のペーパー系摩擦材の摩擦摩耗特
性を表３に示す条件で比較し、結果を図６及び図７に示
す。
【表３】
【００３５】図６に示すように、本発明の製造方法で作
製した摩擦板によると、摩擦係数の経時変化が少なく、
良好な摩擦特性を得られることが分かる。また、図７に
示すように、本発明の製造方法で作製した摩擦板の摩擦
材においては、従来のペーパー摩擦材と比較して、摩耗
量が少ないという利点のあることが分かる。
製した摩擦板によると、摩擦係数の経時変化が少なく、
良好な摩擦特性を得られることが分かる。また、図７に
示すように、本発明の製造方法で作製した摩擦板の摩擦
材においては、従来のペーパー摩擦材と比較して、摩耗
量が少ないという利点のあることが分かる。
【００３６】
【発明の効果】本発明の摩擦板の製造方法によると、粉
体や短繊維状の摩擦材材料を使用して、簡便に多孔質構
造の摩擦材を具えた摩擦板を作製することができるとい
う効果を奏する。
体や短繊維状の摩擦材材料を使用して、簡便に多孔質構
造の摩擦材を具えた摩擦板を作製することができるとい
う効果を奏する。
【００３７】請求項２のように芯板が接地されている
と、摩擦材材料の芯板への吹付けが容易になるととも
に、摩擦材材料が芯板へより強固に仮付着される。ま
た、請求項３のように芯板表面が粗面化されていたり、
請求項４のように芯板表面に接着剤が塗布されている
と、吹付けられた摩擦材材料が芯板へより強固に仮付着
される。
と、摩擦材材料の芯板への吹付けが容易になるととも
に、摩擦材材料が芯板へより強固に仮付着される。ま
た、請求項３のように芯板表面が粗面化されていたり、
請求項４のように芯板表面に接着剤が塗布されている
と、吹付けられた摩擦材材料が芯板へより強固に仮付着
される。
【００３８】請求項５のように芯板に貫通孔が設けられ
ていると、吹付けられた摩擦材材料が貫通孔を通って芯
板の裏面まで行き渡る。
ていると、吹付けられた摩擦材材料が貫通孔を通って芯
板の裏面まで行き渡る。
【００３９】請求項６のように芯板が予め加熱されてい
ると、仮付着した状態で摩擦材材料中の樹脂が硬化する
利点がある。また、請求項７のように摩擦材材料の粒子
径が揃えられていると、芯板への吹付け量が安定する。
ると、仮付着した状態で摩擦材材料中の樹脂が硬化する
利点がある。また、請求項７のように摩擦材材料の粒子
径が揃えられていると、芯板への吹付け量が安定する。
【００４０】なお、摩擦材材料として導電性材料を使用
する場合には、請求項８のように導電性材料の表面を非
導電性材料でコーティングしておくと、芯板への吹付け
が良好に行なわれる。
する場合には、請求項８のように導電性材料の表面を非
導電性材料でコーティングしておくと、芯板への吹付け
が良好に行なわれる。
【００４１】そして、請求項９のように、芯板表面に厚
さ方向に異なる組成及び／又は異なる粒径の摩擦材材料
を吹付け又は散布すると、厚さ方向に気孔率、又は気孔
径の異なる摩擦板を作製することができる。
さ方向に異なる組成及び／又は異なる粒径の摩擦材材料
を吹付け又は散布すると、厚さ方向に気孔率、又は気孔
径の異なる摩擦板を作製することができる。
【００４２】また、請求項１０のように、摩擦材材料中
に、無機繊維、無機粉体、有機繊維、有機粉体、金属繊
維、金属粉体、カーボン繊維、カーボン粉体のうちの少
なくとも１種類が含まれていると、摩擦材の摩擦特性、
及び耐摩耗性が向上する。
に、無機繊維、無機粉体、有機繊維、有機粉体、金属繊
維、金属粉体、カーボン繊維、カーボン粉体のうちの少
なくとも１種類が含まれていると、摩擦材の摩擦特性、
及び耐摩耗性が向上する。
【００４３】請求項１１のように、摩擦材材料を仮付着
させた芯板を加熱する際、摩擦材に圧力を掛けると、摩
擦材と芯板との接合の強度を高めたり、気孔率や気孔径
の制御をすることができる。
させた芯板を加熱する際、摩擦材に圧力を掛けると、摩
擦材と芯板との接合の強度を高めたり、気孔率や気孔径
の制御をすることができる。
【００４４】請求項１２のように、溝が形成されている
芯板を使用したり、請求項１３のように、芯板の表面に
非導電性のマスキング剤を塗布、又は治具をセットして
摩擦材材料を吹付けると、湿式摩擦係合装置に必要とさ
れる溝を具えた摩擦板を簡便に作製することができる。
芯板を使用したり、請求項１３のように、芯板の表面に
非導電性のマスキング剤を塗布、又は治具をセットして
摩擦材材料を吹付けると、湿式摩擦係合装置に必要とさ
れる溝を具えた摩擦板を簡便に作製することができる。
【００４５】なお、材料のリサイクルの利点から、本発
明では乾式タイプの静電塗装装置を使用することが主と
なるが、摩擦材の種類によっては、湿式タイプの静電塗
装装置を使用してもよい。
明では乾式タイプの静電塗装装置を使用することが主と
なるが、摩擦材の種類によっては、湿式タイプの静電塗
装装置を使用してもよい。
【００４６】摩擦板の表面を必要な面性状に仕上げる請
求項１６の機械加工には、研削や研磨があり、また、請
求項１７のように、摩擦材の硬化の際に表面に型を押し
付けることにより必要な面性状を形成することもある。
また、摩擦材を芯板に仮付着させるには、吹き付けでな
く、散布によることもある。
求項１６の機械加工には、研削や研磨があり、また、請
求項１７のように、摩擦材の硬化の際に表面に型を押し
付けることにより必要な面性状を形成することもある。
また、摩擦材を芯板に仮付着させるには、吹き付けでな
く、散布によることもある。
【図１】 本発明の摩擦板の製造方法に使用される静電
塗装装置の概要図。
塗装装置の概要図。
【図２】 本発明の摩擦材の製造方法において、摩擦材
材料を、芯板に、より強固に付着させることができる摩
擦板を示し、図２（ａ）は芯板の正面図、図２（ｂ）
は、図２（ａ）の芯板に摩擦材材料を仮付着させた状態
における、図２（ａ）のｂ−ｂ線断面に相当する断面
図。
材料を、芯板に、より強固に付着させることができる摩
擦板を示し、図２（ａ）は芯板の正面図、図２（ｂ）
は、図２（ａ）の芯板に摩擦材材料を仮付着させた状態
における、図２（ａ）のｂ−ｂ線断面に相当する断面
図。
【図３】 本発明の摩擦板の製造方法によって作製し
た、摩擦材の厚さ方向に沿って気孔径が変化するように
した摩擦板の断面図。
た、摩擦材の厚さ方向に沿って気孔径が変化するように
した摩擦板の断面図。
【図４】 本発明の摩擦板の製造方法によって作製し
た、摩擦材表面に溝を具えた摩擦板の図、図４（ａ）は
正面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のｂ−ｂ線断面図。
た、摩擦材表面に溝を具えた摩擦板の図、図４（ａ）は
正面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のｂ−ｂ線断面図。
【図５】 本発明の摩擦板の製造方法によって作製し
た、摩擦材表面に溝を具えた摩擦板の図で、図５（ａ）
は正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のｂ−ｂ線断面図。
た、摩擦材表面に溝を具えた摩擦板の図で、図５（ａ）
は正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のｂ−ｂ線断面図。
【図６】 本発明の摩擦材の製造方法によって作製した
カーボン系摩擦材と、従来のペーパー系摩擦材の摩擦摩
耗特性を示す図。
カーボン系摩擦材と、従来のペーパー系摩擦材の摩擦摩
耗特性を示す図。
【図７】 本発明の摩擦材の製造方法によって作製した
カーボン系摩擦材と、従来のペーパー系摩擦材の摩耗量
を示す図。
カーボン系摩擦材と、従来のペーパー系摩擦材の摩耗量
を示す図。
【図８】 両貼式湿式摩擦係合装置の一例の縦断面図。
１００，１０２，１０４，１０６，１０８：摩擦板
２０：摩擦材材料
４０，４２，４４：芯板
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ０９Ｋ 3/14 Ｃ０９Ｋ 3/14 ５２０Ｌ
５２０Ｍ
５３０ ５３０Ｇ
Ｆ１６Ｄ 69/02 Ｆ１６Ｄ 69/02 Ｚ
(72)発明者 斉藤 隆一
北海道千歳市上長都1053番地２ 株式会社
ダイナックス内
Ｆターム(参考） 3J058 AA48 AA53 AA57 BA61 CB20
DD13 GA04 GA29 GA31 GA62
GA65 GA73 GA81 GA88 GA92
GA93
Claims (18)
- 【請求項１】 金属製の芯板と、予め混合された熱硬化
性樹脂と粉体状及び／又は短繊維状の材料とを含み粒子
状をなす摩擦材材料とを用意し、 前記摩擦材材料を帯電させて、前記芯板に吹付け又は散
布して仮付着させ、 前記仮付着させた摩擦材材料を加熱して含有した熱硬化
性樹脂を硬化させることによって前記摩擦材材料を前記
芯板に固着させることを特徴とする、 摩擦板の製造方法。 - 【請求項２】 前記芯板を接地して行う、請求項１の摩
擦板の製造方法。 - 【請求項３】 前記芯板の表面を粗面化して行なう、請
求項１又は２の摩擦板の製造方法。 - 【請求項４】 前記芯板の表面に接着剤を塗布して行な
う、請求項１から３のいずれかの摩擦板の製造方法。 - 【請求項５】 前記芯板に貫通孔を設けて行なう、請求
項１から４のいずれかの摩擦板の製造方法。 - 【請求項６】 前記芯板を５０℃から３００℃に予め加
熱した状態で行なう、請求項１から５のいずれかの摩擦
板の製造方法。 - 【請求項７】 前記予め混合された摩擦材材料の粒子径
を造粒及び／又は粉砕によって１０μｍから５００μｍ
に整粒して行なう、請求項１から６のいずれかの摩擦板
の製造方法。 - 【請求項８】 前記摩擦材材料に導電性材料を含ませ、
該摩擦材材料の表面を非導電性材料でコーティングして
行なう、請求項１から７のいずれかの摩擦板の製造方
法。 - 【請求項９】 前記芯板表面に、厚さ方向に異なる組成
及び／又は異なる粒径の前記摩擦材材料を吹付け又は散
布して行なう、請求項１から８のいずれかの摩擦板の製
造方法。 - 【請求項１０】 前記摩擦材材料が、無機繊維、無機粉
体、有機繊維、有機粉体、金属繊維、金属粉体、カーボ
ン繊維、カーボン粉体のうちの少なくとも１種類を含
む、請求項１から９のいずれかの摩擦板の製造方法。 - 【請求項１１】 仮付着させた前記摩擦材材料を加熱す
る際、圧力が加えられる、請求項１から１０のいずれか
の摩擦板の製造方法。 - 【請求項１２】 前記芯板表面に予め溝を形成して行な
う、請求項１から１１のいずれかの摩擦板の製造方法。 - 【請求項１３】 前記芯板の溝を形成する部分に、前記
摩擦材材料の付着を妨げるマスキング剤を塗布、又は治
具をセットして、前記摩擦材材料を吹付け又は散布す
る、請求項１から１２のいずれかの摩擦板の製造方法。 - 【請求項１４】 製造された摩擦板における前記摩擦材
の平均気孔径が１〜３０μｍ又は気孔率が５〜５０％で
ある、請求項１から１３のいずれかの摩擦板の製造方
法。 - 【請求項１５】 製造された摩擦板における摩擦材の気
孔径又は気孔率が厚さ方向に異なる、請求項１から１４
のいずれかの摩擦板の製造方法。 - 【請求項１６】 製造された摩擦板の表面を機械加工す
ることによって必要な面性状に仕上げを行なう、請求項
１から１５のいずれかの摩擦板の製造方法。 - 【請求項１７】 前記芯板に仮付着させた摩擦材を硬化
させる際に、表面に型を押し付けることにより必要な面
性状を形成させる、請求項１から１５のいずれかの摩擦
板の製造方法。 - 【請求項１８】 前記芯板に仮固着させた摩擦材を１５
０〜３００℃の温度で加熱して前記摩擦材を硬化させ
る、請求項１から１７のいずれかの摩擦材の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002126175A JP2003322185A (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 摩擦板の製造方法 |
| EP03252650A EP1359339A3 (en) | 2002-04-26 | 2003-04-25 | Method of manufacturing a friction plate |
| KR10-2003-0026526A KR20030084786A (ko) | 2002-04-26 | 2003-04-25 | 마찰판의 제조방법 |
| US10/423,852 US20030228423A1 (en) | 2002-04-26 | 2003-04-25 | Method of manufacturing a friction plate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002126175A JP2003322185A (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 摩擦板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003322185A true JP2003322185A (ja) | 2003-11-14 |
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ID=29208161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002126175A Withdrawn JP2003322185A (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 摩擦板の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030228423A1 (ja) |
| EP (1) | EP1359339A3 (ja) |
| JP (1) | JP2003322185A (ja) |
| KR (1) | KR20030084786A (ja) |
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-
2002
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